JP3654849B2 - Valve positioner, valve drive actuator, valve drive actuator control method, and control program thereof - Google Patents

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JP3654849B2 JP2001119349A JP2001119349A JP3654849B2 JP 3654849 B2 JP3654849 B2 JP 3654849B2 JP 2001119349 A JP2001119349 A JP 2001119349A JP 2001119349 A JP2001119349 A JP 2001119349A JP 3654849 B2 JP3654849 B2 JP 3654849B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，バタフライバルブ，ボールバルブ等のバルブを駆動するためのバルブ駆動用アクチュエータ，該バルブ駆動用アクチュエータを駆動するポジショナ，バルブ駆動用アクチュエータの制御方法及びバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムに関し，特に，バルブのハンチングを自動的に抑制する機能を持つバルブ駆動用アクチュエータ等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなバルブ駆動用アクチュエータの異常の一例としてバルブのハンチングが挙げられる。従来，こういったバルブのハンチングを自動的に検出し，危険防止のため，警報を発する技術が特開平１０−２５２９２７号公報や，特開平１０−２５２９２６号公報に開示されている。このようなハンチングが発生する理由は，制御感度が高すぎることに起因する。即ち，バルブの制御目標値に対する実際のバルブ開度に差異が生じた時，その差異を抑制するための制御信号が出力される。この差異の検出から上記差異をなくす方向に実際にアクチュエータを作動させる差異の間隔を制御感度という。この制御感度が高いほど，即ち上記差異間隔が短いほど俊敏な制御が達成されるが，この制御感度が機械の条件に対して適切に設定されていないとハンチングを生じる。
ハンチングは，上記のように制御感度がバルブ駆動用アクチュエータが置かれた条件に応じた適切な値に設定されていないために発生するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが，上記バルブ駆動用アクチュエータの環境は，空調条件や，夏期，冬期などの気象条件，昼夜の時間的条件などにより変化することが避けられない。従って，上記の従来技術のように，ハンチングの警報を受けた操作者がその都度その時その場の条件に適切な制御感度に設定してハンチングを止めたとしても，上記のような環境の変化によって再度ハンチングを生じることまでも止めることは出来ない。
また，上記のようなハンチングのない適切な制御感度を得ることは，かなりの熟練を要し，場合によってそのような人材を確保できない場合も発生する。
本発明は，上記したような従来技術に内在する課題の解決を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記したような目的を達成するために請求項１に記載の本発明は，
バルブの動作角度を検出する角度検出手段と，上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいてバルブを駆動するバルブ駆動用アクチュエータを制御する制御手段を具備するバルブポジショナにおいて，
上記制御手段の制御感度を設定する感度設定手段と，
上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検出手段と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定手段による感度の設定値をハンチングを抑制する方向に自動的に変化させる感度設定値調整手段と，
上記感度設定値調整手段により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰手段とを備えてなることを特徴とするバルブポジショナとして構成されている。
また請求項２に記載の発明は，上記感度設定手段が，複数の制御感度を記憶する感度記憶手段により構成され，上記感度設定値調整手段が，ハンチングの生じない制御感度を得るまで上記感度設定手段に記憶された制御感度を順次読み出して感度調整を行なうものとして構成された請求項１に記載のバルブポジショナである。
請求項３は，上記制御感度復帰手段が，制御感度を段階的に変化させる若しくは制御感度を一挙に所定感度まで変化させるものである請求項１又は２のいずれかに記載のバルブポジショナが記載される。
また，上記請求項１〜３のいずれかに記載のバルブポジショナを具備するバルブ駆動用アクチュエータが請求項４に記載されている。
請求項５には，バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程を具備するバルブ駆動用アクチュエータ制御方法において，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを備えてなることを特徴とするバルブ駆動用アクチュエータ制御方法が記載されている。
上記請求項５に記載の方法を実現する請求項６記載のプログラムは，
バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程とをコンピュータを用いて実行するコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムにおいて，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハ ンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを実行するためのコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
続いて，添付図面を参照しつつ，本発明を具体化した実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。ここに，図１は本発明の一実施形態にかかるバルブ駆動用アクチュエータ用ポジショナの制御ブロック図，図２は，その制御手順を示すフローチャートである。
図１に示すように，この実施形態にかかるバルブ駆動用アクチュエータ（不図示）用ポジショナＡは，判断回路１を中心として構成されている。
図外の目標値設定部からのバルブ開度設定値信号は，設定値入力回路２からポジショナＡに入力される。入力された設定値信号は第１のＡ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換された後，上記判断回路１に入力される。
一方，モータＭの出力軸に取り付けられた角度検出手段の一例である動作角度フィードバック信号発生器４により検出されたバルブ角度信号はフィードバック入力回路５に入力された後第２のＡ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換された後判断回路１に入力される。
上記判断回路１では，上記第１及び第２のＡ／Ｄ変換器３及び６からのデジタル信号の差分を算出し，モータ駆動回路７に送出する。モータ駆動回路７は，上記差分に従ってモータＭを駆動する。これによりモータＭは上記差分が小さくなる方向に回転し，上記モータに接続されたバルブ駆動用アクチュエータを介してバルブが，目標開度に近づくように駆動される。上記のようなバルブの駆動制御は，従来公知の手法である。
本発明においては，上記判断回路１に制御感度テーブルＴ，タイマー設定回路８，タイマー回路９，制御感度記憶手段１２が接続されている。上記制御感度テーブルＴと制御感度記憶手段１２は，本発明における感度設定手段の一例であり，制御感度テーブルＴは，図２に示すように，多段階の感度値と各感度値を示すテーブル番号とが対となって記憶されている記憶手段により構成される。また，制御感度記憶手段１２は，上記制御感度テーブルＴから選択された制御感度を記憶するもので，実際のバルブ制御はこの制御感度記憶手段１２に記憶された制御感度に基づいて行なわれる。
また，第２のＡ／Ｄ変換器６には，該第２のＡ／Ｄ変換器から入力されるバルブ回転角度信号からバルブがハンチングを起こしているか否かを判断するハンチング判断回路１０が接続されており，該ハンチング判断回路１０からの信号は，前記判断回路１に入力される。
また，判断回路１には，ハンチングの発生を外部に報知するためのハンチング報知回路１１が接続されている。
上記図１では，判断回路１，ハンチング判断回路１０，ハンチング報知回路１１などが個別の回路により構成されている如く表示されているが，これらを１つ或いは２以上のコンピュータにより構成することは当然本発明の範囲である。
以下の説明では，これらを１つのコンピュータにより構成した場合について説明する 次に図２を参照して，上記ポジショナＡによる制御手順を説明する。
下記の制御手順は上記１つのコンピュータが実行するコンピュータ読み取り可能なコンピュータプログラムに基づいて実行されるものである。ここにＳ１，Ｓ２，…は制御手順（ステップ）の番号を示す。
前提として，前記したようにバルブを駆動するモータＭは，制御感度記憶手段１２に記憶された制御感度で運転されるが，常時は上記制御感度記憶手段１２には，制御感度テーブルＴに規定された標準の制御感度が記憶されている。例えばテーブル番号３の１．０％の感度を標準感度とする。
手順は図２のＳ１から始まる。Ｓ１では，前記した設定値入力回路２からの入力信号が所定の割合（ここではｎ％とする）以上に変化したかが判断される。設定値の入力が上記所定の割合ｎ％以上に変化すると，次にＳ２において角度センサである前記動作角度フィードバック信号発生器４からの信号の入力値を検知する。
次にコンピュータは，上記設定値入力回路２からの設定値信号と，動作角度フィードバック信号発生器４からの信号の差を検出し（Ｓ３），差分に基づいてモータＭを回転させる（Ｓ４）。
モータＭが回転すると，続いてコンピュータは，上記動作角度フィードバック信号発生器４からのバルブ角度信号に基づいてハンチング判断回路がハンチングを生じているかどうかを判断する（Ｓ５）。ハンチングが発生しているかどうかの判断は，所定時間以内に所定の振幅以内の正逆回転が上記モータＭの駆動軸に現われたか否かにより達成される。判断手法の一例が前記特開平１０−２５２９２７号公報に詳しく開示されている。もちろん他の方法を用いても良い。
上記のようにしてバルブにハンチングが発生していると判断された場合には，その時の制御感度を前記制御感度記憶手段１２から読み取る。同時にコンピュータは現在の制御感度が，テーブルＴに存在する最も低い制御感度（この場合，テーブル番号５の感度２．０％）になっているかどうかを判断する（Ｓ７）。
もし現在の制御感度が最低の感度ではないと判断された場合には，現在の制御感度より１段階低い感度に対応するテーブル番号を制御感度テーブルＴから読み出し，制御感度記憶手段１２に記憶された制御感度をその感度値に変更する（Ｓ８）。
このようにして感度の調整（変更）が実施されると，モータＭはこの変更後の制御感度に基づいて制御される。
それと共にタイマー設定回路８において前記タイマー回路９を所定時間に設定しスタートさせる（Ｓ９）と共に，処理はＳ１に戻り，上記のように制御感度を低下させたにもかかわらず，相変わらずハンチングを生じているか否かの判断処理を繰り返す。
前記タイマー回路９における限時が終了する前に再度Ｓ９のタイマーセット及びスタートのステップに至った場合には，タイマー設定回路８において再度タイマー回路９をリセットしスタートさせる。
前記Ｓ７においてハンチングを生じているにもかかわらず，現在の制御感度が既に最低値（例えば２．０％）に達していると判断された場合には，それ以上制御感度を低下させることが出来ないのでハンチング報知回路１１にハンチング警報を出力して，ハンチングの発生を報知する（Ｓ１０）。この時，同時にバルブを最も安全な開度に強制的に回動するようにしても良い。
こうしてタイマー回路９をセットした後，再度処理がＳ４を経てＳ５に至り，ここでもしハンチングしていないと判断された場合には，前記タイマー回路９が設定された時間を超えたかどうかが判断される（Ｓ１１）。もしここで設定時間を超えていないと判断された場合には，処理はＳ２に戻りＳ３〜Ｓ５〜Ｓ１１のハンチングが起きているかどうかの判断処理を繰り返す。
そしてＳ１１においてやがてタイマーが設定時間を超えると制御感度記憶手段１２に記憶した感度値をクリアし記憶値を標準感度値に戻し（Ｓ１２）。処理を最初のＳ１に戻す。つまり，タイマー回路９に設定した所定時間経ってもハンチング状態が発生しないと判断された訳であるから，それ以上感度の低い状態を維持する必要がないので，感度の高い状態に復帰して制御を正常に戻す訳である。
【０００６】
【実施例】
上記実施の形態においては，ハンチングがなくなると，制御感度を一挙に標準の感度に設定するようにしているが，上のように急に標準の制御感度に戻したのでは，環境の変化の速度が遅くて再度ハンチング状態に陥ることも考えられるので，制御感度を徐々に標準値に戻すようにしても良い。そのためにたとえば，１段階ずつ感度を上昇させるようにして，標準感度になったところで感度の変更を停止するような制処理も可能である。
また，環境の変化を原因とするハンチングではなく，故障によるハンチングである場合には，上記のような処理では根本的にハンチングをなくすことが出来ない。このような場合への対処として，上記のようなハンチング→感度の設定→ハンチング→感度の設定の繰り返しをカウントするカウンタを設けておき，所定時間以内に，上記処理を所定回数繰り返した場合には，Ｓ１０の警報処理に進むように設定しておくことも可能である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明は以上述べたように，
バルブの動作角度を検出する角度検出手段と，上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいてバルブを駆動するバルブ駆動用アクチュエータを制御する制御手段を具備するバルブポジショナにおいて，
上記制御手段の制御感度を設定する感度設定手段と，
上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検出手段と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定手段による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整手段と，
上記感度設定値調整手段により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰手段とを備えてなることを特徴とするバルブポジショナとして構成されている。
従って，本発明においては，自動的にハンチングの抑制される制御感度を得る事が出来，もしそれでもハンチングが止まらない場合にはさらにハンチングの抑制される方向に制御感度が変更され，最終的にハンチング状態から抜け出ることが可能となる。更に，この場合には，ハンチングの原因が解消された後もいつまでもハンチングを抑制する鈍い制御状態が続くことが無くなるので，素早く俊敏な制御に復帰することが可能となる。
また本発明における，上記感度設定手段が，複数の制御感度を記憶する感度記憶手段により構成され，上記感度設定値調整手段が，ハンチングの生じない制御感度を得るまで上記感度設定手段に記憶された制御感度を順次読み出して感度調整を行なうものとして構成された場合には，簡単な構成でハンチングを抑制することが可能となる。
また，上記制御感度復帰手段として，制御感度を段階的に変化させるようにすることが可能である。
これにより環境の変化が緩慢な場合でも，再度ハンチング状態に陥ることなくハンチングを解消することが出来る。
逆に，上記制御感度復帰手段として，制御感度を一挙に所定感度まで変化させるものを採用することも可能である。
この場合には，ハンチングが解消されるとすぐに最適な俊敏な制御状態に復帰することが出来る。
また，この発明によるバルブポジショナをバルブ駆動用アクチュエータに適用することも可能である。
上記ポジショナにおける思想はそのままバルブ駆動用アクチュエータの制御方法として考えることも出来る。
即ち，バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程を具備するバルブ駆動用アクチュエータ制御方法において，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを備えてなることを特徴とするバルブ駆動用アクチュエータ制御方法として構成できる。
この場合には，本発明と同様の効果が達成される。
またこの発明の基本思想はバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムとして構成することも可能である。
即ち，バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程とをコンピュータを用いて実行するコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムにおいて，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを実行するためのコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムである。
この場合も本発明と同様の効果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバルブポジショナの制御系統を示すブロック図。
【図２】上記バルブポジショナの制御手順を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…判断回路
１０…ハンチング判断回路
１１…ハンチング報知回路
１２…制御感度記憶手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve driving actuator for driving a valve such as a butterfly valve and a ball valve, a positioner for driving the valve driving actuator, a method for controlling the valve driving actuator, and a control program for the valve driving actuator. , It relates to a valve driving actuator having a function of automatically suppressing valve hunting.
[0002]
[Prior art]
One example of an abnormality of the valve driving actuator as described above is valve hunting. Conventionally, techniques for automatically detecting such valve hunting and issuing an alarm for preventing danger have been disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-252927 and 10-252926. The reason why such hunting occurs is because the control sensitivity is too high. That is, when a difference occurs in the actual valve opening relative to the control target value of the valve, a control signal for suppressing the difference is output. The interval of the difference in which the actuator is actually operated in the direction of eliminating the difference from the detection of the difference is referred to as control sensitivity. The higher the control sensitivity is, that is, the shorter the difference interval is, the more agile control is achieved. However, hunting occurs if the control sensitivity is not set appropriately with respect to the machine conditions.
As described above, hunting occurs because the control sensitivity is not set to an appropriate value according to the condition in which the valve driving actuator is placed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the environment of the valve drive actuator inevitably changes depending on air conditioning conditions, weather conditions such as summer and winter, and time conditions of day and night. Therefore, even if an operator who has received a hunting alarm is set to a control sensitivity appropriate to the current conditions and stops hunting each time as in the above prior art, the change in the environment as described above causes It cannot be stopped even if hunting occurs again.
In addition, obtaining appropriate control sensitivity without hunting as described above requires considerable skill, and in some cases, such human resources cannot be secured.
The present invention aims to solve the problems inherent in the prior art as described above.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object as described above, the present invention described in claim 1
In a valve positioner comprising an angle detection means for detecting an operating angle of the valve, and a control means for controlling a valve drive actuator for driving the valve based on a valve angle detection value by the angle detection means,
Sensitivity setting means for setting the control sensitivity of the control means;
Hunting detection means for detecting hunting of the valve based on a valve angle detection value by the angle detection means;
A sensitivity setting value adjusting means for automatically changing the sensitivity setting value by the sensitivity setting means in a direction to suppress hunting when the hunting detection means detects the valve hunting ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjusting means, the hunting detecting means does not detect hunting, and when the state continues for a predetermined time, a control sensitivity return means for changing the control sensitivity to the original direction is provided. It is comprised as a valve positioner characterized by the above.
In the invention according to claim 2, the sensitivity setting means is constituted by a sensitivity storage means for storing a plurality of control sensitivities, and the sensitivity setting value adjusting means obtains the sensitivity setting until a control sensitivity that does not cause hunting is obtained. The valve positioner according to claim 1 , wherein the control sensitivity stored in the means is sequentially read out to adjust the sensitivity .
A third aspect of the present invention is the valve positioner according to the first or second aspect , wherein the control sensitivity return means changes the control sensitivity stepwise or changes the control sensitivity to a predetermined sensitivity all at once. that.
A valve drive actuator comprising the valve positioner according to any one of claims 1 to 3 is described in claim 4 .
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a valve drive actuator control method comprising: a valve angle detection step of detecting a valve operating angle; and an actuator control step of controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle.
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity set value adjustment step, the control device has a control sensitivity return step for changing the control sensitivity to the original direction when the hunting detection means does not detect hunting and the state continues for a predetermined time. A valve driving actuator control method is described.
The program according to claim 6 for realizing the method according to claim 5 is:
Control of a computer-readable valve drive actuator that executes a valve angle detection step of detecting a valve operating angle and an actuator control step of controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle using a computer In the program,
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjustment process, the hunting detection means ceases to detect the Ha Nchingu, when that state has continued for a predetermined time, the control sensitivity restoration step of changing the control sensitivity in the original direction A computer-readable control program for a valve drive actuator for execution.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to help understand the present invention. FIG. 1 is a control block diagram of a valve drive actuator positioner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the control procedure thereof.
As shown in FIG. 1, a positioner A for a valve driving actuator (not shown) according to this embodiment is configured around a determination circuit 1.
A valve opening set value signal from a target value setting unit (not shown) is input from the set value input circuit 2 to the positioner A. The input set value signal is converted into a digital signal by the first A / D converter 3 and then input to the determination circuit 1.
On the other hand, the valve angle signal detected by the operating angle feedback signal generator 4 which is an example of the angle detecting means attached to the output shaft of the motor M is inputted to the feedback input circuit 5 and then the second A / D converter. After being converted into a digital signal at 6, it is inputted to the determination circuit 1.
The determination circuit 1 calculates the difference between the digital signals from the first and second A / D converters 3 and 6 and sends it to the motor drive circuit 7. The motor drive circuit 7 drives the motor M according to the difference. As a result, the motor M rotates in the direction in which the difference becomes smaller, and the valve is driven so as to approach the target opening degree via the valve driving actuator connected to the motor. The valve drive control as described above is a conventionally known method.
In the present invention, a control sensitivity table T, a timer setting circuit 8, a timer circuit 9, and a control sensitivity storage means 12 are connected to the determination circuit 1. The control sensitivity table T and the control sensitivity storage means 12 are an example of sensitivity setting means in the present invention. As shown in FIG. 2, the control sensitivity table T is a table number indicating multi-stage sensitivity values and sensitivity values. Are constituted by storage means stored in pairs. Further, the control sensitivity storage means 12 stores the control sensitivity selected from the control sensitivity table T, and the actual valve control is performed based on the control sensitivity stored in the control sensitivity storage means 12.
The second A / D converter 6 is connected to a hunting determination circuit 10 for determining whether or not the valve is hunting based on a valve rotation angle signal input from the second A / D converter. The signal from the hunting determination circuit 10 is input to the determination circuit 1.
The determination circuit 1 is connected to a hunting notification circuit 11 for notifying the outside of the occurrence of hunting.
In FIG. 1, the determination circuit 1, the hunting determination circuit 10, the hunting notification circuit 11 and the like are displayed as being constituted by individual circuits, but it is natural that these are constituted by one or more computers. It is the scope of the present invention.
In the following description, the case where these are configured by one computer will be described. Next, the control procedure by the positioner A will be described with reference to FIG.
The following control procedure is executed based on a computer-readable computer program executed by the one computer. Here, S1, S2,... Indicate control procedure (step) numbers.
As a premise, the motor M that drives the valve as described above is operated at the control sensitivity stored in the control sensitivity storage means 12, but is normally defined in the control sensitivity table T in the control sensitivity storage means 12. Standard control sensitivity is stored. For example, the sensitivity of 1.0% of the table number 3 is set as the standard sensitivity.
The procedure starts from S1 in FIG. In S1, it is determined whether or not the input signal from the set value input circuit 2 has changed by a predetermined ratio (here, n%) or more. When the input of the set value changes to the predetermined ratio n% or more, next, in S2, the input value of the signal from the operating angle feedback signal generator 4 which is an angle sensor is detected.
Next, the computer detects the difference between the set value signal from the set value input circuit 2 and the signal from the operating angle feedback signal generator 4 (S3), and rotates the motor M based on the difference (S4).
When the motor M rotates, the computer then determines whether or not the hunting determination circuit has caused hunting based on the valve angle signal from the operation angle feedback signal generator 4 (S5). The determination of whether hunting has occurred is achieved by determining whether forward or reverse rotation within a predetermined amplitude has appeared on the drive shaft of the motor M within a predetermined time. An example of the determination method is disclosed in detail in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-252927. Of course, other methods may be used.
When it is determined that hunting has occurred in the valve as described above, the control sensitivity at that time is read from the control sensitivity storage means 12. At the same time, the computer determines whether or not the current control sensitivity is the lowest control sensitivity existing in the table T (in this case, the sensitivity of the table number 5 is 2.0%) (S7).
If it is determined that the current control sensitivity is not the lowest sensitivity, the table number corresponding to the sensitivity one step lower than the current control sensitivity is read from the control sensitivity table T and stored in the control sensitivity storage means 12. The control sensitivity is changed to the sensitivity value (S8).
When the sensitivity is adjusted (changed) in this way, the motor M is controlled based on the control sensitivity after the change.
At the same time, in the timer setting circuit 8, the timer circuit 9 is set to a predetermined time and started (S9). At the same time, the process returns to S1 and hunting still occurs despite the fact that the control sensitivity is lowered as described above. The determination process of whether or not there is repeated.
If the timer set and start step S9 is reached again before the timer circuit 9 expires, the timer setting circuit 8 resets and starts the timer circuit 9 again.
If it is determined that the current control sensitivity has already reached the minimum value (for example, 2.0%) despite the occurrence of hunting in S7, the control sensitivity can be further reduced. Therefore, a hunting alarm is output to the hunting notification circuit 11 to notify the occurrence of hunting (S10). At this time, the valve may be forcibly rotated to the safest opening degree at the same time.
After the timer circuit 9 is set in this way, the process again passes through S4 to S5. If it is determined that hunting has not been performed, it is determined whether or not the timer circuit 9 has exceeded the set time. (S11). If it is determined that the set time has not been exceeded, the process returns to S2 to repeat the determination process for determining whether hunting in S3 to S5 to S11 has occurred.
When the timer eventually exceeds the set time in S11, the sensitivity value stored in the control sensitivity storage means 12 is cleared and the stored value is returned to the standard sensitivity value (S12). The process returns to the first S1. In other words, since it is determined that the hunting state does not occur even after the predetermined time set in the timer circuit 9, it is not necessary to maintain the low sensitivity state any more, so the control is restored to the high sensitivity state. Is to return to normal.
[0006]
【Example】
In the above embodiment, when the hunting disappears, the control sensitivity is set to the standard sensitivity all at once. However, if the control sensitivity is suddenly restored as described above, the speed of the environmental change However, the control sensitivity may be gradually returned to the standard value because it is possible that the hunting state is caused again. For this purpose, for example, it is possible to increase the sensitivity one step at a time and stop the change in sensitivity when the standard sensitivity is reached.
In addition, in the case of hunting due to failure rather than hunting caused by environmental changes, hunting cannot be fundamentally eliminated by the above processing. As a countermeasure for such a case, a counter that counts the repetition of hunting → sensitivity setting → hunting → sensitivity setting as described above is provided, and the above process is repeated a predetermined number of times within a predetermined time. , S10 can be set to proceed to the alarm processing.
[0007]
【The invention's effect】
As described above, the present invention
In a valve positioner comprising an angle detection means for detecting an operating angle of the valve, and a control means for controlling a valve drive actuator for driving the valve based on a valve angle detection value by the angle detection means,
Sensitivity setting means for setting the control sensitivity of the control means;
Hunting detection means for detecting hunting of the valve based on a valve angle detection value by the angle detection means;
A sensitivity setting value adjusting means for automatically changing the sensitivity setting value by the sensitivity setting means in a direction to suppress hunting when the hunting detection means detects the valve hunting ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjusting means, the hunting detecting means does not detect hunting, and when the state continues for a predetermined time, a control sensitivity return means for changing the control sensitivity to the original direction is provided. It is comprised as a valve positioner characterized by the above.
Therefore, in the present invention, it is possible to obtain a control sensitivity in which hunting is automatically suppressed. If the hunting still does not stop, the control sensitivity is changed in a direction in which hunting is further suppressed. It is possible to get out of the state. Further, in this case, since the dull control state that suppresses hunting does not continue indefinitely after the cause of hunting is resolved, it is possible to quickly return to agile control.
Further, in the present invention, the sensitivity setting means is composed of sensitivity storage means for storing a plurality of control sensitivities, and the sensitivity setting value adjusting means is stored in the sensitivity setting means until obtaining control sensitivity that does not cause hunting. If the control sensitivity is read sequentially to adjust the sensitivity, hunting can be suppressed with a simple configuration .
The control sensitivity can be changed stepwise as the control sensitivity return means.
Thereby, even when the environmental change is slow, hunting can be eliminated without falling into the hunting state again.
On the contrary, as the control sensitivity return means, it is possible to adopt a device that changes the control sensitivity to a predetermined sensitivity all at once.
In this case, the optimum agile control state can be restored as soon as hunting is eliminated.
The valve positioner according to the present invention can also be applied to a valve driving actuator.
The idea of the positioner can be considered as a control method of the valve driving actuator as it is.
That is, in a valve drive actuator control method comprising a valve angle detection step of detecting a valve operation angle and an actuator control step of controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle.
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjustment step, the control device has a control sensitivity return step for changing the control sensitivity to the original direction when the hunting detection means does not detect hunting and the state continues for a predetermined time. Thus, it can be configured as a valve drive actuator control method.
In this case, the same effect as the present invention is achieved.
The basic idea of the present invention can also be configured as a control program for a valve driving actuator.
That is, a valve-readable valve drive actuator that executes a valve angle detection step for detecting the valve operating angle and an actuator control step for controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle using a computer. In the control program of
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjustment step, when the hunting detection means does not detect hunting and the state continues for a predetermined time, a control sensitivity return step is performed to change the control sensitivity to the original direction. This is a computer-readable control program for a valve driving actuator.
In this case, the same effect as that of the present invention can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a control system of a valve positioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a control procedure of the valve positioner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Judgment circuit 10 ... Hunting judgment circuit 11 ... Hunting alerting circuit 12 ... Control sensitivity memory | storage means

Claims (6)

バルブの動作角度を検出する角度検出手段と，上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御する制御手段を具備するバルブポジショナにおいて，
上記制御手段の制御感度を設定する感度設定手段と，
上記角度検出手段によるバルブ角度検出値に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検出手段と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定手段による感度の設定値を自動的にハンチングを抑える方向に変化させる感度設定値調整手段と，
上記感度設定値調整手段により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰手段とを備えてなることを特徴とするバルブポジショナ。In a valve positioner comprising an angle detection means for detecting an operation angle of the valve, and a control means for controlling a valve drive actuator based on a valve angle detection value by the angle detection means,
Sensitivity setting means for setting the control sensitivity of the control means;
Hunting detection means for detecting hunting of the valve based on a valve angle detection value by the angle detection means;
A sensitivity setting value adjusting means for automatically changing the sensitivity setting value by the sensitivity setting means in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjusting means, the hunting detecting means does not detect hunting, and when the state continues for a predetermined time, the control sensitivity returning means for changing the control sensitivity to the original direction is provided. A valve positioner characterized by 上記感度設定手段が，複数の制御感度を記憶する感度記憶手段により構成され，上記感度設定値調整手段が，ハンチングの生じない制御感度を得るまで上記感度設定手段に記憶された制御感度を順次読み出して感度調整を行なうものである請求項１に記載のバルブポジショナ。The sensitivity setting means comprises a sensitivity storage means for storing a plurality of control sensitivities, and the sensitivity setting value adjustment means sequentially reads out the control sensitivities stored in the sensitivity setting means until obtaining a control sensitivity that does not cause hunting. The valve positioner according to claim 1 , wherein the sensitivity is adjusted. 上記制御感度復帰手段は，制御感度を段階的に変化させる若しくは一挙に所定感度まで変化させるものである請求項１又は２のいずれかに記載のバルブポジショナ。 3. The valve positioner according to claim 1, wherein the control sensitivity return means changes the control sensitivity stepwise or changes it to a predetermined sensitivity all at once . 請求項１〜３のいずれかに記載のバルブポジショナを具備するバルブ駆動用アクチュエータ。 The valve drive actuator which comprises the valve positioner in any one of Claims 1-3 . バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程を具備するバルブ駆動用アクチュエータ制御方法において，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを備えてなることを特徴とするバルブ駆動用アクチュエータ制御方法。In a valve drive actuator control method comprising: a valve angle detection step of detecting a valve operation angle; and an actuator control step of controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle.
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjustment step, the control device has a control sensitivity return step for changing the control sensitivity to the original direction when the hunting detection means does not detect hunting and the state continues for a predetermined time. A valve drive actuator control method comprising: バルブの動作角度を検出するバルブ角度検出工程と，上記検出されたバルブ角度に基づいてバルブ駆動用アクチュエータを制御するアクチュエータ制御工程とをコンピュータを用いて実行するコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラムにおいて，
上記制御アクチュエータの制御感度を設定する感度設定工程と，
上記検出されたバルブ角度に基づいて上記バルブのハンチングを検知するハンチング検知工程と，
上記ハンチング検出手段によってバルブのハンチングが検出されたとき，上記感度設定工程による感度の設定値をハンチングを抑える方向に自動的に変化させる感度設定値調整工程と，
上記感度設定値調整工程により制御感度を調整した結果，上記ハンチング検出手段がハンチングを検出しなくなり，その状態が所定時間継続した時には，制御感度を元の方向に変化させる制御感度復帰工程とを実行するためのコンピュータ読み取り可能なバルブ駆動用アクチュエータの制御プログラム。Control of a computer-readable valve drive actuator that executes a valve angle detection step of detecting a valve operating angle and an actuator control step of controlling the valve drive actuator based on the detected valve angle using a computer In the program,
A sensitivity setting step for setting the control sensitivity of the control actuator;
A hunting detection step of detecting hunting of the valve based on the detected valve angle;
A sensitivity setting value adjusting step for automatically changing the sensitivity setting value in the sensitivity setting step in a direction to suppress hunting when valve hunting is detected by the hunting detection means ;
As a result of adjusting the control sensitivity by the sensitivity setting value adjustment step, when the hunting detection means does not detect hunting and the state continues for a predetermined time, a control sensitivity return step is performed to change the control sensitivity to the original direction. A computer-readable control program for a valve drive actuator.
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