JP4171155B2 - 圧力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧力制御装置に係り、特に圧力設定部により制御されたパイロット圧を圧力制御弁の駆動部に供給して下流側へ供給される２次圧力が設定圧力となるように圧力制御弁の弁開度を制御する圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、都市ガスを給送するラインに設置される圧力制御装置においては、圧力を利用して作動するダイヤフラムを圧力制御弁の駆動部として採用すると共に、圧力制御装置によりパイロット弁の弁部を作動させてパイロット弁から圧力制御弁のダイヤフラム室へ供給されるパイロット圧（制御圧力）を調整することによりガス供給ラインの圧力制御弁の下流側の圧力（２次圧力）が設定圧力値（目標圧力）となるようしている。
この種の圧力制御装置は、例えば下流側管路に供給されるガスの２次圧力を制御する圧力制御弁と、圧力制御弁のアクチュエータ部に供給される制御圧力を調整するパイロット弁と、２次圧力が所定の設定圧力値になるようにパイロット弁の弁部を動作させる圧力設定装置とより構成されている。
【０００３】
都市ガス供給ラインにおいては、季節の変化によってガス消費量が異なる（例えば、気温の高い夏のガス消費量は低く、気温の低い冬のガス消費量は増大する）と共に、１日の時間帯によってもガス消費量が変化する（例えば、昼間と深夜では、昼間の方がガス消費量は増大する）。そのため、ある地域にガスを供給する中圧配管には、上記のような圧力制御装置がガス配管と共に埋設されている。よって、圧力制御装置のメンテナンスを行う作業員は、下流側のガス消費量の増減に応じて定期的にガス供給圧（２次圧力）の設定値の調整を行っている。
【０００４】
例えば、ガス供給圧（２次圧力）の設定値調整作業は、圧力設定装置の圧力設定変更操作で行われる。すなわち、圧力設定装置による圧力設定変更動作は、手動操作で調整ネジを回動させてパイロット圧を制御するダイヤフラムを押圧するコイルバネの圧縮代を調整し、バネ定数を変化させることによりパイロット圧を変化させて設定圧力値を変更していた。
【０００５】
尚、圧力設定装置には、コイルバネの圧縮代を調整する調整軸の回転量を検出するポテンショメータが設けられている。このポテンショメータは、調整軸の回転量に応じて抵抗値を変化させるものである。また、ポテンショメータの抵抗値と圧力制御弁により制御された２次圧力が比例関係にある。そのため、圧力設定を行う作業者は、ガス消費量の変動に応じて定期的にポテンショメータにより検出された抵抗値の変化、すなわち設定圧力値の変化をみながら調整軸の回転量の調整作業を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の圧力制御装置では、ガス消費量が大きく変動する時期になると、ポテンショメータの抵抗値をみながら圧力設定装置の調整軸の回転量の調整作業を行う必要があるので、作業員の労力が大変であるばかりか、きめ細かな設定圧力の調整を行うことができないといった問題がある。
【０００７】
そこで、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）により圧力設定値を下流側のガス消費量の変化に応じて自動的に調整することが考えられている。この場合、マイコンは、目標となる圧力設定値に応じてパイロット圧を調整するモータを回転駆動し、モータに駆動される回転軸の回転量を検出するポテンショメータの抵抗値をＡ／Ｄ変換器を介して読み込みながら、回転軸の回転量を制御する。
【０００８】
しかしながら、マイコンにより圧力制御弁へ供給されるパイロット圧を自動的に調整するようにした場合、マイコンがポテンショメータの抵抗値を常時監視しなければならないため、他の演算処理が遅れてしまうといった問題がある。
【０００９】
また、マイコンがポテンショメータの抵抗値を読み込む間隔を長くすることにより、ソフト面での負荷を軽減して他の演算処理を割り込ませることができるといった利点がある反面、次にポテンショメータの抵抗値を読み込む間に圧力制御弁の弁開度が行き過ぎてしまい、パイロット圧を元に戻すようにパイロット弁のダイヤフラムを駆動するモータを逆回転させて補正しなければならないといった問題がある。
そこで、本発明は上記問題を解決した圧力制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有するものである。
【００１１】
本発明は、流体が流れる配管途中に設けられ、２次圧力が設定圧力になるように弁開度を調整する圧力制御弁と、前記設定圧力を任意の圧力に設定する圧力設定部とからなる圧力制御装置において、
前記圧力設定部は、
前記圧力制御弁の設定圧力を調整するための圧力設定バネと当該圧力設定バネのバネ力を調整するための調整ネジとを有するパイロット弁と、
前記圧力設定バネのバネ力を調整するための回転軸を回転駆動する電動モータと、
前記圧力制御弁の弁開度の制御データを記憶する記憶部と、
設定された弁監視間隔時間内における過去の圧力制御弁の弁開閉量から弁開閉量平均値を予め算出する弁開閉量平均値算出手段と、
前記弁監視間隔時間毎に実行され、現時点の弁開度に、最新の弁開閉平均量を加えた弁開度が、目標とする弁開度を超えるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が、弁開度が目標を超えると判断した場合には、前記圧力制御弁の弁開または弁閉動作に応じて前記弁開度が設定値に達するまでの前記電動モータによる設定圧力の調整を行なうのに要する停止予定時間を演算する停止予定時間演算手段と、
予め設定された前記弁監視間隔時間毎に前記制御データを前記記憶部から読み出し、当該制御デ−タに基づいて前記電動モータの駆動制御により前記パイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整することで前記圧力制御弁の設定圧力を変更し、前記停止予定時間演算手段により演算された停止予定時間が経過したときに圧力設定の変更を終了させる設定圧力変更手段と、
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
従って、本発明によれば、予め設定された弁監視間隔時間毎に制御データを記憶部から読み出し、当該制御デ−タに基づいて電動モータの駆動制御によりパイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整することで圧力制御弁の設定圧力を変更することで、パイロット圧を調整する電動モータの回転量を監視する回数が削減され、その分マイコンの負荷を軽減して制御効率を高めることができる。
【００１３】
また、現時点の弁開度に、最新の弁開閉平均量を加えた弁開度が、目標とする弁開度を超える場合には、圧力制御弁の弁開または弁閉動作に応じて弁開度が設定値に達するまでの電動モータによる設定圧力の調整を行なうのに要する停止予定時間を演算し、停止予定時間演算手段により演算された停止予定時間が経過したときに圧力設定の変更を終了させるため、圧力制御弁の弁開度が行き過ぎてしまうことがなく、パイロット圧を元に戻すようにパイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整する電動モータを逆回転させて設定圧力を補正する必要もない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明になる圧力制御装置の一実施例の構成図である。
【００１６】
図１に示されるように、圧力設定装置１０を有する圧力制御装置１１は、都市ガスを給送する上流側管路１２と下流側管路１３との間に配設されている。この圧力制御装置１１は、下流側管路１３へ供給されるガスの２次圧力を制御する圧力制御弁（「ガバナ」とも呼ばれている）１４と、圧力制御弁１４のアクチュエータ部１５に供給されるパイロット圧を調整するパイロット弁１６と、２次圧力が所定の設定圧力値になるようにパイロット弁１６の弁部を動作させる圧力設定部１７と、該圧力設定部１７に内蔵され予め登録された制御データに基づいて２次圧力が各時間帯毎の設定圧力値となるように圧力設定部１７を制御する制御回路１８とより構成されている。
【００１７】
上記圧力設定装置１０は、パイロット弁１６と、制御回路１８を内蔵した圧力設定部１７より構成されている。
【００１８】
圧力制御弁１４のアクチュエータ部１５は、ダイヤフラム１９により画成された上側ダイヤフラム室２０と下側ダイヤフラム室２１とが形成されており、上側ダイヤフラム室２０にはダイヤフラム１９を閉弁方向に押圧する圧力設定バネ２２が配設されている。
【００１９】
パイロット弁１６には、上流側管路１２に接続された１次圧力導入管路２３と、下流側管路１３に接続された２次圧力導入管路２４と、下側ダイヤフラム室２１に接続されたパイロット圧導入管路２５と、上側ダイヤフラム室２０に連通された２次圧力導入管路２６が接続されている。
【００２０】
パイロット弁１６は、圧力設定部１７の動作により、圧力設定バネ３６の圧縮量が増加又は減少され、圧縮量の増減により圧力設定バネ３６の荷重は増減する。パイロット弁１６の設定圧力Ｐｓは、圧力設定バネ３６の荷重とダイヤフラム３２に加わる２次圧力Ｐ2 による力がつり合うときの２次圧力Ｐ2 となる。
【００２１】
従って、パイロット弁１６は、圧力設定部１７の動作により圧力設定バネ３６のバネ荷重を増減することで設定圧力Ｐｓを増減させる。ここで、例えば２次圧力Ｐ2 が設定圧力Ｐｓより低下すると、圧力設定バネ３６のバネ荷重の方がダイヤフラム３２に加わる２次圧力Ｐ2 による力より大きくなるため、ダイヤフラム３２が上方に変位する。これにより、パイロット弁１６の弁部が弁開動作してパイロット圧を上昇させる。
【００２２】
一方、下側ダイヤフラム室２１には、パイロット圧導入管路２５を介してパイロット弁１６からパイロット圧が導入されており、上側ダイヤフラム室２０には２次圧力導入管路２４，２６を介して２次圧力Ｐ2 が導入されている。従って、パイロット圧が上昇すると共に下側ダイヤフラム室２１と上側ダイヤフラム室２０の圧力差によりダイヤフラム１９が圧力設定バネ３６の荷重に対して上方に変位する。
【００２３】
これにより、圧力制御弁１４の弁部が弁開動作して２次圧力Ｐ2 を設定圧力Ｐｓに上昇させる。また、２次圧力Ｐ2 が設定圧力Ｐｓより上昇すると、圧力設定バネ３６のバネ荷重の方がダイヤフラム３２に加わる２次圧力Ｐ2 による力より小さくなるため、ダイヤフラム３２が下方に変位する。
【００２４】
これにより、パイロット弁１６の弁部が弁閉動作してパイロット圧を降圧させる。従って、パイロット圧が降圧すると共に下側ダイヤフラム室２１と上側ダイヤフラム室２０の圧力差が小さくなるため、圧力設定バネ３６の荷重により下方に変位する。これにより、圧力制御弁１４の弁部が弁閉動作して２次圧力Ｐ2 を設定圧力Ｐｓに降圧させる。
このように、２次圧力Ｐ2 が下流側のガス使用量の変化により変動した場合、上記のように圧力制御弁１４のダイヤフラム１９が変位して２次圧力Ｐ2 が設定圧力値Ｐｓを保つように圧力制御を行う。
【００２５】
ここで、圧力設定部１７について説明する。
【００２６】
図２は圧力設定装置１０の内部構成を拡大して示す縦断面図である。また、図３は圧力設定装置１０の側面図である。
【００２７】
図２及び図３に示されるように、圧力設定装置１０は、パイロット弁１６の下部に圧力設定部１７が着脱可能に取り付けられている。パイロット弁１６のハウジング３１は、上部３１ａと中部３１ｂと下部３１ｃとが重ね合わせた状態でボルト３０により一体的に締結されている。また、ハウジング３１の内部は、上側ダイヤフラム３２と下側ダイヤフラム３３とにより上室３４ａ、中室３４ｂ、下室３４ｃに画成されている。
【００２８】
下室３４ｃには、下側ダイヤフラム３３を上方に押圧する圧力設定バネ３６が介装されている。この圧力設定バネ３６は、下端部が調整ネジ５５と螺合した円板状のバネ受け３７に当接し、上端部が下側ダイヤフラム３３の下面に固定されたバネ受け３８に当接する。この圧力設定バネ３６は、後述するようにモータ駆動力によりバネ力が調整されて設定圧力値Ｐｓを設定する。
また、パイロット弁１６のハウジング３１の下部には、圧力設定部１７の耐圧防爆構造とされた防爆ケース４６がボルト４７の締結により着脱可能に取り付けられている。この防爆ケース４６は、上部ケース４８と下部ケース４９とが組み合わされた構造であり、ボルト５０の締結により相互に固定される。
【００２９】
この防爆ケース４６の内部には、圧力設定バネ３６のバネ力を調整するための電動モータ５１と、電動モータ５１の回転を減速する減速機５２と、減速機５２からの回転が伝達される回転軸５３と、回転軸５３の上端とカップリング５４を介して同軸的に連結された調整ネジ５５と、回転軸５３の回転位置を測定する可変抵抗器からなるポテンショメータ５６と、上記制御回路１８とが収容されている。
【００３０】
図４は防爆ケース４６に収容される各電子機器のブロック図である。
【００３１】
図４に示されるように、制御回路１８は、従来設置現場から離れた場所に設けられていたが、本実施の形態では、電動モータ５１と同一の防爆ケース４６に収容されており、コンパクトな構成となっている。また、制御回路１８と電動モータ５１との間は、ケーブル７２により接続され、制御回路１８とポテンショメータ５６との間は、ケーブル７３により接続されている。
【００３２】
上記制御回路１８は、圧力設定部１７の制御量を演算するＣＰＵ（マイコン）７７と、圧力制御弁１４による２次圧力Ｐ2 の設定圧制御パターンが記憶されたメモリ７８とを有する。また、ＣＰＵ７７は、メモリ７８に記憶された設定圧制御パターンに基づいて２次圧力Ｐ2 が設定圧制御パターンに応じた圧力となるように電動モータ５１を駆動制御する。
【００３３】
また、制御回路１８には、外部機器や電源と接続されるコネクタ７５が接続されている。尚、本実施の形態では、コネクタ７５は、ＡＣ１００Ｖ用端子Ｈ，Ｇとアース用端子Ｅと、警報出力用端子▲１▼▲２▼と、通信用端子▲３▼〜▲５▼とが配設されている。
【００３４】
メモリ７８には、各信号に基づいて圧力設定部１７の制御量を演算する制御プログラムと、季節（月日）のガス使用量変化に応じた設定圧力値Ｐｓを変更する圧力制御データ（圧力設定バネ３６のバネ力を調整する回転軸５３の回転位置）が記憶されている。
【００３５】
また、メモリ７８には、予め圧力制御弁１４の弁開閉量の平均値を算出する弁開閉量平均値算出手段としての制御プログラムＩと、算出された弁開閉量の平均値に基づいて圧力制御弁１４の弁開または弁閉動作によって２次圧力が設定値に達するまでの予定時間を演算する予定時間演算手段としての制御プログラムIIと、予め設定された所定時間毎に制御データに基づいて圧力制御弁１４の設定圧力を変更し、演算された予定時間が経過したときに圧力設定の変更を終了させる設定圧力変更手段としての制御プログラムIII と、が格納されている。
【００３６】
図５は各時間帯に応じた圧力制御パターンの一例を示すグラフである。
【００３７】
図５に示す圧力制御パターンＡでは、２２時３０分から翌日の３時３０分まで供給圧力（２次圧力Ｐ2 ）を１．８ｋＰａに継続し、３時３０分以降は段階的に供給圧力を上昇させ、深夜になると供給圧力を段階的に降下させるように制御する。
【００３８】
この制御パターンＡの場合、例えば▲１▼３時３０分から４時３０分の間に供給圧力を１．８ｋＰａから２．２ｋＰａに上昇させる。▲２▼６時から７時の間に供給圧力を２．２ｋＰａから２．５ｋＰａに上昇させる。▲３▼９時から１０時の間に供給圧力を２．５ｋＰａから３．０ｋＰａに上昇させる。
【００３９】
また、制御パターンＡの場合、▲４▼１８時３０分から２０時の間に供給圧力を３．０ｋＰａから２．５ｋＰａへ降下させる。▲５▼２１時３０分から２２時３０分の間に供給圧力を２．５ｋＰａから１．８ｋＰａへ降下させる。
【００４０】
このように、季節毎の温度変化や時間帯に応じた制御パターンで供給圧力を制御することにより、下流側のガス使用量の増減に対応して供給圧力をきめ細かく制御できる。
【００４１】
図６は圧力制御装置１１の定期点検を行う場合の構成図である。
【００４２】
図６に示されるように、定期点検等のとき作業員は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ８４をケーブル８６を介して通信ドライバ８２に接続する。ノート型パーソナルコンピュータ８４は、キーボードや磁気ディスク装置が搭載された本体８４ａの後部に液晶ディスプレイ等からなる表示装置８４ｂが開閉可能に設けられている。
【００４３】
また、メモリ７８には、現在の圧力制御パターンをグラフ表示する表示プログラムと、設定された設定圧力データと圧力制御弁１４により制御された制御圧力（２次圧力）とを比較し、２次圧力が設定圧力となるように制御する制御プログラムと、が記憶されている。
【００４４】
図７は表示装置８４ｂに表示されるチャートパターンの一例を示すグラフである。
【００４５】
図７に示されるように、圧力設定装置１０の通信ドライバ８２に接続されたノート型パーソナルコンピュータ８４は、キーボードの通信要求信号を出力することにより表示装置８４ｂにそのときの制御パターンをグラフＩで表示することができる。そのため、定期点検を行う作業員は、ノート型パーソナルコンピュータ８４の表示装置８４ｂに表示されたグラフＩを見ながら現在の制御パターンを確認することができる。
【００４６】
ここで、制御回路１８のＣＰＵ７７が実行するメイン制御処理について説明する。
【００４７】
図８は制御回路１８のＣＰＵ７７が実行するメイン制御処理のフローチャートである。
【００４８】
図８に示されるように、ＣＰＵ７７は、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）において、通信ドライバ８２に接続されたノート型パーソナルコンピュータ８４から制御データの要求があるかどうかをチェックする。
【００４９】
Ｓ１１において、ノート型パーソナルコンピュータ８４から制御データの要求があったときは、Ｓ１２に進み、現在選択されている設定圧力の制御データをメモリ７８から読み込む。続いて、Ｓ１３では、設定圧力の制御データを通信ドライバ８２を介してノート型パーソナルコンピュータ８４に出力し、表示装置８４ｂに現在選択されている設定圧力のグラフＩを表示させる。
【００５０】
次のＳ１４では、圧力制御弁１４により制御された供給圧力値の制御データを読み込む。続いて、Ｓ１５に進み、設定圧力の制御データと供給圧力値の制御データとを比較する。また、上記Ｓ１１において、ノート型パーソナルコンピュータ８４から制御データの要求がないときは、Ｓ１５に移行する。
【００５１】
Ｓ１６において、設定圧力の制御データと供給圧力値の制御データと一致しない場合には、Ｓ１８に移行して圧力制御弁１４により制御される供給圧力（２次圧力）が設定圧力と一致するように電動モータ５１が駆動されてパイロット弁１６から圧力制御弁１４に供給されるパイロット圧が自動的に調整される。これにより、圧力制御弁１４により制御される供給圧力を設定された圧力値に修正することができる。この後、Ｓ１９に進む。
【００５２】
しかしながら、上記Ｓ１６において、設定圧力の制御データと供給圧力値の制御データと一致したときは、Ｓ１７で誤差なしと判断した後、Ｓ１９に進み、動作終了かどうかをチェックする。そして、Ｓ１９において、動作終了でないときは、上記Ｓ１１に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。また、Ｓ１９において、動作終了のときは、今回の処理を終了する。
【００５３】
図９はＣＰＵ７７が実行するイニシャライズ処理のフローチャートである。
【００５４】
ＣＰＵ７７は、電源投入時または制御パラメータの変更時等に図９に示すイニシャライズ処理を実行する。なお、フローチャートに記載されたガバナは、圧力制御弁１４のことである。
【００５５】
イニシャライズ処理が実行されると、Ｓ２１で圧力制御弁１４の動作条件に合わせて圧力制御弁１４の弁開度監視間隔の設定時間（ＸＸｍｓ）を設定する。尚、設定手段としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ８４からの通信による情報、あるいは、メモリ７８に予め入力されている複数の設定データから選択することなどが可能である。
【００５６】
次のＳ２２では、メモリ７８に形成されたガバナ開閉量平均値格納エリアを初期化する。ガバナ開閉量平均値を獲得するには、リングバッファを使用して移動平均を獲得する方法が一般的である。また、ガバナ開閉量平均値は、これ以外の方法でも獲得することができる。
【００５７】
続いて、Ｓ２３に進み、ガバナ開閉量平均値データの獲得回数を設定する。実際にガバナ開閉量平均値を獲得するには、このガバナ開度監視間隔時間（ＸＸｍｓ）に回数を掛けた時間が必要である。
【００５８】
そして、イニシャライズ処理によりガバナ開度監視間隔時間（ＸＸｍｓ）が設定されると、ＣＰＵ７７は、インターバルタイマ割り込みにより設定時間間隔処理が起動する。
【００５９】
図１０は設定時間間隔（ＸＸｍｓ）の割り込み処理を説明するためのフローチャートである。
【００６０】
図１０に示されるように、Ｓ３１では、現在のガバナ開度（圧力制御弁１４の弁開度）をＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介して読み取る。
【００６１】
次のＳ３２では、現在のガバナ動作方向（圧力制御弁１４の弁体４５の動作方向が弁開または弁閉）を確認する。このＳ３２において、ガバナ動作方向が弁開方向であるときは、Ｓ３３に進み、現在のガバナ開度にガバナ開度監視間隔におけるガバナ開閉量平均値を加算し、この加算値と目的のガバナ開度とを比較する（判断手段）。
【００６２】
Ｓ３３において、上記加算値が目的のガバナ開度よりも小さい場合には、モータ停止予定時間の設定処理が不要であるので、Ｓ３４の処理を省略して後述するＳ３６に移行する。
【００６３】
また、Ｓ３３において、上記加算値が目的のガバナ開度よりも大きい場合には、Ｓ３４に進み、電動モータ５１の停止予定時間Ｔａを演算する（停止予定時間演算手段）。例えば、ガバナ開度監視時間ｔ：５００ｍｓ、ガバナ開閉量平均値ａ：１０００、現在のガバナ開度ｂ：９５００、目的のガバナ開度ｃ：１００００とした場合、停止予定時間Ｔａは次式で求まる。
【００６４】
Ｔａ＝ｔ＊（ｃ−ｂ）／ａ
＝５００ｍｓ＊（１００００−９５００）／１０００
＝２５０ｍｓ
従って、圧力制御弁１４が弁開方向に動作している場合のモータ５１の停止予定時間Ｔａは、２５０ｍｓ後となる。
【００６５】
そして、次のＳ３５では、モータ停止の予定時間になると、割り込み処理が発生するようにタイマカウント値を設定する。すなわち、このタイマカウント値がカウントされるとタイマ割り込みが実行され、電動ータ５１の回転を停止させることで目的のガバナ開度が得られる。
【００６６】
Ｓ３６では、次回以降の処理のため、ガバナ開閉量平均値を更新する。すなわち、ガバナ開閉量平均値に今回の開閉量を加算し、この加算値から最旧の開閉量を減算した後、獲得回数で割ると、最新のガバナ開閉量平均値が得られる。
【００６７】
また、上記Ｓ３２において、ガバナ動作方向が弁閉方向であるときは、Ｓ３７に進み、現在の弁開度からガバナ開度監視間隔におけるガバナ開閉量平均値を減算し、この減算値と目的のガバナ開度とを比較する（判断手段）。
【００６８】
Ｓ３７において、上記減算値が目的のガバナ開度よりも大きい場合には、モータ停止予定時間の設定処理が不要であるので、Ｓ３８の処理を省略してＳ３６に移行する。
【００６９】
また、Ｓ３７において、上記減算値が目的のガバナ開度よりも小さい場合には、Ｓ３８に進み、電動モータ５１の停止予定時間Ｔａを演算する（停止予定時間演算手段）。例えば、ガバナ開度監視時間ｔ：５００ｍｓ、ガバナ開閉量平均値ａ：１０００、現在のガバナ開度ｂ：１０２００、目的のガバナ開度ｃ：１００００とした場合、停止予定時間Ｔａは次式で求まる。
【００７０】
Ｔａ＝ｔ＊（ｂ−ｃ）／ａ
＝５００ｍｓ＊（１０２００−１００００）／１０００
＝１００ｍｓ
従って、圧力制御弁１４が弁閉方向に動作している場合の電動モータ５１の停止予定時間Ｔａは、１００ｍｓ後となる。
【００７１】
そして、次のＳ３５では、モータ停止の予定時間になると、割り込み処理が発生するようにタイマカウント値を設定する。すなわち、このタイマカウント値がカウントされるとタイマ割り込みが実行され、電動モータ５１を停止させることで目的のガバナ開度が得られる。
【００７２】
この後、前述したＳ３５，Ｓ３６の処理を実行する。このように、圧力制御弁１４の弁体４５の動作方向が弁開方向または弁閉方向に応じてガバナ開閉量平均値に基づいて停止予定時間を算出できるので、ポテンショメータ５６からの検出値を常時監視しなくても供給圧力が設定圧力となるように圧力制御弁１４の弁開度を制御することができる。
【００７３】
図１１はモータ停止の割り込み処理のフローチャートである。
【００７４】
図１１に示されるように、上記Ｓ３５の処理で設定されたタイマカウント値がカウントされると、モータ停止の割り込み処理が開始され、Ｓ４１で圧力設定バネ３６のバネ力を調整するための電動モータ５１の回転を停止させる。
【００７５】
従って、圧力制御弁１４の弁開度を変更して供給圧力を制御する際は、予め、ガバナ開閉量平均値に基づいて停止予定時間を算出し、この停止予定時間が経過したとき電動モータ５１の回転を停止させるため、ポテンショメータ５６の検出値（抵抗値）を常時監視する必要がなくなり、ポテンショメータ５６の監視回数が削減され、例えば、１０ｍｓ毎に必要なＡ／Ｄ監視の処理が不要になり、その分ＣＰＵ７７は、他の演算処理を効率よく実行することができる。
【００７６】
また、マイコンがポテンショメータの抵抗値を読み込む間隔を長くせずに、ソフト面での負荷を軽減して他の演算処理を割り込ませることができるので、圧力制御弁１４の弁開度が行き過ぎてしまい、パイロット圧１６を元に戻すようにパイロット弁１６を駆動する電動モータ５１を逆回転させて補正するといった面倒な制御を行う必要もない。
【００７７】
尚、上記実施例では、ノート型パーソナルコンピュータ８４を通信ドライバ８２に接続する場合を説明したが、これに限らず、他の形式の端末装置あるいは通信機器等を通信ドライバ８２に接続するようにしてもよい良い。
また、上記実施例では、都市ガスが給送されるラインに配設された場合を一例として挙げたが、これに限らず、他の気体あるいは液体を給送する管路の圧力制御にも適用できるのは勿論である。
【００７８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、予め設定された弁監視間隔時間毎に制御データを記憶部から読み出し、当該制御デ−タに基づいて電動モータの駆動制御によりパイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整することで圧力制御弁の設定圧力を変更することで、パイロット圧を調整する電動モータの回転量を監視する回数が削減され、その分マイコンの負荷を軽減して制御効率を高めることができる。
【００７９】
また、現時点の弁開度に、最新の弁開閉平均量を加えた弁開度が、目標とする弁開度を超える場合には、圧力制御弁の弁開または弁閉動作に応じて弁開度が設定値に達するまでの電動モータによる設定圧力の調整を行なうのに要する停止予定時間を演算し、停止予定時間演算手段により演算された停止予定時間が経過したときに圧力設定の変更を終了させるため、圧力制御弁の弁開度が行き過ぎてしまうことがなく、パイロット圧を元に戻すようにパイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整する電動モータを逆回転させて設定圧力を補正する必要もない。
【００８０】
さらに、季節（月日）や時間に変化に伴うガス消費量の変動に応じて設定圧力を自動的に変更でき、且つ常に下流側への供給圧力を安定させることができ、ガス消費量が時々刻々と変動する場合でもモータの回転量を監視せずにきめ細かな圧力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる圧力制御装置の一実施例の構成図である。
【図２】圧力設定装置１０の内部構成を拡大して示す縦断面図である。
【図３】圧力設定装置１０の側面図である。
【図４】防爆ケース４６に収容される各電子機器のブロック図である。
【図５】各時間帯に応じた圧力制御パターンの一例を示すグラフである。
【図６】圧力制御装置１１の定期点検を行う場合の構成図である。
【図７】表示装置８４ｂに表示されるチャートパターンの一例を示すグラフである。
【図８】制御回路１８のＣＰＵ７７が実行するメイン制御処理のフローチャートである。
【図９】ＣＰＵ７７が実行するイニシャライズ処理のフローチャートである。
【図１０】設定時間間隔（ＸＸｍｓ）の割り込み処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】モータ停止の割り込み処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 圧力設定装置
１１ 圧力制御装置
１２ 上流側管路
１３ 下流側管路
１４ 圧力制御弁
１５ アクチュエータ部
１６ パイロット弁
１７ 圧力設定部
１８ 制御回路
１９ ダイヤフラム
２０ 上側ダイヤフラム室
２１ 下側ダイヤフラム室
２２ 圧力設定バネ
３６ 圧力設定バネ
５１ 電動モータ
５５ 調整ネジ
５６ ポテンショメータ
７７ ＣＰＵ
７８ メモリ
８２ 通信ドライバ
８４ ノート型パーソナルコンピュータ
８４ｂ 表示装置

Claims (1)

1. 流体が流れる配管途中に設けられ、２次圧力が設定圧力になるように弁開度を調整する圧力制御弁と、前記設定圧力を任意の圧力に設定する圧力設定部とからなる圧力制御装置において、
   前記圧力設定部は、
   前記圧力制御弁の設定圧力を調整するための圧力設定バネと当該圧力設定バネのバネ力を調整するための調整ネジとを有するパイロット弁と、
   前記圧力設定バネのバネ力を調整するための回転軸を回転駆動する電動モータと、
   前記圧力制御弁の弁開度の制御データを記憶する記憶部と、
   設定された弁監視間隔時間内における過去の圧力制御弁の弁開閉量から弁開閉量平均値を予め算出する弁開閉量平均値算出手段と、
   前記弁監視間隔時間毎に実行され、現時点の弁開度に、最新の弁開閉平均量を加えた弁開度が、目標とする弁開度を超えるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が、弁開度が目標を超えると判断した場合には、前記圧力制御弁の弁開または弁閉動作に応じて前記弁開度が設定値に達するまでの前記電動モータによる設定圧力の調整を行なうのに要する停止予定時間を演算する停止予定時間演算手段と、
   予め設定された前記弁監視間隔時間毎に前記制御データを前記記憶部から読み出し、当該制御デ−タに基づいて前記電動モータの駆動制御により前記パイロット弁の圧力設定バネのバネ力を調整することで前記圧力制御弁の設定圧力を変更し、前記停止予定時間演算手段により演算された停止予定時間が経過したときに圧力設定の変更を終了させる設定圧力変更手段と、
   を備えてなることを特徴とする圧力制御装置。

Images