JP4776409B2 - Electric valve - Google Patents

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Description

この発明は、モータの過負荷状態を検出して故障を回避することのできる電動バルブに関するものである。   The present invention relates to an electric valve capable of detecting a motor overload state and avoiding a failure.

電動バルブの故障原因の一つに過負荷がある。電動バルブに過負荷が加わると、最悪の場合は、モータコイルを焼損して寿命を著しく縮めてしまう原因になる。   One of the causes of motor valve failure is overload. If an overload is applied to the electric valve, in the worst case, the motor coil may be burned out and the life may be significantly shortened.

この問題を解決する一つの方法として、(特許文献1)には、電動バルブにバルブ(弁)の開閉検出機構を備えたものが記載されている。   As one method for solving this problem, Patent Document 1 describes that an electric valve is provided with a valve (valve) opening / closing detection mechanism.

この電動バルブでは、制御器が電動バルブへ閉信号を発信する。そして、所定時間経過後に前記開閉検出機構からの閉弁信号が得られないと、一旦閉信号の発信を中断して開信号に切り換えた後、閉信号を再送信する。こうすることで、自動的にバルブを開放してバルブに咬み込んだゴミなどを流失させたのち閉弁するので、咬み込みによるリークのトラブルを防止することができる。さらに、咬みこんだゴミを流失させたのち閉弁するので、通電しっぱなしによるモータコイルの焼損も防止する。   In this electric valve, the controller transmits a closing signal to the electric valve. If a valve closing signal is not obtained from the opening / closing detection mechanism after a predetermined time has elapsed, the transmission of the closing signal is interrupted and switched to the opening signal, and then the closing signal is retransmitted. By doing so, the valve is automatically opened and the dust biting into the valve is washed away, and then the valve is closed, so that it is possible to prevent the trouble of leakage due to biting. In addition, since the bitten waste is washed away and the valve is closed, the motor coil can be prevented from being burned by being energized.

特開平6−281039号公報JP-A-6-281039

しかしながら、上記の方法では、異常の検出に時間が掛り過ぎるという問題がある。   However, the above method has a problem that it takes too much time to detect an abnormality.

すなわち、開閉検出機構は、バルブが閉じるのに要する十分な時間を経過してからでないと異常を検出して開信号を出力できない。   That is, the open / close detection mechanism cannot detect an abnormality and output an open signal until a sufficient time has elapsed for the valve to close.

そのため、その待機中の間は、バルブの異常を検出できないという問題がある。このようにバルブの異常を検知するのに時間がかかるとモータへのダメージも大きくなるし、咬み込みのリークによるダメージも大きくなる問題がある。   Therefore, there is a problem that a valve abnormality cannot be detected during the standby. As described above, when it takes a long time to detect the abnormality of the valve, there is a problem that the damage to the motor increases and the damage due to the bite leak increases.

なお、ここでは、バルブを閉鎖する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、利用形態によってはバルブを開放する場合もある。   Here, the case where the valve is closed has been described. However, the present invention is not limited to this, and the valve may be opened depending on the use form.

また、上記の電動バルブはボイラー用のものであるが、これ以外に電動バルブには、目的や用途により、開閉角度が異なるもの、あるいは開閉時間が大きく異なるものがあるので、それらのものにも対応できるようにしたい。   The above electric valves are for boilers, but there are other electric valves that have different opening / closing angles or have different opening / closing times depending on the purpose and application. I want to be able to respond.

そこで、この発明の課題は、電動バルブの異常を短時間で検出できるようにすることでモータへのダメージを防ぎ、かつ、バルブが開放あるいは閉鎖できないために生じるダメージを小さくするとともに、開閉角度や開閉時間の異なる電動バルブにも対応できるようにすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to prevent damage to the motor by making it possible to detect an abnormality of the electric valve in a short time, and to reduce damage caused because the valve cannot be opened or closed. It is to be able to cope with electric valves with different opening and closing times.

上記の課題を解決するため、この発明では、バルブの移動量を検出するセンサ手段と、タイマ手段を備えるとともに、予め、バルブが所定量移動するのに要する所要時間を測定して記憶するメモリ手段を有し、前記バルブを駆動するモータの作動からタイマ手段で計時を開始し、その計時が予めメモリ手段に記憶させた所要時間に達すると、センサ手段で検出したバルブの移動量と、前記メモリ手段に記憶させた所要時間にバルブが移動する所定の移動量とを比較し、その比較した結果に基づいて異常を検知する構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, the present invention comprises a sensor means for detecting the amount of movement of the valve, a timer means, and a memory means for measuring and storing in advance the time required for the valve to move by a predetermined amount. When the timer means starts the time from the operation of the motor that drives the valve, and the time reaches the required time stored in the memory means in advance, the amount of movement of the valve detected by the sensor means, and the memory A configuration is adopted in which a predetermined amount of movement of the valve is compared with the required time stored in the means and an abnormality is detected based on the comparison result.

このような構成を採用することにより、メモリ手段に、予め、バルブが所定量移動するのに要する時間を記憶させることで、バルブごとに異常を検出するための基準値を記憶させる。こうすることで、目的や用途で開閉角度が異なるもの、あるいは開閉時間が大きく異なるものにも対応させる。そして、この記憶させた時間内にバルブが所定量移動できるかをセンサ手段で検出することで異常を短時間で検出する。   By adopting such a configuration, the memory means stores in advance a time required for the valve to move by a predetermined amount, thereby storing a reference value for detecting an abnormality for each valve. By doing so, it is possible to deal with the case where the opening / closing angle differs depending on the purpose and application, or the case where the opening / closing time differs greatly. The abnormality is detected in a short time by detecting whether or not the valve can move a predetermined amount within the stored time.

なお、上記所定量とは、バルブが全閉あるいは全開する量より小さく、正常なバルブを判別するのに最小限必要な移動量で、実験や経験などにより適宜決められるものである。   The predetermined amount is smaller than the amount that the valve is fully closed or fully opened, and is the minimum amount of movement that is necessary for discriminating a normal valve.

また、タイマ手段の計時が上記メモリ手段に記憶した所要時間に達すると、メモリ手段に記憶する所要時間とその所要時間にバルブが移動する所定の移動量とから算出される単位時間当りの移動量に、前記タイマ手段の計時を掛け合わせた移動量と、上記センサ手段で検出する移動量とを逐次比較し、その比較した結果に基づいて異常を検知する構成を採用したのである。   When the time of the timer means reaches the required time stored in the memory means, the movement amount per unit time calculated from the required time stored in the memory means and a predetermined movement amount by which the valve moves during the required time. In addition, the movement amount obtained by multiplying the time measured by the timer means and the movement amount detected by the sensor means are sequentially compared, and an abnormality is detected based on the comparison result.

このような構成を採用することにより、単位時間当りの移動量とタイマ手段の計時時間と掛け合せることで移動量を算出し、その算出した移動量とセンサ手段の検出する移動量とを比較できるので、異常を逐次検出できる。   By adopting such a configuration, the movement amount can be calculated by multiplying the movement amount per unit time by the time measured by the timer means, and the calculated movement amount can be compared with the movement amount detected by the sensor means. Therefore, abnormality can be detected sequentially.

このとき、メモリ手段に記憶させた所要時間とその所要時間にバルブが移動する移動量とから算出される単位時間当りの移動量と、タイマ手段の計時した時間とから算出される移動量に逓減率を掛け合わせて、センサ手段で検出した移動量と比較するようにした構成を採用することができる。   At this time, the moving amount per unit time calculated from the required time stored in the memory means and the moving amount of the valve during the required time and the moving amount calculated from the time measured by the timer means are gradually reduced. It is possible to adopt a configuration in which the rate is multiplied and compared with the amount of movement detected by the sensor means.

このような構成を採用することにより、バルブごとのバラツキによる誤差を補正して判定にエラーを生じないようにする。また、判定に余裕を持たせることで、開閉角度や開閉時間の異なる電動バルブにも対応できるようにする。   By adopting such a configuration, an error due to variation among valves is corrected so as not to cause an error in determination. Further, by providing a margin for the determination, it is possible to deal with electric valves having different opening / closing angles and opening / closing times.

また、メモリ手段に記憶させる所要時間に上限と下限を設定した構成を採用することができる。   Moreover, the structure which set the upper limit and the minimum in the required time memorize | stored in a memory means is employable.

このような構成を採用することにより、測定時間が例えば、予定する時間t秒より長いt1(t≪t1)秒の場合は測定をt秒の時点で停止し、t秒間の移動量を計測してその移動量を所定の移動量として、測定時間の上限を設定する。こうすることで、異常を検出する時間を正規化して短縮する。また、逆に、例えば、t秒より短いt0(t0≪t)秒で、バルブの移動量が所定量に達した場合は、t0秒を測定時間と設定することで、異常を検出する時間を正規化して起動の遅れや起動時のギヤーのバックラッシュなどの誤差要因を排除し、誤り無くバルブの異常を検出できるようにする。 By adopting such a configuration, for example, when the measurement time is t1 (t << t1) seconds longer than the scheduled time t seconds, the measurement is stopped at time t seconds, and the movement amount for t seconds is measured. The upper limit of the measurement time is set with the movement amount as a predetermined movement amount. In this way, the time for detecting an abnormality is normalized and shortened. Conversely, for example, when the amount of movement of the valve reaches a predetermined amount in t0 (t0 << t) seconds shorter than t seconds, the time for detecting an abnormality is set by setting t0 seconds as the measurement time. Normalize to eliminate error factors such as start-up delay and gear backlash at start-up so that valve abnormalities can be detected without error.

また、このとき、メモリ手段に記憶させる所要時間の測定の際に、モータがスタートしてから測定開始までの間に不感帯の期間を設けた構成を採用することができる。   At this time, when measuring the required time to be stored in the memory means, it is possible to adopt a configuration in which a dead zone period is provided between the start of the motor and the start of measurement.

このような構成を採用することにより、この不感帯の間は測定を行なわないことで、起動時の遅れやギヤーのバックラッシュなどの誤差要因を排除することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to eliminate error factors such as delay at start-up and gear backlash by not performing measurement during the dead zone.

この発明は、以上のように構成したことにより、電動バルブの異常を短時間で検出できる。   According to the present invention configured as described above, the abnormality of the electric valve can be detected in a short time.

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、この形態の電動バルブは、電動アクチュエータ2とバルブ(弁体)3とで構成されている。   As shown in FIG. 1, the electric valve of this embodiment includes an electric actuator 2 and a valve (valve element) 3.

電動アクチュエータ2は、減速機構4、モータ5、開度検出センサ6、制御回路7で構成されている。   The electric actuator 2 includes a speed reduction mechanism 4, a motor 5, an opening degree detection sensor 6, and a control circuit 7.

減速機構4は、ここでは、例えば、平歯車を組み合わせた減速ギヤー群で構成したもので、モータ5の回転軸と接続して、モータ5の回転力をバルブ3へ伝達する。   Here, the speed reduction mechanism 4 is composed of, for example, a speed reduction gear group in which spur gears are combined. The speed reduction mechanism 4 is connected to the rotation shaft of the motor 5 and transmits the rotational force of the motor 5 to the valve 3.

モータ5は、起動トルクが大きく、堅牢で、しかも簡単な回路で可逆運転が可能なACモータ(例えば、回転方向を瞬時に逆転させることのできるレバーシブルモータ)を使用している。   The motor 5 uses an AC motor (for example, a reversible motor capable of instantaneously reversing the rotation direction) that has a large starting torque, is robust, and can be reversibly operated with a simple circuit.

開度検出センサ6は、ここでは、ポテンショメータを使用しており(以下、開度検出センサをポテンショメータと称する)、前記ポテンショメータ6を、例えば減速機構4とバルブ3とを接続する出力軸に取り付け、後述の制御回路7と接続することにより、バルブ3の移動量を検出できるようにしている。なお、前記センサ6は、ポテンショメータに限定されるものではなく、バルブ3の絶対位置を検出できるようにしたものであれば(例えば、アブソリュート式のものでも可)、どのような形態のものでも構わない。例えばシャフトエンコーダなどを使用することも可能である。   Here, the opening degree detection sensor 6 uses a potentiometer (hereinafter, the opening degree detection sensor is referred to as a potentiometer), and the potentiometer 6 is attached to an output shaft that connects the speed reduction mechanism 4 and the valve 3, for example. By connecting to a control circuit 7 to be described later, the movement amount of the valve 3 can be detected. The sensor 6 is not limited to a potentiometer, and may be of any form as long as it can detect the absolute position of the valve 3 (for example, an absolute type may be used). Absent. For example, it is possible to use a shaft encoder or the like.

制御回路7は、例えば、図2に示すような、ワンチップマイクロコンピュータ9とモータ駆動回路10とで構成されている。   For example, the control circuit 7 includes a one-chip microcomputer 9 and a motor drive circuit 10 as shown in FIG.

前記コンピュータ9は、タイマ回路やメモリ回路を内蔵しており、内蔵したメモリに書き込まれた処理プログラムに基づいて処理をする。また、前記コンピュータ9は、I/O入出力、発振回路、A/Dコンバータ等々を備えており、A/Dコンバータと前記ポテンショメータ6とを接続して測定値を入力できるようになっている。   The computer 9 includes a timer circuit and a memory circuit, and performs processing based on a processing program written in the built-in memory. The computer 9 includes an I / O input / output, an oscillation circuit, an A / D converter, and the like. The A / D converter and the potentiometer 6 can be connected to input measurement values.

モータ駆動回路10は、ACモータのドライブ回路をモジュール化したもので、右回転(CW)、左回転(CCW)などのコントロール端子を備えており、前記端子にマイクロコンピュータ9からコントロール信号(例えば、「H」または「L」に対応する電流あるいは電圧レベル信号)を入力することにより、モータ5の可逆運転を可能にするものである。   The motor drive circuit 10 is a module obtained by modularizing an AC motor drive circuit. The motor drive circuit 10 includes control terminals for right rotation (CW), left rotation (CCW), and the like. By inputting a current or voltage level signal corresponding to “H” or “L”, the motor 5 can be reversibly operated.

なお、マイクロコンピュータ9への指令入力は、データセレクタを設けて入力を選択し、例えば、電流、電圧、抵抗値などによる指令入力に対処できるようになっている。   Note that the command input to the microcomputer 9 is provided with a data selector to select the input so that, for example, command input by current, voltage, resistance value, etc. can be dealt with.

この形態は、上記のように構成されており、この電動バルブは、異常を検出するための基準値を設定するために予備測定処理を行なったのち、実際に設置して使用する。   This embodiment is configured as described above, and this electric valve is actually installed and used after performing a preliminary measurement process in order to set a reference value for detecting an abnormality.

予備測定処理は、図3に示すように、予め正常な電動バルブが所定の移動量を移動するのに要する時間を測定して、基準となる時間に対するポテンショメータ6の変化量をバルブ3ごとに計測するものである。こうした仕組みにより、目的や用途によって開閉の角度や開閉時間が大きく異なる電動バルブに対処できるようにしている。   As shown in FIG. 3, the preliminary measurement process measures the time required for a normal motorized valve to move a predetermined amount of movement in advance, and measures the amount of change of the potentiometer 6 with respect to the reference time for each valve 3. To do. With such a mechanism, it is possible to cope with electrically operated valves whose opening / closing angles and opening / closing times differ greatly depending on the purpose and application.

ここでは、予備測定は、バルブ3の全動作範囲の1/4を開放(移動)するのに要する時間を算出し、これを基準の予測時間Trefとしてメモリへ保存する。そのため、図3のフローチャートの予備測定(処理200:以下「処理」省略)を実行する。   Here, in the preliminary measurement, a time required to open (move) ¼ of the entire operation range of the valve 3 is calculated, and this is stored in the memory as a reference predicted time Tref. Therefore, the preliminary measurement (process 200: hereinafter “process” is omitted) in the flowchart of FIG. 3 is executed.

予備測定(200)では、例えば、図3に示すように、モータ5をオンにして(205)、1秒程度待機する(210)。こうして1秒待機して不感帯を設けることにより、例えば、起動の遅れや起動時の減速機構4のギヤーのバックラッシュなどから生じる誤差要因を排除する。   In the preliminary measurement (200), for example, as shown in FIG. 3, the motor 5 is turned on (205) and waits for about 1 second (210). By providing the dead zone after waiting for 1 second in this way, for example, error factors caused by delays in activation, gear backlash of the speed reduction mechanism 4 at the time of activation, and the like are eliminated.

ちなみに、ここでは、待機時間は1秒に設定しているが、これに限定されるものではなく、待機時間は電動バルブ1に合わせて実験や経験などから適宜設定すれば良い。   Incidentally, here, the standby time is set to 1 second, but is not limited to this, and the standby time may be appropriately set according to the electric valve 1 from experiments and experiences.

1秒経過して起動に成功すると、テンポラリーメモリQPTにポテンショメータ6の1/4の値を設定し、タイマカウンタtcに0を設定して初期化し(215)、ポテンショメータ6の値をレジスタM1へ読み込む(220)。   When the activation is successful after 1 second has elapsed, the value of 1/4 of the potentiometer 6 is set in the temporary memory QPT, the timer counter tc is set to 0 and initialized (215), and the value of the potentiometer 6 is read into the register M1. (220).

次に、タイマカウンタtcをα秒(αは1秒以下でも可)インクリメントして(225)、その時点のポテンショメータ6の値をレジスタM2へ設定する(230)。次に、タイマカウンタtcが5秒以上か、5秒未満かを判定する(235)。5秒以上なら「低速応答」なので、上限値として予測時間Trefを5秒に設定する。このとき、ポテンショメータ6の移動量は、全動作範囲の1/4に達していないので、ポテンショメータ6の変化量として、レジスタM2−レジスタM1の値をQrefに設定し(260)、モータ5をオフにして(265)、処理を終了する(270)。こうすることで、異常を検出する時間を正規化して短縮する。   Next, the timer counter tc is incremented by α seconds (α can be 1 second or less) (225), and the value of the potentiometer 6 at that time is set in the register M2 (230). Next, it is determined whether the timer counter tc is 5 seconds or more or less than 5 seconds (235). Since it is “low-speed response” if it is 5 seconds or longer, the predicted time Tref is set to 5 seconds as the upper limit value. At this time, since the movement amount of the potentiometer 6 does not reach ¼ of the entire operating range, the value of the register M2-register M1 is set to Qref as the amount of change of the potentiometer 6 (260), and the motor 5 is turned off. (265), and the process ends (270). In this way, the time for detecting an abnormality is normalized and shortened.

一方、処理235でタイマカウンタtcが5秒未満の場合は、レジスタM2−レジスタM1の値をQPTと比較して(240)、QPTと等しくない場合は、等しくなるまで処理225〜240を繰り返す。また、QPTと等しくなった場合は、そのときのタイマカウンタtcの計時時間が、0.75秒以下かどうかを判別する(245)。0.75秒以下の場合は、予測時間Trefを3秒に設定し、QPTの値をQrefに記憶させてモータ5をオフにし(265)、処理を終了する(270)。このように予測時間の下限を設定することにより、起動の遅れや起動時のギヤーのバックラッシュなどの誤差要因を排除し、異常を検出する時間を正規化して誤り無く検出できるようにする。   On the other hand, if the timer counter tc is less than 5 seconds in the process 235, the value of the register M2-register M1 is compared with the QPT (240), and if not equal to the QPT, the processes 225 to 240 are repeated until they become equal. If it is equal to QPT, it is determined whether the time measured by the timer counter tc at that time is 0.75 seconds or less (245). In the case of 0.75 seconds or less, the predicted time Tref is set to 3 seconds, the value of QPT is stored in Qref, the motor 5 is turned off (265), and the process is terminated (270). By setting the lower limit of the predicted time in this way, error factors such as start delay and gear backlash at the start are eliminated, and the time for detecting an abnormality is normalized so that it can be detected without error.

また、処理245でタイマtcの計時時間が0.75秒より大きな場合は、tc→Trefとし、QPTの値をQrefへ記憶させて、モータ5をオフにし(265)、処理を終了する(270)。   If the time measured by the timer tc is greater than 0.75 seconds in the process 245, tc → Tref, the value of QPT is stored in the Qref, the motor 5 is turned off (265), and the process ends (270). ).

このようにバルブ3ごとに基準値TrefとQrefの設定ができると、実際に設置して使用できるようになる。次に、その動作を図4のフローチャートに基づいて説明する。   When the reference values Tref and Qref can be set for each valve 3 as described above, it can be actually installed and used. Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.

電動バルブが作動を開始すると(300)、タイマカウンタtcに0を設定して初期化し(305)、電動バルブの指令入力をレジスタR1へ(310)、また、ポテンショメータ6の値をレジスタR2へ読込む(315)。ここで、R1とR2を比較して(320)、その差が0ならモータ5を停止し(360)、処理305へ戻って待機する。   When the motorized valve starts operating (300), the timer counter tc is set to 0 and initialized (305), the command input of the motorized valve is read to the register R1 (310), and the value of the potentiometer 6 is read to the register R2. (315). Here, R1 and R2 are compared (320), and if the difference is 0, the motor 5 is stopped (360), and the process returns to step 305 and waits.

このとき、処理320で、差が0でないなら、電動バルブを指令された位置まで回転させるためモータをオンにして(325)、タイムカウンタtcをα秒(αは1秒以下でも可)インクリメントし(330)、現在のポテンショメータ6の値をレジスタR3に読込む(335)。   At this time, if the difference is not 0 in step 320, the motor is turned on to rotate the motorized valve to the commanded position (325), and the time counter tc is incremented by α seconds (α can be 1 second or less). (330) The current value of the potentiometer 6 is read into the register R3 (335).

次に、予備測定で設定したパラメータTrefおよびQrefを使用して、異常の検出を行なう。   Next, abnormality is detected using the parameters Tref and Qref set in the preliminary measurement.

まず、基準値Trefとタイムカウンタtcの値とを比較し(340)、タイムカウンタの値tcが予備測定の基準値Tref以上ならtcの値から予測されるポテンショメータ6の変化量に逓減率Kを乗算した量、すなわち、
(tc*Qref/Tref)*K
と実際の変化量
|R2−R3|
を比較する(345)。
First, the reference value Tref and the value of the time counter tc are compared (340). If the value tc of the time counter is equal to or larger than the reference value Tref of the preliminary measurement, the decreasing rate K is set to the change amount of the potentiometer 6 predicted from the value of tc. The amount multiplied, ie
(Tc * Qref / Tref) * K
And actual change amount | R2-R3 |
Are compared (345).

ここで、式
tc*Qref/Tref
に示すようにQref/Trefを求めて単位時間当りの移動量を算出し、その値にタイムカウンタtcの値を掛けて予測されるポテンショメータ6の移動量を算出する。そして、その予測値と、ポテンショメータ6の移動量を逐次比較する。こうすることで、バルブ3が全開あるいは全閉するまで待つのではなく、直ちに検出できるようにして、異常検出に掛かる時間を短縮できるようにしてある。こうして、目的や用途が異なり、開閉時間の異なるバルブにも適用できるようにしてある。
Where the expression tc * Qref / Tref
Qref / Tref is obtained as shown in FIG. 5 to calculate the movement amount per unit time, and the value is multiplied by the value of the time counter tc to calculate the predicted movement amount of the potentiometer 6. Then, the predicted value and the movement amount of the potentiometer 6 are sequentially compared. By doing so, it is possible not to wait until the valve 3 is fully opened or fully closed, but to detect it immediately, so that the time required for detecting an abnormality can be shortened. In this way, it can be applied to valves having different purposes and uses and different opening and closing times.

また、このとき、単位時間当りの移動量を算出して比較するので、予備測定で測定時間の上限(5秒)と下限(3秒)を設定したことにより、開閉に長時間(5秒以上)掛かるバルブ3は上限の5秒の短時間で異常を検出する。また、開閉が極めて短時間(0.75秒)の場合は、下限の3秒間待機することで、起動の遅れや減速機構4のギヤーのバックラッシュなどから生じる誤差要因を排除して誤差を生じないようにできる。   At this time, since the amount of movement per unit time is calculated and compared, setting an upper limit (5 seconds) and a lower limit (3 seconds) for the measurement time in the preliminary measurement makes it possible to open and close for a long time (5 seconds or more). ) The applied valve 3 detects an abnormality in a short time of 5 seconds at the upper limit. Also, if the opening and closing is extremely short (0.75 seconds), waiting for the lower limit of 3 seconds eliminates error factors caused by delays in startup, gear backlash of the speed reduction mechanism 4, etc., and causes an error. I can not.

さらに、求めた変化量に逓減率K(ここでは、例えば0.6)を掛けることで、バルブ3ごとのバラツキによる誤差を補正して判定にエラーを生じないようにする。また、判定に余裕を持たせることで、開閉角度や開閉時間の異なる電動バルブにも対応できるようにしている。 Further, by multiplying the obtained change amount by a decreasing rate K (in this case, 0.6, for example), an error due to the variation of each valve 3 is corrected so as not to cause an error in the determination. Further, by providing a margin for the determination, it is possible to deal with electric valves having different opening / closing angles and opening / closing times.

そして、処理345の比較の結果、ポテンショメータ6の移動量が予測値と等しいか、予測値を上回った場合は異常が無いので、指定位置に達するまで処理320〜345を繰り返す。   Then, as a result of the comparison in the process 345, if the amount of movement of the potentiometer 6 is equal to or exceeds the predicted value, there is no abnormality, so the processes 320 to 345 are repeated until the designated position is reached.

逆に、処理345で、ポテンショメータ6の移動量が予測値よりも小さな場合は、異常と判定し、モータを停止し(350)、エラー表示を行なう(355)。   Conversely, if the amount of movement of the potentiometer 6 is smaller than the predicted value in process 345, it is determined that there is an abnormality, the motor is stopped (350), and an error is displayed (355).

以上のような処理を行なうことにより、図5のグラフに示すように、目標位置に達するのに要する時間がエラー検出時間よりも長い場合でも短時間で電動バルブの異常を検出できる。   By performing the processing as described above, as shown in the graph of FIG. 5, even when the time required to reach the target position is longer than the error detection time, the abnormality of the electric valve can be detected in a short time.

この実施例1は、制御回路7をロジック回路で構成したもので、図6に示すように、演算器20、比較器21、カウンタ22aとカウンタ22b及びラッチ回路M1〜M4で構成されている。   In the first embodiment, the control circuit 7 is constituted by a logic circuit, and as shown in FIG. 6, it comprises an arithmetic unit 20, a comparator 21, a counter 22a and a counter 22b, and latch circuits M1 to M4.

この回路では、スタート信号により、1秒カウンタ22aが作動してモータ5を1秒間始動させたのち、測定シーケンスを実行する。   In this circuit, the 1-second counter 22a is actuated by the start signal to start the motor 5 for 1 second, and then the measurement sequence is executed.

測定シーケンスでは、測定開始時のポテンショメータ6の値(A/D変換器の出力)をラッチM1へ記憶する。   In the measurement sequence, the value of the potentiometer 6 at the start of measurement (output of the A / D converter) is stored in the latch M1.

一方、ラッチM2は現在のポテンショメータ6の値を記憶させるためのもので、測定開始からポテンショメータ6の値を監視し、最新の値をラッチする。   On the other hand, the latch M2 is for storing the current value of the potentiometer 6, and monitors the value of the potentiometer 6 from the start of measurement and latches the latest value.

もし、測定中に5秒に達した場合は処理を中断し、そのときのポテンショメータ6の変化量をラッチする(これは、異常の検出時間を最大5秒とし、5秒移動したときのポテンショメータ6の変化量を基に異常の検出を行なうためである)。   If 5 seconds are reached during measurement, the process is interrupted, and the amount of change of the potentiometer 6 at that time is latched (this is a case where the detection time of the abnormality is 5 seconds at the maximum, and the potentiometer 6 is moved when it moves for 5 seconds. This is because the abnormality is detected based on the amount of change in the above).

また、1.75秒以内にポテンショメータ6の上限値または下限値に達した場合には、Tref=3秒、Qref=QTPとする(エラー検出時間の最小値を3秒とする。これは開閉時間が短いものについて対応するためのものである)。   When the upper limit value or lower limit value of the potentiometer 6 is reached within 1.75 seconds, Tref = 3 seconds and Qref = QTP (the minimum value of the error detection time is 3 seconds. This is the switching time. Is to deal with short ones).

ラッチM1とM2の値は逐次演算器20へ入力される。演算器20は、逐次入力された両者の値の差を算出して比較器21へ入力する。この差が入力される比較器21には、予め、開度が1/4のポテンショメータ6の値QPTが入力されており、この値と前記差とを比較してカウンタ22bの値と、開度が1/4になったときのポテンショメータ6の変化量をそれぞれラッチM3とM4に記憶する。   The values of the latches M1 and M2 are input to the sequential calculator 20. The arithmetic unit 20 calculates the difference between the two values sequentially input and inputs the difference to the comparator 21. The comparator 21 to which this difference is inputted is previously inputted with the value QPT of the potentiometer 6 whose opening is ¼, and this value is compared with the difference to determine the value of the counter 22b and the opening. Is stored in the latches M3 and M4, respectively.

また、比較器21の出力とラッチM3とM4の入力間にオア回路23を設けて開度が1/4に掛かる時間Tに応じたトリガ信号を入力するようになっている。そのため、例えば、T≧5秒の場合は、起動から5秒後に、タイマ22bなどによりトリガ信号を入力すると、処理を中断してそのときのポテンショメータ6の変化した値(移動量)をラッチ回路に記憶する。このように5秒経過した値を記憶できるので、この値に実施形態で述べた係数Kを掛ければ、エラーの判定ができる。同様に、3秒≦T<5秒の場合も、T<3秒の場合も同じようにして判別ができる。   Further, an OR circuit 23 is provided between the output of the comparator 21 and the inputs of the latches M3 and M4 so that a trigger signal corresponding to the time T at which the opening degree is ¼ is input. Therefore, for example, in the case of T ≧ 5 seconds, if a trigger signal is input by the timer 22b or the like after 5 seconds from the start, the process is interrupted and the changed value (movement amount) of the potentiometer 6 at that time is input to the latch circuit. Remember. Since the value after 5 seconds can be stored in this way, an error can be determined by multiplying this value by the coefficient K described in the embodiment. Similarly, when 3 seconds ≦ T <5 seconds, T <3 seconds can be determined in the same manner.

実施形態の模式図Schematic diagram of the embodiment 実施形態のブロック図Block diagram of the embodiment 実施形態のフローチャートFlow chart of embodiment 実施形態のフローチャートFlow chart of embodiment 実施形態の作用説明図Action explanatory diagram of the embodiment 実施例1のブロック図Block diagram of the first embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1 電動バルブ
3 バルブ
5 モータ
K 係数
Tref 基準となる時間
Qref 基準となる移動量
1 Motorized valve 3 Valve 5 Motor K Factor Tref Reference time Qref Reference travel

Claims (5)

バルブの移動量を検出するセンサ手段と、タイマ手段を備えるとともに、予め、バルブが所定量移動するのに要する所要時間を測定して記憶するメモリ手段を有し、
前記バルブを駆動するモータの作動からタイマ手段で計時を開始し、その計時が予めメモリ手段に記憶させた所要時間に達すると、センサ手段で検出したバルブの移動量と、前記メモリ手段に記憶させた所要時間にバルブが移動する所定の移動量とを比較し、その比較した結果に基づいて異常を検知する電動バルブ。
Sensor means for detecting the amount of movement of the valve and timer means, and memory means for measuring and storing in advance the time required for the valve to move by a predetermined amount,
When the timer means starts counting from the operation of the motor that drives the valve, and the time reaches the required time previously stored in the memory means, the amount of movement of the valve detected by the sensor means and the memory means are stored. An electric valve that compares a predetermined amount of movement that the valve moves in the required time and detects an abnormality based on the comparison result.
上記タイマ手段の計時が上記メモリ手段に記憶した所要時間に達すると、メモリ手段に記憶する所要時間とその所要時間にバルブが移動する所定の移動量とから算出される単位時間当りの移動量に、前記タイマ手段の計時を掛け合わせた移動量と、上記センサ手段で検出する移動量とを逐次比較し、その比較した結果に基づいて異常を検知する請求項1に記載の電動バルブ。   When the time measured by the timer means reaches the required time stored in the memory means, the movement amount per unit time calculated from the required time stored in the memory means and the predetermined movement amount at which the valve moves during the required time. 2. The electric valve according to claim 1, wherein the movement amount obtained by multiplying the time measured by the timer means and the movement amount detected by the sensor means are sequentially compared, and an abnormality is detected based on the comparison result. 上記メモリ手段に記憶させた所要時間とその所要時間にバルブが移動する移動量とから算出される単位時間当りの移動量と、タイマ手段の計時した時間とから算出される移動量に逓減率を掛け合わせて、センサ手段で検出した移動量と比較するようにした請求項2に記載の電動バルブ。   Decreasing rate to the amount of movement calculated from the amount of movement per unit time calculated from the required time stored in the memory means and the amount of movement of the valve during the required time, and the time measured by the timer means. The electric valve according to claim 2, wherein the electric valve is multiplied and compared with the movement amount detected by the sensor means. 上記メモリ手段に記憶させる所要時間に上限と下限を設定した請求項1乃至3のいずれかに記載の電動バルブ。   4. The electric valve according to claim 1, wherein an upper limit and a lower limit are set for the required time to be stored in the memory means. 上記メモリ手段に記憶させる所要時間の測定の際に、モータがスタートしてから測定開始までの間に不感帯の期間を設けた請求項1乃至4のいずれかに記載の電動バルブ。   The electric valve according to any one of claims 1 to 4, wherein a dead zone period is provided between the start of the motor and the start of measurement when measuring the required time stored in the memory means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068452A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社キッツ Electric actuator for valve with biting detection function
JP2018021675A (en) * 2017-10-02 2018-02-08 株式会社キッツ Center type butterfly valve

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5149078B2 (en) * 2008-05-30 2013-02-20 株式会社矢野特殊自動車 Measuring instrument for opening / closing the bottom valve of fuel oil transportation vehicles
JP5021571B2 (en) * 2008-06-13 2012-09-12 矢崎総業株式会社 Gas shut-off valve unit
JP2011176898A (en) * 2008-06-19 2011-09-08 Panasonic Corp Motor control apparatus
KR100979918B1 (en) * 2008-06-27 2010-09-06 주식회사알피엠텍 Detecting Device For Valve Opening-closing
CN103185536B (en) * 2011-12-30 2016-04-20 北京谊安医疗系统股份有限公司 A kind of apparatus and method utilizing potentiometer to obtain light source lifting data
JP2015528085A (en) * 2012-06-07 2015-09-24 エルタヴ ワイヤレス モニタリング リミテッド Apparatus and system for predicting failure of actuated valves
CN103244736B (en) * 2013-05-17 2016-03-16 天津开利达控制技术开发有限公司 A kind of electric actuator with potentiometer and controlling method thereof
JP2015084822A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 ホーチキ株式会社 Fire extinguishing facility
KR101607205B1 (en) * 2015-07-28 2016-03-29 (주)코사플러스 An electric valve
WO2017079858A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-18 石丽 Light source lifting data measuring device
JP6741457B2 (en) * 2016-03-31 2020-08-19 株式会社キッツ Electric valve control device, electric valve control method, and electric valve

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62229044A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Toshiba Corp Abnormality diagnosing apparatus for air driven type on-off valve
JP2629291B2 (en) * 1988-08-19 1997-07-09 日本電信電話株式会社 Manipulator learning control method
JP2838242B2 (en) * 1992-03-03 1998-12-16 リンナイ株式会社 Flow control device
JPH06281039A (en) * 1993-03-25 1994-10-07 Miura Co Ltd Abnormality detecting system for motor-driven valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015068452A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社キッツ Electric actuator for valve with biting detection function
JP2018021675A (en) * 2017-10-02 2018-02-08 株式会社キッツ Center type butterfly valve

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