JP6295220B2 - Positioner - Google Patents
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Description
この発明は、調節弁の開度を制御するポジショナに関するものである。 The present invention relates to a positioner that controls the opening of a control valve.
従来より、流体が流れる管路に設けられる調節弁に対してポジショナを取り付け、このポジショナによって調節弁の開度を制御するようにしている。 Conventionally, a positioner is attached to a control valve provided in a pipeline through which fluid flows, and the opening degree of the control valve is controlled by this positioner.
このポジショナは、上位装置から送られてくる弁開度設定値と調節弁からフィードバックされてくる実開度値との偏差を求め、この偏差に所定の演算を施して得られる電気信号を制御出力として出力する制御部と、この制御部からの制御出力を空気圧信号に変換する電空変換器と、この電空変換器が変換した空気圧信号を増幅し調節弁の操作器へ出力するパイロットリレーとを備えている。 This positioner obtains the deviation between the valve opening setting value sent from the host device and the actual opening value fed back from the control valve, and outputs the electrical signal obtained by applying a predetermined calculation to this deviation. A control unit that outputs the control signal, an electropneumatic converter that converts the control output from the control unit into a pneumatic signal, a pilot relay that amplifies the pneumatic signal converted by the electropneumatic converter and outputs the amplified pneumatic signal to the control valve operator; It has.
〔単動型のポジショナ〕
図６に従来のポジショナの要部の構成を示す（例えば、特許文献１参照）。同図において、１（１Ｂ）はポジショナ、２は調節弁であり、調節弁２にはその弁開度（バルブの開度）を検出する開度センサ３が設けられている。ポジショナ１Ｂは、制御部１１（１１Ｂ）と、電空変換器（ＥＰＭ）１２と、パイロットリレー１３（１３Ｂ）と、圧力センサ１４とを備えている。
[Single acting positioner]
FIG. 6 shows a configuration of a main part of a conventional positioner (see, for example, Patent Document 1). In the figure, 1 (1B) is a positioner, 2 is a control valve, and the
このポジショナ１Ｂにおいて、制御部１１Ｂは、上位装置（図示せず）からの弁開度設定値θｓｐと開度センサ３からの実開度値θpvとの偏差を求め、この偏差にＰＩＤ制御演算を施して得られる電気信号を制御出力ＭＶとして出力する。
In this
電空変換器１２は、制御部１１からの制御出力ＭＶを空気圧信号（ノズル背圧）Ｐｎに変換する。パイロットリレー１３Ｂは、電空変換器１２からの空気圧信号Ｐｎを増幅し、空気圧Ｐｏとして調節弁２の操作器２ａへ出力する。これにより、操作器２ａ内のダイアフラム室に空気圧Ｐｏの空気が流入し、調節弁２のバルブ２ｂの開度が調整される。
The
なお、このポジショナ１Ｂにおいて、電空変換器１２とパイロットリレー１３Ｂとによって、制御部１１Ｂからの制御出力ＭＶを調節弁２への空気圧（出力空気圧）Ｐｏに変換する電空変換部１５（１５Ｂ）が構成されている。また、電空変換器１２およびパイロットリレー１３Ｂには、外部からの供給空気圧Ｐｓが供給される。
In this
また、このポジショナ１Ｂにおいて、パイロットリレー１３Ｂからの調節弁２への出力空気圧Ｐｏは圧力センサ１４によって検出され、この圧力センサ１４によって検出される出力空気圧Ｐｏpvが制御部１１Ｂへフィードバックされる。これにより、制御部１１Ｂからの制御出力ＭＶが出力空気圧Ｐｏによって補正され、バルブ開度制御の整定性が改善される。なお、圧力センサ１４によって検出される出力空気圧Ｐｏは、バルブの開度制御だけではなく、診断機能などにも利用される。
In the
このポジショナ１Ｂにおいて、パイロットリレー１３Ｂは空気圧の出力ポートを１つしか有しておらず、この１つの出力ポートから出力される空気圧Ｐｏによって調節弁２を正動作（制御出力ＭＶに対応した方向に駆動）あるいは逆動作（制御出力ＭＶに対して反対の方向に駆動）させる。このような動作形式のポジショナを単動型のポジショナと呼んでいる。
In this
〔複動型のポジショナ〕
図７は、パイロットリレー１３（１３Ｃ）が空気圧の出力ポートを２つ有している例を示す図である（例えば、特許文献２参照）。このポジショナ１（１Ｃ）において、パイロットリレー１３Ｃは、第１のポートから空気圧Ｐo1を出力し、第２のポートから空気圧Ｐo2を出力する。
[Double acting positioner]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the pilot relay 13 (13C) has two pneumatic output ports (see, for example, Patent Document 2). In this positioner 1 (1C), the
このポジショナ１Ｃにおいて、調節弁２を正動作（制御出力ＭＶに対応した方向に駆動）させる場合には第１のポートの空気圧Ｐo1を第２のポートの空気圧Ｐo2よりも高くし、調節弁２を逆動作（制御出力ＭＶに対して反対の方向に駆動）させる場合には第２のポートの空気圧Ｐo2を第１のポートの空気圧Ｐo1よりも高くする。このような動作形式のポジショナを複動型のポジショナと呼んでいる。
In this
このポジショナ１Ｃでは、パイロットリレー１３Ｃからの調節弁２への第１のポートの空気圧（出力空気圧）Ｐo1を第１の圧力センサ１４−１によって検出するようにし、パイロットリレー１３Ｃからの調節弁２への第２のポートの空気圧（出力空気圧）Ｐo2を第２の圧力センサ１４−２によって検出するようにし、この圧力センサ１４−１および１４−２によって検出される出力空気圧Ｐo1pvおよびＰo2pvを制御部１１（１１Ｃ）へフィードバックするようにしている。
In this
これにより、制御部１１Ｃからの制御出力ＭＶが出力空気圧Ｐo1およびＰo2によって補正され、バルブ開度制御の整定性が改善される。なお、圧力センサ１４−１および１４−２によって検出される出力空気圧Ｐo1pv，Ｐo2pvは、バルブの開度制御だけではなく、診断機能などにも利用される。
Thereby, the control output MV from the
この複動型のポジショナ１Ｃにおいて、パイロットリレー１３Ｃは、種々の事情により単動型のパイロットリレーに取り替えられることがあり（例えば、特許文献３参照）、 最近では、単動・複動どちらでも使用することができるポジショナとして、単動・複動切替型のポジショナが用いられ始めている。この単動・複動切替型のポジショナは、パイロットリレーの動作形態として単動型と複動型の２つがあり、この単動型と複動型の動作形態を選択的に切り替えることができる。単動・複動切替型のポジショナにおいて、パイロットリーが単動型のパイロットリレーとして機能する場合、２つの圧力センサのうち、１つの圧力センサしか使用されない。
In this double-
単動・複動切替型のポジショナにおいて、複動型の動作形態を選択している場合（複動モード時）は、第１のポートから空気圧Ｐo1が出力され、第２のポートから空気圧Ｐo2が出力される。単動型の動作形態を選択している場合（単動モード時）には、第１のポートから空気圧Ｐo1が出力され、第２のポートは大気に開放される。すなわち、第２のポートの空気圧Ｐo2は大気圧とされる。単動・複動モードの切り替えは製品出荷検査時や現場で行うことが可能である。 In the single action / double action switching type positioner, when the double action type operation mode is selected (in the double action mode), the air pressure Po1 is output from the first port and the air pressure Po2 is output from the second port. Is output. When the single action type operation mode is selected (in the single action mode), the air pressure Po1 is output from the first port, and the second port is opened to the atmosphere. That is, the air pressure Po2 of the second port is set to atmospheric pressure. Switching between single-acting and double-acting modes can be done at the time of product shipment inspection or on site.
しかしながら、単動・複動切替型のポジショナの需要は、複動モードでの需要が少なく、生産数の９５％が単動モードでの使用とされている。したがって、２つの圧力センサのうち１つの圧力センサは、製品出荷後に殆ど使用されることがない（単動モードでは一度も使用されることがない）。このため、無駄なコストが発生している。 However, the demand for single-acting / double-acting positioners is low in the double-acting mode, and 95% of the production is used in the single-acting mode. Therefore, one of the two pressure sensors is rarely used after product shipment (it is never used in the single action mode). For this reason, useless cost has occurred.
一方、フィールド機器では圧力値をゲージ圧にて取り扱うのが一般的であるが、圧力センサに要求される仕様の関係から絶対圧センサを使用する場合がある。単動・複動切替型のポジショナにおいて、圧力センサを絶対圧センサとした場合、圧力センサが絶対圧として検出する空気圧（真空を基準とする圧力）をゲージ圧（大気圧を基準とする圧力）に変換して計測値とする。 On the other hand, in field devices, the pressure value is generally handled by gauge pressure, but an absolute pressure sensor may be used because of specifications required for the pressure sensor. In the single-acting / double-acting positioner, if the pressure sensor is an absolute pressure sensor, the air pressure (pressure based on vacuum) detected by the pressure sensor as absolute pressure is the gauge pressure (pressure based on atmospheric pressure). Converted into a measurement value.
単動モードでの使用時を例にとると、第１の圧力センサが絶対圧として検出する出力空気圧Ｐo1pvを国際基準で定められた標準大気圧Ｐatm（1013.25hPa）を基準とするゲージ圧Ｐo1G（Ｐo1G＝Ｐo1pv−Ｐatm）に変換し、この変換したゲージ圧Ｐo1Gを出力空気圧Ｐo1の計測値とする。この場合、第１の圧力センサの検出値Ｐo1pvのみを使用し、第２の圧力センサの検出値Ｐo2pvは使用しない。 For example, when using in single-acting mode, the output air pressure Po1pv detected by the first pressure sensor as an absolute pressure is a gauge pressure Po1 G based on the standard atmospheric pressure Patm (1013.25 hPa) defined by international standards. (Po1 G = Po1pv-Patm) is converted, and the converted gauge pressure Po1 G is used as the measured value of the output air pressure Po1. In this case, only the detection value Po1pv of the first pressure sensor is used, and the detection value Po2pv of the second pressure sensor is not used.
絶対圧センサは大気圧変動の影響を大きく受ける。このため、単動モードでの使用時において、第１の圧力センサによって絶対圧として検出される出力空気圧Ｐo1pvをゲージ圧Ｐo1Gに変換して使用した場合、使用環境（気候や標高）により計測値が大きく変動し、バルブ開度制御や診断機能に悪影響を与える。 Absolute pressure sensors are greatly affected by atmospheric pressure fluctuations. Therefore, when the output air pressure Po1pv detected as the absolute pressure by the first pressure sensor is converted to the gauge pressure Po1 G and used in the single action mode, the measured value depends on the usage environment (climate and altitude). Fluctuates greatly, adversely affecting valve opening control and diagnostic functions.
なお、使用環境毎にゼロ調整を行えば、大気圧変動の影響を排除することは可能である。しかし、その都度ゼロ調整の操作が必要であり、また操作後の圧力値が急変することがあり、バルブ開度制御や診断機能のトラブル発生の要因となる。 If zero adjustment is performed for each use environment, it is possible to eliminate the influence of atmospheric pressure fluctuation. However, the zero adjustment operation is necessary each time, and the pressure value after the operation may change suddenly, causing troubles in valve opening control and diagnostic functions.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、単動モードでの使用時において、使用されていない圧力センサを有効に利用し、使用環境による計測値の変動を抑制して、バルブ開度制御や診断機能のトラブル発生の要因を排除することが可能なポジショナを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to effectively use a pressure sensor that is not used when used in the single-action mode, and to measure according to the usage environment. It is an object of the present invention to provide a positioner that can suppress fluctuations in values and eliminate the causes of troubles in valve opening control and diagnostic functions.
このような目的を達成するために本発明は、上位装置から送られてくる弁開度設定値と調節弁からフィードバックされてくる実開度値との偏差に応じた電気信号を制御出力として出力する制御部と、この制御部からの制御出力を空気圧に変換し調節弁の操作器へ出力する電空変換部とを備え、電空変換部からの調節弁の操作器への空気圧の出力ポートとして第１のポートと第２のポートとを有するポジショナにおいて、第１のポートからの出力空気圧を絶対圧として検出する第１の圧力センサと、第２のポートからの出力空気圧を絶対圧として検出する第２の圧力センサとを備え、電空変換部は、動作形態として複動型が選択されている場合には第１のポートおよび第２のポートから空気圧を出力し、動作形態として単動型が選択されている場合には第１のポートから空気圧を出力する一方、第２のポートの空気圧を大気圧とし、制御部は、電空変換部の動作形態として複動型が選択されている場合には、第１の圧力センサが絶対圧として検出する第１のポートからの出力空気圧および第２の圧力センサが絶対圧として検出する第２のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧にそれぞれ変換して第１および第２の計測値とし、電空変換部の動作形態として単動型が選択されている場合には、第１の圧力センサが絶対圧として検出する第１のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧に変換し、この変換したゲージ圧を第２の圧力センサが絶対圧として検出する第２のポートの空気圧で補正して第１の計測値とすることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention outputs, as a control output, an electrical signal corresponding to the deviation between the valve opening set value sent from the host device and the actual opening value fed back from the control valve. A control unit that converts the control output from the control unit into air pressure and outputs the control output to the control valve actuator, and the pneumatic output port from the electropneumatic conversion unit to the control valve controller In a positioner having a first port and a second port, a first pressure sensor that detects an output air pressure from the first port as an absolute pressure, and an output air pressure from the second port as an absolute pressure The electropneumatic converter outputs air pressure from the first port and the second port when the double action type is selected as the operation form, and the single action as the operation form. The type is selected In the case where the air pressure is output from the first port, the air pressure of the second port is set to atmospheric pressure, and the control unit selects the second action type when the electro-pneumatic conversion unit operation mode is selected. The gauge pressure with reference to a predetermined atmospheric pressure value, the output air pressure from the first port detected by the first pressure sensor as an absolute pressure and the output air pressure from the second port detected by the second pressure sensor as the absolute pressure Are converted into the first and second measured values, and the first pressure sensor detects the absolute pressure when the single-acting type is selected as the operation mode of the electropneumatic converter. The output air pressure from is converted into a gauge pressure based on a predetermined atmospheric pressure value, and the converted gauge pressure is corrected with the air pressure of the second port detected by the second pressure sensor as an absolute pressure, and the first pressure is corrected. It is characterized by a measured value.
この発明において、電空変換部は、動作形態として単動型が選択されている場合、第１のポートから空気圧を出力する一方、第２のポートの空気圧を大気圧とする。また、制御部は、電空変換部の動作形態として単動型が選択されている場合、第１の圧力センサが絶対圧として検出する第１のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧に変換し、この変換したゲージ圧を第２の圧力センサが絶対圧として検出する第２のポートの空気圧（大気圧）で補正して第１の計測値とする。すなわち、第１の圧力センサからの出力空気圧から得られるゲージ圧を第２の圧力センサが検出する大気圧（絶対圧）で随時補正して第１の計測値とし、この第１の計測値を単動モードでの計測値として用いる。 In this invention, when the single action type is selected as the operation mode, the electropneumatic converter outputs air pressure from the first port, while setting the air pressure of the second port to atmospheric pressure. In addition, when the single action type is selected as the operation mode of the electropneumatic conversion unit, the control unit sets the output air pressure from the first port detected by the first pressure sensor as an absolute pressure to a predetermined atmospheric pressure value. The gauge pressure is converted into a reference gauge pressure, and the converted gauge pressure is corrected with the air pressure (atmospheric pressure) of the second port detected by the second pressure sensor as an absolute pressure to obtain the first measured value. That is, the gauge pressure obtained from the output air pressure from the first pressure sensor is corrected at any time with the atmospheric pressure (absolute pressure) detected by the second pressure sensor to obtain a first measured value, and the first measured value is Used as a measurement value in single action mode.
これにより、電空変換部の動作形態として単動型が選択されている場合（単動モード時）、大気圧変動による計測値の変動が抑制され、バルブ開度制御や診断機能への悪影響が防止される。また、ゼロ調整の操作が不要となり、操作後の圧力値急変も抑制されることから、バルブ制御や診断機能のトラブル発生の要因が排除されるものとなる。また、単動モードにて一度も使用されることがなかった第２の圧力センサが有効に利用され、ハードウェアの追加やコストがアップの要因がなく、ソフトウェアと調整検査工程の軽妙な変更によって実現することが可能となる。 As a result, when the single-acting type is selected as the operation mode of the electropneumatic converter (in the single-acting mode), fluctuations in measured values due to atmospheric pressure fluctuations are suppressed, and adverse effects on valve opening control and diagnostic functions are suppressed. Is prevented. In addition, the zero adjustment operation is not necessary, and a sudden change in the pressure value after the operation is suppressed, so that the cause of troubles in valve control and diagnostic functions is eliminated. In addition, the second pressure sensor, which has never been used in the single-action mode, is effectively used, and there is no additional hardware or cost increase, and the software and adjustment inspection process can be changed slightly. It can be realized.
なお、本発明において、制御部は、電空変換部の現在選択されている動作形態に基づき、複動型である場合と単動型である場合とで異なる動作を行う。この場合、電空変換部の現在選択されている動作形態を人間が判断して制御部に知らせることによって認識させるようにしてもよいが、電空変換部の現在選択されている動作形態を判定する電空変換部動作形態判定部を設け、この電空変換部動作形態判定部の判定結果に従って電空変換部の現在選択されている動作形態を制御部に認識させるようにしてもよい。 In the present invention, the control unit performs different operations depending on the double-acting type and the single-acting type based on the currently selected operation mode of the electropneumatic conversion unit. In this case, the operation mode currently selected by the electro-pneumatic conversion unit may be recognized by a human being judging and informing the control unit, but the operation mode currently selected by the electro-pneumatic conversion unit is determined. An electropneumatic conversion unit operation form determination unit may be provided, and the control unit may be made to recognize the currently selected operation form of the electropneumatic conversion unit according to the determination result of the electropneumatic conversion unit operation form determination unit.
また、本発明では、絶対圧として検出された空気圧をゲージ圧に変換する際に所定の大気圧値を用いる。この場合、通常は、所定の大気圧値として国際基準として定められた標準大気圧（1013.25hPa）を用いるが、これに限られるものではない。すなわち、本発明において、絶対圧として検出された空気圧をゲージ圧に変換する際に所定の大気圧値は、国際基準の標準大気圧とは異なる値として定めるものとしてもよい。使用環境によっては国際基準の標準大気圧とは異る値として定める場合もある。 In the present invention, a predetermined atmospheric pressure value is used when the air pressure detected as an absolute pressure is converted into a gauge pressure. In this case, normally, the standard atmospheric pressure (1013.25 hPa) determined as an international standard is used as the predetermined atmospheric pressure value, but it is not limited to this. That is, in the present invention, when the air pressure detected as the absolute pressure is converted into the gauge pressure, the predetermined atmospheric pressure value may be determined as a value different from the international standard atmospheric pressure. Depending on the usage environment, it may be determined as a value different from the international standard atmospheric pressure.
本発明によれば、電空変換部の動作形態として単動型が選択されている場合（単動モード時）、第１の圧力センサが絶対圧として検出する第１のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧に変換し、この変換したゲージ圧を第２の圧力センサが絶対圧として検出する第２のポートの空気圧で補正して第１の計測値とするようにしたので、第１の圧力センサからの出力空気圧から得られるゲージ圧を第２の圧力センサが検出する大気圧（絶対圧）で随時補正した第１の計測値が単動モードでの計測値として用いられるものとなり、単動モードでの使用時において、使用されていない圧力センサを有効に利用し、使用環境による計測値の変動を抑制して、バルブ開度制御や診断機能のトラブル発生の要因を排除することが可能となる。 According to the present invention, when the single action type is selected as the operation mode of the electropneumatic converter (in the single action mode), the output air pressure from the first port detected by the first pressure sensor as the absolute pressure is calculated. A predetermined atmospheric pressure value is converted into a reference gauge pressure, and the converted gauge pressure is corrected with the air pressure of the second port detected by the second pressure sensor as an absolute pressure so as to be the first measured value. Therefore, the first measured value obtained by correcting the gauge pressure obtained from the output air pressure from the first pressure sensor with the atmospheric pressure (absolute pressure) detected by the second pressure sensor is the measured value in the single action mode. When using in single-acting mode, the pressure sensor that is not in use is effectively used, and fluctuations in measured values due to the usage environment are suppressed, causing troubles in valve opening control and diagnostic functions. Factors can be eliminated To become.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明に係るポジショナの一実施の形態の要部を示す構成図である。同図において、図７と同一符号は図７を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。 FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment of a positioner according to the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG.
本実施の形態のポジショナ１（１Ａ）は、単動・複動切替型のポジショナとされており、パイロットリレー１３として単動・複動選択機能１３１を有するパイロットリレー１３Ａを用いている。
The positioner 1 (1A) of the present embodiment is a single-action / double-action switching type positioner, and a
また、制御部１１（１１Ａ）は、図２に示すように、特有の構成として、電空変換部動作形態認識部１１１と、第１の計測値変換部１１２と、第２の計測値変換部１１３とを備えている。
Further, as shown in FIG. 2, the control unit 11 (11A) has an electro-pneumatic conversion unit operation
パイロットリレー１３Ａにおいて、単動・複動選択機能１３１は、所定の操作手順を踏むことにより、パイロットリレー１３Ａの動作形態の単動型から複動型への切り替え、複動型から単動型への切り替えを可能とする。
In the
パイロットリレー１３Ａは、動作形態として複動型が選択されている場合（複動モード時）、第１のポートから空気圧Ｐo1を出力し、第２のポートから空気圧Ｐo2を出力する。
The
パイロットリレー１３Ａは、動作形態として単動型が選択されている場合（単動モード時）、第１のポートから空気圧Ｐo1を出力し、第２のポートは大気に開放する。すなわち、第２のポートの空気圧Ｐo2を大気圧とする。
When the single acting type is selected as the operation mode (in the single acting mode), the
単動・複動選択機能１３１は、このパイロットリレー１３Ａにおける動作形態の選択を可能とすると共に、パイロットリレー１３Ａの現在選択されている動作形態を動作形態情報Ｊ１として制御部１１Ａへ知らせる。
The single-action / double-
制御部１１Ａは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。以下、制御部１１Ａにおける各部の機能について、関連する各部の動作を交えながら説明する。
The
パイロットリレー１３Ａからの動作形態情報Ｊ１は制御部１１Ａの電空変換部動作形態認識部１１１に送られる。電空変換部動作形態認識部１１１は、パイロットリレー１３Ａからの動作形態情報Ｊ１より、パイロットリレー１３Ａの現在選択されている動作形態を認識し、その認識した動作形態を第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３へ送る。
The operation mode information J1 from the
〔現在選択されている動作形態が複動型である場合（複動モード時）〕
パイロットリレー１３Ａは、動作形態が複動型である場合（複動モード時）、第１のポートから空気圧Ｐo1を出力し、第２のポートから空気圧Ｐo2を出力する。
[When the currently selected action type is double action type (in double action mode)]
The
これにより、圧力センサ１４−１が第１のポートの空気圧Ｐo1を絶対圧として検出し、出力空気圧Ｐo1pvとして制御部１１Ａへ送る。また、圧力センサ１４−２が第２のポートの空気圧Ｐo2を絶対圧として検出し、出力空気圧Ｐo2pvとして制御部１１Ａへ送る。
As a result, the pressure sensor 14-1 detects the air pressure Po1 of the first port as an absolute pressure, and sends it as an output air pressure Po1pv to the
制御部１１Ａにおいて、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pvは第１の計測値変換部１１２へ送られ、圧力センサ１４−２からの出力空気圧Ｐo2pvは第２の計測値変換部１１３へ送られる。
In the
この場合、第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３には、電空変換部動作形態認識部１１１からパイロットリレー１３Ａの現在選択されている動作形態として複動型である旨の認識結果が送られてきている。
In this case, the first measurement
この認識結果を受けて、第１の計測値変換部１１２は、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pv（絶対圧）を国際基準で定められた標準大気圧Ｐatm（1013.25hPa）を基準とするゲージ圧Ｐo1G（Ｐo1G＝Ｐo1pv−Ｐatm）に変換し（図３（ａ）参照）、この変換したゲージ圧Ｐo1Gを出力空気圧Ｐo1の計測値（第１の計測値）とする。
In response to this recognition result, the first measured
また、第２の計測値変換部１１３は、第１の計測値変換部１１２と同様、圧力センサ１４−２からの出力空気圧Ｐo2pv（絶対圧）を標準大気圧Ｐatmを基準とするゲージ圧Ｐo2G（Ｐo2G＝Ｐo2pv−Ｐatm）に変換し（図３（ｂ）参照）、この変換したゲージ圧Ｐo2Gを出力空気圧Ｐo2の計測値（第２の計測値）とする。
Similarly to the first measurement
この場合、制御部１１Ａは、第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３で得られた出力空気圧Ｐo1およびＰo2の計測値Ｐo1GおよびＰo2Gをバルブの開度制御や診断機能などに利用する。
In this case, the
〔現在選択されている動作形態が単動型である場合（単動モード時）〕
パイロットリレー１３Ａは、動作形態が単動型である場合（単動モード時）、第１のポートから空気圧Ｐo1を出力し、第２のポートの空気圧Ｐo2を大気圧とする。
[When the currently selected operation mode is single action type (in single action mode)]
When the operation mode is a single action type (in the single action mode), the
これにより、圧力センサ１４−１が第１のポートの空気圧Ｐo1を絶対圧として検出し、出力空気圧Ｐo1pvとして制御部１１Ａへ送る。また、圧力センサ１４−２が第２のポートの空気圧Ｐo2（大気圧）を絶対圧として検出し、空気圧Ｐo2pv（大気圧）として制御部１１Ａへ送る。
As a result, the pressure sensor 14-1 detects the air pressure Po1 of the first port as an absolute pressure, and sends it as an output air pressure Po1pv to the
制御部１１Ａにおいて、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pvは第１の計測値変換部１１２へ送られ、圧力センサ１４−２からの空気圧Ｐo2pv（大気圧）は第２の計測値変換部１１３へ送られる。
In the
この場合、第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３には、電空変換部動作形態認識部１１１からパイロットリレー１３Ａの現在選択されている動作形態として単動型である旨の認識結果が送られてきている。
In this case, the first measurement
この認識結果を受けて、第１の計測値変換部１１２は、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pv（絶対圧）を標準大気圧Ｐatmを基準とするゲージ圧Ｐo1G（Ｐo1G＝Ｐo1pv−Ｐatm）に変換し、この変換したゲージ圧Ｐo1Gを圧力センサ１４−２からの空気圧Ｐo2pv（大気圧（絶対圧））で補正してゲージ圧Ｐo1G’（Ｐo1G’＝Ｐo1G−（Ｐo2pv−Ｐatm）とし（図４（ａ），（ｂ）参照）、この補正したゲージ圧Ｐo1G’を出力空気圧Ｐo1の計測値（第１の計測値）とする。
In response to this recognition result, the first measured
また、第２の計測値変換部１１３は、圧力センサ１４−２からの空気圧Ｐo2pv（大気圧（絶対圧））を標準大気圧Ｐatmを基準とするゲージ圧Ｐo2G（Ｐo2G＝Ｐo2pv−Ｐatm）に変換し（図４（ｂ）参照）、この変換したゲージ圧Ｐo2Gを空気圧Ｐo2の計測値（第２の計測値）とする。
In addition, the second measured
この場合、制御部１１Ａは、第１の計測値変換部１１２で得られた出力空気圧Ｐo1の計測値Ｐo1G’（第１の計測値）を単動モードでの計測値とし、バルブの開度制御や診断機能などに利用するが、第２の計測値変換部１１３で得られた空気圧Ｐo2の計測値Ｐo2G（第２の計測値）は利用しない。
In this case, the
なお、第１の計測値変換部１１２でのゲージ圧Ｐo1Gの補正に際して、第２の計測値変換部１１３で得られる空気圧Ｐo2の計測値Ｐo2Gを利用するようにしてもよい。この場合も、結果的に、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pvから得られたゲージ圧Ｐo1Gを圧力センサ１４−２によって検出された空気圧Ｐo2pv（絶対圧（大気圧））で補正していることに変わりはない。
Note that when correction of gauge pressure Po1 G in the first measurement
以上の説明から分かるように、本実施の形態のポジショナ１Ａによれば、パイロットリレー１３Ａの動作形態として単動型が選択されている場合（単動モード時）、圧力センサ１４−１からの出力空気圧Ｐo1pvから得られるゲージ圧Ｐo1Gを圧力センサ１４−２が検出する空気圧Ｐo2pv（大気圧（絶対圧））で随時補正した出力空気圧Ｐo1の計測値（第１の計測値）Ｐo1G’が単動モードでの計測値として用いられるので、大気圧変動による計測値の変動が抑制され、バルブ開度制御や診断機能への悪影響が防止される。
As can be seen from the above description, according to the
また、ゼロ調整の操作が不要となり、操作後の圧力値急変も抑制されることから、バルブ制御や診断機能のトラブル発生の要因が排除されるものとなる。また、単動モードにて一度も使用されることがなかった圧力センサ１４−２が有効に利用され、ハードウェアの追加やコストがアップの要因がなく、ソフトウェアと調整検査工程の軽妙な変更によって実現することが可能となる。 In addition, the zero adjustment operation is not necessary, and a sudden change in the pressure value after the operation is suppressed, so that the cause of troubles in valve control and diagnostic functions is eliminated. In addition, the pressure sensor 14-2, which has never been used in the single-action mode, is effectively used, and there is no cause for increased hardware or cost, and a slight change in the software and adjustment inspection process. It can be realized.
なお、上述した実施の形態では、パイロットリレー１３Ａから制御部１１Ａへ現在選択されている動作形態を動作形態情報Ｊ１として送るようにしたが、パイロットリレー１３Ａの現在選択されていている動作形態を人間が判断して制御部１１Ａへ知らせることによって認識させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the currently selected operation mode is sent from the
また、図５に示すように、制御部１１Ａに電空変換部動作形態判定部１１４を設け、圧力センサ１４−１からの空気圧の検出値Ｐo1pvと圧力センサ１４−２からの空気圧の検出値Ｐo2pvに基づいて、パイロットリレー１３の現在選択されている動作形態を判定させるようにし、この電空変換部動作形態判定部１１４での判定結果を認識結果として第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３に送るようにしてもよい。
Also, as shown in FIG. 5, the
この場合、電空変換部動作形態判定部１１４は、例えば、空気圧の検出値Ｐo1pvとＰo2pvの何れかも変化する場合には、パイロットリレー１３の現在選択されている動作形態を複動型と判定し、空気圧の検出値Ｐo1pvとＰo2pvの何れか一方のみしか変化しない場合には、パイロットリレー１３の現在選択されている動作形態を単動型と判定するようにする。
In this case, the electropneumatic conversion unit operation
また、図５では、制御部１１Ａに電空変換部動作形態判定部１１４を設けたが、制御部１１Ａの外に電空変換部動作形態判定部１１４を設けるようにして、その判定結果を制御部１１Ａに送るようにしてもよい。
In FIG. 5, the electropneumatic conversion unit operation
また、上述した実施の形態では、第１の計測値変換部１１２および第２の計測値変換部１１３において国際基準で定められている標準大気圧Ｐatm（1013.25hPa）を用いるようにしたが、使用環境に合わせ、国際基準の標準大気圧とは異なる値として定めるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the standard atmospheric pressure Patm (1013.25 hPa) determined by the international standard is used in the first measurement
また、単動モード時に圧力センサ１４−２から得られる空気圧Ｐo2pv（大気圧）は、簡易的な高度計として利用したり、気圧センサとして利用することも可能である。また、制御部１１Ａで得られる情報は、上位コントローラに診断情報として送るようにしてもよい。
Also, the air pressure Po2pv (atmospheric pressure) obtained from the pressure sensor 14-2 in the single action mode can be used as a simple altimeter or as a barometric sensor. Further, the information obtained by the
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
１（１Ａ）…ポジショナ、２…調節弁、２ａ…操作器、２ｂ…バルブ、３…開度センサ、１１（１１Ａ）…制御部、１２…電空変換器、１３（１３Ａ）…パイロットリレー、１４−１，１４−２…圧力センサ、１５（１５Ａ）…電空変換部、１１１…電空変換部動作形態認識部、１１２…第１の計測値変換部、１１３…第２の計測値変換部、１１４…電空変換部動作形態判定部、１３１…単動・複動選択機能。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1A) ... Positioner, 2 ... Control valve, 2a ... Actuator, 2b ... Valve, 3 ... Opening sensor, 11 (11A) ... Control part, 12 ... Electropneumatic converter, 13 (13A) ... Pilot relay, 14-1, 14-2 ... pressure sensor, 15 (15A) ... electro-pneumatic conversion unit, 111 ... electro-pneumatic conversion unit operation form recognition unit, 112 ... first measurement value conversion unit, 113 ... second measurement value conversion , 114... Electropneumatic converter operation mode determination unit, 131... Single action / double action selection function.
Claims (2)
前記第１のポートからの出力空気圧を絶対圧として検出する第１の圧力センサと、
前記第２のポートからの出力空気圧を絶対圧として検出する第２の圧力センサとを備え、
前記電空変換部は、
動作形態として複動型が選択されている場合には、前記第１のポートおよび前記第２のポートから空気圧を出力し、
動作形態として単動型が選択されている場合には、前記第１のポートから空気圧を出力する一方、前記第２のポートの空気圧を大気圧とし、
前記制御部は、
前記電空変換部の動作形態として複動型が選択されている場合には、前記第１の圧力センサが絶対圧として検出する前記第１のポートからの出力空気圧および前記第２の圧力センサが絶対圧として検出する前記第２のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧にそれぞれ変換して第１および第２の計測値とし、
前記電空変換部の動作形態として単動型が選択されている場合には、前記第１の圧力センサが絶対圧として検出する前記第１のポートからの出力空気圧を所定の大気圧値を基準とするゲージ圧に変換し、この変換したゲージ圧を前記第２の圧力センサが絶対圧として検出する前記第２のポートの空気圧で補正して第１の計測値とする
ことを特徴とするポジショナ。 A control unit that outputs, as a control output, an electrical signal corresponding to the deviation between the valve opening set value sent from the host device and the actual opening value fed back from the control valve, and the control output from this control unit An electropneumatic converter that converts the pressure into air pressure and outputs it to the controller of the control valve, and a first port and a second port as an output port of air pressure from the electropneumatic converter to the controller of the control valve In a positioner having
A first pressure sensor that detects an output air pressure from the first port as an absolute pressure;
A second pressure sensor for detecting an output air pressure from the second port as an absolute pressure,
The electropneumatic converter is
When double action type is selected as the operation mode, air pressure is output from the first port and the second port,
When the single action type is selected as the operation mode, the air pressure is output from the first port, while the air pressure of the second port is set to the atmospheric pressure,
The controller is
When the double-acting type is selected as the operation mode of the electropneumatic converter, the output air pressure from the first port detected by the first pressure sensor as an absolute pressure and the second pressure sensor An output air pressure from the second port detected as an absolute pressure is converted into a gauge pressure with a predetermined atmospheric pressure value as a reference, respectively, to obtain first and second measured values,
When the single-acting type is selected as the operation mode of the electropneumatic converter, the output air pressure from the first port detected by the first pressure sensor as an absolute pressure is based on a predetermined atmospheric pressure value. The gauge pressure is converted into a gauge pressure, and the converted gauge pressure is corrected with the air pressure of the second port detected by the second pressure sensor as an absolute pressure to obtain a first measured value. .
前記電空変換部の現在選択されている動作形態を判定する電空変換部動作形態判定部を備え、
前記制御部は、
前記電空変換部動作形態判定部の判定結果に従って前記電空変換部の現在選択されている動作形態を認識する
ことを特徴とするポジショナ。 The positioner as claimed in claim 1,
An electropneumatic converter operating mode determining unit for determining the currently selected operating mode of the electropneumatic converter;
The controller is
A positioner that recognizes the currently selected operation mode of the electro-pneumatic conversion unit according to the determination result of the electro-pneumatic conversion unit operation mode determination unit.
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