JP7426495B2 - バルブシステムの診断装置、診断方法及び診断プログラム - Google Patents

Description

本開示は、バルブシステムの診断装置、診断方法及び診断プログラムに関する。
本願は、２０２０年８月３１日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－１４５４２４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

サーボ弁により駆動される制御弁を含むバルブシステムについて、サーボ弁に制御信号を与えたときの応答特性に基づいて異常診断をすることがある。

例えば特許文献１には、サーボ弁により駆動されるバルブ（制御弁）の開度指令値を示すステップ信号をサーボ弁に入力し、そのステップ応答特性に基づいてバルブを検査することが開示されている。特許文献１では、バルブの全開を示す開度指令値と全閉を示す開度指令値との間で変化するステップ信号を用いて、バルブが全開状態と全閉状態の間をフルスピードで駆動される場合の制御特性を検査するようになっている。また、特許文献１では、複数の離散的な開度範囲（２５±５％、５０±５％及び７５±５％）の各々に対応するステップ信号を用いて、バルブの各開度範囲についてのステップ応答を検査するようになっている。

特許第５１２２３９８号公報

ところで、例えば特許文献１に記載されるように、制御弁の全開を示す開度指令値と全閉を示す開度指令値との間で変化するステップ信号を用いる場合、制御弁の異常の有無を検知できたとしても、異常が発生する制御弁の開度を特定することは難しい。また、例えば特許文献１に記載されるように、複数の離散的な開度範囲の各々に対応するステップ信号を用いる場合、これらの開度範囲に含まれない開度にて生じる異常を検知することができない。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、バルブシステムをより詳細に診断可能なバルブシステム診断装置、診断方法及び診断プログラムを提供することを目的とする。

本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステムの診断装置は、
制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断装置であって、
前記制御弁の実開度を検出するように構成された少なくとも一つの開度検出部と、
診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の前記実開度の検出値を前記開度検出部から取得し、前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成された診断部と、
を備え、
前記診断用開度指令値は、１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する。

また、本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステムの診断方法は、
制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断方法であって、
１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力するステップと、
前記診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得するステップと、
前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするステップと、
を備える。

また、本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステムの診断プログラムは、
制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断プログラムであって、
コンピュータに、
１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力する手順と、
診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得する手順と、
前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をする手順と、
を実行させるためのプログラムである。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、バルブシステムをより詳細に診断可能なバルブシステム診断装置、診断方法及び診断プログラムが提供される。

一実施形態に係る診断装置が適用されるバルブシステムの概略構成図である。 一実施形態に係るバルブシステムにおける制御弁の制御に係るブロック図である。 一実施形態に係るバルブシステムの診断装置の概略構成図である。 一実施形態に係るバルブシステムの診断方法のフローチャートである。 一実施形態に係るサーボ弁に入力される開度指令値（診断用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。 サーボモジュールに入力される診断用開度指令値とこれに対応する制御弁の実開度の経時変化の典型的な一例を示すグラフである。 診断用開度指令値の各段のステップ入力に対して得られる実開度のステップ応答に関連するパラメータの一例を示すグラフである。 診断用開度指令値の各段のステップ入力に対して得られる実開度のステップ応答に関連するパラメータの一例を示すグラフである。 診断用開度指令値の各段のステップ入力に対して得られる実開度のステップ応答に関連するパラメータの一例を示すグラフである。 診断用開度指令値の各段のステップ入力に対して得られる実開度のステップ応答に関連するパラメータの一例を示すグラフである。 バルブシステムの診断結果の表示の一例を示す図である。 一実施形態に係るサーボ弁に入力される開度指令値（診断用開度指令値及び準備用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。 一実施形態に係るサーボ弁に入力される開度指令値（診断用開度指令値及び準備用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。 一実施形態に係るバルブシステムにおける制御弁の制御に係るブロック図である。 一実施形態に係る開度指令値（診断用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。 図１１に示すバルブシステムが診断対象である場合の、診断用開度指令値と実開度との関係の一例を示すグラフである。 図１１に示すバルブシステムが診断対象である場合の、診断用開度指令値と実開度との関係の一例を示すグラフである。 第１検出部により検出される実開度と、第２検出部により検出される実開度との関係の一例を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（バルブシステムの構成）
図１は、一実施形態に係る診断装置が適用されるバルブシステムの概略構成図である。図２は、一実施形態に係るバルブシステムにおける制御弁の制御に係るブロック図である。

図１に示すようにバルブシステム１０は、制御弁２０と、制御弁２０を駆動するためのサーボ弁３０と、サーボ弁３０に制御信号を与えるためのサーボモジュール３２と、を備えている。

制御弁２０は、流体の流れを制御可能な弁である。図１に示す例示的な実施形態では、制御弁２０は、ガスタービン１の燃焼器４に供給される燃料の流量を調節するための燃料弁である。ガスタービン１は、空気を圧縮するための圧縮機２と、圧縮機２からの圧縮空気を酸化剤として燃料を燃焼するための燃焼器４と、燃焼器４からの燃焼ガスにより駆動されるように構成されたタービン６と、を含む。制御弁２０は、燃焼器４に燃料を供給するための燃料供給ライン８に設けられている。

幾つかの実施形態では、制御弁２０は、上述した燃料弁であってもよい。あるいは、幾つかの実施形態では、制御弁２０は、圧縮機２に設けられる入口案内翼又は可変静翼であってもよい。

図１に示す制御弁２０は、シリンダ２２と、シリンダ２２内を往復運動可能に構成されたピストン２４と、を含む油圧アクチュエータによって駆動されるようになっている。制御弁２０の弁体がロッドを介してピストン２４に接続されており、弁体とピストン２４とが一体的に直線的に運動するようになっている。制御弁２０の開度は、弁体が弁座に着座しているときに最も小さく（開度ゼロ）、弁体の開閉方向（即ちピストン２４の往復運動の方向）における弁体と弁座との距離が長いほど大きい。

図１に示すように、制御弁２０には、制御弁２０の実開度を検出するための開度検出部２６が設けられている。開度検出部２６は、制御弁２０の開閉方向における弁体又は弁体とともに動く部材（ピストン又はロッド等）の位置に基づいて、制御弁２０の実開度を検出するように構成されていてもよい。

サーボモジュール３２は、制御弁２０のための開度指令値を制御部４０から受け取り、該開度指令に基づく制御信号をサーボ弁３０に与えるように構成される。図２に示すように、サーボモジュール３２は、サーボ弁３０に与える制御信号を生成するための制御信号生成部３４を含む。サーボモジュール３２は、制御部４０から上述の開度指令値ｈｉを受けるとともに、開度検出部２６で検出された制御弁２０の実開度ｈｏを示すフィードバック信号を受ける。制御信号生成部３４は、開度指令値（目標開度）ｈｉと、実開度ｈｏとの偏差に基づいて制御信号を生成する。制御信号生成部３４は、上述の偏差に基づいて比例演算を行うことにより制御信号を生成するように構成されていてもよい。生成された制御信号は、サーボ弁３０に送られる。

サーボ弁３０は、サーボモジュール３２からの制御信号に基づき、制御弁２０を駆動するように構成される。すなわち、サーボモジュール３２からの制御信号により、サーボ弁３０を介したシリンダ２２への圧油の供給、及び、シリンダ２２からのサーボ弁３０を介した圧油の排出が制御され、これにより、制御弁２０の開度が制御されるようになっている。

図３は、一実施形態に係るバルブシステム１０の診断装置の概略構成図である。図３に示すように、診断装置４２は、バルブシステム１０の異常診断をするための診断部４４を備える。診断部４４は、制御部４０からの診断用開度指令値がサーボモジュール３２に入力されている間の制御弁２０の実開度の検出値を示す信号ｈｏを開度検出部２６から取得し、該検出値に基づいて、バルブシステム１０の異常診断をするように構成される。診断用開度指令値は、制御部４０からサーボモジュール３２に送られる開度指令値（制御弁２０のための開度指令値）の一種であり、バルブシステム１０の異常診断に用いられる。後述するように、診断用開度指令値は、１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する。

診断装置４２は、診断部４４による診断結果、又は、開度検出部２６による制御弁２０の開度の検出値に基づく情報を示すための表示部５０（ディスプレイ等）を備えていてもよい。

なお、上述の制御部４０及び診断部４４は、プロセッサ（ＣＰＵ等）、記憶装置（メモリデバイス；ＲＡＭ等）、補助記憶部及びインターフェース等を備えた計算機を含む。制御部４０及び診断部４４は、インターフェースを介して、開度検出部２６からの信号を受け取るようになっている。プロセッサは、このようにして受け取った信号を処理するように構成される。また、プロセッサは、記憶装置に展開されるプログラムを処理するように構成される。これにより、制御部４０及び診断部４４の機能が実現される。なお、制御部４０及び診断部４４は、共通の計算機により構成されてもよい。

（バルブシステムの診断フロー）
以下、幾つかの実施形態に係るバルブシステム１０の診断方法について説明する。以下においては、上述の診断装置４２を用いてバルブシステム１０の診断をする場合について説明するが、幾つかの実施形態では、他の装置を用いてバルブシステム１０の診断をしてもよい。また、以下に説明する手順のうち一部又は全部を手動で行ってもよい。

図４は、一実施形態に係るバルブシステム１０の診断方法のフローチャートである。一実施形態では、制御部４０からの多段ステップ状の診断用開度指令値を、サーボモジュール３２に入力する（Ｓ４）。なお、詳しくは後述するが、ステップＳ４の前のステップＳ２にて、準備用開度指令値をサーボモジュール３２に入力してもよい。

ここで、図５は、一実施形態に係る開度指令値（診断用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。ステップＳ４でサーボモジュール３２に入力される診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、例えば図５に示すように、１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化するものである。すなわち、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、最大開度と最小開度との間で、中間開度を経て連続的に変化するものであり、最大開度と最小開度の間の全ての値をとる。図５に示す診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、最小開度０％（制御弁２０の全閉位置での開度）と最大開度１００％（制御弁２０の全開位置での開度）との間で、２５％、５０％、７５％の各中間開度を経て多段ステップ状に変化する。

すなわち、サーボモジュール３２には、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ１～Ｉ８（図５参照）が与えられる。複数のステップ入力Ｉ１～Ｉ８の各々は、上述の最小開度、最大開度及び、各中間開度のうち、何れかの第１開度を初期値とし、最小開度、最大開度及び、各中間開度のうち、第１開度以外の第２開度を目標値とするステップ入力である。

より具体的には、図５に示す診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、最小開度０％から最大開度１００％まで、２５％、５０％、７５％の各中間開度を経て多段ステップ状に増加し（ステップ入力Ｉ１～Ｉ４）、その後、最大開度１００％から最小開度０％まで、７０％、５０％、２５％の各中間開度を経て多段ステップ状に減少する（ステップ入力Ｉ５～Ｉ８）。この場合、ステップ入力Ｉ１～Ｉ８の初期値（開度）～目標値（開度）は、それぞれ、Ｉ１：０％～２５％、Ｉ２：２５％～５０％、Ｉ３：５０％～７５％、Ｉ４：７５％～１００％、Ｉ５：１００％～７５％、Ｉ６：７５％～５０％、Ｉ７：５０％～２５％、及びＩ８：２５％～０％である。

なお、幾つかの実施形態では、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄにおける最小開度は０％より大きくてもよい。また、幾つかの実施形態では、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄにおける最大開度は１００％未満であってもよい。

なお、制御弁２０の１００％開度となる弁位置は、必ずしも、制御弁２０における物理的に可能な最大開度での弁位置でなくてもよい。すなわち、制御弁２０の１００％開度となる弁位置の定義は人為的に決められたものであってもよい。

ステップＳ４で診断用開度指令値がサーボモジュール３２に入力されている間、診断部４４は、開度検出部２６による制御弁２０の実開度の検出値を取得する（ステップＳ６）。ここで、図６は、サーボモジュールに入力される多段ステップ状の開度指令値のうちの１段部分（ステップ入力Ｉ１～Ｉ８の何れか）と、これに対応する制御弁２０の実開度ｈｏの経時変化の典型的な一例を示すグラフである。図６に示すステップ入力は、開度Ｉ_Ａを初期値とし、開度Ｉ_Ｂを目標値とするものである。

図６に示すように、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示すステップ入力がサーボモジュール３２に与えられると、実開度ｈｏの検出値としてステップ応答が得られる。すなわち、ステップＳ４にて、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ１～Ｉ８が与えられると、複数のステップ入力Ｉ１～Ｉ８のそれぞれに対して、実開度ｈｏの検出値のステップ応答が得られる。

次に、ステップＳ６で得られた制御弁２０の実開度ｈｏの検出値、すなわち、複数のステップ入力Ｉ１～Ｉ８に対応する複数のステップ応答に基づいて、バルブシステム１０の異常診断をする（Ｓ８～Ｓ２２）。

幾つかの実施形態では、ステップＳ８にて、診断部４４は、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段のステップ入力（Ｉ１～Ｉ８）に対する実開度ｈｏのステップ応答の各々に関連するパラメータを取得する。このパラメータは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄのステップ入力Ｉ１～Ｉ８の各々に対する実開度ｈｏの動作遅れ時間ＴＤ、オーバーシュート量ＯＳ、整定時間ＴＳ、又は、残留偏差Ｅ（それぞれ、図６参照）であってもよい。

次に、ステップＳ１０にて、ステップＳ８にて取得したパラメータに基づいて、バルブシステム１０の異常診断をする。ステップＳ１０では、上述のパラメータと閾値との比較に基づいて、バルブシステム１０の異常の有無を判定してもよい。

一実施形態では、ステップＳ１０にて、上述の動作遅れ時間ＴＤが閾値以下であるときにバルブシステム１０に異常はないと判定し（Ｓ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１２にて、診断結果を異常なしと設定する。また、ステップＳ１０にて、上述の動作遅れ時間ＴＤが閾値より大きいときにバルブシステム１０に異常があると判定し（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１４にて、診断結果を異常ありと設定する。

一実施形態では、ステップＳ１０にて、上述のオーバーシュート量ＯＳが閾値以下であるときにバルブシステム１０に異常はないと判定し（Ｓ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１２にて、診断結果を異常なしと設定する。また、ステップＳ１０にて、上述のオーバーシュート量ＯＳが閾値より大きいときにバルブシステム１０に異常があると判定し（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１４にて、診断結果を異常ありと設定する。

一実施形態では、ステップＳ１０にて、上述の整定時間ＴＳが閾値以下であるときにバルブシステム１０に異常はないと判定し（Ｓ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１２にて、診断結果を異常なしと設定する。また、ステップＳ１０にて、上述の整定時間ＴＳが閾値より大きいときにバルブシステム１０に異常があると判定し（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１４にて、診断結果を異常ありと設定する。

一実施形態では、ステップＳ１０にて、上述の残留偏差Ｅの絶対値が閾値以下であるときにバルブシステム１０に異常はないと判定し（Ｓ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１２にて、診断結果を異常なしと設定する。また、ステップＳ１０にて、上述の残留偏差Ｅの絶対値が閾値より大きいときにバルブシステム１０に異常があると判定し（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１４にて、診断結果を異常ありと設定する。

ステップＳ１６では、表示部５０は、ステップＳ１０～Ｓ１４で得られたバルブシステム１０の診断結果を表示する。

ステップＳ１８では、表示部５０は、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段のステップ入力に対する実開度ｈｏのステップ応答に関連する１以上のパラメータに関する情報を、各段について表示する。

なお、ステップＳ１０～Ｓ１８は、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄ（Ｉ１～Ｉ８）について、１段ずつ順次行うようにしてもよい（ステップＳ２０～Ｓ２２）。

図７Ａ～図７Ｄは、それぞれ、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段のステップ入力（Ｉ１～Ｉ８）に対して得られる実開度ｈｏのステップ応答に関連するパラメータの一例を示すグラフであり、それぞれ、各ステップ入力（Ｉ１～Ｉ８；横軸）に対応するステップ応答における動作遅れ時間ＴＤ、オーバーシュート量ＯＳ（ステップ入力の幅（目標値－初期値）に対する比率として表示）、整定時間ＴＳ、及び、残留偏差Ｅを示している。なお、図７Ａ～図７Ｄには、各パラメータについての閾値を示すライン（破線）が示されている。

なお、上述のステップＳ１８では、表示部５０により、図７Ａ～図７Ｄに示すグラフが表示されるようになっていてもよい。

また、図８は、表示部５０によるバルブシステム１０の診断結果の表示の一例を示す図である。図８には、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄのステップ入力Ｉ４（診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの初期値７５％、目標値１００％のステップ入力）についての、ステップ応答に係る各パラメータの値、各パラメータに関する閾値、及び、各パラメータに基づくバルブシステム１０の診断結果が示されている。

図７Ａ～図７Ｄのグラフから、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄのステップ入力Ｉ１～Ｉ３，Ｉ５～Ｉ８に対応する各ステップ応答における動作遅れ時間ＴＤ、オーバーシュート量ＯＳ、整定時間ＴＳ、及び、残留偏差Ｅは、それぞれ、閾値以下の値である。したがって、制御弁２０の開弁時における開度０％～７５％、及び、閉弁時における開度１００％～０％の区間では、バルブシステム１０に異常は生じていないと判定される。

一方、図７Ｃのグラフにおいて、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄのステップ入力Ｉ４（診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの初期値７５％、目標値１００％のステップ入力）に対応するステップ応答における整定時間（図７Ｃ参照）が、閾値を超えている。したがって、図８に示す診断結果に表示されるように、制御弁２０の開度７５％以上１００％以下の範囲で、整定時間の判定結果が「ＮＧ」となり、バルブシステム１０に何らかの異常が生じたと判定することができる。

上述の実施形態では、制御弁２０の最大開度（１００％）と最小開度（０％）の間の範囲全体をカバーする診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄに対応する制御信号を用いて異常診断をするようにしたので、制御弁２０の異常を漏れなく検知しやすい。また、制御弁２０の最大開度（１００％）と最小開度（０％）の間で、中間開度（２５％、５０％、７０％）を経て多段ステップ状に変化する診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄ（ステップ入力）に対応する制御信号を用いて診断するようにしたので、多段のステップ入力の各段についてステップ応答を評価することで、何れの段のステップ入力に基づき異常が検知されたかを特定することができる。例えば、上述したように、図７Ａ～図８に示す例では、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの初期値７５％、目標値１００％のステップ入力Ｉ４に基づき異常が検知されたと特的することができ、したがって、制御弁２０の開度７５％以上１００％以下の範囲で、バルブシステム１０に異常（例えば制御弁２０の固着等）が発生していると判断することができる。このように、上述の実施形態では、制御弁２０の最大開度と最小開度の間において異常が発生する範囲を特定することができる。よって、上述の実施形態によれば、バルブシステム１０のより詳細な診断が可能である。

また、上述の実施形態では、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、最小開度（０％）から最大開度（１００％）までステップ状に増加した後、最大開度（１００％）から最小開度（０％）までステップ状に減少する。したがって、制御弁２０の開弁過程及び閉弁過程の両方について、最小開度（０％）と最大開度（１００％）の間の範囲についての複数のステップ応答を迅速に取得することができる。このため、バルブシステム１０の診断を迅速に行うことができる。

また、上述の実施形態では、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段のステップ入力（Ｉ１～Ｉ８）に対する制御弁２０の実開度ｈｏのステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータ（動作遅れ時間ＴＤ等）に関する情報を、各段について表示するようにしたので、バルブシステム１０における異常の有無、又は、バルブシステム１０において異常が生じる制御弁２０の開度範囲を視覚的に把握しやすい。

幾つかの実施形態では、ステップＳ２（図４参照）にて、制御部４０からの準備用開度指令値をサーボモジュール３２に入力してから、ステップＳ４にて、制御部４０からの診断用開度指令値をサーボモジュール３２に入力してもよい。すなわち、サーボモジュール３２は、準備用開度指令値に基づく制御信号をサーボ弁３０に与えてから、診断用開度指令値に基づく制御信号をサーボ弁３０に与えるように構成されていてもよい。

ここで、図９及び図１０は、それぞれ、一実施形態に係るサーボ弁に入力される開度指令値（診断用開度指令値及び準備用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。図９及び図１０に示すように、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄにおける最小開度（上述の例では０％）と最大開度（上述の例では１００％）の間の範囲に亘って変化する。

なお、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄにおける最小開度と最大開度の間の全範囲をカバーするものであればよく、その時間的な変化の仕方は特に限定されない。

一実施形態では、図９に示すように、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは多段ステップ状に変化してもよい。なお、図９に示すように、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄと同様に多段ステップ状に変化してもよい。

一実施形態では、図１０に示すように、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは１段階のステップ入力であってもよい。この場合、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐを多段ステップ状に変化させる場合に比べて、短時間でバルブシステム１０の診断の準備をすることができる。

あるいは、一実施形態では、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐは、ステップ入力でなくてもよく、例えば、線形又は曲線状に変化してもよい。

上述の実施形態によれば、準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐに基づく制御信号をサーボ弁３０に与えて、制御弁２０を最小開度と最大開度との間で動作させてから、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄに基づく制御信号をサーボ弁３０に与えてバルブシステム１０の異常診断をする。すなわち、診断前に準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐを用いて制御弁２０に準備動作させることで、制御弁２０がある程度スムーズに動くようになる。これにより、バルブシステム１０が適用される機器（ガスタービン１等）の運転中に近い状態で、バルブシステム１０の異常診断をすることができる。よって、バルブシステム１０の異常診断をより適切に行うことができる。

図１１は、一実施形態に係るバルブシステムにおける制御弁の制御に係るブロック図である。幾つかの実施形態では、診断対象のバルブシステム１０は、図１１に示す構成を有していてもよい。図１１に示されるバルブシステム１０は、複数のサーボモジュール３２（第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂ）を含む。また、制御弁２０には、制御弁２０の実開度を検出するための複数の開度検出部２６（第１検出部２６Ａ及び第２検出部２６Ｂ；図１参照）が設けられている。

上述の第１サーボモジュール３２Ａおよび第２サーボモジュール３２Ｂは、互いに切替え可能に構成されている。すなわち、制御部４０と、第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂとの間には、これらの接続状態を切替えるための切替部４６が設けられている。制御部４０からの開度指令値ｈｉは、切替部４６の状態に応じて、第１サーボモジュール３２Ａ又は第２サーボモジュール３２Ｂの一方に受け取られるようになっている。

上述の第１検出部２６Ａは、制御部４０からの開度指令値が第１サーボモジュール３２Ａに入力されている間の制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈａ）を検出するように構成される。第１サーボモジュール３２Ａは、制御部４０から上述の開度指令値ｈｉを受けるとともに、第１検出部２６Ａで検出された制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈａ）を示すフィードバック信号を受けるようになっている。

また、上述の第２検出部２６Ｂは、制御部４０からの開度指令値が第２サーボモジュール３２Ｂに入力されている間の制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈｂ）を検出するように構成される。第２サーボモジュール３２Ｂは、制御部４０から上述の開度指令値ｈｉを受けるとともに、第２検出部２６Ｂで検出された制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈｂ）を示すフィードバック信号を受けるようになっている。

サーボ弁３０は、第１サーボモジュール３２Ａ又は第２サーボモジュール３２Ｂの何れか一方からの制御信号に基づき、制御弁２０を駆動するようになっている。

バルブシステム１０が上述の構成を有している場合、診断部４４は、制御部４０からの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄが第１サーボモジュール３２Ａに入力されている間の制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈａ）の検出値（即ち第１検出部２６Ａによる検出値）、及び、制御部４０からの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄが第２サーボモジュール３２Ｂに入力されている間の制御弁２０の実開度ｈｏ（＝ｈａ）の検出値（即ち第２検出部２６Ｂによる検出値）に基づいて、バルブシステム１０の異常診断をするように構成されていてもよい。

ここで、第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂに入力される診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄは、既に説明したものと同様、１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化するものである。すなわち、制御部４０から第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂに送られる開度指令値は、図１２に示すように変化してもよい。図１１において、第１サーボモジュール３２Ａには、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ_Ａ１～Ｉ_Ａ８（上述のＩ１～Ｉ８にそれぞれ対応）が与えられ、その後、第２サーボモジュール３２Ｂには、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ_Ｂ１～Ｉ_Ｂ８（上述のＩ１～Ｉ８にそれぞれ対応）が与えられる。なお、図１２は、一実施形態に係る開度指令値（診断用開度指令値）の経時変化を示すグラフである。

上述の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを用いることで、第１サーボモジュール３２Ａへの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ_Ａ１～Ｉ_Ａ８のそれぞれに対応する制御弁２０の複数のステップ応答、及び、第２サーボモジュール３２Ｂへの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを示す複数のステップ入力Ｉ_Ｂ１～Ｉ_Ｂ８のそれぞれに対応する制御弁２０の複数のステップ応答が得られる。そして、これらのステップ応答に基づいて、バルブシステム１０の異常診断をすることができる。

上述の実施形態では、２つのサーボモジュール３２（第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂ）の各々からの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄに対応するステップ信号を用いてバルブシステム１０の異常診断をするようにしたので、バルブシステム１０の異常診断をより確実にすることができる。また、上述の実施形態では、バルブシステム１０の異常が検出された場合に、制御弁２０かサーボ弁３０及び２つのサーボモジュール３２（第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂ）の何れに異常が生じたかを判別することができる。

なお、第１サーボモジュール３２Ａへの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄによるバルブシステム１０の異常診断、及び、第２サーボモジュール３２Ｂへの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄによるバルブシステム１０の異常診断は、それぞれ、図４に示すステップＳ２～Ｓ２２の手順で実施することができる。

したがって、例えば、制御部４０からの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを第１サーボモジュール３２Ａに入力する（ステップＳ４）前に、制御部４０からの準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐを第１サーボモジュール３２Ａに入力してもよい（ステップＳ２）。また、制御部４０からの診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄを第２サーボモジュール３２Ｂに入力する（ステップＳ４）前に、制御部４０からの準備用開度指令値ｈｉ_＿Ｐを第２サーボモジュール３２Ｂに入力してもよい。

幾つかの実施形態では、上述のステップＳ１８にて、表示部５０は、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段のステップ入力（Ｉ１～Ｉ８、Ｉ_Ａ１～Ｉ_Ａ８、又は、Ｉ_Ｂ１～Ｉ_Ｂ８）に対する、整定後の制御弁２０の実開度ｈｏと、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄ（目標値）との関係を示すグラフを表示するように構成される。

ここで、図１３Ａ～図１３Ｂは、それぞれ、図１１に示すバルブシステム１０が診断対象である場合の、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄ（目標値）と実開度ｈｏとの関係の一例を示すグラフである。このうち図１３Ａは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄ（目標値）と、第１検出部２６Ａにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈａ）（すなわち、第１サーボモジュール３２Ａを介して制御弁２０が駆動される場合の実開度ｈｏ）との関係を示すものである。図１３Ｂは、診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄと、第２検出部２６Ｂにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈｂ）（すなわち、第２サーボモジュール３２Ｂを介して制御弁２０が駆動される場合の実開度ｈｏ）との関係を示すものである。

上述の実施形態では、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、多段ステップ状の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄの各段（Ｉ１～Ｉ８等）について、整定後の実開度ｈｏと診断用開度指令値（目標値）との関係をグラフに表示するようにしたので、バルブシステム１０における異常の有無、又は、バルブシステム１０において異常が生じる制御弁の開度範囲を視覚的に把握しやすい。例えば、開度検出部２６による実開度ｈｏの検出値と、診断用開度指令値（目標値）との乖離が大きい場合に、バルブシステム１０に異常が生じていると容易に判定することができる。

図１３Ｃは、同一の診断用開度指令値ｈｉ_＿Ｄに基づき制御弁２０が駆動される場合の、第１検出部２６Ａにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈａ）と、第２検出部２６Ｂにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈｂ）との関係の一例を示すグラフである。

第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂに異常が生じていなければ、例えば、図１３Ｃに示すように、第１検出部２６Ａにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈａ）と、第２検出部２６Ｂにより検出される実開度ｈｏ（＝ｈｂ）との関係は、原点を通る傾き１の直線状になることが予想される。一方、仮に、第１サーボモジュール３２Ａ又は第２サーボモジュール３２Ｂの何れか一方に異常が生じている場合、上述の実開度ｈｏ（＝ｈａ）と、実開度ｈｏ（＝ｈｂ）との関係は、原点を通る傾き１の直線状から乖離することが予想される。したがって、このような場合には、２つのサーボモジュール３２（第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂ）の何れかに異常が生じたと判定することができる。また、上述のグラフの状態に応じて、２つのサーボモジュール３２（第１サーボモジュール３２Ａ及び第２サーボモジュール３２Ｂ）の何れに異常が生じたかを特定することができる。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステム（１０）の診断装置（４２）は、
制御弁（２０）と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁（３０）と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュール（３２）と、を含むバルブシステムの診断装置であって、
前記制御弁の実開度を検出するように構成された少なくとも一つの開度検出部（２６）と、
診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の前記実開度の検出値を前記開度検出部から取得し、前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成された診断部（４４）と、
を備え、
前記診断用開度指令値は、１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する。

上記（１）の構成では、制御弁の最大開度と最小開度の間の範囲全体をカバーする診断用開度指令値に対応する制御信号を用いて異常診断をするようにしたので、燃料弁の異常を漏れなく検知しやすい。また、制御弁の最大開度と最小開度の間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値（ステップ入力）に対応する制御信号（ステップ信号）を用いて診断するようにしたので、多段のステップ入力の各段についてステップ応答を評価することで、何れの段のステップ入力に基づき異常が検知されたかを特定することができる。このため、制御弁の最大開度と最小開度の間において異常が発生する範囲を特定することができる。よって、上記（１）の構成によれば、バルブシステムのより詳細な診断が可能である。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記診断用開度指令値は、前記最小開度から前記最大開度までステップ状に増加する、又は、前記最大開度から前記最小開度までステップ状に減少する。

上記（２）の構成によれば、診断用開度指令値は、最小開度から最大開度までステップ状に増加する、又は、最大開度から最小開度までステップ状に減少する。したがって、最小開度と最大開度の間の範囲についての複数のステップ応答を迅速に取得することができる。このため、バルブシステムの診断を迅速に行うことができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記診断用開度指令値は、前記最小開度から前記最大開度までステップ状に増加した後、前記最大開度から前記最小開度までステップ状に減少する。

上記（３）の構成によれば、診断用開度指令値は、最小開度から最大開度までステップ状に増加した後、最大開度から最小開度までステップ状に減少するので、制御弁の開弁過程及び閉弁過程の両方について、最小開度と最大開度の間の範囲についての複数のステップ応答を迅速に取得することができる。このため、バルブシステムの診断を迅速に行うことができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記少なくとも一つのサーボモジュールは、互いに切替可能に構成された第１サーボモジュール（３２Ａ）および第２サーボモジュール（３２Ｂ）を含み、
前記少なくとも一つの開度検出部は、前記診断用開度指令値が前記第１サーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度を検出するように構成された第１検出部（２６Ａ）、及び、前記診断用開度指令値が前記第２サーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度を検出するように構成された第２検出部（２６Ｂ）を含み、
前記診断部は、前記第１検出部から取得される前記実開度の第１検出値、及び、前記第２検出部から取得される前記実開度の第２検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成される。

上記（４）の構成によれば、２つのサーボモジュール（第１サーボモジュール及び第２サーボモジュール）の各々からの診断用開度指令値に対応するステップ信号を用いてバルブシステムの異常診断をするようにしたので、バルブシステムの異常診断をより確実にすることができる。また、バルブシステムの異常が検出された場合に、燃料弁及び２つのサーボモジュールの何れに異常が生じたかを判別することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、
前記サーボモジュールは、準備用開度指令値に基づく前記制御信号を前記サーボ弁に与えてから、前記診断用開度指令値に基づく前記制御信号を前記サーボ弁に与えるように構成され、
前記準備用開度指令値は、前記最小開度と前記最大開度の間の範囲に亘って変化する。

上記（５）の構成によれば、準備用開度指令値に基づく制御信号をサーボ弁に与えて、制御弁を最小開度と最大開度との間で動作させてから、診断用開度指令値に基づく制御信号をサーボ弁に与えてバルブシステムの異常診断をする。すなわち、診断前に準備用開度指令値を用いて制御弁に準備動作させることで、制御弁がある程度スムーズに動くようになる。これにより、バルブシステムが適用される機器の運転中に近い状態で、バルブシステムの異常診断をすることができる。よって、バルブシステムの異常診断をより適切に行うことができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記診断部は、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータに基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成される。

上記（６）の構成によれば、多段ステップ状の診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する実開度のステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータに基づいて、バルブシステムの異常診断を適切にすることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記ステップ応答に関連する前記１以上のパラメータは、前記実開度の遅れ時間、オーバーシュート量、整定時間、又は、残留偏差を含む。

上記（７）の構成によれば、多段ステップ状の診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する実開度のステップ応答の各々における遅れ時間、オーバーシュート量、整定時間、又は残留偏差に基づいて、バルブシステムの異常診断を適切にすることができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（６）又は（７）の構成において、
前記診断部は、前記ステップ応答に関連する前記１以上のパラメータと、閾値との比較に基づいて、前記バルブシステムの異常の有無を判定するように構成される。

上記（８）の構成によれば、多段ステップ状の診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する実開度のステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータと閾値との比較に基づいて、バルブシステムの異常診断を適切にすることができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
前記診断装置は、
前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答に関連する１以上のパラメータに関する情報を、前記各段について表示するように構成された表示部（５０）を備える。

上記（９）の構成によれば、多段ステップ状の診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータに関する情報を、各段について表示するようにしたので、バルブシステムにおける異常の有無、又は、バルブシステムにおいて異常が生じる制御弁の開度範囲を視覚的に把握しやすい。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
前記表示部は、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する、整定後の前記実開度と、前記診断用開度指令値との関係を示すグラフを表示するように構成される。

上記（１０）の構成によれば、多段ステップ状の診断用開度指令値の各段について、整定後の実開度と診断用開度指令値との関係をグラフに表示するようにしたので、バルブシステムにおける異常の有無、又は、バルブシステムにおいて異常が生じる制御弁の開度範囲を視覚的に把握しやすい。

（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステムの診断方法は、
制御弁（２０）と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁（３０）と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュール（３２）と、を含むバルブシステム（１０）の診断方法であって、
１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力するステップ（Ｓ４）と、
前記診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得するステップ（Ｓ６）と、
前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするステップ（Ｓ８～Ｓ２２）と、
を備える。

上記（１１）の方法では、制御弁の最大開度と最小開度の間の範囲全体をカバーする診断用開度指令値に対応するステップ信号（制御信号）を用いて異常診断をするようにしたので、燃料弁の異常を漏れなく検知しやすい。また、制御弁の最大開度と最小開度の間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値に対応するステップ信号を用いて診断するようにしたので、多段のステップ信号の各段についてステップ応答を評価することで、何れの段のステップ信号に基づき異常が検知されたかを特定することができる。このため、制御弁の最大開度と最小開度の間において異常が発生する範囲を特定することができる。よって、上記（１１）の方法によれば、バルブシステムのより詳細な診断が可能である。

（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係るバルブシステムの診断プログラムは、
制御弁（２０）と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁（３０）と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュール（３２）と、を含むバルブシステム（１０）の診断プログラムであって、
コンピュータに、
１以上の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力する手順と、
診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得する手順と、
前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をする手順と、
を実行させるためのプログラムである。

上記（１２）のプログラムでは、制御弁の最大開度と最小開度の間の範囲全体をカバーする診断用開度指令値に対応するステップ信号（制御信号）を用いて異常診断をするようにしたので、燃料弁の異常を漏れなく検知しやすい。また、制御弁の最大開度と最小開度の間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値に対応するステップ信号を用いて診断するようにしたので、多段のステップ信号の各段についてステップ応答を評価することで、何れの段のステップ信号に基づき異常が検知されたかを特定することができる。このため、制御弁の最大開度と最小開度の間において異常が発生する範囲を特定することができる。よって、上記（１２）のプログラムによれば、バルブシステムのより詳細な診断が可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ ガスタービン
２ 圧縮機
４ 燃焼器
６ タービン
８ 燃料供給ライン
１０ バルブシステム
２０ 制御弁
２２ シリンダ
２４ ピストン
２６ 開度検出部
２６Ａ 第１検出部
２６Ｂ 第２検出部
３０ サーボ弁
３２ サーボモジュール
３２Ａ 第１サーボモジュール
３２Ｂ 第２サーボモジュール
３４ 制御信号生成部
４０ 制御部
４２ 診断装置
４４ 診断部
４６ 切替部
５０ 表示部

Claims (12)

1. 制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断装置であって、
   前記制御弁の実開度を検出するように構成された少なくとも一つの開度検出部と、
   診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の前記実開度の検出値を前記開度検出部から取得し、前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成された診断部と、
   を備え、
   前記診断用開度指令値は、１以上の規定の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化し、
   前記診断部は、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答に基づいて、前記制御弁の前記最大開度と前記最小開度の間において異常が発生する開度範囲を特定するように構成された
   バルブシステムの診断装置。
2. 前記診断用開度指令値は、前記最小開度から前記最大開度までステップ状に増加する、又は、前記最大開度から前記最小開度までステップ状に減少する
   請求項１に記載のバルブシステムの診断装置。
3. 前記診断用開度指令値は、前記最小開度から前記最大開度までステップ状に増加した後、前記最大開度から前記最小開度までステップ状に減少する
   請求項１又は２に記載のバルブシステムの診断装置。
4. 前記少なくとも一つのサーボモジュールは、互いに切替可能に構成された第１サーボモジュールおよび第２サーボモジュールを含み、
   前記少なくとも一つの開度検出部は、前記診断用開度指令値が前記第１サーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度を検出するように構成された第１検出部、及び、前記診断用開度指令値が前記第２サーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度を検出するように構成された第２検出部を含み、
   前記診断部は、前記第１検出部から取得される前記実開度の第１検出値、及び、前記第２検出部から取得される前記実開度の第２検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成された
   請求項１乃至３の何れか一項に記載のバルブシステムの診断装置。
5. 前記サーボモジュールは、前記制御弁に準備動作させるための準備用開度指令値に基づく前記制御信号を前記サーボ弁に与えてから、前記診断用開度指令値に基づく前記制御信号を前記サーボ弁に与えるように構成され、
   前記準備用開度指令値は、前記最小開度と前記最大開度の間の範囲に亘って変化する
   請求項１乃至４の何れか一項に記載のバルブシステムの診断装置。
6. 前記診断部は、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答の各々に関連する１以上のパラメータに基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするように構成された
   請求項１乃至５の何れか一項に記載のバルブシステムの診断装置。
7. 前記ステップ応答に関連する前記１以上のパラメータは、前記実開度の遅れ時間、オーバーシュート量、整定時間、又は、残留偏差を含む
   請求項６に記載のバルブシステムの診断装置。
8. 前記診断部は、前記ステップ応答に関連する前記１以上のパラメータと、閾値との比較に基づいて、前記バルブシステムの異常の有無を判定するように構成された
   請求項６又は７に記載のバルブシステムの診断装置。
9. 前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答に関連する１以上のパラメータに関する情報を、前記各段について表示するように構成された表示部を備える
   請求項１乃至８の何れか一項に記載のバルブシステムの診断装置。
10. 前記表示部は、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する、整定後の前記実開度と、前記診断用開度指令値との関係を示すグラフを表示するように構成された
    請求項９に記載のバルブシステムの診断装置。
11. 制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断方法であって、
    １以上の規定の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力するステップと、
    前記診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得するステップと、
    前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をするステップと、
    を備え、
    前記異常診断をするステップでは、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答に基づいて、前記制御弁の前記最大開度と前記最小開度の間において異常が発生する開度範囲を特定する
    バルブシステムの診断方法。
12. 制御弁と、前記制御弁を駆動するためのサーボ弁と、前記制御弁のための開度指令値に基づく制御信号を前記サーボ弁に与えるための少なくとも一つのサーボモジュールと、を含むバルブシステムの診断プログラムであって、
    コンピュータに、
    １以上の規定の中間開度を経て最大開度と最小開度との間で多段ステップ状に変化する診断用開度指令値を、前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力する手順と、
    診断用開度指令値が前記少なくとも一つのサーボモジュールに入力されている間の前記制御弁の実開度の検出値を取得する手順と、
    前記検出値に基づいて、前記バルブシステムの異常診断をする手順と、
    を実行させるように構成され、
    前記異常診断をする手順では、前記多段ステップ状の前記診断用開度指令値の各段のステップ入力に対する前記実開度のステップ応答に基づいて、前記制御弁の前記最大開度と前記最小開度の間において異常が発生する開度範囲を特定する
    バルブシステムの診断プログラム。

Images