JPH03288072A - 電動弁の位置決め制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体制御用電動弁の位置決め動作の〔従来の
技術） 諸産業において例えば液体または気体の流量等を制御す
るために用いられる従来の電気モータ駆動ブ「の位置決
め動作の制御は、第５図にその各弁位置に対するモータ
速度指令値特性線図の一例を示すように、通常速度で駆
動されていた弁の現在位置が目標値（位置）に近付くと
慣性の影響を少なくするためにモータ駆動速度を位置決
め速度に減速させ、目標値の不感帯内に侵入するとモー
タを停止させるという弁位置制御方法が採用されており
、位置決め開始偏差及び位置決め速度の値が、図示特性
のように一定の値に固定されていることが多かった。

第５図に示す特性のモータ駆動速度が指令されたときの
実際の各弁位置に対するモータ速度は、箪６図に示すよ
うな特性曲線となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように、位置決め開始偏差及び位
置決め速度の値が固定的であると、例えば弁の操作中に
制御対象流体の圧力変動もしくは弁自体の作動まさっ抵
抗の変動等、モータ負荷が種々の変動に遭遇したような
場合、前記固定的な位置決め開始偏差の値が不適当とな
って慣性の影響を十分軽減し得なくなったり、あるいは
位置決め速度の値が不適当となってオーバーラン等によ
りハンティングを起したりする可能性を生ずるという問
題点があった。

本発明は、以上のような従来の電動弁制御方法における
問題点にがんがみてなされたもので、当該弁に前記のよ
うな負荷変動等を生しても弁の位置決めを円滑に行うこ
とのできるモータ制御方法の提供を目的としている。

〔ＢＭを解決するための手段〕

このため、本発明においては、電気モータ駆動弁の現在
位置が目標位置に接近したとき、前記モータの駆動速度
を所定の位置決め速度に減速し、かつ、この目標値の不
感帯内に入ったとき、前記モータを停止させるよう構成
した弁の位置決め１１Ｊｉ１方法において、前記減速開
始位置から前記不感帯までの前記モータ速度か、指令し
た前記位置決め速度まで減速しなかったときは、前記目
標値と減速開始ｔ！７置の偏差を拡大し、また、前記不
感帯において前記モータを停止させたのち、目標値に変
化がなく、かつこの不感帯から外れたときは　前記位置
決め速度を減少する手段をそれぞれ備えるよう構成する
ことにより、前記目的を達成しようとするものである。

〔作用） 以上のような本発明の電動弁ＩｄＪ御方決方決方法用こ
とにより、位置決め用の減速開始偏差及び位置決め速度
を順次に変更し得るため、例えば弁の負荷変動等を生じ
た場合においても、これに対応して円滑に弁の位置決め
が可能となる。

（実施例） 以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に本発明制御方法を実行するためのハードウェア
構成ブロック図の〜実施例を示す。

（ハードウェア構成） １は、外部からの弁の目標位置指令信号、２は、それを
人力して処理するための制御部（ＣＰＬＩ）、３／４は
、それぞれその速度指令信号／回転停止指令信号で、モ
ータＭの駆動部（ドライバ）５へ人力する、６は、モー
タＭの減速部、Ｖは弁、７は弁位置検出部を示す。この
位置検出信号８は制御部２ヘフイールドバツクされて目
標弁位置までモータＭを駆動するよう構成されている。

（弁位置決め制御動作） つぎに、第２図及び第３図に、それぞれ上記構成による
各弁位置対速度指令値特性線図（前記従来例第５図対応
図）及びそれに対応する実際のモータＭの各弁位置対速
度特性線図（前記従来例第６図対応図）の−例を示す。

図中、減速開始偏差及び位置決め速度は本発明原理によ
り可変であり、それぞれ通常速度動作範囲をモードＩＭ
１位置決め速度動作範囲をモード２Ｍ２、それ以降をモ
ード３Ｍ３と呼ぶ。

第４図（ａ）〜（ｅ）に、本位置決め制御ソフトウエア
ブログムの動作シーケンスの概要フローチャートを示す
。（ａ）は全体動作、（ｂ）は目標位置読取処理動作、
（ｃ）／　（ｄン／（ｅ）はそれぞれ前記モードＩＭＩ
／モード２Ｍ２／モート３Ｍ３の各動作の各フローチャ
ートである。

（動作シーケンス） １）全体動作（（ａ〉図） 第１図における制御部２は常時サンプリングを行ってお
り、まず、ステップａ１で外部からの弁操作目標位置指
令信号】を読取り、つぎにステップａ２で、位置検出部
７から現在位置検出信号８を読取る。この現在位置信号
８をステップａ３で制御部２ヘフイードバツクし、前記
目標位置と現在値の偏差を演算し、ステップａ４におい
て偏差値の判断を行い、偏差〉位置決め開始偏差のとき
はステップａ５でモードＩＭＩ処理を、位置決め開始偏
差≧偏差〉不感帯のときはステップａ６でモード２Ｍ２
処理を、また偏差≦不感帯の場合にはステップａ７でモ
ード３Ｍ３ＩＡＪ！ｌ！をそれぞれ実行する。

すなわち、ステップａ８でそれぞれのモータ速度２回転
指令出力処理を行って、それぞれモードＩＭＩにおいて
は、使用者側の所望する通常速度でモータＭに回転させ
、モード２Ｍ２においてはモータ速度を位置決め速度に
減速させ、また、モード３Ｍ３においては、モータＭを
停止させる。

なお、この場合、モード３Ｍ３において、モータＭが完
全に位置決め速度へ減速したか否かを位置検出部７から
のモード２Ｍ２時のデータから判断し、減速が完全でな
ければ本発明原理により減速位置決め開始位置偏差を拡
大する。

また、モータＭを停止させた後、目標位置に変化がなく
、かつ、不感帯内に入らなかった場合は、モード移行を
行って本発明原理により、位置決め速度を減少させる。

以上の動作を、目標位置が変化する毎に繰返す。すなわ
ち、減速位置決め開始偏差及び／または位置決め速度の
データが順次変更されて、その時の負荷に対して最適な
データに近付き、円滑に弁の位置決めを行うことが可能
となる。

たたし、上記全体動作を行うに際して、目標値が順次変
化する場合、目標値読取→モードＩＭＩ→モート２Ｍ２
→モード３Ｍ３というように順調にモード移行が行えな
い場合も想定される。例えば、読取った目標値と現在の
位置の偏差が既に不感帯内または位置決め開始偏差内に
あった場合等である。（すなわち、目標値読取→モード
２Ｍ２→モート３Ｍ３．目標値読取→モード３Ｍ３など
）。

この場合、前述の本発明原理により減速開始位置偏差及
び位置決め速度の変更は行わないこととする。その理由
は、位置決めに失敗しても、それは上記減速開始位置偏
差や位置決め速度のデータの不備によるものでないため
である。

なお、第４図（ｂ）に５前記（ａ）図ステップａ１の目
標位置読取処理ルーチンの詳細フローならびに第４図（
Ｃ）〜（ｅ）に、それぞれモー１”　１〜３　（Ｍ１〜
Ｍ３）の各処理プログラムの詳細フローチャートを示す
。

２〉目標位置読取処理（（ｂ）図） まず、ステップｂ１が目標位置を読取り、ステップｂ２
でそれが前回目標位置と一致するか否かを判断し、ＹＥ
Ｓの場合はステップｂ１に戻り、ＮＯの場合はステップ
ｂ３て新目標値のフラグをオンして、ステップｂ１に戻
る。

３）モードＩＭＩ処理（（Ｃ）図） ステップＣ１で、新目標値かフラグオンされているか否
かを判断し、Ｎｏの場合は、ステップＣ２に進み、前回
モートがモード３Ｍ３てあったか否かを判断し、それが
ＹＥＳの場合はステップＣ３に進み、位置速度減少の変
更を行い、ステップＣ４て通常速度指定要求を、またス
テップＣ５でモータ回転要求を出す。一方、前記ステッ
プＣ１でＹＥＳの場合は、直接ステップＣ４及びＣ５の
通常速度指令要求及びモータ回転要求へと進んでステッ
プＣ１へ戻る。

４）モート２Ｍ２処理（（ｄ）図） ステップｄ１で新目標値のフラグがオンされているか否
かを判断し、Ｎｏの場合はステップｄ２に進み、前回モ
ードかモード３Ｍ３であったか否かを判断し、それかＹ
ＥＳの場合はステップｄ３に進み、位置決め速度減少の
変更を行い、ステップ４の位置速度指令要求及びステッ
プｄ５のモータ同転要求へと進む。一方、前記ステップ
ｄ１てＹＥＳの場合は直接ステップｄ４．ｄ５に進み、
また、Ｃ２においてＮｏの場合もこれに準する。

５）モート３Ｍ３処理（（ｅ）図） まず、ステップｅ１で、新目標値のフラグオンか否かを
判断し、Ｎｏの場合はステップｅ２に進み、ＹＥＳの場
合はステップｅ６へ進む。ステップｅ２て、前回モート
がモード２Ｍ２であったか古かを判断しそれがＹＥＳの
時はステップｅ３に進み、Ｎｏの場合はステップｅ６へ
進む。ステップｅ３において、前回のモート２Ｍ２中に
目標値が変化したか否かを判断し、これがＹＥＳの場合
は、ステップｅ６へ進み、Ｎｏの場合は、さらにステッ
プｅ４へ進む。ステップｅ４において位置決め適度に完
全に減速したか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップ
ｅ６へ進み、Ｎｏの場合はさらにステップｅ５へ進んで
、位置決め開始偏差拡大変更を行ったのち、ステップｅ
６へ進む。

ステップｅ６では速度ゼロ指令を要求したのち、ステッ
プｅ７のモータ停止要求の続きステップｅ１へ戻る。

なお、以上における制御部３からモータ駆動部５への速
度指令信号３の形態は電圧、電流、その他、特に限定さ
れるものでないことはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、この発明によれば、位置決め速
度（減速）開始偏差及び弁位置決め速度を順次変更し得
るようにしたため、弁の負荷変動等を生じても、円滑に
弁位置の決定ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明制御方法を実行するためのハードウ
ェア構成の一実施例のブロック図、第２図は、その弁位
置対速度指令値特性線図の一例、第３図はそれに対応す
る実際のモータの各弁位置対速度特性線図、ｉ４図（ａ
）〜（ｅ）は、本実施例の位置決め制御プログラムの各
動作シーケンスフローチャート、第５図及び第６図は、
それぞれ従来例の前記第２図及び第３図の各対応図の一
例である。 １・・・・・・目標位置指令信号 ２・・・・・・制御部 ７・・・・・・位置検出部 Ｍ−・・・・・モータ Ｖ−・・・・・弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気モータ駆動弁の現在位置が目標位置に接近したとき
   、前記モータの駆動速度を所定の位置決め速度に減速し
   、かつ、この目標値の不感帯内に入ったとき、前記モー
   タを停止させるよう構成した弁の位置決め制御方法にお
   いて、前記減速開始位置から前記不感帯までの前記モー
   タ速度が、指令した前記位置決め速度まで減速しなかっ
   たときは、前記目標値と減速開始位置の偏差を拡大し、
   また、前記不感帯において前記モータを停止させたのち
   、目標値に変化がなく、かつこの不感帯から外れたとき
   は、前記位置決め速度を減少する手段をそれぞれ備えた
   ことを特徴とする電動弁の位置決め制御方法。