JPH0342117A - Device for monitoring trouble of servovalve - Google Patents
Device for monitoring trouble of servovalveInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、サーボ弁の劣化、破損等の故障を監視する
ための装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for monitoring failures such as deterioration and breakage of servo valves.
油圧サーボ回路においては、パイロットサーボ弁の劣化
（スプールエツジの摩耗、ボイスコイル部の劣化等）や
パイロットサーボ弁ベローフラム部分の破損等が生しる
と、所要の特性が得られなくなり、機器の故障や製品の
不良さらには事故の発生等を生じるおそれがある。In a hydraulic servo circuit, if the pilot servo valve deteriorates (spool edge wear, voice coil deterioration, etc.) or the pilot servo valve bellow flam part breaks, the required characteristics cannot be obtained and equipment failure may occur. This may result in product defects, product defects, and even accidents.
従来においては、このようなサーボ弁の劣化、破損等は
、作業者がアクチュエータの動きを目で見て検知するよ
うにしていた。Conventionally, such deterioration or damage of the servo valve has been detected by an operator visually observing the movement of the actuator.
前記作業者の目視によりサーボ弁の劣化、破損を検知す
る方法では、微少な劣化、破損を検知することができず
、機器の故障や事故の発生を未然に防止することができ
なかった。The method of detecting deterioration or damage of a servo valve by visual inspection by an operator cannot detect minute deterioration or damage, and cannot prevent equipment failure or accidents from occurring.
この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して
、サーボ弁の劣化、破損等の故障を目視によらず正確に
検知できるようにして、機器の故障や事故の発生を未然
に防止することができるようにしたサーボ弁の故障監視
装置を提供しようとするものである。The present invention solves the problems in the conventional technology and makes it possible to accurately detect failures such as deterioration and damage of servo valves without visual inspection, thereby preventing equipment failures and accidents from occurring. It is an object of the present invention to provide a servo valve failure monitoring device that can perform the following functions.
この出願の第１の発明は、所定波形のサーボ弁開度指令
をサーボアンプに加えるサーボ弁開度指令手段と、この
時のサーボ弁開度実績を検出するサーボ弁開度実績検出
手段と、この検出されたデータからヒステリシス幅を算
出するヒステリシス幅算出手段と、この算出されたヒス
テリシス幅が所定のヒステリシス幅限界を超えた場合に
、サーボ弁ヒステリシス幅異常判定信号を出力するヒス
テリシス幅異常判定手段とを具備してなるものである。A first invention of this application includes: a servo valve opening command means for applying a servo valve opening command of a predetermined waveform to a servo amplifier; a servo valve opening performance detection means for detecting a servo valve opening performance at this time; A hysteresis width calculation means for calculating a hysteresis width from the detected data, and a hysteresis width abnormality determination means for outputting a servo valve hysteresis width abnormality determination signal when the calculated hysteresis width exceeds a predetermined hysteresis width limit. It is equipped with the following.
また、この出願の第２の発明は、サーボ弁中立点電流を
検出するサーボ弁中立点電流検出手段と、この検出され
るサーボ弁中立点電流が所定の中立点電流限界値を超え
た場合にサーボ弁中立点電流累常判定信号を出力するサ
ーボ弁中立点電流異常判定手段とを具備してなるもので
ある。A second invention of this application also provides a servo valve neutral point current detection means for detecting a servo valve neutral point current, and a servo valve neutral point current detecting means for detecting a servo valve neutral point current, and and servo valve neutral point current abnormality determination means for outputting a servo valve neutral point current cumulative determination signal.
第１の発明は、サーボ弁ヒステリシス幅の増大を監視す
るもので、スプールエツジの摩耗等を検出することかで
きる。また、第２の発明はサーボ弁中立点？ｌｉ流の変
動を監視するもので、スプールエツジ部の摩耗、ボイス
コイル部分の劣化、ベローフラム部分の破損等を検出す
ることができる。The first invention monitors the increase in the servo valve hysteresis width, and can detect wear of the spool edge. Also, the second invention is the servo valve neutral point? This monitors changes in the li flow, and can detect wear on the spool edge, deterioration of the voice coil, damage to the bellow flam, etc.
この発明の一実施例を以下説明する。ここでは、この発
明を巻取装置におけるラッパーロールの押圧駆動用サー
ボ弁に適用した場合について説明する。第２図は、この
発明を適用した巻取装置の概要を示すものである。圧延
機で圧延されたｊｉｉｌＩＯは、上ピンチロール１２お
よび下ピンチロール１４による駆動によりマンドレル１
６上に送給される。下ピンチロール１４にはｍ、１ｆｌ
Ｏの送給速度を検出するためのパルスジェネレータ１１
が配設されている。上ピンチロール１２、下ピンチロー
ル１４とマンドレル１６との間には、ｍｔｔｔ。An embodiment of this invention will be described below. Here, a case will be described in which the present invention is applied to a servo valve for pressing and driving a wrapper roll in a winding device. FIG. 2 shows an outline of a winding device to which the present invention is applied. The jiilIO rolled by the rolling mill is rolled onto the mandrel 1 by driving by the upper pinch roll 12 and the lower pinch roll 14.
6. m, 1 fl for the lower pinch roll 14
Pulse generator 11 for detecting the feeding speed of O
is installed. Between the upper pinch roll 12, the lower pinch roll 14, and the mandrel 16, mttt.
の光端位置を検出するためにレーサ段光器２１と受光器
２３が対向配置されている。A laser stage light device 21 and a light receiver 23 are arranged to face each other in order to detect the light end position of the laser beam.
マンドレル１６の外周位置には４個のラッパーロール１
８が配設されている。ラッパーロール１８は駆動手段（
図示せず）により回転駆動される。Four wrapper rolls 1 are placed on the outer circumference of the mandrel 16.
8 are arranged. The wrapper roll 18 is driven by a driving means (
(not shown).
ラッパーロール１８にはベアリング振動検出用に加速度
計２７が設置されている。ラッパーロール１８は支点２
２を軸として回動自在なアーム２０に取り付けられてお
り、油圧シリンダ２４の駆動によりマンドレル１６の外
周面に対して接近、離隔される。ラッパーロール１８の
マンドレル１６外周面に対する高さ位置は、回転マグネ
スケール２５によりアーム２２の回転角として検出され
る。An accelerometer 27 is installed on the wrapper roll 18 to detect bearing vibration. Wrapper roll 18 is fulcrum 2
The mandrel 16 is attached to an arm 20 that is rotatable around the mandrel 16 as an axis, and is moved toward and away from the outer peripheral surface of the mandrel 16 by driving a hydraulic cylinder 24. The height position of the wrapper roll 18 with respect to the outer circumferential surface of the mandrel 16 is detected as the rotation angle of the arm 22 by the rotating magnescale 25.
油圧シリンダ２４は、サーボ弁３０により駆動され、圧
力検出器２６．２８により油圧が検出される。The hydraulic cylinder 24 is driven by a servo valve 30, and the oil pressure is detected by pressure detectors 26,28.
なお、第１図においては、１つのラッパーロールについ
てのみセンサ類の配置、制御系統等について図示してお
り、他の３個のラッパーロールについては図示を省略し
である。In addition, in FIG. 1, the arrangement of sensors, control system, etc. are illustrated only for one wrapper roll, and illustrations of the other three wrapper rolls are omitted.
ＡＪＣ（オートマチック・ジャンピング・コントロール
）制御盤３２は、前記各種センサ類からの検出信号を入
力して、サーボ弁３０を介して油圧シリンダ２４を個々
に駆動することによりラッパーロール１８によるマンド
レル１６に対する抑圧力を一定化するＣＰＲ（コンスタ
ント・プレッシャー・ローリング）制御を行なうととも
に、マンドレル１６上に巻回された鋼ｌ１ｉ２１０の先
端が到来するタイミングごとにラッパーロール１８をジ
ャンプさせて、マンドレル１６上から所定距離引き離し
て製品にロール押えマークが付くのを防止するＣＰＣ（
コンスタント・ポジション・コントロール）制御をＣＰ
Ｒ制御に代えて行なう。ＣＰＲ制御、ＣＰＣ制御ともサ
ーボ制御で行なわれる。An AJC (automatic jumping control) control panel 32 inputs detection signals from the various sensors and controls the suppression of the mandrel 16 by the wrapper roll 18 by individually driving the hydraulic cylinders 24 via the servo valves 30. In addition to performing CPR (Constant Pressure Rolling) control to keep the force constant, the wrapper roll 18 is jumped at each timing when the tip of the steel l1i210 wound on the mandrel 16 arrives, and is rolled a predetermined distance from the top of the mandrel 16. CPC(
Constant position control) control by CP
This is done in place of R control. Both CPR control and CPC control are performed by servo control.
なお、マンドレル１６上に巻回された鋼板１０の先端部
が到来するタイミングは、パルスジェネレータ１１で検
出される鋼板１０の送給速度と、レーザ投受光装置２１
．２３で検出されるレーザ光遮断タイミングとに基づき
演算により算出することができ、この算出されたタイミ
ングに基づきＣＰＲ制御とＣＰＣ制御の切換が行なわれ
る。The timing at which the tip of the steel plate 10 wound on the mandrel 16 arrives depends on the feeding speed of the steel plate 10 detected by the pulse generator 11 and the laser light emitting/receiving device 21.
．． It can be calculated by calculation based on the laser beam cutoff timing detected at 23, and switching between CPR control and CPC control is performed based on this calculated timing.
故障監視装置３４は、各種センサ信号に基づき各種故障
監視を行なって故障アラーム表示を行なうとともに、制
御モードの表示やジャンプ波形の表示等をＣＲＴ画面等
に行なう。The failure monitoring device 34 performs various failure monitoring based on various sensor signals, displays failure alarms, and displays control modes, jump waveforms, etc. on a CRT screen or the like.
故障監視項目は、ラッパーロール１８の制御異常（ＣＰ
Ｃ制御ループ異常、ジャンプタイミングずれ、ＣＰＲ制
御ループ異常等）について、回転マグネスケール２５等
の検出に基づきジャンプ応答、ジャンプ高さ、ジャンプ
波形、ＣＰＲ制御時のラッパーロール１８の高さ変動等
により監視する。また、サーボ弁３０のパイロットサー
ボ弁Φ劣化（スプールエツジ部の摩耗、ボイスコイル部
の劣化）、パイロットサーボ弁ベローフラム部分の破損
等の故障についてサーボ弁中立点電流、サーボ弁ヒステ
リシス等により監視する。また、レーザ投受光器２１．
２３の異常（レーザ投受光器レンズの汚れ、レーザダイ
オード発光効率低下等）について、受光器２３からの受
光信号により監視する。The failure monitoring item is a control abnormality of the wrapper roll 18 (CP
(C control loop abnormality, jump timing deviation, CPR control loop abnormality, etc.) is monitored based on the detection of the rotary magnet scale 25, etc. by jump response, jump height, jump waveform, height fluctuation of the wrapper roll 18 during CPR control, etc. do. In addition, failures such as pilot servo valve Φ deterioration (spool edge wear, voice coil deterioration) and damage to the pilot servo valve bellow flam part of the servo valve 30 are monitored using the servo valve neutral point current, servo valve hysteresis, etc. Also, the laser emitter/receiver 21.
The light reception signal from the light receiver 23 is used to monitor abnormalities (such as dirt on the laser projector/receiver lens, reduction in laser diode luminous efficiency, etc.).
この発明が適用されたサーボ弁３０の故障監視装置の一
実施例を第１図に示す。ＣＰＲ制御時のサーボ制御は、
サーボ弁３０から供給される油圧を圧力検出器２６．２
８で検出してサーボ制御装置４０で設定値と比較して、
その偏差をスイッチ４２の接点およびサーボアンプ４４
を介してサーボ弁３０に供給して油圧シリンダ２４を駆
動することにより行なわれる。An embodiment of a failure monitoring device for a servo valve 30 to which the present invention is applied is shown in FIG. Servo control during CPR control is
The pressure sensor 26.2 detects the hydraulic pressure supplied from the servo valve 30.
8 and compared with the set value by the servo control device 40.
The deviation is measured between the contacts of the switch 42 and the servo amplifier 44.
This is done by supplying the hydraulic pressure to the servo valve 30 via the servo valve 30 to drive the hydraulic cylinder 24.
ヒステリシス幅異常監曳はコイルごとに巻取装置の運転
に先だって行なわれ、その時スイッチ４２は接点ａに接
続する。故障監視装置３４において、サーボ弁開度指令
手段（シーケンサ）４６はヒステリシス幅異常監視時に
監視用試験信号として、例えば振幅開度±８０％、周波
数０．１Ｈｚの三角波を出力する。この試験信号はサー
ボアンプ４４を介してサーボ弁３０を振らせる。ザーボ
弁開度実績検出手段４８はこのときのサーボ弁開度実績
ＬＶＤＴを検出する。検出されたサーボ弁開度実績Ｌ
Ｖ Ｄ Ｔはロギング手段５０にロキングされる。ロギ
ングされたデータの一例を第３図に示す。Hysteresis width abnormality monitoring is performed for each coil prior to operation of the winding device, and at this time switch 42 is connected to contact a. In the failure monitoring device 34, the servo valve opening command means (sequencer) 46 outputs, for example, a triangular wave with an amplitude opening of ±80% and a frequency of 0.1 Hz as a monitoring test signal when monitoring an abnormality in the hysteresis width. This test signal causes the servo valve 30 to swing via the servo amplifier 44. The servo valve opening performance detection means 48 detects the servo valve opening performance LVDT at this time. Detected servo valve opening actual L
VDT is logged by the logging means 50. An example of logged data is shown in FIG.
ヒステリシス幅算出手段５２は、ロギングされたデータ
からヒステリシス幅として例えばその最大値ＳＶ （
第３図参照）を算出する。比較子ｙｓ
段５４（ヒステリシス異常判定手段）は、ヒステリシス
幅限界値として設定された値Ｈと上記界Ｓ
出値ＳＶ とを比較し、
ｈｙｓ
ＳＶ ＞Ｈ
ｈｙｓ ｙｓ
のときヒステリシス幅異常判定信号を出力し、故障アラ
ーム表示等を行なう。これにより、パイロット弁スプー
ルエツジ部の摩耗等がわかる。The hysteresis width calculation means 52 calculates the hysteresis width from the logged data, for example, its maximum value SV (
(see Figure 3). The comparator ys stage 54 (hysteresis abnormality determination means) compares the value H set as the hysteresis width limit value with the above-mentioned boundary S output value SV, and outputs a hysteresis width abnormality determination signal when hys SV >H hys ys and displays failure alarms, etc. This allows you to see if there is any wear on the pilot valve spool edge.
サンプル保存手段５６は、ヒステリシス幅算出手段５２
て算出されたヒステリシス幅Ｓｖ をｈｙｓ
例えば最新の１０コイル程度について保存する。The sample storage means 56 is the hysteresis width calculation means 52.
The calculated hysteresis width Sv is saved in hys, for example, for about the latest 10 coils.
また、１日の平均または１日のうちで最大のもの等を１
００日分程度保存する。表示手段５８は保γ７したデー
タを例えば第４図に示すように時間順に表示する。作業
者はこの表示を見てヒステリシス幅の拡大傾向を知るこ
とができ、部品交換時期の目安とすることができる。In addition, the average of the day or the maximum of the day, etc.
Save for about 00 days. The display means 58 displays the γ7-preserved data in chronological order, for example, as shown in FIG. The operator can see the tendency of the hysteresis width to increase by looking at this display, and can use this as a guide for when to replace parts.
サーボ弁中立点電流検出手段６０は、巻取運転時（スイ
ッチ４２は接点すに接続）にサーボ弁ヌル（中立点）電
流Ｉｎを検出する（第５図参照）。The servo valve neutral point current detection means 60 detects the servo valve null (neutral point) current In during winding operation (switch 42 is connected to the contact point) (see FIG. 5).
比較手段６２（サーボ弁中立点電流異常ｉ１１定手段）
は検出されたサーボ弁中立点電ａ Ｉ ｎと中立点電流
限界値 Ｉ とを比較し、
＾ＬＭ
！ ＜ Ｉｎ
ＬＭ
のとき中立点電流異常判定信号を出力し、故障アラーム
表示等を行なう。これにより、パイロット弁スプールエ
ツジ部の摩耗、ボイスコイル部の劣化、ベローフラム部
分の破損等がわかる。Comparison means 62 (servo valve neutral point current abnormality i11 constant means)
compares the detected servo valve neutral point voltage a I n with the neutral point current limit value I, and calculates ^LM! When <In LM, a neutral point current abnormality determination signal is output, and a failure alarm is displayed. This allows you to identify wear on the pilot valve spool edge, deterioration of the voice coil, damage to the bellow flam, etc.
サンプル保存手段５６は、サーボ弁中立点７１１Ｓ流値
検出手段６０て検出されたサーボ弁中立点電流Ｉｎの最
大値あるいは平均値を例えば最新の１０コイル程度につ
いて保存する。また、１日の平均または１日のうちで最
大のもの等を１００日分程度保存する。表示手段５８は
保存したデータを例えば前記第４図に示したヒステリシ
ス幅と表示と同様に時間順に表示する。作業者はこの表
示を見てサーボ弁中立点電流の拡大傾向を知ることがで
き、部品交換時期の目安とすることができる。The sample storage means 56 stores the maximum value or average value of the servo valve neutral point current In detected by the servo valve neutral point 711S flow value detection means 60, for example, for about the latest 10 coils. Also, the average of each day or the maximum value of each day is saved for about 100 days. The display means 58 displays the stored data in chronological order, for example, similar to the hysteresis width and display shown in FIG. 4 above. The operator can see the tendency of the servo valve neutral point current to expand by looking at this display, and can use this as a guide for when to replace parts.
以上説明したように、この発明によれば、サーボ弁ヒス
テリシス幅の増大やサーボ弁中立点電流の変動を監視し
てサーボ弁の故障を検出するので、サーボ弁の劣化、１
波損等を確実に検出して、機器の故障や？ｉｌ故の発生
を未然に防止することができる。また、検出データを複
数サンプル分保存して、１画面上に時間順に表示するこ
とにより、故障、劣化の拡大傾向を知ることができる。As explained above, according to the present invention, failure of the servo valve is detected by monitoring the increase in the servo valve hysteresis width and the fluctuation of the servo valve neutral point current.
Reliably detects wave damage, etc., and prevents equipment failure. This makes it possible to prevent the occurrence of ill-effects. Further, by storing a plurality of samples of detection data and displaying them in chronological order on one screen, it is possible to know the increasing trend of failures and deterioration.
第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。
第２図は、この発明が適用された巻取装置の（退嬰を示
す図である。
第３図は、第１図のロギング手段５０にロギングされる
サーボ弁開度実績データの一例を示す図である。
第４図は、第１図の表示手段５８て表示されるヒステリ
シス幅の一例を示す図である。
第５図は、第１図のサーボ中立点電流値検出手段６０で
検出されるサーボ中立点電流値の一例を示す図である。
３０・・・サーボ弁、４４・・・サーボアンプ、４６・
・・サーボ弁開度指令手段、４８・・・サーボ弁開度実
績検出手段、５２・・・ヒステリシス幅算出手段、５４
・・・比較手段（ヒステリシス幅異常判定手段）、５６
・・・サンプル保存手段、５８・・・表示手段、６０・
・・サーボ弁中立点ｉＳ流値検出手段、６２・・・比較
手段（サーボ弁中立点電流異常判定手段）。
出廓人
石川島播磨重工業株式会′ｆＬ
第３図
０
Ａ云〕Ｃ○日、？／
最斯℃コｖｐ
第４図
１Ｆ３ ／ｙｖＡｏ−ｏ−、ν
第５図FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the deterioration of the winding device to which the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram showing an example of servo valve opening performance data logged in the logging means 50 of FIG. 1. 4 is a diagram showing an example of the hysteresis width displayed by the display means 58 of FIG. 1. FIG. 5 is a diagram showing an example of the hysteresis width displayed by the display means 58 of FIG. 1. It is a diagram showing an example of a servo neutral point current value. 30... Servo valve, 44... Servo amplifier, 46...
... Servo valve opening command means, 48... Servo valve opening performance detection means, 52... Hysteresis width calculation means, 54
... Comparison means (hysteresis width abnormality determination means), 56
...Sample storage means, 58...Display means, 60.
...Servo valve neutral point iS flow value detection means, 62... Comparison means (servo valve neutral point current abnormality determination means). Distributor Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd.'fL Figure 3 0 A】〇〇〇日? /yvAo-o-,ν Fig. 4 1F3 /yvAo-o-,ν
Claims (4)
えるサーボ弁開度指令手段と、 この時のサーボ弁開度実績を検出するサーボ弁開度実績
検出手段と、 この検出されたデータからヒステリシス幅を算出するヒ
ステリシス幅算出手段と、 この算出されたヒステリシス幅が所定のヒステリシス幅
限界を超えた場合に、サーボ弁ヒステリシス幅異常判定
信号を出力するヒステリシス幅異常判定手段と を具備してなるサーボ弁の故障監視装置。(1) A servo valve opening command means that applies a servo valve opening command of a predetermined waveform to a servo amplifier, a servo valve opening performance detection means that detects the servo valve opening performance at this time, and from this detected data. It is equipped with a hysteresis width calculation means for calculating a hysteresis width, and a hysteresis width abnormality determination means for outputting a servo valve hysteresis width abnormality determination signal when the calculated hysteresis width exceeds a predetermined hysteresis width limit. Servo valve failure monitoring device.
保存するサンプル保存手段と、 この保存されたデータを時間順に１画面上に表示する表
示手段と をさらに具備してなる請求項１記載のサーボ弁の故障監
視装置。(2) The servo valve according to claim 1, further comprising sample storage means for storing the calculated hysteresis width for a plurality of samples, and display means for displaying the stored data on one screen in chronological order. failure monitoring device.
流検出手段と、 この検出されるサーボ弁中立点電流が所定の中立点電流
限界値を超えた場合にサーボ弁中立点電流異常判定信号
を出力するサーボ弁中立点電流異常判定手段と を具備してなるサーボ弁の故障監視装置。(3) A servo valve neutral point current detection means for detecting the servo valve neutral point current, and a servo valve neutral point current abnormality determination signal when the detected servo valve neutral point current exceeds a predetermined neutral point current limit value. A servo valve failure monitoring device comprising: a servo valve neutral point current abnormality determination means for outputting a servo valve neutral point current abnormality determination means.
存するサンプル保存手段と、 この保存されたデータを時間順に１画面上に表示する表
示手段と をさらに具備してなる請求項３記載のサーボ弁の故障監
視装置。(4) The servo valve according to claim 3, further comprising sample storage means for storing a plurality of samples of the calculated servo valve current, and display means for displaying the stored data on one screen in chronological order. Valve failure monitoring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176760A JP2707740B2 (en) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | Servo valve failure monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176760A JP2707740B2 (en) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | Servo valve failure monitoring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342117A true JPH0342117A (en) | 1991-02-22 |
| JP2707740B2 JP2707740B2 (en) | 1998-02-04 |
Family
ID=16019332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1176760A Expired - Lifetime JP2707740B2 (en) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | Servo valve failure monitoring device |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2707740B2 (en) |
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