JPH04157202A - 電池駆動形バルブポジショナ - Google Patents
電池駆動形バルブポジショナInfo
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- JPH04157202A JPH04157202A JP28247290A JP28247290A JPH04157202A JP H04157202 A JPH04157202 A JP H04157202A JP 28247290 A JP28247290 A JP 28247290A JP 28247290 A JP28247290 A JP 28247290A JP H04157202 A JPH04157202 A JP H04157202A
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- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Servomotors (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明はプロセス制御で使用されるダイヤフラム式調
節弁を制御駆動するバルブポジショナ、特に内蔵電池で
の駆動を可能とした電池駆動形バルブポジショナに関す
る。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
節弁を制御駆動するバルブポジショナ、特に内蔵電池で
の駆動を可能とした電池駆動形バルブポジショナに関す
る。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
従来、ダイヤフラム式調節弁を制御駆動するものに電−
空ボジショナがある。第3図に電−空ポジショナの動作
ブロック図を示す。同図において、1は調節弁の開度に
相当する電気信号1aを出力する調節器、2は電−空ポ
ジショナ、3はダイヤフラム式調節弁、4は制御対象で
ある。電−空ボジショナ2はトルクモータ21.ノズル
フラッパ22゜フィードバックシャフト・スプリング2
3.レバー9で構成されている。 調節器1より調節弁開度に相当する電気信号(4〜20
d)laが電−空ボジショナ2のトルクモータ21に入
力され、トルクモータ21よりノズルフラッパ22に力
が加わり、ノズルフラッパのギャップにより空気圧が変
化する。次にこの空気圧の変化によりダイヤフラム式調
節弁3が駆動され、弁軸に付けられたリンク機構を介し
てレバー9に弁開度が伝わる。このレバー9の変位はフ
ィードバックシャフト・スプリング23により力に変換
され、ノズルフラッパ22にフィードバックされる。 このようにして調節器1の信号1aに相当した調節弁3
の弁開度が設定される。
空ボジショナがある。第3図に電−空ポジショナの動作
ブロック図を示す。同図において、1は調節弁の開度に
相当する電気信号1aを出力する調節器、2は電−空ポ
ジショナ、3はダイヤフラム式調節弁、4は制御対象で
ある。電−空ボジショナ2はトルクモータ21.ノズル
フラッパ22゜フィードバックシャフト・スプリング2
3.レバー9で構成されている。 調節器1より調節弁開度に相当する電気信号(4〜20
d)laが電−空ボジショナ2のトルクモータ21に入
力され、トルクモータ21よりノズルフラッパ22に力
が加わり、ノズルフラッパのギャップにより空気圧が変
化する。次にこの空気圧の変化によりダイヤフラム式調
節弁3が駆動され、弁軸に付けられたリンク機構を介し
てレバー9に弁開度が伝わる。このレバー9の変位はフ
ィードバックシャフト・スプリング23により力に変換
され、ノズルフラッパ22にフィードバックされる。 このようにして調節器1の信号1aに相当した調節弁3
の弁開度が設定される。
【発明が解決しようとする課題1
しかしながら、第3図のような従来の電−空ボジショナ
においては、調節器1からの入力信号1aが断線等で途
絶えた場合、調節弁3は弁を閉じるか或いは開くかどち
らか一方の動作をするように構成されていた。(調節弁
3が止弁、逆弁の何れであるかに応じて、全開あるいは
全開のどちらか一方になる。) そこでこの発明の課題は入力信号1aが断線等により途
絶えた場合でも、調節弁開度を入力信号laが途絶える
直前の値に保つことのできる電池駆動形パルプポジショ
ナを提供することにある。 【課題を解決するための手段】 前記の課題を解決するために本発明のバルブポジショナ
は、r電池(内蔵バッチ1月8など)を電源とし、ダイ
ヤフラム式調節弁(3など)の開度を(レバー8.角度
検出器8などを介し)検出し、この検出された弁開度(
A/D変換部出力15aなど)を、入力する弁開度設定
値(コントローラ設定値01aなど)に一致させるよう
に制御信号(D/A変換部出力13aなど)を出力する
弁開度制御手段(光送受信ユニット11.マイクロコン
ピュータ12. D/A変換部13. A/D変換部1
5など)と、前記制御信号に応じて空気を噴出するノズ
ル(42など)とのギャップを可変する圧電素子付フラ
ッパ(41など)を備え、前記ギャップの可変に基づい
て生ずる前記空気の圧力変化を(パイロット弁43など
を介し)前記調節弁に与えてこの調節弁の開度を可変す
る弁駆動手段(電気−空気圧変換部04など)とを備え
た1ものであるようにし、またはさらに、r前記弁開度
制御手段は、前記弁開度設定値の入力が消失したときは
、この消失直前の弁開度設定値を記憶して前記制御信号
を出力するものである1ようにする。
においては、調節器1からの入力信号1aが断線等で途
絶えた場合、調節弁3は弁を閉じるか或いは開くかどち
らか一方の動作をするように構成されていた。(調節弁
3が止弁、逆弁の何れであるかに応じて、全開あるいは
全開のどちらか一方になる。) そこでこの発明の課題は入力信号1aが断線等により途
絶えた場合でも、調節弁開度を入力信号laが途絶える
直前の値に保つことのできる電池駆動形パルプポジショ
ナを提供することにある。 【課題を解決するための手段】 前記の課題を解決するために本発明のバルブポジショナ
は、r電池(内蔵バッチ1月8など)を電源とし、ダイ
ヤフラム式調節弁(3など)の開度を(レバー8.角度
検出器8などを介し)検出し、この検出された弁開度(
A/D変換部出力15aなど)を、入力する弁開度設定
値(コントローラ設定値01aなど)に一致させるよう
に制御信号(D/A変換部出力13aなど)を出力する
弁開度制御手段(光送受信ユニット11.マイクロコン
ピュータ12. D/A変換部13. A/D変換部1
5など)と、前記制御信号に応じて空気を噴出するノズ
ル(42など)とのギャップを可変する圧電素子付フラ
ッパ(41など)を備え、前記ギャップの可変に基づい
て生ずる前記空気の圧力変化を(パイロット弁43など
を介し)前記調節弁に与えてこの調節弁の開度を可変す
る弁駆動手段(電気−空気圧変換部04など)とを備え
た1ものであるようにし、またはさらに、r前記弁開度
制御手段は、前記弁開度設定値の入力が消失したときは
、この消失直前の弁開度設定値を記憶して前記制御信号
を出力するものである1ようにする。
ダイヤフラム式調節弁3を制御する空気圧を低電力消費
の圧電素子付きのノズルフラッパバにより発生させるこ
とにより、電池駆動形とし、且つマイクロコンピュータ
を搭載することにより前記空気圧の制御を行う。 前記のように構成することで、上位コントローラ(調節
器)からの開度設定値をマイクロコンピュータで処理し
、前記開度設定値に相当する弁開度を与えるためにD/
A変換部から圧電素子に印加する電圧を設定する。従っ
てこの圧電素子が該電圧に応じた変形をし、この圧電素
子とノズル間のキャップが変化して空気圧出力が変化し
調節弁を動作させる0次に調節弁の弁軸からリンク機構
を通して弁開度を検出し、この弁開度信号をA/Di換
後、マイクロコンピュータにフィードバックし、この検
出された弁開度と前記開度設定値との差としての、弁開
度の偏差分をマイクロコンピュータにP・■演算処理さ
せて、前記D/A変換部を介し前記偏差分を0とするよ
うに前記圧電素子印加電圧を制御出力させる。
の圧電素子付きのノズルフラッパバにより発生させるこ
とにより、電池駆動形とし、且つマイクロコンピュータ
を搭載することにより前記空気圧の制御を行う。 前記のように構成することで、上位コントローラ(調節
器)からの開度設定値をマイクロコンピュータで処理し
、前記開度設定値に相当する弁開度を与えるためにD/
A変換部から圧電素子に印加する電圧を設定する。従っ
てこの圧電素子が該電圧に応じた変形をし、この圧電素
子とノズル間のキャップが変化して空気圧出力が変化し
調節弁を動作させる0次に調節弁の弁軸からリンク機構
を通して弁開度を検出し、この弁開度信号をA/Di換
後、マイクロコンピュータにフィードバックし、この検
出された弁開度と前記開度設定値との差としての、弁開
度の偏差分をマイクロコンピュータにP・■演算処理さ
せて、前記D/A変換部を介し前記偏差分を0とするよ
うに前記圧電素子印加電圧を制御出力させる。
次に第1図および第2図に基づいて本発明の詳細な説明
する。第1図は本発明のバルブポジショナの一実施例と
しての構成を示すブロック回路図で第3図に対応する。 また第2図は第1図のバルブポジショナの内部構造図で
ある。 第1図においては第3図に対し調節器lが上位コントロ
ーラO1に置換ねり、電空ポジシヨナ2が電池を内蔵す
る光−空気圧ポジショナ02に置換わっている。また光
−空気圧ポジシヨナ02は大別してダイヤプラム式調節
弁3の開度をコントローラ01よりの設定値01a通り
に制御する制御回路部03゜この制御回路部の出力信号
13aを空気圧に変換して調節弁3を駆動する電気−空
気圧変換部04. m節弁3の開度を検出し電気信号8
aとして出力する弁開度検出部05からなる。 二こで制御回路部03は光送受信ユニット11.マイク
ロコンピュータ12. D/A変換部13. A/D
変換部15.内蔵バッテリ18からなり、さらに光送受
信ユニット11は第2図のように光二分器11A、 0
/E変換部11B、E10変換部11Cからなる。 電気−空気圧変換部(電空変換部とを略記する)04は
第2図のように圧電素子付フラッパ41.ノズル42.
パイロット弁43によって構成されている。 また弁開度検出部05はレバー9.角度検出器8によっ
て構成されている。 第1図の動作を述べると、コントローラ01からはダイ
ヤフラム式調節弁3の開度を設定する設定値としての、
例えば光デジタル信号01aが制御回路部03内の光送
受信ユニット11へ送信され、この光送受信ユニット1
1内で光二分器11A、E10変換部11Cを介し電気
信号に変換され、マイクロコンピュータ12に伝えられ
る。マイクロコンピュータ12は弁開度検出部05の出
力信号8aをA/D変換部15を介しA/D変換してな
る調節弁開度の検出データ15aと上位コントローラ0
1からの開度設定値01a との差(偏差)を求め、こ
の差をOとするように、この偏差にPI(比例・積分)
の演算を施してなる制御出力データ12aを出力する。 この制御出力データ12aはD/A変換部13を介し電
空変換部04内の圧電素子付フラッパ41に印加される
電圧13aに変換される。これにより前記フラッパ41
の圧電素子にこの変換された電圧13aが印加され、後
述のようにノズルとのギャップを偏位させ、調節弁3の
制御駆動用の空気圧を発生させている。 この空気圧の変化により調節弁3が駆動され、弁3の開
度が弁軸に取付けられたリンク機構よりレバー9に伝え
られる。このレバー9の変位を検出器(角度センサー)
8を通して、A/D変換部15で前述のデジタル信号1
5aに変換し、マイクロコンピュータ12にフィードバ
ックしている。従って調節弁3の開度位置を上位コント
ローラ01よりの開度設定値01aに相当した開度位置
とすることが可能となる。 ここで光送受信ユニット11.マイクロコンピュータ1
2. D/A変換部13. A/D変換部15および
角度検出器8は内蔵バッテリ18を電源としており、緊
急時、すなわち上位コントローラ01からの設定信号0
1aが途絶えた場合、マイクロコンピュータ12で設定
信号01aが途絶える直前の設定データを記憶し、調節
弁3の開度を直前の位置に保つようにしている。 次に第2図の内部構成図において、この図は前述のよう
に大別して制御回路部03. を気−空気圧変換部04
(41,42,43)、調節弁開度検出部05(8゜9
)から構成されている。制御回路部03には16ビツト
データの光デジタル信号01aが人力される。 調節弁3の開度検出部05には角度検出器8を使用し、
弁開度が電気信号8aに変換されたのちさらにA/D変
換されてフィードバック信号15a となる。これらの
光入力信号01aおよびフィードバック信号15aをマ
イクロコンピュータ12で演算して、この2つの信号0
1aと15aとの偏差に応じた電圧13aをD/A変換
部13を介し、圧電素子付フラッパ41に印加する。圧
電素子付フラッパ41に前記電圧13aが加わるとフラ
ッパ41が変位し、ノズル42とフラッパ41間のギャ
ップを変化させることによって、ノズル42へ導かれて
いる空気の圧力(ノズル背圧)を変化させる。このノズ
ル背圧の変化をパイロット弁43で増幅して空気圧を発
生し調節弁3を駆動させる。
する。第1図は本発明のバルブポジショナの一実施例と
しての構成を示すブロック回路図で第3図に対応する。 また第2図は第1図のバルブポジショナの内部構造図で
ある。 第1図においては第3図に対し調節器lが上位コントロ
ーラO1に置換ねり、電空ポジシヨナ2が電池を内蔵す
る光−空気圧ポジショナ02に置換わっている。また光
−空気圧ポジシヨナ02は大別してダイヤプラム式調節
弁3の開度をコントローラ01よりの設定値01a通り
に制御する制御回路部03゜この制御回路部の出力信号
13aを空気圧に変換して調節弁3を駆動する電気−空
気圧変換部04. m節弁3の開度を検出し電気信号8
aとして出力する弁開度検出部05からなる。 二こで制御回路部03は光送受信ユニット11.マイク
ロコンピュータ12. D/A変換部13. A/D
変換部15.内蔵バッテリ18からなり、さらに光送受
信ユニット11は第2図のように光二分器11A、 0
/E変換部11B、E10変換部11Cからなる。 電気−空気圧変換部(電空変換部とを略記する)04は
第2図のように圧電素子付フラッパ41.ノズル42.
パイロット弁43によって構成されている。 また弁開度検出部05はレバー9.角度検出器8によっ
て構成されている。 第1図の動作を述べると、コントローラ01からはダイ
ヤフラム式調節弁3の開度を設定する設定値としての、
例えば光デジタル信号01aが制御回路部03内の光送
受信ユニット11へ送信され、この光送受信ユニット1
1内で光二分器11A、E10変換部11Cを介し電気
信号に変換され、マイクロコンピュータ12に伝えられ
る。マイクロコンピュータ12は弁開度検出部05の出
力信号8aをA/D変換部15を介しA/D変換してな
る調節弁開度の検出データ15aと上位コントローラ0
1からの開度設定値01a との差(偏差)を求め、こ
の差をOとするように、この偏差にPI(比例・積分)
の演算を施してなる制御出力データ12aを出力する。 この制御出力データ12aはD/A変換部13を介し電
空変換部04内の圧電素子付フラッパ41に印加される
電圧13aに変換される。これにより前記フラッパ41
の圧電素子にこの変換された電圧13aが印加され、後
述のようにノズルとのギャップを偏位させ、調節弁3の
制御駆動用の空気圧を発生させている。 この空気圧の変化により調節弁3が駆動され、弁3の開
度が弁軸に取付けられたリンク機構よりレバー9に伝え
られる。このレバー9の変位を検出器(角度センサー)
8を通して、A/D変換部15で前述のデジタル信号1
5aに変換し、マイクロコンピュータ12にフィードバ
ックしている。従って調節弁3の開度位置を上位コント
ローラ01よりの開度設定値01aに相当した開度位置
とすることが可能となる。 ここで光送受信ユニット11.マイクロコンピュータ1
2. D/A変換部13. A/D変換部15および
角度検出器8は内蔵バッテリ18を電源としており、緊
急時、すなわち上位コントローラ01からの設定信号0
1aが途絶えた場合、マイクロコンピュータ12で設定
信号01aが途絶える直前の設定データを記憶し、調節
弁3の開度を直前の位置に保つようにしている。 次に第2図の内部構成図において、この図は前述のよう
に大別して制御回路部03. を気−空気圧変換部04
(41,42,43)、調節弁開度検出部05(8゜9
)から構成されている。制御回路部03には16ビツト
データの光デジタル信号01aが人力される。 調節弁3の開度検出部05には角度検出器8を使用し、
弁開度が電気信号8aに変換されたのちさらにA/D変
換されてフィードバック信号15a となる。これらの
光入力信号01aおよびフィードバック信号15aをマ
イクロコンピュータ12で演算して、この2つの信号0
1aと15aとの偏差に応じた電圧13aをD/A変換
部13を介し、圧電素子付フラッパ41に印加する。圧
電素子付フラッパ41に前記電圧13aが加わるとフラ
ッパ41が変位し、ノズル42とフラッパ41間のギャ
ップを変化させることによって、ノズル42へ導かれて
いる空気の圧力(ノズル背圧)を変化させる。このノズ
ル背圧の変化をパイロット弁43で増幅して空気圧を発
生し調節弁3を駆動させる。
本発明によれば、バルブポジショナが、内蔵バッテリ1
8を電源とし、ダイヤフラム式調節弁3の開度をレバー
8.角度検出器8などを介し検出し、この検出された弁
開度としてのA/D変換部出力15aを、コントローラ
01から入力する弁開度設定値01aに一致させるよう
に制御信号としてのD/A変換部出力13aを出力する
弁開度制御手段としての光送受信ユニット11.マイク
ロコンピュータ12) D/A変換部13. A/D
変換部15などと、前記制御信号13aに応じて空気を
噴出するノズル42とのギャップを可変する圧電素子付
フラッパ41を備え、前記ギャップの可変に基づいて生
ずる前記空気の圧力変化をパイロット弁43を介し前記
調節弁3に与えてこの調節弁3の開度を可変する弁駆動
手段としての電気−空気圧変換部04とを備えるように
し、さらに前記弁開度制御手段は、前記弁開度設定値0
1aの入力が消失したときは、この消失直前の弁開度設
定値を記憶して前記制御信号13aを出力するものであ
るようにしたので、従来の電−空ボンジョナではできな
かった上位コントローラ信号01aが途絶えた場合(緊
21時)、その直前の調節弁3の開度を保つことが可能
となる。
8を電源とし、ダイヤフラム式調節弁3の開度をレバー
8.角度検出器8などを介し検出し、この検出された弁
開度としてのA/D変換部出力15aを、コントローラ
01から入力する弁開度設定値01aに一致させるよう
に制御信号としてのD/A変換部出力13aを出力する
弁開度制御手段としての光送受信ユニット11.マイク
ロコンピュータ12) D/A変換部13. A/D
変換部15などと、前記制御信号13aに応じて空気を
噴出するノズル42とのギャップを可変する圧電素子付
フラッパ41を備え、前記ギャップの可変に基づいて生
ずる前記空気の圧力変化をパイロット弁43を介し前記
調節弁3に与えてこの調節弁3の開度を可変する弁駆動
手段としての電気−空気圧変換部04とを備えるように
し、さらに前記弁開度制御手段は、前記弁開度設定値0
1aの入力が消失したときは、この消失直前の弁開度設
定値を記憶して前記制御信号13aを出力するものであ
るようにしたので、従来の電−空ボンジョナではできな
かった上位コントローラ信号01aが途絶えた場合(緊
21時)、その直前の調節弁3の開度を保つことが可能
となる。
第1図は本発明の一実施例としてのバルブポジショナの
構成を示すブロック回路図、 第2図は同じく第1図のバルブポジショナの内部構造図
、 第3図は第1図に対応する従来のブロック回路図である
。
構成を示すブロック回路図、 第2図は同じく第1図のバルブポジショナの内部構造図
、 第3図は第1図に対応する従来のブロック回路図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)電池を電源とし、ダイヤフラム式調節弁の開度を検
出し、この検出された弁開度を、入力する弁開度設定値
に一致させるように制御信号を出力する弁開度制御手段
と、 前記制御信号に応じて空気を噴出するノズルとのギャッ
プを可変する圧電素子付フラッパを備え、前記ギャップ
の可変に基づいて生ずる前記空気の圧力変化を前記調節
弁に与えてこの調節弁の開度を可変する弁駆動手段とを
備えたことを特徴とする電池駆動形バルブポジショナ。 2)特許請求の範囲第1項に記載のバルブポジショナに
おいて、前記弁開度制御手段は、前記弁開度設定値の入
力が消失したときは、この消失直前の弁開度設定値を記
憶して前記制御信号を出力するものであることを特徴と
する電池駆動形バルブポジショナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28247290A JPH04157202A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電池駆動形バルブポジショナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28247290A JPH04157202A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電池駆動形バルブポジショナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04157202A true JPH04157202A (ja) | 1992-05-29 |
Family
ID=17652875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28247290A Pending JPH04157202A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電池駆動形バルブポジショナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04157202A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62113901A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-25 | Hitachi Ltd | アクチユエ−タ制御装置 |
JPS62288701A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-15 | Yokogawa Electric Corp | 電空ポジシヨナ |
JPH0211205B2 (ja) * | 1981-12-22 | 1990-03-13 | Iseki Agricult Mach |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP28247290A patent/JPH04157202A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0211205B2 (ja) * | 1981-12-22 | 1990-03-13 | Iseki Agricult Mach | |
JPS62113901A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-25 | Hitachi Ltd | アクチユエ−タ制御装置 |
JPS62288701A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-15 | Yokogawa Electric Corp | 電空ポジシヨナ |
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