JPH04228839A - サーボ弁の制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーボ弁制御方法及び装
置に係り、特に制御対象である３コイルサーボ弁の制御
装置として３重化コントローラを用い、火力発電所，原
子力発電所等のタービン制御装置に好適なサーボ弁の制
御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の３コイルサーボ弁の制御方法につ
いては、“Ｔｈｅ　ＳＰＥＥＤＴＲＯＮＩＣ　ＭＡＲＫ
ＩＶＣｏｎｔｏｒｏｌ（ｔｍ），ａ　ｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｅｄ　ｆａｕｌｔ　ｔｏｌｅｒａｎｔ　ｇａｓ　ｔｕ
ｒｂｉｎｅｃｏｎｔｏｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ．”；ＡＳ
ＭＥ　８３−ＧＴ−１０６に記載のように、コイル，サ
ーボアンプ，コントローラの各コンポ−ネントからなる
制御系を３重化したものが知られている。

【０００３】この３コイルサーボ弁の制御系は、各コン
トローラの出力をサーボアンプを通して各コイルに出力
し、コイルのアンペアターンの合計で３コイルサーボ弁
を制御していた。従って、１系異常時は、残りの２系で
異常の生じた１系を補償して継続運転を行なっていた。 しかし、２系異常時には、トリップとしていた。

【０００４】同様の文献として、“Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｄ
ｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｔｏｒｏｌ　ａｎｄ　Ｍｏｎｉｔ
ｏｒｉｎｇ（ＤＣＭ）Ｓｙｓｔｅｍ”；ＡＳＭＥ　８８
−ＪＰＧＣ／Ｐｗｒ−３３がある。

【０００５】また、２　ｏｕｔ　ｏｆ　３　ｌｏｇｉｃ
としては、“ＤＩＧＩＴＡＬ　２−ＯＦ−３　ＳＥＬＥ
ＣＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＯＵＴＰＵＴＣＩＲＣＵＩＴ”；
ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｕｍｂｅｒ　４，８５７，７６
２　がある。これには、２　ｏｕｔ　ｏｆ　３　ｌｏｇ
ｉｃのｏｐｔｃｏｕｐｌｅｒを用いた回路のＲｅｌａｙ
駆動方法、すなわち、デジタルの２　ｏｕｔ　ｏｆ３　
ｌｏｇｉｃ　が記載されているが、調整制御信号につい
ては何の記載もない。または、２系異常時には故障信号
が選択されるようになっている。

【０００６】つぎに、３コイルサーボ弁そのものについ
ては、“ＴＲＩＰＬＥＲＥＤＵＮＤＵＮＴＥＬＥＣＴＲ
ＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＬＩＮＥＡＲ　ＡＣＴＵＡＴ
ＯＲ　ＡＮＤ　ＭＥＴＨＯＤ”；ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ　
Ｎｕｍｂｅｒ　４，５２１，７０７に、Ａｃｔｕａｔｏ
ｒが３重系となっている３コイルサーボ弁が記載されて
いる。

【０００７】コントローラを３重化したサーボ弁制御シ
ステムとして、“多重系統制御装置”；特開昭５９−８
５５０１　号がある。これは、コントローラを３重化し
、２系異常時においてもサーボ弁の制御を可能としてい
るが、この時は、アクティブ系の代わりに予め設置して
あるスタンバイ系を選択するものである。

【０００８】“原子力タービン用ディジタル電気油圧制
御装置”；火力原子力発電１９８５年８月Ｖｏｌ．３６
第３４７号には、３コイルサーボ弁制御方法で２コイル
が断となったときに残る１コイルで運転を継続すること
が開示されている。しかし、その具体的手段は開示され
ていない。また、サーボアンプ，コントローラ等の異常
時、またはこれらの組合わせによる系の異常時の動作に
ついては何の記載もない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれば
、コントローラ，サーボアンプ，コイルの各コンポーネ
ントを有する制御系を３重化した３コイルサーボ弁の制
御装置において、これらの制御系のうちの２系が異常で
、残る１系が正常である場合、または異常系のうち一部
に正常なコンポーネントが残っている場合においてもプ
ラントを停止していた。

【００１０】本来、３コイルサーボ弁を用いる対象は、
信頼性を高める必要のあるプラントの中枢制御弁である
ので、この３コイルサーボ弁のトリップはプラントの停
止に到る場合が多い。しかしながら、近年、プラントの
運転停止は社会的影響が大きいので、避ける傾向にある
。

【００１１】また、従来の３コイルサーボ弁の制御方法
においては、コントローラの異常時には制御系に外乱が
生じるため、当該コントローラが含まれる制御系のサー
ボアンプ出力を切り離していた。しかし、コントローラ
が正常であってサーボアンプが故障した時には、コント
ローラが正常なのでサーボアンプ出力を切り離さない。 そのため、制御系に外乱が生じるという問題があった。

【００１２】本発明の第１の目的は、制御系が２つ異常
の場合においても、残る正常な１系を補正して３コイル
サーボ弁を駆動し、プラントの運転継続を可能とするこ
とにある。

【００１３】本発明の第２の目的は、制御系のコンポー
ネントの一部が異常となった場合においても残る正常な
コンポーネントの組み合わせによって、またはこれらを
補正することによって３コイルサーボ弁を駆動し、プラ
ントの運転継続を可能とすることにある。

【００１４】本発明の第３の目的は、サーボアンプまた
はコントローラの異常時において、制御系に外乱を与え
ないようにするため、サーボアンプまたはコントローラ
の異常を検出し、異常を含む制御系のサーボアンプの出
力を切り離すことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る３コイルサーボ弁制御方法は、少なく
とも１つのコントローラまたは少なくとも１つのサーボ
アンプまたは少なくとも１つのコイルが異常になったと
き、上記コントローラまたは上記サーボアンプまたは上
記コイルを除く正常なコンポーネントを組み合わせて、
１つの健全な制御系とすることにより、上記３コイルサ
ーボ弁を駆動するようにしたものである。

【００１６】本発明による他の３コイルサーボ弁制御方
法は、上記３重の制御系のうち２つの制御系が異常のと
き、他の正常な１つの制御系で上記３コイルサーボ弁を
駆動可能とするように上記制御系を補正するようにした
ことにある。

【００１７】本発明による他の３コイルサーボ弁制御方
法は、上記３重の制御系のうち２つの制御系が異常のと
き、当該異常系に含まれる少なくとも１つのコントロー
ラ及び少なくとも１つのサーボアンプ及び少なくとも１
つのコイルが正常ならば、上記正常なコントローラ及び
上記サーボアンプ及び上記コイルを組み合わせて、１つ
の健全な制御系とすることにより、上記３コイルサーボ
弁を駆動するようにしたことにある。

【００１８】本発明による他の３コイルサーボ弁制御方
法は、ある系の少なくとも１つのコンポーネントが異常
と成りかつ他の系の少なくとも１つのコンポーネントが
異常と成ったとき、他の健全な１つの制御系または上記
異常系のうちの正常なコンポーネントを補正することに
より、上記３コイルサーボ弁を駆動するようにしたこと
にある。

【００１９】この３コイルサーボ制御方法における上記
補正は、補助のサーボアンプを用いることにより、ある
いは、サーボアンプのゲインを変えることによりなされ
る。その他の補正としては、異常系のうちの正常なコン
ポーネントを切り替えて健全な制御系に組み替えること
である。

【００２０】本発明による他の３コイルサーボ弁制御方
法は、少なくとも１つの上記サーボアンプまたは上記コ
ントローラが異常のときに上記異常コンポーネントを含
む制御系のサーボアンプの出力を切り離すことである。

【００２１】本発明による３コイルサーボ弁制御装置は
、上記コントローラの出力を補正する補正回路と、該補
正回路と上記制御系のコンポーネントとの接続切り替え
を行なう切替回路とを有する補正手段とを設け、該制御
系の異常を検出して該補正手段を作動させるための異常
検出手段を備えたものである。

【００２２】本発明による他の３コイルサーボ弁制御装
置は、上記コントローラの出力を補正する補正回路と、
該補正回路と上記制御系のコンポーネントとの接続切り
替えを行なう切替回路とを有する補正手段とを設け、該
制御系の異常を検出して該補正手段を作動させるための
異常検出手段と、上記制御系のうちの少なくとも１つの
コントローラまたはサーボアンプが異常のとき、該異常
系のサーボアンプの出力を切離す手段を備えたものであ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２４】まず、ガスタービンシステム１００のサ−
ボ弁制御装置２００の構成例を図１に示す。

【００２５】ガスタービンシステムは、燃料移送ポンプ
１により外部から送られてきた燃料と、圧縮機２にて圧
縮された高圧の空気を燃焼器３で燃焼し、高温高圧のガ
スを発生させ、そのエネルギーでタービン４を高速で回
転させ、タービン４と連結された発電機５を駆動し、電
気エネルギーを供給するシステムである。ガスタービン
の出力エネルギーは、燃料流量によって決まり、燃料流
量は燃料流量バイパス制御３コイルサーボ弁６を制御す
ることにより決まる。

【００２６】燃料流量バイパス制御３コイルサーボ弁６
の制御は、Ａ系コントローラ７，Ｂ系コントローラ８，
Ｃ系コントローラ９の３重系制御システムによりなされ
、各々のコントローラは同一の演算を行ない、それらの
結果を合成してサーボ弁６の駆動が制御される。

【００２７】ここで、各コントローラは、ガスタービン
本体に取り付けられた速度センサ１０及び排気温度セン
サ１１の信号を入力し、それぞれの速度設定値及び排気
温度設定値と比較し、設定値となるように制御する速度
・負荷制御系１４及び排気温度制御系１５を有している
。また各コントローラにおいて、起動，停止，保安時の
重要信号がシーケンス制御系１７に入力され、起動制御
系１８からの制御信号と合わせて、制御信号選択部１９
に入力される。制御信号選択部１９によって、最も小さ
い信号が選択されそれに基づいて、制御指令値演算部４
５で制御指令値２０が作成される。ここで、選択されな
かった信号は、制御指令値２０に対するバックアップ信
号となる。

【００２８】次に、制御信号選択部１９で制御指令値２
０が選択されるフローチャートを図２に示す。

【００２９】ガスタービンは、起動指令により起動され
、自力で回転できるまでは、起動制御を制御指令値２０
とする。この時、速度は設定値まで達していないため、
速度／負荷制御は、起動制御より大きい値となる。 また同様に、排気温度も設定値まで達していないので、
排気温度制御は速度／負荷制御と起動制御より大きい値
となっている。このため、最小の信号を選択する制御信
号選択部１９では、起動制御の制御指令値２０が選択さ
れる。

【００３０】次に、ガスタービンが自力回転数まで達す
ると、設定速度となったため速度／負荷制御を選択する
。この時の起動制御は、速度／負荷制御値よりも高い値
に設定されるので、最小値である速度／負荷制御指令値
が選択されるのである。

【００３１】更に、排気温度が設定値よりも高くなると
、制御指令値は、排気温度制御を選択する。この時、起
動制御及び速度／負荷制御は、バックアップとして機能
するのである。

【００３２】これらの判定は、図２のフローチャートに
従いコントローラの制御信号選択部１９によって、ソフ
トウエアによって実行される。

【００３３】次に、各コントローラからの制御指令値２
０は、各系のサーボアンプに入力される。各サーボアン
プでは、３コイルサーボ弁６のアクチュエーターの制御
量をフィードバックするサーボ弁位置検出器２５からの
フィードバック信号２５と制御指令値２０との偏差を各
系ごとに入力し、コイルを駆動できる信号に増幅して、
それぞれのサーボコイル２６，２７，２８に出力する。 ３コイルサーボ弁６は、各サーボコイル２６，２７，２
８より発生する駆動トルクの合計でトルクモーター２９
を駆動し、シリンダ３０を駆動することでアクチュエー
ター２４を制御している。

【００３４】また、各コントローラは、異常検出機能３
１を有している。異常検出機能３１は、コントローラ異
常検出機能３２と、サーボコイル電流のフィードバック
値の診断機能３３と、サーボ位置のフィードバック値診
断機能３４とから構成されている。

【００３５】コントローラ異常検出機能３２は、コント
ローラ自体の異常を検出するＣＰＵの異常診断機能であ
る。

【００３６】サーボコイル電流のフィードバック値の診
断機能３３は、コントローラの制御指令値２０とサーボ
コイル電流のフィードバック値を比較して、サーボコイ
ルまたはサーボアンプの異常を診断するものである。サ
ーボコイル異常とは、例えば、サーボコイルが断線した
ときであり、この時のコイル電流のフィードバック値は
０となる。また、サーボアンプの故障時は、コイル電流
フィードバック値は、飽和電流値となるのである。

【００３７】サーボ位置のフィードバック値診断機能３
４は、コントローラの制御指令値２０とサーボ位置検出
器のフィードバック値を比較して、サーボ位置検出器の
異常を診断するものである。すなわち、異常の時は、制
御指令値２０とフィードバック値は異なった値となる。

【００３８】この異常検出機能３１により、各コントロ
ーラによって、制御系内の各コンポーネントの異常、例
えば、コントローラ異常，サーボアンプ異常，サーボコ
イル異常，サーボ位置検出器異常が診断される。

【００３９】図３に異常診断の手段と異常診断の内容を
まとめたものを示す。

【００４０】次に、従来方式の３コイルサーボの特性を
図４に示し、これを用いて従来例の問題点を説明する。

【００４１】図４の縦軸は、Ａ，Ｂ，Ｃ系のコントロー
ラの制御指令値２０とサーボ位置４６及び３系のサーボ
コイル電流値及びガスタービン排気温度を示している。 横軸は、時間であり、ｔ１の時Ａ系サ−ボアンプが飽和
し、ｔ２の時Ａ系サーボアンプの電源が切れ、ｔ３の時
Ｂ系のサーボアンプが飽和することを表わしている。ま
た、ここでいうサーボアンプの飽和は、サーボアンプの
異常状態の一例である。

【００４２】まず、Ａサーボアンプが飽和した時（即ち
ｔ１　）、Ｂサーボアンプ出力及びＣサーボアンプの出
力は、Ａサーボアンプの飽和電流を補償するようにマイ
ナスの値を示すか、あるいは図示していないが、サーボ
シリンダ３０等の機械的遅れにより制御指令値２０を上
廻る偏差量が生じる。そのため、サーボ位置は、制御指
令値２０より高くなるので、燃料流量バイパス制御３コ
イルサーボ６は、制御指令値２０が示す開度より大きく
なり、ガスタービンの燃料流量が増加し、ガスタービン
の排気温度は過渡的に高くなる。

【００４３】しかし、排気温度制御１５の設定値１３よ
り排気温度１１が高くなると排気温度制御１５は、減少
信号を出すため制御信号選択１９によって最小の信号で
ある排気温度制御１５の信号か選択され、制御指令値２
０は、小さくなり、燃料流量バイパス制御３コイルサー
ボ６は閉方向となる。このため排気温度は小さくなると
いう制御を行う。

【００４４】従って、過渡的には排気温度は高くなるが
、その値はガスタービンのサーマルストレスに深刻な影
響を与えるトリップ値までは達しないため運転上支障は
ない。

【００４５】次に、コントローラの異常検出３１により
オペレータは不具合を知り、飽和しているＡサーボアン
プの電源を切る。即ち、各コンポーネントはｔ２　時点
の状態になって、以後、継続して運転を続ける。

【００４６】しかしながら、この状態でさらにＢサーボ
アンプが飽和になると２つの系が異常となることになる
。即ち、ｔ３　の時点で示されるようになり、残るＣサ
ーボアンプだけの補償では、１系異常時に比べて約２倍
の時間的遅れが生じる。その間に生じた制御指令値２０
と実際の開度との偏差量によって、燃料流量バイパス制
御弁６は開くので燃料流量が増加する。そのため、ガス
タービンの排気温度は、トリップ値を超えることになり
、制御系が２系異常の場合の運転継続は不可能であった
。

【００４７】本実施例では、コントローラ異常，サーボ
アンプ異常，サーボコイル断線異常及びサーボ位置検出
器異常を、各コントローラの異常検出３１で検出し、異
常の生じたコンポーネントをプラント制御からはずすた
めのサーボアンプ出力切離しスイッチ３５，３６，３７
を設け、正常系を有効に作用させるために、補助アンプ
入力選択スイッチ３８，補助アンプ３９，補助アンプ出
力選択スイッチ４０より成る補正手段を有している。

【００４８】次に本実施例の異常診断方法及びサーボア
ンプ出力切離しについて図５により説明する。異常診断
は、まずコントローラが正常か異常かをコントローラ異
常検出３２で判定し、異常であれば、異常系のサーボア
ンプの出力を切離すスイッチ３５，３６，３７のうち当
該異常系に連なるスイッチにより切離す。

【００４９】また、コントローラが正常な時には、制御
指令値２０と、サーボ位置検出フィードバック値診断異
常検出３１でサーボ位置検出器の異常／正常を判定し、
異常であれば該当系のサーボ位置フィードバックが異常
であると判定する。

【００５０】また、サーボ位置フィードバック値が正常
な時には、制御指令値２０と、コイル電流フィードバッ
ク値３８が等しいかどうかを、サーボ電流フィードバッ
ク診断異常検出３３で判定する。制御指令値２０が変化
しているにも拘らず、コイル電流フィードバック値３８
が常に“０”であれば、該当系のコイルの断線異常であ
ると判定し、コイル電流フィードバック値３８または制
御指令値２０が変化しているにも拘らずコイル電流フィ
ードバック値３８と制御指令値２０の偏差が飽和電流値
を示していれば、当該系のサーボアンプが異常であると
判定する。そして、同時に異常系のサーボアンプの出力
を切離す切離しスイッチ３５，３６，３７を作動させる
ことによって、異常系のサーボアンプの出力を切離す。

【００５１】これらの判定は、図５のフローチャートに
従いコントローラの異常検出部３１によって、ソフトウ
エアによって実行される。

【００５２】次に、補助アンプ入出力選択フローを図６
により説明する。まずＡ系が正常（Ａ系コントローラ，
Ａ系サーポアンプ，Ａ系サーボ位置検出器、Ａ系コイル
の全てが正常）か異常かを判定し、１つでも異常があれ
ば、次にＢ系が正常かどうかを判定する。Ｂ系も異常で
あれば、Ａ，Ｂの両系か異常と成り、残る正常系である
Ｃ系の出力を選択するように補助アンプ入力選択スイッ
チ３８を切替る。従って補助アンプの入力は、Ａ，Ｂ，
Ｃ系の内２系故障で、１系のみ正常時に入力を選択する
ことになる。これより、補助アンプ３９の入力は、常に
正常値を入力することになり、補助アンプ３９の出力は
、正常値を示すことになる。次に補助アンプ３９の出力
は、アンプ出力選択スイッチ４０により選択され、出力
は、コイル正常系を選択し出力する。この時、Ａ系のみ
正常な時には、コイル正常系は、Ｂ，Ｃの順に選択され
、正常なＡ系と、補助アンプ３９を介した正常な出力が
サーボコイルＢ又はＣへ出力され、Ｂ，Ｃ系が異常にも
拘らずあたかも正常系Ａと、出力されたＢ又はＣ系のサ
ーボコイルで、３コイルの内２コイル正常動作と全く同
様の働きを行い、プラントの運転継続が可能となる。

【００５３】この時、Ｂ及びＣのコイル断線が発生した
場合は、補助アンプ出力選択スイッチ４０は、残る正常
コイルＡを選択する。正常コイルＡには、正常系Ａより
のサーボコイル出力と、補助アンプ出力選択スイッチ４
０で選択された補助アンプからの出力か加算され、通常
のトルクの２倍となり、Ａ系サーボコイルの応答は、１
本で２コイル分の作用と同一となる。従ってこの時は、
Ｂ及びＣ系のコイル断線にも拘らず、あたかも正常Ａ系
コイルのみで、３コイルの内２コイル正常動作と全く同
様の働きを行い、プラントの運転継続が可能となる。

【００５４】以下同様に、Ａ，Ｂ，Ｃ系の正常，異常を
判定し、補助アンプ入力選択スイッチ選択スイッチ３８
，補助アンプ出力選択スイッチ４０により、補助アンプ
３９に対して、正常系の入力を選択し、サーボコイル正
常系へ出力して行く。

【００５５】これらの選択は、図６のフローチャートに
従い補助アンプ入力選択スイッチ選択スイッチ３８また
は補助アンプ出力選択スイッチ４０によって、ソフトウ
エアによって実行される。

【００５６】本実施例による３コイルサーボの特性を図
７で説明する。

【００５７】Ａサーボアンプ飽和時（ｔ１）は、Ａコン
トローラの有するサーボコイル電流フィードバック値診
断３３より異常検出３１で異常が判明し、コントローラ
Ａは、出力切離しスイッチ３５で、サーボアンプの出力
を即座に切離す（ｔ２）。このため、Ａサーボアンプに
よる飽和異常がプラントに与える影響は、従来例を示す
図４に比べ少なくなることが判る。またこの状態でＢサ
ーボアンプか飽和した時、即ち、ｔ３　の時、正常な系
のＣコントローラは、自己の出力をコントローラ切替ス
イッチ３８により補助アンプ３９に入力し、補助アンプ
３９の出力は、サーボコイル正常系（この時、Ａまたは
Ｂのいずれでも可であるがこの場合Ａに出力したものと
する）であるＡに出力されるため、Ｂサーボアンプ飽和
と同時にＡサーボコイル電流は、Ｃサーボコイル電流と
同時にＢの飽和電流を補償し、安全に運転継続可能とな
る。

【００５８】また、２系のサーボコイル断線時は、補助
アンプ出力の選択を残る正常系サーボコイルに出力をし
、１つのサーボコイルで２つのサーボコイルのトルクと
同じトルクを得られる出力とし、運転継続可能とする。

【００５９】次に先の実施例で述べた補助アンプの代わ
りに、アンプ入力切替スイッチ４１にて正常コントロー
ラの制御指令値２０を選択し、サーボアンプは通常時の
ゲイン（１コイルゲイン）と、１本のコイルで正常に動
作させるため２本分のコイル電流を与える２コイルゲイ
ンのゲイン切替スイッチ４２と、サーボアンプ出力を正
常なコイルへ出力するよう選択するスイッチ４３を設置
した実施例を図８により説明する。

【００６０】サーボアンプは、Ａ，Ｂ，Ｃの各々に設置
されている。この時の入力選択は、正常コントローラの
入力をアンプ入力切替スイッチ４１にて選択する。Ａ系
アンプの入力フローについて図９により説明する。

【００６１】Ａ系アンプは、該当Ａ系コントローラか正
常時であれば、Ａ系コントローラを入力する。以下Ａ系
コントローラか異常時においては、Ｂ系コントローラ，
Ｃ系コントローラの順に正常かどうかを判定し、正常な
コントローラの入力をアンプ入力切替スイッチ４１で選
択する。Ｂ系アンプにおいては、同様に〈Ｂ〉，〈Ｃ〉
，〈Ａ〉の順で、またＣ系アンプにおいては、同様に〈
Ｃ〉，〈Ａ〉，〈Ｂ〉の順で正常なコントローラの制御
指令値２０を入力する。

【００６２】従って切替スイッチ４１により各サーボア
ンプの入力は、正常なコントローラの制御指令値２０が
入力される。

【００６３】これらの選択は、図９のフローチャートに
従い切り換えスイッチ４１によって、ソフトウエアで実
行される。

【００６４】次にゲイン選択４２と、サーボアンプの出
力を選択するアンプ出力切替スイッチ４３の作用につい
て図１０のＡ系アンプ出力フローで説明する。

【００６５】まずＡ系アンプ異常時には、その出力は、
出力切離しスイッチ３５により、出力を切離す。また、
アンプ正常時には、その出力先を決定するため、Ａ，Ｂ
，Ｃコイルの状態及びアンプの状態により、判定し、コ
イルか正常なところへ出力する。ただし、Ａ，Ｂ，Ｃ３
個のコイルの内２コが異常な場合、残る１コイルに、２
コイル分のトルクを与える必要があるため、その時のゲ
インは２コイルゲインを選択する。また同様にＡ，Ｂ，
Ｃのアンプの状態により、異常アンプの代わりに正常ア
ンプを出力させるようアンプ出力切替スイッチ４３は動
作する。

【００６６】例えば、Ａ系コイルが正常であり、かつＢ
系及びＣ系コイルが異常である場合、Ａ系コイル１本で
通常動作をさせるためゲイン選択スイッチ４２により２
コイルゲインを選択し、Ａ系アンプの出力切替スイッチ
４３によりＡ系コイルに出力する。

【００６７】この時、Ｂ，Ｃコイルの両方又は、いずれ
か一方が正常な場合は、ゲイン選択スイッチ４２より、
１コイルゲインを選択しＡ系コイルにアンプ出力切替ス
イッチ４３により出力する。以下同様にＢ，Ｃ系アンプ
も作用する。

【００６８】これらの選択は、図１０のフローチャート
に従い切り換えスイッチ４３によって、ソフトウエアで
実行される。

【００６９】尚、これらの実施例では３コイルサーボ弁
の制御について述べたが、４コイル以上のサーボ弁につ
いても補正回路を設けることにより同様の制御が可能で
ある。

【００７０】

【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、３重化コ
ントローラ及び操作端に３コイルサーボ弁を有する３コ
イルサーボ弁制御方式において、２台コントローラ異常
時又は、２コのサーボコイル異常時等、２つの制御系が
異常になった場合においても、駆動するのに充分なサー
ボコイルの出力を得ることができる。

【００７１】また、本発明の３コイルサーボ弁制御装置
を具備したタービン制御装置及び各種プラントも、外乱
もなく運転継続ができるため、従来の運用方式に比べ、
格段にアベイラビリティが向上できる。

【００７２】本発明を実施するにあたっては、上述した
補正装置を追加するのみであり、従来品に対する価格ア
ップも抑えられ、従来の運転性能を格段に向上させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る３コイルサーボ弁制御
装置の構成を示す図である。

【図２】制御指令値の選択フローチャートである。

【図３】異常診断の手段と異常診断の内容を示した図で
ある。

【図４】従来方式の３コイルサーボの特性図である。

【図５】異常診断及びサーボアンプ出力の切離しのフロ
ーチャートである。

【図６】補助サーボアンプの入出力選択のフローチャー
トである。

【図７】本発明による３コイルサーボの特性図である。

【図８】本発明の他の実施例の説明図である。

【図９】Ａ系アンプの入力のフローチャートである。

【図１０】Ａ系アンプの出力のフローチャートである。

【符号の説明】

１…燃料移送ポンプ、２…圧縮機、３…燃焼機、４…タ
ービン、５…発電機、６…燃料流量バイパス制御３コイ
ルサーボ弁、７，８，９…コントローラ、１００…ガス
タービンシステム、２００…サーボ弁制御装置。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御方法にお
   いて、少なくとも１つのコントローラまたは少なくとも
   １つのサーボアンプまたは少なくとも１つのコイルが異
   常になったとき、上記異常となったコントローラ，サー
   ボアンプまたはコイルが含まれる制御系のコンポーネン
   トのうち正常なコンポーネントを他の正常なコンポーネ
   ントと組み合わせて、１つの健全な制御系とすることに
   より、上記３コイルサーボ弁を駆動することを特徴とす
   る３コイルサーボ弁制御方法。
2. 【請求項２】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御方法にお
   いて、上記３重の制御系のうち２つの制御系が異常のと
   き、他の健全な１つの制御系を上記３コイルサーボ弁を
   駆動可能となるように補正することを特徴とする３コイ
   ルサーボ弁制御方法。
3. 【請求項３】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御方法にお
   いて、上記３重の制御系のうち２つの制御系が異常のと
   き、当該異常系に含まれる少なくとも１つのコントロー
   ラ及び少なくとも１つのサーボアンプ及び少なくとも１
   つのコイルが正常ならば、上記正常なコントローラ，サ
   ーボアンプ及びコイルを組み合わせて、１つの健全な制
   御系とすることにより、上記３コイルサーボ弁を駆動す
   ることを特徴とする３コイルサーボ弁制御方法。
4. 【請求項４】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御方法にお
   いて、ある系の少なくとも１つのコンポーネントが異常
   と成りかつ他の系の少なくとも１つのコンポーネントが
   異常と成ったとき、他の健全な１つの制御系または上記
   異常系のうちの正常なコンポーネントを補正することに
   より、上記３コイルサーボ弁を駆動することを特徴とす
   る３コイルサーボ弁制御方法。
5. 【請求項５】請求項１，２，３または４において、補助
   のサーボアンプを用いることで他の健全な１つの制御系
   または上記異常系のうちの正常なコンポーネントを補正
   することを特徴とする３コイルサーボ弁制御方法。
6. 【請求項６】請求項１，２，３または４において、サー
   ボアンプのゲインを変えることで他の健全な１つの制御
   系または上記異常系のうちの正常なコンポーネントを補
   正することを特徴とする３コイルサーボ弁制御方法。
7. 【請求項７】請求項３または４において、異常系のうち
   の正常なコンポーネントを切り替えて健全な制御系に組
   み替えることを特徴とする３コイルサーボ弁制御方法。
8. 【請求項８】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御方法にお
   いて、少なくとも１つの上記サーボアンプまたは上記コ
   ントローラが異常のときに上記異常コンポーネントを含
   む制御系のサーボアンプの出力を上記異常系のコイルか
   ら切り離すことを特徴とする３コイルサーボ弁制御方法
   。
9. 【請求項９】所定の設定値に基づいてプラントの状態量
   を制御するための制御指令信号を出力するコントローラ
   、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できるよ
   うに増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信号
   に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動す
   るコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化し
   てなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御装置にお
   いて、上記コントローラの出力を補正する補正回路と、
   該補正回路と上記制御系のコンポーネントとの接続切り
   替えを行なう切替回路とを有する補正手段とを設け、該
   制御系の異常を検出して該補正手段を作動させる異常検
   出手段を備えたことを特徴とする３コイルサーボ弁制御
   装置。
10. 【請求項１０】所定の設定値に基づいてプラントの状態
    量を制御するための制御指令信号を出力するコントロー
    ラ、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動できる
    ように増幅するサーボアンプ及び上記増幅された制御信
    号に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆動
    するコイルの各コンポーネントを有する制御系を３重化
    してなる制御装置を用いた３コイルサーボ弁制御装置に
    おいて、上記コントローラの出力を補正する補正回路と
    、該補正回路と上記制御系のコンポーネントとの接続切
    り替えを行なう切替回路を有する補正手段とを設け、該
    制御系の異常を検出して該補正手段を作動させる異常検
    出手段と、上記制御系のうちの少なくとも１つのコント
    ローラまたはサーボアンプが異常のとき、該異常系のサ
    ーボアンプの出力を上記異常系のコイルから切離す手段
    を有することを特徴とする３コイルサーボ弁制御装置。
11. 【請求項１１】所定の設定値に基づいてプラントの状態
    量を制御するための制御指令信号を出力するコントロー
    ラと、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動でき
    るように増幅するサーボアンプと、上記増幅された制御
    信号に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆
    動するコイルを有する制御系を３重化した制御装置と、
    上記３つの制御系の異常を検出する異常検出手段と、上
    記異常検出手段により、上記３つの制御系のうち２つの
    制御系が異常とされた場合、正常なコントローラのうち
    、サーボ弁の駆動に用いられるコントローラの出力を補
    正する補正回路と、該補正回路と制御系の正常なコンポ
    ーネントとの接続切り替えを行ない、正常な制御系を再
    構成するための切替回路とを有する補正手段と、上記コ
    イルによって駆動されるトルクモーターと、上記トルク
    モーターによって燃料流量制御弁の開閉を行なうアクチ
    ュエーターと、アクチュエーターによって開閉される燃
    料流量制御弁とを有するガスタービンの燃料流量制御装
    置。
12. 【請求項１２】所定の設定値に基づいてプラントの状態
    量を制御するための制御指令信号を出力するコントロー
    ラと、上記制御指令信号を３コイルサーボ弁を駆動でき
    るように増幅するサーボアンプと、上記増幅された制御
    信号に応じた燃料流量弁の開度になるようサーボ弁を駆
    動するコイルを有する制御系を３重化した制御装置と、
    上記３つの制御系の異常を検出する異常検出手段と、上
    記異常検出手段により、上記３つの制御系のうち２つの
    制御系が異常とされた場合、正常なコントローラのうち
    、サーボ弁の駆動に用いられるコントローラの出力を補
    正する補正回路と、該補正回路と制御系の正常なコンポ
    ーネントとの接続切り替えを行ない、正常な制御系を再
    構成するための切替回路とを有する補正手段と、該制御
    系の異常を検出して該補正手段を作動させる異常検出手
    段と、上記制御系のうちの少なくとも１つのコントロー
    ラまたはサーボアンプが異常のとき、該異常系のサーボ
    アンプの出力を上記異常系のコイルから切離す手段と、
    上記コイルによって駆動されるトルクモーターと、上記
    トルクモーターによって燃料流量制御弁の開閉を行なう
    アクチュエーターと、アクチュエーターによって開閉さ
    れる燃料流量制御弁とを有するガスタービンの燃料流量
    制御装置。