JPH0465332B2 - - Google Patents
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- JPH0465332B2 JPH0465332B2 JP62280184A JP28018487A JPH0465332B2 JP H0465332 B2 JPH0465332 B2 JP H0465332B2 JP 62280184 A JP62280184 A JP 62280184A JP 28018487 A JP28018487 A JP 28018487A JP H0465332 B2 JPH0465332 B2 JP H0465332B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、蒸気原動所等における高圧流体の圧
力、流量を調整するに好適な調節弁の診断装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a diagnostic device for a control valve suitable for adjusting the pressure and flow rate of high-pressure fluid in a steam power station or the like.
［従来の技術］
従来、調節弁は、入口流路および出口流路なら
びに弁室を備えるケーシングと、ケーシングの弁
室内に形成される弁座と、ケーシングに移動可能
に支持されて弁体を備える弁棒と、弁体が弁座に
対して接離するように弁棒を駆動し、弁開度を調
節する電動モータとを有して構成されている。[Prior Art] Conventionally, a control valve includes a casing including an inlet flow path, an outlet flow path, and a valve chamber, a valve seat formed in the valve chamber of the casing, and a valve body movably supported by the casing. The valve stem includes a valve stem and an electric motor that drives the valve stem so that the valve body moves toward and away from the valve seat, and adjusts the valve opening degree.
ところで、従来の電動調節弁用アクチユエータ
にあつては、モータ軸と弁棒とを連結するトルク
伝達経路の中間部にモータトルクを検出する機械
的なトルクリミツトスイツチを設け、もしくは電
動モータを制御するサーボアンプ内にモータトル
ク制御電流を制限するためのトルク電流制限回路
を備えている。すなわち、上記電動調節弁にあつ
ては弁締込み時や弁中間開度における異常噛込み
時等にモータが停動トルクを発生すると過大な弁
棒スラスト力を生ずることになるため、上記トル
クリミツトスイツチまたはトルク電流制限回路に
よりモータの出力トルクを制限し、これにより
弁、および動力伝達経路等を上記過大なスラスト
力から保護することとしている。 By the way, in the case of a conventional actuator for an electric control valve, a mechanical torque limit switch is provided in the middle of the torque transmission path connecting the motor shaft and the valve stem to detect the motor torque, or a mechanical torque limit switch is installed to control the electric motor. The servo amplifier is equipped with a torque current limiting circuit to limit the motor torque control current. In other words, in the case of the electric control valve described above, if the motor generates stall torque when the valve is tightened or when the valve is abnormally engaged at an intermediate valve opening, an excessive valve stem thrust force will be generated. The output torque of the motor is limited by a power switch or a torque current limiting circuit, thereby protecting the valve, power transmission path, etc. from the excessive thrust force.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記従来の電動調節弁にあつて
は、モータ軸と弁棒とを連結するトルク伝達経路
の中間部にトルクリミツトスイツチを設け、もし
くはサーボアンプ内にトルク電流制限回路を備え
るものであるから、弁棒スラスト力の検出精度が
悪く誤作動も多い。また、トルク電流制限回路
は、モータ電流により間接的に弁棒スラスト力を
推定するものであるから、弁棒スラスト力の検出
精度がさらに悪い。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional electric control valve described above, a torque limit switch is provided in the middle of the torque transmission path connecting the motor shaft and the valve stem, or a torque limit switch is provided in the servo amplifier. Since the valve is equipped with a torque current limiting circuit, the detection accuracy of the valve stem thrust force is poor and malfunctions are common. Furthermore, since the torque current limiting circuit indirectly estimates the valve stem thrust force using the motor current, the detection accuracy of the valve stem thrust force is even worse.
また、トルクリミツトスイツチやトルク電流制
限回路の機能は調節弁の弁棒に作用するモータの
トルクをスラスト力に換算し、モータに予め定め
られた一定値以上のトルクが発生した時のみモー
タの出力トルクを制限するように作動するもので
あり、弁使用状態における弁棒スラスト力の変化
を連続的に検出するものでない。したがつてトル
クリミツトスイツチやトルク電流制限回路の異常
動作時には、弁側の状況を適確に判断することが
非常に困難であり多大な費用と労力にてその都度
弁本体を分解し異常の有無を点検調査することと
なる。なお、一度の弁本体の分解点検にはその系
統の流体除去や強制冷却の必要もあり、これに関
わる経費とエネルギーの損失は莫大なものとな
る。 In addition, the functions of the torque limit switch and torque current limit circuit convert the motor torque acting on the valve stem of the control valve into thrust force, and only when the motor torque exceeds a predetermined value is generated, the motor It operates to limit the output torque, and does not continuously detect changes in the thrust force of the valve stem when the valve is in use. Therefore, when a torque limit switch or torque current limiting circuit malfunctions, it is extremely difficult to accurately judge the status of the valve, and it requires a great deal of expense and effort to disassemble the valve body each time. We will conduct an inspection and investigation to see if there is any such damage. It should be noted that once a valve body is disassembled and inspected, it is necessary to remove fluid from the system and forcibly cool it, and the costs and energy losses associated with this are enormous.
本発明は、弁棒に加わるスラスト力を弁使用状
態下で高精度かつ連続的に検出し、弁本体の現在
の稼動状態が正常か異常かを適確かつ容易に診断
することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately and continuously detect the thrust force applied to the valve stem while the valve is in use, and to appropriately and easily diagnose whether the current operating state of the valve body is normal or abnormal. .
［問題点を解決するための手段］
本発明は、入口流路および出口流路ならびに弁
室を備えるケーシングと、ケーシングの弁室内に
形成される弁座と、ケーシングに移動可能に支持
されて弁体を備える弁棒と、弁体が弁座に対して
接離するように弁棒を駆動し、弁開度を調節する
駆動装置とを有してなる調節弁の診断装置であつ
て、弁棒にスラスト力検出器を設け、弁使用時に
おけるスラスト力検出器の検出結果に基づいて弁
の異常の有無を診断する診断器を有してなるよう
にしたものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a casing including an inlet flow path, an outlet flow path, and a valve chamber, a valve seat formed in the valve chamber of the casing, and a valve seat movably supported by the casing. A diagnostic device for a control valve, comprising a valve stem having a body and a drive device for driving the valve stem so that the valve body moves toward and away from a valve seat to adjust the valve opening degree. A thrust force detector is provided on the rod, and a diagnostic device is provided to diagnose whether or not there is an abnormality in the valve based on the detection results of the thrust force detector when the valve is in use.
［作用］
本発明によれば、スラスト力検出器が弁棒に設
けられるから、いかなる弁開度の使用状態下にお
いても、弁棒に実際に作用するスラスト力を高精
度かつ連続的に検出できる。[Operation] According to the present invention, since the thrust force detector is provided on the valve stem, the thrust force that actually acts on the valve stem can be detected continuously and with high accuracy under any valve opening degree. .
また、診断器が上記スラスト力検出器の検出結
果に基づいて弁の異常の有無を診断するから、弁
使用時に流体中の異物が弁摺動部に噛込んだり、
弁摺動部に生じる焼付、かじり等の不具合を弁棒
スラスト力の変化から適確かつ容易に診断でき
る。 In addition, since the diagnostic device diagnoses whether or not there is an abnormality in the valve based on the detection results of the thrust force detector, foreign matter in the fluid may not get caught in the valve sliding part when the valve is used.
Problems such as seizure and galling that occur in valve sliding parts can be diagnosed accurately and easily from changes in valve stem thrust force.
［実施例］
第１図は本発明の一実施例が適用されてなる調
節弁を一部破断して示す正面図、第２図は制御ブ
ロツク図、第３図は第１図の要部を示す断面図、
第４図はスラスト検出系統を示すブロツク図であ
る。[Embodiment] Fig. 1 is a partially cutaway front view of a control valve to which an embodiment of the present invention is applied, Fig. 2 is a control block diagram, and Fig. 3 is a main part of Fig. 1. A sectional view showing,
FIG. 4 is a block diagram showing the thrust detection system.
調節弁１０は、第１図に示すように、入口流路
１１および出口流路１２ならびに弁室１３を備え
るケーシング１４と、ケーシング１４の弁室１３
に形成される弁座１５と、ケーシング１４に移動
可能に支持されて弁体１６を備える弁棒１７とを
有している。 As shown in FIG. 1, the control valve 10 includes a casing 14 including an inlet passage 11, an outlet passage 12, and a valve chamber 13, and a valve chamber 13 of the casing 14.
The valve stem 17 is movably supported by the casing 14 and includes a valve body 16.
さらに、調節弁１０は、駆動装置としてのAC
サーボモータ（誘導電動機）１８を有している。
モータ１８は、減速装置１９、ボールねじ装置２
０を介して弁棒１７に連結され、弁体１６が弁座
１５に対して接離するように弁棒１７を駆動し、
弁開度を調節する。減速装置１９は平歯車列を構
成するギア２１Ａ〜２１Ｄからなる。なお、上記
減速装置１９にはギア２１Ｅを介して手動ハンド
ル２２が連結されている。 Furthermore, the control valve 10 has AC as a driving device.
It has a servo motor (induction motor) 18.
The motor 18 includes a reduction gear device 19 and a ball screw device 2.
0, and drives the valve stem 17 so that the valve body 16 approaches and separates from the valve seat 15,
Adjust the valve opening. The speed reduction device 19 is composed of gears 21A to 21D forming a spur gear train. Note that a manual handle 22 is connected to the speed reduction device 19 via a gear 21E.
なお、弁棒１７は、ボールねじ装置２０が結合
される上弁棒２３、弁体１６を備える下弁棒２
４、下弁棒２３の下端部に固定されるアダプタ２
５、下弁棒２４の上端部に固定されてアダプタ２
５と軸方向に結合するカツプリング２６の各部に
分割されている。 Note that the valve stem 17 includes an upper valve stem 23 to which the ball screw device 20 is coupled, and a lower valve stem 2 that includes the valve body 16.
4. Adapter 2 fixed to the lower end of the lower valve rod 23
5. The adapter 2 is fixed to the upper end of the lower valve stem 24.
The coupling ring 26 is divided into various parts, which are axially connected to the coupling ring 5.
また、調節弁１０は、下弁棒２４の軸方向移動
量をリンケージを介し伝達され電気信号に変換せ
しめる差動トランス方式等からなる開度発信器２
７をヨーク２７Ａに備え、弁開度を検出可能とし
ている。 The control valve 10 also includes an opening transmitter 2 which is constructed of a differential transformer system or the like that transmits the amount of axial movement of the lower valve rod 24 via a linkage and converts it into an electrical signal.
7 is provided on the yoke 27A, so that the valve opening degree can be detected.
また、調節弁１０は、エンコーダ２８をモータ
１８に備え、モータ１８の回転量を検出可能とし
ている。 Further, the control valve 10 includes an encoder 28 on the motor 18 so that the amount of rotation of the motor 18 can be detected.
また、調節弁１０は、弁棒１７に作用するスラ
スト力を検出するスラスト力検出器２９を備えて
いる。スラスト力検出器２９は、アダプタ２５に
設けた第３図に示す小径部２５Ａにホイートスト
ンブリツジ状に貼り付けられる歪ゲージ３０にて
構成される。第４図に示されるように、歪ゲージ
３０には電源回路３０Ａが接続され、歪ゲージ３
０の出力は増幅器３０Ｂを経て後述するスラスト
力判断器３６に転送される。第３図において、３
１は防水コネクタである。 The control valve 10 also includes a thrust force detector 29 that detects the thrust force acting on the valve stem 17. The thrust force detector 29 is constituted by a strain gauge 30 attached in a Wheatstone bridge shape to a small diameter portion 25A shown in FIG. 3 provided on the adapter 25. As shown in FIG. 4, a power supply circuit 30A is connected to the strain gauge 30.
The output of 0 is transferred to a thrust force judger 36, which will be described later, via an amplifier 30B. In Figure 3, 3
1 is a waterproof connector.
なお、調節弁１０は、アダプタ２５とカツプリ
ング２６とを弁棒１７の伸長方向には第３図に示
す係合部３２Ａ，３２Ｂにて係合可能とする状態
下で、両者の間に皿ばね（緩衝装置）３２を介装
している。 Note that the control valve 10 is configured such that the adapter 25 and the coupling 26 can be engaged with each other in the extending direction of the valve stem 17 at the engaging portions 32A and 32B shown in FIG. (Buffer device) 32 is installed.
また、調節弁１０は、電磁ブレーキ（制動装
置）３３をモータ１８に備え、モータ１８の停止
制御時における空転を制御可能としている。 Further, the control valve 10 includes an electromagnetic brake (braking device) 33 on the motor 18, so that idling of the motor 18 can be controlled during stop control.
さらに、調節弁１０は、第２図に示すように、
制御装置３４を備えるとともに、該制御装置３４
に付帯するトルク判断器３５、スラスト力判断器
３６を備えている。 Furthermore, the control valve 10, as shown in FIG.
A control device 34 is provided, and the control device 34
A torque judge 35 and a thrust force judge 36 are provided.
制御装置３４は、指令弁開度K0と開度発信器
２７から転送される現在弁開度Ｋを増幅器３７を
介して速度指令演算回路３８に伝達し、速度指令
演算回路３８にて、両開度の偏差Keに応じた開
速度指令OV0もしくは閉速度指令CV0を演算す
る。速度指令演算回路３８にて演算された開閉速
度指令OV0、CV0はインターフエイス３９を介し
てACサーボアンプ４０に伝達される。 The control device 34 transmits the command valve opening K 0 and the current valve opening K transmitted from the opening transmitter 27 to the speed command calculation circuit 38 via the amplifier 37. An opening speed command OV 0 or a closing speed command CV 0 is calculated according to the deviation Ke of the opening degree. The opening/closing speed commands OV 0 and CV 0 calculated by the speed command calculation circuit 38 are transmitted to the AC servo amplifier 40 via the interface 39 .
他方、制御装置３４は、エンコーダ２８の出力
信号をACサーボアンプ４０の速度演算回路４１
に伝達し、実際のモータ回転速度Ｖを演算する。 On the other hand, the control device 34 transmits the output signal of the encoder 28 to the speed calculation circuit 41 of the AC servo amplifier 40.
The actual motor rotation speed V is calculated.
ACサーボアンプ４０は、上記開閉速度指令
OV0、CV0と実際のモータ回転速度Ｖから速度偏
差Veを求め、トルク指令演算回路４２にて上記
偏差Veに応じたトルク指令It（電流値）を演算す
る。上記トルク指令Itはベクトル演算回路４３に
伝達され、ベクトル演算回路４３はモータ１８が
上記指令トルクItを出力するようにモータ１８の
１次電流I1（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各電流指令Iu、
Iv、Iw）をベクトル制御方式にて演算する。しか
して、ACサーボアンプ４０は、上記１次電流指
令I1と電流検出器４４から転送される現在１次電
流Ｉとの電流偏差Ieを求め、給電制御回路４５に
て上記電流偏差Ieに応じた電圧指令信号Eu、Ev、
Ewを３相交流の各相に対応するパワートランジ
スタ４６に供給し、これによりモータ１８を駆動
制御可能とする。 The AC servo amplifier 40 uses the above opening/closing speed command.
A speed deviation V e is determined from OV 0 , CV 0 and the actual motor rotational speed V , and a torque command calculation circuit 42 calculates a torque command It (current value) according to the deviation V e . The torque command It is transmitted to the vector calculation circuit 43, and the vector calculation circuit 43 outputs the primary current I1 of the motor 18 (U-phase, V-phase, and W-phase currents) so that the motor 18 outputs the command torque It. Directive I u ,
I v , I w ) are calculated using a vector control method. Therefore, the AC servo amplifier 40 determines the current deviation I e between the primary current command I 1 and the current primary current I transferred from the current detector 44 , and the power supply control circuit 45 determines the current deviation I e Voltage command signals E u , E v ,
E w is supplied to the power transistors 46 corresponding to each phase of the three-phase alternating current, thereby making it possible to drive and control the motor 18 .
ベクトル演算回路４３においてはトルク指令演
算回路４２にて演算されたトルク指令Itと、速度
演算回路４１により演算されたモータ回転角速度
ωｍおよびACサーボアンプ４０の外部から初期
設定値として与えられる励磁電流指令I0を受けて
下記(1)〜(4)式の演算を行ない、これらの演算結果
によりさらに下記（５−１）、（５−２）、（５−
３）式の演算を行ない演算結果である各組の１次
電流指令Iu、Iv、Iwを出力する。 In the vector calculation circuit 43, the torque command It calculated by the torque command calculation circuit 42, the motor rotational angular velocity ωm calculated by the speed calculation circuit 41, and the excitation current command given as an initial setting value from the outside of the AC servo amplifier 40 are used. After receiving I 0 , calculate the following equations (1) to (4), and use the results of these calculations to further calculate the following (5-1), (5-2), (5-
3) Calculate the formula and output each set of primary current commands I u , I v , I w as the calculation results.
１次電流の大きさ I1＝√2 0＋2 t ……(1) 位相角 φ＝tan-1It／I0 ……(2) すべり周波数 ωs＝１／τ・It／I0 ……(3) 出力周波数 ω0＝ωs＋ωn ……(4) なお、τは使用するモータのモータ定数である。 Magnitude of primary current I 1 =√ 2 0 + 2 t …(1) Phase angle φ=tan -1 It/I 0 …(2) Slip frequency ω s =1/τ・It/I 0 … ...(3) Output frequency ω 0 =ω s +ω n ...(4) Note that τ is the motor constant of the motor used.
１次電流指令
Iu＝I1sin（ω0t＋φ） ……（５−１）
Iv＝I1sin（ω0t＋φ−２／３π） ……（５−２）
Iw＝I1sin（ω0t＋φ−４／３π） ……（５−３）
すなわち、ベクトル演算回路４３においてはト
ルクItを指令して(1)〜(4)式から１次電流の大きさ
I1、１次電流の位相角φ、すべり周波数ωｍを演
算するとともに実回転速度に応じた各周波数ωｍ
を検出し、ωs、ωｍ、φ、I1を用いて（５−１）
〜（５−３）式から３相の１次電流指令Iu、Iv、
Iwを演算するものである。Primary current command I u = I 1 sin (ω 0 t + φ) ... (5-1) I v = I 1 sin (ω 0 t + φ-2/3π) ... (5-2) I w = I 1 sin (ω 0 t + φ-4/3π) ... (5-3) In other words, the vector calculation circuit 43 commands the torque It and calculates the magnitude of the primary current from equations (1) to (4).
I 1 , the phase angle φ of the primary current, and the slip frequency ωm are calculated, and each frequency ωm is calculated according to the actual rotation speed.
Detect and use ωs, ωm, φ, I 1 (5-1)
~ From equation (5-3), the three-phase primary current commands I u , I v ,
It calculates I w .
また、調節弁１０にあつては、最大許容トルク
Tnaxがインターフエイス５２を介してベクトル
演算回路４３に転送され、これによりモータ１８
の最大出力トルクを規制し、安全かつ確実な起
動、運転を行なうこととしている。 In addition, for the control valve 10, the maximum allowable torque
T nax is transferred to the vector calculation circuit 43 via the interface 52, and thereby the motor 18
The maximum output torque of the motor is regulated to ensure safe and reliable startup and operation.
また、調節弁１０にあつては、前述のトルク判
断器３５に弁締切トルク、弁運転トルク等を記憶
させている。トルク判断器３５は、ACサーボア
ンプ４０にて演算されるモータ１８の出力トルク
を上記記憶データと比較し、弁締切時、もしくは
弁中間開度における異常トルク発生時にそれぞれ
モータ１８を停止させる停止信号SVを給電制御
回路４５に伝達する。 Further, in the case of the control valve 10, the aforementioned torque judger 35 stores the valve closing torque, valve operating torque, etc. The torque judger 35 compares the output torque of the motor 18 calculated by the AC servo amplifier 40 with the above-mentioned stored data, and generates a stop signal to stop the motor 18 when the valve is closed or when abnormal torque occurs at an intermediate valve opening. The SV is transmitted to the power supply control circuit 45.
また、調節弁１０にあつては、前述のスラスト
力判断器３６により、弁締切状態下におけるスラ
スト力検出器２９の検出結果が弁棒スラスト力の
変化を示す時、停止制御状態にあるモータ１８を
再起動し、流体の温度変化により弁棒１７に作用
する過負荷あるいは低負荷に対抗する最適トルク
にてモータ１８を駆動制御する。この時、スラス
ト力判断器３６はインターフエイス３９、給電制
御回路４５のそれぞれに再起動信号RVを伝達す
る。なお、弁締切状態におけるモータ１８の空転
を電磁ブレーキ３３が制御しているから、スラス
ト力判断器３６は上記モータ１８の再起動時に電
磁ブレーキ３３を無制動状態に切換設定する。な
お、スラスト力判断器３６は常時スラスト力検出
器２９の検出結果を監視し、これによりACサー
ボアンプ４０の制御回路故障時のバツクアツプ機
能をも果たし、調節弁１０の信頼性、安全性を向
上可能とする。 Further, in the case of the control valve 10, when the detection result of the thrust force detector 29 under the valve closed state indicates a change in the valve stem thrust force, the above-mentioned thrust force judger 36 determines that the motor 18 in the stop control state The motor 18 is driven and controlled with the optimum torque to counter the overload or underload applied to the valve stem 17 due to fluid temperature changes. At this time, the thrust force judger 36 transmits a restart signal RV to the interface 39 and the power supply control circuit 45, respectively. Since the electromagnetic brake 33 controls the idle rotation of the motor 18 in the valve closed state, the thrust force judger 36 switches the electromagnetic brake 33 to a non-braking state when the motor 18 is restarted. Note that the thrust force judger 36 constantly monitors the detection results of the thrust force detector 29, thereby also serving as a backup function in the event of a failure in the control circuit of the AC servo amplifier 40, improving the reliability and safety of the control valve 10. possible.
さらに、調節弁１０は、スラスト力較正および
診断器４７を備えている。スラスト力較正および
診断器４７は、スラスト力検出器２９（歪ゲージ
３０と増幅器３０Ｂ）、およびスラスト力判断器
３６の初期化と較正、およびスラスト力の表示を
行なう。また、スラスト力較正および診断器４７
は、ACサーボアンプ４０が演算するモータ１８
の出力トルクと、スラスト力検出器２９が検出す
る弁棒スラスト力とを比較し、その比較結果の経
時変化を観察することにより、動力伝達部品の摩
耗、劣化等を推定し、診断する。 Furthermore, the control valve 10 is equipped with a thrust force calibration and diagnostic device 47. The thrust force calibration and diagnosis device 47 initializes and calibrates the thrust force detector 29 (strain gauge 30 and amplifier 30B) and the thrust force judger 36, and displays the thrust force. Also, thrust force calibration and diagnosis device 47
is the motor 18 operated by the AC servo amplifier 40.
By comparing the output torque of the valve and the valve stem thrust force detected by the thrust force detector 29 and observing changes over time in the comparison results, wear, deterioration, etc. of the power transmission parts are estimated and diagnosed.
ここで、診断器４７は演算回路４７Ａと表示回
路４７Ｂを備えている。演算回路４７Ａは、開度
発信器２７の弁開度検出信号のスラスト力検出器
２９のスラスト力検出信号を転送され、調節弁
１０の稼動初期段階（例えば試運転時）における
弁開度とスラスト力との関係を基準データとして
記憶するとともに、調節弁１０の稼動経過段階
における弁開度とスラスト力との関係を実績デー
タとして演算し、実績データを基準データに対
して比較し、実績データの各弁開度におけるスラ
スト力が基準データの対応する弁開度におけるス
ラスト力に対する許容範囲外にあることを条件と
して調節弁１０の異常発生を診断する。なお、各
弁開度における実績スラスト力の基準スラト力に
対する許容範囲は、予め定められて演算回路４７
Ａのメモリ部に記憶されているものが用いられ
る。また、表示回路４７Ｂは、スラスト力検出器
２９が検出したスラスト力を表示するとともに、
演算回路４７Ａが演算した診断結果を表示する。 Here, the diagnostic device 47 includes an arithmetic circuit 47A and a display circuit 47B. The calculation circuit 47A receives the valve opening detection signal from the opening transmitter 27 and the thrust force detection signal from the thrust force detector 29, and calculates the valve opening and thrust force at the initial stage of operation of the control valve 10 (for example, during a trial run). At the same time, the relationship between the valve opening degree and the thrust force at the operating stage of the control valve 10 is calculated as actual data, and the actual data is compared with the standard data, and each of the actual data is stored as reference data. The occurrence of an abnormality in the control valve 10 is diagnosed on the condition that the thrust force at the valve opening is outside the tolerance range of the standard data for the thrust force at the corresponding valve opening. Note that the allowable range of the actual thrust force for each valve opening degree with respect to the reference thrust force is determined in advance by the calculation circuit 47.
The one stored in the memory section of A is used. Further, the display circuit 47B displays the thrust force detected by the thrust force detector 29, and
The diagnostic results calculated by the calculation circuit 47A are displayed.
また、調節弁１０は、手動／自動運転切換スイ
ツチ４８を手動側に切換える状態下で、開操作ボ
タン４９、開操作ボタン５０に加える操作により
手動開閉できる。なお、手動運転時の開閉速度は
任意に設定できる。 Further, the control valve 10 can be opened and closed manually by operating the opening operation button 49 and the opening operation button 50 while the manual/automatic operation changeover switch 48 is switched to the manual side. Note that the opening/closing speed during manual operation can be set arbitrarily.
また、調節弁１０は、緊張操作ボタン５１に加
える操作により、自動運転、手動運転のいずれの
状態下でも、予め設定した開／閉方向に駆動でき
る。緊急運転時の開閉速度は任意に設定できる。 Further, the control valve 10 can be driven in a preset opening/closing direction in either automatic operation or manual operation by operating the tension operation button 51. The opening and closing speed during emergency operation can be set arbitrarily.
以下、上記調節弁１０の作動について説明す
る。 The operation of the control valve 10 will be explained below.
指令弁開度K0と現在弁解度Ｋとに偏差があ
る時、速度指令演算回路３８にて両開度の偏差
Keおよび該偏差Keに応じた開閉速度指令OV0、
CV0が演算され、ACサーボアンプ４０のトル
ク指令演算回路４２にて開閉速度指令OV0、
CV0と実際の開閉速度Ｖとの偏差Veに応じた
トルク指令Itが演算され、さらにACサーボア
ンプ４０のベクトル演算回路４３にて上記トル
ク指令Itを出力するに必要なモータ１８の１次
電流I1が演算された後、給電制御回路４５にて
上記１次電流I1が給電されるようにモータ１８
が駆動制御される。これにより、モータ１８は
指令弁開度K0と現在弁解度Ｋとの偏差が零と
なるまで弁棒１７を駆動せしめられる。 When there is a deviation between the command valve opening degree K 0 and the current valve opening degree K, the speed command calculation circuit 38 calculates the deviation between the two opening degrees.
K e and the opening/closing speed command OV 0 according to the deviation K e ,
CV 0 is calculated, and the torque command calculation circuit 42 of the AC servo amplifier 40 outputs the opening/closing speed command OV 0 ,
A torque command It corresponding to the deviation V e between CV 0 and the actual opening/closing speed V is calculated, and then the vector calculation circuit 43 of the AC servo amplifier 40 outputs the primary torque command of the motor 18 necessary to output the torque command It. After the current I 1 is calculated, the power supply control circuit 45 controls the motor 18 so that the primary current I 1 is supplied.
is driven and controlled. Thereby, the motor 18 is caused to drive the valve rod 17 until the deviation between the commanded valve opening degree K 0 and the current valve opening degree K becomes zero.
調節弁１０が中間開度にある状態下で、指令
弁開度K0と現在弁解度Ｋとの偏差が零となる
場合には、モータ１８は弁棒１７に作用するス
ラスト力に対抗する出力トルクを与えられてそ
の開度を保持する。 When the control valve 10 is at an intermediate opening and the deviation between the command valve opening K 0 and the current valve opening K is zero, the motor 18 generates an output that counters the thrust force acting on the valve stem 17. It maintains its opening when torque is applied.
指令弁開度K0が全閉（締切）信号となる場
合には、上記にて指令弁開度K0と現在弁開
度Ｋとの偏差Keが零になるまでモータ１８を
駆動制御し、弁締切時におけるACサーボアン
プ４０の演算トルクが予め定めた締切トルクに
一致したことをトルク判断器３５にて判断した
後、モータ１８を停止制御し、かつ電磁ブレー
キ３３にてモータ１８の空転を制御する。 When the command valve opening K 0 becomes a fully closed (closed) signal, the motor 18 is driven and controlled as described above until the deviation K e between the command valve opening K 0 and the current valve opening K becomes zero. After the torque determiner 35 determines that the calculated torque of the AC servo amplifier 40 at the time of valve closing matches the predetermined closing torque, the motor 18 is controlled to stop, and the electromagnetic brake 33 stops the motor 18 from idling. control.
なお、トルク判断器３５は弁中間開度での適
正運転トルクをも記憶しており、ACサーボア
ンプ４０の演算トルクが上記記憶データと異な
る時に異常トルク発生を検知してモータ１８を
停止制御し、かつ電磁ブレーキ３３にてモータ
１８の空転を制動する。 Note that the torque judger 35 also stores the proper operating torque at the intermediate valve opening, and when the calculated torque of the AC servo amplifier 40 differs from the above-mentioned stored data, it detects the occurrence of abnormal torque and controls the motor 18 to stop. , and the electromagnetic brake 33 brakes the motor 18 from idling.
また、調節弁１０の締切状態下で、弁棒１７
は弁室内の流体の温度変化により熱膨張するか
ら、スラスト力判断器３６はスラスト力検出器
２９の検出結果により弁棒スラスト力の変化を
監視し、弁棒スラスト力が低下したらモータ
１８を再起動するとともに電磁ブレーキ３３を
無制動として調節弁１０を締込み、弁棒スラ
スト力が増加したらモータ１８を再起動すると
ともに電磁ブレーキ３３を無制動として調節弁
１０の締込みを緩和し、結果として常に適正な
スラスト力を弁棒１７に付与せしめる。 In addition, under the closed state of the control valve 10, the valve stem 17
The thrust force detector 36 monitors changes in the valve stem thrust force based on the detection results of the thrust force detector 29, and restarts the motor 18 when the valve stem thrust force decreases. At the same time, the electromagnetic brake 33 is not braked and the control valve 10 is tightened, and when the valve stem thrust force increases, the motor 18 is restarted, the electromagnetic brake 33 is not braked and the tightening of the control valve 10 is relaxed, and as a result, An appropriate thrust force is always applied to the valve rod 17.
次に、上記実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.
上記実施例によれば、スラスト力検出器２９が
弁棒１７に設けられるから、いかなる弁開度の使
用状態下においても、弁棒１７に実際に作用する
スラスト力を高精度かつ連続的に検出できる。 According to the embodiment described above, since the thrust force detector 29 is provided on the valve stem 17, the thrust force actually acting on the valve stem 17 can be detected continuously with high precision under any valve opening degree. can.
また、診断器４７が上記スラスト力検出器２９
の検出結果に基づいて弁の異常の有無を診断する
から、弁使用時に流体中の異物が弁摺動部に噛込
んだり、弁摺動部に生じる焼付、かじり等の不具
合を弁棒スラスト力の変化から適確かつ容易に診
断できる。 Further, the diagnostic device 47 is connected to the thrust force detector 29.
Since the presence or absence of valve abnormalities is diagnosed based on the detection results of Diagnosis can be made accurately and easily based on changes in
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、弁棒に加わる
スラスト力を弁使用状態下で高精度かつ連続的に
検出し、弁本体の現在の稼動状態が正常か異常か
を適確かつ容易に診断することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the thrust force applied to the valve stem can be detected continuously and with high precision under the valve usage conditions, and it can be determined whether the current operating state of the valve body is normal or abnormal. Can be diagnosed accurately and easily.
第１図は本発明の一実施例が適用されてなる調
節弁を一部破断して示す正面図、第２図は制御ブ
ロツク図、第３図は第１図の要部を示す断面図、
第４図はスラスト検出系統を示すブロツク図であ
る。
１０……調節弁、１１……入口流路、１２……
出口流路、１３……弁室、１４……ケーシング、
１５……弁座、１６……弁体、１７……弁棒、１
８……ACサーボモータ（誘導電動機）、２７……
開度発信器、２９……スラスト力検出器、４７…
…診断器。
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a control valve to which an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a control block diagram, and FIG. 3 is a sectional view showing the main parts of FIG. 1.
FIG. 4 is a block diagram showing the thrust detection system. 10... Control valve, 11... Inlet channel, 12...
Outlet flow path, 13... valve chamber, 14... casing,
15... Valve seat, 16... Valve body, 17... Valve stem, 1
8...AC servo motor (induction motor), 27...
Opening degree transmitter, 29... Thrust force detector, 47...
...Diagnostic device.
Claims (1)
るケーシングと、ケーシングの弁室内に形成され
る弁座と、ケーシングに移動可能に支持されて弁
体を備える弁棒と、弁体が弁座に対して接離する
ように弁棒を駆動し、弁開度を調節する駆動装置
とを有してなる調節弁の診断装置であつて、弁棒
にスラスト力検出器を設け、弁使用時におけるス
ラスト力検出器の検出結果に基づいて弁の異常の
有無を診断する診断器を有してなる調節弁の診断
装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、診断器はス
ラスト力検出器の検出結果を表示する表示手段を
付帯して備える調節弁の診断装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、診断器は、
弁の稼動初期段階における弁開度と上記スラスト
力との関係を基準データとして記憶するととも
に、弁の稼動経過段階における弁開度と上記スラ
スト力との関係を実績データとして演算し、実績
データを基準データに対して比較し、実績データ
の各弁開度におけるスラスト力が基準データの対
応する弁開度におけるスラスト力に対する許容範
囲外にあることを条件として弁の異常発生を診断
する調節弁の診断装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、診断器は診
断結果を表示する表示手段を付帯して備える調節
弁の診断装置。[Claims] 1. A casing including an inlet flow path, an outlet flow path, and a valve chamber, a valve seat formed in the valve chamber of the casing, and a valve stem movably supported by the casing and equipped with a valve body. A control valve diagnostic device comprising a driving device that drives a valve stem so that the valve body moves toward and away from the valve seat, and adjusts the valve opening degree, the control valve having a thrust force detector attached to the valve stem. A control valve diagnostic device comprising a diagnostic device for diagnosing the presence or absence of abnormality in the valve based on the detection result of a thrust force detector when the valve is in use. 2. A control valve diagnostic device according to claim 1, wherein the diagnostic device additionally includes display means for displaying the detection results of the thrust force detector. 3 In claim 1, the diagnostic device is:
The relationship between the valve opening and the thrust force at the initial stage of valve operation is stored as reference data, and the relationship between the valve opening and the thrust force at the progress stage of valve operation is calculated as actual data, and the actual data is stored. A control valve system that compares against standard data and diagnoses the occurrence of valve abnormality on the condition that the thrust force at each valve opening in the actual data is outside the allowable range for the thrust force at the corresponding valve opening in the standard data. Diagnostic equipment. 4. A control valve diagnostic device according to claim 3, wherein the diagnostic device is additionally provided with display means for displaying the diagnostic results.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280184A JPH01121733A (en) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | Diagnostic device for controlling valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280184A JPH01121733A (en) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | Diagnostic device for controlling valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121733A JPH01121733A (en) | 1989-05-15 |
| JPH0465332B2 true JPH0465332B2 (en) | 1992-10-19 |
Family
ID=17621466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62280184A Granted JPH01121733A (en) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | Diagnostic device for controlling valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01121733A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2918731B1 (en) | 2007-07-12 | 2012-07-20 | Airbus | DEVICE AND METHOD FOR DETECTING FAILURE IN A MOTORIZED VALVE |
| DE102011089864B4 (en) * | 2011-12-23 | 2022-12-01 | Robert Bosch Gmbh | brake disc |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP62280184A patent/JPH01121733A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01121733A (en) | 1989-05-15 |
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