JPH0539885A - 電動バルブ - Google Patents
電動バルブInfo
- Publication number
- JPH0539885A JPH0539885A JP19527991A JP19527991A JPH0539885A JP H0539885 A JPH0539885 A JP H0539885A JP 19527991 A JP19527991 A JP 19527991A JP 19527991 A JP19527991 A JP 19527991A JP H0539885 A JPH0539885 A JP H0539885A
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- closing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バルブを常に一定の閉止力で閉止すると共
に、異常噛み込みや弁体の摩耗等の異常発生をリアルタ
イムで検知し、生産設備の損傷を最小に抑制すること。 【構成】 モータ電流検出器１６と、ダイヤフラム位置
検出器１７と、開閉制御回路１８とを有して構成され、
開閉制御回路１８は、外部目標開度信号とダイヤフラム
位置検出器１７の検出信号とを比較演算して指令開度を
設定し、この指令開度信号をモータ制御回路１５に伝達
すると共に、弁体閉止電流データとモータ電流検出器１
６の検出信号とを比較演算し、且つ弁体閉止位置データ
とダイヤフラム位置検出器１７の検出信号とを比較演算
し、それらの比較演算結果に基づいてバルブ１０の運転
状況を判定可能とするようにしたものである。
に、異常噛み込みや弁体の摩耗等の異常発生をリアルタ
イムで検知し、生産設備の損傷を最小に抑制すること。 【構成】 モータ電流検出器１６と、ダイヤフラム位置
検出器１７と、開閉制御回路１８とを有して構成され、
開閉制御回路１８は、外部目標開度信号とダイヤフラム
位置検出器１７の検出信号とを比較演算して指令開度を
設定し、この指令開度信号をモータ制御回路１５に伝達
すると共に、弁体閉止電流データとモータ電流検出器１
６の検出信号とを比較演算し、且つ弁体閉止位置データ
とダイヤフラム位置検出器１７の検出信号とを比較演算
し、それらの比較演算結果に基づいてバルブ１０の運転
状況を判定可能とするようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動ダイヤフラムバルブ等にあっ
ては、ポテンショメータ、マイクロスイッチ等によって
モータによるバルブ閉止位置を検出し、バルブの閉止力
はばねを用いて一定化することとしている。
ては、ポテンショメータ、マイクロスイッチ等によって
モータによるバルブ閉止位置を検出し、バルブの閉止力
はばねを用いて一定化することとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には、下記〜の問題点がある。 モータによるバルブ閉止位置をポテンショメータ、マ
イクロスイッチ等によって決定し、バルブ閉止力をばね
にて与える方法では、ダイヤフラムの摩耗やへたり等の
閉止位置の変化に対し、ばねの閉止力が減衰し、バルブ
の止水効果を損ない、新たなメンテナンスが必要とな
る。
には、下記〜の問題点がある。 モータによるバルブ閉止位置をポテンショメータ、マ
イクロスイッチ等によって決定し、バルブ閉止力をばね
にて与える方法では、ダイヤフラムの摩耗やへたり等の
閉止位置の変化に対し、ばねの閉止力が減衰し、バルブ
の止水効果を損ない、新たなメンテナンスが必要とな
る。
【０００４】マイクロスイッチは位置決め精度が±0.
5mm 程度と悪く、ポテンショメータを用いたとしてもダ
イヤフラムの摩耗、へたり等による閉止位置の変化に対
して、閉止位置決定の信頼性に欠ける。
5mm 程度と悪く、ポテンショメータを用いたとしてもダ
イヤフラムの摩耗、へたり等による閉止位置の変化に対
して、閉止位置決定の信頼性に欠ける。
【０００５】異物噛み込み等の閉止異常に対して、開
閉時間に対応して作動する警報用タイマーを制御盤に設
置し、このタイマーの作動により、一定時間内に閉止完
了信号がバルブから来ない場合、異物噛み込みを知るこ
とができるのみである。このとき、このタイマーにあっ
ては、閉止異常発生の検知時間を全開から全閉の時間で
設定せざるを得ないため、全行程に対して短時間で閉止
する中間開度からの閉止時には、検知ロスタイムが生じ
て生産設備の重大な損傷を起こし兼ねない。
閉時間に対応して作動する警報用タイマーを制御盤に設
置し、このタイマーの作動により、一定時間内に閉止完
了信号がバルブから来ない場合、異物噛み込みを知るこ
とができるのみである。このとき、このタイマーにあっ
ては、閉止異常発生の検知時間を全開から全閉の時間で
設定せざるを得ないため、全行程に対して短時間で閉止
する中間開度からの閉止時には、検知ロスタイムが生じ
て生産設備の重大な損傷を起こし兼ねない。
【０００６】バルブが止水しないことで、異物の噛み
込みやダイヤフラムの摩耗等の異常を検出するものであ
るため、異常に対するメンテナンスが異常発生後とな
る。
込みやダイヤフラムの摩耗等の異常を検出するものであ
るため、異常に対するメンテナンスが異常発生後とな
る。
【０００７】本発明は、バルブを常に一定の閉止力で閉
止すると共に、異常噛み込みや弁体の摩耗等の異常発生
をリアルタイムで検知し、生産設備の損傷を最小に抑制
することを目的とする。
止すると共に、異常噛み込みや弁体の摩耗等の異常発生
をリアルタイムで検知し、生産設備の損傷を最小に抑制
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータ駆動回
路とモータ制御回路とを備える電動バルブにおいて、モ
ータ電流検出器と、弁体位置検出器と、開閉制御回路と
を有して構成され、開閉制御回路は、外部目標開度信号
と弁体位置検出器の検出信号とを比較演算して指令開度
を設定し、この指令開度信号をモータ制御回路に伝達す
ると共に、弁体閉止電流データとモータ電流検出器の検
出信号とを比較演算し、且つ弁体閉止位置データと弁体
位置検出器の検出信号とを比較演算し、それらの比較演
算結果に基づいてバルブ運転状況を判定可能とするよう
にしたものである。
路とモータ制御回路とを備える電動バルブにおいて、モ
ータ電流検出器と、弁体位置検出器と、開閉制御回路と
を有して構成され、開閉制御回路は、外部目標開度信号
と弁体位置検出器の検出信号とを比較演算して指令開度
を設定し、この指令開度信号をモータ制御回路に伝達す
ると共に、弁体閉止電流データとモータ電流検出器の検
出信号とを比較演算し、且つ弁体閉止位置データと弁体
位置検出器の検出信号とを比較演算し、それらの比較演
算結果に基づいてバルブ運転状況を判定可能とするよう
にしたものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、下記〜の作用がある。 バルブの閉止力を常に一定にすることができる。これ
により、弁体の寿命を長くすることができる。
により、弁体の寿命を長くすることができる。
【００１０】弁体の摩耗やへたり等に基づく弁体閉止
位置の変化に対し、弁体に最適の締め付け力を付与でき
る。これにより、メンテナンスの頻度を少なくしなが
ら、摩耗、へたり等を生じた弁体を長期使用できる。
位置の変化に対し、弁体に最適の締め付け力を付与でき
る。これにより、メンテナンスの頻度を少なくしなが
ら、摩耗、へたり等を生じた弁体を長期使用できる。
【００１１】弁体の摩耗やへたり等による締め付け位
置の変化を検出することから、それらの摩耗やへたり等
の進行状況を事前に把握し、止水不良が発生する前に弁
体を最適交換時期にて交換する等の判断ができ、生産設
備のトラブル発生を予防できる。
置の変化を検出することから、それらの摩耗やへたり等
の進行状況を事前に把握し、止水不良が発生する前に弁
体を最適交換時期にて交換する等の判断ができ、生産設
備のトラブル発生を予防できる。
【００１２】異物の噛み込み等の異常発生をリアルタ
イムで検出し、その異常に迅速に対応でき、生産設備の
損傷を最小にできる。
イムで検出し、その異常に迅速に対応でき、生産設備の
損傷を最小にできる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明が適用された電動バルブの一例
を示すブロック図、図２は電動バルブの制御状態を示す
流れ図、図３は弁開度とモータ電流とを示す線図であ
る。
を示すブロック図、図２は電動バルブの制御状態を示す
流れ図、図３は弁開度とモータ電流とを示す線図であ
る。
【００１４】ダイヤフラムバルブ１０は、電動モータ１
１により減速機１２を介してダイヤフラム１３を開閉動
するものであり、モータ駆動回路１４とモータ制御回路
１５とを備えている。
１により減速機１２を介してダイヤフラム１３を開閉動
するものであり、モータ駆動回路１４とモータ制御回路
１５とを備えている。
【００１５】尚、電動モータ１１としては、ＤＣブラシ
レスモータが信頼性が高く、寿命も長いので好ましい
が、ブラシＤＣモータやその他の直流電動機であっても
よい。
レスモータが信頼性が高く、寿命も長いので好ましい
が、ブラシＤＣモータやその他の直流電動機であっても
よい。
【００１６】また、バルブ１０は、モータ電流検出器１
６と、ダイヤフラム位置検出器１７と、開閉制御回路１
８とを有して構成される。
６と、ダイヤフラム位置検出器１７と、開閉制御回路１
８とを有して構成される。
【００１７】ダイヤフラム位置検出器１７は、ポテンシ
ョメータ、エンコーダ、あるいは差動トランス等にて構
成でき、バルブ軸に直結、あるいは減速機１２に結合さ
れる。バルブ軸に直結したものは、誤差を最小にできる
ので好ましい。
ョメータ、エンコーダ、あるいは差動トランス等にて構
成でき、バルブ軸に直結、あるいは減速機１２に結合さ
れる。バルブ軸に直結したものは、誤差を最小にできる
ので好ましい。
【００１８】開閉制御回路１８は、外部目標開度信号と
ダイヤフラム位置検出器１７の検出信号とを比較演算し
て指令開度を設定し、この指令開度信号をモータ制御回
路１５に伝達する。また、開閉制御回路１８は、弁体閉
止電流データ（過負荷電流値Ｉ0 、閉止電流下限値Ｉs
l、閉止電流上限値Ｉsu）とモータ電流検出器１６の検
出信号（Ｉm ）とを比較演算し、且つ弁体閉止位置デー
タ（検出位置手前限Ｘsl、検出位置オーバー限Ｘs0）と
ダイヤフラム位置検出器１７の検出信号（Ｘ）とを比較
演算し、それらの比較演算結果に基づいて下記(1) 、
(2) の如くにバルブ運転状況を判定し、この判定結果を
アラーム回路１９にて報知することができる（図２、図
３参照）。
ダイヤフラム位置検出器１７の検出信号とを比較演算し
て指令開度を設定し、この指令開度信号をモータ制御回
路１５に伝達する。また、開閉制御回路１８は、弁体閉
止電流データ（過負荷電流値Ｉ0 、閉止電流下限値Ｉs
l、閉止電流上限値Ｉsu）とモータ電流検出器１６の検
出信号（Ｉm ）とを比較演算し、且つ弁体閉止位置デー
タ（検出位置手前限Ｘsl、検出位置オーバー限Ｘs0）と
ダイヤフラム位置検出器１７の検出信号（Ｘ）とを比較
演算し、それらの比較演算結果に基づいて下記(1) 、
(2) の如くにバルブ運転状況を判定し、この判定結果を
アラーム回路１９にて報知することができる（図２、図
３参照）。
【００１９】(1) ＤＣブラシレスモータ１１では電流と
モータ出力トルクがほぼ比例関係にある。上記の構成
で、モータ電流検出器１６にて一定電流に達したとき
に、バルブの状態を判定することができる。即ち、50W
のモータ１１にて、50Ａのダイヤフラムバルブを駆動す
るときを例にとれば、50W のモータ１１では過負荷検知
電流を2.5Aとしている。一方バルブは閉止状態の直前か
ら、ダイヤフラム１３をバルブの堰に押し付けていくた
め、それまでの全開からの工程よりモータ１１のトルク
が増加していき、水圧10kgf/cm2 を止水するときの電流
値はおよそ1.4 〜1.6Aの範囲であり、モータ１１のトル
クでおよそ1.0 〜1.3 kgf/cm2 である。モータ電流検出
器１６にてこの電流値を検出し、モータ１１を停止させ
る。このことにより常に一定の力でダイヤフラム１３を
押し付けることができ、ダイヤフラム１３の耐久性を向
上させることができる。従来のマイクロスイッチやポテ
ンショメータによる位置決めによる停止では、ダイヤフ
ラム１３が摩耗やへたりを生じたとき追随せず、バルブ
として重要な止水機能を損なってしまうものである。本
発明では、常に一定の力でダイヤフラム１３を押し付け
るため、ダイヤフラム１３の摩耗やへたり等があったと
しても、止水機能は低下せず確実な止水が可能となる。
モータ出力トルクがほぼ比例関係にある。上記の構成
で、モータ電流検出器１６にて一定電流に達したとき
に、バルブの状態を判定することができる。即ち、50W
のモータ１１にて、50Ａのダイヤフラムバルブを駆動す
るときを例にとれば、50W のモータ１１では過負荷検知
電流を2.5Aとしている。一方バルブは閉止状態の直前か
ら、ダイヤフラム１３をバルブの堰に押し付けていくた
め、それまでの全開からの工程よりモータ１１のトルク
が増加していき、水圧10kgf/cm2 を止水するときの電流
値はおよそ1.4 〜1.6Aの範囲であり、モータ１１のトル
クでおよそ1.0 〜1.3 kgf/cm2 である。モータ電流検出
器１６にてこの電流値を検出し、モータ１１を停止させ
る。このことにより常に一定の力でダイヤフラム１３を
押し付けることができ、ダイヤフラム１３の耐久性を向
上させることができる。従来のマイクロスイッチやポテ
ンショメータによる位置決めによる停止では、ダイヤフ
ラム１３が摩耗やへたりを生じたとき追随せず、バルブ
として重要な止水機能を損なってしまうものである。本
発明では、常に一定の力でダイヤフラム１３を押し付け
るため、ダイヤフラム１３の摩耗やへたり等があったと
しても、止水機能は低下せず確実な止水が可能となる。
【００２０】(2) 検出電流の発生する位置を判定するこ
とにより、基準位置より手前で一定電流値になり停止の
場合は異物噛み込み等による閉止不良、基準位置より先
で一定電流値になり停止の場合はダイヤフラム１３のへ
たり等の異常状態発生を判定する。
とにより、基準位置より手前で一定電流値になり停止の
場合は異物噛み込み等による閉止不良、基準位置より先
で一定電流値になり停止の場合はダイヤフラム１３のへ
たり等の異常状態発生を判定する。
【００２１】尚、開閉制御回路１８は、電源を制御に必
要な電圧及び直流電圧に変換する電源部、モータのスタ
ート、ストップを行なうモータ制御ＩＣ、ＤＣブラシレ
スモータ駆動に必要な電源のスイッチングを行なうＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ回路、電圧を変換する信号を発生するＰＷＭ
回路及びモータに流れる電流を検知する電流検知回路で
構成される。スイッチングはＭＯＳ−ＦＥＴ回路に限ら
ず、他のパワートランジスタを使用してもよい。また、
比較演算部はアナログＩＣを用いた指令信号電流値（電
圧）の比較演算回路でもよいが、マイコンを用いること
により更に効果は高まる。
要な電圧及び直流電圧に変換する電源部、モータのスタ
ート、ストップを行なうモータ制御ＩＣ、ＤＣブラシレ
スモータ駆動に必要な電源のスイッチングを行なうＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ回路、電圧を変換する信号を発生するＰＷＭ
回路及びモータに流れる電流を検知する電流検知回路で
構成される。スイッチングはＭＯＳ−ＦＥＴ回路に限ら
ず、他のパワートランジスタを使用してもよい。また、
比較演算部はアナログＩＣを用いた指令信号電流値（電
圧）の比較演算回路でもよいが、マイコンを用いること
により更に効果は高まる。
【００２２】次に、上記実施例の作用について説明す
る。 バルブの閉止力を常に一定にすることができる。これ
により、ダイヤフラム１３の寿命を長くすることができ
る。
る。 バルブの閉止力を常に一定にすることができる。これ
により、ダイヤフラム１３の寿命を長くすることができ
る。
【００２３】ダイヤフラム１３の摩耗やへたり等に基
づくダイヤフラム１３閉止位置の変化に対し、ダイヤフ
ラム１３に最適の締め付け力を付与できる。これによ
り、メンテナンスの頻度を少なくしながら、摩耗、へた
り等を生じたダイヤフラム１３を長期使用できる。
づくダイヤフラム１３閉止位置の変化に対し、ダイヤフ
ラム１３に最適の締め付け力を付与できる。これによ
り、メンテナンスの頻度を少なくしながら、摩耗、へた
り等を生じたダイヤフラム１３を長期使用できる。
【００２４】ダイヤフラム１３の摩耗やへたり等によ
る締め付け位置の変化を検出することから、それらの摩
耗やへたり等の進行状況を事前に把握し、止水不良が発
生する前にダイヤフラム１３を最適交換時期にて交換す
る等の判断ができ、生産設備のトラブル発生を予防でき
る。
る締め付け位置の変化を検出することから、それらの摩
耗やへたり等の進行状況を事前に把握し、止水不良が発
生する前にダイヤフラム１３を最適交換時期にて交換す
る等の判断ができ、生産設備のトラブル発生を予防でき
る。
【００２５】異物の噛み込み等の異常発生をリアルタ
イムで検出し、その異常に迅速に対応でき、生産設備の
損傷を最小にできる。
イムで検出し、その異常に迅速に対応でき、生産設備の
損傷を最小にできる。
【００２６】尚、本発明はダイヤフラムバルブに限ら
ず、弁閉止直前での作動トルクが増大するバタフライバ
ルブ、ボールバルブ等に広く適用できる。
ず、弁閉止直前での作動トルクが増大するバタフライバ
ルブ、ボールバルブ等に広く適用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、バルブを
常に一定の閉止力で閉止すると共に、異常噛み込みや弁
体の摩耗等の異常発生をリアルタイムで検知し、生産設
備の損傷を最小に抑制することができる。
常に一定の閉止力で閉止すると共に、異常噛み込みや弁
体の摩耗等の異常発生をリアルタイムで検知し、生産設
備の損傷を最小に抑制することができる。
【図１】図１は本発明が適用された電動バルブの一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図２は電動バルブの制御状態を示す流れ図であ
る。
る。
【図３】図３は弁開度とモータ電流とを示す線図であ
る。
る。
１０ バルブ １４ モータ駆動回路 １５ モータ制御回路 １６ モータ電流検出器 １７ ダイヤフラム位置検出器 １８ 開閉制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 モータ駆動回路とモータ制御回路とを備
える電動バルブにおいて、モータ電流検出器と、弁体位
置検出器と、開閉制御回路とを有して構成され、開閉制
御回路は、外部目標開度信号と弁体位置検出器の検出信
号とを比較演算して指令開度を設定し、この指令開度信
号をモータ制御回路に伝達すると共に、弁体閉止電流デ
ータとモータ電流検出器の検出信号とを比較演算し、且
つ弁体閉止位置データと弁体位置検出器の検出信号とを
比較演算し、それらの比較演算結果に基づいてバルブ運
転状況を判定可能とすることを特徴とする電動バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527991A JP2957029B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527991A JP2957029B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539885A true JPH0539885A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2957029B2 JP2957029B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=16338520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19527991A Expired - Lifetime JP2957029B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957029B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0914498A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-01-14 | Toa Valve Kk | 手動弁の弁開閉状態監視装置 |
| JP2005291321A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kawaden:Kk | 電動アクチュエータとそのアクチュエータを用いた電動弁 |
| JP2007146908A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Smc Corp | 真空調圧システム |
| JP2012219895A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Kawaden:Kk | 電動緊急遮断弁 |
| CN103090080A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-05-08 | 阿自倍尔株式会社 | 电动致动器 |
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| JP2017194142A (ja) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | 株式会社クボタケミックス | 電動アクチュエータおよび学習方法 |
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| CN112013155A (zh) * | 2019-05-29 | 2020-12-01 | 乔治费歇尔管路系统公开股份有限公司 | 调试隔膜阀 |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP19527991A patent/JP2957029B2/ja not_active Expired - Lifetime
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