JPH0540502A - 電動バルブ - Google Patents
電動バルブInfo
- Publication number
- JPH0540502A JPH0540502A JP19527891A JP19527891A JPH0540502A JP H0540502 A JPH0540502 A JP H0540502A JP 19527891 A JP19527891 A JP 19527891A JP 19527891 A JP19527891 A JP 19527891A JP H0540502 A JPH0540502 A JP H0540502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal processing
- processing circuit
- circuit
- valve
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電動バルブにおいて、上位コントローラの負
荷を削減すると共に、バルブ制御の信頼性を向上するこ
と。 【構成】 電動モータ１１と、モータ制御回路１２とを
備える電動バルブ１０において、外部設定信号を処理す
る設定信号処理回路１５と、センサー信号を処理するセ
ンサー信号処理回路１６と、弁体の現在位置信号を処理
するフィードバック信号処理回路１７と、設定信号処理
回路１５の出力値とセンサー信号処理回路１６の出力値
とを比較演算し、目標開度を設定し、更にこの目標開度
とフィードバック信号処理回路１７の出力値とを比較演
算し、指令開度を設定し、この指令開度信号をモータ制
御回路１２に伝達する開度設定回路１８とを有して構成
されるようにしたものである。
荷を削減すると共に、バルブ制御の信頼性を向上するこ
と。 【構成】 電動モータ１１と、モータ制御回路１２とを
備える電動バルブ１０において、外部設定信号を処理す
る設定信号処理回路１５と、センサー信号を処理するセ
ンサー信号処理回路１６と、弁体の現在位置信号を処理
するフィードバック信号処理回路１７と、設定信号処理
回路１５の出力値とセンサー信号処理回路１６の出力値
とを比較演算し、目標開度を設定し、更にこの目標開度
とフィードバック信号処理回路１７の出力値とを比較演
算し、指令開度を設定し、この指令開度信号をモータ制
御回路１２に伝達する開度設定回路１８とを有して構成
され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、電子制御式の電動バル
ブに関する。
ブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動バルブにおいて、電動モータ
と、電動モータ制御回路とを備えるものにあっては、外
部設定信号と、制御対象である温度、圧力、液面レベル
等のセンサー信号とを、外部の調節計を経由して電動モ
ータ制御回路に受信している。
と、電動モータ制御回路とを備えるものにあっては、外
部設定信号と、制御対象である温度、圧力、液面レベル
等のセンサー信号とを、外部の調節計を経由して電動モ
ータ制御回路に受信している。
【０００３】上述の調節計を用いる理由は、センサーか
ら出力される信号が微弱であり、そのままでは制御に使
用しにくいこと、また制御対象が多岐に渡り、制御対象
によりセンサーからの出力信号の形態が変化するためで
ある。
ら出力される信号が微弱であり、そのままでは制御に使
用しにくいこと、また制御対象が多岐に渡り、制御対象
によりセンサーからの出力信号の形態が変化するためで
ある。
【０００４】
【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。 外部にセンサー、調節計等が必要であり、この間の配
線が複雑に錯綜する。また、ノイズの影響を受け易く、
また機器を経る毎に信号の誤差が累積されていく。
には、下記、の問題点がある。 外部にセンサー、調節計等が必要であり、この間の配
線が複雑に錯綜する。また、ノイズの影響を受け易く、
また機器を経る毎に信号の誤差が累積されていく。
【０００５】調節計は最近の傾向として、多機能化し
取扱いが煩雑になり、誰もが容易には使用できない。相
応の専門知識なしでは、使いこなすことが困難でさえあ
る。
取扱いが煩雑になり、誰もが容易には使用できない。相
応の専門知識なしでは、使いこなすことが困難でさえあ
る。
【０００６】本発明は、電動バルブにおいて、上位コン
トローラの負荷を削減すると共に、バルブ制御の信頼性
を向上することを目的とする。
トローラの負荷を削減すると共に、バルブ制御の信頼性
を向上することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電動駆動部
と、電動駆動部制御回路とを備える電動バルブにおい
て、外部設定信号を処理する設定信号処理回路と、セン
サー信号を処理するセンサー信号処理回路と、弁体の現
在位置信号を処理するフィードバック信号処理回路と、
設定信号処理回路の出力値とセンサー信号処理回路の出
力値とを比較演算し、目標開度を設定し、更にこの目標
開度とフィードバック信号処理回路の出力値とを比較演
算し、指令開度を設定し、この指令開度信号を電動駆動
部制御回路に伝達する開度設定回路とを有して構成され
るようにしたものである。
と、電動駆動部制御回路とを備える電動バルブにおい
て、外部設定信号を処理する設定信号処理回路と、セン
サー信号を処理するセンサー信号処理回路と、弁体の現
在位置信号を処理するフィードバック信号処理回路と、
設定信号処理回路の出力値とセンサー信号処理回路の出
力値とを比較演算し、目標開度を設定し、更にこの目標
開度とフィードバック信号処理回路の出力値とを比較演
算し、指令開度を設定し、この指令開度信号を電動駆動
部制御回路に伝達する開度設定回路とを有して構成され
るようにしたものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、下記〜の作用がある。 バルブ内部にプロセス制御系としての自己完結機能を
持たせることにより、上位コントローラの負荷を削減
し、システム全体の効率を高める。
持たせることにより、上位コントローラの負荷を削減
し、システム全体の効率を高める。
【０００９】電動バルブの制御を行なうための機器を
削減し、信号が機器間を経由することにより生ずる演算
誤差や、ノイズの影響を最小限とし、バルブ制御の信頼
性を向上する。
削減し、信号が機器間を経由することにより生ずる演算
誤差や、ノイズの影響を最小限とし、バルブ制御の信頼
性を向上する。
【００１０】温度、圧力や液面レベル等の状態をバル
ブが直接検出し、設定値に対して最適な制御を行なう。
上位コントローラとしては、プロセス系全体の問題解析
から、そのバルブの系の温度、圧力等の制御対象の目標
値を設定することに限定でき、上位コントローラの負荷
を軽減させるのみならず、上位コントローラの故障等の
トラブルに対してバルブ制御の信頼性を向上できる。
ブが直接検出し、設定値に対して最適な制御を行なう。
上位コントローラとしては、プロセス系全体の問題解析
から、そのバルブの系の温度、圧力等の制御対象の目標
値を設定することに限定でき、上位コントローラの負荷
を軽減させるのみならず、上位コントローラの故障等の
トラブルに対してバルブ制御の信頼性を向上できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例としての電動バルブ
を示すブロック図、図２は外部設定信号に対するセンサ
ー信号の偏差量と目標開度との関係を定めた線図であ
る。
を示すブロック図、図２は外部設定信号に対するセンサ
ー信号の偏差量と目標開度との関係を定めた線図であ
る。
【００１２】電動バルブ１０は、ダイヤフラムバルブ、
ボールバルブ、バタフライバルブ、ニードルバルブ等の
各種バルブを構成するものであり、電動モータ１１とモ
ータ制御回路１２とを備える。電動モータ１１は、モー
タ制御回路１２により駆動制御され、減速機１３を介し
て弁体１４を開閉する。尚、電動モータ１１の種類とし
ては、トータルの特性からみれば、ＤＣブラシレスモー
タやＡＣサーボモータ等が最適であるが、経済性、汎用
性を加味すればＡＣレバーシブルモータが最適である。
ボールバルブ、バタフライバルブ、ニードルバルブ等の
各種バルブを構成するものであり、電動モータ１１とモ
ータ制御回路１２とを備える。電動モータ１１は、モー
タ制御回路１２により駆動制御され、減速機１３を介し
て弁体１４を開閉する。尚、電動モータ１１の種類とし
ては、トータルの特性からみれば、ＤＣブラシレスモー
タやＡＣサーボモータ等が最適であるが、経済性、汎用
性を加味すればＡＣレバーシブルモータが最適である。
【００１３】更に、電動バルブ１０は、設定信号処理回
路１５、センサー信号処理回路１６、フィードバック信
号処理回路１７、開度設定回路１８を有して構成され
る。設定信号処理回路１５は、外部上位コントローラか
らの外部設定信号を受信し、この外部設定信号を制御に
適した信号レベルに調整し、この調整した信号を、開度
設定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにＶ／
Ｆ変換器を通してデジタル化処理するものである。
路１５、センサー信号処理回路１６、フィードバック信
号処理回路１７、開度設定回路１８を有して構成され
る。設定信号処理回路１５は、外部上位コントローラか
らの外部設定信号を受信し、この外部設定信号を制御に
適した信号レベルに調整し、この調整した信号を、開度
設定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにＶ／
Ｆ変換器を通してデジタル化処理するものである。
【００１４】センサー信号処理回路１６は、外部のセン
サーの信号を受信し、その信号レベルを調整し、開度設
定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにデジタ
ル化処理するものである。センサーからの入力は、その
信号の種類、レベルが異なるため、センサー信号処理回
路１６では切換スイッチとレベル調整回路を設けてい
る。入力信号が＋１〜５Ｖの範囲になるよう変換を行な
う。これはこの信号レベルが以下のバルブ開閉制御をマ
イコンを中心に行なうときデジタル化するための機器が
入手し易く、また調整をするときに扱い易い等の理由に
よる。変換した＋１〜５Ｖの信号は、Ｖ／Ｆ変換器を通
してデジタル信号処理を行ないマイコンへ取り込む。
サーの信号を受信し、その信号レベルを調整し、開度設
定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにデジタ
ル化処理するものである。センサーからの入力は、その
信号の種類、レベルが異なるため、センサー信号処理回
路１６では切換スイッチとレベル調整回路を設けてい
る。入力信号が＋１〜５Ｖの範囲になるよう変換を行な
う。これはこの信号レベルが以下のバルブ開閉制御をマ
イコンを中心に行なうときデジタル化するための機器が
入手し易く、また調整をするときに扱い易い等の理由に
よる。変換した＋１〜５Ｖの信号は、Ｖ／Ｆ変換器を通
してデジタル信号処理を行ないマイコンへ取り込む。
【００１５】フィードバック信号制御回路１７は、減速
機１３に接続されたポテンショメータ２１を付帯的に備
え、このポテンショメータ２１が出力する弁体１４の現
在位置信号を処理する。ポテンショメータ２１はバルブ
軸に直結されても良い。また、ポテンショメータ２１は
エンコーダ、又は差動トランスにて代えることもでき
る。フィードバック信号処理回路１７の出力信号は、開
度設定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにＶ
／Ｆ変換器を通してデジタル化処理される。
機１３に接続されたポテンショメータ２１を付帯的に備
え、このポテンショメータ２１が出力する弁体１４の現
在位置信号を処理する。ポテンショメータ２１はバルブ
軸に直結されても良い。また、ポテンショメータ２１は
エンコーダ、又は差動トランスにて代えることもでき
る。フィードバック信号処理回路１７の出力信号は、開
度設定回路１８を構成するマイコンに取り込むためにＶ
／Ｆ変換器を通してデジタル化処理される。
【００１６】開度設定回路１８は、マイコンにて構成さ
れ、設定信号処理回路１５、センサー信号処理回路１
６、フィードバック信号処理回路１７の処理信号を受信
し、下記(1) 、(2) の如くの開度設定動作を行なう。
尚、各処理回路１５〜１７が備える各Ｖ／Ｆ変換器の後
段、開度設定回路１８の入力前段には、ノイズ防止のた
めフォトカプラー等でアイソレートを行なう。
れ、設定信号処理回路１５、センサー信号処理回路１
６、フィードバック信号処理回路１７の処理信号を受信
し、下記(1) 、(2) の如くの開度設定動作を行なう。
尚、各処理回路１５〜１７が備える各Ｖ／Ｆ変換器の後
段、開度設定回路１８の入力前段には、ノイズ防止のた
めフォトカプラー等でアイソレートを行なう。
【００１７】(1) 設定信号処理回路１５の出力値とセン
サー信号処理回路１６の出力値とを比較回路３１で比較
演算し、その偏差量Ａに対する目標開度を設定する。開
度設定回路１８は、偏差量Ａと目標開度の関係を予めマ
イコン内メモリに、図２に示す如くのデータとして蓄積
しておく。
サー信号処理回路１６の出力値とを比較回路３１で比較
演算し、その偏差量Ａに対する目標開度を設定する。開
度設定回路１８は、偏差量Ａと目標開度の関係を予めマ
イコン内メモリに、図２に示す如くのデータとして蓄積
しておく。
【００１８】尚、開度設定回路１８としては、アナログ
回路によるスイッチングを主体としたものでも充分な機
能を果たすが、マイコンを用いて内部ソフトで対応する
ことが更にＰＩＤ制御等種々の機能を付加できる。
回路によるスイッチングを主体としたものでも充分な機
能を果たすが、マイコンを用いて内部ソフトで対応する
ことが更にＰＩＤ制御等種々の機能を付加できる。
【００１９】(2) 上記(1) の目標開度とフィードバック
信号処理回路１７の出力値とを比較回路３２で比較演算
し、更に偏差／開度変換回路３３においてその偏差量Ｂ
を零にするための指令開度を設定し、この指令開度信号
をモータ制御回路１２に伝達し、電動モータ１１を駆動
制御する。
信号処理回路１７の出力値とを比較回路３２で比較演算
し、更に偏差／開度変換回路３３においてその偏差量Ｂ
を零にするための指令開度を設定し、この指令開度信号
をモータ制御回路１２に伝達し、電動モータ１１を駆動
制御する。
【００２０】即ち、電動バルブ１０にあっては、以上の
構成により、上位コントローラから制御対象の温度や圧
力等の設定値を受ける状態下で、センサーからの制御対
象の状態をリアルタイムで処理しながら、最適バルブ開
度を保つことになる。
構成により、上位コントローラから制御対象の温度や圧
力等の設定値を受ける状態下で、センサーからの制御対
象の状態をリアルタイムで処理しながら、最適バルブ開
度を保つことになる。
【００２１】また、電動バルブ１０にあっては、異常時
にバルブを強制的に外部から作動させるための強制開閉
回路や、制御対象の指令値と検出信号の偏差の＋−によ
り、バルブ開度の増減方向を指定したり、各部の温度異
常を検出し保護するための過温度上昇検知保護回路、或
いはモータの過負荷を検知し保護する回路、そしてこれ
らの異常をアラームとして出力する回路等が付加され
る。
にバルブを強制的に外部から作動させるための強制開閉
回路や、制御対象の指令値と検出信号の偏差の＋−によ
り、バルブ開度の増減方向を指定したり、各部の温度異
常を検出し保護するための過温度上昇検知保護回路、或
いはモータの過負荷を検知し保護する回路、そしてこれ
らの異常をアラームとして出力する回路等が付加され
る。
【００２２】従って、上記実施例によれば、下記〜
の作用がある。 バルブ内部にプロセス制御系としての自己完結機能を
持たせることにより、上位コントローラの負荷を削減
し、システム全体の効率を高める。
の作用がある。 バルブ内部にプロセス制御系としての自己完結機能を
持たせることにより、上位コントローラの負荷を削減
し、システム全体の効率を高める。
【００２３】電動バルブ１０の制御を行なうための機
器を削減し、信号が機器間を経由することにより生ずる
演算誤差や、ノイズの影響を最小限とし、バルブ制御の
信頼性を向上する。
器を削減し、信号が機器間を経由することにより生ずる
演算誤差や、ノイズの影響を最小限とし、バルブ制御の
信頼性を向上する。
【００２４】温度、圧力や液面レベル等の状態をバル
ブ１０が直接検出し、設定値に対して最適な制御を行な
う。上位コントローラとしては、プロセス系全体の問題
解析から、そのバルブ１０の系の温度、圧力等の制御対
象の目標値を設定することに限定でき、上位コントロー
ラの負荷を軽減させるのみならず、上位コントローラの
故障等のトラブルに対してバルブ制御の信頼性を向上で
きる。
ブ１０が直接検出し、設定値に対して最適な制御を行な
う。上位コントローラとしては、プロセス系全体の問題
解析から、そのバルブ１０の系の温度、圧力等の制御対
象の目標値を設定することに限定でき、上位コントロー
ラの負荷を軽減させるのみならず、上位コントローラの
故障等のトラブルに対してバルブ制御の信頼性を向上で
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動バル
ブにおいて、上位コントローラの負荷を削減すると共
に、バルブ制御の信頼性を向上することができる。
ブにおいて、上位コントローラの負荷を削減すると共
に、バルブ制御の信頼性を向上することができる。
【図１】図１は本発明の一実施例としての電動バルブを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図２は外部設定信号に対するセンサー信号の偏
差量と目標開度との関係を定めた線図である。
差量と目標開度との関係を定めた線図である。
１０ 電動バルブ １１ 電動モータ １２ モータ制御回路 １５ 設定信号処理回路 １６ センサー信号処理回路 １７ フィードバック信号処理回路 １８ 開度設定回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電動駆動部と、電動駆動部制御回路とを
備える電動バルブにおいて、外部設定信号を処理する設
定信号処理回路と、センサー信号を処理するセンサー信
号処理回路と、弁体の現在位置信号を処理するフィード
バック信号処理回路と、設定信号処理回路の出力値とセ
ンサー信号処理回路の出力値とを比較演算し、目標開度
を設定し、更にこの目標開度とフィードバック信号処理
回路の出力値とを比較演算し、指令開度を設定し、この
指令開度信号を電動駆動部制御回路に伝達する開度設定
回路とを有して構成されることを特徴とする電動バル
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527891A JPH0540502A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19527891A JPH0540502A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540502A true JPH0540502A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16338504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19527891A Pending JPH0540502A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 電動バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0540502A (ja) |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP19527891A patent/JPH0540502A/ja active Pending
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