JPH0611001U - Pressure proportional controller - Google Patents
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- JPH0611001U JPH0611001U JP4690992U JP4690992U JPH0611001U JP H0611001 U JPH0611001 U JP H0611001U JP 4690992 U JP4690992 U JP 4690992U JP 4690992 U JP4690992 U JP 4690992U JP H0611001 U JPH0611001 U JP H0611001U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被制御部の定常状態での動作を安定にし、か
つ制御の応答性をよくした圧力比例制御装置を提供する
ことにある。
【構成】 圧力比例制御装置1では、物理量(流体圧
力)検出用の圧力センサ9からの圧力検出信号Spsが圧
力設定信号Sprに一致するように被制御部(電磁弁3、
5)を駆動する。圧力比例制御装置1は、偏差手段、基
準信号発生手段、比較手段からなる。偏差手段は、セン
サアンプ11、偏差アンプ13、ボルテージフォロワー
15からなり、これらで検出信号Spsと設定信号Sprと
の偏差信号を形成する。基準信号発生手段は、三角波発
生器23、波形クリップ整形回路25からなり、基準三
角波の頂部の一部をクリップしてクリップ三角波信号S
ttを得る。比較手段は、コンパレータ17,21、反転
アンプ19からなり、三角波信号Sttと偏差信号Sdと
からPWM制御信号を形成して該被制御部に与える。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a pressure proportional control device that stabilizes the operation of a controlled part in a steady state and improves control response. [Structure] In the pressure proportional control device 1, a controlled portion (the solenoid valve 3, the solenoid valve 3,
5) is driven. The pressure proportional controller 1 comprises a deviation means, a reference signal generation means, and a comparison means. The deviation means includes a sensor amplifier 11, a deviation amplifier 13, and a voltage follower 15, which form a deviation signal between the detection signal Sps and the setting signal Spr. The reference signal generating means comprises a triangular wave generator 23 and a waveform clip shaping circuit 25, and clips a part of the top of the reference triangular wave to clip the triangular wave signal S.
get tt. The comparing means is composed of comparators 17 and 21, and an inverting amplifier 19, and forms a PWM control signal from the triangular wave signal Stt and the deviation signal Sd and gives it to the controlled part.
Description
【0001】[0001]
本考案は、流体の圧力を比例制御できる制御装置に関し、特に電磁弁のオンオ フ制御時間を調整して所望の値の流体圧力を得ることのできる圧力比例制御装置 に関する。 The present invention relates to a control device capable of proportionally controlling a fluid pressure, and more particularly to a pressure proportional control device capable of obtaining a desired fluid pressure by adjusting an on / off control time of a solenoid valve.
【0002】[0002]
一般に、モータやヒータ等の電流制御には、PWMが使用されている。このよ うな電流制御用のPWMは、その出力電流値に応じた入力信号を取込み、この入 力信号を基準信号である三角波と比較し、その比較結果に応じてスイッチング素 子のオンオフ時間幅を調整制御することにより、所望の電流値を得ようとするも のである。 In general, PWM is used for current control of motors and heaters. Such a PWM for current control takes in an input signal corresponding to the output current value, compares this input signal with a triangular wave that is a reference signal, and determines the on / off time width of the switching element according to the comparison result. It is intended to obtain a desired current value by adjusting and controlling.
【0003】 図5は、上記PWMで使用される三角波を示す図である。この図では、PWM からの出力に応じた物理量に比例する入力信号と、設定したい物理量との偏差信 号Sdのレベルが縦軸に正負側に示されており、かつ偏差信号Sdの正負側でそ れぞれPWM制御したい場合の例を示している。FIG. 5 is a diagram showing a triangular wave used in the PWM. In this figure, the level of the deviation signal Sd between the input signal proportional to the physical quantity corresponding to the output from the PWM and the physical quantity to be set is shown on the positive and negative sides on the vertical axis, and on the positive and negative sides of the deviation signal Sd. An example is shown for each case where PWM control is desired.
【0004】 すなわち、この従来例では、偏差信号Sdの正(+)側において、偏差信号S dが正側で基準三角波の値より大きくなるとオンとなり、偏差信号Sdが基準三 角波の値より正側で小さくなるとオフとなるデジタル信号を形成しており、また 偏差信号Sdの負(−)側において、偏差信号Sdが基準三角波の値より負側に 大きくなるとオンとなり、偏差信号Sdが基準三角波の値より負側で小さくなる とオフとなるデジタル信号を形成している。そして、このようなオンオフ制御信 号により、物理量の値を高精度に制御することができることになる。That is, in this conventional example, on the positive (+) side of the deviation signal Sd, the deviation signal Sd turns on when the deviation signal Sd on the positive side becomes larger than the value of the reference triangular wave, and the deviation signal Sd becomes larger than the value of the reference triangular wave. It forms a digital signal that turns off when it decreases on the positive side. On the negative (-) side of the deviation signal Sd, it turns on when the deviation signal Sd becomes larger than the value of the reference triangular wave on the negative side, and the deviation signal Sd becomes the reference. It forms a digital signal that turns off when it becomes smaller on the negative side of the triangular wave value. Then, with such an on / off control signal, the value of the physical quantity can be controlled with high accuracy.
【0005】 図6は、上述したPWMの三角波で制御できる従来の圧力比例制御装置の例を 示す系統図である。FIG. 6 is a system diagram showing an example of a conventional pressure proportional control device that can be controlled by the above-mentioned PWM triangular wave.
【0006】 図6で示す圧力比例制御装置101は、電磁弁103,105を二個使用し、 これら電磁弁103,105をPWM方式でオンオフ時間幅の制御をすることに より圧縮空気等の流体の圧力を所望の値に設定できるようにしたものである。す なわち、この圧力比例制御装置101は、PWM制御信号でもって、供給側の電 磁弁103をオンオフ制御するとともに、排出側の電磁弁105をオンオフ制御 することにより、タンク107内の圧力を設定圧力に保つようにしている。The pressure proportional control device 101 shown in FIG. 6 uses two solenoid valves 103 and 105, and controls the on / off time width of these solenoid valves 103 and 105 by a PWM method, thereby fluid such as compressed air. The pressure can be set to a desired value. That is, the pressure proportional control device 101 controls the pressure in the tank 107 by controlling the supply-side electromagnetic valve 103 on / off and the discharge-side electromagnetic valve 105 by the PWM control signal. I try to keep it at the set pressure.
【0007】 この圧力比例制御装置101では、上記PWM制御信号を次のように形成して いる。タンク107の圧力は圧力センサ109で検出される。この圧力センサ1 09で検出された圧力検出信号Spsはセンサアンプ111で増幅された後、偏差 アンプ113の一方の入力端子に入力される。また、圧力設定信号Sprは、ボル テージフォロワー115で増幅された後、偏差アンプ113の他方の入力端子に 入力される。この偏差アンプ113は、前記圧力設定信号Sprと圧力検出信号S psとの差をとり、偏差信号Sdを形成する。この偏差信号Sdは、供給側コンパ レータ117に供給されるとともに、反転アンプ119にも供給される。この反 転アンプ119で反転された偏差信号Sd’は、排出側コンパレータ121に入 力される。また、各コンパレータ117、121には、三角波発生器123から 基準三角波Stが入力されている。In this pressure proportional control device 101, the PWM control signal is formed as follows. The pressure in the tank 107 is detected by the pressure sensor 109. The pressure detection signal Sps detected by the pressure sensor 109 is amplified by the sensor amplifier 111 and then input to one input terminal of the deviation amplifier 113. The pressure setting signal Spr is amplified by the voltage follower 115 and then input to the other input terminal of the deviation amplifier 113. The deviation amplifier 113 takes the difference between the pressure setting signal Spr and the pressure detection signal Sps to form a deviation signal Sd. The deviation signal Sd is supplied to the supply-side comparator 117 and also to the inverting amplifier 119. The deviation signal Sd ′ inverted by the inversion amplifier 119 is input to the discharge side comparator 121. Further, the reference triangular wave St is input from the triangular wave generator 123 to each of the comparators 117 and 121.
【0008】 また、上記圧力比例制御装置101において、三角波発生器123からの基準 三角波Stが供給されると、図5に示すように、各コンパレータ117,121 にて、偏差信号Sd,Sd’の零レベルと基準三角波Stの頂部とが比較される ようにしている。しかしながら、上記圧力比例制御装置101を、図5に示すよ うな比較形態で動作させた結果得られたPWM制御信号により電磁弁103,1 05をオンオフ制御する場合、当該電磁弁103,105に応答遅れが存在する ため、不感帯が大きくなって、圧力制御の精度が悪くなってしまうという問題が あった。Further, in the pressure proportional control device 101, when the reference triangular wave St is supplied from the triangular wave generator 123, as shown in FIG. 5, the comparator 117, 121 outputs the deviation signals Sd, Sd '. The zero level and the top of the reference triangular wave St are compared. However, when the solenoid valves 103 and 105 are on / off controlled by the PWM control signal obtained as a result of operating the pressure proportional control device 101 in the comparison mode as shown in FIG. 5, the solenoid valves 103 and 105 respond to the solenoid valves 103 and 105. Since there is a delay, the dead zone becomes large and the accuracy of pressure control deteriorates.
【0009】 そこで、上記問題点を改善するために、上記圧力比例制御装置101を、図7 に示すような比較動作が可能になるように改良した従来装置も知られている。す なわち、各コンパレータ117,121において、偏差信号Sd,Sd’のレベ ルが零のときでも基準三角波Stの頂部が重なった状態で比較できるようにして いる。この結果、偏差信号Sdのレベルが零でもオンオフ制御信号Soa,Sobは 、オン状態となる。これにより、電磁弁103,105の応答遅れを改善でき、 かつ圧力制御の精度を上げることができる。Therefore, in order to improve the above problems, there is also known a conventional device in which the pressure proportional control device 101 is improved so that the comparison operation as shown in FIG. 7 becomes possible. That is, in each of the comparators 117 and 121, even when the level of the deviation signals Sd and Sd 'is zero, comparison can be performed in a state where the tops of the reference triangular waves St are overlapped. As a result, the on / off control signals Soa and Sob are turned on even if the level of the deviation signal Sd is zero. As a result, the response delay of the solenoid valves 103 and 105 can be improved, and the accuracy of pressure control can be improved.
【0010】[0010]
しかしながら、上述した従来の圧力比例制御装置によれば、図7で示すように 偏差信号Sdが零レベルであっても、電磁弁103,105は常にオンオフ制御 されていることになる。したがって、各電磁弁103,105は絶えず振動状態 にあるため、各電磁弁103,105の寿命が短くなるとともに騒音が発生して しまい、かつ各電磁弁103,105は定常状態で電流が流れるため、消費電流 が多くなってしまうという欠点があった。 However, according to the above-described conventional pressure proportional control device, as shown in FIG. 7, even if the deviation signal Sd is at the zero level, the solenoid valves 103 and 105 are always on / off controlled. Therefore, since the solenoid valves 103 and 105 are constantly in a vibrating state, the life of each solenoid valve 103, 105 is shortened and noise is generated, and a current flows through each solenoid valve 103, 105 in a steady state. However, there is a drawback that the current consumption increases.
【0011】 本考案の目的は、上記欠点を改良し、被制御部の定常状態での動作を安定にし 、かつ制御の応答性をよくした圧力比例制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a pressure proportional control device that improves the above-mentioned drawbacks, stabilizes the operation of a controlled part in a steady state, and improves control response.
【0012】[0012]
上記目的を達成するために、本考案の圧力比例制御装置は、物理量を検出する センサからの信号を基に、設定信号に一致するように被制御部を駆動制御して物 理量を調整する圧力比例制御装置において、前記センサからの検出信号と前記設 定信号との偏差信号を得る偏差手段と、発生した基準三角波の頂部の一部をクリ ップしてクリップ三角波信号を得る基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段 からのクリップ三角波信号と前記偏差信号とを比較してPWM制御信号を形成し て前記被制御部に供給する比較手段とを備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the pressure proportional control device of the present invention adjusts the physical quantity by controlling the drive of the controlled part so as to match the set signal based on the signal from the sensor that detects the physical quantity. In a pressure proportional control device, a deviation means for obtaining a deviation signal between the detection signal from the sensor and the setting signal, and a reference signal generation for clipping a part of the top of the generated reference triangular wave to obtain a clipped triangular wave signal Means for comparing the clipped triangular wave signal from the reference signal generating means with the deviation signal to form a PWM control signal and supply the PWM control signal to the controlled unit. .
【0013】[0013]
【作用】 したがって、本考案の圧力比例制御装置は、物理量をセンサで検出し、この検 出信号が所定の設定値に一致するように被制御部を駆動制御している。前記被制 御部は、圧力比例制御装置からのPWM制御信号により駆動制御されることにな る。PWM制御信号は、基準信号発生手段からのクリップ三角波信号を基準信号 として用い、偏差手段からの偏差信号を前記クリップ三角波信号と比較手段で比 較する。すると、クリップ三角波信号は、頂部の一部がクリップされて平らにな っているから、偏差信号が零レベルのときには、クリップ三角波信号との比較を してもPWM制御信号が形成されない。しかしながら、偏差信号が零レベルを超 えると、クリップ三角波信号との比較が直ちにできるようになる。したがって、 各電磁弁の応答遅れを補償した動作が可能になる。Therefore, the pressure proportional control device of the present invention detects the physical quantity with the sensor, and drives and controls the controlled part so that the detection signal matches a predetermined set value. The controlled part is driven and controlled by the PWM control signal from the pressure proportional controller. The PWM control signal uses the clipped triangular wave signal from the reference signal generating means as the reference signal, and compares the deviation signal from the deviation means with the clipped triangular wave signal by the comparison means. Then, since the clipped triangular wave signal is flattened by clipping a part of its top, when the deviation signal is at zero level, the PWM control signal is not formed even when compared with the clipped triangular wave signal. However, when the deviation signal exceeds the zero level, the comparison with the clipped triangular wave signal becomes possible immediately. Therefore, the operation that compensates for the response delay of each solenoid valve becomes possible.
【0014】[0014]
以下、本考案の一実施例を図を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】 図1乃至図4に、本考案の圧力比例制御装置の実施例を示す。1 to 4 show an embodiment of the pressure proportional controller of the present invention.
【0016】 図1は本考案一実施例の圧力比例制御装置の要部構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a pressure proportional controller according to an embodiment of the present invention.
【0017】 図1において、圧力比例制御装置1は、流体供給側電磁弁3と流体排出側電磁 弁5とをPWM制御信号でオンオフ制御し、タンク7に充填した流体の圧力を圧 力設定信号Sprの圧力に維持できるようにし、タンク7から出力される流体を安 定供給できるようにしたものである。In FIG. 1, the pressure proportional control device 1 controls the fluid supply side solenoid valve 3 and the fluid discharge side solenoid valve 5 to be turned on and off by a PWM control signal to set the pressure of the fluid filled in the tank 7 to a pressure setting signal. The pressure of Spr can be maintained and the fluid output from the tank 7 can be stably supplied.
【0018】 そして、流体系は、圧力を一定にする小容量のタンク7と、流体供給源Wから の流体をタンク7に供給できる配管4と、その配管4の途中に設けた流体供給側 電磁弁3と、前記タンク7に蓄積された流体を大気等に排出する配管6と、この 配管6の途中に設けた流体排出側電磁弁5とからなる。The fluid system includes a small-capacity tank 7 that keeps the pressure constant, a pipe 4 that can supply the fluid from the fluid supply source W to the tank 7, and a fluid supply side electromagnetic valve provided in the middle of the pipe 4. It comprises a valve 3, a pipe 6 for discharging the fluid accumulated in the tank 7 to the atmosphere, and a fluid discharge side solenoid valve 5 provided in the middle of the pipe 6.
【0019】 また、この圧力比例制御装置1は、圧力センサ9、センサアンプ11、偏差ア ンプ13、ボルテージフォロワー15、供給側コンパレータ17、反転アンプ1 9、排出側コンパレータ21、三角波発生器23、波形クリップ整形回路25を 備え、次のように構成されている。Further, the pressure proportional control device 1 includes a pressure sensor 9, a sensor amplifier 11, a deviation amplifier 13, a voltage follower 15, a supply side comparator 17, an inverting amplifier 19, a discharge side comparator 21, a triangular wave generator 23, The waveform clip shaping circuit 25 is provided and is configured as follows.
【0020】 ここで、センサアンプ11、偏差アンプ13、及びボルテージフォロワー15 により、偏差手段が構成されている。この偏差手段は、圧力センサ9からの検出 信号Spsと圧力設定信号Sprとの偏差信号を得ることができる。Here, the sensor amplifier 11, the deviation amplifier 13, and the voltage follower 15 constitute a deviation means. This deviation means can obtain a deviation signal between the detection signal Sps from the pressure sensor 9 and the pressure setting signal Spr.
【0021】 また、三角波発生器23及び波形クリップ整形回路25により、基準信号発生 手段が構成されている。この基準信号発生手段は、三角波発生器23で発生した 基準三角波Stについて、波形クリップ整形回路25で基準三角波Stの頂部の 一部をクリップして頂部が平らになった本考案の特徴であるクリップ三角波信号 Sttを得ることができる。Further, the triangular wave generator 23 and the waveform clip shaping circuit 25 constitute a reference signal generating means. This reference signal generating means is a characteristic of the present invention in which the reference triangle wave St generated by the triangle wave generator 23 is clipped by the waveform clip shaping circuit 25 to partially flatten the top portion of the reference triangle wave St. A triangular wave signal Stt can be obtained.
【0022】 また、前記供給側コンパレータ17、反転アンプ19、及び排出側コンパレー タ21により、比較手段が構成されている。比較手段は、前記基準信号発生手段 からのクリップ三角波信号Sttと前記偏差信号Sdとを比較してPWM制御信号 を形成して前記被制御部に供給できる。The supply side comparator 17, the inverting amplifier 19, and the discharge side comparator 21 constitute a comparison means. The comparing means can compare the clipped triangular wave signal Stt from the reference signal generating means with the deviation signal Sd to form a PWM control signal and supply the PWM control signal to the controlled part.
【0023】 また、前記流体供給側電磁弁3及び流体排出側電磁弁5により、被制御部が構 成される。この被制御部は、物理量である流体の圧力を調整できる。The fluid supply side solenoid valve 3 and the fluid discharge side solenoid valve 5 constitute a controlled part. This controlled unit can adjust the pressure of the fluid, which is a physical quantity.
【0024】 このような圧力比例制御装置1の構成について具体的に以下に説明すると、前 記圧力センサ9は、タンク7に固定されており、タンク7の圧力を検出して圧力 検出信号Spsとして出力するようになっている。この圧力センサ9の出力は、セ ンサアンプ11の入力端子に接続されており、圧力センサ9からの圧力検出信号 Spsをセンサアンプ11に供給できるようになっている。センサアンプ11は、 圧力検出信号Spsを増幅して出力できる回路である。このセンサアンプ11の出 力は偏差アンプ13の一方の入力端子に接続されている。また、圧力設定信号S prはボルテージフォロワー15に供給されている。ボルテージフォロワー15は 、この圧力設定信号Sprを増幅する回路である。ボルテージフォロワー15の出 力は偏差アンプ13の他方の入力端子に接続されており、ボルテージフォロワー 15からの圧力設定信号Sprを偏差アンプ13に供給する。偏差アンプ13は、 前記圧力設定信号Sprとセンサアンプ11からの圧力検出信号との差をとり、偏 差信号Sdを形成するように回路構成されている。偏差アンプ13の出力端子は 、供給側コンパレータ17の比較側入力端子と反転アンプ19の入力端子とに接 続されている。反転アンプ19は、入力された偏差信号Sdの極性を反転して偏 差信号Sd’を得られるように回路構成されている。反転アンプ19の反転偏差 信号Sd’は逆の動作を行う様に排出側コンパレータ21の比較側入力端子に接 続されている。The structure of the pressure proportional control device 1 will be described below in detail. The pressure sensor 9 is fixed to the tank 7, and the pressure of the tank 7 is detected to obtain the pressure detection signal Sps. It is designed to output. The output of the pressure sensor 9 is connected to the input terminal of the sensor amplifier 11 so that the pressure detection signal Sps from the pressure sensor 9 can be supplied to the sensor amplifier 11. The sensor amplifier 11 is a circuit that can amplify and output the pressure detection signal Sps. The output of the sensor amplifier 11 is connected to one input terminal of the deviation amplifier 13. Further, the pressure setting signal S pr is supplied to the voltage follower 15. The voltage follower 15 is a circuit that amplifies the pressure setting signal Spr. The output of the voltage follower 15 is connected to the other input terminal of the deviation amplifier 13, and supplies the pressure setting signal Spr from the voltage follower 15 to the deviation amplifier 13. The deviation amplifier 13 is configured to take the difference between the pressure setting signal Spr and the pressure detection signal from the sensor amplifier 11 to form a deviation signal Sd. The output terminal of the deviation amplifier 13 is connected to the comparison-side input terminal of the supply-side comparator 17 and the input terminal of the inverting amplifier 19. The inverting amplifier 19 is configured to invert the polarity of the input deviation signal Sd to obtain the deviation signal Sd '. The inverted deviation signal Sd 'of the inverting amplifier 19 is connected to the comparison side input terminal of the discharge side comparator 21 so as to perform the reverse operation.
【0025】 また、三角波発生器23は、基準三角波Stを発生するように回路構成されて いる。この三角波発生器23の出力は波形クリップ整形回路25の入力端子に接 続されており、三角波発生器23からの基準三角波Stを波形クリップ整形回路 25に供給できるようになっている。The triangular wave generator 23 is also configured to generate the reference triangular wave St. The output of the triangular wave generator 23 is connected to the input terminal of the waveform clip shaping circuit 25 so that the reference triangular wave St from the triangular wave generator 23 can be supplied to the waveform clip shaping circuit 25.
【0026】 本考案の特徴の1つである波形クリップ整形回路25は、図3に示すように、 入力された基準三角波Stの内の一方の頂部の一部をクリップしたクリップ三角 波信号Sttを形成できるように回路構成されている。この波形クリップ整形回路 25の出力は、前記供給側コンパレータ17及び排出側コンパレータ21の基準 側入力端子に接続されている。As shown in FIG. 3, the waveform clip shaping circuit 25, which is one of the features of the present invention, outputs a clipped triangular wave signal Stt obtained by clipping a part of one apex of the input reference triangular wave St. The circuit is configured so that it can be formed. The output of the waveform clip shaping circuit 25 is connected to the reference side input terminals of the supply side comparator 17 and the discharge side comparator 21.
【0027】 供給側コンパレータ17は、波形クリップ整形回路25から供給されたクリッ プ三角波信号Sttと、偏差アンプ13からの偏差信号Sdとを比較して、オンオ フ制御信号Soaを形成するような回路構成となっている。排出側コンパレータ2 1は、波形クリップ整形回路25から供給されたクリップ三角波信号Sttと、反 転アンプ19からの反転偏差信号Sd’とを比較して、オンオフ制御信号Sobを 形成するような回路構成となっている。供給側コンパレータ17からのオンオフ 制御信号Soaは流体供給側電磁弁3の電磁コイルに供給されており、流体供給側 電磁弁3をオンオフ制御できる。排出側コンパレータ21からのオンオフ制御信 号Sobは流体排出側電磁弁5の電磁コイルに供給されており、流体排出側電磁弁 5をオンオフ制御できる。The supply side comparator 17 compares the clip triangular wave signal Stt supplied from the waveform clip shaping circuit 25 with the deviation signal Sd from the deviation amplifier 13 to form an on-off control signal Soa. It is composed. The discharge side comparator 21 compares the clipped triangular wave signal Stt supplied from the waveform clip shaping circuit 25 with the inverted deviation signal Sd ′ from the inversion amplifier 19 to form an on / off control signal Sob. Has become. The on / off control signal Soa from the supply side comparator 17 is supplied to the electromagnetic coil of the fluid supply side solenoid valve 3, and the fluid supply side solenoid valve 3 can be on / off controlled. The on / off control signal Sob from the discharge side comparator 21 is supplied to the electromagnetic coil of the fluid discharge side solenoid valve 5, and the fluid discharge side solenoid valve 5 can be on / off controlled.
【0028】 図2は、本考案の特徴の1つである波形クリップ整形回路25の具体的構成例 を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the waveform clip shaping circuit 25, which is one of the features of the present invention.
【0029】 図2において、波形クリップ整形回路25は、抵抗Rと、ツェナーダイオード ZDと、演算増幅器で構成したボルテージフォロワーQとを備え、次のように回 路構成されている。入力端子Ti間には抵抗R・ツェナーダイオードZDの直列 回路が接続されている。ツェナーダイオードZDの両端は、ボルテージフォロワ ーQの演算増幅器の非反転入力端子に接続されている。ボルテージフォロワーQ は、演算増幅器の反転入力端子と出力端子とを直接接続してなる。ボルテージフ ォロワーQは、演算増幅器の出力端子から出力信号を取り出し、波形クリップ整 形回路25の出力端子Toから出力するようにしてある。In FIG. 2, the waveform clip shaping circuit 25 includes a resistor R, a Zener diode ZD, and a voltage follower Q composed of an operational amplifier, and has a circuit configuration as follows. A series circuit of a resistor R and a Zener diode ZD is connected between the input terminals Ti. Both ends of the Zener diode ZD are connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier of the voltage follower Q. The voltage follower Q 3 is formed by directly connecting the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier. The voltage follower Q takes out an output signal from the output terminal of the operational amplifier and outputs it from the output terminal To of the waveform clip shaping circuit 25.
【0030】 このような一実施例の特徴ある動作を以下に説明する。The characteristic operation of such an embodiment will be described below.
【0031】 上記三角波発生器23からは、図3に示すような基準三角波Stが出力されて いる。この基準三角波Stは、波形クリップ整形回路25の入力端子Tiに印加 され、波形クリップ整形回路25内において抵抗RとツェナーダイオードZDと からなるクリップ回路により、基準三角波Stの一方の頂部が所定の値だけ切り 取られて頂部が平らな形状にされたクリップ三角波信号Sttに整形される。この クリップ三角波信号Sttは、ボルテージフォロワーQで一倍に増幅されて波形ク リップ整形回路25の出力信号として出力端子Toから出力される。波形クリッ プ整形回路25からのクリップ三角波信号Sttは、供給側コンパレータ17及び 排出側コンパレータ21に供給される。The triangular wave generator 23 outputs a reference triangular wave St as shown in FIG. This reference triangular wave St is applied to the input terminal Ti of the waveform clip shaping circuit 25, and the clipping circuit composed of the resistor R and the Zener diode ZD in the waveform clip shaping circuit 25 causes one of the top portions of the reference triangular wave St to have a predetermined value. It is cut out and shaped into a clipped triangular wave signal Stt having a flat top. The clipped triangular wave signal Stt is amplified by the voltage follower Q and output as an output signal of the waveform clip shaping circuit 25 from the output terminal To. The clipped triangular wave signal Stt from the waveform clip shaping circuit 25 is supplied to the supply side comparator 17 and the discharge side comparator 21.
【0032】 また、タンク7の内部の圧力は、圧力センサ9により検出される。この圧力セ ンサ9で検出されて出力される圧力検出信号Spsは、センサアンプ11で増幅さ れる。センサアンプ11からの出力信号は偏差アンプ13に入力される。また、 圧力設定信号Sprは、ボルテージフォロワー15を介して偏差アンプ13に入力 される。偏差アンプ13では、両信号の差を取って偏差信号Sdを形成する。こ の偏差信号Sdは、供給側コンパレータ17に供給されるとともに、反転アンプ 19に供給される。反転アンプ19では、入力された偏差信号Sdの極性を反転 し、反転偏差信号Sd’を形成する。この反転偏差信号Sd’は、排出側コンパ レータ21に印加される。The pressure inside the tank 7 is detected by the pressure sensor 9. The pressure detection signal Sps detected and output by the pressure sensor 9 is amplified by the sensor amplifier 11. The output signal from the sensor amplifier 11 is input to the deviation amplifier 13. Further, the pressure setting signal Spr is input to the deviation amplifier 13 via the voltage follower 15. The deviation amplifier 13 takes the difference between the two signals to form the deviation signal Sd. The deviation signal Sd is supplied to the supply side comparator 17 and the inverting amplifier 19. The inverting amplifier 19 inverts the polarity of the input deviation signal Sd to form an inversion deviation signal Sd '. The inverted deviation signal Sd ′ is applied to the discharge side comparator 21.
【0033】 <偏差信号Sdのレベルが零の動作> 供給側コンパレータ17では、図4に示すように、偏差信号Sdが零レベルの ときには、クリップ三角波信号Sttのクリップ部分の平らな形状部分に相当する ため、オンオフ制御信号Soaは出力されない。また、同様に、排出側コンパレー タ21では、図4に示すように、反転偏差信号Sd’が零レベルのときには、ク リップ三角波信号Sttのクリップ部分の平らな形状部分に相当するため、オンオ フ制御信号Sobは出力されない。<Operation with Zero Level of Deviation Signal Sd> In the supply side comparator 17, as shown in FIG. 4, when the deviation signal Sd is zero level, it corresponds to a flat shape part of the clip part of the clip triangular wave signal Stt. Therefore, the on / off control signal Soa is not output. Similarly, in the discharge side comparator 21, as shown in FIG. 4, when the inversion deviation signal Sd ′ is at the zero level, it corresponds to the flat shape portion of the clip portion of the clip triangular wave signal Stt, and thus the on-off state. The control signal Sob is not output.
【0034】 <偏差信号Sdのレベルが負の動作> また、圧力検出信号Spsが圧力設定信号Sprより大きいときには、偏差アンプ 13から出力される偏差信号Sdは負となる。したがって、供給側コンパレータ 17では、クリップ三角波信号Sttとの比較ができないのでオンオフ制御信号S oaはオフレベルである。一方、排出側コンパレータ21では、反転アンプ19か らの反転偏差信号Sd’とクリップ三角波信号Sttとの比較ができることになり 、その反転偏差信号Sd’がクリップ三角波信号Sttの値より大きな値になった ときにオンとなり、その逆になったときにオフとなるオンオフ制御信号Sobを出 力する。このオンオフ制御信号Sobのオンの幅は、反転偏差信号Sd’が大きく なればなるほど広くなる。これにより、流体排出側電磁弁5がオンオフ制御され てタンク7の内部の流体が配管6を介して大気に排出される。この排出は、タン ク7の流体圧力が圧力設定信号Sprと同一になるまで継続される。これにより、 タンク7の内部の流体の圧力が一定の値に調整されることになる。<Operation of Negative Level of Deviation Signal Sd> Further, when the pressure detection signal Sps is larger than the pressure setting signal Spr, the deviation signal Sd output from the deviation amplifier 13 becomes negative. Therefore, the supply side comparator 17 cannot compare with the clip triangular wave signal Stt, and therefore the on / off control signal Soa is at the off level. On the other hand, the discharge side comparator 21 can compare the inverted deviation signal Sd ′ from the inverting amplifier 19 with the clipped triangular wave signal Stt, and the inverted deviation signal Sd ′ becomes a value larger than the value of the clipped triangular wave signal Stt. It outputs an on / off control signal Sob which is turned on when it is turned on and turned off when it is turned off. The ON width of the ON / OFF control signal Sob becomes wider as the inversion deviation signal Sd 'becomes larger. As a result, the fluid discharge side solenoid valve 5 is on / off controlled, and the fluid inside the tank 7 is discharged to the atmosphere via the pipe 6. This discharge is continued until the fluid pressure in the tank 7 becomes the same as the pressure setting signal Spr. As a result, the pressure of the fluid inside the tank 7 is adjusted to a constant value.
【0035】 このように本実施例では、クリップ三角波信号Sttの頂部が欠けているため、 反転偏差信号Sd’が零レベルから変化すると、直ちに比較動作がされることに なり、流体排出側電磁弁5の応答遅れを補償することができる。As described above, in this embodiment, since the top of the clipped triangular wave signal Stt is missing, when the inverted deviation signal Sd ′ changes from the zero level, the comparison operation is immediately performed, and the fluid discharge side solenoid valve is operated. The response delay of 5 can be compensated.
【0036】 <偏差信号Sdのレベルが正の動作> さらに、圧力検出信号Spsが圧力設定信号Sprより小さいときには、偏差アン プ13から出力される偏差信号Sdは正となる。したがって、排出側コンパレー タ21では、反転アンプ19からの反転偏差信号Sd’が負となってクリップ三 角波信号Sttとの比較ができないのでオンオフ制御信号Sobはオフレベルである 。一方、供給側コンパレータ17では、クリップ三角波信号Sttとの比較ができ ることになり、その偏差信号Sdがクリップ三角波信号Sttの値より大きな値に なったときにオンとなり、その逆になったときにオフとなるオンオフ制御信号S oaを出力する。このオンオフ制御信号Soaのオンの幅は、偏差信号Sdが大きく なればなるほど広くなる。これにより、流体供給側電磁弁3がオンオフ制御され て流体供給源Wから配管4を介してタンク7に流体が供給される。この供給は、 タンク7の流体圧力が圧力設定信号Sprと同一になるまで継続される。これによ り、タンク7の内部の流体の圧力が一定の値に調整されることになる。このよう に本実施例では、クリップ三角波信号Sttの頂部が欠けているため、偏差信号S dが零レベルから変化すると、直ちに比較動作がされることになり、流体供給側 電磁弁3の応答遅れを補償することができる。<Operation of Positive Level of Deviation Signal Sd> Further, when the pressure detection signal Sps is smaller than the pressure setting signal Spr, the deviation signal Sd output from the deviation amp 13 becomes positive. Therefore, in the discharge side comparator 21, the inverted deviation signal Sd 'from the inverting amplifier 19 becomes negative and cannot be compared with the clipped triangular wave signal Stt, so the on / off control signal Sob is at the off level. On the other hand, the supply-side comparator 17 can compare with the clipped triangular wave signal Stt, and is turned on when the deviation signal Sd becomes larger than the value of the clipped triangular wave signal Stt, and vice versa. An on-off control signal S oa that turns off is output. The ON width of the ON / OFF control signal Soa becomes wider as the deviation signal Sd becomes larger. As a result, the fluid supply side solenoid valve 3 is on / off controlled, and the fluid is supplied from the fluid supply source W to the tank 7 via the pipe 4. This supply is continued until the fluid pressure in the tank 7 becomes the same as the pressure setting signal Spr. As a result, the pressure of the fluid inside the tank 7 is adjusted to a constant value. In this way, in this embodiment, since the top of the clipped triangular wave signal Stt is missing, when the deviation signal S d changes from the zero level, the comparison operation is immediately performed, and the response delay of the fluid supply side solenoid valve 3 is delayed. Can be compensated.
【0037】 なお、上記圧力比例制御装置1により流体供給側電磁弁3及び流体排出側電磁 弁5をオンオフ制御し、タンク7内の圧力が一定の値(圧力設定信号Spr)に達 すると、図4の状態になって定常状態になる。When the pressure proportional control device 1 controls the fluid supply side solenoid valve 3 and the fluid discharge side solenoid valve 5 to turn on and off, and the pressure in the tank 7 reaches a constant value (pressure setting signal Spr), It becomes the state of 4 and becomes the steady state.
【0038】 本実施例は、上述したように動作してタンク7内の流体圧力を調整するので、 定常状態では各電磁弁3,5が動作せず、電磁弁3,5の寿命が延び、定常時に 電磁弁3,5に電流を流さないから消費電力を少なくでき、かつ定常時に電磁弁 3,5から作動音が発生しない。In this embodiment, since the fluid pressure in the tank 7 is adjusted by operating as described above, the solenoid valves 3 and 5 do not operate in a steady state, and the life of the solenoid valves 3 and 5 is extended. Since power is not supplied to the solenoid valves 3 and 5 in the steady state, power consumption can be reduced, and no operation noise is generated from the solenoid valves 3 and 5 in the steady state.
【0039】 また、本考案の実施例では、偏差信号Sdと、その反転偏差信号Sd’を用い てクリップ三角波信号Sttとの比較をするようにしたが、要するにクリップ三角 波信号Sttを使用し偏差信号Sd等との比較をすることによりPWM制御信号を 得るようしたものであれば全て本考案の範囲にはいるものである。Further, in the embodiment of the present invention, the deviation signal Sd and the inverted deviation signal Sd ′ thereof are used to compare with the clipping triangular wave signal Stt, but in short, the deviation using the clipping triangular wave signal Stt is used. Any device that obtains a PWM control signal by comparing with the signal Sd or the like falls within the scope of the present invention.
【0040】[0040]
以上説明したように本考案によれば、クリップ三角波信号を使用し、定常状態 では被制御部を動作させず、かつ非定常状態となったときには直ちにPWM制御 信号を形成して被制御部を動作させるようにしたので、被制御部の寿命が延び、 かつ電流を流さないから消費電力を少なくでき、しかも被制御部から騒音が発生 せず、かつ制御の応答が早くなるという効果がある。 As described above, according to the present invention, the controlled triangular wave signal is used, the controlled part is not operated in the steady state, and the PWM controlled signal is immediately generated to operate the controlled part in the unsteady state. By doing so, there is an effect that the life of the controlled part is extended, the power consumption is reduced because no current flows, the noise is not generated from the controlled part, and the control response is quick.
【図1】本考案一実施例の圧力比例制御装置の実施例を
示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a pressure proportional controller according to an embodiment of the present invention.
【図2】本考案一実施例で用いる波形クリップ整形回路
の具体的構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of a waveform clip shaping circuit used in an embodiment of the present invention.
【図3】本考案一実施例で使用する波形クリップ整形回
路の動作を説明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the waveform clip shaping circuit used in the embodiment of the present invention.
【図4】本考案一実施例の動作を説明するための波形図
である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
【図5】従来のPWM波形を得るための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining a conventional PWM waveform.
【図6】従来の圧力比例制御装置の系統図である。FIG. 6 is a system diagram of a conventional pressure proportional controller.
【図7】従来の圧力比例制御装置の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view of a conventional pressure proportional control device.
1 圧力比例制御装置 3 流体供給側電磁弁 5 流体排出側電磁弁 7 タンク 9 圧力センサ 11 センサアンプ 13 偏差アンプ 15 ボルテージフォロワー 17 供給側コンパレータ 19 反転アンプ 21 排出側コンパレータ 23 三角波発生器 25 波形クリップ整形回路 1 Pressure proportional control device 3 Fluid supply side solenoid valve 5 Fluid discharge side solenoid valve 7 Tank 9 Pressure sensor 11 Sensor amplifier 13 Deviation amplifier 15 Voltage follower 17 Supply side comparator 19 Inversion amplifier 21 Discharge side comparator 23 Triangular wave generator 25 Waveform clip shaping circuit
Claims (1)
に、所定の設定信号に一致するように被制御部を駆動制
御して該物理量を調整する圧力比例制御装置において、 前記センサからの検出信号と前記設定信号との偏差信号
を得る偏差手段と、 発生した基準三角波の頂点の一部をクリップしてクリッ
プ三角波信号を得る基準信号発生手段と、 前記基準信号発生手段からのクリップ三角波信号と前記
偏差信号とを比較してPWM制御信号を形成して前記被
制御部に供給する比較手段とを備えたことを特徴とする
圧力比例制御装置。1. A pressure proportional control device for driving and controlling a controlled part so as to match a predetermined setting signal based on a signal from a sensor for detecting a physical quantity, and detecting the sensor. Deviation means for obtaining a deviation signal between the signal and the setting signal, reference signal generating means for obtaining a clipped triangular wave signal by clipping a part of the apex of the generated reference triangular wave, and a clipped triangular wave signal from the reference signal generating means A pressure proportional control device, comprising: a comparison unit that compares the deviation signal to generate a PWM control signal and supplies the PWM control signal to the controlled unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4690992U JPH0611001U (en) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Pressure proportional controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4690992U JPH0611001U (en) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Pressure proportional controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0611001U true JPH0611001U (en) | 1994-02-10 |
Family
ID=12760489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4690992U Pending JPH0611001U (en) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Pressure proportional controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0611001U (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57201709A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure controller |
JPS6055402A (en) * | 1983-08-13 | 1985-03-30 | ダンフオス・エー・エス | Electrohydraulic operator for regulation valve continuously movable for adjustment |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4690992U patent/JPH0611001U/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57201709A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure controller |
JPS6055402A (en) * | 1983-08-13 | 1985-03-30 | ダンフオス・エー・エス | Electrohydraulic operator for regulation valve continuously movable for adjustment |
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