JPH09126351A - 多コイル式サーボ弁の制御装置 - Google Patents
多コイル式サーボ弁の制御装置Info
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- JPH09126351A JPH09126351A JP30831395A JP30831395A JPH09126351A JP H09126351 A JPH09126351 A JP H09126351A JP 30831395 A JP30831395 A JP 30831395A JP 30831395 A JP30831395 A JP 30831395A JP H09126351 A JPH09126351 A JP H09126351A
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- Japan
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- redundant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冗長系制御システムによって多コイル式サー
ボ弁を駆動する場合、冗長系不均衡を円滑に補正し、シ
ステムの信頼性を向上させ、かつ、保守メンテナンスを
容易にすることにある。 【解決手段】 制御操作量をＰＩコントローラを有する
演算用コントローラによって演算し、前記操作量に応じ
てサーボコイルに操作電流を供給する多コイル式サーボ
弁の制御装置において、冗長構成とした前記演算用コン
トローラａ〜ｃ及び操作端のサーボコイル２２と、各冗
長系の前記演算用コントローラにそれぞれ独立して設け
た中央値選択手段１０と、前記各ＰＩコントローラ６の
出力値を各冗長系の前記中央値選択手段に入力する伝送
ネットワーク２１とからなり、前記中央値選択手段の出
力値と自系の前記各ＰＩコントローラの出力値から求め
た冗長系不平衡値を冗長系不平衡の補正値とすることを
特徴とする。
ボ弁を駆動する場合、冗長系不均衡を円滑に補正し、シ
ステムの信頼性を向上させ、かつ、保守メンテナンスを
容易にすることにある。 【解決手段】 制御操作量をＰＩコントローラを有する
演算用コントローラによって演算し、前記操作量に応じ
てサーボコイルに操作電流を供給する多コイル式サーボ
弁の制御装置において、冗長構成とした前記演算用コン
トローラａ〜ｃ及び操作端のサーボコイル２２と、各冗
長系の前記演算用コントローラにそれぞれ独立して設け
た中央値選択手段１０と、前記各ＰＩコントローラ６の
出力値を各冗長系の前記中央値選択手段に入力する伝送
ネットワーク２１とからなり、前記中央値選択手段の出
力値と自系の前記各ＰＩコントローラの出力値から求め
た冗長系不平衡値を冗長系不平衡の補正値とすることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多コイル式サーボ
弁の制御装置に係わり、発電設備等で利用される冗長構
成による多コイル式サーボ弁の制御装置に関する。
弁の制御装置に係わり、発電設備等で利用される冗長構
成による多コイル式サーボ弁の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の多コイル式サーボ弁の制御装置
は、特開昭６３−１０８４０３の第１図に示されるよう
に、システムの信頼性を向上させるため、演算用コント
ローラを冗長構成とし、冗長系コントローラにまたがる
ように信号選択装置を設置し、冗長系コントローラから
出力されるそれぞれの操作量を中央値又は平均値等によ
って信号選択したのち、操作端に送る方法が取られてい
る。また、各冗長系のコントローラ内の演算について、
積分要素を持つものは、回路誤差の重畳による冗長系不
平衡を補正するため、互いに他系中の対応する信号を常
に監視し、偏差がある一定以上になると、多数決理論に
より真の値とみなされる中央値または中央値にバイアス
を付加した値に上書きし、冗長系不平衡を補正する等の
方法が取られている。
は、特開昭６３−１０８４０３の第１図に示されるよう
に、システムの信頼性を向上させるため、演算用コント
ローラを冗長構成とし、冗長系コントローラにまたがる
ように信号選択装置を設置し、冗長系コントローラから
出力されるそれぞれの操作量を中央値又は平均値等によ
って信号選択したのち、操作端に送る方法が取られてい
る。また、各冗長系のコントローラ内の演算について、
積分要素を持つものは、回路誤差の重畳による冗長系不
平衡を補正するため、互いに他系中の対応する信号を常
に監視し、偏差がある一定以上になると、多数決理論に
より真の値とみなされる中央値または中央値にバイアス
を付加した値に上書きし、冗長系不平衡を補正する等の
方法が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置では、下記のような欠点がある。 （１）信頼性を向上させるため、複数設置させた冗長系
システムであるが、中央値又は平均値等の信号選択回路
部分が共通部分となるため、この共通部分のダウンによ
りシステム全体が機能しなくなることから、システム信
頼性がこの共通部分の信頼性に大きく依存し、信頼性の
劣化が免れなかった。 （２）保守・メンテナンス時、システム各系は独立では
なく、共通部分を持つため、人手による保守時等、共通
部分を考慮した作業が必要となることから、特に独立系
よりも人為的ミスの発生する要因が大きかった。本来、
ヒューマンエラーは、独立した個々の保守の方が共通部
分を考慮した作業による保守よりも少ないと、云われて
いる。 （３）各冗長系の相互診断により、自系の積分出口が設
定された値以上に逸脱した時、積分要素ゲインの出口を
中央値に上書きするため、上書き時、積分出口が自系の
逸脱した値から中央値へ突変（本来、中央値に徐々に近
づくのが理想である。）することとなった。
置では、下記のような欠点がある。 （１）信頼性を向上させるため、複数設置させた冗長系
システムであるが、中央値又は平均値等の信号選択回路
部分が共通部分となるため、この共通部分のダウンによ
りシステム全体が機能しなくなることから、システム信
頼性がこの共通部分の信頼性に大きく依存し、信頼性の
劣化が免れなかった。 （２）保守・メンテナンス時、システム各系は独立では
なく、共通部分を持つため、人手による保守時等、共通
部分を考慮した作業が必要となることから、特に独立系
よりも人為的ミスの発生する要因が大きかった。本来、
ヒューマンエラーは、独立した個々の保守の方が共通部
分を考慮した作業による保守よりも少ないと、云われて
いる。 （３）各冗長系の相互診断により、自系の積分出口が設
定された値以上に逸脱した時、積分要素ゲインの出口を
中央値に上書きするため、上書き時、積分出口が自系の
逸脱した値から中央値へ突変（本来、中央値に徐々に近
づくのが理想である。）することとなった。
【０００４】本発明の課題は、冗長系制御システムによ
って多コイル式サーボ弁を駆動する場合、冗長系不均衡
を円滑に補正し、システムの信頼性を向上させ、かつ、
保守メンテナンスを容易にするに好適な多コイル式サー
ボ弁の制御装置を提供することにある。
って多コイル式サーボ弁を駆動する場合、冗長系不均衡
を円滑に補正し、システムの信頼性を向上させ、かつ、
保守メンテナンスを容易にするに好適な多コイル式サー
ボ弁の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、演算用コン
トローラ及び操作端のサーボコイルを複数設置して冗長
構成とすると共に、各冗長系の演算用コントローラにそ
れぞれ独立して中央値選択手段を設け、各ＰＩコントロ
ーラの出力値を伝送ネットワークを介して各冗長系の前
記中央値選択手段に入力し、冗長系不平衡値を求めて冗
長系の不平衡を補正することによって、解決できる。こ
こで、冗長系不平衡値は、中央値選択手段が各ＰＩコン
トローラの出力値から選択した中央値と自系のＰＩコン
トローラの出力値との偏差値であり、また、各ＰＩコン
トローラに入力する指令値は、圧力指令と冗長系不平衡
値の偏差値である。
トローラ及び操作端のサーボコイルを複数設置して冗長
構成とすると共に、各冗長系の演算用コントローラにそ
れぞれ独立して中央値選択手段を設け、各ＰＩコントロ
ーラの出力値を伝送ネットワークを介して各冗長系の前
記中央値選択手段に入力し、冗長系不平衡値を求めて冗
長系の不平衡を補正することによって、解決できる。こ
こで、冗長系不平衡値は、中央値選択手段が各ＰＩコン
トローラの出力値から選択した中央値と自系のＰＩコン
トローラの出力値との偏差値であり、また、各ＰＩコン
トローラに入力する指令値は、圧力指令と冗長系不平衡
値の偏差値である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を用いて
説明する。図２は、本発明の適応対象の一例として、一
軸型ガスタービンコンバインドサイクル発電システムを
示す。ガスタービン１１は、燃料流量調節弁１６による
燃料流量と、入り口案内翼１７による圧縮空気流量の関
係により出力が特定される。このガスタービンコンバイ
ンドサイクルでは、このガスタービン１１の廃熱を利用
し、廃熱回収ボイラ１４により蒸気を発生させ、その蒸
気は蒸気タービン１２へ送られ、その蒸気流量は蒸気流
量加減弁１８により調整される。図２のように、ガスタ
ービン１１、蒸気タービン１２及び発電機１３は、同一
軸に接続されており、ガスタービン１１と蒸気タービン
１２による発生トルクにより、同軸に設置された発電機
１３を回転し、発電する。このような構成の時、制御装
置１５として主として操作するのは、燃料流量加減弁１
６、入り口案内翼１７、蒸気流量加減弁１８となる。
説明する。図２は、本発明の適応対象の一例として、一
軸型ガスタービンコンバインドサイクル発電システムを
示す。ガスタービン１１は、燃料流量調節弁１６による
燃料流量と、入り口案内翼１７による圧縮空気流量の関
係により出力が特定される。このガスタービンコンバイ
ンドサイクルでは、このガスタービン１１の廃熱を利用
し、廃熱回収ボイラ１４により蒸気を発生させ、その蒸
気は蒸気タービン１２へ送られ、その蒸気流量は蒸気流
量加減弁１８により調整される。図２のように、ガスタ
ービン１１、蒸気タービン１２及び発電機１３は、同一
軸に接続されており、ガスタービン１１と蒸気タービン
１２による発生トルクにより、同軸に設置された発電機
１３を回転し、発電する。このような構成の時、制御装
置１５として主として操作するのは、燃料流量加減弁１
６、入り口案内翼１７、蒸気流量加減弁１８となる。
【０００７】これらの弁（バルブ）は、軸システムとし
ての調速負荷制御など、制御の性質上、開度に対しての
正確さ及び速応性が要求されるため、図３に示す油圧サ
ーボとシリンダからなる油圧調整弁（多コイル式サーボ
弁）とその開度を測定する差動トランスとの組み合わせ
により構成される。図３に示す油圧調整弁では、シリン
ダ２０の内筒が燃料流量加減弁１６、入り口案内翼１
７、蒸気流量加減弁１８に直結され、バルブ開度を操作
する。図３に応じて、シリンダ２０をＡに示す方向へ操
作する時の動作を説明する。同一鉄心２３に巻かれた３
コイル２２に制御電流が流れると、トルクモータ１９
は、３コイル２２の合成起磁力に応じて鉄心２３を回転
する。鉄心２３には給油管２４が取り付けられており、
トルクモータのトルクのかかる方向により、給油管２４
の油の流れる方向が制御される。今３コイル２２の電流
によりトルクがＡ’にかかったとすると、給油管２４内
の油はａに示す方向に流れる。そして、シリンダ２０へ
ａの矢印が示すように油が供給され、シリンダ２０内の
ピストンが油圧によりＡ方向へ動作する。この時、シリ
ンダ内ピストンには図３に示すように差動トランス（開
度計）３が取り付けられているため、シリンダ２０の位
置すなわちバルブ開度が測定される。ここで、同一鉄心
２３にコイル２２が３本巻かれているのは、バルブの巻
き線の断線に対する信頼性を向上させるためである。３
本のコイル２２は同一鉄心２３に巻かれているため、電
気的には３本の巻き線に流れる電流の合計値が意味を持
つことになる。また、コイル２２の一部が断線しても、
残りのコイル２２により起磁力を発生させることができ
るため、運転を継続させることができ、操作端としての
油圧調整弁の信頼性が向上する。また、油圧調整弁のバ
ルブ開度は給油された油量により決定する事から、バル
ブ全体は、積分要素を持った性質となる。そして、制御
系のサーボループでは、コイル２２から差動トランス３
の開度までを閉ループとした制御系を組むことにより、
バルブそのものの積分要素と併せて、バルブ開度を開度
指令値に誤差なく一致させる制御を行うことができる。
ての調速負荷制御など、制御の性質上、開度に対しての
正確さ及び速応性が要求されるため、図３に示す油圧サ
ーボとシリンダからなる油圧調整弁（多コイル式サーボ
弁）とその開度を測定する差動トランスとの組み合わせ
により構成される。図３に示す油圧調整弁では、シリン
ダ２０の内筒が燃料流量加減弁１６、入り口案内翼１
７、蒸気流量加減弁１８に直結され、バルブ開度を操作
する。図３に応じて、シリンダ２０をＡに示す方向へ操
作する時の動作を説明する。同一鉄心２３に巻かれた３
コイル２２に制御電流が流れると、トルクモータ１９
は、３コイル２２の合成起磁力に応じて鉄心２３を回転
する。鉄心２３には給油管２４が取り付けられており、
トルクモータのトルクのかかる方向により、給油管２４
の油の流れる方向が制御される。今３コイル２２の電流
によりトルクがＡ’にかかったとすると、給油管２４内
の油はａに示す方向に流れる。そして、シリンダ２０へ
ａの矢印が示すように油が供給され、シリンダ２０内の
ピストンが油圧によりＡ方向へ動作する。この時、シリ
ンダ内ピストンには図３に示すように差動トランス（開
度計）３が取り付けられているため、シリンダ２０の位
置すなわちバルブ開度が測定される。ここで、同一鉄心
２３にコイル２２が３本巻かれているのは、バルブの巻
き線の断線に対する信頼性を向上させるためである。３
本のコイル２２は同一鉄心２３に巻かれているため、電
気的には３本の巻き線に流れる電流の合計値が意味を持
つことになる。また、コイル２２の一部が断線しても、
残りのコイル２２により起磁力を発生させることができ
るため、運転を継続させることができ、操作端としての
油圧調整弁の信頼性が向上する。また、油圧調整弁のバ
ルブ開度は給油された油量により決定する事から、バル
ブ全体は、積分要素を持った性質となる。そして、制御
系のサーボループでは、コイル２２から差動トランス３
の開度までを閉ループとした制御系を組むことにより、
バルブそのものの積分要素と併せて、バルブ開度を開度
指令値に誤差なく一致させる制御を行うことができる。
【０００８】図１は、本発明の一実施形態を示す多コイ
ル式サーボ弁の制御装置の構成例である。ここでは、３
コイル式サーボ弁の制御装置（３重の冗長システム）に
ついて示す。図１において、１は油圧調整弁（多コイル
式サーボ弁）の操作端、２はサーボアンプ、３は開度計
（差動トランス）、４は圧力計、５はＰＩコントロー
ラ、６は開度指令、６’は中央値選択された真の開度指
令、７は圧力指令、７’は補正された圧力指令値、８は
開度偏差、９は圧力偏差、１０は中央値選択回路、２１
は伝送ネットワーク、ａ〜ｃは演算用コントローラ、
ａ’〜ｃ’は高速演算部分、（Ａ）〜（Ｃ）は伝送ネッ
トワーク２１を通して各演算用コントローラａ〜ｃへ取
り込まれた開度指令、ｅは冗長系不平衡値を示す。ここ
で、先に示した３コイル２２への制御電流は、各系独立
したアンプ２により供給される。また、アンプ２への指
令値は、開度指令６と差動トランス（開度計）３との開
度偏差８により与えられる。先に述べたように、操作端
１である油圧調整弁は、全体として積分の特性を持って
いるため、開度偏差８が０つまり定常偏差がなくなるま
で、開度が調整される。また、操作端１の圧力変動に対
する制御応答性に関して、即応性が要求される場合、高
速演算部分ａ’〜ｃ’に示されるように、アナログハー
ドウェアによる構成または高速演算の可能なデジタルコ
ントローラ構成とすることが要求される。
ル式サーボ弁の制御装置の構成例である。ここでは、３
コイル式サーボ弁の制御装置（３重の冗長システム）に
ついて示す。図１において、１は油圧調整弁（多コイル
式サーボ弁）の操作端、２はサーボアンプ、３は開度計
（差動トランス）、４は圧力計、５はＰＩコントロー
ラ、６は開度指令、６’は中央値選択された真の開度指
令、７は圧力指令、７’は補正された圧力指令値、８は
開度偏差、９は圧力偏差、１０は中央値選択回路、２１
は伝送ネットワーク、ａ〜ｃは演算用コントローラ、
ａ’〜ｃ’は高速演算部分、（Ａ）〜（Ｃ）は伝送ネッ
トワーク２１を通して各演算用コントローラａ〜ｃへ取
り込まれた開度指令、ｅは冗長系不平衡値を示す。ここ
で、先に示した３コイル２２への制御電流は、各系独立
したアンプ２により供給される。また、アンプ２への指
令値は、開度指令６と差動トランス（開度計）３との開
度偏差８により与えられる。先に述べたように、操作端
１である油圧調整弁は、全体として積分の特性を持って
いるため、開度偏差８が０つまり定常偏差がなくなるま
で、開度が調整される。また、操作端１の圧力変動に対
する制御応答性に関して、即応性が要求される場合、高
速演算部分ａ’〜ｃ’に示されるように、アナログハー
ドウェアによる構成または高速演算の可能なデジタルコ
ントローラ構成とすることが要求される。
【０００９】次に、本実施形態の動作を説明する。開度
指令値６は、演算用コントローラａ〜ｃ内にて圧力指令
値７と冗長系不平衡値ｅから演算された圧力指令値７’
と圧力計４による実圧との偏差９に、ＰＩコントローラ
５によるゲインを与え、得られる。冗長系不平衡値ｅ
は、自系の演算用コントローラと他系の演算用コントロ
ーラの開度指令値６をそれぞれ中央値選択回路１０の
（Ａ）〜（Ｃ）に伝送ネットワーク２１を通して入力
し、中央値選択回路１０から出力される真の開度指令
６’と自系の開度指令値６との偏差信号として求める。
真の開度指令６’は、中央値選択回路１０の（Ａ）〜
（Ｃ）に入力された自系及び他系の開度指令値６の中央
値を選択した開度指令値である。いま、各系が誤差無
く、正常に制御を行っているときは、各系の値は全て釣
り合い、各系のアンプ２から３コイル２２に供給される
各制御電流値も同様に流れる。しかし、開度計３のバブ
ル開度、また圧力計４の圧力測定値等に計測誤差が発生
した場合には、冗長系に不平衡が発生する。例えば、演
算用コントローラａ系に不平衡が発生した場合、ａ系の
開度指令値６は、自系ａの中央値選択回路１０の（Ａ）
に入力されると同時に、伝送ネットワーク２１を通して
他系ｂ系、ｃ系の各中央値選択回路１０の（Ａ）に入力
され、また同時に、自系ａの中央値選択回路１０の
（Ｂ）、（Ｃ）には他系ｂ系、ｃ系の開度指令値６が伝
送ネットワーク２１を通して入力される。自系ａの中央
値選択回路１０は、他系ｂ系、ｃ系の中央値選択回路１
０とは独立して真の開度指令６’を選択し、自系ａの開
度指令値６と真の開度指令６’との偏差から冗長系不平
衡値ｅを得、圧力指令値７と冗長系不平衡値ｅとの偏差
を演算用コントローラａ系の圧力指令値７’とする。そ
して、この圧力指令値７’と圧力計４による実圧との偏
差９がＰＩコントローラ５に入力される。この場合、つ
まり、ＰＩコントローラ５の積分要素により、偏差９に
不平衡が重畳し、系ａの開度指令値６を飽和してしまう
不平衡値であっても、ａ系の中央値選択回路１０は、各
系の対応する開度指令値６を互いに比較し、自系ａの相
互診断を行い、自系ａの開度指令値６が逸脱したと判断
したときには、３重系の中央値を真の開度指令６’とし
て選択して上書きし、この上書きした中央値をベースに
系ａの開度指令値６との偏差を冗長系不平衡値ｅとして
求め、この値ｅを元に系ａのＰＩコントローラ出口の値
が飽和しないように、その入り口である圧力指令値７を
補正する。演算用コントローラｂ系、ｃ系に不平衡が発
生した場合も同様である。このため、本実施形態では、
独立して冗長系の不平衡を円滑に補正し、先行的に冗長
系の不平衡を防止することになり、自系のＰＩコントロ
ーラ出口の値が逸脱した値から中央値に突変することを
防ぐことができる。
指令値６は、演算用コントローラａ〜ｃ内にて圧力指令
値７と冗長系不平衡値ｅから演算された圧力指令値７’
と圧力計４による実圧との偏差９に、ＰＩコントローラ
５によるゲインを与え、得られる。冗長系不平衡値ｅ
は、自系の演算用コントローラと他系の演算用コントロ
ーラの開度指令値６をそれぞれ中央値選択回路１０の
（Ａ）〜（Ｃ）に伝送ネットワーク２１を通して入力
し、中央値選択回路１０から出力される真の開度指令
６’と自系の開度指令値６との偏差信号として求める。
真の開度指令６’は、中央値選択回路１０の（Ａ）〜
（Ｃ）に入力された自系及び他系の開度指令値６の中央
値を選択した開度指令値である。いま、各系が誤差無
く、正常に制御を行っているときは、各系の値は全て釣
り合い、各系のアンプ２から３コイル２２に供給される
各制御電流値も同様に流れる。しかし、開度計３のバブ
ル開度、また圧力計４の圧力測定値等に計測誤差が発生
した場合には、冗長系に不平衡が発生する。例えば、演
算用コントローラａ系に不平衡が発生した場合、ａ系の
開度指令値６は、自系ａの中央値選択回路１０の（Ａ）
に入力されると同時に、伝送ネットワーク２１を通して
他系ｂ系、ｃ系の各中央値選択回路１０の（Ａ）に入力
され、また同時に、自系ａの中央値選択回路１０の
（Ｂ）、（Ｃ）には他系ｂ系、ｃ系の開度指令値６が伝
送ネットワーク２１を通して入力される。自系ａの中央
値選択回路１０は、他系ｂ系、ｃ系の中央値選択回路１
０とは独立して真の開度指令６’を選択し、自系ａの開
度指令値６と真の開度指令６’との偏差から冗長系不平
衡値ｅを得、圧力指令値７と冗長系不平衡値ｅとの偏差
を演算用コントローラａ系の圧力指令値７’とする。そ
して、この圧力指令値７’と圧力計４による実圧との偏
差９がＰＩコントローラ５に入力される。この場合、つ
まり、ＰＩコントローラ５の積分要素により、偏差９に
不平衡が重畳し、系ａの開度指令値６を飽和してしまう
不平衡値であっても、ａ系の中央値選択回路１０は、各
系の対応する開度指令値６を互いに比較し、自系ａの相
互診断を行い、自系ａの開度指令値６が逸脱したと判断
したときには、３重系の中央値を真の開度指令６’とし
て選択して上書きし、この上書きした中央値をベースに
系ａの開度指令値６との偏差を冗長系不平衡値ｅとして
求め、この値ｅを元に系ａのＰＩコントローラ出口の値
が飽和しないように、その入り口である圧力指令値７を
補正する。演算用コントローラｂ系、ｃ系に不平衡が発
生した場合も同様である。このため、本実施形態では、
独立して冗長系の不平衡を円滑に補正し、先行的に冗長
系の不平衡を防止することになり、自系のＰＩコントロ
ーラ出口の値が逸脱した値から中央値に突変することを
防ぐことができる。
【００１０】ここで、因に、冗長系が飽和した場合、本
来油圧調整弁の開度確定後は、制御電流が０になる筈で
あるが、冗長系の不平衡が発生し、冗長系が飽和してし
まったことにより、常にバイアス電流が流れることとな
り、制御性が劣化する。制御性の劣化とは、具体的に
は、飽和した系の制御電流を開度指令値と実開度には無
関係に飽和電流としてながし続けるため、バルブ動作の
応答性が悪くなり、また、定常電流の流れている巻き線
が断線した場合、定常飽和電流が突然途絶えるため、バ
ルブ開度が一時的に突変してしまう原因となることを云
う。この時、従来の装置では、開度指令値６に関して各
系にまたがる中央値選択回路等の信号選択回路を設ける
ことにより、各系の不平衡を補正することができるが、
各系に対する共通部分が生じてしまい、システム信頼性
の劣化、また、人為的ミスの介在する要因が増大してし
まう。
来油圧調整弁の開度確定後は、制御電流が０になる筈で
あるが、冗長系の不平衡が発生し、冗長系が飽和してし
まったことにより、常にバイアス電流が流れることとな
り、制御性が劣化する。制御性の劣化とは、具体的に
は、飽和した系の制御電流を開度指令値と実開度には無
関係に飽和電流としてながし続けるため、バルブ動作の
応答性が悪くなり、また、定常電流の流れている巻き線
が断線した場合、定常飽和電流が突然途絶えるため、バ
ルブ開度が一時的に突変してしまう原因となることを云
う。この時、従来の装置では、開度指令値６に関して各
系にまたがる中央値選択回路等の信号選択回路を設ける
ことにより、各系の不平衡を補正することができるが、
各系に対する共通部分が生じてしまい、システム信頼性
の劣化、また、人為的ミスの介在する要因が増大してし
まう。
【００１１】一方、本実施形態は、上記したように、各
系に中央値選択回路を設けて冗長系コントローラをハー
ドウェア的に完全に独立状態にすると共に、各系の開度
指令値を伝送ネットワークを通して伝送し、中央値をベ
ースに開度指令値との偏差を冗長系不平衡値として求め
ることによって、冗長系の不平衡を円滑に補正し、先行
的に冗長系の不平衡を防止し、自系のＰＩコントローラ
出口の値が逸脱した値から中央値に突変することを防ぐ
ことができる。また、各系は完全に独立して設け、機能
させるため、保守メンテナンス時、例えばａ系のみ完全
に電源を断した後、メンテナンスを行う等、人為的ミス
の介在する要因を減少させることができる。また、冗長
系間に共通部分を持たないため、システムの信頼性が共
通部分の信頼性に大きく依存することがなく、全体とし
てシステム信頼性が向上する。
系に中央値選択回路を設けて冗長系コントローラをハー
ドウェア的に完全に独立状態にすると共に、各系の開度
指令値を伝送ネットワークを通して伝送し、中央値をベ
ースに開度指令値との偏差を冗長系不平衡値として求め
ることによって、冗長系の不平衡を円滑に補正し、先行
的に冗長系の不平衡を防止し、自系のＰＩコントローラ
出口の値が逸脱した値から中央値に突変することを防ぐ
ことができる。また、各系は完全に独立して設け、機能
させるため、保守メンテナンス時、例えばａ系のみ完全
に電源を断した後、メンテナンスを行う等、人為的ミス
の介在する要因を減少させることができる。また、冗長
系間に共通部分を持たないため、システムの信頼性が共
通部分の信頼性に大きく依存することがなく、全体とし
てシステム信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多重冗長系で構成された多コイル式サーボ弁の制御装置
において、各冗長系をハードウェア的に独立状態にした
まま、冗長系間の回路誤差等による不平衡を円滑に補正
すことができ、また、システムの信頼性を向上し、か
つ、システムの保守メンテナンス時の人為的ミスの要因
を減少させることができる。この結果、不平衡補正によ
る制御性の向上が見込まれる。
多重冗長系で構成された多コイル式サーボ弁の制御装置
において、各冗長系をハードウェア的に独立状態にした
まま、冗長系間の回路誤差等による不平衡を円滑に補正
すことができ、また、システムの信頼性を向上し、か
つ、システムの保守メンテナンス時の人為的ミスの要因
を減少させることができる。この結果、不平衡補正によ
る制御性の向上が見込まれる。
【図１】本発明の一実施形態を示す多コイル式サーボ弁
の制御装置の構成例
の制御装置の構成例
【図２】本発明の適応対象の一例
【図３】本発明における多コイル式サーボ弁の構成概略
図
図
１ 油圧調整弁（多コイル式サーボ弁）の操作端 ２ サーボアンプ ３ 開度計 ４ 圧力計 ５ ＰＩコントローラ １０ 中央値選択回路 １５ 制御装置 １６ 燃料流量調節弁 １８ 蒸気流量加減弁 １９ トルクモータ ２０ シリンダ ２１ 伝送ネットワーク ２２ ３コイル ２３ 鉄心 ２４ 給油管 ａ〜ｃ 演算用コントローラ ａ’〜ｃ’ 高速演算部分
Claims (5)
- 【請求項１】 制御操作量をＰＩコントローラを有する
演算用コントローラによって演算し、前記操作量に応じ
てサーボコイルに操作電流を供給する多コイル式サーボ
弁の制御装置において、前記演算用コントローラ及び操
作端のサーボコイルを複数設置して冗長構成とすると共
に、各冗長系の演算用コントローラにそれぞれ独立して
中央値選択手段を設け、各ＰＩコントローラの出力値を
伝送ネットワークを介して各冗長系の前記中央値選択手
段に入力し、冗長系不平衡値を求めて冗長系の不平衡を
補正することを特徴とする多コイル式サーボ弁の制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、冗長系不平衡値は、
中央値選択手段が各ＰＩコントローラの出力値から選択
した中央値と自系のＰＩコントローラの出力値との偏差
値であることを特徴とする多コイル式サーボ弁の制御装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、各ＰＩコントローラ
に入力する指令値は、圧力指令と冗長系不平衡値の偏差
値であることを特徴とする多コイル式サーボ弁の制御装
置。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、ＰＩコントローラを高速演算構成とし、ＰＩコント
ローラには圧力指令と冗長系不平衡値の偏差値から実圧
力値を差し引いた圧力指令値を入力し、ＰＩコントロー
ラから出力した弁開度指令値と実弁開度値の偏差値を制
御操作量とすることを特徴とする多コイル式サーボ弁の
制御装置。 - 【請求項５】 制御操作量をＰＩコントローラを有する
演算用コントローラによって演算し、前記操作量に応じ
てサーボコイルに操作電流を供給する多コイル式サーボ
弁の制御装置において、冗長構成とした前記演算用コン
トローラ及び操作端のサーボコイルと、各冗長系の前記
演算用コントローラにそれぞれ独立して設けた中央値選
択手段と、前記各ＰＩコントローラの出力値を各冗長系
の前記中央値選択手段に入力する伝送ネットワークとか
らなり、前記中央値選択手段の出力値と自系の前記各Ｐ
Ｉコントローラの出力値から求めた冗長系不平衡値を冗
長系不平衡の補正値とすることを特徴とする多コイル式
サーボ弁の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30831395A JP3470171B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 多コイル式サーボ弁の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30831395A JP3470171B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 多コイル式サーボ弁の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126351A true JPH09126351A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3470171B2 JP3470171B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=17979553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30831395A Expired - Lifetime JP3470171B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 多コイル式サーボ弁の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3470171B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6508054B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | Control system for servo valve and combined-cycle electric-power generating plant and gas turbine plant |
| JP2007285137A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Hitachi Ltd | サーボ弁制御回路 |
| CN117006309A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-07 | 西安热工研究院有限公司 | 伺服阀冗余伺服控制方法及控制系统 |
-
1995
- 1995-11-01 JP JP30831395A patent/JP3470171B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6508054B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | Control system for servo valve and combined-cycle electric-power generating plant and gas turbine plant |
| US6616121B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-09-09 | Hitachi, Ltd. | Control system for servo valve and control method therefor, and combined-cycle electric-power generating plant and gas turbine plant |
| JP2007285137A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Hitachi Ltd | サーボ弁制御回路 |
| CN117006309A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-07 | 西安热工研究院有限公司 | 伺服阀冗余伺服控制方法及控制系统 |
| CN117006309B (zh) * | 2023-09-27 | 2024-01-19 | 西安热工研究院有限公司 | 伺服阀冗余伺服控制方法及控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3470171B2 (ja) | 2003-11-25 |
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