JPH10103308A - 空気作動弁の開度制御方法とそのシステム - Google Patents
空気作動弁の開度制御方法とそのシステムInfo
- Publication number
- JPH10103308A JPH10103308A JP27309496A JP27309496A JPH10103308A JP H10103308 A JPH10103308 A JP H10103308A JP 27309496 A JP27309496 A JP 27309496A JP 27309496 A JP27309496 A JP 27309496A JP H10103308 A JPH10103308 A JP H10103308A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気作動弁の劣化で作動遅れ時間が大きくな
った場合若しくは異常が発生した場合においても、作動
遅れの補正を円滑に行うとともに速やかな異常発見の出
来る空気作動弁の開度制御方法とそのシステムを提供す
ること。 【解決手段】 空気作動弁の開度要求信号と実開度信号
から、弁動作の遅れ時間を検出する手段２１／８と、前
記検出手段２１／８により検出した空気作動弁の遅れ時
間と正常な遅れ時間を比較し、異常な遅れ時間と判定し
た場合にその異常遅れ時間の正常値からの逸脱の大きさ
を求める手段（補正回路９）と、前記判定手段により求
めた遅れ時間の逸脱の大きさに応じて、それを正常値に
補正する手段１４／１５とを具えてなる開度制御システ
ム。
った場合若しくは異常が発生した場合においても、作動
遅れの補正を円滑に行うとともに速やかな異常発見の出
来る空気作動弁の開度制御方法とそのシステムを提供す
ること。 【解決手段】 空気作動弁の開度要求信号と実開度信号
から、弁動作の遅れ時間を検出する手段２１／８と、前
記検出手段２１／８により検出した空気作動弁の遅れ時
間と正常な遅れ時間を比較し、異常な遅れ時間と判定し
た場合にその異常遅れ時間の正常値からの逸脱の大きさ
を求める手段（補正回路９）と、前記判定手段により求
めた遅れ時間の逸脱の大きさに応じて、それを正常値に
補正する手段１４／１５とを具えてなる開度制御システ
ム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラントの
プロセス制御等に用いられる空気作動弁に適用される空
気作動弁の開度制御方法とそのシステムに関する。
プロセス制御等に用いられる空気作動弁に適用される空
気作動弁の開度制御方法とそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気作動弁の開度制御方式を図４
を用いて説明する。図４において、空気作動弁０１の弁
開度調整は、弁開度目標値０２の電流信号が、Ｉ／Ｐ変
換器（電気／空気変換器）０３で空気信号に変換され、
Ｐ／Ｐ（ポジショナパイロット）０４に送られる。Ｐ／
Ｐ（ポジショナパイロット）０４では、Ｉ／Ｐ変換器０
３からの入力信号と、空気作動弁０１の弁リフトフィー
ドバック信号０６との偏差に応じた空気圧を生み出し、
Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）０５で増幅されて、空気作動
弁０１のダイヤフラム０７に入圧されて空気作動弁０１
の弁開度調整が行われる。
を用いて説明する。図４において、空気作動弁０１の弁
開度調整は、弁開度目標値０２の電流信号が、Ｉ／Ｐ変
換器（電気／空気変換器）０３で空気信号に変換され、
Ｐ／Ｐ（ポジショナパイロット）０４に送られる。Ｐ／
Ｐ（ポジショナパイロット）０４では、Ｉ／Ｐ変換器０
３からの入力信号と、空気作動弁０１の弁リフトフィー
ドバック信号０６との偏差に応じた空気圧を生み出し、
Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）０５で増幅されて、空気作動
弁０１のダイヤフラム０７に入圧されて空気作動弁０１
の弁開度調整が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術に係る制御方式では、デマンド（開度要求信号）と
リフト（実開度信号）の比較をポジショナにて、同一時
間の瞬時値にて行なっていた為、両者の偏差が明らかに
大きくなるまで、リフト値の異常を検知できなかった。
そのため、空気作動弁に異常が発生した場合等では、異
常の発見が遅れ空気作動弁の制御に支障をきたす場合が
あった。本発明はかかる技術的課題に鑑み、空気作動弁
の劣化で作動遅れ時間が大きくなった場合若しくは異常
が発生した場合においても、作動遅れの補正を円滑に行
うとともに速やかな異常発見の出来る空気作動弁の開度
制御方法とそのシステムを提供することを目的とする。
技術に係る制御方式では、デマンド（開度要求信号）と
リフト（実開度信号）の比較をポジショナにて、同一時
間の瞬時値にて行なっていた為、両者の偏差が明らかに
大きくなるまで、リフト値の異常を検知できなかった。
そのため、空気作動弁に異常が発生した場合等では、異
常の発見が遅れ空気作動弁の制御に支障をきたす場合が
あった。本発明はかかる技術的課題に鑑み、空気作動弁
の劣化で作動遅れ時間が大きくなった場合若しくは異常
が発生した場合においても、作動遅れの補正を円滑に行
うとともに速やかな異常発見の出来る空気作動弁の開度
制御方法とそのシステムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、デマンド（開
度要求信号）とリフト（実開度信号）に明らかな偏差が
現われる以前の兆候段階で、空気作動弁若しくは開度制
御部の異常をデマンド（開度要求信号）とリフト（実開
度信号）の遅れ時間から推定し、偏差を修正するために
空気作動弁への供給空気量を補正する。又、この時は、
当然ポジショナー等に故障が発生していることが想定さ
れる為、過渡応答が発生した時も、不良ポジショナーだ
けに頼らずに空気作動弁の開度の制御補正が出来ること
も要旨とする。即ち請求項１記載の発明は、空気作動弁
の開度要求信号と実開度信号に明らかな偏差が現われる
以前の兆候段階で、空気作動弁若しくは開度制御部の異
常を開度要求信号と実開度信号の遅れ時間から推定し、
前記異常遅れ時間に基づく偏差を修正するために弁への
供給空気量の補正を独立した開度制御回路で行うことを
特徴とする。
度要求信号）とリフト（実開度信号）に明らかな偏差が
現われる以前の兆候段階で、空気作動弁若しくは開度制
御部の異常をデマンド（開度要求信号）とリフト（実開
度信号）の遅れ時間から推定し、偏差を修正するために
空気作動弁への供給空気量を補正する。又、この時は、
当然ポジショナー等に故障が発生していることが想定さ
れる為、過渡応答が発生した時も、不良ポジショナーだ
けに頼らずに空気作動弁の開度の制御補正が出来ること
も要旨とする。即ち請求項１記載の発明は、空気作動弁
の開度要求信号と実開度信号に明らかな偏差が現われる
以前の兆候段階で、空気作動弁若しくは開度制御部の異
常を開度要求信号と実開度信号の遅れ時間から推定し、
前記異常遅れ時間に基づく偏差を修正するために弁への
供給空気量の補正を独立した開度制御回路で行うことを
特徴とする。
【０００５】請求項２記載の発明は前記請求項１記載の
制御方法を好適に実施するためシステムを提供すること
を目的とするもので、空気作動弁の開度要求信号と実開
度信号から、弁動作の遅れ時間を検出する手段と前記検
出手段により検出した空気作動弁の遅れ時間と正常な遅
れ時間を比較し、異常な遅れ時間と判定した場合にその
異常遅れ時間の正常値からの逸脱の大きさを求める判定
手段と、前記判定手段により求めた遅れ時間の逸脱の大
きさに応じて、それを正常値に補正する手段とを具えて
なる空気作動弁の開度制御システムを提案する。
制御方法を好適に実施するためシステムを提供すること
を目的とするもので、空気作動弁の開度要求信号と実開
度信号から、弁動作の遅れ時間を検出する手段と前記検
出手段により検出した空気作動弁の遅れ時間と正常な遅
れ時間を比較し、異常な遅れ時間と判定した場合にその
異常遅れ時間の正常値からの逸脱の大きさを求める判定
手段と、前記判定手段により求めた遅れ時間の逸脱の大
きさに応じて、それを正常値に補正する手段とを具えて
なる空気作動弁の開度制御システムを提案する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明を図１のフローチャート図
及び図２に基づいて具体的に説明する。 （Ｓ１）デマンド（開度要求信号）とリフト（実開度信
号）を時系列解析して相互相関関数を算出する。
及び図２に基づいて具体的に説明する。 （Ｓ１）デマンド（開度要求信号）とリフト（実開度信
号）を時系列解析して相互相関関数を算出する。
【０００７】（Ｓ２）相互相関関数の算出 相互相関関数とは、２つの信号の関係を表わす指標で、
信号の変動が同じであるかどうかという観点と、同じで
ある場合にどれだけ時間的な遅れがあるかを示す。従っ
て相互相関関数を計算してグラフ化すると、図２に示す
ように相互相関関数のピークがグラフの中心から横方向
にずれる場合があり、このずれの大きさが遅れ時間の大
きさを示す。尚、図２において相互相関関数の横軸は時
間、縦軸は２つの信号の関係（相関）の大きさを示す。
信号の変動が同じであるかどうかという観点と、同じで
ある場合にどれだけ時間的な遅れがあるかを示す。従っ
て相互相関関数を計算してグラフ化すると、図２に示す
ように相互相関関数のピークがグラフの中心から横方向
にずれる場合があり、このずれの大きさが遅れ時間の大
きさを示す。尚、図２において相互相関関数の横軸は時
間、縦軸は２つの信号の関係（相関）の大きさを示す。
【０００８】（Ｓ３）相互相関関数の波形のピーク値か
ら、デマンド（開度要求信号）に対するリフト（実開度
信号）の遅れ時間を演算器８で演算する。
ら、デマンド（開度要求信号）に対するリフト（実開度
信号）の遅れ時間を演算器８で演算する。
【０００９】（Ｓ４）（Ｓ５）逸脱量（リフト信号の遅
れ時間）の判定 リフト信号の遅れ時間は、空気作動弁が正常状態でも見
られる事から、予め正常範囲にある遅れ時間を記憶手段
に記録しておく。この正常な遅れ時間と算出した遅れ時
間を常時比較する事で、空気作動弁に発生した遅れ時間
が正常な遅れ時間か異常な遅れ時間かを判定し（Ｓ
４）、正常な遅れ時間の場合は通常の開弁制御をおこな
う。（Ｓ７） そして異常な遅れ時間の場合はその逸脱量（リフト信号
の遅れ時間）の大きさ（偏差）を求める。（Ｓ５）
れ時間）の判定 リフト信号の遅れ時間は、空気作動弁が正常状態でも見
られる事から、予め正常範囲にある遅れ時間を記憶手段
に記録しておく。この正常な遅れ時間と算出した遅れ時
間を常時比較する事で、空気作動弁に発生した遅れ時間
が正常な遅れ時間か異常な遅れ時間かを判定し（Ｓ
４）、正常な遅れ時間の場合は通常の開弁制御をおこな
う。（Ｓ７） そして異常な遅れ時間の場合はその逸脱量（リフト信号
の遅れ時間）の大きさ（偏差）を求める。（Ｓ５）
【００１０】（Ｓ６）リフト信号（実開度信号）の補正 （Ｓ５）で求めた逸脱量に応じて、それを正常値に補正
するために、空気作動弁へ空気信号を与える。
するために、空気作動弁へ空気信号を与える。
【００１１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施形態を説明
する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図３は、本発明
の実施例に係る空気作動弁の開度制御システムの全体構
成図である。
する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図３は、本発明
の実施例に係る空気作動弁の開度制御システムの全体構
成図である。
【００１２】通常の空気作動弁１の弁開度調整は、前記
従来技術と同様に、弁開度目標値２の電流信号が、Ｉ／
Ｐ変換器３で空気信号に変換され、Ｐ／Ｐ（ポジショナ
パイロット）４に送られる。Ｐ／Ｐ（ポジショナパイロ
ット）４では、Ｉ／Ｐ変換器３からの入力信号と、空気
作動弁１の弁リフトフィードバック信号６との偏差に応
じた空気圧を生み出し、Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）５で
増幅されて、空気作動弁１のダイヤフラム７に入圧され
て空気作動弁１の弁開度調整が行われる。
従来技術と同様に、弁開度目標値２の電流信号が、Ｉ／
Ｐ変換器３で空気信号に変換され、Ｐ／Ｐ（ポジショナ
パイロット）４に送られる。Ｐ／Ｐ（ポジショナパイロ
ット）４では、Ｉ／Ｐ変換器３からの入力信号と、空気
作動弁１の弁リフトフィードバック信号６との偏差に応
じた空気圧を生み出し、Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）５で
増幅されて、空気作動弁１のダイヤフラム７に入圧され
て空気作動弁１の弁開度調整が行われる。
【００１３】そして前記弁開度調整により生じた空気作
動弁１のリフトは、ＬＶＤＴ（差動変圧器）２０で計測
され、デマンドは、弁開度目標値２の出力信号を取り出
し、時系列解析装置２１に入力される。時系列解析装置
２１では、デマンド信号及びリフト信号の相互相関関数
を算出する。
動弁１のリフトは、ＬＶＤＴ（差動変圧器）２０で計測
され、デマンドは、弁開度目標値２の出力信号を取り出
し、時系列解析装置２１に入力される。時系列解析装置
２１では、デマンド信号及びリフト信号の相互相関関数
を算出する。
【００１４】演算器８では、前記相互相関関数から、リ
フトの遅れ時間を計算する。ここで時系列解析装置２１
と演算器８の詳細は図２に示すもので前記の項で既述し
てある。計算された遅れ時間は、補正回路９でＳＥＴ器
１３に記録されている正常遅れ時間と比較される。
フトの遅れ時間を計算する。ここで時系列解析装置２１
と演算器８の詳細は図２に示すもので前記の項で既述し
てある。計算された遅れ時間は、補正回路９でＳＥＴ器
１３に記録されている正常遅れ時間と比較される。
【００１５】補正回路９の内部では、比較器１０によっ
て算出した遅れ時間と正常遅れ時間が比較され、比例器
１１と積分器１２によってＰＩ制御（比例・積分制御）
される。そして正常遅れ時間の範囲にあるときは、補正
回路９より信号がＩ／Ｐ変換器（電空変換器）１４側に
出力されず、前記段落番号「００１２」の動作を繰返
す。
て算出した遅れ時間と正常遅れ時間が比較され、比例器
１１と積分器１２によってＰＩ制御（比例・積分制御）
される。そして正常遅れ時間の範囲にあるときは、補正
回路９より信号がＩ／Ｐ変換器（電空変換器）１４側に
出力されず、前記段落番号「００１２」の動作を繰返
す。
【００１６】そして正常遅れ時間の範囲を超え、異常な
遅れ時間にあるときは、ＰＩ制御（比例・積分制御）さ
れた「正常値＋偏差信号」がＩ／Ｐ変換器（電空変換
器）１４に入力され、該ＰＩ制御（比例・積分制御）で
「正常値＋偏差信号」に対応する空気信号に変換され、
Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）１５で増幅され、空気作動弁
１のダイヤフラム７その他の制御空気作動弁に入圧され
て空気作動弁１の弁開度調整が行われる。従って本実施
例によれば、空気作動弁１の弁開度調整を行う制御回路
を異常な遅れ時間の場合と正常な遅れ時間の場合とで自
動的に選択且つ並列して設けたために、ポジショナが故
障した際も、不良ポジショナのみによる開度制御に頼ら
ずに、円滑な補正制御が可能となる。
遅れ時間にあるときは、ＰＩ制御（比例・積分制御）さ
れた「正常値＋偏差信号」がＩ／Ｐ変換器（電空変換
器）１４に入力され、該ＰＩ制御（比例・積分制御）で
「正常値＋偏差信号」に対応する空気信号に変換され、
Ｂ／Ｒ（ブースタリレー）１５で増幅され、空気作動弁
１のダイヤフラム７その他の制御空気作動弁に入圧され
て空気作動弁１の弁開度調整が行われる。従って本実施
例によれば、空気作動弁１の弁開度調整を行う制御回路
を異常な遅れ時間の場合と正常な遅れ時間の場合とで自
動的に選択且つ並列して設けたために、ポジショナが故
障した際も、不良ポジショナのみによる開度制御に頼ら
ずに、円滑な補正制御が可能となる。
【００１７】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、デマ
ンド（開度要求信号）に対するリフト（実開度信号）の
遅れ時間で、リフトの偏差を補正できる為、従来の制御
方式に比べて、リフトの偏差を小さくする事が可能であ
る。又、ポジショナが故障した際も、不良ポジショナの
みによる開度制御に頼らずに、補正制御が可能となる。
ンド（開度要求信号）に対するリフト（実開度信号）の
遅れ時間で、リフトの偏差を補正できる為、従来の制御
方式に比べて、リフトの偏差を小さくする事が可能であ
る。又、ポジショナが故障した際も、不良ポジショナの
みによる開度制御に頼らずに、補正制御が可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る空気作動弁の開度制御方
法の動作手順を示すフローチャート図である。
法の動作手順を示すフローチャート図である。
【図２】図３の時系列解析装置と演算器の詳細図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例に係る空気作動弁の開度制御シ
ステムの全体概略ブロック図である。
ステムの全体概略ブロック図である。
【図４】従来の空気作動弁の開度制御システムを示す全
体概略ブロック図である。
体概略ブロック図である。
１ 空気作動弁 ２ 弁開度目標値 ３ Ｉ／Ｐ変換器 ４ Ｐ／Ｐ（ポジショナパイロット） ５ Ｂ／Ｒ（ブースタリレー） ６ 弁リフトフィードバック信号 ７ ダイヤフラム ８ 演算器 ９ 補正回路 １０ 比較器 １１ 比例器 １２ 積分器 １３ ＳＥＴ器 １４ Ｉ／Ｐ変換器 １５ Ｂ／Ｒ（ブースタリレー） ２０ ＬＶＤＴ（差動変圧器） ２１ 時系列解析装置
Claims (2)
- 【請求項１】 空気作動弁の開度要求信号と実開度信号
に明らかな偏差が現われる以前の兆候段階で、空気作動
弁若しくは開度制御部の異常を、開度要求信号と実開度
信号の遅れ時間から推定し、前記異常遅れ時間に基づく
偏差を修正するために弁への供給空気量の補正を独立し
た開度制御回路で行うことを特徴とする空気作動弁の開
度制御方法。 - 【請求項２】 空気作動弁の開度要求信号と実開度信号
から、弁動作の遅れ時間を検出する手段と、 前記検出手段により検出した空気作動弁の遅れ時間と正
常な遅れ時間を比較し、異常な遅れ時間と判定した場合
にその異常遅れ時間の正常値からの逸脱の大きさを求め
る判定手段と、 前記判定手段により求めた遅れ時間の逸脱の大きさに応
じて、それを正常値に補正する手段とを具えてなる空気
作動弁の開度制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27309496A JPH10103308A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 空気作動弁の開度制御方法とそのシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27309496A JPH10103308A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 空気作動弁の開度制御方法とそのシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103308A true JPH10103308A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17523066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27309496A Withdrawn JPH10103308A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 空気作動弁の開度制御方法とそのシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10103308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503010A (ja) * | 2004-06-14 | 2008-01-31 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 電空制御システムのためのフィードバック制御の方法および装置 |
| CN111693794A (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 株式会社日立制作所 | 异常检测装置以及异常检测方法 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP27309496A patent/JPH10103308A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503010A (ja) * | 2004-06-14 | 2008-01-31 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 電空制御システムのためのフィードバック制御の方法および装置 |
| CN111693794A (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 株式会社日立制作所 | 异常检测装置以及异常检测方法 |
| CN111693794B (zh) * | 2019-03-12 | 2022-08-30 | 株式会社日立制作所 | 异常检测装置以及异常检测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |