JPS6093504A

JPS6093504A - 制御量調整方法および装置

Info

Publication number: JPS6093504A
Application number: JP59200720A
Authority: JP
Inventors: ローベルト・シユタイネマン
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1985-05-25
Also published as: US4690163A; EP0141061A1; CH662895A5

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、実際値を測定してアナログ実際値信号を発生
し、かつ目標値との比較を行い、その際現われる差から
電気調整信号を発生する、制御量調整方法例えば媒体の
流量および／または圧力の調整方法、および実際値発信
器と目標値発信器と比較器と調整器および少くとも１つ
の増幅器とこの増幅器に作用接続されている調整機構を
備えた、上記方法を実施するための制御量調整装置に関
する。

従来技術この種の調整方法および装置は公知である。

公知技術においては、一般にアナログ調整信号が変換さ
れ、３−ポイント信号（ないし３位置信号）として直接
に電気調節モータに供給される。調節機構が、液圧ない
し圧縮空気で作動可能な弁ないし調節素子である場合、
公知のように、アナログ電気調整信号に対し、媒体の相
応の圧力が第２の液圧ないし圧縮空気調整回路において
設定調整される。

発明が解決しようとする問題点調節機構が液圧ないし圧縮空気で作動可能な弁ないし調
節素子である場合、調整装置はそのために、相応の変換
装置、例えば電流の強さによって制御される圧力調整器
を有していなければならない。

その上、複数の調整回路を備えた非常に費用のかかるこ
の調整方法は、同一の電気調整装置を、電気調節モータ
ないしサーゼモータの直接的な調整のために同時に用い
ることができないという欠点全有する。

本発明の課題は、調整装置の電気出力信号を、調節機構
のモータを直接に調整するためにも、また圧力媒体を供
給可能な調節機構に対しても使用可能とし、その際、圧
力媒体を供給可能な調節機構への使用の場合、同時に、
従来必要とされた調整方法および調整装置を簡単化する
ような、冒頭に記載した様な種類の調整方法および装置
を提供することである。

問題点を解決するための手段本発明によれば、この課題は、個々の・ξルス信号から
成る調整信号を形成し、この調整信号の周波数がアナロ
グ差信号の大きさに比例するようにしかつ前記調整信号
を増幅して調整機構の調整に用いるようにする方法、お
よび調整器と増幅器との間に少くとも１つの信号路およ
び電圧−周波数変換器と・ξルス成形器が設けられてい
るように構成された装置により解決されるこうした解決
により、調節機構に供給される・ぞルス列は、実際値と
目標値との間の偏差が一層増大するにつれてその周波数
が大きくなる。

調節素子は、段階的に所望の状態ないし位置に近づけら
れ、しかもその際、目標値と実際値との間の偏差が大き
い場合には調節速度は高く、また上記偏差が小さくなる
につれて調節速度は低下する。

実施例次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図に、管路１に設けられた調節機構２と、流量ない
し圧力測定装置３を示す。前記の調節機構２は、例えば
流量調整弁または圧力調整弁として構成されている。測
定装置３は、センサ牛と周波数−電圧変換器５と共に実
際値発信器６を構成している。その際、センサ牛から送
出される、媒体の流量ないし圧力に依存する周波数−信
号は、周波数−電圧変換器５においてアナログ電圧信号
［変換される。直接に測定値に相応する電圧−信号また
は電流−信号を発生する測定装置を用いることもできる
。比較器８は、目標値発信器７および実際値発信器６と
作用接続されている。スイッチｌＯが切換ることによシ
、指示装置９において実際値または目標値が読取れる。

目標値信号は、例えばポテンシオメータを用いることに
より手動設定調整されるか、または主な過程によシ基準
信号として設定される。

比較器８ＶＣおいて、実際値信号と目標値信号からアナ
ログ差値信号が発生され、このアナログ差値信号は、調
整器１１に供給される。

調整器１１は、その特性に基き出力信号を形成する。そ
の際、調整器は、必要性に応じてないし調整装置の使用
目的に応じて公知のように、Ｐ−、ニー、Ｐニー、ｐｐ
−、ないしＰより一調整器として構成され得る。調整器
１１から出るアナログ調整信号はその際分割され、２つ
の信号路１２＆および１２ｂｅ通ってそれぞれ１つの電
圧−周波数変換器１３ａおよび１３ｂに供給される。そ
の際、第２の信号路１２ｂに信号反転装置１４が設けら
れている。この信号反転装置１４は、信号路１２ｂにお
けるアナログ調整信号を、反転値を有する信号へ変換す
る。即ち、プラスの電圧信号はマイナスの電圧信号に変
換される。電圧−周波数変換器１３ａ、１３ｂｌｃおい
てプラスのアナログ信号は、アナログ信号の電圧Ｕに依
存する周波数Ｆを有する・ぐルス信号［ｉ換される。こ
れらの・ぐルス信号は、各１つの）ξルス成形器（単安
定マルチバイブレータとも呼ぶ）１５ａ、１５ｂに供給
される。

これら・ξルス成形器１５ａ、１５ｂは、・ξルスの長
さを周波数に依存せずに常に一定に維持する。

第２図および第３図に、２つの異なる周波数Ｆ１および
Ｆ２の際に位置１７に示すようなパルス長を有するこの
種のパルス１６の列がそれぞれ示されている。その際、
一点鎖線は、このノξルス長が一定に維持されない場合
のノξルス長１７ａを示す。

さらに第１図かられかるように、各ノξルス信号は、そ
れぞれ１つの増幅器１８ａおよび１８ｂＫよシ増幅され
、磁気止め弁２０ａおよび２０ｂの各１つの磁石１９ａ
および１９’ｂに直接に供給される。２つの磁気止め弁
２０＆と２０ｂは、例えば空気ないし油等の圧力媒体が
流れる各導管路に設けられておシ、調節機構２ｆＣ対す
るサーゼ制御回路を構成している。調節機構２の調節素
子は、上記圧力媒体を供給可能なピストンーシリンダユ
ニット２２として構成されている。このぎストンーンリ
ンダユニット２２は、ピストン側に設けられたばね２３
を有している。磁気−止め弁２０ｂは、圧力媒体発生器
２４（例えば圧縮空気源）からピストン−シリンダユニ
ット２２へ至る供給導管路２５に設けられ、別の磁気−
止め弁２０ａは、ピストン−シリンダユニット２２から
排出口へ至る排出導管路２６に設けられている。２つの
導管路２５．２６には、それぞれ調整可能なチョーク２
７が設けられている。

例えば測定装置３において測定された流量が目標値に比
して過度に大きい場合、プラスの調整信号が発生される
。このプラスの調整信号は、信号路において所定の長さ
の・ぐルスを発生する。この・ξルスは、実際値と目標
値との間の差値に比例する周波数を有する。周波数、即
ち単位時間あたりのノξルスは、実際値の目標値からの
偏差が大きければ大きいほど一層大きくなる。

これらのパルス信号は、磁石１９ａに供給される。それ
によシ、止め弁２０ａは、・ξルスに相応して開き、調
節機構２は、ばね２３の圧力によシ・ξルス的に閉じら
れて、結局管路ｌにおける調整された流量に達する。測
定された流量が過度に小さい場合、相応の・ξルス信号
が磁石１９ｂに供給され、止め弁２０ｂの開放によシ、
圧力媒体は、６ルス的にないし圧力・ぞルスとなってピ
ストン−シリンダユニット２２へ供給され、調節機構２
はさらに開く。

第４図に示す一層簡単力実施例においては、調節機構２
における調節素子は、モータ２８であり、実際値発信器
６は、調節素子と直接に結合された位置送受量器２９、
例えば回転送受量器ないし発信器（セルシン等）であシ
、目標値発信器７は、例えばポテンシオメータである。

位置３０に図示のブロックは、第１図において一点鎖線
３０の内部に設けられている各装置を有する。かつこの
ブロック３０は、調整装置であって、そこから出ている
信号線路１２ａおよびＬ２ｂはモータ２８と直接に接続
さｇでいる。調節機構２の調整は、差信号に依存する周
波数でモータをノＱルス的に駆動することにより行われ
る。

発明の効果本発明による方法およびこの方法を実施するための装置
によれば次のような効果７５；得られる。即ち、連続的
な調整特性が維持され、調節素子の調節力に対する不都
合な影響が生じない。

さらに、次のように汎用的に適用可會ヒである。

即ち電気駆動装置を直接に制御する（・クルレス的作動
）ためにも、また磁気弁を直接に宙１１　徊１するため
にも適用可能である。その際この磁気弁は、調節機構の
空気力ないし液圧調節駆動装置での圧力媒体の流入・流
出を制御してｆｌｔｌｌ　ＩＩ室内の圧力を定める。

周波数が異なる場合でも・ξルス長カニ′譜に相等しい
ものであることにより、調節素子のステップの大きさが
全動作領域において常に同一となり、これにより、調節
駆動装置および調節機構の特性が動作領域において常に
変化しないことが保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧力媒体を供給可能な調節機構を備えた、管
路中の流量調整のだめのブロック回路図、第２図および
第３図は、異なる周波数を有する・ξルス信号を表わす
図、第４図は、電気調節機構の位置調整のための実施例
の略図を示すＯ１・・・管路、２・・・調節機構、３・・・流量ないし
圧力測定装置、牛・・・センサ、５・・・周波数−電圧
変換器、６・・・実際値発信器、７・・・目標値発信器
、８・・比較器、９・・・指示装置、１１・・・調整器
、１２ａ、１２ｂ・・信号路、１３ａ、１３ｂ・・・電
圧−周波数変換器、１４・・・信号反転装置、１５ａ、
１５ｂ・・・／ξルス成形器、１８ａ、１８ｂ・・・増
幅器、１９ａ、１９ｂ−・・磁石、２ｏａ、２０ｂ・・
磁気止め弁、２２・・・ピストン−シリンダユニット、
２４・・・圧力媒体発生器、２７・・チョーク、２８・
・・モータ、２９・・・位置送受量器、３０・・・調整
装置

Claims

【特許請求の範囲】１、実際値を測定してアナログ実際値信号を発生し、か
つ目標値との比較を行い、その際現われる差から電気調
整信号を発生する、制御量調整方法において、個々の・
ξルス信号から盛る調整信号を形成し、該調整信号の周
波数がアナログ差信号の大きさに比例するようにしかつ
前記調整信号を増幅して調節機構の調整に用いることを
特徴とする、制御量調整方法。２、調整信号の・ξルス長を、該調整信号の変化する周
波数にかかわらず常に一定とする、特許請求の範囲第１
項記載の方法。３．２つの並列なアナログ信号を形成し、そのうちの一
方のアナログ信号を反転させ、その際、プラスの振幅を
有する信号のみを・ξルス信号へ変換する、特許請求の
範囲第１項または第２項記載の方法。４．２つのパルス信号を増幅してそれぞれ１つの磁気弁
に供給し、こＪｔにより、調節機構における圧力媒体の
圧力−・ξルスを特徴する特許請求の範囲第３項記載の
方法。５．２つのノξルスー調整信号を増幅して調節機構のモ
ータに供給する、特許請求の範囲第３項記載の方法。６、実際値発信器と目標値発信器と比較器と調整器およ
び少くとも１つの増幅器とこの増幅器に作用接続されて
いる調節機構を備えた、制御量調整装置において、調整
器（１１）と増幅Ｈ（１８ａ　）との間に少くとも１つ
の信号路（１２ａ）および電圧−周波数変換器（１３ａ
）とノξルス成形器（１５＆）が設けられていることを
特徴とする、実際値を測定してアナログ実際値信号を発
生し、かつ目標値との比較を行い、その際現われる差か
ら電気調整信号を発生する制御量調整装置。７、調整器（１１）と第２の増幅器（１８ｂ）との間に
、第２の信号路（１２ｂ）と信号反転装置（１４）と第
２の電圧−周波数変換器（１３１））および第２のパル
ス成形器（１５ｂ）が設けられている、特許請求の範囲
第６項記載の装置。８　各増幅器（１８ａ、１８ｂ）が、各止め弁（２０ａ
、２０ｂ）のそれぞれの磁石（１９ａ、１９ｂ）と作用
接続されておシ、前記の各止め弁は、圧力媒体用の各管
路（２５，２６）に設けられており、これらの管路は、
圧力媒体により作動可能な調節機構（２）に接続されて
いる、特許請求の範囲第７項記載の装置。９一方の止め弁（２０１））が圧力媒体の供給導管（２
５）に設げらｉ’−’−他方の止め弁（２０ａ）が圧力
媒体の排出導管（２６）に設けられている、特許請求の
範囲第７項記載の装置。１０、各増幅器（１８ａ、１８ｂ）が、調節機構（２）
のモータ（２８）［直接に作用接続されている、特許請
求の範囲第７項記載の装置