JPS63244120A - 制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電動弁、動翼等の開度すなわち位置制御におい
てあらかじめ定められた何点かの設定値に弁、翼等の位
置を連続制御により制御する制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 弁、翼等の開度制御に関しては機械的リミットスイッチ
の開閉を使用した単純なオン・オフ制御も行なわれるが
、設定値が多点になる場合、スペース上の制約、弁駆動
動力の制約などからあまり多くのリミットスイッチがつ
けられないため多くの設定値を持つような制御において
はポテンションメータ等を使用した位置検出機能と弁、
翼等への開閉出力信号機能と制御目標を決める設定値設
定機能を有する制御装置が使用されている。

従来より上記の制御においては第２図に示すように弁位
置、翼開度等を制御する設定値１と、何らかの外乱によ
り位置が変化した場合もその値がわずかであれば制御出
力を出さずにわずかに変化した位置のままとするための
不感帯２が設けられ。

現在の弁あるいは翼等の位置が設定値１より下の状態か
ら設定値１に向けて上げ制御をする場合、不感帯２の下
限２ａに達した所で制御装置からの上げ出力を止めオー
バーシュートしても不感帯２の内部に止まるように制御
している。弁、翼等の位置が設定値１より上の状態から
設定値１に向けて下げ制御をする場合も上記上げ制御の
場合と同様不感帯２の上限２ｂに達した所で制御装置か
らの下げ出力を止めアンダーシュートしても不感帯２の
内部に止まるよう制御している。

弁、翼等は貫性があるためオーバーシュート、アンダー
シュートがさけられないこと、及びプロセス側の条件等
により弁、翼等の位置が動いてしまった場合でもその変
化が微少な場合制御装置からの出力を出すのをやめ動作
による弁、翼等の劣化をおさえるという考え方から不感
帯が設けられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記に述べたようにより、弁、翼等の位置制御において
は不感帯を設けることが必要となるが不感帯を設けたこ
とにより設定値の上側から下げて来た時の弁、翼等位置
と設定値の下側から上げて行った時の弁、翼等の位置が
異なるという問題がある。

さらに第３図に示すように設定値１と設定値３が非常に
近い制御を行なう場合それぞれの不感帯２と不感帯４が
重なってしまい。弁、翼等の位置を設定値１あるいは設
定値２のいずれかに制御したい場合相方の中間で止まっ
たままどちらへも行かないという問題が生ずる可能性が
あった。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
２つの技術的ポイントを有している。１つは最終的な弁
、翼等の到達位置を常に同一位置とするため、設定値変
化時の設定値へ向けての制御は上げ、あるいは下げの必
ず一方向とすること。

もう１つは不感帯を設定値の上下で同−帯とせずどちら
かに寄せることである。

（作　用） 従って、もし全て下げ方向とするのであれば。

現在値が設定値より下の場合−置設定値より上まで上げ
た後下げ制御を行なう、また、オーバーシュートあるい
はアンダーシュートによりほぼ設定値に近い点に調整す
ることにある。

（実施例） 以上２つのポイントにつき第４図にて設定値と不感帯の
関係を説明する。第４図は弁、翼等の位置制御は下げ制
御にて行なった例である。設定値１に対する不感帯２の
下限を２ａ、上限を２ｂ設定値３に対する不感帯４の下
限を４８上限を４ｂとする。

奇弁、翼の位置が位置５にあり、これを設定値３に向け
て制御する場合軌跡６に示すように一度上げ制御を行な
い不感帯４の上限４ｂより上まで上げた後下げ制御を行
ない、不感帯４の上限４ｂにて下げ出力を停止しアンダ
ーシュートにより位置７に到達する。

次に位置７すなわち設定値３に対する最終到達点にある
弁、翼等を設定値４に向けて制御する場、　　合軌跡８
に示すように一度不感帯２の上限２ｂより上まで上げた
後下げ制御を行ない不感帯２の上限２ｂにて下げ出力を
停止し、アンダーシュートにて位置９すなわち設定値１
に対する最終到達点９に到達させる。

例えば現在設定値３を目標として制御が完了した後プロ
セス条件等の変化により弁、翼等の位置が少し変化し不
感帯４と不感帯２の重なった部分にあるような場合にお
いて設定値１を目標としての制御を行なう場合、従来の
制御であれば、設定値１の不感帯２の内部であるため現
在値のままであるが、本発明における制御では目標とな
る設定値が変わった場合一度上げ制御を行ない軌跡１０
に示すように軌跡８における制御と同様位置９にいたる
よう制御を行なう。

次に本発明を実現する技術的手段を第１図により説明す
る０本例は電動弁の開度制御を行なう制御装置の例につ
いて示す。

本制御装置１１では電動弁１２の現在位置信号１３の検
出機能部１４の出力１４ａと設定値信号１５の検出機能
部１６の出力１６ａを比較機能部１７へ入力しその偏差
１７ａを出力機能部１８へ入力する。比較機能部１７の
偏差出力１７ａは符号判定機能部１９に入力されその判
定結果出力１９ａも出力機能部１８へ入力され上記比較
機能部１７の偏差出力１７ａと組合せ、現在値が設定値
より低ければ上げ出力を高ければ下げ出力を不感帯設定
機能部２０に入力する不感帯の大きさ及びどの位置とす
るかは設定値信号検出機能部１６から与えられた設定値
信号１６ｂにより不感帯設定機能部２０にて決定され符
号判定機能部１９の出力１９ａと比較機能部１７の出力
である偏差信号１７ａにより決定される出力機能部１８
からの上げ出力１８ａ。

下げ出力１８ｂが不感帯をこえていれば、電動弁へ上げ
あるいは下げ信号を出力する。

本制御はプロセス条件により弁位置が不感帯の上下限を
逸脱した場合に引きもどす制御及び後述の上げ信号発生
機能部２１の制御により不感帯上限＋αまで弁位置が上
がり、上げ信号発生機能部２１の上げ出力がなくなった
後、設定値に向けて下げ制御を行なう場合に使用される
。設定値が変化した場合設定値信号検出機能部１６から
変化信号１６ｃを上げ信号発生機能部２１を入力し、さ
らに設定値信号１６ｂ、偏差信号１７ａを入力し、偏差
信号１７ａが設定値信号１６ｂから決定される不感帯の
上限以上なるまで、上げ信号２１ａを出力し、出力機能
部１８、不感帯設定機能部２０をバイパスして電動弁に
上げ信号を送る。不感帯の上限を越えたら本上げ信号発
生機能部２１は機能を停止し通常の制御にもどす。

従って比較機能部１７の偏差出力１７ａと符号判定機能
部１９ａによる制御が行なわれ、不感帯の上限から少し
アンダーシュートした位置に電動弁が追い込まれること
になる。

上記機能部のうち上げ信号発生機能部の機能の詳細を第
５Ｔ！４のロジック図にて説明する６本機能部ではまず
与えられた設定値信号１６ｂより不感帯の上限プラスα
設定値２２を作る。このαは制御対象により異なる任意
の値であり、あらかじめ設定しておく８本設定値は不感
帯の上限よりも必ず上まで上げるために設定するもので
あり、設定値からどのくらい大きいかの絶対値の形で設
定されるものとする。

次に設定値と現在値の偏差信号１７ａと上記不感帯上限
＋α設定値２２をそれぞれマイナス、プラスの値として
加算機能部２３に入力する。

不感帯上限＋α設定値２２をプラス、偏差信号１７ａを
マイナスとする。上記加算機能部の出力がマイナスとな
ったら、すなわち、弁の現在状態が前もフて設定した上
限＋αの値をこえたら、“１”となるロジック部２４を
作る。

次に設定値の変化にて１となる信号１６ｃを論理和２５
に入れ上記・ロジック部２４の否定ロジック２６の出力
との論理積２フをとり、さらに論理積２７の出力を論理
和２４にもどす。

すなわち、設定値変化が起きれば１”が立ち弁の現在状
態が上限＋αをこえたらリセットするロジックを構成す
るわけである０本論理積２７の出方を上げ信号として出
力する。

前述に不感帯の帯につき上下同一とせずどちらかに寄せ
ることによりオーバーショート、アンダーシュートとの
関係から設定値に近い点に調整することについても述べ
たが、機械系の特性によっては不感帯の上下が同一とな
る場合も考えられる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明を使用することにより、特に
多数の近接した設定値を持つような弁。

翼等の位置制御を行なう場合、不感帯の重なりにより細
かな制御が不可能となる不具合からのがれることが出来
さらに設定値が少ない場合でも不感帯の上限側と下限側
との差により上げ制御によって到達した場合と下げ制御
によって到達した場合の到達位置が異なるという不具合
を解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能構成図、第２図は
従来の制御における不感帯の状態を示す図、第３図は２
つの設定値が近接した場合の不感帯を示した図、第４図
は本発明の実施例における不感帯を示した図、第５図は
第１図の構成要素のうち上げ信号発生機能部の詳細を説
明したロジック図である。 １．３・・・設定値　　　　　　　２，４・・・不感帯
６．８，１０・・・軌跡　　　　　　　５，７，９・・
・位置１２・・・電動弁　　　　　　　　１３・・・現
在位置信号１４・・・検出機能部　　　　　　１５・・
・設定値信号１６・・・設定値信号検出機能部　１７・
・・比較機能部１８・・・出力機能部　　　　　　１９
・・・符号判定機能部２０・・・不感帯設定機能部　　
　２１・・・上げ信号発生機能部２２・・・不感帯上限
＋α股定値　２３・・・加算機能部２５・・・論理和　
　　　　　　　２６・・・否定ロジック２７・・・論理
積 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第５図 第２ｖＡ 第３図 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の設定値を持つ弁あるいは動翼などの位置制御を行
   なう制御装置において、設定値信号検出機能と弁、動翼
   等の位置検出機能部と上記両信号の比較機能部と符号判
   定機能部と出力機能部と不感帯設定機能部と上げあるい
   は下げ信号発生機能部とから成り、設定値信号が変化し
   た場合は一度不感帯の上限あるいは下限の上あるいは下
   へ弁、動翼等の位置を制御したのち、下げ、あるいは上
   げ方向のどちらかの制御のみで最終的に位置制御を行な
   うことを特徴とする制御装置。