KR20070044973A - Control method and equipment for motor-operated valves - Google Patents

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KR20070044973A
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Abstract

본 발명은 스템에 작용하는 쓰러스트/토크를 사용자가 원하는 값으로 제어할 수 있는 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor drive valve control method and apparatus which can control a thrust / torque acting on a stem to a desired value.

본 발명은 모터 구동 밸브에 장착된 스템의 힘을 측정하는 스템 힘 측정용 센서와; 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 사용자에 의해 설정된 제어 목표값을 비교하여 모터의 동작을 제어하는 구동 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a stem force sensor for measuring the force of the stem mounted on the motor drive valve; And a driving controller for controlling the operation of the motor by comparing the stem force measured by the stem force measuring sensor with a control target value set by the user.

Description

모터 구동 밸브의 제어방법 및 장치{Control Method And Equipment for Motor-Operated Valves} Control Method And Equipment for Motor-Operated Valves

도 1은 종래 모터 구동 밸브를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional motor drive valve.

도 2는 본 발명에 따른 모터 구동 밸브를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a motor drive valve according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 모터 구동 밸브를 제어하기 위한 제어장치를 나타내는 블럭도이다.FIG. 3 is a block diagram showing a control device for controlling the motor driving valve shown in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시된 모터 구동 밸브를 제어하기 위한 제어방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a control method for controlling the motor driving valve shown in FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>     <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

60 : 모터 70 : 구동부60: motor 70: drive part

71 : 피니언 72 : 헬리컬 기어71: Pinion 72: Helical Gear

73 : 웜 축 75 : 일체형 웜 기어73: worm shaft 75: integral worm gear

76 : 드라이브 슬리브 78 : 스템76: drive sleeve 78: stem

79 : 스템 너트 80 : 락 너트79: stem nut 80: lock nut

90 : 밸브 부재 91 : 밸브 디스크90 valve member 91 valve disc

92 : 밸브 시트 100 : 스템 힘 측정용 센서92 valve seat 100 sensor for measuring the stem force

104 : 증폭기 106 : 아날로그 디지털 변환기104: amplifier 106: analog to digital converter

108 : 연산기 110 : 모터 전원 차단 스위치108: calculator 110: motor power cut off switch

112 : 디스플레이 장치 114 : 제어 목표값 입력장치112: display device 114: control target value input device

116 : 기억소자116: memory element

본 발명은 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 스템에 작용하는 쓰러스트/토크를 사용자가 원하는 값으로 제어할 수 있는 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor drive valve control method and apparatus, and more particularly, to a motor drive valve control method and apparatus capable of controlling the thrust / torque acting on the stem to a desired value.

일반적으로, 원자력 또는 그 이외의 발전소 등에는 물질의 외부 누출 차단 또는 보급 등과 같이 유체의 흐름을 조절하기 위해 도 1에 도시된 모터 구동 밸브가 설치되어 있다.In general, a nuclear power or other power plant or the like is provided with a motor drive valve shown in FIG. 1 to regulate the flow of fluid, such as blocking or replenishing external leakage of materials.

이러한 모터 구동 밸브의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 동력원인 모터(10)가 회전하면 모터(10)의 회전에 의한 모터 토크가 피니언(21) 및 헬리컬 기어(22)를 거쳐 관형 웜(24)에 전달되어 관형 웜(24)을 회전시킨다. 관형 웜(24)의 회전은 웜 기어(25)로 전달되어 드라이브 슬리브(26)를 회전시키고, 드라이브 슬리브(26)에 스플라인으로 고정 결합된 스템 너트(29)는 드라이브 슬리브(26) 와 함께 회전한다. 스템 너트(29)는 락 너트(30)에 의해 수직 방향을 움직이지 못하므로 스템 너트(29)의 회전에 의해 스템 너트(29)와 나사로 결합된 스템(28)이 상승 또는 하강된다. 스템(28)의 하강에 따라 스템(28)의 하부와 결합된 밸브 디스크(41)는 밸브 시트(42)로 하강한다. 밸브 디스크(41)의 하강시 밸브 디스크(41)가 완전히 닫히면 웜 기어(25)는 정지되고, 이의 반작용으로 관형 웜(24)은 웜 축(23)의 축선 방향으로 이동되어 스프링 팩(31)을 압축시킨다. 스프링 팩(31)의 압축되는 길이는 스템(28)에 작용하는 힘과 비례함으로 스템(28)에 작용하는 힘에 따라 스프링 팩(31)에 기 설정된 압축 길이만큼 스프링 팩(31)이 압축되면 토크 스위치(12)를 작동시켜 모터(10)의 구동을 정지시킴으로써 밸브의 작동이 멈추게 된다. Looking at the operation of the motor-drive valve as follows. First, when the motor 10, which is the power source, rotates, the motor torque by the rotation of the motor 10 is transmitted to the tubular worm 24 via the pinion 21 and the helical gear 22 to rotate the tubular worm 24. . Rotation of the tubular worm 24 is transmitted to the worm gear 25 to rotate the drive sleeve 26, and the stem nut 29 fixedly splined to the drive sleeve 26 rotates with the drive sleeve 26. do. Since the stem nut 29 cannot move in the vertical direction by the lock nut 30, the stem 28 screwed with the stem nut 29 is raised or lowered by the rotation of the stem nut 29. As the stem 28 descends, the valve disc 41, which is engaged with the bottom of the stem 28, descends into the valve seat 42. When the valve disc 41 is completely closed when the valve disc 41 is lowered, the worm gear 25 is stopped, and in response thereto, the tubular worm 24 is moved in the axial direction of the worm shaft 23 so that the spring pack 31 To compress. The compressed length of the spring pack 31 is proportional to the force acting on the stem 28 so that the spring pack 31 is compressed by the compression length set in the spring pack 31 according to the force acting on the stem 28. The operation of the valve is stopped by operating the torque switch 12 to stop driving of the motor 10.

이와 같은 종래 모터 구동 밸브의 토크 스위치(12)의 설정치를 변경할 경우 스크류 드라이버 등을 사용하여 기계적으로 조정하여야 한다. 이 경우, 토크 스위치(12)를 정밀하게 조정하기 어려워 사용자가 원하는 토크 값에서 밸브의 작동을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 이로 인하여, 변경된 설정치의 적절성을 확인하기 위하여 별도의 테스트가 수반되는 경우가 많다.In the case of changing the set value of the torque switch 12 of the conventional motor drive valve, it should be mechanically adjusted using a screw driver or the like. In this case, it is difficult to precisely adjust the torque switch 12, so that it is difficult for the user to control the operation of the valve at the desired torque value. For this reason, separate tests are often accompanied to confirm the adequacy of the changed set values.

또한, 종래 모터 구동 밸브의 스프링 팩(31)이 압축되는 길이는 스템(28)에 작용하는 힘과 선형적으로 비례한다. 그러나, 스프링 팩(31)에 성능저하가 발생될 경우 선형 관계가 비선형 관계로 바뀌어 본래 설정한 토크값에서 밸브의 작동이 제어되지 않는 문제점이 있다.Also, the length by which the spring pack 31 of the conventional motor drive valve is compressed is linearly proportional to the force acting on the stem 28. However, when the performance degradation occurs in the spring pack 31, there is a problem in that the linear relationship is changed to a non-linear relationship so that the operation of the valve is not controlled at the originally set torque value.

또한, 기계의 마찰면에 생기는 마찰력을 줄이거나 마찰면에서 발생하는 마찰 열을 분산시키기 위해 밸브의 상부에 위치하며 모터(10)의 구동력에 의해 구동되는 구동부에는 윤활유(Grease)가 주입된다. 이 윤활유가 스프링 팩(31)에 조금씩 유입되는 경우 스프링 팩(31)의 변위와 스템 힘과의 선형 관계가 비선형관계로 바뀌게 하는 수력 잠김 현상이 자주 발생하여 본래 설정한 토크값으로 밸브의 작동이 제어되지 않는 문제점이 있다.In addition, grease is injected into the driving unit positioned above the valve and driven by the driving force of the motor 10 to reduce the frictional force generated on the friction surface of the machine or to dissipate the frictional heat generated from the friction surface. When this lubricant flows into the spring pack 31 little by little, hydraulic locking occurs frequently, which causes the linear relationship between the displacement of the spring pack 31 and the stem force to become a non-linear relationship. There is an uncontrolled problem.

뿐만 아니라, 스템(28)의 토크와 쓰러스트와의 변환관계는 스템(28)과, 그 스템(28)과 나사로 결합된 스템 너트(29) 사이의 윤활 성능과 기어의 맞물림 상태 등 기계적 상태에 크게 의존하게 된다. 이에 따라, 스프링 팩(31)이 압축에 의한 토크 스위치 제어장치는 밸브 작동의 원천적 제어 요소인 쓰러스트/토크를 정확히 반영하지 못하는 문제점이 있다.In addition, the torque and thrust conversion relationship of the stem 28 is related to the mechanical state such as the lubrication performance between the stem 28 and the stem nut 29 screwed with the stem 28 and the engagement state of the gear. You will be heavily dependent. Accordingly, the torque switch control device due to the compression of the spring pack 31 does not accurately reflect the thrust / torque which is the original control element of the valve operation.

따라서, 본 발명의 목적은 스템에 작용하는 쓰러스트/토크를 사용자가 원하는 값으로 제어할 수 있는 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치를 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a motor drive valve control method and apparatus which can control a thrust / torque acting on a stem to a desired value.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 장치는 모터 구동 밸브에 장착된 스템의 힘을 측정하는 스템 힘 측정용 센서와; 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 사용자에 의해 설정된 제어 목표값을 비교하여 모터의 동작을 제어하는 구동 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the motor drive valve control apparatus according to the present invention includes a stem force measuring sensor for measuring the force of the stem mounted to the motor drive valve; And a driving controller for controlling the operation of the motor by comparing the stem force measured by the stem force measuring sensor with a control target value set by the user.

상기 구동 제어부는 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 아날로그 전압 신호로 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호 형태로 변환한 후 쓰러스트 또는 토크값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환기와; 상기 제어 목표값을 디지털 방식으로 입력하는 제어 목표값 입력부와; 상기 제어 목표값을 기억하는 기억부와; 상기 기억소자로부터의 제어 목표값과 상기 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 연산하는 연산부와; 상기 연산부의 결과에 응답하여 모터의 동작을 제어하는 모터 전원 차단 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit includes an amplifier for amplifying the analog voltage signal measured from the stem force measuring sensor; An analog-to-digital converter for converting an analog signal from the amplifier into a digital signal form and then to a thrust or torque value; A control target value input unit which digitally inputs the control target value; A storage unit for storing the control target value; A calculating section for calculating a control target value from the storage element and a measured stem force value from the analog to digital converter; And a motor power cut-off switch for controlling the operation of the motor in response to the result of the calculating unit.

상기 모터 구동 밸브 제어 장치는 상기 제어 목표값과 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 디스플레이 하는 디스플레이부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The motor drive valve control device further comprises a display unit for displaying the control target value and the measured stem force value from the analog-digital converter.

상기 연산부는 상기 제어 목표값이 상기 측정 스템 힘값보다 크면 모터 정지 신호를 상기 모터 전원 차단 스위치에 전송하는 것을 특징으로 한다.The operation unit may transmit a motor stop signal to the motor power cutoff switch when the control target value is greater than the measured stem force value.

상기 모터 전원 차단 스위치는 상기 모터 정지 신호에 응답하여 상기 모터의 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.The motor power cutoff switch may cut off power of the motor in response to the motor stop signal.

상기 스템 힘 측정용 센서는 상기 모터 구동 밸브의 스템의 표면에 부착되거나 스템 내부에 형성되거나 스템 자체가 센서로 형성되는 것을 특징으로 한다.The stem force measuring sensor may be attached to the surface of the stem of the motor drive valve or formed inside the stem, or the stem itself may be formed as a sensor.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법은 모터 구동 밸브에 장착된 스템의 힘을 측정하는 단계와; 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 설정된 목표값을 비교하는 단계와; 상기 비교 결과에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the motor drive valve control method according to the present invention comprises the steps of measuring the force of the stem mounted to the motor drive valve; Comparing the force of the stem measured from the stem force measuring sensor with a set target value; And controlling the operation of the motor according to the comparison result.

상기 모터 구동 밸브 제어 방법은 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 아날로그 전압 신호를 증폭부에서 증폭하는 단계와; 상기 증폭기로부터의 아날로그 신호를 아날로그 디지털 변환부에서 디지털 신호 형태로 변환한 후 쓰러스트 또는 토크값으로 변환하는 단계와; 상기 제어 목표값을 제어 목표값 입력부에 디지털 방식으로 입력하는 단계와; 상기 제어 목표값을 기억부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The motor driving valve control method includes amplifying an analog voltage signal measured by the stem force measuring sensor in an amplifier; Converting the analog signal from the amplifier into a digital signal form by an analog-to-digital converter and then to a thrust or torque value; Digitally inputting the control target value to a control target value input unit; And storing the control target value in a storage unit.

상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 설정된 목표값을 비교하는 단계는 상기 제어 목표값이 상기 측정 스템 힘값보다 크면 모터 정지 신호를 상기 모터 전원 차단 스위치에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Comparing the set target value with the stem force measured from the stem force measuring sensor includes transmitting a motor stop signal to the motor power cutoff switch when the control target value is greater than the measured stem force value. It is done.

상기 비교 결과에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 단계는 상기 모터 정지 신호에 응답하여 상기 모터의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The controlling of the operation of the motor according to the comparison result may include cutting off the power of the motor in response to the motor stop signal.

상기 모터 구동 밸브 제어 방법은 상기 제어 목표값과 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 디스플레이부에서 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The motor drive valve control method may further include displaying the control target value and the measured stem force value from the analog-digital converter on a display unit.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2는 본 발명에 따른 모터 구동 밸브를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a motor drive valve according to the present invention.

도 2에 도시된 모터 구동 밸브는 동력원인 모터(60)와, 모터(60)의 구동력에 의해 구동되는 구동부(70)와, 구동부(70)의 하부에 위치된 밸브 부재(90)와, 구동부(70)의 스템(78)에 부착된 스템 힘 측정용 센서(100)를 구비한다.The motor driving valve shown in FIG. 2 includes a motor 60 as a power source, a driving unit 70 driven by a driving force of the motor 60, a valve member 90 positioned below the driving unit 70, and a driving unit. A sensor 100 for stem force measurement is attached to the stem 78 of 70.

모터(60)는 스템 힘 측정용 센서(100)로부터 측정된 스템 힘 값과 사용자가 입력한 제어 목표값을 비교하여 그 비교결과에 따라 동작유무가 결정된다.The motor 60 compares the stem force value measured from the stem force measuring sensor 100 with a control target value input by the user, and determines whether there is an operation according to the comparison result.

밸브 부재(90)는 스템(78)과, 스템(78) 하부에 형성된 밸브 디스크(91)와, 밸브 디스크(91) 하부에 형성된 밸브 시트(92)를 구비한다.The valve member 90 includes a stem 78, a valve disc 91 formed below the stem 78, and a valve seat 92 formed below the valve disc 91.

이러한 밸브 부재(90)는 스템(78)의 하강에 의하여 밸브 디스크(91)가 밸브 시트(92)로 하강하게 되면 모터 구동 밸브가 닫히거나 밸브 디스크(91)가 밸브 시트(92)로부터 상승하게 되면 모터 구동 밸브가 열리게 된다.The valve member 90 causes the motor drive valve to close or the valve disc 91 to rise from the valve seat 92 when the valve disc 91 is lowered to the valve seat 92 by the lowering of the stem 78. The motor drive valve will open.

구동부(70)는 피니언(71), 헬리컬 기어(72), 웜 축(73), 일체형 웜 기어(75), 드라이브 슬리브(76), 스템(78), 스템 너트(79) 및 락 너트(80)를 구비한다.Drive 70 includes pinion 71, helical gear 72, worm shaft 73, integral worm gear 75, drive sleeve 76, stem 78, stem nut 79 and lock nut 80 ).

피니언(71)은 모터(60) 및 헬리컬 기어(72)와 연결되어 헬리컬 기어(72)와 함께 모터(60)의 동력을 전달한다. 웜 축(73)은 헬리컬 기어(72)에 일체식으로 연결된다. 일체형 웜 기어(75)는 종래 관형 웜과 웜 기어가 일체형으로 형성되며 웜 축(73)과 함께 회전하여 동력의 방향을 변경해 준다. 드라이브 슬리브(76)는 웜 기어(75)에 의해 회전하게 된다. 스템(78)은 하부에 밸브 디스크(91)가 결합되고 상부에 나사홈(77)이 형성되어 밸브 디스크(91)를 상승 또는 하강시킨다. 스템 너트(79)는 드라이브 슬리브(76)에 스플라인으로 고정되고 스템(78)의 나사홈(77)에 결합되어 드라이브 슬리브(76)와 함께 회전하여 스템(78)을 상승 또는 하강시켜 스템(78)에 힘을 생성시킨다. 락 너트(80)는 스템 너트(79)가 수직 방향으로 움직이지 못하도록 한다. The pinion 71 is connected to the motor 60 and the helical gear 72 to transmit power of the motor 60 together with the helical gear 72. The worm shaft 73 is integrally connected to the helical gear 72. Integral worm gear 75 is a conventional tubular worm and worm gear is formed integrally and rotates with the worm shaft 73 to change the direction of the power. The drive sleeve 76 is rotated by the worm gear 75. The stem 78 has a valve disc 91 coupled to the bottom thereof and a threaded groove 77 formed thereon to raise or lower the valve disc 91. The stem nut 79 is splined to the drive sleeve 76 and coupled to the threaded groove 77 of the stem 78 to rotate with the drive sleeve 76 to raise or lower the stem 78 to raise or lower the stem 78. To generate force). The lock nut 80 prevents the stem nut 79 from moving in the vertical direction.

스템 힘 측정용 센서(100)는 스템(78)의 일부 표면에 부착되거나 스템(78) 내부에 형성되거나 스템(100) 자체가 센서로 형성된다. 이 스템 힘 측정용 센서(100)는 스템(78)의 쓰러스트 또는 토크 산출용 아날로그 전압 신호를 시간에 따라 연속적으로 측정한다. The stem force measuring sensor 100 may be attached to a portion of the surface of the stem 78, formed inside the stem 78, or the stem 100 itself may be formed as a sensor. The stem force measuring sensor 100 continuously measures the analog voltage signal for thrust or torque calculation of the stem 78 over time.

이와 같은 모터 구동 밸브의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the operation of such a motor-drive valve as follows.

먼저, 동력원인 모터(60)가 회전하면 모터(60)의 회전에 의한 모터 토크가 피니언(71) 및 헬리컬 기어(72)에 전달되어 일체형 웜 기어(75)가 회전하게 된다. 일체형 웜 기어(75)의 회전으로 인해 드라이브 슬리브(76)가 회전하게 된다. 그리고, 드라이브 슬리브(76)에 스플라인으로 고정 결합된 스템 너트(79)는 드라이브 슬리브(76)와 함께 회전한다. 스템 너트(79)는 락 너트(80)에 의해 수직 방향을 움직이지 못하므로 스템 너트(79)의 회전에 의해 스템 너트(79)와 나사로 결합된 스템(78)이 상승 또는 하강된다. 스템(78)의 상/하강시 스템 힘 측정용 센서(100)는 스템(78)에 작용하는 힘을 측정하게 된다. 이 측정값에 따라 모터(60)의 구동을 제어하게 된다. 즉, 스템(78)에 작용하는 힘이 입력된 목표값에서 모터(60)의 구동이 정지되어 밸브의 작동이 멈추게 된다. First, when the motor 60, which is the power source, rotates, the motor torque by the rotation of the motor 60 is transmitted to the pinion 71 and the helical gear 72 so that the integrated worm gear 75 rotates. The rotation of the integral worm gear 75 causes the drive sleeve 76 to rotate. Then, the stem nut 79 fixedly splined to the drive sleeve 76 rotates with the drive sleeve 76. Since the stem nut 79 cannot move in the vertical direction by the lock nut 80, the stem 78 screwed with the stem nut 79 is raised or lowered by the rotation of the stem nut 79. The up / down system force measurement sensor 100 of the stem 78 measures the force acting on the stem 78. The driving of the motor 60 is controlled according to this measured value. That is, the driving of the motor 60 is stopped at the target value to which the force acting on the stem 78 is input, and the operation of the valve is stopped.

도 3은 도 2에 도시된 스템 힘 측정용 센서를 이용한 모터 구동 밸브의 제어 장치를 나타내는 블럭도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a control device of a motor driving valve using the stem force measuring sensor illustrated in FIG. 2.

도 3에 도시된 모터 구동 밸브의 제어장치(120)는 스템 힘 측정용 센서(100)와, 스템 힘 측정용 센서(100)로부터의 측정값과 입력된 목표값을 비교값에 따라 모터의 동작을 제어하는 구동 제어부(102)와, 측정값과 목표값을 표시하는 디스플레이 장치(112)를 구비한다.The control device 120 of the motor drive valve shown in FIG. 3 operates the motor according to a comparison value between the measured value and the input target value from the stem force measuring sensor 100 and the stem force measuring sensor 100. The control unit 102 for controlling the control unit and a display device 112 for displaying the measured value and the target value.

스템 힘 측정용 센서(100)는 모터 구동 밸브의 스템(78)에 영구적으로 설치된다. 즉, 스템 힘 측정용 센서(100)는 스템(78)의 쓰러스트 또는 토크 산출용 아날로그 전압 신호(MS)를 시간에 따라 연속적으로 측정한다. The stem force measuring sensor 100 is permanently installed in the stem 78 of the motor drive valve. That is, the stem force measuring sensor 100 continuously measures the thrust or torque calculation analog voltage signal MS of the stem 78 over time.

구동 제어부(102)는 증폭기(104), 아날로그 디지털 변환기(106), 연산기(108), 모터 전원 차단 스위치(110), 제어 목표값 입력 장치(114) 및 기억 소자(116)를 구비한다.The drive control unit 102 includes an amplifier 104, an analog to digital converter 106, an operator 108, a motor power cutoff switch 110, a control target value input device 114, and a memory element 116.

증폭기(104)는 스템 힘 측정용 센서(100)에서 측정된 아날로그 전압 신호를 설정된 목표 레벨로 적절히 증폭(AMS)하여 A/D 변환기(106)로 전송한다. The amplifier 104 appropriately amplifies (AMS) the analog voltage signal measured by the stem force measuring sensor 100 to a set target level and transmits it to the A / D converter 106.

A/D 변환기(106)는 증폭기(104)에서 증폭된 쓰러스트 또는 토크 산출용 아날로그 신호(AMS)를 쓰러스트 또는 토크 산출용 디지털 신호(DMS)로 변환한다. 변환된 쓰러스트 또는 토크 산출용 디지털 신호(DMS)는 디스플레이 장치(112)와 연산기(108)로 전송된다.The A / D converter 106 converts the thrust or torque calculation analog signal AMS amplified by the amplifier 104 into a thrust or torque calculation digital signal DMS. The converted thrust or torque digital signal DMS is transmitted to the display device 112 and the calculator 108.

제어 목표 값 입력 장치(114)는 사용자가 제어 목표 값(COS)을 디지털 방식으로 입력하는 장치이다.The control target value input device 114 is a device in which the user digitally inputs the control target value COS.

기억소자(116)는 제어 목표값 입력장치(114)로부터의 제어 목표값(COS)을 저장한다.The memory device 116 stores the control target value COS from the control target value input device 114.

디스플레이 장치(112)는 기억 소자(116)에 저장된 제어 목표 값(COS)과 A/D 변환기(106)로부트의 측정 스템 힘(DMS)을 디지털 방식으로 출력하는 장치이다. The display device 112 is a device for digitally outputting the control target value COS stored in the memory element 116 and the measurement stem force DMS of the boot to the A / D converter 106.

연산기(108)는 기억 소자(116)에 저장된 제어 목표 값(COS)과 A/D 변환기(106)에서 전송된 값(DMS)을 비교한다. 즉, 연산기(108)는 A/D 변환기(106)로부터의 측정된 스템 힘값(DMS)이 제어 목표 스템 힘값(COS)보다 크면 모터 정지 신호(MSS)를 모터 전원 차단 스위치(110)로 전송한다. The operator 108 compares the control target value COS stored in the memory element 116 with the value DMS transmitted from the A / D converter 106. That is, the calculator 108 transmits the motor stop signal MSS to the motor power cutoff switch 110 when the measured stem force value DMS from the A / D converter 106 is larger than the control target stem force value COS. .

모터 전원 차단 스위치(110)는 연산기(108)에서 전송된 모터 정지 신호(MSS)에 따라 모터의 전원을 차단하여 밸브의 작동을 정지시킨다.The motor power cutoff switch 110 cuts off the power of the motor according to the motor stop signal MSS transmitted from the calculator 108 to stop the operation of the valve.

도 4는 도 3에 도시된 제어 장치를 이용하여 모터 구동 밸브의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart for describing a method of controlling a motor driving valve using the control device shown in FIG. 3.

먼저, 스템 힘 측정용 센서로부터 모터구동밸브의 스템에 작용하는 힘에 따라 반응하는 미소 전압을 시간에 따라 연속적으로 취득한다(S1단계).First, a small voltage which reacts according to the force acting on the stem of the motor drive valve from the stem force measuring sensor is continuously acquired over time (step S1).

취득된 미소 전압을 증폭기를 이용하여 증폭한 후 아날로그 디지털 변환기를 이용하여 디지털 신호로 변환된 스템 힘을 산출한다(S2단계).The obtained small voltage is amplified using an amplifier, and then a stem force converted into a digital signal is calculated using an analog-to-digital converter (step S2).

이와 별도로 작업자가 제어를 목표로 하는 스템 힘 값을 디지털 방식으로 입력하는 제어 목표 값을 입력한다(S3단계). 입력된 제어 목표 값은 기억 소자에 저장된다(S4단계).Separately, the operator inputs a control target value for digitally inputting a stem force value for controlling (S3 step). The input control target value is stored in the storage element (step S4).

한편, 산출된 스템 힘값과 제어 목표값을 디스플레이 소자에 출력하고, 제어 목표값과 산축된 스템힘 값을 비교 연산한다(S5단계). On the other hand, the calculated stem force value and the control target value are output to the display element, and the control target value and the calculated stem force value are compared and calculated (step S5).

비교 연산 결과 산출된 스템 힘 값이 제어 목표값보다 크면(S6단계) 모터 정 지 신호는 모터 정지 스위치로 전송된다. 전송된 모터 정지 신호에 응답하여 모터의 전원은 차단된다(S7단계). 반면에 비교 연산 결과 산출된 스템 힘값이 제어 목표값 이하이면(S6단계) 모터 유지 신호는 모터 정지 스위치로 전송된다. 전송된 모터 유지 신호에 응답하여 모터의 전원은 유지된다(S8단계).If the stem force value calculated as a result of the comparison operation is greater than the control target value (step S6), the motor stop signal is sent to the motor stop switch. In response to the transmitted motor stop signal, the power of the motor is cut off (step S7). On the other hand, if the stem force value calculated as a result of the comparison operation is equal to or less than the control target value (step S6), the motor holding signal is transmitted to the motor stop switch. In response to the transmitted motor holding signal, the power of the motor is maintained (step S8).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치는 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템 힘과 디지털 형태의 제어 목표값을 비교하여 밸브의 작동을 제어한다. As described above, the motor drive valve control method and apparatus according to the present invention controls the operation of the valve by comparing the stem force measured from the stem force measuring sensor with the control target value in digital form.

이에 따라, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치는 제어 목표값을 디지털 신호로 입력하기 때문에 제어 목표값을 정확하게 설정함과 아울러 유지할 수 있다. Accordingly, the motor driving valve control method and apparatus according to the present invention can input and set the control target value as a digital signal, thereby accurately setting and maintaining the control target value.

또한, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치는 스템에 작용하는 힘에 따른 스프링 팩의 변위에 의해 스위치가 작동되는 종래와 달리 기계적인 작동 부위가 없기 때문에 스프링 팩, 관형 웜, 토크 스위치 등의 부품에서 발생되는 기계적 성능 저하로 인한 제어 목표값이 변경되지 않는다. In addition, the motor-drive valve control method and apparatus according to the present invention is a spring pack, tubular worm, torque switch, etc., because there is no mechanical operating part, unlike the prior art that the switch is operated by the displacement of the spring pack according to the force acting on the stem. The target value of the control does not change due to mechanical degradation caused by the components of the component.

또한, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치는 스템에서 직접 측정한 쓰러스트/토크를 이용하여 밸브의 작동을 제어하기 때문에 스템과 스템 너트 사이의 윤활 성능 저하와 기어의 맞물림 상태 등에 따라 제어목표값이 변경되지 않는다.In addition, the motor drive valve control method and apparatus according to the present invention controls the operation of the valve by using the thrust / torque measured directly from the stem, so that the control according to the deterioration of lubrication performance between the stem and the stem nut and the gear engagement state The target value does not change.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 모터 구동 밸브 제어 방법 및 장치는 토크 스위치, 윔 축에서 분리되어 스프링 팩을 압축하는 관형 웜, 스프링 팩 등을 제거할 수 있기 때문에 이들의 기계적 성능 저하로 인한 밸브의 운전성 저하를 방지할 수 있다.In addition, the motor drive valve control method and apparatus according to the present invention can remove the tubular worm, spring pack, and the like, which are separated from the torque switch, the pin shaft and compress the spring pack, so that the operation of the valve due to deterioration of their mechanical performance It is possible to prevent deterioration.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (11)

모터 구동 밸브에 장착된 스템의 힘을 측정하는 스템 힘 측정용 센서와;A stem force measuring sensor for measuring a force of a stem mounted on the motor driving valve; 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 사용자에 의해 설정된 제어 목표값을 비교하여 모터의 동작을 제어하는 구동 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.And a drive controller for controlling the operation of the motor by comparing the force of the stem measured from the stem force measuring sensor with a control target value set by the user. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 제어부는 The driving control unit 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 아날로그 전압 신호로 증폭하는 증폭기와;An amplifier amplifying the analog voltage signal measured from the stem force measuring sensor; 상기 증폭기로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호 형태로 변환한 후 쓰러스트 또는 토크값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환기와;An analog-to-digital converter for converting an analog signal from the amplifier into a digital signal form and then to a thrust or torque value; 상기 제어 목표값을 디지털 방식으로 입력하는 제어 목표값 입력부와;A control target value input unit which digitally inputs the control target value; 상기 제어 목표값을 기억하는 기억부와;A storage unit for storing the control target value; 상기 기억소자로부터의 제어 목표값과 상기 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 연산하는 연산부와;A calculating section for calculating a control target value from the storage element and a measured stem force value from the analog to digital converter; 상기 연산부의 결과에 응답하여 모터의 동작을 제어하는 모터 전원 차단 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.And a motor power cut-off switch for controlling the operation of the motor in response to the result of the calculating unit. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어 목표값과 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 디스플레이 하는 디스플레이부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.And a display unit for displaying the control target value and the measured stem force value from the analog-to-digital converter. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 연산부는The calculation unit 상기 제어 목표값이 상기 측정 스템 힘값보다 크면 모터 정지 신호를 상기 모터 전원 차단 스위치에 전송하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.And a motor stop signal is transmitted to the motor power cutoff switch when the control target value is greater than the measured stem force value. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 모터 전원 차단 스위치는 상기 모터 정지 신호에 응답하여 상기 모터의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.And the motor power cutoff switch cuts off power of the motor in response to the motor stop signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스템 힘 측정용 센서는The stem force sensor 상기 모터 구동 밸브의 스템의 표면에 부착되거나 스템 내부에 형성되거나 스템 자체가 센서로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 장치.The motor drive valve control device, characterized in that attached to the surface of the stem of the motor drive valve or formed inside the stem or the stem itself is formed of a sensor. 모터 구동 밸브에 장착된 스템의 힘을 측정하는 단계와;Measuring a force of a stem mounted to the motor drive valve; 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 설정된 목표값을 비교하는 단계와;Comparing the force of the stem measured from the stem force measuring sensor with a set target value; 상기 비교 결과에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 방법.And controlling the operation of the motor according to the comparison result. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 아날로그 전압 신호를 증폭부에서 증폭하는 단계와;Amplifying the analog voltage signal measured by the stem force measuring sensor in an amplifier; 상기 증폭기로부터의 아날로그 신호를 아날로그 디지털 변환부에서 디지털 신호 형태로 변환한 후 쓰러스트 또는 토크값으로 변환하는 단계와;Converting the analog signal from the amplifier into a digital signal form by an analog-to-digital converter and then to a thrust or torque value; 상기 제어 목표값을 제어 목표값 입력부에 디지털 방식으로 입력하는 단계와;Digitally inputting the control target value to a control target value input unit; 상기 제어 목표값을 기억부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 방법.And storing the control target value in a storage unit. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스템 힘 측정용 센서로부터 측정된 스템의 힘과 설정된 목표값을 비교하는 단계는Comparing the stem force measured from the stem force measuring sensor and the set target value 상기 제어 목표값이 상기 측정 스템 힘값보다 크면 모터 정지 신호를 상기 모터 전원 차단 스위치에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 방법.And transmitting a motor stop signal to the motor power cutoff switch if the control target value is greater than the measured stem force value. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 비교 결과에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 단계는Controlling the operation of the motor according to the comparison result 상기 모터 정지 신호에 응답하여 상기 모터의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 방법.And shutting off power of the motor in response to the motor stop signal. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제어 목표값과 아날로그 디지털 변환기로부터의 측정 스템 힘값을 디스플레이부에서 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 밸브 제어 방법.And displaying, on the display, the control target value and the measured stem force value from the analog-digital converter.
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