JPH0350155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気作動式調節弁制御装置の改良に関
する。

（従来の技術） 従来の空気作動式調節弁制御装置の一例として
空気作動式調節弁の開度指令信号と弁リフト信号
との間に１対１の関係が存在することを用いて、
開度指令信号と弁リフト信号との偏差を監視し、
設定値を越えたとき異常と判定するようにしたも
のがある。しかしながら弁には動作遅れがあり、
正常であつても過渡的には偏差が生ずる。第１図
はその関係を示すもので、ａは開度指令信号、ｂ
は弁リフト信号を示している。このようなことか
ら従来は誤診断しないためには、設定値を大きく
する構成としていたが、故障が発生した場合には
故障を検知するのにおくれが生ずることになる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、弁の誤診断が生じなく故障検出を
早くすることができる空気作動式調節弁制御装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前記目的を達成するため、空気作動式
調節弁の開度指令信号と弁リフト信号の偏差を検
出する偏差検出器と、この偏差検出器よりの出力
信号を受けて所定時定数を設定する時定数設定器
と、この時定数設定器の時定数を用いて前記開度
指令信号に１次遅れ処理を施す１次遅れ処理回路
と、この１次遅れ処理回路の出力信号と前記弁リ
フト信号の偏差が規定の値を越えたことにより異
常と判定する判定器とを備えた空気作動式調節弁
制御装置である。

［作用］ 本発明によれば、開度指令信号と弁リフト信号
の偏差が検出され、この検出出力に基づいて所定
の時定数が設定される。この場合、例えば前記偏
差が正であれば増加方向の時定数が設定され、ま
た前記偏差が負であれば減少方向の時定数が設定
される。そして、この設定された時定数により、
開度指令信号に１次遅れ処理が施され、この１次
遅れ処理がなされた開度指令信号と弁リフト信号
の偏差が規定値を越えたとき異常と判定される。
この様なことから、調節弁の動作遅れによる誤診
断を防止でき、故障検出を早くできる。

（実施例） 以下本発明について図面を参照して説明する。
第２図は本発明装置の一実施例を示す概略構成図
である。２０は所望流体の流量を調節する調節
弁、この調節弁２０はダイヤフラム室（図示せ
ず）に設けられたダイヤフラム２１により所定開
度だけ開けられるようになつている。ダイヤフラ
ム２１には後述する空気圧制御機構２３から調節
弁２０の開度指令信号２４に応じた加圧空気が供
給されるようになつている。前記開度指令信号２
４は、空気圧制御機構２３以外に後述する異常診
断器２７にも供給されるようになつている。空気
圧制御機構２３は、電空変換器２３ａ、ポジシヨ
ナー２３ｂ、ブースタリレー２３ｃからなつてい
る。ダイヤフラム２１の出口である弁リフト信号
２６は、リフト計で検知され、この検知された弁
リフト信号２６は異常診断器２７に供給されるよ
うになつている。一方、弁リフト信号２６はフイ
ードバツクリンク２２を介し前記ポジシヨナー２
３ｂに供給されるようになつている。

前記異常診断器２７は、第３図に示すように、
偏差検出器１００、時定数設定器１０１、１次遅
れ回路１０２、判定器１０３からなり、この異常
診断器２７に供給された弁リフト信号２６及び開
度指令信号２４を入力して演算し異常の有無を診
断するようになつている。

以下、このように構成された空気作動式調節弁
制御装置の作用について説明する。調節弁２０の
開度制御は、次のようにして行われる。通常時の
開度調節は外部から供給される開度指令信号２４
が電空変換器２３ａにより空気信号に変換され
る。この空気圧信号と開度指令信号２４との関係
は定常状態では、第４図に示す如く一次関数の関
係にある。ポジシヨナー２３ｂは、調節弁リフト
をＬ、空気圧信号をＰ、ａ，ｂは定数としたと
き、次式(1)を満足するように調節される。

Ｌ＝aP＋ｂ ……(1) ここでＬ＞aP＋ｂであれば、ポジシヨナー２
３ｂの出口空気圧力を高くし、Ｌ＜aP＋ｂであ
ればポジシヨナー２３ｂの出口空気圧力を低下さ
せる。ブースターリレー２３ｃは増巾器でありダ
イヤフラム圧力がポジシヨナー２３ｂの出口圧力
と一致するようにする。ダイヤフラム圧力がポジ
シヨナー２３ｂの出口圧力よりも高ければ、ダイ
ヤフラム２１内の空気を大気に排気し、ダイヤフ
ラム２１の圧力を下げる。またダイヤフラム２１
の圧力が低ければダイヤフラム２１に空気を送り
込む。ダイヤフラム２１の圧力が高くなれば、弁
リフト信号２６は上昇し、低くなれば低下する。
このようにポジシヨナー２３ｂ弁リフト信号２６
と開度指令信号２４との間には第５図に示すよう
な一次関数の関係が成立する。

さて、ダイヤフラム２１へのブースタリレー２
３ｃによる必要量の空気供給及び排気には、瞬時
に行われるものではなく、時間がかかる。よつて
開度指令信号２４が変化したとき、ダイヤフラム
圧力は時間おくれを持つことになる。これは、弁
リフト信号２６が時間おくれを持つて第５図の関
係に満足することを意味している。このとき、弁
リフト信号２６の開度指令信号２４に対する時間
おくれは、第６図に示すような１次遅れで記述で
きる。よつて開度指令信号２４が変化する場合に
も対応するために開度指令信号２４の１次遅れ処
理回路１０２を通した信号と、弁リフト信号２６
を比較する。また、単位時間当りのダイヤフラム
２１への空気供給量とダイヤフラム２１からの空
気排気量は異つており、このため、弁リフト信号
２６も開方向の時間おくれと、閉方向の時間おく
れは異つている。第７図にその関係を示す。よつ
て開度指令信号２４が増加する場合即ち弁リフト
信号２６が開方向の場合と開度指令信号２４が減
少する場合、即ち弁リフト信号２６が閉方向の場
合では第３図の１次遅れ処理回路１０２の時定数
は変えなくてはならない。ここで、開度指令信号
２４が増加方向では開度指令信号２４から弁リフ
ト信号２６を差引いた偏差は正の値となり開度指
令信号２４が減少方向では前記偏差は負の値とな
る。よつて前記１次遅れ処理回路１０２の時定数
は、前記偏差の符合に基づいて設定すれば良い。

第３図の異常診断器２７の偏差検出器１００は
開度指令信号２４から弁リフト信号２６を差引い
た偏差を求め偏差が正であれば増加方向偏差が負
であれば減少方向とする。時定数設定器１０１
は、偏差検出器１００の信号を受けて増加方向で
あれば時定数T₁を、減少方向であれば、時定数
T₂を設定する。１次遅れ処理回路１０２は時定
数設定器１０１で設定された時定数を用いて、開
度指令信号２４に１次遅れ処理を施す。判定器１
０３は１次遅れ処理回路１０２の出力と弁リフト
信号２６の差が規定の値以内であれば、正常と
し、規定の値を越える場合には、異常と判定す
る。第８図で、斜線を施した部分が正常な領域で
あり、それ以外の部分が異常と判定される領域で
ある。

（発明の効果） 以上述べた本発明によれば、空気作動式調節弁
の開度指令信号と弁リフト信号の偏差を検出する
偏差検出器と、この偏差検出器より出力信号を受
けて所定時定数を設定する時定数設定器と、この
時定数設定器の時定数を用いて前記開度指令信号
に１次遅れ処理を施す１次遅れ処理回路と、この
１次遅れ処理回路の出力信号と前記弁リフト信号
の偏差が規定の値を越えたことにより異常と判定
する判定器とを備えた構成としたので、異常診断
を従来装置に比べて精度高く、誤診断の生じない
空気作動式調節弁制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気作動式調節弁制御装置の開
度指令信号と弁リフト信号を示す図、第２図は本
発明の空気作動式調節弁制御装置の一実施例を示
す概略構成図、第３図は第２図の異常診断器の概
略構成図、第４図および第５図は同実施例の動作
を説明するための開度指令信号と電空変換器の出
口空気圧力の関係を示す特性図および開度指令信
号と弁リフト信号の関係を示す特性図、第６図お
よび第７図は同実施例の動作を説明するための弁
リフト信号と開度指令信号の関係を示す図、第８
図は同実施例の動作を説明するための１次遅れ処
理回路の出力信号と弁リフト信号の関係を示す図
である。 ２０……調節弁、２１……ダイヤフラム、２２
……フイードバツクリンク、２３……空気圧制御
機構、２３ａ……電空変換器、２３ｂ……ポジシ
ヨナー、２３ｃ……ブースタリレー、２４……開
度指令信号、２６……弁リフト信号、２７……異
常診断器、３３……弁リフト計、１００……偏差
検出器、１０１……時定数設定器、１０２……１
次遅れ処理回路、１０３……判定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気作動式調節弁の開度指令信号と弁リフト
   信号の偏差を検出する偏差検出器と、この偏差検
   出器よりの出力信号を受けて所定時定数を設定す
   る時定数設定器と、この時定数設定器の時定数を
   用いて前記開度指令信号に１次遅れ処理を施す１
   次遅れ処理回路と、この１次遅れ処理回路の出力
   信号と前記弁リフト信号の偏差が規定の値を越え
   たことにより異常と判定する判定器とを備えた空
   気作動式調節弁制御装置。