JPS6283502A - 空気式の光制御ポジシヨナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、石油プラントや水処理系統等において使用
される光信号によシ制御される空気式の光制御ポジショ
ナに関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えは特開昭５９−１０９９９８号公報に示さ
れた従来の光制御ポジショナ（従来名は元応動装置、以
下光制御ポジショナと称する）の構成図であり、図にお
いて、ＴＲは送信端、ＡＣは操作端、ＯＦは送信端ＴＲ
と操作端ＡＣとを結ぶ元ファイバである。送信端ＴＲに
おいて、１は光ファイバＯＦの一端に結合している例え
ばレーザダイオードのような光源、２はこの光源１を断
続するスイッチで操作信号によって駆動される。

第４図は、送信端ＴＲから元ファイバＯＦを介して伝送
される光信号の形態を示す波形図であり、送信端ＴＲか
らは、第４図に示すように、連続する元信号を断続する
ことによって生ずるパルス状の信号（操作信号）が伝送
される。

ここで、操作信号は、例えば操作弁を開とする場合には
、開方向を指示する２発の連続ノくルスＰ。

と、この連続パルス発生から１．）だけ経過して発生す
る停止パルスＰｓが伝送される。ま几、例えば操作弁を
閉とする場合には、閉方向を指示する３発の連続パルス
ＰＣと、この３発の連続ノくルス発生からｔ。だけ経過
して発生する停止パルスｐＢが伝送される。そして、こ
れらのパルスＰａ　ｌ　ｐ。

ｐｃの組み合せ、及び停止パルス発生までの時間ｔＱ　
、　ｔｏを調整することによって、操作弁開度を所望の
値に制御できるようにしている。なお、各パルスは、こ
こではパワー光を断にすることによって発生させるもの
で、できるだけ細いパルス巾であることが望ましい。ま
た、各パルスは、パワー光の強さく振巾）を小さくする
ことによって発生させてもよい。

第３図に戻シ操作端ＡＣにおいて、３は光電変換部で、
光ファイバＯＦの他端から出射する光電池３１、この光
電池３１から得られる電力を蓄電すると共に平滑させる
コンデンサ３２、抵抗３３とで構成されている。４はロ
ジック回路で、光電変換部３から電力が供給されて作動
し、コンデンサ４０によって分離され几操作信号を入力
信号としている。５はクロックパルス発生器、６はパル
スモータ７の駆動回路で、いずれも光電変換部３から電
力が供給されて作動している。駆動回路６は、ロジック
回路４から出力される正転、逆転信号及び、クロックパ
ルス発生器５からのクロックパルスを入力し、細いパル
スの駆動パルスφ】、φ２をパルスモータ７に出力する
。これによってパルスモータ７ｉｄ、操作信号に応じて
所定の時間正転。

逆転する。

８は空気圧操作部で、パルスモータ７によッテ変位する
フラッパ８１、このフラッパ８１に対向して設置され友
ノズル８２、このノズル８２の背圧を増巾する空気圧調
整手段８３、この空気圧調整手段８３からの出力を入力
し、ノズル８２の設置位置として負帰還させるベロー８
４、このベロー８４の変位と対向するバネ８５で構成さ
れている。空気圧調整手段８３の出力圧は、操作弁９に
印加されており、フラッパ８１の変位、即ち、操作信号
に応じて弁開度が制御される。

次に、動作について説明する。送信端ＴＲからは、操作
端ＡＣ側に元ファイバＯＦを介してパワー光と操作信号
とが伝送される。操作端ＡＣの光電変換部３は、伝送さ
れ之パワー光と操作信号を電気信号に変換し、各回路の
作動電力として供給すると共に、操作電気信号はロジッ
ク回路４に分離されて印加される。ロジック回路４及び
駆動回路６は、操作電気信号を復調し、パルスモータ７
を駆動するに必要な２種の駆動パルスφ１．φ２を作る
。ここで、パルスモータ１に印加される駆動パルスφ１
．φ２は、光電変換部３から供給される電力が非常に小
さいことから、細いパルス電流となってお９、平均電流
を少なくしている。

パルスモータ７の回転出力は、ギヤー７１で減速されｔ
後、フラッパ８１を移動させる。空気圧操作部８におい
て、例えばフラッパ８１が移動して、ノズル８２から離
れると、ノズル背圧が下がシ、空気圧調整手段８３が働
いて出力圧も下がる。

このため、ベロー８４がバネ８５に押されて縮み、ノズ
ル８２がフラッパ８１に近ずく方向（負帰還となる方向
）に移動する。逆に、フラッパ８１の移動方向が前記と
逆の場合、出力圧が上るように動作する。これによって
、空気圧調整手段８３からの出力圧は、フラッパ８１の
移動に追従し友ものとなり、操作信号に応じて操作弁９
の開度を制御することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の光制御ポジショナは以上のように構成されている
ので、操作弁９の開閉動作を制御することは可能である
が、実際の操作弁９の位置がフィードバックされていな
いため空気圧操作部８の空気圧調整手段８３の出力圧が
フラッパ８１の移動に追従し念ものとなっても操作弁９
、ノズル８２が例えばプラント中に配置され九場合、ゴ
ミの付着や錆の発生等によシ空気圧調整手段８３の出力
に対する操作弁９の動き量は経時変化、温度差によって
バラツキが生じ、操作弁９を正確な位置決めをすること
ができず、また、操作弁９の位置信号も上位装置に送出
されていないのでポジショナとしての利用が不可能であ
υ、更に、処理回路も単機能化されておシ、外部からの
電源の供給が必要であるなどの問題点があった。

上記のような問題点を解決する友めに、本願出願人は第
５図に示す光制御ポジショナを特許願（Ｃ）−１）とし
て本願発明と同日出願した。

この発明は上記特許願（ＣＨ）の改良発明に該当し、内
蔵バッテリを用いることなく、内蔵ノくツテリの交換作
業等が不要であると共に簡単な電力供給を行なうことが
できる空気式の光制御ポジショナを得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る空気式の光制御ポジショナのノズル背圧
を増幅する空気圧調整手段へ空気を供給する念めの空気
供給管から分岐し几分岐管を設け、この分岐管からの余
剰空気流により発電モータを駆動させ発電動作を行わし
め、この発電々力を光制御ポジショナの各駆動部へ供給
するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における光制御ポジショナは、空気圧調整手段
へ空気を供給する空気供給管から分岐しｔ分岐管からの
余剰空気により発電モータが駆動し、この発電モータの
駆動により発電が行われ、この発電に力が各駆動部へ供
給され、各駆動部は上記発電モータからの電力で夫々作
動する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、８４２は分岐管、８６はファン、８７は発
電モータ、８８は整流回路である。

次に、動作について説明する。なお、光制御ポジショナ
の動作については、第２図に示し之従来の空気式の光制
御ポジショナと同一であるのでその説明を省略する。光
制御ポジショナの作動に際し、空気圧調整手段８３へ空
気供給管８４がら空気が供給されるが、空気供給管８４
０余剰空気は分岐管８４２がら空気流となってファン８
６へ到り、ファン８６を回転させ発電モータ８７を駆動
させ発電を行なわしめる。発電モータ８７によって発電
され比電力は、整流回路８８を介して光制御ポジショナ
の各駆動部分例えばパルスモータ７、マイクロプロセッ
サ１０２、受信器１００、発信器１０１等へ供給され、
これらの駆動部分は発電モータ８γからの電力供給によ
って夫々動作を行なう。

第２図は、この発明の他の実施例で、発電モータ８７に
よって発電され比電力をバッテリ８９へ蓄え、このバッ
テリ８９から電力を供給するものであシ、バッテリ８９
に充電電荷が蓄えられている間はマイクロプロセッサ１
０２によシ分岐管８４ａに設けられた弁９０が閉成され
る。

従って、発電モータ８７はバッテリ８９に充電々荷が無
くなったときにのみ発電動作を行なうこととなシ省電力
化と発電モータ８７の寿命の長期化が図られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば空気式の光制御ポジシ
ョナの空気圧調整手段への供給空気の一部である余剰空
気を利用して発電モータを駆動させて発電させ、この発
電された電力を上記光制御ポジショナの各駆動部分へ供
給して駆動させるように構成したので、他にバッテリ等
の電力供給手段を必要とせず、別に新たな電気配線も不
要で、しかも上記バッテリの保守管理点検等が不要であ
る等の効果が得られる・

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による空気式の光制御ポジ
ショナの電源装置を示すブロック図、第２図はこの発明
の他の実施例を示す空気式の光制御ポジショナのブロッ
ク図、第３図は従来の空気式の光制御ポジショナのブロ
ック図、第４図は第５図に示された送信端から元ファイ
バを介して伝送される光信号の形態を示す波形図、第５
図は基本発明のブロック図である。 ７はパルスモータ、８３は空気圧調整手段、８４は空気
供給管、８４ａは分岐管、８６￥′ｉフアン、８７は発
電モータ、１００は受信器、１０１は発信器、１０２ハ
マイクロプロセツサ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人　　　三菱電機株式会社 代理人　弁理士　　　１）澤　博　昭 （外２名） 第１図 ＩＯ２：背圧変更＋亀 第２図 １０Ｇ′πフサ １０８：背圧変更＋段 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上位装置からの光化された操作弁開閉信号を受信
   し電気信号に変換する受信器と、この受信器からの電気
   信号を演算処理するマイクロプロセッサからの制御出力
   でノズルの背圧を変化させるノズル背圧変更手段と、上
   記ノズルの背圧変化を増幅出力する空気圧制御手段と、
   この空気圧制御手段からの出力で開閉動作する操作弁と
   よりなる空気式の光制御ポジシヨナにおいて、上記空気
   圧調整手段へ空気を供給する空気供給管から分岐した分
   岐管からの空気流で回転するファンと、このファンによ
   り駆動され発電する発電モータと、この発電モータから
   の電力により上記各駆動部へ電力供給を行なうことを特
   徴とする空気式の光制御ポジシヨナ。
2. （２）上記発電モータによつて発電された電力をバッテ
   リに蓄え、このバッテリから上記各駆動部へ電力供給を
   行なうと共に、上記バッテリに充電電荷が蓄えられてい
   る間は、上記マイクロプロセッサにより上記分岐管を閉
   成する弁を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の空気式の光制御ポジシヨナ。