JP2003271245A - バルブ用ポジショナ - Google Patents
バルブ用ポジショナInfo
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ユーザはバルブ用ポジショナの設置環境等を鑑
みてバルブ用ポジショナを選定したとしても，設置環境
によっては当初予想された偏差よりも大きな偏差が生じ
てバルブ開度の調節が正常に行えない可能性がある。そ
のため，従来は，バルブ用ポジショナの設置環境に応じ
て適切なモータ電圧の切替シーケンスを定めるために，
人手を介して実際に上記設置環境で調整する面倒な作業
が強いられた。 【解決手段】バルブ用ポジショナＡは，出力軸６１と同
軸上に接続されるバルブのバルブ開度を検出する角度検
出器４０と，所望の目標設定開度を入力するための設定
値入力器５０と，記憶機能を有するメモリ２０と，上記
各部より取得したデータや情報に基づいて各種判断を行
うと共にモータ６０を実際に制御するためのモータ駆動
回路３０に指令を出力する制御部１０とを具備して概略
構成されている。
みてバルブ用ポジショナを選定したとしても，設置環境
によっては当初予想された偏差よりも大きな偏差が生じ
てバルブ開度の調節が正常に行えない可能性がある。そ
のため，従来は，バルブ用ポジショナの設置環境に応じ
て適切なモータ電圧の切替シーケンスを定めるために，
人手を介して実際に上記設置環境で調整する面倒な作業
が強いられた。 【解決手段】バルブ用ポジショナＡは，出力軸６１と同
軸上に接続されるバルブのバルブ開度を検出する角度検
出器４０と，所望の目標設定開度を入力するための設定
値入力器５０と，記憶機能を有するメモリ２０と，上記
各部より取得したデータや情報に基づいて各種判断を行
うと共にモータ６０を実際に制御するためのモータ駆動
回路３０に指令を出力する制御部１０とを具備して概略
構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，バルブ開度を調節
するバルブ用ポジショナにおいて，実際のバルブ開度と
所望の目標設定開度との偏差を抑制するバルブ用ポジシ
ョナに関するものである。
するバルブ用ポジショナにおいて，実際のバルブ開度と
所望の目標設定開度との偏差を抑制するバルブ用ポジシ
ョナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に，電動アクチュエータを備えたバ
ルブ用ポジショナは，電動アクチュエータのモータの出
力軸に発生した出力トルクを，バルブ用ポジショナ内に
設けられる伝達機構を介してバルブに伝達することで，
バルブ開度を調節する構成となっている。また，流体の
流量はバルブ開度に応じて決まるものであるので，上記
バルブ用ポジショナを用いてバルブ開度を所望の目標設
定開度に調節することで，上記流体の流量を所望の流量
にすることが可能となる。しかしながら，上記バルブ用
ポジショナを用いてバルブ開度を所望の目標設定開度と
なるように調節しても，上記電動アクチュエータのモー
タの慣性の影響によって調節後のバルブ開度は上記所望
の目標設定開度とは異なって偏差が生じる。つまり，バ
ルブ用ポジショナがバルブ開度を調節する際に発生する
偏差は，上記モータの特性に依存する。更に，通常，該
モータはバルブ用ポジショナの種別毎に選定されるもの
でもあるので，上記偏差はバルブ用ポジショナの種別毎
に固有に定まるもの（以下，「固有偏差」という）と言
え，このような固有偏差はバルブ用ポジショナのカタロ
グ等においては「位置決め精度」等として記載されてお
り，バルブ用ポジショナを選定する際の重要なファクタ
ーとなる。
ルブ用ポジショナは，電動アクチュエータのモータの出
力軸に発生した出力トルクを，バルブ用ポジショナ内に
設けられる伝達機構を介してバルブに伝達することで，
バルブ開度を調節する構成となっている。また，流体の
流量はバルブ開度に応じて決まるものであるので，上記
バルブ用ポジショナを用いてバルブ開度を所望の目標設
定開度に調節することで，上記流体の流量を所望の流量
にすることが可能となる。しかしながら，上記バルブ用
ポジショナを用いてバルブ開度を所望の目標設定開度と
なるように調節しても，上記電動アクチュエータのモー
タの慣性の影響によって調節後のバルブ開度は上記所望
の目標設定開度とは異なって偏差が生じる。つまり，バ
ルブ用ポジショナがバルブ開度を調節する際に発生する
偏差は，上記モータの特性に依存する。更に，通常，該
モータはバルブ用ポジショナの種別毎に選定されるもの
でもあるので，上記偏差はバルブ用ポジショナの種別毎
に固有に定まるもの（以下，「固有偏差」という）と言
え，このような固有偏差はバルブ用ポジショナのカタロ
グ等においては「位置決め精度」等として記載されてお
り，バルブ用ポジショナを選定する際の重要なファクタ
ーとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，ユーザ
が上述のようなカタログ等を用いて，取り扱う流体の種
類や流量，若しくは必要とする精度等のバルブ用ポジシ
ョナの設置環境等を鑑みてバルブ用ポジショナを選定し
たとしても，実際のバルブ用ポジショナの設置環境は上
記固有偏差が計測された環境とは異なるため，実際に発
生する偏差が上記固有偏差よりも大きくなり（位置決め
精度が下がり），バルブ開度の調節が正常に行えない可
能性がある。また，上記モータに供給するモータ電圧を
可変制御することで出力トルクを制御して該モータの慣
性による偏差を抑える技術もあるが，この技術は予め定
められたモータ電圧の切替シーケンスに従って行うもの
であって，上記設置環境に応じて上記切替シーケンスが
定められるものではない。そのため，バルブ用ポジショ
ナの上記設置環境に応じてモータ電圧の切替シーケンス
を定めるには，例えば，バルブ用ポジショナを上記設置
環境に取り付けた状態で動作させながら調整を行う，若
しくは，該動作と上記偏差とを計測し，該計測結果に基
づいて製造工場等でモータ電圧の切替シーケンスを設定
する等の面倒な作業を人手を用いて行わなければならな
かった。そこで，本発明は上記事情に鑑みてなされたも
のであり，その目的とするところは，バルブ用ポジショ
ナを実際に設置環境で運用しながら，自動的に最適な切
替シーケンスを記憶し，該記憶された切替シーケンスで
モータを駆動させることにより，上記環境に応じて偏差
を自動的に抑制するバルブ用ポジショナを提供すること
である。
が上述のようなカタログ等を用いて，取り扱う流体の種
類や流量，若しくは必要とする精度等のバルブ用ポジシ
ョナの設置環境等を鑑みてバルブ用ポジショナを選定し
たとしても，実際のバルブ用ポジショナの設置環境は上
記固有偏差が計測された環境とは異なるため，実際に発
生する偏差が上記固有偏差よりも大きくなり（位置決め
精度が下がり），バルブ開度の調節が正常に行えない可
能性がある。また，上記モータに供給するモータ電圧を
可変制御することで出力トルクを制御して該モータの慣
性による偏差を抑える技術もあるが，この技術は予め定
められたモータ電圧の切替シーケンスに従って行うもの
であって，上記設置環境に応じて上記切替シーケンスが
定められるものではない。そのため，バルブ用ポジショ
ナの上記設置環境に応じてモータ電圧の切替シーケンス
を定めるには，例えば，バルブ用ポジショナを上記設置
環境に取り付けた状態で動作させながら調整を行う，若
しくは，該動作と上記偏差とを計測し，該計測結果に基
づいて製造工場等でモータ電圧の切替シーケンスを設定
する等の面倒な作業を人手を用いて行わなければならな
かった。そこで，本発明は上記事情に鑑みてなされたも
のであり，その目的とするところは，バルブ用ポジショ
ナを実際に設置環境で運用しながら，自動的に最適な切
替シーケンスを記憶し，該記憶された切替シーケンスで
モータを駆動させることにより，上記環境に応じて偏差
を自動的に抑制するバルブ用ポジショナを提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，バルブ開度を所望の目標設定開度に調節す
るための電動アクチュエータを具備するバルブ用ポジシ
ョナにおいて，バルブ開度と上記所望の目標設定開度と
の差を予め段階的に定めた複数の段階偏差に，上記バル
ブ開度と上記所望の目標設定開度との差が達した場合に
おける上記電動アクチュエータのモータ電圧の切替シー
ケンスを上記段階偏差毎に予め記憶する切替シーケンス
記憶手段と，上記バルブ開度と上記所望の目標設定開度
との差が上記複数の段階偏差の何れかに達した場合に，
該段階偏差に対応する切替シーケンスを用いて上記モー
タを制御するモータ制御手段と，上記モータ制御手段に
よって用いられた切替シーケンスと，該切替シーケンス
で調節された後に検出される制御後偏差とを対応付けて
記憶する制御後偏差記憶手段と，上記制御後偏差記憶手
段に記憶された上記切替シーケンス及び上記制御後偏差
に基づいて，最適な切替シーケンスを選択し，該選択さ
れた切替シーケンスを用いて上記モータ電圧を制御する
切替シーケンス選択制御手段とを具備することを特徴と
するバルブ用ポジショナとして構成されている。このよ
うに本発明が構成されているので，上記偏差が悪化する
ような設置環境で本発明のバルブ用ポジショナを用いる
場合であっても，上記設置環境における偏差と切替シー
ケンスとを記憶することによって，該設置環境に応じて
偏差を最小にする切替シーケンスを用いてバルブ開度を
自動的に制御することが可能となるので，従来のように
バルブ用ポジショナを上記設置環境にて動作させながら
人手を介して調整するような面倒な作業を行う必要が無
くなる。また，前記段階偏差は，前記開度調節された後
のバルブ開度と前記所望の目標設定開度との差であって
当該バルブ用ポジショナに固有に備わる固有偏差に，少
なくとも２以上の所定の係数を掛けることによって予め
段階的に算出されるものであっても良い。この場合，上
記固定偏差に応じて段階的に上記段階偏差を容易に定め
ることが可能となるので，バルブ用ポジショナの特性に
応じた段階偏差を適切に定めることが可能となる。前記
制御後偏差記憶手段が，バルブ開度毎に前記切替シーケ
ンス及び前記制御後偏差の対応を所定数記憶するもので
あって，前記制御後偏差が上記所定数得られた場合に，
前記切替シーケンス選択制御手段が，該対応の中から最
も前記制御後偏差が最小となる切替シーケンスを用いて
前記モータを制御する構成であっても良い。このように
バルブ開度毎の制御後偏差と切替シーケンスとを記憶す
ることで，各バルブ開度毎に制御後偏差を最小とするこ
とが可能となる。
に本発明は，バルブ開度を所望の目標設定開度に調節す
るための電動アクチュエータを具備するバルブ用ポジシ
ョナにおいて，バルブ開度と上記所望の目標設定開度と
の差を予め段階的に定めた複数の段階偏差に，上記バル
ブ開度と上記所望の目標設定開度との差が達した場合に
おける上記電動アクチュエータのモータ電圧の切替シー
ケンスを上記段階偏差毎に予め記憶する切替シーケンス
記憶手段と，上記バルブ開度と上記所望の目標設定開度
との差が上記複数の段階偏差の何れかに達した場合に，
該段階偏差に対応する切替シーケンスを用いて上記モー
タを制御するモータ制御手段と，上記モータ制御手段に
よって用いられた切替シーケンスと，該切替シーケンス
で調節された後に検出される制御後偏差とを対応付けて
記憶する制御後偏差記憶手段と，上記制御後偏差記憶手
段に記憶された上記切替シーケンス及び上記制御後偏差
に基づいて，最適な切替シーケンスを選択し，該選択さ
れた切替シーケンスを用いて上記モータ電圧を制御する
切替シーケンス選択制御手段とを具備することを特徴と
するバルブ用ポジショナとして構成されている。このよ
うに本発明が構成されているので，上記偏差が悪化する
ような設置環境で本発明のバルブ用ポジショナを用いる
場合であっても，上記設置環境における偏差と切替シー
ケンスとを記憶することによって，該設置環境に応じて
偏差を最小にする切替シーケンスを用いてバルブ開度を
自動的に制御することが可能となるので，従来のように
バルブ用ポジショナを上記設置環境にて動作させながら
人手を介して調整するような面倒な作業を行う必要が無
くなる。また，前記段階偏差は，前記開度調節された後
のバルブ開度と前記所望の目標設定開度との差であって
当該バルブ用ポジショナに固有に備わる固有偏差に，少
なくとも２以上の所定の係数を掛けることによって予め
段階的に算出されるものであっても良い。この場合，上
記固定偏差に応じて段階的に上記段階偏差を容易に定め
ることが可能となるので，バルブ用ポジショナの特性に
応じた段階偏差を適切に定めることが可能となる。前記
制御後偏差記憶手段が，バルブ開度毎に前記切替シーケ
ンス及び前記制御後偏差の対応を所定数記憶するもので
あって，前記制御後偏差が上記所定数得られた場合に，
前記切替シーケンス選択制御手段が，該対応の中から最
も前記制御後偏差が最小となる切替シーケンスを用いて
前記モータを制御する構成であっても良い。このように
バルブ開度毎の制御後偏差と切替シーケンスとを記憶す
ることで，各バルブ開度毎に制御後偏差を最小とするこ
とが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら，本
発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の
理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本
発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を
限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の
実施の形態に係るバルブ用ポジショナＡの概略構成図，
図２はバルブ用ポジショナＡが行う一連の処理の一例を
示したフローチャート，図３はモータ電圧の一例図，図
４はモータ電圧の切替シーケンスの一例図，図５は偏差
Ｆと切替シーケンスの対応概念図，図６は偏差Ｆと切替
シーケンスの対応概念図である。
発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の
理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本
発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を
限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の
実施の形態に係るバルブ用ポジショナＡの概略構成図，
図２はバルブ用ポジショナＡが行う一連の処理の一例を
示したフローチャート，図３はモータ電圧の一例図，図
４はモータ電圧の切替シーケンスの一例図，図５は偏差
Ｆと切替シーケンスの対応概念図，図６は偏差Ｆと切替
シーケンスの対応概念図である。
【０００６】先ず，図１を用いて本発明の実施の形態に
係るバルブ用ポジショナＡについて説明する。バルブ用
ポジショナＡは，バルブ用ポジショナＡに内蔵されるモ
ータ６０の出力軸６１の回転角度を検出し，該検出され
た回転角度に基づいて出力軸６１と同軸上に接続される
バルブ（不図示）のバルブ開度（通常，全閉０％から全
開１００％で示される）を制御部１０に出力する角度検
出器４０と，バルブの所望の目標設定開度の直接入力や
該目標設定開度を通信機器を介して入力するための設定
値入力器５０と，データや動作プログラム等を記憶する
ための機能を有し，例えば書き換え可能な不揮発性のメ
モリであるメモリ２０と，上記角度検出器４０，設定値
入力器５０，及びメモリ２０より取得したデータや情報
に基づいて各種判断を行うと共にモータ６０を実際に制
御するためのモータ駆動回路３０に指令を出力する制御
部１０とを具備して概略構成されている。また，上記メ
モリ２０は切替シーケンス記憶手段及び制御後偏差記憶
手段，上記制御部１０はモータ制御手段及び切替シーケ
ンス選択制御手段の機能を各々具備している。以下，上
記各手段の機能について説明する。切替シーケンス記憶
手段とは，バルブ開度と設定値入力器５０に入力された
所望の目標設定開度との差を予め段階的に定めた複数の
段階偏差に，実際の上記バルブ開度と上記所望の目標設
定開度との差が達した場合における上記電動アクチュエ
ータのモータ６０の駆動電圧（以下，単に「モータ電
圧」と称する）の切替シーケンスを上記段階偏差毎に予
め記憶する機能を達成するものである。ここで，上記切
替シーケンスの具体例について図４を用いて説明する。
先ず，モータ駆動回路３０によってモータ６０に加えら
れるモータ電圧は，例えば図３に示すように定格に対し
て１００％から５０％の間で可変で，モータ電圧を
変化させることによって出力軸６１の出力トルクを可変
に制御することが可能となる。更に，上述のように６段
階に変化できるモータ電圧を図４に示す切替シーケンス
で変化させる。図４に示す切替シーケンスは，具体的に
は，バルブ用ポジショナの特性に依存して定まる固有偏
差である偏差Ｄに，少なくとも２以上の所定の係数（例
えば，図４中の１．２，１．５，…）を掛けることによ
って予め段階的に複数算出される段階偏差の一例である
偏差Ｅ（図４では４つ）毎に上記６段階の変化のいずれ
かを組み合わせて定めたものである。例えば図４のシー
ケンスＮｏ１は，実際のバルブ開度と所望の目標設定開
度との差（即ち，実際の偏差）が偏差Ｅ＝Ｄ×１．２に
達した場合に行うモータ電圧の切替シーケンスを示して
いる。上記シーケンスＮｏ１の場合，実際の偏差が偏差
Ｅの１倍から０．５倍まではモータ電圧を８０％で，
実際の偏差が偏差Ｅの０．５倍から０．３倍まではモー
タ電圧を７０％で，実際の偏差が偏差Ｅの０．３倍か
ら０．１倍まではモータ電圧を６０％で，実際の偏差
が偏差Ｅの０．１倍から０まではモータ電圧を５０％
でに変化させることを示している。つまり，図４は，実
際の偏差が偏差Ｅと比較して小さくなる（即ち，バルブ
開度が所望の目標設定開度に近づく）にしたがって，出
力軸６１に対するモータ６０の出力を徐々に小さくする
ことにより，制御の行き過ぎ量を抑制して偏差を可能な
限り抑制する切替シーケンスを偏差Ｅ毎に定めたもので
ある。
係るバルブ用ポジショナＡについて説明する。バルブ用
ポジショナＡは，バルブ用ポジショナＡに内蔵されるモ
ータ６０の出力軸６１の回転角度を検出し，該検出され
た回転角度に基づいて出力軸６１と同軸上に接続される
バルブ（不図示）のバルブ開度（通常，全閉０％から全
開１００％で示される）を制御部１０に出力する角度検
出器４０と，バルブの所望の目標設定開度の直接入力や
該目標設定開度を通信機器を介して入力するための設定
値入力器５０と，データや動作プログラム等を記憶する
ための機能を有し，例えば書き換え可能な不揮発性のメ
モリであるメモリ２０と，上記角度検出器４０，設定値
入力器５０，及びメモリ２０より取得したデータや情報
に基づいて各種判断を行うと共にモータ６０を実際に制
御するためのモータ駆動回路３０に指令を出力する制御
部１０とを具備して概略構成されている。また，上記メ
モリ２０は切替シーケンス記憶手段及び制御後偏差記憶
手段，上記制御部１０はモータ制御手段及び切替シーケ
ンス選択制御手段の機能を各々具備している。以下，上
記各手段の機能について説明する。切替シーケンス記憶
手段とは，バルブ開度と設定値入力器５０に入力された
所望の目標設定開度との差を予め段階的に定めた複数の
段階偏差に，実際の上記バルブ開度と上記所望の目標設
定開度との差が達した場合における上記電動アクチュエ
ータのモータ６０の駆動電圧（以下，単に「モータ電
圧」と称する）の切替シーケンスを上記段階偏差毎に予
め記憶する機能を達成するものである。ここで，上記切
替シーケンスの具体例について図４を用いて説明する。
先ず，モータ駆動回路３０によってモータ６０に加えら
れるモータ電圧は，例えば図３に示すように定格に対し
て１００％から５０％の間で可変で，モータ電圧を
変化させることによって出力軸６１の出力トルクを可変
に制御することが可能となる。更に，上述のように６段
階に変化できるモータ電圧を図４に示す切替シーケンス
で変化させる。図４に示す切替シーケンスは，具体的に
は，バルブ用ポジショナの特性に依存して定まる固有偏
差である偏差Ｄに，少なくとも２以上の所定の係数（例
えば，図４中の１．２，１．５，…）を掛けることによ
って予め段階的に複数算出される段階偏差の一例である
偏差Ｅ（図４では４つ）毎に上記６段階の変化のいずれ
かを組み合わせて定めたものである。例えば図４のシー
ケンスＮｏ１は，実際のバルブ開度と所望の目標設定開
度との差（即ち，実際の偏差）が偏差Ｅ＝Ｄ×１．２に
達した場合に行うモータ電圧の切替シーケンスを示して
いる。上記シーケンスＮｏ１の場合，実際の偏差が偏差
Ｅの１倍から０．５倍まではモータ電圧を８０％で，
実際の偏差が偏差Ｅの０．５倍から０．３倍まではモー
タ電圧を７０％で，実際の偏差が偏差Ｅの０．３倍か
ら０．１倍まではモータ電圧を６０％で，実際の偏差
が偏差Ｅの０．１倍から０まではモータ電圧を５０％
でに変化させることを示している。つまり，図４は，実
際の偏差が偏差Ｅと比較して小さくなる（即ち，バルブ
開度が所望の目標設定開度に近づく）にしたがって，出
力軸６１に対するモータ６０の出力を徐々に小さくする
ことにより，制御の行き過ぎ量を抑制して偏差を可能な
限り抑制する切替シーケンスを偏差Ｅ毎に定めたもので
ある。
【０００７】次に，モータ制御手段は，バルブ開度と設
定値入力器５０に入力された所望の目標設定開度との差
が，上記複数の段階偏差（偏差Ｅ）の何れかに達した場
合に，該偏差Ｅに対応する切替シーケンスを用いてモー
タ６０を制御する機能を達成するものである。制御後偏
差記憶手段は，上記モータ制御手段によって用いられた
切替シーケンスと，該切替シーケンスで調節された後に
検出される制御後偏差とを対応付けて記憶する機能を達
成するものである。上記切替シーケンスと制御後偏差の
対応について図５，６を用いて説明する。尚，図５，６
において上記制御後偏差は偏差Ｆとしている。図５は所
望の目標設定開度が例えば５０％に設定された場合に，
上記モータ制御手段がシーケンスＮｏ４の切替シーケン
スを用いてモータ６０を制御した時の最終的な制御後の
偏差Ｆが−２％であったことを示している。つまり，シ
ーケンスＮｏ４でモータ６０の制御を行った結果，実際
のバルブ開度の偏差が所望の目標設定開度に対して−２
％だったことが記憶されている。その他，シーケンスＮ
ｏ１〜３による制御が行われた場合についても，用いら
れたシーケンスＮｏによる制御後の偏差Ｆが対応づけて
目標設定開度毎にメモリ２０記憶される。つまり，上記
切替シーケンス及び制御後偏差の対応は，所定数（上記
の場合４）の切替シーケンスに対する偏差Ｆを所望の目
標設定開度毎に記憶するものである。尚，図６は所定数
（４つ）の切替シーケンスに対する偏差Ｆをすべて記憶
した場合の一例である。切替シーケンス選択制御手段
は，上記制御後偏差記憶手段に記憶された上記切替シー
ケンス及び上記制御後偏差に基づいて，最適な切替シー
ケンスを選択し，該選択された切替シーケンスを用いて
上記モータ電圧を制御する機能を達成するものある。上
述のように構成されたバルブ用ポジショナＡが行う一連
の処理の一例について図２を用いて説明する。
定値入力器５０に入力された所望の目標設定開度との差
が，上記複数の段階偏差（偏差Ｅ）の何れかに達した場
合に，該偏差Ｅに対応する切替シーケンスを用いてモー
タ６０を制御する機能を達成するものである。制御後偏
差記憶手段は，上記モータ制御手段によって用いられた
切替シーケンスと，該切替シーケンスで調節された後に
検出される制御後偏差とを対応付けて記憶する機能を達
成するものである。上記切替シーケンスと制御後偏差の
対応について図５，６を用いて説明する。尚，図５，６
において上記制御後偏差は偏差Ｆとしている。図５は所
望の目標設定開度が例えば５０％に設定された場合に，
上記モータ制御手段がシーケンスＮｏ４の切替シーケン
スを用いてモータ６０を制御した時の最終的な制御後の
偏差Ｆが−２％であったことを示している。つまり，シ
ーケンスＮｏ４でモータ６０の制御を行った結果，実際
のバルブ開度の偏差が所望の目標設定開度に対して−２
％だったことが記憶されている。その他，シーケンスＮ
ｏ１〜３による制御が行われた場合についても，用いら
れたシーケンスＮｏによる制御後の偏差Ｆが対応づけて
目標設定開度毎にメモリ２０記憶される。つまり，上記
切替シーケンス及び制御後偏差の対応は，所定数（上記
の場合４）の切替シーケンスに対する偏差Ｆを所望の目
標設定開度毎に記憶するものである。尚，図６は所定数
（４つ）の切替シーケンスに対する偏差Ｆをすべて記憶
した場合の一例である。切替シーケンス選択制御手段
は，上記制御後偏差記憶手段に記憶された上記切替シー
ケンス及び上記制御後偏差に基づいて，最適な切替シー
ケンスを選択し，該選択された切替シーケンスを用いて
上記モータ電圧を制御する機能を達成するものある。上
述のように構成されたバルブ用ポジショナＡが行う一連
の処理の一例について図２を用いて説明する。
【０００８】先ず，制御部１０は，直接ユーザによって
設定値入力器５０に入力された，若しくは設定値入力器
５０に接続された通信機器（不図示）を介して入力され
た所望の目標設定開度と，角度検出器４０で検出された
バルブ開度を取得する（Ｓ１０）。次に，制御部１０
は，現状における実際のバルブ開度と，設定値入力器５
０に入力された所望の目標設定開度との差（即ち，実際
の偏差）が，予め定められた所定の値以上か否かを判断
する（Ｓ１３）。この所定の値は，例えば上記固有偏差
若しくはユーザ等によって予め定められるものであって
も良く，メモリ２０に記憶されているものである。上記
ステップＳ１３で，上記実際の偏差が予め定められた所
定の値以上でないと判断された場合は，再びステップＳ
１０の処理を行う。他方，上記ステップＳ１３で，上記
実際の偏差が予め定められた所定の値以上であると判断
された場合は，ステップＳ１５の処理を行う。次に，制
御部１０は，メモリ２０にアクセスすることにより，上
記設定値入力器５０より入力された目標設定開度におけ
る切替シーケンスと制御後偏差（偏差Ｆ）との対応が所
定数得られたか否かを判断する（Ｓ１５）。この上記ス
テップＳ１５における判断は，具体的には上記図５，６
に示されるような目標設定開度（例えば，５０％）にお
ける偏差Ｆが，全て切替シーケンスについて得られたか
否かを制御部１０が判断している。換言するならば，制
御部１０が，目標設定開度５０％における切替シーケン
スと偏差Ｆとの対応が，図５の状態（偏差Ｆが全ての切
替シーケンスについて得られていない）であるか，若し
くは，図６の状態（偏差Ｆが全ての切替シーケンスにつ
いて得られた）かを判断している。上記ステップＳ１５
で，上記対応が図５の状態と判断された場合は処理がス
テップＳ３０へ，他方，上記対応が図６の状態と判断さ
れた場合は処理がステップＳ１１０へ各々移行する。
設定値入力器５０に入力された，若しくは設定値入力器
５０に接続された通信機器（不図示）を介して入力され
た所望の目標設定開度と，角度検出器４０で検出された
バルブ開度を取得する（Ｓ１０）。次に，制御部１０
は，現状における実際のバルブ開度と，設定値入力器５
０に入力された所望の目標設定開度との差（即ち，実際
の偏差）が，予め定められた所定の値以上か否かを判断
する（Ｓ１３）。この所定の値は，例えば上記固有偏差
若しくはユーザ等によって予め定められるものであって
も良く，メモリ２０に記憶されているものである。上記
ステップＳ１３で，上記実際の偏差が予め定められた所
定の値以上でないと判断された場合は，再びステップＳ
１０の処理を行う。他方，上記ステップＳ１３で，上記
実際の偏差が予め定められた所定の値以上であると判断
された場合は，ステップＳ１５の処理を行う。次に，制
御部１０は，メモリ２０にアクセスすることにより，上
記設定値入力器５０より入力された目標設定開度におけ
る切替シーケンスと制御後偏差（偏差Ｆ）との対応が所
定数得られたか否かを判断する（Ｓ１５）。この上記ス
テップＳ１５における判断は，具体的には上記図５，６
に示されるような目標設定開度（例えば，５０％）にお
ける偏差Ｆが，全て切替シーケンスについて得られたか
否かを制御部１０が判断している。換言するならば，制
御部１０が，目標設定開度５０％における切替シーケン
スと偏差Ｆとの対応が，図５の状態（偏差Ｆが全ての切
替シーケンスについて得られていない）であるか，若し
くは，図６の状態（偏差Ｆが全ての切替シーケンスにつ
いて得られた）かを判断している。上記ステップＳ１５
で，上記対応が図５の状態と判断された場合は処理がス
テップＳ３０へ，他方，上記対応が図６の状態と判断さ
れた場合は処理がステップＳ１１０へ各々移行する。
【０００９】先ず，ステップＳ１５で図５の状態（偏差
Ｆが全ての切替シーケンスについて得られていない）と
判断された場合について説明する。制御部１０は，上記
実際の偏差を縮小するため，モータ駆動回路３０を介し
てモータ６０にバルブ開度を上記所望の目標設定開度に
一致させるための回転駆動制御を行いながら（Ｓ３
０），実際の偏差が図４に示される段階偏差（偏差Ｅ）
の何れになったかを判断する（Ｓ３５）。制御部１０
は，上記ステップＳ３５の判断で実際の偏差が上記偏差
Ｅの何れかになったと判断された場合に，その偏差Ｅに
該当するシーケンスＮｏの切替シーケンスに従ってモー
タ電圧を制御することによってモータ６０を駆動し（Ｓ
４０），該切替シーケンスを全て実行した後にモータ６
０の動作を停止する（Ｓ５０）。上記ステップＳ５０で
モータ６０を停止させた後に，制御部１０は，上記モー
タ６０の制御で用いられた切替シーケンスと，該切替シ
ーケンスによる制御後の偏差Ｆとを対応づけて，例えば
図５に示すようにメモリ２０記憶する（Ｓ６０）。上記
ステップＳ３０からステップＳ６０の一連の処理を行わ
れることによって，図４に示す各シーケンスＮｏに従っ
てモータ６０を制御した場合の制御後偏差（偏差Ｆ；図
５参照）を，バルブ用ポジショナＡを設置環境で実際に
運用しながら自動的に取得することが可能となる。
Ｆが全ての切替シーケンスについて得られていない）と
判断された場合について説明する。制御部１０は，上記
実際の偏差を縮小するため，モータ駆動回路３０を介し
てモータ６０にバルブ開度を上記所望の目標設定開度に
一致させるための回転駆動制御を行いながら（Ｓ３
０），実際の偏差が図４に示される段階偏差（偏差Ｅ）
の何れになったかを判断する（Ｓ３５）。制御部１０
は，上記ステップＳ３５の判断で実際の偏差が上記偏差
Ｅの何れかになったと判断された場合に，その偏差Ｅに
該当するシーケンスＮｏの切替シーケンスに従ってモー
タ電圧を制御することによってモータ６０を駆動し（Ｓ
４０），該切替シーケンスを全て実行した後にモータ６
０の動作を停止する（Ｓ５０）。上記ステップＳ５０で
モータ６０を停止させた後に，制御部１０は，上記モー
タ６０の制御で用いられた切替シーケンスと，該切替シ
ーケンスによる制御後の偏差Ｆとを対応づけて，例えば
図５に示すようにメモリ２０記憶する（Ｓ６０）。上記
ステップＳ３０からステップＳ６０の一連の処理を行わ
れることによって，図４に示す各シーケンスＮｏに従っ
てモータ６０を制御した場合の制御後偏差（偏差Ｆ；図
５参照）を，バルブ用ポジショナＡを設置環境で実際に
運用しながら自動的に取得することが可能となる。
【００１０】次に，上記ステップＳ１５で図６の状態
（偏差Ｆが全ての切替シーケンスについて得られた）と
判断された場合について説明する。制御部１０は，上記
実際の偏差を縮小するため，モータ駆動回路３０を介し
てモータ６０にバルブ開度を上記所望の目標設定開度に
一致させるための回転駆動制御を行いながら（Ｓ１１
０），実際の偏差が上記偏差Ｆを最小にする切替シーケ
ンスに対応する偏差Ｅに一致したか否かを判断する（Ｓ
１２０）。上記ステップＳ１２０の処理は，具体的に
は，図６の中で偏差Ｆを最小にする切替シーケンスはシ
ーケンスＮｏ３であるので，制御部１０が，該シーケン
スＮｏ３の切替シーケンスに対応する偏差Ｅを図４より
抽出し，該実際の偏差が該抽出された偏差Ｅに一致した
か否かを判断している。上記ステップＳ１２０の判断
で，上記実際の偏差が上記抽出された偏差Ｅに一致した
と判断された場合に，制御部１０は，メモリ２０より図
６に示すような切替シーケンスの中で制御後偏差（偏差
Ｆ）を最小にする切替シーケンス（図６の場合シーケン
スＮｏ３）に従ってモータ電圧を制御することによって
モータ６０を駆動し（Ｓ１３０），該切替シーケンスを
全て実行した後にモータ６０の動作を停止させる（Ｓ１
４０）。したがって，目標設定開度における切替シーケ
ンスと偏差Ｆとの対応が図６に示すように予め定められ
た所定数得られた場合に，上記ステップＳ１１０からス
テップＳ１４０の一連の処理が行われることによって，
バルブ用ポジショナＡの設置環境に応じた上記偏差Ｆを
最小にする切替シーケンスでモータ６０を自動制御する
ことが可能となる。
（偏差Ｆが全ての切替シーケンスについて得られた）と
判断された場合について説明する。制御部１０は，上記
実際の偏差を縮小するため，モータ駆動回路３０を介し
てモータ６０にバルブ開度を上記所望の目標設定開度に
一致させるための回転駆動制御を行いながら（Ｓ１１
０），実際の偏差が上記偏差Ｆを最小にする切替シーケ
ンスに対応する偏差Ｅに一致したか否かを判断する（Ｓ
１２０）。上記ステップＳ１２０の処理は，具体的に
は，図６の中で偏差Ｆを最小にする切替シーケンスはシ
ーケンスＮｏ３であるので，制御部１０が，該シーケン
スＮｏ３の切替シーケンスに対応する偏差Ｅを図４より
抽出し，該実際の偏差が該抽出された偏差Ｅに一致した
か否かを判断している。上記ステップＳ１２０の判断
で，上記実際の偏差が上記抽出された偏差Ｅに一致した
と判断された場合に，制御部１０は，メモリ２０より図
６に示すような切替シーケンスの中で制御後偏差（偏差
Ｆ）を最小にする切替シーケンス（図６の場合シーケン
スＮｏ３）に従ってモータ電圧を制御することによって
モータ６０を駆動し（Ｓ１３０），該切替シーケンスを
全て実行した後にモータ６０の動作を停止させる（Ｓ１
４０）。したがって，目標設定開度における切替シーケ
ンスと偏差Ｆとの対応が図６に示すように予め定められ
た所定数得られた場合に，上記ステップＳ１１０からス
テップＳ１４０の一連の処理が行われることによって，
バルブ用ポジショナＡの設置環境に応じた上記偏差Ｆを
最小にする切替シーケンスでモータ６０を自動制御する
ことが可能となる。
【００１１】
【実施例】また，バルブ用ポジショナＡにおいて生じる
上記偏差Ｆは，該バルブ用ポジショナＡの設置環境（温
度，湿度等）の変化や使用頻度に応じて変化するもので
あるので，定期的に上記ステップＳ３０からＳ６０の処
理を行うことによって切替シーケンスと偏差Ｆとの対応
を更新するようにしても良い。この場合，バルブ用ポジ
ショナＡにタイマ等の機能を具備させることによって，
定期的に上記ステップＳ３０からＳ６０の処理を行うよ
うにしても良い。
上記偏差Ｆは，該バルブ用ポジショナＡの設置環境（温
度，湿度等）の変化や使用頻度に応じて変化するもので
あるので，定期的に上記ステップＳ３０からＳ６０の処
理を行うことによって切替シーケンスと偏差Ｆとの対応
を更新するようにしても良い。この場合，バルブ用ポジ
ショナＡにタイマ等の機能を具備させることによって，
定期的に上記ステップＳ３０からＳ６０の処理を行うよ
うにしても良い。
【００１２】
【発明の効果】本発明は，バルブ開度を所望の目標設定
開度に調節するための電動アクチュエータを具備するバ
ルブ用ポジショナにおいて，バルブ開度と上記所望の目
標設定開度との差を予め段階的に定めた複数の段階偏差
に，上記バルブ開度と上記所望の目標設定開度との差が
達した場合における上記電動アクチュエータのモータ電
圧の切替シーケンスを上記段階偏差毎に予め記憶する切
替シーケンス記憶手段と，上記バルブ開度と上記所望の
目標設定開度との差が上記複数の段階偏差の何れかに達
した場合に，該段階偏差に対応する切替シーケンスを用
いて上記モータを制御するモータ制御手段と，上記モー
タ制御手段によって用いられた切替シーケンスと，該切
替シーケンスで調節された後に検出される制御後偏差と
を対応付けて記憶する制御後偏差記憶手段と，上記制御
後偏差記憶手段に記憶された上記切替シーケンス及び上
記制御後偏差に基づいて，最適な切替シーケンスを選択
し，該選択された切替シーケンスを用いて上記モータ電
圧を制御する切替シーケンス選択制御手段とを具備する
ことを特徴とするバルブ用ポジショナとして構成されて
いる。このように本発明が構成されているので，上記偏
差が悪化するような設置環境で本発明のバルブ用ポジシ
ョナを用いる場合であっても，上記設置環境における偏
差と切替シーケンスとを記憶することによって，該設置
環境に応じて偏差を最小にする切替シーケンスを用いて
バルブ開度を自動的に制御することが可能となるので，
従来のようにバルブ用ポジショナを上記設置環境にて動
作させながら人手を介して調整するような面倒な作業を
行う必要が無くなる。また，前記段階偏差は，前記開度
調節された後のバルブ開度と前記所望の目標設定開度と
の差であって当該バルブ用ポジショナに固有に備わる固
有偏差に，少なくとも２以上の所定の係数を掛けること
によって予め段階的に算出されるものであっても良い。
この場合，上記固定偏差に応じて段階的に上記段階偏差
を容易に定めることが可能となるので，バルブ用ポジシ
ョナの特性に応じた段階偏差を適切に定めることが可能
となる。前記制御後偏差記憶手段が，バルブ開度毎に前
記切替シーケンス及び前記制御後偏差の対応を所定数記
憶するものであって，前記制御後偏差が上記所定数得ら
れた場合に，前記切替シーケンス選択制御手段が，該対
応の中から最も前記制御後偏差が最小となる切替シーケ
ンスを用いて前記モータを制御する構成であっても良
い。このようにバルブ開度毎の制御後偏差と切替シーケ
ンスとを記憶することで，各バルブ開度毎に制御後偏差
が最小となる切替シーケンスを選択してモータを制御す
ることが可能となる。
開度に調節するための電動アクチュエータを具備するバ
ルブ用ポジショナにおいて，バルブ開度と上記所望の目
標設定開度との差を予め段階的に定めた複数の段階偏差
に，上記バルブ開度と上記所望の目標設定開度との差が
達した場合における上記電動アクチュエータのモータ電
圧の切替シーケンスを上記段階偏差毎に予め記憶する切
替シーケンス記憶手段と，上記バルブ開度と上記所望の
目標設定開度との差が上記複数の段階偏差の何れかに達
した場合に，該段階偏差に対応する切替シーケンスを用
いて上記モータを制御するモータ制御手段と，上記モー
タ制御手段によって用いられた切替シーケンスと，該切
替シーケンスで調節された後に検出される制御後偏差と
を対応付けて記憶する制御後偏差記憶手段と，上記制御
後偏差記憶手段に記憶された上記切替シーケンス及び上
記制御後偏差に基づいて，最適な切替シーケンスを選択
し，該選択された切替シーケンスを用いて上記モータ電
圧を制御する切替シーケンス選択制御手段とを具備する
ことを特徴とするバルブ用ポジショナとして構成されて
いる。このように本発明が構成されているので，上記偏
差が悪化するような設置環境で本発明のバルブ用ポジシ
ョナを用いる場合であっても，上記設置環境における偏
差と切替シーケンスとを記憶することによって，該設置
環境に応じて偏差を最小にする切替シーケンスを用いて
バルブ開度を自動的に制御することが可能となるので，
従来のようにバルブ用ポジショナを上記設置環境にて動
作させながら人手を介して調整するような面倒な作業を
行う必要が無くなる。また，前記段階偏差は，前記開度
調節された後のバルブ開度と前記所望の目標設定開度と
の差であって当該バルブ用ポジショナに固有に備わる固
有偏差に，少なくとも２以上の所定の係数を掛けること
によって予め段階的に算出されるものであっても良い。
この場合，上記固定偏差に応じて段階的に上記段階偏差
を容易に定めることが可能となるので，バルブ用ポジシ
ョナの特性に応じた段階偏差を適切に定めることが可能
となる。前記制御後偏差記憶手段が，バルブ開度毎に前
記切替シーケンス及び前記制御後偏差の対応を所定数記
憶するものであって，前記制御後偏差が上記所定数得ら
れた場合に，前記切替シーケンス選択制御手段が，該対
応の中から最も前記制御後偏差が最小となる切替シーケ
ンスを用いて前記モータを制御する構成であっても良
い。このようにバルブ開度毎の制御後偏差と切替シーケ
ンスとを記憶することで，各バルブ開度毎に制御後偏差
が最小となる切替シーケンスを選択してモータを制御す
ることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態に係るバルブ用ポジショナ
Ａの概略構成図。
Ａの概略構成図。
【図２】バルブ用ポジショナＡが行う一連の処理の一例
を示したフローチャート。
を示したフローチャート。
【図３】モータ電圧の一例図。
【図４】モータ電圧の切替シーケンスの一例図。
【図５】偏差Ｆと切替シーケンスの対応概念図。
【図６】偏差Ｆと切替シーケンスの対応概念図。
Ａ………バルブ用ポジショナ
１０………制御部
２０………メモリ
３０………モータ駆動回路
４０………角度検出器
５０………設定値入力器
６０………モータ
６１………出力軸
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H062 AA15 BB10 CC01 CC15 DD01
FF02
5H004 GA15 HA07 HB07 JA01 KA05
KB39 KC39 LB08 MA04
5H303 AA30 BB01 BB06 BB11 DD01
EE03 FF03 KK01 MM03
Claims (3)
- 【請求項１】 バルブ開度を所望の目標設定開度に調節
するための電動アクチュエータを具備するバルブ用ポジ
ショナにおいて，バルブ開度と上記所望の目標設定開度
との差を予め段階的に定めた複数の段階偏差に，上記バ
ルブ開度と上記所望の目標設定開度との差が達した場合
における上記電動アクチュエータのモータ電圧の切替シ
ーケンスを上記段階偏差毎に予め記憶する切替シーケン
ス記憶手段と，上記バルブ開度と上記所望の目標設定開
度との差が上記複数の段階偏差の何れかに達した場合
に，該段階偏差に対応する切替シーケンスを用いて上記
モータを制御するモータ制御手段と，上記モータ制御手
段によって用いられた切替シーケンスと，該切替シーケ
ンスで調節された後に検出される制御後偏差とを対応付
けて記憶する制御後偏差記憶手段と，上記制御後偏差記
憶手段に記憶された上記切替シーケンス及び上記制御後
偏差に基づいて，最適な切替シーケンスを選択し，該選
択された切替シーケンスを用いて上記モータ電圧を制御
する切替シーケンス選択制御手段とを具備することを特
徴とするバルブ用ポジショナ。 - 【請求項２】 前記段階偏差は，前記開度調節された後
のバルブ開度と前記所望の目標設定開度との差であって
当該バルブ用ポジショナに固有に備わる固有偏差に，少
なくとも２以上の所定の係数を掛けることによって予め
段階的に算出されてなる請求項１記載のバルブ用ポジシ
ョナ。 - 【請求項３】 前記制御後偏差記憶手段が，バルブ開度
毎に前記切替シーケンス及び前記制御後偏差の対応を所
定数記憶するものであって，前記制御後偏差が上記所定
数得られた場合に，前記切替シーケンス選択制御手段
が，該対応の中から最も前記制御後偏差が最小となる切
替シーケンスを用いて前記モータを制御してなる請求項
１，又は請求項２のいずれかに記載のバルブ用ポジショ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071558A JP3711268B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | バルブ用ポジショナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071558A JP3711268B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | バルブ用ポジショナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003271245A true JP2003271245A (ja) | 2003-09-26 |
| JP3711268B2 JP3711268B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=29201804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002071558A Expired - Fee Related JP3711268B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | バルブ用ポジショナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3711268B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009287672A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Yazaki Corp | ガス遮断弁システム |
| WO2015157936A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Changzhou Ruize Microelectronics Co., Ltd | A flow control valve servo mechanism based on a step motor and control method thereof |
| CN106015686A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 阿自倍尔株式会社 | 旋转阀 |
| CN106959139A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-07-18 | 阿自倍尔株式会社 | 流量运算装置、流量运算方法和流量控制装置 |
| CN109238382A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 北京动力机械研究所 | 可调涡轮泵供油系统的燃油流量解算方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071558A patent/JP3711268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009287672A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Yazaki Corp | ガス遮断弁システム |
| WO2015157936A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Changzhou Ruize Microelectronics Co., Ltd | A flow control valve servo mechanism based on a step motor and control method thereof |
| CN106015686A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 阿自倍尔株式会社 | 旋转阀 |
| JP2016191417A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | アズビル株式会社 | 回転弁 |
| KR101811946B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2017-12-22 | 아즈빌주식회사 | 회전 밸브 |
| CN106015686B (zh) * | 2015-03-31 | 2018-04-17 | 阿自倍尔株式会社 | 旋转阀 |
| US9996088B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-12 | Azbil Corporation | Rotary valve |
| CN106959139A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-07-18 | 阿自倍尔株式会社 | 流量运算装置、流量运算方法和流量控制装置 |
| CN109238382A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 北京动力机械研究所 | 可调涡轮泵供油系统的燃油流量解算方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3711268B2 (ja) | 2005-11-02 |
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