JP4087975B2 - インチング操作型電動弁制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汽力発電プラント、コンバインドサイクル発電プラントにおける電動弁を制御するインチング操作型電動弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動弁の駆動タイプには、全開全閉操作型とインチング操作型とに大分される。全開全開操作型の電動弁は、オペレータ又はオペレータ以外の開指令または閉指令に応じて、弁開度がそれぞれ全開又は全閉に至る駆動動作を有する。一方、インチング操作型の電動弁は、オペレータ又はオペレータ以外の開指令または閉指令に応じて、指令が発行されている期間のみ弁開度方向がそれぞれ開方向または開方向の駆動動作を行う。
【０００３】
また、インチング操作型電動弁に対する制御形態は、電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力するか否かで、それぞれアナログ方式かディスクリート方式に区分される。アナログ方式では電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力し、ディスクリート方式では電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力せずに、開指令または閉指令に応じて電動弁を駆動する。近年の汽力発電プラントまたはコンバインドサイクル発電プラント等におけるプラント情報の高度化を考えると、インチング操作型電動弁に関しては、アナログ方式の制御形態が主流を占めるようになっている。
【０００４】
図１１に、従来のアナログ方式インチング操作型電動弁制御装置の一例を示す。ヒューマンインターフェース機能部５０の表示操作計器１には、インチング操作型電動弁１４の開度指令値を表示するための開度指令値表示器１Ａ、インチング操作型電動弁１４の弁開度を表示するための弁開度指示器１Ｂ、インチング操作型電動弁１４の全開状態を表示するための全開表示器１Ｃ、インチング操作型電動弁１４の全閉状態を表示するための全閉表示器１Ｄ、インチング操作型電動弁１４に開指令を与えるための開指令押しボタン１Ｅ、閉指令を与えるための閉指令押しボタン１Ｆがそれぞれ設けられている。
【０００５】
オペレータ操作時には、表示操作計器１の開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆが操作されることにより、開度指令値演算回路４に対して、弁開操作指令ｊまたは弁閉操作指令ｋが入力される。開度指令値演算回路４では、それぞれの入力指令の継続時間を基準として、アナログ量（０〜１００％）たる開度指令値ａが演算される。
【０００６】
また、開度指令値演算回路４においては、弁開度ｂをトラッキング値として、開度指令値ａを弁開度ｂにより置換するべく演算される。すなわち、弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋとをＯＲ回路２の入力とし、ＯＲ回路２の出力に対して完了遅延タイマ３を作用させることで得られるオペレータ操作完了信号をトラッキング条件とするトラッキング回路５２を有し、弁開度ｂを開度指定値演算回路４にフィードバックし、オペレータ操作完了の所定の時間後には、開度指令値ａが弁開度ｂにより置換されるべく演算される。また、開度指令値演算回路４で算出された開度指令値ａは、開度指令値指示器１Ａに表示される。
【０００７】
一方、開度指令値演算回路４で算出された開度指令値ａは、フィールドコントロール機能部５１の偏差演算器５に入力され、この偏差演算器５よって開度指令値ａと弁開度検出器１３によって得られた弁開度ｂとの偏差ｅが演算される。この偏差信号ｅは、不感帯制限器６で所定の値に制限され、さらに下方制限検出器７と上方制限検出器８とにて、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅの拡大を抑制して制御するような操作信号に変換される。
【０００８】
そして、開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とにて、それぞれ図示省略の種々のインターロックが作用され、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとしてインチング操作型電動弁１４に出力される。この場合、弁全開ならば開指令を発行しない。また弁全閉ならば閉指令を発行しない。さらに弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとが同時には発生しないようにしている。
【０００９】
インチング操作型電動弁１４は、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとによって動作制御を受ける。また、弁開度ｂは弁開度検出器１３で検出されて弁開度指示器１Ｂに表示される。また、全開検出器１１にて検出されたインチング操作型電動弁１４の全開信号は全開表示器１Ｃに表示され、同様に、全閉検出器１２にて検出されたインチング操作型電動弁１４の全閉信号は全閉表示器１Ｄに表示される。
【００１０】
図１２に、従来のディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御装置の一例を示す。これは、図１１に示したアナログ方式インチング操作型電動弁制御装置に対して、開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とに、それぞれ弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋが直接的に入力されるようになっている。
【００１１】
オペレータ操作時には、ヒューマンインターフェイス機能部５０の表示計器１’の開指令押しボタン１Ｅ’または開指令押しボタン１Ｆ’が操作されることにより、フィールドコントロール機能部５１の開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とに、それぞれ弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋが入力される。
【００１２】
開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とにおいては、それぞれ図示省略の種々のインターロックが作用され、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとしてインチング操作型電動弁１４に出力される。この場合、弁全開ならば開指令を発行しない。また弁全閉ならば閉指令を発行しない。さらに弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとが同時には発生しないようにしている。
【００１３】
インチング操作型電動弁１４は、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとによって動作制御を受ける。また、全開検出器１１にて検出された全開信号は全開表示器１Ｃに表示され、全閉検出器１２にて検出された全閉信号は全閉表示器１Ｄに表示される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示すアナログ方式のインチング操作型電動弁制御装置によれば、以下のような問題がある。すなわち、弁開度検出器１３の故障またはそれ以外の要因による弁開度ｂの異常により、誤った弁開閉信号が演算されることがあり、また、不感帯制限器６の制限域内では弁開閉信号は算出されることがないので、恒常的にオペレータの所望の弁開度が得られないことがある。
【００１５】
また、開度指令値ａは、開度指令値演算回路４にてオペレータ操作完了所定時間後にトラッキング操作を作用されて算出されているので、表示操作計器１に対する操作継続時間、すなわち開度指令値演算回路４の繰り返し加減算演算実行の出力値と弁開度ｂとに関して在近傍点保障がない限り、開度指令値指示器１Ａがオペレータの意図に反して不連続に大きく変動することがある。さらに、偏差演算器５に入力される開度指令値ａは、開指令押しボタン１Ｅおよび閉指令押しボタン１Ｆ以外の要因の故障により不正な値になることがあるので、フィールドコントロール機能部５１にて誤った弁開閉信号が算出されることがある。
【００１６】
また、図１２に示すディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御装置によれば、以下のような問題がある。すなわち、インチング操作型電動弁１４に対して開度計測機能を付与していないので、オペレータが開度を判断することが不可能となることがあり、また、ディスクリート方式おいて開度計測機能を付与した場合においても、ヒューマンインターフェイス機能部５０とフィールドコントロール機能部５１と間の情報伝達時間遅れに起因する図示省略の要因により、オペレータの所望する開度が得られないことがある。
【００１７】
本発明の目的は、アナログ方式のインチング操作型電動弁制御ロジックの特長とディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御ロジックの特長の双方を備え持ち、優れた制御特性を得ることができるインチング操作型電動弁制御装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁へ出力する弁開指令信号または弁閉指令信号に基づいて前記インチング操作型電動弁の弁開度を模擬し模擬弁開度を演算する弁開度演算回路と、前記弁開度が異常となったことを検出する弁開度異常検出回路と、前記弁開度が異常になったときは前記偏差演算器に入力される信号を弁開度から前記弁開度演算回路で得られる模擬弁開度に切り換える弁開度信号切換回路とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１の発明によると、弁開度演算回路はインチング操作型電動弁へ出力する弁開操作指令と弁閉操作指令とを入力することで弁開度を模擬する。弁開度異常検出回路が弁開度の異常を検出し弁開度異常信号を出力すると、弁開度信号切換器は偏差演算器に入力される信号を実弁開度から弁模擬開度に信号を切り換える。これによって弁開度に異常が起こっても弁開度から弁模擬開度に信号を切り換え、制御を続行することができる。
【００２６】
請求項２の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２の発明によると、前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、この演算信号を信号ブロック回路で１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出器と上方制限検出器に出力することがなくなる。また、上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、開度指令値の変化率でインチング操作型電動弁の開度の微調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００２８】
請求項３の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項３の発明によると、前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が実弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路によって１演算回数のみ前回値保持器が保持する開度指令値を今回の開度指令値に書き換えることで逆方向の演算をなくす。上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ信号を出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ信号を出力される。これにより、開度指令値の変化率でインチング操作型電動弁の開度の微調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３０】
請求項４の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
請求項４の発明によると、領域内存在検知信号を入力すると信号切換器は開度指令値を指令値微分回路に出力する。前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が実弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、この出力信号を信号ブロック回路で１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって逆方向の演算信号を下方制限検出器と上方制限検出器に出力することがなくなる。上記の処理が施された出力信号は方制限検出器に入力されると負の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、不感帯領域内でもインチング操作型電動弁の開度調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３２】
請求項５の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
請求項５の発明によると、領域内存在検知の信号を入力すると信号切換回路は開度指令値を指令値微分回路に出力する。前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路によって１演算回数のみ前回値保持器が保持する開度指令値を今回の開度指令値に書き換えることで逆方向の演算をなくす。上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば関方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、不感帯領域内でもインチング操作型電動弁の開度調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３４】
請求項６の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記トラッキング回路に代えて、前記開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域に入ったときその不感帯領域内存在検知信号を所定時間遅延させて前記開度指令値演算回路にトラッキング指令として出力する開始遅延タイマを設けたことを特徴とする。
【００３５】
請求項６の発明によると、不感帯領域内存在検知の信号を入力して開始遅延タイマでその信号を遅らせて出力し、その出力信号を開度指令値演算回路のトラッキング指令に使用すると弁開度が開度指令値に接近していき、接近することが止まってから所定時間後、開度指令値が大きく不連続に変動して弁開度にトラッキングされることがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【００３６】
請求項７の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁への弁開指令信号または弁閉指令信号と前記インチング操作型電動弁の弁開度とを入力し前記インチング操作型電動弁の動作変化率を演算するレート演算回路と、前記レート演算回路が出力する弁動作変化率信号を開度指令値演算回路のレート設定値に書き込むための信号を出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
請求項７の発明によると、レート演算回路でインチング操作型電動弁の動作変化率を演算し、その弁動作変化率を開度指令値演算回路のレート設定値に書き込むとオペレータが操作指令を出力したとき、開度指令値と弁開度との差は一定間隔で動作し、インチング操作型電動弁が実際に開度指令値の出力信号によって動作していることが確認でき、開度指令値が大きく不連続に変動して弁開度にトラッキングされることがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態の前提となる参考例１に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００３９】
この参考例１は、図１１に示した従来例に対し、弁開度ｂが異常となったことを検出する弁開度異常検出回路１６と、弁開度ｂが異常になったときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に入力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に入力する操作指令信号切換回路１５と、弁開度ｂが異常になったときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４０】
図１において、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出したときは、その弁開度異常信号ｘを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７へ出力する。操作指令信号切換器１５は弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、弁閉操作指令ｋもディスクリート方式の弁閉操作指令ｍに切り換える。また、接点信号ブロック回路１７は弁開度異常信号ｘを入力すると、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００４１】
表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令は、操作指令信号切換器１５に入力される。そして、弁開度ｂが異常でなく、かつ偏差演算器５の出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００４２】
一方、弁開度異常検出回路１６により弁開度ｂの異常が検出されると、弁開度異常検出回路１６は弁開度異常信号ｘを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。接点信号ブロック回路１７は弁開度異常信号ｘを入力すると接点を開き、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力される信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力される信号との出力を禁止する。
【００４３】
操作指令信号切換器１５においても、同様に、この弁開度異常信号ｘを入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令を弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００４４】
そして、直接、開指令押しボタン１Ｅの操作指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、開方向インターロック演算回路９に入力される。閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号はディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００４５】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。これにより、インチング操作型電動弁１４は開方向または閉方向に操作される。
【００４６】
このように、本発明の参考例１によれば、弁開度異常検出回路１６から弁開度異常信号ｘが出力されると、操作指令信号切換器１５は弁開操作指令をディスクリート方式の弁開操作指令に切り換え、かつ弁閉操作指令をもディスクリート方式の弁開操作指令に切り換える。また接点信号ブロック回路１７も下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。よって弁開度ｂに異常が起こっても制御方式を切り換えて制御を続行することができるので、制御の信頼性が向上する。
【００４７】
次に、本発明の参考例２を説明する。図２は本発明の参考例２に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００４８】
この参考例２は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａが異常となったことを検出する開度指令値異常検出回路１８と、開度指令値ａが異常になったときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に入力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に入力する操作指令信号切換回路１５と、開度指令値ａが異常になったときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４９】
図２において、開度指令値異常検出回路１８は開度指令値ａが異常になったことを検出したときは、その開度指令値異常信号ｐを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７へ出力する。操作指令信号切換器１５は開度指令値異常信号ｐを入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、弁閉操作指令ｋもディスクリート方式の弁閉操作指令ｍに切り換える。また、接点信号ブロック回路１７は開度指令値異常信号ｐを入力すると、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００５０】
表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令は、操作指令信号切換器１５に入力される。そして、開度指令値ａが異常でなく、かつ偏差演算器５の出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００５１】
一方、開度指令値異常検出回路１８により開度指令値ａの異常が検出されると、開度指令値異常検出回路１８は開度指令値異常信号ｐを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。接点信号ブロック回路１７は開度指令値異常信号ｐを入力すると接点を開き、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力される信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力される信号との出力を禁止する。
【００５２】
操作指令信号切換器１５においても、同様に、この開度指令値異常信号ｐを入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令を弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００５３】
そして、直接、開指令押しボタン１Ｅの操作指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、開方向インターロック演算回路９に入力される。閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号はディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００５４】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。これにより、インチング操作型電動弁１４は開方向または閉方向に操作される。
【００５５】
この参考例２によれば、開度指令値異常検出回路１８から開度指令値異常信号ｐが出力されると、操作指令信号切換器１５は弁開操作指令をディスクリート方式の弁開操作指令に切り換え、かつ弁閉操作指令をもディスクリート方式弁の閉操作指令に切り換える。また接点信号ブロック回路１７も下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。よって、開度指令値ａに異常が起こっても制御手段を切り換えて制御を続行することができ、制御の信頼性が向上する。
【００５６】
次に、本発明の参考例３を説明する。図３は本発明の参考例３に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００５７】
この参考例３は、図１１に示した従来例に対し、ディスクリート方式のインチング操作を選択するためのディスクリート方式指令押しボタン１Ｇと、アナログ方式のインチング操作を選択するためのアナログ方式指令押しボタン１Ｈと、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで信号をセットしアナログ方式指令押しボタン１Ｈを押すことでその信号をリセットさせるフリップフロップ回路１９と、フリップフロップ回路１９のセット信号を入力したときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に出力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に出力する操作指令信号切換回路１５と、フリップフロップ回路１９のセット信号を入力したときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５８】
図３において、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇおよびアナログ方式指令押しボタン１Ｈは表示操作計器１に設けられ、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇは、ディスクリート方式の弁開操作指令ｎとディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとを選択し、アナログ方式指令押しボタン１Ｈは弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋとを選択する。
【００５９】
また、フリップフロップ回路１９はディスクリート方式指令押しボタン１Ｇが押されると、セット信号を操作指令信号切換器１５および接点信号ブロック回路１７に出力し、アナログ方式指令押しボタン１Ｈが押されるとリセット信号を操作指令信号切換器１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。
【００６０】
操作指令信号切換器１５はフリップフロップ回路１９からのセット信号を入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式弁開操作指令ｎに切り換え、かつ弁閉操作指令ｋもディスクリート方式弁閉操作指令ｍに切り換える。同様に、接点信号ブロック回路１７は、フリップフロップ回路１９からのセット信号を入力すると接点を開き、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止すると共に、上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００６１】
初期状態として表示操作計器１のアナログ方式指令押しボタン１Ｈが押されているものとする。この状態ではフリップフロップ回路１９はリセット信号を出力している。従って、この状態で開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆが押されると、弁開操作指令ｊまたは弁閉操作指令ｋが選択される。
【００６２】
例えば、開指令押しボタン１Ｅが押されたとすると、その開指令は操作指令信号切換器１５を通って弁開操作指令ｊとして出力され、その出力信号は開度指令値演算回路４で演算されて、偏差演算器５によりその演算結果の開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが演算される。その演算出力値である偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００６３】
一方、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇが押されると、フリップフロップ回路１９はセット信号を出力する。そのセット信号を接点信号ブロック回路１７が入力すると、接点信号ブロック回路１７は下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力する信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力する信号との出力を禁止し、アナログ方式の操作指令信号ｊ、ｋは遮断される。操作指令信号切換器１５もこのセット信号を入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令の信号を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令の信号も弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００６４】
そして開指令押しボタン１Ｅの開指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、直接開方向インターロック演算回路９に入力される。また閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号もディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、直接閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００６５】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、ディスクリート方式の弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁へ指令を出力する。
【００６６】
このように、参考例３では、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで開指令押しボタン１Ｅの出力指令は弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換わり、かつ閉指令押しボタン１Ｆの出力指令も弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍへ切り換わる。反対にアナログ方式指令押しボタン１Ｈを押すと、開指令押しボタン１Ｅの出力指令はディスクリート方式の弁開操作指令ｎから弁開操作指令ｊへ切り換わり、かつ閉指令押しボタン１Ｆの出力指令もディスクリート方式の弁閉操作指令ｍから弁閉操作指令ｋへ切り換わる。
【００６７】
また、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで接点信号ブロック回路１７は、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止することができる。
【００６８】
従って、オペレータの任意選択によってアナログ方式とディスクリート方式のいずれかの制御タイプに切り換えることができるので、適正な制御を選択することができ操作性が向上する。
【００６９】
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図４は本発明の第１の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００７０】
この第１の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、インチング操作型電動弁１４へ出力する弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄに基づいてインチング操作型電動弁１４の弁開度を模擬し模擬弁開度ｑを演算する弁開度演算回路２０と、弁開度ｂが異常となったことを検出する弁開度異常検出回路１６と、弁開度ｂが異常になったときは偏差演算器５に入力される信号を弁開度ｂから弁開度演算回路２０で得られた模擬弁開度ｑに切り換える弁開度信号切換回路１５ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７１】
図４において、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出したときは、その弁開度異常信号ｘを弁開度演算回路２０に出力する。弁開度演算回路２０は、弁開度ｂの正常には弁開度ｂと弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄとを入力して、インチング操作型電動弁１４の開度を模擬演算しており模擬弁開度ｑを弁開度信号切換器１５ａに出力している。
【００７２】
一方、弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開度演算回路２０は弁開度切換信号ｒを弁開度信号切換器１５ａに出力する。弁開度信号切換器１５ａは弁開度切換信号ｒを入力すると、偏差演算器５に入力する信号を弁開度ｂから模擬弁開度ｑに切り換える。
【００７３】
いま、初期状態として弁開度ｂが異常でなく、表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令があるとする。この場合、偏差演算器５は開度指令値演算回路４の開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅを演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ってないときは、下方制限検出器７を介して閉方向インターロック演算回路１０にて、または上方制限検出器８を介して開方向インターロック演算回路９にて、それぞれ演算される。そして、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００７４】
一方、弁開度ｂが異常になると、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出し、弁開度異常信号ｘを弁開度演算回路２０に出力する。弁開度演算回路２０はその弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開度切換信号ｒを弁開度信号切換器１５ａに出力する。
【００７５】
弁開度信号切換器１５ａでは、弁開度切換信号ｒを入力すると、偏差演算器５に入力していた弁開度ｂを弁開度演算回路２０で演算された模擬弁開度ｑに切り換える。そして、偏差演算器５は弁開度ｂの代わりにこの模擬弁開度ｑを用いて偏差ｅを演算し、その演算出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、これらの出力信号を演算して閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００７６】
この第１の実施の形態によれば、弁開度演算回路２０はインチング操作型電動弁１４へ出力する弁開操作指令ｃと弁閉操作指令ｄとを入力することで弁開度を模擬することができ、また弁開度異常検出回路１６が弁開度ｂの異常を検出し、弁開度異常信号ｘを出力すると弁開度信号切換器は偏差演算器に入力される信号を実弁開度から模擬弁開度ｑに切り換えることができる。従って、弁開度ｂに異常が起こっても弁開度ｂから弁模擬開度ｑに信号を切り換えることで、制御を続行することができ、制御の信頼性が向上する。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００７８】
この第２の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力することを禁止する信号ブロック回路１７ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７９】
図５において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【００８０】
信号ブロック回路１７ａは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力しないものである。
【００８１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【００８２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果として弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【００８３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。この指令値微分回路５３は前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算して開度指令値変化分を求め、信号ブロック回路１７ａに出力する。
【００８４】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁開指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００８５】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号ブロック回路１７ａによって１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【００８６】
このように、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し微調整する方法との２つの方法でインチング操作型電動弁を制御することができ、制御性の向上を図ることができる。
【００８７】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００８８】
この第３の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８９】
図６において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【００９０】
信号出力回路１７ｂは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、零の開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力するものである。すなわち、指令値微分回路５３の前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａ1に書き換え、１演算回数のみ偏差演算器５ａの出力を零とするものである。
【００９１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【００９２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器６で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【００９３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。この指令値微分回路５３は前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算して開度指令値変化分を求め、信号ブロック回路１７ａに出力する。
【００９４】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、この演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００９５】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路１７ｂによって１演算回数のみ前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換える。これにより、１演算回数のみ開度指令値変化分が零となり、指令値微分回路５３は逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【００９６】
このように、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し微調整する方法との２つの方法でインチング操作型電動弁１４を制御することができ、制御性の向上を図ることができる。
【００９７】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図７は本発明の第４の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００９８】
この第４の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたとき開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する信号切換回路１７ｃと、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力することを禁止する信号ブロック回路１７ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００９９】
図７において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【０１００】
信号切数器１７ｃは、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたときに、開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力するものである。また、信号ブロック回路１７ａは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力しないものである。
【０１０１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【０１０２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果として弁関指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１０３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。
【０１０４】
そして、不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号切換器１７ｃに領域内存在検知信号ｓが出力され、この領域内存在検知信号ｓを信号切換器１７ｃが入力すると、信号切換器１７ｃは接点を閉じ開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する。指令値微分回路５３では、信号切換器１７ｃを介して開度指令値ａが入力されると、前回値保持器２１に保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算し、その偏差を信号ブロック回路１７ａに出力する。
【０１０５】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１０６】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号ブロック回路１７ａによって１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【０１０７】
このように、第４の実施の形態では、不感帯制限器６の領域範囲で制御方法を切り換えるので、偏差ｅが不感帯領域内に入ると制御不可能な動作範囲が存在したが、指令値微分回路５３を適用することによって不感帯領域内の制御が可能となり、インチング操作型電動弁１４の微調整を容易にすることができ、制御性の向上を得ることができる。
【０１０８】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図８は本発明の第５の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１０９】
この第５の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたとき開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する信号切換回路１７ｃと、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【０１１０】
図８において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【０１１１】
信号切換回路１７ｃは、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたときに開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力するものである。
【０１１２】
信号出力回路１７ｂは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、零の開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力するものである。すなわち、指令値微分回路５３の前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換え、１演算回数のみ偏差演算器５ａの出力を零とするものである。
【０１１３】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【０１１４】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器６で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１１５】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると、不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。不感帯領域に入ると、不感帯制限器６から信号切換器１７ｃに領域内存在検知信号ｓが出力され、この領域内存在検知信号ｓを信号切換器１７ｃが入力すると、信号切換器１７ｃは接点を閉じ開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する。
【０１１６】
指令値微分回路５３では、信号切換器１７ｃを介して開度指令値ａが入力されると、前回値保持器２１に保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算し、その偏差を信号ブロック回路１７ａに出力する。この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１１７】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、１演算回数のみ信号出力回路１７ｂによって前回値保持器２１の開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換える。これにより、指令値微分回路５３の出力信号である１演算回数のみ開度指令値変化分は零となり、指令値微分回路５３は逆方向の演算信号を下方制限検出器７と上方制限検出器８に出力することがない。
【０１１８】
このように、第５の実施の形態では、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し微調整する方法との２つの方法で、インチング操作型電動弁１４を制御することができ、制御性の向上を得ることができる。
【０１１９】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。図９は本発明の第６の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１２０】
この第６の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、トラッキング回路５２に代えて、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ったとき、その不感帯の領域内存在検知信号ｓを所定時間遅延させて開度指令値演算回路４にトラッキング指令として出力する開始遅延タイマ３ａを設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【０１２１】
図９において、開始遅延タイマ３ａは開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ったとき、所定時間後に不感帯の領域内存在検知信号ｓを出力するものである。
【０１２２】
初期状態として、開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまで不感帯制限器６は信号を出力し続ける。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１２３】
次に、偏差ｅが不感帯領域内に入るとインチング操作型電動弁１４に指令を出すことが止む。同時に不感帯制限器６から領域内存在検知信号ｓが出力され、この信号を開始遅延タイマ３ａが入力して所定時間後にトラッキング指令信号ｔを出力する。この信号ｔが開度指令値演算回路４に入力されると、開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされる。これによって、開度指令値ａがオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、オペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【０１２４】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。図１０は本発明の第７の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１２５】
この第７の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、インチング操作型電動弁１４への弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄとインチング操作型電動弁１４の弁開度ｂとを入力しインチング操作型電動弁１４の弁動作変化率ｕを演算するレート演算回路２２と、レート演算回路２２が出力する弁動作変化率信号ｕを開度指令値演算回路４のレート設定値に書き込むための信号を出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。
【０１２６】
図１０おいて、レート演算回路２２は弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄと弁開度ｂとを入力することで、測定時間の開始時の弁開度ｂの位置と測定時間後の弁開度ｂの位置と測定時間と無駄時間とを求め、これを使って弁動作変化率ｕを演算する。信号出力回路１７ｂは開度指令値演算回路４のレート設定値をレート演算回路２２の弁動作変化率信号ｕに書き換えるものである。
【０１２７】
初期状態として、開度指令値演算回路４はインチング操作型電動弁１４の動作変化率よりも大きい値が設定されているので、開度指令値ａは弁開度ｂが変化するよりも早く変化する。従って、開度指令値ａと弁開度ｂとの差は大きくなる。そして、開度指令値ａに対する指令が止み、後は開度指令値ａと弁開度ｂとの差が不感帯領域に入るまで不感帯制限器６は信号を出力し続け、その間、弁開度ｂがその開度指令値ａに近づいていく。しかし、不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってから所定時間後に開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされ、開度指令値ａが大きく不連続に変動する。
【０１２８】
次に、インチング操作型電動弁１４の動作レートに開度指令値ａを合わせると、信号出力回路１７ｂはレート演算回路２２で演算された弁動作変化率信号ｕを開度指令値演算回路４のレート設定値に書き換える。これによって、オペレータが操作指令を出力したとき、開度指令値ａと弁開度ｂとの差は一定間隔で動作し、インチング操作型電動弁１４が実際に開度指令値ａの出力信号によって動作していることが確認でき、開度指令値ａがオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インチング操作型電動弁の制御において、アナログ方式の制御ロジックの特長とディスクリート方式の制御ロジックの特長の双方を備え持つので、優れた制御特性を得ることができる。
【０１３０】
請求項１の発明によれば、弁開度が異常になっても実弁開度から模擬弁開度に切り換えられるので制御を継続することができる。請求項２乃至請求項５の発明によれば、インチング操作型電動弁の微調整制御や不感帯領域内の制御が可能となり、制御性の向上を得ることができる。請求項６、請求項７の発明によれば、開度指令値がオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図２】 本発明の参考例２に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図３】 本発明の参考例３に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図６】 本発明の第３の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図７】 本発明の第４の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図８】 本発明の第５の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図９】 本発明の第６の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１０】 本発明の第７の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１１】 従来のアナログ式のインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１２】 従来のディスクリート式のインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、汽力発電プラント、コンバインドサイクル発電プラントにおける電動弁を制御するインチング操作型電動弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動弁の駆動タイプには、全開全閉操作型とインチング操作型とに大分される。全開全開操作型の電動弁は、オペレータ又はオペレータ以外の開指令または閉指令に応じて、弁開度がそれぞれ全開又は全閉に至る駆動動作を有する。一方、インチング操作型の電動弁は、オペレータ又はオペレータ以外の開指令または閉指令に応じて、指令が発行されている期間のみ弁開度方向がそれぞれ開方向または開方向の駆動動作を行う。
【０００３】
また、インチング操作型電動弁に対する制御形態は、電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力するか否かで、それぞれアナログ方式かディスクリート方式に区分される。アナログ方式では電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力し、ディスクリート方式では電動弁の実開度を制御量として制御装置に入力せずに、開指令または閉指令に応じて電動弁を駆動する。近年の汽力発電プラントまたはコンバインドサイクル発電プラント等におけるプラント情報の高度化を考えると、インチング操作型電動弁に関しては、アナログ方式の制御形態が主流を占めるようになっている。
【０００４】
図１１に、従来のアナログ方式インチング操作型電動弁制御装置の一例を示す。ヒューマンインターフェース機能部５０の表示操作計器１には、インチング操作型電動弁１４の開度指令値を表示するための開度指令値表示器１Ａ、インチング操作型電動弁１４の弁開度を表示するための弁開度指示器１Ｂ、インチング操作型電動弁１４の全開状態を表示するための全開表示器１Ｃ、インチング操作型電動弁１４の全閉状態を表示するための全閉表示器１Ｄ、インチング操作型電動弁１４に開指令を与えるための開指令押しボタン１Ｅ、閉指令を与えるための閉指令押しボタン１Ｆがそれぞれ設けられている。
【０００５】
オペレータ操作時には、表示操作計器１の開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆが操作されることにより、開度指令値演算回路４に対して、弁開操作指令ｊまたは弁閉操作指令ｋが入力される。開度指令値演算回路４では、それぞれの入力指令の継続時間を基準として、アナログ量（０〜１００％）たる開度指令値ａが演算される。
【０００６】
また、開度指令値演算回路４においては、弁開度ｂをトラッキング値として、開度指令値ａを弁開度ｂにより置換するべく演算される。すなわち、弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋとをＯＲ回路２の入力とし、ＯＲ回路２の出力に対して完了遅延タイマ３を作用させることで得られるオペレータ操作完了信号をトラッキング条件とするトラッキング回路５２を有し、弁開度ｂを開度指定値演算回路４にフィードバックし、オペレータ操作完了の所定の時間後には、開度指令値ａが弁開度ｂにより置換されるべく演算される。また、開度指令値演算回路４で算出された開度指令値ａは、開度指令値指示器１Ａに表示される。
【０００７】
一方、開度指令値演算回路４で算出された開度指令値ａは、フィールドコントロール機能部５１の偏差演算器５に入力され、この偏差演算器５よって開度指令値ａと弁開度検出器１３によって得られた弁開度ｂとの偏差ｅが演算される。この偏差信号ｅは、不感帯制限器６で所定の値に制限され、さらに下方制限検出器７と上方制限検出器８とにて、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅの拡大を抑制して制御するような操作信号に変換される。
【０００８】
そして、開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とにて、それぞれ図示省略の種々のインターロックが作用され、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとしてインチング操作型電動弁１４に出力される。この場合、弁全開ならば開指令を発行しない。また弁全閉ならば閉指令を発行しない。さらに弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとが同時には発生しないようにしている。
【０００９】
インチング操作型電動弁１４は、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとによって動作制御を受ける。また、弁開度ｂは弁開度検出器１３で検出されて弁開度指示器１Ｂに表示される。また、全開検出器１１にて検出されたインチング操作型電動弁１４の全開信号は全開表示器１Ｃに表示され、同様に、全閉検出器１２にて検出されたインチング操作型電動弁１４の全閉信号は全閉表示器１Ｄに表示される。
【００１０】
図１２に、従来のディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御装置の一例を示す。これは、図１１に示したアナログ方式インチング操作型電動弁制御装置に対して、開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とに、それぞれ弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋが直接的に入力されるようになっている。
【００１１】
オペレータ操作時には、ヒューマンインターフェイス機能部５０の表示計器１’の開指令押しボタン１Ｅ’または開指令押しボタン１Ｆ’が操作されることにより、フィールドコントロール機能部５１の開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とに、それぞれ弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋが入力される。
【００１２】
開方向インターロック演算回路９と閉方向インターロック演算回路１０とにおいては、それぞれ図示省略の種々のインターロックが作用され、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとしてインチング操作型電動弁１４に出力される。この場合、弁全開ならば開指令を発行しない。また弁全閉ならば閉指令を発行しない。さらに弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとが同時には発生しないようにしている。
【００１３】
インチング操作型電動弁１４は、弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄとによって動作制御を受ける。また、全開検出器１１にて検出された全開信号は全開表示器１Ｃに表示され、全閉検出器１２にて検出された全閉信号は全閉表示器１Ｄに表示される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示すアナログ方式のインチング操作型電動弁制御装置によれば、以下のような問題がある。すなわち、弁開度検出器１３の故障またはそれ以外の要因による弁開度ｂの異常により、誤った弁開閉信号が演算されることがあり、また、不感帯制限器６の制限域内では弁開閉信号は算出されることがないので、恒常的にオペレータの所望の弁開度が得られないことがある。
【００１５】
また、開度指令値ａは、開度指令値演算回路４にてオペレータ操作完了所定時間後にトラッキング操作を作用されて算出されているので、表示操作計器１に対する操作継続時間、すなわち開度指令値演算回路４の繰り返し加減算演算実行の出力値と弁開度ｂとに関して在近傍点保障がない限り、開度指令値指示器１Ａがオペレータの意図に反して不連続に大きく変動することがある。さらに、偏差演算器５に入力される開度指令値ａは、開指令押しボタン１Ｅおよび閉指令押しボタン１Ｆ以外の要因の故障により不正な値になることがあるので、フィールドコントロール機能部５１にて誤った弁開閉信号が算出されることがある。
【００１６】
また、図１２に示すディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御装置によれば、以下のような問題がある。すなわち、インチング操作型電動弁１４に対して開度計測機能を付与していないので、オペレータが開度を判断することが不可能となることがあり、また、ディスクリート方式おいて開度計測機能を付与した場合においても、ヒューマンインターフェイス機能部５０とフィールドコントロール機能部５１と間の情報伝達時間遅れに起因する図示省略の要因により、オペレータの所望する開度が得られないことがある。
【００１７】
本発明の目的は、アナログ方式のインチング操作型電動弁制御ロジックの特長とディスクリート方式のインチング操作型電動弁制御ロジックの特長の双方を備え持ち、優れた制御特性を得ることができるインチング操作型電動弁制御装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁へ出力する弁開指令信号または弁閉指令信号に基づいて前記インチング操作型電動弁の弁開度を模擬し模擬弁開度を演算する弁開度演算回路と、前記弁開度が異常となったことを検出する弁開度異常検出回路と、前記弁開度が異常になったときは前記偏差演算器に入力される信号を弁開度から前記弁開度演算回路で得られる模擬弁開度に切り換える弁開度信号切換回路とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１の発明によると、弁開度演算回路はインチング操作型電動弁へ出力する弁開操作指令と弁閉操作指令とを入力することで弁開度を模擬する。弁開度異常検出回路が弁開度の異常を検出し弁開度異常信号を出力すると、弁開度信号切換器は偏差演算器に入力される信号を実弁開度から弁模擬開度に信号を切り換える。これによって弁開度に異常が起こっても弁開度から弁模擬開度に信号を切り換え、制御を続行することができる。
【００２６】
請求項２の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２の発明によると、前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、この演算信号を信号ブロック回路で１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出器と上方制限検出器に出力することがなくなる。また、上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、開度指令値の変化率でインチング操作型電動弁の開度の微調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００２８】
請求項３の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項３の発明によると、前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が実弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路によって１演算回数のみ前回値保持器が保持する開度指令値を今回の開度指令値に書き換えることで逆方向の演算をなくす。上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ信号を出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ信号を出力される。これにより、開度指令値の変化率でインチング操作型電動弁の開度の微調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３０】
請求項４の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
請求項４の発明によると、領域内存在検知信号を入力すると信号切換器は開度指令値を指令値微分回路に出力する。前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が実弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、この出力信号を信号ブロック回路で１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって逆方向の演算信号を下方制限検出器と上方制限検出器に出力することがなくなる。上記の処理が施された出力信号は方制限検出器に入力されると負の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば開方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、不感帯領域内でもインチング操作型電動弁の開度調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３２】
請求項５の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
請求項５の発明によると、領域内存在検知の信号を入力すると信号切換回路は開度指令値を指令値微分回路に出力する。前回値保持器と偏差演算器とで構成される指令値微分回路は、開度指令値の前回値と今回値との偏差を演算することで開度指令値の変化率を求め、開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされると開度指令値の変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路によって１演算回数のみ前回値保持器が保持する開度指令値を今回の開度指令値に書き換えることで逆方向の演算をなくす。上記の処理が施された出力信号は下方制限検出器に入力されると負の値であれば閉方向インターロック演算回路へ出力され、また出力信号が上方制限検出器に入力されると正の値であれば関方向インターロック演算回路へ出力される。これにより、不感帯領域内でもインチング操作型電動弁の開度調整ができ、制御性を良好にすることができる。
【００３４】
請求項６の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記トラッキング回路に代えて、前記開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域に入ったときその不感帯領域内存在検知信号を所定時間遅延させて前記開度指令値演算回路にトラッキング指令として出力する開始遅延タイマを設けたことを特徴とする。
【００３５】
請求項６の発明によると、不感帯領域内存在検知の信号を入力して開始遅延タイマでその信号を遅らせて出力し、その出力信号を開度指令値演算回路のトラッキング指令に使用すると弁開度が開度指令値に接近していき、接近することが止まってから所定時間後、開度指令値が大きく不連続に変動して弁開度にトラッキングされることがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【００３６】
請求項７の発明に係わるインチング操作型電動弁制御装置は、開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁への弁開指令信号または弁閉指令信号と前記インチング操作型電動弁の弁開度とを入力し前記インチング操作型電動弁の動作変化率を演算するレート演算回路と、前記レート演算回路が出力する弁動作変化率信号を開度指令値演算回路のレート設定値に書き込むための信号を出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
請求項７の発明によると、レート演算回路でインチング操作型電動弁の動作変化率を演算し、その弁動作変化率を開度指令値演算回路のレート設定値に書き込むとオペレータが操作指令を出力したとき、開度指令値と弁開度との差は一定間隔で動作し、インチング操作型電動弁が実際に開度指令値の出力信号によって動作していることが確認でき、開度指令値が大きく不連続に変動して弁開度にトラッキングされることがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態の前提となる参考例１に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００３９】
この参考例１は、図１１に示した従来例に対し、弁開度ｂが異常となったことを検出する弁開度異常検出回路１６と、弁開度ｂが異常になったときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に入力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に入力する操作指令信号切換回路１５と、弁開度ｂが異常になったときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４０】
図１において、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出したときは、その弁開度異常信号ｘを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７へ出力する。操作指令信号切換器１５は弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、弁閉操作指令ｋもディスクリート方式の弁閉操作指令ｍに切り換える。また、接点信号ブロック回路１７は弁開度異常信号ｘを入力すると、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００４１】
表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令は、操作指令信号切換器１５に入力される。そして、弁開度ｂが異常でなく、かつ偏差演算器５の出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００４２】
一方、弁開度異常検出回路１６により弁開度ｂの異常が検出されると、弁開度異常検出回路１６は弁開度異常信号ｘを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。接点信号ブロック回路１７は弁開度異常信号ｘを入力すると接点を開き、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力される信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力される信号との出力を禁止する。
【００４３】
操作指令信号切換器１５においても、同様に、この弁開度異常信号ｘを入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令を弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００４４】
そして、直接、開指令押しボタン１Ｅの操作指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、開方向インターロック演算回路９に入力される。閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号はディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００４５】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。これにより、インチング操作型電動弁１４は開方向または閉方向に操作される。
【００４６】
このように、本発明の参考例１によれば、弁開度異常検出回路１６から弁開度異常信号ｘが出力されると、操作指令信号切換器１５は弁開操作指令をディスクリート方式の弁開操作指令に切り換え、かつ弁閉操作指令をもディスクリート方式の弁開操作指令に切り換える。また接点信号ブロック回路１７も下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。よって弁開度ｂに異常が起こっても制御方式を切り換えて制御を続行することができるので、制御の信頼性が向上する。
【００４７】
次に、本発明の参考例２を説明する。図２は本発明の参考例２に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００４８】
この参考例２は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａが異常となったことを検出する開度指令値異常検出回路１８と、開度指令値ａが異常になったときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に入力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に入力する操作指令信号切換回路１５と、開度指令値ａが異常になったときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４９】
図２において、開度指令値異常検出回路１８は開度指令値ａが異常になったことを検出したときは、その開度指令値異常信号ｐを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７へ出力する。操作指令信号切換器１５は開度指令値異常信号ｐを入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、弁閉操作指令ｋもディスクリート方式の弁閉操作指令ｍに切り換える。また、接点信号ブロック回路１７は開度指令値異常信号ｐを入力すると、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００５０】
表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令は、操作指令信号切換器１５に入力される。そして、開度指令値ａが異常でなく、かつ偏差演算器５の出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００５１】
一方、開度指令値異常検出回路１８により開度指令値ａの異常が検出されると、開度指令値異常検出回路１８は開度指令値異常信号ｐを操作指令信号切換回路１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。接点信号ブロック回路１７は開度指令値異常信号ｐを入力すると接点を開き、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力される信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力される信号との出力を禁止する。
【００５２】
操作指令信号切換器１５においても、同様に、この開度指令値異常信号ｐを入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令を弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００５３】
そして、直接、開指令押しボタン１Ｅの操作指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、開方向インターロック演算回路９に入力される。閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号はディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００５４】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。これにより、インチング操作型電動弁１４は開方向または閉方向に操作される。
【００５５】
この参考例２によれば、開度指令値異常検出回路１８から開度指令値異常信号ｐが出力されると、操作指令信号切換器１５は弁開操作指令をディスクリート方式の弁開操作指令に切り換え、かつ弁閉操作指令をもディスクリート方式弁の閉操作指令に切り換える。また接点信号ブロック回路１７も下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。よって、開度指令値ａに異常が起こっても制御手段を切り換えて制御を続行することができ、制御の信頼性が向上する。
【００５６】
次に、本発明の参考例３を説明する。図３は本発明の参考例３に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００５７】
この参考例３は、図１１に示した従来例に対し、ディスクリート方式のインチング操作を選択するためのディスクリート方式指令押しボタン１Ｇと、アナログ方式のインチング操作を選択するためのアナログ方式指令押しボタン１Ｈと、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで信号をセットしアナログ方式指令押しボタン１Ｈを押すことでその信号をリセットさせるフリップフロップ回路１９と、フリップフロップ回路１９のセット信号を入力したときは開指令押しボタン１Ｅからの開指令を開方向インターロック演算回路９に出力すると共に閉指令押しボタン１Ｆからの閉指令を閉方向インターロック演算回路１０に出力する操作指令信号切換回路１５と、フリップフロップ回路１９のセット信号を入力したときは下方制限検出器７の出力信号が閉方向インターロック演算回路１０へ出力されることを禁止すると共に上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力されることを禁止する接点信号ブロック回路１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５８】
図３において、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇおよびアナログ方式指令押しボタン１Ｈは表示操作計器１に設けられ、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇは、ディスクリート方式の弁開操作指令ｎとディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとを選択し、アナログ方式指令押しボタン１Ｈは弁開操作指令ｊと弁閉操作指令ｋとを選択する。
【００５９】
また、フリップフロップ回路１９はディスクリート方式指令押しボタン１Ｇが押されると、セット信号を操作指令信号切換器１５および接点信号ブロック回路１７に出力し、アナログ方式指令押しボタン１Ｈが押されるとリセット信号を操作指令信号切換器１５および接点信号ブロック回路１７に出力する。
【００６０】
操作指令信号切換器１５はフリップフロップ回路１９からのセット信号を入力すると、弁開操作指令ｊをディスクリート方式弁開操作指令ｎに切り換え、かつ弁閉操作指令ｋもディスクリート方式弁閉操作指令ｍに切り換える。同様に、接点信号ブロック回路１７は、フリップフロップ回路１９からのセット信号を入力すると接点を開き、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止すると共に、上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止する。
【００６１】
初期状態として表示操作計器１のアナログ方式指令押しボタン１Ｈが押されているものとする。この状態ではフリップフロップ回路１９はリセット信号を出力している。従って、この状態で開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆが押されると、弁開操作指令ｊまたは弁閉操作指令ｋが選択される。
【００６２】
例えば、開指令押しボタン１Ｅが押されたとすると、その開指令は操作指令信号切換器１５を通って弁開操作指令ｊとして出力され、その出力信号は開度指令値演算回路４で演算されて、偏差演算器５によりその演算結果の開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが演算される。その演算出力値である偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、その出力信号を演算して閉方向インク一ロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００６３】
一方、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇが押されると、フリップフロップ回路１９はセット信号を出力する。そのセット信号を接点信号ブロック回路１７が入力すると、接点信号ブロック回路１７は下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ出力する信号と上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ出力する信号との出力を禁止し、アナログ方式の操作指令信号ｊ、ｋは遮断される。操作指令信号切換器１５もこのセット信号を入力すると、開指令押しボタン１Ｅの開指令の信号を弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換え、閉指令押しボタン１Ｆの閉指令の信号も弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍにそれぞれ切り換える。
【００６４】
そして開指令押しボタン１Ｅの開指令の信号はディスクリート方式の弁開操作指令ｎとして出力され、直接開方向インターロック演算回路９に入力される。また閉指令押しボタン１Ｆの操作指令の信号もディスクリート方式の弁閉操作指令ｍとして出力され、直接閉方向インターロック演算回路１０に入力される。
【００６５】
閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９は、ディスクリート方式の弁開操作指令ｎまたは弁閉操作指令ｍに基づいてインチング操作型電動弁へ指令を出力する。
【００６６】
このように、参考例３では、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで開指令押しボタン１Ｅの出力指令は弁開操作指令ｊからディスクリート方式の弁開操作指令ｎに切り換わり、かつ閉指令押しボタン１Ｆの出力指令も弁閉操作指令ｋからディスクリート方式の弁閉操作指令ｍへ切り換わる。反対にアナログ方式指令押しボタン１Ｈを押すと、開指令押しボタン１Ｅの出力指令はディスクリート方式の弁開操作指令ｎから弁開操作指令ｊへ切り換わり、かつ閉指令押しボタン１Ｆの出力指令もディスクリート方式の弁閉操作指令ｍから弁閉操作指令ｋへ切り換わる。
【００６７】
また、ディスクリート方式指令押しボタン１Ｇを押すことで接点信号ブロック回路１７は、下方制限検出器７の出力信号を閉方向インターロック演算回路１０へ出力することを禁止し、かつ上方制限検出器８の出力信号も開方向インターロック演算回路９へ出力することを禁止することができる。
【００６８】
従って、オペレータの任意選択によってアナログ方式とディスクリート方式のいずれかの制御タイプに切り換えることができるので、適正な制御を選択することができ操作性が向上する。
【００６９】
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図４は本発明の第１の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００７０】
この第１の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、インチング操作型電動弁１４へ出力する弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄに基づいてインチング操作型電動弁１４の弁開度を模擬し模擬弁開度ｑを演算する弁開度演算回路２０と、弁開度ｂが異常となったことを検出する弁開度異常検出回路１６と、弁開度ｂが異常になったときは偏差演算器５に入力される信号を弁開度ｂから弁開度演算回路２０で得られた模擬弁開度ｑに切り換える弁開度信号切換回路１５ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７１】
図４において、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出したときは、その弁開度異常信号ｘを弁開度演算回路２０に出力する。弁開度演算回路２０は、弁開度ｂの正常には弁開度ｂと弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄとを入力して、インチング操作型電動弁１４の開度を模擬演算しており模擬弁開度ｑを弁開度信号切換器１５ａに出力している。
【００７２】
一方、弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開度演算回路２０は弁開度切換信号ｒを弁開度信号切換器１５ａに出力する。弁開度信号切換器１５ａは弁開度切換信号ｒを入力すると、偏差演算器５に入力する信号を弁開度ｂから模擬弁開度ｑに切り換える。
【００７３】
いま、初期状態として弁開度ｂが異常でなく、表示操作計器１にある開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令があるとする。この場合、偏差演算器５は開度指令値演算回路４の開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅを演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ってないときは、下方制限検出器７を介して閉方向インターロック演算回路１０にて、または上方制限検出器８を介して開方向インターロック演算回路９にて、それぞれ演算される。そして、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００７４】
一方、弁開度ｂが異常になると、弁開度異常検出回路１６は弁開度ｂが異常になったことを検出し、弁開度異常信号ｘを弁開度演算回路２０に出力する。弁開度演算回路２０はその弁開度異常信号ｘを入力すると、弁開度切換信号ｒを弁開度信号切換器１５ａに出力する。
【００７５】
弁開度信号切換器１５ａでは、弁開度切換信号ｒを入力すると、偏差演算器５に入力していた弁開度ｂを弁開度演算回路２０で演算された模擬弁開度ｑに切り換える。そして、偏差演算器５は弁開度ｂの代わりにこの模擬弁開度ｑを用いて偏差ｅを演算し、その演算出力値が不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってないときは、下方制限検出器７から閉方向インターロック演算回路１０へ信号が出力され、または上方制限検出器８から開方向インターロック演算回路９へ信号が出力される。そして、これらの出力信号を演算して閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９はインチング操作型電動弁１４へ指令を出力する。
【００７６】
この第１の実施の形態によれば、弁開度演算回路２０はインチング操作型電動弁１４へ出力する弁開操作指令ｃと弁閉操作指令ｄとを入力することで弁開度を模擬することができ、また弁開度異常検出回路１６が弁開度ｂの異常を検出し、弁開度異常信号ｘを出力すると弁開度信号切換器は偏差演算器に入力される信号を実弁開度から模擬弁開度ｑに切り換えることができる。従って、弁開度ｂに異常が起こっても弁開度ｂから弁模擬開度ｑに信号を切り換えることで、制御を続行することができ、制御の信頼性が向上する。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００７８】
この第２の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力することを禁止する信号ブロック回路１７ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７９】
図５において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【００８０】
信号ブロック回路１７ａは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力しないものである。
【００８１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【００８２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果として弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【００８３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。この指令値微分回路５３は前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算して開度指令値変化分を求め、信号ブロック回路１７ａに出力する。
【００８４】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁開指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００８５】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号ブロック回路１７ａによって１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【００８６】
このように、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し微調整する方法との２つの方法でインチング操作型電動弁を制御することができ、制御性の向上を図ることができる。
【００８７】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００８８】
この第３の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００８９】
図６において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【００９０】
信号出力回路１７ｂは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、零の開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力するものである。すなわち、指令値微分回路５３の前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａ1に書き換え、１演算回数のみ偏差演算器５ａの出力を零とするものである。
【００９１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【００９２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器６で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【００９３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。この指令値微分回路５３は前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算して開度指令値変化分を求め、信号ブロック回路１７ａに出力する。
【００９４】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、この演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁に指令として出力される。
【００９５】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号出力回路１７ｂによって１演算回数のみ前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換える。これにより、１演算回数のみ開度指令値変化分が零となり、指令値微分回路５３は逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【００９６】
このように、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し微調整する方法との２つの方法でインチング操作型電動弁１４を制御することができ、制御性の向上を図ることができる。
【００９７】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図７は本発明の第４の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【００９８】
この第４の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたとき開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する信号切換回路１７ｃと、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力することを禁止する信号ブロック回路１７ａとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００９９】
図７において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【０１００】
信号切数器１７ｃは、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたときに、開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力するものである。また、信号ブロック回路１７ａは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力しないものである。
【０１０１】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【０１０２】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果として弁関指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１０３】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。
【０１０４】
そして、不感帯領域に入ると不感帯制限器６から信号切換器１７ｃに領域内存在検知信号ｓが出力され、この領域内存在検知信号ｓを信号切換器１７ｃが入力すると、信号切換器１７ｃは接点を閉じ開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する。指令値微分回路５３では、信号切換器１７ｃを介して開度指令値ａが入力されると、前回値保持器２１に保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算し、その偏差を信号ブロック回路１７ａに出力する。
【０１０５】
この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１０６】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、信号ブロック回路１７ａによって１演算回数のみ出力することを禁止する。これによって、逆方向の演算信号を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａに出力することがなくなる。
【０１０７】
このように、第４の実施の形態では、不感帯制限器６の領域範囲で制御方法を切り換えるので、偏差ｅが不感帯領域内に入ると制御不可能な動作範囲が存在したが、指令値微分回路５３を適用することによって不感帯領域内の制御が可能となり、インチング操作型電動弁１４の微調整を容易にすることができ、制御性の向上を得ることができる。
【０１０８】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図８は本発明の第５の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１０９】
この第５の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、開度指令値ａの前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路５３と、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたとき開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する信号切換回路１７ｃと、開度指令値変化分が負の値のときは閉方向インターロック演算回路１０へ信号を出力する下方制限検出手段７ａと、開度指令値変化分が正の値のときは開方向インターロック演算回路９へ信号を出力する上方制限検出手段８ａと、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を上方制限検出手段８ａおよび下方制限検出手段７ａに出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【０１１０】
図８において、指令値微分回路５３は前回値保持器２１と偏差演算器５ａとで構成され、前回値保持器２１で保持された前回の開度指令値ａi-1と今回の開度指令値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで求め、開度指令値変化分を求めるものである。
【０１１１】
信号切換回路１７ｃは、偏差演算器５で演算された開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域内に存在することが検出されたときに開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力するものである。
【０１１２】
信号出力回路１７ｂは、開度指令値演算回路４で開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされたことを検知したとき、指令値微分回路５３での１演算回数のみ、零の開度指令値変化分を下方制限検出手段７ａと上方制限検出手段８ａとに出力するものである。すなわち、指令値微分回路５３の前回値保持器２１で保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換え、１演算回数のみ偏差演算器５ａの出力を零とするものである。
【０１１３】
下方制限検出手段７ａは開度指令値変化分を入力して、その値が負の値であれば接点信号を閉方向インターロック演算回路１０に出力するものであり、上方制限検出器８ａは開度指令値変化分を入力して、その値が正の値であれば接点信号を開方向インターロック演算回路９に出力するものである。
【０１１４】
初期状態として開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器６で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまでは不感帯制限器６から信号を出力する。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１１５】
次に、偏差演算器５の演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入ると、不感帯制限器６から信号が出力されないので、不感帯領域内に入ったらインチング操作型電動弁１４は指令値微分回路５３からの指令で制御されるようになる。不感帯領域に入ると、不感帯制限器６から信号切換器１７ｃに領域内存在検知信号ｓが出力され、この領域内存在検知信号ｓを信号切換器１７ｃが入力すると、信号切換器１７ｃは接点を閉じ開度指令値ａを指令値微分回路５３に出力する。
【０１１６】
指令値微分回路５３では、信号切換器１７ｃを介して開度指令値ａが入力されると、前回値保持器２１に保持されている開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差を偏差演算器５ａで演算し、その偏差を信号ブロック回路１７ａに出力する。この信号は下方制限検出手段７ａまたは上方制限検出手段８ａで検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算されて、その演算結果の弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１１７】
ここで、開指令押しボタン１Ｅまたは閉指令押しボタン１Ｆからの操作指令が出力された後、完了遅延タイマ３の設定された所定時間によって開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされると、開度指令値ａの変化率が所望の値とは逆方向に生成されるので、１演算回数のみ信号出力回路１７ｂによって前回値保持器２１の開度指令値ａの前回値ａi-1を今回値ａiに書き換える。これにより、指令値微分回路５３の出力信号である１演算回数のみ開度指令値変化分は零となり、指令値微分回路５３は逆方向の演算信号を下方制限検出器７と上方制限検出器８に出力することがない。
【０１１８】
このように、第５の実施の形態では、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し調整する方法と、開度指令値ａの前回値ａi-1と今回値ａiとの偏差をとってインチング操作型電動弁１４に指令を出力し微調整する方法との２つの方法で、インチング操作型電動弁１４を制御することができ、制御性の向上を得ることができる。
【０１１９】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。図９は本発明の第６の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１２０】
この第６の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、トラッキング回路５２に代えて、開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ったとき、その不感帯の領域内存在検知信号ｓを所定時間遅延させて開度指令値演算回路４にトラッキング指令として出力する開始遅延タイマ３ａを設けたものである。その他の構成は、図１１に示した従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【０１２１】
図９において、開始遅延タイマ３ａは開度指令値ａと弁開度ｂとの偏差ｅが不感帯制限器６の不感帯領域に入ったとき、所定時間後に不感帯の領域内存在検知信号ｓを出力するものである。
【０１２２】
初期状態として、開度指令値ａと弁開度ｂとを偏差演算器５で演算し、この演算信号である偏差ｅが不感帯領域に入るまで不感帯制限器６は信号を出力し続ける。この信号は下方制限検出器７または上方制限検出器８で検出され、検出された信号は閉方向インターロック演算回路１０または開方向インターロック演算回路９で演算され、その演算結果の弁開指指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄがインチング操作型電動弁１４に指令として出力される。
【０１２３】
次に、偏差ｅが不感帯領域内に入るとインチング操作型電動弁１４に指令を出すことが止む。同時に不感帯制限器６から領域内存在検知信号ｓが出力され、この信号を開始遅延タイマ３ａが入力して所定時間後にトラッキング指令信号ｔを出力する。この信号ｔが開度指令値演算回路４に入力されると、開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされる。これによって、開度指令値ａがオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、オペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【０１２４】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。図１０は本発明の第７の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図である。
【０１２５】
この第７の実施の形態は、図１１に示した従来例に対し、インチング操作型電動弁１４への弁開指令信号ｃまたは弁閉指令信号ｄとインチング操作型電動弁１４の弁開度ｂとを入力しインチング操作型電動弁１４の弁動作変化率ｕを演算するレート演算回路２２と、レート演算回路２２が出力する弁動作変化率信号ｕを開度指令値演算回路４のレート設定値に書き込むための信号を出力する信号出力回路１７ｂとを追加して設けたものである。
【０１２６】
図１０おいて、レート演算回路２２は弁開指令信号ｃと弁閉指令信号ｄと弁開度ｂとを入力することで、測定時間の開始時の弁開度ｂの位置と測定時間後の弁開度ｂの位置と測定時間と無駄時間とを求め、これを使って弁動作変化率ｕを演算する。信号出力回路１７ｂは開度指令値演算回路４のレート設定値をレート演算回路２２の弁動作変化率信号ｕに書き換えるものである。
【０１２７】
初期状態として、開度指令値演算回路４はインチング操作型電動弁１４の動作変化率よりも大きい値が設定されているので、開度指令値ａは弁開度ｂが変化するよりも早く変化する。従って、開度指令値ａと弁開度ｂとの差は大きくなる。そして、開度指令値ａに対する指令が止み、後は開度指令値ａと弁開度ｂとの差が不感帯領域に入るまで不感帯制限器６は信号を出力し続け、その間、弁開度ｂがその開度指令値ａに近づいていく。しかし、不感帯制限器６の不感帯領域内に入ってから所定時間後に開度指令値演算回路４の開度指令値ａが弁開度ｂにトラッキングされ、開度指令値ａが大きく不連続に変動する。
【０１２８】
次に、インチング操作型電動弁１４の動作レートに開度指令値ａを合わせると、信号出力回路１７ｂはレート演算回路２２で演算された弁動作変化率信号ｕを開度指令値演算回路４のレート設定値に書き換える。これによって、オペレータが操作指令を出力したとき、開度指令値ａと弁開度ｂとの差は一定間隔で動作し、インチング操作型電動弁１４が実際に開度指令値ａの出力信号によって動作していることが確認でき、開度指令値ａがオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インチング操作型電動弁の制御において、アナログ方式の制御ロジックの特長とディスクリート方式の制御ロジックの特長の双方を備え持つので、優れた制御特性を得ることができる。
【０１３０】
請求項１の発明によれば、弁開度が異常になっても実弁開度から模擬弁開度に切り換えられるので制御を継続することができる。請求項２乃至請求項５の発明によれば、インチング操作型電動弁の微調整制御や不感帯領域内の制御が可能となり、制御性の向上を得ることができる。請求項６、請求項７の発明によれば、開度指令値がオペレータ操作完了後の所定時間経過時点で大きく不連続に変動することがないことが保証でき、それによってオペレータに与える心理的負担を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図２】 本発明の参考例２に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図３】 本発明の参考例３に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図６】 本発明の第３の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図７】 本発明の第４の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図８】 本発明の第５の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図９】 本発明の第６の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１０】 本発明の第７の実施の形態に係わるインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１１】 従来のアナログ式のインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
【図１２】 従来のディスクリート式のインチング操作型電動弁制御装置の構成図。
Claims (7)
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁へ出力する弁開指令信号または弁閉指令信号に基づいて前記インチング操作型電動弁の弁開度を模擬し模擬弁開度を演算する弁開度演算回路と、前記弁開度が異常となったことを検出する弁開度異常検出回路と、前記弁開度が異常になったときは前記偏差演算器に入力される信号を弁開度から前記弁開度演算回路で得られる模擬弁開度に切り換える弁開度信号切換回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ前記開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力することを禁止する信号ブロック回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記開度指令値の前回値と今回値との偏差から開度指令値変化分を演算する指令値微分回路と、前記偏差演算器で演算された開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域内に存在することが検出されたとき前記開度指令値を前記指令値微分回路に出力する信号切換回路と、前記開度指令値変化分が負の値のときは前記閉方向インターロック演算回路へ信号を出力する下方制限検出手段と、前記開度指令値変化分が正の値のときは前記開方向インターロック演算回路へ信号を出力する上方制限検出手段と、前記開度指令値演算回路で開度指令値が弁開度にトラッキングされたことを検知したとき１演算回数のみ零の開度指令値変化分を前記上方制限検出手段および前記下方制限検出手段に出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記トラッキング回路に代えて、前記開度指令値と弁開度との偏差が前記不感帯制限器の不感帯領域に入ったときその不感帯領域内存在検知信号を所定時間遅延させて前記開度指令値演算回路にトラッキング指令として出力する開始遅延タイマを設けたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
- 開指令押しボタンから与えられた開指令または閉指令押しボタンから与えられた閉指令に基づいてインチング操作型電動弁の開度指令値を演算する開度指令値演算回路と、前記開度指令値を所定の時間後に弁開度にトラッキングさせるためのトラッキング回路と、前記開度指令値と前記インチング操作型電動弁の弁開度との偏差を演算する偏差演算器と、不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて下方制限を加える下方制限検出器と、下方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁閉指令信号を出力する閉方向インターロック演算回路と、前記不感帯制限器で制限された前記偏差に基づいて上方制限を加える上方制限検出器と、上方制限が加えられた前記偏差に基づいて弁開指令信号を出力する開方向インターロック演算回路とを備えたインチング操作型電動弁制御装置において、前記インチング操作型電動弁への弁開指令信号または弁閉指令信号と前記インチング操作型電動弁の弁開度とを入力し前記インチング操作型電動弁の動作変化率を演算するレート演算回路と、前記レート演算回路が出力する弁動作変化率信号を開度指令値演算回路のレート設定値に書き込むための信号を出力する信号出力回路とを備えたことを特徴とするインチング操作型電動弁制御装置。
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