JPS62229044A

JPS62229044A - 空気作動式オン・オフ弁の異常診断装置

Info

Publication number: JPS62229044A
Application number: JP61072867A
Authority: JP
Inventors: Teiichiro Akashi; 明石　貞一郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-07

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、発電プラント等で用いられる空気作動式オン
・オフ弁の動作を自動的に異常診断する装置に関する。

（従来の技術）従来より、発電プラントでは各種ｆ≠ヂ補機のオン・オ
フ弁は空気作動式のものを採用している。

例を挙げれば、抽気系統、補助蒸気系統、軸受冷却系統
、ｔ！水系統、給水加熱器ドレン系統、空気系統、ター
ビン廻り系統等に使用されており、その総数は６００Ｍ
Ｗクラスの発２Ｉ設備では約６゜台にも達する。それら
の用途は、いずれも重要な補機制御用である。

空気作動式オン・オフ弁の用途が補機制御用であり、こ
れらの作動には高速作動性が当然要求される。特に、デ
ッドタイム（無駄時間）とストロークタイムとが規定ｌ
１ｌｉ以内である事が要求される。

具体的に云えば、殆んどの空気作動式オン・オフ弁では
、デッドタイムは０．５秒以下、ストロークタイムは１
０秒以下と規定する事が多く、特殊仕様ではストローク
タイムを１秒あるいは２秒以下と規定するものもある。

第８図は空気作動式オン・オフ弁の作動説明図である。

オン・オフ弁の入力信号Ｉを閉から開へ（又は開から閉
へ）変化させた場合の出力ストロークをＳで示した。入
力信号Ｉを加えてから、出力Ｓが始めて表われるまでの
時間りがデッドタイムであり、入力Ｉを加えてから、出
力Ｓがｓｕｍに到達するまでの時間ＳＴがストロークタ
イムである。

尚、図中のむは時間軸、■は変化量を表わしたものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点）従来は第８図で示したむだ時間し及びストロークタイム
ＳＴが規定値以内に入っているかどうか確認する方法は
無かった。従って、空気作動式オン・オフ弁の作動性能
が経年的に悪化したり、何らかの原因によってスティッ
クして動かなくなった場合でも、異常事態の発見が遅れ
ていた。

そこで本発明の目的は、空気作動式オン・オフ弁の作動
時に、デッドタイム、ストロークタイムが規定値である
か否かを判別する異常診断装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、空気作動式オン・オフ弁の弁棒の位置を検出する位
置検出手段、この位置検出手段からの検出信号の変化が
所定レベルを超えたとき信号出力する第１の演算手段、
上記空気作動式オン・オフ弁の弁開又は弁閉を指令する
切換装置からの切換信号の変化が所定レベルを超えたと
き信号出力する第２の演算手段、並びにこの第１、第２
の演算手段の出力に基づき上記空気作動式オン・オフ弁
の動作に関するデッドタイム（無駄時間）を計時し且つ
この計時値が所定値に達したときデッドタイムが異常で
ある旨警報／表示する第１の計時及び警報／表示手段か
らなるデッドタイム異常診断部と、上記空気作動式オン
・オフ弁の動作が全開又は全開に至ったことを検出する
リミットスイッチ、並びにこのリミットスイッチの検出
出力に基づき上記空気作動式オン・オフ弁の動作に関す
るストロークタイムを計時し且つこの計時値が所定値に
達したときストロークタイムが異常である旨警報／表示
する第２の計時及び警報／表示手段からなるストローク
タイム異常診断部と、を具備したことを特徴とする。

（作　用）このような手段を講じたことにより、空気作動式空気作
動式オン・オフ弁の弁棒の位置に基づいてデッドタイム
が計測され、且つ空気作動式オン・オフ弁の作動上限、
下限か計測されて１両計測値により自動的にデッドイム
及びストロークタイムが計測されることになる。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ　）　　（ｂ　）は本発明の空気作動式オン
・オフ弁の異常診断装置の一実施例を示し、第１図＜ａ
＞は弁まわりの構成図、第１図（ｈ　）はリレー回路図
である。第１図（ａ　’）において、オン・オフ弁１は
駆動袋ｆｆ２によって弁棒３を介して図示しない内弁を
駆動する。駆動装置２は、ばねとダイヤフラム室を対向
して構成するものと、ピストン上下の空気シリンダ空と
ばねを組合せて構成するものとがある。駆動装置２はＩ
ｎ弁４を付属して構成される。１！ｆｔｌ弁４は弁開又
は弁開のいずれかの弁位置を指定する操作器５の出力信
号によって、駆動装置２に空気を供給又は排出し、所望
の弁位置（開又は閉）にオン・オフ弁を制御する。

この様に構成されたオン・オフ弁において本実施例では
次の様に異常診断装置を構成する。

まず、デッドタイムの異常診断装置の構成は、ぢ操作器Ｖ＝ｏ信号を設定値変換器６で電気的演算に適当
なレベルの信号に変換する。また、弁棒３の位置を位置
検出器７及び位置変換器８で電気的演算に適当なレベル
の信号に変換する。設定傾度−６と位置変換器８との出
力は、それぞれ微分演算器９．１０及び比較演算器１１
．１２により比較演算されて、接点出力Ｉ０及びＳ。を
それぞれ取り出す。尚、微分演算器９，１０の出力は、
正又は負の符号を有するため、比較演算器１１．１２は
、その正又は負のいずれの符号の出力にも対応して作動
するようになっている。

接点出力１ｃ、Ｓｃは第１図（ｂ）に示すようにリレー
回路の電源Ｐ、Ｎ間に夫々Ａ接点１３゜８接点１４とし
て接続したものとする。また、リレー回路にはリレーＲ
ｙ１．自己保持すレー接点１５を図示の如く接続する。

リレーＲｙｌは、タイマー１６に接続され、警報・表示
器１７に接続される。

一方、ストロークタイムの異常診断装置の構成は、第１
図（ａ）の全開用リミットスイッチ１８゜全開用リミッ
トスイッチ１つをオン・オフ弁に取付け、第１図（ｂ　
）に示すように、それぞれのＢ接点２０．２１と比較演
算器１１の出力Ｉ。のＡｏ　接点２２．２６、リレーＲｙ　２．Ｒｙ　３、自己保持リレー接点２３．２７を
図示の如く接続する。リレーＲｙ　２．Ｒｙ　３はタイ
マー２４に接続され、更に警報・表示器２５に接続され
る。尚、タイマー１６．２４はリレーＲｙ　１．Ｒｙ　
２．Ｒｙ　３の作動時間を積算できるタイマーであり、
警報・表示器１７．２５がらりセットする事ができるも
のとする。

第２図及び第３図は、本実施例のデッドタイム異常診断
装置の作動説明図である。第８図と同一部分には同一符
号を付し、説明の重複を避ける。

第２図において、設定直変換器６の出力は第８図の入力
Ｉと同等であり、位置検出器７を介した位置変換器８の
出力は第８図の出力Ｓと同等である。第３図において微
分演算器９の出力は、入力Ｉの立上り時に変化率を演算
しスパイク状の出力を出す。比較演算器１１は変化率“
′大゛′を把えてスパイク状の波形を矩形波に整形し、
Ａ接点１３をオン状態とする。一方、微分演算器１ｏの
出力は出力Ｓの立上り時に変化率を演算し、スパイク状
の出力を出ず。比較演算器１２は変化率“大″を把えて
スパイク状の波形を矩形波に整形し、Ｂ接点１４をオフ
状態とする。

操作器５の指令によってＡ接点１３がオンに作動すると
、デッドタイムＬの間は未だＢ接点１４がオンであるた
めリレーＲｙ　１はオンとなり、自己保持リレー接点１
５がオンとなり、リレーＲｙ１を自己保持する。次に、
デッドタイムＬが経過して出力Ｓが立上ると８接点１４
がオフし、リレーＲｙｌをオフになり、自己保持も解除
される。従ってリレーＲＶ１は、デッドタイムＬの間だ
けオンに作動し、タイマー１６は、リレーＲＶＩのオン
状態の時間を積算し、デッドタイムＬが測定される。デ
ッドタイムは、規定されたデッドタイム以内であるか判
定され、警報・表示器１７−にて表示し、規定値を外れ
た場合は警報を発する。

第４図及び第５図と第６図及び第７因はストロークタイ
ム異常診断装置の作動説明図である。

第５図及び第７図において、操作器５の指令によってＡ
接点２２又は２６がオンに作動し、リミットスイッチ１
９又は１８のＢ接点２１又は２０は弁の中間位置にある
間は、未だオン状態のままであるためリレーＲＶ２又は
Ｒｙ３はオンとなり、自己保持リレー接点２３又は２７
がオンとなり、リレーＲｙ２又はＲｙ３を自己保持する
。全ストローク後、リミットスイッチ１９又は１８のＢ
接ユノ点平ス又は９がオフになるとリレーＲｙ２又はＲＶ３は
オフとなり、リレーＲｙ２又はＲＶ３の自己保持は解除
される。従って、第４図及び第６図に示すようにリレー
Ｒｙ２又はＲｙ３は操作器５の指令が出てから、全スト
ローク作動が完了するまでのストロークタイムＡＴの間
だけオンに作動し、タイマー２４はリレーＲｙ２又はＲ
Ｖ３のオン状態の時間を８１算し、ストロークタイムＳ
Ｔが測定される。ストロークタイムＳＴは規定されたス
トロークタイム以内であるか判定され、警報・表示２５
にて表示し、規定値を外れた場合は警報を発する。

以上の如く本実施例によれば、むだ時間異常診断装置と
ストロークタイム異常診断装置によって空気作動式オン
・オフ弁のデッドタイム（無駄時間）、ストロークタイ
ムが規定値以内にあるか判別することが可能になる。よ
って実施例によれば、発電プラントにおける空気作動式
オン・オフ弁のデッドタイム及びストロークタイムが規
定値内にあるか判別し、異常がある場合には速やかに発
見する事が可能となる。これは重要な補機制御に使用さ
れるオン・オフ弁の制御性の確保に寄与する事に依り、
発電設備全体としての信頼性確保に寄与するものである
。

［発明の効果］以上詳述したように本発明は、空気作動式オン・オフ弁
の弁棒の位置を検出する位置検出手段、この位置検出手
段からの検出信号の変化が所定レベルを超えたとき信号
出力する第１の演算手段、上記空気作動式オン・オフ弁
の弁開又は弁閉を指令する切換装置からの切換信号の変
化が所定レベルを超えたとき信号出力する第２の演算手
段、並びにこの第１．第２の演算手段の出力に基づき上
記空気作動式オン・オフ弁の動作に関するデッドタイム
（無駄時間）を計時し且つこの計時値が所定値に達した
ときデッドタイムが異常である旨警報／表示する第１の
計時及び警報／表示手段からなるデッドタイム異常診断
部と、上記空気作動式オン・オフ弁の動作が全開又は全
開に至ったことを検出するリミットスイッチ、並びにこ
のリミットスイッチの検出出力に基づき上記空気作動式
オン・オフ弁の動作に関するストロークタイムを計時し
且つこの計時値が所定値に達したときストロークタイム
異常である旨警報／表示する第２の計時及びＩＮ／表示
手段からなるストロークタイム異常診断部とを具備した
構成である。

この構成によれば、空気作動式オン・オフ弁の弁棒の位
置に基づいてデッドタイムが計測され、且つ空気作動式
オン・オフ弁の作動上限、下限カｆ計測されて、両針測
値により自動的にデッドイム及びストロークタイムが計
測されることになり、もって空気作動式オン・オフ弁の
作動時に、デッドイム、ストロークタイムが規定値であ
るか否かが自動的に判別できる異常診断装置が提供でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気作動式オン・オフ弁の異常診
断装置の一実施例を示す図、第２図及び第３図は本実施
例におけるデッドタイム異常診断装置の作用を説明する
ための図、第４図及び第５図と第６図及び第７図とは本
実施例におけるストロークタイム異常診断装置の作用を
説明するための図、第８図は空気作動式オン・オフ弁に
おけるデッドタイムとストロークタイムの説゛明図であ
る。１・・・オン・オフ弁、２・・・駆動装置、３・・・弁
棒、４・・・電磁弁、５・・・操作器、６・・・設定値
変換器、７・・・位置検出器、８・・・位置変換器、９
．１０・・・微分演算器、１１．１２・・・比較演算器
、Ｒｙｌ。Ｒｙ　２．Ｒｙ　３・・・リレー、１３．１４．１５・
・・接点、１６．２４・・・タイマー、１７．２５・・
・警報器／表示器、１８．１９・・・リミットスイッチ
・・・２０゜２１・・・リミットスイッチ接点、２２．
２６，２３゜２７・・・接点。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ｂ）第１図ゝ１７ｆｆ；ｒＪ　　　　　第３図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

空気作動式オン・オフ弁の弁棒の位置を検出する位置検
出手段、この位置検出手段からの検出信号の変化が所定
レベルを超えたとき信号出力する第１の演算手段、上記
空気作動式オン・オフ弁の弁開又は弁閉を指令する切換
装置からの切換信号の変化が所定レベルを超えたとき信
号出力する第２の演算手段、並びにこの第１、第２の演
算手段の出力に基づき上記空気作動式オン・オフ弁の動
作に関するデッドタイム（無駄時間）を計時し且つこの
計時値が所定値に達したときデッドタイムが異常である
旨警報／表示する第１の計時及び警報／表示手段からな
るデッドタイム異常診断部と、上記空気作動式オン・オ
フ弁の動作が全開又は全閉に至ったことを検出するリミ
ットスイッチ、並びにこのリミットスイッチの検出出力
に基づき上記空気作動式オン・オフ弁の動作に関するス
トロークタイムを計時し且つこの計時値が所定値に達し
たときストロークタイムが異常である旨警報／表示する
第２の計時及び警報／表示手段からなるストロークタイ
ム異常診断部とを具備したことを特徴とする空気作動式
オン・オフ弁の異常診断装置。