JPH0721731B2 - Positioning control device - Google Patents
Positioning control deviceInfo
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- JPH0721731B2 JPH0721731B2 JP8172989A JP8172989A JPH0721731B2 JP H0721731 B2 JPH0721731 B2 JP H0721731B2 JP 8172989 A JP8172989 A JP 8172989A JP 8172989 A JP8172989 A JP 8172989A JP H0721731 B2 JPH0721731 B2 JP H0721731B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば電動弁の弁開度等、あるストロークの
任意の位置に位置制御する位置決め制御装置に関し、特
に、設定位置に対し不感帯を設けてあるものに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a positioning control device that performs position control at an arbitrary position of a certain stroke, such as a valve opening of a motor-operated valve, and in particular, a dead zone for a set position. Regarding what is provided.
[従来の技術] 化学プラント、造水プラント等の各種プラントや空調設
備等に用いられるバルブとして、空気式調節弁のかわり
に、電動バルブアクチュエータを用いた電子式調節弁が
使用されている。この種の電子式調節弁におけるバルブ
アクチュエータとしての電動駆動部は第4図のように構
成され、例えば調節計3等から入力される弁開度設定用
信号Eiがポテンショメータ2からのフィードバック信号
Efより大きくなると、その偏差E1(Ei−Ef)は増加し、
不感帯設定器4から出力される不感帯設定信号Edより大
きくなると、比較器A1の出力はOFFからONになり、リレ
ーR1が励磁され、出力接点がONになり、コンデンサモー
タ5は正方向に回転するようになっている。モータ出力
軸に接続されたフィードバック機構の信号は増加し、偏
差E1が減少して不感帯Edの範囲に入るとモータ5は停止
する。設定信号Eiが小さい場合には、偏差E2(Ef−Ei)
により比較器A2がONになり、フィードバック信号を減少
させる方向にモータ5を逆転させ、偏差E2が不感帯の範
囲に入るときモータ5が停止するように制御されてい
る。[Prior Art] As a valve used in various plants such as a chemical plant and a desalination plant and an air conditioner, an electronic control valve using an electric valve actuator is used instead of an air control valve. The electric drive section as a valve actuator in this type of electronic control valve is configured as shown in FIG. 4, and for example, the valve opening setting signal Ei input from the controller 3 or the like is a feedback signal from the potentiometer 2.
When it becomes larger than Ef, its deviation E 1 (Ei−Ef) increases,
Becomes greater than the dead band setting signal Ed output from the dead zone setting unit 4, the output of comparator A 1 is turned ON from OFF, the relay R 1 is excited, the output contact is turned ON, capacitor motor 5 in the forward direction It is designed to rotate. The signal of the feedback mechanism connected to the motor output shaft increases, and when the deviation E 1 decreases and enters the dead zone Ed, the motor 5 stops. If the setting signal Ei is small, the deviation E 2 (Ef−Ei)
Thus, the comparator A 2 is turned on, the motor 5 is reversely rotated in the direction of decreasing the feedback signal, and the motor 5 is controlled to stop when the deviation E 2 falls within the dead zone.
[発明が解決しようとする課題] 位置制御の駆動部に使用されるモータには慣性があり、
設定位置に達して位置制御器の出力がOFFされてもある
程度惰走する。そのため、惰走分を考慮してハンチング
しないように上記の如く不感帯を設けているのである。[Problems to be Solved by the Invention] A motor used for a drive unit for position control has inertia,
Even if it reaches the set position and the output of the position controller is turned off, it coasts to some extent. Therefore, the dead zone is provided as described above to prevent hunting in consideration of the amount of coasting.
しかし、不感帯を設けると、その分だけ設定精度が悪く
なるという問題点があった。例えば電動弁の場合、設定
を0%すなわち全閉設定しても不感帯があるため弁開度
が0%にならず、液体が漏れる恐れがある。この状況を
説明すれば、設定入力信号と弁開度の追従関係を示す第
5図における設定0%付近の拡大図である第6図に示す
通り、設定入力を下げることにより、弁開度が11,12,1
3,14,15のように追従していくにもかかわらず、設定入
力を0%にしても不感帯の範囲に入るために弁開度はA
点より下げられないことになる。一方設定100%付近の
追従状態を拡大して示す第7図にあっては、100%設定
でも同様にB点より上げられなくなるのである。However, if the dead zone is provided, there is a problem that the setting accuracy is deteriorated accordingly. For example, in the case of a motor-operated valve, even if the setting is 0%, that is, the valve is set to fully closed, there is a dead zone, so the valve opening does not become 0% and liquid may leak. Explaining this situation, as shown in FIG. 6 which is an enlarged view around the setting 0% in FIG. 5 showing the follow-up relationship between the setting input signal and the valve opening, the valve opening is reduced by lowering the setting input. 11,12,1
Despite following like 3,14,15, even if the setting input is 0%, the valve opening is A because it enters the dead zone range.
It cannot be lowered below the point. On the other hand, in FIG. 7 in which the follow-up state in the vicinity of the setting of 100% is enlarged, even if the setting is 100%, it becomes impossible to raise from the point B.
そこで本発明は、不感帯を設けたものであっても、例え
ば設定入力0%または100%指示に対し強制的に弁開度
を0%または100%に制御できる電動弁等の位置決め制
御装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention provides a positioning control device such as a motor-operated valve that can forcibly control the valve opening degree to 0% or 100% with respect to a set input 0% or 100% instruction even if a dead zone is provided. The purpose is to do.
[課題を解決するための手段] 本発明は上記課題を解決するために、次のような構成を
採用した。[Means for Solving the Problems] The present invention adopts the following configurations in order to solve the above problems.
すなわち、本発明にかかる位置決め制御装置は、アクチ
ュエータのストローク位置を検出する検出器等からのフ
ィードバック信号と調節計等の設定手段から入力される
設定信号とを比較し、これらの偏差信号によって制御対
象となるアクチュエータの位置制御を行なうとともに、
偏差信号があらかじめ設定された不感帯域に入ったとき
は、アクチュエータの駆動を停止するように制御する位
置決め制御装置であって、フィードバック制御とは独立
に設定不感帯域内においてアクチュエータが連続駆動さ
れるように制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。That is, the positioning control device according to the present invention compares a feedback signal from a detector or the like that detects the stroke position of an actuator with a setting signal input from a setting means such as a controller, and controls the deviation target signal based on these deviation signals. Position control of the actuator
A positioning control device that controls the actuator to stop driving when the deviation signal enters a preset dead band, so that the actuator is continuously driven within the set dead band independently of the feedback control. A control means for controlling is provided.
[作用] フィードバック制御により、偏差信号が設定された不感
帯域に入るとアクチュエータの駆動が停止されるが、フ
ィードバック制御とは独立して設けた制御手段により、
例えば制御対象のアクチュエータが設定入力信号の0%
または100%指示に追従するように連続駆動される。[Operation] When the deviation signal enters the set dead zone by the feedback control, the driving of the actuator is stopped, but by the control means provided independently of the feedback control,
For example, the actuator to be controlled is 0% of the set input signal.
Or it is continuously driven so as to follow the 100% instruction.
[実施例] 第1図は本発明の実施例を示すブロック図で、電動弁の
弁開度を制御する位置決め制御装置1へは、電動弁の駆
動部となるコンデンサモータ5の出力軸に設けたポテン
ショメータ2から出力されるフィーダバック信号Ef、調
節計3で設定された設定信号Eiが入力される。これら両
信号は従来のものと同様に、偏差信号E1またはE2として
不感帯設定器4で設定された不感帯設定信号Edと比較器
A1またはA2で比較される。偏差信号E1が不感帯設定信号
Edより大きい時は、比較器A1の出力はONになり、リレー
R1が励磁され、出力接点がONになり、コンデンサモータ
5が正方向に回転する。モータ5の回転が進み、フィー
ドバック信号Efが増加し、偏差信号E1が減少して不感帯
域内に入るとモータは停止する。また、偏差信号E2がEd
よりも大きい時は、リレーR2が励磁され、モータ5が逆
方向に回転し、不感帯域内に入るとモータが停止するよ
うに構成されている。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. A positioning control device 1 for controlling the valve opening of a motor-operated valve is provided on an output shaft of a condenser motor 5 which is a drive unit of the motor-operated valve. The feeder back signal Ef output from the potentiometer 2 and the setting signal Ei set by the controller 3 are input. Both of these signals are the same as the conventional ones, and as a deviation signal E 1 or E 2 , a dead zone setting signal Ed set by the dead zone setting device 4 and a comparator.
Compared with A 1 or A 2 . Deviation signal E 1 is dead zone setting signal
When it is larger than Ed, the output of comparator A 1 turns ON and the relay
R 1 is excited, the output contact is turned on, and the capacitor motor 5 rotates in the forward direction. When the rotation of the motor 5 progresses, the feedback signal Ef increases, and the deviation signal E 1 decreases and enters the dead band, the motor stops. Also, the deviation signal E 2 is Ed
When it is larger than this, the relay R 2 is excited, the motor 5 rotates in the opposite direction, and the motor stops when it enters the dead zone.
ところで、本実施例では、さらに不感帯域内に偏差信号
が入っても、電動弁の弁開度が設定指示通り0%(全
閉)、100%(全開)となるように連続駆動される。す
なわち、調節計3からの設定信号Eiとは独立した弁開度
の100%設定信号、0%設定信号を発信する発信器6,7が
設けられている。100%発信器6から出力される100%設
定信号は、調節計3からの設定信号Eiとともに比較器A3
へ入力され、0%発信器から出力される0%設定信号
は、比較器A4へ入力される。比較器A3は設定信号EiがEi
≧100%、比較器A4はEi≦0%の条件を満たすときに出
力する。比較器A3からの出力は、比較器A1からの出力と
ともにOR回路8、比較器A2からの出力とともにAND回路
9へ入力する。比較器A4からの出力はOR回路8からの出
力とともにAND回路10、AND回路9の出力とともにもにOR
回路11へ入力する。リレーR1,R2はAND回路10、OR回路1
1の出力によってそれぞれ励磁され出力接点をONにして
モータ5を逆方向に回転させる。By the way, in the present embodiment, even if the deviation signal further enters the dead zone, the valve opening of the motor-operated valve is continuously driven so as to be 0% (fully closed) and 100% (fully open) according to the setting instruction. That is, transmitters 6 and 7 for transmitting a 100% setting signal and a 0% setting signal of the valve opening, which are independent of the setting signal Ei from the controller 3, are provided. The 100% setting signal output from the 100% transmitter 6 is sent to the comparator A 3 together with the setting signal Ei from the controller 3.
The 0% setting signal input to the comparator A 4 and output from the 0% oscillator is input to the comparator A 4 . Setting signal Ei of comparator A 3 is Ei
≧ 100%, the comparator A 4 outputs when the condition of Ei ≦ 0% is satisfied. The output from the comparator A 3 is input to the OR circuit 8 together with the output from the comparator A 1 and to the AND circuit 9 together with the output from the comparator A 2 . The output from the comparator A 4 is ORed together with the outputs from the OR circuit 8 and the AND circuit 10 and the AND circuit 9.
Input to circuit 11. Relays R 1 and R 2 are AND circuit 10 and OR circuit 1
Each of the outputs of 1 is excited to turn on the output contact and rotate the motor 5 in the opposite direction.
これらゲートによって構成される論理回路の作動を説明
する。調節計3の設定信号EiがEi<100%として電動弁
の開方向に設定されている時は、上述のように偏差信号
E1と不感帯信号Edを比較し、比較器A1からの出力によっ
てリレーR1が励磁されるようにゲートが開き、設定され
た弁開度までモータ5を正回転させる。EiがEi≧100%
に設定されると、偏差信号E1が不感帯域に入り比較器A1
の出力はOFFになるが、比較器A3の出力がONになってリ
レーR1が励磁されるようにゲートが開き、電動弁が全開
する位置までモータ5を正方向に回転させる。反対にEi
が0%に設定されると、比較器A2の出力はOFFになる
が、比較器A4の出力がONになってリレーR2が励磁される
ようにゲートが開き、電動弁が全開する位置までモータ
5を逆回転させる。The operation of the logic circuit formed by these gates will be described. When the setting signal Ei of the controller 3 is set to Ei <100% in the opening direction of the motor-operated valve, the deviation signal is set as described above.
E 1 is compared with the dead zone signal Ed, the gate is opened so that the relay R 1 is excited by the output from the comparator A 1, and the motor 5 is normally rotated to the set valve opening. Ei is Ei ≧ 100%
When set to, the deviation signal E 1 enters the dead band and the comparator A 1
However, the output of the comparator A 3 is turned on, the gate is opened so that the relay R 1 is excited and the relay R 1 is excited, and the motor 5 is rotated in the forward direction to the position where the electric valve is fully opened. On the contrary, Ei
When is set to 0%, the output of comparator A 2 is turned off, but the output of comparator A 4 is turned on and the gate is opened so that relay R 2 is excited, and the motorized valve is fully opened. Reverse the motor 5 to the position.
このようにモータ5は、設定された不感帯にかかわら
ず、弁の全開方向、全閉方向に回転する。モータの回転
により弁が全開位置もしくは全閉位置まで達すると、弁
板が弁座に当り過負荷が加わるので、これによって過負
荷スイッチTL1もしくはTL2が動作し、モータへの電源供
給が断たれてモータ5が停止するように構成されてい
る。In this way, the motor 5 rotates in the fully opening direction and the fully closing direction of the valve regardless of the set dead zone. When the valve reaches the fully open or fully closed position due to the rotation of the motor, the valve plate hits the valve seat and overload is applied.This causes the overload switch TL 1 or TL 2 to operate, cutting off the power supply to the motor. The leaning motor 5 is configured to stop.
このように設定信号Eiを増減させた場合の設定0%また
は設定100%近傍の弁開度の追従する様子を第2図およ
び第3図に示す。すなわち、0%付近で設定入力を14か
ら15へ下げていくと、不感帯を越えた設定入力15の時点
でモータ5が駆動され、弁開度が下がり始め、再び不感
帯の中へ入る。しかし、モータの惰走で弁開度は5から
16へ下がり停止する。さらに、16から17へ入力を下げる
と、弁開度は17から18へ下がる。そして、18から19へ入
力を下げ、設定入力0%とすると、不感帯の範囲に拘ら
ず、弁開度は20(弁開度0%)まで達する。FIGS. 2 and 3 show how the valve opening degree in the vicinity of the set 0% or the set 100% follows when the set signal Ei is increased or decreased. That is, when the setting input is lowered from 14 to 15 near 0%, the motor 5 is driven at the time of the setting input 15 beyond the dead zone, the valve opening degree starts to decrease, and the dead zone is entered again. However, the valve opening from 5 due to the coasting of the motor
It goes down to 16 and stops. Further, when the input is reduced from 16 to 17, the valve opening degree is reduced from 17 to 18. When the input is reduced from 18 to 19 and the set input is 0%, the valve opening reaches 20 (valve opening 0%) regardless of the dead zone range.
上記したように、本発明の実施例装置では、不感帯を設
けた位置決め制御であっても設定入力を弁開度0%また
は100%に設定すれば、必ず0%(全閉位置)100%(全
開位置)に達する。この関係は、設定信号とフィードバ
ック信号の関係が多少ズレても、0%、100%位置では
必ず合うことを示す。したがって、設定信号とフィード
バック信号のゼロ調整、スパン調整は厳密に行なわれな
くとも支障なく、多少許容されることになる。As described above, in the apparatus according to the embodiment of the present invention, even in the positioning control provided with the dead zone, if the valve opening is set to 0% or 100%, 0% (fully closed position) 100% ( Reach full open position). This relationship indicates that even if the relationship between the setting signal and the feedback signal is slightly deviated, the relationship is always satisfied at the 0% and 100% positions. Therefore, the zero adjustment and the span adjustment of the setting signal and the feedback signal are allowed without problems even if they are not strictly performed.
上記実施例では、不感帯に関係なく全閉位置、全開位置
までモータ駆動を制御する手段をハードウエアで実施し
たが、位置制御器自体をCPUで構成した場合には、上記
制御機能をソフトウエアにより実行させることもでき
る。In the above embodiment, the means for controlling the motor drive to the fully closed position and the fully open position regardless of the dead zone was implemented by hardware, but when the position controller itself is configured by a CPU, the above control function is implemented by software. It can also be executed.
また、上記実施例においては、電動弁の完全閉止に有効
とするため0%発信器としているが、例えば10%発信器
として構成すれば設定入力が10%以下で必ず弁を全閉す
るように動作させることも可能となる。Further, in the above embodiment, the 0% oscillator is used in order to effectively close the motor-operated valve. However, if configured as a 10% oscillator, for example, the valve should be fully closed when the set input is 10% or less. It can also be operated.
[発明の効果] 上記説明から明らかなように、本発明にかかる位置決め
制御装置によれば、一定範囲の不感帯を設けた位置制御
を行なう場合でも、設定範囲における0%から100%位
置まで制御でき、電動弁等を駆動する際には弁の完全閉
止を行なえ、流体の漏れが生じる等の事態を防止できる
ようになった。この位置決め制御装置を弁以外の機器の
作動位置決めの制御に利用することができることは明ら
かである。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the positioning control device of the present invention, even when performing position control with a dead zone within a certain range, it is possible to control from 0% to 100% position in the set range. When driving an electric valve, etc., the valve can be completely closed to prevent the occurrence of fluid leakage. Obviously, this positioning control device can be used to control the operating positioning of devices other than valves.
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第2
図および第3図は実施例における設定信号0%および10
0%付近での設定信号とフィードバック信号(弁開度)
の追従関係を示す図、第4図は従来例の構成を示すブロ
ック図、第5図は設定入力信号とフィードバック信号と
の追従関係を示す図、第6図および第7図は従来例にお
ける設定入力信号とフィードバック信号の設定0%およ
び100%付近の追従関係を拡大して示す図である。 1……位置決め制御装置、2……ポテンショメータ 3……調節計、4……不感帯設定器、5……モータ 6……100%発信器、7……0%発信器FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 and FIG. 3 show setting signals 0% and 10 in the embodiment.
Setting signal and feedback signal (valve opening) near 0%
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional example, FIG. 5 is a diagram showing a tracking relation between a setting input signal and a feedback signal, and FIGS. 6 and 7 are setting diagrams in the conventional example. It is a figure which expands and shows the tracking relationship of 0% and 100% of setting of an input signal and a feedback signal. 1 ... Positioning control device, 2 ... Potentiometer, 3 ... Controller, 4 ... Dead band setting device, 5 ... Motor, 6 ... 100% transmitter, 7 ... 0% transmitter
Claims (1)
る検出器等からのフィードバック信号と調節計等の設定
手段から入力される設定信号とを比較し、これらの偏差
信号によって制御対象となるアクチュエータの位置制御
を行なうとともに、偏差信号があらかじめ設定された不
感帯域に入ったときは、アクチュエータの駆動を停止す
るように制御する位置決め制御装置であって、フィード
バック制御とは独立に設定不感帯域内においてアクチュ
エータが連続駆動されるように制御する制御手段を設け
たことを特徴とする位置決め制御装置。1. A position control of an actuator to be controlled by comparing a feedback signal from a detector or the like for detecting a stroke position of an actuator with a setting signal input from a setting means such as a controller and using these deviation signals. A positioning control device that controls the actuator to stop driving when the deviation signal enters a preset dead band, and the actuator is continuously driven within the set dead band independently of the feedback control. The positioning control device is provided with a control means for controlling so as to be performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172989A JPH0721731B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Positioning control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8172989A JPH0721731B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Positioning control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259914A JPH02259914A (en) | 1990-10-22 |
| JPH0721731B2 true JPH0721731B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=13754508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8172989A Expired - Fee Related JPH0721731B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Positioning control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721731B2 (en) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8172989A patent/JPH0721731B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02259914A (en) | 1990-10-22 |
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