JPH0781564B2 - Torque detection system for valve drive actuator - Google Patents
Torque detection system for valve drive actuatorInfo
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- JPH0781564B2 JPH0781564B2 JP23107487A JP23107487A JPH0781564B2 JP H0781564 B2 JPH0781564 B2 JP H0781564B2 JP 23107487 A JP23107487 A JP 23107487A JP 23107487 A JP23107487 A JP 23107487A JP H0781564 B2 JPH0781564 B2 JP H0781564B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、浄水場、排水処理システム、温調システ
ム、連続式浸炭炉制御システム、ダムの導入水路、都市
ガス等のガス供給施設等の流路における流体の流れを制
御する弁体を作動する弁駆動用アクチュエータのトルク
検出システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is applicable to a water purification plant, a wastewater treatment system, a temperature control system, a continuous carburizing furnace control system, a dam introduction channel, a gas supply facility for city gas, etc. The present invention relates to a torque detection system for a valve drive actuator that operates a valve body that controls the flow of fluid in a flow path.
現在、浄水場、発電所等の各種工場における複数台のア
クチュエータのメインテナンスは人手に負う所が大き
い。地震等の非常時においてもアクチュエータが異常な
く動作するか否かを判断するために、システムのメイン
テナンス時に1台ずつ人がチェックしている。At present, maintenance of a plurality of actuators in various plants such as water purification plants and power plants is largely a human task. In order to determine whether or not the actuators will operate normally even in an emergency such as an earthquake, a person checks the systems one by one during maintenance.
このような作動によって行うアクチュエータの点検作動
について、第7図の示すフローチャートを参照して説明
すると、アクチュエータの点検が必要か否かを判断し
(ステップ71)、必要でないならば処理をせずに終了
し、点検が必要な場合には、メインテナンス計画に従っ
て労力を振り分ける(ステップ72)。次いで、アクチュ
エータを1台ずつチェックする(ステップ73)。チェッ
クの結果、アクチュエータの動作が良好か否かを判断し
(ステップ74)、アクチュエータの動作が良好な場合に
は処理を終了し、不良の場合にはメーカ等に依頼して保
守点検をする(ステップ75)。The actuator inspection operation performed by such an operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 7. It is determined whether or not the actuator inspection is necessary (step 71), and if it is not necessary, the processing is not performed. If it is finished and needs to be inspected, the labor is distributed according to the maintenance plan (step 72). Next, the actuators are checked one by one (step 73). As a result of the check, it is judged whether or not the operation of the actuator is good (step 74). If the operation of the actuator is good, the process is ended. If the operation is bad, the manufacturer is requested to perform maintenance and inspection ( Step 75).
また、最近、浄水場、排水処理場等においては、複雑な
配管路を一つのシステムとして維持、管理する必要があ
ることからコンピュータを用いた中央情報システム化へ
向いつつある。Further, recently, in a water purification plant, a wastewater treatment plant, etc., it is necessary to maintain and manage a complicated pipe line as one system, and therefore, it is being adapted to a central information system using a computer.
配管路制御の基本となるファクタは管路中に設けられて
いる種々の弁の開度であり、その弁の開度を制御するた
めの駆動手段として、多くの形式の電動式の弁駆動用ア
クチュエータが知られている。The basic factor of pipeline control is the opening of various valves installed in the pipeline, and as a driving means for controlling the opening of the valves, many types of electric valve drive Actuators are known.
該弁駆動用アクチュエータの一例としては、外部からの
アナログ制御信号が開度コントロール部に入力される。
開度コントロール部は複数個の電磁リレーに所定の信号
を出力し、該出力に応じてモータが回転し、減速機を介
して弁体の開度を制御する。その間、減速機の状態を示
す信号は、弁位置検出器等のセンサーを介して開度コン
トロール部にフィードバックされ、所定の弁開度が得ら
れた時点でモータの作動は停止するように設定されてい
る。As an example of the valve driving actuator, an analog control signal from the outside is input to the opening control section.
The opening control section outputs a predetermined signal to a plurality of electromagnetic relays, the motor rotates in accordance with the output, and controls the opening of the valve body via the speed reducer. During that time, a signal indicating the state of the speed reducer is fed back to the opening control section via a sensor such as a valve position detector, and the operation of the motor is set to stop when a predetermined valve opening is obtained. ing.
弁開度を指示するアナログ制御信号は、制御ボードから
送信される。前記制御ボードからの信号がデジタル信号
の場合には、途中にD/Aコンバータを介在させ、アナロ
グ信号に変換した後、開度コントロール部に入力され
る。An analog control signal indicating the valve opening is transmitted from the control board. When the signal from the control board is a digital signal, a D / A converter is interposed in the middle of the signal to convert it into an analog signal, which is then input to the opening control section.
しかしながら、上記のように、アクチュエータを手動に
よって点検するものでは、メインテナンス時に1台ずつ
人がチェックしており、メインテナンス費用、メインテ
ナンスの正確さ、容易さ等については、費用が嵩み、し
かもメインテナンスそのものも不正確で且つ多大な労力
を要し、困難なものであり、問題点を有している。However, as described above, in the case of manually inspecting the actuator, one person checks each one at the time of maintenance, and the maintenance cost, the accuracy of the maintenance, the ease of maintenance, etc. are expensive, and the maintenance itself Is inaccurate, requires a lot of labor, is difficult, and has a problem.
また、従来用いられている上記のような弁駆動用アクチ
ュエータは、電磁リレーを中心とした制御機構を有して
いるために、構成も簡単であり、単体として弁駆動用ア
クチュエータを操作するのは容易であるという利点はあ
るが、反面、リミットスイッチ、トルクスイッチ等と電
磁リレーとの組み合わせから成る制御部であるために、
それは単に与えられた入力信号に応じて弁開度を設定す
る機能を有するにすぎない。In addition, the above-described valve drive actuator that has been conventionally used has a simple structure because it has a control mechanism centered on an electromagnetic relay, and it is not possible to operate the valve drive actuator as a single unit. Although there is an advantage that it is easy, on the other hand, because it is a control unit consisting of a combination of limit switch, torque switch, etc. and an electromagnetic relay,
It simply has the function of setting the valve opening in response to a given input signal.
また、弁駆動用アクチュエータの置かれた環境に応じて
弁開度を迅速に調節しようとする場合にあっても、すべ
ての環境信号を外部に別置きされた上位コンピュータ即
ち中央制御装置へ送り、そこからの指令を受けて弁開度
を制御する必要があり、それは、アナログ制御信号によ
る送受信であることもあって制御数が多くなるのに応じ
て信号回線も多くなり、更に、中央制御装置と弁駆動用
アクチュエータとが遠く離れている場合には、信号の送
受信中に雑信号が混入し誤動作の恐れがあった。Further, even when trying to quickly adjust the valve opening according to the environment in which the valve drive actuator is placed, all environmental signals are sent to a host computer, that is, a central control unit, which is placed separately outside. It is necessary to control the valve opening degree by receiving a command from it, and since it is transmission and reception by analog control signal, the number of signal lines increases as the number of controls increases, and furthermore, the central control unit If the actuator for driving the valve and the actuator for driving the valve are far apart from each other, a miscellaneous signal may be mixed during signal transmission / reception, resulting in malfunction.
更に、制御指令はすべて別置きの中央制御装置から送信
されるため、弁駆動用アクチュエータのメンテナンスの
ため、そのうちの1台の弁駆動用アクチュエータを停止
するような場合でも、中央制御装置を停止する必要があ
り、結果として、すべての弁駆動用アクチュエータを停
止しなければならなかった。更に、用いられるリレース
イッチはすべてメカニカルなものであるために、制御部
が大型化し、結果として弁駆動用アクチュエータ自体が
大型化していた。Further, since all the control commands are transmitted from the separate central control unit, the central control unit is stopped even if one of the valve drive actuators is stopped for maintenance of the valve drive actuator. It was necessary, and as a result, all valve driving actuators had to be stopped. Further, since all the relay switches used are mechanical ones, the control unit becomes large, and as a result, the valve driving actuator itself becomes large.
そこで、この発明の目的は、上記のような問題点を解決
することであり、流路に設置された弁を駆動する弁駆動
用アクチュエータのトルク検出システムに関し、シリア
ルデータ伝送系を用いて中央制御(中央情報処理システ
ム)用コンピュータと直接接続して情報を交換し、且つ
分散処理を可能した電子制御装置内蔵型の弁駆動用アク
チュエータ、言い換えれば、内部に演算回路即ち演算コ
ントローラを有するものであり、弁駆動用アクチュエー
タから外部コンピュータに転送されたトルク値に基づく
弁のトルク値の負荷の経過変化を観察し、その負荷の変
化が弁のトルク値の定常状態の負荷より幾ら増加したか
によってメインテナンスを行う時期を予測できるので、
極めて簡単に且つ正確にメインテナンスを行うことがで
きると共に、安価にメインテナンスを行うことができる
弁駆動用アクチュエータのトルク検出システムを提供す
ることである。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and relates to a torque detection system for a valve drive actuator that drives a valve installed in a flow path, and a central control using a serial data transmission system. A valve driving actuator with a built-in electronic control device that directly connects to a (central information processing system) computer to exchange information and enables distributed processing, in other words, has an arithmetic circuit, that is, an arithmetic controller inside. , Observing the change over time in the load of the torque value of the valve based on the torque value transferred from the valve drive actuator to the external computer, and performing maintenance depending on how much the change in the load exceeds the steady-state load of the valve torque value. Because you can predict when
It is an object of the present invention to provide a torque detection system for a valve drive actuator, which can perform maintenance very easily and accurately and can perform maintenance at low cost.
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、流路に設置された
弁を駆動するアクチュエータ出力軸に連結された減速機
部、及び該減速機部に設けたトルク検出機構を有する弁
駆動用アクチュエータにおいて、前記トルク検出機構で
検出されたトルク値を前記弁駆動用アクチュエータに設
けた演算コントローラによって前記弁のバルブ口径及び
前記減速機部の減速機の機種に対応して補正演算して前
記弁駆動用アクチュエータの正確なトルク値を検出し、
前記演算コントローラによって補正演算された前記トル
ク値のトルク値信号を外部コンピュータにデータ転送す
ることを特徴とする弁駆動用アクチュエータのトルク検
出システムに関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention provides a valve drive actuator having a speed reducer section connected to an actuator output shaft for driving a valve installed in a flow path, and a torque detecting mechanism provided in the speed reducer section. An accurate torque of the valve driving actuator is calculated by correcting the torque value detected by the controller according to the valve diameter of the valve and the model of the speed reducer of the speed reducer unit by an arithmetic controller provided in the valve driving actuator. Find the value,
The present invention relates to a torque detection system for a valve driving actuator, wherein a torque value signal of the torque value corrected and calculated by the arithmetic controller is transferred to an external computer.
また、この弁駆動用アクチュエータのトルク検出システ
ムでは、1台の前記演算コントローラに別の前記各弁駆
動用アクチュエータの前記演算コントローラをディジタ
ルシリアル回線で結合して複数台の前記弁駆動用アクチ
ュエータのトルク値を検出するものである。Further, in the torque detection system for the valve driving actuator, the torques of a plurality of the valve driving actuators are coupled by connecting the one computing controller with the other computing controllers of the respective valve driving actuators by a digital serial line. The value is detected.
この発明は、上記のように構成されており、次のように
作用する。即ち、この弁駆動用アクチュエータのトルク
検出システムは、弁駆動用アクチュエータにおける減速
機部にトルク検出機構を設け、前記弁駆動用アクチュエ
ータに対して演算コントローラによりトルク値を補正演
算して前記弁駆動用アクチュエータのトルク値を検出
し、該トルク値信号を外部コンピュータにデータ転送し
たので、前記弁駆動用アクチュエータが正常に機能して
いるかどうかを弁体に掛かるトクル値即ち負荷によって
簡単に検知することができ、しかも前記演算コントロー
ラによって各前記弁駆動用アクチュエータ毎に正確に、
安価に且つ容易にトルク値を補正して検知することがで
きる。The present invention is configured as described above and operates as follows. That is, in this torque detection system for a valve drive actuator, a torque detection mechanism is provided in the speed reducer portion of the valve drive actuator, and a torque value is corrected and calculated by the arithmetic controller for the valve drive actuator to perform the valve drive. Since the torque value of the actuator is detected and the torque value signal is data-transferred to the external computer, it is possible to easily detect whether the valve driving actuator is functioning normally by the Tokule value applied to the valve body, that is, the load. It is possible, moreover, by the arithmetic controller, accurately for each of the valve driving actuators
The torque value can be corrected and detected inexpensively and easily.
しかも、中央制御装置側のコンピュータのシリアルデー
タ信号(ディジタル信号)により直接弁制御が可能とな
るのに加え、前記演算コントローラは、前記弁駆動用ア
クチュエータの設置場所近傍における流量、温度等の環
境変化に伴う制御は、必要に応じ、信号を中央側へ送信
することなく、前記弁駆動用アクチュエータ内の演算回
路で処理し制御することが可能となる。また、前記弁駆
動用アクチュエータ本体の小型軽量化に加え、上位コン
ピュータ即ち前記中央制御装置側の負担をも軽減した構
成によって弁開度等のシステム的制御を行うことが可能
となると共に、前記弁駆動用アクチュエータのメインテ
ナンスについては、前記トルク検出機構によって検出し
たトルク値を前記演算コントローラによって前記弁駆動
用アクチュエータ毎の補正演算を行い、自己チェックを
行うことができ、異常の場合にはディジタルシリアル回
線を通じて検知することができ、メインテナンスの時間
と労力を大幅に改善することができる。Moreover, the valve can be directly controlled by the serial data signal (digital signal) of the computer on the side of the central control unit, and the arithmetic controller can change the environment such as the flow rate and the temperature in the vicinity of the installation location of the valve driving actuator. The control associated with (1) can be processed and controlled by the arithmetic circuit in the valve driving actuator without transmitting a signal to the center side, if necessary. Further, in addition to the reduction in size and weight of the valve driving actuator main body, it is possible to perform systematic control of the valve opening degree and the like by a configuration in which the burden on the host computer, that is, the central control unit side is also reduced. Regarding the maintenance of the drive actuator, the torque value detected by the torque detection mechanism can be corrected and calculated for each valve drive actuator by the arithmetic controller, and self-check can be performed. Can be detected through, and the time and effort of maintenance can be greatly improved.
更に、この弁駆動用アクチュエータのトルク検出システ
ムは、1台の前記演算コントローラに別の各前記弁駆動
用アクチュエータの前記演算コントローラをディジタル
シリアル回線で結合して複数台の前記弁駆動用アクチュ
エータのトルクを検出することもできる。Further, the torque detection system for the valve driving actuator is configured such that the arithmetic controller of each of the valve driving actuators is coupled to one arithmetic controller by a digital serial line, and the torques of the plurality of valve driving actuators are combined. Can also be detected.
以下、図面を参照して、この発明による弁駆動用アクチ
ュエータのトルク検出システムの一実施例を詳述する。An embodiment of a torque detection system for a valve driving actuator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第1図において、この発明による電子制御装置内蔵型の
弁駆動用アクチュエータが符号1によって全体的に示さ
れている。図示しない汎用コンピュータ等のホストコン
ピュータ(中央制御装置)からのシリアルデータ信号は
外部データ受信部であるシリアルインタフェース部に入
力し、演算コントローラ3で所定のデータ処理が行われ
る。In FIG. 1, a valve driving actuator having a built-in electronic control unit according to the present invention is indicated by reference numeral 1 as a whole. A serial data signal from a host computer (central controller) such as a general-purpose computer (not shown) is input to a serial interface unit which is an external data receiving unit, and the arithmetic controller 3 performs predetermined data processing.
演算コントローラ3については、第5図に示している。
該演算コントローラ3からの出力信号はソリッドステー
トリレーに送られ、該信号に応じ、モータ4が所要の回
動を行い減速機5を介して流路である管路8に設置され
た弁6の弁体の開度を制御できる。弁6の駆動による弁
開度即ち移動量は減速機5に設けた弁位置検出器等のセ
ンサー7を介して演算コントローラ3へフィードバック
される。この弁位置検出器等のセンサー7は、弁6の全
閉から全開までの位置をアクチュエータ内部から機構と
して取り出し、検出器を付加して作動させるものであ
る。The arithmetic controller 3 is shown in FIG.
An output signal from the arithmetic controller 3 is sent to a solid state relay, and the motor 4 rotates a required amount according to the signal and a valve 6 installed in a pipe 8 which is a flow path via a speed reducer 5 is transmitted. The opening of the valve body can be controlled. The valve opening degree, that is, the movement amount by driving the valve 6 is fed back to the arithmetic controller 3 via a sensor 7 such as a valve position detector provided in the speed reducer 5. The sensor 7 such as a valve position detector takes out the position of the valve 6 from the fully closed position to the fully opened position as a mechanism from inside the actuator, and operates by adding a detector.
減速機5の内部に、トルク検出機構2を設ける。トルク
検出機構2は、アクチュエータ出力軸即ちトルク検出軸
に取り付けられたポテンシオメータ(即ち、回転角とセ
ンサー出力値が比例する検出器によりトルク値検出を連
続的に行うもの)、ロータリエンコーダ、差動トランス
等である。一般に、トルク検出機構2については、弁6
に負荷がかかると、減速機部におけるウオームギヤが軸
方向に移動し、この移動量をトルクスイッチ機構を使用
して回転動作に変換し、それをトルク検出器で検出する
ものである。The torque detection mechanism 2 is provided inside the speed reducer 5. The torque detection mechanism 2 includes a potentiometer attached to an actuator output shaft, that is, a torque detection shaft (that is, one that continuously detects a torque value by a detector whose rotation angle and sensor output value are proportional), a rotary encoder, a differential encoder. Such as a transformer. Generally, for the torque detection mechanism 2, the valve 6
When a load is applied to the worm gear, the worm gear in the reduction gear unit moves in the axial direction, the amount of movement is converted into a rotational movement using the torque switch mechanism, and this is detected by the torque detector.
ところで、第2図に示すように、アクチュエータに組み
込まれた減速機のタイプ即ち減速機本体機種、各バルブ
口径等によってトルク値の絶対値即ちトルク値曲線が相
違している。即ち、横軸に弁位置検出器等の開度センサ
ーの出力Pを、縦軸にトルクTをプロットすると、各弁
の口径、減速機のタイプ等によってトルク値曲線は符号
a,b,cで示すように、特性即ち管理すべき基本特性が相
違している。By the way, as shown in FIG. 2, the absolute value of the torque value, that is, the torque value curve is different depending on the type of the speed reducer incorporated in the actuator, that is, the model of the speed reducer main body, the diameter of each valve, and the like. That is, when the output P of the opening sensor such as a valve position detector is plotted on the horizontal axis and the torque T is plotted on the vertical axis, the torque value curve is a sign depending on the diameter of each valve, the type of reducer, etc.
As shown by a, b, and c, the characteristics, that is, the basic characteristics to be managed are different.
そこで、アクチュエータ出力軸22から得た弁位置検出器
等のセンサー7のトルク値は、演算コントローラ3のA/
Dコンバータ(アナログディジタルコンバータ)17にフ
ィードバックし、次いで、演算コントローラ3のCPU即
ち演算部15によって該トルク値に基づいて減速機本体機
種別にアクチュエータ自体が有する誤差を自動補正し
て、正式のトルク値即ち正確なトルク値として外部コン
ピュータへ出力即ち転送する。Therefore, the torque value of the sensor 7 such as the valve position detector obtained from the actuator output shaft 22 is A / A of the arithmetic controller 3.
It is fed back to the D converter (analog-digital converter) 17, and then the CPU of the arithmetic controller 3, that is, the arithmetic unit 15 automatically corrects the error of the actuator itself for each reducer main body model based on the torque value to obtain the official torque value. That is, the accurate torque value is output or transferred to the external computer.
この正確なトルク値は、演算コントローラ3のシリアル
インプットアウトプット即ちSIO部14から図示していな
いホストコンピュータ(中央制御装置)即ち外部コンピ
ュータ(言い換えれば、上記コンピュータ)にディジタ
ルシリアル回線を通じてデータ転送される。また、パラ
レルインプットアウトプット即ちPIO20を通じて表示器2
1に表示される。ここにおいて、モータ4、減速機5、
弁6等のメカニカルな部分は、公知の弁駆動用アクチュ
エータに用いられているものと同様のものであるので特
に説明は行わない。第1図に示すものにおいては、管路
8に流量計が設けられており、流量計から信号はA/Dコ
ンバータを介して演算コントローラ3へフィードバック
している(図示省略)。This accurate torque value is transferred from the serial input / output of the arithmetic controller 3, that is, the SIO section 14 to a host computer (central control unit) (not shown), that is, an external computer (in other words, the computer) through a digital serial line. . In addition, the display 2 via the parallel input output or PIO20
Displayed in 1. Here, the motor 4, the speed reducer 5,
Mechanical parts such as the valve 6 are the same as those used in a known valve driving actuator, and therefore will not be described in particular. In the one shown in FIG. 1, a flow meter is provided in the pipe line 8, and a signal from the flow meter is fed back to the arithmetic controller 3 via the A / D converter (not shown).
第3図及び第4図において、弁駆動用アクチュエータが
複数台存在する場合のシステムの例を示す。まず、第3
図に示す例については、各々の弁6A,6B,6Cを駆動する弁
駆動用アクチュエータ1A,1B,1Cをディジタルシリアル回
線9によって順次に接続し、その内の1台の弁駆動用ア
クチュエータ1Aの演算コントローラに集めて、該演算コ
ントローラをディジタルシリアル回線11を通じて汎用コ
ンピュータ10に接続し、該汎用コンピュータ10に解析さ
せるものである。3 and 4 show an example of a system in the case where a plurality of valve driving actuators are present. First, the third
In the example shown in the figure, the valve driving actuators 1A, 1B, 1C for driving the respective valves 6A, 6B, 6C are sequentially connected by the digital serial line 9, and one of the valve driving actuators 1A among them is connected. The data is collected in the arithmetic controller, connected to the general-purpose computer 10 through the digital serial line 11, and is analyzed by the general-purpose computer 10.
第4図に示す例については、複数台の弁駆動用アクチュ
エータを1台の演算コントローラに管理させるものであ
り、各々の弁6D,6E,6Fを駆動する弁駆動用アクチュエー
タ1D,1E,1Fについて、各弁駆動用アクチュエータ1D,1E,
1Fの演算コントローラ3Aを別置きにして、該演算コント
ローラ3Aに弁駆動用アクチュエータ1D,1E,1Fのトルク検
出機構からのトルク値を入力し、別の弁駆動用アクチュ
エータの複数の演算コントローラ3G……をディジタルシ
リアル回線12で結合し、汎用コンピュータ10に送り込
み、該汎用コンピュータ10によって解析させるものであ
る。In the example shown in FIG. 4, one valve controller is used to manage a plurality of valve driving actuators, and valve driving actuators 1D, 1E, 1F for driving the respective valves 6D, 6E, 6F , Valve drive actuators 1D, 1E,
The arithmetic controller 3A of 1F is placed separately, and the torque value from the torque detection mechanism of the valve driving actuators 1D, 1E, 1F is input to the arithmetic controller 3A, and a plurality of arithmetic controllers 3G of different valve driving actuators ... Are connected by a digital serial line 12, sent to a general-purpose computer 10, and analyzed by the general-purpose computer 10.
また、弁駆動用アクチュエータ1の自己診断について
は、アクチュエータ側からでも解析処理用の汎用コンピ
ュータ側からでも指令が出せるシステムに構成されてい
る。更に、弁駆動用アクチュエータ1の自己診断につい
ては、トルク値の他、アクチュエータの開度状況、モー
タ動作状況等もトルク値と同様に出力することができ
る。Further, regarding the self-diagnosis of the valve driving actuator 1, the system is configured so that a command can be issued from either the actuator side or the general-purpose computer side for analysis processing. Further, regarding the self-diagnosis of the valve driving actuator 1, not only the torque value but also the actuator opening state, the motor operating state, etc. can be output in the same manner as the torque value.
第5図は、第1図におけるシリアルインターフェイス部
及び演算コントローラ3のブロック図を示している。中
央制御装置からの信号はパラレルインプットアウトプッ
ト即ちPIO20に入力する。また、弁駆動用アクチュエー
タ1側近傍の諸情報はアナログディジタルコンバータ即
ちA/Dコンバータ17に入力している(第1図に示す例に
あってはトルク検出機構2からの信号)。それらの信号
はRAM19に蓄積されると共に、ROM16内の所定のプログラ
ムに対応してCPU15にて所要の演算が行われ、その結
果、RAM19の値を変えつつ、SIO即ち出力ポート14からデ
ィジタルシリアル回線を通じて中央制御装置へデータ転
送される。FIG. 5 shows a block diagram of the serial interface unit and the arithmetic controller 3 in FIG. The signal from the central controller is input to the parallel input output or PIO20. Further, various information in the vicinity of the valve driving actuator 1 side is input to an analog-digital converter, that is, an A / D converter 17 (in the example shown in FIG. 1, a signal from the torque detection mechanism 2). These signals are stored in the RAM 19 and the CPU 15 performs a required operation corresponding to a predetermined program in the ROM 16. As a result, while changing the value of the RAM 19, the SIO, that is, the digital serial line from the output port 14. The data is transferred to the central control unit through.
次に、この発明による弁駆動用アクチュエータのトルク
検出システムの作動の概略を、第6図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。Next, an outline of the operation of the torque detection system for a valve driving actuator according to the present invention will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
この発明による弁駆動用アクチュエータのトルク検出シ
ステムの作動を開始する場合に、まず弁駆動用アクチュ
エータ1の点検が必要か否かを判断し(ステップ61)、
必要でない場合には処理を終了し、必要な場合には弁駆
動用アクチュエータ1に点検指令を出す(ステップ6
2)。該指令に基づいて弁駆動用アクチュエータ1自身
即ち弁駆動用アクチュエータ1に内蔵(場合によっては
別置きタイプ)の演算コントローラ3が作動してチェッ
ク動作をする(ステップ63)。その結果は、弁駆動用ア
クチュエータ1の正確なトルク値としてディジタルシリ
アル回路を通じてデータ転送され、汎用コンピュータ等
の上位コンピュータによって解析される。When the operation of the torque detection system for a valve driving actuator according to the present invention is started, it is first determined whether or not the valve driving actuator 1 needs to be inspected (step 61).
If it is not necessary, the processing is terminated, and if necessary, an inspection command is issued to the valve driving actuator 1 (step 6
2). Based on the command, the valve driving actuator 1 itself, that is, the built-in (in some cases, a separate type) operation controller 3 in the valve driving actuator 1 operates to perform a check operation (step 63). The result is data-transferred as an accurate torque value of the valve driving actuator 1 through a digital serial circuit and analyzed by a host computer such as a general-purpose computer.
そこで、所定の正常なトルク値範囲内であるか否かを判
断し(ステップ64)、正常な即ち良好な動作の場合には
処理は終了し、弁駆動用アクチュエータ1の動作異常即
ちトルク値異常の場合には、異常出力を発する(ステッ
プ64)。この異常出力は異常信号となって弁駆動用アク
チュエータのSIO14からディジタルシリアル回線を通じ
て上位コンピュータへ送られる(ステップ66)。弁駆動
用アクチュエータ1からの該異常データを記録する(ス
テップ67)と共に、その異常に応じて、メーカ等に依頼
して現場にて弁駆動用アクチュエータ1の保守点検を行
う。Therefore, it is judged whether or not it is within a predetermined normal torque value range (step 64), and in the case of normal or good operation, the process ends, and the operation abnormality of the valve driving actuator 1 or the torque value abnormality. In the case of, an abnormal output is issued (step 64). This abnormal output becomes an abnormal signal and is sent from the SIO 14 of the valve driving actuator to the host computer through the digital serial line (step 66). The abnormal data from the valve driving actuator 1 is recorded (step 67), and depending on the abnormality, the manufacturer is requested to perform maintenance and inspection of the valve driving actuator 1 on site.
この発明による弁駆動用アクチュエータのトルク検出シ
ステムは、上記のように構成したので、次のような効果
を有する。即ち、この弁駆動用アクチュエータのトルク
検出システムは、弁駆動用アクチュエータにおける減速
機部にトルク検出機構を設け、前記弁駆動用アクチュエ
ータに対して演算コントローラによりトルク値を補正演
算して前記弁駆動用アクチュエータのトルク値を検出
し、該トルク値信号を外部コンピュータにデータ転送し
たので、弁駆動用アクチュエータが正常に機能している
かどうかを弁体に掛かるトルク値によって簡単に検知す
ることができ、しかも前記演算コントローラによって各
弁駆動用アクチュエータごとに正確に、安価に且つ容易
にトルク値を補正して検知することができる。Since the torque detection system for the valve driving actuator according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, in this torque detection system for a valve drive actuator, a torque detection mechanism is provided in the speed reducer portion of the valve drive actuator, and a torque value is corrected and calculated by the arithmetic controller for the valve drive actuator to perform the valve drive. Since the torque value of the actuator is detected and the torque value signal is transferred to the external computer, it is possible to easily detect whether the valve driving actuator is functioning normally by the torque value applied to the valve body. The arithmetic controller can correct and detect the torque value accurately, inexpensively, and easily for each valve driving actuator.
しかも、減速機部にトルク検出機構を設けることによっ
てシステムそのものを極めてコンパクトに構成すること
ができ、更にコンピュータを用いた中央情報処理システ
ム下にある種々の管路制御システムに用いられる前記弁
駆動用アクチュエータとして有効に用いることができる
ものであり、前記弁駆動用アクチュエータ自体が正常運
転が可能な状態か否かを自己チェックでき、メインテナ
ンス、情報の集中化、制御の分散化等に特に適したもの
である。Moreover, the system itself can be made extremely compact by providing a torque detection mechanism in the reduction gear unit, and further, for the valve drive used in various pipeline control systems under a central information processing system using a computer. It can be effectively used as an actuator and can self-check whether or not the valve drive actuator itself is in a normal operation state, and is particularly suitable for maintenance, centralization of information, decentralization of control, etc. Is.
また、中央制御装置のコンピュータのシリアルデータ信
号(ディジタル信号)により直接弁制御が可能となるの
に加え、前記弁駆動用アクチュエータの設置場所近傍に
おける流量、温度等の環境変化に伴う制御は、必要に応
じ、信号を中央側へ送信することなく前記弁駆動用アク
チュエータ内の演算回路即ち前記演算コントローラで処
理し制御することが可能となり、前記弁駆動用アクチュ
エータ本体の小型軽量化に加え、中央制御装置側の負担
をも軽減した構成によって弁開度のシステム的制御を行
うことが可能となる。Further, in addition to enabling direct valve control by a serial data signal (digital signal) from a computer of the central control unit, it is necessary to perform control due to environmental changes such as flow rate and temperature near the installation location of the valve drive actuator. In accordance with the above, it becomes possible to process and control by an arithmetic circuit in the valve driving actuator, that is, the arithmetic controller without transmitting a signal to the central side. With the configuration that reduces the load on the device side, it becomes possible to perform systematic control of the valve opening.
特に、前記弁駆動用アクチュエータのメインテナンスに
ついては、前記トルク検出機構によって検出したトルク
値を前記演算コントローラによって前記弁駆動用アクチ
ュエータ毎の補正演算をし、自己チェックを行うことが
でき、しかも異常信号はディジタルシリアル回線を通じ
て中央制御装置にデータ転送されて検知されるので、前
記弁駆動用アクチュエータのメインテナンスの時間と労
力を大幅に短縮し、及び労力の節減ができ、メインテナ
ンス経費を大幅に低減できる。In particular, regarding the maintenance of the valve driving actuator, the torque value detected by the torque detecting mechanism can be corrected and calculated for each valve driving actuator by the arithmetic controller, and self-check can be performed. Since the data is transferred to the central control unit through the digital serial line and detected, the time and labor for maintenance of the valve driving actuator can be greatly shortened, the labor can be saved, and the maintenance cost can be greatly reduced.
更に、前記弁駆動用アクチュエータのトルク検出システ
ムは、1台の演算コントローラに別の各弁駆動用アクチ
ュエータの演算コントローラをディジタルシリアル回線
で結合して複数台の前記弁駆動用アクチュエータのトル
クを検出することもできるという利点を有している。Further, the valve driving actuator torque detection system detects the torque of a plurality of valve driving actuators by connecting one computing controller to another valve driving actuator computing controller through a digital serial line. It also has the advantage that
第1図はこの発明による弁駆動用アクチュエータのトル
ク検出システムの概要説明図、第2図は減速機本体の機
種別の弁位置検出器等のセンサー出力とトルクの関係を
示すグラフ、第3図はこの発明の弁駆動用アクチュエー
タが複合台存在する場合のシステムの一例を示すブロッ
ク図、第4図はこの発明の弁駆動用アクチュエータが複
数台存在する場合のシステムの別の例を示すブロック
図、第5図は演算コントローラの一例を示すブロック
図、第6図はこの発明による弁駆動用アクチュエータの
トルク検出システムの作動を示すフローチャート、及び
第7図は従来の弁駆動用アクチュエータのトルク検出シ
ステムの作動の一例を示すフローチャートである。 1,1A,1B,1C,1D,1E,1F……弁駆動用アクチュエータ、2
……トルク検出機構、3、3A,3B……演算コントロー
ラ、4……モータ、5……減速機、6、6A,6B,6C,6D,6
E,6F……弁、7……弁位置検出器等のセンサー、8……
パイプライン、9,11,12……ディジタルシリアル回線、1
0……汎用コンピュータ、22……アクチュエータ出力
軸。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a torque detection system for a valve drive actuator according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between sensor output and torque of a valve position detector or the like of a reduction gear main body, FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a system in the case where the valve driving actuator of the present invention is present in a complex table, and FIG. 4 is a block diagram showing another example of the system in the case where a plurality of valve driving actuators of the present invention are present. 5 is a block diagram showing an example of an arithmetic controller, FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the torque detection system for a valve drive actuator according to the present invention, and FIG. 7 is a conventional torque detection system for a valve drive actuator. 3 is a flowchart showing an example of the operation of FIG. 1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F …… Valve drive actuator, 2
...... Torque detection mechanism, 3,3A, 3B …… Computational controller, 4 …… Motor, 5 …… Reducer, 6,6A, 6B, 6C, 6D, 6
E, 6F …… Valve, 7 …… Sensor such as valve position detector, 8 ……
Pipeline, 9,11,12 ... Digital serial line, 1
0 …… General purpose computer, 22 …… Actuator output shaft.
Claims (2)
ータ出力軸に連結された減速機部、及び該減速機部に設
けたトルク検出機構を有する弁駆動用アクチュエータに
おいて、前記トルク検出機構で検出されたトルク値を前
記弁駆動用アクチュエータに設けた演算コントローラに
よって前記弁のバルブ口径及び前記減速機部の減速機の
機種に対応して補正演算して前記弁駆動用アクチュエー
タの正確なトルク値を検出し、前記演算コントローラに
よって補正演算された前記正確なトルク値のトルク値信
号を外部コンピュータにデータ転送することを特徴とす
る弁駆動用アクチュエータのトルク検出システム。1. A valve driving actuator having a speed reducer unit connected to an actuator output shaft for driving a valve installed in a flow path, and a torque detecting mechanism provided in the speed reducer unit, wherein the torque detecting mechanism is used. Accurate torque value of the valve driving actuator by correcting and calculating the detected torque value in accordance with the valve diameter of the valve and the model of the speed reducer of the speed reducer unit by an arithmetic controller provided in the valve driving actuator. Is detected and the torque value signal of the accurate torque value corrected and calculated by the operation controller is transferred to an external computer as a data transfer.
弁駆動用アクチュエータの前記演算コントローラをディ
ジタルシリアル回線で結合して複数台の前記弁駆動用ア
クチュエータのトルク値を検出することを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の弁駆動用アクチュエータの
トルク検出システム。2. A torque value of a plurality of the valve driving actuators is detected by connecting one of the valve driving actuators to another of the valve driving actuators by a digital serial line. A torque detection system for a valve drive actuator according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23107487A JPH0781564B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Torque detection system for valve drive actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23107487A JPH0781564B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Torque detection system for valve drive actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479407A JPS6479407A (en) | 1989-03-24 |
| JPH0781564B2 true JPH0781564B2 (en) | 1995-08-30 |
Family
ID=16917878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23107487A Expired - Fee Related JPH0781564B2 (en) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Torque detection system for valve drive actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781564B2 (en) |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP23107487A patent/JPH0781564B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6479407A (en) | 1989-03-24 |
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