JPH07103202A - Valve positioner - Google Patents

Valve positioner

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JPH07103202A
JPH07103202A JP24693193A JP24693193A JPH07103202A JP H07103202 A JPH07103202 A JP H07103202A JP 24693193 A JP24693193 A JP 24693193A JP 24693193 A JP24693193 A JP 24693193A JP H07103202 A JPH07103202 A JP H07103202A
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valve
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control
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Tsuyoshi Nishijima
剛志 西島
Atsushi Kimura
惇 木村
Yasuo Kasahara
康男 笠原
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To realize the optimum stability and responsiveness by generating a starting signal for such as setting response measurement or outputting a specified set value, measuring respective time differences from a reference time to the final time of regulating valve displacement, and/from then starting time of the valve displacement, and calculating/setting a control parameter based on those etc. CONSTITUTION:A first starting signal SS1 for setting a response measurement condition, and a reference time for starting the setting are given by a setting start signal generation means 20, and a second starting signal SS2 for outputting a specified set value, and a third starting signal SS3 for outputting a specified set value by receiving a displacement end signal DF of a regulation valve are generated by said means 20. A first time difference from the reference time to the time for receiving the displacment end signal DF, and a second time difference from the reference time to the time for starting valve displacement by outputting the third starting signal SS3 are measured by a time measuring means 22. A control parameter is calculated based on the time defference signal by a parameter setting means 23, and the control parameter is set in a control calculation means 21 by a parameter setting means 24. Consequently, the control parameter can be automatically set on the regulation valve, and thereby optimum stability and responsiveness can be secured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラントなどに設けら
れた各種流体の流量制御を行う調節弁に用いられるバル
ブポジショナに係り、特に、調節弁のグランドパッキン
の摩擦力や駆動部の容量によらず常に最適な安定性及び
応答特性が実現できるように改良されたバルブポジショ
ナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve positioner used in a control valve for controlling the flow rate of various fluids provided in a plant, and more particularly to the friction force of the gland packing of the control valve and the capacity of the drive section. The present invention relates to a valve positioner improved so that optimum stability and response characteristics can always be realized.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来のバルブポジショナの構成を
示す構成図である。入力端子1には、図示しない2本の
伝送線を介して調節計などから4〜20mAの電流信号
iが入力される。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional valve positioner. A current signal I i of 4 to 20 mA is input to the input terminal 1 from a controller or the like via two transmission lines (not shown).

【0003】入力手段10は、この電流信号Iiを用い
てこのポジショナ15で使用する回路電源として定電圧
bを作り、同時に電流信号Iiに対応する電圧信号Vi
を出力する。
[0003] Input unit 10 is to create a constant voltage E b as a circuit power supply used in this positioner 15 by using the current signal I i, the voltage signal V i corresponding to the current signal I i at the same time
Is output.

【0004】この電圧信号Viは、制御演算手段11の
入力の一端に入力され、その他端には弁開度検出手段1
3から出力された帰還信号Vfが入力される。制御演算
手段11はこれらの電圧信号Viと帰還信号Vfとの偏差
を演算してその出力端にこの偏差をなくすように駆動信
号Vdを空気圧発生手段12に出力する。
This voltage signal V i is input to one end of the input of the control calculation means 11 and the other end of the valve opening detection means 1
The feedback signal V f output from 3 is input. The control calculation means 11 calculates the deviation between the voltage signal V i and the feedback signal V f and outputs the drive signal V d to the air pressure generation means 12 at the output end so as to eliminate this deviation.

【0005】空気圧発生手段12は、供給空気圧PS
供給されており、この供給空気圧PSを用いて駆動信号
dを例えば電磁駆動アクチュエータを駆動する駆動回
路に印加し、これに伴って流れる駆動電流に対応する変
位をノズル/フラッパ機構に印加して空気圧信号に変換
し、これをパイロットリレーなどで増幅して調節弁2の
調節弁駆動部3に操作圧P0として出力する。
[0005] Pneumatic generating means 12 is supplied with supply air P S, the drive signal is applied to V d with the supply air pressure P S, for example, in a driving circuit for driving an electromagnetic drive actuator, it flows along with this A displacement corresponding to the drive current is applied to the nozzle / flapper mechanism to convert it into an air pressure signal, which is amplified by a pilot relay or the like and output to the control valve drive unit 3 of the control valve 2 as the operating pressure P 0 .

【0006】調節弁2はこの操作圧P0に対応してその
ステム4を上下に移動させる。この移動は調節弁2の弁
開度VAを変更させるが、またこの移動は弁開度検出手
段13にも出力される。
The control valve 2 moves its stem 4 up and down in response to this operating pressure P 0 . This movement changes the valve opening degree V A of the control valve 2, and this movement is also output to the valve opening degree detection means 13.

【0007】この弁開度VAは対応する電気信号として
帰還信号Vfに変換され、制御演算手段11に出力さ
れ、全体としてフイードバックループが形成される。こ
のため、調節弁のステム位置は調節計から伝送される電
流信号Iiに直接比例したものとなる。
This valve opening degree V A is converted into a feedback signal V f as a corresponding electric signal and output to the control calculation means 11 to form a feedback loop as a whole. Therefore, the stem position of the control valve is directly proportional to the current signal I i transmitted from the controller.

【0008】このように構成されたバルブポジショナ
は、口径や特性の異なる調節弁であってもステム位置精
度が良く、つまり定常偏差が小さく、かつ応答が速く、
発振などが生じ難い高い制御性能が望まれる。
The valve positioner thus constructed has good stem position accuracy even if it is a control valve having different diameters and characteristics, that is, the steady deviation is small, and the response is fast.
High control performance that is less likely to cause oscillation is desired.

【0009】しかしながら、現実の調節弁の特性は、
駆動部容量、グランドパッキン部の摩擦力によるヒス
テリシスなどによって大きく異なるので、あらゆる種類
の調節弁に対して定常偏差が小さく、かつ高い制御性能
を実現するため、制御演算手段11内では、通じ用の比
例動作(P動作)の他に、比例微分演算や、積分演算な
どを行い、特性補償を行っている。
However, the actual characteristic of the control valve is
Since it largely varies depending on the drive unit capacity, the hysteresis due to the frictional force of the gland packing, etc., the steady state deviation is small for all kinds of control valves, and high control performance is realized. In addition to the proportional operation (P operation), proportional differential operation, integral operation, etc. are performed to perform characteristic compensation.

【0010】具体的には、駆動部容量が大きく、かつヒ
ステリシスがあまり大きくない調節弁では、調節弁自体
の時定数がポジショナ15の内部の時定数に比べて充分
に大きいので制御系が高次の系になり難い。
Specifically, in a control valve having a large drive capacity and not so much hysteresis, the time constant of the control valve itself is sufficiently larger than the time constant inside the positioner 15, so that the control system has a higher order. It is difficult to become a system of.

【0011】このため、定常偏差も性能上問題ない程度
にループゲインを大きくすることができるし、かつパイ
ロットリレーの給排気容量を大きくとれるので、応答性
と安定性とを同時に確保できる。
Therefore, the loop gain can be increased to such an extent that the steady-state deviation does not cause a problem in performance, and the supply / exhaust capacity of the pilot relay can be increased, so that responsiveness and stability can be secured at the same time.

【0012】しかし、この定数のまま駆動部容量の小さ
な調節弁に適用すると、調節弁の時定数がポジショナ1
5のそれに近ずくので、発振し易くなり、ループゲイン
を下げる必要が生じる。
However, if this constant is applied to a control valve with a small drive capacity, the time constant of the control valve will be the positioner 1.
Since it is closer to that of No. 5, oscillation is likely to occur, and it is necessary to reduce the loop gain.

【0013】このため、定常偏差が問題となるので、積
分動作(I動作)にて補償することが必要となり、さら
に応答特性を確保するために微分動作(D動作)による
補償も必要になる。
For this reason, since the steady-state deviation becomes a problem, it is necessary to compensate by the integral operation (I operation), and also the compensation by the differential operation (D operation) is necessary to secure the response characteristic.

【0014】以上からわかるように、従来のポジショナ
15では、制御演算手段11で実行されるPID動作の
ゲイン、時定数などの制御パラメータを、調節弁ごと
に、そのヒステリシス量及び駆動部容量に合わせてパラ
メータ設定手段14にあるスイッチやボリュームなどに
よって手動にて調整、設定していた。
As can be seen from the above, in the conventional positioner 15, the control parameters such as the gain and the time constant of the PID operation executed by the control calculation means 11 are adjusted for each control valve according to the hysteresis amount and the drive capacity. In this case, the parameter setting means 14 is manually adjusted and set by a switch or volume.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなポジショナには、以下のような問題がある。 各々の調節弁に対して、ゲイン、時定数を手動により
調節、設定する必要があるので、調節弁への取り付け工
数がかかりコスト高となる。
However, the above positioner has the following problems. Since it is necessary to manually adjust and set the gain and time constant for each control valve, the number of man-hours for mounting the control valve is increased and the cost is increased.

【0016】ヒステリシスの大きさを測定するには手
間がかかるので、実際にはグランドパッキンの種類から
大きさを推定して設定するので、最適な調整が難しく、
必ずしも最適な特性を得ることができなかった。
Since it takes a lot of time to measure the size of the hysteresis, the size is actually estimated and set from the type of the gland packing, so that the optimum adjustment is difficult.
It was not always possible to obtain optimum characteristics.

【0017】また、駆動部容量についても予め判って
いる場合は良いが、不明の場合は実際に測定するのが困
難か、或いは極めて手間がかかるので、正確な値は設定
できず、最適な特性を得ることができなかった。
Also, it is good if the capacity of the drive unit is known in advance, but if it is unknown, it is difficult or difficult to actually measure it. Couldn't get

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、調節弁の弁開度を制御する
電流信号と先の弁開度に関連する弁開度信号とが弁開度
検出手段を介して入力されこれ等の偏差を制御演算手段
で演算して先の弁開度を制御するバルブポジショナにお
いて、応答測定のための予備状態の設定を開始する第1
開始信号と設定開始のための基準時間を与えると共に所
定の設定値を送出する第2開始信号と先の調節弁の弁変
位の変化がゼロの時点を知らせる変位終了信号の受信に
より所定の設定値を送出する第3開始信号とを発生させ
る設定開始信号発生手段と、先の弁開度検出手段からの
信号を監視し先の基準時間から先の変位終了信号の受信
までの第1時間差と先の基準時間から先の第3開始信号
の送出により先の弁変位の変化が開始される時点までの
第2時間差を計測し先の変位終了信号を出力する時間計
測手段と、先の第1時間差と先の第2時間差の時間差信
号が受信されこれ等に基づいて最適な制御パラメータを
演算するパラメータ演算手段と、この演算結果に基づい
て先の制御演算手段に先の制御パラメータを設定するパ
ラメータ設定手段とを具備するようにしたものである。
According to the present invention, a current signal for controlling the valve opening of a control valve and a valve opening signal related to the previous valve opening are provided as a structure for solving the above problems. In a valve positioner for controlling deviation of the valve opening, which is input through the valve opening detecting means and is calculated by the control calculating means, first setting of a preliminary state for response measurement is started.
A predetermined set value is received by receiving a start signal and a reference time for starting the setting and sending a predetermined set value and a second start signal and a displacement end signal notifying that the change in valve displacement of the previous control valve is zero. And a first time difference from the reference time to the reception of the displacement end signal and the setting start signal generating means for generating a third start signal for transmitting the signal. From the reference time to the time point at which the change of the valve displacement is started by the transmission of the third start signal, and the time measuring means for outputting the displacement end signal and the first time difference. And a parameter difference calculation means for calculating the optimum control parameter based on the received time difference signal of the second time difference, and a parameter setting for setting the previous control parameter in the previous control calculation means based on the calculation result. means It is obtained so as to include a.

【0019】[0019]

【作 用】設定開始信号発生手段は、応答測定のための
予備状態の設定を開始する第1開始信号と、設定開始の
ための基準時間を与えると共に所定の設定値を送出する
第2開始信号と、調節弁の弁変位の変化がゼロの時点を
知らせる変位終了信号の受信により所定の設定値を送出
する第3開始信号とを発生させる。
[Operation] The setting start signal generating means includes a first start signal for starting the setting of the preliminary state for response measurement, and a second start signal for giving a reference time for starting the setting and transmitting a predetermined set value. And a third start signal for sending a predetermined set value upon receipt of a displacement end signal indicating when the change in valve displacement of the control valve is zero.

【0020】また、時間計測手段は、先の弁開度検出手
段からの信号を監視し先の基準時間から先の変位終了信
号の受信までの第1時間差と先の基準時間から先の第3
開始信号の送出により先の弁変位の変化が開始される時
点までの第2時間差を計測し先の変位終了信号を出力す
る。
Further, the time measuring means monitors the signal from the preceding valve opening degree detecting means, and the first time difference from the previous reference time to the reception of the previous displacement end signal and the third reference time from the previous reference time.
By transmitting the start signal, the second time difference until the point where the change in the valve displacement starts is measured, and the displacement end signal is output.

【0021】さらに、パラメータ演算手段は、先の第1
時間差と先の第2時間差の時間差信号が受信されこれ等
に基づいて最適な制御パラメータを演算する。そして、
パラメータ設定手段はこの演算結果に基づいて調節弁の
弁開度を制御する電流信号と先の弁開度に関連する弁開
度信号との偏差を演算する制御演算手段に先の制御パラ
メータを設定する。これにより、あらゆる調節弁に対し
て最適な制御パラメータを自動設定することができる。
Furthermore, the parameter calculating means is the first
The time difference signal of the second time difference and the time difference is received, and the optimum control parameter is calculated based on these signals. And
The parameter setting means sets the above control parameter in the control calculation means for calculating the deviation between the current signal for controlling the valve opening of the control valve and the valve opening signal related to the previous valve opening based on this calculation result. To do. This makes it possible to automatically set optimum control parameters for all control valves.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す構成図で
ある。なお、図4に示す従来のバルブポジショナと同一
の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. The parts having the same functions as those of the conventional valve positioner shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

【0023】設定開始信号発生手段20は、第1開始信
号SS1と第2開始信号SS2と第3開始信号SS3とを
制御演算手段21に出力する。さらに、第2開始信号S
2は時間計測手段22にも出力される。
The setting start signal generating means 20 outputs the first start signal SS 1 , the second start signal SS 2 and the third start signal SS 3 to the control calculating means 21. Further, the second start signal S
S 2 is also output to the time measuring means 22.

【0024】このうち、第1開始信号SS1は、弁開度
検出手段13から出力される帰還信号Vfを、例えばカ
ットして弁開度VAを最小に設定するような応答測定の
ための予備状態の設定を開始する信号である。
Of these, the first start signal SS 1 is for response measurement such that the feedback signal V f output from the valve opening detection means 13 is cut, for example, to set the valve opening V A to the minimum. Is a signal for starting the setting of the preliminary state of.

【0025】また、第2開始信号SS2は、この送出に
より設定開始のための基準時間TSを与えると共に調節
弁2の弁開度VAを例えば最大にするような所定の設定
値を送出する信号である。
The second start signal SS 2 gives a reference time T S for starting the setting by this sending and sends a predetermined set value for maximizing the valve opening degree V A of the control valve 2. Signal to do.

【0026】空気圧発生手段12の駆動信号Vd/給気
容量Qの特性は、図2に示す特性となっているが、この
設定値はここでの駆動信号Vd´より大きい信号で飽和
する特性を持つとして設定されている。
The characteristic of the drive signal V d / air supply capacity Q of the air pressure generating means 12 is the characteristic shown in FIG. 2, but this set value is saturated with a signal larger than the drive signal V d ′ here. It is set as having characteristics.

【0027】さらに、第3開始信号SS3は、調節弁2
の弁変位の変化ΔVAがゼロの時点を知らせる時間計測
手段22からの変位終了信号DFの受信により弁変位が
先の設定値で設定した方向とは逆の方向に変化させる設
定値を送出する。
Further, the third start signal SS 3 is supplied to the control valve 2
When a change end signal DF is received from the time measuring means 22 for notifying when the change ΔV A of the valve displacement is 0, the set value for changing the valve displacement in the direction opposite to the direction set by the previous set value is transmitted. .

【0028】時間計測手段22は、基準時間TSから変
位終了信号DFを受信したときの時間T1までの時間差
(T1−TS)と、第3開始信号SS3を送出して弁変位
が第1設定値で設定した方向とは逆の方向に変化し始め
た時間T2と基準時間TSとの時間差(T2−TS)とを計
測する。
The time measuring means 22 sends the time difference (T 1 -T S ) from the reference time T S to the time T 1 when the displacement end signal DF is received, and the third start signal SS 3 to transmit the valve displacement. There is a direction set by the first setting value to measure a time difference between the time began to change in the direction T 2 and the reference time T S of reverse and (T 2 -T S).

【0029】そして、パラメータ演算手段23は、これ
らの時間差(T1−TS)、(T2−TS)が入力され、こ
れらを用いて予め実験などにより求められている関係
式、或いは設定テーブルなどを参照して最適なゲイン、
最適な時定数を算出、または選択する。
Then, the parameter calculating means 23 receives these time differences (T 1 -T S ) and (T 2 -T S ), and uses them to obtain a relational expression or a setting which has been previously obtained by experiments or the like. Optimal gain, referring to tables etc.
Calculate or select the optimal time constant.

【0030】このようにして決定された最適な制御パラ
メータCPは、パラメータ設定手段24に送られて、こ
こで制御演算手段21での演算に必要な制御パラメータ
として設定される。なお、これ等の演算は、デスクリー
トな回路を用いて実行してもよいが、必要に応じてマイ
クロコンピュータを用いて演算される。
The optimum control parameter CP determined in this way is sent to the parameter setting means 24, where it is set as a control parameter required for calculation in the control calculation means 21. Note that these operations may be performed using a discrete circuit, but are performed using a microcomputer as needed.

【0031】次に、以上のように構成された実施例の動
作について、図3に示す波形図を用いて説明する。調節
弁の弁開度を制御するのに先立って、先ず最適な制御特
性を得るための自動パラメータ設定を行う。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described with reference to the waveform chart shown in FIG. Prior to controlling the valve opening of the control valve, first, automatic parameter setting for obtaining optimum control characteristics is performed.

【0032】最初に、設定開始信号発生手段20から図
3(a)に示すように第1開始信号SS1が制御演算手
段21に出力される。これにより、例えば帰還信号Vf
がカットされて図3(c)に示すように弁開度VAが最
小値に設定される。このときの制御演算手段21から空
気圧発生手段12に出力される駆動信号Vdは、例えば
図3(b)に示すようになっている。
First, the setting start signal generator 20 outputs the first start signal SS 1 to the control calculator 21 as shown in FIG. Thereby, for example, the feedback signal V f
Is cut and the valve opening degree V A is set to the minimum value as shown in FIG. The drive signal V d output from the control calculation means 21 to the air pressure generation means 12 at this time is as shown in FIG. 3B, for example.

【0033】次に、所定時間の経過後に、第2開始信号
SS2(図3(a))が制御演算手段21に出力され
る。これにより所定の設定値に対応する駆動信号V
d(図3(b))が制御演算手段21から空気圧発生手
段12に出力され、弁開度VAを増加させようとする
(図3(c))。同時に、この第2開始信号SS2は時
間計測手段22に印加され時間差演算の基準時間TS
与える。
Next, after a lapse of a predetermined time, the second start signal SS 2 (FIG. 3A) is output to the control calculation means 21. Thereby, the drive signal V corresponding to the predetermined set value
d (FIG. 3 (b)) is output from the control calculation means 21 to the air pressure generation means 12 to try to increase the valve opening degree V A (FIG. 3 (c)). At the same time, the second start signal SS 2 is applied to the time measuring means 22 to give the reference time T S for the time difference calculation.

【0034】第2開始信号SS2(図3(a))が出力
されると、弁開度が増加し始め最大値に達するとその時
点T1(図3(c))では、弁開度VAの変化ΔVAがな
くなるので、時間計測手段22はこれを検出して設定開
始信号発生手段20に変位終了信号DFを出力する。
When the second start signal SS 2 (FIG. 3 (a)) is output, the valve opening degree starts increasing and reaches the maximum value. At that time T 1 (FIG. 3 (c)), the valve opening degree is increased. since the change [Delta] V a of V a is eliminated, the time measuring means 22 outputs a displacement termination signal DF to the setting start signal generating means 20 detects this.

【0035】時間計測手段22はこの変位終了信号DF
を受信すると、今度は、駆動信号V dを最小にする例え
ばもとの値に設定する(図3(b))。しかし、この設
定にすぐには応答せず若干の応答の遅れを伴ってから弁
開度VAの変化ΔVAが開始される(図3(c))。時間
計測手段22はこの開始時点T2を計測する。
The time measuring means 22 uses this displacement end signal DF.
Is received, this time the drive signal V dTo minimize
Set the original value (Fig. 3 (b)). However, this setting
Valve is not responded immediately to the
Opening VAChange ΔVAIs started (FIG. 3 (c)). time
The measuring means 22 starts at this starting point T2To measure.

【0036】したがって、時間計測手段22は、基準時
間TS、時点T1、および時点T2とを知ることができる
ので、時間差(T1−TS)、(T2−TS)を算出するこ
とができる。
Therefore, since the time measuring means 22 can know the reference time T S , the time point T 1 and the time point T 2 , the time differences (T 1 -T S ) and (T 2 -T S ) are calculated. can do.

【0037】これらのうち、時間差(T1−TS)は空気
圧発生手段12の供給空気流量が飽和した状態で弁変位
が最小から最大に変化した時間に相当するので、これは
調節弁の駆動部容量を代表することとなる。
Of these, the time difference (T 1 -T S ) corresponds to the time when the valve displacement changes from the minimum to the maximum while the supply air flow rate of the air pressure generating means 12 is saturated. It represents the capacity.

【0038】また、時間差(T1−TS)と(T2−TS
の差、つまり、(T2−T1)は駆動部内の空気が排気さ
れても弁が変位しない時間に相当するので、調節弁のグ
ランドパッキン部のヒステリシスを代表することとな
る。
Further, the time differences (T 1 -T S ) and (T 2 -T S )
Difference, i.e., so that the leading so (T 2 -T 1) is equivalent to the time the air within the drive unit is not displaced even valve is evacuated, the hysteresis of the gland packing of the regulating valve.

【0039】このようにして、時間計測手段22で計測
された時間差は、パラメータ演算手段23に転送され、
ここで最適ゲイン、最適時定数などの演算パラメータが
演算され、その結果は、パラメータ演算手段24を介し
て、制御演算手段21に設定される。これらの演算パラ
メータが決定された後は、これらの値が制御演算手段2
1に固定され、電流信号Iiに対応する弁開度VAが最適
な状態で制御される。
In this way, the time difference measured by the time measuring means 22 is transferred to the parameter calculating means 23,
Here, calculation parameters such as the optimum gain and the optimum time constant are calculated, and the results are set in the control calculation means 21 via the parameter calculation means 24. After these calculation parameters are determined, these values are calculated by the control calculation means 2.
It is fixed at 1, and the valve opening degree V A corresponding to the current signal I i is controlled in an optimum state.

【0040】このようにして、各種調節弁のヒステリシ
スや駆動部容量を推定したり、あらかじめ別の手段によ
り測定して最適な制御パラメータを手動設定する必要が
なくなるので、調整作業コストを削減でき、かつ常に最
適なパラメータを設定することができるため、高精度、
高速応答、高安定性能を有するバルブポジショナを実現
することができる。
In this way, it is not necessary to estimate the hysteresis of various control valves or the capacity of the drive unit, or to manually set the optimum control parameters by measuring them by another means in advance, so that the adjustment work cost can be reduced. And because it can always set the optimum parameters, high accuracy,
A valve positioner having high-speed response and high stability can be realized.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、各種の開始信号を制御演算手段と
時間計測手段に送り調節弁の応答時間差から、ポジショ
ナの制御性能に大きく影響する調節弁のヒステリシス及
び駆動部容量に対応する値を簡単に測定することがで
き、さらにこれ等をもとに最適な制御パラメータを自動
設定することができるので、下記の効果が期待できる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, various start signals are sent to the control calculation means and the time measurement means, and the control performance of the positioner is greatly affected by the response time difference of the control valve. Since the values corresponding to the hysteresis of the control valve and the displacement of the drive unit that are affected can be easily measured, and the optimum control parameters can be automatically set based on these values, the following effects can be expected.

【0042】ポジショナを調節弁に取りつける際に、
他の測定器などを用いて調節弁の特性を測定したり、ゲ
イン、時定数などの制御パラメータを手動にて調整、設
定する必要がなくなり、このため作業時間が削減でき、
低コスト化が可能となる。 調節弁のヒステリシスや駆動部容量に対応する値を実
際に測定して制御パラメータを演算又は選択することが
でき、このため常に最適な制御パラメータが設定でき、
あらゆる調節弁に対して最適な安定性及び応答特性を実
現することができる。
When attaching the positioner to the control valve,
There is no need to measure the characteristics of the control valve using other measuring instruments or to manually adjust and set control parameters such as gain and time constant, thus reducing the work time.
Cost reduction is possible. The control parameter can be calculated or selected by actually measuring the value corresponding to the hysteresis of the control valve or the displacement of the drive unit, so that the optimum control parameter can always be set,
Optimal stability and response characteristics can be achieved for all control valves.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す空気圧発生手段の駆動信号/給気容
量の特性を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing characteristics of a drive signal / air supply capacity of the air pressure generating means shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例の動作を説明する波形図であ
る。
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG.

【図4】従来のバルブポジショナの構成を示す構成図で
ある。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional valve positioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 調節弁 3 調節弁駆動部 4 ステム 10 入力手段 11、21 制御演算手段 12 空気圧発生手段 13 弁開度検出手段 14、24 パラメータ設定手段 20 設定開始信号発生手段 22 時間計測手段 23 パラメータ演算手段 SS1 第1開始信号 SS2 第2開始信号 SS3 第3開始信号 DF 変位終了信号 CP 制御パラメータ2 control valve 3 control valve drive part 4 stem 10 input means 11, 21 control calculation means 12 air pressure generation means 13 valve opening detection means 14, 24 parameter setting means 20 setting start signal generation means 22 time measurement means 23 parameter calculation means SS 1 1st start signal SS 2 2nd start signal SS 3 3rd start signal DF Displacement end signal CP Control parameter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】調節弁の弁開度を制御する電流信号と前記
弁開度に関連する弁開度信号とが弁開度検出手段を介し
て入力されこれ等の偏差を制御演算手段で演算して前記
弁開度を制御するバルブポジショナにおいて、 応答測定のための予備状態の設定を開始する第1開始信
号と、設定開始のための基準時間を与えると共に所定の
設定値を送出する第2開始信号と、前記調節弁の弁変位
の変化がゼロの時点を知らせる変位終了信号の受信によ
り所定の設定値を送出する第3開始信号とを発生させる
設定開始信号発生手段と、 前記弁開度検出手段からの信号を監視し前記基準時間か
ら前記変位終了信号の受信までの第1時間差と前記基準
時間から前記第3開始信号の送出により前記弁変位の変
化が開始される時点までの第2時間差を計測し前記変位
終了信号を出力する時間計測手段と、 前記第1時間差と前記第2時間差の時間差信号が受信さ
れこれ等に基づいて最適な制御パラメータを演算するパ
ラメータ演算手段と、 この演算結果に基づいて前記制御演算手段に前記制御パ
ラメータを設定するパラメータ設定手段とを具備するこ
とを特徴とするバルブポジショナ。
1. A current signal for controlling the valve opening of a control valve and a valve opening signal related to the valve opening are input through a valve opening detecting means, and deviations of these signals are calculated by a control calculating means. In the valve positioner for controlling the valve opening, the first start signal for starting the setting of the preliminary state for response measurement and the second start signal for giving the reference time for starting the setting and sending the predetermined set value Setting start signal generating means for generating a start signal and a third start signal for transmitting a predetermined set value upon receipt of a displacement end signal indicating when the change in valve displacement of the control valve is zero; A first time difference from the reference time to the reception of the displacement end signal and a second time from the reference time to a time point at which the change of the valve displacement is started by sending the third start signal by monitoring the signal from the detection means. Measure the time difference and change Time measuring means for outputting an end signal; parameter calculating means for receiving the time difference signals of the first time difference and the second time difference and calculating optimum control parameters based on these signals; and controlling the control based on the calculation result. A valve positioner, comprising: parameter setting means for setting the control parameter in the computing means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11166655A (en) * 1997-12-08 1999-06-22 Yamatake Corp Electropneumatic positioner
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JP2013189997A (en) * 2012-03-12 2013-09-26 Azbil Corp Device and method for acquiring parameter

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