定位器的制造方法
定位器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种定位器，在控制过程中不会损害稳定性且可以显著改进迅速响应性能。不会产生振荡等不理想的控制。设有：模式部（6），其具有将电空转换器（3）模式化了的输入输出特性，将来自于控制运算部（2）的控制信号MV进行输入并求出从电空转换器（3）输入至气动放大器（4）的输入空气压力Pn的推定值Pn～；和偏移量运算部（7），其根据由模式部（6）求出的输入空气压力的推定值Pn～及从气动放大器（4）输出的输出空气压力Po来求得气动放大器（4）从平衡状态偏移的偏移量。控制运算部（2）根据实际开度信号PV、开度设定信号SP、及气动放大器从平衡状态偏移的偏移量d来决定控制信号MV，并输出至电空转换器（3）。
【专利说明】定位器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对阀开度进行控制的定位器。
【背景技术】
[0002]以往，作为对阀开度进行控制的定位器，例如有图4中示出其主要部分的结构的定位器。在该图中，200 (200A)是定位器，300是阀，在阀300上设有对表示该阀开度的位置进行检测的位置传感器10。
[0003]定位器200A包括:电流SP转换部1、控制运算部2、电空转换器3、气动放大器4以及阀开度计算部5。
[0004]在该定位器200A中，电流SP转换部I将从上位装置以4?20mA的信号送来的输入信号转换成开度设定信号SP。阀开度计算部5根据位置传感器10检测出表示的阀开度的位置，对阀200A的当前的阀开度进行计算，输出与该计算出的阀开度相符的信号作为实际开度信号PV。控制运算部2求出来自于电流SP转换部I的开度设定信号SP与来自于阀开度计算部5的实际开度信号PV的偏差，且将对该偏差施行PID控制运算而得到的电信号进行输出作为控制信号MV。
[0005]电空转换器3将来自于控制运算部2的控制信号MV转换成空气压力(喷嘴背压)Pn0气动放大器4将来自于电空转换器3的空气压力Pn作为输入空气压力，对该输入空气压力Pn进行增幅并生成输出空气压力Po，且输出至阀300的操作器11。由此，操作器11内的隔膜室中流入空气压力Po的空气，阀部12的开度得以调整。
[0006]在该定位器200A中，对控制运算部2来说的控制对象也包含对阀300施加的空气流量和空气压力的电空转换器3及气动放大器4。电空转换器3和气动放大器4的特性为线性的，如果是自然的特性的话，即便是这种控制方式虽然也够了，但实际上电空转换器3和气动放大器4均具有滞后现象或不灵敏区等非线性因素，控制很复杂。并且，由于该定位器200A其反馈信息仅为阀300的实际开度信号PV，如果实际开度信号PV不出现变化的话，则控制输出(控制信号MV)就无变化。为此，控制性能成问题。所以，专利文献I中提出了对控制性能进行改进的定位器。
[0007]图5是专利文献I所示的定位器的概略示意图。在该定位器200 (200B)中，除了表不阀300的当前的开度的实际开度信号PV以外,还将由气动放大器4输出的输出空气压力Po的微分值dPo / dt作为压力微分值反馈给控制运算部2。输出空气压力Po的变化早于实际开度信号PV的变化。为此，通过对输出空气压力Po的变化量进行反馈，可以对实际开度信号PV产生变化之前进行预测。由此，与仅反馈开度信息的情形相比，可以进行优异的控制。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献I日本专利第3595554号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
【权利要求】
1.一种定位器，包括: 控制运算部，其将由上位装置送来的对于阀的开度设定信号和表示所述阀的当前的开度的实际开度信号作为输入，根据该开度设定信号和实际开度信号来生成控制信号；电空转换器，其将来自于该控制运算部的控制信号转换成空气压力；和气动放大器，其将该电空转换器所转换的空气压力作为输入空气压力，将该输入空气压力放大并生成输出空气压力，并输出至对所述阀进行驱动的驱动单元， 所述定位器的特征在于，包括: 模式部，其具有将所述电空转换器模式化了的输入输出特性，将来自于所述控制运算部的控制信号进行输入并求出由所述电空转换器输入给所述气动放大器的输入空气压力的推定值；和 偏移量运算部，其根据由所述模式部求出的输入空气压力的推定值和由所述气动放大器输出的输出空气压力，求出所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量， 所述控制运算部，根据所述实际开度信号、所述开度设定信号、及所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量来决定至所述电空转换器的控制输出。
2.根据权利要求1所述的定位器，其特征在于， 所述偏差量运算部将所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量用Po- (K*Pn^-F)求出， 式中:Pn~为模式部所求出的输入给气动放大器的输入空气压力Pn的推定值；Po为由气动放大器输出的输出空气压力；F为Po开始变化之前所需要的力；K为dPo / dPn。
3.根据权利要求1或2`所述的定位器，其特征在于，包括: 推定值补偿部，其根据由所述模式部求出的输入给气动放大器的输入空气压力的推定值和由所述电空转换器输入给气动放大器的输入空气压力的实际值，对由所述模式部求出的输入给气动放大器的输入空气压力的推定值进行补偿。
【文档编号】G05D3/12GK103488184SQ201310224746
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】野见山隆, 并河将树 申请人:阿自倍尔株式会社
【专利摘要】本发明提供一种定位器，在控制过程中不会损害稳定性且可以显著改进迅速响应性能。不会产生振荡等不理想的控制。设有：模式部（6），其具有将电空转换器（3）模式化了的输入输出特性，将来自于控制运算部（2）的控制信号MV进行输入并求出从电空转换器（3）输入至气动放大器（4）的输入空气压力Pn的推定值Pn～；和偏移量运算部（7），其根据由模式部（6）求出的输入空气压力的推定值Pn～及从气动放大器（4）输出的输出空气压力Po来求得气动放大器（4）从平衡状态偏移的偏移量。控制运算部（2）根据实际开度信号PV、开度设定信号SP、及气动放大器从平衡状态偏移的偏移量d来决定控制信号MV，并输出至电空转换器（3）。
【专利说明】定位器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对阀开度进行控制的定位器。
【背景技术】
[0002]以往，作为对阀开度进行控制的定位器，例如有图4中示出其主要部分的结构的定位器。在该图中，200 (200A)是定位器，300是阀，在阀300上设有对表示该阀开度的位置进行检测的位置传感器10。
[0003]定位器200A包括:电流SP转换部1、控制运算部2、电空转换器3、气动放大器4以及阀开度计算部5。
[0004]在该定位器200A中，电流SP转换部I将从上位装置以4?20mA的信号送来的输入信号转换成开度设定信号SP。阀开度计算部5根据位置传感器10检测出表示的阀开度的位置，对阀200A的当前的阀开度进行计算，输出与该计算出的阀开度相符的信号作为实际开度信号PV。控制运算部2求出来自于电流SP转换部I的开度设定信号SP与来自于阀开度计算部5的实际开度信号PV的偏差，且将对该偏差施行PID控制运算而得到的电信号进行输出作为控制信号MV。
[0005]电空转换器3将来自于控制运算部2的控制信号MV转换成空气压力(喷嘴背压)Pn0气动放大器4将来自于电空转换器3的空气压力Pn作为输入空气压力，对该输入空气压力Pn进行增幅并生成输出空气压力Po，且输出至阀300的操作器11。由此，操作器11内的隔膜室中流入空气压力Po的空气，阀部12的开度得以调整。
[0006]在该定位器200A中，对控制运算部2来说的控制对象也包含对阀300施加的空气流量和空气压力的电空转换器3及气动放大器4。电空转换器3和气动放大器4的特性为线性的，如果是自然的特性的话，即便是这种控制方式虽然也够了，但实际上电空转换器3和气动放大器4均具有滞后现象或不灵敏区等非线性因素，控制很复杂。并且，由于该定位器200A其反馈信息仅为阀300的实际开度信号PV，如果实际开度信号PV不出现变化的话，则控制输出(控制信号MV)就无变化。为此，控制性能成问题。所以，专利文献I中提出了对控制性能进行改进的定位器。
[0007]图5是专利文献I所示的定位器的概略示意图。在该定位器200 (200B)中，除了表不阀300的当前的开度的实际开度信号PV以外,还将由气动放大器4输出的输出空气压力Po的微分值dPo / dt作为压力微分值反馈给控制运算部2。输出空气压力Po的变化早于实际开度信号PV的变化。为此，通过对输出空气压力Po的变化量进行反馈，可以对实际开度信号PV产生变化之前进行预测。由此，与仅反馈开度信息的情形相比，可以进行优异的控制。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献I日本专利第3595554号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
【权利要求】
1.一种定位器，包括: 控制运算部，其将由上位装置送来的对于阀的开度设定信号和表示所述阀的当前的开度的实际开度信号作为输入，根据该开度设定信号和实际开度信号来生成控制信号；电空转换器，其将来自于该控制运算部的控制信号转换成空气压力；和气动放大器，其将该电空转换器所转换的空气压力作为输入空气压力，将该输入空气压力放大并生成输出空气压力，并输出至对所述阀进行驱动的驱动单元， 所述定位器的特征在于，包括: 模式部，其具有将所述电空转换器模式化了的输入输出特性，将来自于所述控制运算部的控制信号进行输入并求出由所述电空转换器输入给所述气动放大器的输入空气压力的推定值；和 偏移量运算部，其根据由所述模式部求出的输入空气压力的推定值和由所述气动放大器输出的输出空气压力，求出所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量， 所述控制运算部，根据所述实际开度信号、所述开度设定信号、及所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量来决定至所述电空转换器的控制输出。
2.根据权利要求1所述的定位器，其特征在于， 所述偏差量运算部将所述气动放大器从平衡状态偏移的偏移量用Po- (K*Pn^-F)求出， 式中:Pn~为模式部所求出的输入给气动放大器的输入空气压力Pn的推定值；Po为由气动放大器输出的输出空气压力；F为Po开始变化之前所需要的力；K为dPo / dPn。
3.根据权利要求1或2`所述的定位器，其特征在于，包括: 推定值补偿部，其根据由所述模式部求出的输入给气动放大器的输入空气压力的推定值和由所述电空转换器输入给气动放大器的输入空气压力的实际值，对由所述模式部求出的输入给气动放大器的输入空气压力的推定值进行补偿。
【文档编号】G05D3/12GK103488184SQ201310224746
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】野见山隆, 并河将树 申请人:阿自倍尔株式会社
最新回复(0)