[发明专利]定位器

说明书

技术领域

本发明涉及一种对阀的开度进行控制的定位器。

背景技术

以往，作为对阀的开度进行控制的定位器例如有图3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、阀300中设有对表示该阀的开度的位置进行检测的位置传感器10。

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。

在该定位器200A中，电流SP转换部1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根据由位置传感器10检测出的表示阀的开度的位置对阀200A当前的阀开度进行计算，输出与该计算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1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，将对该偏差实施PID控制运算而得到的电信号作为控制信号MV输出。

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）Pn。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，输出至阀300的操作器11。由此，空气压力Po的空气流入到操作器11内的隔膜室，阀部12的开度得以调整。

在该定位器200A中，对于控制运算部2来说的控制对象也包含：向阀300施加空气流量及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及气动放大器4均具有滞后现象或不灵敏区等的非线性因素，控制则变得复杂了。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）就不变化。为此，控制性能就成了问题。因此，专利文献1中提出了对控制性能进行了改善的定位器。

图4是专利文献1所示的定位器的概略示意图。在该定位器200（200B）中，除了表示阀300的当前的开度的实际开度信号PV以外，将从气动放大器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早于实际开度信号PV发生变化。为此，通过将输出空气压力Po的变化量进行反馈，可以在实际开度信号PV产生变化之前进行预测。由此，与仅反馈开度信息相比，可以进行优异的控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开第3595554号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在该专利文献1所示的定位器200B中，虽然对响应比阀300的实际开度快的气动放大器4的输出空气压力Po（操作器11的隔膜部的控制压力）的微分信息进行了反馈，但当加杂了噪声等时，微分信息的输出将变得极大。为此，存在控制易变得不稳定这样的问题。

本发明正是为了解决这样的问题而做出的，其目的在于，提供一种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的定位器。

用于解决课题的手段

为了实现这样的目的，本发明的定位器，包括：控制运算部，其将从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，对该输入空气压力进行增幅后生成输出空气压力，并输出至对阀进行驱动的驱动单元，所述定位器的特征在于，包括：偏移量运算部，其根据输入至气动放大器的输入空气压力和从气动放大器输出的输出空气压力来求出气动放大器从平衡状态偏移的偏移量，控制运算部根据实际开度信号、开度设定信号、及气动放大器从平衡状态偏移的偏移量来决定至电空转换器的控制输出。

虽然气动放大器的输出空气压力取决于输入空气压力，但输入空气压力从平衡状态发生变化的时候，输出空气压力在响应之前会有延迟。在本发明中，通过根据输入气动放大器的输入空气压力和从气动放大器输出的输出空气压力来求出气动放大器从平衡状态偏移的偏移量，将该气动放大器从平衡状态偏移的偏移量也加以考虑地决定至电空转换器的控制输出，即，通过在输出空气压力实际变化之前对根据气动放大器的输入空气压力的变化而变化的输出空气压力的变化量进行预测，在控制过程中不会损害稳定性且可以改进迅速响应性能。