专利名称：定位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过一对电线从上位侧系统接受电流的供给，根据该供给电流的值控制调节阀的开度的定位器。
背景技术：
以往，已有如下构造对应调节阀设置定位器，通过该定位器控制调节阀的开度。该定位器具有控制部，求出从上位装置输送来的阀开度设定值与从调节阀反馈回来的实际开度值的偏差，输出对该偏差实施规定的演算所得到的电信号来作为控制输出；电空变换器(EPM)，将所述控制部输出的控制输出转换成气压信号；控制继电器，使该电空变换器变换的气压信号放大并向调节阀的驱动部输出；以及开度传感器，检测调节阀的阀开度作为实际开度值向控制部输送(例如参照对比文献I)。
这种定位器设计成通过经一对电线从上位侧系统输送来的4 20mA的电流进行动作。例如，当从上位侧系统输送来4mA的电流时调节阀开度为O %，当输送来20mA的电流时调节阀开度为100%。这种情况下，因为从上位侧系统输出的供给电流I在4mA(下限电流值) 20mA(上限电流值)的范围变化，所以，定位器的内部电路所需要的电流被抑制在作为由上位侧系统供给的电流值而可以始终确保的4mA以下(例如3. 8mA)。从上位侧系统对定位器输入阀的阀开度设定值。此外，能够通过开度传感器得到阀的实际开度值。因此，在定位器中，可以通过计算阀的阀开度设定值与实际开度值的关系而进行阀的异常诊断以及自身异常诊断等。如果在定位器中设置这种异常诊断功能，则可以不另外设置异常诊断装置，能够以较低的成本实现系统的功能提升(例如参照对比文献2)。基于上述原因，近年来，在定位器中，除了阀的开度控制这一原有的功能(阀控制功能(基本功能))之外，作为附加功能还加入了通信功能、自身诊断功能、阀诊断功能、阀开度输出功能等其他功能。另一方面，关于控制性的提高，已提出如专利文献3所示的如下的控制方式除以往的根据阀开度设定值与实际开度值的偏差的控制回路外，作为辅助回路使控制继电器的输出气压反馈，补偿对电空变换器的控制输出。另外，还提出了如专利文献4所示的如下的控制方式除以往的根据阀开度设定值与实际开度值的偏差的控制回路外，作为辅助回路使控制继电器中的气缸、提升阀的位移反馈，补偿对电空变换器的控制输出。这种控制方式称为双回路控制。其原因在于，仅构成有根据阀开度设定值与实际设定值的偏差的控制回路的控制方式称为单回路控制。
背景技术：
文献专利文献专利文献I :日本实开昭62-28118号公报专利文献2 :日本特开2004-151941号公报
专利文献3 :日本特表2004-523016号公报专利文献4 :日本特开2001-221201号公报专利文献5 :日本特开2010-140302号公报
发明内容
发明所要解决的课题然而，采用以往的定位器实现如上所述的提高控制性、多功能化，其结果是，由于除检测调节阀的开度的开度传感器以外，还搭载有检测控制继电器的输出气压Po压力传感器、检测控制继电器中的气缸、提升阀的位移Xp的位置传感器、异常诊断用的传感器(检测向电空变换器、控制继电器的供给气压Ps的压力传感器、检测从电空变换器向控制继电 器的输出气压(喷嘴背压)Pn的压力传感器、检测量位器内的振动Gl的振动检测传感器等)等，因此，虽然较之以前实现了飞跃性地高性能化，但是同时发挥全部功能所需要的必要电流超过3. 8mA，不能稳定地发挥全部功能这一脆弱性也变高。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种能避免供给电流的不足、并切实地发挥高性能的定位器。解决课题的手段为了达到上述目的，本发明提供一种定位器，该定位器通过一对电线从上位侧系统接受电流的供给，由该供给电流生成自身的工作电源，另一方面根据所述供给电流的值控制调节阀的开度，所述定位器的特征在于，包括控制用传感器，其测量所述调节阀的开度控制所用的物理量；非控制用传感器，其测量所述调节阀的非开度控制所用的物理量；以及供电控制单元，以除检测所述调节阀的开度的开度传感器以外的所述控制用传感器以及非控制用传感器为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，以使该供电对象传感器不多台同时动作，且从为供电状态的供电对象传感器读取其测量值。例如，在本发明中，检测控制继电器的输出气压Po的压力传感器、检测控制继电器中的气缸以及提升阀的位移Xp的位置传感器等用于开度控制的传感器作为控制用传感器，异常诊断用传感器(检测向电空变换器以及控制继电器的供给气压Ps的压力传感器、检测从电空变换器向控制继电器的输出气压(喷嘴背压)Pn的压力传感器、检测定位器内的振动Gl的振动检测传感器等)等用于开度控制以外的控制的传感器作为非控制传感器。而且，以控制用传感器以及非控制用传感器作为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制以避免该供电对象传感器多台同时动作，另一方面从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值。由此，不会同时对多台供电对象传感器供电，抑制了电流消耗。而且，需要使定位器内藏的各种传感器中用于开度控制的传感器(控制用传感器)以短周期动作，但无需使除开度控制以外的控制所用的传感器(非控制用传感器)频繁地动作，使其以较长的周期进行动作也没用问题。此外，如专利文献5所示，还存在如下情况当供给给现场设备(定位器)的供给电流出现剩余时，现场设备内藏的CPU的动作时钟的频率变高，在为了提高现场设备的能力而使用的情况下，其意味着定位器的控制周期发生变更，与其连动地用于控制的传感器的动作周期也可能发生变动，上述状况应当予以考虑。考虑到上述情况，在本发明中，以控制用传感器中的规定的控制用传感器为基准传感器，向各供电对象传感器的供电周期以向该基准传感器的供电周期为基准进行设定。例如，可以将检测控制继电器的输出气压Po的压力传感器作为基准传感器，将向异常诊断用的传感器的供电周期设定为比向该基准传感器的供电周期长的长周期。此外，还可以在所述基准传感器的供电周期变更时，以该基准传感器的供电周期为基准自动地调整向所述各供电对象传感器的供电周期；或者，还可以将向各供电对象传感器的供电周期分别设定为向基准传感器的供电周期的函数，在基准传感器的供电周期变更时，根据该设定的函数自动变更向各供电对象传感器的供电周期。此外，在本发明中，也可以使检测调节阀开度的开度传感器也包含在供电对象传感器内。即，因为检测调节阀的开度的开度传感器在控制开度使发挥最重要的作用，所以其通常总是处于供电状态，然而，也可以构成为使该检测调节阀开度的开度传感器包含于供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制以避免包括该开度传感器在内的供电对象传感器多台同时动作。 发明效果根据本发明，由于构成为对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，以避免多台供电对象传感器同时动作，另一方面从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值，因此，不会同时向多台供电对象传感器供电，能够抑制电流消耗，避免供给电流不足，能够切实地发挥高性能。
图I是表示本发明定位器的一实施形态(实施形态一)的框图。图2是摘录该定位器中的与控制部所具有的供电控制功能单元相关的部分予以表不的图。图3是表示利用该供电控制功能单元的开关SWl SW4的0N/0FF的控制状况的时序图。图4是表示与开度传感器被包含在供电对象传感器时的图I对应的图。图5是表不与开度传感器被包含在供电对象传感器时的图3对应的时序图。图6是表示本发明定位器的又一实施形态(实施形态二)的框图。图7是摘出该定位器中的与控制部所具有的供电控制功能单元相关的部分予以表不的图。图8是表示利用该供电控制功能单元的开关SWl SW5的0N/0FF的控制状况的时序图。图9是表示与开度传感器被包含在供电对象传感器时的图7对应的图。图10是表示与开度传感器被包含在供电对象传感器时的图8对应的时序图。图11是表示实施形态一中作为辅助回路使定位器中的气缸、提升阀的位移反馈到控制部的例子的图。图12是表示实施形态二中作为辅助回路使控制继电器的从第一输出端口输出的输出气压与从第二输出端口输出的输出气压的差压反馈到控制部的例子的图。
附图符号说明I...控制部；1A...控制输出生成功能(开度控制功能);1B...异常诊断功能；1C...供电控制功能；1-1...CPU;1-2...ADC;2...电空变换器；3. . ·控制继电器(单动型)；3a...气缸；3b...提升阀；4·..开度传感器；5、6、7·..压力传感器；8·..振动检测传感器；9...控制继电器(双动型)；9a...气缸；9bl、9b2. ..提升阀；10...位置传感器；11...差压传感器；SW0 SW5...开关；20...阀杆；21...操作器；22...反馈机构；100. ·.定位器(单动型定位器);101· ·.定位器(双动型定位器);200· ·.调节阀。
具体实施例方式下面，依据附图对本发明的实施形态进行详细说明。[实施形态一单动型定位器]图I是表示本发明定位器的一实施形态(实施方式一)的框图。在图I中，100为本发明所涉及的定位器，200为通过该定位器100对其阀开度进行调整的调节阀。调节阀200具有驱动阀杆20的操作器21，在阀杆20上设有对其向上下方向的位移量进行反馈的反馈机构22。定位器100具有控制部1，求出从上位装置输送来的阀开度设定值Xsp与从调节阀200反馈回来的实际开度值Xpv的偏差，输出对应该偏差的电信号来作为控制输出MV ；电空变换器2，将该控制部I生成的控制输出MV转换成气压信号(喷嘴背压)Pn ;控制继电器3,使该电空变换器2变换后的喷嘴背压Pn放大作为放大气压信号(输出气压)Po向调节阀200输出；开度传感器4 ;第一压力传感器5 ;第二压力传感器6 ;第三压力传感器7 ;以及振动检测传感器8。此外，控制继电器3具有作为其主要构成要素的气缸3a以及提升阀3b。此外，控制继电器3只具有一个气压的输出端口，通过从该一个输出端口输出的气压Po使调节阀200进行正作用(向对应控制输出MV的方向驱动)或者反作用(对应于控制输出MV向相反的方向驱动)。这种动作形式的控制继电器称为单动型控制继电器，使用这种单动型控制继电器的定位器称为单动型定位器。此外，开度传感器4由从反馈机构22反馈来的阀杆20的位移量检测调节阀200的阀开度，将该检测出的阀开度作为实际阀开度Xpv向控制部I输送。第一压力传感器5检测从控制继电器3向调节阀200的输出气压Po，向控制部I输送。第二压力传感器6检测从电空变换器2向控制继电器3的喷嘴背压Pn，向控制部I输送。第三压力传感器7检测向电空变换器2以及控制继电器3的供给气压Ps，向控制部I输送。振动检测传感器8检测量位器100内的振动Gl，向控制部I输送。此外，开度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8接受电源V的供给而进行动作，在电源V向第一压力传感器5的供给路径上设有第一开关SW1，在电源V向第二压力传感器6的供给路径上设有第二开关SW2，在电源V向第三压力传感器7的供给路径上设有第三开关SW3，在电源V向振动检测传感器8的供给路径上设有第四开关SW4。此外，在本实施方式中，电源V向开度传感器4的供给路径上未设置开关，开度传感器4始终处于供电状态，来自开度传感器4的测量值被控制部I在所需要的时刻读取。此夕卜，采用加速度传感器作为振动检测传感器8。控制部I具有通过由处理器和存储装置构成的硬件和与这些硬件协动实现各种功能的程序予以实现的生成控制输出MV的控制输出生成功能单元(开度控制功能单元)IA ;诊断定位器100内的各种异常的异常诊断功能单元IB ；以及控制开关SWl SW4的0N/0FF的供电控制功能单元1C。此外，控制部I的功能单元模块内，表示有作为控制部I的主要构成要素的CPU(中央运算处理装置)1-1以及ADC(A/D转换器)1_2。[控制输出生成功能单元(开度控制功能单元)]控制部I通过控制输出生成功能单元IA求出从上位侧系统输出的阀开度设定值Xsp与从开度传感器4输出的实际开度值Xpv的偏差，生成对应该偏差的电信号作为控制输出。而且，作为辅助回路，通过被反馈的来自第一压力传感器5的输出气压Po，补偿生成的控制输出而形成向电空变换器2的控制输出MV。这种情况下，开度传感器4以及压力传感器5用于开度控制。该开度控制所用的开度传感器4以及压力传感器5相当于本发明中的所谓控制用传感器。 [异常诊断功能单元]控制部I通过异常诊断功能单元1B，根据第二压力传感器6输出的喷嘴背压Pn、第三压力传感器7输出的供给气压Ps、以及振动检测传感器8输出的振动Gl诊断喷嘴阻塞、固定节流孔阻塞、异常诊断等定位器100内的各种异常。这种情况下，第二压力传感器
6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8用于开度控制以外的控制。该开度控制以外的控制所用的第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8相当于本发明中的所谓非控制用传感器。[供电控制功能单元]控制部I通过供电控制功能单元1C，控制设置于电源V向第一压力传感器5的供给路径上的第一开关SW1、设置于电源V向第二压力传感器6的供给路径上的第二开关SW2、设置于电源V向第三压力传感器7的供给路径上的第三开关SW3、以及设置于电源V向振动检测传感器8的供给路径上的第四开关SW4的0N/0FF。这种情况下，供电控制功能单元IC以第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8作为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，从而使这些供电对象传感器不会多台同时动作。此外，从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值，将该读取的测量值输送给控制输出生成功能单元IA以及异常诊断功能单元1B。图2所示为摘录的图I中与供电控制功能单元IC相关的部分。图3所示为利用供电控制功能单元IC的开关SWl SW4的0N/0FF的控制状况的时序图。供电控制功能单元IC通过控制部I中的CPUl-I以及ADC1-2的组合而实现。在本实施例中，CPUl-I使开关SWl以短周期呈ON状态(参照图3的(a))，以该开关SWl的ON周期为基准，为了使开关SWl SW4的ON状态不重合，使开关SW2、SW3、SW4以比开关SWl长的长周期呈ON状态(参照图3的(b)、(c)、(d))。由此，为了使多台装置不同时动作，即为了必然只有一台装置进行动作，而错开时间带地对第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8进行供电。此外，CPUl-I在开关SWl呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SWl处于供电状态的压力传感器5所输出的测量值Po，在开关SW2呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SW2处于供电状态的压力传感器6所输出的测量值Pn。同样地，当开关SW3呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SW3处于供电状态的压力传感器7所输出的测量值Ps，当开关SW4呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过开关SW4处于供电状态的振动检测传感器8所输出的测量值Gl。这样，在本实施形态的定位器100中，控制向各供电对象传感器(第一压力传感器
5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、振动检测传感器8)的供电/非供电,另一方面，构成为从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值，从而不会同时向多台供电对象传感器进行供电，能够抑制电流消耗，避免供电不足，能够切实地发挥高性能。定位器最重要的功能是阀开度控制，为了提高控制性，优选将向控制用传感器的供电周期设定为比向非控制用传感器的供电周期短的短周期。在本实施形态中，以开关SWl的ON周期为基准，使开关SW2、Sff3, SW4以比开关SWl长的长周期呈ON状态，从而使开关 Sffl SW4的ON状态不重合。即，以向第一压力传感器5的供电周期为基准，将向第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期设定为长周期。由此，使向第一压力传感器5的供电周期为短周期，确保作为控制用传感器的第一压力传感器5的动作。此外，在供电控制功能单元IC设有供电周期的自动变更功能单元，当第一压力传感器5的供电周期变更时，可以构成为以该第一压力传感器5的供电周期为基准，自动地变更第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期。当供给给定位器的供给电流出现剩余时，如专利文献5所示，通过将阀开度的控制周期设定为短周期能够提高控制性，但是，向各供电对象传感器的供电周期不变时，存在同时向多个供电对象传感器供电的可能性。通过在供电控制功能单元IC设置供电周期的自动更新功能单元，自动进行供电周期的变更，由此能够避免同时向多个供电对象传感器供电的可能性。此外，还可以构成为将向第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期分别设定为向第一压力传感器5的供电周期的函数，当第一压力传感器5的供电周期变更时，根据该设定的函数自动地变更向第二压力传感器6、第三压力传感器
7、以及振动检测传感器8的供电周期。这样一来，在定位器的工作过程中，当阀开度的控制周期变更时，由于各供电对象传感器的供电周期也随着分别设定的函数连动而发生变更，所以能够容易地防止同时向多个供电对象传感器进行供电。另外，在本实施形态中，在电源V向开度传感器4的供给路径上未设置开关，开度传感器4始终处于供电状态，但是，如图4所示，也可以构成为在电源V向开度传感器4的供给路径上设置开关SW0，通过供电控制功能单元IC控制该开关SWO的0N/0FF。这种情况下，使开关SWO以短周期中呈ON状态(参照图5的(a))，以该开关SWO的ON周期为基准，为了使开关SWO SW4的ON状态不重合，使开关SWl以短周期(与开关SWO同一周期)呈ON状态(参照图5的(b))，使开关SW2、SW3、SW4以长周期呈ON状态(参照图5的(c)、(d)、(e))。由此，对开度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器
6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8进行供电，以不使多台装置同时动作。此外，每当对各供电对象传感器(开度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8)进行供电时，读取从该供电对象传感器输出的测量值(Xpv、Po、Pn、Ps、Gl)。[实施形态二双动型定位器]图6是表示本发明所涉及的定位器的又一实施形态(实施形态二)的框图。本实施形态二中，设置有双动型控制继电器9来取代实施形态一的构成中的单动型控制继电器3。双动型控制继电器9作为其主要构成要素具有气缸9a以及提升阀9bl、9b2。此外，具有两个气压的输出端口，从第一输出端口输出气压Pol，从第二输出端口输出气压Po2。在该定位器101中，当调节阀200进行正作用(向对应控制输出MV的方向驱动)时，第一输出端口的气压Pol比第二输出端口的气压Po2高，当使控制阀200进行反作用(对应于控制输出MV向相反的方向驱动)时，第二输出端口的气压Po2比第一输出端口的气压Pol高。利用这种双动型控制继电器的定位器称为双动型定位器。此外，在该定位器101中，取代实施形态一的构成中的压力传感器5而设置有检测 从控制继电器9的第一输出端口输出的气压Pol的压力传感器5-1以及检测从控制继电器9的第二输出端口输出的气压Po2的压力传感器5-2。在该第二实施形态中，压力传感器5-1称为第一压力传感器，压力传感器5-2称为第二压力传感器，压力传感器6称为第三压力传感器，压力传感器7称为第四压力传感器。此外，开度传感器4、第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器
6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8接受电源V的供给而进行动作，在电源V向第一压力传感器5-1的供给路径上设有第一开关SWl，在电源V向第二压力传感器5-2的供给路径上设有第二开关SW2，在电源V向第三压力传感器6的供给路径上设有第三开关SW3，在电源V向第四压力传感器7的供给路径上设有第四开关SW4，在电源V向振动检测传感器8的供给路径上设有第四开关SW5。此外，在本实施方式中，电源V向开度传感器4的供给路径上也未设置开关，开度传感器4始终处于供电状态，来自开度传感器4的测量值被控制部I在所需要的时刻读取。与实施方式一相同，控制部I具有由处理器和存储装置构成的硬件；通过与这些硬件协动实现各种功能的程序予以实现、生成控制输出MV的控制输出生成功能单元(开度控制功能单元)1A ;诊断定位器101内的各种异常的异常诊断功能单元IB ;以及控制开关Sffl SW5的0N/0FF的供电控制功能单元1C。[控制输出生成功能单元(开度控制功能单元)]控制部I通过控制输出生成功能单元IA求出从上位侧系统输出的阀开度设定值Xsp与从开度传感器4输出的实际开度值Xpv的偏差，生成对应该偏差的电信号作为控制输出。而且，作为辅助回路，通过被反馈的从第一压力传感器5-1输出的输出气压Pol，补偿生成的控制输出而形成向电空变换器2的控制输出MV。这种情况下，开度传感器4以及压力传感器5-1用于开度控制。该开度控制所用的开度传感器4以及压力传感器5-1相当于本发明中的所谓控制用传感器。[异常诊断功能单元]控制部I通过异常诊断功能单元1B，根据第二压力传感器5-2输出的输出气压Po2、第三压力传感器6输出的喷嘴背压Pn，第四压力传感器7输出的供给气压Ps、以及振动检测传感器8输出的振动G1，诊断控制继电器的输出气压的异常、喷嘴阻塞、固定节流孔阻塞、异常诊断等定位器100内的各种异常。此外，异常诊断功能单元IB通过比较从第二压力传感器5-2输出的输出气压Po2以及从第一压力传感器5-1输出的输出气压Pol,根据其比率判断控制继电器的输出气压的异常。这种情况下，第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8用于开度控制以外的控制。该开度控制以外的控制所用的第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8相当于本发明中的所谓非控制用传感器。[供电控制功能单元]控制部I通过供电控制功能单元1C，控制设置于电源V向第一压力传感器5-1的供给路径上的第一开关SW1、设置于电源V向第二压力传感器5-2的供给路径上的第二开关SW2、设置于电源V向第三压力传感器6的供给路径上的第三开关SW3、设置于电源V向第四压力传感器7的供给路径上的第四开关SW4、以及设置于电源V向振动检测传感器8的供给路径上的第五开关SW5的0N/0FF。 这种情况下，供电控制功能单元IC以第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8作为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，以使这些供电对象传感器不会多台同时动作。此外，从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值，将该读取的测量值输送给控制输出生成功能单元IA以及异常诊断功能单元1B。图7所示为摘出的图6中与供电控制功能单元IC相关的部分。图8所示为利用供电控制功能单元IC的开关SWl SW5的0N/0FF的控制状况的时序图。供电控制功能单元IC通过控制部I中的CPUl-I以及ADC1-2的组合而实现。在本实施例中，CPUl-I使开关SWl以短周期呈ON状态(参照图8的(a))，以该开关SWl的ON周期为基准，为了使开关SWl SW5的ON状态不重合，使开关SW2、Sff3, Sff4,SW5以比开关SWl长的长周期呈ON状态(参照图8的(b)、(c)、(d)、(e))。因此，为了使多台装置不同时动作，即为了必然只有一台装置进行动作，而错开时间带地对第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8进行供电。此外，CPUl-I在开关SWl呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SWl处于供电状态的压力传感器5-1所输出的测量值Pol，在开关SW2呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SW2处于供电状态的压力传感器所输出的测量值Po2。同样地，当开关SW3呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SW3处于供电状态的压力传感器6所输出的测量值Pn,当开关SW4呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过该开关SW4处于供电状态的压力传感器7所输出的测量值Ps，当开关SW5呈ON状态时，经过ADC1-2读取通过开关SW5处于供电状态的振动检测传感器8所输出的测量值Gl。这样，在本实施形态的定位器101中，控制向各供电对象传感器(第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、振动检测传感器8)的供电/非供电，另一方面，构成为从处于供电状态的供电对象传感器读取其测量值，从而不会同时向多台供电对象传感器进行供电，能够抑制电流消耗，避免供电不足，能够切实地发挥高性能。
定位器最重要的功能是阀开度控制，为了提高控制性，优选将向控制用传感器的供电周期设定为比向非控制用传感器的供电周期短的短周期。在本实施形态中，以开关SWl的ON周期为基准，使开关SW2、Sff3, Sff4, SW5以比开关SWl长的长周期呈ON状态，以使开关SWl SW5的ON状态不重合。即，以向第一压力传感器5-1的供电周期为基准，将向第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期设定为长周期。由此，使向第一压力传感器5-1的供电周期为短周期，确保作为控制用传感器的第一压力传感器5-1的动作。此外，在供电控制功能单元IC设有供电周期的自动变更功能单元，当第一压力传感器5-1的供电周期变更时，可以构成为以该第一压力传感器5-1的供电周期为基准，自动地变更向第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期。当供给给定位器的供给电流出现剩余时，如专利文献5所示，通过将阀开度的控制周期设定为短周期能够提高控制性，但是，当向各供电对象传感器的供电周期不变时，存在同时向多个供电对象传感器供电的可能性。通过在供电控制功能单元IC设置供电周期 的自动更新功能单元，自动进行供电周期的变更，由此能够避免同时向多个供电对象传感器供电的可能性。此外，还可以构成为将向第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期分别设定为向第一压力传感器5-1的供电周期的函数，当第一压力传感器5-1的供电周期变更时，根据该设定的函数自动地变更向第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8的供电周期。这样一来，在定位器的工作过程中，当阀开度的控制周期变更时，由于各供电对象传感器的供电周期也随着分别设定的函数连动而发生变更，所以能够容易地防止同时向多个供电对象传感器供电。另外，在本实施形态中，在电源V向开度传感器4的供给路径上未设置开关，开度传感器4始终处于供电状态，但是，如图9所示，也可以构成为在电源V向开度传感器4的供给路径上设置开关SW0，控制该开关SWO的0N/0FF。这种情况下，使开关SWO以短周期中呈ON状态(参照图10的(a))，以该开关SWO的ON周期为基准，为了使开关SWO SW5的ON状态不重合，使开关SWl以短周期(与开关SffO同一周期)呈ON状态(参照图10的(13))，使开关512、513、514、515以长周期呈ON状态(参照图10的(c)、(d)、(e)、(f))。由此，对开度传感器4、第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8进行供电，以避免多台装置同时动作。此外，每当对各供电对象传感器(开度传感器4、第一压力传感器5-1、第二压力传感器5-2、第三压力传感器6、第四压力传感器7、以及振动检测传感器8)进行供电时，读取从该供电对象传感器输出的测量值(Xpv、Pol、Po2、Pn、Ps、Gl)。上述实施形态一构成为设有第一传感器5,作为辅助回路使控制继电器3输出的输出空气压Po反馈到控制部1，然而，还可以构成为如图11所示那样，设置位置传感器10来取代第一压力传感器5，作为辅助回路使控制继电器3中的气缸3a以及提升阀3b的位移反馈到控制部I。这种情况下，开度传感器4以及位置传感器10用于开度控制，该开度传感器4以及位置传感器10相当于本发明中的所谓控制用传感器。实施形态二中也一样。
在实施形态一中,在电源V向开度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8的供给路径上设有开关SW1、SW2、Sff3, Sff4,然而还可以通过例如对附加于开度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、以及振动检测传感器8的传感器元件上的0N/0FF控制功能单元进行操作，来控制对该传感器元件的供电/非供电。实施形态二也一样。实施形态二构成为通过压力传感器5_1、5_2检测从控制继电器9输出的输出气压Pol、Po2，然而，如图12所示，还可以构成为设置差压传感器11来取代压力传感器5-1、5-2，作为辅助回路使该差压传感器11所检测的输出气压Pol与Po2的差压Λ Po反馈到控制部I。这种情况下，开度传感器4以及差压传感器11用于开度控制，该开度传感器4以及差压传感器11相当于本发明中的所谓控制用传感器。实施形态一、二构成为以压力传感器5、5-1、5_2、6、7、以及振动检测传感器8作为 供电对象传感器，然而还可以构成为在定位器内设置温度传感器、湿度传感器等，使这些传感器也作为供给对象传感器，与上述一样对供电/非供电进行控制。产业上利用的可能性本发明的定位器作为控制调节阀(阀)的开度的设备，可以应用于过程控制等各种领域。
权利要求
1.一种定位器，通过一对电线从上位侧系统接受电流的供给，由该供给电流生成自身的工作电源，另一方面根据所述供给电流的值控制调节阀的开度，所述定位器的特征在于，包括 控制用传感器，其测量所述调节阀的开度控制所用的物理量； 非控制用传感器，其测量所述调节阀的非开度控制所用的物理量；以及 供电控制单元，以除检测所述调节阀的开度的开度传感器以外的所述控制用传感器以及非控制用传感器为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，以使该供电对象传感器不多台同时动作，且从为供电状态的供电对象传感器读取其测量值。
2.根据权利要求I所述的定位器，其特征在于，向所述各供电对象传感器的供电周期，是将以所述控制用传感器中的规定的控制用传感器作为基准传感器，以向所述基准传感器的供电周期为基准而被设定的。
3.根据权利要求2所述的定位器，其特征在于，所述供电控制单元在所述基准传感器的供电周期变更了的情况下，以该基准传感器的供电周期为基准调整向所述各供电对象传感器的供电周期。
4.根据权利要求2所述的定位器，其特征在于，向所述各供电对象传感器的供电周期被个别地设定为对所述基准传感器的供电周期的函数。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的定位器，其特征在于， 取代所述供电控制单元， 而设置下述这样的供电控制单元，其以包括检测所述调节阀的开度的开度传感器在内的所述控制用传感器以及非控制用传感器为供电对象传感器，对向各供电对象传感器的供电/非供电进行控制，以使该供电对象传感器不多台同时动作，且从为供电状态的供电对象传感器读取其测量值。
全文摘要
本发明提供一种定位器，其中，控制部(1)设置有供电控制功能单元(1C)。供电控制功能单元(1C)以第一压力传感器(5)、第二压力传感器(6)、第三压力传感器(7)、以及振动检测传感器(8)作为供电对象传感器，对设置于电源(V)的向各供电对象传感器的供给通路上的开关(SW1)、SW2)、(SW3)、(SW4)的ON/OFF进行控制。根据本发明，能够避免供给电流的不足，并切实地发挥高性能。
文档编号F16K31/02GK102734531SQ20121007635
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月21日 优先权日2011年3月30日
发明者奥田浩二, 野见山隆 申请人:阿自倍尔株式会社