[发明专利]定位器的异常诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及对调节阀的开度进行控制的定位器的异常诊断方法。

背景技术

以往，在化学设备等中，对用于其流量过程的调节阀设定位器，通过该定位器来控制调节阀的开度。该定位器包括：求出来自上一级装置的阀开度设定值和从调节阀回馈的实际开度值之间的偏差，生成对应于该偏差的电信号作为控制输出的运算部；将该运算部生成的控制输出转换成气压信号的电空转换器；以及将该电空转换器所转换的气压信号放大作为放大气压信号输出到调节阀的操作器的气动放大器（例如，参见专利文献1）。

图41中示出了将定位器和调节阀进行组合的系统中的输入输出信号的流程。在该图中，100是定位器；200是调节阀。定位器100包括：电气模块1；EPM（电空转换模块）2；以及气动放大器（气压放大模块）3。

电气模块1将开度设定信号Iin和从调节阀200回馈的阀的开度X作为输入，生成作为控制输出的EPM驱动信号Duty。EPM2将来自电气模块1的EPM驱动信号Duty作为输入，将该EPM驱动信号Duty转换成喷嘴背压Pn。气动放大器3将来自EPM2的喷嘴背压Pn作为输入，由该喷嘴背压Pn生成操作器压力Po。调节阀200将来自定位器100的操作器压力Po作为输入，根据该操作器压力Po对其阀的开度X进行调节。

图42表示定位器100内的各模块以及调节阀200正常时的静态输入输出关系的线性近似图。图42的（a）表示电气模块1的输入输出关系（开度信号Iin与EPM驱动信号Duty的关系）；图42的（b）表示EPM2的输入输出关系（EPM驱动信号Duty与喷嘴背压Pn的关系）；图42的（c）表示气动放大器3的输入输出关系（喷嘴背压Pn与操作器压力Po的关系）；图42的（d）表示调节阀200的输入输出关系（操作器压力Po与开度X的关系）。此外，在此例中，调节阀200是阀开度会随着空气的进入而变大的正动作型（Air To Open）。

〔定位器的异常诊断〕

〔EPM的异常诊断〕

在定位器100中，有时会产生EPM2的喷嘴和挡板之间堵塞，或者固定节气门堵塞。在这种情况下，喷嘴和挡板之间堵塞的异常模式与固定节气门堵塞的异常模式用作为EPM2的输入输出信号的EPM驱动信号Duty与喷嘴背压Pn的关系如图43那样表示出来（例如，参见专利文献2）。

即，如果喷嘴和挡板之间堵塞，相对于表示正常时的静态输入输出关系的特性I，喷嘴背压Pn就将朝增高的方向变化（特性I’）；如果固定节气门堵塞，喷嘴背压Pn就将朝下降的方向变化（特性I”）。在这种情况下，要得到相同的喷嘴背压Pn所需的EPM驱动信号Duty是不同的。

由于这样的特性变化，通过将EPM驱动信号Duty与喷嘴背压Pn的关系和正常时进行比较，就能够对EPM2的异常辨别其异常模式并进行诊断。

〔气动放大器的异常诊断〕

在定位器100中，有时会发生气动放大器3的输出空气向外部泄漏，或者从内部无法放掉输出空气的情况。在这样的情况下，输出空气向外部泄漏的异常模式与输出空气无法放掉的异常模式用作为气动放大器3的输入输出信号的喷嘴背压Pn与操作器压力Po的关系如图44那样表示出来（例如，参见专利文献2）。

即，如果输出空气向外部泄漏，相对于表示正常时的静态输入输出关系的特性II，操作器压力Po就会朝下降的方向变化（特性II’）；如果输出空气无法放掉，操作器压力Po就会朝增高的方向变化（特性II”）。在这种情况下，要得到相同的操作器压力Po所需的喷嘴背压Pn是不同的。

由于这样的特性变化，通过将喷嘴背压Pn与操作器压力Po的关系和正常时进行比较，就能够对气动放大器3的异常辨别其异常模式并进行诊断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭62－28118号公报

专利文献2：日本特开平07－110003号公报

专利文献3：日本特开平07－77488号公报

专利文献4：日本特表2006－520038号公报

专利文献5：日本特表2005-538462号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述的定位器的异常诊断方法中，当在过程运行之中要利用该过程运行中的数据对定位器内的EPM及气动放大器等模块进行异常诊断的时候，有时会产生无法很好地对该模块的异常进行诊断的情形。