[发明专利]定位器以及阀门控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制调节阀(阀门)的阀开度的定位器、以及包含该定位器的阀门控制系统。

背景技术

以往，在化工厂等中，使用定位器来作为用于对使用于流量的过程控制的调节阀的阀开度进行控制的设备。

定位器算出由阀门控制系统中的分散控制系统(distributed control system：DCS分布式控制系统)等设备管理系统(上位装置)所指示的调节阀的阀开度的设定值与该调节阀的阀开度的实测值的偏差，将基于该偏差所生成的控制信号提供至用于操作调节阀的开闭的操作器，由此来控制调节阀的阀开度。

近年，不但具有控制调节阀的阀开度的功能，还具有判定调节阀的异常的有无的阀门诊断功能、判定定位器自身的异常的有无的自我诊断功能等各种诊断功能的定位器不断增加(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-207756号公报

专利文献2：日本专利特开2012-211599号公报

发明内容

发明要解决的课题

本申请发明人认为，在包含调节阀以及定位器的阀门控制系统中，不只是如以往那样监视调节阀以及定位器单独的动作状态，如果也能够取得例如气体泄漏的有无、周围温度以及调节阀的振动的大小等调节阀的周边环境的信息的话，有助于调节阀的控制、诊断功能的提高。

因此，本申请发明人在本申请之前刚刚研究了始终监视调节阀的周边环境的系统，使得以下所示的课题变得显而易见。

为了始终监视调节阀的周边环境，需要在调节阀的周边设置各种传感器。然而，在将这些传感器设置于定位器内部的情况下，会引起由定位器的结构的重新修改导致的开发工时的增加、定位器的电能消耗的增大，因此并不优选。

此外，各传感器的检测结果优选地汇集于阀门控制系统中的分散控制系统(DCS)等上位装置中，但为了通过各传感器和上位装置的通信来进行数据的收发，需要使各传感器具备与需要HART(Highway Addressable Remote Transducer可寻址远程传感器高速通道)通信等的认证的通信协议对应的通信功能，从而引起传感器的高功能化以及高成本化。

此外，若各传感器各自独立地与上位装置通信来进行数据的收发，则由于通信流量的增大，产生信息的更新周期延迟等问题。

进而，因为上位装置通常被设置于远离调节阀的场所，所以被设置于调节阀的周围的各传感器和上位装置的距离变长。因此，无线地进行各传感器和上位装置之间的通信很困难，即使是有线地进行，由于配线的线路等很复杂因而并不实际。

本发明是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于，更低成本地实现能够收集调节阀的周边环境的信息并高效地发送至上位装置的系统。

解决课题的手段

本发明所涉及的定位器(1)具有：电空转换部(13)，其将指示调节阀(2)的阀开度的电信号(MV)转换为空气信号(So)，并将该空气信号提供至调节阀的操作器(2A)来操作调节阀的阀轴(2B)；阀轴位置检测部(14)，其检测调节阀的阀轴的位置；以及控制信号生成部(21)，其基于调节阀的作为目标的阀开度和通过阀轴位置检测部检测出的调节阀的阀轴的位置来生成电信号，并输入至电空转换部，所述定位器的特征在于，包括：第1通信部(11)，其与上位装置(3)之间进行通信；第2通信部(12)，其通过无线与监视调节阀的周边环境的至少一个的传感器(5_1～5_4)进行通信；以及通信控制部(20)，其与第1通信部以及第2通信部连接，控制第1通信部，并将通过第2通信部从传感器取得的周边环境的信息从第1通信部发送至上位装置。

在上述定位器中，通信控制部也可以将周边环境的信息和调节阀的控制所涉及的信息一起从第1通信部发送至上位装置。

在上述定位器中，通信控制部也可以与将调节阀的控制所涉及的信息发送至上位装置的时刻同步地，将周边环境的信息从第1通信部发送至上位装置。

在上述定位器中，还可以具有进行调节阀的诊断的诊断部(22)，调节阀的控制所涉及的信息包含基于诊断部的诊断结果。

在上述定位器中，诊断部还可以基于通过第2通信部取得的周边环境的信息，进行调节阀的周边环境的诊断。