定位器及诊断方法与流程

本发明涉及一种控制调节阀的阀开度的定位器以及该定位器的诊断方法，例如，涉及一种用以诊断定位器中所搭载的压力传感器有无异常的技术。

背景技术：

一直以来，在化工厂等中，使用有定位器作为用以控制流量的过程控制中所使用的调节阀的阀开度的设备(参考专利文献1)

近年来，除了具备控制调节阀的阀开度的功能以外还具备诊断控制对象即调节阀及操作器的故障、劣化的诊断功能的定位器日益增加。例如，已知有具备如下功能的定位器：通过内置的压力传感器来测量供给自外部的空气的供给压力、用以控制阀门致动器等操作器的空气信号的压力，使用其测量结果来诊断控制对象即调节阀、其周边设备(以下，称为“调节阀等”)有无异常等。

【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

技术实现要素：

【发明要解决的问题】

然而，使用内置的压力传感器来进行调节阀等的诊断的阀门定位器在因其压力传感器本身的故障、劣化而导致压力传感器的输出为异常值的情况下，由于使用该异常值来进行诊断，因此检测不到调节阀等的异常，有导致重大事故之虞。

因此，以往采取的是在定位器的内部或外部针对一种测定对象而准备多个压力传感器，通过比较各压力传感器的测量值来检测压力传感器的异常等对策。

然而，在像上述那样将压力传感器冗余化了的情况下，所需的压力传感器的个数会增加，并且必须在定位器的内部或外部确保用以设置这些压力传感器的空间。此外，由于通过多个压力传感器来测定一种测定对象的压力，因此需要新的用以处理各压力传感器的检测信号的硬件。即，在将压力传感器冗余化了的情况下，与以往相比，定位器的系统构成变得复杂，导致定位器的制造成本及消耗电力增大。

本发明是鉴于上述问题而成，本发明的目的在于要做到在内置有压力传感器的定位器中一方面可抑制制造成本及消耗电力的增加、另一方面可检测内置的压力传感器的异常。

【解决问题的技术手段】

本发明的定位器(1、6)的特征在于，包括：偏差算出部(102)，其生成与控制对象的调节阀(3)的阀开度的设定值(sp)和调节阀的阀开度的实测值(pv)的偏差(err)相应的电信号；空气回路(12、13)，其根据上述电信号来调整供给自外部的空气的供给压力，生成用以供给至操作调节阀的操作器(2a、2b)的空气信号；第1压力传感器(14)，其检测供给至空气回路的空气(5)的供给压力(ps)；第2压力传感器(16、17)，其检测由空气回路生成的空气信号(so1、so2)的压力(po1、po2)；压力预测部(105)，其预测与阀开度相应的供给压力以及空气信号的压力；以及诊断部(108)，其根据由压力预测部预测出的供给压力以及空气信号的压力的预测值、和由第1压力传感器检测到的供给压力的实测值以及由第2压力传感器检测到的空气信号的压力的实测值，进行用以诊断第1压力传感器及第2压力传感器有无异常的诊断处理。

再者，在上述说明中，作为一例，以附加括号的方式记载有与发明的构成要素相对应的附图上的参考符号。

【发明的效果】

通过以上说明的内容，根据本发明，在内置有压力传感器的定位器中，一方面可抑制制造成本及消耗电力的增加，另一方面可检测内置的压力传感器的异常。

附图说明

图1为表示包括实施方式1的双动用定位器的阀门控制系统的构成的图。

图2为表示实施方式1的定位器的数据处理控制部的内部构成的图。

图3为表示实施方式1的定位器中的压力预测值表的一例的图。

图4为表示实施方式1的定位器中的考虑了滞后的压力预测值表的一例的图。

图5为表示在实施方式1的双动用定位器中执行自动设定时所获取到的po-pn特性的一例的图。

图6为表示在实施方式1的双动用定位器中执行自动设定时所获取到的po-pv特性的一例的图。

图7为表示实施方式1的定位器的改变了阀开度的设定值sp时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的特性的图。

图8为表示实施方式1的定位器进行的压力传感器诊断处理的概要的流程图。

图9为表示实施方式1的定位器1进行的压力传感器诊断处理的具体处理内容的图

图10为表示实施方式1的定位器1进行的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理的流程的流程图。

图11为表示实施方式1的定位器1进行的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理的流程的流程图。

图12为表示实施方式1的定位器1进行的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理的流程的流程图。

图13为表示实施方式1的定位器1进行的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理的流程的流程图。

图14为表示由实施方式1的定位器1生成的压力预测值表的一例的图。

图15为表示使实施方式1的定位器1实际动作时的各压力传感器的实测结果的图。

图16为表示包括实施方式2的单动用定位器的阀门控制系统的构成的图。

图17为表示实施方式2的定位器中的压力预测值表的一例的图。

图18为表示在实施方式2的单动用定位器中执行自动设定时所获取到的po-pn特性的一例的图。

图19为表示在实施方式2的单动用定位器中执行自动设定时所获取到的po-pv特性的一例的图。

图20为表示实施方式2的定位器的改变了阀开度的设定值sp时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的特性的图。

图21为表示实施方式2的定位器进行的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理的流程的流程图。

图22为表示实施方式2的定位器进行的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理的流程的流程图。

图23为表示实施方式2的定位器进行的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理的流程的流程图。

图24为表示实施方式2的定位器进行的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理的流程的流程图。

图25为表示由实施方式2的定位器生成的压力预测值表的一例的图。

图26为表示使实施方式2的定位器实际动作时的各压力传感器的实测结果的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。

《实施方式1》

图1为表示包括实施方式1的定位器的阀门控制系统的构成的图。

图1所示的阀门控制系统200包括调节阀3、操作器2a、上位装置4及定位器1。

调节阀(阀门)3是控制流体从一流路到另一流路的流动的装置，例如为空气压式调节阀。操作器2a例如为空气式阀门致动器，根据供给自后文叙述的定位器1的输出空气压信号so1、so2来操作调节阀3的阀轴，由此控制调节阀3的开闭动作。

在本实施方式中，是以操作器2a为具有如下结构的双动式操作器的形式进行说明的：根据所输入的2个空气信号的压力差来决定调节阀3的阀轴的操作量。

上位装置4是对定位器1指示调节阀3的开闭的上位侧的设备，将调节阀3的阀开度的设定值sp给予定位器1。此外，上位装置4对定位器1指示包括后文叙述的压力传感器诊断处理在内的各种诊断处理的执行。

定位器1是控制调节阀3的开闭的装置。具体而言，定位器1算出由上位装置4给予的调节阀3的阀开度的设定值sp与调节阀3的阀开度的实测值pv的偏差，生成与该偏差相应的空气压信号sc并给予操作器2a，由此控制调节阀3的阀开度。

此外，定位器1通过内置的压力传感器来测量定位器中的各种空气压力，根据其测量结果来进行诊断调节阀3、操作器2a有无异常、劣化的进展状态等的处理(以下，也称为“调节阀等诊断处理”)。

进而，定位器1进行诊断内置的压力传感器本身有无异常的处理(以下，也称为“压力传感器诊断处理”)。在压力传感器诊断处理中，定位器1根据由内置的各压力传感器检测到的压力的实测值和该压力的预测值来判定各压力传感器有无异常，详情将于后文叙述。

此处，对定位器1的具体构成进行说明。

如图1所示，定位器1包括阀开度检测部11、数据处理控制部10、电空转换部12、空气压放大部13、多个压力传感器14～17及显示部18等功能部。这些功能部容纳在例如由金属材料构成的壳体内部。

阀开度检测部11是以调节阀3的阀轴的位移量的形式检测调节阀3的阀开度、并生成与该位移量相应的检测信号sen的位移量检测器。作为阀开度检测部11，可例示角度传感器、磁力传感器等。

数据处理控制部10是进行与调节阀3的阀开度的控制、调节阀等诊断处理、以及压力传感器诊断处理相关的各种数据处理的电子电路。例如，作为与调节阀3的阀开度的控制相关的数据处理，数据处理控制部10根据基于输出自阀开度检测部11的检测信号sen的调节阀3的阀开度的实测值pv和由上位装置4给予的调节阀3的阀开度的设定值sp，生成用以控制阀开度的控制信号cnt。

再者，数据处理控制部10的具体构成将于后文叙述。

电空转换部12及空气压放大部13构成了将由数据处理控制部10生成的电信号即控制信号cnt转换为空气信号的空气回路。

具体而言，电空转换部12根据控制信号cnt来改变从设置在定位器1的外部的减压阀等空气压供给源(未图示)供给至定位器1的空气(air)5的压力(以下，称为“供给空气压”)ps，由此生成与控制信号cnt相应的压力的空气压信号sc。

例如，电空转换部12由如下构件构成：喷嘴，供给空气压ps的空气5经由固定节流装置而供给至该喷嘴的一端，并从该喷嘴的另一端输出空气压力信号sc；线圈，其根据控制信号cnt(例如电流信号)来改变磁场；以及舌阀(铁片)，其根据由所述线圈引发的磁场的变化而摆动，由此改变从上述喷嘴输出的空气压信号sc的压力。以下，将空气压信号sc的压力pn称为“喷嘴背压pn”。

空气压放大部13是通过放大由电空转换部12生成的空气压信号sc来生成用以驱动操作器2a的输出空气压信号so1、so2的功能部。例如，空气压放大部13为业界熟知的双动型气动放大器或者具有单动型/双动型切换功能的气动放大器，根据从电空转换部12输出的空气压信号sc的压力pn来对供给空气压ps的空气5进行调压，由此分别生成输出空气压信号so1、so2。

例如，在使调节阀3进行正动作的情况下，使输出空气压信号so1的压力po1(以下称为“输出空气压po1”)高于输出空气压信号so2的压力po2(以下，称为“输出空气压po2”)，在使调节阀3进行反动作的情况下，使输出空气压po2高于输出空气压po1。操作器2a根据输出空气压po1与输出空气压po2的差“po1－po2”来确定调节阀3的阀轴的移动方向及移动量。

再者，作为电空转换部12及空气压放大部13，不仅可运用上述构成，还可运用其他公知技术(例如，参考日本专利特开2015-86917)。

压力传感器14～17是用以测量定位器1中的各种空气压力的零件。具体而言，压力传感器14检测供给空气压ps，压力传感器15检测喷嘴背压pn，压力传感器16检测输出空气压po1，压力传感器17检测输出空气压po2。

显示部18由数据处理控制部10控制，是用以显示各种信息的功能部。作为显示部18，例如可例示液晶显示器等。显示部18显示由上述调节阀诊断功能得到的诊断结果、由压力传感器诊断功能得到的诊断结果等，由此，可对用户展示需要的信息。

接着，对数据处理控制部10的具体构成进行说明。

图2为表示实施方式1的定位器的数据处理控制部10的内部构成的图。

数据处理控制部10由包括微控制器(mcu)等程序处理装置、各种接口电路及a/d转换电路等的电子电路实现，所述微控制器搭载有cpu、ram及rom等各种存储器，所述各种接口电路用以实现信号对外部的输入及输出，所述a/d转换电路用以将输入自外部的各种模拟信号转换为数字信号而输入至上述程序处理装置。

具体而言，如图2所示，数据处理控制部10包括阀开度实测值生成部101、偏差算出部102、控制信号生成部103、存储部104、压力预测部105、压力实测值获取部106、稳定度判定部107及诊断部108。

此处，阀开度实测值生成部101、偏差算出部102及控制信号生成部103是主要用以生成控制信号cnt的功能部，存储部104、压力预测部105、压力实测值获取部106、稳定度判定部107及诊断部108是主要用以实现压力传感器诊断处理的功能部。再者，在图2中，省略了构成数据处理控制部10的各种功能部中用以实现上述调节阀诊断功能的功能部的图示。

这些功能部例如通过利用上述存储器中所存储的程序对上述mcu等电子电路(硬件资源)进行控制来实现。

阀开度实测值生成部101是根据输出自阀开度检测部11的检测信号sen来算出调节阀3的阀开度的实测值pv的功能部。

例如，在阀开度检测部11为以由磁阻元件构成的桥接电路的电压的变化的形式检测调节阀3的阀轴的变动的角度传感器的情况下，阀开度实测值生成部101由差动放大电路和a/d转换电路构成，所述差动放大电路检测上述桥接电路的电压的变化，所述a/d转换电路将上述差动放大电路的输出信号转换为数字信号并作为阀开度的实测值pv加以输出。

偏差算出部102是算出由上位装置4给予的调节阀3的阀开度的设定值sp与由阀开度实测值生成部101生成的阀开度的实测值pv的偏差err的功能部。

控制信号生成部103为如下功能部：根据由偏差算出部102算出的偏差err，算出用于以阀开度的实测值pv变得与设定值sp相等的方式对操作器2a进行操作的操作量(mv)，并将与该操作量相应的电信号作为控制信号cnt加以输出。

存储部104是用以存储程序、各种参数等的功能部，所述程序、各种参数等用以实现与控制信号cnt的生成、上述的调节阀诊断功能及压力传感器诊断功能相关的数据处理。例如，存储有后文叙述的压力预测值表111、压力实测值112、稳定度判定条件113及诊断开始条件114等压力传感器诊断处理所需的各种数据。此外，控制信号cnt的生成所需的阀开度的设定值sp、阀开度的实测值pv以及偏差err等信息也存储在存储部104中。

压力预测部105针对调节阀3的每一阀开度而算出供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值。具体而言，压力预测部105生成使阀开度的设定值sp(或实测值pv)和这时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值相对应地存储的压力预测值表111并存储至存储部104。

此处，对压力预测值表111进行详细说明。

图3为表示实施方式1的定位器中的压力预测值表的一例的图。

如图3所示，在压力预测值表111中存储有多个阀开度中的每一阀开度下的各压力传感器14～17的输出的预测值。在图3中，作为一例，表示有如下压力预测值表111：将阀开度的实测值pv设为0％(全闭)、25％、50％、75％及100％(全开)，存储有各阀开度下的由各压力传感器14～17检测出的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值。

再者，作为压力预测值表111中的项目的阀开度的实测值(pv)及其个数并不限定于图3所示的内容，可根据进行压力传感器的诊断的条件来酌情变更。

此外，供给空气压ps在理论上由外部的空气压供给源的设定值决定，而并不取决于阀开度(pv)，因此在压力预测值表111上也可设为固定值，但实际上会因阀开度(pv)、输出空气压po1、po2以及喷嘴背压pn等的值而略微发生变化。因此，也可像图3所示那样以可根据阀开度(pv)、输出空气压po1、po2以及喷嘴背压pn等条件来区分使用的方式在压力预测值表111中准备好多个供给空气压ps的预测值。

此外，通常而言，定位器中的各种空气信号的压力特性有滞后。因此，为了进一步提高压力传感器诊断处理的诊断精度，也可使用如图4所示的考虑了滞后的压力预测值表111a。

图4为表示实施方式1的定位器中的考虑了滞后的压力预测值表的一例的图。

如图4所示，也可生成如下压力预测值表111a，其区别存储有使阀开度的实测值pv从0％变为100％时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值和使阀开度的实测值pv从100％变为0％时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值。

接着，对压力预测值表111的生成方法进行说明。

压力预测部105根据与供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn相关的规定关系式来制作上述压力预测值表111。

例如，压力预测部105首先分别获取实际使定位器1动作时的输出空气压po1、po2相对于喷嘴背压pn的特性(po-pn特性)、和输出空气压po1、po2相对于阀开度的实测值pv的特性(po-pv特性)。此时，还要获取供给空气压ps的初始值ps_asu。

上述的po-pn特性、po-pv特性以及供给空气压ps的初始值ps_asu例如在对阀门控制系统200设置阀门定位器1时的初始设置时、阀门控制系统200的运行的开始(重开)时加以获取即可。具体而言，在定位器1具有公知的自动设定功能的情况下，在执行其自动设定时可获取上述的po-pn特性、po-pv特性以及供给空气压ps的初始值。

此处，所谓自动设定功能，是指如下功能：定位器自身进行例如零点/跨度调整、控制参数调整及操作器运转等，由此，根据所连接的调节阀3来将定位器的设定最佳化。在本实施方式中，是以定位器1具有自动设定功能的形式进行说明的。再者，在构成数据处理控制部10的各种存储器中存储有用以实现自动设定功能的程序、各种参数等，通过由mcu等程序处理装置按照上述程序来执行处理，得以实现自动设定功能。

图5为表示在定位器1中执行自动设定时所获取到的po-pn特性的一例的图。图6为表示在定位器1中执行自动设定时所获取到的po-pv特性的一例的图。

如图5、6所示，在执行定位器1的自动设定时，压力预测部105分别获取多个喷嘴背压pn下的输出空气压po1、po2的实测值，并且分别获取多个阀开度的实测值pv下的输出空气压po1、po2的实测值。

接着，压力预测部105根据获取到的多个点来算出近似式。

例如，如图5所示，压力预测部105通过最小二乘法来分别算出po1-pn特性的线性近似式50和po2-pn特性的线性近似式51。

此外，如图6所示，输出空气压po1、po2相对于阀开度的实测值pv的特性有滞后，因此，在像上述那样制作考虑了滞后的压力预测值表111(参考图4)的情况下，压力预测部105算出有滞后的近似式53作为po1-pv特性、算出有滞后的近似式54作为po2-pv特性。

另一方面，在制作不考虑滞后的压力预测值表111(参考图3)的情况下，压力预测部105算出无滞后的近似式55作为po1-pv特性、算出无滞后的近似式56作为po2-pv特性。

压力预测部105根据以如上方式算出的与pn-po特性及po-pv特性有关的关系式(近似式)来算出多个阀开度下的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的预测值，制作压力预测值表111。

此处，关于阀开度0％下的po2及ps和阀开度100％下的po1、pn及ps，可将通过上述方法算出的预测值存储至压力预测值表111，也可像图3、4的斜体文字所示那样参考其他压力传感器的实测值。例如，在阀开度0％的情况下，理论上输出空气压po2的值与供给空气压ps的值一致，因此在压力预测值表111中也可存储指示参考供给空气压ps的实测值的信息作为阀开度0％下的输出空气压po2的值。

如上所述，压力预测部105例如根据执行自动设定时所获取到的pn-po特性、po-pv特性以及供给空气压ps的初始值ps_asu来制作压力预测表111。此外，在供给至定位器1的空气5的供给空气压ps的设定发生了变更的情况下也一样，压力预测部105制作变更后的供给空气压ps下的压力预测表111。

压力实测值获取部106获取各压力传感器14～17各自的检测结果，将供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn各自的实测值作为压力实测值112存储至存储部104。压力实测值112在上述的压力预测部105进行的压力预测值表111的生成、后文叙述的压力传感器诊断处理等中加以利用。

稳定度判定部107是用以判定阀开度的实测值pv是否已稳定的功能部。具体而言，稳定度判定部107按照存储部104中所存储的稳定度判定条件113来判定阀开度的实测值pv是否已稳定。

例如，对阀开度的实测值pv的变化量δpv以及阀开度的设定值sp的变化量δsp中的各方设定好阈值，并将这些阈值的信息作为稳定度判定条件113存储在存储部104中。继而，稳定度判定部107分别算出偏差err(＝sp－pv)、阀开度的实测值pv的变化量δpv以及阀开度的设定值sp的变化量δsp，并判定所算出的各个值是否大于对应的阈值，由此判定阀开度的实测值pv是否已稳定。例如，在全部满足err＜1％、δpv＜0.1％及δsp＝0％各个条件的情况下，稳定度判定部107判定阀开度的实测值pv已稳定。或者，也可在满足上述条件中的任一个或任意两个条件的情况下判定阀开度的实测值pv已稳定。

此处，对稳定度判定部107进行的阀开度已稳定的状态的判定时刻进行具体说明。

图7为表示定位器1的改变了阀开度的设定值sp时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的特性的图。

在该图中表示有如下时候的输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的各实测值的时间变化：在将供给空气压ps设定为400kpa的情况下，使定位器1的阀开度的设定值sp呈阶梯状从0％变为100％，之后再次从100％变为0％。

如图7所示，例如在时刻20s使阀开度的设定值sp从0％变为25％时，阀开度的实测值pv虽然跟随设定值sp的变化而陡峭地发生变化，但发生了过冲，因此与设定值sp之间产生误差。其后，经过时刻30s后，阀开度的实测值pv与设定值sp大致一致。在该情况下，通过稳定度判定部107，可在时刻30s到时刻40s的期间内的任一时刻tx下判定阀开度的实测值pv已稳定。

诊断部108是根据由压力预测部105算出的各压力的预测值和由各压力传感器14～17检测到的各压力的实测值来进行压力传感器诊断处理的功能部。

例如，诊断部108在从上位装置4收到压力传感器诊断处理的执行指示的情况下，或者已满足存储部104中所预先存储的压力传感器诊断处理的开始条件(诊断开始条件)114的情况下，执行压力传感器诊断处理。

作为诊断开始条件114，例如包括应执行压力传感器诊断处理的阀开度的信息(指定阀开度)、应执行压力传感器诊断处理的时刻的信息(指定时刻)等。

具体而言，在定位器1的动作中由上位装置4指定的阀开度的设定值sp与存储为诊断开始条件114的指定阀开度一致的情况下，诊断部108执行压力传感器诊断处理。例如，在存储有“0％、50％及100％”作为指定阀开度的情况下，在发送自上位装置4的设定值sp为“0％、50％及100％”中的任一值时，诊断部108开始压力传感器诊断处理。

此外，在定位器1的动作中定位器内部的时钟(例如微控制器的内部计时器)的时刻与存储为诊断开始条件114的指定时刻一致的情况下，诊断部108开始压力传感器诊断处理。

不论在哪种情况下，诊断部108的压力传感器诊断处理的执行都是在阀开度的实测值pv已稳定的状态(pv稳定状态)下进行的。例如，诊断部108在收到来自上位装置4的指示之后以及满足诊断开始条件114之后，参考稳定度判定部107的判定结果，在该判定结果达到pv稳定状态之前暂缓执行压力传感器诊断处理，当达到pv稳定状态时，开始压力传感器诊断处理。

在压力传感器诊断处理中，诊断部108从压力预测值表111中读出与这时的阀开度pv相对应的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的预测值，根据所读出的各压力的预测值和由各压力传感器14～17检测到的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的实测值来判定各压力传感器14～17有无异常。

此时，在使用考虑了滞后特性的压力预测值表111a的情况下，诊断部108检测出阀开度发生了变化的方向，从压力预测值表111a中读出与检测到的方向相对应的预测值。

此处，阀开度发生了变化的方向的检测例如可通过判定稳定度判定部107的判定处理中所使用的“δpv”、“δsp”符号(正或负)来实现。例如，在即将执行压力传感器诊断处理之前的阀开度的实测值pv1与执行压力传感器诊断处理时的阀开度的实测值pv2的值的差δpv＝(pv2－pv1)为正(+)的情况下，诊断部108判定朝阀开度升高的方向发生了变化，在δpv为负(-)的情况下，判定朝阀开度降低的方向发生了变化。

例如，在阀开度从0％变为25％之后执行压力传感器诊断处理的情况下，由于是朝阀开度升高的方向发生了变化，因此参考图4的压力预测值表111a中的参考符号111_u所示的范围，读出输出空气压po1的预测值“po1a_1”。相反，在阀开度从50％变为25％之后执行压力传感器诊断处理的情况下，由于是朝阀开度降低的方向发生了变化，因此参考图4的压力预测值表111a中的参考符号111_d所示的范围，读出输出空气压po1的预测值“po1a_2”。

接着，对实施方式1的定位器1进行的压力传感器诊断处理的流程进行说明。

图8为表示实施方式1的定位器1进行的压力传感器诊断处理的概要的流程图。图9为表示实施方式1的定位器1进行的压力传感器诊断处理的具体处理内容的图。

在图8中，例如，若在阀门控制系统200的运行的开始时或重开时执行定位器1的自动设定，则定位器1将定位器1的各种设定最佳化，并制作压力预测值表111(s1)。具体而言，如上所述，压力预测部105根据利用在自动设定时获取到的各压力间的各特性而算出的关系式来制作压力预测值表111。

其后，定位器1判定定位器1的动作状态是否满足诊断开始条件114以及是否有来自上位装置4的压力传感器诊断处理的执行指示(s2)。具体而言，如上所述，诊断部108判定阀开度(sv或pv)与设定为诊断开始条件114的指定阀开度是否一致等。

在步骤s2中，在由诊断部108判定定位器1的动作状态满足诊断开始条件114的情况下，或者有来自上位装置4的压力传感器诊断处理的执行指示的情况下，定位器1判定阀开度的实测值pv是否稳定(s3)。具体而言，如上所述，稳定度判定部107将阀开度的实测值pv、偏差err等与设定为稳定度判定条件113的各种阈值进行比较，由此进行判定。此时，在使用如图4所示的考虑了滞后的压力预测值表111a的情况下，诊断部108通过上述方法来检测出阀开度的变化的方向。

在步骤s3中，在由稳定度判定部107判定阀开度的实测值pv稳定的情况下，定位器1开始压力传感器诊断处理(s4)。具体而言，如图9所示，诊断部108分别执行输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理(s41)、输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理(s42)、喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理(s43)、以及供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理(s44)。

执行各压力传感器的异常判定处理的顺序并不限定于图9所示的顺序，也可酌情调换顺序。再者，各步骤s41～s44的异常判定处理的详情将于后文叙述。

在步骤s4中，当压力传感器诊断处理完成时，定位器1输出其诊断结果(s5)。例如，诊断部108将诊断结果输出至显示部18，显示部18将收到的诊断结果显示在画面上。此外，诊断部108(定位器1)也可经由有线或无线网络对上位装置4、与阀门控制系统200连接的监视终端(未图示)等发送诊断结果数据。

接着，对压力传感器诊断处理中的各步骤s41～s44所示的异常判定处理进行详细说明。

步骤s41～s44所示的各异常判定处理如下：判定开始该异常判定处理的时间点下的调节阀3的阀开度为全闭(pv＝0％)、中间开度(0％＜pv＜100％)及全开(pv＝100％)中的哪一模式，之后，按照针对这些模式中的每一模式而定的判定条件，判定对应的压力传感器是否异常。

首先，对步骤s41的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理进行说明。此处，以使用图3所示的未考虑滞后的压力预测值表111来进行各异常判定处理的情况为例进行说明。

图10为表示实施方式1的定位器1进行的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理的流程的流程图。

如图10所示，在输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理中，首先，诊断部108判定阀开度的实测值pv是否为1％以下(全闭)(s411)。

在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝0％的行500的数据来进行规定的判定处理(s413)。具体而言，诊断部108判定输出空气压po1的实测值是否满足“po1＝0±x1”。

此处，“x1”为输出空气压po1的实测值相对于压力预测值表111中的预测值的容许误差，x1的值可根据压力传感器诊断处理所要求的诊断精度、运用定位器1的阀门控制系统200的构成等来酌情设定。再者，后文叙述的其他容许误差“xn”(n为1以上的整数)也是一样的。

在步骤s413中，在输出空气压po1的实测值为“0±x1”的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在输出空气压po1的实测值不为“0±x1”的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。

另一方面，在步骤s411中，在阀开度的实测值pv不为1％以下(调节阀3全闭)的情况下，诊断部108判定阀开度的实测值pv是否为99％以上(s412)。

在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝100％的行501的数据来进行规定的判定处理(s414)。具体而言，诊断部108判定输出空气压po1的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“po1＝ps±x2”、供给空气压ps的实测值和喷嘴背压pn的实测值是否满足“ps＝pn±x3”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”。

在步骤s414中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14和喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据502来进行规定的判定处理(s415)。具体而言，诊断部108判定输出空气压po1的实测值是否满足“po1＝po1a±x4”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psa±x5”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”。

在步骤s415中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

再者，在使用考虑了滞后的压力预测值表111a(参考图4)的情况下，从压力预测值表111a中读出与步骤s3中所检测到的阀开度的变化的方向相对应的预测值来进行上述处理(s413、s414及s415)即可。再者，后文叙述的与其他压力传感器相关的异常判定处理也是一样的。

接着，对步骤s42的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理进行说明。

图11为表示实施方式1的定位器1进行的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理的流程的流程图。

如图11所示，输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理的基本流程与图10所示的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理相同。即，在图11中，到判定开始压力传感器诊断处理时的调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图10相同，其后的判定处理中所使用的判定条件不同于图10。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝0％的行500的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po2的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“po2＝ps±x2”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psb±x6”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s413a)。

在步骤s413a中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝100％的行501的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po2的实测值是否满足“po2＝0±x7”(s414a)。

在步骤s414a中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据502来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po2的实测值是否满足“po2＝po2a±x8”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psa±x5”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s415a)。

在步骤s415a中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

接着，对图9中的步骤s43的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理进行说明。

图12为表示实施方式1的定位器1进行的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理的流程的流程图。

如图12所示，喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理中，到判定调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图10所示的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理相同，其后的判定处理中的判定条件不同于图10。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝0％的行500的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值是否满足“pn＝pna±x9”、供给空气压ps的实测值和输出空气压po2是否满足“ps＝po2±x10”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s413b)。

在步骤s413b中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝100％的行501的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“pn＝ps±x2”、供给空气压ps的实测值与输出空气压po1是否满足“ps＝po1±x11”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s414b)。

在步骤s414b中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14和输出空气压po1检测用的压力传感器16也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据502来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值是否满足“pn＝pnb±x12”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psc±x13”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psd±x14”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s415b)。

在步骤s415b中，在全部满足上述4个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在上述4个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

最后，对图9中的步骤s44的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理进行说明。

图13为表示实施方式1的定位器1进行的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理的流程的流程图。

如图13所示，供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理中，到判定调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图10所示的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理相同，其后的判定处理中的判定条件不同于图10。下面，对上述不同点进行详细说明。

在图13中，首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝0％的行500的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值和输出空气压po2的实测值是否满足“ps＝po2±x10”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psb±x15”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s413c)。

在步骤s413c中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示输出供给压力po2检测用的压力传感器17及喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111中的阀开度＝100％的行501的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值和输出空气压po1是否满足“ps＝po1±x2”、供给空气压ps的实测值和喷嘴背压pn是否满足“ps＝pn±x3”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s414c)。

在步骤s414c中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示输出供给压力po1检测用的压力传感器16及喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据502来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psa±x5”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psc±x13”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psd±x14”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s415c)。

在步骤s415c中，在全部满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示输出供给压力po1、po2检测用的压力传感器16、17以及喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此处，将由实施方式1的定位器1生成的压力预测值表和实际使定位器1动作时的各压力传感器14～17的实测结果分别示于图14、图15。

图14为表示由实施方式1的定位器1生成的压力预测值表的一例的图。在该图中表示有在双动式定位器1中设定供给空气压ps＝400kpa时的各压力传感器14～17的预测值作为压力预测值表。

图15为表示使定位器1实际动作时的各压力传感器14～17的实测结果的图。在该图中表示有在双动式定位器1中设定供给空气压ps＝400kpa而动作时的各压力传感器14～17的实测值。

根据图14、15可了解，根据定位器1，可制作相对于实际使定位器1动作时的各压力传感器14～17的实测值而言误差较小的压力预测值表111，因此可高精度地进行压力传感器诊断处理。

以上，根据实施方式1的定位器1，由于根据由压力传感器14～17检测出的压力的预测值和实测值来判定压力传感器14～17有无异常，因此与将压力传感器冗余化的情况相比，无须确保用以设置追加的压力传感器的空间，此外，无须追加用以处理追加的压力传感器的检测信号的硬件。

即，根据实施方式1的定位器1，无须对以往的配备有压力传感器的定位器变更硬件构成，因此，一方面可抑制定位器1的产品尺寸、制造成本及消耗电力的增加，另一方面可检测内置的压力传感器14～17的异常。由此，可进一步提高定位器1进行的使用压力传感器的调节阀等诊断处理的精度。

此外，在实施方式1的定位器1中，将包含多个阀开度中的每一阀开度下的供给压力的预测值以及空气信号的压力的预测值的压力预测值表存储至存储部104、并使用所存储的压力预测值表111来进行压力传感器诊断处理，由此，在执行各压力传感器的异常判定处理时，无须每次都算出预测值，从而可减轻压力传感器诊断处理的程序处理装置(cpu)的处理负担。由此，可期待消耗电力的进一步削减。

此外，在实施方式1的定位器1中，通过检测阀开度发生变化的方向、并使用与检测到的上述方向相对应的由压力传感器14～17检测出的压力的预测值来进行压力传感器诊断处理，可进行考虑了定位器1中的各种空气信号的压力特性中的滞后的诊断处理，从而可期待压力传感器诊断处理的诊断精度的进一步提高。

此外，根据实施方式1的定位器1，由于判定阀开度的实测值pv是否稳定、且在稳定的情况下进行压力传感器诊断处理，因此与在阀开度尚不稳定的过渡状态下进行压力传感器诊断处理的情况相比，可实现更准确的诊断。

此外，根据实施方式1的定位器1，由于按照存储部104中所存储的诊断开始条件114来开始压力传感器诊断处理，因此容易在利用阀门控制系统200的用户所希望的时刻执行压力传感器诊断处理，从而可期待用户友好性的提高。

此外，根据实施方式1的定位器1，由于像上述步骤s414、s415等那样在进行诊断对象的压力传感器的异常判定处理时不仅考虑该压力传感器的实测值、还考虑其他压力传感器的实测值来判定有无异常，因此与仅仅比较诊断对象的压力传感器的实测值与预测值来进行判定的情况相比，可提高诊断精度。

《实施方式2》

图16为表示包括实施方式2的定位器的阀门控制系统的构成的图。

图16所示的阀门控制系统201与具有实施方式1的定位器1的阀门控制系统200的不同点在于，具有根据供给自实施方式2的定位器6的1个空气信号的压力来决定调节阀3的阀轴的操作量的单动式操作器2b，定位器6生成用以驱动该单动式操作器2b的空气压信号。

具体而言，阀门控制系统201中的定位器6生成用以驱动单动式操作器2b的1个输出空气压信号so1。更具体而言，定位器6中的空气压放大部13生成用以驱动操作器2b的输出空气压信号so1，通过输出空气压信号so1的输出空气压po1来驱动操作器2b。此时，由空气压放大部13生成的输出空气压信号so2的输出空气压po2为“0(零)”。

此外，定位器6中，与压力传感器诊断处理相关的压力预测值表和用于各压力传感器的异常判定处理的判定条件不同于实施方式1的定位器1。

下面，对实施方式2的定位器6进行的压力传感器诊断处理进行详细说明。

图17为表示实施方式2的定位器6的压力预测值表的一例的图。

在该图所示的单动用压力预测值表111b中，各项目与实施方式1的双动用压力预测值表111相同，各项目中的预测值不一样。再者，如上所述，由于输出空气压po2为“0”，因此也可将压力预测值表111b中的“po2a”设为“0”。

图18为表示在实施方式2的定位器6中执行自动设定时所获取到的po-pn特性的一例的图。图19为表示在实施方式2的定位器6中执行自动设定时所获取到的po-pv特性的一例的图。

如图18、19所示，与定位器1一样，定位器6根据在执行定位器6的自动设定时所获取到的po-pn特性及po-pv特性来算出近似式60、61，并根据所算出的近似式来生成单动用压力预测值表111b。此时，与定位器1一样，也可制作考虑了滞后的压力预测值表111b。

图20为表示实施方式2的定位器6的改变了阀开度的设定值sp时的供给空气压ps、输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的特性的图。

在该图中表示有如下时候的输出空气压po1、输出空气压po2及喷嘴背压pn的各实测值的时间变化：在将供给空气压ps设定为270kpa的情况下，使定位器6的阀开度的设定值sp呈阶梯状从0％变为100％，之后再次从100％变为0％。

如图20所示，与实施方式1的定位器1一样，实施方式2的定位器6在改变阀开度的设定值sp之后，在阀开度的实测值稳定之前也需要一定时间。因而，与定位器1一样，单动用定位器6也是在由稳定度判定部107检测到阀开度的实测值pv已稳定之后(例如时刻tx)执行压力传感器诊断处理。

实施方式2的定位器6进行的压力诊断处理的基本流程(参考图8、9)与实施方式1的双动用定位器1相同。另一方面，如上所述，用于各压力传感器14～17的异常判定处理的判定条件不一样。下面，对定位器6中的各压力传感器14～17的异常判定处理进行详细说明。

首先，对实施方式2的定位器6中的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理进行说明。

图21为表示实施方式2的定位器6中的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理的流程的流程图。

如图21所示，输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理的基本流程与实施方式1的定位器1进行的输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理相同(参考图10)。即，在图21中，到判定开始压力传感器诊断处理时的调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图10相同，其后的判定处理中所使用的判定条件不同于图10。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝0％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po1的实测值是否满足“po1＝0±x31”(s413e)。

在步骤s413e中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝100％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po1的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“po1＝ps±x32”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝pn±x33”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s414e)。

在步骤s414e中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14和喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下动作，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po1的实测值是否满足“po1＝po1a±x34”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s415e)。

在步骤s415e中，在全部满足上述2个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器16无异常(s416)。另一方面，在上述2个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器16有异常(s417)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

接着，对实施方式2的定位器6中的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理进行说明。

如上所述，由于定位器6是通过1个输出空气压po1来驱动单动式操作器2b，因此另一输出空气压po2为零。因而，在单动用定位器6中，也可不进行输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理(图9的步骤s42)，但在需要进行压力传感器17的异常判定处理的情况下，按照下述图22的处理流程来进行即可。

图22为表示实施方式2的定位器6中的输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理的流程的流程图。

如图22所示，输出空气压po2检测用的压力传感器17的异常判定处理中，到判定调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图11所示的实施方式1的定位器1进行的异常判定处理相同，其后的判定处理中的判定条件不同于图11。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝0％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po2的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“po2＝ps±x35”(s413f)。

在步骤s413f中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝100％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定输出空气压po2的实测值是否满足“po2＝0±x36”(s414f)。

在步骤s414f中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。

此外，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，与步骤s414f一样，判定输出空气压po2的实测值是否满足“po2＝0±x36”(s415f)。

在步骤s415f中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17无异常(s426)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器17有异常(s427)。

接着，对定位器6中的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理的流程进行说明。

图23为表示实施方式2的定位器6中的喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理的流程的流程图。

如图23所示，喷嘴背压pn检测用的压力传感器15的异常判定处理中，到判定调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图12所示的实施方式1的定位器1进行的异常判定处理相同，其后的判定处理中的判定条件不同于图12。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝0％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值是否满足“pn＝pna±x30”、供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psb±x37”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s413g)。

在步骤s413g中，在满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在不满足上述条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝100％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值和供给空气压ps的实测值是否满足“pn＝ps±x38”、供给空气压ps和输出空气压po1是否满足“ps＝po1±x39”、以及供给空气压ps是否满足“ps＝ps_asu”(s414g)。

在步骤s414g中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14和输出空气压po1检测用的压力传感器16也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定喷嘴背压pn的实测值是否满足“pn＝pnb±x40”、供给空气压ps是否满足“ps＝psa±x41”、以及供给空气压ps是否满足“ps＝ps_asu”(s415g)。

在步骤s415g中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器15无异常(s436)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器15有异常(s437)。在该情况下，诊断部108也可将表示供给空气压ps检测用的压力传感器14也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

最后，对定位器6中的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理的流程进行说明。

图24为表示实施方式2的定位器6中的供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理的流程的流程图。

如图24所示，供给空气压ps检测用的压力传感器14的异常判定处理中，到判定调节阀3的阀开度为止的处理(步骤s411及s412)与图13所示的实施方式1的定位器1进行的异常判定处理相同，其后的判定处理中的判定条件不同于图13。下面，对上述不同点进行详细说明。

首先，在步骤s411中，在pv≤1％的情况下，调节阀3为全闭状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝0％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psb±x37”、以及供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝ps_asu”(s413h)。

在步骤s413h中，在全部满足上述2个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述2个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示喷嘴背压pn检测用的压力传感器15也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此外，在步骤s412中，在pv≥99％的情况下，调节阀3为全开状态，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的阀开度＝100％那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值和输出空气压po1的实测值是否满足“ps＝po1±x39”、供给空气压ps和喷嘴背压pn是否满足“ps＝pn±x33”、以及供给空气压ps是否满足“ps＝ps_asu”(s414h)。

在步骤s414h中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示喷嘴背压pn检测用的压力传感器15和输出空气压po1检测用的压力传感器16也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

另一方面，在步骤s412中，在阀开度的实测值pv不为99％以上的情况下，调节阀3是在中间的阀开度下进行动作，因此诊断部108根据压力预测值表111b中的与这时的阀开度的实测值pv相对应那一行的数据来进行规定的判定处理。具体而言，判定供给空气压ps的实测值是否满足“ps＝psa±x41”、输出空气压po1是否满足“po1＝po1a±x34”、以及供给空气压ps是否满足“ps＝ps_asu”(s415h)。

在步骤s415h中，在全部满足上述3个条件的情况下，诊断部108判定压力传感器14无异常(s446)。另一方面，在上述3个条件中即便有一个不满足的情况下，诊断部108判定压力传感器14有异常(s447)。在该情况下，诊断部108也可将表示输出空气压po1检测用的压力传感器16也可能存在异常的标志信息存储至存储部104。

此处，示出由实施方式2的单动用定位器6生成的压力预测值表和使单动用定位器6实际动作时的各压力传感器14～17的实测结果。

图25为表示由实施方式2的定位器6生成的压力预测值表的一例的图。在该图中表示有在单动式定位器6中设定供给空气压ps＝270kpa时的各压力传感器14～17的预测值作为压力预测值表。

图26为表示使定位器6实际动作时的各压力传感器14～17的实测结果的图。在该图中表示有在单动式定位器6中设定供给空气压ps＝270kpa而动作时的各压力传感器14～17的实测值。

根据图25、26可了解，在单动用定位器6中也可制作相对于使定位器6实际动作时的各压力传感器14～17的实测值而言误差较小的压力预测值表，因此可高精度地进行压力传感器诊断处理。

以上，根据实施方式2的单动用定位器6，与实施方式1的双动用定位器1一样，一方面可抑制定位器6的产品尺寸、制造成本及消耗电力的增加，另一方面可检测内置的压力传感器14～17的异常。由此，可进一步提高定位器6进行的使用压力传感器14～17的调节阀、操作器的诊断处理的精度。

以上，根据实施方式，对由本发明者等人完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于此，当然可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在实施方式1、2中，作为压力预测值表111等的生成方法，例示了通过根据po-pn特性及po-pv特性来算出近似式从而算出每一阀开度下的压力的预测值来生成压力预测值表111的方法，但并不限定于该方法。例如，也可根据在定位器1的制造工序、出货测试时预先获取到的测定数据等来推断出每一阀开度下的各压力的关系式，并将该推断出的关系式预先存储在存储部104中。继而，在压力预测部105制作压力预测值表111时，使用存储部104中所存储的关系式来算出各阀开度下的各压力传感器的预测值，由此生成压力预测值表111。

或者，例如也可在自动设定时测定按照要制作的压力预测值表111的项目来改变阀开度时的各压力传感器的输出，将这些实测值作为预测值存储至压力预测值表111。

此外，在实施方式1、2中，例示了由定位器1、6制作压力预测值表111、111a、111b的情况，但并不限于此，也可由上位装置4等定位器1、6以外的外部装置制作好压力预测值表111、111a、111b，并将制作好的压力预测值表111、111a、111b存储在定位器1、6的存储部104中。在该情况下，定位器1、6也可不配备压力预测部105。

此外，在实施方式1、2中，例示了定位器1、6在从上位装置4收到压力传感器诊断处理的执行指示之后判定pv稳定状态、之后开始压力传感器诊断处理的情况，但并不限定于此。例如，也可从定位器1将稳定度判定部107得到的pv稳定状态的检测结果发送至上位装置4，上位装置4在收到该判定结果之后将压力传感器诊断处理的执行指示发送至定位器1。在该情况下，定位器1在从上位装置4收到压力传感器诊断处理的执行指示之后开始压力传感器诊断处理即可，不用参考pv稳定状态的判定结果。

此外，定位器1、6例如也可在阀门控制系统200的运行开始时(重开时)，继执行定位器1的自动设定之后使诊断部108开始压力传感器诊断处理。

在该情况下，定位器1、6例如具有按照来自上位装置4的指示来控制调节阀3的通常动作模式和在已停止通常的针对调节阀3的控制的状态下执行压力传感器诊断处理的压力传感器诊断模式这2种动作模式，在压力传感器诊断模式下，按照上述图8所示的处理流程来进行压力传感器诊断处理即可。此时，例如也可由定位器1、6自身按照压力预测值表111来改变阀开度的设定值sp而在各阀开度下进行压力传感器的异常判定处理。

此外，在实施方式1、2中，例示了在压力传感器的异常判定处理中在任一阀开度下判定有异常的情况下判定该压力传感器异常的处理流程，但并不限于此，也可在多个阀开度下判定有异常的情况下判定该压力传感器异常。例如，在输出空气压po1检测用的压力传感器16的异常判定处理中，也可在阀开度0％下判定有异常(在s413中判定为“否”)、且在阀开度100％下判定有异常(在s414中判定为“否”)的情况下诊断为输出空气压po1检测用的压力传感器16异常。

此外，在实施方式1、2中，例示了定位器1、6具有4个压力传感器14～17的情况，但定位器1、6中所内置的压力传感器的个数并不限定于此。例如，在定位器1、6为单动用定位器且仅配备有供给空气压ps检测用的压力传感器14和输出空气压po1检测用的压力传感器16这2个压力传感器的情况下，对这2个压力传感器进行上述的压力传感器诊断处理即可。在该情况下，制作基于压力传感器14的预测值和压力传感器16的预测值的压力预测值表，以与上述相同的顺序进行各压力传感器的异常判定处理即可。

此外，在实施方式1、2中，例示了在步骤s2中满足诊断开始条件的情况下执行所有压力传感器14～17的异常判定处理作为压力传感器诊断处理的情况，但并不限于此。例如，也可针对每一诊断开始条件而指定好进行异常判定处理的压力传感器，在满足该诊断开始条件的情况下仅进行针对该指定的压力传感器的异常判定处理。此外，也可仅将“0％”及“100％”登记为指定阀开度作为诊断开始条件114，在中间的阀开度下不进行诊断处理。

如此，通过对存储部104中所存储的诊断开始条件114进行各种变更，可使诊断对象的压力传感器、开始诊断处理的时刻等符合用户的要求。

此外，在实施方式1、2中，例示了由定位器1、6执行与压力传感器诊断处理有关的所有处理(图8的步骤s1～s5)的情况，但也可由上位装置4或者经由网络而连接至阀门控制系统200、201的服务器等信息处理装置(例如监视终端)执行这些处理的一部分或全部。

例如，在图8所示的处理流程中，也可由上述信息处理装置执行步骤s1～s4为止的处理，且上述信息处理装置将表示压力传感器诊断处理结果的数据发送至定位器1、6而显示在定位器1、6的显示部18上。

此外，例示了稳定度判定部107根据阀开度的实测值pv来判定阀开度是否已稳定的情况，但并不限于此，也可将压力的实测值也利用起来而进行判定。例如，稳定度判定部107分别算出阀开度的实测值pv的变化量δpv以及阀开度的设定值sp的变化量δsp，并判定所算出的各个值是否大于对应的阈值。进而，稳定度判定部107判定压力的实测值(例如，输出空气压po1、po2以及喷嘴背压pn的实测值中的至少一方)是否处于规定范围内。继而，在err、δpv及δsp满足规定条件且压力的实测值处于规定范围内的情况下，稳定度判定部107判定为阀开度的实测值pv已稳定。由此，可更高精度地判定阀开度的稳定度。

符号说明

200、201阀门控制系统

1、6定位器

2a、2b操作器

3调节阀

4上位装置

5空气(air)

10数据处理控制部

11阀开度检测部

12电空转换部

13空气压放大部

14～17压力传感器

18显示部

101阀开度实测值生成部

102偏差算出部

103控制信号生成部

104存储部

105压力预测部

107稳定度判定部

108诊断部

111、111a、111b压力预测值表

112压力实测值

113稳定度判定条件

114诊断开始条件

sp阀开度的设定值

pv阀开度的实测值

err偏差

cnt控制信号

sc空气压信号

so1、so2输出空气压信号

ps供给空气压

pn喷嘴背压

po1、po2输出空气压

sen检测信号。