CN101484856B - 过程控制设备特征曲线图的计算机化评估 - Google Patents

Abstract

要求保护的方法和系统可以从诸如阀之类的过程控制设备测量或接收特征数据，且相对于用户可配置的边界和设置分析所述数据以确定所述控制设备的运行是否存在问题。可以将从先前周期测量的一个或多个特征曲线图显示给用户以帮助用户配置特征边界和设置。要求保护的方法和系统相对于用户配置的边界可以评估当前特征曲线图以确定，除了其它特性外，是否最大或最小摩擦力或转矩阈值被超过、是否执行机构或阀轴的完整性被破坏以及是否阀粘滑发生在公差范围内。

Description

过程控制设备特征曲线图的计算机化评估

技术领域

本发明涉及过程控制诊断，尤其涉及过程控制设备的计算机化诊断测试。

背景技术

现有的过程控制系统可以对诸如阀之类的过程控制设备或过程控制组件执行周期诊断，以确定这类设备的可操作性和性能。确定过程控制设备的可操作性可允许更好地安排过程控制设备的维护日程，从而减少故障发生和停机时间。这可能导致效率、安全以及收入的提高。过程控制系统可以使用各种传感器和其它的测量设备以观测过程控制设备的特性。例如，一些现有的控制系统可以使用数字阀控制器以测量和采集来自控制阀上的各种传感器的数据。

控制阀所采用的一种诊断是阀特征测试，该测试测量执行机构或执行机构阀的位置，执行机构或执行机构阀依照诸如执行机构压力或控制信号之类的阀的输入而打开。特征曲线图的图形表示可以使工厂操作员更容易地注意或检测阀特性的变化，该变化可以指示装置的降级，因而一些控制系统可以实施诸如密苏里州圣路易斯市的费希尔控制国际公司(St.Louis，MOFisherControls International LLC)的AMS^TM ValveLink

软件之类的阀维护软件以显示特征曲线图。一些可以由阀特征测试确定的阀特性可以包括，但不限于阀摩擦力、执行机构转矩、死区、关断能力、以及执行机构弹性系数和基准设置。

例如，当控制阀是新的时候，为了制定控制阀的性能的基准，可以进行阀特征测试(例如制造商测试)。本领域技术人员可以理解的是，当针对发起移动所施加的驱动压力而打开或关闭时，阀门特征测试可以记录诸如阀塞之类的可移动元件在控制阀中的行程距离或位置，和/或做出趋势图。随着时间的推移，对控制阀进行后来的阀特征测试，可以针对先前的测试检查此特征测试的结果，以确定诸如执行机构弹性系数、阀摩擦力或转矩的变化之类的各种特性变化，以确定控制阀的性能或控制是否有降级发生。也就是说，通过叠加特征曲线图，用户能够可视化地比较特定时段的当前性能和过去性能。

然而，因为过程控制系统可以包括许多控制阀或其它类似的控制设备，即使能够在中心点采集被测量的特征曲线图数据以用于分析，使操作员单独检测工厂中的每个控制阀或控制设备的特征曲线图也可能花费过多的时间。另外，因为特征曲线图可以在控制阀在线时产生，所以根据特征曲线图确定问题的自动化系统可以帮助减少在阀工作过程中出现的问题。

发明内容

要求保护的方法和系统可以采集或接收从过程控制设备获取的过程控制设备特征数据，且相对于用户可配置的边界和设置分析所述数据以确定所述过程控制设备的运行是否存在问题。在一个实施例中，在前特征曲线图被显示给用户以帮助用户配置特性边界和设置。在另一实施例中，通过显示初始的工厂运行特征曲线图或通过选择在前周期的曲线图的叠加，用户可以配置用作触发警报的边界和设置。要求保护的方法和系统可以分析涉及控制阀或过程控制设备的部分或全部行程测量结果的特征数据。在一实施例中，评估可以包括针对最大摩擦力或转矩、最小摩擦力或转矩、断开的或破坏的阀轴以及粘滑(stick-slip)发生的特征曲线图边界。在一个实施例中，控制阀的性能与基线(baseline)特征曲线图的相当大的差值可以引起通过(Pass)或故障(Fail)指示。

附图说明

图1图示说明用于过程控制系统的示例性过程控制设备；

图2A图示说明特征曲线图；

图2B图示说明显示上游和下游边界组的特征曲线图；

图2C图示说明在多个特征曲线图的叠加上配置上游和下游边界组；

图3图示说明用于操作特征曲线图的边界的配置屏幕的图形表现；

图4图示说明最大摩擦力/转矩故障的包括边界框和标记故障发生的点的图形表现；

图5图示说明最小摩擦力/转矩故障的包括边界框和标记故障发生的点的图形表现；

图6图示说明轴完整性故障的包括边界框的图形表现；

图7图示说明粘-滑故障的包括边界框和标记故障发生的点的图形表现；及

图8图示说明部分行程特征曲线图的图形表现。

具体实施方式

尽管下列文本提出多个不同实施例的详细描述，但应当理解的是，该描述的法律范围由本专利最后提出的权利要求书的词语所限定。详细描述将仅作为示例被分析，并且没有描述每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例，即使不是不可能的，也是不切实际的。许多替代实施例能够利用现有技术或本专利申请日之后发展的技术被实施，这仍将落入该权利要求书的范围。

用于过程控制系统的控制设备可以包括诸如控制阀、档板或其它可变开度装置之类的过程控制设备，以在过程控制系统中调节或控制液体流量。本领域技术人员应当理解的是，尽管此处描述的示例性实施例是基于气动控制阀，但诸如泵、电动阀、档板等之类的其它过程控制设备也可以被考虑而不违背本发明的精神和范围。通常，诸如控制阀组件之类的控制设备可以被放置在管道或导管中，通过使用相连的执行机构和定位器改变诸如阀塞之类的可移动元件在控制阀中的位置以控制液体流量。对控制元件的调节可以被用于改变一些过程条件以维持被选择的流速、压力、液位或温度。

控制阀组件通常由诸如来自工厂压缩机的空气之类的被调节的气动液压源来操作。响应于从过程控制系统接收的信号，通过控制液压的定位器或阀控制仪，将该液压引入执行机构(例如用于滑动杆阀的弹簧和薄膜执行机构或用于回转阀的活塞执行机构)。执行机构中的液压的大小确定执行机构内的弹簧和薄膜或活塞的移动和位置，从而控制与控制阀的可移动元件相连的阀杆的位置。例如，在弹簧和薄膜执行机构中，薄膜必须对偏离的弹簧反向作用，以确定可移动元件(也就是阀塞)在控制阀的入口和出口之间的阀管道内的位置，以改变过程控制系统内的流量。执行机构可以被设计以便通过增加压力室内的液压来增加或减少可移动元件打开的程度(例如，直接动作或反向动作)，在这里假设为前一种情况。

图1图示说明用于过程控制系统的一般控制阀组件9。控制阀10可以具有诸如阀杆和阀塞(未示出)之类的可移动元件，它被定位器控制的执行机构11有选择性地确定位置以调节过程流量。本领域技术人员应当理解的是，阀塞可移动元件的位置的指示可以通过位置传感器12来提供，它可以集成于阀控制器16中或者可以是独立的定位器变送器(未示出)。控制阀10在过程控制系统的流通道内生成可变节流孔以控制过程控制系统中的过程物料的流量。通常，过程控制系统可使用变送器14检测过程变量以表现过程特性。过程变量可以被传回指挥加工厂运行的过程控制器15以对过程进行控制。

阀控制器16也可以包括执行机构控制信号发生器17，它可以包括例如由其中提供的微型计算机控制的电动气动级(未示出)，它产生来自阀控制器16的输出信号以驱动执行机构11。本领域技术人员应当理解的是，该执行机构可以是电动执行机构(未示出)且该执行机构控制信号发生器可以提供电控制信号以控制或调节电动执行机构的位置。执行机构控制信号发生器17将阀来自控制器16的输出信号转换到将在执行机构11中建立的对应控制值。为了位置输入信息，位置传感器12可以(通过执行机构杆位置)监测执行机构11或如虚线所示(通过阀杆)监测控制阀10。

运行中，用户在用户过程控制界面18上与控制阀10和过程13交互，该用户过程控制界面18提供命令给负责控制整个过程13的过程控制器15，过程控制器15与工厂中使用的其它控制设备(未示出)通信以进行过程控制。过程控制器15将用户在界面18上提供的输入命令转变成设定点信号命令。然后该设定点信号命令被发送给阀控制器16。阀控制器16中可以具有上述的微型计算机。该微型计算机可以被编程以遵循这样的算法，该算法响应于接收的设定点信号命令对控制阀10进行控制，并且指挥执行机构控制信号发生器17以在执行机构11中产生用于定位控制阀10的对应控制信号。

在图1的系统中，设定点命令的幅度的增加可以引起执行机构中的执行机构控制信号发生器17所提供的气压的对应增加，从而引起控制阀10的可移动元件所控制的开度的对应增加。得到的可移动元件的位置可以对过程13有影响，相应地，对过程变量变送器14所监测和检测的过程变量有影响。过程变量变送器14将过程变量的代表性信号传送回过程控制器15。本领域技术人员理解的是，过程控制器15使用该代表性的信号作为过程13的状态指示，用于反馈以控制该系统。

如上所述，过程控制器15可以与工厂中使用的其它控制设备通信，用以对过程进行控制。过程控制器15也可以包括或可以被连接至具有诸如处理器或处理装置、存储器、输入设备和显示设备(例如监视器)之类的一般计算元件的计算机。正如本领域技术人员所知的，处理器可被连接至存储器、显示设备和输入设备。而且，计算机可以包括用于在网络和计算机之间进行连接以提供彼此之间通信的网络界面。在一个实施例中，计算机可以形成过程控制器的一部分，例如在数字过程控制器中。在另一实施例中，用户过程控制界面可以代表计算机。可替代地，计算机在网络中可以被连接至过程控制器，但在物理上远离过程控制器。

进一步地，诸如位置传感器12之类的各种传感器，可以遍布图1所示的系统放置以检测和/或测量控制设备和系统的特性，并且可以提供该特性信息或数据给计算机或过程控制器15，用于在显示设备元件上显示，如以下进一步的描述。在一个实施例中，传感器数据可以由可以包括计算机处理器和存储器的数据获取组件19采集。在该实施例中，诊断监视器20可以代表计算机显示设备，其以以下进一步描述方式显示传感器数据。计算机的输入设备元件可以是例如键盘、触摸板、鼠标、轨迹球、光笔、(例如用于语音命令输入的)麦克风等。还应当指出的是，正如本领域技术人员所知的，下述要求保护的方法和系统的各种实施例可以作为在计算机处理器中运行的一组指令被实施。

图1系统的控制阀10，表明了包括诸如阀位置之类的输出变量与诸如设定点或命令信号之类的输入变量之间的特性环的关系。该关系可以被称为特征曲线图，该特征曲线图的示例在图2A中被图示说明，在图2A中，例如阀控制器的执行机构压力相对于由阀杆所代表的可移动元件的位置或执行机构杆位置被绘图。如图2A所示，可以在控制阀10的可移动元件的输出位置的对应范围内绘出执行机构中的液压的全范围的输入输出特性。诸如设定点命令信号之类的替代性的输入变量，也可以被用于特征曲线图。

图2A图示说明控制阀从完全关闭的位置(上游部分)21被完全打开与控制阀从完全打开的位置(下游部分)23被完全关闭的全行程(full-stroke)特征曲线图。该特性图图示说明：在控制阀10开始打开且允许流动之前，需要建立初始压力以克服执行机构11和/或控制阀10的动量和摩擦力或转矩。该特性图还图示说明：在定位器能够开始关闭之前，需要相对大的压降。另外，从打开动作转变成关闭动作时，可能需要克服动量和摩擦力以将控制阀推向另一个方向。该转变动作所需的压力可以由与上游和下游路径相交的垂直路径25图示说明。上游与下游路径之间的区域可被认为是死区。

由于随着时间的推移，控制阀或阀特性降级(例如，可移动元件磨损、阀衬垫磨损及执行机构压力室泄漏等)，特征曲线图可以从初始的基准测量曲线图变化。随着时间的推移的特征曲线图的这种变化可以表示阀运行性能的降级，该降级例如归因于摩擦力。该变化可以提示对阀或阀组件进行修理或更换。为了帮助操作员或工厂管理者确定维护操作，该方法和系统可以允许用户在先前周期及时获取的基线特征曲线图上配置边界，如图2B所示。图2B图示说明针对单基线特征曲线图的边界框30和边界框40。可替代地，为了使用户确定较好的一组边界，多个特征曲线图测量可被显示和叠加，如图2C所示。在这种情况下，用户可以使用多个已有特征曲线图(包括制造者测量的曲线图)以确定平均水平35并基于该平均水平配置边界。可替代地，用户可以决定哪个特征曲线图更能代表控制阀的状态，而用户愿意将他/她的配置基于该特征曲线图。

图2B和2C图示说明多个边界，其中一个或多个边界可在任何一次被配置。框30所表示的第一组边界可与特征曲线图的上游部分相关联。上部框30的顶边线31可代表上游部分的偏差的最大值。该最大值边界可表示最大摩擦力边界(在滑杆阀的情况下)或最大转矩(在旋转类型阀的情况下)。上部框30的底边线32可代表控制阀的代表最小摩擦力或转矩边界的最小限度或下限。控制阀位置移动的范围确定边界框的宽度，并且可以代表其中要求保护的系统可以监视曲线图偏差的范围。

下部框40所表示的第二组边界，可与特征曲线图的下游部分相关联。在这种情形下，下部框40的顶边线41可代表最小摩擦力/转矩边界，而下部框40的底边线42可代表最大摩擦力/或转矩边界。应当指出的是，由于控制阀位置移动的反向，最大和最小边界在显示中被反转。还应当指出的是，例如，边界可被画成与曲线的斜率一致，并且可以不是直角矩形边界，如图6-9所示。

基线特征曲线图可以从制造商测试中获得。可替代地，基线特征曲线图也可以从安装之前或一些初始操作时间期间的用户测量获得。该基线曲线图可向用户显示以帮助用户配置边界。例如，利用显示的基线特征曲线图，用户可以设置或配置一个或多个边界，该边界可作为偏离基线的阈值，可以将新特征曲线图测量与该基线进行比较。如图3所示，当用户使用基线特征曲线图配置边界时，该边界可以被显示和更新。图3进一步图示说明：通过向对话框或菜单屏幕(或其它通用的计算机显示输入控制)输入值，边界可被配置或设置。在一个替代实施例中，可以利用诸如鼠标或光笔之类的具有代表性的计算机输入设备来画边界。

用户利用基线特征曲线图所配置的边界被使用以确定更新的、当前的或新的特征曲线图是否符合预置边界所代表的公差，或确定特征曲线图是否表示一个或多个特性上的降级或偏差，该降级或偏差需要一些诸如修理或更换控制阀之类的维护措施。例如，如图3所示，在配置一个或多个边界后，相对于配置的边界，当前的特征曲线图可被测量和分析以确定是否有曲线图的点违反或超出边界。在一个实施例中，当前的特征曲线图可被显示和添加在预配置的边界上以确定特性故障，例如，当前的特征曲线图上是否有超出预置的边界的点。

图4图示说明最大摩擦力或转矩故障的包括边界框和当前特征曲线图上故障发生的突出显示区域的图形表示。图4的实施例利用曲线图上由‘X’标记的点突出显示故障。以类似的方式，图5图示说明最小摩擦力或转矩故障的包括边界框和当前特征曲线图上故障发生的突出显示区域的图形表示。图5的实施例也利用曲线图上由‘X’标记的点突出显示故障。

利用特征曲线图所检查的另一个特性是轴完整性。例如，被损害或被破坏的阀或执行机构杆可用特征曲线图检测。在这种情形下，控制阀可以是少响应或不响应在上游和下游方向上的执行机构压力的变化。图6图示说明轴完整性故障的显示上游和下游边界框的图形表示。在这种情形下，需要指出的是：几乎所有的数据点可能下降到上游和下游方向的最小摩擦力/转矩水平以下，这表示轴或杆可以不响应执行机构压力，因而，指示轴或杆完整性问题(例如，断开或破坏的轴)。

利用特征曲线图所检测的另一个操作性问题是阀杆或执行机构杆的粘滑。如上所述，控制阀的众所周知的方面是阀内件(例如，塞、箱或杆)和衬垫易受摩擦力的影响，也就是说，在其运动方向从最后被跟随的行程方向改变(或者从打开运动到关闭运动，或者反之亦然)之前，需要力差被施加于可移动的元件。前述的摩擦力可以由死区形状通常代表的摩擦力要素引起。然而，实际上，来自于指挥可移动元件定位的过程控制器的命令可能不会平滑地推动可移动元件经过图2A的特性曲线图所图示说明的每个位置。实际上，该移动沿着上游或下游曲线可以是“波浪起伏(choppy)”的(例如有阶跃的波形)。该特性通常归由于在可移动元件的部分和机架以及执行机构之间彼此相对移动的某种不均匀情况。该方面可由特性环来揭示，其中对于小的位置变化，上游和/或下游路径的一部分显示相对大的压力变化。

图7图示说明粘滑故障的包括边界框和有标记的故障发生的点(点在图上用‘X’标记)的图形表示。当一定百分数的行程(travel)(阀位置)内的执行机构压力的变化量大于阈值时，要求保护的方法和系统可以确定粘滑状态的发生。如图3的对话框所示，可以由用户设置在行程或阀位的百分数变化内的执行机构压力的百分数变化的阈值比。在一个实施例中，阈值比可以利用偏差百分数来指定，该偏差百分数代表当前粘滑比的相对于基线曲线图的标准偏差限制或相对于基线曲线图的执行机构行程位置偏差。

在另一实施例中，该方法或系统可以考虑预置的粘滑数或粘滑数阈值。在该实施例中，该方法或系统可以计算曲线图的上游或下游部分的连续粘滑出现的数目，并将实际数与预置的粘滑数阈值比较。在该实施例中，仅当粘滑数阈值已被匹配或超过时，可以给出粘滑故障的指示。因为一些粘滑可能出现但并不代表严重的操作问题，利用预置的粘滑数阈值提供选择，能使用户指定可接受的粘滑水平。图7图示说明：上游和下游的点组可被独立地用于检查粘滑的出现。

图2-7图示说明全行程特征曲线图。然而，在与控制至少部分过程的过程控制系统有关的控制阀的正常在线操作期间，控制阀的一般性操作并不总是沿着整个特性阀特征曲线推进全部循环。这种在控制阀的输入输出特征上的全幅度范围的往返运动，或全行程曲线图，在许多过程中，可以仅发生在控制阀的特定测试中(例如，在制造商测试或工厂停工中)。改为仅仅部分行程测量是可能的。在这种情况下，该方法和系统可以仅运行在部分行程数据上，如图8所示。在这种情形下，可以简单地配置或调整一个或多个边界的范围以匹配该部分行程范围。而且，该曲线图可以仍然是基于全行程工厂测试，然而，仅该曲线图的一部分可以被用于确定当前的阀特性边界。可替代地，为了针对当前的部分行程曲线图或当前的全行程曲线图设置边界条件，多个部分行程曲线图可以被用于形成基线曲线图。

图3-8图示说明这样的情形，即可以在当前的特征曲线图上利用突出显示例如利用‘X’标记，来指示被检测到的对预置的特征曲线图边界的违反。在另一实施例中，可以通过利用弹出消息框发出警报，来指示被检测到的违反。可替代地，可以使用其它的诸如发送电子邮件或即时消息之类的警报方式。在另一实施例中，其中过程控制器被连接至过程控制系统通信框架，要求保护的方法和系统通过利用诸如HART和现场总线(Fieldbus)等之类的许多现有的通信协议之一传输标准故障或错误消息，可以提供故障指示。

在一个实施例中，该方法和系统可以集合多个边界测量或计算的结果，如果没有故障被检测到，则提供全面通过(PASS)指示，或者如果至少一个边界被违反，则提供故障(FAIL)指示。可替代地，计算的指示可以集合在被显示的报告中，该报告列出每个边界以及当前特征曲线图数据是否违反任何一个边界。

可以利用特征曲线图检测的另一个问题是阀座定位问题或其它的座安装问题。阀座安装问题可以由摩擦力或磨损的座组件引起。这可以利用沿着最左端(关于图3-8的已有曲线图)的垂直边界被检测，其中直线闭合位置上的偏离可以指示座腐蚀或磨损的座问题。可替代地，在开着的右端，垂直边界可以被用于确定是否存在任何停止问题。另外，同样的粘滑状态可以如上所述被分析以确定在关闭或打开的阀杆位置上的粘连问题。因此，利用垂直和水平框的框可以被用于表示座/衬垫问题、座腐蚀、座固定、联动装置溢出或非完全关闭问题的边界。

Claims (30)

1.一种利用特征曲线图确定过程控制组件的状态的方法，包括：

接收过程控制组件的第一特征曲线图，其中所述第一特征曲线图在第一周期被测量；

显示所述第一特征曲线图；

接收定义第一边界的输入，其中所述第一边界与所述第一特征曲线图一起被显示；

在不同于所述第一周期的第二周期测量第二特征曲线图；

确定所述第二特征曲线图是否在所述第一边界内；并且

基于所述第二特征曲线图是否超出所述第一边界，指示摩擦力转矩限制异常、轴杆完整性破坏或粘滑故障中的一个。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收所述过程控制组件的与所述第二周期之前的时段的测量对应的多个第一特征曲线图。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括为显示而叠加所述过程控制组件的所述多个第一特征曲线图中的至少一些第一特征曲线图。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括突出显示所述第二特征曲线图上的所述第二特征超出所述第一边界的区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一特征曲线图由以下之一生成：与所述过程控制组件一起被提供的工厂基准测量、全行程离线用户特征测量、部分行程在线用户特征测量或在一时段内取得的多个部分行程用户特征测量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一边界提供为基于阀类型、驱动器类型或驱动器大小数据的中的至少一个的默认值，并且其中所述定义第一边界的输入包括选自所述默认值或用于调整所述第一边界值的信息中的一个。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括指示所述第二特征曲线图是否超出所述第一边界，其中所述指示包括显示屏幕消息、发送电子邮件、发送文本消息、发送即时消息或利用过程控制系统通信协议发出异常中的一个。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一边界被定义为摩擦力或转矩中的一个的百分数。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一边界通过利用输入设备在包含所述第一特征曲线图的显示上画出边界来定义。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述过程控制组件为滑杆阀或回转阀中的一个。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一边界是所述第一特征曲线图的上游部分的下限。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收与在被显示的边界曲线图上的第二边界对应的并且与所述第一特征曲线图的上游部分的上限对应的输入，并且确定所述第二特征曲线图是否在所述第二边界内。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收与在被显示的边界曲线图上的第三边界对应的并且与所述第一特征曲线图的下游部分的下限对应的输入，并且确定所述第二特征曲线图是否在所述第三边界内。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收与在被显示的边界曲线图上的第四边界对应的并且与所述第一特征曲线图的下游部分的上限对应的输入，并且确定所述第二特征曲线图是否在所述第四边界内。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收与执行机构行程范围对应的输入，其中确定所述第二特征曲线图是否超出所述第一边界是针对所输入的执行机构行程范围来执行的。

16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括针对所述第二特征曲线图的一组点计算一组执行机构行程速率，并将所述一组执行机构行程速率与阈值速率比较。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述阈值速率以一组点上的执行机构速率的标准偏差为基础。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述一组点是连续点。

19.根据权利要求16所述的方法，其中在所述一组点中的点的数目基于针对所述执行机构的给定百分数的行程所采集的数据点的预置百分数来确定。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括确定所计算的一组执行机构行程速率超出所述阈值速率的次数的实际粘滑数。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括获取与预置粘滑数对应的输入，并且当所述实际粘滑数超出所述预置粘滑数时，指示粘滑故障的存在。

22.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当所述第二特征曲线图的预定义数目的点下降到低于上游的下限和下游的下限时，检测轴杆完整性破坏，并且当检测到轴杆完整性破坏时，进一步指示轴杆完整性破坏。

23.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二特征曲线图代表部分行程测量或全行程测量中的一个。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述部分行程测量在所述过程控制组件被连接至过程控制系统时被执行。

25.根据权利要求23所述的方法，其中所述全行程测量在所述过程控制组件未连接至过程控制系统时被执行。

26.一种利用特征曲线图确定过程控制阀的状态的过程控制器，包括：

显示单元，能够产生视频图像；

输入设备；

处理装置，被操作性地连接至所述显示单元和所述输入设备，所述处理装置包括处理器和被操作性地连接至所述处理器的存储器；

网络界面，被连接至网络和所述处理装置；

所述处理装置被编程为：

接收过程控制组件的第一特征曲线图，其中所述第一特征曲线图在第一周期被测量；

显示所述第一特征曲线图；

接收定义一组边界的输入，其中所述一组边界与所述第一特征曲线图一起被显示；

在不同于所述第一周期的第二周期测量第二特征曲线图；

确定所述第二特征曲线图是否在所述一组边界内；以及

基于所述第二特征曲线图是否超出所述边界中的一个或多个边界，指示摩擦力转矩限制异常、轴杆完整性破坏或粘滑故障中的一个。

27.根据权利要求26所述的过程控制器，其中当最小或最大边界中的至少一个被定义并且所述第二特征曲线图超出所述最小或最大边界中的至少一个时，摩擦力转矩限制异常发生。

28.根据权利要求26所述的过程控制器，其中当所述第二特征曲线图的预定义数目的点下降到低于上游的下限和下游的下限时，轴杆完整性发生。

29.根据权利要求26所述的过程控制器，其中当所述第二特征曲线图的一组点的一组执行机构行程速率超出阈值速率多于预定数目的次数时，所述粘滑故障发生。

30.一种用于测量阀特征曲线图并利用所述阀特征曲线图确定过程控制阀的状态的系统，包括：

第一传感器，用于检测执行机构压力；

第二传感器，用于检测阀位；

计算装置，包括显示单元、输入设备以及被操作性地连接至所述显示单元、所述输入设备、所述第一传感器和所述第二传感器的处理装置，其中所述处理装置包括处理器以及被操作性地连接至所述处理器的存储器，其中所述处理器被编程为：

在第一测试周期内从所述第一传感器和所述第二传感器采集数据；

显示包括在所述第一测试周期内从所述第一传感器和所述第二传感器采集的数据的第一阀特征曲线图；

接收在所显示的第一阀特征曲线图上定义第一边界的输入，其中所述第一边界与所述第一阀特征曲线图一起被显示；

存储所述第一阀特征曲线图和所述第一边界；

在第二测试周期内从所述第一传感器和所述第二传感器采集数据以生成第二阀特征曲线图；

确定所述第二阀特征曲线图是否在所述第一边界外；并且

当所述第二阀特征曲线图在所述第一边界外时，发出异常。

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