CN101680572A - 对调节器的功能进行检验的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种已知的调节器(1),具有:调节阀(4),其可以通过调节驱动装置(2)借助于调节元件(3)进行调节;位置传感器(10),其检测调节元件(3)的实际位置;电-气动的位置调节器(8),其取决于实际位置和规定位置产生气动调节参量,该参量通过被激活的电磁阀(7)输送给调节驱动装置(2),该电磁阀为了实现其激活由控制技术装置(12)供给供电电压(VS),并在紧急情况下可以通过切断供电电压(VS)去除激活,用来实现调节驱动装置(2)的排气,其中为了实施电磁阀测试,使电磁阀(7)短时间地去除激活,从而调节元件(3)只在其一部分调节行程上运动。为了能够自动地通过控制技术装置(12)来操纵、监测并分析处理电磁阀测试,将供电电压(VS)通过可控制的开关(15)输送给电磁阀(7),该可控制的开关(15)借助于由控制技术装置(12)产生的电磁阀测试信号(MVT)被打开,以便启动电磁阀测试,以及将电磁阀测试信号(MVT)通过可由调节元件(3)控制的极限值开关(18)输送给可控制的开关(15),当调节元件(3)达到预定位置时,该极限值开关被打开。

Description

对调节器的功能进行检验的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对调节器的功能进行检验的方法,该调节器具有:调节阀,其可以通过调节驱动装置借助于作用于调节阀的调节元件进行调节;位置传感器,其检测调节元件的实际位置;以及电-气动的位置调节器,其取决于实际位置和规定位置产生气动调节参量,该参量通过被激活的电磁阀输送给调节驱动装置,该电磁阀为了实现其激活由控制技术装置供给供电电压,并在紧急情况下可以通过切断供电电压去除激活,用来实现调节驱动装置的排气,
-其中为了实施部分行程测试,使调节元件短时间地在其一部分的调节行程上运动并同时检测调节运动,以及
-其中为了实施电磁阀测试,使电磁阀短时间地去除激活,从而使调节元件只在其一部分的调节行程上运动。
背景技术
一种这样的方法由US2006/0219299A1已知。在已知的方法中,调节元件或调节阀在部分行程测试的范畴中借助于位置调节器从各自当前位置在其一部分调节行程上运动,并接着又运动返回。在此,位置变化很小,因此不必中断装入有调节阀的设备的正进行的运行,并且受干扰并不大。在部分行程测试期间检测调节运动并将其存储。
为了测试电磁阀,通过中断其供电使电磁阀短时间地去除激活,并同时监测在该电磁阀的与位置调节器连接的一侧和该电磁阀的与调节驱动装置连接的一侧之间的压力差。如果当电磁阀短时间地去除激活时,在调节驱动装置侧的压力明显降低,同时由位置调节器提供的压力基本保持不变,则电磁阀的测试被评价为成功的。
值得追求的是:可以自动地通过一种控制技术装置在调节器之外来操纵、监测和分析处理部分行程测试以及电磁阀测试。然而因为大多数调节阀必须很快地作出反应,以便在紧急情况下能够切断流体流,因此控制技术装置的计算周期一般过长,以致于不能直接来控制和分析处理电磁阀测试的过程。
发明内容
根据本发明由此来解决该问题,即在开头所述类型的方法中:
-将供电电压通过可控制的开关输送给电磁阀;
-借助于由控制技术装置所产生的电磁阀测试信号来打开可控制的开关,用于启动电磁阀测试;
-通过可由调节元件控制的极限值开关,将电磁阀测试信号输送给可控制的开关,当调节元件达到预定位置时,该极限值开关被打开。
虽然除了已经存在的、在调节器里的位置传感器之外,极限值开关的应用由US 2006/0191314 A1是已知的,然而在那里,极限值开关用于当部分行程测试时冗余地检测调节元件的运动并进而也冗余地进行分析处理;相反,未设计对电磁阀的测试。
作为对由控制技术装置所产生的电磁阀测试信号的反应,可控制的开关中断了对电磁阀的供电,从而使电磁阀去除激活并接着对调节驱动装置进行排气。接着,调节元件一直运动至预定位置,当到达规定位置时,极限值开关打开并向着可控制的开关使电磁阀测试信号的路径中断。可控制的开关因此又切断了对电磁阀的供电,该电磁阀因此激活,又在位置调节器和调节驱动装置之间建立起气动连接,从而使调节元件的运动停止并反向。在预定位置上极限值开关打开,如此来选择该预定位置,从而使得装入有调节阀的设备的当前的运行通过调节元件的运动,在测试期间受干扰不大。
根据本发明的方法的优点在于:电磁阀测试可以一方面不取决于控制技术装置的各自的计算周期和另一方面不取决于调节器的反应速度来实施。由控制技术装置所产生的电磁阀测试信号的持续时间是并不紧要的,这是因为在每种情况下,如果达到了预定位置,则使调节元件的运动停止并反向。
优选地使电磁阀测试信号如此长地产生,以致于调节元件一再围绕预定位置摆动。这由此实现:控制元件在达到预定位置之后又运动返回,从而使极限值开关又关闭;然后使等待中的电磁阀测试信号又向着可控制的开关接通,从而使该开关打开,电磁阀去除激活,并使调节元件又向预定位置运动。这个过程重复的时间如产生电磁阀测试信号的时段一样长,从而使调节元件围绕预定位置摆动。与此相应地,位置传感器检测围绕预定位置而振荡的位置,其平均值对应于预定位置并且其通过位置调节器可以被传输至控制技术装置并在那里为了记录的目的而被存储。控制技术装置的各自计算周期为此也是无关紧要的,这是因为电磁阀测试信号只必须足够长地产生。
由电磁阀测试期间调节元件的摆动运动(频率和振幅)可以推断出调节器的技术状态。为此可以对由位置传感器所检测到的调节元件的振荡的行程变化进行分析处理,或者可替换地和特别简单地对在极限值开关之后输送给可控制的开关的电磁阀测试信号的脉冲-间歇比进行检测和分析处理。因此例如可以将在新的调节器中检测到的脉冲-间歇比存储在位置调节器里,并用作为参考模型用于在以后的电磁阀测试中所检测到的脉冲-间歇比,其中与参考模型的偏差表示了调节器的技术状态的变化和在一定条件下表示了维护需求。
附图说明
为了进一步说明本发明,以下参照唯一的附图进行说明,该附图示出了用于实施根据本发明的方法的调节器的一个实施例。
具体实施方式
调节器1包括气动的调节驱动装置2,该调节驱动装置通过调节元件3(这里以一种提升杆的形式)来操纵调节阀4并同时控制管路5里的流体流。调节驱动装置2通过气动管路6与布置在其中的电磁阀7连接于位置调节器8,该位置调节器由供给管路9供给压缩空气。位置传感器10检测调节元件3的实际位置并将其传输给位置调节器8,该位置调节器取决于实际位置和可预定的规定位置,作为调节参量在管路6里调节可变的压力,以便使调节元件3连同阀4运动到规定位置上。为了预定一个规定位置,位置调节器8可以通过通信线路11,例如一种4-20mA线路,与控制技术装置12连接。
可以布置在调节器1之内或者在其外的电磁阀7设计成三通阀,并从控制技术装置12通过线路13得到输入的供电电压VS
在正常情况下,接通供电电压VS,从而使电磁阀7激活,并将位置调节器8与调节驱动装置2气动连接。在紧急情况下,控制技术装置12切断供电电压VS,从而去除激活的电磁阀7就使调节驱动装置2与位置调节器8分开,并代之以通过电磁阀出口14排气。调节驱动装置2接着变为无压的,并使调节元件3连同阀4,例如在调节驱动装置2里的弹簧的作用下运动至安全位置。电磁阀7的去除激活和以后的重新激活也可以附带地在调节器1本身上进行,其方法是使可控制的开关15在管路13中打开或又关闭。
在由控制技术装置12自动地以有规律的时间间隙引起的部分行程测试中,使调节阀4在电磁阀7激活后,短时间地从各自当前的位置在其一部分调节行程上运动,并接着又运动返回。在此,位置变化是如此地小,以致于对装入有阀4的设备的当前运行没有干扰或者干扰不大。在每个测试时,通过通信线路11将控制元件3或阀4所到达的实际位置传输至控制技术装置12,并在那里在存储器16里存储和记录。部分行程测试被评估为成功的,这取决于:在最小时间之内达到预定的位置变化,或者在预定的时间之内位置的变化达到最小值。按此方式就可以确定,如果调节阀4卡塞住或者反应太慢的话。在装置12的分析处理装置17里可以对在相互连续的部分行程测试期间所存储的行程变化进行相互对比并分析今后的变化,以便例如求得维护方面的需求。
在每个或者每n个部分行程测试之后对电磁阀7的功能进行测试,其方法是使电磁阀7去除激活。控制技术装置12为此产生电磁阀测试信号MVT,利用该测试信号使可控制的开关15打开。电磁阀测试信号MVT通过在调节器1里的极限值开关18被输送给可控制的开关15。极限值开关18在调节元件3的起始位置上关闭并在调节元件3的预定位置上打开。当调节元件3的运动较小,例如为初始位置行程的调节行程的10%-20%,那就达到预定位置。极限值开关18可以与位置传感器10单独分开地设计或者结构性地集成在位置传感器10里。可控制的开关15例如可以是继电器,其触点在未激励状态下关闭,而在激励的情况下通过电磁阀测试信号MVT而打开。
作为对于由控制技术装置12所产生的电磁阀测试信号MVT的反应,可控制的开关切断了电磁阀7的供电,从而使该电磁阀去除激活并接着对调节驱动装置2进行排气。接着,调节元件3一直运动至预定位置,在此处,极限值开关18打开并向着可控制的开关15断开电磁阀测试信号MVT的路径。可控制的开关15因而又关闭用于电磁阀7的供电,电磁阀因此激活,并在位置调节器8和调节驱动装置2之间又建立起气动连接,从而使调节元件3的运动停止并反向。这导致了:极限值开关18又关闭,等待中的电磁阀测试信号MVT又向着可控制的开关15而接通,从而将该开关打开,使电磁阀7去除激活,并使调节元件3又运动至预定位置。这个过程重复的时间如控制技术装置12产生电磁阀测试信号MVT的时段一样长,因此调节元件3围绕预定位置摆动。在此由位置传感器10所检测的位置通过位置调节器8被传输给控制技术装置12,并在那里为了记录的目的而存储在存储器16里。
当调节元件3围绕预定位置摆动期间,位置调节器8在极限值开关18和可控制的开关15之间检测电磁阀测试信号MVT。位置调节器8或者控制技术装置12分析求出所检测的测试信号MVT的脉冲-间歇比。在调节器1的新的状态下将所检测的脉冲-间歇比作为参照物存储在位置调节器8或者装置12的存储器19里。在调节器1随后的运行中,将在电磁阀测试中检测到的脉冲-间歇比与该参照物进行比较,以便辨识出调节器1的技术状态的变化。这种对比以及其分析求值例如在控制技术装置12的分析处理装置17里进行。

Claims (5)

1.一种用于对调节器(1)的功能进行检验的方法,所述调节器具有:调节阀(4),所述调节阀可以通过调节驱动装置(2)借助于作用于所述调节阀(4)的调节元件(3)进行调节;位置传感器(10),所述位置传感器检测所述调节元件(3)的实际位置;以及电-气动的位置调节器(8),所述位置调节器取决于所述实际位置和规定位置产生气动调节参量,所述气动调节参量通过被激活的电磁阀(7)输送给所述调节驱动装置(2),所述电磁阀为了实现所述电磁阀的激活由控制技术装置(12)供给供电电压(VS),并在紧急情况下可以通过切断所述供电电压(VS)去除激活,用来实现所述调节驱动装置(2)的排气,
-其中为了实施部分行程测试,使所述调节元件(3)短时间地在所述调节元件的一部分的调节行程上运动并同时检测调节运动,以及
-其中为了实施电磁阀测试,使所述电磁阀(7)短时间地去除激活,从而使所述调节元件(3)只在所述调节元件的一部分的调节行程上运动,
其特征在于,
-将所述供电电压(VS)通过可控制的开关(15)输送给所述电磁阀(7),
-所述可控制的开关(15)借助于由所述控制技术装置(12)产生的电磁阀测试信号(MVT)被打开,以便启动所述电磁阀测试,以及
-将所述电磁阀测试信号(MVT)通过可由所述调节元件(3)控制的极限值开关(18)输送给所述可控制的开关(15),当所述调节元件(3)达到预定位置时,所述极限值开关被打开。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电磁阀测试信号(MVT)如此长地产生,以致于所述调节元件(3)一再围绕所述预定位置摆动。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述电磁阀测试期间,所述调节元件(3)的同时实现的行程变化被检测并存储。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述调节元件(3)的所述行程变化由所述位置调节器(8)传输给所述控制技术装置(12)并在那里被存储。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述极限值开关(18)后面输送给所述可控制的开关(15)的所述电磁阀测试信号(MVT)的脉冲-间歇比被存储起来并被分析处理,用来求出所述调节器(1)的技术状态。
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