CN105987677A - 用于部分冲程测试的压力控制 - Google Patents

Abstract

一种用于对耦合到过程控制设备的阀致动器进行测试的方法包括以下步骤：利用过程控制设备控制阀致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；监控阀致动器的位置来检测阀致动器的行程；以及一旦阀致动器内的压力达到预先确定的压力极限或检测到阀致动器的行程的其中之一情况出现，就控制阀致动器内的压力回到初始压力。

Description

用于部分冲程测试的压力控制

技术领域

本公开内容涉及一种用于校准和测试定位器的方法和装置，并且更具体地说，涉及用于利用压力控制技术来确定定位器的偏置并且执行测试(例如，部分冲程测试)的方法和装置。

背景技术

在某些行业(例如，石油行业)中，监管机构越来越多地要求紧急关断阀(ESV)的部分冲程测试。但是，作为“安全仪表系统”(SIS)的一部分的ESV和/或其它阀组件通常被设计用于开/关操作，并且阀杆与致动器之间的连接并不紧密，从而导致显著的空动(lost motion)。此外，ESV的特征通常在于高密封摩擦和突出的粘滑动态特性。所有这些因素致使差的节流控制和复杂的部分冲程测试。

此外，ESV和/或SIS的其它部件通常是高增益设备。例如，SIS致动器通常是具有弹簧复位的单作用活塞。致动器的室内压力的非常小的变化会引起活塞的大移动。因此，当将SIS致动器或者其它SIS部件耦合到过程控制设备(例如，以执行部分冲程测试或其它测试)时，过程控制设备的偏置(例如，I/P(电流到压力)偏置)会对SIS部件的校准具有强烈影响。如果对SIS部件的校准偏离显著的量，则对SIS部件的测试(例如，部分冲程测试)的结果将会没有意义。

发明内容

在一个实施例中，一种用于对耦合到过程控制设备的阀致动器进行测试的方法，所述方法包括以下步骤：利用所述过程控制设备来控制所述阀致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；监控所述阀致动器的位置来检测所述阀致动器的行程；以及一旦所述阀致动器内的所述压力达到所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力。

进一步根据本发明的上述示例性方面中的任何一个或多个方面，所述方法还可以包括(以任意组合)以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，所述方法还包括以下步骤：通过将所述阀致动器内的所测量到的压力与所述过程控制设备利用的设定点压力进行比较，来确定所控制所述阀致动器的述过程控制设备的偏置，其中，控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向预先确定的压力极限渐变包括计算所述过程控制设备的所述偏置。

在另一个优选形式中，控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力；以及在控制所述压力变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

在另一个优选形式中，监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的所述行程包括：监控所述阀致动器的所述位置来检测与所述阀致动器的可能的行程的百分比相对应的行程的预先确定的量。

在另一个优选形式中，控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括基于由所述过程控制设备实施的压力控制回路来控制所述压力，监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的行程的某个量包括基于由所述过程控制设备实施的行程控制回路来监控所述阀致动器的所述位置，并且所述行程控制回路包括所述压力控制回路。

在另一个优选形式中，监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的所述行程包括：监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的任何非零行程。

在另一个优选形式中，控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变并监控所述阀致动器的所述位置包括：基于与任何其它控制回路分离的压力控制回路来控制所述压力并监控所述阀致动器的所述位置。

在另一个优选形式中，所述阀致动器是安全关闭系统的部分。

在另一个优选形式中，所述阀致动器耦合到滑阀或继动阀。

在另一个实施例中，一种系统包括致动器和过程控制设备，所述过程控制设备耦合到所述致动器。所述过程控制设备被配置为控制所述致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变，收集指示所述致动器的位置的所测量到的值，来检测所述致动器的行程，以及一旦所述致动器内的所述压力达到所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力。

另外根据本发明的上述示例性方面中的任何一个或多个方面，所述系统还可以包括(以任意组合)以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，所述过程控制设备还被配置为：通过将所述阀致动器内的所测量到的压力与所述过程控制设备利用的设定点压力进行比较，来确定控制所述阀致动器的所述过程控制设备的偏置；其中，控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向预先确定的压力极限渐变包括计算所述过程控制设备的所述偏置。

在另一个优选形式中，确定所述过程控制设备的所述偏置包括：确定与所述阀致动器的特定状态相对应的校准压力值；根据所述设定点压力来利用所述过程控制设备控制所述阀致动器内的所述压力，其中，所述设定点压力基于所述校准压力值，以使得所述阀致动器保持在所述特定状态；测量所述阀致动器内的实际压力；以及将所述实际压力与所述设定点压力进行比较，来确定所述过程控制设备的所述偏置。

在另一个优选形式中，控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力。

在另一个优选形式中，所述过程控制设备还被配置为通过将所述阀致动器驱动到硬止动(hard stop)并测量与所述硬止动相对应的压力，来确定所述预先确定的压力极限。

在另一个优选形式中，控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括控制所述压力：根据第一渐变速率来使所述压力从所述初始压力朝向压力阈值渐变，以及，一旦达到所述压力阈值，就根据与所述第一渐变速率不同的第二渐变速率来使所述压力从所述压力阈值渐变到所述预先确定的压力极限。

在另一个优选形式中，控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括：根据三个或更多个渐变速率来控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变。

在另一个优选形式中，控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括控制所述压力：根据第一渐变速率来使所述压力从所述初始压力朝向压力阈值渐变，以及，一旦达到所述压力阈值，就根据与所述第一渐变速率不同的第二渐变速率来使所述压力从所述压力阈值渐变到所述预先确定的压力极限；其中，控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力，以及，在控制所述压力变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

仍然在另一个实施例中，一种计算机设备包括一个或多个处理器以及一个或多个非暂时性存储器。所述非暂时性存储器具有储存在其上的计算机可执行指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述计算机可执行指令使得所述计算机设备执行以下操作：控制致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；收集指示所述致动器的位置的所测量到的值，来检测所述致动器的行程；以及一旦所述致动器内的所述压力达到所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力。

还根据本发明的上述示例性方面中的任何一个或多个方面，所述计算机设备还可以包括(以任何组合)以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括：根据两个或更多个渐变速率来控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变。

在另一个优选形式中，控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力；以及在控制所述压力变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

附图说明

图1例示了示例性过程控制系统，该示例性过程控制系统包括可以利用压力控制技术来校准和/或测试的定位器和/或致动器/阀组件；

图2A、图2B、以及图2C例示了可以在图1中所例示的示例性过程控制系统中实现的紧急关断阀的示例性粘滑动态特性；

图3例示了被配置为校准和/或测试致动器/阀组件的示例性定位器；

图4例示了用于确定定位器(例如，图3中所例示的定位器)的偏置示例性流程图；

图5例示了可以至少部分地由图3中所例示的定位器实施的示例性压力控制回路的框图；

图6A、图6B、以及图6C例示了与利用行程控制的部分冲程测试相关联的各测试结果曲线；

图7A、图7B、以及图7C例示了与可以由图3中所例示的定位器执行的、利用压力控制技术的示例性部分冲程测试相关联的各测试结果曲线；

图8例示了可以由图3中所例示的定位器执行的、用于利用压力控制技术来测试致动器/阀组件的示例性流程图；

图9A、图9B、以及图9C例示了与可以由图3中所例示的定位器执行的、利用台阶式压力的另一个示例性部分冲程测试相关联的各测试结果曲线；

图10A、图10B、以及图10C例示了与可以由图3中所例示的定位器执行的、利用动态压力渐变速率的另一个示例性部分冲程测试相关联的各测试结果曲线；以及

图11例示了可以至少部分地由图3中所例示的定位器实施的、包括内部压力控制部分和外部行程控制部分的示例性控制回路的框图。

具体实施方式

本公开内容涉及使用压力控制技术来校准定位器或伺服控制器(例如，阀定位器)，以及使用定位器或伺服控制器、利用压力控制技术来执行测试。具体而言，本公开内容涉及一种用于执行以下操作的方法和装置：(i)通过在恒定容积处、在端点压力控制期间、在受控压力范围的中值压力处、或者在致动器的另一个方便的时间或状态处控制致动器内或者供应给致动器的压力，来确定定位器的偏置，以及(ii)通过控制致动器内或者供应给致动器的压力而不是控制致动器的行程或位置来执行测试(例如，部分冲程测试)。为了讨论简单起见，贯穿本描述将参考特定类型的定位器，例如耦合到紧急关断阀的阀定位器。但是通常来说，本公开内容的方法和装置可用于校准控制阀组件的任何适当的部件并且使用这些部件、利用压力控制技术来执行测试。

通过使用压力控制(即，与行程控制相对)来校准定位器并执行测试，本公开内容的技术可以减轻由松弛连接、显著的空动、高密封摩擦以及显著的粘滑动态特性(这些是许多ESV的特征)引起的某些困难。具体而言，控制ESV的阀定位器可以生成针对阀定位器的电流到压力(I/P)偏置的估计，I/P偏置的该估计不存在与空动和阀摩擦相关联的不一致。即使在ESV被卡住的情况下，定位器也可以在保持对ESV的致动器内压力的控制的同时执行对ESV的部分冲程测试。

本公开内容的技术还通常可以有助于对除了耦合到ESV的定位器之外的任何适当的定位器的校准和测试，例如，耦合到并控制压缩机抗喘振阀、泄放阀等等的定位器。例如，控制器可以使得耦合到压缩机抗喘振阀的定位器使用本文所描述的压力控制技术来执行校准和测试，其中压缩机抗喘振阀被配置为防止喘振，其中喘振发生在压缩机出口压力相对于通过压缩机的流过高时。示例性控制器还可以使得耦合到节流阀/致动器组件的定位器使用压力控制技术来执行校准和测试。通过在这些场景中使用压力控制，控制器可以例如在定位器使用中时校准定位器而不会扰乱对应的过程。

过程控制系统概述

现在参考图1，根据本公开内容的一个版本来构造的过程控制系统10被描绘为包含与过程控制设备(例如，过程控制器11)进行通信的一个或多个现场设备15、16、17、18、19、20、21、22和71。过程控制器11可以使得现场设备15、16、17、18、19、20、21、22和71中的一个或多个现场设备使用压力控制技术来执行校准和/或测试，如下面进一步描述的。过程控制器11还与数据历史库12和一个或多个工作站13进行通信，其中数据历史库12和一个或多个工作站13均具有显示屏14。这样配置后，过程控制器11向现场设备15、16、17、18、19、20、21、22和71以及工作站13传递信号并且从现场设备15、16、17、18、19、20、21、22和71以及工作站13接收信号，以控制过程控制系统10。

在额外的细节中，图1中所描绘的版本的过程控制系统10的过程控制器11经由硬接线通信连接、经由输入/输出(I/O)卡26和28连接到现场设备15、16、17、18、19、20、21和22。数据历史库12可以是任何期望类型的数据收集单元，其具有任何期望类型的存储器和任何期望或已知的软件、硬件或固件以用于存储数据。此外，虽然在图1中数据历史库12被例示为单独的设备，但是替代地或另外地，数据历史库12可以是工作站13或者另一个计算机设备(例如，服务器)的一部分。过程控制器11(其可以是例如艾默生过程管理(Emerson Process Management)所出售的DeltaV^TM控制器)经由通信网络29(其可以是例如以太网连接)通信地连接到工作站13以及数据历史库12。

如所提到的，过程控制器11被例示为使用硬接线通信方案(其可以包括使用任何期望的硬件、软件和/或固件来实现硬接线通信)通信地连接到现场设备15、16、17、18、19、20、21和22。硬接线通信可以包括例如标准4-20mA通信和/或使用任何智能通信协议(例如，Fieldbus通信协议、通信协议等等)的任何通信。现场设备15、16、17、18、19、20、21和22可以是任何类型的设备，例如定位器、伺服控制器、传感器、压力调节器、控制阀组件等等，而I/O卡26和28可以是符合任何期望的通信或控制器协议的任何类型的I/O设备。在图1中所例示的实施例中，现场设备15、16、17、以及18是通过模拟线路与I/O卡26进行通信的标准4-20mA设备，而数字现场设备19、20、21、以及22可以是使用Fieldbus协议通信、通过数字总线与I/O卡28进行通信的智能设备，例如通信设备和Fieldbus现场设备。当然，现场设备15、16、17、18、19、20、21、以及22可以符合任何其它期望的标准或协议，包括将来开发的任何标准或协议。

此外，图1中所描绘的过程控制系统10包括多个无线现场设备60和71以及通信地连接到无线路由器或其它模块66的多个其它现场设备61、62、63、以及64。现场设备60、61、62、63、以及64被描绘为发射机(例如，过程变量传感器)，而现场设备71被描绘为控制阀组件，其中控制阀组件包括例如控制阀和致动器。可以使用任何期望的无线通信装置(包括现在已知或者今后开发的硬件、软件、固件或者其任意组合)在过程控制器11与现场设备60、61、62、63、64、以及71之间建立无线通信。在图1中所例示的版本中，天线65耦合到现场设备60(例如，发射机)并且专用于执行针对现场设备60的无线通信，而具有天线67的无线路由器或其它模块66进行耦合以共同处理针对现场设备61、62、63、以及64(例如，发射机)的无线通信。类似地，天线72耦合到现场设备71(例如，控制阀组件)，以执行针对现场设备71的无线通信。现场设备60、61、62、63、以及64或者相关联的硬件(例如，模块66)和现场设备71可以实现由适当的无线通信协议所使用的协议栈操作，以经由天线65、67、以及72来接收、解码、路由、编码、以及发送无线信号，从而实现过程控制器11与现场设备60、61、62、63、64、以及71之间的无线通信。

过程控制器11耦合到一个或多个I/O设备68和70，其中一个或多个I/O设备68和70均连接到相应的天线74和73，并且这些I/O设备68和70以及天线73和74操作为发射机/接收机，以经由一个或多个无线通信网络来执行与无线现场设备60、61、62、63、64、以及71的无线通信。可以使用一个或多个已知的无线通信协议(例如，协议、Ember协议、WiFi协议、IEEE无线标准等等)来执行现场设备60、61、62、63、64、以及71(例如，发射机和控制阀组件)之间的无线通信。此外，I/O设备68和70可以实现由这些通信协议使用的协议栈操作，以经由天线74和73来接收、解码、路由、编码、以及发送无线信号，从而实现过程控制器11与现场设备60、61、62、63、64、以及71之间的无线通信。

如图1中所例示的，过程控制器11通常包括处理器23，其中处理器23实现或监督储存在存储器24中的一个或多个过程控制例程(或者其任何模块、块或子例程)。储存在存储器24中的过程控制例程可以包括过程工厂内实现的控制回路或者与其相关联。通常来说，并且如通常已知的，过程控制器11执行一个或多个控制例程，并且与现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、60、61、62、63、64、以及71、工作站13以及数据历史库12进行通信，以便以任何期望的方式来控制过程。

图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71中的任何一个现场设备(例如，控制阀组件或阀定位器和/或过程工厂所使用的其它适当类型的现场设备)可以使用压力控制技术来校准和/或利用压力控制技术来执行测试(例如，部分冲程测试(PST))，如本文所描述的。耦合到相应的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71的过程控制器11和/或阀定位器可以控制供应给致动器的压力并且测量致动器内的压力，以确定阀控制器的I/P偏置和/或其它适当的偏置。过程控制器11和/或阀定位器还可以使致动器内的压力向上或向下渐变到压力极限以测试致动器的行程(例如，致动器的活塞的行程)。图3进一步详细例示了这种定位器和致动器的示例。

定位器和阀/致动器组件

在一些实施方式中，图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71中的一个或多个现场设备可以是耦合到ESV或者与SIS相关联的其它阀/致动器组件的阀定位器。在这些情况下，ESV或者其它阀/致动器组件可以主要是开/关设备，其特征在于松弛连接、显著的空动、高密封摩擦、以及粘滑动态特性。在图2A、图2B、以及图2C中进一步例示了这些特征的示例。

具体而言，图2A是对于气动阀致动器的一百秒扫描(在此期间气动阀致动器的行进受控制)，相对行程与时间的关系的示例性曲线图。如图2A中可以看到的，气动阀致动器的行程(粗线)不是平滑的曲线或线条。相反，作为时间的函数，气动阀致动器的行程包括各种粘滞的时刻(用图2A的行程曲线中的平坦线条区段来表示)，紧接着是气动阀的滑动时刻(用图2A的行程曲线中的垂直线条区段或台阶来表示)。

图2B例示了对于参考图2A所描述的相同的一百秒扫描，实际压力(气动阀致动器内)与时间的关系的对应曲线图。在气动阀致动器的滑动时刻的每一时刻处，致动器内的压力由于致动器内容积的突然变化而急剧地向上或向下变化。在图2C中进一步例示了这些粘滞和滑动动态特性，其中图2C包括图2A和图2B中所例示的行程和压力的参数曲线图(例如，相对行程与实际压力的关系)。

在一些实施方式中，图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71中的一个或多个现场设备可以包括定位器或伺服控制器，其中定位器或伺服控制器耦合到并控制除了ESV之外的阀/致动器组件。与ESV主要被配置作为开/关设备形成对比，这些其它阀/致动器组件(例如，压缩机抗喘振阀或者泄放阀)可以主要被配置用于精确操作，例如节流和控制。

具体而言，图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71中的一个或多个现场设备可以是包括滑阀的定位器。定位器中所包括的这些滑阀可以以平衡设计为特征，该平衡设计允许滑阀在极端条件(例如，非常高的压力)下移动。因此，包括滑阀的定位器可以在许多不同的压力处类似地操作，并且包括滑阀的定位器可以在许多不同的压力处或者在压力范围内校准和/或可以执行测试。

在一些情况下，包括滑阀的定位器可以使用端点压力控制技术。具体而言，当受控阀位于端点处(例如，全开或全闭)时，这种类型的定位器可以控制受控阀内或者供应给受控阀的压力(“端点压力控制”)，以使得受控压力分别低于或高于可以供应给受控阀的最大或最小压力。以此方式，与压力在最大或最小压力处的场景相比，定位器可以更快速地将受控阀从端点移位或移动。在这些情况下，下面所描述的定位器可以在端点压力控制场景期间执行校准，以使得在受控阀在使用中时校准定位器和对应的受控阀(例如，不会扰乱过程)。

图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71中的一个或多个现场设备还可以是包括气动继动器或者由隔膜组件驱动的提升阀的定位器。这种类型的定位器可以以非平衡设计为特征，以使得定位器的偏置取决于供应给受控阀或者受控阀内的压力。在一种实施方式中，包括气动继动器的定位器可以在压力值范围(例如，由工作台设定所定义的压力值范围)内的压力中值处执行校准(例如，I/P偏置的校准)。

现在转到图3，示出了现场设备(例如，图1中所例示的现场设备15、16、17、18、19、20、21、22、以及71)的一个可能的示例，该示例包括示例性定位器200，该定位器200可以控制致动器/阀组件202，例如呈现出如图2A、图2B和图2C中所例示的行为的致动器/阀组件或者另一个适当的致动器/阀组件(压缩机抗喘振阀、泄放阀、等等)。在一些情况下，定位器200可以被配置为对致动器/阀组件202执行部分冲程测试或者其它测试。为此，定位器200可以经由耦合设备204气动地耦合到和/或电耦合到致动器/阀组件202并且通信地耦合到控制器，例如图1中的过程控制器11。

具体而言，定位器200可以基于从控制器接收到的信号(例如，模拟或数字信号)和/或基于控制逻辑208，来控制致动器/阀组件202内或者供应给致动器/阀组件202的压力。例如，控制器可以生成指示设定点值或执行校准和/或测试的请求的各种信号(例如，4-20mA信号)。被来自控制器的这些信号触发，定位器200可以生成气动输出，以基于储存在定位器200的一个或多个非暂时性存储器210上的控制逻辑208来控制致动器/阀组件202。控制逻辑208可以实现一个或多个控制回路的至少一部分并且可以由定位器200的一个或多个处理器212来执行。在一些实施方式中，定位器200可以基于从控制器接收到的电流信号(例如，4-20mA信号)来生成内部电流信号。该内部电流可以供应给定位器200的电流到压力转换器(I/P)和滑阀/继动器部件230。基于内部电流信号，I/P和滑阀/继动器部件230可以生成输出压力，该输出压力经由气动耦合设备204供应给致动器/阀组件202。

由控制逻辑208实现的控制回路可以从定位器200中的一个或多个传感器214和/或耦合到定位器200和/或致动器/阀组件202的任意数量的其它传感器接收反馈压力和/或行程值。这些传感器214可以将压力值和/或行程值提供给控制逻辑208。参考图11描述了可以至少部分地由示例性定位器200实现的示例性控制回路的进一步细节。

控制逻辑208可以包括校准例程219。当由一个或多个处理器212执行时，校准例程219可以使得定位器200控制致动器/阀组件202中或者供应给致动器/阀组件202的压力。在一些情况下，校准例程219可以使得定位器200在恒定容积处、在端点压力控制期间、在压力值范围的压力中值处、或者在致动器/阀组件202的任何其它适当的时间或状态处控制致动器/阀组件202中或者供应给致动器/阀组件202的压力。具体而言，校准例程219可以结合控制逻辑208(如图3中所描绘的)来操作或者操作为独立的例程，以向I/P和滑阀/继动器部件230提供控制信号。这些信号可以使得I/P和滑阀/继动器部件230在校准例程219调整定位器200的I/P偏置或者其它适当偏置的同时、控制致动器/阀组件202中或者供应给致动器/阀组件202的压力。校准例程219可以通过利用经调整的偏置替换额定偏置来调整I/P偏置，以使得在对致动器/阀组件202的将来控制中考虑经调整的偏置与额定偏置之间的差。参考图4讨论了用于利用压力控制来校准定位器的示例性方法的进一步细节，其中该示例性方法可以至少部分地由校准例程219实现。

在一些实施方式中，定位器200的I/P和滑阀/继动器部件230可以向控制逻辑208反馈I/P和滑阀/继动器部件230的滑阀和/或气动继动器的位置。例如，控制逻辑208可以在控制回路的阻尼项中使用该反馈。为了使用该反馈，除了I/P偏置以外或者作为I/P偏置的替代，校准例程219可以确定和/或调整滑阀或气动继动器的空状态或“小回路反馈偏置”。例如，在13,000次数的额定操作点的情况下，气动继动器的行程可以在9,000次数和19,000次数之间。在该例子中，到控制逻辑208的反馈可以是归一化的值，该归一化的值取决于所测量到的气动继动器的行程(例如，以次数为单位)减去额定操作点。该反馈信号在气动继动器的空状态附近是零并且取决于气动继动器的行进而变为正或负，其中可以由校准例程219来调整空状态。

控制逻辑208还可以包括部分冲程测试例程220。当由一个或多个处理器212执行时，部分冲程测试例程220可以使得致动器/阀组件202进行部分冲程测试，以测试致动器/阀组件202的操作。例如，部分冲程测试例程220可以结合控制逻辑208(如图3中所描绘的)来操作或者操作为独立的例程，以向I/P和滑阀/继动器部件230提供控制信号。这些信号可以使得I/P和滑阀/继动器部件230使致动器/阀组件202中或者供应给致动器/阀组件202的压力渐变，以引起致动器/阀组件202的行进。参考图8讨论用于执行部分冲程测试的示例性方法的进一步细节，其中该示例性方法可以至少部分地由部分冲程测试例程220实现。

如上面所讨论的，控制器可以触发或者另外使得定位器200发起校准和/或测试(例如，执行部分冲程测试)，或者定位器200自身可以在周期性的或者另外确定的时间处发起这种校准或测试。另外，在一些实施方式中，定位器200或者操作地耦合到定位器200的单独的设备、模块、或部件可以包括一个或多个按钮、开关、控制面板、触摸屏、或者允许人员操作者手动地发起定位器200处的校准或测试(例如，通过按下按钮、输入代码等等)的其它接口。在一些情况下，人员操作者还可以覆写先前发起的校准或部分冲程测试(例如，由控制器206发起的)以便在某些情形(例如，紧急情况、测试、维护或其它情形)下停止、取消或另外修改校准或部分冲程测试。

虽然图3将处理器212、存储器210、控制逻辑208、校准例程219、以及部分冲程测试例程220例示为定位器200的部件，但是替代地或另外地，控制器可以包括至少一些与处理器212、存储器210、控制逻辑208、校准例程219、以及部分冲程测试例程220实质上类似的部件。实际上，在一些实施方式中，控制器可以实现参考图4和图8所讨论的校准和测试功能中的全部或大部分，以控制致动器/阀组件202内的压力和/或对致动器/阀组件202执行部分冲程测试。通常来说，与控制致动器/阀组件202内的压力和/或对致动器/阀组件202执行部分冲程测试相关联的功能可以以任何适当的方式分布在控制器与定位器200之间。

校准定位器

图4是用于使用压力控制技术来校准定位器(例如，定位器200)的示例性方法400的流程图。具体而言，示例性方法400可以用于确定定位器200的偏置，例如电流到压力(I/P)偏置或小回路反馈偏置。为了讨论简单起见，可以在方法400的描述中引用示例性定位器200的部件，但总体上，方法400可用于校准耦合到致动器/阀组件的任何适当的设备，并可以由控制器和耦合到致动器/阀组件的设备的任何适当的组合来实现。

定位器200可以确定与致动器/阀组件202的特定状态(例如一个或多个硬止动或端点、行进停止、静态位置、压力范围的中点(例如，在工作台设定中定义的)、等等)相对应的压力(框402)。在一些情形下，致动器的工作台设定可以定义与致动器的0％行程至100％行程相对应的压力范围(例如，三psig至十五psig)。在这些情况下，定位器200可以确定略低于压力范围的低端或略高于压力范围的高端的压力。例如，对于三psig至十五psig的工作台设定，定位器200可以确定零与三psig之间的压力，以便在工作台设定的低压力端处保持固定容积，或者在十五psig与二十psig之间的压力，以便在工作台设定的高端处保持固定容积。在工作台设定是未知时的其它情况下，定位器200可以基于预先确定的值或近似值来确定压力。例如，定位器200可以确定0+2＝2psig的压力，以便在致动器行程的经估计的低端处保持固定容积，或者确定20-2＝18psig的压力，以便在致动器行程的经估计的高端处保持固定容积。

定位器200可以在其中利用端点压力控制技术的场景期间确定这种压力。例如，当定位器200可以执行端点压力控制来防止致动器/阀组件202内的压力达到压力的最大可能值或最小可能值时。在致动器/阀组件202位于端点处(例如，全开或全闭)的同时，定位器200可以确定稍低于最大压力值或稍高于最小压力值的压力值。

仍然在其它情况下，定位器200可以确定压力值的范围内的中点附近处或者另一相对位置处的压力值。例如，当定位器200包括气动继动器时，定位器200可以确定压力极限(例如，由工作台设定定义的)之间某处的特定压力。所确定的压力可以是位于范围的中间(例如，具有中间值与压力上限和压力下限两者之间的压力差的相同的绝对值)的压力值。然而，定位器200可以确定在压力范围中的任何适当位置处的压力，例如百分之十的相对压力、百分之二十的相对压力、等等。定位器200甚至可以确定压力范围中的多个压力值，以便确定针对气动继动器的多个不同的偏置值。

回到图4，定位器200可以在将致动器/阀组件202保持在致动器/阀组件202的所确定的特定状态处的同时控制致动器/阀组件202中的压力(框404)。也就是说，定位器200可以在控制致动器/阀组件202内的压力的同时保持致动器/阀组件202内的恒定容积，将致动器/阀组件202内的压力保持在致动器/阀组件202的端点附近(例如，在端点压力控制期间)，或者将致动器/阀组件202内的压力保持在压力值的范围内的特定压力值处。例如，定位器200可以通过根据设定点压力值控制致动器/阀组件202内的压力来控制在恒定容积下的压力，其中该设定点压力值分别高于或低于所确定的压力上限或压力下限(在框402处确定)。替代地或另外地，定位器200可以通过根据设定点压力值控制致动器/阀组件202内的压力，来将压力控制在压力范围内或者在端点控制期间(例如，当致动器/阀组件202接近端点时，例如全开)所利用的压力值处，其中该设定点压力值在压力范围(例如，在范围中间)中或分别低于/高于最大压力或最小压力，并在框402处确定。

当在致动器/阀组件202的特定状态处控制压力时，定位器200可以基于设定点、致动器/阀组件202内的实际压力的反馈、和/或定位器200的额定偏置或默认偏置来调整定位器200的偏置(框406)。在一些实施方式中，定位器200可以调整默认偏置或额定偏置(例如，储存在定位器200中的现有值或提供给定位器200的默认值)，直到压力随时间的误差测量满足收敛标准(例如，在某一时间段内处于阈值处或低于阈值)为止。误差测量可以至少部分地基于致动器/阀组件202内的实际压力的反馈与设定点之间的差值。误差测量可以(至少在一些实施方式中)与集成到控制逻辑208中的比例-积分-微分(PID)控制器中的积分项相对应。

定位器200可以根据在框406处进行的调整来更新或整合定位器200的偏置(例如，额定偏置或默认偏置)(框408)，或者定位器200可以基于框406处的调整来用经调整的偏置替换默认偏置。这种更新/整合/替换可以确保随后对致动器/阀组件202的控制考虑最新调整的定位器200的偏置。例如，在将定位器200置于使用中之前，操作者或控制逻辑208可以利用默认偏置或额定偏置来配置定位器200(例如，通过将行程设定点设定到50％并开启行程积分器)。随后，定位器200可以确定如上面所描述的定位器200的偏置的经调整的测量结果，并且定位器200可以根据偏置的经调整的测量结果来更新默认偏置或额定偏置。因此，定位器200可以在适当的时间和/或随着时间改进默认偏置或其它当前所使用的偏置，以对由于温度、部件的磨损、老化等而造成的偏置的变化进行补偿。

图5例示了利用I/P偏置的测量结果的示例性控制回路500，其中，可以根据方法400来生成I/P偏置的测量结果。控制器和/或定位器200可以实施控制回路500的至少一部分。具体而言，定位器200可以实施控制回路500的一部分504。在其它实施方式中，控制回路500的部分504的功能可以以任何适当的方式在定位器200与控制器之间进行划分。

定位器200可以接收指示致动器506(例如，图3中的致动器/阀组件202的致动器部分)中或者供应给致动器506的压力的压力反馈值。定位器200还可以基于压力反馈值、压力设定点(或“SP”)、以及控制回路500方案的各个项来生成指示压力的控制信号(例如，0-1.42mA控制信号)。这些各个项中的至少一些项(“Ki/s，”“K，”等等)可以与压力设定点相加或以其它方式进行组合以生成控制信号，并且具体而言，I/P偏置的测量结果可以添加到默认偏置来计算定位器200的偏置。

一旦接收到控制信号，定位器200的I/P部件510和继动器/滑阀部件512可以引起压力，以便供应给致动器506以产生行程。由于定位器200计算定位器200的I/P偏置，因此定位器200可以精确地控制供应给致动器506的压力，至少在预定义的容限内。当控制高增益致动器/阀组件时，这种精确性可能是重要的，这是因为小的压力变化可能引起高增益致动器/阀组件的大的行程。这种精确性在其它类型的致动器/阀组件中可能也是重要的，以便在致动器/阀组件在使用中时，对致动器/阀组件或者诸如耦合到致动器/阀组件的定位器之类的设备进行校准。此外，通过当阀处于硬止动时(例如，在端点压力控制场景期间)调整偏置，定位器的一些实施方式可以在不必扰乱过程(例如，不必关闭特定的线路)的情况下调整偏置来考虑温度变化、部件的磨损和老化。

测试致动器/阀组件

在一些实施方式中，控制器(例如，过程控制器11)可以触发定位器(例如，定位器200)来测试致动器/阀组件。这些测试(其可能是某些监管机构所要求的)可以确保致动器/阀组件能够运行(例如，致动器或活塞能够行进)。具体而言，定位器(例如，耦合到ESV的阀定位器)可以在不需要完全打开或关闭阀的情况下执行致动器/阀组件的部分冲程测试来测试打开或关闭阀的操作，以便不会扰乱过程。

当执行部分冲程测试时，本公开内容的定位器和/或控制器可以利用压力控制技术(与行程控制技术或位置控制技术相反)。以此方式，可以大幅减少由松弛连接、显著的空动、高密封摩擦以及粘滑动态特性引起的困难(例如，通过将误差减少到容限以下)、和/或即使当设备的行程控制功能不可操作时或者出故障时也可以执行测试。。为了例示这些点并与用于部分冲程测试的当前压力控制技术形成对比，图6A、图6B、以及图6C例示了使用行程控制技术的对气动阀致动器的部分冲程测试。尽管参照图6A、图6B、以及图6C讨论了呈现某些特性的具体气动致动器，但定位器可以利用压力控制来测试任何适当类型的阀，例如ESV、压缩机抗喘振阀、泄放阀、等等。

具体而言，图6A例示了对于气动阀致动器的二十秒扫描，相对行程与时间的关系的曲线图，或者1％/秒到20％位移的行程设定点渐变。该曲线图例示了气动阀致动器从硬止动离开的初始转变，其中，在该初始转变期间，该气动阀致动器从所供应的压力退出(unload)到工作台设定的高端压力(或上限工作台设定)。在图6B(对应于相同的二十秒扫描)中所例示的压力与时间的关系的图示中进一步例示了这些动态特性。压力在气动阀致动器从硬止动离开的初始转变期间呈现急剧变化。

一旦检查到对于二十秒扫描的压力与相对行程的关系的参数曲线图(如在图6C中所例示的)，可以看到气动阀致动器在部分冲程测试期间的明显的非对称(例如，时变)行为。压力传感器周围的伯努利和/或壅塞流影响可能导致这种示例性行为。也就是说，致动器内的高速度可能使压力传感器的读数失真，以使得该读数并不能准确反映致动器内的实际压力。由于某些警报(例如，与被卡住的阀相对应的警报)可能由于压力阈值而被触发，因此压力读数上的失真可能导致错误的警报。通常，在行程控制期间发生的这种类型的行为和/或其它类型的行为(例如，由粘滞和滑动动态特性造成的)可能使部分冲程测试复杂化，并且在被卡住的阀的情况下可能造成气动阀致动器内的压力开环运转(例如，不受控制器的控制)。

与行程控制所促进的部分冲程测试形成对比，当前的技术可以利用压力控制来执行部分冲程测试。具体而言，定位器可以使得致动器/阀组件中的压力从初始压力朝向最小压力值或最大压力值渐变。当达到最小压力或最大压力时，或者当检测到致动器/阀组件的行程时，定位器可以使得压力朝向初始压力渐变返回。以此方式，致动器/阀组件内的压力总是处于控制之下。

图7A、图7B、以及图7C例示了其中使用压力控制技术来执行部分冲程测试的场景。图7A和图7B分别例示了对于与在图6A、图6B、以及图6C中测试的气动阀致动器类似的气动阀致动器内的压力的1％/秒的渐变(ramping)，相对行程与时间的关系、以及压力(以及压力设定点)与时间的关系的曲线图。如可以在图7A和图7B中看到的，气动阀致动器的相对行程在气动阀致动器中的压力朝向压力极限(例如，20磅每平方英寸表压(psig)，如在图7B中用虚线例示的)渐变的同时保持几乎恒定。

在某个时间(大约六十五秒)处，气动阀致动器行进，并且此时，压力的渐变可以朝向初始压力反向返回(在该场景中，在到达压力极限之前)。在部分冲程测试期间，即使在当气动阀致动器的行程保持几乎恒定时的时间，气动阀致动器内的压力处于控制之下，如在图7C中用气动阀致动器的对称并平滑的压力和行程响应进一步例示的。

图8是用于利用压力控制技术来测试致动器/阀组件(例如，图3中的致动器/阀组件202)的示例性方法800的流程图。方法800可以由控制器和定位器(例如，过程控制器11和定位器200)的适当组合来实现。为了讨论简单起见，可以在对方法800的描述中引用示例性定位器200的部件(例如，部分冲程测试例程220)，但总体上，可以由任何适当的控制器或定位器利用方法800来测试任何适当的致动器/阀组件。

过程控制器11和/或定位器200可以执行部分冲程测试例程220来确定压力极限和/或行程极限(框802)。部分冲程测试例程220可以在致动器/阀组件202内压力的受控制的渐变期间利用压力和行程极限。在一些实施方式中，部分冲程测试例程220将压力极限确定为在部分冲程测试例程220中编程的、或者以其它方式配置的预先配置的压力值。在其它实施方式中，部分冲程测试例程220可以从操作地连接到过程控制器11的数据储存设备(例如，数据库)中获取压力极限，或者部分冲程测试例程220甚至可以基于到过程控制器11中的用户输入、当前压力或历史压力和/或行程反馈值等来几乎实时地确定压力极限(例如，当执行部分冲程测试例程来执行部分冲程测试时)。

压力极限(例如，被编程为部分冲程测试例程220中的参数)可以定义某一压力，以使得在部分冲程测试例程220使致动器/阀组件202内的压力渐变到压力极限时，预期致动器/阀组件202移动(例如，基于先前的工作台测试)。在一些情况下，压力极限定义某一压力，以使得当致动器/阀组件202内的压力渐变到压力极限时，致动器/阀组件202不移动超过最大行程或相对行程(例如，20％)。以此方式，部分冲程测试例程220可以在防止扰乱过程的同时测试致动器/阀组件202的操作，其中当致动器/阀组件202行进超过最大行程时可能发生这种扰乱。

取决于致动器/阀组件202的配置，压力极限可以是压力上限或压力下限。例如，如果致动器/阀组件202是常开ESV，则定位器200可以使用压力下限，而对于常闭ESV，定位器200可以使用压力上限。

部分冲程测试例程220使致动器/阀组件202内的压力从致动器/阀组件202内的初始压力朝向压力极限渐变(框804)。例如，部分冲程测试例程220和/或控制逻辑208的其它部件可以实施压力控制回路(例如，参照图5和图11所讨论的压力控制回路的其中之一)的至少部分，来控制压力朝向压力极限渐变。

部分冲程测试例程220随后可以确定致动器/阀组件202是否已经达到行程极限(框806)。例如，感测致动器/阀组件202的行程的一个或多个传感器可以向定位器200反馈指示行程或相对行程(例如，总行程的百分比)的数据。在一些实施方式中，定位器200可以继续使压力渐变，直到检测到致动器/阀组件202的总行程的某一百分比(例如，20％的相对行程极限)为止，然而，在其它实施方式中，定位器200可以继续使压力渐变，直到检测到致动器/阀组件202的行程的任何量(例如，任何有限的量)为止。

如果达到致动器/阀组件202的行程极限，则流程可以继续到框808，在框808中，部分冲程测试例程220可以使压力的渐变(ramping)反向，以使得压力朝向初始压力渐变返回。然而，如果没有检测到行程，或者检测到小于行程极限的相对行程，则流程可以继续到框810。在框810处，部分冲程测试例程220可以确定是否已经达到压力极限。如果已经达到压力极限，则流程可以继续到框808，但是，如果还未达到压力极限，则流程可以回到框804，在框804中，压力的渐变继续朝向压力极限。

在一些实施方式中，定位器200(例如，部分冲程测试例程220)可以将致动器/阀组件202中的压力控制为：(i)朝向初始压力向后变化有限的量，以及(ii)随后继续朝向初始压力渐变返回，而不是一旦检测到行程或检测到相对量的行程就简单地使压力的渐变反向。也就是说，定位器200可以在使压力朝向初始压力渐变返回之前几乎立即重新初始化压力。以此方式，定位器200可以使致动器/阀组件202超过检测到的行程或相对行程的量的进一步偏移最小化。

图9A、图9B、以及图9C包括与图7A、图7B、以及图7B中的曲线图类似的曲线图，图7A、图7B、以及图7B例示了对于以1％/秒的速率的气动阀致动器内的压力的渐变，压力(以及压力设定点)与时间的关系、相对行程与时间的关系、以及压力与相对行程的关系。然而，代替如在图7A中例示出的简单地颠倒压力的渐变，图9A例示了一旦检测到气动阀致动器的行程(在大约六十五秒)就使压力变化，以及随后使压力渐变回到初始压力，而不是如在图7A中所例示的简单地使压力的渐变反向。通过采用这种压力的变化，定位器可以防止气动阀致动器偏移超过最大期望行程(在图9B中用虚线例示)。

尽管图9A、图9B、以及图9C包括例示了一旦检测到气动阀致动器的行程就使压力变化的曲线，但控制器和/或定位器可以在部分冲程测试期间的任何适当的时间使压力变化。例如，部分冲程测试例程220可以：(i)在部分冲程测试的开始处使压力从初始压力变化到预定义的压力，以及(ii)随后从预定义的压力朝向压力极限渐变。这种过程可以允许更加时间高效的部分冲程测试。通常，压力的变化可能在一开始、朝向端点、一旦检测到行程、和/或在部分冲程测试期间的任何其它点处发生。

此外，如在图10A、图10B、以及图10C中例示出的，定位器可以通过采用动态渐变速率来进一步减少气动阀致动器偏移超过最大行程或相对行程。图10A、图10B、以及图10C包括与图7A、图7B、图7B、图9A、图9B、以及图9C中的曲线图类似的曲线图，其中图7A、图7B、图7B、图9A、图9B、以及图9C例示了对于气动阀致动器内的压力的渐变，压力(以及压力设定点)与时间的关系、相对行程与时间的关系、以及压力与相对行程的关系。然而，与图7A、图7B、图7B、图9A、图9B、以及图9C形成对比，在图10A、图10B、以及图10C中，在压力朝向压力极限的渐变中利用了两个渐变速率。例如，当压力接近压力的一个或多个阈值处的压力极限时，压力的渐变可以减缓。如可以在图10B中看到的，这种动态渐变进一步防止了气动阀致动器偏移超过最大期望行程或相对行程(在图10B中用虚线例示出)。尽管在图10A、图10B、以及图10C中所描绘的测试中利用了两个渐变速率，但应当理解，在使压力朝向压力极限渐变中和/或在使压力的渐变朝向初始压力反向返回中可以使用任何数量的渐变速率。

图11例示了可用于(例如，由定位器200)利用压力控制技术来执行部分冲程测试或其它测试(如参照图8进一步描述的)的示例性控制回路1100。过程控制器11和/或定位器200可以实施控制回路1100的至少一部分。具体而言，示例性定位器200可以实施控制回路1100的一部分1104。如利用控制回路500，控制回路1100的一些实施方式可以包括以任何适当的方式分布于定位器与控制器(例如，过程控制器11)之间的控制回路1100(例如，部分1104)的部件。

在控制回路1100中，定位器200可以从致动器1106(例如，图3中的致动器/阀组件202的致动器部分)接收压力反馈值。然而，在控制回路1100中，定位器200还可以从致动器1106接收行程反馈值。定位器200可以基于控制回路1100的内部压力控制部分1108(其嵌套在控制回路1100的外部行程控制部分1110内)，来生成指示压力的控制信号(例如，1mA额定信号加上或减去0.4mA)。

控制回路1100的内部压力控制部分1108可以实质上类似于控制回路500中的被配置为基于压力反馈值、压力设定点(或“SP”)、以及内部压力控制部分1108的各个积分、比例、或微分项来生成针对定位器200的控制信号的部分。通过将该内部压力控制部分1108嵌套在控制回路1100的外部行程控制部分1110内，实施控制回路1100的定位器200可以使致动器/阀组件202内的压力渐变，直到满足某些具体的行程条件为止。例如，如由控制回路1100的外部行程控制部分的行程控制器1112控制的，定位器200可以使致动器/阀组件202内的压力渐变，直到致动器/阀组件202已经行进了任何有限的量、某个预定义的量、总行程的某个百分比等等为止。

尽管已经参照具体示例描述了本发明(具体示例仅旨在是说明性的而非对本发明的限制)，但对本领域普通技术人员来说将显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对所公开的实施例进行改变、增加或删除。

Claims (20)

1.一种用于对耦合到过程控制设备的阀致动器进行测试的方法，所述方法包括：

利用所述过程控制设备来控制所述阀致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；

监控所述阀致动器的位置来检测所述阀致动器的行程；以及

一旦所述阀致动器内的所述压力达到所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过将所述阀致动器内的所测量到的压力与所述过程控制设备所利用的设定点压力进行比较，来确定所述过程控制设备的偏置；其中

控制所述阀致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括计算所述过程控制设备的所述偏置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述阀致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：

控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述阀致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力；以及

在控制所述压力进行变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的所述行程包括：对所述阀致动器的所述位置进行监控以检测与所述阀致动器的可能的行程的百分比相对应的行程的预先确定的量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括：基于由所述过程控制设备实施的压力控制回路来控制所述压力；

监控所述阀致动器的所述位置以检测所述阀致动器的行程的某个量包括：基于由所述过程控制设备实施的行程控制回路来监控所述阀致动器的所述位置；以及

所述行程控制回路包括所述压力控制回路。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，监控所述阀致动器的所述位置以检测所述阀致动器的所述行程包括：监控所述阀致动器的所述位置来检测所述阀致动器的任何非零行程。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变并监控所述阀致动器的所述位置包括：基于与任何其它控制回路分离的压力控制回路来控制所述压力并监控所述阀致动器的所述位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阀致动器是安全关断系统的部分。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阀致动器耦合到滑阀或继动阀。

10.一种系统，包括：

致动器；以及

过程控制设备，所述过程控制设备耦合到所述致动器，其中，所述过程控制设备被配置为：

控制所述致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；

收集指示所述致动器的位置的所测量到的值，以检测所述致动器的行程；以及

一旦所述致动器内的所述压力达到所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述过程控制设备还被配置为：

通过将所述致动器内的所测量到的压力与所述过程控制设备所利用的设定点压力进行比较，来确定所述过程控制设备的偏置；其中

控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向预先确定的压力极限渐变包括计算所述过程控制设备的所述偏置。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，确定所述过程控制设备的所述偏置包括：

确定与所述致动器的特定状态相对应的校准压力值；

根据所述设定点压力来利用所述过程控制设备控制所述致动器内的所述压力，其中，所述设定点压力基于所述校准压力值，以使得所述致动器保持在所述特定状态；

测量所述致动器内的实际压力；以及

将所述实际压力与所述设定点压力进行比较，来确定所述过程控制设备的所述偏置。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：

控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力；以及

在控制所述压力进行变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述过程控制设备还被配置为：通过将所述致动器驱动到硬止动并测量与所述硬止动相对应的压力，以确定所述预先确定的压力极限。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括控制所述压力：

根据第一渐变速率来使所述压力从所述初始压力朝向压力阈值渐变；以及

一旦达到所述压力阈值，就根据与所述第一渐变速率不同的第二渐变速率来使所述压力从所述压力阈值渐变到所述预先确定的压力极限。

16.根据权利要求10所述的系统，其中，控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括：根据三个或更多个渐变速率来控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变。

17.根据权利要求10所述的系统，其中，控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括控制所述压力：

根据第一渐变速率来使所述压力从所述初始压力朝向压力阈值渐变；以及

一旦达到所述压力阈值，就根据与所述第一渐变速率不同的第二渐变速率来使所述压力从所述压力阈值渐变到所述预先确定的压力极限；其中，控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：

控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力；以及

在控制所述压力进行变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。

18.一种计算机设备，包括：

一个或多个处理器；以及

一个或多个非暂时性存储器，所述一个或多个非暂时性存储器具有储存在其上的计算机可执行指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述计算机可执行指令使得所述计算机设备执行以下操作：

控制致动器内的压力从初始压力朝向预先确定的压力极限渐变；

收集指示所述致动器的位置的所测量到的值，以检测所述致动器的行程；以及

一旦所述致动器内的所述压力到达所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的其中之一情况出现，就控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力。

19.根据权利要求18所述的计算机设备，其中，控制所述致动器内的所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变包括：根据两个或更多个渐变速率来控制所述压力从所述初始压力朝向所述预先确定的压力极限渐变。

20.根据权利要求18所述的计算机设备，其中，控制所述致动器内的所述压力回到所述初始压力包括：

控制所述压力从所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的其中之一，变化到高于或低于所述预先确定的压力极限或检测到所述致动器的所述行程的所述压力的台阶式压力，以及

在控制所述压力进行变化之后，控制所述压力从所述台阶式压力朝向所述初始压力渐变。