CN107272760A - 用于检测和防止压缩机喘振的方法和装置 - Google Patents

用于检测和防止压缩机喘振的方法和装置 Download PDF

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CN107272760A CN201710206187.4A CN201710206187A CN107272760A CN 107272760 A CN107272760 A CN 107272760A CN 201710206187 A CN201710206187 A CN 201710206187A CN 107272760 A CN107272760 A CN 107272760A
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Abstract

公开了用于检测和防止压缩机喘振的方法和装置。变送器确定压缩机的微分过程值。控制器从变送器获取该微分过程值。变送器与控制器分离。控制器将该微分过程值与门限值进行比较。门限值表示压缩机中喘振事件的启动。响应于确定为微分过程值无法满足门限值，控制器致动操作地耦合到压缩机的阀，以使得由变送器确定的压缩机的附加微分过程值能够满足门限值。

Description

用于检测和防止压缩机喘振的方法和装置
技术领域
概括地说，本公开内容涉及压缩机，并且更具体而言，涉及检测和防止压缩机喘振的方法和装置。
背景技术
离心式压缩机在许多行业上被用于将气体从较低压强压缩至较高压强。较低压强气体经由入口被吸入压缩机并且经由出口作为较高压强气体从压缩机排出。在一些情况下，另外经由出口排出的较高压强气体的一部分可以替代地转向操作地耦合到压缩机的再循环阀或吹泄阀。再循环阀或吹泄阀可以被致动以基于在控制器中执行的控制算法来防止喘振。
发明内容
描述了用于检测和防止压缩机喘振的示例性方法和装置。示例性装置包括变送器和控制器。所述变送器用于确定压缩机的微分过程值(derivative process value)。控制器用于从所述变送器获取微分过程值。所述变送器与所述控制器分离。所述控制器将所述微分过程值与门限值进行比较。所述门限值表示压缩机中喘振事件的启动。响应于确定所述微分过程值无法满足所述门限值，所述控制器致动操作地耦合到所述压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值满足所述门限值。
一种示例性方法，包括：在控制器处获取由变送器确定的压缩机的微分过程值。所述变送器与所述控制器分离。所述方法包括：将所述微分过程值与门限值进行比较。所述门限值表示所述压缩机中喘振事件的启动。所述方法包括：响应于确定所述微分过程值无法满足所述门限值，致动操作地耦合到所述压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值满足所述门限值。
一种示例性有形机器可读储存介质包括指令，所述指令在被执行时使得机器在控制器处获取由变送器确定的压缩微分过程值。所述变送器与所述控制器分离。所述指令使得所述机器将所述微分过程值与门限值进行比较。所述门限值表示所述压缩机中喘振事件的启动。所述指令使得所述机器响应于确定所述微分过程值无法满足所述门限值，致动操作地耦合到所述压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值满足所述门限值。
附图说明
图1是用于检测示例性压缩机中的喘振事件的启动的示例性喘振检测装置的框图。
图2是表示可以在图1的示例性第一变送器、第二变送器和/或第三变送器中的任何一个变送器处执行以确定图1的示例性压缩机的一个或多个微分过程值的示例性方法的流程图。
图3是表示可以在图1的示例性控制器处执行以检测图1的示例性压缩机中的喘振事件的启动的示例性方法的流程图。
图4是表示可以在图1的示例性控制器处执行以确定由示例性第一变送器、第二变送器和/或第二变送器中的一个或多个变送器确定的一个或多个微分过程值是否可靠的示例性方法的流程图。
图5是能够执行指令以实现图2的方法和图1的示例性第一变送器、第二变送器或第三变送器中的任何一个变送器的示例性处理器平台。
图6是能够执行指令以实现图3和图4的方法以及图1的示例性控制器的示例性处理器平台。
附图不是按比例的绘制的。尽可能地，贯穿附图和所附的书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
具体实施方式
当压缩机将气体从较低压强压缩到较高压强时，跨压缩机的带叶片的转子产生压差，该带叶片的转子将较低压强气体区与压缩的较高压强气体区分离。在压缩机内作用的自然力试图创建较低压强气体区域和较高压强气体区域之间的平衡状态。因此，这样的自然力创建较高压强区内的气体朝向较低压强区迁移的趋势。
为了抵消上述趋势并保持气体从较低压强区向高压强区的流动，必须将额外的能量转移到来自转子叶片的气体。只有当气体以相对高的速度沿着转子的叶片平滑地移动时，这样的能量转移才是可能的。在一些情况下，阻止气体从较低压强区到较高压强区流动的势能导致气体速度下降，这反过来可能导致转子的叶片中的一个或多个叶片失去其空气动力学特性。结果，气体与叶片的表面分离，经常导致压缩机失速(stall)。压缩机的这种状况和/或状态称为喘振。
喘振事件的发生导致在轴向上作用在转子上的机械力的反向，并且还可能导致在径向上作用在转子上的机械力的不平衡。与喘振事件的发生相关联的力的这种反向和/或不平衡对于压缩机是危险的并且可能导致压缩机的破坏。因此，实现能够防止、检测和/或响应喘振事件的启动的方法和/或装置是有利的。
压缩机中喘振事件的启动和/或发生是非常快的现象。可能对应于喘振事件启动的在压缩机内流动的气体压强的下降能够在大约五十(50)毫秒内发生。喘振事件的整个持续时间可能在三(3)秒或更短的数量级上，有时甚至几分之一秒这么小。因此，可能与喘振事件的启动相关的过程值(例如压强和/或流动的变化速率)的变化迅速发生并且具有非常短暂的持续时间。
常规的喘振预防和/或喘振检测系统实现具有昂贵(并且通常是定制的)处理硬件的单个控制器，其用于核算、计算和/或确定与压缩机的操作有关的各种过程参数和/或值。这种常规系统利用这样的过程参数和/或值与控制各种过程的算法相结合，该各种过程试图防止和/或检测压缩机中喘振事件的启动和/或发生。然而，这种常规系统必须通过单个控制器共享可用的处理资源，以管理与控制器的操作相关联的各种处理功能，各种处理功能包括与处理上述喘振预防和/或喘振检测算法相关联的处理功能。结果，这种常规系统在一些情况下可能会经历由控制器的不期望的慢采样速率引起的延迟，和/或可能不能提供与检测喘振事件的启动和/或发生有关的快速的控制响应。
本文公开的示例性方法和装置检测压缩机中喘振事件的启动。通过将一些处理功能从上述常规系统中使用的单个控制器移动到能够以相对较高的速率处理数据的单独的变送器，本文所公开的示例性方法和装置有利地提高了与检测压缩机中喘振事件的启动相关联的控制响应的速度。例如，本文公开的方法和装置包括能够快速确定一个或多个微分过程值的变送器，其在上述常规系统中需要另外由控制器来确定。作为将微分过程值的确定卸载到高速变送器的结果，可以避免与上述常规系统的专用控制器的采样和/或处理能力相关联的延迟问题，并且昂贵的专用控制器可以由具有相对较慢处理能力的较低成本的控制器代替。
本文公开的示例性方法和装置还有利地实现冗余的变送器以验证由变送器确定的数据的可靠性。这种冗余的变送器减少了由任何一个变送器确定并由控制器用来检测喘振事件的启动的数据构成误检的可能性。
图1是用于检测示例性压缩机102中的喘振事件的启动的示例性喘振检测装置100的框图。示例性喘振检测装置100包括压缩器102、示例性第一传感器104、示例性第二传感器106、示例性第三传感器108、示例性第一变送器110、示例性第二变送器112、示例性第三变送器114、示例性控制器116和示例性阀118。
在图1的所例示的示例中，压缩机102包括示例性入口120、示例性出口122和示例性转子124。通过压缩机102的气体经由入口120被吸进或吸入压缩机102中，并且经由出口122从压缩机102排出。当气体横穿转子124时，在压缩机102内的转子124的旋转使能量转移到从入口120流向出口122的气体，从而导致跨压缩机102的压力差的产生。因此，相对于存在于转子124与出口122之间的较高压强的区域，入口120与转子124之间存在较低压强的区域。
在图1所例示的示例中，第一传感器104操作地耦合到压缩机102。在一些示例中，第一传感器104耦合到压缩机102的入口120。在其他示例中，第一传感器104耦合到压缩机102的出口122。第一传感器104感测和/或测量对应于压缩机102的过程值的数据。例如，第一传感器104可以感测和/或测量流动通过压缩机102的气体的压强。作为另一示例，第一传感器104可以感测和/或测量流动通过压缩机102的气体的速度和/或流动速率。
在图1的所例示的示例中，第二传感器106和第三传感器108也操作地耦合到压缩机102。在一些示例中，第二传感器106和/或第三传感器108耦合到压缩机102的入口120。在其他示例中，第二传感器106和/或第三传感器108耦合到压缩机102的出口122。第二传感器106和第三传感器108感测和/或测量对应于压缩机102的过程值的数据。在一些示例中，第二传感器106和第三传感器108可以感测和/或测量对应于和与第一传感器104相关联的过程值相同的过程值的数据。例如，第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的每一个传感器可以感测和/或测量流动通过压缩机102的气体的压强。在其他示例中，第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或两个传感器可以感测和/或测量对应于不同于与第一传感器104相关联的过程值的过程值的数据。例如，第一传感器104和第二传感器106可以感测和/或测量流动通过压缩机102的气体的压强，而第三传感器108可以感测和/或测量流动通过压缩机102的气体的速度和/或流动速率。
虽然图1所例示的示例性喘振检测装置100包括三个传感器(例如示例性的第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108)，但是喘振检测装置100可以包括任何数量的传感器，包括而不限于仅一个传感器(例如示例性第一传感器104)。
在图1的所例示的示例中，第一变送器110操作地耦合到第一传感器104。第一变送器110包括示例性处理器126、示例性存储器128和示例性滤波器130。第一变送器110可以是模拟或数字的。在一些示例中，第一变送器110可以被配置为通过基金会现场总线通信协议、通过高速通道可寻址远程传感器(HART)通信协议、通过4-20毫安(mA)布线和/或通过任何其它工业通信协议进行通信。
从第一传感器104获取和/或由第一传感器104所提供的数据可以储存在存储器128中。处理器126可以从存储器128访问这些数据，或者可以替代地直接从第一传感器104接收这些数据。存储器128可以由任何类型和/或任何数量的易失性存储器、非易失性存储器、储存驱动器、储存盘、闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘、高速缓存和/或任何其他存储介质来实现，其中数据在任何持续时间上(例如，在延长时间段上、永久地、短暂地、为了临时缓冲和/或为了缓存数据)被储存。储存在存储器128中的数据可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来储存。
第一变送器110通过处理器126从第一传感器104收集和/或获取一个或多个过程值。例如，第一变送器110可以在第一时间从第一传感器104收集和/或获取第一过程值，并且还可以在不同于第一时间的第二时间从第一传感器104收集和/或获取第二过程值。在一些示例中，第一过程值和第二过程值可以对应于表示在不同时间由第一传感器104感测和/或测量的流动通过压缩机102的气体的压强的数据。在其他示例中，第一过程值和第二过程值可以对应于表示在不同时间由第一传感器104感测和/或测量的流动通过压缩机102的气体的速度和/或流动速率的数据。在一些示例中，第一变送器110可以从除了第一传感器104之外的一个或多个传感器收集和/或获取附加的过程值。例如，第一变送器110可以收集和/或获取对应于表示由第一传感器104检测和/或测量的流动通过压缩机102的气体的压强的数据的过程值，并且还可以收集和/或获取对应于表示由附加的传感器感测和/或测量的流动通过压缩机102的气体的速度和/或流动速率的数据的过程值。
第一变送器110通过滤波器130从第一传感器104收集和/或获取的信号和/或数据中滤除和/或去除噪声和/或伪影(artifacts)。例如滤波器130可以被实现为一阶滤波器。在一些示例中，滤波器包括可调节和/或可选择的过滤值。在一些示例中，可调节和/或可选择的过滤值包括对应于没有滤波器被应用于从第一传感器104收集和/或获取的信号和/或数据的过滤值。
基于一组“N”个所收集的过程值，其中“N”是等于或大于2的整数，第一变送器110通过处理器126核算、计算和/或确定微分过程值。例如，基于所收集的第一过程值和第二过程值，第一变送器110通过处理器126核算、计算和/或确定微分过程值。在其他示例中，可以基于更多数量的过程值来核算、计算和/或确定微分过程值。如本文所用，术语“微分”是指变量和/或值随着时间推移的变化速率。例如，第一变送器110在所收集的第一过程值与第二过程值之间的差除以第一过程值与第二过程值被收集的时间之间的差时可以核算、计算和/或确定微分过程值。在一些示例中，第一变送器110可以执行比例积分微分(PID)算法。在这样的示例中，第一变送器110可以基于PID算法的输出的微分部分来确定微分过程值。
在一些示例中，第一变送器110可以从第一传感器104收集和/或获取除了上文描述的第一过程值和第二过程值之外的过程值。在一些这样的示例中，第一变送器110还可以基于这样的附加收集和/或获取的过程值来核算、计算和/或确定除了上文描述的微分过程值之外的一个或多个微分过程值(例如，单独的微分过程值)。由第一变送器110核算、计算和/或确定的微分过程值(例如，上述的微分过程值和/或附加微分过程值)可以储存在存储器128中。第一变送器110向示例性控制器116提供对于所核算、计算和/或确定的微分过程值的访问。在一些示例中，第一变送器110可另外向示例控制器116提供对第一变送器110所核算、计算和/或确定的微分过程值所依据的过程值的访问。
在图1的所例示示例中，第二变送器112和第三变送器114分别操作地耦合到示例性第二传感器106和第三传感器108中的对应的传感器。示例性第二变送器112包括示例性处理器132、示例性存储器134和示例性滤波器136。第二变送器112可以是模拟或数字的，并且可以被配置为通过基金会现场总线通信协议、通过HART通信协议、通过4-20mA布线和/或通过任何其他工业通信协议进行通信。从第二传感器106获取的和/或由第二传感器106提供的数据可以储存在第二变送器112的存储器134中。第二变送器112的处理器132可以从存储器134访问这些数据，或者可以替代地直接从第二传感器106接收这些数据。
类似地，示例性第三变送器114包括示例性处理器138、示例性存储器140和示例性滤波器142。第三变送器114可以是模拟的或数字的，并且可以被配置为通过基金会现场总线通信协议、通过HART通信协议、通过4-20mA布线和/或通过任何其他工业通信协议进行通信。从第三传感器108获取的和/或由第三传感器108提供的数据可以储存在第三变送器114的存储器140中。第三变送器114的处理器138可以从存储器140访问这些数据，或者可以直接从第三传感器108接收这些数据。
存储器134和/或存储器140可以由任何类型和/或任何数量的易失性存储器、非易失性存储器、存储驱动器、存储盘、闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘、高速缓存和/或任何其他存储介质来实现，其中数据在任何持续时间上(在延长时间段上、永久地、短暂地、为了临时缓冲和/或为了缓存数据)被储存。储存在存储器134和/或存储器140中的数据可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来储存。
示例性第二变送器112和第三变送器114中的每个变送器通过其相应的处理器132、138从示例性第二传感器106和第三传感器108中的对应的传感器收集和/或获取一个或多个过程值。例如，第二变送器112可以在第三时间从第二传感器106收集和/或获取第三过程值，并且还可以在不同于第三时间的第四时间从第二传感器106收集和/或获取第四过程值。类似地，第三变送器114可以在第五时间从第三传感器108收集和/或获取第五过程值，并且还可以在不同于第五时间的第六时间从第三传感器108收集和/或获取第六过程值。
在一些示例中，第二变送器114从第二传感器106收集和/或获取第三过程值和第四过程值的第三时间和第四时间可以分别对应于第一变送器110从第一传感器104收集和/或获取第一过程值和第二过程值的第一时间和第二时间。类似地，在一些示例中，第三变送器114从第三传感器108收集和/或获取第五过程值和第六过程值的第五时间和第六时间可以分别对应于第一变送器110从第一传感器104收集和/或获取第一过程值和第二过程值的第一时间和第二时间。在其他示例中，在第一变送器110收集和/或获取第一过程值和第二过程值的示例性第一时间和第二时间，第二变送器112收集和/或获取第三过程值和第四过程值的示例性第三时间和第四时间，和/或第三变送器114收集和/或获取第五过程值和第六过程值的示例性第五时间和第六时间之间和/或之中可以不存在相关性。
示例性第二变送器112和第三变送器114中的每一个变送器通过其相应的滤波器136、142从相应的信号和/或数据中滤除和/或去除噪声和/或伪影，该相应的信号和/或数据从第二传感器106和第三传感器108中的对应传感器收集和/或获取。在一些示例中，可以使用与用于实现第一滤波器130的滤波器类型相同的滤波器类型来实现第二滤波器136和/或第三滤波器142，如上文所描述。在其他示例中，可以使用与用于实现第一滤波器130的滤波器类型不同的滤波器类型来实现第二滤波器136和/或第三滤波器142中的一个或多个滤波器。在其他示例中，示例性第一变送器110、第二变送器112或第三变送器114中的一个或多个变送器可以被实现为在没有对应的滤波器130、136、142的情况下操作，和/或可以被实现为与对应的滤波器130、136、142一起操作禁用或关闭。
基于所收集的第三过程值和第四过程值，第二变送器112通过处理器132核算、计算和/或确定第二附加微分过程值。例如，第二变送器112在所收集的第三过程值与第四过程值之间的差除以第三过程值与第四过程值之间的差时可以核算、计算和/或确定第二附加微分过程值。在一些示例中，第二变送器112可以执行PID算法。在这样的示例中，第二变送器112可以基于PID算法的输出的微分部分来确定第二附加微分过程值。
类似地，基于所收集的第五过程值和第六过程值，第三变送器114通过处理器138核算、计算和/或确定第三附加微分过程值。例如，第三变送器114在所收集的第五过程值与第六过程值之间的差除以第五过程值和第六过程值被收集的时间之间的差时可以核算、计算和/或确定第三附加微分过程值。在一些示例中，第三变送器114可以执行PID算法。在这样的示例中，第三变送器114可以基于PID算法的输出的微分部分来确定第三附加微分过程值。
在一些示例中，第二变送器112和/或第三变送器114中的一个或两个变送器可以分别从第二传感器106和/或第三传感器108的对应传感器中收集和/或获取除了上文描述的示例性第三、第四、第五和第六过程值之外的过程值。在一些这样的示例中，第二变送器112和/或第三变送器114可以基于这样的附加地收集和/或获取的过程值分别核算、计算和/或确定除了上文描述的示例性第二和第三附加微分过程值之外的一个或多个微分过程值。由第二变送器112所核算、计算和/或确定的微分过程值(例如上文描述的第二附加微分过程值)可以储存在存储器134中，而由第三变送器114所核算、计算和/或确定的微分过程值(例如上文描述的第三附加微分过程值)可以储存在存储器140中。第二变送器112和第三变送器114分别向示例性控制器116提供对于所核算、计算和/或确定的微分过程值的访问。在一些示例中，第二变送器112和第三变送器114还可以附加地向示例性控制器116提供对于第二变送器112和第三变送器114所分别核算、计算和/或确定的微分过程值所依据的过程值的访问。
虽然图1所例示的示例性喘振检测装置100包括三个变送器(例如示例性第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114)，但是喘振检测装置100可以包括任何数量的变送器，包括但不限于单个变送器(例如示例性第一变送器110)。此外，虽然包括在图1所例示的示例性喘振检测装置100内的变送器(例如示例性第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114)的数量对应于喘振检测装置100中包括的传感器(例如第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108)的数量，但是在一些示例中喘振检测装置100中包括的变送器的数量可以不同于喘振检测装置100中包括的传感器的数量。例如，示例性第一变送器110、第二变送器112或第三变送器114中的两个或多个变送器可以被实现为与单个相应的传感器一起操作。在其他示例中，示例性第一传感器104、第二传感器106或第三传感器108中的两个或多个传感器可以被实现为与单个对应的变送器或多于一个对应的变送器一起操作。
尽管图1的示例性喘振检测装置100将示例性第一变送器106、第二变送器112和第三变送器114以及示例性第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108例示为单独的部件，但是第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的相应的传感器可以与第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的对应的相应的传感器集成，和/或包括在第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的对应的相应的传感器中。例如，第一变送器110可以包括第一传感器104，第二变送器112可以包括第二传感器106，以及第三变送器114可以包括第三传感器108。
在图1的所例示示例中，控制器116操作地耦合到第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的相应的一个变送器。控制器116包括示例性处理器144和示例存储器146。从第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114获取的数据和/或由一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114提供的数据可以储存在存储器146中。处理器144可以从存储器146访问这些数据，或者可以替代地直接从第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114接收这些数据。存储器146可以由任何类型和/或任何数量的易失性存储器、非易失性存储器、存储驱动器、存储盘、闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘、高速缓存和/或任何其他存储介质来实现，其中数据在任何持续时间上(例如，在延长时间段上、永久地、短暂地、为了临时缓冲和/或为了缓存数据)被储存。存储在存储器146中的数据可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来储存。
控制器116获取、访问和/或接收由第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的变送器所核算、计算和/或确定的上文所描述的微分过程值。例如，控制器116可以从第一变送器110获取示例性第一微分过程值，从第二变送器112获取示例性第二附加微分过程值和/或从第三变送器114获取第三附加微分过程值。控制器116将所获取的微分过程值中的一个或多个微分过程值与一个或多个门限值进行比较。在一些示例中，门限值表示在压缩机102中喘振事件的启动。
在一些示例中，门限值是最小门限值。在这样的示例中，当微分过程值大于门限值时，微分过程值满足门限值。在其他示例中，门限值是最大门限值。在这样的其他示例中，当微分过程值小于门限值时，微分过程值满足门限值。在其他示例中，门限值包括一起限定可接受的微分过程值的范围的最小门限值和最大门限值。在这样的其他示例中，当微分过程值在可接受的微分过程值的范围内时，微分过程值满足门限值。
响应于所确定的微分过程值无法满足门限值，控制器116致动图1的示例性阀118以防止喘振和/或使得由相应的变送器确定的压缩机102的后续的微分过程值能够满足门限值。例如，响应于确定为由第一变送器110确定的示例性第一微分过程值在第一时间无法满足门限值，控制器116致动阀118以防止喘振和/或使得由第一变送器110所确定的示例性附加微分过程值在第一时间之后的第二时间能够满足门限值。
在一些示例中，控制器116基于从控制器116发送到阀118的一个或多个控制信号和/或指令来致动阀118。在一些示例中，这样的控制信号和/或指令确定了阀118将被打开和/或关闭的范围。在一些示例中，这样的控制信号和/或指令基于喘振检测算法，该喘振检测算法使用无法满足门限值的微分过程值作为输入以确定阀打开和/或关闭的范围。在一些示例中，控制器116附加地和/或替代地使用微分过程值作为与喘振检测算法分离的闭环抗喘振算法的输入。在一些示例中，闭环抗喘振算法生成一个或多个控制信号和/或指令，以确定阀118被打开和/或关闭的范围。在一些示例中，喘振检测算法以超过(即快于)闭环防喘振算法的运行速率的速率来运行。
在一些示例中，在响应于确定为从变送器110、112、114获取的微分过程值无法满足门限值而致动阀118之前，控制器116将从变送器110、112、114获取的微分过程值与从一个或多个其他变送器110、112、114获取的一个或多个其他微分过程值进行比较。这样的比较促进了对于无法满足门限值的微分过程值是否可靠的确定，和/或无法满足门限值的微分过程值是否由变送器110、112、114基于从功能正常的传感器104、106、108获取的数据来确定。
例如，控制器116可以将示例性第一微分过程值与示例性第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值中的一个或两个附加微分过程值进行比较。基于该比较，控制器116确定由第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的变送器所确定的第一微分过程值、第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值中的一个或多个微分过程值的可靠性。控制器116还可以确定对应于第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的变送器的示例性第一传感器104、第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或多个传感器的功能状态。
如果控制器116确定了无法满足门限值的微分过程值是不可靠的和/或无法满足门限值的微分过程值是由变送器基于从功能不正常的传感器所获取的数据来确定的，则即使微分过程值无法满足门限值控制器116也可以确定不致动阀118。因此，确定微分过程值的可靠性和/或确定对应于确定微分过程值的变送器的传感器的功能状态能够为控制器116提供验证微分过程值是否可靠以及在微分过程值不可靠时和/或在微分过程值为误检时避免致动阀118的能力。
作为一个示例，如果控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配，则控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的每一个微分过程值都是可靠的。如本文所使用的，当示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值之间没有显著的统计差异和/或偏差时，示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配。在这样的示例中，控制器116还可以确定对应于第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的相应的变送器的第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的每一个传感器功能正常。在这样的示例中，基于示例性第一微分过程值是可靠的和/或对应于第一变送器110的第一传感器104功能正常的确定，控制器116可以继续致动阀118。
作为另一示例，如果控制器116确定示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配但是示例性第一微分过程值不能基本上匹配示例性第二附加微分过程值或第三附加微分过程值中的任何一个附加微分过程值，则控制器116确定示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值是可靠的并进一步确定示例性第一微分过程值是不可靠的。如本文所使用的，当示例性第二附加微分过程值与第三附加微分过程值之间没有显著的统计差异和/或偏差时，示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配。如本文所使用的，当显着的统计差异和/或偏差存在于示例性第一微分过程值和示例性第二附加微分过程值之间，和/或在示例性第一微分过程值和示例性第三附加微分过程值之间时，第一微分过程值不能基本上匹配示例性第二附加微分过程值或第三附加微分过程值中的任何一个附加微分过程值。在这样的示例中，控制器116还可以确定对应于第二变送器112和第三变送器114中的相应的变送器的第二传感器106和第三传感器108功能正常，并且对应于第一变送器110的第一传感器104功能不正常。在这样的示例中，基于示例性第一微分过程值不可靠的和/或对应于第一变送器110的第一传感器104功能不正常，即使示例性第一微分过程值无法满足门限值控制器116可以确定不致动阀118。
在一些示例中，控制器116实施多数投票方案以确定微分过程值中的一个或多个微分过程值的可靠性和/或确定对应于第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的变送器的第一传感器104、第二传感器106、第三传感器108中的一个或多个传感器的功能状态。例如，如果控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的大多数(例如，三分之二)基本上彼此匹配，则控制器116可以确定形成大多数的两个微分过程值是可靠的，而不形成大多数的单个微分过程值是不可靠的。如本文所使用的，当多数之间没有显著的统计差异和/或偏差时，示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的大多数(例如，三分之二)基本上彼此匹配。在这样的示例中，控制器116还可以确定对应于确定与大多数对应的微分过程值的变送器的相应变送器的传感器的相应的传感器功能正常，而对应于确定与大多数不对应的微分过程值的变送器中的相应的变送器的传感器中的相应的传感器功能不正常。在其他示例中，所实施的投票方案可以忽略已被确定为不可靠的微分过程值，并且可以基于未被忽略的微分过程值和/或基于其平均值来进一步的可靠性确定。
在一些示例中，控制器116能够在不进行示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值的比较的情况下确定无法满足门限值的微分过程值是否可靠。例如，控制器116可以从第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的一个或多个变送器获取诊断，该诊断可以通知控制器116关于由控制器116从第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的一个变送器所获取的信号和/或数据的可靠性。
在一些示例中，控制器116可以生成识别所确定的一个或多个微分过程值的可靠性，和/或识别所确定的对应于第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的相应的一个或多个变送器的第一传感器104、第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或多个传感器的功能状态的一个或多个通知和/或消息。例如，如果控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的每一个都是可靠的和/或确定第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的每一个传感器功能正常，则控制器116可以生成指示示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值中的一个或多个微分过程值是可靠的，和/或第一传感器104、第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或多个传感器功能正常的一个或多个通知和/或消息。作为另一示例，如果控制器116确定示例性第一微分过程值是不可靠的并且示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值是可靠的，和/或确定第一传感器104功能不正常并且第二传感器106和第三传感器108功能正常，则控制器116可以生成指示示例性第一微分过程值是不可靠的、示例性第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值是可靠的、第一传感器104功能不正常，和/或第二传感器106和/或第三传感器108功能正常的一个或多个通知和/或消息。
在图1的所例示示例中，阀118操作地耦合到控制器116和压缩机102。如上文所描述，控制器116确定阀118的位置(诸如，举例来说，阀118被打开或关闭的度程度和/或范围)。随着阀118被打开的程度和/或范围增加，从压缩机102流入阀118的气体量也增加，从而导致在出口122附近的气体的压强相对降低并且穿过压缩机102的转子124的气体流动的相对增加。增加穿过压缩机102的转子124的气体流动可以消除和/或逆转在压缩机102内发生的喘振事件，以使得压缩机102不再以喘振的状态工作。
在一些示例中，阀118是再循环阀。在这样的示例中，从压缩机102流入阀118的气体经由如图1所例示的示例性通路148返回到压缩机102的入口120。示例性通路148可以被实现为导管(诸如，举例来说，管道或管)。在其他示例中，阀118是吹泄阀。在这样的其他示例中，从压缩机102流入阀118的气体经由图1所例示的示例性通路150排放到大气中。
虽然在图1中例示了实现示例性喘振检测装置100的示例性方式，但是图1所例示的元件、过程和/或装置中的一个或多个可以组合、分离、重新布置、省略和/或以任何其他方式实现。此外，示例性第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108、示例性第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114和/或图1的示例性控制器116可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合。因此，例如，示例性第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108、示例性第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114和/或示例性控制器116中的任何一个可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯粹的软件和/或固件实现时，示例性第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108、示例性第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114和/或示例性控制器116中的至少一个在此被明确定义为包括有形的计算机可读储存设备或储存盘(诸如储存软件和/或固件的存储器、数字多功能盘(DVD)、压缩盘(CD)、蓝光盘等)。此外，除了图1所例示的元件、过程和/或设备之外或代替图1所例示的元件、过程和/或设备，图1的示例性喘振检测装置100可以包括一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括所例示的元件、过程和设备的任何或全部中的多于一个元件、过程和设备。
在图2、图3和图4中示出了表示用于检测图1的示例性压缩机102中的喘振事件的启动的示例性方法的流程图。在这些示例中，该方法可以使用机器可读指令来实现，该机器可读指令包括用于由处理器(诸如下文结合图5所讨论的示例性处理器平台500中所示的处理器512，或下文结合图6所讨论的示例性处理器平台600中所示的处理器612)执行的一个或多个程序。该一个或多个程序可以体现在储存在有形计算机可读储存介质(例如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘或与处理器512或处理器612相关联的存储器)上的软件中，但是整个程序和/或其部分可以替代地由处理器512或处理器612之外的设备执行和/或体现在固件或专用硬盘中。此外，尽管参考图2、图3和图4所例示的流程图描述了示例性程序，但是可以替代地使用用于检测图1的示例性压缩机102中的喘振事件的启动的许多其它方法。例如，可以改变块的执行顺序和/或可以改变、消除或组合描述的块中的一些块。
如上文所述，图2、图3和图4的示例性方法可以使用存储在有形计算机可读储存介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(ROM)、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或任何其他储存设备或储存盘)上的经编码的指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现，其中信息在任何持续时间(例如，在延长时间段上、永久地、短暂地、为了临时缓冲和/或为了缓存信息)被存储。如本文所使用的，术语“有形计算机可读储存介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，“有形计算机可读储存介质”和“有形机器可读储存介质”可互换使用。另外或替代地，可以使用储存在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他储存设备或储存盘)上的经编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图2、图3和图4的示例性方法，其中信息在任何时间上(例如，在延长时间段上、永久地、短暂地、为了临时缓冲和/或为了缓存信息)被储存。如本文所使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，当短语“至少”在权利要求的前序部分中被用作过渡术语时，它是开放式的，与术语“包括”是开放式的具有相同的方式。
图2是表示可以在图1的示例性第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的任何一个变送器处执行以确定图1的示例性压缩机102的一个或多个微分过程值的示例性方法的流程图。因此，虽然下文结合图1的第一变送器110和第一传感器104主要描述了图2的示例性方法，但是这样的描述同样适用于图1的第二变送器112和第二传感器106和/或图1的第三变送器114和第三传感器108。
当变送器(例如图1的第一变送器110)收集和/或获取过程值(框202)时，图2的示例性方法200开始。例如，第一变送器110可以在第一时间从图1的第一传感器104收集和/或获取第一过程值，并且还可以在不同于第一时间的第二时间从图1的第一传感器104收集和/或获取第一过程值。在一些示例中，第一过程值和第二过程值可以对应于表示在不同时间由第一传感器104感测和/或测量的流动通过图1的压缩机102的气体的压强的数据。在其他示例中，第一过程值和第二过程值可以对应于表示在不同时间由第一传感器104感测和/或测量的流动通过压缩机102的气体的速度和/或流动速率的数据。
基于所收集的过程值，变送器(例如图1的第一变送器110)核算、计算和/或确定微分过程值(框204)。例如，第一变送器110在所收集的第一过程值与第二过程值之间的差除以第一过程值与第二过程值被收集的时间之间的差时可以核算、计算和/或确定微分过程值。
变送器(例如图1的第一变送器110)向图1的控制器116提供对于由变送器所确定的微分过程值的访问(框206)。例如，第一变送器110使得控制器116能够获取、访问、检索和/或接收由第一变送器110所确定的示例性第一微分过程值。
变送器(例如图1的第一变送器110)确定是否收集和/或获取附加的过程值(框208)。例如，第一变送器110可以确定应该从第一传感器104收集和/或获取除了上文描述的第一过程值和第二过程值之外的过程值。如果第一变送器110在框208处确定应该收集和/或获取附加的过程值，示例性方法200的控制返回到框202。如果第一变送器110在框208处确定不应该获取附加的过程值，则示例性方法200结束。
图3是表示可以在图1的示例性控制器116处执行以检测图1的示例性压缩器102中的喘振事件的启动的示例性方法的流程图。尽管下文主要结合获取并利用由图1的第一变送器110确定的示例性第一微分过程值的控制器116来描述图3的示例性方法，但是这样的描述同样适用于获取并利用由图1的第二变送器112确定的示例性第二附加微分过程值的控制器116和/或获取并利用由图1的第三变送器114确定的示例性第三附加微分过程值的控制器116。
图3的示例性方法300开始于图1的控制器116从变送器获取、访问、检索和/或接收微分过程值(框302)。例如，控制器116可以从图1的第一变送器110获取、访问、检索和/或接收上文描述的示例性第一微分过程值。
图1的控制器116将所获取的微分过程值与一个或多个门限值进行比较(框304)。例如，控制器116可以将上文描述的示例性第一微分过程值与该一个或多个门限值进行比较。在一些示例中，门限值表示图1的压缩机102中的喘振事件的启动。在一些示例中，门限值是最小门限值。在其他示例中，门限值是最大门限值。在其他示例中，门限值包括一起限定可接受的微分过程值的范围的最小门限值和最大门限值。
基于在框304处产生的比较，图1的控制器116确定微分过程值是否满足门限值(框306)。例如，控制器116可以确定上文描述的示例性第一微分过程值无法满足门限值和/或由门限值限定的可接受的微分过程值的范围。在一些示例中，不满足门限值表示压缩机102中的喘振事件的启动。如果控制器116在框306处确定微分过程值无法满足门限值，则示例性方法300的控制进行到框308。相反，如果控制器116在块306处确定微分过程值满足门限值，则示例性方法的控制进行到框314。
在框308处，图1的控制器116确定微分过程值的可靠性(框308)。例如，控制器116可以确定上文描述的示例性第一微分过程值的可靠性。下文结合图4更详细地描述可用于实现框308的示例性过程，其中控制器116通过将微分过程值与从其他变送器获取的其他微分过程值进行比较来确定微分过程值的可靠性。在一些示例中，在不将微分过程值与从其他变送器获取的其他微分过程值进行比较的情况下，控制器116在块308处能够确定微分过程值的可靠性。例如，控制器116可以从第一变送器110获取诊断信息，其可以通知控制器116关于控制器116从第一变送器110获取的信号和/或数据的可靠性。在这样的示例中，框308可以由控制器116实现，以通过评估从第一变送器110获取的诊断数据而不将该微分过程值与从第二变送器112和/或第三变送器114获取的其他微分过程值进行比较来确定从第一变送器110获取的微分过程值的可靠性。在框308之后，示例性方法300的控制进行到框310。
在框310处，基于在框308处产生的确定，图1的控制器116确定微分过程值是否可靠(框310)。例如，控制器116可以确定如框308处所确定的上文描述的示例性第一微分过程值的可靠性表示示例性第一微分过程值是可靠的。如果控制器116在块310处确定微分过程值是可靠的，则示例性方法300的控制进行到框312。如果控制器116在框310处确定微分过程值是不可靠的，则示例性方法300的控制返回到框302。
在框312处，响应于在框306处确定为微分过程值无法满足门限值，和/或响应于在框310处确定了无法满足门限值的微分过程值是可靠的微分过程值，图1的控制器116致动图1的阀118以防止喘振和/或使得由变送器确定的后续的微分过程值能够满足门限值(框312)。例如，响应于确定为由第一变换器110所确定的示例性第一微分过程值在第一时间无法满足门限值，控制器116可以致动阀118到防止喘振和/或使得在第一时间之后的第二时间由第一变送器110确定的示例性附加微分过程值能够满足门限值的位置。在一些示例中，控制器116基于从控制器116发送到阀118的一个或多个控制信号和/或指令来致动阀118。在一些示例中，这样的控制信号和/或指令确定阀118被打开和/或关闭的范围。在一些示例中，这样的控制信号和/或指令基于喘振检测算法，该喘振检测算法使用不能够满足门限值的微分过程值作为输入来确定阀被打开和/或关闭的范围。在一些示例中，控制器116另外使用微分过程值作为与喘振检测算法分离的闭环抗喘振算法的输入。在一些示例中，闭环抗喘振算法生成一个或多个控制信号和/或指令，以确定阀118被打开和/或关闭的范围。在一些示例中，喘振检测算法以超过(即快于)闭环抗喘振算法的运行速率的速率运行。在框312之后，示例性方法300的控制进行到框314。
在框314处，图1的控制器116确定是否应当从变送器获取、访问、检索和/或接收一个或多个附加微分过程值(框314)。例如，控制器116可以确定应该从第一变送器110获取、访问、检索和/或接收上文描述的示例性附加微分过程值。如果控制器116在框314处确定一个或多个附加微分过程值应该从变送器获取、访问、检索和/或接收过程值，则图3的示例性方法300的控制返回到框302。相反，如果控制器116在框314处确定附加微分过程值不应该从变送器获取、访问、检索和/或接收，则示例性方法300结束。
图4是表示可以在图1的示例性控制器116处执行以确定由图1的示例性第一变送器110、第二变送器112和/或第三变送器114中的一个或多个变送器是可靠的示例性方法的流程图。可以使用图4的块402、404、406、408和410的示例性操作来实现图3的框308。
当图1的控制器116从至少三个单独的变送器获取、访问、检索和/或接收微分过程值(框402)时，图4的示例性方法308开始。例如，控制器116可以获取、访问、检索和/或接收来自图1的第一变送器110的上文描述的示例性第一微分过程值、来自图1的第二变送器的上文描述的示例性第二附加微分过程值以及来自图1的第三变送器114的上文描述的示例性第三附加微分过程值。
图1的控制器116比较从至少三个变送器获取的微分过程值(框404)。例如，控制器116可以将从图1的第一变送器110获取的示例性第一微分过程值与从图1的第二变送器112获取的示例性第二附加微分过程值进行比较和/或与从图1的第三变送器114获取的示例性第三附加微分过程值进行比较。
基于在框404处产生的比较，图1的控制器116确定由至少三个变送器确定的一个或多个微分过程值的可靠性(框406)。例如，控制器116可以确定由图1的第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的相应的变送器确定的示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值中的一个或多个微分过程值的可靠性。
作为在框406处可能产生的确定的一个示例，如果控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配(例如在示例第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值之间不存在显著的统计差异和/或偏差)时，控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的每一个均是可靠的。
作为在框406可能发生的确定的另一示例，如果控制器116确定示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值基本上彼此匹配(例如在示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值之间不存在显著的统计差异和/或偏差)，但是示例性第一微分过程值不能基本上匹配示例性第二附加微分过程值或第三附加微分过程值中的任何一个(例如在第一附加微分过程值与第二附加微分过程值之间，和/或在示例性第一微分过程值与示例性第三附加微分过程值之间存在显著的统计差异和/或偏差)，则控制器116确定示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值是可靠的并且还确定该示例性第一微分过程值是不可靠的。
作为可以在框406处可能发生的确定的另一示例，控制器116可以实施多数投票方案以确定由至少三个变送器中的相应变送器确定的一个或多个微分过程值的可靠性。例如，如果控制器116确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的大多数(例如，三分之二)彼此基本上匹配(例如在大多数之间不存在显著的统计差异和/或偏差)，则控制器116可以确定形成多数的两个微分过程值是可靠的，而不形成大多数的单个微分过程值是不可靠的。
基于在框404处发生的比较和/或在框406处发生的确定，图1的控制器116确定对应于至少三个变送器中的相应变送器的一个或多个传感器的功能状态(框408)。例如，控制器116可以确定对应于图1的第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114中的相应变送器的图1的示例性第一传感器104、第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或多个传感器的功能状态。
作为在块408处可能发生的确定的一个示例，如果控制器116在框406处确定示例的第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的每一个均是可靠的，则控制器116还可以确定第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的每一个传感器功能正常。
作为在框408处可能发生的确定的另一示例，如果控制器116在框406处确定示例的第二附加微分过程值和第三附加微分过程值是可靠的，但示例性第一微分过程值是不可靠的，则控制器116还可以确定第二传感器106和第三传感器108功能正常，并且第一传感器104功能不正常。
作为可能在时钟408处发生的确定的另一示例，如果控制器116在块406处实现相对于微分过程值的大多数投票方案，则控制器116可以确定对应于大多数微分过程值的示例性第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的相应的传感器功能正常，并且不对应于大多数微分过程值的第一传感器104、第二传感器106或第三传感器108中的任何一个传感器功能不正常。
基于在框406处发生的确定和/或在框408处发生的确定，图1的控制器116生成一个或多个通知和/或消息，其识别所确定的一个或多个微分过程值的可靠性和/或识别所确定的对应于至少三个变送器中的相应变送器的一个或多个传感器的功能状态。例如，如果控制器116在框406处确定示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的每一个均是可靠的和/或在框408处确定第一传感器104、第二传感器106和第三传感器108中的每一个传感器均功能正常，则控制器116可以生成指示示例性第一微分过程值、第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值中的一个或多个是可靠的和/或指示第一传感器104、第二传感器106和/或第三传感器108中的一个或多个传感器功能正常的一个或多个通知和/或消息。作为另一示例，如果控制器116在框406处确定示例性的第一微分过程值是不可靠的，并且示例性第二附加微分过程值和第三附加微分过程值是可靠的和/或在框408处确定第一传感器104功能不正常并且第二传感器106和第三传感器108功能正常，则控制器116可以生成指示示例性第一微分过程值不可靠的、示例性第二附加微分过程值和/或第三附加微分过程值是可靠的、第一传感器104功能不正常、和/或第二传感器106和/或第三传感器108功能正常的一个或多个通知和/或消息。在框410之后，示例性方法308结束并且控制返回到诸如图3的示例性方法300的调用功能或过程。
图5是能够执行指令以实现图2的方法和图1的示例性第一变送器110、第二变送器112或第三变送器114中的任何一个变送器的示例性处理器平台500。处理器平台500可以例如是印刷电路板、变送器或任何其它类型的计算设备。
所例示的示例性处理器平台500包括处理器512。所例示的示例性处理器512是硬件。例如，处理器512可以由来自任何所期望系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。示例性处理器512包括本地存储器514(例如高速缓存)。
处理器512和/或更一般地所例示的示例性处理器平台500操作地耦合到一个或多个示例性传感器516和/或与一个或多个示例性传感器516通信。在一些示例中，传感器516可以通过总线518与处理器512和/或处理器平台500通信。示例性传感器516包括图1的示例性第一传感器104。
所例示的示例性处理器512还通过总线518与一个或多个示例性滤波器520通信。示例性滤波器520包括图1的示例性滤波器130。
所例示的示例性处理器512还通过总线518与包括易失性存储器522和非易失性存储器524的主存储器通信。易失性存储器522可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备。非易失性存储器524可以由闪存和/或任何其它所期望类型的存储设备实现。对主存储器522、524的访问由存储器控制器控制。
所例示的示例性处理器平台500还包括接口电路526。接口电路526可以通过任何类型的接口标准(诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI Express接口)来实现。在所例示示例中，一个或多个输入设备528连接到接口电路526。输入设备528允许用户将数据和命令输入到处理器512中。输入设备可以由例如一个或多个按钮、一个或多个开关、键盘、鼠标、麦克风和/或具有触摸屏的液晶显示器来实现。一个或多个输出设备530也连接到所例示示例的接口电路526。输出设备530可以例如由用于呈现视觉信息的一个或多个发光二极管、用于呈现可听信息的一个或多个扬声器和/或用于呈现文本和/或图形信息的显示设备(例如液晶显示器、阴极射线管显示器等)来实现。因此，所例示示例的接口电路526可以包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。
在所例示的示例中，接口电路526还促进经由网络532与诸如图1的示例性控制器116的外部机器交换数据和/或信号。在一些示例中，可以通过4-20mA布线和/或通过一个或多个通信协议(包括例如基金会现场总线、HART、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、Profinet、Modbus和/或以太网)来促进网络532。
所例示的示例性处理器平台500还包括用于储存软件和/或数据的一个或多个大容量储存设备534。这种大容量储存设备534的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、RAID系统和数字多功能盘(DVD)驱动器。在所例示示例中，大容量储存设备534包括图1的示例性存储器128。
用于实现图2的方法的经编码的指令536可以被储存在本地存储器514、易失性存储器522、非易失性存储器524、大容量储存设备534和/或可移动的有形计算机可读储存介质(诸如CD或DVD)中。
图6是能够执行指令以实现图3和图4的方法以及图1的示例性控制器116的示例性处理器平台600。处理器平台600可以是例如印刷电路板、控制器或任何其他类型的计算设备。
所例示的示例性处理器平台600包括处理器612。所例示示例的处理器612是硬件。例如，处理器612可以由来自任何所期望系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。示例性处理器612包括本地存储器614(例如高速缓存)。
所例示的示例性处理器612通过总线620与包括易失性存储器616和非易失性存储器618的主存储器通信。易失性存储器616可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备。非易失性存储器618可以由闪存和/或任何其它所期望类型的存储器设备来实现。对主存储器616、618的访问由存储器控制器来控制。
所例示的示例性处理器平台600还包括接口电路622。接口电路622可以通过任何类型的接口标准(诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI Express接口)来实现。在所例示示例中，一个或多个输入设备624连接到接口电路622。输入设备624允许用户将数据和命令输入到处理器612中。输入设备可以通过例如一个或多个按钮、一个或多个开关、键盘、鼠标、麦克风和/或具有触摸屏的液晶显示器来实现。一个或多个输出设备626也连接到所例示示例的接口电路622。输出设备626可以例如由用于呈现视觉信息的一个或多个发光二极管、用于呈现可听信息的一个或多个扬声器和/或用于呈现文本和/或图形信息的显示设备(例如液晶显示器、阴极射线管显示器等)来实现。因此，所例示示例的接口电路622可以包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。
在所例示的示例中，接口电路622还促进经由网络628与诸如第一变送器110、第二变送器112和第三变送器114以及图1的阀118的外部机器交换数据和/或信号。在一些示例中，可以通过4-20mA布线和/或通过一个或多个通信协议(包括例如基金会现场总线、HART、TCP/IP、Profinet、Modbus和/或以太网)来促进网络628。
所例示示例的处理器平台600还包括用于储存软件和/或数据的一个或多个大容量储存设备630。这种大容量储存设备630的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器盘、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、RAID系统和数字多功能盘(DVD)驱动器。在所例示示例中，大容量储存设备630包括图1的示例性存储器146。
用于实现图2的方法的经编码的指令632可以被储存在本地存储器614、易失性存储器616、非易失性存储器618、大容量储存设备630和/或可移动的有形计算机可读储存介质(例如CD或DVD)中。
根据前文将理解，所公开的方法和装置有利地提高了与检测压缩机中喘振事件的启动相关联的控制响应的速度。所公开的方法和装置通过将某些处理功能从常规喘振检测和/或喘振预防系统中使用的单个控制器移动到能够以相对较高速率处理数据的单独的变送器来实现这样的优点。例如，本文所公开的方法和装置包括能够快速确定在传统喘振检测和/或喘振预防系统中另外需要由控制器确定的一个或多个微分过程值的变送器。作为将微分过程值的确定卸载到高速变送器的结果可以避免与上述常规系统的专用控制器的采样和/或处理能力相关联的延迟问题，并且昂贵的专用控制器可以由具有相对较慢处理能力的较低成本的控制器来代替。
还将理解，本文公开的示例性方法和装置有利地实现冗余的变送器，以验证由变送器确定的数据的可靠性。这种冗余的变送器减少了由任何一个变送器确定的并由控制器用来检测喘振事件的启动的数据构成误检的可能性。
在一些公开的示例中，变送器确定压缩机的微分过程值。在一些公开的示例中，传感器操作地耦合到变送器。在一些公开的示例中，传感器测量压缩机的第一过程值和压缩机的第二过程值。在一些公开的示例中，基于第一过程值和第二过程值来确定微分过程值。在一些公开的示例中，第一过程值和第二过程值是压力值，并且微分过程值是微分压力值。在其他公开的示例中，第一过程值和第二过程值是流动速率值，并且微分过程值是微分流动速率值。
在一些公开的示例中，控制器从变送器获取微分过程值。在一些公开的示例中，变送器与控制器分离。在一些公开的示例中，控制器将微分过程值与门限值进行比较。在一些公开的示例中，门限值表示压缩机中喘振事件的启动。
在一些公开的示例中，响应于确定为微分过程值无法满足门限值，控制器致动操作地耦合到压缩机的阀，以使得由变送器确定的压缩机的附加微分过程值满足门限值。在一些公开的示例中，响应于确定为微分过程值无法满足门限值，控制器将微分过程值用作控制阀致动的喘振检测算法的输入。在一些公开的示例中，控制器另外将微分过程值用作控制阀的致动的闭环抗喘振算法的输入。
在一些公开的示例中，变送器确定附加微分过程值。在一些公开的示例中，控制器从变送器获取附加微分过程值。在一些公开的示例中，控制器将附加微分过程值与门限值进行比较，以确定附加微分过程值是否满足门限值。
在一些公开的示例中，传感器是第一传感器并且变送器是第一变送器。在一些公开的示例中，第二传感器操作地耦合到第二变送器。在一些公开的示例中，第二传感器测量压缩机的第三过程值和压缩机的第四过程值。在一些公开的示例中，第二变送器基于第三过程值和第四过程值来确定第二附加微分过程值。
在一些公开的示例中，第三传感器操作地耦合到第三变送器。在一些公开的示例中，第三传感器测量压缩机的第五过程值和压缩机的第六过程值。在一些公开的示例中，第三变送器基于第五过程值和第六过程值来确定第三附加微分过程值。
在一些公开的示例中，控制器从第二变送器获取第二附加微分过程值，并从第三变送器获取第三附加微分过程值。在一些公开的示例中，控制器比较微分过程值、第二附加微分过程值和第三附加微分过程值中的两个或多个微分过程值，以确定第一传感器、第二传感器或第三传感器中的一个或多个传感器的功能状态。
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖的所有方法、装置和制品完全落入本专利权利要求的范围内。

Claims (27)

1.一种装置，包括：
变送器，所述变送器用于确定压缩机的微分过程值；以及
控制器，所述控制器用于执行以下操作：
从所述变送器获取所述微分过程值，所述变送器与所述控制器分离；
将所述微分过程值与门限值进行比较；以及
响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，致动操作地耦合到所述压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值能够满足所述门限值。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述门限值表示所述压缩机中的喘振事件的启动。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，所述控制器将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的喘振检测算法的输入。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，所述控制器将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的闭环抗喘振算法的输入。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述变送器确定所述附加微分过程值，并且所述控制器执行以下操作：
从所述变送器获取所述附加微分过程值；以及
将所述附加微分过程值与所述门限值进行比较，以确定所述附加微分过程值是否满足所述门限值。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括操作地耦合到所述变送器的传感器，所述传感器用于测量所述压缩机的第一过程值和所述压缩机的第二过程值，所述微分过程值基于所述第一过程值和所述第二过程值来确定。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一过程值和所述第二过程值是压力值，并且所述微分过程值是微分压力值。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述传感器是第一传感器，并且所述变送器是第一变送器，所述装置还包括：
第二传感器，所述第二传感器操作地耦合到第二变送器，所述第二传感器用于测量所述压缩机的第三过程值和所述压缩机的第四过程值，所述第二变送器基于所述第三过程值和所述第四过程值来确定第二附加微分过程值；以及
第三传感器，所述第三传感器操作地耦合到第三变送器，所述第三传感器用于测量所述压缩机的第五过程值和所述压缩机的第六过程值，所述第三变送器基于所述第五过程值和所述第六过程值来确定第三附加微分过程值。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制器执行以下操作：
从所述第二变送器获取第二附加微分过程值并且从所述第三变送器获取第三附加微分过程值；以及
比较所述微分过程值、所述第二附加微分过程值和所述第三附加微分过程值中的两个或多个，以确定所述第一传感器、所述第二传感器或所述第三传感器中的一个或多个的功能状态。
10.一种方法，包括：
在控制器处获取由变送器确定的压缩机的微分过程值，所述变送器与所述控制器分离；
将所述微分过程值与门限值进行比较；以及
响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，致动操作地耦合到压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值满足所述门限值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述门限值表示所述压缩机中的喘振事件的启动。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的喘振检测算法的输入。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括：响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的闭环抗喘振算法的输入。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述控制器处获取由所述变送器确定的所述压缩机的所述附加微分过程值；以及
将所述附加微分过程值与所述门限值进行比较，以确定所述附加微分过程值是否满足所述门限值。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述微分过程值基于所述压缩机的第一过程值和所述压缩机的第二过程值，使用操作地耦合到所述变送器的传感器来测量所述第一过程值和所述第二过程值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一过程值和所述第二过程值是压力值，并且所述微分过程值是微分压力值。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述传感器是第一传感器，并且所述变送器是第一变送器，所述方法还包括：
在所述控制器处获取由第二变送器确定的压缩机的第二附加微分过程值，所述第二变送器与所述控制器分离，所述第二附加微分过程值基于所述压缩机的第三过程值以及所述压缩机的第四过程值，使用操作地耦合到所述第二变送器的第二传感器来测量所述第三过程值和所述第四过程值；以及
在所述控制器处获取由第三变送器确定的压缩机的第三附加微分过程值，所述第三变送器与所述控制器分离，所述第三附加微分过程值基于所述压缩机的第五过程值和所述压缩机的第六过程值，使用操作地耦合到所述第三变送器的第三传感器来测量所述第五过程值和所述第六过程值。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：比较所述微分过程值、所述第二附加微分过程值和所述第三附加微分过程值中的两个或多个微分过程值，以确定所述第一传感器、所述第二传感器或所述第三传感器中的一个或多个传感器的功能状态。
19.一种有形的机器可读储存介质，其包括指令，所述指令在被执行时使得机器至少执行以下操作：
在控制器处获取由变送器确定的压缩机的微分过程值，所述变送器与所述控制器分离；
将所述微分过程值与门限值进行比较；以及
响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，致动操作地耦合到所述压缩机的阀，以使得由所述变送器确定的所述压缩机的附加微分过程值能够满足所述门限值。
20.根据权利要求19所述的机器可读储存介质，其中，所述门限值表示所述压缩器中喘振事件的启动。
21.根据权利要求19所述的机器可读储存介质，其中，所述指令在被执行时使得所述机器响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的喘振检测算法的输入。
22.根据权利要求19所述的机器可读储存介质，其中，所述指令在被执行时使得所述机器响应于确定为所述微分过程值无法满足所述门限值，将所述微分过程值用作控制所述阀的致动的闭环抗喘振算法的输入。
23.根据权利要求19所述的机器可读储存介质，其中，所述指令在被执行时使所述机器执行以下操作：
在控制器处获取由所述变送器确定的所述压缩机的所述附加微分过程值；以及
将所述附加微分过程值与所述门限值进行比较，以确定所述附加微分过程值是否满足所述门限值。
24.根据权利要求19所述的机器可读储存介质，其中，所述微分过程值基于所述压缩器的第一过程值和所述压缩器的第二过程值，使用操作地耦合到所述变送器的传感器来测量所述第一过程值和所述第二过程值。
25.根据权利要求24所述的机器可读储存介质，其中，所述第一过程值和所述第二过程值是压力值，并且所述微分过程值是微分压力值。
26.根据权利要求24所述的机器可读储存介质，其中，所述传感器是第一传感器，并且所述变送器是第一变送器，并且其中，所述指令在被执行时使得所述机器执行以下操作：
在所述控制器处获取由第二变送器确定的压缩机的第二附加微分过程值，所述第二变送器与所述控制器分离，所述第二附加微分过程值基于所述压缩机的第三过程值和所述压缩机的第四过程值，使用操作地耦合到所述第二变送器的第二传感器来测量所述第三过程值和所述第四过程值；以及
在所述控制器处获取由第三变送器确定的压缩机的第三附加微分过程值，所述第三变送器与所述控制器分离，所述第三附加微分过程值基于所述压缩机的第五过程值和所述压缩机的第六过程值，使用操作地耦合到所述第三变送器的第三传感器来测量所述第五过程值和所述第六过程值。
27.根据权利要求26所述的机器可读储存介质，其中，所述指令在被执行时使得所述机器比较所述微分过程值、所述第二附加微分过程值和所述第三附加微分过程值中的两个或多个微分过程值，以确定所述第一传感器、第二传感器或第三传感器中的一个或多个传感器的功能状态。
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