CN108139721A - 阀门控制器的设置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于控制阀门(12)的阀门控制器(10)和包括该阀门控制器(10)的阀门(12)。阀门具有致动器(14)和流控制单元(16)。阀门控制器(10)配置成执行设置过程并且包括第一先导阀(24)，第一先导阀(24)可以通过允许第一加压流体进入致动器来激励致动器，并且通过允许流体离开致动器来去激励致动器。阀门控制器(10)还具有输入装置(66)，通过输入装置(66)可以开始设置过程，以及用于存储设置参数值的存储器单元(64)。设置过程包括：确定(102)指示阀门控制器(10)，致动器(14)以及流控制单元(16)的至少其中一个的功能性的参数值，并且将参数值作为设置参数值存储(104)在存储器单元(64)中。

Description

阀门控制器的设置
技术领域
本发明涉及用于控制流体流的流体阀。更具体地，本发明涉及用于控制流体阀的装置的领域。
背景技术
有配置在不同工业应用中的许多不同类型的流体阀。这种流体阀包括单座类型和双座类型两种的座阀，以及隔膜阀，蝶形阀等。在每个具体类型的阀门内也有多种变型。流体阀可设计成开关阀，切换阀，混合阀，压力调节阀，控制阀，取样阀等。
在工业应用中，流体阀布置成例如在工艺装置中以目标方式影响并控制工艺。该工艺装置因而可包含大量流体阀，并且每个流体阀典型地需要被精确地控制以在具体时间执行具体任务。
为了控制工艺，通常将阀门连接到控制网络，其中主控制器操作来控制阀门的操作。为了减少对主控制器的需要，已知给每个流体阀提供连接到阀门上的阀门控制器，以便基于来自主控制器的命令或控制信号控制其操作。因此，阀门控制器包括一些控制功能，以便其可操作来辨认并作用于控制信号。US2014305525中描述了一种这样的阀门控制器。
典型地，阀门控制器被机械地、气动地和/或电气地连接到阀门以使得能够对于每个阀门用一个阀门控制器来控制。有可用在阀门的几种变型或类型上的阀门控制器。当把阀门控制器安装在具体阀门上时，这典型地意味着该阀门控制器必须对于具体的阀门进行调节并配对。对于不同的阀门会要求不同的调节和配对。这典型地是复杂而耗时的操作。
发明内容
本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或更多上述限制。特别地，一个目的是简化阀门控制器的安装。
为了解决这些目的，提供了阀门控制器来控制阀门，阀门包括致动器和流控制单元，流控制单元包括第一阀座和机械地联接到致动器上的配合的第一盘。阀门控制器配置成执行设置过程并且包括第一先导阀，用于通过允许第一加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第一加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。阀门控制器还包括输入装置，用于开始设置过程，以及存储器单元，用于存储设置参数值。该设置过程包括以下步骤：确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的一个或更多参数值，并将该一个或更多参数值作为一个或更多存储参数值存储在存储器单元中。
特别是，提供了用于控制阀门的阀门控制器。阀门控制器被配置成执行设置过程。阀门控制器包括第一先导阀，该第一先导阀配置成控制与第一阀座配合的第一盘的位置，以形成阀门的流控制单元的一部分。第一先导阀配置成通过允许第一加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第一加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。致动器被机械地联接至第一盘。阀门控制器也包括第二先导阀，第二先导阀配置成通过允许第二加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第二加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。第一先导阀和第二先导阀配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。换言之，第一先导阀配置成沿一个方向移动第一盘，而第二先导阀配置成沿相反的方向，即，与第一先导阀移动第一盘所沿的方向相反的另一个方向，移动第一盘。阀门控制器也包括用来提供指示第一盘的位置的传感器读数的第一传感器。阀门控制器还包括输入装置，用于开始设置过程，以及存储器单元，用于存储设置参数值。设置过程配置成执行确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的参数值的步骤。确定参数值的步骤包括当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数的子步骤，其中第一传感器读数包括第一参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数的子步骤，其中第二传感器读数包括第二参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数的子步骤，其中第三传感器读数包括第三参数值。设置过程被配置成还执行将参数值作为设置参数值存储在存储器单元中的步骤。
阀门控制器的存储器单元和设置过程的有利之处在于在一定程度上可由阀门控制器本身执行功能性的控制。因此，安装较少依赖于安装工程师的处理，这使得安装更简单并且减少了安装错误的风险。
输入装置可配置成根据由操作员发出的单个命令开始设置过程。另外地或者备选地，输入装置包括用来提供该单个命令的手动操作的开关。这促成简化阀门控制器的安装。
确定的参数值可包括指示第一先导阀是否响应的参数。备选地或者另外地，确定的参数值可包括指示第一先导阀是否被激活或者去活的参数。
存储参数值的步骤包括将第一、第二和第三参数值分别存储为第一、第二和第三设置参数值。存储意味着将第一参数值、第二参数值和第三参数值分别作为第一设置参数值、第二设置参数值和第三设置参数值存储，即，将第一参数值存储为第一设置参数值，将第二参数值存储为第二设置参数值，并将第三参数值存储为第三设置参数值。第一传感器的传感器读数可称为主传感器读数。如以上所提及的，确定参数值的步骤包括：当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数，其中第一传感器读数包括参数值的第一参数值。这意味着第一参数值是阀门处于静止的指示器。第一参数值可指示阀门处于静止。第一参数值可指示第一盘处于静止。第一参数值可指示第一盘抵靠第一阀座。第一参数值可指示穿过第一阀座的开口是关闭的。第一传感器读数可称作第一主传感器读数。
如以上所提及的，确定参数值的步骤还包括：当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数，其中第二传感器读数包括参数值的第二参数值。这意味着第二参数值是阀门被第一先导阀激活的指示器。例如，这可通过将第二参数值与致动器被第一先导阀去激励时获取的第一参数值相比较而确定。第二参数值可指示阀门被第一先导阀激活。第二参数值可指示致动器被第一先导阀激励。第二参数值可指示第一盘与第一阀座分离。第二参数值可指示第一盘例如沿第一方向被升起，第一方向可朝向致动器。第二参数值可指示穿过第一阀座的开口例如通过沿第一方向升起第一盘而打开。第二传感器读数可称作第二主传感器读数。
确定参数值的步骤在获取传感器读数之前可包括：等待直至第一盘的位置已稳定在预设公差内。确定一个或更多参数值的步骤在获取传感器读数之前可包括：等待直至第一盘的位置已稳定在预设公差内。
确定参数值的步骤在获取第二传感器读数的步骤之前可包括：等待直至第一盘的位置已稳定在预设公差内。例如，预设公差可为在预设时间间隔中小于0.5或0.1mm/s的运动，且预设时间间隔可为从例如2到10秒。
流控制单元包括第一盘和第一阀座，因为第一盘与第一阀座配合而形成阀门的流控制单元的一部分。
如上文以其他文字所述，阀门控制器可包括第二先导阀，用于通过允许第二加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第二加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。致动器可配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。第一先导阀、第二先导阀以及致动器一起可配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。
如以上所提及的，确定参数值的步骤包括：当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数，其中第三传感器读数包括参数值的第三参数值。这意味着第三参数值是致动器被第二先导阀激励的指示器。第三参数值可指示致动器被第二先导阀激励。第三参数值可指示阀门被第二先导阀激活。例如，这可通过将第三参数值与致动器被第一先导阀去激励时获取的第一参数值相比较而确定。第三参数值可指示第一盘与第一阀座分离。第三参数值可指示第一盘例如沿与第一方向相反的第二方向被推动，该第二方向可远离致动器。第三参数值可指示穿过第一阀座的开口例如通过沿第二方向推动第一盘而打开。第三传感器读数可称作第三主传感器读数。
确定参数值的步骤在获取第三传感器读数之前可包括：等待直至第一盘的位置已稳定在预设公差内。例如，预设公差可为在预设时间间隔中小于0.5或0.1mm/s的运动，且预设时间间隔可为例如从2到10秒。
阀门控制器还可包括第三先导阀，第三先导阀配置成以如下方式控制与第二阀座配合的第二盘的位置以形成流控制单元的一部分：通过允许第三加压流体进入致动器而借助于激励机械地联接至第二盘的致动器，以及通过允许第三加压流体离开致动器而借助于去激励致动器。阀门控制器可包括用于提供传感器读数的第二传感器，传感器读数指示第二阀座和配合的第二盘的打开或关闭状态。确定参数值的步骤可包括当致动器被第三先导阀去激励时从第二传感器获取第四传感器读数，其中第四传感器读数包括参数值的第四参数值。当存在第二阀座和配合的第二盘时，阀门，即阀门的流控制单元，是双座阀。流控制单元可包括第二盘和第二阀座，因为第二盘与第二阀座配合而形成阀门的流控制单元的一部分。
换言之，流控制单元可为双座阀并且可进一步包括第二阀座和机械地联接到致动器上的配合的第二盘。此外，阀门控制器可包括第三先导阀，用于通过允许第三加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第三加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第二盘的位置。
如上文所提及的那样，阀门控制器可包括用于提供传感器读数的第二传感器，传感器读数指示第二阀座和配合的第二盘的打开或关闭状态。第二传感器的传感器读数可称为辅传感器读数。如以上所提及的，确定参数值的步骤还可包括：当致动器被第三先导阀去激励时从第二传感器获取第四传感器读数，其中第四传感器读数包括参数值的第四参数值。当致动器被第三先导阀去激励时，第二阀座和第二阀盘可限定关闭状态。当致动器也被第一先导阀和第二先导阀去激励时，这意味着第四参数值是阀门处于静止的指示器。第四参数值可指示阀门处于静止。第四参数值可指示第二盘处于静止。第四参数值可指示第二盘抵靠第二阀座。第四参数值可指示穿过第二阀座的开口是关闭的。第四传感器读数可称作第四辅传感器读数。
第一先导阀可配置成通过允许第一加压流体进入致动器借助于激励致动器来控制第二盘的位置。换言之，流控制单元可配置成当致动器被第一先导阀激励时改变第二盘的位置。
确定参数值的步骤还可包括：当致动器被第一先导阀激励时从第二传感器获取第五传感器读数，其中第五传感器读数包括参数值的第五参数值。第五参数值可指示阀门被第一先导阀激活。第五参数值可指示第二盘被第一先导阀激活。第五参数值可指示第二盘与第二阀座被第一先导阀分开。第五参数值可指示第二盘例如沿第一方向被第一先导阀升起，第一方向可朝向致动器。第五参数值可指示穿过第二阀座的开口例如通过激活第一先导阀通过沿第一方向升起第二盘而打开。第二盘的分离和升起可由第一盘和第二盘之间的相互作用导致，比方说被第一盘接合第二盘导致。第五传感器读数可称作第五辅传感器读数。
确定参数值的步骤可包括：当致动器被第三先导阀激励时从第二传感器获取第六传感器读数，其中第六传感器读数包括参数值的第六参数值。这意味着第六参数值是阀门被第三先导阀激活的指示器。例如，如上所述，这可通过将第六参数值与致动器被第三先导阀去激励时获取的第四参数值相比较而确定。第六参数值可指示第二盘被第三先导阀激活。第六参数值可指示第二盘与第二阀座被第三先导阀分开。第六参数值可指示第二盘例如沿第一方向被第三先导阀升起，第一方向可朝向致动器。第六参数值可指示穿过第二阀座的开口例如通过激活第三先导阀通过沿第一方向升起第二盘而打开。第六传感器读数可称作第六辅传感器读数。
第一阀座和配合的第一盘可配置成形成径向密封。第二阀座和配合的第二盘可配置成形成轴向密封。
通过涉及第一和第二传感器的以上步骤，对于每个且每一个先导阀去激励和激励位置以及对应的外部传感器状态都是已知的。这典型地是需要的以确保阀门控制器的正确功能性。操作员的参与被保持最小，从而促进简化阀门控制器的安装。
阀门控制器可包括用于向操作员指示阀门控制器的错误状态的指示器。设置过程还可配置成执行以下步骤：基于阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性确定是否满足错误状态。如果确定满足错误状态，则设置过程进一步配置成执行以下步骤：通过指示器指示错误状态。设置过程也可认为是包括上述步骤。
错误状态的确定以及通过指示器指示该错误状态的有利之处在于可以使操作员意识到该错误状态。因此如果发生错误状态操作员可以采取行动，这促进确保阀门控制器的正确功能性。
如果第一先导阀不工作则会满足错误状态。另外地或者备选地，如果第一先导阀在设置过程的开始就被激活也会满足错误状态。
阀门控制器可包括手动超控来手动地控制第一先导阀，并且如果手动超控在设置过程的开始被激活则会满足错误状态。另外地或者备选地，如果第一传感器不工作则会满足错误状态。当致动器被第一先导阀激励时如果第一传感器不指示第一盘的位置变化，则会满足错误状态。
如果第一传感器的一个或更多传感器读数指示在设置过程开始时第一盘的位置变化，则会满足错误状态。另外地或者备选地，如果第二传感器不工作则会满足错误状态。
如果第一传感器提供的一个或更多传感器读数指示在致动器由第一先导阀激励时第一盘的位置变化小于预定位置变化，则会满足错误状态。例如，预定位置变化可为7mm。另外地或者备选地，当致动器被第三先导阀激励时如果第一传感器指示第一盘的位置变化，则会满足错误状态。这指示第三先导阀没有被正确地连接到致动器。
如果第一传感器提供的上述一个或更多传感器读数没有指示当致动器被第一先导阀激励时流控制单元的位置变化小于预定位置变化，并且如果当致动器被第三先导阀激励时第一传感器没有指示流控制单元的位置变化，可获取清晰的指示即全部三个先导阀已经被正确地连接到致动器上。
根据另一个方面，提供了如“发明内容”开始处描述的包括致动器、流控制单元和阀门控制器的阀门。流控制单元包括第一阀座和机械地联接到致动器上的配合的第一盘。阀门可包括联系阀门控制器上述以及本申请其余部分中的全部特征和优点。
特别是，阀门包括用于控制该阀门的阀门控制器。阀门控制器被配置成执行设置过程。阀门控制器包括第一先导阀，该第一先导阀配置成控制与第一阀座配合的第一盘的位置，以形成阀门的流控制单元的一部分。第一先导阀配置成通过允许第一加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第一加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。致动器被机械地联接至第一盘。阀门控制器也包括第二先导阀，第二先导阀配置成通过允许第二加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第二加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。第一先导阀和第二先导阀配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。阀门控制器也包括用来提供指示第一盘的位置的传感器读数的第一传感器。阀门控制器还包括输入装置，用于开始设置过程，以及存储器单元，用于存储设置参数值。设置过程配置成执行确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的参数值的步骤。确定参数值的步骤包括当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数的子步骤，其中第一传感器读数包括第一参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数的子步骤，其中第二传感器读数包括第二参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数的子步骤，其中第三传感器读数包括第三参数值。设置过程被配置成还执行将参数值作为设置参数值存储在存储器单元中的步骤。
换言之，阀门包括用于控制该阀门的阀门控制器。流控制单元包括第一阀座和机械地联接到致动器上的配合的第一盘。阀门控制器被配置成执行设置过程。阀门控制器包括第一先导阀，用于通过允许第一加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第一加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。阀门控制器也包括第二先导阀，用于通过允许第二加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第二加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。第一先导阀和第二先导阀配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。阀门控制器也包括用来提供指示第一盘的位置的传感器读数的第一传感器。阀门控制器也包括用来开始设置过程的输入装置。阀门控制器还包括用于存储设置参数值的存储器单元。设置过程配置成执行确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的参数值的步骤。确定参数值的步骤包括当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数的子步骤，其中第一传感器读数包括第一参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数的子步骤，其中第二传感器读数包括第二参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数的子步骤，其中第三传感器读数包括第三参数值。设置过程还被配置成执行将参数值作为设置参数值存储在存储器单元中的步骤。
根据另一个方面，提供了用于控制阀门的一种方法。该方法可包括联系阀门和阀门控制器上述以及本申请其余部分中的全部特征和优点。
特别是，该方法是用来控制包括阀门控制器的阀门的方法。阀门控制器被配置成执行设置过程。阀门控制器包括第一先导阀，该第一先导阀配置成控制与第一阀座配合的第一盘的位置，以形成阀门的流控制单元的一部分。第一先导阀配置成通过允许第一加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第一加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。致动器被机械地联接至第一盘。阀门控制器也包括第二先导阀，第二先导阀配置成通过允许第二加压流体进入致动器借助于激励致动器，以及通过允许第二加压流体离开致动器借助于去激励致动器，来控制第一盘的位置。第一先导阀和第二先导阀配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。阀门控制器也包括用来提供指示第一盘的位置的传感器读数的第一传感器。阀门控制器还包括输入装置，用于开始设置过程，以及存储器单元，用于存储设置参数值。该方法包括确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的参数值的步骤。确定参数值的步骤包括当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数的子步骤，其中第一传感器读数包括第一参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数的子步骤，其中第二传感器读数包括第二参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数的子步骤，其中第三传感器读数包括第三参数值。该方法还包括将参数值作为设置参数值存储在存储器单元中的步骤。
换言之，该方法是用于控制阀门的方法，其中阀门包括阀门控制器、致动器和流控制单元，流控制单元包括第一阀座和机械地联接到致动器上的配合的第一盘。阀门控制器包括第一先导阀，用于通过允许第一加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第一加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。阀门控制器也包括第二先导阀，用于通过允许第二加压流体进入致动器来激励致动器，并用于通过允许第二加压流体离开致动器来去激励致动器，从而控制第一盘的位置。第一先导阀和第二先导阀配置成当致动器被第一先导阀和第二先导阀各自激励时沿相反的方向移动第一盘。阀门控制器也包括用来提供指示第一盘的位置的传感器读数的第一传感器。阀门控制器也包括输入装置，用于开始设置过程，以及存储器单元，用于存储设置参数值。该方法包括确定指示阀门控制器、致动器和流控制单元的至少其中一个的功能性的参数值的步骤。确定参数值的步骤包括当致动器被第一先导阀去激励时从第一传感器获取第一传感器读数的子步骤，其中第一传感器读数包括参数值的第一参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第一先导阀激励时从第一传感器获取第二传感器读数的子步骤，其中第二传感器读数包括参数值的第二参数值。确定参数值的步骤还包括当致动器被第二先导阀激励时从第一传感器获取第三传感器读数的子步骤，其中第三传感器读数包括参数值的第三参数值。该方法还包括将参数值作为设置参数值存储在存储器单元中的步骤。
该方法以及该方法所应用的元件，比方说阀门控制器、致动器和流控制单元，可包括联系阀门控制器上述的相同特征。
本发明的又其他目的、特征、方面和优点将由以下详细描述以及由附图而显现。
附图说明
现在将作为示例参考所附示意性附图而描述本发明的实施例，附图中
图1是操作性地连接到致动器和流控制单元上的阀门控制器的一个实施例的横截面视图，
图2a是图1的致动器和流控制单元的横截面视图，
图2b-e是图2a的流控制单元的横截面视图，图示了其不同的功能，
图3是图示设置过程的一个实施例的流程图，
图4是图示设置过程的另一个实施例的流程图，
图5是图示设置过程的另一个实施例的流程图，且
图6是图示设置过程的又另一个实施例的流程图。
具体实施方式
图1是操作性地连接到致动器14和流控制单元16上的阀门控制器10的一个实施例的横截面视图。阀门控制器10、致动器14和流控制单元16一起形成阀门12。
图2a是致动器14和流控制单元16的视图，而图2b-e是被虚线圆17指示的流控制单元16的部分的放大视图，示出了当处在不同状态时的阀门12。例如，阀门12可为阿尔法拉瓦尔的“独特防混合阀”。也可采用其他的阀门、致动器和流控制单元。
流控制单元16具有第一阀座18和经由第一阀杆22机械地联接到致动器14上的配合的第一盘20。阀门控制器10具有位于壳体25中的第一先导阀24且第一先导阀24通过第一压力导管26联接到致动器14上。第一先导阀24控制呈加压空气形式的第一加压流体的流，并允许加压的第一流体经由第一压力导管26进入且激励致动器14。第一先导阀24也通过允许第一加压流体经由第一压力导管26离开致动器14来允许第一加压流体去激励致动器。
在致动器14中，第一加压流体作用在第一致动器盘28上，第一致动器盘28通过第一阀杆22机械地联接到第一盘20上。因此，当被第一加压流体激励时，致动器14升起第一盘20，并且流控制单元16被打开以允许流通过第一阀座18。例如，流控制单元16可连接第一管段30 和第二管段32，且在被第一先导阀24的动作打开时，允许管段30和32之间的流。
第一致动器盘28是弹簧偏压的，使得当致动器被第一先导阀24去激励时流控制单元16被关闭。第一盘20相对于第一阀座18的位置在图2b中示出，并且代表了阀门12的关闭状态。
流控制单元16是双座阀。除了第一阀座18和第一盘20，流控制单元16具有第二阀座42和经由第二阀杆46机械地联接到致动器14上的配合的第二盘44。第二阀杆46是中空的并且第一阀杆22在第二阀杆46上定心且穿过第二阀杆46。因此，第一盘20可定位成比第二盘44更远离致动器14。
第一阀座18和配合的第一盘20配置成形成径向密封，而第二阀座42与配合的第二盘44配置成形成轴向密封。
具体地，当致动器14被第一先导阀24激励时，第一盘20撤回并且接合第二盘44，使得第二盘44沿朝向致动器的方向被升起。然后第一盘20与第一阀座18脱离接合，并且第二盘44与第二阀座42脱离接合，如图2d中所示，其示出了阀门的打开状态。因此，流控制单元10被配置成当致动器14被第一先导阀24激励时改变第一盘20和第二盘44两者的位置。
阀门控制器10具有第一传感器34，第一传感器34位于阀门控制器10的壳体25中，并且提供指示第一盘20的位置的传感器读数。具体地，第一传感器34包括读取位于第一阀杆22的一部分上的磁体35的位置的磁阻式传感器34，第一阀杆22从致动器14延伸并进入阀门控制器的壳体25。第一盘20的位置与第一阀杆22以及磁体35的位置直接相关，因为第一阀杆22被连接到第一盘20上。
阀门控制器10还具有位于壳体25中的第二先导阀36且第二先导阀36通过第二压力导管38联接到致动器14上。第二先导阀36控制呈加压空气形式的第二加压流体的流，并允许加压的第二流体经由第二压力导管38进入且激励致动器14。第二先导阀36也通过允许第二加压流体经由第二压力导管38离开致动器14来允许第二加压流体去激励致动器14。
在致动器14中，第二加压流体作用在第二致动器盘40上，第二致动器盘40通过第一阀杆22机械地联接到第一盘20上。因此，当被第二加压流体激励时，致动器14推动第一盘20，并且流控制单元14被打开以允许流通过第一阀座18。第一盘20具有孔口54，流可以穿过该孔口54继续前进并且经由附接在第一盘20上的开口端出口管56离开流控制单元16。图2e中示出了此位置并且代表了阀门12的所谓阀座推动状态。在阀座推动期间第一阀座18可被清洁流体清洁。
第一盘20由第一先导阀24控制来沿第一、升起方向移动，并且第二先导阀36控制第一盘沿第二、推动方向移动。因此致动器14从而配置成当致动器14分别被第一先导阀24和第二先导阀36各自激励时沿相反的方向通过升起和推动而移动第一盘20。第二致动器盘40被弹簧偏压，使得当致动器14被第二先导阀36去激励时第一阀座18被密封。
阀门控制器10还具有位于壳体25中的第三先导阀48且第三先导阀48通过第三压力导管50联接到致动器14上。第三先导阀48控制呈加压空气形式的第三加压流体的流，并允许加压的第一流体经由第三压力导管50进入且激励致动器14。第三先导阀48也通过允许第三加压流体经由第三压力导管50离开致动器14来允许第三加压流体去激励致动器14。第二盘44的位置由第三先导阀48控制。
具体地，第三加压流体作用在致动器14中的第三致动器盘52上。第三致动器盘52通过第二阀杆46机械地联接到第二盘44上。因此，当被第三加压流体激励时，致动器14升起第二盘44，并且流控制单元14被打开以允许流通过第二阀座42。流可以继续通过孔口54并且经由附接到第一盘20上的开口端出口管56离开流控制单元16。图2c中示出了此位置并且代表了阀门12的所谓阀座升起状态。在阀座升起期间第二阀座42可被清洁流体清洁。
阀门控制器10具有位于致动器14和流控制单元16之间的第二传感器58并且可以提供指示第二阀座42和配合的第二盘44的打开或关闭状态的传感器读数。具体地，第二传感器58包括接近或感应传感器，其在第二阀杆46上测量，并且因此能够指示第二阀座42的位置。
阀门控制器10具有控制单元60，控制单元60具有处理器单元62和存储器单元64。控制单元60通过电气连通缆线操作性地连接到第一先导阀24、第二先导阀36、第三先导阀48、第一传感器34和第二传感器58上，以便于这些部件的连通和控制。存储器单元64可以存储多个设置参数值和计算机程序指令，计算机程序指令在由处理器单元62执行时，导致阀门控制器10执行设置过程，从而配置阀门控制器10来执行设置过程。
阀门控制器10装配有输入装置66，输入装置66操作性地连接到控制单元60上并且通过该输入装置66可以开始设置过程。在本实施例中，输入装置66配置成在由操作员发出单个命令后开始设置过程，并且具有手动操作开关，通过该手动操作开关可以提供单个命令。
阀门控制器10还装配了呈LED灯形式的指示器68，其能够可视地向操作员指示阀门控制器10的错误状态，以及呈手动开关形式的手动超控70，用于手动控制第一先导阀24。
图3是图示设置过程的一个实施例的流程图，其包括确定102指示阀门控制器10、致动器14和流控制单元16的至少其中一个的功能性的一个或更多参数值的步骤，以及将一个或更多参数值作为一个或更多设置参数值存储104在存储器单元64中的步骤。设置参数值可用在阀门12的随后操作中以核实其是否按预期的操作。在一个进一步的实施例中，一个或更多参数值包括指示第一先导阀24是否响应的参数，或者其指示第一先导阀24是被激活还是被去活。
图4是图示关于图3描述的设置过程的一个备选实施例的流程图，其中确定102一个或更多参数值的步骤包括多个子步骤。
第一子步骤包括在致动器14被第一先导阀24去激励的情况下从第一传感器34获取106第一传感器读数。这继之以包括等待110直至第一盘20的位置稳定在预设(预定)公差间隔内以及在致动器14被第一先导阀24激励的情况下从第一传感器34获取108第二传感器读数的第二子步骤。第一传感器34被用来确定第一盘20的位置稳定在预设公差间隔内。例如，预设公差间隔可对应于在预设时间间隔中小于0.5或0.1mm/s的运动，其中预设时间间隔可为从2到10秒。这继之以包括等待114直至第一盘20的位置稳定在预设公差间隔内以及在致动器14被第二先导阀36激励的情况下从第一传感器34获取112第三传感器读数的第三子步骤。预设公差间隔可与以上限定的那个相同。
作为第四子步骤，在致动器14被第三先导阀48去激励的情况下从第二传感器58获取116第四传感器读数。作为第五子步骤，在致动器14被第一先导阀24激励的情况下从第二传感器58获取118第五传感器读数。作为第六子步骤，在致动器14被第三先导阀48激励的情况下从第二传感器58获取120第六传感器读数。
在以上子步骤中，每个传感器读数(第一到第六)都包括一个或更多参数值的参数值。
图5是图示关于图3描述的设置过程的一个备选实施例的流程图，其中该设置过程还包括基于阀门控制器10、致动器14和流控制单元16的至少其中一个的功能性确定122是否满足错误状态的步骤。如果确定满足错误状态，该设置过程还包括通过指示器68指示124该错误状态的步骤。
如果第一先导阀24不工作则会满足错误状态。例如，如果第一先导阀24没有被正确地安装或者缺失，情况就会如此。在一个实施例中，该状态通过在将第一先导阀24连接到控制单元60的电气连通缆线上测量电压来确定，其中测量的电压指示第一先导阀24的存在。在另一个实施例中，如果在存储器64中有参数值指示第一先导阀24没有响应，则满足该状态。
如果第一先导阀24在设置过程开始时已经被激活，则也满足错误状态。在一个实施例中，此状态通过控制在存储器64中是否有参数值指示第一先导阀24被激活而确定。这样的参数以上关于图3进行了描述。
另外，如果在设置过程开始时手动超控70被激活，则满足错误状态。在一个实施例中，如果由第一传感器34检测到位置变化而控制单元60并没有向第一先导阀24发出激励致动器14的命令，则确定此状态。
如果第一传感器34不工作则满足另一错误状态。例如，如果第一传感器34的磁体35缺失，则情况就是如此。在一个实施例中，如果第一传感器34没有检测到位置，则确定此状态。当致动器14被第一先导阀24激活时如果第一传感器34不指示第一盘的位置变化，则认为满足又另一错误状态。例如，如果第一压力导管26缺失，这就会发生。
当第一先导阀24被激活时，如果第一传感器34的一个或更多传感器读数指示第一阀门盘20的位置变化(即，杆22且因此磁体35的变化)，则也满足错误状态。例如，这会指示第一压力导管26中的泄漏或者第一压力导管26没有被正确地连接。
如果第一传感器34提供的一个或更多传感器读数指示在致动器14由第一先导阀24激励时第一盘20的位置变化小于预定位置变化，则也会满足错误状态。例如，预定位置变化可能是7mm并且沿预定方向朝向致动器14。这指示第一先导阀24没有被正确地连接到致动器。例如，可通过第二致动器盘40而不是第一致动器盘28激励致动器14。另外，当致动器14被第三先导阀48激励时如果第一传感器34指示第一盘20的位置变化，则认为满足错误状态。当致动器14被第一先导阀24激励时，如果由第一传感器34提供的上述一个或更多传感器读数不指示小于预定位置变化的第一盘20的位置变化，并且当致动器被第三先导阀激励时如果第一传感器34不指示第一盘20的位置变化，则可假设全部三个先导阀24，36和48已经被正确地连接到致动器14。
如果第二传感器58不工作则认为满足另一错误状态。例如，如果第二传感器58没有被正确地安装或者缺失，情况就会如此。在一个实施例中，此状态通过在将第二传感器58连接到控制单元60的电气连通缆线上测量电压来确定，其中成功测量的电压指示第二传感器58的存在。在另一个实施例中，如果在存储器64中有参数值指示第二传感器58没有响应，则满足该状态。
图6是图示可以通过关于图1和图2所述的阀门控制器10实施的设置过程的流程图。该设置过程包括多个设置子过程，其中一个或更多可以全部或者部分地用在关于图3，图4和图5描述的方法中。设置子过程A包括在致动器14由第一先导阀24、第二先导阀36和第三先导阀48去激励的情况下用第一传感器取读数，并且将结果存储为参数值。这继之以第一先导阀24的激活以及通过指示器68发出黄色LED的快速切换信号。
随后的设置子过程B包括等待直至第一传感器34的磁体35稳定，并且在致动器14被第一先导阀24激励的情况下用第一传感器取读数，并且将结果存储为参数值。这继之以通过指示器68发出黄色LED双闪信号两次。然后致动器14由第一先导阀24去激励，并且通过指示器68执行发出快速切换绿色LED信号。设置子过程B继续等待，直至第一传感器34的磁体稳定在去激励位置的默认公差间隔内。默认公差被小于0.1mm的位置变化限定。如果在10秒后没有实现此状态，则确定错误状态。否则，由指示器68发出两次绿色LED双闪信号。
设置子过程C包括通过第二先导阀36激励致动器14并且由指示器发出蓝色LED的快速切换信号。设置子过程C还包括确定第一传感器34的磁体是否以10秒的时限开始运动。如果没有，则确定错误状态。否则，设置子过程C继续等待直至磁体稳定，随后在致动器14被第二先导阀36激励的情况下用第一传感器执行读数，且结果被存储为参数值。随后，由指示器68指示两次蓝色LED双闪。致动器14由第二先导阀36去激励，并且通过指示器68发出快速切换绿色LED信号。设置子过程C继续等待，直至磁体稳定在去激励位置的默认公差范围内。默认公差被小于0.1mm的位置变化限定。如果以10秒的时限没有实现此状态，则确定错误状态。否则，由指示器68发出两次绿色LED双闪信号。
设置子过程C包括通过第二先导阀36激励致动器14并且由指示器发出蓝色LED的快速切换信号。设置子过程C还包括确定第一传感器34的磁体是否以10秒的时限开始运动。如果没有，则确定错误状态。否则，设置子过程C继续等待，直至磁体稳定，随后用第一传感器34确定第一盘20的位置并且将其存储为参数值，并且由指示器68指示两次蓝色LED双闪。致动器14由第二先导阀36去激励，并且通过指示器68发出快速切换绿色LED信号。设置子过程C继续等待，直至磁体35稳定在去激励位置的默认公差范围内。默认公差被小于0.1mm的位置变化限定。如果以10秒的时限没有实现此状态，则确定错误状态。否则，由指示器68发出两次绿色LED双闪信号。
设置子过程D包括通过第三先导阀48激励致动器14并且由指示器发出粉色LED的快速切换信号。设置子过程D继续等待直至第二传感器58指示状态变化并且将该指示存储为指示第二盘44打开的参数值。这继之以通过指示器68发出粉色LED双闪信号两次。致动器14由第三先导阀48去活。设置子过程D继之以等待第二传感器58来指示状态变化。如果这在10秒内没有发生，则确定错误状态。否则，指示器68发出绿色LED双闪信号两次。
在全部以上实施例中，第一、第二和第三先导阀可为电磁阀。电磁阀在不活动时可关闭且在激活时可打开。此外，它们可联接到中心压缩机系统用于提供第一加压流体、第二加压流体和第三加压流体。
从以上描述可知，尽管已经描述并示出了本发明的各种实施例，但是本发明并不限于此，而是也可以以在所附权利要求书限定的主题范围内的其他方式实施。

Claims (14)

1.一种用于控制阀门(12)的阀门控制器(10)，所述阀门控制器(10)配置成执行设置过程并且包括：
第一先导阀(24)，通过允许第一加压流体进入致动器(14)借助于激励被机械地联接至第一盘(20)的所述致动器(14)，并通过允许所述第一加压流体离开所述致动器(14)借助于去激励所述致动器(14)，所述第一先导阀(24)配置成控制与第一阀座(18)配合的第一盘(20)的位置，以形成所述阀门的流控制单元(16)的一部分，
第二先导阀(36)，通过允许第二加压流体进入所述致动器(14)借助于激励所述致动器(14)，并且通过允许第二加压流体离开所述致动器(14)借助于去激励所述致动器(14)，所述第二先导阀(36)配置成控制所述第一盘(20)的位置，其中所述第一先导阀(24)和所述第二先导阀(36)配置成当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)和所述第二先导阀(36)各自激励时沿相反的方向移动所述第一盘(20)，
第一传感器(34)，其用于提供指示所述第一盘(20)的位置的传感器读数，
输入装置(66)，其用于开始所述设置过程，以及
存储器单元(64)，其用于存储设置参数值，
所述设置过程配置成执行如下步骤：
确定(102)指示所述阀门控制器(10)，所述致动器(14)以及所述流控制单元(16)的至少其中一个的功能性的参数值，确定(102)参数值的步骤包括如下子步骤：
当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)去激励时从所述第一传感器(34)获取(106)第一传感器读数，其中所述第一传感器读数包括第一参数值,
当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)激励时从所述第一传感器(34)获取(108)第二传感器读数，其中所述第二传感器读数包括第二参数值,以及
当所述致动器(14)被所述第二先导阀(36)激励时从所述第一传感器(34)获取(112)第三传感器读数，其中所述第三传感器读数包括第三参数值；以及
将所述参数值在所述存储器单元(64)中存储(104)为设置参数值。
2.根据权利要求1所述的阀门控制器，其特征在于，所述第一参数值指示所述阀门处于静止，所述第二参数值指示所述阀门被所述第一先导阀(24)激活且所述第三参数值指示所述阀门被所述第二先导阀(36)激活。
3.根据权利要求1或2所述的阀门控制器(10)，还包括：
第三先导阀(48)，通过允许第三加压流体进入所述致动器(14)借助于激励被机械地联接至第二盘(44)的所述致动器(14)，并通过允许所述第三加压流体离开所述致动器(14)借助于去激励所述致动器(14)，所述第三先导阀(48)配置成控制与第二阀座(42)配合的第二盘(44)的位置，以形成所述流控制单元(16)的一部分，以及
第二传感器(58)，其用于提供指示所述第二阀座(42)和配合的第二盘(44)的打开或关闭状态的传感器读数，且确定(102)参数值的步骤包括：
当所述致动器(14)被所述第三先导阀(48)去激励时从所述第二传感器(58)获取(116)第四传感器读数，其中所述第四传感器读数包括第四参数值。
4.根据权利要求3所述的阀门控制器(10),其特征在于，所述第一先导阀(24)配置成通过允许所述第一加压流体进入所述致动器(14)借助于激励所述致动器(14)来控制所述第二盘(44)的位置，并且确定(102)参数值的步骤包括：
当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)激励时从所述第二传感器(58)获取(118)第五传感器读数，其中所述第五传感器读数包括第五参数值。
5.根据权利要求4所述的阀门控制器(10)，其特征在于，确定(102)参数值的步骤包括：
当所述致动器(14)被所述第三先导阀(48)激励时从所述第二传感器(58)获取(120)第六传感器读数，其中所述第六传感器读数包括第六参数值。
6.根据权利要求1-5的任一项所述的阀门控制器(10)，其特征在于，所述输入装置(66)配置成根据由操作员发出的单个命令开始所述设置过程。
7.根据权利要求1-6的任一项所述的阀门控制器(10)，还包括：
指示器(68)，其用于向操作员指示所述阀门控制器(10)的错误状态，
所述设置过程配置成执行进一步的步骤：
基于所述阀门控制器(10)、所述致动器(14)和所述流控制单元(16)的至少其中一个的功能性确定(122)是否满足错误状态，以及
如果确定满足所述错误状态，则通过所述指示器(68)指示(124)所述错误状态。
8.根据权利要求7所述的阀门控制器(10)，其特征在于，如果在开始所述设置过程前所述第一先导阀(24)被激活，则满足错误状态。
9.根据权利要求7或8所述的阀门控制器(10)，其特征在于，所述阀门控制器(10)包括用于手动激活所述第一先导阀(24)的手动超控(70)，并且如果所述手动超控(70)在开始所述设置过程时被激活，则满足错误状态。
10.根据权利要求7-9的任一项所述的阀门控制器(10)，其特征在于，当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)激励时，如果所述第一传感器(34)不指示所述第一盘(20)的位置变化，则满足错误状态。
11.根据权利要求7-10的任一项所述的阀门控制器(10)，其特征在于，在所述设置过程开始之前，如果所述第一传感器(34)的一个或更多传感器读数指示所述第一盘(20)的位置变化，则满足错误状态。
12.根据权利要求7-11的任一项所述的阀门控制器(10)，其特征在于，当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)激励时，如果由所述第一传感器(34)提供的一个或更多传感器读数指示所述第一盘(20)的位置变化小于预定位置变化，则满足错误状态。
13.一种阀门(12)，包括致动器(14)、流控制单元(16)和根据权利要求1-12的任一项所述的阀门控制器(10)，其中所述流控制单元(16)包括第一阀座(18)和机械地联接到所述致动器(14)上的配合的第一盘(20)。
14.一种用于控制阀门(12)的方法，所述阀门(12)包括阀门控制器(10)，致动器(14)和流控制单元(16)，所述流控制单元(16)包括第一阀座(18)和机械地联接到所述致动器(14)上的配合的第一盘(20)，所述阀门控制器(10)包括：
第一先导阀(24)，用于通过允许第一加压流体进入所述致动器(14)来激励所述致动器(14)，并用于通过允许所述第一加压流体离开所述致动器(14)来去激励所述致动器(14)，从而控制所述第一盘(20)的位置，
第二先导阀(36)，用于通过允许第二加压流体进入所述致动器(14)来激励所述致动器(14)，并且通过允许第二加压流体离开所述致动器(14)来去激励所述致动器(14)，从而控制所述第一盘(20)的位置，其中所述第一先导阀(24)和所述第二先导阀(36)配置成当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)和所述第二先导阀(36)各自激励时沿相反的方向移动所述第一盘(20)，
第一传感器(34)，其用于提供指示所述第一盘(20)的位置的传感器读数，
输入装置(66)，其用于开始所述设置过程，以及
存储器单元(64)，其用于存储设置参数值，
所述方法包括以下步骤：
确定(102)指示所述阀门控制器(10)，所述致动器(14)以及所述流控制单元(16)的至少其中一个的功能性的参数值，确定(102)参数值的步骤包括如下子步骤：
当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)去激励时从所述第一传感器(34)获取(106)第一传感器读数，其中所述第一传感器读数包括第一参数值,
当所述致动器(14)被所述第一先导阀(24)激励时从所述第一传感器(34)获取(108)第二传感器读数，其中所述第二传感器读数包括第二参数值,以及
当所述致动器(14)被所述第二先导阀(36)激励时从所述第一传感器(34)获取(112)第三传感器读数，其中所述第三传感器读数包括第三参数值；以及
将所述参数值在所述存储器单元(64)中存储(104)为设置参数值。
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