CN112041601A - 阀控制器和控制阀的方法 - Google Patents

Abstract

用于阀(101、201、301、401)的阀控制器(102、202、302、402)，该阀(101、201、301、401)包括机械地联接到至少一个流量控制元件(7)的促动器(11)。阀控制器(102、202、302、402)包括至少一个导阀(25、37、72)，其用于借助于促动器(11)来控制流量控制元件(7)的位置。阀控制器(102、202、302、402)包括位置传感器(26)，其用于获得指示所述至少一个流量控制元件(7)中一个的位置的位置信号。阀控制器(102、202、302、402)配置成执行配置阶段，该配置阶段包括确立与导阀(25、37、72)的数量对应的导阀数，以及基于导阀数来确定关于位置信号的公差标准(ΔP1、ΔP2)。阀布置包括阀控制器(102、202、302、402)和阀(101、201、301、401)。一种控制阀(101、201、301、401)的方法，其包括配置阶段。

Description

阀控制器和控制阀的方法

技术领域

本发明大体上涉及流体阀及其阀控制器的控制，以及其在工业环境中的部署，且特别地涉及用于促进流体阀和阀控制器的配置和安装的技术。

背景技术

在许多工业应用中部署许多不同类型的流体阀。此类流体阀包括单座型和双座型的座阀，以及隔膜阀、蝶阀等。流体阀可设计成开关阀、转换阀、混合阀、调压阀、控制阀、采样阀等。流体还可配备座升高功能，以促进清洁，其给出流体阀的其它备选配置。

在工业应用中，流体阀布置成以针对性的方式影响和控制过程，例如在加工设备中。因此，该加工设备可涉及大量的流体阀，且可需要准确地控制每个流体阀以在特定时间执行特定任务。以及时的方式标识有故障的流体阀也可重要。这些目标需要某种形式的过程控制。

对于过程控制，通常将流体阀电连接到控制网络中，在该网络中，主控制器可能基于从流体阀以及从其它构件(诸如，包括于控制网络中的传感器)获得的数据来控制流体阀的操作。为了减小对主控制器的需求，已知为每个流体阀提供阀控制器，该阀控制器连接到流体阀，以便基于来自主控制器的命令或控制信号来控制其操作。因此，阀控制器包括至少一些形式的智能，通过其可操作以识别和作用于控制信号。

为了及时检测故障，阀控制器可配置成在其常规操作期间运行自诊断测试，并每当检测到错误条件，通知主控制器。在自诊断测试期间，阀控制器可评估与阀控制器正在操作的阀中的故障检测相关的一个或多个验证标准。这些验证标准中的某些可为特定阀类型所特有。使用类型特定的验证标准可使控制网络的操作者对阀控制器的配置和安装更繁琐，以便保证每个阀控制器以正确的验证标准来操作。一个相关的验证标准涉及评估阀是否处于如由主控制器所要求的期望状态中。例如，重要的是，评估阀是否处于如由主控制器所要求的打开状态、关闭状态或座升高状态中。该评估可通过确定与阀座协作的阀盘的位置来执行。

如果阀控制器在同一阀控制器可供不同类型的阀使用的意义上是通用的，保证阀控制器以正确的验证标准操作的困难可特别明显。此类阀控制器例如由Alfa Laval以商标ThinkTop®销售。

EP3141971A1公开一种用于阀的阀控制器，该阀控制器包括用于控制阀盘的位置的导阀和提供指示阀盘的位置的传感器读数的传感器。当导阀将阀盘置于不同位置中时获取的传感器读数将作为设置参数存储。设置参数可用于阀的后续操作中，以用于验证阀按预期操作。

EP3112733A1公开一种用于阀的阀控制器，该阀控制器配置成执行配置阶段，其中将具有阀盘的流量控制元件设置在第一预定义状态和第二预定义状态中。当流量控制元件分别处于第一预定义状态和第二预定义状态中时，获得指示流量控制元件的位置的第一标称位置值和第二标称位置值。基于第一标称位置值和第二标称位置值，给阀指定阀类型，以及基于阀类型选择验证标准。验证标准限定当流量控制元件处于第一预定义状态和第二预定义状态中的一个中时关于流量控制元件的位置值的可接受范围。

发明内容

本发明的目标在于改进现有技术。

另一目标在于促进配置用于控制阀的阀控制器的过程。

又一目标在于增加配置用于控制阀的阀控制器的过程的可靠性。

另外的目标在于提供现有技术的备选方案。

这些目标中的一个或多个以及可从下文的描述中出现的另外目标至少部分地通过根据独立权利要求的阀控制器、包括阀控制器的阀布置以及控制阀的方法来实现，其实施例由从属权利要求限定。

第一方面是用于阀的阀控制器，该阀包括机械地联接到至少一个流量控制元件的促动器。阀控制器包括至少一个导阀，该至少一个导阀用于通过由允许加压流体进入促动器来激励促动器和由允许加压流体离开促动器来使促动器去激励以控制流量控制元件的位置。阀控制器包括位置传感器，该位置传感器用于获取指示所述至少一个流量控制元件中一个的位置的位置信号。阀控制器还配置成执行配置阶段，该配置阶段包括：确立与导阀的数量对应的导阀数；以及基于导阀数来确定关于位置信号的公差标准。阀控制器能够执行自配置。公差标准是自动选择的。通过使公差标准基于导阀数，促进和简化阀控制器的配置。导阀数可对应于所述至少一个导阀的数量。

在一个实施例中，配置阶段包括借助于所述至少一个导阀来控制流量控制元件的位置，以将流量控制元件设置在多个预定义状态中，且当流量控制元件处于预定义状态中的至少两个中时从该位置信号获得关于预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值。

在一个实施例中，公差标准限定当流量控制元件处于预定义状态中的一个中时如由位置信号所给出的关于流量控制元件的位置值的可接受范围。

在一个实施例中，位置值的可接受范围与标称位置值中的一个具有预定义关系，且阀控制器配置成以与标称位置值中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。

在一个实施例中，公差标准的确定包括：如果导阀数大于一，选择一级公差标准。

在一个实施例中，公差标准的确定包括：如果导阀数是一，基于所获得的标称位置值的第一标称位置值和第二标称位置值来给阀指定成组阀类型之中的阀类型，以及基于所述阀类型为阀选择二级公差标准。

在一个实施例中，二级公差标准的选择包括：如果阀是第一阀类型的，选择第一公差标准；以及如果阀是第二阀类型的，选择第二公差标准。

在一个实施例中，当所述至少一个流量控制元件中的所述一个处于第一预定义状态中时获得第一标称位置值，且当所述至少一个流量控制元件中的所述一个处于第二预定义状态中时获得第二标称位置值。

在一个实施例中，阀控制器包括控制单元，该控制单元连接到位置传感器和所述至少一个导阀。阀控制器的控制单元可配置成执行配置过程。控制单元可配置成以与标称位置值中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。控制单元可包括数据处理器。控制单元的数据处理器可配置成执行配置过程。数据处理器可配置成以与标称位置值中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。

在一个实施例中，导阀数对应于启用的导阀的数量。所述至少一个导阀的数量可为启用的所述至少一个导阀的数量。在一个或多个未启用的导阀的情况下，即，如果所述至少一个导阀中的任一个或多个未启用，导阀数可对应于已启用的导阀的数量。换句话说，如果所述至少一个导阀中的任一个或一些未启用，而所述至少一个导阀中的任何或一些已启用，导阀数可对应于启用导阀的数量，即启用的所述至少一个导阀的数量。

在一个实施例中，阀控制器配置成接收阀控制信号以用于控制流过阀的流体且生成状态信号，且阀控制器还配置成在配置阶段之后执行流量控制阶段，其包括基于阀控制信号来控制促动器，基于阀控制信号来控制流量控制元件的位置以将流量控制元件设置在预定义状态中的一个中，评估公差标准，以及如果违反验证标准，生成状态信号以指示错误状态。阀控制器的控制单元可配置成接收阀控制信号，以控制通过阀的流体流且生成状态信号。控制单元可配置成执行流量控制阶段。控制单元的数据处理器可配置成接收用于控制通过阀的流体流的阀控制信号且生成状态信号。数据处理器可配置成执行流量控制阶段。

在一个实施例中，阀控制器包括用于确立导阀数的至少一个导阀检测电路。

第二方面是一种阀布置，包括上文的阀控制器和阀。该阀包括：阀壳体；在阀壳体上的至少一个入口开口；在阀壳体上的至少一个出口开口；流体通道，该流体通道限定在阀壳体中以在至少一个入口开口与至少一个出口开口之间延伸；至少一个流量控制元件，该至少一个流量控制元件布置成用于在流体通道中移动；以及促动器，该促动器机械地联接到流量控制元件且由阀控制器直接或间接地控制以使流量控制元件在流体通道中移动，以便控制在至少一个入口开口与至少一个出口开口之间通过阀壳体的流体流。

第三方面是一种控制阀的方法，该阀包括机械地联接到促动器的至少一个流量控制元件和阀控制器，该阀控制器包括至少一个导阀，该至少一个导阀用于通过由允许加压流体进入促动器来激励促动器和由允许加压流体离开促动器来使促动器去激励以控制流量控制元件的位置，该阀控制器包括位置传感器，该位置传感器用于获取指示所述至少一个流量控制元件中一个的位置的位置信号。该方法包括配置阶段，该配置阶段包括：确立与导阀的数量对应的导阀数；以及基于导阀数来确定关于位置信号的公差标准。

在该方法的一个实施例中，配置阶段包括借助于所述至少一个导阀来控制流量控制元件的位置，以将流量控制元件设置在多个预定义状态中，以及当流量控制元件处于预定义状态中的至少两个中时从该位置信号获得关于预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值。

第一方面的上文标识的实施例中的任一个可改造并实现为第二方面至第三方面的实施例，以获得对应的优点和效果。

本发明的其它目标、特征、方面和优点将从以下详细描述、从所附权利要求书和从图中清楚。

附图说明

现在将参照所附示意图通过示例来更详细地描述本发明的实施例。

图1是阀布置的截面图，该阀布置包括阀控制器和具有两种状态的线性单座阀。

图2是阀布置的截面图，该阀布置包括阀控制器和具有两种状态的可旋转阀。

图3A是如图2中示出的类似阀布置的透视图。

图3B是包括于图3A的阀布置中的促动器的分解透视图。

图3B是包括于图3A的阀布置中的阀壳体的分解透视图。

图4是阀布置的截面图，该阀布置包括阀控制器和具有三种状态的线性单座阀。

图5是阀布置的截面图，该阀布置包括阀控制器和具有四种状态的线性双座阀。

图6是在两种不同类型的阀中关于打开和关闭状态所获得的位置连同相关联的公差标准一起的图。

图7是两种不同类型的阀的打开状态和关闭状态的位置的图。

图8是配置阶段的流程图。

图9是阀控制器的导阀检测电路的原理图。

具体实施方式

图1-5示出阀布置100、200、300、400。阀布置100、200、300、400包括阀101、201、301、401和阀控制器102、202、302、402。阀101、201、301、401包括阀壳体3、在阀壳体3上的至少一个入口开口5和在阀壳体3上的至少一个出口开口6。阀101、201、301、401包括限定在阀壳体3中的流体通道4，该流体通道4在至少一个入口开口5与至少一个出口开口6之间延伸。阀102、202、302、402包括至少一个流量控制元件7，其布置成用于在流体通道4中移动。阀101、201、301、401包括促动器11，该促动器11机械地联接到流量控制元件7且由阀控制器102、202、302、402直接或间接地控制以在流体通道4移动流量控制元件7，以便控制在至少一个入口开口5与至少一个出口开口6之间穿过阀壳体3的流体流。

阀控制器102、202、302、402包括至少一个导阀25、37、72，该至少一个导阀25、37、72用于通过由允许加压流体进入促动器11来激励促动器11和由允许加压流体离开促动器11来使促动器11去激励以控制流量控制元件7的位置。阀控制器102、202、302、402还包括位置传感器26，该位置传感器26用于获取指示所述至少一个流量控制元件7中一个的位置的位置信号POS。阀控制器102、202、302、402可与阀101、201、301、401集成，或实现为用于附接到阀101、201、301、401的上部上的单独构件。

图1中示出的阀布置100包括呈线性单座阀形式的阀101，其将线性移动赋予阀盘9。图1中示出的阀布置100还包括用于控制阀101的操作的阀控制器102。阀控制器102实现为附接到阀101的上部上的单独构件。阀101包括阀壳体3，该阀壳体3限定内部流体通道4，该内部流体通道4在入口开口5与出口开口6之间延伸。阀101包括流量控制元件7，流量控制元件形成为伸长的阀杆8，该阀杆延伸到流体通道4中且在其下部具有阀盘9。阀杆8和阀盘9可在线性路径上一致地移动，以便使阀盘9相对于限定在流体通道4中的阀座10移动。当阀盘9与阀座10接合时，阀101关闭。当阀盘9从阀座10移开时，阀101打开，使得流体可从入口开口5经由阀座10流向出口开口6。因此，图1中示出的阀布置的阀101具有两个预定义状态：关闭状态和打开状态。阀101还包括促动器11，该促动器11机械地联接到流量控制元件7，且可操作成使流量控制元件7相对于阀座10移动。在示出的示例中，促动器11是流体操作的促动器。因此，促动器11由加压流体(气动或液压)(典型为加压空气)选择性地加压，该加压流体通过压力导管12往返于促动器11。阀控制器102具有由压力导管12联接到促动器11的导阀25。导阀25控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由压力导管12进入和激励促动器11。导阀25还通过允许加压流体经由压力导管12离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。

特别地，图1的线性单座阀101形成为促动器11、连接元件30和阀壳体3的组合。阀控制器102在阀101的顶部处附接到促动器11。阀壳体3限定在入口开口5与出口开口6之间延伸的流体通道4。具有阀盘9的阀杆8可沿平行于阀杆8的几何中心轴线A的方向在朝向和离开阀座10的方向上移动。促动器11包括圆柱形促动器壳体31。促动器杆32延伸穿过促动器壳体31的顶部和底部中的开口。促动器杆32的顶部包括与阀控制器102中的位置传感器26相互作用的磁体27，且促动器杆32的下部连接到阀杆8的上部。促动器杆32可在平行于阀杆8的几何中心轴线A的方向上来回移动。连接元件30限定圆柱形的中空本体，其将阀壳体3机械地连接到促动器壳体31。预压缩弹簧33布置在促动器壳体31内部，其中一个弹簧端作用在促动器壳体31上，且相反的弹簧端作用在活塞34上，该活塞附接到促动器杆32。因此，由弹簧33施加的力用于将活塞34移动到最低位置，在该最低位置中阀盘9邻接阀座10，且因此阀101是常闭的。在促动器壳体31中限定控制流体开口13。控制流体(典型为空气)由外部压力流体源供应，该压力流体通过压力管沿从阀控制器102延伸到控制流体开口13的压力导管12连接到阀控制器。阀控制器102可操作成通过控制阀25选择性地打开和关闭压力导管12。当阀控制器102打开压力导管12时，控制流体进入促动器壳体31的压力室51，且在活塞34上施加力，该力足以克服由弹簧33施加的力，从而通过沿向上方向驱动活塞34以及因此还有阀盘9来打开阀101。当阀控制器102关闭压力导管12且同时通过阀控制器102上的排放开口(未示出)将控制流体从促动器壳体31排出时，由弹簧33施加的力最终克服由控制流体施加在活塞34上的力，其关闭阀101。

图2中示出的阀布置200包括呈可旋转的单座阀形式的阀201，该阀将旋转移动赋予阀盘9，更特别地呈蝶阀的形式。图3A-C示出包括蝶阀的类似阀布置200。图3A-C示出与图2中示出的相同的阀201。图2和图3A-C中示出的阀布置200还包括用于控制阀201的操作的阀控制器202。阀控制器202实现为附接到阀201的上部上的单独构件。阀201包括阀壳体3，该阀壳体3限定内部流体通道4，该内部流体通道4在入口开口5与出口开口6之间延伸。阀201包括流量控制元件7，流量控制元件形成为伸长的阀杆8，其具有布置在流体通道4中的阀盘9。阀杆8和阀盘9可一致地旋转，以便使阀盘9相对于限定在流体通道4中的阀座10移动。当阀盘9与阀座10接合时，阀201关闭。当阀盘9从阀座10移开时，阀201打开，使得流体可从入口开口5经由阀座10流向出口开口6。因此，图2和图3A-C中示出的阀布置的阀201具有两个预定义状态：关闭状态和打开状态。阀201还包括促动器11，该促动器11机械地联接到流量控制元件7，且可操作成使流量控制元件7相对于阀座10旋转。在示出的示例中，促动器11是流体操作的促动器。因此，促动器11由加压流体(气动或液压)(典型为加压空气)选择性地加压，该加压流体通过压力导管12往返于促动器11。阀控制器202具有由压力导管12联接到促动器11的导阀25。导阀25控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由压力导管12进入和激励促动器11。导阀25还通过允许加压流体经由压力导管12离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。

特别地，图2和图3A-C的蝶阀201形成为促动器11和阀壳体3的组合。阀控制器202在蝶阀201的顶部处附接至促动器11。如图3C中示出的，阀壳体3由通过螺钉结合的两个阀体半部3A、3B形成。阀壳体3限定在入口开口5与出口开口6之间延伸的流体通道4。密封环38安装在阀体半部3A、3B之间，且接收流量控制元件7的盘9，其布置成用于通过其阀杆8位于附接到阀壳体3的衬套39中而旋转。流量控制元件7可在关闭位置与打开位置之间旋转，在关闭位置中，盘9以其法线方向平行于流体通道旋转，在关闭位置中，盘9以其法线方向垂直于流体通道旋转。在关闭位置中，盘9接合阀座10。在打开位置中，盘9从阀座10脱离。促动器11的结构在图2和图3B中示出。促动器11包括促动器壳体31，也称为气缸。滚针轴承40A安装在促动器壳体31内，以与活塞42上的轴向引导凹槽41协作，该活塞布置成用于在促动器壳体31内轴向移动。旋转缸43布置在活塞42内，且在其外部具有滚针轴承40B，用于与活塞42上的倾斜引导凹槽44协作。内弹簧45和外弹簧46包裹在活塞42与旋转缸43之间和内部。端盖47附接到促动器壳体31以关闭促动器11。在端盖47中限定控制流体开口13，以允许控制流体进入。旋转缸43具有轴向轴48，其穿过促动器壳体31的底部伸出。联接件49附接到轴48，以用于连接到阀杆8的上部。活塞42具有轴向杆部42A，该杆部穿过端盖47伸出。虽然未示出，磁体布置在杆部42A上，以与阀控制器202中的位置传感器相互作用。如图2B中示出的，促动器11包括许多其它构件，诸如O形环、保持环、止推轴承、止推板等，其不进一步详细描述。基于前述内容，技术人员理解，将促动器11设计成使得活塞42的轴向移动转换成轴48且因此流量控制元件7在阀壳体3内的90°旋转就足够。类似于结合图1描述的控制，通过选择性地控制经由控制流体开口13往返于促动器壳体31的控制流体流来控制轴向移动。当阀控制器202打开压力导管12时，控制流体进入促动器壳体31的压力室51，且在活塞42上施加力，该力足以克服由弹簧45、46施加的力，从而通过沿向下方向驱动活塞42且因此旋转该旋转缸43和阀盘9来打开阀201。当阀控制器202关闭压力导管12且同时通过阀控制器202上的排放开口(未示出)将控制流体从促动器壳体31排出时，由弹簧45、46施加的力最终克服由控制流体施加在活塞42上的力，其关闭阀201。

图4中示出的阀布置300包括呈线性单座阀形式的阀301，其将线性移动赋予阀盘9。除了以下差异外，图4的阀组件300与图1的阀组件基本相同，即，图4的阀301与图1的阀101基本相同，且图4的阀控制器302与图1的阀控制器102基本相同。活塞34是第一活塞，且控制流体开口13是连接到促动器11的第一压力室51的第一控制流体开口13。当控制流体进入第一压力室51时，控制流体在第一活塞34上施加力，该力足以克服由弹簧33施加的力，使得第一活塞34以及因此还有阀盘9向上移动且阀301已打开。此外，压力导管12是第一压力导管12，且导阀25是由第一压力导管12连接到第一控制流体开口13的第一导阀。另外，阀301包括可滑动地布置在促动器中的第二活塞36。第二活塞36可滑动地连接到促动器杆32，使得第二活塞36在向上升高时接合促动器杆32，从而升高促动器杆32且因此升高阀杆8。阀301还包括连接到促动器的第二压力室52的第二控制流体开口15。当控制流体进入第二压力室52时，控制流体在第二活塞36上施加力，该力足以克服由弹簧33施加的力，使得第二活塞36以及因此还有阀盘9向上移动直到第二活塞36邻接(第一)止动件56。(第一)止动件56布置成使得阀杆8的移动在由第二活塞36升高时比在由第一活塞34升高时更小。第二活塞36对阀杆8的提升导致阀盘9与阀座10之间的间隙，该间隙小于打开位置中阀盘9与阀座10之间的间隙。这通常称为座升高状态。因此，图4中示出的阀布置的阀301具有三个预定义状态：关闭状态、打开状态和座升高状态。阀控制器302具有由第二压力导管14联接到促动器11的第二导阀37。第二导阀37控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由第二压力导管14进入和激励促动器11。第二导阀37还通过允许加压流体经由第二压力导管14离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。在促动器壳体31中限定第二控制流体开口15。控制流体由外部加压流体源供应，该外部加压流体源通过压力管沿从阀控制器302延伸到第二控制流体开口15的第二压力导管14连接到阀控制器。阀控制器302可操作成通过第二控制阀37选择性地打开和关闭第二压力导管14，以便控制座升高位置。当阀控制器302打开第二压力导管14时，控制流体进入促动器壳体31的第二压力室52，且在第二活塞36上施加力，该力足以克服由弹簧33施加的力，从而通过沿向上方向驱动第二活塞36以及因此还有阀盘9到座升高位置来驱动阀301来部分地打开弹簧。当阀控制器302关闭第二压力导管14且同时通过阀控制器302上的排放开口(未示出)从促动器壳体31的第二室52排出控制流体时，由弹簧33施加的力最终克服由控制流体施加在第二活塞36上的力，其关闭阀301。阀301是具有座升高功能的线性单座阀。

图5中示出的阀布置400包括呈线性双座阀形式的阀401，该阀将线性移动赋予第一阀盘9和第二阀盘61。图5中示出的阀布置400还包括用于控制阀401的操作的阀控制器402。阀控制器402实现为附接到阀401的上部上的单独构件。阀401包括阀壳体3，该阀壳体3限定内部流体通道4，该内部流体通道4在第一阀壳体部分3C的第一入口开口5'和第二入口开口5''与第二阀壳体部分3D的第一出口开口6'与第二出口开口6''之间延伸。更准确地，内部流体通道4在一方面的第一阀壳体部分3C的第一入口开口5'和第二入口开口5'与另一方面的第二阀壳体部分3D的第一出口开口6'与第二出口开口6''之间延伸。因此，内部流体通道4在第一阀壳体部分3C与第二阀壳体部分3D之间延伸。内部流体通道将第一入口开口5'和第一出口开口6'与第二入口开口5''和第二出口开口6''连接。阀401包括第一流量控制元件7'，其形成为伸长的第一阀杆8，第一阀杆延伸到流体通道4中且在其下部具有第一阀盘9。第一阀杆8和第一阀盘9可在线性路径上一致地移动，以便使第一阀盘9相对于限定在流体通道4中的第一阀座10移动。阀401还包括第二流量控制元件7"，其形成为中空的伸长的第二阀杆62，其围绕第一阀杆8布置且延伸到流体通道4中且在其下部处具有第二阀盘61。第二阀杆62和第二阀盘61可在线性路径上一致地移动，以便使第二阀盘61相对于限定在流体通道4中的第二阀座63移动。当第一阀盘9与第一阀座10接合且第二阀盘61与第二阀座63接合时，阀401关闭。这通常称为关闭状态。当第一阀盘9从第一阀座10移开且第二阀盘61从第二阀座63移开时，阀401打开，使得流体可从第一入口开口5'流向第二出口开口6''和/或从第二入口开口5''流向第一出口开口6''。典型地，当阀关闭时，第一流体在第一阀体部分3C中从第一入口开口5'输送到第一出口开口6'，且第二流体在第二阀体部分3D中从第二入口开口开口5''输送到第二出口开口6''。当阀打开时，第一流体可通过流体通道4输送到第二出口开口6"，或第二流体可通过流体通道4输送到第一出口开口6'。这通常称为打开状态。阀401还包括促动器11，该促动器11机械地联接到第一流量控制元件7'和第二流量控制元件7''。促动器11可操作成使第一流量控制元件7'相对于第一阀座10移动，且可操作成使第二流量控制元件7''相对于第二阀座63移动。在示出的示例中，促动器11是流体操作的促动器。因此，促动器11由加压流体(气动或液压)(典型为加压空气)选择性地加压，该加压流体通过第一压力导管12、第二压力导管14和第三压力导管16往返于促动器11。阀控制器402具有由第一压力导管12联接到促动器11的第一导阀25。第一导阀25控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由第一压力导管12进入和激励促动器11。第一导阀25还通过允许加压流体经由第一压力导管12离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。阀控制器402具有由第二压力导管14联接到促动器11的第二导阀37。第二导阀37控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由第二压力导管14进入和激励促动器11。第二导阀37还通过允许加压流体经由第二压力导管14离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。阀控制器402具有由第三压力导管16联接到促动器11的第三导阀72。第三导阀72控制呈加压空气形式的加压流体流，且允许加压流体经由第三压力导管16进入和激励促动器11。第三导阀72还通过允许加压流体经由第三压力导管16离开促动器11来允许加压流体使促动器去激励。

特别地，图5的线性双座阀401形成为促动器11、连接元件30和阀壳体3的组合。阀控制器402在阀401的顶部处附接到促动器11。阀壳体3限定流体通道4，该流体通道4在具有第一入口开口5'和第一出口开口6'的第一阀壳体部分3C与具有第二入口开口5''与第二出口开口6''的第二阀壳体部分3D之间延伸。具有第一阀盘9的第一阀杆8可沿平行于第一阀杆8的几何中心轴线A的方向在朝向和离开第一阀座10的方向上移动。具有第二阀盘61的中空的第二阀杆62可沿平行于第一阀杆8的几何中心轴线A的方向在朝向和离开第二阀座63的方向上移动。促动器11包括圆柱形促动器壳体31。第一促动器杆32延伸穿过促动器壳体31的顶部和底部中的开口。第二促动器杆64延伸穿过促动器壳体31的底部中的开口。第一促动器杆32的顶部包括与阀控制器402中的位置传感器26相互作用的磁体27，且第一促动器杆32的下部连接到第一阀杆8的上部。第二促动器杆64的下部连接到第二阀杆62的上部。第一促动器杆32和第二促动器杆64可在平行于第一阀杆8的几何中心轴线A的方向上来回移动。连接元件30限定圆柱形的中空本体，其将阀壳体3机械地连接到促动器壳体31。预压缩的第一弹簧33布置在促动器壳体31内部，其中一个弹簧端作用在第二活塞36上，该第二活塞在静止时邻接促动器壳体31，且相反的弹簧端作用在第一活塞34上，第一活塞附接至该第一促动器杆32。第一活塞34以及第二活塞36可滑动地布置在促动器壳体31中。因此，由第一弹簧33施加的力使第一活塞34向下移动，直到止动机构55停止进一步向下移动，该止动机构由三个气缸构成，它们彼此相对滑动至由气缸的相互作用的弯曲端部所限定的最大延伸。在该位置中，第一阀盘9邻接阀座10。促动器11还包括第二弹簧58，该第二弹簧的一端作用在第一活塞34上，且相反的弹簧端作用在第二促动器杆64上。因此，由第二弹簧58施加的力(与由第一弹簧33施加的力组合)用于使第二促动器杆58以及因此第二阀盘61向下移动，直到第二阀盘61邻接第二阀座63。因此，阀401是常闭的。

在促动器壳体31中限定第一控制流体开口13。控制流体(典型为空气)由外部压力流体源供应，该压力流体通过压力管沿从阀控制器402延伸到第一控制流体开口13的第一压力导管12连接到阀控制器。阀控制器402可操作成通过第一控制阀25选择性地打开和关闭第一压力导管12。当阀控制器402打开第一压力导管12时，控制流体进入促动器壳体31的第一压力室51，且在第一活塞34上施加力，该力足以克服由第一弹簧33施加的力，从而沿向上方向驱动第一活塞34以及因此还有第一阀盘9。当第一阀盘9向上移动时，其将邻接第二阀盘61，第二阀盘也因此向上移动。因此，第一阀盘9与第一阀座10脱离，且第二阀盘61与第二阀座63脱离，且因此阀401处于打开状态中。当阀控制器402关闭第一压力导管12且同时通过阀控制器402上的排放开口(未示出)从促动器壳体31的第一压力室51排出控制流体时，由第一弹簧33施加的力最终克服由控制流体施加在第一活塞34上的力，其关闭阀101。

在促动器壳体31中限定第二控制流体开口15。控制流体由外部加压流体源供应，该外部加压流体源通过压力管沿从阀控制器402延伸到第二控制流体开口15的第二压力导管14连接到阀控制器。阀控制器402可操作成通过第二控制阀37选择性地打开和关闭第二压力导管14。当阀控制器402打开第二压力导管14时，控制流体进入促动器壳体31的第二压力室52，并在第二活塞36上施加力，该力足以克服由第二弹簧58施加的力，从而沿向下方向驱动第二活塞36、第一弹簧33和第一活塞34以及因此还有第一阀盘9，直到第一活塞34邻接第二促动器杆64。进入促动器壳体31的第二压力室52的控制流体可在第二活塞36上施加力，该力也足以克服由第一弹簧33施加的力，从而沿向下方向驱动第二活塞36以及因此还有第一阀盘9，直到第二活塞36邻接第二止动件57。因此，第一阀盘9从第一阀座10脱离。然后，第一阀盘9处于座升高位置或更特别是座推动位置中，且阀401处于座推动状态中。当阀控制器402关闭第二压力导管14且同时通过阀控制器402上的排放开口(未示出)从促动器壳体31的第二压力室52排出控制流体时，由第二弹簧58和第一弹簧33施加的力最终克服由控制流体施加在第二活塞36上的力，其关闭阀401。

促动器11包括可滑动地布置在促动器壳体31中的第三活塞71。在促动器壳体31中限定第三控制流体开口17。控制流体由外部加压流体源供应，该外部加压流体源通过压力管沿从阀控制器402延伸到第三控制流体开口17的第三压力导管16连接到阀控制器。阀控制器402可操作成通过第三控制阀72选择性地打开和关闭第三压力导管16。当阀控制器402打开第三压力导管16时，控制流体进入促动器壳体31的第三压力室53，且在第三活塞71上施加力，从而驱动第三活塞71，该第三活塞继而接合第二促动器杆64(更准确地接合促动器杆64的凸肩)。所施加的力足以克服由第二弹簧58施加的力，且因此第二促动器杆64以及因此还有第二阀盘61沿向上的方向移动，直到第三活塞71邻接第三止动件73。因此，第二阀盘61从第二阀座63脱离，且因此第二阀盘61处于座升高位置中，且阀401处于座升高状态中。当阀控制器402关闭第三压力导管16且同时通过阀控制器402上的排放开口(未示出)从促动器壳体31的第三压力室53排出控制流体时，由第二弹簧58施加的力最终克服由控制流体施加在第三活塞71上的力，其关闭阀401。阀401是具有座升高和座推动功能的双座阀。因此，图5中示出的阀布置的阀401具有四个预定义状态：关闭状态、打开状态、座推动状态和座升高状态。阀组件400包括外部传感器60，该外部传感器连接到阀控制器402且检测第二促动器杆64以及因此第二阀盘61的位置。具有两个流量控制元件和三个导阀但两个座升高状态(其涉及关于每个流量控制元件的一个座升高位置)的类似阀布置在本领域中已知且适于实施本发明。

阀控制器102、202、302、402配置成基于外部控制信号来控制阀101、201、301、401的操作，且包含阀布置100、200、300、400的所有电子构件。如上文提及的，示出的阀控制器102、202、302、402是附接到阀101、201、301、401的单独的构件。相同的阀控制器102、202、302、402可附接到并操作成控制不同类型的阀101、201、301、401，或可为特定的阀类型提供或配备特定的阀控制器。阀101、201、301、401优选具有用于附接阀控制器102、202、302、402的公共机械接口。例如，由于有现货供应，可期望在单座阀101、201上附接为具有座升高功能的单座阀提供或配备的阀控制器302或为双座阀提供或配备的阀控制器402，因为这减小必要的库存，或可期望在设备的所有阀上附接相同类型的阀控制器。换句话说，可期望在不同类型的阀上使用相同的硬件。此外，可期望在不同的阀控制器中使用相同的软件，其由本发明实现。在以下论述中，假设阀控制器102、202、302、402配置成安装在不同类型的阀上，诸如线性单座阀、可旋转单座阀、具有座升高功能的线性单座阀，以及具有座升高功能和座推动功能(或两个座升高功能)的线性双座阀。

阀控制器102、202、302、402包括连接到位置传感器26和至少一个导阀25、37、72的控制单元20。阀控制器102、202、302、402的内部操作由控制单元20控制。控制单元可包括数据处理器21和电子存储器22。数据处理器21可实现为微处理器、CPU(“中央处理单元”)、DSP(“数字信号处理器”)、ASIC(“专用集成电路”)、离散的模拟和/或数字构件，或某些其它可编程逻辑装置，诸如FPGA(“现场可编程门阵列”)。电子存储器22可包括呈易失性和/或非易失性存储器形式的一个或多个计算机存储介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和闪存。专用软件(包括用于由数据处理器21执行的机器可读指令)可存储在系统存储器中或存储在另一可去除/不可去除的易失性/非易失性的计算机存储介质(包括于阀控制器102、202、302、402中或可为阀控制器102、202、302、402访问)上。

阀控制器102、202、302、402包括用于连接到外部控制系统或控制网络(未示出)的输入/输出(I/O)接口(未示出)。控制网络可为任何类型，包括但不限于基于可商购标准的控制网络，诸如Modbus、DeviceNet、Profibus、Fieldbus和促动器-传感器接口(AS接口)。

阀控制器102、202、302、402包括至少一个导阀25、37、72，其操作成选择性地使促动器11激励和去激励，引起促动器11使流量控制元件7在流体通道4中移动。在示出的示例(其具有流体控制的促动器11)中，至少一个导阀25、37、72可实现为电磁控制阀，该电磁控制阀安装在控制流体管线12、14、16中以引导气动或液压压力至阀101、201、301、401，以便激励促动器11；从阀101、201、301、401引导启动或液压压力，以便使促动器11去激励。至少一个导阀25、37、72的操作由控制单元20控制，特别是由数据处理器21控制。此外，如本领域中众所周知的，至少一个导阀25、37、72可改为配置成以电或电磁方式使促动器11激励或去激励。取决于配置，当促动器11完全去激励时，即当没有压力流体供应到促动器11且仅弹簧作用在阀盘上时，阀101、201、301、401可打开或关闭。当完全去激励时关闭的阀通常称为常闭阀。为了以下公开内容的目的，假定当促动器11完全去激励时阀101、201、301、401关闭。

位置传感器26配置成生成位置信号，该位置信号表示在感测范围内的预定义坐标系中的流量控制元件7的当前位置。在示出的示例中，位置传感器26是磁阻传感器，其感测磁体27的位置，该磁体附接在与流量控制元件7一致移动的杆8或促动器杆32的上部上或集成在其中。因此，杆8或促动器杆32的上部直接或间接地联接到流量控制元件7，且它的移动表示流量控制元件7相对于阀座10的移动。应理解的是，位置传感器26可为任何常规类型，包括但不限于感应传感器阵列、基于激光的传感器、超声传感器、机械开关阵列等。在以下论述中且如图1-5中示出的，假设位置传感器26测量阀杆8的上部、促动器杆32或轴向阀杆部分42A的线性运动，且指示在阀101、201、301、401关闭时的第一位置以及在阀101、201、301、401打开时的第二位置。还假设位置传感器26的相同配置和感测范围对于由阀控制器102、201、301、401控制的所有阀(包括线性座阀和可旋转阀两者)有效。因此，蝶阀还具有设有磁体27的轴向阀杆部分42A，该磁体伸入阀控制器102、201、301、401中，且在线性路径上移动以表示流量控制元件7的移动。这意味着可旋转阀的促动器11配置成将流量控制元件7的旋转移动转换成轴向阀杆部分42A的线性移动。

阀控制器102、202、302、402还包括状态指示器28，其可为一个或多个LED、显示器、音频信号装置(例如扬声器、蜂鸣器、传呼机)等。状态指示器28配置成向外部观察者指示阀布置100、200、300、400的操作性错误和其它错误，且还可指示阀布置100、200、300、400正确地(无错误)操作。状态指示器28还可配置成指示阀的状态。状态指示器28的操作由控制单元20控制，特别是由数据处理器21控制。

参照图9，阀控制器102、202、302、402包括至少一个导阀检测电路80，以确立导阀数。阀控制器102、202、302、402包括用于每个可能的导阀25、37、72的导阀检测电路80。导阀检测电路80连接到导阀，更准确地连接到控制连接件84，控制连接件连接到导阀83。导阀检测电路80连接到控制单元20，特别是导阀检测电路80连接到控制单元20的处理器21。导阀检测电路80将反馈给予处理器21。导阀检测电路80包括反馈连接件82，其连接到导阀83或控制连接件84，控制连接件连接到导阀83。反馈连接件82也连接到处理器21的输入端子86。反馈连接件82可包括反馈开关87，其由连接到反馈开关87的开关连接件88和处理器21的开关输出端子89操作。反馈连接件82可包括连接在反馈开关87与输入端子86之间的第一电阻器90。导阀检测电路80还可包括第二电阻器91，该第二电阻器在第一电阻器90与输入端子86之间的一点连接到反馈连接件82。第二电阻器91还接地92。导阀83连接到功率源95。导阀83连接到控制连接件84，控制连接件包括接地94的阀开关93。阀开关93由连接到处理器21的控制输出端子85的操作连接件95操作。通过在控制输出端子85上发送状态改变信号来控制导阀83，例如，从关闭改变成打开，反之亦然，该信号使阀开关93闭合，使得在导阀83与地线94之间存在闭合连接。因此，控制导阀(其也连接到功率源95)，使得它的状态例如从关闭改变成打开，反之亦然。

导阀的存在通过闭合反馈开关87来确定，该开关由开关输出端子89上的信号启动。当反馈开关87闭合且导阀83存在和启用时，从导阀83到输入端子86的反馈连接件82闭合，且因此由输入端子86检测到信号。因此，结束启动的导阀83的存在。导阀检测电路80识别启用的导阀的数量。导阀83可为先前提到的导阀25、37、72中的任一个。由于可能可存在多个导阀各自具有导阀检测电路，将当前和启用的导阀的数量相加，以确立导阀数。认识到，可以以不同的方式设计导阀检测电路，且其中的构件以不同的方式布置。例如，反馈开关87可布置在第二电阻器91与接地连接件92之间。通常，导阀83在连接到控制连接件84时启用，且因此(间接地)连接到地线94，使得当阀开关93闭合时，可关闭从功率源95通过导阀83且到地线94的连接。当控制连接件84从导阀83断开时，通常停用导阀83。

阀控制器配置成执行配置阶段。配置阶段包括确立与导阀25、37、72的数量对应的导阀数。配置阶段还包括基于导阀数来确定关于位置信号POS的公差标准ΔP1、ΔP2。因此，导阀数以及因此导阀的数量决定公差标准。导阀数可对应于所述至少一个导阀的数量。

配置阶段包括借助于所述至少一个导阀25、37、72来控制流量控制元件7的位置，以将流量控制元件7设置在多个预定义状态中。配置阶段还包括当流量控制元件7处于预定义状态中的至少两个中时从位置信号POS获得关于预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值P1、P2、P3、P4。

标称位置值是在配置阶段期间流量控制元件处于预定义状态中时由位置传感器确定的位置值。

优选地，预定义状态中的至少两个包括关闭状态和打开状态。因此，获取用于关闭状态的标称位置值P1和用于打开状态的标称位置值P2。因此，多个预定义状态也包括关闭状态和打开状态。在配置阶段期间，将流量控制元件置于关闭位置中且获取对应的标称位置值P1。流量控制元件也操纵到打开状态中，且获取对应的标称位置P2值。配置阶段优选地包括借助于所述至少一个导阀25、37、72来控制流量控制元件7的位置，以将流量控制元件7设置在至少第一预定义状态(例如，关闭状态)和第二预定义状态(例如，打开状态)中。然后，配置阶段还包括当流量控制元件7处于所述至少第一预定义状态和第二预定义状态中时从位置信号POS获得所述至少第一预定义状态和第二预定义状态中的每个的标称位置值P1、P2、P3、P4。

在可能时，预定义状态中的至少两个还包括座升高状态和/或座推动状态，即，如果导阀数大于一。因此，获取用于座升高状态的标称位置值和/或用于座推动状态的标称位置值。因此，多个预定义状态还包括座升高状态和/或座推动状态。在配置阶段期间，将流量控制元件7/7'置于座升高位置或座推动位置中，且获取对应的标称位置值。在导阀数为三的情况下且如果存在外部传感器60，另外，第二流量控制元件7''可操纵到座升高位置中且获取对应的标称位置值。

可在配置阶段的初始阶段确立导阀数。如果阀数仅为一，在配置阶段期间仅必须将阀置于两个预定义状态，即关闭状态和打开状态，且因此流量控制元件7仅必须定位在关闭状态和打开状态。获取用于关闭状态的标称位置值P1和用于打开状态的标称位置值P2。如果阀数大于一，阀也应处于至少另一状态中。如果阀数为二，阀应处于座升高状态中，即，应将流量控制元件7操纵至座升高位置中，且获取对应的标称位置值P3。如果阀数为三，阀应处于座推动状态中，将第一流量控制元件7'操纵至座推动位置中，且获取对应的标称位置值p3。如果阀数为三，阀也可处于座升高状态中，第二流量控制元件7''操纵至座升高位置中，且由外部位置传感器60获取第二流量控制元件7''的对应标称位置值P4。

参照上文的陈述，阀控制器102、202、302、402配置成执行配置阶段，更准确地，阀控制器102、202、302、402的控制单元20可配置成执行配置过程。特别地，控制单元20的数据处理器21可配置成执行配置过程。

公差标准ΔP1、ΔP2限定当流量控制元件7处于预定义状态中的一个中时如由位置信号POS所给出的关于流量控制元件7的位置值的可接受范围。公差标准限定可考虑使用流量控制元件的位置值，且因此阀处于预定义状态中的一个(即，打开状态、关闭状态以及可能的座推动状态和/或座升高状态)中。如果流量控制元件的位置值在位置值的可接受范围内，阀被认为是处于期望的预定义状态中。如果流量控制元件的位置值在位置值的可接受范围，阀可出故障。对于不同的预定义状态，可接受的位置值是不同的。

位置值的可接受范围与标称位置值P1、P2、P3、P4中的一个具有预定义关系。阀控制器配置成以与标称位置值P1、P2、P3、P4中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。更准确地，阀控制器102、202、302、402的控制单元20可配置成以与标称位置值P1、P2、P3、P4中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。特别地，控制单元20的数据处理器21可配置成以与标称位置值P1、P2、P3、P4中的所述一个的预定义关系来设置位置值的可接受范围。

公差标准给出相对于标称位置值的位置值的可接受偏差(x，y，z)。当位置值在位置值的可接受范围内时，即，当位置值的偏差小于可接受的偏差时，阀被认为是处于期望的预定义状态中。当位置值在期望的预定义状态的位置值的可接受范围外时，即，当位置值的偏差大于可接受的偏差时，阀可能出故障。位置值的可接受范围以及因此可接受的偏差可相对于标称位置值对称或相对于标称位置值不对称。因此，最大可接受位置值与标称位置值的差可大于或小于最小可接受位置值(+x；-y)，或最大可接受位置值与标称位置值与最小位置值的差与最小可接受位置值与相同(+/-z)。

相对于标称位置值的可接受偏差对于不同的预定义状态可为不同的，或对于多个(诸如所有)预定义状态可为相同的。

公差标准的确定可包括如果导阀数大于一个，即两个或更多个，选择一级公差标准(ΔP1)。因此，如果导阀数至少两个，应用一级公差标准。当导阀数大于一时，阀典型地具有至少三个预定义状态，例如关闭状态、打开状态以及座升高状态和/或座推动状态(或两个不同的座升高状态)。当阀处于关闭状态、打开状态和座升高状态中时，导阀数典型地大于一(两个导阀)；阀具有关闭状态、打开状态、座升高状态和座推动状态(三个导阀)；或阀具有关闭状态、打开状态和两个座升高状态(三个导阀)。这些种类的阀典型为线性阀。对于这些阀，普通公差标准是合适的，且因此可应用一级公差标准。

公差标准的确定可包括：如果导阀数是一，基于所获得的标称位置值P1、P2、P3、P4中的第一标称位置值P1和第二标称位置值P2来给阀101、201、301、401指定成组阀类型之中的阀类型TYPE1、TYPE2，且基于所述阀类型TYPE1、TYPE2为阀101、201、301、401选择二级公差标准ΔP2。可能基于阀的标称位置来区分不同类型的阀。阀控制器102、202、302、402配置成在配置阶段期间执行自配置，其中阀控制器102、202、302、402基于在配置阶段期间测量的标称位置以自动地标识阀类型，且相应地设置公差标准。

图6示出线性座阀(左)和蝶阀(右)的可能位置值和公差标准。当阀1分别处于打开状态和关闭状态中时，P1和P2指示由位置信号POS给出的流量控制元件7的第一标称位置和第二标称位置。这些第一标称位置P1和第二标称位置P2在配置阶段期间测量，其可在阀布置首先安装在控制网络中时或在阀布置的维护或保养之后执行。如本文中使用的，与在阀布置的常规操作期间(即，在流量控制阶段期间)测量的位置值(其称为“当前位置”)相反，在配置阶段期间测量的位置值称为“标称位置”(但也可称为“参考位置”)。基于当前位置来评估验证标准。如图6中示出的，第一标称位置P1和第二标称位置P2中的每个与相应的公差带相关联。公差带由阴影线区域指示，且对于第一标称位置P1用'(上撇)表示，且对于第二标称位置P2用"(双上撇)表示。大体上，且如图6中示出的，线性座阀与蝶阀之间的公差带宽度不同。典型地，由于线性座阀与蝶阀相比机械精度不同，线性座阀TYPE1的公差带比蝶阀TYPE2的公差带更窄。如果导阀数为一，应用二级公差标准ΔP2。当导阀数为一时，阀典型地具有两个预定义状态，例如关闭状态和打开状态。当阀仅具有关闭状态和打开状态(一个导阀)时，导阀数典型为一。这些种类的阀可典型为线性和可旋转类型，且典型为单座阀。

二级公差标准ΔP2的选择可包括：如果阀是第一阀类型TYPE1的，选择第一公差标准ΔP21；以及如果阀是第二阀类型TYPE2的，选择第二公差标准ΔP22。第一阀类型TYPE1可为线性阀，且第二阀类型TYPE2可为可旋转阀。

如果阀是仅具有关闭状态和打开状态的线性单座阀，即没有座升高状态和座推动状态，在第一阶段确立导阀数为一，且然后给阀指定第一阀类型TYPE1，且因此选择第一公差标准ΔP21。由于第一公差标准ΔP21和初级公差标准ΔP1两者与线性阀相关联，第一公差标准ΔP21可与一级公差标准ΔP1相同。

如果阀是仅具有关闭状态和打开状态的可旋转单座阀，即没有座升高状态和座推动状态，在第一阶段确立导阀数为一，且然后给阀指定第二阀类型TYPE2，且因此选择第二公差标准ΔP22。

为例示，图7示出属于两个不同阀类型的不同阀的成对标称位置，其中竖轴(左)指示沿位置传感器26的感测范围的位置。图7中的每列点表示由本申请人制造的不同产品。如在图7的底部处指示的，存在3种不同的TYPE2阀产品(即蝶阀)和28种不同的TYPE1阀产品(即线性座阀)。每对中的下点表示第一标称位置P1，且每对中的上点表示第二标称位置P2。获取每个点作为相应阀产品的多个项目的平均值。图7还指示可用于区分TYPE1与TYPE2之间的阀的极限值L1。因此，如果满足第一条件C1，可将阀标识为属于TYPE2(蝶阀)，其中条件C1规定第一标称位置P1小于第一极限值L1。否则，该阀标识为属于TYPE1(线性座阀)。在图7中示出的特定示例中，第一极限值L1可设置成7 mm。备选地，取决于外部参考点，第一极限值可设置成约5-20 mm，诸如7 mm或10 mm。

为了提高标识的稳健性，可应用第二条件C2，该第二条件C2规定第二标称位置与第一标称位置之间的差(即行程长度)大于第二极限值(图7中未示出)。如果满足两个条件C1、C2，将阀标识为属于TYPE2，否则属于TYPE1。在图7中示出的特定示例中，第二极限值L2可设置成40 mm。

在一些变型中，例如如图1-6中，第一标称位置P1和第二标称位置P2限定为分别与去激励的和激励的促动器11相关联。在图7中，假定第一标称位置P1是感测范围内的下部位置。然而，存在一些促动器11，它们在受激励时而不是在去激励时将阀杆移动到较低位置。如果此类促动器11已知包括于供阀控制器使用的阀之中，对于标识为蝶阀的阀，第一条件C1可修改为规定第一标称位置和第二标称位置中的任一个P1应小于第一极限值L1。

当所述至少一个流量控制元件7中的所述一个处于第一预定义状态中时获得第一标称位置值P1，且当所述至少一个流量控制元件7中的所述一个处于第二预定义状态中时获得第二标称位置值P2。典型地，如上文论述的，当流量控制元件处于关闭状态中时获得第一标称位置值P1，且当流量控制元件处于打开状态中时获得第二标称位置值P2。如果阀包括两个流量控制元件，当分别获得第一标称位置和第二标称位置时，第一流量控制元件7'分别处于第一预定义状态和第二预定义状态中。

要理解的是，该阀可为任何类型的阀，包括开关阀(常闭或常开或双作用)、转换阀、混合阀、压力调节阀、控制阀、采样阀等。该阀可具有多于一个入口开口和/或多于一个出口开口。该阀可为任何设计，包括单座阀、双座阀、蝶阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、刀闸阀等。为了给阀正确地指定阀类型，阀应包括执行移动的阀杆，优选为线性移动，以指示流量控制元件的位置。

如上文论述的，公差标准可涉及具有不同大小的值且与标称位置值设置成不同的关系。每个选择的公差标准可为不同状态限定不同的可接受偏差值。例如，一级公差标准可为：关闭状态限定+3和-2(mm)的与关闭状态的标称位置值的可接受偏差，而打开状态限定+/-2.5(mm)的与打开状态的标称位置值的可接受偏差，而座推动状态限定+/-1(mm)的与座推动状态的标称位置值的可接受偏差。然而，每个公差标准可为所有状态限定单个可接受的偏差，其也是优选的。优选地，公差标准相对于标称位置值是对称的。优选地，在示例中涉及具有至少三个状态的线性座阀的一级公差标准对于所有状态为+/-1.4(mm)。优选地，在示例中涉及具有两个状态的线性单座阀的第一公差标准与优选的一级公差标准相同，即对于所有状态为+/-1.4(mm)。优选地，在示例中涉及可旋转阀的第二公差标准对于所有状态为+/-5(mm)。因此，优选地，一级公差标准限定精细公差，第一公差标准限定(相同)精细公差，且第二公差标准限定路线公差。

导阀数对应于启用的导阀的数量。因此，导阀数对应于能够操作的导阀的数量。导阀数对应于能够操作促动器的导阀的数量。启用的导阀是操作性的。因此，可对启用的导阀给出指令。启用的导阀被认为是主动地连接到阀控制器的控制单元。导阀数对应于主动地连接到控制单元的导阀的数量。通常，导阀在连接到控制单元(更准确地连接到处理器)时启用。因此，通常，导阀数对应于所连接的导阀的数量，即，连接到控制单元(诸如到处理器)的导阀的数量。所述至少一个导阀的数量可为启用的所述至少一个导阀的数量。

阀控制器可具有比启用的导阀更多的导阀。例如，阀控制器可具有三个导阀，但导阀中的两个停用，以便将阀控制器安装在仅具有关闭和打开状态的单个座阀上。例如，当在相同地点处存在不同种类的阀且期望在所有阀上具有相同的阀控制器时，情况可为这样，例如，为了简单，或如果期望仅库存一种阀控制器作为备用部分。通常，导阀从控制单元(更准确地从处理器)断开时停用。因此，导阀通常通过将导阀与控制单元(更准确地与处理器)断开来停用。

如果将具有三个导阀的阀控制器安装在仅具有关闭和打开状态的单座阀上，仅能在第一导阀与促动器之间连接压力导管(而不可在第二导阀和第三导阀与促动器之间连接压力导管)，且如果尚未停用第二导阀和第三导阀，将阀控制器配置成在设置期间检测错误，其将要求停用第二导阀和第三导阀。对应地，如果将具有两个导阀的阀控制器安装在仅具有关闭和打开状态的单个座阀上，仅可在第一导阀与促动器之间连接压力导管(而不可在第二导阀与促动器之间连接压力导管)，且如果尚未停用第二导阀，将阀控制器配置成在设置期间检测错误，其将要求停用第二导阀。此外，如果具有三个导阀的阀控制器安装在仅具有关闭状态、打开状态和一个座升高状态的单个座阀上，仅可在第一导阀与促动器之间连接压力导管，并在第二导阀与促动器之间连接压力导管(且第三导阀与促动器之间不可连接压力导管)，且如果尚未停用第三导阀，阀控制器配置成在设置期间检测错误，其将要求停用第三导阀。

所述至少一个导阀25、37、72可启用或不启用。更准确地，当所述至少一个导阀中的任一个或一些启用时，所述至少一个导阀中的任一个或一些可停用，特别地如果所述至少一个导阀为两个或更多个导阀，情况可为这样。在一个或多个未启用的导阀的情况下，即，如果所述至少一个导阀中的任一个或多个未启用，导阀数可对应于已启用的导阀的数量。换句话说，如果所述至少一个导阀中的任一个或一些未启用且所述至少一个导阀中的任何或一些已启用，导阀数可对应于启用导阀的数量，即启用的所述至少一个导阀的数量。

图8的流程图示出配置阶段。在配置阶段中，确立导阀数。然后检查导阀数是否大于一。如果导阀数大于一(>1)，即两或更大，直接选择一级公差标准ΔP1，且不需要另外的操作来用于确定公差标准。如果导阀数是一(=1)，如上文描述的，基于第一标称位置值和第二标称位置值来给阀指定阀类型。如果阀是第一类型，选择第一公差标准ΔP21。如果阀是第二类型，选择第二公差标准ΔP22。

通过首先使公差标准的确定基于导阀数，如果导阀数大于一，不需要评估阀类型或标称位置值即可选择公差标准。仅当导阀数为一时，有必要继续进行评估并考虑标称位置值和阀类型，以便选择公差标准。这简化公差标准的选择，且因此简化配置。这还使配置更快。这还使公差标准的选择更可靠，因为如果导阀数大于一，它不取决于测得的标称位置值以及不同阀类型的标称位置值之间的差，且在可能的阀类型指定中选择阀类型时，使得可能排除某些阀型号。

可认为，基于阀的类型选择二级公差标准ΔP2，且第一公差标准ΔP21表示一个标准，而第二公差标准ΔP22表示二级公差标准ΔP2的另一标准。

阀控制器配置成接收阀控制信号CTRL1，以控制流过阀101、201、301、401的流体且生成状态信号S。阀控制器102、202、302、402还配置成在配置阶段之后执行流量控制阶段。流量控制阶段是在阀操作期间执行的，且涉及检查阀布置正确地操作。流量控制阶段包括基于阀控制信号CTRL1来控制促动器11，以及基于阀控制信号CTRL1来控制流量控制元件7的位置以将流量控制元件7设置在预定义状态中的一个中。因此，阀响应于阀控制信号来设置在预定义状态中的一个(关闭状态、打开状态以及可能的座升高状态和/或座推动状态)中。流量控制阶段还包括评估公差标准ΔP1、ΔP2。因此，检查阀是否处于如由阀控制信号所要求的期望的预定义状态中。流量控制阶段还包括：如果违反验证标准ΔP1、ΔP2，生成状态信号S以指示错误状态。因此，在未获取期望的预定义状态的情况下警报。流量控制阶段还包括当流量控制元件7处于预定义状态中的所述一个中时从位置信号POS获得当前位置值。通过将当前位置值与位置值的可接受范围(基于标称位置值)比较来评估公差标准。通过将关于期望的预定义状态当前获取的当前位置值与期望的预定义状态的位置值的可接受范围比较，检查阀是否处于期望的预定义状态中。更准确地，阀控制器102、202、302、402的控制单元20可配置成接收阀控制信号CTRL1，以控制通过阀101、201、301、401的流体流且生成状态信号S。控制单元20还可配置成执行流量控制阶段。特别地，控制单元20的数据处理器21可配置成接收用于控制通过阀101、201、301、401的流体流的阀控制信号CTRL1，且生成状态信号S。数据处理器21还可配置成执行流量控制阶段。

本发明还涉及一种控制阀101、201、301、401的方法，该阀101、201、301、401包括机械地联接到促动器11的至少一个流量控制元件7以及阀控制器102、202、302、402，阀控制器包括至少一个导阀25、37、72，该至少一个导阀25、37、72用于通过由允许加压流体进入促动器11来激励促动器11和由允许加压流体离开促动器来使促动器11去激励以控制流量控制元件7的位置，阀控制器102、202、302、402包括位置传感器26，用于获取指示所述至少一个流量控制元件中的一个7的位置的位置信号POS。该方法包括配置阶段。配置阶段包括确立与导阀25、37、72的数量对应的导阀数，以及基于导阀数来确定关于位置信号的公差标准。

该方法的配置阶段包括借助于所述至少一个导阀25、37、72来控制流量控制元件7的位置，以将流量控制元件7设置在多个预定义状态中。该方法的配置阶段还包括当流量控制元件7处于预定义状态中的至少两个中时从位置信号POS获得关于预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值P1、P2、P3、P4。

该方法还可包括上文提到的特征、变型和优点，特别是结合阀控制器所提到的那些。在该方法中控制的阀可如上文所指出的，且可与阀控制器结合使用的阀。该方法可为控制如上文所指出的阀布置(例如，包括如上文限定的阀和如上文限定的阀控制器的阀布置)的方法。

虽然结合目前被认为是最实用且优选的实施例的内容来描述本发明，要理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，意在覆盖包括于所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (15)

1.一种用于阀(101、201、301、401)的阀控制器(102、202、302、402)，所述阀(101、201、301、401)包括机械地联接到至少一个流量控制元件(7)的促动器(11)，所述阀控制器(102、202、302、402)包括：

至少一个导阀(25、37、72)，所述至少一个导阀(25、37、72)用于通过由允许加压流体进入所述促动器(11)来激励所述促动器(11)和由允许所述加压流体离开所述促动器(11)来使所述促动器(11)去激励以控制所述流量控制元件(7)的位置，

位置传感器(26)，所述位置传感器(26)用于获取指示所述至少一个流量控制元件(7)中一个的位置的位置信号，

所述阀控制器(102、202、302、402)还配置成执行配置阶段，所述配置阶段包括：

确立与导阀(25、37、72)的数量对应的导阀数，以及

基于所述导阀数来确定关于所述位置信号的公差标准(ΔP1、ΔP2)。

2.根据权利要求1所述的阀控制器，其特征在于，所述配置阶段包括：

借助于所述至少一个导阀(25、37、72)来控制所述流量控制元件(7)的位置，以将所述流量控制元件(7)设置在多个预定义状态中，以及

当所述流量控制元件(7)处于所述预定义状态中的至少两个中时从所述位置信号获得关于所述预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值(P1、P2、P3、P4)。

3.根据权利要求2所述的阀控制器，其特征在于，所述公差标准(ΔP1、ΔP2)限定当所述流量控制元件(7)处于所述预定义状态中的一个中时如由所述位置信号所给出的关于所述流量控制元件(7)的位置值的可接受范围。

4.根据权利要求3所述的阀控制器，其特征在于，所述位置值的可接受范围与所述标称位置值(P1、P2、P3、P4)中的一个具有预定义关系，且其中所述阀控制器配置成以与所述标称位置值(P1、P2、P3、P4)中的所述一个的所述预定义关系来设置所述位置值的可接受范围。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阀控制器，其特征在于，公差标准的所述确定包括

如果所述导阀数大于一，

选择一级公差标准(ΔP1)。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的阀控制器，其特征在于，公差标准的所述确定包括：

如果所述导阀数是一，

基于所获得的标称位置值(P1、P2、P3、P4)中的第一标称位置值(P1)和第二标称位置值(P2)来给所述阀(101、201、301、401)指定成组阀类型之中的阀类型(TYPE1、TYPE2)，以及基于所述阀类型(TYPE1、TYPE2)为所述阀(1)选择二级公差标准(ΔP2)。

7.根据权利要求6所述的阀控制器，其特征在于，所述二级公差标准(ΔP2)的选择包括

如果所述阀是第一阀类型(TYPE1)的，

选择第一公差标准(ΔP21)，以及

如果所述阀是第二阀类型(TYPE2)的，

选择第二公差标准(ΔP22)。

8.根据权利要求6或7所述的阀控制器，其特征在于，当所述至少一个流量控制元件(7)中的所述一个处于第一预定义状态中时，获得所述第一标称位置值(P1)，以及

当所述至少一个流量控制元件(7)中的所述一个处于第二预定义状态中时，获得所述第二标称位置值(P2)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阀控制器，其特征在于，所述阀控制器(102、202、302、402)包括控制单元(20)，所述控制单元(20)连接到所述位置传感器(26)和所述至少一个导阀(25、37、72)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的阀控制器，其特征在于，所述导阀数对应于所启用的导阀的数量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的阀控制器，其特征在于，所述阀控制器配置成接收用于控制穿过所述阀(101、201、301、401)的流体流的阀控制信号且生成状态信号，且其中所述阀控制器(102、202、302、402)还配置成在所述配置阶段之后执行流量控制阶段，所述流量控制阶段包括：

基于所述阀控制信号来控制所述促动器(11)，

基于所述阀控制信号来控制所述流量控制元件(7)的位置，以将所述流量控制元件(7)设置在所述预定义状态中的一个中，

评估所述公差标准(ΔP1、ΔP2)，以及

如果违反验证标准(ΔP1、ΔP2)，生成所述状态信号以指示错误状态。

12.根据前述权利要求中任一项所述的阀控制器，其特征在于，所述阀控制器包括用于确立所述导阀数的至少一个导阀检测电路(80)。

13.一种阀布置，所述阀布置包括根据权利要求1-12中任一项所述的阀控制器(102、202、302、402)，所述阀布置还包括阀(101、201、301、401)，所述阀(101、201、301、401)包括：

阀壳体(3)，

在所述阀壳体(3)上的至少一个入口开口(5)，

在所述阀壳体(3)上的至少一个出口开口(6)，

流体通道(4)，所述流体通道(4)限定在所述阀壳体(3)中，以在所述至少一个入口开口(5)与所述至少一个出口开口(6)之间延伸，

至少一个流量控制元件(7)，所述至少一个流量控制元件(7)布置成用于在所述流体通道(4)中移动，以及

促动器(11)，所述促动器(11)机械地联接到所述流量控制元件(7)且由所述阀控制器(102、202、302、402)直接或间接地控制以使所述流量控制元件(7)在所述流体通道(4)中移动，以便控制在所述至少一个入口开口(5)与所述至少一个出口开口(6)之间穿过所述阀壳体(3)的流体流。

14.一种控制阀(101、201、301、401)的方法，所述阀(101、201、301、401)包括机械地联接到促动器(11)的至少一个流量控制元件(7)以及阀控制器(102、202、302、402)，所述阀控制器(102、202、302、402)包括至少一个导阀(25、37、72)，所述至少一个导阀(25、37、72)用于通过由允许加压流体进入所述促动器(11)来激励所述促动器(11)和由允许所述加压流体离开所述促动器(11)来使所述促动器(11)去激励以控制所述流量控制元件(7)的位置，所述阀控制器(102、202、302、402)包括位置传感器(26)，所述位置传感器(26)用于获取指示所述至少一个流量控制元件中的一个(7)的位置的位置信号，所述方法包括配置阶段，所述配置阶段包括以下步骤：

确立与导阀(25、37、72)的数量对应的导阀数，以及

基于所述导阀数来确定关于所述位置信号的公差标准。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述配置阶段包括：

借助于所述至少一个导阀(25、37、72)来控制所述流量控制元件(7)的位置，以将所述流量控制元件(7)设置在多个预定义状态中，以及

当所述流量控制元件(7)处于所述预定义状态中的至少两个中时从所述位置信号获得关于所述预定义状态中的所述至少两个中的每个的标称位置值(P1、P2、P3、P4)。

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