CN113544609A - 具有先进返流诊断的质量流量控制器 - Google Patents

Abstract

一种诊断系统，包括用于控制质量流量控制器的操作的控制器。该控制器可通信地耦接到阀和至少一个传感器，并且被调节为基于预定的设定点值和来自该至少一个传感器的通信来控制该阀。该控制器确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值，并且使控制器进入硬故障或安全状态。该流量的预定值为总流量的一定百分比或一段时间内的总流量的一定百分比。该控制器可以响应于确定该至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符。另外，该诊断系统可以包括集中式控制器，该集中式控制器被配置为从多个控制器接收诊断数据并控制这些控制器的操作。

Description

具有先进返流诊断的质量流量控制器

背景技术

许多工业过程需要精确控制各种工艺流体。例如，在半导体工业中，使用质量流量计(MFM)来精确测量引入到处理室的工艺流体的量。除了测量质量流量之外，质量流量控制器(MFC)还用于精确测量和控制引入到处理室的工艺流体的量。将理解到，如本文所使用的，术语流体适用于受控流量可能受到关注的任何类型的气体或蒸气。

需要维护这些设备以维持可接受的性能水平。这些设备的维护必须及时，并且需要关于设备操作的先进知识，因此，维护成本可能很高。许多MFC具有基于能力有限的内置硬件的自诊断能力。现有的MFC诊断系统的有限能力和复杂设计只会增加MFC的成本。

附图说明

以下参考通过引用结合在此的附图来详细描述当前公开的主题的说明性实施例，在附图中：

图1图示了根据特定示例实施例的具有控制和先进诊断电子装置的质量流量控制器；

图2A至图2B图示了根据特定示例实施例的用于诊断和控制质量流量控制器的操作的算法的图；以及

图3是根据一些示例实施例的描绘计算机器和系统应用的框图。

具体实施方式

尽管下面详细讨论了本公开内容的各种实施例的制造和使用，但是应当理解，本公开内容提供了许多可应用的发明构思，这些发明构思可以在很多具体背景中体现。本文讨论的具体实施例仅是说明性的，并不限制本公开内容的范围。为了清楚起见，在本公开内容中可能并未描述实际实施方式的所有特征。当然，应当理解，在任何这种实际实施例的开发中，必须做出许多专门针对实施方式的决策以实现开发人员的特定目标，比如遵守与系统有关的约束和与业务有关的约束条件，这将因实施方式而不同。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开内容的本领域普通技术人员而言将会是常规任务。

被调节以控制已知条件(即，压力、体积和温度)下的特定类型的流体的MFC可能经常在安装、维护和测试期间变得失调。此外，MFC可能由于未知的操作状况或单纯地由于使用(即，磨损和撕裂)而变得失调。综上，MFC的失调可以通过了解正常和异常的MFC可变行为并在识别出的问题影响相关联的操作(例如，制造供应链中的产量)之前对该问题采取行动来确定。这样，先进的MFC诊断系统可以改善制造供应链的操作。然而，无需谨慎考虑即可知用于解决这些问题的系统的设计和开发可能是复杂且非常昂贵的。

本文公开了一种用于校准和控制先前已调节的MFC的操作的先进诊断系统。诊断系统监测选择变量(比如，对设定点值的调整以及反向流速)、在识别出问题时生成通知，并且可以使得MFC进行校准和关闭。诊断系统可以基于一个或多个修改后的调节变量(比如，设定点、温度、压力和体积)来重新调节MFC。另外，如果反向流速达到不期望的水平，则诊断系统可以关闭MFC。另外，先进诊断系统可以完全用软件(比如，固件)或硬件和软件组合进行设计和开发。

如本文所使用的，调节指的是先前在投入使用之前已经调节过(例如在实验室或MFC制造设施处进行调节)的MFC。如本文所使用的，校准指的是在MFC控制器上执行以调整用于反映从调节MFC时到操作时、或在MFC操作期间的任何变化的控制变量。设定点是包括标识符和值的变量。设定点是期望的流速，并且是在调节阶段期间基于已知的因素(比如，流体类型、压力、体积和温度)来设定的。在MFC操作期间，可以对设定点进行多次调整，以便例如校正由MFC的正常操作引起的轻微漂移。如稍后将讨论的，调整的次数可以反映MFC的若干问题，或者更特别地，可以反映MFC的调节变量的若干问题。如本文所使用的，反向流速指的是流体在返回流体源的方向上的流动速率。作为示例，制造过程(例如，半导体设备的制造)中使用的流体从上游的源行进到下游的处理室。在该示例中，反向流速涉及在返回上游的源的方向上行进的流体。

图1图示了根据所公开的实施例但是可以包括其他类型的质量流量感测方法的热质量流量控制器(MFC)100的示例。质量流量控制器100包括块110，该块是安装有MFC 100的部件的平台。热质量流量计140以及包含控制阀170的阀组件150安装在块110上、在流体入口120与流体出口130之间。热质量流量计140包括旁路142以及热流量传感器146，通常大部分流体流过该旁路，并且小部分流体流过该热流量传感器。利用已知的流体来调节旁路142，以确定在各种已知的流速下在质量流量传感器中流动的流体与在旁路142中流动的流体之间的适当关系，使得可以根据热流量传感器输出信号来确定通过流量计的总流量。然后，可以将热流量传感器146和旁路142配合到控制阀170以及控制和诊断和控制器160，接着在已知的条件下再次进行调节。然后，表征控制和诊断和控制器160以及控制阀170的响应，使得系统对设定点或输入压力的变化的整体响应成为已知的，并且该响应可以用来控制系统以提供期望的响应。控制和诊断和控制器160的其他功能包括与以下各项相关的先进诊断特征：零趋势、推荐的零、不良零确定、过度零漂移、以及返流，如将针对图2和图3更详细地讨论的。

热流量传感器146包含在传感器壳体102(示出时去除了一部分以示出热流量传感器146)内，该传感器壳体安装在安装板108上。热流量传感器146是小直径管(通常称为毛细管)，其具有传感器入口部分146A、传感器出口部分146B、以及传感器测量部分146C，两个电阻线圈或绕组147、148围绕该传感器测量部分布置。在操作中，向这两个电阻绕组147、148提供电流，这两个电阻绕组与传感器测量部分146C热接触。电阻绕组147、148中的电流将在测量部分146C中流动的流体加热至与在流动通过旁路142的流体的温度相比更高的温度。绕组147、148的电阻随温度变化。在流体流动通过传感器导管时，热量从上游电阻器147朝向下游电阻器148传送，其中温度差与通过传感器的质量流速成比例。

从这两个电阻绕组147、148导出与通过传感器的流体流量相关的电信号。该电信号可以用多种不同的方式来导出，比如，从电阻绕组的电阻之差或从向每个电阻绕组提供以将每个绕组维持在特定温度的能量的量之差来导出。在例如共同拥有的美国专利号6,845,659中描述了其中可以用以确定与热质量流量计中的流体的流速相关联的电信号的各种方式的示例，该专利通过引用结合在此。从电阻绕组147、148导出的电信号在信号处理之后包括传感器输出信号。

传感器输出信号与质量流量计中的质量流量相关联，使得可以在测量电信号时确定流体流量。通常，首先将传感器输出信号与传感器146中的流量相关联，然后，将该流量与旁路142中的质量流量相关联，使得可以确定通过流量计的总流量，并且可以相应地对控制阀170进行控制。传感器输出信号与流体流量之间的关联性是复杂的，并且取决于多个操作条件，包括流体种类、流速、入口和/或出口压力、温度等。

将原始传感器输出与流体流量相关联的过程需要调节和/或校准质量流量控制器。例如，可以通过使已知量的已知流体通过传感器部分并调整特定信号处理参数来调节质量流量传感器，以提供准确表示流体流量的响应。例如，可以对输出进行规范化，使得传感器输出的指定电压范围(比如，0V到5V)对应于从零到传感器流速范围上限的流速范围。也可以对输出进行线性化，使得传感器输出的变化线性地对应于流速的变化。例如，如果输出被线性化，则流体输出的加倍将引起电输出的加倍。确定传感器的动态响应，即，确定在流量或压力变化时产生的压力或流速变化的不准确影响，使得可以补偿这样的影响。还可以对传感器执行诊断以确定传感器是否需要维护或MFC的其他方面是否需要注意或维护。

在最终用户所使用的流体类型与用于调节和/或校准的流体类型不同时，或者在最终用户所使用的操作条件(比如，入口压力和出口压力、温度、流速范围等)与在调节和/或校准时使用的操作条件不同时，质量流量控制器的操作通常会降级。为此，可以使用另外的流体(称为“替代流体”)和/或操作条件来调节或校准流量计，其中，将提供令人满意的响应所需的任何改变存储在查找表中。美国专利号7,272,512“Flow Sensor SignalConversion[流量传感器信号转换]”描述了一种系统，在该系统中，使用不同气体的特性来调整响应，而不需要替代流体来针对所使用的每种不同的工艺流体对设备进行校准，该专利由本发明的受让人拥有并且通过引用结合在此。

另外，质量流量控制器100可以包括压力换能器112，该压力换能器在某一点(通常但不限于在旁路142的上游)处耦接到流动路径以测量流动路径中的压力。压力换能器112提供指示压力的压力信号。根据所公开的实施例，使用压力换能器112来在流量测量期间测量压力。

诊断和控制器160根据指示期望的质量流速的设定点和来自质量流量传感器的电流量信号来对控制阀170的位置进行控制，该电流量信号指示在传感器导管中流动的流体的实际质量流速。然后，可以在质量流量控制器中使用传统的反馈控制方法(比如，比例控制、积分控制、比例-积分(PI)控制、微分控制、比例-微分(PD)控制、积分-微分(ID)控制、以及比例-积分-微分(PID)控制)来控制流体流量。基于误差信号来生成控制信号(例如，控制阀驱动信号)，该误差信号是指示期望的流体质量流速的设定点信号与由质量流量传感器感测到的实际质量流速相关的反馈信号之差。控制阀定位在主要流体流动路径中(通常在旁路和质量流量传感器下游)，并且可以被控制(例如，打开或关闭)以改变流动通过主要流体流动路径的流体的质量流速，该控制是由质量流量控制器100提供的。

在所图示的示例中，流速由电导体158作为电压信号供应给闭环系统以及诊断和控制器160。该信号被放大、处理、并使用电导体159供应给控制阀组件150，以对流量进行修改。为此，控制器160将来自质量流量传感器140的信号与预定值进行比较，并且相应地调整控制阀170以实现期望的流量。控制阀170可以是压电阀或其他技术的阀，并且被配置为以大于或等于每分钟两个标准升的流速操作。

现在参考图2A至图2B，图示了根据示例实施例的用于诊断和控制MFC 100的操作的算法的图。图2A是用于本地地诊断和控制MFC 100操作的算法的图。在框200处，监测选择变量(即，MFC过程变量和控制变量)。过程变量可以包括测得的压力、温度、体积、以及流体的流速。控制变量可以包括已知的变量，比如，设定点、设定点调整次数、温度、体积、流体类型、以及预定的变量。设定点变量是测得的流速。预定的变量可以是多个期望的设定点、设定点调整次数、反向流量、以及反向流速。期望的设定点和期望的流速基于已知的流体类型、压力、温度、方向和体积。设定点调整次数是由控制器160做出的调整次数。在框202处，确定设定点调整次数。在MFC 100的正常操作过程期间，流体流速可能偏离期望的设定点。在框204处，将设定点调整次数与至少一个预定数量进行比较。该比较可以在总调整次数(作为总气体小时数的函数)，例如128次调整(作为总气体的函数)之间进行。该信息有助于在执行实际校准检查之前了解MFC 100的结构和稳定性。例如，零调整或128次调整可以指示潜在的问题。零调整可以指示系统协议未被遵循、不正确安装的MFC 100、污染物累积、或者漂移的MFC 100，这可能潜在地意味着MFC未起作用。例如，128次调整可以指示MFC 100部件降级和/或操作条件的偏离。任一者都会引起诊断或健康检查以及可能的校准。在框206处，生成通知消息。通知消息可以包括以下各项的至少一个值中的至少一个：温度、阀驱动、设定点、传感器流速、气体流小时数、时间、流体类型、以及基于总流体小时数的剩余设定点调整次数。在框208处，基于特定情形来对变量或选择变量进行校准。校准可能仅需要重新设定期望的设定点。然而，也可能需要基于部分或完全不同的已知变量设定来部分或完全地重新调节MFC 100。校准至少部分地基于预定的设定点值调整次数、比较结果、以及用户输入之一来执行。也可以检测其他的变量。在框210处，可以监测反向流体流量。如果反向流量超过预定值(例如，总流量的一定百分比或一段时间内总流量的一定百分比)，则控制MFC100的操作(框212)。在此情况下，该算法可以迫使MFC 100进入硬故障或安全状态。在框214处，记录该事件。所记录的信息可以包括日期、时间、以及设备标识符。虽然框208和框214在此实施例中被描述为本地地执行，但应当理解，校准命令也可以远程地执行，并且记录系统可以被设计成远程地存储记录数据。现在参照图2B，图示了用于处理诊断或记录数据并且从集中式控制器(比如，可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS))控制诊断和控制器160的算法的图。在框216处，集中式控制器从多个MFC 100接收通知消息和/或记录数据。过程工程师可以根据此信息来采取行动。在框218处，可以校准MFC 100以及诊断和控制器160或者控制它们的操作。

如本文所使用的，术语硬故障意味着MFC 100是不可操作的，这例如是由于传感器中的液体而导致的，该液体可能会影响MFC检测温度变化的能力。安全状态是迫使MFC 100进入预定阀状态的软件或硬件设定。在启动和恢复期间用安全状态来进行过程和工具警报。

现在参照图3，图示了根据示例实施例的计算机器300和系统应用模块400。计算机器300可以对应于本文呈现的各种计算机、移动设备、膝上型计算机、服务器、嵌入式系统、或计算系统中的任一者。模块400可以包括一个或多个硬件或软件元件，例如其他OS应用以及用户和内核空间应用，其被设计为便于计算机器300执行本文呈现的各种方法和处理功能。计算机器300可以包括各种内部部件或附接部件，比如，处理器310、系统总线320、系统存储器330、存储介质340、输入/输出接口350、用于与网络370(例如，本地环路、蜂窝/GPS、蓝牙、WiFi)进行通信的网络接口360、以及一系列传感器380(例如，关于图1所标识的传感器中的任一者)。

计算机器可以被实施为常规计算机系统、嵌入式控制器、膝上型计算机、服务器、移动设备、智能电话、可穿戴计算机、定制机器、任何其他硬件平台、或它们的任何组合或多重性。计算机器可以是被配置为使用经由数据网络或总线系统互连的多个计算机器而起作用的分布式系统。

处理器310可以被设计为执行代码指令以便执行本文所述的操作和功能、管理请求流和地址映射，并且被设计为执行计算并生成命令。处理器310可以被配置为监测和控制计算机器中的部件的操作。处理器310可以是通用处理器、处理器核、多处理器、可重构处理器、微控制器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件部件、任何其他处理单元、或它们的任何组合或多重性。处理器310可以是单个处理单元、多个处理单元、单个处理核、多个处理核、专用处理核、协处理器、或它们的任何组合。根据一些实施例，处理器310以及计算机器300的其他部件可以是在一个或多个其他计算机器中执行的基于软件或基于硬件的虚拟化计算机器。

系统存储器330可以包括非易失性存储器，比如只读存储器(“ROM”)、可编程只读存储器(“PROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)、闪速存储器、或能够在施加或不施加电力的情况下存储程序指令或数据的任何其他设备。系统存储器330还可以包括易失性存储器，比如随机存取存储器(“RAM”)、静态随机存取存储器(“SRAM”)、动态随机存取存储器(“DRAM”)和同步动态随机存取存储器(“SDRAM”)。其他类型的RAM也可以用于实施系统存储器330。可以使用单个存储器模块或多个存储器模块来实施系统存储器330。尽管将系统存储器330描绘为计算机器的一部分，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本技术的范围的情况下，系统存储器330可以与计算机器300分离。还应当理解，系统存储器330可以包括比如存储介质340等非易失性存储设备或与之结合地操作。

存储介质340可以包括硬盘、软盘、光盘只读存储器(“CD-ROM”)、数字多功能光盘(“DVD”)、蓝光光盘、磁带、闪速存储器、其他非易失性存储设备、固态驱动器(“SSD”)、任何磁存储设备、任何光存储设备、任何电存储设备、任何半导体存储设备、任何基于物理的存储设备、任何其他数据存储设备、或它们的任何组合或多重性。存储介质340可以存储一个或多个操作系统、应用程序和程序模块、数据、或任何其他信息。存储介质340可以是计算机器的一部分或连接到计算机器。存储介质340还可以是与计算机器(比如服务器、数据库服务器、云存储装置、附网存储装置等)通信的一个或多个其他计算机器的一部分。

应用模块400和其他OS应用模块可以包括一个或多个硬件或软件元件，其被配置为促进计算机器执行本文呈现的各种方法和处理功能。应用模块400和其他OS应用模块可以包括存储为与系统存储器330、存储介质340或两者相关联的软件或固件的一种或多种算法或指令序列。因此，存储介质340可以表示机器或计算机可读介质的示例，在其上可以存储供处理器310执行的指令或代码。机器或计算机可读介质一般可以指用于向处理器310提供指令的任何一种或多种介质。与应用模块400和其他OS应用模块相关联的这种机器或计算机可读介质可以包括计算机软件产品。应该理解，包括应用模块400和其他OS应用模块的计算机软件产品也可以与用于经由网络、任何信号承载介质、或任何其他通信或传输技术将应用模块400和其他OS应用模块传输到计算机器的一个或多个过程或方法相关联。应用模块400和其他OS应用模块还可以包括硬件电路或用于配置硬件电路的信息，比如用于FPGA或其他PLD的微代码或配置信息。在一个示例性实施例中，应用模块400和其他OS应用模块可以包括能够执行通过本文所呈现的流程图和计算机系统描述的功能操作的算法。

输入/输出(“I/O”)接口350可以被配置为耦接到一个或多个外部设备，以从该一个或多个外部设备接收数据，并且向该一个或多个外部设备发送数据。这种外部设备以及各种内部设备也可以称为外围设备。I/O接口350可以包括用于将各种外围设备耦接到计算机器或处理器310的电连接和物理连接两者。I/O接口350可以被配置为在外围设备、计算机器或处理器310之间传送数据、地址和控制信号。I/O接口350可以被配置为实施任何标准接口，比如小型计算机系统接口(“SCSI”)、串行附接SCSI(“SAS”)、光纤通道、外围部件互连(“PCI”)、PCI express(PCIe)、串行总线、并行总线、先进技术附接(“ATA”)、串行ATA(“SATA”)、通用串行总线(“USB”)、Thunderbolt、FireWire、各种视频总线等。I/O接口350可以被配置为仅实施一种接口或总线技术。可替代地，I/O接口350可以被配置为实施多种接口或总线技术。I/O接口350可以被配置为系统总线320的一部分、全部或与其结合地操作。I/O接口350可以包括一个或多个缓冲器，用于缓冲一个或多个外部设备、内部设备、计算机器、或处理器320之间的传输。

I/O接口320可以将计算机器耦接到各种输入设备，包括鼠标、触摸屏、扫描仪、电子数字转换器、传感器、接收机、触摸板、轨迹球、相机、麦克风、键盘、任何其他定点设备、或它们的任何组合。I/O接口320可以将计算机器耦接到各种输出设备，包括视频显示器、扬声器、打印机、投影仪、触觉反馈设备、自动化控制件、机器人部件、致动器、电机、风扇、螺线管、阀、泵、发射机、信号发射器、灯等。

计算机器300可以使用通过NIC 360到网络上的一个或多个其他系统或计算机器的逻辑连接而在联网环境中操作。该网络可以包括广域网(WAN)、局域网(LAN)、内联网、互联网、无线接入网、有线网络、移动网络、电话网络、光网络、或它们的组合。该网络可以是任何拓扑的分组交换式、电路交换式，并且可以使用任何通信协议。网络内的通信链路可以涉及各种数字或模拟通信介质，诸如光纤线缆、自由空间光学器件、波导、电导体、无线链路、天线、射频通信等。

处理器310可以通过系统总线320连接到计算机器的其他元件或本文讨论的各种外围装置。应当理解，系统总线320可以在处理器310内、在处理器310外或两者。根据一些实施例，本文讨论的处理器310、计算机器的其他元件、或各种外围装置中的任何一个都可以集成到单个设备中，比如片上系统(“SOC”)、封装件上系统(“SOP”)、或ASIC设备。

实施例可以包括体现本文描述和图示的功能的计算机程序，其中该计算机程序在计算机系统中实施，该计算机系统包括存储在机器可读介质中的指令和执行这些指令的处理器。然而，应当清楚的是，在计算机编程中可以有许多不同的方式来对实施例进行实施，并且除非针对示例性实施例另外公开，否则不应将实施例解释为限于任何计算机程序指令集。进一步地，熟练的程序员将能够基于在应用文本中所附的流程图、算法和相关联的描述来编写这样的计算机程序以实施所公开实施例中的实施例。因此，对于充分理解如何制作和使用实施例，公开特定的程序代码指令集被认为是不必要的。进一步地，本领域技术人员将理解，本文描述的实施例的一个或多个方面可以由硬件、软件、或它们的组合来执行，如可以体现在一个或多个计算系统中。此外，任何对由计算机执行的动作的提及都不应解释为由单个计算机执行，因为多于一个的计算机可以执行该动作。

本文描述的示例实施例可以与执行先前描述的方法和处理功能的计算机硬件和软件一起使用。本文描述的系统、方法和过程可以体现在可编程计算机、计算机可执行软件、或数字电路系统中。该软件可以存储在计算机可读介质上。例如，计算机可读介质可以包括软盘、RAM、ROM、硬盘、可移除介质、闪速存储器、记忆棒、光学介质、磁光介质、CD-ROM等。数字电路系统可以包括集成电路、门阵列、构建块逻辑、现场可编程门阵列(FPGA)等。

先前呈现的实施例中描述的示例系统、方法和动作是说明性的，并且在替代性实施例中，在不脱离各种实施例的范围和精神的情况下，某些动作可以以不同的顺序执行、彼此并行执行、完全省略、和/或在不同的示例实施例之间组合，和/或可以执行某些附加动作。因此，这样的替代性实施例包括在本文的描述中。

如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应当进一步理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件、和/或其集合。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。如本文所使用的，比如“在X与Y之间”和“在约X与Y之间”等短语应当被解释为包括X和Y。如本文所使用的，比如“在约X与Y之间”等短语是指“在约X与Y约之间”。如本文所使用的，比如“从约X到Y”等短语是指“从约X到约Y”。

如本文所使用的，“硬件”可以包括分立部件、集成电路、专用集成电路、现场可编程门阵列、或其他合适硬件的组合。如本文所使用的，“软件”可以包括一个或多个对象、代理、线程、代码行、子例程、单独的软件应用、在一个或多个处理器上在两个或更多个软件应用中操作的两行或更多行代码或其他合适的软件结构(其中处理器包括一个或多个微型计算机或其他合适的数据处理单元、存储器设备、输入输出设备、显示器、比如为键盘或鼠标等的数据输入设备、比如为打印机和扬声器等的外围装置、关联的驱动器、控件卡、电源、网络设备、扩展坞设备、或在软件系统的控制下结合处理器或其他设备操作的其他合适设备)、或其他合适的软件结构。在一个示例性实施例中，软件可以包括在比如为操作系统等的通用软件应用中操作的一行或多行代码或其他合适的软件结构、以及在专用软件应用中操作的一行或多行代码或其他合适的软件结构。如本文所使用的，术语“耦接”及其同根术语(比如“耦合”和“联接”)可以包括物理连接(比如铜导体)、虚拟连接(比如通过数据存储器设备的随机分配的存储器位置)、逻辑连接(比如通过半导体设备的逻辑门)、其他合适的连接、或此类连接的合适组合。术语“数据”可以指用于使用、传送或存储数据的合适结构，比如数据字段、数据缓冲器、具有数据值和发送方/接收方地址数据的数据消息、具有数据值和使接收系统或部件使用数据执行功能的一个或多个操作符的控制消息，或用于数据的电子处理的其他合适硬件或软件部件。

一般地，软件系统是在处理器上操作以响应预定数据字段执行预定功能的系统。例如，可以通过系统执行的功能及其执行功能所在的数据字段来定义系统。如本文所使用的，NAME系统(其中NAME典型地是由系统执行的一般功能的名称)是指被配置为在处理器上操作并在所公开的数据字段上执行所公开的功能的软件系统。除非公开特定算法，否则本领域技术人员将已知的用于使用相关联的数据字段执行功能的任何合适算法均落入本公开内容的范围内。例如，生成包括发送方地址字段、接收方地址字段和消息字段的消息的消息系统将包含在处理器上操作的软件，消息系统可以从处理器的比如为缓冲器设备或缓冲器系统等的合适系统或设备中获取发送方地址字段、接收方地址字段和消息字段，可以将发送方地址字段、接收方地址字段和消息字段组合成合适的电子消息格式(比如电子邮件消息、TCP/IP消息或具有发送方地址字段、接收方地址字段和消息字段的任何其他合适的消息格式)，并且可以使用处理器的电子消息收发系统和设备通过比如为网络等的通信介质来发送电子消息。本领域普通技术人员将能够基于前述公开内容提供针对特定应用的特定编码，其旨在阐述本公开内容的示例性实施例，而不是为不如本领域技术人员专业的人员提供教程，比如不熟悉合适编程语言的编程或处理器的人员。可以以流程图形式或其他合适的格式来提供用于执行功能的特定算法，其中，可以以示例性的操作顺序来阐述数据字段和相关功能，其中顺序可以适当地重新排列，并且除非明确声明是限制性的，否则并不旨在是限制性的。

已经出于说明的目的并且为了使本领域的普通技术人员能够实践本公开内容而给出了以上公开内容的实施例，但是本公开内容并不旨在是穷举的或局限于所公开的形式。在不脱离本公开内容的范围和精神的情况下，许多非实质性的修改和变化对于本领域普通技术人员将是明显的。权利要求的范围旨在广泛地覆盖所公开的实施例和任何这样的修改。此外，以下条款表示了本公开内容的附加实施例，并且应视为在本公开内容的范围内：

条款1，一种质量流量控制器，包括：入口，该入口被配置为接收流体；流动路径，该流体在该流动路径中流过；阀，该阀被配置为调节流出该质量流量控制器的出口的该流体的正向流量；至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为监测通过该流动路径的流体和阀操作；以及控制器，该控制器可通信地耦接到该至少一个传感器和该阀，该控制器被调节为基于预定的设定点值和来自该至少一个传感器的通信来控制该阀，该控制器进一步包括诊断系统，该诊断系统被配置为：确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；基于该至少一个预定值来控制该控制器的操作；

条款2，如条款1所述的质量流量控制器，其中，该流量的该预定值为总流量的一定百分比；

条款3，如条款1所述的质量流量控制器，其中，该流量的该预定值为一段时间内的总流量的一定百分比；

条款4，如条款1所述的质量流量控制器，其中，该诊断系统进一步被配置为响应于确定该至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符；

条款5，如条款1所述的质量流量控制器，其中，该诊断系统进一步被配置为使该控制器进入硬故障和安全状态之一；

条款6，如条款1所述的质量流量控制器，进一步包括集中式控制器，该集中式控制器被配置为：从多个控制器接收诊断数据；以及控制该多个控制器中的至少一个控制器的操作；

条款7，一种用于控制质量流量控制器的操作的诊断系统，该诊断系统包括：控制器，该控制器可通信地耦接到至少一个传感器和阀，该控制器被调节为基于预定的设定点值和来自该至少一个传感器的通信来控制该阀，该控制器被配置为：确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；基于该至少一个预定值来控制该控制器的操作；

条款8，如条款7所述的诊断系统，其中，该流量的该预定值为总流量的一定百分比；

条款9，如条款7所述的诊断系统，其中，该流量的该预定值为一段时间内的总流量的一定百分比；

条款10，如条款7所述的诊断系统，其中，该控制器进一步被配置为响应于确定该至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符；

条款11，如条款7所述的诊断系统，其中，该控制器进一步被配置为使该控制器进入硬故障和安全状态之一；

条款12，如条款7所述的诊断系统，进一步包括集中式控制器，该集中式控制器被配置为：从多个控制器接收诊断数据；以及控制该多个控制器中的至少一个控制器的操作；

条款13，一种控制质量流量控制器的操作的方法，该方法包括：从至少一个传感器接收数据；基于预定的设定点值和来自该至少一个传感器的通信来控制阀；确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；基于该至少一个预定值来控制控制器的操作；

条款14，如条款13所述的方法，其中，该流量的该预定值为总流量的一定百分比；

条款15，如条款13所述的方法，其中，该流量的该预定值为一段时间内的总流量的一定百分比；

条款16，如条款13所述的方法，进一步包括：响应于确定该至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符；

条款17，如条款13所述的方法，进一步包括：使该控制器进入硬故障和安全状态之一；

条款18，如条款13所述的方法，进一步包括：在集中式控制器处从多个控制器接收诊断数据；以及控制该多个控制器中的至少一个控制器的操作。

Claims (18)

1.一种质量流量控制器，包括：

入口，所述入口被配置为接收流体；

流动路径，所述流体在所述流动路径中流过；

阀，所述阀被配置为调节流出所述质量流量控制器的出口的所述流体的正向流量；

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为监测通过该流动路径的流体和阀操作；以及

控制器，所述控制器可通信地耦接到所述至少一个传感器和所述阀，所述控制器被调节为基于预定的设定点值和来自所述至少一个传感器的通信来控制所述阀，所述控制器进一步包括诊断系统，所述诊断系统被配置为：

确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；

基于所述至少一个预定值来控制所述控制器的操作。

2.如权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述流量的所述预定值为总流量的一定百分比。

3.如权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述流量的所述预定值为一段时间内的总流量的一定百分比。

4.如权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述诊断系统进一步被配置为响应于确定所述至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符。

5.如权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述诊断系统进一步被配置为使所述控制器进入硬故障和安全状态之一。

6.如权利要求1所述的质量流量控制器，进一步包括集中式控制器，所述集中式控制器被配置为：

从多个控制器接收诊断数据；以及

控制所述多个控制器中的至少一个控制器的操作。

7.一种用于控制质量流量控制器的操作的诊断系统，所述诊断系统包括：

控制器，所述控制器可通信地耦接到至少一个传感器和阀，所述控制器被调节为基于预定的设定点值和来自所述至少一个传感器的通信来控制所述阀，所述控制器被配置为：

确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；

基于所述至少一个预定值来控制所述控制器的操作。

8.如权利要求7所述的诊断系统，其中，所述流量的所述预定值为总流量的一定百分比。

9.如权利要求7所述的诊断系统，其中，所述流量的所述预定值为一段时间内的总流量的一定百分比。

10.如权利要求7所述的诊断系统，其中，所述控制器进一步被配置为响应于确定所述至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符。

11.如权利要求7所述的诊断系统，其中，所述控制器进一步被配置为使所述控制器进入硬故障和安全状态之一。

12.如权利要求7所述的诊断系统，进一步包括集中式控制器，所述集中式控制器被配置为：

从多个控制器接收诊断数据；以及

控制所述多个控制器中的至少一个控制器的操作。

13.一种控制质量流量控制器的操作的方法，所述方法包括：

从至少一个传感器接收数据；

基于预定的设定点值和来自该至少一个传感器的通信来控制阀；

确定与流体的反向流量相关联的至少一个预定值；

基于所述至少一个预定值来控制控制器的操作。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述流量的所述预定值为总流量的一定百分比。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述流量的所述预定值为一段时间内的总流量的一定百分比。

16.如权利要求13所述的方法，进一步包括：响应于确定所述至少一个预定值而记录日期、时间、以及设备标识符。

17.如权利要求13所述的方法，进一步包括：使所述控制器进入硬故障和安全状态之一。

18.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

在集中式控制器处从多个控制器接收诊断数据；以及

控制所述多个控制器中的至少一个控制器的操作。

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