DE102020114408A1 - Diagnoseverfahren für ein Prozessventil, Diagnosemodul und Prozessventil - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren zur fortlaufenden Funktionsüberwachung eines Prozessventils im Regelbetrieb. Das Diagnoseverfahren umfasst die Schritte a) Ermitteln von Prozess-Soll-Daten (S) mit zeitdiskreten Prozess-Soll-Werten aus einem dem Prozessventil zugeführten Eingangssignal, b) Ermitteln von Prozess-Ist-Daten (s) mit zeitdiskreten Prozess-Ist-Werten mittels eines dem Prozessventil zugeordneten Wegmesssystems, und c) Analysieren der von den Prozess-Soll-Daten (S) abhängigen Prozess-Ist-Daten (s), um definierte Fehlerzustände zu erkennen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren zur fortlaufenden Funktionsüberwachung eines Prozessventils im Regelbetrieb, ein Diagnosemodul für ein Prozessventil und ein Prozessventil.
  • Prozessventile können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden. Ein exemplarisches Beispiel ist die Lebensmittelindustrie. Dort werden beispielsweise Abfüllanlagen verwendet, um Flüssigkeiten in Behälter abzufüllen. Eine Abfüllanlage weist Prozessventile auf, die wiederum häufig von Magnetventilen gesteuert werden. Hierbei werden Prozessventile pneumatisch angesteuert, und der hierfür notwendige Pneumatikdruck wird wiederum mittels der Magnetventile gesteuert.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze bekannt, um eine korrekte Funktion von Prozessventilen möglichst zu gewährleisten.
  • Die EP 1 555 472 A zeigt ein Verfahren zur Funktionsüberwachung bei der Fluidsteuerung dienenden Ventilen, die wenigstens ein elektrisches Betätigungsglied zur Ventilbetätigung aufweisen, das mit einer Betriebszustandsanzeige zur Anzeige des aktuellen Betriebszustands des Betätigungsglieds gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst zunächst die optische Erfassung einer Änderung des angezeigten Betriebszustands mittels eines optischen Sensors, und ein Festlegen der Betriebszustandsänderung als Startzeitpunkt t0. Weiterhin wird eine Druckänderung am Ventilausgang als Folge der Betriebszustandsänderung mittels einer Erfassungseinrichtung ab dem Startzeitpunkt to gemessen und ein der Druckänderung zugeordnetes druckabhängiges Signal erzeugt. Nunmehr erfolgt ein Verifizieren des Schaltzustands des Ventils indem geprüft wird, ob nach einer bestimmten Zeit ab dem Startzeitpunkt t0 ein bestimmtes druckabhängiges Signal vorhanden ist.
  • Eine Aufgabe besteht darin, eine Fehlfunktion eines Prozessventils ohne Unterbrechung des Regelbetriebs der prozesstechnischen Anlage so frühzeitig zu erkennen, dass ein Ausfall des Prozessventils im laufenden Betrieb möglichst vermieden werden kann.
  • In diesem Zusammenhang wird ein Diagnoseverfahren zur fortlaufenden Funktionsüberwachung eines Prozessventils im Regelbetrieb vorgeschlagen.
  • Das Diagnoseverfahren umfasst das Ermitteln von Prozess-Soll-Daten mit zeitdiskreten Prozess-Soll-Werten aus einem dem Prozessventil zugeführten Eingangssignal.
  • Das Diagnoseverfahren umfasst weiterhin das Ermitteln von Prozess-Ist-Daten mit zeitdiskreten Prozess-Ist-Werten mittels eines dem Prozessventil zugeordneten Wegmesssystems.
  • Gemäß einem Aspekt umfasst das Diagnoseverfahren das Analysieren der von den Prozess-Soll-Daten abhängigen Prozess-Ist-Daten, um auf diese Weise definierte Fehlerzustände zu erkennen.
  • Auf diese Weise wird für die Diagnose lediglich das sowieso vorhandene Wegmesssystem des Prozessventils verwendet, um entsprechende Prozess-Ist-Daten zu ermitteln und diese in Verbindung mit aus dem Eingangssignal des Prozessventils ermittelten Prozess-Soll-Daten auszuwerten. Vorteilhaft ist keine weitere Sensorik notwendig. Die Diagnose kann permanent bzw. andauernd im Regelbetrieb stattfinden.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt können die Prozess-Soll-Werte und die Prozess-Ist-Werte normierte (dimensionslose) Werte sein. Dies vereinfacht den direkten Vergleich der Prozess-Soll-Werte und der Prozess-Ist-Werte.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt umfassen die definierten Fehlerzustände einen zu geringen Netzdruck, eine Blockade des Prozessventils, eine Leckage, Druckschläge und/oder Laufzeitveränderungen. Bevorzugt werden alle genannten Fehlerzustände erkannt.
  • Ein zu geringer Netzdruck kann erkannt werden, sobald sich die Prozess-Ist-Werte den Prozess-Soll-Werten mit einer Änderungsrate annähern, die absolut (vom Betrag her) geringer ist, als eine vordefinierte Änderungsrate. Die vordefinierte Änderungsrate ist unter Anderem abhängig vom Aufbau des Prozessventils, seiner Größe und ggf. auch weiteren Prozessparametern. Die vordefinierte Änderungsrate (als Grenzwert) ist deshalb bevorzugt experimentell zu ermitteln. Besonders eindeutig kann ein zu geringer Netzdruck erkannt werden, wenn sich dabei die Prozess-Ist-Werte den Prozess-Soll-Werten nur soweit annähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand zwischen den Prozess-Ist-Werten und den Prozess-Soll-Werten nicht unterschritten wird. Auch der Mindestwertabstand ist bedarfsgerecht auszuwählen oder experimentell zu ermitteln.
  • Eine Blockade des Prozessventils kann erkannt werden, sobald eine Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte, während einer Annäherung der Prozess-Ist-Werte an die Prozess-Soll-Werte, innerhalb einer vorbestimmten Maximalzeitspanne um einen vordefinierten Mindestwert auf eine vorbestimmte Maximaländerungsrate sinkt. In vielen Fällen wird die Änderungsrate bei einer Blockierung quasi unmittelbar auf null sinken. Besonders eindeutig ist die Erkennung, wenn die Prozess-Ist-Werte die Prozess-Soll-Werten nach der Änderung der Änderungsrate nicht mehr erreichen, also innerhalb einer Zeitspanne nicht soweit annähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand zwischen den Prozess-Ist-Werten und den Prozess-Soll-Werten unterschritten wird.
  • Eine Leckage (beispielsweise in den Leitungen) kann erkannt werden, sobald sich die Prozess-Ist-Werte von den Prozess-Soll-Werten mit fortschreitender Zeit zunehmend entfernen, insbesondere dann, wenn die Prozess-Soll-Werte stationär sind. Besonders eindeutig ist die Erkennung, wenn dabei ein bedarfsgerecht gewählter Mindestwertabstand zwischen den Prozess-Ist-Werten und den Prozess-Soll-Werten überschritten wird.
  • Ein Druckschlag (auch häufig als Druckstoß bezeichnet) kann erkannt werden, sobald die Prozess-Ist-Werte bei unveränderten Prozess-Soll-Werten innerhalb einer kurzen definierten Zeitspanne sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme aufweisen. Insbesondere die Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte innerhalb der Zeitspanne kann dabei mehr als einen Vorzeichenwechsel aufweisen. Besonders sicher ist die Erkennung, wenn sich die Prozess-Ist-Werte und/oder die Änderungsrate jeweils vor Beginn und nach Ende der definierten Zeitspanne um nicht mehr als einen vordefinierten Betrag unterscheiden. Auch hier kann der vordefinierte Betrag bedarfsgerecht gewählt werden.
  • Um eine Laufzeitveränderung erkennen zu können, kann das Diagnoseverfahren das Erzeugen von Prozess-Ist-Referenzdaten durch Speichern von Prozess-Ist-Daten in Abhängigkeit von Prozess-Soll-Daten vor und/oder zu Beginn des Regelbetriebs, und das Vergleichen von Prozess-Ist-Daten mit den korrespondierenden Prozess-Ist-Referenzdaten umfassen. Eine Laufzeitveränderung wird erkannt, wenn sich Änderungsraten der Prozess-Ist-Daten von Änderungsraten der Prozess-Referenzdaten bei gleichen Prozess-Soll-Daten um einen (bedarfsgerecht gewählten) vorbestimmten Mindestwertabstand unterscheiden.
  • Bereitgestellt wird weiterhin ein computerimplementiertes Diagnosemodul für ein Prozessventil. Das Diagnosemodul umfasst Code, mittels dessen auf einem (Mikro-)Prozessor das beschriebene Diagnoseverfahren geführt werden kann.
  • Zudem wird eine Diagnose-Einheit für ein Prozessventil bereitgestellt. Die Diagnose-Einheit umfasst eine erste Schnittstelle für das Eingangssignal eines Prozessventils, eine zweite Schnittstelle für ein Positionssignal eines dem Prozessventil zugeordneten Wegmesssystems, einen Speicher auf dem Code eines Diagnosemoduls vorgehalten wird, und einen Prozessor zum Ausführen des Codes, um das Diagnoseverfahren auszuführen.
  • Zusätzlich bereitgestellt wird ein Prozessventil, umfassend eine Ventilsteuerung mit einem Diagnosemodul bzw. einer Diagnose-Einheit.
  • Im Folgenden werden Merkmale und Aspekte der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
    • - 1 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild eines Prozessregelkreises mit einem Prozessventil,
    • - 2 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild eines Prozessventils mit einer Diagnose-Einheit,
    • - 3 ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung von Prozess-Ist-Daten und Prozess-Soll-Daten zur Visualisierung charakteristischer Merkmale bei der Netzdruck-Überwachung,
    • - 4 ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung von Prozess-Ist-Daten und Prozess-Soll-Daten zur Visualisierung charakteristischer Merkmale bei der Blockade-Erkennung,
    • - 5 ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung von Prozess-Ist-Daten und Prozess-Soll-Daten zur Visualisierung charakteristischer Merkmale bei der Leckage-Überwachung,
    • - 6 ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung von Prozess-Ist-Daten und Prozess-Soll-Daten zur Visualisierung charakteristischer Merkmale bei der Druckschlag-Erkennung, und
    • - 7 ein Diagramm mit einer schematischen Darstellung von Prozess-Ist-Daten und Prozess-Soll-Daten zur Visualisierung charakteristischer Merkmale bei der Detektion von Laufzeitveränderungen.
  • In 1 ist ein Prozessventil 10 in einem Prozessregelkreis 60 als vereinfachtes Blockschaltbild dargestellt. Das Prozessventil 10 umfasst ein Stellventil 20, ein Regelmodul 30, ein Stellsystem 40 und ein Wegmesssystem 50. Das Prozessventil 10 ist in den Prozessregelkreis 60 mit einem Prozessregler 70, einem Prozess 80 und einem Prozess-Sensor 90 eingebunden. Der Prozess-Sensor 90 kann ein beliebiger Sensor sein und kann eine physikalische Größe wie z. B. Temperatur, Durchfluss oder Druck messen.
  • 2 zeigt ein Prozessventil 10 mit einer Diagnose-Einheit 100 als vereinfachtes Blockschaltbild. Die Diagnose-Einheit 100, die das Diagnosemodul 110 umfasst, ist an einem Prozessventil 10 derart angeschlossen, dass das Diagnosemodul 110 Prozess-Sollwerte S (im Folgenden auch einfach „Sollwerte“ oder „Soll-Daten“ genannt) und Prozess-Istwerte s (im Folgenden auch als „Istwerte“ oder „Ist-Daten“ bezeichnet) verarbeiten kann.
  • Die Diagnose-Einheit 100 umfasst eine erste Schnittstelle für das Eingangssignal des Prozessventils, eine zweite Schnittstelle für ein Positionssignal des Wegmesssystems, einen Speicher auf dem Code des Diagnosemoduls 100 vorgehalten wird, und einen Prozessor zum Ausführen des Codes. Das computerimplementierte Diagnosemodul 110 umfasst den Code, um auf einem Prozessor das beschriebene Diagnoseverfahren auszuführen. Alternativ kann das Diagnosemodul 110 als Softwarefunktion direkt in der Ventilsteuerung des Prozessventils 10 implementiert sein.
  • Mit Hilfe des Wegmesssystems 50 des Prozessventils 10 werden Ist-Daten s im laufenden Betrieb (Regelbetrieb) des Prozessregelkreises 60 erfasst. Die erfassten Ist-Daten s werden mit bekannten Soll-Daten S verglichen. Aus charakteristischen Abweichungen werden typische Fehler erkannt, wie z.B. Probleme mit dem Netzdruck, Blockade bei Armatur oder Antrieb, Leckage bei Antrieb oder Stellsystem, Druckschläge oder Laufzeitveränderungen.
  • Das Diagnoseverfahren zur fortlaufenden Funktionsüberwachung eines Prozessventils 10 im Regelbetrieb umfasst die Schritte:
    • - Ermitteln von Prozess-Soll-Daten S mit zeitdiskreten Prozess-Soll-Werten aus einem dem Prozessventil 10 zugeführten Eingangssignal,
    • - Ermitteln von Prozess-Ist-Daten s mit zeitdiskreten Prozess-Ist-Werten mittels eines dem Prozessventil 10 zugeordneten Wegmesssystems 50, und
    • - Analysieren der von den Prozess-Soll-Daten S abhängigen Prozess-Ist-Daten s, um definierte Fehlerzustände zu erkennen.
  • Die Prozess-Soll-Werte und die Prozess-Ist-Werte sind normierte Werte. Vorzugsweise sind die normierten Werte dimensionslos.
  • Die definierten Fehlerzustände umfassen einen zu geringen Netzdruck, eine Blockade des Prozessventils, eine Leckage, Druckschläge und Laufzeitveränderungen.
  • Anders formuliert können anhand einfacher Analyse und Vergleich der Ist-Kurve mit der Soll-Kurve typische Fehlerzustände bei Prozessventilen erkannt werden. Es wird dafür die Kurvenform im Regelbetrieb genutzt. Der Vergleich der Ist- mit der Soll-Kurve wird nachstehend anhand von fünf charakteristischen Abweichungen erläutert, die in den 3 bis 7 gezeigt und nachfolgend näher beschrieben sind.
  • In den 3 bis 7 sind die jeweiligen Soll- und Ist-Daten als normierte Werte in Prozent (auf der y-Achse) über der Zeit in Sekunden (auf der x-Achse) dargestellt. Als Soll-Kurve 203-207 ist das Eingangssignal als durchgezogene Linie gezeichnet. Die jeweils zugehörige Ist-Kurve 303-307 zeigt in 3 und 4 in einem ersten Teil das fehlerlose typische Ansprechen des Prozessventils und in einem zweiten Teil charakteristische Abweichungen der Daten, also typische Fehlerzustände, und ist als gestrichelte Linie gezeichnet.
  • 3 zeigt charakteristische Abweichungen von einer Soll-Kurve 203, wie sie bei Problemen mit dem Netzdruck auftreten, mit einer typischen Ist-Kurve 303. Beim ungestörten Schaltvorgang, der zum Zeitpunkt t0 beginnt, bewegt sich die Ist-Kurve 303 zügig auf den Endwert E des Soll-Wertes zu. Beim gestörten Schaltvorgang, der zum Zeitpunkt t1 beginnt, bewegt sich die Ist-Kurve 303 hingegen deutlich langsamer als normal auf einen Endwert e' zu, der nicht dem Soll-Wert E entspricht. Allerdings kann es auch sein, dass der Soll-Wert E noch erreicht wird. Charakteristisch ist somit nicht nur der Soll-Wert E, sondern der zeitliche Verlauf zum Erreichen des Soll-Wertes E. Ein Fehler wäre z.B. nicht nur, dass der Soll-Wert E gar nicht erreicht wird, sondern auch, dass der Soll-Wert E zwar erreicht wird, dies aber nicht innerhalb einer definierten Zeit geschieht.
  • Damit wird ein zu geringer Netzdruck erkannt, wenn sich die Prozess-Ist-Werte 303 den Prozess-Soll-Werten 203 mit einer Änderungsrate annähern, die absolut (betragsmäßig) geringer ist als eine vordefinierte Änderungsrate 503. Dies geschieht, ohne sich den Prozess-Soll-Werten 203 dabei soweit anzunähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand 403 zwischen den Prozess-Ist-Werten 303 und den Prozess-Soll-Werten 203 unterschritten wird.
  • 4 zeigt charakteristische Abweichungen von einer Soll-Kurve 204, wie sie bei einer Blockade des Antriebs auftreten. Beim Schaltvorgang, der zum Zeitpunkt t0 beginnt, erreicht die Ist-Kurve 304 den Endwert E des Soll-Wertes. Beim gestörten Schaltvorgang, der zum Zeitpunkt t1 beginnt, zeigt die Ist-Kurve 304 zum Zeitpunkt t2 einen scharfkantigen Abbruch beim Endwert e'', der nicht dem Soll-Wert E entspricht. Der Sollwert E wird bis zum Zeitpunkt t3 nicht erreicht.
  • Damit wird eine Blockade des Prozessventils 10 erkannt, wenn eine Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte 304 während einer Annäherung der Prozess-Ist-Werte 304 an die Prozess-Soll-Werte 204 innerhalb einer vorbestimmten Maximalzeitspanne 504 um einen vordefinierten Mindestwert auf eine vorbestimmte Maximaländerungsrate (schlagartig) sinkt. Dies geschieht ohne, dass sich die Prozess-Ist-Werte 304 den Prozess-Soll-Werten 204 dabei innerhalb einer Zeitspanne soweit anzunähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand 404 zwischen den Prozess-Ist-Werten 304 und den Prozess-Soll-Werten 204 unterschritten wird.
  • 5 zeigt charakteristische Abweichungen von einer Soll-Kurve 205, wie sie bei einer Leckage auftreten. Nach dem Schaltvorgang zum Zeitpunkt t0 erreicht zum Zeitpunkt t4 die Ist-Kurve 305 den Endwert E der Soll-Kurve 205. Obwohl keine Sollwertänderung stattfindet und somit sich auch die Stellgröße nicht ändern sollte, läuft der Ist-Wert 305 im Fehlerfall nach oben 305a oder nach unten 305b weg. Dabei läuft der Ist-Wert aus einem Toleranzband 405 heraus.
  • Eine Leckage wird also erkannt, wenn sich die Prozess-Ist-Werte 305 von den Prozess-Soll-Werten 205 mit fortschreitender Zeit zunehmend entfernen, obwohl die Prozess-Soll-Werte 205 stationär sind. Kriterium kann sein, ob ein vorbestimmter Mindestwertabstand 405 (das zuvor genannte Toleranzband) zwischen den Prozess-Ist-Werten 305 und den Prozess-Soll-Werten 205überschritten wird.
  • 6 zeigt charakteristische Abweichungen von einer Soll-Kurve 206, wie sie bei einem Druckschlag auftreten. Nach dem Schaltvorgang zum Zeitpunkt t0 erreicht zum Zeitpunkt t5 die Ist-Kurve 306 den Endwert E der Soll-Kurve 206. Die Ist-Kurve 306 zeigt zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 (Δt) die charakteristische Signatur eines Druckschlags.
  • Ein Druckschlag wird erkannt, wenn bei unveränderten Prozess-Soll-Werten 206 die Prozess-Ist-Werte 306 innerhalb einer Zeitspanne definierter Länge sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme aufweisen. Die Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte 306 weist dabei innerhalb der Zeitspanne mehr als einen Vorzeichenwechsel auf. Die Prozess-Ist-Werte 306 bzw. deren Änderungsrate vor Beginn und nach Ende der Zeitspanne des Druckschlages unterscheiden sich um nicht mehr als einen vordefinierten Betrag.
  • 7 zeigt zwei Ist-Kurven 507, 307 und die Soll-Kurve 207. Im Geräte-Neuzustand wurden die Positions-/Zeit-Verläufe als x/t-Signatur des Prozessventils 10 aufgenommen und in der Diagnose-Einheit 100 als ReferenzKurve 507 gespeichert. Durch Vergleich der Referenz mit den x/t-Verläufen (z.B. Ist-Kurve 307) im normalen Betrieb kann z.B. eine veränderte Reibung und eine daraus folgende Blockade-Gefahr detektiert werden.
  • Das Diagnoseverfahren umfasst dafür das Erzeugen von Prozess-Ist-Referenzdaten durch Speichern von Prozess-Ist-Daten 507 in Abhängigkeit von Prozess-Soll-Daten 207 vor und/oder zu Beginn des Regelbetriebs, und das Vergleichen von Prozess-Ist-Daten 307 mit korrespondierenden Prozess-Ist-Referenzdaten 507 im laufenden Betrieb. Eine Laufzeitveränderung wird erkannt, wenn sich Änderungsraten der Prozess-Ist-Daten 307 von Änderungsraten der Prozess-Referenzdaten 507 bei gleichen Prozess-Soll-Daten 507 um einen vorbestimmten Mindestwertabstand 407 unterscheiden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Prozessventil
    20
    Stellventil
    30
    Reglermodul
    40
    Stellsystem
    50
    Wegmesssystem
    60
    Prozessregelkreis
    70
    Prozessregler
    80
    zu regelnder Prozess
    90
    Prozess-Sensor
    100
    Diagnose-Einheit
    110
    Diagnosemodul
    203 ... 207
    Soll-Kurve
    303 ... 307, 507
    Ist-Kurve
    403 ... 407
    vorbestimmter Mindestwertabstand
    503
    vordefinierte Änderungsrate
    504
    vorbestimmte Maximalzeitspanne
    S
    Prozess-Sollwert
    s
    Prozess-Istwert
    t0... t7
    Zeitpunkte
    E
    Endwert Prozess-Sollwert
    e' ... e''
    Endwert Prozess-Istwert
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1555472 A [0004]

Claims (11)

  1. Diagnoseverfahren zur fortlaufenden Funktionsüberwachung eines Prozessventils (10) im Regelbetrieb, umfassend die Schritte: a) Ermitteln von Prozess-Soll-Daten (S) mit zeitdiskreten Prozess-Soll-Werten aus einem dem Prozessventil (10) zugeführten Eingangssignal, b) Ermitteln von Prozess-Ist-Daten (s) mit zeitdiskreten Prozess-Ist-Werten mittels eines dem Prozessventil (10) zugeordneten Wegmesssystems (50), c) Analysieren der von den Prozess-Soll-Daten (S) abhängigen Prozess-Ist-Daten (s), um definierte Fehlerzustände zu erkennen.
  2. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, wobei die Prozess-Soll-Werte und die Prozess-Ist-Werte normierte Werte sind.
  3. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die definierten Fehlerzustände einen zu geringen Netzdruck, eine Blockade des Prozessventils, eine Leckage, Druckschläge und/oder Laufzeitveränderungen umfassen.
  4. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, wobei ein zu geringer Netzdruck erkannt wird, wenn sich die Prozess-Ist-Werte (303) den Prozess-Soll-Werten (203) mit einer Änderungsrate annähern, die absolut geringer ist als eine vordefinierte Änderungsrate (503), insbesondere ohne sich den Prozess-Soll-Werten (203) dabei soweit anzunähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand (403) zwischen den Prozess-Ist-Werten (303) und den Prozess-Soll-Werten (203) unterschritten wird.
  5. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, wobei eine Blockade des Prozessventils (10) erkannt wird, wenn eine Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte (304) während einer Annäherung der Prozess-Ist-Werte an die Prozess-Soll-Werte (204) innerhalb einer vorbestimmten Maximalzeitspanne (504) um einen vordefinierten Mindestwert auf eine vorbestimmte Maximaländerungsrate sinkt, insbesondere ohne, dass sich die Prozess-Ist-Werte (304) den Prozess-Soll-Werten (204) dabei innerhalb einer definierten Zeitspanne soweit anzunähern, dass ein vorbestimmter Mindestwertabstand (404) zwischen den Prozess-Ist-Werten und den Prozess-Soll-Werten unterschritten wird.
  6. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, wobei eine Leckage erkannt wird, wenn sich die Prozess-Ist-Werte (305) von den Prozess-Soll-Werten (205) mit fortschreitender Zeit zunehmend entfernen, insbesondere obwohl die Prozess-Soll-Werte (205) stationär sind, bevorzugt wobei ein vorbestimmter Mindestwertabstand (405) zwischen den Prozess-Ist-Werten (305) und den Prozess-Soll-Werten (205) überschritten wird.
  7. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, wobei ein Druckschlag erkannt wird, wenn bei unveränderten Prozess-Soll-Werten (206) die Prozess-Ist-Werte (306) innerhalb einer Zeitspanne (Δt) definierter Länge sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme aufweisen, insbesondere wobei die Änderungsrate der Prozess-Ist-Werte (306) innerhalb der Zeitspanne mehr als einen Vorzeichenwechsel aufweist, bevorzugt wobei sich die Prozess-Ist-Werte (306) und/oder die Änderungsrate jeweils vor Beginn der Zeitspanne und nach Ende der Zeitspanne um nicht mehr als einen vordefinierten Betrag unterscheiden.
  8. Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend die Schritte: a) Erzeugen von Prozess-Ist-Referenzdaten (507) durch Speichern von Prozess-Ist-Daten (507) in Abhängigkeit von Prozess-Soll-Daten (207) vor und/oder zu Beginn des Regelbetriebs, und b) Vergleichen von Prozess-Ist-Daten (307) mit korrespondierenden Prozess-Ist-Referenzdaten (507), wobei eine Laufzeitveränderung erkannt wird, wenn sich Änderungsraten der Prozess-Ist-Daten (307) von Änderungsraten der Prozess-Referenzdaten (507) bei gleichen Prozess-Soll-Daten (207) um einen vorbestimmten Mindestwertabstand (407) unterscheiden.
  9. Computerimplementiertes Diagnosemodul (110) für ein Prozessventil (10), wobei das Diagnosemodul Code umfasst, um auf einem Prozessor das Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  10. Diagnose-Einheit (100) für ein Prozessventil (10), umfassend eine erste Schnittstelle für das Eingangssignal des Prozessventils, eine zweite Schnittstelle für ein Positionssignal des Wegmesssystems, einen Speicher auf dem Code eines Diagnosemoduls nach Anspruch 9 vorgehalten wird, und einen Prozessor zum Ausführen des Codes, um das Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
  11. Prozessventil (10), umfassend eine Ventilsteuerung mit einem Diagnosemodul (110) nach Anspruch 9 und/oder eine Diagnose-Einheit (100) nach Anspruch 10.
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