JP2015524108A - プロセス制御ループ電流検証 - Google Patents
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Abstract
Description
IC1(n)=a1*I(n)+b1*IC1(n−1) 式1
IC2(n)=a2*IC1(n)+b2*IC2(n−1) 式2
a=1−b 式3
b=exp(−1/D) 式4
IC(n)=I(n)−k*ΔI=I(n)−k*(I(n)−I(n−1)) 式5
Claims (16)
- 検知されたプロセス変数を示す出力信号(126)を生成するように構成されたプロセス変数センサ(120)と、
2線式プロセス制御ループ(106)上のループ電流値を、前記出力信号に基づく値に制御するように構成されたループ電流出力回路(122)と、
前記プロセス制御ループに結合され、前記ループ電流値に基づいて測定されたループ電流値(142)を生成するように構成されたループ電流測定回路(140)と、
前記出力信号と、ローパスフィルタ(150、156)の特性とに基づいて、前記ループ電流値を近似化し、該近似化されたループ電流値(164)と前記測定されたループ電流値との比較に基づいて診断信号(144)を生成するように構成されたループ電流検証回路(124)
を含む、プロセス装置(102)。 - 前記出力信号を表すデジタル測定値(132)をアナログ測定値(138)に変換するように構成され、第1のローパスフィルタ(150)を含むデジタル−アナログ変換回路(136)を含み、
前記ループ電流出力回路が、前記ループ電流値を前記アナログ測定値の関数として制御するように構成され、
前記ループ電流検証回路が、前記第1のローパスフィルタの特性に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項1記載のプロセス装置。 - 前記ループ電流検証回路が、前記第1のローパスフィルタの時定数に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項2記載のプロセス装置。
- 前記ループ電流測定回路が、第2のローパスフィルタ(156)を含み、
前記ループ電流検証回路が、前記第2のローパスフィルタの特性に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項1〜3のいずれかに記載のプロセス装置。 - 前記ループ電流検証回路が、前記第2のローパスフィルタの時定数に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項4記載の装置。
- 前記ループ電流検証回路が、
前記測定されたループ電流値と前記近似化されたループ電流値との間の差分に対応する誤差評価出力(166)を有する差分評価器(160)と、
前記誤差評価出力と基準値(168)とを比較し、比較に応じた前記診断信号を出力するように構成されたコンパレータ(162)と、
を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の装置。 - 前記ループ電流検証回路が、以下の式
IC1(n)=a1*I(n)+b1*IC1(n−1);及び
IC2(n)=a2*IC1(n)+b2*IC2(n−1);
(ここで、nは現行のサンプルを表し、n−1は先行のサンプルを表し、Iはデジタル測定値であり、a1及びb1は、前記第1のローパスフィルタの時定数に基づいて計算され、a2及びb2は、前記第2のローパスフィルタの時定数に基づいて計算される)
に基づいて、前記近似化されたループ電流値(IC2(n))を再帰的に生成するように構成される、請求項5記載のプロセス装置。 - 前記装置が、前記出力信号を表すデジタル測定値(132)をアナログ測定値(138)に変換するように構成されたデジタル−アナログ変換回路(136)を含み、
前記ループ電流出力回路が、前記アナログ測定値の関数として、前記ループ電流値を制御するように構成され、
前記ループ電流検証回路が、メモリ(134)に記憶された補正係数に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項1のいずれかに記載のプロセス装置。 - 前記ループ電流検証回路が、以下の式
IC(n)=I(n)−k*ΔI=I(n)−k*(I(n)−I(n−1));
(ここで、kは補正係数であり、nは現行のサンプルを表し、n−1は先行のサンプルを表し、Iはデジタル測定値である)
に基づいて、前記ループ電流値を近似化するように構成される、請求項8記載のプロセス装置。 - 前記2線式プロセス制御ループが、4−20ミリアンペアループである、請求項1〜9のいずれかに記載のプロセス装置。
- 前記プロセス装置が、前記2線式プロセス制御ループによって電力供給される、請求項1〜10のいずれかに記載のプロセス装置。
- プロセス装置(102)において、2線式プロセス制御ループ(106)内のループ電流値を検証するための方法であって、
プロセス変数を検知する(184)ことと、
デジタル測定値(132)を、前記検知されたプロセス変数の関数として、第1の値から第2の値まで変化させる(186)ことと、;
第1のローパスフィルタ(150)を用いて、前記デジタル測定値をアナログ測定値(138)に変換する(188)ことと、
前記2線式プロセス制御ループ内のループ電流値を、前記アナログ測定値の関数として調整する(190)ことと、
前記2線式プロセス制御ループ内の前記ループ電流値を検知する(192)ことと、
第2のローパスフィルタ(156)を用いて、前記検知されたループ電流値を測定されたループ電流値(142)に変換する(194)ことと、
前記デジタル測定値と、前記第1および前記第2の各ローパスフィルタの特性とに基づいて、前記測定されたループ電流値を近似化する(196)ことと、
前記近似化されたループ電流値(164)と前記測定されたループ電流値(142)との比較(198)に基づいて、診断信号(144)を生成すること(200)と、
を含む方法。 - 前記測定されたループ電流値を近似化することが、以下の式
IC1(n)=a1*I(n)+b1*IC1(n−1);及び
IC2(n)=a2*IC1(n)+b2*IC2(n−1);
(ここで、nは現行のデジタルサンプルを表し、n−1は先行のデジタルサンプルを表し、Iはデジタル測定値であり、a1及びb1は第1のローパスフィルタの時定数に基づいて計算され、a2及びb2は、第2のローパスフィルタの時定数に基づいて計算される)
に基づいて、前記近似化されたループ電流値(IC2)を再帰的に生成することを含む、請求項12記載の方法。 - 前記a1、b1、a2及びb2の値をメモリ(134)から取り出すことをさらに含む、請求項13記載の方法。
- 測定されたループ電流値を近似化することが、前記デジタル測定値に、前記第1及び前記第2のローパスフィルタの特性に基づく補正係数を適用することを含む、請求項12記載の方法。
- 前記プロセス装置のメモリ(134)から前記補正係数を取り出すことをさらに含む、請求項15記載の方法。
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