JP2015535061A - How to calibrate an instrument attached to a valve - Google Patents

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Abstract

位置コントローラおよび/または位置トランスミッタなどのバルブに取り付けられた器具をキャリブレートする方法が説明される。本明細書に開示される方法例は、制御バルブアセンブリのフロー制御部材の位置を固定して、フロー制御部材の運動を阻止することと、制御バルブアセンブリにコントローラをインストールすることと、を含む。方法は、コントローラが制御バルブアセンブリに結合された後にコントローラのユーザインターフェースを作動することと、位置センサ感度値と、フロー制御部材の固定された位置を表わす単一点位置値と、を入力することと、単一点キャリブレーション値を適用することと、コントローラを制御モードに置くことと、フロー制御部材の位置を解放して、コントローラが、制御バルブアセンブリが動作中である間に位置センサ感度値および単一点位置値に基づいて制御バルブアセンブリの動作の間に自己キャリブレートすることと、を含む。A method for calibrating an instrument attached to a valve, such as a position controller and / or position transmitter, is described. An example method disclosed herein includes fixing the position of the flow control member of the control valve assembly to prevent movement of the flow control member and installing a controller in the control valve assembly. The method activates a user interface of the controller after the controller is coupled to the control valve assembly, and inputs a position sensor sensitivity value and a single point position value that represents a fixed position of the flow control member. Applying a single-point calibration value, placing the controller in control mode, and releasing the position of the flow control member so that the controller can detect position sensor sensitivity values and single values while the control valve assembly is in operation. Self-calibrating during operation of the control valve assembly based on the single point position value.

Description

この開示は、一般に、バルブに関するものであり、より詳細には、バルブに取り付けられた器具をキャリブレートする方法、装置および製品に関するものである。   This disclosure relates generally to valves and, more particularly, to methods, apparatus and products for calibrating instruments attached to valves.

バルブなどのプロセスプラント要素は、典型的には、バルブ位置コントローラおよび/または位置トランスミッタなどの取り付けられた器具であって、その要素を制御してならびに/あるいはその要素についての情報を伝送して、プロセスプラント内で1つ以上の所望の(複数の)プロセスおよび/または(複数の)動作を実施する器具と関連付けられている。バルブアセンブリ例は、ダイヤフラム型またはピストン型の空気式アクチュエータを含み、それは、電空バルブ位置コントローラによって制御される。電空バルブ位置コントローラ例は、1つ以上の制御信号(例えば、4〜20ミリアンペア(mA)の制御信号、0〜10ボルトの直流(VDC)制御信号、デジタル制御信号等)を受信して、(複数の)制御信号を空気式アクチュエータに提供される1つ以上の空気圧に変換して、対応するバルブの位置を開く、閉じるまたは保持する。例えば、プロセス制御ルーチンが、空気作動式の通常閉じているストローク型のバルブが、プロセス流体のフローのより大きな量および/またはレートの通過を許容することになることを決定する場合、バルブと関連付けられた電空バルブ位置コントローラに供給される制御信号の大きさは、現在の種類の制御信号の使用を想定すると、4mAから8mAまで増加され得る。   A process plant element, such as a valve, is typically an attached instrument such as a valve position controller and / or position transmitter that controls the element and / or transmits information about the element, Associated with an instrument that performs one or more desired process (s) and / or operations (s) within the process plant. Exemplary valve assemblies include diaphragm or piston type pneumatic actuators that are controlled by an electropneumatic valve position controller. An electropneumatic valve position controller example receives one or more control signals (e.g., a 4-20 milliamp (mA) control signal, a 0-10 volt direct current (VDC) control signal, a digital control signal, etc.), The control signal (s) is converted into one or more pneumatic pressures provided to the pneumatic actuator to open, close or hold the corresponding valve position. For example, if a process control routine determines that an air-operated normally closed stroke valve will allow a larger amount and / or rate of process fluid flow to pass, it is associated with the valve. The magnitude of the control signal supplied to the selected electropneumatic valve position controller can be increased from 4 mA to 8 mA, assuming the use of the current type of control signal.

いくつかの例において、電空バルブ位置コントローラは、例えば位置センサなどのフィードバックセンシングシステムまたは要素によって発生したフィードバック信号を使用する。そのようなフィードバック信号は、空気式アクチュエータおよび対応するバルブの位置を表わす。バルブ位置コントローラは、所望の設定点もしくは所望のバルブ位置(例えば、35%の開き)を表わす制御信号とフィードバック信号を比較して、アクチュエータに提供される空気圧の1つ以上を調整するかどうかを決定する。バルブ位置コントローラ、アクチュエータおよびバルブの組み合わせをプロセスプラント内で意図されたように動作させるために、バルブ位置コントローラは、フィードバックセンシング要素に対してキャリブレートされる必要があり得る。 In some examples, the electropneumatic valve position controller uses a feedback signal generated by a feedback sensing system or element, eg, a position sensor. Such a feedback signal represents the position of the pneumatic actuator and the corresponding valve. The valve position controller compares the feedback signal with a control signal representing a desired set point or desired valve position (eg, 35% opening) to determine whether to adjust one or more of the air pressures provided to the actuator. decide. In order for the valve position controller, actuator and valve combination to operate as intended in the process plant, the valve position controller may need to be calibrated to the feedback sensing element.

例えば位置コントローラおよび/または位置トランスミッタなどのバルブに取り付けられた器具をキャリブレートする方法、装置ならびに製品例が開示される。本明細書に開示される方法例は、制御バルブアセンブリのフロー制御部材の位置を固定して、フロー制御部材の運動を阻止することと、コントローラを制御バルブアセンブリにインストールすることと、を含む。方法は、コントローラが制御バルブアセンブリに結合された後にコントローラのユーザインターフェースを作動することと、位置センサ感度値と、フロー制御部材の固定された位置を表わしている単一点位置値と、を入力することと、単一点キャリブレーション値を適用することと、コントローラを制御モードに置くことと、フロー制御部材の位置を解放して、コントローラが、制御バルブアセンブリが動作中である間に位置センサ感度値および単一点位置値に基づいて制御バルブアセンブリの動作の間に自己キャリブレートすることと、を含む。   Disclosed are methods, apparatus and product examples for calibrating instruments attached to valves, such as position controllers and / or position transmitters. Example methods disclosed herein include fixing the position of the flow control member of the control valve assembly to prevent movement of the flow control member and installing a controller in the control valve assembly. The method inputs a controller user interface after the controller is coupled to the control valve assembly, a position sensor sensitivity value, and a single point position value representing a fixed position of the flow control member. Applying a single point calibration value, placing the controller in control mode, and releasing the position of the flow control member so that the controller can detect the position sensor sensitivity value while the control valve assembly is operating. And self-calibrating during operation of the control valve assembly based on the single point position value.

本明細書に開示される方法例は、制御バルブアセンブリがプロセス制御システムを用いてサービス中であるかインラインである間にコントローラを制御バルブアセンブリに結合することと、位置センサ感度値をコントローラに提供することと、制御バルブアセンブリのフロー制御部材の現在の位置を表わす単一点位置値を提供することと、位置センサ感度
値および単一点位置値に基づいて、フロー制御部材の第1の移動スパン限界を表わす推定された上位のストローク限界値およびフロー制御部材の第2の移動スパン限界を表わす推定された下位のストローク限界値を入力することと、制御バルブアセンブリの動作がプロセス制御システムの流体フローを制御することを可能にするようにコントローラを作動して、コントローラが、位置センサ感度値および単一点位置値に基づいて制御バルブアセンブリの動作の間にキャリブレートすることと、を含む。
An example method disclosed herein couples a controller to a control valve assembly while the control valve assembly is in service or inline using a process control system and provides position sensor sensitivity values to the controller. Providing a single point position value representative of the current position of the flow control member of the control valve assembly, and based on the position sensor sensitivity value and the single point position value, a first travel span limit of the flow control member And an estimated lower stroke limit value representative of the second travel span limit of the flow control member, and the operation of the control valve assembly causes fluid flow in the process control system. Operate the controller to enable control so that the controller Including, the method comprising calibrated during operation of the control valve assembly based sensitivity values and a single point position value.

本明細書に開示される方法例は、バルブ制御アセンブリが流体システム内にある間に制御バルブアセンブリのフロー制御部材の位置をロックすることと、制御バルブアセンブリを動作させるコントローラのキャリブレーションを始動することと、ユーザインターフェース経由で所定の位置センサ感度値をコントローラに入力することと、フロー制御部材の移動スパンに対してフロー制御部材のロックされた位置を表わす単一点位置値を入力することと、位置センサ感度値および単一点位置値に基づいてコントローラから推定された上位および下位のキャリブレーション値を取得することと、推定された上位および下位のキャリブレーション値をユーザインターフェース経由で入力することと、コントローラを作動することと、フロー制御部材をロック解除して、制御バルブアセンブリが流体システムを制御することを可能して、コントローラが、単一点位置値、位置センサ感度値ならびに推定された上位および下位のキャリブレーション値に基づいてキャリブレートすることと、を含む。   The example method disclosed herein locks the position of the flow control member of the control valve assembly while the valve control assembly is in the fluid system and initiates calibration of the controller that operates the control valve assembly. Inputting a predetermined position sensor sensitivity value to the controller via a user interface; inputting a single point position value representing a locked position of the flow control member relative to the movement span of the flow control member; Obtaining upper and lower calibration values estimated from the controller based on the position sensor sensitivity value and the single point position value; and inputting the estimated upper and lower calibration values via a user interface; Activating the controller and the flow control member Unlocking, allowing the control valve assembly to control the fluid system, allowing the controller to calibrate based on single point position values, position sensor sensitivity values, and estimated upper and lower calibration values; ,including.

本明細書に説明される方法および装置例を使用してキャリブレートされ得るバルブ位置コントローラを有するバルブ装置例を例示する。1 illustrates an example valve device having a valve position controller that can be calibrated using the methods and example devices described herein. 図1のバルブアセンブリ例の状態例を描写する。2 depicts an example state of the example valve assembly of FIG. 図1のバルブアセンブリ例の状態例を描写する。2 depicts an example state of the example valve assembly of FIG. 図1のバルブアセンブリ例の状態例を描写する。2 depicts an example state of the example valve assembly of FIG. 図1のバルブ位置コントローラ例によって実施され得るキャリブレーション動作例を例示する。2 illustrates an example calibration operation that may be performed by the example valve position controller of FIG. 図1のバルブ位置コントローラ例によって実施され得るキャリブレーション動作例を例示する。2 illustrates an example calibration operation that may be performed by the example valve position controller of FIG. 図1のバルブ位置コントローラ例によって実施され得るキャリブレーション動作例を例示する。2 illustrates an example calibration operation that may be performed by the example valve position controller of FIG. 図1のバルブ位置コントローラ例を実施する手法例を例示する。2 illustrates an example technique for implementing the example valve position controller of FIG. 図1および6のバルブ位置コントローラ例をインストールするように実行され得るプロセス例を例示する。FIG. 7 illustrates an example process that may be performed to install the example valve position controller of FIGS. 図1および6のバルブ位置コントローラ例をキャリブレートするならびに/または実施するように実行され得るプロセス例を例示する。7 illustrates an example process that may be performed to calibrate and / or perform the example valve position controller of FIGS. 図1および6のバルブ位置コントローラ例をキャリブレートするならびに/または実施するように実行され得るプロセス例を例示する。7 illustrates an example process that may be performed to calibrate and / or perform the example valve position controller of FIGS. 図1および6のバルブ位置コントローラ例をキャリブレートするならびに/または実施するように実行され得るプロセス例を例示する。7 illustrates an example process that may be performed to calibrate and / or perform the example valve position controller of FIGS. 図1および6のバルブ位置コントローラ例をキャリブレートするならびに/または実施するように実行され得るプロセス例を例示する。7 illustrates an example process that may be performed to calibrate and / or perform the example valve position controller of FIGS. 本明細書に説明される方法および装置例を使用してキャリブレートされ得る位置トランスミッタを有するバルブ装置例を例示する。1 illustrates an example valve device having a position transmitter that can be calibrated using the methods and example devices described herein. 図12の位置トランスミッタ例を実施する手法例を例示する。13 illustrates an example technique for implementing the example position transmitter of FIG. 図12および13の位置トランスミッタ例をインストールするように実行され得るプロセス例を例示する。14 illustrates an example process that may be performed to install the example position transmitter of FIGS. 図12および13の位置トランスミッタ例をキャリブレートするならびに/または実施するように実行され得るプロセス例を例示する。14 illustrates an example process that may be performed to calibrate and / or perform the example position transmitter of FIGS. 図7〜11、14および15のプロセス例を実施するために、ならびに/または、より一般的には、図1および6のバルブ位置コントローラ例および/もしくは図12および13の位置トランスミッタ例を実施するために、使用され得るならびに/あるいはプログラムされ得るプロセッサプラットフォーム例の概略図である。To implement the example processes of FIGS. 7-11, 14 and 15, and / or more generally, the example valve position controller of FIGS. 1 and 6 and / or the example of position transmitter of FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram of an example processor platform that can be used and / or programmed for.

いくつかのバルブをキャリブレートするために、一方の極端の移動終点または位置(例えば、十分に開いた位置)と、もう一方の極端の移動終点または位置(例えば、十分に閉じた位置)との間でバルブをストロークする必要がある。しかしながら、そのような方法は、それらが、バルブを十分にストロークするためにバルブがサービス中止にされるかオフラインにされることを要求するので不利である。しかしながら、いくつかの事例において、プロセスシステムは、バルブ位置コントローラおよび/または位置トランスミッタのキャリブレーションを容易にするために中断されることができないかシャットダウンされることができない。プロセスシステムが中断され得るときでさえも、そのような中断は、所望されない金銭的影響および/または効率影響を及ぼし得る。バイパスラインは、バルブを分離してプロセスシステムをオンラインに保つために使用され得る一方、バイパスラインが、必ずしも、望ましい、利用可能である、またはふさわしいとは限らない。   To calibrate some valves, between one extreme travel end point or position (eg fully open position) and the other extreme travel end point or position (eg fully closed position) It is necessary to stroke the valve. However, such methods are disadvantageous because they require that the valve be taken out of service or taken offline to stroke the valve sufficiently. However, in some instances, the process system cannot be interrupted or shut down to facilitate calibration of the valve position controller and / or position transmitter. Even when the process system can be interrupted, such interruptions can have undesirable monetary and / or efficiency effects. While the bypass line can be used to isolate the valve and keep the process system online, the bypass line is not necessarily desirable, available, or suitable.

追加的にまたは代替的に、いくつかのバルブ位置コントローラおよび/または位置トランスミッタは、バルブ、アクチュエータならびに位置センサであって、バルブ位置コントローラおよび/または位置トランスミッタがそれらに対してインストールされることになるバルブ、アクチュエータならびに位置センサについて、実質的に類似もしくは同一の特性(例えば、ストローク長、移動終点等)を有するベンチ、テストまたはキャリブレーションバルブ、アクチュエータおよび位置センサを使用してキャリブレートされ得る。テストバルブ、アクチュエータおよび位置センサは、例えば実際のプロセスプラントから遠隔に位置した整備店または研究室内に位置し得る。研究室か店において、テストバルブ、アクチュエータおよび位置センサは、新たなおよび/もしくは交換バルブ位置コントローラならびに/または位置トランスミッタをキャリブレートするために、十分にまたは完全にストロークされ得る。キャリブレーション後、キャリブレートされたバルブ位置コントローラおよび/または位置トランスミッタは、テストセットアップから取り外されて、プロセスプラント内の対象バルブアクチュエータに動作可能に結合されるか取り付けられる。効果的であるが、そのようなキャリブレーション方法は、時間のかかるものであり得、適切なテストデバイスの利用可能性を要求する。   Additionally or alternatively, some valve position controllers and / or position transmitters are valves, actuators and position sensors, with which the valve position controller and / or position transmitter will be installed. Valves, actuators and position sensors can be calibrated using benches, test or calibration valves, actuators and position sensors having substantially similar or identical characteristics (eg, stroke length, end of travel, etc.). Test valves, actuators and position sensors can be located, for example, in a maintenance shop or laboratory located remotely from the actual process plant. In a laboratory or store, test valves, actuators, and position sensors can be fully or fully stroked to calibrate new and / or replacement valve position controllers and / or position transmitters. After calibration, the calibrated valve position controller and / or position transmitter is removed from the test setup and operably coupled or attached to the target valve actuator in the process plant. While effective, such calibration methods can be time consuming and require the availability of appropriate test devices.

少なくともこれらの欠点を克服するために、本明細書に説明されるバルブ位置コントローラおよび位置トランスミッタ例は、バルブアセンブリ(すなわち、集合的に考えられるバルブ、アクチュエータおよび位置センサ)の現在の位置(例えば、70%の閉じ)であって、それに対してバルブ位置コントローラがインストールされる、インストールされたおよび/またはインストールされることになる、現在の位置の推定を表わす単一の外部から提供された位置値を使用して自己キャリブレートすることができる。本明細書に説明される例において、追加的な位置値が、プロセスプラント内のバルブ位置コントローラまたは位置トランスミッタの動作の前に、バルブ位置コントローラまたは位置トランスミッタに提供される必要はない。単一位置値は、例えば、バルブ位置コントローラのインストールの間にバルブアセンブリの現在の位置を視覚的に検査することおよび/または測定することによって、インストーラによって簡単におよび/または容易に決定され得るならびに/あるいは推定され得る。インストーラは、例えばユーザインターフェースを使用して、測定されたか推定された現在の位置値をバルブ位置コントローラもしくは位置トランスミッタに入力するおよび/または提供する。提供される測定されたか推定された現在の位置値に基づいて、本明細書に説明されるバルブ位置コントローラおよび位置トランスミッタ例は、動作しているプロセスプラント内のバルブアセンブリの後続動作の間に、学習する
、適合するおよび/または自己キャリブレートする。従って、本明細書に説明されるバルブ位置コントローラと位置トランスミッタをキャリブレートする方法および装置は、プロセスプラントの関連部分をオフラインにさせるかサービス外にさせること無く、バルブをストロークする、調整するまたは再び位置付ける必要性無しに、バイパスラインの必要性無しに、ならびにベンチ、テストまたはキャリブレーションバルブアセンブリの必要性無しに、使用され得る。
In order to overcome at least these drawbacks, the example valve position controller and position transmitter described herein provides the current position (e.g., valve, actuator and position sensor considered collectively) of the valve assembly (e.g., A single externally provided position value representing an estimate of the current position at which the valve position controller is installed, installed and / or will be installed. Can be self-calibrated. In the examples described herein, additional position values need not be provided to the valve position controller or position transmitter prior to operation of the valve position controller or position transmitter in the process plant. The single position value can be easily and / or easily determined by the installer, eg, by visually inspecting and / or measuring the current position of the valve assembly during installation of the valve position controller, and Or may be estimated. The installer inputs and / or provides the measured or estimated current position value to the valve position controller or position transmitter, for example using a user interface. Based on the measured or estimated current position value provided, the example valve position controller and position transmitter described herein can be used during subsequent operation of the valve assembly in an operating process plant. Learn, fit and / or self-calibrate. Accordingly, the method and apparatus for calibrating a valve position controller and position transmitter described herein can stroke, adjust or reposition a valve without taking the relevant parts of the process plant offline or out of service. It can be used with no need, no need for bypass lines, and no need for bench, test or calibration valve assemblies.

図1は、この開示の教示に従って構成されたバルブアセンブリ102、およびバルブ位置コントローラ104を含むバルブ装置例100を例示する。バルブ位置コントローラをキャリブレートする方法および装置例が、図1のバルブアセンブリ例102を参照にして説明されるが、本明細書に説明される方法および装置例は、任意の数および/または(複数の)種類の追加的なあるいは代替的なバルブアセンブリを用いる使用のためにバルブ位置コントローラをキャリブレートするために使用され得ることが理解されるべきである。例えば、図1に描写されたバルブ106はスライド式のステム制御バルブであるが、バルブ位置コントローラをキャリブレートする方法および装置例は、限定されるものではないが、回転制御バルブ、1/4回転制御バルブ等を含む任意の他の(複数の)種類のバルブを用いて使用されてもよい。追加的にまたは代替的に、図1のアクチュエータ例108が複動式のピストンアクチュエータとして描写されるが、任意の他の(複数の)種類のアクチュエータ、例えば回転アクチュエータ、単動式のばね復帰ダイヤフラムまたはピストンアクチュエータなどが、代替的に使用されてもよい。本明細書に説明される単一位置値キャリブレーション方法および装置は、例えば、限定されるものではないが、ダンパー、昇降機、持ち上げデバイス、計器等の、任意の数および/または(複数の)種類の他の制御可能なデバイスと関係して使用され得ることが更に理解されるべきである。従って、図1の例は、記述の目的のための単なる例示的な例であり、この特許の対象の範囲は、それに限定されない。   FIG. 1 illustrates an example valve device 100 that includes a valve assembly 102 configured in accordance with the teachings of this disclosure and a valve position controller 104. Although an example method and apparatus for calibrating a valve position controller will be described with reference to the example valve assembly 102 of FIG. 1, the example methods and apparatus described herein may include any number and / or (multiple It should be understood that it can be used to calibrate a valve position controller for use with additional or alternative valve assemblies. For example, the valve 106 depicted in FIG. 1 is a slide-type stem control valve, but the method and apparatus for calibrating the valve position controller is not limited, but includes a rotation control valve, 1/4 rotation control. It may be used with any other type (s) of valves including valves and the like. Additionally or alternatively, the example actuator 108 of FIG. 1 is depicted as a double-acting piston actuator, but any other type of actuator, such as a rotary actuator, a single-acting spring return diaphragm Or a piston actuator or the like may alternatively be used. The single position value calibration methods and apparatus described herein may be any number and / or type (s), such as, but not limited to, dampers, elevators, lifting devices, instruments, etc. It should be further understood that it can be used in connection with other controllable devices. Accordingly, the example of FIG. 1 is merely an illustrative example for purposes of description, and the scope of subject matter of this patent is not limited thereto.

図1のバルブアセンブリ例102は、バルブ106、空気式アクチュエータ108および位置センサ110を含む。図1のバルブ例106は、開口116と118との間でバルブ106内に流体フロー通路を提供する穴114を定義するように、バルブに配置されたバルブ座部112を有する。図1のアクチュエータ例108は、バルブステム122によってフロー制御部材120に動作可能に結合されて、そのバルブステムは、フロー制御部材120を第1の方向に(例えば、バルブ座部112から離して)動かし得、開口116と118との間のより大きな流体フローを可能にして、フロー制御部材120を第2の方向に(例えば、バルブ座部112の方へ)動かし得、開口116と118との間の流体フローを更に制限するか阻止する。   The example valve assembly 102 of FIG. 1 includes a valve 106, a pneumatic actuator 108 and a position sensor 110. The example valve 106 of FIG. 1 has a valve seat 112 disposed on the valve to define a hole 114 between the openings 116 and 118 that provides a fluid flow passage in the valve 106. The example actuator 108 of FIG. 1 is operably coupled to the flow control member 120 by a valve stem 122 that moves the flow control member 120 in a first direction (eg, away from the valve seat 112). The flow control member 120 can be moved in a second direction (e.g., toward the valve seat 112) to allow greater fluid flow between the openings 116 and 118. Further restrict or prevent fluid flow between them.

図1の空気式アクチュエータ例108は、第1のチャンバ136および第2のチャンバ137を定義する筐体132内に配置されたピストン130を含む。アクチュエータステム138は、ピストン130に接続されて、関連付けられた移動インジケータ140を有するコネクタ139によってバルブステム122に動作可能に結合される。バルブ106を通して許容されるフローレートは、筐体132に対してピストン130の位置を調整することによって制御されて、バルブ座部112、それ故、バルブ106の位置に対するフロー制御部材120の位置を調整する。   The example pneumatic actuator 108 of FIG. 1 includes a piston 130 disposed within a housing 132 that defines a first chamber 136 and a second chamber 137. Actuator stem 138 is operatively coupled to valve stem 122 by a connector 139 connected to piston 130 and having an associated movement indicator 140. The flow rate allowed through the valve 106 is controlled by adjusting the position of the piston 130 relative to the housing 132 to adjust the position of the flow control member 120 relative to the position of the valve seat 112 and hence the valve 106. To do.

ピストン例130の位置を制御するために、図1の電空バルブ位置コントローラ例104は、流体供給源150から制御流体(例えば、加圧空気、液圧流体等)を第1の通路152によって第1のチャンバ136に、および第2の通路154によって第2のチャンバ137に供給する。ピストン例130にわたって存在する圧力差が、もしある場合、ピストン130が静止しているか動いているかどうかを決定する。例えば、ピストン130を第1の方向(例えば、図1の配向における下向きの方向)に動かすために、バルブ位置コ
ントローラ104は、第2のチャンバ137に提供される制御流体より大きな圧力で第1のチャンバ136に制御流体を供給して、それによって、正味下向きの力をピストン130にかける。この第1の下向きの方向におけるピストン130の運動は、アクチュエータステム138、バルブステム122および、それ故、フロー制御部材120をバルブ座部112の方へ動かすことをもたらし、それによって、穴114を通る流体フローを更に阻止するか制限する。逆に、第2の方向(例えば、図1の配向における上向きの方向)にピストン130を動かすために、バルブ位置コントローラ104は、第2のチャンバ137に提供される制御流体より小さな圧力で第1のチャンバ136に制御流体を供給して、それによって、正味上向きの力をピストン130にかける。この第2の上向きの方向におけるピストン130の運動は、アクチュエータステム138、バルブステム122および、それ故、フロー制御部材120をバルブ座部112から離れさせて、それによって、穴114を通るより大きな流体フローを許容する。
In order to control the position of the example piston 130, the electropneumatic valve position controller example 104 of FIG. 1 uses a first passage 152 to control fluid (eg, pressurized air, hydraulic fluid, etc.) from a fluid source 150. One chamber 136 and a second passage 154 to the second chamber 137. If there is a pressure differential present across the example piston 130, it determines if the piston 130 is stationary or moving. For example, in order to move the piston 130 in a first direction (eg, a downward direction in the orientation of FIG. 1), the valve position controller 104 has a first pressure greater than the control fluid provided to the second chamber 137. A control fluid is supplied to chamber 136, thereby applying a net downward force to piston 130. This movement of the piston 130 in the first downward direction results in moving the actuator stem 138, the valve stem 122, and hence the flow control member 120, toward the valve seat 112, thereby passing through the hole 114. Further block or limit fluid flow. Conversely, to move the piston 130 in a second direction (e.g., an upward direction in the orientation of FIG. 1), the valve position controller 104 has a pressure less than the control fluid provided to the second chamber 137. A control fluid is supplied to the chamber 136 thereby applying a net upward force to the piston 130. This movement of the piston 130 in the second upward direction causes the actuator stem 138, the valve stem 122, and hence the flow control member 120, to move away from the valve seat 112, thereby allowing more fluid to pass through the hole 114. Allow flow.

図1の例示された例において、アクチュエータ108は、移動停止部160および162を含む。移動停止部例160は、アクチュエータ108の十分に開いたまたは100%の移動スパン位置(図2Aを参照)、すなわち、最大または最高移動終点に対応する。移動停止部例162は、アクチュエータ108の十分に閉じたまたは0%の移動位置(図2Cを参照)、すなわち、最小または最低移動終点に対応する。図2Bは、停止部160と162との間の中間に位置付けられ、それ故、50%の移動位置に対応するピストン130を描写する。いくつかの例において、移動停止部160および/または162は調整可能である。   In the illustrated example of FIG. 1, the actuator 108 includes movement stops 160 and 162. The example travel stop 160 corresponds to a fully open or 100% travel span position of the actuator 108 (see FIG. 2A), ie, the maximum or maximum travel end point. The movement stop example 162 corresponds to a fully closed or 0% movement position of the actuator 108 (see FIG. 2C), ie, the minimum or minimum movement end point. FIG. 2B depicts the piston 130 positioned midway between the stops 160 and 162 and thus corresponding to a 50% travel position. In some examples, the movement stops 160 and / or 162 are adjustable.

図1に戻ると、アクチュエータ108の位置を測定するために、図1のバルブアセンブリ例102は、位置センサ例110を含む。図1の位置センサ例110は、静止位置センサ110に対して移動インジケータ140の位置を測定しておよび/またはセンシングして、移動インジケータ140の現在の位置、それ故、(例えば、開きまたはスパンの百分率として)バルブ106の位置を表わす信号170を出力するおよび/または提供する。位置センサ例110は、移動インジケータ140の異なる位置について異なる値(例えば、電圧または電流)を有するアナログ信号170を出力するホール効果センサの線形アレイである。図1のアナログ信号例170は、移動インジケータ140の絶対的な移動または位置を表わす。例えば、アクチュエータ108が、100ミリメータ(mm)のストローク長を有することと、位置信号170が、0ミリボルト(mV)と40ミリボルト(mV)との間で変動することと、を想定すると、バルブステム122が10%動かされたときに、アナログ信号170は、40mVの10%である4mVだけ変化する。アナログ信号170は、移動インジケータ140が、停止部162と接触しているピストン130に対応する第1の位置にあるときに(図2C)、第1の現在の移動値および/または電圧(PTV)を有して、移動インジケータ140が、停止部160と接触しているピストン130に対応する第2の位置にあるときに(図2A)、第2のPTVを有して、移動インジケータ140が、第1の位置と第2の位置との間にあるときに、第1のPTVと第2のPTVとの間の可能なPTVの範囲を有する。例えば、ピストン130が停止部160と162との間の中間にある場合(図2B)、アナログ信号170は、第1のPTVと第2のPTVとの間の中間にあるPTVを有する。いくつかの例において、位置センサ110は、アクチュエータ108によって物理的に支持された動きの範囲より大きな動きの範囲を測定し得、すなわち、位置センサ110の長さは、アクチュエータ108の全ストローク長よりも長くすることができる。図1の位置センサ例110は、アナログ信号170を出力するが、位置センサは、追加的にまたは代替的に、移動インジケータ140の相対位置を表わすデジタル値を有するデジタル信号を出力してもよい。更に、位置センサ110によって出力されたアナログ信号170は、処理の前にバルブ位置コントローラ104によってデジタル信号に変換され得る。   Returning to FIG. 1, to measure the position of the actuator 108, the example valve assembly 102 of FIG. 1 includes an example position sensor 110. The position sensor example 110 of FIG. 1 measures and / or senses the position of the movement indicator 140 relative to the stationary position sensor 110 to provide the current position of the movement indicator 140, and thus (eg, open or spanned). A signal 170 representing the position of the valve 106 (as a percentage) is output and / or provided. The example position sensor 110 is a linear array of Hall effect sensors that output an analog signal 170 having different values (eg, voltage or current) for different positions of the movement indicator 140. The example analog signal 170 of FIG. 1 represents the absolute movement or position of the movement indicator 140. For example, assuming that the actuator 108 has a stroke length of 100 millimeters (mm) and the position signal 170 varies between 0 millivolts (mV) and 40 millivolts (mV), the valve stem When 122 is moved 10%, the analog signal 170 changes by 4 mV, which is 10% of 40 mV. The analog signal 170 is the first current travel value and / or voltage (PTV) when the travel indicator 140 is in a first position corresponding to the piston 130 in contact with the stop 162 (FIG. 2C). And when the movement indicator 140 is in the second position corresponding to the piston 130 in contact with the stop 160 (FIG. 2A), the movement indicator 140 has a second PTV. When between the first position and the second position, it has a range of possible PTVs between the first PTV and the second PTV. For example, if the piston 130 is in the middle between the stops 160 and 162 (FIG. 2B), the analog signal 170 has a PTV in the middle between the first PTV and the second PTV. In some examples, the position sensor 110 may measure a range of motion that is greater than the range of motion physically supported by the actuator 108, ie, the length of the position sensor 110 is greater than the full stroke length of the actuator 108. Can also be long. The example position sensor 110 of FIG. 1 outputs an analog signal 170, but the position sensor may additionally or alternatively output a digital signal having a digital value that represents the relative position of the movement indicator 140. Further, the analog signal 170 output by the position sensor 110 can be converted to a digital signal by the valve position controller 104 prior to processing.

図1のバルブ位置コントローラ例104は、アクチュエータ108の現在の位置(例えば、70%の開き)を表わす単一の外部から提供された位置値PPP、あるいはそれの推定および/または近似から自己キャリブレートすることができる。本明細書に説明されるように、追加的な外部から提供された位置値は、プロセスプラント内のバルブ位置コントローラ104の動作の開始前にバルブ位置コントローラ104によって必要とされない。更に、アクチュエータ108の位置は、プロセスプラント内の図1のバルブ装置例100の動作前に調整され、変更されまたはストロークされる必要はない。単一位置値PPPは、例えばバルブ位置コントローラ104のインストールの間に、例えば、位置インジケータ140の現在の位置を視覚的に検査すること(例えば、推定すること)および/または測定することによって、インストーラによって簡単におよび/または容易に決定され得るならびに/あるいは推定され得る。インストーラは、例えばバルブ位置コントローラ104の入力デバイス640(図6)経由で、推定されたか測定された位置値PPPをバルブ位置コントローラ104に提供するおよび/または入力する。バルブ位置コントローラ例104が、単一の推定された位置値に基づいて自己キャリブレートし得る一方、追加的な位置値が、利用可能な、インストーラによって提供されるおよび/またはバルブ106をストロークすることによって決定される推定されたか測定された値であるときに、そのような追加的な値が、例えばキャリブレーションの正確さを改善するために、利用され得る。   The example valve position controller 104 of FIG. 1 self-calibrates from a single externally provided position value PPP representing the current position (eg, 70% opening) of the actuator 108, or an estimate and / or approximation thereof. be able to. As described herein, additional externally provided position values are not required by the valve position controller 104 prior to the start of operation of the valve position controller 104 within the process plant. Further, the position of the actuator 108 is adjusted before the operation of the example valve device 100 of FIG. 1 in the process plant and need not be changed or stroked. The single position value PPP can be obtained by, for example, visually inspecting (eg, estimating) and / or measuring the current position of the position indicator 140 during installation of the valve position controller 104, for example. Can be easily and / or easily determined and / or estimated. The installer provides and / or inputs the estimated or measured position value PPP to the valve position controller 104, eg, via the input device 640 (FIG. 6) of the valve position controller 104. While the example valve position controller 104 may self-calibrate based on a single estimated position value, additional position values are available, provided by the installer, and / or by stroking the valve 106 Such additional values can be utilized, for example, to improve calibration accuracy, when determined or measured values are determined.

単一の推定された位置値PPP、位置インジケータ140の移動の距離の単位毎のPTV170の変化を表わす感度値SENSITIVITY、ならびにバルブについてのフルストローク距離値に基づいて、図1のバルブ位置コントローラ例104は、バルブアクチュエータ108の移動終点に対応することが予期されるおよび/または予測されるPTV170を推定する。代替的に、値SENSITIVITYは、バルブ106のフルストロークを表わすカウント数を表わす。なお更に、値SENSITIVITYは、バルブ106のフルストロークにわたるPTV170の変化を表わすことができる。図3を参照にすると、時間T1に、図1のバルブアセンブリ例102は、75%開いており、現在の75%の位置に対応するPTV170を有しており、アクチュエータ108が十分に開いた100%の位置にあるときにHI_ACTのPTV170を有することになり、アクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置にあるときにLO_ACTのPTV値170を有することになる。時間T2に、バルブ位置コントローラ104は、アクチュエータ108の推定されたまたは予期された十分に開いた位置に対応する第1の値HI_CALを計算して、アクチュエータ108の推定されたまたは予期された十分に閉じた位置に対応する第2の値LO_CALを計算する。PPPおよびSENSITIVITYの値が実質的に正確である場合、HI_CALの値は、HI_ACTに実質的に等しく、LO_CALの値は、LO_ACTに実質的に等しい。しかしながら、実際には、PPPの値は、アクチュエータ108の位置の推定(例えば、誤差を有する測定された値)であり、ならびに/あるいはSENSITIVITYの値は、製造公差および/またはインストールアラインメント変形に起因して不正確であり得る。従って、いくつかの例において、図1のバルブ位置コントローラ例104は、推定された終点値を、目的を持って調整して、それ故、HI_ACTとLO_ACTによって表わされる推定されたおよび/または予測された移動範囲は、時間T3に示されるように、アクチュエータ108のより大きな移動範囲を包含する。   Based on a single estimated position value PPP, a sensitivity value SENSITIVITY representing the change in PTV 170 per unit of distance traveled by the position indicator 140, and the full stroke distance value for the valve, the example valve position controller 104 of FIG. Estimates the PTV 170 that is expected and / or predicted to correspond to the travel endpoint of the valve actuator 108. Alternatively, the value SENSITIVITY represents a count number representing the full stroke of the valve 106. Still further, the value SENSITIVITY can represent the change in PTV 170 over the full stroke of valve 106. Referring to FIG. 3, at time T1, the example valve assembly 102 of FIG. 1 is 75% open, has a PTV 170 corresponding to the current 75% position, and the actuator 108 is fully open 100. It will have a PTV 170 of HI_ACT when in the% position and a PTV value 170 of LO_ACT when the actuator 108 is in the fully closed 0% position. At time T2, the valve position controller 104 calculates a first value HI_CAL corresponding to the estimated or expected fully opened position of the actuator 108, and the actuator 108's estimated or expected sufficient A second value LO_CAL corresponding to the closed position is calculated. If the values of PPP and SENSITIVITY are substantially accurate, the value of HI_CAL is substantially equal to HI_ACT, and the value of LO_CAL is substantially equal to LO_ACT. In practice, however, the value of PPP is an estimate of the position of actuator 108 (eg, a measured value with an error) and / or the value of SENSITIVITY is due to manufacturing tolerances and / or installation alignment deformations. Can be inaccurate. Accordingly, in some examples, the example valve position controller 104 of FIG. 1 adjusts the estimated end point value in an objective manner, and thus is estimated and / or predicted represented by HI_ACT and LO_ACT. The moving range includes a larger moving range of the actuator 108 as shown at time T3.

HI_ACTとLO_ACTの値は、以下の数式を使用して計算され得、バルブ104が開くにつれてフィードバック信号170が増加すると想定する。
HI_CAL=PTV+(100−PPP)*(1+RAF)*SENSITIVITY、および 等式(1)
LO_CAL=PTV-PPP*(1+RAF)*SENSITIVITY 等式(2)
ここで、RAFは、例えば、HI_CALの値が10%だけ増やされるとともにLO_CALの値が10%だけ減らされることを結果としてもたらす0.1の範囲調整因子であり、PPPの値が、アクチュエータ108の移動範囲の百分率として表現される。代わりに、バルブ104が開くにつれてフィードバック信号170が減少する場合には、以下の数式が、HI_ACTとLO_ACTの値を計算するために使用され得る。
HI_CAL=PTV+PPP*(1+RAF)*SENSITIVITY、および
等式(3)
LO_CAL=PTV-(100−PPP)*(1+RAF)*SENSITIVITY 等式(4)
The values of HI_ACT and LO_ACT can be calculated using the following equations, assuming that the feedback signal 170 increases as the valve 104 opens.
HI_CAL = PTV + (100-PPP) * (1 + RAF) * SENSITIVITY, and equation (1)
LO_CAL = PTV-PPP * (1 + RAF) * SENSITIVITY Equation (2)
Here, RAF is, for example, a range adjustment factor of 0.1 resulting in an increase in the value of HI_CAL by 10% and a decrease in the value of LO_CAL by 10%. Expressed as a percentage of the travel range. Alternatively, if the feedback signal 170 decreases as the valve 104 opens, the following formula can be used to calculate the values of HI_ACT and LO_ACT:
HI_CAL = PTV + PPP * (1 + RAF) * SENSITIVITY, and
Equation (3)
LO_CAL = PTV− (100−PPP) * (1 + RAF) * SENSITIVITY Equation (4)

任意の数および/または(複数の)種類の(複数の)方法、(複数の)アルゴリズムならびに/あるいは論理を使用して、図1のバルブ位置コントローラ例104は、位置センサ110によって生じたPTV170を、バルブ106の所望の位置および/または設定点(SP)(例えば、40%の開き)を表わす、プロセスコントローラ185から受信した制御信号180と比較して、推定された終点値HI_CALとLO_CALに基づいて、チャンバ136および137に提供される制御流体の(複数の)圧力がどのように調整されるならびに/あるいは維持されるべきであるかを決定する。例えば、HI_CALとLO_CALに基づいて、バルブ位置コントローラ例104は、バルブ106の所望の位置に対応する位置信号170についての値TARGETを計算する。バルブ位置コントローラ104は、次いで、実際のPTV170が値TARGETに実質的に一致するか等しくなるまでチャンバ136および137における圧力を調整する。値TARGETは、以下の数式を使用して計算され得る。
TARGET=LO_CAL+SP*(HI_CAL - LO_CAL)/100
等式(5)
Using any number and / or type (s) of method (s), algorithm (s) and / or logic, the example valve position controller 104 of FIG. , Based on the estimated endpoint values HI_CAL and LO_CAL as compared to a control signal 180 received from the process controller 185, representing the desired position and / or set point (SP) (eg, 40% opening) of the valve 106 Thus, it is determined how the pressure (s) of the control fluid provided to chambers 136 and 137 should be adjusted and / or maintained. For example, based on HI_CAL and LO_CAL, the example valve position controller 104 calculates a value TARGET for the position signal 170 corresponding to the desired position of the valve 106. The valve position controller 104 then adjusts the pressure in the chambers 136 and 137 until the actual PTV 170 substantially matches or is equal to the value TARGET. The value TARGET can be calculated using the following formula:
TARGET = LO_CAL + SP * (HI_CAL-LO_CAL) / 100
Equation (5)

図1のバルブ装置例100がプロセスプラント内で動作する際、バルブ位置コントローラ例104は、任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)アルゴリズム、論理、基準ならびに/または(複数の)方法を使用して、推定された終点値HI_CALとLO_CALを適合する、調整するおよび/あるいは更新する。プロセスプラントの動作の間に、ピストン130がそれの物理的な移動停止部160、162のいずれかに達するときに、バルブ位置コントローラ例104は、対応するキャリブレートされた終点値HI_CAL、LO_CALを調整する。ピストン130がいつ停止部160、162に達するかという検出は、たとえピストン130に印加される圧力が、ピストン130の運動を結果としてもたらすことがあっても、PTV170がもはや変化しないことを検出することによって、実行され得る。例えば、図3における時間T4に、100%十分に開いた停止部160に達すると、バルブ位置コントローラ104は、HI_CALの値を更新して、HI_ACTに等しい現在の値PTV170と一致させる。同様に、時間T5に、0%十分に閉じた停止部162に達すると、バルブ位置コントローラ104は、LO_CALの値を更新して、LO_ACTに等しい現在のPTV170と一致させる。   When the example valve device 100 of FIG. 1 operates in a process plant, the example valve position controller 104 may include any number and / or type (s) of algorithm (s), logic, criteria, and / or ) Method is used to adapt, adjust and / or update the estimated endpoint values HI_CAL and LO_CAL. During operation of the process plant, when the piston 130 reaches any of its physical movement stops 160, 162, the example valve position controller 104 adjusts the corresponding calibrated endpoint values HI_CAL, LO_CAL. . The detection of when the piston 130 reaches the stop 160, 162 is to detect that the PTV 170 no longer changes, even if the pressure applied to the piston 130 may result in movement of the piston 130. Can be executed by. For example, at time T4 in FIG. 3, when reaching the fully open stop 160, the valve position controller 104 updates the value of HI_CAL to match the current value PTV 170 equal to HI_ACT. Similarly, at time T5, when a stop 162 that is 0% fully closed is reached, valve position controller 104 updates the value of LO_CAL to match the current PTV 170 equal to LO_ACT.

いくつかの状況において、有害なバルブ位置効果が、図3に例示されたキャリブレーション方法例を使用して生じ得る。図3の例示された例において、キャリブレーション値HI_CALおよびLO_CALは、ピストン130が対応する移動停止部160、162に達する度に十分に調整されて、バルブ106が対応する終点160、162から離れることを潜在的に結果としてもたらす。例えば、ピストン130が、5%の開きの位置SP180において十分に閉じた停止部162に達したとしたら、また、LO_CALの値が上記したように即時にかつ完全に調整されるとしたら、バルブ位置コントローラ104は、バルブ160を5%まで開くことによって即時に応答することになり、プロセス流体フローの急変をもたらす。バルブ位置のそのような変化は、進行中のプロセスを中断し得る、および/または他のマイナスの結果が出る可能性がある。   In some situations, deleterious valve position effects can occur using the example calibration method illustrated in FIG. In the illustrated example of FIG. 3, the calibration values HI_CAL and LO_CAL are sufficiently adjusted each time the piston 130 reaches the corresponding movement stop 160, 162, causing the valve 106 to move away from the corresponding end point 160, 162. Potentially resulting in For example, if the piston 130 reaches the fully closed stop 162 at the 5% open position SP180, and if the LO_CAL value is adjusted immediately and completely as described above, the valve position Controller 104 will respond immediately by opening valve 160 to 5%, resulting in a sudden change in process fluid flow. Such changes in valve position may interrupt ongoing processes and / or have other negative consequences.

図1に戻ると、そのような効果の可能性を減らすために、別の自己キャリブレーション方法例は、プロセスコントローラ104が、バルブ106がそれの移動限界の1つに達する値を超えてSP180を動かすときにだけ、キャリブレーション値HI_CALおよびLO_CALを調整する。そのような状況下で、適切なHI_CALまたはLO_CAL値が、バルブ106の位置を変化させること無く調整され得る。SP信号180が0%と100%の両方に実際に達するときに、対応する終点HI_CAL、LO_CALのキャリブレーションが完了する。そうではない場合には、その終点HI_CAL、LO_CALのキャリブレーションは、部分的にいまだ未完了である。   Returning to FIG. 1, to reduce the likelihood of such an effect, another example self-calibration method is that the process controller 104 causes the SP 180 to exceed SP 180 when it reaches one of its travel limits. Only when it is moved, the calibration values HI_CAL and LO_CAL are adjusted. Under such circumstances, the appropriate HI_CAL or LO_CAL value can be adjusted without changing the position of the valve 106. When the SP signal 180 actually reaches both 0% and 100%, the calibration of the corresponding end points HI_CAL, LO_CAL is complete. If not, the calibration of the end points HI_CAL and LO_CAL is partially incomplete.

LO_CALおよびHI_CALの初期値が、図3と関係して上記したように、拡張された移動範囲を表わすように計算されることを想定すると、バルブコントローラ104が、例えばアクチュエータ圧力が停止部162に対してピストン130を負荷していることを検出することによって、バルブ106が0%に達したことを検出するとき、LO_CALの値は、以下の数式を使用して更新され得る。
LO_CAL=HI_CAL-(HI_CAL-PTV)*100/(100−SP)
等式(6)
SP180の値が0%よりも少ない場合、SP180の値は、等式(6)〜(9)において0%に設定されるべきである。例えば、位置フィードバック信号170に存在する不正確な信号バイアスに起因する可能な制御誤差を低減するために、以下の数式が、1%の安全因子を含むようにLO_CALの値を更新するために使用され得る。
LO_CAL=HI_CAL-(HI_CAL-PTV)*101/(100−SP)
等式(7)
バルブコントローラ104が、例えばアクチュエータ圧力が停止部160に対してピストン130を負荷したことを検出することによって、バルブ106がそれの100%開いた物理的な停止部に達したことを検出するときに、HI_CALの値は、以下の数式の1つを使用して同様に更新され得る。
HI_CAL=LO_CAL+(PTV-LO_CAL)*100/SP 等式(8)
HI_CAL=LO_CAL+(PTV-LO_CAL)*101/SP 等式(9)
等式(7)と同様に、等式(9)は、1%の安全因子を含む。
Assuming that the initial values of LO_CAL and HI_CAL are calculated to represent an extended travel range, as described above in connection with FIG. When detecting that the valve 106 has reached 0% by detecting that the piston 130 is loaded, the value of LO_CAL may be updated using the following formula:
LO_CAL = HI_CAL- (HI_CAL-PTV) * 100 / (100-SP)
Equation (6)
If the value of SP180 is less than 0%, the value of SP180 should be set to 0% in equations (6)-(9). For example, to reduce possible control errors due to inaccurate signal bias present in the position feedback signal 170, the following formula is used to update the value of LO_CAL to include a 1% safety factor: Can be done.
LO_CAL = HI_CAL- (HI_CAL-PTV) * 101 / (100-SP)
Equation (7)
When the valve controller 104 detects that the valve 106 has reached its 100% open physical stop, for example by detecting that the actuator pressure has loaded the piston 130 against the stop 160. , The value of HI_CAL may be similarly updated using one of the following equations:
HI_CAL = LO_CAL + (PTV-LO_CAL) * 100 / SP Equation (8)
HI_CAL = LO_CAL + (PTV-LO_CAL) * 101 / SP Equation (9)
Similar to equation (7), equation (9) includes a 1% safety factor.

図4は、等式(6)または等式(7)の式例を使用してLO_CALの更新例を例示する。図4の例において、アクチュエータ圧力405は、通常動作の過程において低下する。ある時間410に、SP180は、値であって、その値においてアクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置に達する値を下回る。しかしながら、不正確なキャリブレーションに起因して、SP180は依然として0%を上回る。コントローラゲインが原因で、アクチュエータ圧力405は、SP180が低下し続けるにつれて急速に低下する。図1のバルブ位置コントローラ例104は、アクチュエータ108が十分に閉じたことを低いアクチュエータ圧力405から認識して、等式(6)または等式(7)の数式のうちの1つを使用してLO_CALを新たな最小値に更新して、それによって、図4の例において5%だけLO_CALの値の正確さを改善する。SP180が0%の位置までずっと駆動されていた場合、LO_CALのキャリブレーションは、実質的に理想的であったことになる。いくつかの例において、等式(6)または等式(7)は、アクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置にとどまっており、かつSP180が変化している間に繰り返して適用される。追加的にまたは代替的に、等式(6)または等式(7)は、アクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置にある間に生じるSP180の最小値に適用される。   FIG. 4 illustrates an example of updating LO_CAL using the example equation of equation (6) or equation (7). In the example of FIG. 4, the actuator pressure 405 decreases during the normal operation. At some time 410, SP 180 is below the value at which the actuator 108 reaches a fully closed 0% position. However, due to inaccurate calibration, SP180 is still above 0%. Due to the controller gain, the actuator pressure 405 decreases rapidly as SP 180 continues to decrease. The example valve position controller 104 of FIG. 1 recognizes from the low actuator pressure 405 that the actuator 108 is fully closed and uses one of equations (6) or (7). Update LO_CAL to a new minimum, thereby improving the accuracy of the value of LO_CAL by 5% in the example of FIG. If the SP 180 was driven all the way to the 0% position, the LO_CAL calibration would have been substantially ideal. In some examples, equation (6) or equation (7) is applied repeatedly while the actuator 108 remains in the fully closed 0% position and the SP 180 is changing. Additionally or alternatively, equation (6) or equation (7) applies to the minimum value of SP 180 that occurs while the actuator 108 is in the fully closed 0% position.

図1に戻ると、いくつかの例において、等式(6)〜(9)に示される更新のうちの適
切なものが、ピストン130が対応する移動停止部160、162にある度におよび/またはその間に適用される。
Returning to FIG. 1, in some examples, whenever the appropriate update of equations (6)-(9) is in the corresponding travel stop 160, 162 and / or Or apply in the meantime.

更に他の例において、SP180が、バルブ106がそれの移動限界の1つに達する値に達するときに、図1のバルブ位置制御例104は、PTV170を記録する。その後、SP180が、ノイズによって作動を妨げる量だけ変化しているときはいつでも、バルブ位置コントローラ例104は、記録されたPTV170と対応するキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALとの間の差を低減する対応するキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALに対して小さな補正を適用する。SP180が変化している間にキャリブレーション値LO_CALおよびHI_CALを経時的にゆっくりと変化させることによって、任意の進行中の(複数の)プロセスに対する中断が、低減され得、最小限にされ得、および/または排除され得る。いくつかの例において、キャリブレーション補正の適用のレートは、毎分の総移動スパンの、または、毎分の1つの移動カウントの0.1%に限定される。SP180の動的性質(例えば、どのくらいおよび/またはどのようなレートでSP180が変化するか)に依存して、キャリブレーション補正のレートが、低減されることを必要とし得る、ならびに/あるいは増加され得る。   In yet another example, the valve position control example 104 of FIG. 1 records a PTV 170 when the SP 180 reaches a value where the valve 106 reaches one of its travel limits. Thereafter, whenever the SP 180 changes by an amount that hinders operation due to noise, the example valve position controller 104 corresponds to reduce the difference between the recorded PTV 170 and the corresponding calibration values LO_CAL, HI_CAL. A small correction is applied to the calibration values LO_CAL and HI_CAL. By slowly changing the calibration values LO_CAL and HI_CAL over time while the SP 180 is changing, interruptions to any ongoing process (s) can be reduced, minimized, and / Or can be eliminated. In some examples, the rate of application of calibration correction is limited to 0.1% of the total movement span per minute or one movement count per minute. Depending on the dynamic nature of SP 180 (eg, how much and / or at what rate SP 180 changes), the rate of calibration correction may need to be reduced and / or increased. .

上記した例は、最初にかつ目的を持って拡張されたキャリブレーション値HI_CALとLO_CALに基づいたものの、代替的に、バルブ位置コントローラ108は、図5に示されるように、アクチュエータ108の移動範囲を最初に低く推定し得る。圧縮されたキャリブレーション値HI_CALおよびLO_CALは、例えば−0.1のRAFを用いて等式(1)〜(4)を使用して、計算され得る。時間T4に、アクチュエータ108がチャンバ136、137にわたる圧力差に起因して依然として動いているものの、値PTV170がHI_CALの現状の値を超えたときに、HI_CALの値が、現状の値PTVを反映するように調整される。下位の推定された移動限界LO_CALが、時間T5に描写されように、同様に調整される。SP180が0%から100%までのバルブ位置に対応する値を超えることができない事例において、バルブ106は、それの移動終点に達し得ず、それ故、図5に例示されるようなHI_CALおよびLO_CAL値のキャリブレーションは、可能ではあり得ない。   Although the above example is based on initially and purposely expanded calibration values HI_CAL and LO_CAL, alternatively, the valve position controller 108 determines the range of movement of the actuator 108 as shown in FIG. It can be estimated low initially. The compressed calibration values HI_CAL and LO_CAL can be calculated using equations (1)-(4), for example, with a RAF of −0.1. At time T4, the actuator 108 is still moving due to the pressure difference across the chambers 136, 137, but when the value PTV 170 exceeds the current value of HI_CAL, the value of HI_CAL reflects the current value PTV. To be adjusted. The lower estimated travel limit LO_CAL is similarly adjusted as depicted at time T5. In the case where SP 180 cannot exceed a value corresponding to a valve position from 0% to 100%, valve 106 cannot reach its travel end point and therefore HI_CAL and LO_CAL as illustrated in FIG. Value calibration may not be possible.

SP180が0%および100%のバルブ位置に対応する値を超え得ることを想定すると、HI_CALおよびLO_CALのキャリブレーション値は、追加的にまたは代替的に、SP180が0〜100%の範囲を超えるときを検出することによって調整され得る。いくつかの例において、バルブ位置コントローラ104は、遮断を実施し、それは、SP180がそれぞれの所定の値(例えば、5%または95%)に達するときにアクチュエータ108を1組の機械的停止部160、162の1つに意図的に十分に負荷する。そのような例において、最初に圧縮されたキャリブレーション値HI_CALおよびLO_CALを使用するときに遮断を作動させないことが有益であり得る。SP180がこの範囲を超えて、ノイズによって作動を妨げる量だけ動いているとき、かつ、アクチュエータ圧力がピストン130を対応する停止部160、162に負荷していないとき、バルブ位置コントローラ例104は、アクチュエータ108を停止部160、162の方へ動かすおよび/または停止部160、162に負荷させる小さな量によって、対応するキャリブレーション値HI_CAL、LO_CALを調整する。やがて、1つ以上の上記条件がもはや満たされないことになり、キャリブレーションが実質的に完了することになる。いくつかの例において、キャリブレーション値HI_CAL、LO_CALは、ピストン130が負荷されない間、およびSP180が変化していて0〜100%の範囲の外側にある間に、繰り返して調整される。追加的にまたは代替的に、キャリブレーション値HI_CAL、LO_CALは、ピストン130が負荷されなかった間に生じたSP180の範囲値の中の最大を使用して調整される。   Assuming that SP180 may exceed values corresponding to 0% and 100% valve positions, the calibration values for HI_CAL and LO_CAL may additionally or alternatively be when SP180 exceeds the 0-100% range. Can be adjusted by detecting. In some examples, the valve position controller 104 performs a shut-off, which causes the actuator 108 to move to a set of mechanical stops 160 when the SP 180 reaches a respective predetermined value (eg, 5% or 95%). , 162 intentionally fully loaded. In such an example, it may be beneficial not to activate the block when using the initially compressed calibration values HI_CAL and LO_CAL. When the SP 180 is moving beyond this range by an amount that prevents operation due to noise, and when the actuator pressure is not loading the piston 130 into the corresponding stop 160, 162, the valve position controller example 104 is The corresponding calibration values HI_CAL, LO_CAL are adjusted by a small amount that moves 108 towards the stops 160, 162 and / or loads the stops 160, 162. Eventually, one or more of the above conditions will no longer be met and the calibration will be substantially complete. In some examples, the calibration values HI_CAL, LO_CAL are repeatedly adjusted while the piston 130 is not loaded and while the SP 180 is changing and is outside the 0-100% range. Additionally or alternatively, the calibration values HI_CAL, LO_CAL are adjusted using the maximum of the SP180 range values that occurred while the piston 130 was not loaded.

更に他の例において、SP180が、バルブ106がそれの移動限界のうちの1つに達する値に達するときに、図1のバルブ位置制御例104はPTV170を記録する。その後、SP180がノイズによって作動を妨げる量だけ変化しているときはいつでも、バルブ位置コントローラ例104は、記録されたPTV170と対応するキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALとの間の差を低減する対応するキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALに対して小さな補正を適用する。SP180が変化している間にキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALを経時的にゆっくりと変化させることによって、任意の進行中の(複数の)プロセスに対する中断は、低減され得、最小限にされ得、および/または排除され得る。いくつかの例において、キャリブレーション補正の適用のレートは、毎分の総移動スパンの、または毎分の1つの移動カウントの0.1%に限定される。SP180の動的性質(例えば、どのくらいおよび/またはどのレートでSP180が変化するか)に依存して、キャリブレーション補正のレートが、低減されることを必要とし得る、ならびに/あるいは増加され得る。   In yet another example, the valve position control example 104 of FIG. 1 records a PTV 170 when the SP 180 reaches a value where the valve 106 reaches one of its travel limits. Thereafter, whenever the SP 180 changes by an amount that prevents operation due to noise, the example valve position controller 104 causes the corresponding calibration to reduce the difference between the recorded PTV 170 and the corresponding calibration values LO_CAL, HI_CAL. A small correction is applied to the action values LO_CAL and HI_CAL. By slowly changing the calibration values LO_CAL, HI_CAL over time while the SP 180 is changing, interruptions to any ongoing process (s) can be reduced, minimized, and / Or can be eliminated. In some examples, the rate of application of calibration correction is limited to 0.1% of the total movement span per minute, or one movement count per minute. Depending on the dynamic nature of SP 180 (eg, how much and / or at what rate SP 180 changes), the rate of calibration correction may need to be reduced and / or increased.

上記したバルブキャリブレーション方法例のいずれかが、新たなLO_CALおよびHI_CAL値をそれらが計算される際に自動的に適用し得るならびに/または作動させ得る一方で、追加的にまたは代替的に、新たなLO_CALおよび/もしくはHI_CAL値が、記憶されて、バルブ位置コントローラ104が具体的に命令されるおよび/または指示されるときにだけ作動されるならびに/あるいは適用される。例えば、バルブ位置コントローラ104は、1つ以上の新たなキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALが作動のために利用可能であることを示すインジケータをディスプレイ645(図6)上に表示し得る。例えば、(複数の)入力デバイス例640によって、ユーザが、新たなおよび/または更新されたキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALが適用されることになることを示すときに、バルブ位置コントローラ104は、後続のバルブ制御動作の間に作動されたキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALを使用することを始める。   Any of the example valve calibration methods described above may apply and / or activate new LO_CAL and HI_CAL values as they are calculated, while additionally or alternatively The LO_CAL and / or HI_CAL values are stored and activated and / or applied only when the valve position controller 104 is specifically commanded and / or commanded. For example, the valve position controller 104 may display an indicator on the display 645 (FIG. 6) indicating that one or more new calibration values LO_CAL, HI_CAL are available for operation. For example, when the example input device (s) 640 indicates that the user will be applying new and / or updated calibration values LO_CAL, HI_CAL, the valve position controller 104 may Start using the calibration values LO_CAL, HI_CAL activated during the valve control operation.

なお更なる例において、上記したキャリブレーション方法の組み合わせが実施されてもよい。例えば、ピストン130が、0〜100%の範囲内にあるSP180によって停止部160、162に負荷されることが検出されると、最初に拡張された範囲について上記したキャリブレーション方法の1つが適用され得る。しかしながら、SP180が0〜100%の範囲外にあることが検出されると、最初に圧縮された範囲について上記したキャリブレーション方法の1つが適用され得る。なお更なる例において、初期のキャリブレーション値HI_CALとLO_CALを、目的を持って拡張するか圧縮するのではなくて、キャリブレーション値HI_CALとLO_CALは、検出された条件に従って適用される上記した(複数の)キャリブレーション手順のうちの(複数の)適切なものを用いて、可能な限り正確に推定されるおよび/または計算される。   In still further examples, combinations of the calibration methods described above may be implemented. For example, if it is detected that the piston 130 is loaded on the stops 160, 162 by the SP 180 within a range of 0 to 100%, one of the calibration methods described above is applied to the first expanded range. obtain. However, if it is detected that SP 180 is outside the 0-100% range, one of the calibration methods described above for the initially compressed range may be applied. In yet a further example, rather than expanding or compressing the initial calibration values HI_CAL and LO_CAL with purpose, the calibration values HI_CAL and LO_CAL are applied according to the detected condition (multiple And) are estimated and / or calculated as accurately as possible using the appropriate calibration procedure (s).

図1に戻ると、バルブ位置コントローラ104がインストールされ、構成され、作動され、ならびに/あるいは初期推定終点値HI_CALおよびLO_CALを計算する間に、バルブアセンブリ102の位置を固定するために、図1の装置例100は、バルブアセンブリの現在の位置を固定する、保持するおよび/または維持するための、任意の数ならびに/あるいは(複数の)種類のホルダを含んでおり、それらの1つは、参照数字190に指定されている。ホルダ例190は、限定されるものではないが、クランプ、ブロック、および/または流体トラップを含む。   Returning to FIG. 1, the valve position controller 104 is installed, configured, activated, and / or to fix the position of the valve assembly 102 while calculating the initial estimated endpoint values HI_CAL and LO_CAL of FIG. The example apparatus 100 includes any number and / or types of holders for fixing, holding and / or maintaining the current position of the valve assembly, one of which is a reference The number 190 is designated. The example holder 190 includes, but is not limited to, clamps, blocks, and / or fluid traps.

図6は、図1のバルブ位置コントローラ例104を実施する手法例を例示する。フィードバック位置信号170を受信するために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、位置センサインターフェース605を含む。任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)回路、(複数の)構成要素ならびに/または(複数の)デバイスを使用して、
図6の位置センサインターフェース例605は、バルブコントローラ610および/またはキャリブレータ615による処理に適した形態にフィードバック信号170を調整するならびに/あるいは変換する。例えば、位置センサインターフェース605は、移動インジケータ140の現在の位置PTVを表わすデジタル値607にアナログフィードバック信号605を変換し得る。追加的にまたは代替的に、移動インジケータ140が位置センサ110の中間線を上回るか下回るかどうかによって、フィードバック信号170が異なる極性を有する場合、位置センサインターフェース605は、例えばデジタル値607への変換前に正の値だけを有するように、フィードバック信号170をオフセットし得る。
FIG. 6 illustrates an example technique for implementing the example valve position controller 104 of FIG. To receive the feedback position signal 170, the example valve position controller 104 of FIG. 6 includes a position sensor interface 605. Using any number and / or type (s) of circuit (s), component (s) and / or device (s)
The example position sensor interface 605 of FIG. 6 adjusts and / or converts the feedback signal 170 into a form suitable for processing by the valve controller 610 and / or the calibrator 615. For example, the position sensor interface 605 may convert the analog feedback signal 605 to a digital value 607 representing the current position PTV of the movement indicator 140. Additionally or alternatively, if the feedback signal 170 has a different polarity depending on whether the movement indicator 140 is above or below the midline of the position sensor 110, the position sensor interface 605 may be, for example, prior to conversion to a digital value 607. The feedback signal 170 may be offset to have only a positive value at.

制御信号180を受信するために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、制御信号インターフェース620を含む。任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)回路、(複数の)構成要素ならびに/または(複数の)デバイスを使用して、図6の制御信号インターフェース例620は、バルブコントローラ例610による処理に適した形態に制御信号180を調整するならびに/あるいは変換する。例えば、制御信号インターフェース620は、アクチュエータ108の所望の設定点および/または位置SPを表わすデジタル制御値622に制御信号180を変換し得る。   To receive the control signal 180, the example valve position controller 104 of FIG. 6 includes a control signal interface 620. Using any number and / or type (s) of circuit (s), component (s) and / or device (s), the example control signal interface 620 of FIG. Control signal 180 is adjusted and / or converted to a form suitable for processing by 610. For example, the control signal interface 620 may convert the control signal 180 into a digital control value 622 that represents the desired set point and / or position SP of the actuator 108.

チャンバ136および137に供給される空気圧を制御するために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、圧力コントローラ625を含む。任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)回路、(複数の)構成要素ならびに/またはは(複数の)デバイスを使用して、かつ、バルブコントローラ例610によって提供された圧力制御値627に基づいて、圧力コントローラ例625は、ライン152および154経由で提供された空気圧を上昇させるあるいは低下させるかどうかを決定する。   To control the air pressure supplied to chambers 136 and 137, the example valve position controller 104 of FIG. 6 includes a pressure controller 625. Pressure control using any number and / or type (s) of circuit (s), component (s) and / or device (s) and by example valve controller 610 Based on the value 627, the example pressure controller 625 determines whether to increase or decrease the air pressure provided via lines 152 and 154.

任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)方法、(複数の)アルゴリズムならびに/または論理を使用して、図6のバルブコントローラ例610は、所望の設定点および/または位置値622とデジタル位置値607を比較して、圧力制御値627、すなわち、チャンバ136および137に提供される制御流体の(複数の)圧力がどのように調整されるべきであるかを決定する。図1および等式(5)と関係して上記したように、バルブコントローラ610は、推定された終点値HI_CALおよびLO_CALに基づいて圧力制御値627を決定する。   Using any number and / or type (s) of method (s), algorithm (s) and / or logic, the example valve controller 610 of FIG. 622 and the digital position value 607 are compared to determine how the pressure control value 627, ie, the pressure (s) of the control fluid provided to chambers 136 and 137 should be adjusted. As described above in connection with FIG. 1 and equation (5), the valve controller 610 determines the pressure control value 627 based on the estimated endpoint values HI_CAL and LO_CAL.

アクチュエータ108の予期された移動終点に対応するデジタル値607の推定された値HI_CALとLO_CALを決定して更新するために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、キャリブレータ例615を含む。単一の外部から提供された位置値PPPに基づいて推定された値HI_CALおよびLO_CALの初期の対を計算するために、キャリブレータ例615は、終点推定器617を含む。例えば、等式(1)〜(4)の数式を使用して、終点推定器例617は、初期値HI_CALとLO_CALを計算する。   To determine and update the estimated values HI_CAL and LO_CAL of the digital value 607 corresponding to the expected end point of movement of the actuator 108, the example valve position controller 104 of FIG. The calibrator example 615 includes an endpoint estimator 617 to calculate an initial pair of values HI_CAL and LO_CAL estimated based on a single externally provided position value PPP. For example, the end point estimator example 617 calculates initial values HI_CAL and LO_CAL using equations (1) to (4).

プロセスプラント内の図1のバルブ装置例100の動作の間に、アクチュエータ108の予期された移動終点に対応する値HI_CALおよびLO_CALを更新するために、キャリブレータ例615は、終点調整器619を含む。例えば、図1と図3〜5と関係して上記した方法例のいずれかおよび/または等式(6)〜(9)の数式例を使用して、終点調整器例619は、バルブ位置コントローラ104のオンライン動作の間にHI_CALとLO_CALの値を更新する。終点調整器例619は、追加的にまたは代替的に、バルブ106がキャリブレーション目的のために目的を持ってストロークされるならば、HI_CALとLO_CALを計算するならびに/あるいは更新するために使用され得ることが理解されるべきである。   The calibrator example 615 includes an end point adjuster 619 to update the values HI_CAL and LO_CAL corresponding to the expected travel end point of the actuator 108 during operation of the example valve apparatus 100 of FIG. For example, using any of the method examples described above in connection with FIG. 1 and FIGS. The values of HI_CAL and LO_CAL are updated during the 104 online operation. The end point adjuster example 619 can additionally or alternatively be used to calculate and / or update HI_CAL and LO_CAL if the valve 106 is stroked for purposes of calibration. It should be understood.

制御変数を記憶するために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、記憶装置63
0を含む。制御変数は、任意の数および/または(複数の)種類のデータ構造を使用して記憶装置630内に記憶され得、記憶装置630は、任意の数および/もしくは(複数の)種類の揮発性ならびに/または不揮発性の(複数の)メモリ、(複数の)メモリデバイスおよび/あるいは(複数の)記憶デバイス、例えばハードディスクドライブなどを使用して実施され得る。記憶装置例630内に記憶され得る制御変数例は、限定されるものではないが、外部から提供された位置値PPP、感度値SENSITIVITY、および推定された移動終点値HI_CALとLO_CALを含む。
In order to store the control variables, the example valve position controller 104 of FIG.
Contains zero. The control variables may be stored in the storage device 630 using any number and / or type (s) of data structures, which may be any number and / or type (s) of volatile. And / or can be implemented using non-volatile memory (s), memory device (s) and / or storage device (s), such as a hard disk drive. Examples of control variables that may be stored in the example storage device 630 include, but are not limited to, an externally provided position value PPP, a sensitivity value SENSITIVITY, and estimated movement endpoint values HI_CAL and LO_CAL.

ユーザが、位置値PPPおよび/または感度値SENSITIVITYを提供することを可能にするために、図6のバルブ位置コントローラ例104は、任意の種類のユーザインターフェース635、任意の数および/もしくは種類の(複数の)入力デバイス640、ならびに任意の種類のディスプレイ645を含む。いくつかの例において、ユーザインターフェース635は、ユーザに示すディスプレイ645経由でプロンプトを提示する、ならびに/あるいは、値PPPおよび/もしくはSENSITIVITYを提供するならびに/または入力することをユーザに指示する。入力デバイス例640は、限定されるものではないが、デジタル通信インターフェースおよび/またはキーパッドを含む。いくつかの例において、タッチスクリーンは、ディスプレイ645および入力デバイス640の両方を実施するために使用され得る。   In order to allow the user to provide the position value PPP and / or the sensitivity value SENSITIVITY, the example valve position controller 104 of FIG. 6 includes any type of user interface 635, any number and / or type ( A plurality of) input devices 640, as well as any type of display 645. In some examples, the user interface 635 presents a prompt via a display 645 shown to the user and / or prompts the user to provide and / or enter the values PPP and / or SENSITIVITY. The example input device 640 includes, but is not limited to, a digital communication interface and / or a keypad. In some examples, the touch screen may be used to implement both the display 645 and the input device 640.

図1のバルブ位置コントローラ例104を実施する手法例が図6に例示されているが、図6に例示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/またはデバイスの1つ以上は、組み合わされ得、分割され得、再編成され得、省略され得、排除され得、ならびに/あるいは任意の他の手法で実施され得る。更に、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例615、終点推定器例617、終点調整器例619、制御信号インターフェース例620、圧力コントローラ例625、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645および/または、より一般的には、図6のバルブ位置コントローラ104は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに/あるいはハードウェア、ソフトウェアおよび/またはファームウェアの任意の組み合わせによって実装され得る。それ故、例えば、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例615、終点推定器例617、終点調整器例619、制御信号インターフェース例620、圧力コントローラ例625、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645のいずれか、および/または、より一般的には、バルブ位置コントローラ104は、1つ以上の(複数の)回路、(複数の)プログラマブルプロセッサ、(複数の)特定用途向け集積回路((複数の)ASIC)、(複数の)プログラマブル論理デバイス((複数の)PLD)、(複数の)フィールドプログラマブル論理デバイス((複数の)FPLD)、および/または(複数の)フィールドプログラマブルゲートアレイ((複数の)FPGA)等によって実装され得る。これらの要素の1つ以上を組み込んでいるこの特許の任意の特許請求の範囲が、純粋にソフトウェアおよび/またはファームウェアの実装を包含するものとして読まれるときに、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例615、終点推定器例617、終点調整器例619、制御信号インターフェース例620、圧力コントローラ例625、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645のうちの少なくとも1つ、および/または、より一般的には、バルブ位置コントローラ104が、有形のコンピュータで読み取り可能な媒体を含むように本明細書によって明示的に定義される。有形のコンピュータで読み取り可能な媒体例は、限定されるものではないが、フラッシュメモリ、コンパクトディスク(CD)、DVD、フロッピーディスク、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、プログラマブルROM(PROM)、電子的にプログラム可能なROM(EPROM)、および/または電子的に消去可能なPROM(EEPROM)、光学式記憶ディスク、光学式記憶デバイス、磁気記憶デ
ィスク、磁気記憶デバイス、ならびに/あるいはプログラムコードおよび/または命令をマシンで読み取り可能な命令もしくはデータ構造の形態で記憶するために使用され得る任意の他の有形の媒体であって、プロセッサ、コンピュータ、および/または図16と関係して以下に記述されるプロセッサプラットフォーム例P100などのようなプロセッサを有する他のマシンによってアクセスされ得る、任意の他の有形の媒体を含む。上記の組み合わせはまた、有形のコンピュータで読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。なお更に、バルブ位置コントローラ例104は、図6に例示されたものの代わりに、またはそれに加えて、インターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/もしくはデバイスを含み得、ならびに/あるいは、例示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/もしくはデバイスのうちのいずれかまたは全てのうちの2つ以上を含み得る。
Although an example technique for implementing the example valve position controller 104 of FIG. 1 is illustrated in FIG. 6, one or more of the interfaces, data structures, elements, processes, and / or devices illustrated in FIG. 6 may be combined. Can be split, rearranged, omitted, eliminated, and / or implemented in any other manner. Further, a position sensor interface example 605, a calibrator example 615, an end point estimator example 617, an end point adjuster example 619, a control signal interface example 620, a pressure controller example 625, a storage device example 630, a user interface example 635, input (s). Example device 640, display example 645, and / or more generally, valve position controller 104 of FIG. 6 is implemented by hardware, software, firmware, and / or any combination of hardware, software, and / or firmware. Can be done. Therefore, for example, position sensor interface example 605, calibrator example 615, end point estimator example 617, end point adjuster example 619, control signal interface example 620, pressure controller example 625, storage device example 630, user interface example 635, (plurality) Any of the example input devices 640, the example displays 645, and / or more generally, the valve position controller 104 may include one or more (multiple) circuits, (multiple) programmable processors, (multiple) Application specific integrated circuit (multiple ASICs), programmable logic devices (multiple) PLDs, field programmable logic devices (multiple FPLDs), and / or Field programmable gate array ((multiple It may be implemented by) FPGA) or the like. When any claim of this patent that incorporates one or more of these elements is read as purely encompassing a software and / or firmware implementation, example position sensor interface 605, example calibrator 615 , End point estimator example 617, end point adjuster example 619, control signal interface example 620, pressure controller example 625, storage device example 630, user interface example 635, input device example 640, display example 645, at least One and / or more generally, the valve position controller 104 is explicitly defined herein to include a tangible computer readable medium. Examples of a tangible computer readable medium include, but are not limited to, flash memory, compact disk (CD), DVD, floppy disk, read only memory (ROM), random access memory (RAM), programmable ROM ( PROM), electronically programmable ROM (EPROM), and / or electronically erasable PROM (EEPROM), optical storage disk, optical storage device, magnetic storage disk, magnetic storage device, and / or program Any other tangible medium that can be used to store code and / or instructions in the form of machine-readable instructions or data structures, which is related to the processor, computer, and / or FIG. Processor described in That may be accessed by other machines having a processor such as a platform example P100, or any other tangible media. Combinations of the above are also included within the scope of tangible computer readable media. Still further, the example valve position controller 104 may include interfaces, data structures, elements, processes and / or devices instead of or in addition to those illustrated in FIG. 6 and / or the illustrated interfaces, It may include two or more of any or all of data structures, elements, processes and / or devices.

図7は、図1および6のバルブ位置コントローラ例104をインストールするために使用され得るプロセス例を例示する。図8〜11は、図6のキャリブレータ例615、および/または、より一般的には、図1と6のバルブ位置コントローラ例104を実施するために実行され得るプロセス例を例示する。プロセッサ、コントローラおよび/または任意の他の適切な処理デバイスは、図7〜11のプロセス例を実行するために使用され得るならびに/あるいはプログラムされ得る。例えば、図7〜11のプロセスは、例えば有形のコンピュータで読み取り可能な媒体、例えばフラッシュメモリ、CD、DVD、フロッピーディスク、ROM、RAM、PROM、EPROM、および/またはEEPROM、光学式記憶ディスク、光学式記憶デバイス、磁気記憶ディスク、磁気記憶デバイス、ならびに/あるいはマシンで読み取り可能な命令もしくはデータ構造の形態でプログラムコードおよび/または命令を記憶するために使用され得る任意の他の有形の媒体であって、プロセッサ、コンピュータおよび/または例えば図16と関係して以下に記述されるプロセッサプラットフォーム例P100などのプロセッサを有する他のマシンによってアクセスされ得る、任意の他の有形の媒体などのような任意の製品上に記憶されるコード化された命令および/もしくはマシンでアクセス可能な命令に具体化され得る。上記の組み合わせはまた、コンピュータで読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。マシンで読み取り可能な命令は、例えば、プロセッサ、コンピュータおよび/またはプロセッサを有するマシンに1つ以上の特定のプロセスを実行させる命令ならびにデータを含む。代替的に、図7〜11の動作例のうちのいくつかまたは全ては、(複数の)ASIC、(複数の)PLD、(複数の)FPLD、(複数の)FPGA、個別論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の(複数の)組み合わせを使用して実施され得る。また、図7〜11の動作例の1つ以上は、手動で、あるいは、上記技法のいずれかの任意の組み合わせ、例えばファームウェア、ソフトウェア、個別論理および/またはハードウェアの任意の組み合わせとして、実施され得る。更に、図7〜11の動作例を実施する多数の他の方法が利用され得る。例えば、ブロックの実行の順序は、変更され得、および/あるいは説明されたブロックの1つ以上は、変更され得、排除され得、細分化され得、または組み合わされ得る。追加的に、図7〜11のマシンプロセス例のうちのいずれかまたは全ては、連続して実行されてもよく、および/または、例えば、別個の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路等によって並行して実行されてもよい。   FIG. 7 illustrates an example process that may be used to install the example valve position controller 104 of FIGS. FIGS. 8-11 illustrate example processes that may be performed to implement the example calibrator 615 of FIG. 6 and / or more generally the example valve position controller 104 of FIGS. A processor, controller and / or any other suitable processing device may be used and / or programmed to perform the example processes of FIGS. For example, the processes of FIGS. 7-11 may be performed by, for example, a tangible computer readable medium such as flash memory, CD, DVD, floppy disk, ROM, RAM, PROM, EPROM, and / or EEPROM, optical storage disk, optical A storage device, magnetic storage disk, magnetic storage device, and / or any other tangible medium that can be used to store program code and / or instructions in the form of machine-readable instructions or data structures. Any, such as a processor, computer, and / or any other tangible medium that can be accessed by other machines having a processor, such as the processor platform example P100 described below in connection with FIG. Remembered on the product May be embodied accessible instructions coded instructions and / or machines. Combinations of the above are also included within the scope of computer-readable media. Machine readable instructions include, for example, instructions and data which cause a processor, a computer, and / or a machine having a processor to perform one or more specific processes. Alternatively, some or all of the example operations of FIGS. 7-11 include: (multiple) ASICs, (multiple) PLDs, (multiple) FPLDs, (multiple) FPGAs, discrete logic, hardware, It can be implemented using any combination (s) such as firmware. Also, one or more of the example operations of FIGS. 7-11 may be implemented manually or as any combination of any of the above techniques, eg, any combination of firmware, software, discrete logic and / or hardware. obtain. In addition, many other ways of implementing the example operations of FIGS. 7-11 can be utilized. For example, the order of execution of the blocks can be changed and / or one or more of the described blocks can be changed, eliminated, subdivided, or combined. Additionally, any or all of the example machine processes of FIGS. 7-11 may be executed sequentially and / or, for example, separate processing threads, processors, devices, discrete logic, circuits, etc. May be executed in parallel.

図7のプロセス例は、オペレータおよび/またはインストーラがホルダ例190を用いてバルブアセンブリ102の位置を定めるか固定する(例えば、手動で固定する)ことで始まる(ブロック705)。例えば、オペレータは、クランプおよび/またはブロックを使用してバルブ106を手動で固定することができ、あるいは、アクチュエータ108内の制御流体の運動を阻止する(例えば、トラップする)ことによってアクチュエータ108の位置を定めてもよい。   The process example of FIG. 7 begins with an operator and / or installer locating or securing (eg, manually securing) the valve assembly 102 using the example holder 190 (block 705). For example, an operator can manually clamp valve 106 using a clamp and / or block, or position of actuator 108 by preventing (eg, trapping) movement of control fluid within actuator 108. May be determined.

交換されることになるバルブ位置コントローラが取り外されて(ブロック710)、交換および/または新たなバルブ位置コントローラ104がインストールされる(ブロック
715)。インストーラは、バルブ位置コントローラ104を作動させて(例えば、バルブ位置コントローラ104に電力を提供して)ユーザインターフェース635にアクセスする(ブロック720)。インストーラは、構成データ、例えば、(例えば、位置センサ110上のプレートまたはラベルから取り出された)位置センサ110の感度値SENSITIVITYなどを入力する(ブロック725)。インストーラは、次いで、位置指示器140の単一点位置PPPを入力する(ブロック730)。いくつかの例において、位置PPPは、アクチュエータ108の移動スパンの百分率(例えば、50%の開き)として入力される。
The valve position controller that is to be replaced is removed (block 710) and a replacement and / or new valve position controller 104 is installed (block 715). The installer activates the valve position controller 104 (eg, provides power to the valve position controller 104) to access the user interface 635 (block 720). The installer inputs configuration data, such as the sensitivity value SENSITIVITY of the position sensor 110 (eg, taken from a plate or label on the position sensor 110) (block 725). The installer then inputs the single point position PPP of the position indicator 140 (block 730). In some examples, the position PPP is entered as a percentage of the travel span of the actuator 108 (eg, 50% open).

入力された情報に基づいて、バルブ位置コントローラ104は、キャリブレーション値LO_CALとHI_CALを計算して、インストーラは、これらの値を適用する(ブロック740)。   Based on the entered information, valve position controller 104 calculates calibration values LO_CAL and HI_CAL, and the installer applies these values (block 740).

インストーラは、バルブ位置コントローラ104をアクティブ状態に置いて(ブロック745)、バルブアセンブリ102の位置を固定解除するか解放する(ブロック750)。   The installer places the valve position controller 104 in an active state (block 745) and unlocks or releases the position of the valve assembly 102 (block 750).

図8〜11のプロセス例は、バルブ位置コントローラ104が、制御信号180経由でバルブアセンブリ102の位置を変えることを命令される度に、かつ、バルブ位置コントローラ104が、そのようなコマンドに応答してバルブアセンブリ102の位置を変更している間に、実行される。図8のプロセス例は、図3および5の例示された例に対応する。図9のプロセス例は、等式例(6)〜(9)に基づくキャリブレーション値の更新に対応する。図10のプロセス例は、移動停止部に達するときの保存されたPTV170に基づくキャリブレーション値の更新に対応する。図11のプロセス例は、範囲外のSP180のためのキャリブレーション値の更新に対応する。第1の時間(例えば、バルブ位置コントローラ104が自動制御モードに作動されるとき)に実行される図8〜11のプロセス例の前に、図6の終点推定器例617は、図1や6と関係して上記したように、初期の推定されたHI_CALおよびLO_CALを計算する。   The example processes of FIGS. 8-11 are each time the valve position controller 104 is commanded to change the position of the valve assembly 102 via the control signal 180 and the valve position controller 104 responds to such a command. This is performed while the position of the valve assembly 102 is being changed. The process example of FIG. 8 corresponds to the illustrated example of FIGS. The process example of FIG. 9 corresponds to updating calibration values based on equation examples (6) to (9). The example process of FIG. 10 corresponds to updating the calibration value based on the stored PTV 170 when the movement stop is reached. The example process of FIG. 11 corresponds to updating the calibration value for an SP 180 that is out of range. Prior to the example processes of FIGS. 8-11 performed at a first time (eg, when the valve position controller 104 is activated in automatic control mode), the example endpoint estimator 617 of FIG. Calculate the initial estimated HI_CAL and LO_CAL as described above in connection with.

図8のプロセス例において、一対の補正状態ビット0%および100%、ならびに単一点キャリブレーション状態ビットが記述される。0%および100%補正状態ビットはクリアされて、単一点キャリブレーション状態ビットは、単一点キャリブレーションが完了したときに設定される。単一点キャリブレーションが行われたので、0%および100%補正状態ビットは、それぞれ、バルブ106とアクチュエータ108が0%および100%の移動限界に達したか否かを示す。単一点キャリブレーション状態ビットは、(潜在的に不正確な)単一点キャリブレーションが行われたことと(例えば、図7のブロック740)、まだ改善されていないこととを示す。図8の例において、値NEW_LO_CALとNEW_HI_CALは、計算されたおよび/または設定された新たなキャリブレーション値であって、ただし、ユーザがそうすることを選ぶまで適用されない、新たなキャリブレーション値である。図8のプロセス例は、バルブコントローラ例610が、アクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置に達したかどうを決定することで始まる(ブロック805)。十分に閉じた0%の位置に達した(例えば、0%の移動停止部162に達した)場合(ブロック805)、終点調整器619は、十分に閉じたまたは0%の位置のキャリブレーションに対応する状態ビット(例えば、0%補正状態ビット)が設定されたかどうかを決定する(ブロック810)。十分に閉じた0%の状態ビットが設定された場合(ブロック810)、制御はブロック805に戻り、0%の移動停止部に達したかどうかをチェックする。   In the example process of FIG. 8, a pair of correction status bits 0% and 100% and a single point calibration status bit are described. The 0% and 100% correction status bits are cleared and the single point calibration status bit is set when the single point calibration is complete. Since single point calibration has been performed, the 0% and 100% correction status bits indicate whether the valve 106 and actuator 108 have reached the 0% and 100% travel limits, respectively. The single point calibration status bit indicates that a (potentially incorrect) single point calibration has been performed (eg, block 740 of FIG. 7) and has not been improved. In the example of FIG. 8, the values NEW_LO_CAL and NEW_HI_CAL are new calibration values that have been calculated and / or set, but are not applied until the user chooses to do so. . The example process of FIG. 8 begins with the example valve controller 610 determining whether the actuator 108 has reached a fully closed 0% position (block 805). If a fully closed 0% position has been reached (eg, 0% movement stop 162 has been reached) (block 805), the endpoint adjuster 619 can perform a fully closed or 0% position calibration. It is determined whether a corresponding status bit (eg, 0% correction status bit) has been set (block 810). If a sufficiently closed 0% status bit is set (block 810), control returns to block 805 to check if a 0% travel stop has been reached.

十分に閉じた状態ビットが設定されていない(例えば、NEW_LO_CAL値がまだ設定されていない)場合(ブロック810)、終点調整器619は、NEW_LO_CA
Lとしてフィードバック信号170の現在の値LO_ACTを記録して(ブロック815)、十分に閉じた状態ビットを設定する(ブロック820)。キャリブレータ615は、新たなおよび/または改善されたキャリブレーションデータが適用される準備ができていることを(例えば、ディスプレイ例645経由で)ユーザに通知する(ブロック835)。ユーザが(複数の)新たな値を適用しない場合(ブロック840)、ユーザは、利用可能な改善されたデータについて繰り返して知らされることになり、制御はブロック805に戻り、0%の移動停止部に達しているかどうかをチェックする。
If the fully closed status bit has not been set (eg, the NEW_LO_CAL value has not yet been set) (block 810), the endpoint adjuster 619 determines that the NEW_LO_CA
Record the current value LO_ACT of the feedback signal 170 as L (block 815) and set the fully closed status bit (block 820). The calibrator 615 notifies the user that new and / or improved calibration data is ready to be applied (eg, via the example display 645) (block 835). If the user does not apply the new value (s) (block 840), the user will be repeatedly informed about the improved data available, and control returns to block 805, where 0% stop moving Check whether the part has been reached.

ユーザが新たな値の1つだけを適用する場合(ブロック845)、ユーザは、利用可能な改善されたデータについて繰り返して知らされることになり、制御はブロック805に戻り、0%の移動停止部に達したかどうかをチェックする。NEW_LO_CALとNEW_HI_CALの両方が適用される場合(ブロック845)、更新された終点値LO_CAL、HI_CALは、記憶装置例630内に記憶されて、単一点キャリブレーション状態ビットは、クリアされて、任意の潜在的な不正確さが補正されたことを示す(ブロック845)。キャリブレータ例615の実行は終了されて(ブロック850)、制御は、次いで、図8のプロセス例から出る。   If the user applies only one of the new values (block 845), the user will be repeatedly informed about the improved data available, and control returns to block 805, where 0% stop moving Check if the part has been reached. If both NEW_LO_CAL and NEW_HI_CAL apply (block 845), the updated endpoint values LO_CAL, HI_CAL are stored in the example storage device 630, the single point calibration status bit is cleared, and any potential The actual inaccuracy has been corrected (block 845). Execution of example calibrator 615 is terminated (block 850) and control then exits from the example process of FIG.

ブロック805に戻ると、十分に閉じた0%の移動停止部に達していない場合(ブロック810)、バルブコントローラ610は、十分に開いた100%の移動停止部に達したかどうかを決定する(ブロック860)。   Returning to block 805, if the fully closed 0% travel stop has not been reached (block 810), the valve controller 610 determines whether a fully open 100% travel stop has been reached (block 810). Block 860).

十分に開いた100%の位置に達していない場合(ブロック860)、終点調整器619は、十分に開いた100%の状態ビットが設定されたかどうかを決定する(ブロック865)。十分に開いた100%の状態ビットが設定されている場合(ブロック865)、制御はブロック805に戻り、0%の移動停止部に達しているかどうかをチェックする。   If the fully open 100% position has not been reached (block 860), the endpoint adjuster 619 determines whether the fully open 100% status bit has been set (block 865). If the fully open 100% status bit is set (block 865), control returns to block 805 to check if a 0% travel stop has been reached.

十分に開いた100%の状態ビットが設定されていない(例えば、NEW_HI_CAL値がまだ設定されていない)場合(ブロック865)、終点調整器619は、NEW_HI_CALとしてフィードバック信号170の現在の値HI_ACTを記録して(ブロック870)、十分に開いた100%の状態ビットを設定する(ブロック875)。制御は、次いで、ブロック835に進み、新たなキャリブレーションデータをユーザに通知する。   If the fully open 100% status bit is not set (eg, the NEW_HI_CAL value is not yet set) (block 865), the endpoint adjuster 619 records the current value HI_ACT of the feedback signal 170 as NEW_HI_CAL. (Block 870), the fully open 100% status bit is set (block 875). Control then proceeds to block 835 and notifies the user of new calibration data.

図9のプロセス例は、終点調整器例619が、ピストン130が停止部160、162のいずれかに対して負荷されることになることを待つことで始まる(ブロック905)。ピストン130が負荷されることになるとき(ブロック905)、終点調整器619は、SP180が停止部160、162の方へ変化しているかどうかを決定する(ブロック910)。SP180が負荷された停止部160、162の方へ変化している場合(ブロック910)、終点調整器619は、等式(6)〜(9)のうちの対応する1つを使用して対応するキャリブレーション値HI_CAL、LO_CALを更新する(ブロック915)。   The example process of FIG. 9 begins with the endpoint adjuster 619 waiting for the piston 130 to be loaded against either of the stops 160, 162 (block 905). When the piston 130 is to be loaded (block 905), the end point adjuster 619 determines whether the SP 180 is changing toward the stops 160, 162 (block 910). If SP 180 is changing towards loaded stops 160, 162 (block 910), endpoint adjuster 619 responds using the corresponding one of equations (6)-(9). The calibration values HI_CAL and LO_CAL to be updated are updated (block 915).

SP180が負荷された停止部160、162の方へもはや変化していないときに(ブロック910)、制御はブロック905に戻り、ピストン130が機械的限界160、162に対して負荷されるかどうかを決定する。図9の例において、更新されたキャリブレーション値HI_CALとLO_CALが自動的に適用される。追加的にまたは代替的に、更新されたキャリブレーション値HI_CAL、LO_CALが、自動的に適用されることにならない場合、図8のブロック835、840、845、850および855と関係して上記したものに実質的に類似する通知ならびに新たなキャリブレーションデータ適用プロセスが、実行され得る。   When the SP 180 is no longer changing toward the loaded stop 160, 162 (block 910), control returns to block 905 to determine whether the piston 130 is loaded against the mechanical limits 160, 162. decide. In the example of FIG. 9, the updated calibration values HI_CAL and LO_CAL are automatically applied. Additionally or alternatively, those described above in connection with blocks 835, 840, 845, 850 and 855 of FIG. 8 if the updated calibration values HI_CAL, LO_CAL are not to be automatically applied. As well as a new calibration data application process can be performed.

図10のプロセス例は、終点調整器例619が、ピストン130が停止部160、162のいずれかに対して負荷されるかどうかを決定することで始まる(ブロック1005)。ピストン130が負荷される場合(ブロック1005)、終点調整器619は、現在のPTV170を保存して(ブロック1010)、SP180が停止部160、162の方へ変化しているかどうかを決定する(ブロック1015)。SP180が負荷された停止部160、162の方へ変化している場合(ブロック1015)、終点調整器619は、それぞれの保存された(複数の)PTV170の方へ、しかしながら、その(複数の)PTV170に必ずしも等しくなく、対応する(複数の)キャリブレーション値HI_CAL、LO_CALを更新する(ブロック1020)。例えば、キャリブレーション値HI_CAL、LO_CALは、キャリブレーション値HI_CAL、LO_CALとそれぞれの保存されたPTV170との間の差の百分率で更新される。更新されたキャリブレーション値HI_CALとLO_CALが、それらのそれぞれの保存されたPTV値に等しいときに(ブロック1025)、更なるキャリブレーション値の調整が可能ではないおよび/または必要ではないので、制御は図10のプロセス例から出る。更新されたキャリブレーション値HI_CALとLO_CALのいずれかが、それのそれぞれの保存されたPTVに等しくない場合(ブロック1025)、制御はブロック1015に戻る。   The example process of FIG. 10 begins with the example endpoint adjuster 619 determining whether the piston 130 is loaded against either of the stops 160, 162 (block 1005). If the piston 130 is loaded (block 1005), the end point adjuster 619 saves the current PTV 170 (block 1010) and determines whether the SP 180 is changing towards the stops 160, 162 (block). 1015). If the SP 180 is changing towards the loaded stop 160, 162 (block 1015), the end point adjuster 619 is directed toward each stored PTV 170, however, that (s). The calibration values HI_CAL, LO_CAL corresponding to and not necessarily equal to the PTV 170 are updated (block 1020). For example, the calibration values HI_CAL, LO_CAL are updated with the percentage difference between the calibration values HI_CAL, LO_CAL and their respective stored PTVs 170. When the updated calibration values HI_CAL and LO_CAL are equal to their respective stored PTV values (block 1025), no further calibration value adjustments are possible and / or necessary so that the control The process example of FIG. If any of the updated calibration values HI_CAL and LO_CAL are not equal to their respective stored PTV (block 1025), control returns to block 1015.

ブロック1005に戻ると、ピストン130が負荷されない場合(ブロック1005)、制御はブロック1015に進んで、SP180が変化しているかどうかを決定する。   Returning to block 1005, if the piston 130 is not loaded (block 1005), control proceeds to block 1015 to determine if the SP 180 has changed.

図10の例において、更新されたキャリブレーション値が自動的に適用される。追加的にまたは代替的に、更新された(複数の)キャリブレーション値が自動的に適用されることにならない場合、図8のブロック835、840、845、850および855と関係して上記したものに実質的に類似する通知ならびに新たなキャリブレーションデータ適用プロセスが、実行され得る。   In the example of FIG. 10, the updated calibration value is automatically applied. Additionally or alternatively, as described above in connection with blocks 835, 840, 845, 850 and 855 of FIG. 8 if the updated calibration value (s) are not to be automatically applied. As well as a new calibration data application process can be performed.

図11のプロセス例は、終点調整器例619が、SP180が0〜100%の範囲の外側にあることを待つことで始まる(ブロック1105)。SP180が0〜100%の範囲の外側にあるときに(ブロック1105)、終点分析器619は、ピストン130が停止部160、162のいずれかに対して負荷されるかどうかを決定する(ブロック1110)。ピストン130が負荷される場合(ブロック1110)、制御はブロック1105に戻る。   The process example of FIG. 11 begins with endpoint adjuster 619 waiting for SP 180 to be outside the range of 0-100% (block 1105). When SP 180 is outside the 0-100% range (block 1105), endpoint analyzer 619 determines whether piston 130 is loaded against either stop 160, 162 (block 1110). ). If the piston 130 is loaded (block 1110), control returns to block 1105.

ピストン130が負荷されない場合(ブロック1110)、終点調整器619は、ピストン130が対応する停止部160、162の方へ動くように、対応するキャリブレーション値HI_CAL、LO_CALを調整する(ブロック1120)。   If the piston 130 is not loaded (block 1110), the end point adjuster 619 adjusts the corresponding calibration values HI_CAL, LO_CAL so that the piston 130 moves toward the corresponding stop 160, 162 (block 1120).

SP180が変化していないときに(ブロック1115)、ピストン130は、機械的限界160、162に対して負荷されることになる(ブロック1110)、あるいはSP180は、0〜100%の範囲内で逆に戻り(ブロック1105)、制御はブロック1105に戻り、SP180が0〜100%の範囲を超えて再度動くことを待つ。   When SP 180 has not changed (block 1115), piston 130 will be loaded against mechanical limits 160, 162 (block 1110), or SP 180 will be reversed within the range of 0-100%. Returning to block 1105, control returns to block 1105 and waits for SP 180 to move again beyond the 0-100% range.

図11の例において、更新されたキャリブレーション値が自動的に適用される。追加的にまたは代替的に、更新された(複数の)キャリブレーション値が自動的に適用されないことになる場合、図8のブロック835、840、845、850および855と関係して上記したものに実質的に類似する通知ならびに新たなキャリブレーションデータ適用プロセスが、実行され得る。   In the example of FIG. 11, the updated calibration value is automatically applied. Additionally or alternatively, if the updated calibration value (s) will not be automatically applied, the one described above in connection with blocks 835, 840, 845, 850 and 855 of FIG. A substantially similar notification as well as a new calibration data application process may be performed.

図12は、この開示の教示に従って構成された、バルブアセンブリ例102を含むバル
ブ装置例1200と、位置トランスミッタ1205と、を例示する。図12の装置例1200の要素は、図1の装置例100と関係して上述したものと同一であるので、同一要素の説明は、ここでは繰り返さない。代わりに、同一要素は、図1および12において同一の参照数字で指定されており、興味のある読み手は、それらの同一の番号を付された要素の完全な説明のために図1と関係して上記に提示した説明に戻って参照する。
FIG. 12 illustrates an example valve device 1200 including an example valve assembly 102 and a position transmitter 1205 configured in accordance with the teachings of this disclosure. The elements of example apparatus 1200 of FIG. 12 are the same as those described above in relation to example apparatus 100 of FIG. 1, and therefore description of the same elements will not be repeated here. Instead, the same elements are designated with the same reference numerals in FIGS. 1 and 12, and the interested reader is associated with FIG. 1 for a complete description of those identically numbered elements. Then, refer back to the explanation presented above.

バルブアセンブリ102の位置を表わす位置信号(POS_SIG)1210を、例えば、プロセスコントローラ例185、および/または監視システム、監視デバイス、自動シャットダウンシステムならびに/あるいはプロセスインターロック1215に提供するために、図12のバルブ装置例1200は、位置トランスミッタ例1205を含む。図12の位置トランスミッタ例1205は、PTV170からPOS_SIG1210の値を計算するおよび/または決定する。例えば、位置トランスミッタ1205は、以下の数式を使用してPOS_SIG1210を計算し得、

Figure 2015535061
ここで、MAXは、十分に開いたバルブに対応するPOS_SIG1210の値であり、MINは、十分に閉じたバルブに対応するPOS_SIG1210の値である。いくつかの例において、MINは4mAであり、MAXは20mAである。LO_CALとHI_CALの値が、以下に説明されるように位置トランスミッタ1205によって計算され、選択され、および/または更新される。 To provide a position signal (POS_SIG) 1210 representative of the position of valve assembly 102 to, for example, process controller example 185 and / or monitoring system, monitoring device, automatic shutdown system, and / or process interlock 1215 of FIG. The example valve device 1200 includes an example position transmitter 1205. The example position transmitter 1205 of FIG. 12 calculates and / or determines the value of POS_SIG 1210 from the PTV 170. For example, the position transmitter 1205 may calculate POS_SIG 1210 using the following formula:
Figure 2015535061
Here, MAX is a value of POS_SIG 1210 corresponding to a fully opened valve, and MIN is a value of POS_SIG 1210 corresponding to a sufficiently closed valve. In some examples, MIN is 4 mA and MAX is 20 mA. The values of LO_CAL and HI_CAL are calculated, selected and / or updated by the position transmitter 1205 as described below.

図12の位置トランスミッタ例1205は、アクチュエータ108の現在の位置(例えば、70%の開き)を表わす単一の外部から提供された位置値PPP、あるいはそれらの推定および/または近似から自己キャリブレートすることができる。本明細書に説明されるように、追加的な外部から提供された位置値は、プロセスプラント内のバルブ装置1200の動作の開始前に位置トランスミッタ1205によって必要とされない。更に、アクチュエータ108の位置は、プロセスプラント内の図12のバルブ装置例1200の動作前に調整され、変更されまたはストロークされる必要はない。単一位置値PPPは、例えば、位置トランスミッタ1205のインストールの間に、例えば、位置インジケータ140の現在の位置を視覚的に検査すること(例えば、推定すること)および/または測定することによって、インストーラによって簡単におよび/または容易に決定され得るならびに/あるいは推定され得る。インストーラは、例えば、位置トランスミッタ1205の入力デバイス640経由で、推定されたか測定された位置PPPを位置トランスミッタ1205に提供するおよび/または入力する(図13)。位置トランスミッタ例1205が、単一の推定された位置値PPPに基づいて自己キャリブレートし得る一方で、追加的な位置値が、利用可能な、インストーラによって提供されるおよび/またはバルブ106をストロークすることによって決定される推定されたか測定された値であるときに、そのような追加的な値は、例えば、キャリブレーションの正確さを改善するために利用され得る。   The example position transmitter 1205 of FIG. 12 is self-calibrating from a single externally provided position value PPP representing the current position (eg, 70% opening) of the actuator 108, or an estimate and / or approximation thereof. Can do. As described herein, additional externally provided position values are not required by position transmitter 1205 prior to the start of operation of valve device 1200 within the process plant. Further, the position of the actuator 108 is adjusted before the operation of the example valve device 1200 of FIG. 12 in the process plant and need not be changed or stroked. The single position value PPP can be determined by the installer, for example, by visually inspecting (eg, estimating) and / or measuring the current position of the position indicator 140, for example, during installation of the position transmitter 1205. Can be easily and / or easily determined and / or estimated. The installer provides and / or inputs the estimated or measured position PPP to the position transmitter 1205, eg, via the input device 640 of the position transmitter 1205 (FIG. 13). While the example position transmitter 1205 may self-calibrate based on a single estimated position value PPP, additional position values are available, provided by the installer and / or stroke the valve 106. Such additional values can be utilized, for example, to improve the accuracy of the calibration when the estimated or measured value is determined by.

単一の推定された位置値PPP、位置インジケータ140の移動の距離の単位毎のPTV170の変化を表わす感度値SENSITIVITY、ならびにバルブおよびアクチュエータの移動の総距離に基づいて、図12の位置トランスミッタ例1205は、バルブアクチュエータ108の移動終点に対応することが予期されるおよび/または予測されるPTV170を推定する。代替的に、値SENSITIVITYは、バルブ106のフルストロークを表わすカウント数を表わす。なお更に、値SENSITIVITYは、バルブ106のフルストロークを超えるPTV170の変化を表わすことができる。図5を参照にして、時間T1に、図12のバルブアセンブリ例102は、75%開いており、現在の
75%の位置に対応するPTV170を有しており、アクチュエータ108が十分に開いた100%の位置にあるときにHI_ACTのPTV170を有することになり、アクチュエータ108が十分に閉じた0%の位置にあるときにLO_ACTのPTV値170を有することになる。時間T2に、位置トランスミッタ1205は、アクチュエータ108の推定されたもしくは予期された十分に開いた位置に対応する第1の値HI_CALを計算して、アクチュエータ108の推定されたもしくは予期された十分に閉じた位置に対応する第2の値LO_CALを計算する。PPPとSENSITIVITYの値が実質的に正確である場合、HI_CALの値はHI_ACTに実質的に等しく、LO_CALの値はLO_ACTに実質的に等しい。しかしながら、実際には、PPPの値は、アクチュエータ108の位置の推定(例えば、誤差を有する測定された値)であり、ならびに/あるいはSENSITIVITYの値は、製造公差および/またはインストールアラインメント変形に起因して不正確であり得る。従って、いくつかの例において、図12の位置トランスミッタ例1205は、推定された終点値を、目的を持って調整して、それ故、HI_ACTやLO_ACTによって表わされる推定されたおよび/もしくは予測された移動範囲は、図5において時間T3に示されるように、アクチュエータ108のより小さな移動範囲を包含する。
Based on a single estimated position value PPP, a sensitivity value SENSITIVITY representing the change in PTV 170 per unit of distance of movement of position indicator 140, and the total distance of movement of valves and actuators, example position transmitter 1205 of FIG. Estimates the PTV 170 that is expected and / or predicted to correspond to the travel endpoint of the valve actuator 108. Alternatively, the value SENSITIVITY represents a count number representing the full stroke of the valve 106. Still further, the value SENSITIVITY can represent a change in PTV 170 beyond the full stroke of valve 106. Referring to FIG. 5, at time T1, the example valve assembly 102 of FIG. 12 is 75% open, has a PTV 170 corresponding to the current 75% position, and the actuator 108 is fully open. It will have a PTV 170 of HI_ACT when in the% position and a PTV value 170 of LO_ACT when the actuator 108 is in the fully closed 0% position. At time T2, the position transmitter 1205 calculates a first value HI_CAL corresponding to the estimated or expected fully opened position of the actuator 108 to close the estimated or expected fully closed position of the actuator 108. A second value LO_CAL corresponding to the determined position is calculated. If the values of PPP and SENSITIVITY are substantially accurate, the value of HI_CAL is substantially equal to HI_ACT and the value of LO_CAL is substantially equal to LO_ACT. In practice, however, the value of PPP is an estimate of the position of actuator 108 (eg, a measured value with an error) and / or the value of SENSITIVITY is due to manufacturing tolerances and / or installation alignment deformations. Can be inaccurate. Accordingly, in some examples, the example position transmitter 1205 of FIG. 12 adjusts the estimated endpoint value in an objective manner, and thus is estimated and / or predicted represented by HI_ACT or LO_ACT. The movement range includes a smaller movement range of the actuator 108, as shown at time T3 in FIG.

HI_ACTとLO_ACTの値は、以下の数式を使用して計算され得、フィードバック信号170は、バルブ104が開くにつれて増加することを想定する。
HI_CAL=PTV+(100−OFF−PPP)*SENSITIVITY*TRAVEL*(100−GAIN)、および 等式(11)
LO_CAL=PTV−(PPP−OFF)*SENSITIVITY*TRAVEL*(100−GAIN) 等式(12)
ここで、OFFはPPPの推定における(移動スパンの百分率での)許容であり、TRAVELは、工学単位におけるバルブ106の物理的なストローク長または回転の度合いであり、GAINは、センサ140のキャリブレーション、センサ140の励起、センサ出力170の増幅および/またはフィルタリングならびに/あるいはセンサ出力170のアナログ・デジタル変換における(移動スパンの百分率での)許容である。
The values of HI_ACT and LO_ACT can be calculated using the following equation, assuming that the feedback signal 170 increases as the valve 104 opens.
HI_CAL = PTV + (100−OFF−PPP) * SENSITIVITY * TRAVEL * (100−GAIN), and equation (11)
LO_CAL = PTV− (PPP−OFF) * SENSITIVITY * TRAVEL * (100−GAIN) Equation (12)
Where OFF is the tolerance (in percentage of travel span) in PPP estimation, TRAVEL is the physical stroke length or degree of rotation of valve 106 in engineering units, and GAIN is the calibration of sensor 140 Permissible (percentage of moving span) in excitation of sensor 140, amplification and / or filtering of sensor output 170 and / or analog-to-digital conversion of sensor output 170.

等式(10)〜(12)の数式例を使用して、位置トランスミッタ例1205は、プロセスプラント内のバルブ装置例1200の後続動作の間に0%と100%のバルブ位置に対応するPOS_SIGN1210の値を出力することが意図される。図12の例示された例において、位置トランスミッタ例1205は、バルブ106が十分に開いた100%の位置に実際に達する前に100%開いたバルブを表わす出力1210としてMAXを伝送して、バルブ106が十分に閉じた0%の位置に実際に達する前に0%開いたバルブを表わす出力1210としてMINを伝送する。   Using the example equations of Equations (10)-(12), the example position transmitter 1205 is configured for the POS_SIGN 1210 corresponding to 0% and 100% valve positions during subsequent operation of the example valve device 1200 in the process plant. It is intended to output a value. In the illustrated example of FIG. 12, the example position transmitter 1205 transmits MAX as an output 1210 representing a 100% open valve before the valve 106 actually reaches the fully open 100% position, and the valve 106 Transmits MIN as an output 1210 representing a valve that is 0% open before actually reaching the fully closed 0% position.

図12の位置トランスミッタ例1205がプロセスプラント内で動作する際、位置トランスミッタ例1205は、推定された終点値HI_CALとLO_CALを適合する、調整するおよび/または更新する。プロセスプラントの動作の間に、位置トランスミッタ1205内のソフトウェアが、範囲[MIN、MAX]の外側にあるPOS_SIG1210についての値を計算するとき、位置トランスミッタ例1205は、対応するキャリブレートされた終点値HI_CAL、LO_CALを調整する。例えば、POS_SIG1210がMAXを超えるように計算されるとき、位置トランスミッタ1205は、HI_CALの値を更新して、現在の値PTV170に一致させる。同様に、POS_SIG1210がMINより少ないように計算されるとき、位置トランスミッタ1205は、LO_CALの値を更新して、現在のPTV170に一致させる。POS_SIG1210が範囲[MIN、MAX]の外側にあるように計算される度に、HI_CALとLO_CALの値を更新することによって、位置トランスミッタ例1205のキャリブレーションが経時的に改善される。バルブ106が十分に開いた100%または十分に閉じた0%の位置
に実際に達するとき、対応するHI_CALまたはLO_CALのキャリブレーション値が実質的に理想的になる。好ましくは、位置フィードバック170は、フィルタリングされて、キャリブレーション誤差がノイズによって導入されないおよび/またはもたらされないようにノイズの効果を低減する。
When the example position transmitter 1205 of FIG. 12 operates within the process plant, the example position transmitter 1205 matches, adjusts and / or updates the estimated endpoint values HI_CAL and LO_CAL. During operation of the process plant, when the software in the position transmitter 1205 calculates a value for the POS_SIG 1210 that is outside the range [MIN, MAX], the position transmitter example 1205 has a corresponding calibrated endpoint value HI_CAL, Adjust LO_CAL. For example, when POS_SIG 1210 is calculated to exceed MAX, position transmitter 1205 updates the value of HI_CAL to match the current value PTV 170. Similarly, when POS_SIG 1210 is calculated to be less than MIN, position transmitter 1205 updates the value of LO_CAL to match the current PTV 170. By updating the values of HI_CAL and LO_CAL each time POS_SIG 1210 is calculated to be outside the range [MIN, MAX], the calibration of the example position transmitter 1205 is improved over time. When the valve 106 actually reaches a fully open or fully closed 0% position, the corresponding HI_CAL or LO_CAL calibration value becomes substantially ideal. Preferably, the position feedback 170 is filtered to reduce the effects of noise so that calibration errors are not introduced and / or caused by noise.

図12の位置トランスミッタ例1205は、先行する段落において説明したように、新たなLO_CALとHI_CAL値をそれらが計算される際に自動的に適用し得るおよび/または作動し得、ならびに/あるいは新たなLO_CALおよび/もしくはHI_CAL値は、記憶され得、位置トランスミッタ1205が具体的に命令されるおよび/または指示されるときにだけ、作動され得るならびに/あるいは適用され得る。例えば、位置トランスミッタ1205は、1つ以上の新たなキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALが作動のために利用可能であることを示すインジケータをディスプレイ645(図13)上に表示し得る。例えば(複数の)入力デバイス例640(図13)によって、ユーザが、新たなおよび/または更新されたキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALが適用されることになることを示すとき、位置トランスミッタ1205は、作動されたキャリブレーション値LO_CAL、HI_CALを使用して、POS_SIG1210の後続の値を計算することを始める。   The example position transmitter 1205 of FIG. 12 may automatically apply and / or operate as new LO_CAL and HI_CAL values are calculated as described in the preceding paragraph, and / or The LO_CAL and / or HI_CAL values can be stored and can be activated and / or applied only when the position transmitter 1205 is specifically commanded and / or indicated. For example, the position transmitter 1205 may display an indicator on the display 645 (FIG. 13) indicating that one or more new calibration values LO_CAL, HI_CAL are available for operation. For example, when the example input device (s) 640 (FIG. 13) indicates that the user will be applying new and / or updated calibration values LO_CAL, HI_CAL, the position transmitter 1205 may be activated. The calculated calibration values LO_CAL, HI_CAL are used to begin calculating subsequent values of POS_SIG 1210.

図13は、図12の位置トランスミッタ例1205を実施する手法例を例示する。図13の位置トランスミッタ例1205の要素は、図6のバルブ位置コントローラ例104と関係して上述したものと同一であるので、同一要素の説明は、ここでは繰り返さない。代わりに、同一要素が、図6および13において同一の参照数字を用いて指定されており、興味のある読み手は、それらの同一の番号を付けられた要素の完全な説明のために図6と関係して上記に提示した説明に戻って参照する。   FIG. 13 illustrates an example technique for implementing the example position transmitter 1205 of FIG. The elements of the example position transmitter 1205 of FIG. 13 are the same as those described above in connection with the example valve position controller 104 of FIG. 6, and therefore description of the same elements will not be repeated here. Instead, the same elements are designated with the same reference numerals in FIGS. 6 and 13, and interested readers can refer to FIG. 6 for a complete description of those identically numbered elements. Reverting to the description presented above in relation.

推定された値HI_CALおよびLO_CALを決定して、計算して、更新するために、図13の位置トランスミッタ例1205は、キャリブレータ1305を含む。単一の外部から提供された位置値PPPに基づいて推定された値HI_CALとLO_CALの初期の対を計算するために、図13のキャリブレータ例1305は、終点推定器1310を含む。例えば、等式(11)および(12)の数式を使用して、図13の終点推定器例1310は、初期値HI_CALとLO_CALを計算する。   The example position transmitter 1205 of FIG. 13 includes a calibrator 1305 to determine, calculate, and update the estimated values HI_CAL and LO_CAL. To calculate an initial pair of estimated values HI_CAL and LO_CAL based on a single externally provided position value PPP, the example calibrator 1305 of FIG. 13 includes an endpoint estimator 1310. For example, using the equations (11) and (12), the example endpoint estimator 1310 of FIG. 13 calculates initial values HI_CAL and LO_CAL.

プロセスプラント内の図12のバルブ装置例1200の動作の間に値HI_CALとLO_CALを更新するために、図13のキャリブレータ例1305は、終点調整器1315を含む。図13の終点調整器例1315は、位置トランスミッタ1205のオンライン動作の間にHI_CALとLO_CALの値を更新する。動作の間に、POS_SIG1210が、範囲[MIN、MAX]の外側にあるように計算されるとき、終点調整器例1315は、対応するキャリブレートされた終点値HI_CAL、LO_CALをデジタル値607の現在の値に調整する。終点調整器例1315は、追加的にまたは代替的に、バルブ106がキャリブレーション目的のために目的を持ってストロークされるならば、HI_CALとLO_CALを計算するおよび/あるいは更新するために使用され得ることが理解されるべきである。   To update the values HI_CAL and LO_CAL during operation of the example valve device 1200 of FIG. 12 within the process plant, the example calibrator 1305 of FIG. 13 includes an end point adjuster 1315. The example end point adjuster 1315 of FIG. 13 updates the values of HI_CAL and LO_CAL during online operation of the position transmitter 1205. During operation, when the POS_SIG 1210 is calculated to be outside the range [MIN, MAX], the end point adjuster example 1315 sets the corresponding calibrated end point value HI_CAL, LO_CAL to the current value of the digital value 607. Adjust to. The end-point adjuster example 1315 may additionally or alternatively be used to calculate and / or update HI_CAL and LO_CAL if the valve 106 is stroked for purposes of calibration. It should be understood.

POS_SIG1210のデジタル表現1320を計算するために、図13の位置トランスミッタ例1205は、位置値決定器1325を含む。図13の位置値決定器例1325は、例えば、等式(10)の数式例を実施することによって、キャリブレーション値HI_CALおよびLO_CALに基づいてデジタル信号1320の(複数の)値を計算する。   To calculate the digital representation 1320 of POS_SIG 1210, the example position transmitter 1205 of FIG. 13 includes a position value determiner 1325. The example position value determiner 1325 of FIG. 13 calculates the value (s) of the digital signal 1320 based on the calibration values HI_CAL and LO_CAL, for example by implementing the example equation of equation (10).

POS_SIG1210をプロセスコントローラ185および/もしくはプロセスイン
ターロック1215に伝送するならびに/または提供するために、図13の位置トランスミッタ例1205は、任意の種類のトランスミッタまたはトランシーバ1330を含む。図13のトランスミッタ例1330は、任意の数および/もしくは(複数の)種類の(複数の)回路、(複数の)デバイスならびに/または(複数の)方法を使用して、(複数の)デジタル値1320をアナログ信号、例えば4〜20mAの信号などに変換する。追加的にまたは代替的に、トランシーバ1330は、(複数の)デジタル値1320を信号1210としてデジタルでおよび/あるいは無線で伝送し得る。
To transmit and / or provide POS_SIG 1210 to process controller 185 and / or process interlock 1215, example position transmitter 1205 in FIG. 13 includes any type of transmitter or transceiver 1330. The example transmitter 1330 of FIG. 13 uses any number and / or type (s) of circuit (s), device (s), and / or method (s) to provide digital value (s). 1320 is converted into an analog signal, for example, a signal of 4 to 20 mA. Additionally or alternatively, the transceiver 1330 may transmit the digital value (s) 1320 as a signal 1210 digitally and / or wirelessly.

図12の位置トランスミッタ例1205を実施する手法例が図13に例示されているが、図13に例示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/またはデバイスの1つ以上は、組み合わされ得、分割され得、再編成され得、省略され得、排除され得、ならびに/あるいは任意の他の手法で実施され得る。更に、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例1305、終点推定器例1310、終点調整器例1315、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645、位置値決定器例1325、トランスミッタ/トランシーバ例1330、および/または、より一般的には、図13の位置トランスミッタ1205、は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに/あるいはハードウェア、ソフトウェアおよび/またはファームウェアの任意の組み合わせによって実施され得る。それ故、例えば、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例1305、終点推定器例1310、終点調整器例1315、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645、位置値決定器例1325、トランスミッタ/トランシーバ例1330のいずれか、および/または、より一般的には、位置トランスミッタ1205は、1つ以上の(複数の)回路、(複数の)プログラマブルプロセッサ、(複数の)特定用途向け集積回路((複数の)ASIC)、(複数の)プログラマブル論理デバイス((複数の)PLD)、(複数の)フィールドプログラマブル論理デバイス((複数の)FPLD)、および/または(複数の)フィールドプログラマブルゲートアレイ((複数の)FPGA)等によって実施され得る。これらの要素の1つ以上を組み込んでいるこの特許の任意の特許請求の範囲が、純粋にソフトウェアおよび/またはファームウェアの実施を包含するものとして読まれるとき、位置センサインターフェース例605、キャリブレータ例1305、終点推定器例1310、終点調整器例1315、記憶装置例630、ユーザインターフェース例635、(複数の)入力デバイス例640、ディスプレイ例645、位置値決定器例1325、トランスミッタ/トランシーバ例1330のうちの少なくとも1つ、および/または、より一般的には、位置トランスミッタ1205は、有形のコンピュータで読み取り可能な媒体を含むように本明細書で明示的に定義される。有形のコンピュータで読み取り可能な媒体例は、限定されるものではないが、フラッシュメモリ、コンパクトディスク(CD)、DVD、フロッピーディスク、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、プログラマブルROM(PROM)、電子的にプログラム可能なROM(EPROM)、および/または電子的に消去可能なPROM(EEPROM)、光学式記憶ディスク、光学式記憶デバイス、磁気記憶ディスク、磁気記憶デバイス、ならびに/あるいはマシンで読み取り可能な命令もしくはデータ構造の形態でプログラムコードおよび/または命令を記憶するために使用され得る任意の他の有形の媒体であって、プロセッサ、コンピュータおよび/または例えば図16と関係して以下に記述されるプロセッサプラットフォーム例P100などのプロセッサを有する他のマシンによってアクセスされ得る、任意の他の有形の媒体を含む。上記の組み合わせはまた、有形のコンピュータで読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。なお更に、位置トランスミッタ例1205は、図12に例示されたものの代わりにもしくは図12に例示されたものに加えて、インターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/またはデバイスを含み得、ならびに/あるいは例示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセスおよび/またはデバイスのいずれかもしくは全てのうちの2つ以上を含み得る。   Although an example technique for implementing the example position transmitter 1205 of FIG. 12 is illustrated in FIG. 13, one or more of the interfaces, data structures, elements, processes and / or devices illustrated in FIG. 13 may be combined, It can be split, rearranged, omitted, eliminated, and / or implemented in any other manner. Further, a position sensor interface example 605, a calibrator example 1305, an end point estimator example 1310, an end point adjuster example 1315, a storage device example 630, a user interface example 635, an input device example 640, a display example 645, a position value determination Example instrument 1325, example transmitter / transceiver 1330, and / or more generally, position transmitter 1205 of FIG. 13 may be any piece of hardware, software, firmware, and / or hardware, software, and / or firmware. It can be implemented by a combination. Thus, for example, position sensor interface example 605, calibrator example 1305, endpoint estimator example 1310, endpoint adjuster example 1315, storage device example 630, user interface example 635, input device example 640, display example 645, Any of the example position value determiner 1325, any example transmitter / transceiver 1330, and / or more generally, the position transmitter 1205 may include one or more (multiple) circuits, (multiple) programmable processors, (multiple). Application specific integrated circuit (several ASIC), programmable logic device (s) (plld) PLD, field programmable logic device (s) (FPLD), and / or Multiple field programmable gate arrays It may be carried out by (multiple) FPGA) or the like. When any claim of this patent that incorporates one or more of these elements is read purely as including software and / or firmware implementations, an example position sensor interface 605, an example calibrator 1305, Of example end point estimator 1310, example end point adjuster 1315, example storage device 630, example user interface 635, example input device (s) 640, example display 645, example position value determiner 1325, example transmitter / transceiver 1330 At least one, and / or more generally, the position transmitter 1205 is explicitly defined herein to include a tangible computer readable medium. Examples of a tangible computer readable medium include, but are not limited to, flash memory, compact disk (CD), DVD, floppy disk, read only memory (ROM), random access memory (RAM), programmable ROM ( PROM), electronically programmable ROM (EPROM), and / or electronically erasable PROM (EEPROM), optical storage disk, optical storage device, magnetic storage disk, magnetic storage device, and / or machine Any other tangible medium that can be used to store program code and / or instructions in the form of instructions or data structures readable by a processor, computer and / or for example in connection with FIG. The process described in That may be accessed by other machines having a processor such as service platforms example P100, or any other tangible media. Combinations of the above are also included within the scope of tangible computer readable media. Still further, example position transmitter 1205 may include and / or examples of interfaces, data structures, elements, processes and / or devices instead of or in addition to those illustrated in FIG. May include two or more of any or all of the interface, data structure, element, process and / or device.

図14は、図12および13の位置トランスミッタ例1205をインストールするために実行され得るプロセス例を例示する。図15は、図13のキャリブレータ例1305、および/または、より一般的には、図12と13の位置トランスミッタ例1205を実施するために実行され得るプロセス例を例示する。プロセッサ、コントローラおよび/または任意の他の適切な処理デバイスは、図14と15のプロセス例を実行するために使用され得るならびに/あるいはプログラムされ得る。例えば、図14と15のプロセスは、プロセッサ、コンピュータ、および/もしくは例えば図16と関係して以下に記述されるプロセッサプラットフォーム例P100などのプロセッサを有する他のマシンによってアクセスされ得る有形のコンピュータで読み取り可能な媒体などのような任意の製品上に記憶されるコード化されたならびに/またはマシンでアクセス可能な命令に具体化され得る。代替的に、図14と15の動作例のいくつかまたは全ては、(複数の)ASIC、(複数の)PLD、(複数の)FPLD、(複数の)FPGA、個別論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の(複数の)組み合わせを使用して実施され得る。また、図14と15の動作例の1つ以上は、手動で、あるいは上記技法のいずれかの任意の組み合わせ、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理および/またはハードウェアの任意の組み合わせとして、実施され得る。更に、図14と15の動作例を実施する多数の他の方法が利用され得る。例えば、ブロックの実行の順序は、変更され得、および/あるいは説明されたブロックの1つ以上は、変更され得、排除され得、細分化され得、または組み合わされ得る。追加的に、図14と15のマシンプロセス例のいずれかまたは全ては、連続して実行され得、および/あるいは、例えば、別個の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路等によって並行して実行され得る。   FIG. 14 illustrates an example process that may be performed to install the example position transmitter 1205 of FIGS. FIG. 15 illustrates an example process that may be performed to implement the example calibrator 1305 of FIG. 13 and / or, more generally, the example position transmitter 1205 of FIGS. A processor, controller and / or any other suitable processing device may be used and / or programmed to perform the example processes of FIGS. For example, the processes of FIGS. 14 and 15 may be read by a processor, a computer, and / or a tangible computer that may be accessed by other machines having a processor, such as the processor platform example P100 described below in connection with FIG. It can be embodied in coded and / or machine-accessible instructions stored on any product, such as possible media. Alternatively, some or all of the example operations of FIGS. 14 and 15 may include: (multiple) ASICs, (multiple) PLDs, (multiple) FPLDs, (multiple) FPGAs, discrete logic, hardware, firmware, etc. Can be implemented using any combination of (s). Also, one or more of the example operations of FIGS. 14 and 15 may be implemented manually or as any combination of any of the above techniques, for example, any combination of firmware, software, discrete logic and / or hardware. obtain. In addition, many other ways of implementing the example operations of FIGS. 14 and 15 can be utilized. For example, the order of execution of the blocks can be changed and / or one or more of the described blocks can be changed, eliminated, subdivided, or combined. Additionally, any or all of the example machine processes of FIGS. 14 and 15 may be executed sequentially and / or in parallel, eg, by separate processing threads, processors, devices, individual logic, circuits, etc. Can be executed.

図14のプロセス例は、オペレータおよび/またはインストーラがホルダ例190を用いてバルブアセンブリ102の位置を定めるか固定する(例えば、手動で固定する)ことで始まる(ブロック1405)。例えば、オペレータは、クランプおよび/またはブロックを使用してバルブ106を手動で固定することができ、あるいは、アクチュエータ108内の制御流体の運動を阻止する(例えば、トラップする)ことによって、アクチュエータ108の位置を定めてもよい。   The process example of FIG. 14 begins with an operator and / or installer locating or securing (eg, manually securing) the valve assembly 102 using the example holder 190 (block 1405). For example, the operator can manually clamp the valve 106 using a clamp and / or block, or by preventing (eg, trapping) movement of the control fluid within the actuator 108, The position may be determined.

交換されることになる位置トランスミッタが取り外されて(ブロック1410)、交換および/または新たな位置トランスミッタ1205がインストールされる(ブロック1415)。インストーラは、位置トランスミッタ1205を作動させて(例えば、電力を位置トランスミッタ1205に提供して)、ユーザインターフェース635にアクセスする(ブロック1420)。インストーラは、(例えば、位置センサ110上のプレートまたはラベルから取り出された)例えば位置センサ110の感度値SENSITIVITYなどの構成データを入力する(ブロック1425)。インストーラは、次いで、位置指示器140の単一点位置PPPを入力する(ブロック1430)。いくつかの例において、位置PPPは、アクチュエータ108の移動スパンの百分率(例えば、50%の開き)として入力される。   The position transmitter to be replaced is removed (block 1410) and a replacement and / or new position transmitter 1205 is installed (block 1415). The installer activates the position transmitter 1205 (eg, provides power to the position transmitter 1205) to access the user interface 635 (block 1420). The installer inputs configuration data such as, for example, the sensitivity value SENSITIVITY of the position sensor 110 (eg, retrieved from a plate or label on the position sensor 110) (block 1425). The installer then inputs the single point position PPP of the position indicator 140 (block 1430). In some examples, the position PPP is entered as a percentage of the travel span of the actuator 108 (eg, 50% open).

入力された情報に基づいて、位置トランスミッタ1205は、キャリブレーション値LO_CALとHI_CALを計算して、インストーラは、これらの値を適用する(ブロック1440)。   Based on the entered information, the position transmitter 1205 calculates calibration values LO_CAL and HI_CAL, and the installer applies these values (block 1440).

インストーラは、位置トランスミッタ1205をアクティブ状態に置いて(ブロック1445)、バルブアセンブリ102の位置を固定解除するか解放する(ブロック1450)。   The installer places the position transmitter 1205 in an active state (block 1445) to unlock or release the position of the valve assembly 102 (block 1450).

図15のプロセス例は、終点調整器例1315が、POS_SIG1210の計算され
た値が範囲[MIN、MAX]の外側にあることを待つことで始まる(ブロック1505)。POS_SIG1210の計算された値が範囲[MIN、MAX]の外側にあり(ブロック1505)、キャリブレーション改善が自動的に適用されることになるとき(ブロック1510)、終点調整器1315は、対応するキャリブレーション値HI_CAL、LO_CALをPTV170の現在の値に更新する(ブロック1515)。
The example process of FIG. 15 begins with the endpoint adjuster 1315 waiting for the calculated value of POS_SIG 1210 to be outside the range [MIN, MAX] (block 1505). When the calculated value of POS_SIG 1210 is outside the range [MIN, MAX] (block 1505) and a calibration improvement is to be applied automatically (block 1510), the endpoint adjuster 1315 receives the corresponding calibration. The action values HI_CAL, LO_CAL are updated to the current values of the PTV 170 (block 1515).

キャリブレーション改善が自動的に適用されないことになる場合(ブロック1510)、終点調整器1315は、新たなおよび/または改善されたキャリブレーションデータが適用される準備ができていることをユーザに(例えば、ディスプレイ例645経由で)通知して(ブロック1520)、PTV170が前のNEW_CAL値の範囲の外側にあるかどうかを決定する(ブロック1525)。PTV170が前の範囲の外側にある場合(ブロック1525)、終点調整器1315は、後続の取り出しおよび/または作動のために更新された(ブロック1530)キャリブレーション値NEW_HI_CAL、NEW_LO_CALを記憶する。制御は、次いで、ブロック1505に戻り、POS_SIG1210の値が範囲[MIN、MAX]の外側にあることを待つ。   If a calibration improvement will not be automatically applied (block 1510), the endpoint adjuster 1315 will inform the user that new and / or improved calibration data is ready to be applied (eg, , Via the example display 645 (block 1520) to determine if the PTV 170 is outside the range of the previous NEW_CAL value (block 1525). If the PTV 170 is outside the previous range (block 1525), the endpoint adjuster 1315 stores the calibration values NEW_HI_CAL, NEW_LO_CAL updated for subsequent retrieval and / or activation (block 1530). Control then returns to block 1505 and waits for the value of POS_SIG 1210 to be outside the range [MIN, MAX].

図16は、本明細書に開示されたバレ位置コントローラをキャリブレートする装置および/または方法例のいずれかを実施するために使用され得るならびに/あるいはプログラムされ得るプロセッサプラットフォーム例P100の概略図である。例えば、1つ以上の汎用プロセッサ、プロセッサコア、マイクロコントローラ等が、プロセッサプラットフォームP100を実施することができる。   FIG. 16 is a schematic diagram of an example processor platform P100 that can be used and / or programmed to implement any of the apparatus and / or example methods for calibrating the barre position controller disclosed herein. For example, one or more general purpose processors, processor cores, microcontrollers, etc. may implement the processor platform P100.

図16の例のプロセッサプラットフォームP100は、少なくとも1つのプログラマブルプロセッサP105を含む。プロセッサP105は、プロセッサP105のメインメモリに(例えば、RAM P115および/もしくはROM P120内に)存在するコード化された命令P110ならびに/またはP112を実行する。プロセッサP105は、任意の種類の処理ユニット、例えばプロセッサコア、プロセッサおよび/またはマイクロコントローラなどであり得る。プロセッサP105は、とりわけ、図7〜11、14のプロセス例を実行し得、ならびに/あるいは、より一般的には、図1と6のバルブ位置コントローラ例104および/または図12と13の位置トランスミッタ例1205を実施し得る。   The processor platform P100 in the example of FIG. 16 includes at least one programmable processor P105. Processor P105 executes coded instructions P110 and / or P112 that reside in main memory of processor P105 (eg, in RAM P115 and / or ROM P120). The processor P105 may be any type of processing unit, such as a processor core, a processor and / or a microcontroller. The processor P105 may perform, among other things, the example processes of FIGS. 7-11, 14 and / or more generally the example valve position controller 104 of FIGS. 1 and 6 and / or the position transmitter of FIGS. Example 1205 may be performed.

プロセッサP105は、バスP125経由で任意の数および/もしくは(複数の)種類の有形のコンピュータで読み取り可能な(ROM P120ならびに/またはRAM P115を含む)記憶媒体と通信している。RAM P115は、動的ランダムアクセスメモリ(DRAM)、シンクロナス動的ランダムアクセスメモリ(SDRAM)および/または任意の他の種類のRAMデバイスによって実施され得、ROMは、フラッシュメモリおよび/または任意の他の所望の種類のメモリデバイスによって実施され得る。メモリP115およびメモリP120に対するアクセスは、メモリコントローラ(図示しない)によって制御され得る。メモリ例P115およびP120は、例えば、図6と13の記憶装置例630を実施するために、使用され得る。   The processor P105 is in communication with any number and / or types of tangible computer readable storage media (including ROM P120 and / or RAM P115) via bus P125. RAM P115 may be implemented by dynamic random access memory (DRAM), synchronous dynamic random access memory (SDRAM) and / or any other type of RAM device, ROM may be flash memory and / or any other Can be implemented by any desired type of memory device. Access to the memory P115 and the memory P120 can be controlled by a memory controller (not shown). Memory examples P115 and P120 may be used, for example, to implement the example storage device 630 of FIGS.

プロセッサプラットフォームP100はまた、インターフェース回路P130を含む。任意の種類のインターフェース標準、例えば外部メモリインターフェース、シリアルポート、汎用入力/出力等は、インターフェース回路P130を実施し得る。1つ以上の入力デバイスP135および1つ以上の出力デバイスP140は、インターフェース回路P130に接続される。入力デバイスP135は、(複数の)入力デバイス例640を実施するために使用され得、出力デバイスP140は、図6と13のディスプレイ例645を実施するために使用され得る。   The processor platform P100 also includes an interface circuit P130. Any type of interface standard, such as an external memory interface, serial port, general purpose input / output, etc. may implement the interface circuit P130. One or more input devices P135 and one or more output devices P140 are connected to the interface circuit P130. Input device P135 may be used to implement example input device (s) 640, and output device P140 may be used to implement example display 645 of FIGS.

一定の方法、装置、およびシステム例が本明細書において説明されているが、この特許の対象の範囲は、それに限定されない。それどころか、この特許は、文字通りにまたは均等論の下で、添付の特許請求の範囲内に適正にある全ての方法、装置、システム、および製品を包含する。   Although certain methods, apparatus, and system examples are described herein, the scope of coverage of this patent is not limited thereto. On the contrary, this patent includes all methods, devices, systems, and products that fall within the scope of the appended claims, either literally or under an equivalent theory.

Claims (20)

制御バルブアセンブリのフロー制御部材の位置を固定して、前記フロー制御部材の運動を阻止することと、
前記制御バルブアセンブリにコントローラをインストールすることと、
前記コントローラが前記制御バルブアセンブリに結合された後に、前記コントローラのユーザインターフェースを作動することと、
位置センサ感度値と、前記フロー制御部材の前記固定された位置を表わす単一点位置値と、を入力することと、
単一点キャリブレーション値を適用することと、
前記コントローラを制御モードに置くことと、
前記フロー制御部材の前記位置を解放して、前記コントローラが、前記制御バルブアセンブリが動作中である間に前記位置センサ感度値および前記単一点位置値に基づいて前記制御バルブアセンブリの動作の間に自己キャリブレートすることと、を含む、方法。
Fixing the position of the flow control member of the control valve assembly to prevent movement of the flow control member;
Installing a controller in the control valve assembly;
Activating a user interface of the controller after the controller is coupled to the control valve assembly;
Inputting a position sensor sensitivity value and a single point position value representing the fixed position of the flow control member;
Applying a single point calibration value;
Placing the controller in control mode;
The position of the flow control member is released so that the controller can operate during operation of the control valve assembly based on the position sensor sensitivity value and the single point position value while the control valve assembly is in operation. Self-calibrating.
前記コントローラをインストールすることの前に、前記制御バルブアセンブリが、プロセス制御システムを用いて現場にあるとともにサービス中である間に、前記制御バルブアセンブリから別のコントローラを取り外すことを更に含む、請求項1に記載の方法。   The method further comprises removing another controller from the control valve assembly prior to installing the controller while the control valve assembly is in the field and in service using a process control system. The method according to 1. 前記単一点位置値を入力することが、前記フロー制御部材の前記固定された位置を視覚的に推定することを含む、請求項1〜2のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein inputting the single point position value comprises visually estimating the fixed position of the flow control member. 前記単一点位置値を入力することが、前記フロー制御部材の移動スパンの百分率として前記単一点位置値を入力することを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   4. The method of any of claims 1-3, wherein inputting the single point position value comprises inputting the single point position value as a percentage of a travel span of the flow control member. 前記単一点キャリブレーションを適用することが、第1の推定されたキャリブレーション値および第2の推定された第2のキャリブレーション値を入力することを含み、前記第1および第2の推定されたキャリブレーション値が、それぞれ、前記フロー制御部材の上位および下位の移動スパン限界を表わす、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   Applying the single point calibration includes inputting a first estimated calibration value and a second estimated second calibration value, the first and second estimated values The method according to claim 1, wherein calibration values represent upper and lower travel span limits of the flow control member, respectively. 前記コントローラから前記推定された第1および第2のキャリブレーション値を取得して、前記コントローラが、前記単一点キャリブレーション位置および前記位置センサ感度値に基づいて、前記第1および第2の推定されたキャリブレーション値を決定することを更に含む、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。   Obtaining the estimated first and second calibration values from the controller, the controller determines the first and second estimated values based on the single point calibration position and the position sensor sensitivity value. 6. The method according to any of claims 1-5, further comprising determining a calibration value. 前記コントローラを前記制御モードに置くことが、前記コントローラをアクティブ状態に置いて、前記制御バルブアセンブリが、プロセスシステムの流体フローを制御することを可能にすることを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。   7. Placing the controller in the control mode includes placing the controller in an active state to allow the control valve assembly to control fluid flow in a process system. The method of crab. 前記コントローラを前記制御モードに置くことが、前記コントローラを前記制御モードに置くことの前に、前記フロー制御部材の一方の移動終点と前記フロー制御部材のもう一方の移動終点との間で前記制御バルブアセンブリをストロークすること無く、前記コントローラを作動することを含む、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。   Placing the controller in the control mode means that the control between one movement end point of the flow control member and the other movement end point of the flow control member before placing the controller in the control mode. 8. A method as claimed in any preceding claim, including actuating the controller without stroking a valve assembly. 前記ユーザインターフェース経由で前記コントローラのキャリブレーションルーチンを選択することを更に含む、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。   9. A method according to any preceding claim, further comprising selecting a calibration routine for the controller via the user interface. 制御バルブアセンブリがプロセス制御システムを用いてサービス中であるまたはインラインである間に、コントローラを前記制御バルブアセンブリに結合することと、
位置センサ感度値を前記コントローラに提供することと、
前記制御バルブアセンブリのフロー制御部材の現在の位置を表わす単一点位置値を提供することと、
前記位置センサ感度値および前記単一点位置値に基づいて、前記フロー制御部材の第1の移動スパン限界を表わす推定された上位のストローク限界値と、前記フロー制御部材の第2の移動スパン限界を表わす推定された下位のストローク限界値と、を入力することと、
前記制御バルブアセンブリの動作が、前記プロセス制御システムの流体フローを制御することを可能にするように前記コントローラを作動して、前記コントローラが、前記位置センサ感度値および前記単一点位置値に基づいて前記制御バルブアセンブリの動作の間にキャリブレートすることと、を含む、方法。
Coupling a controller to the control valve assembly while the control valve assembly is in service or in-line with a process control system;
Providing a position sensor sensitivity value to the controller;
Providing a single point position value representative of a current position of the flow control member of the control valve assembly;
Based on the position sensor sensitivity value and the single point position value, an estimated upper stroke limit value representing the first movement span limit of the flow control member and a second movement span limit of the flow control member are obtained. Entering an estimated lower stroke limit value to represent;
Actuating the controller to allow operation of the control valve assembly to control fluid flow of the process control system, the controller based on the position sensor sensitivity value and the single point position value Calibrating during operation of the control valve assembly.
前記フロー制御部材の前記現在の位置を固定して、前記フロー制御部材が動くことを阻止することを更に含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, further comprising fixing the current position of the flow control member to prevent movement of the flow control member. 前記単一点位置値を提供することが、前記フロー制御部材が固定されるときに前記フロー制御部材の全移動スパンに対して前記フロー制御部材の前記現在の位置を推定することを含む、請求項10〜11のいずれかに記載の方法。   The providing of the single point position value comprises estimating the current position of the flow control member relative to a total travel span of the flow control member when the flow control member is fixed. The method in any one of 10-11. 前記フロー制御部材を解放することと、前記コントローラを作動することと、を更に含む、請求項10〜12のいずれかに記載の方法。   13. The method according to any of claims 10-12, further comprising releasing the flow control member and activating the controller. 前記位置センサ感度値および前記単一点位置値を提供することが、入力インターフェース経由で前記コントローラに前記値を入力することを含む、請求項10〜13のいずれかに記載の方法。   14. A method according to any of claims 10 to 13, wherein providing the position sensor sensitivity value and the single point position value comprises inputting the value to the controller via an input interface. 推定された上位のストローク限界値および推定された下位のストローク限界値を決定することが、前記提供された位置センサ感度値および前記単一点位置値に基づいて、前記推定された上位および下位のストローク限界値を前記コントローラに計算させることを含む、請求項10〜14のいずれかに記載の方法。   Determining an estimated upper stroke limit value and an estimated lower stroke limit value is based on the provided position sensor sensitivity value and the single point position value, and the estimated upper and lower strokes. 15. A method according to any of claims 10 to 14, comprising causing a limit value to be calculated by the controller. バルブ制御アセンブリが流体システム内にある間に、前記制御バルブアセンブリのフロー制御部材の位置をロックすることと、
前記制御バルブアセンブリを動作させるコントローラのキャリブレーションを始動することと、
所定の位置センサ感度値をユーザインターフェース経由で前記コントローラに入力することと、
前記フロー制御部材の移動スパンに対して前記フロー制御部材の前記ロックされた位置を表わす単一点位置値を入力することと、
前記位置センサ感度値および前記単一点位置値に基づいて、前記コントローラから推定された上位および下位のキャリブレーション値を取得することと、
前記推定された上位および下位のキャリブレーション値を前記ユーザインターフェース経由で入力することと、
前記コントローラを作動することと、
前記フロー制御部材をロック解除して、前記制御バルブアセンブリが、前記流体システムを制御することを可能にして、前記コントローラが、前記単一点位置値、前記位置センサ感度値ならびに前記推定された上位および下位のキャリブレーション値に基づいてキャリブレートすることと、を含む、方法。
Locking the position of the flow control member of the control valve assembly while the valve control assembly is in the fluid system;
Initiating calibration of a controller that operates the control valve assembly;
Inputting a predetermined position sensor sensitivity value to the controller via a user interface;
Inputting a single point position value representing the locked position of the flow control member with respect to a travel span of the flow control member;
Obtaining upper and lower calibration values estimated from the controller based on the position sensor sensitivity value and the single point position value;
Inputting the estimated upper and lower calibration values via the user interface;
Activating the controller;
Unlocking the flow control member to allow the control valve assembly to control the fluid system so that the controller can control the single point position value, the position sensor sensitivity value and the estimated upper and Calibrating based on the subordinate calibration value.
前記単一点位置値を入力することが、前記制御バルブが固定された後に、前記フロー制御部材の前記位置を視覚的に推定することを含む、請求項16に記載の方法。   The method of claim 16, wherein inputting the single point position value includes visually estimating the position of the flow control member after the control valve is secured. 前記単一点位置値を入力することが、前記フロー制御部材の移動スパンの百分率として値を入力することを含む、請求項16〜17のいずれかに記載の方法。   18. A method according to any of claims 16 to 17, wherein entering the single point position value comprises entering a value as a percentage of the travel span of the flow control member. 前記単一点位置を入力することが、前記制御バルブアセンブリの位置センサ経由で前記フロー制御部材の前記位置を測定することを含む、請求項16〜18のいずれかに記載の方法。   19. A method according to any of claims 16-18, wherein inputting the single point position comprises measuring the position of the flow control member via a position sensor of the control valve assembly. 前記制御バルブアセンブリが前記流体システムを用いてインラインであるまたはサービス中である間に、および前記フロー制御部材をストロークさせることあるいは前記制御バルブアセンブリをバイパスさせること無く、前記コントローラを作動することによって前記コントローラをキャリブレートすることを更に含む、請求項16〜19のいずれかに記載の方法。   By operating the controller while the control valve assembly is in-line or in service with the fluid system and without stroking the flow control member or bypassing the control valve assembly 20. A method according to any of claims 16 to 19, further comprising calibrating the controller.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021200791A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 油研工業株式会社 Hydraulic device with position sensor

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8321059B2 (en) 2009-08-28 2012-11-27 Fisher Controls International, Llc Apparatus, methods and articles of manufacture to calibrate valve-mounted instruments
US10185330B2 (en) 2014-06-30 2019-01-22 Fisher Controls International Llc Methods and systems for adjusting travel sensor alignment on process control valves
JP6295222B2 (en) * 2015-03-17 2018-03-14 アズビル株式会社 Positioner
US10353405B2 (en) 2015-10-09 2019-07-16 Fisher Controls International Llc Automatic calibration of position transmitter
WO2017147846A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 Emerson Process Management, Valve Automation, Inc. Methods and apparatus for automatically detecting the failure configuration of a pneumatic actuator
WO2019133528A1 (en) * 2017-12-30 2019-07-04 Itt Manufacturing Enterprises Llc Switch for diaphragm valve actuator
CN111457142B (en) * 2019-01-21 2022-04-22 杭州三花研究院有限公司 Control method and control system
TR201908036A2 (en) * 2019-05-27 2019-08-21 Mert Teknik Fabrika Malzemeleri Ticaret Ve Sanayi Anonim Sirketi ELECTRO PNEUMATIC POSITIONER
ES2953306T3 (en) * 2019-05-29 2023-11-10 Fischer G Rohrleitungssysteme Ag Diaphragm valve commissioning
TWI774227B (en) * 2020-02-21 2022-08-11 日商富士金股份有限公司 Flow rate control device, control method thereof and control program thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006517281A (en) * 2003-02-07 2006-07-20 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Control valve / positioner mounting system
WO2011031368A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-17 Fisher Controls International Llc Valve calibration
JP2011074935A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Yamatake Corp Actuator, control valve, and method of calibrating real opening converting characteristic of actuator

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549137A (en) * 1993-08-25 1996-08-27 Rosemount Inc. Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics
US7621293B2 (en) * 2001-04-05 2009-11-24 Fisher Controls International Llc Versatile emergency shutdown device controller implementing a pneumatic test for a system instrument device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006517281A (en) * 2003-02-07 2006-07-20 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Control valve / positioner mounting system
WO2011031368A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-17 Fisher Controls International Llc Valve calibration
JP2011074935A (en) * 2009-09-29 2011-04-14 Yamatake Corp Actuator, control valve, and method of calibrating real opening converting characteristic of actuator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021200791A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 油研工業株式会社 Hydraulic device with position sensor
JP2021162126A (en) * 2020-04-02 2021-10-11 油研工業株式会社 Hydraulic apparatus with position detector

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