JP6379096B2 - プロセスデバイス較正のための方法および装置 - Google Patents
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Description
あるときに、制御信号および加算値に基づき出力バイアスを機械装置に計算させるための命令を含む。
ある。いくつかのこのような実施例では、弁位置を表すフィードバック信号が、弁を制御するために用いられる動程制御モードにおいて、機器は自動的に較正を行うことが可能である。機器が設置されるときに弁が動程の一端にない他の実施例では、機器が作動機器の圧力を表すフィードバック信号を用いる圧力制御モードにおいて、機器は自動的に較正を行って弁位置を制御できる。
ージ)を出力する。
たに受信した情報とその前もって記録した情報を比較する。新たに受信した情報および前もって記録した情報が同じものであるとき、情報インターフェース202は、機器104が前もって較正され、なおかつまたプロセス制御デバイスに較正されている旨の表示を出力する。逆に、ストレージデバイス216が前もって記録した情報を含まない、または前もって記録した情報が新たな情報と一致しないとき、情報インターフェース202は、機器104からプロセス制御デバイスへの較正を継続する旨の表示を出力する。いくつかの実施例では、情報インターフェース202は、プロセス制御デバイスを較正することが安全である旨の表示を出力できる。
ーカルメモリ、および/またはストレージデバイス216に記録する。
性がある。部分ストローク較正器214は、圧力制御器302、位置モニタ304、動程フィードバックオフセット計算機306、動程位置計算機308、およびカットオフ領域制御器310を備える。
システム信号がカットオフ領域内にあるときに、どのようにプロセス制御デバイスを動作させるか判断する。カットオフ領域は、例えば、弁位置が全閉位置にあるべきときに、弁が部分的に開け放しで放置されたときに起こり得る弁座腐食を避けるために用いられる。したがって、制御システム信号がカットオフ領域にあるときに、カットオフ領域制御器310は、弁位置が全開または全閉位置にくるように、その制御システム信号を修正する。通常の動作中(例えば、較正を行わない)は、制御システム信号の変化率は、制御システム信号がカットオフ領域に到達すると、著しく変動する。これは、機器104が現在較正されており、機器104が動程フィードバック信号と制御システム信号との間の相関が計算されているためになされる。言い換えれば、端位置は既知であり、機器104が、例えば、弁体がプロセス制御デバイス102内の弁座に衝突することなく、その端位置に対応する出力を正確に特定することが可能である。
/またはハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアのどのような組み合わせによっても実装可能である。これにより、例えば、図1〜3における例示的位置リーダー204、例示的モード制御器206、例示的位置計算機208、例示的積算器210、例示的較正器212、例示的部分ストローク較正器214、例示的圧力制御器302、例示的位置モニタ304、例示的動程フィードバックオフセット計算機306、例示的動程位置計算機308、例示的カットオフ領域制御器310、および/または、さらに一般的には、例示的プロセス制御システム100は、1つ以上の回路、プログラム可能プロセッサ、アプリケーション特有の集積回路(ASIC)、プログラム可能論理デバイス(PLD)、および/またはフィールドプログラム可能論理デバイス(FPLD)によっても実装可能である。本特許の装置またはシステムの請求項のうちのどれもが、単にソフトウェアおよび/またはファームウェアの実装を網羅すると読み取られるとき、少なくとも例示の1つ、例示的位置リーダー204、例示的モード制御器206、例示的位置計算機208、例示的積算器210、例示的較正器212、例示的部分ストローク較正器214、例示的圧力制御器302、例示的位置モニタ304、例示的動程フィードバックオフセット計算機306、例示的動程位置計算機308、例示的カットオフ領域制御器310、および/または、さらに一般的には、例示的プロセス制御システム100は、ソフトウェアおよび/またはファームウェアを記憶するメモリ、DVD、CD、Blu−ray等の有形コンピュータ可読記憶媒体を含むことを本明細書に明示的に定義する。さらに、図1〜3の例示的プロセス制御システム100は、図1〜3に示されたものに加えて、またはその代わりに、1つ以上の要素、プロセス、および/またはデバイスを含むことが可能であり、および/または1つを超えるどれかまたは全ての図示された要素、プロセス、およびデバイスを含むことが可能である。
号を用いて、プロセス制御デバイスの位置が判断される。例えば、その位置は、一端位置(例えば、全閉または全開位置)または部分ストローク区間(例えば、全閉および全開位置の間)でもよい。
304は、出力圧力が圧力制御器302によって増加および減少されるとき、動程の運動の方向を確認する。いくつかの実施例では、位置モニタ304はまた不感帯(例えば、動程フィードバック信号の変化が観測されない出力圧力範囲)および組立体の摩擦を見積もる。例えば、位置制御器302は、位置モニタ304によって変化が検出されるまで出力圧力を増加させることができる。その後、位置制御器302は、位置モニタ304によって変化が検出されるまで出力圧力を減少させることができる。圧力制御器302は、2つの出力圧力を、その2つの出力圧力に基づく平均出力圧力と共に、記録する(例えば、ストレージデバイス216に記憶する)ことができる。ブロック516において、動程フィードバックオフセット計算機306は、その平均出力圧力を用いてその出力圧力に基づく弁位置を見積もる。また、動程フィードバックオフセット計算機306は、動程フィードバック信号およびゼロが初期値の動程オフセットに基づき、現在の弁位置を計算する。予測弁位置と現在の弁位置との間の差は、動程フィードバックオフセットとして動程フィードバックオフセット計算機306によって記録される。
たはDVDなどの取り外し可能な記憶媒体に記憶することが可能である。
Claims (22)
- プロセス制御デバイスの第1の位置が第1の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第1の位置が前記第1の端位置であることに応じて、前記第1の端位置および構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの第2の端位置を計算することと、
前記第1の端位置および前記第2の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算することと、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号との比較を示す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
を含む、プロセス制御デバイス較正のための方法。 - 前記第1の位置が前記第1の端位置にないとき、前記構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの目標出力圧力を計算することと、
前記プロセス制御デバイスから出力された実際の出力圧力を表す信号に対応するフィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しくないときに、前記フィードバック圧力を前記目標出力圧力と一致させるように前記プロセス制御デバイスの位置を制御する作動機器に圧力を提供する圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記出力圧力を調整しながら、前記現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、前記制御信号の変化の率を修正することと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるときに、前記制御信号の変化の率に基づき、前記現在位置を変更することと、をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記現在位置における前記変化を監視することは、第1のフィードバック圧力および第
2のフィードバック圧力に基づき、平均信号を計算することをさらに含み、前記第1のフィードバック圧力は前記出力圧力が増加したときに収集され、前記第2のフィードバック圧力は前記出力圧力が減少したときに収集される、請求項3に記載の方法。 - 前記第1のフィードバック圧力および前記第2のフィードバック圧力に基づき、前記プロセス制御デバイスの摩擦レベルを見積もることをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記出力圧力を増加させることが、
前記出力圧力を徐々に増加させることと、
前記出力圧力を徐々に増加させることに応じて、前記現在位置が変化したかどうかを判断することと、
前記現在位置が変化したとき、動作の方向を判断することと、をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記出力圧力を減少させることが、
前記出力圧力を徐々に減少させることと、
前記出力圧力を徐々に減少させることに応じて、前記現在位置が変化したかどうかを判断することと、
前記現在位置が変化したとき、動作の方向を判断することと、をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記現在位置に変化がないことに応じて、警告を提供することをさらに含む、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記現在位置が前記制御信号と一致するまで、前記現在位置と前記制御信号との間の複数の差を計算することと、
前記複数の差を合計して前記値を形成することと、をさらに含む、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 - 前記値は、前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記構成情報は、無線周波数識別デバイスを介して収集される、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記出力バイアスを計算することは、前に計算された出力バイアスに前記値を加算することをさらに含む、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- メモリと、
命令を含む前記メモリに結合されたプロセッサと、を備える装置であって、前記命令は、前記装置に、
プロセス制御デバイスの第1の位置が前記プロセス制御デバイスの第1の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第1の位置が前記第1の端位置であることに応じて、前記第1の端位置及び構成情報に基づき第2の端位置を計算することと、
前記第1の端位置及び前記第2の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算すること、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断し、前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記プロセス制御デバイ
スの目標出力圧力と前記プロセス制御デバイスから出力される実際の出力圧力を表す信号に対応するフィードバック圧力との間の差を計算することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号に対応する位置との比較を示す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
を行わせる、プロセス制御デバイスの較正のための装置。 - 前記命令は、前記装置に、
圧力制御器の出力圧力を調整しながら、前記プロセス制御デバイスの現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、制御信号変化の率を減少させることと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるとき、前記現在位置を前記制御信号変化の率に基づき、徐々に変更することと、をさらに行わせる、請求項13に記載の装置。 - 前記命令は、前記装置に、
前記目標出力圧力が前記フィードバック圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記プロセス制御デバイスを較正するために、前記差によって前記圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに行わせる、請求項14に記載の装置。 - 前記命令は、前記装置に、
前記現在位置を前記制御信号に対応する前記位置との間の差を計算することと、
前記差を計算された値に加えて、前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す値を形成することと、をさらに行わせる、請求項14または15に記載の装置。 - 命令を含む有形コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、機械装置に、
プロセス制御デバイスの第1の位置が第1の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第1の位置が前記第1の端位置であることに応じて、前記第1の端位置および構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの第2の端位置を計算することと、
前記第1の端位置および前記第2の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算することと、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号との比較を表す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
をさらに行わせる、有形コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記機械装置に、
前記第1の位置が前記第1の端位置にないとき、前記構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの目標出力圧力を計算することと、
フィードバック圧力が前記プロセス制御デバイスから出力された実際の出力圧力を表す信号に対応する場合に、前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しくないときに、前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と一致するように前記プロセス制御デバイスの位置を制御する作動機器に圧力を提供する圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに行わせる、請求項17に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記機械装置に、
前記出力圧力を調整しながら、前記現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、前記制御信号変化の率を修正することと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるとき、前記現在位置を前記制御信号変化の率に基づき、変更することと、をさらに行わせる、請求項18に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記機械装置に、
前記現在位置が前記制御信号と対応する前記位置と等しくなるまで、前記現在位置および前記制御信号に対応する前記位置との複数の差を計算することと、
前記複数の差を合計して前記値を形成することと、をさらに行わせる、請求項17〜19のいずれか1項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記値は前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す、請求項17〜20のいずれか1項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記機械装置に、
前記値を前に計算された出力圧力に加算することを、さらに行わせる、請求項17〜21のいずれか1項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。
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