JP6564858B2 - ヒステリティックプロセス変数センサ補償 - Google Patents
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Description
本発明は、産業用プロセス制御および監視システムに使用されるタイプのプロセス変数トランスミッタに関する。より具体的には、本発明は、ヒステロン基底関数を使用するプロセス変数トランスミッタにおけるセンサ出力の補償に関する。
産業用プロセスのプロセス変数を検知するためのプロセス変数トランスミッタは、産業用プロセスの現在のプロセス変数を検知するように構成されたプロセス変数センサを含む。計測回路は、ヒステロン基底関数モデルを使用してキャラクタリゼーションされた少なくとも一つの過去に検知されたプロセス変数の関数として、検知された現在のプロセス変数を補償するように構成される。出力回路は、補償された検知されたプロセス変数に関連するトランスミッタ出力を提供する。
様々な態様において、方法および装置は、ヒステリシスに起因するプロセス変数計測における誤差を補償または補正するために提供される。実施形態の一つの具体的な例では、方法および装置は、産業用プロセスにおけるプロセス変数を計測するために使用されるタイプのプロセス変数トランスミッタに具現化される。手法は、プロセス変数を補償するためにより一般的に使用されることもできる。
ここで、基底関数は正弦関数である。一般的なフーリエ分解に対して、正弦と余弦の両方が通常使用される。
数式2において、ai係数は、出力f(t)を入力変数xの冪に基づいてキャラクタリゼーションするために選択される。このケースにおいては、xの冪は、基底関数の集合を表す。
これは入力x(t)が増加しているとき有効である。x(t)が増加しているとき、x(t)が実際はanであり、換言すれば、それはk=nである時間における現在の指標であることに留意されたい。
ここで、関数fa,bは、キャラクタリゼーションステップ(先に論じた)から既知であり、fx(tstart),x(tstart)およびfaMax,x(tstart)は、具体的には、それぞれ、x(tstart)における下側(上に向かう)および上側(下に向かう)ループ極値であり、aMaxは、ak指標に対する最大値である。
Claims (29)
- 産業用プロセスのプロセス変数を検知するためのプロセス変数トランスミッタであって、:
産業用プロセスの現在のプロセス変数を検知するように構成されたプロセス変数センサと;
ヒステロン基底関数を使用してキャラクタリゼーションされた少なくとも一つの過去に検知されたプロセス変数の関数として、検知された現在のプロセス変数を補償するように構成された計測回路と;
補償された検知されたプロセス変数に関連するプロセス変数トランスミッタ出力を提供するように構成された出力回路と;
を含み、
前記ヒステロン基底関数が、起動時に各々ヒステリシスループ極値間の初期値に設定される、
プロセス変数トランスミッタ。 - 前記ヒステロン基底関数は、Nがヒステロンの数であるN−ヒステロンモデルに具現化される、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記N−ヒステロンモデルが設定可能なαおよびβ閾値を持つ複数のヒステロンを含む、請求項2記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記N−ヒステロンモデルが、各々が設定可能な重み付けをもつ複数のヒステロンを含む、請求項2記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記N−ヒステロンモデルがα−βマトリクスを使用して構成される、請求項2記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記ヒステロン基底関数が、ヒステリシスに起因する検知されたプロセス変数にもたらされた誤差を補償するために使用される、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記ヒステロン基底関数が、曲線のあてはめを通じて検知されたプロセス変数を補償するために使用される、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサが圧力センサを含む、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記圧力センサが金属ダイアフラムを包含する、請求項8記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記金属ダイアフラムが自由縁機器構成を有する、請求項9記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記金属ダイアフラムがストレッチメンブレンダイアフラムを含む、請求項9記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサが温度センサを含む、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサのコンポーネントによってもたらされたヒステリシスを前記プロセス変数センサからの出力が包含する、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサからの出力が、前記プロセス変数センサ以外の原因でもたらされたヒステリシスを包含する、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサ以外の原因は、隔離ダイアフラムを含む、請求項14記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記プロセス変数センサ以外の原因は、隔離蛇腹を含む、請求項14記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記ヒステロン基底関数の初期値が電源投入時の中点値に設定される、請求項1記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 前記中点値がメモリに保存される、請求項17記載のプロセス変数トランスミッタ。
- 産業用プロセスにおけるプロセス変数センサからのプロセス変数出力を補償する方法であって、:
プロセス変数センサを使用して産業用プロセスの現在のプロセス変数を検知する工程と;
ヒステロン基底関数によってキャラクタリゼーションされた少なくとも一つの過去に検知されたプロセス変数の関数として、検知された現在のプロセス変数を補償する工程と;
補償された検知されたプロセス変数に関連する出力を提供する工程と;
前記ヒステロン基底関数の各々を起動時にヒステリシスループ極値間の初期値に設定する工程と
を含む方法。 - 前記ヒステロン基底関数は、Nがヒステロンの数であるN−ヒステロンモデルに具現化される、請求項19記載の方法。
- 前記N−ヒステロンモデルが設定可能なαおよびβ閾値を持つ複数のヒステロンを含む、請求項20記載の方法。
- 前記N−ヒステロンモデルが、各々が設定可能な重み付けを持つ複数のヒステロンを含む、請求項20記載の方法。
- α−βマトリクスを使用して前記N−ヒステロンモデルを構成する工程を包含する、請求項20記載の方法。
- 前記ヒステロン基底関数が、ヒステリシスに起因する検知されたプロセス変数にもたらされた誤差を補償するために使用される、請求項19記載の方法。
- 前記ヒステロン基底関数が、検知されたプロセス変数を曲線のあてはめを通じて補償するために使用される、請求項19記載の方法。
- 前記プロセス変数センサからの出力が、前記プロセス変数センサのコンポーネントによってもたらされたヒステリシスを含む、請求項19記載の方法。
- 前記プロセス変数センサからの出力が、前記プロセス変数センサ以外の原因でもたらされたヒステリシスを含む、請求項19記載の方法。
- 前記ヒステロン基底関数の初期値を電源投入時のヒステリシスループ極値間の中点値に設定する工程を含む、請求項19記載の方法。
- メモリから前記中点値を読み出す工程を含む、請求項28記載の方法。
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