KR20150024873A - 진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150024873A
KR20150024873A KR1020147037085A KR20147037085A KR20150024873A KR 20150024873 A KR20150024873 A KR 20150024873A KR 1020147037085 A KR1020147037085 A KR 1020147037085A KR 20147037085 A KR20147037085 A KR 20147037085A KR 20150024873 A KR20150024873 A KR 20150024873A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control device
vibration data
process control
vibration
data
Prior art date
Application number
KR1020147037085A
Other languages
English (en)
Inventor
숀 더블유. 앤더슨
로저 앤더스
테드 데니스 그라바우
Original Assignee
피셔콘트롤스인터내쇼날엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피셔콘트롤스인터내쇼날엘엘씨 filed Critical 피셔콘트롤스인터내쇼날엘엘씨
Publication of KR20150024873A publication Critical patent/KR20150024873A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33326—Analyzer, diagnostic for servovalve
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37351—Detect vibration, ultrasound
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37432—Detected by accelerometer, piezo electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37534—Frequency analysis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45006—Valves

Abstract

처리 제어 디바이스의 상태를 결정하기 위해 진동 데이터를 사용하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 예시적 방법은 캘리브레이션 동안 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 제1 진동 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 예시적 방법은 제1 진동 데이터에 기초한 처리 제어 디바이스의 작동 임계치를 계산하는 단계와, 캘리브레이션 이후 수집된 처리 제어 디바이스와 연계된 제2 진동 데이터가 작동 임계치를 초과하는 경우 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함한다.

Description

진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS TO USE VIBRATION DATA TO DETERMINE A CONDITION OF A PROCESS CONTROL DEVICE}
본 발명은 일반적으로 처리 제어 디바이스에 관한 것으로, 특히, 진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
처리 제어 시스템은 일반적으로 처리를 제어하기 위해 다양한 처리 제어 디바이스를 사용한다. 동작 동안 이들 처리 제어 디바이스 내의 구성요소의 진동은 고유하다. 경시적으로, 이들 처리 제어 디바이스에 포함된 구성요소는 구성요소와 연계된 진동 패턴의 변화를 유발하는 응력을 받는다. 이들 응력은 처리 제어 디바이스의 성능을 감소시키고, 구성요소의, 그리고, 따라서, 처리 제어 디바이스의 잔여 사용 수명을 감소시킬 수 있다. 이들 응력이 다양한 정도로 처리 제어 디바이스에 영향을 줄 수 있기 때문에, 처리 제어 디바이스의 사용 수명도 변한다.
예시적 방법은 캘리브레이션(calibration) 동안 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 제1 진동 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 예시적 방법은 제1 진동 데이터에 기초하여 처리 제어 디바이스의 작동 임계치를 계산하는 단계와, 캘리브레이션 이후 수집된 처리 제어 디바이스와 연계된 제2 진동 데이터가 작동 임계치(operating threshold)를 초과하는 경우 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함한다.
다른 예시적 방법은 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터의 제1 진동 데이터와 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 제2 센서로부터의 제2 진동 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 예시적 방법은 제1 진동 데이터 및 제2 진동 데이터에 기초하여 비율을 계산하는 단계와 이 비율이 임계치 값보다 큰 경우 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.
다른 예시적 방법은 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 진동 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 예시적 방법은 처리 제어 디바이스와 연계된 진단 진동 데이터를 수신하는 단계를 더 포함한다. 예시적 방법은 진동 데이터를 진단 진동 데이터에 비교하는 단계와 이 비교에 기초하여 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.
다른 예시적 방법은 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 제1 진동 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 예시적 방법은 제1 진동 데이터로부터 처리 제어 디바이스의 특성을 식별하는 단계를 더 포함한다. 예시적 방법은 이 특성이 공지된 범위 내에 있는지를 결정하는 단계와, 특성이 공지된 범위 내에 있을 때, 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 교시가 구현될 수 있는 예시적 처리 제어 시스템을 예시한다.
도 2는 본 명세서에 개시된 예시적 방법을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적 처리 제어 디바이스를 예시한다.
도 3은 도 2의 스템 커넥터의 대안예를 예시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 예시적 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 다른 예시적 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 다른 예시적 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 다른 예시적 방법을 나타내는 흐름도이다.
특정 예들이 상술한 도면에 도시되어 있으며, 상세히 후술된다. 이들 예들의 설명에 있어서, 동일 또는 유사 요소를 나타내기 위해 유사 또는 동일 참조번호가 사용된다. 도면은 반드시 실제 규모대로는 아니며, 도면의 특정 특징부와 특정 외관은 규모가 과장되어 도시되거나 명료성 및/또는 간결성을 위해 개략화되어 있을 수 있다. 또한, 다수의 예가 본 명세서 전반에 걸쳐 설명되어 있다. 임의의 예로부터의 임의의 특징은 다른 예로부터의 다른 특징을 대체하여 또는 그와 조합하여 포함될 수 있다.
이하에서 방법 및 장치가 제어 밸브 조립체에 연계하여 설명되어 있지만, 예시적 방법 및 장치는 임의의 다른 처리 제어 디바이스와 함께 사용될 수도 있다. 예로서, 산업적 처리 같은 처리는 일반적으로 다양한 처리 제어 디바이스에 의해 제어된다. 이들 처리 제어 디바이스는 작동기 및 선형 밸브를 포함할 수 있다. 경시적으로, 하나 이상의 처리 제어 디바이스에 대한 구조적 손상이나 마모가 발생하고, 예로서, 제어 불안정 및/또는 처리 제어 디바이스의 다른 성능 저하 같은 상태를 초래할 수 있다.
본 명세서에 설명된 예는 처리 제어 디바이스로부터 수집된 진동 데이터를 처리하고 진동 데이터에 기초하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 것에 관련한다. 진동 데이터는 처리 제어 디바이스의 구성요소와 연계된 주파수, 가속도, 변위 및/또는 속도에 관한 특성을 가지고, 처리 제어 디바이스의 구조적 또는 기능적 완전성에 관한 정보를 제공할 수 있다. 진동 데이터에서 식별된 전환점 또는 임계치에 근접한 진동 데이터는 사용자 또는 다른 인력에게 경보가 제공되어야 하는 고장의 개시를 나타낼 수 있다. 예로서, 진동 데이터는 제어 시스템 조율, 밸브 제어기 조율 및/또는 처리 제어 디바이스에 관련한 다른 처리 문제에 기인한 제어 불안정성을 나타낼 수 있다.
일부 예에서, 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 하나 이상의 진동 센서로부터 수집된 진동 데이터는 처리 제어 디바이스의 상태와 연계한 임계치를 식별하기 위해 처리될 수 있다. 예로서, 처리 제어 디바이스의 구성요소에 작동식으로 결합된 가속도계 같은 센서로부터 수집된 진동 데이터가 캘리브레이션 동안 수집되고 처리 제어 디바이스의 작동 임계치를 계산하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 작동 임계치는 예로서 산업 표준이나 허용 한계 또는 임계치 같은 공지된 임계치일 수 있다. 캘리브레이션 이후 센서로부터 수집된 진동 데이터는 작동 임계치에 비교될 수 있고, 작동 임계치가 초과되는 경우 처리 제어 디바이스의 상태가 결정될 수 있다.
다른 예에서, 진동 데이터는 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 추가적 센서로부터 수집된다. 이런 예에서, 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 센서로부터 수집된 진동 데이터 및 파이프에 작동식으로 결합된 센서로부터 수집된 진동 데이터는 비율을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 이 비율은 임계치 값에 비교되고, 이 비율이 임계치 값을 초과할 때 처리 제어 디바이스의 상태가 결정될 수 있다. 임계치의 값은 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 센서의 위치에 의존할 수 있다.
다른 예에서, 진단 진동 데이터가 사용되어 처리 제어 디바이스의 상태를 결정할 수 있다. 진단 진동 데이터는 작동 임계치, 사전결정된 임계치, 임계치 값 및/또는 범위를 포함할 수 있다. 진단 진동 데이터가 주파수 범위를 포함할 때, 처리 제어 디바이스의 상태의 결정은 진단 진동 데이터에 대한 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 센서로부터 수집된 진동 데이터의 비교에 기초하여 이루어질 수 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 예시적 방법 및 장치를 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적 처리 제어 시스템(100)을 예시한다. 도 1의 예시된 예에서, 처리 제어 디바이스(102), 진동 감시 회로(104), 제어기(106) 및 사용자 인터페이스(108)는 예로서 유선 또는 무선 링크를 통해 통신할 수 있다. 특히, 도 1의 예시적 처리 제어 디바이스 (102)와 예시적 제어기(106)는 데이터 버스(예를 들어, FOUNDATION FieldbusTM, HARTTM, ProfibusTM, ModbusTM, DevicenetTM 등) 또는 지역 네트워크(LAN)를 통해 통신할 수 있다.
도 1의 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(102)에 의해 통신된 진동 데이터를 수집하고, 경보 메시지를 생성하여 제어기(106)에 출력할 수 있다. 도 1의 예시적 진동 감시 회로(104) 및/또는 도 1의 예시적 제어기(106)는 디지털 밸브 포지셔너(DVP), 데이터 수집 및/또는 구별을 위한 프로세서 및/또는 자산 관리 소프트웨어 패키지일 수 있다. 대안적으로, 도 1의 예시적 진동 감시 회로(104) 및 제어기(106)는 예로서 DeltaVTM 제어기에 조합 및/또는 통합될 수 있다.
예시적 제어기(106)는 처리 제어 디바이스(102) 및/또는 진동 감시 회로(104)로부터 수신 및/또는 수집된 정보에 기초하여 통지, 경보 메시지 및/또는 다른 정보를 생성할 수 있다. 또한, 도 1의 예시적 제어기(106)는 정보(예를 들어, 명령)를 처리 제어 디바이스(102)에 전달하고/하거나 사용자 인터페이스(108)에 정보(예를 들어, 경보 메시지)를 출력한다.
도 1의 예시적 처리 제어 디바이스(102)는 임의의 수의 입력 디바이스 및/또는 출력 디바이스일 수 있다. 일부 예에서, 입력 장치는 밸브, 펌프, 팬, 가열기, 냉각기, 혼합기 및/또는 다른 디바이스를 포함하고, 출력 디바이스는 가속도계, 온도계, 압력계, 농도계, 유체 레벨 계측기, 유량계, 증기 센서, 밸브 포지셔너 및/또는 다른 디바이스를 포함한다.
도 1의 예시적 사용자 인터페이스(108)는 예로서 컴퓨터, 워크스테이션, 서버 및/또는 모바일 디바이스 등과 같은 입력과 출력을 처리하는 임의의 디바이스이다. 사용자 입력은 예로서, 키보드, 스타일러스 펜, 마우스 및/또는 터치 스크린 등 같은 입력 디바이스(110)에 의해 사용자 인터페이스(108)에 통신될 수 있다. 사용자 인터페이스(108)로부터의 출력은 예로서, 모니터(예를 들어, 경보 메시지를 표시) 및/또는 스피커(예를 들어, 가청 경보를 방출) 등 같은 출력 디바이스(112)에 의해 사용자에게 통신될 수 있다.
비록 하나의 예시적 진동 감시 시스템(104)과 예시적 제어기(106)가 도 1에 도시되어 있지만, 본 발명의 교시로부터 벗어나지 않고 하나 이상의 추가적 예시적 진동 감시 회로(104) 및/또는 제어기(106)가 도 1의 예시적 처리 제어 시스템(100)에 포함될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 개시된 예시적 방법 및 장치를 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적 처리 제어 디바이스(200)를 예시한다. 도 2에 도시된 예시적 처리 제어 디바이스(200)는 선형 밸브이다. 그러나, 다른 처리 제어 디바이스도 본 명세서에서 개시된 예시적 방법 및 장치를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 예시적 처리 제어 디바이스(200)는 작동기(204), 작동기 로드(206), 스템 커넥터(208), 밸브 스템(210), 밸브 본체(212) 및 밸브 플러그(214)를 포함한다. 도 2의 예시적 밸브 본체(212)는 또한 상류 파이프(216) 및 하류 파이프(218)에 결합될 수 있다. 제1 내지 제5 센서(220, 222, 224, 226, 및 228)가 예시적 작동기(204), 예시적 작동기 로드(206), 예시적 스템 커넥터(208), 예시적 밸브 스템(210) 및 예시적 상류 파이프(216)에 각각 결합된다. 도 2의 예에서, 센서(220 내지 228)는 하나 이상의 가속도계 및/또는 다른 진동 또는 운동 센서를 포함할 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 하나 이상의 센서는 또한 하류 파이프(218)에 결합될 수도 있다. 추가적으로, 비록 예시적 처리 제어 디바이스(200)가 센서(220 내지 228)를 포함하지만, 도 2에 도시된 위치나 하나 이상의 다른 위치에 더 소수의 센서나 추가적 센서를 사용하는 것이 가능하다.
예시적 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소 사이의 기계적 연결부는 처리 제어 디바이스(200)의 동작 동안 진동할 수 있다. 이들 진동은 모터나 작동기 동작, 처리 제어 디바이스(200)를 통한 유체 이동, 하나 이상의 기계적 연결부의 헐거움 등 같은 다양한 원인에 기인할 수 있다. 일부 예에서, 진동 또는 진동 패턴은 처리 제어 디바이스(200)의 특정 상태를 나타낼 수 있다. 예로서, 작동기 로드(206)(예를 들어, 작동기 로드 센서(222)), 스템 커넥터(208)(예를 들어, 스템 커넥터 센서(224)) 또는 밸브 스템(210)(예를 들어, 밸브 스템 센서(226))에 결합된 센서로부터 구해진 진동 데이터는 대응 구성요소의 헐거움, 마모 또는 다른 열화를 나타낼 수 있다.
도 2의 예시된 예에서, 하나 이상의 센서(220-228)를 통해 수집된 진동 데이터는 (예를 들어, 유선 또는 무선 링크를 통해) 예시적 진동 감시 회로(104)로 통신된다. 예로서, 예시적 작동기(204)에 대응하는 진동 데이터가 작동기 하우징 센서(220)에 의해 측정 또는 수집된다. 이 진동 데이터는 추가 처리를 위해 작동기 하우징 센서(220)로부터 예시적 진동 감시 회로(104)로 통신될 수 있다.
예시적 센서(220-228)로부터 수신된 진동 데이터는 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 나타내기 위해 예시적 진동 감시 회로(104)에 의해 사용될 수 있다. 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 대응 구성요소(들)에 결합된 센서(들)(220-228)로부터 수집된 주파수, 가속도, 변위 및/또는 속도에 관한 진동 데이터의 특성을 결정한다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 또한 진동 데이터의 소스(예를 들어, 데이터가 얻어지는 센서)를 식별한다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터와 연계된 이동 축을 식별한다. 예로서, 센서로부터 수신된 진동 데이터는 수평 축 및/또는 수직 축을 따른 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소의 변위에 대응할 수 있다.
예시적 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터의 식별된 특성(들)을 공지된 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)에 비교한다. 예로서, 진동 데이터의 변위, 속도 및/또는 가속도 특성(들)은 공지된 임계치 값 또는 다수의 임계치 값들에 비교될 수 있다. 진동 데이터가 공지된 임계치 값(들)을 초과할 때, 예시적 진동 감시 회로(104)는 헐거운 보닛 체결구(230)와 같은 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 진동 데이터의 주파수 특성은 임계치 값 및/또는 범위나 다중 범위에 비교될 수 있다. 예로서, 진동의 기본 주파수가 100 헤르쯔(Hz)를 초과할 때, 예시적 진동 감시 회로(104)에 의해 파괴 또는 손상된 밸브 플러그(214)가 식별될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 진동의 기본 주파수가 1 Hz와 10 Hz 사이일 때, 예시적 진동 감시 회로(104)는 제어 시스템 조율 또는 밸브 제어기 조율에 기인한 예시적 처리 제어 디바이스(200)의 제어 불안정을 나타낼 수 있다.
진동 데이터에 대한 비교를 위해 예시적 진동 감시 회로(104)에 의해 사용되는 공지된 임계치 값 및/또는 범위는 예시적 진동 감시 회로(104) 내의 로컬 메모리에 저장되거나 및/또는 유선이나 무선 링크를 통해 원격 저장부로부터 구해질 수 있다. 공지된 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)는 실험실에서의 제품 테스트 동안 수집된 정보에 기초하거나 산업적 표준에 의해 설정될 수 있다. 예로서, 실험실 테스트는 처리 제어 디바이스(200)의 특정 조건에 대응하는 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소와 연계된 진동 데이터의 특성(들)을 식별할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예시적 진동 감시 회로(104)는 예로서, 초기 설정 기간 동안 캘리브레이션될 수 있다. 캘리브레이션 동안, 예시적 진동 감시 회로(104)는 일정 시간(예를 들어, 10분)에 걸쳐 예시적 센서(220-228)로부터 진동 데이터를 수집하고 진동 데이터를 정규화할 수 있다. 이 정규화된 진동 데이터는 (예를 들어, 로컬 메모리 내에) 저장될 수 있고, 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별하기 위해 진동 감시 회로(104)에 의해 후속하여 수신된 진동 데이터에 비교될 수 있다.
일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 예로서, 스템 커넥터 센서(224)로부터 수신된 진동 데이터를 스템 커넥터(208)에 관한 상태에 대응하는 임계치 값에 비교한다. 예로서, 스템 커넥터 센서(224)로부터 수집된 진동 데이터(예를 들어, 주파수에 관한 특성)가 임계치 값을 초과할 때, 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 구조적 및/또는 기능적 완전성의 훼손과 연계된 상태를 식별할 수 있다. 예로서, 100 Hz보다 큰 스템 커넥터 센서(224)로부터 수신된 진동 데이터는 파괴된 밸브 플러그(214) 같은 밸브 본체(212)에 대한 내부적 손상이나 피스톤 작동기(미도시) 내의 피스톤 링에 대한 내부적 손상을 나타낼 수 있다.
일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 수신된 진동 데이터를 처리 제어 디바이스(200)에 관한 상태에 대응하는 저장된 범위에 비교한다. 예로서, 작동기 로드 센서(222)로부터 수신된 진동 데이터의 주파수(예를 들어, 기본 주파수)가 10 헤르쯔와 100 헤르쯔 사이일 때, 진동 감시 회로(104)는 예로서, 마모된 작동기 안내 부싱(232)에 기인한 왕복 부품의 안내 불량으로 인한 구성요소의 헐거움과 연계된 상태를 식별할 수 있다.
다른 예에서, 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별하기 위해 센서(220-228)로부터 수집된 진동 데이터를 사용하기 이전에 캘리브레이션될 수 있다. 예로서, 처리 제어 디바이스(200)가 도 1의 예시적 처리 제어 시스템(100) 같은 처리 제어 시스템에 설치될 때, 진동 감시 회로(104)는 일정 시간에 걸쳐 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소에 작동식으로 결합된 센서(예를 들어, 예시적 센서(220-228))로부터 진동 데이터를 수집한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 24 시간에 걸쳐 도 2의 예시적 스템 커넥터 센서(224)로부터 진동 데이터를 수집할 수 있다. 그후, 수집된 진동 데이터는 정규화될 수 있고, 작동 동안의 예시적 스템 커넥터(208)의 진동 패턴(예를 들어, 고유 주파수)(예를 들어, 동작 임계치 및/또는 범위)가 예시적 진동 감시 회로(104)에 의해 식별될 수 있다. 예로서, 수신된 진동 데이터의 정규 분포가 계산된다.
캘리브레이션되고 나면, 진동 감시 회로(104)는 예시적 스템 커넥터 센서(224)로부터 수신된 진동 데이터를 감시한다. 진동 감시 회로(104)에 의해 수신된 진동 데이터가 캘리브레이션 동안 결정된 정규화된 진동 패턴(예를 들어, 작동 임계치 및/또는 범위)으로부터 이탈되면, 예시적 진동 감시 회로(104)는 헐거운 스템 커넥터(208) 같은 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별한다.
다른 예에서, 진동 감시 회로(104)는 지속적으로(예를 들어, 주기적으로, 비주기적으로) 예시적 스템 커넥터 센서(224)로부터 진동 데이터를 수집하고, 스템 커넥터(208)의 새로운 진동 패턴을 식별한다. 새로운 진동 패턴이 정규화된 진동 패턴(예를 들어, 동작 동안 스템 커넥터(208)의 고유 주파수)과 다를 때, 예시적 진동 감시 회로(104)는 예로서, 예시적 밸브 플러그(214)와 연계된 밀봉부에 대한 마모 또는 손상에 기인한 밸브 조립체의 이동 구성요소의 헐거움을 식별할 수 있다.
일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 다수의 구성요소에 결합된 센서들로부터 진동 데이터를 수집 및 처리한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 각각 예시적 센서(220, 및 228)를 통해 트림(예를 들어, 예시적 작동기(204) 같은 처리 제어 디바이스(200) 내의 내부적 구성요소) 및 외부 본체(예를 들어, 예시적 파이프(216))로부터 진동 데이터를 수집한다. 예시적 진동 감시 회로(104)는 예시적 센서(220, 및 228)를 통해 수집된 진동 데이터에 기초하여 전달비를 계산할 수 있다. 전달비는 입력 진폭에 대한 출력 진폭의 비율이다. 따라서, 예시된 예에서, 이 비율은 파이프(216)로부터 작동기(204)로의 이동의 증폭을 나타낸다. 예로서, 전달비는 작동기 센서(220)에 의해 측정된 변위량을 파이프 센서(228)에 의해 측정된 변위량으로 나눈 것에 의해 계산될 수 있다. 이 비율이 임계치에 비교되고, 이 비율이 임계치를 초과하면, 진동 감시 회로(104)는 작동기(204)의 무게 중심이 파이프(216)의 중심선으로부터 더 이동함에 따른 과도한 양의 증폭을 식별할 수 있다. 대안적으로, 예시적 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 외부 본체와 트림으로부터 수집된 진동 데이터 사이의 편차를 계산할 수 있다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 예시적 센서(220, 및 228)로부터 수집된 주파수들 사이의 편차를 계산할 수 있다. 이 편차가 임계치를 초과할 때, 진동 감시 회로(104)는 처리 유동에 의해 유도된 과도한 진동이나 마모된 밀봉부에 기인한 불안정한 조율(예를 들어, 안내부의 헐거움)을 식별할 수 있다.
도 2의 예시된 예에서, 진동 감시 회로(104)가 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별할 때, 진동 감시 회로(104)는 도 1의 예시적 제어기(106) 및/또는 도 1의 예시적 사용자 인터페이스(108)에 지표를 출력한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)가 처리 제어 디바이스(200) 내의 구조적 손상을 식별할 때, 진동 감시 회로(104)는 예시적 제어기(106)에 지표를 출력한다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 사건이 발생할 때(예를 들어, 상태가 식별될 때) 예시적 제어기(106)에 지표를 출력한다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)에 관한 지표를 지속적으로 출력(예를 들어, 주기적으로, 비주기적으로)한다.
일부 예에서, 디지털 밸브 포지셔너(DVP, Digital Valve Positioner)도 처리 제어 디바이스로부터 정보를 수집하기 위해 처리 제어 디바이스(200)에 결합될 수 있다. 예로서, DVP는 예로서, 작동기 로드(206) 및/또는 밸브 스템(210)의 위치, 이동 방향, 센서로부터 수신된 정보(예를 들어, 진동 데이터) 및/또는 다른 정보 같은 정보를 수집 및 결정할 수 있다. 동작 동안, DVP는 도 1의 제어기(106)에 정보를 전송하고, 예시적 제어기(106)로부터 정보를 수신한다.
도 3은 도 2의 예시적 처리 제어 디바이스(200)와 함께 사용될 수 있는 대안적 예시적 스템 커넥터(302)를 예시한다. 도 3의 예시적 스템 커넥터(302)는 도 2와 연계하여 상술된 예시적 밸브 스템(210) 및 예시적 작동기 로드(206)에 결합된다. 제1 내지 제3 센서(304, 306, 및 308)는 예시적 스템 커넥터(208)에 작동식으로 결합된다. 이들 센서(304-308) 각각은 서로 수직인 축 상에서 스템 커넥터(302)로부터 진동 데이터를 측정한다. 예로서, 제1 센서(304)는 스템 커넥터(302)에 대해 제1 축을 따른 예시적 스템 커넥터(302)에 관한 진동 데이터(예를 들어, 스템 커넥터(302)의 변위)를 측정하고, 제2 센서(306)는 스템 커넥터(302)에 대해 제2 축을 따른 예시적 스템 커넥터(302)에 관한 진동 데이터(예를 들어, 스템 커넥터(302)의 변위)를 측정하고, 제3 센서(308)는 스템 커넥터(302)에 관한 제3 축을 따른 예시적 스템 커넥터(302)에 관한 진동 데이터(예를 들어, 스템 커넥터(302)의 변위)를 측정한다.
도 3에 예시된 예에서, 예시적 진동 감시 회로(104)는 예시적 스템 커넥터(302)(예를 들어, 센서(304-308))에 결합된 각 센서로부터 진동 데이터를 수집하고, 진동 데이터를 처리하고, 진동 데이터를 공지된 임계치 및/또는 범위에 비교한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 제1 및 제2 센서(304, 및 306)로부터 수신된 진동 데이터에 기초한 비율을 계산한다. 예시된 예에서, 계산된 비율이 스템 커넥터(302)로부터의 진동 데이터와 연계된 임계치를 초과할 때, 진동 감시 회로(104)는 도 2의 처리 제어 디바이스(200)의 상태를 식별한다.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 명세서에 개시된 예시적 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4, 도 5 및 도 6의 예시적 방법 중 일부 또는 모두는 프로세서, 제어기(106) 및/또는 임의의 다른 적절한 처리 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 일부 예에서, 도 4, 도 5 및 도 6의 예시적 방법 중 일부 또는 모두는 프로세서와 연계된 플래시 메모리, ROM 및/또는 임의 접근 메모리 RAM 같은 유형적 기계 접근가능 또는 판독가능 매체 상에 저장된 코딩된 명령으로 구현된다. 대안적으로, 도 4, 도 5 및 도 6의 예시적 방법 중 일부 또는 모두는 용도 특정 집적 회로(들)(ASIC(들)), 프로그램가능한 논리 장치(들)(PLD(들)), 현장 프로그램가능 논리 장치(들)(FPLD(들)), 이산 로직, 하드웨어, 펌웨어 등의 임의의 조합(들)을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 동작 중 하나 이상은 수동으로 또는 상술한 기술 중 임의의 기술의 임의의 조합, 예로서, 펌웨어, 소프트웨어, 이산 로직 및/또는 하드웨어 중 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 비록, 예시적 방법이 도 4, 도 5 및 도 6에 예시된 흐름도를 참조로 설명되었지만, 예시적 방법을 구현하는 다수의 다른 방법이 사용될 수 있다. 예로서, 블록의 실행 순서가 변할 수 있고/있거나 설명된 블록 중 일부는 변경, 제거, 세분 또는 조합될 수 있다. 추가적으로, 도 4, 도 5 및 도 6의 예시적 방법 중 임의의 것 또는 모두는 예로서 별개의 처리 쓰레드(thread), 프로세서, 디바이스, 이산 로직, 회로 등에 의해 순차적으로 수행될 수 있고 및/또는 병렬적으로 수행될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 4의 예시적 방법 또는 프로세스(400)는 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소와 연계된 진동 데이터를 수집하는 것에 의해 시작된다(블록 405). 일부 예에서, 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소 사이의 기계적 연결부는 처리 제어 디바이스(200)의 동작 동안 진동을 도입할 수 있다. 동작 동안, 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소에 작동식으로 결합된 센서(예를 들어, 도 2의 예시적 센서(220-228))는 구성요소에 대응하는 진동을 측정한다. 이 진동 데이터는 (예를 들어, 유선 또는 무선 링크를 통해) 예시적 진동 감시 회로(104)에 통신된다. 예시적 진동 감시 회로(104)는 지속적으로(예를 들어, 주기적으로, 비주기적으로) 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소에 대응하는 (예를 들어, 센서(220-228)로부터 통신된) 진동 데이터를 수집한다.
블록 410에서, 수신된 또는 수집된 진동 데이터는 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소와 연계된 공지된 임계치에 비교된다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 그로부터 진동 데이터가 수신된 센서와 진동 데이터의 특성(들)(예를 들어, 주파수, 변위, 가속도 및/또는 속도)를 식별한다. 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터 또는 특성(들)을 수신된 진동 데이터에 대응하는 공지된 임계치와 비교한다. 일부 예에서, 공지된 임계치는 진동 감시 회로(104)의 로컬 메모리로부터 구해진다. 다른 예에서, 진동 감시 회로(104)는 원격 저장부로부터 공지된 임계치를 구한다. 예로서, 공지된 임계치는 제어기(106) 또는 중앙 설비로부터 데이터 버스를 통해 구해질 수 있다.
진동 데이터가 공지된 임계치를 초과하는 경우, 경보 메시지가 전송된다(블록 415). 예로서, 진동 감시 회로(104) 및/또는 제어기(106)는 경보 메시지를 생성하고 이를 사용자 인터페이스(108)에 전송하며, 사용자 인터페이스는 출력 디바이스(112)를 통해 경보 메시지를 표시한다. 수신된 진동 데이터가 공지된 임계치를 초과하지 않는 경우, 이때, 예시적 방법은 블록 405로 복귀된다. 다른 경우에는 프로세스가 종결된다.
일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터 또는 진동 데이터의 특성(들)을 다수의 임계치와 비교한다. 예로서, 제1 임계치를 초과하지만 제2 임계치보다 작은 진동 데이터는 헐거운 기계적 연결(예를 들어, 밸브 플러그(214) 상의 파괴된 피스톤 링에 기인한)을 나타낼 수 있고, 제2 임계치를 초과하는 진동 데이터는 손상된 구성요소(예를 들어, 파괴된 작동기 스프링(234))를 나타낼 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개시된 다른 예시적 프로세스 또는 방법(500)을 나타내는 흐름도이다. 예시적 프로세스 또는 방법(500)은 처리 제어 디바이스(200) 구성요소와 연계된 정규화된 진동 패턴을 계산하는 것에 의해 시작한다(블록 505). 예로서, 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터를 처리할 수 있고, 진동 데이터에 기초하여 정규화된 진동 패턴을 계산할 수 있다. 이 정규화된 진동 패턴은 동작 동안(안전 동작 동안) 처리 제어 디바이스(200) 구성요소와 연계된 작동 임계치 범위(예를 들어, 고유 주파수 범위)를 나타낸다.
블록 510에서, 예시적 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200) 구성요소에 작동식으로 결합된 센서로부터 후속하여 수집된(예를 들어, 캘리브레이션 이후) 진동 데이터를 감시한다. 일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 지속적으로(예를 들어, 주기적으로, 비주기적으로 등) 처리 제어 디바이스(200)와 연계된 진동 데이터를 수집한다.
블록 515에서, 예시적 진동 감시 회로(104) 또는 예시적 제어기(106)는 진동 데이터가 정규화된 진동 패턴으로부터 이탈하는지 여부를 결정한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 진동 데이터가 동작 범위 외부에 포함되는지 여부를 결정한다. 진동 데이터가 동작 범위 외부에 포함되는 경우, 경보 메시지가 전송된다(블록 520). 진동 데이터가 동작 범위 이내인 경우, 그후, 예시적 방법은 블록 510으로 복귀한다. 다른 경우에, 프로세스가 종결된다.
일부 예에서, 진동 감시 회로(104)는 주기적으로 캘리브레이션한다(예를 들어, 재캘리브레이션한다). 예로서, 진동 감시 회로(104)는 매 24 시간 마다 처리 제어 디바이스(200) 구성요소와 연계된 정규화된 진동 패턴을 계산한다. 일부 이런 예에서, 진동 데이터가 동작 범위 내에 있을 때(예를 들어, 어떠한 경보 메시지도 전송되지 않을 때), 예시적 방법 또는 프로세스(500)는 재캘리브레이션이 개시되어야 하는지 여부를 관찰하기 위한 점검을 포함한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 타이머가 만료되었는지 여부를 점검한다. 재캘리브레이션이 개시되어야 하는 경우, 예시적 방법은 블록 510이 아닌 블록 505로 복귀된다.
다른 예에서, 진동 감시 회로(104)는 비주기적으로 재캘리브레이션한다. 예로서, 방법 또는 프로세스(500)는 경보 메시지가 전송될 때 블록 505로 복귀된다.
도 6은 본 명세서에 개시된 다른 예시적 프로세스 또는 방법(600)을 나타내는 흐름도이다. 예시적 프로세스 또는 방법(600)은 처리 제어 디바이스(200)에 결합된 파이프(예를 들어, 도 2의 예시적 상류 파이프(216) 또는 예시적 하류 파이프(218))에 작동식으로 결합된 센서로부터 진동 데이터 및 처리 제어 디바이스 (200)의 구성요소와 연계된 진동 데이터를 수집하는 것에 의해 시작된다(블록 605). 예로서, 진동 감시 회로(104)는 작동기 하우징 센서(220) 및 파이프 센서(228)로부터 진동 데이터를 수집한다. 예시적 진동 감시 회로(104)는 작동기 하우징 센서(220) 및 파이프 센서(228)로부터 수집된 진동 데이터에 기초하여 전달비를 계산한다(블록 610). 이 전달비는 파이프와 연계된 진동 데이터(예를 들어, 진동 데이터의 변위 특성)에 대한 작동기와 연계된 진동 데이터(예를 들어, 진동 데이터의 변위 특성)를 비교한다.
블록 615에서, 예시적 진동 감시 회로(104) 또는 제어기(106)는 전달비가 임계치를 초과하는지 여부를 결정한다. 전달비가 임계치를 초과하는 경우, 경보 메시지가 전송된다(블록 620). 전달비가 임계치를 초과하지 않는 경우, 그후, 예시적 방법은 블록 605로 복귀된다. 다른 경우에, 처리가 종결된다.
도 7은 본 명세서에 개시된 다른 예시적 처리 또는 방법(700)을 나타내는 흐름도이다. 예시적 프로세스 또는 방법(700)은 처리 제어 디바이스(200)에 관한 사용량 정보를 수집하는 것에 의해 시작된다(블록 705). 예로서, 진동 감시 회로(104)는 디지털 밸브 포지셔너(DVP)와 통신하고, 예로서, 동작 사이클 또는 이동 거리에 관한 정보를 수신한다. 예로서, 진동 감시 회로(104)는 사용량 정보에 기초하여 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)를 갱신한다(블록710). 예로서, 각 동작 사이클 동안, 예시적 밸브 플러그(214)와 연계된 밀봉부는 부하를 받고 따라서 응력을 받는다. 결과적으로, 사용 수명의 일부가 소비된다. 예시적 진동 감시 회로(104)는 이 감소된 사용 수명 정보에 기초하여 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)을 조절한다(예를 들어 갱신한다). 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)는 예시적 진동 감시 회로(104)에서 로컬 메모리에 저장된 경험 또는 실험 데이터에 기초하여 조절될 수 있다. 따라서, 진동 감시 회로(104)는 정상적 동작 동안(예를 들어, 동작 사이클 동안 밸브 스템(210)이 이동한 거리) 예상되는 마모나 손상에 기인한 예상 변화를 반영하도록 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)를 조절한다.
블록 715에서, 예시적 진동 감시 회로(104)는 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소와 연계된 진동 데이터를 수집한다. 블록 720에서, 수집된 진동 데이터는 처리 제어 디바이스(200)의 구성요소와 연계된 갱신된 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)에 비교된다.
블록 725에서, 예시적 진동 감시 회로(104) 또는 예시적 제어기(106)는 진동 데이터가 갱신된 임계치 값(들) 및/또는 범위(들)을 초과하는지 여부를 결정한다. 진동 데이터가 갱신된 임계치(들)을 초과(그로부터 이탈)하는 경우, 경보 메시지가 전송된다(블록 730). 진동 데이터가 갱신된 임계치(들)를 초과(그로부터 이탈)하지 않는 경우, 그후, 예시적 방법은 블록 705로 복귀된다. 다른 경우에, 처리가 종결된다.
비록 특정 예시적 방법, 장치 및 제조품이 본 명세서에 설명되어 있지만, 본 특허의 관할 범주는 그에 한정되지 않는다. 대조적으로, 본 특허는 본 특허의 청구범위의 범주 내에 공정하게 포함되는 모든 방법, 장치 및 제조품을 포함한다.

Claims (23)

  1. 캘리브레이션(calibration) 동안 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 제1 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 제1 진동 데이터에 기초하여 상기 처리 제어 디바이스의 작동 임계치(operating threshold)를 계산하는 단계와,
    상기 캘리브레이션 이후 수집된 상기 처리 제어 디바이스와 연계된 제2 진동 데이터가 상기 작동 임계치를 초과하는 경우 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2 진동 데이터는 가속도 데이터, 속도 데이터, 변위 데이터 또는 주파수 데이터를 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 제2 센서로부터 제3 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 제2 진동 데이터 및 상기 제3 진동 데이터에 기초한 비율을 계산하는 단계와,
    상기 비율이 임계치 값을 초과할 때 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임계치 값은 상기 제1 센서의 위치에 의존하는, 방법.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 진동 데이터 및 상기 제2 진동 데이터에 기초한 편차를 계산하는 단계와,
    상기 편차가 임계치 값을 초과할 때 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 진동 데이터를 공지된 임계치 값에 비교하는 단계와,
    상기 제2 진동 데이터가 상기 공지된 임계치 값을 초과할 때 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 처리 제어장치에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터의 제1 진동 데이터와, 상기 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 제2 센서로부터의 제2 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 제1 진동 데이터 및 상기 제2 진동 데이터에 기초한 비율을 계산하는 단계와,
    상기 비율이 임계치 값보다 큰 경우 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 및 제2 진동 데이터는 가속도 데이터, 속도 데이터, 변위 데이터 또는 주파수 데이터를 포함하는, 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임계치 값은 상기 제1 센서의 위치에 의존하는, 방법.
  10. 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 처리 제어 디바이스와 연계된 진단 진동 데이터를 수신하는 단계와,
    상기 진동 데이터를 상기 진단 진동 데이터에 비교하는 단계와,
    상기 비교에 기초하여 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 진단 진동 데이터는 공지된 진동 데이터 범위를 포함하는, 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 데이터는 가속도 데이터, 속도 데이터, 변위 데이터 또는 주파수 데이터를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 제2 센서로부터 제2 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 처리 제어 디바이스와 연계된 상기 진동 데이터와 상기 제2 진동 데이터 사이의 비율을 계산하는 단계와,
    상기 비율이 임계치 값을 초과할 때 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 임계치 값은 상기 제1 센서의 위치에 의존하는, 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진단 진동 데이터는 주파수 범위를 포함하는, 방법.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 상기 처리 제어 디바이스의 제어 불안정성을 나타내는, 방법.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 1 헤르쯔 내지 10 헤르쯔를 포함하는, 방법.
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 상기 처리 제어 디바이스와 연계된 처리 유동과 연계된 상태를 나타내는, 방법.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 10 헤르쯔 내지 100 헤르쯔를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 상기 처리 제어 디바이스의 밸브 트림(valve trim)과 연계된 상태를 나타내는, 방법.
  21. 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 범위는 100 헤르쯔보다 큰 주파수를 포함하는, 방법.
  22. 처리 제어 디바이스에 작동식으로 결합된 제1 센서로부터 제1 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 제1 진동 데이터로부터 상기 처리 제어 디바이스의 특성을 식별하는 단계와,
    상기 특성이 공지된 범위 내에 있는지를 결정하는 단계와,
    상기 특성이 상기 공지된 범위 내에 있을 때, 상기 처리 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 처리 제어 디바이스에 결합된 파이프에 작동식으로 결합된 제2 센서로부터 제2 진동 데이터를 수집하는 단계와,
    상기 제1 진동 데이터와 상기 제2 진동 데이터에 기초한 비율을 계산하는 단계와,
    상기 비율이 임계치 값을 초과할 때 상기 처리 제어 디바이스의 상기 상태를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
KR1020147037085A 2012-06-27 2013-06-26 진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치 KR20150024873A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/534,681 US9528629B2 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Methods and apparatus to use vibration data to determine a condition of a process control device
US13/534,681 2012-06-27
PCT/US2013/047758 WO2014004602A1 (en) 2012-06-27 2013-06-26 Methods and apparatus to use vibration data to determine a condition of a process control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150024873A true KR20150024873A (ko) 2015-03-09

Family

ID=48748556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147037085A KR20150024873A (ko) 2012-06-27 2013-06-26 진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치

Country Status (13)

Country Link
US (2) US9528629B2 (ko)
EP (1) EP2867737B1 (ko)
JP (1) JP2015522821A (ko)
KR (1) KR20150024873A (ko)
CN (2) CN203366063U (ko)
AR (1) AR091573A1 (ko)
AU (1) AU2013280504B2 (ko)
BR (1) BR112014031715A2 (ko)
CA (1) CA2877741C (ko)
MX (1) MX358068B (ko)
NO (1) NO343904B1 (ko)
RU (1) RU2640387C2 (ko)
WO (1) WO2014004602A1 (ko)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9528629B2 (en) * 2012-06-27 2016-12-27 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to use vibration data to determine a condition of a process control device
US9423050B2 (en) * 2013-04-09 2016-08-23 Fisher Controls International Llc Intelligent actuator and method of monitoring actuator health and integrity
JP6088456B2 (ja) 2014-03-11 2017-03-01 アズビル株式会社 ポジショナ
US11169773B2 (en) 2014-04-01 2021-11-09 TekWear, LLC Systems, methods, and apparatuses for agricultural data collection, analysis, and management via a mobile device
WO2015153779A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-08 TekWear, LLC Systems, methods, and apparatuses for agricultural data collection, analysis, and management via a mobile device
US10808864B2 (en) * 2014-06-17 2020-10-20 Fisher Controls International Llc System and method for controlling a field device
US10996236B2 (en) 2014-07-22 2021-05-04 Fisher Controls International Llc Control device position feedback with accelerometer
US9869981B2 (en) * 2014-08-11 2018-01-16 Fisher Controls International Llc Control device diagnostic using accelerometer
BR112017004307A2 (pt) * 2014-09-05 2017-12-05 Command Alkon Dutch Tech B V sistema e método para determinar o status de uma válvula
US10378994B2 (en) * 2015-03-05 2019-08-13 Ai Alpine Us Bidco Inc. Wireless vibration monitoring of movable engine parts
KR102359315B1 (ko) * 2015-03-09 2022-02-07 삼성전자주식회사 배터리 상태 추정 장치 및 방법
JP6467300B2 (ja) * 2015-06-24 2019-02-13 株式会社テイエルブイ 蒸気システムの異常検出システム
US9945701B2 (en) 2015-07-17 2018-04-17 Fisher Controls International Llc Actuator bracket having a sensor
US11171324B2 (en) 2016-03-15 2021-11-09 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
GB2550586A (en) 2016-05-23 2017-11-29 A-Fax Ltd Racking protection device
US9926803B2 (en) 2016-06-28 2018-03-27 Woodward, Inc. Turbine control device prognostics
US9953507B1 (en) * 2016-12-28 2018-04-24 Nortek Security & Control Llc Monitoring a wearing of a wearable device
US10436759B2 (en) * 2017-01-12 2019-10-08 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to monitor a condition of a structure
US11081684B2 (en) 2017-05-24 2021-08-03 Honda Motor Co., Ltd. Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion
US20190036102A1 (en) 2017-07-31 2019-01-31 Honda Motor Co., Ltd. Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive
CN107560719A (zh) * 2017-08-18 2018-01-09 武汉理工大学 振动信号智能处理系统及其处理方法
CN107560720A (zh) * 2017-08-18 2018-01-09 武汉理工大学 管道振动信号分析处理系统及方法
US11201318B2 (en) 2017-09-15 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for battery tab attachment to a self-standing electrode
US11121358B2 (en) 2017-09-15 2021-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder
US10774574B2 (en) 2018-03-26 2020-09-15 Honda Motor Co., Ltd. Operation of vehicle power doors
JP6392479B1 (ja) * 2018-04-27 2018-09-19 株式会社ブイテックス 真空バルブ駆動制御方法
RU2682839C1 (ru) * 2018-05-24 2019-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Способ контроля технического состояния судового дизель-генератора в эксплуатации
US10890061B2 (en) * 2018-08-23 2021-01-12 Caterpillar Inc. Rig management system for analyzing a pump valve of a hydraulic fracturing system
US11294406B2 (en) * 2018-09-05 2022-04-05 Natural Gas Solutions North America, Llc Determining diaphragm life on a pressure regulator
US10865817B2 (en) 2018-10-10 2020-12-15 Dresser, Llc Compensating for orientation of a valve positioner on a valve assembly
EP3864325B1 (en) 2018-10-12 2023-08-02 Bray International, Inc. Smart valve with integrated electronics
JP6491390B1 (ja) * 2018-10-30 2019-03-27 株式会社ブイテックス 電動バルブの制御方法
EP3891422A1 (en) 2018-12-06 2021-10-13 Bray International, Inc. Smart valve adaptor with integrated electronics
US11535517B2 (en) 2019-01-24 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments
US11352258B2 (en) 2019-03-04 2022-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Multifunctional conductive wire and method of making
RU195763U1 (ru) * 2019-04-04 2020-02-05 Александр Евгеньевич Яблоков Устройство мониторинга и технической диагностики дробилки ударного действия
US11539042B2 (en) 2019-07-19 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Flexible packaging with embedded electrode and method of making
JP6795231B1 (ja) * 2020-03-09 2020-12-02 金子産業株式会社 電磁弁
FR3108381B1 (fr) * 2020-03-19 2022-06-10 Asco Sas Ensemble comportant une vanne et au moins un raccord
RU2753156C1 (ru) 2020-09-01 2021-08-12 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Способ контроля технического состояния дизель-генератора при эксплуатации
CN112303258B (zh) * 2020-10-31 2022-11-11 张家港市金秋环保科技有限公司 一种通风阀及其使用方法
DE202022104850U1 (de) 2022-08-29 2022-12-15 Samson Aktiengesellschaft Stellventil

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6128968U (ja) * 1984-07-23 1986-02-21 財団法人 電力中央研究所 バルブの異常検出装置
JPS6293620A (ja) * 1985-10-18 1987-04-30 Kawasaki Steel Corp 回転機診断器
JPH01187430A (ja) * 1988-01-22 1989-07-26 Toshiba Corp 弁シートリーク検出装置
US4831365A (en) * 1988-02-05 1989-05-16 General Electric Company Cutting tool wear detection apparatus and method
JPH01167550U (ko) * 1988-05-13 1989-11-24
JPH041401A (ja) * 1990-04-16 1992-01-06 Toshiba Corp 蒸気加減弁振動診断装置
US5257545A (en) 1990-12-06 1993-11-02 B&W Nuclear Service Company Method and apparatus to monitor check valves
JPH04235390A (ja) * 1991-01-10 1992-08-24 Toshiba Corp 原子力プラントの配管系の異常診断装置
US5115672A (en) 1991-02-11 1992-05-26 Westinghouse Electric Corp. System and method for valve monitoring using pipe-mounted ultrasonic transducers
JPH04337180A (ja) * 1991-05-15 1992-11-25 Toshiba Corp 電動弁診断装置
JP2660120B2 (ja) * 1991-08-12 1997-10-08 株式会社東芝 回転体診断装置
US5319296A (en) 1991-11-04 1994-06-07 Boeing Commercial Airplane Group Oscillatory servo-valve monitor
JPH06241107A (ja) * 1993-02-15 1994-08-30 Hitachi Ltd ノッキング検出装置
US5549137A (en) * 1993-08-25 1996-08-27 Rosemount Inc. Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics
JP3379304B2 (ja) * 1995-10-24 2003-02-24 株式会社日立製作所 プラントの異常監視方法及び異常監視装置
US6601005B1 (en) 1996-11-07 2003-07-29 Rosemount Inc. Process device diagnostics using process variable sensor signal
JP2003167623A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Toshiba Corp 振動監視装置と方法、およびそのためのプログラム
WO2003048701A2 (en) * 2001-12-04 2003-06-12 Skf Condition Monitoring, Inc. Cyclic time averaging for machine monitoring
JP2003193808A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Hitachi Ltd 発電プラントの診断方法および診断システム
US20050007223A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 Schulze Herbert C. Magnetic switching system
US7627441B2 (en) 2003-09-30 2009-12-01 Rosemount Inc. Process device with vibration based diagnostics
US20050118703A1 (en) 2003-12-02 2005-06-02 Wen-Wei Su Control system for reaction equipment and monitoring device thereof
US7206681B2 (en) * 2004-12-20 2007-04-17 Caterpillar Inc. Adaptive vibration management system for a work machine
US7502665B2 (en) * 2005-05-23 2009-03-10 Capstan Ag Systems, Inc. Networked diagnostic and control system for dispensing apparatus
GB0605188D0 (en) * 2006-03-16 2006-04-26 Pte Ltd Lifetime damage monitor
KR20070112530A (ko) * 2006-05-22 2007-11-27 삼성전자주식회사 전자 기기에서 키 확장 장치
US7596428B2 (en) 2007-03-29 2009-09-29 General Electric Company Methods and apparatuses for monitoring steam turbine valve assemblies
US7484416B1 (en) 2007-10-15 2009-02-03 Rosemount Inc. Process control transmitter with vibration sensor
JP2009109350A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Jfe Advantech Co Ltd 回転機械装置の監視診断システム
JP2010085099A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Bridgestone Corp 防振ゴムの劣化モニタリング装置および方法
JP2012058937A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 原子力プラントの機器診断方法および機器診断装置
US9528629B2 (en) * 2012-06-27 2016-12-27 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to use vibration data to determine a condition of a process control device

Also Published As

Publication number Publication date
CN203366063U (zh) 2013-12-25
EP2867737A1 (en) 2015-05-06
US10317896B2 (en) 2019-06-11
US9528629B2 (en) 2016-12-27
RU2015101216A (ru) 2016-08-20
EP2867737B1 (en) 2020-06-10
US20140005960A1 (en) 2014-01-02
NO343904B1 (no) 2019-07-01
US20170068241A1 (en) 2017-03-09
CA2877741C (en) 2021-05-25
NO20150050A1 (no) 2015-01-09
AU2013280504A1 (en) 2015-01-22
CN103513633B (zh) 2018-07-10
WO2014004602A1 (en) 2014-01-03
AU2013280504B2 (en) 2017-06-29
MX358068B (es) 2018-08-03
JP2015522821A (ja) 2015-08-06
CN103513633A (zh) 2014-01-15
RU2640387C2 (ru) 2017-12-28
BR112014031715A2 (pt) 2017-06-27
AR091573A1 (es) 2015-02-11
CA2877741A1 (en) 2014-01-03
MX2014015941A (es) 2015-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150024873A (ko) 진동 데이터를 사용하여 처리 제어 디바이스의 상태를 결정하는 방법 및 장치
EP2118539B1 (en) Method and apparatus to monitor diaphragm condition
JP4510829B2 (ja) 振動に基づく診断装置付きプロセス装置
RU2450311C2 (ru) Передатчик параметра процесса с датчиком ускорения
CN109313069B (zh) 一种使用叶尖定时(btt)监测涡轮机转子叶片的方法和系统
CN110462346B (zh) 用于使用流量限制器及上游压力测量值和下游压力测量值来产生推断性过程流量测量值的装置和方法
JP5323848B2 (ja) 振動センサを有するプロセス制御トランスミッタ
CN111819042B (zh) 异常检测装置及异常检测方法
CA2923136C (en) Normalized process dynamics
CN109254077B (zh) 结构件的劣化侦测方法
WO2019156804A1 (en) Methods and apparatus to validate valve position parameters
KR101997217B1 (ko) 장치 진단 시스템
EP1918869A1 (en) Dynamic safety balance monitoring
JP7284024B2 (ja) バルブ異常検出装置および方法
CN109765038B (zh) 应用结构单元的结构件的劣化侦测方法
EP4295061A1 (en) Condition monitoring system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application