KR20160019460A - 압력 조절기 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20160019460A
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Abstract

프로세스 플랜트의 압력 조절기 진단 시스템 및 방법이 제공된다. 진단 장치는, 압력 조절기에 연결된 프로세서와, 상기 프로세서에 연결된 메모리와, 상기 압력 조절기의 유입 밸브, 상기 압력 조절기의 배출 밸브, 및 프로세서에 연결된 센서를 포함한다. 진단 모듈이 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 인터페이스에서 진단 툴을 제시한다.

Description

압력 조절기 진단 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING A PRESSURE REGULATOR}
본 발명은 프로세스 제어 시스템을 지향하고, 특히, 필드 디바이스, 가령, 압력 조절기, 및 그 구성요소들의 무결성 레벨의 평가를 지향한다.　
화학, 석유, 또는 기타 프로세스에 사용되는 것과 같은 분산형 또는 확장가능 프로세스 제어 시스템과 같은 프로세스 제어 시스템은 아날로그, 디지털, 또는, 조합된 아날로그/디지털 버스를 통해 적어도 하나의 호스트 또는 사용자 워크스테이션에 그리고 하나 이상의 필드 디바이스에 통신 연결되는 하나 이상의 프로세스 컨트롤러를 통상적으로 포함한다. 예를 들어, 제어 밸브, 밸브 포지셔너, 스위치, 및 송신기(가령, 온도, 압력, 및 유량 센서)를 포함할 수 있는 필드 디바이스는 밸브를 여닫고 프로세스 파라미터를 측정하는 등의, 프로세스 내의 기능들을 수행한다. 프로세스 컨트롤러는 필드 디바이스에 의해 이루어지는 프로세스 측정치들을 표시하는 신호를 수신하고, 이 정보를 이용하여 제어 신호 발생을 위한 제어 루틴을 구현하며, 이러한 제어 신호들은 버스를 통해 필드 디바이스에 전송되어 프로세스 작동을 제어한다. 각각의 필드 디바이스 및 컨트롤러로부터의 정보는 프로세스의 현 상태 보기, 프로세스 작동 변경, 등과 같이, 프로세스에 관한 임의의 요망되는 기능을 조작자로 하여금 수행하게 하도록, 사용자 워크스테이션에 의해 실행되는 하나 이상의 애플리케이션에 가용하게 통상적으로 만들어진다. 필드 디바이스가 고장나는 경우에, 전체 프로세스 제어 시스템의 작동 상태는 위태로워질 수 있다.
본 발명의 일 형태는 프로세스 제어 시스템의 압력 조절기 진단 방법을 포함한다. 상기 방법은, 진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 요청은 상기 프로세스 제어 시스템에 통신가능하게 연결된 사용자 인터페이스로부터 개시된다. 상기 방법은 진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 수신함에 응답하여 진단 페이지를 디스플레이하는 단계를 포함하며, 상기 진단 페이지는 진단 툴과 연관된 선택가능한 아이템을 포함한다. 상기 방법은 상기 선택가능한 아이템의 선택을 수신하고, 상기 진단 툴과 연관된 명령을 자동적으로 실행한다.
본 발명의 다른 형태는 압력 조절기에 연결된 컨트롤러를 가진 제어 시스템용 진단 장치를 포함한다. 상기 진단 장치는, 상기 압력 조절기에 연결된 프로세서와, 상기 프로세서에 연결된 메모리와, 상기 압력 조절기의 유입 밸브, 상기 압력 조절기의 배출 밸브, 및 프로세서에 연결된 센서와, 상기 프로세서에 연결된 사용자 인터페이스와, 상기 메모리에 저장되는 진단 모듈을 포함하며, 상기 진단 모듈은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 인터페이스에서 진단 툴을 제시한다.
본 발명의 추가적인 형태는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 디스플레이하는 단계와, 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 수신하는 단계와, 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 실행하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 실행하는 단계와, 상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 실행하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 실행하는 단계를, 하나 이상의 프로세서로 하여금 수행하게 하는 명령어를 저장한, 유형의 컴퓨터-판독가능 매체를 포함한다.
여기서 설명되는 발명의 형태에 더 따르면, 앞서의 실시예들 중 하나 이상은 다음 형태들 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
일 형태에서, 진단 툴은 밸브 누설 검사이고, 상기 밸브 누설 검사는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 유입 밸브 및/또는 배출 밸브를 자동적으로 검사한다.
다른 형태에서, 상기 밸브 누설 검사는, 상기 압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 디스플레이하는 단계와, 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 수신하는 단계와, 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 실행하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 실행하는 단계와, 상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 실행하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 실행하는 단계를 포함한다.
다른 형태에서, 제 1 명령의 실행은 상기 유입 밸브와 연관된 고장 메시지를 디스플레이한다.
다른 형태에서, 제 2 명령의 실행은 상기 유입 밸브와 연관된 합격 메시지를 디스플레이한다.
다른 형태에서, 제 3 명령의 실행은 상기 배출 밸브와 연관된 고장 메시지를 디스플레이한다.
다른 형태에서, 제 4 명령의 실행은 상기 배출 밸브와 연관된 합격 메시지를 디스플레이한다.
다른 형태에서, 상기 제 1 시간 주기가 상기 제 2 시간 주기가 동일하다.
다른 형태에서, 상기 제 1 시간 주기 및/또는 상기 제 2 시간 주기는 30초다.
다른 형태에서, 상기 유입 밸브 임계 레벨이 설정된 유입 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 높다.
다른 형태에서, 상기 배출 밸브 임계 레벨이 설정된 배출 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 낮다.
다른 형태에서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 작동 파라미터에 관한 정보를 사용자 인터페이스에서 자동적으로 디스플레이하는 시스템 점검이다.
다른 형태에서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 기계식 조절기를 검사하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 기계식 조절기 누설 검사다.
다른 형태에서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기를 튜닝하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 튜닝 절차다.
다른 형태에서, 상기 프로세서는 명령에 연관된 경보를 워크스테이션에 송신한다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성되는 하나 이상의 필드 디바이스를 가진 프로세스 제어 시스템의 개략적 표현이다.　
도 2는 본 발명의 원리에 따라 구성되는 일 버전의 일례의 밸브 조절기의 측단면도다. 　
도 3은 압력 조절기의 무결성을 평가하기 위한 예시적 진단 툴의 리스트를 나타내는 스크린샷이다. 　
도 4는 시스템 점검 진단 툴과 연관된 예시적 정보를 나타내는 스크린샷이다.
도 5는 조절기 누설 점검 진단 툴과 연관된 예시적 정보를 나타내는 스크린샷이다.
도 6은 튜닝 팁 진단 툴과 연관된 예시적 정보를 나타내는 스크린샷이다.
도 7A-7C는 솔레노이드 누설 검사 중 사용자에게 제공되는 정보의 예시적 스크린샷이다.
도 8은 예시적 솔레노이드 누설 검사의 흐름도다.
본 발명은 예를 들어, 압력 조절기와 같은 프로세스 제어 시스템의 필드 디바이스를 점검하기 위한 진단 툴의 제공을 지향한다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 버전에 따라 구성되는 프로세스 제어 시스템(10)은 프로세스 제어 컨트롤러(11)와 통신하는 하나 이상의 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 71)를 포함하는 것으로 도시되며, 프로세스 컨트롤러(11)는 다시 데이터 히스토리안(12) 및 하나 이상의 사용자 워크스테이션(13)과 통신하며, 각각은 사용자 인터페이스(14), 가령, 키보드 및 디스플레이 스크린을 가진다. 이와 같이 구성되어, 컨트롤러(11)는 프로세스 제어 시스템(10)을 제어하도록 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 71) 및 워크스테이션(13)에 신호를 전달하고, 이로부터 신호를 수신한다.
추가 세부사항으로서, 도 1에 도시되는 버전의 프로세스 제어 시스템(10)의 프로세스 컨트롤러(11)는 입/출력(I/O) 카드(26, 28)를 통해 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)에 하드와이어 통신 연결을 통해 연결된다. 데이터 히스토리안(12)은 데이터 저장을 위한 임의의 요망되는 또는 알려진 소프트웨어, 하드웨어, 또는 펌웨어와, 임의의 요망되는 타입의 메모리를 가진 임의의 요망되는 타입의 데이터 수집 유닛일 수 있다. 더욱이, 데이터 히스토리안(12)이 도 1에 별도의 디바이스로 도시되지만, 그 대신에, 또는 이에 추가하여, 워크스테이션(13) 또는 다른 컴퓨터 디바이스, 가령, 서버의 일부분일 수 있다. 예를 들어, Emerson Process Management에서 판매하고 있는 DeltaVTM　컨트롤러일 수 있는, 컨트롤러(11)는, 예를 들어, 이더넷 연결일 수 있는 통신망(29)을 통해 워크스테이션(13)에 그리고 데이터 히스토리안(12)에 통신 연결된다.
언급되는 바와 같이, 컨트롤러(11)는, 예를 들어, FOUNDATION® Fieldbus 통신 프로토콜, HART® 통신 프로토콜, 등과 같은 임의의 스마트 통신 프로토콜을 이용한 임의의 통신 및/또는 표준 4-20 mA 통신을 포함한, 하드와이어 연결을 구현하도록 임의의 요망되는 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 이용을 포함할 수 있는 하드와이어 통신 기법을 이용하여 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)에 통신 연결되는 것으로 도시된다. 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)는 센서, 제어 밸브 조립체, 송신기, 포지셔너, 등과 같은 임의의 타입의 디바이스일 수 있고, I/O 카드(26, 28)는 임의의 요망되는 통신 또는 컨트롤러 프로토콜에 부합하는 임의의 타입의 I/O 디바이스일 수 있다. 도 1에 예시되는 실시예에서, 필드 디바이스(15, 16, 17, 18)는 아날로그 라인을 통해 I/O 카드(26)에 전송되는 표준 4-20 mA 디바이스이고, 디지털 필드 디바이스(19, 20, 21, 22)는 Fieldbus 프로토콜 통신을 이용하여 디지털 버스를 통해 I/O 카드(28)에 전송되는 Fieldbus 필드 디바이스 및 HART® 통신 디바이스와 같은, 스마트 디바이스일 수 있다. 물론, 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)는 표준, 또는 미래에 개발된 프로토콜을 포함한, 임의의 다른 요망되는 표준 또는 프로토콜에 부합할 수 있다.　
추가적으로, 도 1에 도시되는 프로세스 제어 시스템(10)은 제어될 플랜트에 배치되는 다수의 무선 필드 디바이스(60, 61, 62, 63, 64, 71)를 포함한다. 필드 디바이스(60, 61, 62, 63, 64)는 송신기(가령, 프로세스 가변 센서)로 도시되며, 필드 디바이스(71)는 예를 들어, 제어 밸브 및 액추에이터를 포함한, 제어 밸브 조립체로 도시된다. 현재 알려진 또는 나중에 개발될 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한, 임의의 요망되는 무선 통신 장비를 이용하여 컨트롤러(11)와 필드 디바이스(60, 61, 62, 63, 64, 71) 사이에 무선 통신이 구축될 수 있다. 도 1에 도시되는 버전에서, 안테나(65)가 송신기(60)를 위한 무선 통신 수행을 위해 전용으로 연결되며, 안테나(67)를 가진 무선 라우터 또는 다른 모듈(66)이 송신기(61, 62, 63, 64)를 위한 무선 통신을 집합적으로 취급하도록 연결된다. 마찬가지로, 안테나(72)가 제어 밸브 조립체(71)를 위한 무선 통신 수행을 위해 제어 밸브 조립체(71)에 연결된다. 필드 디바이스 또는 관련 하드웨어(60, 61, 62, 63, 64, 66, 71)는 프로세서 컨트롤러(11) 및 송신기(60, 61, 62, 63, 64) 및 제어 밸브 조립체(71) 간에 무선 통신 구현을 위해 안테나(65, 67, 72)를 통해 무선 신호를 수신, 디코딩, 라우팅, 인코딩, 및 전송하도록 적절한 무선 통신 프로토콜에 의해 사용되는 프로토콜 스택 작동을 구현할 수 있다.
요망될 경우, 송신기(60, 61, 62, 63, 64)는 다양한 프로세스 센서(송신기) 및 프로세서 컨트롤러(11) 간에 이러한 단독 링크를 구성할 수 있고, 이와 같이, 프로세스 성능이 타협되지 않음을 보장하기 위해 컨트롤러(11)에 정확한 신호를 전송하도록 의지된다. 종종 프로세스 가변 송신기(PVT)로 불리는 송신기(60, 61, 62, 63, 64)는 따라서, 전체 제어 프로세스의 제어에서 중요한 역할을 할 수 있다. 추가적으로, 제어 밸브 조립체(71)는 제어 밸브 조립체(71) 내의 센서에 의해 이루어지는 측정을 제공할 수 있고, 또는, 작동의 일부분으로 제어 밸브 조립체(71)에 의해 발생 또는 컴퓨팅된 다른 데이터를 컨트롤러(11)에 제공할 수 있다. 물론, 알려진 바와 같이, 제어 밸브 조립체(71)는 전체 프로세스 내의 물리적 파라미터, 가령, 흐름을 구현하도록 컨트롤러(11)로부터 제어 신호를 또한 수신할 수 있다.　
프로세스 컨트롤러(11)는 하나 이상의 I/O 디바이스(73, 74)에 연결되고, 각각은 각자의 안테나(75, 76)에 연결되며, 이러한 I/O 디바이스 및 안테나(73, 74, 75, 76)는 하나 이상의 무선 통신망을 통해 무선 필드 디바이스(61, 62, 63, 64, 71)와 무선 통신을 수행하기 위한 송신기/수신기로 작동한다. 필드 디바이스(가령, 송신기(60, 61, 62, 63, 64) 및 제어 밸브 조립체(71)) 간의 무선 통신은 WirelessHART® 프로토콜, Ember 프로토콜, 와이파이 프로토콜, IEEE 무선 표준, 등과 같은 하나 이상의 알려진 무선 통신 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있다. 더욱이, I/O 디바이스(73, 74)는 컨트롤러(11) 및 송신기(60, 61, 62, 63, 64) 및 제어 밸브 조립체(71) 간에 무선 통신 구현을 위해 안테나(75, 76)를 통해 무선 신호를 수신, 디코딩, 라우팅, 인코딩, 및 전송하도록 이러한 통신 프로토콜에 의해 사용되는 프로토콜 스택 작동을 구현할 수 있다.　
도 1에 도시되는 바와 같이, 컨트롤러(11)는 메모리(78)에 저장된 하나 이상의 프로세스 제어 및/또는 진단 루틴(또는 임의의 모듈, 블록, 또는 그 서브루틴)을 구현 또는 감독하는 프로세서(77)를 포함한다. 메모리(78)에 저장된 프로세스 제어 및/또는 진단 루틴은 프로세스 플랜트 내에 구현되고 있는 제어 루프를 포함 또는 이와 연관될 수 있다. 일반적으로 말해서, 대체로 알려진 바와 같이, 프로세스 컨트롤러(11)는 하나 이상의 제어 및/또는 진단 루틴을 실행하여, 임의의 요망되는 방식으로 프로세스 또는 디바이스를 제어 및/또는 진단하도록 필드 디바이스(15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 60, 61, 62, 63, 64, 71), 사용자 워크스테이션(13), 및 데이터 히스토리안(12)과 통신한다. 추가적으로, 각각 제어 밸브 조립체로 도시되는 도 1의 필드 디바이스(18, 22, 71) 각각은 액추에이터의 건강 및 무결성의 진단 및/또는 모니터링을 촉진시키기 위해 프로세스 컨트롤러(11)와 통신하기 위해, 본 발명의 원리에 따라 구성되는 지능형 제어 밸브 액추에이터를 포함할 수 있다.　
이제 도 2를 참조하면, 설명을 위해, 도 1로부터의 필드 디바이스(71)는 본 발명의 원리에 따라 구성되는 지능형 조절기 조립체(100)로 도시된다. 도 2에서, 지능형 조절기 조립체(100)는 조절기(102), 파일롯 디바이스(104), 및 피드백 압력 센서(106)를 포함한다. 추가적으로, 도 2는 설명되는 바와 같이, 파일롯 디바이스(104)와 사용자 상호작용을 위해 파일롯 디바이스(104)에 통신 연결되는 선택적인 개인 컴퓨팅 디바이스(108)를 도시한다.　
조절기(102)는 밸브 보디(110) 및 제어 조립체(112)를 포함한다. 밸브 보디(110)는 유입구(114), 유출구(116), 및 안착 표면(120)을 형성하는 갤러리(118)를 형성한다. 제어 조립체(112)는 밸브 보디(110) 내에 수용되며, 다이어프램 조립체(124)에 작동가능하게 연결되는 제어 요소(122)를 포함한다. 제어 요소(122)는 안착 표면(120)과 밀봉 결합된 닫힌 위치와, 다이어프램 조립체(124) 간의 압력 변화에 응답하여 안착 표면(120)으로부터 이격된 열린 위치 사이에서 이동가능하다. 도시되는 바와 같이, 다이어프램 조립체(124)는 조절기(102)의 밸브 보디(110)의 다이어프램 공동(128) 내에 배치되는 다이어프램(126)을 포함한다. 다이어프램(126)의 하부 표면(130)은 밸브 보디(110)의 유출구(116)와 유체 연통하고, 다이어프램(126)의 상부 표면(132)은 밸브 보디(110) 내 파일롯 개구부(150)를 통해 파일롯 디바이스(104)와 유체 연통한다.　
파일롯 디바이스(104)는 밸브 보디(134), 유입 밸브(136), 배출 밸브(138), 압력 센서(140), 및 유출 어댑터(142)를 포함한다. 밸브 보디(134)는 유입 포트(144), 배출 포트(146), 및 유출 포트(148)를 형성한다. 유입 포트(144)는 설명되는 바와 같이, 조절기(102)의 돔(152)을 로딩하기 위해 가스 공급원에 연결되도록 적응된다. 도시되는 바와 같이, 유입 밸브(136)는 유입 포트(144) 에 인접하여 배치되고, 배출 밸브(138)는 배출 포트(146)에 인접하여 배치되며, 유출 어댑터(142)는 유출 포트(148)로부터 밸브 보디(110) 내 파일롯 개구부(150)로 연장된다. 따라서, 유출 어댑터(142)는 파일롯 디바이스(104)와 조절기(102) 사이에서 유체 연통을 제공한다. 압력 센서(140)는 유입 및 배출(유출) 밸브(136, 138) 사이의 위치에서 파일롯 디바이스(104)의 밸브 보디(134)에 배치된다. 이와 같이, 압력 센서(140)는 다이어프램(126)의 상부 표면(132)에 인접한 다이어프램 공동(128)과, 유출 어댑터(142), 유출 포트(148) 내의, 그리고, 유입 및 배출 밸브(136, 138) 사이의 압력을 감지하도록 작동가능하다. 다이어프램 공동(128)의 이 부분은 조절기(102)의 돔(152)으로 불릴 수 있다. 파일롯 디바이스(104)의 일 버전에서, 유입 및 배출 밸브(136, 138)는 펄스 폭 변조(PWM) 솔레노이드 밸브와 같은 솔레노이드 밸브일 수 있고, 압력 센서(140)는 압력 트랜스듀서일 수 있다. 더욱이, 유입 및 배출 밸브(136, 138), 및 압력 센서(140)는 온-보드 컨트롤러(154) 또는 원격 컨트롤러(108)에 통신 연결될 수 있고, 이는 아래 설명되는 바와 같이 파일롯 디바이스(104)의 일부 또는 모든 기능을 지시 및/또는 로직을 저장할 수 있다.
계속 도 2를 참조하면, 조립체(100)의 피드백 압력 센서(106)는 조절기(102)의 유출구(116)에서 압력을 검출하도록, 그리고, 파일롯 디바이스(104)에, 특히, 파일롯 디바이스(104)의 온-보드 컨트롤러(154)에, 신호를 송신하도록, 배열되는 압력 트랜스듀서를 포함한다. 피드백 압력 센서(106)로부터 온-보드 컨트롤러(154)에 의해 수신되는 신호에 기초하여, 파일롯 디바이스(104)는 유입 및 배출 밸브(136, 138)를 열고 및/또는 닫아서, 조절기(102)의 돔(152) 내의 압력을 제어하고, 이는 다시, 제어 요소(122)의 위치를 제어하고 궁극적으로 조절기(102)의 유출구(116)에서의 압력을 제어한다.　
구체적으로, 정상 작동 중, 조절기(102)의 유출구(116)의 압력은 조절기(102)의 돔(152) 내 압력을 조정함으로써 요망되는 바와 같이 제어 및 유지된다. 이는 파일롯 디바이스(104) 및 피드백 압력 센서(106)의 작동을 통해 실현된다. 예를 들어, 일 버전에서, 피드백 압력 센서(106)는 매 25밀리초마다 유출구(116)에서 압력을 검출하고, 파일롯 디바이스(104)의 온-보드 컨트롤러(154)에 신호를 송신한다. 온-보드 컨트롤러(154)는 유출구(116)에서의 압력을 표시하는 이 신호를 요망되는 설정점 압력에 비교하여, 유출 압력이 설정점 압력보다 작은지, 큰지, 또는 동일한지를 결정한다. 이러한 결정에 기초하여, 파일롯 디바이스(104)는 유입 및 배출 밸브(136, 138) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 조작하여 돔(152) 내 압력을 조정한다. 즉, 감지되는 유출 압력이 요망 설정점 압력보다 낮을 경우, 온-보드 컨트롤러(154)는 유입 밸브(136)를 작동시킨다(가령, 유입 밸브(136)를 열도록 그리고 배출 밸브(138)를 닫도록 지시한다). 이 구조에서, 가스는 파일롯 디바이스(104)의 유입 포트(144)에 들어가서 돔(152) 내 압력을 증가시키고, 이는 다이어프램 조립체(124)로 하여금 도 2의 배향에 대해 하향으로 제어 요소(122)를 압박하며, 이는 조절기(102)를 열고 흐름을 증가시켜서 궁극적으로 유출구(116)에서의 압력을 증가시킨다. 이에 반해, 피드백 압력 센서(106)에 의해 유출구(116)에서 감지되는 압력이 요망 설정점 압력보다 높다고 결정될 경우, 온-보드 컨트롤러(154)는 배출 밸브(138)를 작동시킨다(가령, 배출 밸브(138)를 열도록 그리고 유입 밸브(136)를 닫도록 지시한다). 이 구조에서, 돔(152) 내 가스는 파일롯 디바이스(104)의 배출 포트(146)를 통해 배출되어, 다이어프램(126)의 상부 표면(132) 상의 압력을 감소시킨다. 이에 따라, 유출 압력이 다이어프램 조립체(124) 및 제어 요소(122)를 도 2의 배향에 대해 상향으로 압박하여, 조절기(102)를 닫고 흐름을 감소시켜서 궁극적으로 유출구(116)에서의 압력을 감소시킨다.
앞서의 설명에 기초하여, 파일롯 디바이스(104) 및 피드백 압력 센서(106)는 서로 조합하여 작동하여, 조절기(102)의 유출구(116)에서 압력을 간헐적으로, 그러나 자주, 모니터링하고, 유출구(116)에서의 압력이 설정점 압력과 동일할 때까지 돔(152) 내 압력을 조정한다.　
조절기 조립체(100)의 정확도는 프로세스 제어 시스템의 작동에 있어 중요하다. 조절기 조립체(100)의 전체 작동성을 보장하기 위해, 조절기 조립체의 진단 점검이 주기적으로 수행될 수 있다. 진단 모듈은 조절기 조립체(100)의 작동성을 유지하기 위해 진단 툴을 시스템 인력에 제공하도록 온-보드 프로세스(154) 또는 프로세스 컨트롤러(11)의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 진단 모듈은 시스템(10)의 메모리 디바이스(12, 78) 중 하나에 저장될 수 있고, 또는, 원격 디바이스로부터 시스템에 다운로드될 수 있다. 프로세서들 중 하나에 의해 실행될 때, 진단 모듈은 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14) 상에 디스플레이하기 위해 조작 인력에게 가용한 진단 툴 리스트를 제시할 수 있다. 진단 툴(302)의 리스트를 포함하는 일례의 페이지(300)가 도 3에 도시되며, 진단 툴 탭(304)의 선택에 응답하여 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14)에서 디스플레이를 위해 제시될 수 있다. 조작 인력에게 가용한 진단 툴(302)의 예시적 리스트는 시스템 점검(306), 조절기 누설 검사(310), 튜닝 팁(312), 및 솔레노이드 누설 검사(308)를 포함할 수 있다.
시스템 점검 탭(306) 선택시, 시스템 점검 정보가 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 시스템 점검 정보는 슬라이드들의 리스트 또는 시퀀스의 형태로 제공될 수 있다. 한 예의 일 슬라이드/페이지(400)가 도 4에 도시된다. 시스템 점검 정보는 공급 압력 점검, 시스템 압력 점검, 구성요소의 구조 및/또는 작동, 제어 모드 세팅, 가령, 외부 및/또는 내부 피드백, 플롯(plotting) 또는 그래프 시스템 정보, 센서 세팅 및 디스플레이, 및 조절기 비에 관련된 조작 인력에게 프람프트를 포함할 수 있다.
조절기 누설 점검 탭(310)의 선택시, 조절기 누설 점검 정보가 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 조절기 누설 점검 정보는 슬라이드들의 리스트 또는 시퀀스 형태로 제공될 수 있다. 일례의 일 슬라이드/페이지(500)가 도 5에 도시된다. 조절기 누설 확인 정보는 조절기 조립체의 메인 밸브, 벤트 밸브, o-링 밸브, 돔, 및 에어 액추에이터에 관련된 가능한 누설 경로를 포함할 수 있다.
튜닝 팁 탭(312) 선택시, 조절기 조립체(100)의 튜닝을 위한 정보가 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14)에서 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 튜닝 정보는 슬라이드들의 리스트 또는 시퀀스 형태로 제공될 수 있다. 일례의 일 슬라이드/페이지(600)가 도 6에 도시된다. 튜닝 정보는 파라미터 및/또는 설정점의 변화에 대해 관측되는 응답과, 파라미터 및/또는 설정점의 선택을 위한 가이드와, 특정 응답(가령, 종류, 시간, 안정성, 링잉, 오버슈트, 오프셋/정상 상태, 세틀링 시간, 상승 시간, 피드백, 설정점, 설정점 소스, 발진, 와인드업, 데드밴드, 적분, 미분, 비례, 적분, 적분 최대값, 적분 최소값, 및 빈도)을 구현하기 위해 취해야할 단계들을 포함할 수 있다.
솔레노이드 누설 검사 탭(308) 선택시, 솔레노이드 누설 검사는 조작 인력으로부터의 요청에 응답하여, 및/또는 컨트롤러에 의해 자동적으로 실행될 수 있다. 솔레노이드 누설 검사 실행 중, 다양한 정보가 워크스테이션의 디스플레이 스크린 상에 나타나서, 검사 프로세스 및/또는 검사 결과와 관련하여 사용자에게 프람프트화하거나 및/또는 알릴 수 있다. 솔레노이드 누설 검사에 관한 일부 예시적인 정보가 도 7A-7C에 도시되며, 누설 검사가 이제 막 시작됨을 사용자에게 알리는 그리고, 솔레노이드가 프로세스 조절기로부터 분리되었다는 확인을 요청하는 팝업 윈도(700)와, 솔레노이드가 프로세스 조절기로부터 분리되었다는 확인을 요청하는 팔로우-업 팝업 윈도(702)와, 유입 밸브 검사가 시작되었음을 표시하는 팝업 윈도(704)를 포함한다. 여기서 도시되지 않는 다른 정보는, 유입 밸브 검사가 합격 또는 불합격하였음을 표시하는 팝업 윈도와, 유출 밸브 검사가 시작되었음을 표시하는 팝업 윈도와, 유출 밸브 검사가 합격 또는 불합격하였음을 표시하는 팝업 윈도를 포함할 수 있다.
조절기 조립체의 컨트롤러에 의해 실행될 수 있는 예시적 솔레노이드 누설 검사의 흐름도(800)가 도 8에 도시된다. 솔레노이드 누설 검사 구동 요청이 워크스테이션으로부터 프로세스에서 수신될 수 있다(블록(802)). 솔레노이드 누설 검사가 하나 이상의 프로세서에 의해 자동적으로 실행될 수 있지만, 검사는 사용자가 개입할 수 있도록 구성될 수 있다. 솔레노이드 누설 검사 중, 유입 밸브(136) 및 배출 밸브(138)가 닫힌 위치에 있고, 하나 또는 두 밸브 모두가 검사될 수 있다. 유입 밸브를 검사하기 위해, 제어되는 출력 포트를 비우도록 프로세서로부터 신호가 전송된다(블록(804)). 출력 포트를 비운 후, 출력 포트와 관련된 유입 밸브 압력 레벨이 거의 0 psi 근처인 것이 바람직하다. 유출 포트(148)와 연관된 압력 센서는 예를 들어, 30초와 같은 소정 시간 주기동안 유출 포트의 유입 밸브 압력 레벨을 모니터링한다(블록(806)). 모니터링되는 유입 밸브 압력 레벨은 유입 밸브 압력 임계치에 비교된다(블록(808)). 모니터링되는 유입 밸브 압력 레벨이 상승하여 유입 밸브 압력 임계치와 만나거나 이를 넘어서면, 유입 밸브는 누설을 일으킬 수 있다(블록(810)). 유입 밸브 압력 임계치는 유입 밸브 검사의 시작시 측정되는 유입 밸브 압력 레벨보다 0.3 psi 위로 설정될 수 있다. 모니터링되는 유입 밸브 압력 레벨이 검사 구간 전체에 걸쳐 유입 밸브 압력 임계치 미만으로 유지될 경우, 유입 밸브는 검사를 통과한 것으로 간주된다(블록(812)). 유입 밸브 검사 완료시, 배출 밸브가 검사될 수 있다. 대략 100psi의 배출 밸브 압력 레벨로 제어형 출력 포트를 충전하기 위한 신호가 프로세스로부터 전송된다(블록(814)). 유출 포트(148)와 연관된 압력 센서가 소정 시간 주기 동안, 예를 들어, 30초 동안 배출 밸브 압력 레벨을 모니터링한다(블록(816)). 유출 포트의 모니터링되는 배출 밸브 압력 레벨은 배출 밸브 압력 임계치에 비교되고(블록(818)), 모니터링되는 배출 밸브 압력 레벨이 배출 밸브 압력 임계치로 또는 그 미만으로 떨어질 경우, 배출 밸브는 누설 중일 수 있다(블록(820)). 배출 밸브 압력 임계치 레벨은 배출 밸브 검사 시작시 존재하는 배출 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 아래로 설정될 수 있다. 모니터링되는 배출 밸브 압력 레벨이 검사 구간 전체에 걸쳐 배출 밸브 압력 레벨보다 높게 유지될 경우, 배출 밸브가 검사를 통과한 것으로 간주된다(블록(822)).
유입 및 배출 밸브 검사 중 적어도 하나가 임의의 순서로 수행될 수 있다. 즉, 유입 밸브 검사만이 수행되거나, 배출 밸브 검사만이 수행되거나, 또는 두 검사 모두 수행될 수 있고, 유입 밸브 검사가 배출 밸브 검사 전에 또는 후에 수행될 수 있다. 유입 및/또는 유출 밸브 검사의 결과가 다양한 위치에서 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 검사 결과는 컴퓨팅 디바이스(108)의 디스플레이 스크린 또는 워크스테이션(13)의 사용자 인터페이스(14)에 제시될 수 있다. 추가적으로, 검사 결과가 모바일 컴퓨팅 디바이스, 가령, 전화, 태블릿, 랩탑, 등에 대한 무선 또는 유선 통신을 통해 사용자에게 전송될 수 있다.
조작 인력의 생산성이 내부 밸브의 무결성 평가를 위해 여기서 설명되는 진단 툴을 이용함으로써 개선될 수 있다는 것이 위 설명으로부터 명백하다. 조작 인력은 고장 및/또는 불량 기능 밸브를 신속히 평가 및 식별할 수 있고, 제어 시스템 내의 다른 영역들이 조사되어야 하는 지 여부를 결정할 수 있다.
본 명세서 전체에서, 복수의 예가 단일 예로 설명되는 구성요소, 작동, 또는 구조를 구현할 수 있다. 하나 이상의 방법들의 개별 작동들이 서로 별도의 작동으로 예시되고 설명되지만, 개별 작동들 중 하나 이상이 동시에 수행될 수 있고, 예시되는 순서로 작동들이 수행될 필요는 전혀 없다. 예시 구조에서 별도의 구성요소로 제시되는 구조 및 기능이 조합된 구조 또는 구성요소로 구현될 수 있다. 마찬가지로, 단일 구성요소로 제시되는 구조 및 기능이 별도의 구성요소로 구현될 수 있다. 이러한 및 그외 다른 변화, 변형예, 추가, 및 개선점이 여기서의 주제의 범위 내에 있다.
예를 들어, 제어 시스템(10)은 LAN, MAN, WAN, 모바일, 유선, 또는 무선망, 사설망, 또는 가상 사설망의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 더욱이, 설명을 간단하고 명료하게 하고자 단 2개의 워크스테이션만이 도 1에 도시되지만, 임의의 개수의 워크스테이션 또는 사용자 인터페이스가 지원되고 구현될 수 있다.
추가적으로, 소정의 실시예들이 로직 또는 다수의 구성요소, 모듈, 또는 메커니즘을 포함하는 것으로 여기서 설명된다. 모듈은 소프트웨어 모듈(가령, 전송 신호에 또는 기계 판독가능 매체 상에 구체화되는 코드) 또는 하드웨어 모듈을 구성할 수 있다. 하드웨어 모듈은 소정의 작동을 수행할 수 있는 유형의 유닛이고, 소정의 방식으로 구성 또는 배열될 수 있다. 예시적 실시예에서, 하나 이상의 컴퓨터 시스템(가령, 독립형, 클라이언트 또는 서버 컴퓨터 시스템) 또는 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 하드웨어 모듈(가령, 프로세서 또는 일 그룹의 프로세서)가 여기서 설명되는 소정의 작동들을 수행하도록 작동하는 하드웨어 모듈로 소프트웨어(가령, 애플리케이션 또는 애플리케이션 부분)에 의해 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 하드웨어 모듈은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 모듈은 소정의 작동을 수행하기 위해 (가령, 전용 프로세서, 가령, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 애플리케이션 전용 집적 회로(ASIC)로) 영구적으로 구성되는 전용 회로 또는 로직을 포함할 수 있다. 하드웨어 모듈은 소정의 작동 수행을 위해 소프트웨어에 의해 일시적으로 구성되는 (가령, 범용 프로세서 또는 다른 프로그래머블 프로세서 내에 포괄되도록) 프로그래머블 로직 또는 회로를 또한 포함할 수 있다. 기계적으로, 전용의 영구적 구성 회로로, 또는, 일시적 구성 회로로(가령, 소프트웨어에 의해 구성됨), 하드웨어 모듈을 구현하는 결정이 비용 및 시간 요인에 의해 이루어질 수 있다.
따라서, 하드웨어라는 용어는, 여기서 설명되는 소정의 작동을 수행하기 위해 또는 소정의 방식으로 작동하도록 일시적으로 구성되는(가령, 프로그래밍되는) 또는 영구적으로 구성되는(가령, 하드와이어 방식), 또는 물리적으로 구성되는 실체가 유형의 실체임을 포괄한다. 하드웨어 모듈들이 일시적으로 구성되는(프로그래밍되는) 실시예를 고려하면, 각각의 하드웨어 모듈은 임의의 한 순간에 구성되거나 예증될 필요가 없다. 예를 들어, 하드웨어 모듈이 소프트웨어를 이용하여 구성되는 범용 프로세서를 포함하는 경우에, 범용 프로세서는 서로 다른 시간에 각자의 서로 다른 하드웨어 모듈로 구성될 수 있다. 따라서 소프트웨어는, 예를 들어, 한 순간에 특정 하드웨어 모듈을 구성하도록, 그리고, 서로 다른 순간에 서로 다른 하드웨어 모듈을 구성하도록, 프로세서를 구성할 수 있다.
하드웨어 및 소프트웨어 모듈은 다른 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈로부터 정보를 수신하고 여기에 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 설명되는 하드웨어 모듈은 통신 연결되거나 통신 가능하게 연결되거나 또는 작동 연결되는 것으로 간주될 수 있다. 복수의 이러한 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈들이 동시대에 존재하는 경우에, 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈들을 연결하는 통신이 신호 전송을 통해(가령, 적절한 회로 및 서브를 통해) 실현될 수 있다. 복수의 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어가 서로 다른 시기에 구성 또는 예증되는 실시예에서, 이러한 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈 간의 통신은, 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈이 액세스하는 메모리 구조 내 정보의 저장 및 불러오기를 통해, 실현될 수 있다. 예를 들어, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈은 작동을 수행하여, 통신 연결된 메모리 디바이스에 해당 작동의 출력을 저장할 수 있다. 그 후 추가의 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈이 나중에, 메모리 디바이스에 액세스하여, 저장된 출력을 불러들여 처리할 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어 모듈은 입력 또는 출력 디바이스와의 통신을 또한 개시할 수 있고, 리소스(가령, 정보 컬렉션) 상에서 작동할 수 있다.
여기서 설명되는 예시적 방법들의 다양한 작동들이 적어도 부분적으로, 관련 작동을 수행하도록 일시적으로(가령, 소프트웨어에 의해) 또는 영구적으로 구성되는 하나 이상의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 일시적으로 또는 영구적으로 구성되는지 여부에 관계없이, 이러한 프로세서는 하나 이상의 작동 또는 기능을 수행하도록 작동하는 프로세서-구현 모듈을 구성할 수 있다. 여기서 언급되는 모듈들은 일부 예시적 실시예에서, 프로세서-구현 모듈을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 여기서 설명되는 방법 또는 루틴은 적어도 부분적으로 프로세서-구현될 수 있다. 예를 들어, 방법의 작동들의 적어도 일부분은 하나 이상의 프로세서, 또는 프로세서에 의해 구현되는 하드웨어 모듈에 의해 수행될 수 있다. 소정의 작동들의 성능이 하나 이상의 프로세서 간에 분산될 수 있고, 단일 기계 내에 위치하는 것뿐 아니라, 다수의 기계 간에 분포될 수 있다. 일부 예시적 실시예에서, 프로세서가 단일 위치에(가령, 공장 환경, 사무 환경 내에, 또는, 서버 팜으로) 놓일 수 있고, 다른 실시예에서 프로세서는 다수의 위치 간에 분산될 수 있다.
하나 이상의 프로세서는 "클라우드 컴퓨팅" 환경에서 또는 "서비스 소프트웨어"로 관련 작동들의 성능을 지원하도록 또한 작동할 수 있다. 예를 들어, 작동들 중 적어도 일부분은 (프로세서를 포함하는 기계들의 예로) 일 그룹의 컴퓨터에 의해 수행될 수 있고, 이러한 작동들은 네트워크(가령, 인터넷)을 통해 그리고 하나 이상의 적절한 인터페이스(가령, 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API))를 통해 액세스가능하다.
소정의 작동들의 성능이 하나 이상의 프로세서 간에 분산될 수 있고, 단일 기계 내에 머무르는 것뿐 아니라, 다수의 기계 간에 분포될 수 있다. 일부 예시적 실시예에서, 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서에 의해 구현되는 모듈은 단일 위치에 놓일 수 있다(가령, 공장 또는 사무 환경 내). 다른 예시적 실시예에서, 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서-구현 모듈은 다수의 지리적 위치 간에 분산될 수 있다.
본 명세서의 일부분은 기계 메모리(가령, 컴퓨터 메모리) 내의 비트 또는 이진 디지털 신호로 저장되는 3데이터에 대한 작동의 알고리즘 또는 부호 표시 측면에서 제시될 수 있다. 이러한 알고리즘 또는 부호 표현은 다른 업자에게 자신의 작업 물질을 전달하기 위해 데이터 처리 분야의 당 업자에 의해 사용되는 기술들의 예다. 여기서 사용되듯이, "알고리즘" 또는 "루틴"은 요망 결과로 이끄는 작동 또는 유사 프로세싱의 자체-일관된 시퀀스다. 이러한 범주에서, 알고리즘, 루틴, 및 작동들은 물리적 양의 물리적 조작을 수반한다. 통상적으로, 반드시는 아니지만, 이러한 양은 저장, 액세스, 전달, 조합, 비교, 또는 그렇지 않을 경우 기계에 의해 조작될 수 있는 전기, 자기, 또는 광학 신호의 형태를 취할 수 있다. 주로 통상적 사용의 이유로, 때로는 "데이터", "콘텐츠", "비트", "값", "요소", "심벌", "문자", "용어", "번호", "수치", 등과 같은 단어들을 이용하여 이러한 신호를 언급하는 것이 편리하다. 그러나, 이러한 단어들은 편리한 라벨에 불과하며, 적절한 물리량과 연관되어야 한다.
구체적으로 달리 명시하지 않을 경우, "프로세싱", "컴퓨팅", "연산", "결정", "제시", "디스플레이", 등과 같은 단어를 이용한 여기서의 논의사항은, 하나 이상의 메모리(가령, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 조합), 레지스터, 또는 정보를 수신, 저장, 전송, 또는 디스플레이할 수 있는 다른 기계적 구성요소 내의 물리적 양(가령, 전자, 자기, 또는 광학적 양)으로 표현되는 데이터를 조작 또는 변환하는 기계(가령, 컴퓨터)의 작용 또는 프로세서를 의미할 수 있다.
여기서 사용되듯이, "일 실시예" 또는 "하나의 실시예"에 대한 언급은 해당 실시예와 관련하여 설명되는 특정 요소, 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 명세서 내 다양한 곳에서 "일 실시예에서"라는 어구의 등장이, 모두 동일한 실시예를 언급하는 것일 필요는 없다.
일부 실시예는 "결합된" 및 "연결된"의 표현을 그 파생어와 함께 이용하여 설명될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 2개 이상의 요소가 물리적으로 직접 접촉 또는 전기적으로 접촉함을 표시하기 위해 "결합된"이라는 용어를 이용하여 설명될 수 있다. 그러나 "결합된"이라는 용어는 2개 이상의 요소가 서로 직접 접촉하지 않지만 서로 상호작용하거나 공동 작용함을 또한 의미할 수 있다. 실시예는 이러한 범주에 제한되지 않는다.
여기서 사용되듯이, 용어 "포함한다", "포함하는", "포함된다", "포함되는", "가진다", "갖는" 또는 이들의 그외 다른 변형은 배타적이지 않은 포괄적 포함을 의미한다. 예를 들어, 요소들의 리스트플 포함하는 장치, 품목, 방법, 프로세스는 반드시 이러한 요소들만으로 제한되지 않으며, 이러한 장치, 품목, 방법, 또는 프로세스에 내재된 또는 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 더욱이, 반대로 명확히 언급되지 않으면, "또는"은 배타적인 or가 아니라 포괄적 or임을 의미한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 A가 참이고(또는 존재하고) B가 거짓인(또는 존재하지 않는) 경우, A가 거짓이고(또는 존재하지 않고) B가 참인(또는 존재하지 않는) 경우, A 및 B 모두가 참인(또는 존재하는) 경우들 중 하나에 의해 충족된다.
추가적으로, 여기서 실시예의 요소 및 구성요소들을 설명하기 위해 "하나" 또는 "일"이 이용된다. 이는 단지 편의상 행위이며, 일반적 설명 감각을 부여하기 위해 이루어진다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 해석되어야 하고, 그렇지 않음이 명백하지 않은 경우, 이러한 단수가 복수의 경우를 또한 포함한다.
더욱이, 단지 설명을 위하여, 도면은 프로세스 제어 시스템 내의 필드 디바이스를 진단하기 위한 시스템 및 방법의 선호 실시예를 도시한다. 당 업자는 여기서 예시되는 방법 및 구조의 대안의 실시예들이 여기서 설명되는 원리로부터 벗어나지 않으면서 이용될 수 있음을 앞서의 논의로부터 쉽게 이해할 것이다.
용어가 본 특허에서 문장 "여기서 사용되는 바와 같이, 용어 ' '는 ...을 의미하는 것으로 규정된다" 또는 이와 유사한 문장을 이용하여 명시적으로 규정되지 않으면, 해당 용어의 의미를 명시적으로 또는 암시적으로 그 평상의 또는 보통의 의미를 넘어 제한하고자 하는 의도가 없고, 이러한 용어는 (청구범위의 언어와는 다른) 본 특허의 임의의 단락에서 이루어진 임의의 언급에 기초하여 그 범위가 제한되는 것으로 해석되어서도 안된다. 본 특허 말단의 청구범위에서 언급되는 임의의 용어가 단일 의미로 일관된 방식으로 본 특허에서 언급되는 한, 이는 단지 독자를 혼동시키지 않도록 명료성을 위해 이루어진 것이며, 이러한 청구항의 용어가, 암시적으로 또는 그외 달리, 그 단일 의미로 제한된다고 해석되어서는 안된다. 마지막으로, 청구항의 요소가 임의의 구조 언급없이 단어 "수단" 및 기능을 언급함으로써 규정되지 않을 경우, 35 U.S.C.§ 112(f) 및/또는 프리(pre)-AIA 35 U.S.C.§ 112, 제 6 문단의 적용에 기초하여 해석되는 것을 의미하지 않는다.
물론, 여기서 설명되는 시스템, 방법, 및 기술의 응용예 및 이점이 위 예에 제한되지 않는다. 많은 다른 응용예 및 이점이 여기서 설명되는 시스템, 방법, 및 기술을 이용함으로써 가능하다. 더욱이, 앞서의 텍스트가 수많은 다른 실시예의 상세한 설명을 제시하고 있으나, 특허의 범위는 본 특허의 말미에서 제시되는 청구항의 언어에 의해 규정됨을 이해하여야 한다. 상세한 설명은 예시적인 사항으로 간주되어야 하며, 모든 가능한 실시예를 설명하는 것이 불가능하지는 않더라도 실용적이지 않기 때문에 가능한 모든 실시예를 설명하지 않는다. 수많은 대안의 실시예들이, 여전히 청구범위의 범위 내에 있는, 현재의 기술 또는 본 특허출원일 이후 개발되는 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 여기서의 개시 내용은 적어도 다음의 형태를 고려한다.
형태 1 ― 프로세스 제어 시스템의 압력 조절기 진단 방법에 있어서, 상기 방법은, 진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 프로세서에서 수신하는 단계 - 상기 요청은 상기 프로세스 제어 시스템에 통신가능하게 연결된 사용자 인터페이스로부터 개시됨 - 와, 진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 수신함에 응답하여 진단 페이지를 사용자 인터페이스에서 디스플레이하는 단계 - 상기 진단 페이지는 진단 툴과 연관된 선택가능한 아이템을 포함함 - 와, 상기 선택가능한 아이템의 선택을 프로세서에서 수신하는 단계와, 상기 진단 툴과 연관된 명령을 프로세서에서 자동적으로 실행하는 단계를 포함하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 2 ― 제 1 형태에 있어서, 상기 진단 툴은 밸브 누설 검사이고, 상기 밸브 누설 검사는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 유입 밸브 및/또는 배출 밸브를 자동적으로 검사하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 3 ― 제 1 형태 또는 제 2 형태에 있어서, 상기 밸브 누설 검사는, 상기 압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이하는 단계와, 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 프로세서를 통해 수신하는 단계와, 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 프로세서를 통해 송신하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨을 프로세서를 통해 모니터링하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와, 상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 프로세서를 통해 송신하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨을 프로세서를 통해 모니터링하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계를 포함하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 4 ― 제 1 형태 내지 제 3 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 제 1 명령을 실행하는 단계는 상기 유입 밸브와 연관된 고장 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 5 ― 제 1 형태 내지 제 4 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 제 2 명령을 실행하는 단계는, 상기 유입 밸브와 연관된 합격 메시지를 송신하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 6 ― 제 1 형태 내지 제 5 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 제 3 명령을 실행하는 단계는, 상기 배출 밸브와 연관된 고장 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 7 ― 제 1 형태 내지 제 6 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 제 4 명령을 실행하는 단계는, 상기 배출 밸브와 연관된 합격 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 압력 조절기 진단 방법.
형태 8 ― 제 1 형태 내지 제 7 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 제 1 시간 주기가 상기 제 2 시간 주기와 동일한, 압력 조절기 진단 방법.
형태 9 ― 제 1 형태 내지 제 8 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 제 1 시간 주기가 30초인, 압력 조절기 진단 방법.
형태 10 ― 　제 1 형태 내지 제 9 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 제 2 시간 주기가 30초인, 압력 조절기 진단 방법.
형태 11 ― 제 1 형태 내지 제 10 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 유입 밸브 임계 레벨이 설정된 유입 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 높은, 압력 조절기 진단 방법.
형태 12 ― 제 1 형태 내지 제 11 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 배출 밸브 임계 레벨이 설정된 배출 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 낮은, 압력 조절기 진단 방법.
형태 13 ― 제 1 형태 내지 제 12 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 작동 파라미터에 관한 정보를 사용자 인터페이스에서 자동적으로 디스플레이하는 시스템 점검인, 압력 조절기 진단 방법.
형태 14 ― 제 1 형태 내지 제 13 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 기계식 조절기를 검사하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 기계식 조절기 누설 검사인, 압력 조절기 진단 방법.
형태 15 ― 제 1 내지 제 14 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기를 튜닝하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 튜닝 절차인, 압력 조절기 진단 방법.
형태 16 ― 압력 조절기에 연결된 컨트롤러를 가진 제어 시스템용 진단 장치에 있어서, 상기 압력 조절기에 연결된 프로세서와, 상기 프로세서에 연결된 메모리와, 상기 압력 조절기의 유입 밸브, 상기 압력 조절기의 배출 밸브, 및 프로세서에 연결된 센서와, 상기 프로세서에 연결된 사용자 인터페이스와, 상기 메모리에 저장되는 진단 모듈 - 상기 진단 모듈은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 인터페이스에서 진단 툴을 제시함 - 을 포함하는, 제어 시스템 진단 장치.
형태 17 ― 제 16 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 유입 밸브와 배출 밸브 중 적어도 하나를 자동적으로 검사하는 밸브 누설 검사인, 제어 시스템 진단 장치.
형태 18 ― 제 16 형태 또는 제 17 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 작동 파라미터에 관한 정보를 사용자 인터페이스에서 자동적으로 디스플레이하는 시스템 점검인, 제어 시스템 진단 장치.
형태 19 ― 제 16 형태 내지 제 18 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 기계식 조절기를 검사하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 기계식 조절기 누설 검사인, 제어 시스템 진단 장치.
형태 20 ― 제 16 형태 내지 제 19 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기를 튜닝하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 튜닝 절차인, 제어 시스템 진단 장치.
형태 21 ― 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 디스플레이하는 단계와, 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 수신하는 단계와, 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 실행하는 단계와, 상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 실행하는 단계와, 상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 실행하는 단계와, 상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 실행하는 단계를 하나 이상의 프로세서로 하여금 수행하게 하는 명령어를 저장한, 유형의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
형태 22 ― 제 21 형태에 있어서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령에 연관된 경보를 하나 이상의 프로세서로 하여금 워크스테이션에 전송하게 하는 명령어를 또한 저장한, 유형의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
소정의 예시적 방법, 장치, 및 제조 품목이 여기서 설명되었으나, 본 특허의 커버 범위는 이에 제한되지 않는다. 이에 반해, 본 특허는 자구대로 또는 등가 원리 하에 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 모든 방법, 장치, 및 제조 품목을 커버한다.

Claims (22)

  1. 프로세스 제어 시스템의 압력 조절기 진단 방법에 있어서, 상기 방법은,
    진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 프로세서에서 수신하는 단계 - 상기 요청은 상기 프로세스 제어 시스템에 통신가능하게 연결된 사용자 인터페이스로부터 개시됨 - 와,
    진단 애플리케이션을 실행하기 위한 요청을 수신함에 응답하여 진단 페이지를 사용자 인터페이스에서 디스플레이하는 단계 - 상기 진단 페이지는 진단 툴과 연관된 선택가능한 아이템을 포함함 - 와,
    상기 선택가능한 아이템의 선택을 프로세서에서 수신하는 단계와,
    상기 진단 툴과 연관된 명령을 프로세서에서 자동적으로 실행하는 단계를 포함하는
    압력 조절기 진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 툴은 밸브 누설 검사이고, 상기 밸브 누설 검사는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 유입 밸브와 배출 밸브 중 적어도 하나를 자동적으로 검사하는
    압력 조절기 진단 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 누설 검사는,
    상기 압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이하는 단계와,
    유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 프로세서를 통해 수신하는 단계와,
    출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 프로세서를 통해 송신하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨을 프로세서를 통해 모니터링하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와,
    상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 프로세서를 통해 송신하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨을 프로세서를 통해 모니터링하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 프로세서를 통해 실행하는 단계를 포함하는
    압력 조절기 진단 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 명령을 실행하는 단계는 상기 유입 밸브와 연관된 고장 메시지를 송신하는 단계를 포함하는
    압력 조절기 진단 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 명령을 실행하는 단계는, 상기 유입 밸브와 연관된 합격 메시지를 송신하는
    압력 조절기 진단 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 3 명령을 실행하는 단계는, 상기 배출 밸브와 연관된 고장 메시지를 송신하는 단계를 포함하는
    압력 조절기 진단 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 4 명령을 실행하는 단계는, 상기 배출 밸브와 연관된 합격 메시지를 송신하는 단계를 포함하는
    압력 조절기 진단 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기가 상기 제 2 시간 주기와 동일한
    압력 조절기 진단 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기가 30초인
    압력 조절기 진단 방법.
  10. 　제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 주기가 30초인
    압력 조절기 진단 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입 밸브 임계 레벨이 설정된 유입 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 높은
    압력 조절기 진단 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출 밸브 임계 레벨이 설정된 배출 밸브 압력 레벨보다 0.3psi 낮은
    압력 조절기 진단 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 작동 파라미터에 관한 정보를 사용자 인터페이스에서 자동적으로 디스플레이하는 시스템 점검인
    압력 조절기 진단 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 기계식 조절기를 검사하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 기계식 조절기 누설 검사인
    압력 조절기 진단 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기를 튜닝하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 튜닝 절차인
    압력 조절기 진단 방법.
  16. 압력 조절기에 연결된 컨트롤러를 가진 제어 시스템용 진단 장치에 있어서,
    상기 압력 조절기에 연결된 프로세서와,
    상기 프로세서에 연결된 메모리와,
    상기 압력 조절기의 유입 밸브, 상기 압력 조절기의 배출 밸브, 및 프로세서에 연결된 센서와,
    상기 프로세서에 연결된 사용자 인터페이스와,
    상기 메모리에 저장되는 진단 모듈 - 상기 진단 모듈은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 인터페이스에서 진단 툴을 제시함 - 을 포함하는
    제어 시스템 진단 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 유입 밸브와 배출 밸브 중 적어도 하나를 자동적으로 검사하는 밸브 누설 검사인
    제어 시스템 진단 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 작동 파라미터에 관한 정보를 사용자 인터페이스에서 자동적으로 디스플레이하는 시스템 점검인
    제어 시스템 진단 장치.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기의 기계식 조절기를 검사하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 기계식 조절기 누설 검사인
    제어 시스템 진단 장치.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 툴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 압력 조절기를 튜닝하기 위한 정보를 자동적으로 디스플레이하는 튜닝 절차인
    제어 시스템 진단 장치.
  21. 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때,
    압력 조절기의 유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 요청하는 메시지를 디스플레이하는 단계와,
    유출 포트가 플러깅 및 분리되었다는 확인을 수신하는 단계와,
    출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 유입 밸브 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 이상일 경우 제 1 명령을 실행하는 단계와,
    상기 유입 밸브 압력 레벨이 제 1 시간 주기 내에서 유입 밸브 압력 임계치 미만일 경우 제 2 명령을 실행하는 단계와,
    상기 출력 포트와 연관된 위치에서 압력을 배출 포트 압력 레벨로 설정하기 위한 신호를 송신하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨을 모니터링하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨이 제 2 시간 주기 내에서 배출 밸브 압력 임계치 이하일 경우 제 3 명령을 실행하는 단계와,
    상기 배출 밸브 압력 레벨이 상기 제 2 시간 주기 내에서 상기 배출 밸브 압력 임계치보다 클 경우 제 4 명령을 실행하는 단계를
    하나 이상의 프로세서로 하여금 수행하게 하는 명령어를 저장한, 유형의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령에 연관된 경보를 하나 이상의 프로세서로 하여금 워크스테이션에 전송하게 하는 명령어를 또한 저장한, 유형의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체.
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