阀控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种耦接至在过程控制系统中运行的控制阀的阀控制器，阀位控制器包括具有螺线管线圈的电磁阀以及电子模块，该电子模块被配置用于维护螺线管线圈的激活持续时间的记录；确定螺线管线圈的运行温度；以及基于螺线管线圈的激活持续时间和螺线管线圈的运行温度来生成螺线管线圈的剩余寿命的估值。

【技术实现步骤摘要】
阀控制器
本技术大体上涉及螺线管线圈，更具体地涉及一种阀控制器。
技术介绍
过程控制系统，例如分布式或可扩展的过程控制系统，类似于用在化工，石油或其 它过程中的那些系统，典型地包括一个或多个过程控制器，该过程控制器经由模拟、数字或 组合的模拟/数字总线可通信地耦接至至少一个主机或用户工作站以及一个或多个现场 设备。该些现场设备，其可以包括，例如，控制阀、阀定位器、开关和传感装置（例如，温度、 压力和流量传感器），在过程中执行功能，例如打开或关闭阀和测量过程参数。过程控制器 接收代表由现场设备做出的过程测量和/或其它关于现场设备的信息的信号，并且使用该 信息执行控制例程，以用来产生控制信号，该控制信号通过总线被发送至现场设备，以用来 控制过程的运行。来自每个现场设备和控制器的信息典型地可以用于一个或多个由用户工 作站执行的应用，以用来使操作者能够执行关于过程的任意预期功能，例如浏览过程的当 前状态、修改过程的运行等等。在现场设备失效的情况下，整个过程控制系统的运行状态能 够受到危害。 有些现场设备包括或耦接至用于控制现场设备运行的螺线管线圈阀。该类设备中 的螺线管线圈具有有限的使用寿命，并且典型地在一定的激活时间后失效。当控制设备中 的螺线管线圈失效时，控制设备停止正确运行。然而，当前的依赖螺线管线圈控制现场设备 运行的控制设备缺乏预测螺线管线圈剩余寿命并且警告车间人员控制器即将失效的功能。
技术实现思路
当前的依赖螺线管线圈控制现场设备运行的控制设备缺乏预测螺线管线圈剩余 寿命并且警告车间人员控制器即将失效的功能，为了解决以上问题，本技术提供了一 种阀控制器。 本技术提供了一种耦接至过在程控制系统中运行的控制阀的阀控制器，该阀 控制器包括具有螺线管线圈的电磁阀。该控制阀还包括电子模块，其被配置用于维护螺线 管线圈的激活持续时间的记录，确定螺线管线圈的运行温度，以及基于螺线管线圈的激活 持续时间和螺线管线圈的运行温度来生成螺线管线圈的剩余寿命的估值。 阀控制器还包括以下优选形式的任意组合、任意一个或者任意多个。 在一个优选形式中，电子模块被配置用于通过每次在螺线管线圈被激活时启动计 时器，以及基于计时器递增螺线管线圈的激活持续时间的存储值来维护螺线管线圈的激活 持续时间的记录。 在另一个优选形式中，阀控制器还包括适于测量螺线管线圈的运行温度的温度传 感器，其中，电子模块被配置用于从温度传感器获取螺线管线圈的运行温度。 在另一个优选形式中，电子模块被配置用于基于螺线管线圈的运行温度来确定螺 线管线圈的绝缘体的平均期望寿命，以及通过从螺线管线圈的平均期望寿命减去螺线管线 圈的激活持续时间来计算螺线管线圈的剩余寿命。 在另一个优选形式中，电子模块还被配置用于，将螺线管线圈的剩余寿命的估值 与阈值进行比较；以及响应于确定螺线管线圈的剩余寿命的估值低于阈值来产生警报指 /Jn〇 在另一个优选形式中，电子模块被配置用于在螺线管线圈运行期间，周期性地执 行确定螺线管线圈的运行温度和确定螺线管线圈的剩余寿命的估值的动作。 在另一个优选形式中，电子模块还被配置用于引起为用户显示所述警报指示。 在另一个优选形式中，阀控制器还包括耦接至螺线管线圈的供电线的功率监测电 路，并且适于为电子模块提供螺线管线圈的电流消耗的测量值。 在另一个优选形式中，电子模块还被配置用于将电流消耗与阈值比较，以及响应 于电流消耗超过阈值来检测螺线管线圈的即将来临的失效。 在另一个优选形式中，功率电路适于为电子模块提供电磁阀的浪涌电流的测量 值。 在另一个优选形式中，电子模块还被配置用于响应于所检测的螺线管线圈的即将 来临的失效来产生警报指示，以及引起为用户显示警报指示。 所公开的阀控制器能够警告过程车间人员螺线管线圈正在接近寿命尾声，由此避 免由过程的不必要的关停导致的潜在的高成本影响，而且能够避免由控制设备失效引起的 潜在的危险状况。 【附图说明】 图1示出了根据一个实施例的使用了螺线管线圈的寿命预测的示例的过程控制 系统环境； 图2示出了根据一个实施例的使用了螺线管线圈的寿命预测的示例的阀控制系 统； 图3示出了示例的线圈寿命预期曲线； 图4示出了根据一个实施例的用于预测螺线管线圈的寿命的步骤。 【具体实施方式】 本技术公开了一种用于过程控制系统的现场设备的智能控制器，例如阀控制 器，例如并且尤其公开了具有螺线管线圈并且能够在阀控制器运行期间在某些时间点或时 间间隔预测螺线管线圈的剩余寿命的阀控制器。所公开的用于预测螺线管线圈寿命的方法 允许控制设备使用螺线管线圈，例如，警告过程车间人员螺线管线圈正在接近寿命尾声，在 螺线管线圈失效之前，允许过程车间人员更换螺线管线圈，或采取另外的防护行为。因为在 螺线管线圈停止正确运行之前做出修理，因此，能够避免由过程的不必要的关停导致的潜 在的高成本影响。而且，例如能够避免由控制设备失效引起的潜在的危险状况，例如当控制 设备控制应急关止阀运行时。 现在参考图1，其示出了依照本公开的一个实施方式构造的过程控制系统10,该 过程控制系统合并了与过程控制器11通信的一个或多个现场设备15、16、17、18、19、20、 21、22和71，该现场设备轮流与数据历史装置12以及一个或多个用户工作站13通信，每个 用户工作站13均具有显示屏14。如此配置，控制器11传送信号至现场设备15、16、17、18、 19、 20、21、22和71以及多个工作站13，并且从现场设备15、16、17、18、19、20、21、22和71 以及工作站13接收信号，以用来控制过程控制系统。 在补充的细节中，图1示出的实施方式的过程控制系统10的过程控制器11通过 输入/输出（I/O)卡26和28、经由硬连线通信连接，被连接至现场设备15、16、17、18、19、 20、 21和22。数据历史装置12可以是任意期望类型的数据汇集单元，该数据汇集单元具有 用于存储数据的任意期望类型的存储器和任意期望或已知的软件、硬件或固件。此外，尽管 在图1中以独立设备的形式示出了数据历史装置12,但其可以替代或附加地为工作站13或 另外的计算设备（例如服务器）中一种的一部分。举例来说，控制器11可以是爱默生过程 管理出售的DeltaV?控制器，控制器11经由通信网络29可通信地连接至工作站13和数据 历史装置12,通信网络29可以是例如以太网连接。 如上所述，以使用硬线通信方案可通信地连接至现场设备15、16、17、18、19、20、21 和22的形式示出了控制器11，该硬线通信方案可以包括使用任意期望类型的硬件、软件和 /或固件，以用来实现硬线通信，硬线通信包括例如标准4-20mA通信，和/或使用任意智能 通信协议的任意通信，例如，基金会?现场总线通信协议、HART?通信协议等。现场设 备15、16、17、18、19、20、21和22可以是任意类型的设备，例如传感器、控制阀组件、传感装 置、定位器等，而I/O卡26和28可以是符合任意期望的通信或控制器协议的任意类型的1/ 0设备。在图1示出的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀控制器，其特征在于，所述阀控制器包括： 具有螺线管线圈的电磁阀；以及 电子模块，其被配置用于： 维护所述螺线管线圈的激活持续时间的记录； 确定所述螺线管线圈的运行温度；以及 基于所述螺线管线圈的所述激活持续时间和所述螺线管线圈的所述运行温度来生成所述螺线管线圈的剩余寿命的估值。

【技术特征摘要】
2013.08.01 US 61/861,3491. 一种阀控制器，其特征在于，所述阀控制器包括： 具有螺线管线圈的电磁阀；以及 电子模块，其被配置用于： 维护所述螺线管线圈的激活持续时间的记录； 确定所述螺线管线圈的运行温度；以及 基于所述螺线管线圈的所述激活持续时间和所述螺线管线圈的所述运行温度来生成 所述螺线管线圈的剩余寿命的估值。2. 根据权利要求1所述的阀控制器，其特征在于，所述电子模块被配置用于通过以下 方式来维护所述螺线管线圈的所述激活持续时间的记录： 每次在所述螺线管线圈被激活时启动计时器；以及 基于所述计时器递增所述螺线管线圈的所述激活持续时间的存储值。3. 根据权利要求1或者2所述的阀控制器，其特征在于，还包括适于测量所述螺线管线 圈的所述运行温度的温度传感器，其中，所述电子模块被配置用于从所述温度传感器获取 所述螺线管线圈的所述运行温度。4. 根据权利要求1或者2所述的阀控制器，其特征在于，所述电子模块被配置用于： 基于所述螺线管线圈的所述运行温度来确定所述螺线管线圈的绝缘体的平均期望寿 命；以及 通过从所述螺线管线圈的所述平均期望寿命减去所述螺线管线圈的所述激活持续时 间来计算所述螺线管线圈的所述剩余寿命。5. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·彭宁，B·里格斯比，
申请(专利权)人：通用设备和制造公司，
类型：新型
国别省市：美国;US