流体系统和过程阀技术方案

本发明专利技术涉及一种具有安全定向的阀组件(3)的流体系统，安全定向的阀组件具有用于与流体源(13)或控制阀(2;62)流体连接部流体地相连接的第一流体连接部(29)；用于联结流体负载(59)的第二流体连接部(30)以及在流体连接部(29,30)之间的流体通道(35,36,37,38)，其中，可在流体供应位置或打开位置与流体排出位置或关闭位置之间致动的第一阀装置(33)布置在流体通道中，可在用于流体通道的打开位置与用于流体通道的节流位置之间调节的第二阀装置(48)布置在流体通道(35,36,37,39)中，并且其中，用于探测流体压力并用于输出与流体压力相关的传感器信号的传感器装置(45)布置在第一阀装置(33)和第二阀装置(48)之间的流体通道(35,36,37,38)的区段(36)中。流体系统还包括用于处理传感器信号并处理用于阀装置(33,48)的控制信号的控制器(47)。

Fluid system and process valve

The invention relates to a fluid system with a safe directional valve assembly (3), and a safe directional valve assembly has a first fluid connection (29) for a fluid connection with a fluid source (13) or a control valve (2; 62) fluid connection part; a second fluid connection (30) connected to a fluid load (59) and between the fluid connection part (29,30). A fluid channel (35,36,37,38) is arranged in the fluid channel (33) that can be induced between the fluid supply position or the opening position and the fluid discharge position or the closed position, and the second valve device (48) can be arranged between the opening position of the fluid channel and the throttle position for the fluid channel. In the body channel (35,36,37,39), and among them, a sensor device (45) used to detect fluid pressure and to output sensor signals associated with fluid pressure is arranged in a section (36) of a fluid channel (35,36,37,38) between the first valve device (33) and the second valve device (48). The fluid system also includes a controller (47) for processing the sensor signal and processing the control signal for the valve device (33,48).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体系统和过程阀
本专利技术涉及一种具有设计成影响在流体源或控制阀与流体负载之前的流体流动的安全定向的阀组件的流体系统。本专利技术还涉及一种用于影响流体通道的自由横截面的过程阀。
技术介绍
通用过程阀由文件DE102012003231B3已知。该过程阀具有控制头，其用于具有基体的可流体致动的阀，基体具有用于固定至阀壳体的联结设备和用于连接至少一个流体导体的连接区段，并且设计有布置在基体上的控制阀设备，其设计成影响可提供在连接区段处的控制流体流动，以便作用在阀体上，以及具有关联于传感器管的位置测量设备，其设计成确定位置探测器的轴向位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有改进的操作性能的流体系统和过程阀。该目的通过用于前言中提到的类型的流体系统的权力要求1的特征来实现。在这种情况下，流体系统具有安全定向的阀组件，其设计成影响在流体源或控制阀与流体负载之间的流体流动，并且其具有阀壳体，阀壳体具有用于流体地连接至流体源或控制阀的流体连接的第一流体连接部，和用于联结流体负载的第二流体连接部以及流体连接部之间的流体通道，可在流体供应位置或打开位置与流体排出位置或关闭位置之间电气或流体致动的第一阀布置在流体通道中，可在用于流体通道的打开位置与用于流体通道的节流位置之间调节的可电气或流体致动的第二阀布置在流体通道中，并且用于探测流体压力并用于输出与流体压力相关的传感器信号的传感器布置在第一阀和第二阀之间的流体通道的区段中，以及具有设计成处理传感器信号并处理用于阀的控制信号的控制器。借助于安全定向的阀组件，可直接或间接地影响应该由流体源或控制阀提供给流体负载的流体流动。在直接影响的情况下，安全定向的阀组件直接作用在由流体源或由控制阀提供的流体流动上。在间接影响的情况下，安全定向的阀组件作用在控制阀上，并因此影响从控制阀到流体负载的流体流动。第一阀例如可设计成可选地开启或阻塞流体通道。第一阀设计成可选地在其中将加压流体从流体源引导至流体负载的流体供应位置与在其中加压流体从流体负载排放的流体排出位置之间切换。借助于安全定向的阀组件还可检查安全定向的阀组件的第一阀的功能，使得用于执行测试操作的安全定向的阀组件的第二阀被设定，尤其从优选地用于流体通道的打开位置的第一功能位置切换到优选地用于流体通道的节流位置的第二功能位置中。在这种情况下，通过流体通道在第二阀的第一功能位置中提供流体的无阻流动。相反，节流位置提供在第二阀的第二功能位置中，在其中发生流体流动的节流。这种节流例如可通过安装在第二阀中的节流阀或通过流体通道的局部分支中的节流阀来实现，该局部分支可布置在第二阀的上游或下游。流体通道的两个局部分支优选平行地引导在第二阀和提供来连接流体负载的第二流体连接部之间，该两个局部分支可将流体负载带入与流体通道流体连通的连接中，该流体通道取决于第二阀的开关位置地布置在第二阀的上游。尤其地可设定的节流阀布置在两个局部分支中的一个中，这对这个局部分支产生期望的节流效应。为了执行测试操作，可优选地在流体供应位置或打开位置与流体排出位置或关闭位置之间反复切换第一阀。通过第一阀和第二阀的开关位置的相应组合，在第一阀正确运行的情况中得出特征压力比，其可借助于传感器来探测并且在控制器中被评估。控制器还构造成至少探测如果需要还提供用于尤其设计成磁性阀的阀的控制信号。因此可通过将传感器的确定的压力阀关联至控制信号来在控制器中检查，可预限定的压力阀在阀的不同的开关位置中是否至少维持在也可预限定的误差区间内。由于第二阀构造成恒定打开的阀，其具有通气口，通气口在第一开关位置中不节流并且在第二开关位置中节流，并因此总是允许与开关位置无关的流体流动，所以确保了该第二阀的故障对安全定向的阀组件的整体功能没有负面影响。因此，不需要出于安全定向的考虑而单独监控第二阀。控制器优选基于内部产生的或外部提供的用于使两个阀致动的控制指令来设计，并且为此在阀构造成磁性阀的情况下提供合适的电控制信号。本专利技术的有利的进一步改进方案在从属权利要求中表明。有利的是，控制器布置在阀壳体中并设计成确定从传感器信号和控制信号确定的状态信息，并且具有用于提供状态信息的接口。由此可有利地使控制器协调于安全定向的阀组件的阀。一方面，控制器和阀之间的短的电和/或气动连接可通过控制器与安全定向的阀组件的阀壳体中的阀的普遍的布置方案来实现。另一方面，在流体系统的构造中已经规定了，哪个阀用于安全定向的阀组件，使得控制器可有利地适配于这些阀。控制器的任务包括例如向阀提供控制信号并且确定状态信息，其可例如被提供给上级控制器，尤其是存储器可编程控制器(SPS)。该状态信息至少表征了第一阀的功能性，如果需要还表征了第二阀的功能性。用于提供状态信息的接口可任选地设计成机电接口，尤其是插头或插座或无线接口，其允许状态信息的无线传输，尤其是电磁波的利用。控制器优选设计用于根据HART协议与上级控制设备单向或双向数据连通。HART协议(可寻址远程传感器数据公路(highwayaddressableremotetransducer))在高可靠性和低技术复杂性的情况下允许控制器与上级控制设备之间的连通。这里HART协议使用尤其广泛用于加工工业(4mA至20mA)的电流辅助信号传输，频率调制的数据信号根据HART协议调制在控制信号上。双向数据连通优选提供在上级控制设备和安全定向的阀组件之间，上级控制设备提供尤其作为电流信号的致动信号，并且控制器将状态信号调制为该致动信号。流体系统尤其优选地构造成仅仅基于所提供的电流信号执行其内部能量供应，并且为此具有相应的开关设备。在本专利技术的有利的进一步的改进方案中，控制器经由电线组件尤其是总线或多极连接至阀和传感器。在流体系统的该构造中提供了从阀空间地分布的控制设备的布置方案。当安全定向的阀组件应该尤其紧凑地设计时，这是尤其感兴趣的。安全定向的阀组件与控制器的连通优选地经由总线系统或直接布线来提供，其还指定为多极。在本专利技术的另一构造中，控制器设计成针对第一阀执行测试操作，该测试操作可由内部和/或外部信号触发，该测试操作包括第一阀在打开位置和关闭位置以及用于第二阀的节流位置之间的至少一个运动以及传感器信号与可预限定的阈值的比较。借助于该测试操作，可以规则间歇或不规则间歇测试第一阀的功能性。以规则间歇的测试可例如根据控制器的内部信号来进行，其例如由在控制器中运行的程序来提供。附加地或备选地，测试可通过提供外部信号以不规则的间歇来进行，该外部信号例如由上级控制设备对于在任何情况下执行配备有流体系统的系统的维护的情况下所提供。有利的是，流体先导控制的控制阀关联于安全定向的阀组件，安全定向的阀组件成环形的进入控制阀的流体控制线中并设计成影响控制阀的阀体的位置。流体控制阀的任务是提供或切断用于流体负载的流体流动，流体控制或调节信号尤其由上游先导阀提供给控制阀，该上游先导阀在其方面优选地设计为机电阀，尤其是磁性阀。借助于安全定向的阀组件，可因此通过影响流体先导控制的控制阀的位置来直接影响应当经由控制线提供至控制阀的流体流动。这允许属于安全标准的第一安全类别的控制阀由于属于安全标准的第二安全类别的所关联的安全定向的阀组件的作用而形成安全的流体系统，所述流体系统根据安全标准的第二安全类别设计，在安全标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有设计用于影响在流体源(13)或控制阀(2;62)与流体负载(59)之间的流体流动的安全定向的阀组件(3)的流体系统，并且所述安全定向的阀组件包括阀壳体(14)，其具有用于与流体源(13)或控制阀(2;62)的流体连接部的流体连接的第一流体连接部(29)，和用于联结流体负载(59)的第二流体连接部(30)，以及在所述流体连接部(29,30)之间的流体通道(35,36,37,38)，其中，能够在流体供应位置或打开位置与流体排出位置或关闭位置之间电气地或流体地致动的第一阀(33)布置在所述流体通道(35,36,37,38)中，其中，能够在用于所述流体通道的打开位置与用于所述流体通道的节流位置之间调节的可电气地或流体地致动的第二阀(48;148)布置在所述流体通道(35,36,37,38)中，并且其中，用于探测流体压力和用于输出与流体压力相关的传感器信号的传感器(45)布置在所述第一阀(33)与所述第二阀(48;148)之间的所述流体通道(35,36,37,38)的区段(36)中，并且所述流体系统具有设计成处理所述传感器信号并处理用于所述阀(33,48)的控制信号的控制器(47)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有设计用于影响在流体源(13)或控制阀(2;62)与流体负载(59)之间的流体流动的安全定向的阀组件(3)的流体系统，并且所述安全定向的阀组件包括阀壳体(14)，其具有用于与流体源(13)或控制阀(2;62)的流体连接部的流体连接的第一流体连接部(29)，和用于联结流体负载(59)的第二流体连接部(30)，以及在所述流体连接部(29,30)之间的流体通道(35,36,37,38)，其中，能够在流体供应位置或打开位置与流体排出位置或关闭位置之间电气地或流体地致动的第一阀(33)布置在所述流体通道(35,36,37,38)中，其中，能够在用于所述流体通道的打开位置与用于所述流体通道的节流位置之间调节的可电气地或流体地致动的第二阀(48;148)布置在所述流体通道(35,36,37,38)中，并且其中，用于探测流体压力和用于输出与流体压力相关的传感器信号的传感器(45)布置在所述第一阀(33)与所述第二阀(48;148)之间的所述流体通道(35,36,37,38)的区段(36)中，并且所述流体系统具有设计成处理所述传感器信号并处理用于所述阀(33,48)的控制信号的控制器(47)。2.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述控制器(47)布置在所述阀壳体(14)中，并且设计成用于确定从所述传感器信号和所述控制信号确定的状态信息，并且具有用于提供状态信息的接口(50)。3.根据权利要求2所述的流体系统，其特征在于，所述控制器(47)设计成用于与根据HART协议的上级控制设备单向或双向地数据连通。4.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述控制器经由电线组件、尤其总线或多极连接至所述阀和所述传感器。5.根据前述权利要求中任一项所述的流体系统，其特征在于，所述控制器(47)设计成用于执行用于所述第一阀(33)的测试操作，该执行能够由内部和/或外部信号触发，其中，所述测试操作包括所述第一阀(33)在所述打开位置与所述关闭位置以及用于所述第二阀(48;148)的所述节流位置之间的至少一个移动以及所述传感器信号与可预限定的阈值的比较。6.根据前述权利要求中的任一项所述的流体系统，其特征在于，至少一个流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：B内夫，C迈勒，
申请(专利权)人：费斯托股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE