智能电磁阀以及其方法、系统、软件、用户界面技术方案

配备有包括无线通信系统以及能够控制多个系统组件的PLC的通信和控制套件的智能电磁阀，以及用于依次由所述智能电磁阀控制的所述多个组件的管理的管理和控制方法、软件和用户界面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能电磁阀以及其方法、系统、软件、用户界面
本专利技术关于智能电磁阀、其所属的操作方法、系统、管理和控制所述智能电磁阀的软件，以及操作员借以管理和控制所述智能电磁阀的用户界面。
技术介绍
已知电磁阀实质上是通过致动器(在电磁阀的情况下其为电磁类型)对流过所述电磁阀的流体进行打开/关闭或者在需要时进行扼制的阀。一般来说，此类致动器是由螺线管组成，受控的电流的运行通过所述螺线管而产生电磁场，所述电磁场吸引或排斥偏振铁磁材料的一些元件，从而引发电磁阀对将要打开/闭合或者在需要时进行扼制的流的致动。现有技术还一般在行业领域内提供配备有用于它们的无线控制的无线套件的电磁阀，因此不具有用于将电磁阀连接到网络的缆线，例如，提供配备有系统主PLC(或者专用于管理或控制工业过程的工业用控制器)的电磁阀。因此，在这些情况下，通过借助数据处理系统而连接到配备有无线套件的电磁阀，操作员能够控制阀的打开、关闭或扼制，以便最佳地管理和优化流过所述阀的流体。显然，除了操作员手动地执行之外，所述控制可以在主系统PLC上实施或者在可以根据系统的技术要求而进行编程的自动操作软件上实施，所述主系统PLC或自动操作软件经由无线连接来自动地管理配备有所述套件的电磁阀的操作。通过经由无线网络控制的电磁阀的主系统PLC进行管理的优点是众所周知的，因为除了降低在实施接线(由于必须将所有切断/控制部件和致动器彼此连接)期间的设备工程设计的复杂性之外，不存在到主要工程设计系统的连接缆线会避免缆线损坏和劣化从而导致系统和阀出故障的风险。通过使用前述无线系统来取代用于控制所述切断组件的传统连接缆线而得到的另一优势是以下可能性：在与周围环境(例如，EXAT爆炸性氛围)间隔的环境中或者在任何情况下，一般在例如经由物理障碍而与周围环境物理地分离的环境中实现经由无线连接控制的系统的操作。如果此类系统组件未配备有无线通信系统，那么必须通过缆线物理地越过此类障碍或者通过缆线绕过此类障碍以便操作此类系统组件。因此，在特别参考电磁阀的情况下，现有技术即使配备有用于经由无线网络进行电磁阀的操作的套件也呈现出源自以下事实的严重缺陷：每个电磁阀即使是无线的却仍是系统的实质上被动技术节点，因此，通过单向通信流或者更确切地说，仅朝向电磁阀进行通信而被动地经历其外部管理和操作命令，无论所述通信是由操作员手动地发起，还是由整个系统的通用主系统PLC发起，还是由本地PLC系统(继而可归因于主系统PLC)发起，还是由数字控制(NC)发起，还是由一般操作的系统发起。因此，已知的电磁阀的管理系统可能仅被限于控制被动系统节点，并且最多可以提供一种用于以下操作的系统：诊断电磁阀自身的操作状态，而未实现对在所述电磁阀的下游并且由阀自身控制/操作的本地子系统的管理的迁移。再次地，现有技术的无线电磁阀甚至不允许存储从与所述电磁阀直接通信或者直接连接的其它设备/装置接收的数据，以便对(例如)同一电磁阀或者对在阀自身的下游连接的部件致动特定的活动。实际上，US2012/215488描述了一种用于进行测试的方法和设备，所述测试将验证紧急关闭/打开系统上的阀的潜在的部分关闭/打开。具体来说，对所述设备的操作使得其允许由远程操作员基于与应用于阀工作线的阀和传感器(在此特定情况下例如是压力传感器和流量传感器，不提供其它致动器)的操作状态相关的数据而将操作命令无线地传送到阀，但其没有以下操作的可能性：由阀将操作命令远程地发出到相同的传感器或可以连接到电磁阀并且不一定与同一阀工作线相关的任何致动器。因此，在所描述的设备中，从传感器到电磁阀的通信流不是双向的，而是单向的，因为阀仅从传感器接收数据而不将数据/命令发送到所述传感器(对照段落32、34)。另外，实现无线通信的装置未被配置成使得能够将其应用于任何电磁阀上，以便将所述电磁阀从正常的电磁阀转换为可以无线控制和操作的电磁阀。所述文献描述了其在用于验证应急阀的扼制、打开/关闭的测试中的特定应用，但未应用于可以应用于所有电磁阀(市售电磁阀以及已经安装在所述系统上的电磁阀)的可释放系统，其效果需要不只是单纯的设计活动。US2011/146805描述了一种家庭饮用水分配系统，其中通过PLC(对照图3)来操作一个或多个电磁阀(12、13、14)、压力传感器(20)和流量传感器(19)的操作，但电磁阀未主动地操作这些传感器，也未提及可移除的无线套件。G.Sathishkumar等的“使用无线传感器网络的基于实时PLC的控制系统”(国际工程与科学先进技术杂志，2015年3月1日，第2348页至第7550页)的文献评论以及其附件也描述了一种系统，其中电磁阀未主动地操作现有的传感器，并且其中电磁阀未提供可移除的无线套件。甚至文献CN204256460U和WO2007/024894未描述能够主动地操作传感器/致动器或其它组件的电磁阀并且未描述可移除的无线套件。
技术实现思路
作为本专利技术的主题的智能电磁阀配备有：无线通信套件，所述无线通信套件能够主动地与连接到所述无线通信套件的装置/设备通信，并且继而控制所述装置/设备的操作；以及用于远程地操作和控制所述无线通信套件的方法、实施所述方法的移动装置的软件和应用，和有可能借以控制、管理和操作智能电磁阀并且在需要时控制、管理和操作连接到所述智能电磁阀的系统的本地部分的用户界面。本专利技术的另一目的是特别在工业领域内控制在缆线无法越过的物理障碍的下游或者在由于安全原因而使人类难以接近或有限接近的区域中的设备子系统。本专利技术的另一目的是获得一种能够存储数据并且处理所述数据以便对连接在本专利技术的主题的电磁阀的下游的装置和设备执行特定活动的智能电磁阀。本专利技术的另一目的是管理、控制并且实施由可以由操作员通过本地和远程控制进行管理的本专利技术的主题的智能电磁阀支配的子系统。本专利技术的另一目的是实施用于在本地和/或远程地实时地控制和管理智能电磁阀的系统。本专利技术的另一目的是获得一种用于实施对智能电磁阀的管理、通信和控制的转换套件，所述转换套件在预存在的电磁阀的维护或转换的要求方面容易地并且潜在地可以与已知的电磁阀关联/拆除，所述套件价格合理并且容易实施。本专利技术的另一目的是一种用于管理和控制智能电磁阀和由所述阀管理的设备子系统的系统，所述系统将使得能够获得还通过电磁阀自身或者另外由电磁阀管理的子系统的操作的多变量图表而处理的复合诊断，其中有可能在计算机装置上在本地或者远程地实施此类复合诊断。本专利技术的另一目的是获得一种电磁阀以及用于管理和控制所述阀和在所述电磁阀的下游连接的设施子系统的系统，所述系统可靠、安全、价格合理、可以完美实施并且潜在地可以在任何工业系统上配置。本专利技术的另一目的是获得一种提供装置的系统，所述装置能够存储来自智能电磁阀的数据并且处理所述数据，以便远程地致动智能电磁阀上和/或装置和设备或者一般在智能电磁阀的下游连接的组件上的特定活动。本专利技术的另一目的是获得用于例如智能电话和/或平板计算机的移动装置的与此类移动装置的常见的操作系统兼容的软件应用，以便远程地控制和管理智能电磁阀和可以由所述阀控制和管理的本地设备子系统。本专利技术的另一目的是实施一种可以由操作员在本地和远程地实时地管理和验证的用于执行对电磁阀的预防性维护的特别有效的方法。本专利技术的另一目的是获得一种用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电磁阀(1)，所述智能电磁阀包括电磁阀主体(11)、通信和控制套件(12)，所述通信和控制套件在功能上连接到所述电磁阀主体(11)并且被配置成基于可以经由无线网络从一个或多个PLC/NC计算机装置(8)接收的命令来控制所述电磁阀主体(11)的操作，其中，所述通信和控制套件(12)包括：PLC(120)，所述PLC被配置成执行由客户通过整合的开发环境而实施的程序，并且被配置成执行操作软件，所述操作软件可以加载于被配置用于系统(7)的本地部分的组件(C)的操作状态的数据存储的存储器(122)中，这些可以经由无线连接或者通过缆线而连接到所述智能电磁阀(1)；调制解调器(123)；以及天线(124)，所述天线用于提供所述智能电磁阀(1)与所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)之间的无线通信，数字‑模拟接口(126)用于实现所述系统的本地部分(7)的一个或多个组件(C)到所述智能电磁阀(1)的数据通信流的连接和传递，所述可编程微型控制器(121)进一步被配置成处理所述所接收的数据，以便控制、管理和监视所述系统的本地部分(7)的所述至少一个或多个组件(C)的操作，并且将所述所接收的数据传输到所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)，所述通信和控制套件(12)被配置成实现智能电磁阀(1)与所述至少一个或多个组件(C)与所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)之间的双向通信流，并且其中，所述通信和控制套件(12)进一步被配置成依据已经存在于智能电磁阀中以及反之存在于所述智能电磁阀(1)可以安装在其中的系统中的电磁阀的第一次安装和/或维护和/或重新配置而在功能上可以与所述电磁阀主体(11)关联/可以从所述电磁阀主体拆除。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 IT UB2016A000564;2016.06.16 IT UA2016A01.一种智能电磁阀(1)，所述智能电磁阀包括电磁阀主体(11)、通信和控制套件(12)，所述通信和控制套件在功能上连接到所述电磁阀主体(11)并且被配置成基于可以经由无线网络从一个或多个PLC/NC计算机装置(8)接收的命令来控制所述电磁阀主体(11)的操作，其中，所述通信和控制套件(12)包括：PLC(120)，所述PLC被配置成执行由客户通过整合的开发环境而实施的程序，并且被配置成执行操作软件，所述操作软件可以加载于被配置用于系统(7)的本地部分的组件(C)的操作状态的数据存储的存储器(122)中，这些可以经由无线连接或者通过缆线而连接到所述智能电磁阀(1)；调制解调器(123)；以及天线(124)，所述天线用于提供所述智能电磁阀(1)与所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)之间的无线通信，数字-模拟接口(126)用于实现所述系统的本地部分(7)的一个或多个组件(C)到所述智能电磁阀(1)的数据通信流的连接和传递，所述可编程微型控制器(121)进一步被配置成处理所述所接收的数据，以便控制、管理和监视所述系统的本地部分(7)的所述至少一个或多个组件(C)的操作，并且将所述所接收的数据传输到所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)，所述通信和控制套件(12)被配置成实现智能电磁阀(1)与所述至少一个或多个组件(C)与所述一个或多个PLC/NC计算机装置(8)之间的双向通信流，并且其中，所述通信和控制套件(12)进一步被配置成依据已经存在于智能电磁阀中以及反之存在于所述智能电磁阀(1)可以安装在其中的系统中的电磁阀的第一次安装和/或维护和/或重新配置而在功能上可以与所述电磁阀主体(11)关联/可以从所述电磁阀主体拆除。2.根据权利要求1所述的智能电磁阀(1)，其中，在功能上连接到所述电磁阀主体(11)的所述通信和控制套件(12)被配置成供应所述智能电磁阀(1)的所述操作状态的数据，并且将此发送到一个或多个PLC/NC计算机装置(8)和/或云服务器(3)，所述一个或多个PLC/NC计算机装置和/或云服务器将所述数据整合于所述智能电磁阀(1)的预防性维护的方法中。3.一种智能电磁阀(1)的管理和控制系统，所述管理和控制系统包括：智能电磁阀(1)，所述智能电磁阀配备有通信和控制套件(12)，所述通信和控制套件又配备有可编程逻辑控制器(121)和存储器(122)；系统的本地部分(7)的一个或多个组件(C)，所述一个或多个组件连接到所述智能电磁阀(1)；一个或多个PLC/NC计算机装置(8)；Wi-fi路由器(2)，所述Wi-fi路由器被配置成与一个或多个智能电磁阀(1)通信，以传递从所述系统的本地部分(7)的所述组件(C)到所述智能电磁阀(1)以及从所述智能电磁阀到一个或多个PLC/NC计算机装置(8)的数据的通信流，所述系统被配置成使得每个通信流是双向的。4.一种用于远程地管理和控制一个或多个智能电磁阀(1)的方法，所述方法包括以下步骤：-在位于远程地域中的客户端装置(13)上启动用户界面，以使得操作员能够控制和管理位于本地地域中并且配备有无线通信和控制套件的一个或多个智能电磁阀(1)，所述无线通信和控制套件又配备有可编程逻辑控制器(121)和存储器(122)，-经由互联网并且通过Wi-fi路由器(2)和云服务器(3)向所述用户界面供应数据的通信流，所述数据表示一个或多个智能电磁阀(1)和/或在功能上连接到所述一个或多个智能电磁阀(1)的一个或多个组件(C)的所述操作状态，-将表示一个或多个智能电磁阀(1)和/或一个或多个组件(C)的所述操作状态的数据发送到一个或多个PLC/NC计算机装置(8)，所述一个或多个PLC/NC计算机装置将所述数据整合于所述智能电磁阀(1)的预防性维护的方法中，-使得所述操作员能够通过适当的证书来访问所述用户界面，并且控制表示所述一个或多个智能电磁阀(1)和/或在功能上连接到所述一个或多个智能电磁阀(1)的一个或多个组件(C)的所述操作状态的所述数据；-使得所述操作员能够通过在所述用户界面上做出动作而通过所述云服务器(3)将操作命令的通信流发送到所述一个或多个智能电磁阀(1)和/或在功能上连接到所述一个或多个智能电磁阀(1)的一个或多个组件(C)。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括以下步骤：-使得所述用户能够通过使用API和网络服务作用通过所述云服务器(3)并且在输入适当的用户证书(3)之后将数据和命令的所述通信流与第三方数据处理系统(5)整合。6.根据权利要求4和5所述的方法，进一步包括以下步骤：-将来自所述一个或多个智能电磁阀(1)的数据的所述通信流存储在云服务器(3)的存储器中，从而随时间产生表示所述一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛伦佐·罗萨诺，马西米利亚诺·普奇，阿莱西奥·古尔奇，
申请(专利权)人：欧帝责任有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT