具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法技术

描述了具有预定义的错误状态的控制装置及相关方法。所述用于控制现场控制设备的示例性方法包括：通过耦接到现场控制设备的控制器，接收来自远离控制器设置的控制系统的通信，以在无错误情况下操作现场控制设备；检测错误情况是否已经出；当未检测到出现错误情况时，基于来自控制系统的通信操作现场控制设备；以及当错误情况被检测出时，基于存储于控制器内的预先确定的错误状态指令，操作现场控制设备，其中，基于预先确定的错误状态指令来操作现场控制设备包括移动现场设备至失败‑设定位置而无需气动输出或控制流体。

Field control equipment with predefined error state and related methods

【技术实现步骤摘要】
具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法本申请为分案申请，其原申请的申请日为2012.10.11，申请号为201210392307.1，专利技术名称为“具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法”。
本专利技术涉及现场控制装置，并且，更具体地来说，涉及具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法。
技术介绍
过程控制系统使用各种现场设备来控制和/或监控过程参数。现场设备(诸如阀)通常具有相关的仪器(诸如阀位置控制器和/或位置发送机)，其控制现场设备的位置和/或发送关于现场设备的信息以在过程工厂中实施一个或多个所需的过程和/或操作。示例性阀组件包括隔膜型气动促动器，其由电-气阀位置控制器控制。阀位置控制器例如接收来自控制单元或系统(例如，控制室系统)的控制信号和将该控制信号转换成一个或多个气动压力，其被提供给气动促动器，从而打开、关闭或保持对应现场设备或阀的位置。然而，在一些例子中，过程系统可能会经历错误或失败情况，其可能影响阀的准确性及可靠性。例如，控制器和控制系统间的通信可能中断或延误。在这样的例子中，控制器不能接收到来自控制系统的信号，因此导致流动控制设备停留在其最后位置或情况。
技术实现思路
在此描述的用于操作现场控制设备的示例性方法包括：通过耦接到所述现场控制设备的控制器，接收来自远离所述控制器设置的控制系统的通信，以在无错误情况下操作所述现场控制设备；检测错误情况是否已经出；当未检测到出现所述错误情况时，基于来自所述控制系统的通信操作所述现场控制设备；以及当所述错误情况被检测出时，基于存储于所述控制器内的预先确定的错误状态指令，操作所述现场控制设备，其中，基于所述预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备包括移动现场设备至失败-设定位置而无需气动输出或控制流体。在此描述的用于操作流体控制系统的另一个示例性方法包括：监控过程控制系统的操作参数；基于所述操作参数检测错误情况；监控过程控制系统的操作参数；基于所述操作参数检测错误情况；当未检测到出现所述错误情况时，基于来自所述控制系统的通信操作所述现场控制设备；以及当检测到出现所述错误情况时，基于存储于所述控制器的至少一个预先确定的错误状态设定，通过操作地耦接到所述现场控制设备的本地控制器，控制所述现场控制设备，其中，基于所述预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备包括移动现场设备至失败-设定位置而无需气动输出或控制流体。在此描述的示例性现场控制系统包括用于控制过程流体的流体流动的流体控制设备以及装配到所述现场控制设备的控制器。所述控制器操作地耦接到所述现场控制设备，并被配置为接收来自远离所述控制器设置的系统的命令，以控制所述现场控制设备的位置，所述控制器具有本地控制系统，当错误情况被检测到时，基于存储于所述本地控制系统中的预定义的错误状态设定，命令所述现场控制设备，其中，基于预定义的错误状态设定来操作所述现场控制设备包括移动现场设备至失败-设定位置而无需气动输出或控制流体。附图说明图1示出了具有在此描述的示例性控制器装置的过程控制系统。图2是图1的示例性控制器装置的示意图。图3是代表可与图1和2的示例性控制器装置一起实施的示例性方法的流程图。图4是代表可用于操作图1和2的示例性控制器装置的示例性过程的流程图。图5是代表用于检测错误情况的图4的示例性过程的流程图。图6是可用于实施在此描述的示例性方法和装置的示例性处理器系统的框图。图7是代表图1中所述的用于安装控制器装置的示例性方法的流程图。具体实施方式在此描述的示例性装置和相关方法使得现场控制设备或现场设备(例如，阀、泵、通风孔、散热孔、末控元件等)或，更普遍地，末控元件能够当操作情况和/或参数偏离无错误情况或非失败情况(例如，正常操作情况)时基于预定义的错误状态设定进行操作。偏离无错误情况可能影响现场设备的功能和/或可能影响控制现场设备的能力。因此，如果错误情况出现，只要至现场设备的控制流体(例如，空气、液压油等)处于非失败情况下，现场设备可能保持在其最后当前的位置。例如，一个已知的现场设备(例如，阀)可能耦接至具有通信接口以接收来自远离控制器设置的控制系统的过程控制信号的控制器(例如，阀定位器，收发器，变送器等)。在一些例子中，例如，当控制系统的电源中断，控制系统和控制器的通信接口之间的通信可能丢失。没有了至控制器的通信，控制器不能接收信号或指令以控制所述现场设备。因而，当所述控制器检测到错误情况时(例如，控制器和控制系统间通信中断时)，已知的现场设备通常不会移动至错误-安全情况。不同于已知的现场设备，在此描述的示例性装置和相关方法能够当操作情况或参数(例如，网络连接状态)偏离无错误情况时控制末控元件或现场控制设备(例如，流体控制组件)。示例性现场设备、末控元件和/或流体控制装置例如可包括流体或流动控制阀、泵、通风孔、散热孔、诸如气动促动器、液压促动器的促动器和/或任何其它现场设备和/或末控元件。当过程控制系统和/或现场设备的操作参数和/或情况偏离无错误情况时，不同于已知的控制器装置，在此描述的示例性控制器装置和相关方法使用本地控制过程和/或逻辑电路来提供预定义的错误状态指令或命令。例如，在此描述的示例性控制器装置可以在错误情况被检测出时促使现场设备移动至预定义的错误状态情况。所述预定义的错误状态情况和/或指令或设定可以是例如经由在此描述的示例性控制器装置的输入接口而由用户选择的、用户定义的和/或可编程的。在一些例子中，在此描述的示例性控制器装置可以提示用户从例如表格或清单中选择或激活一个或多个预定义的错误状态情况或设定。因此，即使控制系统和/或过程控制系统的其它控制装置不能够与在此描述的示例性控制器装置通信，在此描述的控制器装置也能够响应错误情况。用户定义的或预定义的错误状态情况可以对应于检测出远离控制器设置的控制系统(例如，控制室或系统)和在此描述的控制器装置间的通信中断。因此，在此描述的示例性控制器装置的本地控制系统或逻辑电路可以基于存储或配置在示例性控制装置内的预定义的错误状态设定或指令来控制或操作现场设备或流动控制组件。例如，在此描述的错误状态设定或指令可以包括当例如通信中断被检测出时移动现场设备至打开位置、关闭位置、节流位置、任何处于完全打开或完全关闭间的位置。在此描述的用户定义的错误情况可包括检测出在此描述的示例性控制器装置周围环境温度大于温度阈值。在一些例子中，当控制器装置和/或现场设备的校准值偏离预先设定的校准范围时，在此描述的错误情况可能出现。在另外一些例子中，当所述现场设备的测量位置值与由过程系统的控制系统提供给示例性控制器装置的命令位置值不对应时，在此描述的错误情况可能出现。在一些例子中，预定义的错误状态设定或指令可以包括将现场设备(例如，阀)定位至第一或完全打开位置(例如，100％行程)和第二或完全关闭位置(例如，0％行程)间的位置。附加地或作为替代，在一些例子中，预定义的错误状态设定或指令可包括在检测到错误情况后将现场设备定位至第一位置并持续第一时段或时间量，以及如果在第一时段终止后错误情况仍持续，在第一时段终止后将现场设备定位至第二位置并持续第二时段或时间量。所述第一位置可能与第二位置不同。附加地或作为替代，在一些例子中，现场设备操作可以取决于过程控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制现场控制设备的方法,所述方法包括:通过耦接至所述现场控制设备的控制器，接收来自远离所述控制器设置的控制系统的通信以在无错误情况下操作所述现场控制设备；检测错误情况是否已经出现；以及当未检测到出现所述错误情况时，基于来自所述控制系统的通信操作所述现场控制设备；当检测到出现所述错误情况时，基于存储于所述控制器内的预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备，其中，基于所述预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备包括移动现场设备至失败‑设定位置而无需气动输出或控制流体。

【技术特征摘要】
2011.10.24 US 13/280,0601.一种用于控制现场控制设备的方法,所述方法包括:通过耦接至所述现场控制设备的控制器，接收来自远离所述控制器设置的控制系统的通信以在无错误情况下操作所述现场控制设备；检测错误情况是否已经出现；以及当未检测到出现所述错误情况时，基于来自所述控制系统的通信操作所述现场控制设备；当检测到出现所述错误情况时，基于存储于所述控制器内的预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备，其中，基于所述预先确定的错误状态指令来操作所述现场控制设备包括移动现场设备至失败-设定位置而无需气动输出或控制流体。2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过所述控制器的接口，提供所述预定义的错误状态指令至所述控制器。3.根据前述任一权利要求所述的方法，还包括当所述错误情况被检测出时覆写所述通信。4.根据前述任一权利要求所述的方法,其中检测所述错误情况包括通过所述控制器监控过程参数。5.根据权利要求4所述的方法,其中监控所述过程参数包括确定所述控制系统和所述控制器间的网络连接是否中断。6.根据权利要求4所述的方法,其中监控所述过程参数包括确定所述控制器周围的温度是否高于阈值。7.根据权利要求4述的方法,其中监控所述过程参数包括：向所述控制器提供命令位置值以移动所述现场控制设备至期望的操作位置；接收代表所述现场控制设备的实际位置的测量的位置值；以及比较所述测量的位置值和所述命令位置值。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：当所述测量的位置值与所述命令位置值的差异大于预先确定的阈值时，基于所述定义的错误状态指令，操作所述现场控制设备。9.根据权利要求4所述的方法,其中监控所述过程参数包括:从所述现场控制设备的位置传感器接收代表所述现场控制设备的实际位置的测量的位置值；以及比较接收到的所述测量的位置值和预先设定的校准范围。10.根据权利要求9所述的方法，其中操作所述现场控制设备包括：如果接收到的所述测量的位置值在所述预先设定的校准范围以外，则校准所述现场控制设备。11.根据权利要求1所述的方法,其中当所述错误情况被检测到时基于预先确定的错误状态指令操作所述现场控制设备包括：将所述现场控制设备移动至处于完全打开位置和完全关闭位置间的中间位置。12.根据权利要求1所述的方法,其中当所述错误情况被检测到时基于预先确定的错误状态指令操作所述现场控制设备包括：将所述现场控制设备移动至第一位置并持续第一时间量，以及接着将所述现场控制设备移动至第二位置并持续第二时间量。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一位置是第一中间位置且所述第二位置为第二中间位置。14.根据权利要求1所述的方法，其中基于预定义的错误状态指令操作所述现场控制设备包括：当其它现场控制设备不在适当的位置时，延...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·K·詹森，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US