用于监控阀的健康信息的装置制造方法及图纸

公开了用于监控阀的健康信息的装置。示例性装置包括：计算阀的健康参数的操作值的参数计算器专用集成电路、计算健康参数的操作值与健康参数的基线值之间的差值的差值计算器专用集成电路、以及基于差值生成警报以识别阀的状况的警报生成器专用集成电路。

Device for monitoring valve health information

A device for monitoring health information of a valve is disclosed. The exemplary apparatus includes a parameter calculator ASIC for calculating the operating value of the health parameter of the valve, a difference calculator ASIC for calculating the difference between the operating value of the health parameter and the baseline value of the health parameter, and an alarm generator ASIC for generating an alarm based on the difference to identify the condition of the valve.

【技术实现步骤摘要】
用于监控阀的健康信息的装置
本公开内容总体上涉及过程控制系统，并且更具体地而言，涉及用于监控阀的健康信息的方法和装置。
技术介绍
近年来，过程控制系统(比如那些在化学、石油和/或其它过程中使用的那些)已经随着包括比其前任更多处理能力的现场设备的扩散而逐渐变得更加复杂。当代过程控制系统包括用于测量和/或控制过程控制环境的不同方面的更多数量和种类的现场设备或仪器。除了利用现场设备来监控和/或控制核心过程之外，现场设备已经越来越多地用于诸如预测健康监控之类的外围任务。其中现场设备在操作期间发生故障的过程控制系统可能经历了增加的停机时间段。如果发生故障的现场设备向过程控制系统提供错误或不准确的数据，则在操作期间的现场设备故障还可能产生危险的操作状况。向控制器提供电子反馈的故障现场设备(例如，电动机、传感器、阀等)的后果可以通过执行过程装备的受控关闭或者通过将故障的现场设备的输入旁路到对应的控制器算法而减轻。过程控制系统内的现场设备可能位于困难环境(诸如具有极端振动、高压和/或可能导致加速故障的宽温度范围的区域)中。随着日益强大的现场设备的实现，过程控制系统可以在这些困难环境中监控现场设备的预测健康状况。使用外围算法例程监控现场设备可以用于预测潜在的故障，并与停止系统的操作来替换现场设备相反，使技术人员能够在定期维护期间替换潜在故障的现场设备。
技术实现思路
鉴于现有技术中的在操作期间突然的现场设备故障可能导致对现场设备和现场设备正在监控和/或控制的装备的损耗的技术问题，本文公开了一种示例性的用于监控阀的健康信息的装置，包括：计算阀的健康参数的操作值的参数计算器、计算健康参数的操作值与健康参数的基线值之间的差值的差值计算器、以及基于差值生成警报以识别阀的状况的警报生成器。在一个优选的实施方式中，所述阀的状况是所述阀的退化。在一个优选的实施方式中，当所述差值满足阈值时，所述警报生成器识别所述阀的状况。在一个优选的实施方式中，当所述差值满足所述阈值时，所述警报生成器生成警报。在一个优选的实施方式中，装置还包括收集引擎，所述收集引擎从所述阀获得基线健康信息，并且所述参数计算器计算所述健康参数的所述基线值。在一个优选的实施方式中，装置还包括趋势分析器，所述趋势分析器基于所述差值来更新趋势状态和趋势值。本文公开的示例性的用于监控阀的健康信息的方法包括：计算阀的健康参数的操作值、计算健康参数的操作值和健康参数的基线值之间的差值、以及基于差值来识别阀的状况。在一个优选的实施方式中，所述阀的状况是所述阀的退化。在一个优选的实施方式中，识别所述阀的状况包括判断所述差值何时满足阈值。在一个优选的实施方式中，方法还包括：当所述差值满足所述阈值时生成警报。在一个优选的实施方式中，方法还包括：从所述阀获得基线健康信息，并计算所述健康参数的所述基线值。在一个优选的实施方式中，方法还包括：基于所述差值来更新趋势状态和趋势值。在一个优选的实施方式中，所述趋势状态包括恶化状态、故障状态、或警告状态。示例性有形计算机可读存储介质包括指令，指令在被执行时，使得机器至少执行以下操作：计算阀的健康参数的操作值、计算健康参数的操作值与健康参数的基线值之间的差值、以及基于差值来识别阀的状况。在一个优选的实施方式中，所述阀的状况是所述阀的退化。在一个优选的实施方式中，识别所述阀的状况包括判断所述差值何时满足阈值。在一个优选的实施方式中，有形计算机可读存储介质还包括在被执行时使得所述机器至少执行以下操作的指令：当所述差值满足所述阈值时生成警报。在一个优选的实施方式中，有形计算机可读存储介质还包括在被执行时使得所述机器至少执行以下操作的指令：从所述阀获得基线健康信息，并计算所述健康参数的所述基线值。在一个优选的实施方式中，有形计算机可读存储介质还包括在被执行时使得所述机器至少执行以下操作的指令：基于所述差值来更新趋势状态和趋势值。在一个优选的实施方式中，所述趋势状态包括恶化状态、故障状态、或警告状态。本技术的阀健康监控器装置和方法提供了对阀的预测健康监控，以监控阀的状况。因此，可以通过操作阀来优化阀的操作生命周期，直到阀的状况已经被识别，并且避免了阀的过早更换。而且，对阀的状况的识别生成了对人员的警告，以允许在可能在过程控制环境中产生不期望的停机时间的潜在故障之前执行阀的预防性维护和/或更换。附图说明图1是根据本公开内容的教导的示例性阀健康监控器装置的示意图。图2是图1的示例性阀健康监控器的示例性实施方式的框图。图3-12是表示可以使用图1的示例性阀健康监控器执行以监控阀的健康信息的示例性方法的流程图。图13是描绘在基线过程期间的阀的健康信息的示例性曲线图。图14是描绘在操作过程期间的图13的阀的健康信息的示例性曲线图。图15是描绘在基线过程和操作过程期间获得的阀的健康信息的示例性曲线图。图16是被构造为执行机器可读指令以实现图3-12的方法和图1和/或图2的示例性阀健康监控器的示例性处理器平台的框图。只要可能，在整个(多个)附图和附随的书面描述中将使用相同的附图标号来指代相同或相似的部分。具体实施方式过程控制系统随着具有增加的数据采集分辨率、处理功率和信号调节的个体部件的发展而变得越来越复杂。过程控制系统用于监控和/或控制在将过程控制环境中进行的操作的不同方面，诸如制造部件、处理原料化学材料等。过程控制系统通常包含具有随附的输入和输出的至少一个控制器，输入和输出允许(多个)控制器从各个输入现场设备和/或仪器获取信号并控制各个输出现场设备和/或仪器。如本文所使用的，术语“现场设备”或“仪器”是指控制设备(诸如致动器、致动器组件、致动器控制器、致动器定位器、传感器、发射机、阀组件等)，它们可以在整个过程控制系统中使用，以测量和/或控制过程控制系统的不同方面(例如，其它过程控制设备)。诸如阀(例如，阀组件)之类的现场设备可以包括电气部件和机械部件两者。例如，阀可以包括诸如数字阀定位器、流量传感器、压力传感器、阀控制器等之类的电气部件。在另一个示例中，该阀可以包括诸如致动器(例如，液压致动器、气动致动器等)、机械壳体、过程连接件等之类的机械部件。现场设备故障可能由多种原因(诸如连续操作、环境因素、制造缺陷等)引起。在某些示例中，现场设备可能在高循环应用中操作。例如，阀可以连续地进行全冲程操作，该全冲程操作包括从完全打开到完全关闭以及从完全关闭到完全打开的阀冲程。这种全冲程阀可以被设计用于延长的操作寿命周期。然而，不可避免的故障的时机可能是不可预测的，并且可能在操作期间发生。不知道何时现场设备预期发生故障或者即将达到即将发生故障的状况，这对于现有的过程控制系统的连续操作造成重大的问题。在操作期间突然的现场设备故障可能导致对现场设备和现场设备正在监控和/或控制的装备的损耗。本文公开的示例性阀健康监控器(VHM)装置涉及过程控制系统，并且更具体而言，涉及监控阀的健康信息。通常，本文公开的示例性VHM装置利用控制器来从感测设备(诸如致动器控制器(例如，阀控制器)、位置传感器(例如，数字阀定位器、接近度传感器等)、过程传感器(例如，流量传感器、压力传感器等)等)获得信息。在某些示例中，健康信息可以包括作为阀健康的关键指标的参数(例如，健康参数)。例如，健康信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监控阀的健康信息的装置，其特征在于，包括：参数计算器专用集成电路，所述参数计算器专用集成电路计算阀的健康参数的操作值；差值计算器专用集成电路，所述差值计算器专用集成电路计算所述健康参数的所述操作值与所述健康参数的基线值之间的差值；以及警报生成器专用集成电路，所述警报生成器专用集成电路基于所述差值来识别所述阀的状况。

【技术特征摘要】
2017.02.10 US 15/429,6851.一种用于监控阀的健康信息的装置，其特征在于，包括：参数计算器专用集成电路，所述参数计算器专用集成电路计算阀的健康参数的操作值；差值计算器专用集成电路，所述差值计算器专用集成电路计算所述健康参数的所述操作值与所述健康参数的基线值之间的差值；以及警报生成器专用集成电路，所述警报生成器专用集成电路基于所述差值来识别所述阀的状况。2.根据权利要求1所述的用于监控阀的健康信息的装置，其特征在于，所述阀的状况是所述阀的退化。3.根据权利要求1所述的用于监控阀的健康信息的装置，其特征在于，所述警报生成器专用集成电路在所述差值满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·安德森，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US