用于测试冗余控制配置中的辅助伺服控制电路的系统和方法技术方案

提供一种用于测试冗余控制配置中的辅助伺服控制电路的系统(100，200)、设备和方法。第一电路(110a，210a)配置为接收控制信号并使用致动器(104，204)的第一控制输入(220a)基于控制信号控制致动器的属性。第二电路(110b，210b)配置为使用测试信号测试致动器电路的操作。致动器电路包括第二电路的至少一部分和致动器的第二控制输入(220b)。选择测试信号以避免引起致动器的独立运动。致动器能够是双线圈伺服阀，并且测试信号能够是具有小于致动器的偏置电流的大小的电流(诸如DC电流、AC电流或脉冲电流)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地涉及过程控制系统。更具体地讲，本公开涉及一种用于测试冗余控制配置中的辅助伺服控制电路的系统、设备和方法。
技术介绍
经常使用过程控制系统管理处理设施。示例性处理设施包括(但不限于)制造厂、化工厂、原油炼油厂、矿石加工厂和纸或纸浆制造和加工厂。除了其它操作之外，过程控制系统通常管理电机、阀和处理设施中的其它工业装备的使用。在常规过程控制系统中，过程控制器经常用于控制处理设施中的工业装备的操作。过程控制器能够例如监测工业装备的操作，向工业装备提供控制信号，并在检测到故障时产生警报和通知。作为例子，过程控制系统可提供冗余伺服控制器以在伺服系统中的故障的情况下确保关键的、高可用性子系统的连续控制。故障可包括发生故障的伺服线圈、野外用线缆、驱动电路或其它伺服控制部件。当发生故障时，过程控制系统可在提供伺服系统的冗余控制的两个电路之一中感测到故障，隔离故障的电路，并自动地把伺服系统的控制切换到冗余对的另一控制电路。中央过程控制器和/或局部过程控制器可提供故障感测和控制切换/故障转移功能。
技术实现思路
本公开提供一种用于测试(或监测)冗余控制配置中的辅助伺服控制电路的系统、设备和方法。在第一实施例中，一种方法包括:在主控制电路中，接收控制信号，并使用致动器的第一控制输入基于控制信号控制致动器的属性。该方法还包括:在辅助控制电路中，使用测试信号测试致动器电路的操作。致动器电路包括辅助控制电路的至少一部分和致动器的第二控制输入。选择测试信号以避免引起致动器的独立运动。在第二实施例中，一种设备包括第一电路和第二电路。第一电路配置为接收控制信号并使用致动器的第一控制输入基于控制信号控制致动器的属性。第二电路配置为使用测试信号测试致动器电路的操作。致动器电路包括第二电路的至少一部分和致动器的第二控制输入。选择测试信号以避免引起致动器的独立运动。在第三实施例中，一种系统包括致动器、第一电路和第二电路。致动器包括第一和第二控制输入。第一电路配置为接收控制信号并使用致动器的第一控制输入基于控制信号控制致动器的属性。第二电路配置为使用测试信号测试致动器电路的操作。致动器电路包括第二电路的至少一部分和致动器的第二控制输入。选择测试信号以避免引起致动器的独立运动。通过下面的附图、描述和权利要求，其它技术特征可容易地对于本领域技术人员而言显而易见。附图说明为了更完整地理解本公开，现在参照下面结合附图进行的描述，其中: 图1图解说明根据本公开的过程控制系统的示例性部分； 图2图解说明根据本公开的示例性双线圈伺服阀控制系统； 图3图解说明根据本公开的在从主控制器到辅助控制器的转换期间的线圈电流与时间的示例性曲线图；和 图4图解说明根据本公开的用于测试冗余控制配置中的辅助伺服控制电路的示例性过程。具体实施例方式以下讨论的图1至4和用于描述本专利文件中的本专利技术的原理的各种实施例仅作为说明，而不应该以任何方式被解释为限制本专利技术的范围。本领域技术人员将会理解，本专利技术的原理可实现在任何类型的合适地设置的装置或系统中。图1图解说明根据本公开的过程控制系统100的示例性部分。图1中示出的系统100的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可使用系统100的其它实施例。图1中示出的过程控制系统100的部分包括涡轮机102和阀104。阀104可控制燃料、冷却液或用于涡轮机102的操作的某一其它流体或气体的供给。阀104经由输入106接收气体或流体的供给，并经由输出108把受控的气体或流体量提供给涡轮机102。分别经由控制链路(或线缆)112a和112b控制阀104的阀控制电路(VCC) IlOa和IlOb提供阀104的冗余控制。阀104是双线圈伺服阀。任一线圈能够独立地控制阀104的位置，或者这些线圈可协作地操作以控制阀104的位置。通过提供冗余VCC IlOa和110b、冗余控制链路112a和112b和双线圈伺服阀104，系统100减小或消除由于单个部件的故障导致对阀104失去正确的控制的可能性，对阀104失去正确的控制能够导致对涡轮机102的损坏或涡轮机102的关闭。VCC I IOa和IlOb经由通信链路116从过程控制系统(PCS) 114接收控制信号。为了减小或消除单点的故障的可能性，通信链路116包括PCS 114和VCC IlOa和IlOb之间的冗余的一对链路。在其它实施例中，通信链路116可包括PCS 114和VCC IlOa和IlOb中的每一个之间的单个单独的链路。在其它实施例中，通信链路116可以是总线、网络或其它通信链路。VCC IlOa和IlOb还经由通信链路118彼此通信。如将参照图2更详细所解释，VCC IlOa和IlOb可经由通信链路118交换信号。能够实现这一点以在主控制电路中的故障的情况下引起控制转换。还能够实现这一点以允许一个控制电路禁止另一控制电路控制该阀104。在一些系统中，PCS 114把所希望的阀104的设置点发送给VCC IlOa和VCCIlOb0每个VCC驱动电流的一半(或全电流的另一指定份额)。任一组的电路、线缆或线圈中的故障可导致剩余的正确操作的电路把全控制电流提供给阀104。在这种系统中，可在正常操作期间监测两组电路、线缆和线圈的正确操作，因为电流可总是由每组的控制电路、线缆和线圈提供。在其它系统中，一个VCC驱动使阀104定位在由PCS 114命令的位置所需的全电流，而另一 VCC不向阀104提供电流或者另外保持在待机或禁止模式。在这些系统中，工作的VCC的控制电路、线缆或线圈中的故障导致另一 VCC承担阀104的控制。然而，在备用VCC处于待机的同时，确定备用控制电路、线缆和线圈的功能状态可能很难。如参照图3更详细所解释，过程控制系统100从例如VCC IIOa提供阀104的控制，而VCC IlOb产生诊断电流或其它测试信号以在不显著影响由VCC IlOa对阀104的控制的情况下测试它的控制电路、线缆和线圈。以这种方法，可确定VCC IlOb的备用控制电路、线缆和线圈的功能状态。尽管阀104在图1中被示为涡轮机102的控制元件，但在其它实施例中，控制系统可用于控制与熔炉、混合系统或需要操纵变量的高度可靠控制的其它过程部件一起使用的过程控制致动器。另外，尽管这个例子中的阀104是双线圈伺服阀，但在其它实施例中，控制系统可使用具有两个或更多的控制输入的任何其它过程控制致动器。另外，尽管这个例子中的系统100控制阀104的位置，但控制系统可用于控制致动器的其它属性，诸如电机的旋转速度。图2图解说明根据本公开的示例性双线圈伺服阀控制系统200。图2中示出的阀控制系统200的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可使用阀控制系统200的其它实施例。在这个例子中，双线圈伺服阀204包括线圈220a和线圈220b，线圈220a和线圈220b能够一起操作或者单独地操作以控制阀元件205的位置。阀元件205调节从阀204的输入206前进到阀204的输出208的流体或气体的量。阀控制电路(VCC) 210a经由控制链路212a控制线圈220a。类似地，VCC 210b经由控制链路212b控制线圈220b。VCC 210a包括核心板224a和应用板246a。类似地，VCC2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DK克恩，N森达雷什，K吉里萨兰，S拉贾戈帕尔，A基纳奇，RD奈尔，SK贾甘纳桑，SM因贾瓦尔，S库马，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：
国别省市：