用于通过阀控制器量化气动体积用量的方法和装置与流程

文档序号:32351787发布日期:2022-11-26 14:59阅读:95来源:国知局
用于通过阀控制器量化气动体积用量的方法和装置与流程
用于通过阀控制器量化气动体积用量的方法和装置
1.相关申请
2.本技术要求于2020年4月30日提交的题为“methods and apparatus for quantifying pneumatic volume usage via valve controllers”的美国专利申请no.16/863,157的优先权。美国专利申请no.16/863,157的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及阀控制器,并且更具体地涉及用于通过阀控制器量化气动体积用量的方法和装置。


背景技术:

4.在实现气动传感器的常规阀控制器中,既定量的气动介质(例如,空气)被恒定地用于保持对可操作地耦合到控制阀的气动致动器的输出信号。气动介质在气动致动器和/或控制阀的稳态条件下的这种持续使用和/或消耗通常被称为泄放(bleed)。阀控制器的产品规格通常为空气提供规定的气动介质使用率(例如,标准立方英尺每小时),其可容易地转换成另一气动介质(例如天然气)的使用率。
5.对于如上所述的传统阀控制器,用于操作气动致动器和/或控制阀的气动介质的总体积具有三个分量。第一分量是从阀控制器移动到气动致动器中以沿第一方向(例如,朝向完全打开位置)移动控制阀的气动介质的体积。第二分量是从气动致动器(例如,经由阀控制器)释放(例如,排出)以在与第一方向相反的第二方向(例如,朝向完全关闭位置)上移动控制阀的气动介质的体积。第三分量是用于维持对气动致动器的输出信号的气动介质的体积(例如,用于维持阀控制器的喷嘴与挡板机构之间的距离),其中此体积构成与阀控制器和/或气动致动器相关联的泄放。例如,喷嘴和挡板机构的喷嘴和挡板之间的距离通常由施加到电流至压力(i/p)转换器的电流保持。i/p转换器的输出压力用于保持气动致动器的位置,并且来自i/p转换器的泄放量随着其输出压力的增加而增加。
6.继续参考上述传统的阀控制器,可以通过上游压力传感器和流量计的实现来测量、计算和/或量化所使用和/或消耗的气动介质的总体积。然而,在稳定状态下,当气动致动器和/或控制阀不移动时,上述排放继续,所有排放的气动介质被排出和/或排放到大气中。随着排放随时间持续,大量的气动介质损失和/或浪费,并且气动介质保存的效率几乎变为零。基于上游压力传感器和流量计的实现的消耗的气动介质量化方法不能提供效率数据,该效率数据详述实际用于移动控制阀的总消耗的气动介质的量(例如,百分比)相对于由于泄漏而损失和/或浪费的总消耗的气动介质的量(例如,百分比)。


技术实现要素:

7.公开了用于通过阀控制器量化气动体积用量的示例方法和装置。在一些示例中,公开了一种装置。在一些公开的示例中,该装置包括可操作地耦合到气动致动器的阀控制器,该气动致动器可操作地耦合到控制阀。在一些公开的示例中,阀控制器包括一个或多个
处理器,以:响应于指示阀控制器要操作气动致动器以沿指定方向移动控制阀的流量控制构件的输入信号,命令阀控制器的电流至压力(i/p)转换器使阀控制器的继动阀在关闭位置和打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,继动阀的脉动使气动致动器沿指定方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,一个或多个处理器还用于计算与流量控制构件在指定方向上的移动相关联的气动体积用量。在一些公开的示例中,气动体积用量基于继动阀的脉动。
8.在一些示例中,公开了一种方法。在一些公开的示例中,该方法包括在可操作地耦合到气动致动器的阀控制器处接收输入信号,该气动致动器可操作地耦合到控制阀,该输入信号指示阀控制器要操作气动致动器以在指定方向上移动控制阀的流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收输入信号,经由阀控制器的一个或多个处理器,命令阀控制器的电流至压力(i/p)转换器使阀控制器的继动阀在关闭位置和打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,继动阀的脉动使气动致动器沿指定方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括:经由一个或多个处理器,计算与流量控制构件在指定方向上的移动相关联的气动体积用量。在一些公开的示例中,气动体积用量基于继动阀的脉动。
9.在一些示例中,公开了一种非暂态计算机可读介质。在一些公开的示例中,所述非暂态计算机可读介质包括指令,当所述指令被执行时,使得阀控制器的一个或多个处理器获得输入信号,所述输入信号指示所述阀控制器要操作气动致动器以在指定方向上移动控制阀的流量控制构件,气动致动器可操作地耦合到所述阀控制器,控制阀可操作地耦合到气动致动器。在一些所公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器响应于该输入信号而命令该阀控制器的电流至压力(i/p)转换器以在关闭位置与打开位置之间脉动该阀控制器的继动阀。在一些公开的示例中,继动阀的脉动使气动致动器沿指定方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器计算与所述流量控制构件在指定方向上的移动相关联的气动体积用量。在一些公开的示例中,气动体积用量基于继动阀的脉动。
附图说明
10.图1是包括根据控制系统的框图,该系统包括根据本发明的教导构造的用于量化气动体积用量的示例阀控制器。
11.图2示出了在图1的阀控制器的处理器处接收的示例性输入信号,响应于输入信号的由图1的阀控制器的处理器生成的示例性脉冲驱动信号,以及响应于脉冲驱动信号的图1的控制阀的流量控制构件的位置的示例性绘图的图形表示。
12.图3示出了示例性i/p转换器状态图、示例性继动阀状态图和致动器端口压力的示例性绘图的图形表示。
13.图4示出了在图1的阀控制器的处理器处接收的示例性输入信号,响应于输入信号由图1的阀控制器的处理器生成的示例性脉冲驱动信号,以及响应于脉冲驱动信号的图1的控制阀的流量控制构件的位置的示例性绘图的另一图形表示。
14.图5示出了示例性i/p转换器状态图、示例性继动阀状态图和致动器端口压力的示例性绘图的另一图形表示。
15.图6是包括根据本发明的教导构造的用于量化气动体积用量的示例性阀控制器的示例性过程控制系统的框图。
16.图7是表示可在图1的示例阀控制器处执行以量化气动体积用量的示例方法的流程图。
17.图8a和图8b是表示可在图6的示例阀控制器处执行以量化气动体积用量的示例方法的流程图。
18.图9是能够执行指令以实现图7的示例方法和图1的示例阀控制器,和/或实现图8a-图8b的示例方法和图6的示例阀控制器的示例处理器平台。
19.某些示例在上述附图中示出并在下面详细描述。在描述这些示例时,相同或相似的附图标记用于标识相同或相似的元件。附图不必按比例绘制,并且为了清楚和/或简明起见,附图的某些特征和某些视图可以按比例或以示意图放大示出。
20.描述符“第一”、“第二”、“第三”等在本文中在识别可单独提及的多个元件或组件时使用。除非基于其使用的上下文另外指定或理解,否则此类描述符并不意图在时间上暗示优先级或排序的任何含义,而仅仅是为了便于理解所公开的示例而作为用于分别引用多个元件或组件的标签。在一些示例中,描述符“第一”可用于指代详细描述中的元素,而相同的元素可在权利要求中用不同的描述符诸如“第二”或“第三”来指代。在这种情况下,应当理解,使用这种描述符仅仅是为了便于参考多个元件或组件。
具体实施方式
21.实现气动换能器的传统阀控制器向可操作地耦合到控制阀的气动致动器提供输出信号。阀控制器用来操作气动致动器和/或控制阀的气动介质的总体积通常具有三个分量。第一分量是从阀控制器移动到气动致动器中、以沿第一方向(例如,朝向完全打开位置)移动控制阀的气动介质的体积。第二分量是从气动致动器(例如,经由阀控制器)释放(例如,排出)、以在与第一方向相反的第二方向(例如,朝向完全关闭位置)上移动控制阀的气动介质的体积。第三分量是用于维持对气动致动器的输出信号的气动介质的体积(例如,用于维持阀控制器的喷嘴与挡板机构之间的距离),其中此体积构成与阀控制器和/或气动致动器相关联的泄放。例如,喷嘴和挡板机构的喷嘴和挡板之间的距离通常由施加到i/p转换器的电流保持。i/p转换器的输出压力用于保持气动致动器的位置,并且来自i/p转换器的泄放量随着其输出压力的增加而增加。
22.对于这种传统的阀控制器,可以通过上游压力传感器和流量计的实现来测量、计算和/或量化所使用和/或消耗的气动介质的总体积。然而,在稳定状态下,当气动致动器和/或控制阀不移动时,上述排放继续,所有排放的气动介质被通气和/或排放到大气中。随着排放随时间持续,大量的气动介质损失和/或浪费,并且气动介质保存的效率几乎变为零。基于上游压力传感器和流量计的实现的消耗的气动介质量化方法不能提供效率数据,该效率数据详述了实际用于移动控制阀的总消耗的气动介质的量(例如,百分比)相对于由于泄漏而损失和/或浪费的总消耗的气动介质的量(例如,百分比)。
23.由于使用阀控制器来操作气动致动器和/或控制阀而导致的气动介质的持续排放在许多方面是有害的。例如,从经济的观点来看,气动介质的持续排放增加与气动介质的生产和输送相关的操作成本。作为另一示例,从环境观点来看,某些类型的气动介质(例如天
然气)的持续排放导致气动介质不期望地排放到大气中。
24.与上述传统的阀控制器不同,这里公开的示例性阀控制器包括实现为两级继电器的气动转换器,其中两级继电器的第一和第二继动阀可操作地耦合到阀控制器的第一和第二i/p转换器中的对应一个和/或由其控制。两级继电器有利地减少(例如,消除)通常经由上述常规阀控制器与气动致动器和/或控制阀的稳态操作相关联的持续排放。因此,本文所公开的示例性阀控制器相对于这种常规阀控制器提供了经济和环境上的益处。
25.本文所公开的示例性阀控制器还提供用于量化气动体积用量和/或消耗的改进技术,特别是关于量化与操作气动致动器以移动控制阀的阀控制器相关联地使用和/或消耗的气动介质的体积(例如,在非稳态操作期间的用量和/或消耗)。在这点上,本文所公开的用于量化气动体积用量的示例性方法和装置可以经由阀控制器来实现,该阀控制器具有可操作地耦合至气动致动器的两级继电器,该气动致动器继而可操作地耦合至控制阀。在一些公开的示例中,当阀控制器要操作气动致动器以沿第一方向(例如,朝向完全打开位置)移动控制阀时,阀控制器的处理器命令第一i/p转换器使第一继动阀脉动(例如,在关闭位置和打开位置之间)。第一继动阀的脉动使得加压气动介质(例如加压空气)以脉动方式从阀控制器输送到气动致动器。相反地,当阀控制器要操作气动致动器以使控制阀沿与第一方向相反的第二方向(例如,朝向完全关闭位置)移动时,阀控制器的处理器命令第二i/p转换器使第二继动阀脉动(例如,在关闭位置和打开位置之间)。第二继动阀的脉动使得加压的气动介质从气动致动器返回到阀控制器,并且随后以脉动方式从阀控制器排放(例如,通气)到大气。
26.在上述示例中,由第一i/p转换器输送到第一继动阀和/或由第二i/p转换器输送到第二继动阀的气动介质的每个脉冲具有已知的体积。基于这种已知体积的气动介质脉冲,连同测量的与阀控制器相关联的气动介质供应和排放压力,在此公开的示范性阀控制器有利地计算和/或量化与操作气动致动器以移动控制阀的阀控制器相关联地使用和/或消耗的气动介质的体积。由阀控制器计算的气动体积用量和/或消耗数据可以随时间监测,以检测由阀控制器使用和/或消耗的气动介质的体积的意外和/或不希望的增加。在一些示例中,对阀控制器所使用和/或消耗的气动介质的体积的这种意外的和/或不希望的增加的检测可以指示气动致动器和/或控制阀的一个或多个部件(包括与其相关联的任何管道和/或配件)的劣化。这样的信息可以有利地使得维护人员能够更快速地识别和/或解决操作问题,由此增加利用阀控制器、气动致动器和/或控制阀的现场操作的可靠性。
27.如在此使用的,短语“可操作地耦合”,包括其变体(例如,电耦合、机械耦合、流体耦合等),涵盖通过一个或多个中间部件的直接可操作耦合和/或间接可操作耦合。如本文所使用的,短语“在通信中”,包括其变体(例如,在电通信中、在机械通信中、在流体通信中等),涵盖通过一个或多个中间组件的直接通信和/或间接通信,并且不需要直接物理(例如,有线)通信和/或恒定通信,而是另外包括以周期性间隔、调度间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。
28.图1是示例过程控制系统100的框图,该系统包括根据本发明的教导构造的用于量化气动体积用量的示例阀控制器102。图1的过程控制系统100还包括可操作地耦合到阀控制器102的示例控制阀组件104。图1的控制阀组件104包括示例控制阀106和示例气动致动器108。
29.图1的控制阀106包括示例性流量控制构件110(例如,塞、盘、球、门等)和阀轴(未示出)。流量控制构件110可操作地耦合至阀轴。在向阀轴施加力和/或负载时,流量控制构件110沿第一方向朝第一位置移动,或沿与第一方向相反的第二方向朝第二位置移动。在一些示例中,流量控制构件110的第一位置对应于控制阀106的打开位置(例如,完全打开位置),并且流量控制构件110的第二位置对应于控制阀106的关闭位置(例如,完全关闭位置)。在其他示例中,流量控制构件110的第一位置对应于控制阀106的关闭位置(例如,完全关闭位置),并且流量控制构件110的第二位置对应于控制阀106的打开位置(例如,完全打开位置)。
30.图1的气动致动器108是单作用气动致动器,其可以通过和/或作为任何线性或旋转致动器(例如,隔膜致动器、活塞致动器、旋转叶片致动器、旋转齿条齿轮致动器、旋转止转轭致动器等)来实现。在图1所示的示例中,气动致动器108可操作地耦合到控制阀106,更具体地,连接到控制阀106的阀轴。气动致动器108包括与气动致动器108的流体腔室流体连通的示例控制流体端口112。气动致动器108还包括内部杆和/或活塞。气动致动器108的控制流体端口112接收来自阀控制器102的加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气),该加压控制流体使气动致动器108的杆和/或活塞沿第一方向移动,和/或使气动致动器108的流体腔室内的压力增加。由移动气动致动器108的杆和/或活塞产生的力和/或负载被转换成控制阀106的阀轴上的力和/或负载,这导致控制阀106的流量控制构件110在第一位置与第二位置之间移动,如上所述。
31.气动致动器108的杆和/或活塞与控制阀106的阀轴和/或流量控制构件110的操作性耦合导致气动致动器108的杆和/或活塞的位置与控制阀106的流量控制构件110的位置之间的相关性。因此,控制阀106的流量控制构件110的位置可以基于气动致动器108的杆和/或活塞的已知和/或经测量位置来确定,反之亦然。在一些示例中,位置指示器可操作地耦合至气动致动器108的杆和/或活塞,使得杆和/或活塞的运动导致位置指示器的对应运动。基于气动致动器108的杆和/或活塞的位置与控制阀106的流量控制构件110的位置之间的上述相关性,位置指示器可以提供气动致动器108的杆和/或活塞的位置的指示,和/或控制阀106的流量控制构件110的位置的指示。由气动致动器108的位置指示器产生的位置数据可以通过有线或无线连接被传送到阀控制器102的位置传感器。
32.图1的阀控制器102是数字阀控制器。阀控制器102控制向气动致动器108的控制流体端口112供应加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气),气动致动器108的控制流体端口112继而控制控制阀106的流量控制构件110的位置。在图1所示的示例中,阀控制器102包括示例控制流体入口114、示例压力调节器116、示例第一i/p转换器118、示例第二i/p转换器120、示例第一继动阀122、示例第二继动阀124、示例控制流体端口126、示例控制流体排放装置128和示例控制电路装置130。图1的控制电路装置130包括示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性处理器136和示例性存储器138。
33.图1的控制流体入口114与相对于阀控制器102位于外部和/或远程的示例控制流体源140流体连通。控制流体入口114还与压力调节器116和阀控制器102的第一继动阀122流体连通。如图1所示,控制流体入口114可操作地定位在一方面的控制流体源140与另一方面的压力调节器116和第一继动阀122之间。到控制流体入口114的流体连通和/或来自控制流体入口114的流体连通可以通过由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体
通路来实现。控制流体入口114从控制流体源140接收加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气)。在控制流体入口114处接收的加压控制流体被传递和/或递送至阀控制器102的压力调节器116和第一继动阀122。
34.图1的压力调节器116与阀控制器102的控制流体入口114、第一i/p转换器118和第二i/p转换器120流体连通。如图1所示,压力调节器116可操作地定位在一方面的控制流体入口114与另一方面的第一i/p转换器118和第二i/p转换器120之间。到压力调节器116的流体连通和/或来自压力调节器116的流体连通可以通过由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。压力调节器116将在控制流体入口114处(例如,从控制流体源140)接收的加压控制流体的压力修改(例如,减小)为期望的输出压力,以输送到第一i/p转换器118和第二i/p转换器120。离开压力调节器116和/或输送到第一i/p转换器118和第二i/p转换器120的加压控制流体相应地具有相对于在控制流体入口114处接收的加压控制流体的压力改变的(例如减小的)压力。
35.图1的第一i/p转换器118与阀控制器102的压力调节器116和第一继动阀122流体连通。如图1所示,第一i/p转换器118可操作地定位在压力调节器116和第一继动阀122之间。到第一i/p转换器118的流体连通和/或来自第一i/p转换器118的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。在一些示例中,响应于从控制电路装置130接收到脉冲驱动信号(例如,下面描述的示例性第一脉冲驱动信号144),第一i/p转换器118将在第一i/p转换器118处(例如,从压力调节器116)接收的加压控制流体转换和/或变换为由第一i/p转换器118生成和/或输出的脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第一i/p转换器118生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送至阀控制器102的第一继动阀122。
36.图1的第二i/p转换器120与阀控制器102的压力调节器116和第二继动阀124流体连通。如图1所示,第二i/p转换器120可操作地定位在压力调节器116和第二继动阀124之间。到第二i/p转换器120和/或来自第二i/p转换器120的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。在一些示例中,响应于从控制电路装置130接收到脉冲驱动信号(例如,下面描述的示例性第二脉冲驱动信号146),第二i/p转换器120将在第二i/p转换器120处(例如,从压力调节器116)接收的加压控制流体转换和/或变换为由第二i/p转换器120生成和/或输出的脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第二i/p转换器120生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送至阀控制器102的第二继动阀124。
37.图1的第一继动阀122与阀控制器102的控制流体入口114、第一i/p转换器118、第二继动阀124和控制流体端口126流体连通。如图1所示,第一继动阀122可操作地定位在一方面的控制流体入口114与另一方面的第二继动阀124和控制流体端口126之间,其中第一继动阀122由来自第一i/p转换器118的加压控制流体的输出流体地控制。到第一继动阀122和/或来自第一继动阀122的流体连通由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。
38.基于由第一i/p转换器118输出到第一继动阀122的加压控制流体(例如,脉冲加压控制流体)来控制第一继动阀122的致动(例如,在关闭位置和打开位置之间)。在一些示例中,当由第一i/p转换器118输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第一继
动阀122被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第一i/p转换器118输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第一继动阀122被致动到和/或保持在打开位置。在其他示例中,当由第一i/p转换器118输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第一继动阀122被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第一i/p转换器118输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第一继动阀122被致动到和/或保持在打开位置。
39.当第一继动阀122处于关闭位置时,防止在第一继动阀122处从阀控制器102的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第一继动阀122。当第一继动阀122被致动到打开位置(例如,从关闭位置)时,在第一继动阀122处从阀控制器102的控制流体入口114接收的加压控制流体经过和/或行进通过第一继动阀122到达第二继动阀124和/或阀控制器102的控制流体端口126。当第一继动阀122处于打开位置并且第二继动阀124处于关闭位置时,通过和/或行进通过第一继动阀122的加压控制流体被迫朝向、进入和/或通过阀控制器102的控制流体端口126。从第一继动阀122进入和/或通过阀控制器102的控制流体端口126的加压控制流体被迫朝向、进入和/或通过气动致动器108的控制流体端口112,这导致控制阀106的流动控制构件110沿第一方向运动,和/或导致气动致动器108的流体腔室内的压力增加。
40.图1的第二继动阀124与阀控制器102的第二i/p转换器120、第一继动阀122、控制流体端口126和控制流体排放装置128流体连通。如图1所示,第二继动阀124可操作地定位在一方面的第一继动阀122和控制流体端口126与另一方面的控制流体排放装置128之间,第二继动阀124由来自第二i/p转换器120的加压控制流体的输出流体地控制。到第二继动阀124和/或来自第二继动阀124的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。
41.基于由第二i/p转换器120输出到第二继动阀124的加压控制流体(例如,脉冲加压控制流体)来控制第二继动阀124的致动(例如,在关闭位置和打开位置之间)。在一些示例中,当由第二i/p转换器120输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第二继动阀124被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第二i/p转换器120输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第二继动阀124被致动到和/或保持在打开位置。在其他示例中,当由第二i/p转换器120输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第二继动阀124被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第二i/p转换器120输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第二继动阀124被致动到和/或保持在打开位置。
42.当第二继动阀124处于关闭位置时,防止在第二继动阀124处从第一继动阀122和阀控制器102的控制流体端口126接收的加压控制流体通过和/或行进通过第二继动阀124。当第二继动阀124被致动到打开位置(例如,从关闭位置)时,在第二继动阀124处从第一继动阀122和阀控制器102的控制流体端口126接收的加压控制流体经过和/或行进通过第二继动阀124到达阀控制器102的控制流体排放装置128。当第二继动阀124处于打开位置并且第一继动阀122处于关闭位置时,加压控制流体从气动致动器108的控制流体端口112行进、经过和/或返回,通过阀控制器102的控制流体端口126,然后通过阀控制器102的第二继动阀124,并且然后朝向、进入和/或通过阀控制器102的控制流体排放装置128。从第二继动阀124进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。加压控制流体从气动致动器108的控制流体阀控制器102的控制流体端口126的加压控制流体的返回与返
回的加压控制流体经由阀控制器102的控制流体排放装置128随后排出相结合,导致控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向运动,和/或导致气动致动器108的流体腔室内的压力减小。
43.图1的控制流体端口126与阀控制器102的第一继动阀122和第二继动阀124流体连通。阀控制器102的控制流体端口126也与气动致动器108的控制流体端口112流体连通。如图1所示,控制流体端口126可操作地定位在一方面的阀控制器102的第一继动阀122和第二继动阀124与另一方面的气动致动器108的控制流体端口112之间。到控制流体端口126的流体连通和/或来自控制流体端口126的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。阀控制器102的控制流体端口126促进从第一继动阀122和/或更一般地从阀控制器102向气动致动器108的控制流体端口112供应加压控制流体。阀控制器102的控制流体端口126还促进加压控制流体从气动致动器108的控制流体端口112返回到第二继动阀124,和/或更一般地返回到阀控制器102。
44.图1的控制流体排放装置128与阀控制器102的第二继动阀124流体连通。如图1所示,控制流体排放装置128可操作地定位在第二继动阀124和位于阀控制器102外部的大气之间。到控制流体排放装置128和/或来自控制流体排放装置128的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。控制流体排放装置128促进将加压控制流体从第二继动阀124和/或更一般地从阀控制器102排放到大气。
45.在图1所示的示例中,控制电路装置130包括第一压力传感器132、第二压力传感器134、处理器136和存储器138。在其他示例中,控制电路装置130可以包括与图1所示的那些不同和/或附加的部件。例如,控制电路装置130可以包括配置成从气动致动器108的位置指示器接收位置数据的位置传感器。作为另一示例,控制电路装置130可以包括具有允许用户将数据和命令输入到处理器136中的一个或多个输入装置(例如,按钮、开关、小键盘、音频传感器和/或具有触摸屏的液晶显示器)和/或用于呈现视觉、听觉、文本和/或图形信息的一个或多个输出装置(例如,发光二极管、扬声器和/或液晶显示器)的用户接口。作为另一个示例,控制电路装置130可以包括具有一个或多个发射器、接收器和/或收发器的网络通信接口,所述一个或多个发射器、接收器和/或收发器有助于通过网络在阀控制器102和一个或多个外部装置(例如,过程控制现场装置、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话等)之间交换信号、命令、数据和/或信息。
46.图1的第一压力传感器132感测和/或测量从阀控制器102的控制流体入口114供应的加压控制流体的压力(例如,控制流体入口114与第一继动阀122之间的加压控制流体的压力)。从第一压力传感器132获得和/或由第一压力传感器132提供的供应压力数据可以被存储在图1的存储器138中。在一些示例中,处理器136从存储器138访问和/或获得供应压力数据。在其他示例中,处理器136替代地直接从第一压力传感器132访问、获得和/或接收供应压力数据。在一些示例中,处理器136访问、获得和/或接收与计算一个或多个气动体积相关的供应压力数据,该一个或多个气动体积在脉动阀控制器102的第一继动阀122时使用,用于沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,和/或用于增加气动致动器108的流体腔室内的压力,如以下进一步描述的。
47.图1的第二压力传感器134感测和/或测量阀控制器102的控制流体端口126处的加压控制流体的压力(例如,第一继动阀122与第二继动阀124之间的加压控制流体的压力)。
从第二压力传感器134获得和/或由第二压力传感器134提供的端口压力数据可以被存储在图1的存储器138中。在一些示例中,处理器136从存储器138访问和/或获得端口压力数据。在其他示例中,处理器136改为直接从第二压力传感器134访问、获得和/或接收端口压力数据。在一些示例中,处理器136访问、获得和/或接收与计算一个或多个气动体积相关的端口压力数据,该一个或多个气动体积在脉动阀控制器102的第二继动阀124时使用,用于在与第一方向相反的第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,和/或用于减小气动致动器108的流体腔室内的压力,如以下进一步描述的。
48.图1的处理器136可以由任何类型和/或任何数目的处理器、微处理器、控制器、微控制器、电路和/或其它电气组件来实施。处理器136基于由阀控制器102的控制电路装置130接收、访问和/或获得的示例输入信号142来控制和/或管理第一i/p转换器118和/或第二i/p转换器120的一个或多个操作。输入信号142识别控制阀106的流量控制构件110的位置设定点(例如,期望位置),该位置设定点可以基于阀控制器102、气动致动器108和/或控制阀106的一个或多个操作来实现。在一些示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器108。在其它示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动的方式操作气动致动器108。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110保持其当前位置的方式操作气动致动器108。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器102要增加气动致动器108的流体腔室内的压力。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器102要减小气动致动器108的流体腔室内的压力。
49.响应于指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器108的输入信号142,处理器136生成示例性第一脉冲驱动信号144,该信号命令和/或指示阀控制器102的第一i/p转换器118生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第一i/p转换器118生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器102的第一继动阀122,这继而使第一继动阀122在关闭位置与打开位置之间脉动。当第一继动阀122在第一继动阀122的脉动期间处于打开位置时,在第一继动阀122处从阀控制器102的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第一继动阀122,朝向、进入和/或通过阀控制器102的控制流体端口126。从第一继动阀122进入和/或通过阀控制器102的控制流体端口126的加压控制流体经过和/或行进朝向、进入和/或通过气动致动器108的控制流体端口112,这导致控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动,和/或导致气动致动器108的流体腔室内的压力增加。
50.图2示出了在图1的阀控制器102的处理器136处接收的示例性输入信号202、响应于输入信号202而由图1的阀控制器102的处理器136生成的示例性脉冲驱动信号204,以及响应于脉冲驱动信号204的图1的控制阀106的流量控制构件110的位置的示例性曲线206的图示。图2的输入信号202是上述输入信号142的示例,其中输入信号142指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器108。如图2所示,输入信号202标识控制阀106的流量控制构件110的示例位置设定点208,位置设定点208被表示为流量控制构件110的行进百分比。
51.图2的脉冲驱动信号204是上述第一脉冲驱动信号144的示例。在图2所示的示例
中,脉冲驱动信号204包括不同持续时间的脉冲。在其他示例中,脉冲驱动信号的脉冲可以具有均匀的持续时间。如图2的曲线206所示,控制阀106的流量控制构件110响应于脉冲驱动信号204的第一脉冲的启动而开始朝向由输入信号202标识的位置设定点208移动(例如,沿第一方向)。如图2的曲线206进一步所示,控制阀106的流量控制部件110响应于脉冲驱动信号204的最后脉冲的完成而达到由输入信号202标识的位置设定点208。
52.图3示出了示例i/p转换器状态图302、示例继动阀状态图304和致动器端口压力的示例曲线306的图形表示。图3的i/p转换器状态图302表示图1的第一i/p转换器118响应于在第一i/p转换器118处从图1的处理器136接收的图1的第一脉冲驱动信号144的示例脉冲操作308。图3的继动阀状态图304表示响应于图1的第一i/p转换器118的脉冲操作308的图1的第一继动阀122的示例性脉冲操作310。图3的曲线306表示响应于图1的第一继动阀122的脉冲操作310而增加图1的气动致动器108的控制流体端口112中的压力312的示例。
53.在图3所示的示例中,第一i/p转换器118的脉冲操作308包括在示例第一时间316启动的示例第一脉冲314、作为示例第二时间320启动的示例第二脉冲318、以及在示例第三时间324启动的示例第三脉冲322。如图3所示,第一i/p转换器118的脉冲操作308包括总共三个脉冲(例如,第一脉冲314、第二脉冲318和第三脉冲322)。在其他示例中,第一i/p转换器118的脉冲操作308可以包括不同总数目(例如,2、4、5、10、20等)的脉冲。如图3进一步所示,第一i/p转换器118的脉冲操作308的每个脉冲具有不同的持续时间。在其它示例中,第一i/p转换器118的脉冲操作308的脉冲中的两个或更多个脉冲可具有均匀(例如,相同)持续时间。
54.在图3所示的示例中,第一继动阀122的脉冲操作310包括对应于第一i/p转换器118的脉冲操作308的第一脉冲314的示例第一脉冲326、对应于第一i/p转换器118的脉冲操作308的第二脉冲318的示例第二脉冲328,以及对应于第一i/p转换器118的脉冲操作308的第三脉冲322的示例第三脉冲330。此外,气动致动器108的控制流体端口112的增加压力312包括对应于第一继动阀122的脉冲操作310的第一脉冲326的示例性第一压力增加332、对应于第一继动阀122的脉冲操作310的第二脉冲328的示例性第二压力增加334,以及对应于第一继动阀122的脉冲操作310的第三脉冲330的示例性第三压力增加336。
55.回到图1所示的示例,响应于指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动的方式操作气动致动器108的输入信号142,处理器136生成示例性第二脉冲驱动信号146,该信号命令和/或指示阀控制器102的第二i/p转换器120生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第二i/p转换器120生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器102的第二继动阀124,这继而使第二继动阀124在关闭位置与打开位置之间脉动。当第二继动阀124在第二继动阀124的脉动期间处于打开位置时,加压控制流体从气动致动器108的控制流体端口112行进、经过和/或返回,通过阀控制器102的控制流体端口126,然后通过阀控制器102的第二继动阀124,并且然后朝向、进入和/或通过阀控制器102的控制流体排放装置128。从第二继动阀124进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。加压控制流体从气动致动器108的控制流体端口112到阀控制器102的控制流体端口126的返回,与返回的加压控制流体经由阀控制器102的控制流体排放装置128随后排出相结合,导致控制阀106的流动控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动,和/或导致气
动致动器108的流体腔室内的压力减小。
56.图4示出了在图1的阀控制器102的处理器136处接收的示例性输入信号402、响应于输入信号402而由图1的阀控制器102的处理器136生成的示例性脉冲驱动信号404,以及响应于脉冲驱动信号404的图1的控制阀106的流量控制构件110的位置的示例性曲线406的另一图形表示。图4的输入信号402是上述输入信号142的示例,其中输入信号142指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动的方式操作气动致动器108。如图4所示,输入信号402标识控制阀106的流量控制构件110的示例位置设定点408,位置设定点408被表示为流量控制构件110的行进百分比。
57.图4的脉冲驱动信号404是上述第二脉冲驱动信号146的示例。在图4所示的示例中,脉冲驱动信号404包括不同持续时间的脉冲。在其他示例中,脉冲驱动信号的脉冲可以具有均匀的持续时间。如图4的曲线406所示,控制阀106的流量控制构件110响应于脉冲驱动信号404的第一脉冲的启动而开始朝向由输入信号402标识的位置设定点408移动(例如,在第二方向上)。如图4的曲线406进一步所示,控制阀106的流量控制部件110响应于脉冲驱动信号404的最后脉冲的完成而达到由输入信号402标识的位置设定点408。
58.图5示出了示例i/p转换器状态图502、示例继动阀状态图504和致动器端口压力的示例曲线506的另一图形表示。图5的i/p转换器状态图502表示图1的第二i/p转换器120响应于在第二i/p转换器120处从图1的处理器136接收的图1的第二脉冲驱动信号146的示例性脉冲操作508。图5的继动阀状态图504表示响应于图1的第二i/p转换器120的脉冲操作508的图1的第二继动阀124的示例性脉冲操作510。图5的曲线506表示响应于图1的第二继动阀124的脉冲操作510而减小图1的气动致动器108的控制流体端口112中的压力512的示例。
59.在图5所示的示例中,第二i/p转换器120的脉冲操作508包括在示例第一时间516启动的示例第一脉冲514,作为示例第二时间520启动的示例第二脉冲518,以及在示例第三时间524启动的示例第三脉冲522。如图5所示,第二i/p转换器120的脉冲操作508包括总共三个脉冲(例如,第一脉冲514、第二脉冲518和第三脉冲522)。在其他示例中,第二i/p转换器120的脉冲操作508可以包括不同总数(例如,2、4、5、10、20等)的脉冲。如图5进一步所示,第二i/p转换器120的脉冲操作508的每个脉冲具有不同的持续时间。在其它示例中,第二i/p转换器120的脉冲操作508的脉冲中的两个或更多个脉冲可具有均匀(例如,相同)持续时间。
60.在图5所示的示例中,第二继动阀124的脉冲操作510包括对应于第二i/p转换器120的脉冲操作508的第一脉冲514的示例第一脉冲526、对应于第二i/p转换器120的脉冲操作508的第二脉冲518的示例第二脉冲528,以及对应于第二i/p转换器120的脉冲操作508的第三脉冲522的示例第三脉冲530。此外,气动致动器108的控制流体端口112的压力减小512包括对应于第二继动阀124的脉冲操作510的第一脉冲526的示例性第一压力减小532、对应于第二继动阀124的脉冲操作510的第二脉冲528的示例性第二压力减小534,以及对应于第二继动阀124的脉冲操作510的第三脉冲530的示例性第三压力减小536。
61.返回到图1所示的示例,处理器136计算与第一继动阀122的脉冲相关联、基于第一继动阀122的脉冲和/或对应于第一继动阀122的脉冲的气动体积用量(例如,“气动供应体积用量”)。由处理器136计算的气动供应体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控
制构件110沿第一方向移动期间供应的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的给定移动逐脉冲地计算气动供应体积用量。例如,处理器136可以通过以下方式计算用于气动介质的单独气动脉冲的气动供应体积用量:(1)计算(例如,基于理想气体定律)气动脉冲期间气动介质的质量变化;以及(2)将所计算的质量变化转换成所计算的体积变化(例如,基于气动介质的密度),如总体上通过以下等式1-等式4所示。
62.等式1:
63.pv=mrt
64.等式1是理想气体定律。在公式1中,变量p表示压力,变量v表示体积,变量m表示质量,变量r表示理想气体常数,并且变量t表示温度。
65.等式2:
[0066][0067]
在等式2中,变量t表示时间。在v、r和t已知且恒定(例如,不变)的情况下(例如,适用于由图1的处理器136执行的气动体积用量计算),等式2从等式1导出。在这点上,v表示气动脉冲的预定体积(例如,基于已知的阀尺寸和已知的流量容量确定的),该预定体积对于处理器136是已知的和/或可以由处理器136访问(例如,从阀控制器102的存储器138),处理器136与计算气动脉冲的气动体积用量的处理器136连接。r和t的预定值同样为处理器136已知和/或可以由处理器136访问(例如,从阀控制器102的存储器138),处理器136与计算气动脉冲的气动体积用量的处理器136连接。
[0068]
等式3:
[0069][0070]
通过对(δm/δt)求解等式2,从等式2导出等式3。在等式3中,(m
2-m1)对应于在气动脉冲的持续时间期间气动介质的质量变化,其中m1是在气动脉冲的持续时间开始时气动介质的质量,并且m2是在气动脉冲的持续时间完成时气动介质的质量。在等式3中,(p
2-p1)对应于在气动脉冲的持续时间期间气动介质的压力变化,其中p1是在气动脉冲的持续时间开始时气动介质的供应压力(例如,如由图1的第一压力传感器132感测和/或测量的),并且p2是在气动脉冲的持续时间完成时气动介质的供应压力(例如,如由图1的第一压力传感器132感测和/或测量的)。
[0071]
等式4:
[0072]
(v
2-v1)=(m
2-m1)/d
[0073]
等式4将气动介质在气动脉冲持续时间期间的质量变化(m
2-m1)(例如,(m
2-m1),如通过以上等式3计算的)转换为气动介质在脉冲持续时间期间的体积变化(v
2-v1)。在等式4中,d表示与计算气动脉冲的气动体积用量的处理器136相关的处理器136已知和/或可访问的(例如,从阀控制器102的存储器138)气动介质的预定密度。通过等式4计算的体积变化(v
2-v1)表示单个气动脉冲的气动体积用量(例如,气动供应体积用量)。
[0074]
在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对在给定运动期间发生的脉冲中
的单独脉冲计算出的气动供应体积用量加总在一起来计算针对控制阀106的流量控制构件110的给定运动的气动供应体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的单独运动计算出的气动供应体积用量加总在一起来计算控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的单独运动)的累积气动供应体积用量。
[0075]
阀控制器102的处理器136附加地或备选地计算与第二继动阀124的脉动相关联、基于第二继动阀124的脉动和/或对应于第二继动阀124的脉动的气动体积用量(例如,“气动排放体积用量”)。由处理器136计算的气动排出体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控制构件110沿第二方向运动期间排出的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的给定移动逐脉冲地计算气动排放体积用量。图1的处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算逐脉冲气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图1的第二压力传感器134感测和/或测量的端口压力数据,而不是基于由图1的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。
[0076]
在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对在给定运动期间发生的脉冲中的单独脉冲计算出的气动排放体积用量加总在一起来计算针对控制阀106的流量控制构件110的给定运动的气动排放体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的单独运动计算出的气动排放体积用量加总在一起,来计算控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的单独运动)的累积气动排放体积用量。
[0077]
图1的存储器138可以由任何类型和/或任何数目的存储装置来实现,例如存储驱动器、闪存、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、高速缓存和/或任何其他物理存储介质,其中信息被存储任何持续时间(例如,持续延长的时间段、永久地、简短的示例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。存储在图1的存储器138中的信息可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来存储。图1的存储器138可以由处理器136访问和/或更一般地可以由图1的阀控制器102的控制电路装置130访问。
[0078]
在一些示例中,图1的存储器138存储由图1的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。在一些示例中,图1的存储器138存储由图1的第二压力传感器134感测和/或测量的端口压力数据。在一些示例中,图1的存储器138存储在处理器136处和/或更一般地在阀控制器102的控制电路装置130处接收的一个或多个输入信号(例如,图1的输入信号142)。在一些示例中,图1的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130生成的一个或多个脉冲驱动信号(例如,图1的第一脉冲驱动信号144和/或第二脉冲驱动信号146)。在一些示例中,图1的存储器138存储对应于将从阀控制器102的第一i/p转换器118和/或第二i/p转换器120输出的加压控制流体的一个或多个脉冲的一个或多个预定体积的脉冲体积数据。
[0079]
在一些示例中,图1的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算与脉动阀控制器102的第一继动阀122相关联、与沿第一方向移动控制阀106相关联、和/或与增加气动致动器108的流体腔室内的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些示例中,图1的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130使用的一个或多个算法
和/或等式,以计算与脉动阀控制器102的第二继动阀124相关联、与沿与第一方向相反的第二方向移动控制阀106相关联、和/或与减小气动致动器108的流体腔室内的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些示例中,图1的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算随时间的总的和/或合计的气动体积用量和/或消耗。
[0080]
在一些示例中,图1的存储器138存储由处理器136计算的,和/或更一般地,由阀控制器102的控制电路装置130计算的,与阀控制器102的第一继动阀122的脉冲相关联的、与沿第一方向移动控制阀106相关联的、和/或与增加气动致动器108的流体腔室内的压力相关联的气动体积用量和/或消耗数据。在一些示例中,图1的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130计算的气动体积用量和/或消耗数据,与使阀控制器102的第二继动阀124脉动相关联,与沿与第一方向相反的第二方向移动控制阀106相关联,和/或与减小气动致动器108的流体腔室内的压力相关联。在一些示例中,图1的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器102的控制电路装置130随时间计算的总的和/或合计的气动体积用量和/或消耗数据。
[0081]
虽然图1中示出了实现示例性阀控制器102的示例性方式,但是图1中示出的一个或多个元件、过程和/或装置可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其他方式实现。此外,图1的示例性压力调节器116、示例性第一i/p转换器118、示例性第二i/p转换器120、示例性第一继动阀122、示例性第二继动阀124、示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性处理器136、示例性存储器138和/或更一般地示例性阀控制器102可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此,例如,图1的示例压力调节器116、示例第一i/p转换器118、示例第二i/p转换器120、示例第一继动阀122、示例第二继动阀124、示例第一压力传感器132、示例第二压力传感器134、示例处理器136、示例存储器138和/或更一般地示例阀控制器102中的任一个可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld)来实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件实现时,图1的阀控制器102的示例性压力调节器116、示例性第一i/p转换器118、示例性第二i/p转换器120、示例性第一继动阀122、示例性第二继动阀124、示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性处理器136和/或示例性存储器138中的至少一个在此明确地限定为包括非暂态计算机可读存储装置或存储盘,诸如存储器、数字多功能盘(dvd)、光盘(cd)、蓝光光盘等,包括软件和/或固件。此外,图1的示例性阀控制器102一个或多个元件、过程和/或装置,作为图1所示元件、过程和/或装置的补充或替代,和/或可以包括多于一个的任何或所有所示元件、过程和装置。
[0082]
图6是示例过程控制系统600的框图,该系统包括根据本发明的教导构造的用于量化气动体积用量的示例阀控制器602。图6的阀控制器602是上述图1的阀控制器102的修改实现。在图6所示的示例中,过程控制系统600还包括可操作地耦合到阀控制器602的示例控制阀组件604。图6的控制阀组件604包括上述图1的控制阀106,并且还包括示例气动致动器606,该示例气动致动器606是上述图1的气动致动器108的修改实施方式。
[0083]
图6的气动致动器606是双作用气动致动器,其可以通过和/或作为任何线性或旋
转致动器(例如,活塞致动器、旋转叶片致动器、旋转齿条和小齿轮致动器,旋转止转轭致动器等)来实现。在图6所示的示例中,气动致动器606可操作地耦合到控制阀106,更具体地,耦合到控制阀106的阀轴。气动致动器606包括与气动致动器606的第一流体腔室流体连通的示例性第一控制流体端口608,以及与气动致动器606的第二流体腔室流体连通的示例性第二控制流体端口610。气动致动器606还包括内部杆和/或活塞。气动致动器606的第一控制流体端口608接收来自阀控制器602的加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气),该加压控制流体使气动致动器606的杆和/或活塞沿第一方向移动,和/或使气动致动器606的第一流体腔室内的压力增加。气动致动器606的第二控制流体端口610接收来自阀控制器602的加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气),该加压控制流体使气动致动器606的杆和/或活塞沿与第一方向相反的第二方向移动,和/或使气动致动器606的第二流体腔室内的压力增加。由移动气动致动器606的杆和/或活塞产生的力和/或负载被转换成控制阀106的阀轴上的力和/或负载,这导致控制阀106的流量控制构件110在第一位置与第二位置之间(例如,在第一方向或第二方向上)移动,如上所述。
[0084]
气动致动器606的杆和/或活塞与控制阀106的阀轴和/或流量控制构件110的操作性耦合导致气动致动器606的杆和/或活塞的位置与控制阀106的流量控制构件110的位置之间的相关性。因此,控制阀106的流量控制构件110的位置可以基于气动致动器606的杆和/或活塞的已知和/或测量位置来确定,反之亦然。在一些示例中,位置指示器可以可操作地耦合至气动致动器606的杆和/或活塞,使得杆和/或活塞的运动导致位置指示器的对应运动。基于气动致动器606的杆和/或活塞的位置与控制阀106的流量控制构件110的位置之间的上述相关性,位置指示器可以提供气动致动器606的杆和/或活塞的位置的指示,和/或控制阀106的流量控制构件110的位置的指示。由气动致动器606的位置指示器生成的位置数据可以通过有线或无线连接被传送到阀控制器602的位置传感器。
[0085]
图6的阀控制器602是数字阀控制器。阀控制器602控制向气动致动器606的第一控制流体端口608和第二控制流体端口610供应加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气),气动致动器606的第一控制流体端口608和第二控制流体端口610继而控制控制阀106的流量控制构件110的位置。在图6所示的示例中,阀控制器602包括上述图1的阀控制器102的控制流体入口114、压力调节器116、第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第一继动阀122、第二继动阀124、控制流体端口126(例如,现在是第一控制流体端口126)、控制流体排放装置128和控制电路装置130(例如,包括第一压力传感器132、第二压力传感器134、处理器136和存储器138),其中上述部件中的某些如下面进一步描述的那样被修改。图6的阀控制器602还包括示例性第三i/p转换器612、示例性第四i/p转换器614、示例性第三继动阀616、示例性第四继动阀618、示例性第二控制流体端口620和示例性第三压力传感器。
[0086]
图6的控制流体入口114与控制流体源140流体连通。控制流体入口114还与压力调节器116、第一继动阀122和阀控制器602的第三继动阀616流体连通。如图6所示,控制流体入口114可操作地定位在一方面的控制流体源140与另一方面的压力调节器116、第一继动阀122和第三继动阀616中的每一个之间。到控制流体入口114的流体连通和/或来自控制流体入口114的流体连通可以通过由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通道来实现。控制流体入口114从控制流体源140接收加压控制流体(例如,加压气动介质,诸如加压空气)。在控制流体入口114处接收的加压控制流体被传递和/或递送至阀控制器602
的压力调节器116、第一继动阀122和第三继动阀616。
[0087]
图6的压力调节器116与阀控制器602的控制流体入口114、第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第三i/p转换器612和第四i/p转换器614流体连通。如图6所示,压力调节器116可操作地定位在一方面的控制流体入口114与另一方面的第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第三i/p转换器612和第四i/p转换器614中的每一个之间。到压力调节器116的流体连通和/或来自压力调节器116的流体连通可以通过由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通道来实现。压力调节器116将在控制流体入口114处(例如,从控制流体源140)接收的加压控制流体的压力修改(例如,减小)为期望的输出压力,以输送到第一i/p转换器118,第二i/p转换器120,第三i/p转换器612和第四i/p转换器614。离开压力调节器116和/或输送到第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第三i/p转换器612和第四i/p转换器614的加压控制流体相应地具有相对于在控制流体入口114处接收的加压控制流体的压力改变的(例如减小的)压力。
[0088]
图6的阀控制器602的第一i/p转换器118和第二i/p转换器120分别以与以上结合图1的阀控制器102的第一i/p转换器118和第二i/p转换器120所述的方式基本相同的方式构造和/或配置,并因此以与以上结合图1的阀控制器102的第一i/p转换器118和第二i/p转换器120所述的方式基本相同的方式操作和/或起作用。
[0089]
图6的第三i/p转换器612与阀控制器602的压力调节器116和第三继动阀616流体连通。如图6所示,第三i/p转换器612可操作地定位在压力调节器116和第三继动阀616之间。到第三i/p转换器612的流体连通和/或来自第三i/p转换器612的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。在一些示例中,响应于从控制电路装置130接收到脉冲驱动信号(例如,下面描述的示例性第三脉冲驱动信号624),第三i/p转换器612将在第三i/p转换器612处接收到的(例如,来自压力调节器116的)加压控制流体转换成和/或变换为由第三i/p转换器612生成和/或输出的脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第三i/p转换器612生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送至阀控制器602的第三继动阀616。
[0090]
图6的第四i/p转换器614与阀控制器602的压力调节器116和第四继动阀618流体连通。如图6所示,第四i/p转换器614可操作地定位在压力调节器116和第四继动阀618之间。到第四i/p转换器614的流体连通和/或来自第四i/p转换器614的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。在一些示例中,响应于从控制电路装置130接收到脉冲驱动信号(例如,下面描述的示例第四脉冲驱动信号626),第四i/p转换器614将在第四i/p转换器614处接收到的加压控制流体(例如,来自压力调节器116)转换和/或变换为由第四i/p转换器614生成和/或输出的脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第四i/p转换器614生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第四继动阀618。
[0091]
图6的阀控制器602的第一继动阀122和第二继动阀124分别以与以上结合图1的阀控制器102的第一继动阀122和第二继动阀124所述的方式基本相同的方式构造和/或配置,并因此以与以上结合图1的阀控制器102的第一继动阀122和第二继动阀124所述的方式基本相同的方式操作和/或起作用。
[0092]
图6的第三继动阀616与阀控制器602的控制流体入口114、第三i/p转换器612、第
四继动阀618和第二控制流体端口620流体连通。如图6所示,第三继动阀616可操作地定位在一方面的控制流体入口114与另一方面的第四继动阀618和第二控制流体端口620之间,第三继动阀616由来自第三i/p转换器612的加压控制流体的输出流体地控制。到第三继动阀616和/或来自第三继动阀616的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。
[0093]
基于由第三i/p转换器612输出到第三继动阀616的加压控制流体(例如,脉冲加压控制流体)来控制第三继动阀616的致动(例如,在关闭位置与打开位置之间)。在一些示例中,当由第三i/p转换器612输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第三继动阀616被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第三i/p转换器612输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第三继动阀616被致动到和/或保持在打开位置。在其他示例中,当由第三i/p转换器612输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第三继动阀616被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第三i/p转换器612输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第三继动阀616被致动到和/或保持在打开位置。
[0094]
当第三继动阀616处于关闭位置时,防止在第三继动阀616处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第三继动阀616。当第三继动阀616被致动到打开位置(例如,从关闭位置)时,在第三继动阀616处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体经过和/或行进通过第三继动阀616到达阀控制器602的第四继动阀618和/或第二控制流体端口620。当第三继动阀616处于打开位置并且第四继动阀618处于关闭位置时,通过和/或行进通过第三继动阀616的加压控制流体被迫朝向、进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620。从第三继动阀616进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体被迫朝向、进入和/或通过气动致动器606的第二控制流体端口610,这导致控制阀106的流动控制构件110沿第二方向运动,和/或导致气动致动器606的第二流体腔室内的压力增加。
[0095]
图6的第四继动阀618与阀控制器602的第四i/p转换器614、第三继动阀616、第二控制流体端口620和控制流体排放装置128流体连通。如图6所示,第四继动阀618可操作地定位在一方面的第三继动阀616和第二控制流体端口620与另一方面的控制流体排放装置128之间,其中第四继动阀618由来自第四i/p转换器614的加压控制流体的输出流体地控制。到第四继动阀618和/或来自第四继动阀618的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。
[0096]
基于由第四i/p转换器614输出到第四继动阀618的加压控制流体(例如,脉冲加压控制流体)来控制第四继动阀618的致动(例如,在关闭位置与打开位置之间)。在一些示例中,当由第四i/p转换器614输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第四继动阀618被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第四i/p转换器614输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第四继动阀618被致动到和/或保持在打开位置。在其他示例中,当由第四i/p转换器614输出的加压控制流体相对较低时(例如,低于阈值压力),第四继动阀618被致动到和/或保持在关闭位置,并且当由第四i/p转换器614输出的加压控制流体相对较高时(例如,高于阈值压力),第四继动阀618被致动到和/或保持在打开位置。
[0097]
当第四继动阀618处于关闭位置时,防止在第四继动阀618处从阀控制器602的第三继动阀616和第二控制流体端口620接收的加压控制流体通过和/或行进通过第四继动阀
618。当第四继动阀618被致动到打开位置(例如,从关闭位置)时,在第四继动阀618处从阀控制器602的第三继动阀616和/或第二控制流体端口620接收的加压控制流体经过和/或行进通过第四继动阀618到达阀控制器602的控制流体排放装置128。当第四继动阀618处于打开位置并且第三继动阀616处于关闭位置时,加压控制流体从气动致动器606的第二控制流体端口610行进,经过和/或返回,通过阀控制器602的第二控制流体端口620,然后通过阀控制器602的第四继动阀618,并且然后朝向、进入和/或通过阀控制器602的控制流体排放装置128。从第四继动阀618进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。从气动致动器606的第二控制流体端口610到阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体的返回,与返回的加压控制流体经由阀控制器602的控制流体排放装置128随后排出相结合,导致控制阀106的流量控制构件110沿第一方向运动,和/或导致气动致动器606的第二流体腔室内的压力减小。
[0098]
图6的第一控制流体端口126与阀控制器602的第一继动阀122和第二继动阀124流体连通。阀控制器602的第一控制流体端口126也与气动致动器606的第一控制流体端口608流体连通。如图6所示,第一控制流体端口126可操作地定位在一方面的阀控制器602的第一继动阀122和第二继动阀124与另一方面的气动致动器606的第一控制流体端口608之间。到第一控制流体端口126和/或来自第一控制流体端口126的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。阀控制器602的第一控制流体端口126促进从第一继动阀122和/或更一般地从阀控制器602向气动致动器606的第一控制流体端口608供应加压控制流体。阀控制器602的第一控制流体端口126还促进加压控制流体从气动致动器606的第一控制流体端口608返回到第二继动阀124,和/或更一般地返回到阀控制器602。
[0099]
图6的第二控制流体端口620与阀控制器602的第三继动阀616和第四继动阀618流体连通。阀控制器602的第二控制流体端口620也与气动致动器606的第二控制流体端口610流体连通。如图6所示,第二控制流体端口620可操作地定位在一方面的阀控制器602的第三继动阀616和第四继动阀618与另一方面的气动致动器606的第二控制流体端口610之间。到第二控制流体端口620的流体连通和/或来自第二控制流体端口620的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。阀控制器602的第二控制流体端口620促进从第三继动阀616和/或更一般地从阀控制器602向气动致动器606的第二控制流体端口610供应加压控制流体。阀控制器602的第二控制流体端口620还促进加压控制流体从气动致动器606的第二控制流体端口610返回到第四继动阀618,和/或更一般地返回到阀控制器602。
[0100]
图6的控制流体排放装置128与阀控制器602的第二继动阀124和第四继动阀618流体连通。如图6所示,控制流体排放装置128可操作地定位在一方面的第二继动阀124和第四继动阀618与另一方面的位于阀控制器602外部的大气之间。到控制流体排放装置128和/或来自控制流体排放装置128的流体连通可以经由由一个或多个导管、通道和/或管形成的一个或多个流体通路来实现。控制流体排放装置128促进将加压控制流体从第二继动阀124和第四继动阀618排放到大气中,和/或更一般地,从阀控制器602排放到大气中。
[0101]
图6的第一压力传感器132感测和/或测量从阀控制器602的控制流体入口114供应的加压控制流体的压力(例如,控制流体入口114与第一继动阀122之间和/或控制流体入口
114与第三继动阀616之间的加压控制流体的压力)。从第一压力传感器132获得和/或由第一压力传感器132提供的供应压力数据可以被存储在图6的存储器138中。在一些示例中,处理器136从存储器138访问和/或获得供应压力数据。在其他示例中,处理器136替代地直接从第一压力传感器132访问、获得和/或接收供应压力数据。在一些示例中,处理器136访问、获得和/或接收与计算一个或多个气动体积相关的供应压力数据,该一个或多个气动体积在阀控制器602的第一继动阀122脉动和/或第三继动阀616脉动时使用,用于沿第一方向和/或与第一方向相反的第二方向移动控制阀106的流量控制构件110,和/或用于增加气动致动器606的第一流体腔室和/或第二流体腔室中的压力,如下面进一步描述的。
[0102]
图6的第二压力传感器134感测和/或测量阀控制器602的第一控制流体端口126处的加压控制流体的压力(例如,第一继动阀122与第二继动阀124之间的加压控制流体的压力)。从第二压力传感器134获得和/或由第二压力传感器134提供的第一端口压力数据可以被存储在图6的存储器138中。在一些示例中,处理器136从存储器138访问和/或获得第一端口压力数据。在其他示例中,处理器136替代地直接从第二压力传感器134访问、获得和/或接收第一端口压力数据。在一些示例中,处理器136访问、获得和/或接收与计算一个或多个气动体积相关的第一端口压力数据,该一个或多个气动体积在脉动阀控制器602的第二继动阀124时使用,用于在与第一方向相反的第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,和/或用于减小气动致动器606的第一流体腔室中的压力,如以下进一步描述的。
[0103]
图6的第三压力传感器622感测和/或测量阀控制器602的第二控制流体端口620处的加压控制流体的压力(例如,第三继动阀616与第四继动阀618之间的加压控制流体的压力)。从第三压力传感器622获得和/或由第三压力传感器622提供的第二端口压力数据可以被存储在图6的存储器138中。在一些示例中,处理器136从存储器138访问和/或获得第二端口压力数据。在其他示例中,处理器136替代地直接从第三压力传感器622访问、获得和/或接收第二端口压力数据。在一些示例中,处理器136访问、获得和/或接收与计算一个或多个气动体积相关的第二端口压力数据,该一个或多个气动体积在脉动阀控制器602的第四继动阀618时使用,用于沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,和/或用于减小气动致动器606的第二流体腔室中的压力,如以下进一步描述的。
[0104]
图6的处理器136可以由任何类型和/或任何数目的处理器、微处理器、控制器、微控制器、电路和/或其它电组件来实施。处理器136基于由阀控制器602的控制电路装置130接收、访问和/或获得的输入信号142,来控制和/或管理第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第三i/p转换器612和/或第四i/p转换器614的一个或多个操作。输入信号142标识控制阀106的流量控制构件110的位置设定点(例如,期望位置),该位置设定点可以基于阀控制器602、气动致动器606和/或控制阀106的一个或多个操作来实现。在一些示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器606。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动的方式操作气动致动器606。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110保持其当前位置的方式操作气动致动器606。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指示阀控制器602要增加气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力。在其他示例中,输入信号142可以向处理器136指
示阀控制器602要减小气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力。
[0105]
响应于指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器606的输入信号142,处理器136生成第一脉冲驱动信号144,该第一脉冲驱动信号144命令和/或指示阀控制器602的第一i/p转换器118生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第一i/p转换器118生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第一继动阀122,这继而使第一继动阀122在关闭位置与打开位置之间脉动。当第一继动阀122在第一继动阀122的脉动期间处于打开位置时,在第一继动阀122处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第一继动阀122,朝向、进入和/或通过阀控制器602的第一控制流体端口126。从第一继动阀122进入和/或通过阀控制器602的第一控制流体端口126的加压控制流体经过和/或行进朝向、进入和/或通过气动致动器606的第一控制流体端口608,这使得控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动。图6的第一i/p转换器118和第一继动阀122的上述操作可以以与图3所示和所述的第一i/p转换器118和第一继动阀122的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第一控制流体端口608而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0106]
还响应于指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器606的输入信号142,处理器136另外产生示例第四脉冲驱动信号626,其命令和/或指示阀控制器602的第四i/p转换器614生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第四i/p转换器614生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第四继动阀618,这继而使第四继动阀618在关闭位置与打开位置之间脉动。在一些示例中,第四i/p转换器614将脉冲加压控制流体输出到第四继动阀618(例如,基于第四脉冲驱动信号626),与第一i/p转换器118将脉冲加压控制流体输出到第一继动阀122(例如,基于第一脉冲驱动信号144)同时和/或并行。当第四继动阀618在第四继动阀618的脉动期间处于打开位置时,加压控制流体行进,通过气动致动器606的第二控制流体端口610和/或从气动致动器606的第二控制流体端口610返回,通过阀控制器602的第二控制流体端口620,然后通过阀控制器602的第四继动阀618,然后朝向、进入和/或通过阀控制器602的控制流体排放装置128。从第四继动阀618进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。从气动致动器606的第二控制流体端口610到阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体的返回与返回的加压控制流体经由阀控制器602的控制流体排放装置128随后排出相结合,使得控制阀106的流量控制构件110能够沿第一方向移动。图6的第四i/p转换器614和第四继动阀618的上述操作可以以与图5所示和所述的第二i/p转换器120和第二继动阀124的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第二控制流体端口610而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0107]
响应于指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿与第一方向相反的第二方向移动的方式操作气动致动器606的输入信号142,处理器136生成第二脉冲驱动信号146,该第二脉冲驱动信号146命令和/或指示阀控制器602的第二i/p转换器120生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第二i/p
转换器120生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第二继动阀124,这继而使第二继动阀124在关闭位置与打开位置之间脉动。当第二继动阀124在第二继动阀124的脉动期间处于打开位置时,加压控制流体从气动致动器606的第一控制流体端口608行进、经过和/或返回,经过阀控制器602的第一控制流体端口126,然后经过阀控制器602的第二继动阀124,并且然后朝向、进入和/或经过阀控制器602的控制流体排放装置128。从第二继动阀124进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。从气动致动器606的第一控制流体端口608到阀控制器602的第一控制流体端口126的加压控制流体的返回与返回的加压控制流体经由阀控制器602的控制流体排放装置128的随后排出相结合,使得控制阀106的流量控制构件110能够沿第二方向移动。图6的第二i/p转换器120和第二继动阀124的上述操作可以以与图5所示和所述的第二i/p转换器120和第二继动阀124的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第一控制流体端口608而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0108]
还响应于指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动的方式操作气动致动器606的输入信号142,处理器136另外产生示例性第三脉冲驱动信号624,该第三脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第三i/p转换器612生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第三i/p转换器612生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第三继动阀616,这继而使第三继动阀616在关闭位置与打开位置之间脉动。在一些示例中,第三i/p转换器612将脉冲加压控制流体输出到第三继动阀616(例如,基于第三脉冲驱动信号624)与第二i/p转换器120将脉冲加压控制流体输出到第二继动阀124(例如,基于第二脉冲驱动信号146)同时和/或并行。当第三继动阀616在第三继动阀616的脉动期间处于打开位置时,在第三继动阀616处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第三继动阀616,朝向、进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620。从第三继动阀616进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体经过和/或行进朝向、进入和/或通过气动致动器606的第二控制流体端口610,这使得控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动。图6的第三i/p转换器612和第三继动阀616的上述操作可以以与图3所示和所述的第一i/p转换器118和第一继动阀122的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第二控制流体端口610而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0109]
响应于指示阀控制器602要增加气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力的输入信号142,处理器136生成第一脉冲驱动信号144,该第一脉冲驱动信号144命令和/或指示阀控制器602的第一i/p转换器118生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第一i/p转换器118生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第一继动阀122,这继而使第一继动阀122在关闭位置与打开位置之间脉动。当第一继动阀122在第一继动阀122的脉动期间处于打开位置时,在第一继动阀122处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第一继动阀122,朝向、进入和/或通过阀控制器602的第一控制流体端口126。从第一继动阀122进入和/或通过阀控制器602的第一控制流体端口126的加压控制流体经过和/或行进朝向、进入和/或通过气动致动器606的第一控制流体端
口608,这导致气动致动器606的第一流体腔室内的压力增加。图6的第一i/p转换器118和第一继动阀122的上述操作可以以与图3所示和所述的第一i/p转换器118和第一继动阀122的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第一控制流体端口608而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0110]
还响应于指示阀控制器602要增加气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力的输入信号142,处理器136另外生成第三脉冲驱动信号624,该第三脉冲驱动信号624命令和/或指示阀控制器602的第三i/p转换器612生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第三i/p转换器612生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第三继动阀616,这继而使第三继动阀616在关闭位置与打开位置之间脉动。在一些示例中,第三i/p转换器612将脉冲加压控制流体输出到第三继动阀616(例如,基于第三脉冲驱动信号624)与第一i/p转换器118将脉冲加压控制流体输出到第一继动阀122(例如,基于第一脉冲驱动信号144)同时和/或并行。当第三继动阀616在第三继动阀616的脉动期间处于打开位置时,在第三继动阀616处从阀控制器602的控制流体入口114接收的加压控制流体通过和/或行进通过第三继动阀616,朝向、进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620。从第三继动阀616进入和/或通过阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体经过和/或行进朝向、进入和/或通过气动致动器606的第二控制流体端口610,这导致气动致动器606的第二流体腔室内的压力增加。图6的第三i/p转换器612和第三继动阀616的上述操作可以以与图3所示和所述的第一i/p转换器118和第一继动阀122的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第二控制流体端口610而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0111]
响应于指示阀控制器602要减小气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力的输入信号142,处理器136生成第二脉冲驱动信号146,该第二脉冲驱动信号146命令和/或指示阀控制器602的第二i/p转换器120生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第二i/p转换器120生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第二继动阀124,这继而使第二继动阀124在关闭位置与打开位置之间脉动。当第二继动阀124在第二继动阀124的脉动期间处于打开位置时,加压控制流体从气动致动器606的第一控制流体端口608行进、经过和/或返回,经过阀控制器602的第一控制流体端口126,然后经过阀控制器602的第二继动阀124,并且然后朝向、进入和/或经过阀控制器602的控制流体排放装置128。从第二继动阀124进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。从气动致动器606的第一控制流体端口608到阀控制器602的第一控制流体端口126的加压控制流体的返回,与返回的加压控制流体经由阀控制器602的控制流体排放装置128的随后排出相结合,导致气动致动器606的第一流体腔室内的压力减小。图6的第二i/p转换器120和第二继动阀124的上述操作可以以与图5所示和所述的第二i/p转换器120和第二继动阀124的操作一致的方式实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第一控制流体端口608而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0112]
还响应于指示阀控制器602将减小气动致动器606的第一流体腔室和气动致动器606的第二流体腔室两者内的压力的输入信号142,处理器136另外产生第四脉冲驱动信号
626,该第四脉冲驱动信号626命令和/或指示阀控制器602的第四i/p转换器614生成和/或输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)。由第四i/p转换器614生成和/或输出的脉冲加压控制流体被传递和/或递送到阀控制器602的第四继动阀618,这继而使第四继动阀618在关闭位置与打开位置之间脉动。在一些示例中,第四i/p转换器614将脉冲加压控制流体输出到第四继动阀618(例如,基于第四脉冲驱动信号626)与第二i/p转换器120将脉冲加压控制流体输出到第二继动阀124(例如,基于第二脉冲驱动信号146)同时和/或并行。当第四继动阀618在第四继动阀618的脉动期间处于打开位置时,加压控制流体从气动致动器606的第二控制流体端口610行进、通过和/或返回,,通过阀控制器602的第二控制流体端口620,然后通过阀控制器602的第四继动阀618,然后朝向、进入和/或通过阀控制器602的控制流体排放装置128。从第四继动阀618进入和/或通过控制流体排放装置128的加压控制流体被排放到大气中。从气动致动器606的第二控制流体端口610到阀控制器602的第二控制流体端口620的加压控制流体的返回,与返回的加压控制流体经由阀控制器602的控制流体排放装置128的随后排出相结合,导致气动致动器606的第二流体腔室内的压力减小。图6的第四i/p转换器614和第四继动阀618的上述操作可以以与图5所示和所述的第二i/p转换器120和第二继动阀124的操作一致的方式来实现,修改为专用于图6的气动致动器606的第二控制流体端口620而不是图1的气动致动器108的控制流体端口112。
[0113]
阀控制器602的处理器136计算与第一继动阀122的脉动相关联、基于第一继动阀122的脉动和/或与第一继动阀122的脉动相对应的气动体积用量(例如,“第一端口气动供应体积用量”)。由处理器136计算的第一端口气动供应体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动期间供应的和/或在气动致动器606的第一流体腔室内的压力增加期间供应的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的给定移动,和/或针对气动致动器606的第一流体腔室内的压力的给定增加,逐脉冲地计算第一端口气动供应体积用量。图6的处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算逐脉冲第一端口气动供应体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对在给定运动期间和/或在给定压力增加期间发生的脉冲中的单独脉冲计算出的第一端口气动供应体积用量加总在一起,来计算针对控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的给定运动和/或针对气动致动器606的第一流体腔室内的压力的给定增加的第一端口气动供应体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的各个运动和/或给定压力增加中的各个增加计算出的第一端口气动供应体积用量加总在一起,来计算控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个运动)和/或气动致动器606的第一流体腔室的一系列给定压力增加(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个压力增加)的累积第一端口气动供应体积用量。
[0114]
阀控制器602的处理器136附加地或备选地计算与第二继动阀124的脉动相关联、基于第二继动阀124的脉动和/或对应于第二继动阀124的脉动的气动体积用量(例如,“第一端口气动排放体积用量”)。由处理器136计算的第一端口气动排放体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动期间排出的和/或在气动致动器606的第一流体腔室内的压力减小期间排出的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀
106的流量控制构件110在第二方向上的给定移动,和/或针对气动致动器606的第一流体腔室内的压力的给定减小,逐脉冲地计算第一端口气动排放体积用量。图6的处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算逐脉冲的第一端口气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图6的第二压力传感器134感测和/或测量的第一端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的给定移动,和/或针对气动致动器606的第一流体腔室内的压力的给定减小,通过将由处理器136针对在给定移动期间和/或在给定压力减小期间发生的脉冲中的单独脉冲计算出的第一端口气动排放体积用量加总在一起来计算第一端口气动排放体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的单独运动和/或给定压力减小中的单独压力减小计算出的第一端口气动排放体积用量加总在一起,来计算控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个运动)和/或气动致动器606的第一流体腔室的一系列给定压力减小(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个压力减小)的累积第一端口气动排放体积用量。
[0115]
阀控制器602的处理器136附加地或备选地计算与第三继动阀616的脉动相关联、基于第三继动阀616的脉动和/或对应于第三继动阀616的脉动的气动体积用量(例如,“第二端口气动供应体积用量”)。由处理器136计算的第二端口气动供应体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动期间供应的和/或在气动致动器606的第二流体腔室内的压力增加期间供应的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的给定移动,和/或针对气动致动器606的第二流体腔室内的压力的给定增加,逐脉冲地计算第二端口气动供应体积用量。图6的处理器136可以使用上述等式1-等式4计算逐脉冲的第二端口气动供应体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对在给定运动期间和/或在给定压力增加期间发生的脉冲中的单独脉冲计算出的第二端口气动供应体积用量加总在一起,来计算针对控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的给定运动和/或针对气动致动器606的第二流体腔室内的压力的给定增加的第二端口气动供应体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的各个运动和/或给定压力增加中的各个增加计算出的第二端口气动供应体积用量加总在一起,来计算控制阀106的流量控制构件110在第二方向上的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个运动)和/或气动致动器606的第二流体腔室的一系列给定压力增加(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个压力增加)的累积第二端口气动供应体积用量。
[0116]
阀控制器602的处理器136附加地或备选地计算与第四继动阀618的脉动相关联、基于第四继动阀618的脉动和/或对应于第四继动阀618的脉动的气动体积用量(例如,“第二端口气动排放体积用量”)。由处理器136计算的第二端口气动排放体积用量表示和/或对应于在控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动期间排出的和/或在气动致动器606的第二流体腔室内的压力减小期间排出的气动体积。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的给定移动,和/或针对气动致动器606的第二流体腔室内的压力的给定减小,逐脉冲地计算第二端口气动排放体积用量。图6的处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算逐脉冲的第二端口气动排放体积用量,修改等式1-等式4使得给
定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图6的第三压力传感器622感测和/或测量的第二端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。在一些示例中,处理器136针对控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的给定移动,和/或针对气动致动器606的第二流体腔室内的压力的给定减小,通过将由处理器136针对在给定移动期间和/或在给定压力减小期间发生的脉冲中的单独脉冲所计算的第二端口气动排放体积用量加总在一起来计算第二端口气动排放体积用量。在一些示例中,处理器136通过将由处理器136针对给定运动中的各个运动和/或压力减小中的各个运动计算出的第二端口气动排放体积用量加总在一起,来计算控制阀106的流量控制构件110沿第一方向的一系列给定运动(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个运动)和/或气动致动器606的第二流体腔室的一系列给定压力减小(例如,在一段时间内发生和/或重复的各个压力减小)的累积第二端口气动排放体积用量。
[0117]
图6的存储器138可以由任何类型和/或任何数量的存储装置来实现,例如存储驱动器、闪存、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、高速缓存和/或任何其他物理存储介质、其中信息被存储任何持续时间(例如,持续延长的时间段、永久地、简短的示例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。存储在图6的存储器138中的信息可以以任何文件和/或数据结构格式、组织方案和/或布置来存储。图6的存储器138可以由处理器136访问和/或更一般地可以由图6的阀控制器602的控制电路装置130访问。
[0118]
在一些示例中,图6的存储器138存储由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。在一些示例中,图6的存储器138存储由图6的第二压力传感器134感测和/或测量的第一端口压力数据。在一些示例中,图6的存储器138存储由图6的第三压力传感器622感测和/或测量的第二端口压力数据。在一些示例中,图6的存储器138存储在处理器136处和/或更一般地在阀控制器602的控制电路装置130处接收的一个或多个输入信号(例如,图6的输入信号142)。在一些示例中,图6的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130生成的一个或多个脉冲驱动信号(例如,图6的第一脉冲驱动信号144、第二脉冲驱动信号146、第三脉冲驱动信号624和/或第四脉冲驱动信号626)。在一些示例中,图6的存储器138存储对应于将从阀控制器602的第一i/p转换器118、第二i/p转换器120、第三i/p转换器612和/或第四i/p转换器614输出的加压控制流体的一个或多个脉冲的一个或多个预定体积的脉冲体积数据。
[0119]
在一些示例中,图6的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算与脉动阀控制器602的第一继动阀122相关联、与沿第一方向移动控制阀106相关联、和/或与增加气动致动器606的第一流体腔室中的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些示例中,图6的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算与脉动阀控制器602的第二继动阀124相关联、与沿与第一方向相反的第二方向移动控制阀106相关联、和/或与减小气动致动器606的第一流体腔室中的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些示例中,图6的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算与脉动阀控制器602的第三继动阀616相关联、与沿第二方向移动控制阀106相关联、和/或与增加气动致动器606的第二流体腔室中的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些
示例中,图6的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算与脉动阀控制器602的第四继动阀618相关联的、与沿第一方向移动控制阀106相关联的、和/或与减小气动致动器606的第二流体腔室中的压力相关联的气动体积用量和/或消耗。在一些示例中,图6的存储器138存储将由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130使用的一个或多个算法和/或等式,以计算随时间的总的和/或合计的气动体积用量和/或消耗。
[0120]
在一些示例中,图6的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130计算的气动体积用量和/或消耗数据,与使阀控制器602的第一继动阀122脉动相关联、与沿第一方向移动控制阀106相关联、和/或与增加气动致动器606的第一流体腔室中的压力相关联。在一些示例中,图6的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130计算的气动体积用量和/或消耗数据,该气动体积用量和/或消耗数据与使阀控制器602的第二继动阀124脉动相关联、与在与第一方向相反的第二方向上移动控制阀106相关联、和/或与减小气动致动器606的第一流体腔室中的压力相关联。在一些示例中,图6的存储器138存储由处理器136计算的,和/或更一般地,由阀控制器602的控制电路装置130计算的,与阀控制器602的第三继动阀616的脉动相关联的、与沿第二方向移动控制阀106相关联的、和/或与增加气动致动器606的第二流体腔室中的压力相关联的气动体积用量和/或消耗数据。在一些示例中,图6的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130计算的气动体积用量和/或消耗数据,该气动体积用量和/或消耗数据与使阀控制器602的第四继动阀618脉动相关联、与沿第一方向移动控制阀106相关联、和/或与减小气动致动器606的第二流体腔室中的压力相关联。在一些示例中,图2的存储器138存储由处理器136和/或更一般地由阀控制器602的控制电路装置130计算随时间的总的和/或合计的气动体积用量和/或消耗数据。
[0121]
虽然图6中示出了实现示例性阀控制器602的示例性方式,但是图6中示出的一个或多个元件、过程和/或装置可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其它方式实现。此外,示例性压力调节器116、示例性第一i/p转换器118、示例性第二i/p转换器120、示例性第三i/p转换器612、示例性第四i/p转换器614、示例性第一继动阀122、示例性第二继动阀124、示例性第三继动阀616、示例性第四继动阀618、示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性第三压力传感器622、示例性处理器136、示例性存储器138和/或更一般地,图6的示例性阀控制器602可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此,例如,图6的示例性压力调节器116、示例性第一i/p转换器118、示例性第二i/p转换器120、示例性第三i/p转换器612、示例性第四i/p转换器614、示例性第一继动阀122、示例性第二继动阀124、示例性第三继动阀616、示例性第四继动阀618、示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性第三压力传感器622、示例性处理器136、示例性存储器138和/或更一般地示例性阀控制器602中的任一个可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld)来实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件实现时,示例性压力调节器116、示例性第一i/p转换器118、示例性第二i/p转换器120、示例性第三i/p转换器612、示例性第四i/p转换器614、示例性第一继动阀122、示例性第二继动阀124、
示例性第三继动阀616、示例性第四继动阀618、示例性第一压力传感器132、示例性第二压力传感器134、示例性第三压力传感器622、示例性处理器136中的至少一个,和/或图6的阀控制器602的示例存储器138在此被明确地限定为包括非暂态计算机可读存储装置或存储盘,诸如存储器、数字多功能盘(dvd)、光盘(cd)、蓝光光盘等,包括软件和/或固件。此外,图6的示例阀控制器602可以包括一个或多个元件、过程和/或装置,以补充或替代图6所示的那些元件、过程和/或装置,和/或可以包括多于一个的任何或所有所示的元件、过程和装置。
[0122]
图7示出了表示用于通过图1的示例阀控制器102量化气动体积用量的示例方法的流程图。图8a-图8b示出了表示用于通过图6的示例阀控制器602量化气动体积用量的示例方法的流程图。在这些示例中,可以使用包括一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分的机器可读指令来实现所述方法,所述一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分用于由计算机处理器执行,所述计算机处理器诸如上述图1和图6的示例处理器136,并且在以下结合图9讨论的示例处理器平台900中示出。程序可以以存储在诸如cd-rom、软盘、硬盘驱动器、dvd、蓝光光盘或与处理器136相关联的存储器之类的非暂态计算机可读存储介质上的软件来实现,但是整个程序和/或其部分可以替代地由不同于处理器136的装置来执行和/或以固件或专用硬件来实现。此外,尽管参照图7和图8a-图8b所示的流程图描述了示例性程序,但是也可以使用通过图1的示例性阀控制器102和/或通过图6的示例性阀控制器602量化气动体积用量的许多其它方法。例如,可以改变框的执行顺序,和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或可选地,这些框中的任一个或全部可以由一个或多个硬件电路(例如,分立的和/或集成的模拟和/或数字电路、现场可编程门阵列(fpga)、asic、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实现,这些硬件电路被构造为在不执行软件或固件的情况下执行对应的操作。
[0123]
用于执行在此描述的方法的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、打包格式等中的一种或多种来存储。机器可读指令可以作为可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如,指令的部分、代码、代码的表示等)来存储。例如,机器可读指令可以被分段并存储在一个或多个存储装置和/或计算装置(例如,服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配等中的一个或多个,以便使它们可以由计算装置和/或其它机器直接读取和/或执行。例如,机器可读指令可以被存储在多个部分中,这些部分被单独压缩、加密并存储在单独的计算装置上,其中这些部分在被解密、解压缩并组合时形成一组可执行指令,该组可执行指令实现诸如本文所述的程序。在另一示例中,机器可读指令可被存储在它们可被计算机读取但需要添加库(例如,动态链接库(dll))、软件开发包(sdk)、应用程序编程接口(api)等以便在特定计算装置或其它装置上执行指令的状态中。在另一示例中,在可以全部或部分地执行机器可读指令和/或对应程序之前,可能需要配置机器可读指令(例如,所存储的设置、数据输入、所记录的网络地址等)。因此,所公开的机器可读指令和/或对应的程序旨在涵盖这样的机器可读指令和/或程序,而不管机器可读指令和/或程序在被存储时或以其他方式在静止或传输时的特定格式或状态如何。
[0124]
如上所述,图7和图8a-图8b的示例方法可以使用存储在非暂态计算机和/或机器可读介质上的可执行指令(例如,计算机和/或机器可读指令)来实现,所述非暂态计算机
和/或机器可读介质诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字通用盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他存储装置或存储盘,其中信息被存储任何持续时间(例如,持续延长的时间段、永久地、用于简短示例、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。如这里所使用的,术语“非暂态计算机可读介质”被明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘,并且排除传播信号和排除传输介质。
[0125]“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用于开放式术语。因此,每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如,包括、包含、包含、包括有、具有等)作为前序或在任何种类的权利要求叙述中时,应当理解,可以存在附加的要素、术语等而不落入对应权利要求或叙述的范围之外。如这里所使用的,当短语“至少”被用作例如权利要求的前序中的过渡术语时,它以与术语“包括”和“包含”是开放式的相同方式是开放式的。当例如以诸如a、b和/或c的形式使用时,术语“和/或”是指a、b、c的任何组合或子集,诸如(1)单独的a,(2)单独的b,(3)单独的c,(4)a与b,(5)a与c,(6)b与c,以及(7)a与b和与c。如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的,短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,以及(3)至少一个a和至少一个b中的任一个的实现。类似地,如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的,短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,以及(3)至少一个a和至少一个b中的任一个的实现。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或执行的上下文中所使用的,短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,以及(3)至少一个a和至少一个b中的任一个的实现。类似地,如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的执行或执行的上下文中所使用的,短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,以及(3)至少一个a和至少一个b中的任一个的实现。
[0126]
图7是表示可在图1的示例阀控制器102处执行以量化气动体积用量的示例方法700的流程图。当图1的阀控制器102的处理器136确定阀控制器102是否要操作图1的气动致动器108以沿第一方向移动图1的控制阀106的流量控制构件110时,图7的方法700开始于框702。例如,处理器136和/或更一般地,图1的阀控制器102的控制电路装置130可以接收输入信号(例如,图1的输入信号142),该输入信号向处理器136指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器108。如果处理器136在框702处确定阀控制器102要操作气动致动器108以沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,则图7的方法700前进到框704。如果处理器136相反在框702处确定阀控制器102不操作气动致动器108以沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,则图7的方法700前进到框708。
[0127]
在框704,处理器136命令阀控制器102的第一i/p转换器118使阀控制器102的第一继动阀122脉动。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图1的第一脉冲驱动信号144),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器102的第一i/p转换器118将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器102的第一继动阀122,其中脉冲加压控制流体使第一继动阀122在关闭位置和打开位置之间脉动。在框704之后,图7的方法700前进到框706。
[0128]
在框706处,处理器136计算与第一继动阀122的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算与第一继动阀122的脉冲相关联
的逐脉冲气动供应体积用量。处理器136还可以通过将由处理器136针对在第一继动阀122的脉冲期间发生的脉冲中的单个脉冲计算出的气动供应体积用量加总在一起,来计算与第一继动阀122的脉冲相关联的气动供应体积用量。在框706之后,图7的方法700前进到框714。
[0129]
在框708,处理器136确定阀控制器102是否操作气动致动器108以在与第一方向相反的第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110。例如,处理器136和/或更一般地,图1的阀控制器102的控制电路装置130可以接收输入信号(例如,图1的输入信号142),该输入信号向处理器136指示阀控制器102将以使控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动的方式操作气动致动器108。如果处理器136在框708处确定阀控制器102要操作气动致动器108以在第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,则图7的方法700前进到框710。如果处理器136相反在框708处确定阀控制器102不操作气动致动器108以在第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,则图7的方法700前进到框716。
[0130]
在框710处,处理器136命令阀控制器102的第二i/p转换器120使阀控制器102的第二继动阀124脉动。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图1的第二脉冲驱动信号146),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器102的第二i/p转换器120将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器102的第二继动阀124,其中脉冲加压控制流体使第二继动阀124在关闭位置和打开位置之间脉动。在框710之后,图7的方法700前进到框712。
[0131]
在框712处,处理器136计算与第二继动阀124的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算与第二继动阀124的脉冲相关联的逐脉冲气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图1的第二压力传感器134感测和/或测量的端口压力数据,而不是基于由图1的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。处理器136可以通过将由处理器136针对在第二继动阀124的脉动期间发生的脉冲中的单独脉冲计算出的气动排放体积用量加总在一起,来另外计算与第二继动阀124的脉动相关联的气动排放体积用量。在框712之后,图7的方法700前进到框714。
[0132]
在框714,处理器136计算一个或多个总气动体积用量。例如,处理器136可以通过在框706处将由处理器136随时间计算的每个气动供应体积用量加总在一起来计算与脉动第一继动阀122的单独实例相关联的累积气动供应体积用量(例如,基于框702至706的重复执行)。处理器136可以另外通过在框712处将由处理器136随时间计算的每个气动排放体积用量加总在一起来计算与脉动第二继动阀124的单独实例相关联的累积气动排放体积用量(例如,基于框708至712的重复执行)。处理器136可以另外通过将在框706处计算出的气动供应体积用量与在框712处计算出的气动排出体积用量加总在一起,来计算与第一继动阀122的脉动和第二继动阀124的脉动相关联的总气动体积用量。处理器136还可以通过对随时间发生的总气动体积用量的连续计算加总,来计算累积总气动体积用量。在框714之后,图7的方法700前进到框716。
[0133]
在框716处,处理器136确定阀控制器102是否要继续量化气动体积用量。例如,处理器136和/或更一般地,图1的阀控制器102的控制电路装置130可以接收向处理器136指示阀控制器102将停止量化气动用量体积的控制信号。如果处理器136在框716处确定阀控制
器102将继续量化气动体积用量,则图7的方法700返回到框702。相反,如果处理器136在框716处确定阀控制器102不继续(例如,停止)量化气动体积用量,则图7的方法700结束。
[0134]
图8a和图8b是表示可在图6的示例阀控制器602处执行以量化气动体积用量的示例方法800的流程图。当图6的阀控制器602的处理器136确定阀控制器602是否要操作图6的气动致动器606以沿第一方向移动图6的控制阀106的流量控制构件110时,图8a-图8b的方法800在框802处开始。例如,处理器136和/或更一般地,图6的阀控制器602的控制电路装置130可以接收输入信号(例如,图6的输入信号142),该输入信号向处理器136指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第一方向移动的方式操作气动致动器606。如果处理器136在框802处确定阀控制器602要操作气动致动器606以沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,则图8a-图8b的方法800前进到框804。相反,如果处理器136在框802处确定阀控制器602不操作气动致动器606以沿第一方向移动控制阀106的流量控制构件110,则图8a-图8b的方法800前进到框808。
[0135]
在框804处,处理器136命令阀控制器602的第一i/p转换器118对阀控制器602的第一继动阀122进行脉冲,并且还命令阀控制器602的第四i/p转换器614对阀控制器602的第四继动阀618进行脉冲。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第一脉冲驱动信号144),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第一i/p转换器118将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第一继动阀122,其中脉冲加压控制流体使第一继动阀122在关闭位置和打开位置之间脉动。处理器136还可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第四脉冲驱动信号626),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第四i/p转换器614将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第四继动阀618,其中脉冲加压控制流体使第四继动阀618在关闭位置和打开位置之间脉动(例如,与第一继动阀122的脉动同时和/或并行地)。在框804之后,图8a-图8b的方法800前进到框806。
[0136]
在框806处,处理器136计算与第一继动阀122的脉动和/或第四继动阀618的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4计算与第一继动阀122的脉冲相关联的逐脉冲第一端口气动供应体积用量。处理器136可以通过将由处理器136针对在第一继动阀122的脉冲期间发生的脉冲中的单独脉冲计算的第一端口气动供应体积用量加总在一起,来另外计算与第一继动阀122的脉冲相关联的第一端口气动供应体积用量。处理器136还可以使用上述等式1-等式4来计算与第四继动阀618的脉冲相关联的逐脉冲第二端口气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图6的第三压力传感器622感测和/或测量的第二端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。处理器136还可以通过将由处理器136针对在第四继动阀618的脉冲期间发生的脉冲中的单个脉冲计算出的第二端口气动排放体积用量加总在一起,来计算与第四继动阀618的脉冲相关联的第二端口气动排放体积用量。在框806之后,图8a-图8b的方法800前进到框826。
[0137]
在框808,处理器136确定阀控制器602是否操作气动致动器606以在与第一方向相反的第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110。例如,处理器136和/或更一般地,图6的阀控制器602的控制电路装置130可以接收输入信号(例如,图6的输入信号142),该输入信号向处理器136指示阀控制器602将以使控制阀106的流量控制构件110沿第二方向移动
的方式操作气动致动器606。如果处理器136在框808处确定阀控制器602要操作气动致动器606以在第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,则图8a-图8b的方法800前进到框810。相反,如果处理器136在框808处确定阀控制器602不操作气动致动器606以在第二方向上移动控制阀106的流量控制构件110,则图8a-图8b的方法800前进到框814。
[0138]
在框810处,处理器136命令阀控制器602的第二i/p转换器120对阀控制器602的第二继动阀124进行脉冲,并且还命令阀控制器602的第三i/p转换器612对阀控制器602的第三继动阀616进行脉冲。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第二脉冲驱动信号146),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第二i/p转换器120将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第二继动阀124,其中脉冲加压控制流体使第二继动阀124在关闭位置和打开位置之间脉动。处理器136还可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第三脉冲驱动信号624),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第三i/p转换器612向阀控制器602的第三继动阀616输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲),其中脉冲加压控制流体使第三继动阀616在关闭位置和打开位置之间脉动(例如,与第二继动阀124的脉动同时和/或并行地)。在框810之后,图8a-图8b的方法800进行到框812。
[0139]
在框812处,处理器136计算与第二继动阀124的脉动和/或第三继动阀616的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4计算与第三继动阀616的脉冲相关联的逐脉冲第二端口气动供应体积用量。处理器136可以通过将由处理器136针对在第三继动阀616的脉冲期间发生的脉冲中的单独脉冲计算的第二端口气动供应体积用量加总在一起,来另外计算与第三继动阀616的脉冲相关联的第二端口气动供应体积用量。处理器136还可以使用上述等式1-等式4来计算与第二继动阀124的脉冲相关联的逐脉冲第一端口气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图6的第二压力传感器134感测和/或测量的第一端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。处理器136还可以通过将由处理器136针对在第二继动阀124的脉冲期间发生的脉冲中的单个脉冲计算出的第一端口气动排放体积用量加总在一起来计算与第二继动阀124的脉冲相关联的第一端口气动排放体积用量。在框812之后,图8a-图8b的方法800前进到框826。
[0140]
在框814,处理器136确定阀控制器602是否要增加图6的气动致动器606的第一室和第二室中的压力。例如,处理器136和/或更一般地,图6的阀控制器602的控制电路装置130可以接收向处理器136指示阀控制器602要增加气动致动器606的第一室和第二室两者中的压力的输入信号(例如,图6的输入信号142)。如果处理器136在框814处确定阀控制器602要增加气动致动器606的第一室和第二室两者中的压力,则图8a-图8b的方法800前进到框816。如果处理器136改为在框814处确定阀控制器602不增加气动致动器606的第一室和第二室两者中的压力,则图8a-图8b的方法800前进到框820。
[0141]
在框816,处理器136命令阀控制器602的第一i/p转换器118对阀控制器602的第一继动阀122进行脉冲调制,并且还命令阀控制器602的第三i/p转换器612对阀控制器602的第三继动阀618进行脉冲调制。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第一脉冲驱动信号144),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第一i/p转换器118将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第一
继动阀122,其中脉冲加压控制流体使第一继动阀122在关闭位置和打开位置之间脉动。处理器136还可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第三脉冲驱动信号624),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第三i/p转换器612向阀控制器602的第三继动阀616输出脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲),其中脉冲加压控制流体使第三继动阀616在关闭位置和打开位置之间脉动(例如,与第一继动阀122的脉动同时和/或并行地)。在框816之后,图8a-图8b的方法800前进到框818。
[0142]
在框818处,处理器136计算与第一继动阀122的脉动和/或第三继动阀616的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4计算与第一继动阀122的脉冲相关联的逐脉冲第一端口气动供应体积用量。处理器136可以通过将由处理器136针对在第一继动阀122的脉冲期间发生的脉冲中的单独脉冲计算的第一端口气动供应体积用量加总在一起来另外计算与第一继动阀122的脉冲相关联的第一端口气动供应体积用量。处理器136还可以使用上述等式1-等式4计算与第三继动阀616的脉冲相关联的逐脉冲第二端口气动供应体积用量。处理器136可以通过将由处理器136针对在第三继动阀616的脉冲期间发生的脉冲中的单独脉冲计算的第二端口气动供应体积用量加总在一起来另外计算与第三继动阀616的脉冲相关联的第二端口气动供应体积用量。在框818之后,图8a-图8b的方法800前进到框826。
[0143]
在框820,处理器136确定阀控制器602是否要减小图6的气动致动器606的第一室和第二室中的压力。例如,处理器136和/或更一般地,图6的阀控制器602的控制电路装置130可以接收输入信号(例如,图6的输入信号142),该输入信号向处理器136指示阀控制器602将减小气动致动器606的第一室和第二室两者中的压力。如果处理器136在框820处确定阀控制器602要减小气动致动器606的第一室和第二室两者中的压力,则图8a-图8b的方法800前进到框822。如果处理器136在框820处确定阀控制器602不减小气动致动器606的第一室和第二室中的压力,则图8a-图8b的方法800前进到框828。
[0144]
在框822处,处理器136命令阀控制器602的第二i/p转换器120对阀控制器602的第二继动阀124进行脉冲调制,并且还命令阀控制器602的第四i/p转换器614对阀控制器602的第四继动阀618进行脉冲调制。例如,处理器136可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第二脉冲驱动信号146),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第二i/p转换器120将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第二继动阀124,其中脉冲加压控制流体使第二继动阀124在关闭位置和打开位置之间脉动。处理器136还可以产生脉冲驱动信号(例如,图6的第四脉冲驱动信号626),该脉冲驱动信号命令和/或指示阀控制器602的第四i/p转换器614将脉冲加压控制流体(例如,脉冲加压气动介质,诸如加压空气的脉冲)输出到阀控制器602的第四继动阀618,其中脉冲加压控制流体使第四继动阀618在关闭位置和打开位置之间脉动(例如,与第二继动阀124的脉动同时和/或并行地)。在框822之后,图8a-图8b的方法800进行到框824。
[0145]
在框824处,处理器136计算与第二继动阀124的脉动和/或第四继动阀618的脉动相关联的一个或多个气动体积用量。例如,处理器136可以使用上述等式1-等式4来计算与第二继动阀124的脉动相关联的逐脉动的第一端口气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉动的压差(p
2-p1)基于由图6的第二压力传感器134感测和/或测量的第一端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。处理器136还
可以通过将由处理器136针对在第二继动阀124的脉冲期间发生的脉冲中的单个脉冲计算出的第一端口气动排放体积用量加总在一起来计算与第二继动阀124的脉冲相关联的第一端口气动排放体积用量。处理器136还可以使用上述等式1-等式4来计算与第四继动阀618的脉冲相关联的逐脉冲第二端口气动排放体积用量,修改该等式使得给定脉冲的压差(p
2-p1)基于由图6的第三压力传感器622感测和/或测量的第二端口压力数据,而不是基于由图6的第一压力传感器132感测和/或测量的供应压力数据。处理器136还可以通过将由处理器136针对在第四继动阀618的脉冲期间发生的脉冲中的单个脉冲计算出的第二端口气动排放体积用量加总在一起来计算与第四继动阀618的脉冲相关联的第二端口气动排放体积用量。在框824之后,图8a-图8b的方法800前进到框826。
[0146]
在框826,处理器136计算一个或多个总气动体积用量。例如,处理器136可以通过在框806和/或在框818处将处理器136随时间计算的每个第一端口气动供应体积用量加总在一起来计算与脉动第一继动阀122的单独示例相关联的累积第一端口气动供应体积用量(例如,基于框802至806的重复执行和/或框814至818的重复执行)。处理器136还可以通过在框812和/或框824处将处理器136随时间计算的每个第一端口气动排放体积用量加总在一起来计算与脉动第二继动阀124的单独示例相关联的累积第一端口气动排放体积用量(例如,基于框808至812的重复执行和/或框820至824的重复执行)。处理器136可以通过在框812和/或在框818处将处理器136随时间计算的每个第二端口气动供应体积用量加总在一起来另外计算与脉动第三继动阀616的单独示例相关联的累积第二端口气动供应体积用量(例如,基于框808至812的重复执行和/或框814至818的重复执行)。处理器136可以通过在框806和/或在框824处将由处理器136随时间计算的第二端口气动排放体积用量中的每一个加总在一起来另外计算与脉动第四继动阀618的单独示例相关联的累积第二端口气动排放体积用量(例如,基于框802至806的重复执行和/或框820至824的重复执行)。处理器136可以通过将在框806和/或框818处计算出的第一端口气动供应体积用量,在框812和/或框824处计算出的第一端口气动排放体积用量,在框812和/或框818处计算出的第二端口气动供应体积用量,以及在框806和/或框824处计算出的第二端口气动排出体积用量加总在一起来另外计算与第一继动阀122的脉冲,第二继动阀124的脉冲,第三继动阀616的脉冲,以及第四继动阀618的脉冲相关联的总气动体积用量。处理器136还可以通过对随时间发生的总气动体积用量的连续计算求和来计算累积总气动体积用量。在框826之后,图8a-图8b的方法800前进到框828。
[0147]
在框828,处理器136确定阀控制器602是否继续量化气动体积用量。例如,处理器136和/或更一般地,图6的阀控制器602的控制电路装置130可以接收向处理器136指示阀控制器602将停止量化气动使用量的控制信号。如果处理器136在框828处确定阀控制器602将继续量化气动体积用量,则图8a-图8b的方法800返回到框802。相反,如果处理器136在框828处确定阀控制器602不继续(例如,停止)量化气动体积用量,则图8a-图8b的方法800结束。
[0148]
图9是能够执行指令以实现图7的示例方法700和图1的示例阀控制器102,和/或实现图8a-图8b的示例方法800和图6的示例阀控制器602的示例处理器平台900。所示示例的处理器平台900包括图1和图6的示例处理器136。所示示例的处理器136是硬件。例如,处理器136可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或
控制器来实现。所示示例的处理器136包括本地存储器902(例如,高速缓存)。
[0149]
所示示例的处理器136经由总线906与一个或多个示例传感器904通信。传感器904包括图1和图6的示例性第一压力传感器132和示例性第二压力传感器134,并且还可以可选地包括图6的示例性第三压力传感器622(例如,在处理器平台900要执行指令以经由图6的示例性阀控制器602实现图8a-图8b的示例性方法800的情况下)。
[0150]
所示示例的处理器136还经由总线906与一个或多个示例i/p转换器908通信。i/p转换器908包括图1和图6的示例性第一i/p转换器118和第二i/p转换器120,并且还可以可选地包括图6的示例性第三i/p转换器612和示例性第四i/p转换器614(例如,在处理器平台900要执行指令以经由图6的示例性阀控制器602实现图8a-图8b的示例性方法800的情况下)。
[0151]
所示示例的处理器136还经由总线906与包括易失性存储器910和非易失性存储器912的主存储器通信。易失性存储器910可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)和/或任何其它类型的随机存取存储器装置来实现。非易失性存储器912可以由快闪存储器和/或任何其它期望类型的存储器装置实施。对易失性存储器910和非易失性存储器912的访问由存储器控制器控制。
[0152]
所示出的示例的处理器136还与用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储装置914通信。这种大容量存储装置914的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、raid系统和数字通用盘(dvd)驱动器。图1和图6的示例性存储器138可以由图9的处理器平台900的易失性存储器910、非易失性存储器912和/或大容量存储装置914实现和/或在其中实现。
[0153]
所示示例的处理器平台900还包括用户接口电路916。用户接口电路916可以通过任何类型的接口标准来实现,例如以太网接口,通用串行总线(usb)和/或pci express接口。在所示示例中,一个或多个示例输入装置918被连接到用户接口电路916。输入装置918允许用户将数据和命令输入到处理器136中。输入装置918可以通过例如一个或多个按钮、一个或多个开关、小键盘、音频传感器和/或具有触摸屏的液晶显示器来实现。一个或多个示例输出装置920也连接到所示示例的用户接口电路916。输出装置920可以例如由用于呈现视觉信息的一个或多个发光二极管、用于呈现听觉信息的一个或多个扬声器,和/或用于呈现文本和/或图形信息的显示装置(例如液晶显示器)来实现。因此,所示出的示例的用户接口电路916可以包括图形驱动器,例如图形驱动器芯片和/或处理器。
[0154]
所示示例的处理器平台900还包括网络通信接口电路922,以便于经由网络924与外部机器交换数据和/或信号。在一些示例中,网络924可以经由4ma-20ma布线和/或经由一个或多个通信协议(包括例如基础现场总线、高速可寻址远程换能器(hart)、传输控制协议/互联网协议(tcp/ip)、profinet、modbus和/或以太网)来实现。
[0155]
用于实现图7的示例方法700和/或图8a-图8b的示例方法800的编码指令926可以被存储在本地存储器902中、易失性存储器910中、非易失性存储器912中、大容量存储装置914中,和/或诸如cd或dvd的可移动有形计算机可读存储介质上。
[0156]
从上文可以理解,这里公开的示例阀控制器包括实现为两级继电器的气动转换器,其中两级继电器的第一继动阀和第二继动阀可操作地耦合到阀控制器的第一i/p转换器和第二i/p转换器中的对应一个i/p转换器和/或由其控制。两级继电器有利地减少(例
如,消除)通常经由上述常规阀控制器与气动致动器和/或控制阀的稳态操作相关联的持续排放。因此,本文所公开的示例性阀控制器相对于这种常规阀控制器提供了经济和环境上的益处。
[0157]
本文所公开的示例性阀控制器还提供用于量化气动体积用量和/或消耗的改进技术,特别是关于量化与操作气动致动器以移动控制阀的阀控制器相关联地使用和/或消耗的气动介质的体积(例如,在非稳态操作期间的用量和/或消耗)。由在此公开的这些示例性阀控制器计算出的气动体积用量和/或消耗数据可以随时间被监测,以检测阀控制器正在使用和/或消耗的气动介质的体积的意外的和/或不希望的增加。在一些示例中,对阀控制器所使用和/或消耗的气动介质的体积的这种意外的和/或不希望的增加的检测可以指示气动致动器和/或控制阀的一个或多个部件(包括与其相关联的任何管道和/或配件)的劣化。这样的信息可以有利地使得维护人员能够更快速地识别和/或解决操作问题,由此增加利用阀控制器、气动致动器和/或控制阀的现场操作的可靠性。
[0158]
在一些示例中,公开了一种装置。在一些公开的示例中,该装置包括可操作地耦合到气动致动器的阀控制器,该气动致动器可操作地耦合到控制阀。在一些公开的示例中,阀控制器包括一个或多个处理器,以响应于指示阀控制器要操作气动致动器以沿第一方向移动控制阀的流量控制构件的第一输入信号,命令阀控制器的第一i/p转换器使阀控制器的第一继动阀在第一关闭位置和第一打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动使气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,一个或多个处理器还用于计算与流量控制构件沿第一方向的移动相关联的第一气动体积用量。在一些公开的示例中,第一气动体积用量基于第一继动阀的脉动。
[0159]
在一些公开的示例中,一个或多个处理器还响应于指示阀控制器要操作气动致动器以在与第一方向相反的第二方向上移动流量控制构件的第二输入信号,命令阀控制器的第二i/p转换器使阀控制器的第二继动阀在第二关闭位置和第二打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,一个或多个处理器还用于计算与流量控制构件在第二方向上的移动相关联的第二气动体积用量。在一些公开的示例中,第二气动体积用量基于第二继动阀的脉动。
[0160]
在一些公开的示例中,气动致动器是单作用气动致动器。
[0161]
在一些公开的示例中,气动致动器是双作用气动致动器。在一些公开的示例中,所述一个或多个处理器还响应于所述第二输入信号命令所述阀控制器的第三i/p转换器使所述阀控制器的第三继动阀在第三关闭位置和第三打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第三继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,一个或多个处理器还用于计算与流量控制构件在第二方向上的移动相关联的第三气动体积用量。在一些公开的示例中,第三气动体积用量基于第三继动阀的脉动。
[0162]
在一些公开的示例中,一个或多个处理器还响应于第一输入信号命令阀控制器的第四i/p转换器使阀控制器的第四继动阀在第四关闭位置和第四打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动使气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,一个或多个处理器还用于计算与流量控制构件沿第一方向的移动相关联的第四气动体积用量。在一些公开的示例中,第四气动体积用量基于第四继动阀的脉动。
[0163]
在一些公开的示例中,所述一个或多个处理器还响应于指示所述阀控制器要增加
所述气动致动器的第一流体腔室的第一压力和所述气动致动器的第二流体腔室的第二压力的第三输入信号,命令所述第一i/p转换器使所述第一继动阀在所述第一闭合位置与所述第一打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动是增加第一流体腔室的第一压力。在一些公开的示例中,所述一个或多个处理器还响应于所述第三输入信号而命令所述第三i/p转换器在所述第三关闭位置与所述第三打开位置之间对所述第三继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第三继动阀的脉动是增加第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该一个或多个处理器还用于计算与该第一流体腔室的第一压力的增加和该第二流体腔室的第二压力的增加相关联的第五气动体积用量。在一些公开的示例中,第五气动体积用量基于第一继动阀的脉动和第三继动阀的脉动。
[0164]
在一些公开的示例中,一个或多个处理器还响应于指示阀控制器要减小第一流体腔室的第一压力和第二流体腔室的第二压力的第四输入信号,命令第二i/p转换器使第二继动阀在第二闭合位置和第二打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动是减小第一流体腔室的第一压力。在一些公开的示例中,所述一个或多个处理器还响应于所述第四输入信号而命令所述第四i/p转换器在所述第四闭合位置与所述第四打开位置之间对所述第四继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动是减小第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该一个或多个处理器还用于计算与该第一流体腔室的第一压力的减小和该第二流体腔室的第二压力的减小相关联的第六气动体积用量。在一些公开的示例中,第六气动体积用量基于第二继动阀的脉动和第四继动阀的脉动。
[0165]
在一些示例中,公开了一种方法。在一些公开的示例中,该方法包括在可操作地耦合到气动致动器的阀控制器处接收第一输入信号,该气动致动器可操作地耦合到控制阀,该第一输入信号指示阀控制器要操作气动致动器以沿第一方向移动控制阀的流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第一输入信号,经由阀控制器的一个或多个处理器命令阀控制器的第一i/p转换器使阀控制器的第一继动阀在第一关闭位置和第一打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动使气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括经由一个或多个处理器计算与流量控制构件沿第一方向的移动相关联的第一气动体积用量。在一些公开的示例中,第一气动体积用量基于第一继动阀的脉动。
[0166]
在一些公开的示例中,该方法还包括在阀控制器处接收第二输入信号,该第二输入信号指示阀控制器要操作气动致动器以在与第一方向相反的第二方向上移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第二输入信号,经由一个或多个处理器命令阀控制器的第二i/p转换器使阀控制器的第二继动阀在第二关闭位置和第二打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括经由一个或多个处理器计算与流量控制构件在第二方向上的移动相关联的第二气动体积用量。在一些公开的示例中,第二气动体积用量基于第二继动阀的脉动。
[0167]
在该方法的一些公开的示例中,气动致动器是单作用气动致动器。
[0168]
在该方法的一些公开的示例中,气动致动器是双作用气动致动器。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第二输入信号,经由一个或多个处理器命令阀控制器的第三i/p转换器使阀控制器的第三继动阀在第三关闭位置和第三打开位置之间脉动。在一
些公开的示例中,第三继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括经由一个或多个处理器计算与流量控制构件在第二方向上的移动相关联的第三气动体积用量。在一些公开的示例中,第三气动体积用量基于第三继动阀的脉动。
[0169]
在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第一输入信号,经由一个或多个处理器命令阀控制器的第四i/p转换器使阀控制器的第四继动阀在第四关闭位置和第四打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动使气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,该方法还包括经由一个或多个处理器计算与流量控制构件沿第一方向的移动相关联的第四气动体积用量。在一些公开的示例中,第四气动体积用量基于第四继动阀的脉动。
[0170]
在一些公开的示例中,该方法还包括在阀控制器处接收第三输入信号。在一些公开的示例中,第三输入信号指示阀控制器要增加气动致动器的第一流体腔室的第一压力和气动致动器的第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第三输入信号,经由一个或多个处理器命令第一i/p转换器使第一继动阀在第一关闭位置和第一打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动增加第一流体腔室的第一压力。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第三输入信号,经由一个或多个处理器命令第三i/p转换器使第三继动阀在第三关闭位置和第三打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第三继动阀的脉动增加第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该方法还包括经由该一个或多个处理器计算与该第一流体腔室的第一压力的增加和该第二流体腔室的第二压力的增加相关联的第五气动体积用量。在一些公开的示例中,第五气动体积用量基于第一继动阀的脉动和第三继动阀的脉动。
[0171]
在一些公开的示例中,该方法还包括在阀控制器处接收第四输入信号。在一些公开的示例中,第四输入信号指示阀控制器要减小第一流体腔室的第一压力和第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该方法还包括:响应于接收第四输入信号,经由一个或多个处理器命令第二i/p转换器使第二继动阀在第二闭合位置和第二打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动减小了第一流体腔室的第一压力。在一些所公开的示例中,该方法还包括:响应于接收该第四输入信号,经由该一个或多个处理器命令该第四i/p转换器在该第四关闭位置与该第四打开位置之间对该第四继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动减小了第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,该方法还包括经由该一个或多个处理器计算与该第一流体腔室的第一压力的减小和该第二流体腔室的第二压力的减小相关联的第六气动体积用量。在一些公开的示例中,第六气动体积用量基于第二继动阀的脉动和第四继动阀的脉动。
[0172]
在一些示例中,公开了一种非暂态计算机可读存储介质。在一些公开的示例中,所述非暂态计算机可读存储介质包括指令,所述指令在被执行时使得阀控制器的一个或多个处理器获得第一输入信号,所述第一输入信号指示所述阀控制器要操作可操作地耦合到所述阀控制器的气动致动器以沿第一方向移动控制阀的流量控制构件,所述控制阀可操作地耦合到所述气动致动器。在一些公开的的示例中,指令在被执行时进一步使该一个或多个处理器响应于该第一输入信号所述阀控制器的第一i/p转换器使所述阀控制器的第一继动阀在第一关闭位置和第一打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动使
气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器计算与所述流量控制构件沿所述第一方向的移动相关联的第一气动体积用量。在一些公开的示例中,第一气动体积用量基于第一继动阀的脉动。
[0173]
在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器获得第二输入信号,所述第二输入信号指示所述阀控制器要操作所述气动致动器以在与所述第一方向相反的第二方向上移动所述流量控制构件。在一些公开的示例中,指令在被执行时还使一个或多个处理器响应于第二输入信号命令阀控制器的第二i/p转换器使阀控制器的第二继动阀在第二关闭位置和第二打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器计算与所述流量控制构件沿所述第二方向的移动相关联的第二气动体积用量。在一些公开的示例中,第二气动体积用量基于第二继动阀的脉动。
[0174]
在一些所公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器响应于该第二输入信号命令所述阀控制器的第三i/p转换器使所述阀控制器的第三继动阀在第三关闭位置和第三打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第三继动阀的脉动使气动致动器沿第二方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器计算与所述流量控制构件沿所述第二方向的移动相关联的第三气动体积用量。在一些公开的示例中,第三气动体积用量基于第三继动阀的脉动。
[0175]
在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使所述一个或多个处理器响应于所述第一输入信号命令所述阀控制器的第四i/p转换器使所述阀控制器的第四继动阀在第四关闭位置和第四打开位置之间脉动。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动使气动致动器沿第一方向移动流量控制构件。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器计算与所述流量控制构件沿所述第一方向的移动相关联的第四气动体积用量。在一些公开的示例中,第四气动体积用量基于第四继动阀的脉动。
[0176]
在一些公开的示例中,指令在被执行时还使得一个或多个处理器获得第三输入信号。在一些公开的示例中,第三输入信号指示阀控制器要增加气动致动器的第一流体腔室的第一压力和气动致动器的第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器响应于所述第三输入信号而命令所述第一i/p转换器在所述第一闭合位置与所述第一打开位置之间对所述第一继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第一继动阀的脉动增加第一流体腔室的第一压力。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器响应于该第三输入信号而命令该第三i/p转换器使该第三继动阀在该第三关闭位置与该第三打开位置之间。在一些公开的示例中,第三继动阀的脉动增加第二流体腔室的第二压力。在一些所公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器计算与该第一流体腔室的第一压力的增加和该第二流体腔室的第二压力的增加相关联的第五气动体积用量。在一些公开的示例中,第五气动体积用量基于第一继动阀的脉动和第三继动阀的脉动。
[0177]
在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得一个或多个处理器获得第四输入信号。在一些公开的示例中,第四输入信号指示阀控制器要减小第一流体腔室的第一压力和第二流体腔室的第二压力。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使得所述一个或多个处理器响应于所述第四输入信号而命令所述第二i/p转换器在所述第二闭合位置
与所述第二打开位置之间对所述第二继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第二继动阀的脉动减小了第一流体腔室的第一压力。在一些公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器响应于该第四输入信号来命令该第四i/p转换器在该第四关闭位置与该第四打开位置之间对该第四继动阀进行脉冲。在一些公开的示例中,第四继动阀的脉动减小了第二流体腔室的第二压力。在一些所公开的示例中,所述指令在被执行时还使该一个或多个处理器计算与该第一流体腔室的第一压力的减小和该第二流体腔室的第二压力的减小相关联的第六气动体积用量。在一些公开的示例中,第六气动体积用量基于第二继动阀的脉动和第四继动阀的脉动。
[0178]
虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置、制品和系统,但是本专利的覆盖范围不限于此。相反,本专利覆盖了完全落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置、制品和系统。
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