用于运行调节驱动装置的方法

文档序号:5799525阅读:79来源:国知局
专利名称:用于运行调节驱动装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行调节驱动装置的方法,该调节驱动装置用 于操纵在加工工艺设备中的自动化技术的调节机构。
背景技术
这种调节驱动装置配备有一个调节装置,该调节装置将调节机构的 当前的实际位置与设定的额定位置比较并且这样控制调节驱动装置,使 得实际位置朝设定的额定位置的方向补偿地改变。因此调节驱动装置具 有一个位置传感装置,它将调节机构的当前的实际位置报告给调节装置。
由DE 42 39 635 Al已知一种在电气的位置调节器中用于阀杆运动 的位移探测的方法,其中在一个感应工作的传感器中激励在LC谐振电 路内的高频振荡用于产生高频的电磁的交变场,该交变场通过一个由阀 杆带动的能导电的物体与位移有关地减弱,并且其中振荡信号被解调并 且未加强地输送至用于评价与位移有关的振幅减弱的微机。虽然这种方 法配备一个无接触的位移测量装置,但是用于执行该方法的仪器的耗费 相当高并且尤其在设备粗暴运行的振动时测量精确度已经证实为不充分 的。
另外由DE42 39 635A1作为现有技术已经已知的是,电位器、电容 的传感器以及差动变压器用于在阀杆上的位移测量,它们通过在阀杆上 的杠杆分接头进行操纵。该已知的解决方案的缺点是多方面的。电位器 通常受到磨损,尤其是它们用在强烈的机械振动或者摇动的区域中的情 况下。这种磨损通过在电位器的工作时刻中渐增的磨损而感觉到。可变 电容器的使用非常昂贵,因为在此必须涉及防潮的耗费的保护措施并且 此外非常精确的机械的轴承是必需的。差动变压器的使用由于贵的机械 的支承是不利的,因为必须抑制在线圏中磁铁的横向运动。此外相应于供给的必需的电子装置过贵且具有相当高的功率消耗。另外,注意旋转 角有限的接收器的正确安装。
由DE 100 16 636 Al已知一种位置调节器,尤其是用于可通过驱动 装置操纵的阀,该位置调节器包括一个用于探测调节机构的实际位置的 位置传感器和一个用于将实际位置与可设定的额定位置比较的并且用于 产生调节信号的调节单元,其中一个磁铁和一个磁阻效应的传感器设置 为位置传感器,它们相应于调节机构的运动可相对彼此地旋转或者移动。

发明内容
本发明的目的在于提出 一种用于运行调节驱动装置的方法,它容忍 人员的错误操纵。
按本发明,该目的用权利要求1的步骤解决。本发明的有利的实施 形式在从属权利要求中描述。
本发明由一种用于操纵调节机构的调节驱动装置出发,该调节机构 配设一个用于探测调节机构的实际位置的位置检测装置,该位置检测装 置与一个调节单元作用连接,用于将实际位置与可设定的额定位置比较 并且用于产生用于控制调节驱动装置的调节信号。位置检测装置包括一 个固定的光学的探测装置,其光轴对准一个连续的可光学探测的图形, 该图形设置在一个图形载体上并且该图形配设数字当量。
在每次改变调节机构的位置时相应地跟踪图形载体。在探测装置的 焦点中的图形改变被识别为调节机构的实际位置的改变。
在调节驱动装置运行时首先移到调节机构的一个端部位置并且在探 测装置的焦点中的当前的图形配设于第 一端部位置的实际上的实际位 置。然后移到调节机构的相对的端部位置并且在探测装置的焦点中的当 前的图形配设于第二端部位置的实际上的实际位置。
在端部位置中识别的图形的确定的数字当量相互比较。在端部位置 中各数字当量之差是在各端部位置之间的调节机构的移动区域。在旋转 操纵的调节机构中移动区域是旋转角度,并且在一个直线操纵的调节机 构中移动区域是行程。在此调节机构的移动区域与在图形载体上的图形的顺序无关。图形载体以及在其上描述的图形的绝对位置与调节机构的 端部位置和移动区域无关。有利地按本发明的方法抵抗图形载体的错误
的与位置有关的安装。因此图形载体可以关于其在^:测装置的焦点中的 位置任意地装配。
按本发明的另 一特征,在各端部位置之间的调节机构的移动区域内, 在至少 一个中间位置上记录在探测装置的焦点中的当前的图形并且配设 于实际的中间位置。由在端部位置中的与至少 一个中间位置中的识别的 图形的数字当量的比较确定数字当量(上升的或者下降的值)的改变方 向。
有利地按本发明的方法不仅克服图形载体的错误的与位置有关的安 装,而且克服图形载体的反面的安装。


下面借助于实施例详细解释本发明。其中
图l显示具有过程阀的压力介质运行的调节驱动装置的原理图,
图2显示具有盘形的图形载体的位置检测装置的原理图,
图3显示具有辊形的图形载体的位置检测装置的原理图。
具体实施例方式
在图1中未进一步描述的加工工艺设备的一个局部表示的管道l内 安装过程阀2。过程阀2在其内部具有一个与岡座3共同作用的关闭体4, 用于控制流过的过程介质5的量。关闭体4由一个调节驱动装置6通过 一个升降杆7直线地操纵。调节驱动装置6通过一个轭架8与过程阀2 连接。 一个位置调节器9设置在轭架8上。升降杆7的升降通过一个位 置接收器IO报告给位置调节器9。探测的升降与在调节单元18中的通过 通信接口 11输送的额定值比较并且调节驱动装置6根据确定的调节偏差 进行控制。位置调节器9的调节单元18具有一个I/P转换器,用于将电 的调节偏差转换成相当的控制压力。调节单元18的1/P转换器通过一个 压力介质输送装置19与调节驱动装置6连接。在图2中以部分剖视图的形式显示一个位置检测装置,该位置检测 装置在轴20上具有一个旋转对称的盘形的图形载体21 ,该图形载体通过 轴20可旋转地支承,该轴通过位置接收器10根据升降杆7的升降进行 旋转。图形载体21的表面径向地用一个连续的可光学探测的图形22覆 盖。具体地,在图形载体21上同心地圆环形地设置一个16位葛莱码。
另外位置检测装置包括一个探测装置,其焦点对准图形22。探测装 置基本上包括一个传感器31,在其对准图形22的光轴中设置一个透镜 32。传感器31连接到调节单元18上。对于传感器31可以设置一个CCD 行。
为了确定升降杆7的当前的位置,在传感器31的焦点中相应的编码 被读出。在每次改变升降杆7的位置的情况下相应地跟踪图形载体21。 在探测装置的焦点中的编码改变被识别为升降杆7的实际位置的改变。 在此固定的关系存在于位置接收器10与在升降杆7的移动区域内的编码 之间。如果通过在装配图形载体21时的误差操纵改变在位置接收器10 与在升降杆7的移动区域内的编码之间的预定关系,那么实际上的编码 不再与在升降杆7的移动区域内的期望的编码相符。
按本发明在调节驱动装置运行时首先移到升降杆的端部位置并且在 探测装置的焦点中的当前的编码配设于第 一端部位置的实际上的实际位 置。因此在焦点中的编码与其数字当量无关地在其对位置接收器10的位 置的相对配设中读出。与此对应地存在位于端部的升降杆7对位置接收 器10的位置的绝对配设。
在另一步骤中起动升降杆7的相对的端部位置并且在探测装置的焦 点中的当前的编码配设于第二端部位置的实际上的实际位置。在该端部 位置中也存在位于端部的升降杆7对位置接收器10的位置的绝对配设以 及编码及其数字当量对位置接收器10的位置的相对配设。
在端部位置中识别的编码的数字当量之差是在各端部位置之间的升 降杆7的移动区域。在旋转操纵的调节机构中移动区域是旋转角度,并 且在按图1的直线操纵的调节机构中移动区域是行程。在此调节机构的 移动区域与在图形载体21上的编码的顺序无关。图形载体21以及在其上描述的编码的绝对位置与调节机构的端部位置和移动区域无关。
在盘形的图形载体21中可以设定,图形22, 23以同心环绕的圆环 形的轨迹的形式叠合地在两个盘侧面上构成。与安装位置无关地始终可 以在探测装置的焦点中探测其中一个轨迹并且从而可以探测升降杆7的 当前的位置。
在图3中在对于相同的机构采用相同的附图标记的情况下以部分剖 视图的形式显示一个位置检测装置,其中 一个旋转对称的辊形的图形载 体21固定在轴20上并且通过轴20可旋转地支承,该轴通过位置接收器 10根据升降杆7的升降进行旋转。图形载体21的包套部分地用 一个可光 学探测的图形22覆盖。具体地,在图形载体21上轮胎形地设置一个16 位葛莱码。
基本上包括一个传感器31和一个透镜32的探测装置这样配设于图 形载体21,使得图形22在传感器31的焦点中。传感器31连接到调节单 元18上。对于传感器31可以设置一个CCD行。
为了确定升降杆7的当前的位置,在传感器31的焦点中相应的编码 被读出。在每次改变升降杆7的位置的情况下相应地跟踪图形载体21。 在探测装置的焦点中的编码改变被识别为升降杆7的实际位置的改变。 在此固定的关系存在于位置接收器10与在升降杆7的移动区域内的编码 之间。如果通过在装配图形载体21时的误差操纵改变在位置接收器10 与在升降杆7的移动区域内的编码之间的预定关系,那么实际上的编码 不再与在升降杆7的移动区域内的期望的编码相符。
按本发明在调节驱动装置运行时首先移到升降杆7的一个端部位置 并且在探测装置的焦点中的当前的编码配设于第一端部位置的实际上的 实际位置。因此在焦点中的编码与其数字当量无关地在其对位置接收器 10的位置的相对配设中读出。与此对应地存在位于端部的升降杆7对位 置接收器10的位置的绝对配设。
在另一步骤中起动升降杆7的相对的端部位置并且在探测装置的焦 点中的当前的编码配设于第二端部位置的实际上的实际位置。在该端部 位置中存在位于端部的升降杆7对位置接收器10的位置的绝对配设以及编码及其数字当量对位置接收器10的位置的相对配设。
在端部位置中识别的编码的数字当量之差是在各端部位置之间的升
降杆7的移动区域。在旋转操纵的调节机构中移动区域是旋转角度,并
且在按图1的直线操纵的调节机构中移动区域是行程。在此调节机构的
移动区域与在图形载体21上的编码的顺序无关。图形载体21以及在其
上描述的编码的绝对位置与调节机构的端部位置和移动区域无关。
另外在另一步骤中设定,在各端部位置之间的升降杆7的移动区域
内在至少一个中间位置上记录在探测装置的焦点中的当前的编码并且配
设于实际的中间位置。由在端部位置中的识别的图形的数字当量与所述 至少 一个中间位置比较确定数字当量的改变方向。
按这样的方式在图形载体21的角度错误状态之外消除这种错误状态 的结果,它们改变设置的编码的顺序。
在旋转驱动装置中可以设定,图形载体21直接设置在旋转驱动装置 的旋转轴线上。附图标记列表
1管道
2过程阀
3阀座
4关闭体
5过程介质
6调节驱动装置
7阀杆
8辄架
9位置调节器
10位置接收器
11通信接口
18节单元
19压力介质输送装置
20轴
21图形载体
22,23图形30测装置
31传感器
32透镜
权利要求
1.用于运行调节驱动装置的方法,该调节驱动装置用于操纵调节机构,该调节机构配设一个用于探测调节机构的实际位置的位置检测装置,该位置检测装置与一个调节单元作用连接,用于将实际位置与可设定的额定位置比较并且用于产生用以控制调节驱动装置的调节信号,其中位置检测装置包括一个固定的光学的探测装置,该探测装置的光轴对准连续的可光学探测的图形,该图形配设数字当量,其特征在于在调节驱动装置(6)运行时首先移到调节机构(7)的一个端部位置并且在探测装置(30)的焦点中的当前的图形配设于第一端部位置的实际上的实际位置,在另一步骤中移到调节机构(7)的相对的端部位置并且在探测装置(30)的焦点中的当前的图形配设于第二端部位置的实际上的实际位置,并且将在各端部位置中的识别的图形的数字当量相互比较。
2. 按权利要求l所述的方法,其特征在于由在各端部位置中的识 别的图形数字当量之差确定调节机构(7)的移动区域。
3. 按上述权利要求任一项所述的方法,其特征在于在各端部位置 之间的调节机构(7)的移动区域内,在至少一个中间位置上,记录在探 测装置(30)的焦点中的当前的图形并且配设于实际的中间位置。
4. 按权利要求3所述的方法,其特征在于在端部位置中的与在所 述至少 一个中间位置中的识别的图形的数字当量进行比较并且由这种比 较确定数字当量的改变方向。
全文摘要
本发明涉及一种用于运行调节驱动装置(6)的方法,该调节驱动装置用于操纵在加工工艺设备中的自动化技术设备的调节机构(2)。该调节机构配设一个用于探测调节机构的实际位置的位置检测装置,该位置检测装置与调节单元(18)作用连接,用于将实际位置与可设定的额定位置比较并且用于产生用以控制调节驱动装置的调节信号。在调节驱动装置运行时首先移到调节机构的一个端部位置并且在探测装置(30)的焦点中的当前的图形配设于第一端部位置的实际上的实际位置。在另一步骤中移到升降杆的相对的端部位置并且在探测装置的焦点中的当前的图形配设于第二端部位置的实际上的实际位置。在各端部位置中的识别的图形的数字当量相互比较。
文档编号F16K31/00GK101295182SQ20081009530
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月22日 优先权日2007年4月23日
发明者F·马克斯, W·舒尔茨 申请人:Abb股份公司
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