阀定位器的制造方法_4

文档序号:10033110阅读:来源:国知局
例中,定位器200、300限定 高压阈值或返回压力阈值422以触发指示阀未通过部分行程测试以及阀在返回方向上被 卡住的警报。在一些实施例中,与可以用作压力程度的限制的行程压力阈值420不同,返回 压力阈值422仅触发警告或警报。在这样的实施例中,压力控制器215继续控制压力回到 初始状态。在一些实施例中,如图4所示,返回压力阈值422仅当阀的位置在最小阈值位移 418之外时适用。以这种方式,如果阀在返回方向上移动到最小阈值位移418之内(表示阀 成功返回到硬停止),那么压力回到初始状态(高于返回压力阈值)的持续增高将不会错误 地触发指示阀被卡住的警报。
[0045] 在图5-7中示出了表示实现图2和/或3的示例性定位器200、300以校准Ι/P偏 置222的示例性方法的流程图。在这个实施例中,所述方法可以被实现为机器可读指令,其 包括由处理器(例如,下面结合图10讨论的示例性处理器平台1000中所示的处理器1012) 执行的程序。所述程序可以实现在存储在有形计算机可读存储介质(例如CD-ROM、软盘、 硬盘驱动器、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘或与处理器1012相关的存储器)上的软件中,但 是整个程序和/或部分程序可以替代地由处理器1012之外的装置执行和/或实现在固件 或专用硬件中。此外,虽然参照图5-7中所示的流程图对示例性程序进行了描述,但是实现 示例性定位器200、300的很多其他方法可以替代地使用。例如,块的执行顺序可以改变和 /或所述的一些块可以改变、删除或组合。
[0046] 转到图5-7的细节,示例性过程开始于块500,其中微处理器202、302执行初步检 查。在一些实施例中,初步检查包括检查供应压力、确认适当的仪器模式、检查传感器故障 等。在块502,示例性微处理器202、302确定是否检测到任何错误(例如,在初步检查期 间)。如果示例性微处理器202、302确定检测到错误,则控制前进到块514,其中示例性微 处理器202、302产生错误消息,此后图5的示例性过程结束。如果示例性微处理器202、302 确定没有错误,则控制继续到块504,其中示例性微处理器202、302执行行程校准。下面结 合图6提供了行程校准(块504)的更详细描述。在块506,示例性微处理器202、302执行 Ι/P偏置校准。下面结合图7提供了形成Ι/P偏置(块506)的更详细描述。在块508,微处 理器202、302执行校准后检查。在一些实施例中,校准后检查确认校准值是否有效和/或 是否有任何错误或故障,以完成行程校准或Ι/P偏置校准。在块510,示例性微处理器202、 302确定是否检测到任何错误(例如,在校准后检查期间)。如果示例性微处理器202、302 确定检测到错误,那么控制前进到块514,其中示例性微处理器202、302产生错误消息,此 后图5的示例性过程结束。如果示例性微处理器202、302确定没有错误,则控制继续到块 512。在块512,示例性微处理器202、302更新定位器200、300 (例如,基于在块504和506 确定的校准值),然后图5的示例性过程结束。
[0047] 图6提供了有关包含在图5的块504内用于执行行程校准的过程的细节。特别地, 图6的示例性过程开始于块600,其中示例性微处理器202、302确定阀210是否是常开的。 例如,阀210可以是安全截止阀,其除了在安全关闭期间都是常开的。在一些实施例中,微 处理器202、302确定阀210的正常位置以确定阀行程的每一端被校准的顺序,因为排序影 响下面结合图7描述的Ι/P偏置校准的性能。特别地,如下面更全面的描述的,在硬停止处 (例如,在阀行程跨度的一个端点处)执行Ι/P偏置校准。在一些实施例中,基于硬截止(例 如,0%的压力或100%的压力)将阀210保持在硬停止处。在其他实施例中,定位器200、 300通过将压力控制在预紧力之外但是压力供应范围(例如,大于0%的压力且小于100% 的压力)之内的设定点来保持阀210。这种在硬停止处基于压力的控制在这里被称为端点 压力控制。通过实现端点压力控制,定位器200、300中参数的饱和被减少,同时参数被保持 在空状态或在空状态附近,使得定位器200、300可以比从截止状态的控制更迅速地响应控 制信号以致动阀210。在一些实施例中,定位器200、300可以在截止压力控制和端点压力控 制之间切换。在一些实施例中,使用端点压力控制来实现Ι/P偏置校准的设定点。在这样 的实施例中,虽然Ι/P偏置校准可以在阀行程的任一端进行,但是在一些实施例中,Ι/P偏 置校准在阀位于对应于正常操作条件的行程端时进行,使得Ι/P偏置校准的设定点与正常 操作期间阀的端点压力控制的设定点在相同的阀行程端。以这种方式,如果在Ι/P偏置校 准期间出现失去通信或一些其他问题,端点压力控制的设定点已经被适当地配置用于正常 操作,从而减少了当端点压力控制被重新激活时阀210被无意地控制到错误的行程端的可 能性。此外,在一些实施例中,利用以阀210移动到正常操作的端点而结束的行程校准,在 阀210的行程校准之后进行Ι/P偏置校准。以这种方式,一旦完成Ι/P校准,就不需要将阀 运行回到期望的正常位置,对于大型阀来说这可能需要相当长的时间(例如,几分钟)。
[0048] 因此,如果示例性微处理器202、302确定阀210是常开的(块600),则控制前进 到块602,其中示例性微处理器202、302将阀控制到完全关闭位置(例如,正常位置的相对 端)。在块604,示例性微处理器202、302检测完全关闭位置(例如,当阀210碰撞到硬停 止时,通过位置传感器312检测阀210的位置)。在块606,示例性微处理器202、302将阀 控制到完全打开位置(例如,对应于正常位置)。在块608,示例性微处理器202、302检测 所述完全打开位置(例如,当阀210碰撞到硬停止时,通过位置传感器312检测阀210的位 置),然后前进到块618。在块618,示例性微处理器202、302基于检测的打开和关闭位置存 储行程跨度,此后图6的示例性过程结束并且控制返回到图5的示例性过程,以在块506执 行Ι/P偏置校准(在图7中更充分地描述)。
[0049] 返回块600,如果示例性微处理器202、302确定阀210不是常开的(例如,由于其 是常闭的),则控制前进到块610,其中示例性微处理器202、302将阀控制到完全打开位置 (例如,正常位置的相对端)。在块612,示例性微处理器202、302检测所述完全关闭位置。 在块614,示例性微处理器202、302将阀控制到完全关闭位置(例如,对应于正常位置)。在 块616,示例性微处理器202、302检测所述完全关闭位置,然后前进到块618,其中示例性微 处理器202、302基于检测的打开和关闭位置存储行程跨度。此后,图6的示例性过程结束 并且控制返回到图5的示例性过程,以在块506执行Ι/P偏置校准(在图7中更充分地描 述)。如示例中所示,在块608或块616阀210的结束位置对应于在块600确定的阀210的 正常操作位置。以这种方式,在对应于阀210的正常操作位置的硬停止处,阀210已经处于 Ι/P校准过程的位置。
[0050] 图7提供了有关包含在图5的块506内用于执行Ι/P偏置校准的过程的细节。特 别地,图7的示例性过程开始于块700,其中示例性微处理器202、302初始化包括初始1/ P偏置估计量的参数。在一些实施例中,初始Ι/P偏置估计量是基于制造规范平衡定位器 200、300所需的初始Ι/P偏置的最佳估计量。
[0051] 在块702,示例性微处理器202、302限定压力设定点212。在致动器是单动式的 实施例中,压力设定点212可以是大气压力和供应压力之间的任何压力。在致动器是双动 式的实施例中,压力设定点212可以是负供应压力和供应压力之间的任何压力。在一些实 施例中,压力设定点212对应于阀在行程跨度的每个端点之间的位置。在一些实施例中,压 力设定点212被限定为将致动器208保持在硬停止处,以确保在整个校准测试期间致动器 208的固定容积。如上所述,在一些实施例中,通过将阀210移动到其行程跨度的端部(例 如,完全打开或完全关闭)而实现硬停止。在一些实施例中,硬停止更具体地被限定为对应 于阀行程的端部,所述端部对应于阀210的正常操作位置。在所示实施例中,基于上面结合 图6所述的校准测试(图5的块504)的性能,阀210已经处于其正常位置。在一些这样的 实施例中,与阀210在硬停止处相关的压力被确定为Ι/P偏置校准的初始状态,以及压力设 定点212被限定(块702)为初始状态压力之外的压力。也就是说,如果正常操作位置对应 于阀210,当压力在预紧力的高端时(例如,高预紧压力),示例性微处理器202、302将压力 设定点212限定为高于用于将阀210驱动到其正常位置的压力。如果正常操作位置对应于 阀210当压力在预紧力的低端时(例如,低预紧压力),示例性微处理器202、302将压力设 定点212限定为低于用于将阀210驱动到其正常位置的压力。使用这样的压力设定点212 确保致动器在相应的硬停止处保持固定。因此,阀210中没有运动,并且从控制过程中移除 了高摩擦阀的粘滑、空动等问题,从而能够更精确和/或一致地确定Ι/P偏置。作为具体实 施例,如果高压端对应于阀210的正常位置,并且与45psi的压力相关,则示例性微处理器 202、302将压力设定点212限定为45psi和由供应压力限定的上限之间的压力。同样地,如 果高压端对应于阀210的正常位置并且与25psi的压力相关,则示例性微处理器202、302 将压力设定点212限定为25psi和由大气压力限定的下限之间的压力。在一些实施例中, 示例性微处理器202、302将压力设定点212设置在相对靠近(例如相距4psi内)初始状 态(例如,与有关硬停止相关的压力)的值,以使控制器215能够更快地收敛,并且不必要 的饱和更少,其中这种不必要的饱和将会出现在压力设定点212的较大阶跃的情况下。
[0052] 在块704,示例性微处理器202、302禁用和重置(例如,置零累加器)积分器218。 在块706,示例性微处理器202、302启用压力控制(例如,基于相对于限定的压力设定点 212的输出压力反馈214开始阀的控制)。在块708,示例性微处理器202、302等待瞬态稳 定下来。在块710,示例性微处理器202、302启用积分器218。在一些示例性实施例中,包含 在所示实施例的块704-610中的过程进一步减少积分器218中的饱和的影响。如上所述, 当限定了压力设定点212时,该设定点位于距阀210正常操作位置的压力的当前(起始) 状态的一定距离(例如,4psi)处。在这样的设置中,与积分器218相关的累加器中的错误 饱和,从而在系统收敛之前需要时间解除饱和。因此,在一些实施例中,在压力控制例程开 始(块706)之前,积分器218被禁用(块704)。在一些实施例中,允许经过指定的时间段 (例如,9秒)以使阶跃输入信号平滑(块708),此时积分器218被启用(块710)。
[0053] 在块712,示例性微处理器202、302启动计时器。在块714,示例性微处理器202、 302确定输出压力(例如,由输出压力反馈214指示)是否已经收敛到压力设定点212。在一 些实施例中,收敛基于输出压力反馈214和压力设定点212
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1