[发明专利]用于压力介质驱动的执行机构的调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及过程自动化领域中压力介质驱动(druckmittelbetrieben)的执行机构的调节装置，尤其是用于通过气动的连续工作的驱动器连续调节工业环境中的材料流(Stoffstroemen)。

背景技术

为了在工业过程中、尤其是在化学和石化工业中以及在汽车中进行流量调节，采用连续工作的过程阀(Prozessventil)。这样的过程阀大多由压力介质驱动的执行机构操纵。这样的执行机构一般由汽缸构成，在该汽缸中通过压力介质(Druckmittel)移动活塞。该活塞在机械上与过程阀耦接。通过所谓的位置调节器来对汽缸施加压力介质。

由公开的在先使用已知两种类型的执行机构。对于所谓的简单作用的执行机构，位置调节器只对活塞的一个面施加压力介质。为了在相反方向上移动活塞，设置弹簧。对于双重作用的执行机构，位置调节器对活塞的两个面都施加压力介质。由此，不需要机械复位元件就可以在两个方向上移动活塞，并因此移动与活塞耦接的过程阀。

通过通信接口向位置调节器预先给定过程阀的阀门位置的电额定值。其中，该通信接口可以被数字地实施为现场总线接口或被模拟地实施为4..20mA接口。

通过执行机构和过程阀之间机械耦接处的传感器元件获取阀门位置的实际值。然后，位置调节器在其输出端调节压力介质的压力，使得阀门位置达到或保持在预定的额定值。

虽然在这种位置调节器中通过调节阀门位置快速达到阀门位置的预定额定值，但是在自动化技术应用中，过程阀的实际位置仅具有次要的意义。相反，对于自动化技术应用来说，诸如管线中的体积流量或锅炉中的水位高度等过程参数具有明显更大的意义。这些过程参数在调节阀门位置时必须被控制系统中与位置调节器重叠(ueberlagert)的调节器转换为过程阀的额定值预定值，即过程阀的阀门位置，并且被传送到位置调节器。相应延时地跟踪有决定意义的过程参数。此外，认为需要向位置调节器预先给定额定值的控制系统是有缺陷的。由于没有向位置调节器提供关于真实过程参数的信息，因此只能通过控制系统中单独的软件模块来实现监控任务。

此外，阀门位置获取装置的安装及其校准非常费事。为此，阀门的基准移动(Referenzfahrt)是必需的，并因此需要干预过程。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种用于压力介质驱动的执行机构的调节装置，该调节装置避免了公知调节装置的缺点，尤其是可以更快地达到过程额定值。

按照本发明，该技术问题是由权利要求1的装置解决的。本发明的优选实施方式在从属权利要求中给出。

本发明基于压力介质驱动的执行机构的调节装置，该执行机构用于操纵用以控制管线中材料流的过程阀，所述调节装置具有用于接收电额定值的通信接口，并且根据调节偏差而在其输出端改变压力介质的压力。

按照本发明，所接收的电额定值与过程参数相适应，并且因此与过程阀的特定阀门位置无关。调节装置通过通信信道与实际值发生器连接，该实际值发生器被构造为输出对应于相同过程参数的实际值的电信号。

优选地，过程参数的实际值的电信号在其被确定之后立即直接被提供给调节装置以便与预定额定值比较。由此，过程阀能够更快地对过程参数的调节偏差进行反应。

此外，通过去掉阀门驱动装置与调节装置之间的机械耦接，简化了执行机构的安装和启动。尤其是由于没有机械耦接的校准而导致的时间节省导致投产费用的明显降低。

阀门驱动装置和调节装置的去耦接还使得调节装置与任意执行机构的多种可用性，因为过程阀的工作方式对选择调节装置不再有意义。

附图说明

下面借助实施例详细解释本发明的其他细节和优点。在为此所需要的附图中：

图1示出用于调节过程参数的调节电路的原理图，

图2示出具有诊断功能的用于调节过程参数的调节电路的原理图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了用于调节过程参数的调节电路。在两个用于容纳过程介质(Prozessmedium)的容器1和2之间设置过程阀3，用于释放或截止容器1和2之间过程介质的流动，其中这些容器在图1中被示为管线段。过程阀3由执行机构4操纵，其中执行机构由调节装置5根据调节偏差来控制。用于过程参数的实际值的传感器(Fuehler)8被设置在容器1中，并且与实际值发生器7连接。