[发明专利]在过程控制系统中将电-气动控制器耦接到位置发送器的方法和设备

说明书

技术领域

本公开大体上涉及控制器，更具体地，涉及在过程控制系统中将电-气动控制器耦接到位置发送器的方法和设备。

背景技术

电子控制装置(例如电-气动控制器、可编程控制器、模拟控制电路等)被典型地用来控制过程控制装置(例如控制阀、泵、减震器等)。这些电子控制装置会导致过程控制装置特定的操作。为了安全、成本效率和可靠性的目的，许多广为人知的隔膜式或活塞式气动致动器都被用来驱动过程控制装置并通过电-气动控制器被典型地耦接到整个过程控制系统。电-气动控制器通常被配置成接收一个或更多的控制信号，并将这些控制信号转换成被提供给气动致动器的压力，以引起耦接到气动致动器的过程控制装置的期望的操作。例如，若过程控制例程需要气动致动的阀使得较大体积的过程流体通过，则施加在与阀相关联的电-气动控制器上的控制信号的幅度可能会增加(例如在电-气动控制器被配置成接收4至20毫安(mA)控制信号的情形下，从10毫安到15毫安)。

电-气动控制器典型地使用由感应或检测气动致动的控制装置的操作响应的反馈传感系统或元件(例如位置传感器)产生的反馈信号。例如，在使用气动致动的阀的情形下，反馈信号可能与位置传感器检测或确定的阀的位置对应。电-气动控制器将反馈信号与期望的设定值或控制信号比较，并利用位置控制过程基于反馈信号和控制信号(例如，两者之间的差值)产生驱动值。驱动值与将要被提供给气动致动器以获得耦接到气动致动器的控制装置的期望的操作(例如，阀的期望的位置)的压力对应。

发明内容

下面描述了在过程控制系统中将电-气动控制器耦接到位置控制发送器的示例性方法和设备。一个示例性设备包括具有第一连接并具有耦接到电源的第二连接的位置发送器、包括至少一个耦接到该位置发送器的该第一连接的第一连接的电-气动控制器，以及耦接在该电-气动控制器的该第一连接和第二连接之间的电阻。

另一公开的示例性设备包括具有第一和第二连接的位置发送器和具有第一、第二和第三连接的电气绝缘体，其中该电气绝缘体的该第三连接被耦接到该位置发送器的该第二连接。该示例性设备进一步包括包括至少一个被耦接到该位置发送器的该第一连接和该电气绝缘体的该第一连接的第一连接的电-气动控制器，其中该电-气动控制器包括耦接到该电气绝缘体的该第二连接的第二连接。

一个公开的示例性方法包括将电-气动控制器的第一连接耦接到位置发送器的第一连接，以及通过将电阻耦接在该电-气动控制器的该第一连接和第二连接之间将该电-气动控制器耦接到该电阻。该示例性方法进一步包括将该位置发送器的第二连接耦接到电源。

附图说明

图1是包括耦接到电气绝缘体的电-气动控制器、位置发送器的示例性配置的示例性过程控制系统的示意图；

图2是包括耦接到直流电源的图1的示例性电-气动控制器、位置发送器的示例性过程控制系统的示意图；

图3和图4是可被用来耦接图1和图2所示的配置中的示例性电-气动控制器、示例性位置发送器和/或示例性电气绝缘体的示例性方法的流程图。

具体实施方式

尽管下面的内容描述包括除开其它组件之外的在硬件上执行的软件和/或固件的示例性方法和设备，但是应该注意的是这种系统仅仅是示例性的，而不应该被视为是限制性的。例如，可以考虑的是，任何或所有这些硬件、软件和固件组件可以完全地实施为硬件、完全地实施为软件，或实施为硬件和软件的任何组合。因此，下面描述示例性方法和设备时，提供的实施例并不是实施此方法和设备的唯一方式。

典型地，在过程控制系统中，电-气动控制器被直接耦接到控制装置，(例如控制阀、泵、减震器等)。被耦接到控制装置的位置传感器检测被耦接到控制装置的致动器的运动。位置传感器可以发送包括电流的反馈信号，该电流具有与致动器的位置或者行程对应的幅度。电-气动控制器基于由于位置传感器产生的反馈电流信号流过电阻产生的电压差确定致动器的位置。然而，在一些应用中，由于控制装置位置处的不利的环境条件，电-气动控制器可能并没有直接地耦接到控制装置。不利的条件可能会负面影响电-气动控制器和/或被耦接到控制装置的位置传感器的性能。不利的环境条件可能包括相对极端的温度、震动、湿度、辐射和/或这些条件的组合。

由于不利的条件，电-气动控制器可能位于相对温和和/或受控的环境中。尽管没有直接耦接到控制装置，但是电-气动控制器也可以通信地和/或气动地耦接到控制装置。并且，耦接到控制装置的位置传感器可以被能够提供位置反馈信号而不论控制装置周围不利的环境条件的位置发送器取代。