[发明专利]具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及现场控制装置，并且，更具体地来说，涉及具有预定义的错误状态的现场控制设备及相关方法。

背景技术

过程控制系统使用各种现场设备来控制和/或监控过程参数。现场设备(诸如阀)通常具有相关的仪器(诸如阀位置控制器和/或位置发送机)，其控制现场设备的位置和/或发送关于现场设备的信息以在过程工厂中实施一个或多个所需的过程和/或操作。示例性阀组件包括隔膜型气动促动器，其由电-气阀位置控制器控制。阀位置控制器例如接收来自控制单元或系统(例如，控制室系统)的控制信号和将该控制信号转换成一个或多个气动压力，其被提供给气动促动器，从而打开、关闭或保持对应现场设备或阀的位置。然而，在一些例子中，过程系统可能会经历错误或失败情况，其可能影响阀的准确性及可靠性。例如，控制器和控制系统间的通信可能中断或延误。在这样的例子中，控制器不能接收到来自控制系统的信号，因此导致流动控制设备停留在其最后位置或情况。

发明内容

在此描述的用于操作现场控制设备的示例性方法包括：通过耦接到所述现场控制设备的控制器，接收来自远离所述控制器设置的控制系统的通信，以在无错误情况下操作所述现场控制设备；检测错误情况是否已经出；以及当所述错误情况被检测出时，基于存储于所述控制器内的预先确定的错误状态指令，操作所述现场控制设备。

在此描述的用于操作流体控制系统的另一个示例性方法包括：监控过程控制系统的操作参数；基于所述操作参数检测错误情况；以及当所述错误情况被检测出时，通过操作地耦接至所述现场控制设备的本地控制器，基于存储于所述控制器的至少一个预先确定错误状态设定或指令，控制现场控制设备。

在此描述的示例性现场控制系统包括用于控制过程流体的流体流动的流体控制设备以及装配到所述现场控制设备的控制器。所述控制器操作地耦接到所述现场控制设备并且被配置成用于接收来自远离所述控制器设置的系统的命令来控制所述现场控制设备的位置。所述控制器具有本地控制系统，以便当错误情况被检测出时，基于存储于所述本地控制系统的预定义的错误状态设定，命令所述现场控制设备。

附图说明

图1示出了具有在此描述的示例性控制器装置的过程控制系统。

图2是图1的示例性控制器装置的示意图。

图3是代表可与图1和2的示例性控制器装置一起实施的示例性方法的流程图。

图4是代表可用于操作图1和2的示例性控制器装置的示例性过程的流程图。

图5是代表用于检测错误情况的图4的示例性过程的流程图。

图6是可用于实施在此描述的示例性方法和装置的示例性处理器系统的框图。

图7是代表图1中所述的用于安装控制器装置的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在此描述的示例性装置和相关方法使得现场控制设备或现场设备(例如，阀、泵、通风孔、散热孔、末控元件等)或，更普遍地，末控元件能够当操作情况和/或参数偏离无错误情况或非失败情况(例如，正常操作情况)时基于预定义的错误状态设定进行操作。偏离无错误情况可能影响现场设备的功能和/或可能影响控制现场设备的能力。因此，如果错误情况出现，只要至现场设备的控制流体(例如，空气、液压油等)处于非失败情况下，现场设备可能保持在其最后当前的位置。

例如，一个已知的现场设备(例如，阀)可能耦接至具有通信接口以接收来自远离控制器设置的控制系统的过程控制信号的控制器(例如，阀定位器，收发器，变送器等)。在一些例子中，例如，当控制系统的电源中断，控制系统和控制器的通信接口之间的通信可能丢失。没有了至控制器的通信，控制器不能接收信号或指令以控制所述现场设备。因而，当所述控制器检测到错误情况时(例如，控制器和控制系统间通信中断时)，已知的现场设备通常不会移动至错误-安全情况。

不同于已知的现场设备，在此描述的示例性装置和相关方法能够当操作情况或参数(例如，网络连接状态)偏离无错误情况时控制末控元件或现场控制设备(例如，流体控制组件)。示例性现场设备、末控元件和/或流体控制装置例如可包括流体或流动控制阀、泵、通风孔、散热孔、诸如气动促动器、液压促动器的促动器和/或任何其它现场设备和/或末控元件。当过程控制系统和/或现场设备的操作参数和/或情况偏离无错误情况时，不同于已知的控制器装置，在此描述的示例性控制器装置和相关方法使用本地控制过程和/或逻辑电路来提供预定义的错误状态指令或命令。