[发明专利]在过程控制系统中提供诊断和/或预测能力

说明书

本发明涉及一种过程控制装置。该过程控制装置包括过程控制阀、致动器、数字阀控制器(“DVC”)以及处理器。该致动器被耦接到过程控制阀并被配置用于控制过程控制阀的位置。该DVC通信地耦接到过程控制阀和致动器。该DVC被配置用于获得第一数据和第二数据，该第一数据与在第一时间点通过致动器或DVC的液流相关联，并且该第二数据与在不同于第一时间点的第二时间点通过致动器或DVC的液流相关联。该处理器被配置用于计总第一数据和第二数据，并基于所计总的数据来执行诊断和/或预测技术。

技术领域

本发明涉及过程控制系统，并且更具体地涉及在过程控制系统中提供诊断和/或预测能力。

背景技术

过程控制系统，诸如类似那些用在化学、炼油或其他过程的分布式或可扩展的过程控制系统，典型地包括通过模拟的、数字的或组合的模拟/数字总线通信地耦接到一个或多个现场装置的一个或多个过程控制器。现场装置，其可以包括例如控制阀组件(例如，控制阀、致动器、阀控制器)、阀定位器、开关和发射器(例如，温度、压力和流速传感器)，在诸如开启或闭合阀、测量工艺参数以及执行基本诊断(例如，为了检测泄露的目的，阀控制器可以评估流经过程的流体的实时质量)的过程中执行功能。过程控制器接收由现场装置所做的表明过程测量的信号和/或与现场装置有关的其他信息，并且使用该信息执行或实施一个或多个控制例程以产生控制信号，其通过总线发送到现场装置从而控制过程的操作。来自每个现场装置和控制器的信息典型地对于由一个或多个其他硬件设备(诸如主机或用户工作站、个人电脑或计算装置)执行的一个或多个应用而言是可用的，从而使操作员能执行与过程(诸如设定过程参数、观察过程的当前状态、修改过程的操作等)有关的任何希望的功能。

发明内容

本发明的一个方面包括过程控制装置。该过程控制装置包括过程控制阀、致动器和数字阀控制器。该致动器被耦接到过程控制阀并且被配置用于通过控制加压流体效用介质的压力来控制过程控制阀的位置。该数字阀控制器通信地耦接到过程控制阀和致动器。该数字阀控制器被配置用于获得第一数据和第二数据，其中该第一数据与在第一时间点通过致动器或者数字阀控制器的液流相关联，并且第二数据与在不同于第一时间点的第二时间点通过致动器或数字阀控制器的液流相关联。处理器被布置以计总(aggregate)第一数据和第二数据，并且执行一个或多个诊断和/或预测技术。该一个或多个诊断和/或预测技术可以例如包括评估该过程控制装置的一个或多个部件的状态。

附图说明

图1为根据本发明的原理构造的具有一个或多个现场装置的过程控制系统的示意图；

图2示出了根据本发明的原理构造的现场装置的一个实施例；

图3为图2的现场装置的控制阀、致动器和数字阀控制器的横截面图；

图4为根据本发明示出了用于提供与过程控制系统有关的诊断和 /或预测能力的一种方法的过程流程图。

具体实施方式

随着时间的流逝，高程度的流体流量和在液流中的高程度的污染物、微粒和湿气会损坏和/或降低过程控制装置的效率。例如，当污染物和/或显著的质量或体积的流体流经过程控制装置中的一个或多个部件时，污染物和/或显著的质量或体积的流体接触那些元件，并可以使那些元件破裂或以其他方式使那些元件损伤，尤其使过程控制装置的弹性元件损伤。这些类型的液流可以缩短过程控制装置中元件的寿命和/或影响过程控制装置中元件的性能。同样地，流经过程控制装置的流体中的或流体所带的微粒(例如灰尘、矿物质)能够侵蚀或磨损邻接表面，尤其能够侵蚀或磨损由如铝、黄铜、橡胶等“软”材料制成的邻接表面。该侵蚀反过来会显著地减少包括这些表面的元件的寿命。而且，包括微粒和/或显著湿气的流体可以随着时间的流逝将这些微粒和/或其他材料堆积在诸如喷嘴、端口、继电器、其他附件的关键流动元件其上、堆积于其内或邻近其堆积，因此阻碍邻近或通过这些元件的流动。