[发明专利]扩展过程装置的功能

说明书

一种板级组件(114)，所述板级组件(114)对扩展阀组件(102)上的阀定位器(100)的功能是有用的。所述板级组件(114)可以包含主电路板(116)和智能电路板(118)。所述主电路板(116)可以配置成与所述智能电路板(118)通信，查找所述智能电路板(118)上的存储器(160)，从所述存储器(160)检索数据，以及使用所述数据来配置所述主电路板(116)上的功能。在一个实施方案中，所述智能电路板(118)可以释放和接合所述主电路板(116)。这种配置可以允许所述智能电路板(118)的不同配置交换到所述板级组件(114)中，所述不同配置中的每一者提供所述主电路板(116)可用于更改所述阀定位器(110)的功能的数据。

背景技术

工程师们耗费巨大努力来提高工业机器的性能。通常，硬件约束(hardwareconstraints)会阻挠这些努力，因为硬件缺乏适当的功能，并且因为任何改进都会增加成本和/或增加机器的复杂性。

发明内容

本公开的主题涉及工业过程。本公开中特别感兴趣的改进是可以改变和扩展过程装置(process devices)的功能而无需对硬件和软件进行不当改变。这些过程装置可以用于转移和分配包括固体和流体(例如，气体和液体)在内的材料的工艺管线(processlines)上。阀组件是一种类型的过程装置，例如可以调节化学工业、精炼工业、石油和天然气开采工业等的工艺管线中的材料流动。

一些实施例可以包括为电路板形式的外围装置，所述外围装置可以与过程装置上的电子器件、电源和结构相连接(断开)。所述电路板(也称为“智能”板)的示例可以以计算机程序(例如，软件、固件等)的形式存储包括可执行指令的数据。此数据可以定义先前通过对制造时、现场应用中出现或者工艺管线上使用的过程装置进行配置无法提供的新特征和功能。

一些实施例可以包括可以与智能板连接的控制器。在阀组件上，所述控制器可以实现为阀定位器。此装置可以包括主电路板，所述主电路板通常配置有可执行指令，以用于处理数据以管理阀组件的操作。所述主电路板可以配置成还与智能板通信。在一个实施方案中，所述配置可以独立于装置的预先存在的配置(包括硬件和软件)而自动地实施与智能板上的数据相对应的新特征和功能，从而有效地改变或更新阀组件的操作“个性”。

一些实施例中的硬件可以根据需要改变以适应其在工艺管线上的操作。对于阀组件，所述硬件可以包括(通过阀杆)与截流构件(closure member)连接的致动器(actuator)。所述截流构件可以实现为能够与阀座(seat)接触以防止流动的阀塞、球、蝶阀和/或类似器械。依赖气动器件的致动器可以用于促进所述截流构件的运动。所述实施例还可以具有用于监测所述截流构件的位置的感测机构。所述感测机构可以使用位置传感器和机械连杆机构，所述机械连杆机构将位置传感器与阀杆或以与截流构件一致的方式移动的其他结构连接。

所述控制器可以用于与工艺控制系统(也称为“分布式控制系统”或“DCS系统”)交换信号。此配置可以指示工艺管线上的过程装置的操作。所述控制信号可以定义与工艺管线上的过程相对应的过程装置的操作参数。在阀组件上，所述阀定位器可以将操作参数与例如来自位置传感器的输入组合使用，以调节送到致动器的仪表气(instrument gas)，以便设定截流构件所需的位置。此位置可以使适当流量的材料通过阀组件进入工艺管线中以满足此过程。

智能板的使用和相关改进以多种方式有益于过程装置。通过智能板向过程装置引入新功能可以减少甚至避免可能与直接升级到主电路板相关的停机时间。此新功能(来自添加智能板)的发生并不是对过程装置配置的重新设计，此重新设计可能导致对硬件和软件进行代价高昂的更改。尽管在现场有用，但智能板也可以有益于过程装置的制造，因为构造可以利用智能板来为主电路板的“标准”或“默认”配置添加和/或定制特征和功能。在实践中，所述智能板可以为特定客户和/或应用定制特定产品，提供有效的解决方案以减少库存并且简化过程装置的零件管理和制造。

附图说明

现在简要参考附图，其中：