[发明专利]用于监测阀歧管组件中的响应时间的装置和方法

说明书

一种现场总线电磁阀组件，具有传感器，该传感器用于检测用于使气缸和活塞组件中的活塞移动的致动循环的开始。位置传感器在致动循环结束时检测活塞在气缸和活塞组件中的端位置。计时器对从活塞的致动循环的开始到用于检测端位置的位置传感器在致动循环结束时检测到活塞处于其端位置之间的经过时间进行计时。比较器可操作地连接到存储装置和传感器，以便将来自传感器的经过时间与存储装置中的标准化时间或分布以及预定容差边界进行比较。如果经过时间在设定的容差范围之外，则致动报警装置。

技术领域

本发明涉及一种阀歧管控制系统，并且更具体地涉及一种用于监测阀歧管中的控制阀及其相应的现场装置的执行响应时间的系统。

背景技术

结合歧管组件的现场总线系统通常在工业生产线中使用，以选择性地将气动压力引导至各种气动操作的现场装置。歧管组件通常是模块化的，并且由多个单独的现场总线模块组装而成，其中现场总线模块包括I/O模块、通信模块和歧管构件。歧管构件包括歧管块，该歧管块安装了一个或多个单独的控制阀(通常被称为电磁阀)、阀块，或者仅包括控制用于操作相应现场装置的气动流的方向的阀构件。歧管构件通常具有共同的先导压力通道和主压力通道，这些压力通道连接到电磁阀，电磁阀又控制到相应的气动动操作的现场装置的主压力流。现场装置通常由活塞和气缸组件来操作，活塞和气缸组件从缩回位置循环到伸出位置，反之亦然。如本文所使用的，运动循环是从缩回位置到伸出位置或从伸出位置到缩回位置。

这些歧管组件具有结合许多歧管块和阀站的能力，阀站又在大型制造或工业生产线中操作许多现场装置。由于每个控制阀需要正确操作以维持相应的现场装置的正确操作，单个控制阀及其相应的气动操作的现场装置的故障可能导致整个制造或工业生产线停止运行。

优选让每个现场装置及其控制阀和连接管道保持在运行状态，并在定期维护和正常停机时间期间在任何部件发生故障之前更换该部件，以防止线路意外中断。但是，仅监测控制阀是有限的。仅监测控制阀不提供关于下游(即在通向现场装置的气动管道处或在现场装置自身内)的任何问题的任何信息。因此，非常希望并且有利的是同时监测执行时间，即活塞和气缸组件从循环开始到循环结束的响应时间，然后可以判断出是否可能在现场装置或其到控制阀的上游任何位置出现任何问题。可影响执行的各种参数的部分列表是压紧或断开的管道，在例如阀、气缸、配件或管道中的泄漏，对流量控制的手动改变或窜改，在压力调节器中的手动改变或调整，负荷变化，由磨损或杆侧负载或阀磨损引起的气缸结合，气缸磨损或传感器故障。

先前的用于监测现场装置的监测参数已在先前发送至现场总线PLC。为了让地面上的操作员看到来自PLC的任何警告，PLC需要向气缸组的主控制单元发送指示信号，然后主控制单元需要将指示信号发送到适当的I/O单元。这种接收和重新发送指示信号到PLC并通过主控制单元和I/O单元徒增复杂。

所希望的是提供一种快速构造的警告系统，该警告系统提供从现场总线处的阀的致动到现场装置的最终循环位置的计时功能，例如活塞缸从缩回位置移动到伸出位置或从伸出位置移动到缩回位置所需的循环时间，并且其中经过时间信号然后被直接发送到现场总线中的I/O模块以用于歧管组中的相应歧管控制阀。还希望具有智能和存储器的现场总线系统，以将经过时间信号值与预定的可接受经过时间值进行比较，并且如果相较于预定的可接受经过时间值已经发生经过时间阀的不可接受的变化，则在现场总线模块处提供警告或其他指示。还期望通过使用已经安装和/或容易获得的硬件而具有监测系统的上述优点。

发明内容

根据本发明的一方面，现场总线电磁阀组件具有至少一个电子通信模块，该电子通信模块具有至少一个输入/输出连接器，该输入/输出连接器是一体的或者通过I/O模块连接到电子通信模块。通信模块连接到至少一个具有阀体的歧管构件，该阀体具有通过螺线管安装和操作的螺线管操作控制阀。歧管构件具有用于向至少一个阀体的端口供应加压流体和从上述端口排放加压流体的第一流动路径和第二流动路径。在第一流动路径和第二流动路径内的加压流体的供应和排放取决于螺线管操作控制阀的位置。