專利名稱：一種控制回路用于對(duì)氣動(dòng)操作控制閥的節(jié)流部件進(jìn)行定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及控制閥，尤其是涉及在用于控制閥的控制回路部件中計(jì) 算流體流動(dòng)特性和執(zhí)行診斷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
控制閥用于調(diào)節(jié)通過管路的工藝用流體的流動(dòng)。這種閥通常包括設(shè)置在 工藝流體流路內(nèi)的節(jié)流部件(throttling element),該部件與致動(dòng)器(actuator)相 連。各種致動(dòng)器已為人所熟知，多種控制閥可利用氣動(dòng)致動(dòng)器，該致動(dòng)器使 用空氣、天然氣、或者其它可在加壓下調(diào)節(jié)致動(dòng)器的位置的流體。舉例來說， 在彈簧和薄膜致動(dòng)器中，彈簧向致動(dòng)器的另一側(cè)施加一個(gè)應(yīng)力，而控制在致
動(dòng)器的相反側(cè)流體壓力，從而調(diào)節(jié)上述節(jié)流部件的位置?？商鎿Q的，還可使 用活塞致動(dòng)器，活塞將致動(dòng)器殼體分為上下兩室，控制這兩個(gè)室的流體壓力， 可驅(qū)動(dòng)上述致動(dòng)器到達(dá)要求的位置。在任一種氣動(dòng)致動(dòng)器中，所述控制用流 體都具有流向周圍環(huán)境泄出的額定量。
定位器(或伺服控制器)控制作用在氣動(dòng)致動(dòng)器的 一個(gè)或兩個(gè)室上的流 體壓力。該定位器通常包括處理器，電流壓力轉(zhuǎn)換器(I/P), 二級(jí)氣動(dòng)裝置(即 滑閥(spool valve)或者氣動(dòng)繼電器)，和閥行程反饋傳感器。該I/P轉(zhuǎn)換器與供 壓源相連，向滑閥附近的柔性薄膜輸送要求的控制用流體的壓力。上述薄膜 控制滑閥的位置，以將控制用流體導(dǎo)向致動(dòng)器的腔室。致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)引發(fā)上 述節(jié)流部件的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，從而控制工藝用流體的流動(dòng)。上述定位器進(jìn)一步從 處理控制器接收參考信號(hào)，通常為命令信號(hào)形式，將該參考信號(hào)和閥行程反 饋相比較，驅(qū)動(dòng)上述I/P轉(zhuǎn)換器(和二級(jí)氣動(dòng)裝置)，從而將閥朝向參考信號(hào)移 動(dòng)。
隨著使用以處理器為基礎(chǔ)的控制的需求增長(zhǎng)，使用在定位器內(nèi)的滑閥已
經(jīng)著重地被儀表化。舉例來說，在利用活塞致動(dòng)器時(shí)，上述滑閥包括接收供 給壓力的入口端，與致動(dòng)器第一室流體連通的第一出口端，和致動(dòng)器第二室 流體連通的第二出口端。已知的滑閥在上述入口端、第一出口端和第二出口 端處都設(shè)置有壓力傳感器，為處理器提供反饋。另外，傳統(tǒng)滑閥還包括用于 檢測(cè)滑閥位置的位移傳感器，并向處理器提供反饋信號(hào)。
傳統(tǒng)定位器具有的一些部件易受各種控制用流體泄漏或者阻塞的影響， 從而導(dǎo)致控制閥的功能下降或者無法操作。例如，上述I/P轉(zhuǎn)換器包括與供給 壓力密封連接的入口。該I/P轉(zhuǎn)換器包括一節(jié)流器，限定初級(jí)節(jié)流孔和噴嘴， 來導(dǎo)引控制用流體朝向節(jié)氣門。該I/P轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括將控制用流體導(dǎo)向滑 閥的密封出口。上述I/P轉(zhuǎn)換器經(jīng)常設(shè)置在工礦設(shè)施上，這些地方的環(huán)境空氣 已被油、溶解礦物質(zhì)、沙礫等污染。因此，當(dāng)這種空氣用作為控制用流體時(shí)， 上述污染物就可能部分或者全部堵塞上述節(jié)流孔或者噴嘴。另外，上述I/P 轉(zhuǎn)換器出入口之間設(shè)置的密封也會(huì)失效。因而這種堵塞或泄漏會(huì)緩慢降低控 制閥的性能，導(dǎo)致效率低下，或者致使整個(gè)控制閥完全失效。在兩種情況下， 很難決定是由于定位器導(dǎo)致故障的發(fā)生，更不用說確定定位器內(nèi)故障的確切 位置。
類似的，在致動(dòng)器殼體內(nèi)可能產(chǎn)生的泄漏或者在滑閥和致動(dòng)器之間的連 接中可能形成的堵塞都會(huì)降低控制閥性能或者導(dǎo)致失效。舉例來說，上下致 動(dòng)器室和大氣之間可能形成泄漏，或一個(gè)活塞環(huán)可能失效導(dǎo)致從一個(gè)室到另 一個(gè)室之間的泄漏。在這些環(huán)境下，處理器就必須調(diào)節(jié)其用于節(jié)流部件給定 位置的控制信號(hào)。在控制用介質(zhì)為天然氣時(shí)，泄漏檢測(cè)尤為重要。在嘈雜豐 間環(huán)境下，隨著時(shí)間的流逝這種泄漏可能發(fā)生并且直到閥停止工作之前仍不 為人們所發(fā)視。
圖1為安裝到控制閥的致動(dòng)器上的定位器的簡(jiǎn)要框圖。
圖2為圖1中所示定位器的放大視圖。
圖3A和3B分別表示出彈簧和薄膜致動(dòng)器分別經(jīng)歷泄漏和堵塞時(shí)，控制 用流體的質(zhì)量流分布的曲線圖。
圖4A、 4B和4C分別表示出活塞致動(dòng)器在第一室、第二室和活塞環(huán)內(nèi)的 控制用流體的質(zhì)量流分布的曲線圖。
圖5表示出用于表現(xiàn)特征和定位部件故障的邏輯子程序的簡(jiǎn)要決策樹。 圖6是用于二級(jí)氣動(dòng)裝置的定位器的另一替換實(shí)施例，該定位器具有氣 動(dòng)繼電器。
具體實(shí)施例方式
圖1中簡(jiǎn)要示出的定位器14和致動(dòng)器12相連。該致動(dòng)器12和閥體10機(jī)械 相連，閥體10控制通過管路例如管道(未示出)的工藝用流體的流動(dòng)。定位器 14包括具有存儲(chǔ)器20的處理器18、 1/P轉(zhuǎn)換器24、 二級(jí)氣動(dòng)裝置(例如滑閥26)， 控制用流體的閥裝置位移傳感器84和閥行程傳感器68,這些部件在此集成作 為控制回路。參考信號(hào)，例如從處理控制器來的命令信號(hào)被供到定位器14, 表示要求的致動(dòng)器位置。該定位器14比較上述參考信號(hào)和行程傳感器68所提 供的實(shí)際致動(dòng)器位置，將誤差信號(hào)發(fā)送至處理器18。隨后該處理器基于位移 傳感器84的誤差信號(hào)和反饋信號(hào)，產(chǎn)生電I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如圖2所詳示，致動(dòng)器12包括活塞60，該活塞將致動(dòng)器殼體62分為上室 和下室56、 58。上室56包括將應(yīng)力施加給活塞的彈簧64?；钊麠U66從活塞62 延伸到閥體10上。行程傳感器68用于檢測(cè)活塞桿66的位置且向處理器18提供 反饋。
根據(jù)所示實(shí)施例，上述I/P轉(zhuǎn)換器24提供一個(gè)信號(hào)放大級(jí)，滑閥26提供 一個(gè)氣動(dòng)放大級(jí)。上述I/P轉(zhuǎn)換器24包括與加壓的控制用流體的供給源30流體 連通的入口28。入口28和控制用流體源30之間的連接由O形圈32所密封。在 1/P轉(zhuǎn)換器24內(nèi)設(shè)置有節(jié)流器34，從而限定出初級(jí)節(jié)流孔36。在該初級(jí)節(jié)流孔 36的下游設(shè)置有噴嘴38，用于引導(dǎo)控制用流體流向柔性節(jié)氣門40。在所示實(shí) 施例中，螺線管線圈42用于將節(jié)氣門40相對(duì)噴嘴38定位?？商鎿Q的，可去掉 該螺線管線圈42,并且節(jié)氣門40可由壓電材料形成，或者利用已知的節(jié)氣門 構(gòu)造。出口44和薄膜45流體連通。出口44和薄膜45之間的連接可由0形圈46 所密封。傳感器85可用于檢測(cè)進(jìn)入上述I/P轉(zhuǎn)換器24的控制用流體的供給壓 力。
滑閥26包括從控制用流體供給源30接受控制用流體的入口端50。第一和 第二出口端52、 54可設(shè)置得與致動(dòng)器12的上和下室56、 58流體連通。閥件70 設(shè)置在滑閥殼體內(nèi)，用于控制入口端50和第一、第二出口端52、 54之間的流 體連通。在所示實(shí)施例中，閥件70包括承載第一和第二閥盤74、 76的閥桿72。
在滑閥殼體內(nèi)形成有環(huán)形閥室T7，尺寸設(shè)置得能夠緊密裝配上述第一和第二 閥盤74、 76。從I/P轉(zhuǎn)換器24接收壓力信號(hào)的薄膜45和閥件70的第一端相配合。 彈簧82和閥件70的另 一端相配合，從而向閥件70提供偏壓負(fù)載。
在操作中，1/P轉(zhuǎn)換器24所調(diào)節(jié)的控制用流體壓力輸出到薄膜45上，該 薄膜在相反于彈簧82偏壓負(fù)載的方向上將負(fù)載施加在閥件70上。第一和第二 閥盤74、 76運(yùn)動(dòng)，可部分或者全部地阻止流體從入口端50到第一和第二出口 端52、 54中任意一個(gè)的流動(dòng)。因此，閥件70的位置就確定了控制用流體流過 每一出口端52、 54的節(jié)流區(qū)域。設(shè)置位移傳感器84用于檢測(cè)閥件70的位置， 并向處理器18提供反饋。另外，設(shè)置第一和第二出口壓力傳感器86、 88用于 分別4企測(cè)在第一和第二出口端52、 54處的控制用流體壓力水平。
盡管圖2示出了具有常閉(fail-closed)彈簧動(dòng)作的雙作用活塞致動(dòng)器，但 是可以理解，也可以利用其它類型的氣動(dòng)致動(dòng)器。這些替換的致動(dòng)器實(shí)施例 可包括具有常開(fail-open)彈簧動(dòng)作的雙作用活塞致動(dòng)器，無彈簧的雙作用活 塞致動(dòng)器，具有常開或者常閉彈簧動(dòng)作的單作用彈簧薄膜致動(dòng)器，或者任一 種已知的替代致動(dòng)器。如果該致動(dòng)器為單作用的方式，則滑閥26包括與相反 于彈簧的致動(dòng)器的室流體連通的單出口端。
而且，定位器14可利用替換的裝置作為二級(jí)氣動(dòng)裝置。為了替代滑閥26, 該定位器包括氣動(dòng)繼電器。圖6中所示雙作用氣動(dòng)繼電器200和I/P轉(zhuǎn)換器24 、 閥體12、加壓的流體源30相連。該繼電器200包括供壓室(plenum)202a、 202b。 供壓室202a包括和致動(dòng)器下室58流體連通的第一出口端204，供壓室202b具 有和致動(dòng)器上室56流體連通的第二出口端206。第一提升閥208的一端210可 移動(dòng)地和第一孔204相配合，第二提升閥212的一端214可移動(dòng)地和第二孔206 相配合。梁216被支承以繞支點(diǎn)218轉(zhuǎn)動(dòng)，并包括與第一提升閥加8的第二端 222相配合的第一節(jié)流孔220以及與第二提升閥212的第二端226相配合的第 二節(jié)流孔224。 1/P轉(zhuǎn)換器24的輸出被供到室228，以在第一方向(例如圖6中順 時(shí)針)旋轉(zhuǎn)上述梁216，而此時(shí)給參考室230提供參考?jí)毫砥胶馍鲜鍪?28的 力。第一提升閥208控制上述控制用流體流向致動(dòng)器下室58的流動(dòng)，而第二 提升閥212控制流向致動(dòng)器的上室56的流動(dòng)。
在操作中，當(dāng)I/P噴嘴壓力增加時(shí)，上述梁216順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，迫使第一提 升閥208向右運(yùn)動(dòng)。第一^l是升閥208的第二端222關(guān)閉第一節(jié)流孔220,以防止 流向大氣，而第一提升閥208的第一端210打開第一出口端204，以使控制用
流體以供給壓力流向下室58。同時(shí)，第二提升閥212打開第二節(jié)流孔224,并 關(guān)閉第二出口端206,以使得控制用流體從上室56內(nèi)排放到大氣中。當(dāng)I/P噴 嘴壓力降低時(shí)，情況相反?？梢岳斫猓?dāng)?shù)谝缓偷诙嵘y201、 212移動(dòng)到 和離開上述第一和第二出口端204、 206時(shí)，出口端的節(jié)流面積204、 206就會(huì) 改變。因此，上述梁216的位置就可用于推斷提升閥208、 212的位置，以及 第一和第二出口端204、 206的節(jié)流面積。
設(shè)有氣動(dòng)繼電器200的定位器包括和上述相同的傳感器。因此，第一和 第二出口壓力傳感器86、 88靠近第一和第二出口端52、 54i殳置，從而分別檢 測(cè)到上下致動(dòng)器室56、 58的控制用流體的壓力。入口壓力傳感器85設(shè)置在入 口端50處，用于檢測(cè)控制用流體的供給壓力，而設(shè)置致動(dòng)器行程傳感器68用 于檢測(cè)活塞桿66的位置。另外，設(shè)置位移傳感器84用于檢測(cè)梁216的位置。
上述定位器通常已為人所熟知。但是迄今為止，都是嚴(yán)格使用位移傳感 器來提供反饋。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，位移傳感器還可用于診斷目的。另外， 各種傳感器可用于識(shí)別定位器內(nèi)各種可能的故障之間的條件。這些傳感器還 可用于計(jì)算控制用流體的質(zhì)量流，有助于識(shí)別故障的根本原因。這種診斷計(jì) 算和分析可由與定位器14一起設(shè)置的診斷單元來執(zhí)行，例如由所述處理器l8 和存儲(chǔ)器20作為診斷單元的功能，或者與定位器14通信地連通的遠(yuǎn)程主機(jī)19
相對(duì)于致動(dòng)器12,上述診斷單元可由診斷程序所編程，該診斷程序利用 傳感器的反饋估算流向致動(dòng)器室的控制用流體的質(zhì)量流。該診斷程序可進(jìn)一 步利用上述計(jì)算的質(zhì)量流、有或沒有附加反饋參數(shù)，來識(shí)別致動(dòng)器內(nèi)泄漏或 者其它的故障。尤其是，通過上述第一和第二出口端的控制用流體的質(zhì)量流 可利用下列公式近似得出
dm/dt《YAgc(2p(p,-p2))1/2
其中
dm/dt =質(zhì)量流率(lbm/s);
K-排放系數(shù)；
Y-膨脹因子；
A二節(jié)流面積(ft2);
gc-換算常量(lbm/slug);
p^上游壓力(lbf/ft2, abs.);
p"下游壓力(lbf/ft2, abs.); p =上游流體密度(slug/ft3)。
舉例來說，為了計(jì)算通過第一出口端52的質(zhì)量流，將適當(dāng)?shù)南禂?shù)和變量 插入上述公式。上游壓力p!為由壓力傳感器85檢測(cè)的入口壓力，p2為傳感器 86在第一出口端52檢測(cè)的壓力。上述公式可用于估算供給質(zhì)量流和排放質(zhì)量 流。例如，當(dāng)滑閥正向位移時(shí)(即在圖2中向右)，端口54向下室供給控制用流 體，而端口52從上室中排出控制用流體。對(duì)于端口54，滑閥位移用于計(jì)算露 出的端口面積，傳感器85、 88提供上游壓力和下游壓力。對(duì)于端口52，滑閥 位移用于計(jì)算露出的端口面積，傳感器85提供上游壓力。由于上述滑閥排放 向已知?dú)鈮旱拇髿?，所以并不需要在排放端口上設(shè)置傳感器。另外，供到控 制閥的供給壓力也經(jīng)常被調(diào)節(jié)，從而就可以省略供給壓力傳感器85,將一接 近上述供給壓力的固定值替換到上述氣體質(zhì)量流公式中。
當(dāng)控制用流體為空氣時(shí)，上述公式可以推導(dǎo)為
dm/dt=0.048KYA (p!(p廣p2))1。
上述質(zhì)量流公式也可以近似推導(dǎo)其它流體，例如天然氣。除了上述公式， 用于估算經(jīng)過節(jié)流孔的質(zhì)量流，還可以使用標(biāo)準(zhǔn)流量公式，例如可以使用在 ISA-575.01-1985中提到的調(diào)節(jié)控制岡的流量公式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由上述公式
獲得的質(zhì)量流估算值非常接近外界空氣流量傳感器所得到的測(cè)量結(jié)果，尤其 是在利用低通數(shù)字濾波器降噪之后。因此，上述診斷單元18可編程地接受壓 力傳感器85、 86、 88和位移傳感器84的反^lt，利用上述公式計(jì)算通過第一和 第二出口端52、 54的質(zhì)量流?？尚薷男Ｕ鲜龉?，用于計(jì)算經(jīng)過閥盤的泄 漏流動(dòng)，也可用于計(jì)算通過另一個(gè)二級(jí)氣動(dòng)裝置、例如圖6中的氣動(dòng)繼電器 200的質(zhì)量 流。
上述診斷程序可利用上述質(zhì)量流計(jì)算來識(shí)別滑閥和致動(dòng)器12之間的泄 漏或者堵塞。例如，在彈簧薄膜致動(dòng)器中，控制用流體被供到相反于彈簧的 單致動(dòng)器室。在正常操作過程中，處理器18控制滑閥26的控制用流體的輸出， 從而驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器12及被連接的節(jié)流部件到達(dá)要求的設(shè)定點(diǎn)。在穩(wěn)定狀態(tài)操作 過程中，少量流體會(huì)排放到大氣中，從而少量控制用流體會(huì)通過上述滑閥出 口端流動(dòng)。如果在致動(dòng)器殼體內(nèi)或者滑閥出口端和致動(dòng)器之間的連接部?jī)?nèi)產(chǎn)
生泄漏，致動(dòng)器室內(nèi)的壓力就會(huì)降低，彈簧將使致動(dòng)器從其所需位置移開。
關(guān)于工藝用流體壓力和/或致動(dòng)器行程的反饋被供以處理器18，該處理器18 變更上述輸入I/P轉(zhuǎn)換器24的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以增加流向致動(dòng)器的控制用流體流 動(dòng)。因此，流向致動(dòng)器的質(zhì)量流就會(huì)如圖3A的曲線圖所示增大。通過估算整 個(gè)時(shí)間內(nèi)的控制用流體的質(zhì)量流，上述診斷單元可編程地檢測(cè)流向致動(dòng)器的 控制用流體流量的增量。該診斷單元可進(jìn)一步利用最大控制用流體流率進(jìn)行 編程，超過該最大流率，診斷單元就會(huì)產(chǎn)生故障信號(hào)。還可利用低通濾波器 來減小產(chǎn)生誤差信號(hào)的正常瞬變的機(jī)會(huì)。
相反，當(dāng)滑閥位移增加而控制用流體流動(dòng)恒定時(shí)，就可以識(shí)別在滑閥和 致動(dòng)器12之間空氣回路內(nèi)的堵塞。圖3B示出了一堵塞位置，其中實(shí)線表示質(zhì) 量流，點(diǎn)劃線表示滑閥位移。類似的，如果滑閥位移很大，但是質(zhì)量流卻相 對(duì)較小，也可以識(shí)別部分堵塞。
活塞致動(dòng)器內(nèi)的泄漏檢測(cè)稍微有些復(fù)雜。這種泄漏可能發(fā)生在具有彈簧 的致動(dòng)器室內(nèi)，沒有彈簧的致動(dòng)器室內(nèi)，或者致動(dòng)器室之間，例如在活塞環(huán) 上發(fā)生泄漏或者在致動(dòng)器上的旁通閥打開時(shí)。但是對(duì)于彈簧薄膜致動(dòng)器，可 利用空氣流量的偏差來對(duì)泄漏或者堵塞進(jìn)行定位和定量。
為了有助于識(shí)別故障，可以識(shí)別正常操作參數(shù)的偏差。 一個(gè)這樣的參數(shù) 就是致動(dòng)器室內(nèi)的壓力，通常保持為供給壓力的大致60-80%。平均或者"交 叉(crossover)"壓力可由致動(dòng)器室內(nèi)壓力的平均值來確定。
如果相反于彈簧的室內(nèi)產(chǎn)生向大氣的泄漏，上述處理器18將移動(dòng)滑閥 26,從而向該室提供補(bǔ)充空氣。這也會(huì)使具有該彈簧的室減壓，以使上述活 塞致動(dòng)器能夠像彈簧薄膜致動(dòng)器那樣地有效動(dòng)作。圖4A中示出了通過第一和 第二出口端52、 54泄漏的質(zhì)量流分布。開始時(shí)，存在通過兩個(gè)出口52、 54的 由系統(tǒng)內(nèi)正常的泄漏而產(chǎn)生的額定的質(zhì)量流。如圖4A中的實(shí)線所示，當(dāng)在點(diǎn) A處產(chǎn)生泄漏，該泄漏的室的質(zhì)量流將增大，直到等于排出到大氣中的空氣 量。對(duì)于設(shè)有彈簧的室，如圖4A中點(diǎn)劃線所示，當(dāng)致動(dòng)器移動(dòng)到新位置時(shí)， 質(zhì)量流會(huì)暫時(shí)離開該室，但是由于室內(nèi)壓力降低，最終還會(huì)返回接近于零點(diǎn)。 而且，在致動(dòng)器內(nèi)交叉壓力大致為相反于彈簧的室內(nèi)壓力的一半。
如果致動(dòng)器的彈簧側(cè)室內(nèi)產(chǎn)生泄漏，定位器14不會(huì)補(bǔ)充空氣，這是因?yàn)?需要該定位器從相反于彈簧的室內(nèi)排出空氣(并減小力)。因此，上述處理器 18可使具有該彈簧的室壓力降低，并會(huì)通過調(diào)節(jié)相反的室內(nèi)的壓力來控制上
述閥。在穩(wěn)定狀態(tài)，該彈簧側(cè)室流入的空氣流量會(huì)接近于零，相反于彈簧的 室流出的空氣流量也會(huì)接近于零。交叉壓力為沒有彈簧的室內(nèi)壓力的 一半。 所以，通過檢測(cè)交叉壓力在質(zhì)量流分布通過每一端口的降低，就可以確定泄 漏是否存在及其位置。
診斷單元可進(jìn)一步使用上述質(zhì)量流計(jì)算，以檢測(cè)從一個(gè)致動(dòng)器室流到另 一室過程中控制用流體產(chǎn)生的泄漏，例如在活塞環(huán)內(nèi)的泄漏。由于每一室均 處于加壓狀態(tài)，這種泄漏利用傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)很難被;險(xiǎn)測(cè)出來。例如，如果
這種泄漏導(dǎo)致控制用流體從下室58流到上室56，定位器14會(huì)移動(dòng)滑閥，向下 室58提供補(bǔ)充控制用流體。但是同時(shí)，控制用流體又會(huì)從下室58流到上室56 內(nèi)并且返回滑閥26。
圖4C的曲線圖示出了活塞環(huán)通過每一出口端52、 54泄漏的流體流動(dòng)分 布，其中通過第一出口端52的流體流量由點(diǎn)劃線所示，通過第二出口端54的 流體流量由實(shí)線所示。開始時(shí)，每一端口以正常的流率排放到大氣中。當(dāng)活 塞環(huán)內(nèi)產(chǎn)生泄漏時(shí)，通過第二出口端54的質(zhì)量流增大，而通過第一出口端52 的質(zhì)量流卻成比例減小。不像傳統(tǒng)質(zhì)量流傳感器不能指示流體流動(dòng)的方向那 樣，上述質(zhì)量流近似公式就表明了流動(dòng)方向，其中正數(shù)表示流體流到致動(dòng)器 中，而負(fù)數(shù)表示流體流出致動(dòng)器。因此，通過監(jiān)視流過第一和第二出口端52、 54的控制用流體的流動(dòng)，處理器18可檢測(cè)一個(gè)持續(xù)的情況，其中流體流動(dòng)通 過一個(gè)端口為正，而通過另一端口的流動(dòng)為負(fù)，并且產(chǎn)生了故障信號(hào)。
除了檢測(cè)致動(dòng)器中控制用流體的泄漏和堵塞以外，還可以利用滑閥的壓 力和位移傳感器來檢測(cè)在滑閥26上游的I/P轉(zhuǎn)換器24內(nèi)的故障。1/P轉(zhuǎn)換器24 內(nèi)的各種故障會(huì)影響或者中斷控制用流體流向滑閥26，從而控制閥的操作變 劣或者無效。由于I/P轉(zhuǎn)換器的特定部件，例如節(jié)氣門40，并不直接應(yīng)用于伺 服控制，所以這些部件通常不是儀器化的。但是發(fā)現(xiàn)，可利用和滑閥26—起 設(shè)置的傳感器來推導(dǎo)I/P轉(zhuǎn)換器部件的內(nèi)部狀態(tài)。
在可能發(fā)生在尋址I/P轉(zhuǎn)換器24內(nèi)的特定故障尋定之前，應(yīng)該注意的是， 向I/P轉(zhuǎn)換器供以加壓流體的控制用流體源30有可能發(fā)生故障，/人而上述故障 應(yīng)該在考慮I/P轉(zhuǎn)換器24自身的其它故障之前進(jìn)行尋定，因此可利用入口壓力 傳感器85的信號(hào)來檢測(cè)控制用流體源30是否有壓力損失。
1/P轉(zhuǎn)換器24內(nèi)可能產(chǎn)生的一個(gè)故障是初級(jí)節(jié)流孔36完全堵塞。當(dāng)該初 級(jí)節(jié)流孔36被堵塞時(shí)，薄膜45上的壓力就會(huì)降低，從而彈簧82將滑閥70移動(dòng)
到零壓(或者負(fù)壓)狀態(tài)，使得致動(dòng)器相應(yīng)移動(dòng)。處理器18將向螺線管線圈42 增大驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以嘗試關(guān)閉或者蓋住噴嘴38，這通常將增加控制用流體壓力 從出口44逸出。相反，堵塞的初級(jí)節(jié)流孔36將阻礙任何控制用流體的流通。
在上述節(jié)氣門卯上堆積有礦物質(zhì)或者其它污染物時(shí)也會(huì)產(chǎn)生故障，從而 使噴嘴38被完全堵塞。此時(shí)，流出出口44的控制用流體的壓力增加為供給壓 力，使上述滑閥從零位置移動(dòng)到正向位置，從而移動(dòng)致動(dòng)器。作為響應(yīng)，處 理器18將減小I/P轉(zhuǎn)換器24的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以嘗試打開或者揭開噴嘴38。
可替換的，上述初級(jí)節(jié)流孔可能部分地被堵塞。與初級(jí)節(jié)流孔完全被堵 塞的情況一樣，部分堵塞將使驅(qū)動(dòng)信號(hào)更高，如同處理器18試圖向噴嘴38補(bǔ) 充減少的空氣一樣。部分堵塞的節(jié)流孔將延緩滑閥響應(yīng)于I/P信號(hào)的變化的運(yùn) 動(dòng)。但是由于周圍環(huán)境溫度較低，而使薄膜硬度增加，從而增加了時(shí)間常量。 而且當(dāng)I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)較高而其它狀態(tài)都操作正常時(shí)，可以推斷該節(jié)流孔為部分 被堵塞。
類似的，噴嘴38可能部分被堵塞。噴嘴38的部分堵塞還可以影響上述I/P 轉(zhuǎn)換器的時(shí)間常量，如上所述，該時(shí)間常量還可由薄膜周圍溫度的變化所影 響。因此，所有其它狀態(tài)都正常而I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)較低則表示噴嘴部分被堵塞。
由于出口的0形圈46的故障還會(huì)引起進(jìn)一步的錯(cuò)誤。為了補(bǔ)償通過出口 0形圈46的泄漏，處理器18會(huì)增大驅(qū)動(dòng)信號(hào)，但是I/P轉(zhuǎn)換器的時(shí)間常量卻不 會(huì)顯著改變。因此，出口的0形圈46的故障將以類似于初級(jí)節(jié)流孔36堵塞的 方式，影響控制回路的操作。
除了這些上述特定的故障，1/P轉(zhuǎn)換器中還會(huì)產(chǎn)生其它故障。舉例來說， 螺線管線圈42失效或者節(jié)氣門40斷裂。盡管不可能辨別特定的故障，但是可 以通過監(jiān)視I/P轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的顯著偏差來檢測(cè)每一故障?？稍O(shè)定線性或非 線性數(shù)字濾波器來處理上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，去掉其中高頻分量，找出和正常操作 條件的偏差，來實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)。
為了有助于識(shí)別并特性化I/P轉(zhuǎn)換器24內(nèi)的各種故障，診斷單元，例如 定位器14的處理器18和存儲(chǔ)器20或者具有處理器和存儲(chǔ)器的遠(yuǎn)程主機(jī)19，可 根據(jù)定位器14的各種傳感器所測(cè)得的參數(shù)進(jìn)行編程，來執(zhí)行診斷程序。該診 斷程序包括一個(gè)或多個(gè)邏輯子程序，其中測(cè)量的參數(shù)被特性化以產(chǎn)生故障模 版，用于識(shí)別一個(gè)或多個(gè)故障的根本原因。
故障首先必須在其被特性化之前被檢測(cè)出。該診斷程序可編程4企測(cè)出
1/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)內(nèi)的持續(xù)偏差。該I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定為大約70。/。，將滑閥對(duì)中在其 零位置。而驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正常操作范圍為60- 80%。因此，在該I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)移 出正常操作范圍之外(即小于60%,或者大于80%)時(shí)，診斷程序就會(huì)產(chǎn)生一 個(gè)故障信號(hào)?？衫庙樞蚪y(tǒng)計(jì)濾波器去除正常的瞬變，使故障信號(hào)僅僅在I/P 驅(qū)動(dòng)信號(hào)移出正常范圍持續(xù)一段時(shí)間后才產(chǎn)生?？商鎿Q的，該診斷單元可編 程監(jiān)視滑閥正常位置內(nèi)的較大改變，或者監(jiān)視誤差信號(hào)(即閥件從參考位置 的行程偏差)，從而啟動(dòng)故障分析。而且如果檢測(cè)出有故障，首先應(yīng)該檢查 壓力源30處的控制用流體壓力，使其被排除作為故障的原因之外。
一旦4企測(cè)出有故障，就可以利用特性化來確定其在控制回路內(nèi)的通常位 置或者特定位置。在檢測(cè)出I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)內(nèi)的偏差后，可通過跟蹤經(jīng)控制回路 返回的偏差而確定上述故障的位置。例如，對(duì)于堵塞的初級(jí)節(jié)流孔36，控制 回路受到下列影響通過初級(jí)節(jié)流孔36的流動(dòng)將被阻止，導(dǎo)致滑閥移動(dòng)到其 零壓(負(fù)壓)位置，從而依次降低致動(dòng)器室內(nèi)的壓力，致使節(jié)流部件移動(dòng)，產(chǎn) 生誤差信號(hào)反饋回處理器。該處理器將增大I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以對(duì)故障進(jìn)行補(bǔ)償。
為了識(shí)別故障的特定位置，就必須通過該事件鏈反向地進(jìn)行處理。對(duì)于 完全堵塞的節(jié)流孔實(shí)例來說，所述分析由檢測(cè)I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)在正常操作范圍 (即正I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)偏差)的上限之上開始進(jìn)行。隨后節(jié)流部件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差 信號(hào)基本上被特性化為正，這就意味著實(shí)際的致動(dòng)器行程要小于要求的行 程。出口端壓力間的壓差，即第二出口端54處的壓力減去第一入口端52處的 壓力，隨后被特性化為負(fù)。接著，位移傳感器84提供有相關(guān)滑閥位置的反饋， 由于控制用流體壓力因堵塞而減小，所以該反饋相對(duì)其零位置被特性化為基 本為負(fù)。以這種方式對(duì)這些測(cè)量參數(shù)進(jìn)行特性化，某些故障的根本原因可以 被省略。 一些根本原因可具有前述的特性化，堵塞的節(jié)流孔就是其中一個(gè)。
如圖5所述，以類似的方式使用決策樹，可以繪制出所有的故障。在圖5 中，測(cè)量的變量由圓圏指定，這些參數(shù)的特性化的值在從上述圓圈所發(fā)散的 線上標(biāo)出，部件故障由方塊指定。三角指定為無效區(qū)域，例如較大驅(qū)動(dòng)信號(hào) 和大的負(fù)誤差信號(hào)相結(jié)合，這是不可能的。圖5中所述的診斷程序是基于通 常和定位器一起設(shè)置的已有傳感器，因而某些不能辨別的部件故障就由圖5 所分組。還可利用其它的傳感器來進(jìn)一步區(qū)分這些分組的部件故障。部件故 障沿著決策樹層疊向下直到I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生偏差處。隨后可沿該決策樹反推 來識(shí)別該偏差的根本原因。
尤其是，診斷程序可在測(cè)量處100檢測(cè)偏出正常操作范圍的I/P驅(qū)動(dòng)信
號(hào)。如果在該范圍之上，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)特性化為高，如果在該范圍之下，則特 性化為低。如果I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高，存儲(chǔ)的診斷程序?qū)⒀貨Q策樹向上繼續(xù)進(jìn)行， 從而特性化一個(gè)用在控制回路中的參考信號(hào)。該參考信號(hào)可以是從處理控制 器發(fā)送給定位器的命令信號(hào)。該I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)為就是作為該參考信號(hào)和行程反 饋之間的差值的函數(shù)。
1/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)在其正常工作點(diǎn)之上或者之下有三種情況，其中兩種并不 是由設(shè)備故障所引起。其中第一種情況是在控制器處于"截止"時(shí)產(chǎn)生。當(dāng) 上述參考信號(hào)超過用戶限定臨界值就會(huì)產(chǎn)生這種截止。當(dāng)處于高截止?fàn)顟B(tài)，
上述伺服控制器完全旁通，100。/。的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被發(fā)送給I/P轉(zhuǎn)換器。當(dāng)處于低 截止?fàn)顟B(tài)，該伺服控制器旁通，且0。/。的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被發(fā)送給I/P轉(zhuǎn)換器。高截 止?fàn)顟B(tài)和低截止?fàn)顟B(tài)都是無效操作區(qū)域，都不會(huì)表示設(shè)備故障。圖5中在方 框103、 131分別示出了高截止和低截止?fàn)顟B(tài)。
第二種情況是在閥體遇到行程止擋部時(shí)產(chǎn)生。當(dāng)閥體碰到止擋部，行程
反饋就不再被激活，處理控制器就基本上開環(huán)操作。而且，這是正?？刂崎y 的動(dòng)作，并不指示設(shè)備故障。圖5中在方框104、 132處分別示出了高、低行
程止擋部。
第三種情況就是在設(shè)備故障引發(fā)較大誤差信號(hào)時(shí)產(chǎn)生。為了補(bǔ)償較大誤 差信號(hào)，上述I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)可作相應(yīng)調(diào)節(jié)。 一旦截止和行程止擋部均已被排除， 則可繼續(xù)沿著圖5所示的決策樹進(jìn)行分析。對(duì)于較高I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)來說，沿著 決策樹向上分析，對(duì)于較低I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)來說，是沿著決策樹向下分析。
首先在105處，通過特性化誤差信號(hào)來分析較高I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該誤差信 號(hào)可分類作為基本為正、零或者基本為負(fù)。當(dāng)該I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高，不可能具 有基本負(fù)的誤差信號(hào)，所以圖5右上分支示出的所有結(jié)果都是無效的。因此， 特性化誤差信號(hào)在105處僅可能的結(jié)果就是為正(即參考信號(hào)大于上述實(shí)際 行程反饋信號(hào))或者零。在該兩種情況下，如在106、 107處所示，隨后診斷 程序?qū)⒌谝缓偷诙隹诙?2、 54之間的壓差，即從第二出口端M處的壓力減 去第一出口端52的壓力進(jìn)行特性化。該壓差可被特性化為接近供給壓力的負(fù) 值，額定值或者接近供給壓力的正值。負(fù)壓差表示第一出口端52處的壓力大 于第二出口端54處的壓力。而對(duì)于正壓差恰好相反。額定壓差表示致動(dòng)器的 室基本平衡。對(duì)于每一壓差的特性化，診斷程序?qū)⑦M(jìn)行處理，以特性化滑閥
的位置，如108-113所示。上述滑閥位置可被特性化基本為正、零或者基本 為負(fù)值。基本正值表示薄膜45推壓滑閥過遠(yuǎn)。而基本的負(fù)值恰好相反。當(dāng)滑 閥處于正常操作范圍之內(nèi)時(shí)，滑閥在零位置上。
一旦滑閥位置得以特性化，可由I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)偏差所識(shí)別一或多個(gè)潛在 的根本原因。例如，如果上述滑閥在114處擁堵，出口0形圈46在115處失效， 薄膜45在116處產(chǎn)生故障，或者初級(jí)節(jié)流孔36在117處完全堵塞，診斷程序?qū)?上述故障特性化為I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基本負(fù)的滑閥位置，負(fù)壓差和基本正的誤差 信號(hào)。如果上述故障被特性化為I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基本正的滑閥位置，額定壓差 和基本負(fù)誤差信號(hào)，則根本原因可能是外部泄漏118,滑閥磨損119，或者低 供給壓力120。對(duì)于I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有基本負(fù)的滑閥位置、額定壓差和基本正 的誤差信號(hào)，則根本原因可能是低供給壓力121。
對(duì)于高I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如果誤差信號(hào)基本為正，壓差為正，滑閥位置基 本為正，則根本原因可能是閥體卡在低的位置122,滑閥和致動(dòng)器之間空氣 回路堵塞123或者主動(dòng)互鎖124。
如果故障被特性化為高I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基本正的滑閥位置，額定壓差和 零誤差信號(hào)，則根本原因可能是外部泄漏125。如果對(duì)于高I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)，滑 閥位置被特性化為零、壓差為額定，誤差信號(hào)為零，則故障的根本原因可能 是初級(jí)節(jié)流孔36部分被堵塞126， 1/P轉(zhuǎn)換器和銜鐵內(nèi)存有沙礫127，或者I/P 轉(zhuǎn)換器校正轉(zhuǎn)換128。
再來看圖5中的下半部分，上述診斷程序可對(duì)低I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)推導(dǎo)類似的 過程。在取消低截止131和低行程止擋部132后，在133處進(jìn)行上述分析，特 性化上述誤差信號(hào)。誤差信號(hào)特性化類似于上述105處的特性化，其中誤差 信號(hào)可能為基本為負(fù)、零或者基本為正。不可能既具有低I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)又具有 基本正的誤差信號(hào)，因此圖5左下方所示的結(jié)果均是無效的。在該誤差信號(hào) 特性化之后，該診斷程序?qū)⒃?34和135處特性化上述壓差。最后，診斷程序 在136 - 141處特性化上述滑閥的位置。
和高驅(qū)動(dòng)信號(hào)一樣，可識(shí)別一或多個(gè)可能的根本原因，來分析低驅(qū)動(dòng)信
號(hào)偏差。如果上述誤差信號(hào)基本為負(fù)，壓差為正，滑閥位置基本為正，上述 故障的根本原因可能是噴嘴38被堵塞142, 1/P轉(zhuǎn)換器節(jié)氣門或者銜鐵受擠壓 143， 1/P轉(zhuǎn)換器被鎖144，或者滑閥堵塞145。如果誤差信號(hào)基本為負(fù)，壓差 為負(fù)，滑閥位置為負(fù)，上述故障的根本原因可能是閥體卡在較高的位置146
或者空氣回路堵塞147。最后，如果誤差信號(hào)為零，壓差為額定，滑閥位置 為零，上述故障的根本原因可能是I/P轉(zhuǎn)換器校正轉(zhuǎn)換148，或者噴嘴38部分 被堵149。
根據(jù)嚴(yán)格和提供預(yù)測(cè)的診斷，上述診斷程序進(jìn)一步將部件故障進(jìn)行分 類。某些根本原因，例如初級(jí)節(jié)流孔36或噴嘴38的完全堵塞，將給上述滑閥 26偏壓，而這不能被處理器18修正。這些起因可特性化為"紅燈，，診斷并要 適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行報(bào)告。其它根本原因可能由I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)偏差所導(dǎo)致，但是所有其 它反饋回路中的變量都操作正常。舉例來說，初級(jí)節(jié)流孔36部分^皮堵塞，為 補(bǔ)償噴嘴流動(dòng)損失，1/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)不得不更費(fèi)力地被驅(qū)動(dòng)。但是誤差信號(hào)，致 動(dòng)器壓力，和滑閥位置都將操作正常。通過比較I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)偏差和反饋回路 中其它變量，我們可以在變?yōu)闉?zāi)難性故障之前，識(shí)別這些功能下降并將其標(biāo) 出。這些起因可被歸類為"黃燈"診斷。
盡管上述診斷單元利用軟件優(yōu)選地執(zhí)行處理和診斷功能，其還可以利用 硬件、固件等，利用任一種形式的處理器，例如ASIC等進(jìn)行。無論如何，對(duì)
及軟件裝置。舉例來說，這里所示的部分可由例如特定的集成電路(ASIC)或 者其它要求的硬線裝置的標(biāo)準(zhǔn)多功能CPU或者特定設(shè)計(jì)的硬件或固件所完 成并且這些部分仍為一種由處理器所執(zhí)行的程序。當(dāng)在軟件中執(zhí)行時(shí)，該軟 件程序可存儲(chǔ)在任一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，例如磁盤，激光盤，光盤，或者 其它存儲(chǔ)媒介中，或者存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或處理器的RAM或ROM中，或者任一 數(shù)據(jù)庫(kù)中。同樣的，通過已知或要求的傳送方式，例如計(jì)算機(jī)可讀盤，或其 它便攜式計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，或者通過電話線、因特網(wǎng)等通信手段(通過便攜 式存儲(chǔ)媒介提供這種軟件，這些方法被認(rèn)為是相同的或者可以互換的)，這 種軟件還可被發(fā)送給使用者或者處理工廠。
上述給定的詳細(xì)敘述僅僅是為了易于理解，由此并不應(yīng)該理解為是必要 的限定，所以進(jìn)行修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種控制回路用于對(duì)氣動(dòng)操作控制閥的節(jié)流部件進(jìn)行定位，該控制回路包括驅(qū)動(dòng)上述節(jié)流部件的致動(dòng)器，該致動(dòng)器限定有第一和第二控制室；二級(jí)氣動(dòng)裝置，具有和控制用流體源流體連通的入口端，分別與第一、第二控制室流體相連的第一、第二出口端，以及用于控制上述控制用流體從入口端流向第一、第二出口端的流量的控制用流體的閥裝置；I/P轉(zhuǎn)換器，具有和控制用流體的閥裝置配合的壓力響應(yīng)薄膜，該I/P轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括和控制用流體源流體連通的入口，以及將控制用流體導(dǎo)引到薄膜的出口；至少一個(gè)檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)的傳感器；和至少一個(gè)傳感器相連通的處理器，用于向上述I/P轉(zhuǎn)換器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和上述處理器通信地連接的診斷單元，該診斷單元包括被如下編程的存儲(chǔ)器，所編程為限定運(yùn)行參數(shù)的正常范圍；控制參數(shù)的操作偏出上述正常范圍時(shí)，觸發(fā)一個(gè)故障信號(hào)；在故障信號(hào)過程中，使控制回路的運(yùn)行參數(shù)特征化，以獲得故障模版；將上述故障模版和存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)系列相比較，與特定部件的失效建立關(guān)系；識(shí)別至少一個(gè)特定潛在的部件故障，這些故障具有與上述故障模版對(duì)應(yīng)的一系列存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的控制回路，其中上述控制用流體的閥裝置由滑 閥構(gòu)成，并且其中控制參數(shù)由滑閥位置信號(hào)構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求1所述的控制回路，其中上述控制用流體的閥裝置由具 有梁的氣動(dòng)繼電器構(gòu)成，并且其中控制參數(shù)由梁位置信號(hào)構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求1所述的控制回路，其中上述控制參數(shù)由1/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)構(gòu)成。
5、 如權(quán)利要求1所述的控制回路，其中至少一個(gè)傳感器包括與二級(jí)氣 動(dòng)裝置入口端流體連通的入口端傳感器，和與二級(jí)氣動(dòng)裝置第一出口端流體 連通的第一出口端傳感器，和二級(jí)氣動(dòng)裝置第二出口端流體連通的第二出口 端傳感器和用于確定控制用流體的閥裝置位置的位移傳感器，且其中上述存儲(chǔ)器被編程為使將I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)特征化為高或者低的特征；將誤差信號(hào)特征化為正，零，或者負(fù)的特征，其中誤差信號(hào)等于參考信 號(hào)減去致動(dòng)器行程信號(hào)；將出口端的壓差特征化為負(fù)，額定，或者正的特征，其中出口端壓差等 于第一出口端壓力和第二出口端壓力相減；將控制用流體的閥裝置的位置特征化為正，零或者負(fù)的特征。
6、如權(quán)利要求5所述的控制回路，其中上述存儲(chǔ)器進(jìn)一步編程中，使 得在特征化上述I/P驅(qū)動(dòng)信號(hào)偏差之后，但在特征化上述誤差信號(hào)，出口端 壓差和滑閥位置特征之前，特征化上述參考信號(hào)。
全文摘要
一種控制回路用于對(duì)氣動(dòng)操作控制閥的節(jié)流部件進(jìn)行定位，該控制回路包括驅(qū)動(dòng)上述節(jié)流部件的致動(dòng)器，包括第一和第二控制室；二級(jí)氣動(dòng)裝置，具有和控制用流體源流體連通的入口端，分別與第一、第二控制室流體相連的第一、第二出口端，以及閥裝置；I/P轉(zhuǎn)換器；和至少一個(gè)傳感器相連通的處理器；和上述處理器通信地連接的診斷單元，該診斷單元包括被如下編程的存儲(chǔ)器，所編程為限定運(yùn)行參數(shù)的正常范圍；控制參數(shù)的操作偏出上述正常范圍時(shí)，觸發(fā)故障信號(hào)；在故障信號(hào)過程中，使控制回路的運(yùn)行參數(shù)特征化，以獲得故障模版；將故障模版和存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)系列相比較，與特定部件的失效建立關(guān)系；識(shí)別至少一個(gè)特定潛在的部件故障，這些故障具有與上述故障模版對(duì)應(yīng)的一系列存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)。
文檔編號(hào)F15B9/08GK101368644SQ200810215399
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2003年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
發(fā)明者安妮特·L·拉特韋森, 肯尼思·W·江克 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾控制國(guó)際公司