確保螺線管閥的開斷的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種確保閥組件的開斷的方法，該方法包括：檢測(cè)來自控制器的信號(hào)的水平；當(dāng)該信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)將該信號(hào)轉(zhuǎn)向到閥組件的螺線管線圈；以及當(dāng)該信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)將該信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載。當(dāng)信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)，水平檢測(cè)器可將該信號(hào)從線圈轉(zhuǎn)向離開，因此保證響應(yīng)于該信號(hào)的水平在預(yù)定值以下線圈被完全去能，同時(shí)允許電流流過閥組件，因此允許控制器監(jiān)測(cè)控制器與閥組件之間的布線完整性。
【專利說明】確保螺線管閥的開斷的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本國(guó)際專利申請(qǐng)要求提交于2011年8月I日的第13/195，743號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府贊助的研究或開發(fā)的聲明
[0004]不適用。
[0005]參考附錄
[0006]不適用。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0007]本文中公開和教導(dǎo)的發(fā)明大體上涉及螺線管；更具體地涉及在過程控制閥中使用的螺線管。
【背景技術(shù)】
[0008]美國(guó)專利第3，577，040號(hào)公開了一種用于由AC電源以兩步順序(two-stepsequence)激勵(lì)螺線管負(fù)載的電子電路，其中，最初施加高DC電壓以“引入(pull in)”螺線管電樞，并且較低的電壓將電樞維持在“保持”狀態(tài)。硅控制的整流器(SCR)提供對(duì)用于操作電源的電壓的電子切換和修正。該電路通過電信號(hào)控制，該電信號(hào)在電源的交替的半周期期間調(diào)節(jié)SCR以提供操作電壓，并且時(shí)延電路僅在電源的幾個(gè)周期中允許“引入” SCR導(dǎo)通。
[0009]美國(guó)專利第3，660，730號(hào)公開了 “一種電路，其用于最初向螺線管線圈施加異常大的驅(qū)動(dòng)電壓，并用于隨后在螺線管插棒移動(dòng)期間減少所施加的電壓。螺線管線圈串聯(lián)連接到作為雙控開關(guān)(on-off switch)工作的第一晶體管電路，并且還串聯(lián)連接到工作來可變地控制施加到螺線管的電壓的第二晶體管電路。電容器充電計(jì)時(shí)電路控制可變晶體管，從而逐漸減少施加到螺線管的電壓?！?br> [0010]美國(guó)專利第7，073，524號(hào)公開了 “一種故障安全設(shè)備，用于控制流過第一和第二螺線管控制閥的串聯(lián)布置的流體。該故障安全設(shè)備包括故障安全電路，用于將第一和第二螺線管控制閥的操作控制在未經(jīng)激勵(lì)的和激勵(lì)的狀態(tài)之間?；诮o定工作循環(huán)，故障安全電路選擇、激勵(lì)、去激勵(lì)第一和第二螺線管控制閥中的一者或兩者，和/或?qū)⑵渚S持在激勵(lì)的或未經(jīng)激勵(lì)的狀態(tài)。為了便于這樣的控制，故障安全電路可包括開關(guān)，該開關(guān)可操作來將輸入電壓耦接到第一螺線管控制閥的兩端，以使第一電流在其中流動(dòng)。故障安全電路還可以包括耦接在第一和第二螺線管控制閥之間的能量轉(zhuǎn)移裝置。取決于工作循環(huán)，該能量轉(zhuǎn)移裝置可操作來在其中存儲(chǔ)勢(shì)能(potential)，并且/或者使用存儲(chǔ)的勢(shì)能來輔助控制第一和第二螺線管控制閥。
[0011]美國(guó)專利申請(qǐng)公開第20110094589號(hào)公開了“一種螺線管閥控制方法，包括測(cè)量螺線管閥兩端的電壓和流過螺線管閥的電流，和使用該結(jié)果來幫助控制螺線管閥。例如，測(cè)量閥中的一者或兩者可用于確定何時(shí)發(fā)生螺線管閥的實(shí)際接合?？墒褂贸跏嫉碗妷汉偷碗娏?，然后隨著條件改變，可通過增大電壓和電流以維持螺線管閥的期望響應(yīng)時(shí)間來解決條件的改變。通過測(cè)量和控制電壓和電流，可在設(shè)置電壓/電流水平方面和在選擇使用引入電壓/電流的時(shí)間方面使用較小的容限。這減少了系統(tǒng)中浪費(fèi)的能量，還減少了螺線管閥中的溫度升高。”
[0012]美國(guó)專利W02011053392A1公開了 “一種控制螺線管閥(12)的方法，包括以下步驟:通過向螺線管閥施加引入電壓或引入電流來初始化螺線管閥的接合；在施加期間，監(jiān)測(cè)螺線管閥(40)兩端的平均電壓或流過螺線管閥(40)的電流；根據(jù)監(jiān)測(cè)，確定螺線管閥的接合的完成；以及在確定之后，將引入電壓減少到保持電壓(hold voltage)，或?qū)⒁腚娏鳒p少到保持電流(hold current)?！?br> [0013]本文中公開和教導(dǎo)的發(fā)明涉及一種用于確保螺線管閥的開斷(drop out)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]一種確保閥組件的開斷的方法，該方法包括:檢測(cè)來自控制器的信號(hào)的水平；當(dāng)來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)將該信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向到所述閥的螺線管線圈；以及當(dāng)來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)將該信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向到負(fù)載。該預(yù)定值可以為約10伏特，或者在5至10伏特之間。當(dāng)來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)，水平檢測(cè)器可將該信號(hào)的全部或一部分從負(fù)載轉(zhuǎn)向離開，由此最小化在控制器激勵(lì)閥組件時(shí)的功率浪費(fèi)。在來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)，水平檢測(cè)器可將該信號(hào)的全部或一部分從線圈轉(zhuǎn)向離開，由此保證響應(yīng)于來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以下，使線圈完全去能，同時(shí)允許信號(hào)的電流流過閥組件，由此允許控制器監(jiān)測(cè)控制器與閥組件之間的布線完整性。
[0015]一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，包括:過程控制閥；螺線管線圈，其配置成在接收到來自控制器的激勵(lì)信號(hào)時(shí)選擇性地激勵(lì)控制閥；負(fù)載，用于匯集(sink)來自控制器的布線完整性信號(hào)；和水平檢測(cè)器，其監(jiān)測(cè)來自控制器的控制信號(hào)，并確定來自控制器的控制信號(hào)構(gòu)成激勵(lì)信號(hào)還是布線完整性信號(hào)。該水平檢測(cè)器可配置成將激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈，和/或從負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。水平檢測(cè)器可配置成將布線完整性信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載，和/或從線圈轉(zhuǎn)向離開。
[0016]一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，包括:控制器，其配置成對(duì)使用閥組件和該控制器與閥組件之間的布線的過程進(jìn)行控制，控制器配置成生成控制信號(hào)；和閥組件，其包括:過程控制閥，配置成根據(jù)控制信號(hào)影響過程；水平檢測(cè)器，配置成監(jiān)測(cè)來自控制器的信號(hào)，并確定來自控制器的信號(hào)是否在預(yù)定值以上；螺線管線圈，配置成在接收到來自控制器的信號(hào)在預(yù)定值以上時(shí)選擇性地激勵(lì)控制閥；和負(fù)載，用于匯集來自控制器的低于預(yù)定值的信號(hào)。水平檢測(cè)器可配置成如果來自控制器的信號(hào)在預(yù)定值以上，則將信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈，和/或?qū)⑿盘?hào)從負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。水平檢測(cè)器可進(jìn)一步配置成如果來自控制器的信號(hào)在預(yù)定值以下，則將信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載，和/或從線圈轉(zhuǎn)向離開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了利用本發(fā)明某些方面的用于過程控制的系統(tǒng)的一個(gè)特定實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖；
[0018]圖2示出了可用于圖1中的系統(tǒng)的示例性信號(hào)水平；
[0019]圖3示出了利用本發(fā)明某些方面的螺線管閥的簡(jiǎn)化框圖；
[0020]圖4示出了利用本發(fā)明某些方面的用于圖3中的螺線管閥和/或圖1中的過程控制系統(tǒng)的螺線管模塊的一個(gè)特定實(shí)施例的示意圖；
[0021]圖5是圖4的示意圖，其示出了利用本發(fā)明某些方面的與高功率控制信號(hào)相關(guān)的電流；
[0022]圖6是圖4的示意圖，其示出了利用本發(fā)明某些方面的與低功率控制信號(hào)相關(guān)的電流；和
[0023]圖7示出了利用本發(fā)明某些方面的用于圖3的螺線管閥和/或圖1的過程控制系統(tǒng)的螺線管模塊的部分的微處理器實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以上描述的附圖以及以下對(duì)具體結(jié)構(gòu)和功能的書面描述不是為了限制 申請(qǐng)人:發(fā)明的對(duì)象的范圍或所附權(quán)利要求的范圍。相反，提供這些附圖和書面描述是為了將本專利試圖保護(hù)的發(fā)明教導(dǎo)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，以便他們能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了清楚起見和便于理解，此處并沒有描述或示出本發(fā)明的商用實(shí)施例的全部特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將能夠理解，開發(fā)一個(gè)結(jié)合本發(fā)明各方面的實(shí)際商用實(shí)施例將需要眾多與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的決策，才能實(shí)現(xiàn)開發(fā)者對(duì)于商用實(shí)施例的最終目標(biāo)。這樣的與實(shí)施方式有關(guān)的決策可以包括并且不限于服從與系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、政府相關(guān)的限制以及其它限制，這將隨【具體實(shí)施方式】、場(chǎng)所以及時(shí)間而改變。盡管開發(fā)者的努力在絕對(duì)意義上可能是復(fù)雜而耗時(shí)的，然而，這種努力是已經(jīng)從本公開內(nèi)容中獲利的那些本領(lǐng)域技術(shù)人員要進(jìn)行的例行程序。必須理解的是，此處披露和教導(dǎo)的發(fā)明可以有各種修改和替換形式。最后，對(duì)諸如但不限于“一個(gè)”這樣的表示單數(shù)的術(shù)語(yǔ)的使用并不旨在限制物品的數(shù)量。同樣，對(duì)諸如但不限于“頂上”、“底部”、“左”、“右”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“側(cè)面”等表示關(guān)系的術(shù)語(yǔ)的使用，是為了在說明書中在參考具體附圖時(shí)更清楚地進(jìn)行描述，而并不旨在限制本發(fā)明或所附權(quán)利要求的范圍。
[0025] 申請(qǐng)人:創(chuàng)造了一種確保閥組件的開斷的方法，該方法包括:檢測(cè)來自控制器的信號(hào)的水平；當(dāng)該信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)，將來自控制器的信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向(divert)到閥的螺線管線圈；以及當(dāng)該信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)，將來自控制器的信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向到負(fù)載。預(yù)定值可以是10伏特，或是在5至10伏特之間。當(dāng)來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)，水平檢測(cè)器可以使該信號(hào)的全部或一部分轉(zhuǎn)向離開負(fù)載，從而最小化了在控制器激勵(lì)閥組件時(shí)的功率浪費(fèi)。當(dāng)來自控制器的信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)，水平檢測(cè)器可以將該信號(hào)的全部或一部分從控制器轉(zhuǎn)向開，從而確保響應(yīng)于來自控制器的信號(hào)水平在預(yù)定值以下線圈被完全去能(de-energize),同時(shí)允許信號(hào)電流流過閥組件，從而允許控制器監(jiān)視控制器與閥組件之間的布線完整性(wiring integrity)。
[0026] 申請(qǐng)人:還創(chuàng)造了一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，其包括:過程控制閥；螺線管線圈，配置成在接收到來自控制器的激勵(lì)信號(hào)時(shí)選擇性地激勵(lì)控制閥；負(fù)載，用于匯集來自控制器的布線完整性信號(hào)；以及水平檢測(cè)器，其監(jiān)測(cè)來自控制器的控制信號(hào)，并確定來自控制器的控制信號(hào)是構(gòu)成激勵(lì)信號(hào)還是布線完整性信號(hào)。水平檢測(cè)器可配置成將激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈和/或轉(zhuǎn)向離開負(fù)載。水平檢測(cè)器可配置成將布線完整性信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載和/或從線圈轉(zhuǎn)向離開。
[0027] 申請(qǐng)人:還創(chuàng)造了一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，其包括控制器，該控制器配置成通過使用閥組件和控制器與閥組件之間的布線來對(duì)過程進(jìn)行控制，該控制器配置成產(chǎn)生控制信號(hào)；以及閥組件，其包括配置成根據(jù)控制信號(hào)影響過程的過程控制閥；水平檢測(cè)器，其配置成監(jiān)測(cè)來自控制器的信號(hào)并確定該來自控制器的信號(hào)是否在預(yù)定值以上；螺線管線圈，其配置成在接收到在預(yù)定值以上的來自控制器的信號(hào)時(shí)選擇性地激勵(lì)控制閥；以及負(fù)載，用于匯集來自控制器的在預(yù)定值以下的信號(hào)。水平檢測(cè)器可配置成:如果來自控制器的信號(hào)在預(yù)定值以上，將該信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈和/或從負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。水平檢測(cè)器可進(jìn)一步配置成:如果來自控制器的信號(hào)在預(yù)定值以下，則將信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載和/或從線圈轉(zhuǎn)向離開。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的閥組件10的示圖。閥組件10優(yōu)選地控制由控制過程的控制器14引導(dǎo)的流過過程控制線路12的過程控制媒體(media)，諸如，液體或氣體。更具體而言，控制器14優(yōu)選地電耦接到閥組件10，以便通過指揮閥組件10打開和/或關(guān)閉來允許和/或阻止媒體流過過程控制線路12?？刂破?4通過選擇性地為螺線管模塊16供電來對(duì)閥組件10進(jìn)行控制，從物理上打開和/或關(guān)閉過程控制閥18，繼而允許和/或阻止媒體流過過程控制線路12。
[0029]當(dāng)控制器14指揮閥組件10返回到其正常狀態(tài)時(shí)，一些控制器14不完全降低(drop)它們供應(yīng)給閥組件10的功率、電壓和/或電流。更具體而言，閥組件10可以起到正常開放閥的作用，在這種情況下其在缺乏來自控制器14的供電電能的情況下允許媒體流過過程控制線路12 ；閥組件10或者可以起到正常關(guān)閉閥的作用，在這種情況下其在缺乏來自控制器14的供電電能的情況下阻止媒體流過過程控制線路12。為了關(guān)閉正常開放閥組件10，或打開正常關(guān)閉閥組件10，控制器14為螺線管模塊16供電，其繼而從物理上切換(shift)控制閥18。為了返回到閥組件10的正常位置(開放或關(guān)閉)，控制器14為螺線管模塊16供電，或停止提供最大功率、電壓和/或電流給閥組件10。
[0030]一些控制器14，當(dāng)它們指揮閥組件10返回到正常狀態(tài)時(shí)，將它們供應(yīng)給閥組件10的功率、電壓和/或電流完全降低至零。然而，一些控制器14在指揮閥組件10返回到正常狀態(tài)時(shí)，僅將它們供應(yīng)給閥組件10的功率、電壓和/或電流降低成小于最大功率值。更具體而言，一些控制器14在指揮閥組件10返回到正常狀態(tài)時(shí)，并不將它們供應(yīng)給閥組件10的功率、電壓和/或電流降低至零。相反，一些控制器14在指揮閥組件10返回到正常狀態(tài)時(shí)，仍供應(yīng)一些能量、電壓和/或電流給閥組件10。
[0031]例如，還是參考圖2，存在具有控制器14的系統(tǒng)，其在正常或掉電狀態(tài)下允許小監(jiān)控電流(supervisory current)流動(dòng)。更具體而言,在圖2中可以看到,控制器14將約12伏特以及相關(guān)電流供應(yīng)給閥組件10，以便在正常關(guān)閉閥組件10的情況下指揮閥組件10激勵(lì)，即，打開，或者在正常開放閥組件10的情況下指揮閥組件10關(guān)閉。如所提到的，一些控制器14將供應(yīng)零電壓和電流，以便指揮閥組件10返回其正常狀態(tài)。
[0032]還是如所提到的，一些控制器14將供應(yīng)較小的電壓和電流，諸如在相應(yīng)處所示的兩伏特，以便指揮閥組件10返回其正常狀態(tài)。這種正常狀態(tài)、或殘余的功率、電壓或電流可用于允許控制器14確認(rèn)系統(tǒng)中的布線和連接完好無(wú)缺并且是可使用的。在這個(gè)環(huán)中不能傳遞功率、電壓或電流將導(dǎo)致某種形式的系統(tǒng)警報(bào)，該警報(bào)通知操作員系統(tǒng)操作、布線和/或控制閥組件10的連接方面存在潛在的問題。
[0033]還參考圖3，為了完成此項(xiàng)功能，利用本發(fā)明的某些方面的螺線管模塊16可以被利用。螺線管模塊16可具有水平檢測(cè)器20，其監(jiān)測(cè)和引導(dǎo)來自控制器14的功率、電壓和/或電流。例如，水平檢測(cè)器20可將來自控制器14的高功率、電壓和/或電流引導(dǎo)到螺線管線圈22，其激勵(lì)控制閥18。水平檢測(cè)器20還可以將來自控制器14的低功率、電壓和/或電流引導(dǎo)到負(fù)載24，其允許控制器14檢驗(yàn)控制器14與螺線管模塊16之間的布線，同時(shí)保證螺線管線圈22被充分去能，以可靠地使閥組件10返回其正常狀態(tài)。
[0034]圖4示出利用本發(fā)明的某些方面的螺線管模塊16的一個(gè)具體實(shí)施例。如所示出的，水平檢測(cè)器20可包括電路，該電路包括根據(jù)來自控制器14的功率、電壓和/或電流的水平來切換電流的各種電阻器、二極管和晶體管。
[0035]還參考圖5，現(xiàn)在將解釋來自控制器14的高功率、電壓和/或電流信號(hào)。來自控制器14的高功率信號(hào)流過第一二極管26。來自控制器14的高功率信號(hào)的大部分接著向下流過第一雙極結(jié)型晶體管(BJT) 28。該信號(hào)的一部分被轉(zhuǎn)向通過第一 BJT的基極，對(duì)第二二極管30進(jìn)行反向偏置，諸如齊納二極管。該信號(hào)的剩余部分流過第一BJT28，接著流過螺線管線圈22，由此激勵(lì)閥組件10。在所示實(shí)例中，第二二極管是額定電壓為9.1伏特的齊納二極管。因此，來自控制器14的信號(hào)必須約為10伏特，或者更大，以便為螺線管線圈22供電。更具體而言，在第一二極管26和第一 BJT28兩端存在約為I伏特的壓降。第二二極管30將第一 BJT28的基極保持在約9.1伏特。因此，為了存在流過第一 BJT28到達(dá)螺線管線圈22的電流，來自控制器14的信號(hào)必須為約10伏特，或更大。如果來自控制器14的信號(hào)小于約10伏特，在所示的特定實(shí)施例中，在第一二極管26和第一 BJT28處產(chǎn)生的壓降將會(huì)將來自控制器14的信號(hào)的電壓(如，在第一 BJT28的基極處所見的電壓)降低成小于第二二極管30的反向擊穿電壓，由此阻止電流流過第一 BJT28流到螺線管線圈22。
[0036]當(dāng)然，對(duì)第一和第二二極管26、30和第一 BJT28的準(zhǔn)確選擇將控制高功率信號(hào)可能達(dá)到的最小值，以便可靠地為螺線管線圈22供電，因此激勵(lì)閥組件10。例如，選擇第一二極管26和第一 BJT28以具有低壓降，或甚至省略第一二極管26，將允許以來自控制器14的更接近于第二二極管30的額定值的信號(hào)來為螺線管線圈22供電。同樣地，選擇具有較低的反向擊穿電壓的齊納二極管用于第二二極管，也將降低高功率信號(hào)可能達(dá)到的最小值，以便為螺線管線圈22可靠地供電，由此激勵(lì)閥組件10。
[0037]在來自控制器14的信號(hào)小于約10伏特的情況下，還參考圖6，第一和第二二極管26,30和第一 BJT28兩端的壓降將阻止電流流過第一 BJT28和螺線管線圈。但是，如以上所提到的，來自控制器14通過閥組件10的布線完整性監(jiān)測(cè)信號(hào)可以令人滿意地用于監(jiān)測(cè)和保證控制器14與閥組件10之間的布線的完整性。因此，來自控制器14的這個(gè)較低的功率信號(hào)被轉(zhuǎn)向到負(fù)載24，諸如負(fù)載電阻器。在一個(gè)具體實(shí)施例中，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 32(諸如，可從Fairchild Semiconductor購(gòu)得的BSS138增強(qiáng)模式金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET))的柵極被第二 BJT34推到閾值電壓以上，由此對(duì)FET32進(jìn)行偏置，和通過負(fù)載電阻器24引入來自控制器14的低功率信號(hào)。
[0038]通過負(fù)載電阻器24和FET32汲取的電流被第二 BJT34與控制電阻器36之間的交互所限制。例如，流過控制電阻器36的電流越高，控制電阻器36兩端的電壓越高。在控制電阻器36兩端的較高電壓將第二 BJT34偏置到更高的程度，由此通過第二 BJT34汲取更多的電流，第二 BJT34繼而通過FET偏置電阻器38汲取更多的電流。在更多的電流流過FET偏置電阻器38時(shí)，在FET32的柵極處的電壓降低，由此關(guān)斷FET32并阻止電流流過負(fù)載電阻器24。
[0039]這也是在控制器14向閥組件10發(fā)送高功率信號(hào)打算激勵(lì)閥組件時(shí)本發(fā)明如何阻止浪費(fèi)的電流流過負(fù)載電阻器24。更具體而言，如可以看到，流過螺線管線圈22的電流也流過控制電阻器36，由此升高第二 BJT34的基極電壓，并將第二 BJT34偏置到更高程度。這通過第二 BJT34汲取更多的電流，該第二 BJT34繼而通過FET偏置電阻器38汲取更多的電流，由此降低在FET32的柵極處電壓，關(guān)斷FET32，并阻止電流流過負(fù)載電阻器24。
[0040]如此，本發(fā)明允許控制器14通過布線將低功率信號(hào)發(fā)送給閥組件10，由此監(jiān)視在控制器14與閥組件10之間的布線的完整性。同時(shí)，本發(fā)明仍保證螺線管線圈將被去能，由此保證在面臨這種低功率信號(hào)布線完整性監(jiān)測(cè)信號(hào)時(shí)閥組件將可靠地返回到正常狀態(tài)。另一方面，本發(fā)明允許控制器14通過布線將高功率信號(hào)發(fā)送給閥組件10，由此激勵(lì)閥組件10而沒有浪費(fèi)的電流通過負(fù)載電阻器24。因此，可以看出，本發(fā)明的螺線管模塊16實(shí)際上有效地將來自控制器14的高功率激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈22，并且實(shí)際上有效地將來自控制器14的低功率布線完整性監(jiān)測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)向到負(fù)載電阻器24。
[0041]以上描述的利用本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的其它和進(jìn)一步的實(shí)施例可被修改，而不會(huì)脫離 申請(qǐng)人:的發(fā)明的精神。例如，本發(fā)明的各種方法和實(shí)施例可以彼此相結(jié)合，產(chǎn)生所公開的方法和實(shí)施例的變形。此外，可使用其它電路設(shè)計(jì)。此外，諸如6伏特或8伏特的其它電壓水平，或諸如5至10伏特的電壓范圍可以用作系統(tǒng)在激勵(lì)狀態(tài)與正常狀態(tài)之間切換時(shí)所處于的預(yù)定電壓。
[0042]例如，預(yù)期10伏特的預(yù)定電壓能與額定值為24伏特直流(DC)電壓的螺線管線圈
22—起良好地工作。然而，水平檢測(cè)器20切換時(shí)所處于的預(yù)定電壓值可根據(jù)標(biāo)稱線圈電壓而改變，使得該切換點(diǎn)是標(biāo)稱線圈電壓的一部分。水平檢測(cè)器20的切換功能可由微處理器及支持電路提供或在其幫助下實(shí)現(xiàn)。
[0043]例如，還參考圖7，電壓比較器可被微處理器監(jiān)控，該微處理器繼而在輸入等于或低于10.5伏特的預(yù)定切換電壓或值時(shí)，使一個(gè)或多個(gè)負(fù)載電阻器24連接到輸入的兩端。當(dāng)輸入等于或高于10.5伏特的預(yù)定切換值時(shí)，微處理器可將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)向到螺線管線圈22和/或觸發(fā)邏輯以便為電容器充電和打開閥18。
[0044]諸如這樣的配置可配置成提供一些滯后，和/或提供預(yù)定切換電壓值的范圍，使得在輸入上升到10.5伏特以上時(shí)輸入被轉(zhuǎn)向到線圈22，并且在輸入落到約八伏特以下時(shí)輸入被轉(zhuǎn)向到負(fù)載電阻器24。這會(huì)防止由于輸入信號(hào)的波動(dòng)而引起的螺線管線圈22的意外周期工作，以及因此引起的控制閥18的意外周期工作。
[0045]如果沒有相反的特別限制，各步驟可以按照多種不同的順序來執(zhí)行。本文描述的各個(gè)步驟可與其它步驟相組合，可被插入所描述的步驟，和/或可被拆分成多個(gè)步驟。類似地，已經(jīng)在功能方面描述的元件，可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的部件，也可以組合到具有多種功能的部件中。對(duì)單個(gè)元件的討論可包括多個(gè)元件，反之亦然。
[0046]在優(yōu)選實(shí)施例和其它實(shí)施例的上下文中描述了本發(fā)明，但并沒有描述本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變更。公開的和未公開的實(shí)施例并不旨在限制或約束 申請(qǐng)人:構(gòu)想的發(fā)明的范圍或適用性，而是，在符合專利法的情況下， 申請(qǐng)人:旨在完全保護(hù)所有落在以下權(quán)利要求的等效范圍或界限之內(nèi)的這種修改和改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種確保閥組件的開斷的方法，該方法包括以下步驟: 在所述閥組件處接收來自控制器的信號(hào)； 檢測(cè)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平； 當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在預(yù)定值以上時(shí)，將所述信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向到所述閥的螺線管線圈；以及 當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在預(yù)定值以下時(shí)，將所述信號(hào)的至少一部分轉(zhuǎn)向到負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定值為約10伏特。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定值在5至10伏特之間。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以上時(shí)，將所述信號(hào)的至少一部分從所述負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以上時(shí)，將所述信號(hào)全部從所述負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以上時(shí)，將所述信號(hào)從所述負(fù)載轉(zhuǎn)向離開，從而使得當(dāng)所述控制器激勵(lì)所述閥組件時(shí)的功率浪費(fèi)最小化。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以下時(shí)，將所述信號(hào)的至少一部分從所述線圈轉(zhuǎn)向離開。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以下時(shí)，將所述信號(hào)全部從所述線圈轉(zhuǎn)向離開。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以下時(shí)，將所述信號(hào)全部從所述線圈轉(zhuǎn)向離開，從而保證響應(yīng)于來自所述控制器的所述信號(hào)的水平在所述預(yù)定值以下而使所述線圈完全去能，同時(shí)允許所述信號(hào)的電流流過所述閥組件，從而允許所述控制器監(jiān)測(cè)所述控制器與所述閥組件之間的布線完整性。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，以在所述預(yù)定值以上的高水平將來自所述控制器的所述信號(hào)發(fā)送到所述閥組件，以便激勵(lì)所述閥組件，和以在所述預(yù)定值以下的低水平將來自所述控制器的所述信號(hào)發(fā)送到所述閥組件，以便使所述閥組件返回到正常狀態(tài)。
11.一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，包括: 過程控制閥； 螺線管線圈，配置成在接收到來自控制器的激勵(lì)信號(hào)時(shí)選擇性地激勵(lì)所述控制閥； 負(fù)載，用于匯集來自所述控制器的布線完整性信號(hào)；和 水平檢測(cè)器，其監(jiān)測(cè)來自所述控制器的控制信號(hào)，并確定來自所述控制器的所述控制信號(hào)構(gòu)成所述激勵(lì)信號(hào)還是所述布線完整性信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成將所述激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)向到所述螺線管線圈。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成將所述激勵(lì)信號(hào)從所述負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成將所述布線完整性信號(hào)轉(zhuǎn)向到所述負(fù)載。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成將所述布線完整性信號(hào)從所述線圈轉(zhuǎn)向離開。
16.一種用于確保閥組件的開斷的系統(tǒng)，包括: 控制器，配置成使用所述閥組件和該控制器與所述閥組件之間的布線對(duì)過程進(jìn)行控制，所述控制器配置成生成控制信號(hào)；并且 所述閥組件包括: 過程控制閥，配置成根據(jù)所述控制信號(hào)影響所述過程； 水平檢測(cè)器，配置成監(jiān)測(cè)來自所述控制器的信號(hào)，并確定來自所述控制器的所述信號(hào)是否在預(yù)定值以上； 螺線管線圈，配置成在接收到來自所述控制器的在所述預(yù)定值以上的信號(hào)時(shí)選擇性地激勵(lì)所述控制閥；以及 負(fù)載，用于匯集來自所述控制器的低于所述預(yù)定值的信號(hào)。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成，如果來自所述控制器的所述信號(hào)在所述預(yù)定值以上，則將所述信號(hào)轉(zhuǎn)向到所述螺線管線圈。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成，如果來自所述控制器的所述信號(hào)在所述預(yù)定值以上，則將所述信號(hào)從所述負(fù)載轉(zhuǎn)向離開。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成，如果來自所述控制器的所述信號(hào)在所述預(yù)定值以下，則將所述信號(hào)轉(zhuǎn)向到所述負(fù)載。
20.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水平檢測(cè)器進(jìn)一步配置成，如果來自所述控制器的所述信號(hào)在所述預(yù)定值以下，則將所述信號(hào)從所述線圈轉(zhuǎn)向離開。
【文檔編號(hào)】H01F7/18GK103748640SQ201280036731
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】J.J.哈勒 申請(qǐng)人:自動(dòng)開關(guān)公司