【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及識別在被調節的工藝過程設備的調節閥的調節回路中的振蕩起因的方法。調節閥在技術設備中被用來調節過程參數，例如流通量、壓力、壓差、溫度、ph值等。為此，調節閥如此與工藝過程和配屬于工藝過程的調節器相連，即存在級聯調節(參見圖1)。配屬于工藝過程的調節器用于使過程參數或所屬的過程實際值接近過程理論值。為此，配屬于工藝過程的調節器計算在級聯結構中作為調節閥閥芯的理論值，例如位置理論值的輸出參數。調節閥的調節回路形成級聯的內部調節回路(參見圖2)并且根據調節閥理論值生成例如用于閥芯位置的實際值，其又是實體工藝過程的輸入參數。對調節回路的一個主要要求是保證穩定的總系統特性。這對于過程調節意味著調整過程理論值且其除了可容忍偏差外應與相應的過程參數一致。不希望有的不穩定系統特性例如可能呈現為在調節回路內的信號永久振蕩。它們的出現例如可能是因為調節閥控制信號本身具有因一個或更多個過程變量的變化而出現的振蕩或者調節閥引入例如因不穩定的位置調節或不一樣的摩擦而造成的振蕩。在工藝過程設備的級聯調節回路不穩定的情況下，這種永久振蕩必須被消除，因為否則例如可能產生超規范的產品，因此必須剔除或修整生產批次。為此，維護人員必須在設備內現場找到錯誤起因。起因可能在于級聯的其中一個組成部分中，即過程調節器、閥調節器、閥或其驅動裝置的物理特性或工藝過程本身。
技術介紹
1、知道了各種不同的評估方法和用于鑒別調節回路振蕩的裝置，但它們經常不適用于級聯結構。
2、因此，例如從公開出版物us2016/0239015?a1中知道一種故障診斷裝置和一
3、公開出版物us2007/0150079?a1描述一種用于過程設備的自檢過程調節回路。在此情況下，為了故障診斷而測量來自過程調節回路組成部件的正常運行的信號數據，從中確定允許推斷出過程調節回路狀態的調節回路參數。
4、但在這兩種情況下都無法確定這種不穩定特性、調節質量差或振蕩的可能起因。
技術實現思路
1、任務
2、本專利技術的任務是提出一種方法和一種裝置，其允許確定或至少圈定在本身被調節的工藝過程設備內的調節閥的調節回路中的振蕩起因。
3、解決方案
4、單數的使用應該不排除復數，反之也適用，除非另有所述。
5、以下將詳細描述一些方法步驟。所述步驟在本專利技術的一個優選變型中按照所指定的順序進行。但所述步驟不一定必須按照所指定的順序執行，待描述的方法也可以具有其它未提到的步驟。
6、為了完成該任務，提出一種識別工藝過程設備內的至少一個振蕩的起因的方法，該工藝過程設備包括調節閥的至少一個內調節回路和至少一個外調節環路，該方法具有以下步驟：
7、-關于時間確定調節閥的內調節回路的理論值和實際值。該調節回路調節閥芯的位置，即理論值和實際值剛好影響該位置。
8、-隨后分別檢查關于時間所確定的理論值和關于時間所確定的實際值是否有振蕩，即尤其是否具有永久振蕩。
9、-如果確定有至少一個振蕩，則確定其振幅和/或周期時間。作為周期時間的替代，當然也可以確定頻率，因為這兩個參數可輕易地相互換算。
10、-如果確定僅實際值或僅理論值有振蕩，則將該振蕩的周期時間和/或振幅與調節閥的預定特征參數相比較。為此或許可以規定轉換滯后，以避免狀態之間的過于快速和/或頻繁的變換。
11、-如果確定實際值和理論值都有振蕩，則確定兩個振蕩的彼此相對的相位移和/或將各自振幅相比較和/或將至少其中一個所述周期時間與調節閥的預定特征參數相比較。
12、-從所進行的比較和/或相位移中識別該至少一個振蕩的可能起因。
13、優選輸出所識別的可能振蕩起因，例如作為診斷和/或消息。所述輸出可以直接在調節閥上或例如通過工藝過程設備控制系統或其它監測系統上的接口進行。該至少一個振蕩的所識別的可能起因也可以被存儲在數據載體上。這使得可以使用在稍后階段獲得的了解，例如作為系統或控制閥的計劃維護的一部分。
14、利用該方法，可以確定或至少圈定在調節閥調節回路內的振蕩的起因，從而可以保持低的由維護人員在設備中可能需要現場檢查錯誤的支出，因為可以有針對性地在正確位置處查找問題起因。如果可能，該方法識別不穩定或振蕩是否起因于過程調節或閥調節。生產事故可以通過這種方式被減至最少且避免不必要的費用。
15、通過該方法要識別的振蕩優選超出信號中的一些振蕩過程。待識別的振蕩優選在振蕩出現期間內是基本上穩定或重復且尤其不衰減。待識別的振蕩的振蕩過程的數量優選大于20，優選大于30且尤其優選大于40。尤其是，待識別的振蕩形成為這個或這些調節回路的信號的不穩定性。待識別的振蕩優選是永久振蕩。可以想到的是待識別的振蕩由許多振蕩組成，其中對這些振蕩尤其可能有多個起因。
16、優選地，所識別出的至少一個振蕩的可能起因被分配給內調節回路或外調節環路。由此可以有利地簡單實現起因的診斷和/或排除。
17、除了調節閥的調節回路的理論值和實際值外，為了識別至少一個振蕩的起因測量和/或考慮僅能在調節閥上獲得的參數，優選沒有其它參數。在調節閥處可獲得的參數一般是驅動壓力和進風壓力(在具有氣壓驅動裝置的調節閥情況下)、在閥處的固體聲、調節信號(空氣壓力或電流)以及其各自時時間戳。由此允許該方法可以無問題地在例如調節閥的位置調節器上運行，而不需要其它端口或無需適當配置任何其它設備。此外，不需要附加傳感器等。
18、在確定調節閥的調節回路的理論值和實際值是否具有噪聲和僅在噪聲低于預定閾值情況下執行另外的步驟時，可以避免有誤的或不可靠的診斷。因此將防止由于含噪聲的信號而例如確定錯誤的振蕩特性。噪聲識別因此優選緊接在是否存在永久振蕩的檢查之前進行。
19、當該方法附加規定至少一個振蕩的所識別的可能起因通過閥位置調節中的參數調整被自動消除時，可以獲得簡化條件和較低的維護費用。若例如發現調節閥位置調節的比例部分的放大參數kp過大，則它可被自動減小，其中要關注永久振蕩是否衰減。可以針對用于位置調節的積分部分的放大參數ki想到相應情況。如果永久振蕩衰減，則該問題被解決，并且不再需要例如由技術人員完成的維護。
20、在對計算能力和存儲器的需求特別低的情況下，當理論值和/或實際值是否有振蕩的檢查包含在預定時間間隔期內關于時間所確定的理論值和/或實際值的局部極值和/或被評估時，可以執行該方法。局部極值的確定最終僅需要低計算能力。例如可以從前后接連交替的局部最大值或最小值的間距推斷出周期時間，同時可以從兩個前后接連的局部最大值和最小值之差獲得振幅。是否有永久振蕩例如可以視所識別的振幅是否在一個預定時間間隔期到下一個時間間隔期之間在預定誤差內是恒定的或至少沒有減小來識別。
21、優選地，如果確定僅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種識別工藝過程設備中至少一個振蕩的起因的方法，所述工藝過程設備包括調節閥(230)的至少一個內調節回路(120)和至少一個外調節環路，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個振蕩的所識別出的可能起因被分配給所述內調節回路(120)或所述外調節環路。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了識別所述至少一個振蕩的起因，除了所述調節閥(230)的所述調節回路(120)的所述理論值(w)和所述實際值(x)外測量和/或考慮僅能在所述調節閥處獲得的其它參數。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，設有附加步驟，該附加步驟是，所述至少一個振蕩的所識別出的可能起因通過調整閥位置調節中的參數被自動消除。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了檢查理論值(w)和/或實際值(x)是否具有振蕩，在預定的時間區間內選擇和/或評估關于時間所確定的理論值(w)和/或實際值(x)的局部極值。
7.根據
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的方法，
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，
11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，
12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
15.一種用于調節閥(230)的位置調節器(210)，其中，所述位置調節器(210)包括計算單元和適于且設立用于執行根據前述方法權利要求1至14中任一項所述的方法的步驟的裝置。
16.一種與調節閥(230)一起使用的診斷盒，其中，所述診斷盒包括計算單元，所述計算單元具有適于且設立用于執行根據前述方法權利要求1至14中任一項所述的步驟的裝置。
17.一種調節閥(230)，所述調節閥(230)具有根據權利要求15所述的位置調節器(210)。
18.一種計算機程序，所述計算機程序包括指令，該指令使得根據權利要求15所述的位置調節器(210)和/或根據權利要求16所述的診斷盒執行根據前述方法權利要求1至14中任一項所述的方法步驟。
19.一種計算機可讀介質，所述計算機可讀介質上存儲有根據權利要求18所述的計算機程序。
...【技術特征摘要】
1.一種識別工藝過程設備中至少一個振蕩的起因的方法，所述工藝過程設備包括調節閥(230)的至少一個內調節回路(120)和至少一個外調節環路，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個振蕩的所識別出的可能起因被分配給所述內調節回路(120)或所述外調節環路。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了識別所述至少一個振蕩的起因，除了所述調節閥(230)的所述調節回路(120)的所述理論值(w)和所述實際值(x)外測量和/或考慮僅能在所述調節閥處獲得的其它參數。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，設有附加步驟，該附加步驟是，所述至少一個振蕩的所識別出的可能起因通過調整閥位置調節中的參數被自動消除。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，為了檢查理論值(w)和/或實際值(x)是否具有振蕩，在預定的時間區間內選擇和/或評估關于時間所確定的理論值(w)和/或實際值(x)的局部極值。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，如果確定僅所述理論值(w)有振蕩，則要求所述調節閥(230)的診斷和/或維護。
8.根據前述權利要求中任一項...
【專利技術屬性】
技術研發人員：C·菲比格爾，A·菲比格爾，
申請(專利權)人：大力士股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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