ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное раскрытие в целом относится к способам и устройству для осуществления управления несколькими клапанами и, более конкретно, к способам и устройству для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В обычных средах управления технологическим процессом несколько клапанов независимо управляются соответствующим одним из нескольких контроллеров клапанов. Например, первый клапан среды управления технологическим процессом может независимо управляться первым контроллером клапана, а второй клапан среды управления технологическим процессом может независимо управляться вторым контроллером клапана.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Раскрыты способы и устройство для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. В некоторых раскрытых примерах устройство содержит контроллер клапана, функционально связанный с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан является функционально расположенным последовательно с первым клапаном. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана используется для управления положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, который должен быть получен контроллером клапана.
[0004] В некоторых раскрытых примерах способ включает в себя осуществление управления посредством контроллера клапана положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого контроллером клапана. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном.
[0005] В некоторых раскрытых примерах материальный машиночитаемый носитель данных содержит инструкции, которые при выполнении заставляют контроллер клапана управлять положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого контроллером клапана. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0006] Фиг. 1 представляет собой первую типовую среду управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер клапана для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала.
[0007] Фиг. 2 представляет собой вторую типовую среду управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер клапана в соответствии с фиг. 1.
[0008] Фиг. 3 представляет собой третью типовую среду управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер клапана в соответствии с фиг. 1.
[0009] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, представляющую типовой способ, который может быть выполнен на типовом контроллере клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 для управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала.
[0010] Фиг. 5 представляет собой типовую процессорную платформу, способную исполнять инструкции, реализующие способ в соответствии с фиг. 4 и типовой контроллер клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3.
[0011] Некоторые примеры показаны на вышеуказанных фигурах и подробно описаны ниже. При описании этих примеров, подобные или идентичные ссылочные позиции используются для обозначения тех же или аналогичных элементов. Фигуры не обязательно показаны в масштабе, а некоторые характерные особенности и некоторые виды фигур могут быть показаны в увеличенном масштабе или показаны схематично для ясности и/или краткости.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Обычные среды управления технологическим процессом могут содержать одну или большее количество систем управления, связанных с несколькими контроллерами клапанов, независимо осуществляющие управление соответствующим одним из нескольких клапанов. Например, запорный клапан (например, двухпозиционный клапан, отсечной клапан и т. д.) может быть функционально расположен последовательно с регулирующим клапаном. Запорный клапан может независимо управляться первым контроллером клапана, который связан с системой управления, а регулирующий клапан может независимо управляться вторым контроллером клапана, который связан с системой управления. Размещение запорного клапана последовательно с регулирующим клапаном, может с успехом продлить срок службы регулирующего клапана. Например, хотя регулирующие клапаны подходят для осуществления управления расходом потока технологической жидкости, регулирующие клапаны обычно не предназначены для обеспечения плотного перекрытия потока технологической жидкости. Когда регулирующий клапан используется для перекрытия потока технологической жидкости, может возникнуть чрезмерный износ затвора и седла клапана, и регулирующий клапан может начать пропускать технологическую жидкость, даже когда регулирующий клапан находится в полностью закрытом положении. Путем применения запорного клапана для перекрытия потока технологической жидкости, что в противном случае требует перекрытия посредством регулирующего клапана, затвор и седло регулирующего клапана защищены от чрезмерного износа.
[0013] Однако в обычных средах управления технологическим процессом введение дополнительного клапана (например, запорного клапана для последовательного помещения с существующим регулирующим клапаном), как правило, требует соответствующего введения дополнительного контроллера клапана, а также использования дополнительного канала ввода/вывода системы управления. Сложность обычной среды управления технологическим процессом возрастает в результате введения такого дополнительного устройства (устройств). Например, введение такого дополнительного устройства (устройств) обычно требует конфигурации и установки дополнительной проводки для управления дополнительным клапаном и/или дополнительным контроллером клапана, а также может дополнительно потребовать дополнительной работы по проектированию автоматического управления технологическим процессом для правильной работы дополнительного клапана и/или дополнительного контроллера клапана.
[0014] В отличие от обычных сред управления технологическим процессом, описанных выше, имеющих несколько контроллеров клапанов для независимого осуществления управления соответствующим одним из нескольких клапанов, раскрытые в данном документе способы и устройство позволяют одному контроллеру клапана управлять несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. Используемый в данном документе термин «согласованный управляющий сигнал» относится к одному сигналу, который включает в себя и/или переносит данные и/или информацию, составляющую и/или являющуюся признаком соответствующих управляющих сигналов, для управления соответствующим одним из нескольких клапанов. Например, согласованный управляющий сигнал может включать в себя и/или переносить данные и/или информацию, составляющую и/или являющуюся признаком первого управляющего сигнала для управления положением первого клапана, и второй управляющий сигнал для управления положением второго клапана.
[0015] Реализация одного контроллера клапана для управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала обеспечивает несколько преимуществ относительно вышеописанных обычных сред управления технологическим процессом. Например, поскольку раскрытый контроллер клапана способен управлять несколькими клапанами (например, запорным клапаном и регулирующим клапаном), то введение одного из множества клапанов (например, изолирующего клапана) в среду управления технологическим процессом, включая раскрытый контроллер клапана, не требует соответствующего введения дополнительного контроллера клапана. Соответственно, дополнительный канал ввода/вывода системы управления, который в противном случае потребовался бы при введении такого дополнительного контроллера клапана, может быть высвобожден и/или использован для других целей. Любая потребность в дополнительной проводке и/или дополнительных работах по проектированию автоматизированного управления технологическим процессом для управления дополнительным клапаном и/или дополнительным контроллером клапана также уменьшается по сравнению с тем, что может потребоваться при введении дополнительного клапана и/или дополнительного контроллера клапана в обычную среду управления технологическим процессом, как описано выше.
[0016] Фиг. 1 представляет собой первую типовую среду 100 управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер 102 клапана для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, среда 100 управления технологическим процессом включает в себя контроллер 102 клапана, первый типовой клапан 104, имеющий первый типовой элемент 106 регулирования потока, второй типовой клапан 108, имеющий второй типовой элемент 110 регулирования потока, первый типовой исполнительный механизм 112, второй типовой исполнительный механизм 114 и типовую систему 116 управления, имеющую типовую программируемую логическую схему (ПЛС) 118.
[0017] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, контроллер 102 клапана функционально связан с первым исполнительным механизмом 112, вторым исполнительным механизмом 114 и системой 116 управления. Контроллер 102 клапана также функционально связан с первым клапаном 104 посредством первого исполнительного механизма 112 и со вторым клапаном 108 посредством второго исполнительного механизма 114. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 может управлять первым клапаном 104 и/или вторым клапаном 108 посредством единиц обмена информацией (например, сигналов, команд и т. д.), переданных с контроллера 102 клапана на соответствующий первый исполнительный механизм 112 и/или соответствующий второй исполнительный механизм 114.
[0018] Например, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на первый исполнительный механизм 112 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), первый исполнительный механизм 112 перемещает и/или регулирует положение первого элемента 106 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) первого клапана 104 таким образом, что положение первого элемента 106 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано управляющим сигналом. В качестве другого примера, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на второй исполнительный механизм 114 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), второй исполнительный механизм 114 перемещает и/или регулирует положение второго элемента 110 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) второго клапана 108 таким образом, что положение второго элемента 110 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано управляющим сигналом.
[0019] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, второй клапан 108 функционально расположен последовательно с первым клапаном 104. Например, второй клапан 108 может быть расположен последовательно с первым клапаном 104 таким образом, что технологическая жидкость, движущаяся в представленном в качестве примера направлении 120 потока, как показано на фиг. 1, проходит через первый клапан 104 и затем проходит через второй клапан 108, когда и первый клапан 104, и второй клапан 108 находятся в открытом положении. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1 первый клапан 104 является запорным клапаном, а второй клапан 108 является регулирующим клапаном. В других примерах первый клапан 104 может представлять собой тип клапана, отличный от запорного клапана (например, регулирующий клапан и т. д.), а второй клапан 108 может представлять собой тип клапана, отличный от регулирующего клапана (например, запорный клапан и т. д.). Хотя типовая среда 100 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 1 иллюстрирует конкретное количество клапанов, конкретные типы клапанов и конкретное расположение типов клапанов относительно друг друга, в других примерах среда управления технологическим процессом может включать в себя любое количество дополнительных клапанов, любое количество типов клапанов и любое расположение типов клапанов относительно друг друга.
[0020] Контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 управляет положением первого клапана 104 и положением второго клапана 108 на основе типового согласованного управляющего сигнала 122, полученного контроллером 102 клапана от ПЛС 118 и/или, в более общем случае, от системы 116 управления. В некоторых примерах согласованный управляющий сигнал 122 соответствует заданному положению, связанному с положением первого клапана 104 (например, желаемому положению первого клапана 104), и/или заданному положению, связанному с положением второго клапана 108 (например, желаемое положение второго клапана 108). В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя и/или переносит данные и/или информацию, составляющую и/или являющуюся признаком соответствующих управляющих сигналов для управления соответствующими положениями соответствующих элементов первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 и второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108.
[0021] Например, если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 1 реализован как аналоговый сигнал, первый случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двадцать миллиампер (20 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен быть в открытом положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен быть в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении. Второй случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двенадцать миллиампер (12 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в частично открытом и/или частично закрытом (например, открытом на 50 %) положении. Третий случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего четыре миллиампера (4 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в закрытом положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении.
[0022] Если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 1 вместо этого реализован в виде цифрового сигнала, первая группа битов (например, один или большее количество битов) цифрового сигнала может указывать желаемое положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104, а вторая группа битов цифрового сигнала может указывать желаемое положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108. Например, первый случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного первым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, и вторую группу битов, указывающую контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении. Второй случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного вторым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, и вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в частично открытом и/или частично закрытом (например, открытом на 50 %) положении. Третий случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного третьим образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в закрытом положении, и вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении.
[0023] В некоторых примерах контроллер 102 клапана может получать доступ (например, из памяти контроллера 102 клапана) к списку корреляций, таблице и/или матрице, которая коррелирует и/или ассоциирует один или большее количество параметров (например, ток и/или сила тока, последовательность из одного или большего количества битовых значений и т. д.) согласованного управляющего сигнала 122 в соответствии с фиг. 1 с соответствующими желаемыми положениями соответствующего одного из первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 и второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108. Список корреляции, таблица и/или матрица, используемые контроллером 102 клапана, могут иметь любой формат и могут включать в себя любое количество факторов и/или полей.
[0024] На основании принятого согласованного управляющего сигнала 122 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 передает первый типовой управляющий сигнал 124 на первый клапан 104 (например, посредством первого исполнительного механизма 112), чтобы управлять положением первого клапана 104, и дополнительно передает второй типовой управляющий сигнал 126 на второй клапан 108 (например, посредством второго исполнительного механизма 114) для управления положением второго клапана 108. Например, первый управляющий сигнал 124, переданный контроллером 102 клапана, может заставить первый исполнительный механизм 112 перемещаться и/или регулировать положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 для соответствия желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано первым управляющим сигналом 124, а второй управляющий сигнал 126, переданный контроллером 102 клапана, может заставить второй исполнительный механизм 114 перемещаться и/или регулировать положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 для соответствия желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано вторым управляющим сигналом 126. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 управляет несколькими клапанами (например, первым клапаном 104 и вторым клапаном 108) как одним клапаном на основе и/или в ответ на согласованный управляющий сигнал 122, полученный от ПЛС 118 и/или, в более общем смысле, от системы 116 управления.
[0025] В некоторых примерах первый управляющий сигнал 124 в соответствии с фиг. 1 представляет собой дискретный сигнал, который заставляет первый исполнительный механизм 112 быстро изменить положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 (например, запорного клапана) из полностью открытого положения (например, открытого на 100 %) в полностью закрытое положение (например, открытое на 0 %). В некоторых примерах второй управляющий сигнал 126 в соответствии с фиг. 1 является корректирующим сигналом, который заставляет второй исполнительный механизм 114 изменять положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 (например, регулирующего клапана) из первого положения (например, открытого на 100 %, открытого на 80 % и т. д.) во второе положение (например, открытое на 5 %, открытое на 0 % и т. д.).
[0026] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, когда согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя заданное положение, соответствующее полностью закрытому положению, первый управляющий сигнал 124, переданный контроллером 102 клапана, заставляет первый клапан 104 (например, запорный клапан) перекрыть перемещение технологической жидкости в направлении 120 потока. В результате того, что первый клапан 104 перекрывает поток технологической жидкости, второй клапан 108 (например, регулирующий клапан) защищен от чрезмерного износа, который мог бы возникнуть в противном случае, если бы второй клапан 108 попытался перекрыть поток технологической жидкости.
[0027] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 1, первый типовой датчик 128 функционально расположен между первым клапаном 104 и вторым клапаном 108. Первый датчик 128 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать данные технологического процесса (например, одно или большее количество значений давления, одно или большее количество значений расхода, одно или большее количество значений температуры и т. д.) между первыми клапаном 104 и вторым клапаном 108. Например, при реализации в качестве датчика давления первый датчик 128 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать данные о давлении, соответствующие давлению и/или отсутствию давления между первым клапаном 104 и вторым клапаном 108. Первый датчик 128 может передавать данные технологического процесса (например, через проводное или беспроводное соединение) на контроллер 102 клапана и/или систему 116 управления. В некоторых примерах переданные данные технологического процесса могут включать в себя и/или являться признаком диагностической информации, которая соответствует доступности второго клапана 108 для технического обслуживания. Например, данные о давлении, соответствующие отсутствию давления, воспринятого, измеренного и/или обнаруженного на первом датчике 128, могут указывать на то, что первый клапан 104 успешно перекрыл поток технологической жидкости (например, таким образом, что технологическая жидкость больше не течет через первый клапан 104 ко второму клапану 108), что делает второй клапан 108 доступным для технического обслуживания.
[0028] Хотя в соответствии с фиг. 1 показан типовой способ реализации типового контроллера 102 клапана, одно или большее количество из элементов, способов и/или устройств, изображенных в соответствии с фиг. 1, может быть объединено, разделено, переупорядочено, опущено, устранено и/или реализовано любым другим способом. Кроме того, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 может быть реализован посредством аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или любой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. Таким образом, например, контроллер 102 клапана может быть реализован с помощью одной или большего количества аналоговых или цифровых схем, логических схем, программируемых процессоров, специализированной интегральной микросхемы (микросхем) (ASIC(s), application specific integrated circuit(s)), программируемого логического устройства (устройств) (PLD(s), programmable logic device(s)) и/или логического устройства (устройств), программируемых пользователем (FPLD(s), programmable logic device(s)). При чтении любого из пунктов формулы изобретения устройства или системы, которые охватывают чисто программную и/или встроенную программную реализацию, однозначно определено, что контроллер 102 клапана включает в себя материальное машиночитаемое запоминающее устройство или дисковый накопитель, например, запоминающее устройство, цифровой универсальный диск (DVD, digital versatile disk), компакт-диск (CD, compact disk), диск Blu-ray и т. п., хранящее программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение. Кроме того, типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 может включать в себя один или большее количество элементов, способов работы и/или устройств в дополнение к или вместо проиллюстрированных на фиг. 1, и/или может включать в себя более одного из любых или всех проиллюстрированных элементов, способов работы и устройств.
[0029] Фиг. 2 представляет собой вторую типовую среду 200 управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, среда 200 управления технологическим процессом включает в себя контроллер 102 клапана, первый клапан 104, первый элемент 106 регулирования потока, второй клапан 108, второй элемент 110 регулирования потока, первый исполнительный механизм 112, второй исполнительный механизм 114, систему 116 управления, ПЛС 118, направление 120 потока, согласованный управляющий сигнал 122, первый управляющий сигнал 124, второй управляющий сигнал 126 и первый датчик 128 первой типовой среды 100 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 1, описанной выше, и дополнительно включает в себя третий типовой клапан 202, имеющий третий типовой элемент 204 регулирования потока, третий типовой исполнительный механизм 206, третий типовой управляющий сигнал 208 и второй типовой датчик 210.
[0030] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, контроллер 102 клапана функционально связан с первым исполнительным механизмом 112, вторым исполнительным механизмом 114, третьим исполнительным механизмом 206 и системой 116 управления. Контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 также функционально связан с первым клапаном 104 посредством первого исполнительного механизма 112, со вторым клапаном 108 посредством второго исполнительного механизма 114 и с третьим клапаном 202 посредством третьего исполнительного механизма 206. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 может управлять первым клапаном 104, вторым клапаном 108 и/или третьим клапаном 202 посредством единиц обмена информацией (например, сигналов, команд и т. д.), переданных с контроллера 102 клапана на соответствующий первый исполнительный механизм 112, соответствующий второй исполнительный механизм 114 и/или соответствующий третий исполнительный механизм 206.
[0031] Например, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на первый исполнительный механизм 112 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), первый исполнительный механизм 112 перемещает и/или регулирует положение первого элемента 106 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) первого клапана 104 таким образом, что положение первого элемента 106 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано управляющим сигналом. В качестве другого примера, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на второй исполнительный механизм 114 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), второй исполнительный механизм 114 перемещает и/или регулирует положение второго элемента 110 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) второго клапана 108 таким образом, что положение второго элемента 110 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано управляющим сигналом. В качестве другого примера, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на третий исполнительный механизм 206 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), третий исполнительный механизм 206 перемещает и/или регулирует положение третьего элемента 204 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) третьего клапана 202 таким образом, что положение третьего элемента 204 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано управляющим сигналом.
[0032] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, второй клапан 108 функционально расположен последовательно с первым клапаном 104 и третьим клапаном 202 таким образом, что второй клапан 108 функционально расположен между первым клапаном 104 и третьим клапаном 202. Например, второй клапан 108 может быть расположен последовательно с первым клапаном 104 и третьим клапаном 202 таким образом, что технологическая жидкость, перемещающаяся в направлении 120 потока как показано на фиг. 2, проходит через первый клапан 104, затем через второй клапан 108 и затем через третий клапан 202, когда первый клапан 104, второй клапан 108 и третий клапан 202 находятся в открытом положении. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2 первый клапан 104 представляет собой запорный клапан, второй клапан 108 представляет собой регулирующий клапан, а третий клапан 202 представляет собой запорный клапан. В других примерах первый клапан 104 может представлять собой тип клапана, отличный от запорного клапана (например, регулирующий клапан и т. д.), второй клапан 108 может представлять собой тип клапана, отличный от регулирующего клапана (например, изолирующий клапан и т. д.), а третий клапан 202 может представлять собой тип клапана, отличный от запорного клапана (например, регулирующий клапан и т. д.). Хотя типовая среда 200 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 2 иллюстрирует конкретное количество клапанов, конкретные типы клапанов и конкретное расположение типов клапанов относительно друг друга, в других примерах среда управления технологическим процессом может включать в себя любое количество дополнительных клапанов, любое количество типов клапанов и любое расположение типов клапанов относительно друг друга.
[0033] Контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 управляет положением первого клапана 104, положением второго клапана 108 и положением третьего клапана 202 на основе согласованного управляющего сигнала 122, полученного контроллером 102 клапана от ПЛС 118 и/или, в более общем случае, от системы 116 управления. В некоторых примерах согласованный управляющий сигнал 122 соответствует заданному положению, связанному с положением первого клапана 104 (например, желаемому положению первого клапана 104), заданному положению, связанному с положением второго клапана 108 (например, желаемое положение второго клапана 108) и/или заданному положению, связанному с положением третьего клапана 202 (например, желаемое положение третьего клапана 202). В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя и/или переносит данные и/или информацию, составляющую и/или являющуюся признаком соответствующих управляющих сигналов, для управления соответствующими положениями соответствующего одного из первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104, второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108, а также третьего элемента 204 регулирования потока третьего клапана 202.
[0034] Например, если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 2, реализован в виде аналогового сигнала, первый случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двадцать миллиампер (20 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении, и что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в открытом положении. Второй случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двенадцать миллиампер (12 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в частично открытом и/или частично закрытом (например, открытом на 50 %) положении, и что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в открытом положении. Третий случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего четыре миллиампера (4 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в закрытом положении, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении, и что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в закрытом положении.
[0035] Если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 2 вместо этого реализован в виде цифрового сигнала, первая группа битов (например, один или большее количество битов) цифрового сигнала может указывать желаемое положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104, вторая группа битов цифрового сигнала может указывать желаемое положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108, а третья группа битов цифрового сигнала может указывать желаемое положение третьего элемента 204 регулирования потока третьего клапана 202. Например, первый случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного первым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, вторую группу битов, указывающую контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении, и третью группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в открытом положении. Второй случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного вторым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в открытом положении, вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в частично открытом и/или частично закрытом (например, открытом на 50 %) положении, и третью группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в открытом положении. Третий случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного третьим образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в закрытом положении, вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении, и третью группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что третий элемент 204 регулирования потока третьего клапана 202 должен находиться в закрытом положении.
[0036] В некоторых примерах контроллер 102 клапана может получать доступ (например, из памяти контроллера 102 клапана) к списку корреляций, таблице и/или матрице, которая коррелирует и/или ассоциирует один или большее количество параметров (например, ток и/или сила тока, последовательность из одного или большего количества битовых значений и т. д.) согласованного управляющего сигнала 122 в соответствии с фиг. 2 с соответствующими желаемыми положениями соответствующего одного из первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104, второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 и третьего элемента 204 регулирования потока третьего клапана 202. Список корреляции, таблица и/или матрица, используемые контроллером 102 клапана, могут иметь любой формат и могут включать в себя любое количество факторов и/или полей.
[0037] На основании принятого согласованного управляющего сигнала 122 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 передает первый управляющий сигнал 124 на первый клапан 104 (например, посредством первого исполнительного механизма 112), чтобы управлять положением первого клапана 104, передает второй управляющий сигнал 126 на второй клапан 108 (например, посредством второго исполнительного механизма 114) для управления положением второго клапана 108 и дополнительно передает третий управляющий сигнал 208 на третий клапан 202 (например, посредством третьего исполнительного механизма 206) для управления положением третьего клапана 202. Например, первый управляющий сигнал 124, переданный контроллером 102 клапана, может заставить первый исполнительный механизм 112 перемещаться и/или регулировать положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 для соответствия желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано первым управляющим сигналом 124, второй управляющий сигнал 126, переданный контроллером 102 клапана, может заставить второй исполнительный механизм 114 перемещаться и/или регулировать положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 для соответствия желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано вторым управляющим сигналом 126, и третий управляющий сигнал 208, переданный контроллером 102 клапана, может заставить третий исполнительный механизм 206 перемещаться и/или регулировать положение третьего элемента 204 регулирования потока третьего клапана 202 для соответствия желаемому положению (например, закрытому положению), которое указано третьим управляющим сигналом 208. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 управляет несколькими клапанами (например, первым клапаном 104, вторым клапаном 108 и третьим клапаном 202) как одним клапаном на основе и/или в ответ на согласованный управляющий сигнал 122, полученный от ПЛС 118 и/или, в более общем смысле, от системы 116 управления.
[0038] В некоторых примерах первый управляющий сигнал 124 в соответствии с фиг. 2 представляет собой дискретный сигнал, который заставляет первый исполнительный механизм 112 быстро изменить положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 (например, запорного клапана) из полностью открытого положения (например, открытого на 100 %) в полностью закрытое положение (например, открытое на 0 %). В некоторых примерах второй управляющий сигнал 126 в соответствии с фиг. 2 является корректирующим сигналом, который заставляет второй исполнительный механизм 114 изменять положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 (например, регулирующего клапана) из первого положения (например, открытого на 100 %, открытого на 80 % и т. д.) во второе положение (например, открытое на 5 %, открытое на 0 % и т. д.). В некоторых примерах третий управляющий сигнал 208 в соответствии с фиг. 2 представляет собой дискретный сигнал, который заставляет третий исполнительный механизм 206 быстро изменить положение третьего элемента 204 регулирования потока третьего клапана 202 (например, запорного клапана) из полностью открытого положения (например, открытого на 100 %) в полностью закрытое положение (например, открытое на 0 %).
[0039] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, когда согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя заданное положение, соответствующее полностью закрытому положению, первый управляющий сигнал 124, переданный контроллером 102 клапана, заставляет первый клапан 104 (например, запорный клапан) перекрыть перемещение технологической жидкости в направлении 120 потока, а третий управляющий сигнал 208, переданный контроллером 102 клапана, заставляет третий клапан 202 (например, запорный клапан) аналогичным образом перекрыть поток технологической жидкости. В результате того, что первый клапан 104 и третий клапан 202 осуществляют перекрывание потока технологической жидкости, второй клапан 108 (например, регулирующий клапан) защищен от чрезмерного износа, который мог бы возникнуть в противном случае, если бы второй клапан 108 попытался перекрыть поток технологической жидкости.
[0040] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 2, первый датчик 128 функционально расположен между первым клапаном 104 и вторым клапаном 108, а второй датчик 210 функционально расположен между вторым клапаном 108 и третьим клапаном 202. Первый датчик 128 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать данные технологического процесса (например, одно или большее количество значений давления, одно или большее количество значений расхода, одно или большее количество значений температуры и т. д.) между первыми клапаном 104 и вторым клапаном 108, а второй датчик 210 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать вторые данные технологического процесса (например, одно или большее количество значений давления, одно или большее количество значений расхода, одну или большее количество значений температур и т. д.), соответствующие давлению и/или отсутствию давления между вторым клапаном 108 и третьим клапаном 202. Например, когда первый датчик 128 и второй датчик 210 соответственно реализованы как датчики давления, первый датчик 128 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать первые данные о давлении, соответствующие давлению и/или отсутствию давления между первым клапаном 104 и вторым клапаном 108, а второй датчик 210 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать вторые данные о давлении, соответствующие давлению и/или отсутствию давления между вторым клапаном 108 и третьим клапаном 202. Первый датчик 128 и второй датчик 210 могут соответственно передавать первые и вторые данные технологического процесса (например, через проводные или беспроводные соединения) на контроллер 102 клапана и/или систему 116 управления. В некоторых примерах первые и вторые данные технологического процесса могут включать в себя и/или являться признаком диагностической информации, которая соответствует доступности второго клапана 108 для технического обслуживания. Например, первые и вторые данные о давлении, соответственно соответствующие отсутствию давления, воспринятого и/или обнаруженного на первом датчике 128 и втором датчике 210, могут указывать на то, что первый клапан 104 и третий клапан 202 успешно перекрыли поток технологической жидкости (например, таким образом, что технологическая жидкость больше не течет между первым клапаном 104 и вторым клапаном 108 и/или между вторым клапаном 108 и третьим клапаном 202), тем самым делая второй клапан 108 доступным для технического обслуживания.
[0041] Хотя в соответствии с фиг. 2 показан типовой способ реализации типового контроллера 102 клапана, одно или большее количество из элементов, способов и/или устройств, изображенных на фиг. 2, может быть объединено, разделено, переупорядочено, опущено, устранено и/или реализовано любым другим способом. Кроме того, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 может быть реализован посредством аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или любой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. Таким образом, например, контроллер 102 клапана может быть реализован с помощью одной или большего количества аналоговых или цифровых схем, логических схем, программируемых процессоров, специализированной интегральной микросхемы (микросхем) (ASIC(s)), программируемого логического устройства (устройств) (PLD(s)) и/или логического устройства (устройств), программируемых пользователем (FPLD(s)). При чтении любого из пунктов формулы изобретения устройства или системы, которые охватывают чисто программную и/или встроенную программную реализацию, однозначно определено, что контроллер 102 клапана включает в себя материальное машиночитаемое запоминающее устройство или дисковый накопитель, например, запоминающее устройство, цифровой универсальный диск (DVD), компакт-диск (CD), диск Blu-ray и т. п., хранящее программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение. Кроме того, типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 2 может содержать один или большее количество элементов, способов работы и/или устройств в дополнение к или вместо проиллюстрированных на фиг. 2, и/или может включать в себя более одного из любых или всех проиллюстрированных элементов, способов работы и устройств.
[0042] Фиг. 3 представляет собой третью типовую среду 300 управления технологическим процессом, включающую в себя типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, среда 300 управления технологическим процессом включает в себя контроллер 102 клапана, первый клапан 104, первый элемент 106 регулирования потока, второй клапан 108, второй элемент 110 регулирования потока, первый исполнительный механизм 112, второй исполнительный механизм 114, систему 116 управления, ПЛС 118, направление 120 потока, согласованный управляющий сигнал 122, первый управляющий сигнал 124, и второй управляющий сигнал 126 первой типовой среды 100 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 1, описанной выше. Однако в третьей типовой среде 300 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 3 второй клапан 108 функционально расположен параллельно с первым клапаном 104, как дополнительно описано ниже.
[0043] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, контроллер 102 клапана функционально связан с первым исполнительным механизмом 112, вторым исполнительным механизмом 114 и системой 116 управления. Контроллер 102 клапана также функционально связан с первым клапаном 104 посредством первого исполнительного механизма 112 и со вторым клапаном 108 посредством второго исполнительного механизма 114. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 может управлять первым клапаном 104 и/или вторым клапаном 108 посредством единиц обмена информацией (например, сигналов, команд и т. д.), переданных с контроллера 102 клапана на соответствующий первый исполнительный механизм 112 и/или соответствующий второй исполнительный механизм 114.
[0044] Например, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на первый исполнительный механизм 112 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), первый исполнительный механизм 112 перемещает и/или регулирует положение первого элемента 106 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) первого клапана 104 таким образом, что положение первого элемента 106 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, частично закрытому положению), которое указано управляющим сигналом. В качестве другого примера, в ответ на управляющий сигнал (например, пневматический управляющий сигнал, гидравлический управляющий сигнал, электрический управляющий сигнал и т. д.), переданный с контроллера 102 клапана на второй исполнительный механизм 114 (например, пневматический исполнительный механизм, гидравлический исполнительный механизм, соленоид и т. д.), второй исполнительный механизм 114 перемещает и/или регулирует положение второго элемента 110 регулирования потока (например, плунжера, диска, шара и т. д.) второго клапана 108 таким образом, что положение второго элемента 110 регулирования потока соответствует желаемому положению (например, частично закрытому положению), которое указано управляющим сигналом.
[0045] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, второй клапан 108 функционально расположен параллельно с первым клапаном 104. Например, второй клапан 108 может быть расположен параллельно с первым клапаном 104 таким образом, что первая технологическая жидкость, перемещающаяся в типовом направлении 120 потока внутри типовой первой линии 302 потока в соответствии с фиг. 3, проходит через первый клапан 104, вторая технологическая жидкость, перемещающаяся в направлении потока 120 внутри типовой второй линии 304 потока в соответствии с фиг. 3, проходит через второй клапан 108, и первая и вторая технологические жидкости, соответственно перемещающиеся через первую и вторую линии 302, 304 потока, сливаются вместе в типовую линию 306 совмещенного потока в соответствии с фиг. 3. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, как первый клапан 104, так и второй клапан 108 являются регулирующими клапанами. В других примерах первый клапан 104 и/или второй клапан 108 может представлять собой тип клапана, отличный от регулирующего клапана (например, запорный клапан и т. д.). Хотя типовая среда 300 управления технологическим процессом в соответствии с фиг. 3 иллюстрирует конкретное количество клапанов, конкретные типы клапанов и конкретное расположение типов клапанов относительно друг друга, в других примерах среда управления технологическим процессом может включать в себя любое количество дополнительных клапанов, любое количество типов клапанов и любое расположение типов клапанов относительно друг друга.
[0046] Контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 управляет положением первого клапана 104 и положением второго клапана 108 на основе типового согласованного управляющего сигнала 122, полученного контроллером 102 клапана от ПЛС 118 и/или, в более общем случае, от системы 116 управления. В некоторых примерах согласованный управляющий сигнал 122 соответствует заданному положению, связанному с положением первого клапана 104 (например, желаемому положению первого клапана 104), и/или заданному положению, связанному с положением второго клапана 108 (например, желаемое положение второго клапана 108). В некоторых примерах согласованный управляющий сигнал 122 и/или заданное положение могут быть дополнительно и/или в качестве альтернативы связаны с переменной технологического потока (например, температурой, плотностью, вязкостью, светопроницаемостью и т. д.) объединенных первой и второй технологических жидкостей, перемещающихся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3. В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя и/или переносит данные и/или информацию, составляющую и/или являющуюся признаком соответствующих управляющих сигналов для управления соответствующими положениями соответствующих элементов первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 и второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108.
[0047] Например, если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 3 реализован как аналоговый сигнал, первый случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двадцать миллиампер (20 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен также быть в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении. Второй случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего двенадцать миллиампер (12 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении. Третий случай аналогового согласованного управляющего сигнала 122, измеряющего четыре миллиампера (4 мА), может указывать контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении и что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении.
[0048] Если согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 3 вместо этого реализован в виде цифрового сигнала, первая группа битов (например, один или большее количество битов) цифрового сигнала может указывать желаемое положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104, а вторая группа битов цифрового сигнала может указывать желаемое положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108. Например, первый случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного первым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении, и вторую группу битов, указывающую контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении. Второй случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного вторым образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении, и вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении. Третий случай цифрового согласованного управляющего сигнала 122, закодированного третьим образом, может включать в себя первую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что первый элемент 106 регулирования потока первого клапана 104 должен находиться в полностью закрытом (например, открытом на 0 %) положении, и вторую группу битов, указывающих контроллеру 102 клапана, что второй элемент 110 регулирования потока второго клапана 108 должен находиться в полностью открытом (например, открытом на 100 %) положении.
[0049] В некоторых примерах контроллер 102 клапана может получать доступ (например, из памяти контроллера 102 клапана) к списку корреляций, таблице и/или матрице, которая коррелирует и/или ассоциирует один или большее количество параметров (например, ток и/или сила тока, последовательность из одного или большего количества битовых значений и т. д.) согласованного управляющего сигнала 122 в соответствии с фиг. 3 с соответствующими желаемыми положениями соответствующего одного из первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 и второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108. Список корреляции, таблица и/или матрица, используемые контроллером 102 клапана, могут иметь любой формат и могут включать в себя любое количество факторов и/или полей.
[0050] На основании принятого согласованного управляющего сигнала 122 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 передает первый типовой управляющий сигнал 124 на первый клапан 104 (например, посредством первого исполнительного механизма 112), чтобы управлять положением первого клапана 104, и дополнительно передает второй типовой управляющий сигнал 126 на второй клапан 108 (например, посредством второго исполнительного механизма 114) для управления положением второго клапана 108. Например, первый управляющий сигнал 124, переданный контроллером 102 клапана, может заставить первый исполнительный механизм 112 перемещаться и/или регулировать положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 для соответствия желаемому положению (например, частично-закрытому положению), которое указано первым управляющим сигналом 124, а второй управляющий сигнал 126, переданный контроллером 102 клапана, может заставить второй исполнительный механизм 114 перемещаться и/или регулировать положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 для соответствия желаемому положению (например, полностью открытому положению), которое указано вторым управляющим сигналом 126. Таким образом, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1 управляет несколькими клапанами (например, первым клапаном 104 и вторым клапаном 108) как одним клапаном на основе и/или в ответ на согласованный управляющий сигнал 122, полученный от ПЛС 118 и/или, в более общем смысле, от системы 116 управления.
[0051] В некоторых примерах первый управляющий сигнал 124 в соответствии с фиг. 3 является корректирующим сигналом, который заставляет первый исполнительный механизм 112 изменять положение первого элемента 106 регулирования потока первого клапана 104 (например, регулирующего клапана) из первого положения (например, открытого на 100 %, открытого на 80 % и т. д.) во второе положение (например, открытое на 5 %, открытое на 0 % и т. д.). В некоторых примерах второй управляющий сигнал 126 в соответствии с фиг. 3 является корректирующим сигналом, который заставляет второй исполнительный механизм 114 изменять положение второго элемента 110 регулирования потока второго клапана 108 (например, регулирующего клапана) из первого положения (например, открытого на 100 %, открытого на 80 % и т. д.) во второе положение (например, открытое на 5 %, открытое на 0 % и т. д.).
[0052] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, когда согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя заданное положение, соответствующее полностью открытому положению первого клапана 104 и полностью закрытому положению второго клапана 108, объединенная технологическая жидкость, перемещающаяся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3, будет демонстрировать переменные технологического потока (например, температуру, плотность, вязкость, светопроницаемостью и т. д.), соответствующие главным образом переменным технологического потока первой технологической жидкости, перемещающейся через первую линию 302 потока в соответствии с фиг. 3. Когда согласованный управляющий сигнал 122 включает в себя заданное положение, соответствующее полностью закрытому положению первого клапана 104 и полностью открытому положению второго клапана 108, объединенная технологическая жидкость перемещающаяся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3 будет вместо этого демонстрировать переменные технологического потока (например, температуру, плотность, вязкость, светопроницаемостью и т. д.), соответствующие главным образом переменным технологического потока второй технологической жидкости, перемещающейся через вторую линию 304 потока в соответствии с фиг. 3. Таким образом, на основе согласованного управляющего сигнала 122 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 может соответственно управлять первым и вторым клапанами 104, 108 в соответствии с фиг. 3, чтобы регулировать переменную технологического потока, связанную с объединенной технологической жидкостью, перемещающейся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3.
[0053] В проиллюстрированном примере в соответствии с фиг. 3, типовой датчик 308 функционально расположен ниже по потоку от первого клапана 104 и второго клапана 108 внутри линии 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3. Датчик 308 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать данные технологического процесса (например, одно или большее количество значений давления, одно или большее количество значений расхода, одно или большее количество значений температуры, одно или большее количество значений плотности, одно или большее количество значений вязкости, одно или большее количество значений светопроницаемости и т. д.) объединенной технологической жидкости, перемещающейся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3. Например, при реализации в качестве датчика температуры датчик 308 может воспринимать, измерять и/или обнаруживать данные о температуре, соответствующие температуре объединенной технологической жидкости, перемещающейся через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3. Датчик 308 может передавать данные технологического процесса (например, через проводное или беспроводное соединение) на контроллер 102 клапана и/или систему 116 управления. В некоторых примерах переданные данные технологического процесса (например, измеренное и/или воспринятое значение температуры) могут сравниваться (например, посредством системы 116 управления) с заданным значением данных технологического процесса (например, заданным значением температуры). В случаях, когда переданные данные технологического процесса не соответствуют заданному значению данных технологического процесса, система 116 управления может реагировать путем генерирования согласованного управляющего сигнала, чтобы корректировать соответствующие положения первого и/или второго клапанов 104, 108 в соответствии с фиг. 3, чтобы вызвать объединение технологической жидкости, проходящей через линию 306 смешанного потока в соответствии с фиг. 3, для демонстрации требуемых данных технологического процесса (например, данных технологического процесса, которые соответствуют заданному значению данных технологического процесса).
[0054] Хотя на фиг. 3 показан типовой способ реализации типового контроллера 102 клапана, одно или большее количество из элементов, способов и/или устройств, изображенных на фиг. 3, может быть объединено, разделено, переупорядочено, опущено, устранено и/или реализовано любым другим способом. Кроме того, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 может быть реализован посредством аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или любой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. Таким образом, например, контроллер 102 клапана может быть реализован с помощью одной или большего количества аналоговых или цифровых схем, логических схем, программируемых процессоров, специализированной интегральной микросхемы (микросхем) (ASIC(s)), программируемого логического устройства (устройств) (PLD(s)) и/или логического устройства (устройств), программируемого (программируемых) пользователем (FPLD(s)). При чтении любого из пунктов формулы изобретения устройства или системы, которые охватывают чисто программную и/или встроенную программную реализацию, однозначно определено, что контроллер 102 клапана включает в себя материальное машиночитаемое запоминающее устройство или дисковый накопитель, например, запоминающее устройство, цифровой универсальный диск (DVD), компакт-диск (CD), диск Blu-ray и т. п., хранящее программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение. Кроме того, типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 3 может включать в себя один или большее количество элементов, способов работы и/или устройств в дополнение к или вместо проиллюстрированных на фиг. 3, и/или может включать в себя более одного из любых или всех проиллюстрированных элементов, способов работы и устройств.
[0055] Блок-схема, представляющая типовой способ осуществления управления несколькими клапанами в качестве одного клапана на основе согласованного управляющего сигнала, показана на 4. В этом примере способ может быть реализован с использованием машиночитаемых инструкций, которые содержат одну или большее количество программ для выполнения контроллером или процессором, таким как типовой процессор 502, показанный в типовой процессорной платформе 500, описанной ниже вместе с фиг. 5. Указанная одна или большее количество программ может быть реализована в программном обеспечении, хранящемся на материальном читаемом компьютером носителе данных, таком как компакт-диск (CD-ROM), гибкий диск, жесткий диск, цифровой универсальный диск (DVD), диск Blu-ray или запоминающее устройство, связанное с процессором 502, но вся программа(ы) и/или ее части могут альтернативно выполняться устройством, отличным от процессора 502, и/или может быть реализована во встроенном программном обеспечении или специализированном аппаратном обеспечении. Кроме того, хотя типовая(ые) программа(ы) описана/описаны со ссылкой на блок-схему, проиллюстрированную на фиг. 4, альтернативно могут использоваться многие другие способы для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. Например, может быть изменен порядок исполнения блоков, и/или могут быть изменены, устранены или объединены некоторые из блоков.
[0056] Как указано выше, типовой способ в соответствии с фиг. 4 может быть реализован с использованием кодированных инструкций (например, читаемых компьютером и/или машиной инструкций), хранящихся на материальном читаемом компьютером носителе данных, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD), кэш память, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и/или любое другое запоминающее устройство или диск для хранения данных, на котором информация хранится в течение любого периода времени (например, в течение длительного времени, постоянно, в течение коротких промежутков времени, для временной буферизации и/или для кэширования информации). Используемый в настоящем документе термин «материальный читаемый компьютером носитель данных» явно определен таким образом, чтобы включать любой тип читаемого компьютером запоминающего устройства и/или диска для хранения данных, и исключает распространяющиеся сигналы и средства передачи. Используемые в настоящем документе термины «материальный читаемый компьютером носитель данных» и «материальный машиночитаемый носитель данных» используются взаимозаменяемо. Дополнительно или альтернативно, типовой способ в соответствии с фиг. 4 может быть реализован с использованием кодированных инструкций (например, читаемых компьютером и/или машиной инструкций), хранящихся на постоянном компьютеро- и/или машиночитаемом носителе данных, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство, компакт-диск, цифровой универсальный диск, кэш память, оперативное запоминающее устройство и/или любое другое запоминающее устройство или диск для хранения данных, на котором информация хранится в течение любого периода времени (например, в течение длительного времени, постоянно, в течение коротких промежутков времени, для временной буферизации и/или для кэширования информации). Используемый в настоящем документе термин «постоянный читаемый компьютером носитель данных» явно определен таким образом, чтобы включать любой тип читаемого компьютером запоминающего устройства и/или диска для хранения данных и исключает распространяющиеся сигналы и средства передачи. В контексте данного документа, когда фраза «по меньшей мере» использована в качестве переходного термина во вводной части пункта формулы изобретения, она представляет собой неограничивающий термин аналогично неограничивающему термину «содержащий».
[0057] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, представляющую типовой способ 400, который может быть выполнен на типовом контроллере 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 для управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. Типовой способ 400 в соответствии с фиг. 4 начинается, когда контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 определяет, был ли принят согласованный управляющий сигнал (блок 402). Например, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 может определить, что согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 был получен от ПЛС 118 и/или, в более общем случае, от системы 116 управления в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3. В некоторых примерах согласованный управляющий сигнал соответствует заданному положению одного или большего количества клапанов (например, первого клапана 104, второго клапана 108 и/или третьего клапана 202 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3), управляемых контроллером 102 клапана. Если контроллер 102 клапана определяет в блоке 402, что согласованный управляющий сигнал не был принят, управление типовым способом 400 остается в блоке 402. Если контроллер 102 клапана вместо этого определяет в блоке 402, что согласованный управляющий сигнал был принят, управление типовым способом 400 переходит в блок 404.
[0058] В блоке 404 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 передает соответствующие управляющие сигналы на соответствующий один или несколько клапанов на основе согласованного управляющего сигнала (блок 404). Например, на основе и/или в ответ на согласованный управляющий сигнал 122 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3, контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 может передавать первый управляющий сигнал 124 первому клапану 104 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 посредством первого исполнительного механизма 112 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3, может передавать второй управляющий сигнал 126 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 для второго клапана 108 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 посредством второго исполнительного механизма 114 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 и может передавать третий управляющий сигнал 208 в соответствии с фиг. 2 к третьему клапану 202 в соответствии с фиг. 2 посредством третьего исполнительного механизма 206 в соответствии с фиг. 2. После блока 404 управление типовым способом 400 переходит в блок 406.
[0059] В блоке 406 контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3 определяет, продолжать ли осуществлять управление несколькими клапанами как одним клапаном (блок 406). Например, контроллер 102 клапана может принимать один или большее количество входных данных, уведомлений и/или команд от ПЛС 118 и/или, в более общем случае, от системы 116 управления в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3, указывающих, что контроллер 102 клапана должен продолжать осуществлять управление несколькими клапанами (например, первым клапаном 104, вторым клапаном 108 и/или третьим клапаном 202 в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3) как одним клапаном. Если контроллер 102 клапана определяет в блоке 406 продолжать осуществление управления множеством клапанов как один клапаном, управление типовым способом 400 возвращается в блок 402. Если контроллер 102 клапана вместо этого определяет на этапе 406 не продолжать осуществление управления несколькими клапанами как одним клапаном, типовой способ 400 заканчивается.
[0060] Фиг. 5 представляет собой типовую процессорную платформу 500, способную исполнять инструкции, реализующие способ 400 в соответствии с фиг. 4 и типовой контроллер 102 клапана в соответствии с фиг. 1, 2 и/или 3. Процессорная платформа 500 из проиллюстрированного примера содержит типовой процессор 502. Процессор 502 проиллюстрированного примера представляет собой аппаратное обеспечение. Например, процессор 502 может быть реализован с помощью одной или большего количества интегральных схем, логических схем, микропроцессоров или контроллеров любого желаемого семейства или производителя. Процессор 502 в проиллюстрированном примере содержит локальное запоминающее устройство 504 (например, кэш).
[0061] Процессор 502 проиллюстрированного примера соединен с главным запоминающим устройством, содержащим энергозависимое запоминающее устройство 506 и энергонезависимое запоминающее устройство 508 посредством шины 510. Энергозависимое запоминающее устройство 506 может быть реализовано с помощью синхронной динамической оперативной памяти (SDRAM), динамической оперативной памяти (DRAM), динамической оперативной памяти RAMBUS (RDRAM) и/или оперативного запоминающего устройства любого другого типа. Энергонезависимое запоминающее устройство 508 может быть реализовано с помощью флэш-памяти и/или запоминающего устройства любого другого желаемого типа. Доступ к энергозависимому запоминающему устройству 506 и энергонезависимому запоминающему устройству 508 управляется контроллером запоминающего устройства.
[0062] Процессор 502 проиллюстрированного примера также находится в сообщении с одним или большим количеством запоминающих устройств 512 большой емкости для хранения программного обеспечения и/или данных. Примеры таких запоминающих устройств 512 большой емкости включают приводы для гибких дисков, жестких дисков, компакт-дисков, дисков Blu-ray, RAID-систем и цифровых универсальных дисков (DVD).
[0063] Процессорная платформа 500 проиллюстрированного примера также содержит схему 514 пользовательского интерфейса. Схема 514 пользовательского интерфейса может быть реализована с помощью стандарта интерфейса любого типа, такого как интерфейс Ethernet, универсальная последовательная шина (USB, universal serial bus) и/или последовательный интерфейс PCI express. В проиллюстрированном примере одно или большее количество типовых устройств 516 ввода соединены со схемой 514 пользовательского интерфейса. Устройство (устройства) 516 ввода позволяет (позволяют) пользователю вводить данные и команды в процессор 502. Устройство (устройства) 516 ввода может быть реализовано, например, одной или большим количеством кнопок, одним или большим количеством переключателей, клавиатурой, мышью, микрофоном и/или жидкокристаллическим дисплеем, имеющим сенсорный экран. Одно или большее количество устройств 518 вывода также соединены со схемой 514 пользовательского интерфейса проиллюстрированного примера. Устройство (устройства) 518 вывода может быть реализовано, например, одним или большим количеством светодиодов для отображения визуальной информации, одним или большим количеством громкоговорителей для представления звуковой информации и/или устройством отображения (например, жидкокристаллический дисплей, дисплей на электронно-лучевой трубке и т. д.) для представления текстовой и/или графической информации. Таким образом, схема 514 пользовательского интерфейса проиллюстрированного примера может содержать графический драйвер, такой как чип графического драйвера и/или процессор.
[0064] Процессорная платформа 500 проиллюстрированного примера также включает схему 520 интерфейса сетевой связи для облегчения обмена данными и/или сигналами с внешними вычислительными машинами через сеть 522. В некоторых примерах сеть 522 может поддерживаться посредством проводки 4-20 мА и/или одного или большего количества протоколов связи, включая, например, Foundation Fieldbus, магистральный адресуемый дистанционный преобразователь (Highway Addressable Remote Transducer, HART), протокол управления передачей/протокол сети Internet (TCP/IP), Profinet, Modbus и/или Ethernet.
[0065] Кодированные инструкции 524 для реализации способа 400 в соответствии с фиг. 4 могут храниться в локальном запоминающем устройстве 504, в энергозависимом запоминающем устройстве 506, в энергонезависимом запоминающем устройстве 508, в запоминающем устройстве 512 большой емкости и/или на съемном материальном читаемом компьютером носителе данных, таком как CD или DVD.
[0066] Из вышеизложенного будет понятно, что раскрытые способы и устройство преимущественно обеспечивают возможность управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала. Например, поскольку раскрытые способы и устройство способны управлять несколькими клапанами (например, запорным клапаном и регулирующим клапаном) посредством одного контроллера клапана, введение одного из множества клапанов (например, изолирующего клапана) в среду управления технологическим процессом, включая раскрытый контроллер клапана, не требует соответствующего введения дополнительного контроллера клапана. Соответственно, дополнительный канал ввода/вывода системы управления, который в противном случае потребовался бы при введении такого дополнительного контроллера клапана, может быть высвобожден и/или использован для других целей. Любая потребность в дополнительной проводке и/или дополнительных работах по проектированию автоматизированного управления технологическим процессом для управления дополнительным клапаном и/или дополнительным контроллером клапана также уменьшается по сравнению с тем, что может потребоваться при введении дополнительного клапана и/или дополнительного контроллера клапана в обычную среду управления технологическим процессом, как описано выше.
[0067] В некоторых примерах раскрыто устройство. В некоторых раскрытых примерах устройство содержит контроллер клапана, функционально связанный с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан является функционально расположенным последовательно с первым клапаном. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана используется для управления положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, который должен быть получен контроллером клапана.
[0068] В некоторых раскрытых примерах первый клапан представляет собой запорный клапан, а второй клапан представляет собой регулирующий клапан. В некоторых раскрытых примерах согласованный управляющий сигнал соответствует заданному положению по меньшей мере второго клапана. В некоторых раскрытых примерах согласованный управляющий сигнал принимается контроллером клапана от программируемой логической схемы или системы управления.
[0069] В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана управляет положением первого клапана на основе первого управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах первый управляющий сигнал является дискретным сигналом. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана управляет положением второго клапана на основе второго управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах второй управляющий сигнал является корректирующим сигналом.
[0070] В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана является дополнительно функционально связанным с третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах третий клапан является функционально расположенным последовательно с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан является функционально расположенным между первым клапаном и третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана управляет положением третьего клапана на основе согласованного управляющего сигнала. В некоторых раскрытых примерах третий клапан является запорным клапаном. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана управляет положением третьего клапана на основе третьего управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах третий управляющий сигнал является дискретным сигналом.
[0071] В некоторых примерах раскрыт способ. В некоторых раскрытых примерах способ включает в себя осуществление управления посредством контроллера клапана положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого посредством контроллера клапана. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном.
[0072] В некоторых раскрытых примерах первый клапан представляет собой запорный клапан, а второй клапан представляет собой регулирующий клапан. В некоторых раскрытых примерах согласованный управляющий сигнал соответствует заданному положению по меньшей мере второго клапана. В некоторых раскрытых примерах способ дополнительно включает в себя прием согласованного управляющего сигнала на контроллере клапана из программируемой логической схемы или системы управления.
[0073] В некоторых раскрытых примерах осуществление управления положением первого клапана включает в себя передачу посредством контроллера клапана первого управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах первый управляющий сигнал является дискретным сигналом. В некоторых раскрытых примерах осуществление управления положением второго клапана включает в себя передачу посредством контроллера клапана второго управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах второй управляющий сигнал является корректирующим сигналом.
[0074] В некоторых раскрытых примерах способ дополнительно включает в себя осуществление управления посредством контроллера клапана положением третьего клапана на основе согласованного управляющего сигнала. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах третий клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен между первым клапаном и третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах третий клапан является запорным клапаном. В некоторых раскрытых примерах осуществление управления положением третьего клапана включает в себя передачу посредством контроллера клапана третьего управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах третий управляющий сигнал является дискретным сигналом.
[0075] В некоторых примерах раскрыт материальный машиночитаемый носитель данных. В некоторых раскрытых примерах материальный машиночитаемый носитель данных содержит инструкции, которые при выполнении заставляют контроллер клапана управлять положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого контроллером клапана. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном.
[0076] В некоторых раскрытых примерах первый клапан представляет собой запорный клапан, а второй клапан представляет собой регулирующий клапан. В некоторых раскрытых примерах согласованный управляющий сигнал соответствует заданному положению по меньшей мере второго клапана. В некоторых раскрытых примерах согласованный управляющий сигнал принимается на контроллере клапана от программируемой логической схемы или системы управления.
[0077] В некоторых раскрытых примерах инструкции, когда они выполняются, заставляют контроллер клапана управлять положением первого клапана путем передачи посредством контроллера клапана первого управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах первый управляющий сигнал является дискретным сигналом. В некоторых раскрытых примерах инструкции, когда они выполняются, заставляют контроллер клапана управлять положением второго клапана путем передачи посредством контроллера клапана второго управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах второй управляющий сигнал является корректирующим сигналом.
[0078] В некоторых раскрытых примерах инструкции, когда они выполняются, заставляют контроллер клапана управлять положением третьего клапана на основе согласованного управляющего сигнала. В некоторых раскрытых примерах контроллер клапана функционально связан с третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах третий клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном и вторым клапаном. В некоторых раскрытых примерах второй клапан функционально расположен между первым клапаном и третьим клапаном. В некоторых раскрытых примерах третий клапан является запорным клапаном. В некоторых раскрытых примерах инструкции, когда они выполняются, заставляют контроллер клапана управлять положением третьего клапана путем передачи посредством контроллера клапана третьего управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал. В некоторых раскрытых примерах третий управляющий сигнал является дискретным сигналом.
[0079] Хотя в настоящем документе описываются некоторые типовые устройства и способы, объем настоящего патента ими не ограничивается. Наоборот, данный патент включает все устройства и способы, справедливо находящиеся в пределах объема формулы изобретения настоящего патента.
Изобретение относится к управлению клапанами. Устройство управления клапанами содержит контроллер клапана, функционально связанный с первым клапаном и вторым клапаном. Второй клапан функционально расположен ниже по потоку относительно первого клапана и последовательно с первым клапаном. Контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, полученного контроллером клапана. Первый клапан является двухпозиционным клапаном, а второй клапан является регулирующим клапаном. Реализуется управление несколькими клапанами одним контроллером. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Устройство управления клапанами, содержащее:
контроллер клапана, функционально связанный с первым клапаном и вторым клапаном, причем второй клапан функционально расположен ниже по потоку относительно первого клапана и последовательно с первым клапаном, при этом контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, полученного контроллером клапана,
при этом первый клапан является двухпозиционным клапаном, а второй клапан является регулирующим клапаном.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик, функционально расположенный между первым клапаном и вторым клапаном и выполненный с возможностью измерения данных технологического процесса между первым клапаном и вторым клапаном и передачи указанных данных технологического процесса в контроллер клапана.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что согласованный управляющий сигнал является аналоговым сигналом с соответствующей силой тока, при этом контроллер клапана дополнительно выполнен с возможностью:
определения дискретного управляющего сигнала и корректирующего управляющего сигнала путем сравнения силы тока согласованного управляющего сигнала со значениями силы тока, содержащимися в списке корреляций, к которому обеспечен доступ контроллера клапана;
управления положением двухпозиционного клапана путем передачи дискретного управляющего сигнала из контроллера клапана в первый исполнительный механизм, функционально связанный с двухпозиционным клапаном; и
управления положением регулирующего клапана путем передачи корректирующего управляющего сигнала из контроллера клапана во второй исполнительный механизм, функционально связанный с регулирующим клапаном.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что согласованный управляющий сигнал соответствует заданному положению по меньшей мере второго клапана.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что согласованный управляющий сигнал принимается контроллером клапана от программируемой логической схемы или системы управления.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением первого клапана на основе первого управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что первый управляющий сигнал является дискретным сигналом.
8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением второго клапана на основе второго управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что второй управляющий сигнал является корректирующим сигналом.
10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что контроллер клапана дополнительно функционально связан с третьим клапаном, при этом третий клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном и вторым клапаном, второй клапан функционально расположен между первым клапаном и третьим клапаном, причем контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением третьего клапана на основе согласованного управляющего сигнала.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что третий клапан является запорным клапаном.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что контроллер клапана выполнен с возможностью управления положением третьего клапана на основе третьего управляющего сигнала, переданного контроллером клапана в ответ на согласованный управляющий сигнал.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что третий управляющий сигнал является дискретным сигналом.
14. Способ управления клапанами, включающий в себя:
осуществление управления посредством контроллера клапана положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого контроллером клапана, при этом контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном, причем второй клапан функционально расположен ниже по потоку относительно первого клапана и последовательно с первым клапаном,
при этом первый клапан является двухпозиционным клапаном, а второй клапан является регулирующим клапаном.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что:
осуществление управления положением первого клапана включает в себя передачу посредством контроллера клапана первого управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал; и
осуществление управления положением второго клапана включает в себя передачу посредством контроллера клапана второго управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя осуществление управления положением третьего клапана путем передачи посредством контроллера клапана третьего управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал, при этом контроллер клапана функционально связан с третьим клапаном, причем третий клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном и вторым клапаном, при этом второй клапан функционально расположен между первым клапаном и третьим клапаном.
17. Постоянный материальный машиночитаемый носитель данных, содержащий инструкции, которые при выполнении заставляют контроллер клапана по меньшей мере:
управлять положением первого клапана и положением второго клапана на основе согласованного управляющего сигнала, принятого контроллером клапана, при этом контроллер клапана функционально связан с первым клапаном и вторым клапаном, причем второй клапан функционально расположен ниже по потоку от первого клапана и последовательно с первым клапаном,
при этом первый клапан является двухпозиционным клапаном, а второй клапан является регулирующим клапаном.
18. Постоянный материальный машиночитаемый носитель данных по п. 17, отличающийся тем, что инструкции, когда они выполняются, дополнительно заставляют контроллер клапана:
управлять положением первого клапана путем передачи посредством контроллера клапана первого управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал; и
управлять положением второго клапана путем передачи посредством контроллера клапана второго управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал.
19. Постоянный материальный машиночитаемый носитель данных по п. 18, отличающийся тем, что инструкции, когда они выполняются, дополнительно заставляют контроллер клапана управлять положением третьего клапана путем передачи посредством контроллера клапана третьего управляющего сигнала в ответ на согласованный управляющий сигнал, при этом контроллер клапана функционально связан с третьим клапаном, причем третий клапан функционально расположен последовательно с первым клапаном и вторым клапаном, при этом второй клапан функционально расположен между первым клапаном и третьим клапаном.
| US 5954089 А, 21.09.1999 | |||
| US 5709079 А, 20.01.1998 | |||
| ЗАГЛУШКА ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ | 1998 |
|
RU2141423C1 |
| JP H10228322 A, 28.08.1998. | |||
