DE602004012980T2 - Verfahren, system und speichermedium zur durchführung von online-ventildiagnose - Google Patents

Verfahren, system und speichermedium zur durchführung von online-ventildiagnose Download PDF

Info

Publication number
DE602004012980T2
DE602004012980T2 DE602004012980T DE602004012980T DE602004012980T2 DE 602004012980 T2 DE602004012980 T2 DE 602004012980T2 DE 602004012980 T DE602004012980 T DE 602004012980T DE 602004012980 T DE602004012980 T DE 602004012980T DE 602004012980 T2 DE602004012980 T2 DE 602004012980T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
response
data
friction
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE602004012980T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004012980D1 (de
Inventor
Larry North Attleboro Schoonover
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dresser LLC
Original Assignee
Dresser LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dresser LLC filed Critical Dresser LLC
Publication of DE602004012980D1 publication Critical patent/DE602004012980D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004012980T2 publication Critical patent/DE602004012980T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0254—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a quantitative model, e.g. mathematical relationships between inputs and outputs; functions: observer, Kalman filter, residual calculation, Neural Networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Infolge von Abnutzung, Umwelteinflüssen, Alterung, falscher Anwendung oder Herstellungsfehlern kann es passieren, dass Steuerventile, die in der Verfahrensindustrie verwendet werden, nicht korrekt arbeiten oder ausfallen. Wenn sie nicht korrekt arbeiten, dann führt dies häufig zu einem geringeren Wirkungsgrad des Verfahrens. Wenn sie ausfallen, dann führt dies oft zu einer Unterbrechung des Verfahrens. In einer großen Raffinerie oder in einer chemischen Anlage oder in einem Kraftwerk können all diese Ergebnisse sehr teuer sein. Betreiber von Anlagen sind daran interessiert, Wege zum Erkennen von Problemen hinsichtlich der Funktion von Ventilen zu finden, bevor sich das Problem dahingehend offenbart, dass die Produktion der Anlage behindert wird.
  • Einzige übliche Probleme, die bei Ventilen auftreten, sind: Abnutzung oder Beschädigung des Sitzes, Beschädigung des Schafts, Korrosion des Schafts, Abnutzung des Schafts, Abnutzung der Dichtung, Probleme/Ausfälle des Gestänges, Probleme/Ausfälle der Betätigungsfeder und Ausfälle des Betätigungsmittel-Diaphragmas. Einige dieser Probleme können nicht endgültig identifiziert werden, außer dann, wenn das Ventil demontiert und die Teile untersucht werden. Dies ist eine allgemeine Praxis bei der Diagnose von Ventilen, stellt aber eine teure Lösung dar.
  • In den letzten Jahren haben Betreiber begonnen, viele der üblichen Probleme aus Tests abzuleiten, die mit dem vollständig zusammengebauten Ventil durchgeführt werden können, das sich noch in der Prozesslinie befindet (wenn allerdings der Prozess nicht läuft, wie zum Beispiel während einer Abschaltung der Anlage). Es wurden Ventil-"Testgeräte" gebaut, bei denen Sensoren an den Ventilen angebracht sind und Messungen durchführen. Die meisten üblichen Messungen beinhalten Positionierungsfehler, Genauigkeit, Antwortzeit, Überschwingen, Federbereich und Friktion. Um diese Tests durchzuführen, müssen Sensoren an dem Ventil angebracht werden, und das Ventil muss über dem größten Teil seines Bereichs betrieben werden. Dadurch wird verhindert, dass diese Tests während des Betriebs der Anlage durchgeführt werden.
  • Die Verwendung von Datengewinnungssystemen, um Ventilbetriebsdaten zu gewinnen, ist seit einiger Zeit verfügbar, wurde jedoch für spezielle Ventildiagnoseanwendungen nicht in großem Umfang benutzt. Häufiger wurden Datengewinnungssystem-Daten verwendet, um den gesamten Prozessbetrieb und die Prozesseinstellung zu bewerten. Eine Zeit lang waren Ventileinstellpunkt und Ventilposition unter Verwendung SCADA-Systemen oder dem Steuersystem verfügbar.
  • In neuerer Zeit wurde ein Teil der Datengewinnung in das Ventil selbst verlagert, und zwar in der Form von smarten Positionierern. Statt den Ventileinstellpunkt und die Ventilposition aus analogen Signalen zu messen, die zum Steuerraum zurückgesendet wurden, erfolgten diese Messungen an dem Ventil und wurden in digitaler Form unter Verwendung verschiedener Standard-Kommunikationsprotokolle zum Steuerraum zurückgesendet. Einige Anbieter von smarten Positionierern haben die Diagnoseanwendungen in die Firmware der Positionierer eingebunden, was es erlaubte, dass die Positionierer das Ventil steuern, um einige Diagnosetests durchzuführen. Diese Tests beinhalten Antwort zeittests, Impulsantworttests, Betätigungsmittelsignaturen und Friktionsanalyse. Mit einigen Ausnahmen müssen diese Tests jedoch immer noch durchgeführt werden, wenn der Prozess nicht läuft.
  • Es gab ein beträchtliches Interesse an Tests, die durchgeführt werden können, wenn der Prozess immer noch läuft. Zumindest ein Anbieter hat einige Tests in die Firmware seiner Positionierer eingebaut, um Diagnoseinformationen zu gewinnen. Dieser Anbieter fordert die Verwendung einer speziellen Version der Positionierer, um mit Software im Steuerraum zusammen zu arbeiten, um diese Tests durchzuführen, und kann Informationen über Ventile während des normalen Betriebs oder während des Betriebs liefern, wobei das Ventil künstlich bewegt wird, jedoch nur über einen kleinen Bereich, der durch den laufenden Betrieb toleriert wird.
  • Das U.S. Patent Nr. 6,272,401 beschreibt Steuerverfahren und Steuervorrichtungen für ein Ventilpositionierungssystem, mit Routinen, um die kontinuierlichen Wartungs-, Kalibrierungs- und Einstellungserfordernisse des Ventils zu erleichtern. Das Positionierungssystem kann ein automatisches Positionieren bewirken und kann in einem manuellen Betriebsmodus oder in einem automatischen Betriebsmodus betrieben werden. Das Positionierungssystem kann beispielsweise Druck- und Positionsrückführsignale, um das Ventil zu überwachen, und eine externe Steuerung für verschiedene Diagnoseroutinen und andere Routinen verwenden. Das Positionierungssystem kann eine Diagnose des Ventils durchführen, während der Ventilprozess läuft, oder während eines Wartungsbetriebs. Das Positionierungssystem kann ferner das Ventil selbst einstellen und selbst charakterisieren, um eine gleichmäßige Positionssteuerung zu gewährleisten.
  • In der Technik besteht daher eine Forderung nach einem Verfahren und nach einem System zum Durchführen von Ventildiagnosen während des normalen Ventilbetriebs.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein System gemäß Anspruch 12 sowie ein Speichermedium zum Implementieren eines Verfahrens nach Anspruch 13.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung umfassen Verfahren und Systeme zum Durchführen von Online-Ventildiagnosen. Ventilcharakteristiken, wie zum Beispiel Impulsantwort, Friktion und Federbereich werden bestimmt, während das Ventil in einem Prozess betrieben wird. Ventilinformationen werden erhalten, während des Betriebs des Ventils in Reaktion auf ein Steuersignal erhalten, das einen Prozess steuert, wobei das Ventil eine Reihe von graduellen Bewegungen durchläuft. Ventilcharakteristiken werden dann aus den Ventilinformationen bestimmt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein System zum Durchführen von Ventildiagnosen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2A–2D zeigen die Verarbeitung zum Herleiten eines Schrittantwort-Modells.
  • 3 ist ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Bestimmen von Modell-Parametern.
  • 4a–4d zeigen die Verarbeitung zur Bestimmung von Friktion.
  • 5A–5B zeigen die Verarbeitung zur Bestimmung des Federbereichs.
  • 6 zeigt einen Prozess zur Bestimmung einer Verzögerung, durch die ein minimaler Fehler erzeugt wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt ein System zur Durchführung von Ventildiagnosen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Prozesssteuerung 10 erzeugt ein Steuersignal, das verwendet wird, um während des normalen Betriebs eines Prozesses eine Ventilposition zu erzeugen. Ein Positionierer 12 wirkt mit einem Ventil 14 in Reaktion auf das Steuersignal von der Prozesssteuerung 10 zusammen. Der Positionierer 12 interpretiert ein elektrisches Steuersignal und steuert ein Betätigungsmittel, um das Ventil 14 zu positionieren. Ein pneumatisches Signal wird zu dem Ventil 14 gesendet, um das Ventil in Reaktion auf das Steuersignal zu positionieren, und ein Rückführsignal wird an den Positionierer 12 geliefert. Das Rückführsignal gibt die Position des Ventils 14 an. Der Positionierer basiert auf einer Positionsrückführmessung, um das Betätigungsmittel einzustellen.
  • Der Positionierer 12 liefert Ventilinformationen an die Steuerung 16. Die Ventilinformationen beinhalten den gemessenen Einstellpunkt, die gemessene Ventilposition und den Druck des Betätigungsmittels. Die Ventilposition gibt die tatsächliche Position des Schafts an, wobei 0% vollständig geschlossen und 100% vollständig geöffnet bedeutet. Der Druck des Betätigungsmittels gibt den Luftdruck in dem Betätigungsmittel an, der erforderlich ist, um das Ventil zu positionieren. Dem Luftdruck wirken die Federn innerhalb des Betätigungsmittels entgegen sowie Kräfte der Prozessfluidströmung und der Friktion.
  • Die Steuerung 16 führt eine Routine durch, um Ventildiagnosen durchzuführen. Die Steuerung 16 kann eine auf einem Mikroprozessor basierende Steuerung sein, und die Routine kann in einem Computerprogramm implementiert sein, das durch die Steuerung ausgeführt wird. Die Steuerung 16 kann unter Verwendung einer Vielzahl an Technologien implementiert sein, wie zum Beispiel eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein feldprogrammierbares Logik-Array (SPGA). Obwohl die Steuerung 16 separat vom Ventil 14 dargestellt ist, soll verstanden werden, dass die Steuerung 16 als eine integrierte Steuerung in dem Ventil 14 eingebettet sein kann.
  • Bei Betrieb überwacht die Steuerung 16 die Ventilinformationen von dem Ventil 14 und führt Ventildiagnosen durch. Während des normalen Prozessbetriebs finden kleine Änderungen bezüglich der Ventilposition statt, und zwar infolge von Veränderungen bezüglich des Einstellpunkts, die zum Ventil 14 gesendet wird. Dieser Einstellpunkt ist der Wert des Signals, der in Prozent umgewandelt wird, wobei 0% geschlossen bedeutet und 100% offen bedeutet. Das Ventil 14 antwortet auf die Veränderungen des Einstellpunkts, indem der Ventilschaft weiter geöffnet oder geschlossen wird. Die Steuerung 16 verwendet diese Daten, um Charakteristiken zu berechnen, wie zum Beispiel Fehler, Versatz, Impulsantwort (einschließlich Verzögerung, Antwortzeit (T86) und Überschwingen), Oszillation, Friktion und Federbereich. Wie in 1 gezeigt, können diese berechneten Charakteristiken verwendet werden, um Alarmmeldungen, Nachrichtung und/oder Analysen für die Benutzer zur Verfügung zu stellen. Ausführungsbeispiele der Erfindung beinhalten das Ableiten der Impulsantwort, der Friktion und des Federbereichs.
  • Bezüglich der Verzögerung schätzt die Steuerung die gesamte Verzögerung zwischen den Einstellpunktveränderungen und der Positionsantwort auf die Veränderungen. Die Verzögerung wird durch Berechnen des Fehlers zwischen dem Einstellpunkt und der verzögerten Position bestimmt. Die berechnete Verzögerung ist die Verzögerung, die zum Fehler der kleinsten Quadrate führt. Die Verzögerung wird zur Berechnung des Fehlers und des Versatzes verwendet.
  • Fehler und Versatz sind übliche Messungen, die bei vorhandenen Ventildiagnosesystemen durchgeführt werden. Eine einfache Berechnung von Fehlern als die Differenz zwischen dem Einstellpunkt und der Position hat jedoch die unerwünschte Eigenschaft, durch die Antwortzeit signifikant beeinflusst wird. In den Ausführungsbeispielen der Erfindung definiert die Steuerung einen Fehler als die Differenz zwischen dem Einstellpunkt und der verzögerten Position, und diese unerwünschte Eigenschaft wird minimiert. Die Steuerung 16 berechnet den Versatz als den Durchschnitt des Fehlers. Ohne die Verwendung der verzögerten Position würde der Versatz die gleiche unerwünschte Eigenschaft haben.
  • Die Steuerung 16 verwendet ferner Ventilpositionsspektralfrequenzen, um Oszillation zu identifizieren und periodische Vorgänge zu begrenzen. Wie hier in größerem Detail beschrieben wird, verwendet die Steuerung 16 standardisierte Fourier-Techniken, um das Spektrum zu erhalten.
  • Ein üblicher Diagnosetest besteht darin, den Einstellpunkt abrupt zu ändern und zu sehen, wie das Ventil antwortet. Normalerweise folgt das Ventil nicht unmittelbar der Veränderung des Einstellpunkts, sondern benötigt eine gewisse Zeit. Die Zeit, die benötigt wird, um das Ventil um 86% des Weges von dem Startpunkt zu einem neuen Einstellpunkt zu bewegen, wird als T86 bezeichnet und ist eine übliche Messung. Wenn das Ventil den neuen Einstellpunkt erreicht, kann es sich weiter über den Einstellpunkt hinaus bewegen, bevor es in die korrekte Position zurückkehrt. Dieses sogenannte Überschwingen ist eine weitere übliche Messung.
  • Während des normalen Ventilbetriebs führt der Einstellpunkt normalerweise keine abrupten Bewegungen durch. Die Steuerung 16 kann zwei Techniken verwenden, um eine Impulsantwort aus den graduellen Bewegungen abzuleiten, die während des normalen Prozessbetriebs des Ventils 14 auftreten. Bei der ersten Technik wird ein Modell der Ventilantwort auf Einstellpunktveränderungen erstellt. Bei Verwendung dieses Modells stellt die Steuerung 16 die Modellparameter ein, bis die Vorhersage, die das Modell unter Verwendung des aktuellen Einstellpunkts durchgeführt hat, zu dem minimalen Fehler zwischen der Vorhersage und der tatsächlichen Position führt. Das Modell mit diesen Parametern kann dann auf einen "Impuls" im Einstellpunkt angewendet werden, um eine Grafik der Impulsantwort in einer Form zu erzeugen, mit der der Fachmann vertraut ist. In einem Ausführungsbeispiel hat das verwendete Modell zwei Parameter, und zwar einen, durch den primär die Antwortzeit beeinflusst wird, und einen, durch den primär ein Überschwingen beeinflusst wird. Der Algorithmus wird hier in größerem Detail beschrieben. Aus dem Ergebnis dieses Modells sagt die Steuerung 16 den Wert T86 und das Überschwingen voraus.
  • Ein zweites Impulsantwortverfahren beinhaltet die Annahme, dass jede kleine Bewegung des Einstellpunkts eine Reihe von Antworten (über die Zeit) von dem Ventil 14 beinhaltet. Die Ventilposition über die Zeit ist die Summe der Antworten von allen der individuellen Änderungen des Einstellpunkts. Die Zeitreihenantwort auf jede Einstellpunktveränderung ist als "Wavelet" (kleine Welle) bekannt. Das Wavelet, das mit den Daten mit dem Fehler der kleinsten Quadrate übereinstimmt, kann durch Lösung einer Reihe linearer Gleichungen bestimmt werden. Die Anwendungen des Wavelets auf einen Einstellpunktschritt führt zu einer Abschätzung der Impulsantwort, aus der T86 und das Überschwingen bestimmt werden können. Eine detaillierte Herleitung des Wavelet-Modells wird hier angegeben.
  • Friktion ist die Kraft, die erforderlich ist, um die Bewegung des Ventilschafts zu starten. Für Ventile wird sie oft hinsichtlich der erforderlichen Betätigungsmitteldrucks oder als ein Prozentsatz des erforderlichen Betätigungsmitteldrucks gemessen. Friktion wird üblicherweise während einer Betätigungsmittel-Signatur gemessen, indem die Positionshysterese durch Erhöhen des Betätigungsmitteldrucks und durch anschließendes Absenken des Betätigungsmitteldrucks gemessen wird. Die Differenz zwischen den beiden resultierenden Kurven ist proportional zur Friktion (Schaft-Friktion plus Betätigungsmittel-Friktion plus irgendein toter Bereich oder eine andere Friktion in dem System).
  • Wenn das Ventil bei Betrieb normale kleine Bewegungen durchführt, dann bewegen sich diese Bewegungen über kleine Hystereseschleifen. Wenn der Federbereich des Ventils bekannt ist, kann jede der Abtastungen der Position über dem Druck unter Verwendung der Steigung der Federbereichslinie auf die Druckachse projiziert werden. Der Federbereich entspricht den Betätigungsmitteldrücken, die bewirken, dass sich das Ventil in der geschlossenen Position und in der geöffneten Position befindet. Diese Drücke sind als Federbereich bekannt, da sie größtenteils durch die Federn innerhalb des Betätigungsmittels bestimmt werden.
  • Dies führt zu einer "gedehnten normalen" Verteilung, die über einer Zone flach wäre, die die Reibung darstellt, und fällt wie eine normale Verteilung außerhalb des flachen Bereichs ab. Die in der Steuerung 16 verwendete Technik projiziert die Daten unter Verwendung der Steigung des Federbereichs auf die Druckachse und findet dann die 90%- und 10%-Werte. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten (des Drucks) ist eine Abschätzung der Reibung. Diese Technik benötigt kein Nachverfolgen einzelner Hystereseschleifen und erfordert nicht das Anpassen von Linien an die Daten und ist daher sehr robust.
  • Wenn die Veränderung der Position über die abgetasteten Daten klein ist, dann haben Fehler in dem angenommenen Federbereich annähernd keine Auswirkung auf die berechnete Reibung. Wenn der Positionsbereich breiter ist, dann ist es möglich, den tatsächlichen benutzten Federbereich zu berechnen.
  • Zwei weitere Verfahren zum Berechnen der Friktion können implementiert sein. Diese Verfahren benötigen keine Druckmessung und können breiter angewendet werden. Das Steuersystem 10 führt normalerweise sehr kleine Korrekturen bezüglich der Position durch. Wenn diese Korrekturen kleiner sind als die Friktion (in Prozent des Federbereichs), dann reagiert das Ventil tatsächlich nicht auf die Veränderungen. Das Steuersystem 10 fährt dann fort, den Einstellpunkt zu verändern, bis das Ventil schließlich antwortet. Die Veränderung, die hinsichtlich des Einstellpunkts erforderlich ist, bis sich das Ventil schließlich bewegt, ist der Prozentsatz der Friktion. Bei einem ersten Verfahren verwendet die gleiche Modelltechnik, wie oben beschrieben, bezüglich der Impulsantwort. Das Modell hat einen Parameter, der die Friktion ist, und das Modell berechnet keine Veränderung bezüglich der Position, bis das Integral der Veränderungen zum Einstellpunkt in irgendeiner Richtung den Friktionsparameter übersteigt, wobei zu diesem Zeitpunkt das normale Proportional-Integral-(PI)Modell angewendet wird.
  • Bei einem zweiten Verfahren wird die Verteilung von Veränderungen bezüglich der Position über die Verteilung von Veränderungen bezüglich des Einstellpunkts berechnet. Wenn in der Positionsverteilung ein hoher Spitzenwert vorliegt, der sich an einer höheren Position befindet als die Spitzenwerte in dem Einstellpunkt, dann stellt dieser aufgrund der Friktion einen Grenzwert dar. Durch das Subtrahieren der Einstellpunktveränderungsverteilung von der Positionsveränderungsverteilung und das Auffinden des Spitzenwertes wird die Friktion bestimmt.
  • Wegen der Hysterese und wegen der Uneinheitlichkeiten bezüglich Position über Druck, die während der Einstellpunktveränderungen auftreten, kann das Anpassen der Positionsdaten über die Druckdaten mit einer Linie zur Abschätzung des Federbereichs schwierig sein. Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung, die durch die Steuerung 16 implementiert sind, werden verschiedene Federbereiche angenommen und alle abgetasteten Daten auf die Druckachse projiziert. Der berechnete Federbereich ist der Federbereich, bei dem die Varianz der projizierten Daten minimiert ist. Wenn die Ventilbewegung mehr als 5% beträgt, liefert dieses Verfahren üblicherweise eine gute Abschätzung des Federbereichs.
  • Nun werden weitere Details bezüglich der durch die Steuerung 16 durchgeführten Verarbeitung beschrieben. Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine Verarbeitung verwendet, die analog zur Wavelet-Verarbeitung ist, die bei seismischer Exploration verwendet wird. Es sei s = s0, s1, s2, s3, ... das Eingangssignal (Einstellpunkt), ausgedrückt in Positionsprozenteinheiten, und p = p0, p1, p2, p3, ... ist die Ventilposition. 2A zeigt den Einstellpunkt und die Position bezüglich der Zeit. Wir nehmen an, dass jede Änderung des Signal einen Impuls zu dem Ventil darstellt, das mit einer erweiterten Ausgabe oder Wavelet ω = ω0, ω1, ω2, ... ωn antwortet. Mathematisch ausgedrückt,
    Figure 00130001
  • Das Integrieren beider Seiten führt zu
    Figure 00130002
  • Es sei i = i1, i2, i3, .... die zeitliche Ableitung des (Eingangs-)Signals und o = o1, o2, o3, ... die zeitliche Ableitung der (Ausgangs-)Position. 2B zeigt die Ableitung von Einstellpunkt und Position. Wir können die Faltung in der obigen Gleichung schreiben als: ok = (ik·ω0) + (ik-1·ω1) + (ik-2·ωs) + ... (ik-n·ωn)
  • Dies hat die Form einer linearen Gleichung mit unabhängigen Variablen ik, ik-1, ..., einer abhängigen Variablen ok und Koeffizienten ω0, ω1, ... ωn. Da wir einige Abtastungen haben, mit denen gearbeitet wird, können wir eine Abschätzung der kleinsten Quadrate der Koeffizienten finden – d. h. der Satz von Koeffizienten, der zum kleinste Fehler der Abschätzung ok aus dem ik unter Verwendung der Formel führt.
  • Die Formeln der kleinsten Quadrate können durch Multiplizieren der Gleichung mit jeder unabhängigen Variable und durch Summieren gebildet werden, um einen Satz von n + 1 linearen Gleichungen zu bilden: Σ(ok·ik) = ω0Σ(ik·ik) + ω1Σ(ik·ik-1) + ...ωnΣ(ik·ik-n) Σ(ok·ik-1) = ω0Σ(ik-1·ik) + ω1Σ(ik-1·ik-1) + ...ωnΣ(ik-1·ik-n) Σ(ok·ik-2) = ω0Σ(ik-2·ik) + ω1Σ(ik-2·ik-2) + ...ωnΣ(ik-2·ik-n) Σ(ok·ik-n) = ω0Σ(ik-n·ik) + ω1Σ(ik-n·ik-1) + ...ωnΣ(ik-n·ik-n)
  • Wenn wir die Symbole Cxv(n) als das Kreuzprodukt verwenden, dann ist Σxk·yk-n und Ax(n) das Kreuzprodukt (Autokorrelation) Σxk·yk-n. Diese sind die Kreuzkorrelation und die Autokorrelationsfunktionen. Wir können dann die Gleichungen schreiben als: Coi(0) = ω0Ai(0) + ω1Ai(1) + ω2Ai(2) + ... ωnAi(n) Coi(1) = ω0Ai(1) + ω1Ai(0) + ω2Ai(1) + ... ωnAi(n – 1) Coi(2) = ω0Ai(2) + ω1Ai(1) + ω2Ai(0) + ... ωnAi(n – 2) Coi(3) = ω0Ai(3) + ω1Ai(2) + ω2Ai(1) + ... ωnAi(n – 3)... Coi(n) = ω0Ai(n) + ω1Ai(n – 1) + ω2Ai(n – 2) + ... ωnAi(0) Geschrieben in Matrix-Form:
    Figure 00140001
  • Dies kann durch übliche Matrix-Methoden gelöst werden und führt zu einem Wavelet, wie in 2C gezeigt ist. Die Steuerung 16 verwendet ein Gauss-Jordan-Eliminierungsverfahren mit Zeilentauschen, um das Wavelet zu lösen.
  • Die Ableitung einer Impulseingabe ist ein Impuls. Um ein Impulsantwortmodell aus dem Wavelet zu berechnen, wird das Wavelet mit einem einzelnen Impuls gefaltet, was dem Wavelet multipliziert mit einer Konstanten entspricht. Diese Faltung ist in 2D gezeigt. Die Impulsantwort ausgabe (Position) ist das Integral des Wavelets multipliziert mit der Konstanten.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Proportional-Integral-(IP)Modell verwendet, obwohl Ausführungsbeispiele der Erfindung nicht auf diesen Typ von Modell beschränkt sind. Die Modellparameter sind wie folgt definiert. Fehleri = (Einstellpunkti-1 – Abschätzungi-1) Abschätzungi = Aschätzungi-1 + Fehleri·P + Fehlersumme·I + Versatz Abschätzungi = Abschätzungi-1 + Fehleri·P + Fehlersumme·I + Versatz Fehlersumme = Fehlersumme + Fehleri
  • Der Wert des Versatzes wird, wie oben beschrieben (Durchschnitt des Fehlers) berechnet, und eine Variable Summenfehler wird bei 0 initialisiert. Die Steuerung 16 bestimmt P und I, so dass das Quadrat der Fehler zwischen den Variablen Abschätzung und der Position minimiert wird. Zwei Techniken können verwendet werden, um P und I zu bestimmen, um das Quadrat der Fehler zu minimieren. Die erste Technik arbeitet für jeden Parameter rekursiv, findet ein lokales Minimum des Fehlers durch Einstellen der Parameter, die darauf folgen. Diese Technik ist in 3 dargestellt und ist selbsterklärend.
  • Eine zweite Technik arbeitet durch Erzeugen eines Gitters von N Abschnitten über dem Raum von erlaubten Werten von jedem der Parameter. Der Fehler wird bei jedem der Gitterpunkte berechnet. Der Gitterabschnitt, der den minimalen Fehler enthält, wird ausgewählt, und dieses Gitter wird in N Abschnitte unterteilt, und der Prozess wird wiederholt, bis die untere Grenze der Veränderung erreicht ist.
  • Während des normalen Betriebs des Ventils wird der Einstellpunkt durch die Steuerung 10 leicht verändert, um Feineinstellungen durchzuführen. Dies führt dazu, dass der Positionierer 12 kleine Verstellungen bezüglich des Betätigungsmitteldrucks durchführt. Aber aufgrund der Friktion erhöht oder vermindert sich der Betätigungsmitteldruck in einem gewissen Ausmaß, bevor sich das Ventil 14 tatsächlich bewegt. Wenn Druck über Position ausgedruckt wird, statt einer Linie zu folgen (die den Federbereich darstellt), folgen die Punkte einem Band um die Federbereichslinie, wobei die Breite des Bandes die Friktion darstellt. 4A zeigt einen Ausdruck von Druck über Position.
  • Wenn die Achse des Graphen (Druck auf der X-Achse, Position auf der Y-Achse) so gedreht wird, dass die Federbereichslinie vertikal verläuft, wie in 4B gezeigt, dann liegt, bei Ignorieren der Effekte von Prozessvariationen, die statistische Verteilung der Drücke etwa normal außerhalb des Friktionsbandes und ist innerhalb des Friktionsbandes flach, wie in 4C gezeigt. Die Steuerung 16 schätzt die Friktion durch Auffinden der Drücke, innerhalb derer 80 Prozent der Punkte liegen, nachdem der Graph gedreht wurde. Die Differenz zwischen dem 90% Druck und dem 10% Druck, gezeigt in 4D, zeigt 2-mal die Friktion. Der Grund für die Verwendung von 10% und 90% (oder andere Werte, wie 20 und 80) besteht darin, dass einige der Ventilbewegungen, falls sie schnell erfolgen, eine Verzögerung zwischen der Druckänderung und der Ventilbewegung bewirken. Dadurch wird bewirkt, dass der abgetastete Druck-Position-Punkt außerhalb der Stelle liegt, wo er normalerweise liegen würde. Durch Ausschließen der äußeren 20% der Punkte wird eine bessere Abschätzung der Friktion erreicht, da die übrigen Punkte möglicherweise nicht jene sind, die durch plötzliche Bewegungen beeinflusst werden.
  • Die Steuerung 16 bestimmt ferner den Federbereich für das Ventil 14. Wie vorstehend beschrieben, wird zur Durchführung der Friktionsberechnung die Achse des Drucks über dem Positionsgraph so gedreht, dass die Federbereichslinie vertikal verläuft. Dadurch wird ein angenäherter Federbereich zur Verfügung gestellt, der zur Friktionsberechnung verwendet wird. Es ist jedoch möglich, den Federbereich zu berechnen, indem die Achse gedreht wird, wenn genug Daten vorliegen. 5A zeigt die gedrehte Achse des Druck-über-Position Graphen. Zur Berechnung des Federbereichs sucht die Steuerung 16 nach einem Rotationswert, bei dem die Varianz der Datenpunkte minimal wird. 5B zeigt die Datenverteilung für zwei verschiedene Rotationen der Achse, eine mit einer geringeren Varianz. Der Durchschnitt der resultierenden Druckwerte ist der untere Federbereich, und das Ausmaß der Drehung bestimmt die Steigung (und somit den oberen Federbereich).
  • Die Berechnung der Verzögerung wird bestimmt, indem die Verzögerung, die zu einem minimalen summierten Quadratfehler führt, aus dem Einstellpunkt aufgefunden wird. Die Werte Fehleri = (Einstellpunkti – Positioni+Verzögerung)2 Summierter Quadratfehler = Σ Fehler werden durch die Steuerung 16 für jede Verzögerung in dem akzeptierten Bereich berechnet. Die Verzögerung, für die der summierte Quadratfehler minimal ist, ist die berechnete Verzögerung. 6 zeigt einen Prozess zur Bestimmung der Verzögerung, die die minimale Summe des Quadratfehlers erzeugt.
  • Bezüglich des Versatzes und des Fehlers berechnet die Steuerung 16 Fehler, nachdem die Verzögerung bestimmt wurde, und zwar wie folgt. Fehler = ((Σ((Einstellpunkti – Positioni+Verzögerung)2))/NummerVonPunkten)1/2
  • Der Versatz wird als der Durchschnitt der Rohfehler wie folgt bestimmt. Versatz = (Σ(Einstellpunkti – Positioni+Verzögerung))/NummerVonPunkten
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen die Aufnahme von Daten, während der Prozess läuft, greifen aber insgesamt nicht durch Veränderung ein, was die Prozess-Steuerung macht. Mit anderen Worten, die Steuerung 16 arbeitet als ein passiver Zuhörer. Wenn der Anlagen-Ingenieur eingreift und in dem Prozess kleine Änderungen herbeiführt, dann erzeugt die Steuerung 16 bessere Informationen, wobei es jedoch nicht erforderlich ist, dass der Ingenieur irgendwelche Änderungen durchführt. Tatsächlich werden Tests, die die Steuerung 16 durchführt, automatisch auf einer Zeitbasis erstellt, ohne dass der Ingenieur sich darüber bewusst ist, dass die Tests durchgeführt werden.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausgestaltungen beschrieben wurde, soll verstanden werden, dass der Fachmann verschiedene Änderungen durchführen kann und dass Äquivalente deren Elemente ersetzen können, ohne vom wesentlichen Schutzumfang abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht durch die speziellen offenbarten Ausführungsbeispiele zur Durchführung der Erfindung beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsbeispiele einschließt, die in den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Durchführen von Online-Ventildiagnosen für ein in einem Anlagenprozess betriebenes Ventil (14), wobei das Verfahren umfasst: Erhalten von Ventilinformationen während des Betriebs des Ventils in Reaktion auf eine Mehrzahl von sequentiellen Einstellpunkten, die zur Steuerung des Anlagenprozesses bestimmt sind, wobei das Ventil durch eine Reihe von graduellen Bewegungen betrieben wird; wobei die Ventilinformationen mindestens zwei von Daten bezüglich eines oder mehrerer Einstellpunkte, Positionsdaten und Druckdaten beinhalten; Ableiten von mindestens einem von Impulsantwort, Friktion und Federbereich für das Ventil, basierend auf den Ventilinformationen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem mit: Ableiten eines Modells aus Ventilantwort zu Einstellpunkt-Veränderungen in Reaktion auf die Ventilinformationen; Einstellen des Modells in Reaktion auf einen oder mehrere Fehler zwischen Vorhersagen, die durch das Modell erzeugt werden, und tatsächlichen Positionsinformationen; und Anwenden einer Impulseingabe auf das Modell, um eine Impulsantwort zu erzeugen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem: das Einstellen des Modells das Einstellen eines ersten Parameters beinhaltet, durch den die Antwortzeit beeinflusst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem: das Einstellen des Modells das Einstellen eines zweiten Parameters beinhaltet, durch den ein Überschwingen beeinflusst wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem: das Ableiten des Modells umfasst: Hernehmen einer Ableitung von Einstellpunktdaten und Hernehmen einer Ableitung von Positionsdaten; Auflösen nach einem Satz von Koeffizienten, durch den die Fehlerabschätzung der Ableitung von Positionsdaten von der Ableitung von Einstellpunktdaten minimiert wird, um eine Welle zu definieren; das Anwenden der Impulseingabe auf das Modell umfasst: Integrieren der Welle; und Ableiten von Antwortzeit und Überschwingen aus der Impulsantwort.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem: das Ableiten des Modells umfasst: Erhalten einer Mehrzahl von Wellen in Reaktion auf Einstellpunkt-Veränderungen; das Einstellen umfasst: Auswählen von einer der Wellen mit minimalem Fehler; Ableiten einer Impulsantwort durch Anwenden der Welle auf einen Impuls; und Ableiten von Impulszeit und Überschwingen aus der Impulsantwort.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem mit: Ableiten einer Verteilung der Positionsdaten durch Transformieren der Druckdaten und der Positionsdaten in Reaktion auf einen Federbereich des Ventils; Bestimmen der Friktion des Ventils in Reaktion auf diese Verteilung.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem: das Bestimmen der Friktion das Bestimmen einer Differenz zwischen einem oberen Percentil und einem unteren Percentil dieser Verteilung beinhaltet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem: das obere Percentil 90 Prozent beträgt und das untere Percentil 10 Prozent beträgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem: das Ableiten der Verteilung das Projizieren von Positionsdaten auf eine Druckachse entlang einer Steigung beinhaltet, die dem Federbereich entspricht.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem mit: Ableiten einer Mehrzahl von Verteilungen der Positionsdaten in Reaktion auf eine Mehrzahl von Federbereichen des Ventils; und Auswählen von einem der Federbereiche in Reaktion auf Varianz der Mehrzahl von Verteilungen.
  12. System zum Ableiten von Ventilcharakteristiken von einem in einem Anlagenprozess betriebenen Ventil (14), wobei das System aufweist: eine Prozesssteuerung (10), die eine Mehrzahl von sequenziellen Einstellpunkten erzeugt, die zur Steuerung des Anlagenprozesses bestimmt sind, wobei das Ventil mittels der Mehrzahl von Einstellpunkten durch eine Reihe von graduellen Bewegungen betrieben wird; und einen Positionierer (12), der die Mehrzahl von Einstellpunkten empfängt und ein Signal zum Positionieren des Ventils erzeugt; wobei das System gekennzeichnet ist durch: eine Steuerung (16), die während des Betriebs des Ventils Ventilinformationen von dem Positionierer erhält, basierend auf den Einstellpunkten, wobei die Ventilinformationen mindestens zwei von Daten bezüglich eines oder mehrerer Einstellpunkte, Positionsdaten und Druckdaten beinhalten; wobei die Steuerung mindestens eines von Impulsantwort, Friktion und Federbereich für das Ventil ableitet, basierend auf den Ventilinformationen.
  13. Speichermedium, das mit einem maschinenlesbaren Computer-Programm-Code kodiert ist, um Ventilcharakteristiken von einem in einem Anlagenprozess betriebenen Ventil (14) abzuleiten, wobei das Speichermedium Instruktionen enthält, um zu bewirken, dass eine Steuerung (16) ein Verfahren implementiert, mit: Erhalten von Ventilinformation während des Betriebs des Ventils in Reaktion auf eine Mehrzahl von sequentiellen Einstellpunkten, die zur Steuerung des Anlagenprozesses bestimmt sind, wobei das Ventil durch eine Reihe von graduellen Bewegungen betrieben wird; wobei die Ventilinformationen mindestens zwei von Daten bezüglich eines oder mehrerer Einstellpunkte, Positionsdaten und Druckdaten beinhalten; Ableiten von mindestens einem von Impulsantwort, Friktion und Federbereich für das Ventil, basierend auf den Ventilinformationen.
DE602004012980T 2003-02-14 2004-02-12 Verfahren, system und speichermedium zur durchführung von online-ventildiagnose Expired - Lifetime DE602004012980T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44759803P 2003-02-14 2003-02-14
US447598P 2003-02-14
PCT/US2004/004039 WO2004074947A2 (en) 2003-02-14 2004-02-12 Method, system and storage medium for performing online valve diagnostics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004012980D1 DE602004012980D1 (de) 2008-05-21
DE602004012980T2 true DE602004012980T2 (de) 2009-05-07

Family

ID=32908468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004012980T Expired - Lifetime DE602004012980T2 (de) 2003-02-14 2004-02-12 Verfahren, system und speichermedium zur durchführung von online-ventildiagnose

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7089086B2 (de)
EP (1) EP1599712B1 (de)
JP (2) JP2006520038A (de)
AT (1) ATE391948T1 (de)
CA (1) CA2515318C (de)
DE (1) DE602004012980T2 (de)
ES (1) ES2301968T3 (de)
WO (1) WO2004074947A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018103324B3 (de) 2018-02-14 2019-04-25 Samson Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen der Funktionsfähigkeit eines fluidisch angetriebenen Sicherheitsventils sowie fluidisch angetriebenes Sicherheitsventil
DE102020118556A1 (de) 2020-07-14 2022-03-10 Samson Aktiengesellschaft Ventilstellgerät, prozesstechnische Anlage mit Ventilstellgerät, Diagnoseverfahren und Verwendung eines Ventilstellgeräts

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8290721B2 (en) 1996-03-28 2012-10-16 Rosemount Inc. Flow measurement diagnostics
US7280048B2 (en) * 2003-08-07 2007-10-09 Rosemount Inc. Process control loop current verification
US8180466B2 (en) * 2003-11-21 2012-05-15 Rosemount Inc. Process device with supervisory overlayer
US7523667B2 (en) 2003-12-23 2009-04-28 Rosemount Inc. Diagnostics of impulse piping in an industrial process
JP2007522563A (ja) * 2004-02-05 2007-08-09 ローズマウント インコーポレイテッド 圧力送信機を用いた緊急遮断弁の診断法
US7464721B2 (en) * 2004-06-14 2008-12-16 Rosemount Inc. Process equipment validation
DE102005044126B4 (de) * 2005-09-15 2018-05-24 Samson Ag Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Stellgeräts
DE102005049061B3 (de) * 2005-10-13 2007-03-29 Samson Ag Vorrichtung und Verfahren zur Stellungsregelung eines pneumatischen Stellgeräts
US7539560B2 (en) 2007-01-05 2009-05-26 Dresser, Inc. Control valve and positioner diagnostics
SG146486A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-30 Yokogawa Electric Corp Method and system for assessing and diagnosing control loop performance
DE102007034060B4 (de) * 2007-07-20 2012-11-08 Siemens Ag Stelleinrichtung für ein Auf/Zu-Ventil
US8265794B2 (en) * 2007-10-01 2012-09-11 Westlock Controls Corporation Knowledge based valve control method
US7889063B2 (en) * 2008-01-09 2011-02-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Customizable vehicle information display
US8067917B2 (en) * 2008-04-08 2011-11-29 Liebert Corporation Hysteresis mitigation and control method
US8271141B2 (en) * 2008-06-09 2012-09-18 Ross Operating Valve Company Control valve system with cycle monitoring, diagnostics and degradation prediction
DE102008062289A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-24 Abb Technology Ag Verfahren zur weg- und drucksensorischen Verschleißzustandsermittlung einer Ventilmechanik sowie eine solche nutzende Ventilanordnung
DE102009048463A1 (de) * 2009-10-07 2011-04-14 Abb Ag Verfahren zur Analyse von Stellsignalen
US8453674B2 (en) * 2010-03-12 2013-06-04 Target Rock Division Of Curtiss-Wright Flow Control Corporation Valve fault indication and control
RU2555222C2 (ru) * 2010-04-30 2015-07-10 Метсо Отомейшн Ой Диагностика регулирующего клапана
US8695633B2 (en) * 2010-09-09 2014-04-15 Uop Llc Control of rotary valve operation for reducing wear
US8838413B2 (en) 2011-05-12 2014-09-16 Saudi Arabian Oil Company Valve actuator fault analysis system
US9020768B2 (en) 2011-08-16 2015-04-28 Rosemount Inc. Two-wire process control loop current diagnostics
JP5735383B2 (ja) * 2011-09-02 2015-06-17 アズビル株式会社 調節弁の異常診断方法および装置
US9995486B2 (en) 2011-12-15 2018-06-12 Honeywell International Inc. Gas valve with high/low gas pressure detection
US9557059B2 (en) 2011-12-15 2017-01-31 Honeywell International Inc Gas valve with communication link
US9851103B2 (en) 2011-12-15 2017-12-26 Honeywell International Inc. Gas valve with overpressure diagnostics
US9846440B2 (en) 2011-12-15 2017-12-19 Honeywell International Inc. Valve controller configured to estimate fuel comsumption
US9835265B2 (en) 2011-12-15 2017-12-05 Honeywell International Inc. Valve with actuator diagnostics
US9074770B2 (en) 2011-12-15 2015-07-07 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic valve proving system
US9092019B2 (en) * 2012-04-20 2015-07-28 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus for analyzing effects of friction on process control devices
JP2013246538A (ja) * 2012-05-24 2013-12-09 Azbil Corp バルブ整備管理装置および管理方法
US9234661B2 (en) 2012-09-15 2016-01-12 Honeywell International Inc. Burner control system
US10422531B2 (en) 2012-09-15 2019-09-24 Honeywell International Inc. System and approach for controlling a combustion chamber
US9194791B2 (en) * 2012-10-18 2015-11-24 Caterpillar Inc. System for determining coefficients of seal friction
JP6071666B2 (ja) * 2013-03-14 2017-02-01 アズビル株式会社 調節弁開度制御システム
JP6084488B2 (ja) * 2013-03-14 2017-02-22 アズビル株式会社 調節弁開度制御システム
US9695956B2 (en) 2013-07-29 2017-07-04 Dresser, Inc. Spectral analysis based detector for a control valve
US9377993B2 (en) 2013-08-16 2016-06-28 Dresser, Inc. Method of sampling and storing data and implementation thereof
AU2014309186B2 (en) * 2013-08-23 2019-05-16 Nuvera Fuel Cells, LLC Pressure relief detection for use with gas storage
EP2868970B1 (de) 2013-10-29 2020-04-22 Honeywell Technologies Sarl Regelungsvorrichtung
US9810345B2 (en) 2013-12-19 2017-11-07 Dresser, Inc. Methods to improve online diagnostics of valve assemblies on a process line and implementation thereof
US9797811B2 (en) 2013-12-24 2017-10-24 Dresser, Inc. System and method for identifying data useful for valve diagnostics
US20150276086A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-01 General Electric Company System and method for performing valve diagnostics
US9857801B2 (en) 2014-03-31 2018-01-02 General Electric Company System and method for detecting a stick-slip
US9625900B2 (en) 2014-03-31 2017-04-18 General Electric Company System for data sampling of control valves using confidence scores
US9920856B2 (en) 2014-03-31 2018-03-20 Dresser, Inc. Method for determining amplitude of stick-slip on a valve assembly and implementation thereof
US9920855B2 (en) 2014-04-04 2018-03-20 Dresser Inc. Method for transmitting data for device diagnostics and implementations thereof
US20150309702A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-29 Dresser, Inc. Method and system for generating a user interface for device diagnostics of a valve assembly and implementation thereof
US10268665B2 (en) 2014-04-07 2019-04-23 Dresser, Llc System and method to display data defining operation of a valve assembly on a trend graph on a user interface
US9719610B2 (en) 2014-04-07 2017-08-01 Dresser, Inc. Method for detecting an operating condition on a valve assembly and implementation thereof
US9645584B2 (en) 2014-09-17 2017-05-09 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic health monitoring
US10337647B2 (en) 2014-12-15 2019-07-02 General Electric Company Obstruction detection for a control valve
US10367612B2 (en) 2015-09-30 2019-07-30 Rosemount Inc. Process variable transmitter with self-learning loop diagnostics
US10503181B2 (en) 2016-01-13 2019-12-10 Honeywell International Inc. Pressure regulator
KR101885429B1 (ko) * 2016-08-30 2018-09-10 한국수력원자력 주식회사 위치 전송기 모델을 이용한 공기구동 제어 밸브의 진단 방법 및 장치
US10564062B2 (en) 2016-10-19 2020-02-18 Honeywell International Inc. Human-machine interface for gas valve
US9934671B1 (en) 2016-10-24 2018-04-03 Fisher Controls International Llc Valve service detection through data analysis
US10530748B2 (en) 2016-10-24 2020-01-07 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Publishing data across a data diode for secured process control communications
US10877465B2 (en) 2016-10-24 2020-12-29 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process device condition and performance monitoring
US10270745B2 (en) 2016-10-24 2019-04-23 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Securely transporting data across a data diode for secured process control communications
US10257163B2 (en) 2016-10-24 2019-04-09 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Secured process control communications
US10619760B2 (en) 2016-10-24 2020-04-14 Fisher Controls International Llc Time-series analytics for control valve health assessment
DE102016222153B4 (de) * 2016-11-11 2020-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Elektropneumatisches Steuerungssystem und Stellungsregler für ein derartiges System
US11454962B2 (en) 2017-05-08 2022-09-27 Idex Health & Science, Llc Flow control assembly having localized non-volatile memory
JP6851938B2 (ja) * 2017-08-31 2021-03-31 アズビル株式会社 バルブメンテナンス支援装置および方法
JP7000125B2 (ja) * 2017-11-07 2022-01-19 アズビル株式会社 バルブメンテナンス支援装置および方法
US11073281B2 (en) 2017-12-29 2021-07-27 Honeywell International Inc. Closed-loop programming and control of a combustion appliance
US10697815B2 (en) 2018-06-09 2020-06-30 Honeywell International Inc. System and methods for mitigating condensation in a sensor module
DE102019209091A1 (de) * 2019-06-24 2020-12-24 Festo Se & Co. Kg Verfahren zum Betreiben eines Fluidsystems, Fluidsystem und Computerprogrammprodukt
CN110593966B (zh) * 2019-08-12 2022-04-19 岭澳核电有限公司 核电站汽轮机调节阀死区测试方法及装置
CN112944007B (zh) * 2019-12-11 2023-09-01 浙江三花智能控制股份有限公司 控制方法、控制系统及电动阀
US11656149B2 (en) * 2020-07-17 2023-05-23 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus to automatically determine friction of a control valve
DE102020120696A1 (de) 2020-08-05 2022-02-10 Samson Aktiengesellschaft Federbrucherkennung in einem vorgespannten Antrieb eines Stellventils

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263997A (en) * 1975-10-17 1981-04-28 Deere & Company Vehicular single shaft gas turbine engine power system
US4029122A (en) * 1976-03-11 1977-06-14 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for determining friction forces in position modulated valves
US4274438A (en) * 1979-02-21 1981-06-23 Westinghouse Electric Corp. Method of diagnostic valve testing
US4523286A (en) * 1981-08-07 1985-06-11 Hitachi, Ltd. Apparatus for making diagnosis of valve device in turbine system
US4509403A (en) * 1982-04-23 1985-04-09 Fisher Controls International, Inc. Positioner having user-adjustable dynamic response
US4481451A (en) * 1982-08-20 1984-11-06 Johnson Service Company Electronically controlled positioner for pneumatic actuators
US4542649A (en) * 1983-07-19 1985-09-24 Charbonneau And Godfrey Associates Motor operated valve analysis and testing system
US4693113A (en) * 1983-07-19 1987-09-15 Charbonneau And Godfrey Associates Motor operated valve analysis and testing system
US4690003A (en) * 1983-07-19 1987-09-01 Charbonneau & Godfrey Associates Motor operated valve analysis and testing system
US4556956A (en) * 1983-09-16 1985-12-03 General Electric Company Adjustable gain controller for valve position control loop and method for reducing jitter
US4712173A (en) * 1984-10-01 1987-12-08 Yamatake Honeywell Multicontrol process control system
US4860596A (en) * 1986-01-07 1989-08-29 Nss Of Delaware, Inc. Motor operated valve analysis and testing system with monitoring of spring pack movement through torque switch post
US4831873A (en) * 1986-04-04 1989-05-23 Movats Incorporated Method and apparatus for remote monitoring of valves and valve operators
US4896101A (en) * 1986-12-03 1990-01-23 Cobb Harold R W Method for monitoring, recording, and evaluating valve operating trends
KR890007306A (ko) * 1987-10-30 1989-06-19 제트.엘.더머 온라인 밸브 진단 감시 시스템
US4856327A (en) * 1988-01-19 1989-08-15 General Physics Corporation Method and apparatus for monitoring and measuring dynamic loads in thrust inducing systems
US4976144A (en) * 1988-08-25 1990-12-11 Fisher Controls International, Inc. Diagnostic apparatus and method for fluid control valves
US5109692A (en) * 1988-08-25 1992-05-05 Fisher Controls International Inc. Diagnostic apparatus and method for fluid control valves
US5197328A (en) * 1988-08-25 1993-03-30 Fisher Controls International, Inc. Diagnostic apparatus and method for fluid control valves
DE3911259C2 (de) 1989-04-07 1994-03-17 Rexroth Mannesmann Gmbh Ansteuerelektronik für ein elektrisch verstellbares Regelventil
US5267277A (en) * 1989-11-02 1993-11-30 Combustion Engineering, Inc. Indicator system for advanced nuclear plant control complex
US5049764A (en) * 1990-01-25 1991-09-17 North American Philips Corporation, Signetics Div. Active bypass for inhibiting high-frequency supply voltage variations in integrated circuits
US5251148A (en) * 1990-06-01 1993-10-05 Valtek, Inc. Integrated process control valve
US5070846A (en) * 1990-11-26 1991-12-10 General Motors Corporation Method for estimating and correcting bias errors in a software air meter
US5272647A (en) * 1991-01-30 1993-12-21 Combustion Engineering, Inc. Valve diagnostic apparatus and method
US5282130A (en) 1992-05-20 1994-01-25 Elsag International B.V. Method and apparatus for obtaining process characteristics in a self-tuning controller
US5249954A (en) * 1992-07-07 1993-10-05 Electric Power Research Institute, Inc. Integrated imaging sensor/neural network controller for combustion systems
US5439021A (en) * 1992-09-09 1995-08-08 Fisher Controls International, Inc. Electro-pneumatic converter
CA2107519C (en) * 1992-10-05 2002-04-09 Stephen George Seberger Communication system and method
US5543696A (en) * 1992-12-10 1996-08-06 Alliedsignal Inc. Position control for hybrid servomechanisms
US5549137A (en) * 1993-08-25 1996-08-27 Rosemount Inc. Valve positioner with pressure feedback, dynamic correction and diagnostics
AU7634494A (en) * 1993-09-15 1995-04-03 Combustion Engineering Inc. Diagnostic data acquisitioner for a valve
US5469737A (en) * 1993-12-20 1995-11-28 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for measuring the axial load and position of a valve stem
US5524484A (en) * 1993-12-22 1996-06-11 Westinghouse Electric Corporation Solenoid operated valve diagnostic system
IT1265319B1 (it) 1993-12-22 1996-10-31 Nuovo Pignone Spa Sistema perfezionato di comando dell'attuatore di una valvola pneumatica
US5431182A (en) * 1994-04-20 1995-07-11 Rosemount, Inc. Smart valve positioner
US5594175A (en) * 1994-05-06 1997-01-14 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and method for non-invasive diagnosis and control of motor operated valve condition
JPH0818329A (ja) 1994-07-01 1996-01-19 Sony Corp 小型アンテナの製造方法
US5654885A (en) * 1995-03-28 1997-08-05 Virginia Valve Company Corporation Valve position controller
US5526690A (en) * 1995-05-17 1996-06-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Circumferential actuator for piping system
JPH0949502A (ja) * 1995-08-08 1997-02-18 Yamatake Honeywell Co Ltd バルブポジショナ及び電空変換器
US5616824A (en) * 1995-08-21 1997-04-01 General Electric Company Instrument for detecting potential future failures of valves in critical control systems
JP3502208B2 (ja) * 1995-10-25 2004-03-02 太平洋セメント株式会社 プロセス同定方法およびその装置
DE19540441A1 (de) * 1995-10-27 1997-04-30 Schubert & Salzer Control Syst Mikroprozessorgesteuerter Stellungsregler
US5687098A (en) * 1995-10-30 1997-11-11 Fisher Controls International, Inc. Device data acquisition
US5966679A (en) * 1995-10-30 1999-10-12 Fisher Controls International, Inc. Method of and apparatus for nonobtrusively obtaining on-line measurements of a process control device parameter
JPH09189370A (ja) 1996-01-08 1997-07-22 Nippon Kuatsu Syst Kk 電磁切換弁の制御方法及び制御装置
US5992229A (en) * 1996-02-05 1999-11-30 Neles-Jamesbury Oy Method and equipment for determining the performance of control valve
US7085610B2 (en) * 1996-03-28 2006-08-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Root cause diagnostics
US6070823A (en) * 1996-05-20 2000-06-06 Clary; Thomas A. Line slack removing device
US5847952A (en) * 1996-06-28 1998-12-08 Honeywell Inc. Nonlinear-approximator-based automatic tuner
US5884894A (en) * 1996-08-20 1999-03-23 Valtek, Inc. Inner-loop valve spool positioning control apparatus
US5970430A (en) * 1996-10-04 1999-10-19 Fisher Controls International, Inc. Local device and process diagnostics in a process control network having distributed control functions
US5892690A (en) * 1997-03-10 1999-04-06 Purechoice, Inc. Environment monitoring system
JPH10336238A (ja) 1997-06-05 1998-12-18 Sony Corp 情報処理システム、携帯端末、サーバ、及びデータ処理方法
US6272401B1 (en) * 1997-07-23 2001-08-07 Dresser Industries, Inc. Valve positioner system
US6035878A (en) * 1997-09-22 2000-03-14 Fisher Controls International, Inc. Diagnostic device and method for pressure regulator
US6466893B1 (en) 1997-09-29 2002-10-15 Fisher Controls International, Inc. Statistical determination of estimates of process control loop parameters
US6804618B2 (en) * 1997-09-29 2004-10-12 Fisher Controls International, Llc Detection and discrimination of instabilities in process control loops
US6192321B1 (en) * 1997-09-29 2001-02-20 Fisher Controls International, Inc. Method of and apparatus for deterministically obtaining measurements
US6016875A (en) * 1998-02-10 2000-01-25 Case Corporation Gain adaptation control for hydraulic systems
US6505145B1 (en) * 1999-02-22 2003-01-07 Northeast Equipment Inc. Apparatus and method for monitoring and maintaining plant equipment
US6155283A (en) * 1999-09-10 2000-12-05 The Foxboro Company Intelligent valve positioner tuning
US6587737B2 (en) * 2000-09-14 2003-07-01 Sulzer Makert And Technology Ag Method for the monitoring of a plant
US20030144747A1 (en) * 2001-11-21 2003-07-31 Metso Paper Automation Oy Method and controller to control a process
US6678584B2 (en) * 2002-05-03 2004-01-13 Fisher Controls International Llc Method and apparatus for performing diagnostics in a control loop of a control valve

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018103324B3 (de) 2018-02-14 2019-04-25 Samson Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen der Funktionsfähigkeit eines fluidisch angetriebenen Sicherheitsventils sowie fluidisch angetriebenes Sicherheitsventil
EP3527834A1 (de) 2018-02-14 2019-08-21 Samson Aktiengesellschaft Bestimmen der funktionsfähigkeit eines fluidisch angetriebenen sicherheitsventils
US11486515B2 (en) 2018-02-14 2022-11-01 Samson Aktiengesellschaft Determining the operability of a fluid driven safety valve
DE102020118556A1 (de) 2020-07-14 2022-03-10 Samson Aktiengesellschaft Ventilstellgerät, prozesstechnische Anlage mit Ventilstellgerät, Diagnoseverfahren und Verwendung eines Ventilstellgeräts

Also Published As

Publication number Publication date
ATE391948T1 (de) 2008-04-15
JP2006520038A (ja) 2006-08-31
US7089086B2 (en) 2006-08-08
ES2301968T3 (es) 2008-07-01
EP1599712A2 (de) 2005-11-30
WO2004074947A3 (en) 2005-09-29
CA2515318A1 (en) 2004-09-02
CA2515318C (en) 2012-07-10
WO2004074947A2 (en) 2004-09-02
DE602004012980D1 (de) 2008-05-21
EP1599712A4 (de) 2006-09-13
US20040228173A1 (en) 2004-11-18
JP2011204264A (ja) 2011-10-13
EP1599712B1 (de) 2008-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004012980T2 (de) Verfahren, system und speichermedium zur durchführung von online-ventildiagnose
DE10007972B4 (de) Diagnosevorrichtung und -verfahren in einem Prozeßsteuersystem
DE69627297T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Leistung eines Steuerventils
DE102008038347B4 (de) System zur analyse der leistungscharakteristik einer gasturbine
DE69823271T2 (de) Verbesserter adaptiver Durchflussregler
DE60316517T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Störsignalen
DE10304902B4 (de) Anpassung von erweiterten Prozeßsteuerblöcken in Abhängigkeit von veränderlichen Prozeßverzögerungen
DE19983112B3 (de) Signalverarbeitungstechnik, die Signalkomponenten in einem Sensorsignal zur Signaldiagnose trennt
DE10212909B4 (de) VERFAHREN UND GERÄT ZUM BEWERTEN EINES PROZESSES UND VERFAHREN UND GERÄT ZUM IDENTIFIZIEREN VON ZUMINDEST EINER NEUEN STÖRGRÖ-ßENVARIABLEN IN EINEM PROZESSREGELKREIS
EP1412821B1 (de) Rekonfigurations-verfahren für ein sensorsystem mit zumindest einem satz von beobachtern zur ausfallkompensation und sicherstellung einer messwertgüte
DE102009061036B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Residuengenerierung zur Erkennung von fehlerhaften Transienten, Drift oder Oszillationen im Systemverhalten eines Systems eines Flugzeugs, und Flugzeug
EP2553535B1 (de) Engineering-werkzeug und verfahren zur parametrierung eines modellbasierten prädiktivreglers
DE102019204497B3 (de) System und Verfahren
EP3876060B1 (de) Verfahren und recheneinheit zur ursachenanalyse eines anomalen zustandes einer maschine
DE102018105087B3 (de) System, Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Erfassung physikalischer Größen von mindestens einer Komponente eines Stufentransformators und zum Monitoring der Komponenten eines Stufentransformators
DE10008020B4 (de) Diagnosevorrichtung in einem Prozeßsteuersystem, das Mehrgrößen-Regeltechniken verwendet
DE10355022B4 (de) Verfahren zur Überwachung eines technischen Systems
DE102012109132B4 (de) Verbessertes Verfahren und verbesserte Vorrichtung zur Vermeidung von Aliasing
DE102016123185A1 (de) Maschinenspezifische kombinierte probalistische Steuerung bei der Gasturbinenabstimmung hinsichtlich der Leistungsausgabe- und Emissionsparameter mit Skalierungsfaktor, zugehörige Steuersysteme, Computerprogrammprodukte und Verfahren
DE10350610A1 (de) Diagnoseeinrichtung und -verfahren zur Überwachung des Betriebs eines Regelkreises
DE1703126C3 (de) Verfahren zum Bestimmen der optimalen Betriebsbedingungen von Wasserturbinen mit Doppelregelung und Verfahren zur Doppelregelung von Wasserturbinen
EP3762790B1 (de) Verfahren zur bestimmung von in einem messsignal vorkommenden schwingungen
DE102021200481A1 (de) Kompensator, Regelsystem, Kompensationsverfahren und Programm
EP2206024B1 (de) Verfahren zur überwachung der güte eines regelkreises in einem kraftwerk
DE602006000731T2 (de) Autoadaptives Einstellungsgerät zur Positionssteuerung von Aktuatoren in einem Antriebssystem mittels Gleitmodusverfahren und entsprechendes Betriebsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition