[發明專利]用于預測螺線管線圈的壽命的方法和裝置

在審

• 申請號: 201410452113.5
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104345232A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: B·R·彭寧;B·里格斯比
• 申請（專利權）人: 通用設備和制造公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明大體上涉及螺線管線圈，更具體地涉及預測螺線管線圈壽命。

背景技術

過程控制系統，例如分布式或可擴展的過程控制系統，類似于用在化工，石油或其它過程中的那些系統，典型地包括一個或多個過程控制器，該過程控制器經由模擬、數字或組合的模擬/數字總線可通信地耦接至至少一個主機或用戶工作站以及一個或多個現場設備。該些現場設備，其可以包括，例如，控制閥、閥定位器、開關和傳感裝置(例如，溫度、壓力和流量傳感器)，在過程中執行功能，例如打開或關閉閥和測量過程參數。過程控制器接收代表由現場設備做出的過程測量和/或其它關于現場設備的信息的信號，并且使用該信息執行控制例程，以用來產生控制信號，該控制信號通過總線被發送至現場設備，以用來控制過程的運行。來自每個現場設備和控制器的信息典型地可以用于一個或多個由用戶工作站執行的應用，以用來使操作者能夠執行關于過程的任意預期功能，例如瀏覽過程的當前狀態、修改過程的運行等等。在現場設備失效的情況下，整個過程控制系統的運行狀態能夠受到危害。

有些現場設備包括或耦接至用于控制現場設備運行的螺線管線圈閥。該類設備中的螺線管線圈具有有限的使用壽命，并且典型地在一定的激活時間后失效。當控制設備中的螺線管線圈失效時，控制設備停止正確運行。然而，當前的依賴螺線管線圈控制現場設備運行的控制設備缺乏預測螺線管線圈剩余壽命并且警告車間人員控制器即將失效的功能。

發明內容

依照第一示例性方面，用于估計在過程控制系統中運行的閥控制器的螺線管線圈的剩余壽命的方法包括維護螺線管線圈的激活持續時間的記錄。該方法還包括確定螺線管線圈的運行溫度。該方法另外包括基于螺線管線圈的激活持續時間和螺線管線圈的運行溫度來產生螺線管線圈的剩余壽命的估值。

還依照第一示例性方面，該方法還包括，以下優選形式的任意組合、任意一個或者任意多個：

在一個優選形式中，維護螺線管線圈的激活持續時間的記錄包括存儲螺線管線圈的激活持續時間的值，當螺線管線圈被激活時啟動計時器，以及基于計時器遞增螺線管線圈的激活持續時間的值。

在另一個優選形式中，確定螺線管線圈的運行溫度包括從溫度傳感器獲取螺線管線圈的運行溫度測量值。

在另一個優選形式中，估計螺線管線圈的剩余壽命包括基于運行溫度確定螺線管線圈的絕緣體的平均期望壽命，以及通過從螺線管線圈的絕緣體的平均期望壽命減去螺線管線圈的激活持續時間來計算螺線管線圈的剩余壽命。

在另一個優選形式中，該方法還包括將螺線管線圈的剩余壽命的估值與閾值進行比較，以及響應于確定螺線管線圈的剩余壽命的估值低于閾值來產生警報指示。

在另一個優選形式中，在螺線管線圈運行期間，周期性地執行確定螺線管線圈的運行溫度和生成螺線管線圈的剩余壽命的估值的動作。

在另一個優選形式中，該方法還包括引起為用戶顯示所述警報指示。

在另一個優選形式中，該方法還包括檢測螺線管線圈的即將來臨的失效，以及響應于所檢測的螺線管線圈的即將來臨的失效來產生警報指示。

在另一個優選形式中，檢測即將來臨的失效包括測量螺線管線圈的電流消耗，將電流消耗與閾值比較，以及響應于電流消耗超過閾值來檢測即將來臨的失效。

在另一個優選形式中，測量螺線管線圈的電流消耗包括測量螺線管線圈的浪涌電流。

依照第二示例性方面，耦接至過在程控制系統中運行的控制閥的閥控制器包括具有螺線管線圈的電磁閥。該控制閥還包括電子模塊，其被配置用于維護螺線管線圈的激活持續時間的記錄，確定螺線管線圈的運行溫度，以及基于螺線管線圈的激活持續時間和螺線管線圈的運行溫度來生成螺線管線圈的剩余壽命的估值。

還依照第二示例性方面，閥控制器還包括以下優選形式的任意組合、任意一個或者任意多個。

在一個優選形式中，電子模塊被配置用于通過每次在螺線管線圈被激活時啟動計時器，以及基于計時器遞增螺線管線圈的激活持續時間的存儲值來維護螺線管線圈的激活持續時間的記錄。

在另一個優選形式中，閥控制器還包括適于測量螺線管線圈的運行溫度的溫度傳感器，其中，電子模塊被配置用于從溫度傳感器獲取螺線管線圈的運行溫度。

在另一個優選形式中，電子模塊被配置用于基于螺線管線圈的運行溫度來確定螺線管線圈的絕緣體的平均期望壽命，以及通過從螺線管線圈的平均期望壽命減去螺線管線圈的激活持續時間來計算螺線管線圈的剩余壽命。