[實用新型]包括閥的控制系統和用于控制過程的控制系統

有效

• 申請號: 201420104750.9
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN204270109U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: C·T·艾森拜斯
• 申請（專利權）人: 費希爾控制國際公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 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

本實用新型涉及一種包括閥的控制系統和一種用于控制過程的控制系統。

背景技術

包括過程控制系統和安全儀器系統的控制系統典型地實施一個或者多個用于控制過程系統或者安全系統的控制器。該控制器在這些系統中常常利用現場設備以在控制環境內執行多種功能。例如，在液位控制系統中，該現場設備可以用于監控和／或控制在存儲器中的液體的量。當該液體的液位達到預先確定的位置(高或者低)時，控制系統可以通過利用現場設備中的一個，例如閥響應以調整流入或者存在于存儲器中的液體的流量。

在許多控制系統中，可以存在正常運行期間需要移動的現場設備的組件。該現場設備的實施和／或運行環境可以使現場設備的可移動的組件遭受高的負荷，例如高的壓力或者摩擦負荷，其可以引起可移動的組件在靜止時的慣性。例如，可移動的組件可以是閥或者閥桿，其在正常使用期間對于大部分時間都是空閑的。控制系統通常使用電機來致動這樣的可移動的組件。為了移動可移動的組件，電機必須克服可移動的組件在靜止時的慣性。在克服可移動的組件的靜止慣性中，電機可以從其電源引出高于電機的規定的工作范圍的水平的電流。雖然使用能夠在更高的電流的量下安全運行的更大的電機可以是可能的，但是更大的電機是更昂貴的并且可能不容易適用于在現存的控制系統內的配置。

實用新型內容

通過本實用新型，控制系統被設置用于響應目標或者與過程條件相關聯的事件觸發的發生。過程或者安全信息通過一個或者多個現場設備得到，并且被提供給控制人員和／或控制器，如有必要的話在其中過程可以被調整。例如，在采用液體儲存箱的液位檢測過程中，控制器可以與一個或者多個現場設備合作以監控在水箱內容納的液體的量并且通過打開和／或關閉入口和／或出口閥來控制保留的液體的量。并且通過本實用新型控制器可以使用傳感器來檢測由電機引出的電流的總量，從而保護由于向電機供給過量的電流而導致的電機損壞。

本實用新型描述了在控制系統中監控和控制現場設備的示例系統。依照具有能夠響應事件觸發的發生被定位的閥的控制系統的第一示例性方面，該控制系統包括具有耦合到存儲器的處理器的控制器。該控制器包括提供位置信號的位置輸入、位置輸出和提供控制信號的控制輸出。具有第一狀態和第二狀態的門電路耦合到控制器的控制輸出。該門電路包括控制輸入和控制輸出，其中，該門電路的控制輸入耦合到控制器的控制輸出。電機驅動器接口包括位置輸入、控制輸入和控制輸出，其中，該電機驅動器接口的位置輸入耦合到控制器的位置輸出，并且其中，該電機驅動器接口的控制輸入耦合到門電路的控制輸出。電機驅動器包括控制輸入和控制輸出，其中，該電機驅動器的控制輸入耦合到電機驅動器接口的控制輸出。電機耦合到該電機驅動器的控制輸出和閥。用于感測被提供給所述電機的電流的電流傳感器可操作地耦合在電機和其電源之間。位置傳感器耦合到電機和控制器并且將電機的位置信息提供給控制器。比較器耦合到電流傳感器和門電路。該比較器包括閾值電流水平并且能夠響應于由電流傳感器感測的電流與閾值電流水平的比較將狀態信號提供給門電路。當由電流傳感器感測的電流小于閾值電流水平時，提供給門電路的狀態信號使門電路位于第一狀態，所述第一狀態允許來自所述控制器的控制信號傳輸到所述電機驅動器接口。此外，當由電流傳感器感測的電流等于或者大于閾值電流水平時，提供給門電路的狀態信號使門電路位于第二狀態，所述第二狀態阻止來自所述控制器的控制信號傳輸到所述電機驅動器接口。

依照第二示例性方面，用于控制過程的控制系統包括耦合到該過程并且被設置用于控制過程條件的現場設備，耦合到現場設備并且被配置用于移動該現場設備的一部分的電機，以及包括處理器和存儲器的控制器，其中該處理器可操作地耦合電機以控制該電機移動現場設備的一部分。電流傳感器耦合到電機并且被設置用于監控由電機引出的電流，并且控制模塊耦合到控制器以調節發送到電機以移動現場設備的一部分的控制信號的傳輸。

進一步依照先前的第一、第二或者第三示例性方面的任意一個或者多個，控制系統可以進一步包括下面的優選的方式的任意一個或者多個。

在一個優選方式中，述電流傳感器是電阻器。

在一個優選方式中，所述電流傳感器是霍爾效應傳感器。

在一個優選方式中，所述位置傳感器是霍爾效應傳感器。

在一個優選方式中，所述控制系統進一步包括耦合在所述電機和所述閥之間的齒輪組件，所述齒輪組件用于便利所述電機對所述閥的定位。