[发明专利]用于紧急关断阀的部分行程测试的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及过程控制网络，以及更具体地，涉及启动和监控紧急关断阀的部分行程测试。

背景技术

工业过程控制系统往往包括安全仪表系统(SIS)，其通常包括紧急关断(emergency shutdown：ESD)系统以在设备故障、电源故障或其他紧急情况下将关断阀转换到安全状态。典型的ESD系统包括关断控制器(例如，可编程逻辑控制器(PLC)、数字阀控制器(DVC)、逻辑解算器)和电磁阀，以致动所述关断阀。在紧急情况下，ESD阀例如转换到安全状态，诸如完全开启位置或完全关闭位置。然而，通常ESD关断阀保持空闲，或者允许流体自由地流过管路，或者禁止所有流体流过所述管路。

为了确保ESD阀能够正常地工作，过程控制系统操作人员通过进行行程测试来周期性地测试相应的ESD系统，所述行程测试部分地或者全部地开启或关闭ESD阀。简单起见，无论ESD阀是仅仅部分关闭还是完全关闭，所有这样的测试在此称作“部分行程测试”。操作人员往往在部分行程测试期间靠近ESD阀以倾听不正常的声音，确定制动器的运动是平稳的，以及还观察阀如何运行。在一些情形中，操作人员还采集描述部分行程测试的进展的数据(例如，在特定时刻测量的阀的定位)。

发明内容

从经由至少一个无线通信链接耦接至包括紧急关断(ESD)阀的ESD系统的设备启动紧急关断(ESD)阀的部分行程测试。响应接收用于启动部分行程测试的命令，ESD系统使得ESD阀的杆移动到一个或几个新的位置。在某些实施中，ESD系统还包括一个或几个传感器以确定ESD阀的运行参数和/或ESD阀运行所在的环境的参数(例如，通过ESD阀的流量、ESD阀上游的流体压强、ESD阀下游的流体压强、流体温度)。

在某些实施例中，操作人员使用诸如智能手机、通用个人数字助理(PDA)或用在过程控制系统中的便携式通信器的便携式设备来建立至ESD系统的无线链接并且向ESD系统发送一个或多个命令以启动部分行程测试。在某些实施例中，在部分行程测试执行期间或部分行程测试完成之后经由无线通信链接向便携式设备报告定位数据和/或其他参数。以这样的方式，操作人员能够采集历史数据以及创建反映部分行程测试的历史的文档。

根据某些实施例，便携式设备使用诸如蓝牙的通用无线通信协议与ESD系统进行通信。便携式设备可以包括经由蓝牙链接将诸如HARTTM、Foundation Fieldbus^TM等等的工业自动化协议的命令分层的软件构件。便携式设备例如还可以包括诸如ValveLink^TM软件的用于控制和诊断阀的软件系统。

在另一实施例中，操作人员使用耦接到工业自动化网络的工作站并经由无线工业自动化网络来访问ESD系统。在一个这样的实施例中，ESD系统通信地耦接至无线协议适配器，其例如使ESD系统能够接收和/或发送由诸如无线(在2010年4月由国际电工委员会批准作为IEC 62591)的无线网络使用的无线工业自动化协议的命令。

根据该实施例，ESD阀设置在与控制ESD阀的定位的控制器相同的壳体中以限定共同的ESD组件，或者设置在(经由有线或无线通信链接耦接至控制器的)单独的壳体中。如果需要，ESD组件还可以包括位置传感器、压力传感器、温度传感器等等。在另一实施例中，ESD系统耦接至设置在ESD组件外的一个或多个传感器。

在各种实施例中，用于运行部分行程测试的一组计算机可执行指令存储在经由直接无线链接与ESD系统进行通信的便携式设备上，存储在与ESD系统经由无线通信网络的一个或多个无线链接进行通信的工作站上，或者存储在ESD系统中。例如，在一个这样的实施例中，ESD系统的控制器包括用于存储一组用于执行部分行程测试的指令的存储器和用于响应诸如经由无线通信链接接收到的命令的触发事件来执行这些指令的处理器。

附图说明

图1A示出了已知系统的示图，其中，使用经由有线链接耦接至ESD阀的操作人员控制台来启动ESD阀的部分行程测试。

图1B示出了另一已知系统的示图，其中，从经由通信网络的无线链接耦接至ESD阀的远程工作站来启动ESD阀的部分行程测试。

图2示出了示例系统的示图，其中，从经由无线链接耦接至ESD阀的便携式通信器来启动ESD阀的部分行程测试。

图3示出了另一示例系统的示图，其中，从经由无线网络耦接至ESD阀的远程工作站来启动ESD阀的部分行程测试。