[实用新型]用于限制电气动控制器中驱动值的变化的装置

说明书

技术领域

本实用新型通常涉及控制器，以及更特别地，涉及用于限制电气动控制器中驱动值的变化的装置。

背景技术

电子控制设备(例如，电气动控制器、可编程控制器、模拟控制电路等)典型地用于控制过程控制设备(例如，控制阀、泵、节气闸等)。这些电子控制设备引起过程控制设备的指定操作。出于安全性、成本效率、以及可靠性的目的，多种已知的膜片式或活塞式气动致动器被用于致动过程控制设备并且典型地通过电气动控制器耦接到全局过程控制系统上。电气动控制器通常被配置为接收一个或多个控制信号，并且将这些控制信号转换为提供给气动致动器的压强，以促使与气动致动器耦接的过程控制设备的所需操作。例如，如果过程控制程序需要气动致动阀通过更大量的过程流体，则可以增加作用在与阀相关的电气动控制器上的控制信号的幅值(例如，在电气动控制器被配置为接收4-20毫安(mA)控制信号的情况下，从10mA增加到15mA)。

电气动控制器典型地使用反馈感测系统或元件(例如位置传感器)所产生的反馈信号，所述反馈感测系统或元件感测或探测电气动控制设备的操作响应。例如，在气动致动阀的情况下，反馈信号可以对应于位置传感器所测量或确定的阀位置。电气动控制器将反馈信号和期望的设定点或控制信号进行比较，并且利用位置控制过程以产生基于反馈信号和控制信号(例如，两者之间的差)的驱动值。这个驱动值对应于将提供给气动致动器的压强，以实现与气动致动器耦接的控制设备的期望操作(例如，阀的期望位置)。

实用新型内容

描述了用于限制电气动控制器的驱动值的变化的示例性装置。本文所描述的示例性装置解决了由于电气动控制器的螺线管或绕组中高电感和/或由于反馈信号和/或控制信号中的噪声而产生的非对称控制响应的问题。所公开的示例性装置包括噪声探测器和驱动电流压摆限制器。示例性噪声探测器用于识别控制信号或反馈信号中的至少一个中的噪声。示例性驱动压摆限制器基于噪声确定压摆限制值，接收驱动值和前一驱动值，以及如果驱动值和前一驱动值之间的差大于压摆限制值，则改变驱动值。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种用于限制电气动控制器中驱动值的变化的装置，包括：噪声探测器，其用于识别控制信号或反馈信号中至少一个中的噪声；以及驱动电流压摆限制器，其用于：基于所述噪声确定压摆限制值；接收驱动值和前一驱动值；以及如果所述驱动值和所述前一驱动值之间的差大于所述压摆限制值，则改变所述驱动值。

根据本实用新型的一个实施例，还包括位置控制处理器，其用于：根据所述控制信号和所述反馈信号计算所述驱动值并且将所述驱动值发送给所述驱动电流压摆限制器，以及发送所述改变后的驱动值给传感器。

根据本实用新型的一个实施例，还包括驱动电流产生器，其用于从所述位置控制处理器接收所述改变后的驱动值并且产生包括将要发送给所述传感器的所述改变后的驱动值的信号；以及存储器，其用于为所述驱动电流压摆限制器存储所述前一驱动值、所述驱动值、或所述压摆限制值中的至少一个。

根据本实用新型的一个实施例，所述存储器存储所述压摆限制值作为过程的每执行周期的最大驱动值变化。

根据本实用新型的一个实施例，其中所述驱动电流压摆限制器将所述前一驱动值存储到所述存储器中，所述前一驱动值是在接收到所述反馈信号或所述控制信号中的至少一个之前传输的前一计算驱动信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述噪声探测器确定所述噪声的幅值或平均值中的至少一个是否大于阈值。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电流压摆限制器基于计算的平均噪声值确定所述压摆限制值。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电流压摆限制器通过以下步骤来确定所述驱动值和所述前一驱动值之间的所述差是否大于所述压摆限制值：计算所述驱动值和所述前一驱动值之间的所述差：以及比较所述差和所述压摆限制值。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电流限制器通过确定第一压摆限制值以及基于所述噪声和阈值的比较改变所述第一压摆限制值，来确定所述压摆限制值。

根据本实用新型的一个实施例，所述反馈信号对应于致动器的位置，并且其中所述控制信号包括将所述致动器设置在指定位置的指令。