[发明专利]用于监控电动阀定位器的电机电流的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于监控和控制提供给用于在控制系统内致动现场设备的电机的电流的量的系统和方法。所述方法包括：提供包括阈值电流水平的存储装置；检测事件触发的发生；响应于检测到所述事件触发的发生来发送控制信号到电机以致动现场设备；监控提供给所述电机的电流；比较所监控的提供给所述电机的电流和所述阈值电流水平；如果所述所监控的提供给所述电机的电流小于所述阈值电流水平则执行第一命令；以及如果所述所监控的提供给所述电机的电流等于或者大于所述阈值电流水平则执行第二命令。

技术领域

本发明涉及一种控制系统，并且更具体地涉及一种在控制系统内用于监控和控制用来致动现场设备的一部分的电机的方法和装置。

背景技术

包括过程控制系统和安全仪器系统的控制系统典型地实施一个或者多个用于控制过程系统或者安全系统的控制器。该控制器在这些系统中常常利用现场设备以在控制环境内执行多种功能。例如，在液位控制系统中，该现场设备可以用于监控和／或控制在存储器中的液体的量。当该液体的液位达到预先确定的位置(高或者低)时，控制系统可以通过利用现场设备中的一个，例如阀响应以调整流入或者存在于存储器中的液体的流量。

在许多控制系统中，可以存在正常运行期间需要移动的现场设备的组件。该现场设备的实施和／或运行环境可以使现场设备的可移动的组件遭受高的负荷，例如高的压力或者摩擦负荷，其可以引起可移动的组件在静止时的惯性。例如，可移动的组件可以是阀或者阀杆，其在正常使用期间对于大部分时间都是空闲的。控制系统通常使用电机来致动这样的可移动的组件。为了移动可移动的组件，电机必须克服可移动的组件在静止时的惯性。在克服可移动的组件的静止惯性中，电机可以从其电源引出高于电机的规定的工作范围的水平的电流。虽然使用能够在更高的电流的量下安全运行的更大的电机可以是可能的，但是更大的电机是更昂贵的并且可能不容易适用于在现存的控制系统内的配置。

发明内容

本发明描述了在控制系统中监控和控制现场设备的示例系统以及方法。依照具有能够响应事件触发的发生被定位的阀的控制系统的第一示例性方面，该控制系统包括具有耦合到存储器的处理器的控制器。该控制器包括提供位置信号的位置输入、位置输出和提供控制信号的控制输出。具有第一状态和第二状态的门电路耦合到控制器的控制输出。该门电路包括控制输入和控制输出，其中，该门电路的控制输入耦合到控制器的控制输出。电机驱动器接口包括位置输入、控制输入和控制输出，其中，该电机驱动器接口的位置输入耦合到控制器的位置输出，并且其中，该电机驱动器接口的控制输入耦合到门电路的控制输出。电机驱动器包括控制输入和控制输出，其中，该电机驱动器的控制输入耦合到电机驱动器接口的控制输出。电机耦合到该电机驱动器的控制输出和阀。用于感测被提供给所述电机的电流的电流传感器可操作地耦合在电机和其电源之间。位置传感器耦合到电机和控制器并且将电机的位置信息提供给控制器。比较器耦合到电流传感器和门电路。该比较器包括阈值电流水平并且能够响应于由电流传感器感测的电流与阈值电流水平的比较将状态信号提供给门电路。当由电流传感器感测的电流小于阈值电流水平时，提供给门电路的状态信号使门电路位于第一状态，所述第一状态允许来自所述控制器的控制信号传输到所述电机驱动器接口。此外，当由电流传感器感测的电流等于或者大于阈值电流水平时，提供给门电路的状态信号使门电路位于第二状态，所述第二状态阻止来自所述控制器的控制信号传输到所述电机驱动器接口。

依照第二示例性方面，提供了在控制系统中控制现场设备的方法。该方法包括提供包括阈值电流水平的存储装置，检测事件触发的发生，并且响应于检测到事件触发的发生来发送控制信号到电机以致动现场设备。该方法监控提供给电机的电流，比较所监控的提供给电机的电流和阈值电流水平，如果所监控的提供给电机的电流小于阈值电流水平则执行第一命令，以及如果所监控的提供给电机的电流等于或者大于阈值电流水平则执行第二命令。