用于数字定位器的特征集和方法与流程

技术特征：
1.一种用于阀的数字定位器，其特征在于，包括：阀控制器，其包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，其耦合到所述一个或多个处理器，并且其上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述阀控制器执行以下操作：获取针对阀的阀行程或所述阀处的压力量的设定点值；生成作为所述设定点值的函数的驱动信号，其中，所述驱动信号根据所述阀行程或所述阀压力在一时间段上的变化率来调节；以及根据所述驱动信号生成脉宽调制的电流信号；以及电流
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压力转换器，其被配置为：从所述阀控制器接收所述脉宽调制的电流信号，将所述脉宽调制的电流信号转换为脉宽调制的压力信号，并且将所述脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器，以调节所述阀的位置。2.根据权利要求1所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器生成第一脉宽调制的电流信号和第二脉宽调制的电流信号，其中，所述电流
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压力转换器包括第一电流
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压力转换器和第二电流
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压力转换器，所述第一电流
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压力转换器被配置为接收所述第一脉宽调制的电流信号并且将所述第一脉宽调制的电流信号转换为第一脉宽调制的压力信号，所述第二电流
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压力转换器被配置为接收所述第二脉宽调制的电流信号并且将所述第二脉宽调制的电流信号转换为第二脉宽调制的压力信号，并且所述数字定位器还包括：供应继电器，其被配置为从所述第一电流
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压力转换器接收所述第一脉宽调制的压力信号，并将所述第一脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的所述气动致动器的供应端口以增加所述阀行程或所述阀的所述压力量；以及排放继电器，其被配置为从所述第二电流
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压力转换器接收所述第二脉宽调制的压力信号，并根据所述第二脉宽调制的压力信号使所述阀中的所述气动致动器排放，以减小所述阀行程或所述阀的所述压力量。3.根据权利要求2所述的数字定位器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行以下操作：根据所述驱动信号生成第一脉宽调制的电流信号；根据所述驱动信号生成第二脉宽调制的电流信号；将所述第一脉宽调制的电流信号提供给所述第一电流
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压力转换器；以及将所述第二脉宽调制的电流信号提供给所述第二电流
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压力转换器。4.根据权利要求1所述的数字定位器，其特征在于，还包括：阀行程传感器，其被配置为获取所述阀的当前阀行程值，并将所述当前阀行程值提供给所述阀控制器。5.根据权利要求1所述的数字定位器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行以下操作：至少部分地基于动态继电器起始点来生成所述驱动信号，所述驱动信号指示所述第一脉宽调制的电流信号和所述第二脉宽调制的电流信号；确定所述阀的所述阀行程或所述阀处的所述压力量在一时间段上的变化；以及
响应于确定所述驱动信号超过第一阈值驱动信号或小于第二阈值驱动信号并且确定阀行程或阀压力的变化超过阈值量，重置所述动态继电器起始点。6.根据权利要求4所述的数字定位器，其特征在于，为了生成作为所述设定点的函数的驱动信号，其中，所述驱动信号根据所述阀行程或所述阀压力在一时间段上的变化率来调节，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：获取针对所述阀行程或阀压力的阈值死区值；基于所述阀行程或阀压力的所述阈值死区值以及所述设定点值，识别所述阀行程或阀压力的死区区域；将所述阀行程或阀压力在所述时间段上的所述变化率与阈值速度进行比较；以及响应于确定所述阀行程或阀压力在所述时间段上的所述变化率超过所述阈值速度并且所述阀行程或阀压力处于所述死区区域，减小所述驱动信号的值。7.根据权利要求6所述的数字定位器，其特征在于，所述阈值速度包括所述供应继电器的第一阈值速度和所述排放继电器的第二阈值速度。8.根据权利要求7所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上增加、所述阀行程或阀压力在所述时间段上的所述变化率超过所述供应继电器的所述第一阈值速度、以及所述阀行程或阀压力处于所述死区区域，将所述驱动信号的值减小第一预定量。9.根据权利要求8所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上增加、所述阀行程或阀压力在所述时间段上的所述变化速率超过所述供应继电器的所述第一阈值速度、以及所述阀行程或阀压力高于所述死区区域，将所述驱动信号的值减小第二预定量。10.根据权利要求9所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上增加、以及所述阀行程或阀压力在所述时间段上的所述变化率比低于所述供应继电器的所述第一阈值速度的阈值量大，将所述驱动信号的值增加第三预定量。11.根据权利要求7所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上减小、所述阀行程或阀压力在所述时间段上的变化率的幅度超过所述排放继电器的所述第二阈值速度的幅度、以及所述阀行程或阀压力处于所述死区区域，将所述驱动信号的值增加第一预定量。12.根据权利要求11所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上减小、所述阀行程或阀压力在所述时间段上的变化率的幅度超过所述排放继电器的所述第二阈值速度的幅度、以及所述阀行程或阀压力高于所述死区区域，将所述驱动信号的值增加第二预定量。13.根据权利要求12所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行
以下操作：响应于确定所述阀行程在所述时间段上减小、以及所述阀行程或阀压力在所述时间段上的变化率的幅度比低于所述排放继电器的所述第二阈值速度的幅度的阈值量大，将所述驱动信号的值减小第三预定量。14.根据权利要求1所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将当前阀行程或阀压力值与所述时间段内的先前阀行程或阀压力值进行比较；以及响应于确定所述当前阀行程或阀压力值与所述时间段内的所述先前阀行程或阀压力值之间的差超过阈值量，将所述驱动信号重置为零。15.一种用于阀的数字定位器，其特征在于，包括：阀控制器，其包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，其耦合到所述一个或多个处理器，并且其上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述阀控制器执行以下操作：获取针对阀的阀行程或所述阀处的压力量的设定点值；通过以下方式生成驱动信号：使用多个预定设定点来校准所述数字定位器，以生成用于将所述驱动信号确定为所述设定点值的函数的模型，并将所述设定点值应用于所述模型以确定所述驱动信号的值；以及根据所述驱动信号生成脉宽调制的电流信号；以及电流
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压力转换器，其被配置为：从所述阀控制器接收所述脉宽调制的电流信号，将所述脉宽调制的电流信号转换为脉宽调制的压力信号，并且将所述脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器，以调节所述阀的位置。16.根据权利要求15所述的数字定位器，其特征在于，还包括：阀行程传感器，其被配置为获取所述阀的当前阀行程值，并将所述当前阀行程值提供给所述阀控制器。17.根据权利要求16所述的数字定位器，其特征在于，为了生成用于将所述驱动信号确定为所述设定点的函数的模型，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：为所述多个预定设定点中的每一个预定设定点调控设定点值；确定驱动信号跨经调控的设定点值的变化；以及基于驱动信号跨经调控的设定点值的所述变化来生成所述模型。18.根据权利要求17所述的数字定位器，其特征在于，所述模型是最佳拟合线，所述最佳拟合线具有基于作为经调控的设定点值的函数的所述驱动信号的斜率和偏移。19.根据权利要求18所述的数字定位器，其特征在于，为了将所述设定点值应用于所述模型以确定所述驱动信号的值，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将所述斜率和所述偏移应用于所述设定点值，以确定所述驱动信号的值。20.一种阀控制器，其特征在于，包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，其耦合到所述一个或多个处理器，并且其上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述阀控制器执行以下操作：
获取针对阀的阀行程或所述阀处的压力量的设定点值；获取针对所述阀行程或所述压力量的阈值死区值；基于阀行程值随时间的变化或压力值随时间的变化来调节所述阈值死区值；基于所述设定点值和经调节的阈值死区值来生成驱动信号；根据所述驱动信号生成脉宽调制的电流信号；以及将所述脉宽调制的电流信号提供给电流
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压力转换器，所述电流
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压力转换器将所述脉宽调制的电流信号转换为脉宽调制的压力信号，并将所述脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器，以调节所述阀的位置。21.根据权利要求20所述的阀控制器，其特征在于，为了基于阀行程值随时间的变化或压力值随时间的变化来调节所述阈值死区值，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将所述设定点值与当前阀行程或阀压力值之间的差与所述阈值死区值进行比较；当所述设定点值与所述当前阀行程或阀压力值之间的差小于所述阈值死区值时，确定所述当前阀行程或阀压力值在所述设定点值的死区区域内；以及响应于确定所述当前阀行程或阀压力值在所述死区区域内，基于后续阀行程或阀压力值与所述当前阀行程或阀压力值之间的差来随着时间调节所述阈值死区值。22.根据权利要求21所述的阀控制器，其特征在于，为了随着时间调节所述阈值死区值，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：响应于确定所述后续阀行程或阀压力值超过所述设定点值和所述阈值死区值之和，增加所述阈值死区值。23.根据权利要求21所述的阀控制器，其特征在于，为了随着时间调节所述阈值死区值，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将所述设定点值与所述后续阀行程或阀压力值之间的差与所述阈值死区值进行比较；以及响应于确定所述设定点值与所述后续阀行程或阀压力值之间的差大于所述阈值死区值的一半，减小所述阈值死区值。24.根据权利要求21所述的阀控制器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：在阈值时间段之后获取多个后续阀行程或阀压力值；对于所述多个后续阀行程或阀压力值中的每一个，响应于确定所述设定点值与后续阀行程或阀压力值之间的差大于所述阈值死区值的一半，增加计数器；以及响应于确定所述计数器超过阈值数值，减小所述阈值死区值。25.一种用于阀的数字定位器，其特征在于，包括：阀控制器，其包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，其耦合到所述一个或多个处理器，并且其上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述阀控制器执行以下操作：获取针对阀的阀行程或所述阀处的压力量的设定点值；将所述设定点值与最大阈值值或最小阈值值进行比较；响应于确定所述设定点值超过所述最大阈值值或小于所述最小阈值值，生成与所述最
大阈值值或所述最小阈值值相对应的驱动信号；设置饱和标记，所述饱和标记指示所述驱动信号饱和到所述最大阈值或所述最小阈值；以及根据所述驱动信号生成脉宽调制的电流信号；以及电流
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压力转换器，其被配置为：从所述阀控制器接收所述脉宽调制的电流信号，将所述脉宽调制的电流信号转换为脉宽调制的压力信号，并且将所述脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器，以调节所述阀的位置。26.根据权利要求25所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将所述设定点值和所述最大阈值值进行比较；以及响应于确定所述设定点值超过所述最大阈值值：生成对应于所述最大阈值值的所述驱动信号；以及设置指示所述驱动信号饱和到所述最大阈值值的所述饱和标记。27.根据权利要求26所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：获取新的设定点值；在第一情形下，响应于确定已经设置了指示所述驱动信号饱和到所述最大阈值值的所述饱和标记：将所述新的设定点值与低于所述最大阈值值的阈值量进行比较；以及响应于确定所述新的设定点值比低于所述最大阈值值的所述阈值量小，重置所述饱和标记，并生成与所述新的设定点值相对应的驱动信号；以及在第二情形下，响应于确定尚未设置所述饱和标记，将所述新的设定点值与所述最大阈值值进行比较以确定要生成的驱动信号。28.根据权利要求25所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：将所述设定点值与所述最小阈值值进行比较；以及响应于确定所述设定点值小于所述最小阈值值：生成与所述最小阈值值相对应的所述驱动信号；以及设置指示所述驱动信号饱和到所述最小阈值值的所述饱和标记。29.根据权利要求28所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：获取新的设定点值；在第一情形下，响应于确定已经设置了指示所述脉宽调制的电流信号饱和到所述最小阈值值的所述饱和标记：将所述新的设定点值与高于所述最小阈值值的阈值量进行比较；以及响应于确定所述新的设定点值比高于所述最小阈值的所述阈值量大，重置所述饱和标记，并生成与所述新的设定点值相对应的驱动信号；以及在第二情形下，响应于确定尚未设置所述饱和标记，将所述新的设定点值与所述最小阈值值进行比较以确定要生成的驱动信号。
30.根据权利要求25所述的数字定位器，其特征在于，所述指令使得所述阀控制器生成第一脉宽调制的电流信号和第二脉宽调制的电流信号，其中，所述电流
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压力转换器包括第一电流
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压力转换器和第二电流
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压力转换器，所述第一电流
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压力转换器被配置为接收所述第一脉宽调制的电流信号并将所述第一脉宽调制的电流信号转换为第一脉宽调制的压力信号，所述第二电流
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压力转换器被配置为接收所述第二脉宽调制的电流信号并将所述第二脉宽调制的电流信号转换为第二脉宽调制的压力信号，并且所述数字定位器还包括：供应继电器，其被配置为从所述第一电流
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压力转换器接收所述第一脉宽调制的压力信号，并将所述第一脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器的供应端口以增加所述阀的所述阀行程或所述压力量；以及排放继电器，其被配置为从所述第二电流
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压力转换器接收所述第二脉宽调制的压力信号，并根据所述第二脉宽调制的压力信号使所述阀中的所述气动致动器排放，以减小所述阀的所述阀行程或所述压力量。31.根据权利要求30所述的数字定位器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行以下操作：根据所述驱动信号生成第一脉宽调制的电流信号；根据所述驱动信号生成第二脉宽调制的电流信号；将所述第一脉宽调制的电流信号提供给所述第一电流
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压力转换器；以及将所述第二脉宽调制的电流信号提供给所述第二电流
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压力转换器。32.根据权利要求25所述的数字定位器，其特征在于，还包括：阀行程传感器，其被配置为获取所述阀的当前阀行程值，并将所述当前阀行程值提供给所述阀控制器。33.一种阀控制器，其特征在于，包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，其耦合到所述一个或多个处理器，并且其上存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述阀控制器执行以下操作：获取针对阀的阀行程或所述阀处的压力量的设定点值；识别所述阀行程或所述阀处的压力量的变化，以使得所述阀行程或所述阀处的所述压力量与所述设定点值之间的差随着时间增加；生成使所述阀行程的方向逆转的驱动信号；根据所述驱动信号生成脉宽调制的电流信号；以及将所述脉宽调制的电流信号提供给电流
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压力转换器，所述电流
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压力转换器将所述脉宽度调制的电流信号转换为脉宽调制的压力信号，并将所述脉宽调制的压力信号提供给所述阀中的气动致动器，以调节所述阀的位置。34.根据权利要求33所述的阀控制器，其特征在于，为了生成使所述阀行程的方向逆转的驱动信号，所述指令使得所述阀控制器执行以下操作：使用多个预定设定点来校准所述数字定位器，以生成用于将所述脉宽调制的电流信号确定为所述设定点值的函数的模型；以及将所述设定点值应用于所述模型，以确定所述驱动信号的值。35.根据权利要求33所述的阀控制器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行
以下操作：根据所述驱动信号生成第一脉宽调制的电流信号；根据所述驱动信号生成第二脉宽调制的电流信号；将所述第一脉宽调制的电流信号的表示提供给所述阀中的所述气动致动器的供应端口，以增加所述阀的所述阀行程或所述压力量；以及提供第二脉宽调制的电流信号的表示，以根据所述第二脉宽调制的电流信号的表示使所述阀中的所述气动致动器排放，以减小所述阀的所述阀行程或所述压力量。36.根据权利要求35所述的阀控制器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行以下操作：确定所述设定点值小于当前阀行程或阀压力值；以及响应于确定所述设定点值小于所述当前阀行程或阀压力值，生成使所述阀中的所述气动致动器排放的驱动信号。37.根据权利要求35所述的阀控制器，其特征在于，所述指令还使得所述阀控制器执行以下操作：确定所述设定点值大于所述当前阀行程或阀压力值；以及响应于确定所述设定点值大于所述当前阀行程或阀压力值，生成使得所述阀中的所述气动致动器中的所述供应端口增加所述阀的所述阀行程或所述压力量的驱动信号。

技术总结
用于阀的数字定位器包括阀控制器，其被配置为获取针对阀的阀行程的设定点值，并基于设定点值生成脉宽调制的电流信号。该数字定位器还包括电流


技术研发人员：G
受保护的技术使用者：费希尔控制产品国际有限公司
技术研发日：2021.05.21
技术公布日：2021/11/26