Периферийное устройство регулирования, имеющее заданные состояния ошибки, и способ управления им

Периферийное устройство регулирования, имеющее заданные состояния ошибки, и способ управления им

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение, в общем, относится к периферийному устройству регулирования и, более конкретно, к периферийным устройствам регулирования, имеющим заданные состояния ошибки, и соответствующим способам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В системах управления технологическими процессами для управления и (или) контроля технологических параметров используются различные периферийные устройства. Периферийные устройства, такие как клапаны, обычно имеют соответствующие компоненты, например, контроллер клапана и (или) преобразователь положения, которые регулируют положение рабочего элемента периферийного устройства и (или) передают информацию, касающуюся периферийного устройства, с целью реализации одного или большего числа процессов и (или) выполнения операций на технологической установке. Пример осуществления клапанного узла содержит пневматический привод диафрагменного типа, управление которым осуществляет электропневматический контроллер положения клапана. На контроллер положения клапана, например, от блока или системы управления (например, размещенной в операторной) подается сигнал управления. Указанный сигнал (сигналы) управления преобразуется контроллером положения в одно или большее число значений давления пневматической системы, в результате чего пневматический привод выполняет открывание, закрывание или сохранение текущего состояния соответствующего периферийного устройства или клапана. Однако в некоторых случаях в технологической системе может возникнуть ошибка или отказ, влияющий на точность или надежность функционирования клапана. Например, может произойти прерывание или прекращение обмена данными между контроллером и системой управления. В этом случае сигнал от системы управления на контроллер не подается и, таким образом, устройство регулирования расхода остается в последнем фактическом положении или состоянии, полученном до возникновения отказа.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Пример осуществления способа управления периферийным устройством, описанный в настоящем документе, включает этапы приема контроллером, подключенным к периферийному устройству, от удаленной системы управления данных, предназначенных для управления периферийным устройством регулирования в условиях отсутствия ошибки, определения возникновения состояния ошибки и обеспечения функционирования периферийного устройства регулирования на основе инструкции, касающейся заданного состояния ошибки и записанной в памяти контроллера, которая выполняется при возникновении указанного состояния ошибки.

[0004] Другой пример способа управления системой регулирования расхода, описанного в настоящем документе, включает этапы контроля рабочего параметра системы управления технологическим процессом, определения возникновения состояния ошибки на основании соответствующего рабочего параметра и обеспечения функционирования периферийного устройства регулирования с использованием местного контроллера, функционально связанного с периферийным устройством регулирования, на основании, по меньшей мере, одного параметра или инструкции, касающейся заданного состояния ошибки и записанной в контроллере, при обнаружении возникновения состояния ошибки.

[0005] Пример осуществления системы управления периферийными устройствами, описанной в настоящем документе, содержит устройство регулирования расхода, предназначенное для регулирования расхода технологической текучей среды, и контроллер, установленный на устройстве регулирования расхода. Указанный контроллер функционально связан с периферийным устройством регулирования и предназначен для получения от удаленной системы команд управления положением периферийного устройства регулирования. Контроллер содержит местную систему управления, предназначенную для управления периферийным устройством регулирования на основании параметра, касающегося заданного состояния ошибки и записанного в памяти местной системы управления, при обнаружении возникновения состояния ошибки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0006] Фиг. 1 иллюстрирует систему управления технологическим процессом, содержащую пример осуществления контроллера, описанного в настоящем документе.

[0007] Фиг. 2 иллюстрирует структурную схему примера осуществления контроллера, указанного на фиг. 1.

[0008] Фиг. 3 иллюстрирует структурную схему примера осуществления способа, который может быть реализован при использовании контроллера, представленного на фиг. 1 и 2.

[0009] Фиг. 4 иллюстрирует структурную схему примера осуществления процесса, который может быть реализован с использованием контроллера, представленного на фиг. 1 и 2.

[0010] Фиг. 5 иллюстрирует структурную схему примера осуществления процесса, указанного на фиг. 4, который обеспечивает обнаружение возникновения состояния ошибки.

[0011] Фиг. 6 иллюстрирует структурную схему примера осуществления процессорной системы, которая может быть использована для реализации способа и устройства, описанных в настоящем документе.

[0012] Фиг. 7 иллюстрирует структурную схему примера осуществления способа установки контроллера, указанного на фиг. 1.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Пример осуществления устройства и соответствующие способы, описанные в настоящем документе, обеспечивают периферийному устройству регулирования или другому периферийному устройству (например, клапану, насосу, выпускному устройству, жалюзи, конечному элементу регулирования и т.д.) или, в общем, конечному элементу регулирования возможность функционирования на основании параметра, касающегося заданного состояния ошибки, когда рабочие условия и (или) параметры отклоняются от значений, соответствующих функционированию в режиме отсутствия ошибки или отказа (например, в режиме нормального функционирования). Отклонение от значений, соответствующих режиму нормального функционирования, может воздействовать на функции периферийного устройства и (или) возможности управления периферийным устройством. В результате этого, при возникновении ошибки периферийное устройство может оставаться в последнем функциональном состоянии при условии, что рабочая текучая среда (например, воздух, гидравлическое масло и т.д.) подается на периферийное устройство в нормальном режиме.

[0014] Например, известное периферийное устройство (например, клапан) может быть связано с контроллером (например, регулятором положения клапана, приемопередатчиком, преобразователем и т.д.), имеющим интерфейс обмена данными, предназначенный для приема сигналов управления технологическим процессом от удаленной системы управления. В некоторых случаях, например, при прерывании подачи электроэнергии на систему управления обмен данными между системой управления и интерфейсом обмена данными контроллера прекращается. При отсутствии канала обмена данными контроллер не получает сигналы или инструкции управления периферийным устройством. Таким образом, в случае возникновения ошибки известные периферийные устройства обычно не переходят в безопасное состояние после обнаружения контроллером возникновения состояния ошибки (например, прерывания обмена данными между контроллером и системой управления).

[0015] В отличие от известных периферийных устройств, пример осуществления устройства и соответствующие способы, описанные в настоящем документе, обеспечивают возможность управления конечным элементом регулирования или периферийным устройством регулирования (например, узлом регулирования расхода), когда рабочие условия или параметры (например, состояние подключения к сети) отклоняются от режима нормального функционирования. Примеры осуществления периферийных устройств, конечных элементов регулирования и (или) устройств регулирования расхода могут охватывать, например, клапан для регулирования параметров или расхода текучей среды, насос, выпускное устройство, жалюзи, исполнительный механизм, такой как пневматический привод, гидравлический привод и (или) любое другое периферийное устройство (устройства) и (или) конечный элемент (элементы) регулирования. В отличие от известных контроллеров, в примерах осуществления контроллера и соответствующих способов, описанных в настоящем документе, используется местный процесс и (или) местные логические схемы управления, предназначенные для подачи инструкций или команд, касающихся заданного состояния ошибки, когда рабочий параметр и (или) состояние системы управления технологическим процессом и (или) периферийного устройства отклоняется от условий нормального функционирования.

[0016] Например, контроллер, описанный в настоящем документе, при обнаружении возникновения ошибки может обеспечить переход периферийного устройства в заданное положение, обусловленное состоянием ошибки. Условие (условия) и (или) инструкцию (инструкции) и (или) параметр (параметры), связанные с заданным состоянием ошибки, выбирает, определяет и (или) программирует пользователь, например, при помощи интерфейса ввода, предусмотренного в примере осуществления контроллера, описанном в настоящем документе. В некоторых вариантах пример осуществления контроллера, описанный в настоящем документе, подает пользователю запрос относительно выбора или использования одного или большего числа условий или параметров, связанных с заданным состоянием ошибки, которые могут быть определены, например, из таблицы или списка. В результате этого, контроллер, описанный в настоящем документе, обеспечивает реагирование на состояние ошибки даже, если система управления и (или) другое устройство регулирования системы управления технологическим процессом не имеет возможности обмена данными с указанным контроллером.

[0017] Определенное пользователем или предварительно заданное состояние ошибки может представлять собой прерывание обмена данными между удаленной системой управления (например, операторной или системой управления технологическим процессом) и контроллером, описанным в настоящем документе. Таким образом, местная система или логическая схема управления контроллера, описанного в настоящем документе, может осуществлять управление или обеспечивать функционирование периферийного устройства или узла регулирования расхода на основе параметра или инструкции, обусловленной заданным состоянием ошибки, которая записана в памяти или реализована схемными средствами контроллера. Например, параметр или инструкция, касающиеся состояния ошибки, которые описаны в настоящем документе, в случае обнаружения прекращения обмена данными могут предусматривать, например, переход периферийного устройства в открытое положение, закрытое положение, режим дросселирования или любое положение между полностью открытым и полностью закрытым положениями.

[0018] Определенное пользователем состояние ошибки, указанное в данном документе, может представлять собой превышение порогового значения температурой среды, в которой находится контроллер, описанный в настоящем документе. В некоторых примерах осуществления изобретения указанное в настоящем документе состояние ошибки возникает, когда значение параметра контроллера и (или) периферийного устройства выходит за пределы заданного диапазона калибровки. В других примерах осуществления изобретения описанное в настоящем документе состояние ошибки возникает, если измеренное положение периферийного устройства не соответствует положению, определенному командой, поданной на контроллер системой управления технологическим процессом.

[0019] В некоторых примерах осуществления изобретения параметр или инструкция, касающаяся заданного состояния ошибки, может предусматривать установку периферийного устройства (например, клапана) в промежуточное положение между первым или полностью открытым положением (например, величина хода составляет 100%) и вторым или полностью закрытым положением (например, величина хода составляет нуль процентов). В дополнительном или альтернативном варианте параметр или инструкция, касающаяся заданного состояния ошибки, может предусматривать установку периферийного устройства в первое положение в течение первого интервала или периода времени после обнаружения возникновения состояния ошибки и установку периферийного устройства во второе положение в течение второго интервала или периода времени по истечении первого интервала, если состояние ошибки сохраняется после окончания первого интервала. При этом первое положение может отличаться от второго положения.

[0020] В дополнительном или альтернативном варианте функционирование периферийного устройства может зависеть от функционирования и (или) положения рабочего элемента другого периферийного устройства системы управления технологическим процессом (например, при использовании взаимосвязанного процесса, каскадного процесса и т.д.). В таких случаях контроллер, описанный в настоящем документе, может внести задержку выполнения, игнорировать и (или) отменить сигнал управления (например, синхронизированный сигнал), поданный системой управления, если другое периферийное устройство не установлено в требуемое положение на момент получения контроллером сигнала управления. В дополнительном или альтернативном варианте контроллер может осуществлять передачу системе управления аварийного или сервисного сигнала с целью указания оператору того, что другое периферийное устройство не установлено в требуемое положение.

[0021] В дополнительном или альтернативном варианте пример осуществления контроллера, описанный в настоящем документе, может использоваться для определения или предоставления диагностической информации и аварийного сигнала (например, сервисного сигнала), когда, например, клапан не устанавливается в требуемое положение, остается в определенном положении в течение чрезмерно длительного времени, не проводится требуемое техническое обслуживание и т.д. В некоторых примерах осуществления изобретения контроллер, описанный в настоящем документе, может инициировать выполнение автоматической процедуры обслуживания (например, циклического функционирования периферийного устройства) на основании заданного пользователем графика (например, периодическое приведение клапана в действие для предотвращения залипания элемента регулирования расхода) и т.д.

[0022] Фиг. 1 иллюстрирует пример осуществления системы 100 управления технологическим процессом, содержащей устройство регулирования или контроллер 102, описанный в настоящем документе, для которого предусмотрено одно или большее число состояний (состояния) или инструкций (инструкции), касающихся заданного состояния ошибки. Как указано на фиг.1, система 100 управления технологическим процессом связана с системой 104 управления (например, системой, размещенной в операторной) сетью 106 обмена данными. В общем, каналы, линии и пути обмена данными, которые обеспечивают контроллеру 102 возможность функционирования в системе 100 управления технологическим процессом, совместно называют сетью 106 обмена данными. В примере, представленном на фиг. 1, сеть 106 обмена данными представляет собой беспроводную сеть обмена данными. Хотя это не показано на фигуре, в других примерах осуществления изобретения сеть 106 обмена данными может представлять собой проводную систему обмена данными.

[0023] Пример осуществления системы 100 управления технологическим процессом, указанной на фиг. 1, содержит периферийное устройство или преобразователь 108 (например, беспроводный датчик или преобразователь), предназначенный для контроля или измерения параметра (например, давления, уровня жидкости и т.д.) технологической текучей среды (например, жидкости, газа и т.д.), находящейся в резервуаре или емкости 110 для текучей среды. Для контроля расхода текучей среды, откачиваемой из резервуара 110, в системе 100 управления технологическим процессом используется периферийное устройство 112, гидравлически связанное с резервуаром 110. Как указано на фиг. 1, периферийное устройство 112, представленное на фиг. 1, содержит устройство регулирования расхода или регулирующий клапан 114, для которого предусмотрен контроллер 102, предназначенный для управления функционированием устройства 114 регулирования расхода, подробно рассмотренного далее. Как указано на фиг. 1, система 100 управления технологическим процессом может содержать другое или второе периферийное устройство 116, предназначенное для регулирования расхода текучей среды, подаваемой в резервуар 110. Второе периферийное устройство 116 может содержать устройство регулирования расхода или регулирующий клапан 118 и другой или второй контроллер 120, описанный в настоящем документе, который предназначен для управления функционированием устройства 118 регулирования расхода.

[0024] Пример осуществления сети 106 обмена данными, указанный на фиг. 1, связан с беспроводными периферийными устройствами 108, 112 и 116 и системой 122 управления (например, компьютером, контроллером, системой сигнализации или другой системой) при помощи, по меньшей мере, одного беспроводного интерфейса 124 (например, шлюза). Например, система 122 управления может быть размещена в операторной, находящейся на определенном расстоянии от периферийных устройств 108, 112 и 116. Беспроводный интерфейс 124 связан с системой 122 управления при помощи соединительной линии 126, такой как линия сети Ethernet, линия сети Modbus Ethernet, линия сети последовательного обмена данными R485 и (или) других приемлемых сетей. Беспроводный интерфейс 124 может также поддерживать или использовать стандарты и протоколы обмена данными, такие как, например, протоколы локального интерфейса, последовательного обмена данными Modbus, удаленного интерфейса, Modbus TCP/IP, HART или любого другого приемлемого стандарта (стандартов) и (или) протокола (протоколов) обмена данными. Кроме того, беспроводный интерфейс 124 может использоваться в качестве узла сети обмена данными.

[0025] В некоторых примерах осуществления изобретения беспроводное периферийное устройство 112 может выполнять по беспроводной сети обмен данными с другими функционирующими беспроводными периферийными устройствами, такими как беспроводное периферийное устройство 108 или 116 и (или) один или большее число беспроводных интерфейсов, таких как беспроводный интерфейс 124. В частности, каждое беспроводное периферийное устройство 108, 112 и 116 может осуществлять обмен данными с использованием одного или большего числа беспроводных каналов, путей или линий 128а, 128b и 128c обмена данными. Таким образом, каждое беспроводное периферийное устройство 108, 112 и 116 может выполнять обмен данными с беспроводным интерфейсом 124 при помощи различных или дополнительных каналов 128а - 128f обмена данными.

[0026] Кроме того, периферийные устройства 108, 112 и (или) 116 могут быть размещены в узлах сотовой сети (например, сети, полностью или частично построенной на основе ячеистой топологии) и, таким образом, могут одновременно осуществлять обмен данными с другими функционирующими беспроводными периферийными устройствами и (или) беспроводными интерфейсами (например, другими шлюзами, маршрутизаторами или промежуточными усилителями), подключенными к системе 100 управления технологическим процессом. В некоторых примерах осуществления изобретения беспроводная сеть 106 обмена данными, содержащая сетевое аппаратное и программное обеспечение, предоставляет каналы сквозного или непосредственного обмена данными, которые определяются в процессе монтажа и настраиваются при последующем функционировании системы.

[0027] Пример осуществления устройства 114 регулирования расхода, представленного на фиг. 1, содержит клапан 130, пневматический привод 132 (например, диафрагму или поршневой привод) и преобразователь 134 положения. Преобразователь 134 положения может представлять собой, среди прочего, бесконтактный датчик, такой как, например, линейная матрица датчиков Холла, которые генерируют на выходе сигнал, имеющий различные значения (например, напряжения или тока) для различных положений указателя перемещения, связанного со штоком клапана 130 и (или) приводом 132. Другие примеры реализации датчиков положения могут охватывать конечные выключатели, контакты и потенциометрические датчики положения. Пример реализации клапана 130, указанного на фиг. 1, обеспечивает формирование проходного отверстия (например, образованного седлом клапана), предназначенного для прохождения текучей среды между входным патрубком 136 и выходным патрубком 138. Пример реализации привода 132, представленного на фиг. 1, функционально связан с элементом 140 регулирования расхода при помощи штока 142 клапана, который осуществляет перемещение элемента 140 регулирования расхода в первом направлении (например, от седла) с целью увеличения расхода текучей среды между входным патрубком 136 и выходным патрубком 138, и во втором направлении (например, к седлу) для ограничения расхода или прекращения подачи текучей среды между входным патрубком 136 и выходным патрубком 138 на основе давления, приложенного к чувствительному элементу привода 132 рабочей текучей средой (например, воздухом). В устройстве 114 регулирования расхода используется преобразователь 134 положения для определения или измерения положения элемента 140 регулирования расхода относительно седла клапана. Преобразователь 134 положения может осуществлять генерирование сигнала, указывающего положение клапана 130.

[0028] В других примерах осуществления изобретения контроллер 102 может использоваться для управления другими типами приводов, таких как, например, электрический привод, гидравлический привод и т.д. Например, при наличии функциональной связи с гидравлическим приводом электронные схемы контроллера 102 могут подавать сигналы управления на электрический исполнительный механизм и (или) могут подавать сигналы, представляющие давление гидравлической текучей среды в гидравлическом приводе.

[0029] В процессе функционирования периферийное устройство или преобразователь 108 контролирует уровень текучей среды в резервуаре 110 и генерирует сигнал, представляющий уровень текучей среды в резервуаре 110. Передатчик периферийного устройства 108 передает указанный сигнал на систему 122 управления и (или) периферийные устройства 112 и 116 по сети 106 обмена данными. Кроме того, периферийные устройства 112 и 116 могут обеспечивать передачу сигналов, генерированных контроллерами 102 и 120, которые указывают положение соответствующих периферийных устройств 112 и 116, на систему 122 управления при помощи сети 106 обмена данными и (или) с использованием сети 106 обмена данными могут также осуществлять прием от системы управления 122 командного сигнала. Например, на контроллер 102 может подаваться сигнал управления от системы 122 управления, обеспечивающий переход клапана 130 в закрытое положение с целью прекращения подачи текучей среды из резервуара 110.

[0030] При получении системой 122 управления от периферийного устройства 108 сигнала, указывающего, что уровень текучей среды в резервуаре 110 превышает требуемый уровень, система 122 управления передает контроллеру 102 сигнал управления с целью перевода клапана 130 в открытое положение для обеспечения отвода текучей среды из резервуара 110. Например, на контроллер 102 от системы 122 управления подается сигнал управления (например, сигнал управления в диапазоне 4 мА - 20 мА, в диапазоне 0-10 В постоянного тока, цифровой сигнал управления и т.д.), и контроллер 102 преобразует сигнал (сигналы) управления в соответствующее давление пневматической или гидравлической системы, которое воздействует на привод 132 через каналы 144а и (или) 144b с целью обеспечения перехода клапана 130 в открытое положение. В альтернативном варианте в соответствии с другими примерами осуществления изобретения контроллер 102 может осуществлять преобразование и (или) передачу одного или большего числа электрических сигналов на электрический привод с целью перевода клапана в открытое положение. Например, если программа управления технологическим процессом системы 122 управления определяет, что клапан 130 должен обеспечить прохождение большего объема и (или) повышение расхода технологической текучей среды, то при предположении использования токового сигнала управления амплитуда сигнала управления клапаном, который подается на контроллер, может быть увеличена с 4 мА до 8 мА.

[0031] Однако в процессе функционирования один или большее число рабочих параметров системы 100 управления технологическим процессом могут выйти за пределы штатного функционирования (например, пределы нормального функционирования). Выход за пределы условий нормального функционирования может оказать влияние на функциональные характеристики узла регулирования расхода и (или) возможности управления периферийным устройством 112. В результате этого, например, клапан 130 (например, положение элемента 140 регулирования расхода относительно седла клапана) может сохранять последнее положение, соответствующее моменту возникновения состояния ошибки (при условии, что текучая среда системы привода подается на узел регулирования расхода в нормальном режиме).

[0032] Например, отклонение от условий нормального функционирования может возникнуть в случае прерывания или приостановки обмена данными между системой 122 управления и периферийными устройствами 108, 112 и (или) 116. Например, может быть прервана подача питания на систему 122 управления или может быть заблокирован либо искажен сигнал управления (например, передаваемый по сквозному каналу обмена данными). Таким образом, система управления не обеспечит эффективный обмен данными с периферийными устройствами 108, 112 и (или) 116, в результате чего снижается точность и надежность функционирования системы 100 управления технологическим процессом. В некоторых примерах осуществления изобретения температура среды, в которой находится контроллер 102, может превысить рекомендуемую рабочую температуру. В определенных случаях диапазон калибровки или калиброванное значение контроллера 102 и (или) преобразователя 134 положения могут отклоняться от заданного диапазона калибровки или значения.

[0033] Как более подробно рассмотрено далее, для контроллера 102 предусмотрены условия или инструкции, касающиеся заданного состояния ошибки, которые обеспечивают контроллеру 102 возможность управления периферийным устройством 112 (например, клапаном 130), когда один или большее число рабочих параметров выходят за пределы нормального режима функционирования. Например, в памяти контроллера 102 могут содержаться инструкции, касающиеся заданных условий ошибки (например, команды), обеспечивающие контроллеру 102 возможность перемещения элемента 140 регулирования расхода клапана 130 в заданное положение на основе указанных инструкций в случае прерывания обмена данными между системой 122 управления и контроллером 102. В некоторых примерах осуществления изобретения при обнаружении состояния ошибки контроллер 102 осуществляет отмену сигнала управления, подаваемого системой 122 управления, и до момента устранения ошибки обеспечивает функционирование периферийного устройства 112 на основании инструкции (инструкций), касающейся заданного состояния ошибки.

[0034] В дополнительном или альтернативном варианте функционирование периферийного устройства 112 может определяться положением другого периферийного устройства системы 100 управления технологическим процессом, такого как второе периферийное устройство 116, указанное на фиг. 1. Более конкретно, контроллер 102, описанный в настоящем документе, может обеспечить прием сигнала состояния от контроллера 120 второго периферийного устройства 116, функционирование которого предшествует функционированию периферийного устройства 112. В этом случае контроллер 102 обеспечивает функционирование периферийного устройства 112 только, если второе периферийное устройство 116 находится в требуемом положении. В некоторых примерах осуществления изобретения контроллер 102 может выполнить отмену командного сигнала (например, синхронизированного сигнала), полученного от системы 122 управления, если второе периферийное устройство 116 не находится в требуемом положении.

[0035] Например, как представлено на фиг. 1, периферийное устройство 108 может осуществлять передачу системе 122 управления и (или) контроллерам 102 и 120 сигнала, указывающего, что уровень текучей среды в резервуаре 110 достиг требуемого значения. Процедура управления технологическим процессом системы 122 управления может предусматривать синхронный перевод клапанов 130 и 118 в закрытое положение, в результате чего на основе этих данных система 122 управления генерирует синхронизированный сигнал управления и передает указанный сигнал контроллерам 102 и 120 с целью перевода каждого клапана 130 и 118 в закрытое положение. Однако инструкция, касающаяся заданного состояния ошибки, может задержать перевод клапана 130 в закрытое положение контроллером 102, если контроллер 120 передает сигнал, указывающий, что клапан 118 не находится в закрытом положении. Таким образом, если на контроллер 102 от контроллера 120 подается сигнал, указывающий, что клапан 118 не находится в закрытом положении, то контроллер 102 не переводит клапан 130 в закрытое положение, несмотря на получение от системы 122 управления соответствующего сигнала управления, поскольку выполнение этой операции может привести к повышению уровня текучей среды в резервуаре 110.

[0036] В других примерах осуществления изобретения при возникновении состояния ошибки контроллер 102 может предусматривать переход клапана 130 в определенное или промежуточное положение. Например, конкретным положением клапана может быть положение между величиной хода нуль процентов и сто процентов. Например, контроллер 102 может обеспечить перемещение рабочего элемента клапана 130 в положение, соответствующее величине хода, равной 10% (то есть, открытое на 10% положение). В последующих примерах осуществления изобретения при возникновении состояния ошибки контроллер 102 обеспечивает переход клапана 130 в первое положение в течение первого интервала или периода времени и переход во второе положение в течение второго интервала или периода времени. Например, контроллер 102 может осуществить переход клапана 130 в открытое на 85% положение в течение первого часа после обнаружения ошибки или возникновения состояния ошибки, а затем может обеспечить переход клапана 130 в открытое на 15% положение по истечении первого часа после обнаружения ошибки или возникновения состояния ошибки. В других примерах осуществления изобретения при обнаружении состояния ошибки в контроллере 102 может быть реализована инструкция, касающаяся состояния ошибки, которая обеспечивает задержку изменения положения периферийного устройства 112 до истечения заданного интервала времени после обнаружения возникновения ошибки (например, одного часа с момента обнаружения ошибки).

[0037] Хотя в примере осуществления изобретения, указанном на фиг. 1, периферийное устройство 112 представлено клапаном 130, примеры осуществления устройства и способы определения параметра (параметров), касающегося состояния ошибки, описанные в настоящем документе, могут применяться к другим устройствам, в том числе, среди прочего, к конечному элементу регулирования, устройству регулирования расхода, насосу, выпускному устройству, жалюзи или другому устройству (устройствам). Хотя пример осуществления привода 132, указанный на фиг.1, предусматривает использование диафрагмы двустороннего действия или поршневого привода, в дополнительном или альтернативном варианте может применяться любой другой тип (типы) привода (приводов), такой как, например, поворотный привод, диафрагма одностороннего действия с пружинным возвратом или поршневой привод, электрический привод, гидравлический привод и т.д.

[0038] Фиг. 2 иллюстрирует структурную схему примера осуществления контроллера 102, указанного на фиг.1. В указанном примере контроллер 102 представляет собой электропневматический контроллер 102 положения клапана, установленный на периферийном устройстве или вблизи периферийного устройства, такого как, например, периферийное устройство 112, изображенное на фиг. 1. Пример осуществления контроллера 102 положения клапана, описанный в настоящем документе, может быть функционально связан с периферийным устройством 112 с целью обеспечения контроля положения клапана и управления периферийным устройством 112 при помощи пневматической системы с использованием беспроводной связи. Однако в других примерах осуществления изобретения контроллер 102 может представлять собой датчик положения, приемопередатчик, преобразователь и (или) любой другой регулятор, предназначенный для управления периферийным устройством, таким как, например, конечный элемент регулирования, электрический привод, гидравлический привод, насос, выпускное устройство, жалюзи и т.д.

[0039] Как указано на фиг. 1 и 2, контроллер 102 содержит корпус 202, в котором размещен процессор 204, интерфейс 206 обмена данными, модуль 208 управления периферийным устройством и (или) управления устройством регулирования параметров текучей среды, интерфейс 210 данных положения, датчик 212 состояния ошибки, модуль 214 заданного состояния ошибки, устройство 216 памяти, интерфейс 218 ввода данных и источник 220 питания. На источник 220 питания может подаваться переменный ток, постоянный ток или питание от сигнального контура. В дополнительном или альтернативном варианте источник 220 питания может представлять собой автономный модуль питания (например, комплект аккумуляторных батарей). Таким образом, контроллер 102 может являться автономным контроллером.

[0040] Для осуществления обмена данными (например, передачи и приема информации) с системой управления или другим периферийным устройством, таким как система 122 управления и (или) периферийные устройства 108 и 116, указанные на фиг. 1, в контроллере 102 предусмотрен интерфейс 206 обмена данными. Например, контроллер 102, описанный в настоящем документе, может передавать информацию (например, данные положения, полученные от преобразователя 134 положения периферийного устройства 112) системе управления (например, системе 122 управления, представленной на фиг. 1) для выполнения обработки. Система 122 управления обрабатывает данные положения (например, для определения необходимости перехода в открытое или закрытое положение) и при помощи интерфейса 206 обмена данными передает соответствующие команды процессору 204. Интерфейс 206 обмена данными с использованием канала или линии 222 передает инструкции процессору 204. Таким образом, контроллер 102 осуществляет сбор и передачу информации, а также получение информации и (или) команд от системы 122 управления или других периферийных устройств 108 и 116 при помощи интерфейса 206 обмена данными с целью непосредственного управления периферийным устройством 112.

[0041] Процессор 204 обрабатывает сигнал управления, полученный от интерфейса 206 обмена данными, и по каналу или линии 224 передает на модуль 208 управления периферийным устройством сигнал, определяющий давление пневматической системы, которое должно быть приложено рабочей текучей средой 226 (например, рабочей средой пневматической системы) к камерам привода 132. Например, процессор 204 и (или) модуль 208 управления периферийным устройством может выполнить преобразование (например, при помощи электропневматического преобразователя) команды или сигнала электронной схемы (например, напряжения, тока и т.д.), полученного интерфейсом 206 обмена данными, для генерирования сигнала, представляющего давление (например, сигнала, пропорционального давлению), который используется для управления периферийным устройством 112 в соответствии с командами, полученными интерфейсом 206 обмена данными (например, инструкциями, переданными системой 122 управления). На основании значений давления, поданных процессором 204, модуль 208 управления периферийным устройством определяет, требуется ли увеличить или уменьшить давление пневматической системы, приложенное к периферийному устройству 112 при помощи каналов 144а и 144b подачи текучей среды. Например, модуль 208 управления периферийным устройством может содержать клапан или устройство регулирования расхода, предназначенное для регулирования объема рабочей текучей среды 226, подаваемой по каналам 144а