Способ и устройство для контроля и/или наблюдения за пневматическим приводом

Способ и устройство для контроля и/или наблюдения за пневматическим приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Это раскрытие в целом относится к системам управления процессами, а в особенности, к способам и устройствам для контроля и/или наблюдения за пневматическим приводом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы управления процессами, подобные тем, которые используются в химических, нефтяных или других процессах, как правило, содержат один или более производственных контроллеров, а также устройства ввода/вывода (I/O), коммуникативно соединение по меньшей мере с одним центральным компьютером или рабочей станцией оператора, и с одним или более полевых устройств или приборов через аналоговые, цифровые или комбинированные аналогово/цифровые шины, использующие любую требуемую коммуникационную среду (например, проводную, беспроводную и т.д.) и протоколы (например, Fieldbus, Profibus®, HART® и т.д.). Полевые устройства, которые могут быть, например, клапанами, клапанными позиционерами, переключателями и передатчиками (например, датчики температуры, давления и скорости расхода), выполняющими функции управления процессом в рамках процесса, такого как открытие или закрытие клапанов и измерение параметров управления процессом. Контроллеры принимают сигналы, отображающие обработку измерений, выполненных полевыми устройствами, обрабатывают эту информацию с целью реализации программы управления, и генерируют управляющие сигналы, которые посылаются по шинам или другим коммуникационным линиям к полевым устройствам для управления выполнением процесса. Таким образом, контроллеры могут выполнять и координировать управляющие стратегии или программы посредством полевых устройств с помощью шин и/или других коммуникационных каналов, коммуникативно связывающих полевые устройства.

[0003] Информация от полевых устройств и/или контроллера, как правило, доступна через магистральный канал передачи данных или через коммуникационную сеть с одним или более других компьютерных устройств, таких как рабочие станции оператора, персональные компьютеры, журналы данных, генераторы отчетов, централизованные базы данных и т.д. Такие устройства обычно расположены в диспетчерских комнатах и/или в других местах, размещенных удаленно относительно более тяжелого оборудования предприятия. Эти компьютерные устройства, например, запускают компьютерные приложения, которые позволяют оператору выполнять любую из множества функций по отношению к определенному процессу в системе управления процессом, таких, как просмотр текущего состояния процесса, изменение рабочего состояния, изменение настроек программы управления процессом, модификация функционирования производственных контроллеров и/или полевых устройств, просмотр аварийных сигналов, генерируемых полевыми устройствами и/или производственными контроллерами, симулируя выполнение процесса с целью профессиональной подготовки персонала и/или оценки процесса и т.д.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Раскрыты способы и устройство для контроля и/или управления пневматическим приводом. Пример устройства содержит процессор для выполнения управляющей программы, датчик положения для контроля положения клапана, присоединенного к пневматическому приводу, причем датчик положения предоставляет управляющей программе информацию о положении клапана, и бистабильный клапан, чтобы обеспечить подачу пневматического сигнала на привод, причем бистабильный клапан и пневматический сигнал контролируются с помощью управляющей программы на основе по меньшей мере одного из следующего: информации о положении или управляющего сигнала от отдельного устройства в системе управления процессом.

[0005] Представленный способ вовлекает обработку настроек управления с помощью процессора в устройстве управления, смонтированном на пневматическом приводе, соединенном с клапаном, причем устройство управления содержит датчик положения, осуществляющий контроль за положением клапана с помощью датчика положения, осуществляющий контроль за положением клапана с помощью датчика положения, и обеспечивает поступление пневматического сигнала с помощью устройства управления к приводу для перемещения клапана, причем пневматический сигнал устанавливается на основании настроек управления и контролируемого положении клапана.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0006] Фиг. 1 схематически иллюстрирует представленную систему управления процессом, в рамках которой может быть воплощена доктрина данного раскрытия.

[0007] Фиг. 2 иллюстрирует пример способа реализации представленного устройства управления, проиллюстрированного на Фиг. 1.

[0008] Фиг. 3А-3С иллюстрируют соответственно вид сверху, сбоку и снизу на представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2.

[0009] Фиг. 4 иллюстрирует представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 3, установленное на поворотном приводе, соединенном с поворотным клапаном.

[0010] Фиг. 5А и 5В иллюстрируют соответственно вид сзади и сбоку представленного устройства управления, проиллюстрированного на Фиг. 3, смонтированного на линейном приводе, соединенном с линейным клапаном.

[0011] Фиг. 6 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для контроля и/или наблюдения за пневматическим приводом.

[0012] Фиг. 7 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, откалиброванное для использования с конкретным клапаном.

[0013] Фиг. 8 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для испытания перемещения клапана.

[0014] Фиг. 9 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для выявления и реагирования на ошибку(и) в системе управления, связанное с клапаном.

[0015] Фиг. 10 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленного устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для изменения положения клапана в течение заданного периода времени.

[0016] Фиг. 11 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для задержки движения клапана.

[0017] Фиг. 12 является блок-схемой представленного процесса, следуя которой может быть реализовано представленное устройство управления, проиллюстрированное на Фиг. 2, для предоставления диагностической информации, связанной с клапаном.

[0018] Фиг. 13 схематически иллюстрирует представленную процессорную платформу, которая может быть использована и/или запрограммирована на выполнение представленных процессов по Фиг. 6-12 для реализации представленного на Фиг. 2 устройства управления и/или, в более общем смысле, представленной на Фиг. 1 системы 100.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] В системах управления процессами, также как и в системах отопления, вентиляции и системах кондиционирования воздуха (HVAC), в эксплуатации часто имеются многочисленные клапаны, которые остаются в рабочем состоянии в течение длительных периодов времени, сохраняя неизмененное положение элемента управления потоком в течении этого времени. Например, предохранительный выключающий клапан может оставаться в открытом положении, пока не сработает за счет неисправности в системе. Клапаны, которые не выполняют движения достаточно часто (имеется в виду диск, заглушка или другой элемент управления потоком в клапане, не двигающиеся достаточно часто), могут застревать таким образом, что они не срабатывают должным образом, когда потребуется. По существу, полная надежность системы зависит от уверенности, что операторы (и/или инженеры), управляющие системой, знают, что такие клапаны будут двигаться, когда понадобится. Соответственно, существуют известные способы, которые перемещают клапаны для испытания и/или проверки движения клапанов, и/или выявления застрявших клапанов (например, процедуры испытания частичного застревания). В дополнение к проверке движения клапана, испытанные таким образом клапаны, могут также содействовать предотвращению застревания клапанов, тем самым продлевая срок службы клапанов.

[0020] В то время как процедуры испытания частичного застревания и другие процедуры, удостоверяющие движение клапана, известны, присоединение каждого клапана из системы управления (которые могут исчисляться сотнями или даже тысячами) в коммуникационную сеть системы управления для контроля каждого клапана и/или осуществление автоматического приведения в действие и обратная связь по позиционированию каждого клапана имеет непомерно высокую стоимость. В итоге, от операторов может потребоваться отслеживание того, когда клапаны должны быть испытаны, и инициировать такие испытания, на что тем самым затрачивается их время и отвлекается их внимание от других аспектов системы управления. Кроме того, даже когда клапаны сконфигурированы на контроль и/или управляемы в пределах системы управления, вовлечены многочисленные компоненты, в результате чего возрастают сложность и стоимость конфигурирования, эксплуатации и обслуживания системы. Например, компоненты в таких системах могут содержать центральный компьютер системы управления для определения последовательностей управления испытаниями движения клапана, контроллер для реализации последовательностей управления и подачи сигнала приводу на перемещение клапана, компоненты для передачи сигнала управления приводу клапана (например, по физическим проводам или через беспроводной сетевой шлюз), позиционер или соленоид для приведения в действие привода и/или датчик положения для проверки движения и/или положения клапана.

[0021] В соответствии с раскрытой в данном документе доктриной, представленное устройство управления раскрыто, как по меньшей мере преодолевающее указанные выше проблемы, имеющие место для клапанов с пневматическим приводом. Как более подробно описано ниже, представленное устройство управления может быть установлено непосредственно на пневматическом приводе для подачи пневматического сигнала на перемещение привода (например, для перемещения регулирующего поток элемента клапана, присоединенного к приводу). Кроме того, представленное устройство управления может содержать процессор для локальной реализации логики и/или программ управления, используемых для управления клапаном. Кроме того, представленное устройство управления может содержать датчик, обеспечивающий получение информации о положении, для проверки движения клапана. Таким образом, раскрытое в данном документе представленное устройство управления, позволяет осуществлять полный контроль и управление клапаном. Кроме того, поскольку представленное устройство управления может быть установлено непосредственно на приводе клапана, управление может осуществляться локально, тем самым повышая эффективность системы за счет устранения необходимости в передаче данных обратно к центральному компьютеру системы для анализа, а затем ожидания передачи в ответ сигнала управления. Кроме того, в то время как раскрытое в данном документе представленное устройство управления может быть сконфигурировано для управления клапаном независимо, устройство управления может также быть сконфигурировано для взаимодействия с другими компонентами в рамках системы управления. Эти и другие аспекты представленное устройства управления будут более подробно описаны ниже в соответствии с каждой из представленных фигур. Кроме того, в то время как устройство и способы, раскрытые в данном документе, описаны в связи с контролем и/или наблюдением за пневматическим приводом, который соединен с клапаном, сам находящийся под контролем и/или наблюдением пневматический привод может быть альтернативно соединен с любым пневматически управляемым устройством.

[0022] Фиг. 1 схематически иллюстрирует представленную систему управления процессом 100, в рамках которой может быть реализована доктрина данного раскрытия. Представленная система управления процессом 100 может быть любой из распределенных систем управления (DCS), системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) или любой другой системы управления. Представленная система 100, проиллюстрированная на Фиг. 1, содержит один или более производственных контроллеров (один из которых обозначен числовой ссылкой 102), одну или более станций оператора (одна из которых обозначена числовой ссылкой 104), а также одну или более рабочих станций (одна из которых обозначена числовой ссылкой 106). Представленный производственный контроллер 102, представленная станция оператора 104 и представленная рабочая станция 106 коммуникативно соединены через шину и/или локальную вычислительную сеть (LAN) 108, на которую обычно ссылаются как на сеть управления приложениями (ACN).

[0023] Представленный контроллер 102, проиллюстрированный на Фиг. 1, может быть, например, контроллером DeltaV™, продаваемым Fisher-Rosemount Systems, Inc., компании Emerson Process Management. Однако, вместо него может быть использован любой другой контроллер. Кроме того, в то время как только один контроллер 102 показан на Фиг. 1, дополнительные контроллеры и/или платформы управления процессом любого желаемого типа и/или комбинации типов могут быть присоединены к LAN 108. В любом случае, представленный контроллер 102 выполняет одну или более процедур управления процессом, связанных с системой управления процессом 100, что были сгенерированы системным инженером и/или другим системным оператором с использованием станции оператора 104, и которые были загружены и/или установлены в контроллер 102.

[0024] Представленная станция оператора 104, проиллюстрированная на Фиг. 1, предоставляет оператору возможность просмотра и/или работы на одном или более экранов дисплеев оператора и/или в приложениях, которые позволяют оператору видеть переменные системы управления процессом, этапы, условия, аварийные сигналы; менять настройки системы управления процессом (например, начальные установки, рабочие состояния, отмена аварийных сигналов, бесшумные аварийные сигналы, и т.д.); конфигурировать и/или калибровать устройства в рамках системы управления процессом 100; выполнять диагностику устройств в рамках системы управления процессом 100; и/или иным образом взаимодействовать с устройствами в рамках системы управления процессом 100.

[0025] Представленная рабочая станция 106, проиллюстрированная на Фиг. 1, может быть сконфигурирована в виде станции приложений для выполнения одного или более приложений информационных технологий, пользовательских интерактивных приложений и/или коммуникационных приложений. Например, рабочая станция 106 может быть сконфигурирована для выполнения приложений, в первую очередь связанных с управлением процессом, в то время как другая станция приложений (не показана) может быть сконфигурирована для выполнения в первую очередь коммуникационных приложений, которые позволяют системе управления процессом 100 быть в коммуникации с другими устройствами или системами с использованием любых желаемых средств коммуникации (например, беспроводных, проводных и т.д.), а также протоколов (например, HTTP, SOAP и т.д.). Представленные станция оператора 104 и рабочая станция 106, проиллюстрированные на Фиг. 1, могут быть реализованы с использованием одной или более рабочих станций и/или любых других подходящих компьютерных систем и/или систем обработки. Например, станция оператора 104 и/или рабочая станция 106 могут быть реализованы с использованием однопроцессорных персональных компьютеров, одно- или многопроцессорных рабочих станций и т.д.

[0026] Представленная локальная сеть LAN 108, проиллюстрированная на Фиг. 1, может быть реализована с использованием любых затребованных коммуникационных средств и протокола. Например, представленная локальная сеть LAN 108 может быть основана на проводной и/или беспроводной Ethernet коммуникационной схеме. Тем не менее, может быть использовано любое другое подходящее средство(а) коммуникации и/или протокол(ы). Кроме того, хотя на Фиг. 1 проиллюстрирована единичная локальная сеть LAN 108, более чем одна LAN и/или альтернативные элементы коммуникационного оборудования могут быть использованы для обеспечения дублирования коммуникационных каналов между представленными на Фиг. 1 системами.

[0027] Представленный контроллер 102, проиллюстрированный на Фиг. 1, соединен с множеством полевых смарт-устройств 110, 112 и 114 через шину данных 116 и шлюз ввода/вывода (I/O) 118. Полевыми смарт-устройствами 110, 112, и 114 могут быть Fieldbus-совместимые клапаны, приводы, датчики и т.д., и в этом случае полевые смарт-устройства 110, 112, 114 осуществляют коммуникацию через шину данных 116 с использованием хорошо известного протокола Foundation Fieldbus. Конечно, вместо этих могут быть использованы другие типы полевых смарт-устройств и протоколов связи. Например, вместо упомянутых выше, полевыми смарт-устройствами 110, 112 и 114 могут быть Profibus и/или HART-совместимые устройства, которые осуществляют коммуникацию через шину данных 116 с использованием хорошо известных коммуникационных протоколов Profibus и HART. Дополнительные устройства ввода/вывода (I/O) (аналогичные и/или идентичные шлюзу ввода/вывода (I/O) 118) могут быть присоединены к контроллеру 102, чтобы обеспечить возможность осуществлять коммуникацию с контроллером 102 дополнительным группам полевых смарт-устройств, которыми могут быть устройства Foundation Fieldbus, устройства HART, и т.д.

[0028] В дополнение к представленным полевым смарт-устройствам 110, 112, и 114, одно или более не-смарт полевых устройств 120 и 122 могут быть коммуникативно присоединены к представленному контроллеру 102. Представленными не-смарт полевыми устройствами 120 и 122, проиллюстрированными на Фиг. 1, могут быть, например, конвенциональные устройства, потребляющие 4-20 миллиампер (мА) или 0-24 вольт постоянного тока (VDC), которые обмениваются данными с контроллером 102 через соответствующие проводные соединения.

[0029] Кроме того, как описано в данном документе, другие полевые устройства (такие как пневматический привод 124) могут взаимодействовать с остальной частью представленной системы 100 через устройство управления 126. Устройство управления 126 может располагаться вблизи привода 124 (например, установлено на приводе 124) для обеспечения локального управления приводом 124 по перемещению соответствующего клапана. Локальное управление повышает эффективность в случае наблюдения, анализа и контролируемого реагирования в качестве обратной связи на информацию о положении, поскольку все может быть осуществлено одним и тем же устройством, избегая тем самым расхода времени и ресурсов, необходимых для передачи данных центральному компьютеру системы, например, с помощью коммуникационной сети, и получения в дальнейшем обратно новых сигналов управления через эту же сеть. Для управления приводом 124, представленное устройство управления 126 содержит пневматический выход, обеспечивающий поступление пневматических сигналов на привод 124, датчик положения для контроля фактического перемещения привода 124 и/или соответствующего клапана, и процессор для анализа данных обратной связи по положению и осуществления алгоритмов локального управления. В некоторых примерах представленное устройство управления 126 делает возможной проводную и/или беспроводную коммуникацию между приводом 124 и контроллером 102 и/или другими компонентами в рамках системы 100 (например, программируемыми логическими контроллерами (PLCs) и/или другими полевыми устройствами 110, 112, 114). Пример способа реализации представленного устройства управления 126, проиллюстрированного на Фиг. 1, описан ниже в соответствии с Фиг. 2.

[0030] В то время как Фиг. 1 иллюстрирует пример системы управления процессом 100, в рамках которой способы и устройство для контроля, испытаний и/или управления клапаном, раскрытые в данном документе, могут быть успешно использованы, также способы и устройство, описанные в данном документе, могут, при желании, быть с успехом применены в других производственных процессах и/или системах управления процессами большей или меньшей сложности (например, имеющие более одного контроллера, на протяжении более чем одного географического местоположения и т.д.), чем показано в примере, проиллюстрированном на Фиг. 1.

[0031] Фиг. 2 иллюстрирует пример способа реализации представленного на Фиг. 1 устройства управления 126. Пример устройства управления 126 содержит процессор 200, интерфейс оператора 202, коммуникационный интерфейс 204, датчик положения 206, бистабильный клапан 208 и источник энергии 210. Представленный процессор 200 в примере устройства управления 126 выполняет одно или более приложение(й) для выполнения процедур(ы) управления за счет взаимодействия с представленным интерфейсом оператора 202, представленным коммуникационным интерфейсом 204, представленным датчиком положения 206 и бистабильным клапаном с целью локального управления пневматическим приводом 124 для перемещения клапана 212. Пневматическим приводом 124 может быть любой подходящий линейный или поворотный пневматический привод, используемый для приведения в действие любого линейного или поворотного клапана. Пневматический привод 124 может быть альтернативно использован для приведения в действие любого другого пневматически управляемого элемента системы управления процессом.

[0032] Для обеспечения взаимодействия операторов с представленным устройством управления 126 используя процессор 200, представленный интерфейс оператора 202 содержит любой тип выходных компонентов (например, экран дисплея LCD) и любой тип компонентов ввода (например, нажимные кнопки, сенсорный экран и т.д.). Кроме того, представленный коммуникационный интерфейс 204 позволяет операторам взаимодействовать с представленным устройством управления 126, используя любое подходящее внешнее устройство(а), как, например, центральный компьютер приложения системы управления процессом и/или другое приложение(я) (например, реализованные на станции оператора 104 и/или станция приложений 106, проиллюстрированная на Фиг. 1), портативный компьютер, мобильное устройство (например, смартфон и/или ручной полевой коммуникатор) и т.д. Кроме того, представленный коммуникационный интерфейс 204, проиллюстрированный на Фиг. 2, делает возможным взаимодействие устройства управления с контроллером (например, контроллером 102), другими полевыми устройствами (например, полевыми устройствами 110, 112, 114, проиллюстрированными на Фиг. 1) и/или любыми другими компонентами в рамках представленной системы управления процессом 100, проиллюстрированной на Фиг. 1.

[0033] Датчик положения 206 в представленном устройстве управления 126, проиллюстрированном на Фиг. 2, используется для контроля положения и/или перемещение клапана 212 на основе перемещения привода 124 и для предоставления процессору 200 информации обратной связи о положении. Соответственно, датчик положения 206 располагается в пределах устройства управления 126, а устройство управления 126 установлено или в противном случае расположено вблизи привода 124 таким образом, чтобы дать возможность датчику положения 206 получать желаемое показание, как это более подробно описано в соответствии с Фиг. 3А-5В.

[0034] Бистабильный клапан 208 в проиллюстрированном примере управляется процессором 200 для подачи пневматического сигнала к пневматическому приводу 124. Соответственно, пневматический источник энергии 214 предусмотрен для бистабильного клапана 208. Бистабильный клапан 208 может быть введен в действие одним или более пневматическим(и) выходом(ами) 216 для приведения в действие привода 124. В проиллюстрированном примере, любой избыток пневматического давления, полученного от пневматического источника энергии 214 высвобождается из устройства управления 126 как пневматический выхлоп 218.

[0035] Представленное устройство управления 126 также может содержать источник энергии 210. В некоторых примерах источником энергии 210 может быть внутренняя батарея и/или модуль батареи, чтобы полностью разместить все функциональные возможности устройства управления 126 в корпусе, описанном ниже в соответствии с Фиг. 3А-3С. В других примерах, снабжение энергией 210 устройства управления 126 может осуществляться от внешнего источника энергии через любой подходящей кабель питания. От пневматического источника энергии 214 высвобождается из устройства управления 126 как пневматический выхлоп 218.

[0036] Один или более из элементов, процессов и/или устройств, проиллюстрированных на Фиг. 2, могут быть объединены, разделены, реорганизованы, опущены, устранены и/или реализованы любым другим способом. Кроме того, представленный процессор 200, представленный интерфейс оператора 202, представленный(е) коммуникационный(е) интерфейс(ы) 204, представленный датчик положения 206, представленный бистабильный клапан 208 и представленный источник энергии 210 и/или, в более общем смысле, представленное устройство управления 126, проиллюстрированное на Фиг. 2, могут быть реализованы посредством аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или любой комбинации аппаратных средств, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. Таким образом, например, любой из представленного процессора 200, представленного интерфейса оператора 202, представленного коммуникационного интерфейса 204, представленного датчика положения 206, представленного бистабильного клапана 208 и представленного источника энергии 210, и/или, в более общем смысле, представленное устройство управления 126 может быть реализовано с помощью одной или более электронных схем(ы), программируемого(ых) процессора(ов), специализированных(ой) интегральных(ой) схем(ы) (ASIC(s)), программируемых(ого) логических(ого) устройств(а) (PLD(s)), и/или программируемых(ого) полевых(ого) логических(ого) устройств(а) (FPLD(s)), и т.д. Более того, представленное устройство управления 126, проиллюстрированное на Фиг. 2, может содержать один или более элементов, процессов и/или устройств, в дополнение к-, или вместо таких, которые изображены на Фиг. 2, и/или могут содержать более одного любого или всех из проиллюстрированных элементов, процессов и устройств.

[0037] Фиг. 3А-3С соответствуют виду сверху, сбоку и снизу представленного устройства управления 126, проиллюстрированного на Фиг. 2. Как показано на Фиг. 3А, представленное устройство управления 126 содержит корпус 300 для расположения внутренних компонентов. Кроме того, представленное устройство управления 126, проиллюстрированное на Фиг. 3А-3С, может иметь антенну 302 для беспроводной коммуникации с другими устройствами и/или другими компонентами системы управления процессом (например, системой 100, проиллюстрированной на Фиг. 1) без необходимости в проводных соединениях. В других примерах, устройство управления 126 может использовать проводную коммуникацию с системой управления процессом 100. В некоторых примерах, корпус 300 сконструирован, чтобы быть искробезопасным, что дает возможность использования устройства управления 126 в опасных средах (например, класс I - горючие газы или пары, класс II - легковоспламеняющаяся пыль и т.д.), которые могут представлять опасность взрыва или иную угрозу.

[0038] В приведенном примере, устройство управления 126 включает в себя экран LCD 304 и кнопки 306 в качестве компонентов интерфейса оператора 202, проиллюстрированного на Фиг. 2, через который оператор может взаимодействовать с устройством управления 126. Представленное устройство управления 126 может также содержать канал 308, через который магнит и/или магнитная матрица могут перемещаться с тем, чтобы быть контролируемыми датчиком положения (например, представленный датчик положения 206 на Фиг. 2). Таким образом, представленный датчик положения 206 размещается в пределах представленного устройства управления 126 вдоль канала 308 с целью обнаружения движения магнита и/или магнитной матрицы без соединений и/или бесконтактным способом. Таким образом, движение привода 124 и соответствующего клапана 212 может скрытно контролироваться путем присоединения магнита и/или магнитной матрицы к валу или штоку привода 124 и размещения внутри канала 308. Чтобы помочь в выравнивании магнита и/или магнитной матрицы, которые присоединены к приводу 124, соосно каналу 308, представленное устройство управления 126 может иметь резьбовые отверстия 310, благодаря которым устройство управления 126 может быть установлено либо непосредственно, либо опосредствованно на приводе 124.

[0039] Представленное устройство управления 126, проиллюстрированное на Фиг. 3А-3С, также содержит пневматические порты 312, 314, 316, 318, 320, среди которых имеется порт пневматической подачи 314 для подключения пневматического источника энергии (например, пневматического источника энергии 214, проиллюстрированного на Фиг. 2) к устройству управления 126, первому и второму портам управления 318, 320, для обеспечения пневматических выходов (например, 216, проиллюстрированных на Фиг. 2) для приведения в действие привода 124 (например, с помощью соединительных трубок), и первого и второго выпускных портов 312, 316, соответствующих портам управления 318, 320.

[0040] Фиг. 4 иллюстрирует представленное на Фиг. 3 устройство управления 126, установленное на поворотном приводе 400, присоединенном к поворотному клапану 402. В проиллюстрированном примере, привод 400 является поворотным приводом двойного действия, который содержит первый и второй пневматические входные порты 404, 406 для коммуникации с соответствующими первым и вторым портами управления 318, 320, проиллюстрированными на Фиг. 3С (например, с помощью труб), чтобы получить пневматический сигнал на открытие либо закрытие клапана 402.

[0041] Представленное устройство управления 126 прикреплено к приводу 400 с помощью монтажного кронштейна 408 для крепления устройства управления 126 вблизи привода 400. В проиллюстрированном примере, магнитная матрица 410 установлена на валу привода на конце, противоположном клапану 402. Монтажный кронштейн 408 и магнитная матрица 410 могут быть любого подходящего размера и/или формы так, чтобы магнитная матрица 410 была позиционирована в пределах канала 308 в представленном устройстве управления 126. Таким образом, так как привод 400 открывает и/или закрывает клапан 402, устройство управления 126 может получать информацию обратной связи по положению с помощью датчика положения 206 (Фиг. 2) путем обнаружения вращения магнитной матрицы 410 внутри канала 308. Используя информацию о положении, устройство управления 126 может затем выполнить регулировку клапана 402 на основе алгоритмов управления, выполненных с помощью процессора 200 и/или на основе управляющих сигналов, полученных с помощью системы управления центрального компьютера и/или любого другого внешнего устройства.

[0042] Фиг. 5А и 5В иллюстрируют соответствующие виды сзади и сбоку представленного устройства управления, проиллюстрированного 126 на Фиг. 3, установленного на линейном приводе 500, который соединен с линейным клапаном 502. В проиллюстрированном примере, представленное устройство управления 126 прикреплено непосредственно к приводу 500 с помощью ввертных болтов 504 и резьбовых отверстий 310 в устройстве управления 126 сквозь стойку 506 траверсы привода 500. Однако в других примерах, устройство управления 126 может быть установлено на приводе 500 опосредствованно - с использованием любых подходящих кронштейнов, зажимов и/или других средств. Представленное устройство управления 126 ориентировано по отношению к приводу 500 таким образом, что канал 308 параллелен штоку привода 508. Кроме того, представленное устройство управления 126 расположено таким образом, что пневматические порты 312, 314, 316, 318, 320 доступны для присоединения труб, и канал 308 доступен для приема магнитной матрицы 510.

[0043] Проиллюстрированный на Фиг. 5А-5В пример показывает также сборку кронштейна магнитной матрицы 512, используемой для присоединения магнитной матрицы 510 к штоку привода 508 и удержания магнитной матрицы 510 внутри канала 308 представленного устройства управления 126. Таким же образом, как шток привода 508 движется для открытия и/или закрытия клапана 502, так и магнитная матрица 510 движется внутри канала 308, чтобы обеспечить датчику положения 206 устройства управления 126 возможность контроля движения. Контроль движения предоставляет информацию о положении клапана 502, чтобы обеспечить устройству управления 126 возможность регулировки клапана 502, основанной на алгоритмах управления, выполняемых с помощью процессора 200 и/или на основе сигналов управления, полученных с помощью центрального компьютера системы управления или любого другого внешнего устройства.

[0044] Фиг. 6-12 являются блок-схемами, представляющими примеры процессов, которые могут быть осуществлены для реализации представленного устройства управления 126, проиллюстрированного на Фиг. 2, с целью управления пневматическим приводом и/или контроля соответствующего клапана. Более подробно примеры процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть представлены машиночитаемыми командами, которые содержат программу для выполнения процессором, таким как процессор 1312, показанный в примере процессорной платформы 1300, обсуждаемой ниже в соответствии с Фиг. 13. Программа может быть реализована программным обеспечением, хранящимся на материальном машиночитаемом носителе, таком как CD-ROM, дискета, жесткий диск, цифровой универсальный диск (DVD), Blu-Ray диск или память, связанная с процессором 1312. В качестве альтернативы, некоторые или все из примеров процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть реализованы с использованием любых комбинаций(и) интегральных схем(ы) специального назначения (ASIC(s)), программируемых(ого) логических(ого) устройств(а) (PLD(s)), программируемых(ого) логических(ого) полевых(ого) устройств(а) (FPLD(s)), дискретной логики, аппаратных средств, микропрограммного обеспечения и т.п. Кроме того, одна или более из представленных операций, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть реализованы как вручную, так и в любой(ых) комбинации(ях) любых из выше представленных способов, например, любой комбинацией микропрограммного обеспечения, программного обеспечения, дискретной логики и/или аппаратных средств. Кроме того, хотя в примерах процессы описаны в первую очередь со ссылкой на представленное устройство управления, проиллюстрированное 126 на Фиг. 2, многие другие способы реализации примеров процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть использованы альтернативно. Например, порядок выполнения блоков может быть изменен, и/или некоторые из описанных блоков могут быть изменены, исключены или скомбинированы. Кроме того, все или любая часть каждого из примеров процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть выполнены последовательно и/или параллельно, например, с помощью раздельных потоков обработки, процессоров, устройств, дискретной логики, электронных схем и т.п.

[0045] Как упоминалось выше, примеры процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть реализованы с использованием закодированных инструкций (например, машиночитаемых команд), хранящихся на материальном машиночитаемом носителе данных, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ROM), компакт-диск (CD), универсальный цифровой диск (DVD), кэш, оперативное запоминающее устройство (RAM) и/или любая другая запоминающая среда, в которой информация хранится в течение любой продолжительности времени (например, в течение длительных периодов, постоянно, краткосрочно, для временной буферизации и/или для кэширования информации). Как это использовано в данном описании, термин "материальный машиночитаемый носитель" в явном виде установлен, как содержащий любой тип машиночитаемых средств хранения и исключает передаваемые сигналы. Дополнительно или альтернативно, примеры процессов, проиллюстрированных на Фиг. 6-12, могут быть реализованы с использованием кодированных инструкций (например, машиночитаемых команд), хранящихся на постоянном машиночитаемом носителе, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство, компакт-диск, цифровой универсальный диск, кэш, память с произ