專利名稱：用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容總體上涉及控制系統(tǒng)，更具體地涉及用于過程控
制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)(actuator)性能監(jiān)測的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
常常使用過程控制系統(tǒng)來管理處理設(shè)施。處理設(shè)施的例子包 括制造廠、化學(xué)工廠、原油精煉廠以及礦石處理工廠。除其它操作之外， 過程控制系統(tǒng)典型地還管理處理設(shè)施中的閥門、執(zhí)行機構(gòu)、以及其它工 業(yè)裝置的使用。在許多常規(guī)處理設(shè)施中，工業(yè)裝置常常難以接近、檢查和維 修。例如，在紙張生產(chǎn)過程中，常常將蒸汽執(zhí)行機構(gòu)設(shè)置在造紙機內(nèi)的 有害環(huán)境中。為了接近蒸汽執(zhí)行機構(gòu)，維修或其它人員常常必須拆卸一 部分造紙機，這是耗時且昂貴的勞動密集型努力。結(jié)果，維修或其它人 員在物理上檢查和確定蒸汽執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)常常是麻煩或不理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容提供了 一種用于過程控制系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)性能 監(jiān)測的裝置和方法。在第一實施例中， 一種方法包括啟動過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行 機構(gòu)的測試。該測試包括向執(zhí)行機構(gòu)提供變化的控制信號。該方法還包 括分析執(zhí)行機構(gòu)對所述變化的控制信號的響應(yīng)以確定執(zhí)行機構(gòu)是否正 經(jīng)受一個或多個故障。另外，該方法包括提供至少一個標識任何已標識 故障的通知。在特定實施例中，所述變化的控制信號可以包括變化的壓力 信號(pressure signal)。此外，分析執(zhí)行機構(gòu)的響應(yīng)可以包括生成該執(zhí) 行機構(gòu)的第 一加壓曲線。該第 一加壓曲線標識執(zhí)行機構(gòu)中的壓力如何響 應(yīng)于所述變化壓力信號而隨時間變化。分析執(zhí)行機構(gòu)的響應(yīng)還包括將第 一加壓曲線與第二加壓曲線相比4支并基于該比4支而生成時間差圖。該時 間差圖標識第 一加壓曲線如何隨時間而不同于第二加壓曲線。分析執(zhí)行
5間差圖標識第 一加壓曲線如何隨時間而不同于第二加壓曲線。分析執(zhí)行 機構(gòu)的響應(yīng)還包括分析所述時間差圖以確定執(zhí)行機構(gòu)是否正經(jīng)受任何 故障。所述第二加壓曲線可以包括執(zhí)行機構(gòu)第一次在過程控制系統(tǒng)中試 運4亍時生成的基線加壓曲線。在第二實施例中， 一種設(shè)備包括至少一個可用于啟動過程控 制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)測試的處理器。所述測試包括向執(zhí)行機構(gòu)提供變化 的控制信號。所述至少一個處理器還可用于分析執(zhí)行機構(gòu)對所述變化的 控制信號的響應(yīng)以確定執(zhí)行機構(gòu)是否正經(jīng)受一個或多個故障。另外，所 述至少一個處理器可用于提供至少一個標識任何已標識故障的通知。在第三實施例中，計算機程序^皮包含在計算機可讀媒體上并 可由處理器來執(zhí)行。所述計算機程序包括用于啟動過程控制系統(tǒng)中的執(zhí) 行機構(gòu)測試的計算機可讀程序代碼。所述測試包括向執(zhí)行機構(gòu)提供變化 的控制信號。所述計算機程序還包括用于分析執(zhí)行機構(gòu)對所述變化的控 制信號的響應(yīng)以確定執(zhí)行機構(gòu)是否正經(jīng)受 一個或多個故障的計算機可 讀程序代碼。另外，所述計算機程序包括用于提供至少一個標識任何已 標識故障的通知的計算機可讀程序代碼。其它技術(shù)特征可以通過以下附圖、說明、以及權(quán)利要求書而 變得對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見。


為了更徹底地理解本公開內(nèi)容，現(xiàn)在將參考結(jié)合附圖所進行 的以下描述，在附圖中圖1圖示了依照本公開內(nèi)容的示例過程控制系統(tǒng)；圖2-4圖示了依照本公開內(nèi)容的用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí) 行機構(gòu)性能監(jiān)測的示例圖形用戶界面；圖5 ~ 37圖示了依照本公開內(nèi)容的用于標識執(zhí)行機構(gòu)故障的 示例信號分析；以及圖38圖示了依照本公開內(nèi)容的用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行 機構(gòu)性能監(jiān)測的示例方法。
具體實施例方式圖1圖示了依照本公開內(nèi)容的示例過程控制系統(tǒng)100。圖l
6所示的過程控制系統(tǒng)100的實施例僅用于舉例說明。在不脫離本公開內(nèi)
容的范圍的情況下可以使用過程控制系統(tǒng)100的其它實施例。在本示例實施例中，過程控制系統(tǒng)100包括造紙機102、控 制器104、執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106、以及網(wǎng)絡(luò)108。造紙機102包括用 來生產(chǎn)紙制品的各種組件。在本示例中，所述各種組件可以用來制造收 集在巻筒(reel) 112處的紙張(paper sheet) 110。如圖l所示，造紙機102包括流漿箱(headbox) 114,流漿 箱114將漿料懸浮液均勻地穿過機器分布到連續(xù)移動的金屬絲篩或網(wǎng) 上。所述進入流漿箱114的漿料懸浮液例如包含0.2~3%的木質(zhì)纖維和/ 或其它固體，懸浮液的其余部分是水。流漿箱114可以包括稀釋執(zhí)行機 構(gòu)116陣列，其將稀釋水橫過紙張分布到漿料懸浮液中。所述稀釋水可 以用來幫助保證結(jié)果得到的紙張110橫過紙張具有更均勻的基本重量 (basis weight ).。流漿箱114還可以包括堰唇執(zhí)行機構(gòu)(slice lip actuator) 118陣列，其控制穿過機器的堰板開口 ( slice opening)，所述漿料懸浮 液從該機器退出流漿箱114到移動的金屬篩或網(wǎng)上。堰唇執(zhí)行機構(gòu)118 陣列還可以用來控制紙張110的基本重量。蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120陣列生成滲透紙張110的蒸汽并將蒸汽的 潛熱釋放到紙張110中，從而增加紙張110的溫度。溫度的增加可以允 許更容易地從紙張110中去除水。例如，蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120可以代表來 自HONEYWELL INTERNATIONAL INC.(霍尼韋爾國際公司)的 DEVRONIZER STEAM BOX(蒸汽箱)中的扭J亍機構(gòu)。再潤濕淋浴(rewet shower)執(zhí)行機構(gòu)122陣列將小水滴(其可以;故空氣霧化)添加到紙張 110的表面上。再潤濕淋浴執(zhí)行機構(gòu)122陣列可以用來控制紙張110的 水分分布(profile),減少或防止紙張110的過度干燥，或修正紙張100 中的任何灰斑(dry streak)。然后使紙張110通過反轉(zhuǎn)輥子(counter-rotating roll)的若干 夾口 (nip)。感應(yīng)加熱沖丸行機構(gòu)124陣列穿過機器而將鐵棍的殼面加熱。 隨著輥子表面局部加熱，輥子直徑被局部展開，并因此而增加夾口壓力， 而該夾口壓力又局部地壓縮紙張110。因此，感應(yīng)加熱執(zhí)行機構(gòu)124陣 列可以用來控制紙張IIO卡尺(厚度)分布。其它組件可以用來進一步 處理紙張110,諸如用于改善紙張的厚度、平滑度、以及光澤的超級壓 光機(supercalender)。
這里提出了對可以用來制造紙制品的 一種造紙機102的簡要 說明。關(guān)于這種造紙機102的其它細節(jié)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且 對于對本公開內(nèi)容的理解來說是不必要的。此外，這里提出了可以在過
程控制系統(tǒng)100中使用的一種特定類型的造紙機102?？梢允褂冒ㄓ?于制造紙制品的任何其它或額外組件的其它機器或裝置。另外，本公開 內(nèi)容不限于用于制造紙制品的系統(tǒng)，可以用于制造諸如塑料、紡織品、 金屬箔或片、或其它或額外材料之類的其它產(chǎn)品或材料的系統(tǒng)。控制器104能夠控制造紙機102的操作。例如，控制器104 可以控制造紙機102中的各執(zhí)行機構(gòu)的操作。作為特定示例，蒸汽執(zhí)行 機構(gòu)120可以表示氣動(pneumatic)執(zhí)行機構(gòu)，且控制器104可以向蒸 汽執(zhí)行機構(gòu)120提供氣動空氣控制信號?？刂破?04包括用于控制造紙 機102的至少一部分的操作的任何硬件、軟件、固件、或其組合。在一 些實施例中，控制器104使用來自一個或多個掃描儀126- 128的測量 數(shù)據(jù)進行操作，其中每個掃描儀可以包括一組傳感器。掃描儀126~128 能夠掃描紙張110并測量紙張110的一個或多個特性，諸如紙張10的 重量、濕度、卡尺、光澤、平滑度、或任何其它或額外特性。掃描儀126-128中的每一個包括用于測量或檢測110紙張10的一個或多個特性的任 何合適(一個或多個)結(jié)構(gòu)，諸如傳感器組或陣列。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106能夠測試造紙機102中的各執(zhí)行機 構(gòu)的操作。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106還能夠分析測試結(jié)果，標識經(jīng)測試 執(zhí)行機構(gòu)的任何故障，并在檢測到故障時生成警報或其它通知。例如， 執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106 (通過與控制器104的互操作)可以測試造紙 機102中的蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120的操作并將當(dāng)前的測試結(jié)果與先前的測試 結(jié)果相比較。所述先前的測試結(jié)果可能已在例如蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120第一 次安裝在造紙機102中時生成。所述先前的測試結(jié)果可以建立用于經(jīng)測 試執(zhí)行機構(gòu)的基線(baseline)，且執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106能夠確定經(jīng) 測試執(zhí)行機構(gòu)的當(dāng)前性能如何不同于其先前的性能。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以執(zhí)行任何合適的( 一個或多個) 測試，用來確定造紙機102中的執(zhí)行機構(gòu)的當(dāng)前性能能力。例如，控制 器104可以表示以氣壓信號的形式向執(zhí)行機構(gòu)提供控制信號的氣動控制 器。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以促使控制器104增加提供給執(zhí)行機構(gòu) 的氣壓信號并隨后減少提供給該執(zhí)行機構(gòu)的氣壓信號，且執(zhí)行機構(gòu)性能
8監(jiān)測器106可以監(jiān)測執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)果行為。然后，4丸行才幾構(gòu)性能監(jiān)測器106可以分析測試結(jié)果以確定執(zhí) 行機構(gòu)是否經(jīng)受一個或多個故障。例如，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以 確定蒸汽執(zhí)行機構(gòu)是否正經(jīng)受過度粘滯(sticking)和滑動、卡住(閥門 被粘滯)、或滯后。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106還可以確定執(zhí)行機構(gòu)中的 組件是否已失靈(例如損壞的復(fù)位彈簧)或者執(zhí)行機構(gòu)是否正在經(jīng)受過 大的背壓(backpressure)。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106還可以確定為執(zhí)行 機構(gòu)攜帶氣動控制信號的管道是否泄露或被堵塞。另外，執(zhí)行機構(gòu)性能 監(jiān)測器106可以檢測影響執(zhí)行機構(gòu)的到過程控制系統(tǒng)100的機械變化。 執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以4企測才丸行機構(gòu)或#1行機構(gòu)組的任何其它或 額外故障。下提出過程控制系統(tǒng)100和執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106的特定 實現(xiàn)方式的具體細節(jié)。這些細節(jié)僅用于舉例說明。在不脫離本公開內(nèi)容
執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)視器106。在一些實施例中，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以在^f企測到將 被測試的執(zhí)行機構(gòu)或造紙機102不再被用來制造紙張110時發(fā)起執(zhí)行機 構(gòu)測驗。例如，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以檢測紙張IIO何時被損壞 或撕裂，這使紙張110的制造停止。這時，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106能 夠發(fā)起執(zhí)行機構(gòu)的測試。這可以幫助保證執(zhí)行機構(gòu)的測試不妨礙造紙機 102的常規(guī)操作。在特定實施例中，控制器104表示智能控制器，例如來 HONEYWELL INTERNATIONAL INC.的INTELLIGENT DISTRIBUTED PNEUMATIC ( "IDP" ) CONTROLLER (智能分布氣動控制器)。此 類控制器104可以包括雙電磁閥(binary solenoid valve )和準確且靈敏 的壓力傳感器?？刂破?04可以控制一系列的氣動受控執(zhí)行機構(gòu)，例如 來自HONEYWELL INTERNATIONAL INC.的八個A7蒸汽執(zhí)行機構(gòu)。 這些執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)來自控制器104的氣動控制信號改變應(yīng)用于紙張110 的蒸汽的量。每個氣動執(zhí)行機構(gòu)可以具有特性曲線，諸如通過繪制執(zhí)行 機構(gòu)的輸出壓力與時間的圖而生成的曲線。此關(guān)系通常線性的，能夠?qū)?為
P*A=K*x
9其中P表示壓力，A表示面積(area) , K是常數(shù)，且x是位移。
作為特定示例，能夠使用在6psi 30psi范圍內(nèi)變化的壓力 來控制執(zhí)行機構(gòu)120。在6psi下，執(zhí)行機構(gòu)可以完全打開，從而允許最 大量的蒸汽流過篩板(screen plate)到紙張110上。在30psi下，執(zhí)行 機構(gòu)可以完全閉合，從而允許一點或幾乎沒有蒸汽通過篩板。為了測試 此執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)的氣動控制信號能夠從約6psi增加到約30psi(在 "填充(fill)"階段)，并隨后下降到約6psi (在"排氣(exhaust)" 階段)，其中所述增加和下降在小的脈沖持續(xù)時間期間發(fā)生。脈沖持續(xù) 時間表示控制器104中的電磁閥打開的時間。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106 可以監(jiān)測打開電》茲閥前的壓力、實際打開電》茲岡的時間、以及電》茲閥已 閉合之后的壓力。基于在測試的填充和排氣階段期間所搜集的數(shù)據(jù)，能夠生成 加壓曲線，其中在壓力對時間圖上繪制每個脈沖之后測量的壓力。此加 壓曲線能夠用來檢測有故障的執(zhí)行機構(gòu)。例如，能夠分析所述加壓曲線 以確定執(zhí)行機構(gòu)是否經(jīng)受過度粘滯和滑動、被粘滯、具有損壞的彈簧、 在其氣動控制線路中具有高水平的水分、具有被堵塞的篩板、或者表現(xiàn) 出高水平的滯后。作為特定示例，在執(zhí)行機構(gòu)的試運行(第一次激活)
時，能夠生成并存儲執(zhí)行機構(gòu)的基線加壓曲線。在稍后的測試期間(諸 如執(zhí)行機構(gòu)已投入使用一定長度的時間之后)，加壓曲線的最大值或加 壓曲線的形狀可能改變，并且這些變化可用來標識執(zhí)行機構(gòu)故障。在特定實施例中，通過生成時間差圖(time difference plot) 來檢測這些變化?？梢酝ㄟ^用基線加壓曲線上的 一定壓力處的時間值減 去當(dāng)前加壓曲線上相同壓力處的時間值來構(gòu)建時間差圖。特別地，時間差圖能夠放大兩個加壓曲線之間的形變(shape change)，諸如由執(zhí)行機構(gòu)中的故障引起的那些形變。例如，具有損壞 的復(fù)位彈簧(return spring)的執(zhí)行機構(gòu)可以具有排氣階段期間時間差值 下降(負回程效應(yīng))的時間差圖。再者，粘滯和滑動的執(zhí)行機構(gòu)可以在 加壓曲線和時間差圖中產(chǎn)生不連續(xù)性。在其控制線路中具有水分的執(zhí)行機構(gòu)可以產(chǎn)生由較高溫度 引起的相同效果(能夠縮小總體積)。雖然溫度可以大大地影響加壓曲 線，但這通過以使時間差圖的寬度最小化的數(shù)字(number)為比例繪制 當(dāng)前加壓曲線來加以解決。此外，如果對于完整的執(zhí)行機構(gòu)陣列(例如束(beam )上的96個執(zhí)行機構(gòu))而言，在相同圖表上繪制多個執(zhí)行機 構(gòu)的時間差圖的寬度，則能夠標識束的某些區(qū)段(section)的問題。例 如，被堵塞的篩板可以引起多個連續(xù)的執(zhí)行機構(gòu)(諸如四個或更多個) 出現(xiàn)故障。最后，能夠通過以變化的脈沖長度對執(zhí)行機構(gòu)進行填充并隨 后排氣來計算執(zhí)行機構(gòu)的滯后，所述變化的脈沖長度諸如為在0毫秒開 始并增加4毫秒直至1000毫秒或直到執(zhí)行機構(gòu)開始移動的脈沖長度。 最初，執(zhí)行機構(gòu)可能不移動，但是在一定的脈沖長度之后，其開始移動。 繪制連續(xù)的填充與排氣脈沖之間的壓差，其顯示可觀察到的釋放點。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106包括用于監(jiān)測和分析一個或多個執(zhí) 行機構(gòu)的性能的任何硬件、軟件、固件、或其組合。例如，執(zhí)行機構(gòu)性 能監(jiān)測器106可以包括一個或多個處理器130和一個或多個能夠存儲 ( 一個或多個)處理器130所使用的數(shù)據(jù)和指令(諸如軟件、記錄的測 試結(jié)果、以及測試結(jié)果分析)的存儲器132。作為特定示例，執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106可以表示使用來自NATIONAL INSTRUMENTS CORPORATION(國家儀器公司)的LAB VIEW編程語言所實現(xiàn)的軟件。 關(guān)于執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106的操作的其它信息在如下所述的其余附圖 中提供。網(wǎng)絡(luò)108便于過程控制系統(tǒng)100的組件之間的通信。例如， 網(wǎng)絡(luò)108可以將控制信號從控制器104傳遞到造紙機102中的執(zhí)行機構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)108可以表示用于在過程控制系統(tǒng)100的各種組件之間傳送信號的 任何合適類型的(一個或多個)網(wǎng)絡(luò)，諸如通信網(wǎng)絡(luò)或氣動空氣管的網(wǎng)絡(luò)。雖然圖1示出了過程控制系統(tǒng)100的一個示例，但可以對圖 l進行各種修改。例如，過程控制系統(tǒng)IOO可以包括任何數(shù)目的造紙機、 控制器、執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器以及網(wǎng)絡(luò)。此外，可以用其它系統(tǒng)來制造 紙制品或其它產(chǎn)品。另外，該過程控制系統(tǒng)100的組成和布置僅用于舉 例說明。根據(jù)特定的需要，可以在任何其它合適的配置中添加、省略、 組合或設(shè)置部件。作為特定示例，諸如當(dāng)由控制器104來實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106時，可以將控制器104和執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106組合 到單個物理單元中。另外，雖然控制器104和執(zhí)行機構(gòu)已被描述為氣動 裝置，但是可以使用其它類型的控制器和執(zhí)行機構(gòu)。作為示例，可以使
ii用電控制器和執(zhí)行機構(gòu)，并且可以分析被發(fā)送到執(zhí)行機構(gòu)的控制信號的 電流/電壓特性以標識有故障的執(zhí)行機構(gòu)。圖2~4示出了依照本公開內(nèi)容的用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí) 行機構(gòu)性能監(jiān)測的示例圖形用戶界面200。圖2 4所示的圖形用戶界面 200的實施例僅用于舉例說明。在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下， 可以使用圖形用戶界面200的其它實施例。此外，為方便解釋，將圖形 用戶界面200描述為用于圖1的過程控制系統(tǒng)100中的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān) 測器106。該圖形用戶界面200可以用于任何其它合適的裝置和任何其 它合適的系統(tǒng)?？偟膩碚f，圖形用戶界面200向用戶呈現(xiàn)關(guān)于執(zhí)行機構(gòu)性能 監(jiān)測器106的操作的信息。在本示例中，圖形用戶界面200包括三個選 項卡選項(tab) 202，其能夠被選擇以顯示圖形用戶界面200中的不同 信息。例如，選項卡選項202能夠用來呈現(xiàn)與執(zhí)行機構(gòu)性能測試的配置 有關(guān)的信息、當(dāng)前或最近執(zhí)行機構(gòu)性能測試的細節(jié)、以及過去的執(zhí)行機 構(gòu)性能測試。選擇"測試配置"選項卡選項202，如圖2所示，在圖形用 戶界面200中呈現(xiàn)信息。在本示例中，此信息包括一組包括"CD控制" 選項卡選項(其中"CD"代表"橫向")的選項卡選項204,該"CD 控制"選項卡選項的選擇呈現(xiàn)另一組選項卡選項206。這些選項卡選項 206中的一個是"區(qū)域(zone)狀態(tài)"選項卡選項206，該"區(qū)域狀態(tài)" 選項卡選項206在圖形用戶界面200中呈現(xiàn)允許用戶配置執(zhí)行機構(gòu)性能 測試的信息。如圖2所示，所述測試配置信息包括兩個校驗框(checkbox) 208,其允許用戶啟用或禁用對所有執(zhí)行機構(gòu)的性能測試。校驗框210 指示測試被啟動時是應(yīng)重新開始還是在先前測試中斷的地方繼續(xù)。各種 測試模式選擇按鈕212標識如何能夠發(fā)起執(zhí)行機構(gòu)性能測試。例如，能 夠禁用、在檢測到造紙機102的操作暫停時自動發(fā)起、或手動地發(fā)起執(zhí) 行機構(gòu)性能測試。此外，可以手動地發(fā)起兩種特殊類型的基線測試，即 "冷，，基線測試和"熱"基線測試。所述基線測試建立稍后的測試期間 所使用的基線以標識正在被測試的執(zhí)行機構(gòu)中的故障。所述"熱，，和"冷" 基線測試與蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120的測試期間較熱和較冷的操作溫度相關(guān) 聯(lián)。該測試在執(zhí)行機構(gòu)120從該處理開始仍然是熱的時或者它們已冷卻
12至室溫的未知時間段之后發(fā)生。選項214控制扭j亍^li構(gòu)性能測試的各不同方面。例如，用戶 能夠標識在執(zhí)行機構(gòu)性能測試期間可以并發(fā)(concurrent)使用多少個控 制器(諸如每個控制八個執(zhí)行機構(gòu)的IDP控制器)。用戶還可以標識是 否應(yīng)將執(zhí)行機構(gòu)的當(dāng)前性能與執(zhí)行機構(gòu)的原始基線測試結(jié)果或者一個 或多個最近的測試結(jié)果相比4支。用戶還可以標識在標識^丸行機構(gòu)中的故 障之前該執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)在多少次連續(xù)的測試中不合格。用戶還可以規(guī)定執(zhí) 行機構(gòu)的連續(xù)測試之間應(yīng)經(jīng)過的最少時間量(因此在短時間內(nèi)不重復(fù)測 試該執(zhí)4亍才幾構(gòu))和測試的啟動與該測試的實際開始之間的時間延遲。另 外，用戶可以規(guī)定不同的文件位置，諸如配置文件、測試結(jié)果文件以及 日志文件的位置。測試啟動選項216控制何時自動啟動執(zhí)4于機構(gòu)性能測試。例 如，可以在"蒸汽啟用"標記被設(shè)置為指示已禁止蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120使 用蒸汽的"關(guān)"時啟動測試。還可以在正在制造的紙張110已損壞時或 造紙機102進行的制造已停止時啟動該測試。還可以在"系統(tǒng)啟用"被 設(shè)置為指示已禁止造紙機102的使用的"關(guān)"時啟動測試。另外，可以 在供應(yīng)給造紙機102的蒸汽已纟皮關(guān)斷時啟動該測試。測試選項218標識在扭^亍機構(gòu)性能測試期間進行的測試的類 型。執(zhí)行機構(gòu)性能測試可以包括測試執(zhí)行機構(gòu)的 一個或多個方面的單個 測試或多個測試。這些測試包括控制信號泄露測試和特性測試，其可以 包括將執(zhí)行機構(gòu)從6psi填充至30psi并回降至6psi。填充/排氣曲線選項 允許用戶跳過排氣階段(諸如通過跳過執(zhí)行機構(gòu)壓力從30psi至6psi的 緩慢下降)。該選項還允許用戶選擇滯后測試。關(guān)于這些不同測試的其 它細節(jié)在下文中提供。測試參數(shù)220標識一個或多個單獨的執(zhí)行機構(gòu)測試中涉及的 不同參數(shù)。例如，測試參數(shù)220可以包括最高溫度或管道長度調(diào)整因數(shù)。 溫度和管道長度影響執(zhí)行機構(gòu)對測試參數(shù)的響應(yīng)速度，因此用乘數(shù) (multiplier)或修正因數(shù)來進行補償。所述調(diào)整因數(shù)可以通過將在下文 中更詳細地描述的特性測試來生成。測試參數(shù)220還可以包括用于填充 執(zhí)行機構(gòu)的時間段和泄露測試的持續(xù)時間，其中在該持續(xù)時間之前和之 后測量執(zhí)行機構(gòu)壓力。測試參數(shù)220還可以包括測試的填充和排氣階段 的最長時間段，其可以用來引起測試的暫停(timeout)。測試參數(shù)220
13還可以包括用于滯后測試的最長持續(xù)時間和起動壓力。另外，測試參數(shù)
220可以包括標識循環(huán)冗余中之'瞼(Cyclic Redundancy Check, CRC )值的 值，該循環(huán)冗余校驗值用于局部操作網(wǎng)絡(luò)中的通信信號的錯誤校驗。通過/不合才各(fail)準則222允許用戶定義確定4丸行機構(gòu)是 否正在經(jīng)受特定故障的參數(shù)。例如，用戶可以允許執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)時間在 標識到執(zhí)行機構(gòu)故障之前與基線相差高達指定的毫秒數(shù)。同樣地，用戶 可以定義用于標識控制線路泄露的執(zhí)行機構(gòu)的指定公差(單位為psi)、 用于標識閥門被粘滯的執(zhí)行機構(gòu)的指定公差(tolerance )(單位為毫秒)、 以及用于標識彈簧損壞的執(zhí)行機構(gòu)的指定公差(單位為毫秒)。另外， 用戶可以定義用于標識過度粘滯和滑動的指定公差(單位為psi)和用 于標識滯后問題的指定公差(單位為百分比)。安全按鈕224允許用戶設(shè)置或清除控制對圖形用戶界面200 中的值的訪問的口令或其它安全特征。例如，在能夠查看或修改圖形用 戶界面200中的值之前可能要求有單個口令，或者不同的口令可以提供 對圖形用戶界面200中的值的不同的訪問。測試總結(jié)226標識當(dāng)前或最近測試的測試結(jié)果。在本示例中， 測試總結(jié)226包括可以表示彩色編碼的矩形區(qū)域的可視指示器 (indicator) 228陣列。在本示例中，每個可視指示器228可以與執(zhí)行機 構(gòu)陣列中的不同執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，諸如一束蒸汽執(zhí)行機構(gòu)中的單獨的蒸 汽執(zhí)行機構(gòu)120。作為特定示例，綠色可視指示器228可以指示特定的 執(zhí)行機構(gòu)通過全部測試(未檢測到故障)，紅色可視指示器228可以指 示特定的執(zhí)行機構(gòu)在至少一個測試中不合格(檢測到至少一個故障)， 且灰色可視指示器228可以指示特定的執(zhí)行機構(gòu)尚未經(jīng)過測試。閃爍的 可視指示器228或帶有另一種顏色的可視指示器228可以標識正在被測 試的當(dāng)前批^亍才幾構(gòu)。選擇圖形用戶界面200中的"測試細節(jié)"選項卡選項202可 以向用戶呈現(xiàn)圖3所示的信息。如本示例所示，圖形用戶界面200包括 執(zhí)行機構(gòu)選擇器302,其允許用戶選擇執(zhí)行機構(gòu)陣列中的特定執(zhí)行機構(gòu)。 然后，可以在圖形用戶界面200的其余部分中顯示關(guān)于所選執(zhí)行機構(gòu)的 信息。測試總結(jié)部分304總結(jié)執(zhí)行機構(gòu)性能測試的各不同方面。例 如，測試總結(jié)部分304可以標識執(zhí)行機構(gòu)的性能測試的當(dāng)前狀態(tài)、該測試的測試號碼、以及該測試的開始和1亭止時間。測試總結(jié)部分304還可 以標識溫度或管道調(diào)整因數(shù)、將控制信號攜帶到執(zhí)行機構(gòu)的管道的長 度、以及與執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的溫度。測試結(jié)果部分306標識扭Ji^幾構(gòu)的測試結(jié)果。例如，測試結(jié) 果部分306可以標識纟丸行機構(gòu)的泄漏率或與該纟丸行才幾構(gòu)相關(guān)聯(lián)的控制線 路。測試結(jié)果部分306還能夠標識用來確定執(zhí)行機構(gòu)中的閥門是否被粘 滯、執(zhí)行機構(gòu)中的彈簧是否損壞、或者該執(zhí)行機構(gòu)是否正在經(jīng)受過度粘 滯和滑動的值。此外，測試結(jié)果部分306可以標識用來確定執(zhí)行機構(gòu)是 否正在經(jīng)受滯后的值。另外，測試結(jié)果部分306可以指示執(zhí)行機構(gòu)是通 過執(zhí)行機構(gòu)性能測試的每個單獨測試或者是不合格。繪圖部分308包含基于在執(zhí)行機構(gòu)性能測試期間獲得的數(shù)據(jù) 的各種繪圖或圖表。例如，繪圖部分308可以包含加壓曲線(在壓力對 時間圖上)和滯后曲線(在壓差(pressure differential)對時間圖上)的 繪圖。繪圖部分308還可以包含時間差圖，諸如當(dāng)前和基線測試結(jié)果之 間基于時間的差的繪圖和橫向區(qū)域陣列時間差的繪圖。圖形用戶界面200中的"日志/歷史"選項卡選項202的選擇 可以向用戶呈現(xiàn)圖4所示的信息。如本示例所示，圖形用戶界面200包 括曰志區(qū)域402，其包含可以由用戶選擇的超鏈接集。選擇日志區(qū)域402 中的 一 個超鏈接可以向用戶呈現(xiàn)關(guān)于與最近執(zhí)行機構(gòu)性能測試相關(guān)聯(lián) 的一般方面或事件的信息。這些方面或事件可以包括應(yīng)用或測試配置變 化、開始和停止時間和日期、測試模式(如何啟動測試)、對每個控制 器所執(zhí)行的(一個或多個)測試步驟、以及每個控制器的通過/不合格結(jié) 果。同樣地，圖形用戶界面200包括測試數(shù)據(jù)區(qū)域404,其包括 可以由用戶選擇的超鏈接集。選擇測試數(shù)據(jù)區(qū)域404中的一個超鏈接可 以向用戶呈現(xiàn)關(guān)于執(zhí)行機構(gòu)性能測試的更多詳細信息。例如，所述詳細 信息可以包括正在測試的(一個或多個)當(dāng)前區(qū)域、該測試中涉及的每 個控制器的標識符、以及在該測試期間所搜集的原(raw)數(shù)據(jù)。所述 詳細信息還可以標識在該測試期間發(fā)生的任何通信損耗、功率損耗、或 測試中斷。另外，圖形用戶界面200包括日志/歷史按鈕406，其可以由 用戶來選擇以查看與當(dāng)前或先前的執(zhí)行機構(gòu)性能測試相關(guān)聯(lián)的各種報
15告或其它數(shù)據(jù)。例如，可以選擇日志/歷史按鈕406來生成與當(dāng)前或最近 執(zhí)行機構(gòu)性能測試相關(guān)聯(lián)的報告。日志/歷史按鈕406還可以允許用戶查 看特定區(qū)域(其與一個或多個執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián))的測試數(shù)據(jù)或測試歷史。 另外，日志/歷史按鈕406可以允許用戶查看整個執(zhí)行機構(gòu)束的測試數(shù)據(jù)
諸在ADOBE PDF或MICROSOFT WORD文檔中提供。通過使用圖形用戶界面200來與執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106進 行交互，用戶可以規(guī)定在過程控制系統(tǒng)100中應(yīng)如何執(zhí)行實施機構(gòu)性能 測試。用戶可以定義何時啟動執(zhí)4亍才幾構(gòu)性能測試和在沖丸行機構(gòu)性能測試 期間發(fā)生何事。用戶還可以定義用來確定執(zhí)行機構(gòu)是通過某些測試或是 不合格的準則。另外，用戶可以查閱當(dāng)前或最近執(zhí)行機構(gòu)性能測試的結(jié) 果或執(zhí)行機構(gòu)性能測試結(jié)果的歷史。這樣，用戶可以設(shè)計、實現(xiàn)、監(jiān)測、 并查閱過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)的測試策略，所述執(zhí)行機構(gòu)諸如為造 紙機102中的蒸汽執(zhí)行機構(gòu)120。這允許用戶更有效地監(jiān)測執(zhí)行機構(gòu)的 性能并確定是否和何時需要對執(zhí)行機構(gòu)進行維修。雖然圖2-4示出了用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān) 測的圖形用戶界面200的一個示例，但是可以對圖2~4進行各種修改。 例如，圖2~4中的信息的內(nèi)容和布置僅用于舉例說明。圖形用戶界面 200可以包括以任何合適方式布置的任何其它或額外信息。此外，具體 測試、啟動條件、測試參數(shù)、通過/不合格準則、及圖形用戶界面200 的其它內(nèi)容僅用于舉例說明。圖形用戶界面200可以允許用戶選擇或規(guī) 定其它測試、啟動條件、測試參數(shù)、通過/不合格準則、或執(zhí)行機構(gòu)性能 測試的任何其它或額外特性。圖5~37示出了依照本公開內(nèi)容的用于標識執(zhí)行機構(gòu)故障的 示例信號分析。圖5~37所示的信號及相關(guān)聯(lián)的分析僅用于舉例說明。 在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，可以使用任何其它或額外的信號 和分析來標識執(zhí)行機構(gòu)故障。此外，為了方便解釋，相對于在圖l的過 程控制系統(tǒng)100中操作的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106來描述這些信號和分 析。這些信號和分析可用于任何其它合適的裝置或系統(tǒng)。執(zhí)行機構(gòu)可能經(jīng)歷的一種故障是過度粘滯和滑動，意指執(zhí)行 機構(gòu)粘滯并滑動而不是平穩(wěn)地打開和閉合。經(jīng)受過度粘滯和滑動的執(zhí)行 機構(gòu)通常具有不規(guī)則的加壓曲線，該加壓曲線具有各種幅度的壓力尖峰(spike)。所述壓力尖峰是在執(zhí)行機構(gòu)中非預(yù)期或理想變化的情況下由
供應(yīng)給執(zhí)行機構(gòu)的控制信號的壓力的增加或下降而引起的。所述壓力尖 峰可以通過將執(zhí)行機構(gòu)的性能與表現(xiàn)出平穩(wěn)操作的執(zhí)行機構(gòu)相比較來
標識。如圖5所示，加壓曲線502通常是平滑的，而加壓曲線504與加 壓曲線502相比具有明顯的平滑度改變。在本示例中，加壓曲線502可 能與正常的或"健康的"執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，而加壓曲線504可能與經(jīng)受 過度粘滯和滑動的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。為了標識執(zhí)行機構(gòu)何時經(jīng)受過度粘滯和滑動，執(zhí)行機構(gòu)性能 監(jiān)測器106可以采用原加壓曲線數(shù)據(jù)并選擇最好地擬合數(shù)據(jù)的兩個多項 式曲線。 一個多項式曲線通常在測試的"填充"階段期間遞增，另一多 項式曲線通常在測試的"排氣"階段期間遞減。所選的每個多項式曲線 可以是具有最小均方差(least mean squared error)(當(dāng)與適當(dāng)測試階段 期間的原數(shù)據(jù)相比較時)的曲線，且每個多項式曲線可以具有從第一至 第六階(order)變化的階數(shù)。由此，可測量所選多項式曲線與原數(shù)據(jù)之 間的偏差，且經(jīng)受過度粘滯和滑動的執(zhí)行機構(gòu)可能夠具有大偏差。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以測量原加壓曲線數(shù)據(jù)與圖6所 示的多項式擬合之間的偏差。在本示例中，對于上述所選擇的兩個多項 式曲線中的每一個，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106標識原數(shù)據(jù)與該多項式曲 線最不同(具有最大的垂直幅度，單位為psi)的點。例如，執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106可以分別在時間ta、 tb、 tc、以及td從在相同時間處的原 數(shù)據(jù)壓力點減去多項式擬合壓力值(諸如pa、 pb、 pc和pd)。在本示例 中的"填充"階段期間，笫一原數(shù)據(jù)點(A)具有"w"表示的、與多 項式擬合的垂直偏差，且第二原數(shù)據(jù)點(B)具有"x"表示的、與多項 式擬合的垂直偏差。第三原始數(shù)據(jù)點(C)具有"y"表示的、與多項式 擬合的垂直偏差，且笫四原始數(shù)據(jù)點(D)具有"z"表示的、與多項式 擬合的垂直偏差。按照任何次序(諸如順序的)檢查原數(shù)據(jù)，執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106標識在"填充"階段期間數(shù)據(jù)與多項式曲線的單個最大 正垂直偏差和單個最大負垂直偏差。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106同樣地標 識在"排氣"階段期間數(shù)據(jù)與另一多項式曲線的單個最大正垂直偏差和 單個最大負垂直偏差?？梢詫⑦@四個值加在一起，且如果該和超過閾值 (例如0.7psi的值)，則可以標識出過度粘滯和滑動。在特定實施例中，如果對于索引m處的值，發(fā)生最大正或負偏差，則執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以確定該值是否被相同符號的三個 或更多個點(位于m-l、 m+l、和m土2處)包圍。如果這樣，則執(zhí)行 機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以忽略該索引處的最大偏差，或從考慮因素中刪 除該值。如果滿足該條件，則執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106還可以忽略或刪 除與索引m處的值具有相同符號的索引m± 1、 m±2、 m±3、 ...、 m±n 處的值，只要每個值小于或等于其之后或之前的值。這種邏輯在圖7和 8中示出了，并且其用來避免選擇與粘滯和滑動現(xiàn)象無關(guān)的最大偏差值。 更具體地說，為了確定是否正發(fā)生過度粘滯和滑動，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測 器106應(yīng)檢測壓力的突變，而不是壓力的漸變。如圖7所示，圖7中的 任何一 個值都不可忽略或刪除，原因在于最大偏差值之后的點具有不同 的符號。最大偏差值發(fā)生在正原數(shù)據(jù)值處，而隨后的原數(shù)據(jù)值是負的。 在這種情況下，執(zhí)行機構(gòu)中可能正發(fā)生過度粘滯和滑動。將這與圖8中 的原數(shù)據(jù)值相比較，其中除終點(endpoint)之外的所有值均可以忽略 或刪除。在本示例中，不存在壓力的迅速改變，因此執(zhí)行機構(gòu)可能沒有 粘滯以及隨后滑動(其會導(dǎo)致迅速的壓力改變)。執(zhí)行機構(gòu)所可能經(jīng)歷的另一種故障是粘滯的執(zhí)行機構(gòu)，或不 能改變退出執(zhí)行機構(gòu)的材料的量的執(zhí)行機構(gòu)。這也可以被認為是執(zhí)行機 構(gòu)的卡住。在卡住的執(zhí)行機構(gòu)中，執(zhí)行機構(gòu)中的控制空氣的體積不變， 從而導(dǎo)致執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線中更迅速或急劇的上升或下降。這可以在 圖9中看出，其中加壓曲線902與健康的扭"行才幾構(gòu)相關(guān)聯(lián)。加壓曲線904 與在打開位置被粘滯的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，且加壓曲線906與在閉合位置 -故粘滯的扭j亍機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。如此處所示，加壓曲線904~906比加壓曲 線902具有更迅速的上升和下降時間?？梢杂酶鞣N技術(shù)來標識卡住的4丸行機構(gòu)。例如，在一種技術(shù) 中，可以通過將數(shù)據(jù)縮放(scale)并平移至兩個公共點來分析健康的和 卡住的執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線之間的差。在另一種技術(shù)中，可以用相同壓力下健康沖丸行機構(gòu)的加壓曲 線的經(jīng)歷時間值減去不健康執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線的經(jīng)歷時間值，且可以 生成時差圖。在本示例中，如果必要，可以將該數(shù)據(jù)內(nèi)插(interpolate) 或外推(extrapolate)至公共的健康基線加壓曲線。在這種技術(shù)中，當(dāng) 安裝了執(zhí)行機構(gòu)時，可以生成執(zhí)行機構(gòu)的基線加壓曲線。每當(dāng)測試沖丸行 才幾構(gòu)時，可以生成新的加壓曲線并將其與基線曲線相比4交，且可以生成當(dāng)前加壓曲線與基線加壓曲線之間的時間差圖。可以如下生成時間差圖。首先，在每個基線加壓曲線的壓力
點處確定當(dāng)前加壓曲線的時間值。如果在一個基線加壓曲線的壓力點 處，當(dāng)前加壓曲線中不存在壓力點，則可以用內(nèi)插或外推來標識當(dāng)前加
壓曲線中的壓力點。圖10中示出了示例內(nèi)插，其中線1002表示當(dāng)前加 壓曲線1004中的時間值在基線加壓曲線1006中的壓力點處的內(nèi)插?？梢葬槍μ畛浜团艢怆A段中的每個基線壓力點執(zhí)行此過程， 且可以生成兩個內(nèi)插列表(一個用于填充階段， 一個用于排氣階段)。 然后，這兩個列表連同填充和排氣基線壓力點的列表一起被轉(zhuǎn)化 (translate)為零。例如，該轉(zhuǎn)化可以包括用列表中的第一值減去該列 表中的每個值。該轉(zhuǎn)化有助于保證第一時間差點為零。 一旦此過程完成， 可以通過用相應(yīng)的基線時間減去內(nèi)插時間來生成時間差圖。圖11 17示出了這類信號分析的具體示例。例如，圖ll示 出了通過將在閉合位置被粘滯的執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線與健康執(zhí)行機構(gòu) 的基線加壓曲線相比較而生成的時間差圖。圖12示出了通過將在打開 位置被粘滯的執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線與健康執(zhí)行機構(gòu)的基線加壓曲線相 比較而生成的時間差圖。在圖13中，加壓曲線1302與健康執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，而加壓 曲線1304與打開百分之三十而被粘滯的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。圖14示出了 通過將此粘滯的執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線與健康執(zhí)行機構(gòu)的基線加壓曲線 相比較而生成的時間差圖。如圖14所示，執(zhí)行機構(gòu)從6psi至20psi正確 地運行，但時間差圖指示從20psi至30psi執(zhí)行機構(gòu)卡住。同樣地，在圖15中，加壓曲線1502與健康執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)， 而加壓曲線1504與被阻止縮回超過打開百分之三十的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。 這意味著執(zhí)行機構(gòu)在百分之三十與百分之百之間打開時可以正確地運 行。圖16示出了通過將此不健康執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線與健康執(zhí)行機構(gòu) 的基線加壓曲線相比較而生成的時間差圖。如圖16所示，執(zhí)行機構(gòu)從 22psi至30psi正確地運行，但時間差圖指示從6psi至22psi執(zhí)行機構(gòu)卡 住。理想地，健康執(zhí)行機構(gòu)的時間差圖可以直接向上并隨后直接 向下，如圖17所示。為了將卡住的執(zhí)行機構(gòu)與健康的執(zhí)行機構(gòu)區(qū)分開， 執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以分析執(zhí)行機構(gòu)的時間差圖并確定該時間差
19圖是否類似于圖17所示的或類似于圖11、 12、 14和16所示那些中的 任何一個。例如，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以確定連接經(jīng)歷時間對壓 力曲線(類似于加壓曲線但具有轉(zhuǎn)換的x軸和y軸)的五個相鄰點的線 的斜率(slop)。如果該斜率超過閾值(例如22毫秒/psi)，則那五個 點可以指示卡住的纟丸行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)所經(jīng)歷的第三類故障是損壞的復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈 簧通常使執(zhí)行機構(gòu)返回到閉合位置。彈簧故障可以改變彈簧不再影響執(zhí) 行機構(gòu)的壓縮率的點處的加壓曲線斜率。這能夠在圖18中看出，其中 加壓曲線1802與健康執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，且加壓曲線1804與具有損壞的 復(fù)位彈簧的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。圖19示出了通過將具有損壞彈簧的執(zhí)行 機構(gòu)的加壓曲線與健康執(zhí)行才幾構(gòu)的基線加壓曲線相比專交而生成的時間 差圖。該時間差圖具有不同于與上述卡住的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的時間差圖 的形狀。在許多情況下，與具有損壞的彈簧的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的時間差 圖表現(xiàn)出排氣曲線中的負回程效應(yīng)，諸如從15psi的壓力至5psi。在特定實施例中，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以檢測具有損 壞彈簧的執(zhí)行機構(gòu)以查明(i)排氣曲線中的最大時間差值(在本示例中 為1720毫秒)與(ii)時間差排氣曲線中的最后一個值(在本示例中為 640毫秒)之間的差是否大于諸如200毫秒之類的第一閾值。此外，該 差可以小于第一閾值但大于第二閾值，諸如140毫秒。在這種情況下， 執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以檢查諸如20psi之類的壓力閾值以上的壓 力的時間差圖中填充曲線的線性度。作為特定示例，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測 器106可以測量測試的填充階段中20psi以上的原數(shù)據(jù)的均方差。如果 該誤差在閾值(諸如0.07)以上，則執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以標識 出損壞的彈簧。總的來說，這有助于將損壞的彈簧時間差圖(常常不是 線性的，且可以具有多個拐點(inflectionpoint))與粘滯的執(zhí)行機構(gòu)時 間差圖(對于20psi與30psi之間的壓力，常常是線性的)區(qū)別開。當(dāng)執(zhí)行粘滯的執(zhí)行機構(gòu)和損壞彈簧分析時，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān) 測器106可能需要補償執(zhí)行機構(gòu)所經(jīng)歷的不同溫度。例如，在蒸汽執(zhí)行 機構(gòu)120中，可以在操作中將沖丸行機構(gòu)加熱至150。C以上的溫度。這可 以在定義執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線中起到重要的作用(因為溫度與乘以體積 的壓力有關(guān))。這意味著對于相同的脈沖長度，與較低溫度下的執(zhí)行機 構(gòu)相比，經(jīng)加熱的4丸行機構(gòu)可以更快地達到4交高的壓力。這可以在圖20
20中看出，其中加壓曲線2002表示較冷的健康執(zhí)行機構(gòu)，加壓曲線2004 表示較暖的健康執(zhí)行機構(gòu)，加壓曲線2006表示在閉合位置粘滯的執(zhí)行 機構(gòu)，且加壓曲線2008表示在打開位置粘滯的4丸行機構(gòu)。如圖20所示， 兩個健康的執(zhí)行機構(gòu)的曲線在形狀上非常相似，可能需要的全部條件是 縮放因數(shù)大于一 (one),使得能夠?qū)⑤^暖執(zhí)行機構(gòu)的曲線縮放為較冷 執(zhí)行機構(gòu)的曲線。當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)的溫度未知時或執(zhí)行機構(gòu)正在加熱或冷卻時，執(zhí) 行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以將執(zhí)行機構(gòu)的當(dāng)前加壓曲線縮放為執(zhí)行機構(gòu) 的基線曲線。如果該縮放因數(shù)在某個閾值以上，這可以指示執(zhí)行機構(gòu)被 粘滯。粘滯的執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲線的形狀也不同于在提升的溫度處的執(zhí) 行機構(gòu)的加壓曲線(參見圖20)。在特定實施例中，為了計算縮放因數(shù)，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器 106可以使用重復(fù)循環(huán)來將(上述討論的)當(dāng)前加壓曲線的內(nèi)插時間值 乘以用基線時間值減去內(nèi)插的時間值之前的數(shù)字(從1.00000開始)以 生成時間差圖。在下一次循環(huán)重復(fù)(iteration)時，可以使用1.00001的 值，且此過程可以繼續(xù)直至該循環(huán)已重復(fù)指定的次數(shù)(例如80000次) 或達到指定的縮放因數(shù)(例如1.8的值)。可以用較大的增量(例如 0.00002或更大)來減少執(zhí)行的重復(fù)的總次數(shù)。 —旦生成了每個時間差圖的數(shù)據(jù)，可以用該圖的最小時間差 值減去每個圖的最大時間差值并將該最大時間差值存儲為該圖的時間 差寬度。例如，如圖21所示，時間差寬度可以具有25- (- 150)或175 的值?？梢源_定多個時間差寬度(諸如對于80000個時間差圖中的每一 個，有一個時間差寬度)，且每個可以與不同的縮放因數(shù)(諸如從1.00000 至1.80000的值)相關(guān)聯(lián)。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106所選的縮放因數(shù)可 以具有最小的時間差寬度。根據(jù)實現(xiàn)方式，時間差寬度通?？梢栽?0 亳秒到200毫秒的范圍內(nèi)，且400毫秒以上的時間差寬度可以指示執(zhí)行 機構(gòu)的問題。測試在提升的溫度下具有不同管道長度的某類型執(zhí)行機構(gòu) (諸如170。C以上六個管道長度)之后，可以如圖22所示繪制最高縮放 因數(shù)。圖22中還示出了 "最大縮放因數(shù)閾值"線2202。該線2202之上 的任何縮放因數(shù)可能是不可接受的，且將使用的縮放因數(shù)是沿著線2202 的最大縮放因數(shù)閾值。如圖22所示，四種可能的情況(常閉(stuckclosed)、彈簧損壞、被阻止縮回、以及被阻止延展)可能難以檢測， 原因在于其時間差寬度可能是最小的。當(dāng)將這四種情況放到提升的溫度 環(huán)境中時，加壓曲線時間值甚至可以更小，而且^r測有故障的扭^f亍機構(gòu) 可能更容易(時間差寬度變大)。這如圖23~25所示來予以驗證。例 如，如圖23所示，加壓曲線2302 ~ 2304與14康沖丸行機構(gòu)和在4支低溫度 下具有損壞彈簧的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)，且加壓曲線2306 ~ 2308與健康執(zhí) 行機構(gòu)和在較高溫度下具有損壞彈簧的執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)聯(lián)。然而，圖24 和25分別示出了具有損壞彈簧的較冷和較暖執(zhí)行機構(gòu)的溫度補償縮放 時間差圖。在本示例中，將圖24與25相比較，在20(TC損壞彈簧執(zhí)行 機構(gòu)的時間差寬度(733毫秒)大于在25。C損壞彈簧執(zhí)行機構(gòu)的時間差 寬度(672毫秒)。因此，溫度補償有助于增加執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106 能夠檢測有故障的執(zhí)行機構(gòu)的機會。能夠影響執(zhí)行機構(gòu)的第四類故障包括執(zhí)行機構(gòu)的控制信號 線路中的水分，諸如氣動控制信號線路中的水。氣動空氣線路中的水或 其它水分常常減小該線路中壓縮的空氣的體積。有效地，從較短的管道
積相等)。。結(jié);，、;能難以標識;壓曲線形;犬上4差異，原因在于對于 不同的管道長度，溫度補償加壓曲線的形狀可以幾乎等同。水分和溫度 對加壓曲線可以具有相同或類似的影響。例如，如果時間差圖具有2000 毫秒的最大值和曾經(jīng)過縮放的IOO毫秒的時間差寬度，則難以辨別執(zhí)行 機構(gòu)是否在200。C下具有0毫升的水、在10(TC下具有IO毫升的水、或 者在25。C下具有20毫升的水。圖26 30示出了用于改變空氣線路中的水量的未縮放和溫 度補償縮放時間差圖。更具體地說，圖26~30示出了與5毫升(圖26)~ 25毫升(圖30)范圍內(nèi)的水量相關(guān)聯(lián)的時間差圖，其中每圖5毫升增 量。這些圖可能不會隨著管道長度而發(fā)生許多變化。許多管道長度所共 有的現(xiàn)象是在每增加5毫升水的情況下可以看到可區(qū)分的趨勢，即越來 越寬的倒"v，，形狀。隨著時間的推移，該趨勢可以用來標識越來越多 的水分何時積聚在氣動控制線路中。另外，如圖31所示，使用繪制整個執(zhí)行機構(gòu)陣列的縮放因 數(shù)的另 一 圖表可能對標識其控制線路中有水分的執(zhí)行機構(gòu)有用。由于陣 列的每個執(zhí)行機構(gòu)可以大致(roughly)在相同溫度下，所以執(zhí)行機構(gòu)全部可以具有大致相同的縮放因數(shù)趨勢。如果存在異常的縮放因數(shù)趨勢， 則該執(zhí)行機構(gòu)可能令人懷疑。這種技術(shù)可以用來檢測其控制空氣線路中 有水分的執(zhí)行機構(gòu)，原因在于這些執(zhí)行機構(gòu)可以具有比其周圍的鄰居更
高的縮放因數(shù)。例如，如圖31所示，與最后(最近)的時間差寬度3104、 第二至最后的時間差寬度3106、以及基線時間差寬度3108 —起繪制當(dāng) 前時間差寬度3102的圖。隨著執(zhí)行機構(gòu)陣列數(shù)目增加，到達執(zhí)行機構(gòu) 的管道長度也增加，原因在于執(zhí)行機構(gòu)更遠并且距離其控制器更遠。隨 著管道長度縮短，溫度補償縮放因數(shù)如圖31所示呈指數(shù)增加。如果存 在進入一 個控制器的供應(yīng)線路的水分，則八個連續(xù)的執(zhí)行機構(gòu)可能受到 影響，從而增加八個相鄰點的縮放因數(shù)，如圖31的時間差寬度3102中 所示。執(zhí)行機構(gòu)中第五種可能的故障包括堵塞的篩板。執(zhí)行機構(gòu)性 能監(jiān)測器106當(dāng)其標識了多個連續(xù)的有故障執(zhí)行機構(gòu)時檢測堵塞的篩 板，諸如當(dāng)三個相鄰的執(zhí)行機構(gòu)具有超過400毫秒的時間差寬度時。這 可以指示執(zhí)行機構(gòu)束的 一部分或控制這些執(zhí)行機構(gòu)的特定控制器104存 在故障。標識束或控制器的特定部分的問題的一種方式是繪制該束上的 所有執(zhí)行機構(gòu)的時間差寬度的圖。如圖32和33所示，可以在具有一個、 一些、或全部先前時間差寬度的相同圖表上繪制當(dāng)前時間差寬度的圖。 例如，如圖32所示，與最后的時間差寬度3204、第二至最后的時間差 寬度3206、以及基線時間差寬度3208 —起繪制當(dāng)前時間差寬度3202。 同樣地，如圖33所示，與最后的時間差寬度3304、第二至最后的時間 差寬度3306、以及基線時間差寬度3308 —起繪制當(dāng)前時間差寬度3302。 這允許執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106確定是否存在突然堵塞的篩板(圖32) 或慢慢地堵塞的篩板(圖33 )。還可能的是繪制每次執(zhí)行機構(gòu)測試的所有數(shù)據(jù)點的圖或者 生成顯示時間變化和橫跨該束本身的變化的三維空間圖(表面)。這種 技術(shù)可以用于檢測引起篩板被堵塞的積聚碎屑。隨著篩子被越來越多地 堵塞，時間差寬度可以橫跨整個陣列而增加(如圖33所示)，從而使 得檢測堵塞的篩板是可能的。執(zhí)行機構(gòu)的第六種可能故障包括執(zhí)行機構(gòu)滯后。執(zhí)行機構(gòu)滯 后表示不引起執(zhí)行機構(gòu)移動的最大壓力變化，因此較高的滯后通常指示 較高的靜摩擦。滯后可以隨著時間而退化或改善，且滯后可以根據(jù)執(zhí)行
23機構(gòu)內(nèi)的壓力而改變。此外，當(dāng)填充并隨后排氣時，與在排氣之后進行 排氣相比，滯后的水平可能更壞。可以通過以小的步幅或沖擊操縱執(zhí)行機構(gòu)來標識執(zhí)行機構(gòu) 滯后，意指執(zhí)行機構(gòu)中引起小的壓力設(shè)定點變化。通過在一系列的步驟
中改變壓差，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以在執(zhí)行機構(gòu)最后響應(yīng)設(shè)定點 變化(通過改變其操作未知)時標識壓力偏差或尖峰。這樣，執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106可以標識執(zhí)行機構(gòu)中存在的滯后的程度。在特定實施例中，在特定壓力(例如24psi)周圍，無論執(zhí) 行機構(gòu)正在填充還是排氣，相對來說，單個脈沖的壓力變化可以是相同 的。這可以在圖34中示出，其中填充曲線與排氣曲線之間的交集大約 在24psi,無論脈沖長度或管道長度如何。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可 以實現(xiàn)脈沖長度的小的增量并繪制這些壓力隨時間變化的圖。例如，在 24psi的壓力下開始，可以填充執(zhí)行機構(gòu)4毫秒并隨后排氣4毫秒。然 后，可以填充執(zhí)行機構(gòu)8毫秒并排氣8毫秒。該循環(huán)可以持續(xù)12毫秒、 16毫秒等等。如圖35所示，可以生成壓力對時間的圖。最初，脈沖長 度可能沒有長到足以使執(zhí)行機構(gòu)移動。最后，用足夠長的脈沖長度，執(zhí) 行機構(gòu)突然開始移動。該跳3夭可以在如圖36所示顯示的/人谷值壓力減 去的峰值壓力的圖看出。為了確定執(zhí)行機構(gòu)中的滯后量，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可 以標識圖36的圖中的相鄰點之間的最大壓降。該壓力可以下降相當(dāng)大 的量，原因在于一旦執(zhí)行機構(gòu)開始移動，執(zhí)行機構(gòu)的體積就變大并降低 壓力。如圖36所示，開始移動的執(zhí)行機構(gòu)引起壓力的變化。為了將滯 后的水平確定為百分比，可以如圖37所示用該壓力除以執(zhí)行機構(gòu)(或 控制器104的進口壓力)的總壓力范圍。所述執(zhí)行機構(gòu)的總壓力范圍可 以是35psi。平均起來，某些執(zhí)行機構(gòu)可以具有0.5%~10%范圍內(nèi)的滯 后值，或者超過這些值的任何值或任何其它閾值可以指示有故障的執(zhí)行 機構(gòu)。可以由執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106來檢測任何其它或額外故 障。例如，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以確定執(zhí)行機構(gòu)的氣動控制信號 中是否存在泄露。漏氣可以導(dǎo)致下降的加壓曲線。此外，阻塞的空氣線 路可以導(dǎo)致非常長的加壓曲線，其與圖5所示的健康執(zhí)行機構(gòu)的加壓曲 線502相比具有小的斜率。另外，如果執(zhí)行機構(gòu)部分或完全"跑空車(deadheaded)"(在閥門之后，沒有諸如蒸汽的材料退出)，則存在 阻擋執(zhí)行機構(gòu)中的閥行程的較高背壓。這可以導(dǎo)致執(zhí)行機構(gòu)的較慢響應(yīng)時間。另夕卜，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以用來檢測過程控制系統(tǒng) 100中的顯著的機械變化。例如，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106可以檢測達 到執(zhí)行機構(gòu)處的特性壓力所需的時間何時已顯著增加。在沒有任何故障 的情況下，這可以指示過程控制系統(tǒng)IOO最近已被修改為包括具有較大 直徑、較大體積、以及較長長度的氣動控制管道。使用上文相對于圖5~37所述的技術(shù)，執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)視程 序106可以分析在執(zhí)行機構(gòu)性能測試期間所搜集的信息。這允許執(zhí)行機 構(gòu)性能監(jiān)測器106標識一個或多個執(zhí)行機構(gòu)可能存在的故障，即使當(dāng)該 故障對于查看加壓曲線的用戶來說可能不是顯而易見的。雖然圖5 ~ 37示出了用于標識執(zhí)行機構(gòu)故障的信號分析的示 例，但可以對圖5 37進行各種修改。例如，可以分析其它或額外類型 的信號。此外，可以執(zhí)行其它或額外類型的信號分析來標識執(zhí)行機構(gòu)中 的故障。圖38示出了依照本公開內(nèi)容的用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行 機構(gòu)性能監(jiān)測的示例方法3800。為了方便解釋，方法3800被描述為由 圖1的過程控制系統(tǒng)100中的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106來使用。方法 3800可以由任何其它合適裝置使用或在任何其它合適系統(tǒng)中使用。執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106在步驟3802檢測機器或該機器中 的執(zhí)行機構(gòu)的操作的中斷。這例如可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106檢 測到由造紙機102制造的紙張110已損壞或造紙機102的操作已被禁用 或另外停止。這還可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106例如通過檢測到造 紙機102中的蒸汽的使用已被禁用或蒸汽已被關(guān)掉而檢測到特定的執(zhí)行 才幾構(gòu)不再工作。扭J亍^L構(gòu)性能監(jiān)測器106在步驟3804啟動一個或多個扭^f亍 機構(gòu)的測試，且執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106在步驟3806記錄測試結(jié)果。 這例如可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106促使控制器104開始增加和減 小提供給造紙機102中的一個或多個執(zhí)行機構(gòu)的壓力(對執(zhí)行機構(gòu)進行 填充和排氣)。作為特定示例，這可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106促 使控制器104開始將到達執(zhí)行機構(gòu)的氣動控制信號的壓力以小的步進從
256psi增加到30psi。這還可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106標識執(zhí)行機構(gòu) 如何對增加和減小壓力作出響應(yīng)。在步驟3808,執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106分析測試結(jié)果并標識 (一個或多個)執(zhí)行機構(gòu)的任何故障。這例如可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān) 測器106為每個經(jīng)測試執(zhí)行機構(gòu)生成加壓曲線。這還可以包括執(zhí)行機構(gòu) 性能監(jiān)測器106對于每個執(zhí)行機構(gòu)將當(dāng)前加壓曲線與諸如基線加壓曲線 之類的一個或多個先前的曲線進行比較。此外，這可以包括執(zhí)行機構(gòu)性 能監(jiān)測器106修改當(dāng)前加壓曲線以補償執(zhí)行機構(gòu)的溫度。另外，這可以 包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106生成一個或者多個時間差圖并使用該圖來 標識執(zhí)行機構(gòu)的可能故障。在步驟3810,寺丸行機構(gòu)性能監(jiān)測器106提供測試結(jié)果或與測 試相關(guān)聯(lián)的任何警報。這例如可以包括執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測器106為用戶 生成包含一個或多個繪圖的圖形顯示(諸如圖3的圖形用戶界面200)。 該圖形顯示還可以指示執(zhí)行機構(gòu)通過哪些測試和在哪些測試中不合格。雖然圖38示出了用于過程控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測 的方法3800的一個示例，但可以對圖38進行各種修改。例如，雖然被 示為一系列步驟，但圖38中的各步驟可以重疊或并行地發(fā)生。在一些實施例中，本公開內(nèi)容所述的各功能由計算機可讀程 序代碼形成并包含在計算機可讀媒體中的計算機程序來實現(xiàn)或支持。短 語"計算機可讀程序代碼"包括任何類型的計算機代碼，包括源代碼、 目標代碼、以及可執(zhí)行代碼。短語"計算機可讀媒體，，包括能夠被計算 機訪問的任何類型的媒體，諸如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器 (RAM)、硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字視頻盤(DVD)、或任何 其它類型的存儲器。規(guī)定本專利文獻中使用的某些詞和短語的定義可能是有利 的。術(shù)語"耦合"及其派生詞指的是兩個或更多元素之間的任何直接或 間接通信，無論那些元素是否相互物理接觸。術(shù)語"應(yīng)用"和"程序" 指的是一個或多個計算機程序、軟件成分、指令集、過程、函數(shù)、對象、 類、實例、相關(guān)數(shù)據(jù)、或其適合于以適當(dāng)?shù)挠嬎銠C代碼(包括源代碼、 目標代碼、或可執(zhí)行代碼)實現(xiàn)的部分。術(shù)語"包括"和"包含"以及 其派生詞意指非限制性的包含。術(shù)語"或"是包含性的，意指和/或。短 語"與...相關(guān)聯(lián)"和"與其相關(guān)聯(lián)"以及其派生詞可以意指包括、被包括在內(nèi)、與...互連、包含、被包含在內(nèi)、連接到或與...相連、耦合到或 與...耦合、可與...通信、與...協(xié)作、交錯、并列、接近于、綁定于或與... 綁定、具有、具有…的性質(zhì)等等。術(shù)語"控制器"意指控制至少一個操 作的任何裝置、系統(tǒng)、或其部分?？刂破骺梢砸杂布⒐碳?、軟件、或 其中至少兩個的組合來實現(xiàn)。應(yīng)注意的是與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功 能可以本地或遠程地集中或分布。雖然本公開內(nèi)容已經(jīng)描述了某些實施例和通常相關(guān)聯(lián)的方 法，但這些實施例和方法的修改和變更對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是
在不脫離如以下權(quán)利要求^所限定的本公開內(nèi)容的""精神的范圍的情況 下，也可以有其它修改、替換、和變更。
權(quán)利要求
1. 一種方法，包括啟動過程控制系統(tǒng)(100)中的執(zhí)行機構(gòu)(116～124)的測試，其中，所述測試包括向所述執(zhí)行機構(gòu)(116～124)提供變化的控制信號；分析所述執(zhí)行機構(gòu)(116～124)對所述變化的控制信號的響應(yīng)以確定所述執(zhí)行機構(gòu)(116～124)是否正經(jīng)受一個或多個故障；以及提供至少一個標識任何已標識故障的通知。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中 所述變化的控制信號包括變化的壓力信號；以及 分析所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)的響應(yīng)包括生成所述纟丸行機構(gòu)(116-124)的第一加壓曲線，所迷第一加壓曲線標識所述執(zhí)行機構(gòu) (116 ~ 124)中的壓力如何響應(yīng)于所述變化的控制信號而隨時間改變。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，分析所述^丸行才幾構(gòu)(116 ~ 124 ) 的響應(yīng)還包4舌將所述第 一加壓曲線與第二加壓曲線相比較；基于所述比較生成時間差圖，所述時間差圖標識所述第 一加壓曲線 隨著時間而如何不同于所述第二加壓曲線；以及分析所述時間差圖以確定所述執(zhí)行機構(gòu)(116 ~ 124)是否正經(jīng)受任 何故障。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，分析所述時間差圖至少包括以 列之一確定所述時間差圖是否表明所述執(zhí)行機構(gòu)(116~ 124)常開、常閉、 或部分地打開；確定所述時間差圖是否表明所述執(zhí)行機構(gòu)(116~124)不能完全擴 展或縮回；以及確定所述時間差圖是否表明所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)具有損壞的復(fù)位彈簧。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中生成所述時間差圖包括生成與所述執(zhí)行機構(gòu)(116~124)的多次測 試相關(guān)聯(lián)的多個時間差圖；以及分析所述時間差圖包括分析所述多個時間差圖以確定水分是否積 聚在所述執(zhí)行機構(gòu)(116 ~ 124)的控制線路中。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中執(zhí)行機構(gòu)(116 ~ 124)表示多個執(zhí)行機構(gòu)(116-124)之一； 所述測試表示多次測試之一；生成所述時間差圖包括對于每次測試生成與所述執(zhí)行機構(gòu)(116~ 124)相關(guān)聯(lián)的多個時間差圖；分析所述時間差圖包括確定所述多個時間差圖中的每一個的寬度 以及分析所述時間差圖的所述寬度如何隨時間而改變。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括檢測所述執(zhí)行機構(gòu)(116 ~ 124 ) 或與所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)相關(guān)聯(lián)的機器(102)的操作中斷；其中，啟動所述扭^亍才幾構(gòu)(116 ~ 124)的所述測試包^^響應(yīng)于^r測 到的中斷而啟動所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)的所述測試。
8. —種包括至少一個處理器(130)的設(shè)備(106),所述至少一個 處理器(130)可用于啟動過程控制系統(tǒng)(100)中的執(zhí)行機構(gòu)(116~124)的測試，其 中，所述測試包括向所述執(zhí)行機構(gòu)(116~ 124)提供變化的控制信號；分析所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)對所述變化的控制信號的響應(yīng)以確 定所述執(zhí)行機構(gòu)(116~ 124)是否正經(jīng)受一個或多個故障；以及提供至少 一個標識任何已標識故障的通知。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置(106),其中 所述變化的控制信號包括變化的壓力信號；以及 所述至少一個處理器(130)可用于通過生成所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)的第一加壓曲線來分析所述執(zhí)行機構(gòu)(116~124)的所述響應(yīng)， 所述第一加壓曲線標識所述扭i行機構(gòu)(116~124)中的壓力如何響應(yīng)于 所述變化的控制信號而隨時間改變。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備(106),還包括可用于存儲第二加壓 的至少一個存儲器(132);以及其中，所述至少一個處理器(130)可用于通過下列來分析所述執(zhí) 行機構(gòu)(116~124)的所述響應(yīng)生成標識所述第 一加壓曲線如何隨時間而不同于所述第二加 壓曲線的時間差圖；以及分析所述時間差圖以確定所述4丸行才/U構(gòu)(116~ 124)是否正經(jīng) 受任何故障。
11.包含在計算機可讀媒體上并可用于由處理器來執(zhí)行的計算機程序，該計算機程序包括用于下列的計算機可讀程序代碼啟動過程控制系統(tǒng)(100)中的執(zhí)行機構(gòu)(116~124)的測試，其中，所述測試包括向所述執(zhí)行機構(gòu)(116~ 124)提供變化的控制信號； 分析所述執(zhí)行機構(gòu)(116 ~ 124)對所述變化的控制信號的響應(yīng)以確定所述執(zhí)行機構(gòu)(116-124)是否正經(jīng)受一個或多個故障；以及 提供至少 一個標識任何已標識故障的通知。
全文摘要
提供了一種用于執(zhí)行機構(gòu)性能監(jiān)測的方法、設(shè)備、以及計算機程序。諸如當(dāng)檢測到執(zhí)行機構(gòu)(116～124)或與執(zhí)行機構(gòu)(116～124)相關(guān)聯(lián)的機器(102)的操作中斷時，能夠啟動過程控制系統(tǒng)(100)中的執(zhí)行機構(gòu)(116～124)的測試。該測試可以包括向執(zhí)行機構(gòu)(116～124)提供變化的控制信號(諸如變化的壓力信號)。分析執(zhí)行機構(gòu)(116～124)對該控制信號的響應(yīng)以確定執(zhí)行機構(gòu)(116～124)是否正在經(jīng)受一種或多種故障。所述分析響應(yīng)可以包括生成第一加壓曲線，其標識執(zhí)行機構(gòu)(116～124)中的壓力如何響應(yīng)于該壓力信號而隨時間改變。分析響應(yīng)還可以包括將第一加壓曲線與第二加壓曲線相比較，所述第二加壓曲線諸如為在過程控制系統(tǒng)(100)中第一次試運行執(zhí)行機構(gòu)(116～124)時所生成的基線加壓曲線。
文檔編號G07C3/00GK101512605SQ200780033321
公開日2009年8月19日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者R·E·貝塞爾特, S·基里科 申請人:霍尼韋爾國際公司