本公開的領(lǐng)域一般涉及粘滑（stick-slip）檢測(cè)，更具體來(lái)說(shuō)涉及用于通過(guò)對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

控制閥中的粘滑指的是因閥桿（valve stem）與閥填料（valve packing）之間的高靜摩擦和低動(dòng)摩擦而不能控制閥的位置。粘滑現(xiàn)象在嘗試將閥的位置移動(dòng)到設(shè)置點(diǎn)時(shí)發(fā)生。但是，當(dāng)施加力以移動(dòng)閥時(shí)，力沒有立即克服靜摩擦。因此，增加力直到克服靜摩擦為止，這因低動(dòng)摩擦而引起突跳?？上В朔o摩擦所需的力迫使閥超過(guò)期望的設(shè)置點(diǎn)，并且因此閥卡在新的不期望的位置。這個(gè)過(guò)程沿相反方向重復(fù)，從而引起閥按照沒有良好控制的不期望的方式跨期望的設(shè)置點(diǎn)來(lái)回循環(huán)。由于粘滑循環(huán)，閥更快地磨損，并且由閥所控制的過(guò)程受到不利影響。但是，如果已知控制閥正經(jīng)受粘滑，則可進(jìn)行調(diào)整或者執(zhí)行維護(hù)以改正問(wèn)題。

現(xiàn)有系統(tǒng)通過(guò)對(duì)控制閥執(zhí)行周期診斷來(lái)檢測(cè)粘滑，以確定閥的可操作性和性能。這些現(xiàn)有系統(tǒng)使用各種傳感器和其他測(cè)量裝置（例如數(shù)字閥控制器）以便從控制閥上的各種傳感器測(cè)量和收集數(shù)據(jù)。但是，確定粘滑是否發(fā)生在這些現(xiàn)有系統(tǒng)中通常是未知的，直到由操作員檢查所收集的數(shù)據(jù)，操作員然后確定所收集的數(shù)據(jù)是否展示粘滑的發(fā)生的特性。因此，現(xiàn)有系統(tǒng)證明是在粘滑檢測(cè)方面極為低效的，因?yàn)槿绻摍C(jī)分析數(shù)據(jù)以及如果粘滑的特性與其他系統(tǒng)誤差相似，則粘滑的檢測(cè)無(wú)法很迅速或者很可靠地實(shí)現(xiàn)。這不僅引起粘滑檢測(cè)的不適當(dāng)定時(shí)，而且還引起粘滑檢測(cè)的錯(cuò)誤診斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面，提供一種對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷的方法。該方法包括在閥處于操作中時(shí)接收閥信息。閥信息包括與閥關(guān)聯(lián)的設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。該方法還包括在多個(gè)時(shí)間間隔處理設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，并且基于該處理來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生。

在另一方面，提供一種對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括過(guò)程控制器，其生成多個(gè)設(shè)置點(diǎn)以用于通過(guò)一系列漸進(jìn)移動(dòng)來(lái)操作閥。該系統(tǒng)還包括定位器組件，其接收多個(gè)設(shè)置點(diǎn)并且基于所述多個(gè)設(shè)置點(diǎn)來(lái)生成用于定位閥的信號(hào)。該系統(tǒng)還包括處理器，其編程為從定位器組件接收閥信息。閥信息包括與閥關(guān)聯(lián)的設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。處理器還編程為在多個(gè)時(shí)間間隔處理設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，并且基于該比較來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生。

在另一方面，提供一個(gè)或多個(gè)非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。一個(gè)或多個(gè)非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令使至少一個(gè)處理器在閥處于操作中時(shí)接收閥信息。閥信息包括與閥關(guān)聯(lián)的設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令還使所述至少一個(gè)處理器在多個(gè)時(shí)間間隔處理設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，并且基于該處理來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本公開的這些及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中貫穿附圖相似標(biāo)號(hào)表示相似部件，其中：

圖1是用于通過(guò)對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生的系統(tǒng)的示范框圖；

圖2是用于使用圖1所示系統(tǒng)通過(guò)對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生的示范方法的流程圖；

圖3是示出使用如本文所述的處理閥信息中使用的設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)將時(shí)間分段為區(qū)域的示范圖；

圖4是用于使用圖1所示系統(tǒng)通過(guò)對(duì)閥執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生的示范方法的流程圖；以及

圖5示出可用于如本文所述檢測(cè)粘滑的發(fā)生的計(jì)算裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)連同其他相關(guān)計(jì)算組件的示范配置。

除非另外指示，否則本文所提供的附圖意在示出本公開的實(shí)施例的特征。這些特征被認(rèn)為可適用于包括本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的各種各樣的系統(tǒng)。因此，附圖不是意在包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的實(shí)施本文所公開的實(shí)施例所需的所有常規(guī)特征。

具體實(shí)施方式

在以下說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，將參照多個(gè)術(shù)語(yǔ)，所述術(shù)語(yǔ)將定義成具有以下含意。

單數(shù)形式“一”和“該”包括復(fù)數(shù)引用，除非上下文另外明確指示。

“可選的”或“可選地”表示隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或者可能不發(fā)生，以及本描述包括其中發(fā)生事件的實(shí)例以及其中沒有發(fā)生事件的實(shí)例。

如本文貫穿說(shuō)明書和權(quán)利要求書使用的近似語(yǔ)言可適用于修改可允許改變的任何定量表示，而不引起與其相關(guān)的基本功能中的變化。相應(yīng)地，通過(guò)諸如“大約”、“近似”和“基本上”的一個(gè)或多個(gè)術(shù)語(yǔ)所修改的值不是要局限于所指定的精確值。在至少一些實(shí)例中，近似語(yǔ)言可對(duì)應(yīng)于用于測(cè)量該值的儀器的精確度。在這里并且貫穿說(shuō)明書和權(quán)利要求書，范圍限制可被組合和/或互換；這樣的范圍被標(biāo)識(shí)，并且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語(yǔ)言另外指示。

如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”意在表示在任何方法或技術(shù)中實(shí)現(xiàn)以用于信息(例如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和子模塊或者任何裝置中的其他數(shù)據(jù))的短期和長(zhǎng)期存儲(chǔ)的任何有形的基于計(jì)算機(jī)的裝置。因此，本文所述的方法可編碼為包含在有形非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(非限制性地包括存儲(chǔ)裝置和/或存儲(chǔ)器裝置)中的可執(zhí)行指令。這類指令在由處理器運(yùn)行時(shí)使該處理器執(zhí)行本文所述方法的至少一部分。此外，如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括所有有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，非限制性地包括非暫時(shí)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)裝置(非限制性地包括易失性和非易失性介質(zhì)，以及可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)，例如固件、物理和虛擬存儲(chǔ)裝置、CD-ROM、DVD)和任何其他數(shù)字源(例如網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng))以及仍要開發(fā)的數(shù)字部件，其中唯一例外是暫時(shí)傳播信號(hào)。

此外，如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“實(shí)時(shí)”指的是關(guān)聯(lián)事件的發(fā)生時(shí)間、預(yù)定數(shù)據(jù)的測(cè)量和收集的時(shí)間、處理數(shù)據(jù)的時(shí)間以及對(duì)事件和環(huán)境的系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間中的至少一個(gè)。在本文所述的實(shí)施例中，這些活動(dòng)和事件基本上瞬時(shí)發(fā)生。

本文所述的實(shí)施例通過(guò)使用控制閥的操作期間(例如在控制閥處于操作中時(shí))所收集的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制閥中的粘滑循環(huán)的聯(lián)機(jī)檢測(cè)。例如，在控制閥的操作期間，在某個(gè)時(shí)間段(例如收集定義的數(shù)量的設(shè)置點(diǎn)、位置和/或壓力樣本所花費(fèi)的時(shí)間量)在多個(gè)時(shí)間間隔收集諸如控制閥的設(shè)置點(diǎn)、控制閥的位置以及甚至施加到控制閥的壓力的數(shù)據(jù)。使用本文所述的各種算法，處理設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和/或位置數(shù)據(jù)以檢測(cè)粘滑循環(huán)的存在和程度。如果檢測(cè)到粘滑循環(huán)，則通過(guò)例如用戶界面向操作員報(bào)告檢測(cè)的粘滑循環(huán)，和/或提供/實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)推薦以改正檢測(cè)的粘滑循環(huán)。通過(guò)檢測(cè)粘滑循環(huán)而不是通過(guò)檢測(cè)控制誤差、檢測(cè)控制系統(tǒng)循環(huán)或者檢測(cè)控制閥不穩(wěn)定性來(lái)推測(cè)粘滑的存在，提供了一種更可靠的檢測(cè)過(guò)程，其還使得能夠以及時(shí)的方式向操作員提供關(guān)于如何改正問(wèn)題的指示。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，現(xiàn)在將描述按照本公開的實(shí)施例示出用于在對(duì)控制閥102執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷中使用的示范系統(tǒng)100的框圖。雖然系統(tǒng)100在本文中描述為與控制閥102關(guān)聯(lián)，但是系統(tǒng)100對(duì)執(zhí)行本文所示和所述功能性或其等同物的任何裝置或設(shè)備是可適用的。例如，本公開的實(shí)施例在檢測(cè)具有滑動(dòng)表面（所述滑動(dòng)表面具有接觸摩擦部分）的許多其他裝置(例如氣體調(diào)節(jié)器、鉆機(jī)和活塞)中的粘滑方面是可操作的。

系統(tǒng)100包括計(jì)算裝置(非限制性地例如控制器) 104，其在連網(wǎng)環(huán)境中使用到一個(gè)或多個(gè)其他計(jì)算裝置的邏輯連接進(jìn)行操作。雖然結(jié)合示范計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境來(lái)描述本公開的實(shí)施例，但是本公開的實(shí)施例對(duì)于執(zhí)行本文所示和所述功能性的許多其他通用或?qū)Ｓ糜?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置是可操作的。適合用于本公開的方面的眾所周知的計(jì)算系統(tǒng)、環(huán)境和/或配置的示例包括但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持或膝上型裝置、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、可編程消費(fèi)者電子設(shè)備、移動(dòng)電話、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、一組處理單元、包括上述系統(tǒng)或裝置中的任一個(gè)的分布式計(jì)算環(huán)境。

在實(shí)施例中，計(jì)算裝置104具有至少一個(gè)處理器106，處理器106包括任何數(shù)量的處理單元并且編程為運(yùn)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令以便實(shí)現(xiàn)本公開的方面。在一個(gè)實(shí)施例中，指令由處理器106、由計(jì)算裝置104中運(yùn)行的多個(gè)處理器或者由計(jì)算裝置104外部的處理器執(zhí)行。在實(shí)施例中，處理器106是集成電路(IC)、專用集成電路(ASIC)、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器(PLC)和/或任何其他可編程電路。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器106包括多個(gè)處理單元(例如采用多核配置)。在一些實(shí)施例中，處理器106編程為運(yùn)行例如圖2和圖4中所示的那些的指令。

計(jì)算裝置104還具有一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如存儲(chǔ)器區(qū)域108。存儲(chǔ)器區(qū)域108包括與計(jì)算裝置104關(guān)聯(lián)或者計(jì)算裝置104可訪問(wèn)的任何數(shù)量的介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器區(qū)域108在計(jì)算裝置104內(nèi)部(如圖1所示)、在計(jì)算裝置104外部(未示出)或者兩者(未示出)。存儲(chǔ)器區(qū)域108是允許諸如可執(zhí)行指令和/或其他數(shù)據(jù)的信息被存儲(chǔ)和檢索的任何裝置。例如，存儲(chǔ)器區(qū)域108可存儲(chǔ)用于檢測(cè)粘滑和操作測(cè)量(非限制性地包括閥桿的實(shí)時(shí)和歷史位置、閥桿的行進(jìn)方向、閥桿與填料之間的摩擦、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)、閾值水平數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和/或任何其他類型數(shù)據(jù))的計(jì)算機(jī)可讀指令。另外，存儲(chǔ)器區(qū)域108非限制性地包括充分?jǐn)?shù)據(jù)、算法和命令以促進(jìn)與控制閥102關(guān)聯(lián)的組件的監(jiān)測(cè)和控制。

在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器裝置108可遠(yuǎn)離計(jì)算裝置104。在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可存儲(chǔ)在云服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和/或由計(jì)算裝置104可訪問(wèn)的其他存儲(chǔ)器區(qū)域中。這類實(shí)施例降低計(jì)算裝置104上的計(jì)算和存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。

在一些實(shí)施例中，計(jì)算裝置104包括用于呈現(xiàn)信息的至少一個(gè)呈現(xiàn)裝置110，例如用戶界面、警報(bào)和/或向操作員的推薦。呈現(xiàn)裝置110是能夠向用戶傳達(dá)信息的任何組件。呈現(xiàn)裝置110可非限制性地包括顯示裝置(例如液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器或“電子墨水”顯示器)和/或音頻輸出裝置(例如揚(yáng)聲器或耳機(jī))。在一些實(shí)施例中，呈現(xiàn)裝置110包括輸出適配器，例如視頻適配器和/或音頻適配器。輸出適配器在操作上耦合到處理器106，并且配置成在操作上耦合到諸如顯示裝置或音頻輸出裝置的輸出裝置。

在一些實(shí)施例中，計(jì)算裝置104包括輸入裝置112以用于接收來(lái)自用戶/操作員的輸入。輸入裝置112可包括例如鍵盤、指點(diǎn)裝置、鼠標(biāo)、記錄筆、觸敏面板(例如觸摸板或觸摸屏)、位置檢測(cè)器和/或音頻輸入裝置。單個(gè)組件（例如觸摸屏）可用作呈現(xiàn)裝置110的輸出裝置以及輸入裝置112。計(jì)算裝置104還包括通信接口114，其配置成使用例如網(wǎng)絡(luò)122在通信上耦合到其他裝置/組件，例如定位器116、位置傳感器118和致動(dòng)器120。網(wǎng)絡(luò)122可非限制性地包括因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無(wú)線LAN(WLAN)、網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)和/或虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。

圖2是示出用于對(duì)控制閥102(圖1所示)執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷的計(jì)算裝置104(圖1所示)的操作的示范流程圖200。計(jì)算裝置104在控制閥102處于操作中時(shí)接收202閥信息。在一個(gè)實(shí)施例中，閥信息包括在控制閥102被監(jiān)測(cè)時(shí)的時(shí)間段收集的壓力數(shù)據(jù)、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)可從存儲(chǔ)器區(qū)域108、定位器116、位置傳感器118和/或致動(dòng)器120(各在圖1中示出)接收。在另一個(gè)實(shí)施例中，閥信息自動(dòng)地：存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域108中，發(fā)送給計(jì)算裝置104，和/或通過(guò)計(jì)算裝置使用請(qǐng)求閥信息的命令輪詢控制閥102來(lái)訪問(wèn)。在一個(gè)實(shí)施例中，一次收集大約80至大約140個(gè)樣本。在另一個(gè)實(shí)施例中，一次收集大約100至大約120個(gè)樣本。

使用在控制閥102的操作期間的時(shí)間段所收集的預(yù)定義數(shù)量的設(shè)置點(diǎn)樣本和位置樣本，計(jì)算裝置104通過(guò)將時(shí)間分段為區(qū)域來(lái)定義204多個(gè)區(qū)域。例如，現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖300示出使用設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)將時(shí)間分段為多個(gè)區(qū)域。更具體來(lái)說(shuō)，如圖3所示，設(shè)置點(diǎn)302和位置304的每個(gè)用于將時(shí)間306分段為多個(gè)區(qū)域308-326。更具體來(lái)說(shuō)，使用設(shè)置點(diǎn)302和位置304，區(qū)域邊界通過(guò)設(shè)置點(diǎn)302和位置304相互交叉的時(shí)間點(diǎn)328來(lái)定義。因此，對(duì)于區(qū)域308-326的任一個(gè)，位置大于設(shè)置點(diǎn)或者位置小于設(shè)置點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，位置大于設(shè)置點(diǎn)的區(qū)域被識(shí)別為正誤差區(qū)域(例如區(qū)域308、312、316、320和324)，并且位置小于設(shè)置點(diǎn)的區(qū)域被識(shí)別為負(fù)誤差區(qū)域(例如區(qū)域310、314、318、322和326)。如圖3所示，通過(guò)此示范過(guò)程所創(chuàng)建的區(qū)域在正誤差區(qū)域與負(fù)誤差區(qū)域之間的時(shí)間中交替。

又參照?qǐng)D2，計(jì)算裝置104(或定位器116)在多個(gè)時(shí)間間隔處理206位置數(shù)據(jù)和/或設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，對(duì)于各分段區(qū)域308-326(圖3所示)，計(jì)算裝置104(或定位器116)計(jì)算208控制閥102的設(shè)置點(diǎn)和/或位置之間的面積。如所示，圖300中的水平單位是單位為秒的時(shí)間，以及圖300的垂直單位是按照閥位置，例如，其根據(jù)全閥行程的百分比來(lái)測(cè)量。因此，計(jì)算面積越大，則位置超過(guò)設(shè)置點(diǎn)越極端。通過(guò)將計(jì)算面積與例如存儲(chǔ)器區(qū)域108中存儲(chǔ)的面積閾值水平進(jìn)行比較，識(shí)別210超過(guò)面積閾值水平的區(qū)域308-326的各計(jì)算面積。在圖3所示的示范實(shí)施例中，面積閾值水平處于從大約2至大約10(百分比-秒的單位)的范圍之間。

又參照?qǐng)D2，計(jì)算裝置104(或定位器116)在定義的連續(xù)數(shù)量的識(shí)別的計(jì)算面積超過(guò)面積閾值水平時(shí)檢測(cè)212粘滑循環(huán)的發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施例中，為了檢測(cè)粘滑循環(huán)的發(fā)生，超過(guò)面積閾值水平的定義的連續(xù)數(shù)量的識(shí)別的計(jì)算面積是2個(gè)連續(xù)面積至大約8個(gè)連續(xù)面積，并且更具體來(lái)說(shuō)是大約5個(gè)連續(xù)面積。在另一個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)面積的定義數(shù)量是預(yù)定義時(shí)間段之內(nèi)的面積的總數(shù)的百分比。

在另一個(gè)實(shí)施例中，在檢測(cè)粘滑循環(huán)的發(fā)生之前，計(jì)算裝置104(或定位器116)從所述多個(gè)計(jì)算面積識(shí)別214最低計(jì)算面積。在這個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算裝置104(或定位器116)在來(lái)自所述多個(gè)計(jì)算面積的最低計(jì)算面積超過(guò)面積閾值水平時(shí)檢測(cè)粘滑循環(huán)的發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)區(qū)域/計(jì)算面積的數(shù)量大約是5，以及面積閾值水平從大約2.0至大約10.0 (采用百分比-秒的單位)。為了進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，在以下示例中，在220秒間隔上對(duì)10個(gè)區(qū)域計(jì)算面積。對(duì)于這10個(gè)區(qū)域，存在6組N=5個(gè)連續(xù)區(qū)域(例如1至5，2至6，…，6至10)。如果這些組中的任一個(gè)具有大于面積閾值水平的組度量(例如最低計(jì)算面積)，則這是粘滑已經(jīng)發(fā)生的指標(biāo)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，能夠?qū)θ魏螘r(shí)間間隔計(jì)算粘滑度量。例如，通過(guò)上述示例中所考慮的整個(gè)信號(hào)，對(duì)于10個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)的所有組，識(shí)別最大計(jì)算面積。如果最大計(jì)算面積大于面積閾值水平，則向用戶提供指示粘滑/或者粘滑的可能性已經(jīng)發(fā)生的標(biāo)志/警告。

在一個(gè)實(shí)施例中，確定組度量或粘滑度量的處理能夠以批模式(如上所述)或者以連續(xù)方式通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖來(lái)進(jìn)行。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于連續(xù)操作，入局設(shè)置點(diǎn)和位置數(shù)據(jù)(例如樣本)被置于緩沖器中。當(dāng)設(shè)置點(diǎn)和位置交叉以創(chuàng)建區(qū)域并且計(jì)算區(qū)域的面積時(shí)，則可丟棄自交叉點(diǎn)的時(shí)間之前緩沖器上的數(shù)據(jù)。當(dāng)形成區(qū)域并且其計(jì)算面積置于面積緩沖器時(shí)，組度量(例如最低計(jì)算面積或最高計(jì)算面積)能夠從面積緩沖器中的面積來(lái)計(jì)算。這個(gè)組度量然后與面積閾值水平進(jìn)行比較，和/或可存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器區(qū)域108中。在一個(gè)實(shí)施例中，連續(xù)數(shù)據(jù)按照這種方式連續(xù)地處理和/或存儲(chǔ)。

在一個(gè)實(shí)施例中，為了減少粘滑檢測(cè)的錯(cuò)誤指示的數(shù)量，以下中的一個(gè)或多個(gè)在檢測(cè)粘滑之前被確認(rèn)/確定：沒有檢測(cè)到關(guān)閉循環(huán)；如果啟用緊密關(guān)閉，則閥的位置超過(guò)位置閾值；如果啟用緊密關(guān)閉，則閥的設(shè)置點(diǎn)超過(guò)設(shè)置點(diǎn)閾值；以及檢測(cè)到閥的位置中的非預(yù)期移動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，由于粘滑檢測(cè)，使用例如呈現(xiàn)裝置110(圖1所示)向操作員呈現(xiàn)警報(bào)。那個(gè)警報(bào)能夠是可聽或可視的，例如標(biāo)志或彩色編碼文本。此外，一旦檢測(cè)到粘滑，計(jì)算裝置104為操作員提供推薦和/或基于檢測(cè)的粘滑自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)推薦中的一個(gè)或多個(gè)。例如，向操作員呈現(xiàn)下列推薦中的一個(gè)或多個(gè)：調(diào)整閥填料，向閥填料施加填料潤(rùn)滑劑，更換閥填料，更換控制閥的閥桿，和/或調(diào)整閥控制器或過(guò)程控制器中的控制算法。因此，在檢測(cè)粘滑時(shí)，計(jì)算裝置104(向用戶)提供或者實(shí)現(xiàn)這些推薦中的一個(gè)或多個(gè)。

圖4是示出用于對(duì)控制閥102(圖1所示)執(zhí)行聯(lián)機(jī)診斷的計(jì)算裝置104(圖1所示)的另外操作的示范流程圖400。檢測(cè)粘滑的困難之一在于，控制閥(例如控制閥102)的突然移動(dòng)也能夠響應(yīng)于設(shè)置點(diǎn)的突然移動(dòng)。由于系統(tǒng)中的滯后，常常難以將閥移動(dòng)與設(shè)置點(diǎn)移動(dòng)直接關(guān)聯(lián)。以下關(guān)于圖4所述的方法使粘滑能夠通過(guò)尋找比設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行更大的“步伐”的位置來(lái)檢測(cè)。這通過(guò)計(jì)算對(duì)大移動(dòng)相比小移動(dòng)賦予大權(quán)重的量度來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此當(dāng)對(duì)于位置的這個(gè)量度與對(duì)于設(shè)置點(diǎn)相比大許多時(shí)推斷粘滑。

又參照?qǐng)D4，計(jì)算裝置104在控制閥102處于操作中時(shí)接收402閥信息。在一個(gè)實(shí)施例中，閥信息包括在控制閥102被監(jiān)測(cè)的時(shí)間段(例如收集設(shè)置點(diǎn)、位置和/或壓力數(shù)據(jù)的定義數(shù)量的樣本所花費(fèi)的時(shí)間)收集的壓力數(shù)據(jù)和/或設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)可從存儲(chǔ)器區(qū)域108、定位器116、位置傳感器118和/或致動(dòng)器122(各在圖1中示出)接收。在另一個(gè)實(shí)施例中，閥信息自動(dòng)地：存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域108中，發(fā)送給計(jì)算裝置104，和/或通過(guò)使用請(qǐng)求閥信息的命令輪詢控制閥102來(lái)訪問(wèn)。在一個(gè)實(shí)施例中，一次收集大約80至大約140個(gè)樣本。在另一個(gè)實(shí)施例中，一次收集大約100至大約120個(gè)樣本。

使用在某個(gè)時(shí)間段(例如收集多個(gè)設(shè)置點(diǎn)和位置樣本所花費(fèi)的時(shí)間量)在控制閥102的操作期間所收集的設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)，計(jì)算裝置104(或定位器116)在該時(shí)間段內(nèi)在多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔基于設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算404設(shè)置點(diǎn)值，并且在該時(shí)間段之內(nèi)在多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔基于位置數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算406位置值。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置點(diǎn)值是設(shè)置點(diǎn)的第一差的p范數(shù)，以及位置值是位置的第一差的p范數(shù)。計(jì)算裝置104(或定位器16)將位置值與設(shè)置點(diǎn)值的比率和粘滑閾值進(jìn)行比較。此后，計(jì)算裝置104(或定位器116)在位置值與設(shè)置點(diǎn)值的比率大于粘滑閾值時(shí)檢測(cè)410粘滑的發(fā)生。

更具體來(lái)說(shuō)，使用以下所述等式(1)計(jì)算設(shè)置點(diǎn)的第一差的p范數(shù)(例如RSp)，其中“N”是點(diǎn)的數(shù)量，并且“p”是例如2.0與6.0之間的算法參數(shù)，以及?SP是各設(shè)置點(diǎn)之間的差。

等式(1)。

此外，使用以下所述等式(2)計(jì)算位置的第一差的p范數(shù)(例如RPos)，其中“N”是點(diǎn)的數(shù)量，并且“p”是例如2.0與6.0之間的算法參數(shù)，以及?Pos是各位置之間的差。

等式(2)。

然后通過(guò)獲取RPos與Rsp之比來(lái)計(jì)算度量(度量=RPos/Rsp)。計(jì)算的度量的值然后和粘滑閾值進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，粘滑閾值在1與3之間。如果度量大于粘滑閾值，則檢測(cè)到粘滑，并且計(jì)算裝置104為操作員提供推薦，和/或基于檢測(cè)的粘滑自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)推薦中的一個(gè)或多個(gè)推薦。

在一個(gè)實(shí)施例中，所收集的位置數(shù)據(jù)、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和/或壓力數(shù)據(jù)限于落入定義范圍之內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如，如果數(shù)據(jù)在5%至95%之間，則收集位置、設(shè)置點(diǎn)和/或壓力。落在這個(gè)范圍之外的數(shù)據(jù)表示作為異常值并且因而未使用的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所收集的位置數(shù)據(jù)、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和/或壓力數(shù)據(jù)限于落入控制閥的操作范圍的特定部分之內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如，如果數(shù)據(jù)在50%至70%之間，則收集位置、設(shè)置點(diǎn)和/或壓力。落在這個(gè)范圍之外的數(shù)據(jù)表示作為控制閥的操作范圍的感興趣部分的一部分的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

圖5示出計(jì)算裝置504(例如圖1所示的計(jì)算裝置104)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)502(例如圖1所示的存儲(chǔ)器108)連同可在如本文所述檢測(cè)粘滑的發(fā)生期間所使用的其他相關(guān)計(jì)算組件的示范配置500。數(shù)據(jù)庫(kù)502耦合到計(jì)算裝置504內(nèi)執(zhí)行特定任務(wù)的若干獨(dú)立組件。

在示范實(shí)施例中，計(jì)算裝置504包括數(shù)據(jù)庫(kù)502(其包括位置數(shù)據(jù)506、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)508和/或壓力數(shù)據(jù)510)。還包含收集組件512以便收集位置數(shù)據(jù)506、設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)508和/或壓力數(shù)據(jù)510。此外，計(jì)算裝置504包括：用于處理所收集數(shù)據(jù)的處理組件514；以及基于所述處理來(lái)檢測(cè)粘滑的發(fā)生的檢測(cè)組件516。

上述實(shí)施例使閥信息(例如設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù))能夠在控制閥的操作期間被收集，以便檢測(cè)控制閥中的粘滑循環(huán)。在控制閥的操作期間對(duì)于定義數(shù)量的樣本或者在定義時(shí)間段在多個(gè)時(shí)間間隔收集控制閥信息，諸如控制閥的設(shè)置點(diǎn)、控制閥的位置以及甚至施加到控制閥的壓力。使用以上所述的各種算法，處理設(shè)置點(diǎn)數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)以檢測(cè)粘滑循環(huán)的存在和程度。如果檢測(cè)到粘滑循環(huán)，則向操作員報(bào)告檢測(cè)的粘滑循環(huán)，和/或提供/實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)推薦以便改正檢測(cè)的粘滑循環(huán)。

本文所述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的示范技術(shù)效果包括下列至少一個(gè)：(a) 準(zhǔn)確檢測(cè)粘滑；(b) 使用控制閥的操作期間所收集的數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)粘滑；(c) 在檢測(cè)到粘滑時(shí)向操作員提供推薦/警告；以及(d) 實(shí)現(xiàn)方法(例如推薦中的一個(gè)或多個(gè)推薦)以改正粘滑。

上面詳細(xì)描述了用于檢測(cè)粘滑的系統(tǒng)和方法的示范實(shí)施例。本文所述的系統(tǒng)和方法并不限于本文所述的具體實(shí)施例，而是可單獨(dú)并且獨(dú)立于本文所述的其他組件和/或步驟來(lái)利用系統(tǒng)的組件和/或方法的步驟。例如，方法還可與要求粘滑檢測(cè)系統(tǒng)和方法的其他系統(tǒng)組合使用，并且不限于僅采用如本文所述的系統(tǒng)方法來(lái)實(shí)施。而是，示范實(shí)施例能夠與許多其他系統(tǒng)和方法結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)和使用。

雖然各個(gè)實(shí)施例的具體特征可在一些附圖中示出而在其他附圖中未示出，但是這只是為了方便。按照本文所述的系統(tǒng)和方法的原理，可與任何其他附圖的任何特征組合引用和/或要求保護(hù)附圖的任何特征。

一些實(shí)施例涉及一個(gè)或多個(gè)電子或計(jì)算裝置的使用。這類裝置通常包括處理器或控制器，例如通用中央處理器(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微控制器、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)和/或能夠運(yùn)行本文所述功能的任何其它電路或處理器。本文所述的方法可編碼為包含在非限制性地包括存儲(chǔ)裝置和/或存儲(chǔ)器裝置的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的可執(zhí)行指令。這類指令在由處理器運(yùn)行時(shí)使該處理器執(zhí)行本文所述方法的至少一部分。上述示例只是示范性的，并且因此不意圖以任何方式限制術(shù)語(yǔ)處理器的定義和/或含意。

本書面描述使用示例來(lái)公開實(shí)施例，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤?shí)施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何合并的方法。本公開的可取得專利的范圍由權(quán)利要求書定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言沒有不同的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元素，則預(yù)期它們?cè)跈?quán)利要求的范圍之內(nèi)。