DE102009004570A1 - Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs - Google Patents
Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009004570A1 DE102009004570A1 DE102009004570A DE102009004570A DE102009004570A1 DE 102009004570 A1 DE102009004570 A1 DE 102009004570A1 DE 102009004570 A DE102009004570 A DE 102009004570A DE 102009004570 A DE102009004570 A DE 102009004570A DE 102009004570 A1 DE102009004570 A1 DE 102009004570A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- opening point
- valve
- control
- switching element
- pneumatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 241001247437 Cerbera odollam Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
- F15B19/002—Calibrating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
- F16K31/1262—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being spring loaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41143—Compensation of dynamic characteristic of actuator
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41186—Lag
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45006—Valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem elektro-pneumatischen Ventil (13), das/die in einem geschlossenen Regelkreis zur Stellungsregelung des Schaltgliedes (7) eines pneumatischen Stellantriebes (6) für eine hiervon zu betätigende Armatur (2) eingesetzt wird, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden: a) das elektro-pneumatische Ventil (13) wird mit einem Ansteuersignal erregt, das einem geschätzten Öffnungspunkt entspricht; b) die Regelkreiseigenschaften bei diesem Ansteuersignal werden durch sensortechnische Erfassung der Bewegung des Schaltgliedes (7) eingemessen; c) falls die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt nicht den Sollvorgaben entsprechen, so wird das Ansteuersignal nach Maßgabe des Auswertungsergebnisses geändert, um einen besser angepassten Öffnungspunkt zu erzeugen und der Findungsprozess beginnt anschließend erneut mit Schritt a).
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Finden des Öffnungspunktes bei einem elektro-pneumatischen Ventil, das in einem geschlossenen Regelkreis zur Stellungsreglung des Schaltgliedes eines pneumatischen Stellantriebes eine hiervon zu betätigende Armatur eingesetzt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine elektronische Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein hiermit im Zusammenhang stehendes Computerprogrammprodukt nebst Datenträger.
- Die vorliegende Erfindung wird hauptsächlich im Rahmen pneumatischer Stellantriebe eingesetzt, welche einen Stellungsregler umfassen, der nach Maßgabe eines vorgegebenen Sollwerts einen gewünschten Öffnungsgrad einer am pneumatischen Stellantrieb angeschlossenen Armatur einregelt. Die Armatur kann beispielsweise ein Prozessventil innerhalb eines Rohrleitungssystems einer verfahrenstechnischen Anlage sein. Daneben ist ein pneumatischer Stellantrieb der hier interessierenden Art auch zur Betätigung anderer industrieller Armaturen und dergleichen geeignet.
- Der Produktprospekt „Der kompakte, intelligente Stellungsregler" (ABB Automation Products GmbH, Drucknummer: 50/18-19 DE RevA, Auflage: Juni 2005) offenbart einen elektronischen Stellungsregler für einen pneumatischen Stellantrieb. Der Stellungsregler ist als eine Art Elektronikbox ausgebildet, die am pneumatischen Stellantrieb anbringbar ist. Der Stellungsregler ist ein parametierbares und – vorzugsweise per Feldbus – kommunikationsfähiges Gerät. Im Funktionsmittelpunkt steht der mikroprozessorgesteuerte Ablauf des Reglungsprogramms mit einer Abtastrate von 20 ms. Die Sollwertvorgabe erfolgt hier über einen in Zweileitertechnik ausgeführten Feldbusanschluss. Der Stellungsregler weist weiterhin einen Zuluftanschluss für einen Luftdruck bis maximal 6bar sowie einen Arbeitsanschluss zur Weiterleitung des vom Stellungsregler generierten Steuerdrucks an die Steuerkammer des pneumatischen Stellungsreglers auf.
- Weiterhin ist ein Sensoreingang für den Istwert der aktuellen Position des vom pneumatischen Stellantrieb betätigten Schaltgliedes vorgesehen, welche über einen am Schaltglied angeordneten Positionssensor gewonnen wird. Die pneumatische Ansteuerung des Stellantriebes erfolgt stetig mit einem I/P-Modul mit nachgeschaltetem 3/3-Wegeventil. Das 3/3-Wegeventil verstellt möglichst proportional den Durchlass zum Be- oder Entlüften des Stellantriebes. In einer Mittelposition wird eine Abschlussstellung eingenommen, bei welcher sämtliche äußeren Anschlüsse blockiert sind. Die Parametrierung und Beobachtung des Betriebszustandes des Stellungsreglers kann entweder mit einem eingebauten Bedienpanel direkt vor Ort oder über den Kommunikationsanschluss auf Basis des Busprotokolls per übergeordneter Steuereinheit zentral erfolgen.
- Aus der
US 2007/0045579 A1 - Bei der Stellungsreglung soll ein solches elektro-pneumatisches Ventil ein möglichst proportionales Verhalten von elektrischen Ansteuersignal zu dem gelieferten pneumatischen Stellwert des Schaltglieds liefern, wobei auf der pneumatischen Seite Störgrößen rückwirken, welche von den Kräften am Schaltglied der Armatur sowie der Hysterese verursacht werden. Weiterhin stören Einflussgrößen, wie Temperaturschwankungen, Druckschwankungen und dergleichen das ideale Proportionalitätsverhältnis. Um dennoch ein möglichst lineares Verhalten zu erzielen, berücksichtigt der Stellungsregler teilweise sensortechnisch ermittelte Korrekturwerte. Die hiermit erzielbaren Ergebnisse sind jedoch meist nicht zufriedenstellend. Ein wesentlicher Einflussfaktor bildet auch die Hysterese der Ventilmechanik. All diese Einflussfaktoren erschweren die Auffindung des idealen Öffnungspunktes des elektropneumatischen Ventils, der zur Erzielung einer hohen Regelgenauigkeit erforderlich ist.
- Gemäß des allgemeinen Standes der Technik erfolgt das Auffinden des korrekten Öffnungspunktes bei der Initialisierung des Stellungsreglers gewöhnlich unter Zuhilfenahme einer Positionssensorik, welche die Stellung des Schaltgliedes zu Beginn einer Be- oder Entlüftung feststellt. Auf diese Weise werden Stellungsregler nach der Fertigung vom Hersteller eingemessen.
- Darüber hinaus ist es auch allgemein bekannt, das Einmessen direkt über eine Auswertung des Geschwindigkeitsprofils über den Hubweg des Schaltgliedes vorzunehmen. Problematisch hierbei ist, dass die Regelkreiseigenschaft unberücksichtigt bleibt. Insbesondere bei kleinvolumigen pneumatischen Stellantrieben besteht die Gefahr eines Endanschlags am Hubweg, was Beschädigungen des Geräts nach sich ziehen kann.
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes zu schaffen, womit auf einfache Weise eine Initialisierung des Geräts im Zuge der Inbetriebnahme durchführbar ist, um eine hohe Regelgüte zu gewährleisten.
- Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Im Hinblick auf eine hierzu korrespondierende elektronische Einrichtung wird auf Anspruch 7 verwiesen. Der Anspruch 8 beinhaltet ein das Verfahren umsetzendes Computerprogrammprodukt, welches auf der elektronischen Einrichtung ausgeführt wird.
- Die Erfindung schließt die verfahrenstechnische Lehre ein, dass das elektropneumatische Ventil eines pneumatischen Stellantriebs mit einem Ansteuersignal erregt wird, das einem geschätzten Öffnungspunkt entspricht. Anschließend werden die Regelkreiseigenschaften bei diesem Ansteuersignal durch sensortechnische Erfassung der Bewegung des Schaltgliedes eingemessen. Falls dies zu dem Ergebnis führt, das die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt nicht einer definierten Sollwertvorgabe entspricht, so wird das Ansteuersignal nach Maßgabe des Auswertungsergebnisses geändert, um einen besser angepassten Öffnungspunkt zu erzeugen. Schließlich beginnt der Findungsprozess wieder mit dem vorstehend erläuterten ersten Verfahrensschritt. Diese Verfahrensschleife wird solange durchlaufen, bis die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt den Sollvorgaben entsprechen.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, das sich während der Inbetriebnahme des Geräts auf einfache Weise der ideale Öffnungspunkt zur Erzielung einer hohen Regelgenauigkeit finden lässt, in dem die vorstehend erläuterte Verfahrensschleife automatisch durchgeführt wird. Ein aufwendiger Abgleich von separat sensortechnisch ermittelten Messwerten entfällt somit. Außerdem entfällt die hiermit in Verbindung stehende zusätzliche Sensorik. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich auch bei kleinvolumigen pneumatischen Stellantrieben, da Beschädigungsgefahren hierdurch ausgeschlossen werden kann.
- Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass zur Erregung des elektro-pneumatischen Ventils die Ansteuerparameter für Belüftung und Entlüftung getrennt vorgegeben werden. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, die obere und die untere Kennlinienkurve getrennt zu optimieren, damit der ideale Öffnungspunkt sich für das Be- und Entlüften separat finden lässt.
- Das Einmessen der Regelkreiseigenschaften kann auf verschiedene Weise erfolgen. Falls die Hysterese im Wesentlichen von Gleitreibung dominiert wird, kann die sich zwischen Losbrechen und wieder Anhalten des Schaltgliedes vorliegende mittlere Geschwindigkeit herangezogen werden. Falls die Hysterese andererseits von Haftreibung dominiert ist, kann zum Einmessen der Regelkreiseigenschaften der Zeitpunkt des Losbrechens des Schaltgliedes ab Beginn der Anregung herangezogen werden, d. h. also die Zeitspanne. Falls sich das Schaltglied hierbei zu langsam bewegt, so kann in Konsequenz hieraus zum Ansteuersignal ein so großer Offset hinzugefügt werden, dass eine schnellere Bewegung des Schaltglieds erfolgt. Hierdurch kann eine schrittweise Annäherung des Ansteuersignals an das Optimum erzielt werden, um den idealen Öffnungspunkt zu finden.
- Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, dass die Auswertung der Regelkreiseigenschaften bei aktuellem Ansteuersignal mit dem Nullstellensuchverfahren nach Newton oder einem ähnlichen Verfahren durchgeführt wird, das auf einer binären Suche basiert, um den idealen Öffnungspunkt schnell aufzufinden.
- Das vorstehend allgemein beschriebene Verfahren lässt sich in Form eines Computerprogrammprodukts als Routine zur Ermittlung der Regelcharakteristik verkörpern, welches aus entsprechenden in einer Software hinterlegten Steuerungsbefehlen umgesetzt und von einer elektronischen Regeleinheit ausgeführt wird. Die elektronische Regeleinheit umfasst insoweit mindestens einen Mikroprozessor mit Speichereinheit zur Hinterlegung der Software sowie zumindest der den Ablauf beeinflussenden Parameter. Die elektronische Regeleinheit, welche Bestandteil des geschlossenen Regelkreises des pneumatischen Stellantriebs ist, lässt sich in eine elektronische Einrichtung als Stellungsregler vorzugsweise direkt an dem pneumatischen Antrieb zur Betätigung einer hiermit gekoppelten Armatur anbringen.
- Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines pneumatischen Stellantriebs einer Armatur, und -
2 ein Flussdiagramm der Routine zum Finden des Öffnungspunktes eines elektro-pneumatischen Ventils des pneumatischen Stellantriebs nach1 . - Gemäß
1 ist in einer hier nur andeutungsweise dargestellten Rohrleitung1 einer verfahrenstechnischen Anlage eine Armatur2 in Form eines Prozessventils in Sitzbauweise eingebaut. Die Armatur2 besitzt in ihrem Inneren einen mit einem Ventilsitz3 zusammenwirkenden Schließkörper zur Steuerung der Menge durchtretenden Prozessmediums5 . Der Schließkörper4 wird von einem pneumatischen Stellantrieb6 über ein Schaltglied7 als Hubstange linear betätigt. Über ein Joch8 ist der pneumatische Stellantrieb6 mit der Armatur2 fest verbunden. An dem Joch8 ist weiterhin ein Stellungsregler9 in Form eines Elektronikmoduls angebracht. - Mittels Positionssensor
10 wird der Hub des Schaltgliedes7 in den Stellungsregler9 gemeldet. Der erfasste Hub wird für den normalen Betrieb mit dem von außen her zugeführten Sollwert, welcher in einer Speichereinheit hinterlegt ist, durch eine Regeleinheit12 verglichen und der Stellantrieb6 in Abhängigkeit von der ermittelten Regelabweichung angesteuert. Die Regeleinheit12 des Stellungsreglers9 weist ein elektro-pneumatisches Ventil13 als I/P-Umsetzer zur Umsetzung einer elektrischen Regelabweichung in einen adäquaten Steuerdruck auf. Das elektro-pneumatische Ventil13 der Regeleinheit12 ist über eine Druckmittelzuführung14 mit dem Stellantrieb6 verbunden. Innerhalb des Stellantriebs6 wird durch den über die Druckmittelzuführung19 zugeführten Steuerdruck eine innenliegende – hier nicht weiter erkennbare – Schaltmembran beaufschlagt, die das Schaltglied7 betätigt. - Zur Initialisierung des pneumatischen Stellantriebes
6 führt die Regeleinheit12 eine Routine zum Finden des idealen Öffnungspunkts aus. Somit kann eine automatischen Anpassung des Stellungsreglers9 an den durch diesen betriebenen pneumatischen Stellantrieb6 sowie die wiederum hierüber betätigte Armatur2 realisiert werden. Zum Finden des Öffnungspunktes erregt die Regeleinheit12 das elektro-pneumatische Ventil13 mit einem Ansteuersignal, das einem geschätzten Öffnungspunkt entspricht. Durch sensortechnische Erfassung der hierdurch ausgelösten Bewegung des Schaltgliedes7 werden die Regelkreiseigenschaften eingemessen. Das Messergebnis, welches sich als Messkurve entlang des Zeitstrahls darstellt, wird ausgewertet um das Ansteuersignal zu ändern, falls die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt nicht den Sollwertvorgaben entsprechen. - Die
2 illustriert die wesentlichen Verfahrensschritte zum Finden des Öffnungspunktes in der Abfolge: - a) Erregung mit einem Ansteuersignal, dass einen geschätzten Öffnungspunkt entspricht;
- b) Einmessen der Regelkreiseigenschaften bei diesem Ansteuersignal durch sensortechnische Erfassung der Schaltgliedbewegung;
- c) Vergleich mit Sollvorgaben für gewünschte Regelkreiseigenschaften und Rücksprung zum Schritt a) falls diese nicht den Sollvorgaben entsprechen, wobei das Ansteuersignal beim nächsten Schleifendurchlauf in Richtung verbesserter Regelkreiseigenschaften geändert wird.
- Hierdurch lässt sich ein an die gewünschte Regelkreiseigenschaften angepasste Öffnungspunkt unabhängig von zum Einsatz kommenden pneumatischen Stellantrieb in einfacher Weise während der Initialisierung des Geräts auffinden.
-
- 1
- Rohrleitung
- 2
- Armatur
- 3
- Ventilsitz
- 4
- Schließkörper
- 5
- Prozessmedium
- 6
- pneumatischer Stellantrieb
- 7
- Schaltglied
- 8
- Joch
- 9
- Stellungsregler
- 10
- Positionssensor
- 11
- Speichereinheit
- 12
- Regeleinheit
- 13
- Ventil
- 14
- Druckmittelzuführung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2007/0045579 A1 [0005]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Produktprospekt „Der kompakte, intelligente Stellungsregler” (ABB Automation Products GmbH, Drucknummer: 50/18-19 DE RevA, Auflage: Juni 2005) [0003]
Claims (10)
- Verfahren zum Finden des Öffnungspunktes bei einem elektro-pneumatischen Ventil (
13 ), das in einem geschlossenen Regelkreis zur Stellungsregelung des Schaltgliedes (7 ) eines pneumatischen Stellantriebes (6 ) für eine hiervon zu betätigende Armatur (2 ) eingesetzt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) das elektro-pneumatische Ventil (13 ) wird mit einem Ansteuersignal erregt, das einem geschätzten Öffnungspunkt entspricht, b) die Regelkreiseigenschaften bei diesem Ansteuersignal werden durch sensortechnische Erfassung der Bewegung des Schaltgliedes (7 ) eingemessen, c) falls die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt nicht den Sollvorgaben entsprechen, so wird das Ansteuersignal nach Maßgabe des Auswertungsergebnis geändert, um einen besser angepassten Öffnungspunkt zu erzeugen und der Findungsprozess beginnt anschließend erneut mit Schritt a). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerparameter zur Erregung des elektro-pneumatischen Ventils (
13 ) für die Be- und Entlüftung des Ventils (13 ) getrennt vorgegeben werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einmessen der Regelkreiseigenschaften die sich zwischen Losbrechen und Wiederanhalten des Schaltgliedes (
7 ) ergebende mittlere Geschwindigkeit herangezogen wird, falls die Hysterese durch Gleitreibung dominiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einmessen der Regelkreiseigenschaften der Zeitpunkt des Losbrechens des Schaltgliedes (
7 ) ab Beginn der Anregung herangezogen wird, falls die Hysterese durch Haftreibung dominiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine schrittweise Änderung des Ansteuersignals infolge eines unbefriedigenden Auswerteergebnisses ein festlegbarer fixer Offset auf das Ansteuersignal gegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Regelkreiseigenschaften bei aktuellem Ansteuersignal mit dem Nullstellensuchverfahren durchgeführt wird.
- Elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem elektropneumatischen Ventil (
13 ) eines Stellungsreglers (9 ) für ein Schaltglied (7 ) eines pneumatischen Stellantriebes (6 ) zur Betätigung einer Armatur (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (12 ) das elektro-pneumatische Ventil (13 ) mit einem Ansteuersignal erregt, das einem geschätzten Öffnungspunkt entspricht, und die Regelkreiseigenschaften bei diesem Ansteuersignal durch sensortechnische Erfassung der Bewegung des Schaltgliedes (7 ) einmisst, um das Ansteuersignal nach Maßgabe des Auswertungsergebnis zu ändern, falls die ermittelten Regelkreiseigenschaften bei dem aktuellen Öffnungspunkt nicht den Sollvorgaben entsprechen. - Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektro-pneumatische Ventil (
13 ) eine 3/3-Schaltfunktion aufweist, mit den Schaltstellungen Belüften, Abschlussstellung und Entlüften. - Computerprogrammprodukt für eine elektronische Einrichtung nach Anspruch 7, welche nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betreibbar ist, wobei die Routine zum Finden des Öffnungspunktes durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
- Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009004570.8A DE102009004570B4 (de) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs |
CN201010003520A CN101782094A (zh) | 2009-01-14 | 2010-01-12 | 用于在气动调节驱动器的受控电动-气动阀中找到开放点的方法和电子装置 |
US12/687,679 US20100181513A1 (en) | 2009-01-14 | 2010-01-14 | Method and electronic device for finding the opening point for a regulated electropneumatic valve of a pneumatic actuating drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009004570.8A DE102009004570B4 (de) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009004570A1 true DE102009004570A1 (de) | 2010-07-22 |
DE102009004570B4 DE102009004570B4 (de) | 2019-11-14 |
Family
ID=42262795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009004570.8A Active DE102009004570B4 (de) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100181513A1 (de) |
CN (1) | CN101782094A (de) |
DE (1) | DE102009004570B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017071753A1 (de) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Festo Ag & Co. Kg | Fluidsteuereinrichtung und verfahren zum betreiben einer fluidsteuereinrichtung |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009014511B4 (de) * | 2009-03-23 | 2023-10-05 | Abb Schweiz Ag | Anordnung zur berührungslosen Messung einer Position mit einem magneto-resistiven Sensor und Verfahren zu deren Betrieb |
US8814133B2 (en) * | 2011-06-23 | 2014-08-26 | General Equipment And Manufacturing Company, Inc. | Automatic speed searching device and method for a partial stroke test of a control valve |
US8905371B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-12-09 | General Equipment And Manufacturing Company, Inc. | Valve signature diagnosis and leak test device |
CN105209983B (zh) * | 2013-05-15 | 2018-01-02 | Abb 技术有限公司 | 具有机械变量的模型预测控制的电驱动*** |
US9316147B2 (en) * | 2013-08-29 | 2016-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Determination of wastegate valve position |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10142040A1 (de) * | 2000-09-27 | 2002-06-27 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Regelsystem zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems |
DE102005014097A1 (de) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zum Kalibrieren der Strom/Öffnungs-Charakteristik eines elektrisch ansteuerbaren, analog regelnden Hydraulikventils |
US20070045579A1 (en) | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Festo Ag & Co | Fluid operated position regulator |
EP1651485B1 (de) * | 2003-07-31 | 2007-11-28 | Continental Teves AG & Co. oHG | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und/oder justage eines elektromagnetisch ansteuerbaren stellgeräts |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1177496A (en) * | 1967-03-11 | 1970-01-14 | Paramatic Dev Ltd | Improvements in Control Systems. |
JPS5938422B2 (ja) * | 1971-10-15 | 1984-09-17 | ウエスチングハウス・エレクトリツク・コーポレーシヨン | ガスタ−ビン式パワ−・プラント |
BR8400626A (pt) * | 1983-02-24 | 1984-10-02 | Babcock & Wilcox Co | Conjunto auxiliar pneumatico para um conversor eletro-pneumatico |
DE4239635C2 (de) * | 1992-11-23 | 1998-02-12 | Hartmann & Braun Ag | Einrichtung zur Wegerfassung von Ventilstangenbewegungen elektropneumatischer Stellungsregler |
DE4429401C2 (de) * | 1994-08-09 | 1999-01-07 | Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg | Druckmittelbetriebener Stellantrieb |
SE9503286L (sv) * | 1995-09-22 | 1997-03-17 | Alfa Laval Automation Ab | Förfarande samt reglersystem för friktionskomepensation |
US5724161A (en) * | 1995-09-29 | 1998-03-03 | Delco Electronics Corp. | Holographic information display for exterior vehicle application |
US5992229A (en) * | 1996-02-05 | 1999-11-30 | Neles-Jamesbury Oy | Method and equipment for determining the performance of control valve |
EP0845722B1 (de) * | 1996-11-29 | 2004-10-06 | Woodward Governor Company | Verfahren und Gerät zur Berechnung und Steuerung von nicht-linearen Störungen in einem Rückführsteuerungssystem |
US6272401B1 (en) * | 1997-07-23 | 2001-08-07 | Dresser Industries, Inc. | Valve positioner system |
US6804618B2 (en) * | 1997-09-29 | 2004-10-12 | Fisher Controls International, Llc | Detection and discrimination of instabilities in process control loops |
US6589039B1 (en) * | 1998-04-21 | 2003-07-08 | Synventive Molding Solutions, Inc. | Controlled injection using manifold having multiple feed channels |
EP1107893B1 (de) * | 1999-06-30 | 2010-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und einrichtung zum stabilisieren eines fahrzeugs |
DE19937597B4 (de) * | 1999-08-09 | 2005-11-24 | Abb Patent Gmbh | Druckmittelbetriebener Stellantrieb |
US6286532B1 (en) * | 2000-05-13 | 2001-09-11 | Ford Global Technologies, Inc. | Control system and method for controlling valve |
JP3686377B2 (ja) * | 2002-01-23 | 2005-08-24 | 本田技研工業株式会社 | プラントの制御装置 |
US6999853B2 (en) * | 2002-05-03 | 2006-02-14 | Fisher Controls International Llc. | Methods and apparatus for operating and performing diagnostics in a control loop of a control valve |
US7286945B2 (en) * | 2003-11-19 | 2007-10-23 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for identifying possible defect indicators for a valve |
EP1635092B1 (de) * | 2004-09-08 | 2011-07-20 | Getrag Ford Transmissions GmbH | Hydraulische Steuerungsvorrichtung für eine Schaltgabel in einem Schaltgetriebe |
DE102004048341A1 (de) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Repower Systems Ag | Windpark mit robuster Blindleistungsregelung und Verfahren zum Betrieb |
DE102004052602B4 (de) * | 2004-10-29 | 2008-03-27 | Sauer-Danfoss Aps | Ventilanordnung |
DE102005044126B4 (de) * | 2005-09-15 | 2018-05-24 | Samson Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Stellgeräts |
US7797082B2 (en) * | 2005-10-13 | 2010-09-14 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for stiction compensation in a process control system |
US8024052B1 (en) * | 2007-03-30 | 2011-09-20 | Tim Hakala | Adaptive mapping of device output change to amounts of control effort |
-
2009
- 2009-01-14 DE DE102009004570.8A patent/DE102009004570B4/de active Active
-
2010
- 2010-01-12 CN CN201010003520A patent/CN101782094A/zh active Pending
- 2010-01-14 US US12/687,679 patent/US20100181513A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10142040A1 (de) * | 2000-09-27 | 2002-06-27 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Regelsystem zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems |
EP1651485B1 (de) * | 2003-07-31 | 2007-11-28 | Continental Teves AG & Co. oHG | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und/oder justage eines elektromagnetisch ansteuerbaren stellgeräts |
DE102005014097A1 (de) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zum Kalibrieren der Strom/Öffnungs-Charakteristik eines elektrisch ansteuerbaren, analog regelnden Hydraulikventils |
US20070045579A1 (en) | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Festo Ag & Co | Fluid operated position regulator |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Der kompakte, intelligente Stellungsregeler", Produktprospekt, ABB AutomationProducts GmbH, Drucknummer 50/18-19 DE RevA, Juni 2005 * |
Produktprospekt "Der kompakte, intelligente Stellungsregler" (ABB Automation Products GmbH, Drucknummer: 50/18-19 DE RevA, Auflage: Juni 2005) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017071753A1 (de) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Festo Ag & Co. Kg | Fluidsteuereinrichtung und verfahren zum betreiben einer fluidsteuereinrichtung |
US10428846B2 (en) | 2015-10-29 | 2019-10-01 | Festo Ag & Co. Kg | Fluid control device and method for operating a fluid control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100181513A1 (en) | 2010-07-22 |
CN101782094A (zh) | 2010-07-21 |
DE102009004570B4 (de) | 2019-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009004570A1 (de) | Verfahren und elektronische Einrichtung zum Finden des Öffnungspunktes bei einem geregelten elektro-pneumatischen Ventil eines pneumatischen Stellantriebs | |
EP3254166B1 (de) | Proportionalventil | |
EP2161640B1 (de) | Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Stellgeräts mit pneumatischem Antrieb | |
DE102009022891B3 (de) | Verfahren zur elektronischen Verschleißzustandsermittlung bei einer Ventilanordnung | |
DE102008062289A1 (de) | Verfahren zur weg- und drucksensorischen Verschleißzustandsermittlung einer Ventilmechanik sowie eine solche nutzende Ventilanordnung | |
EP2503086B1 (de) | Antriebskreis-Baugruppe für eine Fahrzeugtür | |
DE102008064359A1 (de) | Verfahren zur positionsabhängigen elektronischen Verschleißzustandsermittlung einer Ventilmechanik sowie pneumatisches Ventil | |
EP3339992B1 (de) | Regelungs- und/oder steuerungsverfahren für ein elektropneumatisches feldgerät | |
DE102009004569B4 (de) | Verfahren und elektronische Einrichtung zur Kompensation der Hysterese von pneumatisch angetriebenen Armaturen | |
EP3074825B1 (de) | Anordnung mit einem ventil und verfahren zum betreiben einer anordnung | |
DE102016222153B4 (de) | Elektropneumatisches Steuerungssystem und Stellungsregler für ein derartiges System | |
DE102009004571A1 (de) | Verfahren und elektronische Einrichtung zum Prüfen von Ansteuerparametern eines elektro-pneumatischen Ventils bei einem pneumatischen Stellantrieb | |
DE202006020516U1 (de) | Regeleinrichtung für einen druckmittelbetriebenen Stellantrieb | |
DE29709588U1 (de) | Intelligente Steuer- und Regeleinrichtung | |
DE102009004572B4 (de) | Verfahren und elektronische Einrichtung zur Kompensation des Driftverhaltens bei einem pneumatischen Stellglied während des Betriebs | |
DE102020206030B3 (de) | Ventilvorrichtung, System und Verfahren | |
DE4105062C2 (de) | Elektropneumatischer Stellungsregler mit Pulsbreitenansteuerung | |
DE102007039716B4 (de) | Verfahren zur Erkennung des Antriebstyps eines Stellantriebs | |
DE102016201988B3 (de) | Verfahren zum Ermitteln eines Funktionszustands eines Antriebssystems und Antriebssystem | |
DE102009047441B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Steuerung für einen Klappenantrieb | |
DE102009033214B4 (de) | Verfahren zur Erkennung von pneumatischen Antrieben | |
DE102007058776A1 (de) | Verfahren zur Erkennung des Antriebstyps eines Stellantriebs (II) | |
DE112021002124T5 (de) | Hydraulische Vorrichtung mit Positionssensor | |
DE112021000534T5 (de) | Beschreibung ventilkalibrierungssystem und kalibrierungsverfahren | |
DE102008038722A1 (de) | Ventileinrichtung und Verfahren zur Ansteuerung eines von einem Stellungsregler druckmittelbeaufschlagten Stellantriebs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ABB SCHWEIZ AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB TECHNOLOGY AG, ZUERICH, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKS, FRANK DIETER, DIPL.-ING. PAT.-ING., DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R026 | Opposition filed against patent | ||
R031 | Decision of examining division/federal patent court maintaining patent unamended now final |