专利名称：用于控制控制装置的运行的方法和设备的制作方法
技术领域：
本文公开的主旨大体上涉及流量控制装置的控制，并且更加具体地涉及使用抖动 以便于防止在流量控制装置中的静摩擦的方法和设备。
背景技术：
例如阀门等流量控制装置可在特定位置(如果在该位置停留较长时间和/或在 某些环境中)锁定。这样的锁定称为“静摩擦”，其是对运动开始的阻力。静摩擦可使阀口 杆(valve port stem)或螺线管针阀(solenoid pintle)在重定位移动开始时以未知速率 突然移动或当重定位时采用不一致的方式移动。此外，静摩擦可防止杆或针阀一起运动。 为了避免静摩擦，至少一些已知的阀门使用抖动。抖动起到使阀口杆在输出位置(output position)附近摆动的作用。至少一些已知的阀门包括内建抖动机构和/或控制器。此外，至少一些已知的阀 门可包括抖动机构和/或控制器，其可由控制阀门的功能性的应用程序控制。然而，包括在 硬件中的控制器可能是不可远程配置的，或可能不包括任何可配置性。另外，应用程序可能 不允许用户改变抖动设置。此外，这些技术方案中的每个需要另外的或更昂贵的硬件和/ 或软件，其相当大地增加运行成本。如此，需要有使用户能够控制到阀门的模拟输出、其中 包括控制例如频率和/或幅度等抖动设置的设备。而且，使用户能够程序化例如频率和/ 或幅度等设置以输出到要求不同抖动设置的控制装置是可取的。
发明内容
在一个方面，提供用于控制在控制装置中的抖动的方法。该方法包括将控制装置 的信号输入耦合于模拟输出模块、生成输出信号和从模拟输出模块传送输出信号到信号输 入，其中输出信号使控制装置在输出位置附近摆动以便于防止控制装置内的静摩擦。在另一个方面，提供用于控制在控制装置中的抖动的设备。该设备包括处理器、存 储器和将存储器耦合于处理器的系统总线。该设备配置成耦合于控制装置的信号输入并且 进一步配置成生成输出信号并且传送该输出信号到控制装置的信号输入，其中该输出信号 使控制装置在输出位置附近摆动。在另一个方面，提供用于控制在控制装置中的抖动的方法。该方法包括将控制装 置的信号输入耦合于模拟输出模块、生成输出信号和从模拟输出模块传送输出信号到信号 输入，其中输出信号至少部分基于预定抖动频率和预定抖动幅度中的至少一个，并且其中 输出信号使控制装置在输出位置附近摆动以便于防止控制装置内的静摩擦。
本发明的方面可通过结合附图参考下列说明更好地理解。图1是可用于控制流量控制装置的抖动的示范性设备的框图；以及图2是示出用于使用在图1中示出的设备控制流量控制装置的抖动的示范性方法的流程图。
具体实施例方式下文阐述说明了用于在实现在阀门中抖动中使用的示范性方法和设备，并且其提 供许多技术效果。一个这样的技术效果是提供通过从模拟输出模块输出抖动输出信号实现 在例如阀门等控制装置中的抖动的方法和设备。图1是示出系统100的实施例的框图，该系统100包括模拟输出模块102、控制装 置104和可实现为PLC的计算机106。系统100可在许多不同的平台上实现并且可利用许 多不同的构造。在图1中示出的构造仅是示范性的。模块102包括执行功能的处理器108。 例如，处理器108可执行但不限于执行用户逻辑和功能块执行、输入/输出(I/O)扫描和/ 或到例如控制装置104和/或计算机106等其他装置的通信。模块102还包括通过系统总 线112电耦合于处理器108的存储器110。在一个实施例中，存储器110包括用于设备102 的操作系统、用户程序和/或数据。模块102还包括便于与连接模块102和计算机106的 网络116通信的网络接口 114。此外，在示范性实施例中，模块102包括通过系统总线112电耦合于处理器108和 /或存储器110的数模(D/A)转换器118。D/A转换器118接收采用例如16位值形式的数 字命令，并且将数字命令转换成模拟输出信号。D/A转换器118将模拟输出信号作为输出传 送到流量控制装置104。在一个实施例中，控制装置104包括具有信号输入120和例如阀口等输出122的 阀门。控制装置104接收来自模拟输出模块102的模拟输出信号并且根据或响应于模拟输 出信号运行。计算机106电耦合于网络116。在一个实施例中，计算机106实现为PLC。网络116 包括物理介质和中间装置(未示出)，例如底板、路由器和/或交换机，其连接计算机106到 模块102。在一个实施例中，网络116是广域网(WAN)，例如因特网。在备选实施例中，网络 116是局域网(LAN)，例如内联网。在该示范性实施例中，用户IM访问内联网或因特网以 获得对模块102和/或计算机106的访问。在一个实施例中，计算机106包括网页浏览器 (未示出)，并且模块102可通过因特网访问计算机106。计算机106可通过任何适合的接 口(非限制性地包括不同的网络、拨号连接、线缆调制解调器、无线网络和/或高速综合服 务数字网络(ISDN)线路)连接到网络116。计算机106可实现为能够连接到网络116的任 何装置，并且可包括基于web的电话或其他基于web的可连接设备。计算机106执行用户 应用程序，其提供供用户124以使用标准网页浏览器显示和/或控制设备数据的机构。在运行期间，用户1 输入抖动频率和/或抖动幅度(例如默认的、预定的或选择 的抖动频率和/或默认的、预定的或选择的抖动幅度)到计算机106。计算机106然后通过 网络116传送抖动参数到模块102。处理器108生成数字输出命令并且通过系统总线112 传送指定的输出命令到D/A转换器118作为数字命令。更具体地，处理器108基于抖动频 率和抖动幅度中的至少一个生成抖动的数字输出命令，并且传送该抖动的数字输出命令到 D/A转换器118。D/A转换器118将该数字输出命令转换成模拟输出信号并且将该模拟输出 信号传送到信号输入120。备选地，用户IM可选择仅输入预定抖动频率或仅输入预定抖动 幅度。在这样的情况中，处理器108也可使数字输出命令的计算基于抖动频率和/或抖动幅度的默认值。控制装置104然后基于模拟输出信号生成输出。图2是示出用于发起和控制在例如控制装置104(在图1中示出)等控制装置中 的抖动的方法200的示范性实施例的流程图。控制装置104可实现为例如包括阀口的阀 门。抖动由例如模块102(在图1中示出)等模拟输出模块来发起和控制。最初，例如用户 124(在图1中示出)等用户使用计算机106(在图1中示出)输入抖动频率和/或抖动幅 度，例如默认的、预定的或选择的抖动频率和/或默认的、预定的或选择的抖动幅度。计算 机106可实现为例如PLC。在示范性实施例中，控制装置104的信号输入120(在图1中示 出)耦合202于模块102。更加具体地，信号输入120耦合于模块102的D/A转换器118。模块102从计算机106接收基本输出命令值和抖动频率和/或抖动幅度。处理 器108(在图1中示出)基于输出命令值、接收的抖动频率和接收的抖动幅度调制204数字 输出命令到D/A转换器118，并且传送最终的数字输出命令到D/A转换器118 (在图1中示 出)。在示范性实施例中，数字输出命令基于预定抖动频率和/或预定抖动幅度。在备选实 施例中，数字输出命令基于预定抖动频率和默认抖动幅度。在另外的备选实施例中，数字输 出命令基于默认抖动频率和预定抖动幅度。在再另一个备选实施例中，数字输出命令基于 默认抖动频率和默认抖动幅度。D/A转换器118通过将数字输出命令转换206成模拟输出 信号来确定模拟输出信号。在一个实施例中，D/A转换器118将16位数字输出命令转换成 模拟输出信号。在备选实施例中，包括超过16位或小于16位的数字输出命令可由D/A转 换器118转换成模拟输出信号。在示范性实施例中，模拟输出信号在原始输出值附近摆动。一旦模拟输出信号确定，D/A转换器118传送208模拟输出信号到信号输入120。 控制装置104使用输出信号以控制在基于原始输出值的输出位置附近的输出122的输出。 在一个实施例中，控制装置104基于模拟输出信号使输出122在输出位置附近用预定抖动 频率和用默认抖动幅度摆动。在备选实施例中，控制装置104基于模拟输出信号使输出122 在输出位置附近用默认抖动频率和预定抖动幅度摆动。在另外的备选实施例中，控制装置 104基于模拟输出信号使输出122在输出位置附近用预定抖动频率和预定抖动幅度摆动。 在另外的备选实施例中，控制装置104基于模拟输出信号使输出122在输出位置附近以默 认抖动频率和默认抖动幅度摆动。该默认抖动频率和/或默认抖动幅度可在控制装置104 内预设或在模块102内预设并且通过信号输入122传送到控制装置104。总之，在一个实施例中，提供用于控制在控制装置中的抖动的方法。该方法包括耦 合例如阀门等控制装置的信号输入到模拟输出模块并且从该模拟输出模块传送输出信号 到该信号输入。在一个实施例中，数字输出命令使用数模(D/A)转换器转换成输出。此外，在一个实施例中，该方法包括从模拟输出模块传送输出信号到信号输入。该 输出信号使控制装置在输出位置附近摆动以便于防止在控制装置内的静摩擦。 在一个实施例中，数字输出命令基于预定抖动频率计算。在备选实施例中，数字输 出命令基于预定抖动幅度计算。在另外的备选实施例中，数字输出命令基于预定抖动频率 和预定抖动幅度计算。 上文描述的方法和设备通过实现PLC可控的抖动便于防止在输出装置中的静摩 擦。使用PLC的模拟输出模块、基于预定抖动频率和/或预定抖动幅度计算输出信号通过 避免使用更昂贵的输出装置(其包括实现计算机可控抖动必需的抖动功能和/或附加软件 和硬件)便于降低组装和维持系统的成本。通过现有PLC到输出装置耦合的使用进一步便于这样的节省。用于实现模拟可控输出装置抖动的方法和设备的示范性实施例在上文详细描述。 该方法和设备不限于本文描述的具体实施例，相反方法的步骤和/或设备的部件可独立于 并与本文描述的其他步骤和/或部件分开使用。此外，描述的方法步骤和/设备部件也可 在其他方法和/或设备中限定，或与其结合使用，并且不限于仅用如本文描述的方法和设 备实践。如本文使用的，采用单数形式列举并且用单词“一”放在前面的元件或步骤应该理 解为不排除多个所述元件或步骤，除非这样的排除明确地指出。此外，本发明的一个实施例 的提及不是要解释为排除也包含列举的特征的另外实施例的存在。尽管方法和设备已经从各种具体实施例方面描述，本领域内技术人员将认识到方 法和设备可采用权利要求的精神和范围内的修改来实践。
权利要求
1.一种用于控制在控制装置中的抖动的方法，所述方法包括将所述控制装置的信号输入耦合于模拟输出模块；生成输出信号；以及从所述模拟输出模块传送所述输出信号到所述信号输入，所述输出信号使所述控制装 置在输出位置附近摆动以便于防止所述控制装置内的静摩擦。
2.如权利要求1所述的方法，其中将所述控制装置的信号输入耦合于模拟输出模块包 括将所述控制装置的信号输入耦合于所述模拟输出模块的数模(D/A)转换器。
3.如权利要求1所述的方法，其中生成输出信号包括生成数字输出命令。
4.如权利要求3所述的方法，其中生成输出信号进一步包括使用所述数模(D/A)转换 器将所述数字命令转换成所述输出信号。
5.如权利要求3所述的方法，其中生成数字输出命令进一步包括至少部分基于预定抖 动频率生成所述数字输出命令。
6.如权利要求3所述的方法，其中生成数字输出命令进一步包括至少部分基于预定抖 动幅度生成所述数字输出命令。
7.如权利要求3所述的方法，其中生成数字输出命令进一步包括至少部分基于预定抖 动频率和预定抖动幅度生成所述数字输出命令。
8.如权利要求3所述的方法，其中生成数字输出命令进一步包括至少部分基于默认抖 动频率和默认抖动幅度中的至少一个生成所述数字输出命令。
9.一种用于控制在控制装置中的抖动的设备，所述设备包括处理器；存储器；以及将所述存储器耦合于所述处理器的系统总线，所述设备配置成耦合于所述控制装置的 信号输入，所述设备进一步配置成生成输出信号；以及传送所述输出信号到所述信号输入，所述输出信号使所述控制装置在输出位置附近摆动。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述处理器配置成生成数字输出命令。
11.如权利要求10所述的设备，进一步包括耦合于所述系统总线的数模(D/A)转换器， 所述D/A转换器配置成将所述数字输出命令转换成所述输出信号并且传送所述输出信号 到所述控制装置的所述信号输入。
12.如权利要求9所述的设备，其中所述处理器配置成至少部分基于预定抖动频率生 成所述数字输出命令。
13.如权利要求9所述的设备，其中所述处理器配置成至少部分基于预定抖动幅度生 成所述数字输出命令。
14.如权利要求9所述的设备，其中所述处理器配置成至少部分基于预定抖动频率和 预定抖动幅度生成所述数字输出命令。
15.如权利要求9所述的设备，其中所述处理器配置成至少部分基于默认抖动频率和 默认抖动幅度中的至少一个生成所述数字输出命令。
16.一种用于控制在控制装置中的抖动的方法，所述方法包括将所述控制装置的信号输入耦合于模拟输出模块；生成输出信号；以及从所述模拟输出模块传送所述输出信号到所述信号输入，所述输出信号至少部分基于 预定抖动频率和预定抖动幅度中的至少一个，所述输出信号使所述控制装置在输出位置附 近摆动以便于防止所述控制装置内的静摩擦。
17.如权利要求16所述的方法，其中将所述控制装置的信号输入耦合于模拟输出模块 包括将所述控制装置的信号输入耦合于所述模拟输出模块的数模(D/A)转换器。
18.如权利要求17所述的方法，其中生成输出信号包括生成数字输出命令和使用所述 D/A转换器将所述数字命令转换成所述输出信号。
19.如权利要求16所述的方法，其中生成数字输出命令包括至少部分基于默认抖动频 率和默认抖动幅度中的至少一个生成所述数字输出命令。
20.如权利要求16所述的方法，进一步包括由所述模拟输出模块接收所述预定抖动频 率和所述预定抖动幅度中的至少一个，其中所述预定抖动频率和所述预定抖动幅度是单独 可配置的。
全文摘要
提供用于防止在控制装置中的静摩擦的方法和设备。在一个方面，用于控制在控制装置中的抖动的方法包括将该控制装置的信号输入耦合于模拟输出模块、生成输出信号和从该模拟输出模块传送该输出信号到该信号输入，其中该输出信号使该控制装置在输出位置附近摆动以便于防止该控制装置内的静摩擦。
文档编号G05D7/06GK102112935SQ200980123373
公开日2011年6月29日 申请日期2009年6月8日 优先权日2008年6月18日
发明者R·里德, W·H·吕肯巴赫 申请人:通用电气智能平台有限公司