用于工藝技術(shù)設(shè)備的氣壓調(diào)節(jié)裝置的位置調(diào)節(jié)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于工藝技術(shù)設(shè)備(如精煉廠、食品廠、釀造廠或石化設(shè)備等)的氣壓調(diào)節(jié)裝置(如氣壓驅(qū)動的調(diào)節(jié)閥或安全閥)的位置調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在被用于工藝技術(shù)設(shè)備中的位置調(diào)節(jié)器上，對工作安全性、調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性、易維護(hù)保養(yǎng)提出嚴(yán)格要求。當(dāng)加工在衛(wèi)生方面或其成分方面必須是無誤的危險物質(zhì)或產(chǎn)品時，由于若干工藝控制部件出現(xiàn)故障和/或或許與之相關(guān)的維護(hù)投入和故障時間而出現(xiàn)了高昂成本。
[0003]由DE102012023188A1公開了一種靈活的氣壓驅(qū)動系統(tǒng)，其具有用于控制工藝技術(shù)設(shè)備的調(diào)節(jié)閥的位置調(diào)節(jié)器。該已知的驅(qū)動系統(tǒng)如此完成了就控制技術(shù)而言困難的任務(wù)，即，氣壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有多個Ι/P變換器用于產(chǎn)生多個調(diào)節(jié)壓力信號并且在施用于工作前之前匯集所述調(diào)節(jié)壓力信號。但因為在已知的驅(qū)動系統(tǒng)中采用了許多Ι/p變換器，故出現(xiàn)故障的危險增大。統(tǒng)計學(xué)上的研究表明，氣壓驅(qū)動系統(tǒng)的故障通常歸結(jié)于Ι/p變換器和氣壓增壓器受損，因為它們不僅遇到電磁負(fù)荷，也遇到流體力學(xué)負(fù)荷。在該已知的氣壓驅(qū)動系統(tǒng)中表明了，一個IP變換器受損已經(jīng)導(dǎo)致整個驅(qū)動系統(tǒng)受到不利影響。因此，對于有著嚴(yán)格的可用性要求或安全至關(guān)重要的設(shè)備部件的應(yīng)用場合來說，只能有限地采用這種已知的系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的任務(wù)是提供一種位置調(diào)節(jié)器，其克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點并且尤其具有高的可用性且適用于安全至關(guān)重要的應(yīng)用場合。
[0005]相應(yīng)地，一種用于工藝技術(shù)設(shè)備的氣壓調(diào)節(jié)裝置(如氣壓驅(qū)動式調(diào)節(jié)閥或安全閥)的位置調(diào)節(jié)器，該位置調(diào)節(jié)器包括:電流壓力變換器，該電流壓力變換器具有用于產(chǎn)生至少兩個尤其獨(dú)立的氣壓控制信號的至少兩個Ι/P變換器;微電子裝置，該微電子裝置用于產(chǎn)生用于至少兩個Ι/P變換器的至少兩個電控制信號;氣壓信號切換閥，該氣壓信號切換閥具有用于至少兩個氣壓控制信號的至少兩個輸入端、用于將氣壓控制信號轉(zhuǎn)交至所述氣壓調(diào)節(jié)裝置的工作腔的氣壓輸出端以及電切換信號輸入端。所述氣壓信號切換閥具有第一切換位置和第二切換位置，所述氣壓信號切換閥在第一切換位置上阻斷至少兩個氣壓控制信號中的一個氣壓控制信號，在該第二切換位置上阻斷至少兩個氣壓控制信號中的其他氣壓控制信號。
[0006]該氣壓信號切換閥允許將確定的氣壓控制信號排除在供給工作腔之外。在安全至關(guān)緊要的應(yīng)用中，借此可以在一定的工作狀況下，例如當(dāng)發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)生所述至少兩個氣壓控制信號中的一個信號時出故障時，閉鎖氣壓信號切換閥的相關(guān)氣壓輸入端，從而使得該工作腔不被施加可能有誤的氣壓控制信號。通過阻斷有可能有誤的控制信號，該氣壓調(diào)節(jié)裝置自動占據(jù)在工藝過程控制技術(shù)設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置中規(guī)定的安全位置，因而在任何情況下都使該設(shè)備處于預(yù)定狀態(tài)中。
[0007]該氣壓信號切換閥優(yōu)選如此設(shè)立，S卩，當(dāng)其中一個控制信號被阻斷時，所述至少兩個氣壓控制信號中的其他氣壓控制信號被傳送至該氣壓輸出端。由此，獲得了用于對工作腔施加作用的氣壓控制信號的冗余，從而保證了高的可靠性。
[0008]該氣壓信號切換閥包括可電動調(diào)節(jié)的信號傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其根據(jù)切換位置將所述至少兩個輸入端中的一個或多個與所述尤其是僅一個的氣壓輸出端相連或者將所述至少兩個輸入端中的一個或多個與該氣壓輸出端隔斷開。顯然，該氣壓信號切換閥也可以具有三個、四個或更多的輸入端用于三個、四個或更多的氣壓控制信號，它們可選擇地被單獨(dú)或組合阻斷或者單獨(dú)或組合地與該氣壓輸出端相連。為此，氣壓信號切換閥具有兩個、三個、四個或更多的切換位置，所述切換位置對應(yīng)于某些控制信號組合的阻斷和轉(zhuǎn)接。因此，可以利用氣壓信號切換閥來實現(xiàn)控制信號相對于氣壓工作腔的可選擇通斷。該氣壓信號切換閥可以自工藝過程控制技術(shù)設(shè)備的外監(jiān)測裝置和/或位置調(diào)節(jié)器的微電子裝置接收切換信號。該氣壓信號切換閥優(yōu)選為了控制多于兩個的切換位置而針對每個切換位置具有一個電切換信號輸入端，或者這些切換位置被分配有唯一的信號輸入端的各自信號閾值。氣壓信號切換閥也可以配備有用于控制所述切換位置的數(shù)字接口。
[0009]在一個優(yōu)選實施方式中，該微電子裝置被設(shè)計用于在預(yù)定工作狀況下在第一和第二切換狀態(tài)之間或在第一和第三、第四或其它切換狀態(tài)之間切換所述氣壓信號切換閥和/或氣壓供應(yīng)切換閥。對此，微電子裝置發(fā)出切換信號給電切換信號輸入端。微電子裝置能以微處理器或數(shù)字邏輯電路形式如FPGA模塊形式構(gòu)成。尤其是，微電子裝置從位置調(diào)節(jié)器外部的過程監(jiān)測裝置獲得關(guān)于存在某種工作狀況的信息。微電子裝置優(yōu)選執(zhí)行一個或多個監(jiān)測例行程序以發(fā)現(xiàn)預(yù)定的工作狀況。顯然，微電子裝置也可被設(shè)計用于發(fā)現(xiàn)和區(qū)分各種不同的預(yù)定工作狀況以及根據(jù)判斷原則如此控制該氣壓信號切換閥，即占據(jù)一個事先配屬于各自預(yù)定的工作狀況的切換位置。
[0010]在一個優(yōu)選實施方式中，該氣壓信號切換閥具有切換狀態(tài)，在該切換狀態(tài)下，所述至少兩個氣壓控制信號中的多個被轉(zhuǎn)接。
[0011]通過可選擇地轉(zhuǎn)接所述氣壓控制信號中的一個或多個，可以實現(xiàn)匹配于某個工作狀況地對氣壓調(diào)節(jié)裝置的工作腔施加作用。因此，例如可以在高負(fù)載情況下接入附加的空腔量。尤其是，該氣壓信號切換閥具有切換狀態(tài)，在該切換狀態(tài)下所有的氣壓控制信號被阻斷。在此實施方式中，該氣壓調(diào)節(jié)裝置本身在所有氣壓控制信號出故障時到達(dá)安全位置，因為該工作腔被完全屏蔽掉有誤的控制信號。
[0012]在一個優(yōu)選實施方式中，該微電子裝置被設(shè)計用于在預(yù)定的工作狀況下如在電流壓力變換器出故障情況下使所述至少兩個電控制信號之一失效并且使所述至少兩個電控制信號中的其他電控制信號起效。
[0013]尤其是該微電子裝置被設(shè)計用于在電流壓力變換器出故障時將該故障劃分給所述至少兩個Ι/P變換器中的一個并且使這個Ι/P變換器的電控制信號失效。該微電子裝置啟用所述至少兩個電控制信號中的其他電控制信號，只要它未已被啟用。微電子裝置還被設(shè)計用于與所述一個電控制信號的失效同步地將該氣壓信號轉(zhuǎn)換閥置于切換位置，在此切換位置上該Ι/p變換器的氣壓控制信號與氣壓輸出端錯接。所述至少兩個電控制信號優(yōu)選在電氣方面是相同的并且尤其相互排他產(chǎn)生。
[0014]在一個優(yōu)選實施方式中，該微電子裝置與用于確定調(diào)節(jié)器的閥位置的和/或用于確定所述至少兩個I/p變換器中的各自一個活動的I/p變換器部件的位置的位置傳感裝置相連。尤其是該位置傳感裝置被設(shè)計用于確定所述至少兩個Ι/p變換器中的各自一個的和/或各自一個氣壓增壓器的等臂桿或活塞閥的位置。位置傳感裝置也能以位移傳感裝置的形式構(gòu)成。附加地或替代地，該微電子裝置與用于確定所述至少兩個氣壓控制信號的各自壓力的壓力傳感裝置相連。該微電子裝置尤其被設(shè)計用于根據(jù)閥位置、活動的Ι/p變換器部件的位置、控制信號壓力和/或電控制信號來識別預(yù)定的工作狀況。
[0015]該微電子裝置接收位置信號、位移信號和/或壓力信號并根據(jù)監(jiān)測例行程序檢查所述信號。因為使用不同的測量原理，因此也可以在嚴(yán)格的安全性要求同時可靠說明工作狀態(tài)和/或尤其是電流壓力變換器的故障。
[0016]在一個優(yōu)選實施方式中，微電子裝置被設(shè)計用于存儲該調(diào)節(jié)裝置的閥位置的、至少一個活動的Ι/P變換器部件的位置的、所述至少兩個氣壓控制信號中的一個信號的壓力的或者所述至少兩個電控制信號中的一個信號的至少一個時間參考曲線。附加地或替代地，該微電子裝置被設(shè)計用于存儲所述前述工作參數(shù)中的一個與所述前述工作參數(shù)中的另外一個或另外多個之比的參考時間曲線。為了發(fā)現(xiàn)預(yù)定工作狀況，微電子裝置將所存