用于在過程控制系統中管理流體供應的方法和裝置制造方法

用于在過程控制系統中管理流體供應的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種在過程控制系統中用于管理流體供應的方法和裝置。該方法包括通過引導設備的控制器識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許多個生產線全部同時運行時流體供應源處所需的最小壓強。該方法還包括通過控制器確定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。該方法還包括通過控制器當流體供應源的壓強小于預定最小源壓強時確定流體供應源需要被更換。
【專利說明】用于在過程控制系統中管理流體供應的方法和裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及過程控制系統，尤其是，過程控制系統中使用的現場設備如壓強調節 器和用于壓強調節器的引導加載機制。

【背景技術】
[0002]過程控制系統，如分布式或可擴展的過程控制系統，像是用于化工、石油和其他過 程中的那些，通常包括一個或多個過程控制器，其通過模擬、數字或模擬/數字混合總線通 信耦接至一個或多個現場設備。所述現場設備，其可包括例如控制閥、閥定位器、開關和發 射機（例如溫度、壓強和流速傳感器），在該過程中執行如打開或關閉閥以及測量過程參數 的功能。該過程控制器接收信號，該信號指示現場設備進行的過程測量和/或與該現場設 備有關的其他信息，并使用該信息來執行或實施一個或多個控制例程以產生控制信號，該 控制信號通過總線發送至現場設備以控制該過程的操作。來自每個現場設備和控制器的信 息通常能夠提供給由一個或多個其他硬件設備,如主機或用戶工作站、個人計算機或計算 設備，所執行的一個或多個應用，以使操作員能夠執行與該過程有關的任意期望的功能，如 設置該過程的參數、查看該過程的當前狀態、修改該過程的操作等。
[0003] 壓縮氣體源通常向過程控制系統供應加壓氣體。隨著該過程控制系統從該壓縮氣 體源汲取加壓氣體，供應壓強減小。為了確保過程控制系統中的任何過程都不會供應不足， 并為了防止供應中斷，過程控制系統的操作員計算氣體源的預定重量，這被認為是實現過 程控制系統的需求所必需的。利用刻度，操作員監視該氣體源的重量。當該氣體源的重量 接近或跌破該預定重量時，操作員更換氣體源。
[0004] 然而，該預定重量是基于同時使用所有過程的假設而計算的，使得所有過程能夠 同時運行。然而，在現實中，這是很少見的情況。在許多情況下，只有小部分過程同時運行。 因此，過程控制系統的操作員經常在并不實際需要更換之前就更換氣體源。這樣既昂貴也 費時。


【發明內容】

[0005] 本發明的一個方面包括一種用于在過程控制系統中管理流體供應的方法，該過程 控制系統具有流體供應源、調節器、引導設備、反饋傳感器和多個生產線。所述方法包括：通 過所述引導設備的控制器識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生產線同 時操作所需的流體供應源處的最小壓強。所述方法還包括：通過所述控制器確定所述流體 供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。所述方法還包括：在所述流體供應源的壓強 小于所述預定最小源壓強時，通過所述控制器確定需要更換所述流體供應源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是根據本發明原理所構造的具有一個或多個引導設備的過程控制系統的示 意圖。
[0007] 圖2是根據本發明原理所構造的智能調節器組件的一個版本、流體供應系統的一 個版本和生產線的橫截面側視圖。 A
[0008] 圖3是圖2所示智能調節器組件的引導設備的一個版本的框圖。
[0009] 圖4是圖2所示智能調節器組件的個人計算設備的一個版本的框圖。
[0010] 圖5是根據本發明的在過程控制系統中用于管理流體供應的方法的一個版本的 過程流程圖。
[0011]圖6是所需的汽室壓強以生產線流量需求為函數的示例性圖形表示。

【具體實施方式】
[0012] 本發明涉及一種過程控制系統，其具有耦接至智能調節器組件的流體供應系統， 該智能調節器組件又耦接至多個生產線。該智能調節器組件具有引導設備，例如，它可以是 過程控制系統的現場設備。在過程控制系統中，引導設備有助于管理來自流體供應系統的 流體供應，以便在流體供應系統中最大化由流體供應源供應的流體。
[0013] 參考圖1，根據本發明的一個版本而構造的過程控制系統10被描述為包含一個或 多個與過程控制器11通信的現場設備15、16、17,1 8、19、20、21、22和71，過程控制器11又 與數據歷史庫I2以及一個或多個用戶工作站13通信，每個用戶工作站都具有顯示屏14。 如此配置，控制器11向現場設備15、16、17、18、19、20、21、22和71以及工作站13傳遞信號 并且從它們接收信號，以控制過程控制系統。
[0014]更具體地，圖1所示版本的過程控制系統10的過程控制器11通過硬連線通信連 接經由輸入/輸出（1/0)卡26和28連接到現場設備15、16、17、18、19、20、21和22。數據 歷史庫I 2可以是具有用于存儲數據的任意希望類型的存儲器和任意希望或已知的軟件、 硬件或固件的任意類型的數據采集單元。此外，雖然圖1中將數據歷史庫12顯示為單獨的 設備，但是它能夠替代地或者額外地是工作站13或另一計算機設備（如服務器）之一的一 部分。控制器11可以是例如Emerson Process Management公司銷售的DeltaV?控制器， 其通過能夠是例如以太網連接的通信網絡29通信連接至工作站13和數據歷史庫12。 [00 15]如上所述，控制器11被顯示為使用硬連線通信方案可通信地連接至現場設備15、 16、17、lS、19、 2〇、21和22,所述硬連線通信方案可包括使用任意希望的硬件、軟件和/或 固件以實現硬連線通信，包括，例如標準4-20mA通信、和/或使用任何智能通信協議（如 FOUNIMTION?觀場總線通信協議、Η在RT?通信協議等）的任意通信。該現場設備 15、16、17、18、19、20、21和22能夠是任意類型的設備，如傳感器、控制閥組件、發射機、定位 器等，而I/O卡26和28能夠是符合任意希望的通信或控制協議的任何類型的I/O設備。 在圖1所示的實施例中，現場設備15、16、17、18是標準4-20mA設備，其通過模擬線路與1/ 0卡26通信，而數字現場設備19、20、21、22能夠是智能設備，如取通信設備和現場 總線現場設備，其通過數字總線使用現場總線通信協議與I/O卡28通信。當然，現場設備 15、16、17、18、19、20、21和22能夠符合任何其它希望的標準或協議，包括在今后開發的任 何標準或協議。
[0016]此外，圖1所示的過程控制系統10包括多個無線現場設備60、61、62、63、64和71, 該些無線現場設備部署在工廠中以待控制。現場設備6〇、61、62、63、64被描述為發射機（例 如，過程變量傳感器）而現場設備71被描述為控制閥組件，其包括例如控制閥和致動器。無 線通信能夠使用任何希望的無線通信設備，包括硬件、軟件、固件或它們的當前已知的或今 后開發的任意組合，在控制器11和現場設備60、61、62、63、64和71之間建立。在圖1所示 版本中，天線 65耦接至并用于為發射機60進行無線通信，而具有天線67的無線路由器或 其他模塊66耦接以便為發送器61、6 2、63和64集中處理無線通信。同樣地，天線72耦接 至控制閥組件71，以用于為控制閥組件71進行無線通信。現場設備或相關硬件 60、61、62、 63、64、66和71能夠實現由合適的無線通信協議所使用的協議棧操作，以用于接收、解碼、 路由、編碼并通過天線65、67和72發送無線信號，以實現過程控制器11和發射機 60、61、 62、63和64以及控制閥組件71之間的無線通信。
[0017] 根據需要，發射機60、61、62、63、64能夠構成各種過程傳感器（發射機）和過程控 制器11之間的唯一鏈路，并且因此，依賴于其向控制器11發送準確的信號以保證過程性能 不受損害。該些發射機60、61、62、63、64通常被稱為過程變量發射機（PVT S)，因此能夠在整 個控制過程的控制中發揮重要作用。此外，作為操作的一部分，控制閥組件71能夠向控制 器11提供由控制閥組件71中的傳感器獲得的測量值或能夠提供由控制閥組件71產生或 計算的其它數據。當然，眾所周知，控制閥組件71也能夠從控制器11接收控制信號以影響 整個過程中的物理參數，例如流量。
[0018] 過程控制器11耦接至一個或多個I/O設備73和74,每個I/O設備連接到相應的 天線 75和76,并且這些I/O設備和天線73、74、75、76作為發射機/接收機操作，以用于通 過一個或多個無線通信網絡和無線現場設備61、62、63、64和71進行無線通信。在多個現 場設備（例如，發射機60、61、62、63、64和控制閥組件71)之間的無線通信能夠使用一個或 多個已知的無線通信協議，例如^irelessBCART^協議、Ember協議、WiFi協議、IEEE無 線標準等進行。此外，I/O設備73和 74能夠實現這些通信協議使用的協議棧操作，以用于 接收、解碼、路由、編碼并通過天線75和76發送無線信號，以實現控制器11和發射機60、 61、62、63、64以及控制閥組件71之間的無線通信。
[0019] 如圖1所示，控制器11通常包括處理器77,該處理器實現或監督存儲在存儲器78 中的一個或多個過程控制例程（或其任何模塊、塊或子例程）。存儲在存儲器78中的過程 控制例程能夠包括或與處理工廠中正在實現的控制回路相關。一般而言，眾所周知，過程控 制器11執行一個或多個控制例程并和現場設備15、16、17、18、19、20、21、22、60、61、62、63、 64和71、用戶工作站13以及數據歷史庫12通信，以通過任何希望的方式來控制過程。此 夕卜，圖1所示多個現場設備18、 22和71中的任一個（該多個現場設備中的每個被描述為控 制閥組件）能夠包括根據本發明原理而構造的智能控制閥致動器，以用于和過程控制器11 通信，以有助于監視致動器的健康性和完整性。
[0020] 參考圖2,為便于說明，圖1中的現場設備71被顯示為根據本發明原理而構造的智 能調節器組件100。如圖2所示，流體供應系統160通信耦接至智能調節器組件100,智能 調節器組件100又通信耦接至多個生產線180。
[0021] 流體供應系統160被配置用于通過智能調節器組件100的各種部件（例如，調節 器102、引導設備104)，向生產線180供應加壓流體。流體供應系統160能夠向組件100的 部件供應加壓氣體或加壓液體。圖2所示流體供應系統160包括第一流體供應源162、第二 流體供應源164和通信耦接至第一流體供應源162和第二流體供應源164的切換閥166。 每個流體供應源l62、1M能夠是或包括一個罐或缸或多個罐或缸（例如大量供應）。切換 閥166是三通電磁驅動閥，包括第一入口 168、第二入口 170和出口 172。第一流體供應源 162通過第一入口 168通信耦接至切換閥166,而第二流體供應源164通過第二入口 17〇通 信耦接至切換閥I66。智能控制器組件100通過出口 172通信耦接至切換閥166,下面會詳 述。
[0022]閥通常被配置用于控制或調節流體供應源162、164中的哪個向生產線180供 應流體。閥166因此可在第一位置和第二位置之間操作（例如移動）。當閥166處于第一 位置時，第一入口 1明為開且第二入口 170為關，使得第一流體供應源162向生產線180供 應流體。當閥I66處于第二位置時，第一入口 I68為關且第二入口 170為開，使得第二流體 供應源1M向生產線18〇供應流體。至少在初始時，閥166處于第一位置，使得第一流體供 應源162向生產線180供應流體。
[0023]生產線180通過組件100的部件汲取第一流體供應源162供應的流體。隨著加壓 流體被使用，第一流體供應源162的供應壓強減小。壓強減小速度取決于第一流體供應源 162的尺寸和生產線180消耗加壓流體的速度。當第一流體供應源162不再能夠提供足夠 的加壓流體時（例如需要補充或換出），閥166能夠切換至第二位置。換句話說，閥166能 夠關閉第一入口 168并打開第二入口 170,使得現在第二流體供應源164通過組件100的部 件向生產線180供應流體。第一流體供應源162于是能夠補充或換出。
[0024]在其他示例中，流體供應系統160能夠包括任意數量的流體供應源。例如，流體供 應系統160能夠包括單個流體供應源（例如單個罐或缸）或三個或更多的流體供應源，例 如，三包缸。同樣，流體供應系統160能夠包括不同的切換閥166和/或切換閥166和流體 供應源能夠被不同地配置。例如，切換閥166不必是電磁驅動閥和/或能夠具有不同數量 的入口和/或出口（例如，如果流體供應系統160包括三個或更多流體供應源時）。
[0025] 仍然參考圖2,智能調節器組件100包括調節器102、引導設備104和反饋壓強傳 感器1〇6。此外，圖2示出了可選的個人計算機設備108,其通信耦接至引導設備104以使 用戶和引導設備104能夠進行交互，在下文會描述。
[0026] 調節器102包括閥體110和控制組件112。閥體110限定了入口 114、出口 116和 限定了座表面120的通道118。入口 114通過出口 172通信耦接至流體供應系統160的閥 166。換句話說，入口 114和出口 172在調節器102和流體供應系統160之間提供流體連 通。流體供應源壓強傳感器117例如可以是壓強變換器，其通信耦接至這個流體連通并且 被配置用于根據傳感器117的具體位置檢測或感測入口 114和/或出口 172處的壓強。出 口 116通信耦接至并被配置用于向生產線180以調節后的壓強傳遞流體。流體供應源傳感 器117也是通信耦接的。控制組件112被攜帶于閥體110內，且包括可操作地連接至隔膜組 件124的控制元件122。控制元件122可以響應于隔膜組件124上的壓強變化而在與座表 面120密封接合的關閉位置和離開座表面120的打開位置之間移動。如圖所示，隔膜組件 124包括置于調節器102的閥體110的隔膜腔128內的隔膜126。隔膜組件124還包括隔 膜壓強傳感器127,其能夠是例如壓強變換器，其被配置用于檢測或感測隔膜126附近的、 隔膜126處的或者隔膜126上的（例如汽室152上的）壓強。隔膜126的底表面130和閥 體110的出口 116流體連通，且隔膜126的頂表面132和引導設備104通過閥體110中的 引導口 150流體連通。
[0027] 引導設備104包括閥體134、入口閥136、排出閥138、壓強傳感器140和出口接頭 142。閥體134限定了入口端口 144、排出端口 146和出口端口 148。入口端口 144通信耦 接至并被配置用于從流體供應系統160接受流體供應，以用于加載調節器102的汽室152， 見下文描述。如圖所示，入口閥136置于毗鄰入口端口 144處，排出閥138置于毗鄰排出端 口 146處，并且出口接頭142從出口端口 148延伸至閥體110中的引導開口 150。因此，出 口接頭142在引導設備104和調節器102之間提供流體連通。壓強傳感器140置于引導設 備104的閥體134中，位于入口和出口閥136、138之間。因此，壓強傳感器140可操作地用 于感測入口和出口閥136、138之間的壓強以及出口端口 148、出口接頭142和毗鄰隔膜126 的頂表面132的隔膜腔128中的壓強。隔膜腔128的這部分能夠被稱為調節器102的汽室 I52。在引導設備104的一個版本中，入口和排出閥136、138能夠是電磁閥，如脈沖寬度調 制（PWM)電磁閥，壓強傳感器140可以是壓強變換器。此外，入口和排出閥136、138與壓強 傳感器140能夠通信耦接至機載控制器154,其能夠存儲引導設備104的邏輯和/或指導其 一些或所有功能，見下文描述。
[0028] 仍然參考圖2,組件100的反饋壓強傳感器106包括壓強變換器，其被安排用于檢 測調節器102的出口 116處的壓強，并向引導設備104,更具體地向引導設備104的機載控 制器154發射信號。基于機載控制器154從反饋壓強傳感器106接收到的信號，引導設備 104打開和/或關閉入口和排出閥136、138以用于控制調節器102的汽室152中的壓強，該 壓強又控制控制元件122的位置并最終控制調節器102的出口 116處的壓強。
[0029] 具體來說，在正常操作過程中，通過調節調節器102的汽室152中的壓強，按需控 制和保持調節器102的出口 116處的壓強。這是通過引導設備104和反饋壓強傳感器106 的操作實現的。例如，在一個版本中，反饋壓強傳感器106每25毫秒檢測一次出口 116處 的壓強并向引導設備104的機載控制器154發送信號。機載控制器154將這個指示出口 116處的壓強的信號和希望的設定點壓強進行比較，并確定出口壓強是小于、等于還是大于 設定點壓強。基于這個確定，引導設備104操作入口和排出閥136、138之一或兩者，以調節 汽室152中的壓強。即，如果感測到的出口壓強低于希望的設定點壓強，則機載控制器 154 致動入口閥136 (如，指示入口閥136打開，排出閥138關閉）。如此配置，氣體進入引導設 備104的入口端口 144并增加汽室152中的壓強，這使得隔膜組件124驅動控制元件122相 對于圖2中的方向向下移動，這打開了調節器1〇2并增加了出口 116處的流量并且最終增 加了出口 II·6處的壓強。相反，如果反饋壓強傳感器106感測到的出口 116處的壓強被確 定尚于布望的設定點壓強，則機載控制器154致動排出閥138 (如，指示排出閥138打開，入 口閥136關閉）。如此配置，汽室152中的氣體通過引導設備104的排出端口 146排出，以 減低隔膜126的頂表面132上的壓強。這允許出口壓強驅動隔膜組件124和控制元件 122 相對于圖2中的方向向上移動，這關閉了調節器102并降低了出口 U6處的流量并且最終 降低了出口 116處的壓強。
[0030]基于上述描述，可以理解，引導設備104和反饋壓強傳感器1〇6互相組合操作以間 歇性地但是頻繁地監視調節器102的出口 116處的壓強并調節汽室152中的壓強直到出口 116處的壓強等于設定點壓強。
[0031]參考圖3,機載控制器154可包括處理器200、存儲器204、通信接口 208和計算邏 輯212。處理器200可以是通用處理器、數字信號處理器、專用集成電路、現場可編程門陣 列、圖形處理單元、模擬電路、數字電路，或任何其他已知的或今后開發的處理器。處理器 200依據存儲器204中的指令操作。存儲器204可以是易失性存儲器或非易失性存儲器。 存儲器204可以包括一個或多個只讀存儲器（R0M)、隨機存取存儲器（RAM)、閃存、電可擦編 程只讀存儲器（EEPR0M)，或其他類型的存儲器。存儲器204可以包括光的、磁的（硬盤）， 或任何其他形式的數據存儲設備。
[0032] 通信接口 208可以是例如通用串行總線（USB)端口、以太網端口或一些其他端口 或接口，其被提供以使得或有助于引導設備104和計算設備108之間的電子通信。這種電 子通信可以通過任何已知方法，包括例如USB、RS-232、RS-485、WiFi、藍牙或任何其他合適 的通信連接而實現。
[0033] 邏輯212包括一個或多個例程和/或一個或多個子例程，其體現為存儲在存儲器 204上的計算機可讀指令。引導設備104,具體地處理器200,可以執行邏輯212以使得處理 器200執行與調節器102、引導設備104、流體供應系統160和/或生產線180的配置、管理、 維護、診斷和/或操作相關的動作。邏輯212可以在執行時使得處理器200從個人計算設 備108接收和/或獲得信號或請求，從流體供應源壓強傳感器117 (控制器154與其通信耦 接）、隔膜傳感器127 (控制器154與其通信耦接）和/或反饋傳感器106接收和/或獲得 信號或數據，確定任何接收到的和/或獲得到的信號或請求的內容，監視由壓強傳感器140 檢測到的壓強，打開和/或關閉入口和/或排出閥136、138,暫停對已打開的和/或已關閉 的入口和/或排出閥136、138的控制，計算允許所有生產線180同時運行所需的最小源壓 強，更換或切換閥166至不同位置（如，將閥166從第一位置移動到第二位置），并且繼而， 更換流體供應源，提醒或通知操作員流體供應源162或164需要被補充，記錄流體供應系統 160的或與之相關的信息或數據，預測一個或多個流體供應源162、164何時需要被補充，執 行其他希望的功能，或以上的組合。
[0034] 參考圖4,將會描述個人計算設備108的更多細節。個人計算設備108可以是桌面 計算機、筆記本電腦、用戶工作站、平板電腦、手持計算設備（例如智能手機）或其他個人計 算設備。在一個實施例中，個人計算設備108和接合圖1描述的用戶工作站13相同。
[0035] 如圖4所示，個人計算設備108包括處理器250、存儲器254、通信接口 258和應用 262。處理器250可以是通用處理器、數字信號處理器、專用集成電路、現場可編程門陣列、 圖形處理單元、模擬電路、數字電路，或任何其他已知的或今后開發的處理器。處理器250 依據存儲器254中的指令操作。存儲器254可以是易失性存儲器或非易失性存儲器。存儲 器254可以包括一個或多個只讀存儲器（ROM)、隨機存取存儲器（RAM)、閃存、電可擦編程只 讀存儲器（EEPR0M)，或其他類型的存儲器。存儲器254可以包括光的、磁的（硬盤），或任 何其他形式的數據存儲設備。
[0036] 通信接口 258可以是例如通用串行總線（USB)端口、以太網端口或一些其他端口 或接口，其被提供以使得或有助于個人計算設備108和引導設備104之間的電子通信。這 種電子通信可以通過任何已知方法，包括例如USB、RS-232、RS-485、WiFi、藍牙或任何其他 合適的通信連接而實現。
[0037] 應用262包括計算邏輯，如一個或多個例程和/或一個或多個子例程，其體現為存 儲在存儲器254上或其他存儲器上的計算機可讀指令。個人計算設備108,具體地處理器 250,可以執行邏輯以使得處理器250執行和組件100的部件（如引導設備104)相關的配 置、管理、維護、診斷和/或操作（例如控制和/或調整）相關的動作。應用262可以有助 于和引導設備104的自動交互和/或人工交互。例如，應用262可有助于引導設備104上 的自動調整程序的性能。應用262可以有助于個人計算設備108的用戶和引導設備104的 人工交互。為此，應用可以包括或向用戶提供用戶接口 266,以有助于用戶和引導設備104 的交互（例如控制）。
[0038] 使用或通過接口 266,用戶可以計算或確定允許所有生產線280同時運行所需的 最小源壓強（如，根據最壞情況計算最低源壓強）。用戶還可以使用用戶接口 266來選擇或 請求激活暫停控制模式，在該模式中由引導設備104對組件100的其他部件（例如調節器 102)的控制被暫停，將在下文詳細描述。用戶還可以使用用戶接口 266來人工調整引導設 備104,對引導設備104的設定點進行編程，調整比例、導數和/或積分值和/或積分限和 /或死區參數，設定控制模式，執行校準，設定控制限，設定隔膜保護值，運行診斷程序（如， 電磁泄漏測試），等等。
[0039] 如上所述，流體供應系統160被配置用于通過組件100的部件，向生產線180供應 加壓流體。為了確保每個生產線180以所需壓強被供應足夠量的流體，需要一定的供應壓 強。通常，如上簡述，過程控制系統操作員采用以刻度實現的稱重系統，以確定流體供應源 162(出于本發明目的，其是初始活動的）何時不能以所需壓強提供所需的足量流體（例如， 流體供應源162需要被替換）。作為這種稱重系統的一部分，過程控制系統的操作員確定流 體供應源162能夠保證不中斷對生產線180的加壓流體的供應的最小可能重量。流體供應 源162之后連續稱重，當流體供應源162的重量接近這個最小可能重量時，給過程操作員發 信號，表示是時候替換流體供應源更換并補充流體供應源162。然而，因為預定重量是基于 所有生產線180同時運行而計算的，盡管在現實中，這非常少發生，所以結果是流體供應源 經常比需要的更頻繁地更換并補充。
[0040] 所述實施例目標是通過對來自流體供應系統160的加壓流體的管理，來確保使用 了來自流體供應系統160的最大流體量而且同時生產線180得到足量供應的加壓流體，以 此來解決這個問題。圖5示出了過程控制系統中的流體供應管理的示例性方法或過程，該 過程控制系統如包括智能調節器組件100、流體供應系統160和生產線180的過程控制系 統。
[0041] 引導設備104的機載控制器154首先識別或確定預定最小源壓強（塊300)。預 定最小源壓強是使得每個生產線180可以同時運行所需的流體供應源處的最小壓強。至少 在初始時，預定最小源壓強是允許每個生產線180同時運行所需的第一流體供應源162處 的最小壓強。預定最小源壓強可由過程控制系統的操作員確定（如，通過用戶接口 266)并 且由機載控制器154從過程控制系統的操作員處接收（如，通過個人計算設備108)。可選 的，預定最小源壓強可由機載控制器自動確定。這可以通過例如基于對流體線180的過去、 現在和/或預測的流體需求來實現。
[0042] 然后，機載控制器1δ4確定流體供應源162的壓強是否小于預定最小源壓強（塊 304)。機載控制器154可基于調節器102的出口 II6處的壓強、調節器102的入口 114處 的壓強和/或閥166的出口 172處的壓強、隔膜126上或者隔膜126附近的壓強，或以上的 組合，來做出這個確定。因此，機載控制器154被配置用于接收和分析來自反饋壓強傳感器 106的反饋控制信號，如上所述，來自供應壓強傳感器117的數據，和/或來自隔膜壓強傳感 器127的數據。
[0043] 在一些實施例中，流體供應源ie2的壓強是否小于預定最小源壓強是至少部分地 基于調節器102的出口 116處的壓強確定的。在這些實施例中，機載控制器154從反饋壓 強傳感器154接收第一反饋控制信號，且機載控制器154將第一反饋控制信號和設定點控 制值進行比較以確定調節器1〇2的出口 116處的壓強是否大于設定點壓強。當第一反饋控 制信號被確定為小于設定點控制值時（如，出口壓強小于設定點壓強），機載控制器154打 開引導設備104的入口閥136,使得氣體進入引導設備的入口 144,汽室152中的壓強增加， 并且最終出口 116處的壓強增加。圖6示意了調節器102中所需的汽室壓強如何根據生產 線180的流量需求而變化的示例。
[0044] 機載控制器154打開引導設備104的入口閥136的一段時間后，機載控制器154 從反饋壓強傳感器106接收第二反饋控制信號。機載控制器154將第二反饋控制信號和第 一反饋控制信號進行比較以確定調節器102的出口 116處的壓強是否增加。當調節器102 的出口 116處的壓強沒有增加時（而它通常應該會增加），機載控制器154確定流體供應源 162的壓強小于預定最小源壓強（即，機載控制器154得出結論：到達了預定最小源壓強， 并且流體供應源162需要被替換或補充）。然而，當出口 116處的壓強增加時，機載控制器 154確定流體供應的壓強沒有達到預定最小源壓強（即，流體供應的壓強大于預定所需壓 強）并且組件100繼續如上所述的正常操作。
[0045] 可選地或額外地，當確定流體供應源162的壓強是否小于預定最小源壓強時，機 載控制器154可以將在調節器102的入口 114處和/或閥166的出口 172處檢測到的壓強 和/或在隔膜126上或隔膜126附近檢測到的壓強納入考慮。例如，當達到一個或多個閾 值壓強（如，對應于入口 114、出口 172和/或隔膜126處的壓強的閾值壓強）時，機載控制 器154可以確定流體供應源162的壓強小于預定最小源壓強。另一個實施例中，機載控制 器154可以分析不同壓強值之間的關系（如比率、相關性）并且當存在一定關系時（如，發 現一定比率時）確定流體供應源162的壓強小于預定最小源壓強。
[0046] 當機載控制器154確定流體供應源162的壓強小于預定最小源壓強時，機載控制 器154確定流體供應源162不能為生產線180供應足夠的加壓流體，并且需要被更換或被 切換出（塊308)。在一些實施例中，機載控制器154可以在做出該確定時將正在向生產線 180供應加壓流體的流體供應源從第一流體供應源162更換為第二流體供應源164。這可 以例如通過把閥166從第一位置切換或移至第二位置來實現，在第一位置時第一入口 168 為開且第二入口 170為關，在第二位置時第一入口 168為關且第二入口 170為開。實際上， 通過將閥166從第一位置切換到第二位置，機載控制器154將流體供應源從第一流體供應 源162切換到第二流體供應源164。可選地或額外地，機載控制器154可以向過程控制系統 的操作員通知或示警（如，通過用戶接口 266,通過電子郵件，通過通知警報，或通過其他方 式）應當更換流體供應源。在流體供應系統160不包括閥166并且從而流體供應源不能通 過閥166的切換而被更換的實施例中，其他的設備或操作員可以代以更換或切換流體供應 源。一旦被切換出，原流體供應源162可以被補充。
[0047] 在一些實施例中，當機載控制器154確定流體供應源162的壓強是否小于預定最 小源壓強和/或當其確定流體供應源應當被更換時（塊312)，機載控制器154可以記錄關 于過程控制系統的信息或數據。機載控制器154可以例如記錄調節器102的入口 114處的 壓強、調節器102的出口 116處的壓強、閥166的出口 172處的壓強、關于流體供應源162 的信息（如，源162的尺寸、源162的樣式和/或模型、源162向生產線180供應了多久加 壓流體）、關于流體供應源變化的信息（如,變化的日期和/或時間）、其他信息或數據，或 以上的組合。隨著機載控制器154記錄越來越多的信息，機載控制器154可以智能地識別 模式（如，流體供應源和/或生產線180的損耗率）并且預測何時需要更換流體供應源。 例如，機載控制器154可以預測流體供應源162在10小時內需要被更換。通過這么做，機 載控制器154可以允許過程控制系統的操作員更好地計劃更換。例如，如果過程控制系統 的操作員計劃進行一個長期測試，則機載控制器154可以通過預測何時需要更換流體供應 源，幫助操作員確定是應當在測試前還是測試后更換流體供應源。
[0048] 盡管沒有明確描述，上述方法和/或其中任何步驟可以執行任意次數。例如，上述 方法可結合第一流體供應源162和第二流體供應源164和/或結合其他流體供應源使用。
[0049] 基于上述描述，應當理解，本文描述的設備和方法有助于在過程控制系統中的流 體供應的管理。通過管理上述流體供應，本發明的設備和方法避免了所需的昂貴的并且需 要大量存儲空間的傳統稱重系統，并且最大化了使用的來自流體供應系統的流體的量，從 而保證流體源只在需要時被更換，相應地，降低了流體源需要被更換的頻率。通過降低流體 源需要被更換的頻率，過程控制操作員可以節省金錢和降低在他們的過程控制系統中的一 個或多個生產線的停機時間量。
【權利要求】
1. 一種過程控制系統，包括： 流體供應源； 調節器，其包括可操作地耦接至所述流體供應源的入口和配置用于以調節后的壓強傳 送流體的出口； 引導設備，其耦接至所述調節器，所述引導設備包括：入口，其具有入口閥且可操作地 耦接至所述流體供應源，并被配置用于從所述流體供應源接收載液供應；排出端口，其具有 排出閥；出口端口，其被配置用于向所述調節器輸出受控的壓強；以及機載控制器，其通信 地耦接至所述入口閥和所述排出閥，且可操作用于控制所述入口閥和所述排出閥，所述入 口閥可在用于打開所述入口端口以向所述出口端口傳送載液供應的打開位置和用于關閉 所述入口閥的關閉位置之間移動，所述排出閥可在用于打開所述排出端口并從所述調節器 中排出流體的打開位置和用于關閉所述排出端口的關閉位置之間移動； 反饋壓強傳感器，其連接在所述調節器的出口和所述引導設備的所述機載控制器之 間，所述反饋壓強傳感器被配置用于周期性地感測所述調節器的所述出口處的壓強并向所 述機載控制器發送反饋控制信號，所述反饋控制信號指示所感測到的壓強的大小； 多個生產線，其連接至所述調節器的所述出口并被配置用于使用調節后的壓強的所述 流體進行操作； 其中，所述機載控制器包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上的邏輯，所述存儲 在所述機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯可被所述處理器執行以用于： 識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生產線同時操作所需的所述流 體供應源處的最小壓強； 確定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定所需壓強；并且 當所述流體供應源的壓強小于所述預定所需壓強時，確定需要更換所述流體供應源。
2. 如權利要求1所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的 所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所述調節器的所述出口處的壓強，確定所述 流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。
3. 如權利要求1所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的 所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于： 從所述反饋壓強傳感器接收第一反饋控制信號； 將所述第一反饋控制信號和設定點控制值進行比較，以確定所述調節器的所述出口處 的壓強是否大于設定點壓強； 當所述第一反饋控制信號被確定小于所述設定點控制值時，打開所述引導設備的所述 入口閥，使得載液進入所述引導設備的所述入口端口； 從所述反饋壓強傳感器接收第二反饋控制信號；并且 將所述第二反饋控制信號和所述第一反饋控制信號進行比較，以確定所述調節器的所 述出口處的壓強是否已經增加； 其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，從而 當所述調節器的所述出口處的壓強沒有增加時確定所述流體供應的壓強小于所述預定最 小源壓強。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定所需壓強由所述過 程控制系統的操作員確定。
5. 如權利要求1至3中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定最小源壓強由所述 機載控制器自動確定。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于當確定應該更換所述流體供應源 時，更換所述流體供應源。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所 述存儲器上的所述邏輯可以由所述處理器執行，以用于當所述機載控制器確定所述流體供 應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
8. 如權利要求7所述的過程控制系統，其中所述關于所述過程控制系統的信息包括所 述流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述流體供應源的信息、所述 流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的時間，或以上的組合。
9. 如權利要求7至8中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所 述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所記錄的信息，預測何時需要 更換所述流體供應源。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所 述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于通知所述過程控制系統的操作員需 要更換所述流體供應源。
11. 如權利要求1至10中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于在確定需要更換所述流體供應源 時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
12. 如權利要求11所述的過程控制系統，其中所述關于所述過程控制系統的信息包括 所述流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述流體供應源的信息、所 述流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的時間，或以上的組合。
13. -種過程控制系統，包括： 流體供應源； 調節器，其包括入口、出口、控制元件以及隔膜組件，所述入口可操作地耦接至所述流 體供應源，所述出口被配置用于以調節后的壓強傳輸流體，并且所述隔膜組件具有可操作 地耦接至所述控制元件的隔膜和被配置用于檢測所述隔膜處的壓強的隔膜傳感器，所述隔 膜被配置用于響應于所述隔膜上的壓強的變化而移動所述控制元件以控制從所述入口流 向所述出口的流體的流量； 引導設備，其耦接至所述調節器，用于加載所述隔膜的頂表面，所述引導設備包括：入 口端口，其具有入口閥并且可操作地耦接至所述流體供應源，并被配置用于接收來自所述 流體供應源的載流供應；排出端口，其具有排出閥；出口端口，其與所述調節器的所述隔膜 的所述頂表面流體連通；載壓傳感器，其置于所述入口閥和所述出口閥之間，并且與所述出 口端口和所述隔膜的所述頂表面流體連通；以及機載控制器，其通信地耦接至所述流體供 應源、所述入口閥、所述出口閥和所述載壓傳感器，所述入口閥可在用于打開所述入口端口 以向所述出口端口和所述隔膜的所述頂表面傳遞所述載流供應的打開位置和用于關閉所 述入口端口的關閉位置之間移動，所述排出閥可在用于打開所述排出端口并從所述隔膜的 所述頂表面排出流體的打開位置和用于關閉所述排出端口的關閉位置之間移動； 反饋壓強傳感器，其連接于所述調節器的所述出口和所述引導設備的所述機載控制器 之間，所述反饋壓強傳感器被配置用于周期性地感測所述調節器的所述出口處的壓強并向 所述機載控制器發送反饋控制信號，所述反饋控制信號指示所感測到的壓強的大小； 多個生產線，其連接至所述調節器的所述出口并被配置用于使用調節后的壓強的所述 流體進行操作； 其中所述機載控制器包括存儲器、處理器和存儲在所述存儲器上的邏輯，存儲在所述 機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行以用于： 識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生產線同時操作所需的所述流 體供應源處的最小壓強； 基于所述調節器的所述出口處的壓強和/或所述隔膜處的壓強，確定所述流體供應源 的壓強是否小于所述預定最小源壓強；以及 當所述流體供應的壓強小于所述預定最小源壓強時，確定需要更換所述流體供應源。
14. 如權利要求13所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上 的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于： 從所述反饋壓強傳感器接收第一反饋控制信號； 將所述第一反饋控制信號和設定點控制值進行比較以確定所述調節器的所述出口處 的壓強是否大于設定點壓強； 在所述第一反饋控制信號被確定小于所述設定點控制值時，打開所述引導設備的所述 入口閥，使得所述載流進入所述引導設備的所述入口端口； 從所述反饋壓強傳感器接收第二反饋控制信號；并且 將所述第二反饋控制信號和所述第一反饋控制信號進行比較以確定所述調節器的所 述出口處的壓強是否已經增加； 其中，存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以 用于當所述調節器的所述出口處的壓強沒有增加時，確定所述流體供應源的壓強小于所述 預定最小源壓強。
15. 如權利要求13至14中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定最小源壓強由所 述過程控制系統的操作員確定。
16. 如權利要求13至15中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定最小源壓強由所 述機載控制器自動確定。
17. 如權利要求13至16中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于當確定需要更換所述流體供應源 時，更換所述流體供應源。
18. 如權利要求13至17中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于當所述機載控制器確定所述流體 供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
19. 如權利要求18所述的過程控制系統，其中所述關于所述過程控制系統的信息包括 所述流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述流體供應源的信息、所 述流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的時間，或以上的組合。
20. 如權利要求18至19中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所記錄的信息，預測何時需要更 換所述流體供應源。
21. 如權利要求13至20中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于通知所述過程控制系統的操作員需要 更換所述流體供應源。
22. 如權利要求13至21中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于在確定需要更換所述流體供應源 時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
23. 如權利要求22所述的過程控制系統，其中關于所述過程控制系統的信息包括所述 流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述流體供應源的信息、所述流 體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的時間，或以上的組合。
24. -種過程控制系統，包括： 流體供應系統，其包括第一流體供應源和第二流體供應源； 閥，其具有可操作地耦接至所述第一流體供應源的第一入口，可操作地耦接至所述第 二流體供應源的第二入口，以及出口，所述閥處于所述第一入口打開且所述第二入口關閉 的第一位置，并且可移動至所述第二入口打開且所述第一入口關閉的第二位置； 調節器，其具有入口、出口、控制元件和隔膜組件，所述入口通過所述閥的所述出口可 操作地耦接至所述流體供應系統，所述出口被配置用于以調節后的壓強傳輸流體，以及所 述隔膜組件具有可操作地耦接至所述控制元件的隔膜，并且被配置用于響應于所述隔膜上 的壓強的變化而移動所述控制元件，以控制從所述入口到所述出口的流體的流量； 引導設備，其耦接至所述調節器，用于加載所述隔膜的頂表面，所述引導設備包括：入 口端口，其具有入口閥且可操作地耦接至所述流體供應系統并被配置用于從所述流體供應 系統接收載流供應；排出端口，其具有排出閥；出口端口，其與所述調節器的所述隔膜的所 述頂表面流體連通；載壓傳感器，其置于所述入口閥和所述出口閥之間，并且和所述出口端 口和所述隔膜的所述頂表面流體連通；以及機載控制器，其可通信地耦接至所述流體供應 系統、所述入口閥、所述排出閥和所述載壓傳感器，所述入口閥可在用于打開所述入口端口 以向所述出口端口和所述隔膜的所述頂表面傳遞所述載流供應的打開位置和用于關閉所 述入口端口的關閉位置之間移動，所述排出閥可在用于打開所述排出端口并從所述隔膜的 所述頂表面排出流體的打開位置和用于關閉所述排出端口的關閉位置之間移動； 反饋壓強傳感器，其連接于所述調節器的所述出口和所述引導設備的所述機載控制器 之間，所述反饋壓強傳感器被配置用于周期性地感測所述調節器的所述出口處的壓強并向 所述機載控制器發送反饋控制信號，所述反饋控制信號指示所感測到的壓強的大小； 多個生產線，其連接至所述調節器的所述出口并被配置用于使用調節后的壓強的流體 進行操作； 其中所述機載控制器包括存儲器、處理器和存儲在所述存儲器上的邏輯，存儲在所述 機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行以用于： 識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生產線同時操作所需的所述流 體供應源處的最小壓強； 確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強；以及 當所述第一流體供應源的壓強小于所述預定最小源壓強時，確定需要更換所述第一流 體供應源并將所述閥移動至所述第二位置。
25. 如權利要求24所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上 的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所述調節器的所述出口處的壓強，確定所 述第一流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。
26. 如權利要求24至25中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行以用于： 從所述反饋壓強傳感器接收第一反饋控制信號； 將所述第一反饋控制信號和設定點控制值進行比較以確定所述調節器的所述出口處 的壓強是否大于設定點壓強； 在所述第一反饋控制信號被確定小于所述設定點控制值時，打開所述引導設備的所述 入口閥，使得所述載液進入所述引導設備的所述入口端口； 從所述反饋壓強傳感器接收第二反饋控制信號；并且 將所述第二反饋控制信號和所述第一反饋控制信號進行比較以確定所述調節器的所 述出口處的壓強是否已經增加； 其中，存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以 用于當所述調節器的所述出口處的壓強沒有增加時，確定所述第一流體供應源的壓強小于 所述預定最小源壓強。
27. 如權利要求24至26中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定最小源壓強由所 述過程控制系統的操作員確定。
28. 如權利要求24至26中任一項所述的過程控制系統，其中所述預定最小源壓強由所 述機載控制器自動確定。
29. 如權利要求24至28中任一項所述的過程控制系統，其中所述隔膜組件還包括隔膜 傳感器，其被配置用于感測所述隔膜處的壓強，并且其中存儲在所述機載控制器的所述存 儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所述隔膜處的壓強，確定所述第一 流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。
30. 如權利要求24至29中任一項所述的過程控制系統，還包括流體供應傳感器，其可 操作地耦接至所述閥，并且其中存儲在所述機載控制器的所述存儲器上的邏輯能夠被所述 處理器執行以用于使用所述流體供應傳感器確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所 述預定最小源壓強。
31. 如權利要求24至30中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于在所述機載控制器確定所述第一 流體供應源的壓強小于所述預定最小源壓強時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
32. 如權利要求31所述的過程控制系統，其中所述關于所述過程控制系統的信息包括 所述第一流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、所述隔膜處的壓強、關于所 述流體供應源的信息、所述第一流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調 節器的時間，或以上的組合。
33. 如權利要求31至32中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于基于所記錄的信息，預測何時需 要更換所述第一流體供應源。
34. 如權利要求24至33中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于當所述第一流體供應源的壓強小 于所述預定最小源壓強時通知所述過程控制系統的操作員需要更換所述第一流體供應源。
35. 如權利要求24至34中任一項所述的過程控制系統，其中存儲在所述機載控制器的 所述存儲器上的所述邏輯能夠由所述處理器執行，以用于在確定需要更換所述第一流體供 應源時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
36. 如權利要求35所述的過程控制系統，其中關于所述過程控制系統的信息包括所述 第一流體供應源的壓強、所述隔膜處的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述第 一流體供應源的信息、所述第一流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調 節器的時間，或以上的組合。
37. -種用于在過程控制系統中管理流體供應的方法，所述過程控制系統包括流體供 應源、調節器、引導設備、反饋傳感器和多個生產線，所述方法包括： 通過所述引導設備的控制器識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生 產線同時操作所需的所述流體供應源處的最小壓強； 通過所述控制器確定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強；并且 當所述流體供應源的壓強小于所述預定最小源壓強時，通過所述控制器確定需要更換 所述流體供應源。
38. 如權利要求37所述的方法，其中確定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定最 小源壓強的步驟包括：基于所述調節器的出口處的壓強，確定所述流體供應源的壓強是否 小于所述預定最小源壓強。
39. 如權利要求37所述的方法，其中確定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定最 小源壓強的步驟包括：基于所述調節器的出口處的壓強和所述調節器的隔膜處的壓強，確 定所述流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。
40. 如權利要求37至39中任一項所述的方法，其中所述預定最小源壓強由所述過程控 制系統的操作員計算。
41. 如權利要求37至39中任一項所述的方法，其中所述預定最小源壓強由所述控制器 自動計算。
42. 如權利要求37至38和40至41中任一項所述的方法，其中確定所述流體供應源的 壓強是否小于所述預定最小源壓強的步驟包括： 從所述反饋壓強傳感器接收第一反饋控制信號； 將所述第一反饋控制和設定點控制值進行比較，以確定所述調節器的所述出口處的壓 強是否大于預定點壓強； 當所述第一反饋控制信號被確定小于所述設定點控制值時，打開所述引導設備的入口 閥，使得載液進入所述引導設備的入口端口； 從所述反饋壓強傳感器接收第二反饋控制信號；并且 將所述第二反饋控制信號和所述第一反饋控制信號進行比較，以確定所述調節器的所 述出口處的壓強是否增加； 其中確定所述流體供應源的壓強何時小于所述預定最小源壓強的步驟包括確定所述 調節器的所述出口處的壓強沒有增加。
43. 如權利要求37至42中任一項所述的方法，還包括當確定需要更換所述流體供應源 時，更換所述流體供應源。
44. 如權利要求37至43中任一項所述的方法，還包括通知所述過程控制系統的操作員 需要更換所述流體供應源。
45. 如權利要求37至44中任一項所述的方法，還包括當所述機載控制器確定所述流體 供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
46. 如權利要求45所述的方法，其中記錄所述關于所述過程控制系統的信息的步驟包 括：記錄所述流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述流體供應源的 信息、所述流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的時間，或以上 的組合。
47. 如權利要求45至46中任一項所述的方法，還包括基于所記錄的信息，預測何時需 要補充所述流體供應源。
48. -種用于在過程控制系統中管理流體供應的方法，所述過程控制系統包括具有第 一流體供應源和第二流體供應源的流體供應系統、調節器、引導設備、反饋傳感器、多個生 產線和閥，所述閥具有耦接至所述第一流體供應源的第一入口、耦接至所述第二流體供應 源的第二入口以及耦接至所述調節器的出口，所述閥處于所述第一入口為打開且所述第二 入口為關閉的第一位置，使得所述第一流體供應源向所述引導設備和所述調節器供應流 體，所述方法包括： 通過所述引導設備的控制器識別預定最小源壓強，所述預定最小源壓強是允許所有生 產線同時操作所需的所述流體供應源處的最小壓強； 通過所述控制器確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強；并且 當所述第一流體供應源的壓強小于所述預定最小源壓強時，通過所述控制器確定需要 更換所述第一流體供應源并且將所述閥移動至第二位置，當所述閥位于所述第二位置時， 所述第一入口為關閉且所述第二入口為打開，使得所述第二流體供應源向所述引導設備和 所述調節器供應流體。
49. 如權利要求48所述的方法，其中確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所述預 定最小源壓強的步驟包括基于所述調節器的出口處的壓強，確定所述第一流體供應源的壓 強是否小于所述預定最小源壓強。
50. 如權利要求48所述的方法，其中確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所述預 定最小源壓強的步驟包括基于所述調節器的出口處的壓強和所述調節器的隔膜處的壓強， 確定所述第一流體供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強。
51. 如權利要求48至50中任一項所述的方法，其中所述預定最小源壓強由所述過程控 制系統的操作員計算。
52. 如權利要求48至50中任一項所述的方法，其中所述預定最小源壓強由所述控制器 自動計算。
53. 如權利要求48至49和51至52中任一項所述的方法，其中確定所述第一流體供應 源的壓強是否小于所述預定最小源壓強的步驟包括： 從所述反饋壓強傳感器接收第一反饋控制信號； 將所述第一反饋控制信號和設定點控制值進行比較，以確定所述調節器的所述出口處 的壓強是否大于設定點壓強； 當所述第一反饋控制信號被確定小于所述設定點控制值時，打開所述引導設備的入口 閥，使得載液進入所述引導設備的入口端口； 從所述反饋壓強傳感器接收第二反饋控制信號；并且 將所述第二反饋控制信號和所述第一反饋控制信號進行比較，以確定所述調節器的所 述出口處的壓強是否已經增加； 其中確定所述第一流體供應源的壓強何時小于所述預定最小源壓強的步驟包括確定 所述調節器的出口處的壓強沒有增加。
54. 如權利要求48至53中任一項所述的方法，還包括通知所述過程控制系統的操作員 需要更換所述第一流體供應源。
55. 如權利要求48至54中任一項所述的方法，還包括當所述控制器確定所述第一流體 供應源的壓強是否小于所述預定最小源壓強時，記錄關于所述過程控制系統的信息。
56. 如權利要求55所述的方法，其中記錄所述關于所述過程控制系統的信息的步驟包 括：記錄所述第一流體供應源的壓強、所述調節器的所述出口處的壓強、關于所述第一流體 供應源的信息、所述第一流體供應源已經被可操作地耦接至所述引導設備和所述調節器的 時間，或以上的組合。
57. 如權利要求55至56中任一項所述的方法，還包括基于所記錄的信息，預測何時需 要更換所述第二流體供應源。
【文檔編號】G05B19/418GK104216354SQ201410239180
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2013年6月3日
【發明者】G·C·繆爾 申請人:泰思康公司