工业系统相位暂降检测技术方案

本文涉及工业系统相位暂降检测，并描述了用于确定信号暂降的方法、系统和装置。在一个示例中，跟踪信号暂降的方法包括：当在初始状态时，至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态。响应于信号转变至暂降状态，增加跟踪滤波器的带宽，并且当在暂降状态时，监测信号何时转变至恢复状态。该方法还包括：响应于信号转变至恢复状态，减小跟踪滤波器的带宽。

【技术实现步骤摘要】
工业系统相位暂降检测
本专利技术一般涉及工业设备领域，具体涉及用于跟踪信号的暂降的方法和装置。
技术介绍
保持工业设备的精确电力是用于这些设备的控制系统的重要方面。控制系统通常包括运动和马达控制器、致动控制器以及许多其他控制设备。受控的工业设备可以包括马达、在复杂的制造过程中的多轴机器人以及其他工业设备。异常电网条件(例如电压暂降)会使工业设备的转换器故障或失灵，因此影响系统可靠性。在一些情况中，过流故障不能自动复位，则这需要耗费时间和资源两者的手动复位。此外，电压暂降会影响控制器性能并且导致向电网注入不期望的电流谐波，并且还会引起对转换器内的电力部件产生过度的压力。针对所有这些原因，重要的是，向这些复杂设备提供的电力保持在可接受的范围内，并且准确到确保适当的生产率。在不监测电力的情况下，由于不适当的电力供应，通常很贵的设备的效率会遭受或达到停滞。
技术实现思路
本文中描述了用于信号暂降检测的方法、系统和装置。在一个示例中，跟踪信号暂降的方法包括：当在初始状态下时，至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态。响应于信号转变至暂降状态，增加跟踪滤波器的带宽，并且当在暂降状态下时，监测信号何时转变至恢复状态。该方法还包括：响应于信号转换为恢复状态，减小跟踪过滤器的带宽。在另一示例中，用于跟踪信号暂降的装置包括这样的暂降检测模块：其被配置成当在初始状态下时至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态。该装置还包括这样的暂降恢复模块：其被配置成当在暂降状态下时监测信号何时转变至恢复状态。该装置还提供这样的带宽确定模块：其被配置成响应于信号转变至暂降状态来增加跟踪滤波器的带宽，并且响应于信号转变至恢复状态来减小跟踪滤波器的带宽。在另一情况下，用于跟踪多个相位信号的暂降的装置包括这样的暂降检测模块：其被配置成当在初始状态下时至少基于一个或多个跟踪滤波器的输出来监测多个相位信号中的至少一个相位信号何时转变至暂降状态。该装置还包括这样的暂降恢复模块：其被配置成当在暂降状态下时监测多个相位信号何时转变至恢复状态。该装置还包括这样的带宽确定模块：其被配置成响应于相位信号转变至暂降状态来增加一个或多个跟踪滤波器的带宽，以及响应于信号转变至恢复状态来减小一个或多个跟踪滤波器的带宽。附图说明图1示出了电力暂降检测系统。图2示出了用于发现输入信号的暂降的暂降检测系统。图3示出了暂降检测的方法。图4示出了具有电压暂降的信号。图5示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。图6示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。图7示出了用于发现与电力相位相对应的多个输入信号的暂降的暂降检测系统。图8示出了确定多个信号的暂降的暂降检测模块。图9示出了确定多个信号的暂降的暂降检测模块。图10示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。具体实施方式以下描述和相关联的附图教授本专利技术的最佳模式。为了教授专利技术原理，可以简化或省略最佳模式的一些常规方面。随附权利要求指定本专利技术的范围。最佳模式的一些方面会不落入本专利技术的如权利要求所指定的范围内。因此，本领域内技术人员将理解根据最佳模式在本专利技术的范围内的变体。本领域内技术人员将理解以下描述的特征可以以各种形式相组合，以形成本专利技术的多种变体。作为结果，本专利技术不限于以下描述的具体示例，而仅受限于权利要求及其等同。工业设备的输入电力的精确度和准确度会是极其重要的，以适当控制工业系统。工业控制设备可以包括专用集成电路、印刷电路板以及其他电子部件。为了确保工业控制设备进行适当操作，电力必须保持恒定并准确。如果电力相位下降或不恒定，则工业设备的控制可能是不适当的，并且工业设备的操作会被破坏或者对设备的操作者是危险的。异常电网状况(例如电压暂降)会使工业控制设备具有过流故障的问题，从而影响系统可靠性和生产率。过流故障可能不具有自动复位的能力，这就需要手动复位故障，从而致使驱动与一些政府设计要求不符。电压暂降还会影响工业控制器性能，这会导致向电网注入具有相当大幅度的不期望的电流谐波。此外，电压暂降会产生高的电流均方根(RMS)值，这从而会导致对各种工业控制设备中的电子部件的过度压力。作为结果，许多工业控制设备和系统需要对线路暂降条件的快速并可靠的检测，从而可以采取适当的行动。这些行动中的一些行动可以包括基于暂降检测来重新配置控制器操作指令变化，或者在严重的暂降状况期间暂时使设备或系统不能使用。图1示出了根据至少一个示例具有暂降检测的电力系统100。图1包括电源103、电力信号130、暂降检测器105以及工业设备110至112。电源103被配置成使用链路120连接至暂降检测器105，链路120可以包括缆线或能够输送电力(例如电力信号130)的任何其他导体。使用链路121将暂降检测器105进一步连接至工业设备110至112。链路121可以包括任何通信介质，以将暂降通知通信至工业设备110至112。在操作中，电源103将产生交流电，以为工业设备110至112供电。所产生的电力将作为类似于电力信号130的正弦波或多个正弦波发送。电力信号130可以具有120伏特、240伏特、480伏特或任何其他电压的预期均方根电压。此外，可以从电源103以任何频率发送电力信号130。暂降检测器105被配置成接收来自电源103的电力，并且针对所提供的电压的任何暂降或跌落来监测该电力。例如，如果假定电源正提供幅值为80伏特的信号，则暂降检测器105应当表示该幅值何时下降至预期的80伏特以下。在一些情况中，如果下降超过阈值量，则暂降检测器105可仅担心暂降或跌落。因此，返回至先前示例，如果假定电源提供80伏特的幅值，则在幅值下降至低于75伏特或某个其他阈值时，暂降检测器可仅识别出暂降。基于暂降检测，暂降检测器105可以被配置成停止向工业设备110至112中的任何工业设备发送电力，或者可以通过一些其他手段(例如另一发电机或其他补充电源)来提供合适的电力。在其他示例中，暂降检测器105可以向工业设备110至112提供表示电压存在暂降的标记，并且相应地工业设备110至112可以做出反应。尽管示出了用于三个工业设备的暂降检测器，但是应当理解，可以将暂降检测器105应用于任何数目的工业设备元件。此外，应当理解，暂降检测器105可以完全或部分存在于工业设备的元件上。因此，在一些示例中，暂降检测器105可以作为工业设备110至112上的一件控制硬件或软件存在。为了更好地示出暂降检测器105的操作，图2示出了暂降检测系统200。暂降检测系统200是暂降检测器105的示例，虽然可以存在其他示例。暂降检测系统200包括暂降检测模块210、触发器220、暂降恢复模块230、带宽确定模块240、信号250以及暂降标记260。在操作中，暂降检测系统200被配置为具有由暂降标记260定义的多个状态。暂降标记260可以表示暂降检测系统200在初始状态或恢复状态下，或者在替代方案中在暂降状态下。初始状态或恢复状态表示信号250正以通常期望的方式传递至暂降检测系统200，例如对于信号具有合适的幅值。相比较而言，暂降状态表示信号250的幅值已经下降或不再处于期望的水平。接收可以包括正弦曲线电压波形的信号250以由暂降检测系统200进行处理。然后在暂降检测系统200内将信号250本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于跟踪信号的暂降的方法，包括：当在初始状态时，至少基于跟踪滤波器的输出来监测所述信号何时转变至暂降状态；响应于所述信号转变至所述暂降状态，增加所述跟踪滤波器的带宽；当在所述暂降状态时，监测所述信号何时转变至恢复状态；以及响应于所述信号转变至所述恢复状态，减小所述跟踪滤波器的带宽。

【技术特征摘要】
2013.11.05 US 14/071,9111.一种用于跟踪信号的暂降的方法，包括：当在初始状态时，至少基于具有第一带宽的跟踪滤波器的输出来监测所述信号的幅值何时转变至低于阈值的幅值；当所述信号的幅值低于所述阈值时，指示所述信号的暂降状态；当指示所述暂降状态时，将所述跟踪滤波器的带宽设置为大于所述第一带宽的第二带宽；至少基于具有所述第二带宽的跟踪滤波器的输出来监测所述信号的幅值何时转变至高于所述阈值的幅值；以及当所述信号的幅值高于所述阈值时，将所述跟踪滤波器的带宽设置为所述第一带宽。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述跟踪滤波器包括自适应跟踪滤波器。3.一种用于跟踪信号的暂降的装置，包括：暂降检测模块，其被配置成：当在初始状态时，至少基于具有第一带宽的跟踪滤波器的输出来监测所述信号的幅值何时转变至低于阈值的幅值；当所述信号的幅值低于所述阈值时，指示所述信号的暂降状态；暂降恢复模块，其被配置成：当在所述暂降状态时，至少基于具有第二带宽的跟踪滤波器的输出来监测所述信号的幅值何时转变至高于所述阈值的幅值；以及带宽确定模块，其被配置成：当指示所述暂降状态时，将所述跟踪滤波器的带宽设置为大于所述第一带宽的第二带宽；以及当所述信号的幅值高于所述阈值时，将所述跟踪滤波器的带宽设置为所述第一带宽。4.根据权利要求3所述的装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾哈迈德·穆罕默德·赛义德·艾哈迈德，布赖恩·J·塞贝尔，拉塞尔·克尔克曼，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US