独立的智能限位开关制造技术

公开了一种数字阀定位系统。该系统包括包括阀、具有控制器微处理器和控制器存储器的阀控制器，以及具有连接到该阀的输出端以便响应于来自该阀控制器的输出控制该阀在运动范围上的位置的阀执行器。该系统进一步包括用于确定该阀执行器的位置的第一位置传感器和用于产生表示该阀的状态在一个阈值定点之上还是之下的限位开关状态信号的智能限位开关。该限位开关包括：第二位置传感器，其产生表示该阀的位置的输出信号；限位开关存储器；以可通信方式连接到该限位开关存储器的限位开关微处理器；隔离的通信链路，其位于该控制器微处理器和该限位开关微处理器之间、用于将该定点数据从该控制器传送到该限位开关。该限位开关微处理器包括第一限位开关微处理器输出端，该限位开关微处理器响应于该第二位置传感器输出信号和存储在该限位开关存储器中的定点数据在该第一限位开关微处理器输出端处产生该状态信号。

Independent intelligent limit switch

A digital valve positioning system is disclosed. The system includes a valve controller comprises a valve and a controller with microprocessor and memory controller, and is connected to the output end of the valve in response to the output from the valve controller to control the valve in the range of motion on the position of the valve actuator. The system further comprises a first position sensor for determining the position of the valve actuator and for generating said state of the valve in the above or below a threshold set point limit switch state signal intelligent limit switch. The limit switch comprises second position sensor, the output signal indicative of the position of the valve; the limit switch memory; communicatively coupled to the limit switch memory limit switch microprocessor; isolated communication link between the controller, microprocessor and the limit switch microprocessor for the fixed-point data sent from the controller to the limit switch. The limit switch microprocessor includes a first limit switch microprocessor output, the limit switch microprocessor in response to the second position sensor output signal and the set point data stored in the limit switch memory in the first limit switch microprocessor output signal to generate the state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
传统限位开关的实现方案总体上分为两类1)受控的嵌入式系统或2)独立的实体(physical)系统。受控的嵌入式设计利用来自仪器内的反馈元件的位置反馈数据，提供一个虚拟(virtual)的限位开关。这种嵌入式实现方案的主要缺点在于“开关”未隔离或独立于仪器的操作，而是完全受控于仪器的操作。这种类型的限位开关无法用在联锁应用中。独立的实体限位开关解决了与受控式设计相关的隔离问题，但是，由于其并未集成到以微处理器为基础的仪器中，所以仪器的刻度和限位开关的极限跳变点(trip point)设置并不匹配。独立的实体开关的完整和“非智能”状况，要求在每次重校准仪器之后都要重设置极限跳变点。另外，由于对限位开关的调整通常是盲目的，所以需要使阀退出操作以便具体地使阀往复运动从而建立极限跳变点。尽管某些制造商采用了这两种实现方案，但仍未解决上述问题。附图说明图1是根据本专利技术的数字阀定位系统的框图；和图2是用在图1的定位系统中的独立智能限位开关的框图。具体实施例方式本专利技术可以有多种不同的形式，图中示出并详细说明了本专利技术的一个优选实施例，并应理解，所公开的内容应被认为是本专利技术原理的一个范例，而并非用以将本专利技术的广义特性限定到所示出的实施例中。本专利技术将一个低成本的专用微处理器合并到实体限位开关中，以提供独立的智能限位开关组件。该限位开关的嵌入式控制器可与仪器的微处理器通信以建立极限跳变点，同时仍提供适于联锁操作的隔离操作。图1和图2中示出了总体上标识为10的数字阀定位系统。该系统10包括阀12和阀控制器14。阀控制器14具有控制器微处理器16和控制器存储器18。众所周知，控制器微处理器16通过经由数字到模拟(D/A)转换器19a向电流到压力(I/P)转换器19发命令来控制阀12的位置。系统10进一步包括阀执行器20，阀执行器20具有连接至阀12的输出端20a，以便响应于来自阀控制器14的输出，控制阀12在运动范围上的位置。诸如传统霍尔效应传感器之类的第一位置传感器24，测定阀12的位置。众所周知，控制器存储器存储限定阀12的运动范围的刻度数据。根据本专利技术，系统10进一步包括智能限位开关30，智能限位开关30用以产生指示阀12的状态是在阈值定点之上还是之下的限位开关状态信号。限位开关30使用以可通信方式连接到控制器微处理器16的操作员界面32，以便将限定阈值定点的位置的限位开关定点数据输入到控制器存储器18。操作员界面32包括显示器33，例如液晶(LCD)显示器，以及LCD控制/驱动器34，其用来显示限位开关30的状态。操作员界面32还包括按纽界面35。在本实施例中，限位开关30使用在与控制器微处理器16进行常规通信所使用相同的操作员界面30，例如输入刻度数据。限位开关30进一步包括限位开关存储器38和诸如霍尔效应传感器之类的第二位置传感器36。该第二位置传感器36产生表示阀12的位置的输出信号。限位开关存储器38以可通信方式连接到限位开关微处理器40。通信链路44包括第一光隔离单元45，其提供在控制器微处理器16与限位开关微处理器40之间的隔离通信，用以将限位开关定点数据从控制器存储器18传输到限位开关存储器38。限位开关微处理器40包括第一限位开关微处理器输出端40a。限位开关微处理器40响应于第二位置传感器输出信号和存储在限位开关存储器38中的限位开关定点数据，在第一限位开关微处理器输出端40a处产生状态信号。第一限位开关输出端46以可通信方式连接到第一限位开关微处理器输出端40a以产生表示限位开关的状态的第一限位开关输出信号。该第一输出信号优选为电流控制信号，例如1～4毫安(mA)的信号。限位开关30还提供第二输出，使限位开关30起到两个限位开关的作用。具体来说，操作员界面32以可通信方式连接到控制器微处理器16，以便向控制器存储器18中输入限定第二个阈值定点的位置的第二限位开关数据。隔离的通信链路44将第二限位开关定点数据从控制器存储器18传输到限位开关存储器38。限位开关微处理器40包括第二限位开关微处理器输出端40b。限位开关微处理器40响应于第二位置传感器输出信号和存储在限位开关存储器38中的第二限位开关定点数据，在第二限位开关微处理器输出端处产生表示阀12的第二状态在第二阈值定点之上还是之下的第二状态信号。限位开关30包括第二输出端49，第二输出端49连接到限位开关微处理器第二输出端以产生表示限位开关的第二状态的第二输出信号。第二输出信号为电流控制信号，例如1～4毫安的信号。第二光隔离单元50，将第二限位开关与第一限位开关光隔离。限位开关数据将阈值定点的位置限定为运动范围的百分比。这样，如果阀失效或必须被更换，则只需重校准即可。限位开关定点数据无需改变，通过通信链路44自动调整限位开关刻度数据是阀校准过程的一部分。限位开关30由电流控制信号来供电，这与用于控制阀的控制器供电相独立。这样，控制器供电故障不会影响限位开关30的操作。限位开关30与阀控制器14相独立地操作，这样，阀控制器故障不会影响到限位开关30的操作。系统10包括连接器54以便通过常规通信界面56将控制器微处理器16以可通信方式连接到网络55。这样，可与网络55上的其它设备，例如过程控制器60进行模拟和/或数字通信。已利用特定实施例来说明本专利技术，该特定实施例并非用以限定本专利技术。本领域技术人员应理解，在不背离所附权利要求中阐述的本专利技术的前提下，可对所述实施例进行各种修改。权利要求1.一种数字阀定位系统，包括阀、具有控制器微处理器和控制器存储器的阀控制器、具有连接到该阀上的输出端以便响应于来自该阀控制器的输出控制该阀在运动范围上的位置的阀执行器，以及用于确定该阀执行器的位置的第一位置传感器，用于产生表示该阀的状态是在阈值定点之上还是之下的限位开关状态信号的智能限位开关，该限位开关包括第二位置传感器，其产生表示该阀的位置的输出信号；限位开关存储器；以可通信方式连接到该限位开关存储器的限位开关微处理器；通信链路，其位于该控制器微处理器和该限位开关微处理器之间、用于将该定点数据从该控制器传送到该限位开关，其中该限位开关微处理器包括第一限位开关微处理器输出端，该限位开关微处理器响应于该第二位置传感器输出信号和存储在该限位开关存储器中的定点数据，以在该第一限位开关微处理器输出端处产生该状态信号。2.如权利要求1所述的限位开关，其中所述阈值定点的位置由阈值定点开关数据来限定。3.如权利要求1所述的限位开关，包括以可通信方式连接到所述控制器微处理器、用以操控所述阈值定点开关数据的操作员界面。4.如权利要求2所述的限位开关，其中所述阈值定点数据被表示为该阀的运动范围的百分比。5.如权利要求1所述的限位开关，其中所述通信链路被光隔离。6.如权利要求1所述的限位开关，其中所述限位开关与所述控制器相独立地操作。7.如权利要求1所述的限位开关，其中所述阈值定点是如此设置，使得所述限位开关微处理器输出端的状态表示该阀完全打开。8.如权利要求1所述的限位开关，其中所述阈值定点是如此设置，使得所述限位开关微处理器输出端的状态表示该阀完全关闭。9.如权利要求1所述的限位开关，其中所述限位开关微处理器输出端的状态表示该阀的位置是在介于全开和全闭状态之间的预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字阀定位系统，包括阀、具有控制器微处理器和控制器存储器的阀控制器、具有连接到该阀上的输出端以便响应于来自该阀控制器的输出控制该阀在运动范围上的位置的阀执行器，以及用于确定该阀执行器的位置的第一位置传感器，用于产生表示该阀的状态是在阈值定点之上还是之下的限位开关状态信号的智能限位开关，该限位开关包括：第二位置传感器，其产生表示该阀的位置的输出信号；限位开关存储器；以可通信方式连接到该限位开关存储器的限位开关微处理器；通信链路，其位于该控制器 微处理器和该限位开关微处理器之间、用于将该定点数据从该控制器传送到该限位开关，其中该限位开关微处理器包括第一限位开关微处理器输出端，该限位开关微处理器响应于该第二位置传感器输出信号和存储在该限位开关存储器中的定点数据，以在该第一限位开关微处理器输出端处产生该状态信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬G西博格，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]