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1. WO2020007923 - DIAGNOSE VON MÖGLICHEN URSACHEN FÜR VERÄNDERUNGEN AN EINEM STELLVENTIL

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Patentansprüche

1. Verfahren zur Diagnose von möglichen Ursachen für Veränderungen an mindestens einem

Stellventil mit einem Stellglied, an einer Anlage, deren Teil das Stellventil ist, oder an ei- nem Prozess, der auf der Anlage durchgeführt wird, mit folgenden Schritten:

1.1 wenn sich das Stellglied nicht bewegt, werden zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten Daten betreffend die Stellung des Stellglieds erfasst;

1.2 dies geschieht zumindest in einem ersten und in einem zweiten Zeitintervall;

1.3 Charakteristika der Daten aus dem ersten Zeitintervall werden ermittelt;

1.4 die gleichen Charakteristika werden für die Daten aus dem zweiten Zeitintervall ermittelt;

1.5 die Charakteristika der Daten aus den beiden Zeitintervallen werden verglichen;

1.6 aus festgestellten Unterschieden in den Charakteristika werden mögliche Ursachen für Ver- änderungen an dem mindestens einen Stellventil, an der Anlage oder an dem Prozess di- agnostiziert;

1.7 die Diagnose wird ausgegeben.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit dem folgenden zusätzlichen Schritt: die Diagnose wird an der Anlage und/oder dem Stellventil überprüft.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Daten betreffend die Stellung des Stellglieds aussortiert und nicht erfasst werden, wenn die zugehörige Position des Stellgliedes 0% oder 100% entspricht.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die weiteren Schritte nur durchgeführt werden, wenn für jedes betrachtete Zeitintervall zu den Charakteristika der Daten aus dem betrachteten Zeitintervall gehört, dass mindestens ein lokales Maximum zugewiesen werden kann.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass festgestellte Unterschiede in den Charakteristika der Daten aus den beiden Zeitintervallen auf ihre Signifikanz überprüft werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass für jedes betrachtete Zeitintervall aus den Charakteristika der Daten ein Arbeitspunkt und/oder ein Arbeitsbereich des Stellventils bestimmt werden.

7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine falsche Auslegung der Größe des Stellventils diagnostiziert wird, wenn der Arbeits- punkt nicht einer Ventilstellung zwischen 50% und 70% entspricht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Änderung am Prozess oder eine Veränderung des von dem Ventil gesteuerten Fluids diagnostiziert wird, wenn Unterschiede in den Charakteristika der Daten zweier Zeitinter- valle festgestellt werden, wobei die Zeitintervalle um nicht mehr als 2 Wochen auseinan- derliegen.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Verschleiß oder ein Defekt an dem Ventil diagnostiziert wird, wenn Unterschiede in den Charakteristika der Daten zweier Zeitintervalle nur festgestellt werden, wenn die Zeitinter- valle um mehr als 3 Wochen auseinanderliegen.

10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass Ablagerungen auf dem Ventilsitz oder Ventilkegel diagnostiziert werden, wenn ein Unter- schied dahingehend festgestellt wird, dass der Arbeitspunkt und/oder Arbeitsbereich zu einer weiter geöffneten Ventilstellung hin verschoben ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Abnutzung oder Verschleiß des Ventilsitzes und/oder Ventilkegels diagnostiziert werden, wenn ein Unterschied dahingehend festgestellt wird, dass der Arbeitspunkt und/oder Ar- beitsbereich zu einer stärker geschlossenen Ventilstellung hin verschoben ist.

12. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Arbeitsbereich mit einer Breite bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,

dass aus einer Zunahme der Breite des Arbeitsbereichs eine Abnahme der Stabilität des Pro- zesses diagnostiziert wird, und/oder

dass aus einer Abnahme der Breite des Arbeitsbereichs eine Zunahme der Stabilität des Pro- zesses diagnostiziert wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Diagnose von möglichen

Ursachen für Veränderungen an einer Anlage oder einem Prozess mit einer Mehrzahl von Ventilen vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Defekt an einer Pumpe diagnostiziert wird, wenn ein Unterschied dahingehend festge- stellt wird, dass bei einer Mehrzahl von Ventilen, die mit der Pumpe in Wechselwirkung stehen, der Arbeitspunkt und/oder Arbeitsbereich zu einer weiter geöffneten Ventilstellung hin verschoben ist.

14. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum Bestimmen des Arbeitsbereichs des Stellventils im betrachteten Zeitintervall folgende Schritte ausgeführt werden:

14.1 aus den Daten betreffend die Stellung des Stellglieds wird ein Histogramm gebildet;

14.2 das lokale Maximum der Häufigkeiten der Stellung des Stellglieds in diesem Histogramm wird bestimmt und dem Arbeitsbereich zugewiesen;

14.3 solange die dem Arbeitsbereich zugewiesene Häufigkeit weniger als 50% der Gesamthäu- figkeit beträgt, wird die dem Arbeitsbereich im Histogramm jeweils direkt benachbarte Stellung des Stellglieds mit der größten Häufigkeit dem Arbeitsbereich hinzugefügt.

15. Stellventil mit Mitteln zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden

Verfahrensansprüche.

16. Stellventil, mit:

16.1 Mitteln zum Erfassen von Daten zur Stellung des Stellglieds und des zugehörigen Zeit punktes, wobei diese Mittel so konfiguriert sind, dass sie Daten zur Stellung des Stell glieds und den jeweils zugehörigen Zeitpunkt erfassen können, wenn sich das Stellglied nicht bewegt;

16.2 Mitteln zum Bestimmen von Zeitintervallen, wobei diese Mittel zumindest ein erstes und ein zweites Zeitintervall bestimmen können;

16.3 wobei Daten zur Stellung des Stellglieds und der jeweils zugehörige Zeitpunkt in den zu- mindest ersten und zweiten Zeitintervallen erfasst werden; und mit

16.4 Mitteln zum Bestimmen und Vergleichen von Charakteristika von Daten aus Zeitintervallen, wobei diese Mittel so konfiguriert sind, dass sie die gleichen Charakteristika der Daten aus dem vorgenannten ersten und dem vorgenannten zweiten Zeitintervall bestimmen und miteinander vergleichen können; und

16.5 Mitteln zum Erstellen und Ausgeben einer Diagnose; wobei diese Mittel eine Diagnose erstellen und ausgeben können, wenn die vorgenannten Mittel zum Bestimmen und Ver- gleichen von Charakteristika von Daten Unterschiede in den Charakteristika der Daten aus dem ersten und zweiten Zeitintervall feststellen.

17. Stellventil nach dem vorhergehenden Anspruch,

gekennzeichnet durch

17.1 ein Steuermodul;

17.2 wobei die Mittel

17.2.1 zum Erfassen von Daten,

17.2.2 zum Bestimmen von Zeitintervallen,

17.2.3 zum Bestimmen und Vergleichen von Charakteristika von Daten, und

17.2.4 zum Erstellen und Ausgeben einer Diagnose

17.3 durch das Steuermodul bereitgestellt werden.

18. Stellventil nach einem der Ansprüche 16 bis 17,

gekennzeichnet durch

18.1 ein Steuermodul;

18.2 wobei die Mittel

18.2.1 zum Erfassen von Daten,

18.2.2 zum Bestimmen von Zeitintervallen,

18.2.3 zum Bestimmen und Vergleichen von Charakteristika von Daten, und

18.2.4 zum Erstellen und Ausgeben einer Diagnose

18.3 durch mindestens ein Gerät bereitgestellt werden, welches über ein Netzwerk mit dem Steuermodul verbunden ist.

19. Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche, wobei die Verfahrensschritte als Pro- grammcode formuliert sind, mit dem das Verfahren auf mindestens einem Computer ab- laufen kann.

20. Computerprogramm,

dadurch gekennzeichnet,

dass es ausführbare Instruktionen beinhaltet, welche bei Ausführung auf einer Recheneinheit, einem Mikrocontroller, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in ei- nem Netzwerk das Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche ausführt.

21. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren gemäß einem der Verfah- rensansprüche durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit, einem Mikrocontroller, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in ei- nem Netzwerk ausgeführt wird.

22. Datenträger, auf dem eine Datenstruktur gespeichert ist, die nach einem Laden in einen

Arbeits- und/oder Hauptspeicher einer Recheneinheit, eines Mikrocontrollers, DSPs, FPGAs oder Computers oder einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk das Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche ausführt.

23. Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Pro- grammcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Verfahrensansprüche durchzufüh- ren, wenn das Programm auf einer Recheneinheit, einem Mikrocontroller, DSP, FPGA oder Computer oder auf einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausgeführt wird.

24. Moduliertes Datensignal, welches von einer Recheneinheit, einem Mikrocontroller, DSP,

FPGA oder Computer oder von einer Mehrzahl davon in einem Netzwerk ausführbare In- struktionen zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche ent- hält.

25. Steuermodul für ein Stellventil,

dadurch gekennzeichnet,

dass es Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche bereitstellt.