特許 6379096 プロセスデバイス較正のための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6379096

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】プロセスデバイス較正のための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/00 20060101AFI20180813BHJP

   G01B 21/00 20060101ALN20180813BHJP

【ＦＩ】

   G05D16/00 Z

   !G01B21/00 C

【請求項の数】22

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-535798(P2015-535798)

(86)(22)【出願日】2013年10月4日

(65)【公表番号】特表2016-503525(P2016-503525A)

(43)【公表日】2016年2月4日

(86)【国際出願番号】US2013063364

(87)【国際公開番号】WO2014055813

(87)【国際公開日】20140410

【審査請求日】2016年10月3日

(31)【優先権主張番号】13/646,178

(32)【優先日】2012年10月5日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591055436

【氏名又は名称】フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175190

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 裕明

(72)【発明者】

【氏名】アミールザサミー，スタンレイ フェリックス

(72)【発明者】

【氏名】スノウバーガー，ジェームス エル．

【審査官】 加藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５０３３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２３０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２５３４８０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１７６６６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １６／００

Ｇ０１Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセス制御デバイスの第１の位置が第１の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第１の位置が前記第１の端位置であることに応じて、前記第１の端位置および構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの第２の端位置を計算することと、
前記第１の端位置および前記第２の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算することと、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号との比較を示す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
を含む、プロセス制御デバイス較正のための方法。

【請求項2】

前記第１の位置が前記第１の端位置にないとき、前記構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの目標出力圧力を計算することと、
前記プロセス制御デバイスから出力された実際の出力圧力を表す信号に対応するフィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しくないときに、前記フィードバック圧力を前記目標出力圧力と一致させるように前記プロセス制御デバイスの位置を制御する作動機器に圧力を提供する圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記出力圧力を調整しながら、前記現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、前記制御信号の変化の率を修正することと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるときに、前記制御信号の変化の率に基づき、前記現在位置を変更することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記現在位置における前記変化を監視することは、第１のフィードバック圧力および第
２のフィードバック圧力に基づき、平均信号を計算することをさらに含み、前記第１のフィードバック圧力は前記出力圧力が増加したときに収集され、前記第２のフィードバック圧力は前記出力圧力が減少したときに収集される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のフィードバック圧力および前記第２のフィードバック圧力に基づき、前記プロセス制御デバイスの摩擦レベルを見積もることをさらに含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記出力圧力を増加させることが、
前記出力圧力を徐々に増加させることと、
前記出力圧力を徐々に増加させることに応じて、前記現在位置が変化したかどうかを判断することと、
前記現在位置が変化したとき、動作の方向を判断することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項7】

前記出力圧力を減少させることが、
前記出力圧力を徐々に減少させることと、
前記出力圧力を徐々に減少させることに応じて、前記現在位置が変化したかどうかを判断することと、
前記現在位置が変化したとき、動作の方向を判断することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項8】

前記現在位置に変化がないことに応じて、警告を提供することをさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記現在位置が前記制御信号と一致するまで、前記現在位置と前記制御信号との間の複数の差を計算することと、
前記複数の差を合計して前記値を形成することと、をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

前記値は、前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記構成情報は、無線周波数識別デバイスを介して収集される、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記出力バイアスを計算することは、前に計算された出力バイアスに前記値を加算することをさらに含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

メモリと、
命令を含む前記メモリに結合されたプロセッサと、を備える装置であって、前記命令は、前記装置に、
プロセス制御デバイスの第１の位置が前記プロセス制御デバイスの第１の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第１の位置が前記第１の端位置であることに応じて、前記第１の端位置及び構成情報に基づき第２の端位置を計算することと、
前記第１の端位置及び前記第２の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算すること、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断し、前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記プロセス制御デバイ
スの目標出力圧力と前記プロセス制御デバイスから出力される実際の出力圧力を表す信号に対応するフィードバック圧力との間の差を計算することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号に対応する位置との比較を示す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
を行わせる、プロセス制御デバイスの較正のための装置。

【請求項14】

前記命令は、前記装置に、
圧力制御器の出力圧力を調整しながら、前記プロセス制御デバイスの現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、制御信号変化の率を減少させることと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるとき、前記現在位置を前記制御信号変化の率に基づき、徐々に変更することと、をさらに行わせる、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記命令は、前記装置に、
前記目標出力圧力が前記フィードバック圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記プロセス制御デバイスを較正するために、前記差によって前記圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに行わせる、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記命令は、前記装置に、
前記現在位置を前記制御信号に対応する前記位置との間の差を計算することと、
前記差を計算された値に加えて、前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す値を形成することと、をさらに行わせる、請求項１４または１５に記載の装置。

【請求項17】

命令を含む有形コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、機械装置に、
プロセス制御デバイスの第１の位置が第１の端位置であるかどうかを判断することと、
前記第１の位置が前記第１の端位置であることに応じて、前記第１の端位置および構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの第２の端位置を計算することと、
前記第１の端位置および前記第２の端位置に基づき、前記プロセス制御デバイスの部分ストローク区間であって、全閉位置と全開位置との間の前記プロセス制御デバイスの部分ストローク位置の範囲を含む前記部分ストローク区間を計算することと、
前記プロセス制御デバイスの現在位置が前記部分ストローク区間内にいつ入るかを判断することと、
前記現在位置が前記部分ストローク区間内にあるときに、前記現在位置と制御信号との比較を表す値に基づき、出力バイアスを計算することと、
前記出力バイアスに基づいて、前記プロセス制御デバイスを較正することと、
をさらに行わせる、有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項18】

前記機械装置に、
前記第１の位置が前記第１の端位置にないとき、前記構成情報に基づき、前記プロセス制御デバイスの目標出力圧力を計算することと、
フィードバック圧力が前記プロセス制御デバイスから出力された実際の出力圧力を表す信号に対応する場合に、前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しいかどうかを判断することと、
前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と等しくないときに、前記フィードバック圧力が前記目標出力圧力と一致するように前記プロセス制御デバイスの位置を制御する作動機器に圧力を提供する圧力制御器の出力圧力を変更することと、をさらに行わせる、請求項１７に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項19】

前記機械装置に、
前記出力圧力を調整しながら、前記現在位置における変化を監視することと、
前記現在位置における前記変化に応じて、制御信号が前記構成情報を用いて決定されたカットオフ領域内にあるとき、前記制御信号変化の率を修正することと、
前記制御信号が前記カットオフ領域内にあるとき、前記現在位置を前記制御信号変化の率に基づき、変更することと、をさらに行わせる、請求項１８に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項20】

前記機械装置に、
前記現在位置が前記制御信号と対応する前記位置と等しくなるまで、前記現在位置および前記制御信号に対応する前記位置との複数の差を計算することと、
前記複数の差を合計して前記値を形成することと、をさらに行わせる、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項21】

前記値は前記現在位置を前記制御信号と相関させるための調整値を示す、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項22】

前記機械装置に、
前記値を前に計算された出力圧力に加算することを、さらに行わせる、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プロセス制御システムに関し、特にプロセスデバイス較正のための方法および装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、工業プロセスのようなプロセスは、作動機器や空気弁などの様々なプロセス制御デバイスにより通常制御される。動作中、これらのプロセス制御デバイスに接続された機器は、較正および／または再較正が必要な場合がある。例えば、新しい弁位置決め機器が設置されるとき、本位置決め機器は、弁の正確な動作を保証するために、弁用に較正される可能性がある。場合によっては、弁位置決め機器を較正するのに、位置決め機器が一端位置（例えば、全閉位置）から他端位置（例えば、全開位置）にわたって動作可能なように結合される弁にストロークを加える必要がある。位置決め機器を適切に較正するために、弁はオフラインにしなければならない場合がある。しかしながら、これは常に可能とは限らず、というのは、プロセスプラントのいくつかは継続的に動作し、および／またはその弁は迂回路を含まないからである。既知のシステムの中には、位置決め機器を較正するのに、さらにあるいはまたは、人やユーザにより情報の入力が必要な場合がある。しかしながら、位置決め機器へのこのようなユーザ入力が、較正中のエラーの機会をもたらすことになる。

【発明の概要】

【0003】

例示的方法は、プロセス制御デバイスの第１の位置が第１の端位置であるかどうかを決定することと、その第１の位置が第１の端位置に答えて、その第１の端位置および構成情報に基づき、プロセス制御デバイスの第２の端位置を計算することとを含む。本例示的方法は、さらに第１の端位置および第２の端位置に基づき、プロセス制御デバイスの部分ストローク区間を計算することと、いつプロセス制御デバイスの現在位置がその部分ストローク区間内にあるかを判断することとを含む。本例示的方法はまた、現在位置がその部分ストローク区間内にあるときに、制御信号および加算値に基づき出力を計算することを含む。

【0004】

例示的装置は、命令を含むメモリとそのメモリに結合されたプロセッサを備える。また、本例示的装置は、プロセッサにプロセス制御デバイスの第１の位置がプロセス制御デバイスの部分ストローク位置であるかを判断させるための命令をそのメモリに含み、その第１の位置がその部分ストローク位置であるのに答えて、構成情報に基づき、目標出力圧力を計算する。また、本例示的装置は、プロセッサにフィードバック圧がその目標圧力と等しいか否かを判断させるための命令をそのメモリに含み、そのフィードバック圧はプロセス制御デバイスから出力された出力圧力に対応する。また、本例示的装置は、プロセッサにその目標出力圧力とそのフィードバック圧との間の差を計算させるための命令をそのメモリに含み、その出力圧力をその差によって変更する。

【0005】

例示的有形コンピュータ可読記憶媒体は、プロセス制御デバイスの第１の位置が第１の端位置であるかどうかを機械装置に決定させるためと、およびその第１の位置が第１の端位置に答えて、その第１の端位置および構成情報に基づき、プロセス制御デバイスの第２の端位置を機械装置に計算させるための命令を含む。本例示的有形コンピュータ可読記憶媒体は、またその第１の端位置およびその第２の端位置に基づき、プロセス制御デバイスの部分ストローク区間を機械装置に計算させるための命令を含む。また、本例示的有形コンピュータ可読記憶媒体は、いつプロセス制御デバイスの現在位置がその部分ストローク区間内にあるかを機械装置に判断させるためと、現在位置がその部分ストローク区間内に
あるときに、制御信号および加算値に基づき出力バイアスを機械装置に計算させるための命令を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本開示の内容が実装可能な例示的プロセス制御システムを示す。

【図2】図１の機器の例示的実装のブロック図である。

【図3】図２の部分ストローク較正器の例示的実装のブロック図である。

【図4】本明細書で開示される例示的方法を表すフローチャートである。

【図5】本明細書で開示される別の例示的方法を表すフローチャートである。

【図6】図１および図２の例示的機器を実装するために図４および図５の例示的方法を実行可能な例示的処理プラットフォームのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

いくつかの実施例が上記の図面に示され、以下にその詳細が説明される。これらの実施例の説明では、類似または同一の参照番号が同一または類似した要素を識別するために用いられている。図面は必ずしも一定の比率ではなく、明瞭さおよび／または簡潔さのために、その図面の所定の特徴および所定の見え方が比率または略図的に誇張して示されているものもある。さらに、いくつかの実施例は、本明細書を通して説明されている。どの実施例からのどの特徴も置き換えが可能であり、そうでなくても、他の実施例からの他の特徴との組み合わせが可能である。

【0008】

本明細書で説明される実施例は、弁組立体などのプロセス制御デバイスの位置管理機器や位置決め機器などの機器の較正と関連し、機器がオフラインで動作するか、そうでなければ影響を及ぼすようなプロセス制御システムを必要とせず、ユーザ入力も必要としない（例えば、自動的に）。特に、本明細書で説明される実施例は、位置決め機器から弁組立体まで（例えば、空気圧弁や空気圧作動機器）のような機器を、自動的に較正するために用いられる可能性があり、その際には弁組立体に関する情報が収集される。例えば、機器（例えば、位置決め機器）は、作動機器組立体に結合されると、結合された作動機器の型式に関する情報、その作動機器を制御するために必要な圧力範囲、動程の割合もしくは回転度数、低電流もしくは低電圧入力が閉位置あるいは開位置のいずれに対応するか、などに関する情報を自動的に収集することが可能である。本情報は、機器から弁組立体までの出力信号を適切に調整または較正することを可能にして制御器からの制御システム信号が、弁組立体の位置センサーから受信したフィードバック信号に対応することを保証するものである。較正プロセスは、ユーザ主導であってもよい。さらに、機器が、ユーザ入力を必要とせず、自動的に上記情報を収集できるようにすることにより、較正期間のユーザ入力によるエラーの機会が減少する。

【0009】

いくつかの実施例では、一度機器が設置され、弁組立体のようなプロセス制御デバイスに接続されると、機器は、組立体と制御器（例えば、分散制御システム（ＤＣＳ）などの制御システム）との間に動作可能に介入される。具体的には、機器は、制御器から制御信号を受信し、対応する圧力を出力して、弁組立体を動作または制御する。動作中、機器は、ケーブルまたは無線通信（例えば、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイス（例えば、タグ））を用いて弁組立体から情報（例えば、作動機器の型式、圧力範囲、動程センサーの範囲、弁のストローク長、など）を収集する。本情報は、その後、ストレージデバイス（例えば、不揮発性メモリ）に保存したり、予測値（例えば、予測値位置）の計算、および／またはその予測値との比較に基づく調整値の計算など、較正を行うための計算に用いたりすることが可能である。

【0010】

いくつかの実施例では、機器は、弁組立体のようなプロセス制御デバイスに、弁が動程の一端にある（例えば、全開または全閉位置）ときに、設置および接続することが可能で
ある。いくつかのこのような実施例では、弁位置を表すフィードバック信号が、弁を制御するために用いられる動程制御モードにおいて、機器は自動的に較正を行うことが可能である。機器が設置されるときに弁が動程の一端にない他の実施例では、機器が作動機器の圧力を表すフィードバック信号を用いる圧力制御モードにおいて、機器は自動的に較正を行って弁位置を制御できる。

【0011】

機器が動程制御モードにある実施例では、機器は、弁組立体から収集したストローク長情報と、動程フィードバック機構の詳細とを用いて、他の端位置（例えば、全開位置または全閉位置の他方）を計算し、部分ストローク位置および／または部分ストローク区間（例えば、部分ストローク位置の範囲）を計算する。動作中に、弁位置が部分ストローク区間内にあるとき、制御システム信号および機器積分蓄積スコアは実質的に一定であり、機器はその機器積分蓄積スコアによって出力バイアスを調整し、その後に機器積分蓄積スコアをゼロにリセットする。機器積分蓄積スコアは、機器内の積算器によって計算される値であり、弁位置を制御システム信号に一致させるために積算器が行った調整を示す。また、機器は、ストレージデバイスに新しい出力バイアスを記憶して較正を完了するが、これは、弁組立体によって少なくとも部分的に制御されるどのようなプロセスもこのとき必要としないが、そうでなければ過程に影響する。

【0012】

弁が設置時に動程の一端にないときの他の実施例では、機器は一連の動作を行って、フィードバック圧力信号をプロセス制御モードにおいて計算された目標出力圧力信号に一致させる。フィードバック圧力信号を監視しながら、機器は、動程の運動方向が検出されるまで、その出力圧力を増減させる。現在の弁の動程、制御弁の動程範囲、および動程フィードバック情報に基づき、機器は動程の両端および部分ストローク位置、または部分ストローク区間を計算する。また、機器は、制御システム信号変化の率を修正し、制御システム信号がカットオフ領域内にあるときの弁の動作方法を修正した後に、動程制御モードに切り替える。機器は、機器積分蓄積スコアを用いて、機器積分蓄積スコアおよび制御システム信号が実質的に一定であるときに、その出力バイアスを調整する。動程の端の制御システム信号が一旦入力されると、機器は、計算した端位置を調整した後、制御システム信号の変化率をリセットして機器の較正を完了する。

【0013】

図１は、本明細書で開示される例示的方法および装置を実装するために用いられる可能性のある例示的プロセス制御システム１００を示す。図１に示す実施例では、プロセス制御デバイス１０２、機器１０４、制御器１０６、およびユーザインターフェース１０８は、例えばケーブルまたは無線リンクを介して通信を行うことができる。特に、図１の例示的プロセス制御デバイス１０２、例示的機器１０４、および／または例示的制御器１０６は、データバス（例えば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）、ＨＡＲＴ（商標）、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（商標）、Ｍｏｄｂｕｓ（商標）、Ｄｅｖｉｃｅｎｅｔ（商標）等）またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して通信を行うことができる。

【0014】

図１の機器１０４は、制御器１０６から制御システム信号を受信し、調整済み出力信号（例えば、圧力）をプロセス制御デバイス１０２に送信する。機器１０４は、デジタル弁位置決め機器（ＤＶＰ）および／またはデジタル弁制御器（ＤＶＣ）であってもよい。あるいはまた、機器１０４および制御器１０６は、組み合わされていても、および／または、例えば、ＤｅｌｔａＶ（商標）に一体化されていてもよい。

【0015】

制御器１０６は、プロセス制御デバイス１０２、機器１０４、および／またはユーザインターフェース１０８からの受信および／収集した情報に基づき、制御システム信号を出力する。また、いくつかの実施例では、制御器１０６は情報（例えば、命令）を機器１０４に通信し、および／またはユーザインターフェース１０８に情報（例えば、警告メッセ
ージ）を出力する。

【0016】

図１の例示的プロセス制御デバイス１０２は、任意の入力デバイスおよび／または出力デバイスであってもよい。いくつかの実施例では、入力デバイスは弁組立体（例えば、空気弁および空気作動機器）、および／または他の機器を含み、出力デバイスは弁位置づけ機器、弁制御器、および／または他の機器を含む。

【0017】

図１の例示的ユーザインターフェース１０８は、入出力を処理する、例えば、コンピュータ、ワークステーション、サーバ、および／またはモバイル機器などの、どのような機器であってもよい。ユーザ入力は、例えば、キーボード、スタイラスペン、マウス、および／またはタッチスクリーン等の入力デバイス１１０によってユーザインターフェース１０８に伝達できる。ユーザインターフェース１０８からの出力は、例えば、モニタ（例えば、警告メッセージを表示する）および／またはスピーカー（例えば、可聴警告を発する）等の出力デバイス１１２によってユーザに伝達できる。

【0018】

単一の例示的機器１０４および例示的制御器１０６は図１に示されるが、本開示の内容から逸脱することなく、少なくとも１つ以上の追加機器１０４および／または制御器１０６を図１の例示的プロセス制御システム１００に備えることが可能である。

【0019】

図２は、図１の機器の例示的実装のブロック図である。図示例では、機器１０４は、弁組立体のようなプロセス制御デバイスに較正されて一プロセス内のプロセス制御デバイスの正確な動作が保証される。機器１０４（例えば、デジタル弁位置決め機器やデジタル弁制御器のような位置決め機器）は、情報インターフェース２０２、位置リーダー２０４、モード制御器２０６、位置計算機２０８、積算器２１０、較正器２１２、部分ストローク較正器２１４、およびストレージデバイス２１６を備える。

【0020】

設置される（例えば、動作可能にプロセス制御デバイスおよび制御器に結合される）と、機器１０４は、本機器が情報インターフェース２０２を介して結合されるプロセス制御デバイスに関する情報を自動的に収集する。機器の較正プロセスは、ユーザ主導であってもよい。例えば、機器１０４は、弁組立体（例えば、弁および作動機器）から弁および作動機器に関係する情報、例えば、作動機器の型式（例えば、空気圧作動機器）、作動機器圧力範囲（例えば、３ｐｓｉ〜１５ｐｓｉ）、弁のストローク長（例えば、２インチ）、動程センサーの範囲、リレーオフセット等を、情報インターフェース２０２を介して収集することができる。いくつかの実施例では、情報インターフェース２０２は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイス（例えば、タグ）を介して上記情報を収集する。他の実施例では、情報インターフェース２０２は、バーコードリーダーまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して本情報を収集する。しかしながら、本情報は、どのような他の適切な技術を用いてもプロセス制御デバイスから機器１０４に転送できる。さらに、いくつかの実施例では、ユーザは、例えば、情報インターフェース２０２に含まれる入力インターフェース（例えば、キーボードやハンドヘルド機器）を介して機器１０４に本情報を直接入力することも可能である。いくつかの実施例では、情報インターフェース２０２は、その収集した情報をレジスター、ローカルメモリ、および／またはストレージデバイス２１６などのストレージデバイスに記録する。いくつかの実施例では、ストレージデバイス２１６は不揮発性メモリである。より詳細に以下で述べるように、その記録された情報は、比較結果から予測値までに基づいて調整値を計算するように、較正を行うための計算に用いることができる。

【0021】

いくつかの実施例では、情報インターフェース２０２は、ストレージデバイス２１６がプロセス制御デバイスに関する情報を前もって記録したかどうかを判断する。ストレージデバイス２１６が前もって記録した情報を含むとき、情報インターフェース２０２は、新
たに受信した情報とその前もって記録した情報を比較する。新たに受信した情報および前もって記録した情報が同じものであるとき、情報インターフェース２０２は、機器１０４が前もって較正され、なおかつまたプロセス制御デバイスに較正されている旨の表示を出力する。逆に、ストレージデバイス２１６が前もって記録した情報を含まない、または前もって記録した情報が新たな情報と一致しないとき、情報インターフェース２０２は、機器１０４からプロセス制御デバイスへの較正を継続する旨の表示を出力する。いくつかの実施例では、情報インターフェース２０２は、プロセス制御デバイスを較正することが安全である旨の表示を出力できる。

【0022】

図示例では、機器１０４は、設置されたときに、弁が動程の一端（例えば、全開または全閉位置）にあったかどうかも判定する。例えば、位置リーダー２０４は、制御器（例えば、分散制御システム（ＤＣＳ）および／または例示的制御器１０６などの制御システム）から制御システム信号を受信する。また、位置リーダー２０４は、制御器の出力範囲をストレージデバイス２１６から受信する。例えば、制御器１０６は、４ミリアンペアから２０ミリアンペア（ｍＡ）の範囲にわたって動作可能である。図示例では、位置リーダー２０４は、制御システム信号をその範囲と比較して、弁が動程の一端に位置するかどうかを判断する。例えば、４ｍＡまたは２０ｍＡの制御システム信号は、動程の一端にある弁の位置に対応し、一方４ｍＡおよび２０ｍＡ間の制御システム信号は、弁が動程の一端にないことを示す。図示例では、機器が手動制御下で設置されるため（例えば、ユーザが弁をある位置に保持して機器を交換する）、機器は、弁位置が動程の一端にあるかどうかを判断するのに制御システム信号と電流範囲の比較結果に頼ることができる。いくつかの実施例では、位置リーダー２０４は、弁位置をレジスター、ローカルメモリ、および／またはストレージデバイス２１６などのストレージデバイスに記録する。

【0023】

いくつかの実施例では、位置リーダー２０４は、プロセス制御デバイスの位置（例えば、動程フィードバック信号）を表すフィードバック信号をプロセス制御デバイスに動作可能に結合されたセンサーから受信する。例えば、弁組立体に動作可能に結合された動程センサーは、位置リーダー２０４によって受信された動程フィードバック信号を伝達可能である。

【0024】

図２の図示例では、モード制御器２０６は、位置の表示を受信し、この位置表示を用いて例示的機器１０４の動作モードを決定する。例えば、モード制御器２０６は、プロセス制御デバイスの位置表示を動程の一端に対応する制御システム信号から受信する。いくつかの実施例では、プロセス制御デバイス（例えば、弁組立体）の位置が動程の一端（例えば、全開または全閉位置）にあるとき、機器１０４は、弁位置を表すフィードバック信号が、弁を制御するために用いられる動程制御モードにおいて、較正を行う。弁が動程の一端にない他の実施例では、機器１０４が作動機器に提供されたた圧力を表すフィードバック信号を用いて弁位置を制御する圧力制御モードにおいて、機器１０４は較正を行う。

【0025】

位置計算機２０８は、プロセス制御デバイスの位置を、例えば、プロセス制御デバイスから収集した情報（例えば、弁のストローク長）を用いて計算する。例えば、位置計算機２０８は、機器１０４が動程制御モードで動作中である旨の表示をモード制御器２０６から受信する。例えば、弁組立体から収集したストローク長情報と、位置リーダー２０４からの既知の端位置を用いて、位置計算機２０８は他の端位置（例えば、全開位置または全閉位置の他方）を計算する。いくつかの実施例では、位置計算機２０８は、既知の端位置および他の端位置に基づき、部分ストローク位置および／または部分ストローク区間（例えば、部分ストローク位置を含む範囲）を計算する。例えば、位置計算機２０８は、弁の２つの端位置を用いて中間ストローク位置を計算し、例えば、その中間ストローク位置の２％（例えば、中間ストローク位置の±２％）以内として部分ストローク区間を計算する。いくつかの実施例では、位置リーダー２０８は、部分ストローク区間をレジスター、ロ
ーカルメモリ、および／またはストレージデバイス２１６に記録する。

【0026】

いくつかの実施例では、位置計算機２０８は、図１の例示的制御器１０６のような制御器からの制御システム信号を受信する。図示例では、プロセス制御デバイスの位置は制御システム信号に対応し、本信号は、機器１０４が設置されたときに、情報インターフェース２０２によって収集された可能性がある。プロセス制御デバイス（例えば、例示的プロセス制御デバイス１０２）から収集した制御システム信号、制御システム信号の既知の範囲、およびストローク長情報を用いて、位置計算機２０８はプロセス制御デバイス１０２の予測位置を計算する。例えば、位置計算機２０８は、制御器１０６から１２ｍＡの制御システム信号を受信し、例示的制御器１０６からの制御システム信号の範囲が４〜２０ｍＡである旨の情報をストレージデバイス２１６と、プロセス制御デバイス１０２のストローク長が２インチであることを示す情報を受信することができる。この場合は、位置計算機２０８は、制御システム信号（１２ｍＡ）を制御システム信号（４〜２０ｍＡ）の範囲と比較し、中間ストローク位置（例えば、最大動程の５０％における）にあるべきプロセス制御デバイスの位置（例えば、予測位置）を計算する。

【0027】

図２の図示例では、積算器２１０は、制御システム信号および動程フィードバック信号に対応する位置を監視し、その二カ所が等しいときに表示する。積算器２１０は、予測位置と現在位置との間の差を計算し、その差を機器積算蓄積スコアに加算する。積算器２１０は、その二カ所が等しくなる（例えば、差がゼロになる）まで計算した差を集計する。これにより、機器積算蓄積スコアは、次の較正の間の差を最小化するための調整値を表す。機器積算蓄積スコアは、そのスコア値が変化しない（例えば、ゼロを加算する）とき、二カ所が等しいことを示す。機器積算蓄積スコアは、ストレージデバイス２１６に記憶される。いくつかの実施例では、機器積算蓄積スコアは、一度記録されると、リセットされる（例えば、ゼロに設定される）。

【0028】

図２の図示例では、較正器２１２は、機器からプロセス制御デバイスへの較正を完成するために必要な出力バイアスに対する調整値を計算する。弁位置が部分ストローク区間内にあるとき、制御システム信号および機器積算蓄積スコアは実質的に一定であり、その出力バイアス（例えば、制御システム信号および動程フィードバック信号を一致させるための調整値）は、機器積算蓄積スコアに基づき調整され、積算器２１０はゼロに設定（リセット）される。制御システム信号が変化している、および／または現在位置が制御システム信号と一致しない、および機器積算蓄積スコアが変化している間は、較正器２１２は出力バイアスの計算を試みない。新たな出力バイアスがその後ストレージデバイス２１６に記憶され、例示的機器１０４のプロセス制御デバイスへの較正が完了する。

【0029】

図示例では、モード制御器２０６がプロセス制御デバイス１０２の位置が動程の一端ではないと判断したとき、モード制御器２０６は部分ストローク較正器２１４を起動する。部分ストローク較正器２１４は、圧力制御モードにおいて較正を行う。図３に関連付けて以下に説明されるように、圧力制御モードにある間、機器１０４は動程フィードバック信号よりもむしろフィードバック圧力信号を用いて較正を行う。

【0030】

図３は、図２の部分ストローク較正器の例示的実装のブロック図である。図示例では、部分ストローク較正器２１４は、機器１０４によって受信した動程フィードバック信号に関係なく、出力圧力を調整する。そうすることにより、機器１０４はプロセス制御デバイス１０２によって受信した圧力を制御し、目標出力圧力およびフィードバック信号間のどのような不一致も訂正できるように調整する。例えば、機器１０４からの出力圧力は、プロセス制御システムの特性に起因して、プロセス制御デバイス１０２によって受信した圧力と異なる可能性がある。例えば、機器１０４およびプロセス制御デバイス１０２間の距離は、プロセス制御デバイス１０２によって受信した圧力と異なる出力圧力を生じる可能
性がある。部分ストローク較正器２１４は、圧力制御器３０２、位置モニタ３０４、動程フィードバックオフセット計算機３０６、動程位置計算機３０８、およびカットオフ領域制御器３１０を備える。

【0031】

圧力制御モードで較正を行うとき、例示的圧力制御器３０２は、プロセス制御デバイス１０２（例えば、弁組立体）によって受信した圧力を制御する。例えば、ストレージデバイス２１６から弁組立体の記憶した圧力範囲を受信することにより、圧力制御器３０２は、機器１０４によって受信した制御システム信号に対応した出力信号（例えば、目標出力圧力）を計算できる。例えば、受信した作動圧力範囲が３〜１５ｐｓｉであるとき、機器１０４は４ｍＡの制御システム信号（例えば、制御器１０６から）受信し、圧力制御器３０２は３ｐｓｉの目標出力圧力を計算する。さらに、較正を行うとき、圧力制御器３０２は、その出力圧力を増やす、および／または減らすことにより、新たな出力圧力が弁位置を変化する要因となっているか判断する。

【0032】

位置モニタ３０４は、その出力圧力に基づき、プロセス制御デバイス１０２のどのような変化（例えば、弁位置）も検出する。例えば、位置モニタ３０４は、圧力制御器３０２がその出力圧力を増加させている間、弁位置を監視する。あるいはまた、位置モニタ３０４は、圧力制御器３０２がその出力圧力を減少させている間、弁位置を監視する可能性もある。弁位置に変化が検出されると、位置モニタ３０２は、その弁位置の変化方向と、その変化を引き起こした出力圧力を記録する。いくつかの実施例では、位置モニタ３０４は、出力圧力および弁位置を監視中に、不感帯（例えば、位置変化が検出されない信号範囲）および／または弁組立体の摩擦レベルを見積もることができる。

【0033】

図３の図示例では、位置モニタ３０４は、出力圧力がプロセス制御デバイス１０２のために計算した安全域を超えるかどうかを判断する。例えば、本安全域を超える出力圧力は、プロセス制御システム内の構成部品が正常に動作していないということ示す。出力圧力が安全域を超えるとき、部分ストローク較正器２１４は、較正を中断して警告または警報を生成する。

【0034】

例示的動程フィードバックオフセット計算機３０６は、位置モニタ３０４によって記録された出力圧力に基づき、平均出力圧力（例えば、平均信号）を計算する。動程フィードバックオフセット計算機３０６は、その平均出力圧力と作動圧力範囲とを比較して弁位置を見積もる。また、動程フィードバックオフセット計算機３０６は、動程フィードバック信号およびゼロが初期値の動程オフセットに基づき、現在の弁位置を計算する。予測弁位置と現在の弁位置との間の差は、動程フィードバックオフセットとして記録される（例えば、ストレージデバイス２１６に記憶される）。この動程フィードバックオフセットは、出力圧力に対して機器１０４が行う調整値であり、これにより出力圧力に対応する弁位置が、例えば、プロセス制御デバイス１０２に結合された動程センサーにより動程フィードバック信号から受信した弁位置と一致する。

【0035】

図示例では、動程位置計算機３０８は、現在位置、弁のストローク長、作動機器圧力範囲、および動程フィードバックオフセットを用いてプロセス制御デバイス１０２の全開および全閉位置を計算する。上述したように、出力圧力は弁位置に対応する。動程フィードバックオフセットにより現在位置を調整することによって、動程位置計算機３０８は弁位置に対応する出力圧力を計算する。その後、弁位置は、弁のストローク長と比較して弁の一端位置を判断することができる。対応する作動機器圧力範囲を用いて、動程位置計算機３０８は、その端位置に対応する出力圧力を計算する。動程位置計算機３０８は、その端位置を用いて、他の端位置および対応する出力圧力を計算する。

【0036】

図示例では、機器１０４が較正を行っている間、カットオフ領域制御器３１０は、制御
システム信号がカットオフ領域内にあるときに、どのようにプロセス制御デバイスを動作させるか判断する。カットオフ領域は、例えば、弁位置が全閉位置にあるべきときに、弁が部分的に開け放しで放置されたときに起こり得る弁座腐食を避けるために用いられる。したがって、制御システム信号がカットオフ領域にあるときに、カットオフ領域制御器３１０は、弁位置が全開または全閉位置にくるように、その制御システム信号を修正する。通常の動作中（例えば、較正を行わない）は、制御システム信号の変化率は、制御システム信号がカットオフ領域に到達すると、著しく変動する。これは、機器１０４が現在較正されており、機器１０４が動程フィードバック信号と制御システム信号との間の相関が計算されているためになされる。言い換えれば、端位置は既知であり、機器１０４が、例えば、弁体がプロセス制御デバイス１０２内の弁座に衝突することなく、その端位置に対応する出力を正確に特定することが可能である。

【0037】

しかしながら、機器１０４が部分ストローク区間内にあるときに機器較正を行っている間は、動程フィードバック信号との制御システム信号の相関は未知である（例えば、動程の両端における計算された端点は不正確な可能性がある）。図示例では、カットオフ領域は、例えば、弁体がその座に衝突したり、場合により関連する構成部品に損傷を加えたりすることを防止するための緩衝域としての機能を果たす。これにより、カットオフ領域計算機３１０は、制御システム信号変化の率が比較的さらにゆっくり変化するように修正するが、これにより、不正確に計算された端点に起因した弁体のその座への意図しない衝突を防止できる。

【0038】

図示例では、カットオフ領域は所定の比率を用いて計算される。例えば、５パーセント（５％）のカットオフ領域を４〜２０ｍＡの制御システム信号範囲に適用すると、カットオフ領域計算機３１０は、閉カットオフ領域（４〜４．８ｍＡ）および開カットオフ領域（１９．２〜２０ｍＡ）を計算する。通常動作中（例えば、較正を行わない）、制御システム信号がカットオフ領域のいずれかのうちにあるとき（例えば、制御システム信号が４．７ｍＡのとき）、機器１０４は制御システム信号を４．７ｍＡから４ｍＡに著しく変更する（例えば、作動機器に機器内の空気を突然全て放出させる）。既知でかつ全閉端位置に較正されたことにより、機器１０４は、弁座に激突させることなく弁体を全閉位置に導く（例えば、機器１０４は弁を較正された全閉位置で停止させる）。しかしながら、較正中、カットオフ領域制御器３１０は制御システム信号を４．７ｍＡから４ｍＡに増分的に変更することにより、弁体が座に入るときの速度が予期されたものより高速であるため、弁体が弁座に衝突することが避けられる。

【0039】

機器は、その後圧力制御モードから動程制御モードに切り替える。結果的に、機器１０４は第１フィードバックとして動程フィードバック信号を用いて出力バイアスを計算する。いくつかの実施例では、位置計算機２０８は、動程フィードバック信号に対応する位置に等しい設定地点を計算し、その後その設定地点を増分的に変化させて制御システム信号に一致させることにより、圧力制御モードから動程御モードへ衝撃のない切り替えを可能にする。

【0040】

プロセス制御システム１００を実装する例示的方法が図１〜３に図示されているが、図２および３に示した要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つ以上が組み合わせたり、分割したり、構成し直したり、省略したり、消去したり、および／またはその他の方法で実装したりできる。さらに、図１〜３における例示的位置リーダー２０４、例示的モード制御器２０６、例示的位置計算機２０８、例示的積算器２１０、例示的較正器２１２、例示的部分ストローク較正器２１４、例示的圧力制御器３０２、例示的位置モニタ３０４、例示的動程フィードバックオフセット計算機３０６、例示的動程位置計算機３０８、例示的カットオフ領域制御器３１０、および／または、さらに一般的には、例示的プロセス制御システム１００は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および
／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアのどのような組み合わせによっても実装可能である。これにより、例えば、図１〜３における例示的位置リーダー２０４、例示的モード制御器２０６、例示的位置計算機２０８、例示的積算器２１０、例示的較正器２１２、例示的部分ストローク較正器２１４、例示的圧力制御器３０２、例示的位置モニタ３０４、例示的動程フィードバックオフセット計算機３０６、例示的動程位置計算機３０８、例示的カットオフ領域制御器３１０、および／または、さらに一般的には、例示的プロセス制御システム１００は、１つ以上の回路、プログラム可能プロセッサ、アプリケーション特有の集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラム可能論理デバイス（ＦＰＬＤ）によっても実装可能である。本特許の装置またはシステムの請求項のうちのどれもが、単にソフトウェアおよび／またはファームウェアの実装を網羅すると読み取られるとき、少なくとも例示の１つ、例示的位置リーダー２０４、例示的モード制御器２０６、例示的位置計算機２０８、例示的積算器２１０、例示的較正器２１２、例示的部分ストローク較正器２１４、例示的圧力制御器３０２、例示的位置モニタ３０４、例示的動程フィードバックオフセット計算機３０６、例示的動程位置計算機３０８、例示的カットオフ領域制御器３１０、および／または、さらに一般的には、例示的プロセス制御システム１００は、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを記憶するメモリ、ＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の有形コンピュータ可読記憶媒体を含むことを本明細書に明示的に定義する。さらに、図１〜３の例示的プロセス制御システム１００は、図１〜３に示されたものに加えて、またはその代わりに、１つ以上の要素、プロセス、および／またはデバイスを含むことが可能であり、および／または１つを超えるどれかまたは全ての図示された要素、プロセス、およびデバイスを含むことが可能である。

【0041】

図４および５は、本明細書で開示される例示的方法を表すフローチャートである。図４および５の例示的方法のいくつかまたは全てが、プロセッサ、機器１０４、制御器１０６、および／またはどのような他の適した処理装置によって実行され得る。いくつかの実施例では、図４および５の例示的方法のいくつかまたは全てが、例えば、プロセッサに関連するフラッシュメモリ、ＲＯＭ、および／またはランダムアクセスメモリＲＡＭのような、接触型機械アクセス可能または読取可能な媒体上に記憶されたコード化した命令において具現化される。あるいはまた、図４および５の例示的方法のいくつかまたは全てが、アプリケーション特有の集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能論理デバイス（ＦＰＬＤ）、個別論理、ハードウェア、ファームウェアのどのような組み合わせによっても実装可能である。また、図４および５に描かれた１つ以上の動作は、手動で実施することも可能であり、さもなければ、上記のどの技術のどの組み合わせでも、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理、および／またはハードウェアのどの組み合わせでも可能である。さらに、例示的方法が図４および５に示すフローチャートを参照して説明されているが、例示的方法を実施する多くの他の方法を用いることも可能である。例えば、ブロックの実行順序は変更することは可能であり、および／またはブロックのいくつかを変更したり、削除したり、細分化したり、あるいは組み合わせたりすることも可能である。さらに、図４および５の例示的方法のどれかまたは全て順番に実行したり、および／または個々の処理系列、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路等によって並行して実行したりすることも可能である。

【0042】

図１〜３を参照すると、図４の例示的方法またはプロセス４００は、例示的プロセス制御デバイス１０２などのようなプロセス制御デバイスに関する情報を受信することにより、ブロック４０２から処理を開始する。いくつかの実施例では、無線周波数識別デバイス（例えば、タグ）を介して上記情報が収集される。ブロック４０４において、受信した情報が前回記録した情報と比較され、情報が同一のものかどうかを判断する。例えば、前回の較正以降、変化したプロセス制御デバイスが無い可能性があり、その場合は、結果的に、較正が必要なくなる。記録された情報および例示的制御器１０６からの制御システム信
号を用いて、プロセス制御デバイスの位置が判断される。例えば、その位置は、一端位置（例えば、全閉または全開位置）または部分ストローク区間（例えば、全閉および全開位置の間）でもよい。

【0043】

ブロック４０６において、モード制御器２０６は、弁が一端位置にあるかどうか判断する。弁が端位置にない場合は、ブロック４１６において、機器１０４は部分ストローク較正を行う。弁が一端位置にある場合は、ブロック４０８において、例示的機器１０４は動程制御モードで動作し、例示的位置計算機２０８は弁の他の端位置を計算する。２つの端位置を用いて、例示的計算機２０８は弁の部分ストローク区間を計算する（ブロック４０８）。例えば、位置計算機２０８は、中間ストローク位置（例えば、２端位置の中ほどの弁位置）の２％以内で部分ストローク区間を計算する。

【0044】

ブロック４１０において、例示的較正器２１２は、制御器１０６から受信した制御システム信号を用いて計算した予期位置が計算した部分ストローク区間内にあるかどうか判断する。予測位置が部分ストローク区間内にない場合は、ブロック４１０において、較正器２１２は予測位置の監視を続行する。予測位置が部分ストローク区間内にある場合は、ブロック４１２において、例示的較正器２１２は、制御システム信号（例えば、予測位置）および機器積算蓄積スコアが実質的に一定かどうかを判断する。例えば、弁は部分ストローク区間を暫時的に通過する可能性があり、あるいは積算器２１０が制御システム信号および動程フィードバック信号に対応する位置が等しくないことを示す可能性がある（例えば、積算器２１０は２端位置の間のゼロ以外の差を機器積算蓄積スコアに追加する）。制御システム信号（例えば、予測位置）および機器積算蓄積スコアが実質的に一定でない場合は、ブロック４１２において、例示的較正機器２１２は予測位置の監視を継続するために戻る（ブロック４１０）。

【0045】

制御システム信号および機器積算蓄積スコアが実質的に一定である場合は、ブロック４１２において、較正機器２１２は、機器積算蓄積スコアを用いて前回記憶した出力バイアスを調整して新たな出力バイアスを計算し、積算器２１０をゼロにリセットする（ブロック４１４）。新たな出力バイアス値は、不揮発性メモリなどのストレージデバイスおよび／またはストレージデバイス２１６に記録される。

【0046】

図５の例示的方法またはプロセス５００は、ブロック５０２において、目標出力圧力を計算して始まる。例えば、圧力制御器３０２は、制御器１０６から受信した制御システム信号に対応する目標出力圧力を計算する。ブロック５０４において、モード制御器２０６は機器を圧力制御モードに設定し、圧力制御モードで較正を行うことにより部分ストローク較正器２１４を起動する。

【0047】

ブロック５０６において、圧力制御器３０２は、出力圧力に対応するフィードバック圧力信号が制御システム信号に対応する目標出力圧力と一致するまで、出力圧力を増やしたり、および／または減少したりして調整する。その後、圧力制御器３０２は、動程フィードバック信号の変化を監視しながら、出力圧力をゆっくり増加および減少させる。例えば、圧力制御器３０２は、出力圧力を圧力範囲のわずかだけ増加および／または減少させる可能性がある。ブロック５０８において、位置モニタ３０４は、出力圧力調整ごとに弁位置を監視する。位置モニタ３０４によって弁位置の変化が検出されない場合は、ブロック５１０において、位置モニタ３０４は出力圧力が安全域を超えたかどうか判断する。出力圧力が安全域を超えた場合は、ブロック５１２において、機器１０４は較正を中断し、警報メッセージをユーザインターフェース１０８に伝達する。出力圧力が安全域を超えない場合は、圧力制御器３０２はブロック５０６において出力圧力を調整する。

【0048】

位置モニタ３０４が弁位置の変化を検出すると、ブロック５１４において、位置モニタ
３０４は、出力圧力が圧力制御器３０２によって増加および減少されるとき、動程の運動の方向を確認する。いくつかの実施例では、位置モニタ３０４はまた不感帯（例えば、動程フィードバック信号の変化が観測されない出力圧力範囲）および組立体の摩擦を見積もる。例えば、位置制御器３０２は、位置モニタ３０４によって変化が検出されるまで出力圧力を増加させることができる。その後、位置制御器３０２は、位置モニタ３０４によって変化が検出されるまで出力圧力を減少させることができる。圧力制御器３０２は、２つの出力圧力を、その２つの出力圧力に基づく平均出力圧力と共に、記録する（例えば、ストレージデバイス２１６に記憶する）ことができる。ブロック５１６において、動程フィードバックオフセット計算機３０６は、その平均出力圧力を用いてその出力圧力に基づく弁位置を見積もる。また、動程フィードバックオフセット計算機３０６は、動程フィードバック信号およびゼロが初期値の動程オフセットに基づき、現在の弁位置を計算する。予測弁位置と現在の弁位置との間の差は、動程フィードバックオフセットとして動程フィードバックオフセット計算機３０６によって記録される。

【0049】

ブロック５１８において、動程位置計算機３０８は、現在の弁位置、動程フィードバックオフセット、ストローク長情報、および作動機器圧力範囲を用いて、弁の２つの端位置を計算する。ブロック５２０において、カットオフ領域制御器３１０は、制御システム信号がカットオフ領域にあるとき、制御システム信号変化の率を比較的さらに穏やかな変化率に変更する。そうすることにより、較正中でも、弁が、例えば弁座に衝突することはない。

【0050】

ブロック５２２において、モード制御器２０６は、較正を行いながら、機器１０４に衝撃なく動程制御モードに切り替えさせる。ブロック５２４において、較正器２１２は、制御システム信号を用いて予期位置が部分ストローク区間内にあるかどうか判断する。例えば、較正器２１２は、制御システム信号が部分ストローク区間内のある位置に対応するかどうか判断する。その位置が部分ストローク区間内にない場合には、例示的較正器２１２は予測位置の監視を続行する。予測位置が部分ストローク区間内にある場合には、ブロック５２６において、較正器２１２は、制御システム信号（例えば、予測位置）が実質的に一定かどうかを判断する。制御システム信号が実質的に一定でない場合には、較正器２１２は弁の予測位置の監視を続行する。

【0051】

制御システム信号が実質的に一定である場合には、ブロック５２８において、較正器２１２は、機器積算蓄積スコアが実質的に一定かどうかを判断する。例えば、積算器２１０は、動程フィードバック信号および制御システム信号に対応する位置が一致しないため、その差（例えば、ゼロ以外の差）を機器積算蓄積スコアに加算する。積算器２１０は、２つの位置の間の差を、その差がゼロと等しくなるまで、機器積算蓄積スコアに合計する。２つの位置が等しくなると、積算器２１０は、機器積算蓄積スコアを記憶する。機器積算蓄積スコアが実質的に一定でない場合には、較正器２１２は弁の予測位置の監視を続行する。

【0052】

機器積算蓄積スコアが実質的に一定である場合には、ブロック５３０において、較正器２１２は、機器積算蓄積スコアを用いて出力バイアスを調整し、機器積算蓄積スコアをゼロにリセットする。新たな出力バイアスは、ストレージデバイス２１６に記憶される。ブロック５３２において、機器１０４は、端位置の１つに入るまで、制御システム信号を監視する。弁が動程の端（例えば、全開または全閉位置）まで移動すると、動程フィードバック信号を用いて、計算した端位置に対して調整を行う。例えば、計算した端位置と動程フィードバック信号との間の差は、計算した端位置を細かく調整するのに用いられ、これによって動程の端が正確に認識される。弁用のストローク長情報を用いると、それに応じて他方の計算した端位置が調整される。ブロック５３４において、カットオフ領域制御器３１０は、制御システム信号変化の率を元の率にリセットして、較正を完了する。

【0053】

図６は、図１および図３の装置を実装するために図４および図５の方法を実行可能な例示的コンピュータ６００のブロック図である。コンピュータ６００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、モバイルフォン（例えば、携帯電話）、デジタル情報端末（ＰＤＡ）、インターネット家電、ＤＶＤプレーヤー、ＣＤプレーヤー、デジタルビデオレコーダー、Ｂｌｕ−ｒａｙプレーヤー、ゲームコンソール、パーソナルビデオレコーダー、セットトップボックス、またはその他のコンピュータデバイスであってもよい。

【0054】

手ごろな例としてのシステム６００はプロセッサ６１２を備える。例えば、プロセッサ６１２は、１つ以上のマイクロプロセッサまたはコントローラを用いて、どの所望するファミリーまたはメーカーからも実装可能である。

【0055】

プロセッサ６１２は、ローカルメモリ６１３（例えば、キャッシュ）を含み、揮発性メモリ６１４および不揮発性メモリ６１６を含むメインメモリとバス６１８を介して通信を行う。揮発性メモリ６１４は、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）および／またはその他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスを用いて実装可能である。不揮発性メモリ６１６は、フラッシュメモリおよび／またはその他の所望するタイプのメモリデバイスを用いて実装可能である。メインメモリ６１４、６１６へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。

【0056】

また、コンピュータ６００はインターフェース回路を含む。インターフェース回路６２０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓインターフェース等のどのインターフェース基準によっても実装可能である。

【0057】

１つ以上の入力デバイス６２２が、インターフェース回路６２０に接続されている。入力デバイス６２２により、ユーザは、プロセッサ６１２へのデータおよびコマンドの入力が可能になる。入力デバイスは、例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイエスポイント、および／または音声認識装置を用いて実装可能である。

【0058】

１つ以上の出力デバイス６２４が、インターフェース回路６２０に接続されている。出力デバイス６２４は、例えば、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、プリンタ、および／またはスピーカー）を用いて実装可能である。このように、インターフェース回路６２０は通常グラフィックスドライバーカードを含む。

【0059】

また、インターフェース回路６２０は、モデムまたはネットワークインターフェースカードのような通信機器を備え、ネットワーク６２６を介して外部のコンピュータとのデータのやり取りを促進する（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ接続、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル、携帯電話システム等）。

【0060】

また、コンピュータ６００は、ソフトウェアおよびデータを記憶するための１つ以上の大容量ストレージデバイス６２８を備える。このような大容量ストレージデバイス６２８の例としては、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブが挙げられる。大容量ストレージデバイス６２８は、ローカルストレージデバイスを実装可能である。

【0061】

方法を実装するための図４および５のコード化された命令６３２は、大容量ストレージデバイス６２８、揮発性メモリ６１４、不揮発性メモリ６１６、および／または、ＣＤま
たはＤＶＤなどの取り外し可能な記憶媒体に記憶することが可能である。

【0062】

これによって、上記の開示された方法、装置、製造物品がプロセス制御デバイスの自動較正を可能にすることが理解されるであろう。その結果、プロセス制御デバイスを較正するためのユーザ入力が不要となり、ユーザに起因するエラーの可能性を削減できる。

【0063】

所定の例示的方法、装置、および製造物品が本明細書で説明されているが、本特許が網羅する範囲をこれらに限定するものではない。反対に、本特許は、本特許の請求項の範囲内に適正に収まる全ての方法、装置、製造物品を網羅するものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】