[发明专利]用于控制阀健康评估的时间序列分析

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地，涉及通过分析时间序列数据来检测过程工厂内的设备的状况。

背景技术

分布式过程控制系统(如在化学、石油或其它过程工厂中使用的那些分布式过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，这些过程控制器经由I/O卡或设备、模拟、数字或组合的模拟/数字总线或者无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备(其可以是例如阀、阀定位器、致动器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流速传感器)位于过程环境内，并且通常执行物理或过程控制功能，诸如打开或关闭阀、测量过程参数(诸如压力、温度等)以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。智能现场设备(诸如符合公知的Fieldbus协议的现场设备)还可以执行控制计算、报警功能以及通常在控制器内实现的其它控制功能。通常也位于工厂环境中的过程控制器接收(例如，经由相应的I/O卡或设备)指示由现场设备获得的过程测量结果的信号和/或与现场设备有关的其它信息，并且执行控制器应用，该控制器应用运行例如不同的控制模块(这些控制模块进行过程控制决策、基于接收到的信息生成控制信号以及与在现场设备(诸如和Fieldbus现场设备)中执行的其它控制模块或块进行协调)。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。如本文所使用的，现场设备、I/O卡或设备、以及控制器通常被称为“过程设备”或“过程控制设备”。

来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通道而可用于一个或多个其它硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史库、报告生成器、集中式数据库或其它集中式管理计算设备，这些硬件设备通常放置在控制室内或其它远离较苛刻的设备环境的位置。这些硬件设备中的每一个通常跨过程工厂或者跨过程工厂的一部分而集中。这些硬件设备运行应用，该应用例如可以使操作员能够执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，诸如改变过程控制例程的设置、修改控制器内的控制模块或现场设备的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和控制器生成的警报、出于培训人员或测试过程控制软件的目的模拟过程的操作、保持和更新配置数据库等。由硬件设备、控制器和现场设备使用的数据高速通道可以包括有线通信路径、无线通信路径、或有线和无线通信路径的组合。

作为示例，由艾默生过程管理公司出售的DeltaV^TM控制系统包括存储在位于过程工厂内的不同场所的不同设备内并由这些设备执行的多个应用。驻留在一个或多个工作站或计算设备中的配置应用使用户能够创建或改变过程控制模块，并且经由数据高速通道将这些过程控制模块下载到专用分布式控制器。通常，这些控制模块由通信地互连的功能块构成，这些功能块是基于到其的输入执行控制方案内的功能并且向控制方案内的其它功能块提供输出的面向对象编程协议中的对象。配置应用还可以允许配置设计者创建或改变由查看应用使用的操作员接口来向操作员显示数据，并且使操作员能够在过程控制例程内改变诸如设定点之类的设置。每个专用控制器以及在某些情况下一个或多个现场设备存储并执行运行向其分配和下载的控制模块以执行实际的过程控制功能的相应控制器应用。可以在一个或多个操作员工作站上(或在与操作员工作站和数据高速通道通信连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用经由数据高速通道接收来自控制器应用的数据，并且使用用户接口将该数据显示给过程控制系统设计者、操作员或用户，并且可以提供诸如操作员视图、工程师视图、技术人员视图等的多个不同视图中的任何一个。数据历史库应用通常存储在数据历史库设备中并且由其执行，其中数据历史库设备收集并存储跨数据高速通道提供的一些或全部数据，同时配置数据库应用可以在附接到数据高速通道的又一个计算机中运行以存储当前过程控制例程配置和与其相关联的数据。或者，配置数据库可以与配置应用位于相同的工作站中。