(57)【要約】【課題】  データ取得システムを提供する。【解決手段】  データサンプル(Ａ−Ｌ)は材料プロセス(１３)の制御に使用される制御装置(１０、１１、１２、１６、１７)から得られ、これらサンプルのうちの選択されたものは記憶され、制御機をその特性にわたって作動させた結果を示し、選択的に組み合わされて完全な機器特性の表示を提供し、選択されたかかるサンプルは、機器特性に基づいた選択された制御機器パラメータの情報を提供するために用いられる。【選択図】  図１
2006294056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部のプロセスを制御しているプロセス制御器から採取される選択信号間の相関関係をその対応する相関関係スケール範囲において表すために、データを制御中に採取するデータ採取システムであって、
前記制御中に、実質的に同時に収集される前記選択信号の強度値の一連の集合を採取するための採取手段であって、各集合の要素が、前記選択信号の各々の値により形成されるために、一連の集合の要素によって、前記選択信号のうちの対応する信号の一連の強度値が提供されるように構成された採取手段と、
前記一連の集合のうちから選択された集合を格納するための手段と、
この格納された集合のうちから一群を選択することにより、前記相関関係スケール範囲のうちの少なくとも一部の範囲において、前記選択信号のうちの少なくとも一対の信号間の関係を表す表示を提供するための手段とを備えており、
前記一連の集合のうちから選択された前記集合の、前記選択信号のうちの少なくとも一対の信号うちの一方の信号に対応する要素により、それに対応する、格納された強度値の集合列が形成され、
前記格納された強度値の集合列が、それ自体の中に、前記表示が提供される前記相関関係スケール範囲の前記一部よりも小さな部分列スケール範囲に広がるほぼ単調な強度値の部分列を含んでなる、データ採取システム。
【請求項２】
前記格納された前記集合のうちから一群を選択することが、前記格納された前記集合から共通の一時的特性を共有している集合を選択することに基づいて行われるように構成されている、請求項１記載のデータ採取システム。
【請求項３】
前記格納された前記集合のうちから一群を選択することが、前記格納された前記集合からその少なくとも一部の要素が共通の強度特性を共有している集合を選択することに基づいて行われるように構成されている、請求項１記載のデータ採取システム。
【請求項４】
前記表示は、各軸が、前記選択信号のうちの少なくとも一対の信号のうちの一方の信号に対応している図式プロットである、請求項１記載のデータ採取システム。
【請求項５】
前記表示は、入力が、前記選択信号のうちの少なくとも一対の信号に関連している数値表である、請求項１記載のデータ採取システム。
【請求項６】
前記一連の集合のうちから選択された集合を格納することが、前記一連の集合のうちの直前の集合内の要素の強度値に比べて強度値が所定の限界値を上回る分だけ異なる要素を有している、前記一連の集合のうちの少なくとも一部の集合を格納しないように構成されている、請求項１記載のデータ採取システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料(MATERIAL)プロセスを制御するための装置からのデータの採取システム、さらに詳しくは、上記プロセスの制御における通常運転中の上記装置からのデータ採取システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業プロセスは多種の管路中における材料搬送を含んでおり、かかる管路には上記のような材料の通過を制御するために多種の制御機器が使用されている。かかる制御機器はその中に、典型的には弁体、ダンパーまたは他の可変の開手段といった制御要素を有している。これらの機器は管路中に配設され、それに付設されたアクチエータやポジショナーによって可変にされた制御要素を備えることにより、その管路内の材料の通過を制御している。制御要素のかかる調節は、流体材料の流れを所定の流量、圧力、水位、温度等に維持するようなあるプロセスの状態に調節するために用いられる。典型的なアクチエータは適当な種類のポジショナーによってそれに加えられるエネルギを制御することにより、アクチエータがその出力機構を選択的に位置設定しうるようにする。たとえば、その出力機構は、弁要素に接続された線形変位可能な弁棒(ａ)であって、その弁棒に接続されたダイアフラムおよびばねに加わる（変化しうる）流体圧力(ｉ)、または、弁棒に接続されたピストンの両側に加わる（変化しうる）流体圧力(ii)によって典型的に駆動される弁棒であり、また、弁要素に接続された回転変位可能なロータシャフト(ｂ)であって、このロータシャフトに接続された回転運動変換器に沿って設定された駆動要素(ｉ)、または、ロータシャフトに接続された回転翼の両側に加わる流体圧力(ii)によって典型的に駆動されるロータシャフト、また、さらに他の伝動アクチエータ手段であってもよい。
【０００３】
制御要素とアクチエータとポジショナーとの組み合わせは、たとえば、その制御要素が弁要素であってその駆動が調節された空気圧源からの力による制御弁を構成する。この空気圧はダイアフラムによって部分的に画され且つ常に内圧がポジショナーや器具の制御下にある圧力室に導入され、そして、一対の導電体を通して供給される制御信号に応答してダイアフラムも撓む。遠隔制御装置から上記導電体への信号は、変化する直流電流値としての情報を上記器具やポジショナーへ供給する。この直流電流値は導電体を通して４〜２０ｍａの範囲で変化する電流ループ(current loop)として供給される。そして、この制御信号は公知の手法でデジタル信号に随伴される。また、上記ポジショナーや器具は、多くの場合、上記信号を用いて遠隔制御装置に情報を伝達しうる。もちろん、そのような制御および情報の信号は全てのデジタル信号に代えて供給されうる。
【０００４】
圧力室の流体圧力の強度はダイアフラムの撓みを決定し、それによってアクチエータのダイアフラムと弁要素と付勢ばねとに接続された弁棒の位置が制御される。ダイアフラムは上記ばねに抗して、制御弁の入口と出口との間にある弁要素を開位置に設定するために作動せねばならない。制御弁の入口と出口とは、制御弁をプロセスプラントに接続するための入口管と出口管とに接続される。アクチエータは、圧力室の内圧の上昇が弁要素の開度を増加または減少させるように設計されうる。ここでは、弁要素の開度が増加させることを想定している。また、フィードバック信号がポジショナーや器具のために発せられる。このフィードバック信号は、弁要素の位置および材料流れに対する弁開度(ａ)に基づくものであり、この位置は通常アクチエータのステムまたは弁棒の位置によって測られる。または、ダイアフラムを撓ませる圧力室内圧に基づく信号(ｂ)に基づくものである。
【０００５】
よく知られている制御弁の形態は、その中の弁要素が摩擦抵抗を受けることであり、これは、弁要素がそれまで移動してきた方向から移動方向を変えるときに生じる（開弁移動しているときに突如閉方向に変える場合、またはその逆）。この特性は、一般に弁要素の部品とそのハウジングとの間の摩擦状況および相互に相対移動するアクチエータの摩擦状況に起因するところがある。この態様は弁の特性ループによって表れる。つまり、変化する出力としての弁要素の位置（制御される弁の開度によって決定される）が、ポジショナーへの入力信号としての設定信号のような変化する入力に対してたどる（プロットする）場合に形成される特性ループである。または、ポジショナーの出力信号やダイアフラムに作用する圧力室内圧といった他の入力に対してたどる場合に形成される特性ループである。弁とアクチエータとの組み合わせ、およびポジショナーと弁とアクチエータとの組み合わせは、摩擦、ヒステリシス、デッドバンド等の影響による特性ループを形成することになる。生じる多くの変化は相互に対してプロットすることができ、それにより、ポジショナーの内部信号またはアクチエータの圧力室へ導入される圧力に対する入力指示信号といった特性ループが形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特定の制御弁の入力−出力特性における特性ループの性質は、しばしば製造者のテストを通して形成される。しかしながら、この制御弁が使用者によって一旦プロセスプラントに組み付けられてしまうと、上記制御弁の全特性ループを得るためにはしばしば、そのプロセスプラントの少なくとも上記制御弁が組み付けられている部分を停止する必要があるか、または、その制御弁をバイパスする処置をして他の好適な弁を設けてテストを行う必要がある。そして、プロセスプラントの一部であってもそれを停止することにより、しばしば制御弁の特性カーブデータの採取が過去のものとされてしまう。係る事態は不幸である。なぜなら、制御弁の特性ループの性質またはそのような特性ループを表す制御機器の特性ループの性質は通常その制御弁の状態に関する情報を提供するものであり、しばしば制御されているプロセスの状態に関する情報を提供するものだからである。かかる制御弁の特性ループから、弁に生じる摩擦、付勢ばねのばね率、弁体の着座、アクチエータの挙動等を示す情報が得られる。加えて、制御弁の特性ループが定期的に測定できる場合、いくらかのパラメータの経時的な動向（弁が示す摩擦に対する弁開度の経時的な記録、および、弁が示す摩擦に対する計測されたプロセス制御変化の経時的な記録）が得られ、これはプロセスの経時的な能力を解析する上で非常に有用になりうる。また、その制御弁自体の将来の能力を予測する上でも有用になりうる。このように、材料プロセスの制御に用いられているときの、特性ループを示す制御弁や他の制御機器の入力と出力とのパラメータの関係に関する情報を継続的に採取することが熱望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、制御機器とプロセスとの関係から生じる多くの入力・出力のサンプルを採取することによって行われる制御において、材料プロセスの制御に用いられる制御機器の特性を示すデータの採取を提供するものである。これらのデータサンプルのうちの選択されたものは、蓄えられ、且つ、制御機器の制御作動中の特性の多くの部分についての作動実績を示すことになる。これらのデータサンプルは、かかる選択的に組み合わさって機器の全特性の表示を提供する多くの特性部分を代表している。さらに、これらの選択されたデータサンプルは、制御機器の特性に基づく制御機器のパラメータに関する情報を提供するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１において、弁１０はその中に、それが制御する流路開口に近接した可動要素（以下、弁要素１０という）を有しており、この弁要素１０はアクチエータ１１によって選択的に位置設定される。そして、弁要素１０の位置の表示は位置センサ１２を通してなされる。弁要素１０は不定の性質の材料プロセス１３における材料流通を制御するために用いられる。このプロセスを特徴づける変数はプロセス変数送信機(process variable trasmitter)１４において探知され、その値はプロセスを制御するためにプロセスプラントの運転を指令するプロセス制御器１５に返送される。
【０００９】
位置センサ１２の出力は、内部のマイクロコンピュータの指令によって作動する弁位置制御器１６と、弁位置制御器１６の出力信号をその入力信号として受信するアクチエータ制御信号発生機１７とから構成されるバルブポジショナーに供給される。アクチエータ制御信号発生機１７は、弁位置制御器１６の出力信号を対応する圧力値（バルブアクチエータ１１の圧力室内に生じる、該アクチエータへの入力としての圧力）に変換する。この圧力室はバルブアクチエータ１１のステムを駆動するために用いられるダイアフラムによって部分的に画されている。位置センサ１２は図１において実線で示すバルブアクチエータ１１からの入力（バルブアクチエータのステムの位置から得られる位置情報を示す）を受ける。また、弁１０から位置センサ１２に対する入力、すなわち弁要素１０の位置入力が部分破線および部分実線で示されている。弁棒の位置から検出されたこの位置入力は測定された出力変数として保存される。
【００１０】
運転中には、ユーザーはユーザー制御インターフェイス１８において制御弁１０とプロセス１３とを相互作用させる。このインターフェイス１８は、プロセス１３全体の制御のためのプロセス制御器１５に指示を出すためにユーザーが採用するものであり、プロセス制御器１５はプロセス１３のためにプラントに配設された他の制御器（図１には示されていない）と連携されている。プロセス制御器１５はインターフェイス１８においてユーザーが供給する入力指令を翻訳してこれを、４〜２０ｍａの電流ループの「設定点」指令信号として弁位置制御器１６に送る。弁位置制御器１６は前述のマイクロコンピュータを内蔵しており、このマイクロコンピュータには設定点指令信号に応答してアクチエータ１１を制御するための演算式がプログラムされている。アクチエータ１１の制御は、アクチエーター制御信号発生機１７が正確に信号を発生して、それに対応する空気圧を、弁棒位置を設定するためにアクチエーターの圧力室内に発生せしめるようにされる。
【００１１】
図１のシステムにおいて、プロセス制御器１５を弁位置制御器１６へ連結する４〜２０ｍａの電流ループの電流値の増加としての上記設定点指令信号の強度の増加は、アクチエーター制御信号発生機１７がアクチエーターの圧力室内に発生せしめる空気圧に対して対応する増加を起こさせるためになされる。それによって、弁要素１０の制御によって開度が対応して増加する。弁要素１０の位置取りの結果はプロセス１３に影響を及ぼすことになる。すなわち、プロセス変数送信機１４による変換のために選択されたプロセス変数に影響を及ぼす。なお、プロセス変数送信機１４による変換は、プロセス制御器１５へ返送するために上記プロセス変数の状態に関する情報を携えた電気信号を、したがってプロセス制御器１５の制御下にあるプロセス１３の状態の表示を提供するためのものである。
【００１２】
図１のシステム中の弁要素１０を有する制御弁は、前述のように、出力変数、弁位置、その（強度の）全範囲（全スケール範囲）、およびその全ての入力変数の間の特性ループを含む関係を提示する。上記入力変数は、プロセス制御器１５から弁位置制御器１６に提供される、対応する範囲の設定点指令信号のようなものである。上記関係の一例が図２に示されている。そこには、設定点指令信号のための全（強度の）範囲の入力−出力特性に対する弁位置が示されている。弁位置の最大値と閉弁までの他の位置を含む特性ループおよび指令信号の強度が示されている。また、図３には他の例として、弁棒を駆動するダイアフラムをその内部に有するアクチエータの圧力室内圧、つまりアクチエータ制御信号発生機１７の出力が、入力変数として、出力変数としての全範囲の弁要素１０の位置に対して対応する強度範囲（スケール範囲）にプロットされている。（弁位置は、図２においては縦軸にプロットされたが、図３においては横軸にプロットされている。）上記全範囲入力−出力特性は特性ループの関係を示しているといえる。
【００１３】
これら図１における制御弁の入力−出力特性ループ曲線は、出力変数（弁位置）と他の入力変数（図２にプロットされた設定点指令信号および図３にプロットされたアクチエータ制御信号発生機の出力（圧力））との関係を示しており、制御弁の入力変数・出力変数間に含まれる関係を、弁位置の全範囲および他の入力変数のぴったり対応する全範囲にわたって示している。しかしながら、実際には、プロセス制御器１５から弁要素１０に対するその位置指令は、通常は規則正しく且つ定期的に弁要素を図２や図３に示す特性曲線に沿った位置にせしめるものではない。また、プロセス１３の少なくとも一部の制御に連携した制御弁の通常のオンライン駆動の間、全特性に沿った全サイクルを完結するようなものでもない。そのような、制御弁の入力−出力特性に沿った全範囲旋回(traversal)挙動は、多くのプロセスにおいて、弁要素１０がそのような通常はプロセス１３の連続的な運転とは両立しない挙動をするように設計されたテスト用指令を用いて制御弁を特別にテストするときにのみ生ずるようなものである。
【００１４】
オンライン運転におけるプロセス制御器１５によって提供される指令は、ユーザープロセス制御インターフェイス１８およびプロセス可変発信器１４からの入力によって、それらにプログラムされた制御演算式に沿って指示されるので、入力および出力の変数に実際に追随される入力−出力特性に関する経路は、図２や図３に示す全範囲特性ループの重なり部分である小特性ループの一連(a series of minor characteristic loops)の部分の移動（traversal）となりがちである。これは、制御弁のためのこのオンライン運転経路が、入力−出力特性ループの全範囲の一方側のある部分にわたって単調なセグメント部分（これらセグメント部分は時間的に連続した動きを示す必要はない）を有する傾向があり、全範囲特性ループの両側の間の弁位置の軸に直角方向の、デッドゾーンを通過する経路であり、そこには弁要素の移動方向を逆転させる指令により、弁要素の動きがないのであり、そして逆方向に単調に移動する（この再度の移動は時間的に連続したものではない）ことを意味している。
【００１５】
この状態は図４Ａ〜図４Ｈに示されており、弁要素１０の位置設定指令信号の対応する一連(a corresponding series)に応答した弁要素の移動の一連が、図２の全範囲入力−出力特性ループを細線で示した上に、太線で重ねて示されている。図４の各図の軸の表題は省略されているが、図２の対応する軸の表題と同じである。加えて、時間値は各図４中の各位置に記載されており、この時間値はその位置（対応設定指令信号に応答した位置）における弁要素１０の位置についての応答が完了した時点を示している。さらに、次の設定点指令の発信の前の弁要素１０の位置に対応した始点、および、その設定点指令に対する応答が完了した時点に弁要素が到達した位置に対応した終点とは、図４Ａ〜Ｈの多くの位置に頭文字のアルファベット文字によって示されている。また、かかる文字は、特性ループのデッドゾーンから実移動部分へ進行する弁要素によって移動される変化点にも付記されている。
【００１６】
図４Ａにおいて、プロセス制御器１５はそれが制御する弁要素１０の開度をさらに大きくさせている。すなわち、この入力−出力特性ループ上のマークＡの位置からスタートして、上記プロセス制御器による設定点指令信号の増加が弁要素１０の開度を単調に増加せしめて本図におけるｔ１時点で終点Ｂに至らしめる。プロセス制御器１５からのさらなる開度増加指令が、図４Ｂにおける弁要素１０のさらなる応答により、その開度がＢ点から本線図に沿って前方へ単調な連続移動をしてｔ２時点で特性ループ上の到達点Ｃまで開度を増加させる。
【００１７】
図４Ｃにおいて、プロセス制御器１５は、それが制御する弁要素１０の開度を今度は図４Ｂ中の到達点Ｃからいくぶん閉じるように指示している。すなわち、開度を増加させる方向への単調な移動を、全開位置に至る僅かに手前で停止し、逆方向への移動を開始している。しかしながら、摩擦のために、設定点指令信号の強度は図４におけるＣ点（この点は図４Ｃにも示されている）に対応する値から大幅に減少させなばならず、弁要素の移動が生じないデッドゾーンを横切り、弁要素１０が閉作動を開始するために逆方向移動を始める前にＤ点で示される値に到達する。引き続き設定点指令信号の強度のさらなる減少は、弁要素１０をこの逆方向に単調に移動させ、開度を減少させてｔ３時点でＥ点に到達せしめる。その後、プロセス制御器１５はその設定点指令信号の強度を減少させることによって弁要素１０をさらに閉方向に移動せしめる。これは、図４Ｄに弁要素１０のＥ点からｔ４時点でのＦ点までの単調な移動として示されている。
【００１８】
図４ＤにおけるＦ点（この点は図４Ｅにも示されている）で表される弁要素１０の位置において、プロセス制御器１５は弁要素１０の開度増加を意図して移動方向の逆転を再び指令している。すなわち、開度を減少させる方向への単調な移動を、全閉位置に至る僅かに手前で停止し、逆方向への移動を開始している。しかしながら、摩擦の存在により、弁要素１０を移動させるためには、弁要素の移動が無いデッドゾーンを横切るために設定点指令信号の強度の実質的な増加が要求される。この信号の強度は弁要素１０がその開度増加を開始する前にＧ点において示される値に到達しなければならない。設定点指令信号の強度のさらなる増加は、弁要素１０をｔ５時点でＨ点で示す値まで単調に移動させることになる。その結果、図４Ａ〜図４Ｅにおける弁要素１０は、図２の入力−出力特性における全特性ループの範囲内且つそれに重なる小特性ループを実質的に移動することになる。もちろん、きわめてしばしば、弁要素を移動させる指令が、小ループが完全に移動される前に弁要素の移動方向を変化させてしまうことにより、運転中の全小ループ移動は起こらないであろう。
【００１９】
図４Ｆに示すようにＨ点においては、プロセス制御器１５は再び弁要素１０の移動方向を逆転させている。摩擦の存在により、弁要素１０を逆方向に移動させるためには、Ｉ点に至るための設定点指令信号の実質的な減少が要求される。明らかに、弁要素１０は図４Ｅおよび図４Ｆに示される移動経路においては、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄにおけるループよりかなり小さい小ループをたどっている。設定点指令信号が一旦図４ＦにおけるＩ点まで下降すると、信号のさらなる減少は弁要素１０の開度をｔ６時点でＪ点に到達するまで単調に減少させることになる。
【００２０】
プロセス制御器１５に指令された弁の移動方向における二つのさらなる逆転が図４Ｇおよび図４Ｈに示されており、弁要素１０による、より大きい小特性ループの移動または部分的移動を引き起こしている。Ｊ点からデッドゾーンを横切ってＫ点まで増加している設定点指令信号の強度は、弁要素１０をｔ７時点でＬ点まで単調に至らしめるためのさらなる増加により、弁要素１０をその開度が増加するように移動せしめる。このより大きい小ループの移動は、図４Ｈにおいて、設定点指令信号の強度がＬ点からデッドゾーンを横切ってＭ点まで減少することによって実質的に完了している。そして、弁要素１０をその開度を減少させるように単調に移動せしめ、且つｔ８時点でＮ点に到達するように信号の強度がさらに減少している。
【００２１】
図示のごとく、図４Ａ〜４Ｅにおいて最初に述べた小ループの移動（または部分的移動）中に遭遇する特性の部分にわたる最後の小ループの上記移動または部分的移動において、図２の入力−出力特性における全範囲特性ループのさらなる部分が出現している。図１のシステムにおける制御弁の入力−出力特性ループにわたる運転のかかる経路は、たぶん、プロセスや使用される制御演算式の性質に依存するより大きいまたはより小さい単調な経路セグメントにより、プロセス１３の制御中に、この手法によって経時的に弁要素のかかる経路逆転の時間的頻度にも影響を及ぼすであろう要因の発現を継続する。
【００２２】
すなわち、ユーザープロセス制御インターフェイス１８を通してのユーザーの、および、送信機１４によって提供されるプロセス変数状態の、双方の指令として、プロセス制御器１５が弁要素１０をさらに開閉するための指令を発信し続ける。いくらかのプロセスにおいては、その変更の大小に拘わらずこれら位置変更指令は比較的しばしばやってくる。他のプロセスにおいては、大小に拘わらずその変更は滅多に起こらないであろう。いくらかのプロセスでは弁の位置が、他ではその行程が大きいにも拘わらず、経時的に小さい行程をたどることとなろう。しかしながら、大抵のプロセスにおいては、比較的短時間での全入力−出力特性ループにわたる運転行程は比較的まれである。それでもなお、前述のごとく、ユーザーにとっては制御プロセス１３に使用されている機器（図１では制御弁）の入力−出力特性ループについての現状の情報を合理的に得られるという実質的な価値がある。
【００２３】
運転制御の経路が許容する範囲での現時点のかかる情報は、弁要素１０の履歴を蓄積することによってオンライン制御運転中に得ることができる。この弁要素１０は、経時的にプロセス制御器１５の指令の基に弁要素が移動する小ループの一連の多くの部分にわたる運転経路に追随する。そして、異なる時間に生じる小ループの一連の多くの移動における異なる点に集積されるデータは、多くの小ループセグメント移動によって全範囲大ループをカバーするために結合され、それによって入力−出力特性ループの表現を提示することができる。しかし、異なる部分においては、他の部分とは異なる時間に測定することができる。
【００２４】
十分に長い時間にわたって、ユーザーは、入力−出力特性ループ表示が蓄積された一連の時間をユーザーに提供するために、時間帯ごとに測定データをグループ化することができる。そうすることによりユーザーは入力−出力特性の経時的な動向を知ることができる。同様に、ユーザーは入力−出力変数のある強度範囲内にあるデータのみを選択して、全範囲入力−出力特性ループの特別な部分を検討することができる。たとえば、実際には、上記特性の興味部分を拡大することができ、再び経時的に展開が示されうる。このようにしてユーザーは、プロセス１３の時間区切りおよび動向と、そのプロセス１３に用いられている制御器の入力−出力特性の時間区切りおよび動向と、を関連づけることができるであろう。特に、プロセス変数送信機１４によって測定プロセス変数のために同時データが得られたときはなおさらである。加えて、もちろん、全範囲入力−出力特性ループを有する制御器のパラメータは、かなりの範囲まで、制御器のパラメータ値および挙動の動向を決定するために上記データに基づいて監視されうる。また、制御器のパラメータや挙動の変化は、他の制御機器のパラメータ（たとえば、弁要素１０の位置における機能として、制御弁について決定された摩擦）と関連づけることができる。
【００２５】
これらの能力は、図１に示すシステムに対して、コンピュータの指令の基に作動するデータ採取システム１９を使用することにより提供され、図１のシステム中の多くの信号と組み合わされ、また、図１のシステム中の物理的変数を検知するためのセンサによって提供される信号と組み合わされる。この物理的変数はこれらの診断目的(diagnostic purposes)のため以外には測定されないだろう。このようにして、データ採取システム１９は、プロセス制御器１５からの設定点指令信号を受信する。この信号はプロセス制御器１５からまた位置制御器１６にも提供される。アクチエータ制御信号発生機１７へ提供される弁位置制御器１６からの出力信号はデータ採取システム１９にも提供される。これはバルブアクチエータ１１を駆動するためにアクチエータ制御信号発生機１７によって発生される圧力である。そして、データ採取システム１９は図１において、そこに示される制御弁制御システムのための三種の入力変数を採取するものとして図示されている。しかしデータ採取システム１９は、図１のシステムまたは他の種類のプロセス制御器を制御するシステムにおける、より多くのまたはより少ない信号またはパラメータからのデータを収集することができる。データ採取システム１９はまた出力変数をも集積する。この出力変数は、図１に、位置センサ１２から弁位置制御器１６に提供される弁位置信号、および、プロセス変数送信機１４からプロセス制御器１５へ提供されるプロセス変数を表す信号として示されている。ここではまた、データ採取システム１９はより多くの、またはより少ない出力変数からデータを収集することができ、他の種類のプロセス制御器を制御するシステムと連携して、同様にデータを収集することができる。
【００２６】
データ採取システム１９は、発生機１７によってバルブアクチエータ１１を駆動するために発生させられる圧力を電気的信号に変換する等の、物理的変数を変換するために必要なセンサを含んでいる。加えて、データ採取システム１９はアナログからデジタルへの変換器も備えている。この変換器は、ユーザーにとって有用なデータを提供するに十分な精度で表示するために十分な頻度で定期的に信号をサンプリングすることにより、集積したアナログ信号を等値のデジタル信号表現に変換するために必要なものである。
【００２７】
データ採取システム１９によって採取されたデータは、典型的にはコンピュータである診断モニタ(diagnostic monitor)２０にとって有用なものとされる。ユーザーはこの診断モニタ２０を、データ採取システム１９によって採取されたデータまたはそのデータの時間的または強度的に分離された一部を処理するために用いる。診断モニタ２０はこのデータを、図示プロット(graphical plots)や表列記(tabular listings)等を用いて、制御システム変数間の関係を上記データに基づいて表示することができる。また、ユーザーにとって興味のある、関連ある信号、パラメータ値、動向、相互関係等も表示することができる。診断モニタ２０はまた、統計処理やフィルタリング等の表示の前にそのデータを前処理することもできる。
【００２８】
図５Ａおよび図５Ｂは、プロセス１３中の対応する部分を図１に示される制御システムとそのシステム中の制御弁とが制御している間に、上記制御システムからの、また制御弁からの選択されたデータを採取するに際して、データ採取システム１９に先立つ前処理行程を示すフローチャートである。デジタルシステムとしてなるデータ採取システム１９は、アナログからデジタルへの変換器を通して、そこに供給されるアナログ信号の強度のサンプルを繰り返し採取する。そのようにして、同時に採取されたデータ点(deta point)、供給された各アナログ信号に対応する点、の経時的集合（経時的セット）セットの位置連続を得ることができる。これらアナログ信号のそれぞれに対応する上記セットを移動する値の集合列（シーケンス）は、そのシステムにおける上記信号に関連してなされる運転のベースとして、これら信号のデジタル表示を経時的に提供する。
【００２９】
図５Ａおよび図５Ｂのフローチャートは、制御弁および制御システムからの選択されたデータを得るために、サンプルデータ点のセットの連続に対して上記システム１９がなす主作動を示している。これらの作動は、設定点指令信号および対応する弁要素１０の位置から同時に得られる強度値（magunitude value)か否かを確認するために上記システム１９によってなされる。上記値は、一連続(succession)中の同時データ点のセットとして形成され、制御弁（図１）の現入力−出力特性ループ（図２）の上の表示点に用いるにふさわしいデータ点である。上記特性は、摩擦の影響が支配するしっかりした動きを表すデータのみから構成されている。
【００３０】
図５Ａ中の「スタート」円表示から開始するシステム１９は、最初に、システムパラメータのために、および図５Ａ、Ｂの箱枠３０の中に示された作動に関連して用いられる作動変数ために、その中に初期値を設定する。その後、システム１９は、提供されたアナログ信号からの現データサンプルのセットの取得が完了したか否かを菱形判定枠３１において判断する。システムは、サンプリングが未完了のときには、上記菱形枠３１に向かうフィードバックループによって示されるようにそのサンプリングがなされるまで待機する。関連する電気信号のサンプリングが完了した後、システム１９は、箱枠３２に示すように、設定点指令信号のための現アナログ信号の強度のサンプル値に関係するデータの現セットからの現値、および、弁要素１０の位置を示す信号の強度を得る。
【００３１】
システム１９は、菱形判定枠３３において、現弁位置信号値が、前回のサンプリングにおける判明している開度を超えてさらに開度が増加するように弁要素１０が移動したことを示しているか否かをテストする。もしそうであれば、弁要素１０はその開度を増加させる方向に移動していると判る。弁要素１０の開度増加方向への移動が判明したこの状況においては、菱形判定枠３４において、現設定点指令信号値は、それが、前回のサンプリングにおいて判明した設定点指令信号値より、ユーザーが選定しうる値を有する設定点変化限度係数を超えた増加を示しているか否かテストされる。
【００３２】
このテストには、制御弁の現入力−出力特性ループを決定するために用いられる同時に採取されたデータから、設定点指令の増加が、弁要素１０を移動せしめるアクチエータのダイアフラムを駆動する圧力室内の比較的大きい圧力増加を生じる程に大きい増加である弁位置データ点および設定点指令信号を除去することがまかせられる。これらの状況においては、比較的大きい慣性力が弁要素１０に生じており、さらに、弁要素１０の衝撃力のない通常の動き中に生じる摩擦力がしっかりした移動(steady motion)に加わる。しかし、摩擦力だけは図２の入力−出力特性ループ中に表れようとする。このようにして、設定点指令信号のために得られた現データおよび弁位置はかかる状況下に使用されるので、この種の特性中に表れるのとは異なる他の状態に示されるデータがある。したがって、かかるデータは破棄され、使用されない。この決定は、判定菱形枠３４に、そこから下方および右方の箱枠３５に向かう作動によって示され、結果としてデータ室品質フラッグを「不良」として表している。
【００３３】
一方、現設定点指令信号の増加が大きすぎない場合、現設定点指令信号値はさらにテストされ、判定菱形枠３６において、前のサンプリングで判明した蓄積設定点指令信号値より小さい値であるか否かが判定される。設定点指令信号値のかかる状態の発生は、弁要素１０の移動方向に差し迫った逆転を提供する指令が与えられていることを示し、それにより、得られた現データがその弁要素のしっかりした単調な移動を表してるものなのか否かを示すであろう。もしこれが上記状況であれば、判定菱形枠３６およびそこから下方且つ右方の箱枠３５に向く作動、およびデータ品質フラッグ「不良」で示されるように、使用されない。
【００３４】
もし、設定点指令信号が弁要素１０の移動方向の緊迫した逆転を示していないなら、前回のサンプリングで判明して記憶された弁要素１０の移動方向は判定菱形枠３７においてチェックされ、弁要素１０が、上記サンプリングで判った移動方向と同じ方向に移動（弁解度の増加）していたのか停止しているのかが判定される。もしそうでないなら、現データサンプルは弁要素１０の単調な移動の一部を示すものではなく、判定菱形枠３７およびそこから下方且つ右方の箱枠３５に向く作動、およびデータ品質フラッグ「不良」で示されるように、保管されることはない。
【００３５】
もし、現データサンプルが弁要素１０の単調な移動の一部であれば、データ品質フラッグは判定菱形枠３８でチェックされ、現データが、十分な数量の満足なデータセットの取得に続いて得られたものか否か判定される。もしデータ品質フラッグが「良」であれば、現データセットは受け入れられ、現設定点指令信号および弁要素の位置信号は、箱枠３９に示すようにシステム１９の診断モニタストアに記憶され、箱枠４０に示すように好適なデータが存在することが診断モニタ２０に示される。この通知によって、診断モニタ２０は、図１のシステムの制御弁に関するデータを都合のよいときに回収する機会を持つ。
【００３６】
受け入れられないデータの取得の発生は、前述のごとく、箱形枠３５内に「不良」のフラッグを立てることにより記憶される。これは、箱枠４１にユーザが選択可能なカウント値「Ｎ」を有するデータカウンタをセットすることを導く。このカウント値は、一旦ふさわしくないデータセットが判明したときに、現データが受け入れられるデータとして診断モニタ２０によって回収のために記憶される前に前回得られた満足なデータセットの数量を判定する。そして、判定菱形枠３８においてデータ品質フラッグが「良」ではないが現データセットが満足である判明したときには、データ品質カウンタ計数が箱枠４２において１だけ減少し、その後データ品質カウンタ内の計数が判定菱形枠４３内でその計数が０に達したか否か判定される。もし達していたなら、データ品質フラッグは箱枠４４において「良」と設定され、現データセットは受け入れられ、現設定点指令信号値および弁要素位置信号値は箱枠３９に表示される形で記憶される。
【００３７】
しかしながら、データ品質カウンタ内の計数が０に達していなかったなら、現データセットは保持されず、箱枠４５内に「増加」という内容を設定することによって下記情報がシステム１９内の方向ストア内に記憶される。すなわち、現データセットが、弁要素１０が開度を増加する方向に移動しているということを示している、という情報である。検出された「増加」方向の設定はまた、箱枠４０から箱枠４５へ行くことにより診断モニタ２０に対してかかるデータが存在していることを伝達した後に、現データセットが受け入れられるものであるという判明の上になされ、その後、箱枠３５から箱枠４１に行くことにより受け入れられないものであるとして破棄され、箱枠４５に至る。
【００３８】
一旦、箱枠４５内に「増加」という方向ストアが設定されると、現データセットからの現設定点指令信号値がシステム１９内に箱枠４６として示される設定点ストア内に記憶される。その後、現データセットの現弁位置信号値が、箱枠４７として示されるシステム１９の位置ストアに記憶される。一旦、現時点での検出弁移動方向および現時点で得られた設定点指令信号および弁位置信号値の記憶が完了したら、箱枠４７およびそこから判定菱形枠３１の直上の点に戻る作動に示されるように、システム１９はそこに供給されるべきアナログ信号の次のサンプリングを待つ。
【００３９】
その代わりに、判定菱形枠３３において弁要素の位置が前回のサンプリング時の開度より開いた位置であることが判明しないなら、作動は判定菱形枠３３に示すように図５Ｂの判定菱形枠４８に向かう。そこで、現データはシステム１９によってチェックされ、弁要素１０が前回のサンプリングで判明した開度より下の範囲で開度を減少するように移動したか否かが判定される。もしそうであるなら、弁要素１０はその開度を閉じる方向に移動していると判定され、そしてこの現データセットには、前述の、弁位置が開度を増加させる方向への移動として検知された状態にあるデータセットのためのテストと同じ一連のテストがなされる。
【００４０】
そして、システム１９は判定菱形枠４９において、設定点指令信号値が前回のサンプリング時の値より、設定点変化限度（前述のごとくユーザーによって選定しうる）より大きい量だけ減少したか否かが判定される。もしそうでないなら、システム１９は判定菱形枠５０において、設定点指令信号値が前回サンプリング時の値より大きいことにより弁要素１０の移動方向の突然の逆転があるのか否かを判定する。そうでないなら、システム１９は判定菱形枠５１において、弁要素１０の示された動きが単調な移動の一部であるのか否かを判定する。これらのテストを通過しなかった現データセットは、前の三つの判定菱形枠のそれぞれ、およびそれらから下方且つ右方の箱枠５２に作動が向かい、そこでデータ品質フラッグが「不良」と設定され、箱枠５３に示すようにデータ品質カウンタの計数がＮ値（ユーザーが選定しうる）と設定される。
【００４１】
しかしながら、現データセットが上記判定菱形枠４９、５０、５１のテストに合致すると、データ品質フラッグは判定菱形枠５４においてチェックされる。データ品質フラッグが「良」と設定されて受け入れられるデータとなれば、受け入れられる現データセットと現設定点指令信号値と弁要素位置信号値とは、箱枠５５で示す診断モニタストアに記憶され、これらデータが箱枠５６内に存在することが診断モニタ２０に通知される。データ品質フラッグが「不良」と設定されて受け入れられる現データセットとなれば、箱枠５７内でデータ品質カウンタは１だけ減少し、判定菱形枠５８においてデータ品質カウンタ計数が０に到達したか否かが判定される。もし、この計数が０に到達していれば、データ品質フラッグは判定菱形枠５９内で「良」と設定され、現設定点指令信号値および弁要素位置信号値は箱枠５５で示す診断モニタストアに記憶される。もし、データ品質カウンタの計数値０を有していないなら、現データセットは診断モニタ２０のために保持されず、判定菱形枠４８において判明した弁要素１０の検出された移動方向が、箱枠６０で示す方向ストア内に「減少」と記憶される。
【００４２】
再び、受け入れられるデータが判明し、且つこれが診断モニタ２０に記憶された次に、良データが箱枠５６内に存在することが診断モニタ２０に伝達された後に、検出された方向が箱枠６０の方向ストアに「減少」と記憶される。また再び、受け入れられないデータが発生すれば、データ品質カウンタ計数が箱枠５３に「Ｎ」と設定された後に、検出された方向が箱枠６０で示す方向ストアに「減少」と記憶される。前のとおり、検出された方向が箱枠６０に一旦「減少」と記憶されれば、システム１９により、現設定点指令信号値は箱枠４６の設定点ストアに記憶され且つ弁要素１０の現位置信号値は箱枠４７の位置ストアに記憶され、判定菱形枠３１の直上の次のサンプリングを待つことになる。
【００４３】
最後に、現データセットが、判定菱形枠３３において弁要素１０がその開度を増加させる動きをしているかまたは判定菱形枠４８において開度が減少する動きをしていることことを示さない場合は、弁要素１０は動いていない。そして、判定菱形枠４８およびそこから下方且つ右方の最後の箱枠６１への作動において、弁要素１０の動きがないという上記情報は方向ストア内にその方向を「停止した」と設定して記憶される。弁要素が動いていないという情報が一旦箱枠６１の方向ストアに記憶されると、現設定点指令信号値が箱枠４６の設定点ストアに記憶され、システム１９が判定菱形枠３１の直上点での次のサンプリングの完了を待機しに戻る前に、現弁位置信号値が箱枠４７の位置ストアに記憶される。
【００４４】
さらに、システム１９はデータセットの一連に対して、その中の設定点指令信号に対する強度、アクチエータ制御信号発生機１７により発現した圧力を示す信号、および弁要素１０の位置を示す信号が、弁要素１０に作用する摩擦力を示すにふさわしいか否かを判定するように作動する。この摩擦力は、図１のシステム中の制御弁についての図３の現入力−出力特性ループ中のデッドゾーンの両端点間に表れる。図３に示される特性上の鉛直方向に相互に反対側に存在する二点によって示される圧力差にバルブアクチエータ１１のダイアフラムの有効面積を乗じたものが、弁要素１０の移動方向を変えるときの制御弁の摩擦力に打ち勝つために必要な力差を表している。上記図３に、デッドゾーンの一例が破線で示されており、このデッドゾーンの両端点が「ａ」「ｂ」で示されている。図６Ａおよび図６Ｂに、弁要素１０の多くの位置での摩擦力を見つけるためのシステム１９による主ステップが示されている。
【００４５】
図６Ａの「スタート」円表示に続いてシステム１９は、システムパラメータのために、また、箱枠７０に示されている図６Ａ、Ｂの作動のための作動変数のために、その中に初期値を設定する。前述のように、システム１９は判定菱形枠７１において、そこに供給されるアナログ信号からの現サンプルの採取が完了したか否かを判定する。システム１９は、そのサンプリングが未完のときには、上記判定菱形枠の入力に戻るフィードバックループによって示されるようにそのサンプリングが完了するまで待機する。再び、サンプリングの完了に伴って、システムは１９は箱枠７２に示すように、設定点指令信号値のための現値、バルブアクチエータ１１の圧力室内の圧力を示す圧力信号値、および弁要素１０の位置を示す位置信号値を取得する。
【００４６】
システム１９は、判定菱形枠７３において、その中の現設定点指令信号値が、前のサンプリング時に判明した設定点指令信号値より、ユーザーが選定しうる設定点変化限度を超えた分増加した値を示しているか否かを判定するためのテストを現データセットに対して行う。そして、判定菱形枠７４において、この現設定点指令信号値が、前のサンプリング時に判明した設定点指令信号値より、ユーザーが選定しうる設定点変化限度を超えた分減少した値を示しているか否かを判定するためのテストを現データセットに対して行う。これら両方の状況において、もし現設定点指令信号値の変化が、対応する設定点変化限度を超えたなら、設定点変化限度フラッグは箱枠７５において「超過」と設定される。この後、次の箱枠７６において停止証明カウンタ（stand still verification counter)は計数「Ｎ」（ユーザーが設定しうる）を設定する。その後、システム１９は、判定菱形枠７３、７４において設定点変化限度のテストを済ませた点に向けて作動する。この点は、現設定点指令信号値の変化が対応する設定点変化限度を超えないときに到達する点である。
【００４７】
その点において、システム１９は設定点変化限度フラッグが「超過」と設定されるか否かをチェックする（判定菱形枠７７）。もし設定点変化限度フラッグがそのように設定されれば、判定菱形枠７８においてシステム１９は、現データセットにおける弁位置信号値データ点が前回のサンプリングで判明した弁位置信号値データ点と同じであるか否かをチェックする。このチェックは、弁要素１０が移動してない状態にあるかそうでないかを判定するためのものである。実際には、システム１９は、もし弁要素１０が設定点変化限度を超える設定点指令信号値変化の後に停止状態でないなら、新たなデータセットを待つように自身をリセットする。
【００４８】
しかしながら、もしシステム１９が判定菱形枠７８において弁要素１０が停止状態であることを判別すれば、システムは箱枠８０において停止証明カウンタを１だけ減少させ、判定菱形枠８１においてこのカウンタが計数値０に達したか否かチェックする。もしこのカウンタの計数が０に達してなかったら、システム１９は判定菱形枠８１から判定菱形枠７１の直上点に至る矢印で示されるように、システム１９は次のサンプリングにより得られる新たなデータセットを待つことになる。実際には、システム１９は、十分に長い弁停止時間がないので、弁要素１０が設定点変化限度を超える設定点指令信号値変化の後に新たなデータセットを待つように自身をリセットする。一方、もし弁停止証明カウンタが計数０を有しているなら、システム１９は箱枠８２において設定点変化限度フラッグを「非超過」と設定し、弁要素１０は十分に長い時間停止状態にあることを判明し、図６Ａ、Ｂに示すように弁要素１０が既に動き始めているかまたは停止状態を維持しているかを判定するための次のテストを開始する。もし判定菱形枠７７における設定点変化限度フラッグが「超過」となるか否かの最初のチェックが、そのフラッグがその値を有していないことを示せば、システム１９は弁要素１０が動き始めているかまたは停止状態を維持しているかを判定するための図６Ｂに示すテストに進行する。
【００４９】
図６Ｂにおいて、システム１９は最初に判定菱形枠８３において、弁要素１０が、前のサンプリング時に到達した判明した開度を超えて開度を増加する位置まで移動したか否かをチェックする。これは、現データセット中の弁位置信号値データ点と、前回サンプリングで得られたデータセット中の弁位置信号値データ点とを比較することによってなされる。もし上記のように移動したなら、システム１９は判定菱形枠８４において、方向ストア内に（前回サンプリングとの関係において）記憶されたその方向が「停止」か否かをチェックする。もしそうなら、システム１９によって、現データセットからの圧力信号値データ点が箱枠８５で示す高圧ストア内に記憶される。なぜなら、システムが、弁要素１０が１サンプリング期間前に停止させられ、今、上記圧力データ点がデッドゾーンの一端としてとられていることを示す移動し始めたことを証明したからである。
【００５０】
しかしながら、弁要素１０の現位置におけるデッドゾーンが入れられるちょうど前に得られるであろう低圧力値がデッドゾーンの反対側上において判明しているのでないなら、摩擦力は算出できない。そして、システム１９は判定菱形枠８６において低圧ストアの記憶内容が０か否かを判定するためのチェックをする。もし、低圧ストアの内容が０であるなら、それによって摩擦力の決定が妨げられ、使用してはいけないデータが将来において不注意に使用されることを避けるために、これらのデータが記憶されないことを保証するために箱枠８７において高圧ストアの内容が０に設定される。その後システム１９は、判定菱形枠８３で検出されたように、その中の方向ストアを箱枠８８において「増加」と設定するように指令する。同様に、もしシステム１９が判定菱形枠８４において、システム内の方向ストア内に前回サンプリングとの関係において記憶された方向が「停止した」とイコールでなく、現データセットがデッドゾーンの端で得られないと判定したのなら、その後箱枠８８において、システム１９はその中の方向ストアが「増加」とイコールに設定されるように指令する。
【００５１】
一方、もし低圧ストアが判定菱形枠８６において決定された値を収容しているなら、箱枠８９に示されるように摩擦力は算出される。この計算の結果および現データセット内の弁位置信号値データ点は、直後の箱枠９０に示されるように、システム１９の診断モニタデータストアに記憶される。診断モニタ２０は、直後の箱枠９１内に上記データが存在することを通知され、その後、箱枠９２において、システム１９内の高圧ストアおよび低圧ストアの内容が両方とも０に設定される。これは、判定菱形枠８３で最初に検出されたように、箱枠８８においてシステム１９内の方向ストアを「増加」とイコールに設定することを導く。
【００５２】
一旦、方向ストアが「増加」とイコールに設定されると、システム１９の設定点ストアは、図６Ａの箱枠９３において現データセット内の設定点指令信号値データ点とイコールに設定される。その後、箱枠９４において、システム１９内の位置ストアが現データセット内の弁位置信号値データ点とイコールに設定され、そして、システム１９は、箱枠９４から判定菱形７１の直上点に至る矢印で示されるように、次のサンプルを待つことになる。
【００５３】
もしシステム１９が判定菱形枠８３において、弁要素１０が前回のサンプリングから開度を増加する位置まで移動していないことを判明したら、システムは、判定菱形枠９５において、弁要素１０が開度をある程度閉じる位置まで反対方向に移動したか否かを見るためのチェックをする。これは、現データセット中の弁位置信号値データ点と、前回サンプリングで得られたデータセットからの弁位置信号値データ点（システム１９内に記憶されている）とを比較することによってなされる。判定菱形枠９５において、もし弁要素１０が開度を減少させる移動をしたことが検出されたら、システム１９は判定菱形枠９６において、再び、その中の方向ストアに前回サンプリングとの関連で記憶された方向が上述のごとく「停止」とイコールであるか否かをチェックする。もし、弁要素１０が、判定菱形９５において開度を閉じる方向に移動しているとシステム１９が検出する直前に停止していたら、システム１９は箱枠９７において、現データセットデッドゾーンの端で得られ、また、その中の低圧ストアを現データセット内の圧力信号値データ点とイコールに設定することを検出している。
【００５４】
ここでも、判定菱形枠９８において、システム１９内の高圧ストアの内容についてその中の値が０か否かを見るためにチェックされる。該ストアの内容が０ではない場合、システム１９内の低圧ストアの内容が箱枠９９において０と設定され、そして、システム１９内の方向ストアが箱枠１００において、判定菱形枠９５で最初に検出されたように「減少」にイコールと設定される。同様に、もしシステム１９が判定菱形枠９６において、前回サンプリングとの関連で方向ストア内に記憶された方向が「停止」とイコールではなく、現データセットがデッドゾーンの端で得られないなら、その後システム１９は箱枠１００において、その中の上記方向ストアを「減少」とイコールに設定することを指令する。
【００５５】
もし、システム１９が判定菱形枠９８において、高圧ストアの内容が０ではなく高圧値がその中に記憶されていると判明すれば、システム１９は箱枠１０１に示すように摩擦力を算出し、その摩擦力と現データセットからの現弁位置信号値データ点とを、箱枠１０２に示すようにその中の診断モニタデータストアに記憶する。そしてシステム１９は、箱枠１０３で示すようにかかるデータが存在することを診断モニタ２０に伝達し、直後の箱枠１０４において高圧ストアおよび低圧ストアの両方の内容を０とイコールに設定する。その後、システム１９は、判定菱形枠９５で最初に検出したように方向ストアを「減少」とイコールに設定し、そして、設定点指令信号値データ点と現データセットからの弁位置信号値データ点とを、箱枠９３、９４の設定点ストアおよび位置ストアそれぞれに記憶させる。そして、システム１９の作動は次のサンプリングで得られるデータセットを待つために、判定菱形枠７１の直上点に向かう。箱枠９１、１０３内のデータを診断モニタ２０に伝達する際に、もし摩擦が箱枠８９、１０１のうちの対応する一つにおいてユーザーが選定したしきい値を超えると判明したとき、ユーザー警報がシステム１９によって発信されることができ、または、上記しきい値を超えるデータからモニタ２０によってユーザー警報が決定されることができる。判定菱形枠９５においてシステム１９が、弁要素１０が判定菱形枠８３において開度を増加させるように動いていなかったと判明した後に、その開度を閉じるようにも動いていなかったと判明したら、システム１９は、弁要素１０が動いていない状態にあるに違いないと結論づける。一旦それが決定されると、システム１９の作動は判定菱形枠９５から直後の判定菱形枠１０５へ向かい、そこでシステムはその方向ストアについて、その中に前回サンプリングに関連して記憶された方向が「増加」とイコールか否かを決定するためにチェックする。もしそうであれば、システム１９は、その中の高圧ストアを、箱枠１０６において、データ点の現データセット内の圧力信号値データ点とイコールに設定する。なぜならシステムが、弁要素がちょうど開度を増加させる動きからその動きを停止する変化をなしたことを考慮して現データセットがデッドゾーンの端で得られたことを検出したからである。
【００５６】
もし、システム１９内の方向データストアがその中に「増加」という方向を記憶していないなら、システム１９は上記ストアがその中に「減少」という方向を記憶しているか否かを判定するためのチェックを判定菱形枠１０７において行う。もしそうなら、弁要素１０が今は停止しているが前回サンプリング時には「減少」とイコールな方向に移動していたことを判明したシステム１９は、現データセットはデッドゾーンの一端で得られたと結論付け、したがって箱枠１０８において、低圧ストアを現データセット内の現圧力信号値データ点とイコールに設定する。
【００５７】
一方、もし前回サンプリングに関連して方向ストア内に「増加」とも「減少」とも記憶されていないなら、システム１９は、弁要素１０が前回サンプリングのあいだ停止しており、したがってデッドゾーンの端にはないと結論づける。弁要素１０が判定菱形枠９５において停止していたとシステム１９が検出したから、前回の方向が「増加」であったか「減少」であったかいずれでもなかったかに拘わらず、システム１９は箱枠１０９において方向ストアを「停止」とイコールに設定する。すなわち、箱枠１０６、１０８の両方とも、また、「減少」が記憶された方向ストアがないときには判定菱形枠１０７も、箱枠１０９に導かれる。
【００５８】
システム１９が箱枠１０９において一旦その中の方向ストアを「停止」とイコールに設定すると、システムは設定点指令信号値データ点と現データセットからの弁位置信号値データ点とを、箱枠９３、９４の設定点ストアおよび位置ストアそれぞれに記憶させる。その後、システム１９の作動は判定菱形７１の直上点に向かって次のサンプリングによって供給されるデータセットを待つことになる。  本発明は好適な実施例に関連して述べられたが、当業者は、本発明の思想および範囲を逸脱することなく形態および詳細について変更がなされうるというこを認める。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例である制御システムを示すブロック図である。
【図２】図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図３】図１のシステムに用いられる制御機器の他の代表的特性を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｇ】図４Ｇは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図４Ｈ】図４Ｈは図１のシステムに用いられる制御機器の代表的特性を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは図１のシステムに関連して用いられるフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ｂは図１のシステムに関連して用いられるフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは図１のシステムに関連して用いられるさらなるフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは図１のシステムに関連して用いられるさらなるフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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