用于工业资产健康监测的智能控制器的制作方法

背景技术：

1、目前，状况监测系统(例如，振动分析、电动机电流特征分析等)安装在诸如泵和电动机之类的关键工业资产上。监测系统测量振动数据或电流特征数据，并起“基于阈值”的安全系统的作用。即，基于阈值的安全系统设置了上限和下限，以生成用于提醒操作员的报警，如果超过限值，则完全关闭资产。不幸的是，突然关闭资产往往会导致关键操作中的不希望的过程中断。此外，关闭资产后重启资产所需的长时间延迟可能会导致生产损失。归因于摩擦、机械负载变化和环境条件，资产通常会随着时间的推移而劣化，这使得它们更有可能被基于阈值的安全系统关闭。

技术实现思路

1、本公开的各个方面提供来自状况监测系统的数据的连续监测，用于实时判定是否存在资产将被安全系统关闭的可能性，并且如果是，则推荐新的设定点，在新的设定点下，资产将继续运行而不使安全系统跳闸(trip)。以这种方式，按照本公开的智能控制器提供可能停机的预警和安全运行条件，以确保关键资产不太可能被关闭。

2、在一个方面，控制器包括耦接到工业过程的资产的控制处理器，以及耦接到所述控制处理器的资产状况监测器和模拟引擎。所述控制处理器被配置为生成用于控制所述资产的控制信号，并且所述资产响应于所述控制信号进行工业过程的操作。所述资产状况监测器被配置为基于控制所述资产的所述控制信号和由在操作的进行期间监测所述资产的传感器生成的传感器信号来确定所述资产的当前状况。所述控制处理器还被配置为基于确定的所述资产的当前状况生成修改的控制信号。所述模拟引擎被配置为响应于所述修改的控制信号来模拟进行工业过程的操作的所述资产，并且作为其函数来预测所述资产的未来状况。所述控制处理器还被配置为当预测的所述资产的未来状况指示所述资产在期望的状况下操作时，提供所述修改的控制信号，以便响应于所述修改的控制信号控制所述资产。

3、在再一方面，一种控制进行工业过程的操作的工业资产的方法包括向所述资产提供设定点以控制所述资产，其中所述资产基于所述设定点进行工业过程的操作。所述方法还包括监测进行工业过程的操作的所述资产的操作参数，基于所述设定点和所述操作参数确定所述资产的当前状况，并且响应于指示所述资产在不期望的状况下操作的当前状况，识别所述资产的解决所述不期望的状况的新的设定点。所述方法还包括作为所述资产基于所述新的设定点进行操作的函数来预测所述资产的未来状况，并且当预测的所述资产的未来状况指示所述资产在期望的状况下操作时，将所述新的设定点提供给所述资产。

4、在另一方面，一种自动化系统包括工业过程的资产、耦接到所述资产的控制处理器、配置为在工业过程的操作的执行期间监测所述资产的传感器、以及存储计算机可执行指令的存储器。所述控制处理器被配置为生成用于控制所述资产的控制信号，并且所述资产响应于所述控制信号进行操作。当被执行时，所述计算机可执行指令配置所述控制处理器，以基于控制所述资产的所述控制信号和传感器信号来确定所述资产的当前状况，基于确定的所述资产的当前状况生成修改的控制信号，响应于所述修改的控制信号来模拟进行工业过程的操作的所述资产，并且作为所述模拟的函数来预测所述资产的未来状况。当预测的所述资产的未来状况指示所述资产在期望的状况下操作时，提供所述修改的控制信号，以便控制所述资产。

5、本公开的其他目的和特征部分是显而易见的，部分将在本文中指出。

技术特征：

1.一种控制器，包括：

2.按照权利要求1所述的控制器，其中所述资产状况监测器被配置为执行以下中的至少一项来确定所述资产的当前状况：振动分析、电流特征分析、电压特征分析和频域模式分析。

3.按照权利要求1所述的控制器，其中所述控制信号指定所述资产的操作设定点，并且其中所述修改的控制信号指定所述资产的新的操作设定点。

4.按照权利要求3所述的控制器，其中所述控制处理器被配置为执行用于设定新的操作设定点的迭代过程。

5.按照权利要求3所述的控制器，其中当预测的所述资产的未来状况指示所述资产在不期望的状况下操作时，所述控制处理器生成所述修改的控制信号，并且其中新的操作设定点恢复到当所述资产最后在期望的状况下操作时的先前设定点。

6.按照权利要求1所述的控制器，其中所述资产包括电动机或泵，并且所述新的操作设定点分别与电动机或泵的操作相关。

7.按照权利要求1所述的控制器，其中当确定的所述资产的当前状况指示所述资产在不期望的状况下操作时，所述控制处理器生成所述修改的控制信号。

8.按照权利要求1所述的控制器，其中所述不期望的状况指示过度振动和/或异常的电动机电流特征。

9.一种自动化系统，包括：

10.一种控制进行工业过程的操作的工业资产的方法，所述方法包括：

11.按照权利要求10所述的方法，其中确定所述资产的当前状况包括执行以下中的至少一项：振动分析、电流特征分析、电压特征分析和频域模式分析。

12.按照权利要求10所述的方法，其中识别新的设定点包括执行用于设定新的操作设定点的迭代过程。

13.按照权利要求10所述的方法，其中识别新的设定点包括恢复到所述资产最后在期望的状况下操作时的先前设定点。

14.按照权利要求10所述的方法，其中预测所述资产的未来状况包括执行所述资产基于新的设定点操作的模拟。

技术总结本公开涉及用于工业资产健康监测的智能控制器。智能控制器持续监测数据，以便实时确定是否存在资产将被关闭的可能性，如果是，则推荐新的设定点，在新的设定点下，资产将继续运行而不会导致系统的跳闸。智能控制器执行模拟引擎以在实施之前测试新的设定点，从而优化性能同时避免停机。以这种方式，智能控制器提供可能停机的预警，并确保关键资产不太可能被关闭。技术研发人员：A·巴塔查里亚,S·戈图穆卡拉,P·禅达纳普尔喀尔,B·辛哈受保护的技术使用者：施耐德电子系统美国股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20