MX2007000685A - Arreglo de filtro de entrada de avance-retardo para ciclos de control electro-neumatico. - Google Patents

Abstract

Un ciclo de control (40) tal como un ciclo de control electro-neumatico u otro proceso logico, que tiene un filtro de avance-retroceso (20) conectado a la entrada del mismo en particular, una senal de control de referencia (10), tal como una senal de punto de referencia de 4-20 mA o senal de control generada por un controlador de proceso o interfase de usuario, se aplica a la entrada del filtro de entrada de avance-retardo (20) el cual opera sobre la senal de referencia (la cual puede ser un punto de referencia u otra senal de control) para proporcionar una salida filtrada 50 (tambien llamada senal de punto de referencia de recorrido) a un sumador (30) asociado con el ciclo de control electro-neumatico (40); el sumador (30) compara el recorrido de la valvula con la senal del punto de referencia (50) para generar una senal de error, la cual se proporciona a un amplificador o unidad de ganancia (90) (llamada una unidad de ganancia de trayectoria hacia delante) que aplica una ganancia K. La salida de la unidad de ganancia de trayectoria hacia delante 90 se proporciona a otro sumador (94) el cual suma (en este caso, resta) una ganancia de retroalimentacion de velocidad mediante una unidad de ganancia (95) y una ganancia de retroalimentacion de ciclo menor desarrollada por una unidad de ganancia (105) a partir de la salida de la unidad de ganancia de trayectoria hacia delante (90).

Description

ARREG LO DE FILTRO DE ENTRADA DE AVA NC E - RETARDO PARA C IC LOS DE CONTROL ELECTRO-N EUMÁTICO REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta Descripción tiene derecho al beneficio de la fecha de presentación de las Solicitudes Provisionales de Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica N úmeros 60/620, 537, presentada el 20 de octubre de 2004, y 60/652, 546, presentada el 14 de febrero de 2005, respecto a todos los temas comúnmente descritos en las mismas. CAMPO DE LA DESC RIPCIÓ N Esta descripción se relaciona en general con el campo de servo controladores para su uso en procesos lógicos o ciclos de control y, más particularmente, al aumento de ciclos de control electro neumáticos y otros procesos lógicos para el mejoramiento del desempeño de las válvulas de control y los accesorios de los activadores neumáticos. ANTECEDENTES Los sistemas de control electro neumáticos cada vez se emplean más con dispositivos de control de procesos, tales como los activadores de válvulas y los activadores de pistones, con el fin de proporcionar un control mejor o más óptimo del fluido dentro de una planta de procesamiento. Algunos de estos sistemas de control electro neumáticos incluyen uno o más accesorios para controlar a los activadores de las válvulas y de los pistones tales como los elevadores de volumen y las válvulas de escape rápido (QEVs). Un elevador de volumen, que típicamente se acopla a un activador neumático para una válvula, aumenta la tasa de aire suministrado al activador neumático, o aumenta la tasa de aire escapado del activador neumático. Este movimiento aumentado de aire amplifica la velocidad del recorrido del activador, mediante lo cual se aumenta la velocidad a la cual el activador es capaz de recorrer el tapón de la válvula hacia su posición abierta o cerrada, y así permite que la válvula responda más rápidamente a las fluctuaciones del proceso. De manera similar a los elevadores de volumen, las válvulas de escape rápido aumentan la velocidad a la cual un activador es capaz de recorrer una válvula hacia una posición abierta o cerrada. Actualmente, los elevadores de volumen se utilizan con activadores neumáticos de manera que hacen que los activadores se muevan muy lentamente como respuesta a cambios muy pequeños en el punto de referencia o en la señal de control. En particular, algunos elevadores de volumen se diseñan con una banda final integrada para realmente prevenir, que el elevador de volumen se active como respuesta a un cambio de amplitud pequeño en las señales de control. Aunque algunos elevadores de volumen tienen pequeñas bandas finales en el intervalo de señales de amplitud más bajas, estos elevadores de volumen todavía se mueven muy lentamente como respuesta a cambios pequeños en las señales de amplitud, siendo rápidos solo como respuesta a las señales de entrada de amplitud más grande.

DESC RI PCIÓN DE LAS DISTINTAS VISTAS DEL DIBUJO La Figura 1 es un diagrama en bloques de un sistema de control electro-neumático aumentado con un fi ltro de entrada de avance-retardo; La Figura 2 es una pantalla de ejemplo generada por una rutina de interfase de usuario de un sistema de control electro neumático, tal como el que se muestra esquemáticamente en la Figura 1 , ilustrando un punto de referencia de recorrido graficado contra el tiempo, y la respuesta del filtro de avance-retardo graficado contra el tiempo, cuando el fi ltro de entrada de la avance-retardo se conecta ; La Figura 3 es un despliegue visual en pantalla de ejemplo generada por una rutina de interfase de usuario de un sistema de control electro neumático , tal como el que se muestra esquemáticamente en la Figura 1 , q ue ilustra un punto de referencia de recorrido graficado contra el tiempo, y la respuesta del filtro de avance-retardo graficado contra el tiempo, cuando el filtro de entrada de la avance-retardo se desconecta ; La Figura 4 es un ejemplo de despliegue visual en pantalla de ejemplo de un menú que permite que el usuario seleccione una fuente de estímulo para el filtro de avance-retardo del ciclo de control e introduzca los valores en los campos de entrada de datos cuando estos campos están habilitados; La Figura 5 es un d iagrama de flujo q ue diagra ma las acciones realizadas y la información exhibida como resultado de varias entradas en una i nterfase de usuario de un sistema de control electro neumático; La Figura 6 es un diagrama de flujo que diagrama el estado de distintos controles de entrada de una interfase de usuario como respuesta a selecciones particulares del tipo de filtro; y La Figura 7 es un ejemplo de despliegue visual en pantalla de un menú que permite que un usuario seleccione entre distintos escenarios de control de instrumentos, incluyendo un escenario de "Sintonización a distancia". DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En general, un filtro de entrada de avance-retardo está provisto, primero, de un ciclo de retroalimentación de posicionador junto con uno o más accesorios de válvula, tales como un elevador de volumen o una válvula de escape rápido, para superar la dinámica lenta experimentada por los accesorios cuando reciben señales de control de cambios o puntos de referencia de amplitud baja. Adicionalmente, una interfase de usuario permite que un operador u otro personal de control vean y cambien las características de operación del filtro de entrada de avance-retardo para mediante esto proporcionar al ciclo de control cualquiera entre varias características de respuesta deseadas. A través de la manipulación de la proporción del avance contra retardo del filtro de entrada de avance-retardo, un parámetro del proceso, tal como el desplazamiento o recorrido de un cuerpo de la válvula, puede controlarse, y en particular, sintonizarse finamente. La Figura 1 ilustra un ciclo de control 40, tal como un ciclo de control electro neumático u otro proceso lógico, que tiene un filtro de avance-retardo 20 conectado a la entrada del mismo. En particular, una señal de control de referencia 10, tal como una señal de punto de referencia 4-20mA o una señal de control generada por un controlador de proceso o una interfase de usuario, se aplica a la entrada del filtro de entrada de avance-retardo 20 el cual opera sobre la señal de referencia (que puede ser un punto de referencia u otra señal de control) para proporcionar una salida filtrada 50 (también llamada una señal de punto de referencia de recorrido) a un sumador 30 asociado con el ciclo de control electro neumático 40. Como se ilustra en la Figura 1, el sumador 30 compara el recorrido de la válvula con la señal de punto de referencia de recorrido 50 para generar una señal de error, la cual se proporciona a un amplificador o unidad de ganancia 90 (llamada una unidad de ganancia de trayectoria hacia delante) que aplica una ganancia K. La salida de la unidad de ganancia de trayectoria hacia delante 90 se proporciona a otro sumador 94 el cual suma (en este caso, resta) una ganancia de retroalimentación de velocidad desarrollada por una unidad de ganancia 95 y una ganancia de retroalimentación de ciclo menor desarrollada por una unidad de ganancia 105 a partir de la salida de la unidad de ganancia de trayectoria hacia delante 90. La salida 110 del sumador 94 se proporciona a un transductor corriente-a-presión (l/P) 80 que desarrolla y proporciona una señal neumática o de presión a un relé neumático 85. Como se ilustra en la Figura 1, se proporciona una medición de la posición del relé 100 a la unidad de ganancia 105 y se usa para desarrollar la ganancia de retroalimentación de ciclo menor. La salida neumática del relé 85 se proporciona al elevador de volumen o a la válvula de escape rápido 65. Esta señal neumática se usa para controlar el activador de la válvula de un activador 55 asociado con una válvula 60. Como se ilustra en la Figura 1, el recorrido de la válvula medido del tapón de la válvula, o la posición de cuerpo de la válvula con el cual se asocia el tapón de la válvula, se proporciona al sumador 30 para la comparación con la señal del punto de referencia de recorrido, así como la unidad de ganancia de retroalimentación de velocidad 95 para desarrollar la ganancia de retroalimentación de velocidad. Se emplea cuando menos un sensor (no mostrado) para detectar el recorrido de la válvula medido del tapón de la válvula o la posición del cuerpo de la válvula. En general, la función de transferencia y la operación del filtro de entrada de avance-retardo 20 es configurable vía una interfase de usuario 107. En particular, un técnico puede ajustar a distancia la señal de punto de referencia de recorrido para conducir al activador neumático 55 y la válvula de control 60, u otro dispositivo controlado por el ciclo de control electro neumático 40, ajustando los parámetros del filtro de avance-retardo 20. La interfase de usuario 107 puede proporcionarse para permitir el monitoreo a distancia de, el control de, o la comunicación con el ciclo de control electro neumático 40 a partir de un lugar a distancia o desde un lugar en la vecindad inmediata del ciclo de control 40.

Durante la operación, el filtro de avance-retardo 20 generalmente proporcionará una amplitud grande, pero corta duración, pico al comienzo de cualquier cambio de paso en la señal de referencia recibida 10, lo cual permite que la válvula 60 se mueva en pasos más pequeños. Adicionalmente, una tasa de declinación rápida (que se traduce en un tiempo de retardo pequeño) se proporciona en la respuesta del filtro para mitigar el sobrepasamiento de pasos más grandes. Mientras que un sistema de control distribuido (DCS) típicamente actualiza a una frecuencia en el orden de 1 Hz o más lento, un posicionador (dentro del ciclo de control 40) puede actualizar a una frecuencia de 100 Hz o más. Como resultado, el tiempo de respuesta proporcionado por el filtro de avance-retardo 20 en serie con el posicionador puede ser del orden de 100 milisegundos, lo cual es mucho más rápido que lo que puede proporcionar la dinámica del control del sistema de control distribuido solo. Adicionalmente, el filtro de avance-retardo 20 puede proporcionar protección inherente contra la sobreconducir el tapón de válvula de la válvula 60 hacia el asiento de la válvula o hacia la detención de recorrido superior. En particular, se pueden implementar algoritmos o rutinas de control dentro o como parte del filtro 20 para asegurar la respuesta de la válvula cerca de un asiento de válvula o un detención de recorrido, y mediante esto evitar que el filtro de avance-retardo 20 bote el tapón de válvula de la válvula 60 fuera del asiento de la válvula o de una detención de recorrido superior. Todavía más, como se entenderá con respecto a las Figuras 2 y 3, las características de operación del filtro de avance-retardo 20 se pueden ajustar fácilmente usando la interfase de usuario 107, la cual se puede almacenar en una computadora y acoplar operativamente al ciclo de control 40 y a una o más pantallas de despliegue visual. Debido a que muchos procesos que utilizan activadores grandes con configuraciones de accesorios complejos generalmente requieren algoritmos complicados y altamente personalizados para controlar el ciclo del proceso, típicamente los operadores no desean modificar los controladores del proceso añadiendo dinámica dentro de la rutina de control. En vez de eso, los operadores generalmente prefieren efectuar o cambiar la dinámica a nivel de la válvula. El filtro de avance-retardo 20, el cual puede ser modificado para variar la dinámica del proceso a nivel de la válvula o del ciclo, proporciona al operador justo ese control. Como se ¡lustra en la Figura 1, el filtro de entrada de avance-retardo 20 preferiblemente se implementa en combinación con una interfase de usuario 107, tal como un programa de computadora con gráficos en tiempo real, amigables para el usuario. Se pueden usar una o más rutinas y uno o más procesadores en comunicación con la interfase de usuario 107, el filtro de entrada de avance-retardo 20, y uno o más dispositivos o componentes dentro del ciclo de control 40 para implementar la funcionalidad y las características descritas en la presente. La ¡nterfase de usuario 107 preferiblemente se implementa en comunicación con una interfase gráfica de usuario (GUI) para facilitar la interacción de un usuario con las distintas capacidades proporcionadas por la interfase de usuario 107 y el filtro de entrada de avance-retardo 20. La interfase gráfica de usuario pude incluir una o más rutinas de software que se implementan usando cualquier lenguaje y técnica de programación conveniente. Además, las rutinas de software que conforman la ¡nterfase gráfica de usuario se pueden almacenar y procesar dentro de una sola estación o unidad de procesamiento, tal como, por ejemplo, una estación de trabajo, un controlador, etcétera, tal como en un cuarto de control dentro de una planta de control de procesos o una instalación de cuarto de control central para una o varias plantas de control de procesos geográficamente separadas, o alternativamente, las rutinas de software de la interfase gráfica de usuario puede ser almacenada y ejecutada de una manera distribuida usando una pluralidad de unidades de procesamiento que se acoplan comunicativamente entre sí. Preferiblemente, pero no necesariamente, la interfase gráfica de usuario se puede implementar usando una estructura y apariencia gráfica familiar basada en ventanas, en la cual una pluralidad de vistas o páginas gráficas entrelazadas incluyen uno o más menús deslizables que permiten al usuario navegar a través de las páginas de una manera deseada para ver y/o recuperar un tipo particular de información. Las características y/o capacidades de la interfase de usuario 107 descritas en la presenta se pueden representar, accesar, invocar, etcétera, a través de una o más páginas, vistas o despliegues visuales correspondientes de la interfase gráfica de usuario. Además, los distintos despliegues visuales que conforman la interfase gráfica de usuario se pueden entrelazar de una manera lógica para facilitar la navegación rápida e intuitiva de un usuario a través de los despliegues visuales para recuperar un tipo de información particular o para accesar y/o invocar una capacidad particular de la interfase de usuario 107 y del filtro de entrada de avance-retardo 20. Un ejemplo de una interfase gráfica de usuario así se representa generalmente en un despliegue visual 120 ilustrado en la Figura 2. Como se muestra en la Figura 2, el despliegue visual 120 gráficamente representa la salida del filtro o la señal del punto de referencia de recorrido 50 y la retroalimentación de la posición, utilizando, por ejemplo, datos recolectados de la señal de retroalimentación del activador 70 o la señal de retroalimentación de la posición del relé 100. Las señales de retroalimentación 70, 100 varían proporcionalmente como respuesta a cambios en un parámetro del proceso con el cual se asocian, en este caso la posición del activador 55 o el relé 85, de manera que representar gráficamente los cambios en las señales de retroalimentación 70, 100 proporciona una indicación precisa de la variación real en la posición del cuerpo de la válvula. Esta gráfica en tiempo real permite que la válvula de control 60 se sintonice a distancia y proporciona resultados cuantificables. Adicionalmente la sintonización a distancia del ciclo de la válvula de control vía la interfase de usuario 107 reduce significativamente los costos de mantenimiento evitando las visitas de mantenimiento físico para las válvulas de control individuales. Se puede proporcionar un cuarto de control con una o más terminales de computadoras para tener acceso a la interfase de usuario 107 en la vecindad geográfica de las válvulas o de los ciclos que se van a controlar. Alternativamente, se puede emplear comunicación por satélite, líneas telefónicas, cable coaxial, Ethernet, conexiones de cable de fibra óptica, una intranet, la Internet, u otra tecnología de comunicación a larga distancia para proporcionar acceso remoto a la interfase de usuario 107 a lugares geográficamente distantes. Se puede proporcionar una instalación de control central con una o más terminales para tener acceso a las interfases de usuario 107 asociadas con válvulas o ciclos provistos de filtros de avance-retardo 70 en una pluralidad de lugares separados por largas distancias de la instalación de control central. Como se explica en mayor detalle más adelante, la interfase de usuario 107 se provee de un graficador que permite al operador o técnico predecir o ver la respuesta del filtro cuando se seleccionan escenarios particulares para distintos parámetros ajustables por el usuario para el filtro de entrada de avance-retardo 20. Aunque hay un retraso inherente cuando se transmiten señales o datos vía una o una combinación de las distintas tecnologías de comunicación especialmente sobre largas distancias, la interfase de usuario 107 se puede emplear de una manera que se ajuste a estos retrasos, a condición de que se conozca la duración de los retrasos o se pueda calcular o determinar. Por ejemplo, la interfase de usuario 107 puede proporcionar al usuario u operador la opción de implementar un conjunto particular de ajustes a los parámetros ajustables por el usuario del filtro de entrada de avance-retardo 20 el cual el usuario o el operador ha graficado primero usando las capacidades de respuesta predichas de la interfase de usuario 107, comentadas en mayor detalle más adelante. Si el nuevo conjunto de ajustes se va a implementar para una válvula o ciclo en un lugar distante en el momento seleccionado por el usuario u operador, la interfase de usuario 107 puede factorizar el retraso en un cálculo del tiempo para enviar las señales reales al filtro de entrada de avance-retardo 20 para una válvula o ciclo particular. Por ejemplo, si el usuario u operador desea que el nuevo conjunto de ajustes se implemente en 10 segundos, y hay un retraso calculado o conocido de 0.5 segundos, la señal real del filtro de entrada de avance-retardo 20 puede ser enviada en 9.5 segundos. Esto supone que el usuario u operador está recibiendo y exhibiendo en tiempo real la salida del filtro y los datos de retroalimentación de recorrido concernientes a la válvula de control o ciclo de control real al cual se ha añadido el filtro de entrada de avance-retardo 20. Usando un programa de software de computación para el control de los parámetros asociados con una válvula de control, tal como el programa AMS ValveLink® Software, disponible en la división Fisher Controls de Emerson Process Management, la interfase de usuario 107 puede configurarse para exhibir la salida del filtro en tiempo real y los datos de retroalimentación de recorrido desde la válvula de control u otro dispositivo con el cual se emplea el filtro de entrada de avance-retardo 20. También se pueden exhibir datos adicionales, tales como la señal de referencia al dispositivo. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 2 por la gráfica 130, la interfase de usuario 107 puede graficar en la interfase gráfica de usuario el punto de referencia del recorrido en tiempo real ("Tvl Set Pt") y los datos de retroalimentación de recorrido ("Tvl"), exhibidos como porcentajes (%), contra el tiempo para permitir a un operador ver fácilmente la respuesta de la válvula de control a los cambios en la señal de referencia. El control mejorado logrado usando el filtro de avance-retardo 20 a amplitudes bajas se puede apreciar comparando la gráfica 130, mostrada en el despliegue visual gráfico 120 mostrado en la Figura 2, que refleja datos en tiempo real del punto de referencia de recorrido 50 y la retroalimentación de recorrido 79 recolectada cuando el filtro de avance-retardo 20 se conecta, a la gráfica 135 mostrada en la gráfica 140 representada en la Figura 3, que refleja los datos recolectados mientras el filtro de avance-retardo se apaga o desconecta después de la marca de tiempo de 0:02:12, donde los tiempos exhibidos en el eje horizontal de la gráfica están en horas, minutos, y segundos. Aquí, puede verse que, sin el filtro de avance-retardo 20, la respuesta de la válvula 60 se deteriora y se hace lenta como resultado de un simple cambio de paso en la señal (referencia) del punto de referencia de recorrido. Las gráficas en tiempo real, tales como las ilustradas en las Figuras 2 y 3, son particularmente ventajosas para sintonizar el filtro de entrada de avance-retardo 20, dada la sensibilidad y complejidad asociadas con la dinámica de la válvula, aun a amplitudes bajas. Haciendo referencia de nuevo a la Figura 2, para facilidad de operación, los coeficientes de sintonización asociados con el filtro de entrada de avance-retardo 20 se pueden representar en el despliegue visual 120 de la rutina de la interfase de usuario usando una gráfica de respuesta de filtro 150. Adicionalmente, los coeficientes de sintonización (y mediante ellos la función de transferencia) asociados con el filtro de avance-retardo 20 se pueden cambiar usando uno o más controles de interfase virtuales 200, representados en la Figura 2 como representaciones gráficas de las barras deslizantes 210, 220 y 230. Un operador o técnico de control puede manipular las barras deslizantes 210, 220, y 230 usando, por ejemplo, un dispositivo de entrada de computadora (no mostrado) tal como un ratón, una perilla, bola rastrera, teclado, monitor de pantalla táctil, activación por voz, o cojinete de pluma electrónica para mediante esto cambiar la función de transferencia o la dinámica del filtro de entrada de avance-retardo 20. Desde luego, esta lista de dispositivos de entrada de computadora pretende ser solamente de ejemplo, y también se pueden usar otros dispositivos de entrada para manipular los deslizadores 210, 220 y 230. También, los controles virtuales de la interfase 200 se pueden alternativamente representar gráficamente, por ejemplo, mediante discos (no mostrados) u otros gráficos. Adicionalmente, como se ilustra en la Figura 2 en las áreas 205, 207, 209 a la izquierda de los deslizadores 210, 220, 230, los coeficientes del filtro o las proporciones seleccionadas por los deslizadores 210, 220 y 230 se pueden exhibir en forma numérica, y los botones 214 y 216, mostrados en el área designada 212 del despliegue visual 120, se pueden usar para aplicar los escenarios actuales o restablecer los escenarios actuales del filtro de avance-retardo 20. Los valores válidos para el coeficiente del filtro de tiempo de retardo 205 incluyen 0.00 (el cual resulta en desviarse del filtro), y los valores en un intervalo de 0.10 a 10.0 segundos. Preferiblemente, el intervalo de los coeficientes del filtro de tiempo de retardo 205 se muestra a escala logarítmica en la gráfica 130 de la pantalla 120, en tanto que la mayoría de los coeficientes del filtro del tiempo de retardo se seleccionen en un intervalo de 0.10 a 2.00 segundos. Los valores válidos para la proporción de tiempo de avance contra el tiempo de retardo en la dirección de abertura 207, y la proporción de tiempo de avance contra el tiempo de retardo en la dirección de cerradura 209, varían de 0.0 a 2.0, y se muestran en una escala lineal sobre la pantalla 120.

Como se ilustra en la Figura 2, el deslizador 210 ajusta el tiempo de retardo, el cual determina la tasa de declinación de la respuesta del filtro. Entre mayor sea el tiempo de retardo, más lentamente el filtro de entrada de avance-retardo regresa su salida a la señal de referencia 10. El deslizador 220 de la Figura 2 ajusta la proporción del tiempo de avance al tiempo de retardo en la dirección de abertura. El deslizador 230 de la Figura 2 ajusta la proporción del tiempo de avance contra el tiempo de retardo en la dirección de cerradura. Esta proporción determina la respuesta inicial del filtro de entrada de avance-retardo 20. Como se indica anteriormente, el filtro de avance-retardo 20 generalmente se configura para proporcionar una amplitud grande, pero duración corta, pico en el punto de referencia de recorrido 50, que permite que la válvula 60 se mueva en pasos más pequeños. Una tasa de declinación rápida (que se traduce en un tiempo de retardo pequeño) también mitiga el sobrepasamiento de pasos más grandes debido a que la válvula 60 tiende a saltar permitiendo que la respuesta del filtro decline completamente antes de que la válvula 60 se acerque al punto de referencia. Adicíonalmente, la gráfica de respuesta del filtro 150 (Figura 2) proporciona al operador o técnico la capacidad de predecir o ver la respuesta del filtro cuando se seleccionan escenarios particulares para los distintos parámetros ajustables por el usuario, tales como el tiempo de retardo y la proporción del tiempo de retardo contra el tiempo de avance La gráfica de respuesta del filtro 150 de la Figura 2 ilustra la respuesta predicha del filtro de avance-retardo 20 a un cambio de paso de unidad antes de que los cambios de parámetros se apliquen al filtro de avance-retardo 20 para mediante esto permitir al operador o técnico ver una representación gráfica de la respuesta del filtro predicha antes de que se ajuste realmente la dinámica del sistema de control. De este modo, hay una proporción virtual de avance contra retardo que un operador puede manipular con el fin de generar una respuesta predicha de un parámetro del proceso para ser controlado o sintonizado, y que la respuesta predicha se exhiba sobre un despliegue visual asociado con la interfase de usuario 107. Una gráfica similar de respuesta del filtro 115 en la Figura 3 exhibe la respuesta cuando el filtro de entrada de avance-retardo 20 se apaga o desconecta. Adicionalmente, un operador puede usar los botones de selección en el área 228 del despliegue visual de la interfase de usuario 120 de la Figura 12 para configurar el filtro de avance-retardo 20 para que se apague o desconecte, para ajustar justo el elemento de retardo de la respuesta, para ajustar o seleccionar tanto el retardo como la proporción de avance/retardo de la respuesta del filtro, o para permitir proporciones asimétricas de avance/retardo, es decir, cuando hay un coeficiente de tiempo de retardo diferente de cero, y los coeficientes para la proporción del tiempo de avance contra el tiempo de retardo en la dirección de abertura difiere de la proporción del tiempo de avance contra el tiempo de retardo en la dirección de cerradura. Cuando el coeficiente del tiempo de retardo es cero, y no hay coeficientes de la proporción del tiempo de avance contra tiempo de retardo distintos de cero, sino idénticos, la dinámica del avance-retardo es simétrica. Almacenando los datos recolectados y predichos en las gráficas 130, 150 en una memoria intermedia o memoria legible u operativamente acoplada a una computadora, las gráficas 130, 150 se pueden pausar, rebobinar, y reproducir según la conveniencia del operador o técnico, o para propósitos futuros de control de calidad, eficiencia y optimización, propósitos educativos, propósitos de cumplimiento de reglamentos, u otros fines. Los mecanismos de control, tales como los botones representados gráficamente 310, 315, 320 y el deslizador 330 mostrados en la parte superior del despliegue visual 120 de la interfase de usuario 107, pueden ser manipulados con un dispositivo de entrada de computadora apropiado, tales como los enlistados anteriormente, para controlar un periodo de latencia, o retraso, entre la respuesta predicha representada en la gráfica de respuesta del filtro 150 y la aplicación en mundo real de los escenarios para efectuar el ajuste real de la dinámica del sistema de control. En el caso de que un operador determinó que la respuesta predicha para un ajuste particular o conjunto de ajustes de los coeficientes de sintonización mediante la manipulación de uno o más de los controles virtuales de la interfase 200 fuera un resultado no deseado, el operador puede manipular los botones representados gráficamente 310, 315, 320 o el deslizador 330 para aumentar el periodo de latencia, y reajustar los coeficientes de sintonización hasta que se represente un resultado deseado en la gráfica de respuesta del filtro 150, evitando que el resultado no deseado ocurra en el sistema de control del mundo real, verdadero. Otras operaciones, tales como imprimir, pueden ser realizadas por la selección de un técnico u operador de otros botones representados gráficamente 335, 340, 345, 350, 355, 360 en el despliegue visual 120. La interfase de usuario permite el estímulo para sintonizar la válvula 60 para que se aplique externamente (por ejemplo, a través de un sistema de control distribuido) o "internamente" con un programa de software de computadora tal como el ValveLink® configurado para enviar un comando de paso digital al posicionador. Usando un estímulo externo, el usuario manipula la señal de entrada de 4 mA - 20 mA y la válvula responde en consecuencia. Además, el filtro de avance-retardo 20 se puede implementar ya sea directamente en un dispositivo, tal como en un posicionador de válvula, o en un sistema de control distribuido conectado al dispositivo, por ejemplo, en un controlador. En general, el filtro de avance-retardo 20 se puede implementar como un programa o rutina de control digital almacenada en una memoria legible por computadora y ejecutada en un procesador, pero puede ímplementarse también como un filtro análogo. La interfase de usuario 107 se puede proveer de una pantalla opcional que permita al usuario seleccionar fácilmente un estímulo externo o un estímulo interno. Cuando se selecciona el estímulo externo, el ajuste del operador de los controles de la interfase ajustables altera cuando menos un coeficiente de sintonización asociado con el filtro de avance-retardo para causar modificaciones a la señal de control de referencia. Cuando se selecciona el estímulo interno, los controles ajustables de la interfase se deshabilitan cuando menos parcialmente, de manera que los controles deshabilitados de la interfase ya no alteran los coeficientes de sintonización asociados con el filtro de avance-retardo. En vez de eso, los coeficientes de sintonización del filtro de avance-retardo se modifican como respuesta a un controlador que incluye programación adaptada para causar modificaciones predeterminadas a la señal de control de referencia. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4, se proporciona un menú a partir del cual un usuario puede seleccionar ya sea el "Estímulo Externo" o "Estímulo de ValveLink (Onda cuadrada)", el cual se puede entender como un estímulo interno. Seleccionar la opción del estímulo interno permite que el usuario introducir valores para los campos de entrada de datos "Punto de referencia Nominal (%)", "Tamaño del paso (%)", y "Tiempo de Espera del Paso (segundos)". Cuando se selecciona el "Estímulo Externo", estos campos de entrada de datos se deshabilitan. Cuando se selecciona la opción de estímulo interno, el programa se puede configurar para poblar automáticamente los campos de entrada de datos con valores iniciales por omisión, tales como los siguientes: VALORES POR OMISIÓN DE LOS CAMPOS DE ENTRADA DE DATOS Punto de referencia nomi nal 50% Tamaño del paso 1 5 % Tiempo de espera del paso 8 seg undos La Figura 5 es un diagrama de flujo que diagrama los resultados realizados y exhibidos en la interfase de usuario, dependiendo si se selecciona un estímulo externo o un estímulo interno. Preferiblemente se exhiben mensajes de advertencia u otras alertas antes de iniciar la operación de la válvula de control para recordar al usuario que, en el caso de selección de un estímulo externo, la válvula rastreará el punto de referencia, y en el caso de la selección de un estímulo interno, el estímulo interno causará que la válvula se mueva . Si se selecciona la opción de estímulo interno, preferi blemente el punto de referencia subirá al valor introducido para el punto de referencia nominal a 1 0% por seg undo antes de q ue se inicie la secuencia de pasos. La Figura 6 es un diagrama de flujo q ue diagrama el estado de distintos controles de entrada de la interfase de usuario como respuesta a selecciones particulares del tipo de filtro. Por ejemplo, cuando se selecciona un tipo de filtro de avance-retardo asimétrico, se config ura la interfase de usuario para habilitar el control de la interfase de usuario para manipular el tiempo de retardo. La interfase de usuario también se config ura para habilitar el control de la ¡nterfase de usuario para manipular la proporción de avance-retardo de abertura y la proporción de avance-retardo de cerradura. Inversamente, si se selecciona un filtro de avance-retardo simétrico o simple, se proporciona un valor inicial a partir de una base de datos en un campo de entrada de datos de la interfase de usuario para la proporción de avance/retardo de abertura, se configura la interfase de usuario para habilitar los controles de la interfase de usuario para manipular el tiempo de retardo y la proporción de avance/retardo de abertura, pero se deshabilita el control de la interfase de usuario para establecer la proporción de avance/retardo de cerradura. Todavía más, como se indica anteriormente, el filtro 20 puede estar provisto de un restablecimiento de la dinámica del filtro de avance-retardo para evitar que el filtro 20 inadvertidamente se active por encima o por debajo de un corte. En particular, el filtro de entrada de avance-retardo 20 puede, en algunas situaciones, tener la indeseable capacidad de botar el tapón de la válvula 60 fuera del asiento o fuera de una detención de recorrido. Este es un problema particularmente difícil debido a que los posicionadores típicamente tienen cortes de recorrido integrados que saturan completamente al transductor de l/P 80 cuando el punto de referencia se acerca al 0% o al 100%. Para un controlador de válvula digital Fisher DVC6000, se evita el problema asociado con el uso de filtros de avance-retardo en el intervalo alto o bajo de la válvula estableciendo cortes del recorrido usando los valores por omisión de 0.5 % y 99.5 %, lo que significa que si la señal de referencia o el punto de referencia cae por debajo del 0.5 % y 99.5 %, el servo controlador es desviado y el transductor de l/P 80 se satura con suministro completo o se ventila a la atmósfera, dependiendo del estado de saturación requerido. Como resultado, durante una operación de estrangulamiento normal del filtro de entrada de avance-retardo 20 no deberá accionar un corte. Un pseudo código de programación de computadora proporcionado más adelante demuestra un ejemplo de implementación de código de programa de computadora que se puede usar para asegurar que un controlador asociado con o que implementa el filtro de entrada de avance-retardo 20 evita que los cortes sean accionados. En este caso, el filtro de entrada de avance-retardo 20 es saltado y la dinámica se restablece si la salida del filtro 20 excede un límite predefinido cerca del valor de corte, tal como en 0.5 % o 99.5 %, aunque también se pueden usar otros valores.

//-— - - //Comienza el filtro de avance-retardo //— - //---Etapa prefiltro --- si(r>=filtro_límíte_alto) ||(r<=filtro_límite_bajo)||(retardo_tiempo==0.0)) { x=r; //filtro de desviación cuando está en o cerca de cortes } ó // ---Etapa de filtro --- { x=a*(r_viejo-x_viejo)*x_viejo+ b * (r-r_viejo); //verificar la salida del filtro para asegurarse que no choque en cortes si(x> = filtro_límite_alto) x= filtro_límite_alto; o si (x<=filtro_límite_bajo) x = filtro_límite_bajo; } // — Etapa post-filtro — x_viejo = x; // actualizar valores viejos r_viejo = r; // - //Termina el Filtro de avance-retardo //- - En una modalidad, se puede implementar el filtro de avance-retardo 20 con cuatro estados, o etapas, de ejecución incluyendo una etapa prefiltro, una etapa filtro, una etapa post-filtro y una etapa de condiciones iniciales. En la etapa prefiltro, el filtro 20 verifica para determinar si la señal de referencia 10 ha excedido un límite superior predefinido, ha bajado por debajo de un límite inferior predefinido, o si el filtro 20 se ha apagado por completo. Cuando la señal de referencia 10 excede el límite superior predefinido o cae por debajo del límite inferior predefinido (o el filtro 20 se apaga o desconecta vía la interfase de usuario 107), el filtro de entrada de avance-retardo 20 se desvía de procesar la señal de referencia y, en vez de eso proporciona la señal de referencia 10 directamente a la entrada 30 del servo-ciclo. Como se indica anteriormente, se establecen preferiblemente los límites superior e inferior predefinidos de manera que la salida del filtro de entrada de avance-retardo 20 no accione un corte ni alcance una detención firme en el activador. El siguiente pseudo código de programación de computadora demuestra una manera en la cual se puede programar un controlador asociado con el filtro de entrada de avance-retardo 20 de manera que fije los límites superior e inferior del filtro a unos niveles de umbral deseables: Filtro_límite_alto = mín(ivp_corte_alto - alto_corte_bandafinal), (100% - alto_corte_bandafinal)) Filtro_límite_bajo = máx(ivp_corte_bajo + bajo_corte_bandafinal), (0% + bajo_corte_bandafinal)) Estos límites se pueden calcular en firmware y se calculan cada vez que se cambian las características de entrada, los valores de corte de recorrido inferior, o los valores de corte de recorrido superior. Más aún, debido a que el algoritmo de procesamiento de corte está corriente abajo del caracterizador, estos límites son pasados a través de una característica inversa (con los vectores de datos x e y invertidos) de manera que los límites caracterizados están por debajo de los umbrales de corte. En la etapa de filtro, el filtro de entrada de avance-retardo 20 opera com o un filtro de tiem po d iscreto estánd ar. E n general , el filtro de entrada de avance-retard o 20 se puede representar como teniendo d os coeficientes , "a" y "b" . E l coeficiente "a" es el coeficiente para la contribución del retardo y el coeficiente "b" es el coeficiente para la proporción del tiem po de avance contra el tiem po de retard o , el cu al se puede expresa r en fórm ula com o : tava nce / Trßtardo- Para evitar q ue el filtro de entrada de avance-retardo 20 active un corte o alcance una detención firme de recorrido, la salida del filtro 20 preferiblemente se restablece a los mismos valores superior e inferior usados en la etapa de prefiltro. Durante la etapa o estado de filtro, el filtro 20 aplica los coeficientes de filtro (proporción) a la señal de referencia en cualq uier manera conocida o deseada para crear la señal de entrada filtrada para el servo-ciclo. Durante la etapa post-filtro, los valores previos usados en los cálculos de filtro se actualizan basándose en nuevas entradas de la interfase de usuario o a partir del servo-ciclo. Finalmente, durante la etapa de condiciones iniciales, que se presenta por ejemplo cuando un instrumento se echa a andar, las condiciones iniciales del filtro de entrada de avance-retardo 20 se fijan al presente valor de referencia de entrada. Desde luego, con el fin de proporcionar una dinámica inversa a las no linealidades en la neumática, los coeficientes del filtro se pueden ajustar por separado para la dirección de abertura y la dirección de cerradura de una válvula de control 60. En una modalidad preferida , el resultado del filtro de entrada de avance-retardo, es decir, el efecto del filtro de entrada de avance- retardo 20 sobre el pu nto de referencia o la señal de entrada de la válvula , se d a med iante la fórm u la : (Ti S + 1 )/(t2s + 1 ) Ajustando los valores de t-\ y t2, la proporción cambia , efectuando puro retardo , puro avance, o alg una combinación de retardo y avance. Cuando se aplica a una válvula de control , la proporción resultante se correlaciona con la cantidad de sobrepasamiento que proporcionará el filtro de avance-retardo. De este modo, en diferentes escenarios de desempeño de la válvula, el operador puede usar la interfase de usuario 1 07 para ajustar la proporción para lograr las alteraciones deseadas. Por ejemplo, si se desea que el filtro de entrada de avance-retardo 20 produzca un retardo puro, entonces Ti se fija en cero, produciendo un resultado de 1 /(t2s + 1 ). En un ciclo de control , cuando el filtro de entrada de avance-retardo 20 genera un retardo puro, el error se conduce hacia cero. Como resultado, la posición del cuerpo de la válvula de control con la cual se emplea el filtro de avance-retardo 20, u otra variable del proceso que se está controlando, se arrastrará al punto de referencia de recorrido 50. Si se desea que el filtro de entrada de avance-retardo 20 produzca un retardo puro, entonces t2s se fija en cero, produciendo un resultado de (i^ S + 1 )/1 . En un ciclo de control , esto proporciona control anticipatorio, corrigiendo el error antes de la ocurrencia de este error. Cuando se gráfica , el operador de la interfase de usuario 1 07 vería la fase positiva con respecto al elemento controlado.

En tanto la proporción de avance-retardo sea mayor que 1.0, la respuesta de avance inicial dominará. Si la proporción de avance-retardo es 2, hay una respuesta inicial de avance de 2.0, como resultado de la cual cualquier corrección en la posición del cuerpo o flecha de la válvula de control se reduce sustancialmente, antes de la propagación del error a través del circuito de control, y gradualmente moverá la posición del cuerpo de la válvula de control, u otra variable del proceso que se está controlando, al punto de referencia de recorrido 50. Si la proporción de avance-retardo es menor que 1.0, entonces la corrección del retardo dominará. Reconociendo el cambio en el desempeño de distintos escenarios de desempeño de la válvula resultantes de distintas proporciones posibles de avance-retardo, los operadores fácilmente se vuelven adeptos a los parámetros del proceso de sintonización fina y corrección de errores, y fácilmente se puede optimizar el desempeño de la válvula de control. Se reconocerá que pueden proporcionarse componentes adicionales de manera ventajosa que se beneficien del uso de un filtro de avance-retardo 20. Por ejemplo, se pueden proporcionar componentes de alimentación hacia delante que se adapten para responder a datos que incluyan la señal de referencia 10, la velocidad de la señal de referencia 10, y la aceleración de la señal de referencia 10. El despliegue visual 120 de la interfase de usuario 107 preferiblemente se accesa a través de una o más pantallas de menú, tales como la pantalla de menú deslizable nombrada "Establecer Instrumento" como se muestra en la Figura 7. La o las pantallas de menú preferiblemente proporcionan indicaciones adecuadas para informar al usuario que el ciclo de la válvula de control se puede sintonizar a distancia. Por ejemplo, una opción de menú en la Figura 5 se lee "sintonización a distancia". Cuando se selecciona, el usuario puede seleccionar "Estabiliza/Optimiza Mejorada del Filtro de Entrada de Avance-Retardo". El filtro de entrada de avance-retardo 20 se puede implementar en cualquier número de diferentes tipos de servo-ciclos. De este modo, aunque el filtro de entrada de avance-retardo 20 se ilustra en la Figura 1 como siendo usado en un tipo de sistema de control electro neumático que comprende un servo-controlador de ciclo cerrado y ganancia alta usado para fijar la posición del cuerpo o flecha sobre las válvulas de control, se podría usar también en otros sistemas de control o sitios de control. Por ejemplo, otra aplicación en la cual el filtro de avance-retardo asociado con un punto de referencia es efectivo está en combinación con válvulas de bola donde la flecha se enrolla entre el activador y el tapón introduce una banda final en el control del flujo. La flecha enrollada puede superarse sobreconduciendo brevemente el activador y permitiendo que la bola se mueva hasta el lugar deseado. Debido a que es una técnica de ciclo abierto, la respuesta no es perfecta, pero se obtiene una respuesta considerablemente mejor que sin un filtro de avance-retardo.

Todavía más, hay varias técnicas disponibles para mejorar el desempeño conduciendo el servo al punto de referencia más rápido que lo que normalmente se lograría mediante la compensación de ciclo cerrado solamente, sin cambiar la dinámica del ciclo cerrado. Aumentar el controlador de retroalimentación con un filtro de avance-retardo sobre el punto de referencia es una de estas técnicas, mientras que otras técnicas implican aumentar el controlador con elementos de velocidad hacia delante del punto de referencia. El filtro de avance-retroceso también podría usarse en estas situaciones. La técnica en la cual se aumenta el controlador de retroalimentación con un filtro de entrada de avance-retroceso es particularmente útil en aplicaciones en las cuales se usan los accesorios para aumentar la velocidad de recorrido del activador, tales como elevadores de volumen y válvulas de escape rápido. Con el fin de compensar la dinámica lenta a cambios de amplitud bajos, se puede usar un filtro de avance-retardo para sobreconducir el punto de referencia durante un breve periodo de tiempo, como para conectar los elevadores de volumen aun a amplitudes más bajas, tales como las amplitudes a las cuales los arreglos de elevador de volumen convencionales no se activarían efectivamente debido a bajas bandas finales. Aunque el filtro de avance-retroceso 20 se puede implementar de una manera deseada, incluyendo en software, hardware o firmware, cuando se implementa en software, las rutinas de software comentadas en la presente se pueden almacenar en cualquier memoria legible por computadora tal como en disco magnético, disco láser, u otro medio de almacenamiento, en una Memoria de acceso aleatorio (RAM) o Memoria de solo lectura (ROM) de una computadora o procesador, tal como un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC), una Unidad de procesamiento central (CPU) de propósitos múltiples u otro dispositivo de hardware, etcétera. Igualmente, el software se puede hacer llegar a un usuario o a un sistema de control de proceso vía cualquier método conocido o deseado incluyendo, por ejemplo, en un disco legible por computadora u otro mecanismo de almacenamiento por computadora transportable o sobre un canal de comunicación tal como una línea telefónica, la Internet, etcétera (que se ven como iguales o intercambiables proveyendo el software vía un medio de almacenamiento transportable). Aunque se han descrito en la presente ciertas modalidades, las reivindicaciones a la invención descrita no pretenden limitarse a estas modalidades específicas.

Claims (42)

REIVI N DICACION ES

1 . U n método para controlar un parámetro de proceso de un ciclo de control que comprende: proporcionar una señal de control de referencia a una entrada a un ciclo de control ; proporcionar un filtro de avance-retardo en comunicación con la señal de control ; proporcionar una interfase de usuario en comunicación operable con el filtro de avance-retardo, facilitando la interfase de usuario la manipulación a distancia de una proporción de avance a retardo prod ucida por el filtro de avance-retardo; y operar la interfase de usuario para manipular a distancia la proporción de avance a retardo del filtro de avance-retardo para producir una alteración en el parámetro del proceso que se va controlar.

2. El método de la reivindicación 1 , en donde la operación de la interfase de usuario incluye ajustar cuando menos un coeficiente de sintonización asociado con el filtro de avance-retardo manipulando cuando menos un control de interfase virtual proporcionado en un despliegue en pantalla asociado con la interfase de usuario.

3. El método de la reivindicación 2 , y exhibir los datos asociados con el parámetro del proceso a ser controlado.

4. El método de la reivindicación 3, en donde los datos se exhiben en el despliegue en pantalla asociado con la interfase de usuario.

5. El método de la reivindicación 1, y manipular una proporción virtual de avance-a retardo para generar una respuesta predicha del parámetro del proceso a ser controlado, y exhibir la respuesta predicha sobre un despliegue en pantalla asociado con la interfase de usuario.

6. El método de la reivindicación 1, en donde la señal de control de referencia es una señal de control de 4-20 mA.

7. Un sistema para sintonizar un parámetro de proceso de un ciclo de control que comprende: un filtro de entrada de avance-retardo en comunicación con una entrada al ciclo de control; un controlador que aplica una señal de control de referencia a una entrada del filtro de entrada de avance-retardo; una interfase de usuario en comunicación operable con el filtro de avance-retardo, incluyendo la interfase de usuario cuando menos un control ajustable de la interfase, en donde el ajuste de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase altera cuando menos un coeficiente de sintonización asociado con el filtro de avance-retardo.

8. El sistema de la reivindicación 7, en donde la interfase de usuario incluye un despliegue visual para monitorear un parámetro del proceso afectado por la alteración del cuando menos un coeficiente de sintonización.

9. El sistema de la reivindicación 8, en donde el ciclo de control incluye cuando menos una señal de retroalimentación que varía con los cambios en el parámetro del proceso.

10. El sistema de la reivindicación 8, en donde la interfase de usuario incluye un despliegue visual en el cual se exhiben gráficamente las variaciones en la cuando menos una señal de retroalimentación.

11. El sistema de la reivindicación 7, en donde la interfase de usuario además incluye un despliegue visual para monitorear una repuesta predicha del parámetro del proceso como respuesta a los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase.

12. El sistema de la reivindicación 11, en donde la interfase de usuario está provista con cuando menos un mecanismo de control para controlar un periodo de latencia entre la respuesta predicha del parámetro del proceso a los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase, y la aplicación de los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase al filtro de avance-retardo para efectuar una respuesta real del parámetro del proceso.

13. El sistema de la reivindicación 7, en donde la interfase de usuario está provista en un lugar alejado del filtro de entrada de avance-retardo.

14. Un sistema para sintonizar la respuesta de una válvula de control que comprende: un ciclo de control que incluye un controlador de válvula, un transductor de corriente a presión, una válvula de control, y un activador de válvula en comunicación operable con un tapón de válvula de la válvula de control; un filtro de avance-retardo en comunicación con una entrada al ciclo de control; y un controlador de proceso que suministra una señal de control de referencia a una entrada del filtro de avance-retardo.

15. El sistema de la reivindicación 14, que además comprende una ¡nterfase de usuario en comunicación operable con el filtro de avance-retardo, incluyendo la interfase de usuario cuando menos un control ajustable de la interfase, en donde el ajuste de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la ¡nterfase altera cuando menos un coeficiente de sintonización asociado con el filtro de avance-retardo.

16. El sistema de la reivindicación 15, en donde la ¡nterfase de usuario se localiza en un lugar alejado del filtro de avance-retardo.

17. El sistema de la reivindicación 15, en donde la interfase de usuario se comunica con el filtro de avance-retado a través de cuando menos un grupo de líneas telefónicas, transmisión por satélite, cable coaxial, Ethernet, cable de fibra óptica, y la Internet.

18. El sistema de la reivindicación 15, en donde la interfase de usuario además incluye un despliegue visual para monitorear una respuesta predicha de una posición del tapón de válvula de la válvula de control como respuesta a los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controesl ajustables de la interfase.

19. El sistema de la reivindicación 18, en donde la interfase de usuario está provista con cuando menos un mecanismo de control para controlar un periodo de latencia entre la respuesta predicha de la posición del tapón de válvula de la válvula de control a los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la ¡nterfase, y la aplicación de los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase al filtro de avance-retardo para efectuar una respuesta real de la posición del tapón de válvula de la válvula de control.

20. El sistema de la reivindicación 14, en donde el filtro de entrada de avance-retardo está en comunicación con un controlador, el controlador incluye programación adaptada para causar que el filtro de entrada de avance-retardo restrinja el movimiento de un cuerpo de válvula de la válvula de control operativamente acoplada al tapón de válvula conforme el tapón de válvula se acerca a cuando menos uno entre el asiento de válvula y una detención de recorrido de la válvula de control.

21. Un sistema para sintonizar la posición de un tapón de válvula de una válvula de control dentro de un ciclo de servo control de válvula, que comprende: un ciclo de servo control de válvula de control que incluye una entrada, un primer sumador en comunicación con la entrada, un amplificador en comunicación con el primer sumador, un segundo sumador en comunicación con el amplificador una etapa de activación de la válvula de control en comunicación con el amplificado, comprendiendo la etapa de activación de la válvula de control cuando menos un transductor de corriente a presión y un relé neumático en comunicación con el transductor de corriente a presión, incluyendo además la etapa de activación de la válvula de control cuando menos uno de un grupo de una válvula de escape rápido y un elevador de volumen en comunicación neumática con el transductor de corriente a presión, y un activador en comunicación con la etapa de activación de la válvula de control y que está operativamente acoplado a la válvula de control, teniendo la válvula de control un cuerpo de válvula acoplado al tapón de válvula, un filtro de avance-retardo conectado a la entrada del ciclo de control del proceso; y una señal de control de referencia aplicada a una entrada del filtro de entrada de avance-retardo, el filtro de avance-retardo modifica selectivamente la señal de control de referencia para proporcionar una salida filtrada del filtro de entrada de avance-retardo.

22. El sistema de la reivindicación 21, en donde la salida filtrada del filtro de entrada de avance-retardo se suministra al primer sumador, el primer sumador compara un valor correspondiente a una posición del cuerpo de válvula con un valor correspondiente a la salida filtrada del filtro de entrada de avance-retardo y genera una señal de error la cual se proporciona al amplificador.

23. El sistema de la reivindicación 22, en donde el ciclo de servo control de la válvula de control incluye además una primera unidad de ganancia y una segunda unidad de ganancia, y en donde el amplificador aplica una ganancia al segundo sumador, y el segundo sumador compara una ganancia de retroalimentación de velocidad desarrollada por la primera unidad de ganancia y una ganancia de retroalimentación de ciclo menor desarrollada por la segunda unidad de ganancia a la ganancia aplicada por el amplificador, y el segundo sumador proporciona un valor correspondiente a la comparación realizada por el segundo sumador al transductor de corriente a presión.

24. El sistema de la reivindicación 23, en donde el transductor de corriente a presión proporciona una señal neumática al relé neumático.

25. El sistema de la reivindicación 24, en donde el relé neumático proporciona una salida neumática al cuando menos un elevador de volumen o válvula de escape rápido y al activador.

26. El sistema de la reivindicación 21, en donde una señal correspondiente a una posición del cuerpo de válvula se comunica al primer sumador.

27. El sistema de la reivindicación 21, que además comprende una interfase de usuario en comunicación operable con el filtro de avance-retardo, incluyendo la interfase de usuario cuando menos un control ajustable de la interfase en donde el ajuste de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase altera a cuando menos un coeficiente de sintonización asociado al filtro de avance-retardo.

28. El sistema de la reivindicación 27, en donde la interfase de usuario se localiza en un lugar alejado del filtro de avánceretardo.

29. El sistema de la reivindicación 27, en donde la interfase de usuario se comunica con el filtro de avance-retardo a través de cuando menos uno de un grupo de líneas telefónicas, transmisión por satélite, cable coaxial, Ethernet, cable de fibra óptica, y la Internet.

30. El sistema de la reivindicación 27, en donde la interfase de usuario además incluye un despliegue visual para monitorear una respuesta predicha de una posición del cuerpo de válvula de la válvula de control como respuesta a los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase.

31. El sistema de la reivindicación 30, en donde la interfase de usuario está provista de cuando menos un mecanismo de control para controlar un periodo de latencia entre la respuesta predicha de la posición del cuerpo de válvula de la válvula de control para los ajustes de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase, y la aplicación de los ajustes de cada uno del cuando menos u no de los controles ajustables de la interfase al filtro de avance-reta rdo para efectua r una respuesta real de la posición del cuerpo de válvu la de la válvula de control.

32. E l sistema de la reivind icación 2 1 , en donde el fi ltro de entrad a de ava nce-retardo está en com unicación con u n controlador, el controlador incluye prog ram ación adaptad a para causar q ue el filtro de entrada de avance-retardo restrinja el movimiento del cuerpo de válvula conforme el tapón de válvula asociado al cuerpo de válvula se acerca a cuando menos uno entre el asiento de válvula y una detención de recorrido de la válvula de control .

33. El sistema de la reivindicación 21 , en donde el filtro de entrada de avance-retardo está en comunicación tanto con un controlador, incluyendo el controlador programación adaptada para causar predeterminadas comunicaciones a la señal de control de referencia , como con una interfase de usuario en comunicación opera ble con el filtro de avance-retardo, incluyendo la interfase de usuario cuando menos un control ajustable de interfase, en donde el ajuste de cada uno del cuando menos uno de los controles ajustables de la interfase altera a cuando menos un coeficiente de sintonización asociado con el filtro de avance-retardo para causar modificaciones a la señal de control de referencia.

34. El sistema de la reivindicación 33, y en donde la interfase de usuario además está provista con un mecanismo de control opera ble para seleccionar entre el controlador y la ¡nterfase de usuario como un estímulo para causar modificaciones a la señal de control de referencia mediante el filtro de avance-retardo.

35. Un método para sintonizar óptimamente el ajuste de un parámetro de un ciclo de control que comprende: proporcionar un filtro de entrada de avance-retardo en comunicación con una entrada de un ciclo de control; suministrar una señal de control de referencia a una entrada del filtro de entrada de avance-retardo; proporcionar cuando menos uno entre una ¡nterfase de usuario y un controlador en comunicación operable con el filtro de entrada de avance-retardo; y operar la interfase de usuario o el controlador para señalar el filtro de entrada de avance-retardo para modificar la señal de control de referencia antes de la aplicación de la señal de control a la entrada del ciclo de control.

36. El método de la reivindicación 35, y proporcionar tanto la interfase de usuario como el controlador en comunicación con el filtro de entrada de avance-retardo, y seleccionar entre la interfase de usuario y el controlador.

37. El método de la reivindicación 36, en donde después de seleccionar el controlador, deshabilitar la ¡nterfase de usuario cuando menos parcialmente.

38. Un sistema para implementar ajustes a un parámetro de proceso de un proceso lógico que comprende: un proceso lógico que tiene cuando menos un parámetro ajustable en el mismo; un filtro de entrada de avance-retardo en comunicación con el proceso lógico; una interfase de usuario en comunicación operable con el filtro de entrada de avance-retardo, la ¡nterfase de usuario en comunicación con un procesador, un despliegue visual, un dispositivo de entrada, y una rutina adaptada para exhibir una representación gráfica de cuando menos un control ajustable en el despliegue visual, la rutina adaptada además para exhibir una alteración den la representación gráfica del cuando menos un control ajustable como respuesta a una manipulación del dispositivo de entrada y el procesador se adapta a la señal un cambio en la salida del filtro de entrada de avance-retardo correspondiente a la manipulación del dispositivo de entrada, y en donde el cambio en la salida del filtro de avance-retardo altera al cuando menos un parámetro ajustable del proceso dentro del proceso lógico.

39. El sistema de la reivindicación 38, en donde el proceso lógico incluye cuando menos un sensor para detectar una característica del cuando menos un parámetro del proceso, y la rutina se adapta además para exhibir una representación gráfica de la característica detectada del parámetro del proceso y una representación gráfica de un efecto de la alteración del cuando menos un parámetro ajustable del proceso sobre la característica detectada.

40. El sistema de la reivindicación 39, en donde la rutina se adapta además para retardar la señalización del cambio en la salida del filtro de entrada de avance-retardo correspondiente a la manipulación del dispositivo de entrada.

41. El sistema de la reivindicación 39, en donde la rutina se adapta además para exhibir, como respuesta a la manipulación del dispositivo de entrada, una representación gráfica de un efecto predicho de alteración del cuando menos un parámetro ajustable del proceso sobre la característica detectada antes de la señalización del cambio en la salida del filtro de entrada de avance-retardo correspondiente a la manipulación del dispositivo de entrada.

42. El sistema de la reivindicación 38, en donde el proceso lógico es un ciclo de control que incluye una válvula de control que tiene un tapón de válvula y el parámetro ajustable del proceso es una localización del tapón de la válvula. RES U ME N Un ciclo de control (40) tal como un ciclo de control electro-neumático u otro proceso lógico, que tiene un filtro de avance-retroceso (20) conectado a la entrada del mismo en particular, una señal de control de referencia ( 1 0) , tal como una señal de punto de referencia de 4-20 mA o señal de control generada por un controlador de proceso o interfase de usuario, se aplica a la entrada del filtro de entrada de avance-retardo (20) el cual opera sobre la señal de referencia (la cual puede ser un punto de referencia u otra señal de control) para proporcionar una salida filtrada 50 (también llamada señal de punto de referencia de recorrido) a un sumador (30) asociado con el ciclo de control electro-neumático (40) ; el sumador (30) compara el recorrido de la válvula con la señal del punto de referencia (50) para generar una señal de error, la cual se proporciona a un amplificador o unidad de ganancia (90) (llamada una unidad de ganancia de trayectoria hacia delante) que aplica una ganancia K. La salida de la unidad de ganancia de trayectoria hacia delante 90 se proporciona a otro sumador (94) el cual suma (en este caso, resta) una ganancia de retroalimentación de velocidad mediante una unidad de ganancia (95) y una ganancia de retroalimentación de ciclo menor desarrollada por una unidad de ganancia ( 1 05) a partir de la salida de la u nidad de ganancia de trayectoria hacia delante (90). * * * * *