控制阀在将来应该能够对整个阀门、执行机构和定位器组件进行在线、在投用状态或在现场的诊断。这种诊断会告诉您阀门是否或什么时候会有问题、这个问题是什么、以及如何来解决这个问题。这项技术将是目前诊断技术的延伸。目前的诊断技术需要把控制阀组件与工艺过程隔离。数字式阀门控制器制造商正在快速地朝研发诊断软件的方向发展，以减少工厂里的阀门维修，并提高阀门维修工作的效率。
一个典型的控制组件由一个阀体、一个执行机构和一个定位器组成。许多控制阀组件还包括附件，如电磁阀、增压器、快速释放和止回阀，它们都直接影响控制阀组件的稳定性和控制性能。
由于控制阀组件通常是最终的过程控制元件，所以它们是控制回路里最关键的元件之一。如果一台控制阀发生故障，那么整个回路就会被迫切断。如果它可以工作，但是性能很差，那么回路的性能会更糟。两种情况都会引起每小时几千美元的收入损失。
一个合理的目标就是尽可能长时间地让阀门组
以前的阀门诊断与维修技术
早期的阀门维修观念是让阀门尽可能长时间地工作，一旦发生故障，就使工厂停车，对设备进行维修以恢复其原来的状态。这需要拆卸并拆开每一台阀门，维修或更换磨损或已损坏的零件。这种被动性的维修方式不使用诊断技术，会非常浪费时间，而且成本很高。
工厂的管理层最终认识到由于一个意想不到的故障引起的停车成本非常高昂。无计划的停车是最糟糕的事情，原因是根本无法想出什么策略来处理紧急事件。因为必须要找到问题所在、确定问题起因、获得备品备件（尤其是无库存备件）、并找到熟练的维修人员，所以无计划的停车通常会比有计划的停车时间更长。
大约15年前，我们取得了重要进展，推出了FlowScanner阀门诊断仪，一种旅行箱大小的仪表，用来对安装在现场的阀门组件进行测试（见图1）。这使得一名熟练的阀门分析员能够确定阀门是否可以留在管线里，或者阀门是否需要从管线上拆下、解体并维修。尽管这台仪表需要阀门组件与工艺过程隔离，但是它仍然能够减少进行有计划的维修所需要的资源。
现在的诊断技术
如今，许多工厂都有一个2~3年的维修周期。与维修每一台控制阀组件相反，只维修那些有维修记录的阀门、以及一定百分比的剩余阀门。这些剩余的阀门每隔3~5年就会逐渐进入维修周期，这就是阀门行业里所说的预防性维修。
1999年， ARC咨询机构发表了一项研究成果，得出结论：多达60%的有计划的控制阀的预防性维修是不必要的，问题是没有人能肯定地知道剩余的哪一台阀门需要维修。唯一可以做的事情就是进行在线诊断或把它们解体进行检修。
随着数字式阀门定位器的推出，诊断技术已经从“行李箱”移植到了阀门定位器里。这就意味着数字式定位器（见图2）正在成为基于诊断技术的维修体系的中心。由于数字式定位器的功能强大，阀门厂商已经把它们重新命名为数字式阀门控制器（DVC）。用户可以对它们进行组态、校验和快速整定。工厂里的任何一台阀门组件都可以进行由控制室或维修车间直接启动的诊断。不幸的是，大部分的DVC在测试期间仍然要求阀门组件与工艺过程隔离。
DVC诊断需要专用的软件。阀门定位器制造商们在DVC和软件包里提供了很多功能，但是大部分只能提供有关DVC本身的基本参数-而不是整个阀门组件的信息。其他一些厂商提供真正的诊断功能，可以测试、存储并记录趋势、阀门特性曲线、阀门性能、以及其他变量，用以判断阀门组件的状态。为确保总的软硬件包满足要求，用户在购买新的DVC的时候必须评估DVC及其配套软件。表1列出许多诊断软件提供的更加先进的功能。
这些提供真正的阀门诊断信息的功能里的大部分仍然要求控制阀在测试期间与过程隔离。只有一种测试能够当阀门在运行时提供阀门的状态信息。
性能诊断测试
这种测试在阀门在线、在投用状态或在现场时确定阀门组件的摩擦力和死区。它不干扰工艺过程、或不通过输入一个信号就可以采集信息。这种测试也对摩擦力和死区作出随时间而变化的趋势记录，而且如果摩擦力一旦超出预先设定的极限，还可以向操作员报警。站在现场阀门旁边的观察员不会察觉测试和监测正在进行。
过程工厂现在能够确定哪台阀门组件需要维修，这使得它们能够：
■ 把大修期间的停车时间减至最少。在大修进行之前就知道要做什么，是减少停车时间的一个重要部分。
■ 把大修与大修之间的时间尽可能延长。这直接影响
■ 保持可靠的性能。减少或消除无计划的停车时间能提高可靠性和赢利能力。
过程工厂现在可以进入预见性维修的时代，预见性维修产生的节约包括：
■ 生产率增加2%~40%，
■ 维修费用减少7%-60%，
■ 产品质量得到提高（重新加工和次品率减少5%~90%），
■ 设备寿命延长1~10倍，
■ 备件库存减少10%~60%，
■ 库存周期延长高达75%，
■ 能量消耗减少5%~15%，
■ 过程停机减少多达70%。
将来的诊断技术
在所有工业里-不管是纸浆与造纸、石化、化工、还是电力，生产是头等重要的。在许多连续生产型工业里，工艺过程在超过95%的时间里运行。固有的物理性限制，如催化剂活性降低和热交换器结垢，会使工厂不能在100%的时间里运行。然而，可利用率增加1%的分数也可以转化成百万美元的产出。因此，当工艺过程正在运行时，阀门诊断在95%的时间框架里是最重要的。在剩下的5%的时间里，目标是尽可能快地
DVC在将来会继续改进，而阀门诊断技术发展的最直接结果将发生在软件里。从这些功能强大的软件工具里，我们希望看见什么呢？由于过程工厂正在努力提高95%的运行时间背后的经济学原理，我们说将来的诊断技术的发展将会围绕在线、在投用状态或在现场的诊断一点也不为过。更进一步，由于诊断软件提供了丰富的诊断数据，但是有关对于用户的影响说得非常少。很明显，诊断技术的发展也会涉及到智能解释。
领先的阀门制造商已经在开发与DVC配套工作的软件。下一步的软件发展是分析阀门数据和趋势记录的功能，然后确定阀门性能下降的根本原因。如果根本原因是阀门的健康状况恶化，那么软件就会产生一个报警，并通知用户有什么问题、问题的严重程度、以及需要怎样才能解决它。具有这种功能的软件在不久的将来就会出现。
随着阀门组件诊断技术的不断发展，用户会获得更加有用的、描述性的信息。诊断出的结果将能够：
■ 提示阀门大约还能继续运行多久，而不会出现严重的性能下降问题。
■ 提供精确的需要维修什么的文件记录，所需的备件、工具、图纸和指导列表，合格的维修人员列表，以及其他快速而可靠地完成维修任务所需要的信息。
■ 帮助维修人员生成必要的记录信息以及维修文件资料。
很清楚，数字式阀门控制器（DVC）行业正在朝开发诊断软件方向快速发展，以尽可能减少工厂里的阀门维修，并提高阀门维修工作的效率。
有了目前可以提供的诊断功能、以及不久的将来可以提供的功能，由阀门有关的问题引起的工厂紧急停车应该会开始减少。有了每一台阀门的健康状况的最新图像，就可以开始延长阀门停止运行之间的时间间隔，因此可以增加更多的收入。
使用DVC及其相关的诊断软件以建立可行的预见性诊断程序，可以是一件非常高效且高利润的事情。关键是不仅要实际应用阀门诊断技术，而且要把它有效地融入维修或可靠性程序中去。有效地利用预见性诊断技术减少了工厂里连续的预防性维修的需要。预见性阀门诊断，应该取代预防性维修，而不是加强它。
有一些过程工厂已经开始把这项新技术融入到它们的维修和管理文化中去了。这些工厂对于结果非常满意，并感到进行在线、在投用状态或在现场的监测和测试是未来技术革命的浪潮。
