DE102010036757A1

DE102010036757A1 - Grafische Randleiste für ein Prozesssteuerungssystem

Info

Publication number: DE102010036757A1
Application number: DE102010036757A
Authority: DE
Inventors: Bruce Hubert Pflugerville Campney; Trevor D. Austin Schleiss
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2011-05-05
Also published as: CN102013045A; GB2472318A; US9043003B2; GB201012725D0; US20110029102A1; JP5823673B2; JP2015143994A; JP2011034564A

Abstract

Eine sekundäre oder "Randleisten"-Anzeige innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung kann mehrere kleine Anwendungen bereitstellen, um es Geschäftsmanagern, Technikern, Wartungspersonal oder weiterem, Nicht-Bediener-Personal zu erlauben, Prozesssteuerungs-Systeminformationen zu organisieren und zu verwalten sowie um ausgewählte Diagnostiken und zusammenfassende Informationen oder "Schlüsselbetriebsparameter" für das Prozesssteuerungssystem anzuzeigen. Ferner können Randleistenanwendungen mit anderen Anwendungen kommunizieren, die eine Arbeitsstation eines Benutzers, der kein Bediener ist, ausführen, um somit Informationen bezüglich der Aufgaben, die der Benutzer derzeit fertig stellt, abzurufen. Die Randleistenanwendung kann dann feststellen, ob bestimmte Prozesssteuerungsinformationen nützlich für die Hauptaufgabe sein können, die der Benutzer fertig stellt und diese Prozesssteuerungsinformationen innerhalb der Randleiste anzeigen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Prozessanlagen und insbesondere eine Schnittstelle zur Übermittlung situationsbezogener Erkenntnisse verschiedener Aktivitäten, die in Zusammenhang mit der Konfiguration, Technik, Steuerung, Wartung und Simulierung der Anlage stehen, an Systempersonal, das über dem Niveau eines Bedieners steht.
Beschreibung der verwandten Technik
Verteilte Prozesssteuerungssysteme, wie sie in chemischen, Petroleum- oder anderen Prozessen eingesetzt werden, enthalten normalerweise eine oder mehrere Prozessteuerungen, die über analoge, digitale oder kombinierte analoge und digitale Busse mit einem oder mehreren Feldgeräten in Wirkverbindung stehen. Die Feldgeräte, bei denen es sich beispielsweise um Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter sowie Kontaktgeber (z. B. Temperatur-, Druck-, Niveau- und Flussratensensoren) handeln kann, befinden sich innerhalb der Prozessumgebung und führen Prozessfunktionen aus, wie z. B. das Öffnen oder Schließen der Ventile, das Messen der Prozessparameter, etc. Smart-Feldgeräte, wie z. B. Feldgeräte, die dem wohlbekannten FOUNDATION^TM Feldbusprotokoll entsprechen, können ebenfalls Steuerungskalkulationen, Alarmfunktionen sowie weitere Steuerungsfunktionen ausführen, die gewöhnlich innerhalb des Steuergeräts implementiert werden. Die Prozesssteuergeräte, die sich ebenfalls normalerweise innerhalb der Anlagenumgebung befinden, empfangen Signale, die bezeichnend für die von den Feldgeräten erzeugten Prozessmessungen oder für weitere die Feldgeräte betreffenden Informationen sind und führen eine Steuergerätanwendung aus, die z. B. verschiedene Steuermodule betreibt, welche Prozesssteuerungsentscheidungen treffen, Steuersignale basierend auf den empfangenen Informationen erzeugen sowie die in den Feldgeräten ausgeführten Steuermodule oder Blocks koordinieren, wie z. B. die HART- und Feldbus-Feldgeräte. Die Steuermodule im Steuergerät senden die Steuerungssignale über die Kommunikationsleitungen zu den Feldgeräten, um dadurch den Betrieb des Prozesses zu steuern.
Informationen von den Feldgeräten und dem Steuergerät werden normalerweise über eine Datenstraße an ein oder mehrere weitere Hardwaregeräte zur Verfügung gestellt, wie z. B. Bedienerarbeitsstationen, Personalcomputer, Datenhistorieforscher, Reportprozessoren, Zentraldatenbanken, etc. die typischerweise in Betriebszentralen oder an anderen Stellen entfernt von den herberen Werksumgebungen aufgestellt werden. Diese Hardwaregeräte betreiben Anwendungen, die es z. B. einem Bediener ermöglichen, Funktionen bezüglich des Prozesses auszuführen, wie z. B. die Einstellungen der Prozesssteuerungsroutine zu ändern, den Betrieb der Steuermodule innerhalb des Steuergeräts oder der Feldgeräte zu modifizieren, den aktuellen Stand des Prozesses zu betrachten, einen von Feldgeräten und Steuergeräten generierten Alarm zu betrachten, den Betrieb des Prozesses zum Zweck der Ausbildung von Personal zu simulieren oder die Prozesssteuerungssoftware zu testen, eine Konfigurationsdatenbank zu führen und zu aktualisieren, etc.
Als ein Beispiel enthält das von Emerson Process Management vertriebene DeltaV^TM Steuersystem mehrere Anwendungen, die darin aufbewahrt werden und die durch verschiedene Geräte ausgeführt werden, die sich innerhalb diverser Stellen im Prozesssystem befinden, die über verschiedene Einrichtungen oder Prozesssteuerungsanlagen vernetzen. Eine Konfigurationsanwendung, die sich in einer oder mehreren Bedienerarbeitsstationen befindet, ermöglicht Anwendern Prozesssteuerungsmodule zu erzeugen oder zu ändern und diese Prozesssteuerungsmodule über eine Datenstraße an dedizierte, verteilte Steuergeräte herunterzuladen. Normalerweise bestehen diese Steuerungsmodule aus miteinander in Kommunikationsverbindung stehenden Funktionsblöcken, bei denen es sich um Objekte in einem objektorientierten Programmierungsprotokoll handelt und die Funktionen innerhalb des Steuerungsschemas verrichten, das auf den Eingaben in dieses basiert und Ausgaben an weitere Funktionsblöcke im Steuerungsschema bereitstellt. Die Konfigurationsanwendung kann ebenfalls einem Entwickler ermöglichen, Bedienerschnittstellen oder Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) zu erzeugen oder zu ändern, die von eine Betrachtungsanwendung verwendet werden, um Daten an einen Bediener anzuzeigen oder es dem Bediener zu ermöglichen, Einstellungen, wie z. B. Vorgaben, innerhalb der Prozesssteuerungsroutine zu ändern. Jedes dedizierte Steuergerät und in manchen Fällen die Feldgeräte, speichert und führt eine Steuergerätanwendung aus, welche die Steuerungsmodule betreibt, die dieser zugewiesen sind und auf diese heruntergeladen werden, um eine tatsächliche Prozesssteuerungsfunktionalität zu implementieren. Die Betrachtungsanwendungen, die an einer oder mehreren Bedienerarbeitsstationen laufen können, empfangen Daten von der Steuergerätanwendung über die Datenstraße und zeigen den Designer, Bedienern oder Anwendern der Benutzerschnittstellen diese Daten an und können jede beliebige Anzahl verschiedener Ansichten, wie z. B. eine Bedieneransicht, Technologieansicht, eine Technikeransicht, eine Wartungsansicht, etc. bereitstellen. Eine Datenhistorieanwendung wird typischerweise in einem Datenhistoriegerät gespeichert und durch dieses ausgeführt, welches einige oder sämtliche der über die Datenstraße zur Verfügung gestellte Daten sammelt und speichert, während eine Konfigurations-Datenbankanwendung in einem weiteren Computer laufen kann, der an der Datenstraße angeschlossen ist, um die aktuelle Prozesssteuerungs-Routinekonfiguration und die damit in Zusammenhang stehenden Daten zu speichern. Alternativ kann sich die Konfigurationsdatenbank in derselben Arbeitsstation wie die Konfigurationsanwendung befinden.
Während sich die Anzahl und Art der in einer Prozesssteuerungsumgebung eingesetzten Steuerungs- und Support-Anwendungen erhöht hat, wurden verschiedene grafische Anzeigenanwendungen bereitgestellt, um es Benutzern zu ermöglichen, diese Anwendungen effektiv zu konfigurieren, zu überwachen und zu verwenden. Es wurden z. B. grafische Anzeigeanwendungen eingesetzt, um Steuerungs-Konfigurationsanwendungen zu unterstützen, welche es einem Konfigurationstechniker ermöglichen, Steuerungsprogramme zu erzeugen, die auf die Steuergeräte innerhalb einer Prozessanlage heruntergeladen werden können. Zusätzlich wurden grafische Anzeigeanwendungen eingesetzt, um es Steuerungsbedienern zu ermöglichen, die aktuelle Funktion der Prozessanlage oder der Bereiche der Prozessanlage zu betrachten, um es Verwaltern, Technikern oder Geschäfts- und Wartungspersonal zu ermöglichen, den Funktionsstatus der Hardwaregeräte sowie der verschiedenen Bereiche innerhalb der Prozessanlage zu betrachten, um eine Simulation der Prozessanlage zu ermöglichen, etc.
Ein Konfigurationstechniker kann eine grafische Anzeigeerzeugungsanwendung einsetzen, um eine oder mehrere Anzeigen für Bediener, Wartungspersonal, etc. innerhalb der Prozessanlage durch die Auswahl und den Aufbau von Anzeigeobjekten in der Anzeigeerzeugungsanwendung zu erzeugen. Diese Anzeigen werden normalerweise auf systemweiter Basis in einer oder mehreren der Arbeitsstationen implementiert und stellen dem Bediener oder Wartungspersonal vorkonfigurierte Anzeigen bezüglich dem Betriebsstatus des Steuerungssystems oder der sich innerhalb der Anlage befindlichen Geräte bereit. Diese Anzeigen nehmen die Form von alarmgebenden Anzeigen an, welche einen von den Steuergeräten oder den innerhalb der Prozessanlage befindlichen Geräten generierten Alarm empfangen und anzeigen, die Anzeigen, die auf den Betriebsstatus der Steuergeräte oder anderer Geräte innerhalb der Prozessanlage hinweisen, oder Wartungsanzeigen steuern, die auf den Funktionsstatus der Geräte innerhalb der Prozessanlage hinweisen, etc. Diese Anzeigen werden im Allgemeinen jedoch derart vorkonfiguriert, um die von den Prozesssteuerungsmodulen oder den innerhalb der Prozessanlage befindlichen Geräten auf bekannte Weise anzuzeigen. Bei manchen Systemen werden Anzeigen durch eine grafische Illustration erzeugt, die ein physikalisches oder ein logisches Element darstellt und in Kommunikationsverbindung mit dem physikalischen oder logischen Element steht, um Daten über das physikalische oder logische Element zu empfangen. Die Grafik auf dem Anzeigebildschirm kann sich in Echtzeit und als Antwort auf bestimmte Ereignisse, wie z. B. empfangene Daten, derart ändern, um z. B. zu illustrieren, dass ein Tank halb voll ist, um den gemessenen Fluss durch einen Flusssensor zu illustrieren, die Position eines Ventils, die Temperatur eines Reaktors, etc.
Typische Bediener- und Simulationsanzeigen enthalten hoch-detaillierte Informationen für den Bediener, um einen bestimmten Bereich des Prozesssteuerungssystems im Allgemeinen sowie die verschiedenen Komponente, aus denen der Gereicht besteht, spezifisch zu betrachten und zu bewerten. Ein Bediener des Reaktors einer Kraftanlage kann z. B. eine Reaktor-Bedieneranzeige betrachten, während ein Turbinenbediener derselben Kraftanlage eine Turbinen-Bedieneranzeige betrachten kann. Da der Bediener die vollständige Kontrolle über die verschiedenen Komponenten haben muss, die den Bereich der Prozessanlage ausmachen, dem der Bediener zugewiesen ist, sind diese Bedieneranzeigen notwendigerweise äußerst detailliert gestaltet, um eine solche Kontrolle zu ermöglichen.
Verschiedenes Prozessanlagenpersonal kann ebenfalls an bestimmten Schritten des Prozesses oder verschiedener Komponenten innerhalb des Bereichs der Prozessanlage interessiert sein. Ein Leiter des Bedienungspersonals, der Personal oder Ressourcen eines Bereichs der Prozessanlage mit verschiedenen Arten an Ausrüstung und Bedienern verwaltet, kann z. B. am kollektiven Status seines oder ihres verwalteten Anteils anstelle des Status jeder einzelnen Komponente des Anteils interessiert sein. Gleichermaßen kann Wartungspersonal daran interessiert sein, den Betriebsstatus einer oder mehrerer Komponenten der Prozessanlage interessiert sein, die eine Historie von Störungen aufweisen, gerade ersetzt oder unregelmäßig betrieben worden sind. Ferner können Techniker, die mit dem Entwurf und der Überwachung von Funktionen eines Prozesssteuerungssystems höchster Ebene befasst sind, falls gewünscht verschiedene Anteile oder Bereiche des Systems oder Schritte des Prozesses selbst selektiv überwachen, um festzustellen, ob Änderungen erforderlich sind.
Aufgrund des Detaillierungsgrades, der in typischen Bedieneranzeigen enthalten sein muss, wie oben kurz beschrieben, können solche Anzeigen einen unerwünschten Detaillierungsgrad an Manager, Wartungspersonal sowie andere Benutzer, die zu einem anderen Niveau als ein Bediener an der Prozesssteuerungsanlage beteiligt sind. Normalerweise erfordert Personal außer den Bedienern weitaus weniger Informationen über die Anteile der Prozessanlage unter deren Leitung oder Verwaltung, und eine Bedieneranzeige kann eventuell zu kompliziert oder schwerfällig für dieses Personal sein. Während einzelne Anzeigen für jede Art von mit dem Prozesssteuerungssystem in Zusammenhang stehendes Personal konfiguriert werden können, ist ferner die Konfiguration zahlreicher Anzeigen für jede Art von Angestellten zeitaufwändig und schwierig. Weiterhin wäre das Erzeugen von benutzerspezifischen Anzeigen für Manager, Techniker, Geschäftspersonal und andere Benutzer, die keine Bediener sind, die in Zusammenhang mit einem Prozesssteuerungssystem stehen, deshalb so gut wie unmöglich, weil ein Konfigurationstechniker oder anderer Spezialist erforderlich ist, um jede Anzeige zu entwerfen und zu implementieren
Während typische Bedieneranzeigen zur Steuerung der verschiedenen Komponenten einer Prozesssteuerungsanlage eventuell für Anlagen- und Prozessbediener angebracht und notwendig sind, können diese Bedieneranzeigen deshalb einen unerwünschten Detaillierungsgrad für Anlagenpersonal außer den Bedienern bereitstellen. Das komplizierte und informative Detail einer Bedieneranzeige kann für einen durchschnittlichen Geschäftsmanager (mit Ausnahme eines Betriebsmanagers) oder für Verwaltungspersonal, das lediglich Grundkenntnisse über Geschäfts- oder Wartungsinformationen bezüglich des Prozesssteuerungssystems benötigt, unübersichtlich und unnötig sein. Ferner kann das Erzeugen einer grafischen Anzeige für jeden Benutzer oder Angestellten, der/die kein Bediener ist, des Prozesssteuerungssystem oder der Anlage unmöglich oder unpraktisch sein.
Zusammenfassung der Offenbarung
Eine „Randleiste” an einer Computeranzeige innerhalb der Prozesssteuerungsumgebung kann eine Gruppe von mehreren kleinen Anwendungen bereitstellen, um es Geschäftsmanagern, Technikern, Wartungspersonal oder anderem Personal, das keine Bedienerfunktion ausübt, ermöglicht Prozesssteuerungssysteminformationen zu organisieren und zu verwalten sowie um ausgewählte Diagnostiken und zusammenfassende Informationen oder „wichtige Betriebsparameter” für das Prozesssteuerungssystem anzuzeigen. Weiterhin kann die Randleiste mit weiteren Anwendungen kommunizieren, die auf einer Arbeitsstation eines Benutzers, der kein Bediener ist, ausgeführt werden, um somit Informationen bezüglich der Aufgaben abzurufen, die der Benutzer derzeit fertig stellt. Die Randleistenanwendung kann dann feststellen, ob bestimmte Prozesssteuerungsinformationen für die Hauptaufgabe nützlich sein können, die der Benutzer fertig stellt und diese Prozesssteuerungsinformationen innerhalb der Randleiste anzeigen. Ein Benutzer, der kein Bediener ist, kann z. B. Informationen in einer Hauptanwendung betrachten und die Randleistenanwendung kann unterstützende, zusammenfassende Informationen, falls angebracht, in einer sekundären Anwendung und Anzeige darstellen. Die zusammenfassenden Informationen können sich auf einen Zustand des lokalen Computers und/oder anderer Knotenpunkte beziehen, die sich im Prozesssteuerungssystem befinden. Ferner können Randleistenanwendungen Geräte zusammenfassen, die Probleme melden, welche den Betrieb der Geräte zwar nicht beeinträchtigen, die jedoch zu Wartungszwecken gemeldet werden müssen. Randleistenanwendungen können ebenfalls Liste über weitere Benutzer des Prozesssteuerungssystem führen, um die Kommunikation zwischen diesen weiteren Benutzern zu ermöglichen. Die Randleistenanwendungen können ebenfalls Zugriff auf aktuelle Werte und historische Trends nehmen, um Überwachungsaspekte des Prozesssteuerungssystems zu ermöglichen, die nicht aktuell vom Benutzer innerhalb der Hauptanzeige betrachtet werden.
Bei einer Ausführungsform steuert und verwaltet ein Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem eine Vielzahl an Geräten, die innerhalb einer Prozesssteuerungsanlage betrieben werden. Das System kann eine Prozesssteuerungsanlage mit einem funktionellen Bereich und einer Vielzahl and Steuergeräten enthalten, die eine Steuerungsstrategie des Prozesssteuerungs-Verwaltungssystems implementieren kann. Jedes der Steuergeräte kann in Kommunikationsverbindung mit einem Gerät der Prozesssteuerungsanlage stehen, und das Gerät kann einen Betriebsparameter enthalten, der Betriebsparameterdaten erzeugt. Das System kann ebenfalls einen Arbeitsstationscomputer mit einem Prozessor, einem Speicher sowie einer grafischen Anzeige umfassen, die eine grafische Darstellung der Prozesssteuerungsanlage in Echtzeit zeigt. Die Arbeitsstation kann eine Randleistenroutine umfassen, die im Speicher der Arbeitsstation verwaltet und am Prozessor ausgeführt wird, um eine grafische Benutzerschnittstelle zusammen mit der grafischen Anzeige darzustellen. Die Randleistenroutine kann dann durch eine Schnittstelle in Kommunikationsverbindung mit dem Gerät stehen und die grafische Benutzerschnittstelle kann die Betriebsparameterdaten anzeigen. Ferner können die angezeigten Betriebsparameterdaten entweder automatisch oder direkt durch die Auswahl und Interaktion mit der grafischen Anzeige aus der grafischen Anzeige ausgewählt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein maschinenlesbarer Datenträger mit einem darin eingebetteten maschinenlesbaren Programmcode derart adaptiert werden, um auf einem Speicher gespeichert und auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, um eine grafische „Randleisten”-Benutzerschnittstelle in einem Prozesssteuerungssystem zur Anwendung in einer Prozessanlage zu implementieren. Die grafische Benutzerschnittstelle kann derart konfiguriert sein, um eine Darstellung des Prozesssteuerungssystems, einschließlich einer Vielzahl an Geräten, die jeweils einen Betriebsparameter enthalten und Betriebsparameterdaten erzeugen, in Echtzeit anzuzeigen. Die grafische Benutzerschnittstelle kann einen wichtigen Betriebsparameter aus der Vielzahl an Geräten feststellen und den wichtigen Betriebsparameter mit einer Randleistenanwendung der grafischen Benutzerschnittstelle in Zusammenhang bringen. Die Randleistenanwendung würde dann die wichtigen Betetriebsparameter zusammenfassen und die Zusammenfassung der wichtigen Betriebsparameter in einer sekundären Anzeige der Randleistenanwendungen anzeigen.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Randleistenanwendung zur Verwendung in einem Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem einer Prozessanlage Anweisungen enthalten, die in einem maschinenlesbaren Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor einer Prozesssteuerungs-Verwaltungsarbeitsstation ausgeführt werden, um zusammenfassende und Verwaltungsinformationen innerhalb einer grafischen Anzeige des Systems anzuzeigen. Die grafische Anzeige kann ebenfalls eine visuelle Darstellung des Prozesssteuerungssystems und der Prozessanlage in Echtzeit umfassen. Um die zusammenfassenden Informationen anzuzeigen, kann die Randleistenanwendung derart konfiguriert sein, um ein Datenwort aus der grafischen Anzeige auszuwählen (das Datenwort, das einen Verweis auf eine Datenschnittstelle eines Betriebsparameters des Prozesssteuerungssystems enthält) und das ausgewählte Datenwort mit einer oder mehreren Geräteanwendungen der Randleistenanwendung assoziieren, wobei jede Geräteanwendung ein untergeordnetes Element der Randleistenanwendung darstellt. Ist die Randleiste einmal assoziiert, kann diese durch den Verweis auf das ausgewählte Datenwort Zugriff auf die Betriebsparameterdaten-Schnittstelle erlangen und die Betriebsparameterdaten veranlassen, an der mit dem ausgewählten Datenwort assoziierten Geräteanwendung empfangen zu werden. Sind die Daten einmal empfangen worden, kann die Geräteanwendung dann Betriebsparameterdaten des mit der einen oder den mehreren Geräteanwendungen assoziierten ausgewählten Datenworts anzeigen, in denen die Betriebsparameterdaten eventuell durch das Prozesssteuerungssystem in Echtzeit generiert worden sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines verteilten Prozesssteuerungsnetzwerkes, das sich innerhalb einer Prozessanlage befindet, einschließlich Arbeitsstationen, die Anzeigeroutinen mit Randleistenanwendungen und weiteren Anwendungen implementieren, die mit verschiedenen Funktionen innerhalb der Prozessanlage assoziiert sind;
2 ist ein logisches Blockdiagramm, das die Integration des graphischen Supports auf Systemniveau innerhalb eines Prozesssteuerungs-Verwaltungssystems darstellt;
3a ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, einschließlich eines Navigationsbanners und Alarmbanners;
3b ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, einschließlich Banner zur Unterstützung des Nicht-Bedieners bei der Anzeige von Informationen, die mit dem Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem und der Prozesssteuerungsanlage in Zusammenhang stehen;
3c ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, die ein Menü von Sub-Systemen der Prozessteuerungsanlage anzeigt;
3d ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, die einen Bereich, ein Sub-System oder weitere verwandte Komponenten der Prozessteuerungsanlage anzeigt;
3e ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, die einen weiteren Bereich, ein weiteres Sub-System oder weitere verwandte Komponenten der Prozesssteuerungsanlage anzeigt;
3f ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, die einen Bereich sowie verwandte Komponenten der Prozesssteuerungsanlage und einen Randleistenbereich mit verschiedenen Anwendungen zur Zusammenfassung der Zustände der Anlage anzeigt;
3g ist eine grafische Anzeige einer typischen Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems für Nicht-Bediener, die den Randleistenbereich und eine Anwendung der Randleiste zur Zusammenfassung ausgewählter Teile des Prozesssteuerungs-Verwaltungssystems und der Prozesssteuerungsanlage anzeigt; und
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Art und Weise darstellt, in welcher Prozesssteuerungs-Anlageninformationen und Daten für einen eine Randleistenanwendung verwendenden Benutzer, der kein Bediener ist, zusammengefasst werden.
Detaillierte Beschreibung
1 stellt eine beispielhafte Prozessanlage 10 dar, bei der grafischer Support auf Systemniveau an verschiedene funktionelle Bereiche der Anlage 10 bereitgestellt wird. Typischerweise enthält die Prozessanlage 10 ein verteilte Prozesssteuerungssystem mit einem oder mehreren Steuergeräten 12, wobei jedes an ein oder mehrere Feldgeräte oder Smart-Geräte 14 und 16 über Eingabe-/Ausgabe (E/A) Geräte oder Karten 18 angeschlossen ist, bei denen es sich z. B. um Feldbusschnittstellen, Profibusschnittstellen, HART-Schnittstellen, standardmäßigen 4–20 ma Schnittstellen, etc. handeln kann. Die Steuergeräte 12 sind ebenfalls an eine oder mehrere Wirt- oder Bedienerarbeitsstationen 20–23 über eine Datenstraße 25 gekoppelt, die z. B. eine Ethernet-Verknüpfung sein kann. Eine Datenbank 28 kann an die Datenstraße 25 angeschlossen sein und wird als Datenhistorie betrieben, um Parameter, den Status sowie weitere Daten zu sammeln und zu speichern, die in Zusammenhang mit den Steuergeräten und den Feldgeräten innerhalb der Anlage 10 stehen und/oder wird als eine Konfigurations-Datenbank betrieben, welche die aktuelle Konfiguration des Prozesssteuerungssystems innerhalb der Anlage 10 in einer Weise speichert, wobei diese auf die Steuergeräte 12 und Feldgeräte 14 und 16 heruntergeladen und darin gespeichert sind. Die Datenbank 28 kann zusätzlich grafische Objekte speichern, um verschiedene grafische Darstellungen der Prozessanlage 10 bereitzustellen. Während sich die Steuergeräte 12, E/A-Karten 18 und Feldgeräte 14 und 16 normalerweise unten innerhalb der manchmal herben Anlagenumgebung und durch diese verteilt befinden, befinden sich die Bedienerarbeitsstationen 20–23 und die Datenbank 28 gewöhnlich in Steuerzentralen oder weniger herben Umgebungen und sich durch Steuerungs-, Wartungs- sowie verschiedenes weiteres Anlagenpersonal leicht zugänglich. In manchen Fällen können jedoch tragbare Geräte eingesetzt werden, um diese Funktionen zu implementieren, und diese tragbaren Geräte werden normalerweise zu den verschiedenen Stellen in der Anlage gebracht.
Wie bekannt speichert jedes der Steuergeräte 12, bei denen es sich beispielsweise um DeltaV^TM Steuergeräte von Emerson Process Management handeln kann, eine Steuergerätanwendung und führt diese aus, die eine Steuerungsstrategie unter Anwendung einer beliebigen Anzahl von verschiedenen, unabhängig ausgeführten Steuermodulen oder Blöcken 29 implementiert. Jedes der Steuermodule 29 kann aus allgemein bekannten Funktionsblöcken bestehen, wobei jeder Funktionsblock ein Teil oder eine Subroutine einer Gesamtsteuerroutine ist und in Verbindung mit weiteren Funktionsblöcken (über Kommunikationen, die als Verknüpfungen bezeichnet werden) betrieben wird, um Prozesssteuerkreise innerhalb der Prozessanlage 10 zu implementieren. Wie bekannt führen Funktionsblöcke, bei denen es sich um Objekte in einem objektorientierten Programmierungsprotokoll handeln kann, typischerweise eine Eingabefunktion, wie z. B. diejenige, die in Zusammenhang mit einem Sendegerät, einem Sensor oder einem weiteren Prozessparameter-Messgerät steht, eine Steuerfunktion, wie z. B. diejenige, die mit einer Steuerroutine die eine PID-, Fuzzy-Logik-, etc. Steuerung ausführt, in Zusammenhang steht oder eine Ausgabefunktion aus, die den Betrieb einiger Geräte, wie z. B. eines Ventils steuert, umeinige physikalische Funktionen innerhalb der Prozessanlage 10 auszuführen. Natürlich existieren auch Hybrid- oder andere Arten von komplexen Funktionsblöcken, wie z. B. Modellvoraussagen-Steuergeräte (MPCs), Optimierer, etc. Während das Feldbusprotokoll und das DeltaV-Systemprotokoll Steuermodule und Funktionsblöcke einsetzen, die in einem objektorientierten Programmierungsprotokoll entworfen und implementiert sind, könnten die Steuermodule unter Anwendung eines beliebigen gewünschten Steuerprogrammierungsschema entworfen werden, einschließlich z. B. einem Sequenzfunktionsblock, Kontaktlogik, etc. und sind deshalb nicht auf den Entwurf und der Implementierung unter Anwendung des Funktionsblock oder einer anderen bestimmten Programmierungsmethode beschränkt. Jedes der Steuergeräte 12 kann ebenfalls die AMS^® Suite an Anwendungen unterstützen und kann voraussagende Intelligenz einsetzen, um die Verfügbarkeit und Leistung des Produktionsvermögens einsetzen, einschließlich mechanischer Ausrüstung, Elektrosystemen, Prozessausrüstung, Instrumenten, Feld- und Smart-Feldgeräten 14, 16 sowie Ventilen.
Bei der in 1 dargestellten Anlage 10 können die mit den Steuergeräten 12 verbundenen Feldgeräte 14 und 16 standardmäßige 4–20 ma Geräte, Smart-Feldgeräte, wie z. B. HART-, Profibus- oder FOUNDATION^TM Feldbus-Feldgeräte sein, die einen Prozessor und einen Speicher enthalten oder können jede beliebige andere Art von Geräten sein. Einige dieser Geräte, wie z. B. Feldbus-Feldgeräte (mit der Referenznummer 16 in 1 gekennzeichnet), können Module oder Sub-Module, wie z. B. Funktionsblöcke, die in Zusammenhang mit der in den Steuergeräten 12 implementierten Steuerstrategie stehen, speichern und ausführen. Funktionsblöcke 30, die in 1 als in verschiedenen Feldbus-Feldgeräten 16 angeordnet dargestellt sind, können in Verbindung mit der Ausführung der Steuermodule 29 innerhalb der Steuergeräte 12 ausgeführt werden, um wie bekannt eine Prozesssteuerung zu implementieren. Selbstverständlich kann es sich bei den Feldgeräten 14 und 16 um jede Art von Gerät handeln, wie z. B. Sensoren, Ventilen, Sendegeräte, Positionierer, etc. und die E/A-Geräte 18 können jede Art von E/A-Gerät sein, das einer beliebigen gewünschten Kommunikation oder einem Steuergerätprotokoll entspricht, wie z. B. HART, Feldbus, Profibus, etc.
Bei der Prozessanlage 10 von 1 können die Arbeitsstationen 20–23 verschiedene Anwendungen enthalten, die für verschiedene vom selben oder von unterschiedlichem Personal innerhalb der Anlage 10 durchgeführte Funktionen eingesetzt werden. Jede der Arbeitsstationen 20–23 enthält einen Speicher 31, der verschiedene Anwendungen, Datenstrukturen, etc. speichert sowie einen Prozessor 32, der eingesetzt werden kann, um beliebige der im Speicher 31 gespeicherten Anwendungen auszuführen. Bei dem in 1 dargestellten Beispiel ist die Arbeitsstation 20 als eine Konfiguration-Arbeitsstation designiert und enthält eine oder mehrere Konfigurationsanwendungen 33, die z. B. Steuermodul-Erzeugungsanwendungen, Bedienerschnittstellen-Anwendungen sowie andere Datenstrukturen enthalten kann, die für autorisierte Konfigurationstechniker zugänglich sind um Steuerroutinen oder -module, wie z. B. die Steuermodule 29 und 30, zu erzeugen und auf die verschiedenen Steuergeräte 12 und Geräte 16 der Anlage 10 herunterzuladen. Die Arbeitsstation 21 ist im Allgemeinen in 1 als eine Steuerbediener-Betrachtungsarbeitsstation dargestellt und enthält eine Anzahl von Anzeigeanwendungen 34, die einem Steuerbediener verschiedene Anzeigen während dem Betrieb der Prozessanlage 10 bereitstellen, um es dem Bediener zu ermöglichen, zu sehen und zu steuern, was gerade innerhalb der Prozessanlage 10 oder in den verschiedenen Abschnitten der Anlage vor sich geht. Die Anwendungen 34 können Support-Anwendungen 34a umfassen, wie z. B. Steuerdiagnostik-Anwendungen, Abstimmanwendungen, Berichtgenerierungs-Anwendungen oder andere beliebige Support-Anwendungen, die verwendet werden können, um einem Steuerungsbediener bei der Durchführung von Steuerfunktionen behilflich zu sein. Auf ähnliche Weise wird die Arbeitsstation 22 als eine die Wartung betrachtende Arbeitsstation dargestellt und enthält eine Reihe von Wartungsanwendungen 35, die von unterschiedlichem Wartungspersonal verwendet werden können, um die Wartungsbedürfnisse der Anlage 10 zu betrachten, den Betrieb oder den Arbeitszustand der verschiedenen Geräte 12, 14, 16, zu betrachten, etc. Natürlich können die Anwendungen 35 Support-Anwendungen 35a umfassen, wie z. B. Wartungsdiagnostik-Anwendungen, Kalibrierungsanwendungen, Schwingungsanalysen-Anwendungen, Berichtsgenerierungs-Anwendungen oder andere beliebige Wartungs-Support-Anwendungen, die verwendet werden können, um eine Wartungsfachkraft bei der Durchführung der Wartungsfunktionen innerhalb der Anlage 10 zu unterstützen. Die Arbeitsstation 23 ist als eine Simulations-Arbeitsstation angedeutet, die eine Reihe von Simulationsanwendung 36 enthält, die verwendet werden können um den Betrieb der Anlage 10 oder verschiedener Abschnitte der Anlage 10 für eine Reihe von Zwecken zu simulieren, einschließlich zu Lernzwecken, zu Anlagenmodellierungszwecken oder um die Anlagenwartung und -steuerung, etc. zu unterstützen. Jede der Arbeitsstationen 20–23 kann ebenfalls eine Randleistenanwendung 40 zum Organisieren und Verwalten einer oder mehrerer kleiner Anwendungen enthalten, um Diagnostiken und zusammenfassende Informationen über den Status des Prozesssystems wie nachstehend erklärt an den Benutzer darzustellen.
Obwohl die verschiedenen Konfigurations-, Steuerungs-, Wartungs-, Simulations- und zusammenfassenden Anwendungen 33–36 und 40 derart in 1 dargestellt sind, dass diese sich in verschiedenen Arbeitsstationen befinden, die jeweils einer dieser Funktionen zugeordnet sind, versteht es sich natürlich, dass die verschiedenen Anwendungen 33–36 und 40, die in Zusammenhang mit diesen oder anderen Anlagenfunktionen stehen, je nach den Bedürfnissen und dem Aufbau der Anlage 10 sich in denselben oder verschiedenen Arbeitsstationen oder Computer innerhalb der Anlage 10 befinden und in diesen ausgeführt werden können. Daher können z. B. eine oder mehrere Simulationsanwendungen 36 und Steuerungsanwendungen 33 in derselben Arbeitsstation 20–23 ausgeführt werden, während verschiedene Simulationsanwendungen 36 oder verschiedene individuelle Steuerungsanwendungen 33 in verschiedenen Arbeitsstationen 20–23 ausgeführt werden können.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Repräsentation der verschiedenen Niveaus einer Prozesssteuerungsanlage darstellt. An einem Systemniveau 44 der Prozessanlage 10 wird eine grafische Support-Schicht bereitgestellt, um die Bedürfnisse der grafischen Anzeige und der Datenstruktur jedes der verschiedenen Funktionsbereiche der Anlage 10 zu unterstützen, einschließlich der Konfiguration, Betrachtung durch den Bediener, Wartungsbetrachtung, Simulation, geschäftlicher sowie weiterer Funktionsbereiche der Anlage 10. Dieses Support-Systemniveau 44 wird in 2 in einem Diagramm abgebildet, welches ein Anlagenbetriebsniveau 41, ein Anlagenfunktionsniveau 42 und ein Systemniveau 44 darstellt. Es versteht sich aus 2, dass das Anlagenbetriebsniveau 41 die Steuergeräte 12, Feldgeräte 14, 16, etc. umfasst, welche die Steuerroutinen oder -module 29 und 30 sowohl als auch weitere Software ausführen, die innerhalb der Anlage 10 läuft, um Anlagenbetriebe während der Laufzeit der Anlage zu implementieren. Das Anlagenfunktionsniveau 42 ist derart abgebildet, dass es einen Konfiguration-Funktionsblock 46, einen Steuerungs-Funktionsblock 47, einen Wartungs-Funktionsblock 48 und einen Simulationsblock 49 umfasst, obwohl weitere oder verschiedene Funktionen, wie z. B. ein Technik- und ein Geschäftsfunktion- oder ein Randleistenanwendungs-Funktionsblock ebenfalls bereitgestellt sein könnte. Der Konfigurations-Funktionsblock 46 implementiert die Konfigurationsroutinen 33, die sich mit den Komponenten innerhalb des Anlagenbetriebsniveaus 41 schneiden oder mit derselben kommunizieren, um Steuerstrategien oder Steuermodule dafür bereitzustellen. Der Steuerfunktionsblock 47 enthält das Steuerungsbetrachten sowie weitere Anwendungen 34 und 34a, die sich ebenfalls schneiden oder typischerweise direkt mit den verschiedenen physikalischen und logischen Komponenten innerhalb des Anlagenbetriebsniveaus 41 kommunizieren, um die vom Bediener eingeleiteten Änderungen innerhalb der Anlage 10 zu implementieren, um dem Bediener Informationen über Steueranzeigen 34 bereitzustellen, um Daten für die Steueranwendungen 34a einzuholen, etc. Der Wartungs-Funktionsblock 48 enthält die Wartungsroutinen und -anwendungen 35 und 35a, die sich mit verschiedenen physikalischen und logischen Komponenten innerhalb des Anlagenbetriebsniveaus 41 schneiden und mit diesen kommunizieren, um Wartungsverfahren zu implementieren, Wartungsdaten zu sammeln, Wartungsdaten oder Informationen über eine Wartungsperson über Wartungsanzeigen 35 bereitzustellen, um Diagnostikanwendungen 35a zu durchlaufen, etc. Auf ähnliche Weise enthält der Simulation-Funktionsblock 49 Simulationsroutinen 36, die Simulationen der Anlage 10 implementieren und die in Kommunikationsverbindung mit den Komponenten innerhalb des Anlagenbetriebsniveaus 41 stehen, um Daten bezüglich der Anlage 10 zu erhalten.
Wie in 2 dargestellt, ist die Systemniveau-Support-Schicht 44 mit jedem der Funktionsblöcke 46–49 innerhalb der Anlagenfunkionsschicht 42 verbunden und unterstützt diese, um z. B. das Erzeugen und die Wartung von gewöhnlichen Datenbank- und Anzeigestrukturen, wie z. B. von Software-Objekten, zusammengesetzte Formen und grafische Anzeigen zur Verwendung in den verschiedenen Funktionsbereichen 46–49 zu ermöglichen. Insbesondere enthält die Systemlagen-Support-Schicht 44 Anwendungs-, Datenbank- und grafische Support-Elemente, welche die grafischen Aktivitäten ermöglichen, die in jedem der zu integrierenden Funktionsblöcke 46–49 durchgeführt werden oder um unter Anwendung von gewöhnlichen Datenbankstrukturen und an der System-Support-Schicht 44 erzeugten zusammengesetzte Formen entwickelt zu werden.
Die System-Support-Schicht 44 kann einen grafischen Editor 50, eine Randleistenanwendung 51 sowie eine grafische Objektdatenbank 52 enthalten. Der grafische Editor 50 kann verwendet werden, um zusammengesetzte Formen 54 und grafische Anzeigen 56 zu erzeugen, während die grafische Objektdatenbank 52 die zusammengesetzten Formen 54 und Anzeigen 56 in einem Speicher speichert, der vom Editor 52 und von den verschiedenen Anwendungen in den Blöcken 46–49 zugänglich ist. Wie nachfolgend beschrieben kann die Randleistenanwendung 51 eine Symbolleiste, eine Überlagerung oder eine weitere Suite an „Gerät”-Anwendungen bereitstellen, die in Kommunikation mit verschiedenen Komponenten, Feldgeräten 14, 16, etc. des Prozesssteuerungssystems zur grafischen Anzeige 56 stehen. Bei einer Ausführungsform stellt die Randleistenanwendung 51 den Systembenutzern, die über ein Niveau über dem typischen Bediener verfügen, eine anpassbare Wahrnehmung der Situation bereit. Die Randleistenanwendung 51 kann ebenfalls mit jeder Komponente der Support-Schicht 44, der Funkionsschicht 42 und der Betriebsschicht 41 kommunizieren, um einen Kanal bereitzustellen, durch den Daten von jeder Schicht 44, 42 und 41 zwischen Benutzern und Arbeitsstationen (z. B. Arbeitsstationen 20–23) auf sämtlichen Niveaus hin- und hergeführt werden können. Die Datenbank 52 kann ebenfalls verschiedene Objekte 58 zur Verwendung durch den grafischen Editor 50 und die Randleistenanwendungen 51 oder weitere Support-Schichtanwendungen 44 auf Systemniveau, einschließlich Sub-Elementen für zusammengesetzte Formen 54 und Datenstrukturen speichern, welche die Objekte mit den einzelnen Hardware- und Softwareelementen innerhalb der Anlagenbetriebsschicht 40 verknüpfen. Zusätzlich kann die Datenbank 52 Matrizen, Sub-Elemente und Primitiven speichern, die verwendet werden können, um weitere Randleistenanwendungen, zusammengesetzte Formen oder Anzeigen zu erzeugen. Wie sich aus 2 ergibt, können die grafischen Anzeigenelemente 54, Anzeigen 56 und weiteren Datenbankstrukturen 58 von sämtlichen beliebigen Funktionsblöcken 46–49 verwendet werden, um Randleistenanwendungen und Grafiken zu erzeugen und einzusetzen, die in Zusammenhang mit diese Funktionsblöcken stehen.
Im Allgemeinen erleichtert die Systemniveau-Support-Schicht 44 die Fähigkeit eines Benutzers, Daten einzubinden, die in Zusammenhang mit der in grafischen Anzeigen anzuzeigenden Ausrüstung stehen, die wiederum in Zusammenhang mit den verschiedenen Bereichen, Sub-Systemen und Komponenten des Prozesssteuerungssystems stehen und es einem Benutzer ermöglichen, die Daten wie nachfolgend beschrieben in einer oder mehreren Randleistenanwendungen zusammenzufassen. Es versteht sich, dass die Systemniveau-Support-Schicht 44 verwendet werden kann, um Grafiken und Datenbank-Support für mehrfache Anwendungen in jedem der Funktionsbereiche 46–49, für verschiedene Anwendungen in den verschiedenen der Funktionsbereiche 46–49, etc. bereitzustellen.
Unter Verweisnahme auf 1 kann die Systemniveau-Support-Schicht 44 unter Anwendung einer oder mehrerer zusätzlicher Arbeitsstationen 60 oder Benutzerschnittstellen implementiert werden, die an jede der anderen Arbeitsstationen 20–23 angeschlossen werden können. Die Arbeitsstation 60 kann falls gewünscht im Allgemeinen Führungs-, Verwaltungs-, Wartungs- oder andere Nicht-Bediener-Anwendungen enthalten, einschließlich einer Randleistenanwendung 51, dem Grafikeditor 50, der Datenbank 52 sowie weitere Elemente 54, 56 und 58. Zusätzlich kann die Arbeitsstation 60 über den Datenbus 25, über separate, verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsanschlüsse (in 1 durch die gestrichelten Linien dargestellt) oder in jeder anderen gewünschten Weise mit den Arbeitsstationen 20–23 in Kommunikationsverbindung stehen. Bei der in 1 dargestellten Konfiguration kann die Arbeitsstation 60 die Suite an „Geräte”-Anwendungen innerhalb der Randleistenanwendung 51 ausführen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, die Randleistenanwendung 51 derart zu konfigurieren, um verschiedene Prozesssteuerungssystemdaten von verschiedenen Funktionsbereichen, Sub-Systemen, Geräten 51 14, 16 sowie weiteren Komponenten des Prozesssteuerungssystems anzuzeigen. Bei einer Ausführungsform kann ein Benutzer eine Visualisierung des Prozesssteuerungssystems in Echtzeit innerhalb einer grafischen Anzeige betrachten und verschiedene Elemente (z. B. Bereiche, Komponenten, Geräte, etc.), die innerhalb der grafischen Anzeige dargestellt sind per Drag-and-Drop-Technik zu einer Randleistenanwendung 51 ziehen. Verschiedene Betriebsparameter der ausgewählten Elemente können dann durch den Benutzer in Echtzeit überwacht werden. Die konfigurierte Randleistenanwendung 51 kann dann in der Datenbank 52 gespeichert werden, um durch verschiedene in 2 dargestellte Funktionsblöcke 46–49 abgerufen und verwendet zu werden, in die verschiedenen Arbeitsstationen 20–23 oder weitere Arbeitsstationen 60 implementiert zu werden. Obwohl die Funktionalität des Systemniveaublocks 44 und der Funktionsniveaublöcke 46–49 zu Illustrationszwecken derart abgebildet ist, dass diese in verschiedenen oder separaten Arbeitsstationen 20–23 und 60 in 1 implementiert sind, versteht es sich, dass beliebige oder sämtliche der Anwendungen, die in Zusammenhang mit beliebigen dieser verschiedenen Blöcke stehen, auch in derselben oder verschiedenen Arbeitsstationen oder Computer, die sich innerhalb der Prozessanlage 10 befinden oder mit dieser in Zusammenhang stehen, implementiert werden können. Deshalb kann die Randleistenanwendung 51 in jeder beliebigen der Arbeitsstationen 20–23 und 60 oder in jedem weiteren beliebigen Computer, der in Zusammenhang mit der Anlage steht, gespeichert werden und muss sich nicht in einem eigenständigen oder separaten Computer befinden.
Wie oben erörtert implementiert die Systemniveauschicht 44 von 2 eine Systemniveauanzeige und Datenbankobjekte, die in einer Vielzahl von Funktionsumgebungen eingesetzt werden können und ein höheres Niveau an Anzeigefähigkeiten bereitstellt. Im Allgemeinen können die im Systemniveau von 2 erzeugten Anzeigeobjekte als zusammengesetzte Formen und grafische Anzeigen kategorisiert werden. Zusammengesetzte Formen sind im Allgemeinen Anzeigeobjekte, die in Zusammenhang mit einer bestimmten physikalischen Einheit innerhalb der Anlage stehen, wie z. B. ein Hardwaregerät, z. B. ein Ventil, ein Sensor, eine Pumpe, ein Steuergerät, ein Tank, ein Reaktor, ein Brenner, ein Rohr, ein Rohrformstück, etc. Grafische Anzeigen bestehen im Allgemeinen aus einem Satz an miteinander verbundenen zusammengesetzten Formen und werden verwendet, um kompliziertere Hardwaresätze innerhalb einer Anlage darzustellen und zu modellieren, wie z. B. eine Einheit, ein Bereich, ein Gerät, etc. und enthalten gegenseitige Verbindungen zwischen den verschiedenen Hardwareeinheiten. Zusammengesetzte Formen können aus einer Vielzahl an Sub-Elementen bestehen, die selbst zusammengesetzte Formen sein können. Mit anderen Worten können die zusammengesetzten Formen 74 mit einander verschachtelt sein. Eine zusammengesetzte Tankform innerhalb einer grafischen Reaktoranzeige kann z. B. eine oder mehrere zusammengesetzte Formen von Ventilen, Rohrformstücken, Sensoren, einen Mischer, etc. aufweisen, die aus Rechtecken, Ellipsen, Linien, etc. bestehen. Auf ähnliche Weise können die grafischen Anzeigen ebenfalls eine oder mehrere zusammengesetzte Formen enthalten. Zusätzlich können grafische Anzeigen Kurven, Diagramme sowie andere von der Anlage, von weiteren Anwendungen, wie z. B. den Diagnostik- und Geschäftsanwendungen, die an den Arbeitsstationen 20–23 und 60 laufen, etc. bereitgestellte Daten enthalten. Wie nachfolgend erörtert, kann ein Benutzer, der die grafische Anzeige betrachtet, beliebige Einheiten, Bereiche, Geräte, zusammengesetzte Formen, etc. aus der grafischen Anzeige auswählen und in die Randleistenanwendungen 51 oder ein bestimmtes Gerät der Randleistenanwendung ablegen und die (vom Steuergerät 12 oder dem tatsächlichen Gerät 14, 16, der Einheit, dem Bereich, etc. des Systems zum ausgewählten Element) kommunizierten und innerhalb der Randleistenanwendung 51 angezeigten Daten betrachten und verwalten.
3a stellt im Allgemeinen eine grafische Anzeige 300 einer typischen Nicht-Bediener-Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems, einschließlich eines oder mehrerer Banner dar, die ein Benutzer auswählen kann, um verschiedene Informationen über die Prozesssteuerungsanlage 10 innerhalb der grafischen Anzeige 300 anzuzeigen. Bei einer Ausführungsform enthält die grafische Anzeige 300 ein oder mehrere Navigationsbanner 305 sowie ein oder mehrere Alarmbanner 310. Ein Navigationsbanner 305 kann einen oder mehrere vom Benutzer auswählbare Reiter enthalten, um grafische Darstellungen verschiedener Bereiche und Sub-Abschnitte der Prozesssteuerungsanlage 10 (z. B. für eine Petroleumverarbeitungsanlage, ein Reiter für Bohrlochköpfe, ein Reiter für Sammelleitungen, ein Reiter für das MAG-System [eine Stellenbezeichnung], etc. Ein Alarmbanner 310 kann einen oder mehrere vom Benutzer auswählbare Reiter enthalten, um eine oder mehrere Nachrichten, Feldgerätnamen 14, 16, Steuermodulnamen oder weitere Informationen enthalten, die darauf hinweisen, dass ein oder mehre Anteile der Anlage außerhalb der gewünschten Parameter betrieben werden. Bei manchen Ausführungsformen können die Reiter innerhalb des Alarmbanners 310 einen visuellen Hinweis anzeigen (z. B. eine Änderung zu einer verschiedenen Farbe, Blinken, etc.), dass der Benutzer bezüglich der Leistung des mit dem Alarm in Verbindung stehenden Elements eine Maßnahme einleiten sollte. Wie im Allgemeinen in 3b dargestellt, kann ein Hinweis auf ein fehlerhaftes Steuermodul 312 ausgewählt werden, um zusätzliche Alarminformationen 314 anzuzeigen. Bei manchen Ausführungsformen können die zusätzlichen Alarminformationen 314 auf eine Art des betroffenen Geräts 14, 16, einen betroffenen Gerätenamen, einen Fehlertitel sowie einen Zeitpunkt der Störung hinweisen. Natürlich können auch andere Arten von Informationen angezeigt werden, wie z. B. ein physikalischer Ort, ein Zeitraum des Alarms, ein Schweregrad der Störung. Die Reiter innerhalb des Navigationsbanners 305 können zunächst einen Namen oder einen anderen visuellen Hinweis auf Informationsbasis anzeigen (z. B. eine Änderung zu einer verschiedenen Farbe, Blinken, etc.), dass der Benutzer bezüglich der Leistung des mit dem Alarm in Verbindung stehenden Elements eine Maßnahme einleiten sollte.
3c stellt im Allgemeinen einen ausgewählten Navigationsreiter 316 des Navigationsbanners 305 dar. Nach Auswahl des Reiters 316 können zusätzliche Informationen über das Sub-System oder den Bereich der Prozessanlage 10, die in Zusammenhang mit dem ausgewählten Reiter 316 steht, innerhalb der grafischen Anzeige 300 angezeigt werden. Informationen 318 über verschiedene Abschnitte oder Sub-Systeme können zur weiteren Auswahl durch den Benutzer aufgeführt sein. Bei einer Petroleumraffinerieanlage kann z. B. die Auswahl eines MAG-Systemreiters 316 vom Navigationsbanner 305 jedes Sub-System des MAG-Systems als Informationen 318 über das Sub-System anzeigen. Wie in 3c dargestellt kann jedes der angezeigten Sub-Systeme ebenfalls zusätzliche Sub-Systeme, Bereiche, Geräte 14, 16 oder Komponenten des ausgewählten Sub-Systems enthalten. Die angezeigten Sub-Systeme können ebenfalls auswählbar sein, um zusätzliche Informationen über das Element innerhalb der grafischen Anzeige 300 anzuzeigen. Bei einer Ausführungsform kann die Auswahl entweder eines Reiters 316 aus dem Navigationsbanner 305 und/oder die Auswahl eines der innerhalb der Informationen 318 im Sub-System angezeigten Elements eine visuelle Darstellung des ausgewählten Elements innerhalb der grafischen Anzeige 300 anzeigen. In Bezug auf 3d kann die Auswahl eines Benutzers eines Reiters 316 die grafische Anzeige 300 dazu bringen, eine Darstellung eines Anteils der Anlage 10 anzuzeigen, die in nächstem Zusammenhang mit dem ausgewählten Reiter 316 steht. Zusätzlich (oder alternativ) kann die Auswahl eines Benutzers eines oder mehrerer der Elemente von den Informationen 318 des Sub-Systems ebenfalls eine Darstellung des Anteils der Anlage anzeigen, die in nächstem Zusammenhang mit dem/den ausgewählten Element(en) steht. Die Auswahl des „G-Glykol-Kontaktierers” allein von den Informationen 318 des „Glykol Train2”-Sub-Systems kann die Anzeige 300 dazu bringen, nur den G-Glykol-Kontaktierer sowie die verwandten Systeme oder Geräte 14, 16 anzuzeigen. Die Auswahl des „G-Glykol-Kontaktierers”, „G-Glykol-Wäschers” und „G-Dosierstation” aus den Informationen 318 des „Glykol Train2”-Sub-Systems kann die Anzeige 300 dazu bringen, alle drei verwandten Systeme sowie deren verwandten Komponenten, Anschlüsse und Geräte anzuzeigen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3e kann die Auswahl eines Benutzers eines oder mehrerer Elements/Elemente von den Banner 305, 310, Reitern 316 und Informationen 318 der Sub-Systeme die grafische Anzeige 300 dazu bringen, eine grafische Darstellung der Einheit, des Bereichs, des Sub-Systems oder einer Sammlung aus Geräten 330 anzuzeigen. Die Bereichsdarstellung 330 kann ein oder mehrere Systeme 332 enthalten, die eine oder mehrere Komponenten 334 umfassen, die ferner ein oder mehrere Geräte 14, 16 enthalten (wie z. B. Gerät 336, wie in 3e dargestellt). Der Benutzer kann ferner ein oder mehrere der Systeme 332, Komponenten 334 und Geräte 336 zur Inspektion oder fortgeführter Überwachung mit einer Randleistenanwendung wie nachfolgend beschrieben auswählen.
3f stellt im Allgemeinen eine grafische Anzeige 300 dar, die eine Bereichsdarstellung 330 und eine Randleistenanwendungs-Schnittstelle 350 enthält. Beim Betrachten der Bereichsdarstellung 330 kann der Benutzer die Randleistenanwendung 305 einsetzen, um die Echtzeit-Leistung oder weitere Daten eines oder mehrerer der angezeigten Systeme 332, Komponenten 334 und Geräte 336 zu überwachen oder zusammenzufassen. Bei manchen Ausführungsformen stellt die Randleistenanwendung 350 mehrere kleinere Anwendungen, Randleistenmodule oder „Geräte” bereit, um eine Wahrnehmung der Situation an einem Niveau, das über dem eines Bediener steht (z. B. Wartungspersonal, Techniker, Geschäftsverwaltung, etc.) der Systeme 332, Komponenten 334, Geräte 336 und weiteren Elemente innerhalb der Anlage 10 anzuzeigen. Einige der Randleistengeräte, die in den Randleistenanwendungen 350 enthalten sind, können derart ausgelegt sein, um spezifische Informationen über die vom Benutzer ausgewählten Elemente bereitzustellen. Die Randleistenanwendung kann z. B. ein oder mehrere Geräte enthalten, um lokale Knotenpunktinformationen 362, Systemknotenpunktinformationen 364, Geräteinformationen 366, Benutzer-Login-Informationen 368, Trendinformationen 370 sowie verschiedene Informationen 372 anzuzeigen. Zur Überwachung der von der Randleistenanwendung 350 bereitgestellten Informationen kann der Benutzer ein beliebiges der mehreren Elemente von der Bereichsdarstellung 330 auswählen und das/die ausgewählten Element/Elemente mit einem beliebigen der Geräte 362–372 innerhalb der Randleistenanwendung 305 assoziieren. Der Benutzer kann z. B. ein Element mit einem Pointer-Steuergerät einer typischen Arbeitsstation auswählen und assoziieren, wie z. B. mit einem Maus-Pointer und einer „Drag-and-Drop-Technik”, die allgemein bekannt ist. Nach Assoziierung mit der Randleistenanwendung 350 können Zusammenfassungs- und weitere Daten, die dem ausgewählten Element zugehörig sind, an den Benutzer innerhalb einer oder mehreren sekundären Anzeigen einer Geräteanwendung wie nachfolgend erläutert angezeigt werden.
Jeder beliebige Anteil des Prozesses oder der Anlage 10, der dem Benutzer innerhalb der grafischen Anzeige 300 gezeigt wird, kann per Drag-and-Drop-Technik in die Randleistenanwendung 350 abgeworfen werden, um Informationen bezüglich der Bestandteile des ausgewählten Anteils anzuzeigen. Ein Benutzer kann z. B. einen Anteil der Anlage „höheren Niveaus” auswählen, der zahlreiche Komponenten enthält, wobei jede davon mehrere Geräte beinhaltet, wie z. B. Ventile, Messgeräte, Monitore, etc. sowie verschiedene Bediener-Arbeitsstationen oder Knotenpunkte, die mit diesem kommunizieren (z. B. ein Reaktor, eine Zerbrechungseinheit, ein Boiler, etc.). Der Benutzer kann den ausgewählten Anteil in ein Gerät der Randleistenanwendung 350 ablegen, um eine oder mehrere Kategorien niedrigeren Niveaus an Informationen aus dem ausgewählten Anteil anzuzeigen. Der Benutzer kann z. B. einen Anteil höheren Niveaus in die Geräte 366 ablegen, der zahlreiche Geräte und Bediener-Arbeitsstellen enthält, um die Geräteinformationen innerhalb der Randleistenanwendung anzuzeigen, oder in die Systemknotenpunktgeräte 364, um Informationen bezüglich der Arbeitsstationen oder Knotenpunkte anzuzeigen, die mit der Auswahl kommunizieren. Nach dem Ablegen des ausgewählten Anteils in die Randleistenanwendung 350 können sich ein oder mehrere Geräte 362–372 mit sämtlichen der Daten aus dem ausgewählten Anteil füllen, die den Geräten entsprechen. Alternativ kann das Ablegen des ausgewählten Anteils in die Randleistenanwendung 350 dazu führen, dass ein oder mehrere Menüs erscheinen, die mit sämtlichen der Daten aus dem ausgewählten Anteil gefüllt sind, der den Geräten entspricht. Die Menüs erlauben dem Benutzer zu wählen, welche Betriebsparameter und Gerätedaten von der Randleistenanwendung 350 aus überwacht werden sollen.
Bei manchen Ausführungsformen können die Randleistengeräte 362–372 spezifische „Schlüssel”-Parameter anzeigen, die sich auf das/die Element/Elemente beziehen, die in Zusammenhang mit dem Gerät stehen. Diese Parameter können vom Benutzer nach Vorgabe oder anpassbar ausgewählt werden, um Informationen anzuzeigen, die für Wartungs-, Technik-, Geschäfts- und weiteres Nicht-Bediener-Personal wichtig ist, das keine besonders detaillierte Ansicht der zahlreichen Systeme, Komponenten und Geräte der Anlage 10 benötigt, aber an einigen der Parameter der Anlage 10 interessiert sein kann. Die Geräte 360–372 können Informationen anzeigen, die dem Benutzer vermitteln, dass ein ausgewählter Bereich oder ein ausgewählte System von Interesse entweder normal oder abnormal funktioniert, das jedoch nicht sofort eher detaillierte Informationen anzeigt, es sei denn der Benutzer leitet Schritte zur weiteren Auswahl und Abstimmung der angezeigten Informationen ein. Ein Produkt der Anlage 10 kann z. B. einen Prozess umfassen, der in mehreren eindeutigen Phasen fertig gestellt wird. Während die Bediener jeden Aspekt jeder Phase des Prozesses steuern, kann ein Geschäftsmanager nur daran interessiert sein, wie bald das Produkt fertig gestellt wird, ein Wartungs-Manager kann nur mit der Funktion eines bestimmten Ventils befasst sein, das unberechenbar arbeitet oder erst kürzlich erneuert worden ist und ein Techniker kann nur mit der allgemeinen positiven oder negativen Leistung eines bestimmten Systems oder mit dem Prozess insgesamt befasst sein. In solchen Fällen kann das entsprechende Geschäfts-, Wartungs- und Technikpersonal, etc. die Randleistenanwendung 350 derart konfigurieren, dass diese nur Informationen über die ausgewählten Anteile des Prozesses ohne dem Detail, das für einen Bediener notwendig wäre, anzuzeigen. Falls jedoch der Benutzer, der kein Bediener ist, ein überwachtes Element näher inspizieren möchte, kann der Benutzer einen oder mehrere Hyperlinks oder Hotlinks auswählen, die in Zusammenhang mit der innerhalb der Geräte 362–372 gezeigten zusammengefassten Informationen steht, um noch detailliertere Informationen über das Element anzuzeigen (z. B. kann der Benutzer zu einem gewünschten Niveau des Details über das angezeigte Element einen „Drilldown” [Anzeigen von Detailinformationen] ausführen).
Wie in 3f dargestellt, können die Geräte 362–372 eine Vielzahl an Informationen über das ausgewählte Element zusammenfassen und anzeigen, die der Benutzer in ein oder mehrere der Geräte abgeworfen hat. Die nachfolgenden Gerätebeschreibungen dienen als Beispiele der Art von Informationen, die zusammengefasst und angezeigt werden kann, wobei diese Beschreibungen jedoch die Arten der Schlüsselparameter wie oben beschrieben, die von der Randleistenanwendung 350 angezeigt werden können, nicht einschränkt. Jedes Gerät kann maschinenausführbare Anweisungen enthalten, die in einem Computerspeicher verwaltet und an einem Prozessor des Computers ausgeführt werden. Jedes Gerät kann eine untergeordnete Anwendung der Randleisten-(übergeordneten)-Anwendung 350 umfassen. Wie in 3f dargestellt kann jedes Gerät 362–372 einen Anzeigebereich enthalten, in dem wie nachfolgend beschrieben ausgewählte Daten angezeigt werden.
Ein lokales Knotenpunktgerät 362 kann Informationen bezüglich der bestimmten Arbeitsstation anzeigen, an welcher der Benutzer die grafische Anzeige 300 betrachtet. Ein lokales Knotenpunktgerät 362 kann z. B. Informationen über die Arbeitsstation, einschließlich eines Arbeitsstations-Hardwarestatus, Dienstleistungen, die aktuell von der Arbeitsstation ausgeführt werden, eine Konfiguration (z. B. Hardware und/oder Software) der Arbeitsstation, etc. anzeigen.
Ein Systemknotenpunktgerät 364 kann die Namen oder weitere Informationen bezüglich weiterer Arbeitsstationen anzeigen, die der Benutzer überwachen möchte. Das Systemknotenpunktgerät 364 kann einen Namen und eine Art von Knotenpunkt (z. B. Steuergerät, Steuergerätleiter, etc.) sowohl als auch weitere allgemeine Hinweise auf die Funktionalität des Knotenpunkts anzeigen. Es kann z. B. ein Knotenpunktname innerhalb des Systemknotenpunktgeräts 364 in einer bestimmten Statusfarbe (z. B. rot oder grün) angezeigt werden, der darauf hindeutet, dass der Knotenpunkt ordnungsgemäß funktioniert, oder nicht. Die Statusfarbe kann mit einem oder mehreren Vorgabe- oder benutzerdefinierten Merkmalen des Systemknotenpunkts assoziiert sein, um die Farbe zu bestimmen. Eine Vorgabe oder Benutzereinstellung kann z. B. derart gestaltet sein, dass die Statusfarbe grün ist, wenn der Knotenpunkt registriert ist und mit dem Prozesssteuerungssystem kommuniziert. Falls der Knotenpunkt jedoch die Kommunikation mit dem Prozesssteuerungssystem verlieren sollte, ist die angezeigte Statusfarbe rot. Natürlich können andere Merkmale der Anlage 10 oder des Prozesssteuerungssystem in Zusammenhang mit dem Systemknotenpunktgerät 364 stehen, um zusammenfassende Informationen an den Benutzer bereitzustellen (z. B. ob ein Knotenpunkt ein gewünschtes Leistungsniveau erreicht, eine Änderung an der Anlage oder am System vorgenommen worden ist, etc.).
Ein Gerät 366 kann derart konfiguriert werden, um zusammenfassende Informationen für ein oder mehrere Geräte 336 anzuzeigen (z. B. Ventile, Ventilpositionierer, Schalter und Sendegeräte), die innerhalb der grafischen Anzeige 300 angezeigt werden, oder die eine Komponente eines oder mehrerer Geräte oder Bereiche der innerhalb der grafischen Anzeige gezeigten Prozesssteuerungsanlage sein können. Zusammenfassende Informationen für ein Gerät innerhalb des Geräts 366 können jegliche Informationen bezüglich des ausgewählten Geräts sein, die sich der Benutzer ansehen möchte, z. B. ein Gerätname, eine Gerätstelle, ein Statusidentifizierer, etc.
Ein aktuelles Login-Gerät 368 kann derart konfiguriert sein, um zusammenfassende Informationen für einen oder mehrere eingeloggte Benutzer des Prozessteuerungssystems anzuzeigen. Bei den eingeloggten Benutzern kann es sich um Bediener, Manager, Techniker, Wartungspersonal oder beliebiges Personal handeln, das eine grafische Anzeige 300 oder eine andere grafische Darstellung des Prozesssteuerungssystems und der Anlage 10 in Echtzeit betrachten möchte. Die zusammenfassenden Informationen für jeden Login können einen Benutzernamen, eine physikalische oder Netzwerkstelle, einen Status (z. B., belegt, nicht anwesend, etc.) oder eine aktuelle Aktivität (z. B. ein Gerät austauschen, routinemäßige Wartung vornehmen, Inspektion eines Bereichs, etc.) enthalten.
Ein Trendwertgerät 370 kann derart konfiguriert werden, um zusammenfassende Informationen in der Form einer Linienkurve oder in einer anderen Darstellung anzuzeigen, die eine Leistung oder ein Maß einer ausgewählten Systemkomponente über einen Zeitraum zeigt. Ein Benutzer kann z. B. eine Komponente 334 per Drag-and-Drop-Technik von der grafischen Anzeige 300 in das Trendwertgerät 370 ablegen. Der Anzeigenbereich des Trendwertgeräts kann dann einen oder mehrere Leistungswerte für das ausgewählte Element über einen Zeitraum zeigen. Enthält das ausgewählte Element mehr als ein mögliches Maß an Leistung, kann das Trendwertgerät 370 derart konfiguriert werden, um ein oder mehrere ausgewählte Maße anzuzeigen. Weiterhin kann der Zeitraum, über den der Leistungstrend des Elements dargestellt wird, auf einen längeren oder kürzeren Zeitraum je nach Wunsch des Benutzers konfiguriert werden. Natürlich kann das Trendwertgerät 370 auch eine oder mehrere Vorgabeneinstellungen für das angezeigte Maß der Leistung und/oder für den Zeitraum enthalten.
Ein Beobachtungsfenstergerät 372 kann derart konfiguriert werden, um zusammenfassende Informationen für jede Einheit, jeden Bereich, jedes Gerät 336, jede Komponente oder ein anderes aus der grafischen Anzeige ausgewählte Element anzuzeigen. Das Beobachtungsfenstergerät 372 kann ferner derart konfiguriert werden, um zusammenfassende Informationen für ausgewählte Elemente anzuzeigen, die der Benutzer beim Betrachten einer grafischen Anzeige, die in Zusammenhang mit einem verschiedenen Anteil des Prozesssteuerungssystems und der Anlage steht, oder beim Betrachten einer weiteren Anwendung, wie z. B. einer Textverarbeitungs- oder einer anderen Anwendung, die im Allgemeinen nichts mit dem Prozesssteuerungssystem zu tun hat, überwachen oder verfolgen möchte. Bei manchen Ausführungsformen kann ein Benutzer eine erste Komponente 334, ein Gerät 336 oder ein weiteres Element per Drag-and-Drop-Technik von einer ersten grafischen Anzeige 300 in das Beobachtungsfenstergerät 372 ablegen. Das Gerät 372 kann dann zusammenfassende Informationen für dieses erste Element anzeigen. Der Benutzer kann dann die grafische Anzeige in eine zweite grafische Anzeige umändern, die eine Darstellung eines zweiten Anteils des Prozesssteuerungssystems oder der Anlage illustriert und die zweite Komponente 334, das Gerät 336 oder das weitere Element per Drag-and-Drop-Technik von der zweiten grafischen Anzeige in das Beobachtungsfenstergerät 372 ablegen, um zusammenfassende Informationen auch für dieses zweite Element anzuzeigen. Der Benutzer kann dann vom Betrachten des Prozesssteuerungssystems auf das Arbeiten mit einer Textverarbeitungsanwendung umschalten. Das Beobachtungsfenstergerät 372 kann dann unabhängig von der grafischen Anzeige 300 oder einer im Hintergrund arbeitenden Anwendung (wie z. B. eine Textverarbeitungsanwendung), die der Benutzer gerade betrachtet oder die gerade läuft, zusammenfassende Information sowohl für das erste als auch das zweite ausgewählte Element anzeigen. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Benutzer während dem Betrachten einer bestimmten grafischen Anzeige 300 verschiedene Elemente für das Beobachtungsfenstergerät 372 auswählen. Danach kann das Beobachtungsfenstergerät 372 jedes Mal, wenn ein Benutzer die bestimmte grafische Anzeige betrachtet, zusammenfassende Informationen für die zuvor ausgewählten Elemente bezüglich der bestimmten Anzeige anzeigen.
Unter Bezugnahme von 3g können jegliche Informationen, die innerhalb der Geräte 362–372 der Randleistenanwendung 350 angezeigt werden, weitere Informationen enthalten, die eventuell zur Anzeige in einer sekundären Geräteanzeige 382 zugänglich sind, während der Benutzer diese auswählt, um wie oben beschrieben einen „Drilldown” [Anzeigen von Detailinformationen] auszuführen. Das Beobachtungsfenstergerät 372 kann z. B. den Gerätenamen oder weitere zusammenfassende Informationen für ein bestimmtes Element im Prozesssteuerungssystem oder der Anlage anzeigen, die der Benutzer zum Betrachten ausgewählt hat. Falls der Benutzer weitere Informationen über die ausgewählten Gerte erhalten möchte, kann der Benutzer ein Element aus der Anzeige der Beobachtungsfenstergeräte 372 (z. B. das Gerät Nr. FIC-101/PID1/PV 33.67) auswählen, um zu erreichen, dass das Gerät eine sekundäre Gerätanzeige 382 öffnet, die weitere, detailliertere Informationen bezüglich des bestimmten Geräts zeigt, die im Hauptgerät angezeigt waren. Jedes der Module 362–372 kann eine sekundäre Gerätanzeige 382 sowie weitere Anzeigen (z. B. eine tertiäre, quaternäre, etc. Gerätanzeige) enthalten, von denen der Benutzer auf sich erhöhenden Detailniveaus über die angezeigten Informationen einen „Drilldown” [Anzeigen von Detailinformationen] ausführen kann. Bei manchen Ausführungsformen kann die sekundäre Gerätanzeige 382 eine farblich gekennzeichnete Linienkurve darstellen, welche die Leistung des ausgewählten Geräts oder des weiteren Elements über einen Zeitraum vergleicht.
Bei weiteren Informationen kann eine Benutzeruntätigkeit, wie z. B. das Unterlassen der Auswahl eines Elements aus einem der Banner 305, 310, Reitern 316 oder Sub-System-Informationen 318 oder das Unterlassen der Interaktion mit der Randleistenanwendung 360 dazu führen, dass das assoziierte Banner, der Menüelement oder die angezeigte Anwendung verblasst oder anderweitig aus der grafischen Anzeige 300 verschwindet. Weitere Benutzeraktionen können dazu führen, dass das Banner oder die Elemente wieder erscheinen, z. B. durch das Geweben eines Mauscursors auf einen Bereich der grafischen Anzeige 300, an einer Stelle, an welcher das Element vor dem Verschwinden, der Auswahl eines weiteren Menüs oder anderer Aktionen angezeigt war.
Wie in 4 dargestellt kann die Randleistenanwendung 350 Anleitungen in der Form eines Verfahrens 400, einer Reihenfolge von Schritten oder von Routinen enthalten, die in einem maschinenlesbaren Speicher gespeichert sind, die in der Lage sind, durch einen Prozessor einer Arbeitsstation oder durch einen weiteren Computer des Prozesssteuerungssystems oder der Anlage ausgeführt zu werden, um die zusammenfassenden und Verwaltungsinformationen innerhalb verschiedener Geräte 362–372 wie oben beschrieben anzuzeigen. An der Routine 402 kann der Benutzer einen Anteil oder ein Prozesssteuerungssystem, wie z. B. ein Gerät, eine Komponente oder einen Bereich wie in 3d–3g dargestellt anzeigen. Bei manchen Ausführungsformen kann der Benutzer ein Benutzer sein, der kein Bediener ist und der keine komplizierte, detaillierte Ansicht des Prozesssteuerungssystems benötigt, sondern von der Überwachung bestimmter „Schlüsselparameter” des Prozesses Nutzen ziehen könnte. An der Routine 404 kann das Verfahren 400 einen oder mehrere Schlüsselbetriebsparameter des Prozesssteuerungssystems feststellen. Wie oben kurz beschrieben, kann ein Schlüsselparameter ein quantifizierbarer Anteil des Prozesssteuerungssystems und der Anlage sein. Der Schlüsselparameter kann automatisch durch das System oder manuell durch einen Benutzer ausgewählt werden. Bei manchen Ausführungsformen, bei denen der Schlüsselparameter automatisch ausgewählt werden kann, stellt das Verfahren 400 fest, welcher/welche Parameter die wichtigsten oder interessantesten für den Benutzer gemäß einem oder mehreren Merkmalen oder einem Benutzer sind. Das Verfahren kann z. B. einen Schlüsselparameter basierend auf der Einsatzposition des Benutzers, der Historie des grafischen Anzeigezugangs, der zuletzt vom Benutzer betrachteten oder editierten Dokumente, der Login-Informationen, der aktuellen Projektzuteilen oder anderen relevanten Daten feststellen, die auf ein bestimmtes Interesse an einem oder mehreren Schlüsselparametern des Systems oder der Anlage hindeuten würden. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Benutzer den Schlüsselparameter basierend auf seinem oder ihrem persönlichen Interesse am System oder an der Anlage manuell auswählen. Der Benutzer kann z. B. ein Geschäftsmanager sein, der an der Feststellung interessiert ist, wann das System ein bestimmtes Produkt fertig stellen wird, sodass der Umsatz basierend auf einem Fertigstellungsdatum des Produktes in Echtzeit eingeleitet werden kann. Wartungspersonal kann mit der Funktionalität eines oder mehrerer Bereiche, Komponenten oder Geräte innerhalb des Systems befasst sein und deshalb ein oder mehrere dieser Elemente zur Anzeige innerhalb der Randleistenanwendung 350 auswählen. Techniker können ebenfalls mit der Funktion eines bestimmten Schritts im Prozesssteuerungssystem befasst sein und ein oder mehrere Elemente manuell auswählen, um diesen mit der Randleistenanwendung zu überwachen.
An der Routine 406 kann das Verfahren 400 den an der Routine 404 festgestellten Schlüsselparameter mit einem oder mehreren Geräten 362–372 der Randleistenanwendung 350 assoziieren. Wie oben beschrieben kann der Benutzer die Routine 406 einleiten, indem ein ausgewähltes Element aus der grafischen Anzeige 300 in die Randleistenanwendung 350 allgemein oder in ein oder mehrere bestimmte Geräte 362–372 der Anwendung abgeworfen wird. Der Benutzer kann beispielsweise eine Komponente 334 der grafischen Anzeige 300 auswählen, diese zur Randleistenanwendung 350 ziehen und diese in allgemein visueller Nähe der Anwendung 350 ablegen. Die Anwendung 350 kann dann feststellen, welche der verschiedenen Parameter der ausgewählten Komponente innerhalb eines der Geräte 362–372 angezeigt werden können und zeigt dann diese Parameter an. Zusätzlich oder alternativ kann die Anwendung 350 derart konfiguriert werden, um den Benutzer danach zu befragen, welche Parameter, falls zutreffend, innerhalb eines oder mehrerer der Geräte 362–372 angezeigt werden sollen. Das Verfahren 350 kann den Schlüsselparameter mit einem Gerät 362–372 durch Zugang zu einer oder mehrerer Datenschnittstellen des ausgewählten Elements assoziieren. Jeder der innerhalb der grafischen Anzeige dargestellten Bereiche, Komponenten und Geräte kann eine Datenschnittstelle für jeden seiner Schlüsselparameter enthalten. Deshalb kann beim Bewegen des Elements per Drag-and-Drop-Technik von der grafischen Anzeige in die Randleistenanwendung 350 durch den Benutzer die Anwendung 350 und/oder eins der Geräte Zugang zur entsprechenden Datenschnittstelle des Elements erhalten und eine Datenkommunikationssitzung zwischen der Randleistenanwendung und der Datenschnittstelle des ausgewählten Elements unter Anwendung eines geeigneten Datenkommunikationsprotokolls einleiten. Natürlich kann das Assoziieren eines Schlüsselparameters mit der Randleistenanwendung ebenfalls eine beliebige Anzahl von Datentransfer- und Zugangstechniken enthalten, die gemäß dem Stand der Technik der Prozesssteuerungssystem-Verwaltung bekannt sind, einschließlich einem verdrahteten oder drahtlosen Datentransfer, Feldbusprotokollen, IEEE 802.*-Normen, Bluetooth, TCP/IP, Ethernet, etc.
An der Routine 408 kann das Verfahren 400 die durch ein Gerät 14, 16 oder eine weitere Komponente des Prozesssteuerungssystems generierten Daten, die in Zusammenhang mit einem Schlüsselparameter stehen, innerhalb der Randleistenanwendung 350 anzeigen. Wie oben bezüglich der Routine 406 beschrieben kann die Randleistenanwendung 350 durch eine oder mehrere Datenschnittstellen des ausgewählten Elements (z. B. Bereich, Komponente, Gerät, etc.) Zugang zu den Daten erhalten. Nachdem diese durch die Schnittstelle empfangen worden sind, kann das Verfahren 400 die von den tatsächlichen Feldgeräten oder weiteren Komponenten innerhalb des Geräts 362–372 aus kommunizierten Daten formatieren und anzeigen. Das Formatieren der Daten kann den Zugang zu historischen Daten des ausgewählten Schlüsselparameters und den Vergleich der in Echtzeit empfangenen Daten mit den historischen Daten umfassen, um eine Zeitachse oder eine anderweitige Visualisierung des Schlüsselparameters bereitzustellen.
An der Routine 410 kann das Verfahren 400 eine Konfiguration der Randleistenanwendung 350 oder eine Konfiguration eines oder mehrerer der Geräte 362–372 speichern. Bei manchen Ausführungsformen kann die Konfiguration einen oder mehrere Verweise auf den/die ausgewählten Schlüsselparameter als eine Randleistenkonfigurations-Datendatei enthalten, die in der Arbeitsstation oder einem anderen Computergerät gespeichert werden kann, welches das Verfahren 400 sowie die Randleistenanwendung 350 ausführt. Die Randleistenkonfigurations-Datendatei kann ebenfalls durch eine kompatible Arbeitsstation realisiert werden, welche die Prozesssteuerungs-Systemverwaltungssoftware, einschließlich der Randleistenanwendung 350 ausführt. Nach Realisierung kann die Randleistenanwendung 350 eine Kommunikationssitzung mit einer oder mehreren Komponenten oder Geräten 14, 16 einleiten, um Echtzeit-Daten innerhalb eines Geräts 362–372 abzurufen und anzuzeigen. An der Routine 412 kann die Konfigurationsdatei an einen oder mehrere weitere Benutzer des Systems gesandt werden. Die Konfigurationsdatei kann beispielsweise an einen beliebigen Benutzer, der aktuell im Prozesssteuerungssystem eingeloggt ist oder an einen weiteren autorisierten Benutzer des Prozesssteuerungssystems gesandt werden. Ist die gesandte Konfigurationsdatei empfangen worden, kann diese von der Randleistenanwendung 305 an der Arbeitsstation des empfangenden Benutzers abgerufen werden, um einen identischen Satz an Echtzeit-Schlüsselparametern anzuzeigen.
Wenn implementiert, kann jede der hierin beschriebene Software in einem beliebigen maschinenlesbaren Speicher, wie z. B. auf einer Magnetplatte, einer Laserplatte oder einem weiteren Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors, etc. gespeichert werden. Auf ähnliche Weise kann diese Software an einen Benutzer, eine Prozessanlage oder eine Bediener-Arbeitsstation unter Anwendung bekannter und erwünschter Liefermethoden, einschließlich z. B. auf einer maschinenlesbaren Platte oder einem weiteren transportablen Computerspeichermechanismus oder über einen Kommunikationskanal, wie z. B. einer Telefonleitung, dem Internet, dem World Wide Web, einem beliebigen anderen lokalen Netzwerk oder einem Breitbandnetzwerk, etc. abgeliefert werden (wobei die Lieferung als gleichwertig mit oder austauschbar mit der Bereitstellung solcher Software über ein transportables Speichermedium gilt). Ferner kann diese Software direkt ohne Modulation oder Verschlüsselung oder durch Modulierung und/oder Verschlüsselung unter Anwendung einer beliebigen geeigneten Modulationsträgerwelle und/oder Verschlüsselungstechnik vor der Übertragung über einen Kommunikationskanal bereitgestellt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme spezifischer Beispiele beschrieben worden ist, die lediglich zu illustrativen Zwecken gelten und die Erfindung keinesfalls einschränken, versteht es sich für den Fachmann auf dem Gebiet dass Änderungen, Zusätze oder Auslassungen an den offenbarten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Zweck der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.*-Normen [0052]

Claims

Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem zur Steuerung und Verwaltung einer Vielzahl an Geräten, die innerhalb einer Prozesssteuerungsanlage betrieben werden, wobei das System folgendes umfasst: eine Prozesssteuerungsanlage, einschließlich einem Funktionsbereich und einer Vielzahl an Steuergeräten zur Implementierung einer Steuerstrategie des Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem, wobei jedes der Steuergeräte in einer Kommunikationsverbindung zu einem Gerät der Prozesssteuerungsanlage steht, wobei das Gerät einen Betriebsparameter enthält, der Betriebsparameterdaten erzeugt; einen Arbeitsstations-Computer mit einem Prozessor, einem Speicher und einer grafischen Anzeige, die eine grafische Darstellung der Prozesssteuerungsanlage in Echtzeit zeigt; eine Randleistenroutine, die im Speicher verwaltet und am Prozessor ausgeführt wird, um eine grafische Benutzerschnittstelle mit der grafischen Anzeige zu präsentieren, wobei die Randleistenroutine durch eine Schnittstelle eines oder mehrerer der Steuergeräte in Kommunikationsverbindung zum Gerät steht und die grafische Benutzerschnittstelle die Betriebsparameterdaten anzeigt, wobei die angezeigten Betriebsparameterdaten aus der grafischen Anzeige ausgewählt sind.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei jedes Steuergerät über ein oder mehrere Eingabe-/Ausgabe-(E/A)-Schnittstellengeräte und eine Karte mit dem Gerät verbunden ist.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei jedes Gerät entweder ein Feldgerät oder ein Smart-Gerät umfasst.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei sich das Gerät entweder logisch oder physikalisch innerhalb des Prozesssteuerungs-Verwaltungssystems befindet.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die grafische Anzeige einen Funktionsbereich umfasst, und wobei der Funktionsbereich vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden umfasst: Konfiguration, Bedienerbetrachtung, Wartungsbetrachtung, Simulation und Geschäftsverwaltung.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Randleistenanwendung eine Vielzahl an Geräteanwendungen umfasst und die Randleistenanwendung ein Stamm jeder Geräteanwendung ist.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 6, wobei jede Geräteanwendung einen Anzeigebereich innerhalb der grafischen Anzeige umfasst, jeder Anzeigenbereich eine grafische Darstellung der Betriebsparameterdaten umfasst.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 6, wobei jede Geräteanwendung Betriebsparameterdaten von einer oder mehreren Steuergerätschnittstellen oder einer Gerätschnittstelle empfängt, und wobei die grafische Darstellung der Betriebsparameterdaten vorzugsweise einen Hyperlink umfasst, um die Anzeige von weiteren Daten bezüglich der Betriebsparameterdaten zu erlauben.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 6, wobei eine oder mehrere der Vielzahl an Geräteanwendungen derart konfiguriert ist, um Betriebsparameterdaten, einschließlich lokalen Knotenpunktinformationen, Systemknotenpunktinformationen, Geräteinformationen, Benutzer-Login-Informationen, Trendinformationen und verschiedener Informationen anzuzeigen.
Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die Randleistenroutine eine Randleistenkonfigurations-Speicherroutine zum Speichern einer oder mehrerer Verweise auf die ausgewählten Betriebsparameterdaten innerhalb einer Randleistenkonfigurationsdatei umfasst.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darin eingebetteten maschinenlesbaren Programmcode, wobei der maschinenlesbare Programmcode derart adaptiert ist, um auf einem Speicher gespeichert und an einem Prozessor ausgeführt zu werden, um eine grafische Benutzerschnittstelle in ein Prozesssteuerungssystem zur Anwendung in einer Prozessanlage zu implementieren, wobei die grafische Benutzerschnittstelle derart konfiguriert ist, um: eine Darstellung des Prozesssteuerungssystems innerhalb eines Hauptanzeigebereichs der grafischen Benutzerschnittelle in Echtzeit anzuzeigen, wobei die Darstellung eine Vielzahl an Geräten umfasst, wobei jedes davon einen Betriebsparameter umfasst und Betriebsparameterdaten erzeugt; einen Schlüsselparameter der Vielzahl an Geräten festzustellen; den Schlüsselbetriebsparameter mit einer Randleistenanwendung der grafischen Benutzerschnittstelle zu assoziieren; um den Schlüsselbetriebsparameter zusammenzufassen; und den zusammengefassten Schlüsselbetriebsparameter innerhalb einer Anzeige der Randleistenanwendung anzuzeigen, wobei die Randleistenanwendung einen sekundären Anzeigebereich der grafischen Benutzerschnittstelle umfasst.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Randleistenanwendung derart konfiguriert ist, um den Schlüsselbetriebsparameter durch eine Schnittstelle eines oder mehrerer Steuergeräte der Prozessanlage abzurufen.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl an Geräten Feldgeräte und Smart-Geräte umfasst.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei jedes der Vielzahl an Geräten sich entweder logisch oder physikalisch innerhalb des Prozesssteuerungssystems befindet.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Darstellung des Prozesssteuerungssystems in Echtzeit einen Bereich, eine Komponente und ein Gerät umfasst.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Randleistenanwendung eine Vielzahl an Geräteanwendungen umfasst, wobei die Randleistenanwendung ein Stamm jeder Geräteanwendung ist.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 16, wobei jede Geräteanwendung derart konfiguriert ist, um den sekundären Anzeigebereich innerhalb der Echtzeit-Darstellung des Prozesssteuerungssystems anzuzeigen, wobei jeder sekundäre Anzeigebereich derart konfiguriert ist, um eine grafische Darstellung der Betriebsparameterdaten zu umfassen, und wobei die grafische Darstellung der innerhalb des sekundären Anzeigebereichs angezeigten Betriebsparameterdaten vorzugsweise einen Hyperlink umfasst, der derart konfiguriert ist, um weitere Daten bezüglich der Betriebsparameterdaten anzuzeigen.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 16, wobei jede Geräteanwendung derart konfiguriert ist, um Betriebsparameterdaten von einer oder mehreren Steuergerätschnittstellen oder einer Gerätschnittstelle zu empfangen.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Randleistenanwendung eine Randleistenkonfigurations-Speicherroutine umfasst, die derart konfiguriert ist, um einen oder mehrere Verweise auf die Schlüsselbetriebsparameter zu speichern, die in Zusammenhang mit der Randleistenanwendung der grafischen Benutzerschnittstelle steht und den einen oder mehrere Verweise innerhalb einer Randleistenkonfigurationsdatei zu speichern.
Maschinenlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die grafische Benutzerschnittstelle derart konfiguriert ist, um den Schlüsselbetriebsparameter mit der Randleistenanwendung der grafischen Benutzerschnittstelle zu assoziieren, falls der Schlüsselbetriebsparameter einem Benutzermerkmal entspricht, wobei das Benutzermerkmal eine oder mehrere der folgenden umfasst: eine Benutzereinsatzposition, eine Benutzerhistorie über den grafischen Anzeigezugang, ein zuletzt durch den Benutzer betrachtetes oder editiertes Dokument, eine Benutzer-Login-Information sowie eine aktuelle Projektzuteilung des Benutzers.
Randleistenanwendung zur Verwendung in einem Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem einer Prozessanlage, umfassend Anleitungen, die in einem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und von einem Prozessor einer Prozesssteuerungs-Verwaltungsarbeitstation ausgeführt werden, um zusammenfassende und Verwaltungsinformationen innerhalb einer grafischen Anzeige des Systems anzuzeigen, wobei die grafische Anzeige eine visuelle Darstellung des Prozesssteuerungssystems und der Prozessanlage in Echtzeit umfasst und die Randleistenanwendung Anleitungen für folgendes umfasst: Auswählen eines Elements aus der grafischen Anzeige, wobei das Element einen Verweis auf eine Datenschnittstelle eines Betriebsparameters des Prozesssteuerungssystems umfasst; Assoziieren des Elements mit einer oder mehreren Geräteanwendungen der Randleistenanwendung, wobei jede Geräteanwendung ein untergeordnetes Element der Randleistenanwendung ist; Abrufen der Betriebsparameter-Datenschnittstelle durch den Verweis auf das ausgewählten Element und Verursachen, dass die Betriebsparameterdaten an der mit dem ausgewählten Element in Zusammenhang stehenden Geräteanwendung empfangen wird; und Anzeigen der Betriebsparameterdaten des ausgewählten Elements des mit einer oder mehreren Geräteanwendungen in Zusammenhang stehenden Betriebsparameters, wobei die Betriebsparameterdaten durch das Prozesssteuerungssystem in Echtzeit generiert werden.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, wobei das Abrufen der Betriebsparameterdaten-Schnittstelle durch den Verweis auf das ausgewählte Element und das Verursachen der Betriebsparameterdaten des Geräts an der Geräteanwendung empfangen zu werden, die in Zusammenhang mit dem Betriebsparameter steht, das Einleiten einer Datenkommunikationssitzung zwischen der Randleistenanwendung und der Gerätedatenschnittstelle umfasst.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, wobei das Assoziieren des Betriebsparameters des Prozesssteuerungssystems mit einer oder mehreren Geräteanwendungen das Verwenden eines Pointer-Steuergeräts der Arbeitsstation umfasst, um einen oder mehrere Bereiche, Komponenten oder Geräte aus der grafischen Anzeige auszuwählen und diese in die Randleistenanwendung abzuwerfen.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, wobei das Anzeigen der Betriebsparameterdaten des Betriebsparameters, der in Zusammenhang mit einer oder mehreren Geräteanwendungen steht, das Formatieren der Betriebsparameterdaten auf eine oder mehrere einer Kurve, eines Statussymbols, einer Statusfarbe umfasst.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, wobei das Formatieren der Betriebsparameterdaten das Abrufen der historischen Daten des Betriebsparameters und das Vergleichen der empfangenen Betriebsparameterdaten mit den historischen Daten umfasst, um eine historische Visualisierung der Leistung des Betriebsparameters bereitzustellen.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, ferner umfassend das Speichern der Assoziierungen zwischen dem ausgewählten Element und der Geräteanwendung in einer Randleistenkonfigurations-Datendatei, die Randleistenanwendung vorzugsweise ferner umfassend das Senden der Randleistenkonfigurations-Datendatei an einen Benutzer, der in das Prozesssteuerungs-Verwaltungssystem eingeloggt ist.
Randleistenanwendung nach Anspruch 21, wobei das Element aus der grafischen Anzeige ausgewählt ist, falls der Betriebsparameter einem Benutzermerkmal entspricht, wobei das Benutzermerkmal eine oder mehrere der folgenden umfasst: eine Benutzereinsatzposition, eine Benutzerhistorie über den grafischen Anzeigezugang, ein zuletzt durch den Benutzer betrachtetes oder editiertes Dokument, eine Benutzer-Login-Information sowie eine aktuelle Projektzuteilung des Benutzers.