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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein Prozesssteuerungssysteme und insbesondere die interaktive
Zweiweg-Kollaboration in Rrozesssteuerungsanlagen.
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Prozesssteuerungssysteme wie die
bei chemischen, Erdöl
verarbeitenden und anderen Prozessen verwendeten enthalten typischerweise
einen oder mehrere zentralisierte Prozesssteuerungen, die über analoge,
digitale oder kombinierte analoge/digitale Busse mit mindestens
einem Zentralrechner oder mindestens einer Operator-Workstation
und mit einem oder mehreren Feldgeräten im Datenaustausch gekoppelt
sind. Die Feldgeräte,
die z.B. Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter und Geber (z.B. Temperatur-,
Druck- und Durchflussratensensoren) sein können, führen Funktionen im Prozess
aus wie z.B. Öffnen
oder Schließen
von Ventilen und Messen von Prozessparametern. Die Prozesssteuerung empfängt von
den Feldgeräten
durchgeführte
Prozessmessungen angebende Signale und/oder andere die Feldgeräte betreffende
Informationen, verwendet diese Informationen zum Implementieren
einer Steuerroutine und erzeugt dann Steuersignale, die zum Steuern
der Arbeitsweise des Prozesses über Busse
oder andere Kommunikationsleitungen an die Feldgeräte gesendet
werden. Informationen von den Feldgeräten und den Steuerungen können einer
oder mehreren von der Operator-Workstation ausgeführten Anwendungen
bereitgestellt werden, um es einem Operator zu ermöglichen,
gewünschte
Funktionen bezüglich
des Prozesses auszuführen
wie Sichten des aktuellen Prozess-Status, Modifizieren der Arbeitsweise
des Prozesses usw.
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Ein Prozesssteuerungssystem wirkt
typischerweise in einem gewerblichen Unternehmen, das mehrere Prozesssteuerungsanlagen,
Komponenten und/oder Dienstleister und Kunden aufweisen kann, die
alle über
ein großes
geografisches Gebiet oder in einigen Fällen über die ganze Welt verteilt sein
können.
Die Prozesssteuerungsanlagen, Lieferanten und Kunden können unter
Verwendung verschiedener Kommunikationsmedien und Technologien oder
Plattformen wie z.B. Internet, Satellitenverbindungen, bodengebundene
drahtlose Übertragungen,
Fernsprechleitungen usw. miteinander kommunizieren.
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Natürlich ist das Internet eine
bevorzugte Kommunikationsplattform für viele gewerbliche Unternehmen
geworden, weil es eine bestehende Kommunikationsinfrastruktur, mit
der Möglichkeit
bereitstellt, die Kommunikationsinfrastrukturkosten für ein Unternehmen
zu minimieren. Außerdem
sind die zur Mitteilung von Informationen über das Internet verwendeten
Technologien gut verständlich,
stabil, sicher usw. Ferner haben die stärkere geografische Verteilung
typischer Unternehmen in Verbindung mit dem höheren Automatisierungsgrad
mit der Folge, dass eine geringere Anzahl produktivere oder effizientere
Mitarbeiter erforderlich ist, zur Entwicklung und Verbreitung hochprofitabler,
mit allen Merkmalen ausgestatteter Kommunikationsplattformen geführt. Persönliche Datenassistenten
(Personal Data Assistants, PDA), Zellularfernsprecher, Rufempfänger, Notepads,
Tablette, Laptop-Computer, an oder in der Kleidung tragbare Computer
und andere Kommunikationsplattformen und Geräten (von denen viele gegenwärtig als
webfähige
Geräte
verfügbar
sind) werden gegenwärtig
zum optimalen Einsatz von Mitarbeitern überall in großen gewerblichen
Unternehmen, von denen viele über
große
geografische Bereiche verteilt sind, benutzt.
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Die Verbreitung tragbarer Kommunikationsplattformen
und -geräte
ist von der Entwicklung und Verbreitung verbesserter Betriebssysteme
wie z.B. Windows XP®, Microsoft.NETTM usw. und Verbesserungen von Kommunikationsprotokollen
wie z.B. Ethernet, Voice over Internet Protocol (IP), Streaming Video
usw. begleitet worden. Außerdem
haben sich zusammen mit der Verbreitung tragbarer Kommunikationsplattformen
verbesserte Informations- oder Datenübertragung und zentrale Datenspeichergeräten und
-techniken wie z.B. die durch Extensible Markup Language (XML),
Simple Object Access Protocol (SOAP), Universal Description, Discovery
and Integration (UDDI) usw., verbesserte Orchestrierungssysteme
oder Server (Dienstleistungsrechner) wie z.B. Biztalk®, verbesserte
ausführungsplattformintensive
Programmiersprachen, z.B. Java, und eine Menge anderer verbesserter
Kommunikations- und/oder Datenmanagementwerkzeuge,
Normen, Protokolle, Programmiersprachen usw. entwickelt. Die meisten, wenn
nicht sogar alle, dieser Kommunikations- und/oder Datenmanagementwerkzeuge
werden gegenwärtig
zusammen mit drahtloser Kommunikation benutzt, insbesondere in Situationen,
in denen die Kommunikations- und/oder Datenmanagementwerkzeuge wenigstens
teilweise zusammen mit einem oder mehreren tragbaren Kommunikationsgeräten betrieben
werden.
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Jede Prozesssteuerungsanlage in einem Unternehmen
kann ein oder mehrere Prozesssteuerungssysteme sowie eine Reihe
von geschäftsbezogenen
Systemen oder Informationstechnologie-Systeme beinhalten, die für die Unterstützung oder
Unterhaltung des Gesamtbetriebs der Prozesssteuerungssysteme benötigt werden
oder diesen ergänzen.
Im Allgemeinen können
die einer Prozesssteuerungsanlage zugeordneten Informationstechnologiesysteme
Fertigungsausführungssysteme
wie z.B. ein Wartungsmanagementsystem beinhalten und auch Unternehmensbetriebsmittel-Planungssysteme
wie z.B. Terminierungs-, Buchhaltungs- und Beschaffungssysteme beinhalten.
Obwohl sich diese Informationstechnologiesysteme physisch in oder
nahe einer Anlage befinden können,
können
sich in einige Fällen
einige oder möglicherweise
alle dieser Systeme fern von der Anlage befinden und mittels des
Internets oder einer anderen geeigneten Kommunikationsverbindung
unter Verwendung einer beliebigen gewünschten Kombination von drahtlosen
und/oder fest verdrahteten Kommunikationsmedien und -techniken mit
der Anlage kommunizieren.
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Jede Prozesssteuerungsanlage in einem Unternehmen
kann auch benutrerinteraktive Anwendungen aufweisen, die auf einem
Server oder einer Workstation ausgeführt werden können, der
bzw. die mit einem oder mehreren Servern, Workstations oder anderen
Computern, die die Aktivitäten
des Prozesssteuerungssystems in der Anlage koordinieren oder ausführen, im
Datenaustausch gekoppelt ist. Solche benutzerinteraktiven Anwendungen können Kampagne-Managementfunktionen,
chronologische Daten-Managementfunktionen, Anlagen-Managementfunktionen,
Chargen-Managementfunktionen usw. ausführen. Außerdem kann jedes der Prozesssteuerungssysteme
Prozess-Managementanwendungen aufweisen, die z.B. die Kommunikation
von Alarm- und/oder anderen Prozessereignissen verwalten und Informationen
zu diesen liefern, Informationen oder Daten bezüglich des Zustands des durch
die Prozesssteuerungsanlage ausgeführten Prozesses oder der durch
sie ausgeführten
Prozesse liefern, Informationen oder Daten bezüglich des Zustands oder der Leistung
von der Prozesssteuerungsanlage zugeordneten Ausrüstung usw.
liefern können.
Insbesondere können
Prozess-Managementanwendungen Schwingungsüberwachungsanwendungen, Echtreit-Optimierungsanwendungen,
Expertensystemanwendungen, prädiktive
Wartungsanwendungen, Regelschleifen-Überwachungsanwendungen oder beliebige
andere Anwendungen in Bezug auf Steuerung, Überwachung und/oder Wartung
eines Prozesssteuerungssystems oder einer Prozesssteuerungsanlage
beinhalten.
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Zudem kann eine Prozesssteuerungsanlage oder
ein Unternehmen eine oder mehrere Kommunikationsanwendungen aufweisen,
die zur Übermittlung
von Informationen vom Prozesssteuerungssystem oder der Prozesssteuerungsanlage
an einen Benutrer über
verschiedene unterschiedliche Kommunikationsmedien und -plattformen
verwendet werden können.
Diese Kommunikationsanwendungen können z.B. Elektronische-Post-Anwendungen,
Personenrufanwendungen, Sprachnachrichtenanwendungen, dateibasierte
Anwendungen usw. beinhalten, die alle Informationen über drahtlose
oder fest verdrahtete Medien an einen Desktop-Computer, einen Laptop-Computer,
einen persönlichen
Datenassistenten (PDA), einen Zellularfernsprecher oder einen Rufempfänger oder
eine Vorrichtung oder Hardware-Plattform irgendeiner anderen Art
senden können.
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Personenrufanwendungen werden oft
zur Übermittlung
von Prozesssteueralarm- oder -warninformationen an tragbare Kommunikationsgeräte wie Zellular-Rufempfänger, Zellularfernsprecher,
PDA's und Laptops
verwendet, die mit einer Zellular- oder anderen drahtlosen Kommunikationsschnittstelle usw.
ausgerüstet
sind. Im Allgemeinen werden Alarm- oder Warninformationen gewöhnlich durch
ein Prozesssteuerungssystem generiert und an eine oder mehrere dem
Betrieb des Prozesssteuerungssystems zugeordnete Personen (über ihr
tragbares Kommunikationsgerät
oder -geräte)
als Antwort auf das Auftreten und die Erkennung bestimmter Ereignisbedingungen
im Prozesssteuerungssystem übermittelt.
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Beispielsweise kann ein bevorstehender oder
tatsächlicher
Ausfall eines Feldgeräts,
ein Schleifenparameter außerhalb
des Bereichs oder anderer Steuerparameter usw. zur Generierung und Übermittlung
einer Warnung oder eines Alarms an einen Feldtechniker, Anlagenoperator
und/oder irgend eine andere dem betroffenen Prozesssteuerungssystem
zugeordnete Person führen.
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Bei bekannten Personenrufsystemen
zur Übermittlung
von Alarmen oder Warnungen schalten sich Prozesssteuerungssystembenutrer
oder -operator typischerweise an ein Konfigurationswerkzeug an,
das eine intuitive grafische Benutrerschnittstelle oder Ähnliches
bereitstellen kann, die die Definition von zum Melden von einem
bzw. einer oder mehreren Alarmen, Warnungen oder anderen Bedingungen an
einen oder mehrere Benutzer führende
Ereignissen oder Bedingungen ermöglicht.
Ferner kann ein Systembenutzer oder -operator während der Konfiguration das
Konfigurationswerkzeug verwenden, um festrulegen, welches Personal
bestimmte Alarm- oder Warninformationen erhält und auf welche Weise die
Alarminformationen an das die Alarminformationen erhaltende Personal
geliefert werden sollen. Insbesondere kann der Systembenutzer oder
-operator typischerweise Alarmleitwegführungsverfahren definieren,
die auf einfachen statischen Leitwegplänen beruhen oder, falls gewünscht, auf
einer oder mehreren Regeln, die den Leitweg eines Alarms oder einer Warnung
aufgrund des Typs und/oder der Gewichtung des Alarms oder der Warnung,
der Identität
der Person oder Personen, an die der Alarm oder die Warnung übermittelt
werden soll, der Tageszeit oder aktuellen Arbeitsschicht oder eines
anderen gewünschten
Parameters oder einer anderen Kombination von Parametern verändern können.
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Natürlich kann ein einziges Ereignis
oder eine einzige Bedingung in einer Prozesssteuerungsanlage mehrere
Alarm- oder Warnnachrichten auslösen,
von denen einige oder alle über
ein Personenrufsystem an eine bestimmte Person oder an eine bestimmte
Gruppe von Personen übermittelt
werden können.
Ferner kann in manchen Fällen
ein einziger Alarm oder eine einzige Warnung einer oder mehreren
Personen über
mehr als eine Kommunikationsverbindung und Empfangseinrichtung mitgeteilt
werden. Ein Alarm kann z.B. über
ein Personenrufsystem an einen Zellular-Rufempfänger und einen Zellular-Fernsprecher übertragen
werden, die beide einer bestimmten Person zugeordnet sind.
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Viele Personenrufsysteme sind Einwegsysteme,
bei denen Alarm- oder Warninformationen über einen Zellular-Rufempfänger oder
einen Zellularfernsprecher übermittelt
werden. Bei Einwegsystemen kann der die Nachricht empfangende Rufempfänger oder
Fernsprecher in manchen Fällen
eine einfache Textnachricht anzeigen, die dem Benutzer wichtige Informationen über den
Alarm oder die Warnung bereitstellt. Die Nachricht kann z.B. Ortsinformationen (d.h.
einen physischen Ort in einer Prozessanlage), ein bestimmtes betroffenes
Feldgerät
oder eine bestimmte betroffene Einheit identifizierende Informationen,
der Warnung oder dem Alarm zugeordnete Regelschleifenparameter usw.
beinhalten. Einwegsysteme ermöglichen
dem Benutrer jedoch nicht, auf einen über den Rufempfänger oder
Fernsprecher empfangenen Alarm oder empfangene Warnung unter Verwendung
der Tastatur des Fernsprechers oder Rufempfängers zu reagieren. Stattdessen
muss sich der Benutrer bei diesen Einwegsystemen physisch an einen
Ort in der Anlage begeben, der der Warnung oder dem Alarm zugeordnet
ist, ein Telefongespräch mit
einer anderen Person führen,
die sich zu dem Ort begeben kann, und/oder sich bei einem mit der
Prozesssteuerungsanlage gekoppelten Netz über einen Laptop oder ein fernes
Benutrerterminal anmelden, um dem Prozesssteuerungssystem, das den
Alarm oder die Warnung generierte, eine Antwort auf den Alarm oder
die Warnung bereitzustellen.
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Einige bestehende Personenrufsysteme
ermöglichen
beschränkte
Zweiweg-Kommunikation zwischen einem tragbaren Kommunikationsgerät (z.B.
einem Rufempfänger,
einem Zellularfernsprecher, PDA usw.) und einem Prozesssteuerungssystem.
Diese Zweiweg-Systeme senden typischerweise ein nummeriertes Menü möglicher
Antworten zusammen mit den Alarm- oder
Warnnachrichten an das tragbare Kommunikationsgerät. Wenn
der Benutzer einen Alarm oder eine Warnung über seine tragbares Kommunikationsgerät empfängt, werden die
zu dem Alarm oder der Warnung (d.h. einer Alarm- oder Warnnachricht)
gehörenden
Informationen typischerweise zusammen mit einem beschränkten Menü möglicher
dem Alarm oder der Warnung zugeordneten Antworten angezeigt. Zum
Reagieren auf die Warnung oder den Alarm kann der Benutrer eine
oder mehrere mögliche
Antworten aufrufen, indem er die der gewünschten Antwort oder den gewünschten
Antworten entsprechenden Zahlen oder Ziffern über eine Tastatur auf dem Kommunikationsgerät eingibt.
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Bei den meisten Personenrufsystemen
werden über
eine tragbare Kommunikationsgerät
erfolgende Antworten auf Warnungen oder Alarme über Standard-Personenruf-Kommuni kationssysteme
an das Prozesssteuerungssystem, das die Warnung oder den Alarm ausgab,
zurückgegeben,
und sie sind typischerweise in der Form einer einfachen Antworttextnachricht
(z.B. in der Form eines ASCII-String) und/oder eines numerischen
Werts. Im Falle einer Antworttextnachricht wird die Antwortnachricht
typischerweise einem oder mehreren Systemoperatoren angezeigt, die
erforderlichenfalls durch eine geeignete Maßnahme auf die Nachricht reagieren
können.
Im Falle eines numerischen Werts kann der numerische Wert vom Prozesssteuerungssystem
z.B. durch Schreiben des Werts in eine Steuerungsstrategie automatisch
benutzt werden, um eine entsprechende Antwort automatisch aufzurufen.
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Leider sind bestehende Zweiweg-Personenrufsysteme
in ihren Fähigkeiten
und ihrer Flexibilität sehr
beschränkt.
Insbesondere stellen bestehende Zweigweg-Personenrufsysteme sehr
beschränkte Überwachungsfunktionen
bereit, die typischerweise nur die Überwachung von Bedingungen
oder Ereignissen in einem bestimmten Prozesssteuerungssystem ermöglichen.
Folglich ermöglichen
bestehende Zweiweg-Personenrufsysteme typischerweise nicht die Überwachung
von Bedingungen und Ereignissen auf einer unternehmensweiten Grundlage.
Außerdem
sind durch bestehende Zweigweg-Personenrufsysteme übermittelte
Warnungen oder Alarme typischerweise auf einfache Textinformationen
beschränkt,
wodurch sie die Fähigkeit
eines dem Prozesssteuerungssystem zugeordneten Feldtechnikers, Systemoperators
oder einer anderen Person, eine Diagnose, Fehlersuche und/oder eine
Korrektur als Antwort auf die Warnung oder den Alarm durchzuführen, wesentlich
einschränken.
Die Diagnose eines ausgefallenen Feldgeräts oder einer problematischen
Regelschleife kann z.B. grafische Informationen, Bildinformationen
oder Informationen, die komplexer sind als eine einfache Textnachricht,
erfordern. Zudem sind bei bestehenden Zweiweg-Personenrufsystemen
von den tragbaren Kommunikationsgeräten (z.B. Rufempfänger, Zellularfernsprecher usw.)
gesendete Antworten typischerweise auf einfache Textnachrichten
und/oder einfache numerische Werte beschränkt, wodurch sie die Fähigkeit
der auf eine Warnung oder einen Alarm reagierenden Person, eine
entsprechende Korrektur von einem fernen Ort aus durchzuführen, wesentlich
einschränken.
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Gemäß einem Aspekt können ein
System und Verfahren zum Übertragen
von Prozesssteuerinformationen an ein tragbares Kommunikationsgerät den Prozesssteuerinforma tionen
eine Ressourcenverknüpfung
zuordnen und die Prozesssteuerinformationen und die Ressourcenverknüpfung an
das tragbare Kommunikationsgerät übertragen.
Außerdem
können
das System und Verfahren den Prozesssteuerinformationen und der
Ressourcenverknüpfung
einen Sitzungsidentifizierer zuordnen und den Sitzungsidentifizierer
an das tragbare Kommunikationsgerät übertragen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann
ein Verfahren zum Reagieren auf an einem tragbaren Kommunikationsgerät empfangene
Prozesssteuerinformationen eine den Prozesssteuerinformationen zugeordnete
Nachricht und eine den Prozesssteuerinformationen zugeordnete Ressourcenverknüpfung anzeigen,
die Ressourcenverknüpfung
wählen
und als Antwort auf die Wahl der Ressourcenverknüpfung eine Kommunikationsverbindung
zwischen dem tragbaren Kommunikationsgerät und einem drahtlosen Kommunikationsdienst
einleiten. Das Verfahren kann auch entweder Videoinformationen,
Audioinformationen, Standbildinformationen oder Software-Anwendungsinformationen
als Antwort auf die Auslösung der
Kommunikationsverbindung zwischen dem drahtlosen Kommunikationsdienst
und dem tragbaren Kommunikationsgerät erhalten.
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Bei einem weiteren Aspekt kann ein
Kommunikations-Server eine Kommunikationsschnittstelle und eine
Kommunikations-Kollaborationseinheit beinhalten, die die über die
Kommunikationsschnittstelle empfangenen Prozesssteuerinformationen
und eine den Prozesssteuerinformationen zugeordnete Ressourcenverknüpfung an
ein tragbares Kommunikationsgerät
zu senden vermag. Bei einigen Beispielen kann die Kommunikations-Kollaborationseinheit ferner
in der Lage sein, die über
die Kommunikationsschnittstelle empfangenen Prozesssteuerinformationen
zusammen mit einem Sitrungsidentifizierer zu senden.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines beispielhaften Unternehmens, in dem die
interaktive Kollaborationsvorrichtung und Verfahren, die hierin
beschrieben sind, verwendet werden können;
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2 ist
ein detaillierteres Blockdiagramm einer beispielhaften Weise, in
der der in 1 gezeigte
Kommunikations-Server implementiert werden kann;
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3 ist
ein Blockdiagramm einer beispielhaften Weise, in der die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung zur Ausführung der
hierein beschriebenen Verfahren konfiguriert werden kann; und
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4 ist
eine diagrammartige Ansicht einer beispielhaften Weise, in der die
die hierin beschriebene Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung von
Kommunikation zwischen Benutrern im Unternehmen verwendet werden
können.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm eines beispielhaften Unternehmens 10,
in dem die hierin beschrieben interaktive Kollaborationsvorrichtung
und das Verfahren verwendet werden können. Wie in 1 gezeigt beinhaltet das Unternehmen 10 ein
Prozesssteuerungssystem 12, das über Kommunikationsverbindungen 16, 18 und 20 mit
einem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 (z.B. einem Personenrufdienst, einem
Zellularfernsprecherdienst usw.) im Datenaustausch gekoppelt ist.
Außerdem
kann der drahtlose Kommunikationsdienst 14 über eine
oder mehrere drahtlose Kommunikationsverbindungen 28 und 30 mit
einer Vielzahl drahtloser Kommunikationsdienste (z.B. Zellular-Rufempfänger, Fernsprecher,
PDA's, Laptop-Computer, an oder
in der Kleidung tragbare Computer) 22, 24 und 26 kommunizieren.
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Im Allgemeinen generiert das Prozesssteuerungssystem 12 Warn-
oder Alarminformationen als Antwort auf die Erkennung bestimmter
vorgegebener Bedingungen im Prozesssteuerungssystem 12.
Die generierten Warn- oder Alarminformationen können über eine oder mehrere der Kommunikationsverbindungen 16, 18 und 20 an
den drahtlosen Kommunikationsdienst 14 übermittelt oder anderweitig
geleitet werden und wiederum von dem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 über eine
der drahtlosen Kommunikationsverbindungen 28 und 30 an
einen oder mehrere der drahtlosen Kommunikationsdienste 22, 24 und 26 gesendet
werden.
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Die vom Prozesssteuerungssystem 12 an die
Kommunikationsgeräte 22–26 übermittelten Warn-
oder Alarminformationen können
Textinformationen enthalten, die die Warnungen oder Alarme beschreiben,
wie z.B. das Gerät,
die Einheit, der Prozessregelschleifenparameter usw., die durch
den der Warnung oder dem Alarm, der Art des Alarms, der Gewichtung
des Alarms usw. zugeordnete Bedingung betroffen sind oder sie verursachten.
Zusätzlich zu
einer Textnachricht enthalten die an die Kommunikationsgeräte 22–26 übermittelten
Warn- oder Alarminformationen eine oder mehrere Kommunikations-, Informations-
oder Ressourcenverknüpfungen
wie z.B. einheitliche Ressourcenlokalisierer (uniform resource locators – URL's). Wie unten detaillierter
beschrieben können
die Ressourcenverknüpfungen von
einem Benutrer eines drahtlosen die Alarminformationen empfangenden
Kommunikationsgeräts (wie
z.B. eines der Kommunikationsgeräte 22–26) gewählt werden,
um eine interaktive oder kollaborative Zweiweg-Kommunikationssitzung
mit dem Prozesssteuerungssystem 12 oder allgemeiner gesagt irgendeiner
anderen Einrichtung oder irgendeinem anderen System im Unternehmen
10,
die bzw. das mit dem Kommunikations-Server 34 im Datenaustausch
gekoppelt ist, herzustellen. Insbesondere kann eine den Warn- oder
Alarminformationen zugeordnete Kommunikations-, Informations- oder
Ressourcenverknüpfung
von einem Benutrer eines die Warn- oder Alarminformationen erhaltenden
drahtlosen Kommunikationsgeräts
gewählt
werden, um die Übertragung
von der Warnung oder dem Alarm zugeordneten Informationen an dieses
Kommunikationsgerät
und/oder andere der Prozesssteuerungsanlage oder dem Prozesssteuerungssystem 12 zugeordneten
Kommunikationsgeräte
aufzurufen. Ein bestimmter von einem oder mehreren der drahtlosen
Kommunikationsgeräte 22–26 in
Verbindung mit einer Warnung oder einem Alarm empfangener URL kann
z.B. Streaming-Videoinformationen, Audioinformationen, einer Live-Operatoranzeige,
Dokumenten usw., die in einer dem Prozesssteuerungssystem 12 zugeordneten
Datenbank gespeichert sind, zugeordnet sein oder ihnen entsprechen.
Die dem URL entsprechenden Informationen oder Daten können als
Antwort auf die Wahl des URL durch einen Benutzer des Kommunikationsgeräts, die
den URL empfangen hat, an einer oder mehrere der Kommunikationsgeräte 22–26 übermittelt
werden.
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Die an die Kommunikationsgeräte 22–26 übermittelten
Warn- oder Alarminformationen können auch
Ereigniskollaborations- oder Sitrungsidentifizierer enthalten, die
aus numerischen, alphanumerischen oder beliebigen anderen Zeichen
zusammengesetzt sein können,
die wie nachstehend detaillierter beschrieben zur Protokollierung
oder Verfolgung von Kommunikationsereignissen oder kollaborativen Zweiweg-Kommunikationssitrungen
zwischen einem oder mehreren der Kommunikationsgeräten 22–26 und
dem Prozesssteuerungssystem 12 verwendet werden können. Genauer
gesagt funktionieren diese Sitrungsidentifizierer als Kollaborationssitzungs-Identifizierer,
die ermöglichen,
dass die zwischen den Kommunikationsgeräten 22–26, dem Prozesssteuerungssystem 12 oder
anderen dem Unternehmen 10 zugeordneten Systemen oder Einrichtungen
auftretenden Kommunikationstransaktionen einer bestimmten Warnung
oder einem bestimmten Alarm eindeutig oder bezeichnend zugeordnet
werden können.
So kann ein Protokoll oder ein Prüfungspfad, das bzw. der die
gesamte jeder Warn- oder Alarmbedingung zugeordnete Kommunikation
enthält,
in einer Datenbank gespeichert und später zur Überprüfung und Analyse abgerufen
werden. Außerdem
können
die Sitrungsidentifiziereren zum Filtern von Kommunikation (an den
Kommunikationsgeräten 22–26 und/oder
am Kommunikations-Server 34) und/oder zum Bereitstellen
von Sicherheitsfunktionen verwendet werden.
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Wie im Beispiel von 1 gezeigt, weist das Prozesssteuerungssystem 12 eine
Steuerung 32, einen Kommunikations-Server 34,
eine Wartungsstation 36 und eine Operatorstation 38 auf,
die alle mit einem Bus oder einem lokalen Netr (local area network – LAN) 40 im
Datenaustausch gekoppelt sein können.
Zur Implementierung des Kommunikations-Servers 34, der
Wartungsstation 36 und der Operatorstation 38 können eine
oder mehrere Workstations oder beliebige andere geeignete Computersysteme
oder Verarbeitungseinheiten verwendet werden. Außerdem kann das LAN 40 unter
Verwendung eines beliebigen Kommunikationsmediums und -protokolls
implementiert werden. Auch kann das LAN z.B. auf einem fest verdrahteten
oder drahtlosen Ethernet-Kommunikationssystem basiert sein, das
hinreichend bekannt und daher hierin nicht näher beschrieben ist. Wie jedoch
dem Durchschnittsfachmann klar ist, könnte ein beliebiges anderes
geeignetes Kommunikationsmedium und -protokoll verwendet werden.
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Die Steuerung 32 kann über einen
digitalen Datenbus 48 und ein Eingabe-/Ausgabe- (E/A)-Gerät 50 mit
einer Mehrzahl intelligenter Feldgeräte 42, 44 und 46 gekoppelt
werden. Die intelligenten Feldgeräte 42–46 können Fieldbus-konforme Ventile,
Stellelemente, Sensoren usw. sein; in diesem Fall kommunizieren
die intelligenten Feldgeräte 42–46 über den
digitalen Datenbus 48 unter Verwendung des hinreichend
bekannten Fieldbus-Protokolls. Natürlich könnten stattdessen andere Arten
von intelligenten Feldgeräten
und Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Die intelligenten
Feldgeräte 42–46 könnten z.B.
stattdessen Profibus- oder HART-konforme Geräte sein, die unter Verwendung
der hinreichend bekannten Profibus- und HART-Kommunikationsprotokolle über den
Datenbus 48 kommunizieren. Zusätrliche E/A-Geräte (ähnlich wie
das E/A-Gerät 50 oder
mit diesem identisch) können
mit der Steuerung 32 gekoppelt werden, um zusätzlichen
Gruppen intelligenter Feldgeräten,
die Fieldbus-Geräte, HART-Geräte usw.
sein können,
den Datenaustausch mit der Steuerung 32 zu ermöglichen.
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Zusätzlich zu den intelligenten
Feldgeräten 42–46 können ein
oder mehrere nicht intelligente Feldgeräte 52 und 54 mit
der Steuerung 32 im Datenaustausch gekoppelt werden. Die
Feldgeräte 52 und 54 können z.B.
herkömmliche
Gleichstrom-Geräte für 4–20 Milliampere
(mA) oder 0–10
Volt sein, die über
jeweilige fest verdrahtete Verbindungen 56 und 58 mit
der Steuerung 32 kommunizieren.
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Die Steuerung 32 kann z.B.
eine von Fisher-Rosemount Systems, Inc., vertriebene DeltaVTM-Steuerung
sein. Stattdessen könnte
jedoch jede andere Steuerung verwendet werden. Obwohl nur eine Steuerung
in 1 gezeigt ist, könnten ferner
zusätzliche
Steuerungen jedes gewünschten Typs
oder Kombination von Typen mit dem LAN 40 gekoppelt werden.
In jedem Fall kann die Steuerung 32 eine oder mehrere dem
Prozesssteuerungssystem 12 zugeordnete Prozesssteuerroutinen,
die von einem Systemingenieur oder anderen Systemoperator mittels
der Operatorstation 38 erzeugt wurden und die heruntergeladen
und in der Steuerung 32 instantiiert wurden, ausführen. Die
in der Steuerung 32 instantiierten Prozesssteuerroutinen
beinhalten vorzugsweise Alarm- oder Warnungsgenerierungsroutinen,
die auf der Erkennung bestimmter Bedingungen im Prozesssteuerungssystem 12 beruhende
Alarm- oder Warnnachrichten
generieren. Eine Bedingung oder ein Ereignis, das von einem oder
mehreren Feldgeräten 42–46 und 52–54 erkannt
wird, kann die Erzeugung einer Warnung oder eines Alarms in der Steuerung 32 auf
der Grundlage von Konfigurationsinformationen auslösen, die
durch einen Systembenutzer oder -operator z.B. über die Operatorstation 38 auf
die Steuerung 32 heruntergeladen worden sein können. Entsprechend
kann die Steuerung 32 eine einer Regelschleife zugeordnete
Bedingung erkennen wie z.B. eine Bereichsunter- oder -überschreitung
oder einen übermäßig variablen
Schleifenparameter, die die Erzeugung einer Warn- oder Alarmnachricht
durch die Steuerung 32 auslöst. Alternativ oder zusätzlich können die
in einer Workstation oder einem Computersystem (z.B. der Operatorstation
38, dem Kommunikations-Server 34 usw.), die bzw. das mit
dem LAN 40 gekoppelt ist, ausgeführten Routinen Warnungen oder
Alarme auf der Grundlage von Informationen erzeugen, die über das
LAN 40 von der Steuerung 32 empfangen werden.
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In jedem Fall ist der Kommunikations-Server 34 so
konfiguriert, dass er von der Steuerung 32, der Operatorstation 38,
der Wartungsstation 36 und/oder einer anderen mit dem LAN 40 gekoppelten
Workstation , Steuerung usw. erzeugte Alarm- oder Warnnachrichten
empfängt.
Wie in Verbindung mit den 2 und 3 hierin detaillierter beschrieben, überwacht
der Kommunikations-Server 34 im Prozesssteuerungssystem 12 generierte
Warn- oder Alarmnachrichten und übermittelt
auf der Grundlage von Konfigurationsinformationen über den
drahtlosen Kommunikationsdienst 14 einige oder alle dieser Warn-
oder Alarmnachrichten an ein oder mehrere Kommunikationsgeräte 22–26.
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Bei einem Beispiel ist der Kommunikations-Server 34 ein
Zweiweg-Rufempfänger-Server, die
Kommunikationsverbindungen 16 und 18 sind Fernsprechleitungen,
das Netz 60 ist das Internet, der drahtlose Kommunikationsdienst 14 beinhaltet
einen Personenrufdienst und die Kommunikationsgeräte 22–26 sind
zellulare Kommunikationsgeräte
wie z.B. Fernsprecher, Rufempfänger,
PDA's, Laptop-Computer,
Tablette usw., die Zellularkommunikations-Schnittstellen haben.
Bei diesem Beispiel können
der Kommunikations-Server 34, der drahtlose Kommunikationsdienst 14 und
ein oder mehrere der Kommunikationsgeräte 22–26 ein Protokoll für zellulare
Mobilkommunikation wie z.B. das hinreichend bekannte globale System
für Mobilkommunikation (GSM),
das ein Schmalband-Zeitvielfachzugriffssystem-Kurznachrichtendienst
(Short Message Service, SMS) ist, und/oder ein beliebiges anderes
gewünschtes
drahtloses Kommunikationssystem oder eine Kombination von Systemen
und/oder Protokollen verwenden.
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Wie bei dem in 1 gezeigten Beispiel dargestellt, können die
Kommunikationsverbindungen 16 und 18 über ein
Netr 60 im Datenaustausch gekoppelt werden. Bei einigen
Beispielen können
die Kommunikationsverbindungen 16 und 18 fest
verdrahtete Verbindungen sein wie z.B. Fernsprechleitungen, und
das Netz 60 kann das Internet oder irgendein anderes ähnliches
paketvermitteltes Netz sein. In dem Fall, in dem die Kommunikationsverbindungen 16 und 18 fest
verdrahtete Verbindungen wie z.B. Fernsprechleitungen sind, sind
die Verbindungen vorzugsweise digitale Teilnehmerleitungen (Digital
Subscriber Lines – DSL's) oder ähnliche
fest verdrahtete Signalleitungen, die geeignet hohe Datenübertragungsraten
bereitstellen. Koppeln der Kommunikationsverbindungen 16 und 18 über das
paketvermittelte Netr (z.B. das Internet) 60 erleichtert
die Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem 12 und
geografisch fernen und weit verteilten Kommunikationsgeräten, weil
die Infrastruktur für
paketvermittelte Netzwerke wie das Internet besteht, kostengünstig und
im Wesentlichen allgegenwärtig ist.
Falls gewünscht,
könnten
die Kommunikationsverbindungen 16 und 18 stattdessen über ein
fest verdrahtetes öffentliches
Selbstwählfernsprechnetz (Public
Switched Telephone Network, PSTN), ein drahtloses Kommunikationssystem
wie z.B. ein zellulares Kommunikationssystem, ein Satellitenkommunikationssystem
usw. im Datenaustausch gekoppelt werden. Zur Verbesserung der Kommunikationssicherheit über das
Netz 60 kann ein virtuelles Privatnetz zur Kommunikation
zwischen den Kommunikationsgeräten 22–26 und
dem Kommunikations-Server 34 eingesetzt werden.
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Falls gewünscht, kann die Steuerung 32 über die
Kommunikationsverbindung 20, die unter Verwendung einer
beliebigen fest verdrahteten oder drahtlosen Verbindung implementiert
werden kann, mit dem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 kommunizieren.
Die Steuerung 32 kann Informationen einschließlich Alarm-
oder Warninformationen, Befehls- oder Steuerinformationen usw. an
das bzw. von dem drahtlosen Kommunikationsgerät 14 und an die bzw.
von den Kommunikationsgeräten 22–26 über die
Verbindung 20 senden und empfangen. Bei einigen Beispielen kann
die Verbindung 20 einen inhärent
sicheren Kommunikationsweg zur Mitteilung bestimmter oder falls
gewünscht
aller Informationen zwischen den Kommunikationsgeräten 22–26 und dem
Prozesssteuerungssystem 12 bereitstellen. Wie bei den Kommunikationsverbindungen 16 und 18 kann
ein beliebiges gewünschtes
Kommunikationsprotokoll oder -system zur Übermittlung von Informationen
durch die Verbindung 20 verwendet werden, einschließlich z.B.
GSM, SMS usw.
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Die vom Kommunikations-Server 34 und/oder
der Steuerung 32 über
den drahtlosen Kommunikationsdienst 14 an ein oder mehrere
der Kommunikationsgeräte 22–26 gesendeten
Warn- oder Alarmnachrichten können
den Warn- oder Alarminformationen zugeordnete Textinformationen
und eine Ressourcenverknüpfung
(z.B. einem URL) enthalten. Die Textinformationen und die Ressourcenverknüpfung können auf
einem oder mehreren der Kommunikationsgeräte 22–26 einem oder mehreren diesen
Geräten
zugeordneten Benutzern angezeigt werden. In manchen Fällen kann
ein einziger Benutrer einem oder mehreren der Kommunikationsgeräte 22–26 zugeordnet
sein (d.h. in seinem Besitz haben). In anderen Fällen kann jedes der Kommunikationsgeräte 22–26 einer
bestimmten Person eindeutig zugeordnet sein. In jedem Fall kann
ein Benutrer als Antwort auf den Empfang von einer Warnung oder
einem Alarm zugeordneten Textinformationen an einem der Kommunikationsgeräte 22–26 eine
dieser Warnung oder diesem Alarm zugeordnete Ressourcenverknüpfung (z.B.
einen URL) wählen,
um eine Kommunikationsverbindung oder -sitzung mit dem Kommunikations-Server 34 (z.B. über die
Verbindungen 16 und 18 und das Netr 60)
und/oder der Steuerung 32 (z.B. über die Verbindung 20) herzustellen.
-
Jede Ressourcenverknüpfung in
einer Warnung oder einem Alarm, die bzw. der auf einem oder mehreren
der Kommunikationsgeräte 22–26 angezeigt
wird, kann zusätzlichen
Informationen zugeordnet sein, die im Kommunikations-Server 34 gespeichert
oder anders durch ihn zugänglich
sind. Eine Ressourcenverknüpfung
kann z.B. einem Dokument, Streaming- Video-Informationen, einer Live-Operatoranzeige,
Audioinformationen oder beliebigen anderen gewünschten Informationen mit ihrer
entsprechenden Warnungen oder Alarmen zugeordnet sein. Durch Wählen oder
anderes Aufrufen der Ressourcenverknüpfung und Herstellen einer
Kommunikationsverbindung zwischen einem der Kommunikationsgeräte 22–26 und
dem Kommunikations-Server 34 kann der Kommunikations-Server 34 als
Antwort die der Ressourcenverknüpfung
zugeordneten Informationen zum Betrachten, Manipulieren und Weiterverarbeiten
usw. durch den Benutrer an eines der Kommunikationsgeräte 22–26 übertragen.
Eine Alarmnachricht, die angibt, dass das Feldgerät 42 ausgefallen
ist, kann z.B. durch die Steuerung 32 an den Kommunikations-Server 34 übermittelt
werden. Der Kommunikations-Server 34 kann auf der Grundlage
seiner Konfigurationsinformationen bestimmen, dass eine solche Alarmnachricht
an das Kommunikationsgerät 22 übermittelt
werden soll, die einem bestimmten Werksingenieur eindeutig zugeordnet
sein kann. Der Kommunikations-Server 34 kann z.B. die Alarmnachricht
in Form eines Funkrufs oder einer Fernsprechnachricht über die
Verbindungen 16 und 18, das Netr 60,
den drahtlosen Kommunikationsdienst 14 und eine der Verbindungen 28 und 30 an das
Kommunikationsgerät 22 senden.
Beim Empfangen des Funkrufs oder der Fernsprechnachricht, der bzw.
die die Alarmnachricht enthält,
kann das Kommunikationsgerät 22 den
Alarm beschreibende Textinformationen, falls solche bereitgestellt
werden, zusammen mit einer Ressourcenverknüpfung (z.B. einen URL) anzeigen.
Der Werksingenieur kann die Textinformationen betrachten, und er
kann die Ressourcenverknüpfung
wählen,
um eine Kommunikationsverbindung über den Kommunikations-Server 34 zum
Prozesssteuerungssystem 12 zurück herzustellen. Der Kommunikations-Server 34 kann
die gewählte
Ressourcenverknüpfung
Informationen zuordnen, die zu dem Alarm gehören wie z.B. dokumentarische
Informationen, Videoinformationen einschließlich Streaming Video und Live-Operatoranzeigen,
Software-Anwendungen wie z.B. eine dem Prozesssteuerungssystem 12 zugeordnete
Operatorschnittstellenanwendung usw., und er kann über die Verbindungen 16 und 18,
das Netz 60 und den drahtlosen Kommunikationsdienst 14 unter
Verwendung der hergestellten Kommunikationsverbindung einige oder
alle der zugeordneten Informationen auf das Kommunikationsgerät 22 herunterladen
oder anders an es übertragen.
Die auf das Kommunikationsgerät 22 heruntergeladenen
oder ihm anders bereitgestellten Informationen können eine oder mehrere zusätzliche
Ressourcenverknüpfungen
auf zusätzliche
zu dem Alarm und/oder den heruntergeladenen Informationen gehörende Informationen
enthalten, wodurch dem Benutzer die Wahl weiterer Ressourcenverknüpfungen
zum Empfangen weiterer Informationen, Herstellen von Kommunika tion
mit anderen Ressourcen innerhalb oder außerhalb des Prozesssteuerungssystems 12 und/oder
des Unternehmens 10 usw. ermöglicht wird.
-
Zusätzlich zu Textinformationen
und einer Ressourcenverknüpfung
kann der die Alarmnachricht enthaltende Funkruf auch einen der Warnung oder
dem Alarm eindeutig zugeordneten Identifikator beinhalten. Der Sitrungsidentifizierer
kann als Kennzeichen für
jede nachfolgende Kommunikation bezüglich des Alarms verwendet
werden, wodurch die Generierung eines Prüfpfads für diesen Alarm erleichtert
wird. Allgemeiner ausgedrückt
können
Sitrungsidentifizierer für
jede Warnung oder jeden Alarm zum Generieren eines Operatorprotokolls
verwendet werden, das einen Prüfpfad
oder eine Ereignischronologie für
jeden generierten und durch den Kommunikations-Server 34 an
die Kommunikationsgeräte 22–26 übertragenen
Alarm enthält.
Weil der Kommunikations-Server 34 und die Kommunikationsgeräte 22–26 den
Sitrungsidentifizierer für
eine bestimmten Warnung oder einen bestimmten Alarm jeder nachfolgenden
Kommunikation oder Kollaboration zuordnen, die sich auf diese Warnung
oder diesen Alarm bezieht, kann der Kommunikations-Server 34 ein
vollständiges
Operatorprotokoll oder einen vollständigen Prüfpfad für jedes Alarmereignis erzeugen.
-
Die Sitrungsidentifizierer für die Warnungen oder
Alarme können
auch verwendet werden, um von den Kommunikationsgeräten 22–26 empfangene Antworten
zu filtern und/oder zu priorisieren. Der Kommunikations-Server 34 kann
z.B. so konfiguriert werden, dass er von bestimmten der Kommunikationsgeräte 22–26 empfangenen
Antworten eine höhere
Priorität
gibt und daher zuerst auf sie reagiert. In manchen Fällen kann
der Kommunikations-Server 34 so
konfiguriert werden, dass er Sitrungsidentifizierer benutzt, um
von Kommunikationsgeräten,
die aktuelle nicht zum Antworten berechtigt sind, empfangene Antworten
(und andere Nachrichten oder Informationen) zu ignorieren. Auf diese
Weise kann der Kommunikations-Server 34 zur Bereitstellung
einer sichereren Betriebsumgebung benutzt werden, indem seine Aktionen
auf der Grundlage von Antworten auf einige bekannte berechtigte
Personen und/oder Kommunikationsgeräte beschränkt werden. Natürlich können die
Kommunikationsgeräte 22–26 ebenfalls
die Sitrungsidentifizierer verwenden, um Nachrichten zu filtern,
Nachrichten zu priorisieren, Sicherheit bereitzustellen usw.
-
Obwohl die Alarm- oder Warninformationen enthaltenden
Funkrufe, Fernsprechnachrichten usw. oben als zu der Warnung oder
dem Alarm gehörende einfache
Textinformationen enthaltend beschrieben wurden, könnten komplexere
grafische Audio- und/oder Videoinformationen enthalten sein, falls
gewünscht.
Ferner können
mit jeder über
die Kommunikationsgeräte 22–26 angezeigte
Warn- oder Alarmnachricht mehrere Ressourcenverknüpfungen
bereitgestellt werden, wodurch dem Benutrer die Herstellung von
Kommunikation mit mehreren Informationsquellen oder Ressourcen (Ressourcen
zusätzlich zum
oder verschieden vom Kommunikationsserver 34) ermöglicht wird.
Zudem können
die Kommunikationsgeräte 22–26 eine
Kommunikation mit einer beliebigen mit dem Netr 60 und/oder
dem LAN 40 gekoppelten Informationsquelle oder Ressource
herstellen, weil die Ressourcenverknüpfungen URL's oder Ähnliches sein können. Folglich
können
außerhalb
des Prozesssteuerungssystems 12 und/oder des Unternehmens 10 befindliche
Informationsquellen oder Ressourcen (z.B. Webseiten, auf Web-Servern
ausgeführte
Anwendungen usw.) mit einem oder mehreren der Kommunikationsgeräte 22–26 und/oder
dem Kommunikations-Server 34 im Datenaustausch gekoppelt
werden. Ebenso können
außerhalb
des Prozesssteuerungssystems 12 oder des Unternehmens 10 erzeugte
Warnungen oder Alarme einen Alarm- oder Warninformationen enthaltenden Funkruf,
eine Alarm- oder Warninformationen enthaltende Fernsprechnachricht
usw. mittels eines beliebigen gewünschten Personenruf- oder Fernsprechnachrichtendienstes,
der Teil des drahtlosen Kommunikationsdienstes 14 oder
Teil eines anderen nicht in 1 dargestellten
drahtlosen Kommunikationsdiensts sein kann, an die Kommunikationsgeräte 22–26 senden.
-
Obwohl das in 1 gezeigte Unternehmen 10 ein
einziges mit dem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 gekoppeltes
Prozesssteuerungssystem 12 darstellt, könnte das Unternehmen 10 zusätzliche Prozesssteuerungssysteme
aufweisen, von denen jedes unter Verwendung von den Verbindungen 16 und 18 ähnlichen
oder mit ihnen identischen Kommunikationsverbindungen und/oder unter
Verwendung einer oder mehrerer der Verbindung 20 ähnlichen oder
mit ihr identischen Verbindungen über das Netz 60 mit
dem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 gekoppelt sein kann.
Außerdem
können
die oben allgemein und unten detaillierter beschriebenen Funktionen
des Kommunikations-Servers 34 in einer einzigen Workstation
oder einem einzigen Computersystem ausgeführt werden wie in 1 gezeigt, oder sie können alternativ
unter einer Mehrzahl Verarbeitungs- oder Computersysteme, einschließlich z.B. der
Wartungsstation 36, der Operatorstation 38 oder jeder
anderen Workstation oder jedes anderen Computersystems, die bzw.
das mit dem LAN 40 und/oder dem Netz 60 gekoppelt
sind, verteilt werden.
-
Das Unternehmen 10 kann
auch eine Mehrzahl Hilfsgeräte 62 und 64 aufweisen,
von denen eines oder mehrere mit einem oder mehreren Kommunikationsgeräten 22–26 gekoppelt
sein können.
Die Hilfsgeräte 62 und 64 können Digitalkameras,
digitale Videoausrüstung,
Fernsprecher usw, beinhalten, die einem Benutrer die Bildung oder
Verstärkung
einer geeigneten Antwort auf einen eine Warnung oder einen Alarm
enthaltenden Funkruf ermöglichen.
In dem Fall, in dem ein Benutrer z.B. über einen PDA einen Funkruf
empfängt,
der einen Alarm enthält, möchte der
Benutrer vielleicht ein Telefon mit dem PDA koppeln, um die Erzeugung
einer an den Kommunikations-Server 34 zu übermittelnden
Audioreaktion oder -nachricht zu ermöglichen.
-
2 ist
ein detaillierteres Blockdiagramm einer beispielhaften Weise, in
der der in 1 gezeigte
Kommunikations-Server 34 implementiert werden kann. Wie
in 2 gezeigt, beinhaltet
der Kommunikations-Server 34 eine Kommunikationsschnittstelle 100,
eine Regelmaschine 102, eine Verarbeitungseinheit 104,
eine Datenbank 106, die in einem Speicher (nicht dargestellt)
unterhalten werden kann, und eine Kommunikations-Kollaborationseinheit 108.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 100 kann z.B.
ein Modem enthalten, falls die Kommunikationsverbindung 16 eine
DSL- oder Fernsprechleitung ist, und sie enthält auch einen Ethernet-Adapter
oder eine ähnliche
geeignete Kommunikationsschaltung, um dem Kommunikations-Server 34 das
Kommunizieren über
das LAN 40 zu ermöglichen.
Die Kommunikationsschnittstelle 100 kann auch einen Übertragungssteuerprotokoll-
(Transport Control Protocol – TCP)-Stapel
aufweisen, der dem Kommunikations-Server 34 ermöglicht,
Nachrichten wie z.B. Alarm- oder Warnnachrichten, Videoinformationen, Audioinformationen,
Standbildinformationen usw. mittels des Internet-Protokolls (IP)
zur Übertragung über die
Kommunikationsverbindung 16 und das paketvermittelte Netz 60 an
den drahtlosen Kommunikationsdienst 14 in Paketen einzukapseln.
Wie bekannt ist, enthalten PI-gekapselte Pakete einen Kopf, der
die Zieladresse für
die Pakete angibt. Außerdem ermöglicht der
TCP-Stapel dem Kommunikations-Server 34 den Empfang von über das
Netz 60 von einem oder mehreren der Kommunikationsgeräte 22–26 und
dem drahtlosen Kommunikationsdienst 15 an den Kommunikations-Server 34 gesendeten IP-Paketen.
Wie bekannt ist, ermöglicht
der TCP-Stapel die Trennung von Nachrichteninhalt (z.B. Videoinformationen,
Audioinformationen usw.) von den Kapselungsschichten des Protokolls.
Falls gewünscht,
kann die Kommuni kationsschnittstelle 100 auch Verschlüsselungs-
und Entschlüsselungsmechanismen
aufweisen, die sichere Kommunikation zwischen den Kommunikationsgeräten 22–26 und dem
Prozesssteuerungssystem 12 ermöglichen.
-
Die Regelmaschine 102 bestimmt,
wie Alarme und Warnungen zu den Kommunikationsgeräten 22–26 (z.B.
Rufempfänger,
Zellular-Fernsprecher, PDA's,
Laptops usw.), die verschiedenen vom Betrieb des Unternehmens 10 betroffenen
Mitgliedern des Anlagenpersonals und/oder Einheiten zugeordnet sind,
geleitet werden. Beispielsweise kann die Regelmaschine 102 auf
der Grundlage der Art und/oder Gewichtung einer bestimmten Warnung oder
eines bestimmten Alarms, der Tageszeit usw. diesen Alarm oder diese
Warnung zu irgendeinem Kommunikationsgerät filtern (d.h. beschließen, zu
leiten oder nicht zu leiten), sie kann beschließen, diese spezielle Warnung
oder diesen speziellen Alarm über ein
bestimmtes dieser Person zugeordnetes Kommunikationsgerät an eine
bestimmte Person zu leiten, oder sie kann beschließen, diesen
bestimmten Alarm an eine Gruppe oder Liste von Kommunikationsgeräten zu leiten,
die irgendeine Kombination von einer Personengruppe zugeordneten
Gerätearten
(z.B. Rufempfänger,
Zellularfernsprecher, PDA's,
Laptops usw.) aufweisen können.
Falls gewünscht,
kann die Regelmaschine 102 die Anzahl und/oder Häufigkeit von
als Antwort auf einen bestimmten Alarm oder eine bestimmte Warnung
erzeugten Funkrufen überwachen
und beschränken,
um übermäßiges Funkrufen
oder anderes Nachrichtenübermitteln
(d.h. ausgelesenes Funkrufen) zu verhindern.
-
Die Verarbeitungseinheit 104 kann
jeder bekannte geeignete Mikroprozessor, jede bekannte geeignete
Mikrosteuerung, ASIC usw. sein, der bzw. die in einem Speicher (nicht
dargestellt) gespeicherte Anweisungen oder Daten ausführen kann,
um die hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Vorzugsweise aber nicht
notwendigerweise koordiniert die Verarbeitungseinheit 104 den
Datenfluss zwischen der Kommunikationsschnittstelle 100,
der Regelmaschine 102, der Datenbank 106 und der
Kommunikations-Kollaborationseinheit 108. Außerdem kann
die Verarbeitungseinheit 104 zur Durchführung mathematischer Berechnungen
verwendet werden, wie sie von den Aktivitäten der Kommunikationsschnittstelle 100,
der Regelmaschine 102 und der Kommunikations-Kollaborationseinheit 108 benötigt werden.
Obwohl in 2 eine einzige
Verarbeitungseinheit 104 gezeigt ist, könnten stattdessen auch mehrere
Verarbeitungseinheiten verwendet werden.
-
Die Datenbank 106 enthält zu Warnungen oder
Alarmen gehörende
Informationen, einschließlich
eines Prüfpfads
oder Operatorprotokolls für
Warnungen oder Alarme. Die Datenbank 106 kann einen nichtflüchtigen
Speicher wie z.B. ein optisches oder magnetisches Plattenlaufwerk,
Magnetband usw. aufweisen, und/oder sie kann einen flüchtigen
Speicher mit oder ohne einer Batteriepufferung aufweisen. Genauer
gesagt kann die Datenbank 106 erkannte Bedingungen, zu
Warnungen oder Alarmen gehörende
Dokumente, Audioinformationen, Videoinformationen, Standbildinformationen
usw. enthalten, die alle zu einem oder mehreren der Warnungen oder
Alarme gehören
können,
die vom Kommunikations-Server 34 verarbeitet werden und
die an eines oder mehrere der Kommunikationsgeräte 22–26 übermittelt werden können. Die
Datenbank 106 kann auch eine Liste von aktuell beim Kommunikations-Server 34 und/oder
allgemeiner beim Prozesssteuerungssystem 12 oder Unternehmen 10 angemeldeten
Benutrern, Listen anderer möglicher
Benutrer (von denen einige vielleicht nicht angemeldet sind), Funkrufnummern,
Fernsprechnummern usw. enthalten, die vom Kommunikations-Server 34 bei der
Durchführung
seiner Kommunikationsleitweg- oder -managementaktivitäten verwendet
werden können.
-
Die Kommunikations-Kollaborationseinheit 108 managt
oder koordiniert die Kommunikation zwischen dem Kommunikations-Server 34,
den Kommunikationsgeräten 22–26 und
etwaigen anderen Systemen oder Geräten, die mit dem Prozesssteuerungssystem 12,
dem Netz 60 und/oder dem drahtlosen Kommunikationsdienst 14 im
Datenaustausch gekoppelt sind. Im Allgemeinen empfängt die
Kommunikations-Kollaborationseinheit 108 Alarm- oder Warninformationen,
generiert Funkrufe, elektronische Post, Fernsprechnachrichten usw.,
die Alarm- oder Warninformationen enthalten (vorausgesetzt, die
Regelmaschine 102 verhindert die Übertragung der Warn- oder Alarminformationen
nicht), sie generiert Ressourcenverknüpfungen für die Funkrufe, E-Mails, Fernsprechnachrichten
usw., denen Informationen in der Datenbank 106 zugeordnet
sein können
(d.h. die mit Informationen verknüpft sein können), die für die Warn-
oder Alarminformationen Empfangenden nützlich sein können, sie
generiert eindeutige Sitrungsidentifizierer für jedes Alarm- oder Warnereignis
und erstellt und unterhält
ein Operatorprotokoll oder einen Prüfpfad für die durch den Kommunikations-Server 34 an
eine oder mehrere der Kommunikationsdienste 22-26 in der
Datenbank 106 übermittelte
Ereignisse (z.B. Alarme oder Warnungen). Der Prüfpfad oder das Operatorprotokoll
kann so konfiguriert sein, dass interaktive Kollaborationen wie
z.B. eine Serie von Funkrufen oder eine andere Kommunikation zwischen
einer oder mehreren Einheiten oder Benutrern bezüglich eines bestimmten Alarm-
oder Warnereignisses, und somit eines bestimmten Sitrungsidentifizierers
möglich
sind.
-
Die in dem beispielhaften Kommunikations-Server 34 von 2 gezeigten Funktionsblöcke 100–108 können mittels
jeder gewünschten
Kombination von Software, Firmware und Hardware implementiert werden.
Zum Beispiel können
ein bzw. eine oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrosteuerungen, anwendungsspezifische
integrierte Schaltungen (application specific integrated circuits – ASIC's) usw. auf Anweisungen
oder Daten auf einem für
eine Maschine oder einen Prozessor zugänglichen Speichermedium zugreifen,
um die hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Speichermedien können jede
Kombination von Geräten
und/oder Medien wie z.B. Festkörper-Speichermedien
einschließlich
Direktrugriffsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), elektrisch
löschbaren
programmierbaren Nur-Lese-Speicher
(EEPROM) usw., optische Speichermedien, magnetische Speichermedien
usw. beinhalten. Außerdem
kann zum Implementieren der Funktionsblöcke 100–108 verwendete Software
zusätzlich
oder alternativ an den die Software ausführenden Prozessor oder das
die Software ausführende
Geräte
bzw. die Geräte über das
Internet, Fernsprechleitungen, Satellitenkommunikation usw. geliefert
werden oder dieser Prozessor oder dieses Gerät bzw. Geräte können auf die Software zugreifen.
-
3 ist
ein Blockdiagramm einer beispielhaften Weise, in der die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung zur Ausführung der
hierein beschriebenen Verfahren konfiguriert werden kann. Wie in 3 gezeigt, weist die Kommunikations-Kollaborationseinheit 108 des
Kommunikations-Servers 34 einen Ereignisempfänger 200,
einen Ereignissender 202 und einen Ereignisüberwacher 204 auf.
Der Ereignisüberwacher 204 ist
mit der Datenbank 106 des Kommunikations-Servers 34 und
mit einer Mehrzahl Prozessmanagement-, Steuerungsund Unternehmens-Managementsysteme 208 und 210 gekoppelt. Die
Systeme 208 und 210 können z.B. ein oder mehrere
Prozesssteuerungssysteme (z.B. das Prozesssteuerungssystem 12)
aufweisen, die zu den Prozesssteuerparametern, Schleifen usw. gehörende Informationen,
Informationen über
Geräte
wie z.B. Fehlerfreiheit, Status, Zustand von Geräten usw., Informationen über Ausrüstung usw.
dem Ereignisüberwacher 204 in
Form von Warn- oder Alarminformation bereitstellen. Die Systeme 208 und 210 können auch
Wartungssysteme (z.B. die Wartungsstation 36), Ingenieursysteme,
Geschäftsmanagementsysteme
usw. aufweisen. Wie auch in 3 ebenfalls dargestellt,
sind der Ereignisempfänger 200 und
der Ereignissender 202 mit den in 1 gezeigten Kommunikationsgeräten 206,
die eine oder mehrere der Geräte 22–26 aufweisen
können,
im Datenaustausch gekoppelt.
-
Im Betrieb kann der Ereignisüberwacher 204 eine
Warn- oder Alarmnachricht von einem der Systeme 208 und 210 über die
Kommunikationsschnittstelle 100 und die Regelmaschine 102 des
Kommunikations-Servers 34 empfangen, wie in 2 dargestellt. Der Ereignisüberwacher 204 kann
dann einen Sitrungsidentifizierer für die Warn- oder Alarmnachricht
erzeugen und diesen Sitrungsidentifizierer in der Datenbank 106 speichern.
Der Ereignisüberwacher 204 ordnet
auch eine oder mehrere Ressourcenverknüpfungen der Alarm- oder Warnnachricht
zu, so dass Informationen, die zu dieser Alarm- oder Warnnachricht
gehören,
die in der Datenbank 106 gespeichert oder an einem anderen
Ort, auf den die Kommunikationsgeräte 206 zugreifen können, verfügbar ist,
mit der Alarmnachricht verknüpft
werden können. Der
Ereignisüberwacher 204 kann
auch eine Textnachricht, die mit der Warn- oder Alarmnachricht durch
eines der Systeme 208 und 210 bereitgestellt oder
von der Datenbank 106 abgerufen werden kann, der Warn-
oder Alarmnachricht zuordnen. Dann sendet der Ereignisüberwacher 204 die
Alarm- oder Warnnachricht zusammen mit ihrer zugeordneten Textnachricht,
Sitrungsidentifizierer und Ressourcenverknüpfung oder -verknüpfungen
an den Ereignissender 202. Der Ereignissender 202 übermittelt
alle zu der Alarm- oder Warnnachricht gehörenden Informationen in Form
eines Funkrufs, einer Fernsprechnachricht (z.B. GSM/SMS), einer
elektronischen Post usw. an eines oder mehrere der Kommunikationsgeräte 206.
Der Ereignisüberwacher 204 sendet
auch eine Kopie der Warn- oder Alarmnachricht einschließlich ihres
Sitrungsidentifizierers, ihrer Ressourcenverknüpfung usw. an die Datenbank 106 zur Aufnahme
in einen Prüfpfad,
eine Ereignischronologie oder ein Operatorprotokoll, die vorzugsweise aber
nicht notwendigerweise unter Verwendung der eindeutigen Sitrungsidentifiziereren
organisiert sind (d.h. alle einem bestimmten Sitrungsidentifizierer
zugeordneten Kollaborations- oder Kommunikationsaktivitäten werden
in der Datenbank 106 sequentiell gespeichert).
-
Beim Empfangen einer Warn- oder Alarmnachricht
kann eines der Kommunikationsgeräte 206 die
der Warnung oder dem Alarm zugeordnete Textnachricht zusammen mit
ihrer zugeordneten Ressourcenverknüpfung oder ihren zugeordneten
Ressourcenverknüpfungen
anzeigen. Falls gewünscht, kann
der Benutzer eines die Warn- oder Alarmnachricht empfangenden Kommunikationsgeräts auf die Nachricht
reagieren, indem er eine der Ressourcen verknüpfungen wählt, um eine Kommunikationsverbindung
z.B. zum Kommunikations-Server 34 herzustellen. Die Antwortnachricht
kann vom Kommunikationsgerät über den
drahtlosen Kommunikationsdienst 14 an den Kommunikations-Server 34 gesendet
werden. Die Antwortnachricht beinhaltet vorzugsweise eine Kopie
des Sitrungsidentifizierers. Der Ereignis Empfänger 200 empfängt die
Antwortnachricht und speichert eine Kopie der Antwortnachricht in
der Datenbank 106. Die Antwortnachricht wird der Reihe nach
im Prüfpfad
oder im Operatorprotokoll in historischer Reihenfolge mit anderen
Nachrichten, die denselben Sitrungsidentifizierer haben, gespeichert.
Außerdem
kann die Kommunikations-Kollaborationseinheit 108 der Ressourcenverknüpfung zugeordnete
Informationen (z.B. Videoinformationen, Audioinformationen, Standbildinformationen
usw.) von der Datenbank 106 abrufen, und sie kann diese
Informationen über
die hergestellte Kommunikationsverbindung an das reagierende Kommunikationsgerät senden
(d.h. diese Informationen herunterladen). Falls gewünscht, können die
Kommunikationsgeräte 206 Webbrowser-Software
nutzen, so dass z.B. bei Wahl einer Ressourcenverknüpfung wie
z.B. eines URL auf einfache Weise eine Zweiweg-Kommunikationsverbindung
zwischen diesem Kommunikationsgerät und dem Kommunikations-Server 34 hergestellt
werden kann. Stattdessen könnte
jedoch eine andere Kommunikations-Software verwendet werden.
-
4 ist
eine diagrammartige Ansicht einer beispielhaften Weise, in der die
hierin beschriebene Vorrichtung und Verfahren zur raschen Herstellung von
Zweiweg-Kommunikation mit beim Kommunikations-Server 34 angemeldeten
Benutzern verwendet werden können.
Wie in 4 gezeigt, kann
eine Mehrzahl Betriebs-Schnittstellenstationen 300 und 302 über ein
Netz 304 mit dem Kommunikations-Server 34 im Datenaustausch
gekoppelt werden. Außerdem
kann eine Mehrzahl Kommunikationsgeräte 306 und 308 über die
drahtlosen Kommunikationsverbindungen 310 und 312 mit
dem Kommunikations-Server 34 im Datenaustausch gekoppelt
werden.
-
Im Betrieb unterhält der Kommunikations-Server 34 eine
Liste angemeldeter Benutzer in der Datenbank 106. Der Kommunikations-Server 34 kann
die Liste angemeldeter Benutrer den Operator-Schnittstellenstationen 300 und 302 bereitstellen, die
wiederum die Liste angemeldeter Benutzer anzeigen können. Bei
dem in 4 gezeigten Beispiel kann
eine Person über
eine oder alle der Kommunikationsgeräte 306 und 308 und
beliebige oder alle der Operatorschnittstellen 300 und 302 beim
Kommunikations-Server 34 angemeldet sein. Beliebige Benutrer
können
eine Liste aktuell angemeldeter Benutzer sichten und über eine
Anzeige und Tastatur z.B. einen der anderen angemeldeten Benutzern
anzeigen, um dadurch eine Kommunikationsverbindung mit diesem anderen
Benutrer herzustellen. Dem gemäß können Benutzer
an jedem der Kommunikationsgeräte 306 und 308 eine
Kommunikationsverbindung miteinander oder mit einer oder mehreren
der Operatorstationen 300 und 302 herstellen. Entsprechend
können
Benutrer an den Operatorschnittstellen 300 und 302 eine
Kommunikationsverbindung miteinander oder mit einer oder mehreren der
Kommunikationsgeräte 306 und 308 herstellen.
-
Bei Beispielen, bei denen das Netr 304 ein paketvermitteltes
Netr aufweist, kann der Kommunikations-Server 34 zur Durchführung der
Kommunikation in einer effizienten Weise Voice over IP, Extensible
Markup Language (XML), Web Service Definition Language (WSDL), Simple
Object Access Protocol (SOAP) und/oder UDDI nutzen. Natürlich kann
das Netz 304 zusätzlich
zu dem paketvermittelten Netz oder an Stelle von ihm fest verdrahtete
Fernsprechleitungen (z.B. DSL), Satellitenverbindungen, Zellularverbindungen
usw. aufweisen.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele beschrieben worden ist,
die nur der Veranschaulichung dienen und die Erfindung nicht einschränken sollen,
ist dem Durchschnittsfachmann klar; dass Änderungen, Hinzufügungen oder
Löschungen
bei den offenbarten Ausführungsformen
vorgenommen werden können, ohne
von Geist und Gültigkeitsbereich
der Erfindung abzuweichen.