DE10392438T5

DE10392438T5 - Vorrichtung und Verfahren zur zentralen Überwachung und Steuerung von Anlagen

Info

Publication number: DE10392438T5
Application number: DE10392438T
Authority: DE
Inventors: Seikai Matsumoto; Shinji Hayashi; Kenji Oomori
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2005-04-14
Also published as: AU2003227207A1; JP4197652B2; JPWO2003081359A1; WO2003081359A1; CN100357845C; CN1643464A; AU2003227207B2; US20060218266A1

Abstract

Vorrichtung zur zentralen Überwachung und Steuerung von Anlagen, enthaltend:
eine zentrale interaktive Einheit (4) zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen (1);
eine individuelle interaktive Einheit (3) zum Überwachen und Steuern einer Anlage (1);
ein Informationsnetz (7) zum Verbinden der zentralen interaktiven Einheit (4) und der individuellen interaktiven Einheit (3);
eine Steuereinheit (2) zum Steuern einer Anlage (1);
ein Steuerungsnetz (8) zum Verbinden der Steuereinheit (2) und der individuellen interaktiven Einheit (3); und
ein Gatewaymittel (17), welches in der individuellen interaktiven Einheit (3) angeordnet ist und eine Übertragungsfunktion äquivalent zu der Steuereinheit (2) aus Sicht der individuellen interaktiven Einheit (3) aufweist; wobei
die Steuereinheit (2) ein Mittel aufweist zum Eingeben einer Zustandsgröße einer Anlage (1) als Tag in eine Tag Datenbank (20); ein Mittel zum Multicasten einer signifikanten Änderung der Zustandsgröße der Anlage (1) an das Steuerungsnetz (8) oder zum...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine zentralisierte Anlagenüberwachungs- und steuerungsvorrichtung, durch individuelle Steuerung und Überwachung der Anlagen, und durch Eingabe von Information zum Überwachen und Steuern jeder der Anlagen, und ebenfalls ein Verfahren hierfür.
Stand der Technik
Die neusten Fortschritte in der Kommunikationstechnik fördern die Einführung von zentralen Überwachungs- und Steuerungsvorrichtungen zum Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen in einer zentralisierten Weise, um die Betriebskosten zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird ein DCS (Distributed Control System) verwendet, um individuelle Anlagen zu betreiben, und der Betrieb derartiger Anlagen wird mittels eines Industrie PCs überwacht, der ein Allzweck-Betriebssystem aufweist, beispielsweise UNIX^® oder Windows^®, welches darauf installiert ist, um die Rentabilität zu verbessern. Dabei werden Verbindungen verwendet, die auf Allzweck-Übertragungseinheiten und -Protokollen basieren.
Darüber hinaus liefert ein derartiges verteiltes Steuersystem (DCS) typischerweise eine Einrichtung, bei der eine Steuereinheit und eine interaktive Einheit verwendet werden, um Zustandsgrößen der Anlagen zu erfassen und Bauteilvorrichtungen über ein Objekt, das bezeichnet wird als Tag, zu betreiben.
Überlicherweise wird das TCP/IP Kommunikationsprotokoll verwendet für ein Programmierungsmodell, welches auf einer Client/Server Konfiguration basiert. Da ein Server eine wichtigere Rolle spielt, ist folglicherweise eine bessere Verfügbarkeit erforderlich. Dies bedeutet, dass wenn die Anzahl an Clients zunimmt, eine größere Rechenleistung und Übertragungsleistung erforderlich sind. Gegenwärtig wird eine Clusterstruktur verwendet, um die Verfügbarkeit sicherzustellen, und eine parallele Verarbeitung wird verwendet, um die Leistungsfähigkeit sicherzustellen. In diesem Fall nehmen nicht nur die Kosten sowohl für Hardware als auch für Software zu, sondern ebenso wird der Betrieb des Systems komplexer.
Eine Multicastübertragungstechnologie, die auf UDP/IP basiert, ist als Gegenstück zu TCP/IP verfügbar. UDP/IP hat den großen Vorteil, dass beispielsweise eine Zunahme der Anzahl an Clients keinen direkten Einfluss auf die Last des Servers hat, jedoch die Ankunft der übertragenen Daten nicht garantiert ist. Aus diesem Grund ist eine Vorrichtung (Mechanismus) erforderlich, um einem Client zu erlauben, fehlende Daten zu detektieren und eine Anfrage zur erneuten Übertragung von fehlenden Daten an den Server zu stellen. Immer häufiger werden TCP/IP und UDP/IP in Kombination verwendet, um die jeweiligen Vorteile zu nutzen, so dass eine normale Übertragung mit Multicasting durchgeführt wird, welches auf UDP/IP basiert, wohingegen eine erneute Übertragung beispielsweise von fehlenden Daten mit Unicasting, welches auf TCP/IP basiert, durchgeführt wird.
Wenn der Betrieb einer Mehrzahl von Anlagen zu überwachen und in zentraler Weise zu steuern ist, nimmt die zu manipulierende Informationsmenge proportional zur Anzahl der Anlagen, die zu überwachen und zu steuern sind, zu. Folglich ist es notwendig das Problem, dass die Last unweigerlich zunimmt und die Leistungsfähigkeit unweigerlich abnimmt, in höheren Schichten der Netzwerkhierarchie zu lösen. Ferner, da das Netzwerk und die Server redundant sein müssen, um die Verfügbarkeit zu erhöhen, ist eine Einrichtung erforderlich, um die Unabhängigkeit der Clients von dynamischen Änderungen der Konfiguration sicherzustellen.
Wenn die Zustandsgrößen der Tags, die durch verteile Steuersysteme (DCS) zu überwachen sind, in eine zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung ein- und von dieser ausgegeben werden, muss zusätzlich die Information und das Format für das Senden/Empfangen im Voraus mit den verteilten Steuersystemen (DCS) beschlossen werden, und derartige Information muss in den Sendern und Empfängern voreingestellt werden. Diese Information ist feste Information, die zum Zeitpunkt der Installation eingestellt wird, und sobald derartige Information eingestellt ist, ist es schwierig in Antwort auf irgendwelche Modifikationen oder Änderungen während des Betriebs nach der Installation flexibel zu reagieren. Darüber hinaus hat eine zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung ferner den Nachteil des Aufbauens einer Datenbank, genauer gesagt, die Last des Setzens und Assoziierens von Tag Information jedes verteilten Steuerungssystems (DCS) in einer Tag Datenbank.
Ausgehend von den oben beschriebenen Nachteilen und Problemen ist es eine Aufgabe der Erfindung eine zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung zu schaffen, die eine gute antwortende Übertragung (Responsive Transmission) liefert, selbst wenn der Betrieb vieler Anlagen überwacht und von vielen Clients gesteuert wird, die als interaktive Anzeigeeinheiten dienen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung, die flexibel genug ist, um eine entsprechende Aktion durchzuführen in Antwort auf eine erhöhte Anzahl an Anlagen, die zu überwachen sind, so dass eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden kann.
Eine noch andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die zentrale Überwachung und Steuerung einer Mehrzahl von Anlagen, indem die oben beschriebene zentrale Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung verwendet wird.
Offenbarung der Erfindung
Um die oben beschriebenen und andere Aufgaben zu lösen enthält eine Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen gemäß der Erfindung eine zentrale interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen; eine individuelle interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern einer Anlage; ein Informationsnetz zum Verbinden der zentralen interaktiven Einheit und der individuellen interaktiven Einheit; eine Steuereinheit zum Steuern einer Anlage; ein Steuernetz zum Verbinden der Steuereinheit und der individuellen interaktiven Einheit; und ein Gatewaymittel, welches in der individuellen interaktiven Einheit angeordnet ist und eine Übertragungsfunktion aufweist, die Äquivalente zu der Steuereinheit ist, vom Standpunkt der individuellen interaktiven Einheit aus, wobei
die Steuereinheit ein Mittel aufweist zum Eingeben einer Zustandsgröße einer Anlage als Tag (Markierung) in eine Tag Datenbank; ein Mittel zum Multicasten einer signifikanten Änderung der Zustandsgröße der Anlage an das Steuernetz oder zum Multicasten eines "Heartbeat", der die Integrität von diesem dem Steuernetz anzeigt, wenn keine signifikante Änderung der Zustandsgröße der Anlage vorliegt; und ein Mittel zum Zurückgeben des Inhalts der Tag Datenbank in Antwort auf eine Anfrage über die Zustandsgrößeneingabe von dem Steuernetz und zum Aktualisieren des Inhalts der Tag Datenbank in Antwort auf eine Operation, wobei
die individuelle interaktive Einheit ein Mittel aufweist zum Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem interaktiven Schirm einer Anlage, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert wird, in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit selbst existiert; ein Mittel zum Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuernetz, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit selbst existiert, und zum Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und ein Mittel zum Setzen eines Tags, welches in der Steuereinheit enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat", der die Integrität der Steuereinheit anzeigt, von der Steuereinheit während einer bestimmten Zeitperiode nicht empfangen wird, und wobei
die zentrale interaktive Einheit ein Mittel aufweist zum Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem interaktiven Schirm einer Anlage, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit selbst existiert; ein Mittel zum Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuernetz über das Informationsnetz, und das Gatewaymittel, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit selbst existiert, und zum Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und ein Mittel zum Setzen eines Tags, welches in der Steuereinheit enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat", der die Integrität der Steuereinheit anzeigt, von der Steuereinheit während einer bestimmten Zeitperiode nicht empfangen wird.
In der Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen, die die oben beschriebenen Merkmale aufweist, ist das Informationsnetz, welches die zentrale interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen und die individuelle interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern einer Anlage verbindet, mit einem Steuernetz verbunden, welches die Steuereinheit und die individuelle interaktive Einheit durch das Gatewaymittel verbindet. Die Steuereinheit verbreitet (multicastet) eine Anlagenzustandsgröße in dem Steuernetz als ein Tag, wenn eine signifikante Änderung der Anlagenzustandsgröße vorliegt, und die zentrale interaktive Einheit und die individuelle interaktive Einheit multicasten eine Abfrage über eine Anlagenzustandsgröße an das Steuernetz, und Aktualisieren einer Antwort von der Steuereinheit. Die zentrale interaktive Einheit, die mit dem Informationsnetz verbunden ist, erkennt folglich die individuelle interaktive Einheit als die Steuereinheit, und folglich kann ein Mehrschichtaufbau erreicht werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die individuelle interaktive Einheit eine Sicherheitsdatenbank aufweisen, die Information speichert zum Einschränken eines überwachbaren oder betreibbaren Bereichs für jeden Operator, und das Gatewaymittel kann den Simulationsbereich der Steuereinheit, basierend auf einer Definition in der Sicherheitsdatenbank, einschränken.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel schränkt das Gatewaymittel der individuellen interaktiven Einheit den Simulationsbereich der Steuereinheit, basierend auf der Definition in der Sicherheitsdatenbank ein. Entsprechend kann der Überwachungs- und Betriebsbereich gemäß der Ebene (Level) und dem Operationsbereich des Operators eingeschränkt werden, und somit kann die Anzahl an falschen Bedienungen durch den Operator reduziert werden. Da nur die Information, die von dem Operator erforderlich ist, übertragen wird, kann darüber hinaus die Last auf das Informationsnetz und das Steuerungsnetz reduziert werden.
Das Informationsnetz, das Steuerungsnetz, die Steuereinheit, die zentrale interaktive Einheit und die individuelle interaktive Einheit können redundant gemacht werden, derart, dass die Steuereinheit, die zentrale interaktive Einheit und die individuelle interaktive Einheit eine Multicastübertragung an alle redundanten Informationsnetze und Steuerungsnetze durchführen und einen Empfang von einer Verarbeitungseinheit in einer "First-Come-First-Served" Weise durchführen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel führen die redundanten Steuerungseinheiten, die zentralen interaktiven Einheiten und die individuellen interaktiven Einheiten eine Multicastübertragung an alle redundanten Informationsnetze und Steuerungsnetze durch und einen Empfang von einer Verarbeitungseinheit auf einer "First-Come-First-Served" Basis. Als Ergebnis erkennt die zentrale interaktive Einheit, die als Client dient, einen Antwortenden auf eine Multicastabfrage, als Server. Folglich ist es nicht notwendig, im Voraus die Unicast Adresse zu erkennen und die Vielzahl der Steuerungseinheiten und der individuellen interaktiven Einheiten, die als Server dienen. Dies erlaubt eine Rekonfiguration ohne Unterbrechung des laufenden Betriebs.
Die zentrale interaktive Einheit oder, die individuelle interaktive Einheit können ein Speicherverwaltungsmittel enthalten zum Löschen eines Tags in der Tag Datenbank, wenn kein Bezug genommen wird auf das Tag während einer bestimmten Zeitperiode.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wenn ein Bezug auf ein Tag in der Tag Datenbank während einer bestimmten Zeitperiode nicht erfolgt, löscht das Speicherverwaltungsmittel der zentralen interaktiven Einheit oder der individuellen interaktiven Einheit diesen Tag. Als Ergebnis können Tags, die von Clients nicht benötigt werden, und Tags, auf die weniger häufig zugegriffen wird, aus einer Abfrage ausgeschlossen werden, aufgrund einer fehlenden Anzeige einer Änderung der Zustandsgröße einer Anlage. Dies reduziert die Last auf das Informationsnetz und das Steuerungsnetz.
Die individuelle interaktive Einheit kann als Tag Datenbank eine lokale Tag Datenbank enthalten zum Speichern eines Tags, welches von der individuellen interaktiven Einheit selbst angefordert wurde, und eine entfernte Tag Datenbank zum Speichern eines Tags, welches von dem Gatewaymittel angefordert wurde.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel speichert die individuelle interaktive Einheit einen Tag, der von der individuellen interaktiven Einheit selbst angefordert wurde, in der lokalen Tag Datenbank, und einen Tag, der von dem Gatewaymittel angefordert wurde, in der entfernten Tag Datenbank. Als ein Ergebnis kann die "Client-by-Client" Beziehung verwaltet werden, um eine unnötige Anzeige zu reduzieren und die Last auf das Informationsnetz und Steuerungsnetz zu verringern.
Die zentrale interaktive Einheit kann eine Registrierungsanfrage ausgeben, die einen Tag spezifiziert, der zum Überwachen der individuellen interaktiven Einheit erforderlich ist, und die individuelle interaktive Einheit kann den Tag, dessen Registrierung von der zentralen interaktiven Einheit angefordert wird, in einer Tag Liste speichern und konvertieren und die Zustandsgröße des Tag, der in der Tag Liste gespeichert ist, durch das Gatewaymittel gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit senden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt die zentrale interaktive Einheit eine Registrierungsanfrage aus, die einen Tag spezifiziert, der zum Überwachen der individuellen interaktiven Einheit erforderlich ist. Durch das Gatewaymittel wandelt die individuelle interaktive Einheit, die Zustandsgröße eines Tag, dessen Registrierung von der zentralen interaktiven Einheit angefordert wurde, und sendet diese gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit. Als ein Ergebnis kann die Steuereinheit in einer Anlage leicht verbunden werden, und folglich können Tags in Antwort auf eine Änderung der betrieblichen Auslastung flexibel hinzugefügt oder gelöscht werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die zentrale interaktive Einheit eine Anfrage zur Aktualisierung der Tag Information in der Steuereinheit an die individuelle interaktive Einheit ausgeben, die individuelle interaktive Einheit kann die Tag Information in der Steuereinheit, deren Aktualisierung von der zentralen interaktiven Einheit angefordert wurde, senden, und die zentrale interaktive Einheit kann eine eindeutige Identifikation ID der empfangenen Tag Information hinzufügen und die Tag Information gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit speichern.
In diesem Fall gibt die zentrale interaktive Einheit eine Anfrage zur Aktualisierung der Tag Information der Steuereinheit an die individuelle interaktive Einheit aus. Die individuelle interaktive Einheit übermittelt die Tag Information eines zu überwachenden Tags, dessen Aktualisierung angefordert ist, an die zentrale interaktive Einheit. Die zentrale interaktive Einheit fügt eine eindeutige Identifikation ID an die empfangene Tag Information hinzu und speichert die Tag Information gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit. Dies erlaubt eine Identifizierung der Tag Information eines zu überwachenden Tags, welches von der zentralen interaktiven Einheit registriert worden ist, und folglich von der individuellen interaktiven Einheit gewonnen wird. Die Tag Datenbank in der zentralen interaktiven Einheit kann folglich einfach oder automatisch aufgebaut werden.
Eine GW Einheit an Stelle der individuellen interaktiven Einheit kann nur eine Übermittlungsfunktion enthalten, die äquivalent ist zu der Steuereinheit für die zentrale interaktive Steuereinheit.
Die GW Einheit gemäß diesem Beispiel enthält nicht den anlageninteraktiven Schirm und die interaktive Einheit in der individuellen interaktiven Einheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Aus diesem Grund können die Kosten und Platz, der in Zusammenhang steht mit der Installation der GW Einheit, der für interaktive Operation bei der normalen zentralen Überwachung nicht erforderlich ist, reduziert werden.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen wird darüber hinaus ein Verfahren zum zentralen Überwachen und Steuern einer Mehrzahl von Anlagen geschaffen, indem eine Vorrichtung verwendet wird zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen, die eine zentrale interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen enthält; eine individuelle interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern einer Anlage; ein Informationsnetz zum Verbinden der zentralen interaktiven Einheit und der individuellen interaktiven Einheit; eine Steuereinheit zum Steuern einer Anlage; ein Steuerungsnetz zum Verbinden der Steuereinheit und der individuellen interaktiven Einheit; und ein Gatewaymittel, welches in der individuellen interaktiven Einheit angeordnet ist und eine Übertragungsfunktion aufweist äquivalent zu der Steuerungseinheit vom Standpunkt der individuellen interaktiven Einheit aus, wobei
die Steuereinheit die Schritte ausführt: Eingeben einer Zustandsgröße einer Anlage als Tag in eine Tag Datenbank, Multicasten einer signifikanten Änderung der Zustandsgröße der Anlage an das Steuerungsnetz oder Multicasten eines "Heartbeat", welches die Integrität von diesem anzeigt, an das Steuerungsnetz, wenn keine signifikante Änderung der Zustandsgröße der Anlage vorliegt; und Zurückgeben des Inhalts der Tag Datenbank in Antwort auf eine Abfrage über die Zustandsgröße, die von dem Steuerungsnetz eingegeben wird und Aktualisieren des Inhalts der Tag Datenbank in Antwort auf eine Operation, wobei
die individuelle interaktive Einheit die Schritte durchführt: Anzeigen der Zustandsgröße eines Tag auf einem interaktiven Schirm einer Anlage, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit selbst existiert; Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit selbst existiert und Registrieren einer Antwort von der Steuerungseinheit in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und Setzen eines Tags, welches in der Steuerungseinheit enthalten ist, auf fehlterhaft, wenn ein "Heartbeat", welches die Integrität der Steuerungseinheit anzeigt, von der Steuerungseinheit nicht während einer bestimmten Zeitperiode empfangen worden ist, und wobei
die zentrale interaktive Einheit die Schritte durchführt: Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem interaktiven Schirm einer Anlage, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit selbst existiert; Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz über das Informationsnetz und das Gatewaymittel, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit selbst existiert und Registrieren einer Antwort von der Steuerungseinheit in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und Setzen eines Tags, welches in der Steuerungseinheit enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat", welches die Integrität der Steuerungseinheit anzeigt, nicht von der Steuerungseinheit während einer vorbestimmten Zeitperiode empfangen wird.
Die oben beschriebenen Merkmale und Strukturen und andere Merkmale und Strukturen der Erfindung werden im Folgenden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 1 gezeigt.
3 zeigt eine Darstellung eines Übertragungsschemas, welches von einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
4 zeigt ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung einer Tag Datenbank einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
5 zeigt eine Darstellung einer Tag Datenbank in jeder Steuereinheit, eine individuelle interaktive Einheit, die ein Gatewaymittel aufweist, und eine zentrale interaktive Einheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6 zeigt eine Darstellung von Information, die in Antwortanfrageinhalt-Signalen enthalten ist, gemäß einem Übertragungsschema, welches von der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
7 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung einer Datenbankreferenz durch ein Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, eine Antwort R und eine Ausnahme (Exception) E durch das Übertragungsmittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
9 zeigt ein Flussdiagramm, weiches die Verarbeitung von einem Ausschussdatensammelmittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
10 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Quellendatenbank gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
11 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung von einem Übertragungsmittel in einer Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
12 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines Gatewaymittels in einer individuellen interaktiven Einheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
13 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
14 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Sicherheitsdatenbank gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
15 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Tag Datenbank gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
16 zeigt ein Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
17 zeigt eine Darstellung eines Übertragungsschemas, welches von einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
18 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung einer Datenbankreferenz DB durch ein Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel in einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
19 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, einer Antwort R und einer Ausnahme E durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 des Übertragungsmittels gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht.
20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Tag Datenbank in einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
21 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung von einem Tag Datenbang Eingabe-/Ausgabemittel gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
22 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, einer Antwort R und einer Ausnahme E durch das Übertragungsmittel gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
23 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines Ausschussdatensammelmittels gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
24 zeigt ein detaliertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
25 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung durch ein Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
26 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung von einem "Heartbeat" HB, einer Antwort R und einer Ausnahme E durch ein Übertragungsmittel gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
27 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
28 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
29 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Anlagenzustandsgrößen, beispielsweise Temperatur, Druck, Flussrate und Ventil offen/geschlossen Zustand, die von einer Anlage 1 gesammelt werden, werden in eine Steuereinheit 2 eingegeben und Steuerungs- und arithmetischen Operationen unterworfen. Das Ergebnis der arithmetischen Operationen wird an die Anlage 1 als Steuerungsgröße ausgegeben. Darüber hinaus werden Anlagenzustandsgrößen von der Steuereinheit 2 an das Steuerungsnetz 8 durch Multicastübertragung (beispielsweise UDP/IP) als Tags ausgegeben. Eine individuelle interaktive Einheit 3 gibt Information ein betreffend eine Anlage, die zu bewachen und zu steuern ist durch diese individuelle interaktive Steuereinheit 3 von dem Steuerungsnetz 8. Die individuelle interaktive Einheit 3 hat eine Anzeigevorrichtung 5 und eine Eingabevorrichtung 6, die damit verbunden ist, so dass der Operator jede Anlage 1 mit der individuellen interaktiven Einheit 3 über die Anzeigevorrichtung 5 und die Eingabevorrichtung 6 überwachen und steuern kann. 1 zeigt einen logischen Aufbau, der ebenfalls durch virtuelle LAN Technologie implementiert werden kann, und der nicht die physikalische Struktur einschränken soll.
Die individuelle interaktive Einheit 3 ist mit einer zentralen interaktiven Einheit 4 zur Überwachung und Steuerung einer Mehrzahl von Anlagen 1 in einer zentralen An und Weise über ein Informationsnetz 7 verbunden, und die individuelle interaktive Einheit 3 enthält ein Gatewaymittel zum Verbinden mit dem Informationsnetz 7 und dem Steuernetz 8. Die individuelle interaktive Einheit 3, die das Gatewaymittel enthält, übermittelt die Anlangenzustandsgrößen, die von dem Steuerungsnetz 8 ausgegeben werden, an das Informationsnetz 7 durch Multicastübertragung. Die zentrale interaktive Einheit 4 gibt die Zustandsgrößen, die von dem Steuerungsnetz 8 oder dem Informationsnetz 7 ausgegeben werden, ein und zeigt und aktualisiert ein interaktives Bild auf der Anzeigevorrichtung 5, enthaltend die Anlagenzustandsgrößen, die von dem Operator durch Verwendung der Eingabevorrichtung 6 ausgewählt und angefordert wurden, so dass der Operator die Anlagen überwachen und steuern kann.
Die individuelle interaktive Einheit 3 und die zentrale interaktive Einheit 4 gemäß der Erfindung können als eine "lower-level" interaktive Anzeigeeinheit und als eine "higher-level" interaktive Anzeigeeinheit jeweils betrachtet werden.
2 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt. Die Steuereinheit 2 enthält eine Logikdatenbank 21 zum Steuern der Anlage 1 und eine Tag Datenbank 20 zum Speichern der Anlagenzustandsgrößen als Tags, gibt ein Prozesssignal von der Anlage durch das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 über eine Prozess Eingabe-/Ausgabeeinheit 9 ein, und führt Steuerungs- und arithmetische Operationen durch das arithmetische Operationsmittel 11 durch. Die Steuereinheit 2 gibt dann das Ergebnis der arithmetischen Operationen an die Anlage 1 über die Prozess Eingabe-/Ausgabeeinheit 9 durch das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 aus.
Genauer gesagt gibt das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 nacheinander Zustandsgrößen der Anlage 1 ein, die von Messpunkten erhalten werden, die in der Anlage installiert sind, über die Prozess Eingabe-/Ausgabeeinheit 9, und aktualisiert die Zustandsgrößen der Tags, die zu überwachen und zu steuern sind, in der Tag Datenbank 20. Darüber hinaus gibt das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 eine signifikante Änderung der Zustandsgröße durch Multicastübertragung an das Steuernetz 8 über das Übertragungsmittel 13 aus. Darüber hinaus gibt das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 das Ergebnis der arithmetischen Operationen durch das arithmetische Operationsmittel 11 an die Anlage 1 und das Steuerungsnetz 8 aus.
Das arithmetische Operationsmittel 11 führt arithmetische Operationen von arithmetischen Ausdrücken durch, die in der Logikdatenbank 21 definiert sind, von den Zustandsgrößen der Anlage 1, die von dem Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 gewonnen werden, und gibt das Ergebnis der arithmetischen Operationen an das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 aus.
Das Übertragungsmittel 13 gibt nicht nur das Ausgangssignal von dem Prozess Eingang-/Ausgabemittel 10 an das Steuerungsnetz 8, sondern ebenfalls eine Abfrage und eine Operation, die mit den Zustandsgrößen in Zusammenhang steht, die von dem Steuerungsnetz 8 eingegeben werden, an das Übertragungsmittel 12. Die Abfrage und die Operation, die mit den Zustandsgrößen in Zusammenhang stehen, werden von der zentralen interaktiven Einheit 4 und der individuellen interaktiven Einheit 3 ausgegeben.
Das Übertragungsmittel 12 anwortet auf eine Abfrage, die von dem Übertragungsmittel 13 ausgegeben wird, mit dem Inhalt der Tag Datenbank 20, und aktualisiert den Inhalt der Tag Datenbank 20 in Antwort auf eine Operation. Darüber hinaus gibt das Übertragungsmittel 12 periodisch einen "Heartbeat", der die Integrität der Steuereinheit 2 anzeigt, an das Steuerungsnetz 8.
Die individuelle interaktive Einheit 3 enthält ein Gatewaymittel (GW Mittel) 17 zum Verbinden des Informationsnetzes 7 und des Steuerungsnetzes 8. Die individuelle interaktive Einheit 3 enthält ferner eine Grafikdatenbank 22 zum Speichern von grafischen Daten des interaktiven Bildes (Schirms), eine Tag Datenbank 20 zum Speichern von Anlagenzustandsgrößen als Tags, die zu überwachen und zu steuern sind durch die individuelle interaktive Einheit 3, und eine Quellendatenbank 23 zum Speichern von Daten, die einen Informationsempfangszustand anzeigen.
Das Anzeigemittel 16 liest das interaktive Bild, das von der Eingabevorrichtung 6 ausgewählt wird, aus der grafischen Datenbank 22 aus und gibt das interaktive Bild an die Anzeigevorrichtung 5. Darüber hinaus gibt das Anzeigemittel 16 die Zustandsgrößen der Tags, die auf dem interaktiven Bild definiert sind, von der Tag Datenbank 20 über das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 ein, und aktualisiert und zeigt die Zustandsgröße auf dem interaktiven Bild an. Wenn ein Tag, auf das durch das Anzeigemittel 16 Bezug genommen wird, in der Tag Datenbank 20 existiert, gibt das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 die Zustandsgröße des Tags aus, oder im anderen Fall eine Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz 8 über das Übertragungsmittel 13. Eine Antwort auf die Abfrage, die von dem Übertragungsmittel 12 der Steuereinheit 12 ausgegeben wird, wird dann aktualisiert durch Registrierung in der Tag Datenbank 20, und eine Änderung des Prozesszustandes, der von dem Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 ausgegeben wird, wird in der Tag Datenbank 20 aktualisiert. Darüber hinaus setzt ein Speicherverwaltungsmittel 15 (im Folgenden als Ausschussdatensammelmittel 15 bezeichnet), welches als eine Speicherverwaltungsfunktion dient, Tags, die in der Steuereinheit 2 enthalten sind, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat", der die Integrität der Steuereinheit 2 anzeigt, nicht während einer bestimmten Zeitperiode von der Steuereinheit 2 empfangen wird.
Die zentrale interaktive Einheit 4 hat einen Aufbau ähnlich dem der individuellen interaktiven Einheit 3, mit der Ausnahme, dass die zentrale interaktive Einheit 4 keine Gatewaymittel 17 aufweist. Die zentrale interaktive Einheit 4 sendet und empfängt Information an/von der Steuereinheit 2 über das Gatewaymittel 17 der individuellen interaktiven Einheit 3.
3 zeigt eine Darstellung des Übertragungsschemas, welches von der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 2 gezeigt, verwendet wird. 3 zeigt ein Übertragungsschema zwischen der Steuereinheit 2 und der zentralen interaktiven Einheit 4. Gemäß der Erfindung ist aufgrund des Gatewaymittels 10 das Übertragungsschema zwischen der zentralen interaktiven Einheit 4 und der Steuereinheit 2 grundsätzlich äquivalent zu dem Übertragungsschema zwischen der individuellen interaktiven Einheit 3 und der Steuereinheit 2.
Das Anzeigemittel 16 der zentralen interaktiven Einheit 4 gibt eine Datenbankreferenz DB aus. Genauer gesagt liest das Anzeigemittel 16 das interaktive Bild, welches aus der grafischen Datenbank 2 ausgewählt wird, erzeugt eine Sammlung von Tags, die auf dem Bild verwendet werden, und gibt dann eine Datenbankreferenz DB an das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 aus.
Das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 meldet einen Rückruf CB für einen Tag, der in der Tag Datenbank registriert ist, oder gibt eine Multicastabfrage MQ an das Steuerungsnetz 8 über das Informationsnetz 7 und das Gatewaymittel 17 für einen Tag aus, der nicht der in der Tag Datenbank 20 registriert ist.
Das Übertragungsmittel 12 der Steuereinheit 2, die mit dem Steuerungsnetz 8 verbunden ist, gibt einen Tag, der in der Tag Datenbank 20 registriert ist, an das Steuerungsnetz 8 als Antwort R aus. In diesem Fall gibt das Gatewaymittel 17 der individuellen interaktiven Einheit 3, die die Steuereinheit 2 simuliert, aus, was in der Tag Datenbank 20 registriert ist, an das Informationsnetz 7 als Antwort R, oder gibt eine Multicastabfrage MQ an das Steuerungsnetz 8 aus, für das was nicht registriert ist.
Als Ergebnis der oben beschriebenen Operation wird eine Antwort R in Antwort auf die Multicastabfrage MQ an die "higher-level" zentrale interaktive Einheit 4 oder die individuelle interaktive Einheit 3 von der Steuereinheit 2 gesendet, und folglich wird ein Duplikat der Steuereinheit 2, enthaltend den relevanten Tag als eine Einheit, in der Tag Datenbank 20 für alle interaktiven Anzeigeeinheiten 3 und 4 erzeugt. Sobald eine Anzeige eines Rückrufs CB an das Anzeigemittel 16 auftritt, kann folglich die Steuereinheit 2, in der die Einheit existiert, erkannt werden.
Eine Änderung der Anlagenzustandsgröße wird als Ausnahme E durch die Steuereinheit 2 ausgegeben. Das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 in der zentralen interaktiven Einheit 4 aktualisiert die Tag Datenbank 20 und gibt eine Anzeige eines Rückrufs CB an das Anzeigemittel 16 aus. Darüber hinaus detektiert das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 in der zentralen interaktiven Einheit 4 einen Verlust der Ausnahme E mit einer Seriennummer, die in der relevanten Ausnahme E gesetzt ist.
Ein Inhalt, der möglicherweise verloren wurde, kann kompensiert werden durch Ausgabe einer Unicastabfrage UQ (beispielsweise TCP/IP) für alle Tags, die von der relevanten Steuereinheit 2 gesendet werden, und dadurch kann eine Antwort R erhalten werden. Wenn eine Unicastabfrage UQ nicht ausgegeben werden kann, bedeutet dies, dass die Steuereinheit 2 oder die individuelle interaktive Einheit 3, die die Steuereinheit 2 simuliert, ihre Funktion gestoppt hat. Eine Multicastabfrage MQ wird ausgegeben, um eine andere Suche durchzuführen.
Wenn keine Ausnahme E ausgegeben wird, bedeutet dies, dass keine Änderung der Anlagenzustandsgröße vorliegt. Da nicht bestimmt werden kann, ob diese Situation aufgrund des Verlusts der Übertragungsfunktion in der Steuereinheit 2 vorliegt, gibt die Steuereinheit 2 periodisch ein "Heartbeat" HB, das die Integrität der Steuereinheit 2 selbst anzeigt, an das Steuerungsnetz 8 aus.
Das Verlustdatensammelmittel 15 der zentralen interaktiven Einheit 4 betrachtet eine Situation als normal, bei der keine Ausgabe der Ausnahme E erfolgt, solange das "Heartbeat" HB Signal periodisch ausgegeben wird. Mit anderen Worten, das Verlustdatensammelmittel 15 kann den Verlust einer Funktion erkennen, wenn die Ausgabe des "Heartbeat" HB für einige oder mehrere Zeitperioden nicht erfolgt.
4 zeigt ein schematisches Diagramm zur Verdeutlichung der Tag Datenbank 20 der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 2 gezeigt. Die Tag Datenbank 20 enthält einen Tag NO. 30, eine Quelle 31, eine Tag Beschreibung 32, eine Konstruktionseinheit 33, einen augenblicklichen Wert 34, eine Qualität 35 und einen Aktualisierungszeitstempel 36, um diese Informationsdatenstücke über einen Tag zu speichern. Die Quelle 31 ist ein eindeutiger Identifizierer, der der Steuereinheit 2 oder der individuellen interaktiven Einheit 3, die die Steuereinheit 2 simuliert, zugewiesen ist.
5 zeigt den Inhalt der Tag Datenbank 20 mit der in 4 gezeigten Struktur, bei einer Verwendung für jede Steuereinheit 2, die individuelle interaktive Einheit 3, die das Gatewaymittel 17 aufweist, und für die zentrale interaktive Einheit 4.
In der Tag Datenbank 20 der Steuereinheit 2 sind die Zustandsgrößen aller definierten Tags gehalten und kontinuierlich durch das Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 aktualisiert. In der individuellen interaktiven Einheit 3 und der zentralen interaktiven Einheit 4, die mit dem Steuerungsnetz 8 und dem Informationsnetz 7 verbunden sind, werden Duplikate von dem, was durch das Anzeigemittel 16 angefordert wurde, gespeichert. Beispielsweise in der individuellen interaktiven Einheit 3, die mit dem Informationsnetz 7 verbunden ist, werden Duplikate von dem, was durch das Anzeigemittel 16 der individuellen interaktiven Einheit 3 und durch das Anzeigemittel 16 der zentralen interaktiven Einheit 4 angefordert wurde, gehalten, und in der zentralen interaktiven Einheit 4 werden Duplikate von dem, was durch das Anzeigemittel 16 der zentralen interaktiven Einheit angefordert wurde, gehalten.
6 zeigt eine Darstellung von Information, die in Antwortanfrageinhaltssignalen, wie in 3 gezeigt, enthalten sind, gemäß dem Übertragungsschema, welches von der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. 6(A) zeigt den Inhalt einer Multicastabfrage MQ oder einer Unicastabfrage UQ, 6(B) zeigt den Inhalt einer Tag Operation TO, 6(C) zeigt den Inhalt eines "Heartbeat" HB, 6(D) zeigt den Inhalt einer Antwort R, und 6(E) zeigt den Inhalt einer Ausnahme E.
In 6(A) enthält die Multicastabfrage MQ oder die Unicastabfrage UQ eine Transaktionsnummer 37, die eine Verarbeitungseinheit anzeigt, einen Zeitstempel 36, einen Typ, eine Quelle 31, eine Unicastadresse, die Anzahl von Datenstücken, und ein Tag Nummer 30. Eine Abfrage ist in dem Typ beschrieben. In 6(B) enthält die Tag Operation TO eine Transaktionsnummer 37, einen Zeitstempel 36, einen Typ, eine Quelle 31, eine Unicastadresse, einen Tag NO. 30, und einen gesetzten Wert. In dem Typ ist die Tag Operation beschrieben, und das Tag NO. 30 und der gesetzte Wert werden wiederholt beschrieben. In 6(C) enthält das "Heartbeat" HB eine Transaktionsnummer 37, einen Zeitstempel 36, einen Typ, eine Quelle 31 und eine Unicastadresse. In dem Typ ist das "Heartbeat" beschrieben.
In 6(D) enthält die Antwort R eine Transaktionsnummer 37, einen Zeitstempel 36, einen Typ, eine Quelle 31, eine Unicastadresse, eine Quelle beim Anfragenden, eine Transaktionsnummer beim Anfragenden, die Anzahl von Datenstücken, einen Tag NO. 30, eine Tag Beschreibung 32, eine Entwicklungseinheit 33, einen gegenwärtigen Wert 34 und eine Qualität 35. In dem Typ ist die Antwort beschrieben, und ein Satz bestehend aus dem Tag NO. 30 bis zur Qualität 35 werden wiederholt beschrieben. In 6(E) enthält die Ausnahme E eine Transaktionsnummer 37, einen Zeitstempel 36, einen Typ, eine Quelle 31, eine Unicastadresse, die Anzahl an Datenstücken, einen Tag NO. 30, einen gegenwärtigen Wert 34 und eine Qualität 35. In dem Typ wird die Ausnahme beschrieben, und ein Satz bestehend aus dem Tag NO. 30 bis zur Qualtität 35 werden wiederholt beschrieben.
Wie oben beschrieben sind die Multicastabfrage MQ und die Unicastabfrage UQ im Protokoll verschieden, enthalten jedoch den gleichen Inhalt. Eine Antwort R in Antwort auf eine Abfrage MQ oder UQ enthält alle Informationen, die erforderlich sind zum Erzeugen eines Duplikats der Tag Datenbank 20, jedoch ist eine Ausnahme E nur auf eine dynamische Information beschränkt.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung einer Datenbankreferenz DB durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Anzeigemittel 16 und dem Gatewaymittel 17 in der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 2 gezeigt, zeigt. Zuerst erfolgt eine Bestimmung, ob eine Referenz für eine Datenbank (S1) gebildet wurde. Wenn eine Referenz nicht für die Datenbank gebildet wurde, wird ein Tag Operation TO ausgegeben (S2). Andererseits, wenn eine Referenz für die Datenbank gebildet wurde, erfolgt eine andere Bestimmung, ob das Tag in der Tag Datenbank 20 registriert worden ist. Wenn das Tag registriert worden ist, wird der gegenwärtige Wert als Rückruf ausgegeben (S4). Wenn das Tag noch nicht registriert worden ist, wird eine Multicastabfrage MQ ausgegeben (S5).
Einige Datenbankreferenzen DB werden durch das Anzeigemittel 16 als lokale Referenzen ausgegeben, und andere Datenbankreferenzen DB werden durch das Gatewaymittel 17 ausgegeben, um eine Multicastabfrage MQ weiterzugeben. Für den erstgenannten Fall ist die Quelle beispielsweise auf 0 gesetzt und auf einen anderen Wert als 0 für den letzteren Fall. Dies erlaubt eine Bestimmung, ob eine Antwort R von einer lokalen Referenz her resultiert. Eine Antwort R und eine Ausnahme E in Antwort auf die Datenbankreferenz DB durch das Anzeigemittel 16 werden in asynchroner Weise als Rückruf CB gemeldet, und das Anzeigemittel 16 aktualisiert das interaktive Bild der Anzeigevorrichtung 5 basierend auf dem gegenwärtigen Wert des gemeldeten Tags. Eine Antwort R und eine Ausnahme E in Antwort auf die Datenbankreferenz DB durch das Gatewaymittel 17 werden erneut an das Informationsnetz 7 ausgegeben, und abschließend als Rückruf CB dem Anzeigemittel 16 in der zentralen interaktiven Einheit 4 gemeldet.
Die Transaktionsnummer 37, die in einer Antwort R und einer Ausnahme E, die von der Steuereinheit 2 oder von der individuellen interaktiven Einheit 3, die die Steuereinheit 2 simuliert, enthalten ist, ist eine Seriennummer, mit der die Quelle 31 unabhängig aktualisiert werden kann, und folglich wird detektiert, ob ein Verlust aufgetreten ist, oder nicht, durch Speichern der Transaktionsnummer 37, die in dem vorher empfangenen Inhalt enthalten ist, in der Quellendatenbank 23 zum Vergleich.
8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, eine Antwort R und eine Ausnahme E durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Übertragungsmittel 13 zeigt. Zuerst erfolgt eine Bestimmung, ob der empfangene Inhalt ein "Heartbeat" HB, eine Antwort R oder eine Ausnahme E ist (S1). Wenn der empfangene Inhalt ein "Heartbeat" HB ist, erfolgt eine Bestimmung, ob die Quelle registriert worden ist (S2). Wenn die Quelle registriert worden ist, werden die Unicastadresse und der Zeitstempel aktualisiert (S3), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4). Wenn eine Bestimmung in Schritt S2 erfolgt, dass die Quelle nicht registriert worden ist, werden die Quelle, die Unicastadresse und der Zeitstempel in der Quellendatenbank 23 registriert (S5) und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wenn in Schritt S1 eine Bestimmung erfolgt, dass der empfangene Inhalt eine Antwort R ist, wird dies als nächstes in der Tag Datenbank 20 registriert (S6), und eine andere Bestimmung erfolgt, ob eine lokale Referenz durchgeführt wurde (S7). Wenn eine lokale Referenz durchgeführt wurde, wird ein Rückruf CB gemeldet (S8). Wenn eine lokale Referenz nicht durchgeführt wurde, wird die Antwort R an das Informationsnetz 7 ausgegeben (S9). Die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird dann aktualisiert (S4).
Wenn in Schritt S1 eine Bestimmung erfolgt, dass der empfangene Inhalt eine Ausnahme E ist, erfolgt eine andere Bestimmung, ob eine Transaktion fehlt, oder nicht (S10). Wenn keine Transaktion fehlt, wird die Tag Datenbank aktualisiert (S11) und ein Rückruf CB gemeldet (S12). Die Ausnahme E wird dann an das Informationsnetz 7 ausgegeben (S13), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Transaktion fehlt, wird eine Unicastabfrage UQ ausgegeben (S14), und es wird bestimmt, ob eine Antwort R vorliegt (S15). Wenn eine Antwort R vorliegt, wird das Flussdiagramm in Schritt S11 fortgesetzt. Wenn keine Antwort R vorliegt, wird das Tag aus der Tag Datenbank gelöscht (S16), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
9 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung durch das Verlustdatensammelmittel 15 in der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 2 gezeigt, verdeutlicht. Es wird bestimmt, ob ein "Heartbeat" HB von der Steuereinheit 2 innerhalb einer bestimmten Zeitperiode empfangen wurde (S1). Wenn kein "Hearbeat" HB empfangen worden ist, werden alle Tags der relevanten Quelle auf fehlerhaft gesetzt (S2).
10 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Quellendatenbank 23 zum Speichern des Empfangszustandes eines "Heartbeat" HB von jeder Steuereinheit 2. Genauer gesagt enthält die Quellendatenbank 23 eine Quelle 31, eine Transaktionsnummer 37, eine Unicastadresse 40 und einen Zeitstempel 36. Diese Quellendatenbank 23 wird durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 erzeugt und aktualisiert. Das Verlustdatensammelmittel 15 detektiert den Verlust einer Funktion der Steuereinheit 2 oder der individuellen interaktiven Einheit 3, die die Steuereinheit 2 simuliert, die als Quelle dienen, gemäß der vergangenen Zeit seit dem letzten aktualisierten Datum und Zeitpunkt.
11 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung durch das Übertragungsmittel 12 in der Steuereinheit 2 verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob der empfangene Inhalt eine Abfrage ist (S1). Wenn keine Abfrage vorliegt, wird der Inhalt der Tag Datenbank aktualisiert (S2). Wenn eine Abfrage vorliegt, wird bestimmt, ob das Tag in der Tag Datenbank registriert ist (S3), und der Inhalt der Tag Datenbank wird als Antwort ausgegeben (S4). 12 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung durch das Gatewaymittel 17 in der individuellen interaktiven Einheit 3 verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob der empfangene Inhalt eine Abfrage ist (S1). Wenn keine Abfrage vorliegt, wird der Inhalt der Tag Datenbank aktualisiert (S2). Wenn eine Abfrage vorliegt, wird eine Referenz auf die Tag Datenbank gebildet (S3).
Wie oben beschrieben gibt das Übertragungsmittel 12 keine Antwort R aus in Antwort auf eine Multicastabfrage MQ für ein nicht existierendes Tag. Das Gatewaymittel 17 gibt lediglich eine Datenbankreferenz DB an das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 aus.
Wie oben beschrieben betrachtet die zentrale interaktive Einheit, die mit dem Informationsnetz verbunden ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die individuelle interaktive Einheit als eine Steuereinheit, und die Tag Datenbank in der interaktiven Anzeigeeinheit ist basierend auf den Anlagezustandsgrößen der Steuereinheit, die auf eine Abfrage geantwortet hat, aufgebaut. Dies ermöglicht der zentralen interaktiven Einheit und der individuellen interaktiven Einheit einfach hinzugefügt und gelöscht zu werden. Darüber hinaus können die Spezifikationen der zentralen interaktiven Einheit für die zentralen Überwachungs- und Steuerungsoperationen gleich ausgebildet sein, wie für die individuelle interaktive Einheit an jede Anlage. Dies vermeidet die Notwendigkeit zum Lernen der Operationsprozeduren für individuelle Vorrichtungen, wodurch folglich der Betrieb einer Mehrzahl von Anlagen einfach in zentraler Weise überwacht werden kann.
Zweites Ausführungsbeispiel
13 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, enthält die individuelle interaktive Einheit 3 eine Sicherheitsdatenbank 24 zum Speichern von Information über die Begrenzung eines überwachbaren und betreibbaren Bereichs für jeden Operator, und das Gatewaymittel 17 begrenzt den Simulationsbereich der Steuereinheit 2 basierend auf der Definition in der Sicherheitsdatenbank 24. Die gleichen Komponenten, wie die in 2 gezeigten, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und werden nicht beschrieben.
Das Gatewaymittel 17 der individuellen interaktiven Einheit 3 begrenzt den Simulationsbereich der Steuereinheit 2 basierend auf den Definitionsdaten in der Sicherheitsdatenbank 24, und der Tag Information in dem Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14, und führt eine Datenübertragung an die zentrale interaktive Einheit 4 durch das Übertragungsmittel 13 über das Informationsnetz 7 durch.
14 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Sicherheitsdatenbank 24. In der Sicherheitsdatenbank 24 sind zumindest ein Benutzername 41 des Operators, ein Operationsbereich (Betriebsanlagenvorrichtung) 42, und eine Operationsebene 43 entsprechend dem Operationsbereich, registriert, und das Gatewaymittel 17 gibt den Benutzernamen des Operators ein, der von der zentralen interaktiven Einheit 4 erfasst wird, und gibt die Definitionsdaten an das Gateway 17 aus. Wie in 14 gezeigt, können eine Mehrzahl von Operationsbereichen und Operationslevel (Operationsebene) für den Benutzer in der Sicherheitsdatenbank 24 registriert werden.
15 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Tag Datenbank 20 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Tag Datenbank 20 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mindestens eine Operationsebene 38 und eine Anlagenkategorie (Anlagenvorrichtungskategorie) 39 gespeichert. Das Gatewaymittel 17 beschränkt den Simulationsbereich der Steuereinheit 2 nur für die Tag Information, die für den Operator erforderlich ist, basierend auf den Definitionsdaten in der Sicherheitsdatenbank 24 und der Registrierungsinformation in der Tag Datenbank 20.
Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Gatewaymittel 17 den überwachbaren und betreibbaren Bereich für jeden Operator beschränken, indem der Simulationsbereich der Steuereinheit 2 basierend auf der Definition in der Sicherheitsdatenbank 24 beschränkt wird. Als Ergebnis kann eine Überwachungs- und Operationsfunktion gemäß dem Operatorlevel geschaffen werden, und folglich kann die Anzahl von inkorrekten Operationen durch den Operator reduziert werden. Darüber hinaus wird nur die Information, die von dem Operator benötigt wird, übertragen, und folglich kann die Last auf das Informationsnetz und das Steuerungsnetz reduziert werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
16 zeigt ein Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt, sind das Informationsnetz 7, das Steuerungsnetz 8, die Steuereinheit 2, die zentrale interaktive Einheit 4 und die individuelle interaktive Einheit 3 redundant ausgebildet, und die Steuereinheiten 2, die zentralen interaktiven Einheiten 4 und die individuellen interaktiven Einheiten 3 führen eine Multicastübertragung an alle redundanten Informationsnetze 7 und Steuerungsnetze 8 durch, und empfangen Daten einer Transaktion zu einem Zeitpunkt, basierend auf einer "First-Come-First-Served" Basis. Die gleichen Komponenten, wie die in 1 gezeigten, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und werden nicht beschrieben.
Die Anlagenzustandsgrößen, beispielsweise Temperatur, Druck, Flussrate und Ventil offen geschlossen Status, die von der Anlage 1 gesammelt werden, werden in die redundanten Steuereinheiten 2 eingegeben und Steuerungs- und arithmetischen Operationen unterworfen. Das Ergebnis der arithmetischen Operationen wird als Steuergröße ausgegeben, wohingegen die Anlagenzustandsgrößen als Tags an das redundante Steuerungsnetz 8 ausgegeben werden. Die Anlagenzustandsgrößen, die an die Steuerungsnetze 8 ausgegeben werden, werden in die individuellen interaktiven Einheiten 3 eingegeben.
Darüber hinaus übertragung die redundanten individuellen interaktiven Einheiten 3, die Verbindungen zu den redundanten Informationsnetzen aufweisen, Zustandsgrößen, die von den Steuerungsnetzen 8 ausgegeben werden, an die Informationsnetze 7. Die zentrale interaktive Einheit 4 gibt die Zustandsgrößen, die von dem Steuerungsnetz 8 oder dem Informationsnetz 7 ausgegeben werden, ein und zeigt und aktualisiert das interaktive Bild der Anzeigevorrichtung 5, enthaltend die Anlagenzustandsgrößen, die von dem Benutzer durch Verwendung der Eingabevorrichtung 6 ausgewählt und angefordert wurden.
17 zeigt eine Darstellung eines Übertragungsschemas, das von der zentralen Anlagen- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wie in 16 gezeigt, verwendet wird. Da die Netze redundant sind, werden Daten an alle Netze ausgegeben, und der Empfänger wählt nur die Transaktion, die zuerst ankommt, und ignoriert die nachfolgend ankommenden Transaktionen.
18 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung einer Datenbankreferenz DB durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Anzeigemittel 16 und dem Gatewaymittel 17 in der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob eine Referenz für eine Datenbank gebildet worden ist (S1). Wenn eine Referenz nicht für eine Datenbank vorliegt, wird eine Tag Operation TO ausgegeben (S2). Andererseits, wenn eine Referenz zu einer Datenbank vorliegt, erfolgt eine andere Stimmung, ob das Tag in der Tag Datenbank 20 registriert worden ist. Wenn das Tag registriert worden ist, wird der gegenwärtige Wert als Rückruf ausgegeben (S4), wenn das Tag noch nicht registriert worden ist, wird eine Multicastabfrage MQ an alle Netze ausgegeben (S5).
19 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, einer Antwort R und einer Ausnahme E durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Übertragungsmittel 13 verdeutlicht. Verglichen mit dem in 8 gezeigten Flussdiagramm, sind zusätzlich die Schritte S17, S18 und S19 vorgesehen.
Bei diesem Übertragungsschema braucht die zentrale interaktive Einheit 4 nicht zu wissen, welche Vielzahl durch die Steuereinheit 2 oder die individuelle interaktive Einheit 3 verwendet wird. Darüber hinaus kann ein Verlust der Funktion in einer multigeplexten Vorrichtung detektiert werden, indem bestätigt wird, dass keine Antwort R auf eine Multicastabfrage MQ vorliegt.
Gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel kann eine Hinzufügung und Modifikation von Komponentenvorrichtungen, einschließlich einer Änderung des Redundanzgrades durchgeführt werden, ohne den Betrieb zu unterbrechen, wobei alleine der Server während der Operation geschaltet wird. Dies verbessert die Anlagenverfügbarkeit. Da darüber hinaus die Tag Datenbank unmittelbar nach dem Start nur in der Steuereinheit 2 existiert, ist es beispielsweise nicht notwendig auf die Tag Datenbank abzugleichen, die in der interaktiven Anzeigeeinheit existiert. Dies verbessert die Wartbarkeit.
Viertes Ausführungsbe ispiel
20 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Tag Datenbank 20 in einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Verglichen mit der in 4 gezeigten Tag Datenbank 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ist zusätzlich ein Referenzzeitstempel 37 zum Speichern des letzten Datums und Zeitpunkts des Auftretens einer Datenbankreferenz DB für jeden Tag vorgesehen.
21 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung einer Datenbankreferenz DB durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Anzeigemittel 16 und dem Gatewaymittel 17 in der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Verglichen mit dem Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt, ist zusätzlich der Schritt S6 vorgesehen. Zuerst erfolgt eine Bestimmung, ob eine Referenz auf eine Datenbank vorliegt (S1). Wenn eine Referenz nicht für eine Datenbank vorliegt, wird eine Tag Operation TO ausgegeben (S2). Andererseits, wenn eine Referenz für eine Datenbank vorliegt, erfolgt eine andere Bestimmung, ob das Tag in der Tag Datenbank 20 registriert worden ist. Wenn das Tag registriert worden ist, wird der gegenwärtige Wert als ein Rückruf ausgegeben (S4). Der Referenzzeitstempel wird dann aktualisiert (S6). Wenn eine Bestimmung in Schritt S3 erfolgt, dass das Tag nicht registriert worden ist, wird eine Multicastabfrage MQ ausgegeben (S5). Wie oben beschrieben, aktualisiert in Schritt S6 das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 das Referenzdatum und den Zeitpunkt in der Tag Datenbank 20 in Antwort auf jede Datenbankreferenz DB.
22 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, eine Antwort R und einer Ausnahme E durch das Übertragungsmittel 13 in der zentralen Anlagenüberwachung- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Verglichen mit der Verarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 8 gezeigt, ist zusätzlich der Schritt S17 hinzugefügt, in welchem ein Referenzzeitstempel gesetzt wird.
23 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung durch das Verlustdatensammelmittel 15 in der zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob ein "Heartbeat" HB von der Steuereinheit 2 innerhalb einer bestimmten Zeitperiode empfangen worden ist (S1). Wenn kein "Heartbeat" HB empfangen worden ist, werden alle Tags in der relevanten Quelle auf fehlerhaft gesetzt (S2). Andererseits, wenn ein "Heartbeat" HB innerhalb einer bestimmten Zeitperiode empfangen wird, wird bestimmt, ob eine Referenz innerhalb einer bestimmten Zeitperiode gebildet wird (S3). Wenn keine Referenz erfolgt, wird das Tag aus der Tag Datenbank gelöscht (S4). Wie oben beschrieben, detektiert das Datenverlustsammelmittel 15 durch die Verarbeitung in den Schritten S3 und S4, dass keine Datenbankreferenz DB vorliegt, basierend auf der verstrichenen Zeit aus den Referenzdaten und dem Zeitpunkt in der Tag Datenbank 20, und löscht die Tags, die länger als eine bestimmte Zeitperiode existieren.
Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel können Tags, die von Clients nicht benötigt werden, und Tags, auf die weniger häufig Bezug genommen wird, aus einer Abfrage herausgenommen werden, was eine fehlende Anzeige einer Änderung der Zustandsgröße, die von dem Prozess Eingabe-/Ausgabemittel 10 ausgegeben wird, zur Folge hat. Dies reduziert die Last auf das Informationsnetz 7 und das Steuerungsnetz 8. Folglich kann eine interaktive Anzeigeeinheit mit hohem Anwortvermögen gebildet werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
24 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem fünften Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, enthält die Tag Datenbank 20 der individuellen interaktiven Einheit 3 eine lokale Tag Datenbank 20A zum Speichern von Tags, die von der Tag Datenbank 20 selbst angefordert wurden, und eine Tag Ferndatenbank 20B zum Speichern der von dem Gatewaymittel 17 angeforderten Tags. Die gleichen Komponenten, wie die in 2 gezeigen, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und werden nicht beschrieben.
Wie in 24 gezeigt, ist die Tag Datenbank 20 in eine lokale Tag Datenbank 20A für lokale Referenzen, die von dem eigenen Anzeigemittel 16 angefordert werden, und in die Tag Ferndatenbank 20B klassifiziert für Fernreferenzen, die von dem Gatewaymittel 17 über das Informationsnetz 7 angefordert werden.
25 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung einer Datenbankreferenz DB durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 von dem Anzeigemittel 16 und dem Gatewaymittel 17 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob eine Referenz auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist (S1). Wenn eine Referenz auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist, erfolgt eine andere Bestimmung, ob das Referenz-Tag in der lokalen Tag Datenbank existiert (S2). Wenn das Referenz-Tag in der lokalen Datenbank existiert, wird der gegenwärtige Wert zurückgegeben (S3).
Wenn dagegen in Schritt S2 bestimmt wird, dass das Referenz-Tag nicht in der lokalen Tag Datenbank existiert, erfolgt eine andere Bestimmung, ob die Tag Ferndatenbank existiert (S4). Wenn das Referenz-Tag in der Tag Ferndatenbank existiert, wird es in der lokalen Tag Datenbank dupliziert (S4) und der augenblickliche Wert wird zurückgerufen (S3). Wenn die Bestimmung in Schritt S5 derart ist, dass das Referenz-Tag nicht in der Tag Ferndatenbank existiert, wird eine Mulicastabfrage MQ ausgegeben (S6).
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass eine Referenz nicht auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist, erfolgt eine andere Bestimmung, ob eine Referenz auf die Tag Ferndatenbank gebildet ist (S7). Wenn eine Referenz nicht auf die Ferndatenbank gebildet ist, wird eine Tag Operation TO ausgegeben (S8). Wenn eine Referenz weder auf die lokale Datenbank noch auf die Ferndatenbank gebildet ist, wird ein Tag Operations TO ausgegeben.
Wenn eine Referenz nicht auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist, sondern auf die Ferndatenbank, wird bestimmt, ob das Referenz-Tag in der Tag Ferndatenbank existiert (S9). Wenn das Referenz-Tag in der Tag Ferndatenbank existiert, wird der augenblickliche Wert als Rückruf ausgegeben (S3). Wenn dagegen das Referenz-Tag nicht in der Ferndatenbank existiert, wird bestimmt, ob das Referenz-Tag in der lokalen Tag Datenbank existiert (S10). Wenn das Referenz-Tag nicht in der lokalen Tag Datenbank existiert, wird eine Multicastabfrage MQ ausgegeben (S6). Wenn das Referenz-Tag in der lokalen Tag Datenbank existiert, wird es in der Tag Ferndatenbank dupliziert (S11), und der augenblickliche Wert wird zurückgegeben (S3).
26 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung eines "Heartbeat" HB, einer Antwort R und einer Ausnahme E durch das Übertragungsmittel 13 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht. Zuerst wird bestimmt, ob der empfangene Inhalt ein "Heartbeat" HB, eine Antwort R oder eine Ausnahme E ist (S1). Wenn der empfangene Inhalt ein "Heartbeat" HB ist, wird bestimmt, ob die Quelle registriert worden ist (S2). Wenn die Quellen nicht registriert worden ist, werden die Unicastadresse und der Zeitstempel aktualisiert (S3), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4). Wenn eine Bestimmung in Schritt S2 erfolgt, dass die Quelle nicht registriert worden ist, werden die Quelle, die Unicastadresse und der Zeitstempel in der Quellendatenbank 23 registriert (S5), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wenn eine Bestimmung in Schritt S1 erfolgt, dass der empfangene Inhalt eine Antwort R ist, wird als nächstes bestimmt, ob eine Referenz auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist (S6). Wenn eine Referenz auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist, wird das Tag in der lokalen Tag Datenbank registriert (S7). Ein Rückruf wird dann gemeldet (S8), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4). Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass eine Referenz nicht auf die lokale Tag Datenbank gebildet ist, wird das Tag in der Tag Ferndatenbank registriert (S9). Eine Antwort wird dann mit dem registrierten Tag als Filter ausgegeben (S10), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der empfangene Inhalt eine Ausnahme E ist, erfolgt eine andere Bestimmung, ob eine Transaktion fehlt (S11). Wenn keine Transaktion fehlt, wird die lokale Tag Datenbank akutalisiert (S12), eine Antwort mit dem registrierten Tag als Filter ausgegeben (S13), und die Tag Ferndatenbank aktualisiert (S14). Eine Ausnahme wird dann mit dem registrierten Tag als ein Filter ausgegeben (S15), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass eine Transaktion fehlt, wird eine Unicastabfrage UQ ausgegeben (S16), und es wird bestimmt, ob eine Antwort R vorliegt (S17). Wenn keine Antwort R vorliegt, wird das Flussdiagramm bei Schritt S12 fortgesetzt. Wenn keine Antwort R vorliegt, wird das Tag aus der Tag Datenbank gelöscht (S18), und die Transaktionsnummer der Quellendatenbank wird aktualisiert (S4).
Wie oben beschrieben, wird eine Datenbankreferenz DB, die durch das Anzeigemittel 16 gebildet wird, in der lokalen Tag Datenbank 20A der Tag Datenbank 20 registriert, getrennt von der Datenbankreferenz DB, die durch das Gatewaymittel 17 gebildet wird. In Antwort auf eine Antwort R und eine Ausnahme E von der Steuereinheit 2 werden ein Rückruf CB und eine zweite Ausgabe an das Informationsnetz 7 durchgeführt, indem die Tags verwendet werden, die in jeder Datenbank als Filter registriert sind.
Gemäß diesem fünften Ausführungsbeispiel wird eine Änderung der Zustandsgröße von der Steuereinheit 2 nicht als Rückruf gemeldet, der enthält, was nicht durch den Client beantragt wurde, und darüber hinaus kann die Last auf das Informationsnetz 7 reduziert werden. Folglich kann eine interaktive Anzeigeinheit erhalten werden, die ein hohes Antwortvermögen aufweist. Darüber hinaus kann die Last auf die Clients und auf die Netzwerke reduziert werden, indem die Tag Datenbank 20 unabhängig für jeden Client gemacht wird.
Sechstes Ausführungsbeispiel
27 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem sechsten Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, enthält die zentrale interaktive Einheit 4 in der zentralen Betriebsüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung zusätzlich ein Tag Registrierungsmittel 50 zum Registrieren eines Tags, welches zu überwachen ist, in der zentralen interaktiven Einheit 4, und einen Speicherabschnitt 51 des zu überwachenden Tags, wo ein zu überwachendes Tag gesetzt ist, und darüber hinaus enthält die individuelle interaktive Einheit 3 zusätzlich ein Tag Registrierungsverwaltungsmittel 52 zum Verwalten der Tags, deren Registrierung angefordert ist, und eine Tag Liste 53 zum Speichern der Tag Information über registrierte Tags.
Die zentrale interaktive Einheit 4 gibt eine Registrierungsanfrage, die einen Tag spezifiziert, der zu überwachen ist, an die individuelle interaktive Einheit 3, die dann den Tag speichert, dessen Registrierung durch die zentrale interaktive Einheit 4 in der Tag Liste 53 angefordert ist. Ferner konvertiert die individuelle interaktive Einheit 3 die Zustandsgröße des Tags, das in der Tag Liste 53 gespeichert ist, und sendet es gemäß dem Format an die zentrale interaktive Einheit 4 durch das Gatewaymittel 17.
Als ein Ergebnis kann eine Übertragungsstruktur für eine Tag Information, die durch die zentrale interaktive Einheit 4 registriert ist, realisiert werden. Spezieller wird das zu überwachende Tag in der individuellen interaktiven Einheit 3 und der Steuereinheit 2 von der zentralen interaktiven Einheit 4 registriert, und die registrierte Tag Zustandsgröße wird umgewandelt und durch die individuelle interaktive Einheit 3 gemäß dem Informationsformat an der zentralen interaktiven Einheit 4 gesendet. Dies erlaubt eine einfache Verbindung und flexibles Hinzufügen und Löschen von Tags in Antwort auf eine Änderung der betrieblichen Auslastung.
In 27 werden zu überwachende Tags gemäß dem Betriebszustand (beispielsweise normaler Betrieb, Start/Stopp, und außer Betrieb) in dem Speicherabschnitt 51 für das zu überwachende Tag vorgespeichert, so das beispielsweise der Bereich für das Überwachungssystem verschieden ist zwischen der individuellen interaktiven Einheit 3 und der zentralen interaktiven Einheit 4. Die zentrale interaktive Einheit 4, die die zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung bildet, überwacht Tags, die durch die Eingabevorrichtung 6 spezifiziert sind, oder Tags, die in dem Speicherabschnitt 51 für zu überwachende Tags gesetzt sind.
Das Tag Registrierungsmittel 50 gibt ein Tag, das zu überwachen ist, von der Eingabevorrichtung 6 ein oder von dem Speicherabschnitt 51 von zu überwachenden Tags, und bildet eine Anfrage für eine Tag Registrierung an die relevante individuelle interaktive Einheit 3 über das Übertragungsmittel 13. Die Anfrage wird an das Tag Registrierungsverwaltungsmittel 52 der relevanten individuellen interaktiven Einheit 3 eingegeben. Das Tag Registrierungsverwaltungsmittel 52 erfasst die Tag Information für das Tag, dessen Registrierung angefordert ist, von der Tag Datenbank 20 und speichert es in der Tag Liste 53.
Die Tag Information enthält in diesem Fall nicht nur variable Information, beispielsweise den Tag Statuswert, sondern auch feste Information, beispielsweise den Tag Namen. Wenn keine Registrierung angefordert ist, startet das Tag Registrierungsverwaltungsmittel 52 durch das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 die Aktualisierung des Tag Statuswerts auf den letzten Wert. Nachdem der Tag Statuswert aktualisiert worden ist, wird das Gatewaymittel 17 gestartet. Das Gatewaymittel 17 konvertiert und bearbeitet die Tag Statuswerte, die in der Tag Liste 53 gespeichert sind, in ein Format gemäß der zentralen interaktiven Einheit 4, und überträgt dann die Tag Statuswerte an die zentrale interaktive Einheit 4. Der übertragene Tag Statuswert wird in das Tag Datenbank Eingabe-/Ausgabemittel 14 der zentralen interaktiven Einheit 4 eingegeben, und in der zentralen Tag Datenbank 50 aktualisiert.
Gemäß diesem sechsten Ausführungsbeispiel kann der Statuswert des zu überwachenden Tags in der relevanten individuellen interaktiven Einheit 3 durch eine Spezifikation von der zentralen interaktiven Einheit 4 übertragen werden. Selbst wenn eine Änderung des Betriebszustandes an der zentralen interaktiven Einheit 4 erfolgt, kann das zu überwachende Tag einfach geändert, hinzugefügt oder gelöscht werden. Darüber hinaus kann die Übertragungslast auf das Informationsnetz 7 auf eine Informationsmenge reduziert werden, die für zentrale Operationen erforderlich ist.
Siebtes Ausführungsbeispiel
28 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem siebten Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem sechsten Ausführungsbeispiel, wie in 27 gezeigt, ist die zentrale interaktive Einheit 4 zusätzlich mit dem Tag Informationsaktualisierungsmittel 54 versehen zum Aktualisieren der Tag Information über Tags, die zentral zu überwachen sind, und die individuelle interaktive Einheit 3 ist zusätzlich mit einem Tag Informationsübertragungsmittel 55 versehen zum Umwandeln und Senden der Information über die Tag Liste, die der Tag Registrierungsverwaltung unterworfen ist, gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit 4. Die zentrale interaktive Einheit 4 gibt eine Anfrage zur Aktualisierung der Tag Information der Steuereinheit 2 an die individuelle interaktive Einheit 3 aus, und die individuelle interaktive Einheit 3 fügt eine eindeutige Identifikation ID der Tag Information in der Steuereinheit 2 hinzu, also der Tag Information, deren Aktualisierung durch die zentrale interaktive Einheit 4 angefordert wurde, und wandelt und sendet die Tag Information gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit 4.
In 28 startet die zentrale interaktive Einheit 4, die die zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung bildet, das Tag Informationsaktualisierungsmittel 54, um eine Tag Information, die zu überwachen ist, zu bilden, durch jede individuelle interaktive Einheit 3 in der zentralen Tag Datenbank 50. Das Tag Informationsaktualisierungsmittel 54 bildet eine Anfrage zur Aktualisierung der Tag Information an die relevante individuelle interaktive Einheit über das Übertragungsmittel 13. Das Tag Registrierungsverwaltungsmittel 52 der relevanten individuellen interaktiven Einheit 3, die eine Anfrage zur Aktualisierung der Tag Information empfangen hat, startet das Tag Informationsübertragungsmittel 55. Das Tag Informationsübertragungsmittel 55 wandelt und bearbeitet die Tag Information in der Tag Liste 53 in ein strukturiertes Format der Tag Information der zentralen interaktiven Einheit 4, die die zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung ist, und überträgt die Tag Information an die zentrale interaktive Einheit 4. Der Begriff Tag Information, der in dieser Beschreibung verwendet wird, bedeutet einen festen Informationsabschnitt, beispielsweise den Tag Namen und die Einheit.
Die übertragene Tag Information wird in das Tag Informationsaktualisierungsmittel 54 der zentralen interaktiven Einheit 4 eingegeben, und in der zentralen Tag Datenbank 50 aktualisiert. Zu diesem Zeitpunkt fügt das Tag Informationsaktualisierungsmittel 54 dem Tag NO hinzu, eine eindeutige ID, die für jede individuelle interaktive Einheit 3 zugewiesen wird, an der zentralen interaktiven Einheit 4, und speichert das Tag NO, so dass eine Duplizierung von Tag NO in jeder individuellen interaktiven Einheit 3 kein Problem in der zentralen interaktiven Einheit 4 zur Durchführung einer zentralen Überwachung und Steuerung verursacht.
Wenn eine neue Tag Information von der individuellen interaktiven Einheit 3 zu aktualisieren ist, vergleicht darüber hinaus das Tag Informationsaktualisierungsmittel 54 die augenblickliche Tag Information der entsprechenden individuellen interaktiven Einheit 3 in der Tag Datentabelle 20 mit der Tag Information, die zu aktualisieren ist, zeigt welche Tags hinzuzufügen oder zu löschen sind auf der Anzeigevorrichtung 5 über das Anzeigemittel 16 an, und aktualisiert die Tag Information nur nach Erhalt einer Bestätigung von dem Operator. Entsprechend kann daher die Aktualisierung der Tag Information durchgeführt werden. Es sei erwähnt, dass die Bestätigung weggelassen werden kann.
Gemäß diesem siebten Ausführungsbeispiel, kann bei einer Anfrage von der interaktiven Anzeigeeinheit 4 zur zentralen Überwachung und Steuerung die Tag Information des zu überwachenden Tags in der relevanten individuellen interaktiven Einheit 3 automatisch in der zentralen interaktiven Einheit 4 zur zentralen Überwachung und Steuerung gebildet werden. Da jegliche Modifikationen der Tag Information an der individuellen interaktiven Einheit 3 leicht in die zentrale Tag Datenbank bei Anfrage von der zentralen interaktiven Einheit 4 zum zentralen Überwachen und Steuern reflektiert werden kann, kann eine bessere Instandhaltbarkeit erreicht werden.
Achtes Ausführungsbeispiel
29 zeigt ein detailiertes Blockdiagramm einer zentralen Anlagenüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem achten Ausführungsbeispiel, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, fehlt der individuelle interaktive Einheit 3 die Anzeigevorrichtung 5 zur interaktiven Operation durch den Operator, die Eingabevorrichtung 6, die Anzeigevorrichtung 16 und die grafische Datenbank 22.
Gemäß diesem achten Ausführungsbeispiel können die Kosten und der Platz, die im Zusammenhang stehen mit der Installation einer individuellen interaktiven Einheit (GW Einheit), die für einen interaktiven Betrieb bei einer normalen zentralen Überwachung nicht erforderlich ist, reduziert werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der zentralen Anlagenüberwachung- und Steuerungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau gemäß der Erfindung, wird eine Multicast basierte Übertragung verwendet, wenn eine Mehrzahl von Anlagen in einer zentralen Weise betrieben werden, unter Verwendung einer Mehrzahl von interaktiven Anzeigeeinheiten. Daher kann eine zentrale Überwachungs- und Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren erhalten werden, mit einem ausreichend hohem Antwortvermögen und einer Flexibilität zur Durchführung einer Aktion in Antwort auf eine Änderung der Konfiguration. Folglich hat die Erfindung eine hohe industrielle Anwendbarkeit für Anlagenüberwachungssystem, die immer mehr unterschiedlich ausgebildet sind.
Zusammenfassung
Ein Informationsnetz, welches eine zentrale interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen und eine individuelle interaktive Einheit zum Überwachen und Steuern einer Anlage verbindet, ist mit einem Steuerungsnetz verbunden, welches eine Steuereinheit und die individuelle interaktive Einheit durch ein Gatewaymittel verbindet. Die Steuereinheit multicastet eine Anlagenzustandsgröße an das Steuerungsnetz als Tag, wenn eine signifikante Änderung der Anlagenzustandsgröße vorliegt, und die zentrale interaktive Einheit und die individuelle interaktive Einheit multicasten eine Abfrage über eine Anlagenzustandsgröße an das Steuerungsnetz und Aktualisieren einer Antwort von der Steuereinheit.
(1)

Claims

Vorrichtung zur zentralen Überwachung und Steuerung von Anlagen, enthaltend: eine zentrale interaktive Einheit (4) zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen (1); eine individuelle interaktive Einheit (3) zum Überwachen und Steuern einer Anlage (1); ein Informationsnetz (7) zum Verbinden der zentralen interaktiven Einheit (4) und der individuellen interaktiven Einheit (3); eine Steuereinheit (2) zum Steuern einer Anlage (1); ein Steuerungsnetz (8) zum Verbinden der Steuereinheit (2) und der individuellen interaktiven Einheit (3); und ein Gatewaymittel (17), welches in der individuellen interaktiven Einheit (3) angeordnet ist und eine Übertragungsfunktion äquivalent zu der Steuereinheit (2) aus Sicht der individuellen interaktiven Einheit (3) aufweist; wobei die Steuereinheit (2) ein Mittel aufweist zum Eingeben einer Zustandsgröße einer Anlage (1) als Tag in eine Tag Datenbank (20); ein Mittel zum Multicasten einer signifikanten Änderung der Zustandsgröße der Anlage (1) an das Steuerungsnetz (8) oder zum Multicasten eines "Heartbeat" (HB), welches eine Integrität davon anzeigt, an das Steuerungsnetz (8), wenn keine signifikante Änderung der Zustandsgröße der Anlage (1) vorliegt; und ein Mittel zum Zurückgeben des Inhalts der Tag Datenbank (20) in Antwort auf eine Abfrage über die Zustandsgröße, die von dem Steuerungsnetz (8) eingegeben wird, und zum Aktualisieren des Inhalts der Tag Datenbank (20) in Antwort auf eine Operation, wobei die individuelle interaktive Einheit (3) ein Mittel (5) enthält zum Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem ineraktiven Bild der Anlage, wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Bild definiert ist, in der Tag Datenbank (20) der individuellen interaktiven Einheit (3) selbst existiert; ein Mittel zum Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz (8), wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Bild definiert ist, nicht in der Tag Datenbank (20) der individuellen interaktiven Einheit (3) selbst existiert, und zum Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit (2) in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und ein Mittel zum Setzen eines Tags, das in der Steuereinheit (2) enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat" (HB), das die Integrität der Steuereinheit (2) anzeigt, von der Steuereinheit (2) während einer bestimmten Zeitperiode nicht empfangen wird, und wobei die zentrale interaktive Einheit (4) ein Mittel (5) aufweist zum Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem interaktiven Bild einer Anlage (1), wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Bild definiert ist, nicht in der Tag Datenbank (20) der zentralen interaktiven Einheit (4) selbst existiert; ein Mittel zum Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz (8) über das Informationsnetz (7) und das Gatewaymittel (17), wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Bild definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit (4) selbst existiert, und zum Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit (2) in der Tag Datenbank (20) zur Aktualisierung; und ein Mittel zum Setzen eines Tags, das in der Steuereinheit (2) enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat" (HB), das die Integrität der Steuereinheit (2) anzeigt, von der Steuereinheit (2) während einer bestimmten Zeitperiode nicht empfangen wird.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der die individuelle interaktive Einheit (3) eine Sicherheitsdatenbank aufweist zum Speichern von Information zum Beschränken eines überwachbaren und betreibbaren Bereichs für jeden Operator, und das Gatewaymittel (17) den Simulationsbereich der Steuereinheit (2) basierend auf einer Definition in der Sicherheitsdatenbank beschränkt.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der das Informationsnetz (7), das Steuerungsnetz (8), die Steuereinheit (2), die zentrale interaktive Einheit (4) und die individuelle interaktive Einheit (3) redundant sind, derart, dass die Steuereinheit (2), die zentrale interaktive Einheit (4) und die individuelle interaktive Einheit (3) eine Multicastübertragung an alle redundanten Informationsnetze (7) und Steuerungsnetze (8) durchführen, und einen Empfang durchführen einer Verarbeitungseinheit zu einem Zeitpunkt auf einer "First-Come-First-Severed" Basis.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der mindestens eine der zentralen interaktiven Einheit (4) und der individuellen interaktiven Einheit (3) ein Speicherverwaltungsmittel aufweist zum Löschen eines Tags in der Tag Datenbank, wenn keine Referenz auf das Tag während einer bestimmten Zeitperiode erfolgt.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der die individuelle interaktive Einheit (3) als Tag Datenbank (20) eine lokale Tag Datenbank zum Speichern eines Tags, das von der individuellen interaktiven Einheit (3) selbst angefordert wird, und eine Tag Ferndatenbank zum Speichern eines Tags, das von dem Gatewaymittel (17) angefordert wird, enthält.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der die zentrale interaktive Einheit (4) eine Registrierungsanfrage ausgibt, die einen Tag spezifiziert, der für die Überwachung erforderlich ist, an die individuelle interaktive Einheit (3), und die individuelle interaktive Einheit (3) den Tag speichert, dessen Registrierung von der zentralen interaktiven Einheit (4) angefordert wurde, in einer Tag Liste, und die Zustandsgröße des Tags, der in der Tag Liste gespeichert ist, durch das Gatewaymittel (17) gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit (4) umwandelt und sendet.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 6, bei der die zentrale interaktive Einheit (4) eine Anfrage zur Aktualisierung von Tag Information in der Steuereinheit (2) an die individuelle interaktive Einheit (3) ausgibt, die individuelle interaktive Einheit (3) die Tag Information in der Steuereinheit (2), deren Aktualisierung durch die zentrale interaktive Einheit (4) angefordert ist, sendet, und die zentrale interaktive Einheit (4) eine eindeutige Identifikation (ID) an die empfangen Tag Information hinzu fügt und die Tag Information gemäß dem Format der zentralen interaktiven Einheit (4) speichert.
Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen nach Anspruch 1, bei der eine GW Einheit (17) an Stelle der individuellen interaktiven Einheit (3) nur eine Übertragungsfunktion aufweist, äquivalent zu der Steuereinheit (2) für die zentrale interaktive Einheit (4).
Verfahren zum zentralen Überwachen und Steuern einer Mehrzahl von Anlagen mit einer Vorrichtung zum zentralen Überwachen und Steuern von Anlagen, wobei die Vorrichtung eine zentrale interaktive Einheit (4) zum Überwachen und Steuern des Betriebs einer Mehrzahl von Anlagen aufweist; eine individuelle interaktive Einheit (3) zum Überwachen und Steuern einer Anlage (1), ein Informationsnetz (7) zum Verbinden der zentralen interaktiven Einheit (4) und der individuellen interaktiven Einheit (3); eine Steuereinheit (2) zum Steuern einer Anlage (1); ein Steuerungsnetz (8) zum Verbinden der Steuereinheit (2) und individuellen interaktiven Einheit (3); und ein Gatewaymittel (17), welches in der individuellen interaktiven Einheit (3) angeordnet ist und eine Übertragungsfunktion äquivalent zu der Steuereinheit (2) aus Sicht der individuellen interaktiven Einheit (3) aufweist, wobei die Steuereinheit (2) die Schritte ausführt: Eingeben einer Zustandsgröße einer Anlage (1) als ein Tag in eine Tag Datenbank (20); Multicasten einer signifikanten Änderung der Zustandsgröße der Anlage (1) an das Steuerungsnetz (8) oder Multicasten eines "Heartbeast" (HB), der die Integrität davon anzeigt, an das Steuerungsnetz (8), wenn keine signifikante Änderung der Zustandsgröße der Anlage (1) vorliegt; und Zurückgeben des Inhalts der Tag Datenbank (20) in Antwort auf eine Abfrage über die Zustandsgröße, die von dem Steuerungsnetz (8) eingegeben wird, und Aktualisieren des Inhalts der Tag Datenbank in Antwort auf eine Operation, wobei die individuelle interaktive Einheit (3) die Schritte durchführt: Anzeigen der Zustandsgröße eines Tag auf einem interaktiven Bild eine Anlage (1), wenn das Tag, das auf dem interaktiven Bild definiert ist, in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit (2) selbst existiert; Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz (2), wenn das Tag, welches auf dem interaktiven Schirm definiert ist, nicht in der Tag Datenbank der individuellen interaktiven Einheit (3) selbst existiert, und Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit (2) in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und Setzen eines Tags, welches in der Steuereinheit (2) enthalten ist, auf fehlterhaft, wenn ein "Heartbeat" (HB), das die Integrität der Steuereinheit (2) anzeigt, nicht von der Steuereinheit (2) während einer bestimmten Zeitperiode empfangen wird; und wobei die zentrale interaktive Einheit (4) die Schritte durchführt: Anzeigen der Zustandsgröße eines Tags auf einem interaktiven Schirm einer Anlage, wenn das Tag, das auf dem interaktiven Bild definiert ist, in der Tag Datenbank der zentralen interaktiven Einheit (4) selbst existiert; Multicasten einer Abfrage über die Zustandsgröße an das Steuerungsnetz (8) über das Informationsnetz (7) und das Gatewaymittel (17), wenn das Tag, das auf dem interaktiven Bild definiert ist, nicht in der Tag Datenbank (20) der zentralen interaktiven Einheit (4) selbst existiert, und Registrieren einer Antwort von der Steuereinheit (2) in der Tag Datenbank zur Aktualisierung; und Setzen eines Tags, welches in der Steuereinheit enthalten ist, auf fehlerhaft, wenn ein "Heartbeat" (HB), das die Integrität der Steuereinheit (2) anzeigt, nicht von der Steuereinheit (2) einer bestimmten Zeitperiode empfangen wird.