[发明专利]用于使过程控制系统中的控制技术可视化的装置和方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年3月26日提交的美国临时专利申请 No.60/920,084的依照35U.S.C§119(e)的优先权，该申请通过引用 结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及过程控制系统，并且更具体而言涉及一 种用于使过程控制系统中的控制技术可视化的装置和方法。

背景技术

常常使用过程控制系统来管理加工(processing)设施。 示例性的加工设施包括：制造厂、化工厂、原油炼油厂、以及矿石加 工厂。在其它的操作中，过程控制系统通常还管理加工设施中的电机、 阀门以及其它工业设备的使用。

在常规的过程控制系统中，常常使用控制器来控制一个或 多个正在发生或者正在被实施的过程。所述控制器能够例如监测工业 设备的运行、给工业设备提供控制信号、并且在检测到故障时生成警 报。常规的过程控制系统通常负责监测和控制大量过程变量，所述过 程变量一般表示正在被监控和控制的过程的特性。过程变量通常包括 可测量的过程特性以及所计算出的在过程控制期间使用的值(这些值 常常基于可测量的过程特性)。操作人员则常常负责监测和调节过程 控制系统中的控制器，由此有助于保证所述控制器正在准确地对过程 建模和控制过程。

发明内容

本公开提供一种用于使过程控制系统中的控制技术可视 化的装置和方法。

在第一实施例中，一种方法包括：将图形显示呈现给操作 员。该图形显示包括与过程的至少一部分相关联的图像。该图形显示 还包括一个或多个图标，所述图标标识出一个或多个与该过程的至少 该部分相关联的过程变量。该方法还包括：从操作员接收对所述图标 至少之一的选择并且将面板(faceplate)呈现给该操作员。该面板包 括与至少一个由至少一个所选择的图标标识出的过程变量相关联的信 息。

在特定的实施例中，每个图标的形状(比如圆形、正方形、 或者矩形)基于由该图标标识出的过程变量的类型，并且每个图标的 指示符(比如阴影或者颜色)基于由该图标标识出的过程变量的状态。 该方法可以进一步包括：给该操作员呈现图例(legend)，其中所述 图例标识出图标指示符和图标形状的含意。

在其它的特定实施例中，该方法进一步包括：从操作员接 收对面板的至少一部分的选择并且给该操作员呈现至少一个附加的显 示。所述至少一个附加的显示可以包括含有关于所述过程变量至少之 一的信息的显示和/或如下的显示：含有关于用于控制该过程的至少一 个方面的控制器的信息。该方法还可以包括：由操作员使用该面板和 所述至少一个附加的显示来调节至少一个与一个或多个过程变量相关 联的值。

在另外的特定实施例中，呈现面板包括：给操作员呈现面 板概要。该面板概要包括多个与多个过程变量相关联的面板。该方法 还可以包括：接收对该面板概要的配置进行定义的信息。

在其它的特定实施例中，面板与过程变量组相关联，并且 对该面板的呈现包括：给操作员呈现面板组和单独的过程变量显示。

在第二实施例中，一种装置包括至少一个存储器，所述存 储器被配置为存储与多个过程变量相关联的信息。所述过程变量与过 程的至少一部分相关联。该装置还包括至少一个处理器，所述处理器 被配置为生成图形显示并且将所述图形显示呈现给操作员。该图形显 示包括：(i)焦点变量符号，其标识出焦点过程变量；以及(ii)一 个或多个附加变量符号，其标识出一个或多个与该焦点过程变量相关 联的附加的过程变量。

在特定的实施例中，所述一个或多个附加的过程变量中的 每个都与增益相关联。而且，每个附加变量符号都基于与由该附加变 量符号标识出的附加过程变量相关联的增益而被安置在图形显示中。 该图形显示的一部分与负增益相关联，而该图形显示的另一部分与正 增益相关联。每个附加变量符号距该焦点变量符号的距离都与由该附 加变量符号标识出的附加过程变量与该焦点过程变量之间的增益成比 例。

在其它的特定实施例中，所述至少一个处理器被进一步配 置为从操作员接收对所述附加变量符号之一的选择并且将第二图形显 示呈现给该操作员。第二图形显示包括第二焦点变量符号，所述第二 焦点变量符号与由所选择的附加变量符号标识出的过程变量相关联。