[发明专利]工厂环境中的自动维护评估

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及加工厂内的过程控制系统，更具体来说，涉及使用协同专家系统帮助加工厂中的资产利用和优化。

背景技术

像那些用于化学、石油或其它过程中的过程控制系统通常包括一个或多个集中或分散的过程控制器，这些过程控制器经由模拟、数字或模拟/数字混合总线，以通信方式连接到至少一个主机或操作员工作站并且连接到诸如现场设备之类的一个或多个过程控制和仪表设备。例如可以是阀、阀定位器、开关、变送器和传感器(例如温度、压力和流速传感器)的现场设备，执行过程内的诸如打开或关闭阀以及测量过程参数之类的功能。过程控制器接收指示现场设备所生成的或者与现场设备相关联的过程测量值或过程变量的信号和/或与现场设备有关的其它信息，使用该信息实现控制例程，而后生成控制信号，所生成的控制信号通过一个或多个总线发送至现场设备以控制过程的操作。来自现场设备和控制器的信息通常对于操作员工作站所执行的一个或多个应用程序可用，以使操作员能够执行与过程有关的期望功能，例如查看过程的当前状态、修改过程的操作等等。

尽管典型的过程控制系统具有连接到一个或多个过程控制器的诸多过程控制和仪表设备，例如阀、变送器、传感器等等，这些过程控制器在过程操作期间执行用于控制这些设备的软件，但是还有许多对于过程操作来说必需的或与过程操作相关的其它支持设备。这些附加设备包括例如位于典型工厂中多个位置处的电源装置、发电和配电装置、诸如涡轮机之类的转动装置等等。尽管这种附加设备不一定会生成或使用过程变量，并且在许多情况下，不会为影响过程操作而被控制甚至被连接到过程控制器，但是这种装置对于过程的正确操作来说很重要而且最终是必需的。然而，在过去，过程控制器不一定会意识到这些其它设备，或者过程控制器仅仅假设在执行过程控制时这些设备正确操作。

更进一步，许多加工厂具有与其相关联的执行与商务功能或维护功能有关的应用程序的其它计算机。例如，某些工厂包括执行与订购原材料、替换工厂的零件或设备相关联的应用程序、与预测销售和产品需求有关的应用程序等等的计算机。同样，许多加工厂，特别是那些使用智能现场设备的加工厂，包括用于在不考虑工厂内的设备是过程控制和仪表设备还是其它类型的设备的情况下，帮助监控和维护这些设备的应用程序。例如，由费舍-柔斯芒特系统股份有限公司出售的资产管理方案(AMS^TM)智能设备管理器或应用程序的AMS^TM程序组，使能与现场设备的通信，并且存储与现场设备有关的数据，以确定并跟踪现场设备的操作状态。这种系统的早先实例在名称为“Integrated Communication Network for use in a Field Device ManagementSystem(用于现场设备管理系统的集成通信网络)”、专利号为5,960,214的美国专利中被公开。在某些情况下，AMS^TM应用程序可以用于与设备进行通信，以改变设备内的参数，使设备对其自身运行例如自校准例程或自诊断例程的应用程序，获得关于设备的状态或健壮状况的信息，等等。该信息可以被维护人员存储和使用，以监控并维护这些设备。同样，存在用于监控例如转动装置以及发电和供电设备的其它类型设备的其它类型应用程序。这些其它应用程序通常可由维护人员使用，并且被用于监控并维护加工厂内的设备。

然而，在典型的工厂和过程中，与过程控制活动相关联的功能、设备和装置维护和监控活动以及商务活动，无论就这些活动发生的地点来说还是就通常执行这些活动的人员来说都是分离的。此外，这些不同的功能所涉及的不同的人一般使用不同的工具，例如使用在不同的计算机上运行以执行不同功能的不同的应用程序。在多数情况下，这些不同的工具采集或使用与过程内的不同设备相关联的或从过程内的不同设备采集的不同类型的数据，并且以不同方式被设置为采集它们所需要的数据。例如，一般监视过程的每日操作的过程控制操作员和主要负责确保过程操作的质量和连续性的过程控制操作员，通常通过设置和改变过程内的设定点、调谐过程的环路、调度诸如成批操作之类的过程操作等来影响过程。这些过程控制操作员可以使用用于诊断和纠正过程控制系统内的过程控制问题的可用工具，包括例如自动调谐器、环路分析器、神经网络系统等等。过程控制操作员还可以经由向操作员提供关于过程操作的信息的一个或多个过程控制器，从过程接收过程变量信息，其中关于过程操作的信息包括过程内所产生的警报。这种信息可以经由标准用户接口提供给过程控制操作员。