[发明专利]用于优化过程控制系统的方法和设备

说明书

本发明提供了用于优化控制系统的标准操作流程的方法、系统和计算机程序。本发明包括：(i)记录控制系统操作者动作的序列；(ii)识别与所记录的控制系统操作者动作的序列相对应的控制系统过程；(iii)取回与所识别的控制系统过程相关联的标准操作流程；(iv)确定(a)所记录的控制系统操作者动作的序列与(b)标准操作流程之间的第一组偏差；(v)确定(c)与所记录的控制系统操作者动作的序列相关联的一组关键性能指标值与(d)与标准操作流程相关联的一组关键性能指标值之间的第二组偏差；以及(vi)修改标准操作流程以减小(e)所记录的控制系统操作者动作的序列和(f)标准操作流程之间的偏差。

技术领域

本发明涉及包括工业过程控制系统或其它过程控制系统的控制系统领域。特别地，本发明能够优化工厂或工业中的控制系统内的标准操作流程。

背景技术

控制系统工程是指处理用于将特定系统或过程的输出维持在所需范围内的架构、机制和算法的工程领域。自动控制系统广泛应用于工业中，并且例如可以使用可编程逻辑控制器(PLC)来实现自动控制系统，或者可以在更复杂系统的情况下使用分布式控制系统(DCS)或数据采集和监视控制系统(SCADA)来实现自动控制系统。

自动控制系统依赖于通信地耦接至一个或多个现场装置的一个或多个控制器。现场装置(例如，传感器、阀、开关、接收器和发射器)位于与控制系统(例如但不限于工业工厂或系统)相对应的过程环境内，并且可以配置为执行物理控制功能或过程控制功能以对在过程环境内受观察的一个或多个组件、过程或变量进行控制。过程控制器可位于该过程环境内，并且可配置为从现场装置接收信号、进行控制决策、产生控制信号以及与现场装置通信。

控制系统的操作依赖于一组标准操作流程(SOP)，其规定用于操作所述控制系统的一种或多种方法(即，步骤的序列和/或操作者动作的序列)以及哪一种或哪几种方法对于实现期望的过程状态或过程结果来说是最佳的。对控制系统操作者进行培训，以实施与他们被指定来操作的各个控制系统过程相对应的标准操作流程。

现有的系统实施各种机制，用以确定操作者是否遵从定义的标准操作流程，并且用以在偏离标准操作流程的情况下发出警报或警告。已经发现，这些现有的系统在如下假设情况下工作时是不利的：(i)定义的标准操作流程不能(或不需要)改进，以及(ii)对于定义的标准操作流程的任何偏离(包括可能导致输出或状态优化的偏离)均表示错误。这些假设阻止了操作者改善或优化现有的标准操作流程。

此外，随着时间的流逝以及工厂条件的变化，可能需要偏离定义的标准操作流程来改善或维持输出条件。因此，需要这样一种解决方案，其能够对遵从定义的标准操作流程的操作者进行监控，并且还能够识别和应用相对于较早定义的标准操作流程的改进。

发明内容

本发明提供了一种用于优化控制系统的标准操作流程的方法、系统和计算机程序。