[发明专利]用于约束违反的自动化识别和诊断的装置和方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

获得(404)识别与工业过程控制器(106)相关联的一个或多个过程变量的值的数据；

使用所述数据来识别(408)一个或多个约束违反；

对于每个所识别的约束违反，分析(410)所述控制器的行为、待控制的工业过程的行为以及至少一个操作者在一定时间周期内如何使用所述控制器，所述时间周期的至少一部分在所述识别的约束违反之前；以及

基于所述分析来生成(412)图形显示(900，1000)，所述图形显示识别所述一个或多个约束违反中的至少一个的一个或多个可能原因。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在识别所述一个或多个约束违反之前验证(406)所述获得的数据；

其中验证所述获得的数据包括去除所述数据中被视为无效的一部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中验证所述获得的数据包括使用与所述控制器相关联的优化器所生成的预测来识别有效或无效数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述一个或多个约束违反包括对于每个约束违反：

当过程变量的值超过上限或降至低于下限达至少指定量时，将所述约束违反的开始识别为第一时间或间隔；以及

当所述过程变量的所述值介于所述上限和所述下限之间时，将所述约束违反的结束识别为第一时间或间隔。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

识别(410)所述一个或多个约束违反中的所述至少一个的所述一个或多个可能原因；

其中通过以下方式识别所述一个或多个约束违反中的特定一个的至少一个可能原因：

反复地在所述数据中定义时间窗口并且使用所述时间窗口内的所述数据来识别所述特定约束违反的估计原因；以及

聚合所述特定约束违反的所述估计原因。

6.根据权利要求5所述的方法，其中对于所述特定约束违反，所述时间窗口从所述特定约束违反开始之前的第一时间延伸到所述特定约束违反结束之前的第二时间，所述第一时间和所述第二时间基于与所述特定约束违反相关联的所述过程变量的稳态稳定间隔。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形显示包括：

过程变量值，所述过程变量值随时间绘制；

至少一个过程变量的识别，所述至少一个过程变量的识别对所述一个或多个约束违反中的所述至少一个有贡献；和

所述一个或多个可能原因和每个可能原因的概率。

8.一种装置，包括：

至少一个界面(206)，所述至少一个界面被配置为接收识别与工业过程控制器(106)相关联的一个或多个过程变量的值的数据；和

至少一个处理器(202)，所述至少一个处理器被配置为：

使用所述数据来识别一个或多个约束违反；

对于每个所识别的约束违反，分析所述控制器的行为、待控制的工业过程的行为以及至少一个操作者在一定时间周期内如何使用所述控制器，所述时间周期的至少一部分在所述识别的约束违反之前；以及

基于所述分析来生成图形显示(900，1000)，所述图形显示识别所述一个或多个约束违反中的至少一个的一个或多个可能原因。

9.根据权利要求8所述的装置，其中：

所述至少一个处理器被配置为在识别所述一个或多个约束违反之前验证所述数据；并且

为了验证所述数据，所述至少一个处理器被配置为去除所述数据中被视为无效的一部分。

10.根据权利要求9所述的装置，其中为了验证所述数据，所述至少一个处理器被配置为使用与所述控制器相关联的优化器所生成的预测来识别有效或无效数据。