[发明专利]用于验证因果矩阵的安全逻辑的系统和方法

说明书

用于确定过程工厂的过程控制系统的配置的系统和方法，该过程控制系统被实现为功能块集合，该系统和方法包括：针对功能块集合中的每一个功能块，基于以下项来确定功能块的配置：(i)功能块的输出集合，(ii)功能块的逻辑，以及(iii)功能块的输入集合。该系统和方法还包括：基于功能块集合的配置集合来生成具有测试原因集合和测试结果集合的测试因果矩阵(CEM)。该系统和方法还包括：访问具有原因集合和结果集合的要求定义的CEM。该系统和方法还可以包括：将测试CEM与要求定义的CEM进行比较以确定是否存在差异集合。

本申请是名称为“用于验证因果矩阵的安全逻辑的系统和方法”、国际申请日为2016年10月7日、国际申请号为PCT/US2016/056024、国家申请号为201680059057.6的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本专利申请是常规专利申请，其要求于2015年10月9日提交的、标题为“A Systemand Method for Configuring Separated Monitor and Effect Blocks of a ProcessControl System”的美国临时专利申请序列号62/239,657的申请日的优先权和权益，该临时专利申请在此通过引用被明确地并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及管理过程工厂内的过程控制系统，并且更具体地，涉及配置与过程控制系统相关联的因果矩阵(cause and effect matrix，CEM)以及创建与其相关的监控块和结果块。

背景技术

过程控制系统，如在化学、石油或其它过程中使用的过程控制系统，通常包括一个或多个过程控制器，所述过程控制器通信地耦合到至少一个主机或操作员工作站并经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线或线路耦合到一个或多个现场设备。现场设备(可以是例如阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力和流率传感器))在过程工厂内执行功能，诸如打开或关闭阀以及测量过程参数。过程控制器接收指示由现场设备进行的过程测量的信号和/或与现场设备有关的其它信息，使用该信息来实现控制例程，随后生成控制信号，控制信号通过总线或线路被发送到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可用于由操作员工作站执行的一个或多个应用，以使操作员能够执行关于过程的任何所期望的功能，例如配置过程、查看过程的当前状态、修改过程的操作等。

另外，在许多过程中，提供单独的安全系统以检测过程工厂内的显著安全相关问题，并且当出现可能引起或导致工厂内的严重危险的问题(诸如有毒化学品溢出、爆炸等)时，自动关闭阀门、从设备移除电力、切换工厂内的流程等。这些安全系统通常具有除了标准过程控制器之外的一个或多个单独的控制器，称为逻辑解算器，逻辑解算器经由安装在过程工厂内的单独的总线或通信线路连接到安全现场设备。逻辑解算器使用安全现场设备来检测与显著事件相关联的过程状况，诸如某些安全开关或关断阀的位置、过程中的上溢或下溢、重要发电或控制设备的操作、故障操作检测设备的操作等，从而检测过程工厂内的“事件”。当检测到可能是单一状况或同时发生两个或更多个状况的事件(通常称为“原因(cause)”)时，安全控制器采取一些动作(通常称为“结果(effect)”)来限制事件的有害性质，诸如关闭阀、使设备断开(turn off)、从工厂的各部分移除电力等。通常，这些动作或结果包括将安全设备切换到触动(trip)或“安全”操作模式，该操作模式被设计为防止过程工厂内的严重或危险状况。