[发明专利]监视在工业现场运行的过程的至少一个步骤的监视装置和监视方法

摘要

本发明描述了在工业现场执行的过程的至少一个步骤处监视的监视装置和监视方法，其允许基于由该步骤的执行中涉及的测量设备(MD)的测量结果(MRMD)提供并且基于该步骤的模型确定的易于获得的信息，快速、可靠和有效率地检测扰动，该模型包括：针对测量设备(MD)的一级模型，其包括表示设备(MD)的测量结果(MRMD)的时间依赖性的基本函数(fMD(t；CMD))、通过将该基本函数(fMD(t；CMD))与由相应测量设备(MD)获得的测量结果(MRMD)最佳拟合来确定的第一属性(K1)；针对每个一级模型的二级模型，均包括由在通过相应测量设备(MD)获得的测量结果(MRMD)和对应的拟合函数(fMD(t,DMD))之间的残差(ΔMD)的离差给出的第二属性(K2)；针对在无故障执行相应步骤期间呈现相关联的测量结果(MRMDa,MRMDb)的那些测量设备对(MDa,MDb)的三级模型，每个三级模型包括由在执行相应步骤期间相应测量设备对(MDa,MDb)的同时获得的测量结果(MRMDa,MRMDb)之间的相关度(Corr(MRMDa,MRMDb))给出的第三属性(K3)，以及属性(K)中的每一个的参考范围(RK)，包括在无故障执行该步骤期间预期相应属性(K)在其内发生的范围。

主权项

监视装置，用于监视在工业现场执行的预定义过程的至少一个步骤，所述工业现场包括用于在所述现场运行所述过程的装置，所述装置包括控制所述过程的步骤的启动和执行的控制单元(13)，以及在执行测量过程相关量的步骤中涉及的测量设备(MD)，所述监视装置包括：‑监视单元(25)，所述监视单元(25)被设计成被设置并连接为使得所述监视单元能实时访问由在待监视的步骤的执行中涉及的测量设备(MD)获得的测量结果(MRMD(tj))以及相对于在相应运行期间开始执行相应过程步骤的起始时间(t0)的、获得所述测量结果(MRMD(tj))的时间(tj)，所述监视单元(25)包括：‑‑存储器(27)，所述存储器存储待监视的每个步骤的模型，每个模型包括：a)针对在相应步骤的执行中涉及的至少一些、特别是所有测量设备(MD)的一级模型，每个所述一级模型包括：‑系数的集合(CMD)和时间(t)的基本函数(fMD(t；CMD))，所述基本函数表示在无故障执行该步骤期间预期的相应测量设备(MD)的测量结果(MRMD)的时间依赖性，‑通过拟合系数的集合(DMD)给出的第一属性(K1)，以及所述第一属性(K1)的参考范围(RK1)，通过将所述基本函数(fMD(t；CMD))最佳拟合在执行该步骤期间由相应测量设备(MD)获得的测量结果(MRMD)而确定所述拟合系数的集合(DMD)，b)针对所述一级模型中的每一个的二级模型，每个所述二级模型包括由在执行该步骤期间通过相应测量设备(MD)所获得的测量结果(MRMD)和对应的拟合函数(fMD(t,DMD))之间的残差(ΔMD)的离差给出的第二属性(K2)，以及所述第二属性(K2)的参考范围(RK2)，以及c)针对在该步骤的执行中涉及的、在无故障执行该步骤期间呈现相关联的测量结果(MRMDa,MRMDb)的测量设备对(MDa,MDb)的三级模型，每个所述三级模型包括由在执行相应步骤期间在相应对的同时获得的测量结果(MRMDa,MRMDb)之间的相关度(Corr(MRMDa,MRMDb))给出的第三属性(K3)，以及所述第三属性(K3)的参考范围(RK3)，其中，参考范围(RK1,RK2,RK3)中的每个参考范围包括相应属性(K1,K2,K3)的、在无故障执行该步骤期间预期相应属性(K1,K2,K3)在其中发生的范围，以及‑‑计算装置(29)，用于基于在该过程的受监视运行期间由在受监视步骤的执行中涉及的测量设备(MD)获得的测量结果(MR(tj))，确定关于一级模型、二级模型和三级模型的属性(K)，并且用于在这些属性(K)中的至少一个属性超出对应的参考范围(RK)的情况下检测故障。