用于过程控制的监督引擎制造技术

一种在过程控制环境中与专家系统协作的监督引擎，其用于自动生成，分配，跟踪，和管理工作项。该监督引擎根据从专家系统接收到的数据而创建工作项，选择可用的人员来执行工作项，将工作项发送至选定人员，排定该工作项的执行，并创建和存储允许该指定人员在指定时间内完成该工作项的目标功能的权限。该监督引擎确定与工作项相关的所需技能组合，角色，认证，和/或证书，并根据指定与该人员相关的技能组合，角色，认证，和/或证书的人员简介选择人员以执行工作项。可选地或额外地，该监督引擎根据在该目标设备或其附近出现的人员分配工作项。

【技术实现步骤摘要】
用于过程控制的监督引擎本申请为分案申请，其原申请的申请日是2014年3月14日，申请号为201410097873.9，专利技术名称为“用于过程控制的监督引擎。
本公开概况而言涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地涉及对过程工厂和过程控制系统中的移动用户接口设备的使用。
技术介绍
分布式的过程控制系统(例如在化工、石油或其他过程工厂中使用的那些)通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线，或者经由无线通信链路或网络与一个或多个现场设备可通信地耦接。现场设备(其例如可以是阀、阀定位器、开关和发送机(例如温度、压力、水平和流速传感器))位于过程环境中，并且通常执行物理或过程控制功能(例如打开或关闭阀、测量过程参数等)，以控制过程工厂或系统中执行的一个或多个过程。智能现场设备(例如符合公知的现场总线协议的现场设备)还可以执行控制计算、警报功能以及一般在控制器中实施的其他控制功能。通常也位于工厂环境中的过程控制器接收指示由传感器和/或现场设备进行的过程测量和/或与现场设备相关的其他信息的信号并且执行控制器应用，所述控制器应用例如运行进行过程控制决策的不同的控制模块、基于所接收到的信息生成控制信号，并且与控制模块或在现场设备(例如Wireless和现场总线现场设备)中执行的块进行协作。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。通常使得来自现场设备和控制器的信息通过数据高速公路对于一个或多个其他硬件设备可用，所述硬件设备例如是通常被放置在远离更恶劣的工厂环境的控制室或其他位置的操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史记录、报告生成器、中央数据库或中央管理计算设备。通常跨过程工厂或跨过程工厂的一部分对这些硬件设备中的每一个进行集中。这些硬件设备运行例如可以使得操作员能够执行相关于控制过程和/或操作过程工厂(例如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备中的控制模块的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和控制器生成的警报、出于训练人员或测试过程控制软件的目的而模拟过程的操作、保持和更新配置数据库等)的功能的应用。由硬件设备、控制器和现场设备使用的数据高速公路可以包括有线通信路径、无线通信路径或有线和无线通信路径的组合。例如，由爱默生过程管理公司(EmersonProcessManagement)销售的DeltaVTM控制系统包括在位于过程工厂中的各个位置处的不同设备中存储并且由所述设备执行的多个应用。这些应用中的每一个提供了用户接口(UI)，以允许用户(例如配置工程师、操作员、维护技术人员等)查看和/或修改过程工厂操作和配置的各个方面。在本说明书中，词语“用户接口”或“UI”用于指代允许用户查看或修改过程工厂的配置、操作或状态的应用或屏幕。类似地，词语“用户接口设备”或“UI设备”用于指代用户接口在其上进行操作的设备，而无关于该设备是固定的(例如工作站、壁挂式显示器、过程控制设备显示器等)还是移动的(例如膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)。位于一个或多个操作员工作站或计算设备上的配置应用使得用户能够创建或改变过程控制模块，并且经由数据高速公路将这些过程控制模块下载到专用的分布式控制器。通常，这些控制块由可通信地互连的功能块构成，所述功能块是面向对象的编程协议中的对象，所述对象基于向其的数据执行控制方案中的功能，并且将输出提供给控制方案中的其他功能块。配置应用还可以允许配置设计者创建或改变由查看应用使用的操作员接口，来显示数据给操作员并使得操作员能够改变过程控制例程中的设置，例如设置点。每一个专用控制器(以及在一些情况下的一个或多个现场设备)存储和执行相应的控制器应用，所述相应的控制器应用运行向其分配和下载的控制模块，以实现实际的过程控制功能。可以在一个或多个操作员工作站上(或者在与操作员工作站和数据高速公路可通信地连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用经由数据高速公路从控制器应用接收数据，并且使用UI将该数据显示给过程控制系统的设计者、操作员或用户，并且可以提供多个不同的视角中的任何一个(例如操作员视角、工程师视角、技术人员视角等)。数据历史应用通常被存储在数据历史设备中并且由数据历史设备执行，所述数据历史设备收集并且存储跨数据高速公路提供的数据中的一些或全部，同时，配置数据库应用可以运行在连接到数据高速公路的另一个计算机中，以存储与其相关联的当前的过程控制例程配置和数据。或者，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站中。过程控制工厂和过程控制系统的架构在很大程度上受有限的控制器和设备存储器、通信带宽、以及控制器和设备处理器能力的影响。例如，在控制器中对动态和静态非易失性存储器的使用通常被最小化，或者至少被小心地管理。作为结果，在系统配置(例如先验)期间，用户通常必须选择控制器中的哪个数据要被归档或保存、其被保存的频率以及是否使用压缩，并且从而向控制器配置该有限的数据规则集合。从而，在故障排除和过程分析中可能有用的数据通常没有被归档，并且如果其被收集，则有用信息可能会因为数据压缩而已经丢失。此外，为了最小化当前已知的过程控制系统中的控制器存储器使用，并且要被归档或保存的数据被报告给例如在适当的历史记录或数据竖井处的工作站或计算设备以进行存储。用于报告数据的当前技术对通信资源的利用很差，并且造成多余的控制器负载。此外，由于历史记录或竖井处的通信和采样时的时间延迟，数据收集和时间戳通常与实际过程不同步。类似地，在批过程控制系统中，为了最小化控制器存储器使用，批接收和控制器配置的快照通常被保持存储在中央管理计算设备或位置处(例如在数据竖井或历史记录中)，并且仅在需要时被传输给控制器。这样的策略在控制器中和在工作站或中央管理计算设备和控制器之间的通信通道中引入了严重的突发负载。此外，过程控制系统的关系数据库的能力和性能限制与盘存储的高成本相组合地在向独立实体或竖井中构造应用数据中扮演了较大的一部分以满足具体应用的目的。例如，在DeltaVTM系统中，过程模型、连续的历史数据以及批和事件数据被保存和/或归档在三个不同的应用数据库或数据的竖井中。每个竖井具有不同的接口来访问在其中存储的数据。按照此方式构造数据使得对历史化的数据的访问和使用造成了障碍。例如，产品质量中的变化的根本原因可能关联于这些数据文件中的一个或多个中的数据。然而，由于不同的文件结构，无法提供允许该数据被快速和容易地访问以用于分析的工具。此外，必须执行审计或同步功能，以确保跨不同竖井的数据是一致的。例如在工厂操作、故障排除和/或预测建模期间，上述的过程工厂和过程控制系统的限制以及其他限制可能会不期望地显现在过程工厂或过程控制系统的操作和优化上。例如，这样的限制迫使必须执行繁琐而冗长的工作流，以便获取用于故障排除和生成更新的模型的数据。此外，由于数据压缩、不充足的带宽或偏移的时间戳，所获取的数据可能是不准确的。在这里提供的
技术介绍
描述用于概况呈现本专利技术的环境的目的。在本
技术介绍
部分描述的程度上，当前署名的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由计算机实施的在过程工厂中为员工分配任务的自动化方法，所述方法由监督模块执行，其包括：/n在所述监督模块处从专家系统接收数据，所述专家系统耦合到历史大数据且用于分析由所述历史大数据存储的所述数据；/n由所述监督模块根据从所述专家系统接收的所述数据创建工作项，所述工作项规定维护、修理或诊断任务，所述工作项还规定至少目标设备，所述目标设备与所述维护、修理或诊断任务相关联；/n由所述监督模块选择人员来执行所述工作项中规定的所述维护、修理或诊断任务，其中，对所述人员进行选择以执行所述工作项中规定的所述维护、修理或诊断任务是通过从移动控制设备接收到基于在所述移动控制设备处获取的信息对所述移动控制设备与过程实体的接近程度的指示来确定，所述移动控制设备与所选择的人员相关联并且适用于与控制所述过程工厂以执行所述过程工厂中的动作的控制器通信；/n从所述监督模块将所述工作项从所述监督模块发送至所述移动控制设备；以及/n在所述监督模块处接收所述选定人员已接受了所述工作项的指示，/n其中，从专家系统接收数据的步骤包括以下一项或多项：(i)接收指示与过程参数相关的趋势的数据；(ii)接收指示所述过程工厂中所预测问题的数据；(iii)接收为所述专家系统提供参数值的请求；以及(iv)接收指令以执行相对于过程控制装置的特定动作。/n...

【技术特征摘要】
20130315 US 61/792,109;20130917 US 14/028,9721.一种由计算机实施的在过程工厂中为员工分配任务的自动化方法，所述方法由监督模块执行，其包括：
在所述监督模块处从专家系统接收数据，所述专家系统耦合到历史大数据且用于分析由所述历史大数据存储的所述数据；
由所述监督模块根据从所述专家系统接收的所述数据创建工作项，所述工作项规定维护、修理或诊断任务，所述工作项还规定至少目标设备，所述目标设备与所述维护、修理或诊断任务相关联；
由所述监督模块选择人员来执行所述工作项中规定的所述维护、修理或诊断任务，其中，对所述人员进行选择以执行所述工作项中规定的所述维护、修理或诊断任务是通过从移动控制设备接收到基于在所述移动控制设备处获取的信息对所述移动控制设备与过程实体的接近程度的指示来确定，所述移动控制设备与所选择的人员相关联并且适用于与控制所述过程工厂以执行所述过程工厂中的动作的控制器通信；
从所述监督模块将所述工作项从所述监督模块发送至所述移动控制设备；以及
在所述监督模块处接收所述选定人员已接受了所述工作项的指示，
其中，从专家系统接收数据的步骤包括以下一项或多项：(i)接收指示与过程参数相关的趋势的数据；(ii)接收指示所述过程工厂中所预测问题的数据；(iii)接收为所述专家系统提供参数值的请求；以及(iv)接收指令以执行相对于过程控制装置的特定动作。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据从所述专家系统接收的数据创建规定了维护、修理或诊断任务的工作项的步骤包括创建工作项，所述工作项中的所述规定的维护、修理或诊断任务是观察并记录不自动从感测所述参数的设备传送的参数值。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据从所述专家系统接收的该数据创建规定了维护、修理或诊断任务的工作项的步骤包括创建工作项，所述工作项中规定的维护、修理或诊断任务是用于执行校准任务，替代任务，或检查任务。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，创建规定了任务的工作项的步骤包括创建规定了任务的维护、修理或诊断工作项，还包括规定了与该规定任务相关的设备对象。


5.根据权利要求1所述的方法，还包括创建并存储与所述规定的任务相关的，与所述规定的任务相关的过程控制装置相关的，或与两者都相关的许可令牌，其中所述许可令牌被请求为了使所述选定人员在与所述规定的任务相关的所述过程控制装置上执行所述规定的任务。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，选择人员以执行所述工作项中规定的所述任务的步骤包括根据以下选择人员(1)(i)所述工作项中规定的所述任务，(ii)与所述规定的任务相关的过程控制装置，或(iii)两者，和(2)所述监督模块可访问的多个人员简介。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，根据所述监督模块可访问的多个人员简介选择人员的步骤包括根据技能组合，角色，认证，或证书选择人员。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，从专家系统接收数据的步骤包括接收指示以执行以下动作中的至少一个：
(i)观察和记录参数；
(ii)检查过程控制装置；
(iii)校准过程控制装置；
(iv)录制音频样本；
(v)捕捉图像或视频；
(vi)对过程控制装置进行维护保养；
(vii)修理过程控制装置；
(viii)替换过程控制装置；或
(ix)调整过程控制参数。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，创建工作项的步骤包括创建规定了任务和与所述规定的维护、修理或诊断任务相关的设备对象的工作项，还规定了以下至少其中之一：
(i)执行所述规定任务所需的工具或设备；
(ii)所述工作项的优先级；
(iii)执行所述规定任务所需的技能组合；
(iv)所需的开始时间和/或日期；或
(v)所需的完成时间和/或日期。


10.根据权利要求1所述的方法，还包括排定所述工作项的执行。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，排定所述工作项的执行的步骤包括根据以下至少其中之一排定所述工作项的执行：
(i)穿过与选定人员相关的所述过程工厂的预定路线；
(ii)所述过程工厂执行的过程的输入材料的预定交付；
(iii)所述过程工厂生产的产品的预定交付；
(iv)预测的天气条件；
(v)所述过程工厂生产的产品的预定装运时间；
(vi)所述过程工厂的过程的预测或预定完工时间；或
(vii)完成所述规定的任务所需的工具，设备，或部分的预测或预定到达。


12.根据权利要求1所述的方法，其中，选择人员以执行所述工作项中规定的所述任务的步骤包括在数据库中存储所述工作项，所述数据库是人员从中选择工作项来执行的数据库。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，选择人员用以执行所述工作项中规定的所述任务的步骤还包括：
从与人员相关的设备接收执行所述工作项的请求；以及
将与所述与人员相关的简介和所述工作项中存储的信息进行比较，用于决定所述人员是否合格来执行所述工作项。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·尼克松，K·贝奥特，D·D·克里斯滕森，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙特系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US