处理设备中图像显示元件、过程模块和控制模块的集成制造技术

一种在处理设备中使用的过程控制系统元件，其具有用户界面和一个或多个过程控制器，所述过程控制系统元件包括：　　　　控制模块，适于在一个或多个过程控制器中执行以实现处理设备中的过程控制活动；　　　　图像显示模块，适于在用户界面上产生处理设备的至少一部分的图像描述；　　　　过程仿真模块，适于模拟处理设备中一个或多个物理装置的操作，所述物理装置是由控制模块所控制的和由与图像显示模块相关联的图像描述所描述的，其中过程仿真模块可通信地连接到控制模块上，以便在控制模块的操作过程中在过程仿真模块和控制模块之间进行数据通信。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

The integration of an image display element, a process module, and a control module in a processing device

A process used in processing equipment in the control system components, its user interface and one or more process controller, the process control system components includes a control module adapted to perform in order to achieve process control equipment in one or more process controller; image display module, suitable for describe at least a part of an image processing device in the user interface; process simulation module, suitable for analog processing of one or more physical device operation, the physical device is controlled by the control module and image display module with the related description of the image described by the simulation module the communication process can be connected to the control module, so that the operation process control module between the simulation module and control module Data communication.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种处理设备，特别地涉及一种智能控制和仿真环境，其使得能够在处理设备控制体系的系统级上来集成用户的浏览、仿真和控制。
技术介绍
分布式过程控制系统，如那些用于化学、石油或其它过程中的控制系统典型地包括一个或多个通过模拟、数字或模拟/数字组合的总线可通信地连接到一个或多个现场装置的过程控制器。现场装置例如可以是阀门、阀门定位器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流量传感器)，这些装置设置在工艺过程环境中，执行处理功能，例如打开或关闭阀门、测量过程参数等。智能现场装置，例如符合公知现场总线协议的现场装置，也可以执行通常在控制器内部实现的控制计算、报警功能和其它控制操作，智能现场装置。过程控制器通常设置于设备环境中，它们接收由现场装置产生的过程测量指示信号和/或属于现场装置的其它信息和执行控制器应用程序，例如，所述控制器应用程序运行不同的控制模块以作出过程控制决定、基于接收到的信息产生控制信号、与正在现场装置中运行的控制模块或程序块进行协调，现场装置例如是HART现场装置和现场总线的现场装置。控制器中的控制模块经整个通信线路发送控制信号到现场装置，从而控制过程的操作。来自于现场装置和控制器的信息通常通过数据总线可到达一个或多个其它的硬件设备，例如操作者工作站、个人计算机、数据编辑器(data historian)、报告产生器、集中数据库等，硬件设备通常放置于控制室或其它远离恶劣设备环境的场所。这些硬件设备运行应用程序，例如可以使操作者根据工艺过程执行功能，例如改变过程控制例程(routine)的设置，修改在控制器或现场装置中的控制模块的操作，查看过程的当前状态，查看由现场装置和控制器产生的报警，为了人员培训或测试过程控制软件的目的而模拟工艺过程的操作，维护和更新配置数据库等。作为一个例子，由爱默生过程控制公司销售的DeltaVTM控制系统包括多个存储在其内的应用程序，这些程序由处理设备中的位于不同位置的不同装置来执行。配置应用程序寄存于一个或多个操作者工作站中，让使用者能够通过一条数据总线创建或改变过程控制模块和下载这些过程控制模块到专用的分布式控制器。通常，这些控制模块由可通信地互联的功能块所组成，它们是面向对象程序设计协议中的对象，它们基于到其的输入来执行控制方案中的功能，它们为控制方案内的其它的功能块提供输出。这个配置应用程序也可以允许设计者创建或改变操作者界面，此界面由查看应用程序调用以对操作者显示数据和使操作者改变过程控制例程(routine)中的设置，如设置点。每个专用的控制器(在一些场合中是现场装置)存储和执行控制器应用程序，此控制器应用程序使指定的下载到其上的控制模块运行，以实现实际的过程控制功能。这个查看应用程序可以在一个或多个操作者工作站上运行，通过数据总线接收来自于控制器应用程序的数据，以及为过程控制系统设计者、操作者、或使用用户界面的用户显示这些数据，并可以提供大量不同视图中的任何一个视图，如操作者视图、工程师视图、技术员视图等。数据编辑应用程序通常存储在数据编辑装置中，并由该数据编辑装置来执行，数据编辑装置收集和存储一些或所有的通过数据总线提供的数据，同时，配置数据库应用程序可以使另连接到数据总线的计算机运行，以存储当前的过程控制代码配置和与其相关联的数据。做为选择，配置数据库可以设置于同一个工作站中作为配置应用程序。如上面所提到的，在一个或多个工作站内，通常较宽地基于系统来实现操作者显示应用程序，这些程序为操作者或维护人员提供关于控制系统或工厂设备的操作状态的预先配置的显示。特别是，这些显示采取报警显示、控制显示、维护显示的形式，其中报警显示接收由处理设备中的控制器或设备所产生的警报，控制显示表示处理设备中的控制器和其它设备的操作状态，维护显示表示这些设备在处理设备中的操作状态，等等。这些显示通常用已知的方式被预先配置，以便显示从处理设备内的过程控制模块或装置中接收到的信息或数据。在一些已知的系统中，通过使用对象(object)来创建显示，所述对象具有与物理或逻辑元件相关联的图像，图像可通信地连接于这个物理或逻辑元件以接收关于这个物理或逻辑元件的数据。这个对象可以基于收到的数据在显示屏幕上改变图像，例如来表明罐中是半满的，来表明流量传感器所检测的流量，等等。当显示所需的信息从处理设备内的这些装置或配置数据库中发送时，那些信息仅用于为使用者提供包括那些信息的显示。结果，所有的信息和程序在设备中用于产生报警、检测问题等，这些信息和程序必须由与设备相关联的不同装置来产生，并在这些不同的装置中被配置，这些不同的装置为，例如，在配置处理设备控制系统期间的控制器和现场装置。因此在处理期间，只有将该信息送到操作者显示器中进行显示。当误差检测和其它程序有助于检测条件(condition)、误差、警报等，而所检测的这些内容与在不同的控制器上运行的控制回路和各自装置中的问题相关联时，对过程控制系统进行编程以识别系统级的条件和误差是困难的，系统级的条件和误差必须通过分析来自于处理设备中的可能在不同位置的不同装置的数据来进行探测。另外，操作者显示通常不是用来为操作者或维护人员显示或呈现这样的系统级条件信息，无论如何，在显示中用不同元件的这些变换的信息源或数据在操作者显示中直观显示(animate)对象是困难的。对于物质流体，例如管道中液体的流动、传送器带上原料的运动等，的直观显示和建模，这个事实是非常正确的，这些在显示器上由一条连接两个装置之间的单线来表示。此外，由于材料在设备中移动，目前还没有有组织的方式来检测设备中的某些条件，例如流量条件和物料平衡，更不用说利用一种容易实现的系统来基于系统级来执行这些功能。同样，由于仿真行为通常必须与处理设备的在线环境中进行的显示和控制活动分开进行，所以建立或创建处理设备仿真或处理设备一部分的仿真是困难的。另外，如果建立该设备的仿真，如果不是不可能，那么就难以将该仿真与操作者显示或与正在设备中执行的控制模块相集成。
技术实现思路
同样，公开了于2002年10月22日、名称为“处理设备中智能过程模块和对象”的申请序列号为10/278469的美国专利申请，在此引用了其全部内容作为参考，包括图像和仿真元件的智能处理对象用于描述和建模设备或设备中的一部分的操作。通常，每个代表处理设备中的物理装置或实体(如阀门、罐、管子等)的智能处理对象，包括可以用于图像显示中以便描述那个物理元件的图像元件和建模或仿真元件，例如一种算法，它在设备中操作时建模或模仿那个处理元件的运转状态(behavior)。特别是，智能处理对象可以包括显示给操作者的显示元件、存储关于设备内的相关实体的和从该设备内的相关实体接收数据的数据存储器、与其它处理对象进行通信的输入端和输出端、可以根据存储和接收到的数据被执行以便探测设备或装置的状况例如泄漏、误差和其它状况的方法、和可用于模仿这个处理实体的操作的模拟算法。多个智能处理对象可以连接在一起，以创建描述处理设备中不同部分的操作状况的显示和创建用于建模或模仿处理设备中的一部分行为的过程模块。这样，每个过程模块(和每个与过程模块相关联的显示)接收输入并产生与经过设备的流体、气体或其它物质相对应的输出，并根据处理设备中处理元件对经过设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦斯·布莱文斯，马克·尼克松，迈克尔·卢卡斯，阿瑟·韦布，肯·贝奥特，
申请(专利权)人：费舍柔斯芒特系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：