实时批执行程序环境中的联机配方同步组成比例

技术编号:2780762 阅读:174 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及实时批执行程序环境中的联机配方同步。一种根据产品配方在制造环境中执行批处理的方法,所述产品配方指定多个动作和多个参数,所述方法包括:进行与所述产品配方的第一版本相对应的批处理的至少一个动作;接收所述产品配方的第二版本,所述产品配方的第二版本与所述产品配方的第一版本不同;在完成所述批处理之前,暂停执行所述批处理;和根据所述产品配方的第二版本再继续执行所述批处理。

Online recipe synchronization in a real-time batch execution program environment

The present invention relates to on-line recipe synchronization in a batch batch execution program environment. According to a formula in a manufacturing environment to perform the batch method, the formula specifying multiple actions and multiple parameters, the method includes at least one batch of the first version of the action and the product formula corresponding; receiving the product formula version second, first edition the formula second version and the products of different formulations; before the completion of the batch, suspend the batch processing; and according to the formula second version continue to execute the batch processing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及过程控制网络,更具体地,涉及能够接受对当前运 行的批的改变的批执行机。
技术介绍
过程控制系统,例如那些使用批处理技术产生大量的医药品、化学制品、 饮料、颜料或任何其它产品的过程控制系统,通常包括与一个或多个现场装 置通信连接的一个或多个集中式过程控制器,例如,所述现场装置可以为阀 定位器、开关、传感器(例如温度、压力、和流速传感器)等。这些现场装 置可以与诸如阀、泵、混合单元等的控制设备相关联,可以在过程控制系统 内执行物理控制功能(例如打开或关闭阀、打开和关闭泵或混合单元等), 可以在用于控制过程运行的过程控制系统内进行测量,也可以执行过程控制 系统内的任何其它期望功能。 一般来说,过程控制器接收表示一个或多个现 场装置产生的测量结果的信号,和/或关于现场装置的其他信息,利用这些 信息实现典型的复杂控制例行程序,并产生控制信号,所述控制系统通过信 号线或总线发送给现场装置以控制控制系统的运行。此外,过程控制器通常通过数据高速公路,诸如以太网总线,连接到一 个或多个工作站或其它设备上。这些其它设备通常运行使用由一个或多个控 制器提供的信息的其它应用程序或程序,以提供其它过程控制功能,例如为控制例行程序提供用户界面、使能控制例行程序的修改或更新、与现场装置 通过接口连接、存储历史过程控制数据、控制或限制用户接入等。在一些大 型过程控制系统中,可以通过另一通信网络,例如互联网连接、卫星或蜂窝 通信链路无线电链路(如在无线以太网连接中所使用的)等,把位于远地的 一个或多个工作站连接到数据高速公路上。产生成批产品的过程控制系统通常包括图形界面,该图形界面允许用户 (例如工程师)来定义并且存储一个或多个基本产品配方、批参数和设备列 表等。这些基本产品配方通常包括一系列工艺步骤,每个工艺步骤都与特定 的设备列表相关联或绑定到特定的设备列表上。在把配方工艺步骤绑定到特 定部分设备时,用户(例如操作员)在批执行配方之前,明确地定义要用哪 部分过程控制设备来实施配方的每个工艺步骤。另外,每个工艺步骤可能要 求用户(例如操作员)定义一个或多个输入/输出(I/O)批参数值,所述输 入/输出(I/O)批参数值在执行批期间用来控制设备操作的顺序和/或时序、 设置报警限制、设置目标控制值(例如定位点)等。这些I/O参数值可能与 发送给过程控制系统内的一个或多个现场装置或从这些装置接收的输入和 输出有关,可替代地,也可能是在执行批期间过程控制系统产生的中间值或 计算值。这样,在定义批时,用户(例如操作员)通常使用图形界面来选择 基本产品配方(包括把配方的工艺步骤绑定到过程控制设备的说明)并且指 定将要在执行批期间使用的参数值。例如,在生产成批颜料的控制系统中, 用户(例如操作员)可以与图形界面交互,以选择诸如半光室外乳胶漆的基本颜料配方,并且指定得到一批IOO加仑的特定颜色的半光室外乳胶漆产量的参数值。只是作为示例,基本颜料配方可以包括 一 个或多个向基本颜料混合物添 加着色剂或其它物质的工艺步骤,并可以进一步包括把这些着色剂和其它物 质机械地掺入基本颜料混合物的附加工艺步骤。可以把掺和和混合工艺步 骤,或与基本颜料配方有关的其它工艺步骤,绑定到过程控制系统内的特定 部分设备上。例如,可以把第一混合步骤绑定到第一掺和器上,把第二混合步骤绑定到第二掺和器上,或者,可替代地,如果想要的话,可以把第二混 合步骤改为绑定到第一掺和器上。类似地,可以把向颜料混合物添加着色剂 的配方的每个工艺步骤都绑定到特定部分的着色剂分配设备上。此外,在定义批时,用户可以提供在执行批期间由过程控制系统使用的 多种I/0参数值,例如掺和时间、着色剂的量等,以实施由批指定的工艺步 骤并获得期望的最终颜料产品。如此,用户可以生产多种颜色的(如I/0参 数值所指定的)、包括多种基本颜料类型(如基本配方所指定的)的多种最产品,例如医药品、饮料、食品等,所以可以改变特定工艺步骤、与工艺步 骤绑定的设备和I/O参数值来使过程控制系统生产期望的最终产品。近年来,批执行环境变得复杂得多。例如,许多现代批加工厂利用多个 "设备队列,,或物理执行特定批运行所需的、以可操作方式连接的控制设备 单元集,运行几个并行的批。随着每个程序上的步骤的复杂度增加,配方也 已经变得更长。同时,测量设备现在产生更好的批参数的测量结果,并把这 些测量结果实时地,或接近实时地,报告给控制器或操作员工作站。特别地, 这些测量设备可以迅速并且准确地检测异常状况,例如过高的温度、不足的 压力或特定化学制品的出乎意料高的浓度。可理解地,操作员希望对这些状 况尽快地做出响应,以减少产品损失并避免有害情况。结果,尽管控制批的 任务变得日益复杂,但是业界还是要求批执行环境具有更高的灵活性。此外, 一些国家还经历了与某些制造方法有关的政府规定的改变。例如,美国食品和药物管理局(FDA)最近发起了所谓的过程分析技术(PAT)行动。PAT的规定目标是除最终制造的产品之外,还控制制造过程。为了符合PAT的要求,工厂必须能够保证相应制造过程的中间步骤处的质量,当然,必须能够适当地、及时地对检测到的状况做出响应。这样,既出于经济的原因,也出于规章的原因,现代批执行环境必须是灵活的。不幸的是,现有的批执行技术和方法未能以成本高效的方式满足这些要求。服务于批加工厂的典型过程控制系统在专用数据库中维护配方信息。对于每一种产品,数据库存储"控制配方","控制配方"可能包括该配方的 程序上的结构、配方参数、配方所需的设备单元列表和其它配方信息。响应 于操作员命令或其它预定条件,过程控制系统从数据库中检索特定控制配 方,并把该配方应用于选4奪的"批执行程序"或负责根据接收到的配方执行 一个或多个批运行的子系统。批执行程序保存配方的接收S 'j的版本的快照(snapshot),以使得对控制配方的改变不影响已经运行的批的执行。换句 话说,批执行程序只能执行最初接收到的配方,并不实时地对数据库中控制 配方的可能改变作出反应。 '传统地,操作员发现批执行程序和配方的一个版本之间的生存期关联是 可接受的。 一直到最近技术和政府规章发生迅速的变化之前,工厂每次都运 行一个或多个具有同一配方的批几个月时间。操作员相对^f艮少应用新配方, 并且预先很好地计划新配方的引入。然而,当前业界的状态要求批执行环境 响应突然和频繁的配方的变化,即使对那些要花多个星期或多个月来完成的 求匕也是如此。近年来已经作出了一些尝试来增加批执行环境的灵活性。例如,爱默生 过程管理DeltaV 界面工具允许操作员强制在配方的步骤之间进行转变, 这是未来的有效步骤改变特征的一部分。尽管强制转变功能大大地扩展了操 作员对配方执行的控制,但是这一特征并不准予操作员控制配方的实际步骤 或逻辑。另外,有效步骤改变允许操作员把配方的某一阶段作为独立的批来 发起运行。然而,类似地,该特征的这一方面限于配方的原始定义。此外, 只在阶段级别上允许手动操作。这样,如果工程师或操作员要更新已经由批 运行器执行的配方,那么,即使原始版本还没有进行到要应用配方变化的点, 当前的技术也不允许批运行器在原始版本执行完之前拾取配方的新版本。
技术实现思路
在过程控制系统中运行本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种根据产品配方在制造环境中执行批处理的方法,其中所述产品配方指定多个动作和多个参数,所述方法包括: 进行与所述产品配方的第一版本相对应的批处理的至少一个动作; 接收所述产品配方的第二版本,其中所述产品配方的第二版本与所述产品配 方的第一版本不同; 在完成所述批处理之前,暂停执行所述批处理;和 根据所述产品配方的第二版本再继续执行所述批处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:内森W培特斯戈弗雷R谢里夫亚伦琼斯唐马鲁基拉
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:US[美国]

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