用于实现对包括在过程工厂的安全要求规范(SRS)中的信息的访问的系统和方法，该过程工厂由过程控制系统控制，该方法和系统包括：在用户界面中显示具有包括原因集合和结果集合的元素集合的因果矩阵(CEM)，其中，原因集合中的每一个原因表示过程工厂内的状况，并且结果集合中的每一个结果表示将在过程工厂内执行的结果，并且其中，原因集合和结果集合中的至少一些是作为因果对而相关的，由此对应的结果响应于对应的状况的发生而激活。该系统和方法还包括：经由用户界面接收对元素集合中的元素的选择，并且响应于接收到该选择：(i)从SRS访问与元素集合中的元素相关联的信息集合，以及(ii)在用户界面中显示该信息集合。及(ii)在用户界面中显示该信息集合。及(ii)在用户界面中显示该信息集合。
【技术实现步骤摘要】
用于提供对应于过程控制系统的安全逻辑的互连用户界面的系统和方法
[0001]本申请是名称为“用于提供对应于过程控制系统的安全逻辑的互连用户界面的系统和方法”、国际申请日为2016年10月7日、国际申请号为PCT/US2016/056039、国家申请号为201680059066.5的专利技术专利申请的分案申请。相关申请
[0002]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 System and Method for Configuring Separated Monitor and Effect Blocks of a Process Control 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。
[0003]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。
技术介绍
[0004]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。
[0005]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。
[0006]过程工厂的操作员(诸如管理者和工程师)通常维护一数据结构，该数据结构存储相关原因和结果。例如，矩阵可以具有多个行和列，其中每行对应于原因，每列对应于结果并且矩阵的每个单元对应于特定的因果关系。这些单元可以由各种触发(trigger)填充，这些触发指示每个原因与结果之间的关系。一般根据为控制系统或工厂定义安全设计的要求文档来配置所谓的因果矩阵(CEM)。控制工程师可以利用CEM来对控制系统进行工程设计(engineer)，从而相应地实现安全设计。然而，这样的CEM受限于矩阵的定义的大小，并且经常不足够大以处理所有期望的原因/结果数据关系。此外，这样的CEM不能处理更复杂/精细的原因/结果，诸如链连接、链接、分级(level)、循环等。此外，大的CEM实现到控制逻辑中是繁琐的，并因此在实现期间容易出错。在安全系统中，维持准确的CEM是必要的，因为CEM中的差错可能是严重的，这是由于正常操作的安全系统的故障可能导致工厂人员的严重受伤甚至死亡并且导致工厂内设备和材料的可能数百万美元的损坏。
技术实现思路
[0007]过程工厂的过程控制系统可以具有安全系统，该安全系统可以被实现或设计为影响(effect)在因果矩阵(CEM)中定义的控制逻辑，其中CEM是以可视表示显示的、用于过程工厂的安全动作的汇总(summary)。一般而言，CEM定义针对过程工厂内的各种安全协议或过程的基本因果关系。通常，CEM可以包括输入集合和输出集合，其中输入集合中的每一个表示过程工厂内的状况，并且输出集合中的每一个表示将在过程工厂内执行的结果或动作。此外，输入集合和输出集合中的至少一些是作为因果对而相关的，由此对应的结果响应于对应的状况或原因的发生而激活。
[0008]过程控制系统的管理员可以将CEM实现为各种功能块的集合。然而，取决于过程工厂的规模和/或复杂度，给定的CEM可能包含众多原因、结果和因果对，并且可能因此需要对应众多数量的功能块来实现。因此，这种实现会变得耗时、复杂且繁琐，从而导致潜在的实现差错。根据所描述的系统和方法，提供了用于将过程控制系统内的CEM实现为被描述成监控功能块和结果功能块的、分开的但互连的功能块集合以实现CEM逻辑的技术。
[0009]在一个实施例中，所述系统和方法可以识别CEM内的模式和分组(grouping)，并且可以根据所识别的模式和分组来实现监控块集合和结果块集合，因此降低了CEM的实现的复杂度。在一个实现方式中，CEM内的数据的分组(例如，CEM的列)可以被定义为由该CEM的该部分定义的逻辑的数值表示(numerical representation)，以提供一种简单并且较不复杂的方式来理解和验证CEM的逻辑是在用于实现CEM逻辑的功能块(例如，监控和结果块)内实现的。此外，可以使用工具来分析和重新排序或重新排列CEM(例如，CEM的行和/或列)以提供更好、更有逻辑性、更容易实现的等等的CEM逻辑的分组以实现为一个或多个因果块集合。
[0010]本公开内容提供了另外的用于管理CEM的技术。具体地，本文描述的系统和方法可以用于配置CEM以包括交互功能。例如，配置的CEM可以包括用以访问详述构成CEM的因果关系的安全协议的一个或多个文档的连接或选择、描绘CEM的一个或多个结果的当前和/或过去状态以使用户能够更容易地理解关于在工厂中实现的特定结果的先前状况或操作的图表、以及包括与CEM的原因和结果相关的设备的过程工厂的示图。
[0011]另外，由于包含在CEM中的通常大量的信息，因此工程师可能难以识别过程控制系统中包含的任何差异或差错。本文提供的系统和方法进一步使得能够实现逆向工程技术和系统以自动创建测试CEM，该测试CEM定义由过程工厂中的设备和控制逻辑实际实现的CEM逻辑(或者，在一些实现方式中，过程控制系统内的监控块和结果块)以及特定过程工厂所需的安全协议。因此，本文描述的系统和方法可以将测试CEM与现有CEM进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计算机实现的方法，用于实现经由用户界面导航过程工厂的安全协议系统，所述过程工厂由过程控制系统控制，所述方法包括：在所述用户界面中显示所述过程控制系统的安全逻辑，所述安全逻辑具有包括原因集合和结果集合的元素集合，其中，所述原因集合中的每一个原因表示所述过程工厂内的状况，并且所述结果集合中的每一个结果表示要在所述过程工厂内执行的结果，并且其中，所述原因集合和所述结果集合中的至少一些被关联为因果对，从而对应的结果响应于对应状况中的一个或多个状况的发生而激活；经由所述用户界面接收对所述元素集合中的元素的选择；响应接收到所述选择：显示包括显示选项集合的下拉菜单，所述显示选项集合中的每一个显示选项指示用于显示与所选元素相对应的数据的格式，其中，所述显示选项集合包括过程工厂图的部分、安全协议信息、或逻辑块配置中的至少一个，接收对所述显示选项集合中的第一显示选项的选择，基于所述第一显示选项从所述控制系统的数据库访问与所述元素集合中的所述元素相关联的信息集合，以及基于所述第一显示选项在所述用户界面中显示所述信息集合。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述安全逻辑被呈现为因果矩阵(CEM)。3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中，所述CEM中的每个填充的单元是可选元素。4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，还包括：经由所述用户界面...
【专利技术属性】
技术研发人员：G，
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：
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