软件定义的控制系统中的发现服务技术方案

软件定义(SD)的过程控制系统(SDCS)包括由发现服务执行的用于推断关于过程工厂的物理或逻辑资产的信息的方法。该方法包括获得指示过程工厂的物理或逻辑资产的存在的通告。该方法还包括从上下文字典获得能够从物理或逻辑资产获取的、未在通告中指示的一个或多个参数，或者与物理或逻辑资产相关联的、未在通告中指示的一个或多个服务。此外，该方法包括将所发现的物理或逻辑资产的记录存储在发现项目数据储存器中。该记录包括物理或逻辑资产的身份的指示，以及与物理或逻辑资产相关联的、未在通告中指示的一个或多个参数或一个或多个服务。个服务。个服务。

【技术实现步骤摘要】
软件定义的控制系统中的发现服务
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求享有于2021年6月16日提交的、标题为“Software Defined Process Control System for Industrial Process Plants”的美国临时申请63/211,535的优先权和权益，该申请在此通过引用全部并入。


[0002]本申请总体上涉及工业过程工厂的工业过程控制系统，并且更具体而言，涉及被软件定义的工业过程控制系统。

技术介绍

[0003]当前的分布式工业过程控制系统，例如那些在化学、石油、工业或其他过程工厂中用于制造、精炼、转换、生成或生产物理材料或产品的分布式工业过程控制系统，通常包括一个或多个过程控制器，这些过程控制器经由物理层通信地耦合到一个或多个现场设备，这些物理层可以是模拟、数字或组合的模拟/数字总线，或者可以包括一个或多个无线通信链路或网络。可以是例如阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流率传感器)的现场设备位于工业过程工厂的过程环境(其在本文中可互换地称为工业过程工厂的“现场环境”或“工厂环境”)内，并且通常执行物理过程控制功能，诸如打开或关闭阀、测量过程和/或诸如流量、温度或压力等的环境参数，以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。智能现场设备(诸如符合众所周知的Fieldbus协议的现场设备)也可以执行控制计算、报警功能和通常在控制器内执行的其他控制功能。，通常位于工厂环境中的过程控制器也可以位于与工厂相关联的后端、受保护的环境中，可以接收指示由现场设备做出的过程测量和/或与现场设备有关的其他信息的信号，并且执行控制例程或应用，所述控制例程或应用运行例如不同控制模块，不同控制模块利用不同控制算法做出过程控制决策、基于所接收的信息生成过程控制信号、并且与在现场设备(诸如和Fieldbus现场设备)中执行的控制模块或块配合。
[0004]其他类型的现场设备可以包括例如光谱测定设备，其可以例如在专业化学和制药过程工厂中用于质量控制和纯度验证。光谱现场设备的示例包括NIR(近红外)、UV
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VIS(紫外
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可见)和拉曼光谱仪，仅举几个示例。光谱测定现场设备可以由控制器或设备管理器来控制或管理，所述控制器或设备管理器通常指示光谱测定设备何时收集数据、何时传送所收集的数据等。
[0005]设置在现场设备和控制器之间的I/O设备使得能够在它们之间进行通信。例如，过程控制器中的控制模块将控制信号发送到各种不同的输入/输出(I/O)设备，然后这些输入/输出设备通过专用通信线路或链路(通信物理层)将这些控制信号发送到实际的现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作，例如，控制在工厂或系统内运行或执行的一个或多个工业过程(例如，物理过程)的至少一部分。在另一个示例中，光谱测定管理器或控制器将指令传送到各种I/O设备，然后I/O设备经由专用通信线路或链路将指令发送到
设置在工业过程工厂中的物理光谱测定设备。响应于该指令，光谱测定设备通过I/O设备经由类似的反向路径将所收集的数据传送到管理器/控制器和/或过程控制系统中的其他接收方设备。通常也位于工厂环境中的I/O设备通常被设置在控制器和一个或多个现场设备之间，并且例如通过将电信号转换为数字值以及将数字值转换为电信号来实现在控制器和一个或多个现场设备之间的通信。提供不同的I/O设备以支持使用不同的专用通信协议的现场设备。更具体而言，在控制器和使用特定通信协议的现场设备中的每一个之间提供不同的I/O设备，以便第一I/O设备用于支持HART现场设备，第二I/O设备用于支持Fieldbus现场设备，第三I/O设备用于支持Profibus现场设备等。现场设备、控制器和I/O设备通常被称为“过程控制设备”，并且通常位于、设置或安装在过程控制系统或工厂的现场环境中。
[0006]更进一步，来自现场设备及其相应控制器的信息通常通过控制器经数据高速通道或通信网络可用于一个或多个其他硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史库、报告生成器、集中式数据库或其他集中式管理计算设备，这些设备通常放置在控制室或远离工厂的较恶劣和/或危险现场环境的其他位置，例如在过程工厂的后端环境中。这些硬件设备中的每一个通常都集中在整个过程工厂或过程工厂的一部分。这些硬件设备运行应用，这些应用可以例如使操作员能够执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，诸如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备内的控制模块的操作、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、出于培训人员或测试过程控制软件的目的而仿真过程的操作、保持和更新配置数据库等。硬件设备和过程控制器所使用的数据高速通道可以包括有线通信路径、无线通信路径、或有线通信路径和无线通信路径的组合，并且通常使用基于分组的通信协议和非时间敏感通信协议，诸如以太网或IP协议。
[0007]作为示例，由艾默生过程管理公司销售的DeltaV
TM
控制系统包括存储在位于过程工厂内不同位置的不同设备中并由其执行的多个应用。驻留在一个或多个工作站或计算设备中的配置应用，使用户能够创建或改变过程控制模块，并经由数据高速通道将这些过程控制模块下载到专用的分布式控制器。通常，这些控制模块由通信互连的功能块组成，这些功能块可以是面向对象的编程协议中的对象，这些对象基于对其输入来执行控制方案内的功能，并且向控制方案内的其他功能块提供输出。配置应用还可以允许配置工程师创建或改变操作员接口，所述操作员接口由查看应用使用来向操作员显示数据，并使操作员能够改变过程控制例程内的设置(例如设定点)。每个专用控制器以及在一些情况下的一个或多个现场设备，存储并执行相应的控制器应用，该控制器应用运行分配并下载到该控制器应用的控制模块，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(或在与操作员工作站和数据高速通道通信连接的一个或多个远程计算设备上)执行的查看应用，经由数据高速通道从控制器应用接收数据，并使用用户接口向过程控制系统设计者、操作员或用户显示该数据，并且可以提供多个不同视图中的任何视图，例如操作员的视图、工程师的视图、技术人员的视图等。数据历史库应用通常存储在数据历史库设备中并由其执行，该数据历史库设备收集并存储一些或所有通过数据高速通道提供的数据，而配置数据库应用可以在附接到数据高速通道的另一个计算机中运行，以存储当前的过程控制例程配置和与之相关联的数据。可替换地，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站中。
[0008]分布式工业过程控制系统随着时间的推移而发展，已经开发并添加了不同的硬件、通信和联网技术。因此，当今的过程控制系统通常包括无数不灵活的、以硬件为中心的
设备，诸如专用操作员控制台、配置站、特制控制器和I/O卡，仅举几个示例。过程控制系统内的不同类型的硬件设备的这种回转需要多级配置并将底层系统暴露给用户，并且通常转化为初始工程设计工作的成本增加和执行改变管理的成本增加。此外，由于过程工厂安装和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于使用上下文字典来推断关于过程工厂的物理或逻辑资产的信息的方法，所述方法包括：通过经由软件定义的过程控制系统(SDCS)内的计算节点上的容器执行的发现服务，获得指示所述过程工厂的物理或逻辑资产的存在的通告，所述物理或逻辑资产在所述过程工厂的运行时间期间用于控制工业过程的至少一部分，所述通告包括所述物理或逻辑资产的标识符；经由所述发现服务从上下文字典获得以下中的至少一项：(i)能够从所述物理或逻辑资产获取的、未在所述通告中指示的一个或多个附加参数，或(ii)与所述物理或逻辑资产相关联的、未在所述通告中指示的一个或多个服务；以及在发现项目数据储存器中存储所发现的物理或逻辑资产的记录，所述记录包括所述物理或逻辑资产的所述身份的指示、以及与所述物理或逻辑资产相关联的、未在所述通告中指示的所述一个或多个附加参数或一个或多个服务。2.根据权利要求1所述的方法，还包括:基于在所述通告中指示的所述物理或逻辑资产的一个或多个参数，确定所述物理或逻辑资产的身份；以及将所述物理或逻辑资产的所述身份提供给所述上下文字典，其中，所述上下文字典基于所述身份来确定物理或逻辑资产的类型，并且将物理或逻辑资产的所述类型与类上下文相关联。3.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述通告包括获得所述物理或逻辑资产的第一能力集合，所述第一能力集合包括能够从所述物理或逻辑资产获取的第一参数集合。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述物理或逻辑资产是现场设备，能够从所述物理或逻辑资产获取的所述第一参数集合包括质量流率，并且所述一个或多个附加参数包括以下中的至少一项：速率、速度、或密度。5.根据权利要求3所述的方法，其中，能够从所述物理或逻辑资产获取的所述第一参数集合包括与所述物理或逻辑资产的控制有关的参数，并且所述一个或多个附加参数包括与所述物理或逻辑资产的维护有关的参数。6.根据权利要求1所述的方法，其中，存储所发现的物理或逻辑资产的所述记录包括存储用于访问所述一个或多个附加参数的每个附加参数的机制。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：广播对所述过程工厂的物理或逻辑资产的请求以通告其存在；以及响应于所述请求，获得所述物理或逻辑资产的所述存在的所述通告。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物理或逻辑资产是现场设备。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物理或逻辑资产是控制服务。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物理或逻辑资产是容器、微容器、计算节点、服务、或输入/输出(I/O)资产。11.一种控制在过程工厂中的工业过程的软件定义的过程控制系统(SDCS)，所述SDCS包括：发现服务，所述发现服务经由所述SDCS的计算节点上的容器执行以进行以下操作：获得指示所述过程工厂的物理或逻辑资产的存在的通告，所述物理或逻辑资产在所述
过程工厂的运行时间期间用于控制所述工业过程的至少一部分，所述通告包括所述物理或逻辑资产的标识符；从上下文字典获得以下中的至少一项：(i)能够从所述物理或逻辑资产获取的、未在所述通告中指示的一个或多个附加参数，或(ii)与所述物理或逻辑资产相关联的、未在所述通告中指示的一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
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：