用于工业自动化的视觉联锁规范制造技术

本发明专利技术涉及用于工业过程的方法的领域，特别是用于工业厂房和/或过程的方法的领域，具体涉及一种用于使工业过程的规则可视化的方法，该方法包括以下步骤：提供工业过程的拓扑模型，其中工业过程包括至少一个传感器和至少一个致动器；利用规则(R)为拓扑模型赋予属性，其中规则(R)包括三元组<原因(C)，遍历(T)，结果(E)>，其中原因(C)包括来自至少一个传感器的值的范围，结果(E)包括由至少一个致动器执行的动作，并且遍历(T)包括原因(C)与结果(E)之间的关系；标记原因(C)、遍历(T)和/或结果(E)；以及使拓扑模型中的规则(R)的元素可视化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业自动化的视觉联锁规范


[0001]本专利技术涉及用于工业过程的方法的领域，特别是用于工业厂房和/或过程的方法的领域，比如化学、机械和/或其他生产和/或处理过程中。本专利技术还涉及一种计算机可读存储介质、人工神经网络ANN和用途。

技术介绍

[0002]为了对工业厂房和/或过程进行描述，在许多情况下，使用所谓的“联锁”。算法可以例如通过将来自过程工程师的厂房拓扑模型作为它们构造的基础来执行联锁规范。然而，在至少一些情况下(例如，在它们自动运行的情况下)，安全工程师、服务人员和/或其工作与这些厂房和/或过程有关的其他人员可能不会信任这些算法，因此可能回到手动联锁规范，这可能会耗时费力并且易于出错。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的是提供一种改进的检查工业厂房和/或过程的行为的能力。该目的通过独立权利要求的主题来实现。根据从属专利权利要求和以下描述，其他实施例是显而易见的。
[0004]一个方面涉及一种用于使工业过程或处理系统的规则可视化的方法。该方法包括以下步骤：
[0005]提供工业过程或处理系统的拓扑模型，其中工业过程或处理系统包括至少一个传感器和至少一个致动器；
[0006]利用规则为拓扑模型赋予属性，其中规则包括三元组<起因，遍历，结果>，
[0007]其中
[0008]原因包括来自至少一个传感器的值的范围，
[0009]结果包括由至少一个致动器执行的动作，并且
[0010]遍历包括原因与结果之间的关系；
[0011]标记原因、遍历和/或结果；以及
[0012]使拓扑模型中的规则的元素可视化。
[0013]工业过程可以是工业自动化应用和/或工业过程，具体地，工业厂房中(比如，在化学、机械和/或其他生产和/或处理过程中)的工业自动化应用和/或工业过程。规则(或多个规则)可以是所谓的联锁规范的一部分，该部分描述工业过程的至少一些方面。规则可以链接两个或更多个设备，例如，基于设备被联锁的功能来链接两个或更多个设备。至少一些联锁规范可以包括规则，这些规则可以表示设备的关系，例如，它们的功能和/或其他关系。规则可以包括安全约束。例如，泵可以仅在其出口上的阀门打开时被启动，以便防止过压。
[0014]可以在计算设备的视觉接口上执行可视化，例如，在显示器、屏幕、触摸屏、投影仪等上执行可视化。可视化可以包括：生成例如联锁规范的视觉规范。可视化可以被实现为计算机实现的方法。
[0015]工业过程的拓扑模型可以通过视觉手段来描述过程或厂房的元素及其连通性，例如，用于承载流体和/或介质的管道、容器等，电连接，机械连接，逻辑连接和/或其他连接。拓扑模型包括至少一个传感器和一个致动器。当然，拓扑模型的这些设备强烈地取决于它们所用于的过程或厂房的种类。传感器可以例如包括用于压力、温度、光、声音等的计量设备，包括例如用于距离、流量、化学分析和/或其他目的的复杂设备。致动器可以例如包括被配置为产生物理结果的开关、阀门、加热器、冷却器、混合器等。
[0016]对于联锁规范，拓扑模型具有一个规则或多个规则，其中每个规则包括三元组<原因，遍历，结果>。
[0017]规则可以包括其他条目。条目“原因”包括来自至少一个传感器的值的范围。值的范围可以直接来自一个或多个传感器，或它可以被预处理和/或作为链接几个传感器的结果。依据致动器的类型，条目“结果”包括由致动器执行的任何动作(或多个动作)。条目“遍历”包括原因与结果之间的关系。一个或多个原因可以促成一个或多个结果。一个或多个原因可以以逻辑方式(与、或、
……
)和/或以其他方式连接，例如，经由功能连接。一个或多个结果可以以逻辑方式和/或以其他方式连接，例如，经由功能连接。
[0018]可以例如通过一个或多个传感器上、一个或多个致动器上、拓扑模型的一个或多个遍历路径上的点击和/或另一输入和/或通过标记联锁规范的规则(或“线”)来实现标记原因、遍历和/或结果。可以例如通过突出显示受影响的部件来实现使拓扑模型中规则的元素的可视化，例如，通过对相关元素和/或其背景进行着色来实现使拓扑模型中规则的元素的可视化。附加地或作为备选，可以例如在计算设备的视觉接口上示出相关规则。可视化可以伴随有其他动作。
[0019]这可以提高访问工业厂房和/或过程的行为的能力。它可以有利地有助于向与过程或厂房一起工作的安全工程师和/或其他人提供关于算法联锁规范的视觉反馈的视觉联锁规范。作为其他结果，该方法可以允许更快地对联锁进行工程设计，可以重新使用现有领域特定知识，可能不太容易出错，并且可以减少或避免规范(例如，联锁规范和/或厂房和/或过程的其他规范)严重不一致。
[0020]在各种实施例中，基于视觉手段利用规则为拓扑模型赋予属性。这可以例如通过标记原因和结果(例如，通过“点击”它们)以及书写和/或以视觉方式对原因与结果之间的其他关系进行编程来执行。这还有助于对模型进行直观处理。
[0021]在各种实施例中，该方法还包括批准或确认规则(具体地，由规则检测到的联锁)的步骤。这可以由负责过程或厂房的安全工程师和/或其他人员来进行。这可以有利地有助于一个或多个规范中的较高信任水平。
[0022]在各种实施例中，该方法还包括拒绝规则(具体地，由规则检测到的联锁)的步骤。这可以有利地是过程或厂房的一个或多个规范的快速且直观的“调试过程”的一部分。
[0023]在不同的实施例中，该方法还包括通过执行以下各项中的至少一项来细化规则(具体地，联锁)的步骤：添加其他原因；添加其他结果；添加其他遍历；和/或向规则添加其他元素。其他元素可以例如是注释、其他输出(例如，声音信号、消息等)、和/或例如与数据库或另一接口的连接。因此，坦率讲，规则三元组可以变成n元组(其中n>3)。这可以有利地有助于更直观地对厂房进行工程设计。
[0024]可以例如借助于日志记录日记来跟踪批准、拒绝和/或细化。
[0025]在不同的实施例中，该方法还包括从工业过程的管路仪表图P&ID生成工业过程的拓扑模型的步骤。迄今为止，至少一些安全工程师可以手工输入来自I/O列表和/或P&ID的仪器参考，并且经常添加自由文本注释。该手动构造可能导致不同伪影之间的不一致，例如，拼错的仪器参考会导致P&ID不一致。作为如上文和/或下文所描述的方法的结果，厂房拓扑信息可以从P&ID导出，从而减少易出错的“媒体中断”。
[0026]在各种实施例中，拓扑模型包括多个规则。这可以带来能够处理复杂性的好处。迄今为止，可以使用P&ID、C&E(原因&结果)矩阵和/或其他手段，这可能比包括可视化步骤的方法更不直观。分析具有成千上万个元素的复杂P&ID并且结合各种安全法规和客户要求的认知负荷也可能会导致疏忽，例如，错过所需联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使工业过程或处理系统的规则可视化的方法，所述方法包括以下步骤：提供所述工业过程的拓扑模型，其中所述工业过程包括至少一个传感器和至少一个致动器；利用规则(R)为所述拓扑模型赋予属性，其中所述规则(R)包括三元组<原因(C)，遍历(T)，结果(E)>，其中所述原因(C)包括来自所述至少一个传感器的值的范围，所述结果(E)包括由所述至少一个致动器执行的动作，并且所述遍历(T)包括所述原因(C)与所述结果(E)之间的关系；标记所述原因(C)、所述遍历(T)和/或所述结果(E)；以及使所述拓扑模型中的所述规则(R)的所述元素可视化。2.根据权利要求1所述的方法，其中利用规则(R)为所述拓扑模型赋予属性基于视觉手段。3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：同意所述规则(R)或拒绝所述规则(R)。4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：通过执行以下各项中的至少一项来改进所述规则(R)：添加其他原因(C)；添加其他结果(E)；添加其他遍历(T)；和/或向所述规则(R)添加其他元素。5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：从所述工业过程的管道和仪表图P&ID生成所述工业过程的所述拓扑模型。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拓扑模型包括多个规则(R)。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：海科，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：