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位于边缘的自动工厂数据记录器设备制造技术

技术编号:41078009 阅读:1 留言:0更新日期:2024-04-25 10:05
为了在过程控制系统中提供增强的搜索能力,生成了包括情境数据和时间序列数据的知识库。情境数据根据过程工厂相关数据和过程工厂实体之间的语义关系来组织过程工厂相关数据。当用户提交与过程工厂内的过程工厂实体相关的过程工厂搜索查询时,通过从知识库中识别数据集来获得搜索结果。情境数据对过程参数进行分类,使得用户可以搜索特定的过程参数类别。用户可以标记以前的搜索,以便以后再次执行。用户还可以使用知识库执行针对过程工厂实体的预测状态或未来状态的查询、关于批次过程的批次查询、软传感器分析和监控应用、参数生命周期应用、扰动应用、阶跃测试应用、或批次供应和调度应用。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统,更具体地,涉及提供增强的搜索能力以进行过程工厂/过程控制系统中的过程工厂相关数据的搜索查询并显示搜索结果,以及涉及保护将过程工厂相关数据从过程工厂/过程控制系统到外部系统的传送,以在远离过程工厂的设备上呈现过程工厂相关数据。


技术介绍

1、分布式过程控制系统,如在化学、石油、制药、纸产品处理或其它过程工厂中使用的那些系统,通常包括一个或多个过程控制器,所述过程控制器通过模拟、数字或组合的模拟/数字总线,或通过无线通信链路或网络,通信地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、液位和流速传感器),它们位于过程环境内,并且通常执行物理或过程控制功能,例如打开或关闭阀,或者测量过程参数(例如压力、温度等)等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,例如符合公知的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实施的其它控制功能。过程控制器通常也位于工厂环境中,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他信息,并且执行控制器应用,所述控制器应用运行例如进行过程控制决策的不同控制模块,基于所接收的信息生成控制信号,并且与在现场设备中执行的控制模块或块协调,所述现场设备诸如和fieldbus现场设备。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备,从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。

2、来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通道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、数据历史库设备、报告生成器、集中式数据库或其他集中式管理计算设备,这些设备通常位于控制室或远离更恶劣的工厂环境的其他位置。这些硬件设备中的每一个通常在整个过程工厂或过程工厂的一部分上集中。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、控制器和现场设备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和无线通信路径的组合。

3、作为一个示例,由emerson automation solutions销售的deltavtm控制系统包括多个存储在过程工厂内不同位置的不同设备中并由这些设备执行的应用。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,并通过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,这些功能块是面向对象的编程协议中的对象,它们基于对其的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设计者创建或改变操作员接口,所述操作员接口由查看应用用于向操作员显示数据,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,一个或多个现场设备,存储并执行各自的控制器应用,所述控制器应用运行分配并下载到其上的控制模块,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)执行的查看应用通过数据高速通道从控制器应用接收数据,并向使用用户接口的过程控制系统设计者、操作员或用户显示该数据,并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连接到数据高速通道的另一计算机中运行,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。

4、一般而言,过程工厂的过程控制系统包括现场设备、控制器、工作站和通过一组分层网络和总线互连的其他设备。过程控制系统又可以与各种商业和外部网络连接,例如,以降低制造和操作成本、提高生产率和效率、提供对过程控制和/或过程工厂信息的及时访问等。另一方面,过程工厂和/或过程控制系统与企业和/或外部网络和系统的互连增加了网络入侵和/或恶意网络攻击的风险,这些网络入侵和/或恶意网络攻击可能由诸如在企业和/或外部网络中所使用的商业系统和应用中的预期漏洞引起。过程工厂、网络和/或控制系统的网络入侵和恶意网络攻击可能不利地影响信息资产的机密性、完整性和/或可用性,一般而言,信息资产是与通用计算网络的类似的漏洞。然而,与通用计算机网络不同,过程工厂、网络和/或控制系统的网络入侵也可能不仅导致工厂设备、产品和其他物理资产的损坏、破坏和/或损失,而且导致人类生命的损失。例如,网络入侵可能导致过程变得不受控制,并且由此产生爆炸、火灾、洪水、暴露于危险材料等。因此,保护与过程控制工厂和系统相关的通信是极为重要的。

5、结果,诸如操作员的过程工厂人员通常不能从诸如移动设备的远程源查看指示过程工厂的运行时操作的过程工厂相关数据。此外,虽然过程工厂人员与操作员显示应用交互,操作员显示应用提供显示并生成关于控制系统或过程工厂内设备的操作状态的报告,但操作员显示应用通常不允许用户搜索过程工厂内的项目,例如控制模块、警报、特定时间段内生产的产品数量等。过程工厂内的每个数据点可能有多个描述符和方面,例如表示物理测量或设定值的运行时方面、数据点的值、配置、当前值、模式、范围、状态、质量和其他描述符。结果,过程工厂内与过程工厂相关的数据非常复杂,使得难以在如此大的数据集中搜索特定数据项。例如,过程工厂中的数据跨子系统分布,经过格式化和结构化组织以供过程工厂中的其他计算逻辑传输/检索,并针对交易服务进行结构优化。但是,数据在结构上并未针对搜索和分析进行优化。如果没有提供对运行时数据的态势感知的上下文,搜索会变得更加困难。


技术实现思路

1、本文公开了用于在过程工厂内提供搜索功能以及用于远程接收和查看过程工厂相关数据的技术、系统、装置、部件、设备和方法。搜索功能允许用户访问与过程工厂相关的数据,从而创建一个包罗万象的搜索范围。通过利用包括在搜索查询中和/或来自上下文知识库的上下文,搜索功能生成对大量搜索查询的有意义的响应。所述技术、系统、装置、部件、设备和方法可以应用于工业过程控制系统、环境和/或工厂,它们在本文中可互换地称为“工业控制”、“过程控制”或“过程”系统、环境和/或工厂。通常,此类系统和工厂以分布式方式提供对一个或多个过程的控制,这些过程用于制造、提炼、转换、生成或生产物理材料或产品。

2、为了在过程工厂内提供搜索功能,过程工厂搜索查询服务器接收并分析来自软件模块和/或用户接口设备(例如操作员工作站、诸如智能电话和平板电脑的移动设备、车辆头端单元等)的过程工厂搜索查询。过程工厂搜索查询可以是与过程工厂内的过程工厂实体相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于外部设备与过程工厂的过程控制系统安全地交互的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述层级是S88层级。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述层级是S95层级。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括:根据由所述第二图形对象集合的边定义的父节点与一个或多个子节点之间的关系,将所述第一图形对象集合的所述父节点显示在所述第一图形对象集合的所述一个或多个子节点之上。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括以下中的一个或多个:

6.根据权利要求4所述的方法,还包括:

7.根据权利要求4所述的方法,还包括:

8.一种用于用户与过程工厂的过程控制系统安全地交互的计算设备,所述计算设备包括:

9.根据权利要求8所述的计算设备,其中,所述层级是S88层级。

10.根据权利要求8所述的计算设备,其中,所述层级是S95层级。

11.根据权利要求8所述的计算设备,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括:根据由所述第二图形对象集合的边定义的父节点与一个或多个子节点之间的关系,将所述第一图形对象集合的所述父节点显示在所述第一图形对象集合的所述一个或多个子节点之上。

12.根据权利要求11所述的计算设备,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括以下中的一个或多个:

13.根据权利要求11所述的计算设备,所述指令还包括可执行以使得在所述过程控制系统在运行时期间操作以控制工业过程时所述计算设备执行以下操作:

14.根据权利要求11所述的计算设备,所述指令还包括可执行以使得在所述过程控制系统在运行时期间操作以控制工业过程时所述计算设备执行以下操作:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于外部设备与过程工厂的过程控制系统安全地交互的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述层级是s88层级。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述层级是s95层级。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括:根据由所述第二图形对象集合的边定义的父节点与一个或多个子节点之间的关系,将所述第一图形对象集合的所述父节点显示在所述第一图形对象集合的所述一个或多个子节点之上。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,经由所述用户接口呈现所述层级包括以下中的一个或多个:

6.根据权利要求4所述的方法,还包括:

7.根据权利要求4所述的方法,还包括:

8.一种用于用户与过程工厂的过程控制系统安全地交互的计算设备,所述计算设备包括:

9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·萨尔瓦多C·I·S·威N·王M·J·尼克松J·多恩斯
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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