在安全系统中用于因果矩阵的方法和查看器技术方案

技术编号:8687853 阅读:242 留言:0更新日期:2013-05-09 07:40
本发明专利技术涉及一种在工业安全系统中用于控制过程或装备的改进方法。工业安全系统包括具有安全设备的组件,其中所述安全系统允许作为事件或警报的结果生成信号。所述方法和系统使用因果矩阵(CEM),其在每个事件或警报与由于事件而接收到所述事件或警报信号时将采取的结果或动作之间有自动化链接。在改进的因果矩阵的在线视图(1,51,61)中,因果矩阵的至少一个结果单元(16)被设置成具有针对由该至少一个结果单元代表的设备(14)的第一可执行链接。因果矩阵的在线查看器还被设置成具有用于生成及显示第一控件的应用,所述第一控件被设置成在所述至少一个结果单元已经接收到脱扣与该至少一个结果单元链接的设备(14)的信号的情况下,显示可视标记(21)。可以从显示所标记的至少一个结果单元的在线视图打开可执行链接或面板(50),并且其被用来操作如此标记的结果的设备(14)。此外还描述了一种系统和计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在工业安全系统中用于控制过程或装备的方法。所述工业安全系统包括带有输入和安全设备的组件,从而允许作为事件或警报的结果而生成信号。使用因果矩阵来生成代码以由安全控制器控制安全设备。本专利技术的因果矩阵在线查看器特别适于提供对于工业系统中的安全设备的改进监测和控制,从而允许用户直接从因果矩阵接口在线视图进行监测和控制。
技术介绍
工业过程(比如用于提炼及生产油气产品的设施)具有物理执行装置,其包括例如用于对所述过程进行操作、控制、调节和保护的设备和装置之类的组件。工业过程还包括用于功能性、控制和监督的系统。这就导致系统和组件的复杂组合。在过程工业情境中,必须保护人员或者单独的环境、过程系统、子系统和/或组件。作为所述系统中的各个元件的功能的一部分,对例如电流、电压、相位、温度等参数的测量是基本上连续进行的,并且可能导致甚至包括工厂关闭在内的不同安全情形。工业系统与安全有关的功能由专用的安全系统施行,其具有来自安全设备的输入和防护输出。安全系统是针对允许反应于安全事件而采取防护动作而开发的。过程工业中的安全系统具有特别强调质量和验证的一般工程设计标准。这样的系统通常并不是完全标准的而常常是定制的,并且通常包括各种不同的设备和/或子系统、软件以及通信协议。安全系统的性能必须非常可靠,甚至比其保护的过程系统更加可靠;这意味着必须使用更加强调质量和验证的不同的工程设计标准。如果顾客追求根据该工业或分支相关的标准对其安全系统进行安全完整性等级(SIL)分类,则这种方法是特别重要的,所述标准例如有电气/电子/可编程电子安全相关系统的IEC-61508功能安全、针对仪器化和控制的IEC/TR3 61510 RMBK核反应堆建议、针对过程工业部门的IEC-61511功能安全-安全仪器化系统。被转让给 Combustion Engineering 的标题为 “Compact work station controlroom(紧凑型工作站控制室)”的US 5,361,198描述了一种包括安全系统的想法,其中包括软件、用于输入的显示、一般安全系统和手动编码功能。被转让给ABB的标题为“MethodIn A Safety System For Controlling A Process Or Equipment (用于控制过程或装备的安全系统中的方法)”的专利申请US2007/276514描述了一种用于控制过程或装备的工业安全系统(ISS)和方法。所述工业安全系统包括具有安全设备的组件,并且允许作为事件或警报的结果生成信号。在事件或警报与将采取的动作(由于事件而接收到事件或警报信号时)之间,创建自动化链接。这部分上是利用与用于输入等的选择装置相关联的显示器或HMI而实现的。所述系统的结构是要创建有关对象的栅格/矩阵。所述栅格/矩阵是一个由行和列、接口以及应用类型构成的系统,其常常被称作因果矩阵或因果图。常常通过人工输入信息或者将工作表或计算表格式的一个或更多信号列表和/或因果信息导入到用于编辑因果矩阵的工具中,来填充所述矩阵。图3(现有技术)示出了一个因果矩阵。因果矩阵编辑器的图形用户接口示出了设置在水平行中的原因22和设置在垂直列中的结果26。传感器设备10 (例如水平传感器)提供输入信号,所述输入信号被作为原因对待。这在因果矩阵中由作为控制代码的一部分的程序逻辑组件表示,其通常是例如保存在一个库中的标准化或逻辑组件,并且通常具有功能块、控制模块或类似的形式。这种形式的控制代码常常被称作中间代码,因为其是尚未处于已编译形式的计算机程序代码。在工程设计阶段期间,利用因果矩阵编辑器实施配置,以便形成原因与结果之间的软件连接19。这样做的结果是针对计划事件和防护动作形成被“软件连接到”输出信号的输入信号(其例如来自水平传感器10)到结果致动器14的软件连接。这可以被视为导致自输入设备的信号路径SI与去往提供所述动作或事件的输出设备(致动器、电动机)的信号路径S2的软件连接。当所述矩阵已被配置之后,因果矩阵编辑器随后对于每一条原因的程序逻辑组件和每一条结果的程序逻辑组件转换“软件连接”,并且从所述矩阵生成IEC61311-3控制代码,其通常具有中间代码的形式。该IEC61311-3控制代码随后可以被编译成可执行计算机代码,并且被下载到安全系统的安全控制器的存储器中。对于紧急情况和过程关闭逻辑,使用关闭级别。关闭级别是通过过程区段或现场区域而被分组在一起的一组原因和结果。过程区段指的是剁成的特定部分,现场区域指的是现场的特定位置,例如有害区域、无害区域。典型的关闭级别将具有相连的大量原因并且将脱扣与之相连的结果。在理想情况下,所有原因和结果都确切地连接到一个关闭级别。所有原因和结果都应当连接到一关闭级别。对于Fire&Gas (火灾和气体)IEC61311-3逻辑,使用火灾区域。对于火灾和气体逻辑,火灾区域等效于对于紧急情况和过程关闭逻辑的关闭级别。这些关闭级别以及火灾和气体区域通常是在控制代码内由人工实施的。其常常是已知的因果图系统的一部分,但是尽管控制代码常常是从因果图自动生成的,但关闭级别通常并不被包括在内,因此必须人工将关闭级别添加到控制代码。当通过因果编辑器或建造器工具设计或生成了控制代码并且在控制器中运行已编译代码时,可以由操作员或其他用户检查因果矩阵,以便检查所述系统以及输入(原因)与警报和输出(或结果)之间的关系。在一些系统中,操作员可以在在线模式下或者在因果矩阵在线视图中看到或者通过其他方式访问原因或结果的值。这有助于操作员调查事件或警报。但是为了操作或配置某一设备,即例如因果矩阵中的结果的致动器或电动机之类的输出设备,操作员和其他用户必须导航整个安全系统或工业控制系统以便选择设备,这可能是冗长且耗时的处理。当时间有限时,调查某一设备是否脱扣所花费的时间可能非常关键,如果所述时间过长的话则可能导致部分的或完全的过程关闭。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于控制安全系统的改进方法,其提供了针对前述问题其中一个或多个的解决方案。根据本专利技术的第一方面,在工业安全系统中提供一种方法以用于控制过程或装备,所述工业安全系统包括带有输入和安全设备的组件,并且其中所述安全系统使用通过因果矩阵设计或生成的控制代码,所述因果矩阵在每个事件或警报与在一个或更多安全控制器中由于事件而接收到所述事件或警报信号时将采取的结果或动作之间有自动化链接,并且其中在线查看器提供所述因果矩阵的在线视图,所述方法特别包括为所述因果矩阵的在线视图中的至少一个结果单元提供第一控件,其被设置成接收用户输入并且提供用于打开及控制与所述至少一个结果单元链接的设备的可执行链接。根据本专利技术的一个实施例,在工业安全系统中提供一种方法以用于控制过程或装备,其包括:一个或更多安全控制器运行通过因果矩阵生成的控制代码,所述因果矩阵在每个事件或警报与在所述一个或更多安全控制器中由于事件而接收到所述事件或警报信号时将采取的结果或动作之间有自动化链接,并且其中在线查看器提供所述因果矩阵的在线视图,所述因果矩阵的在线视图中的至少一个结果单元具有被设置成接收用户输入的第一控件,并且所述第一控件还被设置成具有用于打开及操作与所述至少一个结果单元链接的设备的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在工业安全系统中用于控制过程或装备的方法,所述工业安全系统包括带有输入和安全设备的组件,并且其中所述安全系统使用通过因果矩阵(CEM)设计或生成的控制代码,所述因果矩阵在事件或警报与在一个或更多安全控制器中由于事件而接收到所述事件或警报信号时将采取的结果或动作之间有自动化链接,并且其中在线查看器提供所述因果矩阵的在线视图,其特征在于,为所述因果矩阵的在线视图(1,51,61)中的至少一个结果单元(16,26,36,76)提供第一控件,其被设置成接收用户输入,并且提供用于打开及控制与所述至少一个结果单元(16)链接的设备(14)的可执行链接。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一控件还被设置成具有用于打开及操作与所述至少一个结果单元(16)链接的所述设备(14)的替换可执行链接。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一控件还被设置成在所述设备(14)已脱扣的情况下,显示叠加在与所述设备链接的至少一个结果单元(16)上或位于其旁边的第一可视指示器(21)。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一控件还被设置成在所述至少一个结果单元已经接收到脱扣与该至少一个结果单元链接的设备的信号但是还没有执行脱扣的情况下,显示叠加在因果 矩阵上或者位于结果单元(36,36’ )旁边的第二可视指示器(31,31,)。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,运行处理以用于确定哪个或哪些原因导致针对接收到用以脱扣的信号的设备(14)的所述事件或警报,并且显示第三可视指示器(23),其指示因果矩阵上被如此确定为导致用以脱扣的信号的一个或更多原因(12)。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供链接到因果矩阵的所述至少一个结果单元(16,54)的第二控件,其被设置成接收输入并且打开(C)及显示用于控制所述设备(14)的面板(50)。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在由所述面板(50)控制的设备(14)已经脱扣的情况下,在该面板上显示另一第一可视指示器(51),从而指示该设备(14)已经脱扣。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述面板(50)上提供另一第二可视指示器(55),以用于指示何时已设定或者已用信号通知脱扣但是还没有脱扣。9.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,当第一可视指示器(21,51)接收用户输入时,显不关于被设定的脱扣的信息。10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述面板(50)上提供具有第二可视指示器(55)的控件,以用于取回关于哪些输入信号、警报、事件导致了被设定的脱扣的细节。11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供所述第一控件,所述第一控件还被设置成接收用户输入并且打开及显示对应于所选原因单元(23)或关闭级别(18,78)的面板(50)。12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供所述第一控件,所述第一控件还被设置成接收针对所选原因单元(23)或关闭级别(18,78)的用户输入,以及打开并显示链接到所述单元或级别的仪器、设定或设...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·戈尔P·威梅斯
申请(专利权)人:ABB股份有限公司
类型:
国别省市:

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