Способ распознавания и отображения доступов оператора к объектам процесса, а также операторская система

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении операторской системы распознавания и отображения доступов оператора к объектам процесса. Система содержит сервер оператора и пользовательский интерфейс, сервер оператора имеет образ процесса, который снабжен относящимися к объектам процесса модулями образа процесса. Первый компонент сервера оператора выполнен с возможностью определять объекты процесса из проектировочных данных инжиниринговой системы. Второй компонент сервера оператора выполнен с возможностью воспроизводить сигналы тревоги соответствующих объектов процесса на теге сигнала тревоги, относящегося к соответствующему объекту процесса модуля образа процесса, при этом сигналы тревоги указывают на нарушения процесса, которые модули автоматизации устройства автоматизации, относящиеся к объектам процесса, передают серверу оператора. Первый компонент выполнен с возможностью маркировать узлы иерархии изображений и/или иерархии оборудования, которые включают в себя подающий сигнал тревоги объект процесса, при этом в случае, когда оператор выбирает такой узел, первый компонент отмечает этот узел другой маркировкой. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение касается способа распознавания и отображения доступов оператора к объектам процесса в рамках осуществления процесса и наблюдения за процессом согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. Изобретение касается также операторской системы согласно ограничительной части п.4 формулы изобретения для выполнения этого способа.

В технологии управления процессом обычно должны обрабатываться сотни изображений оборудования и несколько тысяч объектов процесса, при этом объект процесса имеет несколько взаимосвязанных граней. Например, образ процесса сервера операторской системы включает в себя принадлежащие к этим объектам процесса модули образа процесса или, соответственно, важные для обслуживания и наблюдения данные процесса этих объектов процесса, устройство автоматизации для относящихся к объектам процесса модулей автоматизации или, соответственно, модулей управления (CFC, SFC, …), а также пользовательский интерфейс клиента операторской системы относящиеся к объектам процесса блочные символы блоков изображения оборудования, а также так называемые лицевые панели, при этом изображения оборудования для наблюдения за процессом, и лицевые панели предусмотрены для осуществления процесса или, соответственно, обслуживания процесса.

Объекты процесса технического оборудования, которым должно осуществляться управление, напр. объекты процесса в виде мест измерения, цистерн, клапанов, сенсоров, актуаторов, …, а также так называемые непрерывные функциональные схемы (Continuous Function Charts (CFCs)) и последовательные функциональные схемы (Sequential Function Charts (SFCs)) обычно структурируются в так называемой иерархии (EQH) оборудования, при этом пользователь сначала создает эту иерархию оборудования посредством надлежащего программного обеспечения инжиниринговой системы. После этого созданная таким образом иерархия оборудования посредством инжиниринговой системы компилируется и загружается на сервер оператора операторских систем системы управления процессом (Compile & Download, компиляция и загрузка), при этом во время работы операторских систем или, соответственно, системы управления процессом иерархия оборудования используется как центральный отправной пункт, напр., для периодического процесса или для навигации или, соответственно, для нахождения какого-либо объекта процесса внутри иерархии оборудования. Иерархия оборудования, наряду с первыми элементами, которые означают изображения оборудования, имеет также вторые элементы, которые означают объекты процесса. Оператор может, с одной стороны, путем выбора или, соответственно, путем щелчка по одному из элементов изображения оборудования открывать соответствующее изображение оборудования для представления на блоке отображения, а с другой стороны, путем выбора или, соответственно, путем щелчка по какому-либо элементу объекта процесса открывать относящуюся к этому объекту процесса лицевую панель, благодаря чему оператор может обслуживать этот объект процесса.

Также с помощью другой, так называемой иерархии изображений можно в рамках обслуживания процесса и наблюдения за процессом осуществлять навигацию в технологическом оборудовании. Каждое изображение оборудования иерархически обозначается в виде элемента в иерархии изображений и путем выбора или, соответственно, щелчка по этому элементу открывается изображение оборудования и представляется на операторской клиентской станции, причем такое изображение оборудования включает в себя графические символы изображений, а также блочные символы объектов процесса.

Чтобы облегчить навигацию, в частности, при нарушениях процесса, эти иерархии могут «динамизироваться» с помощью информации о ситуации тревоги, что означает, что сигналы тревоги, которые указывают на нарушения в процессе, отображаются операторам, при этом, напр., на изображении оборудования блочный символ какого-либо объекта процесса, который подает сигнал тревоги, представляется также символом сигнала тревоги в иерархии оборудования и/или иерархии изображений на соответствующем элементе. Благодаря этому оператор может целенаправленно открывать изображения оборудования, которые имеют «подающие сигнал тревоги» блочные символы объектов процесса, или целенаправленно открывать соответствующие элементы объектов процесса, чтобы можно было производить соответствующие операции по обслуживанию процесса.

Вследствие того, что в системе управления процессом обычно имеются сотни изображений оборудования и тысячи объектов процесса, иерархия изображений и иерархия оборудования очень обширны. Помимо этого, для эксплуатации оборудования одновременно задействованы многочисленные операторы, часто также, пространственно разделенные, в разных пунктах управления. Из-за этого операторам очень трудно координироваться, в частности в исключительных ситуациях, когда как бы одновременно возникают и должны обрабатываться очень много сигналов тревоги, чтобы можно было снова привести оборудование в надежное состояние. Обычно координация доступов или, соответственно, операций обработки производится с помощью общеупотребительных средств коммуникации (электронная почта, телефон, …). Чтобы в такой исключительной ситуации можно было снова эффективно, надежно и быстро переводить оборудование в нормальный режим, такая координация часто бывает сопряжена с ошибками и малоэффективна.

Поэтому в основе изобретения лежит задача, предложить способ вышеназванного рода, посредством которого становится возможной эффективная координация доступов оператора. Помимо этого, должна быть создана операторская система согласно ограничительной части п.4 формулы изобретения, которая предназначена для выполнения этого способа.

Эта задача применительно к способу решается с помощью мер, указанных в отличительной части п.1 формулы изобретения, в отношении операторской системы - с помощью указанных в отличительной части п.4 формулы изобретения.

Предпочтительно, что операции обслуживания или, соответственно, действия операторов распознаются, классифицируются и визуализируются автоматически, благодаря чему становится возможной оптимизированная и автоматизированная координация операторов, чтобы можно было эффективно и быстро приводить оборудование в надежное состояние. Договоренности операторов между собой о средствах коммуникации не требуются. Далее, удается избежать многократных операций обслуживания в ущерб обработке еще стоящих на очереди сигналов тревоги процесса, вследствие чего становится возможным эффективное обращение с технологическим оборудованием в исключительных ситуациях.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

С помощью чертежа, на котором наглядно пояснен один из примеров осуществления изобретения, далее подробнее поясняются изобретение, его варианты осуществления, а также преимущества.

Показано в упрощенном виде:

фиг.1: составные части системы управления;

фиг.2: иерархия оборудования и изображение оборудования и

фиг.3: иерархия изображений и изображение оборудования.

Изображенные на фиг.1-3 одинаковые части снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями.

На фиг.1 обозначены 1 составные части системы управления процессом, которые в настоящем примере осуществления включают в себя серверы 2, 3 оператора, а также устройство 4 автоматизации и клиентскую станцию 5 оператора. Система управления процессом может, разумеется, иметь множество устройств автоматизации, которые, с одной стороны, через шину 6 установки соединены с серверами 2, 3 оператора, а с другой стороны, через другую, не изображенную здесь шину с децентрализованными периферийными устройствами, к которым подключены множество рабочих устройств (сенсоров, актуаторов). В настоящем примере представлена только одна клиентская станция 5 оператора. Разумеется, могут быть предусмотрены другие клиентские станции OS, причем обычно каждые сервер оператора и клиентская станция оператора образуют операторскую систему или, соответственно, операторскую станцию.

Пользователь посредством надлежащего программного обеспечения не изображенной здесь инжиниринговой системы данной системы управления процессом составляет иерархию (EQH) 7 оборудования (фиг.2), которая обозначает технологическое видение технического оборудования, которым должно осуществляться управление. В этой иерархии 7 оборудования, структурированные в соответствии с древовидной структурой, внесены или, соответственно, заложены элементы 8, 9, из которых элементы 8 означают изображения оборудования, напр., «HMITank1» и «HMIControl», а элементы 9 CFC-планы и объекты процесса, например, объекты контроля и регулирования («monans_1», …, «pidcons_1»).

Посредством названного или другого надлежащего программного обеспечения инжиниринговой системы пользователь составляет также иерархию 10 изображений (иерархию дисплея) (фиг.3), в которой тоже структурированным образом внесены или, соответственно, заложены элементы 8, которые обозначают изображения оборудования, напр., «HMI_Brent» и «HMI_MonAnS».

Данные изображения оборудования могут открываться онлайн, т.е. во время управления процессом, когда для наблюдения за процессом оператор выбирает в каждом случае соответствующий элемент 8 изображения оборудования иерархии 7 оборудования или иерархии 10 изображений или, соответственно, щелкает по нему «мышью», вследствие чего относящееся к выбранному элементу оборудования изображение оборудования открывается и представляется на клиентской станции 5 оператора. Настоящий пример показывает фрагмент изображения 11 оборудования, которое включает в себя графический символ 12 изображения и относящийся к объекту процесса блочный символ 13, при этом блочный символ 13 предусмотрен для наблюдения за процессом и отображает текущие значения процесса, параметры и обозначения 29 сигналов тревоги этого объекта процесса во время управления процессом.

Применительно к осуществлению процесса оператор может, напр., влиять на этот объект процесса, например, путем изменения номинального значения и/или других параметров, при этом он выбирает соответствующий элемент 9 для этого объекта процесса в иерархии 7 оборудования или, соответственно, «щелкает» по нему. При этом открывается относящаяся к этому объекту процесса, не изображенная здесь, предусмотренная для осуществления процесса лицевая панель и представляется на клиентской станции 5 оператора, причем эта лицевая панель имеет соответствующие поля для ввода, изменения и/или удаления параметров объекта процесса.

Указываем, что под термином «объект процесса» понимаются сооттветствующие лицевые панели объекта процесса, которые заложены в клиентской станции 5 оператора, в образе 14 процесса сервера 2 оператора и в устройстве 4 автоматизации. Так, образ 14 процесса сервера 2 оператора операторской системы имеет относящийся к этому объекту процесса модуль 15 образа процесса, устройство 4 автоматизации - относящийся к этому объекту процесса модуль 16 автоматизации, а также пользовательский интерфейс 26 клиентской станции 5 оператора - относящуюся к этому объекту процесса лицевую панель 17 и блочный символ 18 изображения 27 оборудования.

Чтобы обеспечить возможность эффективной координации доступов оператора, серверы 2, 3 оператора имеют первый компонент 19, который взаимодействует с пользовательским интерфейсом 26. Этот первый компонент 19 выполнен для того, чтобы находить в системе управления процессом имеющиеся на всех серверах 2, 3 оператора объекты процесса из проектировочных данных, которые передает инжиниринговая система данному серверу 2 оператора. Далее, серверы 2, 3 оператора снабжены вторым компонентом 20, который выполнен для того, чтобы воспроизводить все возникающие во время управления процессом сигналы тревоги каждого из объектов процесса на теге 21 сигнала тревоги относящегося к соответствующем объекту процесса модуля 15 образа процесса образа 14 процесса. Эти сигналы тревоги указывают на нарушения процесса и передаются соответствующему серверу 2, 3 оператора посредством указанного или указанных модулей 16 автоматизации устройства 4 автоматизации.

В случае, когда первый компонент 19 ставит запрос второму компоненту 20, для какого из найденных первым компонентом 19 объектов процесса имеется сообщение для тега 21 сигнала тревоги, что указывает на доступ оператора к этим объектам процесса или, соответственно, на какое-либо действие оператора, первый компонент 19 отмечает эти объекты процесса в иерархии 7 оборудования и/или в иерархии 10 изображений посредством надлежащей маркировки 24 (фиг.2 и 3). Сообщение для тега 21 сигнала тревоги имеется тогда, когда оператор открывает изображение оборудования, на котором высвечивается относящийся к этому объекту процесса блочный символ, или когда оператор открывает лицевую панель для этого объекта процесса для ее обслуживания. При этом автоматически распознается, с какими объектами процесса в данный момент взаимодействуют операторы. Об изменениях на теге 21 сигнала тревоги первый компонент (19) информируется посредством второго компонента (20).

Второй компонент 20, который выполнен для того, чтобы отображать все возникающие во время управления процессом сигналы тревоги каждого из объектов процесса на теге 21 сигнала тревоги относящегося к соответствующему объекту процесса модуля 15 образа процесса образа 14 процесса, выполнен также для того, чтобы находить первично присвоенное подающему сигнал тревоги объекту процесса изображение оборудования - исходный экран (Primary Screen) 22, при этом, напр., может представляться относящееся к этому исходному экрану изображение 27 оборудования клиентской станции 5 оператора. Исходный экран 22 означает изображение 27 оборудования, для сигнала тревоги которого объект процесса является подающим сигнал тревоги в иерархии изображений, вследствие чего может создаваться связь между объектом процесса и изображением оборудования. Посредством другого компонента 28 эта информация может собираться на каждом сервере 2, 3 оператора и предоставляться каждой клиентской станции 5 оператора.

Далее ссылаемся на фиг.2 и 3, на которых во время работы или, соответственно, во время управления процессом маркировками 24 обозначено, к каким объектам процесса в данный момент осуществляют доступ операторы, при этом, напр., маркированный объект процесса «pidcons_1» в иерархии 7 оборудования изображен также в виде блочного символа 13 на изображении 11 оборудования (фиг.2).

Благодаря представлению действий оператора становится возможной оптимизированная координация обслуживания и наблюдения в иерархии 10 изображений и/или иерархии 7 оборудования во время работы. В настоящем примере, в котором сигналы тревоги обозначены 23 (фиг.3), оператор только что открыл изображение «HMITank1» оборудования, что представлено на фиг.3 посредством штриховки 25, чтобы обслуживать подающий в нем сигнал тревоги объект процесса. Этот оператор может непосредственно по отображенной маркировке 24 в иерархии 10 изображений распознавать, что другой оператор в данный момент обрабатывает сигнал тревоги на изображении «HMI_MonAnS» оборудования, а также еще ни один оператор не обрабатывает сигнал 23 тревоги на изображении «HMI_PlantSection1 оборудования» оборудования. Без договоренностей операторов между собой операторы могут распознавать, какие подающие сигнал тревоги объекты процесса еще подлежат обработке, при этом могут предусматриваться меры по направлению операторов, не участвующих в данный момент в осуществлении процесса, в те места в иерархии 10 изображений, в которых требуются операции обслуживания для обработки сигнала тревоги или, соответственно, устранения сигнала тревоги.

1. Способ распознавания и отображения доступов оператора к объектам процесса в рамках осуществления процесса и наблюдения за процессом, при этом

- по меньшей мере один сервер (2, 3) оператора системы управления процессом имеет образ (14) процесса, который снабжен относящимися к объектам процесса модулями (15) образа процесса;

- по меньшей мере одно устройство (4) автоматизации снабжено относящимися к объектам процесса модулями (16) автоматизации;

- для наблюдения за процессом пользовательский интерфейс (26) снабжен относящимися к объектам процесса блочными символами (13, 18) изображений (11) оборудования;

- для осуществления процесса пользовательский интерфейс (26) снабжен относящимися к объектам процесса лицевыми панелями (17);

- для открывания изображений (11) оборудования для представления на дисплее для соответствующего изображения оборудования выбираемый пользователем узел (8, 9) сохранен в иерархии (10) изображений и/или в иерархии (7) оборудования, при этом изображение (11) оборудования включает в себя графические символы (12) изображений и относящиеся к объектам процесса блочные символы (13),

отличающийся тем, что

- посредством первого компонента (19) сервера (2, 3) оператора из проектировочных данных инжиниринговой системы упомянутой системы управления процессом определяют объекты процесса;

- посредством второго компонента (20) сервера (2) оператора сигналы тревоги соответствующих объектов процесса воспроизводят на теге (21) сигнала тревоги относящегося к соответствующему объекту процесса модуля (15) образа процесса, при этом сигналы тревоги указывают на нарушения процесса, и их передают посредством модулей (16) автоматизации устройства (4) автоматизации серверу оператора;

- в иерархии изображений и/или иерархии оборудования маркируют узлы (8, 9), которые включают в себя подающий сигнал тревоги объект процесса, при этом в случае, когда оператор выбирает такой узел (8, 9), этот узел (8, 9) маркируют другой маркировкой (24).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством второго компонента (20) первый компонент (19) информируют об изменениях тега (21) сигнала тревоги.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что посредством второго компонента (20) определяют изображение оборудования, первично присвоенное объекту процесса.

4. Операторская система для системы управления процессом, содержащая сервер (2, 3) оператора и пользовательский интерфейс (26), при этом

- сервер (2, 3) оператора системы управления процессом имеет образ (14) процесса, который снабжен относящимися к объектам процесса модулями (15) образа процесса;

- для наблюдения за процессом пользовательский интерфейс (26) клиентской станции (5) оператора операторской системы снабжен относящимися к объектам процесса блочными символами (13) изображений (11) оборудования;

- для осуществления процесса пользовательский интерфейс (26) снабжен относящимися к объектам процесса лицевыми панелями (17);

- для открывания изображений (11) оборудования для представления на дисплее клиентской станции (5) оператора для соответствующего изображения оборудования выбираемый пользователем узел (8, 9) сохранен в иерархии (10) изображений и/или в иерархии (7) оборудования, при этом изображение (11) оборудования включает в себя графические символы (12) изображений и относящиеся к объектам процесса блочные символы (13),

отличающаяся тем, что

- первый компонент (19) сервера (2, 3) оператора выполнен с возможностью определять объекты процесса из проектировочных данных инжиниринговой системы упомянутой системы управления процессом;

- второй компонент (20) сервера (2, 3) оператора выполнен с возможностью воспроизводить сигналы тревоги соответствующих объектов процесса на теге (21) сигнала тревоги, относящегося к соответствующему объекту процесса модуля (15) образа процесса, при этом сигналы тревоги указывают на нарушения процесса, которые модули (16) автоматизации устройства (4) автоматизации, относящиеся к объектам процесса, передают серверу (2, 3) оператора;

- первый компонент (19) выполнен с возможностью маркировать узлы (8, 9) иерархии (10) изображений и/или иерархии (7) оборудования, которые включают в себя подающий сигнал тревоги объект процесса, при этом в случае, когда оператор выбирает такой узел (8, 9), первый компонент (19) отмечает этот узел (8, 9) другой маркировкой (24).

5. Операторская система по п.4, отличающаяся тем, что второй компонент (20) выполнен с возможностью информировать первый компонент (19) об изменениях тега (21) сигнала тревоги.

6. Операторская система по п.4 или 5, отличающаяся тем, что второй компонент (20) дополнительно выполнен с возможностью определять изображение оборудования, первично присвоенное объекту процесса.