專利名稱：制煉控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及制煉系統(tǒng)內(nèi)的制煉控制系統(tǒng)，尤其涉及遠(yuǎn)程處理裝置使用資產(chǎn)或制煉分析工具來分析制煉控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
相關(guān)技術(shù)的描述類似于化學(xué)制品、石油或其他制煉中所用的系統(tǒng)，制煉控制系統(tǒng)通常包括一個或多個集中的或分散的制煉控制器，這些制煉控制器經(jīng)由模擬總線、數(shù)字總線或組合的模擬/數(shù)字總線而以通訊聯(lián)絡(luò)的方式被耦合到至少一個主機(jī)或操作員工作站并被耦合到一個或多個制煉控制與儀表設(shè)備(例如，域設(shè)備)。域設(shè)備(例如，可能是閥、閥定位器、開關(guān)、發(fā)送器和傳感器(例如，溫度傳感器、壓力傳感器和流速傳感器))執(zhí)行制煉內(nèi)的各項(xiàng)功能(例如，打開或關(guān)閉閥，以及測量制煉參數(shù))。制煉控制器接收表示由域設(shè)備執(zhí)行的制煉測量或與域設(shè)備有關(guān)的制煉變量的信號以及/或有關(guān)域設(shè)備的其他信息，使用該信息來執(zhí)行控制例行程序，然后生成控制信號。這些控制信號在其中的一個或多個總線上被發(fā)送到域設(shè)備，以控制制煉的操作。由操作員工作站執(zhí)行的一個或多個應(yīng)用程序通常具備來自域設(shè)備和控制器的信息，以便操作員能夠執(zhí)行有關(guān)制煉的所需功能(例如，觀察制煉的當(dāng)前狀態(tài)、修改制煉的操作等)。
典型的制煉控制系統(tǒng)具有許多與一個或多個制煉控制器(在制煉的操作期間，執(zhí)行控制這些設(shè)備的軟件)相連接的制煉控制和儀表設(shè)備(例如，閥、發(fā)送器、傳感器等)，同時，有許多其他的支持設(shè)備也是制煉操作所必需的或與制煉操作有關(guān)。例如，這些額外的設(shè)備包括供電設(shè)備、發(fā)電與配電設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備(例如，渦輪)等，它們通常都被分布于整個系統(tǒng)的許多地方。該額外的設(shè)備不一定要創(chuàng)建或使用制煉變量，并且，在許多情況下，出于影響制煉操作的目的，該額外的設(shè)備不受控制或甚至不被耦合到制煉控制器。然而，對于制煉的正常操作而言，該設(shè)備很重要，并且終究是必要的。過去，制煉控制器通常不必了解這些其他的設(shè)備，或者，制煉控制器只假定當(dāng)執(zhí)行制煉控制時，這些設(shè)備正常操作。
此外，許多制煉系統(tǒng)具有執(zhí)行與商業(yè)功能或維修功能有關(guān)的應(yīng)用程序的其他計算機(jī)。例如，一些系統(tǒng)包括的計算機(jī)執(zhí)行與為系統(tǒng)訂購原料、替換零件或設(shè)備有關(guān)的應(yīng)用程序、與預(yù)測銷售和生產(chǎn)需求有關(guān)的應(yīng)用程序等。同樣，許多制煉系統(tǒng)(尤其是使用智能域設(shè)備的制煉系統(tǒng))包括被用來幫助監(jiān)控和保養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備的應(yīng)用程序，而不管這些設(shè)備是制煉控制和儀表設(shè)備，還是其他類型的設(shè)備。例如，利用由Fisher-Rosemount系統(tǒng)公司出售的“資產(chǎn)管理解決方案”(AMS)應(yīng)用程序，能夠與域設(shè)備進(jìn)行通信并存儲關(guān)于域設(shè)備的數(shù)據(jù)，以確定和跟蹤域設(shè)備的操作狀態(tài)。標(biāo)題為“Integrated Communication Networkfor use in a Field Device Management System”的第5,960,214號美國專利中揭示了這種系統(tǒng)的一個例子。在一些情況下，AMS應(yīng)用程序可以被用來與設(shè)備進(jìn)行通信，以改變設(shè)備內(nèi)的參數(shù)、使設(shè)備在自身上運(yùn)行應(yīng)用程序(例如，自我校準(zhǔn)例行程序或自我診斷例行程序)、獲得有關(guān)設(shè)備的狀況或健康的信息等。該信息可以由維修人員來存儲和使用，以監(jiān)控和保養(yǎng)這些設(shè)備。同樣，還有可用于監(jiān)控其他類型的設(shè)備(例如，旋轉(zhuǎn)設(shè)備以及發(fā)電與供電設(shè)備)的其他類型的應(yīng)用程序。維修人員通常具備這些其他的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可用于監(jiān)控和保養(yǎng)制煉系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備。
但是，在典型的系統(tǒng)或制煉中，與制煉控制活動、設(shè)備維修和監(jiān)控活動以及商業(yè)活動有關(guān)的各項(xiàng)功能在發(fā)生這些活動的場所和通常執(zhí)行這些活動的人員方面是分開的。另外，這些不同的功能中所涉及的不同的人通常使用不同的工具(例如，運(yùn)行于不同的計算機(jī)上的不同的應(yīng)用程序)來執(zhí)行不同的功能。在許多情況下，這些不同的工具收集或使用與制煉內(nèi)的不同的設(shè)備有關(guān)的或從它們那里收集的不同類型的數(shù)據(jù)，并且具有不同的設(shè)置，以收集它們所需要的數(shù)據(jù)。例如，制煉控制操作員通常日復(fù)一日地監(jiān)督制煉的操作并主要負(fù)責(zé)確保制煉操作的質(zhì)量和連續(xù)性，他們通常通過設(shè)置和改變制煉內(nèi)的設(shè)置點(diǎn)、調(diào)整制煉的回路、安排制煉操作(例如，成批操作)的時間等來影響制煉。這些制煉控制操作員可以使用用于診斷和糾正制煉控制系統(tǒng)內(nèi)的制煉控制問題的可用工具，包括(例如)自動調(diào)諧器、回路分析器、中樞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。制煉控制操作員也經(jīng)由一個或多個制煉控制器(為操作員提供有關(guān)制煉的操作的信息)從制煉接收制煉變量信息，包括在制煉內(nèi)生成的警報。該信息可以經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)用戶界面被提供給制煉控制操作員。
此外，目前已知一種專家引擎，它使用制煉控制變量和關(guān)于控制例行程序或功能塊或模塊(與制煉控制例行程序有關(guān)聯(lián))的操作狀況的有限信息，來檢測有操作故障的回路，并為操作員提供有關(guān)所建議的動作制煉的信息，以糾正問題。1999年2月22日提交的標(biāo)題為“Diagnostics in a Process Control System”的美國專利申請(序列號是09/256,585)和2000年2月7日提交的標(biāo)題為“Diagnostic Expert in a Process Control System”的美國專利申請(序列號是09/499,445)中揭示了這種專家引擎，因此，這兩個專利申請被合并于此，用作參考。同樣，已知可在系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行控制優(yōu)化器(例如，實(shí)時優(yōu)化器)，以便使制煉系統(tǒng)的控制活動最優(yōu)化。這種優(yōu)化器通常使用系統(tǒng)的復(fù)合模型來預(yù)測可以如何改變輸入以便在某個所需的優(yōu)化變量(例如，利潤)方面使系統(tǒng)的操作最優(yōu)化。
另一方面，維修人員主要負(fù)責(zé)確保制煉內(nèi)的實(shí)際設(shè)備進(jìn)行有效率的操作，并負(fù)責(zé)修理和替換出現(xiàn)故障的設(shè)備；他們使用諸如維修界面、以上所討論的AMS應(yīng)用程序等的工具，以及提供有關(guān)制煉內(nèi)的設(shè)備的操作狀態(tài)的信息的許多其他的診斷工具。維修人員也安排可能會要求系統(tǒng)的各個部分停工的維修活動。對于許多較新類型的制煉設(shè)備(通常是智能域設(shè)備)而言，這些設(shè)備本身可以包括檢測和診斷工具，這些工具自動感測設(shè)備的操作方面的問題并經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)維修界面自動將這些問題報告給維修人員。例如，AMS軟件將設(shè)備狀況和診斷信息報告給維修人員，并提供通信和其他工具，這些工具使維修人員能夠確定設(shè)備中正在發(fā)生的情況并能夠獲得設(shè)備所提供的設(shè)備信息。通常，維修界面和維修人員的位置遠(yuǎn)離制煉控制操作員，雖然情況并不總是這樣。例如，在一些制煉系統(tǒng)中，制煉控制操作員可以執(zhí)行維修人員的職務(wù)，反之亦然；或者，負(fù)責(zé)這些功能的不同的人可以使用同一個界面。
此外，負(fù)責(zé)用于商業(yè)應(yīng)用(例如，訂購零件、供應(yīng)品、原料等；制定戰(zhàn)略性的商業(yè)決策(例如，選擇制造哪些產(chǎn)品、在系統(tǒng)內(nèi)使什么變量最優(yōu)化等))的應(yīng)用程序的人員通常在系統(tǒng)的辦公室中，這些辦公室遠(yuǎn)離制煉控制界面和維修界面。同樣，經(jīng)理或其他人可能想要從遙遠(yuǎn)的場所或從與制煉系統(tǒng)有關(guān)的其他計算機(jī)系統(tǒng)獲得制煉系統(tǒng)內(nèi)的某些信息，用于監(jiān)督系統(tǒng)操作和制定長期的戰(zhàn)略決策。
由于使用實(shí)質(zhì)上不同的應(yīng)用程序來執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)的不同的功能(例如，制煉控制操作、維修操作和商業(yè)操作是分開的)，因此，用于這些不同的任務(wù)的不同的應(yīng)用程序沒有被綜合起來，從而無法共享數(shù)據(jù)或信息。實(shí)際上，許多系統(tǒng)只包括部分(而不是全部)這些不同類型的應(yīng)用程序。另外，即使所有應(yīng)用程序都在系統(tǒng)內(nèi)，由于不同的人員使用這些不同的應(yīng)用程序和分析工具，并且由于這些工具通常位于系統(tǒng)內(nèi)的不同的硬件位置，因此，即使該信息可能對系統(tǒng)內(nèi)的其他功能有用，也很少有任何信息從系統(tǒng)的一個功能區(qū)流到另一個功能區(qū)。例如，維修人員可以使用工具(例如，旋轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)分析工具)來(根據(jù)非制煉變量類型數(shù)據(jù))檢測有故障的發(fā)電機(jī)或旋轉(zhuǎn)設(shè)備。該工具可以檢測問題，并警告維修人員設(shè)備需要加以校準(zhǔn)、修理或替換。但是，即使有故障的設(shè)備所引起的問題正在影響回路或某個其他的部件(正由制煉控制操作進(jìn)行監(jiān)控)，制煉控制操作員(人或軟件專家)也不具備該信息的益處。同樣，即使發(fā)生故障的設(shè)備可能對系統(tǒng)的優(yōu)化至關(guān)重要并可能會阻止系統(tǒng)以商業(yè)人士想要的方式實(shí)行優(yōu)化，商業(yè)人士也不會了解這個事實(shí)。由于制煉控制專家不了解設(shè)備問題可能最終會導(dǎo)致制煉控制系統(tǒng)中的回路或元件的性能失靈，并且由于制煉控制操作員或?qū)＜壹俣ㄔ撛O(shè)備的操作完善，因此，制煉控制專家可能會誤診其在制煉控制回路內(nèi)檢測到的問題，或者可能會嘗試應(yīng)用永遠(yuǎn)無法糾正問題的工具(例如，回路調(diào)諧器)。同樣，商業(yè)人士可以制定商業(yè)決策，以便用一種方式來運(yùn)行系統(tǒng)，該方式將由于出現(xiàn)故障的設(shè)備而無法實(shí)現(xiàn)理想的商業(yè)效果(例如，使利潤最優(yōu)化)。
由于制煉控制環(huán)境中有許多數(shù)據(jù)分析工具以及其他檢測和診斷工具，因此，維修人員具備許多關(guān)于設(shè)備的健康和性能的信息，這些信息對制煉操作員和商業(yè)人士會有幫助。同樣，制煉操作員具備許多關(guān)于制煉控制回路和其他例行程序的當(dāng)前的操作狀況的信息，這些信息可能對維修人員或商業(yè)人士有幫助。同樣，具有由執(zhí)行商業(yè)功能的制煉生成的或被用于該制煉中的信息，這些信息會有助于維修人員或制煉控制操作員實(shí)現(xiàn)制煉的操作最優(yōu)化。但是，過去，由于這些功能是分開的，因此，在一個功能區(qū)中被生成或收集的信息根本無法用于其他的功能區(qū)中或無法很好地用于其他的功能區(qū)中，這導(dǎo)致了不最適宜地使用制煉系統(tǒng)內(nèi)的資產(chǎn)。
此外，合法的壓力(例如，環(huán)境規(guī)章增加、競爭更加激烈)提高了系統(tǒng)內(nèi)的制煉控制活動的效率，成為利潤增進(jìn)的一個重要的來源。各種數(shù)據(jù)分析工具(例如，優(yōu)化軟件、維修軟件)和各種其他的眾所周知的資產(chǎn)管理方法、工具或軟件(例如，以上所描述的資產(chǎn)管理方法、工具或軟件)被廣泛地用于制煉控制系統(tǒng)內(nèi)，而支持這類方法、工具和軟件經(jīng)常導(dǎo)致系統(tǒng)業(yè)主花費(fèi)大量的成本。
尤其是，系統(tǒng)的有效率的操作緊密地取決于系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備的狀況和對該設(shè)備的定時維修。傳統(tǒng)上，設(shè)備性能監(jiān)控工具(例如，輸入/輸出算法、模型等)已被用來確定系統(tǒng)正在運(yùn)行的效率如何和/或是否可以通過改變維修程序、替換磨損的設(shè)備、修改設(shè)備等來實(shí)現(xiàn)在成本上更有效的制煉。遺憾的是，設(shè)備性能監(jiān)控需要很多硬件和軟件(例如，數(shù)據(jù)分析工具)的開支，并且，通常還需要技術(shù)嫻熟的技術(shù)員和其他的專家來支持和監(jiān)督每天的性能監(jiān)控活動。許多系統(tǒng)業(yè)主和操作員已認(rèn)識到與設(shè)備性能監(jiān)控活動有關(guān)的高成本已成為有競爭力的成本精簡的一個重要的方面，尤其在較小型的系統(tǒng)操作(對此，規(guī)模經(jīng)濟(jì)要求更著重于核心能力)的情況下，更是如此。
發(fā)明概述制煉系統(tǒng)采用資產(chǎn)利用專家從系統(tǒng)的不同源區(qū)域或功能區(qū)域(制煉控制功能區(qū)域、維護(hù)功能區(qū)域和商業(yè)系統(tǒng)功能區(qū)域)采集制煉系統(tǒng)資產(chǎn)的數(shù)據(jù)或信息。接著，以協(xié)同方式采用諸如優(yōu)化器和建模工具這樣的工具操縱這些數(shù)據(jù)和信息，并將它們再分布到用于執(zhí)行更佳或最佳控制、維護(hù)和商業(yè)動作的其它區(qū)域或工具。例如，信息或數(shù)據(jù)可由裝置、循環(huán)、單位等等的衛(wèi)生、可變性、性能或利用的維護(hù)功能塊來采集。這樣的信息可發(fā)送并顯示給制煉操作員或維護(hù)人員，以告知那些人員當(dāng)前或?qū)淼膯栴}。制煉操作員可采用這些相同的信息糾正循環(huán)中的當(dāng)前問題或改變系統(tǒng)的控制方法，以解決并糾正次最佳的運(yùn)作裝置。
在一種情況中，采用變壞等級(諸如煉焦等級)的制煉系統(tǒng)中制煉實(shí)體(如熔爐)的設(shè)備和方法根據(jù)一個或多個制煉系統(tǒng)的制煉參數(shù)估計第一時間制煉實(shí)體的變壞等級，并將第一時間制煉實(shí)體的估計的變壞等級與第一時間制煉實(shí)體的所需預(yù)定變壞等級比較。該設(shè)備和方法可根據(jù)比較結(jié)果更改制煉實(shí)體的運(yùn)作，并使在第二時間制煉實(shí)體的變壞等級量改變?yōu)榇蠹s等于第二時間的所需預(yù)定變壞等級。
附圖簡述

圖1是具有資產(chǎn)利用專家的制煉控制系統(tǒng)的示范方框圖，該資產(chǎn)利用專家被配置成接收和協(xié)調(diào)在系統(tǒng)的許多功能區(qū)之間被傳送的數(shù)據(jù)；圖2是關(guān)于圖1中的系統(tǒng)內(nèi)的資產(chǎn)利用專家的示范數(shù)據(jù)和信息流程圖；圖3是被用于模擬系統(tǒng)內(nèi)的一個區(qū)域的操作的模型的示范方框圖；圖4是被用于模擬圖3中的區(qū)域模型內(nèi)的一個元件的操作的模型的示范方框圖；圖5是示范的二維性能監(jiān)控圖；圖6展示了一條示范基準(zhǔn)線，該示范基準(zhǔn)線被選擇用于基于該基準(zhǔn)線的熔爐和煉焦率中；圖7展示了基于圖6中的基準(zhǔn)線的新的煉焦率的發(fā)展；圖8是表現(xiàn)制煉控制系統(tǒng)內(nèi)的一個元件的顯示的示范描繪，它可以由圖形用戶界面來顯示；圖9是示范表格，展示了可以為系統(tǒng)層級的不同層次建立指標(biāo)的一種方式。
圖10是描繪可以計算元件的性能指標(biāo)的一種方式的示范圖表；圖11是示范表格，展示了可以使用給定值來計算新的指標(biāo)值的一種方式，這個新的指標(biāo)值作為這些指標(biāo)值的加權(quán)平均數(shù)；圖12是示范表格，展示了可以為元件計算可變性指標(biāo)的一種方式；圖13是示范顯示，圖形用戶界面可以響應(yīng)于反常的可變性指標(biāo)來提供該顯示；圖14是被用于建立可變性指標(biāo)的數(shù)據(jù)的示范顯示；圖15是顯示的示范圖解描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠監(jiān)控與系統(tǒng)的一個部分有關(guān)的指標(biāo)；圖16是示范的圖解顯示，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠分析系統(tǒng)內(nèi)的制煉區(qū)域的操作狀況和性能；圖17是顯示的示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠觀察查帳索引信息；圖18是顯示的示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠更詳細(xì)地分析被用來為設(shè)備建立一個或多個指標(biāo)的數(shù)據(jù)；圖19是顯示的示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠用圖表的方式來觀察或監(jiān)控設(shè)備的工作特性；圖20是顯示的另一種示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠迅速調(diào)查系統(tǒng)內(nèi)的信息；圖21-23是一些示范的彈出窗口，可由用戶界面顯示這些窗口，以提供設(shè)備狀況信息；圖24是示范顯示，可由圖形用戶界面提供該顯示，以便為用戶提供詳細(xì)的幫助信息；圖25是顯示的示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠診斷有關(guān)回路的問題；圖26是可以由圖形用戶界面提供的顯示的另一種示范描繪，該顯示使用戶能夠分析一個或多個制煉控制回路的性能和/或狀況；圖27是顯示的另一種示范描繪，該顯示可以由圖形用戶界面提供，從而使用戶能夠跟蹤或建立工作定單；圖28-31是一些示范顯示，描繪了旋轉(zhuǎn)設(shè)備內(nèi)的一個元件的振動的光譜標(biāo)繪圖；圖32是通過通信網(wǎng)絡(luò)連接到多個制煉系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備方框圖；和圖33為圖32的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的更詳細(xì)的方框圖。
較佳實(shí)施例的描述現(xiàn)在參考圖1，制煉控制系統(tǒng)10包括通過一個或多個通信網(wǎng)絡(luò)與若干控制和維修系統(tǒng)互連的許多商業(yè)系統(tǒng)和其他計算機(jī)系統(tǒng)。制煉控制系統(tǒng)10包括一個或多個制煉控制系統(tǒng)12和14。制煉控制系統(tǒng)12可能是傳統(tǒng)的制煉控制系統(tǒng)(例如，PROVOX或RS3系統(tǒng))或包括操作員界面12A的任何其他的DCS，操作員界面12A被耦合到控制器12B和輸入/輸出(I/O)卡12C，這些輸入/輸出(I/O)卡12C又被耦合到各種現(xiàn)場設(shè)備(例如，模擬和“高速公路可尋址遠(yuǎn)程發(fā)送器”(HART)現(xiàn)場設(shè)備15)。制煉控制系統(tǒng)14(可能是分布式制煉控制系統(tǒng))包括經(jīng)由總線(例如，以太網(wǎng)總線)被耦合到一個或多個分布式控制器14B的一個或多個操作員界面14A。例如，控制器14B可能是由位于德克薩斯州的Austin的Fisher-Rosemount系統(tǒng)公司出售的的DeltaVTM控制器，也可能是任何其他所需類型的控制器?？刂破?4B經(jīng)由I/O設(shè)備被連接到一個或多個現(xiàn)場設(shè)備16(例如，HART或Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備或任何其他的智能或非智能現(xiàn)場設(shè)備(例如，包括使用PROFIBUS、WORLDFIP、Device-Net、AS界面和CAN協(xié)議中的任何協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備))。已知現(xiàn)場設(shè)備16可以為控制器14B提供與制煉變量和其他設(shè)備信息有關(guān)的模擬或數(shù)字信息。操作員界面14A可以存儲和執(zhí)行制煉控制操作員可用的、用于控制制煉的操作的工具(例如，包括控制優(yōu)化器、診斷專家、中樞網(wǎng)絡(luò)、調(diào)諧器等)。
此外，維修系統(tǒng)(例如，執(zhí)行AMS應(yīng)用程序的計算機(jī)或監(jiān)控通信應(yīng)用程序的任何其他的設(shè)備)可以被連接到制煉控制系統(tǒng)12和14，或者被連接到其中的各個單獨(dú)的設(shè)備，以執(zhí)行維修活動和監(jiān)控活動。例如，維修計算機(jī)18可以經(jīng)由任何所需的通信線路或網(wǎng)絡(luò)(包括無線網(wǎng)絡(luò)或手持設(shè)備網(wǎng)絡(luò))被連接到控制器12B和/或設(shè)備15，以便與設(shè)備15進(jìn)行通信，并且，在一些情況下，重新配置或執(zhí)行設(shè)備15上的其他維修活動。同樣，維修應(yīng)用程序(例如，AMS應(yīng)用程序)可以被安裝在與分布式制煉控制系統(tǒng)14有關(guān)的一個或多個用戶界面14A中并由它們來執(zhí)行，以實(shí)行維修和監(jiān)控功能(包括與設(shè)備16的操作狀況有關(guān)的數(shù)據(jù)收集)。
制煉控制系統(tǒng)10也包括各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備20(例如，渦輪、馬達(dá)等)，這些旋轉(zhuǎn)設(shè)備經(jīng)由永久的或臨時的通信鏈路(例如，被連接到設(shè)備20以便獲得讀數(shù)、然后被移走的無線通信系統(tǒng)或手持設(shè)備)被連接到維修計算機(jī)22。維修計算機(jī)22可以存儲和執(zhí)行由(例如)CSi系統(tǒng)提供的已知的監(jiān)控和診斷應(yīng)用程序23或被用來診斷、監(jiān)控和最優(yōu)化旋轉(zhuǎn)設(shè)備20的操作狀態(tài)的其他任何已知的應(yīng)用程序。維修人員通常使用診斷應(yīng)用程序23來保養(yǎng)和監(jiān)督系統(tǒng)10中旋轉(zhuǎn)設(shè)備20的性能，以確定有關(guān)旋轉(zhuǎn)設(shè)備20的問題，并確定何時以及是否必須修理或替換旋轉(zhuǎn)設(shè)備20。
同樣，具有與系統(tǒng)10有關(guān)的發(fā)電和配電設(shè)備25的發(fā)電和配電系統(tǒng)24經(jīng)由(例如)總線被連接到另一臺計算機(jī)26，計算機(jī)26執(zhí)行并監(jiān)督系統(tǒng)10中發(fā)電和配電設(shè)備25的操作。計算機(jī)26可以執(zhí)行已知的電源控制和診斷應(yīng)用程序27(例如，由(例如)Liebert、ASCO或任何其他的公司提供的電源控制和診斷應(yīng)用程序)，以控制和維護(hù)發(fā)電和配電設(shè)備25。
過去，各種制煉控制系統(tǒng)12和14以及發(fā)電和維修系統(tǒng)22和26一直沒有用一種方式被互連，通過這種方式，它們能夠共享用一種有用的方式在每個這些系統(tǒng)中生成的或由每個這些系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。結(jié)果，每項(xiàng)不同的功能(例如，制煉控制功能、發(fā)電功能和旋轉(zhuǎn)設(shè)備功能)一直在系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備(可能受到那個特殊功能的影響或影響那個特殊的功能)的操作完善(當(dāng)然，幾乎沒有這種情況)的假設(shè)下操作。但是，由于這些功能如此不同，并且由于監(jiān)督這些功能的設(shè)備和人員是不同的，因此，一直很少有或沒有在系統(tǒng)10內(nèi)的不同的功能系統(tǒng)之間共享的有意義的數(shù)據(jù)。
為了克服這個問題，提供了計算機(jī)系統(tǒng)30，該計算機(jī)系統(tǒng)以通訊聯(lián)絡(luò)的方式被連接到與系統(tǒng)10內(nèi)的各種功能系統(tǒng)(包括制煉控制功能12和14、維修功能(例如，在計算機(jī)18、14A、22和26中所執(zhí)行的功能)，以及商業(yè)功能)有關(guān)的計算機(jī)或界面。特別是，計算機(jī)系統(tǒng)30以通訊聯(lián)絡(luò)的方式被連接到傳統(tǒng)的制煉控制系統(tǒng)12和與過程控制系統(tǒng)12有關(guān)的維修界面18，被連接到分布式制煉控制系統(tǒng)14的制煉控制和/或維修界面14A，并被連接到旋轉(zhuǎn)設(shè)備維修計算機(jī)22以及發(fā)電和配電計算機(jī)26，所有這些連接都經(jīng)由總線32?？偩€32可以使用任何所需的或合適的局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)協(xié)議來提供通信。
如圖1所示，計算機(jī)30也經(jīng)由相同的或不同的網(wǎng)絡(luò)總線32而被連接到商業(yè)系統(tǒng)計算機(jī)和維修規(guī)劃計算機(jī)35、36，它們可以執(zhí)行(例如)企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、材料資源規(guī)劃(MRP)、記賬、生產(chǎn)與客戶訂購系統(tǒng)、維修規(guī)劃系統(tǒng)或任何其他所需的商業(yè)應(yīng)用程序(例如，零件、供應(yīng)品和原料訂購應(yīng)用程序、生產(chǎn)工序應(yīng)用程序等)。計算機(jī)30也可以經(jīng)由(例如)總線32而被連接到系統(tǒng)范圍的LAN 37、公司的WAN 38和計算機(jī)系統(tǒng)40，使能從遠(yuǎn)端的位置對系統(tǒng)10進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控或與其進(jìn)行通信。
在一個實(shí)施例中，使用XML協(xié)議來進(jìn)行總線32上的通信。在那種情況下，來自計算機(jī)12A、18、14A、22、26、35、36等中的每臺計算機(jī)的數(shù)據(jù)被包裝在XML包內(nèi)，并被發(fā)送到可能位于(例如)計算機(jī)30中的XML數(shù)據(jù)服務(wù)器。由于XML是描述語言，因此，該服務(wù)器能夠處理任何類型的數(shù)據(jù)。在服務(wù)器處，如果必要的話，該數(shù)據(jù)被封裝到新的XML包，即，將此數(shù)據(jù)從一種XML模式映射到為每個接收應(yīng)用程序而創(chuàng)建的一種或多種其他的XML模式。這樣，每個數(shù)據(jù)發(fā)生方可以使用對于那個設(shè)備或應(yīng)用程序而言可以理解或方便的模式來包裝其數(shù)據(jù)，每個接收應(yīng)用程序可以用該接收應(yīng)用程序所使用的或所理解的一種不同的模式來接收數(shù)據(jù)。XML數(shù)據(jù)服務(wù)器被配置成根據(jù)數(shù)據(jù)的來源和目的地，將一種模式映射到另一種模式。如果需要的話，服務(wù)器也可以根據(jù)數(shù)據(jù)的接收來執(zhí)行某些數(shù)據(jù)處理功能或其他功能。在這里所描述的系統(tǒng)操作之前，建立映射和處理功能的規(guī)則并存儲在XML數(shù)據(jù)服務(wù)器中。以這種方式，可以將數(shù)據(jù)從任何一個應(yīng)用程序發(fā)送到一個或多個其他的應(yīng)用程序。
一般而言，計算機(jī)30存儲并執(zhí)行資產(chǎn)利用專家50，資產(chǎn)利用專家50收集由制煉控制系統(tǒng)12和14、維修系統(tǒng)18、22和26以及商業(yè)系統(tǒng)35和36生成的數(shù)據(jù)和其他信息，并收集由在每個這些系統(tǒng)中執(zhí)行的數(shù)據(jù)分析工具生成的信息。資產(chǎn)利用專家50可能基于(例如)當(dāng)前由NEXUS提供的0Z專家系統(tǒng)。但是，資產(chǎn)利用專家50可以是任何其他所需類型的專家系統(tǒng)，例如，包括任何類型的數(shù)據(jù)采選系統(tǒng)。重要的是，資產(chǎn)利用專家50作為制煉系統(tǒng)10中的數(shù)據(jù)和信息交換所而進(jìn)行操作，并能夠協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)或信息從一個功能區(qū)(例如，維修區(qū))到其他功能區(qū)(例如，制煉控制區(qū)或商業(yè)功能區(qū))的分配。資產(chǎn)利用專家50也可以使用所收集的數(shù)據(jù)來生成能夠被分配到與系統(tǒng)10內(nèi)的不同功能有關(guān)的一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)的新的信息或數(shù)據(jù)。此外，資產(chǎn)利用專家50可以執(zhí)行或監(jiān)督其他應(yīng)用程序的執(zhí)行情況，這些其他的應(yīng)用程序使用所收集的數(shù)據(jù)來生成將被用于制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的各種新類型的數(shù)據(jù)。
特別是，資產(chǎn)利用專家50可以包括或執(zhí)行指標(biāo)建立軟件51，指標(biāo)建立軟件51創(chuàng)建與設(shè)備(比如制煉控制和儀表設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、旋轉(zhuǎn)設(shè)備、元件、區(qū)域等)有關(guān)的指標(biāo)或與制煉控制實(shí)體(比如系統(tǒng)10內(nèi)的回路等)有關(guān)的指標(biāo)。然后，可以將這些指標(biāo)提供給制煉控制應(yīng)用程序，以幫助使制煉控制最優(yōu)化；并可以將它們提供給商業(yè)軟件或商業(yè)應(yīng)用程序，以便為商業(yè)人士提供與系統(tǒng)10的操作有關(guān)的更完全或更易懂的信息。資產(chǎn)利用專家50也可以將維修數(shù)據(jù)(例如，設(shè)備狀況信息)和商業(yè)數(shù)據(jù)(例如，與預(yù)定的定單、時間幀等有關(guān)的數(shù)據(jù))提供給與(例如)制煉控制系統(tǒng)14有關(guān)的控制專家52，以幫助操作員執(zhí)行控制活動(例如，使控制最優(yōu)化)。如果需要的話，控制專家52可以位于(例如)用戶界面14A或與控制系統(tǒng)14有關(guān)的任何其他的計算機(jī)中，或者位于計算30內(nèi)。
在一個實(shí)施例中，例如，控制專家52可能是以上被識別的美國專利申請(序列號是09/256,585和09/499,445)中所描述的控制專家。但是，在由控制專家執(zhí)行的決策中，這些控制專家可以額外地并入和使用與制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的設(shè)備或其他硬件的狀況有關(guān)的數(shù)據(jù)。特別是，過去，軟件控制專家通常只使用制煉變量數(shù)據(jù)和一些有限的設(shè)備狀況數(shù)據(jù)，來進(jìn)行決策或向制煉操作員提出建議。利用資產(chǎn)利用專家50所提供的通信，尤其是利用涉及設(shè)備狀況信息(例如，計算機(jī)系統(tǒng)18、14A、22和26以及在其上被執(zhí)行的數(shù)據(jù)分析工具所提供的信息)的通信，控制專家52可以接收并將設(shè)備狀況信息(例如，健康、性能、利用和可變性信息)和制煉變量信息一起并入其制煉決策中。
此外，資產(chǎn)利用專家50可以將系統(tǒng)10內(nèi)與設(shè)備的狀態(tài)和的控制活動的操作有關(guān)的信息提供給商業(yè)系統(tǒng)35和36，在那里，例如，工作定單建立應(yīng)用程序或程序54可以自動建立工作定單并根據(jù)系統(tǒng)10內(nèi)所檢測到的問題來訂購零件，或者，在那里，可以根據(jù)正在被執(zhí)行的工作來訂購供應(yīng)品。同樣，資產(chǎn)利用專家50所檢測的控制系統(tǒng)中的變化可能會使商業(yè)系統(tǒng)35或36運(yùn)行應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序使用(例如)程序54來執(zhí)行工序和提供定單。以相同的方式，可以將客戶定單中的變化輸入商業(yè)系統(tǒng)35或36，并且，可以將該數(shù)據(jù)發(fā)送到資產(chǎn)利用專家50，并將其發(fā)送到控制例行程序或控制專家52，以便使控制發(fā)生變化，(例如)開始制造新近被訂購的產(chǎn)品或執(zhí)行在商業(yè)系統(tǒng)35和36中作出的變化。當(dāng)然，如果需要的話，連接到總線32的每個計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)可以具有一個應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序用于從計算機(jī)內(nèi)的其他應(yīng)用程序獲得合適的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到(例如)資產(chǎn)利用專家50。
此外，資產(chǎn)利用專家50可以將信息發(fā)送到系統(tǒng)10內(nèi)的一個或多個優(yōu)化器55。例如，控制優(yōu)化器55可以位于計算機(jī)14A中，并可以運(yùn)行一個或多個控制優(yōu)化例行程序55A、55B等。此外或作為選擇，優(yōu)化器例行程序55可以被存儲在計算機(jī)30或任何其他的計算機(jī)中，并可以由計算機(jī)30或任何其他的計算機(jī)來執(zhí)行，其所必要的數(shù)據(jù)可以由資產(chǎn)利用專家50來發(fā)送。如果需要的話，系統(tǒng)10也可以包括模仿系統(tǒng)10的某些方面的模型56，這些模型56可以由資產(chǎn)利用專家50或控制器或其他專家(例如，控制專家52)來執(zhí)行，以實(shí)施建模功能，這里將會更加詳細(xì)地描述其目的。但是，一般而言，模型56可以被用來確定設(shè)備、區(qū)域、元件、回路、參數(shù)等，以檢測有故障的傳感器或其他有故障的設(shè)備(作為優(yōu)化器例行程序55的一部分)，產(chǎn)生如用于系統(tǒng)10中的性能和使用指標(biāo)那樣的指標(biāo)，執(zhí)行性能或狀況監(jiān)控以及用于許多其他的用途。模型56可能是諸如由位于英格蘭的Teeside的MDC Technology創(chuàng)建和出售的模型，也可能是任何其他所需類型的模型。當(dāng)然，還有許多可以在系統(tǒng)10內(nèi)提供，并且，可以使用來自資產(chǎn)利用專家50的數(shù)據(jù)的其他的應(yīng)用程序，這里所描述的系統(tǒng)不局限于這里明確提到的應(yīng)用程序。但是，總體而言，通過在系統(tǒng)10的所有功能區(qū)之間啟用數(shù)據(jù)共享和資產(chǎn)協(xié)調(diào)，資產(chǎn)利用專家50有助于使系統(tǒng)10內(nèi)的所有資產(chǎn)的運(yùn)用達(dá)到最優(yōu)化。
而且一般而言，一個或多個用戶界面例行程序58可以被存儲在系統(tǒng)10內(nèi)的一臺或多臺計算機(jī)中并由其來加以執(zhí)行。例如，計算機(jī)30、用戶界面14A、商業(yè)系統(tǒng)計算機(jī)35或任何其他的計算機(jī)可以運(yùn)行用戶界面例行程序58。每個用戶界面例行程序58都可以從資產(chǎn)利用專家50那里接收或預(yù)訂信息，相同的或不同的各組數(shù)據(jù)可以被發(fā)送到每個用戶界面例行程序58。用戶界面例行程序58中的任何一個例行程序都可以使用不同的屏幕將不同類型的信息提供給不同的用戶。例如，用戶界面例行程序58之一可以為控制操作員或商業(yè)人士提供一個屏幕或一組屏幕，以便使那個人能夠設(shè)置限制或選擇用于標(biāo)準(zhǔn)控制例行程序或控制優(yōu)化器例行程序中的優(yōu)化變量。用戶界面例行程序58可以提供控制指導(dǎo)工具，該控制指導(dǎo)工具使用戶能夠按某種協(xié)調(diào)的方式來觀看由指標(biāo)建立軟件51所創(chuàng)建的指標(biāo)。這個操作員指導(dǎo)工具也可以使操作員或任何其他人能夠獲得有關(guān)設(shè)備、控制回路、元件等的狀況的信息，并使其能夠容易地看到涉及這些實(shí)體的問題的信息，因?yàn)樵撔畔⒁延芍茻捪到y(tǒng)10內(nèi)的其他軟件檢測到。用戶界面例行程序58也可以使用由工具23和27所提供或生成的性能監(jiān)控數(shù)據(jù)、維修程序(例如，AMS應(yīng)用程序或任何其他的維修程序)來提供性能監(jiān)控屏幕，或者如結(jié)合資產(chǎn)利用專家50由模型建立的那樣的屏幕。當(dāng)然，用戶界面例行程序58可以使任何用戶獲得并改變系統(tǒng)10的任何或所有功能區(qū)中所使用的參數(shù)選擇或其他變量。
圖2是數(shù)據(jù)流程圖，展示了資產(chǎn)利用專家50與制煉系統(tǒng)10內(nèi)的其他計算機(jī)工具或應(yīng)用程序之間的部分?jǐn)?shù)據(jù)流。尤其是，資產(chǎn)利用專家50可以從許多數(shù)據(jù)收集器或數(shù)據(jù)源(例如，多路復(fù)用器、發(fā)送器、傳感器、手持設(shè)備、控制系統(tǒng)、無線電頻率(RF)收發(fā)器、在線控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)歷史器(historians)、控制模塊或制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的其他控制應(yīng)用程序、界面(例如，用戶界面和I/O接口)，以及諸如總線(例如，現(xiàn)場總線、HART和以太網(wǎng)總線)、閥、收發(fā)器、傳感器、服務(wù)器和控制器等的數(shù)據(jù)服務(wù)器和其他系統(tǒng)資產(chǎn)(例如，制煉儀表、旋轉(zhuǎn)設(shè)備、電氣設(shè)備、發(fā)電設(shè)備等))接收信息。該數(shù)據(jù)可以根據(jù)其他功能系統(tǒng)如何生成或使用數(shù)據(jù)，來采取任何所需的形式。此外，可以使用任何所需的或合適的數(shù)據(jù)通信協(xié)議和通信硬件(例如，以上所討論的XML協(xié)議)，來將該數(shù)據(jù)發(fā)送到資產(chǎn)利用專家50。但是，一般而言，系統(tǒng)10被如此配置，以便資產(chǎn)利用專家50自動從一個或多個數(shù)據(jù)源接收特殊類型的數(shù)據(jù)，所以資產(chǎn)利用專家50能夠有針對數(shù)據(jù)采取預(yù)定的動作。
資產(chǎn)利用專家50從數(shù)據(jù)分析工具(例如，當(dāng)前所提供的典型的維修數(shù)據(jù)分析工具)、性能跟蹤工具(例如，與設(shè)備有關(guān)的工具)以及如以上被指定的美國專利申請(序列號是09/256,585和09/499,445)中所描述的制煉控制系統(tǒng)的性能跟蹤工具那里接收信息(并可以執(zhí)行這些工具)。例如，數(shù)據(jù)分析工具也可以包括檢測某些類型的問題的根本原因的根本原因診斷應(yīng)用程序、事件檢測(例如，第6,017,143號美國專利中所描述的事件檢測)、調(diào)節(jié)回路診斷(例如，序列號為09/303,869的美國專利申請(于1999年5月3日被提交)中所描述的回路診斷技術(shù)(因此，該專利申請?zhí)匾獗话ㄓ诖?，用作參?)、脈沖線路插入檢測應(yīng)用程序(例如，序列號為09/257,896的美國專利申請(于1999年2月25日被提交)中所描述的應(yīng)用程序(因此，該專利申請?zhí)匾獗话ㄓ诖?，用作參?)、其他插入線路檢測應(yīng)用程序、設(shè)備狀況應(yīng)用程序、設(shè)備配置應(yīng)用程序和維修應(yīng)用程序、設(shè)備存儲器、歷史記錄器和信息顯示工具(例如，AMS)、Explorer應(yīng)用程序和查帳索引應(yīng)用程序。此外，專家50可以從制煉控制數(shù)據(jù)分析工具(例如，高級控制專家52)、模型預(yù)測控制制煉例行程序(例如，序列號為09/593,327(于2000年6月14日被提交)和09/412,078(于1999年10月4日被提交)的美國專利申請中所描述的例行程序(因此，該專利申請?zhí)匾獗话ㄓ诖?，用作參?)、調(diào)整例行程序、模糊邏輯控制例行程序和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制例行程序那里接收數(shù)據(jù)和任何信息，并從可以在制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)被提供的虛擬傳感器(例如，第5,680,409號美國專利中所描述的傳感器)那里接收數(shù)據(jù)和任何信息。此外，資產(chǎn)利用專家50可以從與旋轉(zhuǎn)設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)分析工具那里接收信息(例如，在線振動、RF無線傳感器和手持?jǐn)?shù)據(jù)收集元件、與旋轉(zhuǎn)設(shè)備有關(guān)的石油分析、溫度記錄、超聲波系統(tǒng)以及激光對準(zhǔn)和平衡系統(tǒng))，所有這些可能都涉及檢測制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的問題或狀況。這些工具目前在該技術(shù)領(lǐng)域中是已知的，所以，這里將不對其作進(jìn)一步的描述。此外，資產(chǎn)利用專家50可以接收與電源管理以及電源設(shè)備和供應(yīng)品(例如，圖1中的應(yīng)用程序23和27)有關(guān)的數(shù)據(jù)，這可以包括任何所需的電源管理以及電源設(shè)備監(jiān)控和分析工具。
在一個實(shí)施例中，資產(chǎn)利用專家50實(shí)施或監(jiān)督系統(tǒng)10內(nèi)的部分或所有設(shè)備的數(shù)學(xué)軟件模型56(例如，設(shè)備模型、回路模型、元件模型、區(qū)域模型等)的執(zhí)行，這些模型由(例如)制煉系統(tǒng)10內(nèi)的計算機(jī)30或任何其他所需的計算機(jī)來運(yùn)行。出于許多原因，資產(chǎn)利用專家50可以使用由這些模型導(dǎo)出的或與這些模型有關(guān)的數(shù)據(jù)。可以使用部分該數(shù)據(jù)(或這些模型本身)來提供系統(tǒng)10內(nèi)的虛擬傳感器?？梢允褂貌糠衷摂?shù)據(jù)或這些模型本身來執(zhí)行系統(tǒng)10內(nèi)的預(yù)測控制或?qū)崟r最佳控制。指標(biāo)建立例行程序51可以使用由模型56生成的部分?jǐn)?shù)據(jù)，來建立被用于其他應(yīng)用程序(例如，商業(yè)應(yīng)用程序和制煉控制應(yīng)用程序)中的指標(biāo)。下文將更加詳細(xì)地描述出于這些和其他目的的模型56的使用情況。
當(dāng)數(shù)據(jù)被生成時或在某些定期的時間，資產(chǎn)利用專家50例如在制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的總線32或其他任何通信網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)。其后，資產(chǎn)利用專家50定期或按需要將該數(shù)據(jù)重新分配給其他應(yīng)用程序，或使用該數(shù)據(jù)來生成并提供在制煉系統(tǒng)10的控制或操作的不同方面有用的其他信息給系統(tǒng)10內(nèi)的其他功能系統(tǒng)。尤其是，資產(chǎn)利用專家50可以提供數(shù)據(jù)，以便使指標(biāo)建立例行程序51創(chuàng)建一系列復(fù)合指標(biāo)(例如，與制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的設(shè)備、元件、回路、區(qū)域或其他實(shí)體中的一個或多個有關(guān)的性能指標(biāo)、利用指標(biāo)、健康指標(biāo)和可變性指標(biāo))。這里還將更加詳細(xì)地討論這些指標(biāo)的產(chǎn)生和使用。
資產(chǎn)利用專家50也可以將數(shù)據(jù)提供給控制例行程序62并從那里接收數(shù)據(jù)，控制例行程序62可能位于和那些過程控制器或與那些控制器相關(guān)的接口，優(yōu)化器55，商業(yè)應(yīng)用程序63，維修應(yīng)用程序66等。
另外，過去，控制專家65(可以包括一個預(yù)測制煉控制器)簡單地假定它正在控制的設(shè)備要么正常運(yùn)作要么根本無法運(yùn)作?，F(xiàn)在控制專家65可以從資產(chǎn)利用專家50那里接收與它正在控制的設(shè)備的狀況或健康有關(guān)的信息(例如，以上所述的利用指標(biāo)、可變性指標(biāo)、健康指標(biāo)或性能指標(biāo))或與設(shè)備、回路等的操作狀況(當(dāng)嘗試控制制煉時，可以被考慮在內(nèi))有關(guān)的其他信息。預(yù)測控制器65以及優(yōu)化器55可以將額外的信息和數(shù)據(jù)提供給用戶界面例行程序58。預(yù)測控制器65或優(yōu)化器55可以使用與網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備的實(shí)際當(dāng)前狀況有關(guān)的狀態(tài)信息，并可以考慮如(例如)由商業(yè)應(yīng)用程序63所定義的目標(biāo)和未來的需要(例如，從資產(chǎn)利用專家50那里提供的商業(yè)解決方案軟件所識別的目標(biāo)和未來的需要)，以便根據(jù)控制系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)測來使控制最優(yōu)化。
此外，資產(chǎn)利用專家50可以將數(shù)據(jù)提供給企業(yè)資源規(guī)劃工具(例如，通常被用于商業(yè)解決方案或商業(yè)計算機(jī)35和36中的工具)，并可以從那里接收數(shù)據(jù)。這些應(yīng)用程序可以包括生產(chǎn)計劃工具，它控制生產(chǎn)規(guī)劃、物質(zhì)資源規(guī)劃，以及自動建立用于商業(yè)應(yīng)用程序等中的零件定單、工作定單或供應(yīng)品定單的工作定單建立工具54。當(dāng)然，可以根據(jù)來自資產(chǎn)利用專家50的信息自動完成零件定單、工作定單和供應(yīng)品定單的建立，這減少了認(rèn)識到解決資產(chǎn)需求所要求花費(fèi)的時間以及接收提供有關(guān)維修事宜的校正動作所必要的零件而花費(fèi)的時間。
資產(chǎn)利用專家50也可以將信息提供給維修系統(tǒng)應(yīng)用程序66，這些維修系統(tǒng)應(yīng)用程序不僅立即警告維修人員注意問題，而且采取校正問題所需要的校正措施(例如，訂購零件等)。此外，可以使用資產(chǎn)利用專家50可使用而任何單個的系統(tǒng)以前不能使用的各種類型的信息，來建立新的模型68。當(dāng)然，從圖2中將會理解，資產(chǎn)利用專家50不僅從數(shù)據(jù)模型和分析工具那里接收信息或數(shù)據(jù)，也從企業(yè)資源工具、維修工具和制煉控制工具那里接收信息。
而且，一個或多個協(xié)調(diào)的用戶界面例行程序58可以與資產(chǎn)利用專家50以及系統(tǒng)10內(nèi)的任何其他的應(yīng)用程序進(jìn)行通信，以便為操作員、維修人員、商業(yè)人士等提供幫助和顯示。操作員和其他用戶可以使用協(xié)調(diào)的用戶界面例行程序58來執(zhí)行或?qū)嵤╊A(yù)測控制、改變系統(tǒng)10的設(shè)置、觀察系統(tǒng)10內(nèi)的求助功能或執(zhí)行與由資產(chǎn)利用專家50所提供的信息有關(guān)的任何其他活動。如上所述，用戶界面例行程序58可以包括從預(yù)測控制器65那里接收信息的操作員指導(dǎo)工具以及有關(guān)指標(biāo)的信息，操作員或其他用戶可以使用它們來幫助執(zhí)行許多功能(例如，觀察制煉或該制煉內(nèi)的設(shè)備的狀況)、指導(dǎo)預(yù)測控制器65或執(zhí)行預(yù)測的或被最優(yōu)化的控制。此外，例如，經(jīng)由資產(chǎn)利用專家50，可以使用用戶界面例行程序58來觀察數(shù)據(jù)或從制煉控制系統(tǒng)10的其他部分中的任何工具那里獲得數(shù)據(jù)。例如，經(jīng)理可能想知道制煉中正在發(fā)生的情況，或者可能需要與制煉系統(tǒng)10有關(guān)的高級信息來制定戰(zhàn)略計劃。
如上所述，資產(chǎn)利用專家50可以實(shí)施或監(jiān)督一個或多個數(shù)學(xué)軟件模型56的執(zhí)行情況，數(shù)學(xué)軟件模型56模仿一個特殊的系統(tǒng)或該系統(tǒng)內(nèi)的各個實(shí)體(例如，設(shè)備、元件、回路、區(qū)域等)的操作。這些模型可能是硬件模型，也可能是制煉控制模型。在一個實(shí)施例中，為了建立這些模型，建模專家將系統(tǒng)分成組成硬件和/或制煉控制部分，并在任何所需的抽象層次上對不同的組成部分提供模型。例如，系統(tǒng)的模型在軟件中加以執(zhí)行，并組成(或可以包括)對系統(tǒng)的不同區(qū)域的一組分層相關(guān)的互連模型。同樣，任何系統(tǒng)區(qū)域的模型都可以由系統(tǒng)內(nèi)的不同元件的各個單獨(dú)的模型構(gòu)成，這些元件的輸入與輸出之間有互連。同樣，元件可以由互連的設(shè)備模型等構(gòu)成。當(dāng)然，區(qū)域模型可以具有與元件模型、回路模型等互連的設(shè)備模型。在此示例性模型層級中，較低層次的實(shí)體(例如，設(shè)備)的模型的輸入和輸出可以被互連，以產(chǎn)生較高層次的實(shí)體(例如，元件)的模型，這些實(shí)體的輸入端和輸出端可以被互連，以創(chuàng)建更高層次的模型(例如，區(qū)域模型等)。當(dāng)然，組合或互連這些不同的模型的方法將取決于正在被模仿的系統(tǒng)。雖然可以使用整個系統(tǒng)的單個的、完整的數(shù)學(xué)模型時，可以認(rèn)為，為了許多原因?qū)ο到y(tǒng)的不同部分或系統(tǒng)內(nèi)的各個實(shí)體(例如，區(qū)域、元件、回路、設(shè)備等)提供不同的和獨(dú)立的組成模型，并且，將這些不同的模型互連起來，以形成較大的模型；是有用的。另外，希望使用可以彼此獨(dú)立運(yùn)行的組成模型以及作為較大模型的一部分的其他組成模型。
雖然可以為整個系統(tǒng)或?yàn)槿魏位蛩薪M成模型使用在數(shù)學(xué)上高度精確的或理論上的模型(例如，三階或四階模型)，而這些單獨(dú)的模型不一定需要盡可能的精確，并且可以是(例如)一階或二階模型或其他類型的模型。這些較簡單的模型通常在軟件中可以得到更迅速的執(zhí)行；并且，通過用這里所描述的一種方式將這些模型的輸入和輸出與在系統(tǒng)內(nèi)對輸入和輸出的實(shí)際測量進(jìn)行匹配，可以使這些模型更精確。換言之，可以調(diào)整或調(diào)節(jié)這些單獨(dú)的模型，以便根據(jù)來自系統(tǒng)的實(shí)際反饋來精確地模型化系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)體。
現(xiàn)在，將結(jié)合圖3和圖4來描述分層軟件模型的使用。圖3展示了煉制廠內(nèi)的多個區(qū)域80、81和82的模型。如圖3所示，區(qū)域模型82包括將原料(例如，原油)饋送給預(yù)處理器模型88的原料源84的組成模型。預(yù)處理器模型88為原料提供某種提煉，并提供輸出(例如，原油)到蒸餾制煉90，作進(jìn)一步的提煉。蒸餾制煉90輸出C2H4(通常是一種所需的產(chǎn)品)和C2H6(一般而言，是一種廢品)。C2H6被反饋到C2裂化器92，C2裂化器92將其輸出提供給預(yù)處理器88，作進(jìn)一步處理。來自通過C2裂化器92的蒸餾制煉90的反饋是一個再循環(huán)的制煉。這樣，區(qū)域82的模型可以包括原料源84、預(yù)處理器88、蒸餾制煉90和C2裂化器92的分開的模型，它們具有如圖3所示的被互連的輸入和輸出。也就是說，可以用圖3所示的方式將每個組成模型連接到其他組成模型的輸入和輸出，以形成區(qū)域82的模型。當(dāng)然，其他區(qū)域80和81的模型可以具有其輸入和輸出被互連的其他組成模型。
現(xiàn)在參考圖4，蒸餾制煉90的組成模型得到更加詳細(xì)的展示，它包括具有頂部100T和底部100B的一個蒸餾柱100。到蒸餾柱100的輸入103是壓力和溫度，該壓力和溫度可能與圖3所示的預(yù)處理器88的模型的輸出有聯(lián)系。但是，該輸入可以由操作員來設(shè)置，或可以根據(jù)系統(tǒng)10內(nèi)實(shí)際所測量的輸入或變量來加以設(shè)置。一般而言，蒸餾柱100包括被置于其中的許多金屬板；蒸餾制煉期間，液體在這些金屬板之間流動。C2H4從蒸餾柱100的頂部100T產(chǎn)出，分餾筒102將部分這種物質(zhì)反饋給蒸餾柱100的頂部100T。C2H6通常從蒸餾柱100的底部出來，再蒸餾鍋爐104將聚丙烯泵入蒸餾柱100的底部100B，以便為蒸餾制煉助一臂之力。當(dāng)然，如果需要的話，蒸餾制煉90的模型可以由蒸餾柱100、分餾筒102和再蒸餾鍋爐104等的組成模型構(gòu)成，并且，這些模型的輸入和輸出可以如圖4所示被連接起來，以形成蒸餾制煉90的組成模型。
如上所述，蒸餾制煉90的組成模型可以作為區(qū)域82的模型的一部分來加以執(zhí)行，或者可以獨(dú)立地、與任何其他的模型分開加以執(zhí)行。特別是，實(shí)際上可以測量到蒸餾柱100的輸入103和/或輸出C2H4與C2H6，并可以用如下所述的許多方法在蒸餾制煉90的模型內(nèi)使用這些測量。在一個實(shí)施例中，可以測量蒸餾制煉90的模型的輸入和輸出，并可以使用這些輸入和輸出來確定與蒸餾制煉90的模型有關(guān)的其他系數(shù)或參數(shù)(例如，蒸餾柱效率等)，以便使蒸餾制煉90的模型更加精確地與系統(tǒng)10內(nèi)實(shí)際的蒸餾柱的操作相匹配。然后，蒸餾制煉90的模型可以被用于作為較大模型(例如，區(qū)域或系統(tǒng)模型)的一部分的計算參數(shù)。作為選擇或此外，可以使用具有計算參數(shù)的蒸餾制煉90的模型，來確定虛擬傳感器測量，或確定系統(tǒng)10內(nèi)實(shí)際的傳感器測量是否出錯。也可以使用具有被確定的參數(shù)的蒸餾制煉90的模型，來執(zhí)行控制或資產(chǎn)利用優(yōu)化研究等。此外，可以使用組成模型來檢測和隔離系統(tǒng)10中形成的問題或了解系統(tǒng)10的變化如何影響系統(tǒng)10的優(yōu)化參數(shù)的選擇。
如果需要的話，可以執(zhí)行任何特殊的模型或組成模型，以確定與那個模型有關(guān)的參數(shù)的值。部分或所有這些參數(shù)(例如，效率參數(shù))可能對模型的環(huán)境內(nèi)的工程師有某種意義，但它們通常在系統(tǒng)10內(nèi)是不可測量的。尤其是，組成模型通?？梢杂霉結(jié)＝F(X，P)來進(jìn)行數(shù)學(xué)上的描述，其中，模型的輸出Y是輸入X和一組模型參數(shù)P的函數(shù)。在圖4中的蒸餾制煉90的蒸餾柱模型的例子中，專家系統(tǒng)可以周期地從實(shí)際的系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)(例如，每小時、每10分鐘、每分鐘等)，該數(shù)據(jù)表示到與這個模型有關(guān)的實(shí)體的實(shí)際輸入X和來自該實(shí)體的輸出Y。然后，常?？梢允褂迷撃Ｐ秃投嘟M所測量的輸入和輸出來完成諸如最大似然率、最小平方等的回歸分析或任何其他的回歸分析，以便根據(jù)多組被測量的數(shù)據(jù)來確定未知模型參數(shù)P的最佳配合。以這種方式，使用實(shí)際的或被測量的輸入和輸出來確定任何特殊模型的模型參數(shù)P，使模型與被模型化的實(shí)體一致。當(dāng)然，可以為系統(tǒng)10內(nèi)所用的任何和所有組成模型執(zhí)行這個過程，并可以使用任何適當(dāng)數(shù)量的被測量的輸入和輸出來執(zhí)行這個過程。較佳的是，資產(chǎn)利用專家50從制煉控制網(wǎng)絡(luò)收集在一段時期內(nèi)對模型的合適的輸入和輸出有關(guān)的數(shù)據(jù)，并存儲該數(shù)據(jù)，供模型56使用。然后，在所需的時間(例如，每分鐘、每小時、每天等)，資產(chǎn)利用專家50可以使用最近收集的各組數(shù)據(jù)來執(zhí)行回歸分析，以便使用所收集的數(shù)據(jù)來確定這些模型參數(shù)的最佳配合?；貧w分析中所使用的各組被測量的輸入和輸出數(shù)據(jù)可能獨(dú)立于對那個模型以前的回歸分析中所使用的各組數(shù)據(jù)，或可能與該數(shù)據(jù)重疊。這樣，例如，可以每小時為一個特殊的模型執(zhí)行回歸分析，但可以使用在過去兩個小時內(nèi)的每分鐘所收集的輸入和輸出數(shù)據(jù)。結(jié)果，任何特殊的回歸分析中所使用的一半數(shù)據(jù)可能與以前的回歸分析中所使用的數(shù)據(jù)重疊，即與其相同?；貧w分析中所使用的數(shù)據(jù)的這種重疊保證模型參數(shù)的計算中的連續(xù)性或一致性。
同樣，可以執(zhí)行回歸分析，以確定在系統(tǒng)10內(nèi)進(jìn)行測量的傳感器是否漂移或是否具有與此有關(guān)的某個其他的誤差。這里，與被模型化的實(shí)體的所測量的輸入和輸出有關(guān)的相同數(shù)據(jù)或有潛在不同的數(shù)據(jù)由(例如)資產(chǎn)利用專家50來進(jìn)行收集和存儲。在這種情況下，通?？梢栽跀?shù)學(xué)上將模型表示為Y+dY＝F(X+dX，P)，其中，dY是與輸出Y的測量有關(guān)的誤差，dX是與輸入X的測量有關(guān)的誤差。當(dāng)然，這些誤差可以是任何類型的誤差(例如，偏置、漂移或非線性的誤差)，模型可能會認(rèn)識到輸入X和輸出Y可以具有與此有關(guān)的不同種類的誤差，這些不同種類的可能的誤差與實(shí)際測量的值有不同的數(shù)學(xué)關(guān)系。無論如何，使用具有所測量的輸入和輸出的模型，可以執(zhí)行回歸分析(例如，最大似然率、最小平方或任何其他的回歸分析)來確定未知傳感器誤差dY和dX的最佳擬合。這里，模型參數(shù)P可以基于使用模型以前的回歸分析來計算的參數(shù)P，或可以被作為另外的未知數(shù)處理，并可以結(jié)合這種回歸分析加以確定。當(dāng)然，隨著回歸分析內(nèi)所用的未知數(shù)的數(shù)量的增加，所需的數(shù)據(jù)的數(shù)量也增加了，并且，運(yùn)行回歸分析所需的時間也更長。另外，如果需要的話，可以獨(dú)立地執(zhí)行用于確定模型參數(shù)的回歸分析和用于確定傳感器誤差的回歸分析；并且，如果需要的話，可以按不同的周期來加以執(zhí)行。例如，當(dāng)可能發(fā)生可測量的傳感器誤差的時間幀截然不同(多于或少于可能發(fā)生模型參數(shù)變化的時間幀)時，這種不同的周期性可能是有益的。
無論如何，利用這些組成模型，資產(chǎn)利用專家50可以通過繪出被確定的模型參數(shù)(和/或模型輸入與輸出)與時間的關(guān)系圖來執(zhí)行資產(chǎn)性能監(jiān)控。此外，資產(chǎn)利用專家50可以通過將被確定的傳感器誤差dY和dX跟閾值進(jìn)行比較，來檢測有潛在故障的傳感器。如果這些傳感器中的一個或多個似乎有與此有關(guān)的高的或不能接受的誤差，則資產(chǎn)利用專家50可以將有故障的傳感器通知給維修人員和/或制煉控制操作員。
從該討論中將會理解，可以為不同的目的、在不同的時間獨(dú)立地執(zhí)行組成模型，并且，在許多情況下，可以周期地執(zhí)行組成模型，以執(zhí)行以上所描述的性能監(jiān)控活動。當(dāng)然，資產(chǎn)利用專家50可以出于適當(dāng)?shù)哪康膩砜刂茖线m的模型的執(zhí)行，并可以將這些模型的結(jié)果用于資產(chǎn)性能監(jiān)控和優(yōu)化。將會理解，資產(chǎn)利用專家50可以為不同的目的而運(yùn)行相同的模型，用于計算與該模型有關(guān)的不同的參數(shù)或變量。
如上所述，可以存儲和跟蹤與任何特殊的模型有關(guān)的參數(shù)、輸入、輸出或其他變量，以便為制煉或系統(tǒng)的設(shè)備、元件、回路、區(qū)域或任何其他的實(shí)體提供性能監(jiān)控。如果需要的話，可以一起跟蹤或監(jiān)控這些變量中的兩個或更多的變量，以提供實(shí)體性能的多維標(biāo)繪圖或測量。作為這種性能建模的一部分，該多維標(biāo)繪圖內(nèi)的參數(shù)或其他變量的位置可以跟閾值進(jìn)行比較，來看看實(shí)體(如正在被監(jiān)控的協(xié)調(diào)參數(shù)所定義)是否在所希望的或可接受的范圍內(nèi)，還是在那個范圍以外。以這種方式，實(shí)體的性能可以基于與該實(shí)體有關(guān)的一個或多個參數(shù)或其他變量。圖5展示了對這個實(shí)體的參數(shù)P1和P2的值所定義的實(shí)體(例如，圖4中的蒸餾柱)的操作范圍的二維標(biāo)繪圖。這里，參數(shù)P1和P2(可以使用以上所描述的模型回歸分析或利用任何其他所需的方式來加以確定)用二維方式來繪出，標(biāo)繪圖上的點(diǎn)(每個點(diǎn)由P1的值和P2的值來定義)為被示作T1-T10的不同的時間而被加以確定。這樣，點(diǎn)XT1代表參數(shù)P1和P2的值在時間T1所定義的點(diǎn)。圖5中的標(biāo)繪圖上的點(diǎn)XT1至XT10展示了實(shí)體正在時間T1與T6之間的一個所希望的范圍(范圍1)內(nèi)進(jìn)行操作，在時間T7進(jìn)入不太合意但可接受的范圍(范圍2)，并在時間T10進(jìn)入不能接受的或失敗的范圍(范圍3)。當(dāng)然，這些不同的范圍的界限預(yù)先由(例如)專家確定，并被存儲在計算機(jī)30中，供資產(chǎn)利用專家50在任何所希望的時間使用。圖5展示了二維參數(shù)性能監(jiān)控技術(shù)，而這同一種技術(shù)也可以被應(yīng)用于一維、三維或更多的維數(shù)中，以實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)控。另外，例如，指標(biāo)建立例行程序51可以使用這些范圍或與n維標(biāo)繪圖中的實(shí)體的位置有關(guān)的其他信息，以建立性能指標(biāo)。
將會理解，資產(chǎn)利用專家50可以根據(jù)模型參數(shù)或其他模型變量并使用以上所描述的監(jiān)控技術(shù)來監(jiān)控一個或多個實(shí)體，并且可以將這些實(shí)體的操作狀態(tài)或性能測量報告給制煉控制系統(tǒng)10內(nèi)的任何其他希望的人、功能或應(yīng)用程序(例如，報告給制煉控制專家系統(tǒng)、維修人員、商業(yè)應(yīng)用程序、用戶界面例行程序58等)。當(dāng)然，也將會理解，資產(chǎn)利用專家50可以根據(jù)每個實(shí)體的一個、兩個、三個或任何其他所需數(shù)量的參數(shù)或變量，來對任何所希望的實(shí)體執(zhí)行性能或狀況監(jiān)控。將在此性能監(jiān)控中被使用的變量或參數(shù)的識別和數(shù)量通常將由熟悉制煉的專家來確定，并將基于正在被監(jiān)控的實(shí)體的類型。
如果需要的話，資產(chǎn)利用專家50也可以通過將由如上所述的模型確定的參數(shù)中的一個或多個參數(shù)與由模型(按照被模型化的實(shí)體的設(shè)計參數(shù)來運(yùn)行)確定的相同的參數(shù)進(jìn)行比較，來定義性能指標(biāo)或標(biāo)繪圖。特別是，資產(chǎn)利用專家50可以使用與模型有關(guān)的系統(tǒng)10內(nèi)的實(shí)體的設(shè)計參數(shù)來執(zhí)行模型，以確定如果實(shí)體根據(jù)制煉的當(dāng)前狀態(tài)來進(jìn)行操作并使用如在系統(tǒng)10內(nèi)所測量的、到實(shí)體的實(shí)際輸入，則它的設(shè)計性能會是什么樣。然后，可以比較這種設(shè)計性能和實(shí)體的實(shí)際性能(如由對那個實(shí)體的組成模型所確定，或如由該實(shí)體的被測量的輸入和輸出所確定)，以產(chǎn)生對實(shí)體的性能的測量。
這樣，例如，可以根據(jù)以上所描述的回歸分析并使用估計實(shí)體的參數(shù)(其中之一可能是效率)的組成模型，來確定實(shí)體的效率。同時，可以使用按照實(shí)體的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的參數(shù)(但基于到實(shí)體的實(shí)際輸入和/或來自實(shí)體的實(shí)際輸出)，來運(yùn)行實(shí)體的模型。這樣，例如，如果不同的原料正在被輸入到實(shí)體，則將使用由原料變化產(chǎn)生的效率來運(yùn)行設(shè)計模型。可以比較這兩種情況中的實(shí)體的性能，以確定性能指標(biāo)，該性能指標(biāo)可指出實(shí)際實(shí)體的操作離可能的或被設(shè)計的操作有多遠(yuǎn)。然后，可以將這個性能指標(biāo)報告給系統(tǒng)的其他應(yīng)用程序或用戶(例如，制煉控制、維修人員或商業(yè)人士或應(yīng)用程序)，由這些應(yīng)用程序或用戶來使用。
也可以使用組成模型56來執(zhí)行制煉優(yōu)化。特別是，資產(chǎn)利用專家50可以使用執(zhí)行各個單獨(dú)的組成模型的優(yōu)化例行程序55中的一個或多個，以便借助由(例如)制煉控制操作員或商業(yè)人士經(jīng)過商業(yè)應(yīng)用程序所提供的一些優(yōu)化準(zhǔn)則使系統(tǒng)的操作最優(yōu)化。優(yōu)化器55可以是實(shí)時優(yōu)化器，它進(jìn)行實(shí)時操作，以便根據(jù)那時系統(tǒng)10的實(shí)際狀態(tài)來使系統(tǒng)10最優(yōu)化。作為選擇或此外，優(yōu)化器55可以確定將對系統(tǒng)10實(shí)行的變化(例如，使某些設(shè)備或元件重新開工)，這些變化將為系統(tǒng)10提供最大的優(yōu)化。當(dāng)然，除了(或取代)這里所述的優(yōu)化例行程序以外，還可以執(zhí)行其他類型的優(yōu)化例行程序55。
在一個實(shí)施例中，RT0+實(shí)時優(yōu)化例行程序(由MDC公司提供)可以被用作實(shí)時優(yōu)化器，并可以在系統(tǒng)10的操作期間按各種時間或周期地(例如，每3-5分鐘、每10-15分鐘、每小時等)來加以執(zhí)行。當(dāng)然，取代地也可以使用不太經(jīng)常(例如，每3或4小時，或每3至4天)執(zhí)行優(yōu)化的其他已知的或以后被開發(fā)的優(yōu)化器例行程序。
每當(dāng)執(zhí)行RT0+優(yōu)化器來實(shí)施實(shí)時優(yōu)化時，它執(zhí)行三大階段。RT0+優(yōu)化例行程序首先執(zhí)行輸入階段，在此階段期間，該例行程序進(jìn)行檢查，以確定實(shí)際上是否可以在當(dāng)前的時間來處理一些變量，這些變量以前在設(shè)計優(yōu)化器時被指作可以由優(yōu)化器進(jìn)行處理以便執(zhí)行優(yōu)化的變量(例如，設(shè)置點(diǎn)或各種設(shè)備、元件等的其他輸入)。優(yōu)化器可以從資產(chǎn)利用專家50那里得到該信息，資產(chǎn)利用專家50從制煉控制系統(tǒng)那里獲得該信息并將該信息存儲在任何希望的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。這樣，在輸入階段期間，優(yōu)化器實(shí)際上根據(jù)從資產(chǎn)利用專家50被提供給它的數(shù)據(jù)，來確定每個可能的被處理的輸入是否仍然可以加以改變，因?yàn)樵谠S多情況下，由于(例如)提供那個輸入的設(shè)備不正在操作或已經(jīng)離線，或者，由于該設(shè)備正在按除不同于設(shè)計模式的一種模式被運(yùn)行從而防止控制器改變到該設(shè)備的輸入，因此，潛在的、被處理的輸入中的一個或多個輸入可能無法改變。
作為輸入階段的一部分，實(shí)時優(yōu)化器也可以確定預(yù)期在優(yōu)化器的最后運(yùn)行期間改變的變量實(shí)際上是否變到并達(dá)到從優(yōu)化器的最后運(yùn)行中被建議或被計算的值(即它們預(yù)期變成的值)。如果由于某個原因預(yù)期變成一個特殊值的變量沒有達(dá)到那個值，則優(yōu)化器會認(rèn)識到存在一個問題，該問題阻止該變化的發(fā)生并在優(yōu)化器的下一次運(yùn)行期間除去將這個變量變成那個值的選項(xiàng)。通過檢測到變量沒有達(dá)到它理論上應(yīng)該達(dá)到的值，也可以使優(yōu)化器向操作員指出系統(tǒng)內(nèi)可能有需要被處理的問題。
接下來，在輸入階段，優(yōu)化器使用(例如)從系統(tǒng)10測量的實(shí)際的輸入和輸出，來迅速執(zhí)行構(gòu)成整個模型的每個單獨(dú)的組成模型。然后，檢查每個組成模型的計算輸出，來看看任何特殊的組成模型是否有將會妨礙整個模型準(zhǔn)確地運(yùn)行的任何問題。這里，優(yōu)化器可以使用每個實(shí)體的實(shí)際測量的輸入(以前已被存儲)，來看看模型的各個單獨(dú)的組成部分是否為這些實(shí)際的輸入工作以產(chǎn)生實(shí)際的輸出。
假定可以執(zhí)行每個組成模型，則優(yōu)化器可以尋找這些模型中的差異，它們可以影響優(yōu)化器進(jìn)行優(yōu)化的能力。例如，優(yōu)化器可以使用到設(shè)備的實(shí)際輸入來確定真實(shí)的設(shè)備所作出的測量是否與組成模型所預(yù)測的相同。如果模型(使用最近所計算的模型參數(shù))預(yù)測一個輸出而該輸出偏離它的實(shí)際測量(例如，如果模型預(yù)測流速為18而流速計的讀數(shù)卻是20)，那么，優(yōu)化器可以按低于以前所定義的限制2來重置與流速有關(guān)的限制。這樣，如果與那個流速有關(guān)的限制原先被設(shè)置為25，則優(yōu)化器可以使用23的限制，因?yàn)閮?yōu)化器認(rèn)識到關(guān)于這個變量，它的模型有2的偏差。當(dāng)然，優(yōu)化器可以尋找系統(tǒng)的模型與實(shí)際測量之間的其他不一致性或偏離，以便重置、更新或擰調(diào)節(jié)化例行程序內(nèi)的限制或其他變量。
在下一個階段(通常被稱作“優(yōu)化階段”)，優(yōu)化器將來自一個組成模型的輸出用作到構(gòu)成整個模型的其他組成模型中的一個或多個組成模型的輸入，以便按預(yù)定順序來運(yùn)行各個單獨(dú)的模型。通過使用整個模型、用戶所提供的限制和輸入階段所確定的新的限制以及優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化器確定將要對輸入或被處理的變量(已被檢測為當(dāng)前能夠進(jìn)行處理)實(shí)行的變化，這將會在其中運(yùn)行優(yōu)化器的時間窗上使系統(tǒng)最優(yōu)化。這個時間窗可以是3-4分鐘、3-4小時等，并且通常是優(yōu)化器運(yùn)行的周期速度。優(yōu)化軟件的使用眾所周知，為此目的的任何希望的優(yōu)化軟件都可以被加以使用。這樣，在一個例子中，可以使煉制廠最優(yōu)化，以便操作C2裂化器，從而根據(jù)C2裂化器所能夠生產(chǎn)的可能的輸出產(chǎn)品來獲得盡可能多的利潤(由與那些可能的輸出中的每個輸出有關(guān)的當(dāng)前價格和生產(chǎn)批量來確定)。但是，限制可能是C2裂化器必須生產(chǎn)一定數(shù)量的一種產(chǎn)品，因?yàn)樯虡I(yè)合同規(guī)定要提供該數(shù)量的產(chǎn)品，無論該產(chǎn)品當(dāng)前的價格如何，都必須履行該商業(yè)合同。在另一個例子中，優(yōu)化準(zhǔn)則可能會最大程度地使用一種特殊的原料，因?yàn)樵谙到y(tǒng)保管過份數(shù)量的該原料的成本比其他成本或價格事宜(例如，當(dāng)前價格最高的產(chǎn)品)更重要。
將會看到，優(yōu)化準(zhǔn)則的確定(通常由商業(yè)人士或商業(yè)應(yīng)用程序來執(zhí)行)對于優(yōu)化器的操作至關(guān)重要，因此最終對系統(tǒng)10的操作至關(guān)重要。結(jié)果，資產(chǎn)利用專家50可以經(jīng)由用戶界面例行程序向商業(yè)人士提供在任何特殊的時間將會有什么優(yōu)化準(zhǔn)則的一套系統(tǒng)的選擇，并可以為優(yōu)化例行程序提供由操作員或任何其他的用戶作出的選擇。實(shí)際上，有許多優(yōu)化變量可以選擇，并且，可以經(jīng)由用戶界面將這些不同準(zhǔn)則的選擇提供給操作員或商業(yè)人士，以允許操作員或商業(yè)人士用任何希望的方式來選擇不同的優(yōu)化準(zhǔn)則。
接下來，優(yōu)化例行程序進(jìn)入輸出階段，在此輸出階段中，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化器的結(jié)果的執(zhí)行。特別是，在計算對被處理的變量所建議的變化之后，優(yōu)化器可以確定將要被改變的處理過的變量或輸入是否仍然可用，因?yàn)樵趦?yōu)化器開始優(yōu)化階段時可用設(shè)備中的一個或多個設(shè)備可能已離線或可能已成為不可用，這將會妨礙執(zhí)行輸入變量中所建議的變化。但是，如果仍然可以改變將要被改變的所有處理過的變量，則可以經(jīng)由(例如)用戶界面(例如，圖形用戶界面)將所建議的變化提供給操作員。該操作員可能能夠只按按鈕并使被處理的變量的變化自動開始或被下載到制煉控制例行程序(例如，用優(yōu)化器所確定的一種方式來改變設(shè)置點(diǎn)等)。在另一個實(shí)施例中或在操作的稍后的階段中，例如，當(dāng)制煉正常運(yùn)行時，如果操作員沒有妨礙這些變化在一個特殊的時間窗內(nèi)的例示，則優(yōu)化器可以自動執(zhí)行所建議的變化。這樣，除非操作員干涉以阻止使用來自優(yōu)化器的這些變化，每當(dāng)優(yōu)化器執(zhí)行時，都可以使用優(yōu)化器的輸出。作為這項(xiàng)操作的一部分，用戶界面例行程序58中的一個或多個可以為操作員提供一個屏幕，該屏幕指出將要實(shí)行的所建議的變化和一個按鈕或條，操作員使用該按鈕或條來安裝這些變化或阻止安裝這些變化。在一個實(shí)施例中，如果用戶推動按鈕來安裝變化，則所有這些變化都被發(fā)送到合適的控制器，它們在那里被檢查限制的情況，然后被加以執(zhí)行。
出于許多原因，與大多數(shù)優(yōu)化器相比較，可以相對頻繁地執(zhí)行實(shí)時優(yōu)化器(例如，以上所描述的實(shí)時優(yōu)化器)。首先，實(shí)時優(yōu)化器對實(shí)用場合的組成模型使用擬合方法，這些組成模型的運(yùn)行速度通常比用來設(shè)計系統(tǒng)的高度理論化的模型快。但是，這些組成模型很精確，因?yàn)檫@些模型的一個或多個參數(shù)根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)際輸入和輸出(并使用以上所描述的回歸分析)來加以調(diào)節(jié)或修改。也就是說，實(shí)時優(yōu)化器使用模型的回歸分析的最近運(yùn)行所提供的模型參數(shù)，來使模型與系統(tǒng)10的實(shí)際操作相一致。此外，以上所描述的優(yōu)化器的速度比傳統(tǒng)的優(yōu)化器快，因?yàn)樗褂檬芟拗频膬?yōu)化步驟。也就是說，優(yōu)化器只嘗試在優(yōu)化器的各個單獨(dú)的運(yùn)行之間的時期內(nèi)實(shí)行優(yōu)化，這減少了優(yōu)化例行程序所執(zhí)行的處理工作量。此外，可以將實(shí)時優(yōu)化器配置成識別一個或多個重要事件的發(fā)生，當(dāng)這些事件提出以前的行不通的或不合需要的建議時，這可能會引發(fā)實(shí)時優(yōu)化器重新啟動。
以上已討論了閉環(huán)實(shí)時優(yōu)化器的使用，但資產(chǎn)利用專家50也可以結(jié)合實(shí)時優(yōu)化器或與實(shí)時優(yōu)化器分開執(zhí)行使用相同的或不同的組成模型的其他類型的優(yōu)化器55?？梢圆惶l繁地并出于其他原因來執(zhí)行這些其他的優(yōu)化器。例如，即使實(shí)時優(yōu)化器可能無法在某段時間內(nèi)將系統(tǒng)10驅(qū)動到那個點(diǎn)，也可以使用寬頻帶優(yōu)化器來觀察或確定制煉最終的最佳操作點(diǎn)終究可能會在哪里。這個寬頻帶優(yōu)化器可以使商業(yè)人士能夠作出有關(guān)系統(tǒng)10的長期預(yù)測，或可以使操作員能夠確定系統(tǒng)10的操作是否朝向合意的范圍進(jìn)行。如果寬頻帶優(yōu)化器確定最終可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化點(diǎn)仍然不能接受，則操作員可以決定改變系統(tǒng)10的配置或其他操作參數(shù)。
其他優(yōu)化器(例如，選擇優(yōu)化器)可以確定制煉配置中的變化(需要由操作員或維修人員來執(zhí)行)是否會更好地使制煉最優(yōu)化。例如，在一些情況下，選擇優(yōu)化器可以認(rèn)識到實(shí)時優(yōu)化器應(yīng)該可用的某些元件或其他被處理的輸入因某種原因(例如，與這些輸入有關(guān)的設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)或離線)而不再可用。假定這些設(shè)備、元件等中的一個或多個可用，選擇優(yōu)化器運(yùn)行一項(xiàng)或多項(xiàng)優(yōu)化測試，以確定如果這些實(shí)體重新投入操作，則系統(tǒng)10的操作會有多大改進(jìn)(即，系統(tǒng)10在一些優(yōu)化準(zhǔn)則方面會有多大的優(yōu)化)。例如，這個優(yōu)化器可以告訴操作員或商業(yè)人員系統(tǒng)10通過使某些元件或設(shè)備在線可多賺多少錢，或者會告訴操作員或商業(yè)人員首先著重使哪些設(shè)備或元件重新投入操作。這種選擇優(yōu)化器也可以嘗試通過打開或關(guān)閉特殊的泵或閥，通過替換正在以亞最佳的模式運(yùn)行的其他設(shè)備等來進(jìn)行優(yōu)化，以確定可以對制煉或其資產(chǎn)實(shí)行哪些重要的變化來使制煉更有利可圖或更優(yōu)化。選擇優(yōu)化器可以使用來自操作員或商業(yè)人士的輸入，并且/或者可以使用數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)采選例行程序中常見的其他分支和限制技術(shù)來選擇調(diào)整優(yōu)化變量的方法。也可以使用其他的選擇技術(shù)，例如，為選擇優(yōu)化器提供以特定次序應(yīng)用的一系列規(guī)則，以確定如何改變制煉或確定制煉的哪些變化(如果被執(zhí)行的話)將會為系統(tǒng)10帶來改進(jìn)或最大的改進(jìn)。
作為以上討論的結(jié)果，可見，模型的使用為商業(yè)應(yīng)用程序、制煉控制應(yīng)用程序以及資產(chǎn)維修和監(jiān)控應(yīng)用程序提供了許多新類型的數(shù)據(jù)或信息。特別是，可以使用這些模型來執(zhí)行性能監(jiān)控并產(chǎn)生指出系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、元件、區(qū)域等的相對性能的性能指標(biāo)。這個性能指標(biāo)可以是在實(shí)體的可能的性能方面對該實(shí)體的性能的測量。另外，以上已討論了設(shè)備和元件模型，但可以為制煉控制實(shí)體(例如，回路)制作和執(zhí)行類似的模型，以便也為這些類型的實(shí)體提供性能測量和優(yōu)化準(zhǔn)則。此外，如上文所指出的，在一些情況下，可以使用模型來測量或指出某些設(shè)備或其他實(shí)體的健康狀況并提供表示這些實(shí)體的健康指標(biāo)。例如，如在某些模型采用的回歸分析所確定的某些輸入和輸出傳感器的誤差測量可以被用作那些設(shè)備的健康狀況的指示或可以被轉(zhuǎn)換成那些設(shè)備的健康狀況的指示。制煉控制器不可用的其他信息(例如，基于模型的模型參數(shù)和虛擬傳感器測量)可以被提供給制煉控制器或商業(yè)人士，供按許多種方式來使用。
除了性能和健康指標(biāo)以外，資產(chǎn)利用專家50可以協(xié)助指標(biāo)建立例行程序51創(chuàng)建其他類型的指標(biāo)(例如，利用指標(biāo)和可變性指標(biāo))?？勺冃灾笜?biāo)指出進(jìn)入或出自設(shè)備、回路、元件等的某個信號或與設(shè)備、回路、元件等有關(guān)的某個其他的參數(shù)發(fā)生多大的變化，與此相比較，這個信號或參數(shù)預(yù)期會發(fā)生多大的變化。創(chuàng)建這個可變性指標(biāo)所需要的數(shù)據(jù)可以由資產(chǎn)利用專家50來收集，并可以在任何所希望的或方便的時間被提供給指標(biāo)建立例行程序51。當(dāng)然，信號或參數(shù)量變化的正常可以由熟悉實(shí)體的制造商、工程師、操作員或維修人員來設(shè)置，或者可以基于與系統(tǒng)內(nèi)的那個或其他類似的實(shí)體有關(guān)的統(tǒng)計測量(例如，平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏離等)，這個正常的或預(yù)期的變化可以由指標(biāo)建立例行程序51來存儲或在指標(biāo)建立例行程序51內(nèi)被更新。
利用指標(biāo)以某種方式來跟蹤或反映各個單獨(dú)的設(shè)備、元件、回路或其他實(shí)體的利用情況，并可以根據(jù)以前被確定的基準(zhǔn)點(diǎn)或操作目標(biāo)提供某些指示，指出是否正在過度地利用或過少地利用實(shí)體?？梢愿鶕?jù)實(shí)際設(shè)備的所測量的運(yùn)用情況來建立利用指標(biāo)。例如，可以測量設(shè)備，以確定它在制煉內(nèi)多從經(jīng)常被使用或多么經(jīng)常被閑置，可以將這個指標(biāo)與那個實(shí)體的所期望的利用進(jìn)行比較，以確定是過度還是過少地利用該實(shí)體。利用指標(biāo)可以識別設(shè)備、元件、回路等，這些設(shè)備、元件、回路等沒有按可以或應(yīng)該的頻率來加以利用，或者，另一方面，它們被太多地加以利用，因此被過度使用了。
在一些情況下，可以根據(jù)按特定設(shè)備的適當(dāng)?shù)幕蛳Ｍ倪\(yùn)用情況所作出的商業(yè)決策，來確定利用指標(biāo)。例如，許多處理廠或精煉廠使用有煉焦問題的熔爐，因此必須定期進(jìn)行清理。一般而言，在被用于石油行業(yè)中的熔爐中進(jìn)行煉焦，在石油行業(yè)中，需要在短時間內(nèi)迅速加熱基于石油的液體。這種熔爐可以具有通過熔爐內(nèi)部的輸入管，所以在該管內(nèi)流動的液體被迅速加熱到高溫(例如，1400°F)。在一些情況下，為了使輸入管中心處的液體達(dá)到這樣一個高溫，可能必須將該管的外部加熱到大約1700°F。但是，由于流過輸入管的液體基于石油，因此，部分物質(zhì)形成被淀積在這些管道的內(nèi)部表面上的碳或其他種類的粘性物質(zhì)或微粒物質(zhì)，該物質(zhì)又在一段時間內(nèi)降低了熔爐的傳熱效率。這種物質(zhì)的沉積作用通常被稱作“煉焦”。流過管道的液體的數(shù)量越多，發(fā)生的煉焦就越多，這樣，熔爐的效率也就越低。在某個時刻，熔爐的效率變得很低，以致熔爐必須離線和加以清理。這個清理過程很耗時，并且需要大量的人力和資源(包括蒸汽清理設(shè)備)。結(jié)果，通常必須預(yù)先安排這些熔爐的清理，以確保具備人力和必要的設(shè)備。
了解系統(tǒng)10內(nèi)的一些特定熔爐將經(jīng)歷煉焦的商業(yè)人士或制煉控制操作員可以通過規(guī)定在一段時間內(nèi)每個熔爐內(nèi)將怎樣進(jìn)行煉焦，來嘗試最有效率地使用那些熔爐。這樣，例如，商業(yè)人士可以決定在15天的時期內(nèi)操作一個特定的熔爐，并且想要通過在15天結(jié)束時使該熔爐運(yùn)行到其最高的煉焦水平，從而在那段時期內(nèi)最大程度地使用該熔爐。如果熔爐達(dá)到其最高的煉焦水平的速度太快(即在15天結(jié)束之前)，則熔爐必須離線，但直到15天結(jié)束時才能被清理，因?yàn)槟菚r具備了(即已安排)清理人力和機(jī)器。過早拆卸熔爐可能會對制煉操作產(chǎn)生不利的影響。但是，如果熔爐在15天結(jié)束時沒有達(dá)到其所允許的最高的煉焦水平，則熔爐仍然必須離線并被加以清理，這又是因?yàn)橹挥性谀菚r才具備人力和機(jī)器。但是，熔爐的利用率一直過低，這意味著由于清理利用率過低的熔爐的成本等同于清理得到充分利用的熔爐的成本，因此，一直沒有抓住機(jī)會。另外，由于上熔爐利用率過低，因此，其他熔爐可能正在被過度使用，并經(jīng)歷不必要的更多的煉焦。
為了在一段給定的時期(例如，以上所述的15天)內(nèi)計劃對熔爐實(shí)行最佳的利用，操作員或商業(yè)人士可以畫一條基準(zhǔn)線，用于定義熔爐在一段時間內(nèi)的理想的煉焦數(shù)量。圖6展示了熔爐煉焦對時間的標(biāo)繪圖中的示范基準(zhǔn)線200?；鶞?zhǔn)線200規(guī)定商業(yè)人士或操作員在15天(此后，將清理這個熔爐)內(nèi)的根據(jù)煉焦情況想要如何使用熔爐。熔爐的煉焦直接與熔爐的傳熱效率有關(guān)。從圖6中可見，當(dāng)15天結(jié)束時，如果熔爐的使用遵循基準(zhǔn)線200，則熔爐將達(dá)到其最高的煉焦水平，這對應(yīng)于熔爐所允許的最低的傳熱效率。當(dāng)然，將會理解，圖6中的基準(zhǔn)線200只是可以被加以選擇的許多可能的基準(zhǔn)線中的一條基準(zhǔn)線。
遺憾的是，由于熔爐內(nèi)的溫度很高，因此，不可能在任何特定的時間測量熔爐中的煉焦。但是相反，通過使用根據(jù)以上所述的原理而構(gòu)造的熔爐的一個或多個模型，可以測量熔爐內(nèi)的煉焦。這里，煉焦可能是模型的一個參數(shù)，它根據(jù)模型內(nèi)的其他變量、到模型的輸入和來自模型的輸出或通過使用以上所描述的回歸分析來加以確定。然后，資產(chǎn)利用專家50可以周期地運(yùn)行這個模型，以獲得熔爐中的煉焦數(shù)量(作為虛擬傳感器測量或模型參數(shù))。關(guān)于這個確定的公式在該技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知，這里將不作討論。另外，如果需要的話，優(yōu)化器可以將圖6中的基準(zhǔn)線200所定義的煉焦值(或這條線在任何點(diǎn)處的斜率所定義的煉焦率)用作優(yōu)化準(zhǔn)則，并設(shè)置系統(tǒng)的被處理的變量，以嘗試操作熔爐，從而使熔爐內(nèi)的煉焦(如這個熔爐的模型所測量的)遵循圖6中的基準(zhǔn)線200。
現(xiàn)在，在圖6的例子中，假定資產(chǎn)利用專家50(運(yùn)行熔爐的模型)確定在第6天熔爐的煉焦處于點(diǎn)202，這實(shí)質(zhì)上低于如基準(zhǔn)線200在第6天所定義的所期望的煉焦數(shù)量。熔爐在第6天的煉焦估計低于基準(zhǔn)線200所定義的煉焦，這意味著熔爐正在根據(jù)基準(zhǔn)線200而被過少地加以利用。結(jié)果，例如，資產(chǎn)利用專家50可能會用某種所需的或方便的方式(例如，通過為進(jìn)行識別的熔爐提供利用指標(biāo))告知操作員或商業(yè)人士熔爐正在根據(jù)以前所定義的利用準(zhǔn)則而被過少地利用。
根據(jù)這個利用指標(biāo)，商業(yè)人士或操作員可以認(rèn)識到更多地使用熔爐的機(jī)會被丟失了，因?yàn)樵?5天之后，不管熔爐內(nèi)是否發(fā)生了最大數(shù)量的煉焦，熔爐都將被關(guān)閉。為了在一段特定的時期(例如，到第7天)(在圖6中被標(biāo)記為點(diǎn)204)內(nèi)使煉焦參數(shù)回到基準(zhǔn)線200，并且為了最佳程度地利用熔爐，操作員或資產(chǎn)利用專家50可以在點(diǎn)202與204之間定義一條線。這條線的斜率所定義的煉焦率大于第6天與第7天之間的基準(zhǔn)線200所允許的煉焦率。然后，操作員或優(yōu)化例行程序可以更多地運(yùn)行熔爐，以獲得點(diǎn)202與204之間的線的斜率所定義的煉焦率。例如，這個更高的煉焦率可以被用作控制系統(tǒng)10或熔爐的操作的優(yōu)化例行程序內(nèi)的一種限制或甚至被用作一個優(yōu)化參數(shù)。例如，眾所周知，通過調(diào)整與熔爐有關(guān)的許多參數(shù)中的任何參數(shù)(例如，所提供的物質(zhì)通過熔爐的速度(速度越快，煉焦發(fā)生得越少)，出自熔爐的物質(zhì)的出口溫度(出口溫度越高，煉焦發(fā)生得越多)和被注入通過熔爐的液體中的蒸汽的數(shù)量(通常，使用的蒸汽越多，進(jìn)行的煉焦就越少))，可以調(diào)整煉焦量或煉焦率。優(yōu)化器可以使用所期望的煉焦率來調(diào)整這些參數(shù)中的一個或多個參數(shù)，以獲得新的煉焦率。無論如何，在這個例子中，基于熔爐的實(shí)際煉焦與熔爐的所期望煉焦的比較得出的熔爐的利用情況的測量指出(在此例中)熔爐正在被過少地加以利用；如果更多地使用熔爐，則可以對系統(tǒng)10實(shí)行更大的優(yōu)化。
現(xiàn)在參考圖7，如果另一方面熔爐的煉焦在第6天被測量或由熔爐的模型確定為在基準(zhǔn)線200上(例如，在點(diǎn)206處)，那么，熔爐正在被過度使用，并且，應(yīng)該降低熔爐的使用率，以便使熔爐能夠維持15天。在這種情況下，可能會有可以使其在線或已經(jīng)在線的另一個熔爐，可以使用該熔爐來補(bǔ)償原來的熔爐的使用減少。類似于圖6中的例子，例如，可以使用反映(例如)實(shí)際的煉焦數(shù)量與所希望的煉焦數(shù)量之間的差異的某種指示的利用指標(biāo)，來將熔爐過度利用的情況通知給操作員或商業(yè)人士。其后，操作員或商業(yè)人士可以確定到第10天需要使熔爐的煉焦參數(shù)回到基準(zhǔn)線上，因?yàn)槿蹱t的煉焦值可能已經(jīng)大于第7或第8天所允許的值。可以在點(diǎn)206與點(diǎn)208之間畫一條線，這是第10天在基準(zhǔn)線上的點(diǎn)，這條新近繪制的線的斜率可以定義被允許或希望在第7天與第10天之間使用的煉焦率。當(dāng)然，操作員或優(yōu)化器或其他控制例行程序可以實(shí)施控制策略，以迫使熔爐的煉焦率成為點(diǎn)206與208之間的線的斜率所定義的比率。
其他商業(yè)決策可借助熔爐的利用指標(biāo)而開始起作用。例如，在第6天，即使熔爐可能正在按照煉焦參數(shù)在基準(zhǔn)線處或基準(zhǔn)線周圍運(yùn)行，商業(yè)人士也可以決定必須獲得額外的5天在熔爐以外的使用，從而在清理熔爐之前將其壽命增加到20天?？梢赃@樣做，因?yàn)闊o論如何直到20天才會具備清理設(shè)備。在這種情況下，可以重新畫出第6天與第20天之間的基準(zhǔn)線，并且，控制例行程序或優(yōu)化器可以嘗試遵循新的基準(zhǔn)線。但是，如果重新畫出整條基準(zhǔn)線，則以前被定義為15天基準(zhǔn)線的第6天時的100％利用或精確利用現(xiàn)在可以是20天基準(zhǔn)線的過度利用。在這種情況下，資產(chǎn)利用專家50可以為提供新的煉焦率作為對優(yōu)化器或制煉控制例行程序的優(yōu)化或限制，以嘗試使利用指標(biāo)回到100％。同樣，如果早期(例如，當(dāng)12天結(jié)束時)關(guān)閉熔爐，則熔爐現(xiàn)在可能根據(jù)12天基準(zhǔn)線而被過少地利用，并且，優(yōu)化器或制煉控制例行程序可能會使用新的煉焦率，以嘗試使利用指標(biāo)回到100％。
應(yīng)該注意，結(jié)合使用熔爐的模型(它在任何特殊的時間測量或估計熔爐的煉焦數(shù)量)在特殊基準(zhǔn)線上運(yùn)行熔爐的商業(yè)決策可以被用來指出特殊的實(shí)體(例如，熔爐)是否正在實(shí)際的制煉運(yùn)行期間內(nèi)被過度利用或被過少地利用。另外，可以改變制煉的控制，以便根據(jù)利用指標(biāo)來或多或少地使用熔爐。
可以用任何所希望的方式(例如，基于實(shí)際的煉焦值與所需的煉焦值之間的差異或兩者的比率、新的可允許的煉焦率、如基準(zhǔn)線所定義的所需煉焦率與新的可允許的煉焦率之間的差異或任何其他利用的測量的方式)來計算或表示以上給出的熔爐例子的利用指標(biāo)。當(dāng)然，雖然這里已描述了確定熔爐的利用指標(biāo)的一種方式，但也有許多其他的方式可用于確定或定義熔爐以及制煉控制系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備、元件、回路等的利用指標(biāo)。特別是，可以用任何所需的方式并為不同類型的實(shí)體用不同的方式來測量不同實(shí)體的利用指標(biāo)。在一個例子中，利用指標(biāo)可以被表示為百分比，其中，100％意味著實(shí)體正在被正確的或按所需的量使用，100％以上的值意味著實(shí)體正在被過度利用，100％以下的值意味著實(shí)體正在被過少地利用。當(dāng)然，也可以在不同種類的設(shè)備的環(huán)境內(nèi)使用測量和表示利用的其他方法。
雖然在上面描述了關(guān)于在熔爐內(nèi)確定熱阻塞程度的基準(zhǔn)線技術(shù)，也可以在其它場合使用該技術(shù)來探測其它制煉的變壞情況，例如在某些制煉中催化劑變?nèi)?、壓縮機(jī)磨損、交換器污染。在這些情況中，可作出其它的變壞特性的設(shè)計，諸如機(jī)械線圈中的壓力改變，電線圈中的電壓變化，交換器中的UA，熔爐中的熱效率，等等。
圖1中的系統(tǒng)的一個重要的方面是提供圖形用戶界面(GUI)的用戶界面例行程序58，該圖形用戶界面與這里所描述的資產(chǎn)利用專家50結(jié)合，以促進(jìn)用戶與資產(chǎn)利用專家50所提供的各種資產(chǎn)利用性能的交互作用。但是，在更加詳細(xì)地討論GUI之前，應(yīng)該認(rèn)識到，GUI可以包括使用任何合適的編程語言和技術(shù)來加以實(shí)現(xiàn)的一個或多個軟件例行程序。此外，作成GUI的軟件例行程序可以被存儲在一個單個的處理站或元件(例如，系統(tǒng)10內(nèi)的工作站、控制器等)內(nèi)，并在其內(nèi)被加以處理；或者，作為選擇，可以使用以通訊聯(lián)絡(luò)的方式在資產(chǎn)利用系統(tǒng)內(nèi)彼此耦合的多個處理元件，并按分布式的方式來存儲和執(zhí)行GUI的軟件例行程序。
較佳的是(但不必要)，可以使用熟悉的基于圖形窗口的結(jié)構(gòu)和外觀來執(zhí)行GUI，其中，多個連結(jié)的圖形視圖或頁面包括一個或多個下拉菜單，這些菜單使用戶能夠按所需的方式通過頁面引導(dǎo)，以便觀察和/或檢索一種特定類型的信息。以上所描述的資產(chǎn)利用專家50的特點(diǎn)和/或性能可以通過GUI的一個或多個對應(yīng)的頁面、視圖或顯示來加以表示、獲得、調(diào)用等。另外，作成GUI的各種顯示可以按邏輯方式來加以連結(jié)，以促進(jìn)用戶通過顯示迅速、直觀地引導(dǎo)，從而檢索特定類型的信息或獲得和/或調(diào)用資產(chǎn)利用專家50的一種特定的性能。
一般而言，這里所描述的GUI提供制煉控制區(qū)域、元件、回路、設(shè)備等的直觀的圖形描繪或顯示。這些圖形顯示中的每一個可以包括與正由GUI顯示的特定視圖有關(guān)的數(shù)字狀況和性能指標(biāo)(其中的部分或全部內(nèi)容可以由以上所描述的指標(biāo)發(fā)生器例行程序51來建立)。例如，描繪制煉控制區(qū)域的顯示可以提供反映那個區(qū)域(即處于設(shè)備層級的一個特定層次的制煉控制系統(tǒng)的一個特定部分)的狀況和性能的一組指標(biāo)。另一方面，描繪回路的顯示可以提供與那個特殊的回路有關(guān)的一組狀況和性能指標(biāo)。無論如何，用戶可以使用任何視圖、頁面或顯示內(nèi)所示的指標(biāo)，來迅速評估那個顯示中所描繪的任何設(shè)備、回路等內(nèi)是否存在問題。
此外，這里所描述的GUI可以自動地或響應(yīng)于用戶提出的請求來為用戶提供維修信息。該維修信息可以由資產(chǎn)利用專家50的任何部分來提供。同樣，GUI可以顯示警報信息、制煉控制信息等(也可以由資產(chǎn)利用專家50來提供)。此外，GUI可以結(jié)合已經(jīng)發(fā)生的或可能將要在系統(tǒng)10內(nèi)發(fā)生的問題，來為用戶提供消息。這些消息可以包括圖形信息和/或文本信息。該信息描述問題；建議對可以被執(zhí)行的系統(tǒng)的改變，以緩和當(dāng)前的問題；或建議對可以被執(zhí)行的系統(tǒng)的改變，來避免潛在的問題；描述用于糾正或避免問題等的動作的過程。
圖8是顯示的示范描繪，表現(xiàn)了可以由GUI顯示的制煉控制系統(tǒng)內(nèi)的元件500。如圖8所示，元件500包括多個設(shè)備(例如，閥、泵、溫度變送器等)，它們都可以用所示的圖形方式來加以描繪。此外，該顯示還可以包括線箭頭，以及代表各種設(shè)備之間的邏輯互連和物理互連的任何其他的標(biāo)記。當(dāng)然，制煉控制系統(tǒng)(或制煉控制系統(tǒng)的各個部分)的這種圖形表現(xiàn)在該技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知，這樣，這里將不進(jìn)一步詳細(xì)地描述執(zhí)行這些圖形表現(xiàn)或顯示的方式。
重要的是，圖8所示的GUI顯示也包括多個指標(biāo)名和值550。尤其是，指標(biāo)名和值550包括性能指標(biāo)、健康指標(biāo)、可變性指標(biāo)和利用指標(biāo)，以上已結(jié)合資產(chǎn)利用專家50和指標(biāo)建立例行程序51簡單地討論了所有這些指標(biāo)?？梢杂盟镜谋砀窀袷交蛉魏纹渌璧母袷絹盹@示指標(biāo)名和值550。指標(biāo)名和值550表現(xiàn)整個元件500的性能和狀況，這樣，所示的指標(biāo)值較佳地(但不必要)包括與構(gòu)成元件500的每個子元件和/或設(shè)備有關(guān)的指標(biāo)值。
在討論GUI和為用戶顯示資產(chǎn)信息、制煉控制信息、維修信息、診斷信息或任何其他類型的信息的方式之前，下文簡要地討論建立性能和狀況指標(biāo)的方式。也應(yīng)該認(rèn)識到雖然這里結(jié)合GUI的各種顯示詳細(xì)地描述了性能指標(biāo)、健康指標(biāo)、可變性指標(biāo)和利用指標(biāo)，但在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，也可以由資產(chǎn)利用專家50來建立額外的和/或不同的指標(biāo)，并可以經(jīng)由GUI來顯示這些指標(biāo)。
一般而言，可以為單獨(dú)的設(shè)備、邏輯和/或物理分組的設(shè)備、邏輯過程(例如，控制回路)、邏輯分組的設(shè)備(例如，元件和區(qū)域等)計算由指標(biāo)發(fā)生器例行程序51建立并經(jīng)由GUI顯示的每個指標(biāo)。換言之，原則上，可以在制煉控制系統(tǒng)或(更通常的情況是)資產(chǎn)利用系統(tǒng)(可以包括一個或多個制煉控制系統(tǒng))的設(shè)備和邏輯層級的每個層次處計算這些指標(biāo)。但是，一個特殊的指標(biāo)的含義可以取決于建立和顯示該指標(biāo)的環(huán)境(即，該指標(biāo)是否對應(yīng)于一個邏輯或物理分組的設(shè)備和/或參數(shù))，并可以取決于它被顯示的層級的層次。例如，在設(shè)備層級的最低層次處，指標(biāo)對應(yīng)于物理設(shè)備(例如，閥、溫度傳感器、致動器等)。這樣，每個設(shè)備可以具有一組單獨(dú)的指標(biāo)，可以根據(jù)在制造設(shè)備時被存儲在設(shè)備內(nèi)的信息，在設(shè)備內(nèi)或?yàn)樵O(shè)備建立這組指標(biāo)。此外，每個設(shè)備可以按需要來建立它的指標(biāo)并將這些指標(biāo)提供給層級的更高層次和資產(chǎn)利用專家50。
同樣，每個元件或回路(每個都由一個或多個設(shè)備或功能塊組成)都可以具有一組單獨(dú)的指標(biāo)。但是，可以通過用數(shù)學(xué)方法組合元件或回路內(nèi)所使用的各個單獨(dú)的設(shè)備或功能塊的指標(biāo)值，來建立每個元件或回路的指標(biāo)值。這樣，如果元件或回路由一個壓力變送器、一個閥和一個泵(或與這些設(shè)備的操作有關(guān)的功能塊)組成，則該元件或回路的指標(biāo)值可以基于為那些設(shè)備或功能塊(構(gòu)成該元件或回路)中的每一個建立的或由它們建立的指標(biāo)值的各種數(shù)學(xué)組合。同樣，由于層級的子元件和元件層次由一個或多個回路(又由設(shè)備組成)組成，因此，可以通過用數(shù)學(xué)方法組合回路或設(shè)備指標(biāo)值來建立每個子元件和元件的指標(biāo)值。此外，可以將區(qū)域指標(biāo)確定為與該區(qū)域內(nèi)的元件、回路、設(shè)備等有關(guān)的指標(biāo)值的組合。
下文會更加詳細(xì)地討論，用于形成回路、子元件、元件和層級的區(qū)域?qū)哟蔚闹笜?biāo)值的設(shè)備指標(biāo)值的數(shù)學(xué)組合可以使用加權(quán)的總數(shù)或平均數(shù)或任何其他合適的數(shù)學(xué)組合。當(dāng)然，對于邏輯和設(shè)備層級的每個層次而言，性能指標(biāo)、健康指標(biāo)、可變性指標(biāo)和利用指標(biāo)中的一個或多個指標(biāo)的計算可能不合適、沒有被要求或沒有用。圖9是一張示范表格，該表格展示了可以或可能無法為系統(tǒng)層級的設(shè)備、回路、子元件和元件層次建立性能指標(biāo)(PI)、健康指標(biāo)(HI)、可變性指標(biāo)(VI)和利用指標(biāo)(UI)的一種方式。如圖9所示，可以為元件和子元件層次建立PI。在元件和子元件層次處，可以通過將元件或子元件的模型(例如，模型56中的一個模型)與元件或子元件的實(shí)際性能進(jìn)行比較或利用任何其他希望的方式，來計算PI。特別是，例如，這個環(huán)境(即在層級的元件和子元件層次處)中的PI可能是與理論最大量有關(guān)或與根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)性能憑經(jīng)驗(yàn)得到的最大效率有關(guān)的一個效率。圖9所示的表格也指出不需要為各個單獨(dú)的設(shè)備或回路計算PI。但是，在一些應(yīng)用程序中，可能需要為回路和設(shè)備計算PI。例如，在為設(shè)備計算PI的情況中，設(shè)備制造商可能會將性能信息存儲在該設(shè)備內(nèi)，以便在操作期間，該設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際的性能特征(例如，操作效率)與被存儲的性能信息的比較來計算PI，存儲的性能信息可以包括理論上的最大的設(shè)備效率。當(dāng)然，指標(biāo)建立例行程序51也可以執(zhí)行這個功能。例如，在為回路計算PI的情況中，系統(tǒng)可以將最大的或平均的回路誤差(即穩(wěn)定狀態(tài)誤差信號)與某個預(yù)定的最大誤差值(合乎理想的可能是零)進(jìn)行比較。以這種方式，小的回路誤差可以對應(yīng)于表示良好性能的PI值。
圖9也展示了可以在層級的回路和設(shè)備層次來計算VI。在設(shè)備層次處，可以通過將設(shè)備輸出中的變化或偏離與變化或更改的預(yù)期或所需的數(shù)量進(jìn)行比較，來計算VI。過高或過低的VI值可能表示設(shè)備失靈或故障，或可能表示即將發(fā)生的失靈或故障。同樣，在回路層次處，回路的輸出中過度頻繁或過大數(shù)量的變化可能表示有問題。無論如何，回路和設(shè)備的VI都可以基于實(shí)際的參數(shù)可變性與預(yù)期的參數(shù)可變性的比較，這可以用理論或憑經(jīng)驗(yàn)來加以確定。雖然圖9表現(xiàn)了可能無法為元件和子元件層次計算VI，但是，在一些應(yīng)用程序中，卻可能會需要為這些層次建立VI。
此外，圖9表現(xiàn)了為設(shè)備、回路、子元件和元件層次計算HI。設(shè)備的HI可以基于設(shè)備的歷史使用情況。特別是，設(shè)備制造商可以將與設(shè)備的生命期有關(guān)的信息存儲在設(shè)備內(nèi)，并且，根據(jù)設(shè)備的使用和在設(shè)備的操作期間給設(shè)備帶來的環(huán)境影響(例如，溫度變化，沖擊等)，設(shè)備可以確定設(shè)備已沿其生命期曲線行進(jìn)到什么程度(即老化)。制造商可以為設(shè)備編程，以提供一個HI值，該值指出該設(shè)備的生命期的當(dāng)前狀況。例如，沖程類型的閥具有的預(yù)期的有用操作生命期可以是250,000個全沖程周期，沖程閥設(shè)備(通常是智能現(xiàn)場設(shè)備)的制造商已在其存儲器中存儲了預(yù)期數(shù)量的生命周期操作沖程以及閥已經(jīng)完成的當(dāng)前數(shù)量的沖程。這樣，在HI值的范圍在0與10之間的情況中(其中，0代表不健康，10代表完全健康)，當(dāng)沖程的數(shù)量從0上升至250,000時，閥所建立的HI值的范圍可以從0到10。當(dāng)然，HI值與生命周期特征(例如，沖程)之間的精確的關(guān)系可能不是線性的。相反，許多生命期特征遵循指數(shù)特征，由此，當(dāng)沖程完成等時，設(shè)備性能/操作中的失靈和變壞會隨時間的推移而進(jìn)展得更快。當(dāng)然，根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前所檢測的狀態(tài)和它操作的情況，有許多其他的方式可用于定義或計算設(shè)備的HI。例如，如果設(shè)備有兩個被檢測到的較小的問題，則它的HI可能會降低。
另一方面，回路的HI較佳地(但不必要)是構(gòu)成回路的各個單獨(dú)的設(shè)備或功能塊的HI值的數(shù)學(xué)組合(例如，加權(quán)的總數(shù)或平均數(shù))。同樣，子元件和元件層次的HI值也可以是回路和子元件的基礎(chǔ)HI值的數(shù)學(xué)組合。這樣，最終設(shè)備層次以上的層次的HI值層級基于已被并入復(fù)合值的設(shè)備的一個或多個HI值。
也如圖9所示，可以為回路、子元件和元件層次計算UI，但可以不一定為設(shè)備層次計算UI。一般而言，UI代表一個特定的資產(chǎn)(例如，回路、子元件或元件)正在被利用的程度(與該資產(chǎn)的性能或所希望的利用作比較)。例如，UI值可以基于正在使用元件、子元件或回路來執(zhí)行控制或產(chǎn)生輸出的時間數(shù)量。此外或作為選擇，UI值可以基于正在由回路、子元件和/或元件進(jìn)行處理的物質(zhì)的數(shù)量(與那個回路、子元件、元件等可以處理的最大數(shù)量作比較)。
圖10是示范圖表，描繪了可以計算圖8中所示的元件500的PI的一種方式。如圖10所示，構(gòu)成元件500的多個回路575中的每個回路都具有自己的PI和加權(quán)系數(shù)，它們可以是用戶選擇的，也可以根據(jù)那個特定的回路對于元件500的總體操作的相對重要性來加以定義。然后，可以使用加權(quán)平均數(shù)來按數(shù)學(xué)方法組合回路575的指標(biāo)和加權(quán)，以達(dá)到對元件500的PI值83.2。
以類似的方式，元件500的HI可以作為構(gòu)成元件500的所有設(shè)備(和/或回路)的HI值的加權(quán)平均數(shù)來加以計算。如圖11所示的表格可以被用來表現(xiàn)將要被包括在加權(quán)平均數(shù)中的各個值。也如圖11所示，文本描述可能與特定的設(shè)備和指標(biāo)值有關(guān)聯(lián)。這些文本描述可以根據(jù)HI值以及與HI值有關(guān)的特定設(shè)備來提供診斷信息、維修信息等。
圖12是示范表格，它展示了可以為元件(例如，圖8中所示的元件500)計算VI的一種方式。關(guān)于HI，為圖8中的元件500計算的VI基于構(gòu)成元件500的各個單獨(dú)的設(shè)備、回路和/或子元件的VI值的加權(quán)平均數(shù)。當(dāng)然，GUI可以為用戶提供觀察加權(quán)平均數(shù)數(shù)據(jù)(例如，圖10-12中所示的數(shù)據(jù))的能力，并可以使用戶能夠改變這些加權(quán)。
圖13是示范顯示，GUI可以響應(yīng)于與設(shè)備和/或回路有關(guān)的過大的VI值來提供該顯示。如圖13所示，該顯示可以為與一個特定的設(shè)備有關(guān)的過高或過低的VI值提供一種或多種可能的解釋。特別是，該顯示可以自動地或可以按用戶的請求來指出與該設(shè)備有關(guān)的脈動線路已被堵塞，制煉正在變化，逆流泵中有氣穴現(xiàn)象，等等。根據(jù)檢測這些狀況的數(shù)據(jù)分析工具，資產(chǎn)利用專家50可以使GUI可用該信息。同樣，如圖14所示，通過使用戶能夠請求顯示被用于建立對閥的VI使的數(shù)據(jù)圖形表示，可以經(jīng)由GUI來進(jìn)一步研究閥的VI。此外，GUI可以在圖形顯示(例如，圖14中所示的圖形顯示)或GUI的任何其他的顯示內(nèi)顯示文本消息，這些文本消息指出VI值過高(或可能過低)的一個或多個可能的原因。資產(chǎn)利用專家50可以根據(jù)它從所有數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)分析工具那里獲得的數(shù)據(jù)來提供這類原因。例如，在展示過大的VI值的閥的情況中，GUI可以通過文本消息指出該閥被粘住，該閥內(nèi)可能正在發(fā)生氣穴現(xiàn)象，等等。
圖15是顯示的示范圖解描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠監(jiān)控系統(tǒng)10內(nèi)的元件、子元件、回路、設(shè)備等的性能。如圖15所示，可以將各種指標(biāo)的值繪制成時間的函數(shù)，從而使用戶能夠更直觀地分析可能會指出問題的任何趨勢或任何其他基于時間的變化。此外，這種圖解描繪也可以揭示各種指標(biāo)的變化之間的重要的相關(guān)性或關(guān)系。例如，用戶可能能夠更容易地識別一個減少的或不足的HI值與一個增加的或過高的VI值之間的關(guān)系。
此外，GUI也可以在圖15所示的圖解顯示內(nèi)或在某個其他的顯示或頁面中提供為用戶指出當(dāng)前的或潛在的問題的文本消息，它們可能與所顯示的指標(biāo)值或其變化有關(guān)。這些文本消息可以識別已被認(rèn)出的問題的可能的解決方案。雖然圖15內(nèi)所描繪的圖解信息已被加以換算，以便用百分比來表示這些指標(biāo)并用月的單位來標(biāo)注時間軸，但是，可以替代地使用任何其他的單位和顯示分辨率。例如，在可能或可以迅速改變指標(biāo)的情況中，如果需要的話，GUI可以使用戶能夠在每小時一次的基礎(chǔ)上、一分鐘接一分鐘、每隔幾秒或更頻繁地(即更高的時間分辨率)顯示指標(biāo)值。
圖16是示范的圖解顯示，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠迅速分析系統(tǒng)10內(nèi)的制煉區(qū)域的操作狀況和性能。如圖16所示，GUI可以用圖解的方式來描繪制煉區(qū)域600內(nèi)的物理設(shè)備(和其間的互連)。當(dāng)然，應(yīng)該認(rèn)識到雖然制煉區(qū)域在圖16所示的GUI顯示內(nèi)被加以描繪，但是，可以示出系統(tǒng)10的任何其他的部分(例如，元件、子元件、回路、設(shè)備等)，以達(dá)到相同的或類似的結(jié)果。無論如何，都可以將制煉區(qū)域600描繪成具有一對大容器、多個溫度變送器、壓力變送器、流量變送儀等以及導(dǎo)管，所有這些都可以如圖16所示被互連起來。此外，可以顯示每個物理設(shè)備以及單獨(dú)地識別系統(tǒng)10內(nèi)的那個設(shè)備的一個有關(guān)的字母數(shù)字標(biāo)識符(例如，TT-394)，并且，也可以顯示每個物理設(shè)備以及使用戶能夠迅速確定與那個設(shè)備有關(guān)的傳感參數(shù)的狀況的圖解的儀表或儀器(即局部有陰影的半圓形外貌)。例如，GUI可以顯示與溫度變送器有關(guān)的圖解的儀表或儀器，并可以根據(jù)當(dāng)前由溫度變器感測的溫度用陰影來覆蓋儀表的或多或少的部分。重要的是，可以為區(qū)域600內(nèi)所示的設(shè)備中的一個或多個設(shè)備顯示VI、HI、UI和PI值中的一個或多個值。只舉例來講，顯示了與區(qū)域600內(nèi)的大容器610相連接的幾個設(shè)備的HI值。但是，如果需要的話，可以顯示更多或更少的HI值。此外，可以按需要來為出現(xiàn)在區(qū)域600內(nèi)的任何設(shè)備顯示不同的指標(biāo)值或不同組的指標(biāo)值。從圖16所示的顯示中可以理解，用戶可以迅速確定區(qū)域是否正在正常運(yùn)作以及是否將會繼續(xù)正常運(yùn)作。此外，用戶也可以迅速識別可能需要注意和/或可能正在引起特殊問題的那些設(shè)備、元件、子元件等。
也將會理解，用戶可以接連觀察系統(tǒng)內(nèi)的越來越低的實(shí)體，并且可以為用戶提供與每個這些不同的實(shí)體或視圖有關(guān)的指標(biāo)方面的信息。這樣，例如，用戶可以觀看系統(tǒng)的視圖，并可以觀察系統(tǒng)的一組特定的指標(biāo)。然后，用戶可以(例如)通過點(diǎn)擊系統(tǒng)視圖內(nèi)的區(qū)域之一來著眼于一個區(qū)域，并可以觀察與那個區(qū)域有關(guān)的指標(biāo)。同樣，通過點(diǎn)擊所顯示的區(qū)域內(nèi)的元件，可以觀察不同元件的指標(biāo)。同樣，然后通過著眼于來自實(shí)體的視圖(這些實(shí)體位于其中)的這些不同的實(shí)體，可以觀察回路、子元件、設(shè)備等的指標(biāo)。以這種方式，用戶可以迅速發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)的任何點(diǎn)或?qū)哟翁幍闹笜?biāo)比預(yù)期的指標(biāo)要低(或要高)的原因。
圖17是顯示的示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠結(jié)合區(qū)域600內(nèi)所使用的任何設(shè)備來觀察查賬索引信息。舉例來講，用戶可以使用鼠標(biāo)來點(diǎn)擊一個給出的設(shè)備或它的字母數(shù)字標(biāo)識符，或者可以經(jīng)由鍵盤來輸入該標(biāo)識符，以請求對那個設(shè)備彈出查賬索引窗口650。以這種方式，用戶可以使用查賬索引信息來確定不適當(dāng)?shù)幕虿荒芙邮艿闹笜?biāo)值是否可能與無法適當(dāng)?shù)鼗蚣皶r地校準(zhǔn)設(shè)備有關(guān)、是否已適當(dāng)?shù)鼗蚋镜嘏渲迷O(shè)備，等等。
圖18是顯示的示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠更加詳細(xì)地分析可以被用于建立區(qū)域600內(nèi)的一個特定設(shè)備的指標(biāo)中的一個或多個指標(biāo)的數(shù)據(jù)，或使用戶能夠執(zhí)行狀況監(jiān)控。只舉例來講，可以在彈出窗口680中顯示對馬達(dá)675的振動分析。用戶可以響應(yīng)于受到馬達(dá)675影響的元件的異常高或異常低的指標(biāo)值來請求這種彈出窗口，并且/或者，如果與馬達(dá)有關(guān)的指標(biāo)值指出可能的問題，則可以請求該窗口。另外，如果需要的話，GUI可以自動提供包含對那些設(shè)備、元件等(具有一個或多個異常的指標(biāo)值)的詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析的這種彈出窗口。同樣，圖19是顯示的示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠用圖解方式來觀察或監(jiān)控區(qū)域600內(nèi)的設(shè)備的性能特征。舉例來講，響應(yīng)于用戶請求或響應(yīng)于資產(chǎn)利用專家50提出的自動請求，提供包括馬達(dá)675的效率的圖表的彈出窗口690。如果與大容器610正在執(zhí)行的制煉的這個部分有關(guān)的指標(biāo)值中的一個或多個指標(biāo)值是異常的，則可以請求或需要這種彈出窗口。特別是，在這個例子中，用戶可以認(rèn)識到馬達(dá)675具有不足的PI值，以及/或者，區(qū)域600具有不足的PI值。結(jié)果，用戶可以請求更詳細(xì)的信息(例如，彈出窗口690內(nèi)所包含的信息)，以確定馬達(dá)675是否有問題。在這個例子中，彈出窗口也可以包含馬達(dá)675在一段時間內(nèi)的效率的圖表，在該圖表中，相對在理論上或憑經(jīng)驗(yàn)獲得的最高效率數(shù)據(jù)710，用圖表示實(shí)際的效率數(shù)據(jù)700。如上所述，例如，通過將實(shí)際效率和理論上的最高效率的比率用作PI值，也可以使用這兩組效率數(shù)據(jù)來為馬達(dá)675計算一段時間內(nèi)的PI值。
圖20是顯示的又一個示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠迅速調(diào)查系統(tǒng)10內(nèi)的警報信息、狀況等。系統(tǒng)10的高層圖解視圖750可以包括具有一個或多個待處理警報的警報標(biāo)識760?？梢允褂门c曾產(chǎn)生警報或事件的設(shè)備有獨(dú)特關(guān)聯(lián)的字母數(shù)字指示符來表示該警報標(biāo)識內(nèi)的每個警報。此外，標(biāo)識760內(nèi)的每個警報也都可以包括信息按鈕770，用戶可以選擇該信息按鈕來建立包含與那個特殊的警報有關(guān)的更加詳細(xì)的信息的彈出窗口775。此外，用戶也可以為引起一個特殊警報的設(shè)備選擇字母數(shù)字標(biāo)志符，以調(diào)查造成該警報的各種可能的原因。當(dāng)選擇字母數(shù)字標(biāo)志符時，可以由GUI來提供彈出窗口780。彈出窗口780可以提供一個或多個響應(yīng)種類785，它們可以促進(jìn)用戶理解應(yīng)該如何處理一個特殊的警報以及應(yīng)該在什么時間幀內(nèi)處理該警報。舉例來講，彈出窗口780可以指出一個特殊的設(shè)備不再正進(jìn)行通信，該設(shè)備已無法運(yùn)作，該設(shè)備需要立即維修，或者該設(shè)備不久需要維修或需要某種其他的關(guān)注。當(dāng)然，可以使用更多、更少和/或不同的響應(yīng)種類。GUI這時所建立的警報顯示可以是序列號為09/707,580的美國專利申請(2000年11月7日被提交)(因此，直接被包括于此，用作參考)中所揭示的綜合顯示。通常，這種警報顯示可以示出制煉警報和警示，以及諸如維修警報的其他類型的警報和警示。另外，可以將有關(guān)警報的信息、警報標(biāo)識的領(lǐng)域775中所提供的這種特殊的信息和警報一起發(fā)送到GUI或發(fā)送到資產(chǎn)利用專家50。
圖21-24是顯示的示范描繪，GUI可以提供這些顯示來響應(yīng)于用戶對與(例如)設(shè)備有關(guān)的警報、警示或任何其他的事件的進(jìn)一步調(diào)查。一般而言，用戶可以從彈出窗口(例如，圖20中所示的彈出窗口780)請求設(shè)備狀況信息。該詳細(xì)的狀況信息可以提供可能對警報條件(即通信失靈、設(shè)備出現(xiàn)故障、現(xiàn)在需要維修、咨詢等)負(fù)有責(zé)任的問題的一項(xiàng)或多項(xiàng)可能的診斷。另外，如圖24所示，用戶可以從任何狀況窗口請求詳細(xì)的幫助。該詳細(xì)的幫助可以提供逐步指示，以指導(dǎo)用戶或其他某個人糾正由系統(tǒng)診斷的問題。GUI可以從資產(chǎn)利用專家50并/或從設(shè)備本身、從制煉控制診斷專家65、從其他分析工具等那里獲得該信息。
圖25是顯示的示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠診斷有關(guān)回路的問題。GUI可以響應(yīng)于用戶對異常指標(biāo)值的進(jìn)一步調(diào)查，來提供顯示(例如，圖25所示的顯示)。例如，用戶可以認(rèn)識到并且/或者系統(tǒng)可以自動認(rèn)識到特殊回路的PI值異常地低；并且，作為回應(yīng)，用戶和/或系統(tǒng)可以提供彈出窗口800。然后，用戶通過點(diǎn)擊或選擇一個或多個設(shè)備來建立額外的彈出窗口(例如，提供更多詳細(xì)的設(shè)備狀況和性能信息的以上所描述的窗口)，可以將診斷調(diào)查集中于窗口800內(nèi)所顯示的設(shè)備。此外，資產(chǎn)利用專家50可以提供各種可能的診斷解決方案，窗口800內(nèi)的GUI將這些診斷解決方案顯示為文本。資產(chǎn)利用專家50也可以經(jīng)由顯示800(可以被用來避免潛在的問題并/或針對潛在的或當(dāng)前的問題)來提供預(yù)測的診斷信息。
圖26是顯示的又一個示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠分析一個或多個制煉控制回路的性能和/或狀況。可以監(jiān)控一個或多個回路的各種參數(shù)和特征。例如，不管是否限制回路的控制、回路輸入不確定到什么程度、回路的變化等，該回路的操作模式都可以被同時監(jiān)控。此外，也可以提供控制摘要，該控制摘要提供性能指示和利用指示。但是，關(guān)于圖26所示的顯示，該性能指示和利用指示可能(但不一定)與正在被監(jiān)控的回路的PI值和UI值相同。圖26中的顯示可以由診斷控制例行程序(例如，以前被識別的序列號為09/256,585和09/499,445的美國專利申請中所揭示的例行程序)來建立。
圖27是顯示的另一個示范描繪，該顯示可以由GUI提供，從而使用戶能夠跟蹤可能已由工作定單建立例行程序54自動建立的工作定單。資產(chǎn)利用專家50可以為工作定單發(fā)生器例行程序54提供數(shù)據(jù)，它使那個例行程序響應(yīng)于資產(chǎn)利用專家50和/或經(jīng)由GUI使用資產(chǎn)利用專家50的用戶所發(fā)現(xiàn)或識別的問題或潛在的問題來自動建立工作定單。例如，資產(chǎn)利用專家50可以接收診斷信息、維修請求等，并且，作為回應(yīng)，資產(chǎn)利用專家50可以使維修系統(tǒng)建立工作定單，該工作定單要求維修人員結(jié)合診斷信息來處理一個或多個問題。當(dāng)然，所建立的工作定單的細(xì)節(jié)將取決于所檢測的問題或情況的類型以及被用來糾正問題的標(biāo)準(zhǔn)形式(例如，訂購零件、供應(yīng)品等)。
此外，工作定單建立例行程序54可以包括商業(yè)與商業(yè)的通信功能，該功能將根據(jù)在系統(tǒng)10內(nèi)所檢測的實(shí)際的或預(yù)測的問題來自動與供應(yīng)者或其他商店進(jìn)行通信，以便在具有或沒有操作員或維修人員干涉的情況下訂購零件、供應(yīng)品等。尤其是，例行程序54可以根據(jù)資產(chǎn)利用專家50或任何數(shù)據(jù)分析工具(例如，旋轉(zhuǎn)設(shè)備分析工具)所提供的數(shù)據(jù)或所進(jìn)行的預(yù)測，來接收有關(guān)設(shè)備或其他資產(chǎn)的當(dāng)前問題或被預(yù)測的未來問題的通知。然后，例行程序54經(jīng)由(例如)因特網(wǎng)、電話或其他通信連接自動聯(lián)系供應(yīng)者，并在需要替換設(shè)備之前訂購將要被提交到系統(tǒng)10的零件、設(shè)備或供應(yīng)品。以這種方式，工作定單建立例行程序54限制了停機(jī)時間，或者幫助確保當(dāng)確實(shí)產(chǎn)生問題時，很少有或沒有因需要等候零件、設(shè)備或供應(yīng)品來糾正問題而引起的停機(jī)時間。于是，這個事實(shí)使系統(tǒng)10更有效率。
現(xiàn)在參考圖28-31，GUI可以為用戶提供其他屏幕，以指出可以由資產(chǎn)利用專家50或系統(tǒng)10內(nèi)的任何數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行檢測的當(dāng)前的或未來的問題(例如，被預(yù)測的問題)。特別是，圖28-31展示了一些顯示，這些顯示表現(xiàn)了圖1中的振動分析程序23所完成的旋轉(zhuǎn)設(shè)備內(nèi)的一個元件(如軸)的振動頻譜標(biāo)繪圖，并表現(xiàn)了分析工具根據(jù)這些標(biāo)繪圖所檢測的狀況或問題。例如，圖28展示了被檢測的不平衡狀況，圖29展示了被檢測的未對中狀況，圖30展示了被檢測的松動狀況，圖31展示了被檢測的磨損軸承狀況。當(dāng)然，也可以顯示基于數(shù)據(jù)分析工具的結(jié)果的旋轉(zhuǎn)設(shè)備或其他設(shè)備的其他狀況。此外，可以使用這些工具的結(jié)果來使工作定單建立例行程序54自動訂購替換零件。
現(xiàn)參考圖32，將描述對諸如用于一個或多個制煉系統(tǒng)的性能監(jiān)控工具的模型、優(yōu)化器和其它數(shù)據(jù)分析工具提供遠(yuǎn)程訪問的方法。如圖32所示，一個或多個制煉系統(tǒng)900、901、902和903獨(dú)立地運(yùn)作。每個系統(tǒng)900-903分別周期性地收集系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)并接著發(fā)送那個數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)加工設(shè)施或遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910。為完成該功能，每個系統(tǒng)900-903分別具有用戶界面或服務(wù)器900A-903A且這些服務(wù)器通過任意希望的通信網(wǎng)絡(luò)(比如因特網(wǎng)或環(huán)球網(wǎng))連接到遠(yuǎn)程控制設(shè)備910。
如圖33所示，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910包括Web服務(wù)器912，制煉系統(tǒng)900-903通過它與遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910通信。遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910也包括一個或多個處理器914，處理器具有存儲并執(zhí)行許多制煉監(jiān)控應(yīng)用程序或工具的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫。尤其是，各個處理器914可訪問并執(zhí)行模型916(諸如這里所述的組件模型)，這些模型被創(chuàng)建以為一個或多個系統(tǒng)900-903或這些系統(tǒng)中的實(shí)體建模。模型916可包括用于每個不同系統(tǒng)900-903的不同組件模型，這些模型916可由系統(tǒng)900-903中的人員通過與設(shè)施910的通訊變更或改變，以(例如)反應(yīng)系統(tǒng)900-903中的改變。處理器914也可存儲并運(yùn)行實(shí)時優(yōu)化器或其它類型的優(yōu)化器918，它可如這里圖1和圖2所述，采用來自制煉系統(tǒng)900-903的數(shù)據(jù)而運(yùn)行。另外，處理器914可訪問并運(yùn)作其它的數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備920，包括(例如)在圖1的計算機(jī)系統(tǒng)中的任意應(yīng)用程序或工具，諸如任意所述的制煉控制工具，制煉監(jiān)控工具，設(shè)備或裝置監(jiān)控工具，指標(biāo)建立工具，工作定單建立工具，商業(yè)或其它工具或這里描述的應(yīng)用程序。在一個例子中，可使用美國專利09/256,585和09/499,445中描述的制煉監(jiān)控工具來監(jiān)控制煉參數(shù)。
在操作中，制煉系統(tǒng)900-903中的任一個可以在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)采集與制煉有關(guān)的輸入和輸出數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)經(jīng)過服務(wù)器900A-903A中的一個及與服務(wù)器912相連的全球網(wǎng)、因特網(wǎng)或其它通信網(wǎng)絡(luò)，提供給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910。在接收到來自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)后，處理器914中一個適當(dāng)?shù)奶幚砥髟L問那個數(shù)據(jù)并運(yùn)作用于那個系統(tǒng)的相應(yīng)制煉監(jiān)控和條件監(jiān)控工具，以基于采集的數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)中的問題，為那個系統(tǒng)提供條件，系統(tǒng)或制煉監(jiān)控，或?qū)δ莻€系統(tǒng)執(zhí)行優(yōu)化。當(dāng)然，在那個系統(tǒng)采集并發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910的數(shù)據(jù)是先前確定為運(yùn)行所需模型916、優(yōu)化器918或其它數(shù)據(jù)分析工具920所必需的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)以適于被執(zhí)行的工具或模型的周期或非周期性的速率被采集并發(fā)送到設(shè)備910。這樣，對于優(yōu)化器，可用與模型或性能、制煉或資產(chǎn)監(jiān)控工具不同的速率采集并發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)然，作為優(yōu)化器或性能、條件或制煉監(jiān)控操作中一部分，可執(zhí)行任意適當(dāng)?shù)哪Ｐ突蚱渌ぞ?，且這些模型或其它工具的執(zhí)行通常遵守對上面圖1系統(tǒng)10中相同工具所論述的原則。
在任意情況中，在執(zhí)行模型、數(shù)據(jù)分析或優(yōu)化工具后，處理器914將結(jié)果送回服務(wù)器912，在那里這些結(jié)果可由系統(tǒng)900-903中適當(dāng)?shù)囊粋€在任意需要的時間拾取。作為變換的或附加的方法，這些結(jié)果可由服務(wù)器912直接發(fā)送到系統(tǒng)900-903中適當(dāng)?shù)囊粋€。由該分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以是任意所需的性能模型數(shù)據(jù)、曲線或圖表，例如包括在上面描述的關(guān)于用戶界面例程或GUI例程58的性能模型數(shù)據(jù)、曲線或圖表。該結(jié)果也可是由優(yōu)化器建議的以對系統(tǒng)、用于系統(tǒng)的指標(biāo)作出改變的結(jié)果，或是能夠由這類工具提供的任何其它結(jié)果。
在一個實(shí)施例中，假定系統(tǒng)900-903以時間周期方式提供足夠的數(shù)據(jù)使能夠適當(dāng)?shù)貓?zhí)行這個優(yōu)化器，則如上所述的實(shí)時優(yōu)化器可實(shí)時運(yùn)行。如果需要，服務(wù)器900A-903A可自動采集并發(fā)送適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)以啟動優(yōu)化器的適當(dāng)運(yùn)作。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括這里所述的資產(chǎn)利用專家50或任意其它的專家數(shù)據(jù)采集工具，用于保證以定時或周期的方式將適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910。
在此方法中，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910能夠運(yùn)行用于資產(chǎn)、性能、條件和制煉監(jiān)控的軟件，也可以運(yùn)行用于不同系統(tǒng)的一個或多個優(yōu)化器。這樣，意味著系統(tǒng)900-903不需要包括用于這些目的的制煉電源或應(yīng)用程序，這樣使系統(tǒng)花費(fèi)較低。當(dāng)然，這些系統(tǒng)可按每次使用付費(fèi)或按某種其他預(yù)定付費(fèi)計劃對使用于遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910付費(fèi)。如果需要，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910可根據(jù)在設(shè)備910使用的工具和這些工具結(jié)果的實(shí)行，由合同方式取得系統(tǒng)的一部分利益和/或損失。
如果需要，各個系統(tǒng)900-903可更新存儲在遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910中可用于那些系統(tǒng)的模型916，其方法是通過使用任意的希望的通信格式(諸如XML、HTML等等)將新的或更新的模型發(fā)送到服務(wù)器912。另外，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910可包括用于不同制煉系統(tǒng)、區(qū)域、單元、裝置、回路等等的一般模板，該模板可通過服務(wù)器912下載到各個系統(tǒng)900-903，這些模板也可在系統(tǒng)900-903更改以反映這些系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作。接著，更新的模型可被發(fā)送回遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施910以作為在資產(chǎn)、條件或制煉監(jiān)控中或在系統(tǒng)的優(yōu)化器中應(yīng)用的模型。以此方式，對系統(tǒng)900-903的改變可在遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備910中適當(dāng)或精確地反映。
雖然已將資產(chǎn)利用專家50和其他制煉元件描述為較佳地在軟件中被加以執(zhí)行，但它們也可以在硬件、固件等中被加以執(zhí)行，并可以由與制煉控制系統(tǒng)10有關(guān)的任何其他的處理器來執(zhí)行。這樣，可以按需要在標(biāo)準(zhǔn)的多用途CPU中或在被特別設(shè)計的硬件或固件(例如，專用集成電路(ASIC)或其他硬連線設(shè)備)上執(zhí)行這里所描述的各種元件。當(dāng)在軟件中被加以執(zhí)行時，軟件例行程序可以被存儲在任何計算機(jī)可讀存儲器中(例如，在磁盤、光盤或其他存儲介質(zhì)上，在計算機(jī)或處理器的RAM或ROM中，在任何數(shù)據(jù)庫中等)。同樣，可以經(jīng)由任何已知的或所需的傳遞方法(例如，包括在計算機(jī)可讀磁盤或其他可傳輸?shù)挠嬎銠C(jī)存儲機(jī)制上或通過諸如電話線、因特網(wǎng)等(被視作等同于經(jīng)由可傳輸?shù)拇鎯橘|(zhì)來提供這種軟件，或被視作可以與其進(jìn)行交換)的通信通道)來將該軟件傳送給用戶或制煉控制系統(tǒng)。專家50也被描述為可能是基于規(guī)則的專家，但也可以使用其他類型的專家引擎(包括使用其他已知的數(shù)據(jù)采選技術(shù)的專家引擎)。
這樣，已參考特殊的例子(只意在起說明的作用，而不限止本發(fā)明的范圍)描述了本發(fā)明，但具備該技術(shù)領(lǐng)域中的普通技能的人將會明白在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對所揭示的實(shí)施例進(jìn)行更改、添加或刪除。
權(quán)利要求
1.一種在制煉系統(tǒng)中采用制煉實(shí)體的變壞等級的方法，其特征在于，包括基于與制煉實(shí)體有關(guān)的一個或多個制煉參數(shù)，估計第一時間制煉實(shí)體的變壞等級；將估計的第一時間制煉實(shí)體的變壞等級與預(yù)定的第一時間制煉實(shí)體的變壞等級比較；以及根據(jù)比較步驟，改變制煉實(shí)體的運(yùn)作，以便在第一時間以后的第二時間制煉實(shí)體的估計變壞等級改變?yōu)榇笾碌扔诘诙r間的預(yù)定所希望變壞等級，其中第二時間的預(yù)定所期望的變壞等級大于第一時間的預(yù)定所期望的變壞等級。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，估計變壞等級的步驟包括使用制煉實(shí)體的模型來估計制煉實(shí)體的變壞等級。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在制煉實(shí)體對不同時間的運(yùn)作中，估計，比較和變更的步驟在不同時間重復(fù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括指定包含多個點(diǎn)的基準(zhǔn)線的步驟，各個點(diǎn)規(guī)定不同時間制煉實(shí)體的預(yù)定變壞等級，其中比較步驟包括使用基準(zhǔn)線確定第一時間的制煉實(shí)體預(yù)定期望的制煉變壞等級的步驟，并且更改制煉實(shí)體運(yùn)作的步驟包括使用基準(zhǔn)線確定第二時間預(yù)定期望的變壞等級的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括在制煉實(shí)體運(yùn)作期間更改基準(zhǔn)線，從而改變在第一或第二時間中一個的期望的變壞等級的步驟。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基準(zhǔn)線規(guī)定制煉實(shí)體清洗和熱阻塞狀態(tài)間的多個點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，更改步驟包括使用優(yōu)化過程更改制煉實(shí)體的運(yùn)作。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，估計步驟包括估計制煉系統(tǒng)中熔爐的煉焦等級。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更改步驟包括改變通過熔爐流速的步驟。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更改步驟包括改變?nèi)蹱t相應(yīng)溫度的步驟。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更改步驟包括改變注入熔爐的蒸氣量的步驟。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使用通過比較步驟確定的比較結(jié)果生成定義制煉實(shí)體利用的指標(biāo)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，更改步驟包括定義第一時間制煉實(shí)體變壞等級和在第二時間制煉實(shí)體預(yù)定或期望的變壞等級之間定義一條線，并使用定義的線更改制煉實(shí)體運(yùn)作的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，使用定義的線的步驟包括使用定義的線的斜率。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，估計步驟包括采集表示來自多個數(shù)據(jù)源的制煉參數(shù)的數(shù)據(jù)的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，采集數(shù)據(jù)的步驟包括采集制煉控制數(shù)據(jù)和采集制煉維護(hù)數(shù)據(jù)。
17.一種制煉控制系統(tǒng)，適于使用制煉系統(tǒng)中制煉實(shí)體的變壞等級，該制煉系統(tǒng)具有的與多個制煉裝置通信連接的處理器，其特征在于，包括存儲器；存儲在存儲器中的第一例行程序，適于在處理器中執(zhí)行以根據(jù)與制煉實(shí)體相關(guān)的一個或多個制煉參數(shù)，估計在第一時間的制煉實(shí)體變壞等級；存儲在存儲器中的第二例行程序，適于在處理器中執(zhí)行以將估計的在第一時間制煉實(shí)體的變壞等級與預(yù)定所期望的在第一時間制煉實(shí)體的變壞等級的比較；以及存儲在存儲器中的第三例行程序，適于在處理器中執(zhí)行以根據(jù)與第二例行程序的比較確定對制煉實(shí)體運(yùn)作的更改，將在第一時間后的第二時間制煉實(shí)體的估計的變壞等級改變到大約等于第二時間的預(yù)定的期望的變壞等級，其中第二時間的預(yù)定期望的變壞等級大于第一時間的預(yù)定期望的變壞等級。
18.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，第一例行程序包括制煉實(shí)體的模型并使用該制煉實(shí)體的模型以估計制煉實(shí)體的變壞等級。
19.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，第一、第二和第三例行程序適于在制煉實(shí)體的運(yùn)作期間在各種不同時間運(yùn)作。
20.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲在存儲器中的基準(zhǔn)線，該基準(zhǔn)線包括多個點(diǎn)，各點(diǎn)定義在不同時間的制煉實(shí)體的預(yù)定變壞等級，其中第二例行程序適于采用基準(zhǔn)線確定在第一時間的制煉實(shí)體的預(yù)定期望的變壞等級，第三例行程序適于采用基準(zhǔn)線確定在第二時間的預(yù)定期望的變壞等級。
21.如權(quán)利要求20所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲在存儲器中的第四例行程序，適于在處理器中執(zhí)行，以使用戶在制煉實(shí)體運(yùn)作更改期間基準(zhǔn)線，從而改變第一或第二時間中一個的期望的變壞等級。
22.如權(quán)利要求20所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，基準(zhǔn)線定義制煉實(shí)體的清洗及熱阻塞狀態(tài)間的多個點(diǎn)。
23.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，第三例行程序包括優(yōu)化例行程序，適于產(chǎn)生更改制煉實(shí)體運(yùn)作方法的指標(biāo)，以將在第二時間估計的制煉實(shí)體變壞等級改變?yōu)榇蠹s等于制煉實(shí)體在第二時間的預(yù)定期望的變壞等級。
24.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲在存儲器中的第四例行程序，適于在處理器中執(zhí)行以使用通過第二例行程序確定的比較結(jié)果產(chǎn)生定義制煉實(shí)體使用的指標(biāo)。
25.如權(quán)利要求17所述的制煉控制系統(tǒng)，其特征在于，第三例行程序適于定義在第一時間的制煉實(shí)體的估計變壞等級與在第二時間的預(yù)定期望的變壞等級間的線，并使用定義的線改變制煉實(shí)體的運(yùn)作。
26.一種在制煉系統(tǒng)中使用制煉實(shí)體變壞等級的方法，其特征在于，包括根據(jù)與制煉實(shí)體有關(guān)的一個或多個制煉參數(shù)，估計在第一時間制煉實(shí)體的變壞等級；將在第一時間制煉實(shí)體的估計的變壞等級與第一時間的制煉實(shí)體的預(yù)定期望的變壞等級比較；使用通過比較步驟確定的比較結(jié)果產(chǎn)生定義制煉實(shí)體利用量的指標(biāo)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)利用指標(biāo)更改制煉實(shí)體運(yùn)作的步驟。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，更改步驟包括改變制煉實(shí)體運(yùn)作使得在第一時間后的第二時間將利用指標(biāo)改變?yōu)轭A(yù)定量的步驟。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，估計變壞等級的步驟包括使用制煉實(shí)體的模型估計制煉實(shí)體變壞等級的步驟。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，在不同時間制煉實(shí)體的運(yùn)作期間，在不同時間重復(fù)估計、比較和使用步驟。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括指定包含多個點(diǎn)的基準(zhǔn)線的步驟，各點(diǎn)定義不同時間中制煉實(shí)體的預(yù)定變壞等級，其中比較步驟包括使用基準(zhǔn)線確定第一時間制煉實(shí)體預(yù)定期望變壞等級的步驟。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，基準(zhǔn)線定義制煉實(shí)體的清洗和熱阻塞狀態(tài)間的多個點(diǎn)的步驟。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，估計步驟包括估計制煉中熔爐煉焦等級的步驟。
34.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，估計步驟包括從多個數(shù)據(jù)源采集指示制煉參數(shù)的數(shù)據(jù)的步驟。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，采集數(shù)據(jù)的步驟包括采集制煉控制數(shù)據(jù)和采集制煉維護(hù)數(shù)據(jù)。
全文摘要
制煉系統(tǒng)采用資產(chǎn)利用專家從系統(tǒng)的不同源區(qū)域或功能區(qū)域(包括如制煉控制功能區(qū)域、維護(hù)功能區(qū)域和商業(yè)系統(tǒng)功能區(qū)域)采集制煉系統(tǒng)資產(chǎn)的數(shù)據(jù)或信息。諸如表示制煉實(shí)體(如熔爐)的一個或多個制煉參數(shù)的數(shù)據(jù)的一些數(shù)據(jù)，可用于估計變壞等級，比如第一時間制煉實(shí)體的煉焦等級。接著，可將第一時間制煉實(shí)體的估計變壞等級與第一時間制煉實(shí)體的預(yù)定期望的變壞等級比較，而制煉實(shí)體的運(yùn)作可根據(jù)比較結(jié)果更改以使第二時間制煉實(shí)體的估計變壞量改變則大約等于第二時間的所需預(yù)定變壞量。
文檔編號G05B19/418GK1496500SQ02805787
公開日2004年5月12日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月1日
發(fā)明者E·埃育瑞克, E 埃育瑞克, I·B·迪沃爾, 迪沃爾 申請人:費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司