專利名稱：基于過程控制標(biāo)簽間關(guān)系的用于數(shù)據(jù)驅(qū)動界面的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及過程工廠，更具體地，涉及利用過程控制實體間關(guān)系來驅(qū)動在圖形化人機界面中的導(dǎo)航。
背景技術(shù)：
分布式過程控制系統(tǒng)，例如用于化工行業(yè)，石油行業(yè)或其他制造行業(yè)的過程控制系統(tǒng)，通常包括一個或一個以上的過程控制器，這些過程控制器通過模擬，數(shù)字或混合的模擬及數(shù)字總線通信地耦接到一個或一個以上的現(xiàn)場設(shè)備。所述現(xiàn)場設(shè)備可為例如閥、閥定位器、開關(guān)和發(fā)射機(例如，溫度、壓力、液位和流速傳感器)，其被設(shè)置在過程環(huán)境中并執(zhí)行諸如打開或關(guān)閉閥、測量過程參數(shù)等過程功能。智能現(xiàn)場設(shè)備，諸如符合熟知的例如 FOUNDATIONTM Fieldbus協(xié)議的Fieldbus協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備，還可以執(zhí)行控制計算，報警功能，以及其他通常地被執(zhí)行于控制器中的控制功能。過程控制器，通常還設(shè)置于工廠環(huán)境中，接收由現(xiàn)場設(shè)備生成的過程測量的信號指示和/或其他有關(guān)于現(xiàn)場設(shè)備的信息，并執(zhí)行控制器應(yīng)用程序，該控制器應(yīng)用程序運行，例如，不同的控制模塊，這些控制模塊用于生成過程控制決定，基于接收的信息生成控制信號，以及配合運行在現(xiàn)場設(shè)備中的控制模塊或塊，例如HART以及Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備。控制器內(nèi)的控制模塊通過通信線路向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送控制信號，以由此來控制過程的運行。來自于現(xiàn)場設(shè)備及控制器的信息通常由數(shù)據(jù)高速通道提供給一個或以上其他的硬件設(shè)備，例如操作者工作站，個人計算機，數(shù)據(jù)歷史庫，報告生成器，集中式數(shù)據(jù)庫等，這些硬件設(shè)備通常被設(shè)置在控制室或其他遠(yuǎn)離惡劣的工廠環(huán)境的地點。這些硬件設(shè)備運行應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可以，例如，使得操作者能夠執(zhí)行有關(guān)過程的功能，諸如更改過程控制例程的設(shè)置，修改控制器或現(xiàn)場設(shè)備中的控制模塊的運行，觀察過程的當(dāng)前狀態(tài)，觀察由現(xiàn)場設(shè)備及控制器生成的報警，模擬用于培訓(xùn)人員或測試過程控制軟件的過程的運行，維護并更新配置數(shù)據(jù)庫，等等。例如，由 Emerson 過程管理(Emerson Process Management)銷售的 DeltaV 控制系統(tǒng)包括多個存儲在不同設(shè)備中的且由這些設(shè)備執(zhí)行的應(yīng)用程序，這些不同設(shè)備位于過程工廠中的不同地點。配置應(yīng)用程序，存在于一個或以上的操作者工作站，使得用戶能夠創(chuàng)建或更改過程控制模塊并通過數(shù)據(jù)高速通道將這些過程控制模塊下載到專用的分布式控制器中。通常地，這些控制模塊由通信地互聯(lián)的功能塊組成，這些功能塊是基于面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議的對象，其基于輸入來執(zhí)行控制體系內(nèi)的各種功能，并向控制體系內(nèi)的其他功能塊提供輸出。配置應(yīng)用程序還可以允許設(shè)計者創(chuàng)建或更改操作者界面或人機界面(HMI)，這些界面通過觀察應(yīng)用程序被使用，從而向操作者顯示數(shù)據(jù)并使得操作者能夠更改過程控制例程中的設(shè)置，例如設(shè)定值。每一專用控制器以及，在一些示例中，現(xiàn)場設(shè)備，存儲并執(zhí)行控制器應(yīng)用程序，該控制器應(yīng)用程序運行被指定并下載到其中的控制模塊，以實現(xiàn)實際的過程控制功能。觀察應(yīng)用程序，其可以被運行在一個或一個以上的操作者工作站中，通過數(shù)據(jù)高速通道從控制器應(yīng)用程序接收數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過用戶界面顯示給過程控制系統(tǒng)設(shè)計者，操作者或用戶，而且觀察應(yīng)用程序可以提供例如操作者視角、工程師視角、技術(shù)員視角等等多種不同視角的任一種。數(shù)據(jù)歷史庫應(yīng)用程序通常存儲在數(shù)據(jù)歷史庫設(shè)備中，并被該設(shè)備所執(zhí)行，該數(shù)據(jù)歷史庫設(shè)備收集并存儲數(shù)據(jù)高速通道提供的部分或所有數(shù)據(jù)，而配置數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序可以運行于連接到數(shù)據(jù)高速通道的另一計算機中，以存儲當(dāng)前過程控制例程配置以及相關(guān)數(shù)據(jù)?？蛇x地，配置數(shù)據(jù)庫可以被設(shè)置在與配置應(yīng)用程序相同的工作站中。隨著過程控制環(huán)境中所使用的控制與支持應(yīng)用程序的數(shù)量及類型的增加，不同的圖形顯示應(yīng)用程序被提供，以使得用戶能夠有效地配置并使用這些應(yīng)用程序。例如，圖形顯示應(yīng)用程序被用于支持控制配置應(yīng)用程序，以使得配置工程師能夠圖形化地創(chuàng)建將被下載到過程工廠內(nèi)的控制裝置中的控制程序。此外，圖形顯示應(yīng)用程序用于使得控制操作者能夠觀察過程工廠或者過程工廠的區(qū)域的當(dāng)前運行狀況，用于使得維護人員能夠觀察過程工廠中硬件設(shè)備的狀態(tài)，用于使得能夠模擬過程工廠，等等。目前，一些通過圖形顯示應(yīng)用程序支持的過程控制配置應(yīng)用程序包括樣本對象庫，例如功能塊樣本對象以及在一些示例中的控制模塊樣本對象，以創(chuàng)建用于過程工廠的控制策略。樣本對象具有默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)設(shè)置以及相關(guān)聯(lián)的方法，而且使用圖形配置應(yīng)用程序的工程師可以選擇這些樣本對象，并實質(zhì)地將這些選中的樣本對象復(fù)制到配置屏幕以開發(fā)控制模塊。樣本對象還可以包括一個或一個以上子元件或樣本對象的原始值。例如，熔爐樣本對象可以包括閥，閥配件以及各種作為子元件的文本區(qū)域。在將樣本對象選擇并設(shè)置到配置屏幕的過程中，工程師將這些對象的輸入和輸出互連，并更改它們的參數(shù)，名稱，標(biāo)簽以及其他參數(shù)以創(chuàng)建用于過程工廠中特定用途的特定控制模塊。在創(chuàng)建一個或一個以上這種控制模塊后，工程師可以實例化控制模塊，并將其下載到適合的一個或多個控制器中， 以及用于在過程工廠運行時執(zhí)行的現(xiàn)場設(shè)備中。之后，工程師可以使用不同的圖形顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序，以通過在該顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序中選擇并建立顯示對象為過程工廠中的操作者、維護人員等創(chuàng)建一個或一個以上的顯示。這些顯示通常在系統(tǒng)范圍基礎(chǔ)上被實施在一個或一個以上工作站中，并基于工廠內(nèi)控制系統(tǒng)或設(shè)備的運行狀態(tài)而向操作者或維護人員提供預(yù)配置的顯示。這些顯示通常采用報警顯示、控制顯示、維護顯示等等的形式，該報警顯示接收并顯示過程工廠內(nèi)控制器或設(shè)備生成的報警，該控制顯示表示過程工廠中的控制器和其他設(shè)備的運行狀態(tài)，該維護顯示表示過程工廠中設(shè)備的運行狀態(tài)。然而，這些顯示通常被預(yù)配置，以通過已知方式進行從一個過程控制實體的表示向另一過程控制實體的表示的導(dǎo)航。在一些系統(tǒng)中，這些顯示由表示物理或邏輯元件的圖形描述創(chuàng)建，這種圖形描述表示邏輯地或物理地關(guān)聯(lián)于其他物理或邏輯元件的物理或邏輯元件，從而實現(xiàn)從一個元件到另一個元件的導(dǎo)航。當(dāng)對操作者顯示進行配置時，各種圖形項目通常被設(shè)置來表示一部分工廠或控制策略。為了導(dǎo)航或打開相關(guān)顯示，可以直接地將鏈接加入到顯示(例如，硬編碼)。顯示屏幕上的圖形可以響應(yīng)于圖形項目或過程實體的表示的選擇而改變，以觀察相關(guān)的實體。例如，一份容器樣本圖形顯示包括泵，并且該泵可以包括多種基本形狀，例如橢圓形、矩形、線形或其他形狀。當(dāng)被設(shè)置在屏幕上時，單獨的圖形項目可以通過向用戶提供過程工廠內(nèi)部工作狀況的信息及顯示的方式在屏幕上互連。為了能夠使得圖形顯示活動起來，顯示創(chuàng)建者必須通過指定圖形項目與過程工廠中相關(guān)數(shù)據(jù)源的通信連接的方式，手動地將每個圖形項目與過程工廠中生成的、諸如傳感器所測量的或表示閥位置的數(shù)據(jù)等等的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。工廠或過程控制系統(tǒng)中的實體都具有唯一的標(biāo)簽，例如設(shè)備名稱或控制回路。目前，可以創(chuàng)建顯示并對其進行配置，從而來展示設(shè)置點，過程變量，報警以及其他過程結(jié)果。 例如，如果圖形項目所代表的控制標(biāo)簽包括有報警，則在該圖形項目旁顯示標(biāo)號。此外，還可以在運行時刻在顯示中提供控制標(biāo)簽，以允許系統(tǒng)中的一部分顯示重復(fù)使用。在配置過程控制系統(tǒng)時，創(chuàng)建了大量的關(guān)系。也就是說，在建造工廠時創(chuàng)建并記錄了物理和/或邏輯實體間的一部分關(guān)系。而另一部分的關(guān)系是在建造過程控制系統(tǒng)時創(chuàng)建的。然而，雖然許多關(guān)系不可以被創(chuàng)建作為過程控制配置的標(biāo)準(zhǔn)部分，但是這些關(guān)系仍關(guān)系到工廠能否成功運行。這些關(guān)系包括設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)文檔的關(guān)系，工廠裝備與材料安全數(shù)據(jù)冊(MSDQ中提供的、流過該工廠裝備的材料的關(guān)系，以及工廠裝備與設(shè)備的操作者記錄的關(guān)系。這些關(guān)系可以由各種數(shù)據(jù)庫、電子表格或者其他形式所記錄。然而，這些關(guān)系通常并不使用在或反映在操作者顯示中。因此，有必要在未將關(guān)系硬式編碼在圖形中的情況下，使得這些關(guān)系在圖形中可用。在許多示例中，簡明地導(dǎo)航到相關(guān)項目是很有利的。例如，基于一個控制模塊標(biāo)簽與一個設(shè)備標(biāo)簽間是否具有關(guān)系，來顯示/隱藏項目。如果存在，則可以顯示一個按鈕或其他圖形表示，以允許用戶導(dǎo)航到設(shè)備面板(例如，設(shè)備信息的顯示)以顯示例如運行狀況的診斷數(shù)據(jù)。在對操作者顯示進行配置時，創(chuàng)建顯示的人通常設(shè)置了各種圖形項目以表示一部分工廠或控制策略。為導(dǎo)航或打開相關(guān)的顯示，在顯示上設(shè)置有鏈接。這些鏈接可以被直接加入到顯示中(例如，以硬式編碼方式)。然而，需要基于一些能夠被關(guān)聯(lián)于正確顯示的唯一的標(biāo)簽來生成顯示。有必要記錄這些關(guān)系并使得其為HMI可用。

發(fā)明內(nèi)容
基于使得關(guān)系在工廠或控制系統(tǒng)配置過程中未定義的情形下可用這一特定前提， 公開了一種用于定義過程工廠中物理/邏輯實體間關(guān)系的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法通過建立過程控制標(biāo)簽間的關(guān)系來定義實體間的關(guān)系，其中每一實體唯一地被過程控制標(biāo)簽所標(biāo)識。數(shù)據(jù)倉庫，其中填入了由不同配置數(shù)據(jù)庫得到的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)庫包括用于控制系統(tǒng)配置，工廠建造，用戶定義的電子表格，顧客數(shù)據(jù)庫，等。每一關(guān)系以關(guān)系密鑰與關(guān)系值的形式進行存儲。關(guān)系密鑰指定實體間的關(guān)系，而關(guān)系值則唯一地標(biāo)識關(guān)系。因而關(guān)系數(shù)據(jù)可以被用于創(chuàng)建圖形界面中的導(dǎo)航鏈接，從而使得實體表示的顯示自動地以連接到其他實體的導(dǎo)航連接的形式引起該實體與那些其他實體的關(guān)系。因此，幾乎任一實體都可以在圖形界面中被導(dǎo)航地鏈接，包括裝置，控制器，區(qū)域，單元，回路，等等，以及例如操作流程及材料安全數(shù)據(jù)手冊的文檔。因此，可以存在于工廠內(nèi)、而未在初始配置過程中定義的關(guān)系，可以在過程控制系統(tǒng)中被定義并被執(zhí)行，而不影響控制性能。


圖1是一種分布式過程控制網(wǎng)絡(luò)的模塊示意圖，該分布式過程控制網(wǎng)絡(luò)位于包括有操作者工作站的過程工廠中，這些操作者工作站用于執(zhí)行顯示例程及其他有關(guān)于過程工廠中不同功能的應(yīng)用程序，以及提供系統(tǒng)級圖形支持的工作站，其可用于為工廠的不同功能區(qū)域的每一個創(chuàng)建和調(diào)整合成形狀和圖形顯示；圖2是表示過程工廠的控制、觀察及模擬系統(tǒng)中系統(tǒng)級圖形支持的整合的邏輯塊示意圖；圖3是表示將過程控制實體間關(guān)系配置并發(fā)布到關(guān)系倉庫或庫中的邏輯示意圖；圖4是另一種表示將過程控制實體間關(guān)系配置并發(fā)布到關(guān)系倉庫或庫中的邏輯示意圖；圖5是表示過程控制瀏覽器圖像與過程控制圖形圖像的圖像顯示，該圖像可以被用于顯示過程控制實體的關(guān)系；圖6是圖形編輯器產(chǎn)生的顯示屏幕，該顯示屏幕示出了在配置時用于圖形元件或圖形顯示的關(guān)系的定義方式；圖7是表示將關(guān)系復(fù)制到工作站的邏輯示意圖；圖8是表示將關(guān)系值參考變換為圖形元件或顯示流程的數(shù)據(jù)流示意圖。
具體實施例方式圖1示出了一個示例的過程工廠10，其中系統(tǒng)級圖形支持被提供給該過程工廠10 的不同功能區(qū)域。通常地，過程工廠10包括具有一個或一個以上控制器12的分布式過程控制系統(tǒng)，每個控制器12都通過輸入/輸出(I/O)設(shè)備或板卡18連接到一個或一個以上的現(xiàn)場設(shè)備14及16，這些輸入/輸出設(shè)備或板卡可以是，例如，F(xiàn)ieldbus接口，ftx)fibuS 接口，HART接口，標(biāo)準(zhǔn)4-20毫安接口，等等。控制器12還可以通過數(shù)據(jù)高速通道M耦接到一個或一個以上的主機或操作者工作站20-23，該數(shù)據(jù)高速通道M可以是，例如，以太網(wǎng)連接。數(shù)據(jù)庫觀可以連接到數(shù)據(jù)高速通道M并作為數(shù)據(jù)歷史庫運行，以收集并存儲參數(shù)， 狀態(tài)以及其他關(guān)聯(lián)于工廠10內(nèi)的控制器及現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，和/或作為配置數(shù)據(jù)庫運行， 用于存儲工廠10中過程控制系統(tǒng)的當(dāng)前配置，將該當(dāng)前配置下載并存儲到控制器12和現(xiàn)場設(shè)備14及16中。數(shù)據(jù)庫觀還可以存儲以在此描述方式所創(chuàng)建的圖形對象，從而在過程工廠10內(nèi)提供圖形支持。而控制器12，I/O卡18以及現(xiàn)場設(shè)備14及16通常位于并遍布在往往很惡劣的工廠環(huán)境中，操作者工作站20-23以及數(shù)據(jù)庫觀通常位于控制室或其他不太惡劣的環(huán)境中，便于控制者或維護人員使用。然而，在一些情況下，可以由手持設(shè)備來執(zhí)行這些功能，而且這些手持設(shè)備通常被攜帶到工廠的不同地點。已知地，每個控制器12，例如，由Emerson過程管理銷售的DeltaV 控制系統(tǒng)，存儲并執(zhí)行控制器應(yīng)用程序，該控制器應(yīng)用程序使用任意數(shù)目不同的、獨立執(zhí)行的控制模塊或塊四來執(zhí)行控制策略。每個控制模塊四可以由通常所稱的功能塊組成，其中每個功能塊是整個控制例程的一部分或子例程并且與其他功能塊協(xié)同(通過被稱為鏈接的通信機構(gòu))以實施過程工廠10中的過程控制回路。眾所周知，功能塊，其可以是面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議中的對象，通常執(zhí)行諸如輸入功能、控制功能或輸出功能中的一種以實現(xiàn)過程工廠10內(nèi)的某種物理功能，該輸入功能例如關(guān)聯(lián)于發(fā)射機，傳感器或其他過程參數(shù)測量設(shè)備，該控制功能例如關(guān)聯(lián)于執(zhí)行PID，模糊邏輯等控制的控制例程，該輸出功能用于控制某種設(shè)備的運行，例如閥。當(dāng)然，還存在混合型或其他類型的復(fù)雜功能塊，例如模型預(yù)測控制器(MPC)，優(yōu)化器，等等。當(dāng)Filedbus協(xié)議以及DeltaV系統(tǒng)協(xié)議使用基于面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議設(shè)計并執(zhí)行的控制模塊以及功能塊時，控制模塊可以被設(shè)計為采用任何一種需要的控制編程體系， 包括，例如，時序功能塊，梯形邏輯，等，并且其并不限于使用功能塊或其他特定的編程技術(shù)來設(shè)計并被執(zhí)行。在如圖1所示的工廠10中，連接到控制器12的現(xiàn)場設(shè)備14及16可以是標(biāo)準(zhǔn)4-20毫安設(shè)備，可以是包括處理器與存儲器的智能現(xiàn)場設(shè)備，例如HART，Profibus，或 FOUNDATION Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備，或者可以是任何其他所需類型的設(shè)備。這些設(shè)備中的一些設(shè)備，例如Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備(圖1中參考序號16所標(biāo)示)，可以存儲并執(zhí)行與控制器 12中執(zhí)行的控制策略相關(guān)的模塊，或子模塊，例如功能塊。功能塊30，如圖1所示位于兩個不同的Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備16中，可以與控制器12中的控制模塊四共同被執(zhí)行，從而實現(xiàn)過程控制，這種方式已眾所周知。當(dāng)然，現(xiàn)場設(shè)備14及16可以是任意類型的設(shè)備，例如傳感器，閥，發(fā)射器，定位器，等，而I/O設(shè)備18可以是符合例如HART，F(xiàn)ieldbus, Profibus等任意所需的通信或控制協(xié)議的任意種類的I/O設(shè)備。在圖1的過程工廠10中，工作站20-23可以包含有各種應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序用于通過工廠10中相同或不同人員所執(zhí)行的各種不同的功能。每個工作站20-23包括存儲有不同應(yīng)用程序，程序，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的存儲器31，以及可以被用于執(zhí)行存儲在存儲器31中的任意應(yīng)用程序的處理器32。在圖1所示的示例中，工作站20被指定為配置工作站，且包括一個或一個以上的配置應(yīng)用程序33，這些配置應(yīng)用程序33可以包括，例如，控制模塊創(chuàng)建應(yīng)用程序，操作者界面應(yīng)用程序以及其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被任意被授權(quán)的配置工程師使用以創(chuàng)建并下載控制例程或模塊，例如控制模塊四與30，到工廠10的各種控制器12及設(shè)備16中。工作站21通常如圖1所示作為控制操作者觀察工作站，包括許多顯示應(yīng)用程序34，這些顯示應(yīng)用程序34可以在過程工廠10運行時向控制操作者提供各種顯示， 以使得操作者能夠觀察并控制過程工廠10中或工廠內(nèi)不同部分的情況。應(yīng)用程序34可以包括支持應(yīng)用程序34a，該支持應(yīng)用程序3 例如為控制診斷應(yīng)用程序，調(diào)整應(yīng)用程序，報告產(chǎn)生應(yīng)用程序或其他可以用于輔助控制操作者執(zhí)行控制功能的控制支持應(yīng)用程序。類似地，工作站22示出為維護觀察工作站，包括許多維護應(yīng)用程序35，這些維護應(yīng)用程序35可以被不同的維護人員所使用，以觀察工廠10的維護需求，觀察不同的設(shè)備12，14，16等的操作或工作情況。當(dāng)然，應(yīng)用程序35可以包括支持應(yīng)用程序35a，這些支持應(yīng)用程序3 例如為維護診斷應(yīng)用程序，校準(zhǔn)應(yīng)用程序，振動分析應(yīng)用程序，報告生成應(yīng)用程序或其他可以被用于輔助維護人員執(zhí)行工廠10內(nèi)維護功能的維護支持應(yīng)用程序。此外，工作站23示出為模擬工作站，包括許多基于任意數(shù)量目的而被用于模擬工廠10或工廠10內(nèi)不同部分的運行的模擬應(yīng)用程序36，這些目的包括培訓(xùn)目的，輔助工廠維護與控制而對工廠進行建模的目的，等等。通常地，每一個工作站20-23都包括顯示屏幕37以及其他標(biāo)準(zhǔn)外部設(shè)備，例如鍵盤，鼠標(biāo)等。當(dāng)然，當(dāng)各種配置，控制，維護及模擬應(yīng)用程序33-36被如圖1所示地設(shè)置在專用于這些功能中的一個功能的不同的工作站中時，應(yīng)該理解，基于工廠10的需求及裝配，關(guān)聯(lián)于這些或其他工廠功能的各種應(yīng)用程序33-36可以被設(shè)置在工廠10內(nèi)的相同或不同的工作站或計算機中并被執(zhí)行。因而，例如，一個或一個以上的模擬應(yīng)用程序36及控制應(yīng)用程序33可以在相同的工作站20-23中被執(zhí)行，而不同的單獨的模擬應(yīng)用程序36或不同的單獨的控制應(yīng)用程序33可以在不同的工作站20-23中被執(zhí)行。
根據(jù)申請日為2005 年 5 月 4 日，標(biāo)題為 “Graphical Element withMultiple Visualization in a Process Environment” 的美國專利申請 2007/0132779 所述，其內(nèi)容在此引入作為參考，為了減輕用于每個工廠級的不同的圖形編輯器與套件的低效，并為了提供在工廠10內(nèi)更廣泛地可用及可理解的圖形，在過程工廠10的系統(tǒng)級提供了圖形支持層，以支持工廠10的每個不同功能區(qū)域的圖形顯示及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需求，包括配置，操作者觀察，維護觀察，模擬以及工廠10的其他功能區(qū)域。這種系統(tǒng)級支持如圖2所示，其中示出了工廠運行級40，工廠功能級42以及系統(tǒng)級44?；趫D2可以理解，工廠運行級40包括執(zhí)行控制例程的控制器12、現(xiàn)場設(shè)備14、16等或模塊四和30，以及其他在工廠運行時運行于工廠10上的用于實現(xiàn)工廠運行的軟件。工廠功能級42被表示為包括配置功能塊46，控制功能塊47，維護功能塊48以及模擬功能塊49，雖然其還可以提供其他的或不同的功能，例如建造(engineering)或事務(wù)功能。配置功能塊46執(zhí)行配置例程33，該配置例程33與工廠運行級40中的其他部件進行交互或通信，以向其提供控制策略或控制模塊?？刂乒δ軌K 47包括控制觀察及其他應(yīng)用程序34與34a，這些應(yīng)用程序通常還直接地與工廠運行級40 中的各種物理和邏輯部件進行交互或通信，以執(zhí)行工廠10中操作者啟動的更改，通過控制顯示；34向操作者提供信息，為控制應(yīng)用程序3 獲取數(shù)據(jù)，等等。維護功能塊48包括維護例程及應(yīng)用程序35和35a，該應(yīng)用程序35和35a與工廠運行級40中的各種物理及邏輯部件進行交互或通信，以執(zhí)行維護程序，收集維護數(shù)據(jù)，通過維護顯示35向維護人員提供維護數(shù)據(jù)或信息，運行診斷應(yīng)用程序35a，等等。類似地，模擬功能塊49包括模擬例程36，該模擬例程36執(zhí)行工廠10的模擬，而且可以通信地耦接到工廠運行級40中的部件從而獲取有關(guān)于工廠10的數(shù)據(jù)。如圖2所示，系統(tǒng)級支持層44關(guān)聯(lián)并支持工廠功能層42中的每個功能塊46_49以使得，例如，能夠進行通用數(shù)據(jù)庫與顯示結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建和維護，諸如用于各種功能區(qū)域46-49 中的軟件對象，組合形狀以及圖形顯示。更具體地，系統(tǒng)級支持層44包括應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫以及圖形支持元件，這些應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫以及圖形支持元件可以使得在每個功能塊 46-49中執(zhí)行的圖形活動能夠被整合到一起，或者能夠使用創(chuàng)建在系統(tǒng)支持層44的通用數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和組合形狀來被開發(fā)。系統(tǒng)支持層44可以包括圖形編輯器50與圖形對象數(shù)據(jù)庫52。圖形編輯器50可以被用于創(chuàng)建圖形元件M及圖形顯示56，而圖形對象數(shù)據(jù)庫52將圖形元件M及圖形顯示 56存儲在編輯器52和塊46-49中的各種應(yīng)用程序可訪問的存儲器中。數(shù)據(jù)庫52還可以存儲其他對象58，例如圖形元件M的子元件，以及將組合形狀M與工廠運行級40中單獨的硬件和軟件單元相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此外，數(shù)據(jù)庫52可以存儲可以被用于創(chuàng)建進一步的圖形元件或顯示的樣本，子元件，以及原始值。由圖2可以理解，圖形顯示元件M，顯示56以及其他數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)58可以被任意及所有的功能塊46-49使用以創(chuàng)建并使用關(guān)聯(lián)于那些功能塊的圖形。一般而言，系統(tǒng)級支持塊44提供了一種將圖1的過程工廠10中使用的圖形整合到所有功能區(qū)域46-49中的方式，借此以減少或避免在不同功能環(huán)境下為同一工廠裝備重復(fù)地創(chuàng)建不同的圖形元件的必要，并使得每個功能區(qū)域46-49內(nèi)的用戶都能夠輕易地將這些圖形關(guān)聯(lián)于有關(guān)裝備的數(shù)據(jù)，這些裝備被顯示在關(guān)聯(lián)于這些功能區(qū)域的圖形視角中。可以理解，系統(tǒng)級支持層44可以被用于向每個功能區(qū)域46-49的多個應(yīng)用程序，以及向不同功能區(qū)域46-49的不同應(yīng)用程序等提供圖形及數(shù)據(jù)庫支持。仍參考圖1，系統(tǒng)級支持塊44可以通過使用用戶界面60或附加的工作站被執(zhí)行， 該用戶界面60可以被連接到每個工作站20-23。工作站60通?？梢源鎯D形編輯器50及數(shù)據(jù)庫52，在必要時還可以存儲其他元件M，56及58。此外，通過數(shù)據(jù)總線M，不同的有線或無線通信連接(如圖1中的虛線所示)或其他任意需要的方式，工作站60可以被通信地連接到工作站20-23。在如圖1所示的配置中，工作站60存儲并執(zhí)行顯示編輯器50，從而使得用戶能夠創(chuàng)建包括子元件的組合形狀以及其他組合形狀，并將這些形狀劃分為一個或一個以上的圖形顯示或顯示模塊。于是，這些顯示模塊可以被存儲在可用的數(shù)據(jù)庫52中， 被如圖2所示的各種功能塊46-49所存取及使用，并被執(zhí)行在不同的工作站20-23上。然而，基于說明的目的，系統(tǒng)級塊44與功能級塊46-49的功能是以被執(zhí)行于圖1所示的不同或分離的工作站20-23及60上進行說明的，可以理解，任意或所有關(guān)聯(lián)于任意這些不同塊的應(yīng)用程序可以在過程工廠10內(nèi)或關(guān)聯(lián)于過程工廠10的相同或不同的工作站或其他的計算機上執(zhí)行。因此，圖形編輯器50可以被存儲并執(zhí)行于任意的這些其他的工作站20-23或其他關(guān)聯(lián)于工廠10的計算機上，而并不需要是孤立或分離的計算機。如上所述，圖2的系統(tǒng)級層44執(zhí)行系統(tǒng)級顯示及數(shù)據(jù)庫對象，其可以被用在各種功能環(huán)境中并提供較高級顯示能力。一般而言，在圖2的系統(tǒng)級44創(chuàng)建的顯示對象可以按照圖形元件與圖形顯示進行分組。圖形元件通常是關(guān)聯(lián)于工廠中特定物理實體的顯示對象，該物理實體例如是硬件設(shè)備，諸如閥，傳感器，泵，控制器，容器罐，反應(yīng)器，燃燒器，導(dǎo)管，導(dǎo)管配件，過程的裝備，等等，或者是關(guān)聯(lián)于工廠中的特定邏輯實體的顯示對象，該邏輯實體例如是控制算法，SOP文檔，MSDS文檔，報警，功能塊，功能塊參數(shù)，過程控制模塊，裝備模塊，過程控制模塊步驟，過程控制模塊切換，過程控制模塊動作，過程控制系統(tǒng)程序，過程控制系統(tǒng)節(jié)點，等等。圖形顯示通常由一組互連的圖形元件組成，并被用于表示工廠中多組復(fù)雜的邏輯和/或物理實體并對其進行建模，例如回路，單元，區(qū)域等，該圖形顯示還包括不同硬件單元間的互連。然而，圖形顯示還可以表示工廠中特定物理和/或邏輯實體并對其進行建模，例如面板顯示，細(xì)節(jié)顯示，主要控制顯示，用戶定義顯示，診斷顯示等，例如每個實體可以有關(guān)于工廠中的特定實體，例如設(shè)備。圖形元件可以由多個子元件組成，而這些子元件本身可以是圖形元件。例如，設(shè)備面板圖形顯示中的設(shè)備圖形元件可以包括一個或一個以上的有關(guān)于關(guān)系的圖形元件或與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的過程控制標(biāo)簽。此外，圖形顯示可以包括圖表，曲線圖以及其他數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由工廠提供，由其他應(yīng)用程序提供，例如工作站 20-23與60上運行的診斷及事務(wù)應(yīng)用程序。每個圖形元件與圖形顯示可以關(guān)聯(lián)于特定的圖形元件標(biāo)識，該圖形元件標(biāo)識唯一地標(biāo)識圖形元件或圖形顯示。接下來會說明，操作者顯示或人機界面(HMI)可以要求使用圖形元件標(biāo)識的特定的圖形元件和/或圖形顯示，從而得以顯示有關(guān)于過程控制實體的信息，這些過程控制實體有關(guān)于圖形元件或圖形顯示。一般而言，物理和/或邏輯實體間的關(guān)系可以邏輯地和物理地存在于不同級，上文已公開了一些這樣的例子。更具體地，邏輯和/或物理過程控制實體間具有互連。在工廠配置，過程控制配置，操作者顯示配置或其他配置時，可以創(chuàng)建許多這種關(guān)系。此外，一些關(guān)系可以由操作者創(chuàng)建，可以在運行時刻由HMI或過程控制系統(tǒng)所創(chuàng)建，還可以被推入下面將要說明的運行時刻或運行關(guān)系倉庫。正是由于一旦建立了配置，關(guān)系就可知了。例如，在工廠配置時，層級間(hierarchical level)(例如，工廠到區(qū)域，區(qū)域到單元，單元到回路，等等)的關(guān)系，以及橫向間的關(guān)系(例如，區(qū)域到區(qū)域，單元到單元，等等)均可知。另一示例中，在過程控制配置時，設(shè)備，功能塊以及控制算法間的互連及關(guān)系(例如，控制算法到包含的功能塊，控制算法到現(xiàn)場設(shè)備，過程中前面/后面的裝備，過程報警到設(shè)備報警，等等)可知。又一示例中，在操作者顯示配置時，可以建立圖形元件及圖形顯示間的關(guān)系，以及圖形元件/顯示與過程控制元件(例如，控制算法到面板顯示，設(shè)備到診斷顯示，設(shè)備到面板顯示，等)間的關(guān)系。也就是說，各種圖形元件及顯示被預(yù)先建立在操作者顯示中，以表示工廠或過程控制系統(tǒng)或控制策略的一部分。然后在操作者顯示中設(shè)置鏈接以建立圖形元件和/或圖形顯示間的導(dǎo)航鏈接。在許多情況下，這些鏈接是被直接加入的(例如硬式編碼)。進一步地，甚至在配置之后，仍可以應(yīng)用關(guān)系的更新，特別是在關(guān)系被更改的場合下。例如，配置中的更改可以導(dǎo)致添加、刪除關(guān)系，將對象移至新的父類，等等。因此，容易理解，在配置時，許多關(guān)系可以存在和/或創(chuàng)建于過程控制系統(tǒng)或工廠中，而這些關(guān)系擴展到各種不同級，并擴展在不同的物理與邏輯實體中。進一步地，在配置期間建立的關(guān)系通常是靜態(tài)的，特別是一旦工廠或過程控制系統(tǒng)處于運行狀態(tài)下。也就是，一旦被建立后，關(guān)系并不變化，除非工程師或其他適合人員更改配置。這些關(guān)系通常存儲在各種配置數(shù)據(jù)庫中，例如過程控制系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫，工廠建造數(shù)據(jù)庫，等等。配置分布式過程控制系統(tǒng)涉及許多方面，包括，但不限于，1/0，控制策略，分批， 用于過程控制的對象連接及嵌入(OLE) (OPC)集成，歷史，顯示，等等。配置系統(tǒng)，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，提供用于將整合方案配置于過程控制系統(tǒng)對象的工具及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。配置系統(tǒng)， 例如由位于德克薩斯奧斯丁的Fisher-Rosemount Systems, Inc.銷售的DeltaV ，以及配置系統(tǒng)應(yīng)用程序，例如由位于德克薩斯奧斯丁的Fisher-RosemountSystems，Inc.銷售的 Explorer, Control Studio, Recipe Studio, GraphicsStudio 以及 UserManager,被用于配置整個過程控制策略，顯示，1/0，報警策略，歷史及事件，用戶及其職責(zé)，以及過程控制系統(tǒng)的每個其他部分。除了在配置期間建立的關(guān)系，還可以按照過程控制配置或操作者顯示配置來建立其他關(guān)系，這些關(guān)系對于工廠運行是有用的，對于操作者顯示的用戶也是有用的。例如， 終端用戶可能需要提供附加配置以在設(shè)備與該設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)間建立關(guān)系， 在工廠裝備與按材料安全數(shù)據(jù)手冊(MSDQ提供的流過的材料間建立關(guān)系，或在設(shè)備與關(guān)于該設(shè)備的操作者記錄間建立關(guān)系。盡管在配置時可能并不明顯，但終端用戶可能發(fā)現(xiàn)這些關(guān)系對于工廠或過程控制運行有用，甚至很重要，特別是使用操作者顯示或其他HMI 時。因此，在此所述的關(guān)系模式及API可以被發(fā)布，并且這些關(guān)系可以以電子表格(例如， Microsoft Excel電子表格)或其他機制的形式建立或規(guī)定，并存儲在附加的數(shù)據(jù)庫中。這里所述的各種關(guān)系還可以是雙向的(例如，控制算法到設(shè)備，設(shè)備到控制算法)。也就是說，下面將會進一步說明，當(dāng)關(guān)系被用于在HMI中由一個過程控制實體的圖形元件或顯示向另一個過程控制實體的圖形元件或顯示的導(dǎo)航時，該導(dǎo)航可以雙向進行(例如，層級間上下移動，橫向地前后移動，等)。關(guān)系還可以通過改變分離度的形式存在。例如，在層級關(guān)系中，可能存在有祖父類到孫類關(guān)系，曾祖父類到曾孫類關(guān)系，等。在更多的橫向關(guān)系中，可能存在加一跳 ("plus-one hop away")關(guān)系，例如控制模塊-現(xiàn)場設(shè)備-現(xiàn)場設(shè)備定義-診斷顯示。
圖3大體地示出了記錄關(guān)系(包括配置的以及終端用戶定義的)并使得關(guān)系為用于導(dǎo)航的HMI可用的技術(shù)，從而可以基于關(guān)聯(lián)于正確的圖形元件或圖形顯示的唯一的過程控制標(biāo)簽生成顯示。更具體地，過程控制實體具有唯一的過程控制標(biāo)簽，例如設(shè)備名稱，控制回路，等等。鑒于操作者顯示可以被用于展示關(guān)于特定過程控制標(biāo)簽或控制標(biāo)簽組(例如，操作者顯示可以被用于展示設(shè)置點，過程變量，報警以及其他過程結(jié)果)的信息，這些過程控制標(biāo)簽還可以被用在操作者顯示中，通過使用過程控制標(biāo)簽間的關(guān)系來建立操作者顯示中的導(dǎo)航鏈接。也就是，在過程控制標(biāo)簽唯一地標(biāo)識過程控制實體的情況下(或者在過程控制標(biāo)簽中至少唯一地標(biāo)識實體)，操作者顯示能夠使用過程控制標(biāo)簽間的關(guān)系來驅(qū)動圖形元件或顯示間的導(dǎo)航，而這些圖形元件或顯示關(guān)聯(lián)于標(biāo)簽所表示的過程控制實體。參考圖3，HMI 100從關(guān)系存儲器102提取或接收關(guān)系值參考列表，關(guān)系存儲器102 中包含有從不同配置數(shù)據(jù)庫中得到的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)是通過發(fā)布步驟(如箭頭所示)被推入到關(guān)系存儲器102中的，該發(fā)布步驟從配置數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)推入關(guān)系存儲器 102。各種配置數(shù)據(jù)庫可以包括，例如，過程控制配置數(shù)據(jù)庫103及各種電子表格106 (可以是終端用戶特定的)或其他用戶定義的關(guān)系數(shù)據(jù)源，以及工廠建造數(shù)據(jù)庫，顧客特定的數(shù)據(jù)庫，或任意其他存儲關(guān)系數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。許多用于過程控制配置數(shù)據(jù)庫103的數(shù)據(jù)可以由過程控制環(huán)境提供，類似于諸如Emerson過程管理銷售的DeltaVTM Explorer的編輯器 104?？蛇x地，數(shù)據(jù)可以通過配置數(shù)據(jù)庫/電子表格106由第三方應(yīng)用程序推入關(guān)系存儲器 102。就其本身而言，關(guān)系存儲器102充當(dāng)了關(guān)系值參考的庫，其中具有基于從各種關(guān)系數(shù)據(jù)源103，106接收到的關(guān)系數(shù)據(jù)所得到的關(guān)系值參考。類似于用于過程控制的對象連接及嵌入(OLE) (OPC)數(shù)據(jù)源，關(guān)系被HMI所調(diào)用，該HMI從關(guān)系存儲器102中讀取關(guān)系。關(guān)系存儲器102可以起到運行時刻或運行關(guān)系倉庫的作用，并且可以執(zhí)行于一個或一個以上的存儲器和/或一個或一個以上運行HMI的工作站的本地數(shù)據(jù)庫或者遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫上。在一個示例中，關(guān)系存儲器102作為關(guān)系數(shù)據(jù)服務(wù)器擴充(DSE)參考運行，其可以是位于執(zhí)行HMI的工作站本地。反過來，關(guān)系DSE可以與關(guān)系服務(wù)器通信，該關(guān)系服務(wù)器與一些工作站的各自的關(guān)系DSE通信。該示例會接下來進一步說明。然而，在另一示例中，關(guān)系存儲器可以被實施以服務(wù)于多個工作站和多個HMI。一般而言，關(guān)系值參考定義邏輯和/或物理過程控制實體間的關(guān)系。在實體由唯一標(biāo)識該實體的過程控制標(biāo)簽標(biāo)示的情況下，基于過程控制標(biāo)簽間的關(guān)系，關(guān)系值參考定義了實體間的關(guān)系。例如，具有過程控制標(biāo)簽FIClOl的用于控制模塊的關(guān)系值參考可以引用與另一實體的關(guān)系，例如具有過程控制標(biāo)簽FYlOl的現(xiàn)場設(shè)備。關(guān)系值參考還可以定義控制模塊FIClOl與現(xiàn)場設(shè)備FYlOl間關(guān)系的細(xì)節(jié)，例如實體類型(例如，控制模塊)，相關(guān)實體的類型(例如，現(xiàn)場設(shè)備)，以及關(guān)系的屬性(例如，子類)。通常地，關(guān)系值參考的格式可以以數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)提供，下面提供了一個示例數(shù)據(jù)標(biāo)簽-過程控制實體的特有名稱；標(biāo)簽類型-例如，模塊，設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序相關(guān)標(biāo)簽類型-標(biāo)簽類型相關(guān)標(biāo)簽-特定標(biāo)簽關(guān)系元數(shù)據(jù)
標(biāo)簽類型關(guān)系類型(例如，子類，父類，結(jié)合(association))基數(shù)(0-1，1，0-多)相關(guān)標(biāo)簽類型標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以被作為過程控制實體的標(biāo)識提供。正如上面所引用的，標(biāo)簽數(shù)據(jù)通常是特定實體的過程控制標(biāo)簽，該過程控制標(biāo)簽在過程控制標(biāo)簽的范圍內(nèi)唯一地標(biāo)識過程控制實體。例如，描述用于控制模塊的關(guān)系的關(guān)系值參考可以使用該控制模塊的過程控制標(biāo)簽FIClOl。對于大多數(shù)實體，過程控制標(biāo)簽可以在配置前或配置時提供，但許多過程控制標(biāo)簽也可以在定義附加關(guān)系時由終端用戶提供。例如，參考圖3，用戶可以為各種文檔定義過程控制標(biāo)簽，例如標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序文檔(例如，S0Pl.doc，S0P2.doc，等等)以及材料安全數(shù)據(jù)手冊文檔(例如，MSDS1. doc, MSDS2. doc,等等)。標(biāo)簽類型數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)通常是指對象類型的定義。例如，F(xiàn)IClOl的標(biāo)簽類型是“模塊”，而其描述可以是“單元1中的流程回路(flow loop)”。正如前面所指出地，過程控制實體可以是物理或邏輯過程控制實體，上面已公開了一些示例。下面要進一步討論特殊示例，包括模塊，設(shè)備，控制算法，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序文檔，MSDS文檔，等等。因此，標(biāo)簽類型可以引用這些描述作為部分的關(guān)系值參考。相關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)是指涉及關(guān)系的其他過程控制實體的標(biāo)志。換言之，相關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)是關(guān)系值。例如，相關(guān)標(biāo)簽可以作為相關(guān)實體的過程控制標(biāo)簽提供，其在過程控制標(biāo)簽的范圍內(nèi)唯一地標(biāo)識過程控制標(biāo)簽。例如，在定義控制模塊FIClOl與設(shè)備的關(guān)系時，相關(guān)標(biāo)簽可以使用該設(shè)備FY101的過程控制標(biāo)簽。就其本身而言，關(guān)系值參考標(biāo)識涉及被定義的關(guān)系的實體。盡管可預(yù)期地，對于一個過程控制實體，關(guān)系值參考可以指一個以上的關(guān)系(例如，模塊FIClOl與設(shè)備FY101間的關(guān)系，模塊FIClOl與面板Loop_fp間的關(guān)系，模塊FIClOl 與工廠區(qū)域AREA_A，等等)，本公開是分別地指示每個關(guān)系，因而每一關(guān)系被提供了單獨的關(guān)系值參考，即使同一過程控制實體涉及多個關(guān)系。例如，涉及控制模塊FIClOl的每個關(guān)系被提供了一個關(guān)系值參考。在另一示例中，一個實體與多個實體間的多個關(guān)系被提供了一個關(guān)系值參考，例如一個模塊與一些關(guān)聯(lián)于該模塊的一些設(shè)備間的關(guān)系。類似于標(biāo)簽類型數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)，相關(guān)標(biāo)簽類型數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)通常是指由相關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)標(biāo)識的過程控制實體的說明，該相關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)與標(biāo)簽類型標(biāo)志的過程控制實體有關(guān)。 也就是說，在關(guān)系值參考描述控制模塊(具有標(biāo)簽“FIC101”及標(biāo)簽類型“控制模塊”)與設(shè)備(具有相關(guān)標(biāo)簽“FY101”)的關(guān)系的情況下，相關(guān)標(biāo)簽類型描述了該設(shè)備(例如，“現(xiàn)場設(shè)備”)。就其本身而言，相關(guān)標(biāo)簽類型引用相關(guān)過程控制實體的描述作為部分關(guān)系值參考。關(guān)系元數(shù)據(jù)的類型是指過程控制實體間的關(guān)系的描述。正如前述，物理和/或邏輯過程控制實體間可以定義各種類型的關(guān)系。這些關(guān)系可以是層級(例如，子類，父類)或橫向(例如，過程中的前/后)，以及雙向和一個以上的分離度(例如，控制模塊 “FIC101”-設(shè)備“FY101”-MSDS文檔“MSDSl.doc”)。在這里公開的示例中，關(guān)系類型是指由相關(guān)標(biāo)簽標(biāo)識的相關(guān)過程控制實體與由標(biāo)簽標(biāo)識的相關(guān)聯(lián)過程控制實體間的關(guān)系。例如，在用于控制模塊FIClOl的描述了與設(shè)備FY101的關(guān)系的關(guān)系值參考中，該設(shè)備是該控制模塊的子類。然而，關(guān)系的類型還可以反向地定義，以使得在上述示例中，關(guān)系值參考中的關(guān)系類型存儲為“父類”。
基數(shù)是指關(guān)聯(lián)于指定標(biāo)簽、標(biāo)簽類型以及相關(guān)標(biāo)簽類型組合的實體的數(shù)量。例如， FICl/模塊/控制器的基數(shù)為1，(即，準(zhǔn)確地1個控制器)，而FIC/模塊/設(shè)備的基數(shù)可以為兩個或兩個以上(即，關(guān)系可以涉及多個設(shè)備)?；鶖?shù)可以被用于驗證關(guān)系倉庫中關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性，還提供了關(guān)于是否會返回單獨值或值的矢量的指示。下表提供了關(guān)系值參考數(shù)據(jù)，以及關(guān)系類型的示例。
標(biāo)簽標(biāo)簽類型類型相關(guān)標(biāo)簽類型相關(guān)標(biāo)簽FIClOl控制模塊子類現(xiàn)場設(shè)備FYlOlFIClOl控制模塊橫向面板LoopfpFT103現(xiàn)場設(shè)備橫向診斷FPAMS—Valve—fpPT1304現(xiàn)場設(shè)備橫向診斷FPAMS—Tran smitterfpFIClOl控制模塊子類塊使用FIC101/PID1FIC101/PID1功能塊橫向塊定義PIDPIDFB定義橫向面板pidfbfpFIClOl控制模塊父類工廠區(qū)域AREA—A數(shù)據(jù)的前三欄(標(biāo)簽，標(biāo)簽類型，相關(guān)標(biāo)簽類型)構(gòu)成了關(guān)系密鑰，而數(shù)據(jù)的第四欄(相關(guān)標(biāo)簽)用作關(guān)系值。正如前面所解釋地，過程控制實體可以具有許多與不同過程控制實體間的關(guān)系。例如，控制模塊FIClOl可以具有與面板的關(guān)系(例如，Loop_fp)，與功能塊的關(guān)系(例如，F(xiàn)IC101/PID1)，與區(qū)域的關(guān)系(例如，AREA_A)，等。在一些情況下，過程控制實體可以具有一個以上的與其他過程控制實體間的關(guān)系。例如，控制模塊FIClOl可以具有與設(shè)備FYlOl間的多個物理或邏輯鏈接(例如，控制，診斷)，以使得與該設(shè)備(FYlOl) 的每一鏈接都是分別的關(guān)系(例如，F(xiàn)Y101-A，F(xiàn)Y101-B)。也就是說，對于一個關(guān)系密鑰其有多個關(guān)系值?？蛇x地，正如前面所說明地，過程控制實體可以具有與多個過程控制實體的多個關(guān)系，例如一個模塊具有與多個設(shè)備的關(guān)系。盡管所希望的是對于任意一個圖形顯示的關(guān)系，其數(shù)量是相對小的值(例如，小于或等于10)，但是仍有可能單獨的一個關(guān)系結(jié)果可以包含100個或更多個值的矢量，例如一個區(qū)域中的控制模塊。因此，相關(guān)標(biāo)簽用于唯一地標(biāo)識過程控制實體(例如，F(xiàn)IC101)與另一個過程控制實體(例如，F(xiàn)Y101)間的每個特定關(guān)系。下面提供了關(guān)系密鑰與關(guān)系值的示例，其中FIClOl是控制模塊標(biāo)簽，F(xiàn)YlOl-A與 FYlOl-B是現(xiàn)場設(shè)備標(biāo)簽而L00p_fp是面板顯示標(biāo)簽
權(quán)利要求
1.一種計算機程序，包括在其中具有計算機可讀程序代碼的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀程序代碼適于被執(zhí)行以實施一種用于在過程控制系統(tǒng)中的操作者顯示中導(dǎo)航的方法，該過程控制系統(tǒng)用于在過程工廠中使用，所述方法包括接收關(guān)系值參考列表，以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識，其中每一過程控制圖形元件標(biāo)識唯一地標(biāo)識所述操作者顯示的過程控制圖形元件；基于所關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識，將每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)于所述操作者顯示的兩個或兩個以上過程控制圖形元件，其中每一過程控制圖形元件圖形化地說明所述過程工廠中的實體，并且每一關(guān)系值參考唯一地標(biāo)識所述過程工廠中的兩個或兩個以上實體間的邏輯和/或物理關(guān)系；在所述操作者顯示中顯示第一過程控制圖形元件；響應(yīng)于所述第一過程控制圖形元件的用戶選擇，讀取與所述第一過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的關(guān)系值參考；以及顯示第二過程控制圖形元件，所述第二過程控制圖形元件通過關(guān)聯(lián)所述第一與第二過程控制圖形元件的所述關(guān)系值參考鏈接至所述第一過程控制圖形元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，基于所關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識，將每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)于所述操作者顯示的兩個或兩個以上過程控制圖形元件包括創(chuàng)建所述操作者顯示的所述兩個或兩個以上過程控制圖形元件間的導(dǎo)航鏈接，所述程序還包括使用所述關(guān)系值參考驅(qū)動從所述第一過程控制圖形元件到所述第二過程控制圖形元件的所述操作者顯示的導(dǎo)航。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，接收關(guān)系值參考列表，以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識包括接收定義過程控制標(biāo)簽間關(guān)系的關(guān)系數(shù)據(jù)，其中在多個過程控制標(biāo)簽中每一過程控制標(biāo)簽唯一地標(biāo)識一個過程控制實體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的程序，其特征在于，所述關(guān)系值參考列表中的每一關(guān)系值參考包括關(guān)系密鑰，該關(guān)系密鑰含有有關(guān)于所述過程工廠中的第一過程控制實體與第二過程控制實體間關(guān)系的信息；以及所述關(guān)系值含有所述第一與第二過程控制實體間所述關(guān)系的唯一標(biāo)識，其中所述關(guān)系值在所述過程控制標(biāo)簽中唯一。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的程序，其中所述關(guān)系密鑰包括所述第一過程控制實體的標(biāo)識，其中所述標(biāo)識在所述過程控制標(biāo)簽中唯一地標(biāo)識所述第一過程控制實體；過程控制標(biāo)簽類型，所述過程控制標(biāo)簽類型有關(guān)于所述第一過程控制實體的定義；以及相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型，所述相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型有關(guān)于所述第二過程控制實體的定義。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的程序，其特征在于，所述關(guān)系值參考列表中的每一關(guān)系值參考還包括元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)系類型，所述關(guān)系類型說明所述第一與第二過程控制實體間的所述關(guān)系；以及所述第一與第二過程控制實體間所述關(guān)系的基數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的程序，其特征在于，所述關(guān)系類型包括層級關(guān)系或橫向關(guān)系中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，所述第一與第二過程控制實體間所述關(guān)系包括一個以上的分離度，所述分離度基于所述過程控制系統(tǒng)中的所述過程控制實體的配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，其中，如果所述第一過程控制圖形元件關(guān)聯(lián)于關(guān)系值參考，則所述操作者顯示中的所述第一過程控制圖形元件包括關(guān)聯(lián)于所述關(guān)系值參考的圖形子元件，以及其中，響應(yīng)于所述第一過程控制圖形元件的用戶選擇，讀取與所述第一過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的關(guān)系值參考包括響應(yīng)于所述圖形子元件的用戶選擇，讀取與所述圖形子元件相關(guān)聯(lián)的所述關(guān)系值參考。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，在所述操作者顯示中顯示第一過程控制圖形元件包括顯示與所述第一過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的第一面板，以及其中顯示第二過程控制圖形元件，所述第二過程控制圖形元件通過關(guān)聯(lián)所述第一與第二過程控制圖形元件的所述關(guān)系值參考鏈接至所述第一過程控制圖形元件，包括顯示與所述第二過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的第二面板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，接收關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識包括接收所述關(guān)系值參考列表以及過程控制圖形元件標(biāo)識，而不處理過程控制系統(tǒng)運行時數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，接收關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識包括從關(guān)系存儲數(shù)據(jù)庫中接收關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識；將所述關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識復(fù)制到運行所述操作者顯示的操作者工作站上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，還包括配置關(guān)系值參考以及兩個或兩個以上與所述關(guān)系值參考相關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識；發(fā)布所述關(guān)系值參考以及所述兩個或兩個以上過程控制圖形元件標(biāo)識；以及基于所述兩個或兩個以上被配置的過程控制圖形元件標(biāo)識，將每一被配置的關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)至所述操作者顯示的所述兩個或兩個以上過程控制圖形元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序，其特征在于，其中與所述第一過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的所述實體包括由下列組成的組中的一個 控制算法，功能塊，功能塊參數(shù)，過程控制模塊，設(shè)備模塊，過程控制模塊步驟，過程控制模塊轉(zhuǎn)換，過程控制模塊行為，過程控制裝置，過程控制器，過程控制回路，過程控制單元，過程控制區(qū)域，報警器，面板顯示，細(xì)節(jié)顯示，主要控制顯示，用戶定義顯示，診斷顯示，裝置標(biāo)準(zhǔn)操作步驟，物料安全數(shù)據(jù)表，過程控制方法，以及過程控制系統(tǒng)節(jié)點，以及其中與所述第二過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)的所述實體包括由下列組成的組中的一個 控制算法，功能塊，功能塊參數(shù)，過程控制模塊，設(shè)備模塊，過程控制模塊步驟，過程控制模塊轉(zhuǎn)換，過程控制模塊行為，過程控制裝置，過程控制器，過程控制回路，過程控制單元，過程控制區(qū)域，報警器，面板顯示，細(xì)節(jié)顯示，主要控制顯示，用戶定義顯示，診斷顯示，裝置標(biāo)準(zhǔn)操作步驟，物料安全數(shù)據(jù)表，過程控制方法，以及過程控制系統(tǒng)節(jié)點。
15.一種在過程工廠中使用的圖形顯示編輯器，其特征在于，其用于在過程控制圖形元件間導(dǎo)航，所述過程控制圖形元件代表過程工廠中的實體，所述圖形顯示編輯器包括關(guān)系庫，其中每一關(guān)系包括所述過程控制工廠中的一個物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中的另一個物理或邏輯實體間的不同的關(guān)系；基于圖形的導(dǎo)航編輯器例程，所述導(dǎo)航編輯器例程通過將圖形對象庫中的一個或一個以上圖形對象的標(biāo)識設(shè)置于編輯視圖上來使得用戶能夠定義可執(zhí)行的圖形顯示，從而定義在所述圖像顯示執(zhí)行時，所述一個或一個以上圖形對象的視覺表示在顯示裝置上被呈現(xiàn)給用戶的方式，所述圖形對象代表所述過程控制工廠中的物理或邏輯實體；關(guān)系例程，所述關(guān)系例程使得用戶能夠?qū)⑺鲫P(guān)系庫中的一個或一個以上的關(guān)系與圖像對象相關(guān)聯(lián)，其中所述關(guān)系例程使得用戶能夠基于所述關(guān)系控制由所述圖像對象到另一圖像對象的導(dǎo)航；以及基于圖形的導(dǎo)航編輯器例程，所述導(dǎo)航編輯器例程通過將一個或一個以上關(guān)系圖形對象的標(biāo)識設(shè)置于編輯視圖上來使得用戶能夠進一步定義所述可執(zhí)行的圖形顯示，從而定義在所述圖像顯示執(zhí)行時，所述一個或一個以上關(guān)系的視覺表示連同與所述關(guān)系相關(guān)聯(lián)的一個或一個以上圖像對象的視覺表示在顯示裝置上被呈現(xiàn)給用戶的方式。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，還包括關(guān)系編輯器例程，所述關(guān)系編輯器例程使得用戶能夠定義所述過程控制工廠中的物理或邏輯實體間的關(guān)系，并將所述關(guān)系發(fā)布給所述關(guān)系庫。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述關(guān)系編輯器例程使得用戶能夠定義所述過程控制工廠中的物理或邏輯實體的關(guān)系值參考，其中每一關(guān)系值參考與所述過程控制工廠中的第一物理或邏輯實體相關(guān)聯(lián)，并描述與所述過程控制工廠中第二物理或邏輯實體的關(guān)系。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述關(guān)系編輯器例程使得用戶能夠定義所述過程控制工廠中的所述物理或邏輯實體的關(guān)系值參考，包括關(guān)系密鑰，所述關(guān)系密鑰包括有關(guān)于所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的信息；以及關(guān)系值，所述關(guān)系值包括所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的唯一標(biāo)識，其中所述關(guān)系值在所述關(guān)系值參考中唯一。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖形顯示對象，其特征在于，所述關(guān)系編輯器例程使得用戶能夠定義關(guān)系密鑰，包括所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體的過程控制標(biāo)簽，其中在多個過程控制標(biāo)簽中所述標(biāo)識唯一地標(biāo)識所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體；過程控制標(biāo)簽類型，所述過程控制標(biāo)簽類型相關(guān)于所述過程控制工廠中所述第一物理或邏輯實體的定義；以及相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型，所述相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型相關(guān)于所述過程控制工廠中所述第二物理或邏輯實體的定義。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像顯示對象，其特征在于，用于所述過程控制工廠中物理或邏輯實體的所述關(guān)系值參考數(shù)據(jù)還包括元數(shù)據(jù)，所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)系類型，所述關(guān)系類型描述所述過程控制工廠中所述第一與第二物理或邏輯實體間的所述關(guān)系；以及所述過程控制工廠中所述第一與第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的基數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體包括較高層級實體，所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體包括較低層級實體。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體平級。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一與第二物理或邏輯實體中的一個包括文檔。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一與第二物理或邏輯實體中的一個包括控制例程。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一與第二物理或邏輯實體中的一個包括過程控制裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示對象，其特征在于，所述過程控制工廠中的所述第一與第二物理或邏輯實體中的一個包括顯示面板。
27.一種用于過程控制系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，包括用于存儲計算機可執(zhí)行指令的存儲器， 用于執(zhí)行所述指令的處理器，以及用于顯示所述過程控制工廠的圖形表示中的一個或一個以上的視覺關(guān)系表示，每個視覺關(guān)系表示代表所述過程控制系統(tǒng)中兩個實體間的關(guān)系，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫具有所述過程控制工廠中一個物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中另一物理或邏輯實體間的一個或一個以上的關(guān)系；圖形化人機界面，用于顯示所述過程工廠的所述圖形表示，所述界面包括具有計算機可執(zhí)行指令的關(guān)系模塊，用于配置關(guān)系值參考以及與所述關(guān)系值參考相關(guān)聯(lián)的兩個或兩個以上的過程控制圖形元件標(biāo)識；基于所述兩個或兩個以上被配置的過程控制圖形元件標(biāo)識，將每一被配置的關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)于所述圖形化人機界面的兩個或兩個以上過程控制圖形元件；以及使用所述關(guān)系值參考來驅(qū)動從所述第一過程控制圖形元件到所述第二過程控制圖形元件的操作顯示的導(dǎo)航。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系模塊還包括計算機可執(zhí)行指令，用于定義關(guān)系值參考以及與所述關(guān)系值參考相關(guān)聯(lián)的兩個或兩個以上過程控制圖形元件標(biāo)識；以及將所述關(guān)系值參考以及所述兩個或兩個以上過程控制圖形元件標(biāo)識發(fā)布至所述數(shù)據(jù)庫。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，將每一被配置的關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)于所述圖形化人機界面的兩個或兩個以上過程控制圖形元件包括創(chuàng)建所述圖形化人機界面的所述兩個或兩個以上過程控制圖形元件間的導(dǎo)航鏈接。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系模塊還包括計算機可執(zhí)行指令，用于從所述數(shù)據(jù)庫接收關(guān)系值參考列表，以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識；以及將所述關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識復(fù)制到執(zhí)行所述圖形化人機界面的所述操作者工作站的數(shù)據(jù)存儲器。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系值參考以及與所述關(guān)系值參考相關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識包括關(guān)系數(shù)據(jù)，所述關(guān)系數(shù)據(jù)定義過程控制標(biāo)簽間的關(guān)系，其中在所述多個過程控制標(biāo)簽中每一過程控制標(biāo)簽唯一地標(biāo)識所述過程控制工廠中的一個物理或邏輯實體。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，用于所述過程控制工廠中的物理或邏輯實體的每一關(guān)系值參考包括關(guān)系密鑰，所述關(guān)系密鑰包括有關(guān)于所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體與所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的信息；以及所述關(guān)系值包括所述過程控制工廠中的所述第一與第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的唯一標(biāo)識，其中所述關(guān)系值在所述過程控制標(biāo)簽中唯
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)系密鑰包括所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體的標(biāo)識，其中在多個過程控制標(biāo)簽中所述標(biāo)識唯一地標(biāo)識所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體；過程控制標(biāo)簽類型，所述過程控制標(biāo)簽類型相關(guān)于所述過程控制工廠中的所述第一物理或邏輯實體的定義；以及相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型，所述相關(guān)過程控制標(biāo)簽類型相關(guān)于所述過程控制工廠中的所述第二物理或邏輯實體的定義。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，每一關(guān)系值參考還包括元數(shù)據(jù)， 所述元數(shù)據(jù)包括關(guān)系類型，所述關(guān)系類型描述所述過程控制工廠中所述第一與第二物理或邏輯實體間的所述關(guān)系；以及所述第一與第二物理或邏輯實體間所述關(guān)系的基數(shù)。
全文摘要
在操作者顯示上的過程控制實體的過程控制圖形表示間的導(dǎo)航包括關(guān)系值參考列表以及與每一關(guān)系值參考相關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識。每一過程控制圖形元件標(biāo)識唯一地標(biāo)識所述操作者顯示的過程控制圖形元件；每一關(guān)系都是基于不同物理/邏輯實體間，并且每一關(guān)系值參考唯一地標(biāo)識所述過程工廠中的兩個或兩個以上實體間的邏輯和/或物理關(guān)系。一個或一個以上的關(guān)系與圖形對象相關(guān)聯(lián)。基于相關(guān)聯(lián)的過程控制圖形元件標(biāo)識，每一關(guān)系值參考與所述操作者顯示的兩個或兩個以上的過程控制圖形元件相關(guān)聯(lián)。
文檔編號G05B19/418GK102269989SQ201110073469
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者B·H·坎普尼, S·G·哈馬克, 周玲 申請人:費希爾-羅斯蒙特系統(tǒng)公司