專利名稱：系統(tǒng)管理人機(jī)界面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉 及應(yīng)用程序，包括用于監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)和/或?qū)υO(shè)備實(shí)行監(jiān)督
(supervisory )控制的圖形人機(jī)界面，其中所述設(shè)備用于監(jiān)控和/或控 制過程。這樣的界面通常提供與代表控制部件(硬件和軟件兩者)的 狀態(tài)的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)屏幕，所述控制部件包括控制處理器、網(wǎng)關(guān)、 交換機(jī)、工作站、1/0模塊、數(shù)據(jù)存取服務(wù)器，等等。
背景技術(shù)：
工業(yè)越來越依賴于高度自動化的數(shù)據(jù)采集(data acquisition)和 控制系統(tǒng)，以確保工業(yè)過程/操作有效、安全、可靠地運(yùn)行，同時(shí)降低 整體成本。在這樣的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)釆集從傳感器開始，該傳感器測量 代表工業(yè)過程或操作的狀態(tài)/操作的過程變量的當(dāng)前值/狀態(tài)。該測量 被發(fā)送給被編程的控制器和數(shù)據(jù)收集(collection ) /管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)收 集/管理系統(tǒng)——通常包括過程數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理例程——管理并維 護(hù)測量數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)管理和維護(hù)包括進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)(例如，過 濾)、存儲數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)分布到多種客戶端應(yīng)用。這些客戶端應(yīng)用 既包括自動化的監(jiān)督控制過程和顯示/監(jiān)控用戶界面，也包括人工的監(jiān) 督控制過程和顯示/監(jiān)控用戶界面。
工業(yè)過程/操作測量具有廣泛的形式，并且被工業(yè)過程控制系統(tǒng) 用于調(diào)整既針對連續(xù)制造過程也針對離散制造過程的多種操作。例 如，傳感器產(chǎn)生的測量包括溫度、壓力、pH、材料質(zhì)量/體積流、 每小時(shí)裝瓶數(shù)量、在運(yùn)輸線上等待的包裹存量、或者廠房的照片。通 常，復(fù)雜的自動化過程管理和控制硬件/軟件檢查所采集的過程/操作 測量數(shù)據(jù)，并通過向制動器/控制器發(fā)送關(guān)于調(diào)整至少一部分工業(yè)過程 的操作的消息/信號來進(jìn)行響應(yīng)。由傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還被提供給人機(jī) 界面(HMI)應(yīng)用。HMI應(yīng)用支持多種視圖(view)，該視圖使得操 作者能夠執(zhí)行許多監(jiān)督任務(wù)，包括響應(yīng)于變動的外部條件(包括原 材料成本)而調(diào)整過程(例如，規(guī)定新的設(shè)定點(diǎn))，檢測效率低的/非最佳的操作條件和/或即將發(fā)生的設(shè)備故障(告警)，以及采取補(bǔ)救 動作，諸如關(guān)閉過程或根據(jù)需要將設(shè)備開啟或停用。
系統(tǒng)管理應(yīng)用部件在過程控制系統(tǒng)中執(zhí)行監(jiān)督任務(wù)(role),以 監(jiān)控過程控制系統(tǒng)中負(fù)責(zé)釆集過程狀態(tài)信息和將決策應(yīng)用到控制該 過程的裝置的那些部分的操作狀態(tài)和整體健康狀況。系統(tǒng)管理部件主 要負(fù)責(zé)監(jiān)控并控制用于控制過程自身的設(shè)備/裝置。在這樣的任務(wù)中， 系統(tǒng)管理應(yīng)用部件接收多種關(guān)于過程控制系統(tǒng)設(shè)備的健康狀況和性 能的狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述過程控制系統(tǒng)設(shè)備包括例如控制處理器、網(wǎng)絡(luò) 交換機(jī)、現(xiàn)場總線模塊、連接到過程控制網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場裝置。系統(tǒng)管理 應(yīng)用部件還能夠基于設(shè)備狀態(tài)信息而采取動作，以改變系統(tǒng)設(shè)備的操 作。這樣的動作包括禁止/啟用告警、執(zhí)行檢查點(diǎn)操作、重新啟動、 啟用/禁用上載、啟用/禁用下載、啟用/禁用報(bào)告、上線/離線、運(yùn)行診 斷、校準(zhǔn)。
系統(tǒng)管理應(yīng)用部件接收大量各種類型的信息。某些信息由被編程 的系統(tǒng)管理部件自動接收并執(zhí)行，而無需用戶干預(yù)/知道。但是，其他 信息被采集并組織以便由用戶界面子系統(tǒng)顯示在監(jiān)控站(monitor station)的圖形用戶界面(GUI)上。通常，增加可呈現(xiàn)給人類用戶 的信息類型會增強(qiáng)用戶作出關(guān)于操作過程控制系統(tǒng)設(shè)備的決定的能 力。但是，當(dāng)涉及非常大量的許多類型的信息時(shí)，這類信息的價(jià)值有 所降低，這是因?yàn)檫@些信息變得不那么容易訪問。因此，希望通過用 戶界面，以增強(qiáng)系統(tǒng)管理信息能被用戶定位并理解的能力的形式來提 供系統(tǒng)管理信息。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供包括多窗格(multi-pane)界面的系統(tǒng)管理HMI 應(yīng)用。導(dǎo)航窗格包括層次樹(hierarchical tree),該層次樹包括與控 制系統(tǒng)設(shè)備相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn) 特定于部件的信息窗格提供與導(dǎo)航窗格上 所選節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的詳細(xì)信息。該詳細(xì)信息包括關(guān)于系統(tǒng)部件的操作狀 態(tài)的診斷信息。多窗格系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用的多窗格界面包括例如附件窗格 (accessories pane )，其顯示適用于位于^L監(jiān)控的系統(tǒng)內(nèi)的許多部件 的多種信息。在附件窗格中顯示的信息的例子包括消息、告警、禁 止告警，等等。
多窗格界面包括例如搜索功能，其支持定義搜索查詢(query )、 提供結(jié)果、以及在信息窗格中自動展示在結(jié)果中提供的所選部件的詳 細(xì)的部件信息。由所支持的搜索功能對部件記錄執(zhí)行的搜索的例子包 括名稱、部件目錄、類型、位置、邏輯分組(例如，相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng) 監(jiān)控器)，等等。
導(dǎo)航窗格——舉例而言——支持多種狀態(tài)指示符(例如，圖標(biāo))， 其直觀地描繪由在導(dǎo)航窗格中顯示的層次樹上的節(jié)點(diǎn)所代表的相關(guān) 設(shè)備的狀態(tài)。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，將唯一符號的組合與顏色和動 畫相組合，以唯一并積極地提示人類對活躍的錯(cuò)誤進(jìn)行響應(yīng)。直觀描 繪的狀態(tài)包括例如故障、未應(yīng)答的告警、禁止告警、未響應(yīng)、容錯(cuò)鏈 路連接性，等等。
此外，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，在導(dǎo)航窗格中顯示的層次樹包括 位于層次樹中的最高設(shè)備節(jié)點(diǎn)之上的層的邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)。根據(jù)一個(gè) 示例性實(shí)施例，較低的物理設(shè)備節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)從較低節(jié)點(diǎn)沿著層次樹經(jīng) 過父節(jié)點(diǎn)被傳播到邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)。被傳播的狀態(tài)包括例如故障和告 警狀態(tài)。


雖然所附的權(quán)利要求陳述了本發(fā)明的特定特征，但是可從下面結(jié) 合附圖的詳細(xì)描述來最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，所述附圖如 下
圖l是示意性的網(wǎng)絡(luò)圖，示出適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的 示例性控制環(huán)境，包括控制網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用/監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)；
圖2是在可通信地耦接到 一個(gè)或多個(gè)過程控制系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)源的 工作站節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行的系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用和相關(guān)部件的示意圖，所述過程控制系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)源向工作站提供系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)并從系統(tǒng)管理
HMI應(yīng)用接收命令；
圖3是示例性系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用顯示；
圖4是系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用GUI中用于呈現(xiàn)計(jì)數(shù)器診斷信息的示例 性部分；
圖5是示例性的連接信息窗格，其顯示表示網(wǎng)絡(luò)段的連接性的特 定于部件的連接信息；
圖6是示例性的附件窗格，其包括搜索用戶界面和結(jié)果區(qū)域，使 得可以選擇特定搜索結(jié)果條目以顯示系統(tǒng)設(shè)備特定信息；
圖7是示例性的導(dǎo)航窗格部分，其包括一組設(shè)備圖標(biāo)和相關(guān)的狀 態(tài)指示符；以及圖8是標(biāo)識一組設(shè)備圖標(biāo)和狀態(tài)指示符的圖例。
用戶界面描繪了 一組用于可視化應(yīng)用的區(qū)域視圖選擇。
具體實(shí)施例方式
這里描述了 一種用于過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)管理人機(jī)界面(HMI) 應(yīng)用，其使用戶能夠觀看/監(jiān)控關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)和性能的信息，并使用戶 能夠啟動對系統(tǒng)設(shè)備(例如，控制器、現(xiàn)場總線模塊等)操作的改變、 對控制站(control station )進(jìn)行檢查點(diǎn)操作和執(zhí)行診斷。所述系統(tǒng)管 理應(yīng)用的一個(gè)方面包括系統(tǒng)管理圖形用戶界面(GUI)，其包括大量 界面特征，這些界面特征增強(qiáng)系統(tǒng)狀態(tài)信息對于用戶的可訪問性。這 樣的增強(qiáng)包括在系統(tǒng)部件導(dǎo)航視圖上展示可選的診斷信息(例如，在 線/離線狀態(tài))。GUI還提供對多種系統(tǒng)信息的訪問，所述多種系統(tǒng)信 息包括告警、消息、被監(jiān)視的系統(tǒng)管理參數(shù)、以及在系統(tǒng)管理導(dǎo)航 樹中顯示的符號的圖例(legend)。
系統(tǒng)管理應(yīng)用還包括搜索功能，其將系統(tǒng)搜索結(jié)果的列表鏈接到 相關(guān)信息。將所列出的結(jié)果鏈接到與所標(biāo)識的系統(tǒng)部件相關(guān)聯(lián)的信息 結(jié)構(gòu)允許用戶自動導(dǎo)航到系統(tǒng)部件并通過在一組系統(tǒng)部件搜索結(jié)果 中選擇該系統(tǒng)部件來打開其信息。系統(tǒng)管理應(yīng)用還包括導(dǎo)航樹，其中以一個(gè)或多個(gè)直觀特征(例如 文本、顏色、圖標(biāo))來反映在導(dǎo)航樹中代表的系統(tǒng)部件的狀態(tài)。
增強(qiáng)用戶整體體驗(yàn)的用戶界面的另一個(gè)方面是結(jié)合到導(dǎo)航樹視 圖中的增強(qiáng)的診斷特征，其中狀態(tài)信息被向上傳播到導(dǎo)航樹上一組層 次布置的祖先節(jié)點(diǎn)。因此，從當(dāng)前隱藏節(jié)點(diǎn)發(fā)起的告警可以在樹中被 直觀描繪。然后用戶打開祖先節(jié)點(diǎn)以到達(dá)發(fā)起告警的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)。
前述對系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用的每一項(xiàng)增強(qiáng)都在下面結(jié)合附圖詳細(xì) 進(jìn)行了描述。
在描述實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用之前，簡要描述示例性 的過程控制網(wǎng)絡(luò)環(huán)境/設(shè)施(facility)。本發(fā)明可能結(jié)合在多種過程控 制設(shè)施布置中，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)這里包含的公開內(nèi)容可知曉 其它物理過程控制布置。轉(zhuǎn)向圖l,描繪了一個(gè)示例性的簡單過程控 制系統(tǒng)布置/環(huán)境，其中示例性系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用操作以向用戶提供對 代表用于受控設(shè)施/過程的過程控制設(shè)備的狀態(tài)的信息的訪問。包括系 統(tǒng)管理HMI應(yīng)用的工作站102提供對與過程控制系統(tǒng)相關(guān)的各種信息 的訪問。這樣的信息源自例如控制處理器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、現(xiàn)場總線模 塊以及現(xiàn)場裝置。
工作站102包括任何各種硬件/操作系統(tǒng)平臺。例如，工作站102 包括運(yùn)行任何諸如Microsoft Windows XP、 Unix、 Solaris等各種操作 系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
在一個(gè)示意性實(shí)施例中，系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用需要最新信息。為避 免由于從不那么直接的數(shù)據(jù)源檢索而造成的延遲，工作站102直接從 下面進(jìn)一步描述的控制模塊組件108接收過程和設(shè)備/系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng) 管理HMI應(yīng)用呈現(xiàn)一組關(guān)于過程控制系統(tǒng)設(shè)備的信息的視圖，所述過 程控制系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化的決策并實(shí)行對受控過程的控制。
在該示意性實(shí)施例中，工作站102通過以太網(wǎng)接口 /接線經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) 鏈路105連接到以太網(wǎng)交換機(jī)106?？商鎿Q地，冗余的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)在工作 站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和交換機(jī)106之間提供通信路徑。以太網(wǎng)交換機(jī)106 可以是任何各種商用交換機(jī)。舉例而言，以太網(wǎng)交換機(jī)106是例如由Allied Telesyn提供的(例如，型號為AT-8088/MT )。雖然沒有在圖l 中特別描繪，但是另外的節(jié)點(diǎn)，包括工作站、服務(wù)器和控制系統(tǒng)的監(jiān) 督部分的其它元件(例如，高層控制模塊組件)也可能連接到交換機(jī) 106。
交換機(jī)106以及可能的其它未描繪的交換機(jī)，也可通信地耦接到 控制模塊組件108?？刂颇K組件108包括一個(gè)或多個(gè)控制模塊(也稱 為控制處理器)，所述控制模塊執(zhí)行由過程傳感器數(shù)據(jù)值驅(qū)動的控制 程序，并向控制設(shè)備過程的裝置(例如，閥門、發(fā)動機(jī)等)提供輸出 值。這樣的控制才莫塊的一個(gè)示意性例子是Invensys Systems, Inc.的 FOXBOROCP型號FCP270。在其它的實(shí)施例中，過程控制功能由任 何各種控制模塊來實(shí)現(xiàn)，甚至由結(jié)合到工作站、智能發(fā)送器或?qū)嶋H上 任何能夠執(zhí)行控制程序、循環(huán)、腳本等的可通信耦接設(shè)備中的控制程 序來實(shí)現(xiàn)。
在控制模塊組件108是FOXBORO FCP270的一個(gè)實(shí)施例中，在 FCP270中，在控制數(shù)據(jù)通信和執(zhí)行控制程序(塊)之間分配工作量。 FCP270使用兩個(gè)不同的硬件模塊——塊處理器模塊和現(xiàn)場通信模塊 ——并行地處理從I/O模塊組件110接收到的數(shù)據(jù)。塊處理器模塊根據(jù) 用戶可配置的處理循環(huán)周期(例如，100ms)來周期性地執(zhí)行控制程 序。在塊處理器模塊中執(zhí)行的控制程序的輸出值由控制模塊組件108 從I/O模塊組件110接收到的過程數(shù)據(jù)來驅(qū)動。1/O模塊組件110包括例 如INVENSYS FBM207和/或FBM217現(xiàn)場總線模塊，其將數(shù)字輸入值 傳送給控制模塊組件108。
關(guān)于上述由控制模塊組件108實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)通信任務(wù)，在示意性例 子中，F(xiàn)CP270中的現(xiàn)場通信模塊從I/O模塊組件110接收數(shù)據(jù)。接收到 的數(shù)據(jù)根據(jù)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(例如，TCP/IP)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路105 被傳送給上述塊處理器模塊(在控制模塊組件108中)和過程數(shù)據(jù)訂 戶。用于提供數(shù)據(jù)給各種訂戶的協(xié)議/機(jī)制根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例而 變化。
繼續(xù)參考圖l, 1/0模塊組件110——或者稱為現(xiàn)場總線模塊(FBM)——被可通信地耦接到控制模塊組件108。用于在I/0模塊組 件110和控制模塊組件108之間實(shí)現(xiàn)通信的通信協(xié)議可能是多種私有/ 非私有通信協(xié)議中的任何一種。在一個(gè)實(shí)施例中，在控制模塊組件108 和I/O模塊組件110之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信通過2MBit (兆比特)HDLC 通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。雖然在示意性例子中僅僅描繪了單個(gè)1/0模塊組件 110，但是實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的控制系統(tǒng)可能包括許多1/0模塊組件。
1/0模塊組件通常結(jié)合了用于直接和/或間接與各種裝置類型通 信的多種專用接口中的一個(gè)或多個(gè)，所述各種裝置類型包括實(shí)現(xiàn)了特 定通信協(xié)議的、位于設(shè)施的分散位置處的傳感器/制動器。在所迷示意 性例子中，1/O模塊組件110包括基金會現(xiàn)場總線(Foundation Fieldbus) 1/0模塊(例如，Invensys現(xiàn)場總線模塊型號FBM228 )， 其支持在控制模塊組件108和耦接到基金會現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)111的現(xiàn)場 裝置之間的通信。在示意性實(shí)施例中， 一組包含多個(gè)應(yīng)用相關(guān)的可配 置參數(shù)的代表性智能現(xiàn)場裝置114和116被連接到基金會現(xiàn)場總線網(wǎng) 絡(luò)lll?，F(xiàn)場裝置114和116在控制系統(tǒng)的最低層操作，以測量(發(fā)送 器)和控制(定位器、電機(jī)開關(guān)等)設(shè)備活動。終端組件112將I/0模 塊組件110可通信地耦接到現(xiàn)場裝置114和116。終端組件112提供網(wǎng)絡(luò) 111上現(xiàn)場裝置114和116所需要的程度的功率和功率調(diào)節(jié)。
描述了可能結(jié)合有實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200的示例性 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之后來關(guān)注圖2，圖2描繪了與系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200相關(guān)聯(lián) 的一組示例性部件及它們大概的關(guān)系，其有助于在HMI應(yīng)用200和人 類用戶201之間經(jīng)由HMI呈現(xiàn)部件203的交互。
系統(tǒng)管理配置數(shù)據(jù)庫202包括系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200所使用的數(shù) 據(jù)源和接收方(sink)的標(biāo)識和地址。系統(tǒng)管理配置數(shù)據(jù)庫202中的信 息包括設(shè)備數(shù)據(jù)類型及其關(guān)系(即，它們的層次鏈接)的指示符，其 驅(qū)動由系統(tǒng)管理HMI呈現(xiàn)部件203展示的相對應(yīng)的用戶界面顯示。
系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200通過過程控制系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)處理器204接 收對有關(guān)過程控制系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的更新。處理器204然后通過過程間 通信(例如，請求/響應(yīng)對和未經(jīng)請求的告警消息)與作為來自HMI應(yīng)用200的數(shù)據(jù)/命令的源/接受者的內(nèi)部部件206通信。內(nèi)部部件206然 后與控制系統(tǒng)設(shè)備通信，以接收狀態(tài)信息并執(zhí)行由用戶201通過HMI 應(yīng)用200啟動的命令。
在數(shù)據(jù)庫202內(nèi)定義的過程控制系統(tǒng)管理樹的元件之間規(guī)定的父 子關(guān)系有助于將告警從最具體的層向上傳播到節(jié)點(diǎn)樹的頂點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn) 樹的頂點(diǎn)代表其狀態(tài)由用戶通過HMI應(yīng)用200來監(jiān)控和/或控制的設(shè) 備。當(dāng)與特定的被管理的過程控制設(shè)備/裝置相關(guān)聯(lián)的告警被設(shè)定(例
如，現(xiàn)場總線模塊或現(xiàn)場裝置處于"故障狀態(tài)，，)時(shí)，管理樹中與該過 程控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的特定節(jié)點(diǎn)被設(shè)定為告警狀態(tài)，作為由下面將進(jìn)一 步描述的HMI應(yīng)用200實(shí)現(xiàn)的告警傳播功能的結(jié)果，導(dǎo)致樹上至少一 個(gè)被顯示的節(jié)點(diǎn)的顯示狀態(tài)改變。因此，如果與告警中的特定設(shè)備相 關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)當(dāng)前未被顯示，則其被顯示的祖先節(jié)點(diǎn)之一變成告警顯示 狀態(tài)。然后，用戶201下降(drill down)—個(gè)或多個(gè)層次樹層，直到告 警源暴露出來供用戶201選擇為止。
系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200 GUI支持與在I/A SERIES SYSTEM MANAGEMENT DISPLAY HANDLER (1/A系列系統(tǒng)管理顯示器處 理器)中所呈現(xiàn)的那些相同的普通設(shè)備信息呈現(xiàn)和設(shè)備管理動作能 力。系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200 GUI支持觀看設(shè)備的健康狀況和性能，所 述設(shè)備包括例如網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、FBM、現(xiàn)場裝置、集成裝置、以及站 中的性能計(jì)數(shù)器。HMI應(yīng)用200 GUI支持應(yīng)答與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的告警。 系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200 GUI支持提交改變動作/命令給設(shè)備，包括例如 發(fā)布以下用途的命令禁止/啟用告警、執(zhí)行檢查點(diǎn)操作、重新啟動、 更新EEPROM、啟用/禁用上載/下載、以及啟用/禁用報(bào)告。在設(shè)備控 制塊(ECB)和現(xiàn)場總線通信;漠塊(FCM)的情況中，系統(tǒng)管理HMI 應(yīng)用200 GUI支持提交例如以下用途的命令更新EEPROM、上線/ 離線、啟用/禁用交換總線、啟用/禁止裝置告警、交換功能。HMI應(yīng) 用200 GUI還支持對站(基于站的類型)和ECB的離線診斷。此外， HMI應(yīng)用200 GUI支持校準(zhǔn)智能現(xiàn)場裝置。
轉(zhuǎn)向圖3，其描述了示例性的用戶界面，該用戶界面示出圖形用戶界面所支持的各種用戶界面元素/功能，其提供用于系統(tǒng)管理HMI 應(yīng)用200的增強(qiáng)的數(shù)據(jù)訪問和導(dǎo)航能力。示例性GUI包括導(dǎo)航窗格300, 其呈現(xiàn)層次樹視圖，以瀏覽過程控制系統(tǒng)設(shè)備信息并通過組合使用圖 標(biāo)、文本、顏色和視覺效果(例如，閃動)來指示狀態(tài)。圖7中提供 了相似的樹的放大視圖，以更清楚地描繪狀態(tài)圖標(biāo)，該狀態(tài)圖標(biāo)被呈 現(xiàn)在部件節(jié)點(diǎn)旁邊以標(biāo)識當(dāng)前狀態(tài)。
GUI還包括特定于部件的信息區(qū)域302，其用來顯示與在導(dǎo)航窗 格300中顯示的所選擇的節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的多種通用和特定信息。在一個(gè)示 意性實(shí)施例中，特定于部件的信息被組織成"General information (通 用信息)"、"Connections (連接)"和"Counters (計(jì)數(shù)器)"集合， 通過選擇三個(gè)被相應(yīng)地標(biāo)記的控件303 (例如，按鈕、標(biāo)簽等)之一 來訪問這三個(gè)集合。這組集合隨不同的實(shí)施例而不同。例如，另一個(gè) 可能的集合包括一組關(guān)于診斷的信息，其提供對一組關(guān)于離線診斷的 部件參數(shù)的訪問。除了呈現(xiàn)當(dāng)前狀態(tài)/配置信息以外，信息區(qū)域302還
信息。確認(rèn)之后，HMI應(yīng)用200通過數(shù)據(jù)處理器204將改變的數(shù)據(jù)發(fā)送 給適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。
在圖3所示的示意性例子中，在信息區(qū)域302中顯示的特定于部件 的信息對應(yīng)于響應(yīng)于用戶在控件組303中選擇"General information
(通用信息)"控件而展示的信息。通用信息顯示模式包括當(dāng)前選擇 的在導(dǎo)航窗格300中描繪的設(shè)備節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)狀態(tài)和配置信息。在示意 性實(shí)施例中，被選擇的部件的通用信息被分成子集合，其被顯示在設(shè) 備狀態(tài)窗格304、設(shè)備配置窗格306和交換機(jī)連接窗格308內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注 意，信息的類型和將參數(shù)分組到信息區(qū)域302中的特定窗格，是根據(jù) 正被訪問的部件的類型而限定的。因此，為被選擇的控制處理器
(ZCP703 )在區(qū)域302中顯示的內(nèi)容和信息分組是示例性的。 "Counters (計(jì)數(shù)器)，，和"Connections (連接)"顯示模式在下述圖4 和圖5中通過另外的例子來描繪。
圖3所示的示例性HMI應(yīng)用200 GUI還包括附件窗格區(qū)域310 ，其與為單個(gè)組件提供信息的信息窗格302相對，為可能很多的部件選擇 性地呈現(xiàn)多個(gè)歹'J表，包括消息(messages )、告警(alarms)、被 禁止的(inhibited)部件、搜索(search)列表、監(jiān)視(watch)列表、 以及系統(tǒng)監(jiān)控日志(SmoiiLog)。附件窗格區(qū)域310幫助呈現(xiàn)過程控 制系統(tǒng)的多個(gè)部件的特定類型的信息。在下面描述附件窗格區(qū)域310 中呈現(xiàn)的多個(gè)部件信息的類型。
菜單欄312提供對多種標(biāo)準(zhǔn)WINDOWS支持的動作的訪問。 下面描述的工具欄314提供對系統(tǒng)管理HMI 200的GUI所支持的 特定功能的直接訪問。而且，狀態(tài)欄316向用戶提供關(guān)于工作站連接 性的即時(shí)狀態(tài)4言息(例如"AWSMOl connected (AWSM01已連接)") 和最新的系統(tǒng)管理消息——包括從其它子系統(tǒng)接收到的瞬時(shí)消息。下 面進(jìn)一步描述圖3所示的系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200的示例性GUI的各個(gè) 區(qū)域。
導(dǎo)航窗格300顯示一個(gè)可折疊樹(以減少顯示節(jié)點(diǎn)的數(shù)量)，其 包括一組代表過程控制系統(tǒng)的各個(gè)物理部件之間的層次物理/邏輯關(guān) 系的節(jié)點(diǎn)。示例性過程控制系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)包括站、控制處理器、現(xiàn)場1/0 模塊和現(xiàn)場裝置。通過邏輯域和/或通過連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)而物理地配 置，過程控制系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)在導(dǎo)航窗格300內(nèi)以樹的形式被圖形化地呈現(xiàn) 給用戶。在導(dǎo)航窗格上呈現(xiàn)的系統(tǒng)層次樹視圖的形式和內(nèi)容都由在系 統(tǒng)^L置期間安裝在數(shù)據(jù)庫202中的系統(tǒng)配置定義來管理。
在導(dǎo)航窗格300中顯示的層次樹以多種可選的排序準(zhǔn)則中適合當(dāng) 前監(jiān)控維護(hù)任務(wù)的任何一種來呈現(xiàn)。然后，由用戶選擇的排序準(zhǔn)則被 應(yīng)用在所述層次的每一層。特定的排序準(zhǔn)則包括
按字母順序排序的系統(tǒng)監(jiān)控域
邏輯(由系統(tǒng)監(jiān)控器分配)
物理(由交換機(jī)附接)
按名稱排序的部件(默認(rèn)排序準(zhǔn)則)
按類型排序的部件
按名稱順序?qū)?dǎo)航窗格排序應(yīng)當(dāng)是默認(rèn)的在一個(gè)示例性實(shí)施例中，當(dāng)用戶選擇SMON按鈕320時(shí)，展示邏 輯視圖。在邏輯視圖中，系統(tǒng)監(jiān)控域的名稱被顯示在所顯示的樹的最 高層。所包含的設(shè)備節(jié)點(diǎn)按照其邏輯/功能關(guān)系被顯示在導(dǎo)航樹層級的 較低層。例如，系統(tǒng)監(jiān)控域(例如，SYSMN1)位于層次的頂層。展 開系統(tǒng)監(jiān)控域節(jié)點(diǎn)，將露出包含在其域內(nèi)的一組設(shè)備。因而，樹的第 二層包括連接的工作站(例如，AWSM03)和控制處理器(例如， FCP805、 ZCP703等)的組合。對于控制處理器(例如，ZCP703 ), 在每個(gè)控制站節(jié)點(diǎn)下方有一個(gè)小塊圖標(biāo)，其露出相同的名稱，代表站 的主FBM，該主FBM是管理與附接的FBM的通信的設(shè)備控制塊(主 ECB)。 一組現(xiàn)場I/0裝置(例如，F(xiàn)BM和FCM)在下一層凈皮連接到 主FBM節(jié)點(diǎn)。
可替換地，當(dāng)交換機(jī)(Switch)按鈕322被選擇時(shí)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 被顯示在最高層，并且導(dǎo)航窗格300的交換機(jī)視圖描繪位于最高層并 連接下面的站和裝置的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)部件。交換機(jī)視圖示出物理地連接 到相同網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)裝置的設(shè)備。
繼續(xù)參考導(dǎo)航窗格300,系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200的GUI包括多個(gè)特 征，用以通過在顯示的樹視圖中一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)處用直觀指示符突出 顯示異常(例如，告警)，來增強(qiáng)用戶識別可能的問題的能力。這樣 的指示符的例子包括多種格式，諸如改變標(biāo)簽(tag)顏色或系統(tǒng)部件 的其它圖形表示，以確保在所代表的設(shè)備的正常和不正常操作狀態(tài)之 間的區(qū)別。區(qū)別的例子包括顏色、形狀(更改或替換先前顯示的部件 圖標(biāo)/表示)和文本。
除了通過修改與改變的部件相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)來用圖形表示告警或 其它狀態(tài)變化，導(dǎo)航樹的功能還支持通過將改變狀態(tài)傳播到層次樹中 隱藏節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)祖先，來指示該隱藏節(jié)點(diǎn)中重要的條件改變(例 如，故障部件或告警)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，這樣的狀態(tài)改變被 傳播到所顯示導(dǎo)航樹的最高層。將在下面參考圖7和圖8進(jìn)一步描述該 傳播特征。打開在較高層節(jié)點(diǎn)下的一組分支，將露出在下一層的狀態(tài) 改變的源。當(dāng)在處于異常狀態(tài)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處打開更深的層時(shí)，用戶由在下一層處于告警狀態(tài)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)來引導(dǎo)。異常狀態(tài)的例子包括 故障、未應(yīng)答的告警、禁止、以及未響應(yīng)。在可替換實(shí)施例中也有其 它異常狀態(tài)類型。
進(jìn)一步地，導(dǎo)航窗格300支持通過上下文菜單訪問特定于節(jié)點(diǎn)的 動作。因而， 一旦用戶標(biāo)識了需要對其采取動作(例如，應(yīng)答告警) 的節(jié)點(diǎn)，在許多情況下，用戶就通過調(diào)用節(jié)點(diǎn)的上下文菜單并隨后選 擇由上下文菜單呈現(xiàn)的功能之一來訪問用以采取期望的動作的實(shí)用 程序(utility) /操作。
工具欄314包括一組控件(例如，按鈕、查詢字段、圖標(biāo)等)， 所述控件提供對經(jīng)常使用的、HMI應(yīng)用200所支持的功能的訪問。舉 例而言，工具欄314區(qū)域包括時(shí)鐘和日歷圖形界面，以及標(biāo)識主計(jì)時(shí) 器站(例如，AWSM01)的字段。遍歷(traversed)節(jié)點(diǎn)窗口317描 繪了一組圖標(biāo)，其對應(yīng)于在導(dǎo)航窗格300中顯示的樹上的當(dāng)前所選節(jié) 點(diǎn)處結(jié)束的節(jié)點(diǎn)選擇路徑，其中所述當(dāng)前所選節(jié)點(diǎn)與在信息區(qū)域302 中的當(dāng)前顯示信息相對應(yīng)。遍歷節(jié)點(diǎn)窗口圖形化地描繪了沿導(dǎo)航窗格 300中所顯示的樹向下的用戶導(dǎo)航路徑。用戶可選擇任何所顯示的圖 標(biāo)以在區(qū)域302中展示相應(yīng)的信息，并且可用作導(dǎo)航窗格300的替換 物，來選擇感興趣的部件/節(jié)點(diǎn)。
工具欄314還包括支持"Go to:(轉(zhuǎn)到)"類型搜索功能的查詢 框和控件，所述"Go to:"類型搜索功能有助于在導(dǎo)航窗格300的樹視圖 中通過名稱(例如，Letterbug)定位并選擇部件。與提供結(jié)果列表不 同，"Go to:"搜索功能遍歷系統(tǒng)部件信息記錄組以查找與所提供的名 稱相對應(yīng)的記錄。 一旦定位了所期望的部件，該部件的相關(guān)信息自動 顯示在信息窗格302中?？?隱藏，，工具欄314，以〗更為附件窗格、導(dǎo)航 窗格和/或特定于部件的信息窗格提供額外的空間。
信息窗格302顯示關(guān)于在導(dǎo)航窗格300的層次樹上表示的單個(gè)部 件的詳細(xì)信息。實(shí)際上，訪問系統(tǒng)部件的內(nèi)容以在信息窗格302中顯 示的最容易的途徑之一是通過在導(dǎo)航窗格300中的層次樹上選擇(例 如，雙擊)該節(jié)點(diǎn)。其信息可顯示在信息窗格302中的可選擇的系統(tǒng)
19設(shè)備的例子包括站、現(xiàn)場總線模塊、現(xiàn)場裝置、集成外圍裝置或網(wǎng) 絡(luò)交換機(jī)。
進(jìn)一步地，如同前面提到的那樣，與在信息區(qū)域302中顯示的特 定所選部件相關(guān)的可能大量的信息被分成三個(gè)通用集合，其對應(yīng)于 General (通用)、Connections (連接)和Counters (計(jì)數(shù)器)控件 303，以有助于其在區(qū)域302的有限空間內(nèi)的顯示。上面描述了 "General (通用)，，信息集合。轉(zhuǎn)向圖4，示出當(dāng)處于"Counters (計(jì)數(shù) 器)"信息集合顯示模式時(shí)，信息區(qū)域302的示例性顯示。在示意性實(shí) 施例中， 一組計(jì)數(shù)器類別400被呈現(xiàn)在信息區(qū)域302中。每一個(gè)可選類 別(可以同時(shí)選擇可能的多個(gè)類別)對應(yīng)于一組特定的與網(wǎng)絡(luò)通信協(xié) 議層相關(guān)的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器值以表格格式顯示，該表格格式包含例如 才示i口、以下內(nèi)容的列計(jì)數(shù)器名稱(counter name )、當(dāng)前值(current value)、 前一值(previous value )、 最低值(lowest value )和最高 值(highest value)。這些計(jì)數(shù)器信息類型是示例性的，在可替換實(shí) 施例中將呈現(xiàn)其它類型的計(jì)數(shù)器參數(shù)信息。在一個(gè)示意性實(shí)施例中， HMI應(yīng)用200支持指定計(jì)數(shù)器的刷新行為，包括按要求刷新、僅刷 新某些參數(shù)、周期性地刷新全部或部分所顯示參數(shù)。復(fù)位控件還將復(fù) 位所有或各個(gè)單獨(dú)的計(jì)數(shù)器。
轉(zhuǎn)向圖5，示出當(dāng)處于"Connections (連接)"信息集合顯示模式 時(shí)，信息區(qū)域302的示例性顯示。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，通過在 "Name (名稱)，，列中命名被連接的實(shí)體來標(biāo)識在所選的部件和其它 系統(tǒng)部件之間的一組連接。其它列為每個(gè)連接顯示以下內(nèi)容連接類 型(connection type )、當(dāng)前狀態(tài)(current status )、操作模式(operating mode)(例如，在線(online )/離線(offline))以及故P章狀態(tài)(failed state)。該連接相關(guān)信息的列表是示例性的。在可替換實(shí)施例中提供 其它連接參數(shù)。
描述了特定于部件的信息區(qū)域302之后，重新關(guān)注附件窗格310， 描述在附件窗格區(qū)域310中為多個(gè)系統(tǒng)部件呈現(xiàn)的一組示例性信息類 型。參考圖3，由過程控制系統(tǒng)管理內(nèi)部部件206生成關(guān)于任何各個(gè)系統(tǒng)部件的消息(例如，情報(bào)和告警)。該消息被轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)管理HMI 應(yīng)用200并被顯示在狀態(tài)欄316中。但是，隨后的消息重寫先前的消息。 在一個(gè)示例性實(shí)施例中，消息列表被存檔，直至被有條件地移除為止 (例如，基于每次會話，直到由用戶清除，當(dāng)循環(huán)緩存被填滿時(shí))。 當(dāng)用戶在附件窗格310的頂部選擇"Messages (消息)"控件時(shí)，呈現(xiàn) 消息列表(可能經(jīng)過濾)。除了消息本身，每個(gè)消息列表?xiàng)l目將包括 時(shí)間戳。
在附件窗格區(qū)域310中的"Alarms (告警)"控件^L用來調(diào)用^f吏用 戶能夠檢查(review)系統(tǒng)告警列表的實(shí)用程序。再次參考圖3，當(dāng)在 監(jiān)視模式下操作時(shí)，附件窗格區(qū)域310顯示來自多個(gè)系統(tǒng)部件的告警 消息列表。在示意性實(shí)施例中，告警圖形用戶界面包括一組用于規(guī)定 以下內(nèi)容的列應(yīng)答狀態(tài)、索引號、數(shù)據(jù)/時(shí)間戳、告警消息的源站、 發(fā)生告警的部件的路徑(用于將告警傳播到導(dǎo)航窗格300中的樹上的 祖先)、以及告警消息。該用戶界面支持選擇并應(yīng)答單個(gè)告警、所有 未決的告警、以及特定類型的告警(例如，纜線連接告警)。
在附件窗格區(qū)域310中的"Inhibited (禁止)"控件被用來調(diào)用用 于列出所有其告警被禁止的部件的實(shí)用程序。而且，當(dāng)呈現(xiàn)與禁止模 式相對應(yīng)的用戶界面時(shí)，附件窗格區(qū)域310將支持用戶選擇并啟動特 定的列出的告警。
HMI應(yīng)用200的附件窗格區(qū)域310所支持的"Search (搜索)"控件 提供對一個(gè)實(shí)用程序的訪問，該實(shí)用程序使用戶能夠基于一條配置信 息搜索部件，然后導(dǎo)航到該部件的信息。參考圖6，提供了當(dāng)用戶選 擇"Search (搜索)"控件時(shí)在附件窗格區(qū)域310中生成的示例性圖形 用戶界面。該搜索實(shí)用程序界面在搜索定義窗格600中呈現(xiàn)一組可搜 索的類別，其使用戶能夠規(guī)定一個(gè)或多個(gè)搜索字符串，所述搜索字符 串將控制隨后對在系統(tǒng)管理配置數(shù)據(jù)庫202中維護(hù)的系統(tǒng)部件記錄的 搜索。雖然示意性實(shí)施例將搜索限制在配置數(shù)據(jù)庫中的信息，但是可 替換實(shí)施例包括搜索動態(tài)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)庫。
如圖6所示的示例性搜索實(shí)用程序支持針對部件的多種搜索參數(shù)，包括類別(category)(例如，控制處理器、FBM等)、類型 (type)(例如，ZCP、 FCP等)、名稱( name)、相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)監(jiān) 控器(associated system monitor)、 相關(guān)聯(lián)的交換機(jī)(associated switch )、引導(dǎo)主機(jī)(boot host)、以及FT (容錯(cuò))狀態(tài)(FT state )。 而且，在提供文本字符串的字段中，搜索功能還支持通配標(biāo)志符 (designator)。當(dāng)用戶完成了搜索定義，"Search (搜索)，，按鈕被 選擇以提交供處理的查詢。用戶定義的搜索準(zhǔn)則由系統(tǒng)部件信息數(shù)據(jù) 庫來處理。用戶可以通過選擇"Stop (停止)，，按鈕來停止查詢。
一組結(jié)果。結(jié)果字段610返回匹配部件記錄列表。在示意性實(shí)施例中， 返回的結(jié)果包括部件名稱、直觀的(例如，基于圖標(biāo)的)當(dāng)前狀態(tài)指 示符、部件類型(type)、以及部件路徑(path)。路徑被傳遞給與 導(dǎo)航窗格300相關(guān)聯(lián)的記錄訪問功能(類似于用戶在導(dǎo)航窗格300中選 擇節(jié)點(diǎn))，以根據(jù)用戶對結(jié)果字段610中條目的選擇而自動訪問所選 擇的部件的相應(yīng)信息。所選部件的內(nèi)容然后被顯示在信息窗格302中。 在附件窗格區(qū)域310中的"Watch (監(jiān)視)"控件被用來調(diào)用用于 使用戶能夠觀察多個(gè)計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)源所支持的計(jì)數(shù)器的實(shí)用程序，所述 區(qū)域310包括在多個(gè)不同的站上運(yùn)行的部件。再次參考圖4，當(dāng)在監(jiān)視 模式操作時(shí)，附件窗格區(qū)域310為一組不同部件顯示一組用戶指定的 被監(jiān)視的計(jì)數(shù)器。首先通過選擇一個(gè)在信息窗格302中列出的計(jì)數(shù)器 而指定附件窗格區(qū)域310中被監(jiān)視的計(jì)數(shù)器。然后，響應(yīng)于用戶選擇 在附件窗格310中的監(jiān)視按鈕400，所選的計(jì)數(shù)器被添加到在附件窗格 310中顯示的被監(jiān)視的計(jì)數(shù)器列表。即使在從導(dǎo)航窗格300中選擇另一 個(gè)裝置以顯示新的部件計(jì)數(shù)器之后，HMI應(yīng)用仍將繼續(xù)跟蹤所選的計(jì) 數(shù)器。信息區(qū)域302和附件窗格區(qū)域310中顯示的計(jì)數(shù)器信息類型取決 于部件類型，并且根據(jù)系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200的可替換實(shí)施例而變化。 關(guān)于刷新在附件窗格310中顯示的計(jì)數(shù)器值，示例性實(shí)施例支持多種 刷新模式/命令，其包括按要求讀取模式和周期更新模式。當(dāng)在"Watch (監(jiān)視)"模式操作時(shí)，窗格區(qū)域310為每個(gè)指定的計(jì)數(shù)器顯示下列信息計(jì)數(shù)器名稱(counter name )、 當(dāng)前值(current value )、 最大 值(maximum value)、最小值(minimum value )，以及源名稱(source name)。而且，在一個(gè)可替換實(shí)施例中，附件窗格區(qū)域310的監(jiān)視 (Watch)模式支持在計(jì)數(shù)器上設(shè)定閾值限制，以及在用戶界面上的 監(jiān)視(watch)控件上包括直觀指示(例如，按鈕/標(biāo)簽閃動、改變顏 色等)。
在附件窗格區(qū)域310中的"SmonLog (Smon日志)"控件被用來 調(diào)用使用戶能夠觀察并清除系統(tǒng)監(jiān)視器的日志文件內(nèi)容的實(shí)用程序。
轉(zhuǎn)向圖7，以放大的形式提供在導(dǎo)航窗格300中顯示的增強(qiáng)的層次 部件樹的另一個(gè)示意性例子，以有助于描述HMI應(yīng)用200的部件樹節(jié) 點(diǎn)的補(bǔ)充，其包括多種狀態(tài)指示符，以及進(jìn)一步說明在導(dǎo)航樹上傳播 異常給父節(jié)點(diǎn)的能力。圖8提供了圖例窗口800，其提供對導(dǎo)航窗格300 中的部件樹視圖上所支持的不同類型的狀態(tài)指示符中每一個(gè)的簡短 解釋。圖例窗口800根據(jù)用戶請求而展示(通過菜單欄312上的幫助 (help)菜單項(xiàng))，以幫助解釋結(jié)合在導(dǎo)航窗格中的部件顯示中的各 種狀態(tài)指示符。
將在描述圖7中所示的示意性導(dǎo)航樹部分之前，描述圖8中每個(gè)符 號的含義，作為在示意性實(shí)施例中所支持的各種狀態(tài)指示符的指南。 在該示意性實(shí)施例中，圖例(Legend) 800定義了圖標(biāo)符號，其基于 符號圖形、文本和/或顏色來表示唯一的狀態(tài)/告警條件。
首先，在圖例窗口800的左欄描繪了一組設(shè)備圖標(biāo)。設(shè)備圖標(biāo)在 導(dǎo)航樹上逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地進(jìn)行分配。
SMON圖標(biāo)代表系統(tǒng)監(jiān)控域，其對應(yīng)于被監(jiān)控的系統(tǒng)設(shè)備的邏輯關(guān)聯(lián)。
AW圖標(biāo)代表工作站。工作站位于層次導(dǎo)航窗格樹的第二層。 WP圖標(biāo)代表工作站。工作站位于層次導(dǎo)航窗格樹的第二層。示 意性例子包括兩種類型的控制處理器/站圖標(biāo)。 CP圖標(biāo)對應(yīng)于非冗余的控制處理器布置。 包括小的上標(biāo)2的FT CP圖標(biāo)指示容錯(cuò)控制處理器。Switch (交換機(jī))圖標(biāo)代表在導(dǎo)航樹層次的"交換機(jī)(switch)" 視圖中的以太網(wǎng)交換機(jī)。
Switch Port (交換機(jī)端口 )圖標(biāo)沒有用在樹視圖中。但是，當(dāng)用 戶選擇了交換機(jī)時(shí)，它用于在信息窗格中代表交換機(jī)。
位于樹中的每個(gè)控制站下方的Primary FBM (主FBM )圖標(biāo)代 表站的主FBM，其是管理與附接的FBM的通信的設(shè)備控制塊。圖標(biāo)右 側(cè)的auto、 SwA和SwB修飾符(modifier)指示容錯(cuò)通信總線布置中 的部件配置。
FCM圖標(biāo)代表將控制處理器連接到在容錯(cuò)總線配置中的現(xiàn)場總 線模塊的現(xiàn)場總線通信模塊。FCM圖標(biāo)的外觀被修改以指示正在使用 哪個(gè)總線。
FBM圖標(biāo)代表連接到主FBM或FCM的現(xiàn)場總線模塊。FBM圖標(biāo) 右邊的標(biāo)記(label)指示在FBM和其主才幾之間的通信狀態(tài)。 Device (裝置)圖標(biāo)用于代表附接的智能現(xiàn)場裝置。 Peripheral (外圍設(shè)備)圖標(biāo)代表計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，諸如打印機(jī) 和報(bào)警器面板。
描述了代表過程控制系統(tǒng)中部件的圖標(biāo)之后，描繪位于圖例窗口 800的右欄上的一組狀態(tài)指示符，其用于指示所呈現(xiàn)的部件的狀態(tài)。 通常，系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200 GUI通過將符號附加到設(shè)備圖標(biāo)的左上 角，并且如果在特定設(shè)備的配置對話框中檢查到Enable(啟用)閃爍， 則將設(shè)備名稱用顏色標(biāo)記(color-code)，從而指示設(shè)備的健康狀況。 類似地，通過將符號附加到設(shè)備圖標(biāo)的左下角來指示與特定設(shè)備相關(guān) 聯(lián)的告警狀態(tài)。這里描述的狀態(tài)指示方案用于導(dǎo)航窗格300、遍歷節(jié) 點(diǎn)窗口317、 Connection (連接)顯示模式信息窗格302、以及在附件 窗格310的Search (搜索)模式顯示中的結(jié)果表。下面對狀態(tài)指示符 的描述示出了符號、文本、閃爍和顏色標(biāo)記如何用來與代表特定系統(tǒng) 設(shè)備的圖標(biāo)結(jié)合，以直觀地表示告警狀態(tài)和指示設(shè)備健康狀況。如上 面提到的那樣，異常和告警狀態(tài)沿著導(dǎo)航窗格300中的樹的層次向上 傳播。因此，異常狀態(tài)可指示異常位于顯示異常狀態(tài)指示符的節(jié)點(diǎn)中
24或者其可能隱藏的子節(jié)點(diǎn)之一中。不具有下面描述的異常狀態(tài)指示符 的設(shè)備圖標(biāo)代表正常情形。
關(guān)于告警狀態(tài)
Unacknowledged (未應(yīng)答)圖標(biāo)指示，在所代表的設(shè)備處或者 在附著在導(dǎo)航窗格300的樹的較低層的連接設(shè)備處有未應(yīng)答的告警。 如果啟用了閃爍，則設(shè)備的名稱標(biāo)簽將閃動。未應(yīng)答的告警狀態(tài)從其 源設(shè)備傳播到所有的祖先節(jié)點(diǎn)。
Inhibited (禁止)圖標(biāo)指示，告警在特定裝置上被禁止。禁止告 警狀態(tài)不傳播到導(dǎo)航樹上的其它節(jié)點(diǎn)。
關(guān)于設(shè)備健康狀況
Warning (警告)圖標(biāo)指示，有附接到當(dāng)前圖標(biāo)所代表的設(shè)備的 至少一個(gè)子裝置處于異常狀態(tài)。
Failed (故障)圖標(biāo)指示，特定節(jié)點(diǎn)所代表的設(shè)備發(fā)生了故障。 設(shè)備的故障狀態(tài)被傳播到父設(shè)備(例如，控制處理器)并以Warning (警告)圖標(biāo)的形式顯示在該父設(shè)備的圖標(biāo)附近。在任何層的設(shè)備故 障都被傳播并且在相應(yīng)的SMON (系統(tǒng)監(jiān)視器)圖標(biāo)的附近顯示為 Failed (故障)圖標(biāo)。
Unknown (未知)圖標(biāo)指示，與節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的特定設(shè)備的當(dāng)前 狀態(tài)目前未知。
OffLine(離線)圖標(biāo)指示，特定節(jié)點(diǎn)所代表的設(shè)備目前離線。
有大量的連接性狀態(tài)指示符被支持，以表示在冗余、容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)鏈 路布置中的通信狀態(tài)。其包括
Bus A ( or B ) Enabled (總線A (或B )被啟用)圖標(biāo)指示操作 者指定的總線選擇。
Bus Auto Select (總線自動選擇)圖標(biāo)指示自動總線選擇狀態(tài)/模式。
Cable A ( or B or AB ) Inhibited (線纜A (或B或AB )被禁止) 圖標(biāo)指示，是否通過禁止在第二總線上的通信，來迫使通信僅通往兩 條可能的通信路徑中的一條。Cable Fault (線纜錯(cuò)誤)圖標(biāo)指示線纜錯(cuò)誤。
Cable A ( or B or AB ) Failed (線纜A (或B或AB )故障)圖標(biāo) 表明，在容錯(cuò)線纜配置中特定的一條線纜失敗或兩條線纜都失敗。
Receiver A ( or B ) Failed (接收器A (或B)故障)圖標(biāo)表明， 在一個(gè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口上的接收器之一 出現(xiàn)了故障。
系統(tǒng)管理HMI應(yīng)用200 GUI利用多種符號和文本來指示系統(tǒng)設(shè) 備的健康狀況變化。除了標(biāo)記有問題的設(shè)備之外，設(shè)備健康狀況變化 被傳播到與有問題的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的父設(shè)備和系統(tǒng)監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)。轉(zhuǎn)向圖 7，圖7提供了導(dǎo)航窗格300的一個(gè)示例性部分，作為系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控器 如何顯示所傳播的狀態(tài)以使得即使在導(dǎo)航窗格300中沒有暴露出錯(cuò)誤 源，也將直觀顯示處于層次的較低層的故障的例子。
在該特定的例子中，樹圖示出故障從系統(tǒng)的最低設(shè)備層到系統(tǒng)的 最高層(邏輯系統(tǒng)監(jiān)控域AQ2SMN)的傳播。如何傳播故障指示符的 規(guī)則取決于設(shè)備，并且不是這里公開的HMI應(yīng)用200的邏輯的一部分。 HMI應(yīng)用200收集故障指示符信息，并顯示適當(dāng)?shù)闹甘疽詭椭脩魧?dǎo) 航到可能要在該處采取動作的有問題的設(shè)備部件。因而，HMI應(yīng)用200 對現(xiàn)有的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)(leverage),以在系統(tǒng)中傳播告警和其 他故障指示，并以顯示在導(dǎo)航窗格300中的系統(tǒng)狀態(tài)樹的適當(dāng)節(jié)點(diǎn)附 近的明確的狀態(tài)圖標(biāo)的形式來報(bào)告信息。
繼續(xù)參考圖7，從系統(tǒng)監(jiān)控域?qū)?AQ2SMN)向下， 一個(gè)具有"X" 指示符的圓圏表示所包含的設(shè)備有錯(cuò)誤。星號(*)表明錯(cuò)誤尚未被 應(yīng)答。系統(tǒng)監(jiān)控器自身不可能出錯(cuò)，這是因?yàn)樗麄兪窃O(shè)備的邏輯集合。 但是，系統(tǒng)監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)(導(dǎo)航樹的最高層)指示符反映出所包含的裝 置的最嚴(yán)重的狀態(tài)。
在站層示出兩處故障，在控制處理器站上的第一個(gè)故障顯示一個(gè) 未應(yīng)答的警告(FCP200)，以表明附接的外圍設(shè)備或子設(shè)備發(fā)生了 故障。控制處理器上沒有顯示紅色的故障符號，因?yàn)檫@將表明站本身 發(fā)生了故障。在站(FCP200 )下面， 一組附接的現(xiàn)場總線模塊之一 發(fā)生了故障(FCP204)。如果現(xiàn)場總線模塊所包含的裝置發(fā)生故障，則在裝置上顯示紅色故障指示符，并在現(xiàn)場總線模塊上顯示黃色的警
告指示符。在工作站(AQUA03)上指示有附接設(shè)備的未應(yīng)答的錯(cuò)誤。 它顯示黃色警告指示符和星號。如示例性實(shí)例所示，系統(tǒng)監(jiān)控HMI應(yīng) 用200的導(dǎo)航樹方面通過利用圖形狀態(tài)表示(例如，圖標(biāo))，并通過 在導(dǎo)航窗格的最高(系統(tǒng)監(jiān)控域)層顯示所傳播的狀態(tài)，來提供增強(qiáng) 的通知能力。
上面討論的結(jié)構(gòu)、技術(shù)、用戶界面和相關(guān)的益處都僅僅是由在計(jì) 算機(jī)上執(zhí)行并在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的形式存儲 的軟件來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。由于本發(fā)明的原理可應(yīng)用到 許多可能的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這里根據(jù)附圖所描述的實(shí)施例僅僅 是示意性的，并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。所說明的實(shí) 施例可以在配置和細(xì)節(jié)上加以修改而不背離本發(fā)明的精神。而且，本 領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，所公開的原理不限于任何特定的局域網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議和/或拓樸。因此，這里描述的本發(fā)明可以有所有可在所附的權(quán)利要 求及其等價(jià)形式的范圍內(nèi)的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種系統(tǒng)管理圖形人機(jī)界面(HMI)應(yīng)用，包括多窗格界面，用于呈現(xiàn)與控制系統(tǒng)部件的操作狀態(tài)有關(guān)的信息，所述多窗格界面包括包括層次樹的導(dǎo)航窗格，所述層次樹包括與控制系統(tǒng)設(shè)備相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；以及特定于部件的信息窗格，用于提供與所述導(dǎo)航窗格上的所選節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的詳細(xì)信息，其中所述詳細(xì)信息包括診斷信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述多窗格 界面還包括附件窗格，用于提供與所述導(dǎo)航窗格上表示的一組部件相對應(yīng)的 集中信息。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格顯示由過程控制系統(tǒng)管理內(nèi)部部件先前發(fā)布的消息的列表。
4. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格顯示與在所述導(dǎo)航窗格中表示的該組部件相關(guān)聯(lián)的告警的列表。
5. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格顯示來自所述導(dǎo)航窗格中表示的該組部件的、具有禁止告警狀態(tài)的 部件的列表。
6. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格提供對搜索實(shí)用程序的訪問，所述搜索實(shí)用程序用于基于搜索準(zhǔn)則 定位部件，然后導(dǎo)航到一組滿足所述搜索準(zhǔn)則的部件中的一個(gè)部件的 信息。
7. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格顯示針對與在所述導(dǎo)航窗格中表示的該組部件相關(guān)聯(lián)的一組不同 部件的、 一組用戶指定的被監(jiān)視的計(jì)數(shù)器。
8. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述附件窗 格提供對系統(tǒng)監(jiān)控器日志實(shí)用程序的訪問，所述系統(tǒng)監(jiān)控器日志實(shí)用 程序使用戶能夠觀察并清除系統(tǒng)監(jiān)控器的日志文件的內(nèi)容。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，還包括 搜索功能，用于支持定義搜索查詢、提供結(jié)果以及在信息窗格中為所選部件自動展示在結(jié)果中提供的詳細(xì)部件信息。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 功能遍歷與在所述導(dǎo)航窗格中顯示的所述層次樹上表示的系統(tǒng)部件 相對應(yīng)的一組記錄，并且當(dāng)定位了與所述搜索查詢相匹配的記錄時(shí)在 所述信息窗格中顯示詳細(xì)部件信息。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 查詢規(guī)定系統(tǒng)部件的名稱。
12. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 查詢規(guī)定系統(tǒng)部件的類別。
13. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 查詢規(guī)定系統(tǒng)部件的類型。
14. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 查詢規(guī)定網(wǎng)絡(luò)位置。
15. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 查詢規(guī)定相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)監(jiān)控器。
16. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 功能將所述搜索查詢應(yīng)用到包括與在所述層次樹中表示的所述系統(tǒng) 部件相對應(yīng)的記錄的配置數(shù)據(jù)庫。
17. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述搜索 功能結(jié)果包括與滿足所述搜索查詢的部件記錄相對應(yīng)的列表，并且其 中所述列表上的每個(gè)條目包括到對應(yīng)的部件信息的鏈接，所述鏈接有 助于自動檢索并顯示所選條目的信息。
18. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述層次 樹包括圖形狀態(tài)指示符，所述圖形狀態(tài)指示符顯示在與所述圖形狀態(tài) 指示符相關(guān)聯(lián)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)附近。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述圖形 狀態(tài)指示符通過狀態(tài)圖標(biāo)來指示狀態(tài)。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述圖形 狀態(tài)指示符通過顯示的文本來指示狀態(tài)。
21. 如權(quán)利要求18所迷的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述圖形 狀態(tài)指示符通過顏色來指示狀態(tài)。
22. 如權(quán)利要求18所迷的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述圖形 狀態(tài)指示符通過動畫直觀效果來指示狀態(tài)。
23. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中由圖形狀 態(tài)指示符來指示故障狀態(tài)。
24. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中由圖形狀 態(tài)指示符來指示未應(yīng)答的告警狀態(tài)。
25. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中由圖形狀 態(tài)指示符來指示禁止告警狀態(tài)。
26. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中由圖形狀 態(tài)指示符來指示未響應(yīng)狀態(tài)。
27. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中由圖形狀 態(tài)指示符來指示容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)鏈路布置的網(wǎng)絡(luò)連接性狀態(tài)。
28. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述層次 樹包括處于所述層次樹的最高層的邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)，并且其中在所述 層次樹的較低節(jié)點(diǎn)處所表示的設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)從所述較低節(jié)點(diǎn)沿著 所述層次樹的分支向上傳播到所述邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)。
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中在所述較 低節(jié)點(diǎn)處的故障異常狀態(tài)傳播到在所述層次樹上的父設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并且 所迷故障異常狀態(tài)在所述父設(shè)備節(jié)點(diǎn)處被顯示為告警狀態(tài)。
30. 如權(quán)利要求28所迷的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中故障異常 狀態(tài)傳播到在所述層次樹上的所述邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)，并且所述故障異 常狀態(tài)在所述邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)處被顯示為故障狀態(tài)。
31. 如權(quán)利要求28所迷的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述邏輯監(jiān)控器節(jié)點(diǎn)指示符表示子設(shè)備節(jié)點(diǎn)的最嚴(yán)重異常狀態(tài)。
32. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中未應(yīng)答告 警狀態(tài)被傳播到所述較低節(jié)點(diǎn)的所有祖先節(jié)點(diǎn)并由所述所有祖先節(jié) 點(diǎn)顯示。
33. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中與所述層 次樹的較低節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的異常狀態(tài)被傳播到在所述層次樹上 的至少一個(gè)當(dāng)前顯示的節(jié)點(diǎn)，并由所述至少一個(gè)當(dāng)前顯示的節(jié)點(diǎn)直觀 地描繪。
34. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)管理圖形HMI應(yīng)用，其中所述HMI應(yīng)用基于下列內(nèi)容顯示狀態(tài)圖標(biāo)所提供的與所述層次樹的節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的過程控制系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài) 信息；以及一組在設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和在所述層次樹上的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的顯示特 征之間的定義關(guān)系。
全文摘要
本申請描述了一種用于過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)管理人機(jī)界面應(yīng)用，該應(yīng)用使用戶能夠觀看/監(jiān)控關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)和性能的信息，并使用戶能夠啟動對系統(tǒng)設(shè)備的操作的改變、對控制站進(jìn)行檢查點(diǎn)操作和執(zhí)行診斷。系統(tǒng)管理圖形用戶界面(GUI)包括大量界面特征，該特征增強(qiáng)了系統(tǒng)狀態(tài)信息對于用戶的可訪問性。這種增強(qiáng)包括在系統(tǒng)部件導(dǎo)航視圖上展示可選的診斷信息(例如，在線/離線狀態(tài))。GUI還提供對多種系統(tǒng)信息的訪問，所述多種系統(tǒng)信息包括告警、消息、被監(jiān)視的系統(tǒng)管理參數(shù)以及在系統(tǒng)管理導(dǎo)航樹中顯示的符號的圖例。其它增強(qiáng)包括用于在系統(tǒng)中快速定位設(shè)備以展示詳細(xì)信息的搜索功能、用圖標(biāo)顯示設(shè)備狀態(tài)的導(dǎo)航樹、以及將錯(cuò)誤狀態(tài)向上傳播至導(dǎo)航樹的最高層。
文檔編號G06F3/00GK101460909SQ200780020698
公開日2009年6月17日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者B·J·拜瑞, K·L·蓋瑞森, M·D·恩顧彥, N·M·K·默蒂, T·D·謝雷爾, 小多納德·J·威蘭德 申請人:因文西斯系統(tǒng)公司