專利名稱：計(jì)算和標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的制作方法
計(jì)算和標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
背景技術(shù)：
控制系統(tǒng)控制各種工業(yè)過程。例如，控制系統(tǒng)可以控制電廠、烴加工工廠或烘烤食品加工工廠。不論受控制工廠的類型如何，除用于執(zhí)行控制算法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之外，控制系統(tǒng)還可以包括充當(dāng)歷史記錄單元(historian unit)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于收集數(shù)據(jù)并且存儲(chǔ)關(guān)于受控過程的數(shù)據(jù)值。隨著受控過程的規(guī)模和/或復(fù)雜度的增加，作為歷史記錄單元操作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所收集和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量可能是巨大的。因此，任何用來減小可能需要存儲(chǔ)在歷史記錄單元中的數(shù)據(jù)量和/或增加與歷史信息相關(guān)聯(lián)的功能的技術(shù)將會(huì)給分布式過程控制系統(tǒng)制造商帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。


為了詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，現(xiàn)在將參考下述附圖圖1示出了依照至少一些實(shí)施例的控制系統(tǒng)；圖2圖解示出了依照至少一些實(shí)施例的用于配置歷史記錄單元的示例性機(jī)制；圖3圖解示出了用于向接口機(jī)告知所需統(tǒng)計(jì)計(jì)算的示例性機(jī)制；圖4示出了示例性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的散布圖；圖5示出了示例性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的直方圖；圖6示出了依照至少一些實(shí)施例的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法；圖7示出了依照至少一些實(shí)施例的處理單元；以及圖8示出了依照替換實(shí)施例的系統(tǒng)。記號(hào)和名稱下面整個(gè)描述和權(quán)利要求書使用了某些術(shù)語(yǔ)來指代特定的系統(tǒng)組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，分布式過程控制公司可以用不同的名稱來指代組件。本文并不區(qū)分那些名稱不同而非功能不同的組件。在以下的討論和權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”按開放式意義來使用，并且因此應(yīng)當(dāng)被解釋為“包括但不限于…”。而且，術(shù)語(yǔ)“耦合”是指間接連接或直接連接。因此， 如果第一設(shè)備耦合到第二設(shè)備，則該連接可以是通過直接連接或經(jīng)由其它設(shè)備和連接的間接連接?！皵?shù)據(jù)挖掘”是指數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計(jì)和/或邏輯分析以確定在物理過程的不同參數(shù)流之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式以下討論針對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例。盡管這些實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)可以是優(yōu)選的，但是公開的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被解釋為、或以其他方式被用來限制本公開(包括權(quán)利要求) 的范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，以下描述具有廣泛應(yīng)用，并且任何實(shí)施例的討論只意味著該實(shí)施例是示例性的，而無意暗示本公開(包括權(quán)利要求)的范圍限于該實(shí)施例。
圖1示出了依照至少一些實(shí)施例的控制系統(tǒng)1000，其耦合到物理過程10。物理過程10可以是利用控制系統(tǒng)來指導(dǎo)和管理所述過程的任何物理過程。例如，受控的物理過程10可以是烴計(jì)量功能(即，為了計(jì)費(fèi)和/或交接目的)、電廠的各種子系統(tǒng)、烴加工工廠的各種子系統(tǒng)或食品加工廠的各種烤箱、輸送器和攪拌器。不論物理過程10的確切性質(zhì)如何，并且如果存在的話，各種溫度發(fā)送器、壓力發(fā)送器、閥定位器、閥位指示器和電機(jī)控制系統(tǒng)耦合到該控制系統(tǒng)的示例性輸入/輸出(I/O)設(shè)備12。仍然參照?qǐng)D1，控制系統(tǒng)1000可以包括一個(gè)或多個(gè)分布式處理單元。在圖1的示例性情況中，具體示出了分布式處理單元16 ；然而，可以根據(jù)物理過程10的規(guī)模和復(fù)雜度來使用任何數(shù)目的分布式處理單元，并且(下面討論的)流量計(jì)算機(jī)18同樣可以被認(rèn)為是處理單元。依照分布式過程控制理念，每個(gè)分布式處理單元16可以在物理上被置于其直接耦合的I/O設(shè)備12附近。此外，每個(gè)分布式處理單元16還可以在物理上被置于每個(gè)分布式處理單元16負(fù)責(zé)的物理過程10的特定部分附近。在控制系統(tǒng)1000的控制下的電廠的示例性情況下，諸如分布式處理單元16及其相關(guān)I/O設(shè)備12之類的分布式處理單元可以負(fù)責(zé)鍋爐控制，并且因此分布式處理單元16可以在物理上被置于鍋爐附近。同樣，在電廠的示例性情況下，示例性分布式處理單元16和相關(guān)的I/O設(shè)備12可以負(fù)責(zé)渦輪控制，并且因此可以被置于所述渦輪附近，諸如在渦輪機(jī)房中。每個(gè)分布式處理單元16執(zhí)行與物理過程10中它負(fù)責(zé)的部分有關(guān)的控制軟件。 控制軟件可以實(shí)現(xiàn)基于布爾的控制方案(有時(shí)被實(shí)現(xiàn)為“階梯邏輯”)，或者所述控制軟件可以實(shí)現(xiàn)過程的閉合回路控制，諸如一個(gè)或多個(gè)比例積分微分(proportional integral differential, PID)控制回路。在另外的其它實(shí)施例中，控制軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理過程10 的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制。除物理過程10的控制部分之外，分布式處理單元16、18還可以運(yùn)行用來執(zhí)行諸如水流量、蒸氣流量和氣流量之類的計(jì)算的程序，并且這些計(jì)算值可以被存儲(chǔ)以供稍后查看和/或變?yōu)樵诜植际教幚韱卧?6中執(zhí)行的控制軟件中所使用的輸入、反饋或前饋參數(shù)。分布式處理單元16例如可以是可從密蘇里州圣路易斯市的愛默生過程管理公司(Emerson Process Management)獲得的 DeltaV MD 控制器。仍然參照?qǐng)D1，雖然一些分布式處理單元是通用的，但是在分布式處理單元可以被編程用來監(jiān)視和控制各種物理過程的意義上來說，流量計(jì)算機(jī)18只是被設(shè)計(jì)用于特定任務(wù)的處理單元的例子。特別地，流量計(jì)算機(jī)18可以被具體設(shè)計(jì)和構(gòu)造來對(duì)接(interface) 用于監(jiān)視物理過程10的各種流量計(jì)設(shè)備14A和14B。流量計(jì)設(shè)備14例如可以是超聲波流量計(jì)或者與用于流量計(jì)算的孔板相關(guān)聯(lián)的各種壓力和溫度發(fā)送器。在孔板的情況下，流量計(jì)算機(jī)18可以讀取各種發(fā)送器并且計(jì)算通過孔的流體流量。在超聲波流量計(jì)的情況下，流量計(jì)算機(jī)18可以讀取由超聲波流量計(jì)確定的即時(shí)流量。在一些實(shí)施例中(例如，其中流量計(jì)設(shè)備14只是超聲波流量計(jì))，可以省略流量計(jì)算機(jī)18，并且采用超聲波流量計(jì)形式的流量計(jì)設(shè)備可以被直接耦合到通信網(wǎng)絡(luò)，并且因此同樣可以被認(rèn)為是處理單元。無論是否耦合到孔板流量計(jì)、超聲波流量計(jì)或同時(shí)耦合到它們兩者，示例性流量計(jì)算機(jī)18還可以在任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段累加(求和)測(cè)量的流量。此外，流量計(jì)算機(jī)18可以實(shí)現(xiàn)各種警報(bào)條件(例如，高和低流量警報(bào)器，過壓警報(bào)器)，并且可以進(jìn)一步控制各閥，使得選擇性地使各流量計(jì)導(dǎo)管(meter run)啟用或停用(例如，根據(jù)總流量)。流量計(jì)算機(jī)18例如可以是可從愛默生過程管理公司獲得的Daniel S600流量計(jì)算機(jī)。此外，采用許多形式的流量計(jì)設(shè)備14也可以從愛默生過程管理公司獲得。因此，控制系統(tǒng)1000控制的物理過程可以與整個(gè)工業(yè)設(shè)施或者只是與計(jì)量子系統(tǒng)的各種設(shè)備一樣復(fù)雜。在大多數(shù)情況下，特定分布式處理單元所監(jiān)視或計(jì)算的數(shù)據(jù)值關(guān)聯(lián)于本地附接的設(shè)備(即，在示例性處理單元16的情況下是I/O設(shè)備12并且在示例性流量計(jì)算機(jī)18的情況下是流量計(jì)設(shè)備16)，并且被驅(qū)動(dòng)輸出的數(shù)值也是如此。然而，處理單元16和流量計(jì)算機(jī)18可以在通信網(wǎng)絡(luò)20上彼此通信并與其它設(shè)備通信。因此，可以在處理單元之間交換數(shù)據(jù)值以幫助執(zhí)行與物理過程10相關(guān)的分配任務(wù)。依照至少一些實(shí)施例，通信網(wǎng)絡(luò)20是以太網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)(即，定義OSI模型的物理和數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng))，并且用于信息交換的確切協(xié)議(即，在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層以上的層)基于特定系統(tǒng)供應(yīng)商。換句話說，雖然大部分控制系統(tǒng)利用基于以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)20，但是每個(gè)供應(yīng)商可以利用適合于供應(yīng)商的特定硬件和配置的專有高層協(xié)議。仍然參照?qǐng)D1，控制系統(tǒng)的大部分用戶還想要或需要與物理過程10相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)值。依照各個(gè)實(shí)施例，歷史記錄單元22是控制系統(tǒng)1000的一部分，并且所述歷史記錄單元22負(fù)責(zé)收集和維持關(guān)于物理過程10的歷史數(shù)據(jù)值。特別地，歷史記錄單元22可以包括處理單元24，處理單元24可與分布式處理單元16的形式和配置類似，但是可以運(yùn)行不同的應(yīng)用程序和/或不同的操作系統(tǒng)。被耦合到處理單元24的是非易失性儲(chǔ)存單元26，其中放有歷史數(shù)據(jù)值。依照至少一些實(shí)施例，非易失性儲(chǔ)存器是硬盤驅(qū)動(dòng)器或者可以是按容錯(cuò)方式操作的硬盤驅(qū)動(dòng)器陣列，諸如廉價(jià)冗余磁盤陳列(RAID)系統(tǒng)。在另外的其它示例性實(shí)施例中，非易失性儲(chǔ)存器可以是任何當(dāng)前可用的或日后開發(fā)的技術(shù)，其中可以以非易失性方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，諸如光儲(chǔ)存介質(zhì)和設(shè)備。在另外的其它實(shí)施例中，非易失性儲(chǔ)存器26可以包括多個(gè)不同的儲(chǔ)存設(shè)備，諸如用于近期歷史數(shù)據(jù)值的多個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器，以及用于不太頻繁訪問的存檔數(shù)據(jù)值的光驅(qū)動(dòng)器或磁帶驅(qū)動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，歷史記錄單元22通過輪詢(polling)諸如示例性分布式處理單元16和流量計(jì)算機(jī)18之類的處理單元來收集歷史數(shù)據(jù)值。在其它實(shí)施例中，處理單元被編程用來定期地向歷史單記錄元22發(fā)送選擇的數(shù)據(jù)值。例如，緩慢移動(dòng)的過程參數(shù)的數(shù)據(jù)值可以由處理單元每分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間發(fā)送給歷史記錄單元22，而那些值迅速改變的參數(shù)可以按明顯更短的時(shí)間跨度(例如，兩秒或更短)被發(fā)送到歷史記錄單元22。圖1的示例性控制系統(tǒng)1000還包括人/機(jī)接口(HMI) 28。顧名思義，人/機(jī)接口 28可以是用戶用來與控制系統(tǒng)1000的其余設(shè)備對(duì)接的機(jī)構(gòu)。例如，人/機(jī)接口 28可以是用來把在分布式處理單元中執(zhí)行的控制回路初始化并將其與適當(dāng)?shù)腎/O設(shè)備輸入和輸出相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)。同樣，人/機(jī)接口 28可以是用來設(shè)置和修改由流量計(jì)算機(jī)18使用的各種參數(shù)的機(jī)構(gòu)。更進(jìn)一步的，人/機(jī)接口 28可以是操作者用來監(jiān)視和控制物理過程10 (例如， 進(jìn)行設(shè)置點(diǎn)調(diào)整，監(jiān)視警報(bào)值，改變閥位)的機(jī)構(gòu)。更進(jìn)一步的，人/機(jī)接口 28可以是過程工程師用來監(jiān)視物理過程10的趨勢(shì)并且可能基于那些趨勢(shì)來改變由分布式處理單元16的控制軟件執(zhí)行的調(diào)諧參數(shù)或控制策略的機(jī)構(gòu)。人/機(jī)接口 28可以包括處理單元30，處理單元30可以與歷史記錄單元22的處理單元24的形式和構(gòu)造類似。處理單元30可以在應(yīng)用程序的類型和數(shù)目和/或不同的操作系統(tǒng)方面不同于其它處理單元。處理單元30耦合到顯示設(shè)備32，諸如陰極射線管(CRT)或液晶(IXD)顯示器。最后，人/機(jī)接口 28可以耦合有鍵盤34和指點(diǎn)(pointing)設(shè)備36，使用戶能夠與在處理單元30上執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)?。?機(jī)接口觀可以是過程工程師或其它有關(guān)人員用來在顯示設(shè)備32上查看物理處理器10的圖形表示的機(jī)構(gòu)。人/機(jī)接口觀還可以是有關(guān)人員用來從歷史記錄單元22獲得歷史數(shù)據(jù)值并且在顯示設(shè)備32上產(chǎn)生數(shù)據(jù)值的一個(gè)或多個(gè)流的趨勢(shì)或標(biāo)繪圖的機(jī)構(gòu)。 例如，過程工程師可以請(qǐng)求人/機(jī)接口觀產(chǎn)生在物理過程10的某個(gè)相關(guān)部分的天然氣流量(例如，流經(jīng)一組平行的流量計(jì)導(dǎo)管中的特定流量計(jì)導(dǎo)管的天然氣流量)作為時(shí)間的函數(shù)的標(biāo)繪圖。人/機(jī)接口觀從歷史記錄單元22請(qǐng)求數(shù)據(jù)值，并且當(dāng)返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，所述人/ 機(jī)接口觀在顯示設(shè)備32上做出示例性的天然氣流量作為時(shí)間的函數(shù)的標(biāo)繪圖。在替代實(shí)施例中，在歷史記錄單元22上可以包括用于實(shí)現(xiàn)人/機(jī)接口功能的程序，因此不需要獨(dú)立的人/機(jī)接口和歷史記錄單元22。這樣的組合可以特別適合于有限復(fù)雜性的物理過程，諸如當(dāng)在計(jì)量和監(jiān)視碳?xì)浠衔锪髁恐惺褂每刂葡到y(tǒng)1000時(shí)。在現(xiàn)有技術(shù)中，在諸如過程工程師之類的用戶想要標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況下，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)必須是歷史記錄單元22為之存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)點(diǎn)。換句話說，在現(xiàn)有技術(shù)中，用戶想要查看在顯示設(shè)備32上標(biāo)繪的趨勢(shì)的任何參數(shù)(統(tǒng)計(jì)等)要求該參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)值駐留在歷史單記錄元22中。在該參數(shù)不是物理過程10的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)的直接表示的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中，要基于物理過程10的被監(jiān)視和/或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)(例如，使用在分布式處理單元16中執(zhí)行的功能塊)以及在歷史記錄單元22內(nèi)作為數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值的流存儲(chǔ)的參數(shù)來建立該參數(shù)。這樣的操作理念傾向于增加由歷史記錄單元22管理的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模，并且該規(guī)模直接影響歷史記錄單元22操作的速度，以及實(shí)現(xiàn)非易失性儲(chǔ)存器沈的設(shè)備的數(shù)目和規(guī)模。依照各個(gè)實(shí)施例，無需要求歷史記錄單元實(shí)際存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而根據(jù)歷史記錄單元 22的歷史數(shù)據(jù)值的流來計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)至少部分地解決了所提及的關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。當(dāng)用戶想要查看和/或分析與物理過程10相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，用戶通過人/機(jī)接口觀來請(qǐng)求計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。檢索歷史數(shù)據(jù)值，在任何適當(dāng)?shù)奈恢?例如，人/機(jī)接口觀或歷史記錄單元2 計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并且在人/機(jī)接口觀的顯示設(shè)備32上呈現(xiàn)所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) (例如，鐘形曲線、散布圖、作為時(shí)間或其它參數(shù)的函數(shù)的標(biāo)繪圖)。依照這種方式，與把想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值的流存儲(chǔ)在歷史記錄單元22中相比，在歷史記錄單元 22中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量可以更小。此外，由于與物理過程10的被監(jiān)視和/或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)的適當(dāng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以被請(qǐng)求并在顯示設(shè)備32上顯示，所以用戶不是被限制在那些恰好在歷史記錄單元22中存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。說明書首先討論了用于向人/機(jī)接口觀通知想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的示例性機(jī)制，并且然后說明書再描述可以實(shí)現(xiàn)的多個(gè)示例性統(tǒng)計(jì)計(jì)算。圖2示出了依照至少一些實(shí)施例的歷史記錄單元22的“拖放(drag and drop)，， 配置。特別地，圖2在左窗口 60中圖示了物理過程10的參數(shù)62的列表，如果用戶想要的話，所述參數(shù)可以被存儲(chǔ)或“歷史化”在歷史記錄單元22中。右窗口 64示出了數(shù)據(jù)點(diǎn)66的列表，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)66已經(jīng)被選擇使得所述歷史記錄單元22將維持每個(gè)所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)值的流。此外，組合的左窗口 60和右窗口 64圖示了用于選擇特定的數(shù)據(jù)點(diǎn)以存儲(chǔ)在歷史記錄單元22中的“拖放”機(jī)制。在圖2的情況下，(諸如通過在指點(diǎn)設(shè)備36上的點(diǎn)擊且保持)選擇參數(shù)“Profilehctor”，該參數(shù)是流體在管道內(nèi)按不同高度的相對(duì)流速的指示，并且把示例性的ProfileFactor數(shù)據(jù)點(diǎn)拖到右窗口 64，然后(諸如通過釋放指點(diǎn)設(shè)備按鈕)將其“放到”右窗口 64中。因此這種“拖放”技術(shù)選擇了將由歷史記錄單元22跟蹤的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)。用于執(zhí)行歷史記錄單元22的“拖放”配置的軟件可從許多來源(諸如愛默生過程管理公司)處獲得。依照至少一些實(shí)施例，歷史記錄單元22的“拖放”配置技術(shù)可以通過在人/機(jī)接口觀上執(zhí)行的、與在歷史記錄單元22上執(zhí)行的軟件通信的軟件組合來實(shí)現(xiàn)。依照各個(gè)實(shí)施例，可以使用類似于關(guān)于圖2討論的“拖放”方法來配置統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和標(biāo)繪。特別地，圖3依照至少一些實(shí)施例示出了用于圖示計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的配置的多個(gè)窗口。左上窗口 70示出了多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，歷史記錄單元22為它們維持歷史數(shù)據(jù)值。右下窗口 72圖示了空白表單窗口，用于向人/機(jī)接口觀通知想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。更特別地，并且依照至少一些實(shí)施例，人/機(jī)接口觀的用戶從可能的統(tǒng)計(jì)計(jì)算列表中進(jìn)行選擇。每個(gè)可能的統(tǒng)計(jì)計(jì)算與表單窗口相關(guān)聯(lián)，其中可以由用戶來標(biāo)識(shí)將用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算的各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在圖3的示例性情況中，表單窗口 72用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的百分比誤差的示例性情況。 然后，用戶可以把數(shù)據(jù)點(diǎn)從窗口 70 “拖放”到窗口 72的第一值字段74(如箭頭所示)。此后，用戶可以從窗口 70選擇另一數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把該數(shù)據(jù)點(diǎn)“拖放”到窗口 72的第二字段76。 在向人/機(jī)接口觀通知了為示例性百分比誤差計(jì)算選擇的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，人/機(jī)接口觀可以檢索關(guān)于與物理過程相關(guān)的所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)值，通過(圖1的)通信網(wǎng)絡(luò)20上的通信來從歷史記錄單元22檢索。一旦人/機(jī)接口觀接收歷史數(shù)據(jù)值，則人/機(jī)接口觀可以基本上使用下列公式來計(jì)算作為百分比誤差的示例性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)百分比誤差(％)=((值I-值 2)/值 1)*100(1)其中百分比誤差是在所選數(shù)據(jù)點(diǎn)的兩個(gè)相應(yīng)值(例如，在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值) 之間的百分比誤差，值1是置于在字段74內(nèi)的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且值2是置于字段76中的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)。換句話說，人/機(jī)接口觀基于歷史數(shù)據(jù)值的兩個(gè)流來計(jì)算多個(gè)百分比誤差值， 并且其中歷史數(shù)據(jù)值的那些流與物理過程10的被監(jiān)視、驅(qū)動(dòng)或計(jì)算的參數(shù)相關(guān)聯(lián)。基于這些計(jì)算，人/機(jī)接口觀以某種形式來標(biāo)繪多個(gè)百分比誤差值。至此所討論的實(shí)施例中，人/機(jī)接口觀檢索歷史數(shù)據(jù)值并且對(duì)想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算。然而在其它實(shí)施例中，人/機(jī)接口觀可以從用戶接受要計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí) (例如，通過選擇用于特定計(jì)算的表單窗口)，并且進(jìn)一步地，人/機(jī)接口觀可以從用戶接受要用于所述計(jì)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)的指示。然而，在替代實(shí)施例中，人/機(jī)接口觀本身并不計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。而是，人/機(jī)接口觀把想要的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和要使用的數(shù)據(jù)點(diǎn)傳送到歷史記錄單元 22。歷史記錄單元22檢索與所指示的數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)值，計(jì)算請(qǐng)求的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 并且然后向人/機(jī)接口觀發(fā)送要在顯示設(shè)備32顯示的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。換句話說，并且從人/ 機(jī)接口觀的視角來看，人/機(jī)接口觀從用戶接收要計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求(其中該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在歷史記錄單元22中并未被追蹤)。人/機(jī)接口觀向歷史記錄單元22發(fā)送關(guān)于計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。此后，人/機(jī)接口觀從歷史記錄單元22接收統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并且在顯示設(shè)備32 上標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。不論計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的確切位置在何處，系統(tǒng)的用戶能夠查看并分析所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，盡管事實(shí)上所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并非是歷史記錄單元22對(duì)其維持歷史數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖4 示出了依照至少一些實(shí)施例的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)繪圖，并且在圖4的特定情況中百分比誤差值的標(biāo)繪圖采用散布圖的形式。圖5還圖示了兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的百分比誤差值的標(biāo)繪圖；然而，在圖5的示例性情況中，數(shù)據(jù)被標(biāo)繪為直方圖。通知人/機(jī)接口 28把示例性百分比誤差標(biāo)繪為直方圖可以類似于把百分比誤差值標(biāo)繪為散布圖，與直方圖相對(duì)比，不同之處在于可以使用不同的空白表單窗口來用于散布圖，或者如圖3中所圖示，標(biāo)繪機(jī)構(gòu)在表單窗口 72內(nèi)是可選擇的。至此的討論說的是一般的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并且給出了計(jì)算百分比誤差的特定例子。然而，百分比誤差的計(jì)算僅僅是示例性的，這是因?yàn)榇嬖谠S多統(tǒng)計(jì)計(jì)算，所述統(tǒng)計(jì)計(jì)算可以被應(yīng)用于在歷史記錄單元22中保持的歷史數(shù)據(jù)值，這對(duì)人/機(jī)接口 28的用戶來說可能是有用的。說明書現(xiàn)在開始描述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更進(jìn)一步的但并非是限制性的例子，其中依照各個(gè)實(shí)施例來計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。可以依照各個(gè)實(shí)施例計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的一個(gè)示例性例子是計(jì)算在歷史記錄單元 22中保持的歷史數(shù)據(jù)值的流的標(biāo)準(zhǔn)偏差。特別地，并且不論確切地是在哪里計(jì)算，可以在任何指定的開始和停止日期和/或時(shí)間內(nèi)計(jì)算所監(jiān)視、驅(qū)動(dòng)或計(jì)算的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在另外的其它實(shí)施例中，可以在歷史數(shù)據(jù)值的活動(dòng)窗口上計(jì)算示例性標(biāo)準(zhǔn)偏差，并且可以在顯示設(shè)備32上標(biāo)繪計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差。物理過程10的參數(shù)的高的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以指出在物理過程10中的缺陷或困難，而平均值可能未必會(huì)示出這種缺陷或困難。在其它情況下，高標(biāo)準(zhǔn)偏差可以指示監(jiān)視設(shè)備(例如，溫度發(fā)送器，壓力發(fā)送器)的即將發(fā)生的故障。作為可以計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，并且不論執(zhí)行所述計(jì)算的確切位置在何處，可以計(jì)算在任何指定的開始和停止日期和/或時(shí)間內(nèi)的一組歷史數(shù)據(jù)值的平均值，并且在一些情況下可以在活動(dòng)窗口內(nèi)計(jì)算所述平均值。作為又一例子，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是使用歷史數(shù)據(jù)值流的物理過程10的未知值的統(tǒng)計(jì)估計(jì)。未知值的估計(jì)可以在任何指定的開始和停止日期和/或時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，或者統(tǒng)計(jì)估計(jì)可以在數(shù)據(jù)值的活動(dòng)窗口上進(jìn)行。盡管可以使用任何統(tǒng)計(jì)估計(jì)技術(shù)來估計(jì)物理過程10 的未知值，但是依照至少一些實(shí)施例，所述估計(jì)可以實(shí)現(xiàn)用于減小計(jì)算誤差的多個(gè)系統(tǒng)中的任何一個(gè)。例如，統(tǒng)計(jì)估計(jì)可以使用貝葉斯估計(jì)器和矩量法估計(jì)器。此外，可以實(shí)現(xiàn)其它誤差減小技術(shù)，諸如最大后驗(yàn)(MAP)、最小方差無偏估計(jì)器(MVUE)、最佳線性無偏估計(jì)器 (BLUE)、馬爾可夫鏈蒙特卡洛(MCMC)、卡爾曼濾波器、恩賽博卡爾曼濾波器(EnKF)、維納濾波器以及其它統(tǒng)計(jì)估計(jì)技術(shù)。統(tǒng)計(jì)估計(jì)的示例性例子是兩個(gè)并行計(jì)量流的情形。如果在計(jì)量流適當(dāng)操作的大部分情形下，在兩個(gè)計(jì)量流之間存在45% /55%的流量拆分，則在計(jì)量流之一出現(xiàn)故障的情況下，可以對(duì)通過故障的計(jì)量流的未知流量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估計(jì)。作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，可以基于與在歷史記錄單元22中維持的兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的歷史信息來執(zhí)行數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘可以確定在歷史數(shù)據(jù)值的不同流中的多個(gè)流之間是否存在任何關(guān)系。作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，依照至少一些實(shí)施例，可以在歷史記錄單元22維持的任何兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相應(yīng)值之間計(jì)算皮爾森積矩相關(guān)(Product-Moment correlation)。作為可以計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，對(duì)于與歷史記錄單元22維持的數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值的任何流，可以執(zhí)行線性和/或非線性回歸分析。例如，所述分析可包括通過使用線性回歸、貝葉斯線性回歸、絕對(duì)偏差最小化、分位數(shù)回歸和非參數(shù)回歸的最小二乘曲線擬合，所有這些都依據(jù)指定的開始和停止日期和/或時(shí)間或在值的活動(dòng)窗口內(nèi)。作為可以計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，統(tǒng)計(jì)計(jì)算可以包括來自在指定的開始和停止日期和/或時(shí)間內(nèi)或者值的活動(dòng)窗口內(nèi)的方差分析(ANOVA)。作為可以計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的又一例子，可以對(duì)與在歷史記錄單元22內(nèi)保持的歷史數(shù)據(jù)值相關(guān)的預(yù)測(cè)未來值執(zhí)行在頻域或時(shí)域上的時(shí)間序列預(yù)測(cè)。作為最后一組例子，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，包括諸如標(biāo)準(zhǔn)偏差、累積百分?jǐn)?shù)、百分位等值、Z分?jǐn)?shù)、T分?jǐn)?shù)、標(biāo)準(zhǔn)9 (standard 9’ s)和標(biāo)準(zhǔn)9中的百分?jǐn)?shù)之類的計(jì)算，所有這些均在指定的開始和停止日期和/或時(shí)間或值的活動(dòng)窗口內(nèi)計(jì)算。如以上討論所說明的，依照各實(shí)施例基本上可以實(shí)現(xiàn)可向用戶展現(xiàn)感興趣信息的任何統(tǒng)計(jì)計(jì)算。圖6圖示了依照至少一些實(shí)施例的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。特別地，該方法可以通過人/ 機(jī)接口觀實(shí)現(xiàn)。該方法開始(框600)并且繼續(xù)至處理器接受要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)(框604)。 在至少一些實(shí)施例中，通過使用戶能夠借助于圖形用戶接口從第一窗口拖動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把所述數(shù)據(jù)點(diǎn)放到第二窗口中來接受該數(shù)據(jù)點(diǎn)。接下來，處理器與分布式過程控制系統(tǒng)的活動(dòng)歷史記錄單元通信(框608)?；谠撏ㄐ?框608)，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法從歷史記錄單元檢索關(guān)于物理過程的歷史數(shù)據(jù)(框612)。在檢索歷史數(shù)據(jù)之后，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法基于接收到的歷史數(shù)據(jù)值來計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其中在歷史記錄單元中沒有跟蹤所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(框 616)。特定類型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在每種實(shí)現(xiàn)中可以變化。例如，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是基于來自歷史記錄單元22的數(shù)據(jù)值的兩個(gè)流的百分比誤差值的流。在其它實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是來自歷史記錄單元22的數(shù)據(jù)值的流的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在另外的其它實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是根據(jù)從歷史記錄單元22檢索到的數(shù)據(jù)使用物理過程的一系列已知數(shù)據(jù)值對(duì)所述物理過程的一系列未知值的估計(jì)。在另外的其它實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是對(duì)從歷史記錄單元22檢索到的數(shù)據(jù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果。在任何示例性實(shí)施例中，當(dāng)物理系統(tǒng)使歷史數(shù)據(jù)值不可使用時(shí)(即使該歷史數(shù)據(jù)值存在)，可以將這種歷史數(shù)據(jù)值的多個(gè)部分標(biāo)記為在計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中被忽略。不論所計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確切是什么，在計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之后，該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法可以在顯示設(shè)備上標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(框620)并且此后該方法結(jié)束(框624)。雖然圖6說明了人/機(jī)接口觀執(zhí)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算，但是在其它實(shí)施例中由歷史記錄單元22來執(zhí)行該計(jì)算。可以從人/機(jī)接口觀省略歷史數(shù)據(jù)的檢索(框612)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算(框616)， 并且歷史記錄單元22執(zhí)行所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算(框616)。圖7圖示了依照至少一些實(shí)施例的處理單元700。處理單元700可以是圖1的任何處理單元，諸如分布式處理單元16、(與人/機(jī)接口 28相關(guān)聯(lián)的)處理單元30、(與歷史記錄單元22相關(guān)聯(lián)的)處理單元M或流量計(jì)算機(jī)18。特別地，處理單元700包括通過橋接設(shè)備7 耦合到存儲(chǔ)設(shè)備724的處理器722。盡管只示出了一個(gè)處理器722，但是可以等效地實(shí)現(xiàn)多個(gè)處理器系統(tǒng)以及其中“處理器”具有多個(gè)處理核心的系統(tǒng)。處理器722可以是任何當(dāng)前可用的或日后開發(fā)的處理器，諸如可從加利福尼亞州桑內(nèi)維爾市的AMD公司或者加利福尼亞州圣克拉拉市的htel公司獲得的處理器。處理器722通過處理器總線 7 耦合到橋接設(shè)備726，并且存儲(chǔ)器7 通過存儲(chǔ)器總線730耦合到橋接設(shè)備728。存儲(chǔ)器7M是任何易失性或任何非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，或存儲(chǔ)設(shè)備陣列，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)設(shè)備、動(dòng)態(tài)RAM設(shè)備、靜態(tài)DRAM (SDRAM)設(shè)備、雙數(shù)據(jù)速率DRAM (DDR DRAM)設(shè)備或磁RAM(MRAM)設(shè)備。
橋接設(shè)備726包括存儲(chǔ)器控制器并且斷言(assert)控制信號(hào)來讀取和寫入存儲(chǔ)器724，所述讀取和寫入由耦合到所述橋接設(shè)備726的處理器722和其它設(shè)備來完成(即， 直接存儲(chǔ)器存取(DMA))。存儲(chǔ)器724是處理器722的工作存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)由處理器722 執(zhí)行的程序并且存儲(chǔ)由在所述處理器722上執(zhí)行的程序使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一些情況下， 在存儲(chǔ)器724中保持的程序在執(zhí)行之前從其它設(shè)備(例如，下面討論的硬盤驅(qū)動(dòng)器734)中復(fù)制。橋接設(shè)備726不僅把處理器722橋接到存儲(chǔ)器724，而且把處理器722和存儲(chǔ)器 724橋接到其它設(shè)備。例如，示例性處理單元700可以包括輸入/輸出(I/O)控制器732， 用于把各個(gè)I/O設(shè)備對(duì)接到處理單元700。在示例性處理單元700中，I/O控制器732使得能夠耦合并使用非易失性存儲(chǔ)設(shè)備、指點(diǎn)設(shè)備744和鍵盤736，所述非易失性存儲(chǔ)裝置諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器(HD) 734、“軟盤”驅(qū)動(dòng)器736 (和相應(yīng)的“軟盤”738)以及光驅(qū)動(dòng)器740 (和相應(yīng)的光盤742)(例如，光盤(⑶)，數(shù)字多用途光盤(DVD))。在處理單元700是與人/機(jī)接口 28相關(guān)聯(lián)的處理單元的情況下，鍵盤746和指點(diǎn)設(shè)備744可以分別對(duì)應(yīng)于圖1的鍵盤34和指點(diǎn)設(shè)備36。在圖7的處理單元700是分布式處理單元16的情形下，可以省略與歷史記錄單元22相關(guān)聯(lián)的處理單元24或流量計(jì)算機(jī)18、鍵盤746和指點(diǎn)設(shè)備744。在處理單元 700是分布式處理單元16或流量計(jì)算機(jī)18的情況下，另外可以省略硬盤驅(qū)動(dòng)器734、軟盤驅(qū)動(dòng)器736和光驅(qū)動(dòng)器740。更進(jìn)一步地，在處理單元700是與歷史記錄單元22相關(guān)聯(lián)的處理單元24的情況下，I/O控制器732可以用多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制器來代替，諸如用于RAID系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制器。仍然參照?qǐng)D7，橋接設(shè)備726進(jìn)一步把處理器722和存儲(chǔ)器724橋接到其它設(shè)備， 諸如圖形適配器748和網(wǎng)絡(luò)適配器750。圖形適配器748如果存在的話是用于讀取顯示存儲(chǔ)器并且利用在所述顯示存儲(chǔ)器中表示的圖形圖像來驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備或監(jiān)視器752的任何適當(dāng)?shù)膱D形適配器。在一些實(shí)施例中，圖形適配器748內(nèi)部包括存儲(chǔ)區(qū)域，其中通過處理器722和/或在存儲(chǔ)器724和圖形適配器748之間的DMA權(quán)限把圖形原語(yǔ)寫入到所述存儲(chǔ)區(qū)域。圖形適配器748通過任何適當(dāng)?shù)目偩€系統(tǒng)耦合到橋接設(shè)備726，諸如外圍組件互連 (PCI)總線或高級(jí)圖形端口(AGP)總線。在一些實(shí)施例中，圖形適配器748與橋接設(shè)備726 集成。圖1的人/機(jī)接口 28可以包括圖形適配器，而分布式處理單元16、(與歷史記錄單元22相關(guān)聯(lián)的)處理單元24和流量計(jì)算機(jī)18可以省略圖形適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器750使得處理單元700能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20上(圖1)與其它處理單元通信。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器750通過硬接線連接(例如以太網(wǎng))提供訪問，并且在其它實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器750通過無線聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(例如IEEE 802. 11(b)，(g))提供訪問。如上所述，當(dāng)示例性處理單元700與人/機(jī)接口 28相關(guān)聯(lián)時(shí)，處理單元700可以是計(jì)算機(jī)，由此用戶與分布式處理單元16 (例如，為了編程與控制物理過程10相關(guān)的控制回路)、流量計(jì)算機(jī)18以及還有歷史記錄單元22相交互。此外，為執(zhí)行上述示例性方法而實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行的程序可以被存儲(chǔ)在示例性處理單元700的任何計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)(例如， 存儲(chǔ)器724，光學(xué)設(shè)備742，“軟盤”設(shè)備738或硬盤驅(qū)動(dòng)器734)中和/或從中執(zhí)行。至此所討論的各實(shí)施例都是關(guān)于控制系統(tǒng)的；然而，在歷史記錄單元耦合到處理單元的任何情形下，可以使用在歷史記錄單元中保持減少的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)值并且基于所述歷史數(shù)據(jù)值來計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的功能。圖8圖示了診斷套件800直接耦合到超聲波流量計(jì)802的替代實(shí)施例。特別地，診斷套件800可以包括直接(或本地)耦合到顯示設(shè)備806 以及鍵盤808和指點(diǎn)設(shè)備810的處理單元804。處理單元804可以與歷史記錄單元22的處理單元24(圖1)的形式和構(gòu)造類似。在關(guān)于由超聲波流量計(jì)802生成的數(shù)據(jù)值的流的此示例性情況下，在這些替代實(shí)施例中的處理單元804以及因此診斷套件800運(yùn)行程序，所述程序執(zhí)行關(guān)于物理過程的數(shù)據(jù)值的多個(gè)流的歷史記錄功能。示例性超聲波流量計(jì)802可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，諸如在多個(gè)換能器的換能器對(duì)之間的超聲波信號(hào)傳播時(shí)間、聲音速度測(cè)量以及通過超聲波流量計(jì)802的即時(shí)流量。超聲波流量計(jì)802僅僅示例了可以耦合診斷套件的處理單元，并且其它例子包括控制系統(tǒng)的流量計(jì)算機(jī)和分布式處理單元。除了相對(duì)于由超聲波流量計(jì)802生成的數(shù)據(jù)執(zhí)行歷史記錄功能之外，并且依照至少一些實(shí)施例，示例性診斷套件800還可以從用戶接收計(jì)算并未作為歷史數(shù)據(jù)值來維持的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。在圖8中所示出的實(shí)施例中，接收計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求可以通過鍵盤 808、指點(diǎn)設(shè)備810和顯示設(shè)備806來進(jìn)行，但是在替代實(shí)施例中，接收所述請(qǐng)求可以通過經(jīng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合的另一處理單元來進(jìn)行。此外，接收對(duì)計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求可以通過以上討論的拖放技術(shù)來進(jìn)行。不管用來接收請(qǐng)求的確切機(jī)構(gòu)是什么，由診斷套件800來計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。因此，圖 8的實(shí)施例明確描述了在相同的處理單元中實(shí)現(xiàn)人/機(jī)接口和歷史記錄的情形。一旦計(jì)算了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，則標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在一些情況下，在直接耦合的顯示設(shè)備806上標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，標(biāo)繪圖或者也可能是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)本身，可以被發(fā)送到遠(yuǎn)程耦合(即，通過非內(nèi)部的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))的顯示設(shè)備并且在遠(yuǎn)程耦合的顯示設(shè)備上標(biāo)繪。任何或所有上述示例性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及標(biāo)繪技術(shù)均可同樣地應(yīng)用于圖8的實(shí)施例中。根據(jù)這里提供的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地組合利用適當(dāng)?shù)耐ㄓ没驅(qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)硬件創(chuàng)建的軟件，以創(chuàng)建依照各個(gè)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或其它計(jì)算機(jī)子組件、創(chuàng)建用于執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例的方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或計(jì)算機(jī)子組件、和/或創(chuàng)建用于存儲(chǔ)用來實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)施例的方法方面的軟件程序的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)。以上討論意在說明本發(fā)明的原理和各種實(shí)施例。一旦充分理解以上公開內(nèi)容，許多變化和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。例如，以上討論和術(shù)語(yǔ)基于分布式過程控制(DCS)系統(tǒng)；然而，可以在基于耦合到可編程邏輯控制器(PLC)的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)獲取(SCADA)單元的系統(tǒng)(可以被稱為SCADA系統(tǒng))中實(shí)現(xiàn)類似的功能。使用SCADA的系統(tǒng)可以包括在主干通信網(wǎng)絡(luò)上耦合到一個(gè)或多個(gè)PLC單元的一個(gè)或多個(gè)SCADA單元。PLC 單元控制物理過程(例如，離散或布爾控制，以及“連續(xù)”控制，諸如比例積分微分)，并且 SCADA單元收集關(guān)于物理過程的信息并且向系統(tǒng)用戶提供監(jiān)測(cè)控制。換句話說，一旦被編程，則PLC單元自主地用來控制物理過程的一部分或全部，并且SCADA單元存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并且提供用于控制狀態(tài)的窗口，以使得用戶能夠做出控制改變(例如，流量設(shè)置點(diǎn)改變，等級(jí)設(shè)置點(diǎn)改變)。因此，可以看出由SCADA單元提供的功能是非常類似于(如果不相同的話) 上面討論的人/機(jī)接口和歷史記錄單元。此外，由PLC提供的功能非常類似于(如果不相同的話)上面討論的分布式處理單元。在SCADA系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)之間的術(shù)語(yǔ)差異大體上只是在于應(yīng)用該系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)。對(duì)于工廠(例如，烴加工工廠、電廠)而言使用DCS系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)， 而對(duì)于工廠自動(dòng)化而言使用SCADA術(shù)語(yǔ)。然而，為了本公開和權(quán)利要求的目的，在此說明書中就DCS系統(tǒng)而言所討論的發(fā)明貢獻(xiàn)同樣適用于在SCADA術(shù)語(yǔ)下討論的系統(tǒng)，并且因此制造商用不同的名稱來指代組件的事實(shí)(例如，是PLC而不是分布式處理單元，以及是SCADA 而不是歷史記錄單元和/或人/機(jī)接口)并不會(huì)回避侵權(quán)。更為廣泛地，發(fā)明貢獻(xiàn)適用于在其設(shè)計(jì)內(nèi)包括歷史記錄功能的任何SCADA、PLC、診斷和/或?qū)崟r(shí)監(jiān)視套件。權(quán)利要求旨在被解釋為包含所有這樣的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括流量計(jì)算機(jī)，所述流量計(jì)算機(jī)被配置成監(jiān)視在處理單元外部的物理過程； 歷史記錄單元，所述歷史記錄單元通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述流量計(jì)算機(jī)，所述歷史記錄單元被配置成接收關(guān)于所述物理過程的數(shù)據(jù)，并且被配置成把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性儲(chǔ)存設(shè)備中，以及人/機(jī)接口(HMI)，所述人/機(jī)接口(HMI)通過所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述歷史記錄單元，所述HMI被配置成從所述歷史記錄單元檢索關(guān)于所述物理過程的歷史數(shù)據(jù)值； 計(jì)算未在所述歷史記錄單元中保持的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所述計(jì)算基于所述歷史數(shù)據(jù)值；以及在顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述HMI計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述HMI被配置成執(zhí)行以下各項(xiàng)組成的組中選擇的至少一個(gè)基于歷史數(shù)據(jù)值的兩個(gè)流來計(jì)算多個(gè)百分比誤差值，歷史數(shù)據(jù)值的每個(gè)流與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)；計(jì)算與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)值的流的標(biāo)準(zhǔn)偏差；使用在檢索到的歷史數(shù)據(jù)值中所述物理過程的歷史數(shù)據(jù)值的流來估計(jì)所述物理過程的未知值的流；對(duì)所述歷史數(shù)據(jù)值執(zhí)行數(shù)據(jù)挖掘。
3.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，HMI進(jìn)一步被配置成通過從第一窗口拖動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把所述數(shù)據(jù)點(diǎn)放到第二窗口中來接受要使用的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述歷史記錄單元和所述人/機(jī)接口是相同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
5.一種控制系統(tǒng)，包括 處理單元，包括處理器；存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)控制程序，所述控制程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器監(jiān)視在所述處理單元外部的物理過程；歷史記錄單元，所述歷史記錄單元通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述處理單元，所述歷史記錄單元包括 處理器；非易失性儲(chǔ)存設(shè)備，所述非易失性儲(chǔ)存設(shè)備耦合到所述處理器； 存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)歷史記錄程序，所述歷史記錄程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器接收關(guān)于所述物理過程的數(shù)據(jù)，并且把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述非易失性儲(chǔ)存設(shè)備中；人/機(jī)接口(HMI)，所述人/機(jī)接口(HMI)通過所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述歷史記錄單元，所述人/機(jī)接口包括 顯不設(shè)備；處理器，所述處理器耦合到所述顯示設(shè)備；存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)趨勢(shì)程序，所述趨勢(shì)程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器從所述歷史記錄單元檢索關(guān)于所述物理過程的歷史數(shù)據(jù)值；計(jì)算未在所述歷史記錄單元中保持的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所述計(jì)算基于所述歷史數(shù)據(jù)值；以及在所述顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，所述處理單元是從由以下各項(xiàng)組成的組中選擇的至少一個(gè)耦合到計(jì)量設(shè)備的流量計(jì)算機(jī)；被配置成實(shí)現(xiàn)在所述物理過程內(nèi)的控制策略的分布式處理單元。
7.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述HMI的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器基于歷史數(shù)據(jù)值的兩個(gè)流來計(jì)算多個(gè)百分比誤差值，歷史數(shù)據(jù)值的每個(gè)流與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述HMI的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器計(jì)算與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)值的流的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
9.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述HMI的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器使用在檢索到的歷史數(shù)據(jù)值中的所述物理過程的歷史數(shù)據(jù)值的流來估計(jì)所述物理過程的未知值的流。
10.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述HMI的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器對(duì)所述歷史數(shù)據(jù)值執(zhí)行數(shù)據(jù)挖掘。
11.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，在計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之前，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器基于物理系統(tǒng)的配置來確定特定的歷史數(shù)據(jù)值是否能使用，并且當(dāng)所述物理系統(tǒng)使所述歷史數(shù)據(jù)值不能使用時(shí)把該歷史數(shù)據(jù)值標(biāo)記為在計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)被忽略。
12.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述處理器通過從第一窗口拖動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把所述數(shù)據(jù)點(diǎn)放到第二窗口中來接受要使用的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，所述歷史記錄單元和人/機(jī)接口是相同的設(shè)備。
14.一種控制系統(tǒng)，包括 處理單元，包括處理器；存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)控制程序，所述控制程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器監(jiān)視在所述處理單元外部的物理過程；歷史記錄單元，所述歷史記錄單元通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述處理單元，所述歷史記錄單元包括 處理器；非易失性儲(chǔ)存設(shè)備，所述非易失性儲(chǔ)存設(shè)備耦合到所述處理器； 存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)歷史記錄程序，所述歷史記錄程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器接收關(guān)于所述物理過程的數(shù)據(jù)，并且把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述非易失性儲(chǔ)存設(shè)備中；人/機(jī)接口(HMI)，所述人/機(jī)接口(HMI)通過所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述歷史記錄單元，所述人/機(jī)接口包括 顯不設(shè)備；處理器，所述處理器耦合到所述顯示設(shè)備；存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器耦合到所述處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)趨勢(shì)程序，所述趨勢(shì)程序當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器從用戶接收要計(jì)算所述歷史記錄單元中未被跟蹤的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，該要計(jì)算的請(qǐng)求基于關(guān)于所述物理過程的數(shù)據(jù)；向所述歷史記錄單元發(fā)送關(guān)于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算的請(qǐng)求；接收統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；以及在所述顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述歷史記錄單元的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并且向所述HMI提供所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，所述處理單元是從由以下各項(xiàng)組成的組中選擇的至少一個(gè)耦合到計(jì)量設(shè)備的流量計(jì)算機(jī)；被配置成實(shí)現(xiàn)在所述物理過程內(nèi)的控制策略的分布式處理單元。
16.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述歷史記錄單元的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述處理器基于數(shù)據(jù)值的兩個(gè)流來計(jì)算多個(gè)百分比誤差值，數(shù)據(jù)值的每個(gè)流與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)。
17.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述歷史記錄單元的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述處理器計(jì)算與所述物理過程的被監(jiān)視或驅(qū)動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值的流的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
18.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述歷史記錄單元的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述處理器使用在檢索到的數(shù)據(jù)中的所述物理過程的一系列已知數(shù)據(jù)值來估計(jì)所述物理過程的一系列未知數(shù)據(jù)值。
19.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述歷史記錄單元的處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述處理器對(duì)在所述歷史記錄單元內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)值執(zhí)行數(shù)據(jù)挖掘。
20.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，在計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之前，所述歷史記錄程序進(jìn)一步使所述處理器基于物理系統(tǒng)的配置來確定數(shù)據(jù)值是否能使用，并且當(dāng)所述物理系統(tǒng)使所述數(shù)據(jù)值不能使用時(shí)把數(shù)據(jù)值標(biāo)記為在計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)被忽略。
21.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，所述趨勢(shì)程序進(jìn)一步使所述HMI的處理器通過從第一窗口拖動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把所述數(shù)據(jù)點(diǎn)放到第二窗口中來接受要使用的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)。
22.如權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，所述歷史記錄單元和所述人/機(jī)接口是相同的設(shè)備。
23.一種用于存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述程序當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器與歷史記錄單元通信；從所述歷史記錄單元檢索關(guān)于物理過程的歷史數(shù)據(jù)值；基于檢索到的歷史數(shù)據(jù)值來計(jì)算在所述歷史記錄單元中未被跟蹤的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及在顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，當(dāng)所述處理器計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，所述程序進(jìn)一步使所述處理器對(duì)所述歷史數(shù)據(jù)值執(zhí)行數(shù)據(jù)挖掘。
25.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，當(dāng)所述處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)， 所述程序進(jìn)一步使所述處理器基于所述歷史數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)值的第一流和數(shù)據(jù)值的第二流來計(jì)算百分比誤差值的流。
26.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，當(dāng)所述處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)， 所述程序進(jìn)一步使所述處理器在所述歷史數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)值的流的數(shù)據(jù)值的活動(dòng)窗口上計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。
27.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，當(dāng)所述處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)， 所述程序進(jìn)一步使所述處理器使用所述歷史數(shù)據(jù)值來估計(jì)所述物理過程的未測(cè)量的數(shù)據(jù)值。
28.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之前，所述程序使所述處理器基于當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)值時(shí)物理系統(tǒng)的配置來確定數(shù)據(jù)值是否有效，并且當(dāng)所述物理系統(tǒng)的配置使所述數(shù)據(jù)值不能使用時(shí)把數(shù)據(jù)值標(biāo)記為在計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)被忽略。
29.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，當(dāng)所述處理器計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)， 所述程序進(jìn)一步使所述處理器通過使得用戶能夠利用圖形用戶接口從第一窗口拖動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)并且把所述數(shù)據(jù)點(diǎn)放到第二窗口中來接受要檢索的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)。
30.一種系統(tǒng)，包括第一處理單元，所述第一處理單元被配置成生成關(guān)于物理過程的數(shù)據(jù)值的多個(gè)流，數(shù)據(jù)值的每個(gè)流與數(shù)據(jù)點(diǎn)有關(guān)；第二處理單元，所述第二處理單元耦合到所述第一處理單元，所述第二處理單元被配置成維持每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)值；從用戶接收要計(jì)算未作為歷史數(shù)據(jù)值來維持的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，該要計(jì)算的請(qǐng)求基于關(guān)于所述物理過程的歷史數(shù)據(jù)值；以及計(jì)算所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，所述第二處理單元進(jìn)一步被配置成執(zhí)行以下各項(xiàng)組成的組中選擇的至少一項(xiàng)向遠(yuǎn)程耦合的顯示設(shè)備發(fā)送所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；以及在直接耦合的顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，所述第一處理單元是從由以下各項(xiàng)組成的組中選擇的至少一項(xiàng)超聲波流量計(jì)；流量計(jì)算機(jī)；以及控制系統(tǒng)的分布式處理單元。
全文摘要
在控制系統(tǒng)中計(jì)算和標(biāo)繪統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。至少一些示例性實(shí)施例是一種系統(tǒng)，包括流量計(jì)算機(jī)，被配置成監(jiān)視處理單元外部的物理過程；歷史記錄單元，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述流量計(jì)算機(jī)(所述歷史記錄單元被配置成接收關(guān)于所述物理過程的數(shù)據(jù)，并且被配置成把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性儲(chǔ)存設(shè)備中)；以及人/機(jī)接口(HMI)，通過所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)耦合到所述歷史記錄單元。所述HMI被配置成從歷史記錄單元檢索關(guān)于物理過程的歷史數(shù)據(jù)值，計(jì)算并未保持在所述歷史記錄單元中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所述計(jì)算基于所述歷史數(shù)據(jù)值，并且在顯示設(shè)備上標(biāo)繪所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102171678SQ200980139636
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者勞森·H·拉姆賽 申請(qǐng)人:丹尼爾度量和控制公司