DE10348564B4

DE10348564B4 - Objekteinheit, Prozeßflußmodulsystem, Prozeßflußverfolgungssystem und Verbinderobjekteinheit zum Gebrauch in einer Prozeßanlage

Info

Publication number: DE10348564B4
Application number: DE10348564.3A
Authority: DE
Inventors: Duncan Schleiss; Ram Ramachandran; Mark Nixon; Michael Lucas
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2023-10-21
Also published as: JP4128126B2; JP2012256366A; CN1497403A; CN102566447B; US20150316918A1; GB2395801A; DE10348564A1; HK1061580A1; JP2010170586A; US9069344B2; US20040075689A1; JP2012089155A; JP5563032B2; JP5444318B2; JP2004199655A; CN102566447A; JP5363412B2; US7146231B2; CN1497403B; US20070156264A1

Abstract

Objekteinheit zum Gebrauch bei der Betrachtung und Bereitstellung von Funktionalität in einer Prozeßanlage (10), die einen Prozessor (36) hat, wobei die Objekteinheit folgendes aufweist: einen computerlesbaren Speicher (34); eine in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeicherte Konfigurationsanwendung (38), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und ein Prozeßflußmodul (44) als eines oder mehrere miteinander verbundene intelligente Prozeßobjekte (42) zu erzeugen, wobei jedes intelligente Prozeßobjekt (42) folgendes aufweist: einen Parameterspeicher (53), der ausgebildet ist, während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts (42) auf dem Prozessor (36) Einheits-Parameterdaten zu speichern, die eine zugeordnete Prozeßeinheit betreffen; eine grafische Darstellung, die die zugeordnete Prozeßeinheit zeigt und ausgebildet ist, während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts (42) auf dem Prozessor (36) auf einer Displayeinrichtung (37) für einen Bediener angezeigt zu werden; einen oder mehrere Parameterdateneingänge (54) oder -ausgänge (56); und eine Methode (60), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und eine Funktion unter Nutzung der Einheits-Parameterdaten auszuführen, um einen auf die Operation der zugeordneten Prozeßeinheit bezogenen Ausgang zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsanwendung (38) ausgebildet ist, um einem Anwender zu ermöglichen, dem Prozeßflußmodul (44) einen Flußalgorithmus (45) zuzuordnen, wobei der Flußalgorithmus (45) die intelligenten Prozeßobjekte (42) zur Durchführung einer Flußanalyse während der Ausführung des Prozeßflußmoduls (44) verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Prozeßanlagen und speziell eine intelligente Bedienerumgebung, die auf der Systemebene einer Prozeßanlage mit verteilter Steuerung eine Betrachtungs- und Detektierfunktionalität der Zustände von Einrichtungen ermöglicht.
Verteilte Prozeßsteuerungssysteme, wie sie in Prozessen der Chemie- oder Erdölindustrie oder anderen Prozessen angewandt werden, haben charakteristisch eine oder mehrere Prozeßsteuerungen, die kommunikativ mit einer oder mehreren Feldeinrichtungen über analoge, digitale oder kombinierte Analog-/Digitalbusse verbunden sind. Die Feldeinrichtungen, die beispielsweise Ventile, Ventilpositionierer, Schalter und Meßwandler (z. B. Temperatur-, Druck-, Pegel- und Durchflußratensensoren) sein können, sind innerhalb der Prozeßumgebung angeordnet und führen Prozeßfunktionen wie etwa das öffnen oder Schließen von Ventilen, die Messung von Prozeßparametern usw. aus. Intelligente Feldeinrichtungen wie etwa diejenigen, die mit dem wohlbekannten Fieldbus-Protokoll übereinstimmen, können auch Steuerungsberechnungen, Warnfunktionen und andere Steuerungsfunktionen ausführen, die üblicherweise in der Steuerung implementiert sind. Die Prozeßsteuerungen, die ebenfalls charakteristisch innerhalb der Anlagenumgebung angeordnet sind, empfangen Signale, die von den Feldeinrichtungen durchgeführte Prozeßmessungen und/oder andere Informationen bezeichnen, die sich auf die Feldeinrichtungen beziehen, und führen eine Steuerungsanwendung aus, die beispielsweise verschiedene Steuermodule betätigt, die Prozeßsteuerungsentscheidungen treffen, auf der empfangenen Information basierende Steuersignale erzeugt und die Koordination mit den Steuermodulen oder -blöcken herstellt, die in den Feldeinrichtungen wie etwa HART- und Fieldbus-Feldeinrichtungen ausgeführt werden. Die Steuermodule in der Steuerung senden die Steuersignale auf den Übertragungsleitungen an die Feldeinrichtungen, um dadurch den Betrieb des Prozesses zu steuern.
Informationen von den Feldeinrichtungen und der Steuerung werden gewöhnlich über einen Datenbus für eine oder mehrere andere Hardwareeinrichtungen wie etwa Bediener-Workstations, PCs, Datenstammspeicher, Berichterzeugungseinrichtungen, zentrale Datenbanken usw. verfügbar gemacht, die typischerweise in Leitstellen oder an anderen Stellen, die von der rauheren Anlagenumgebung entfernt sind, angeordnet sind. Diese Hardwareeinrichtungen führen Anwendungen aus, die beispielsweise einem Bediener die Ausführung von Funktionen in bezug auf den Prozeß erlauben, etwa die Änderung von Einstellungen der Prozeßsteuerungsroutine, die Änderung der Operation der Steuermodule innerhalb der Steuerung oder der Feldeinrichtung, das Betrachten des aktuellen Prozeßzustands, das Betrachten von durch Feldeinrichtungen und Steuerungen erzeugten Alarmen, die Simulation der Prozeßoperation zum Zweck der Ausbildung von Personal oder zum Testen der Prozeßsteuerungs-Software, die Erhaltung und Aktualisierung einer Konfigurationsdatenbank usw.
Beispielhaft weist das DeltaV^TM Steuerungssystem, das von Fisher-Rosemount Systems, Inc. verkauft wird, eine Vielzahl von Anwendungen auf, die in verschiedenen Einrichtungen an den verschiedensten Stellen innerhalb einer Prozeßanlage gespeichert und von diesen ausgeführt werden. Eine Konfigurationsanwendung, die in einer oder mehreren Bediener-Workstations vorhanden ist, ermöglicht es Anwendern, Prozeßsteuermodule zu kreieren oder zu ändern und diese Prozeßsteuermodule über einen Datenbus zu bestimmten verteilten Steuerungen herunterzuladen. Typischerweise bestehen diese Steuermodule aus kommunikativ miteinander verbundenen Funktionsblöcken, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sind und die Funktionen innerhalb des Steuerungsschemas auf der Basis von erhaltenen Eingängen ausführen und Ausgänge an andere Funktionsblöcke innerhalb des Steuerungsschemas liefern. Die Konfigurationsanwendung kann es einem Designer auch ermöglichen, Bedienerschnittstellen zu kreieren oder zu ändern, die von einer Betrachtungsanwendung genutzt werden, um Daten für einen Bediener anzuzeigen und dem Bediener zu ermöglichen, Einstellungen wie Sollwerte innerhalb der Prozeßsteuerungsroutine zu ändern. Jede dedizierte Steuerung und in einigen Fällen auch Feldeinrichtungen speichert und führt eine Steuerungsanwendung aus, die die zugeordneten und heruntergeladenen Steuermodule betreibt, um die eigentliche Prozeßsteuerungsfunktionalität zu implementieren. Die Betrachtungsanwendungen, die an einer oder mehreren Bediener-Workstations laufen können, empfangen Daten von der Steuerungsanwendung über den Datenbus und zeigen diese Daten Prozeßsteuerungssystem-Designern, -Bedienern oder -Anwendern an, die die Anwenderschnittstellen nutzen, und können jede einer Reihe von verschiedenen Ansichten wie etwa eine Bedieneransicht, eine Ingenieuransicht, eine Technikeransicht usw. bereitstellen. Eine Datenhistorian-Anwendung (Datenstammspeicheranwendung) ist typischerweise in einer Datenhistorian-Einrichtung gespeichert und wird von dieser ausgeführt; diese sammelt und speichert einige oder sämtliche Daten, die über den Datenbus laufen, während eine Konfigurationsdatenbankanwendung auf noch einem weiteren Rechner laufen kann, der dem Datenbus zugewiesen ist, um die aktuelle Prozeßsteuerungsroutine-Konfiguration und zu dieser gehörende Daten zu speichern. Alternativ kann die Konfigurationsdatenbank in derselben Workstation wie die Konfigurationsanwendung liegen.
Wie oben erwähnt wurde, werden Bedieneranzeigeanwendungen typischerweise auf systemweiter Basis in einer oder mehreren Workstations implementiert und bieten vorkonfigurierte Displays für die Bediener oder das Wartungspersonal in bezug auf den Betriebszustand des Steuerungssystems oder der Einrichtungen innerhalb der Anlage. Charakteristisch haben diese Anzeigen die Form von Warnanzeigen, die Warnungen bzw. Alarme empfangen, die von Steuerungen oder Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage erzeugt werden, von Steuerungsanzeigen, die den Betriebszustand der Steuerungen und anderer Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage bezeichnen, Wartungsanzeigen, die den Betriebszustand der Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage bezeichnen, usw. Im allgemeinen sind diese Anzeigen bzw. Displays so vorkonfiguriert, daß sie auf bekannte Weise Informationen oder Daten anzeigen, die von den Prozeßsteuermodulen oder den Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage empfangen werden. Bei manchen bekannten Systemen werden Anzeigen durch die Verwendung von Objekten erzeugt, die eine grafische Darstellung in Verbindung mit einem physischen oder logischen Element haben, die mit dem physischen oder logischen Element kommunikativ so gekoppelt ist, daß sie Daten über das physische oder logische Element empfängt. Das Objekt kann die Grafik auf dem Anzeigebildschirm auf der Basis der empfangenen Daten ändern, um beispielsweise anzuzeigen, daß ein Tank halb voll ist, um den von einem Durchflußsensor gemessenen Durchfluß darzustellen usw. Die für die Displays erforderlichen Informationen werden zwar von den Einrichtungen oder der Konfigurationsdatenbank innerhalb der Prozeßanlage gesendet, diese Informationen werden jedoch nur genutzt, um dem Anwender eine Anzeige zu bieten, die diese Informationen enthält. Infolgedessen muß jede Information und Programmierung, die genutzt wird, um Alarme zu erzeugen, Probleme innerhalb der Anlage zu detektieren usw., von den der Anlage zugehörigen verschiedenen Einrichtungen, wie etwa Steuerungen und Feldeinrichtungen, während der Konfiguration des Prozeßanlagensteuerungssystems erzeugt und von diesen konfiguriert werden. Erst dann werden diese Informationen an die Bedieneranzeige gesendet, um während des Prozeßbetriebs angezeigt zu werden.
Die Fehlerdetektierung und sonstige Programmierung ist zwar nützlich, um Zustände, Fehler, Alarme usw. zu detektieren, die Steuerschleifen zugeordnet sind, die an den verschiedenen Steuerungen ablaufen, und Problemen innerhalb der einzelnen Einrichtungen zugeordnet sind, es ist aber schwierig, die Prozeßanlage so zu programmieren, daß sie Bedingungen oder Fehler auf Systemebene erkennt, die durch die Analyse von Daten von verschiedenen, eventuell sehr verschieden angeordneten Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage detektiert werden müssen. Ferner werden Bedienerdisplays charakteristisch nicht dazu verwendet, solche Informationen über Zustände auf Systemebene für Bediener oder Wartungspersonal anzuzeigen oder zu präsentieren, und auf jeden Fall ist es schwierig, Objekte innerhalb der Bedienerdisplays mit diesen alternierenden Informations- oder Datenquellen für die verschiedenen Elemente innerhalb der Anzeige zu animieren. Außerdem gibt es derzeit keine organisierte Art der Detektierung von bestimmten Bedingungen innerhalb einer Anlage wie etwa von Durchflußbedingungen und Mengenbilanzen, während Materialien durch eine Anlage bewegt werden, und noch viel weniger gibt es ein leicht implementierbares System zur Durchführung dieser Funktionen auf der Basis von Systemebenen.
Die US 6 201 996 B1 , US 5 818 736 A und DE 100 11 661 A1 beschreiben gattungsgemäße Bedienerumgebungen eines Prozesssteuerungssystems, die auf der Systemebene einer Prozeßanlage mit verteilter Steuerung eine Betrachtungs- und Detektierfunktionalität der Zustände von Einrichtungen ermöglichen.
Die oben beschriebenen Probleme und Nachteile der bekannten Einrichtungen werden mit einer Objekteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Prozessflussmodulsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 21, einem Prozessflussverfolgungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 36 und einer Verbinderobjekteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 46 gelöst.
Eine Bediener-Workstation oder ein anderer Computer läßt eine Ausführungsmaschine ablaufen, die Prozeßflußmodule ausführt, die aus miteinander verbundenen intelligenten Prozeßobjekten bestehen, von denen jedes Informationen über eine bestimmte Einheit innerhalb des Prozesses anzeigt und die jeweils Verhaltensweisen oder Methoden umfassen können, die genutzt werden können, um Zustände bzw. Bedingungen innerhalb der Anlage zu detektieren. Die Prozeßflußmodule können auch Verhaltensweisen oder Methoden, die als Flußalgorithmen bezeichnet werden, enthalten, die dazu dienen können, Prozeßbedingungen insbesondere auf Basis einer Systemebene zu detektieren. Die intelligenten Prozeßobjekte können aufweisen: ein Displayelement, das für den Bediener angezeigt wird, Datenspeicherungsmittel zum Speichern von Daten, die eine zugehörige Einheit innerhalb einer Anlage betreffen und von dieser empfangen werden, Ein- und Ausgänge zur Kommunikation mit anderen intelligenten Prozeßobjekten sowie Methoden, die an den gespeicherten und empfangenen Daten ausgeführt werden können, um Anlagen- oder Einrichtungszustände wie etwa Leckstellen, Fehler und andere Zustände zu detektieren. Die intelligenten Prozeßobjekte können kommunikativ miteinander verbunden sein, um ein Prozeßflußmodul zu erschaffen, das eine Anzeige für eine Anlageneinheit wie etwa einen Bereich, eine Einrichtung, ein Element, ein Modul usw. liefert und dafür ein Regelwerk implementiert.
Bei einer Ausführungsform ist jedes intelligente Prozeßobjekt einer Anlageneinheit wie etwa einer Feldeinrichtung, einer Steuerung oder einem logischen Element zugeordnet und umfaßt einen Datenspeicher für Parameter- oder veränderliche Daten, die zu dieser Einheit gehören. Das intelligente Prozeßobjekt ist mit der Einheit kommunikativ gekoppelt, und zwar entweder direkt oder durch eine Konfigurationsdatenbank, um zu dieser Einheit gehörende Daten zu empfangen. Jedes intelligente Prozeßobjekt kann außerdem mit anderen intelligenten Prozeßobjekten innerhalb der Bedienerschnittstelle kommunikativ gekoppelt sein, um Daten an die anderen intelligenten Prozeßobjekte zu senden und von diesen zu empfangen, und kann Methoden oder Routinen aufweisen zur Operation an den für das intelligente Prozeßobjekt verfügbaren Daten, um Bedingungen zu detektieren, die zu der Einrichtung oder Anlage gehören. Beispielsweise kann ein intelligentes Prozeßobjekt für einen Tank mit intelligenten Prozeßobjekten für Pumpen oder Durchflußmeßwandler an der Auf- und der Abstromseite des Tanks gekoppelt sein und Daten empfangen, die den aufstromseitigen und abstromseitigen Durchfluß in den bzw. aus dem Tank bezeichnen. Eine dem Tankobjekt zugeordnete Methode kann Undichtheiten in dem Tank dadurch detektieren, daß der Füllstand des Tanks mit dem erwarteten Füllstand in dem Tank auf der Basis der Zu- und Abflüsse in den und aus dem Tank verglichen wird. Außerdem können die Prozeßflußmodule Flußalgorithmen aufweisen, die an der Kombination von darin befindlichen Einheiten implementiert werden können, um Bedingungen auf Systembasis zu detektieren, beispielsweise Materialbilanzen, Durchflußbedingungen usw. zu detektieren.
Die intelligenten Prozeßobjekte und Prozeßflußmodule ermöglichen die Implementierung von Zustands- und Fehlerdetektierroutinen an der Bedienerdisplayeinrichtung und können mit der Steuerung und den Feldeinrichtungen der Anlage zusammenarbeiten oder die Notwendigkeit des Vorsehens dieser Funktionalität innerhalb der Steuerung und der Feldeinrichtungen eliminieren. Diese intelligenten Prozeßobjekte und Prozeßflußmodule ermöglichen dem Bediener außerdem einen weiteren Grad an Programmierflexibilität innerhalb der Prozeßanlage, der genutzt werden kann, um bessere und vollständigere Informationen an den Bediener zu liefern, und doch gleichzeitig leicht zu gebrauchen und zu implementieren ist. Ferner können die Bedienerdisplays mit Informationen animiert werden, die von Flußalgorithmen der Prozeßflußmodule bestimmt oder davon berechnet werden.
1 ist ein Blockbild eines verteilten Prozeßsteuerungsnetzes, das sich innerhalb einer Prozeßanlage befindet, mit einer Bediener-Workstation, die eine Displayroutine implementiert, die intelligente Prozeßobjekte und Prozeßflußmodule zur Analyse der Prozeßanlage nutzt;
2 ist ein logisches Blockbild einer Gruppe von Anwendungen und anderen Einheiten, mit intelligenten Prozeßobjekten und Prozeßflußmodulen, wobei die Anwendungen in der Bediener-Workstation von 1 gespeichert sind und zur Implementierung einer erweiterten Funktionalität in einer Prozeßanlage genutzt werden können;
3 zeigt einen Konfigurationsbildschirm, der von einem Bediener verwendet wird, um ein Prozeßdisplay zu erzeugen, wobei intelligente Prozeßobjekte verwendet werden, die in einer Objektbibliothek gespeichert sind;
4 ist eine Bildschirmanzeige, die eine Bedienerschnittstelle zeigt, die von einem Prozeßflußmodul unter Verwendung einer Vielzahl von intelligenten Prozeßobjekten erzeugt ist; und
5 ist ein logisches Blockbild einer Art und Weise, wie intelligente Prozeßobjekte verwendende Prozeßflußmodule in einem vorhandenen Prozeßsteuerungsnetz geschaffen und darin implementiert werden können.
Gemäß 1 verwendet eine Prozeßsteuerung 10 ein verteiltes Prozeßsteuerungssystem mit einer oder mehreren Steuerungen 12, die jeweils mit einer oder mehreren Feldeinrichtungen 14 und 16 über Eingabe-/Ausgabe- bzw. E/A-Einrichtungen oder -Karten 18 verbunden sind, die beispielsweise Fieldbus-Schnittstellen, Profibus-Schnittstellen, HART-Schnittstellen, Standard-4-20-ma-Schnittstellen usw. sein können. Die Steuerungen 12 sind außerdem mit einer oder mehreren Haupt- oder Bediener-Workstations 20 und 22 über einen Datenbus 24 verbunden, der beispielsweise eine Ethernet-Übertragungsstrecke sein kann. Ferner kann eine Datenbank 28 mit dem Datenbus 24 verbunden sein und als Datenhistorian dienen, der Parameter-, Status- und andere Daten sammelt und speichert, die zu den Steuerungen und Feldeinrichtungen innerhalb der Anlage 10 gehören, und/oder als eine Konfigurationsdatenbank dienen, die die aktuelle Konfiguration des Prozeßsteuerungssystems innerhalb der Anlage 10 so speichert, wie sie zu den Steuerungen 12 und Feldeinrichtungen 14 und 16 heruntergeladen und darin gespeichert wurde. Die Steuerungen 12, E/A-Karten 18 und Feldeinrichtungen 14 und 16 befinden sich typischerweise innerhalb der rauhen Anlagenumgebung und sind darin verteilt, die Bediener-Workstations 20 und 22 und die Datenbank 28 jedoch befinden sich gewöhnlich in Steuerungswarten oder einer anderen weniger rauhen Umgebung, die für Kontroll- oder Wartungspersonal leicht zugänglich ist.
Es ist bekannt, daß jede Steuerung 12, die beispielsweise die DeltaV-Steuerung von Fisher-Rosemount Systems, Inc., sein kann, eine Steuerungsanwendung gespeichert enthält und ausführt, die eine Steuerungsstrategie implementiert, die eine Reihe von verschiedenen, selbständig ausgeführten Steuermodulen oder Steuerblöcken verwendet. Die Steuermodule können jeweils aus Funktionsblöcken, wie sie allgemein genannt werden, bestehen, wobei jeder Funktionsblock ein Teil oder eine Subroutine einer Gesamtsteuerungsroutine ist und in Verbindung mit anderen Funktionsblöcken (über als Teilstrecken bezeichnete Verbindungen) wirksam ist, um Prozeßsteuerschleifen innerhalb der Prozeßanlage 10 zu implementieren. Es ist wohlbekannt, daß Funktionsblöcke, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sein können, typischerweise eine von einer Eingabefunktion wie etwa diejenige, die einem Meßwandler, einem Sensor oder einer anderen Prozeßparametermeßeinrichtung zugeordnet ist, einer Steuerfunktion wie etwa derjenigen, die einer Steuerroutine zugeordnet ist, die eine PID-, Fuzzy-Logik- usw. -Steuerung ausführt, oder einer Ausgabefunktion, die die Operation einer Einrichtung wie etwa eines Ventils ausführen, um eine physische Funktion innerhalb der Prozeßanlage 10 durchzuführen. Selbstverständlich existieren Hybrid- und andere Arten von komplexen Funktionsblöcken wie etwa Modellvorhersagesteuerungen (MPCs), Optimierer usw. Das Fieldbus-Protokoll und das DeltaV-Systemprotokoll verwenden zwar Steuermodule und Funktionsblöcke, die in einem objektorientierten Programmierprotokoll konstruiert und implementiert sind, die Steuermodule könnten aber unter Anwendung jedes gewünschten Steuerprogrammierschemas ausgebildet sein, was beispielsweise sequentielle Funktionsblöcke, Kettenlogik usw. umfaßt, und sind nicht darauf beschränkt, daß sie Funktionsblocktechnik oder irgendeine bestimmte andere Programmiertechnik verwenden.
Bei dem in 1 gezeigten System können die mit den Steuerungen 12 verbundenen Feldeinrichtungen 14 und 16 Standard-4-20-ma-Einrichtungen, intelligente Feldeinrichtungen wie HART-, Profibus- oder FOUNDATION^TM Fieldbus-Feldeinrichtungen, die einen Prozessor und einen Speicher aufweisen, oder jede andere gewünschte Art von Einrichtung sein. Einige dieser Einrichtungen wie etwa Fieldbus-Feldeinrichtungen (mit 16 in 1 bezeichnet) können Module oder Submodule wie etwa Funktionsblöcke, die der in den Steuerungen 12 implementierten Steuerungsstrategie zugeordnet sind, speichern und ausführen. Funktionsblöcke 30, die in 1 so dargestellt sind, daß sie in zwei verschiedenen der Fieldbus-Feldeinrichtungen 16 angeordnet sind, können in Verbindung mit der Ausführung der Steuermodule innerhalb der Steuerungen 12 ausgeführt werden, um die Prozeßsteuerung zu implementieren, wie wohlbekannt ist. Selbstverständlich können die Feldeinrichtungen 14 und 16 jede Art von Einrichtungen sein, etwa Sensoren, Ventile, Meßwandler, Positionierer usw., und die E/A-Einrichtungen 18 können jede Art von E/A-Einrichtungen sein, die irgendeinem gewünschten Kommunikations- oder Steuerungsprotokoll wie HART-, Fieldbus, Profibus usw. entsprechen.
In der Prozeßanlage 10 von 1 umfaßt die Workstation 20 eine Familie von Bedienerschnittstellen-Anwendungen und anderen Datenstrukturen 32, auf die jeder autorisierte Anwender (hier als Bediener bezeichnet) Zugriff haben kann, um eine Funktionalität in Bezug auf innerhalb der Prozeßanlage 10 verbundene Einrichtungen zu betrachten und zu ermöglichen. Die Familie von Bedienerschnittstellen-Anwendungen 32 ist in einem Speicher 34 der Workstation 20 gespeichert, und jede der Anwendungen oder Einheiten innerhalb der Familie von Anwendungen 32 kann auf einem Prozessor 36 ausgeführt werden, der der Workstation 20 zugeordnet ist. Die gesamte Familie von Anwendungen 32 ist als in der Workstation 20 gespeichert dargestellt, aber einige dieser Anwendungen oder anderen Einheiten könnten in anderen Workstations oder Computereinrichtungen innerhalb der Anlage 10 oder dieser zugeordnet gespeichert sein und ausgeführt werden. Ferner kann die Familie von Anwendungen Displayausgaben an einen Displaybildschirm 37 liefern, der der Workstation 20 zugeordnet ist, oder an jeden anderen gewünschten Displaybildschirm oder jede andere Displayeinrichtung liefern, was Mobileinrichtungen, Notebooks, andere Workstations, Drucker usw. einschließt. Ebenso können die Anwendungen innerhalb der Familie von Anwendungen 32 aufgeteilt und an zwei oder mehr Computern oder Maschinen ausgeführt werden und so konfiguriert sein, daß sie in Verbindung miteinander betrieben werden.
2 zeigt einige der Anwendungen und Datenstrukturen oder anderen Einheiten innerhalb der Familie von Anwendungen (und anderen Einheiten) 32 der Workstation 20. Insbesondere umfaßt die Familie von Anwendungen 32 eine Prozeßflußmodul-Konfigurationsanwendung 38, die von einem Bediener verwendet wird, um Prozeßflußmodule (und zugehörige Displays) unter Verwendung von einem oder mehreren intelligenten Prozeßobjekten zu kreieren. Eine Bibliothek 40 von intelligenten Prozeßobjekten 42 umfaßt Beispiele oder Schablonen von intelligenten Prozeßobjekten, auf die Zugriff erfolgen kann, die kopiert und von der Konfigurationsanwendung 38 genutzt werden können, um Prozeßflußmodule 44 zu kreieren. Es versteht sich, daß die Konfigurationsanwendung 38 dazu dienen kann, eines oder mehrere Prozeßflußmodule 44 zu kreieren, von denen jedes aus einem oder mehreren intelligenten Prozeßobjekten besteht und einen oder mehrere Prozeßflußalgorithmen 45 enthalten kann, die in einem Prozeßflußmodulspeicher 46 gespeichert sind. Eines der Prozeßflußmodule 44b ist in 2 in erweiterter Form gezeigt und umfaßt eine Menge von Prozeßelementen wie etwa Ventile, Behälter, Sensoren und Durchflußmeßwandler, die durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die Rohre, Leitungen, Drähte, Fördereinrichtungen usw. sein können.
Eine Ausführungsmaschine 48 betreibt oder implementiert jedes der Prozeßflußmodule 44 während der Laufzeit, um ein oder mehr Prozeßdisplays für einen Bediener entsprechend der Definition durch die Prozeßflußmodule 44 zu erzeugen und eine zusätzliche Funktionalität zu implementieren, die den Prozeßflußmodulen 44 und den intelligenten Prozeßobjekten innerhalb der Prozeßflußmodule 44 zugeordnet ist. Die Ausführungsmaschine 48 kann eine Regeldatenbank 50 nutzen, die die an den Prozeßflußmodulen 44 insgesamt und speziell an den intelligenten Prozeßobjekten innerhalb dieser Module zu implementierende Logik definiert. Die Ausführungsmaschine 48 kann auch eine Verbindungsmatrix 52 nutzen, die die Verbindungen zwischen den Prozeßelementen innerhalb der Anlage 10 sowie innerhalb der Prozeßflußmodule 44 definiert, um die Funktionalität für die Prozeßflußmodule 44 zu implementieren.
2 zeigt eines der intelligenten Prozeßobjekte 42e im einzelnen. Das intelligente Prozeßobjekt 42e ist zwar als eines der intelligenten Schablonen-Prozeßobjekte dargestellt, es versteht sich jedoch, daß andere intelligente Prozeßobjekte im allgemeinen die gleichen oder ähnliche Elemente, Merkmale, Parameter usw. aufweisen, wie sie in bezug auf das intelligente Prozeßobjekt 42e beschrieben werden, und daß die typischen Einzelheiten oder Werte dieser Elemente, Merkmale und Parameter von einem intelligenten Prozeßobjekt zum nächsten in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und Verwendung dieses intelligenten Prozeßobjekts geändert oder variiert werden können. Ferner können zwar die intelligenten Prozeßobjekte 42e ein Objekt innerhalb einer objektorientierten Programmierumgebung sein und somit ihnen zugeordnete Datenspeicher, Ein- und Ausgaben und Methoden umfassen, dieses intelligente Prozeßobjekt kann jedoch von jedem anderen gewünschten Programmier-Paradigma oder -protokoll erzeugt und darin implementiert werden.
Es versteht sich, daß das intelligente Prozeßobjekt 42e ein Objekt ist, das einer bestimmten Einheit wie etwa einer physischen oder logischen Einheit innerhalb der Prozeßanlage 10 von 1 zugeordnet ist. Das intelligente Prozeßobjekt 42e umfaßt einen Datenspeicher 53, der dazu dient, Daten zu speichern, die von der logischen Einheit, mit der das intelligente Prozeßobjekt 42e zusammenwirkt, empfangen werden oder sich darauf beziehen. Der Datenspeicher 53 umfaßt im allgemeinen einen Datenspeicher 53a, der allgemeine oder permanente Information über die Einheit speichert, der das intelligente Prozeßobjekt 42e zugeordnet ist, wie etwa Hersteller-, Revisions-, Namens-, Typdaten usw. Ein Datenspeicher 53b kann variable oder veränderliche Daten speichern wie etwa Parameterdaten, Statusdaten, Ein- und Ausgangsdaten oder andere Daten über die Einheit, der das intelligente Prozeßobjekt 42e zugeordnet ist, einschließlich Daten, die die Einheit betreffen, wie sie in der Vergangenheit existiert hat oder wie sie nunmehr innerhalb der Prozeßanlage 10 existiert. Selbstverständlich kann das intelligente Prozeßobjekt 42e so konfiguriert oder programmiert sein, daß es diese Daten auf einer periodischen oder nichtperiodischen Basis von der Einheit selber über jede gewünschte Kommunikationsverbindung, von dem Historian 28 über den Ethernetbus 24 oder auf jede andere gewünschte Weise empfängt. Ein Datenspeicher 53c kann eine grafische Darstellung der Einheit enthalten, der das intelligente Prozeßobjekt 42e zugeordnet ist und die für die eigentliche Darstellung für den Bediener über eine Bedienerschnittstelle genutzt wird, etwa den Bildschirm 37, der der Workstation 20 von 1 zugeordnet ist. Selbstverständlich kann die grafische Darstellung Platzhalter aufweisen (durch Unterstriche innerhalb des Datenspeichers 53c markiert) für Informationen über die Einheit, etwa Informationen, die durch die Parameter oder andere veränderliche Daten über die Einheit definiert und in dem Datenspeicher 53b gespeichert sind. Diese Parameterdaten können in den grafischen Platzhaltern dargestellt werden, wenn die grafische Darstellung dem Bediener auf einer Displayeinrichtung 37 präsentiert wird. Die grafische Darstellung (und das intelligente Prozeßobjekt 42e) können auch vordefinierte Verbindungspunkte (durch ein ”X” in dem Datenspeicher 53c markiert) aufweisen, die es einem Bediener ermöglichen, auf- oder abstromseitige Komponenten zu dem Prozeßelement hinzuzufügen, wie von der grafischen Darstellung gezeigt wird. Natürlich ermöglichen es diese Verbindungspunkte auch den intelligenten Prozeßobjekt 42e, die mit diesem intelligenten Objekt verbundenen Elemente gemäß der Konfiguration innerhalb eines Prozeßflußmoduls zu erkennen.
Das intelligente Prozeßobjekt 42e kann auch einen oder mehrere Eingänge 54 und Ausgänge 56 aufweisen, um die Kommunikation mit anderen intelligenten Prozeßobjekten innerhalb oder außerhalb eines Prozeßflußmoduls, in dem sich das intelligente Prozeßobjekt 42 befindet, zu ermöglichen. Die Verbindungen der Eingänge 54 und Ausgänge 56 mit anderen intelligenten Prozeßobjekten können von einem Bediener bei der Konfiguration eines Prozeßflußmoduls konfiguriert werden, indem einfach andere intelligente Prozeßobjekte mit diesen Eingängen und Ausgängen verbunden werden oder indem bestimmte Kommunikationen bezeichnet werden, die zwischen intelligenten Prozeßobjekten stattfinden sollen. Einige dieser Eingänge und Ausgänge können so definiert sein, daß sie mit den intelligenten Prozeßobjekten verbunden sind, die an den vordefinierten Verbindungspunkten für das intelligente Prozeßobjekt verbunden sind, wie oben erörtert wurde. Diese Eingänge 54 und Ausgänge 56 können auch durch ein Regelwerk innerhalb der Regeldatenbank 50 und der Verbindungsmatrix 52 bestimmt oder definiert sein, die die Verbindungen zwischen verschiedenen Einrichtungen oder Einheiten innerhalb der Anlage 10 definieren. Die Eingänge 54 und die Ausgänge 56, die Datenspeicher oder Datenpuffer enthalten, die ihnen zugeordnet sind, werden allgemein gesagt dazu genutzt, Übertragungen von Daten von anderen intelligenten Prozeßobjekten zu dem intelligenten Prozeßobjekt 42e zu ermöglichen oder die Übertragung von Daten, die in dem intelligenten Prozeßobjekt 42e gespeichert sind oder davon erzeugt werden, zu anderen intelligenten Prozeßobjekten zu ermöglichen. Diese Eingänge und Ausgänge können auch dazu dienen, Kommunikationen zwischen dem intelligenten Prozeßobjekt 42e und anderen Objekten innerhalb des Prozeßsteuerungssystems, etwa Steuermodulen innerhalb der Steuerungen 12, Feldeinrichtungen 14, 16 usw., zu ermöglichen.
Wie 2 zeigt, umfaßt das intelligente Prozeßobjekt 42e auch einen Methodenspeicher 58, der dazu dient, null, eine oder mehrere Methoden 60 (als Methoden 60a, 60b und 60c in 2 dargestellt) zu speichern, die von dem intelligenten Prozeßobjekt 42e während der Ausführung eines Prozeßflußmoduls durch die Ausführungsmaschine 48 zu implementieren sind. Im allgemeinen verwenden die in dem Methodenspeicher 58 gespeicherten Methoden 60 die Daten, die in den Datenspeicherbereichen 53a und 53b gespeichert sind, und von anderen intelligenten Prozeßobjekten über die Eingänge 54 und die Ausgänge 56 erhaltene Daten oder auch Daten von anderen Quellen wie etwa der Konfigurationsdatenbank oder dem Historian 28, um Informationen über die Prozeßanlage 10 oder eine Einheit innerhalb der Anlage 10 zu ermitteln. Beispielsweise können die Methoden 60 ungenügende oder schlechte Betriebsbedingungen ermitteln, die der von dem intelligenten Prozeßobjekt 42e definierten Einheit zuzuordnen sind, Fehler, die dieser oder anderen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage 10 zuzuordnen sind, usw. Die Methoden 60 können vorkonfiguriert sein oder auf der Basis des Typs oder der Klasse von intelligenten Prozeßobjekten vorgesehen sein und werden im allgemeinen jedesmal ausgeführt, wenn das intelligente Prozeßobjekt 42e innerhalb der Ausführungsmaschine 48 während der Laufzeit ausgeführt wird. Manche beispielhaften Methoden 60, die innerhalb eines intelligenten Prozeßobjekts wie etwa dem intelligenten Prozeßobjekt 42e vorgesehen sein können, umfassen das Detektieren von Undichtheiten, Totbereich, Totzeit, Bewegung, Veränderlichkeit, Zustandsüberwachung oder anderen der Einheit zugeordneten Bedingungen. Die Methoden 60 können auch vorgesehen sein, um das Berechnen von Materialbilanzen, Durchflüssen und anderen Bedingungen auf Systemebene, die der Anlage 10 zuzuordnen sind, zu unterstützen. Natürlich sind dies nur einige wenige der Methoden, die in einem intelligenten Prozeßobjekt gespeichert werden und dort ablaufen können, und es kann viele weitere Methoden geben, die verwendet werden können, wobei diese Methoden im allgemeinen durch die Art der dargestellten Einheit, die Art und Weise, wie diese Einheit in eine Prozeßanlage eingefügt und darin genutzt wird, und weitere Faktoren bestimmt sind. Das intelligente Prozeßobjekt 42e kann zwar Methoden speichern und ausführen, die Zustände, Fehler usw. auf Systemebene detektieren, diese Methoden können aber auch dazu genutzt werden, um andere Informationen über Einrichtungen, logische Elemente wie etwa Prozeßsteuermodule und -schleifen und andere Einheiten, die nicht zu der Systemebene gehören, zu bestimmen. Falls gewünscht, können die Methoden 60 programmiert oder in jeder gewünschten Programmiersprache wie etwa C, C++, C# usw. vorgesehen sein oder können Bezugnahmen auf anwendbare Regeln sein oder anwendbare Regeln innerhalb der Regeldatenbank 50 definieren, die für das intelligente Prozeßobjekt 42e während der Ausführung ablaufen sollten.
Während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts durch die Ausführungsmaschine 48 implementiert die Maschine 48 die Kommunikationen, die durch die Eingänge 54 und Ausgänge 56 zu jedem der intelligenten Prozeßobjekte in einem Prozeßflußmodul 44 definiert sind, und kann die Methoden 60 für jedes dieser Objekte implementieren, um die durch die Methoden 60 bereitgestellte Funktionalität auszuführen. Wie oben gesagt wird, kann die Funktionalität der Methoden 60 in einer Programmierung innerhalb des intelligenten Prozeßobjekts liegen oder durch ein Regelwerk innerhalb der Regeldatenbank 50 definiert sein, das von der Maschine 48 ausgeführt wird, und zwar auf der Basis von Art, Klasse, Identifizierung, Kennungsname usw. eines intelligenten Prozeßobjekts, um die durch diese Regeln definierte Funktionalität zu implementieren.
Es ist zu beachten, daß das intelligente Prozeßobjekt 42e eine zugeordnete Kennung oder einen speziellen Namen hat, der dazu dienen kann, Nachrichtenübertragungen zu und von dem intelligenten Prozeßobjekt 42e zu ermöglichen, und von der Ausführungsmaschine 48 während der Laufzeit als Referenz verwendet wird. Ferner können die Parameter des intelligenten Prozeßobjekts 42e einfache Parameter wie etwa einfache Werte oder intelligente Parameter sein, die die ihnen zugehörigen erwarteten Einheiten kennen. Intelligente Parameter können von der Prozeßregelwerkmaschine oder der Ausführungsmaschine 48 interpretiert und genutzt werden, um sicherzustellen, daß alle Signale in die gleichen Einheiten gesendet oder richtig umgewandelt werden. Intelligente Regeln können auch dazu genutzt werden, Gruppen von Alarmen für die intelligenten Prozeßobjekte (oder Prozeßflußmodule) ein- und auszuschalten, um eine intelligente Alarmstrategie und/oder -schnittstelle für den Bediener zu schaffen. Ferner können intelligente Prozeßobjektklassen Geräten und Modulklassen innerhalb der Prozeßsteuerungsstrategie der Anlage 10 zugeordnet werden, um eine bekannte Verbindung zwischen einem intelligenten Prozeßobjekt und den Prozeßvariablen zu schaffen, die es interpretieren oder auf die es Zugriff nehmen soll.
Intelligente Prozeßobjekte können ferner Modus-, Status- und Alarmverhalten aufweisen, so daß diese intelligenten Objekte während der Laufzeit in verschiedene Moden bzw. Betriebsarten gebracht werden können, etwa den manuellen, den Kaskaden- oder den Automatikmodus, einen zu dem Objekt gehörenden Status auf der Basis seines aktuellen Betriebszustands liefern können und Alarme auf der Basis von detektierten Bedingungen wie etwa 'Parameter außer Bereich', 'begrenzt', 'hohe Variabilität' usw. liefern können. Intelligente Prozeßobjekte können auch eine Klassen-/Unterklassen-Hierarchie haben, die es ihnen ermöglicht, in Klassenbibliotheken kategorisiert zu werden, in einer Verbundstruktur zusammengefaßt zu werden usw. Ferner können intelligente Prozeßobjekte von anderen Elementen wie etwa Steuermodulen und anderen Objekten erfaßt und freigegeben werden, um dem intelligenten Prozeßobjekt zu ermöglichen zu erkennen, wenn seine zugeordnete Einheit besetzt ist oder beispielsweise von einem diskontinuierlichen Steuerungsprozeß innerhalb der Anlage 10 akquiriert worden ist.
Intelligente Prozeßobjekte können jeder gewünschten Prozeßeinheit zugeordnet sein, etwa physischen Einrichtungen wie Pumpen, Behältern, Ventilen usw. oder logischen Einheiten wie Prozeßbereichen, Prozeßschleifen, Prozeßsteuerungselementen wie Prozeßsteuermodulen usw. In manchen Fällen können intelligente Prozeßobjekte Verbindungseinrichtungen wie etwa Rohren, Leitungen, Verdrahtungen, Förderbändern oder jeder anderen Einrichtung oder Einheit zugeordnet sein, die Material, Elektrizität, Gas usw. von einem Punkt innerhalb des Prozesses zu einem anderen bewegt. Intelligente Prozeßobjekte, die Verbindern zugeordnet sind, die hier als intelligente Zwischenverbinder bezeichnet werden, sind auch mit einer Kennung versehen (selbst wenn die Einrichtung oder der Verbinder selber keine Kennung hat oder nicht fähig ist, innerhalb der Prozeßanlage 10 zu kommunizieren) und dienen im allgemeinen dazu, den Prozeßfluß zwischen intelligenten Prozeßobjekten darzustellen.
Intelligente Zwischenverbinder weisen charakteristisch Eigenschaften oder Parameter auf, die definieren, wie verschiedene Materialien oder Phänomene (etwa Elektrizität) durch die Verbindung fließen (z. B. Dampf, Elektrizität, Wasser, Abwasser usw.). Diese Parameter können Art und Beschaffenheit des Durchflusses (wie die allgemeine Geschwindigkeit, die Reibzahlen, die Art von Durchfluß wie etwa verwirbelt oder nichtverwirbelt, elektromagnetisch usw.) durch den Verbinder und die mögliche Richtung oder Richtungen des Durchflusses durch den Verbinder bezeichnen. Intelligente Zwischenverbinder können Programmierung oder Methoden aufweisen, die sicherstellen, daß die Einheiten des Quell- und des Zielobjekts, an die der intelligente Zwischenverbinder angeschlossen ist, übereinstimmen, und können, wenn das nicht der Fall ist, eine Umwandlung durchführen. Die Methoden des intelligenten Zwischenverbinders können auch den Durchfluß durch den Verbinder unter Verwendung eines Modells oder eines Algorithmus im Modell darstellen, um die Geschwindigkeit oder Beschaffenheit des Durchflusses durch die eigentlichen Verbinder zu schätzen. Die gespeicherten Parameter für das intelligente Prozeßobjekt (wie etwa Reibungsparameter) können bei diesen Methoden angewandt werden. Somit ermöglichen die intelligenten Zwischenverbinder im wesentlichen den intelligenten Prozeßobjekten, die anderen Objekte an ihrer Auf- und Abstromseite zu kennen. Selbstverständlich können intelligente Zwischenverbinder beispielsweise die Verbindungen zwischen anderen Objekten, die Art von Fluid wie etwa Flüssigkeit, Gas, Elektrizität usw. innerhalb des Systems, die Auf- und die Abstromseite der Einheiten, welche anderen Einheiten sich an der Auf- und Abstromseite der Einheit für dieses intelligente Prozeßobjekt befinden, die Richtung des Material-, Fluid-, Stromflusses usw. auf jede gewünschte oder zweckmäßige Weise definieren. Bei einer Ausführungsform kann die Matrix 52 vor der Ausführung von Prozeßflußmodulen erzeugt werden und kann für die intelligenten Zwischenverbinder die Verbindungen zwischen den verschiedenen Einrichtungen innerhalb der Anlage und somit die Verbindungen zwischen den verschiedenen intelligenten Prozeßobjekten definieren. Tatsächlich kann die Ausführungsmaschine 48 die Matrix 52 nutzen, um die auf- und abstromseitigen Einheiten festzustellen und dadurch die Kommunikationen zwischen den intelligenten Prozeßobjekten und den ihnen zugeordneten Methoden zu definieren. Ferner kann ein Regelwerk oder mehrere Regelwerke vorgesehen sein, um von den intelligenten Prozeßobjekten zum Dialog miteinander und zur Gewinnung von Daten voneinander, wie dies für die Methoden in den intelligenten Prozeßobjekten erforderlich ist, genutzt zu werden.
Falls gewünscht, kann das intelligente Prozeßobjekt 42e automatische Verknüpfungen wie etwa URL zu Schlüsseldokumentationen bereitstellen, die auf die Art von Objekt anwendbar sein können oder die für den Fall (je nach dem kritischen Zustand) der Einrichtung spezifisch sein können, auf die sich das intelligente Prozeßobjekt 42e bezieht. Die Dokumentation kann vom Hersteller zur Verfügung gestellt sowie anwenderspezifisch sein. Einige Beispiele für eine Dokumentation umfassen die Konfigurations-, Betriebs- und Wartungsdokumentation. Falls gewünscht, kann ein Bediener das Objekt, wie es auf einem Bedienerdisplay angezeigt wird, anklicken, um die fallspezifische (falls zutreffend) und generische Dokumentation für das Objekt oder die zugehörige Einrichtung anzuzeigen. Auch kann der Bediener imstande sein, eine Dokumentation unabhängig von der Systemsoftware hinzuzufügen/zu löschen/zu ändern. Außerdem können diese automatischen Verknüpfungen vom Anwender konfigurierbar oder änderbar sein, um die Möglichkeit zu bieten, Objekten in der Bedienerschnittstelle Wissens-Links hinzuzufügen, eine schnelle Navigation zu geeigneten Informationen, die mit dem Objekt verbunden sind, zu ermöglichen und die Fähigkeit zu bieten, für den Kunden oder für den Objekttyp oder für den Fall des Objekts spezifische Arbeitsanweisungen hinzuzufügen.
Allgemein gesagt, kann ein Bediener die Konfigurationsanwendung 38 ausführen oder ablaufen lassen, um eines oder mehrere Prozeßflußmodule 44 zur Implementierung während des Betriebs des Prozesses 10 zu erstellen. Bei einer Ausführungsform präsentiert die Konfigurationsanwendung 38 dem Bediener ein Konfigurationsdisplay etwa gemäß 3. Wie 3 zeigt, umfaßt ein Konfigurationsdisplay 64 einen Bibliotheks- oder Schablonenabschnitt 65 und einen Konfigurationsabschnitt 66. Der Schablonenabschnitt 65 umfaßt eine Darstellung von Gruppen von intelligenten Schablonenprozeßobjekten 67 (die die intelligenten Prozeßobjekte 42 von 2 aufweisen können) und nichtintelligenten Elementen 68. Im wesentlichen sind die Schablonen 67 und 68 generische Objekte, die auf den Konfigurationsabschnitt 66 gezogen werden können, um einen Fall eines intelligenten Prozeßobjekts innerhalb eines Prozeßflußmoduls zu erschaffen. Ein teilweise fertiggestelltes Prozeßflußmodul 44c ist dargestellt und umfaßt ein Ventil, zwei Behälter, zwei Pumpen, einen Durchflußmeßwandler und zwei Sensoren, die über Durchflußwegverbinder, die intelligente Zwischenverbinder sein können, miteinander verbunden sind. Es ist zu beachten, daß das Prozeßflußmodul 44c sowohl aus intelligenten Prozeßobjekten als auch aus nichtintelligenten Elementen bestehen kann.
Bei der Erzeugung eines Prozeßflußmoduls wie etwa des Prozeßflußmoduls 44c kann der Bediener die intelligenten Prozeßobjekte 67 und die Elemente 68, die in dem Schablonenabschnitt 65 gezeigt sind, auswählen und auf den Konfigurationsabschnitt 66 ziehen und sie dort an jeder gewünschten Stelle ablegen. Im allgemeinen wählt der Bediener ein oder mehr intelligente Einrichtungs-Prozeßobjekte 67a oder nichtintelligente Elemente 68, die Einrichtungen zeigen, aus und zieht sie auf den Konfigurationsabschnitt 66. Der Bediener verbindet dann die intelligenten Einrichtungs-Prozeßobjekte und nichtintelligenten Elemente, die innerhalb des Konfigurationsabschnitts 66 zu sehen sind, mit intelligenten Verbinder-Prozeßobjekten 67b oder nichtintelligenten Elementen 68, die Verbinder zeigen. Der Bediener kann die Eigenschaften jedes der intelligenten Prozeßobjekte und nichtintelligenten Elemente während dieses Verfahrens ändern unter Verwendung von Popup-Eigenschaftsmenüs usw. und kann insbesondere die Methoden, Parameter, Kennungen, Namen, automatischen Verknüpfungen, Betriebsarten, Klassen, Ein- und Ausgänge usw., die diesen intelligenten Prozeßobjekten zugeordnet sind, ändern. Wenn der Bediener ein Prozeßflußmodul mit jedem der gewünschten Elemente erzeugt hat, das typischerweise eine Prozeßkonfiguration, einen Bereich usw. darstellt, kann der Bediener Regeln oder andere dem Modul zugeordnete Funktionalitäten definieren. Solche Regeln können Ausführungsregeln sein wie diejenigen, die der Ausführung der Methoden auf Systemebene zugeordnet sind wie etwa Materialbilanz- und Durchflußberechnungen, die während des Betriebs des Moduls 44c auszuführen sind. Nach der Erzeugung des Moduls 44c kann der Bediener dieses Modul in dem Modulspeicher 46 von 2 sichern und kann zu diesem Zeitpunkt oder später das Prozeßflußmodul instanzieren und in die Ausführungsmaschine 48 auf solche Weise herunterladen, daß die Ausführungsmaschine 48 das Prozeßflußmodul 44c betreiben kann.
Falls gewünscht, können die intelligenten Prozeßobjekte innerhalb eines Prozeßflußmoduls mit einer bestimmten Kennung oder mit einer Kennung versehen sein, die ein Alias enthält, das während der Laufzeit beispielsweise von der Ausführungsmaschine 48 ausgefüllt oder ausgewählt werden kann, und zwar auf der Basis anderer Faktoren wie etwa eines Anlagenteils oder einer Route, die innerhalb des Prozeßsteuerungssystems gewählt wird. Die Verwendung von Aliasnamen und indirekten Bezugnahmen in Prozeßsteuerungssystemen wird im einzelnen in der US-PS 6 385 496 erörtert, die auf die Erwerberin der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hier summarisch eingeführt wird. Jede dieser Techniken kann angewandt werden, um Aliase in Kennungen für die intelligenten Prozeßobjekte, die hier beschrieben sind, vorzusehen und aufzulösen. Durch die Verwendung von Aliasnamen und dergleichen kann das gleiche Prozeßflußmodul verschiedene Ansichten von Gerätegruppen aufweisen oder zur Unterstützung solcher Ansichten genutzt werden, usw.
Das Display 64 von 3 zeigt Fahnen (View1, View2 und View3) für verschiedene Ansichten des Prozeßflußmoduls 44c. Diese Fahnen können dazu dienen, auf verschiedene Ansichten, die mit dem Prozeßflußmodul 44c zusammenwirken, zuzugreifen und sie zu erzeugen unter Anwendung von einigen der gleichen intelligenten Prozeßobjekte darin. Die Verwendung von Aliasnamen in einer oder mehreren dieser Ansichten ermöglicht beispielsweise einem Leitweg-Hauptsteuerprogramm oder einer Leitwegansicht, das/die einen Leitweg für den Prozeßfluß innerhalb der Prozeßanlage während der Laufzeit definiert, das Modul 44c von View1 zu nutzen, obwohl verschiedene tatsächliche Einrichtungen, die innerhalb des Leitwegs verwendet werden, nach der Erzeugung des Prozeßflußmoduls 44c bezeichnet werden. Tatsächlich können die intelligenten Prozeßobjekte mit verschiedenen Prozeßeinheiten zu verschiedenen Zeiten während der Laufzeit verbunden und diesen zugeordnet werden. Durch die Verwendung von Aliasnamen sind die Prozeßflußmodule also nicht auf das statische Binden zwischen dem grafischen Anwenderdisplay und der Prozeßflußdatenbank begrenzt. Beispielsweise kann eine Ansicht (wie etwa View2 von 3) einer Leitwegroutine zugeordnet sein, die von einem Bediener genutzt wird, um einen Leitweg durch verschiedene der Prozeßeinheiten auszuwählen. Bei Auswahl des Leitwegs, wodurch bestimmte Prozeßeinheiten bezeichnet werden, können die Kennungsnamen oder Aliasnamen in den anderen Ansichten ausgefüllt werden, wodurch das Verhalten für diese Ansichten geändert oder bezeichnet wird.
Allgemein gesagt, speichert die Konfigurationsanwendung 38 dann, wenn der Bediener ein Prozeßflußmodul erstellt, automatisch die intelligenten Prozeßobjekte zusammen mit den Verbindungen zwischen ihnen in einer Prozeßflußdatenbank. Diese Prozeßflußdatenbank kann dann dazu genutzt werden, andere Prozeßflußmodule zu erzeugen, die beispielsweise eine davon verschiedene Ansicht unter Nutzung von einem oder mehreren der gleichen intelligenten Prozeßobjekte bereitstellen. Wenn also die zweite Ansicht erzeugt wird, kann der Bediener einfach auf das intelligente Prozeßobjekt so, wie es bereits erzeugt und in der Prozeßflußdatenbank gespeichert ist, sowie auf alle Methoden usw., die damit gespeichert sind, Bezug nehmen, um dieses intelligente Prozeßobjekt in der zweiten Ansicht zu plazieren. Auf diese Weise kann die Prozeßflußdatenbank gefüllt werden, während die Prozeßsteuermodule erzeugt werden, und die Prozeßflußdatenbank kann jederzeit genutzt werden, um andere Ansichten, Module und grafische Displays zu erzeugen und auszuführen, wobei intelligente Prozeßobjekte genutzt werden, die bereits innerhalb der Prozeßflußdatenbank vorhanden sind. Durch die Verwendung einer solchen Prozeßflußdatenbank kann jedes intelligente Prozeßobjekt innerhalb der Prozeßflußdatenbank verschiedene Prozeßflußmodule unterstützen oder darin verwendet werden und in verschiedenen Ansichten oder Displays für diese Prozeßflußmodule verwendet werden. Ferner versteht es sich, daß die Prozeßflußmodule ausgebildet oder aufgebaut werden durch den Aufbau von Displays für diese Module und das anschließende Bezeichnen von Flußalgorithmen, die in diesen Prozeßflußmodulen zu verwenden oder diesen zuzuordnen sind. Natürlich können einzelne Prozeßflußmodule über verschiedene Computer verteilt und davon ausgeführt werden, und Prozeßflußmodule können kommunikativ miteinander verbunden werden, um gemeinsam miteinander zu arbeiten, und zwar entweder auf demselben Computer oder auf verschiedenen Computern.
Wie oben gesagt wird, kann der Bediener als Teil des Vorgangs der Erzeugung oder Konfigurierung des Prozeßflußmoduls Prozeßflußalgorithmen an das Prozeßflußmodul anfügen oder dafür vorsehen. Diese Prozeßflußalgorithmen können vorkonfiguriert sein, um bestimmte Eigenschaften des Prozesses oder der Systemebene zu bestimmen, etwa Materialbilanzberechnungen, Flußberechnungen, Effizienzberechnungen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen usw. in bezug auf den Prozeß, der von dem Prozeßflußmodul angezeigt oder als Modell dargestellt wird. Infolgedessen können die Prozeßflußmodule selber Modus-, Status- und Alarmverhalten haben, können Workstations zugeordnet werden und können als Teil der Displaydownloads heruntergeladen werden. Falls gewünscht, können die Flußalgorithmen von einer separaten oder anderen Ausführungsmaschine oder von der Ausführungsmaschine 48 ausgeführt werden, um Material- oder Wärmebilanz-, Flußleitweg-, Flußeffizienz-, Flußoptimierungs-, Wirtschaftlichkeitsberechnungen auszuführen, die auf den Fluß bezogen sind, oder andere gewünschte flußbezogene Berechnungen ausführen unter Nutzung der Daten, die in den intelligenten Prozeßobjekten des Prozeßflußmoduls enthalten sind. Außerdem können diese Flußalgorithmen auf Parameter von der Steuerungsstrategie zugreifen, d. h. auf die Steuermodule, die den Steuerungen, Feldeinrichtungen usw. zugeordnet und in diese heruntergeladen sind, und können umgekehrt Daten oder Informationen an diese Steuerungsmodule liefern.
Die Ausführung dieser Flußalgorithmen kann von dem Bediener jederzeit Modul für Modul aktiviert und deaktiviert werden. Ebenso kann die Operation dieser Flußalgorithmen auf jede gewünschte Weise ausgetestet und verifiziert werden, bevor das Prozeßflußmodul in die Ausführungsmaschine 48 heruntergeladen wird. Ähnlich den intelligenten Prozeßobjekten können die Prozeßflußmodule oder die ihnen zugeordneten Flußalgorithmen von anderen Einheiten innerhalb des Prozeßsteuerungssystems oder der Anlage 10 akquiriert und freigegeben werden. Damit dieses intelligente Verhalten erreicht wird, können Displays für die Prozeßflußmodule aus Displayklassen aufgebaut werden, denen fakultativ einer oder mehrere der Prozeßflußalgorithmen zugeordnet sind. Zur Aktivierung eines Prozeßflußalgorithmus kann der Anwender das Display auswählen und das spezielle Verhalten (z. B. Materialbilanz-, Flußberechnung usw.) aktivieren, das über den Umfang der auf dem Display definierten intelligenten Prozeßobjekte wirksam sein wird. Zur Ausführung dieser Funktionalität sollten die Prozeßflußalgorithmen einer bestimmten Workstation zugeordnet sein, die als ein Eigentum des Displays oder der Displayklasse definiert sein kann.
Es versteht sich, daß die Ausführungsmaschine 48 benötigt wird, um die Prozeßflußalgorithmen dahingehend zu aktivieren, daß sie über eine Ansammlung aller Prozeßobjekte und Verbindungsstrecken, die auf allen Displays konfiguriert sind, ausführen. Somit führen die Prozeßflußalgorithmen im allgemeinen ohne Rücksicht darauf aus, ob irgendein Display geladen ist, d. h. aufgerufen ist und einem Anwender Informationen anzeigt. Selbstverständlich können die Prozeßflußalgorithmen über den gesamten Prozeß 10 oder über definierte Untergruppen des Prozesses 10 querkontrolliert werden. Es versteht sich ferner, daß während der Ausführung eines bestimmten Prozeßflußmoduls die Ausführungsmaschine 48 einem Bediener an einer Bedienerschnittstelle ein Display liefern kann, das die miteinander verbundenen Objekte oder Einheiten innerhalb des Prozeßflußmoduls zeigt, und zwar auf der Basis der grafischen Darstellungen der intelligenten Prozeßobjekte und der nichtintelligenten Elemente innerhalb dieses Prozeßflußmoduls. Die Parameter, grafischen Darstellungen usw. des Displays werden durch die Konfiguration und Verbindung der intelligenten und nichtintelligenten Elemente innerhalb des Prozeßflußmoduls bestimmt. Ferner werden Alarme und andere Informationen, die auf diesem Display oder anderen Displays verfügbar gemacht werden sollen, von den Methoden innerhalb der intelligenten Prozeßobjekte und der Flußalgorithmen, die einem bestimmten Prozeßflußmodul zugeordnet sind, definiert und erzeugt. Falls gewünscht, kann die Ausführungsmaschine 48 ein Display für ein Prozeßflußmodul an mehr als eine Bedienerschnittstelle senden oder kann so konfiguriert oder eingestellt werden, daß kein Display bereitgestellt wird, obwohl die Ausführungsmaschine 48 fortfährt, das Prozeßflußmodul auszuführen und dadurch die zugehörigen Methoden, Alarmverhalten, Flußalgorithmen usw. ausführt.
4 ist ein beispielhaftes Bildschirmdisplay 70, das von der Bedienerschnittstellenanwendung 32 auf dem Display 37 der Workstation 20 von 1 erzeugt werden kann. Das Bildschirmdisplay 70 umfaßt eine Darstellung von zahlreichen Prozeßanlageneinheiten, wie sie beispielsweise in der Anlage 10 von 1 eingerichtet und konfiguriert sind. Insbesondere erfolgt der Fluiddurchfluß von einem Tanklager zu einer Pumpe 72, die Flüssigkeit durch einen Durchflußmeßwandler 74 zu einem Tank 76 fördert, an dem eine Meßeinrichtung wie etwa ein Pegelsensor/Meßwandler 78 angebracht ist. Eine Pumpe 80 fördert Flüssigkeit aus dem Tank 76 durch ein Ventil 82, einen Durchflußmeßwandler 84 und einen Wärmetauscher 86 zu einem zweiten Tank 88, an dem eine Sensor-/Meßwandlereinrichtung (oder Transmittereinrichtung) 89 angebracht ist. Der Tank 88 liefert eine erste Abgabemenge durch einen Durchflußmeßwandler und einen Wärmetauscher 92 zu einem dritten Tank 94, an dem eine Meß- oder Sensoreinrichtung 95 angeordnet ist. Der Tank 94 liefert eine Abgabemenge durch einen Wärmetauscher 96 und einen Durchflußmeßwandler 98 zu einer Destilliersäule. Der Tank 94 liefert ferner eine Abgabemenge durch eine Pumpe 100, einen Durchflußmeßwandler (oder -Transmitter) 101 und ein Ventil 102 zurück zum Eingang des Wärmetauschers 86. Gleichermaßen wird eine zweite Abgabemenge von dem Tank 88 mittels einer Pumpe 104 durch ein Ventil 106 und einen Durchflußmeßwandler (oder -Transmitter) 108 zu einer Stufendestilliersäule gefördert. Die in dem Bildschirmdisplay 70 abgebildeten Einheiten umfassen Tanks, Pumpen, Durchflußmeßwandler, Ventile, Leitungen usw., die in einer bestimmten Konfiguration miteinander verbunden sind, aber alle anderen Prozeßeinheiten einschließlich Hardwareeinrichtungen und Software- oder Logikelemente wie etwa Steuerschleifen, Steuermodule, Funktionsblöcke usw. können innerhalb des Bildschirmdisplays 70 in jeder gewünschten Konfiguration angezeigt werden. Ferner kann jede dieser Einrichtungen wie etwa die Tanks, Meßwandler, Ventile usw. sowie die Verbindungen zwischen ihnen, die auf dem Bildschirm 70 abgebildet sind, von intelligenten Prozeßobjekten innerhalb eines Prozeßflußmoduls erzeugt oder diesem zugeordnet werden, das zur Erzeugung des Displays 70 während der Laufzeit dieses Moduls verwendet wird.
Es versteht sich, daß wenigstens einige der miteinander verbundenen Einheiten innerhalb des Bildschirmdisplays 70 unter Verwendung der Konfigurationsanwendung 38 konfiguriert sind und auf dem Displaybildschirm 70 durch die Ausführungsmaschine 48 während der Laufzeit eines Prozeßflußmoduls auf der Basis der intelligenten Prozeßobjekte und anderer Elemente innerhalb des gerade ausgeführten Prozeßflußmoduls angezeigt werden können. Beispielsweise können die Tanks 76, 88 und 94, die Durchflußmeßwandler 74, 84, 90, 98, 101 und 108 und die Sensor-/Meßwandlereinrichtungen 78, 89 und 95 sowie einer oder mehrere der Verbinder, die diese Elemente verbinden, auf dem Displaybildschirm 70 von zugeordneten intelligenten Prozeßobjekten erzeugt werden. Natürlich brauchen nur einigen dieser Einheiten intelligente Prozeßobjekte zugeordnet zu sein.
Während des Betriebs der Ausführungsmaschine 48 gewinnen die den Einheiten des in 4 gezeigten Moduls zugeordneten intelligenten Prozeßobjekte Daten von den eigentlichen Hardwareeinheiten (oder Softwareeinheiten), die ihnen zugeordnet sind, und können in manchen Fällen diese Daten für den Bediener auf dem Bildschirm 70 anzeigen als Teil von Grafikelementen des intelligenten Prozeßobjekts oder in Zuordnung zu diesen. Beispielhafte Datendisplays sind für die Durchflußmeßwandler 74, 84, 90 und 98 sowie für die Pegelsensoren 78 und 89 dargestellt. Selbstverständlich können bestimmte der intelligenten Prozeßobjekte miteinander kommunikativ gekoppelt sein, um Daten zueinander zu senden und Daten voneinander zu erhalten, so daß sie ihnen zugeordnete Methoden ausführen können. Beispielsweise können die intelligenten Verbinder Daten in bezug auf den Durchfluß usw. von anderen der intelligenten Prozeßobjekte innerhalb des in 4 gezeigten Prozeßflußmoduls erhalten. Wie oben angegeben, können die Methoden für die intelligenten Prozeßobjekte alle gewünschten Funktionen an den Daten ausführen, die von den intelligenten Prozeßobjekten erhalten und diesen übermittelt werden, um Betriebs- oder andere Bedingungen innerhalb der Anlage 10 zu detektieren, was Fehler oder andere nachteilige (oder potentiell gute) Bedingungen umfaßt, die mit der Prozeßanlage 10 oder ihren Einrichtungen im Zusammenhang stehen.
Bei einem Beispiel können der Tank 88, der Sensormeßwandler (oder -Transmitter 89), der ein Pegelsensor sein kann, und die Durchflussmesswandler (oder -Transmitter) 84, 90, 101 und 108 (die Durchflußsensoreinrichtungen sind) jeweils einem anderen intelligenten Prozeßobjekt zugeordnet sein und auf dem Bildschirm 70 unter Anwendung eines intelligenten Prozeßobjekts erzeugt werden. Diese intelligenten Prozeßobjekte sind kommunikativ mit den verschiedenen Einrichtungen, denen sie zugeordnet sind, gekoppelt und gewinnen Daten von diesen. Somit erhalten die intelligenten Prozeßobjekte für die Durchflußmeßwandler 84, 90, 101 und 108 die Meßwerte des Durchflusses durch diese tatsächlichen Einrichtungen, wie sie von diesen Einrichtungen in der Anlage 10 gemessen werden. Ebenso ist das intelligente Prozeßobjekt für den Sensormeßwandler 89 mit dem eigentlichen Sensor, der den Pegel im Tank 88 betrifft, gekoppelt und erhält die davon ausgeführten Meßwerte. Ebenso kann ein intelligentes Prozeßobjekt für den Tank 88 mit jedem der intelligenten Prozeßobjekte für die Durchflußmeßwandler 84, 90, 101 und 108 und dem intelligenten Prozeßobjekt für den Pegelsensor 89 kommunikativ gekoppelt sein. Die mit dem Tank 88 verbundenen intelligenten Zwischenverbinder können die Durchflußrichtung sowie Aufstrom- und Abstromstellen bezeichnen, die den Durchflußmeßwandlern 84, 90, 101 und 108 zugeordnet sind. Eine Methode, die in dem intelligenten Prozeßobjekt für den Tank 88 gespeichert oder diesem zugeordnet ist, kann die Daten von den intelligenten Prozeßobjekten für die Meßwandler 84, 90, 101, 108 und 89 und die Wärmetauscher 86 und 92 nutzen, um zu bestimmen, ob der Tank 88 undicht ist oder Wärmeeinheiten verliert (Wärmebilanzberechnungen). Diese Methode kann wirksam sein, indem zuerst der (momentane, durchschnittliche, integrale usw.) Zufluß in den Tank 88 als die Summe der von den Durchflußmeßwandlern 84 und 101 gemessenen Durchflüsse bestimmt und dann der aus dem Tank stattfindende Abfluß als die Summe der von den Durchflußmeßwandlern 90 und 108 gemessenen Durchflüsse bestimmt wird. Die Methode kann dann die Differenz zwischen diesen Durchflüssen zeitlich integriert als die Fluidmenge bestimmen, die dem Tank 88 hinzugefügt (oder davon abgezogen) wird. Die Methode kann als nächstes feststellen, ob diese Änderung der Fluidmenge in dem Tank 88 über einen bestimmten Zeitraum sich in der Differenz des Füllstands des Tanks 88 gemäß der Messung durch den Pegelsensor 89 widerspiegelt. Wenn der Pegel über den bestimmten Zeitraum beispielsweise weniger als erwartet ansteigt, dann kann die dem Tank 88 zugeordnete Methode detektieren und dem Bediener zur Anzeige bringen, daß eventuell Fluid aus dem Tank 88 austritt. Gleichermaßen kann eine Erhöhung des Pegels über die erwartete Menge hinaus auf der Basis der erhaltenen Meßwerte dazu genutzt werden, einen fehlerhaften Sensor oder eine fehlerhafte Meßeinrichtung in diesem Teil der Anlage 10 zu detektieren oder festzustellen. Diese Technik kann auch genutzt werden, um eine Redundanz der Messungen zu erhalten, um beispielsweise eine Querkontrolle von Messungen oder Daten mit anderen verwandten Messungen durchzuführen, so daß eigentlich mehr Messungen als absolut notwendig durchgeführt werden. Selbstverständlich kann jede Differenz zwischen dem erwarteten Pegel und dem gemessenen Pegel dem Bediener als Fehler oder als Alarm wie etwa als Voralarm angezeigt werden.
Bei einem anderen Beispiel kann ein intelligentes Prozeßobjekt für die Pumpe 72 und den Durchflußmeßwandler 74 erzeugt und implementiert werden. Dem intelligenten Prozeßobjekt für die Pumpe 72 kann bekannt sein, daß es mit Einrichtungen innerhalb des Tanklagers und mit dem Durchflußmeßwandler 74 verbunden ist, und es kann Daten von den intelligenten Prozeßobjekten für diese Einheiten empfangen. Eine dem intelligenten Prozeßobjekt für die Pumpe 72 zugeordnete Methode kann die Daten von dem intelligenten Prozeßobjekt für den Durchflußmeßwandler 74 empfangen und die Veränderlichkeit des von dem Durchflußmeßwandler 74 gemessenen Durchflusses bestimmen. (Falls gewünscht, kann die dem intelligenten Prozeßobjekt für den Durchflußmeßwandler 74 zugeordnete Methode die Veränderlichkeit dieses Meßwandlers bestimmen, oder eine Anwendung innerhalb des Meßwandlers 74 selber kann die Veränderlichkeit des Meßwandlers bestimmen und diese Bestimmung als Daten an das intelligente Prozeßobjekt für den Meßwandler 74 liefern.) In jedem Fall kann, wenn die Veränderlichkeit für den Meßwandler 74 einen bestimmten Grenzwert überschreitet, die Methode für das intelligente Prozeßobjekt der Pumpe den Bediener von der hohen Veränderlichkeit unter Absetzen eines Alarms wie etwa eines Voralarms in Kenntnis setzen. Selbstverständlich sind dies nur ein paar Methoden, die implementiert werden können, um auf der Ebene der Bedienerschnittstelle eine Funktionalität auszuführen, um Zustände wie etwa Probleme, Fehler, Alarme usw. innerhalb der Anlage 10 zu detektieren, und andere Methoden können ebenfalls vorgesehen sein und angewandt werden.
Ferner kann die Ausführungsmaschine 48 (die separate Ausführungsmaschinen zur Implementierung von Displays und intelligenten Prozeßobjekten zugeordneten Methoden und zur Implementierung von Prozeßflußmodulen zugewiesenen Flußalgorithmen haben kann) Flußalgorithmen implementieren, die einem oder mehreren Prozeßflußmodulen zugeordnet sind, um Massenbilanzen, Durchflüsse usw. für den durch diese Module dargestellten Bereich der Anlage zu berechnen. Die Ausführungsmaschine 48 kann als Teil dieses Prozesses Informationen oder Daten an die anderen Elemente innerhalb der Prozeßanlage 10 liefern, etwa an Prozeßsteuermodule, die in den Steuerungen 12 der Anlage 10 laufen.
Es versteht sich, daß die Funktionalität der intelligenten Prozeßobjekte und Prozeßflußmodule in der Bedienerworkstation 20 wirksam ist und nicht in die Steuerungen, Feldeinrichtungen usw. in der Anlage 10 heruntergeladen und darin konfiguriert sein muß, was es leichter macht, diese Funktionalität zu implementieren, zu betrachten, zu ändern usw. Ferner macht es diese Funktionalität möglich, daß Bestimmungen auf Systemebene einfacher als innerhalb der Prozeßeinrichtungen, Steuerungen usw. durchführbar sind, weil die Informationen, die die Einrichtungen auf einer Systemebene betreffen, typischerweise sämtlich für die Bedienerworkstation 20 im allgemeinen und für die Ausführungsmaschine 48 im besonderen verfügbar sind, wogegen diese gesamte Information nicht typischerweise jeder Steuerung und jeder Feldeinrichtung innerhalb der Prozeßanlage 10 verfügbar gemacht wird. Wenn es jedoch vorteilhaft ist, so zu handeln, kann ein Teil der den Prozeßflußmodulen zugeordneten Logik wie etwa Grundelemente in die Einrichtungen, Geräte und Steuerungen innerhalb der Prozeßanlage eingebettet sein. Die Verwendung von intelligenten Prozeßobjekten erlaubt es der Ausführungsmaschine 48, beispielsweise automatisch Undichtheiten zu detektieren und Alarme zu erzeugen, und zwar ohne oder nur mit minimalen anwenderseitigen Konfigurationshandlungen, um Fluß- und Massenbilanzen innerhalb der Anlage 10 zu berechnen und zu verfolgen, Verluste innerhalb der Anlage 10 zu verfolgen und Diagnosemöglichkeiten auf höherer Ebene für die Anlage 10 zur Verfügung zu stellen.
Falls gewünscht, können Methoden oder Regeln generisch erstellt und für die verschiedenen intelligenten Prozeßobjekte und Prozeßflußmodule allgemein oder auf systemweiter Basis angewandt werden, um Verluste, Ströme, Veränderlichkeit usw. innerhalb der Anlage 10 zu detektieren und zu verfolgen sowie die Detektierung von Fehlern und anderen Zuständen innerhalb der Anlage 10 auf der Basis der Konfiguration der Anlage 10, wie sie sich in den intelligenten Prozeßobjekten und Prozeßflußmodulen widerspiegeln, zu ermöglichen. Diese Regeln können angewandt werden auf der Basis des Typs und der Beschaffenheit der intelligenten Prozeßobjekte, des unterstützten Materials wie etwa Flüssigkeit, Gas, Strom usw., und der Verbindungen zwischen den Objekten gemäß der Definition durch die oben beschriebene Verbindungsmatrix 52 oder durch jede andere Information, die die Verbindungen zwischen den Einrichtungen innerhalb der Anlage 10 definiert, und somit der Verbindungen zwischen den intelligenten Prozeßobjekten.
5 zeigt eine mögliche Art der Integration der Ausführungsmaschine 48 und der dadurch verwendeten Prozeßflußmodule innerhalb einer Prozeßanlage, der eine verteilte Steuerungsstrategie zugeordnet ist. Wie 5 zeigt, werden die Displayklassendefinitionen 120, wie sie von den Prozeßflußmodulen für die Bereitstellung von Displays für einen Bediener während der Ausführung durch die Ausführungsmaschine 48 erzeugt werden, der Steuerungssystemkonfigurationsdatenbank/den Programmierwerkzeugen 122 zugeführt, die diese Displayklassendefinitionen auf jede gewünschte Weise innerhalb der Steuerungsstrategiedokumentation nutzen und organisieren kann. Prozeßflußalgorithmen 124 können mit diesen Displayklassendefinitionen vor dem Laufzeitpunkt verbunden sein, und dann werden die Displayklassendefinitionen und daran gebundene Flußalgorithmen instanziert und der Prozeßflußmodul-Laufzeitumgebung 126 zugeführt (die in Form von einer oder mehreren Ausführungsmaschinen 48 in verschiedenen Bediener-Workstations implementiert sein kann). Die Prozeßflußmodul-Laufzeitumgebung 126 verwendet einen Herunterladeskript-Analysealgorithmus 128 zur syntaktischen Analyse des Codes während der Ausführung (d. h. zur Ausführung der Just-in-Time-Objektcodeumwandlung) und verwendet eine regelbasierte Ausführungsmaschine 130 zur Ausführung von Flußalgorithmen oder anderen regelbasierten Vorgängen, die für die Displayklassen vorgesehen oder an diese gebunden sind. Während dieses Prozesses kann die Prozeßflußmodul-Laufzeitumgebung 126 mit der Steuermodul-Laufzeitumgebung 132, die in Steuerungen und Feldeinrichtungen, die dem Prozeß zugeordnet sind, ausgeführt werden kann, kommunizieren, um Daten oder Informationen an die Steuermodul-Laufzeitumgebung 132 zu liefern oder Zugriff auf Daten oder andere Informationen von der Steuermodul-Laufzeitumgebung 132 zu nehmen. Selbstverständlich kann die Prozeßflußmodul-Laufzeitumgebung 126 mit der Steuermodul-Laufzeitumgebung 132 unter Anwendung jedes gewünschten oder vorkonfigurierten Kommunikationsnetzes wie etwa des Ethernet-Busses 24 von 1, kommunizieren. Natürlich können auch andere Methoden der Integration der Prozeßflußmodule und intelligenten Prozeßobjekte, die hier beschrieben wurden, in einem Standard-Prozeßsteuerungssystem oder einer Prozeßanlage angewandt werden.
Bei der Implementierung kann jeder Teil der hier beschriebenen Software in jedem computerlesbaren Speicher wie etwa auf einer Magnetplatte, einer Laserplatte oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors usw. gespeichert werden. Gleichermaßen kann diese Software einem Anwender, einer Prozeßanlage oder einer Bediener-Workstation unter Verwendung jedes bekannten oder gewünschten Lieferverfahrens geliefert werden, beispielsweise auf einer computerlesbaren Platte oder einem anderen tragbaren Computerspeichermechanismus, oder über einen Übertragungskanal wie etwa eine Telefonleitung, das Internet, das World Wide Web, jedes andere lokale Datennetz oder Fernnetz usw. (wobei diese Lieferung als gleich oder austauschbar mit der Lieferung dieser Software mittels eines tragbaren Speichermediums angesehen wird). Ferner kann diese Software entweder direkt ohne Modulation oder Verschlüsselung geliefert werden oder kann moduliert und/oder verschlüsselt werden unter Anwendung jeder geeigneten Modulationsträgerwelle und/oder Verschlüsselungstechnik, bevor sie über einen Nachrichtenkanal übertragen wird.
Die vorliegende Erfindung wird zwar unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele beschrieben, die nur beispielhaft sein sollen und die Erfindung nicht einschränken, für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, daß Änderungen, Hinzufügungen oder Weglassungen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Objekteinheit zum Gebrauch bei der Betrachtung und Bereitstellung von Funktionalität in einer Prozeßanlage (10), die einen Prozessor (36) hat, wobei die Objekteinheit folgendes aufweist: einen computerlesbaren Speicher (34); eine in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeicherte Konfigurationsanwendung (38), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und ein Prozeßflußmodul (44) als eines oder mehrere miteinander verbundene intelligente Prozeßobjekte (42) zu erzeugen, wobei jedes intelligente Prozeßobjekt (42) folgendes aufweist: einen Parameterspeicher (53), der ausgebildet ist, während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts (42) auf dem Prozessor (36) Einheits-Parameterdaten zu speichern, die eine zugeordnete Prozeßeinheit betreffen; eine grafische Darstellung, die die zugeordnete Prozeßeinheit zeigt und ausgebildet ist, während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts (42) auf dem Prozessor (36) auf einer Displayeinrichtung (37) für einen Bediener angezeigt zu werden; einen oder mehrere Parameterdateneingänge (54) oder -ausgänge (56); und eine Methode (60), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und eine Funktion unter Nutzung der Einheits-Parameterdaten auszuführen, um einen auf die Operation der zugeordneten Prozeßeinheit bezogenen Ausgang zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsanwendung (38) ausgebildet ist, um einem Anwender zu ermöglichen, dem Prozeßflußmodul (44) einen Flußalgorithmus (45) zuzuordnen, wobei der Flußalgorithmus (45) die intelligenten Prozeßobjekte (42) zur Durchführung einer Flußanalyse während der Ausführung des Prozeßflußmoduls (44) verwendet.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Parameterdateneingänge oder -ausgänge einen Parameterdateneingang aufweisen, der ausgebildet ist, Parameterdaten von einem anderen intelligenten Prozeßobjekt (42) zu empfangen, das von dem Prozessor (36) innerhalb der Prozeßanlage (10) ausgeführt wird.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode eine Fehlerdetektiermethode ist, die ausgebildet ist, um für die zugeordnete Prozeßeinheit einen Fehler zu detektieren.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode eine Alarmerzeugungsmethode ist, die ausgebildet ist, um einen Alarm zu erzeugen.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode einen Algorithmus zur Detektierung einer Undichtheit aufweist.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode ein Modell aufweist, um ein Modell des Verhaltens der zugeordneten Prozeßeinheit zu bilden.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) ferner eine Kennung aufweist, die ausgebildet ist, um zur Herstellung einer Kommunikation mit dem intelligenten Prozeßobjekt (42) genutzt zu werden, wenn das intelligente Prozeßobjekt (42) auf dem Prozessor (36) ausgeführt wird.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennung ein Alias aufweisen kann, das während der Laufzeit des intelligenten Prozeßobjekts (42) ausgefüllt oder vorgesehen wird.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) ferner eine Statusbezeichnung aufweist.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) ferner eine Modenbezeichnung aufweist und ausgebildet ist, um auf der Basis des Werts der Modenbezeichnung verschieden auszuführen.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einen oder mehrere vordefinierte Verbindungspunkte für die grafische Darstellung aufweist, die einen oder mehrere Orte bezeichnen, an denen andere Elemente an die grafische Darstellung innerhalb eines Displays angebunden werden können.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) eines oder mehrere, der grafischen Darstellung zugeordnete vordefinierte Datendisplays aufweist, die Einheits-Parameterdaten bezeichnen, die als Teil der grafischen Darstellung innerhalb eines Displays anzuzeigen sind, wenn das intelligente Prozeßobjekt (42) auf dem Prozessor (36) ausgeführt wird.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein oder mehr Parameterdateneingänge oder -ausgänge einen ersten Parameterdatenausgang aufweisen, der ausgebildet ist, um Parameterdaten zu einem anderen von dem Prozessor (36) ausgeführten intelligenten Prozeßobjekt (42) zu liefern.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) eine Verbindung zu einer Dokumentation für die zugeordnete Prozeßeinheit aufweist.
Objekteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einer Verbindungseinrichtung innerhalb der Prozeßanlage zugeordnet ist und das intelligente Prozeßobjekt (42) einen Hinweis auf einen Materialtyp, der durch die Verbindungseinrichtung fließt, aufweist.
Objekteinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinweis ein Hinweis auf ein Fluid ist.
Objekteinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinweis ein Hinweis auf ein Gas ist.
Objekteinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode einen Algorithmus aufweist, der ein Modell des Materialflusses durch die Verbindungseinrichtung bildet.
Objekteinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Methode ausgebildet ist, um eine Umwandlung von Einheiten des Materials, das durch die Verbindungseinrichtung fließt, auszuführen.
Objekteinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einen Hinweis auf die Richtung des Materialflusses durch die Verbindungseinrichtung aufweist.
Prozeßflußmodulsystem zum Gebrauch in einer Prozeßanlage (10), die einen Prozessor (36) hat und ein Steuerungssystem (12) hat, das Prozeßsteuerungsaktivitäten innerhalb der Prozeßanlage (10) steuert, wobei das Prozeßflußmodulsystem folgendes aufweist: einen computerlesbaren Speicher (34); eine in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeicherte Konfigurationsanwendung (38), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und ein Prozeßflußmodul (44) als eines oder mehrere miteinander verbundene intelligente Prozeßobjekte (42) zu erzeugen, wobei jedes intelligente Prozeßobjekt (42) folgendes aufweist: einen Parameterspeicher (53), der ausgebildet ist, um eine zugeordnete Prozeßeinheit betreffende Einheits-Parameterdaten zu speichern, eine grafische Darstellung, die die zugeordnete Prozeßeinheit zeigt und ausgebildet ist, um auf einer Displayeinrichtung (37) für einen Bediener angezeigt zu werden, und einen oder mehrere Eingänge (54) oder Ausgänge (56), wobei mindestens eines der intelligenten Prozeßobjekte (42) eine Methode (60) aufweist, die ausgebildet ist, um unter Nutzung der Einheits-Parameterdaten eine Funktion auszuführen, um einen auf den Prozeßbetrieb bezogenen Ausgang zu erzeugen; und eine Ausführungsmaschine (48), die in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeichert und ausgebildet ist, um auf dem Prozessor, der das Prozeßflußmodul (44) ausführt, während des Betriebs der Prozeßanlage (10) ausgeführt zu werden, um eine dem Prozeßflußmodul (44) zugeordnete Grafik bereitzustellen, und ausgebildet ist, um die Methode (60) zur Durchführung der Funktion auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsanwendung (38) ausgebildet ist, um einem Anwender zu ermöglichen, dem Prozeßflußmodul (44) einen Flußalgorithmus (45) zuzuordnen, wobei der Flußalgorithmus (45) die intelligenten Prozeßobjekte (42) zur Durchführung einer Flußanalyse während der Ausführung des Prozeßflußmoduls (44) verwendet.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine in dem computerlesbaren Speicher gespeicherte Bibliothek, wobei die Bibliothek eine Vielzahl von intelligenten Prozeßobjektschablonen aufweist und wobei die Konfigurationsanwendung ausgebildet ist, um einem Anwender die Nutzung der intelligenten Prozeßobjektschablonen zu ermöglichen, um das Prozeßflußmodul zu erzeugen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Regeldatenbank, die in dem computerlesbaren Speicher gespeichert ist, wobei die Ausführungsmaschine die Regeldatenbank nutzt, um eine dem Prozeßflußmodul zugeordnete Funktionalität auszuführen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußalgorithmus ausgebildet ist, um Massenbilanzberechnungen auszuführen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußalgorithmus ausgebildet ist, um Flußverfolgungsberechnungen auszuführen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußalgorithmus ausgebildet ist, um Flußoptimierungsberechnungen für die Prozeßanlage auszuführen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der intelligenten Prozeßobjekte eine Alarmmethode aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Alarm zu erzeugen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der intelligenten Prozeßobjekte einer Verbindereinrichtung innerhalb der Prozeßanlage zugeordnet ist.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der intelligenten Prozeßobjekte einer Einrichtung zugeordnet und so konfiguriert ist, daß es während der Ausführung des Prozeßflußmoduls Einrichtungsparameterdaten von der Einrichtung empfängt.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jedes von den ein oder mehr intelligenten Prozeßobjekten eine Kennung aufweist, die dazu dient, Kommunikationen in bezug auf das intelligente Prozeßobjekt zu liefern.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennung ein Alias aufweist, das dazu ausgebildet ist, während der Laufzeit des Prozesses bezeichnet zu werden.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, ferner gekennzeichnet durch eine Verbindungsmatrix, die Verbindungen zwischen verschiedenen Prozeßeinheiten definiert, die von den intelligenten Prozeßobjekten in dem Prozeßflußmodul repräsentiert sind.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationsanwendung dazu ausgebildet ist, ein zweites Prozeßflußmodul zu erzeugen, und daß die Ausführungsmaschine dazu ausgebildet ist, das Prozeßflußmodul und das zweite Prozeßflußmodul so auszuführen, daß sie miteinander dialogfähig sind.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eines oder mehrere der intelligenten Prozeßobjekte eine Kennung aufweisen, die ein Alias umfassen, und ferner gekennzeichnet durch eine Aliasbezeichnungsroutine, die dazu dient, das Alias während der Operation der Ausführungsmaschine zu bezeichnen.
Prozeßflußmodulsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aliasbezeichnungsroutine eine Leitwegauswahlroutine ist, die dazu ausgebildet ist, einen Leitweg des Flusses durch die Prozeßanlage auszuwählen.
Prozeßflußverfolgungssystem zum Gebrauch in einer Prozeßanlage (10), die ein Prozeßsteuerungssystem hat, das in eine oder mehrere Steuerungen (12) eingebettet ist, und ferner einen Prozessor (36) hat, der mit der einen oder den mehreren Steuerungen (12) kommunikativ gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeßflußverfolgungssystem folgendes aufweist: einen computerlesbaren Speicher (34); ein Prozeßflußmodul (44), das in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeichert ist und eine Vielzahl von miteinander verbundenen Objekten, die verschiedene Einheiten innerhalb der Prozeßanlage (10) darstellen, aufweist und dazu ausgebildet ist, die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage (10) betreffende Daten zu empfangen und für einen Anwender eine Darstellung der verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage (10) so, wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls (44) miteinander verbunden sind, zur Anzeige zu bringen; und einen oder mehrere Flußalgorithmen (45), die in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeichert und dazu ausgebildet sind, auf dem Prozessor (36) zum Dialog mit dem Prozeßflußmodul (44) ausgeführt zu werden, um eine Flußanalyse für die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage (10), wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls (44) miteinander verbunden sind, auszuführen.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Flußalgorithmen dazu ausgebildet sind, Massenbilanzberechnungen für die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage auszuführen, wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls miteinander verbunden sind.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Flußalgorithmen dazu ausgebildet sind, Flußverfolgungsberechnungen für die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage, wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls miteinander verbunden sind, auszuführen.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Flußalgorithmen dazu ausgebildet sind, Flußoptimierungsberechnungen für die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage, wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls miteinander verbunden sind, auszuführen.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Flußalgorithmen dazu ausgebildet sind, Wirtschaftlichkeitsberechnungen in bezug auf den Durchfluß durch die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage, wie sie innerhalb des Prozeßflußmoduls miteinander verbunden sind, auszuführen.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Flußalgorithmen dem Prozeßflußmodul zugeordnet sind und als Teil des Prozeßflußmoduls ausgeführt werden.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeßflußmodul einen Status aufweist, der einen Zustand bezeichnet, der der Operation des Prozeßflußmoduls zugeordnet ist.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeßflußmodul eine Modenbezeichnung aufweist und dazu ausgebildet ist, entsprechend der Modenbezeichnung auf verschiedene Weisen wirksam zu sein.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der miteinander verbundenen Objekte einen Parameterspeicher aufweisen, der dazu ausgebildet ist, folgendes zu speichern: Einheits-Parameterdaten, die eine zugeordnete Prozeßeinheit betreffen, eine grafische Darstellung, die die zugeordnete Prozeßeinheit zeigt, die für einen Bediener auf einer Displayeinrichtung anzuzeigen ist, und eine Methode, die dazu ausgebildet ist, zur Durchführung einer Funktion unter Nutzung der Einheits-Parameterdaten ausgeführt zu werden, um einen auf den Prozeßbetrieb bezogenen Ausgang zu erzeugen.
Prozeßflußverfolgungssystem nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Prozeßflußmodulen, wobei jedes Prozeßflußmodul eine Vielzahl von miteinander verbundenen Objekten, die verschiedene Einheiten innerhalb der Prozeßanlage darstellen, aufweist und dazu ausgebildet ist, die verschiedenen Einheiten innerhalb der Prozeßanlage betreffende Daten zu empfangen und eine Darstellung der Einheiten innerhalb der Prozeßanlage, wie sie innerhalb der Prozeßflußmodule miteinander verbunden sind, zur Anzeige zu bringen, und jedes Prozeßflußmodul ferner eine Regeldatenbank aufweist, in der der eine oder die mehreren Flußalgorithmen gespeichert sind und die den einen oder die mehreren Flußalgorithmen an jedem der Vielzahl von Prozeßflußmodulen implementiert.
Verbinderobjekteinheit zum Gebrauch beim Betrachten und Bereitstellen von Funktionalität in einer Prozeßanlage (10), die einen Prozessor (36) hat, wobei die Verbinderobjekteinheit folgendes aufweist: einen computerlesbaren Speicher (34); eine in dem computerlesbaren Speicher (34) gespeicherte Konfigurationsanwendung (38), die ausgebildet ist, um auf dem Prozessor (36) ausgeführt zu werden und ein Prozeßflußmodul (44) als eines oder mehrere miteinander verbundene intelligente Prozeßobjekte (42) zu erzeugen, wobei jedes intelligente Prozeßobjekt (42) folgendes aufweist: einen Parameterspeicher (53), der dazu ausgebildet ist, Einheits-Parameterdaten zu speichern, die eine Verbindereinheit innerhalb der Prozeßanlage (10) betreffen; eine grafische Darstellung, die die zugeordnete Verbindereinheit zeigt und dazu ausgebildet ist, während der Ausführung des intelligenten Prozeßobjekts (42) auf dem Prozessor einem Bediener auf einer Displayeinrichtung (37) angezeigt zu werden; und einen oder mehrere Eingänge (54) und einen oder mehrere Ausgänge (56), die dazu ausgebildet sind, mit anderen Objekten, die Einrichtungen innerhalb der Prozeßanlage (10) darstellen, verbunden zu werden und Daten zu empfangen oder zu senden, die den Fluß durch die Verbindereinheit innerhalb der Prozeßanlage (10) betreffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsanwendung (38) ausgebildet ist, um einem Anwender zu ermöglichen, dem Prozeßflußmodul (44) einen Flußalgorithmus (45) zuzuordnen, wobei der Flußalgorithmus (45) die intelligenten Prozeßobjekte (42) zur Durchführung einer Flußanalyse während der Ausführung des Prozeßflußmoduls (44) verwendet.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einen Hinweis auf die Materialart aufweist, die innerhalb der Prozeßanlage durch die Verbindereinheit fließt.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinweis auf die Materialart ein Hinweis auf ein Fluid ist.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinweis auf die Materialart ein Hinweis auf ein Gas ist.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinweis auf die Materialart ein Hinweis auf Elektrizität ist.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einen Algorithmus aufweist, der den Materialfluß durch den Verbinder im Modell erstellt.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) einen Algorithmus aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Umwandlung von Einheiten des Materials auszuführen, das durch die Verbindereinheit innerhalb der Prozeßanlage fließt.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) eine Bezeichnung der Richtung des Materialflusses durch die Verbindereinheit innerhalb der Prozeßanlage aufweist.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das intelligente Prozeßobjekt (42) eine Kennung aufweist, die dazu dient, Kommunikationen in Bezug auf das Objekt zu ermöglichen.
Verbinderobjekteinheit nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennung ein Alias aufweist, das dazu ausgebildet ist, während der Laufzeit der Prozeßanlage bezeichnet zu werden.