CN105717810B - 用于提供基于角色的用户接口的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于提供基于角色的用户接口的方法和装置。所公开的示例性系统包括显示设备，该显示设备用于描绘用户接口。示例性系统还包括处理器。示例性处理器用于：在会话期间接收针对过程控制系统中的对象的对象信息，基于会话来确定用户角色，基于用户角色来确定对象信息是否是合格信息，以及当对象信息是合格信息时经由用户接口来显示对象信息。

Description

用于提供基于角色的用户接口的方法和装置
技术领域
概括地说，本公开内容涉及过程控制系统，更具体地说，涉及用于提供基于角色的用户接口的方法和装置。
背景技术
过程控制系统(如化工、石油或其它过程中所使用的那些过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器和输入/输出(I/O)设备，其中所述一个或多个过程控制器和I/O设备经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线来通信地耦合到至少一个主机或操作者工作站以及一个或多个现场设备。现场设备(其可以是例如阀、阀定位器、开关和传送器(例如，温度、压力和流动速率传感器))执行过程内的过程控制功能，例如打开或关闭阀以及测量过程控制参数。过程控制器接收对现场设备所做出的过程测量进行指示的信号，并且然后对该信息进行处理来生成控制信号，以实现控制例程、做出其它过程控制决策以及发起过程控制系统警报。以此方式，过程控制器可以经由通信地耦合现场设备的总线和/或其它通信链路，使用现场设备来执行和协调控制策略。
可以使来自现场设备和控制器的过程信息可用于包括由操作者工作站(例如，基于处理器的系统)执行的一个或多个应用(即，软件例程、程序等等)的系统，以使得操作者能够执行关于过程的期望功能，例如，查看过程的当前状态(例如，经由图形用户接口)、改变过程控制例程的设置、对过程进行评估、修改过程的操作(例如，经由视觉对象图)、查看由现场设备和/或过程控制器生成的警报、模拟过程的操作以便对人员进行训练和/或对过程进行评估等等。许多过程控制系统还包括一个或多个应用站。通常，使用经由局域网(LAN)通信地耦合到控制器、操作者工作站和过程控制系统内的其它系统的个人计算机、工作站等等来实现这些应用站。
在一些已知的过程控制系统中，一个或多个操作终端和/或应用站可以执行一个或多个软件应用，其中一个或多个软件应用在过程控制系统内执行活动管理功能、维护管理功能、虚拟控制功能、诊断功能、实时监控功能、与安全相关的功能、配置功能等等。此外，一些已知的过程控制系统提供了包括图形用户接口的一个或多个操作终端和/或应用站，其中图形用户接口显示过程控制信息，包括由过程内的控制器或设备生成的警报、过程变量的值、与过程相关联的质量参数的值、过程故障检测信息和/或过程状态信息。
对于一些已知的过程控制系统，与过程控制相关的应用中的一个或多个应用包括用户接口功能，以使得应用能够直接地与例如操作者站的操作系统(例如，基于Windows的操作系统)或者终端(其向过程控制系统提供图形接口)进行交互。因此，在这些系统中，各种应用以及特别是这些应用的图形用户接口部分直接地并且独立地(例如，独立于其它应用)与操作者站的操作系统进行交互。对这些相对独立的图形接口(例如，显示或窗口)的管理是复杂的，这是由于这些显示中的每个显示在不同的时间可以提供不同类型的信息(例如，图形信息、文本信息、趋势、警报等等)。此外，不同的人员会不同地评价经由图形接口所显示的信息。例如，针对诊断管理应用的图形接口可能显示对于用户来说不可用的信息，从而导致过度复杂的显示。
发明内容
一般而言，用于开发、监控、操作过程控制环境以及与其它方式与过程控制环境进行交互的软件系统向各种用户提供了依赖于角色的用户接口视图。具体而言，软件系统可以根据用户在对应组织中的角色(“组织角色”或者简称“角色”)来过滤和组织工程工具和信息，其中角色可以是生产管理者、维护管理者、控制系统工程师、或者电气和仪表工程师，仅举一些例子。更一般地，组织角色可以与用户被预期具有的职责、访问和其它特权、安全许可、技术等的任意适当的集合相对应。软件系统然后可以在视图中向用户提供经过滤的信息和工具选择，其中视图包括例如某个用户接口屏幕、用户接口屏幕的若干个生成、同时显示的一组相关的用户接口屏幕等等。因此，具有不同组织角色的两个用户在登录时可能看到软件应用、库、资产、数据树等的不同选择和/或排列。此外，随着这些用户在相应视图内做出选择和调用功能，计算环境可以继续根据用户的角色来过滤和组织信息。因此，用户可以更迅速地找到相关信息，以有助于采取适当的纠正动作、执行分析以及减少潜在的人为错误，其中人为错误与必须在针对他们的工作角色/任务的相关信息和不重要的数据之间进行分辨的认知过载(或压力)相关联。在生产工厂环境的情况下，这种节省的时间和人为错误的减少经常能够在由于错误引起的停产(因工厂关闭或产品不满足规范而导致停产)方面节省客户数百万美元。在极端的情况下，人为错误可以导致工厂人员的受伤或损失或者对昂贵的过程设备的损伤。
依赖于角色的视图可以包括任意适当数量的用户接口屏幕，其中用户接口屏幕具有诸如以下信息：(i)可视化内容，其包括过程显示、仪表盘、各种面板、机器视图等等，(ii)逻辑显示，其描绘了控制模块、阶段、配方、计算、功能等等，(iii)指令或“知识”显示，其包括标准操作过程、设备手册、材料处理节点、环路图等等，(iv)业务信息显示，其示出了订单、设备跟踪、材料消耗、电气消耗等等，(v)系统健康显示，其包括设备状态数据、设备告警、振动数据等等，以及(vi)输入/输出(I/O)显示，其示出了I/O设备和信号。举一个例子，当控制系统工程师登录时，软件系统可以生成过程显示和仪表盘作为可视化内容的一部分，生成控制模块、阶段、计算和功能作为逻辑显示的一部分，生成环路图作为知识显示的一部分等等。另一方面，当电气和仪表工程师登录时，软件系统可以生成设备仪表盘作为可视化内容的一部分，生成运算作为逻辑的一部分，并且生成设备手册作为知识显示的一部分。当依赖于角色的视图包括多个屏幕时，在屏幕之间的导航也可以是依赖于角色的：因此，例如如果计算环境向过程控制工程师以及电气和仪表工程师二者显示设备状态，则软件系统可以向电气和仪表工程师提供链接(例如，工具栏中的按钮、下拉菜单中的选项、在设备单元旁显示的图标)以直接地导航到设备跟踪，而不向过程控制工程师提供该链接。
为了生成依赖于角色的视图，软件系统可以将功能和数据组织成层，并且将这些层映射到用户角色，其中，每一层包括来自各个源(数据库、报告实时信号的设备、操作者输入等等)的信息集合。层到依赖于用户的视图的映射可以是特定于每个软件应用(其操作成软件系统的相应组件或操作成整个软件系统)的。在示例性的实现方式中，软件系统从数据库获取用户的角色，针对所选择的使用相应配置文件的软件应用来识别被映射至用户角色的信息层，以及生成依赖于角色的视图。由于可以以任意期望的级别数量来定义组织内的角色，因此软件系统可以对多个功能和数据层进行叠加以生成某一视图。例如，取决于维护管理者所负责的技术领域，该维护管理者的角色可以对应于多个子角色。通常，角色定义可以包括任意数量的层。可以允许用户进一步配置其视图，并且在一些情况下，可以允许覆写层到其依赖于角色的视图的映射。
这些技术的示例性实施例包括本文所公开的用于提供基于角色的用户接口的方法和系统。一种示例性的系统包括显示设备和一个或多个处理器，其中显示设备用于显示用户接口。所述一个或多个处理器在会话期间接收针对过程控制系统中的对象的对象信息；基于所述会话来确定用户角色；基于所述用户角色来确定所述对象信息是否是合格信息；以及当所述对象信息是合格信息时，经由所述用户接口来显示所述对象信息。
另一个示例性的实施例是一种方法，所述方法包括：显示用户接口；在会话期间接收与过程控制系统中的对象相关联的对象信息；以及基于所述会话来确定用户角色。所述方法还包括：基于所述用户角色来确定所述对象信息是否是合格信息；以及当所述对象信息是合格信息时，经由所述用户接口来显示所述对象信息。
附图说明
图1是对示例性的过程控制系统和工作站的示意说明，其中基于角色的用户接口可以实现为用于开发、监控、操作过程控制系统或者以其它方式与过程控制系统进行交互的软件系统的一部分。
图2示出了实现图1的工作站的示例性方式。
图3示出了可以在图1的工作站中实现的、示例性的基于角色的呈现接口。
图4-图7示出了基于角色的呈现接口的其它例子。
图8是用于实现图1和图2的示例性工作站的示例性过程的流程图。
图9是示例性的处理器平台的示意图，其中示例性的处理器平台可以用于和/或被编程为实现图8的示例性过程和/或更一般地实现图1和图2的示例性工作站。
图10是根据以资产为中心的视角来组织的示例性的分层菜单的图，其中可以经由图1的工作站来显示示例性的分层菜单。
图11是根据以逻辑为中心的视角来组织的示例性的分层菜单的图，其中可以经由图1的工作站来显示示例性的分层菜单。
图12是与过程控制系统相关的信息簇到若干个组织角色的示例性映射的图。
图13是在与图1的过程控制系统相关的信息簇之间的、示例性的特定于角色的导航路径的图。
具体实施方式
虽然下面描述了示例性的方法和装置，其中除了其它组件以外还包括在硬件上执行的软件和/或固件，但是应当要注意的是，这些例子仅是说明性的并且不应当被视为是限制性的。例如，预期可以专门地用硬件、专门地用软件或者用硬件和软件的任意组合来体现硬件、软件和固件组件中的任意或所有硬件、软件和固件组件。因此，虽然下面描述了示例性的方法和装置，但是本领域普通技术人员将容易意识到，所提供的例子不是实现这些方法和装置的仅有方式。
与过程控制系统/环境相关的示例性信息类型
在一些已知的系统中，跨越应用和环境以多种不同的方式来呈现与过程控制系统相关的信息。例如，在工程环境中运行的应用可以以状态指示叠加或者针对物理网络中的每个节点类型的定制的可视化内容的形式来呈现诊断信息。节点是与另一个设备处于有线和/或无线通信的对象或设备。例如，现场设备、交换机、防火墙等等都可以被视为节点。在工程环境中运行的第二种、不同的应用可以以模块图上的状态图标的形式来示出控制完整性诊断信息。工程环境是经由标准软件接口来呈现信息的软件环境。此外，上面提到的这些不同应用中的每个应用可以包括不同级别的信息，这些信息对特定的用户可能有用或者可能没有用。例如，负责维护工厂中的资产(例如，诸如阀之类的智能设备)的维护技术人员可能对关于资产的非常详细的信息(例如，诊断参数、维护历史等等)感兴趣。操作者可能主要关心资产(例如，阀)是否开启或关闭，以及有多少产品正在通过阀。控制系统工程师可以间接地监控阀，以便根据来自资产的信号来确定资产是否对工程师的控制策略或逻辑产生负面影响。例如，控制系统工程师可以选择不显示关于阀的信息，但是仍然被告知阀状态的改变。
除了其它的信息类型以外，本公开内容的软件系统还可以呈现与对象(其可以与能够呈现给用户的过程的任意方面相对应)相关的信息。此外，对象可以包括描述了该对象的某些特性的一个或多个分面(facet)。对象可以具有描述该对象的任意数量的分面。例如，过程控制对象分面可以包括对象的标识信息(例如，对象名称、标签、别名等等)、对象的物理信息(例如，罐的建造材料、智能设备的大小等等)、关于对象的逻辑信息(例如，指令或可执行代码，有时被称为功能框或模块)、关于对象的图形信息(例如，使用图标而非逻辑来呈现的过程显示)、关于对象的输入/输出信息(例如，资产所接收到的信号等等)、关于对象的用户任务信息(例如，可以由用户在对象上执行的相关动作等等)等等。使用对象的这些分面，就可以对经由用户接口来对显示给用户的信息进行过滤，以将用户接口定制为显示与特定用户(例如，维护技术人员、操作者、可靠性工程师、监督者、控制系统工程师、控制室操作者等等)相关的信息。
软件系统还提供了与任务相关的信息，其中任务是由用户执行的工作序列。任务序列可以如填写表格或者执行某种功能(例如改变过程控制系统中的值)一样简单。任务也可以更复杂，例如发起或启动单元、或者调节过程环路。在一些例子中，可以由用户来创建和/或修改任务以更好地匹配工厂需求。
在本文所公开的例子中，每个分面可以具有三组默认任务。配置任务使得用户能够配置对象的特征。例如，配置任务可以包括下载软件或信息、输出信息、对信息进行更新、对对象进行测试、调试仪表资产(例如，控制器)、运行仪表资产上的方法等等。运行时编辑任务使得用户能够在运行时编辑对象中的内容。例如，如果对象是图表，则运行时编辑任务可以提供用于改变图表中所示出的迹线的方式。示例性的运行时编辑任务包括对列进行过滤、调整接口的大小、隐藏或显示分面、改变上下文(例如，指定或选择不同的对象)、改变视图和/或添加趋势迹线。运行时写/执行任务使得用户能够改变运行时值。例如，可以用于使互锁可视化的图形框提供了用于禁用互锁的接口。示例性的运行时写/执行任务包括改变操作模式、改变对象设置点、改变警报极限、去除或禁用服务、绕过互锁、确认警报、调节对象或过程、强制某一值、分析警报和/或对系统提示进行响应。
此外，用户可以创建与某些人员或用户角色相匹配的额外的(或定制的)任务。示例性的用户定义的任务包括请求来自用户的输入、打开显示、仪表盘和/或面板、启动另一任务等等。
但是，不是所有的任务对于用户是具有相等价值的。例如，执行诊断功能的软件应用可以提供诊断信息，该诊断信息的范围覆盖了从控制器中执行的软件代码(或逻辑组件)的健康(例如，控制器负载、控制模块完整性等等)至数字控制系统硬件(例如，网络交换机、工作站等等)、过程设备(例如，热交换器等等)或者单个仪表(例如，温度传送器)的物理健康的任何地方。人员(诸如举例来说，过程控制操作者、系统工程师、配置工程师、维护人员、技术支持等等)可以使用本文所描述的示例性的集成图形用户接口的各个方面来执行他们的任务。因此，经由本文所描述的例子来呈现给用户的信息或任务可以考虑到用户或人员(诸如举例来说，在操作者、配置工程师、维护人员和/或技术支持之间)的不同职责。与先前的系统不同，本文所公开的软件系统使用基于角色的过滤来过滤和组织(例如，定制)用户接口，以向用户提供针对用户的职责或任务而优化的用户体验。也就是说，可以基于以下各项来对显示给用户的信息或任务进行过滤：用户的组织角色或职责、系统中的和/或经由默认桌面排列来组织的对象的上下文或状态、用户接口或显示布局中特定的可视化内容。
此外，可以使用包括图形组件的对象以及到一个或若干个物理设备的接口(以实时地对图形组件进行更新)来开发过程图。对象中的一些对象可以专用于控制策略(例如，PID环路对象)，而对象中的一些对象可以专用于设备(例如，温度传感器对象)。用户接口对对象从过程工厂接收到的数据进行过滤，以显示与用户的组织角色相关的信息。替代地，可以使用硬编码的对设备的引用来开发过程图。当生成补充显示时，本公开内容的软件系统可以从一个或若干个配置数据库获取配置数据(其指定控制策略和设备之间的关系)，并且使用所获取的信息来自动地生成操作者补充显示、维护补充显示、或者特定于用户角色的另一个补充显示。
除了基于用户的组织角色或职责来过滤信息之外，本公开内容的软件系统还可以基于用户偏好来对显示给用户的信息进行过滤。对显示给用户的信息进行过滤的例子包括：基于用户的组织角色或职责来呈现软件应用的默认集合、显示或隐藏软件应用中的特定信息(例如，对分层树的内容进行过滤)、改变所显示的对象名称、标题或描述、示出过程的物理组件的接口连接的不同视角、对呈现给用户的任务进行过滤、确定对象的哪些分面被显示、对哪些应用可用于用户进行过滤和/或确定向用户显示什么类型的告警和警报。在一些例子中，系统可以使用多个过滤器来对用户显示的用户接口进行定制。在一些此类例子中，系统可以在各层、级别或层级中应用过滤器。例如，第一层过滤器可以基于用户的组织角色和/或职责来对分面进行过滤，第二层过滤器可以基于特定的资产(例如，阀)来对分面进行过滤，第三层过滤器可以基于优先级(例如，警报是否满足用于显示的门限数量？)来对分面进行过滤，并且第四层过滤器可以基于用户偏好来对分面进行过滤。
如下面更详细讨论的，本公开内容的软件系统还可以通过将来自多个源的功能和数据组织成特定于角色的层(例如，维护层、操作者层、控制系统工程层等等)来有助于信息过滤。
示例性的过程控制环境
图1是示出了示例性的过程控制环境100的框图，其中示例性的过程控制环境100包括示例性的基于角色的处理器102和过程控制系统104。示例性的基于角色的处理器102可以由工作站106来实现和/或包括在工作站106内。在其它的示例性实现方式中，基于角色的处理器102可以包括在服务器、分布式计算网络和/或任何其它可以通信地耦合到工作站106的计算设备内。
在示例性的实现方式中，基于角色的处理器102基于用户的组织角色来实现生成视图的软件系统，如上面所概述的。为了简单说明起见，下面参考基于角色的处理器102来讨论上面所概述的软件系统的示例性功能。
示例性的过程控制系统104可以包括任意类型的制造设施、过程设施、自动化设施、安全仪表设施和/或任意其它类型的过程控制结构或系统。在一些例子中，过程控制系统104可以包括位于不同位置的多个设施。此外，示例性的过程控制环境100可以包括其它的过程控制系统(未示出)，这些其它的过程控制系统可以包括在相同的设施内和/或位于不同的设施处。
提供示例性的过程控制环境100是为了示出一种类型的系统，在这种类型的系统内可以有利地使用下面更详细描述的示例性方法和软件系统。但是，如果需要，可以在其它系统中采用本文所描述的示例性方法和软件系统，其中所述其它系统与图1中所示出的示例性的过程控制环境100和/或过程控制系统104和/或结合过程控制活动、企业管理活动、通信活动等来使用的系统相比具有更高或更低的复杂度。
图1的示例性的过程控制系统104包括控制器108，控制器108可以通信地耦合到工作站106。过程控制系统104还包括现场设备112(例如，输入和/或输出设备)。现场设备112可以包括能够接收输入、生成输出和/或对过程进行控制的任意类型的过程控制组件。现场设备112可以包括控制设备，诸如举例来说，阀、泵、风扇、加热器、冷却器和/或混合器，以对过程进行控制。此外，现场设备112可以包括测量或监控设备，诸如举例来说，温度传感器、压力计、浓度计、液位计、流量计和/或蒸汽传感器，以对过程的部分进行测量。控制设备可以经由输入114来从控制器108接收指令，以执行指定的命令并且使得由现场设备112所实现和/或所控制的过程发生改变。此外，测量设备对过程数据、环境数据和/或输入设备数据进行测量，并且经由输出116来将经测量的数据发送给控制器108作为过程数据。该过程数据可以包括与来自现场设备112中的每个现场设备的经测量的输出相对应的变量值。
在图1的所示出的例子中，示例性控制器108可以经由输入114和/或输出116来与过程控制系统104内的现场设备112进行通信。可以用数据总线来实现输入114和输出116。该数据总线可以耦合到过程控制系统104内的中间通信组件。这些通信组件可以包括现场接线盒，以将命令区域中的现场设备112通信地耦合到数据总线。此外，通信组件可以包括编组柜，以对至现场设备112和/或现场接线盒的通信路径进行组织。此外，通信组件可以包括I/O设备118(例如，I/O卡)，以从现场设备112接收数据并且将数据转换成能够由示例性控制器108来接收的通信。此外，这些I/O设备118可以将来自控制器108的数据或通信转换成能够由对应的现场设备112来处理的数据格式。在一个例子中，可以使用Fieldbus协议或其它类型的有线通信协议(例如，Profibus、DeviceNet、Foundation Fieldbus)和/或无线通信协议(例如，无线HART协议等等)来实现数据总线。
图1的示例性控制器108管理一个或多个控制例程(例如，过程控制算法、功能和/或指令)，以对过程控制系统104内的现场设备112进行控制。控制例程可以包括过程监控应用、警报管理应用、过程趋势和/或历史应用、诊断应用、批量处理和/或活动管理应用、统计应用、流式传输视频应用、高级控制应用、安全仪表应用等等。控制例程可以确保过程控制系统104产生指定数量的在某种质量门限内的期望产品。例如，过程控制系统104可以被配置成批量处理系统，该批量处理系统在批量处理结束时和/或在批量处理期间产生产品。在其它例子中，过程控制系统104可以包括连续的过程制造系统，该过程制造系统持续地产生产品。此外，控制器108可以将控制例程内所使用的过程数据转发到示例性的基于角色的处理器102。
在图1的示例性的过程控制环境100中，工作站106可以经由局域网(LAN)110来通信地耦合到控制器108。示例性工作站106可以包括任何计算设备，包括个人计算机、膝上型设备、服务器、控制器、智能电话、个人数字助理(PDA)、微型计算机等等。此外，可以使用任意适当的计算机系统或操作系统(例如，图9中所示出的处理器平台900)来实现工作站106。例如，可以使用单处理器个人计算机、单处理器或多处理器工作站等等来实现工作站106。
图1的例子示出了示例性工作站106在过程控制系统104外部。在其它例子中，工作站106可以包括在过程控制系统104内和/或直接通信地耦合到控制器108。此外，过程控制环境100可以包括路由器(未示出)，以将其它工作站(未示出)通信地耦合到控制器108和/或将工作站106通信地耦合到其它过程控制系统内的其它控制器(未示出)。此外，过程控制环境100可以包括防火墙(未示出)，以向远程工作站(例如，在过程控制环境100外面的工作站)提供对过程控制环境100内的资源的访问。
可以使用任意期望的通信介质和协议来实现示例性LAN 110。例如，LAN 110可以基于硬接线的或无线的以太网通信方案。但是，可以使用任意其它适当的通信介质和协议。此外，虽然示出了单个LAN 110，但是可以使用一个以上的LAN和工作站106内的适当的通信硬件，来提供在工作站106和相应的类似工作站(未示出)之间的冗余通信路径。
示例性工作站106和/或具有对过程控制系统104的访问的其它工作站可以被配置为：查看、修改和/或纠正过程控制系统104内的一个或多个过程。示例性工作站106使得用户能够查阅和/或操作一个或多个用户显示屏幕和/或应用，其中这些用户显示屏幕和/或应用使得用户能够查看基于角色的过程控制系统变量、查看基于角色的过程控制系统状态、查看基于角色的过程控制系统条件、查看基于角色的过程控制系统警报、和/或改变过程控制系统设置(例如，设置点、操作状态、清除警报、静音警报等等)。下面结合图2描述了实现示例性工作站106的示例性方式。下面结合图3-图7描述了可以用于实现示例性工作站106的示例性的用户显示应用。
示例性工作站106包括和/或实现基于角色的处理器102，以对控制器108所发送的过程控制例程和/或过程控制信息进行监控，从而识别和/或确定状态问题。过程控制信息可以源自于过程控制设备，其中过程控制设备可以包括例如现场设备112、控制器108、过程控制系统104内的组件等等。替代地，可以由应用来生成过程控制信息和/或状态信息。应用可以使用来自现场设备112和/或控制器108的过程控制信息来计算和/或确定状态信息和/或其它过程控制信息。例如，艾默生过程管理(Emerson Process Management)所出售的DeltaV软件套件包括可以收集由现场设备112生成的调节、状态条件、诊断和/或性能参数或度量的应用。使用所收集的参数，应用可以经由用户接口来显示系统范围内的状态信息或更粒度化的、基于特定角色的可视化内容。
基于角色的处理器的示例性功能
在一些例子中，基于角色的处理器102动态地定制经由基于角色的呈现接口(例如，图3-图7的示例性的基于角色的呈现接口)来呈现给用户的信息，以基于分配给用户角色的标准来向用户显示信息，从而使得基于角色的呈现接口能够向用户显示合格信息，同时过滤掉(例如，不显示)在分配给用户角色的标准下不合格的信息。在一些例子中，可以使用门限值来表示某种标准。在一些例子中，基于角色的处理器102可以逐渐地向用户公开信息。也就是说，基于角色的处理器102初始地可以不向用户显示信息，但是允许用户后续地访问信息的一部分。例如，用户可以选择查看初始不满足优先级门限并且因此初始地被基于角色的处理器102过滤掉的警报信息。在一些此类例子中，用户可以展开用户接口中的(警报)信息的收起部分，以接收关于警报的额外信息。在一些例子中，基于角色的处理器102可以用部分(或标签)来显示合格信息，其中一个或多个部分默认处于展开状态，并且一个或多个部分默认处于收起状态。例如，取决于用户的组织角色和/或职责，基于角色的处理器102可以首先对用户可以展开或查看哪些收起部分进行限制。在一些此类例子中，基于角色的处理器102可以在呈现额外信息之前做出关于在分配给用户角色的标准下额外(例如，收起)信息是否合格的第二判断。以此方式，基于角色的处理器102通过例如对给定任务的初始部分(或者默认)信息进行过滤或者在用户请求信息时，来逐渐地向用户公开信息，从而使得用户能够决定什么合格信息对于完成给定任务是重要的。
在一些例子中，基于角色的处理器102基于将用户角色与存储在数据结构(诸如举例来说，查找表)中的合格信息的列表进行比较，来确定信息是否是合格信息。在一些此类例子中，如果信息与查找表中所列出的合格信息相匹配，则该信息被确定为是合格信息。例如，基于角色的处理器102可以基于存储在查找表中的合格信息的列表，来向维护技术人员显示过程控制系统中的对象(例如，节点或实体)的物理分面或图形分面，同时过滤掉对象的逻辑分面。
在一些例子中，基于角色的处理器102可以应用受用户控制的过滤器。在一些此类例子中，受用户控制的过滤器可以覆写合格信息或优选的可视化类型。例如，用户可能偏好将信息显示为表格而非饼图，或者查看通常不与用户角色相关联的对象或分面。在一些此类例子中，可以由用户的个人偏好(例如，受用户控制的过滤器)来进一步过滤基于例如用户的组织角色或职责的合格信息。
基于角色的处理器102还可以通过将来自一个或多个源的功能和数据组织成特定于角色的层(例如，维护层、操作者层、控制系统工程层等等)来有助于信息过滤。每一层可以与来自一个或若干个源的数据集合相对应。例如，基于角色的处理器102可以生成维护层的实例，其中维护层的实例包括现场设备所报告的诊断参数、从维护数据库获取的维护历史、技术人员所提交的关于现场设备的观测等等。当用户的组织角色是例如维护管理者时，基于角色的处理器102可以显示针对维护层的信息，但是当角色是控制系统工程师时，不显示针对维护层的信息。在一些实现方式中，基于角色的处理器102允许用户经由小的命令集合(可能是单个命令)来对特定于角色的层进行激活和去激活。此外，在一些实现方式中，特定于角色的层还可以指定与层相关的信息的布局。
此外，基于角色的处理器102可以基于用户的组织角色来有助于信息屏幕之间的导航。例如，当基于角色的102向仪表工程师和配置工程师二者显示设备状态信息时，基于角色的处理器102可以向仪表工程师而非配置工程师提供用于直接地导航到设备跟踪屏幕的控制。该控制可以是例如工具栏上的按钮、下拉菜单中的选项、在设备单元的描绘旁边所显示的图标，或者对直接链接的任何其它适当的交互指示符。以此方式，基于角色的处理器102可以帮助用户“沿着功能和/或实体之间的关系的路径前进”，以更好地理解过程控制环境100中的信息是如何在逻辑上链接的。
此外，基于角色的处理器102可以根据用户的组织角色，将至各种类型的信息的链接排列成分层菜单和“展开(pivot)”，或者在菜单中强调链接的子集，以生成特定的视角。示例性菜单可以包括列表可选择资产、I/O点、逻辑实体、可视化内容等等。取决于用户的组织角色，基于角色的处理器102可以生成例如以资产为中心的或者以逻辑为中心的菜单视图。
更一般地，基于角色的处理器102可以向涉及对过程控制环境进行配置、操作、监督等的所有人员提供依赖于角色的视图。一种此类角色可以是操作员，该操作员负责监督过程参数(例如，流量、液位、温度、压力等等)、监控与过程控制环路相关的事件、以及通常地确保过程工厂中所实现的控制逻辑的准确性。另一种角色可以是维护技术人员，该维护技术人员负责监控和校准单独的现场设备、以及通常地监督过程控制工厂中所使用的设备。另一种角色可以是网络管理者，该网络管理者负责在工作站、控制器、数据服务器、数据库和其它网络设备之间的网络连接、工厂网络的安全、软件更新的安装等等。举一个更具体的例子，基于角色的处理器102的操作者接口允许操作者监督过程工厂的操作，其中多个现场设备执行对控制策略进行定义的过程控制功能。基于角色的处理器102可以生成具有特定于操作者的角色的信息的视图，而不是提供操作者工作站处的通用的操作者视图。为此，基于角色的处理器102可以请求操作者登录或者以其它方式识别操作者的角色。除了向操作者提供特定于角色的层控制和信息之外，基于角色的处理器102还可以支持持久的(即，跨越登录会话而存在)特定于用户的配置。
依赖于角色的操作者视图可以生成过程工厂的图形表示(“过程图”)，并且根据操作者的角色来显示针对过程工厂的所选择部分的额外信息。过程图可以包括例如对参与对应的过程控制功能的现场设备(例如，阀、泵、传感器、传送器)、这些现场设备在其上进行操作的装置(例如，罐、混合器)、用于在现场设备和装置之间引导过程流体的连接(例如，管道)、以及现场设备之间的电连接(例如，电线、无线链路)的图形的或示意的描绘。基于角色的处理器102可以经由所实现的补充显示来将额外信息显示成例如一个或若干个单独的窗口、叠加在过程图上的图形层，或者在过程图之下、之上或旁边所设置的条幅上的文本和/或图形。
在一些场景中，操作者选择过程图上的位置并激活用户接口上的控制(诸如举例来说，按钮)，以便从用户接口请求补充显示。在其它场景中，基于角色的处理器102响应于检测到异常条件、根据预先配置的调度、或者基于另一事件而自动地激活补充显示。基于角色的处理器102可以根据用户的组织角色来解释用户所选择的位置。因此，通过在示出了流动速率传感器的图形处或其附近位置上进行点击，维护技术人员可以选择物理设备(即，流动速率传感器)，而操作者可以选择流动速率传感器在其中操作的控制环路。
对于操作者，补充显示(或者“操作者补充显示”)可以包括配置显示，该配置显示将过程工厂的某一部分所实现的控制逻辑描绘成例如若干个互连的逻辑框。在一些情况下，逻辑框是FoundationTM Fieldbus功能框。操作者补充显示还可以包括参数历史显示，以示出某个过程参数(例如，至某个处理阶段的输入端处的流动速率)的历史。此外，操作者补充显示可以包括知识显示，该知识显示列出了至可用于过程工厂的部分的内部和外部文档的链接、提供了对操作者日志的访问、建议帮助主题等等。此外，操作者补充显示可以包括设备依赖关系显示，该设备依赖关系显示列出了在过程图所对应的过程工厂的部分中所使用的现场设备的标识符。设备依赖关系显示可以从配置数据库获取特定于设备的图，以在每个现场设备的标识符旁边显示。如果需要，操作者补充显示可以另外地包括细节显示，该细节显示提供了与过程图所对应的过程工厂的部分中所使用的设备相关的详细信息、与这些设备相关联的互锁以及对应的互锁条件、针对过程工厂的部分所生成的警报、调节参数等等。
举另一个例子，当用户是维护技术人员或者以其它方式与维护人员相关联时，补充显示(或者“维护补充显示”)可以包括针对所选择的设备的控制依赖关系显示，该控制依赖关系显示对设备在其中进行操作的控制策略的一部分(例如，控制环路)进行标识。维护补充显示还可以包括知识显示，该知识显示与针对操作者而生成的知识显示大体上类似。具体而言，知识显示可以列出至可用于设备的内部和外部文档的链接，以及至操作者日志、帮助主题等的链接。此外，维护补充显示可以包括诊断显示，以辅助维护技术人员定位过程工厂中的物理设备、识别警报的来源以及确定设备和其它装置之间的关系。诊断显示可以例如描绘Fieldbus区段连同耦合到Fieldbus区段的若干设备，并且通过高亮显示对应的图、在设备旁边显示感叹号或者其它视觉指示符、或者以任何其它适当的方式来标识从其接收到了警报的设备。此外，维护补充显示可以包括设备描述显示，在一些实现方式中，该设备描述显示包括与扩展设备描述语言(EDDL)一致的设备标识、设备配置和设置数据、以及设备诊断数据。在一些情况下，设备描述显示包括所谓的设备面板，该设备面板实现为与设备的实际物理外表相同或类似的照片或图画，并且如果需要，该设备面板实现为若干个表盘或仪表，以描绘特定于设备的过程数据(例如，压力设置点、压力测量、阀移动百分比)。当设备是执行对应阀软件(例如，由艾默生过程管理(Emerson Process ManagementTM)提供的作为
Figure BDA0000881170340000151
套件的一部分的AMS ValveLink应用)的智能阀时，维护补充显示可以另外地包括阀软件显示，其利用阀软件所输出的数据进行更新。
基于角色的处理器102可以实现用于生成主要显示的功能以及用于生成补充显示的功能。主要显示可以包括由例如配置工程师定义的过程图，并且基于角色的处理器102可以响应于检测到过程工厂中的事件或者从用户接口接收到命令，经由补充显示来自动地选择并显示额外信息。为了生成主要和/或次要显示，基于角色的处理器102可以获得(i)来自过程控制系统104的实时过程数据，(ii)来自配置数据库(为了简单说明而未示出)的控制策略信息，例如控制逻辑、设备配置数据、过程和设备图、控制策略和设备之间的链接等等，(iii)来自一个或若干个专用应用的应用数据，(iv)在一个或若干个数据库(未示出)中实现的、来自历史库(historian)的与过程或设备参数相关的历史数据，(v)来自知识数据库(未示出)的参考信息等等。
在一些情况下，基于角色的处理器102使用定义了若干层(例如，操作者层、维护层、网络层等等)的显示结构。基于角色的处理器102可以使用实时的过程数据来对与每一层相关的信息进行更新，而不管用户的组织角色，但是根据当前相关的/所选择的视图(例如，操作者、维护)来激活仅对所选择的一个或若干个层的显示。
补充显示可以是用户可配置的，使得单个用户可以指定信息应当包括在对应的补充显示中。在一些实施例中，响应于从用户接口接收到的命令，基于角色的处理器102自动地将操作者补充显示切换到维护补充显示，或者反之亦然。
虽然本文所公开的例子涉及基于用户角色和对象来对过程控制信息进行过滤，但是其它的过滤方法也是可能的。例如，基于角色的处理器102可以基于对权限或安全许可级别、与过程控制分面信息相关联的标签或元数据、或者控制系统内的对象的上下文的比较，来对信息进行过滤。
提供基于角色的视图的工作站的示例性实现方式
图2示出了实现图1的工作站106的示例性方式。图2的工作站106包括至少一个可编程处理器200。图2的示例性处理器200执行处理器200的主存储器202中(例如，在随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)内)存在的经编码的指令。处理器200可以是任意类型的处理单元，例如处理器内核、处理器和/或微控制器。除了其它事项之外，处理器200还可以执行操作系统204、基于角色的处理器102、工作站应用208以及基于角色的呈现接口210。示例性操作系统204是来自
Figure BDA0000881170340000171
的操作系统。图2的示例性主存储器202可以由处理器200来实现和/或在处理器200内实现和/或可以是操作地耦合到处理器200的一个或多个存储器和/或存储器设备。虽然结合处理器来描述了本文所公开的例子，但是也可以结合规则引擎、分布式处理系统等等来使用所公开的技术。
为了允许用户与示例性处理器200进行交互，图2的示例性工作站106包括输入设备214和输出设备216。可以由一个或多个输入设备214(例如，键盘、手写笔(stylus pen)、语音识别系统、鼠标和/或触摸屏幕等等)来将用户输入传送给处理器200。可以由一个或多个输出设备216(诸如举例来说，能够描绘处理器200和/或更一般地示例性工作站106所实现的用户接口和/或应用的显示设备)来将来自处理器200的输出传送给用户。示例性的输出设备216包括但不限于计算机显示器、计算机屏幕、电视机、移动设备(例如，智能电话、BlackberryTM、iPadTM和/或iPhoneTM)等等。
图2的示例性操作系统204显示和/或有助于显示由示例性输出设备216生成的和/或在示例性输出设备216处的基于角色的呈现接口210。为了有助于与示例性工作站106所实现的应用的个人交互，示例性操作系统204实现了应用编程接口(API)，通过该API，示例性的基于角色的处理器102可以经由工作站应用208来定义和/或选择基于角色的呈现接口210，并且使得和/或指示操作系统204来显示所定义的和/或所选择的基于角色的呈现接口210。下面结合图3-图7描述了示例性的基于角色的呈现接口210。
为了呈现过程控制系统显示和/或应用，图2的示例性工作站106包括示例性的基于角色的处理器102。图2的示例性的基于角色的处理器102基于某种标准来对分面(例如，任务、信息等等)进行过滤，以便经由工作站应用208来动态地创建和/或定义基于角色的呈现接口210。例如，取决于访问工作站106的人员(例如，用户的组织角色或职责)，可以使某些任务或信息经由基于角色的呈现接口210来显示，而隐藏(例如，不显示)信息的其它分面。在一些其它例子中，基于角色的处理器102经由默认的桌面排列和显示布局(图5)来组织向用户显示什么内容。例如，取决于耦合到工作站106的显示器的数量以及访问工作站106的人员，基于角色的处理器102可以默认地在显示器中的一个或多个显示器上自动地显示不同的信息。在一些此类例子中，用户可以经由针对桌面排列和显示布局的用户偏好来修改或覆写基于角色的默认选项。
在一些例子中，基于角色的处理器102所过滤的信息的分面包括要由用户执行的任务和一个或多个子任务。例如，任务可以包括对不进行更新的显示单元的原因进行诊断(例如，主任务)。执行主任务可以包括确定哪些组件与显示单元相关联(例如，第一子任务)、验证针对该组件的输入/输出连接的完整性(例如，第二子任务)等等。
在所示出的例子中，基于与用户角色相关联的标准来对信息进行过滤。可以由通常由人员执行的一个或多个任务或职责来定义角色。示例性的角色是控制室操作者。与这种操作者相关联的职责和/或任务可以包括：对可能影响工厂处或工厂附近的安全、环境或设备的问题(例如，状态问题)进行检测、确保工厂设备性能和安全、执行对生产设备的计划的开启/关闭、监控和控制过程以确保最优性能、和/或观察关键趋势以识别潜在的过程问题并采取纠正动作。另一种示例性角色是控制系统工程师，该控制系统工程师具有包括以下各项的相关联的职责和/或任务：从控制系统视角来支持生产(例如，保证过程正确地执行)和/或对系统配置进行控制，设计、实现并测试配置，对生产问题进行故障查找以确定问题是否与控制系统相关，确定警报通知(例如，条件性的警报、限制等等)和/或维护控制策略。职责、目标和/或任务可以预先分配给角色，并且在稍后的时间由例如用户管理者经由例如用户管理者软件应用来进行修改(例如，添加、移除、调整等等)。
例如，基于角色的处理器102可以识别多个角色，其中每个角色包括预先分配的职责、目标和/或任务集合。例如，示例性的基于角色的处理器102可以具有针对批量操作者、主控制室操作者、生产管理者、可靠性管理者、控制系统工程师、过程工程师、仪表工程师、仪表技术人员、可靠性维护技术人员、技术支持工程师、单元维护技术人员、控制系统管理员、控制室操作者等等而预先分配的不同的职责、目标和/或任务。虽然工厂可能具有人员执行与角色中的每个角色相关联的职责、目标和/或任务，但是工厂可能不具有允许每个人员拥有不同角色的人员数量。也就是说，在一些工厂中，一个人员可以执行多个预先分配的角色的职责、目标和/或任务。此外，相同角色在不同的工厂处可能具有不同的职责、目标和/或任务。因此，可以使用用户管理者软件应用来对分配给每个角色或者特定于每个人员的职责、目标和/或任务进行定制。例如，虽然工厂处的人员可能具有生产管理者的工作头衔，但是该人员可以执行生产管理者、过程工程师和仪表工程师的任务。在一些此类例子中，用户管理者可以对分配给人员的职责、目标和/或任务进行定制，以包括针对生产管理者、过程工程师和仪表工程师而预先分配的任务。因此，人员不必由于该人员期望显示的不同信息而改变在系统中的角色。相反，可用于生产管理者、过程工程师和仪表工程师的信息同时都可用于用户而无需额外的用户发起的过滤(例如，鼠标点击)。
在一些例子中，基于角色的处理器102经由对任务的权限来实现安全。用户被授予权限，并且任务具有相关联的权限级别。可以针对任务、模块、模块参数、参数字段、仪表资产、数字控制系统硬件和/或工厂设备来指定权限级别。在一些例子中，针对主任务的权限级别不会覆写针对任何子任务的权限级别。
在一些例子中，可以向人员分配控制跨度。该跨度是用户可以执行的所有任务。控制跨度可以是在地理上进行分配的或者是基于位置的(例如，站点范围内、工厂区域、工厂单元或者过程单元)。在一些例子中，控制跨度可以是基于对象的(例如，受限于某些对象或者关于对象的信息分面)。例如，针对用户的控制跨度可以将用户限制于校准控制器仪表资产。在一些其它例子中，控制跨度可以是基于位置的或基于地理的以及基于对象的组合(例如，允许用户校准位于工厂的反应器区域部分中的控制器仪表资产)。在一些例子中，控制跨度可以是基于应用的(例如，允许用户对执行安全功能的软件应用的方面进行配置)。在一些其它例子中，控制跨度可以应用于工作站。例如，过程控制环境(例如，图1的过程控制环境100)中所包括的某些工作站可能具有受限于某些操作模式的功能。在一些例子中，控制跨度可以是用户和工作站的控制跨度的交集。例如，具有站点范围内的控制跨度的用户可能由于用户正在访问的工作站而受限于与反应器区域相关的操作。在一些例子中，控制跨度可以是基于上下文的。例如，控制跨度可以通过检查对象信息是有特权的信息还是专有信息，来限制显示给用户的对象信息。
虽然图2中已经示出了实现图1的示例性工作站106的示例性方式，但是图2中所示出的数据结构、单元、过程和设备可以进行组合、划分、重新排列、省略、消除和/或以任何其它方式来实现。此外，可以用硬件、软件、固件、和/或硬件、软件和/或固件的任意组合来实现图2的示例性处理器200、示例性主存储器202、示例性操作系统204、示例性的基于角色的处理器102、示例性的工作站应用208、示例性的基于角色的呈现接口210和/或更一般地示例性工作站106。此外，示例性工作站106可以包括作为图2中所示出的单元、过程和/或设备的替代或者除了图2中所示出的单元、过程和/或设备之外的另外的单元、过程和/或单元，和/或可以包括所示出的数据结构、单元、过程和设备中的任何或所有项中的一项以上。
呈现接口的例子
图3示出了示例性的基于角色的呈现接口300，该示例性的基于角色的呈现接口300可以用于实现显示和/或应用和/或更一般地图1和图2的示例性工作站106。示例性的基于角色的呈现接口300可以被显示为独立接口或者与基于角色的接口的一个或多个其它单元或接口(未示出)相结合来显示。在图3的所示出的例子中，基于角色的呈现接口300显示了针对运行软件应用(其执行诊断功能)的控制系统工程师的基于角色的接口。基于角色的呈现接口300包括导航框架302、内容框架304和任务框架306。导航框架302包括示例性的分层树308，分层树308用于在连接到物理网络的节点之间进行导航。内容框架304包括示例性的节点描述符310，节点描述符310用于经由例如分层树308来显示关于所选择的节点的额外信息。可以用例如图标(例如，位于内容框架304的最右端处的示例性的状态图标312)来以图形表示所选择的节点的当前状态。内容框架304还包括示例性的诊断参数列表314，诊断参数列表314包含针对所选择的节点的诊断参数列表，该列表具有描述列316和值列318，其中描述列316和值列318包括与诊断参数列表314中所列出的每个诊断参数相对应的相关信息。任务框架306包括诊断任务列表320，诊断任务列表320包含可用于供用户针对所选择的节点来进行访问的诊断任务的列表，该列表具有为用户提供额外的选择和/或信息的子任务322。
在一些例子中，任务列表320中所显示的诊断任务基于人员(例如，用户的组织角色和/或职责)而变化。例如，由于任务列表320中所列出的Verbose Log和Application Log任务属于对软件应用(例如，执行诊断功能的示例性软件应用)进行调试，因此基于角色的处理器102在创建针对控制系统工程师的基于角色的呈现接口300时可以过滤掉Verbose和/或Application Log任务。
图4示出了另一个示例性的基于角色的呈现接口400。基于角色的呈现接口400包括收起的示例性导航框架402和示例性内容框架404。在所示出的例子中，用户使用例如示例性搜索栏412来执行搜索，并且搜索结果包括在示例性结果列表406中，其中示例性结果列表406包括示例性的结果条目408和410。如图4中所示出的，结果条目408包括示例性的状态指示符418、示例性的节点描述符414以及示例性的任务按钮416。相比之下，结果条目410包括示例性的状态指示符420和节点描述符422。在所示出的例子中，状态指示符418、420的颜色在结果条目中表示节点的状态。例如，红色的状态指示符可以指示对应节点有问题，而绿色的状态指示符可以指示对应节点正确地运行。但是，对节点的状态进行表示的其它方法也是可能的。节点描述符414、422提供了关于节点的信息，例如节点的名称、节点的位置和/或问题描述。此外，任务按钮416使得用户能够接收关于对应节点的额外信息。例如，任务按钮416可以使得用户能够对问题进行故障查找。
在一些例子中，在基于角色的呈现接口400上所显示的信息取决于人员(例如，用户的组织角色和/或职责)。例如，图1和图2的基于角色的处理器102可以针对某个人员过滤掉任务按钮(例如，可选择的接口对象)。在一些例子中，选择任务按钮(例如，示例性的任务按钮416)可以逐渐地公开额外信息。例如，可以在针对某个人员的结果条目408中显示用于解决问题的指示，而不是包括任务按钮416。因此，通过选择任务按钮416，用户可以从基于角色的呈现接口400接收先前被过滤掉的、用于解决问题的信息。在其它例子中，在结果列表406中所包括的结果条目可以包括具有问题的节点(例如，结果条目408)，同时过滤掉没有已知问题的节点(例如，结果条目410)。但是，在基于角色的呈现接口400上显示信息和过滤掉信息的其它组合也是可能的。
在一些例子中，基于角色的处理器102可以基于用户的组织角色和/或职责来确定桌面排列和/或显示布局。例如，识别出工作站106包括四个显示器的配置，基于角色的处理器102可以基于用户角色所使用的四个公共软件应用，来针对显示器中的每个显示器自动地创建和/或定义不同的基于角色的呈现接口210。
图5是另一个示例性的基于角色的呈现接口500。基于角色的呈现接口500是针对四个显示器显示的桌面排列，其中多个应用跨越相同工作站上的多个显示器一起工作。在所示出的例子中，示例性显示器502、504、506、508中的每个示例性显示器正在显示与不同的软件应用相对应的图形用户接口。例如，显示器502正在显示针对执行诊断功能的软件应用的示例性的基于角色的呈现接口510，并且显示针对该过程的系统范围内的诊断。显示器504正在显示针对执行控制逻辑功能的软件应用的示例性的基于角色的呈现接口512，并且显示包括输入和输出的所选择的功能块。显示器506正在显示针对执行针对过程的物理组件的接口连接的软件应用的、示例性的基于角色的呈现接口514，并且显示过程的物理组件的按连接图(as-connected map)。显示器508正在显示针对执行节点管理功能的软件应用的示例性的基于角色的呈现接口516，并且显示针对所选择的节点的详细信息。
在一些例子中，基于角色的呈现接口500包括显示器的不同组合和/或排列。例如，可以排列两个、三个或更多个显示器显示。在一些例子中，针对显示器502、504、506、508中的每个显示器的基于角色的呈现接口510、512、514、516基于对在不同的基于角色的呈现接口中所显示的信息的改变或选择来进行更新或刷新。例如，用户可以在基于角色的呈现接口510上选择阀控制模块，并且基于角色的呈现接口510可以显示包含针对阀控制模块的输入/输出点引用的功能框，基于角色的呈现接口514可以显示针对阀控制模块的主控制显示，其中阀被高亮显示，并且基于角色的呈现接口516可以显示针对阀的详细信息。在一些例子中，可以针对用户角色和/或由用户来配置：一个或多个基于角色的呈现接口是否基于对不同的基于角色的呈现接口的改变或选择来进行刷新或更新。
图6是另一个示例性的基于角色的呈现接口600。基于角色的呈现接口600包括示例性导航框架602和示例性内容框架604。在所示出的例子中，导航框架602正在显示过程控制系统104的按连接图的一部分。按连接图是描绘了物理组件的输入/输出子系统之间的接口连接的拓扑图。相比之下，按配置图(as-configured map)是描绘了过程的物理组件之间的连接(按照它们被设计成的来配置)的拓扑图。例如，按配置图可以基于用户预期如何连接物理组件来显示连接。但是，按连接图按照物理组件实际连接来显示接口连接
图7是示出了相关的关键性能度量和系统容量的另一个基于角色的呈现接口700。基于角色的呈现接口700包括具有对应示例图704的示例性资源标签页702。在所示出的例子中，资源标签页702处于收起状态。相比之下，基于角色的呈现接口700中的示例性资源标签页706(例如，“获知更多”标签页)处于展开状态。
示例性的基于角色的呈现接口700还包括也处于收起状态的示例性资源标签页708。资源标签页708提供了关于针对所选择的对象(例如，控制器)的系统容量的信息。当处于展开状态时，资源标签页708向用户显示与相对于所记录的系统栅栏(fence)的系统硬件/配置有关的信息。系统栅栏对可以归于对象的资源数量进行限制。例如，针对控制器的系统栅栏可以分配可配置用于控制器的最大数量的模块。在一些此类例子中，针对控制器的系统容量信息可以显示当前被配置用于控制器的模块数量。在一些例子中，资源标签页708可以显示数据的图(例如，条形图)来帮助使容量使用可视化。在一些例子中，可以根据容量层级来对所显示的系统容量信息进行颜色编码。例如，当模块数量小于系统栅栏(例如，可配置用于对象的最大数量的模块)的75％时，显示是绿色的。相比之下，当模块数量大于系统栅栏的90％时，显示可以是橙色的。
此外，在基于角色的呈现接口700中所显示的系统容量信息可以根据用户而变化。例如，对于小于容量的75％的对象，图1和图2的基于角色的处理器102可以例如默认过滤掉系统容量信息。
用于生成基于角色的视图的示例性过程和平台
图8是表示用于实现图1和/或图2的示例性工作站106的示例性过程的流程图。可以用一个或多个处理器、一个或多个控制器和/或任意其它适当的一个或多个处理设备来实现图8的示例性过程。例如，图8的过程可以体现在经编码的指令(例如，计算机可读指令)中，其中经编码的指令存储在非暂时性机器/计算机可存取或可读介质上，例如与处理器(例如，下面结合图9所讨论的示例性处理器902)相关联的闪存(例如，“拇指驱动器(thumbdrive)”)、ROM和/或随机存取存储器RAM。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确地定义为包括任意类型的非暂时性计算机可读存储设备(并且排除传播信号)或者信息在其中存储任意持续时间(例如，扩展的时间段、永久地、短暂地、临时地缓冲和/或对信息的高速缓存)的任何其它存储介质。
替代地，可以使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、分立逻辑器件、硬件、固件等等来实现图8的示例性操作中的一些或所有操作。此外，图8中所描绘的操作中的一个或多个操作可以手动地来实现或者实现为前述技术中的任何技术的任意组合，例如，固件、软件、分立逻辑器件和/或硬件的任意组合。此外，虽然参考图8的流程图来描述了图8的示例性过程，但是本领域普通技术人员将很容易意识到，可以使用实现图8的示例性过程的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序和/或可以改变、消除、再划分或组合这些框中的一些框。此外，可以用例如单独的处理线程、处理器、设备、分立逻辑器件、电路等等来顺序地实现和/或并行地实现图8的示例性操作中的任何或所有操作。
在框800处，图8的过程开始，其中工作站(例如，图2的示例性工作站106)运行基于角色的处理器(例如，图2的示例性的基于角色的处理器102)，以在框802处显示基于角色的呈现接口(例如，图2的示例性的基于角色的呈现接口210)。在框804处，基于角色的处理器102接收过程控制信息和/或状态信息。
在框806处，基于角色的处理器102接收用于确定要显示还是过滤掉信息的用户标准。例如，用户标准可以基于用户的组织角色或职责。在其它例子中，用户标准可以与某些类型的对象、关于对象的信息分面和/或对象之间的关系相对应。例如，针对节点的资产或节点描述符信息可以被显示在基于角色的呈现接口上，而与节点相关的逻辑信息可能被基于角色的处理器102过滤掉。在一些例子中，当用户访问工作站106时，用户登录帐号并发起会话，其中该会话与用户角色(例如，如由用户管理者软件应用所定义的)相关联。在一些此类例子中，基于角色的处理器102接收基于所登录用户的组织角色和/或职责的默认用户标准。
在框808处，基于角色的处理器102确定信息是否满足用户标准。例如，基于角色的处理器102可以使用用户角色来将信息与关联于用户角色的合格信息列表进行比较。在一些例子中，合格信息列表存储在存储器(例如，图2的示例性主存储器202)中的数据结构(例如，查找表)中。当信息不合格时，控制行进到框810，并且信息被基于角色的处理器102过滤掉。此外，基于角色的处理器102基于在框808处所做出的判断来生成基于角色的呈现接口210和/或对基于角色的呈现接口210进行更新。控制然后返回到框802，以显示经更新的基于角色的呈现接口210。
另外，当在框808处基于角色的处理器102确定信息确实合格时，控制行进到框812，并且基于角色的处理器102对合格信息上的任何用户偏好进行应用。例如，用户可能偏好某些可视化内容(例如，显示为表格而非饼图的信息)。在一些例子中，用户偏好可以覆写显示合格信息。例如，偏好间接地监控资产(例如，阀)的生产管理者可以设置用于默认地隐藏关于阀的信息的用户偏好。在一些此类例子中，用于隐藏(或者不显示)某些信息的用户偏好覆写显示关于阀的合格信息。在框814处，基于角色的处理器102显示信息。此外，基于角色的处理器102基于在框808和812处所做出的判断来生成基于角色的呈现接口210和/或对基于角色的呈现接口210进行更新。控制然后返回到框802，以显示经更新的基于角色的呈现接口210。
图9是示例性的处理器平台900的示意图，其中示例性的处理器平台900可以用于和/或被编程为实现图8的示例性过程和/或更一般地实现图1和图2的示例性工作站106。例如，可以用一个或多个通用处理器、处理器内核、微控制器等等来实现处理器平台900。
图9的例子的处理器平台900包括至少一个通用可编程处理器902。处理器902执行处理器902的主存储器中(例如，在RAM 906和/或ROM 910内)存在的经编码的指令904和/或908。处理器902可以是任意类型的处理单元，例如处理器内核、处理器和/或微控制器。除了其它事项之外，处理器902还可以执行图8的示例性过程以实现本文所描述的示例性的操作者站104。处理器902经由总线912来与主存储器(包括ROM 910和/或RAM 906)通信。可以用DRAM、SDRAM和/或任意其它类型的RAM设备来实现RAM 906，并且可以用闪存和/或任意其它期望类型的存储器设备来实现ROM 910。可以由存储器控制器(未示出)来控制对存储器906和910的访问。
处理器平台900还包括接口电路914。可以用任意类型的接口标准(例如，USB接口、蓝牙接口、外部存储器接口、串行端口、通用输入/输出等等)来实现接口电路914。一个或多个输入设备916和一个或多个输出设备918连接到接口电路914。输入设备916和/或输出设备918可以用于例如向图2的示例性输出设备216提供基于角色的呈现接口210。
根据基于角色的视角而展开的示例性菜单
图10示意性地示出了示例性的分层菜单1000，其中基于角色的处理器102或者另一个适当的软件组件可以生成该分层菜单1000以提供某个蒸馏区(其可以是例如过程控制系统104的一部分)的以资产为中心的视角。具体而言，基于角色的处理器102可以生成对包括诸如过程装置、I/O点、逻辑、视觉资源之类的资产的组合分层的交互呈现，其中该组合分层被“展开”以示出例如维护技术人员或者对过程控制系统104中的可用资产特别感兴趣的另一个用户的视角。菜单1000应当与图11中所示出的菜单1100形成对比，其中菜单1100也提供了蒸馏区的另一个视图。
一般而言，围绕项目或资源的某种所选择的类别来展开菜单可以包括：围绕所选择的类别来组织项目、针对菜单的一个或多个分支来选择特定级别的细节、提供对菜单的不同项目的视觉强调、向不同的项目应用不同的颜色或其它风格参数等等。基于角色的处理器102可以在多个视图中使用一些类别的项目。例如，基于角色的处理器102可以在以资产为中心的和以逻辑为中心的菜单呈现中使用工厂区域、单元和过程单元。
在菜单1000中，项目1002-1014对应于资产，项目1020-1024对应于逻辑项目，项目1040-1048对应于I/O点；项目1060对应于图形资源；项目1080对应于关键性能指示符(KPI)。由于菜单1000围绕资产展开，因此项目1002-1014提供了菜单1000的主要组织，而剩余项目显示为是次级的，或者以其它方式与相应的资产相关。
虽然角色具有默认的主视角(例如，图10的以资产为中心的视角)，但是在一些实现方式中，用户可以在基于角色的处理器102所提供的相关应用/视图的每个实例中独立地改变视角。因此，例如维护技术人员可以针对所选择的屏幕改变其默认(以资产为中心的)视角，以使视图变成例如以逻辑为中心。为此，基于角色的处理器102可以提供适当的控制，例如按钮、下拉菜单等等。
图11示意性地示出了示例性的分层菜单1100，其中基于角色的处理器102可以生成该分层菜单1110以提供相同蒸馏区(菜单1000针对其提供了以资产为中心的视角的蒸馏区)的以逻辑为中心的视角。在菜单1100中，项目1102和1104对应于资产，项目1120-1128对应于逻辑项目，项目1140-1148对应于I/O点；并且项目1160对应于图形资源。与菜单1000不同，菜单1110包括更少的资产、更多的逻辑项目，并且主要围绕逻辑项目而非任何其它类型的项目来示出分层。
通过前述内容，将意识到的是，可以主要围绕资产(图10)、围绕逻辑项目(图11)或者任意其它类别的项目来组织针对与过程控制系统的各个分面相关的相同项目集合的交互菜单。
对基于角色的过滤的进一步说明
为了提供对基于角色的过滤的额外说明，图12的图1200描绘了与过程控制系统相关的信息簇到若干个组织角色的映射。具体而言，基于角色的处理器102可以向用户呈现的信息可以包括例如可视化内容、业务数据、逻辑、健康数据、知识和I/O设备。对于每种类型的信息，基于角色的处理器102可以描述功能、资源、各种实体等等。
基于角色的处理器102可以选择这些类别中的每种类别内的某些类型的数据作为与某些角色最相关。例如，基于角色的处理器102可以选择过程显示以便至少作为默认选项来显示给控制系统工程师(在实现方式中的至少一些实现方式中，其它角色中的用户可以经额外请求来查看过程显示)。基于角色的处理器102可以针对控制系统工程师、电气和仪表工程师以及生产管理者中的每一个来选择仪表盘。如图12中还示出的，基于角色的处理器102可以选择机器视图以便仅默认显示给控制系统工程师。
此外，基于角色的处理器102可以帮助用户“沿着数据类型之间关系路径前进”。参考图13，用户可以通过初始地选择针对热交换器的过程显示可视化内容来指定上下文(例如，某种热交换器)。基于角色的处理器102然后可以自动地建议转换至控制模块、设备列表、设备告警等等，如图13中示意性地示出的。具体而言，基于角色的处理器102可以提供用于将过程显示可视化内容直接地链接到用于显示控制模块、设备列表、设备告警等的屏幕的交互控制，使得查看针对热交换器的过程显示可视化内容的用户可以立即看到哪个数据很可能与热交换器的当前上下文相关。换句话说，可以向用户呈现更短的项目列表(基于角色的处理器102针对当前上下文而自动生成的项目列表)，而不是从健康类别中的装置状态、设备告警和振动数据项目之中明确地选择例如设备告警。此外，用户可能没有意识到设备告警与当前上下文(热交换器)潜在地相关，并且基于角色的处理器102因此可以将用户引向潜在地相关信息。
通常，基于角色的处理器102可以实现用于在信息和/或控制的屏幕之间转换的导航路径，其中导航路径特定于用户的组织角色。以此方式，基于角色的处理器102可以帮助用户更好地理解“总体情况”和系统中可用的相关信息。
虽然本文已经描述了某些示例性的方法、装置和制品，但是本发明的涵盖范围不限于此。这些例子旨在作为非限制性的说明性例子。相反，本发明涵盖在字面上或者在等同原则下落入所附权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。

Claims (21)

1.一种用于提供基于角色的用户接口的系统，所述系统包括：
显示设备，其用于描绘用于访问过程控制系统中的信息的用户接口；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：
建立针对用户的登录会话；
确定所述用户的组织角色，其中，所述组织角色包括组织内的与所述过程控制系统相关联的职责和特权的集合；
经由所述用户接口接收对所述过程控制系统中的对象的选择；
在所述会话期间接收针对所述过程控制系统中的所选择的对象的对象信息；
基于所述用户的所述组织角色来确定所述对象信息是否是合格信息；
当所述对象信息是合格信息时，通过第一屏幕经由所述用户接口来显示所述对象信息，其中，当所述对象信息不是合格信息时，所述对象信息不经由所述用户接口来显示；
基于所述组织角色来标识导航路径，所述导航路径对包括所述第一屏幕和第二屏幕的多个屏幕进行互连，其中，所述多个屏幕中的每个屏幕对应于针对所确定的组织角色的、与所述过程控制系统相关的各自不同的信息簇，所述簇中的每一个是选自可视化内容、业务数据、逻辑、健康数据、知识、和I/O设备的组；
在所述第一屏幕中提供用于从所述第一屏幕直接导航到所述第二屏幕的控制，以使得查看所述第一屏幕的用户能够看到哪个数据与所述对象的上下文相关，所述上下文是通过选择所述簇中的一个来指定的，其中，所述控制不被提供给具有除了所确定的组织角色之外的组织角色的用户；以及
响应于所述用户激活所述控制，转换到所述第二屏幕。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：
生成多个特定于角色的层，每个特定于角色的层包括来自多个源的不同的信息集合；以及
基于所述用户的所述组织角色来选择所述多个特定于角色的层中的一个特定于角色的层，其中，所选择的层包括所述对象信息。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述组织角色是从包括以下各项的列表中选择的：(i)生产管理者，(ii)维护管理者，(iii)控制系统工程师，(iv)电气和仪表工程师，以及(v)控制室操作者。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：通过将所述组织角色与列表进行比较来确定所述对象信息是否是合格信息，所述列表包括针对多个组织角色中的每个组织角色的相应合格信息。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：通过将所述用户的所述组织角色与地理的控制跨度进行比较来确定所述对象信息是否是合格信息。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：通过将所述用户的所述组织角色与基于上下文的控制跨度进行比较来确定所述对象信息是否是合格信息。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：当所述对象信息不是合格信息时，过滤掉所述对象信息。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：基于所述用户的所述组织角色来排列所述合格信息。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象信息与针对所述对象的配置容量的部分相对应。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述处理器用于通过颜色来显示配置容量的所述部分。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器用于基于定制的可视化内容来显示所述对象信息。
12.一种用于提供基于角色的用户接口的方法，所述方法包括：
提供用于访问过程控制系统中的信息的用户接口；
由一个或多个处理器来建立针对用户的登录会话；
由所述一个或多个处理器来确定所述用户的组织角色，其中，所述组织角色包括组织内的与所述过程控制系统相关联的职责和特权的集合；
经由所述用户接口接收对所述过程控制系统中的对象的选择；
由一个或多个处理器在会话期间接收与所述过程控制系统中的所选择的对象相关联的对象信息；
由所述一个或多个处理器基于所述用户的所述组织角色来确定所述对象信息是否是合格信息；
当所述对象信息是合格信息时，通过第一屏幕经由所述用户接口来显示对象信息，其中，当所述对象信息不是合格信息时，所述对象信息不经由所述用户接口来显示；
基于所述组织角色来标识导航路径，所述导航路径对包括所述第一屏幕和第二屏幕的多个屏幕进行互连，其中，所述多个屏幕中的每个屏幕对应于针对所确定的组织角色的、与所述过程控制系统相关的各自不同的信息簇，所述簇中的每一个是选自可视化内容、业务数据、逻辑、健康数据、知识、和I/O设备的组；
在所述第一屏幕中提供用于从所述第一屏幕直接导航到所述第二屏幕的控制，以使得查看所述第一屏幕的用户能够看到哪个数据与所述对象的上下文相关，所述上下文是通过选择所述簇中的一个来指定的，其中，所述控制不被提供给具有除了所确定的组织角色之外的组织角色的用户；以及
响应于所述用户激活所述控制，转换到所述第二屏幕。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
生成多个特定于角色的层，每个特定于角色的层包括来自多个源的不同的信息集合；以及
基于所述用户的所述组织角色来选择所述多个特定于角色的层中的一个特定于角色的层，其中，所选择的层包括所述对象信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述组织角色是从包括以下各项的列表中选择的：(i)生产管理者，(ii)维护管理者，(iii)控制系统工程师，(iv)电气和仪表工程师，以及(v)控制室操作者。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述对象信息是否是合格信息还包括：将用户角色权限与针对任务的权限级别进行比较。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述对象信息是否是合格信息还包括：将用户角色权限与地理的控制跨度进行比较。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述对象信息是否是合格信息还包括：将所述用户角色与合格信息的列表进行比较。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述对象信息是否是合格信息还包括：将用户角色权限与基于上下文的控制跨度进行比较。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括：当所述对象信息不是合格信息时，过滤掉所述对象信息。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于所述用户角色来排列所述合格信息。
21.一种其上存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由机器中的一个或多个处理器执行时，使得所述机器执行以下操作：
建立针对用户的登录会话；
确定所述用户的组织角色，其中，所述组织角色包括组织内的与过程控制系统相关联的职责和特权的集合；
经由所述用户接口接收对所述过程控制系统中的对象的选择；
在所述会话期间接收针对所述过程控制系统中的所选择的对象的对象信息；
基于所述用户的所述组织角色来确定所述对象信息是否是合格信息；
当所述对象信息是合格信息时，通过第一屏幕经由所述用户接口来显示所述对象信息，其中，当所述对象信息不是合格信息时，所述对象信息不经由所述用户接口来显示；
基于所述组织角色来标识导航路径，所述导航路径对包括所述第一屏幕和第二屏幕的多个屏幕进行互连，其中，所述多个屏幕中的每个屏幕对应于针对所确定的组织角色的、与所述过程控制系统相关的各自不同的信息簇，所述簇中的每一个是选自可视化内容、业务数据、逻辑、健康数据、知识、和I/O设备的组；
在所述第一屏幕中提供用于从所述第一屏幕直接导航到所述第二屏幕的控制，以使得查看所述第一屏幕的用户能够看到哪个数据与所述对象的上下文相关，所述上下文是通过选择所述簇中的一个来指定的，其中，所述控制不被提供给具有除了所确定的组织角色之外的组织角色的用户；以及
响应于所述用户激活所述控制，转换到所述第二屏幕。
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