CN101213580A - 流程工厂中的集成警报生成 - Google Patents

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埃弗伦·厄尤里克
克雷格·T·卢埃林
莱斯特·D·马歇尔
乔恩·D·韦斯特布鲁克
斯图尔特·A·哈里斯
斯科特·N·霍克尼斯
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Abstract

接收与流程工厂中的流程实体有关的操作状态信息。将该操作状态信息映射成多种状态情形之一。之后，生成与流程实体有关的警报消息，其中警报消息表示多种状态情形中的一种状态情形。

Description

流程工厂中的集成警报生成
技术领域
本发明通常涉及流程工厂中的流程控制和维护系统，且尤其涉及处理从流程工厂中的多个数据源接收的数据。
背景技术
流程控制系统，如化学、石油或其它过程中使用的系统，通常包括一个或多个集中或不同的流程控制器，其通过模拟、数字或组合的模拟/数字总线与至少一台主机或操作员工作站，以及与一个或多个流程控制和仪表设备，如现场设备，以通信方式耦合在一起。现场设备，例如其可以是阀、控制阀的反馈装置、开关、传导器、传感器(如温度、压力和流速传感器)，完成该流程中的功能，如打开或关闭阀以及测量流程参数。流程控制器接收现场设备测得的或与现场设备有关的、表示流程测量或流程变量的信号，以及与现场设备有关的其它信息，使用该信息实现控制例程，且之后生成控制信号，将其通过一个或多个总线发送到现场设备以控制该流程的操作。通常操作员工作站中执行的一个或多个应用可使用来自现场设备和控制器的信息，以使操作员完成关于该流程的期望功能，如查看该流程的当前状态、修改该流程的操作等。
Fisher Rosemount Systems公司出售的DeltaV流程控制系统使用位于或安装在控制器或不同现场设备中的功能块来完成控制操作。控制器以及某些情况下的现场设备能存储并执行一个或多个功能块，每个都从其它功能块接收输入和/或将输出提供给其它功能块(或在同一个设备中或在不同设备中)，并完成某个流程控制操作，如测量或检测流程参数、控制设备或完成控制操作如实现比例-积分-差分(PID)控制例程。配置流程控制系统中的不同功能块以相互通信从而形成一个或多个流程控制回路，其中的每个操作可能分布在流程控制系统中。同样，正如众所周知的，除功能块之外，每个FOUNDATION Fieldbus(之后称Fieldbus)设备都有一个或数个相关的资源块和/或传导器块，其代表该设备的不同功能。例如，有两个温度感应元件的Fieldbus温度传导器可包括两个传导器块(即每个感应元件对应一个)，以及一个功能块，其读取两个感应元件的输出(通过传导器块)以产生平均温度值。
通常，配置功能、传导器以及资源块，或实现这些块的设备，以检测流程控制回路、单元、设备等中发生的错误、故障或问题，以及发送信号(自动地如Fieldbus设备中的情况，或响应轮询如HART设备中的情况)如警告或警报消息，以通知操作员工作站或其它用户界面处的操作员，有不期望的情形存在于流程控制系统或流程控制系统的控制回路中。例如，这种警告或警报可表示某个块不能通信、某个块已收到或生成超过范围的输入或输出、某个块有故障或其它不期望的情形等。在当前警告处理和显示系统中，可配置某个应用，如操作员界面/工作站中执行的应用，以接收包含与流程操作有关的流程警告的消息，并以固有且可管理的方式显示这些流程警告以使操作员以某种有条理或逻辑方式管理警告。在申请号为5,768,119，名称为“包含警告优先级调整的流程控制系统”的美国专利申请中，描述了这样的操作员界面系统，这里作为参考将其引入。
过去，在流程控制系统中使用传统的现场设备，以通过模拟总线或模拟线路将模拟信号如4到20毫安(mA)信号发送到流程控制器以及从流程控制器接收该模拟信号。可是，这些4到20毫安信号本质上是有限的，因为它们只表示设备测得的流程测量值或者表示控制器生成的、运行期间控制设备操作所需要的流程控制信号。结果，传统的4到20毫安设备不能生成与设备的运作能力或状态有关的警告或警报。因此，通常在流程控制系统中无法得到与这些设备的情形或状态有关的警告。
最近，含微处理器和内存的智能现场设备在流程控制业中变得十分流行。已经开发了许多开放的智能设备通信协议，如Fieldbus、HART、PROFIBUS、WORLDFIP、Device-Net和ACN协议，以使不同厂家生产的智能现场设备能在同一个流程控制网络中一起使用。除完成流程中的主要功能之外，智能现场设备也能存储与设备有关的数据，以数字或组合的数字和模拟格式与控制器和/或其它设备通信，以及可完成次要任务如自我校准、识别、诊断等。重要的是，至少符合某些这些协议(如HART和Fieldbus协议)的设备能检测设备自身的问题，也能生成并发送表示所检测问题的警告或警报消息，给有关操作员、维护人员、工程人员以及负责流程控制系统操作的有关系统。
例如，Fieldbus设备使用众所周知的消息格式传递警告或警报信息。Fieldbus设备警告信息包括块标识字段、相对标识字段、子码字段和浮点值字段。通常而言，Fieldbus设备警告信息中提供的字段按特殊性升级次序说明警告信息的来源、传递的警告或警报的实质。尤其是，Fieldbus设备警告信息中的块标识字段表示Fieldbus设备中警告信息所产生的块。因此，控制器、工作站等可使用Fieldbus设备警告信息中的块标识字段来确定哪个块生成警告信息以及警告信息是否由功能块、资源块或传导器块生成。
Fieldbus设备警告信息中的相对标识字段的表示特定块(如功能块、资源块或传导器块)中的什么参数致使警告信息生成。给定的块可以有与它相关的两个或更多个参数，通过使用相对标识字段中的不同值可以将它们区分开来。例如，某功能块可以有几个输入和输出，每个都与不同的相对标识字段值唯一关联。
子码字段通常提供数值，其表示设备传送的警告信息的本质，且由设备厂商预先确定。例如，子码字段可以用来表示传感器读取超出正常工作范围、传感器完全故障以及Fieldbus设备中可发生的任何其它故障。
在Fieldbus设备中，子码字段是设备以及厂商所特有的，因此给定Fieldbus设备特定块中的不同类型故障可有不同的子码字段值，因此不同设备和/或不同厂商生产的类似设备中的相同类型的故障也可致使警告信息中发送不同的子码字段值。因为子码字段不是用户配置的，且因为特定类型的故障的子码字段值是设备和/或厂商特有的，通常厂商提供子码和相应故障类型的列表，以便将子码值转换成故障类型。
浮点字段通常包含浮点值，其与警告信息中报告的子码有关。因此，在子码字段表示特定传导器块中的传感器读取超出正常工作范围的情况下，浮点字段可包含表示实际的超出范围的传感器读取的浮点值。
正如众所周知的，Fieldbus设备中的块(如传导器、资源和功能块)能提供警告通知或报告参数BLOCK_ALM和警告描述或情形参数BLOCK_ERR。通常而言，BLOCK_ALM参数允许Fieldbus设备通过控制器和操作员工作站将该Fieldbus设备中有警告情形存在报告给系统用户或操作员。然而，BLOCK_ERR参数定义16个不同的可能警告或警报情形中Fieldbus设备已检测出哪些个，其通过BLOCK_ALM参数报告激活的警告情形。正如所知的那样，BLOCK_ERR参数包括16位，且每位表示特定Fieldbus设备的特定块中发生的16个预先定义的可能警告或警报情形之一。16个预先定义的警告或警报情形包括设备马上需要维护情形、设备现在需要维护情形、输入故障情形、输出故障情形、内存故障情形、丢失静态数据情形、其它情形等。除16个预先定义的可检测的警告或警报情形之外，一些Fieldbus设备厂商提供Fieldbus设备，其包括诊断程序以检测其它情形。例如，Fieldbus设备可检测插入的阀线路或阀传动故障，可提供传播警告等，且通过设置BLOCK_ERR参数的“其它”位以及通过BLOCK_ALM参数报告其它情形可报告这些其它类型的情形。此外，一些Fieldbus设备厂商可使用厂商特有的警告和/或参数，其在设备厂商之间可能有极大不同，报告这些其它类型的情形(即除16个预先定义的情形外的那些情形)。
遗憾的是，将16个预先定义的Fieldbus警告或警报情形都归纳到BLOCK_ERR参数里，且任何一个激活的情形(如设备已检测到的警告或警报情形)会致使BLOCK_ALM参数报告该设备有激活的警告或警报。因此，如果传统Fieldbus设备中的第一个警告或警报情形成为激活的，BLOCK_ALM参数报告此第一个警告或警报，且在清除或确认第一个被报告的警告或警报之前，不会报告在第一个警告之后激活的警告或警报情形。结果，优先级相对低的警告或警报情形可屏蔽较严重情形的报告，直到系统用户或操作员清除或确认所报告的第一个低优先级情形。举例而言，Fieldbus设备中的某个块可使用BLOCK_ERR和BLOCK_ALM参数检测并报告“设备马上需要维护”情形。如果该设备之后检测到“设备现在需要维护”情形，该之后检测到的情形可在BLOCK_ERR参数中反映出来(即设置适当的位)。可是，直到系统用户清除或确认与“设备马上需要维护”情形有关的警告或警报之后，BLOCK_ALM参数才能报告更严重的“设备现在需要维护”情形。
另外，当将多种类型的智能现场设备集成在一个流程控制系统中时，要以一致的方式来监视、处理和报告智能现场设备警告或警报将变得更加复杂化。例如，符合HART协议的设备(即HART设备)通常和Fieldbus设备一起使用以完成某个流程。
配置所有HART设备(根据HART协议)使用8种标准情形报告设备状态。遗憾的是，HART协议定义且HART兼容设备提供的8种标准情形通常和Fieldbus兼容设备提供的状态情形不一致。结果，以一致的方式报告、组织和管理从Fieldbus和HART设备接收的警告或警报信息是非常复杂的，尽管不是不可能的。进一步而言，正如众所周知的那样，HART设备通常也包括设备厂商定义的一个或多个非标准的或设备特有的状态情形。这些非标准的状态情形在设备类型和厂商之间不同，因此不同厂商生产的特定类型的设备或一个厂商生产的不同类型的设备可提供不同的设备特有的状态情形集。在任何情况下，这些非标准HART设备状态情形使集成的监视、处理、显示和管理HART设备状态和Fieldbus设备状态信息更进一步复杂化。
HART设备状态情形和警告或警报的非标准特性，以及Fieldbus设备可报告的多种类型的警告或警报情形，其通常和HART设备所报告的情形不同，使设备警报或警告与商业系统的集成，其通常由与一个或多个流程控制工厂的操作有关的商业企业使用，更加复杂化。更明确而言，传递设备警报或警告信息给商业系统以使商业系统以适当方式响应，由于商业系统通常不能适应过程警报或警告信息(如Fieldbus警报、HART警报等)，更不用说警报或警告信息种类广，其使用典型流程控制工厂中的设备通常使用的多种数据格式通信的事实而复杂化。
尽管典型流程控制系统有许多流程控制和仪表设备如阀、传导器、传感器等连接到一个或多个流程控制器，其在流程操作期间执行控制这些设备的软件，有许多其它支持设备也是流程操作必要的或与流程操作相关的。例如，这些附加设备包括供电装置、发电和配电装置、旋转装置如涡轮等，其位于典型工厂中的多个地方。尽管这些附加设备不需要创建或使用流程变量，且在许多情况下，不被控制或甚至与流程控制器耦合在一起以对流程操作产生影响，该设备对流程正常操作仍然是重要且十分需要的。然而，过去流程控制器不必知道这些其它设备，或流程控制器简单假设在进行流程控制时这些设备操作正常。
进一步而言，许多流程工厂有与此有关的其他计算机，其执行与商业功能或维护功能有关的应用。例如，一些工厂有执行与订购原材料、替换工厂零部件或设备有关的应用、与预测销售量和产品需求有关的应用等的计算机。同样，许多流程工厂，特别是那些使用智能现场设备的厂，有用来帮助监视和维护工厂中的设备，不管这些设备是流程控制和仪表设备还是其他类型设备，的应用。例如，Fisher-Rosemount Systems公司出售的资产管理方案(AMS)应用允许与现场设备通信并存储与现场设备有关的数据，以确定和跟踪现场设备的操作状态。这种系统的一个实例公开在申请号为5,960,214，名称为“用于现场设备管理系统中的集成通信网络”的美国专利申请中。在某些情况下，AMS应用用来与设备通信以改变设备中的参数，让设备运行自身所带的应用，如自校准例程或自诊断例程，以获得有关设备状态或运行情况等的信息。该信息可存储并由维护人员用来监视和维护这些设备。同样，有用于监视其他类型的设备如旋转装置和供配电设备的其他类型应用。通常维护人员可获得这些其他应用且用于监视和维护流程工厂中的设备。然而，在许多情况下，外部服务机构可实施与监视流程性能和设备有关的服务。在这些情况下，外部服务机构获得他们所需要的数据，通常运行专有的应用来分析该数据，且只提供结果和建议给流程工厂人员。尽管有所帮助，工厂人员极少或根本不能查看所测得的原始数据，或以任何其他方式使用该分析数据。
正如众所周知的那样，商业系统通常用来监视、控制和/或管理一个或多个流程控制系统的操作，其可能分布在流程控制工厂或商业企业中。这些商业系统通常包括企业资产管理系统、异常情况管理系统等，其可使用任何所期望的平台如工作站、Web服务器、蜂窝或其他无线通信设备如PDA、移动电话、寻呼机等实现。尤其是，这些商业系统可包括定单处理系统、财务系统、产品发货和管理系统、生产和库存控制系统(如材料资源规划工具)、质量保证系统、计算机化维护管理系统、采购系统、材料和能源控制系统、生产调度系统等。
计算机化维护管理系统是一个十分重要的且众所周知的商业系统类型，其用于通知工厂人员即将要维护的活动或需求。只在CMMS包与故障信息有直接联系的情况下，这些知名CMMS通常响应表示设备故障的设备警报或状态情形并生成需要修理或替换有故障或不能工作的设备的工作命令。因此，这些知名CMMS通常不能基于检测或预测即将发生的设备故障请求对设备的替换或其他预防性维护。因此，许多CMMS只能响应表示设备已经出现故障的设备警报或警告并生成请求修理或替换设备的工作命令。遗憾的是，修理或替换故障设备通常需要不期望的、可能危险的和相对昂贵的停工或关闭流程控制系统或工厂。
为减少不期望设备故障和工厂停工的数量，许多CMMS提供预防性维护规划功能，其使用日历或基于时间的方法来对流程控制工厂中的设备，尤其是那些对工厂的操作起关键性或实质性作用的设备替换、修理或作预防性维护。以这种方式，可根据费用最小和安全性最大所计划的时间，停止或关闭流程控制工厂或流程控制系统的操作。可是，知名CMMS所使用的预防性维护计划功能通常不能基于实际设备情形，因此本质上不是预防性的。结果，如果设备不能按所预期的那样工作(如过早出现故障)，基于时间的预防性维护功能就不能避免无法预期的设备故障和工厂停工或关闭。
在典型的工厂或流程中，与流程控制活动、设备和装置维护和监视活动以及商业活动有关的功能从这些活动发生的地方和通常完成这些活动的人员上是分开的。另外，涉及这些不同功能的不同人员通常使用不同的工具，如不同计算机上运行的不同应用，来完成不同的功能。在许多情况下，这些不同工具收集或使用与流程中的不同设备有关的或从该设备收集的不同类型数据，且以不同方式建立以收集他们所需要的数据。例如，流程控制操作员，其通常监视日复一日的流程操作，且主要负责确保流程操作的质量和连续性，通常通过设置和改变流程中的设置点、调整流程中的回路、调度流程操作如批操作等来影响流程。这些流程控制操作员可使用所得到的工具来诊断和更正流程控制系统中的流程控制问题，如包括自动调节器、回路分析器、神经网络系统等。流程控制操作员也可通过一个或多个流程控制器，其为操作员提供有关流程操作的信息，包括流程中生成的警告，从流程中接收流程变量信息。可通过标准用户接口将该信息提供给流程控制操作员。
另外，当前众所周知的是提供专家引擎，其使用流程控制变量和有关控制例程或与流程控制例程有关的功能块或模块操作情形的有限信息来检测操作不良的回路并将有关建议操作流程的信息提供给操作员来更正问题。这样的专家引擎公开在序号为09/256,585，名称为“流程控制系统中的诊断”的美国专利申请中，其于1999年2月22日提交，以及序号为09/449,445，名称为“流程控制系统中的诊断专家”的美国专利申请中，其于2000年2月7日提交，两者在这里引入作为参考。同样，众所周知的是在工厂中运行控制优化器，如实时优化器，以优化流程工厂中的控制活动。这样的优化器通常使用复杂的工厂模型，针对某个期望的优化变量如利润预测怎样改变输入以优化工厂的操作。
另一方面，维护人员，其主要负责确保流程中的实际设备有效操作以及修理和替换功能不良的设备，使用工具如维护界面、上面描述的AMS应用以及许多其他诊断工具，其提供有关流程中设备的操作状态的信息。维护人员也计划维护活动，其可能需要关闭工厂中的一部分。对许多新型流程设备和装置而言，其通称为智能现场设备，设备本身可能包括检测和诊断工具，其自动感知设备操作中的问题，且通过标准维护界面将这些问题自动报告给维护人员。例如，AMS软件将设备状态和诊断信息报告给维护人员，并提供通信和其他工具使维护人员确定设备中发生了什么问题以及访问设备提供的设备信息。通常，维护界面和维护人员与流程控制操作员位于不同的地方，尽管情况不总是如此。例如，在某些流程工厂中，流程控制操作员可完成维护人员的职责或反之，或负责这些功能的不同人员可使用相同的界面。
进一步而言，负责人员和商业应用中作战略性商业决策，如选择生产什么产品、优化工厂中的什么变量等所使用的应用，如定单部分、供给、原材料等，通常位于工厂的办公室中，其和流程控制界面和维护界面是不同的。同样，经理或其他人员可能要从远处或与流程工厂有关的其他计算机系统中访问流程工厂中的某些信息以用来监视工厂操作和作长远战略决策。
另外，在许多情况下，某些任务，如监视装置、测试设备的操作、确定是否该工厂以最优方式运行等，由外界咨询或服务公司来完成，其测量所需要的数据、完成分析且之后只提供分析结果给工厂人员。在这些情况下，通常以独占方式收集并存储数据，且由于其他原因很少让工厂人员得到数据。
因为按通例用于完成工厂中不同功能如流程控制操作、维护操作和商业操作的不同应用是分开的，用于这些不同任务的不同应用不是集成在一起的，因此不共享数据或信息。事实上，许多工厂只有一些但不是全部不同类型的应用。另外，尽管所有应用位于一个工厂内，因为不同人员使用这些不同应用和分析工具，且因为这些工具通常位于工厂中的不同硬件位置，尽管有也是十分少的信息从工厂中的一个功能区流入另一个功能区，甚至当该信息对工厂中的其他功能十分有用时。例如，某个工具，如旋转装置数据分析工具，可由维护人员用来检测功能故障的发电机或旋转装置(基于非流程变量类型数据)。该工具可检测问题并警告维护人员设备需要调整、修理或替换。可是，流程控制操作员(某个人或软件专家)不能利用该信息，尽管操作不良的设备可导致某个问题，其影响流程控制操作监视的回路或某个其他部件。同样，商业人员不知道这个事实，即使功能故障的设备是十分关键的，且可能会阻止工厂以商业人员所期望的方式优化。因为流程控制专家不知道设备问题，其最终致使流程控制系统中的回路或单元的性能不良，且因为流程控制操作员或专家假定该设备工作完好，流程控制专家可能会误诊其在流程控制回路中检测到的问题，或可能设法应用某个工具，如回路调节器，这实际上不可能更正该问题。同样，由于功能故障的设备，商业人员所作的工厂运营商业决策就不会获得所期望的商业效果(如优化利润)。
由于流程控制环境中可使用的数据分析以及其他检测和诊断工具的多样性，有许多维护人员可使用的有关设备状况和性能的信息，其对流程操作员和商业人员有所帮助。类似地，有许多流程操作员可使用的有关流程控制回路或其他例程的当前操作状态的信息，其对维护人员或商业人员有所帮助。同样，有在完成商业功能流程中生成或使用的信息，其对维护人员或流程控制操作员的优化流程操作有所帮助。可是，过去因为这些功能是分开的，一个功能区中生成或收集的信息在其他功能区中根本不使用或用得不好，其致使整体上不能最优使用流程工厂中的资产。
发明内容
这里描述的集成优先级生成和技术将与流程工厂中的不同流程实体有关的操作信息映射成多个公共状态情形。因为将来自不同流程实体的操作信息转换为公共状态情形，更容易确定操作信息的相对重要性。映射系统接收与流程工厂中的流程实体有关的操作信息。例如，映射系统可接收与现场设备、流程控制软件、硬件设备(如流程控制器、输入/输出设备、操作员工作站等)、监视和/或诊断系统等有关的操作信息。之后映射系统将操作状态情形映射为多种状态情形中的一种。相应的状态情形可基于操作状态信息以及其他因素(如流程实体或流程实体所在的流程工厂部门的位置、现场设备、流程控制软件模块等生成警报、警告、状态情形等的速率、现场设备的类型等)。之后，可生成与流程实体有关的警报信息，其中警报信息表示多种状态情形中的一种状态情形。
附图说明
图1是流程控制工厂的方框图，其配置多种装置和过程监视设备来接收和发送数据给一个或多个数据收集和配给站，其可发送该数据给查看和诊断例程，其在流程控制工厂中使用所收集的数据提供多种益处；
图2是表示不同数据源和组合该数据以完成不同功能的应用间的数据流功能图；
图3是表示数据流的更详细数据流图，其从不同的装置监视、流程设备监视和流程性能监视数据源到数据收集和配给系统，其之后将数据提供给资产利用和生产计划组，其融合所收集的数据为流程控制工厂创建更完整的视图和/或更好的诊断；
图4是表示流程控制环境实施例结构的方框图，其实现与多个不同数据源有关的数据收集和配给系统；
图5A和5B描绘在配置数据库中组织和存储从多个数据源收集的数据的方式之一，其允许其他应用共同使用该数据；
图6与图5的配置系统一起表示某个应用，其允许用户配置数据收集和配给系统以自动将所收集数据提供给流程控制环境中的应用；
图7A是用来模仿工厂中区域操作模型的方框图；
图7B是用来模仿图7A的区域模型中的单元操作模型的方框图；
图8是示范性的显示图示，其表示图形用户界面中显示的流程控制系统中的某个单元；
图9是示范性的图表，其表示为不同级别的系统层次生成指数的一种方式；
图10是示范性的图表，其表示为某个单元计算性能指数的一种方式；
图11是示范性的图表，其表示用某些指数值计算新指数值(其是这些指数值的加权平均值)的一种方式；
图12是示范性的图表，其表示为某个单元计算变率指数的一种方式；
图13是示范性的图形用户界面提供的显示图示；
图14是可由图形用户界面提供的示范性的图形显示；
图15是示范性的显示图示，其由图形用户界面提供以允许用户查看检查跟踪信息；
图16是示范性的显示图示，其由图形用户界面提供以允许用户为某个设备用以生成一个或多个指数的数据进行更详细的分析；
图17是示范性的显示图示，其由图形用户界面提供以允许用户以图形方式查看或监视设备的性能特征；
图18是另一个示范性的显示图示，其由图形用户界面提供以允许用户快速研究工厂中的信息；
图19是有关图1工厂中的资产利用专家的数据和信息流图；
图20是通过通信网络连接到多个流程工厂的远程监视设备的方框图；
图21是图20远程监视设备的更详细的方框图；
图22是流程控制系统的方框图，其中可使用有增强的警报或警告功能的Fieldbus设备和HART设备；
图23是有警告显示和界面系统执行的工作站方框图，其可用于图1所示的流程控制系统中；
图24是示范性的用户界面屏幕，其由图1流程控制系统中使用的警告显示和界面系统生成；
图25是另一个示范性的用户界面屏幕，其由图1流程控制系统中使用的警告显示和界面系统生成；
图26仍然是另一个示范性的用户界面屏幕，其由图1流程控制系统中使用的警告显示和界面系统生成；
图27还是另一个示范性的用户界面屏幕，其由图1流程控制系统中使用的警告显示和界面系统生成；
图28是示范性的系统功能方框图，其使用事件管理系统将设备警报或警告与一个或多个商业系统集成起来；以及
图29是图7所示的事件管理系统的更详细的方框图；以及
图30是系统中的信息流方框图，其将与流程工厂中的不同流程实体有关的操作状态信息转换为公共优先级指数中的优先级值。
具体实施方式
现在参照图1，典型的流程控制工厂10包括若干商业和其他计算机系统，其通过一个或多个通信网络与若干控制和维护系统相互连接。所示流程控制工厂10也包括一个或多个流程控制系统12和14。流程控制系统12可以是传统的流程控制系统，如PROVOX或RS3系统或任何其他DCS。图1所示系统12包括操作员界面12A，其与控制器12B和输入/输出(I/O)卡12C耦合在一起，后者又与不同现场设备如模拟和高速寻址远程传导器(HART)现场设备15耦合在一起。流程控制系统14，其可以是分布流程控制系统，包括一个或多个操作员界面14A，其通过总线如Ethernet总线与一个或多个分布控制器14B耦合在一起。例如，控制器14B可以是Texas Austin的Fisher-Rosemount Systems公司出售的DeltaV控制器或任何其他所期望类型的控制器。控制器14B通过I/O设备连接到一个或多个现场设备16，如HART或Fieldbus现场设备、或任何其他智能或非智能现场设备包括如那些使用PROFIBUS、WORLDFIP、Device Net、AS接口以及ACN协议之一的设备。正如所知道的那样，现场设备16可提供模拟或数字信息给与流程变量以及与其他设备信息有关的控制器14B。操作员界面14A可存储并执行流程控制操作员使用的工具来控制过程的操作包括如控制优化器、诊断专家、神经网络、调节器等。
另外，将维护系统如执行AMS应用或任何其他设备或装置监视和通信应用的计算机连接到流程控制系统12和14或到其中的单个设备以进行维护和监视活动。例如，可将维护计算机18通过任何期望的通信线路或网络(包括无线或手持设备网络)连接到控制器12B和/或到设备15以与设备15通信以及在某些情况下对设备15重新配置或完成其他维护活动。类似地，可将维护应用如AMS应用安装于并由与分布流程控制系统14有关的一个或多个用户界面14A执行以完成维护和监视功能，包括收集与设备16的操作状态有关的数据。
所示流程控制工厂10也包括不同的旋转装置20，如涡轮、马达等，其通过某个永久或临时通信线路(如总线、无线通信系统或手持设备，其连接到设备20进行读取后移走)连接到维护计算机22。维护计算机22可存储并执行如CSI Systems提供的已知的监视和诊断应用23或用于诊断、监视和优化旋转装置20操作状态的任何其他已知的应用。维护人员通常使用应用23来维护和监视工厂10中的旋转装置20的性能、来确定旋转装置20中的问题以及来确定何时以及是否旋转装置20需要修理或替换。在某些情况下，外界咨询或服务机构可临时获取或测量与设备20有关的数据，并使用该数据对设备20作分析以检测问题、性能不良或影响装置20的其他问题。在这些情况下，没有通过任何通信线路将作分析的计算机连接到系统10的其他部分或只暂时连接。
类似地，如通过总线将有与工厂10有关的供配电装置25的供配电系统24连接到另一台运行和监视工厂10中供配电装置25操作的计算机26。计算机26可执行已知的电源控制和诊断应用27，如Liebert和ASCO或其他服务公司提供的应用，以控制和维护供配电装置25。再者，在许多情况下，外界咨询或服务机构可临时获取或测量与设备25有关的数据，并使用该数据对设备25进行分析以检测问题、性能不良或影响装置25的其他问题。在这些情况下，没有通过任何通信线路将作分析的计算机(如计算机26)连接到系统10的其他部分或只暂时连接。
当然，任何其他装置和流程控制设备可附加到或成为工厂10的一部分，且这里描述的系统不受限于图1中特别说明的装置，但是可包括任何其他类型的流程控制装置或设备。
过去，不同流程控制系统12和14以及电源生成和维护系统22和26没有相互连接起来使他们以有用方式共享每个系统生成或收集的数据。结果，每个不同的功能如流程控制功能、电源生成功能和旋转装置功能在操作时都假设工厂中的其他装置正常操作，但其可能会受到影响或影响到该特定功能，这当然不总是这种情况。然而，因为功能不同，且用于监视这些功能的装置和人员不同，工厂10中不同功能系统间很少有或根本没有有意义的数据共享。
为克服这个问题，提供数据收集和配给系统以从不同数据源获取数据，将该数据格式化为公共的数据格式或结构，且之后根据需要将该数据提供给如应用计算机系统30中运行的或分布于流程控制网络的工作站间的一组应用中的任何一个。提供这组应用以融合或集中使用来自先前不同和分散系统的数据以而提供更好的测量、查看、控制和了解整个工厂10。如图1所示，计算机系统30以通信方式连接到计算机或界面，其与工厂10中不同功能系统有关，包括流程控制功能12和14、维护功能如计算机18、14A、22和26中实现的功能以及商业功能如进行流程性能监视。特别是，计算机系统30以通信方式连接到传统的流程控制系统12以及到与该控制系统有关的维护界面18，连接到分布式流程控制系统14中的流程控制和/或维护界面14A，连接到旋转装置维护计算机22以及到供配电计算机26，所有这些连接都通过总线32。总线32可使用任何期望或合适的局域网(LAN)或广域网(WAN)协议提供通信。当然，计算机系统30可使用Fieldbus、IEEE 802.3、蓝牙、X.25、X.400通信协议等，通过其他通信线路，包括固定或断续线路、有线或空中链路或任何物理介质，如有线、无线、同轴电缆、电话调制解调器、光纤、光、流星爆发、卫星介质，连接到工厂10中的这些不同部分。
如图1所示，计算机30也可通过相同或不同的网络总线32连接到商业系统计算机以及维护规划计算机35和36，其可执行如企业资源规划(ERP)、材料资源规划(MRP)、流程性能模拟、财务、生产和客户定单系统、维护规划系统或任何其他所期望的商业应用，如零件、供给和原材料订购应用、生产规划应用等。计算机30也可通过如总线32连接到工厂LAN 37、企业WAN 38以及到计算机系统40，其允许从远程位置对工厂10作远程监视或通信。
上面提到的数据收集和配给系统也可在计算机30中提供，或分布在过程网络10中的不同位置上，以获取并处理来自任何数据源的数据，如控制器系统12和14、监视系统22和26、财务系统35和36等。如果数据收集和配给系统位于计算机30中，它可分别使用不同数据格式或使用公共格式接收来自不同数据源的数据，如控制器、装置监视和财务应用。在一个实施例中，使用XML协议在总线32上通信。这里，将来自计算机12A、18、14A、22、26、35、36等的数据封装在XML封装器中，并发送到XML数据服务器，其可能位于如计算机30中。因为XML是描述性语言，服务器可处理任何类型的数据。在服务器端，如果需要的话，将数据封装并映射到新XML封装器中，即将该数据从一种XML模式映射到为每个接收应用创建的一个或多个其他XML模式。在申请号为09/902,201，于2001年7月10日提交，名称为“流程控制系统中的事务性数据通信”的美国专利申请中提供这种通信的方法之一。对该系统而言，每个数据发生器可使用该设备或应用所理解或方便的模式将其数据封装，且每个接收应用可接收该接收应用使用或理解的不同模式中的数据。配置服务器根据数据的来源和目标将一个模式映射到另一个模式。如果期望的话，服务器也可根据所接收的数据完成某些数据处理功能或其他功能。在这里描述的数据集成应用组操作之前，在服务器中建立并存储映射和处理功能规则。以这种方式，可将数据从任何一个应用发送到一个或多个其他应用。
在另一个实施例中，数据收集和配给应用可分布在整个网络10中，且数据收集可在分散的位置上实现。之后在分散位置上将所收集的数据转换为公共格式，并发送到一个或多个中心数据库供以后分发。因此，通常而言，提供一个或多个数据收集例程，其从不同数据源收集数据，并将公共或一致格式的数据提供给可使用该数据的应用组，如计算机30中的应用。这里，数据收集和配给应用指数据收集和配给系统，而使用所收集数据的应用(如集成该数据的应用)统称为资产利用组50。
资产利用组50中的应用使用所收集的数据与流程控制系统12和14、维护系统18、22和26以及商业和过程模拟系统35和36生成的其他信息以及每个系统中执行的数据分析工具生成的信息。通常而言，资产利用组50可包括一个或多个用户显示应用，如申请号为09/256,588或09/499,445的美国专利申请中公开的，以及一个或多个诊断专家或其他类型的专家系统应用，如基于目前NEXUS提供的OZ专家系统。可是，资产利用组50可使用任何其他所期望类型的专家系统包括诸如任何类型的数据挖掘系统。资产利用组50也可包括其他应用，其集成不同功能系统中的数据作任何其他用途，如作用户信息用途、作诊断用途以及在流程工厂中采取行动，如流程控制活动、装置替换或修理活动、基于财务因素、流程性能因素等改变所生产的产品的类型和数量。
例如，资产利用组50可包括资产利用专家59，其收集数据与流程控制系统12和14、维护系统18、22和26以及商业系统35和36生成的其他信息以及这些系统中执行的数据分析工具生成的信息。例如，资产利用专家59可基于目前NEXUS提供的OZ专家系统。可是，资产利用专家59可以是任何其他所期望类型的专家系统，包括诸如任何类型的数据挖掘系统。重要的是，资产利用专家59作为流程工厂10中的数据和信息交换站操作，且能协调数据或信息从一个功能区如维护区到其他功能区如流程控制或商业功能区的分发。资产利用专家59也可使用所收集的数据生成新信息或数据，其可分发到与工厂10中不同功能有关的一个或多个计算机系统。另外，资产利用专家59可执行或监视其他应用的执行，其使用所收集的数据生成流程工厂10中使用的新型数据。资产利用专家59也可作为数据收集和配给系统的一部分来实现。
因此，在某种意义上数据收集和配给系统作为流程工厂10中的数据和信息交换站工作，以使数据或信息从一个功能区如维护区到其他功能区如流程控制或商业功能区的分发相一致。结果，资产利用专家59可使用所收集的数据生成新信息或数据，将其分发给与工厂10中的不同功能有关的一个或多个计算机系统，且可执行或监视其他应用的执行，其使用所收集的数据生成流程控制工厂10中使用的新型数据。
在一种情况中，资产利用专家59可提供若干应用，其使用来自流程控制功能和装置监视功能的数据，且如果需要，可使用来自流程控制网络中进行的流程性能监视功能的数据。这些应用可提供一致的用户显示来显示有关使用两个或更多的流程控制数据、流程性能模型数据或装置监视数据的工厂的信息或属性。与资产利用组50有关的应用也可基于两个或更多流程控制监视应用、流程性能监视应用以及装置监视应用中的数据来诊断流程控制工厂10中的情形或问题。另外，与资产利用组50有关的应用也可在流程工厂10中采取行动以响应所诊断或检测出的问题，或可建议用户要采取行动，例如其可以是负责工厂10整体操作的工厂10的“全体决策人员”的流程控制操作员、维护技术员或商业人员。
尤其是，在一个实施例中，资产利用组50可包括或执行指数生成软件51，其收集或创建与设备有关的指数，如流程控制和仪表设备、供电设备、旋转装置、单元、区域等，或与工厂10中的流程控制实体如回路等有关的指数。之后将这些指数提供给流程控制应用以帮助优化流程控制，并提供给商业软件或商业应用从而为商业人员提供与工厂10运行有关的更完整或可理解的信息。在一个实施例中，指数生成软件51可作为资产利用专家59的一部分来实现。
资产利用组50也可提供维护数据(如设备状态信息)和商业数据(如与规划定单、时帧等有关的数据)给如与流程控制系统14有关的控制专家52以帮助操作员完成控制活动如优化控制。如果期望的话，控制专家52可位于与诸如用户界面14A或与控制系统14有关的任何其他计算机或计算机30中。
例如，如果期望的话，控制专家52可以是申请号为09/256,585和09/499,445的美国专利申请中描述的控制专家。可是，除此之外这些控制专家可合并和使用与流程控制工厂10中的设备或其他硬件状态有关的数据或这些控制专家作决策时使用流程性能模型生成的性能数据。尤其是，过去软件控制专家通常只使用流程变量数据和一些有限的设备状态数据为流程操作员作决策或提建议。用资产利用组50提供或收集的通信，尤其与设备状态信息有关如计算机系统18、14A、22和26提供的信息，以及其中实现的数据分析工具，控制专家52可接收和合并设备状态信息如状况、性能、利用率和变率信息以及到其根据流程变量信息作决策之中。
另外，资产利用组50可提供与工厂10中的设备状态和控制活动的操作有关的信息给商业系统35和36，其中诸如工作命令生成应用或程序54可基于所检测的工厂10中的问题自动生成工作命令和命令部分，或其中基于所进行的工作命令供应物品。类似地，资产利用专家50所检测的控制系统中的变化可致使商业系统35或36运行应用，其使用诸如程序54进行规划和供应订购。以同样方式，可将客户定单等中的变化输入到商业系统35或36中，且将该数据发送给资产利用组50以及发送给控制例程或控制专家52从而引起控制中的变化来重新订购产品或实现商业系统35和36中所作的变化。当然，如果期望的话，连接到总线32的每个计算机系统中可以有应用从该计算机的其他应用中获得适当数据以及将该数据发送给诸如资产利用专家59。
另外，资产利用组50可发送信息给诸如工厂10中优化器55使用的一个或多个流程模型。例如，流程模型56和控制优化器55可位于计算机14A中，并可运行一个或多个控制优化例程55A、55B等。另外，流程模型56和优化器例程55可在计算机30或任何其他计算机中存储并执行，由此必要的数据可由资产利用专家59发送。可将模型56的结果输入到资产利用专家59或控制或其他专家如控制专家52来完成模拟功能，其目的将在这里详细描述。可是，通常而言模型56可用来确定过程单元或区域性能，之后将其输入到优化器例程55或显示给用户或用于其他目的。模型56可以是诸如英国Teeside的MDC Technology创建和出售的模型，或可以是任何其他所期望类型的模型。当然工厂10中提供许多其他应用，且可使用资产利用专家59中的数据，且这里描述的系统不限于这里特别提到的应用。总而言之，通过工厂10中所有功能区之间的数据共享和资产协调，资产利用组50有助于优化工厂10中所有资产的使用。
通常而言，一个或多个用户界面例程58可在工厂10的一个或多个计算机中存储并执行。例如，计算机30、用户界面14A、商业系统计算机35或任何其他计算机可运行用户界面例程58。每个用户界面例程58可从资产利用组50中接收或订阅信息，并可提供信息给资产利用组50，且可将相同或不同数据集发送到每个用户界面例程58。如果期望的话，任何一个用户界面例程58可使用不同屏幕为不同用户提供不同类型信息。例如，一个用户界面例程58可提供一幅屏幕或一组屏幕给控制操作员或给商业人员让那个人设置约束或选择标准控制例程或控制优化例程中使用的优化变量。用户界面例程58可提供控制指导工具使用户以一致的方式查看指数生成软件51或流程性能模型56创建的流程性能和指数。操作员指导工具也可使操作员或任何其他人员获得有关设备、控制回路、单元等的状态的信息，且容易看到与这些实体中的问题有关的信息，因为该信息已由流程工厂10中的其他软件检测出来。用户界面例程58也可使用工具23和27、维护程序如AMS应用或任何其他维护程序提供或生成的性能监视数据提供性能监视屏幕，或由模型和资产利用组50一起生成。当然，用户界面例程58可提供任何用户访问或允许用户改变工厂10的任何或所有功能区中使用的优先级或其他变量。
现在参照图2，简化的功能方框图100表示与这里描述的数据收集和配给系统102有关或其使用的数据流和通信，以使资产利用组50使用不同数据源中的数据。尤其是，方框图100包括数据收集和配给系统102，其从若干不同数据源接收数据。例如，流程控制数据源104(其可包括传统流程控制活动和应用，如流程控制和监视应用、流程控制诊断应用、流程控制警告应用等)提供数据给数据收集和配给系统102。块104可在流程控制环境范围内发送传统或孤立流程控制器通过DVC、DeltaV系统、PLC等获得或生成的数据。
装置或过程状况数据源106(其可包括传统装置监视应用、装置诊断应用、装置警告应用、异常情形分析应用、环境监视应用等)也可发送数据给数据收集和配给系统102。结果，源106可发送任何类型的传统装置监视和诊断应用或源，如CSI提供的应用、Fisher Rosemount Systems公司出售的AMS应用、Nexis应用等获得或生成的数据。
性能监视数据源108(其可包括性能监视应用如优化应用、用于监视或模拟流程操作、流程或装置状况等的流程模型)也提供数据给系统102。数据源108可包含或提供任何类型的性能监视装置或应用所获取或生成的数据。另外，财务或生产规划数据源110(其可包括完成流程控制系统中的财务或费用类型分析功能的应用，如确定如何操作工厂以优化利润、避免环境罚款、确定生产什么或多少产品等)也连接到系统102。财务规划和流程控制应用都可利用相同或不同流程模型提供的信息。
现场设备112，如智能现场设备，也可提供更多的数据给数据收集和配给系统102。当然，现场设备112提供的数据可以是这些现场设备测量或生成的任何数据，包括警告、警报、测量数据、校准数据等。同样，腐蚀监视数据源114可提供腐蚀监视服务或应用收集或生成的数据给收集系统102。同样，警告数据源116可提供高级警告应用或服务收集或生成的数据给系统102。警告数据源116可包括应用或服务，其测量或取样、进行实验分析和基于这些分析生成警告或其他信息。
应注意到除图2所示数据源之外，仍可从任何其他数据源中提供其他数据。另外，图2中数据源提供的数据可以是原始测量数据，可以是分析或基于测量数据的其他例程或两者某种组合生成的数据。另外，应理解可用任何格式测量、生成或传递从图2的任何或所有数据源提供的数据，包括测量或生成数据的不同机构或应用所使用的专有格式。因此，例如不同的现场设备112可收集并生成不同格式的数据，且之后将该数据发送给数据收集和配给系统102。同样，财务数据源110、腐蚀数据源114、警告数据源116等可提供以任何标准或专有格式测量或生成的数据，且可使用任何专有或开放代码应用来测量或生成数据。因此，通常而言，现在流程控制环境中用来(或未来开发使用)测量或生成数据、结果、结论、建议等的任何应用或设备，可充当数据收集和配给系统102的数据源，即使这些数据源本质上是部分或完全专有的。
数据收集和配给系统102将从不同数据源中以公共格式收集数据，或一旦接收之后就将该数据转换为公共格式以存储或供流程控制系统中的其他组元、设备或应用以后使用。在一个实施例中，不同数据源可使用数据转换协议如OPC、PI、Fieldbus等传递数据给数据收集和配给系统102。当然，OPC或其他转换接口可存储于数据收集和配给系统102或数据源自身中。另外，如果期望的话，任何数据源可将其数据转换为数据收集和配给系统102使用的公共格式，并将所转换的数据传递给系统102。当然，数据收集和配给系统102可将不同数据源发送的数据转换为任何公共格式或协议，并以任何所期望的方式将该数据存储和组织在数据库中。数据收集和配给系统102能以周期或非周期方式、连续地、间断地、同步或异步地、或在任何所期望的时间从不同的数据源接收数据。
一旦接收并转换之后，该数据以某种可存取方式存储在数据库中，且资产管理组50中的应用和用户可使用该数据。例如，与流程控制、警告、设备维护、故障诊断、预防性维护、财务规划、优化等有关的应用可使用、组合和集成来自一个或多个不同数据源的数据，从而比这些应用过去没有来自大量不同或之前不可访问数据源的数据时操作得更好。图2所示应用作为资产利用组50的一部分可以是图1中描述的任何应用，或者如果期望的话可以是任何其他类型应用。当然，数据源与使用图2所示收集数据的应用本质上都是示范性的，且或多或少使用不同数据源和应用。同样，可配置数据源本身来接收数据收集和配给系统102收集的数据。以这种方式，不同厂商或服务提供商，其可能有专有的应用，可收集他们之前没有或不能从数据收集和配给系统102中获得的某些数据，从而可增强这些服务提供商提供的产品或服务。
在一个实施例中，可预期传统流程控制服务提供商，其过去通常使用专有应用收集并生成数据，而与流程控制网络无关，现在将所收集或生成的数据提供给数据收集和配给系统102，之后由其使该数据为其他应用所使用。这些其他应用可以是某个计算机中执行的应用，该计算机以通信方式连接到流程控制环境，如主机设备、用户界面、控制器等中的应用。另外，这些其他应用可以是传统服务机构提供或使用的应用。以这种方式，现在可设计任何应用以任何方式使用流程控制系统中生成的任何数据，不管通过流程系统拥有者拥有的应用或通过服务提供商拥有和管理的应用。因此，有许多应用得到增强的场合，因为他们使用之前他们得不到的数据。例如，腐蚀分析服务提供商能使用专有流程控制系统或专有装置监视应用收集的数据来增强腐蚀分析的可靠性或可预测性。这种大量不同类型服务提供商和应用中数据的“异花授粉”之前是无法使用的。
现在参照图3，提供更详细数据流图200来表示流程控制工厂10中的数据流。从图200的左边开始，通过工厂10中不同功能区或数据源收集与流程工厂10有关的数据。尤其是，诸如典型流程控制设备，如现场设备、输入/输出设备、手持或远程传导器或诸如以通信方式连接到流程控制器的任何其他设备，收集流程控制数据201。同样，工厂10中诸如传感器、设备、传导器或任何其他设备收集与传统装置监视活动有关的装置监视数据202。工厂10中的相同或其他设备可收集流程性能数据203。如果期望的话，流程控制工厂的计算机中运行的其他应用可将财务数据作为性能监视数据的一部分收集。在某些情况下，所收集数据可能来自传统流程控制网络之外的应用或源，如服务机构或厂商拥有并运营的应用。当然，所收集数据可以是任何但不限于旋转装置角度位置、加速度、加速数据(以及转换该数据以提供功率谱密度、频率幅值等)、装置受力数据、张力数据、墙厚数据、腐蚀进度数据的腐蚀程度和速率、流程流体数据的腐蚀性、润滑和磨损数据、轴承和隔离层数据、漏失液体和气体数据的渗漏现时速率和成分，包括但不受限于有关挥发性有机和无机混合物、轴承温度数据、声音传导器数据、流程自然和合成测量数据等的数据。可用任何方式收集该数据，包括自动或手工方式。因此，数据收集器可包括手持收集设备、实验用化学和物理仪表、固定或临时在线设备、定期(如RF)从远程流程和装置测量设备中遥测数据的设备、在线设备输入或远程复用器和/或集中器或任何其他数据收集设备。
可通过数据收集设备、或诸如中心数据历史记录器、流程控制器、装置监视应用等中的任何其他设备、或接收或处理该数据的任何其他设备中运行的数据收集和一致化应用204(其可以是图2数据收集和配给系统102的一部分)使流程控制数据、装置监视数据和流程性能数据一致化、对其检验、验证和/或格式化。当然，可用任何已知或期望方式使所收集数据一致化。例如，可将数据译为公共格式或刻度，可转换为不同或标准(公共)单位，或扫描查找分离体、错误或不正确的数据，可用任何已知或期望的方式检验或验证等。有许多已知进行数据一致化的方法或技术，且可使用一致化、检验、验证或收集数据的方法。另外，公共收集器或数据收集器例程可收集不同类型的数据，即使该数据可以是不同的格式、协议等。
在以任何已知或期望的方式一致化之后，或某些情况下根本不要一致化，将所收集数据提供给通常与流程控制系统10的不同功能区有关的一个或多个应用。例如，正如所知的那样，图3作为流程控制功能块206的一部分所示的不同流程控制器或控制应用208可将所收集的流程控制数据201用作若干目的或用途。这些流程控制应用可包括诸如传统DCS、PLC与SCADA系统、计算机控制系统、混合系统以及现在已知或将来开发的任何类型数字控制系统。因此，使用任何已知或期望的流程控制软件或技术的流程控制器应用208使用流程控制数据201监视和控制激活的流程功能。这种应用可进行任何类型的流程控制，包括诸如PID、模糊逻辑、模型预测、神经网络等流程控制活动。流程控制应用208可创建、生成或传递警告数据或警告消息给流程操作员，可检测问题或利害或完成与管理机构有关的稽核，如环境保护局(EPA)制约、食品和药品管理局(FDA)制约，以及可完成其他已知流程控制功能，因其太多而无法在这里列出来。另外，一个或多个诊断应用210可使用所收集的流程控制数据201来进行流程控制诊断。这种诊断应用可包括诸如帮助操作员查明流程控制回路、仪表、激励器等中问题的应用，如申请序号为09/256,585，名称为“流程控制系统中的诊断”的美国专利申请所公开的，该申请于1999年2月22日提交，并转让给本申请的受让人，因此这里特别引入供参考。诊断应用210也可包括专家诊断引擎，如申请序号09/499,445，名称为“流程控制系统中的诊断专家”的美国专利申请所公开的，该申请于2000年2月7日提交，并转让给本申请的受让人，因此这里特别引入供参考。当然，过程诊断应用210可以是任何其他典型或标准的过程诊断应用，且不受限于这里特别提到的。另外，这些诊断应用210的输出可以是任何形式，例如可表示流程控制系统中的故障或操作不良的回路、功能块、区域、单元等，可表示哪里的回路需要调整等。
如图3所示，流程控制历史记录器212可用于存储之前收集的流程控制数据201或流程控制监视应用208、流程控制诊断应用210的输出或任何其他所期望的流程数据。当然，流程控制监视应用208和诊断应用210可以任何已知或期望的方式使用历史记录器212中存储的数据。另外，应用208和210可使用流程模型214(其可以是图1模型56的一部分以及性能监视功能区的一部分)，其为过程10中的所有或部分过程单元或区域模拟而创建。
另外，装置监视功能块220接收装置情形数据202或一致化后的数据，如果对该数据进行一致化的话。装置监视功能块220包括装置或情形监视应用222，其可接受或生成表示不同装置问题的警告，检测工厂10中操作不良或故障装置或检测维护人员感兴趣的其他装置问题或情形。装置监视应用是众所周知的，且通常包括针对工厂中不同的特殊类型装置的工具。因而对这些应用的详细讨论是不是必须的。同样，可实现装置诊断应用224以基于与该装置有关的原始测量数据检测和诊断该装置的问题。这种装置诊断应用224可包括诸如震动传感器应用、旋转装置应用、功率测量应用等。当然，有许多不同类型的已知装置情形监视和诊断应用，其可产生与流程控制工厂中不同装置的状态或运行情形有关的许多种不同类型的数据。另外，历史记录器226可存储装置监视设备检测的原始数据，可存储装置情形监视和诊断应用222和224生成的数据，以及如果需要的话可提供数据给这些应用。同样，装置情形监视和诊断应用222和224可以任何期望的方式提供和使用装置模型228(其可以是图1模型56的一部分，因而是性能监视功能区的一部分)。创建和使用这种模型从技术上是众所周知的，且这里不需要进一步描述。
同样，图3所示流程性能监视功能块230接收流程性能数据203，其可能或不可能由数据收集器204一致化、格式化等。过程监视功能块230包括流程性能监视应用231，其可诸如使用流程控制模型214、过程装置模型228或性能模型232以任何已知或期望的方式进行流程性能监视。另一组应用233可使用流程性能监视的输出来给用户建议或忠告用户如何改变过程装置配置以更好得使用该流程或产生某个操作更有效或赚钱更多的过程。流程性能监视监视历史记录器234可存储流程性能监视设备检测的原始数据，可存储流程性能监视应用231和建议应用233生成的数据，且如果需要的话可提供该数据给其他应用。创建和使用流程模型以及流程性能监视应用是已知的，且这里不进一步描述。
为克服有限的或根本不能访问来自不同外部源数据的局限性，提供数据收集和配给系统102以收集数据、如果必要的话将该数据转换为公共格式或协议，其可由图3所示资产利用组50中的应用访问和使用。以这种方式，资产利用组50中的应用从不同功能区或数据源，包括流程控制功能区206、装置监视功能区220和性能监视功能区230，接收不同类型的数据以及以任一种方式集成该数据，从而对操作工厂10产生直接的益处。资产利用组50的目标可以是更好地观察工厂10、更好地理解工厂10的总体情形、基于该工厂的所有数据更好地作有关控制或使用工厂10或工厂10的资产的决策，总之要更好地运营工厂10。集成不同类型的功能数据可提供或增强人员安全、过程和装置正常运行时间更长、避免灾难性过程和/或装置故障、可操作性(正常运行时间)和工厂生产力、产品产量高源自高可用性和安全运行快且接近设计和生产许可限、产量高源自能在环境极限操作该流程、质量改进由于消除或最小化与装置有关的过程和产品变化。相反，过去不同的功能区如过程监视、装置监视和性能监视独立进行，且每个都设法优化相关的功能区而不考虑给定动作可能对其他功能区产生影响。结果，例如低优先级装置问题可致使获得所期望或关键流程控制性能中的大问题，但因为不认为它在装置维护情形中十分重要而得不到更正。然而，有了数据收集和配给系统102给资产利用组50提供数据，人们可基于两个或更多装置监视数据、流程性能数据和流程控制监视数据观察工厂10。类似地，对工厂10进行的诊断可考虑与流程操作和装置操作有关的数据，并提供更全面的诊断分析。因此，资产利用组50中的应用可使用流程控制、装置监视和流程性能数据来作更好或更全面的决策，其尽管对某个功能区不是最优的，但可以独立操作不同功能区无法得到的方式优化总体的工厂操作。
尽管数据收集和配给系统102可位于功能数据收集或生成源206、220、230和239与资产利用组之间，但取决于收集不同数据的不同数据源是什么，它也可位于系统10中的其他地方。事实上，数据收集和配给系统102可位于图3流图中的任何地方，取决于数据源是什么以及哪个源已被集成或提供标准或可识别格式的数据。如上所示，数据收集和配给系统102可位于资产利用组50与功能区206、220、230和239之间，这是常见的情况。然而，数据收集和配给系统102可位于任何或所有功能区206、220、230和239或这两者的某种组合之前。另外，尽管所示的数据收集和配给系统102是集中式的，即在一个地点，它也可以分散并实现于系统10中的多个地方。因此，数据收集和配给软件的组元可执行于多个不同设备中以便能从不同的数据源中收集更多或更好的数据。该多个数据收集应用中的每个可从一个或多个源收集数据，取决于这些应用的收集需要和布置，且之后每个应用可提供所收集和格式化的数据给该系统中的一个或多个集中式数据库，从中其他应用可访问该数据。
再次参照图3，所示资产利用组50包括若干应用，其使用从流程控制工厂10中不同功能区或数据源收集的数据，为了说明起见，包括诸如性能监视功能区230、流程控制功能区206以及装置监视功能区220。当然，资产利用组50可从这些区中接收任何数据，包括原始数据、一致化的数据、历史记录器212、226和234中存储的数据、监视应用208和222产生的数据、性能模型232产生的数据、以及诊断应用210和224产生的数据。如果期望的话，资产利用组50也可使用流程模型214和装置模型228。应理解尽管所示资产利用组50包括特定数量的应用，该组50可包括任何数量的应用，包括完成这里描述的任何一个或多个功能的一个或多个应用。
尤其是，图3所示资产利用组50可包括一个或多个集成的工厂状态监视应用240。这种工厂状态监视应用240可包括图1指数生成应用51，其基于两个或更多的流程控制信息和设备信息和性能信息，创建与设备如流程控制和仪表设备、供电设备、旋转装置、单元、区域等有关的指数和/或与流程控制实体如工厂10中单元、回路、区域等有关的指数。这些指数的生成和显示将在后面更详细描述。可是，通常而言，这些指数可基于流程控制数据以及流程性能和装置监视数据，且可通过集成显示以一致的格式显示给用户。
如图3所示，资产利用组50可包括或使用集成显示应用244(其可以是图1中的任何或所有界面应用58)，其以集成或公共的方式显示不同的数据给用户。通常而言，配置显示应用244提供不同信息给任何用户，其中所显示的信息反映或基于两个或更多流程控制数据201、装置监视数据202和流程性能数据203。应用244从组50的其他应用中接收输入，且可使用户查看原始数据201、202和203，可使用户从一个屏幕移到另一个屏幕基于原始数据和所处理的数据查看工厂10的不同部分或方面，可使用户查看所处理的数据，如装置情形、过程监视或性能监视应用222、208和231、流程模型214、装置或过程诊断应用224和210生成的数据、或资产利用组50中的其他应用生成的数据。
资产利用组50也可包括集成警告应用246，其可接收流程和设备警告，且可以一致的格式显示这些警告给用户。这种集成警告显示应用公开于申请序号为09/707,580，名称为“流程控制网络中的集成警告显示”的美国专利申请，该申请于2000年11月7日提交，并转让给本应用的受让人，因而这里特别引入作为参考。集成警告应用246可产生用户显示248，其提供有关所接收警告的信息，提供集成该警告的警告标语等。
资产利用组50也可包括一个或多个集成诊断应用250，其集成流程控制数据201、流程性能数据205和装置情形数据202来完成工厂中的诊断。例如，有许多对工厂10中的某个情形将过程装置数据和流程控制数据组合比只使用一种类型的数据会产生更好诊断分析的场合。同样，将装置情形诊断应用224的输出和流程控制诊断应用210的输出组合以对流程工厂产生比任何单个应用的输出更完整的诊断分析。集成诊断应用250可包括任何所期望类型的专家引擎、过程和/或装置模型和预测性应用，其基于接收的数据或其他应用得出的其他诊断决策对工厂10中的情形作预测。当然，集成诊断应用250可通过界面应用244提供用户显示以表示不同的诊断分析。另外，集成诊断应用250也可使用户配置应用250从而创建特定的集成诊断决定。例如，可给用户呈现配置屏幕从中用户选择待进行的不同诊断应用(包括诸如过程诊断应用210和装置监视应用224)，且之后基于这些所选择诊断应用的输出组合或作其他诊断决策。在这种情况下，用户可将某些已知过程和装置监视或诊断应用的输出连接到新功能(其可以是诸如流程性能功能)，其以某种方式组合或估算这些输出以作诊断决定。另外，可创建使用流程控制数据201和装置监视数据202的新诊断应用来进行工厂诊断。在这些例子中，诊断应用250可通过诸如用户界面应用244输出到用户显示。
故障诊断应用250也可包括反向跟踪应用，其使用流程控制数据201和装置情形数据202来确定所检测问题的来源。尽管存在反向跟踪应用，其基于流程控制数据或装置情形数据设法定位所检测问题的来源，但没有基于流程控制数据和装置情形数据使用这种反向跟踪应用来查明工厂中的问题。使用反向跟踪应用(其使用过程和装置数据)可对流程工厂10中问题或情形的起因提供比之前只使用过程或设备数据之一的反向跟踪应用更好或更完整的答案。当然，这些反向跟踪应用集成流程控制和装置监视数据，且如果期望的话，也包括流程性能数据以确定问题的起因。这种起因可以是有对比差异的多个因素的组合、检测到不应同时存在的过程和装置情形(如泵正在运行与阀门关闭)等。这些问题的表现可以是根据概率、对比、推算的情形状态等。这些反向跟踪或其他诊断应用可使用正式的过程与装置模型，以及输入与输出变量的导数以及这些变量的实际测量来计算输出变量对输入变量的总导数以及使用实际流程测量值估算该总导数以计算不同可能根源的偶然影响。也可对偶然数据加以检验、验证以及与工厂10的实际输出数据一致化以确定预测做得如何。
在任何情况下，可提供一个或多个其他行动应用260以根据集成诊断应用250所作的诊断决策或响应警告或其他情形而采取某些行动。例如，应用260可通过用户界面应用244提供可能行动或建议给用户，或给预测应用262，其可预测这种建议的结果并通过集成显示应用244显示该结果给用户。例如，可设计这些建议采取行动更正问题、从工厂10获得更长的生命期、更经济或在设置的财务或EPA限制内运营工厂10、基于当前或预测的过程或装置功能性避免将来的问题等。应用260也可基于所提出的行动使用户模拟工厂10以在实际行动之前看到这些应用的模拟效果。应用260可在作更好诊断决策时采取行动收集更多或更好的数据。该数据收集可自动伴有装置情形监视或过程监视应用或性能监视应用收集更多或不同类型的数据。
如果这样配置的话，应用260也可基于应用250所作的诊断决策、警告等在工厂10中自动采取行动，如重设已设点、调整回路、重配置装置等，如反馈路径264所示。这些行动可能或不可能涉及使用流程控制应用、装置监视和控制应用来实现系统的变化。这些行动也可能伴有重配置工厂10使不同或不止一种类型的产品在另一种之上，或重配置工厂10以优化经济收益或实现其他利害。另外，应用260可调用其他应用，如自动工作命令生成应用270(其可以是图1中的应用54)以订购装置所需的零部件、订购生产新产品所需的原材料等。当然，如果必要的话，应用260可使用集成的警告、财务限制或指示或其他数据来采取紧急行动、对自动或手工改变工厂10加以控制以实现指示等。
正如所理解的，用户界面244可基于所执行的组50中的应用显示任何或所有若干不同类型的用户屏幕。因此，例如用户界面244可显示装置性能屏幕、原始数据屏幕、sates图242等。用户界面244也可显示集成警告应用246所产生的集成警告屏幕248。类似地，任何故障诊断应用250也可创建诊断显示273、建议屏幕274以及表示目标产量和装置利用275和276的屏幕。同样，采取行动应用260可创建任何性质的生产规划和财务屏幕277。当然，基于来自不同数据源的数据，这些和其他应用也可创建其他类型的屏幕和显示。
应注意到，尽管图3所示的流程控制、装置监视和诊断、以及性能监视应用从应用组50中分开，如果期望的话，这些特定应用可以是或集成应用50使用的一部分。另外，尽管图3所示数据与工厂10的一个实施例有关，图3不表示应用组50中任何应用的实际位置。因此，图3所示的任何及所有应用和硬件可位于该工厂中任何所期望的地方(或者如果期望的话，甚至可与工厂10分开)，且这些应用不必位于同一个地方。另外，数据收集器与数据收集和配给系统102之间以及数据收集和配给系统102与图3所示应用之间的数据流可出现在任何所期望的网络中，如LAN或WAN、Internet、任何Intranet等。可使用任何所期望的硬件，包括诸如任何物理介质、任何专有或共享信息传输方法，包括但不受限于使用有线、无线、同轴电缆、电话调制解调器、光纤、光、流星爆发、卫星等设备以任何所期望的方式传输数据。该通信也可使用任何所期望的协议，包括但不受限于Fieldbus、XML、TCP/IP、IEEE 802.3、蓝牙、X.25、X.400协议或现在已知或将来开发的任何其他协议。
再者，数据在发送到集成应用50、集成应用50使用或从集成应用50发送的任何阶段都可以是有条件的或压缩的。当然，可使用任何已知或期望的压缩，包括诸如小波信号表示、傅里叶、Hadamard等变换、傅里叶通信等、系数、异常处理、旋转门数据压缩等。
另外，集成应用50如诊断应用250可使用过程装置和行为的任何联合模型作诊断或预测决策，包括诸如正式的数学模型、统计相关性、基于Kalman滤波的估计器、神经网络、基于模糊逻辑的模型或这些或其他模型的任何组合。
在一个实施例中，诊断应用250可使用户查看过程或情形监视传感器输出波形的特性和趋势和/或警告和/或当这些模式改变时激活控制变化。用在特征集上设置警告限的模式识别、或考虑傅里叶分量并基于对单个傅里叶系数或傅里叶系数的加权组合或其中的某个函数(如平方、总AC功率、PSD系数等)提供趋势和/或警告和/或控制启动，可实现这种功能性。
在一个实施例中，将一个或多个卡如输入/输出(I/O)卡连接到图1中的一个或多个流程控制器12或14可提供来收集、转换和处理或缓冲过程和装置监视活动中的情形监视输入，因此这些卡可实现部分或所有数据收集和配给系统102。这些I/O卡(其可以是其中实现数据收集例程的组元处理器)可为流程工厂10中的某些或所有设备、区域等进行数据收集活动以提供工厂10中的集成应用所需要的数据。配置这些卡从流程控制系统中的多种以及多个且不同设备类型或源收集任何或所有流程控制数据、装置监视数据或流程性能数据。再者，这种数据源可包括诸如手持收集设备、实验用化学或物理测量源、直接在线输入源和远程源。另外，将另一种卡如I/O卡连接到控制器可提供来存储并实现这里描述的一个或多个集成应用。因此，尽管图1表示数据收集和配给应用、以及集中式计算机30中实现的资产利用组中的集成应用，这些应用以及为这些应用的数据收集活动可在分布于流程工厂10中的一个或多个专有卡或其他设备中实现。这些卡或组元处理器可通过系统总线如图1的总线32直接连接到用户界面和控制器，或可以是与一个或多个控制器有关的输入/输出系统的一部分，或可以位于其他地方。当然，根据使用它的流程工厂10的配置和性质，一个专有卡可运行所有集成应用或其中的任何子集。在某些情况下，可对控制器层收集的数据进行预处理，且之后将预处理过的或经部分处理的数据提供给另一个设备如计算机系统30，其可完成集成的处理。以这种方式，当在工厂环境中实现时，集成应用50本质上是分布式的。
现在参照图4到6讨论从不同数据源中收集和集成数据的一种方法。在这个例子中，应理解将从不同数据源收集的数据转换为流程控制系统使用的格式，其使用Fisher Rosemount Systems公司出售的DeltaV流程控制系统实现。这样，流程控制数据不是远程数据源。然而，其他数据如维护数据、性能监视数据、流程模型数据、财务数据等来自外部数据源。通常而言，用一个配置系统，其存储有关系统配置的数据并跟踪系统配置，来配置该系统。过去，这样的配置系统受限于流程控制设备、软件和策略的布置与交互，且包括有限的关于某些设备如现场设备的维护信息。可是，因为系统主要集中于迎合流程控制操作员，显示给用户并由配置系统跟踪的信息通常限制于流程控制数据。在该已知系统中，配置数据库存储且浏览器应用显示与流程控制设备有关的信息以及这些设备收集并生成的数据。
通常，为在单个系统中收集和使用来自不同数据源的数据，现在提供配置数据库或其他集成配置系统使不同数据源提供数据给系统作为单个数据源使用。使用这样的配置数据库来收集和存储来自其他不同数据源的数据，且提供浏览器型的显示或层次以允许操纵、组织并使用所收集的数据从而使不同应用可使用该数据。
图4表示系统300的结构图，其和流程控制系统一起实现从不同数据源收集数据。通常，系统300包括信息技术系统(ITS)部分302，其可包括维护管理系统304、产品目录控制系统306、生产调度系统308以及通过LAN、Internet等连接的其他系统。ITS 302通过XML事务服务器312连接到Web服务部分310。服务器312发送XML封装数据给Web服务310，该数据表示块304、306和308使用或生成的数据。
Web服务310包括一系列Web服务监听器314，其监听或订阅来自其他数据源的某些数据，并提供该数据给订阅应用。订阅应用可以与ITS 302中的应用或流程控制系统有关。Web监听服务(其可以是数据收集和配给系统102的一部分)可监听和重发警告和事件数据、过程情形监视数据和装置情形监视数据。使用该数据界面将数据转换为标准格式或协议，如Fieldbus或DeltaV协议或转换为所需要的XML。
Web服务310与其他外部数据源有联系，并通过Web服务器316从其他外部数据源接收数据。这些外部数据源可包括震动监视数据源、实时优化数据源、专家系统分析数据源、预测维护数据源、回路监视数据源或其他数据源。当然，每个源可通过不同的外部服务器连接，或有可能两个或多个数据源共享服务器。同样，这些数据源可放入流程控制环境中或与之分离，且通过Internet或其他LAN或WAN连接到外部服务器。在任何情况下，如果期望的话，Web服务器316可通过格式化所接收数据实现某些数据收集和配给系统102的功能。
流程控制运行系统318与Web服务310和外部服务器316有联系。运行系统318包括控制应用、操作员界面应用、警告和事件应用以及实时数据应用，其中任何一个可使用来自外部数据源的数据或来自Web服务(因而来自ITS 302)。提供Interop系统320以组织和收集来自Web服务器316和Web服务310的数据从而流程控制运行系统318可以公共或一致格式使用该数据。Interop系统320可包括转换界面如ROC、OPC、PI以及虚拟控制器DLL I/F界面，其可对从Web服务器316和Web服务监听器314接收的数据进行数据转换和识别。
最后，配置数据库322用于存储和组织来自Interop系统320和流程控制运行系统318的数据，包括来自远程数据源的任何数据，如来自外部Web服务器316和ITS 302。当然，ITS 302也可通过Web服务310订阅并获得来自流程控制系统和远程数据源的数据。
图5A和5B用例子说明浏览器型浏览工具生成的显示350，该工具可用来存储、组织和访问数据收集和配给系统102所收集的数据，如存储在配置数据库322中。显示或层次350包括若干不同部分，其用作不同用途。可是，层次350表示系统可使用的数据或其他元素的结构、说明它的摘要并提供对它的访问。因此，层次350用于表示配置数据库中存储的数据以及操纵该数据从而以某种方式改变系统的配置。正如所看到的，图4中的示例层次包括若干不同部分，包括“库”部分、“控制策略”部分和“网络”部分，其中每个用作不同用途或表示配置数据库中存储或其可使用的不同数据或数据的不同结构。
通常而言，库部分包括配置中存储的或与其有关的不同元素的列表并提供对它的访问。这些元素可以是硬件或软件元素包括诸如模板软件模块、现场设备、控制器、工作站等。为表示、组织和提供对来自不同数据源数据的访问，该库也可包括一个或多个外部服务器，其用作从不同数据源到集成系统的数据流的管道。图4中这些服务器表示为Web服务器316。如这里的用法，集成系统包括图2数据收集和配给系统102上面的所有硬件和软件元素。换言之，集成系统包括系统10中使用相同数据格式的元素。每个外部服务器下面是所定义元素或使用该服务器作为数据导管的数据源参数，从而其与该服务器有关。
所定义服务器参数即数据源可以是表示连接到或存储于服务器中的应用或硬件设备的图标。实际外部服务器提供的且与不同数据源有关的XML脚本可提供这些定义参数。在某些情况下，拥有者或创建数据源的人员，如服务提供商或应用创建者，可提供XML脚本来定义服务器或与之有关的数据源的操作能力。结果，集成系统中的用户或操作员可提供库和定义外部服务器用途和属性的信息。
作为例子表示与图4外部服务器有关的数据源是RTO+应用。通常而言，RTO+应用是一个由流程控制系统服务提供商提供并实现的优化应用。该应用通常针对特定流程控制系统，且使用模型来模型化流程控制工厂从而优化工厂的控制。在RTO+图标下，其实际位于外部服务器数据源侧之上，RTO+应用表示为与锅炉蒸汽涡轮有关。RTO+应用提供诸如涡轮效率、涡轮的功率输出以及RTO+软件测量或生成的、与该涡轮有关的其他参数或数据等信息。另外，库中表示诸如RTO+软件所提供的、与锅炉蒸汽涡轮有关的其他元素。例如，这里列出为该涡轮定义或与之有关的功能块以及这些功能块的参数。同样，这里也表示且可启用(打开)或禁用(关闭)与该涡轮有关的警告。同样，也可启用或禁用是否其他应用如诊断应用可能需要通过RTO+软件从该涡轮中收集数据的标志。另外，在库部分列出其他预定义历史数据收集，其定义待收集和存储的有关该涡轮的数据。注意到警告和其他服务如诊断服务实际上不是锅炉蒸汽涡轮的一部分。可是，他们也列在库中该元素的下面，因为他们从该涡轮获取数据因而支持该涡轮。
现在参照层次350的控制策略部分，控制策略按诸如地理区域，如区域1、区域2等组织。每个区域可分成不同单元，如单元1、单元2等。另外，每个单元有与之有关的若干模块。这些模块可以是任何模块，如流程控制网络中开发的模块或与不同数据源有关的模块。这些模块通常用于配置不同应用如何一起操作以及相互间如何通信。这些功能将参照图6进行详细描述。
控制策略部分表示诸如配置数据库中存储的、与系统10的当前配置有关的信息，包括系统10中不同硬件的位置和交互，系统10中不同软件元素的位置和交互等。操作员或用户可通过操纵显示350中的元素来操纵系统配置。例如，要下载一个软件到硬件设备中，用户可将表示该软件的图标拖放到硬件元素上。把一个新设备图标放入层次350表示将新设备实际增加到系统中。
通常而言，设计配置数据库以存储和操纵控制策略部分所示的模块。其他元素，如硬件或软件元素，可用单个模块或相连模块的组合来表示。因此，当用户操纵显示350中的图标时，该用户实际上操纵这些模块所在的配置数据库或其他数据库或内存中的模块。
为收集和使用来自不同数据源的数据，显示或层次350将不同数据源表示为模块或模块的组合。之后将这种模块放入配置层次中，且以在配置数据库中操纵与集成系统中实体有关的模块如流程控制模块的相同方式操纵。当为之前未知或没有连接的数据源创模拟块时，用户定义模块范围内的从该数据源接收的数据的类型、性质和意义。使用这种信息结构，可对实际从数据源接收的数据以与集成系统中元素的其他模块中的数据相同的方式在集成系统中进行分类、贴标签、识别和使用。以这种方式，可收集和存储从不同数据源接收的任何类型数据，即使与集成系统完全无关的机构或人员创建实际生成数据的应用或设备。当然，应理解在通过数据转换技术如OPC、PI、Fieldbus等转换之后，将来自该数据源的数据传递给配置数据库。如上所示，该功能由数据收集和配给系统102完成，实际上没有显示在图5层次350中。图6提供关于蒸汽涡轮模块的更详细描述。
层次350的网络部分表示实际上的和操作上的网络连接。当然，通常有许多不同类型的与该网络有关的设备和元素。可是，所示的一种元素是ACN(区域控制节点)，其包括控制器节点。控制器节点有控制策略，如存储在那里的控制和通信软件。ACN也包括一个或多个输入/输出(I/O)设备，其可以是Fieldbus I/O设备、HART I/O设备等。当然，每个I/O设备可有不同的端口、设备、功能块等往那里连接或通信上依赖于I/O设备。一个或多个工作站也可与ACN有关。这些工作站可以是用户界面或其他类型工作站。图5所示工作站支持或实现多个应用或其他功能元素，包括该例子中的警告和警报处理或显示应用以及控制策略应用，如用于配置控制器、现场设备等以获得有关控制器和现场设备信息的应用。
为收集来自不同数据源的数据，该工作站也提供或执行互操作(IOP)部分。IOP部分(也如图4所示)包括层次350中的库部分确定的一个或多个外部服务器。这里，ACN中所示的工作站支持RTO+外部服务器(称为外部服务器1)。当然，如果期望的话，该工作站、该ACN或其他ACN中的其他工作站中可提供与其他数据源有关的其他外部服务器，如图2和图3所示的那些。外部服务器可支持任何合理数量的设备。尽管所有这些设备可能与RTO+应用或服务有关，不是服务器支持的所有设备需要与一个特定数据源有关。以这种方式，单个服务器可支持许多不同数据源。
在该例子中，外部服务器1支持的设备之一是之前讨论的锅炉蒸汽涡轮。类似库部分中表示的，锅炉蒸汽涡轮可包括特性，如效率、功率等、功能块、警告等。也和库部分类似，用户可通过选择涡轮设备警告并将它启用进行配置以接收或启用该层次这个位置中的警告，如设备警告。另外，用户可访问层次350这个位置中的警告、特性(如效率和功率)、功能块和参数数据。
以这种方式，使用层次350的IOP部分，用户可对与之前没有连接到集成系统的数据源有关的设备、应用等中的数据作定义并提供访问。在某些情况下，用户可为外部数据源定义一个或多个模块，如为外部设备或应用，并使用这些模块来组织并使其他应用可使用从不同数据源中收集的数据。作为该流程的一部分，用户可定义与外部数据源有关的设备功能块、参数、警告等。即使关于外部数据源的模块或功能块实际上在外部数据源中不存在，但位于数据收集和配给系统102中，正如连接到外部数据源的工作站和外部服务器所实现的那样。
使用图5配置层次350，用户定义或导入与数据源有关的、通过IOP服务支持的外部服务器连接的模块，如设备或应用。图6表示配置应用呈现的配置屏幕，其允许创建和操纵模块以连接到集成系统中的其他模块。使用该配置屏幕，关于集成系统中应用和设备的模块与关于集成系统外应用和设备的模块，即与不同数据源有关，可连接在一起从而相互间通信。这种连通性定义模块间的数据流，也即外部数据源与集成系统中的应用间的数据流。
通过拖动多个模块模板360(图6屏幕的左侧)中的一个并将所选择模板放入配置屏幕362中可创建多个模块。使用弹出特性对话框等，可将该模块分配给一个特定设备或数据源，如IOP服务中或图5层次库中的涡轮设备。一旦通过IOP服务和外部服务器与特定外部设备或数据源连接，就可定义该模块以包含与该设备有关的某些参数。这种参数可以是从该模块可获得的模块特性，举例而言，如模块中的输出。所定义的一些或所有模块参数数据表示为与图5层次350中的外部设备或数据源有关。
在该例子中，蒸汽涡轮模块364包括效率参数366和功率参数368，其作为模块输出使用。也将图5层次350中反映的模块364其他元素作为模块的一部分提供，它们包括与该设备有关的功能块、设备输入和输出、警告等。与图5层次350中的锅炉蒸汽涡轮有关、或为其创建的涡轮模块364也包括警告，其为用户在层次350的IOP或库部分中确定或启用的警告。这些警告中的一种作为输出使用。模块的输出是从设备本身或与设备有关的其他软件通过外部服务器提供的与涡轮设备有关的数据。取决于如何定义模块364，这些输出可以是参数、测量值等。该模块的输入是来自应用等的输入，其可通过外部服务器发送到与该设备有关的实际设备或软件以某种方式作用于该设备。事实上，模块364的输入是相关设备接受或识别的数据或控制信号。这些输入的功能由设备或与该设备有关的软件来定义。这些输入使来自其他模块的数据，如集成系统中的模块、或与其他外部数据源有关的模块，通过与外部数据源连接的IOP服务因而通过外部服务器发送到外部数据源或设备。外部数据源可以它所期望的任何方式使用该输入数据。例如，它可以由该输入数据控制，或使用该输入数据对设备参数等作更好或更精确的计算。如果期望的话，关于外部数据源的模块也可包括软件，其使用输入、输出、参数等来作某个性质的计算。
在配置系统的优选实施例中，为集成系统中的设备、应用等以及外部数据源创建的模块是基于Fieldbus或DeltaV模块的观点，其是十分相似的。这里，因为模块364与不使用模块结构的外部数据源有关，因而是形影功能块或形影模块。通常而言，形影(shadow)功能块或形影模块元素是集成系统配置数据库中的功能块或模块，且配置作为模块使用。可是，形影模块与数据源或设备有联系，且其输出由外部设备生成或提供。另外，形影模块将它接收的输入提供给外部数据源。因此，形影模块只有输入和输出以及一个由从数据源接收的数据确定的、反映实际设备或数据源的输入、输出和状态的状态。可是，使用形影模块使集成系统中的其他模块，如与资产利用组50中应用有关的模块，可访问外部设备或数据源的输入和输出。以这种方式，形影功能块或模块作为外部数据源与集成系统中应用之间的信息导管，把从外部数据源接收的数据表示为集成系统中其他应用可使用的格式。对形影功能块的描述和用法描述在申请序号为09/151,084，名称为“用于流程控制网络中的形影功能块接口”的美国专利申请中，该申请于1998年9月10提交，转让给本申请的受让人，由此这里引入作为参考。
图6配置屏幕362说明用户已配置涡轮模块364将其中的输出提供给标识为计算或Calc模块370的另一个模块的输入。Calc模块370包括从涡轮模块364接收的功率输入以及从其可以是与集成系统中流程控制例程有关的模块PID模块372接收的输入。Calc模块370使用这些输入创建输出，其可能表示需要改变与模块364有关的涡轮中的某个参数。在该例子中，将Calc模块370的输出提供给涡轮模块364的输入以将该数据通过IOP服务和外部服务器发送给提供与涡轮有关的数据的应用(如RTO+应用)。应理解Calc模块370是一个在集成系统工作站中实现并运行的模块。Calc模块370可与另一个应用有关，如资产利用组50中的某个应用。这样，图6的配置屏幕362表示一个外部数据源与集成系统中的一个应用耦合在一起以提供数据给该应用的方式。另外，集成系统中的应用(如Calc模块360)使用远程数据和流程控制数据来进行计算并通过外部服务器发送其他数据和信息给外部数据源。应理解配置外部服务器使用OPC或任何其他所期望的通信转换协议从而当该数据在集成系统与外部数据源之间的任一方向流动时将其转换为适当的格式。
尽管图6表示外部数据源与集成系统中应用之间的配置或通信策略，应理解也可创建关于其他数据源的模块、与同一个数据源有关的不同模块等，且相互连接以提供任何外部数据源与集成系统中任何应用之间的通信。另外，将来自不同外部数据源的模块以通信方式耦合在一起以提供这些数据源之间的通信。在这种情况下，数据收集和配给系统102提供必要的数据收集以及与不同外部数据源有关的数据格式之间的转换。
在所创建的用来收集和组织来自该源的数据的模块中操纵来自外部数据源的数据的例子是使用或创建关于外部数据源的警告。尤其是，可为某个模块定义警告以收集和反映从外部源提供的实际警告数据。另外，可在某个模块中基于从与该模块有关的外部数据源中接收的数据创建警告。在该模块中创建警告的情况下，如果期望的话，该模块中的功能块可获取来自外部源的数据以及来自其他源的数据，并进行任何所期望的计算来确定是否警告或警报情形存在。如果存在，该功能块可设置与该模块有关的警告信号，该信号由警告应用监视或发送到警告应用，其以与处理其他警告相同的方式处理该警告。这种警告处理可包括显示警告给用户、存储警告、使警告得以确认等。另外，可通过图5层次350启用或禁用(其可打开或关闭该模块的警告能力)某个模块的警告能力，如与外部数据源有关的模块。因此，应理解可将来自外部数据源的数据映射到该模块中的警告，或用于为该模块、因而为外部数据源生成警告。
为访问、获取或查看来自外部数据源或与外部数据源有关的数据，用户可搜索层次350的库部分以查看与外部服务器有关的信息。另外，用户可查看控制策略并查找关于外部数据源的特定模块。另外，用户可使用层次350中的ACN、工作站、IOP、外部服务器、设备路径来找到适当的数据。
与警告服务类似，可使用图4的层次350以及数据收集和配给系统102为外部数据源提供其他类型服务，如诊断服务。例如某些诊断应用定期从集成系统中的模块收集数据，并使用该数据诊断问题、性能不良等。现在使用为该数据源创建的模块，用同样的诊断应用来收集有关外部数据源的数据。因此，可以自动方式收集诊断应用所需的数据，只要配置与外部数据源有关的模块从外部数据源中接收或收集诊断应用所需要的数据。在某些情况下，可将有关模块本身的信息，如模块的输入、输出或其他参数中的变率用作诊断用途。当然，可为这些诊断应用收集或使用任何所期望的数据。与警告类似，可在图5层次350中启用和禁用诊断应用，如Fisher RosemountSystems公司出售的Inspect应用。该诊断应用在申请序号为09/256,585，名称为“流程控制系统中的诊断”的美国专利申请中详细描述。当然，其他诊断应用可创建关于外部数据源的指数来表示数据源或与数据源有关的设备的状况。这种指数可包括利用指数、性能指数、变率指数或其他帮助指数。
在数据收集和配给系统102中使用公共模块定义或方案使创建和使用该系统更容易被理解、编程和使用。因此，尽管不是必要的，也期望使用开放或众所周知的模块协议如Fieldbus协议、与Fieldbus协议十分类似的DeltaV协议、或其他开放协议来创建和操纵这里描述的模块。当使用这种开放协议时，提供或监视外部数据源的服务提供商可通过为外部系统创建前端，其使用开放协议传送数据给数据收集和配给系统102，以支持数据收集和配给系统102。如果是这种情况，用于数据收集和配给系统102的OPC、PI等前端对该数据源而言可以是不是必须的。相反，只是从远程数据源本身引入数据收集和配给系统102所创建的模块。另外，在外部数据源中提供前端使操作员或这些数据源的拥有者定义来自他们系统的可使用的数据，以提供与他们系统密切相关的警告和警报，以更好支持集成系统中使用的诊断应用等，所有这些使他们的产品或服务更合人意。同样，前端使他们的应用更容易获取和使用来自其他源的数据，如集成系统中的其他外部数据源和应用，这可给他们的产品增加价值。
尽管这里将数据收集和配给系统描述成使用模块以及使用诸如图5浏览器型层次来组织和操纵，应理解这只是实现该系统的一种方式。也可使用任何其他方式从外部数据源收集数据、将它转换为公共或可使用格式、存储该数据以及将该数据提供给其他应用。另外，尽管将图3中的数据收集和配给系统102作为单独实体说明，它本质上可以是分布式的。因此，分布于集成系统中的不同工作站或其他计算机设备可从不同源收集数据以及以集成系统可使用它的方式处理并存储该数据。
一旦配置数据收集和配给系统102后，有许多不同类型的应用，其可使用从不同数据源收集的数据来完成过程环境中新的或更完整的功能。例如，可使用资产利用组50中的一个或多个应用来执行一个或多个数学或软件模型或监视其执行，该模型为特定工厂或该工厂中的实体如设备、单元、回路、区域等模拟。因此，可创建并实现过程或设备模型以使用所收集的数据。这些模型可基于过程装置或过程区域。在一个实施例中，为生成这些模型，模拟专家将工厂分成组元装置并提供任何期望抽象层上的不同组元部分的模型。例如，在软件中实现工厂模型，且由一组关于该工厂不同区域的、层次相关的、相互连接的模型组成。类似地，任何工厂区域的模型可由关于该工厂中不同单元的模型组成，这些单元的输入和输出之间相互连接。同样，单元可由相互连接的装置模型组成，如此下去。当然，区域模型中可有与单元模型、回路模型等相互连接的设备模型。在示例模型层次中，低层实体如设备的模型的输入和输出可相互连接以产生高层实体如单元的模型，其输入和输出可相互连接以创建更高层模型如区域模型，如此下去。当然，组合或相互连接不同模型的方式取决于所模拟的工厂。当然，这些模型可以上面描述的方式从外部数据源接收所需要的数据。
现在参照图7A和7B描述使用层次软件模型的示例。图7A表示提炼厂中多个区域380、381和382的模型。如图7A所示，区域模型382包括原材料源384的组元模型，其供应原材料如原油给预处理器模型388。预处理器388提供某种精炼给原材料，并提供输出通常是原油给蒸馏过程390以进一步精炼。蒸馏过程390输出C2H4，其通常是所期望的产品，和C2H6，其通常而言是废品。C2H6反馈给C2裂化器392，其提供输出给预处理器388以进一步处理。从蒸馏过程390经C2裂化器392的反馈是一个再生过程。因此，区域382的模型可包括关于原材料源384、预处理器388、蒸馏过程390以及C2裂化器392的单独模型，其输入和输出相互连接，如图7A所示。即每个组元模型以图7A所示方式依赖于其他组元模型的输入和输出，从而形成区域382的模型。当然，其他区域380和381的模型可有输入和输出相互连接的其他组元模型。这些模型可在与外部数据源有关的处理器中实现，并提供输出如效率等给集成系统。相反，可在集成系统中实现模型，并从一个或多个外部数据源接收数据。
现在参照图7B，详细描述蒸馏过程390的组元模型，包括蒸馏塔400，有顶部400T和底部400B。蒸馏塔400的输入403表示压力和温度，其依赖于图7A所示预处理器388的模型的输出。可是，该输入可由操作员设置或基于工厂10中实际测量输入或变量设置。通常而言，蒸馏塔400包括若干布置在其中的塔板，且蒸馏过程中气体在塔板之间流动。C2H4从塔400的顶端400T中产生，且回流桶402反馈一些材料到塔400的顶端400T。C2H6通常来自塔400的底端，且再蒸馏锅404将聚丙烯抽到塔400的底端400B中以辅助蒸馏过程。当然，如果期望的话，蒸馏过程390的模型可由关于蒸馏塔400、回流桶402和再蒸馏锅404等的组元模型组成，这些模型的输入和输出相互连接，如图7B所示，以形成蒸馏过程390的组元模型。
如上面所注意的，蒸馏过程390的组元模型可作为区域382的模型的一部分执行，或可单独执行并与任何其他模型分开。尤其是，可实际测量蒸馏塔400的输入403和/或输出C2H4和C2H6，且在蒸馏过程390的模型中可以下面描述的若干方式使用这些测量值。在一个实施例中，可测量蒸馏过程390的模型的输入和输出并用于确定与蒸馏过程390的模型有关的其他因素或参数(如蒸馏塔效率等)以使蒸馏过程390的模型更精确匹配工厂10中实际蒸馏塔的操作。之后，蒸馏过程390的模型使用所计算的参数，并作为更大模型的一部分，如区域或工厂模型。另外，使用所计算参数的蒸馏过程390的模型可用于确定虚拟传感器测量或确定是否工厂10中实际传感器测量是错误的。使用所确定参数的蒸馏过程390的模型也可用于进行控制或资产利用优化研究等。另外，组元模型可用来检测和分离工厂10中发展中的问题，或了解工厂10中的变化如何影响工厂10中优化参数的选择。
如果期望的话，可执行任何特定模型或组元模型来确定与该模型有关的参数的值。一些或所有这些参数如效率参数对该模型环境中的某个工程师来说可意味着什么，但在工厂10中通常是不可测量的。尤其是，组元模型通常数学上用方程Y＝F(X，P)描述，其中模型的输出Y是输入X和一组模型参数P的函数。在图7B蒸馏过程390的蒸馏塔模型示例中，专家系统可定期从实际工厂收集数据(如每小时、每十分钟、每分钟等)，其表示与模型关联的实体的实际输入X和输出Y。之后通常而言，使用模型和多组输入和输出测量进行回归分析如最大似然、最小二乘或任何其他回归分析以基于多组测量的数据确定未知模型参数P的最佳匹配。以这种方式，使用实际或测量的输入和输出可确定任何特定模型的模型参数P从而使该模型与模型化实体一致。当然，可对工厂10中使用的任何和所有组元模型完成该流程，且可使用任何适当数量的输入和输出测量来完成。另外，可将所收集数据或从该数据计算的信息提供给数据收集和配给系统102，并用于反映这些模型的模块中，这些模型所模拟的元素等。
在任何情况下，使用这些组元模型或这些模型收集或生成的数据，资产利用组50可通过绘出所确定模型参数(和/或模型输入和输出)值与时间的关系图进行资产性能监视。另外，不管模型是否运行于数据源或资产利用组50中，它可检测潜在故障的传感器。如果一个或多个传感器看上去有与其有关的较高或不可接受的误差，资产利用组50可通知维护人员和/或流程控制操作员有传感器故障。
如上所述，可存储或跟踪与任何特定模型有关的参数、输入、输出或其他变量为过程或工厂中的单元、区域或任何其他实体提供性能监视。如果期望的话，可一起跟踪或监视两个或多个这些变量以提供实体性能的测量。
资产利用组50可基于模型参数或其他模型变量监视一个或多个实体，并可将这些实体的操作状态或性能测量报告给流程控制工厂10中的任何其他所期望的人、功能或应用，如给流程控制专家系统、维护人员、商业应用、用户界面例程等。当然，资产利用组50可基于有关每个实体的一个、两个、三个或任何其他所期望数量的参数或变量，对任何所期望的实体进行性能或情形监视。通常由熟悉该流程的专家基于被监视实体的类型确定性能监视中使用的变量或参数的身份和数量。
如果期望的话，资产利用组50或特别是状态监视应用240可通过将由上面描述的模型所确定的一个或多个参数与按照所模拟实体的设计参数运行的模型所确定的同样参数作比较来定义性能指数或图表。尤其是，资产利用组50可使用模型附属的工厂10中实体的设计参数执行模型来确定实体的设计性能会是什么，如果它按过程的当前状态并使用工厂10中测量的实际的实体输入操作。之后将设计性能与由实体的组元模型所决定、或由实体的输入和输出测量值所决定的实体实际性能作比较来生成实体性能的测量值。
组元模型也可用来进行过程优化。尤其是，资产利用组50可根据由诸如流程控制操作员或商业人员通过商业应用提供的某些优化准则，使用执行单个组元模型的一个或多个优化例程来优化工厂的操作。优化器可以是实时优化器，其根据那时工厂10的实际状态实时操作以优化工厂10。另外，优化器可确定要对工厂10所作的变化，如使某些设备或单元重回在线状态，从而提供工厂10的最大优化。当然，除这里提到的那些之外，可执行其他类型的优化例程。
根据上面讨论结果，可看出使用模型为商业应用、流程控制应用以及资产维护和性能监视应用提供许多新型数据或信息。尤其是，可将模型用于进行性能监视以及产生性能指数，其表示工厂中的设备、单元或区域等的相对性能。该性能指数可以是关于该实体可能性能的实体性能测量值。另外，尽管上面已讨论设备和单元模型，可建立并执行流程控制实体如回路、单元等的类似模型，以同样为这些类型的实体提供性能测量和优化准则。同样，如上所示，在某情况下，模型可用来测量或指示某些设备或其他实体的状况，并提供表示这些实体的状况指数。例如，某些输入和输出传感器的误差测量，如对某些模型使用回归分析所确定的，可用作或转换为这些设备状况的某种提示。同样，可将不这样做流程控制器就无法使用的其他信息，如基于模型的模型参数和虚拟传感器测量，提供给流程控制器或给商业人员以多种方式使用。
除性能和状况指数之外，资产利用组50可协助指数生成例程创建其他类型的指数，如利用指数和变率指数。变率指数表示设备、回路、单元等的某个输入或输出信号或与其有关的某个其他参数的变化量与该信号或参数的期望变化量的对比。创建变率指数所需要的数据可在任何所期望或方便的时间由资产利用组50通过数据收集和配给系统102收集，并提供给指数生成例程。当然，可由熟悉该实体的制造商、工程师、操作员或维护人员设置信号或参数的正常变化量，或基于与工厂中该或其他类似实体有关的统计测量值(如平均值、标准方差等)，且可在指数生成例程中存储或更新该正常或期望的变化量。
一种形式或另一种形式的利用指数跟踪或反映单个回路或其他实体的利用率，且可提供一些提示，如基于先前确定的基准点或操作目标，是否正利用这些实体。可根据实际设备测量的使用情况生成利用指数。例如与所期望的利用相比，可测量有关设备在某个流程中的使用频度。利用指数可标识其没有根据设计使用的回路等。
正如上面表示的，用户界面例程244提供图形用户界面(GUI)，其与这里描述的资产利用组50集成在一起以有助于用户与资产利用组50提供的不同资产利用能力交互。可是，在详细讨论GUI之前，应认识到GUI可包括使用任何合适的编程语言和技术实现的一个或多个软件例程。另外，可在工厂10中的单个处理平台或单元，如工作站、控制器等中存储并处理构成GUI的软件例程，或者使用多个处理单元，其以通信方式在资产利用系统中相互耦合在一起，以分布方式存储并执行GUI的软件例程。另外，可通过数据收集和配给系统102，从外部数据源访问GUI用来创建某些屏幕的数据。
更可取但并不是必须的是，可使用基于窗口的结构和外观实现GUI使用熟悉的图形，其中多个相互连接的图形视图或页面包括一个或多个下拉式菜单以使用户通过页面以所期望的方式浏览从而查看和/或获取特定类型信息。可通过GUI的一个或多个相应的页面、视图或显示来表示、访问、激活上面描述的资产利用组50的特性和/或能力。另外，可以逻辑方式将构成GUI的不同显示相互链接以有助于用户通过显示快速和直观浏览以获取特定类型的信息，或访问和/或激活资产利用组50的特殊功能。
在一个实施例中，类似上面的图5，GUI可进行或提供一组或一系列层次显示，其中有关流程控制系统(如工厂中的区域、回路、设备、控制器例程性能监视应用等)性质的更基本或公共信息可以某种方式显示于更高层次的显示中。之后，在一系列后续的较低层显示中，其可通过选择和点击较高层显示中的任何特定信息访问，可进一步提供有关控制例程、维护例程、流程控制设备的相互连接、以及实际性能测量、流程控制例程活动如警告、问题等、性能测量如性能建议、预测等以及维护信息如工厂中发生的问题等的信息。之后，其他较低层显示可进一步提供有关这些显示中元素的信息。通常，当用户操练下去或进入较低层显示时，这种层次显示从流程控制活动、维护活动以及流程性能活动的角度，提供有关特定区域、回路等以及与此有关的问题的更多信息。
通常而言，这里描述的GUI提供流程控制区域、单元、回路、设备等的直观图形描绘或显示。每个图形显示可包括与GUI显示的特定视图有关的若干状态和性能指数(其中的部分或全部可由上面描述的指数生成器例程生成)。例如，描绘流程控制区域的显示可提供一组指数反映该区域(即设备层次的特定层中的流程控制系统的特定部分)的状态和性能。另一方面，描绘回路的显示可提供与该特定回路有关的一组状态和性能指数。在任何情形下，用户可使用任何视图、页面或显示中所示的指数来快速评定是否显示中描绘的任何设备、回路等中存在问题。
另外，这里描述的GUI可自动或响应用户的请求提供维护信息给用户。维护信息可由资产利用组50中的任何部分提供。类似地，GUI可显示警告信息、流程控制信息等，其也可由资产利用组50提供。另外，GUI可提供与工厂10中已发生或即将发生的问题有关的消息给用户。这些消息可包括图形和/或文字信息，其描述该问题、建议为消除当前问题可能要作的系统变化、描述所采取的行动过程以更正或避免问题等。
另外，这里描述的GUI可自动或响应用户的请求提供流程性能信息给用户。流程性能信息可由资产利用组50中的任何部分提供。这种性能数据或信息可包括性能测量、预测或给用户的有关改变过程从而改变性能的建议，可包括输入或显示当前系统使用的性能目标等。
图8是表示流程控制系统中单元500的、可由GUI显示的示例显示图。如图8所示，单元500包括多个设备如阀、泵、温度传导器等，所有都用所示图形表示。另外，该显示可进一步包括表示不同设备间的逻辑和物理连接关系的线箭头和任何其他标记。当然，流程控制系统(或部分流程控制系统)的这种图形表示技术上是众所周知的，因此这里不进一步详细描述实现这些图形表示或显示的方式。
图8所示GUI显示也包括多个指数名和值550。尤其是，指数名和值550包括性能指数、状况指数、变率指数和利用指数，所有这些与资产利用组50及其中的指数生成例程一起都已在上面简要讨论过。指数名和值550可以所示表格格式或任何其他所期望的格式显示。指数名和值550表示整个单元500的性能和状态，因此所示指数值更可取但不必要由与构成单元500的每个子单元和/或设备有关的指数值或字段组成。
在讨论GUI以及将资产信息、流程控制信息、维护信息、诊断信息、性能信息或任何其他类型的信息显示给用户的方式之前，下面提供生成性能和状态指数方式的简要讨论。同样，应认识到尽管在GUI的不同显示方面，这里详细描述了性能指数、状况指数、变率指数和利用指数，资产利用组50可生成其他和/或不同指数并通过GUI显示。也应理解GUI显示的一些或所有数据可来自外部数据源。
通常，可为单个设备、为设备的逻辑和/或物理组、为逻辑过程(如控制回路)、为过程装置如单元和区域的逻辑组等计算指数生成器例程生成并通过GUI显示的指数。换句话说，大体上可在装置的每个层次上或流程控制系统或更一般的可包括一个或多个流程控制系统的资产利用系统的逻辑层次上计算指数。可是，特定指数的意义可取决于指数所生成和显示的环境(即是否指数对应于设备和/或参数的逻辑或物理组)，且可取决于其所显示的层次的层级。例如，在设备层次的最低层，指数对应于物理设备如阀、温度传感器、激励器等。因此，基于制造设备时在该设备中存储的信息，每个设备可有唯一一组指数，其可在该设备中或为该设备生成。相应地，每个设备可生成并将其指数提供给该层次的较高层，以及如果需要的话，给资产利用组50。
类似地，单元或回路，每个都由一个或多个设备或功能块组成，每个可有唯一的一组指数。当然，为逻辑和装置层的每个层次都计算一个或多个性能、状况、变率和利用指数可能不适合、不需要或没有用。任何或所有这些指数可表示系统中设备或其他实体的状况。例如，设备的状况指数(HI)可基于设备的历史使用情况。尤其是，设备制造商可在该设备中存储与设备的生命期有关的信息，且基于设备的用法以及在操作期间环境对设备施加的影响(如温度变化、震动等)，该设备可决定在多大程度上设备是按照它的生命周期曲线推进(例如，老化)。厂商可以对设备编程来提供HI值，其表示设备在生命期中的目前状态。例如，冲程型阀预期的可用操作生命期为250，000个全冲程期。冲程阀设备(通常是智能现场设备)的厂商已经在设备内存中存储了预期数量的操作冲程限和目前阀已完成的冲程数。这样，当HI值从好、马上需要维护(NMS)到现在需要维护(NMN)变化时，生成的HI值可基于从0到250,000的冲程数。当然，HI值和生命期特征(如冲程)间的精确关系可能不是线性的。相反，许多生命期特征遵循指数特性，由此设备性能/操作中的故障和退化随时间推移如完成的冲程数进程加快。当然，基于目前所检测的设备状态和它的操作状况，有许多其它方法定义或计算设备的HI值。另一方面，回路的HI值基于组成回路的功能块更可取但并不是必要的。
类似地，为回路、区域和单元层所计算的UI值表示与其容量或期望利用率对比，特定资产(如回路)被使用的程度。例如，UI值可基于按设计回路用于进行控制的总时间。
将设备指数值作数学组合以组成该层次中回路、子单元、单元和区域层的指数值，可使用加权总和或平均值、或任何其他合适的数学组合。当然，计算一个或多个性能、状况、变率和利用指数并不一定对逻辑与装置层次中的每层都合适、需要或有用。图9是说明可为或可不为系统层次中的设备、回路、子单元和单元层生成性能指数(PI)、状况指数(HI)、变率指数(VI)和利用指数(UI)的方式的示例表。如图9所示，为单元或子单元层生成PI。在单元和子单元层，可将单元或子单元模型(如模型56中的一个)与单元或子单元的实际性能作比较或以任何其他期望的方式来计算PI值。特别地，该环境(即该层次中的单元和子单元层)中的PI可以是诸如关于理论上最大效率值，或换一种说法，关于根据实际系统性能由经验得出的最大效率值。图9所示的表也表明不需要为单个设备和回路计算PI。然而，在一些应用中，可能期望为设备或回路计算PI。例如，在计算设备PI的情况下，设备厂商可在设备中存储性能信息，这样在操作期间设备可基于实际性能特性(例如操作效率)与存储的性能信息(其可能包括理论上最大的设备效率)的比较计算出PI。当然，指数生成例程51也可完成这个功能。例如，在计算回路的PI情况下，系统可将最大或平均回路误差(即稳态的误差信号)与某个预定义的最小误差值(理想状态下可以是零)作比较。以这种方式，小回路误差可对应表示性能好的PI值。
图9也表明计算该层次中的回路和设备层上的VI。在设备层，可将设备输出中的变化或误差与预期或期望的变化量和方差作比较来计算VI。过分高或过分低的VI值说明设备故障或功能不良或可以是即将来临的故障或功能不良。同样，在回路层，回路输出中的过频或大幅度变化也表明有问题。在任何情形下，回路和设备的VI可基于实际参数变率与期望参数变率的比较，后者通过理论或经验得出。尽管图9表明没有计算单元和子单元层的VI，一些应用中仍然需要计算这些层的VI。
进一步而言，图9显示计算设备、回路、子单元和单元层的HI。设备的HI可基于该设备的使用记录。特别是，设备厂商可在设备中存储与生命期相关的信息，且基于设备的使用记录和设备操作期间环境(如温度变化、震动等)对它施加的影响，设备可决定在多大程度上设备沿生命期曲线推进(例如老化)。厂商可对设备编程来提供HI值，以指明设备的生命期中的目前状态。例如，冲程型阀预期的可用操作生命期是250,000个全冲程期，冲程阀设备(通常是智能现场设备)厂商已在设备内存中存储所期望的操作冲程寿命数和目前阀已完成的冲程数。这样，在HI值的范围在0和10(0代表状况差、10代表状况好)之间的情况下，当冲程数从0上升到250,000时，阀生成的HI值从0变化到10。当然，HI值和生命期特征(如冲程)间的精确关系可能不是线性的。相反，许多生命期特征遵循指数特性，由此，设备性能/操作上的故障和退化随时间推移如完成的冲程数等推进得更快。当然，基于设备的目前所检测状态和它的操作状况，有许多定义或计算设备的HI的其他方式。例如，如果设备有两个检测到的小问题，它的HI会减少。
另一方面，更可取但不是必须的是回路的HI是组成回路的单个设备或功能块的HI值的数学组合(例如加权和或平均值)。同样，子单元和单元层的HI值也可以是回路和子单元的下层HI值的数学组合。这样，最终设备层之上的层的HI值层次是基于一个或多个设备的HI值形成组合值。
如图9所示，可计算回路、子单元和单元层的UI，但可能不必要计算设备层的值。通常而言，UI表示与其容量或期望利用率相比，特定资产(如回路、子单元或单元)被利用的程度。例如，UI值可基于单元、子单元或回路被用来进行控制或产生输出的时间总量。另外，UI值可基于比较回路、子单元和/或单元所处理的材料总量与该回路、子单元、单元等所处理的最大量的比率。
图10是说明计算图8所示单元500的PI值方式的示例图。如图10所示，组成单元500的多个回路575中的每个都有其自身的PI和加权系数，其可以是用户选择的或基于该特殊回路相对于单元500的整体操作的重要性。回路575的指数和权重数学上用加权平均值组合以得到单元500的PI值83.2。
通过类似方式，所计算的单元500的HI是组成单元500的所有设备(和/或回路)HI值的加权平均。诸如图11所示的表格可用来表示加权平均值中包含的值。同样如图11所示，某段文字描述可能与该特殊设备和指数值有关。基于HI值和与该HI值相关的特殊设备，这些文字描述可提供诊断信息、维护信息等。
图12是说明计算单元诸如图8所示单元500的V1值的方式的示例表。和HI一样，所计算的图8单元500的VI是基于组成单元500的单个设备、回路和/或子单元VI值的加权平均值。当然，GUI可提供给用户查看诸如图10-12所示的加权平均数据的能力，并允许用户改变权重。
图13是GUI提供的显示示例图，让用户监视工厂10中的单元、子单元、回路、设备等的性能。如图13所示，绘出不同指数值随时间变化的函数图，这样用户能更直观地分析任何趋势或任何其它基于时间的变化，其可能表示有问题。另外，这种图形表示也可揭示不同指数变化之间存在的重要关联或关系。例如，用户能比较容易识别HI值下降与VI值上升或过分高之间的关系。
另外，GUI也可在图13所示的图形显示中提供文字消息，或在某个其它显示或页面，其提示用户与所显示的指数值或其中的变化有关的目前或潜在的问题。这些文字消息可表示对已识别问题的可能解决方案。尽管图13中描绘的图形信息有刻度，即指数按照百分比表示，且时间轴以月为单位，也可使用任何其它单位和显示分辨率。例如，在指数可能变化得非常快的情况下，如果期望的话，GUI就允许用户以小时、分钟、每几秒为单位或更频繁地(如以更高的时间分辨率)显示指数值。
图14是由GUI提供以让用户迅速分析工厂10中过程区域的操作状态和性能的可效仿图形显示。如图14所示，GUI以图形描述过程区域600中的物理装置(和它们之间的相互连接)。当然，需要认识到尽管图14所示的GUI显示中描述过程区域，也可显示工厂10的任何其它部分，如单元、子单元、回路、设备等以得到同样或类似的结果。总之，所描述的过程区域600有两个罐、多个温度传导器、压力传导器、流体传导器等以及管道，这些都按图14所示相互连接。并且，显示每个物理设备时附带由字母、数字组成的关联标识符(如TT-394)，其唯一标识工厂10中的这个设备，且也可在显示时附带图形计量器或量规(如部分阴影的半圆特征)使用户迅速确定与设备相关的感应参数的状态。例如，GUI可显示与温度传感器有关的图形计量器或量规，且可根据温度传感器感应到的当前温度给计量器加或多或少的阴影。更重要的是，可显示区域600中所示一个或多个设备的VI、HI、UI和PI值。作为例子，只显示了连接到区域600中的罐610的几个设备的HI值。然而，如果期望的话，可以显示更多或更少的HI值。另外，如果期望的话，可显示区域600中出现的任何设备的不同指数值或指数值组。如从图14所示的显示中可看出，用户可迅速确定某个区域是否运行正常或将会继续正常运行。进一步而言用户也可迅速确定那些需要多加关注和/或可能引起特别问题的设备、单元、子单元等。
应理解用户可查看工厂中后续越来越低的实体，且需要给他们提供有关这些不同实体或视图的指数的信息。这样，举例来说，用户可查看工厂的视图并看到一组特殊的工厂指数。接着，用户可将注意力集中在某个区域，如通过点击工厂视图中的一个区域，并查看与这个区域相关的指数。类似地，通过点击所显示区域中的单元，就可查看不同单元的指数。同样，将注意力从这些实体所在的实体中移动到这些不同实体上，可查看回路、子单元、设备等的指数。通过这种方式，用户可迅速找到工厂中任一点或任一层的指数比预期值更低(或更高)的起因。
图15是GUI提供的示范性的显示图，让用户查看与区域600中使用的任何设备有关的检查跟踪信息。举例来说，用户可用鼠标点击给定设备或其以字母和数字表示的标识符，或可通过键盘输入该标识符，来请求有关该设备的弹出式检查跟踪窗口650。通过这种方式，用户可使用检查跟踪信息来确定不合适或不可接受的指数值是否与故障有关以适当或及时校准设备，是否适当地配置了某个设备等。
图16是GUI提供的示范性的显示图，让用户对用于生成区域600中某个特殊设备的一个或多个指数值的数据进行更详细分析，或进行情形监视。举例来说，在弹出窗口680中显示对发动机675的震动分析。为响应发动机675所影响的单元的异常高或异常低的指数值，用户可请求这样的弹出窗口，和/或如果与这个发动机有关的指数值表示可能有问题，也可请求该窗口。进一步而言如果期望的话，GUI会自动提供这样的弹出窗口，其中包含关于有一个或多个异常指数值的这些设备、单元等的详细数据分析。类似地，图17是GUI提供的示范性的显示图，让用户以图形方式查看或监视区域600中设备的性能特征。举例来说，为响应用户请求，或响应资产利用专家59的自动请求，提供包含发动机675的效率图的弹出窗口690。如果与罐610实现的过程部分有关的一个或多个指数值异常，就请求或需要这样的弹出窗口。特别地，在这个例子中，用户可了解到发动机675的PI值低和/或区域600的PI值低。结果，用户可请求更详细信息，如弹出窗口690中包含的信息，来确定是否发动机675存在问题。在这个例子中，弹出窗口可包含发动机675的效率随时间变化的关系图，其中实际效率数据700对照理论或经验得到的最大效率值710画出。如上面所讨论的，诸如将实际效率和理论最大值的比率用作PI值，也可用这两组效率数据来计算随时间变化的发动机675的PI值。
图18仍是GUI提供的示范性的显示图，让用户迅速调查工厂10中的警告信息、情形等。工厂10的高层图形视图750可包括一个警告标语，其中有一个或多个待解决警告。警告标语中的每个警告使用由字母和数字组成的指示符表示，其与生成警告或事件的设备唯一相关。另外，标语760中的每个警告也包含一个信息按钮770，用户可选择它来生成包含与这个特殊警告有关的更详细信息的弹出窗口775。进一步而言用户也可选择引起特殊警告的设备的、由字母和数字组成的指示符来调查警告的可能原因。当选择由字母和数字组成的指示符时，GUI提供弹出窗口780。弹出窗口780可提供一个或多个响应类别785，来帮助用户理解怎样处理一个特殊警告，以及应该在什么时间系中处理警告。举例来说，弹出窗口780可指示某个特殊设备不再通讯、该设备出故障了、该设备需要立即维修、或该设备需要维修或其它关注。当然，可使用更少和/或不同的响应类别。GUI生成的警告显示可以是美国专有申请序列号09/707,580(于2000年11月7日提交)中公开、这里引入作参考的集成显示。通常，警告显示可表示流程警告或警报以及其它类型的警告，如维修警告和警报。进一步而言可将有关警告的信息，如警告标语的字段775中提供的特定信息，与该警告一起发送给GUI或给资产利用专家59。
尽管将数据收集和配给系统102以及资产利用组50以及其它过程元素描述为更适合用软件来实现，它们也可用硬件、固件等实现，且可由与流程控制系统10有关的任何其它处理器实现。这样，如果期望的话，这里所描述的元素可以在标准的多用途CPU或在特别设计的硬件或固件如特殊应用集成电路(ASIC)或其他硬件设备中实现。当用软件实现时，软件例程可存储在任何计算机可读存储器中，如磁盘、光盘、或其他存储介质，在计算机或处理器的RAM和ROM中，在数据库中等。同样，软件可通过任何已知或期望的交付方式交付给用户或流程控制工厂，包括诸如计算机可读盘或其他可运输的计算机存储机制、或通过通信信道，如电话线、INTERNET等(将它看成与通过可运输的计算机存储介质提供这种软件一样或可相互替换)。同样，尽管将组50描述成是可以是或使用基于规则的专家，也可使用其它类型的专家引擎，包括使用其他已知数据挖掘技术的引擎。
现在参考图19，提供表示流程工厂10中资产利用专家59与其它计算机工具或应用之间的数据流的数据流图。将参考图1描述图19。特别地，资产利用专家59可从多个数据收集器或数据源接收信息，如流程工厂10中的多路复用器、传导器、传感器、手持设备、控制系统、无线射率(RF)收发器、在线控制系统、web服务器、历史记录器、控制模块或其它控制应用、接口如用户接口和输入/输出接口以及数据服务器如总线(如Fieldbus、HART和Ethernet总线)、阀、收发器、传感器、服务器和控制器以及其它工厂资产如过程仪表、旋转装置、电子装置、供电装置等。基于其它功能系统如何生成和使用数据，数据可以是任何所期望的形式。更进一步而言可使用任何所期望或适合的数据通讯协议和通讯硬件如上面讨论的XML协议将数据发送给资产利用专家59。可是，一般来说要配置工厂10以便资产利用专家59自动从一个或多个数据源接收特定种类的数据，以及以便资产利用专家59对该数据采取预定动作。
资产利用专家59也从(且实际上可执行)数据分析工具接收信息，如目前提供的典型维护数据分析工具、性能跟踪工具如与设备相关的工具、以及流程控制系统中的性能跟踪工具如上面提到的美国专有申请序列号09/256,585和09/499,445中所描述的。数据分析工具也可包括诸如根源起因诊断应用，其检测某种特定类型问题的最终根源、事件检测如美国专有申请序列号6,017,143中描述的、调节性回路诊断如申请序列号为08/303,869(于1999年5月3日提交)的美国专利申请中所公开的，这里引入作为参考、脉冲线路反向检测应用如申请序列号为09/257,896(于1999年2月25日提交)的美国专利申请中所描述的，这里引入作为参考、以及其它插接线检测应用、设备状态应用、设备配置应用和维护应用、设备存储、历史记录和信息显示工具，如AMS、资源管理器应用和检查跟踪应用。进一步而言专家59可从流程控制数据分析工具如高级控制专家53、模型预测控制过程例程，如申请序列号为09/593,327(于2000年6月14日递交申请)和09/412,078(于1999年10月4日递交申请)的美国专利申请中所描述的，这里引入作为参考、调整例程、模糊逻辑控制例程、神经网络控制例程、以及从诸如申请序列号为5,680,409的美国专利申请中描述且流程控制系统10中可提供的虚拟传感器中接收数据和任何信息。更进一步而言资产利用专家59可从与旋转装置有关的数据分析工具中接收信息，如在线振动、RF无线传感器和手持数据收集单元、与旋转装置有关的油料分析、温度记录器、超声波系统和激光定准平衡系统，所有这些都与检测流程工厂10中旋转装置的问题和状态相关。这些工具在技术上是众所周知的，这里不进一步阐述。再进一步而言资产利用专家59也可接收与动力管理和动力装置以及供应有关的数据，如图1中的应用23和27，其可包含任何所期望的动力管理和动力装置监控和分析工具。
在一个实施例中，资产利用专家59执行或监视工厂10中部分或所有装置的数学软件模型56的执行，如设备模型、回路模型、单元模型、区域模型等，其由诸如流程工厂10中的计算机30或其它所期望的计算机运行。由于许多原因，资产利用专家可使用这些模型得到的数据或与这些模型有关的数据。某些数据(或模型本身)可用来提供工厂10中的虚拟传感器，某些数据或模型本身可用来实现工厂10中的预测控制或实时优化控制，指数生成例程51可使用模型56生成的某些数据来生成其他应用如商业和流程控制应用中使用的指数。
资产利用专家59在数据生成时或定期地通过诸如流程工厂10中的总线32或其它任何通讯网络接收数据。此后，资产利用专家59定期或根据需要将这些数据分发给其它应用或使用这些数据生成并提供在控制或操作流程工厂10的不同方面有用的其它信息给工厂10中的其它功能系统。特别地，资产利用专家59可提供数据从而使指数生成例程51创建与流程工厂10中一个或多个设备、单元、回路、区域或其他实体有关的一系列组合指数，如性能指数、利用指数、状况指数以及变率指数。也将在这里详细讨论这些指数的生成和使用。
资产利用专家59也可提供数据给控制例程862或从其中接收数据。控制例程862位于流程控制器或与这些控制器、优化器55、商业应用863、维护应用866等有关的接口中。
进一步而言控制专家865(其可包括预测流程控制器)，过去会简单假设它所控制的设备要么工作正常，要么就完全不正常，现在可从资产利用专家59接收与它控制的设备的状态或状况有关的信息，如利用、变率、上面提到的状况或性能指数、或其它与设备、回路等的操作状态有关的信息，在试图控制某个过程时，会考虑这些信息。预测控制器865和优化器55可给用户接口例程58提供额外的信息和数据。预测控制器865或优化器55可使用与网络中设备的实际目前状态有关的状态信息，以及考虑当前目标和未来需求，如资产利用专家59中提供的商业方案软件中确定的，正如商业应用863所定义的那些，以基于控制系统中的预测优化控制。
进一步而言资产利用专家59可提供数据给企业资源计划工具或从其中接收数据，如商业方案或商业计算机35和36中经常使用的工具。这些应用可包括生产计划工具，其控制生产计划、材料资源计划，工作命令生成工具54，其自动生成商业应用中使用的零件定单、工作命令、或供应定单等。当然，可基于资产利用专家59中的信息，自动完成生成零件定单、工作命令、或供应定单，这样就减少了了解资产如何安装所需要的时间以及用来接收必要部分以针对维护问题提供纠正行动的时间。
资产利用专家59也可提供信息给维护系统应用866，其不仅马上提醒维护人员出现了问题，而且采取纠正措施，如订购配件等，其对更正问题是必不可少的。进一步而言可使用资产利用专家59现在可使用的、但过去任何单个系统都无法使用的信息类型来生成新的模型868。当然，从图19可以理解到资产利用专家59不仅从数据模型和分析工具接收信息或数据，也从企业资源工具、维护工具和流程控制工具中接收信息。
此外，一个或多个一致的用户界面例程58可与工厂10中的资产利用专家59以及任何其它应用通讯为操作员、维护人员、商业人员等提供帮助和可视化。操作员和其它用户可使用一致的用户界面例程58来完成或实现预测控制、改变工厂10的设置、查看工厂10中的帮助、或进行任何其它与资产利用专家59提供的信息有关的活动。如上面所讨论的，用户界面例程58可包括操作员指导工具，其接收来自预测控制器865的信息以及与指数有关的信息，操作员或其它用户可使用该信息来帮助完成许多功能，如查看过程或该流程中设备的状态，来指导预测控制器865或来进行预测或优化控制。进一步而言用户界面例程58可以用来浏览数据或通过诸如资产利用专家59从流程工厂10的其它部分的任何工具中获得数据。例如，经理希望知道该流程中正在发生什么，或需要与流程工厂10有关的高层信息来作战略计划。
因此，应理解一旦中心数据库接收到数据，且转换成诸如公共格式，数据就以某种可访问方式存储于数据库中，且资产利用专家59中的应用或用户可使用该数据。例如，与流程控制、报警、设备维护、故障诊断、预测维护、财务计划、优化等有关的应用可使用、组合和集成来自一个或多个不同数据源的数据，从而比过去没有来自大量不同或以前不可访问的数据源的数据时这些应用的操作状态更好。图19所示应用作为资产利用专家59的一部分可以是图1描述的任何应用，或如果期望的话，可以是任何其他类型的应用。当然，图19所示的数据源以及使用所收集数据的应用本质上是示范性的，且可使用更多、更少或不同数据源和应用。同样，可配置数据源本身以接收数据收集和配给系统或数据库所收集的数据。以这种方式，有专有应用的不同厂商或服务提供商可收集他们从前没有或不能从处理工厂获得的某些数据以增强这些服务提供商提供的产品或服务。
在一个实施例中，期待过去在不考虑流程控制网络的情况下通常使用专有应用收集并生成数据的传统流程控制服务提供商，现在会提供所收集或生成的数据给资产利用专家59以使其他应用可使用该数据。这些其他应用可以是与流程控制环境有通信连接的计算机中执行的应用，如主机设备、用户界面、控制器等中的应用。另外，这些其他应用可以是传统服务机构提供或使用的应用。以这种方式，现在可设计任何应用使用由过程系统拥有者拥有的应用或服务提供商拥有并管理的应用在流程控制工厂中以任何方式生成的任何数据。因此，在许多情况下应用可得到增强，因为可使用他们之前无法得到的数据。例如，腐蚀分析服务提供商可使用专有流程控制系统或专有装置监视应用收集的数据来增强腐蚀分析的可靠性或可预测性。这种来自大量不同类型的服务提供商和应用的数据“异花授粉”是从前无法得到的。
如上所述，资产利用专家59可执行一个或多个数学或软件模型56或监视其执行，该模型模拟特定工厂或该工厂中实体如设备、单元、回路、区域等的操作。这些模型可以是硬件模型或流程控制模型。在一个实施例中，为生成这些模型，模拟专家将工厂分成组元硬件和/或流程控制部分，并提供任何期望的抽象层次上的不同组元部分的模型。例如，软件中实现工厂模型，且由一组层次上相关的、相互连接的工厂中不同区域的模型组成。类似地，任何工厂区域的模型由工厂中不同单元的单个模型在这些单元的输入和输出之间相互连接组成。同样，单元可由相互连接的设备模型组成，如此下去。当然，区域模型可将设备模型与单元模型、回路模型等相互连接。在该示例模型层次中，较低层实体如设备的模型的输入和输出可相互连接产生较高层实体如单元的模型，较高层实体模型的输入和输出可相互连接以创建更高层模型如区域模型，如此下去。当然，不同模型组合或相互连接的方式取决于所模拟的工厂。尽管可为整个工厂使用单一完备的数学模型，有理由相信为工厂的不同部分或实体如区域、单元、回路、设备等提供不同且独立组元模型，并将这些不同模型相互连接以形成更大的模型是十分有用的。另外，使用独立运行的组元模型以及与其他组元模型一起作为更大模型的一部分运行是合意的。
尽管可为整个工厂或为任何或所有组元模型使用数学上高度精确或理论上的模型(如三阶或四阶模型)，单个模型不必数学上尽可能精确，且可以是诸如一阶或二阶模型或其他类型的模型。这些较简单模型通常在软件中执行得更快，且通过将模型的输入和输出与工厂中实际测量的输入和输出匹配，可做到更精确。换言之，可基于工厂中的实际反馈，调整或tweak单个模型以精确模拟工厂或工厂中的实体。
参照图7A和7B讨论可采用的层次模型示例。
使用模型为商业应用、流程控制应用和资产维护和监视应用提供许多新型数据或信息。尤其是，可使用模型来进行性能监视和产生性能指数，其表示工厂中的设备、单元、区域等的相对性能。该性能指数可以是关于该实体可能性能的实体性能的测量。另外，尽管上面已讨论设备和单元模型，可创建并执行流程控制实体如回路、单元等的类似模型，以提供这些类型实体的性能测量和优化准则。同样，如上所示，在某些情况下，模型可用来测量或指示某些设备或其他实体的状况，并提供表示这些实体的状况指数。例如，对某些模型使用回归分析所确定的某些输入和输出传感器的误差测量可用来表示或转换为表示这些设备状况。同样，可将不这样流程控制器就无法得到的其他信息，如模型参数和基于该模型的虚拟传感器测量，提供给流程控制器或给商业人员以若干方式使用。
除性能和状况指数之外，资产利用组50可协助指数生成例程创建其他类型的指数，如利用指数和变率指数。变率指数表示设备、回路、单元等的某个输入或输出信号或与其有关的某个其他参数的变化量与该信号或参数的期望变化量的对比。创建变率指数所需要的数据可在任何所期望或方便的时间由资产利用专家59收集，并提供给指数生成例程51。当然，可由熟悉该实体的制造商、工程师、操作员或维护人员设置信号或参数的正常变化量，或基于与工厂中该实体或其他类似实体有关的统计测量值(如平均值、标准方差等)，且可在指数生成例程51中存储或更新该正常或预期的变化量。
现在参照图20，描述为一个或多个流程工厂提供模型、优化器和其他数据分析工具如性能监视工具远程访问的方法。如图20所示，一个或多个流程工厂900、901、902和903独立操作。工厂900-903中的每个定期收集与该工厂有关的数据，且之后将该数据发送给数据处理工具或远程监视设备910。为实现该功能，工厂900-903中的每个有一个用户接口或服务器900A-903A，且这些服务器通过任何期望的通信网络如internet或WWW连接到远程监视设备910。
如图21所示，远程监视设备910包括web服务器，过程900-903通过它与远程监视设备910通信。远程监视设备910也包括一个或多个处理器914其有相关的数据库且存储并执行若干过程监视应用或工具。尤其是，每个处理器914可访问并执行模型916，如这里描述的组元模型，其创建来模拟一个或多个工厂900-903或这些工厂中的实体。模型916可包括每个不同工厂900-903的不同组元模型，且可由工厂900-903中的人员通过与工具910通信来改变这些模型以诸如反映工厂900-903中的变化。处理器914也可存储并执行实时优化器或任何其他种类的优化器918，其可使用过程900-903中的数据按这里图1和图2的描述实现。另外，处理器914可访问并执行其他数据监视工具920，包括诸如图1任何计算机系统中的任何应用或工具，如这里描述的任何流程控制工具、过程监视工具、装置或设备监视工具、指数生成工具、工作命令生成工具、商业或其他工具或应用。在一个例子中，可用申请号为09/256,585和09/499,445中描述的过程监视工具来监视流程参数。
在操作期间，任何过程900-903可在方便的时间收集与该流程有关的输入和输出数据，并通过连接到服务器912的服务器900A-903A和WWW、internet或其他通信网络提供该数据给远程监视设备910。从工厂收到该数据之后，有关的一个处理器914访问该数据并为该工厂执行有关的过程监视和情形监视工具以基于所收集的数据检测工厂中的问题，为该工厂提供情形、工厂或过程监视，或为该工厂进行优化。当然，工厂中收集并发送到远程监视设备910的数据是之前已确定为要运行所期望模型916、优化器918和其他数据分析工具920所必要的数据，且以适合所执行工具和模型的定期或非定期速率收集并发送给工具910。因此，对优化器而言，数据需要以不同于为模型或为性能、过程或资产监视工具的速率收集并发送。当然，作为优化或性能、情形或过程监视训练的一部分，可执行任何有关模型或其他工具，且这些模型或其他工具的执行通常遵循上面讨论的关于图1工厂10中这些相同工具的原则。
总之，在执行模型、数据分析或优化器工具之后，处理器914将结果放回服务器912中，其中有关的一个工厂900-903可在任何期望的时间获得这些结果。另外，服务器912可将这些结果直接发送给有关的一个工厂900-903。从分析中得出的数据可以是任何所期望的性能模拟数据、图或图表，包括诸如上面描述的关于用户接口例程或GUI例程的那些。结果也可以是让诸如优化器改变工厂的建议、工厂的指数或这些类型的工具可提供的任何其他结果。
在一个实施例中，假定工厂900-903以十分及时的周期方式提供足够的数据以启动该优化器正确执行，可实时执行实时优化器，如上面描述的那些。如果期望的话，服务器900A-903A可自动收集并发送有关数据以启动优化器正确操作。在一个实施例中，工厂可包括这里描述的资产利用专家59或任何其他专家数据收集工具供使用以确保将有关数据及时或定期发送给远程监视设备910。
以这种方式，远程监视设备910可为不同工厂执行关于资产、性能、情形和过程监视的软件以及执行一个或多个优化器。这意味着工厂900-903不需要包含这些用途的处理能力或应用，从而减少工厂的费用。当然，工厂为使用远程监视设备910，可以支付每次使用的费用或采用其他预定付费方案。如果期望的话，基于使用设备910中的工具以及这些工具的实现结果，远程监视设备910可定合同以获得或分担工厂的一部分利润和/或损失。
如果期望的话，使用任何所期望的通信格式如XML、HTML等发送新的或更新的模型给服务器912，每个工厂900-903可更新远程监视设备910中存储的、应用于这些工厂的模型916。另外，远程监视设备910可包括不同流程工厂、区域、单元、设备、回路等的通用模板，其可通过服务器912下载到每个工厂900-903中，且在工厂900-903中可改变这些模板以反映这些工厂的实际操作。之后将更新的模板发送到远程监视设备910，以作为在资产、情形或过程监视中、或在工厂的优化器中实现的模型。以这种方式，工厂900-903中的变化可适当或精确反映在远程监视设备910中。
尽管将资产利用专家59和其他过程元素作为在软件中实现更可取来描述，他们也可在硬件、固件等中实现，且可由与流程控制系统10有关的任何其他处理器实现。因此，如果期望的话，这里描述的元素可在标准的多用途CPU或在特别设计的硬件或固件如特定应用集成电路(ASIC)或其他hard-wired设备中实现。当用软件实现时，软件例程可存储在任何计算机可读存储器中如在磁盘、光盘或其他存储介质上、在计算机或处理器的RAM或ROM中、在任何数据库中等。同样，软件可通过任何已知或期望的交付方式交付给用户或流程工厂，包括诸如计算机可读盘或其他可运输的计算机存储机制、或通过通信信道，如电话线、INTERNET等(将它看成与通过可运输的计算机存储介质提供这种软件一样或可相互替换)。同样，尽管将专家59描述成是可以是基于规则的专家，也可使用其它类型的专家引擎，包括使用其他已知数据挖掘技术的引擎。
在参照图1，流程工厂10可包括一个或多个控制系统12和14。图22表示流程控制系统示例。流程控制网络或系统1000包括一个或多个流程控制器1012，其连接到一个或多个主机工作站或计算机1014(其可以是任何类型的个人计算机或工作站)，以及一排输入/输出(I/O)设备1020、1022，每个连接到一个或多个现场设备1025-1039。控制器可以是诸如Fisher-Rosemount Systems公司出售的DeltaV控制器，且通过诸如Ethernet连接1040或任何其他合适的通信链路包括Internet以通信方式连接到主机计算机1014。同样，控制器1012使用与诸如标准4-20mA设备和/或任何智能通信协议如Fieldbus或HART协议有关的任何所期望硬件和软件以通信方式连接到现场设备1025-1039。如通常已知的，控制器1012实现或监督其中存储或与其有关的流程控制例程，并与现场设备1025-1039通信以任何期望的方式控制过程。
现场设备1025-1039可以是任何类型的设备如传感器、阀、传导器、位置调节器等，而一排I/O设备1020和1022中的I/O卡可以是符合任何期望的通信或控制器协议如HART、Fieldbus、Profibus等的任何类型I/O设备。在图22所示的实施例中，现场设备1025-1027是标准4-20mA设备，其通过模拟线路与I/O卡1022A通信，现场设备1028-1031为HART设备，其连接到兼容HART的I/O设备1020A，且现场设备1032-1039是Fieldbus现场设备，其使用Fieldbus协议通信方式通过数字总线1042或1044与I/O卡1020B或1022B通信。
使用功能、传导器和资源块配置每个控制器1012实现控制策略。如众所周知的那样，每个块是整个控制例程的一部分(如子例程)，且与其他块一起操作(通过通信上称为的链路)以实现流程控制系统1000中的流程控制回路。功能块和传导器块通常完成输入功能，如与传感器或其他流程参数测量设备有关的功能、控制功能，如与进行PID控制、模糊逻辑控制等的控制例程有关的功能、或输出功能，其控制某个设备如阀的操作，以完成流程控制系统1000中某个实际功能。当然，可存在混合和其他类型的块。
控制器1012可存储并执行功能块，这通常是功能块用于标准4-20mA设备和某种类型的智能现场设备或与其有关时、或现场设备存储并执行功能块时的情况。尽管这里描述控制系统1000时使用功能、传导器和资源块控制策略，使用其他技术如阶梯逻辑、顺序流图等以及使用任何期望的专有或非专有编程语言，也可实现控制策略。
流程控制系统1000也可包括一个或多个商业系统，其可在一个或两个工作站1014中，或在一个或多个其他计算机系统(未显示)或以通信方式与流程控制系统1000耦合的其他类型平台(如web服务器、无线通信设备等)中实现。这些商业系统可包括企业资产管理系统、异常情况管理系统等，其与流程控制系统1000互操作以有效管理其操作。重要的是应认识到构成流程控制系统1000的不同设备、系统等可通过一种或多种类型的通信网络包括Internet以通信方式耦合在一起。更可取的是，在每个工作站1014中可执行计算机化管理系统(CMMS)1055。可是，如果期望的话，在以通信方式与流程控制系统1000耦合的任何其他工作站、服务器或计算机系统中也可执行CMMS 1055。
在图2所示流程控制系统1000中，一个或多个主机设备1014用作操作员工作站，且其中存储有警告处理软件1050。通常而言，警告处理软件1050显示关于流程控制系统1000的信息，其与系统操作员或用户的理解或查看与系统中当前警告有关的过程的当前操作状态的能力有关。例如，警告处理软件1050可显示警告标语，其中有警告提示，以及主控制显示，其表示流程控制系统1000的一部分，包括与流程控制系统1000中与警告标语中显示的一个或多个警告相关的部分有关的设备和其他装置。主控制显示可提供有关流程控制系统1000的当前状态的信息，如罐中流体液位、阀或其他流体管道的流速特征、装置的设置、传感器读取、设备状态等。图24表示该显示的示例。操作员可使用警告处理软件1050查看流程控制系统1000或流程控制系统1000中的装置的不同部分。当然，警告处理软件1050与控制器1012、以及必要时与现场设备1025-1039、任一排I/O设备1020和1022或任何其他设备通信以获得与流程控制系统1000有关的、或其所作的相应值、设置和测量从而在工作站1014的操作员显示器上创建界面屏幕。
配置警告处理软件1050接收某些或所有控制器1012、I/O设备1020和1022和/或现场设备1025-1039中的警告生成软件创建的警告消息。举例而言，图22中通常将警告处理软件1050表示为软件元素1051、1052和1053。通常而言，警告处理软件1050接收不同种类的警告消息，包括诸如流程警告(其通常由流程控制软件模块如由通信上相互连接的功能块组成从而形成过程运行期间使用的流程控制例程的模块生成)、硬件警告如与这些设备的状态或作用条件有关的控制器1012、I/O设备1020和1022或其他工作站1014生成的警告、以及设备警告，其由某些或所有现场设备1025-1039生成以表示与这些设备有关的问题或潜在问题。可以任何所期望的方式生成这些或其他类警告。例如，众所周知可让用来实现流程控制功能的功能块或软件模块生成流程警告，且通常将这些流程警告以警告消息的形式发送给操作员界面供显示。同样，某些智能设备、控制器、I/O设备、数据库、服务器、工作站等可使用任何所期望的专有或非专有软件来检测问题、误差、维护警告等，并将表示这些情形的警告或警报发送给工作站1014中的操作员界面。尤其是，许多设备如控制器、I/O设备和智能现场设备装备有软件和/或传感器，其可检测问题，如阀门活塞粘住、破碎零件、维护关系等，且可生成表示这些情形的信号或消息。
如果期望的话，警告处理软件1050可接收并基于若干因素过滤警告。尤其是，警告处理软件1050可基于执行该软件的工作站或计算机系统、登录到工作站的人员的身份、以及可配置设置如警告的类别、类型、优先级、状态、生成时间等过滤警告。例如，警告处理软件1050可过滤警告以有选择性地显示执行警告处理软件1050的工作站通过配置来接收的工厂区域或部分的警告。换言之，在特定工作站上不会显示工厂中某些区域或部分的警告。相反，每个工作站限制为显示工厂中一个或多个特定区域的警告。同样，可基于操作员的身份来过滤警告以便个别操作员受限于查看某些类别、类型、优先级等的警告或受限于查看工厂的某个部分或子部分(如区域)的警告。警告处理软件1050也可基于操作员的安全清除过滤显示的警告。一般而言，这里将这些工作站和操作员过滤设置称为工作站和操作员范围控制。
警告处理软件1050也可基于操作员可配置的设置，包括诸如警告类别(如过程、设备或硬件警告)、警告类型(如通信、故障、库存、维护等)、警告优先级、警告附属的模块、设备、硬件、节点或区域、是否警告已被确认或挂起、是否警告是激活等过滤可视警告(即工作站和操作员范围控制中的那些)。
某些或所有Fieldbus设备1032-1039可包括之前关于Fieldbus设备没有使用的3个可独立报告的设备警告或警报类别。通常而言，每个可独立报告的警告类别对应不同的安全级，因此每个类别中的警告或警报需要系统用户或操作员作不同类型的响应。
尤其是，Fieldbus设备1032-1039可提供警告参数FAILED_ALM，其通常表示停止正常操作、或根本不能操作的设备中有问题，因此该设备不能完成正常感知和/或控制功能。例如，使用FAILED_ALM参数可报告需要立即关注(如维护、修理等)的设备中的内存故障、设备中的驱动器故障或任何其他设备故障。Fieldbus设备1032-1039也可提供警告参数MAINT_ALM，其通常表示设备中检测的情形，其与需要某种类型的设备维护有关，但其还没有严重到要用FAILED_ALM参数报告。更可取但不是必须的是，使用MAINT_ALM参数报告的设备情形是由设备中某种类型的退化、磨损、疲劳等致使的情形，其可能最终致使设备故障，但其不会影响设备感知、控制或完成任何其他所需功能的能力。例如，阀门变粘连、传动管道变堵塞等是可致使通过MAINT_ALM参数报告警告或警报的设备情形。另外，Fieldbus设备1032-1039可提供警告参数ADVISE_ALM，其通常表示设备中检测的情形只值得使用劝告性质的警告或警报。通常而言，使用ADVISE_ALM参数报告的警告或警报对设备或使用该设备控制和/或监视的过程的操作没有任何影响。例如，可使用ADVISE_ALM参数报告直读式频率计检测的接地问题、传感器检测的瞬时超温或瞬时超压。
因此，对比传统Fieldbus设备使用的BLOCK_ALM和BLOCK_ERR参数，这里描述的可独立报告的FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数使Fieldbus设备同时报告有不同安全级的多个警告或警报。换言之，使用这里描述的可独立报告的警告，一个Fieldbus设备可使用ADVISE_ALM报告接地问题，其不需要任何立即关注，且同时Fieldbus设备可使用FAILED_ALM参数报告更严重的情形如传感器故障，其需要立即关注，而不管系统操作员是否已确认或清除ADVISE_ALM。
更可取但不是必须的是，使用32位字组成这里描述的每个FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数，该32位字基于任何所期望的数据格式或类型如DS-72或DS-71，两者都是众所周知的IEEE标准，因而这里不进一步描述。每个32位字中的每一位可表示使用与该32位字对应的警告参数报告的一个唯一的设备情形。因此，每个Fieldbus设备可报告总共96个唯一的警告或警报情形，因为3个不同安全级(即FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM)的每一级有32个设备情形。如果期望的话，每个可独立报告的警告FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM中的某一位可用作没有明确定义的“其他”情形，因此使设备更灵活地为检测在设备设计期间不可预期和/或特殊用户所要求的多种设备情形创造条件。
一般而言，尽管可使用ADVISE_ALM或MAINT_ALM参数报告安全级较低的警告或警报而不影响Fieldbus设备使用FAILED_ALM参数同时报告安全级较高警告的能力，特殊警告参数中的多个激活情形(即多个检测到的设备情形)不会致使发送多个警告事件给操作员工作站1014。例如，如果某个Fieldbus设备检测到一个超压情形和一个超温情形，将在该设备的ADVISE_ALM参数中设置这些情形对应的位。可是，检测到的第一个情形将生成警告事件并发送给操作员工作站1014，而仅在系统操作员或用户清除或确认与检测到的早期或第一个情形有关的警告事件之后，检测到的任何后续情形才生成另一个警告事件并发送给该工作站。结果，如果该Fieldbus设备先检测到超压情形，直到系统用户或操作员清除或确认超压警告或警报后，后续检测到的超温情形才生成警告事件。
可使用上面描述的Fieldbus警告消息格式(即包括块标识字段、子码字段等的消息格式)通过一个工作站1014将FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数独立报告给系统用户或操作员。另外，更可取但不是必须的是，在使用Fieldbus警告消息格式将这些警告发送给系统工作站时，使用唯一的子码表示与每个FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数有关的32个可能情形之一。每个Fieldbus设备包括与每个FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数的每个可能情形有关的子码的定义。另外，每个Fieldbus设备可定义唯一的文字消息描述与每个子码有关的情形。尽管更可取的是每个子码对应唯一的设备情形从而唯一的文字消息，在某些情况下更期望将单一文字消息用于一种以上设备情形。
每个设备可过滤这里描述的可独立报告的设备警告参数以启用或禁用警告或警报报告对一个或多个可能设备情形(即96种可能情形)的响应。能使用这里描述的可独立报告的FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数报告警告的每个Fieldbus设备1032-1039可包括关于每个可独立报告警告参数的激活参数和屏蔽参数。尤其是，每个Fieldbus设备1032-1039可包括FAILED_ACTIVE和FAILED_MASK参数，其对应可报告的FAILED_ALM参数、MAINT_ACTIVE和MAINT_MASK参数，其对应可报告的MAINT_ALM参数、ADVISE_ACTIVE和ADVISE_MASK参数，其对应应可报告的ADVISE_ALM参数。更可取但不是必须的是，使用无符号的32位数据格式或类型实现屏蔽和激活参数。当然，也可使用任何其他合适的数据类型或格式。
屏蔽和激活参数中32位中的每一位唯一对应其相应的可报告警告参数(即FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM)中的一种情形。一般而言，在配置期间可设置或清除每个设备的屏蔽参数位以启用或禁用设备报告警告以响应检测到与该设备的FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数或警告有关的情形的能力。以这种方式，系统用户或操作员可有选择性地启用或禁用每个设备为此生成Fieldbus警报或警告消息的那些情形。当然，系统用户或操作员可启用或禁用与期望的一样多或少的设备情形。
在实际中，当Fieldbus设备到检测某个情形时，在有关激活参数中设置与该检测情形对应的位。例如，如果Fieldbus设备检测到故障传感器，可设置或清除该设备中传导器块的FAILED_ACTIVE参数中的对应该情形的位来表示传感器故障。检测(且还没有确认、取消或清除)或任何时间检测的任何其他设备情形也可致使设置或清除激活参数中的位以表示存在这些其他情形。然而，如下面详细讨论的，直到系统用户或操作员确认、取消或清除所报告情形之后，才会报告在该报告情形(即已发送Fieldbus警告消息给系统操作员、但还没有被确认时的情形)之后检测到的情形。之后，Fieldbus设备使用传导器块的FAILED_MASK参数过滤与用户或系统操作员不想为此接收警告或警报的块有关的设备情形。系统用户或操作员可在系统配置时定义在FAILED_MASK参数中设置或清除哪些位以实现所期望的过滤。举例而言，可将FAILED_MASK参数和FAILED_ACTIVE参数进行逻辑与操作以生成FAILED_ALM参数使已设置或清除的位表示存在当前激活(即已检测到)且没有被屏蔽参数屏蔽的设备情形。
一般而言，每个可独立报告的警告参数FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM可按情形被检测的顺序报告或致使Fieldbus设备发送Fieldbus警告或警报消息给系统用户或操作员(对于任何检测的激活且没有被屏蔽情形)。换言之，可按情形被检测的顺序(即先入先出)将特定设备的某个特定的可独立报告的警告参数中的所检测情形报告给系统用户或操作员。当然，如果期望的话，也可使用某种其他优先顺序或排队机制将所检测情形报告给系统用户或操作员。例如，基于被检测情形的类型，可按反时序报告非屏蔽的检测情形(即后进先出)等。另外，当清除与特定警告参数有关的所有警告消息时，Fieldbus设备可提供清除警告消息。另外，如果在与警告参数有关的情形激活时改变特定警告的屏蔽参数，该设备可清除警告并基于对屏蔽参数所作的任何变化重估警告。
每个Fieldbus设备1032-1039也可包括关于各个FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM参数的优先级参数FAILED_PRI、MAINT_PRI和ADVISE_PRI。这些优先级参数可用提供256种可能优先级的无符号8位值实现，且可诸如分配缺省级或值2。将警告优先级设置为0禁用警告报告，且将警告优先级设置为1到255之间的任何值使用户或系统操作员控制警告处理软件1050管理系统范围内的警告或警报的方式。尤其是，可使用若干可能优先级确定哪个设备警告或警报优先于其他设备的警告或警报。以这种方式，系统用户或操作员可预先定义系统如何管理和处理潜在的大量激活警告。
每个Fieldbus设备1032-1039也可包括RECOMMANDED_ACTION参数，其可映射为设备描述信息中的文字信息，且可存储在工作站1014中。可将RECOMMANDED_ACTION参数引用的文字信息显示给系统操作员或用户以帮助更正、修理已生成警告的设备。在所报告警告有多个激活情形的情况下，显示给系统用户或操作员的所建议操作可以是最关键或最高优先级情形。
如上所描述，将Fieldbus设备生成的不同类型的警告和警报在设备层映射为多个可独立报告的警告参数(如FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM)。以这种方式，可监视、处理来自多个Fieldbus设备的警报或警告并通过工作站1014以一致和逻辑化方式显示给系统操作员或用户。另外，在给定的Fieldbus设备中，这里描述的可独立报告的警告参数可阻止低安全级类型的警报屏蔽传递或显示高安全级类型的警报或警告给系统操作员或用户。
每个HART设备1028-1031提供8种标准状态情形，且如果期望的话，也提供一个或多个特有的状态情形。可是，与HART设备有关的这些标准和设备特有的状态情形通常与Fieldbus设备报告的状态情形不一致。尤其是，HART设备1028-1031不以与这里描述的可独立报告的警告参数FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM一致的方式报告状态情形。
为有利于集成监视、处理和显示与HART设备1028-1031报告的状态情形有关的警报或警告以及Fieldbus设备1032-1039通过这里描述的可独立报告的警告参数报告的警报或警告，警告处理软件1050将兼容HART的状态信息映射或分类为与可独立报告的警告参数FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM一致的警告或警报类别。举例而言，根据本发明的一个实施例，可将8种标准HART设备状态情形映射为表1中所示。如表1所示，警告处理软件1050可将8种标准HART设备状态情形映射为FAILED、MAINTENANCE和ADVISORY类别，由此使这些标准HART状态情形与Fieldbus设备警告或警报信息一起以比先前系统所能做到的更一致和逻辑化方式报告或显示给系统操作员或用户。
表1
  HART状态情形   映射的报告类别
  设备故障   FAILED
  更多可用状态   ADVISORY
  配置变化   ADVISORY
  PV饱和   MAINTENANCE
  PV不变   MAINTENANCE
  PV越界   MAINTENANCE
  无PV越界   MAINTENANCE
  冷启动   ADVISORY
如众所周知，与Fieldbus设备不同，必须轮询HART设备以获得当前设备状态情形。相应地，可配置警告处理软件1050、控制器1012和/或I/O设备1021A以定期轮询HART设备1028-1031以获得状态信息。因为HART设备发送的每个响应消息包括8个标准状态情形的当前状态，警告处理软件1050从通常由控制器1012通过I/O设备1021A发送给HART设备1028-1031的命令响应中提取状态信息，可有效获得该状态信息。换言之，警告处理软件1050通过从命令响应中获得状态信息就极少或根本不引入附加通信负荷，否则该命令就要由控制器1012定期发送给HART设备1028-1031来完成必需的流程控制或监视活动。例如，在控制器1012是DeltaV型控制器的情况下，定期发送HART命令#0和#3给HART设备1028-1031。因此，警告处理软件1050可从响应这些命令所发送的消息中提取与设备1028-1031有关的标准HART状态情形信息。当然，如果期望的话，控制器和警告处理软件1050可使用任何其他命令致使HART设备1028-1031发送包含标准HART状态信息的响应消息。
如众所周知的，通过发送HART命令#48给HART设备1028-1031可获得非标准HART状态(即设备特有的状态)情形。也如众所周知的，HART通信协议指明当存在“设备故障”或“更多可用状态”情形(即位设置为逻辑1)时，可使用设备特有的状态信息。因此，当警告处理软件1050检测某个HART设备1028-1031真实情形“设备故障”或“更多可用状态”状态时，警告处理软件1050发送HART命令#48给该设备。作为对命令#48的响应，被轮询的设备提供有关设备特有情形或状态的更详细信息。之后，警告处理软件1050可将作为对命令#48的响应而提供的任何设备特有的状态情形按如下方式分类：(1)如果设置了“设备故障”位，警告处理软件1050将设备特有状态情形映射为“FAILED”警告或警报类别，且(2)如果设置了“更多可用状态”位，警告处理软件1050将设备特有状态情形映射为“ADVISORY”警告或警报类别。
现在参照图23，更详细说明实现警告显示和接口系统的某个工作站1014的配置。如图23所示，工作站1014存储并执行通信软件，如通信层或栈1062，其通过Ethernet连接1040(或通过某个其他通信网络如Internet)与控制器1012通信以接收控制器1012、排1020和1022中的I/O设备、现场设备1025-1039和/或其他工作站发送的信号。通信层1062也适当格式化发送给控制器、I/O设备、现场设备1025-1039和其他工作站的消息，如警告确认消息或信号等。用于实现通信层1062的通信软件可以是当前使用的任何已知或期望的通信软件，如Ethernet通信。当然，将通信层1062与完成其他功能如工作站1014中执行的配置应用、诊断或其他过程应用、数据库管理应用等的其他软件耦合在一起。
警告显示和接口系统包括警告处理单元1064，其以消息的形式从通信层1062接收警告和其他事件信息，将包含警告或其他事件信息的消息解码，并可在数据库1066中存储警告或其他事件信息。与通信层1062和数据库1066接口的警告处理单元1064的前端可以是警告接收器。警告处理软件1050也包括警告过滤器1068，警告处理单元1064用它来确定在与工作站1014有关的用户接口1069(如CRT、LCD、LED、等离子显示、打印机等)中显示哪个警告。过滤器1068可将其设置存储在数据库1066中，且可预先配置和/或可基于用户的偏好由用户改变这些过滤器设置。应认识到过滤器1068及其设置和设备层屏蔽参数FAILED_MASK、MAINT_MASK和ADVISE_MASK不同，后者的使用与这里描述的Fieldbus设备有关。即系统用户或操作员可使用设备屏蔽参数过滤由特定设备中的特定情形生成的特定警告。另外，如这里所描述的，系统用户或操作员可用过滤器1068过滤警告的类型或类别、与流程控制系统中特定工厂、区域、单元、回路等有关的警告。例如，在警告处理软件1050处理由一个或多个HART设备1028-1031发送的警告或者警报信息的情况下，警报过滤器1068会用来以任何期望方式选择性地显示警报或者警告信息。当然，HART设备1028-1031不具有内部警告或者警报过滤机制，如之前描述的关于Fieldbus设备1032-1039的设备层屏蔽参数。
通常，警报过滤器1068的过滤器设置可以控制警报的类别和优先级，且如果期望的话，可用若干不同标准来确立待显示警报的顺序。基于操作员的身份和他所登录的工作站，工作站和操作员范围控制影响特定操作员所能看到的(如在特定工作站上可以显示的警报)。在这种情况下，将操作许可分配给每个工作站，且如果没有操作许可，警报信息和所有警报列表/摘要显示就会是空的。换句话说，警报处理单元1064不会显示任何类别(即过程、硬件或者设备)的活动或挂起的警报。进一步而言只有来自当前操作员范围(通常在工厂区域中会给操作员至少一个安全密钥)中工厂区域的警报会出现于工作站上的警报显示中。并且，只有来自没有用工厂区域或单元过滤显示(下面会讨论)关闭的工厂区域和单元的警报会显示在警报显示中。在这种方式下，警报过滤器1068阻止警报显示在工作站和操作员范围之外，且禁止来自已被操作员关闭的工厂区域或单元的警告。
在测试警告与工作站和操作员范围控制一致之后，过滤器1068基于操作员设置过滤掉且确定警报的显示顺序，该设置包括诸如警报类别、警报优先级、警报类型、警报的确认状态、警报的挂起状态、警报的时间、警报的活动状态等。使用警报消息(如现场总线警报消息)将其发送由警报处理软件1050接收的警报包括每个这些值的参数，且过滤器1068将警报的有关参数与过滤器设置作比较可过滤警报显示。例如，操作员可指明哪个类别或者优先级的警报应显示在屏幕上。如果期望的话，操作员可将该优先级偏移为厂商设置的警告预先配置的警报优先级，以调整事先设置的警报优先级。在Deltav TM系统中，通常为每个警报选择3到15之间的优先级，且当通过过滤器1068查看时，操作员可将该优先级偏移任何等级从而使高优先级变低或低优先级变高。尽管操作员可设置通过过滤器1068的警报的显示顺序，这些顺序可由预先配置的设置决定，以便提供不同类型警报显示的一致性。
总之，操作员可根据用户最感兴趣的警报(可全部是一种类别或类型的警告，如过程警报、设备警报、硬件警报或两个或更多警报类别的组合)的类别或类型，定制警报显示的方式。进一步而言用户可配置警报的显示，这样可显示或不显示不同严重程度的警报或警告。例如，用户仅希望浏览FAILED_ALM和MAINT_ALM参数中包含的警报或警告，且不想浏览ADVISE_ALM参数中包含的警报或警告。更通常的，系统操作员或用户会配置警报显示来浏览与设备故障、设备需要维修和/或关于设备的劝告操作有关的警报。用户还可控制警报如何表示和警报中提供的信息。在这种方式下，警报处理软件1050可通过在同一个屏幕上浏览和处理警报以让一个人完成操作员、技术员、维护人员或工程师的操作，而这些警报本应该在工厂中的不同地方由不同人员处理。另一种方式是，在同一个系统的不同时间中，维护人员可用相同的系统仅浏览维护警报，而工程师可浏览影响设备的其它类型的警报。在这种方式下，警报处理软件1050可由不同类型的人在不同工作站上的相同时间里使用来浏览与流程控制系统1000相关的各个方面的警报。进一步而言当使用警报处理软件1050时，一个人更容易将他浏览和确认的警报功能移交给另外一个使用相同软件的人。另外，一个人可以设置他的过滤器来接收通常由另外一个人浏览的警报。在这种方式下，一个人通过重新设置几个过滤器设置就可以去吃午饭，而把警报浏览功能转交给在不同工作站上的其他人。当吃完午饭回来后，这个人可以重新得到这些功能的控制权。并且，当警报信息量变得太大以至于一个人处理不过来时，这个人可以转手或者分流一定类别的警报负荷，如过程警报、设备警报或硬件警报，这样这些警报可以由其它终端上的其他人员处理。
在警报处理单元1064使用过滤器1068来确定哪些警报(即非屏蔽情形)通过显示器1069显示给用户以及警报显示的顺序后，警报处理单元1064将该信息提供给用户显示界面1070，其使用标准或者期望的操作系统以任何期望的方式将警报信息显示在警报显示1069上。当然，用户显示界面1070通过通讯层1062从数据库1066或从从流程控制系统1000接收的其它通讯信号中获得它所需的其他信息，如有关流程控制系统1000的布局或配置的信息，系统中的参数或者信号值等。同样，用户显示界面1070接收用户的命令，请求诸如与特定警报相关的更多信息、改变警报或过滤器设置、新警报显示等，且将该信息提供给警报处理单元1064，其接受用户请求的操作，在数据库1066中搜索警报信息等，以通过显示1069给用户提供一个新警报视图。
通常来说，在显示1069上可以生成并显示不同类别的警报，包括诸如过程警报、设备警报和硬件警报。已知且通常由运行于控制器或现场设备上的流程控制例程中的功能块或模块生成的过程警报，过去被发送到并显示在操作员界面上。过程警报通常表示流程控制软件功能操作中的问题，即流程控制例程自身的问题，如越界测量、流程参数与设置点间的异常变化等。通常由用户将过程警报配置为流程控制模块的组元，且可作为与模块名相关的信息出现于操作员界面上提供的配置信息中。某些类型的过程警报包括错误输入/输出、越界测量、超过门限等。因为过程警报技术上众所周知，就不在这里更详细地描述了。
设备警报，例如与设备故障、设备维护和/或关于设备的劝告操作，是与流程中现场设备的操作相关的警报，且可用现场设备或与流程控制系统1000连接的其它设备中的软件(如图22中的软件1053)检测，来指明现场设备的操作中的问题或错误。设备警报可作为与特定设备相关的警报出现在这里描述的系统的操作界面中。例如，设备警报可表示阀的压力太高或太低使阀不能正常操作，阀的电动机电流太高或太低，设备的电压幅值不一致，阀中的阀塞粘住了，设备不能正常通信，设备需要定期维护，因为诸如已经过了一段时间或者自从上次维护后设备的阀已经经历一定量的运转等。设备警报可以任何期望方式生成，包括使用设备自身所带的专有或非专有软件来识别并检测特定的设备问题以及生成与其有关的警告。
如上面所讨论的，可有许多不同类型的设备警告，包括诸如故障警告表示设备中存在故障情形、维护警告表示应作某种类型的维护、通信警告表示设备不能正常通信、劝告警告等。故障警告表示设备检测到一个或多个情形表示其不能完成关键功能，且需要立即维护。每当故障警告情形成立时，认为设备的完整性差，其到达控制器并致使设备所连接的控制器节点的完整性差。另一方面，维护警告表示设备能完成关键功能但有一个或多个检测的情形，如果不处理的话就可导致故障，因此设备需要马上维护。通信(如无法通信)警告当设备不能通信时激活。每当不能通信的警告情形成立，认为设备的完整性差，其致使设备所连接的控制器节点的完整性差。劝告警告表示设备已检测到的情形不属于其他警告类别。通常，劝告警告是由一个设备提供的警告，且与设备的类型唯一有关，如流量计跟踪流信号的变率。在这种情况下，设备可识别与该设备有关的某个信号的变率太高或太低，其意味着已发生某件不寻常的事，且需要调查。根据该设备，劝告警告比维护警告需要或多或少的关心，因此用户可将劝告警告的优先级设置得比维护警告低。当然，不是每个设备都支持故障、维护和劝告警告，且一个包含所有警告的警告，如用一个普通设备的“异常”警告代替故障、维护和劝告警告会得到两个总警告，即不通信和异常。当然，可创建其他类型的设备警告、或用它代替上面讨论的那些，或用它作为补充。
在一个实施例中，集成警告信息可提供给用户以警告标语的形式显示在诸如显示屏幕的边缘上。现在参照图24，警告标语1073位于屏幕71的底部。警告标语1073包括第一行显示流程控制系统已生成的、且已通过过滤器1068到达显示1069的不同警告的提示。至少警告标语1073中表示的一条警告与屏幕71的主要部分中描述的流程控制系统1000有关。警告标语1073中显示的特定警告和这些警告的顺序按照屏蔽和优先级参数的配置和过滤器1068的过滤器设置确定。通常而言，先显示还没有被确认、抑制或屏蔽的最高优先级警告，之后显示第二个最高优先级警告，如此下去。在图24的可仿效屏幕中，最高优先级警告1073是所示的与PID101控制例程有关的流程警告。警告1074显示为红色以表示其优先级最重要。在警告标语1073的第二行中，警告信息字段1076显示与当前在警告标语中选择的警告有关的警告信息。在图24的例子中，其中选择警告1074，警告信息字段1076表示星期五12:52:19生成的与“罐16层控制”有关的警告1074有一个指定名PID101/HI_HI_ALM，有一个高优先级且重要的警告。如果警告1074不停闪烁时，警告1074还没有被确认，尽管警告标语1073中不变(不闪烁)警告提示表示警告1074已被某个操作员或用户确认。当然，在警告信息字段1076中也可显示其他类型的警告信息。
同样，警告标语1073中的其他警告提示如警告提示1078可以是黄色、紫色或任何其他颜色来表示与该警告有关的其他等级的严重程度或优先级。当选择其他警告如警告1078、1080、1081或1082时，在警告信息字段1076中显示与该警告有关的警告信息。当查看警告标语1073中的警告时，用户可确认警告和警报维护或工程人员采取有关行动来更正导致警告的情形，或采取其他步骤如重设某些已设点以消除警告情形。
如上所示，在警告标语1073中选择一条警告如警告1074，屏幕1071中出现该警告的主控制显示。尤其是，如图24所示，屏幕1071的主体包括与流程控制系统1000中特定警告(所选择警告)有关的硬件的主控制显示。在图24的例子中，硬件包括3个罐，有3个传感器与其相连，所有罐通过不同阀和流体管道相互连接。该硬件图表示流程控制系统1000中的装置，并提供有关某些装置的操作的信息，如与罐、传感器等有关的值或参数。当然，数据库中的配置信息和来自流程控制系统中传感器的信号可通过控制器1012和Ethernet连接1040提供一些信息。在这种情况下，通过任何已知或期望的软件，将该信息通过通信层1062发送，并提供给用户显示界面1070。
图25-27是图形显示示例，其可通过警告显示和界面软件1050提供给系统用户或操作员使用。图25表示示例弹出窗口1100，其可由警告处理软件1050在响应系统用户或操作员从图24所示的警告标语1073中选择一条警告时显示。尤其是，如果用户选择(如在其上双击)与流速控制阀FV 101有关警告80，显示弹出窗口1100。如图25所示，弹出窗口1100包括警告或警报条1102，其中的一个或多个条被高亮显示以表示一个或多个现场设备1032-1039的一个或多个可独立报告的警告参数(即FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM)中的激活情形，在该例子中，上述现场设备指流速控制阀FV101。另外，一个或多个警告条可表示与来自一个或多个HART设备1028-1031的设备故障、维护或劝告警报或警告有关的激活情形。当然，FAILED_ALM参数中有激活情形时，可高亮显示“故障”警告条；MAINT_ALM参数中有激活情形时，可高亮显示“马上需要维护”警告条；ADVISE_ALM参数中有激活情形时，可高亮显示“劝告”警告条。另外，如图25所示，警告或警报条1102可包括“通信故障”条以表示存在与任何一个现场设备1025-1039有关的通信故障。
系统用户和操作员可选择确认按钮1104来确认窗口1100中高亮显示的警告或警报，或可选择一个取消按钮1106来取消一个或多个激活的警告或警报。另外，如果期望的话，用户或系统操作员可选择“详细内容”按钮1108来激活其他弹出窗口，如下面详细讨论的，因此提供与窗口1100中当前激活的这些警告有关的其他信息。
图25也描绘另一个弹出窗口1110包括与流速控制阀FV 101有关的更详细的状态信息。通过选择图标1112、详细内容按钮、警告或警报条1106中的高亮显示条、或任何其他所期望方式可从窗口1100中激活状态窗口1110。在任何情况下，状态窗口1110可包括条1114、1116和1118，每个条对应一个可独立报告的警告或警报。在该例子中，“故障”条高亮显示因为流速控制阀FV 101当前有一种激活情形存在于阀FV 101的FAILED_ALM参数中。状态窗口1110也可包括与流速控制阀FV 101中故障的报告有关的可能情形1120列表。重要的是要认识到尽管该例子中只显示5种情形，如果期望的话，也可提供多于或少于5种的情形。窗口1110中所示的每个可能情形唯一对应可用FAILED_ALM或该设备的设备故障参数报告的非屏蔽的激活情形。另外，窗口1110提供建议操作条1122，其显示与设备的RECOMMENDED_ACTION参数有关的文字信息，且可将其存储在该设备的设备描述中。另外，窗口1110包括帮助按钮1124，如果系统用户或操作员选择它，可激活另一个包含文字信息的弹出窗口(如图27所示的、下面要讨论的帮助窗口1144)以有助于用户或系统操作员对生成当前所看到的警告或警报的设备进行排除故障、修理等。
图26是弹出窗口1130的另一个可效仿图，其提供与压力传导器PT 101有关的状态信息。图26所示窗口1130的通用格式与图25所示相同，除窗口1130包括可致使压力传导器PT 101生成维护警报或警告的可能情形1132之外。应注意到该例子中维护按钮1116被高亮显示或激活，其表示与压力传导器PT 101的MAINT_ALM或设备需要维护参数有关的非屏蔽情形当前是激活的。
图27还是弹出窗口1140的另一个可效仿图，其提供与流速传导器FT 101有关的状态信息，且包括一组可能情形1142，其类似或等同于流速传导器FT101的MAINT_ALM或设备需要维护参数报告的情形。图27也显示弹出帮助窗口1144，其可通过选择帮助按钮1124激活。如图27所示，帮助窗口1144包括详细的文字信息，其可由流速传导器FT 101的设备描述提供，并发送给工作站1014由警告显示软件1050显示。
尽管警告显示和界面软件1050已描述为用于Fieldbus、HART和标准4-20mA设备中，它也可使用任何其他外部流程控制通信协议实现，并可与任何其他类型控制器软件一起使用。尽管这里描述的警告显示和界面软件1050更希望作为软件实现，它也可在硬件、固件等中实现，且可由与流程控制系统1000有关的任何其他处理器实现。因此，这里描述的例程1050可在标准的多用途CPU或使用特别设计的硬件或固件中实现。当用软件实现时，软件例程可存储在任何计算机可读存储器中如在磁盘、光盘或其他存储介质上、在计算机或处理器的RAM或ROM中等。同样，软件可通过任何已知或期望的交付方式交付给用户或流程控制系统，包括诸如计算机可读盘或其他可运输的计算机存储机制、或通过通信信道，如电话线、INTERNET等(将它看成与通过可运输的计算机存储介质提供这种软件一样或可相互替换)。
当然，尽管已将这里描述的可独立报告的警告描述为有3种警告安全级或类型(即设备故障、设备维护和劝告操作)，应认识到也可使用两级或多于3种安全级。
除能集成显示设备警报或警告信息之外，上面描述的警告结构和优先级系统和技术也使设备警报或警告与流程控制工厂或商业企业通常使用的商业系统的集成更有效。图28是系统1200的可仿效功能块图，其使用事件管理系统1202将设备警报或警告与一个或多个商业系统1204集成。资产管理系统1206可提供或传递与流程控制系统或工厂的操作有关的设备警报或警告、过程警报或警告、或任何其他期望的警报或警告信息给事件管理系统1202。通常而言，资产管理系统1206协调不同诊断工具、优化工具、流程控制工具和用来处理与流程控制工厂的操作有关的信息的任何其他软件和/或硬件工具间的互操作和信息交换。资产管理系统1206可在一个或两个工作站1014中实现，且可包括图23中讨论的警告处理软件1050。在任何情况下，资产管理系统1206可从多个流程控制设备、控制回路等接收警报或警告信息，且确定优先级、组织或使用类似或等同于上面描述的技术将警告或警报信息分类为FAILED、MAINTENANCE和ADVISORY类别。
资产管理系统1206可将分类的警报或警告信息传递给事件管理系统1202。另外，资产管理系统1206可发送将传递给事件管理系统1202的每个警告或警报的描述性信息(如文字信息)给事件管理系统1202。可直接从现场设备接收描述性信息，并将其存储在数据库1208中，或由用户或操作员为每个被监视的设备生成并存储在数据库1208中，供以后获取或传送给事件管理系统1202。
事件管理系统1202通常用作资产管理系统和商业系统1204之间的专家系统接口。尤其是，事件管理系统1202可包括一个或多个配置例程1210，当其执行时可用来配置警报或警告优先级和事件管理系统1202使用的规则以控制警告或警报信息发送给商业系统1024或影响其操作的方式。在配置期间，可提供图形界面给用户或操作员以有利于选择事件管理系统1202监视的设备(即从它接收并处理设备警报或警告信息)。配置例程1210可诸如维护所有设备标记(其唯一标识流程控制系统中的每个设备)的列表，并基于用户选择特定设备或取消选定的设备更新该列表。可使用大家熟悉的基于窗口的图形、定位-点击操作等来提供用户或操作员直观的图形界面以选择被监视或跟踪的设备以及取消选定该设备。
配置例程1210也可使用户或操作员选择或定义每个所选择的设备要监视的特定参数(即特定设备警报或警告)。设备自身可使用诸如设备描述提供被监视的参数、警报或警告。当然，每个所选择设备可使用的监视参数可由数据库提供，如资产管理系统1206中的数据库1208。在任何情况下，也分配一个优先级给所选择的每个参数，其可以是诸如0到1范围内的数值，其中1是最低优先级，且10是最高优先级值。当然，如果期望的话，可使用任何其他数值范围或任何其他符号表示变化的优先级。例如，可分配参数一个优先级，其数值范围在0到100之间，其中0表示最高优先级，100表示最低优先级。
更可取但不是必须的是，分配给为监视而选择的每个参数的优先级反映与该参数有关的警报或警告的全部安全性。因此，设备生成的警报类型(即尤其是哪个参数与警报有关)和设备操作相对于被监视设备在其中使用的整个控制系统的重要性可影响优先级的分配。可使用这里讨论的FAILED、MAINTENANCE和ADVISORY类别自动生成优先级分配。例如，如果事件管理系统1202使用数值1-10表示参数优先级增加，事件管理系统1202可分配数值10给分类为FAILED的警报或警告，可分配数值5给分类为MAINTENANCE的警报或警告，可分配数值1给分类为ADVISORY的警报或警告。当然，许可系统用户或操作员改写这些自动优先级并分配不同的优先级给一个或多个选择的参数。举例而言，维护工程师可考虑对流程控制系统或工厂的操作尤其重要的特殊设备，并可分配高优先级(如10)给与该设备有关的所有警报或警告，即使已将与该设备的选择参数有关的某些或所有警报或警告分类为MAINTENANCE或ADVISORY。另一方面，在只使用流程控制系统或工厂中的设备监视非关键性流程参数的情况下，用户或操作员可为所接收的与该设备有关的警报或警告设置相对低优先级(如1)，即使将与该设备的选择参数有关的某些或所有警报或警告分类为FAILED。因此，流程控制系统中的不同设备对相同警报或警告有不同的优先级，因为某些设备的操作比其他设备更重要。对上面描述的设备选择过程而言，可使用基于窗口的图形用户界面来完成参数选择和优先级确定过程。另外，如果期望的话，可自动提供弹出帮助窗口或按用户或操作员要求提供，以帮助确定每个所选择的参数的合适优先级。
另外，如图29所示，事件管理系统1202可包括规则引擎1212，其确定是否将事件管理系统1202接收的警报或警告发送给一个或多个商业系统1204。可使用相对简单的规则实现规则引擎1212，诸如查表，其充当过滤器功能表示将哪个警报或警告发送给或不发送给商业系统1204中的某个系统。另外，可在规则引擎1212中实现更复杂的规则，如复杂的情形逻辑，其考虑一个或多个工厂情形、流程控制系统状态等。举例而言，情形逻辑可类似或等同于逻辑条件，如“如果条件A成立，则采取行动B”。
如图29所示，事件管理系统1202可包括一个或多个状态机1214和一个数据库1216。状态机的基本操作原理是众所周知的，这里不详细描述。可是，状态机1214特别适合于提供状态信息给规则引擎1216。尤其是，状态机1214可在数据库1216中存储状态表，规则引擎1212可访问它以获取状态信息来确定诸如在确定是否要采取行动之前，是否一个或多个情形(如上述情形A)成立或不成立。
上面描述的事件管理系统1202可用软件或软件与硬件的组合来实现，上述软件在工作站、服务器或可与流程控制工厂有关的流程控制系统和商业系统通信的任何其他计算机中执行。例如，在图22所示的流程控制系统情况下，事件管理系统1202可在一个或两个工作站1014、或任何其他工作站、服务器或以通信方式与流程控制系统1000耦合在一起的计算机系统中实现。
操作时，资产管理系统1206发送与已在执行配置例程1210期间选择的特定设备的特定参数有关的警报或警告信息。规则引擎1212处理所接收的警报或警告信息，并决定哪个商业系统接收通知。这些通知可包括警报、与警报有关的优先级和警报的描述，其可由设备描述提供或从其中推导出。这种描述可包括诸如与修理和/或替换设备以修补所检测问题有关的文字信息。另外，更可取的是，设计这些通知来启发商业系统1204的接收者采取某种行动。在一些情况下，可设计商业系统来请求通知，且在其他情况下，如果有这种请求时，事件管理系统1202只发送通知。可是，在其他情况下，商业系统只接收来自事件管理系统1202的通知，而不必轮询事件管理系统1202。
在发送通知后，事件管理系统1202可发送后续通知给一个或多个商业系统1204以响应资产管理系统1206发送的警报或警告状态的变化。尤其是，状态机1214从资产管理系统1206接收信息，以便可连续监视所配置事件管理系统1202跟踪的警报或警告的当前状态。例如，以这种方式，事件管理系统1202可起先通知一个商业系统1204设备需要维护，且之后通知一个商业系统1204设备故障以响应从资产管理系统1206接收的表示检测到该故障的警报或警告。更可取但不是必须的是，状态机1214可用来管理事件管理系统1202与商业系统1204之间的通知传递。重要的是，可配置状态机1214只更新或发送通知给商业系统1204以响应状态的变化，而不是发送多个或冗余通知以响应从资产管理系统接收多个相同警报或警告，这可发生在事件管理系统1202轮询资产管理系统1206以获取警报或警告信息的情况下。
一般而言，商业系统1204可包括企业资产管理系统、异常状况管理系统或在流程控制工厂操作中使用的任何其他系统。一种特别有用的企业资产管理系统类型是计算机化的维护系统(CMMS)，其可用来协调流程控制工厂维护人员的活动。在事件管理系统1202发送通知给CMMS的情况下，通知可提供警报或警告信息、包含关于响应发起通知的警报或警告的建议或指示的文字信息、命令或致使CMMS以期望方式响应的其他指令等。为有助于维护人员完成工作，CMMS可显示、打印或传递工作命令信息、预防性维护信息或任何其他维护信息给维护人员，以便先完成高优先级工作命令。
也可修改商业系统1204发送证实信息给事件管理系统1202。通常而言，这些证实信息包括表示关于用户或操作员使用商业系统1204或与其交互的已采取行动。这些证实信息可由事件管理系统1202用来清除事件和/或更新事件管理系统1202中的状态机1214。事件管理系统1202也可发送正式信息给资产管理系统1206供存储在数据库1208中。例如，在CMMS情况下，当已完成与工作命令或预防性维护请求有关的工作时，当关闭工作命令或预防性维护请求时等，CMMS可通过事件管理系统1202发送证实信息给数据库1208以响应工作命令的生成、以响应维护请求、以响应分配人员给特殊问题或工作命令。以这种方式，数据库1208中存储的证实信息可用来提供对资产管理系统1206所监视的设备所进行的工作的完整记录和文档。当然，其他类型的商业系统(即不是CMMS)所发送的证实信息与商业系统的性质一致。
因此，对比已知的计算机化维护管理系统，这里描述的事件管理系统1202可诸如用来以预测实际设备性能的方式和以基于实际设备状态或情形的方式自动计划流程控制工厂中的维护活动，与只以纯粹反应方式进行修理或替换和/或只根据预先确定的计划进行预防性维护活动对比。尤其是，当用于CMMS时，这里描述的事件管理系统1202使维护人员基于实际设备情形或状态对设备进行预防性维护，因此最小化或消除去期望的设备故障和/或未计划的工厂停工。例如，一个或多个现场设备可用来监视推动管道以防堵塞，且可发送警报或警告表示可取的行动或需要维护管道以避免故障情形。在智能设备、线性激励器或其他类似设备的情况下，设备可基于设备的冲程总量和额定时间发送表示应马上维护阀、激励器或其他设备的警报或警告。在旋转设备如发动机的情况下，一个或多个智能现场设备可用来监视发动机轴的振动或发动机的其他部分，且可发送表示振动特征指明发动机的轴承和/或其他元件磨损且应在故障出现之前替换的警报或警告。
和上面描述的警告处理软件一样，这里描述的事件管理系统1202可用任何期望的硬件和软件组合来实现。这种软件可包括可编程控制器、微处理器、特殊应用集成电路或任何其他数字电路和模拟电路。软件实现可使用任何高级和低级编程语言的组合，且这种软件可存储于任何计算机可读存储器包括固态、磁和光纤介质。另外，事件管理系统1202、商业系统1204和资产管理系统1208可通过任何期望的通信网络包括诸如Internet相互通信。
图30是系统1300中的信息流方框图，该系统可用于诸如图1流程工厂10的某个流程工厂中。流程工厂中的不同流程实体或监视流程实体的监视装置、诊断装置等可生成与不同流程实体有关的操作状态信息。通常，与许多这些流程实体有关的操作状态信息与上面描述的可独立报告的警告参数FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM不一致。为有助于集成监视和/或处理和/或显示该操作状态信息，映射系统1304将操作状态信息映射为上面描述的FAILED_ALM、MAINT_ALM和ADVISE_ALM类别。因此映射系统1304使操作状态信息以比从前的系统更一致和逻辑的方式报告或显示给系统操作员、维护人员、商业人员等。图30的系统1300可在诸如图1的流程工厂10系统中实现，且将参照图1描述。
映射系统1304可接收与不同流程实体包括现场设备1308、流程控制软件1312、硬件设备1316(如流程控制器、输入/输出设备、操作员工作站、网络装置等)、监视和/或诊断系统1320、软件或数学模型1324、优化系统1332、维护系统1336等有关的操作状态信息。在图1的流程工厂10中，映射系统1304可由诸如计算机30实现。作为一个特殊例子，映射系统1304可作为类似于参照图22和23描述的警告处理软件1505的软件的一部分实现。在其他例子中，映射系统1304可作为参照图28和29描述的事件管理系统1202和/或资产管理系统1206一部分来实现。
映射系统1304也可用一个或多个其他计算机、工作站等如计算机12A、14A、18、22、26、35、36等来实现。例如，与映射与旋转装置有关的操作状态信息有关的映射系统的一部分可由计算机22来实现，且与映射与供配电装置有关的操作状态信息有关的映射系统的另一部分可由计算机26来实现。因此，映射系统1304可在一个计算机上实现，或映射系统1304也可以是多个计算机实现的分布式系统。
现场设备1308可包括Fieldbus设备、HART设备、按开放协议如PROFIBUS、WORLDFIDEVICE-NET、ACN、Ethernet等通信的设备、按专有协议通信的设备等。与现场设备1308有关的操作状态信息可包括警报或警告、状态情形或与现场设备1308的操作状态有关的其他信息。参照图1，现场设备1308可包括现场设备15和16。与现场设备1308有关的操作状态信息可从现场设备15和16、计算机12A、14A、18、控制器12B、14B等中接收。
与流程控制软件模块1312有关的操作状态信息可包括流程警告或警报或与流程控制软件1312的操作状态有关的其他信息。参照图1，流程控制软件1312可包括控制器12B和14B实现的软件、现场设备16中的软件等。
与硬件设备1316有关的操作状态信息包括警告或警报或与硬件设备1316的操作状态有关其他信息。参照图1，硬件设备1316可包括控制器12B、14B、I/O卡312C、计算机12A、14A、18、22、26、30等。硬件设备也可包括网络设备如交换机、路由器、桥接器、集线器等。可将网络设备连接到网络如Etherne t网络。另外，可配置网络按简单网络管理协议(SNMP)通信。另外，与硬件设备1316有关的操作状态信息可包括硬件设备执行的软件生成的警告、警报、消息等。举一个例子，与硬件设备1316有关的操作状态信息可由网络对象生成。网络对象可按SNMP发送操作状态信息。
监视和/或诊断系统1320可包括监视和/或进行诊断分析的系统，如上面描述的那些。例如，这种系统可对过程系统(如根源诊断系统)、旋转装置、供配电装置等监视和/或进行诊断分析。与监视和/或诊断系统1320有关的操作状态信息可包括警告或警报、或与监视和/或诊断系统1320监视和/或分析的过程系统或装置的操作状态有关的其他信息。参照图1，被监视/分析装置包括诸如旋转装置20、供配电装置25等，且可从诸如计算机22和26中接收操作信息。
软件或数学模型1324和专家系统1328可包括诸如上面描述的那些模型和专家系统。优化系统1332和维护系统1336可包括诸如上面描述的那些优化和维护系统。
映射系统1304可接收与流程实体有关的操作状态信息，且可生成相应的警告消息(如上面描述的FAILED_ALM、MAINT_ALM或ADVISE_ALM)。相应的警告消息可基于操作状态信息以及其他因素(如流程实体的位置或流程实体所位于的流程工厂的部分、现场设备、流程控制软件模块等生成警报、警告、状态情形等的速率、现场设备的类型、用户偏好等)生成。与流程实体有关的操作状态信息可包括诸如优先值、表示流程实体的问题、情形等的相对严重程度的严重程度值等。在这种情况下，映射系统1304可基于优先级或严重程度值生成相应的警告参数。
映射系统1304也可将某些操作状态信息映射为NO_COMMUNICATION警告消息。例如，与流程实体有关的操作状态信息可表示与流程实体(或监视流程实体的设备)的通信不再发生。可将这种操作状态信息映射为NO_COMMUNICATION警告消息。
FAILED_ALM、MAINT_ALM、ADVISE_ALM和NO_COMMUNICATION警告消息可以某种方式以及以某种格式生成，类似与上面描述的技术和警告消息。例如，警告消息可格式化以最终显示在用户界面上。在另一个例子中，警告消息可按诸如DS-71或DS-72IEEE标准格式化以与其他设备通信。另外，警告消息可包括表示优先级、所建议操作、提供详细帮助的文字或文档的链接等信息。带链接的文字或文档可包括处理问题的程序、文档、流图、另一个文档的链接、流图的链接等。
再参照图1，计算机30可生成对应于与流程实体有关的操作状态信息的警告消息，且可传递诸如警告消息给操作员工作站供显示、给商业系统、给数据库等。
因为可由映射系统1304以公共格式和以与流程工厂中其他设备、系统等生成的警告消息共同的格式提供来自不同流程实体的操作信息，更容易确定操作信息的相对重要性。例如，如果将与旋转装置有关的诊断信息映射为FAILED类别，且如果将与现场设备有关的警告映射为MAINTENANCE类别，操作员更容易推断旋转装置的问题比现场设备的问题更紧迫。
这里描述的映射系统1304可使用硬件和软件的任何所期望组合实现。这种软件可包括可编程控制器、微处理器、特殊应用集成电路或任何其他数字电路和/或模拟电路。软件实现可使用任何高级和低级编程语言的组合，且这种软件可存储于任何计算机可读存储器包括固态、磁和光纤介质。另外，映射系统1304可通过任何期望的通信网络包括诸如总线、LAN、WAN、Internet等与其他系统通信。
因此，尽管描述本发明时参照特定例子，其意图仅是加以举例说明而不是对本发明加以限制，熟悉此技术的人员会理解对公开的实施例作些改变、增加或删除不会偏离本发明的实质和范围。

Claims (41)

1.一种处理与流程工厂中的流程实体的操作状态有关的信息的方法，该方法包括：
接收与流程工厂中的第一流程实体有关的第一操作状态信息，其中第一操作状态信息表示第一流程实体的操作状态，其中按照第一格式配置第一操作状态信息；
将第一操作状态信息映射成与第一流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第一流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形，其中多种状态情形中的每个状态情形表示不同的严重程度；以及
生成与第一流程实体有关的第一警报消息，第一警报消息表示与第一流程实体的操作状态有关的状态情形。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
接收与流程工厂中的第二流程实体有关的第二操作状态信息，其中第二操作状态信息表示第二流程实体的操作状态，其中按照第二格式配置第二操作状态信息；
将第二操作状态信息映射成与第二流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第二流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形；以及
生成与第二流程实体有关的第二警报消息，第二警报消息表示与第二流程实体的操作状态有关的状态情形。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
接收与流程工厂中的多个其他流程实体有关的操作状态信息，其中与多个其他流程实体有关的操作状态信息表示多个其他流程实体的各自操作状态，其中至少按照第二格式配置操作状态信息；
将与多个其他流程实体有关的操作状态信息映射成与多个其他流程实体的各自操作状态有关的多个各自状态情形，其中与其他流程实体的各自操作状态有关的每个各自状态情形是多种状态情形中的一种状态情形；以及
生成与多个其他流程实体有关的多个各自警报消息，多个各自警报消息中的每一个表示与其他流程实体的各自操作状态有关的各自状态情形。
4.根据权利要求1所述的方法，其中按照一种通信协议接收第一操作状态信息，该通信协议从包括Fieldbus、HART、PROFIBUS、WORLDFIP、DEVICENET、ACN以及Ethernet的一组协议中进行选择。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在用户界面上显示第一警报消息提示。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将第一警报消息传递到商业系统中。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在数据库中存储第一警报消息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括现场设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括接收表示与现场设备有关的设备警告的消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中生成第一警报消息包括基于设备警告生成第一警报消息。
11.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括流程控制软件模块。
12.根据权利要求11所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括接收表示与流程控制软件模块有关的流程警告的消息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中生成第一警报消息包括基于流程警告生成第一警报消息。
14.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括组中的一种硬件设备，该组由流程控制器、输入/输出设备、操作员工作站和网络设备构成。
15.根据权利要求14所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括接收与网络对象有关的消息。
16.根据权利要求14所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括按照简单网络管理协议接收消息。
17.根据权利要求14所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括接收表示与硬件设备有关的硬件警告的消息。
18.根据权利要求17所述的方法，其中生成第一警报消息包括基于硬件警告生成第一警报消息。
19.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括旋转装置。
20.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括发电装置。
21.根据权利要求1所述的方法，其中第一流程实体包括配电装置。
22.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从监视系统接收操作状态信息。
23.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从诊断系统接收操作状态信息。
24.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从模型接收操作状态信息。
25.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从专家系统接收操作状态信息。
26.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从优化系统接收操作状态信息。
27.根据权利要求1所述的方法，其中接收第一操作状态信息包括从维护系统接收操作状态信息。
28.根据权利要求1所述的方法，其中多种状态情形包括ADVISORY情形、MAINTENANCE情形、以及FAILED情形。
29.根据权利要求28所述的方法，其中多种状态情形进一步包括NOCOMMUNICATION情形。
30.根据权利要求1所述的方法，其中第一警报消息包括建议操作提示。
31.根据权利要求1所述的方法，其中第一警报消息包括与详细帮助有关的文字链接提示。
32.根据权利要求31所述的方法，其中文字包括至少一种处理问题的程序，该问题与第一警报消息、流图、文档链接、流图链接有关。
33.根据权利要求1所述的方法，其中第一警报消息包括文档链接提示。
34.根据权利要求33所述的方法，其中文档包括至少一种处理问题的程序，该问题与第一警报消息、图表、另一个文档的链接、图表链接有关。
35.一种处理与流程工厂中的流程实体的操作状态有关的信息的装置，该装置包括：
内存；
处理器，其与内存以通信方式耦合在一起，对处理器编程以接收与流程工厂中的第一流程实体有关的第一操作状态信息，其中第一操作状态信息表示第一流程实体的操作状态，其中按照第一格式配置第一操作状态信息；
将第一操作状态信息映射成与第一流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第一流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形，其中多种状态情形中的每种状态情形表示不同的严重程度；以及
生成与第一流程实体有关的第一警报消息，第一警报消息表示与第一流程实体的操作状态有关的状态情形。
36.根据权利要求35所述的装置，其中对处理器进一步编程以接收与流程工厂中的第二流程实体有关的第二操作状态信息，其中第二操作状态信息表示第二流程实体的操作状态，其中按照第二格式配置第二操作状态信息；
将第二操作状态信息映射成与第二流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第二流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形；以及
生成与第二流程实体有关的第二警报消息，第二警报消息表示与第二流程实体的操作状态有关的状态情形。
37.根据权利要求35所述的装置，其中该处理器与数据库以通信方式耦合在一起，和其中对该处理器进一步编程以将第一警报消息发送到该数据库存储起来。
38.根据权利要求35所述的装置，其中该处理器与用户界面以通信方式耦合在一起，和其中对该处理器进一步编程以通过用户界面显示第一警报消息提示。
39.根据权利要求35所述的装置，其中该处理器与商业系统以通信方式耦合在一起，和其中对该处理器进一步编程以将第一警报消息发送到该商业系统。
40.存储机器可读指令的有形介质，包括：
第一软件，其接收与流程工厂中的第一流程实体有关的第一操作状态信息，其中第一操作状态信息表示第一流程实体的操作状态，且按照第一格式配置第一操作状态信息；
第二软件，其将第一操作状态信息映射成与第一流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第一流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形，其中多种状态情形中的每个状态情形表示不同的严重程度；以及
第三软件，其生成与第一流程实体有关的第一警报消息，第一警报消息表示与第一流程实体的操作状态有关的状态情形。
41.根据权利要求40所述的存储机器可读指令的有形介质，包括：
第四软件，其接收与流程工厂中的第二流程实体有关的第二操作状态信息，其中第二操作状态信息表示第二流程实体的操作状态，其中按照第二格式配置第二操作状态信息；
第五软件，其将第二操作状态信息映射成与第二流程实体的操作状态有关的状态情形，其中与第二流程实体的操作状态有关的状态情形是多种状态情形中的一种状态情形；以及
第六软件，其生成与第二流程实体有关的第二警报消息，第二警报消息表示与第二流程实体的操作状态有关的状态情形。
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US10/087,308 US7346404B2 (en) 2001-03-01 2002-03-01 Data sharing in a process plant
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BR (1) BR0308124A (zh)
RU (1) RU2357278C2 (zh)
WO (1) WO2003075206A2 (zh)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262402A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 横河电机株式会社 用于提供工业工厂信息的方法和设备
CN102591331A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 桂林中昊力创机电设备有限公司 自动化设备故障可视化诊断系统
CN102809952A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 通用电气公司 用于配置现场总线基金会装置的告警的系统和方法
CN102880122A (zh) * 2011-05-31 2013-01-16 通用电气公司 在基金会现场总线警示上叠加附加信息的系统和方法
CN103064359A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 费希尔-罗斯蒙特系统公司 过程控制系统警报的火花线呈现
CN103116302A (zh) * 2011-05-31 2013-05-22 通用电气公司 定制告警呈现的系统和方法
CN103425118A (zh) * 2012-05-16 2013-12-04 费希尔-罗斯蒙特系统公司 用于识别过程控制系统的完整性降级的方法和装置
CN103582756A (zh) * 2011-03-30 2014-02-12 维斯塔斯风力系统集团公司 具有分散表决的风力涡轮机控制系统
CN104040446A (zh) * 2011-12-26 2014-09-10 Abb研究有限公司 用于定位和通知故障并且操控其告警的系统和方法
CN104280240A (zh) * 2013-07-04 2015-01-14 尼克桑斯公司 用于在管内压制波纹的设备和方法
CN105264448A (zh) * 2013-04-25 2016-01-20 陶氏环球技术有限责任公司 实时化学过程监测、评估和决策辅助方法
CN106033215A (zh) * 2014-12-19 2016-10-19 爱默生过程管理电力和水力解决方案有限公司 针对工业过程网络的自动过程数据发送和监视
CN103250110B (zh) * 2010-12-09 2016-11-16 三菱电机株式会社 工业用自动诊断装置
CN106164795A (zh) * 2014-03-06 2016-11-23 Abb瑞士股份有限公司 用于分类报警的优化方法
CN106647454A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 一种plc和dcs组合控制系统
CN102789214B (zh) * 2011-05-19 2017-09-05 费希尔-罗斯蒙特系统公司 一种在过程控制系统与资产管理系统之间的软件锁定协调
CN108628968A (zh) * 2018-04-24 2018-10-09 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机测点历史数据库建立方法
CN109564423A (zh) * 2016-08-17 2019-04-02 Abb瑞士股份有限公司 监测和控制工业过程的方法以及过程控制系统
CN109976296A (zh) * 2019-05-08 2019-07-05 西南交通大学 一种基于虚拟传感器的车间生产过程可视化系统及构建方法
CN111737622A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 上海英方软件股份有限公司 一种订阅行情信息流的方法及装置
CN113544601A (zh) * 2019-03-15 2021-10-22 欧姆龙株式会社 控制系统、设定装置以及设定程序
CN113867321A (zh) * 2015-12-25 2021-12-31 株式会社理光 诊断设备、计算机程序和诊断系统

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7801777B2 (en) 2001-01-23 2010-09-21 Oracle International Corporation System and method for managing the development and manufacturing of a beverage
US7487182B2 (en) 2001-01-23 2009-02-03 Conformia Software, Inc. Systems and methods for managing the development and manufacturing of a drug
US20020165806A1 (en) 2001-01-23 2002-11-07 Kataria Anjali Rani System and method for managing a regulated industry
US7389204B2 (en) * 2001-03-01 2008-06-17 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Data presentation system for abnormal situation prevention in a process plant
US8073967B2 (en) 2002-04-15 2011-12-06 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Web services-based communications for use with process control systems
AU2003216451A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-16 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Integrated alert generation in a process plant
US7030747B2 (en) * 2004-02-26 2006-04-18 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Method and system for integrated alarms in a process control system
US7676287B2 (en) 2004-03-03 2010-03-09 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Configuration system and method for abnormal situation prevention in a process plant
US7079984B2 (en) 2004-03-03 2006-07-18 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Abnormal situation prevention in a process plant
US7729789B2 (en) 2004-05-04 2010-06-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process plant monitoring based on multivariate statistical analysis and on-line process simulation
JP2007536634A (ja) 2004-05-04 2007-12-13 フィッシャー−ローズマウント・システムズ・インコーポレーテッド プロセス制御システムのためのサービス指向型アーキテクチャ
US8005647B2 (en) * 2005-04-08 2011-08-23 Rosemount, Inc. Method and apparatus for monitoring and performing corrective measures in a process plant using monitoring data with corrective measures data
US9201420B2 (en) 2005-04-08 2015-12-01 Rosemount, Inc. Method and apparatus for performing a function in a process plant using monitoring data with criticality evaluation data
JP2006330774A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Yokogawa Electric Corp プロセス異常状態回復操作支援システム
US8055727B2 (en) * 2005-09-22 2011-11-08 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Use of a really simple syndication communication format in a process control system
EE05523B1 (et) * 2005-12-30 2012-02-15 Priit@Vimberg Meetod ja süsteem ühtseks ressursside haldamiseksning juhtimiseks
RU2449505C2 (ru) * 2006-01-11 2012-04-27 Фишер-Роузмаунт Системз, Инк. Управление энергосбережением в низковольтных беспроводных сетях
JP4564452B2 (ja) * 2006-01-17 2010-10-20 株式会社東芝 プラント監視装置
DE102006023715A1 (de) * 2006-05-19 2007-11-22 Abb Patent Gmbh Netzwerkanalyseeinrichtung
US7801689B2 (en) 2006-07-17 2010-09-21 Oracle International Corporation Systems and methods for tracking the composition of distilled spirits in production and storage
US7698242B2 (en) 2006-08-16 2010-04-13 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Systems and methods to maintain process control systems using information retrieved from a database storing general-type information and specific-type information
US8014880B2 (en) 2006-09-29 2011-09-06 Fisher-Rosemount Systems, Inc. On-line multivariate analysis in a distributed process control system
US7886766B2 (en) * 2006-12-27 2011-02-15 Eltav Wireless Monitoring Ltd. Device and system for monitoring valves
US8407716B2 (en) 2007-05-31 2013-03-26 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Apparatus and methods to access information associated with a process control system
US7822833B2 (en) 2008-04-30 2010-10-26 Honeywell International Inc. System for creating and validating configurations of offline field devices in a process control system
US8731895B2 (en) 2008-05-20 2014-05-20 Honeywell International Inc. System and method for accessing and configuring field devices in a process control system
US8108200B2 (en) 2008-05-20 2012-01-31 Honeywell International Inc. System and method for accessing and configuring field devices in a process control system using distributed control components
US7983892B2 (en) 2008-05-20 2011-07-19 Honeywell International Inc. System and method for accessing and presenting health information for field devices in a process control system
US8914783B2 (en) 2008-11-25 2014-12-16 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Software deployment manager integration within a process control system
US8898660B2 (en) 2008-11-25 2014-11-25 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Systems and methods to provide customized release notes during a software system upgrade of a process control system
US8881039B2 (en) 2009-03-13 2014-11-04 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Scaling composite shapes for a graphical human-machine interface
CN101594192B (zh) 2009-06-19 2012-12-19 中兴通讯股份有限公司 一种信号处理设备和光接口板的在线故障检测方法和装置
US9164501B2 (en) 2009-10-05 2015-10-20 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Methods and apparatus to manage data uploading in a process control environment
JP5627477B2 (ja) 2011-01-20 2014-11-19 三菱重工業株式会社 プラント安全設計支援装置及びプラント監視保守支援装置
US9201416B2 (en) * 2012-01-24 2015-12-01 Fisher Controls International Llc Asset data modules including an integral near field communication interface
US8984641B2 (en) * 2012-10-10 2015-03-17 Honeywell International Inc. Field device having tamper attempt reporting
RU2525108C1 (ru) * 2013-04-22 2014-08-10 Федеральное государственное казенное учреждение "27 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Система поиска уязвимости критически важных объектов сложных социально-технических систем
US9851707B2 (en) 2013-09-04 2017-12-26 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Bulk field device operations
US10459418B2 (en) 2013-09-04 2019-10-29 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Technology for assessing and presenting field device commissioning information associated with a process plant
US20150185718A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 General Electric Company Systems and methods for dynamically ordering data analysis content
US9581698B2 (en) * 2014-02-03 2017-02-28 Honeywell International Inc. Systems and methods to monitor for false alarms from ionosphere gradient monitors
WO2015169680A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Control system with a graphical user interface integrating applications into a common display
CN106664215A (zh) * 2014-06-03 2017-05-10 Pb创新私人有限公司 信息检索系统和方法
CN106462473A (zh) * 2014-06-25 2017-02-22 西门子公司 用于借助超时机制在opc ua中转换事务概念的装置和方法
CN205427588U (zh) * 2014-10-04 2016-08-03 布里斯托公司商用名远程自动化解决方案 用于为过程工厂构建设备层级的系统
WO2016127482A1 (zh) 2015-02-12 2016-08-18 华为技术有限公司 一种告警信息处理方法、相关设备和系统
DE102015113981A1 (de) * 2015-08-24 2017-03-02 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren und System zur Instandhaltung von zumindest einem einer Vielzahl von Feldgeräten in einer Anlage der Automatisierungstechnik
US10438144B2 (en) 2015-10-05 2019-10-08 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Method and apparatus for negating effects of continuous introduction of risk factors in determining the health of a process control system
US10481595B2 (en) 2015-10-05 2019-11-19 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Method and apparatus for assessing the collective health of multiple process control systems
RU2653931C2 (ru) * 2016-06-24 2018-05-15 Закрытое Акционерное Общество "Ес-Лизинг" Способ прогнозирования состояния и оптимизации функционирования системы
JP6566913B2 (ja) * 2016-06-28 2019-08-28 株式会社沖データ 保守管理システム
US11543805B2 (en) 2016-10-17 2023-01-03 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Systems and apparatus for distribution of process control data to remote devices
JP6597579B2 (ja) * 2016-12-09 2019-10-30 横河電機株式会社 機器資産管理装置、機器資産管理方法、機器資産管理プログラム及び記録媒体
US11150635B2 (en) 2017-10-02 2021-10-19 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Projects within a process control asset management system
SG11202007015VA (en) * 2018-01-26 2020-08-28 Ge Inspection Technologies Lp Anomaly detection
RU2708343C2 (ru) * 2018-04-16 2019-12-05 Алексей Владимирович Вейко Способ поиска и восстановления функциональных зависимостей и устройство для его реализации
JP7121592B2 (ja) * 2018-08-28 2022-08-18 中国電力株式会社 プラント監視システムおよびプラント監視方法
US11714394B2 (en) 2018-09-28 2023-08-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc Bulk commissioning of field devices within a process plant
JP7036069B2 (ja) * 2019-03-15 2022-03-15 オムロン株式会社 制御システム、中継装置、および中継プログラム
US12072695B2 (en) 2019-06-21 2024-08-27 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Enhanced work order generation and tracking system
RU2714604C1 (ru) * 2019-07-15 2020-02-18 Константин Владимирович Родионов Блок обработки, управления и отображения информации
RU2731765C1 (ru) * 2019-10-14 2020-09-08 Общество с ограниченной ответственностью "СМИС Эксперт" Способ контроля технического обслуживания инженерных систем объекта
RU2736624C1 (ru) * 2019-12-25 2020-11-19 Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности" Способ и система прогнозирования последствий аварий с участием опасных веществ на опасных производственных объектах в режиме реального времени
US20230195100A1 (en) 2020-05-19 2023-06-22 Tata Consultancy Services Limited System and method for development and deployment of self-organizing cyber-physical systems for manufacturing industries
US11190421B1 (en) 2021-03-01 2021-11-30 International Business Machines Corporation Alerts reduction based on severity level using metric template matching and normalization rule
WO2024141960A1 (en) * 2022-12-28 2024-07-04 Yokogawa Electric Corporation Process automation alarms for distributed control nodes

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908746A (en) * 1986-10-15 1990-03-13 United States Data Corporation Industrial control system
US5163151A (en) * 1990-03-22 1992-11-10 Square D Company System for processing and prioritizing alarms from devices on data communications network
JP3105969B2 (ja) * 1991-10-24 2000-11-06 株式会社東芝 発電プラントの異常時支援装置
JP3113350B2 (ja) * 1991-11-28 2000-11-27 株式会社日立製作所 システム監視方法およびシステム監視装置
US5768119A (en) * 1996-04-12 1998-06-16 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process control system including alarm priority adjustment
JP2001084026A (ja) * 1999-09-10 2001-03-30 Toshiba Corp 監視制御装置
DE19962230A1 (de) * 1999-12-22 2001-06-28 Siemens Ag Industrielle Steuerung für Werkzeugmaschinen, Roboter und/oder Fertigungsmaschinen
AU2003216451A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-16 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Integrated alert generation in a process plant

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262402A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 横河电机株式会社 用于提供工业工厂信息的方法和设备
CN102262402B (zh) * 2010-05-27 2015-05-27 横河电机株式会社 用于提供工业工厂信息的方法和设备
CN103250110B (zh) * 2010-12-09 2016-11-16 三菱电机株式会社 工业用自动诊断装置
CN103582756A (zh) * 2011-03-30 2014-02-12 维斯塔斯风力系统集团公司 具有分散表决的风力涡轮机控制系统
CN103582756B (zh) * 2011-03-30 2016-05-11 维斯塔斯风力系统集团公司 具有分散表决的风力涡轮机控制系统
CN102789214B (zh) * 2011-05-19 2017-09-05 费希尔-罗斯蒙特系统公司 一种在过程控制系统与资产管理系统之间的软件锁定协调
CN102809952A (zh) * 2011-05-31 2012-12-05 通用电气公司 用于配置现场总线基金会装置的告警的系统和方法
CN102880122A (zh) * 2011-05-31 2013-01-16 通用电气公司 在基金会现场总线警示上叠加附加信息的系统和方法
CN103116302A (zh) * 2011-05-31 2013-05-22 通用电气公司 定制告警呈现的系统和方法
CN103064359A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 费希尔-罗斯蒙特系统公司 过程控制系统警报的火花线呈现
CN104040446A (zh) * 2011-12-26 2014-09-10 Abb研究有限公司 用于定位和通知故障并且操控其告警的系统和方法
CN102591331A (zh) * 2012-03-14 2012-07-18 桂林中昊力创机电设备有限公司 自动化设备故障可视化诊断系统
CN103425118A (zh) * 2012-05-16 2013-12-04 费希尔-罗斯蒙特系统公司 用于识别过程控制系统的完整性降级的方法和装置
CN105264448A (zh) * 2013-04-25 2016-01-20 陶氏环球技术有限责任公司 实时化学过程监测、评估和决策辅助方法
CN104280240A (zh) * 2013-07-04 2015-01-14 尼克桑斯公司 用于在管内压制波纹的设备和方法
CN106164795A (zh) * 2014-03-06 2016-11-23 Abb瑞士股份有限公司 用于分类报警的优化方法
CN106164795B (zh) * 2014-03-06 2020-06-05 Abb瑞士股份有限公司 用于分类报警的优化方法
CN106033215B (zh) * 2014-12-19 2020-06-26 爱默生过程管理电力和水力解决方案有限公司 针对工业过程网络的自动过程数据发送和监视
CN106033215A (zh) * 2014-12-19 2016-10-19 爱默生过程管理电力和水力解决方案有限公司 针对工业过程网络的自动过程数据发送和监视
CN113867321A (zh) * 2015-12-25 2021-12-31 株式会社理光 诊断设备、计算机程序和诊断系统
CN109564423A (zh) * 2016-08-17 2019-04-02 Abb瑞士股份有限公司 监测和控制工业过程的方法以及过程控制系统
CN109564423B (zh) * 2016-08-17 2022-02-11 Abb瑞士股份有限公司 监测和控制工业过程的方法以及过程控制系统
CN106647454A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 一种plc和dcs组合控制系统
CN108628968B (zh) * 2018-04-24 2022-06-21 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机测点历史数据库建立方法
CN108628968A (zh) * 2018-04-24 2018-10-09 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机测点历史数据库建立方法
CN113544601A (zh) * 2019-03-15 2021-10-22 欧姆龙株式会社 控制系统、设定装置以及设定程序
US11886170B2 (en) 2019-03-15 2024-01-30 Omron Corporation Control system, setting device and setting program
CN113544601B (zh) * 2019-03-15 2024-06-04 欧姆龙株式会社 控制系统、设定装置以及记录介质
CN109976296A (zh) * 2019-05-08 2019-07-05 西南交通大学 一种基于虚拟传感器的车间生产过程可视化系统及构建方法
CN111737622A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 上海英方软件股份有限公司 一种订阅行情信息流的方法及装置
CN111737622B (zh) * 2020-06-18 2023-07-04 上海英方软件股份有限公司 一种订阅行情信息流的方法及装置

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