CN102810244B - 用于告警设备去除的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称为“用于告警设备去除的系统和方法”。本文描述的实施例包括用于设备的告警去除的系统和方法。在一个实施例中，工业过程控制系统(10)包括控制器(26、27)，其耦合于现场设备(38、40、42、44)。该工业过程控制系统(10)进一步包括告警服务器(70)，其耦合于控制器(26、27)。控制器(26、27)配置成经由第一协议检测现场设备(38、40、42、44)的去除并且采用第二协议将现场设备(38、40、42、44)的去除传达给告警服务器(70)。

Description

用于告警设备去除的系统和方法
技术领域
本文公开的主题涉及设备的去除，并且更具体地涉及告警设备的去除。
背景技术
例如工业控制系统的某些系统可提供控制能力，其实现了在例如传感器、泵、阀等的多种类型的设备中执行计算机指令。例如，通信总线可用于向多种设备发送信号并且接收信号。每个设备可发出涉及设备状况和控制逻辑的告警并且通过通信总线传送它们。告警信息可由包括告警查看器的许多感兴趣的实体接收。然而，这样设备的去除可能在管理告警信息方面存在困难。
发明内容
在下文概述与最初要求保护的本发明在范围上相当的某些实施例。这些实施例无意于限制要求保护的本发明的范围，而相反这些实施例只意在提供本发明的可能形式的简要描述。实际上，本发明可包含与下文阐述的实施例相似或不同的多种形式。
在第一实施例中，工业过程控制系统包括控制器，其配置成耦合于现场设备。该工业过程控制系统进一步包括告警服务器，其配置成耦合于该控制器。该控制器配置成经由第一协议检测现场设备的去除并且采用第二协议将现场设备的去除传达给告警服务器。
在第二实施例中，方法包括经由工业控制系统的控制器和第一协议检测现场设备的卸离。该方法还包括将涉及该现场设备的告警信息从警报数据管理器中去除。该方法进一步包括经由控制器和第二协议将现场设备的卸离报告给工业控制系统的组件。
在第三实施例中，提供非暂时性的有形计算机可读介质，其包括可执行代码。该可执行代码包括用于经由工业控制系统的控制器和第一协议检测现场设备的卸离的指令。该可执行代码还包括用于将涉及现场设备的告警信息从警报数据管理器中去除的指令。该可执行代码进一步包括用于经由控制器和第二协议将现场设备的卸离报告给工业控制系统的组件的指令。
附图说明
当参照附图(其中类似的符号在整个附图中代表类似的部件)阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：
图1是包括通信总线的工业控制系统的实施例的示意图；
图2是包括图1的工业控制系统的多种组件的实施例的框图；
图3是在收集和传输告警信息中有用的过程的实施例的流程图；
图4是现场总线过程和警报过程的实施例的信息流图；以及
图5是适合于从已经从图1的工业控制系统卸离的设备去除告警信息的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
本发明的一个或多个特定实施例将在下文描述。为了提供这些实施例的简洁描述，可不在该说明书中描述实际实现的所有特征。应该意识到在任何这样的实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实现特定的决定以达到开发者的特定目标，例如遵守系统相关和业务相关的约束等，其可在实现之间变化。此外，应该意识到这样的开发努力可能是复杂并且耗时的，但对于具有从本公开受益的普通技术人员仍将是设计、制作和制造的例行任务。
当介绍本发明的多种实施例的要素时，冠词“一”、 “该”和“所述”意在表示存在要素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”意在为包括性的并且表示可存在除列出的要素外的附加要素。
工业控制系统可包括控制器系统，其适合于与例如传感器、泵、阀等的多种现场设备接口。例如，传感器可提供输入给控制器系统，并且控制器系统然后可响应于这些输入获得某些动作，例如致动阀、驱动泵，等等。在例如MarkTM VIe 控制器系统(从纽约州Schenectady的General Electric公司可获得)的某些控制器系统中，多个现场设备可通信地耦合于控制器并且由控制器控制。实际上，多个控制器可控制多个现场设备，如参照图1在下文详细描述的。通信地连接到控制器的设备可包括现场设备，例如基金会现场总线设备，其包括对于基金会H1双向通信协议的支持。因此，设备可在附连到链接设备的多种通信段(例如，H1段)中与控制器通信地连接，来实现设备的全厂范围网络。
每个现场设备可包括封装在功能块中的计算机指令或控制逻辑。例如，比例-积分-微分(PID)功能块可包括适合于实现例如工业过程等某些过程的闭环控制的PID指令。同样，模拟输入(AI)功能块和模拟输出(AO)功能块可分别用于检索输入数据和提交输出数据。实际上，如参照图1在下文更详细描述的，可提供多种类型的功能块，其可以包括多种计算机指令或控制逻辑。现场设备可然后执行功能块中的计算机指令或控制逻辑。如参照图3在下文详细描述的，例如警报或事件等不同类型的告警可包括在每个功能块中。从而，现场设备可发出涉及功能块的执行以及现场设备的诊断状况的多种警报和事件。本文提及的，术语“告警”包括警报和事件两者。
一般，如本文使用的，“警报”指可包括人类操作员的应答的状况，而“事件”指可包括自动应答的状况。警报可进一步包括诊断警报和过程警报。过程警报一般包括用户可限定的状况(例如，警报限)，其在一旦状况发生则实现告警通知方面有用。例如，布尔变量的上升沿变换可由用户在控制回路中限定。上升到边缘值(例如，100)之上的值可然后基于该过程警报触发告警通知。诊断警报一般包括可不是用户限定的预定状况。例如，制造商可包括设备的预定操作温度范围，并且在期望的温度范围外的温度值可基于诊断警报触发告警通知。
一旦现场设备被附连并且调试(即，配置成与网络中的其他实体通信)，现场设备可提供多种告警信息(例如，警报和事件信息)给感兴趣的实体。例如，警报查看器、冗余(即，备份)控制器和其他可接收告警信息。然而，现场设备从网络的去除可导致不一致的告警信息。例如，叉车操作员可能无意中中止现场设备并使现场设备从网络断开。涉及去除的现场设备的用户查看告警可仍看到告警信息并且基于过时的信息做出过程控制决定。另外，用户可尝试与告警交互，例如通过试图应答告警，然而该应答可由于现场设备的断开而可没有被正确地处理。
本文描述的实施例实现现场设备以及对应的告警信息的去除。即，一旦去除现场设备，任何对应的告警信息也可自动去除或更新来反映现场设备不再存在。一旦现场设备从工业控制系统去除，这样的“即插即用”方法使客户能够被通知。此外，该“即插即用”方法可在涉及卸离的设备的告警信息去除期间最小化或消除人的参与。在一个实施例中，可维持现场设备的实况列表，其列出当前附连到工业自动化系统的所有设备。设备从工业控制系统的去除可通过从实况列表删除设备而更新实况列表。更新的实况列表然后可例如通过在主控制器中执行的警报过程而用于分发设备以及任何对应的告警信息去除的通知。另外，该警报过程可用作警报信息的集中式存储库，从而使整个工业控制系统的警报信息维持一致。还可采用冗余控制器来提供故障转移(failover)能力。万一主控制器应该变成无效，冗余控制器可变成新的主控制器，从而提供故障转移保护和冗余操作。
告警查看器或客户端可包括采用与由现场设备使用的协议不同的协议通信的客户端。例如，现场设备可使用基金会现场总线通信协议，而告警客户端可使用串行数据接口(SDI)通信协议。实际上，本文公开的系统和方法使告警信息能够从适合于在多种告警客户端(其包括采用多种协议通信的告警客户)中使用的现场设备收获告警信息。采用该方式，即使在去除现场设备时，多种现场设备的告警信息可维持在一致的状态。
记下前述，图1描绘工业过程控制系统10的实施例。该控制系统10可包括计算机12，其适合于执行多种现场设备配置和监视应用，并且适合于提供操作员界面，工程师或技术人员可通过该操作员界面监视控制系统10的组件。计算机12可以是适合于运行软件应用程序的任何类型的计算设备，例如膝上型计算机、工作站、平板计算机、或手持式便携设备(例如，个人数字助理或蜂窝电话)。实际上，计算机12可包括多种硬件和/或操作系统平台中的任何一些。根据一个实施例，计算机12可主管工业控制软件，例如人机界面(HMI)软件14、制造执行系统(MES)16、分布式控制系统(DCS)18、和/或监控和数据采集(SCADA)系统20。例如，计算机12可主管ControlSTTM软件，其从纽约州的Schenectady的General Electric公司可获得。
此外，计算机12通信地连接到工厂数据高速公路22，其适合于在描绘的计算机12与工厂中的其他计算机12之间实现通信。实际上，工业控制系统10可包括多个计算机12，多个计算机12通过工厂数据高速公路22互连。计算机12可进一步通信地连接到单元数据高速公路24，其适合于使计算机12通信地耦合于工业控制器26和27。系统10可包括耦合于工厂数据高速公路22和/或单元数据高速公路24的其他计算机。例如，系统10的实施例可包括执行虚拟控制器的计算机28、主管以太网全局数据(EGD)配置服务器、对象链接和嵌入过程控制 (OPC)数据存取(DA)服务器、警报服务器、或其组合的计算机30、主管通用电气设备系统标准消息(GSM)服务器的计算机32、主管OPC警报和事件(AE)服务器的计算机34、和主管警报查看器的计算机36。耦合于工厂数据高速公路22和/或单元数据高速公路24的其他计算机可包括主管CimplicityTM、ControlSTTM、和ToolboxSTTM的计算机，其从纽约州的Schenectady的General Electric 公司可获得。
系统10可包括任何数量的工业控制器26和27和其适合的配置。例如，在一些实施例中，系统10可包括一个工业控制器26，或两个(例如，26和27)、三个、或更多的工业控制器26用于冗余。工业控制器26和27可使控制逻辑在使例如涡轮机系统38、阀40、和泵42等多种工厂设备自动化方面有用。实际上，工业控制器26和27可与多种设备通信，其包括但不限于温度传感器44、流量计、pH传感器、温度传感器、振动传感器、间隙传感器(例如，测量旋转组件与静止组件之间的距离)、和压力传感器。工业控制器可进一步与电动致动器、开关(例如，霍尔开关、螺线管开关、继电器开关、限位开关)等等通信。
每个现场设备38、40、42、和44可包括相应的设备描述(DD)文件，例如描绘的DD文件39、41、43、和45。这些DD文件39、41、43、和45可采用设备描述语言(DDL)编写，DDL例如在国际电工委员会(IEC)61804标准中定义的DDL。在一些实施例中，文件39、41、43、和45是标记的二进制文件。即，DD文件39、41、43、和45可包括采用以在减少DD文件39、41、43、和45的大小方面有用的标记的二进制格式而格式化的数据。DD文件39、41、43、和45可每个包括一个或多个功能块47、49、51、和55。这些功能块47、49、51、和55可包括由处理器可执行的计算机指令或计算机逻辑。这样，现场设备38、40、和42可向工业过程控制系统10的过程执行贡献控制逻辑和其他计算机指令。
在描绘的实施例中，涡轮机系统38、阀40、泵42、和温度传感器44通过使用适合于I/O NET 50和H1网络52之间的接口的链接设备46和48而通信地互相链接到自动化控制器26和27。例如，链接设备46和48可包括FG-100链接设备，其从德国Haar的Softing AG可获得。在一些实施例中，例如链接设备48的链接设备可通过开关54耦合于I/O NET。在这样的实施例中，耦合于I/O NET 50的其他组件，例如工业控制器26和27，还可耦合于开关54。因此，通过例如100兆位(MB)高速以太网(HSE)网络的I/O NET 50传送和接收的数据可进而由例如31.25千位/秒网络的H1网络52传送和接收。即，链接设备46和48可充当I/O NET 50和H1网络52之间的网桥。因此，多种设备可链接到工业控制器26、27和计算机12。例如，诸如涡轮机系统38、阀40、泵42、和温度传感器44的设备可包括诸如基金会现场总线设备的工业设备，基金会现场总线设备包括对于基金会H1双向通信协议的支持。在这样的实施例中，基金会现场总线电力供应53(例如，从宾夕法尼亚州的Middletown的Phoenix Contact可获得的Phoenix Contact现场总线电力供应)还可耦合于H1网络52并且可耦合于电源，例如AC电源或DC电源。电力供应53可适合于提供电力给设备38、40、42、和44，以及用于在设备38、40、42、和44之间实现通信。有利地，H1网络52可通过相同的布线带有最小通信干扰地运送电力和通信信号(例如，告警信号)两者。设备38、40、42、和44还可包括对于其他通信协议的支持，例如包括在HART®通信基金会(HCF)协议、和Profibus Nutzer Organization e.Y. (PNO) 协议中的那些。
链接设备46和48中的每个可包括在对H1网络52分段方面有用的一个或多个区段端口56和58。例如，链接设备46可使用区段端口56来与设备38和44通信耦合，而链接设备48可使用区段端口58来与设备40和42通信耦合。通过使用例如区段端口56和58在设备38、44、40、和42之间分发输入/输出可使物理分离能够在维持容错、冗余和提高通信时间方面有用。在一些实施例中，额外的设备可耦合于I/O NET 50。例如，在一个实施例中，I/O包60可耦合于I/O NET 50。I/O包60可提供额外的传感器和致动器到系统10的附连。链接设备46和48还可提供额外的功能性，例如维持现场设备38、40、42、和44的链路活动调度器(LAS)61和实况列表63，如参照图2在下文详细描述的。实况列表63可存储在链接设备46和48的存储器上。实况列表63包括当前通信耦合于系统10的所有设备的列表。
在某些实施例中，设备38、40、42、和44可提供诸如告警的数据给系统10。可根据在下文描述的实施例处理这些告警。图2描绘工业过程控制系统10的实施例的框图，其进一步详细地描绘多种组件。如上文描述的，系统10可包括在计算机28上执行的、耦合于工厂数据高速公路22和单元数据高速公路24的警报服务器70。计算机28可包括例如非易失性存储器和易失性存储器等存储器72，和处理器74，以便于警报服务器70的执行。警报服务器70可执行警报服务器过程76用于接收、处理从控制器26和27接收的警报并且对其作出响应。诸如控制器26和27的多个控制器可设置为冗余操作。即，万一控制器26变成无效，控制器27可接替并且继续操作。
系统10可包括耦合于工厂数据高速公路22的额外的计算机36，该工厂数据高速公路22可执行警报查看器80。警报查看器80可使用户能够查看由警报服务器70处理的警报并且与其交互。计算机36可每个包括用于执行警报查看器80的处理器84和存储器82。另外，在一些实施例中，警报查看器80可在计算机28上执行或在上文在图1中描述的计算机中的任何计算机上执行。警报服务器70可使用由警报查看器80能解释的任何适合的警报数据协议与警报查看器80通信。
如上文描述的，控制器26和27耦合于单元数据高速公路24，并且控制器26和27可通过单元数据高速公路24与警报服务器70通信。例如，在一个实施例中，控制器26、27、和警报服务器70可使用SDI警报协议通信。控制器26和27可每个包括用于执行控制器26和27的功能的处理器88和存储器86。在一个实施例中，控制器26和27可执行现场总线过程90和警报过程91。现场总线过程90可用于与现场设备38、40、42、和44接口，而警报过程91可用于提供适合于分发警报信息的集中式设施，如参照图3更详细描述的。告警和功能块信息可包括在分别对应于每个现场设备38、40、42、和44的DD文件39、41、43、和45中。如上文提到的，控制器26和27可通过I/O NET 50耦合于I/O包60。在一个实施例中，I/O包60可使用先进数字逻辑(ADL)协议与控制器26和27通信。
同样如上文论述的，控制器26和27可通过I/O NET 50耦合于链接设备46和48。链接设备46和48可通过I/O NET 50与控制器26和27通信。链接设备46和48可耦合于H1网络52，并且一个链接设备46可耦合于设备38和44，并且另一个链接设备48可耦合于设备40和42。链接设备46可包括诸如易失性和非易失性存储器的存储器92、和处理器94，并且链接设备48可包括诸如易失性和非易失性存储器的存储器96、和处理器98。在一个实施例中，链接设备46和48可使用基金会现场总线协议与控制器26和27通信。
诸如链接设备46的主链接设备可包括LAS 61。LAS 61可调度在图1中示出为大环管理的一部分的功能块47、49、51、和55的执行。另外，LAS 61可定期向现场设备38、40、42、和44中的每个发出令牌，例如通行令牌。正确地对通行令牌作出响应的现场设备38、40、42、和44可保持在实况列表63中。未对通行令牌作出响应的任何现场设备38、40、42、和44可从实况列表63中去除。采用该方式，通过维持通信响应的现场设备38、40、42、和44的列表而使实况列表63保持更新。在一个实施例中，即使在现场设备38、40、42、和44中的一个或多个可已经被断开的情况下，实况列表63可有利地用于维持告警信息的一致性，如参照图5在下文详细描述的。
工业自动化系统10可使警报和诊断信息能够从多种设备传达给用户，例如通过HMI 14和警报查看器80，如参照图3在下文更详细描述的。例如，采用第一格式(例如，基金会现场总线协议)的警报和诊断信息可由控制器26接收并且采用第二格式(例如，SDI协议)转发给警报服务器70。通过在必要时转换告警信息并且通过为告警信息提供共同分发服务，控制器26实现了高效地使用采用不同协议通信的多种设备。另外，控制器26和27可提供冗余操作，从而在一个或多个控制器26和27停工期的情况下维持告警信息。
描述以下过程的实施例是有用的，该过程用于捕获并且分发告警信息以便更好地描述适合于在去除现场设备时维持告警信息的一致性的过程。因此，根据本发明的实施例，图3和图4描绘捕获并且分发告警信息。更具体地，图3是描绘在捕获告警信息并且连续地向警报服务器70和警报查看器80、以及在图2中的示出的冗余控制器26提供信息方面有用的过程100的实施例的流程图。该过程100可实现为可执行的代码指令，其存储在诸如控制器26的存储器86、控制器27的存储器、和警报服务器70的存储器72的非暂时性有形计算机可读介质上。可首先用功能块和告警信息预先配置(框102)现场设备，例如在图1和图2中示出的现场设备38、40、42、和44中的任何现场设备。例如，HMI 14、MES16、DCS 18、和SCADA 20可用于提供适合于预先配置现场设备38来提供期望的控制逻辑和告警信息行为的一个或多个屏幕。在一个实施例中，对应于现场设备38的DD文件39可用于检索设备配置信息，例如告警信息。例如，DD文件39可包括诸如与现场设备38关联的功能块的信息、对应于每个功能块的告警、和对应于设备38的告警(例如，诊断警报)。
设备占位符(例如，虚拟设备)然后可由预先配置屏幕呈现并且由用户(例如，控制工程师、调试工程师)选择，以键入涉及设备的配置信息。从DD文件39读取的配置信息可包括告警信息，其可包括未定义告警、下限警报(LO)、上限警报(HI)、临界下限警报(LO LO)、临界上限警报(HI HI)、偏差下警报(DV LO)、偏差上警报(DV HI)、离散警报(DISC)、块警报(BLOCK)、写保护改变警报(WRITE)、静态数据更新事件、与功能块更新事件关联的链接、与块更新事件关联的趋势、忽略位串更新事件(IGNORE)、积分复位更新事件(RESET)、或任何其他适合的告警参数或其他信息。用户可例如通过指配告警极限值、确认选项(例如，告警的自动应答、告警的人工应答)、警报滞后(即，过程值必须在警报状况清除前回到警报极限内的量)、告警关键值(即，在对告警分类中使用的值)、告警优先级等来预先配置告警。用户还可预先配置功能块并且用与设备关联的功能块对控制回路编程。
设备38然后可附连到工业自动化系统10(框104)，例如通过将设备附连到H1网络52。在一些实施例中，设备38可已经从H1网络52中去除，并且随后重新附连到网络52。例如，如果设备38变成不能操作，设备38可已经被去除并且然后用具有相同的型号和制造商的设备38代替。在另一个示例中，设备38可通过与叉车的碰撞而已经无意中被去除并且随后重新附连到H1网络52。
在一个实施例中，设备耦合(附连或重新附连)到H1网络52可导致设备的自动调试。即，在设备38的预先配置(框102)期间键入的配置数据可自动加载到设备38的存储器中。实际上，“即插即用”过程可用在设备占位符(例如，虚拟设备)中详细列举的预先配置信息来自动更新设备38。在另一个实施例中，设备38可附连到H1网络52并且然后可使用例如包含打印的调试数据的调试纸标签而人工调试设备。调试标签可包括诸如设备ID、型号类型、序列号等的信息。一旦被附连并且调试(框104)，设备可立刻通信地连接到工业控制系统10的所有其他组件。
在描绘的实施例中，过程100可进行初始告警收集(框106)，以当设备首先附连到H1网络52并且被调试时从现场设备38检索告警数据。例如，控制器的现场总线过程90可经由链接设备46而与现场设备38交互来请求告警数据，如参照图5在下文更详细描述的。初始告警收集(框106)可包括检索与现场设备38关联的所有当前警报和事件。例如，诸如请求重新校准现场设备38的告警的诊断告警可提供给控制器26。该告警然后采用由警报服务器能理解的协议被转移(例如，提供)给警报服务器70(框108)，如参照图4在下文更详细描述的，并且然后进一步提供给系统10的其他实体(框110)，例如警报查看器80和冗余控制器26。转移可包括，例如，采用一个协议(例如，基金会协议)将警报信息转换成采用不同的协议(例如，SDI协议)的警报信息。
过程100然后可对于新的告警监视现场和链接设备(框112)。在一个实施例中，对新的告警的监视(框112)可包括倾听由现场设备(例如，设备38、40、42、和44)、和链接设备(例如，链接设备46和48)发出的多播广播。涉及多播广播的所有告警可随后转移到警报服务器70(框108)用于后续处理并且输送给感兴趣的实体(框110)。通过将告警变换成由告警服务器70能理解的共同协议，本文描述的系统和过程使多种设备能够参与发送和接收告警信息。采用该方式，提供更高效和弹性的告警系统。
图4是图示在图2中描绘的现场总线过程90和警报过程91之间的信息流的实施例的信息流图114。现场总线过程90和其多种组件可实现为可执行代码指令，其存储在非暂时性有形机器可读介质上，例如，控制器26的易失性和非易失性存储器86。同样，警报过程91和其多种组件可实现为可执行代码指令，其存储在非暂时性有形机器可读介质上，例如，控制器26的易失性和非易失性存储器86。描绘的信息流可适合于使来自现场设备38、40、42、和44的告警转移到警报服务器70和冗余控制器27。即，来自现场设备38、40、42、和44的告警可由过程90和91接收并且处理，并且然后采用实体优选的协议提供给工业控制系统10的许多实体(例如，警报服务器70和冗余控制器27)。
在描绘的实施例中，现场总线过程90和警报过程91用于将告警转移到警报服务器70和冗余控制器27。具体地，现场总线过程90可“倾听”从现场设备38、40、42、和44发出的告警、应答该告警、以及将告警信息转移给警报过程91。警报过程91然后可采用适合的协议(例如，SDI)与警报服务器70通信并且传送现场总线告警信息。通过实现采用一个协议(例如，现场总线协议)的告警信息转移到采用第二协议(例如，SDI)的警报服务器70中，本文描述的系统和过程提供多种告警信息的提高的告警兼容性和传输。
在一个实施例中，诸如现场设备38的现场设备可发出事件或警报多播广播116以将告警状况(即，事件、警报、或其组合)通知系统10。如描绘的，现场总线过程90可接收从I/O Net 50发出的多播广播116。例如，现场设备38可发出事件或警报多播广播116，其然后可通过I/O Net 50由在图1和2中示出的链接设备48传送。在一个实施例中，多播广播116可由监视I/O Net 50 HSE端口的HSE栈118接收。在现场总线过程90中执行的接收线程120可连续检查由HSE栈118接收的多播广播116。当由HSE栈118接收多播广播116时，接收线程120可将涉及多播广播116的告警信息封装到基金会现场总线(FF)告警转移122中并且使FF告警转移122传输到FF告警转移队列124中。另外，接收线程120可将接收并且传输FF告警转移122通知警报线程126。FF告警转移122可包括多播的事件或警报广播116、以及涉及多播广播116的所有告警信息。例如，FF告警转移122可包括未定义告警、下限警报(LO)、上限警报(HI)、临界下限警报(LO LO)、临界上限警报(HI HI)、偏差下警报(DV LO)、偏差上警报(DV HI)、离散警报(DISC)、块警报(BLOCK)、写保护改变警报(WRITE)、静态数据更新事件、与功能块更新事件关联的链接、与块更新事件关联的趋势、忽略位串更新事件(IGNORE)、积分复位更新事件(RESET)、和任何其他相关的信息，例如用户预先配置信息。
警报线程126然后可从队列124检索FF告警转移122用于进一步传送，例如用于将FF告警转移122传送到警报过程91以及用于确认接收多播广播116。例如，警报线程126可通过使用发送线程130发出FF告警转移确认128。发送线程130可将FF告警转移确认128设置在HSE栈118中，该FF告警转移确认128然后可由发出多播广播116的现场设备38接收。FF告警转移确认128的接收的确认132然后可由设备38发出。实际上，由告警发出设备38接收告警转移确认128可通过发出确认132而被确认。确认132可由接收线程120从HSE栈118检索并且转发到警报线程126。采用该方式，通知警报线程126由告警发出设备38接收初始FF告警转移确认128。
接着，如在图4中示出的，警报线程126然后可通过使用FF警报客户端136将确认的FF告警转移134传送到警报过程91。例如，FF警报客户端136可与包括在警报过程91中的FF处理机线程138通信来输送确认的FF告警转移134。FF处理机线程138然后可将确认的FF告警转移存储在FF告警转移缓冲器140中。采用该方式，多个FF告警转移134可被缓冲用于更高效的处理。
在将确认的FF告警转移134存储在缓冲器140中之后，警报管理器线程142然后可从缓冲器140检索FF告警转移134用于进一步的数据处理和存储。例如，包括在FF告警转移134中的信息可存储在警报数据管理器144中作为FF告警转移对象146。在某些实施例中，警报数据管理器144可以是多维数据仓库或任何其他适合的数据存储(例如，关系型数据库、网络数据库、二进制文件)。警报数据管理器144不仅可存储FF告警转移对象146，还可存储通过在图1和2中示出的I/O包60发出的告警信息。实际上，警报数据管理器144可存储并且管理与多种告警系统和协议关联的告警，其包括基金会现场总线、SDI、Profilbus、和HART系统和协议。
一旦FF告警转移对象146存储在警报数据管理器144中，警报管理器线程142然后可将FF告警转移对象146传送到系统10的其他实体。例如，传送线程148可将FF告警转移对象146传送到冗余控制器27。如上文提到的，一些实施例可包括两个或以上的控制器，例如控制器26和27，来提供容错和冗余。在某些实施例中，控制器26和27可以客户端/服务器的关系通信地耦合。该客户端/服务器关系有利地使控制器26(即，服务器控制器)能够执行警报过程91以作为信息的单个“所有者”管理并且控制告警信息。服务器控制器26然后可将告警信息散布到客户端控制器，例如描绘的冗余控制器27(即，客户端控制器)。万一服务器控制器26用别的方式变成无效，客户端控制器27中的一个然后可接替服务器的职责。通过向多个控制器提供告警信息，实现冗余和容错告警操作。
另外，传送线程148可将FF告警转移对象146传送到警报服务器70用于进一步的告警处理和分发。警报服务器70可使用不同的通信协议，例如SDI协议。因此，传送线程148可通过使用由警报服务器70支持的协议传输FF告警转移对象146。可支持适合于与多种警报服务器70通信的多种协议。例如，系统10可使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(例如，IEEE 802.11 a/b/g/n)、Zigbee协议、和Z-Wave。警报服务器70然后可使警报分发到在图2中描绘的警报查看器80。有利地，关于图4描述的信息流还可用于从最近已经卸离到I/O Net 50的设备去除告警信息，如在图5中描绘的。
图5描绘用于从现场设备(其已经从在图1中示出的系统10卸离)去除告警信息并且分发告警信息的过程150的实施例。该过程150可实现为可执行的代码指令，其存储在诸如控制器26的存储器86、控制器27的存储器86、和警报服务器70的存储器72的非暂时性有形计算机可读介质上。如上文提到的，诸如在图1-3中示出的设备38的现场设备，可从H1网络52中去除。可无意中去除设备38或为了更换、维修或任何其他目的而有意地去除设备38。过程150可检测设备从H1网络52的卸离(框152)。在一个实施例中，链接设备46可通过使用基金会现场总线协议定期向现场设备38、40、42、和44中的每个发出通行令牌。断开的设备38在分配的时间内将不对该通行令牌作出响应，从而导致检测到断开的设备38。采用该方式，可检测设备38的卸离(框152)。在另一个实施例中，链接设备46或控制器26可查询设备38之状态。设备38的非响应性行为然后可导致设备38从实况列表63中去除。在又一个实施例中，用户可人工更新设备的状态来反映状态变化到卸离的状态。
过程150然后可将设备38的卸离报告给在图2中示出的警报过程91(框154)。如上文提到的，警报过程91可用作告警信息的集中式来源。即，诸如警报查看器36和冗余控制器27的系统10的其他实体可与警报过程91交互来接收并且转发涉及由设备38发出的任何告警的信息。通过将告警信息集中在警报过程91中，对告警信息的更新可高效地进行并且其可被更快速地反映。随后，卸离设备38的告警信息可被去除或清除(框156)。例如，警报过程91可将与设备38关联的所有警报和事件信息从在图4中示出的警报数据管理器144中去除。
过程150然后可将设备38的卸离报告给系统10的其他实体。例如，在图4中示出的警报查看器36和冗余控制器27可都被通知设备38的去除。在一个实施例中，警报过程91可通过使用SDI协议与警报查看器36通信，以告知警报查看器36警报和事件由于设备38的断开而去除。同样，警报过程91可通过单元数据高速公路24与控制器27通信，以同样告知控制器27设备38的去除。另外，可立刻通知来自请求涉及卸离设备38的警报和事件信息的实体的任何查询：设备38不再附连到系统10。采用该方式，当设备从系统10中去除时，警报和事件信息可在整个系统10中维持一致。另外，如参照图3在上文提到的，如果设备38重新附连到H1网络52，则本文描述的系统和过程可自动收集告警信息并且向感兴趣的实体(例如，警报查看器36和冗余控制器27)提供该告警信息。
本发明的技术效果包括当设备从工业控制系统去除时维持一致的告警信息。一旦设备被去除，任何对应的告警信息还可自动去除或更新来反映设备不再存在。一旦现场设备从工业自动化系统去除，这样的“即插即用”方法使客户端能够被通知。此外，该“即插即用”方法可在涉及卸离设备的告警信息的去除期间最小化或消除人的参与。额外的技术效果包括从已经重新附连到工业控制系统的现场设备收获告警信息。例如，技术效果包括当现场设备重新附连到工业控制系统时，接收告警信息并且将其从第一协议(例如，现场总线协议)转换成一个第二协议(例如，SDI)。一旦现场设备在物理上附连到工业自动化系统，这样的“即插即用”方法使告警信息能够从现场设备收集并且提供给控制器和告警客户端，从而最小化或消除人的参与。同样，一旦现场设备从工业控制系统去除，“即插即用”方法使告警信息能够被清除。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。
部件列表
10 工业过程控制系统 12 计算机
14 人机界面(HMI) 16 制造执行系统(MES)
18 分布式控制系统(DCS) 20 监控和数据采集(SCADA)系统
22 工厂数据高速公路 24 单元数据高速公路
26 控制器 27 控制器
28、30、32、34、36 计算机 38 涡轮机系统
40 阀 42 泵
44 温度传感器 39、41、43、45 DD文件
46、48 链接设备 47、49、51、55 功能块
50 I/O NET 52 H1网络
54 开关 53 供应
56、58 区段端口 60 I/O包
61 链路活动调度器(LAS) 63 实况列表
70 警报服务器 72 存储器
74 处理器 76 警报服务器过程
80 警报查看器 82 存储器
84 处理器 86 存储器
88 处理器 90 现场总线过程
91 警报过程 92 存储器
94 处理器 96 存储器
98 处理器 102、104、106、108、110、112 框
114 信息流图 116 警报多播广播
118 高速以太网(HSE)栈 120 接收线程
122 基金会现场总线(FF)告警转移 124 FF告警转移队列
126 警报线程 128 FF告警转移确认
130 发送线程 132 确认
134 FF告警转移 136 FF警报客户端
138 FF处理机线程 140 FF告警转移缓冲器
142 警报管理器线程 144 警报数据管理器
146 FF告警转移对象 148 传送线程
150 过程 152、154、156 框

Claims (11)

1.一种工业过程控制系统(10)，包括：
控制器(26、27)，其配置成耦合于现场设备(38、40、42、44)，所述控制器(26、27)包括提供告警信息的集中式来源的警报过程(91)；以及
告警服务器(70)，其配置成耦合于所述控制器(26、27)，
其中，所述控制器(26、27)配置成经由第一协议检测所述现场设备(38、40、42、44)的去除，并从报警过程(91)中清除关于现场设备(38、40、42、44)的告警信息，并且采用第二协议将所述现场设备(38、40、42、44)的去除传达给所述告警服务器(70)。
2.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述告警服务器(70)配置成将所述现场设备(38、40、42、44)的所述去除传达给警报查看器(80)、冗余控制器(26、27)、或其组合。
3.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述第一协议包括基金会现场总线协议、HART协议、或其组合。
4.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述第二协议包括串行数据接口(SDI)协议、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.11协议、Zigbee协议、Z-Wave协议、或其组合。
5.如权利要求1所述的系统(10)，其包括实况列表(63)，其中，所述控制器(26、27)配置成查询所述实况列表(63)来检测所述现场设备(38、40、42、44)的所述去除。
6.如权利要求5所述的系统(10)，其包括具有所述实况列表(63)的链接设备(46、48)。
7.如权利要求1所述的系统(10)，其包括所述现场设备(38、40、42、44)，其中，所述现场设备(38、40、42、44)包括基金会现场总线设备、Profibus设备、HART设备、或其组合。
8.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述控制器(26、27)配置成当所述现场设备(38、40、42、44)重新附连到所述工业过程控制系统(10)时从所述现场设备(38、40、42、44)收集告警信息，并且所述控制器(26、27)配置成将所述告警信息分发到所述告警服务器(70)。
9.如权利要求8所述的系统(10)，其包括所述现场设备(38、40、42、44)，其中，所述现场设备(38、40、42、44)包括自动调试的现场设备(38、40、42、44)。
10.如权利要求8所述的系统(10)，其包括所述现场设备(38、40、42、44)，其中，所述现场设备(38、40、42、44)包括人工调试的现场设备(38、40、42、44)。
11.如权利要求1所述的系统(10)，其包括所述现场设备(38、40、42、44)、链接设备(46、48)、高速以太网网络(50)、和基金会H1网络(52)，其中，所述链接设备(46、48)配置成使所述高速以太网网络(50)链接到所述基金会H1网络(52)，所述控制器(26、27)耦合于所述高速以太网网络(50)，并且所述现场设备(46、48)耦合于所述基金会H1网络(52)。
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