CN103135518A - 程序流控制监控例程、与之相关的方法以及系统 - Google Patents

程序流控制监控例程、与之相关的方法以及系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及程序流控制监控例程。在一个实施例中，过程控制设备具有多个与给定工厂的控制和/或监控有关的模块。提供程序流控制监控例程以用于监控多个模块。

Description

程序流控制监控例程、与之相关的方法以及系统
技术领域
本公开涉及用于监控软件应用(这里称作“模块”)的程序流控制，这些软件应用由遍及现代过程和制造工厂中使用的多种设备所执行。更具体地，本公开涉及程序流控制监控例程，其用于多个模块以检测模块错误并采取适当的工厂特定的动作。
背景技术
如今，过程和制造工厂在几乎工厂运行的各个方面使用计算机系统和基于微处理器的监控和控制系统。单独的计算机系统和基于微处理器的监控和控制系统存储多个模块，当其运行时，其实现工厂多个方面的运行。任何给定的模块的具体的功能的范围是从监控和控制单独的工厂现场设备到促进运行和维护活动，到为管理报告提供数据。
包含基于微处理器的控制例程的现场设备已经变得普通。很多时候，任何给定的现场设备处理器顺序地执行若干模块。单独的现场设备经常包含嵌入式系统。任何给定的嵌入式系统存储和执行多个与特定的工厂监控和/或控制功能有关的模块。例如，一个给定的数字设备控制器可以被配置为控制罐中的液位。控制器可以具有来自罐液位传感器的输入和至阀门控制器的输出。数字设备控制器执行一个或多个模块，这些模块控制输出，以在罐中的液位波动超过或低于期望的液位时相应地打开或关闭阀门。任何给定的现场设备，无论是传感器(即液位传感器)或执行器(即阀门控制器)自身可以是一个数字设备，其被设计为执行一个或多个模块，例如将模拟数据转化为数字数据的模块。很多时候，任何给定的现场设备处理器执行与功能相关的模块，这些功能的范围从处理器与I/O口之间的通信例程到用于将模拟值转化为该值的数字表示的例程。
工厂运行和维护计算机系统也经常执行很多的模块。当在一个相应的处理器上执行运行和维护例程时，为工厂人员提供与单独的工厂设备交互能力。附加地，工厂管理计算机系统经常执行多个模块。当在一个相应的处理器上执行管理计算机系统例程时，为工厂人员提供运行数据和与之相关的报告。
已知的程序流控制监控例程需要额外的多达2MB的存储器来存储所有的相关数据。除程序流控制模块自身的大小之外，所需要的存储器大小取决于完整的嵌入式固件的大小和需要由程序流控制监控的模块的数量。程序流控制监控例程是模块特定的。很多时候，在嵌入式系统中存储器是有限的。典型地，在相应地开始执行之前，程序流控制模块决定需要被监控的模块的数量。一旦需要被检测的模块的数量确定了，相应的存储器分配就设置好了。因此，需要提供一种程序流控制监控例程，其需要很少的存储器且其能够监控多个模块。
发明内容
在一个实施例中，过程工厂监控和/或控制设备包括被配置为接收至少一个输入和产生至少一个输出的控制器。该过程工厂监控和/或控制设备还包括用于存储至少一个模块的计算机可读介质。本公开的程序流控制监控例程在运行时间内动态地确定需要被监控的模块的数量，且相应地增加或减少相应的存储器分配。控制器进一步被配置为执行模块，以在过程中实现监控和/或控制功能。过程工厂监控和/或控制设备还包括存储在计算机可读介质上的程序流控制监控例程，当执行该程序流控制监控例程时，其检测与模块有关的任何错误且提供指示何时检测到任何错误的时间戳。程序流控制监控例程包括接口例程，当检测到任何模块错误时执行该接口例程，且该接口例程初始化工厂特定的警报和/或动作。
在另一个实施例中，在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法包括提供一个被配置为接收至少一个输入和产生至少一个输出的控制器。该方法还包括提供计算机可读介质和存储至少一个模块和至少一个程序流控制监控例程。该方法还包括：执行该模块以在过程中实现监控和/或控制功能，和执行程序流控制监控例程以检测与模块的执行有关的任何错误。该方法还包括：提供指示何时检测到任何模块错误的时间戳，以及与任何给定的模块有关的错误所引入的时间量，并在检测到任何模块错误时，执行接口例程以初始化工厂特定的警报和/或动作。
在又一个实施例中，用于在过程工厂监控和/或控制中使用的计算机可读介质包括至少一个存储在该计算机可读介质上的与监控和/或控制过程有关的模块和至少一个存储在该计算机可读介质上的程序流控制监控例程。执行该程序流控制监控例程，以检测与该模块有关的任何错误，且该程序流控制监控例程提供指示何时检测到错误的时间戳。计算机可读介质还存储至少一个接口例程，当检测到任何模块错误时执行该接口例程，以初始化工厂特定的警报和/或动作。
附图说明
图1示出了工厂监督控制和数据采集系统的框图；
图2示出了过程工厂内的一块区域的布置图；
图3A-3D示出了多个数字的现场设备的输出；
图4A-4C示出了多个数字的现场设备的输入；
图5示出了一个数字的现场设备的框图；
图6示出了一个用于监控管理的OMD；
图7包含表1，表1解释了与给定的类变量有关的功能；
图8示出了为了监控而注册安全功能/线程/功能的顺序；
图9示出了为从监控移除而注销安全功能/线程的顺序；
图10示出了安全功能/线程/功能性的顺序；
图11示出了解释程序流控制的监控和初始化和使用的顺序图；
图12示出了为给定的事件建立计时器的流程图；
图13示出了用于确定给定的计时器周期是否在范围内的流程图；
图14示出了监控程序流控制监控例程是否如期望地运行的执行顺序；以及
图15和16示出了用于适应变化的模块执行顺序的例程。
具体实施方式
在一个实施例中，一个工厂设备的嵌入式系统存储和执行多个与各种工厂特定的功能相关的模块。程序流控制监控例程存储在工厂设备的存储器上，当其在相应的处理器上执行时，其检测动态(例如，与运行时间有关)地注册的、由工厂设备执行的模块中的任何错误。该程序流控制监控例程包括模块注册例程、模块监控例程和接口例程。该模块注册例程在系统运行时间内根据用户输入动态地注册和注销监控的模块。模块监控例程监控已注册模块的任何错误并在检测到任何模块错误时初始化接口例程的执行。接口例程提供工厂特定的警报和/或动作。因此，用公共模块监控例程监控所有的已注册模块。具有如所述的模块化设计的程序流控制监控例程使得模块监控例程能够从模块到模块地重复使用。因此，程序流控制监控例程是能够与已注册的需监控模块的数量成比例地升级的。这对于具有有限的存储器且存储和执行大量的模块的嵌入式系统是非常有用的。
当执行程序流控制监控例程时，其实施以下功能中的任意一个：模块执行监控、用于模块执行故障时动作的接口、模块顺序监控、模块顺序执行监控、用于模块顺序执行故障时动作的接口、缓冲区溢出监控、用于缓冲区溢出时动作的接口、实时操作系统(Real Time OperatingSystem：RTOS)线程监控、检测线程是否以所要求的时间周期运行、检测线程是否锁定、检测线程是否运行太快或者太慢、检测模块是否如期望地周期性运行、检测到线程故障时的动作接口、以上的任何子组合或组合。
对在给定的工厂系统内执行的所有模块而言，模块监控例程可以是共用的。因为工厂系统故障动作依赖于程序流控制监控例程在其中实现的给定的系统，所以包括接口例程的程序流控制监控例程一旦检测到任何模块错误就会便利共用的工厂动作。
现在参照图1，示出的工厂SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition：监督控制与数据采集)系统100包括若干业务和其他计算机系统，这些计算机系统通过一个或多个通信网络与若干个控制和/或监控设备相互连接。应当理解，该工厂SCADA系统100具有很多模块，这些模块由同样多数量的分布于整个工厂范围内的设备执行。
该工厂SCADA系统100包括一个或多个过程控制系统112和114。过程控制系统112可以是一个传统的过程控制系统，诸如PROVOX或RS3系统或任何其他的DCS，该传统的过程控制系统包括耦合至控制器112B和输入/输出(Input/Output：I/O)卡112C的操作员界面112A，控制器112B和I/O卡112C转而耦合至多个现场设备，诸如模拟的和高速可寻址远程变送器(Highway Addressable Remote Transmitter：HART)的现场设备115。可以是分布式过程控制系统的过程控制系统114包括一个或多个操作员界面114A，该一个或多个操作员界面114A通过诸如以太网总线的总线耦合至一个或多个分布式控制器114B。该控制器114B可以是例如由奥斯汀、德克萨斯州的Fisher-Rosemount系统公司销售的DeltaVTM控制器或任何其他期望的类型的控制器。该控制器114B通过I/O设备连接至一个或多个现场设备116，例如HART或现场总线现场(FF)设备或任何其他的智能或非智能的现场设备，包括例如那些使用AS接口和CAN协议中的任何协议的设备。程序流控制监控例程与HART、现场总线、基金会现场总线、和Modbus是兼容的。已知的现场设备116可以给控制器114B提供与过程变量以及其他设备信息有关的模拟的或数字的信息。操作员界面114A可以存储和执行对于控制过程运行的过程控制操作者可用的模块，其包括控制优化器、诊断专家、神经网络、调谐器等。在过程控制系统112、114中的任何给定的设备可以包括存储在相应的存储器上的且由相应的处理器至少周期性地执行的若干个模块。程序流控制监控例程可以包含于任何给定的过程控制系统模块中。
诸如执行资产管理解决方案(Asset Management Solutions：AMS)的模块或任何其他的监控和通信模块的计算机118的维护系统可以连接至过程控制系统112和114或其中的单个的现场设备，以实施维护和监控活动。例如，维护计算机118可以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)连接至控制器112B和/或至现场设备115来相互通信，且在某些情况下在现场设备115上重新设置或实施其他的维护活动。相似地，诸如AMS模块的维护模块可以安装在分布式过程控制系统114中且由与分布式过程控制系统114有关的一个或多个用户界面114A执行，以实施维护和监控功能，包括涉及现场设备116运行状态的数据收集。任何给定的维护系统可以包含程序流控制监控例程。
工厂SCADA系统100还包括多个转动设备120，例如涡轮机、电机等等，这些通过一些永久的或临时的通信链路(如总线、无线通信系统或连接至设备120来读数且随后移除的手持设备)连接至维护计算机122。维护计算机122可以存储和执行已知的监控和诊断模块123，例如由诺克斯维尔、田纳西的CSI系统公司销售的RBMwareTM或任何其他用于诊断、监控和优化转动设备120的运行状态的已知的模块。维护人员经常使用模块123去维护和监督转动设备120的性能，来确定转动设备120的问题，并确定转动设备120是否以及什么时候必须维修或更换。任何一个转动设备模块可以包含程序流控制监控例程。
工厂SCADA系统100还包括发电和配电系统124，其具有与工厂有关的发电和配电设备125，该发电和配电设备125通过例如总线连接至另一台计算机126，其运行并监督该发电和配电设备125的运行。计算机126可以执行已知的诸如由例如Liebert和ASCO或其他公司提供的功率控制和诊断模决127，以控制和维护该发电和配电设备125。在发电和配电设备上存储和执行多个模块。任何一个发电和配电设备模块可以包含程序流控制监控例程。
提供计算机系统130，其通信地连接至与在过程工厂100内的多个功能性系统相关的计算机或接口，包括过程控制功能112和114、诸如那些在计算机118、114A、122和126中实现的维护功能和业务功能。具体地，计算机系统130通过总线132通信地连接至传统的过程控制系统112和与该控制系统相关的维护接口118、连接至分布式过程控制系统114的过程控制和/或维护接口114A、连接至转动设备维护计算机122和发电和配电计算机126。总线132可以使用任何期望的或适合的局域网(LAN)或广域网(WAN)协议来提供通信。如图1所示，计算机130还通过同一个或不同的网络总线132连接至业务系统计算机和维护规划计算机135和136，其可以执行例如企业资源规划(EnterpriseResource Planning：ERP)模块、物料资源规划(Material ResourcePlanning：MRP)模块、计算机维护管理系统(Computer MaintenanceManagement Systems：CMMS)、核算、生产和客户订货系统模块、维护规划系统模块或任何其他期望的业务模块，诸如零部件、存货和原材料订货模块、生产调度模块等等。计算机130还可以通过例如总线132连接至整个工厂范围的局域网137、公司的广域网138以及至计算机系统140，该计算机系统140使得从远程的位置对工厂进行远程监控或与工厂通信成为可能。任何一个计算机系统模块可以包含程序流控制监控例程。
进一步提供了过程工厂内的多个设备的示例，这些设备存储和执行多个模块，图2示出了示例性的图形显示200，其可以由图形用户界面(Graphical User Interface：GUI)提供，以向用户报告状态信息并使用户能够快速分析工厂内的系统的运行状态和性能。如图2所示，给定的过程可以包括电机、压缩机、恒温调节器、阀门、调节器、变速箱和其他与具体的过程相关的设备。示出的给定的工厂系统具有一对罐210、240、多个温度变送器221、251、压力变送器222、252、流量变送器223、253等和管道，所有这些可以如图2所示那样相互连接。任何给定的数字设备控制器模块可以包含依据本发明的程序流控制监控例程。
应当理解，任何给定的工厂系统可以包括现场设备，这些现场设备涉及喷水、远程的泵、移动轨道车、旋转反应堆、水源/热交换器、温度分析/罐液位、总生产标头、内燃机排放、苯罐、涡轮机单元、泵振动、旋转石灰窑、过滤器堵塞检测、安全喷淋、水源维护、移动/临时网络、精炼厂管理、轧辊轴承、热水箱、河水(周围的)、蒸汽裂化器、处理后的水的使用、过滤条件、管道系统、水源压力、远程储罐、冷芯盒、压缩机空气、移动运营商、压缩机、蒸汽线路、蒸汽分配线路、旋转氧化铝窑、电力工业中的应用、储罐监控系统、管道线路、手工阀、燃料供应系统、临时装置、燃烧室壁、远程罐、树脂(批)温度、NOx排放、移动水源测试系统、过滤器堵漏/蒸汽气流、热传递、控制网络桥接、空气压缩机、焦化装置、毛油的生产流程、高炉炉缸、气体平衡/水源和炉温控制。有关给定的监控和/或控制设备的任何模块可以包含根据本发明所述的程序流控制监控例程。关于有关工厂的设备的、存储和执行多个模块的其他示例，图3A-3D示出了与工厂的控制相关的现场设备。这些设备可以被配置为由来自诸如参照图5示出和描述的数字设备控制器的输出致动。
图3A示出了现场设备300a，其包括线性阀门305a、数字阀门控制器310a和线性阀门致动器315a。图3B示出了现场设备300b，其包括旋转阀门305b、数字阀门控制器310b和旋转阀门致动器315b。图3C示出了现场设备300c，其包括泵305c、数字电机/泵控制器310c和电机(牵引机)315c。图3D示出了现场设备300d，其包括第一牵引机305d、数字牵引机控制器(未示出)和第二牵引机315d。应当理解，任何给定的现场设备可以被配置为与工厂实时运行有关的过程控制致动器。任何给定的工厂监控设备模块可以包含程序流控制监控例程。
更进一步的涉及过程工厂的、存储和执行多个模块设备的示例，图4A-4C示出了与工厂监控相关的现场设备。这些设备可以被配置为由诸如参照图5示出和描述的数字设备控制器的输入监控。图4A示出了现场设备400a，其包括温度传感器405a和数字温度监控器/控制器410a。图4B示出了现场设备400b，其包括液位传感器405b和数字液位监控器/控制器410b。图4C示出了现场设备400c，其包括Ph传感器405c和数字Ph监控器/控制器410c。应当理解，任何给定的现场设备可以被配置为与过程工厂实时运行有关的过程监控/控制器。任何给定的工厂监控设备模块可以包含程序流控制监控例程。
现在参照图5，示出了数字设备控制器500。数字设备控制器存储和执行与相关的现场设备的控制和/或监控有关的模块的主机。数字设备控制器500包括处理器510、离散输入515、模拟输入520、离散输出525、模拟输出530、存储器535、近程现场通信模块540、远程现场通信模块555和远程现场通信天线560。近程现场通信模块540包括数字电路545和近程现场通信天线550。通常，处理器510、存储器535和有关的模块的主机为嵌入式系统计时。本发明所描述的程序流控制监控例程特别适合于期望有低的存储器和高的性能的嵌入式模块。应当理解，任何在图3A-3D和4A-4C中示出的给定的现场设备可以包含包括嵌入式系统的数字设备控制器，该嵌入式系统执行由程序流控制监控例程所监控的模块。本领域技术人员可以理解，在各种工厂设备中存储和执行有多个单个的模块。
程序流控制监控例程可以被设计为运行时间模块执行监控例程，其具有带有时间戳的模块错误检测。当其以C++编写时，程序流控制监控例程能够用于任何模块，且对于以C++编写的模块尤其是有益的。当其以C++编写时，C封装(C-wrapper)可用于故障时的动作。因此，需要更少的存储器开销，每个监控模块32字节。相应的程序流控制监控例程不需要使用外部的存储器(即使用内部存储器)来提供时间戳。
以C++编写的程序流控制监控例程可以在模块自身内部实现。给定的模块可以被设计来检测模块错误且采取动作，而不用依赖于外部设备/接口。相应的程序流控制监控例程可以以面向对象编程(ObjectOriented Programming：OOP)概念来设计。因此，通过添加/移除监控(Monitor)类的属性来完成监控机制的修改。在至少一个实施例中，程序流控制监控例程以面向对象编程设计，以使得其对于不同的模块执行监控能够重复使用N次。为与其他应用通信的接口例程提供对于执行故障的立即响应。
参照图6，程序流控制监控例程600包括模块监控管理例程605和待由模块监控管理例程605监控的模块列表610。如图6所示，例程CMonitorMgr使用例程CCirDLinkList类来创建待监控模块列表。例程CMonitorMgr独立于实时操作系统(RTOS)功能。例程CMonitorMgr不使用任何实时操作系统的应用程序接口来获取关于监控的线程的信息。例程CMonitorMgr605和例程CMonitor_TimeMinMax615两者均使用例程CSisTime类620来在程序流控制监控例程的每次执行中更新时间戳。更新的时间戳与任何检测到的模块错误有关。
进一步参考图6并附加地参考在图7中作为元素700示出的表1，提供了功能705的说明710，功能705由例程CMonitorMgr605、720和例程CMonitor_TimeMinMax类615、715提供。变量m_bEnabledMonitoring625保持为假，直到例程CMonitor_TimeMinMax通过例程TriggerTime()719收到第一次更新。在收到第一次更新之后，变量m_ulLastTriggerTime将被更新且变量m_bEnabledMonitoring将被写为真，例程CMonitorMgr将检查阈值时间限制。如果在例程CMonitorMgr已经调用检查时监控还没有激活，那么将不实施阈值时间检查。例程CMonitorMgr可以被配置为在中断级或线程级上以周期性的时间运行。任何打算由例程CMonitorMgr监控的模块将调用Register()721。这最终将模块添加至例程CMonitorMgr的循环双向链表变量m_LIST_monitor725。本公开的程序流控制监控例程在运行时间内动态地确定需要被监控的模块的数量，且相应地增加或减少相应的存储器分配。
任何给定的模块、线程或者功能关于监控只可以被注册一次。如果试图尝试第二次模块注册，那么例程CMonitorMgr不会注册该模块且对于所收到的请求返回否定响应。图8和9分别示出了从例程CMonitorMgr注册800和注销900监控的顺序。为了从例程CMonitorMgr移除模块、线程或功能，例程CMonitor_TimeMinMax对象调用例程Unregister()722。对于所接收到的从监控的注销，如果在例程CMonitorMgr中找到了该模块、线程或功能，那么例程CMonitorMgr从列表中移除该模块并返回肯定响应。如果在注销时没有找到该模块、线程或功能项，那么例程CMonitorMgr将对所接收的请求发送否定响应。
图10示出了顺序图1000，其具有关于例程CMonitorMgr类1005的执行的详情。CMonitorMgr以周期性的计划来运行程序流控制监控例程。该CMonitorMgr执行时间间隔根据系统从几微秒到几秒不等，且可以被配置在系统运行时间上。使用轮询和/或中断超时来运行对每个已注册在例程CMonitorMgr类下的模块的周期性的检查。当接收到超时事件1010时，例程CMonitorMgr开始监控已注册的线程、功能或模块。
在图11中示出了程序流控制监控例程的执行1100。如果变量“Limit”超出了配置的最大限制或落到配置的最小限制之下，那么将调用接口例程DevExecutionFailure()并采取工厂特定的警报和/或动作。该警报和/或动作可以由设备开发者重写，以赋予设备特定的动作。当不需要最小限制检查时，m_ulMimTimeLimit将被设置为NO_LIMIT_CHECK，以表明不会检查下限。相似地，这可以应用到最大时间限制。
图12示出了流程图1200，其示出了当TriggerTime()类收到来自正被监控的模块的调用时所执行的例程。流程图1200中示出的基于中断的计时器可以被用于核实CMonitorMgr自身是否正确地执行。例程开始于开始块1205。在块1210中实施对是否激活程序流控制监控的确定。如果已经激活了，在块1215中获取当前时间的快照(snapshot)，随后在块1215中计算消逝的时间。在块1225中确定这是否是从该例程被重置后的第一次执行。如果是，那么在块1230中获得自上次触发时间起的最小时间值。如果不是，那么在块1235中将标识“真”分配给与重置后的第一次执行相关的变量。在块1240中实施自上一次触发时间起的最大时间值的计算，随后在该例程在块1250中结束之前，在块1245中将上一次触发时间设置为等于当前时间。如果CMonitorMgr自身不在执行，那么将调用安全功能以将相应的工厂过程设置为处于安全状态。
图13示出了流程图1300，其示出了一个例程，当该例程执行时，该例程确定由程序流控制监控例程监控的模块是否在期望的限制之内具有相关联的执行次数。例程开始于开始块1305。在块1310中，检查变量“WithinLimit Status”是否等于“真”，随后在块1315中，检查监控是否已激活。如果监控没有被激活，那么例程继续进行至块1355。如果监控已激活，那么在块1320中检查变量“MinTimeLimit”是否等于变量“NO_TIME_LIMIT”。如果相等，那么在块1325中实施测试，以确定变量“MinTime”是否小于变量“MinTimeLimit”。在块1330中实施检查，以确定变量“MaxTimeLimit”是否等于变量“NO_TIME_LIMIT”。在块1335中获取当前时间的快照，且计算变量“GetElapsedTime”，随后在块1340中获得变量“Maxtime”。在块1345中确定变量“MaxTime”是否大于变量“MaxTimeLimit”。如果大于，那么确定变量“WithinLimit”的状态是否等于“假”。在块1355中返回被监控的模块的状态。当模块执行时间超出可接受的范围时，返回相应的模块错误状态。
如图14中的顺序表1400所示，当模块发生故障时执行接口例程，DevExecutionFailure()以用于监控功能，线程或者CMonitorMgr在默认情况下会自身产生警报。默认动作可以由设备开发者重写，以具有工厂特定的动作，诸如关掉特定的某件设备。
很多时候，期望使安全功能以预定的顺序而被执行。如参照图15和16所描述的并如顺序表1500和流程图1600所示的那样监控安全顺序执行。如图15所示地操控变量“SSequenceExecution”1505、布尔型的“bExecutionStart”、“Ushort”和“ushS eqNum”1510以及void型的“SequenceFailed()，，1515。安全顺序例程开始于开始块1605。在块1610中，变量“bExecutionStart”被设置为“真”，且在块1615中将变量“ushSeqNum”设置为零。在块1620中，检查变量“ushSeqNum”，以确定其是否等于先前执行的顺序。如果等于，那么在块1625中将变量“ushSeqNum”设置为等于变量“ExecutedSequence”。如果不相等，那么在块1630中将变量“SequenceExecutionFailure()”置位。在块1635中实施测试是否所有顺序已经完成。如果顺序没有完成，那么例程返回块1620。如果顺序已经完成，那么在该例程在块1645中结束之前，在块1640中变量“bExecutionStart”被设置等于“假”。
阅读本公开后，本领域的技术人员可以理解程序流控制监控例程的附加的替代结构和功能设计。因此，应当理解，尽管示出和描述了特定的实施例和应用，然而所公开的实施例并不限于这里公开的精确地结构和部件。在不偏离本发明的精神和所附的权利要求书所限定的范围的情况下，可以对这里公开的布置、运行和算法细节、方法和设备作出对于本领域的技术人员显而易见的多种修改、变化和改变。

Claims (20)

1.一种过程工厂监控和/或控制设备，包括：
控制器，被配置为接收至少一个输入和产生至少一个输出；
计算机可读介质，用于存储至少一个模块；所述控制器进一步被配置为执行所述模块，以在过程内实现监控和/或控制功能；以及
程序流控制监控例程，其存储在所述计算机可读介质上，当执行所述程序流控制监控例程时，其检测与所述模块有关的任何错误并且提供指示何时检测到任何错误的时间戳，所述程序流控制监控例程包括接口例程，在检测到任何模块错误时执行所述接口例程，并且所述接口例程初始化工厂特定的报警和/或动作。
2.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中，所述程序流控制监控例程提供与以下各项中至少一项有关的错误检测：程序执行监控、运行时间操作系统线程监控、程序顺序监控、检测到故障时的动作、上述各项的子组合或组合。
3.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中所述程序流控制监控例程包含以下各项中至少一项：模块自主设计、运行时间操作系统自主设计、微处理器自主设计、模块化设计、可升级的设计、可重复使用的设计、上述各项的子组合或组合。
4.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中所述程序流控制监控例程提供基于中断和/或轮询的错误检测。
5.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中所述程序流控制监控例程对于每个被监控的模块需要少于32字节的存储器，且所述程序流控制监控例程被配置为监控多个存储在公共存储器上的且由单独的处理器执行的模块。
6.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中所述程序流控制监控例程以C++编写且使用C封装以用于故障时的动作。
7.根据权利要求1所述的过程工厂监控和/或控制设备，其中所述程序流控制监控例程包含于所述模块之中。
8.一种在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，包括：
提供控制器，其被配置为接收至少一个输入且产生至少一个输出；
提供计算机可读介质；
在所述计算机可读介质上存储至少一个模块和至少一个程序流控制监控例程；
执行所述模块，以在过程内实现监控和/或控制功能；
执行所述程序流控制监控例程，以检测与所述模块的执行有关的任何错误；
提供指示何时检测到任何模块的时间戳；以及
当检测到任何模块错误时执行接口例程，以初始化工厂特定的警报和/或动作。
9.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中，所述程序流控制监控例程提供与以下各项中至少一项有关的错误检测：程序执行监控、运行时间操作系统线程监控、程序顺序监控、检测到故障时的动作、上述各项的子组合或组合。
10.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中所述程序流控制监控例程包含以下各项中至少一项：模块自主设计、运行时间操作系统自主设计、微处理器自主设计、模块化设计、可升级的设计、可重复使用的设计、上述各项的子组合或组合。
11.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中所述程序流控制监控例程提供基于中断和/或轮询的错误检测。
12.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中所述程序流控制监控例程对于每个被监控的模块需要少于32字节的存储器，且所述程序流控制监控例程被配置为监控多个存储在公共存储器上的且由单独的处理器执行的模块。
13.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中所述程序流控制监控例程以C++编写且使用C封装以用于故障时的动作。
14.根据权利要求8所述的在与过程工厂监控和/或控制有关的模块中检测错误的方法，其中所述程序流控制监控例程包含于所述模块之中。
15.一种用于在过程工厂监控和/或控制中使用的计算机可读介质，包括：
至少一个存储在所述计算机可读介质上的、与监控和/或控制过程有关的模块；
至少一个存储在所述计算机可读介质上的程序流控制监控例程，当执行所述程序流控制监控例程时，其检测与所述模块有关的任何错误并且提供指示何时检测到所述错误的时间戳；以及
至少一个接口例程，当检测到任何模块错误时执行所述接口例程，以初始化工厂特定的警报和/或动作。
16.根据权利要求15所述的用于在过程工厂检测和/或控制中使用的计算机可读介质，其中，所述程序流控制监控例程提供与以下各项中至少一项有关的错误检测：程序执行监控、运行时间操作系统线程监控、程序顺序监控、检测到故障时的动作、上述各项的子组合或组合。
17.根据权利要求15所述的用于在过程工厂检测和/或控制中使用的计算机可读介质，其中所述程序流控制监控例程包含以下各项中至少一项：模块自主设计、运行时间操作系统自主设计、微处理器自主设计、模块化设计、可升级的设计、可重复使用的设计、上述各项的子组合或组合。
18.根据权利要求15所述的用于在过程工厂检测和/或控制中使用的计算机可读介质，其中所述程序流控制监控例程提供基于中断和/或轮询的错误检测。
19.根据权利要求15所述的用于在过程工厂检测和/或控制中使用的计算机可读介质，其中，所述程序流控制监控例程对于每个被监控的模块需要少于32字节的存储器，且所述程序流控制监控例程被配置为监控多个存储在公共存储器上的且由单独的处理器执行的模块。
20.根据权利要求15所述的用于在过程工厂检测和/或控制中使用的计算机可读介质，其中所述程序流控制监控例程以C++编写且使用C封装以用于故障时的动作。
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