CN105589442A - 过程控制系统及其配置系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括过程控制系统及其配置系统和方法。该过程控制系统被配置为执行过程控制。该配置系统包括储存库，该储存库包括至少一个存储器和存储在该存储器中的一个或多个定义模块。每个定义模块可以包括用于控制关联部件的控制逻辑。该配置系统还包括储存库控制器。储存库控制器可以被配置为接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入。储存库控制器另外可以使得能够从储存库中选择定义模块，其中，所选择的定义模块包括用于对具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件进行控制的控制逻辑。本发明另外提供了一种用于配置用于执行过程控制的过程控制系统的方法。

Description

过程控制系统及其配置系统和方法
技术领域
本发明的公开内容涉及用于工业工厂的工业自动化的领域。具体地，其涉及对用于工业工厂的过程控制系统的配置。
背景技术
图1A示出了用于石油、钢铁和化学过程工业的工业工厂的过程控制系统100。在工业工厂中，诸如传感器102和阀装置、致动器104之类的现场装置测量或控制过程，诸如由工厂设备执行的流体过程。传感器102的示例是流量计、温度指示器，阀装置104是流量控制阀和开/闭阀，致动器104是风扇和电动机。现场装置102、104连接至现场网络106。现场装置102、104通过输入输出(I/O)单元连接至在控制网络110中的控制器108。基于来自传感器102的测量结果，控制器108执行用于生成用以控制致动器的信号的计算。控制器108中的每个控制逻辑封装在功能块中。功能块被定义为：接收或生成为每个现场装置所定义的输入参数、输出参数，并且包括用以计算这些参数的算法。参数包括过程变量和在功能块中生成的调整参数。过程变量是对其的测量存在的变量，诸如温度、压力、力、进料(feed)、流速、化学成分、重量、位置和速度。调整参数是在控制器中应用来对过程进行控制的变量。控制逻辑是控制器108的算法。
控制网络110中的人机接口(HMI)终端112与功能块交换数据并且将信息提供给操作员以操作过程控制系统100。过程控制系统100针对诸如设备和现场装置之类的部分而基于所交换的数据来管理并发布来自功能块的命令。所发布的命令基于在工程工具120中根据作为工业工厂的规范的设计数据而准备和修改的控制逻辑。控制逻辑被转换为二进制控制数据以在控制器和HMI终端中运行。操作员通过在控制器和HMI终端中应用二进制控制数据来控制和操作工业工厂。HMI终端112的屏幕定义由工程工具120准备。功能块基于来自传感器的测量结果和二进制控制数据来执行计算以生成用于致动器的信号。操作员在过程调整期间为调整参数设置设计值。
图1B示出了用于设置或配置过程控制系统100的工程工具120。用户使用工程工具120中的编辑器122来针对工业工厂的设计数据的任何改变而准备和修改控制逻辑。改变的示例是为不同的过程或者用于该过程的不同原材料设置不同的现场装置参数值。不同的过程针对不同的产品或者同一产品的不同等级。所准备和修改的控制逻辑被存储为序列化的控制数据124。序列化的控制数据124由转换器126读取。转换器126根据序列化的控制数据124生成二进制控制数据128，该二进制控制数据128是二进制格式的控制数据。二进制控制数据128存储在数据库130中。二进制控制数据128被发送至过程控制系统100以在HMI终端112和控制器108中运行。
在工业工厂中，存在针对参数的许多数据文件和数据集。当相关的数据集是不同类型或来源时，这些参数具有复杂的数据关系。一个示例是与控制器有关的功能块中的参数。该参数在功能块中被定义为第一类型并且当在警报管理系统中时被定义为第二类型。第一类型的定义和第二类型的定义是不同的。当在设计数据中改变参数或参数关系时，识别在用于过程控制系统100的控制逻辑中要更新的对应参数是繁重的。
如图1C所示，使用与工程工具分开且不同的工具来手动地准备用于工业工厂的文档，诸如指令手册、控制逻辑定义以及规范。单独地准备从控制逻辑到控制数据的用于工业工厂的文档。
由于文档是手动准备的，因此确保文档与用于工业工厂的控制逻辑或控制数据一致是繁重且耗时的。在石油加工工厂的示例中，诸如石油之类的原材料的成分取决于原产国。因此，必须针对每个不同的成分来改变加工工厂的过程控制系统中的控制逻辑。针对原材料的不同成分的不同控制逻辑的文档是单独地手动准备的。准备是繁重的且耗时的。
文档由作为工程工具或过程控制系统的客户或供应商的用户准备。由于不同的用户不同地准备并修改控制逻辑，因此必须由同一用户准备或更新文档。这对于其他用户是不便且麻烦的。
另外，控制逻辑由于工业工厂中的连续的操作上的改进而连续地改变。在理想状况下，针对控制逻辑的每次改变来更新文档。然而，实际上，每当控制逻辑改变时就更新文档在逻辑上是具有挑战性的。因此，通常不更新文档。在一些情况下，用户整理控制逻辑的改变以定期地更新文档。由于文档编制是手动过程，因此错误和疏忽在准备或更新文档期间是普遍发生的。定期更新可能引起更多不准确。这导致控制逻辑与文档之间的不一致性。当文档缺乏准确性时，文档不是对于过程工厂的可靠文档编制。
在典型的工业工厂中，规范文档包括上千页。手动地更新这样大型的文档是繁重且耗时的。为了确保文档与控制逻辑一致，手动过程需要很多额外的人力、时间和成本。这增加了维护和更新过程控制系统的成本。除了维护和更新控制逻辑的成本外，当需要改变过程控制系统时，需要另外的成本来确保文档编制与控制逻辑一致。在过程工业的成本竞争环境中，推迟或完全避免维护文档编制的成本。在这些状况下，文档因缺乏更新而过时。存在改进文档的准备和更新的需要。
工业工厂被设计并构建为延续30年或以上的很长时期。在典型的大型工业工厂中，过程控制系统控制多于10000台现场装置。在过程控制系统中存在许多复杂且先进的功能。对于具有许多复杂且先进的功能的工业工厂，需要许多用户在一起工作以维护或更新工厂控制系统的控制逻辑。在工厂运营的数年内用户可能已改变。现有的用户不得不更新他们对控制逻辑的理解，并且新的用户必须发现并理解控制逻辑，以便对控制逻辑做出改变。理解控制逻辑的一种途径来自文档。当文档由于以上说明的原因而与控制逻辑不一致时，根据文档来理解是不可能的。
存在准备过程控制系统的许多工程任务。一项工程任务是生成控制逻辑或文档的方法。对所生成的控制逻辑执行测试以确保控制逻辑正确。由于控制逻辑包括每个控制器108所特有的数据，因此重复地执行控制逻辑的工程任务、设计、生成和测试。这需要很多努力和时间来为工业工厂准备过程控制系统100。
不同的用户不同地执行工程任务。当进行维护的用户不同于先前用户时，需要来自该用户的更多努力。存在改善并标准化工程任务的质量的需求。这是为了改善理解过程工厂的过程控制系统的便利性。
用户必须花费额外的人力和时间来对控制逻辑进行解释并且使用不同类型的文档(诸如具有所有修订改变的规范文档)进行验证。这招致了维护过程控制系统的附加成本。
需要通过减少所涉及的人力、时间和成本来提高准备、修改和维护过程控制系统及其文档编制的效率。另外，需要提高控制逻辑和文档编制的一致性。需要一种机制来有效地实现连续维护和操作改进。
发明内容
本发明包括用于过程控制系统的配置系统，该过程控制系统被配置为执行过程控制。该配置系统包括储存库，该储存库包括至少一个存储器和存储在该存储器中的一个或多个定义模块。每个定义模块可以包括用于控制关联部件的控制逻辑。该配置系统还包括储存库控制器。储存库控制器可以被配置为接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入。储存库控制器另外可以使得能够从储存库中选择定义模块，其中，所选择的定义模块包括用于对具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件进行控制的控制逻辑。
储存库控制器还可以被配置为生成定义模块的实现实例以控制特定部件，其中，实现实例包括基于所选择的定义模块中的控制逻辑而生成的二进制控制逻辑。
在实施例中，储存库控制器可以被配置为基于经修改的控制逻辑来生成二进制控制逻辑。经修改的控制逻辑可以通过基于与特定部件相对应的设计规范数据而修改所选择的定义模块中的控制逻辑来生成。所选择的定义模块可以包括用于对至关联部件的输入或来自关联部件的输出中的至少一个进行控制的控制逻辑。
储存库还可以包括一个或多个过程模板，每个过程模板均包括用于控制一组部件的操作的过程数据。储存库控制器可以被配置为：接收对与工业系统的子系统相关联的一个或多个属性进行标识的用户输入，并且使得能够从储存库中选择过程模板，其中，所选择的过程模板包括用于对具有所标识的与子系统相关联的一个或多个属性的一组部件进行控制的控制逻辑。
储存库控制器还可以被配置为生成用于控制子系统的二进制控制逻辑，其中，所生成的二进制控制逻辑基于所选择的过程模板内的过程数据。
储存库可以另外包括一个或多个人机接口(HMI)部分，每个HMI部分包括用于生成与用于工业系统的至少一个部件相关联的HMI的信息。储存库控制器可以被配置为：(i)接收对与打算生成的HMI相关联的一个或多个属性进行标识的用户输入；(ii)使得能够从储存库中选择HMI部分，其中，所选择的HMI部分包括用于生成具有所标识的与打算生成的HMI相关联的一个或多个属性的HMI的信息；以及(iii)呈现基于所选择的HMI部分内的信息的HMI以向用户显示。
储存库内的HMI部分可以包括一个或多个图形窗口模板，该一个或多个图形窗口模板被配置为使得能够对用于工业系统的至少一个部件进行基于用户接口的控制。储存库内的HMI部分还可以包括一个或多个链接部分，每个链接部分包括用于生成HMI的HMI子部件以及一组关联属性，所述关联属性被传播到包括在所生成的HMI内的所述链接部分的每个实例。
储存库控制器可以被配置为使得对链接部分的关联属性中的任一个的修改导致在每个所生成的HMI内的所述链接部分的每个实例的属性的对应修改。
在一个实施例中，储存库内的HMI部分可以包括一个或多个定制面板，其中，每个定制面板与定义模块特定地相关联。每个定制面板可以包括被特定地配置为用于对关联的定义模块的实现实例所要求的用户输入进行接收的一个或多个元件，或者可以包括被特定地配置为用于向用户呈现通过关联的定义模块的实现实例而生成的各输出的一个或多个元件。
在另一实施例中，响应于定义模块的实现实例的生成，基于与该定义模块特定地相关联的定制面板来生成HMI。
储存库控制器还可以被配置为通过以下操作来将定义模块或过程模板中的至少一个添加到储存库中：(i)基于用户输入来修改储存库内的现有定义模块或现有过程模板；或者(ii)从现有定义模块的实现实例或现有过程模板的实现实例中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块或所添加的过程模板；或者(iii)从在工业系统内所实现的二进制控制逻辑中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块。
用户输入或所提取的用于生成所添加的定义模块或所添加的过程模板的信息可以包括与工业系统内的一个或多个部件相对应的控制逻辑、属性定义或调整参数中的至少一个。
储存库控制器可以另外被配置为将唯一标识符分配给添加到储存库中的每个定义模块或每个过程模板，或者将与在储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板相对应的版本号分配给在储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板。
在本发明的具体实施例中，储存库控制器可以被配置为：与先前已从储存库下载数据的用户连接，并且向该用户提供与随后对所下载的数据的储存库更新有关的信息。
本发明另外提供了一种用于配置用于执行过程控制的过程控制系统的方法。该方法包括将一个或多个定义模块存储在包括至少一个存储器的储存库中。每个定义模块包括用于控制关联部件的控制逻辑，其中，所述控制逻辑是基于与关联部件相对应的输入参数和输出参数中的至少一个而生成的。该方法另外包括：接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入，并且从储存库中选择定义模块，其中所选择的定义模块包括用于控制具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件的控制逻辑。
该方法还可以包括生成所述定义模块的实现实例以控制特定部件。定义模块的实现实例包括基于所选择的定义模块中的控制逻辑而生成的二进制控制逻辑。
该方法还可以包括通过以下操作来将定义模块或过程模板中的至少一个添加到储存库中：(i)基于用户输入来修改储存库内的现有定义模块或现有过程模板；或者(ii)从现有定义模块的实现实例或现有过程模板的实现实例中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块或所添加的过程模板；或者(iii)从在工业系统内所实现的二进制控制逻辑中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块。
在本发明的实施例中，该方法可以包括：将唯一标识符分配给添加到储存库中的每个定义模块或每个过程模板；或者将与在储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板相对应的版本号分配给在储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板。
附图说明
图1A是现有技术中的过程控制配置系统。
图1B是现有技术中的工程工具的图。
图1C示出了现有技术中用以准备工厂文档的手动工作流程。
图2A是示例过程控制的管道布置和仪表图。
图2B和图2C是根据本发明的一些实施例的将控制逻辑分配给控制器的示例。
图3A、图3B、图3C示出了根据本发明的一些实施例的定义模块。
图4A示出了示例编辑器400。
图4B示出了所生成的定义模块与应用模块之间的链接以及所定义的应用模块与控制器之间的链接的示例。
图5示出了根据一些实施例的本发明的示例框图。
图6A、图6B、图6C、图6D是根据本发明的一些实施例的工作流程。
图7A是根据本发明的一些实施例的模块生成器的示例显示屏幕。
图7B是根据本发明的一些实施例的用以显示所生成的链接的示例显示屏幕。
图7C是根据本发明的一些实施例的用于文档布局配置器的示例显示屏幕。
图7D是根据一些实施例的工厂文档的示例内容表。
图8A是根据本发明的一些实施例的编辑器的工作流程。
图8B是根据本发明的一些实施例的批量编辑器(masseditor)的工作流程。
图9是根据本发明的一些实施例的过程控制配置系统。
图10示出了根据本发明所配置的储存库的系统实施例。
图11示出了工业工厂内的示例性子系统。
图12示出了根据本发明的实施例的储存库控制器。
图13A和图13B示出了根据本发明的示例性工作流程。
图14是用于过程控制配置系统的框图。
具体实施方式
过程控制系统
图2A是用于工业工厂230(未示出)中的设备210的示例过程控制系统200的图。在该示例中，设备210是原油炉。过程控制系统200具有用以控制设备210的不同部分的部分220、222、224、226、228。部分220、222、224、226、228中的每一个包括子部分。在该示例中，部分220具有子部分：现场装置202、204和控制逻辑206。在用于控制工业工厂230中的过程232(未示出)的控制器212(图9中所示)中执行控制逻辑206。在该示例中，控制逻辑206用于根据用于工业工厂230的设计数据234(未示出)来控制现场装置202、204。
在该示例中，现场装置202是传感器，其为将输入参数发送至控制器212的输入装置。控制器212具有第一功能块205和第二功能块207这两个功能块中的控制逻辑206。功能块205、207是控制器212中用于处理控制逻辑206的软件部件。在第二功能块207中处理输入参数之前在第一功能块205中处理输入参数以生成输出参数。然后，控制器212将来自第二功能块207的输出参数传送至现场装置204，其在该示例中是作为针对阀的致动器的输出装置。在该示例中，现场装置202、204连接至诸如输入输出(I/O)卡或模块之类的硬件接口部件，然后该硬件接口部件连接至控制器中的第一功能块205和第二功能块207。
根据本发明的一些实施例，用于工业工厂230的过程控制系统200包括用于相同类型或不同类型的设备210的多个过程控制系统200。
过程控制系统200包括多个处理器和多个HMI终端218(未示出)。每个HMI终端218包括HMI屏幕217(未示出)和输入装置。HMI屏幕217显示部分220并相应地显示各子部分(现场装置202、204)。根据本发明的一些实施例，HMI屏幕217显示所有部分220、222、224、226、228及其子部分(现场装置202、204、控制逻辑206)。
过程232包括但不限于设备210中的过程以及每个部分220、222、224、226、228中的过程。替选地，设备210是包括部分220、222、224、226、228的部分。在该替选中，设备210中的过程包括部分220、222、224、226、228中的过程。
部分
在短语“工业工厂的部分”的上下文中的术语“部分”意味着“不是全部”，而是构成工业工厂的各个部分中的一个。在短语“作为工业工厂的一部分的过程控制目标”的上下文中的术语“部分”是指受到由过程控制系统执行的过程控制的目标。“部分”或“过程控制目标”可以仅仅是硬件，仅仅是软件或者两者的组合。“部分”或“过程控制目标”的一些说明性示例可以包括但不限于现场装置、功能块、连接器、控制器、HMI屏幕。术语“部分相关数据”是指与上述的“部分”或“过程控制目标”相关的数据。如果“部分”是“现场装置”，则部分相关数据是指与现场装置相关的数据集合。
对于被视为整体的工业工厂230，整个工业工厂230的划分出的部被称为部分。在本发明中，部分是工业工厂230的部件或区域。部件包括但不限于诸如传感器和致动器之类的现场装置202、204、控制逻辑206、控制器212以及设备210。根据本发明的一些实施例，控制器212包括功能块205、207、在相关功能块205、207之间的连接器209。当部件由其他部件构成时，部分包括多个子部分。例如，部分220是由诸如功能块205、207和用于功能块205、207的连接器209之类的非常基本的块组成的组件。
通常，工业工厂230实际上被划分成用于管理的不同区域。例如，区域是用于特定过程的一组部件或者物理位置中的一组部件。区域进一步被划分成组元(cell)，即，便于标识、引用或配置的单元。
对于视为整体的图形用户界面，用于针对要在HMI屏幕上示出的图形用户界面而进行配置的部件称为部分。例如，部分是诸如数字数据部分、条形图部分、文本部分、图像部分之类的数据访问部分。在另一示例中，部分是诸如标记部分和链接部分之类的非数据访问部分。
根据本发明的一些实施例，部分至少包括一个输入参数和一个输出参数。根据本发明的一些实施例，输入参数和输出参数之一是固定的且无法操纵。
过程控制系统元件是指过程控制系统的一部分而不是全部。
设计数据
作为工业工厂230的设计规范的设计数据234包括用于过程控制系统200针对过程232的配置的数据。设计数据234包括部件(诸如，现场装置202、204、控制逻辑206、设备210、控制器212、功能块205、207、连接器209)的数据以及每个部件所特有的数据。
定义模块
过程控制系统200及其配置系统包括多个硬件部件和软件部件。定义模块300是驻留于存储器上的附加软件部件。定义模块300适于用在过程控制系统200中。根据本发明的一些实施例，定义模块300适于用在过程控制系统200的配置系统中。替选地，作为定义模块300的实例的应用模块440是存储器上的软件部件。应用模块440是过程控制系统200和过程控制系统200的配置系统中的至少一个的软件部件。
图3A示出了根据本发明的一些实施例的定义模块300。定义模块300被定义来表示工业工厂230中的过程控制系统200的部分220。
替选地，图3B还示出了分别用于子部分(即，现场装置202、204和控制逻辑206)的定义模块302、304、306。在该替选中，根据本发明的一些实施例，定义模块300包括定义模块302、304、306。定义模块306是为控制逻辑206定义的。控制逻辑206包括功能块205、207以及功能块205、207之间的连接部209。根据本发明的一些实施例，功能块205、207进一步以单独的各定义模块来定义。
图3C示出了根据本发明的一些实施例的定义模块300。定义模块300包括属性文件310、控制逻辑定义文件320和数据定义文件330之一。根据本发明的一些实施例，定义模块300还包括多个控制逻辑定义文件320、多个数据定义文件330。根据本发明的一些实施例，多个各类型文件(控制逻辑定义文件320和数据定义文件330)存储在单独的定义文件中。
基于与部分220相关的设计数据234来配置定义模块300。定义模块300可重新用于相同或不同的工业工厂230中的类似部分222、224、226、228。这减少了为不同部分222、224、226、228定义类似的定义模块的不必要的重复任务。
根据本发明的一些实施例，定义模块300是基于部分的类型来配置的。在一个示例中，基于通用设计数据234将定义模块300配置为用于通用部分。不具有限制性的通用设计数据234独立于过程控制系统200。然后，通过利用针对部分220的设计数据234更新定义模块300来为部分220定义该定义模块300。一个示例是利用针对部分220的设计数据234来实例化定义模块300。
有利地，利用通用设计数据234来生成定义模块300并且随后利用实际设计数据234来更新定义模块300。这改善了对于过程控制系统200的配置的便利性。
属性文件
属性文件310包括定义模块300的模块属性。属性文件310用于搜索和标识定义模块300的用户和使用。属性的示例是定义模块300所特有的标识符、修改定义模块300所需的访问许可、利于定义模块300的外部搜索的至少一个关键词以及用作指示最近更新或安排下一次维护的参考的最后修改日期。
添加到定义模块300的属性文件310中的附加属性包括与部分200相关的信息。添加到属性文件310的信息的示例是：用于操作以及监视部分220的HMI终端218的HMI屏幕217设置；控制逻辑信息，诸如源代码、版本、大小、时间戳；部分220的固件版本、设置、修订历史、物理位置；网络信息，诸如部分220的介质、速度、硬件和软件接口设置、外部连接终端、防火墙信息；部分220的逻辑和物理连接信息：部分220使用的模拟模型；工厂信息，诸如部分220的管道布置和仪表图的版本号、过程流程图。
根据本发明的一些实施例，存在用于定义模块300的多个属性文件310。多个属性文件310中的每一个针对不同属性以当修改部分220时改善准备定义模块300的便利性。
在示例中，HMI屏幕217显示在针对部分220以及相应地针对子部分现场装置202的一个或多个HMI终端218上。当HMI屏幕217随着部分220的过程条件或用户偏好而变化时，存在显示在HMI终端218上的多个HMI屏幕217。针对HMI屏幕217的每次变化的每个HMI屏幕217的设置处在单独的属性文件310中。这改善了确定HMI屏幕217是否与部分220的过程条件或用户偏好相关的便利性。
控制逻辑定义文件
控制逻辑定义文件320包括针对部分220的控制逻辑定义322、警报定义326中的一个。控制逻辑定义322包括作为针对输入输出(I/O)信号的过程算法的控制逻辑206。来自现场装置202的输入信号被定义为应用于控制逻辑206的控制逻辑定义322，其被定义为生成至现场装置204的输出信号。I/O信号的示例是过程变量，诸如从传感器202接收到的值以及传送至控制阀204的值。过程变量是对其存在测量的变量，诸如温度、压力、力、进料、流速、化学成分、重量、位置和速度。
当控制逻辑206可用并且被从外部源引入时，附加的控制逻辑定义322包括在控制逻辑定义文件320中。这对于包括引入至定义模块300中的任何格式的控制逻辑定义322是便利的。
根据一些实施例，控制逻辑定义文件320包括针对部分220的警报定义326的文件。类似地，警报定义326包括对于来自子部分(即，现场装置202、204)的输入输出(I/O)信号的警报控制逻辑或算法。例如，基于来自现场装置202的输入信号或者至现场装置204的输出信号(诸如，在预定义范围之外的I/O信号)来启动警报。进一步改进定义模块300以提供警报管理功能而不使用另一警报通知工具。与使用单独的独立警报管理工具相比，配置并维护具有警报管理功能的过程控制系统200的资源进一步改进了与设计数据234的一致性。
除了控制逻辑定义322外，在控制逻辑定义文件320中定义了针对子部分(现场装置202、204)的参数设置324(未示出)的值，以及在警报定义文件中定义了警报设置325(未示出)的值。参数设置324的值包括但不限于标签名称、标签注释、范围。
调整参数
控制逻辑定义322中的过程算法还包括调整参数。调整参数是在控制逻辑206中为了控制过程232而生成并应用的变量。使用具有用于控制逻辑的以下通用算法的比例-积分-微分(PID)控制器的示例：
u ( t ) = K p e ( t ) + K i ∫ 0 t e ( τ ) d τ + K d d d t e ( t )
其中，
Kp：比例增益，调整参数
Ki：积分增益，调整参数
Kd：微分增益，调整参数
e：误差＝设置点-过程变量
t：时间或瞬时时间(当前)
τ：积分变量，取从时间0到当前的t的值
在上述用于PID控制器的控制逻辑中，Kp、Ki、Kd是调整参数的示例。过程控制系统的领域的技术人员应理解，存在正处理控制逻辑的功能块中存在所生成的其他调整参数。
调整参数包括警报设置点。警报设置点是在警报定义326中为了在过程控制系统200中进行警报管理而定义的调整参数。
调整参数的示例使用是用于在第一次使用定义模块300时调整过程232。在控制逻辑206的功能块205、207中生成调整参数，即功能块数据项。因而，仅当过程控制系统200在操作中时调整参数可用。当第一次调整需要调整参数时，使用默认值或用户输入值。
在配置定义模块300期间，在针对部分220的控制逻辑206中定义固定值以实现所需的特定功能。根据本发明的一些实施例，固定值是设计值、初始值或用户定义值。固定值的示例使用是在过程控制系统200的运行时间(执行)期间。在控制逻辑206的调整阶段期间分配固定值。
在过程控制系统200操作期间，检索在功能块中生成的当前值以与固定值进行比较。该比较用于监控或控制过程232。当向定义模块300提供调整参数(即，固定值)时，这提高了用户在操作和设置过程控制系统200期间的效率。不需要依赖用户的经验或者查找固定值的参考源。另外，当确定当前值是用于调整控制逻辑206的优选值时，将在功能块中所生成的当前值存储作为更新后的固定值。
诸如生成管理器500之类的转换器工具将定义模块300中的控制逻辑定义322转换成控制程序或控制数据510。控制数据510被传送至或加载至过程控制系统200中的控制器212,并且对于不同的过程232或工业工厂230而言是不同的。控制器212执行控制数据510，其读取各定义以控制工业工厂230。
在一个示例中，针对部分220配置控制逻辑定义文件320。用于控制器212的控制逻辑206封装在功能块205、207中。控制器212读取控制数据510中的控制逻辑206，标识输入过程变量，执行功能块205、207中的算法以生成输出过程变量，并且标识输出过程变量的目的地。目的地的示例是另一控制器、现场装置。在一些示例中，控制逻辑206接收输入参数(诸如，来自现场装置202的过程变量或者来自HMI终端218的用户输入)以应用于用于处理的过程算法并且生成输出参数以控制现场装置204。在一些示例中，控制逻辑206具有预定义的输入参数。现场装置204的行为取决于输入参数和过程算法。
具有针对部分220、222、224、226、228所配置的控制逻辑206的定义模块300独立于物理绑定或者针对部分220、222、224、226、228的控制逻辑206向控制器212的分配。为了说明，使用图2B和图2C中的示例，在定义模块300中被标识为“FCS0101”的控制器212中定义部分220、222、224、226、228的控制逻辑206。在图2B中的第一分配中，针对部分220、222、224、226、228的控制逻辑206被分配给控制器212“FCS0101”。在图2C中的替选的第二分配中，部分220、222、224的控制逻辑206被分配给第一控制器212“FCS0101”，部分226、228的控制逻辑206被分配给第二控制器213(未示出)“FCS0102”。部分220、222、224、226、228中的控制逻辑206对于两种类型的分配都是有效的。
根据本发明的一些实施例，控制逻辑定义文件320包括以下各项中的任一项：针对部分220、子部分(即，现场装置202、204、控制逻辑206)的控制逻辑定义322、警报定义326、参数设置324和警报设置325。在包括诸如路由器、集线器或交换机之类的网络装置208(未示出)的部分220的示例性实施例中，包括针对网络装置208的控制逻辑定义322、警报定义326、参数设置324或警报设置325。
典型的工业工厂230包括由不同供应商提供的现场装置202、204。以供应商特定格式为部分220和子部分(即，现场装置202、204)准备控制逻辑定义322、警报定义326。替选地，基于工业标准来以通用格式准备控制逻辑定义322。
根据本发明的一些实施例，当控制逻辑定义文件320是文件夹时，控制逻辑定义文件320参考定义模块300中的用于存储上述内容的位置。
数据定义文件
数据定义文件330存储与针对部分220的控制逻辑定义322有关的设计数据234。当更新设计数据234时更新控制逻辑定义322。这确保了针对过程232所执行的控制数据510与设计数据234一致。
规则定义文件
根据本发明的一些实施例，数据定义文件330包括规则定义328的文件。规则定义328被应用于更新或改变部分220或其他部分(即，现场装置202、204)的参数设置324的值。根据所参考的与设计数据234有关的数据的改变来改变控制逻辑定义322中的参数设置324的值。所参考的数据是诸如来自客户、供应商、特定设备或过程或产品所特有的用户配置且可编辑的数据。所参考的数据是针对现场装置的或者在控制逻辑定义322、警报定义326中的配置或设置数据。
当满足条件时，规则定义328包括用于将所参考的数据中的参数设置为控制逻辑参数的至少一个条件或一个动作。规则的示例是：当在参考数据中对于现场装置的对应配置“config_value”的设置为“1”时，针对现场装置的控制逻辑参数“param01”的设置为“5”。
根据本发明的一些实施例，所参考的数据处在数据源中。术语“数据源”是指一个或多个数据集合、存储在被配置为非暂时地存储那些数据的存储器或存储装置中的储存库或数据库。根据本发明的一些实施例，数据源是诸如存储器或存储装置之类的硬件与诸如储存库或数据库之类的一个或多个数据集合的组合。数据源的示例是存储在与定义模块300相同或分开的存储器中的文件结构中的输入输出(I/O)列表。I/O列表的示例包括所有现场装置202、204及其属性和参数。当参数改变时，定期地更新I/O列表。规则定义328更新定义模块300中的参数改变。
对规则定义328的文件进行编辑的访问权限被限制于有经验的用户或经授权的用户，诸如定义模块300的开发者或设计者。其他用户具有查看和使用规则定义328的访问权限。这是为了最小化为部分220所定义的控制逻辑定义322与为部分220所设计的设计数据234之间的误差或不一致性。根据本发明的一些实施例，规则定义328的文件处在控制逻辑定义文件320中。这改善了当规则定义328的文件处在控制逻辑定义文件320中时对在无权编辑的情况下查看和使用规则定义328的文件的访问权限进行设置的便利性。
规则定义328解释并提供设计数据234中的参数的复杂关系。当规则定义328包括在定义模块300中时，提高了定义模块300与设计数据234的一致性。
根据本发明的一些实施例，规则定义328的文件包括多个规则定义328。根据本发明的一些实施例，规则定义328包括用户针对每个控制逻辑定义或参数选择或取消选定规则定义328的选项属性。规则定义328还包括针对规则定义328而定义优先级序列的等级属性。这还改善了与设计数据234的一致性。
与将具有控制逻辑的对象中的链接包括到外部规则数据库中的传统系统相比，将规则定义328包括在定义模块300中更加方便和高效。另外，与必须维护链接和外部规则数据库两者以确保与设计数据234的一致性的传统系统相比，改善了复杂参数关系的维护和可见性。
文档定义文件331
根据本发明的一些实施例，数据定义文件330包括存储文档数据332的文档定义文件331(未示出)。文档数据332包括生成工厂文档530所需的设计数据234。在用于部分220、子部分(即，现场装置202、204、控制逻辑206、功能块205、207、连接器209、网络装置208)中的直接设置或配置的实现(诸如，参数设置324、警报设置325)期间，不使用文档数据332。根据本发明的一些实施例，文档数据332包括用于定义模块300的测试过程或测试数据。文档数据332用于生成工厂文档530，诸如工业工厂230的规范、指令手册、控制逻辑定义322的规范、警报定义326的规范以及与工业工厂230有关的任何这样的文档。文档数据332包括但不限于测量功能数据、HMI屏幕217的实际图像或代表图像、部分220、子部分(即，现场装置202、204、控制逻辑206、网络装置208)的实际图像或代表图像以及任意其他信息。其他信息包括作为工业工厂230或控制逻辑定义322的说明或图示的文本文件或者视频。
在过程控制系统200中，将根据文档定义文件331生成的工厂文档530更新为与控制逻辑定义322一致，这是因为这些定义基于相同的源，即设计数据234。
根据本发明的一些实施例，存在针对定义模块300的多个文档定义文件331。多个文档定义文件331中的每一个针对不同类型的文档数据332。例如，当在定义模块300中存在多个控制逻辑定义322、警报定义326、规则定义328时，为每个控制逻辑定义322、警报定义326、规则定义328单独地准备每个文档定义文件331。当在多个文档文件331中准备了不同类型的文档数据332时，这改善了准备工厂文档530的便利性。另外，这改善了维护文档文件331的便利性。
根据本发明的一些实施例，每个文档定义文件331包括诸如布局文件334、段落文件336、章节文件338之类的文档文件。布局文件334定义用于生成特定工厂文档530的文档数据332的配置和管理。段落文件336是通过为每个数据部分或该数据部分的叙述准备一个段落来对文档数据332的管理。例如，文档数据332的一个段落存储在一个文本文件中。相应地，当存在不止一个段落文件336时，布局文件334定义多个段落文件336的布局。根据本发明的一些实施例，在一个叙述文档文件中合并布局文件334和段落文件336。然而，当以单独的文档文件管理布局文件334和段落文件336时，改善了管理和使用的便利性。
章节文件338是针对章节、子章节或作为章节、子章节的集合的篇章而以文本或图像对文档数据332的定义。
另外，根据本发明的一些实施例，文档数据332包括附件。附件的示例是用于生成工厂文档530或者包括有控制数据510的文档或数据。由于文档数据332包括文本和图像，因此附件单独地或一同存储在附件文件340中。当不止一个这种文件要被附上时，附件文件340包括文档文件、即附件列表文件342，以管理在定义模块300中的工厂文档530中使用或附上的多个附件。在附件列表文件342中列出了多个要附上的这种文件。
基于可用的各类型的文档数据332，文档定义文件331、附件文件340被构造或配置以改善管理用于生成工厂文档530的文档数据332的便利性和效率。当文档数据332布置在所构造的文档定义文件331、附件文件340中时，不同的用户可以更新文档数据332并生成任意类型的工厂文档530。
根据本发明的一些实施例，当文档定义文件331是文件夹时，文档定义文件331参考定义模块330中存储上述内容的位置。
储存库
在配置用于针对相同部分220或不同部分222、224、226、228进行检索以重新使用或更新之后，定义模块300、控制逻辑定义文件320、警报定义326的文件、数据定义文件330、规则定义328的文件、文档定义文件331被存储在储存库1300中。储存库1300与用于定义模块330的编辑器工具在同一计算机上。根据本发明的一些实施例，储存库1300位于诸如分开的服务器、计算云的固定位置上。这使得更多用户可安全地利用储存库1300。用户访问储存库1300。这减少了针对不同部分222、224、226、228定义类似控制逻辑212的不必要的重复任务。在针对设备210的定义模块300中仅进行定义控制逻辑212的任务一次，而不是五次。
储存库1300包括用以管理储存库1300中的内容的储存库工具。储存库工具具有将全局属性分配给诸如全局标识符和修订编号之类的内容的分配功能，特别是定义模块300和应用模块440。定义模块300和应用模块440包括用于分配功能的许可标记属性，以在已向用户许可模块时分配许可标记。
储存库工具包括用于管理储存库中的内容的内部数据。内部数据包括：诸如浏览、搜索、上传、下载和生成报告的访问权限之类的用户信息，许可内容，文件，索引浏览和搜索的搜索功能。内部数据包括内容的使用信息，诸如使用统计、使用历史(例如，最后的用户，最后的下载)。
基于诸如修订编号之类的全局属性以及诸如用户许可内容之类的内部数据，储存库工具包括当全局属性改变时向用户发送通知的通知功能。在示例中，当新版本可用时，通知功能向被许可用户发送更新后的内容。
基于全局属性和内部数据，诸如储存库1300的客户之类的用户可以进行浏览以标识用于配置或设置过程控制系统200的有用内容。
当上传内容以便多个用户可访问时，使准备储存库1300中的内容的累积技能及经验的利用最大化。当用户从储存库1300下载内容时，用以准备或修改过程控制系统200的资源被最小化。
实现的构思
在使用面向对象编程构思的编辑器工具400中实现本发明。定义模块300在其是基本模块时是父类(parentclass)。当子定义模块继承父定义模块300时，子定义模块是子类。父类的改变自动地在子类中更新。因而，由于自动地更新子定义模块，因此当改变父定义模块300时，子定义模块不需要相应的手动更新。
由于部分222、224、226、228类似于部分220，因此将定义模块300应用于部分222、224、226、228。从图2A可见，由于部分220、222、224、226、228具有2个输入，因此将相同的定义模块300应用于部分220、222、224、226、228。另外，为设备210准备定义模块301(未示出)。根据本发明的一些实施例，定义模块301包括五个定义模块300。当定义模块300还包括针对子部分202、204、206的定义模块302、304、306时，定义模块301具有多个嵌套级别。
根据本发明的一些实施例，应用模块440是针对部分220的定义模块300的实例。当基于定义模块300或数据源向定义模块300分配特定参数时，生成或实例化应用模块440。相应地，应用模块442、444、446、448是针对各个部分222、224、226、228的实例。根据本发明的一些实施例，应用模块440是实例化后的对象。
使用示例来说明，定义模块300具有诸如通用控制逻辑之类的通用信息。在该示例中，通过在实例化期间包括特定值，通用控制逻辑可以用于任何控制逻辑。具有通用控制逻辑的定义模块类似于模板。应用模块440是实例化的定义模块300，其意味着应用模块440中的控制逻辑具有特定值。由于应用模块440具有特定值，因此应用模块440不再是模板。应用模块440中的控制逻辑针对特定部分，而不针对通用部分。已基于数据定义文件330中所定义的数据来更新应用模块440的控制逻辑中的参数或数据。在应用模块440中，数据定义文件330与定义模块300中的数据定义文件相同。
有利地，根据本发明的一些实施例，本发明需要配置要用于设备210的仅一个定义模块300，而不是五个定义模块。因而，定义模块300重新用于其它类似部分。这提高了在准备、维护和更新针对包括部分220、222、224、226、228的设备210的定义模块300期间的效率。
当在定义模块300中更新设计数据234的参数改变时，更新所有应用模块440、442、444、446、448。利用本发明，提高了配置和设置过程控制系统200的效率。
编辑器工具400
图4A示出了图9中的过程控制配置系统900中的示例性编辑器工具400，以及图5示出了被配置为用于过程控制系统200的编辑器工具400的示例性框图。编辑器工具400用于基于过程控制系统200的对于工业工厂230、过程232或设备210的设计规范234来准备、维护和修改定义模块300。所准备的定义模块300存储在数据库430的模块库432中。根据本发明的一些实施例，数据库430与编辑器工具400分开。在这些实施例中，编辑器工具400被配置为与包括数据库430的储存库1300进行通信。
计算控制部件410
编辑器工具400包括计算控制部件410。根据本发明的一些实施例，计算控制部件410存在于系统1000的处理器1100中。计算控制部件410控制编辑器工具400中的所有其他部件以操纵定义模块300和应用模块440。所述操纵包括对定义模块300的准备、维护、修改和实例化，以生成应用模块440以及应用模块440的修改。
模块生成部件412
编辑器工具400包括模块生成部件412。模块生成部件412被配置为执行下述一种或多种功能。图6A是针对用以生成应用模块440的功能的工作流程610。在S612中，模块生成部件412检索存储在模块库432中的定义模块300。
在S614中，模块生成部件412读取诸如从输入装置1200接收到的用户输入或输入信号之类的输入。根据本发明的一些实施例，该输入是数据源。定义模块300中的规则定义328基于设计数据234将数据源参数定义为输入。
在S616中，模块生成部件412基于输入和定义模块300来生成或更新定义模块300。根据本发明的一些实施例，模块生成部件412生成或实例化应用模块440。
图7A示出了编辑器工具400中所生成的定义模块300的示例性显示屏幕450。定义模块300及其控制逻辑定义文件320、文档定义文件331、附件文件340显示在模块库窗口452中。根据本发明的一些实施例，属性文件310显示在同一模块库窗口452中或在分开的模块属性文件窗口454中。使用已知的控制逻辑编辑器或控制逻辑图构建器来在控制逻辑编辑器窗口456中对用于定义模块300的控制逻辑定义322进行编辑。控制逻辑定义322包括部分220和子部分202、204、206。在部分属性窗口458中列出针对部分220和子部分202、204、206中的每一个而言固定的属性以及作为属性的变量的参数。在部分属性窗口458中所显示的属性的示例是标识符或“标签名称”、“类型”、“规则”、“标签注释”。对于每个属性，为了进行选择而提供参数的默认值或列表，为了有效性而检查用户输入，或者为了适当地选择而提供复选框。
模块库窗口452、模块属性文件窗口454、控制逻辑编辑器窗口456以及部分属性窗口458是显示屏幕450上的分离区域。为了便于查看和使用，这些窗口以平铺显示布置。
应用模块440等同于面向对象编程时的实例。在面向对象编程时，通过对类模块进行实例化来生成实例，这应用或使用类模块中的实际值。在本发明中，实际值基于从输入装置1200接收到的用户输入或输入信号。
模块生成部件412生成所需数量的应用模块。在针对设备210的示例中，针对部分220、222、224、226、228生成或实例化所需数量的应用模块440、442、444、446、448，以控制设备210。
模块生成部件412针对设备210的每种不同状态来准备或生成新的定义模块300。对于该功能，模块生成部件412以新的定义模块300开始。新的定义模块300具有属性文件310中的预定义的默认属性而不具有控制逻辑定义文件320、文档定义文件331中的信息。例如，对于设备210类型、部分220类型、子部分206类型、功能类型、制造商类型或制造商-功能类型的混合，存在不同类型的定义模块300。列出了不同类型的定义模块300以在准备新的定义模块300的方法中进行选择。该选择包括准备新类型的定义模块300的选项。这基于从输入装置1200接收到的用户输入或输入信号的形式的用户指令。
模块生成部件412针对设备210的每个不同状态来修改应用模块440。更新属性文件310中的相关字段以标识修改后的应用模块440。这基于从输入装置1200接收到的用户输入或输入信号的形式的用户指令。
在S618中，模块生成部件412将所生成的、实例化的或修改后的应用模块440、以及所生成的定义模块300存储在数据库430中。数据库430与编辑器工具400建立在相同或不同的存储器存储介质中。
激活模块生成部件412以基于诸如输入或安排表之类的预定义规则来执行所配置的功能。预定义输入的示例是使用输入装置1200来激活模块生成部件412的用户输入。
根据本发明的一些实施例，模块库432具有多个定义模块300。多个定义模块300以层级树结构显示在模块库窗口452中。这使得能够容易导航以定位期望的定义模块300从而进行查看或编辑。
链接生成部件414
编辑器工具400包括链接生成部件414。链接生成部件414被配置为执行下述一种或多种功能。
图6B是根据本发明的一些实施例的链接生成部件414执行的功能的工作流程620。在S622中，链接生成部件414从数据库430检索每个定义模块300。在S624中，针对每个定义模块300，链接生成部件414标识部分220、子部分202、204、206、控制逻辑定义322、与定义模块300有关的应用模块440。在S626中，链接生成部件414基于S624中的标识而从数据库430检索部分220、子部分202、204、206、控制逻辑定义322、应用模块440的信息。在S628中，链接生成部件414生成链接416以链接或绑定检索出的信息。如图4B所示的链接416在应用模块440与定义模块300之间。在S629中，链接生成部件414将所生成的链接416存储到数据库430中。
链接生成部件414的功能是当应用模块440被分配给控制器212时生成链接417。图6C是链接生成部件为了生成链接417而执行的工作流程630。步骤S632提供所生成的应用模块440、442、444、446、448的列表以进行选择。步骤S634提供要分配给在S632中所选择的应用模块440的可用控制器212、213的列表以供选择。在步骤S636中，生成链接417以将所选择的应用模块440链接或接合到控制器212。在步骤S638中，将链接417存储到数据库430中。根据本发明的一些实施例，与用以生成链接416的链接生成部件414分离地提供用以生成链接417的链接生成部件414。
有利地，所生成的链接417使得在控制器212中执行用于现场装置202、204的应用模块440的控制逻辑206。这被称为逻辑绑定并且独立于现场装置202、204与控制器212的物理连接。在维护任务期间，与物理连接独立地更新逻辑绑定。有利地，执行对于过程控制系统200的任何部分220的配置任务或维护任务的用户不必涉及物理连接。
根据本发明的一些实施例，链接生成部件414执行链接修改功能。链接生成部件414提供了所检索到的信息的可用选项的列表。例如，针对部分220标识定义模块300。链接生成部件414提供了作为该部分的可用选项的其他定义模块的列表。在另一示例中，是作为子部分202、204的可用选项的标识符或标签名称所标识的其他现场装置的列表。用户从可用选项中做出选择。链接生成部件414基于该选择而生成更新后的链接416。更新后的链接416被存储到数据库430中。
图7B是编辑器工具400中用以显示所生成的链接416的示例性显示屏幕460。导航窗口462显示多个组类型(诸如，工厂设备、工厂区域、工厂过程、设备供应商)以供用户选择期望的设备210、部分220。在本示例中，用户选择查看设备210。链接列表窗口464在被标注为“P&ID标签名称”的栏中列出设备210的标识符。在该示例中，标识符针对每个部分220、222、224、226、228的控制器212。基于链接生成部件414生成的链接416而在对应栏中列出关于每个控制器212的信息。在本示例中所示出的信息为：“APM路径”，其是对应的应用模块440、442、444、446、448的存储位置；“APM名称”，其是对应的应用模块440、442、444、446、448的名称；“类别”，其是每个部分的定义模块300；“IO标签名称”，其是对应的子部分202、204的标识符。当选择具有属性时，包括属性窗口466(未示出)以在显示屏幕上460上显示选择属性。
导航窗口462、链接列表窗口464、属性窗口466和部分属性窗口458是显示屏幕460上的分离区域。为了便于查看和使用，这些窗口以平铺显示来布置。信息的可用选项的列表设置在选项窗口或下拉列表468(未示出)中。
当生成应用模块440时，链接生成部件414执行这些功能。替选地，根据本发明的一些实施例，链接生成部件414基于预定义输入、安排表或者在针对任何信息检测到改变时，执行配置的功能。预定义输入的示例是使用输入装置1200来激活链接生成部件414的用户输入。对信息的改变包括针对定义模块的部分、子部分来选择替选的可用选项。
文档布局配置部件418
编辑器工具400包括文档布局配置部件418。文档布局配置部件418被配置为执行下述的一种或多种功能以定义布局419。布局419是对于工厂文档530的设置或配置。布局419包括设置的列表，列表的示例是工厂文档530的内容列表或内容表。基于布局419生成工厂文档530。
图6D是根据本发明的一些实施例的文档布局配置部件418执行的功能的工作流程640。在S642中，文档布局配置部件418从数据库430检索每个定义模块300。在S644中，针对每个定义模块300，文档布局配置部件418标识文档定义文件331的布局信息。当未针对文档定义文件331定义布局文件334时，布局信息是布局文件334的内容或者文档定义文件331、文档文件332、336、338的标题。
在S646中，文档布局配置部件418基于根据预定义布局序列或层级的布局信息来布置、设置或固定布局419。布局序列的示例是定义模块300的布局信息，接着是应用模块440、442、444、446、448的布局信息。层级的示例是在文档定义文件331下的文档文件332、334、336、338。根据本发明的一些实施例，文档布局配置部件418接收来自输入装置1200的用户输入以对布局419进行布置。
在S648中，将所布置的布局419存储到数据库430中。
替选地，文档布局配置部件418确定是否针对每个定义模块300中的文档定义文件331来定义布局文件334。当定义了布局文件334时，文档布局配置部件418检索针对定义模块300的应用模块440。应用模块440是基于从输入装置1200接收到的用户输入或输入信号来生成的。应用模块440根据布局文件334中的布局信息来继承布局419。文档布局配置部件将所继承的布局419存储在数据库430中。
根据本发明的一些实施例，文档布局配置部件418具有布局修改功能。文档布局配置部件418检索存储的布局419。文档布局配置部件418基于所检索出的布局419以及从输入装置1200接收到的用户输入，布置、设置或固定布局419。这提高了准备工厂文档530的效率。根据本发明的一些实施例，根据工厂文档530(例如，规范、指令手册、控制逻辑定义)的类型来对布局419进行归类和存储。不同类型的工厂文档530所需的信息通常是不同的。另外，不同过程工厂的不同客户具有不同的文档编制要求。有利地，这改善了文档编制的效率和一致性。另外，可用布局419的数据库使得用户能够维持标准化的文档编制以使创建不需要的新布局的用户最少。
图7C是文档布局配置部件418的示例性显示屏幕470。布局窗口472根据预定义的序列或层级来显示检索的定义模块300和应用模块440的布局信息。当没有定义布局文件334时，布局信息是文档定义文件331、文档文件336、338、340的标题或标识符474的列表。在该示例中，布局信息的顶部层级列出定义模块300的标识符属性“PID_A01”、应用模块440的标识符属性“PID_BO1”，后一层级列表文档336、338、340的标识符属性“控制图”、“参数设置”、“叙述”、“可应用列表”。
根据本发明的一些实施例，文档布局配置部件418包括布局窗口472上的选择工具476。选择工具476是基于用户输入对布局419进行重新布置的拖放功能。选择工具476是为要基于用户输入而包括或排除的每个标题或标识符474提供的复选框。
工厂文档生成部件420
编辑器工具400包括工厂文档生成部件420。工厂文档生成部件420被配置为生成工厂文档530，诸如规范、指令手册、控制逻辑定义。工厂文档生成部件420从数据库430检索定义模块300、应用模块440、链接416和布局419。工厂文档生成部件420应用控制逻辑定义322、链接416、417和布局419以生成工厂文档530。所生成的工厂文档530存储在数据库430中。
使用示例来进行说明，工厂文档生成部件420针对设备210检索所存储的定义模块300、部分220、222、224、226、228的应用模块440、442、444、446、448、链接416、417和布局419。工厂文档生成部件420基于控制逻辑定义322、链接416、417和布局419来生成工厂文档530。
图7D是工厂文档530的示例性内容表480。内容列表482是基于定义模块300以及相关链接416、417、布局419而生成的。内容列表484是基于应用模块440、相关链接416、417和布局419而生成的。内容列表486是基于应用模块442以及相关链接416、417、布局419而生成的。
由于基于控制逻辑定义322生成工厂文档530，因此工厂文档530与控制逻辑定义322一致。通过本发明自动地生成工厂文档530，本发明改善了针对工业工厂230(诸如，过程232、控制逻辑206、参数设置324、警报设置325)的设计数据234的任何改变而生成并更新工厂文档530的效率和准确性。当工厂文档530用于理解工业工厂230的设置或配置时，改善的准确性增加了工厂文档530的可靠性。
另外，当在定义模块300或应用模块440中更新区别时，便利地且有效地生成针对原材料的不同控制逻辑或不同成分的多个工厂文档530。当使用本发明时，需要明显较少的人力、时间和努力来理解区别并生成工厂文档530。需要较少的时间和成本来准备、维护和更新工厂文档530。
在对用于工业工厂230的过程控制系统200的实现中，基于过程控制系统200的规范来准备文档数据332。然后，将文档数据332翻译为控制数据510以封装在多个功能块205、207中。然后，进行测试以确保工业工厂230根据规范来运行。从文档数据332到测试数据，为工业工厂230的不同方面准备多个工厂文档530。通常，信息或数据是相关的或者甚至是重复的。本发明生成链接416，以使得针对任何改变而自动地更新相关数据和工厂文档530。这提高了对于过程控制系统200的准备、维护和更新的效率。
部分修改部件422
在准备或维护过程控制系统200期间执行测试操作。在测试操作期间，工业工厂230中存在变化以根据控制逻辑206提高产量(yield)。这样的改变的示例是部分设备210、子部分(即现场装置202、204)以及任何其他相关的部分相关信息的参数设置324。除了在测试操作期间提高产量外，相同改变的其他原因包括工业工厂230的规范的改变以及要解决的错误。
编辑器工具400包括被配置为修改部分设备210、子部分(即，现场装置202、204)的部分相关信息(诸如，参数设置324)的部分修改部件422。当部分修改部件422已修改部分相关信息时，模块生成部件412自动地更新定义模块300和应用模块440的对应信息。激活模块生成部件412以基于诸如输入或安排表之类的预定义规则来执行配置的功能。预定义输入的示例是使用输入装置1200激活模块生成部件412的用户输入。
编辑器工具400将应用模块440传送至生成管理器500以将控制逻辑定义322、警报定义326中的控制逻辑206转换为逻辑控制数据512。链接417也被传送和转换为链接控制数据514。过程控制系统200确定要在控制器212中执行的逻辑控制数据512，以基于链接控制数据514控制过程232。
批量编辑器部件424
编辑器工具400包括批量编辑器部件424。批量编辑器部件424更新所有相关模块或文件中的参数改变。批量编辑器部件424被配置为在编辑器工具400中的任意编辑器或配置部件中激活。
在一个示例中，在模块生成部件412中的控制逻辑编辑器中启动批量编辑器部件424。批量编辑器部件424从数据库430标识控制逻辑编辑器可编辑的所有文件和模块。根据本发明的一些实施例，批量编辑器部件424提供了所标识的文件和模块的列表以供用户选择。
然后，在数据库430之中检验所标识或选择的文件和模块，或者对所标识或选择的文件和模块进行锁定以由用户或另一工具同时编辑。这维持了文件和模块的数据完整性。在输出文件中生成所检验的文件和模块中的参数以进行查看和编辑。在一些实施例中，输出文件是基于控制逻辑编辑器的预定义数据网格格式的数据网格。根据本发明的一些实施例，将数据网格中的单元格区分为可编辑单元格和只读单元格。
批量编辑器部件424接收针对参数改变的输入。批量编辑器部件424确定输出文件中的相关参数，并且相应地更新相关参数。
在当输出文件是数据网格时的实施例中，批量编辑器部件424还包括网格规则部件426。网格规则部件426被配置为当满足逻辑条件时，定义具有针对参数改变和对应动作的逻辑条件的网格规则，以更新数据网格中的相关参数。网格规则的示例使用是改变对于以“ABC###”至“XYZ###”开始的标签的类型的标签命名约定。当标签标识符以“ABC”开始时，批量编辑器部件424使用所定义的网格规则来搜索满足逻辑条件的标签标识符。批量编辑器部件424执行对应动作以在所搜索到的标签标识符中以“XYZ”替换“ABC”。
批量编辑器部件424在对所标识的文件和模块进行登记或解锁之前，确定相关参数的参数改变和更新是否是有效的。
所定义的网格规则被存储到储存库1300中以供其他批量编辑器部件424重新使用。根据本发明的一些实施例，批量编辑器部件424从储存库输入定义的规则以直接使用或在使用之前进行修改。
批量编辑器部件424改善了大批或批量数据改变(诸如，参数值更新或命名约定改变)的效率、灵活性和可靠性。在针对大批数据改变的传统系统中，列出所有文件以进行过滤或选择，然后，进一步过滤或选择经过滤的文件中详情。经过滤的来自详情的数据被输出到诸如MicrosoftExcelTM或逗号分隔(.CSV)文件之类的电子表格以在被输入以替换所输出的文件之前体现改变。当读取所输入的文件时，对于可能导致数据故障的改变，不进行有效性检查。丢失资源以确定并修正数据故障的起因。另外，当输出经过滤的数据时，不同的用户或另一工具可以同时进行多次输出。当改变可能尚未体现在期望版本的数据上时，可能缺乏数据完整性。
本发明的方法
图8A是使用编辑器工具400来基于用于在步骤S802中所选择的设备210的规范234来建立或配置过程控制系统200的工作流程800。步骤S804标识用于设备210的定义模块301。定义模块301被标识为不具有嵌套层级的定义模块300或者具有多个嵌套层级的定义模块301。使用模块生成部件412来准备定义模块，或者使用编辑器工具400中的搜索功能来从数据库430搜索定义模块301。
步骤S806根据规范234修改定义模块301。基于规范234修改定义模块301中的属性文件310、控制逻辑定义文件320、文档定义文件331。
步骤S808确定是否需要和添加新定义模块300，并且在需要时添加新定义模块300。当定义模块301包括多个定义模块300时，确定并删除过时模块300。过时的定义模块300是基于规范234不可应用或者无效的定义模块。
当定义模块301包括嵌套模块302、304、306时，步骤810确定是否对嵌套模块302、304、306进行了任何改变。针对基于规范234而改变的每个嵌套模块302、304、306来重复步骤S806和S808。
根据本发明的一些实施例，步骤S812存储更新后的定义模块301。根据本发明的一些实施例，步骤S812生成对应的应用模块440、442、444、446、448。然后，将更新后的定义模块301及其对应的应用模块440、442、444、446、448中的至少一个存储到数据库430。
在步骤S820中，编辑器工具400从数据库430检索应用模块440、442、444、446、448并且将应用模块440、442、444、446、448发送至生成管理器700。生成管理器700基于过程控制系统200的应用模块440、442、444、446、448来准备控制数据510。具体地，为过程控制系统的功能块205、207准备控制数据510。
在步骤830中，编辑器工具400基于来自输入装置1200的用户输入的工厂文档生成部件420来生成来自应用模块440的工厂文档530。
图8B是根据本发明的一些实施例的使用批量编辑器部件424的示例性工作流程850。
在步骤S852中，在模块生成部件412的控制逻辑编辑器中激活批量编辑器部件424。批量编辑器部件424从数据库430标识控制逻辑编辑器可编辑的所有文件和模块。根据本发明的一些实施例，批量编辑器部件424提供所标识的文件和模块的列表以供用户选择。
在步骤S854中，在数据库430中检验所标识或选择的文件和模块。基于控制逻辑编辑器的预定义数据网格格式来在数据网格中生成所检验的文件和模块中的参数。根据本发明的一些实施例，将数据网格中的单元格区分为可编辑单元格和只读单元格。
在步骤S856中，批量编辑器部件424接收针对参数改变的输入。批量编辑器部件424确定数据网格中的相关参数并相应地更新相关参数。步骤S857是当满足逻辑条件时输入或定义具有逻辑条件和对应动作的网格规则的替选步骤。
在步骤S858中，在登记或解锁所标识的文件和模块之前，批量编辑器部件424确定相关参数的参数改变和更新是否是有效的。在步骤S859中，进行所标识的文件的登记或解锁。
有利地，本发明改进了基于规范234来为任意过程控制系统200准备控制数据的便利性。另外，当基于规范234更新文档定义文件331、附件文件340时，以更少的努力来生成工厂文档530。这降低了针对工业工厂230的每次修改、改变或维护而准备、生成控制数据510和工厂文档530的人力成本。另外，可利用数据库430以用于不同的工业工厂230，从而提高针对新的过程232或新的工业工厂230修改、建立或配置过程控制系统200的效率。
在控制逻辑定义322是保密的状况下，使得保密的应用模块440不可用于在工业工厂230中的使用。然而，当定义模块300是保密的时，定义模块300仍是可用的或者反之可用于应用模块440。
系统配置
图9是根据本发明的一些实施例的用于过程控制的系统配置900。现场装置202、204连接至现场网络106。现场装置202、204通过输入输出(I/O)单元连接至控制网络110中的控制器212。编辑器工具400在控制网络110层级被配置为准备如上所述的定义模块300。控制网络110适用于过程控制系统，该过程控制系统并入有通用通信功能，并且能够进行可靠性高、实时且稳定的通信。控制网络的示例是Vnet/IP，该Vnet/IP使用通用通信的IP互联网协议并且符合在IEC61784-2中定义的实时以太网(RTE)通信简档的CPF-10。
图10示出了如前所述的储存库1300的系统实施例。储存库1300包括模块储存库1302、过程模板储存库1304、HMI部分储存库1306和内部数据储存库1314。这些储存库1302、1304、1306和1314中的每一个可以包括不同的数据库或数据存储单元，或者可以作为分区包括在一个或多个暂时或非暂时存储装置内。
模块储存库1302包括用于定义模块300的贮存储存库(storagerepository)。如上所述，每个定义模块300可以包括用于控制过程控制系统的部分或部件的属性定义、控制逻辑定义、数据定义和调整参数中的一个或多个。存储在模块储存库1302内的定义模块300内的各个属性定义、控制逻辑定义、数据定义或调整参数可以被配置为控制过程控制系统内的特定部分或部件类型，或者响应于特定的过程条件或操作条件来控制部分或部件类型的行为。在本发明的实施例中，模块储存库1302内的定义模块300中的至少一个定义模块不同于模块储存库1302内的定义模块300中的至少一个其他定义模块之处在于其各自的属性定义、控制逻辑定义、数据定义和调整参数中的一个或多个。在更特别的实施例中，模块储存库1302内的每个定义模块300不同于其他定义模块300之处在于属性定义、控制逻辑定义、数据定义或调整参数中的至少一个。可以从模块储存库1302中选择特定的定义模块300以控制过程控制系统内的特定部分或部件。
在本发明的实施例中，存储在模块储存库1302内的每个定义模块300可以被加密，并且可以另外具有向其分配的唯一标识符和版本号中的至少一个。每个定义模块300可以在被添加到模块储存库1302中时被分配唯一标识符，该唯一标识符此后与所述定义模块永久相关联。另外，可以向模块储存库1302内的每个定义模块分配版本号，该版本号可以响应于所述定义模块的修改或变更而递增或者以其他方式变更。
过程模板储存库1304包括多个过程模板的贮存储存库。根据本发明的过程模板包括模板化的过程数据或者用于控制工业工厂内的部件的子系统或子集的操作的过程指令。在本发明的实施例中，部件的子系统或子集可以包括多个部分或部件。在更具体的实施例中，过程模板可以被具体配置为控制工业工厂内的单元、子系统或子过程中的一个或多个，或者更具体地，响应于预定的操作条件而控制一个或多个单元、子系统或子过程。
以说明过程模板与工业工厂子系统之间的关系为目的，图11示出了工业工厂1102内的示例性发电厂子系统1104，该发电厂子系统1104包括具有子单元1108、1110和1112的炉子1106、锅炉1114、发电机1116、涡轮机1118和冷凝器1120。在本发明的实施例中，被配置为控制所述发电厂子系统1104的过程模板可以包括被配置用于控制结合所述发电厂子系统所示出的部件1106至1120中的一个或多个的控制逻辑定义。
在本发明的实施例中，过程模板可以包括从模块储存库130检索到或存储在模块储存库1302中的一个或多个定义模块300。在另一实施例中，可以基于从模块储存库1302检索到的多个定义模块300来生成过程模板。
HMI部分储存库1306包括图形窗口模板1308的贮存储存库、链接部分1310的贮存储存库以及定制面板1312的贮存储存库。
图形窗口模板1308的贮存储存库包括用于在过程控制系统内实现的一个或多个模板HMI屏幕。在本发明的实施例中，存储在图形窗口模板1308的储存库内的模板HMI屏幕可以与在过程控制系统内可实现的一个或多个过程特定地或唯一地相关联。
链接部分1310的贮存储存库包括可以被选择用于设计或生成用于在过程控制系统内实现的HMI屏幕的多个HMI子部件。在本发明的实施例中，链接部分1310的贮存储存库内的链接部分包括一组关联属性，这些关联属性由在过程控制系统内实现的所述链接部分的每个实例共有。对与链接部分相关联的任意属性的修改或变更被传播到过程控制系统内的这种链接部分的每个实现实例并在该每个实现实例内实现。
定制面板1312的贮存储存库包括可以被选择用于设计或生成用于在过程控制系统内实现的HMI屏幕的多个定制面板。定制面板可以与存储在模块储存库1302内的特定的定义模块300特定地或唯一地相关联，并且响应于在过程控制系统内实现关联的定义模块300，从储存库1312检索所述定制面板以在过程控制系统内实现。定制面板可以包括：(i)被特别配置为启用由关联的定义模块的实现实例要求的各操作员输入的一个或多个元件；或者(ii)被特别配置为向用户或操作员呈现由关联的定义模块的实现实例而生成的各输出的一个或多个元件。
内部数据储存库1314可以被配置为包括用于使得操作员或用户能够搜索、浏览储存库1300的内容并控制对储存库1300的内容的访问的一个或多个数据集。
内部数据储存库1314可以包括浏览数据索引1318，浏览数据索引1318包括被配置用于向浏览操作员或用户呈现内容数据的数据索引。浏览数据索引1318可以被配置为实现适于用户、操作员或任务的内容的任何呈现。在示例性实施例中，浏览数据索引1318被配置为用于以树结构向查看的操作员或用户呈现数据。
内部数据储存库1314还可以包括搜索数据索引1320，搜索数据索引1320可以存储储存库1300内存储的离散数据项的属性。离散数据项的属性可以在数据项被添加到储存库1300中时设置或确定，或者从外部源上传到储存库。在示例性实施例中，搜索数据索引1320包括与模块储存库1302内存储的每个定义模块300相关联的属性，并且使得用户或操作员能够在模块储存库1302中搜索具有一个或多个期望或目标属性的定义模块。
内部数据储存库1314可以另外被配置为存储统计数据1322，该统计数据提供与数据储存库1300的使用有关的信息。存储在内部数据储存库1314内的示例性统计数据可以包括存储在模块储存库1302中的定义模块300的数量、与定义模块300的搜索的数量和内容有关的统计信息、与涉及特定的定义模块300的访问请求和下载有关的统计信息、与同特定数据访问请求或数据下载请求相关联的用户有关的统计信息和与关于储存库1300的操作有关的其他描述或统计信息中的一个或多个。
内部数据储存库1314还可以包括访问控制数据1324，访问控制数据1324限定关于存储在储存库1300内或储存库1300内的任意子储存库内的数据的用户访问权限和特权。
如图10所示，储存库1302可以与储存库控制器1326可通信地耦接。
图12示出了根据本发明的实施例的储存库控制器1326。储存库控制器1326包括储存库访问控制器1328、储存库编辑控制器1330和接口控制器1348。在本发明的实施例中，储存库控制器1326可以部分或全部实现在一个或多个处理器1100上或在一个或多个处理器1100内。
储存库访问控制器1328被配置为使得用户或操作员能够访问或检索存储在储存库1300内的数据。储存库访问控制器1328可以被配置为包括定义模块访问控制1332、过程模板访问控制1334、HMI数据访问控制1336和统计数据访问控制1338。
定义模块访问控制1332可以被配置为可通信地与模块储存库1302接口，并且使得用户或操作员能够查看、访问或检索存储在模块储存库1302内的一个或多个定义模块300。定义模块访问控制1332可以被配置为使得用户能够基于利用用户输入所接收到的一个或多个部件属性来查看、访问或检索一个或多个定义模块。应该理解，根据上述本发明的实施例，通过定义模块访问控制1332从模块储存库1302检索到的定义模块300可以被实例化为对应的应用模块440。
同样地，过程模板访问控制1334可以被配置为与过程模板储存库1304可通信地接口，并且使得用户或操作员能够查看、访问或检索存储在过程模板储存库1304内的一个或多个过程模板。过程模板访问控制1334可以被配置为使得用户基于利用用户输入所接收到的一个或多个部件属性或子系统属性来查看、访问或检索一个或多个过程模板。随后，可以将通过过程模板访问控制1334从过程模板储存库1304检索到的过程模板实例化为生成用于控制工业工厂内的一个或多个子系统的控制逻辑(或二进制控制逻辑)。
HMI数据访问控制1336可以被配置为可通信地与HMI部分储存库1306接口，并且使得用户或操作员能够查看、访问或检索存储在所述HMI部分储存库1306内的一个或多个HMI部分。HMI数据访问控制1336可以被配置为使得用户能够基于利用用户输入所接收到的一个或多个HMI属性来查看、访问或检索一个或多个HMI部分。随后，可以使用通过HMI数据访问控制1336从HMI部分储存库1306检索到的HMI部分来生成用于控制工业工厂内的一个或多个部分或子系统的一个或多个人机接口。
统计数据访问控制1338可以被配置为可通信地与内部数据储存库1314接口以使得用户或操作员能够查看、访问或检索存储在所述内部数据储存库1314内的统计数据。
储存库编辑控制器1330被配置为使得用户或操作员能够对存储在储存库1300内的数据进行修改。储存库编辑控制器1330可以被配置为包括定义模块编辑控制1340、过程模板编辑控制1342、唯一ID控制1344和版本控制1346。
定义模块编辑控制1340可以被配置为可通信地与模块储存库1302接口，并且使得用户或操作员能够将定义模块300添加到模块储存库1302中或者修改或创建模块储存库1302内的现有定义模块300的新版本。在本发明的实施例中，定义模块编辑控制1340使得用户或操作员能够通过以下操作将定义模块300添加到模块储存库1302中：(i)从应用模块440提取信息并基于所提取的信息生成所述定义模块300；或者(ii)从为了控制工业系统内的部件而实现的二进制控制逻辑中提取信息。在一个实施例中，所提取的信息可以包括控制逻辑、属性定义或调整参数中的至少一个。
同样地，过程模板编辑控制1342可以被配置为可通信地与过程模板储存库1304接口，并且使得用户或操作员能够提供用于将过程模板添加到过程模板储存库1304中的输入或者修改或创建过程模板储存库1304内的现有过程模板的新版本。在本发明的实施例中，过程模板编辑控制1342使得用户或操作员能够通过从控制过程的实现实例中或从在控制过程内所实现的二进制控制逻辑中提取信息，来将过程模板添加到过程模板储存库1304中。
唯一ID控制1344为添加到模块储存库1302中的每个新定义模块300或过程模板生成和分配唯一标识符。版本控制1346生成与现有的定义模块300或过程模板的每个修改或变更版本相对应的版本号。所生成的唯一标识符和版本号可以用于逻辑访问、搜索或检索存储在储存库1300内的数据。
接口控制器1348被配置为提供或控制用户接口，以使得向已从模块储存库1302下载定义模块300或过程模板或者从储存库1300下载任意其他数据的用户或操作员通知对定义模块或数据(的新版本)的更新。接口控制可以另外使得用户或操作员能够查看、访问或检索下载的定义模块或下载的数据的更新或新版本，例如包括通过提供到更新的访问链接或者通过转发更新后的定义模块或数据的副本来实现。
另外，应该理解，储存库控制器1326可以另外包括其他控制，包括用于实现或限制对储存库1300的访问的控制、用于使得用户或操作员能够指定与存储在储存库1300内的数据相关联的访问权限的控制、用于使得用户能够通过储存库1300内的索引数据1316进行访问和搜索的控制、用于将控制逻辑或经修改的控制逻辑转换成二进制控制逻辑的控制或转换器、以及用于将二进制控制逻辑传送、上传或传递至工业工厂内的部分或部件以在工业工厂内进行实现的控制。
在本发明的实施例中，储存库控制器1326可以可通信地与一个或多个输入装置1200和/或显示装置1400耦接以使得用户或操作员能够与所述储存库控制器1326接口。
储存库存储和检索的方法
图13A是表示本发明的实施例的生成定义模块文件300并将其存储在储存库1300内的工作流程。
步骤1302A包括生成定义模块300，该定义模块300包括用于控制工业工厂230的特定部分(例如，部分220、222、224、226或228)内的输入输出。在一个实施例中，控制逻辑206可以包括用于处理从特定部分内的第一现场装置202(例如，传感器)接收到的输入信号的第一控制逻辑(或第一功能块205)以及用于控制该特定部分内的第二现场装置204(例如，阀)的输出或行为的第二控制逻辑(或第二功能块207)。
步骤1304A包括：可选地将与包括在定义模块300内的控制逻辑相关联的属性、调整参数和数据定义中的一个或多个包括在定义模块文件300内。
此后，步骤1306A包括将所生成的定义模块300存储在储存库1300内。
图13B是表示本发明的如下实施例的工作流程，其中，从储存库1300检索定义模块300并将其实例化为用于控制工业工厂230内的特定部分(例如，部分220、222、224、226或228)的应用模块440。
步骤1302B包括：在储存库1300的内容中搜索或浏览用于标识所存储的适于控制特定部分的定义模块300，其中，响应于确定定义模块300包括了用于控制特定部分内的输入输出功能的所需或期望的控制逻辑206，将定义模块300标识为适当的。在一个实施例中，如果在定义模块300内的控制逻辑206包括用于处理从特定部分内的第一现场装置202(例如，传感器)接收到的输入信号的第一控制逻辑(或第一功能块205)以及用于控制该特定部分内的第二现场装置204(例如，阀)的输出或行为的第二控制逻辑(或第二功能块207)中的一个或两个，则可以将定义模块300标识为适于控制特定部分内的输入输出功能。
步骤1304B包括：从储存库1300检索所标识的定义模块文件300，并且基于所检索到的定义模块300生成应用模块440，其中，生成应用模块440包括通过将一个或多个特定参数分配给(从定义模块300中检索到的)控制逻辑206或者包括在该控制逻辑206内来生成经修改的控制逻辑，所述一个或多个特定参数不包括在所标识的和所检索到的定义模块300内。在一个实施例中，可以选择所述一个或多个特定参数或者所述一个或多个特定参数可以基于与试图控制的特定部分相关联的设计数据或设计规范。
此后，步骤1306B包括：将经修改的控制逻辑转换为二进制控制数据，并且将二进制控制数据传送、上传或另外应用于与在工业工厂中试图控制的特定部分相关联或者布置在该特定部分内的一个或多个控制器。图14是本发明的系统1000的配置的框图。系统1000包括作为计算机的一部分的处理器1100。处理器1100与输入装置1200、存储装置1300、显示器1400、输出装置或传送装置1500进行通信。根据本发明的一些实施例，输入装置1200、存储装置1300、显示器1400、输出装置或传送装置1500与处理器在同一计算机或分开的计算机中。
在一个或多个处理器1100中实现编辑器工具400和转换器工具500。
输入装置1200是对用户输入、从替选源/第三方引入的输入进行接收的接口装置。输入装置1200的示例是键盘、定点装置(诸如，鼠标)、触感显示接口。
数据库430处在存储装置中，或者储存库1300是诸如随机存取存储器、只读存储器或硬盘驱动器之类的暂时的或非暂时的存储器存储介质。存储器存储介质存储了：部分库431，其包括设备210、部分220、222、224、226、228、子部分(即，现场装置202、204、控制逻辑206、网络装置208)；模块库432，其包括定义模块300、301、302、304、306、衍生的应用模块440、442、444、446、448；链接库434的链接416、417；布局419的布局库436；工厂文档530和上述相关信息的文档库438。
数据库430具有按类型存储信息的多个存储器部件。有利地，这改善了对编辑器工具400中的部件410、412、414、418、420、422进行配置以检索所需信息的便利性。对部件410、412、414、418、420、422进行配置包括将它们设置为执行上述功能。另外，所存储的信息适合于出于诸如外部工具之类的任何其他目的而检索。
本发明不限于所述实施例。本发明旨在覆盖可以包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的替选、修改和等同方案。此外，本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实施本发明。已包括具体细节以提供对本发明的彻底理解。最后，为了不必要地使本发明的各方面变得模糊，并未详细描述已知的方法、程序、部件和特征。

Claims (20)

1.一种用于过程控制系统的配置系统，所述过程控制系统被配置为执行过程控制，所述配置系统包括：
储存库，其包括至少一个存储器和存储在所述存储器中的一个或多个定义模块，其中，每个定义模块包括用于控制关联部件的控制逻辑；以及
储存库控制器，其被配置为：
接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入；以及
使得能够从所述储存库内选择定义模块，其中，所选择的定义模块包括用于控制具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件的控制逻辑。
2.根据权利要求1所述的配置系统，其中，所述储存库控制器还被配置为生成所述定义模块的实现实例以控制所述特定部件，并且其中，所述实现实例包括基于所选择的定义模块中的控制逻辑而生成的二进制控制逻辑。
3.根据权利要求2所述的配置系统，其中：
所述储存库控制器被配置为基于经修改的控制逻辑来生成所述二进制控制逻辑；以及
所述经修改的控制逻辑是通过基于与所述特定部件相对应的设计规范数据而修改所选择的定义模块中的控制逻辑来生成的。
4.根据权利要求1所述的配置系统，其中，所选择的定义模块包括用于对至所述关联部件的输入和来自所述关联部件的输出中的至少一个进行控制的控制逻辑。
5.根据权利要求1所述的配置系统，其中：
所述储存库还包括一个或多个过程模板，每个过程模板包括用于控制一组部件的操作的过程数据；以及
所述储存库控制器被配置为：
接收对与所述工业系统的子系统相关联的一个或多个属性进行标识的用户输入；以及
使得能够从所述储存库中选择过程模板，其中，所选择的过程模板包括用于对具有所标识的与所述子系统相关联的一个或多个属性的一组部件进行控制的控制逻辑。
6.根据权利要求5所述的配置系统，其中，所述储存库控制器还被配置为生成用于控制所述子系统的二进制控制逻辑，其中，所生成的二进制控制逻辑基于所选择的过程模板内的过程数据。
7.根据权利要求1所述的配置系统，其中，所述储存库还包括一个或多个人机接口部分，每个人机接口部分包括用于生成与用于所述工业系统的至少一个部件相关联的人机接口的信息；以及
所述储存库控制器被配置为：
接收对与打算生成的人机接口相关联的一个或多个属性进行标识的用户输入；
使得能够从所述储存库中选择人机接口部分，其中，所选择的人机接口部分包括用于生成具有所标识的与所述打算生成的人机接口相关联的一个或多个属性的人机接口的信息；以及
呈现基于所选择的人机接口部分内信息的人机接口以向用户显示。
8.根据权利要求7所述的配置系统，其中，所述储存库内的人机接口部分包括一个或多个图形窗口模板，所述一个或多个图形窗口模板被配置为使得能够对用于所述工业系统的至少一个部件进行基于用户接口的控制。
9.根据权利要求7所述的配置系统，其中，所述储存库内的人机接口部分包括一个或多个链接部分，每个链接部分包括：
用于生成人机接口的人机接口子部件；以及
一组关联属性，其被传播到包括在所生成的人机接口内的所述链接部分的每个实例。
10.根据权利要求9所述的配置系统，其中，所述储存库控制器被配置为使得对链接部分的关联属性中的任一个的修改导致在每个所生成的人机接口内的所述链接部分的每个实例的各属性的对应修改。
11.根据权利要求7所述的配置系统，其中,所述储存库内的人机接口部分包括一个或多个定制面板，并且其中，每个定制面板与定义模块特定地相关联，并且每个定制面板包括：
被特定地配置为用于对关联的定义模块的实现实例所要求的用户输入进行接收的一个或多个元件；或者
被特定地配置为用于向用户呈现通过关联的定义模块的实现实例而生成的各输出的一个或多个元件。
12.根据权利要求11所述的配置系统，其中，响应于定义模块的实现实例的生成，基于与该定义模块特定地相关联的定制面板来生成人机接口。
13.根据权利要求2所述的配置系统，其中，所述储存库控制器还被配置为通过以下操作来将定义模块和过程模板中的至少一个添加到所述储存库中：
基于用户输入来修改所述储存库内的现有定义模块或现有过程模板；或者
从现有定义模块的实现实例或现有过程模板的实现实例中提取信息，并且基于所提取的信息来生成所添加的定义模块或所添加的过程模板；或者
从所述工业系统内所实现的二进制控制逻辑中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块。
14.根据权利要求13所述的配置系统，其中，所述用户输入或所提取的用于生成所添加的定义模块或所添加的过程模板的信息包括与所述工业系统内的一个或多个部件相对应的控制逻辑、属性定义和调整参数中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的配置系统，其中，所述储存库控制器被配置为：
将唯一标识符分配给添加到所述储存库中的每个定义模块或每个过程模板；或者
将与在所述储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板相对应的版本号分配给在所述储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板。
16.根据权利要求1所述的配置系统，其中，所述储存库控制器还被配置为：与先前已从所述储存库下载数据的用户连接，并且向该用户提供与对所下载的数据的随后的储存库更新有关的信息。
17.一种用于配置用于执行过程控制的过程控制系统的方法，所述方法包括以下步骤：
将一个或多个定义模块存储在包括至少一个存储器的储存库中，其中，每个定义模块包括用于控制关联部件的控制逻辑，并且其中，所述控制逻辑是基于与关联部件相对应的输入参数和输出参数中的至少一个而生成的；
接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入；以及
从所述储存库中选择定义模块，其中，所选择的定义模块包括用于对具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件进行控制的控制逻辑。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：生成所述定义模块的实现实例以控制所述特定部件，所述实现实例包括基于所选择的定义模块中的控制逻辑而生成的二进制控制逻辑。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括通过以下操作来将定义模块和过程模板中的至少一个添加到所述储存库中：
基于用户输入来修改所述储存库内的现有定义模块或现有过程模板；或者
从现有定义模块的实现实例或现有过程模板的实现实例中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块或所添加的过程模板；或者
从在所述工业系统内实现的二进制控制逻辑中提取信息，并且基于所提取的信息生成所添加的定义模块。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
将唯一标识符分配给添加到所述储存库中的每个定义模块或每个过程模板；或者
将与在所述储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板相对应的版本号分配给在所述储存库内修改的每个定义模块或每个过程模板。
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