CN106843168B - 生成和显示过程变量图形趋势符号和过程变量窗格的方法 - Google Patents

Abstract

用于过程控制工厂的过程控制监控系统使用图形趋势符号以帮助检测和监控过程控制工厂内的过程变量趋势。过程控制监控系统内的图形显示应用可以实施和显示每一个图形趋势符号以图形地指示或概括过程控制工厂内过程变量的当前趋势和值信息。在维持层级结构或过程工厂的每个层级的同时，图形显示应用可以在过程控制工厂的图形表示内的空间上现实位置中显示图形趋势符号。图形显示应用还可以包括导航窗格和缩放特征，使得用户能够快速地通过趋势数据向下挖掘(drill)以获得更多信息并支持问题识别和诊断任务。

Description

生成和显示过程变量图形趋势符号和过程变量窗格的方法

技术领域

概括地说，本公开内容总体上涉及过程控制系统，更具体地说，涉及监控过程变量的趋势和过程控制工厂的层级、图形导航。

背景技术

过程工厂诸如那些在化学、石油或其它工业中应用的工厂，通常包括一个或多个集中或分散的过程控制器，该过程控制器通过模拟、数字或组合的模拟/数字的总线通信耦合到至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个过程控制和仪器设备(例如现场设备)。现场设备可以是例如阀、阀定位器、开关、变送器以及传感器(例如温度、压力和流速传感器)，现场设备执行过程中的功能(诸如增加或减少流量以及测量过程参数的功能)。过程控制器接收由现场设备所获得的过程测量结果或过程变量、或者与现场设备相关联的过程测量结果和过程变量的信号，和/或指示关于现场设备的其它信息的信号。过程控制器使用该信息以执行控制例程并且然后生成控制信号，该控制信号通过总线或其它通信线路中的一个或多个来被发送到现场设备以控制过程操作。由操作员工作站执行的一个或多个应用程序通常能够使用来自现场设备和控制器的信息，以使得操作员能够执行针对过程的所期望的功能，譬如，查看过程的当前状态，修改过程的操作等等。作为一个示例，由艾默生过程管理公司销售的DeltaV^TM控制系统包括存储在过程工厂内的多个应用程序，并且由过程工厂内的处于不同位置处的不同设备执行。

虽然典型的过程工厂具有许多诸如阀、变送器、传感器等的过程控制和仪器设备，该些设备连接到在过程操作期间执行控制这些设备的软件的一个或多个过程控制器，但还是有许多对于过程操作是必要的或与过程操作相关的其它支持设备或装备。这些额外的设备包括例如电源设备、发电及配电设备、存储罐、加热器、旋转设备(如涡轮等)，这些设备位于典型工厂中的的多个位置处。虽然这些另外的设备不必须创建或使用过程变量，并且在许多情况下为了影响过程操作的目的该设备不被控制或甚至不耦合到过程控制器，但是该附加设备对于正确的过程操作仍然是重要的并且是最终所需的。

为了管理多个现场设备和多件设备的相对位置以及来自多个现场设备和多件设备的信息，位于一个或多个操作员工作站的配置应用使得设计者能够创建或改变操作员界面，该操作员界面被查看应用使用以显示数据给操作员，并且使得操作员能够改变过程控制例程内的设置，例如设定点。每个专用的控制器(以及在一些情况下一个或多个现场设备)存储和执行运行控制器应用，该控制器应用运行被分配并被下载到控制器的控制模块，以执行实际的过程控制功能。可以在一个或多个操作员工作站上运行的查看应用通过总线从控制器应用接收数据，并且使用用户界面显示该数据给过程控制系统设计者、操作员或用户，以及可以提供多个不同视图中的任意的视图，例如操作员视图、工程师视图、技术员视图等等。数据库应用通常存储在收集和存储跨总线提供的一部分或所有数据的数据库设备中并且由其执行，而配置数据库应用程序仍然可以运行在另一附连到总线的计算机中以存储当前的过程控制程序配置和与之相关的数据。或者，该配置数据库可以与配置应用程序一样位于的工作站内。

当过程控制环境中使用的现场设备的复杂性和数量已经增加时，不同的查看应用例如图形显示应用已经被提供来使得用户(例如操作员)能够监控过程。例如，图形显示应用已经用来使得控制操作员能够查看当前过程工厂的当前运行(current functioning)、或过程工厂区域、或者用来使得维护人员能够查看过程工厂内的硬件设备的状态，使得能够对过程设备进行仿真等等。

作为一个示例，一种类型的图形显示应用可以使用管道(或过程)和仪表图(P&ID)使得用户能够实时监控过程工厂的当前运行。P&ID通常包括工厂设备的图示和功能，工厂设备的图示和功能一起形成过程特定部分的功能平面图。P&ID内的图形表示通常类似于现实地布置，因此提供更栩栩如生的过程控制设备布局，使得P&ID内的每一个设备件的位置在某种程度上反映过程工厂中实际设备的布局。例如，图形显示应用可以通过在空间上表示的布局中描绘原油蒸馏装置的每件设备，来使用P&ID以将过程工厂的特定区域中的原油蒸馏装置呈现为包括诸如加热器，储存罐，脱盐设备等等的几件设备。

此外，当提供高度用户可配置的选项时，P&ID通常允许操作员实时监控装置中的参数(诸如过程变量值)。然而不幸的是，显示的P&ID内的实时值不能有效地支持这些实时值随着时间的推移的变化检测。换而言之，通过P&ID显示的实时过程变量值不能使得P&ID的用户能够容易检测或理解正在描述的实时数据的趋势。事实上，因为P&ID倾向于在未被类似于空间上现实的显示中描述的设备使用的屏幕空间内填满实时值，所以用户难以看见和理解实时数据本身，更不用说该数据内的时间趋势。

加剧了这个问题，P&ID的开发者最近试图设计P&ID显示以反映与工艺设备相关的更多细节或者反映更复杂的过程工厂，相信多个这样的数据帮助用户更好地理解该过程。这推动创建更复杂的包括大量的装置和现场设备的P&ID，已经导致开发者吸收更多来自越来越复杂的过程工厂并且随后显示在P&ID内。除了操作以隐藏更多图形杂波的实时数据，这些更复杂的P&ID通常包括不一致的布局(从P&ID到P&ID)，使得对必须在多个不同P&ID之间切换的用户越来越难定位实时参数值。事实上，这些最近的趋势仅仅加剧了多个P&ID内的杂乱，进一步减慢了用户对过程参数数据的获取。

因此，使用P&ID监控过程的操作员可以快速地失去专注于呈现在P&ID内的大量的信息，或者可能错过过程中出现的重要的过程变量趋势或样式，这是因为操作员被呈现有如此大量的详细数据。此外，这么巨大的数据量，尤其是在大的复杂的过程工厂很难查看更不用说只使用P&ID吸收和理解(潜在地，其它配套的诸如过程变量趋势图的图形或图表通过P&ID更容易获得)。因此，操作员可能花费不必要的时间和精力在定位和比较具有设定值、期望值等的过程变量的当前值。此外，通过未能更迅速地检测或识别过程中的问题，如特定过程的恶化状况等，操作员可能会反应迟缓地修正潜在的失控过程，可能会导致严重的伤害，财产损失，环境污染甚至死亡。当操作员通过P&ID尝试监控更复杂和/或更大的装置时，这些“恐怖事件”有可能更频繁地发生。

此外，在大规模的、复杂过程工厂的P&ID内导航可能给操作员带来困难。由于过程工厂的层级特性和大范围，通过P&ID导航到过程工厂的不同位置或区域可能是模糊的、困难的和有悖常理的。取决于通过P&ID操作员正在查看的过程工厂的当前图示的层级级别或详细级别，操作员可能有适当的困难确定过程工厂的表示的当前位置，该位置显示在其它区域的背景中过程工厂的观察口内。在当前查看实施的P&ID中，当查看过程工厂在P&ID内的特定层级级别处的当前图示位置或区域时，提供给操作员限量的超链接以通过装置图示导航。这些超链接的每一个可以表示装置内的区域、单元或一件设备，通常只是作为文本出现，而不提供任何相对于装置中的其它区域或单元的自己具体位置或层级级别的指示。也就是，导航超链接与这些超链接将导致之间通常具有不一致的刺激-反应映射，当通过一些相互连接的P&ID导航时，给更少经验的操作员留下不确定的体验。

此外，提供给操作员的超链接通常只用于在当前层级级别内导航并且不提供通过过程工厂的图示内的位置和层级级别用于导航的附加选项。换而言之，当维护过程工厂的整个图示背景时，P&ID缺乏能力为操作员“向下获取”更多详细的、层级的级别。例如，如果过程工厂图示的不同区域要求操作员立即注意(例如在该不同区域导致过程失控的条件的过程变量)，操作员可能有困难确定以及随后导航至过程工厂中相对于过程工厂的当前位置的过程工厂中不同区域的位置。因此，操作员可能容忍不可预知的导航(例如，试验和错误点击等等)，在时间关键事件中，可能导致通过不必要的压力和挫折的操作员的差的决策。

同样地，如果操作员没有成功地导航到所识别问题的不同区域的位置，控制操作员可能仍然需要苦于应付尝试获得过程控制变量的合适的详细级别。在过高的详细级别中，操作员可能拥有过少的过程控制信息只用于查看P&ID。或者，操作员可能拥有过多的细节用于查看多个过程变量趋势图，尝试比较当前过程变量值和设定点信息等。此外，详细的信息源不可能集成到P&ID并且可以要求控制操作员查看跨多个单独窗口或屏幕分布的各种详细级别的信息。拥有太少或太多细节可能导致控制员分别做出不完全的或缓慢的决策，关键事件或时期中能够导致严重的后果。

发明内容

一种用于过程控制工厂的过程控制监控系统使用图形趋势符号来辅助检测和监控过程控制工厂内的过程变量的趋势。过程控制监控系统内的图形显示应用可以实现和显示每个图形趋势符号以图形地指示或概括(encapsulate)过程控制工厂内的过程变量的当前趋势和值的信息。具体来说，图形显示应用可以使用过程变量数据，该过程变量数据从现场设备收集并储存在数据库中以生成一个或多个图形元素，该一个或多个图形元素显示在一起以形成图形趋势符号。每个图形元素都可以表示与图形趋势符号相关联的过程变量的不同属性，并可以包括指示过程变量(例如，过程变量的改变速率、过程变量的改变方向、过程变量的改变期望度、等等)的趋势信息的图形趋势元素。同样，图形元素还可以包括图形值元素，该图形值元素指示过程变量的当前值信息，例如来自期望值的过程变量的幅度、过程变量相对于期望值的位置、等等。图形显示应用可以共同显示这些图形元素中的一个或多个以形成图形趋势符号并且以图形方式或符号方式指示过程变量的当前状态或值。此外，图形显示应用可以显示在对过程控制工厂(例如，P&ID)的图形表示内的空间上现实位置中的图形趋势符号，从而操作员可以利用与关于图形表示内的图形趋势符号周围的区域的图形趋势符号相关联的过程变量快速地定向其自己。

有利地，图形显示应用可以显示在对过程工厂的图形表示内的图形趋势符号，而同时显示导航窗格，该导航窗格可以为关于显示图形表示的过程工厂的层级结构或者每个层级级别(例如，特定区域、单元、一件设备、等等)的操作员提供背景。重要的是，图形显示应用还可以辅助操作员经由导航窗格、在不同的层级级别中快速导航，以监控在对过程工厂的图形表示内的不同层级级别的背景内的图形趋势符号。具体来说，图形显示应用可以在对于图形表示的相同的相对位置中不断和始终显示导航窗格，以便在对过程工厂的图形表示内提供可预测的和有效的导航。具体来说，图形显示应用可以实现导航窗格以包括不同类型的选择器图标，其中，每个选择器图标都表示不同的单元、区域、一件设备、等等，并与在对工厂的图形表示内显示的特定的图形描绘相对应。有益地，图形显示应用在针对操作员的不同类型的选择区域中显示不同类型的选择器图标，以容易地区分过程工厂内的不同层级级别和相对应的过程变量，而同时保持关于整个工厂的背景。响应于接收到对导航窗格内的特定选择区域中的选择器图标的选择，图形显示应用可以根据所选定的选择器图标来重新定位或改变对过程工厂的图形表示的细节的等级。

在对工厂的图形表示的空间上实际视图内显示图形趋势符号时，图形显示应用可以另外提供与所显示的图形趋势符号相关联的过程变量中的不同等级的详细的一个或多个过程变量的过程变量信息视图。有利地，图形显示应用可以确定实现不同等级的依赖于细节的各种因素(例如，屏幕空间、关键状态下的过程变量、等等)的一个或多个过程变量信息窗格。图形显示应用实现每个窗格以针对一个或多个过程变量显示不同等级的详细信息，该一个或多个过程变量与图形表示的当前显示的视图内的所显示的图形趋势符号相对应。例如，图形显示应用可以显示概要窗格，其可以仅包括图形趋势符号和针对与图形表示一起显示的一个或多个图形趋势符号的过程变量的相关联的名称。此外，图形显示应用还可以显示详细窗格，除了在概要信息中提供的信息以外，其还可以包括例如当前过程变量幅度/位置值和期望值的比较图和/或针对与图形表示一起显示的一个或多个图形趋势符号的实际致动器或值位置。此外，图形显示应用可以显示展开窗格，除了在详细窗格中提供的信息以外，其还可以包括例如过程变量的历史图。重要的是，图形显示应用可以响应于接收到对图形表示内的图形趋势符号的选择、对概要窗格内的相对应的过程变量视图的选择、对详细窗格内的相对应的过程变量视图的选择，来动态地突出显示图形表示内的图形趋势符号和窗格内的相对应的过程变量的所有的不同的详细视图。

附图说明

为了更完整地理解本公开内容，应当参照如下详细描述和附图，图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本公开内容的一方面的过程控制系统的示意图，该过程控制系统具有控制器(或控制元件)，该控制器配置为通过该控制器与多个现场设备的传输通信从该多个现场设备接收过程变量信息；

图2是部分过程控制工厂内的原油蒸馏装置图形表示以及过程控制工厂的导航窗格截图；

图2A示出图2导航窗格的另一种实施方式；

图2B示出图2A的另一个包含示例导航按钮的示例导航窗格；

图2C示出图2A和/或图2B的另一个包含示例导航按钮的示例导航窗格；

图2D示出图2C的另一个示例导航窗格的视图；

图3是过程控制工厂导航窗格的详细视图；

图4是过程控制工厂一部分内的示例原油蒸馏装置的图形表示中加热器的高亮显示的图形表示和过程控制工厂的导航窗格的截图；

图5是过程控制工厂的一部分的示例加热器的图形表示、导航窗格、概要窗格、和展开窗格的截图；

图6是示例图趋势符号的视图；

图7是可用来创建图形趋势符号的过程变量属性图；

图7A-D和8-17示出了对应于图1的示例过程控制系统内的部件的示例图标，该示例图标指示条件，特性，趋势和/或与过程变量相关的其它信息；

图18图5的概要窗格、详细窗格和展开窗格截图的详细视图；

图18A示出了图18的概要窗格替代示例；

图18B示出图18的详细窗格的替代示例，该示例包含比图18A的示例图显示更多信息的示例过程变量图；

图18C示出图18的过程变量窗格的替代示例，该示例包含比图18B的示例图显示更多信息的示例过程变量图；

图18D以折叠形式示出图18A-18C的示例过程变量概要窗格；

图18E示出了显示示例历史记录表；

图19是高亮显示选定的过程变量的截图和若干对应于所选定的过程变量的高亮详细视图；

图20A-20B是生成图形趋势符号的示例方法；

图21是过程控制工厂内的示例火炬气体回收单元的图形表示截图以及过程变量窗格；

图22是图21截图的过程变量窗格的详图；以及

图23是图21的火炬气体回收单元的更详细图形表示，过程变量窗格和引起过程变量偏差的主要来源的截图。

具体实施方式

图1中示出的可以用来实施以及显示本文中所描述的图形趋势符号的过程控制监控系统10包括控制器11，控制器11通过诸如以太网通信网络之类的网络总线31连接到数据库12以及一个或多个主工作站或计算机14(计算机14可以是任何类型的个人计算机，工作站等)。每个工作站14可以包括用于储存多个应用(包括例如图形显示应用30)的存储器，并且可以通信耦合到用户界面13。控制器11也可以经由输入/输出(I/O)卡26和28连接到现场设备15-22。数据库12可以是用于储存数据的任何期望类型的数据收集单元，该数据收集单元具有任何所期望类型的存储器和任何所期望的或已知的软件、硬件固件。系统10还可以在数据库12内储存过程变量值或过程变量数据，用于生成以及随后向操作员显示图形趋势符号。图1中的控制器11使用硬连线通信网络和通信方案或在替代方案中使用无线网路和无线通信方案通信连接到现场设备15-22。

通常，现场设备15-22可以是诸如传感器、阀、变送器、定位器等等的任何类型的设备，而I/O卡26和28可以是遵循诸如Fieldbus协议、HART协议、4-20ma模拟协议等等之类的任何期望的通信或者控制器协议的任何类型的I/O设备。图1中所示的阀、传感器、和其它设备可以是任何期望的种类或类型的设备(包括例如现场总线设备、标准的4-20ma现场设备、HART现场设备等等)，并且可以以任何所期望的方式连接到控制器11以及由控制器控制。同时,其它控制器可以经由例如经由太网通信线31连接到控制器11和工作站14，以控制与过程工厂16相关的设备或区域，并且这类附加控制器可以以任何期望的或已知的方式与图1中所示的控制器11的操作相协调。

控制器11包括处理器23，处理器23执行或监视储存在存储器24中的一个或多个过程控制例程(或任何模块，块或其子程序)。一般来说，控制器11以任何期望的方式与设备15-22、主机14和数据库12进行通信以控制过程。此外，控制器11可以使用通常所称的功能块来执行控制策略或方案，其中每一个功能块是一个总体控制程序的对象或其它部分(例如子例程)，其结合其它功能块来操作(经由被称为链路的通信)以在过程控制监控系统10内实现过程控制回路。功能块典型地执行以下功能中的一个：输入功能(诸如与变送器、传感器、或其它过程参数测量设备相关的输入功能)、控制功能(诸如与执行PID、模糊逻辑等等相关的控制功能)、或者控制一些诸如阀的设备的操作的输出功能，以执行过程监控系统10内的一些物理功能。当然，存在混合的和其它类型的功能块并且可以在本文中使用这些功能块。功能块可以储存在以下描述的控制器11或其它设备中并且由它们执行。

一般来说，图1的过程控制监控系统可以用来监控一个或多个过程控制工厂的过程，在过程控制工厂中，例如，工作站14中的一个执行图形显示应用，该应用允许操作员经由用户界面13来通过对工厂的空间上实际的图形表示监控过程并在过程工厂的层级结构的背景内导航到对过程工厂的表示的不同区域。在图1所示的示例性过程控制监控系统中，这样的图形显示应用30驻留在工作站14中。然而，图形显示应用30可以储存在其它工作站14中并在其它工作站14中执行，或者在其它计算机中以任何期望的方式(包括任何无线方式)通信连接到总线31。

再次参考图1，数据库12可以储存包括设备数据的配置数据，诸如工厂中的设备单元和设备层级的列表、与工厂的不同区域相关的管理信息、设备单元与工厂区域的关联性、设备的层级明细(hierarchical breakdown)、现场设备数据(诸如每个现场设备的位置数据)，现场设备与多件设备的关联性、以及其它配置数据。同时，将注意的是，数据库12可以是单独的服务器或一组服务器，或者如果过程工厂控制监控网络10足够小，则数据库12可以被简单实现为服务工作站14中一个工作站的文件系统的部分的专用过程。重要的是，系统10可以储存从现场设备15-22收集的当前和历史过程变量值或者由数据库12内的图形显示应用30生成的过程变量数据，以用于例如生成图形趋势符号并向操作员显示该图形趋势符号。

通常，操作员可以运行或执行图形显示应用30以便在操作期间或在模拟环境下对过程工厂的图形表示内实现和显示图形趋势符号。图形显示应用30可以针对特定的过程变量从数据库12获取或接收过程变量信息以生成过程变量数据和过程变量趋势数据。图形显示应用可以使用这些过程变量数据和过程变量趋势数据以生成图形趋势符号并且在对过程工厂的图形表示内进行显示。

如图2所示，例如，图形显示应用30向操作员呈现示例性截图50，该截图包括对过程部件的图形表示，在这种情况下，为显示在观察口52内的原油蒸馏装置53和导航窗格54。所显示的原油蒸馏装置的图形表示53只描述对过程工厂的总体图形表示(即整个P&ID)的一部分并只具体地描述了包括在过程工厂的原油蒸馏装置(例如，标记为“原油蒸馏装置1”)内的设备。由图2可见，图形显示应用可以显示原油蒸馏装置的图形表示53以包括工厂中的原油蒸馏装置的空间上现实的布局(例如，P&ID)，该原油蒸馏装置包括对设备的图形上现实的描绘，例如构成原油蒸馏装置的加热器56，蒸馏塔58，脱盐设备60等等。图形显示应用可以显示所显示设备的每一件以包括对该件设备、标识符标签、以及任何管道、连接件等等的现实描绘，管道和连接件可以将该件设备耦接到其它多件设备或其它诸如燃油、燃气、水源等等之类的流入/流出源。例如，加热器56包括对加热器和标识符标签“H-138”的现实描述，而同时指示与加热器56相关联的输入和输出，例如蒸汽管道57的入口、燃油管道59的入口、燃油管道63的入口、和原油管道65的出口。图形显示应用可以在观察口52内显示对原油蒸馏装置53的图形表示，以便还包括每件设备的具体的或关键的过程变量信息。例如，如图2所示，图形显示应用30针对与加热器56相关联的若干过程变量显示过程变量数据，诸如入口压力、出口压力、以及原油温度(下面将进行更详细的讨论)。

如图2中所示的导航窗格54，允许操作员在对整个过程工厂61或其它过程工厂的图形表示内高效地导航到图形趋势符号，而同时提供反映过程工厂的实际层级结构的层级框架或结构内的操作员背景。具体来说，导航窗格54可以允许操作员快速地识别当前显示在背景中的观察口52内或者与对过程工厂61的整体表示相关的过程工厂的区域或部分。此外，导航窗格54可以向操作员清晰地提供一些或所有可能的位置导航选项，以便高效地导航到对过程工厂的表示的不同区域，而不管对过程工厂的表示的不同区域的层级级别。有利地，图形显示应用30可以在相对于截屏50内的观察口52的相同位置中不断地且持续地显示导航窗格54，以向操作员提供在对过程工厂的表示内的可预见的且高效的导航。

图2中，导航窗格54可以表示过程工厂61以及在过程工厂61的层级结构中与过程工厂61关联的单元和设备。具体来说，导航窗格54包括单元选择器区62，该单元选择器区62包括一个或多个单元选择器图标66、68、70，在这一示例中，分别标记为“原油蒸馏装置1”，“原油蒸馏装置2”，“原油蒸馏装置3”。导航窗格54还可以包括设备选择区64，设备选择区64可以包括一个或多个设备选择器图标72-82，该设备选择器图标72-82对应于实际工厂中的具体的多件设备。响应于接收到对单元选择器图标的选择(举例来说，例如“原油蒸馏装置1”单元选择器图标66)，图形显示应用30可以在设备选择区64中填充一个或多个设备选择器图标72-82，这些设备选择器图标72-82对应于与所选定的单元相关联的或包括在其中的一件或多件设备。例如，如图2所示，图形显示应用30显示与所选定的“原油蒸馏装置1”单元选择器图标66相关联的所有设备，包括“脱盐设备”设备选择器图标72，“储存罐”设备选择器图标74，“塔”设备选择器图标76，“开销接收器(overhead rcvr)”设备选择器图标80、以及“加热器”设备选择器图标82。当然，过程控制监控系统10的导航窗格54可以包括任何数量的层级级别和选择区域并且不限于包括单元和设备的两个层级级别。同样地，响应于接收到对“原油蒸馏装置2”单元选择器图标68的选择，例如，图形显示应用30用与新选定的单元相关联或包含在其中的设备选择器图标(未示出)填充设备选择区64。

作为示例，图2A示出与过程控制系统(例如，图1的示例过程控制系统10)的至少一部分相关联的示例导航窗格2600。示例导航窗格2600包括以单独的列2620、2622、2624分组或排列的多个导航按钮2602，2604，2606，2608，2610，2612，2614，2616，2618。每个导航按钮2602，2604，2606，2608，2610，2612，2614，2616，2618都对应于过程控制系统中的特定部件(例如，工厂、区域、单元、设备模块、控制模块等等)。每列2620、2622、2624都对应于过程控制系统的部件的层次中的不同级别，因此包含导航按钮2602，2604，2606，2608，2640，2612，2614，2616，2618，这些导航按钮与对应于每列2620、2622、2624的层级级别的部件相关联。在示出的示例中，较高或较高级别的部件(父部件)朝左并且较低级别(例如，子部件(childcomponent)或分部件(subcomponent))朝右。例如，图2A的示例中，左手边的列2620对应于过程控制系统的层级中的工厂级并且包括对应于过程控制系统中的单个工厂的被标记为“Texas过程”的单个导航按钮2602。所示出的示例的层级中向下的下一级(对应于中间列2622)是单元级，其包含分别被标记为“原油蒸馏装置1”，“原油蒸馏装置2”和“原油蒸馏装置3”的导航按钮2604，2606，2608，它们对应于过程控制系统的工厂内的三个过程单元。示例层级中向下的下一级(以及在示例导航窗格2600中用列2624表示的底层)是设备模块级，其包含分别被标记为“储存罐”、“脱盐设备”、“加热器”、“塔”、和“开销接收器”(其对应于过程控制系统的过个过程模块)的导航按钮2610，2612，2614，2616，2618。在一些示例中，导航窗格2600可以包含多个列以表示过程控制系统层级内的其它级(例如，设备模块层和/或控制模块层)。

在所示示例中，所示示例中的每列2620、2622、2624都对应于与层级中的共同的父部件相关联的子部件的单个分支。也就是说，与在示例导航窗格2600中示出的层级中的低级别相关联的导航按钮对应于用紧跟在相对应的较低级别上方的级别中的导航按钮之一所表示的部件之一内包含的部件的子集的部件。例如，在右手级别列2624中的导航按钮2610，2612，2614，2616，2618可以对应于都与过程控制系统内的相同过程单元相关联的过程模块(例如，与中间列2622中的导航按钮2604相关联的第一原油处理装置)。同样地，中间列2622中的三个导航按钮2604，2606，2608中的每一个都可以对应于都与相同的工厂相关联的过程单元(例如，与左手列2620中的导航按钮2602相关联的工厂)，因此，虽然与导航按钮2606，2608相关联的原油处理装置可能具有多个子部件(例如，多个装置和/或控制模块)，但是这些子部件不能由图2A示出的导航窗格2600中的导航按钮来表示，这是因为除了示出的按钮外，它们也位于层级的分支内。在所示示例中，在任意给定时间显示在导航窗格2600中的层级中的每一级的具体分支可以基于过程控制系统的当前视图(例如P&ID显示区域302中的当前过程图304)。

例如，如果当前正在查看与导航按钮2614(与导航按钮2604关联的第一原油处理装置的按钮)相关联的加热器模块，那么显示从顶级(例如，与导航按钮2602相关联的工厂)向下到与该加热器模块相关联的级别的分支中的所有导航按钮。如所示的示例所示出的，还显示层级中的每一级处的同级(sibling)部件(例如，从层级的上一级的相同父部件直接分出来的部件)。在一些示例中，对应于当前正在查看(例如经由P&ID显示区域302)的特定部件的导航按钮在图形上与其它导航按钮被区分开。例如，如图2A所示，当操作员正在针对工厂第一单元的加热器模块查看P&ID时，对应于该加热器模块的导航按钮2614具有独特的视觉特征(例如不同的样式)，以使得其与其余的导航按钮区分开。虽然所示示例示出了具有独特的样式的导航按钮2614，但是可以代替使用任何其它在视觉上区分的特征(例如，阴影、颜色、形状、尺寸、轮廓、方位、符号、注释、边框、闪烁、突出显示等等)。另外地或替代地，在从层级的顶级(例如工厂)向下到正在查看的特定部件(例如，区域、单元、模块等等)的直接路径或线路上的每个导航按钮都在图形上被改变为可区分于其它的导航按钮。例如，导航按钮2602，2604，2614包括粗边框；然而，可以替代使用任何其它视觉上可识别的特征。以此方式，操作员可以快速地确定他们正在查看什么以及它如何与过程控制系统内的其它部件和导航窗格2600内的其它导航按钮关联。

优选地，图形显示应用30可以通过使所选定的单元选择器图标(例如“原油蒸馏装置1”单元选择器图标66)以及例如设备选择区64的背景形成阴影(如图2中所示)以指示设备选择器图标72-82与所选定的单元选择器图标66相关联，来指示对图2中的单元选择器图标66-70的选择。同样地，图2B示出另一示例导航窗格2700，其与在图2A的示例导航窗格2600中表示的示例过程控制系统的相同部分相关联。示例导航窗格2700类似于示例导航窗格2600，除了包括与导航按钮2602相关联的工厂的层级中的每个分支都被放置在单独的选项卡(tab)2702，2704，2706，2708内。因此，在所示示例中，与层级的直接线路中的每个部件相关联的选项卡2702，2704，2706，2708都被带到(brought to)主视图，并且用粗体轮廓突出显示和/或以其它方式图形地标识。图2B中与观察口52的当前视图(例如，图形表示53)相关联的导航按钮(例如，与加热器模块关联的导航按钮2614)在视觉上被区分(例如，通过阴影、颜色、样式、突出显示、轮廓、闪烁、等等)。以此方式，操作员能够在视觉上识别在观察口52中显示的当前视图相对于过程控制系统剩余部分的背景。此外，选项卡2702、2708的轮廓用于图形地表示三个原油处理装置(用导航按钮2604，2606，2608表示)中的每个都是工厂(用导航按钮2602表示)内的子部件，并且五个过程模块(用导航按钮2610、2612、2614、2616、2618表示)中的每个都是第一原油处理装置(用导航按钮2604表示)内的子部件。

图2C示出了另一示例的导航窗格2800，其与图2，2A和/或2B的示例控制系统的相同部分相关联。然而，与其它示例导航窗格不同，示例的导航窗格2800包括具有标题2804的顶部横幅(banner)2802，该标题标识在导航窗格(例如，Taxas工厂)中表示的过程控制系统的顶级。因此，在图2C的所示示例中，左手列2806对应于层级的单元层并包含导航按钮2604，2606，2608；中间列2808对应于层级的区域层并包含导航按钮2610，2612，2614，2616，2618。示例导航窗格2800的右手列2810包括在与沿层级向下的下一级(例如，设备和/或控制模块)中的部件相对应的导航按钮2812，2814，2816。在一些示例中，每列2806，2808，2810可以具有可调节的宽度，以考虑与层级中的对应级别相关联的或多或少的部件。另外或替代地，列2806，2808，2810可以包含比在任何一个时刻示出的按钮更多的导航按钮，但可以通过使用对应的滚动条2818来查看。示例导航窗格2800与图2中的示例导航窗格54类似或相同，除了导航窗格2800示出了另外的细节并且与经由观察口52所显示的加热器模块相对应而不是对正经由观察口52显示的原油处理单元53的图形表示(如图2所示)。

在示例中，在示例导航窗格2800中所表示的特定的较高级别部件内包含的较低级别部件通过紧挨着与向下指向与当前查看的部件相关联的导航按钮的层级中的部件的直接线路相对应的、每个较高级别的导航按钮而设置的标记2820(例如，三角形或箭头)来标识。例如，紧挨着导航按钮2604的标记2820指示在较低级别中显示的所有导航按钮(即，在列2808中的导航按钮2610、2612、2614、2616、2618和列2810中的导航按钮2812、2814、2816)对应于过程控制系统的第一原油处理单元(即与导航按钮2604相关的上层部件)的子部件。类似地，紧挨着导航按钮2614的标记2820指示导航按钮2812，2814，2816对应于加热器模块(即与导航按钮2614相关的上层部件)内的部件。另外或替代地，还可以通过沿着直接路径改变一个或多个对应的导航按钮的外观(例如通过改变一个或多个对应的导航按钮的阴影、颜色、样式、亮度、轮廓等等，类似于上面结合图2A所描述的)来指示从层级的顶级向下到当前查看的部件的多个部件的直接路径。此外，如同图2A和2B，与观察口52的当前视图(例如，图形表示53)相关的图2C中的导航按钮(与加热器模块相关的导航按钮2614)在视觉上被区分(例如，通过独特的阴影、样式、颜色、形状、尺寸、轮廓、方位、符号、注释、闪烁、突出显示等等)。当然可以采用指示设备选择器图标72-82和设备选择区54与所选定的单元选择器图标66相关联的任何合适的方式，比如在所选定的单元选择器图标(未示出)中所显示的每个设备选择器图标中显示相同的符号指示符(例如，在选择器图标上面角落里的星号)。

如下面将更详细描述的，选择(例如，通过鼠标点击)导航按钮中的任一个可以改变过程控制系统的当前视图(例如观察口52中的图形表示53)，以对应于所选定的部件。以此方式，除了向操作员提供关于当前视图相对于其它部件以及部件的警报状态的背景感知外，示例导航窗格2800使得操作员能够快速导航到过程控制系统中的任何部件，并且提取相对应的P&ID和/或其它信息以用于进一步分析。在其它示例中，选择(例如，通过点击鼠标)导航按钮中的一个可能不会立即将过程图304改变为所选定的部件，但仅仅给出对导航窗格内的所选定的部件的预览。例如，操作员可能正在查看如图2C所示的示例导航窗格2800并且想要知道在对应于过程控制系统的第三原油处理装置的导航按钮2608的警报概要图标2626中指示的单个警报的源。为此，操作员可以选择左手列2806中的导航按钮2608，以随后更新剩余的列2808，2810以示出与图2D中指示的第三原油处理装置的子部件相关联的导航按钮。也就是说，一旦选择图2C的示例导航窗格2800中的导航按钮2608，标记2820就紧挨着导航按钮2608显示以指示中间列2808已经被对应于过程控制系统的第三原油处理装置内的部件的新的导航按钮2902，2904，2906，2908，2910来重新填充。然后，一旦选择导航按钮2904，右手列就将被导航按钮2912，2914，2916填充并且另一个标记2820将挨着导航按钮2904显示以指示第三列2810中的导航按钮2912，2914，2916对应于用导航按钮2904表示的脱盐设备模块内的子部件。

虽然图2C和2D中示出的示例导航窗格2800之间的列2806，2808，2810的内容不同，但是在一些示例中，图2D的导航窗格2800是对第三原油处理单元的脱盐设备模块的预览，以使得第一原油处理单元的加热器模块的P&ID将保持在图形表示53内进行显示。在一些示例中，导航到导航窗格2800中的预览显示可以通过第一种方式(例如，单击鼠标)选择对应的导航按钮来完成，并且实际导航到过程工厂新的部分(例如，具有不同的图形表示53)可以通过以不同的第二种方式(例如双击鼠标)选择相对应的导航按钮来完成。

如上上述，紧挨着图2D的导航按钮2608，2904的标记2820和/或图2D的导航按钮2608，2904的有区别的外观指示当前正在显示的每列2806，2808，2810中的导航按钮的关系(例如，层级的分支和/或路径)。然而，当示出预览导航窗格(例如，图2D的导航窗格2800)时，对应于图形表示53中实际显示的特定部件的导航按钮可以被隐藏(例如，图2C中的导航按钮2614)。因此，如图2D的示例导航窗格2800中示出的，单独的标记2918可以紧挨着对应于与当前在图形表示53中查看的部件相关联的过程控制系统的层级的分支的导航按钮而示出。此外，标记2918可以在外观上与上述标记2820不同，以区分标记2820，2918的目的。在一些示例中，标记2918的独特的视觉特征可以与和对应于图形表示53的部件相关联的导航按钮(例如，图2C的导航按钮2614)的视觉上可区分的特征(例如，颜色、样式、阴影、突出显示、边框等等)相对应。

如图2C和2D所示，顶部横幅2802包括P&ID显示按钮2826，该P&ID显示按钮2826返回示例导航窗格2800，以示出与当前正在经由图形表示53所显示的过程控制系统中的部件相关联的导航按钮。例如，如果操作员在导航到图2D中示出的预览导航窗格2800之后想要选择(例如，鼠标点击)P&ID显示按钮2826，那么导航窗格2800将返回到图2C的导航窗格2800中示出的与当前在P&ID显示区302中显示的加热器模块相对应的视图。在一些示例中，顶部横幅2802还可以包括返回按钮2828和向前按钮2830，以便在操作员在使用导航窗格2800时已经导航通过的不同视图之间来回浏览。另外或替代地，顶部横幅2802还包括先前的警报按钮2832和下一个警报按钮2834，以便在与当前的警报状态下的至少一个过程变量相关联的页面(例如，观察口52内的对过程工厂的图形表示53)之间来回跳跃。此外，顶部横幅2802可以包括警报筛选器按钮2836，以重新配置导航窗格2800来仅示出与包括警报状态下的至少一个过程变量的部件相关联的导航按钮和/或以筛选导航窗格2800来仅示出与高危急程度警报相关联的导航按钮。另外或替代地，可以提供单独的分类按钮来以其它方式(例如，按字母顺序、设计顺序、严重性顺序来分类、等等)对导航按钮进行分类和/或筛选。

现在关于图3，屏幕截图55显示了导航窗格54的细节视图，该导航窗格可进一步包括过程变量警报指示符884-89或者标记指示与所显示的设备选择器图标72-82，单元选择器图标66-70和工厂61相关联的过程变量的所出现的不同类型的警报。例如，与“储存罐”设备选择器图标74相关联的警报指示符84为低优先度警报，该低优先度警报对于与在过程工厂中的储存罐相关联的特定过程变量而言指示了低紧急状态情况。因为与“储存罐”设备选择器图标74相关联的警报指示符84与较低优先度警报相关联，则图形显示应用30能以特定颜色、阴影、符号指示符或者任何其他指示较低优先度警报的适合方式来显示警报指示符84。然而，如果警报指示符与较高优先度警报相关联，例如警报指示符90与“加热器”设备选择器图标82相关联，则图形显示应用30能以颜色、阴影、符号指示符等等与较低优先度警报不同的方式来显示警报指示符90。此外，一选择器图标66-82能为两个或者多个与特定选择器图标相关联的过程变量既指示较低优先度警报又指示较高优先度警报。例如，如图3所示，图形显示应用30显示了“加热器”设备选择器图标82相关联的较低优先度警报88和与较高优先度警报90。当然，任何数量的优先级警报等级可与警报指示符84-98一起使用。

有利的是，图形显示应用30将每个过程变量警报与位于过程工厂的图形表示之内的、相对应的图形趋势符号进行关联，并且可根据警报等级优先级以及根据等级制层级或部分在与图形趋势符号的位置相关联的过程工厂之内对每个过程变量警报进行集合。例如，如图3所示，图形显示应用30集合了三个较低优先度警报84-88(例如与“储存罐”设备选择器图标74相关联的较低优先度警报84、与“脱盐设备”设备选择器图标72相关联的较低优先度警报86以及与“加热器”设备选择器图标82相关联的较低优先度警报88)并且对与“原油蒸馏装置1”设备选择器图标66相关联的较低优先度警报92标以“3”，以指示操作者，与三个过程变量相关联的(并且相对应于图形趋势符号的)三个较低优先度警报当前出现在“原油蒸馏装置1”单元中。类似地，例如，图形显示应用30可为每个较高的等级制层级在过程工厂中集合较高优先度警报。例如，唯一的与任何设备选择器图标72、74、82(这些设备选择器图标与“原油蒸馏装置1”单元选择器图标66相关联)相关联的较高优先度警报是与“加热器”设备选择器图标82相关联的较高优先度警报90。图形显示应用30通过对与“原油蒸馏装置1”设备选择器图标66相关联的较高优先度警报94标以“1”显示了这一与“加热器”设备选择器图标82相关联的较高优先度警报指示符90，如此标以“1”是为了指示操作者只有一个与过程变量相关联的较高优先度警报出现在“原油蒸馏装置1”单元中。作为结果，操作者可快速为特定工厂、单元、设备等等通过用于在导航窗格54内所表示的不同分层对象的警报指示符集合来界定过程变量警报的数量和优先级。

图形显示应用30允许操作者能通过使用导航窗格的选择器图标以及可视化地与图形表示的部分或者区域相关联快速导航到过程工厂的图形表示的部分或者区域之内的特定图形趋势符号中。现在关于图4的屏幕截图100，例如，图形显示应用30可附加地允许操作者可视化地在P&ID之内限定特定单元，设备等等，该特定单元在导航窗格54之内与所指示的选择器图标相关联。例如，作为对检测出操作者所开始的、在导航窗格54的“加热器”设备选择器图标82附近或者之上的悬停事件(例如鼠标、手指触点或者任何其他可指示选择器图标的合适方式，而无需确定选项)的反应，图形显示应用30只在观察口52之内突出显示了相对应的、在原油蒸馏装置的图形表示53中的加热器56图形描绘。图形显示应用30可附加地在导航窗格54之内突出显示“加热器”设备选择器图标82，同时一起突出显示加热器56的图形描绘，以进一步通过可视化地传达(通过导航窗格54)在过程工厂的分层结构之内的加热器的分层位置来向操作者提供情境。

图形显示应用30可以高亮设备选择器图标82和加热器56的图形描述，例如，使用如图4所示的高亮的边界104、102，或可替换的，可以利用与原油蒸馏装置53(crude unit)的图形表示中所显示的其它颜色不同的颜色来将整个将设备选择器图标82和图形显示56阴影化，或可以使用任何合适的方式来高亮设备选择器图标82和加热器56的图形显示。因此，如果操作员邻近设备选择区64(即，包含在过程工厂中“原油蒸馏装置1”区域中的设备，或位于低于过程工厂中“原油蒸馏装置1”区域的层级中的设备)中的另外的设备选择器图标地执行鼠标事件或在另外执行设备选择器图标上执行鼠标事件，图形显示应用30将视口52中的常减压装置53的图形表示中的图形描述进行高亮。以这种方式，操作员可以快速地识别在图形表示中的特定图形趋势符号(或包括特定图形趋势符号的设备)的位置，同时通过在导航面板上的多个选择器图标上的悬停来维持涉及整个过程工厂的环境。

此外，响应于确定特定的图形趋势符号的位置，操作员可能期望看到图形表示内的特定图形趋势符号的位置或区域的更详细的视图。有利地，操作员可以确认对与所期望的区域相关联的选择器图标的选择，以重新设置或改变在观察口内显示的对过程工厂的图形表示的部分的细节水平(例如，放大、缩小、等等)。例如，一旦接收到确认选择，经由单元选择器图标66-67或设备选择器图标72-82中的一个的命令或控制输入、点击、轻敲手势、等等，图形显示应用30可以显示与所选定的选择器图标相关联的对过程工厂61的图形表示的不同部分。例如，响应于对“加热器”设备选择器图标82的确认选择，图形显示应用30可以显示对加热器112的表示，如图5中示出的，其与所选定的“加热器”设备选择器图标82相关联。继续参照图5，截屏110包括对加热器112的图形表示，其与在观察口52、导航窗格54、过程变量概要窗格130、和具有历史图150的过程变量展开窗格相关联。在该示例中，图5中的对加热器112的图形表示是对原油蒸馏装置53的图形表示的子集，并且另外提供比在对原油蒸馏装置的图形表示中所提供的加热器信息更详细的加热器信息。

重要的是，操作者可有效地在过程工厂的图形表示的一部分内通过每个相对应的所显示的图形趋势符号监视每个过程变量的当前趋势和值。此外，图形显示应用30在过程工厂的图形化展示之内显示了空间上现实的位置中的每个图形趋势符号，使得操作者可关于整个过程工厂快速识别与特定的过程变量相关联的场地设备的位置。例如，加热器112的图形表示可包括加热器56的进口57、59、63和出口65、阀门114、加热器56的附近设备(例如脱盐设备60)、过程变量数据116以及图形趋势符号118-122。每个图形趋势符号118-122可相对应于过程控制系统中所监视的过程变量，并且在视觉上表示关于过程变量的实时信息。此外，除了在加热器112的图形化描绘中所显示的图形趋势符号118-122以外，图形显示应用30还例如可在概要窗格130中显示相对应的图形趋势符号128-132的摘要视图，在详细窗格(在下文中被描述)中显示相对应的图形趋势符号的详细视图，和/或在展开窗格150中显示相对应的图形趋势符号151-152(例如包括历史图形)的展开视图。

现在关于图6，示例性的图形趋势符号160以图形的方式囊括了与过程变量相关的过程控制信息，并且可视化地向操作者传达了该图形化的编码信息。例如，图形趋势符号160可表示与场地设备相关联的过程变量的压力、温度等等，并且可包括不容的图形元素162-174，每个图形元素表示过程变量的不同属性以及期望值176(例如，设定点、目标点等等)，该期望值指示了过程变量的正常或者预期值。图形元素162-174例如可既包括表示过程变量趋势的图形趋势元素166-167，又包括表示过程变量的当前值的图形值元素162、164。这些过程变量属性可包括：例如过程变量离期望值(例如，设定点值)的幅度、过程变量相对于期望值的位置、过程变量的变化方向、过程变量的变化速率、过程变量的变化期望度、过程变量的预计状态等等。

图形显示应用30能以从数据库12中检索或者获取当前和历史过程变量的形式为特定过程变量实施这些与过程变量相关联的图形元素162-174，以生成过程变量数据和过程变量趋势数据。图形显示应用30生成过程变量数据以指示过程变量的当前值或者位置，例如过程变量离期望值的幅度、过程变量相对于期望值的位置等等。类似的，图形显示应用30生成过程变量趋势数据以指示过程变量的当前趋势，例如过程变量的变化速率、过程变量的变化期望度、过程变量的预计状态等等。图形显示应用30可利用过程变量的当前和/或历史更新来生成并且显示每个图形元素，这些图形元素一起来自于图形趋势符号。

例如，图形趋势符号160，如图6所示，包括：与过程变量离期望值的幅度相关联的幅度图形值元素162；与过程变量相对于期望值的位置相关联的位置图形值元素164；与过程变量的变化方向相关联的方向变化图形趋势元素166；与过程变量变化速率相关联的速率变化图形趋势元素168；与过程变量期望度变化相关联的期望度变化图形趋势元素170；与过程变量的预计状态相关联的预计状态图形趋势元素172；以及与过程变量的预计状态期望值相关联的预计状态期望值图形趋势元素174。当然，任何数量或者类型的过程变量属性克被用于实施图形趋势符号160。此外，图形显示应用30可显示图形元素162-174的布局，并且可以任何排布形式显示期望值174。偏好地，没有一个图形元素可遮挡任何其他图形元素，从而图形元素的任何数量的可能组合形式都可被实施并且显示给操作者。

幅度图形值元素162，如图6所示，可被描绘为条、柱、线等，并且通过图形以相对的方式表示过程变量离期望值176的幅度，使得例如描绘更长的条指示过程变量在当前值下的更大幅度。例如，图形显示应用30可从数据库12中检索与图形趋势符号相关联的过程变量的当前值，并且基于当前原始值生成幅度图形值元素162。当然，图形显示应用30可通过使用归一化尺度生成归一化值，该归一化值反映了幅度的当前原始值与场地设备在物理上是可读的过程变量的最大值或者与过程变量的操作者强加的限界、最高限等等最大值之间的比例(例如，如果当前值处在过程变量的最大值上，那么幅度图形值元素162可映出为100％的比例等级)。在另一个实例中，图形显示应用30可将期望值176(例如设定点)固定在50％比例等级，并且调整过程变量的当前值到该期望值176的50％比例等级。在另一个实例中，如果一幅度图形值元素162的幅度值是另一幅度图形值元素162的幅度值的两位，则图形显示应用30可将第一幅度图形值元素162的条描绘为第二幅度图形值元素162的条的两倍长。替代地，图形显示应用30显示第一幅度图形值元素162的条会相对长于第二幅度图形值元素162的条。

现在关于图7，幅度图形值元素162的不同条长度的实例在过程变量属性图表200中寻得，该过程变量属性图表包括不同过程变量属性的实例，这些实例按行排布。第一行包括关于过程变量的三个不同幅度值的图形趋势符号160的三个不同值。如图7所示，例如，幅度图形值元素202的值表示相比于幅度图形值元素204、206的值而言相对较小的幅度值(换言之，该较小的幅度值更靠近期望值176)。类似地，幅度图形值元素204的值表示相比于幅度图形值元素206的值而言相对较小，而相比于幅度图形值元素202的值而言较大的幅度值。幅度图形值元素206的值表示与另两个幅度图形值元素202、204的值相比相对进一步远离期望值176的幅度值。如果例如幅度值比某一阈值大，那么图形显示应用30可在过程系统内部触发过程变量警报，并且以如图3所示的过程变量指示符84-98之内确定所显示的计数的方式将过程变量警报进行合并(incorporate)。附加地，图形显示应用30可将幅度值与两个不同阈值的值进行对比，以确定较低优先度警报和较高优先度警报，如关于过程变量警报指示符84-98在上文所描述的那样。

参考图6，该位置图形值元素164可以被描述为幅度条的位置或定位，即位置图形值元素164的幅度条是高于期望值176、低于期望值176或者为期望值176。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取过程变量的当前值和与图形趋势符号相关联的期望值176，并且基于与期望值176相关的当前原始数据来生成位置图形值元素162。当然，该图形显示应用30可以以任何适合的方式来确定或生成位置图形值元素164。在图6的图形趋势符号160中，位置图形值元素164的值被显示在期望值176之上，这指示当前过程变量值大于期望值176。如图7中的图表200的第二行所示，当实施图形趋势符号160时，图形显示应用30可以将位置图形值元素208的值安置并显示在期望值176之上以指示当前的过程变量值大于期望值176。可替换地，图形显示应用30可以将位置图形值元素208的值安置并显示在期望值176之下以指示当前的过程变量值小于期望值176。另外，当当前的过程变量值等于或基本上接近期望值176时，图形显示应用30可以仅显示期望值176。

再参考图6，变化图形趋势元素的方向166可以被显示为例如指向过程变量的变化的方向的两侧的三角形。当然，图形显示应用30可以使用任意其它的形状、箭头、重复的动画、图形指示或任意其它合适的指示过程变量变化率的方式来创建变化图形趋势元素的方向166。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取与图形趋势符号相关联的过程变量的当前值以及一个或多个历史值，并且基于当前原始数据和至少一个历史原始数据之间的差来生成变化图形趋势元素的方向166。当然，图形显示应用30可以以任何适合的方式来确定或生成变化图形趋势元素的方向166。变化图形趋势元素的方向166可以指示变化类别的多个方向中的一个方向，每个变化类别的方向均与变化值的方向相关，该变化值的方向可以包括指向期望值176的方向、远离期望值176的方向，或相对于期望值176没有移动。作为示例，图6中的变化图形趋势元素的方向166指示了因为过程变量幅值在该过程变量位置处于期望值之上时正在增加，所以过程变量正远离期望值176。参考图7，图表200的第三行通过变化图形趋势元素的不同方向214-218来包括这种变化属性的几个示例。例如，变化图形趋势元素的方向的值214指示了过程变量的变化方向远离期望值176(即，变坏)，这是因为过程变量正增加且过程变量的位置位于期望值176之上。可替换地，变化图形趋势元素的方向的值218指示了过程变量的变化方向朝向期望值176(即，变好)，这是因为过程变量正减少并且过程变量的位置位于期望值176之上。另外的示例包括变化图形趋势元素的方向的值216，该变化图形趋势元素的方向的值216指示了过程变量的变化方向是静止的，而无论过程变量的位置是在期望值之上或之下(即，未变好也未变坏)。

再参考图6，变化图形趋势元素的速率168可以被描述为例如两个从图形趋势符号160突出的标记(mark)。当然，图形显示应用30可以使用任意其它的形状、箭头、重复的动画、图形指示或任意其它合适的指示过程变量变化率的方式来创建变化图形趋势元素的速率168。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取与图形趋势符号相关联的过程变量的当前值以及一个或多个历史值，并且基于当前原始数据和至少一个历史原始数据之间的差来生成变化图形趋势元素的速率168以及时间推移。当然，图形显示应用30可以以任何适合的方式来确定或生成变化图形趋势元素的速率168。变化图形趋势元素的速率168可以指示变化类别的多个速率中的一个速率，每个变化类别的速率均与变化值的特定速率或变化时的速率范围相关联。作为示例，图6中的变化图形趋势元素的速率168指示了过程变量是相对快地变化(因为该两个突出的标记)。参考图7，图表200的第四行示出了变化属性的速率的值、类别的示例，如在变化图形趋势元素的不同速率220-224所示出的。例如，变化图形趋势元素的速率的值220指示了过程变量的变化速率与期望值176是绝对地或相对地静止。可替换地，图形显示应用30可以生成变化图形趋势元素的速率的值222来指示过程变量的变化速率与期望值176或其它变化值的速率或其它变化图形趋势元素220、224的速率的值是绝对或相对是绝对慢速的、再次慢速的。作为另外的示例，图形显示应用30可以使用变化图形趋势元素的速率的值224来指示过程变量的改变的速率相对于其它的变化图形趋势元素220、222的速率的值是快的。当变化速率的值被绝对地测量，通过将变化速率的值与特定的范围相关联或者使用多个的阈值来确定变化类别，变化速率的值可以与变化类别的特定速率相关联。

再参考图6，变化期望度图形趋势元素170可以被描述为例如显示图形趋势符号160的部分，譬如，以较粗的黑色线表示的变化图形趋势元素的方向166的轮廓以及变化图形趋势元素的速率168。当然，图形显示应用30可以使用任意其它的形状、箭头、重复的动画、图形指示或任意其它合适的指示过程变量变化率的方式来创建变化期望度图形趋势元素170。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取与图形趋势符号相关联的过程变量的当前值以及一个或多个历史值，并且基于当前原始数据和至少一个历史原始数据之间的差来生成变化期望度图形趋势元素170。具体地，图形显示应用30可以使用其他图形元素162-168来确定变化期望度图形趋势元素170。当然，图形显示应用30可以以任何合适的方式来确定或生成变化期望度图形趋势元素170。变化期望度图形趋势元素170可以指示多个变化期望度类别中的一个，每个变化期望度类别均与改善的过程变量状态情况、恶化的过程变量状态情况或维持的过程变量状态情况相关联。作为示例，图6中的变化期望度图形趋势元素170指示了过程变量状态情况正在恶化(例如，图形趋势符号160的某些部分是加粗的)，这是因为在过程变量位置是位于期望值176之上的同时，过程变量的幅值正在增加(即，过程变量的变化方向正远离期望值)。

如图7所示，图表200的第五行包括如以不同的变化期望度图形趋势元素226-230所示出的值、类别等的几个示例。具体地，图形显示应用可以使用显示图形趋势符号中的变化期望度属性的特定的值来告知操作员过程变量的条件、状态、趋势等是改善、恶化还是维持。例如，变化期望度图形趋势元素的值226指示过程变量的变化期望度正在改善，因为该过程变量正在减小(即，过程变量的改变的方向是朝向期望值移动的)，并且过程变量的位置是位于期望值之上。另外的示例包括变化期望度图形趋势元素的值230，其指示过程变量的变化期望度是维持的，因为过程变量的变化速率并未增大或降低而无论过程变量的位置是在期望值176之上或之下。在图形趋势符号160被生成后，图形显示应用可以优先地将图形趋势符号160如图5所示地显示在加热器图形描述区112中，并且如上所述地显示在总结面板130上。

再参考图6，预计状态图形趋势元素172可以被显示为例如邻近变化图形趋势元素的方向116三角形中的一个或两个的粗线条或四边形，变化图形趋势元素的方向116三角形指向过程变量的变化方向。当然，图形显示应用30可以使用任意其它的形状、箭头、重复的动画、图形指示或任意其它合适的指示过程变量的预计状态的方式来创建预计状态图形趋势元素172。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取与图形趋势符号相关联的过程变量的当前值以及一个或多个历史值，并且基于当前原始数据和至少一个历史原始数据之间的差来生成预计状态图形趋势元素172。当然，图形显示应用30可以以任何合适的方式来确定或生成预计状态图形趋势元素172。预计状态图形趋势元素172可以指示多个预计状态图形趋势元素中的一个，当操作状态被预测为改变时，每个预计状态类别与未来偏差的预测值相关联(例如，与期望值预测的偏差，可以是当前的或未来的期望值)，与未来偏差的预测值可以包括指向过程变量期望值的预测、远离期望值的预测或者相对于期望值不移动的预测。作为示例，图6中的预计状态图形趋势元素172指示了过程变量的预测偏置正远离期望值，这是因为在过程变量的位置是位于期望值176之上时，过程变量的幅值在增大，并且变化的方向以相对快的速率继续远离期望值。

预计状态期望度图形趋势元素174可以被描述为例如显示图形趋势符号160的部分，譬如，用粗体黑线表示的预计状态图形元素172的外框。当然，图形显示应用30可以使用任意其它的形状、箭头、重复的动画、图形指示或任意其它合适的指示过程变量的预计状态的方式来创建预计状态期望度图形趋势元素172。例如，图形显示应用30可以从数据库12获取与图形趋势符号相关联的过程变量的当前以及一个或多个历史预测值，并且基于过程变量的当前预测和至少一个历史预测值之间的变化速率来生成预计状态期望度图形趋势元素174。具体地，图形显示应用30可以使用其他图形元素162-172来确定预计状态期望度图形趋势元素174。当然，图形显示应用30可以以任何合适的方式来确定或生成预计状态期望度图形趋势元素174。预计状态期望度图形趋势元素174可以指示多个预计状态期望度类别中的一个，每个预计状态期望度类别与改善的预测过程变量状态情况、恶化的预测过程变量状态情况或者维持的预测过程变量状态情况相关联。作为示例，图6中的预计状态期望度图形趋势元素174指示了预测的过程变量状态情况正在恶化(例如，图形趋势符号160的部分是黑体的)，这是因为过程变量的预测值被预测为偏差更远(即，过程变量的预测值远离期望值或远离期望的未来值)，从而指向高-高(high-high)型的操作状态(相对于高临界警报状态)。

随着预测的或预计的过程变量从预计的状态移动到另一状态，其它指示过程变量的预计的操作状态可替换地被使用，包括不同的样式、颜色、阴影(shading)、形状、尺寸、外框、文本式或符号式表示、闪烁、高亮、数量等等。例如，正常预计操作状态可以通过灰色来指示，低或高预计操作状态(相对低的临界报警状态)可以通过黄色来指示，并且低-低(low-low)或高-高预计操作状态(相对高的临界报警状态)可以通过红色来指示。进一步，在该示例中，可以通过亮灰色来指示背景或环境颜色。更一般地，在一些示例中实施的配色方案是以工业标准感知颜色分辨空间(例如，国际照明委员会(CIE)标准)来指定的。该种配色的好处是具有色彩异常(譬如，色盲)的人能够与正常人(例如，不具有色彩异常的人)一样区分颜色。在通过附图进行描述的示例中，高预计临界状态(例如，低-低或高-高报警状态)利用浓阴影来表示，低预计临界状态(例如，低或高报警状态)利用浅阴影来表示，并且正常预计临界状态利用无阴影(例如，白色)来表示。

如图7所示，图表200的第六行包括预计状态期望度属性的值、类别等几个示例，如以不同的预计状态趋势元素232-236所示出的。具体地，图形显示应用30可以在显示图形趋势符号中实施预计状态期望度属性的特定值，来指示操作员过程变量的情况、状态、趋势、预计等是改善、恶化还是维持。例如，预计状态期望度图形趋势元素的值232指示过程变量的预计状态期望度是维持的(因为过程变量的预测值并未增加或减少)，从而指示了正常的预计操作状态。可替换地，预计状态期望度图形趋势元素的值234指示过程变量的预计状态期望度是恶化的(因为过程变量被预测为偏离期望值176)，从而指示了低或高的预计操作状态。另外，预计状态期望度图形趋势元素的值236指示过程变量的预计状态期望度是进入临界的(因为过程变量被预测为与期望值176偏离得更远)，从而指示了低-低或高-高的预计操作状态。在图形趋势符号160被生成后，图形显示应用30可以优先地将图形趋势符号160如图5所示地显示在加热器图形描述区112中，并且如上所述地显示在总结面板130上

作为图6和7中的图形趋势符号实现的替换的技术，图形趋势符号可以使用不同的图形来实施，从而如下所述地表述过程变量不同的状态。例如，图7A示出了示例的图标402、404和406以指示与过程控制系统(例如，图1中的示例的过程控制系统10)的过程变量相关联的情况、特性、趋势和/或其它信息。特别地，在图7A中所示出的示例中，由图标402、404和406强调的特性和/或条件包括过程变量的当前状态、过程变量的预期状态以及过程变量的相应的趋势(例如，方向)，这些通过所描述的示例中的形状、方向、标记来表示。例如，图标402为三角形且顶点408朝上，以可视地指示过程变量的向上的趋势。相较而言，图标406也是三角形，但其尖头部410朝下，以可视地指示了过程变量向下的趋势。用来指示对应的过程变量的方向或趋势的在此表述的图标的形状的在这里被称为图标的趋势标识形状。

此外，图标402、406均包含两个部分：(1)与顶点408、410相对的当前状态部分412以视觉地指示过程变量的当前状态以及(2)临近顶点408、410的预计的状态部分414以视觉地指示过程变量的预计状态。图7A中的图标404总体上具有钻石或菱形形状(或任何其它适当的形状)以便与图标402、406的三角形状区分开，以视觉地指示过程变量保持其当前状态(例如，不存在向上或向下的趋势)。图标402、404的当前状态部分412和预计状态部分414以与过程变量趋向的方向相对应的叠置方式被放置(例如，顶点408、410正指向的方向)。如本文中所使用的，过程变量的术语“状态”与关于其设定点和/或任何警报限的变量的操作状态相对应。例如，如果过程变量在可允许限度内进行操作，则过程变量的“状态”将是正常或如预期的或如期望的。然而，如果过程变量已经超过高警报限，则过程变量的状态将是高警报状态。类似地，如果过程变量下降到对应的低警报限下方，则警报的状态可以是低警报状态。在某些情形下，过程变量可以与在和不同等级的严重性和危险程度相对应的不同值处设置的多个警报限相关联(例如，高警报限和高-高警报限)。

在所例示的示例中，用在对应的当前状态和所预计的状态部分412、414内的文本注释或其它视觉标记来在图标402、404、406中视觉地指示过程变量的当前状态和预计状态。例如，如图7A中示出的，单个感叹号指示与第一警报状态相对应的操作状态(例如，图标402中的当前状态部分412)中的过程变量，第一警报状态与正常操作状况之外的过程变量的值的范围(例如，下降到低警报限下方或上升到高警报限上方)相关联。双感叹号指示过程变量经过第二警报限(例如，过程变量下降到低-低警报限下方或上升到高-高警报限上方)进入对应的低-低警报状态或高-高警报状态(例如，图标402中的预计状态部分414)。可以提供另外的感叹号和/或其它注释以指示与过程变量相关联的其它操作状态(例如，经过第三警报限)。未示出感叹号(例如，图标406中的预计状态部分414)指示过程变量在正常操作状况内操作。

所例示的示例中的图标404未被划分成部分，这是因为图标404指示相对应的过程变量保持在特定状态(例如，其并非趋向向上或向下来改变状态)。换句话说，过程变量的当前状态和预计状态是相同的。因此，在图标404内仅表示单个注释(例如，单组双感叹号)以指示其中保持过程变量的对应状态(例如，其在高-高警报状态下保持稳定)。

如上面所描述的视觉地呈现当前状态、预计状态、和相关联的趋势使得操作员能够快速并直观地评估与包括当前状态和预计状态的过程变量的过程变量相关联的状况。以此方式，操作员可以预期过程变量何时接近警报限以甚至在警报被切断(trip)之前主动地采取措施来解决情况。此外，即使过程变量在值的期望范围外的警报限内操作，视觉地指示与过程变量相关联的当前和预计状态特征使得操作员能够快速认识到趋势的定性状态(例如，过程变量的状态在改善(朝设定点移动)还是恶化(远离设定点移动))。以类似的方式，在过程变量被单侧的警报限约束的情况下(例如，高限制或低限制)，当前状态和预计状态可以用作为识别其中过程变量的值正在移动的方向或趋势。然而，在过程变量在两侧被约束的情况下(例如，具有上警报限和下警报限两者)，仅基于当前状态和预计状态，过程变量的趋势可能不是立即明显的。因此，图7A中的图标402、406的形状被设置为类似三角形，以指向其中过程变量正趋向的方向，如在图7B中示出的以及更详细地描述的。

图7B-图7D例示了其它示例的图标502、504、602、702以指示与如上面结合图7A所描述的过程变量相关联的状况、特征、趋势、和/或信息。具体来说，图7B-图7D中的示例图标强调过程变量的当前状态和预计状态，以及过程变量的方向。图7B中的示例图标502与图7A中的图标402类似，其中，图标502的形状总体上为三角形，并指向向上，以指示过程变量的向上趋势。图7B中的示例图标504也与图7A中的图标406类似，其中，图标504的形状总体上为三角形，并指向向下，以指示过程变量的向下趋势。此外，尽管图7A中的图标402、406包括感叹号以指示对应的过程变量的当前状态和预计状态，但是图标502、504中的当前状态和预计状态用对应的当前状态部分和预计状态部分的阴影(例如，填充色彩(flood fill))来表示。可以替代地使用指示过程变量的操作状态的其它方法，包括不同的样式、颜色、阴影、形状、尺寸、轮廓、文本或符号注释、闪烁、突出显示、等等。例如，正常操作状态可以用灰色来指示，低警报状态或高警报状态(相对低的危险程度)可以用黄色来指示，并且低-低或高-高警报状态(相对高的危险程度)可以用红色来指示。此外，在这些示例中，背景或周围颜色可以用亮灰色来指示(例如，浅蓝灰色)。更具体来说，在某些示例中所实现的颜色方案在行业标准感知颜色辨别空间(例如，国际照明委员会(CIE)标准)中进行了指定。这种颜色方案的优点在于这些颜色可由色觉异常者(例如，色盲)以及正常(例如，非色觉异常者)操作员来区分。在图7B中的所例示的示例中并贯穿以下附图，高危险程度状态(例如，低-低或高-高警报状态)用浓阴影来表示，低危险程度状态(例如，低或高警报状态)用淡阴影来表示，并且正常操作状态用无阴影(例如，白色)来表示。

为了解释的简单起见，图标502、504被示出在对应的过程变量图506上方，该过程变量图506指示过程变量随时间的示例的值。每幅图506都示出了过程变量在该处将在正常状况下操作的设定点或目标值(用中心线508来指示)，和用与警报限相对应的虚线(hashedline)描绘并用与对应的警报状态的严重性相关联的不同阴影区分的两级高和低警报状态和范围(在本文中被称为高-高警报状态510、高警报状态512、低警报状态514、和低-低警报状态516)。在高和低警报状态512、514之间的区域内的过程变量的状态在本文中被称为正常或目标操作状态。此外，每幅图都包括代表沿着线520设置的过程变量的当前值的点518。线520的实线部分代表为当前值做准备的随着时间的过程变量的值。线520的虚线部分是对线520的实线部分的推断，以表示在时间上向前的过程变量的预计值。另外地或替代地，可以使用其它图标(或者对图7B中示出的图标502、504的变型)来表示对应的过程变量以图506未示出的随着时间的其它方式进行改变(例如，横越设定点的陡峭的趋势线520)。

如图7B中示出的，图标502被放置在与增加的过程变量(例如，趋向向上)相关联的行522中，并且图标504被放置在与减小的过程变量(例如，趋向向下)相关联的行524中。基于图标502、504的趋势识别形状(例如，被定向为尖头朝上或朝下的大体上三角形的形状)，操作员可以容易地识别过程变量的方向或趋势。此外，在某些这种示例中，基于趋势的方向结合通过当前状态部分和预计状态部分指示的状态的顺序，操作员可以推断过程变量相对于期望值(例如，设定点、等等)的相对位置以及所指示的趋势(例如，恶化或改善)的定性状态。例如，如果趋势识别形状指示向下趋势并且预计状态部分指示比当前状态部分差的警报状态，则操作员可以推断，过程变量位于设定点下方并正在下降(即，越来越差)。相反，如果趋势识别形状指示向上的趋势，具有与以上示例中相同的当前状态和预计状态，则操作员可以推断，过程变量位于目标状态上方并上升，以使得其再次恶化。以类似的方式，如果图标的当前状态部分和预计状态部分的相对严重性与以上示例相反，则操作员可以推断过程变量是位于设定点上方还是位于设定点下方并且其定性地改善(例如，朝设定点移动)。

在图7B的所示示例中，基于过程变量的状态是以朝期望值(如设定点)移动的方式而改善(列526)、以远离设定点移动的方式而恶化(列528)、或者以其处于基本上恒定状态或者稳定状态的情况(列530)而维持，来在分开的列526、528、530中对图标502、504进行分组。在增大的行522的改善列526和恶化列528中，当过程变量的值预计从低-低警报区移动到低警报区，从低警报区移动到正常操作状态，从正常操作状态移动到高警报区，以及从高警报区移动到高-高警报区时，图7B为状态之间的每个预计的过渡形式提供每个可能的图标502。在降低的行524的列526、528中，图7B示出了与相反的过渡形式相对应的每个图标504，该过渡形式为从高-高警报范围向下直到低-低警报范围。如图7A的图标402、406那样，与图7B的图标502、504相关联的、过程变量的当前以及预计状态是基于图标502、504的当前和预计状态部分的视觉上可区分的特征(例如，阴影或者填充量(flood fill)、样式、颜色、形状、尺寸、轮廓、文本或者符号注释、分界线、闪烁、突出显示等等)的。

在状态维持列530中，图标502、504具有与其它列526、528的图标502、504相同的总体上三角形的形状(以指示与过程变量相关联的趋势的方向)。然而，与列526、528中的图标502、504明显不同的是，状态维持列530的图标502、504被与过程变量的单个状态相关联的单个颜色来填充或者描绘阴影。以这样的方式，操作者可识别出当过程变量在向上移动(图标502)或者在向下移动(图标504)时，趋势正在进行均衡，以使得预计状态与当前状态相同。在一些情况下，过程变量可能基本上随着时间的推移保持恒定，而没有向上或者向下的趋势。在这种情况下，不同的形状可加以表示，如图7的图602所示的总体上的八边形，该八边形具有恰当的标记(例如阴影、样式、颜色、轮廓、文本或者符号注释、分界线、闪烁、突出显示等等)来在视觉上指示过程变量的相对应的操作状态。提供总体上的八边形是因为八边形与停止标示相关，用以直觉地指示过程变量没有变化(换言之，已经停止)。附加地或者替代地，当趋势正在波动或者趋势没有以其它方式明显向上或向下移动，或者维持在稳定状态的情况下，不同的形状可被用于指示如图7D的图标702的形状所示的过程变量的状态。尽管某些形状结合图7A-7D被描绘用以指示不同的特征(例如，当前状态、预计状态、趋势)，但其它适合的形状以及它们相对应的指向可作为替代加以使用。例如，箭头或其它指示方向的形状可被用在图7A的图标402、406和图7B的图标502、504的位置。

作为附加的替代实例，图8-10图示了其它示例性图标用以指示与图1的示例性过程控制系统的过程变量相关联的状态、特征、趋势和/或其它信息。特别地，图8-10的图示例示出了图标，该图标强调过程变量的当前和预计状态、过程状态的方向、以及过程变量与关联于过程变量的设定点的关系。例如，图8图示了与图7A的三角形图标402、406相似的示例性三角形图标802、804，除了图标802、804被分为当前状态部分806和预计状态部分808，其中，预计状态部分808沿着相邻于三角形图标802、804的顶点810的边延伸。以这样的方式，部分806、808的水平关系(例如从左向右看去)表示了随着时间的推移过程变量的状态的变化。也就是说，在左边(以当前状态部分806)指示当前状态，并且在右边(以预计状态部分808)指示预计状态(换言之，在时间上处于将来点的状态)。附加地，部分806、808的垂直关系(例如从上或者从下在顶点810所指的方向上看去)表示了过程变量的方向。图8也图示了示例性的稳定状态图标812，该图标具有大体上的矩形形状。稳定状态图标812也包括两个部分，用于提供与增加和减少趋势图标802、802的一致性，但是每个部分806、808具有同样的操作状态的视觉标记(例如阴影、样式、颜色、轮廓、文本或者符号注释、分界线、闪烁、突出显示等等)，因为稳定状态表明关联的过程变量的预计状态与过程变量的当前状态相同。相应地，图8的示例性图标802、804、812提供了与如上面关于图7A-7D所描述的相同的关于过程变量的当前和预计状态的信息以及过程变量的趋势。

附加地，示例性图标802、804、812包括设定点指示符(indicator)814(例如，表示期望值的线)，用于指示过程变量的值关于与过程变量相关联的设定点的相对位置。例如，在图8左手边的列中，在每个相对应的图标802、804、812中的设定点指示符814被放置在相对应的图标802、804、812的剩余部分的上方(例如在部分806、808的上方)，用于指示过程变量在设定点的下方。以这样的方式，操作者可识别出，由增加图标802所表示的过程变量正在改善(换言之，朝设定点移动)，而由减少图标804所表示的过程变量正在恶化(换言之，远离设定点移动)，而不必在思想上将当前状态部分806和预计状态部分808中阴影的含义以及部分806、808被叠置在其中的顺序集成。因此，可以识别过程变量相对于该过程变量的设定点是变远了还是靠近了，即使当前状态和预计状态是一样的。以类似的方式，如图8所示，设定点指示符814位于图标802、804、812的剩余部分的下方，用于指示过程变量的值在设定点上方，并且设定点与802、804、812的剩余部分处于同一水平位置，用于指示过程变量的值何时大约在设定点处。尽管图8示出了位于图标802、804、810的剩余部分的后面的设定点指示符814，而在一些实例中，设定点指示符814可以被放置在图标802、804、812的剩余部分的前面(换言之，覆盖)。

作为另一个实例，图9图示了图标902、904、906，这些图标的功能机理与图8的图标802、804、812的方式相同，除了图标902、904、906具有不同的形状。特别地，用于指示过程变量的趋势或者方向的图标902、904、906的趋势识别形状(例如，三角形形状)仅仅与过程变量的当前状态相关联，而单独的沿三角形的一边延伸的部分用于指示过程变量的预计状态。

图10图示了其它示例性图标1002、1004、1006，这些图标与上面关于图8和9所描述的图标类似。在图10中，过程变量的当前状态由带有类似于斜面的边缘1008的大体上的矩形形状加以指示。在图示示例中，边缘1008的斜率(从左向右移)用于指示随着时间的推移过程变量的趋势的方向。图示示例的图标1004没有类似于斜面的边缘1008，因此指示过程变量正维持该过程变量的当前值。在一些实例中，斜率的角度指示速率，在该速率下过程变量的值正在变化。边缘1008的使用提供了替代的趋势识别形状，该形状不像三角形或者箭头那样指明趋势的方向，但是仍然易理解的，因为该形状表示随着时间的推移而绘制的图形。

尽管图8-10的示例性图标802、804、812、902、904、906、1002、1004、1006提供了过程变量关于设定点(例如，通过图8的设定点指示符814)的相对位置的一些指示，但在一些实例中，除了过程变量的相对位置以外(换言之，位于设定点的上方、下方或者之中)，还期望关于过程变量的潜在数值的整个范围指示过程变量与设定值的相对偏差(例如，比设定值高出或者低了多少)。对这样的过程变量与设定值的相对偏差的指示在图11-17的图示示例中同其它与下面更加详细地描述的过程变量相关联的状态、特征、趋势和/或其它信息的指示一起加以提供。

特别地，图11图示了示例性图标1102、1104、1106、1108，这些图标具有类似于上文所描述的图标的形状。例如，图标1102、1106中的三角形指示过程变量的趋势正在分别向上或者向下移动。图标1104中的矩形指示过程变量的稳定状态，并且图标1108的波浪状四边形指示过程变量的波动或者不确定样式。此外，每个形状的阴影指示如上文所描述的相对应的过程变量的操作状态(例如，正常操作状态、高警报状态、低警报状态、高-高警报状态、低-低警报状态等等)。

如图11所示，每个形状沿着运行范围指示符1110(例如，垂直实线)位于不同的点上。在图示例中，范围指示符1110表示潜在数值的范围，过程变量在这些潜在数值处可操作，并且过程变量指示符1112(例如每个图标1102、1104、1106、1108的中心点)相对应于由线1110所表示的范围之内的过程变量的地点或者位置。因此，如图标1104所示，过程变量几乎处于潜在数值范围的较上面的末端，并且因此，以相对应于高-高警报状态的样式来示出。每个图标1102、1104、1106、1108中的水平虚线是设定点指示符1114(例如虚线)，其表示相对于由范围指示符1110所指示的潜在数值的范围的设定点。虽然设定点指示符1114在图11中示出为大约在范围指示符1110的中间，但是设定点指示符1114可被放置在沿着范围指示符1110的任何位置上，这取决于设定点的值以及与范围指示符1110所限定的范围相关联的相对应的值。以这样的方式，操作者不仅可以如图8-9那样关于设定点立刻确定过程变量的相对位置(例如在上方/在下方)，而且可以视觉上关于过程变量的极值估算过程变量与设定值之间的相对偏差，该极值在线1110所表示的过程变量的预计数值范围之内，如此来获得过程变量状态的更精确的图画。

图12图示了示例性的图标1202、1204、1206、1208，这些图标分别对应于图11的示例性的图标1102、1104、1106、1108中所图示的相同状态和相对应的趋势。然而，示例性的图标1202、1204、1206、1208包括为箭头或者指针的过程变量指示符1210，，而不是图11的点1112，如此来相对于过程变量的设定点和潜在数值的整个范围指出过程变量的特定位置。附加地，示例性图标1202、1206包括预计状态部分1212以明确地以可视化方式指示趋势的方向和过程变量的预计状态，如果该趋势继续在其所预计的路径上行进而不发生变化。

图13图示了其它示例性的图标1302、1304、1306、1308，这些图标分别对应于图11的示例性的图标1102、1104、1106、1108中所图示的相同状态和相对应的趋势。此外，如图示例所示，图13的图标1302、1304、1306、1308基于如图11的示例性的图标1102、1104、1106、1108那样的相同的形状。然而，在图13的示例性的图标1302、1304、1306、1308中，设定点指示符1310(例如中心线)以及操作范围指示符1312(例如矩形条)在外部形状之内示出。由用作为过程变量指示符1314的黑色带在范围条1312之内指示过程变量关于过程变量的设定点和潜在数值的外部界限的相对位置和相对偏差。以这样的方式，当在操作显示器中使用时，相对于图11和12的实例，图标1302、1304、1306、1308保持静止并且能够变大且尺寸一致。

除了在过程变量的全部范围以及相对于设定点指示过程变量的位置以外，在一些此处所附的实例中，还关于一个或者多个警报限界指示了过程变量的数值的位置和相对距离(如下文图14-16的图示例所示的那样，这些图示例以更详细的方式进行了描述)。例如，图14图示了另一个示例性的图标1400，该图标具有位于运行范围指示符条1404之上的设定点指示符1402(例如，中兴条或者线)在图示例中，范围指示符1404的每个端部包括外部(更加关键的)警报部分1406，该外部警报部分相对应于与高-高警报状态或者低-低子警报状态范围相关联的数值的子范围。紧密地位于示例性图标1400的外部警报部分1406之内的是内部警报部分1408，该内部警报部分相对应于高警报状态和低警报状态，而范围指示符条1404的剩余部分相对应于正常操作状态。过程变量关于设定点、警报限界和整个运行范围(以及过程变量的当前状态)的相对位置、偏差和距离在示例性图标1400中由过程变量指示符线1410加以指示，该指示符可沿范围条1404移动。过程变量的趋势或者方向，以及因此，过程变量的预计状态由箭头标示1412沿着范围1406所指的方向来指示。

图15图示了其它示例性图标1502、1504、1506、1508，这些图标具有与图13的示例性图标1302、1304、1306、1308的范围指示符条1312相类似的运行范围指示符条1510，只是图15的范围指示符条1510大体上更长并且超过与每个示例性图标1502、1504、1506、1508相关联的定义趋势的形状进行延伸。更长的范围指示符1510提供了比潜在过程变量数值所表示更大的距离，用于以可视化地关于设定点、范围和/或警报限界指示过程变量的相对位置、偏差和/或距离来提供更高的精度或者粒度。此外，如图示例所示，附加的警报限界指示符1512(例如线)包括在范围指示符条1510之内，用于表示相对应于过程变量的警报限界的范围上的点(例如类似于上文所描述的图14的警报部分1406、1408)。

图16图示了示例性图标1602、1604、1606、1608，这些图标类似于图15的示例性图标1502、1504、1506、1508，只是图标1602、1604、1606、1608包括定义过程变量的实际值得的符号注释1610。在其它实例中，设定点和/或警报限界的实际值也可被指示。

图17图示了一系列示例性类似于图15、16的图标的图标1702、1704、1706，这些图标相对应于处在沿着由范围指示符所定义的范围的不同位置之上的过程变量。为了简化，图标1702、1704、1706中的不同的阴影(例如填充量)被留空，但是在一些实例中，当使用时，会如上文所描述的那样以类似的方式被阴影化。在左边四个增加量最多的图标1702中，示出为过程变量在设定点的上方(基于过程变量指示符(例如黑色带)的位置)，并且图标1702的定义趋势的形状是向上指的三角形。作为结果，在图示例中，左边四个增加量最多图标1702指示了恶化状态(例如，过程变量正趋于远离设定点)。对于右边四个减少量最多的图标1706而言，是类似的。如图示例所示，与处于定性的恶化状态中的图标1702、1706相关联的、定义趋势的形状(例如，向上或者向下指的通常的三角形形状)，用粗边界线1708来表示，用于捕捉操作的注意力且/或当过程参数恶化时，使操作者能快速界定，并且因此，可能需要正确的行动。在其它实例中，与恶化状态相关联的图标1702、1704能以任意其它合适的方式如闪烁、改变颜色、尺寸、强度、样式、方向等等来加以区别。

另一个与过程变量相关的特征(该特征对操作者而言可以是有利的)是速率或者速度，过程变量正以该速率或者速度进行变化。例如，如果过程变量快速向警报限界靠拢，那么操作者就能从这样的认知中受益，以知晓必须采取行动来防止潜在问题的出现，鉴于过程变量是否正趋向于警报限界，但是在有节制的速度下，操作者可监视过程变量以确定在采取行动前该过程变量是否处于正确状态。相对应的，在图17的图示例中，过程变量的数值的改变速率由速率指示符1710(例如反对于(stemming from)定义趋势的形状的线或者尾部)来指示。在一些实例中，速率指示符1710的更大数量相对应于过程变量的变化速率更大。如所图示的那样，当相对应的过程变量正处于恶化状态时，速率指示符1710也可被显示为厚线。

上文所描述的关于图6-17的示例性图标提供了不同的可视化标记(例如，阴影、样式、颜色、形状、尺寸、线、点、轮廓、方向、文本、符号、注释、分界线、闪烁、突出显示等等)，用于传达相对应的过程变量的限定的特征、趋势和/或状态，其它可视化标记和这些标记的恰当方向以及构成可被用作为上文所描述的标记的补充或者替代，用于传达相同的特征和/或状态。此外，上文所描述的图标的可视化标记能以不同的方式加以组合且/或被给予不同于此处所描述的含义，用于传达期望的信息并且以简单易懂的方式使重要的属性对操作者而言是醒目的，在操作者那一方，只需要相对较少的思维努力和/或时间。此处所描述的示例性图标的可视化标记的目的在于提高操作者的效率，同时降低可能的失误。附加地，上文所描述的、关于图6-17的不同图标和相对应的可视化标记就过程变量的属性而言和/或关于相对应的趋势信息(这些属性和信息对操作者而言被强调)进行权衡。相应地，用在任意特定的过程控制系统中的特定图标可基于所监视和控制的特定运行的需求和/或情形和/或与特定过程控制系统相关联的操作者的偏好进行变化。在一些实例中，出于特定的兴趣和/或考虑，为了在快速定义情形下和/或过程属性下进一步协助操作者，图标以相对简洁的布局加以呈现，并且以引起操作者对重要问题的注意的方式加以排布(例如，水平排列、垂直排列等等)。例如，指示单减少参数的图标在其它大量指示非减少的参数的图标之中可被突显或者因为容易察觉而吸引操作者的注意。图标排布的一些这样的实例在下文中以更详细的细节加以描述。

与在图形表示中显示图形趋势符号一起的是，图形显示应用30可决定实施一个或者多个依赖于不同因素的细节的不同层级的过程变量信息窗格，这些不同因素例如有屏幕空间、处于关键状态的过程变量等等。图形显示应用实施每个窗格来为一个或者多个过程变量显示细节信息的不同层级，这些过程变量相对应于在图形表示的当前显示视图中的显示的图形趋势符号。现在关于图18，如图5的屏幕截图110的详细视图300所示的那样，图形显示应用30可与如上文所描述的图5的加热器112的图形描绘一起显示一个或者多个概要窗格130，详细窗格140，以及展开窗格150。有利地，图形显示应用30在每个窗格130、140、150上利用对每个窗格130、140、150而言不断增加的更多细节来显示相同的过程变量。例如，细节窗格140比概要窗格130包括并且显示过程变量的更多详细过程信息。同样，展开窗格150比详细窗格14包括并且显示过程变量的更多详细过程信息。

继续关于图18，概要窗格130可包括一个或者多个图形趋势符号130-134以及相对应于每个图形趋势符号130-134的过程变量标题136-138。详细窗格140包括每个过程变量141、142、144的详细视图，在该详细窗格中，特定过程变量的每个详细视图包括：图形趋势符号143、145、146的更大、更高的分辨率版本；当前过程变量幅度/位置数值；和期望数值对比图147-149；以及实际执行器或者数值位置153、155。展开窗格150包括每个过程变量151、152、154的展开视图，在该展开窗格中，特定过程变量的每个展开视图包括来自于详细视图141、142、144的信息以及历史趋势曲线图156-158。为了简化，与概要窗格130，详细窗格140，以及展开窗格150相关联的过程变量图形和相对应的过程变量属性在此可以指“基本图”，“中层图”和“细节图”。例如，与过程变量141相关联的图形趋势符号143和相对应的属性(例如，图147，数值位置153等等)可以指中层图，因为过程变量141出现在详细窗格140中。

因为每个窗格130、140、150可被显示或者隐藏，图形显示应用30可根据操作者的需要显示细节的合适层级。例如，在必要时，图形显示应用30可显示所有过程变量的全细节。然而，由于屏幕空间地限制，图形显示应用30可能必须提供滚动条，不让所有可能的信息一次性被操作者看到。在这样的情况下，图形显示应用30可隐藏概要窗格130和详细窗格140，用来为展开窗格150创造更多屏幕空间。替代地，图形显示应用30可决定，所有过程变量应该是可视的并且可收缩或者隐藏：一些或所有过程变量151、152、154的展开视图；或者过程变量141、142、144的一些或所有详细视图。在其它的实施中，图形显示应用30可决定，例如在加热器112的图形表示之内为关键过程变量或者关键细节显示所有信息。在这样的情况下，图形显示应用30可隐藏次关键过程变量或者次关键细节的视图。

在替代方案中，图18A-18D图示了示例性过程变量概要窗格1800，该概要窗格包括与过程控制系统(例如，图1的示例性过程控制系统10)的脱盐设备模块的三个过程变量的示例性图形。这些图形可相对应于上文关于图18所描述的图形。在每个图形18A-18D中的图形包括细节的不同层级，用来基于操作者需求和/或期望提供相关于过程变量的、不同数量的信息。更加特定地，图18A图示了另一个示例性过程变量概要窗格130，该概要窗格包含示例性图形趋势符号1802、1804、1806。图18B图示了示例性过程变量详细窗格140，该详细窗格包括具有附加过程变量属性信息的示例性图形趋势符号1902、1904、1906。图18C图示了示例性过程变量展开窗格150，该详细窗格包括示例性图形趋势符号2002、2004、2006以及进一步的详细过程变量属性。图18D通过将图形从视图中隐藏以收缩的方式图示了概要窗格1800。

如图示例所示，每个基本图1802、1804、1806、中层图1902、1904、1906以及详细图2002、2004、2006分别包括相同的图标1808、1810、1812，这些图标与上文关于图18所描述的图标相类似。附加地，在图18A的图示例中的基本图1802、1804、1806包括概要信息，例如过程变量的名称1814或者正被测量的参数以及测量值1816的相对应的单位。在一些实例中，基本图1802、1804、1806可被限界为图标，而无须任何附加信息。

作为图18的另一替代例子，图18B的中级图形1902、1904、1906包括在基本图形1808、1810、1812中提供的相同概要信息，但是还添加额外细节。例如，图示例子的中级图形1902、1904、1906包括：与过程变量相关联的参数代码或标签1910，用于对应过程变量的设定点或目标值指示符1912，对应的过程变量的测量出的值指示符1914，适当时与对应过程变量相关联的输出指示符1916(例如，控制值的输出)，以及表示过程是处于自动还是手动控制的模式指示符1918。如在示例性图示中示出的，测量出的值指示符1914位于与对应图标1808、1810、1812的趋势指示符相同的级别处，而设定点值指示符1912位于对应于每个各自的设定点指示符的级别处，以提供过程变量的值是在设定点之上、之下或接近相同的第二视觉表示。此外，测量出的值指示符1914填充有与对应图标1808、1810、1812的当前状态部分相同的阴影，以表示过程变量的当前状态。

作为图18的替代和类似实现方式，图18C的详细图形2002,2004,2006包括在图18B的中级图形1902,1904,1906中提供的相同信息，但是还添加额外细节。例如，详细图形2002,2004,2006可以包括趋势图2008，其绘制了在特定时间段的过程变量的值。在一些例子中，趋势图2008包括预计趋势区域2010，以视觉表示当过程变量继续其当前趋势时的预计路径。如在图18C的示例性趋势图2008中所示，包括设定点线2012和一个或多个警报线2014，以视觉表示在图2008中显示的时间段过程变量相对设定点和警报限的相对位置。另外，在一些例子中，趋势图2008可以识别警报状态部分2016(例如，经由不同的阴影、样式、颜色或其它视觉可区分标记)，其使得与过程变量相关联的警报的定时、持续时间和状态能够随着时间被跟踪或标记。

图18A-18D的示例性过程变量窗格130,140,150和1800的顶部横幅1818提供与工厂、区域、单元、模块或对应于概要窗格1800的过程控制系统的其它部件相关联的标题和/或代码1820。顶部横幅1818还可以包括概要图标1822，其提供与和过程变量概要窗格1800对应的关联于过程控制系统的部件的过程变量相关联的概要数据。例如，在图示例子中，概要图标1822表示在于过程控制系统的对应部件相关联的所有过程变量中的最糟当前状态(例如，通过大圆圈的阴影或其它图形标记)和/或最糟预计状态(例如，通过小圆圈的阴影或其它图形标记)。在一些例子中，顶部横幅1818包括导航按钮1824，其使得操作员能够导航到与过程控制系统的特性部件相关联的专用屏幕(例如，经由观察口52显示的图形表示53)。在图示的例子中，概要窗格1800的顶部横幅1818还包括折叠/扩展按钮1826，用于将过程变量概要窗格1800折叠为仅顶部横幅1818，如图18D所示；或者将图18D的过程变量概要窗格1800扩展为图18A018B所示的扩展视图的任一个。

另外，图18的详细视图300可以包括时间历史按钮(未示出)，以向操作员提供事件的更多时间上下文(例如，警报)，并进一步增强过程控制系统的条件的基于趋势的监视和分析。在一些实现方式中，操作员可以选择事件历史按钮来打开事件概要表格3300，其例子如图18E所示，用于提供关于警报和/或在过程控制系统中监视的其它事件的额外信息。在一些例子中，事件历史表格3300可以显示于图18的详细视图300内。在其它例子中，事件历史表格3300可以生成于弹出窗口和/或其它显示区域中。

如图18E所示，事件历史表格3300中提供的信息基于随着时间标记的过程控制系统内的关键变化、警报和/或事件，以为操作员提供情景感知和恢复，从而更好地诊断可能的问题并理解它们如何涉及过程控制系统的其它方面。例如，事件历史表格3300包括每个事件的日期和时间(例如，小时和分钟)，事件的描述，与事件相关联的单元和/或参数，以及将执行和/或已执行的与事件相关联的动作项。除了上述信息外，事件历史表格3300还包括对应于事件的状态和/或影响的列。如在图示例子中所示，事件历史表格3300的状态和/或影响列并入对应于如上所述贯穿操作员界面所使用的图形的基于趋势的图形3302。以这种方式，操作员可以快速识别与贯穿操作员界面显示的图形3302相关联的过程变量的定时和关系

现在参考图19，示例性截屏400包括在观察口52中显示的加热器112的图形表示、导航窗格54、概要窗格130和展开窗格150。图形显示应用30可以允许操作员在P&ID和其它窗格中视觉识别与操作员的悬停事件或确认选择相关联的过程变量。例如，响应于检测到对于在概要窗格130内标记为"烟气温度"的过程变量操作员发起的靠近或在图形趋势符号138上的悬停事件，图形显示应用30可以突出观察口52内的加热器112的图形表示中的对应的图形趋势符号120，并突出用于相同过程变量的对应图形趋势符号151的扩展视图。

在图20A-10B中示出了用于实现图2的示例性操作员站104的示例性方法的流程图表示。在该例子中，可以使用机器可读指令实现所述方法，所述指令包括用于由处理器执行的程序。所述程序可以实现在存储于有形计算机可读存储介质的软件中，所述介质例如是CD-ROM、软盘、硬驱动、数字通用盘(DVD)、蓝光盘、或与处理器相关联的存储器，但是整个程序和/或其一部分可以替代地由除了处理器外的设备执行和/或实现于固件或专用硬件中。此外，虽然结合图20A-20B所示的流程图描述了示例性程序，但是可以替代地使用实现示例性图形显示应用30的许多其它方法。例如，可以改变执行框的顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。

在图20A-20B中所示的方法开始于框3400，图形显示应用30监视与过程控制系统相关联的过程变量(例如，图1的示例性过程控制系统10)。在框3402处，图形显示应用30确定和/或存储条件、特性和/或与过程变量相关联的其它信息。所述条件、特性和/或其它信息可以包括以下中的任一个：过程变量的当前状态，过程变量的预计状态，过程变量的对应趋势，过程变量的方向变化，过程变量的速率变化，过程变量相对设定点的相对位置(例如，在设定点之上、之下或接近)，关于过程变量的值的操作范围的过程变量距离设定点的相对偏差，过程变量相对于警报限的相对距离，过程变量的实际值，和/或随着时间标记的过程变量的历史或存档值。

在框3404处，图形显示应用30生成表示与过程变量相关联的条件、特性和/或其它信息的图标。例如，生成的图标可以对应于结合图6-17在以上描述的任意图标。在框3406处，图形显示应用30还计算与在过程控制系统中部件的层级内的每个部件相关联的警报概要数据。警报概要数据对应于以下的一个或多个：与对应于每个部件的过程变量相关联的主动警报的存在，与每个部件相关联的主动警报的数量，每个对应过程变量的当前状态，或每个对应过程变量的预计状态。如上所述，每个部件可以对应于工厂、位置、区域、单元、模块等中的任一个，并且在层级中较高级别的部件可以包含多个较低级别的部件。因此，每个较高级别的部件的警报概要数据可以包括对应较低级别的部件(例如，子部件)的警报概要数据。

在框3408处，图形显示应用30经由显示器呈现表示在层级内至少一个部件的图。在一些例子中，基于用户输入(例如，操作员数据)选择用于显示的部件。在一些例子中，所述图是管线和仪表图(P&ID)，其包括表示微显示所选的部件的各个方面和/或子部件的多个元件。此外，所述图可以提供关键指示符和/或与对应于过程控制系统的所显示部件的过程变量相关联的其它相关信息。在图20A-20B的示例性方法中，当操作员界面呈现所述图时，操作员界面包括生成的图标(框3404)，其靠近或替代关键指示符和/或其它相关信息。例如，图标可以靠近对应于对应过程变量的源的P&ID中的元件显示。另外，还可以在警报旗帜中呈现与处于警报状态的过程变量相关联的图标。

在框3410处，操作员界面经由对应于所呈现的图的显示器呈现导航窗格。导航窗格包括表示在层级内的部件的导航按钮，类似于上述结合图2A-2D描述的任意导航窗格。在这种例子中，每个导航按钮可以与对应的表示计算出的警报概要数据的警报概要图标相关联(框3406)。

在框3414处，图形显示应用30确定是否已经接收到在导航窗格内导航的请求。在导航窗格内导航的请求可以由操作员(例如，经由鼠标点击)选择导航按钮引起，所述导航按钮不在与由显示图当前表示的部件相关联的层级的直接路径内(例如，预览其它部件的关系)。如果图形显示应用30确定已经接收到这种请求(框3412)，则图形显示应用30更新导航窗格。更新后的导航窗格可以包括对应于在层级中较低级别处的部件(低于与所选导航按钮相关联的部件(例如，孩子部件))的新导航按钮。此外，如果新导航按钮禁止表示整个路径，则还可以提供在层级中对与当前显示的图相关联的导航按钮的直接路径的表示。一旦已经更新了导航窗格(框3414)，则控制前进到框3416。如果图形显示应用30确定尚未接收到在导航窗格内导航的请求(框3412)，则控制立即前进到框3416。

在框3416中，图形显示应用30确定是否已经接收到呈现表示过程控制系统的不同部件的图的请求。呈现不同图的请求可以由操作员(例如，经由双击鼠标)选择导航按钮引起，所述导航按钮对应于不同于由呈现图当前表示的部件的部件。在其它例子中，操作员可以(例如，经由双击鼠标)选择在图中对应于当前显示的部件内的子部件的元件。如果图形显示应用30确定已经接收到请求(框3412)，则图形显示应用30经由显示器呈现不同的图(框3418)。如以上结合框3408所述，图形显示应用30可以显示不同的图标，其对应于与由在图中的新图表示的部件相关联的过程变量。除了呈现新图(框3418)，操作员界面还更新导航窗格以反映呈现的不同的图(框3420)。例如，可以改变与新图表示的部件相关联的导航按钮，使其视觉上可从上述其它导航按钮中识别出。在更新导航窗格之后(框3420)，控制前进到框3422。返回框3416，如果图形显示应用30确定尚未接收到呈现不同图的请求(框3412)，则控制立即前进到框3422。

在框3422处，图形显示应用30确定是否已经接收到在过程变量概要窗格中显示信息的请求。过程变量概要窗格可以类似于以上结合图18-18E描述的任意过程变量概要窗格。在过程变量概要窗格中显示信息的请求可以包括：操作员请求创建新过程变量概要窗格，或者扩展现有过程变量概要窗格以显示额外信息。如果确定接收到这种请求(框3422)，则图形显示应用30确定在是定的显示区域内是否有足够的空间来显示所请求的信息(框3424)。是否有足够空间取决于指定显示区域的尺寸、请求显示的信息量、以及已经显示了哪些信息。在一些例子中，指定的显示区域对应于输出显示设备上的具有定义的尺寸的屏幕空间(例如，定义的像素宽度和高度)，例如，图5的截屏110的详细视图300。在这种例子中，当要总结更多过程变量和/或当要表示更多信息(例如，经由基本图形、中级图形或详细图形)时，需要更多的屏幕空间来显示所请求的信息。在这种例子中，(基于已经显示的和请求的额外信息)将要显示的信息总量可能超过屏幕空间定义的可用区域，并且操作员站将确定在指定区域没有足够空间来显示所请求的信息(框3424)。

在其它例子中，指定的显示区域并不局限于特定尺寸，而是可以取决于在任意特定时刻操作员请求的信息而改变。这样，在一些例子中，指定的显示区域可能比呈现指定显示区域的对应显示屏的尺寸更大，从而在任意给定时刻仅一部分指定显示区域可用(例如，通过向上或向下滚动)。例如，不是在显示屏上的详细视图300内显示所请求的信息，而是在一些例子中，经由便携式手持设备(例如，智能电话、平板计算机等)的界面显示所请求的信息，在所述便携式手持设备中屏幕的尺寸和/或分辨率是有限的。在一些这种例子中，如由本文描述的图标和相关图形表示的请求信息显示于独立界面中，该独立界面占据对应显示设备的所有或基本所有的屏幕显示区域(例如，显示图标，而没有显示对应的P&ID)，当不能在显示设备的单个屏幕内呈现所有时，所述屏幕显示区域能够在指定的显示区域的各个部分之间滚动。在这种例子中，操作员应用可以确定在所指定的显示区域内存在足够的空间来显示所请求的信息(框3434)，这是因为所指定的显示区域并不限于所限定的尺寸。

继续示例性过程，如果图形显示应用30确定在指定的显示区域中没有足够的空间(框3424)，则图形显示应用30调整现有过程变量概要窗格的大小(框3426)。例如，图形显示应用30可以将现有过程变量概要窗格减小到较低级别的细节和/或将概要窗格折叠到仅显示顶部横幅。一旦已经调整了现有过程变量概要窗格(框3426)，则操作员界面经由显示器通过所请求的信息呈现过程变量概要窗格(框3428)。如果图形显示应用30确定在指定显示区域内没有足够空间(或者显示区域能够动态改变尺寸)来显示所请求的信息(框3424)，则操作员界面直接呈现对应的过程变量概要窗格(框3428)。一旦已经呈现了过程变量概要窗格，则控制前进到框3430。返回框3422，如果图形显示应用30确定尚未接收到在过程变量概要窗格中显示信息的请求，则图20A-20B的示例性方法前进到框3430。

在框3430处，图形显示应用30确定是否已经接收到识别屏幕上元素与特定元素的关系的请求。屏幕上元素可以对应于图内表示过程控制系统内的部件或子部件的任意图形元素，在图内提供与对应于所显示的部件的过程变量相关联的信息的文本元素，在图内显示的对应于过程变量的图标，警报旗帜内的信息，和/或一个或多个过程变量概要窗格内的图形。识别上述任意元素之间的关系的请求可以由操作员(例如，经由鼠标点击、鼠标悬停等)选择所显示的元素之一引起。如果图形显示应用30确定已经接收到这种请求(框3430)，则操作员界面识别与经由显示器选择的特定元素相关联的屏幕上元素(框3432)。也就是说，结合图2在上文所述，可以识别在图内表示的部件以及在导航窗格内对应的导航按钮。另外或替代地，如结合图3在上文所述，可以识别警报旗帜条目，在图中的图标和/或文本信息，和/或在于相同过程变量相关联的一个或多个过程变量概要窗格中的一个或多个图形。

一旦识别出相关元素(框3432)，则控制进行到框3434。如果图形显示应用30确定尚未接收到识别元素关系的请求，则控制直接前进到框3434。在框3434处，图形显示应用30确定是否继续监视过程控制系统。如果过程控制系统被监视，则控制返回到示例性过程的框3400。如果图形显示应用30确定不继续监视过程控制系统，则图20A-20B的示例性过程结束。

如以上结合图4和图5描述的，图形显示应用30允许操作员通过使用导航窗格的选择器图标并视觉地关联图形表示的部分或区域，而快速导航到在过程工厂的图形表示的部分或区域内的特定图形趋势符号。现在参考图21的截屏3500，例如，图形显示应用30可以允许操作员视觉识别P&ID内的特定单元、设备等。例如，响应于检测到操作员发起的靠近或在导航窗格(例如，图4的导航窗格54)的"火炬气回收"单元(FGRU)选择器图标上的悬停事件(例如，鼠标、手指触点、或表示选择器图标而无需确认选择的任意其它适当方式)，图形显示应用30在观察口3504内的粗糙单元图形表示3502中突出FGRU的对应图形描绘(未示出)。图形显示应用30可以额外地突出导航窗格内的FGRU选择器图标，结合突出FGRU的图形描绘，以进一步通过经由导航窗格视觉传输在过程工厂的层级结构中的FGRU的层级位置而向操作员提供上下文。虽然观察口3504的特征为全部详细示出，但是本文的观察口的结构和图形表示遵循上述结合图2-20的公开，包括但不限于，观察口52、导航窗格54、概要窗格130、详细窗格140、展开窗格150和图形趋势符号、单元选择器图标和设备选择器图标，从而不需要提供进一步的细节以用于理解后续例子。

结合显示图形表示3502，图形显示应用30可以确定以实现细节依赖的各种因素(例如屏幕空间、处于临界状态的过程变量等)的变化级别的一个或多个过程变量窗格。继续参考图21，截屏3500包括过程变量窗格3506。过程变量窗格3506可以对应于展开窗格150。例如，过程变量窗格3506可以允许操作员经由一部分过程变量窗格3506内的每个对应的显示图形趋势符号有效监视当前趋势、当前值、和每个过程变量的预计状态。此外，图形显示应用30显示于过程变量的趋势或偏差相关联的主要源或关键参数。例如，FGRU的图形表示可以包括互连、阀门、附近设备、过程变量数据的更详细的视图，并且过程变量窗格3506可以包括图形趋势符号3508,3510,3512的更详细的视图，其中每个图形趋势符号3508-3512可以对应于在过程控制系统中被监视的过程变量，并且视觉表示关于过程变量的实时信息。虽然未示出，但是例如除了在FGRU的图形描绘内显示的图形趋势符号3508-3512外，图形显示应用30还可以在概要窗格中显示对应图形趋势符号的概要视图，在详细窗格中显示对应图形趋势符号的详细视图，和/或在过程变量窗格3506中显示对应图形趋势符号3508-3512的扩展视图，例如包括趋势图形。

现在参考图22，图形显示应用30可以结合上述图21的FGRU的图形描绘显示过程变量窗格3506，如图21的截屏3500的详细视图3600所示。过程变量窗格3506可以包括一个或多个图形趋势符号3514-3518和过程变量标题或者对应于每个图形趋势符号3514-3518的符号3520-3524。过程变量窗格3506还包括每个过程变量3520-3524的额外视图，在其中特定过程变量的每个额外视图包括历史趋势图3526-3530，过程变量趋势或偏差3538的当前值3532-3536和主要源(例如，引导指示符)。图形趋势符号3514-3518提供过程变量3520-3524的预计状态的表示，例如包括上述预计状态元素。此外，趋势图形3526-3530与图形趋势符号3514-3518的集成允许外推过程变量3520-3524的预测值。

过程变量偏差3538的主要源允许立即识别贡献过程变量的偏差的最可能的关键参数，以便快速访问偏差，尤其是当偏差表示例如跨整个单元的紧急问题时。在过程变量窗格3506的示例性描绘中，流出过程变量3522的图形趋势符号3516表示火炬输出流上升，并且火炬风险过程变量3520的图形趋势符号3514表示火炬风险分数快速增加。这由对应的趋势图3528,3526支持。该趋势的主要源示出为连续催化剂再生(CCR)3538。

如过程变量中的趋势所表示的问题的时间上下文的重要性由时间线3540提供，其示出了影响被监视的单元和/或设备的重要事件。在时间线3540，过程变量窗格3506示出了事件发生于7:30AM，其被关于当前时间3542和左边时间3544(28分钟)的图形表示进一步强调，直到事件在时间线3540内。

一个或多个图形趋势符号3514-3518，过程变量符号3520-3524，趋势图3526-3530，当前值3532-3536和/或过程变量偏差3538的主要源可以与选择器图标相关联。特别地，图形显示应用30可以实现过程变量窗格3506以包括不同类型的选择器图标，其中每个选择器图标表示不同的过程变量和/或对应于在过程变量窗格3506中显示的特定图形描绘。响应于接收在过程变量窗格3506中的特定选择区域内的选择器图标的选择，图形显示应用30可以复位或改变过程变量窗格3506的细节级别。这可以导致折叠、收缩、替换等现有的图形描绘，从而提供空间以显示在其它过程变量窗格中表示的其它级别的细节。例如，操作员可以确认选择与期望区域相关联的选择器图标，以复位或改变在观察口中显示的过程工厂的图形表示的一部分的细节级别(例如，缩小、放大等)。例如，当经由一个过程变量选择器图标的命令或控制输入、点击、轻敲手势等接收到确认选择时，图形显示应用30可以显示与所选的选择器图标相关联的过程工厂的图形表示的不同部分。例如，响应于确认选择与火炬风险过程变量3520(例如，其可以经由与过程变量图形3520、图形趋势符号3516、趋势图3526、当前值3532和/或主要源3538相关联的选择器图标进行选择)相关联的选择器图标，图形显示应用30可以显示FGRU 3702的图形表示，如图23所示，其与所选的火炬风险选择器图标相关联。继续参考图23，截屏3700包括FGRU 3702的图形表示，其与在过程变量窗格3506内显示的确认选择的火炬风险过程变量选择器图标相关联。在该例子中，图23的FGRU 3702的该图形表示是粗糙单元的图形表示的子集，并额外地提供比在粗糙单元的图形表示中提供的更详细的FGRU的信息。

另外，截屏包括关于与FGRU相关联的过程变量的信息，包括来自图22的过程变量窗格3506的表示火炬风险的紧急问题的过程变量3508-3512，以及与FGRU相关联的额外的过程变量3546,3548，由此提供关于FGRU更完整和详细的信息。此外，除了主要源3704外，截屏3700还列出了顶部源或与过程变量的趋势或偏差相关联的关键参数3706-3710。每个源或关键参数可以与偏差幅度属性相关联，所述偏差幅度属性表示主要源对过程变量偏差的幅度，图形显示应用30显示幅度图形偏差元素3712，其对应于源对过程变量偏差的贡献幅度。如图23所示，将幅度图形偏差元素描绘为幅度条，其中幅度条的长度与源对过程变量偏差的贡献幅度成比例。自然，图形显示应用30可以使用任意其它形状、箭头、重复动画、图形指示、或表示源对过程变量偏差的贡献的任意其它适当方式，来创建幅度图形偏差元素3712。

本文中使用的术语“现场设备”在更广泛的意义上包括多个设备或多个设备的组合(即提供多个功能的设备，例如变送器/执行结构混合体)，以及在控制器中执行功能的任何其他设备。无论任何，现场设备可以包括例如输入设备(例如，诸如提供状态、测量或其他信号的传感器和仪器，该信号表示诸如温度、压力、流速等等的过程控制参数)以及响应从控制器和/或其他现场设备接收的命令来执行动作的控制操作器或致动器。

当实施时，本文描述的任何软件可以存储在诸如磁盘、光盘或在其他存储介质的计算机可读介质中，计算机的RAM或ROM中或处理器中等等。同样地，该软件可以使用任何已知的或期望的传送方法被传送给用户、过程工厂或操作员工作站，这些传送方法包括例如计算机可读磁盘或其他可传输的计算机存储机制或通过诸如电话线、因特网、万维网、任何其他本地局域网或广域网等等(这种传输被视为与经由可传输存储介质提供这种软件是一样的或者可互换的)的通信信道。此外，该软件可以在不需调制或加密的情况下被提供或可以在通过通信信道传送前使用任何合适的调制载波和/或加密技术来调制和/或加密。

虽然已经关于特定实施例描述了本发明(其旨在仅是历史性的而不是对本发明的限制，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在没有脱离本发明的精神和范围的情况下，可对所公开的实施例进行改变、添加或删除。

Claims (44)

1.一种生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，所述过程变量为过程控制工厂的过程控制系统中的过程变量，所述方法包括：

使用来自所述过程控制系统中的元件的过程变量值的更新来生成过程变量数据，所述过程变量数据指示一个或多个过程变量属性，所述过程变量数据包括过程变量趋势数据和过程变量预计状态数据，所述过程变量趋势数据指示一个或多个过程变量趋势属性，所述过程变量预计状态数据指示一个或多个过程变量预计状态属性；

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形趋势元素，每个图形趋势元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；

使用所述过程变量预计状态数据来生成一个或多个预计状态图形趋势元素，每个预计状态图形趋势元素都与所述过程变量预计状态属性中的相对应的一个过程变量预计状态属性相关联，包括与所述过程变量的目标值的未来偏差的预测值；以及

在用户界面上显示所述图形趋势符号，所述图形趋势符号包括至少一个生成的图形趋势元素和至少一个生成的预计状态图形趋势元素，所述至少一个生成的图形趋势元素和所述至少一个生成的预计状态图形趋势元素彼此不遮挡。

2.根据权利要求1所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量预计状态属性中的至少一个包括如下的过程变量预计状态属性：当预测偏差值驱动所述过程控制系统的预计操作状态从一个预计操作状态移动到另一个预计操作状态时，指示所述过程变量与过程变量设定点的所述预测偏差值。

3.根据权利要求2所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，生成所述一个或多个预计状态图形趋势元素包括生成与所述过程变量值的幅度相对应的预计状态期望度图形趋势元素。

4.根据权利要求3所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述预计状态期望度图形趋势元素以图形方式被描绘为邻近对所述图形趋势元素的描绘的幅度条。

5.根据权利要求4所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述预计状态期望度图形趋势元素以图形方式被描绘为四边形。

6.根据权利要求3所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，以下各项中的一项或多项与所述过程变量的所述幅度值相对应：所述预计状态期望度图形趋势元素的颜色、所述预计状态期望度图形趋势元素的尺寸、所述预计状态期望度图形趋势元素的阴影、所述预计状态期望度图形趋势元素的数量、所述预计状态期望度图形趋势元素的样式、所述预计状态期望度图形趋势元素的形状、所述预计状态期望度图形趋势元素的轮廓、所述预计状态期望度图形趋势元素的文本、所述预计状态期望度图形趋势元素的符号注释、所述预计状态期望度图形趋势元素的闪烁、以及所述预计状态期望度图形趋势元素的突出显示。

7.根据权利要求1所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，还包括：

使用所述过程变量数据来生成一个或多个图形元素，每个图形元素都与所述过程变量属性中的相对应的一个过程变量属性相关联，

其中，所述图形趋势符号还包括至少一个生成的图形元素，所述至少一个生成的图形趋势元素、所述至少一个生成的预计状态图形趋势元素和所述至少一个生成的图形元素彼此不遮挡。

8.根据权利要求7所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述至少一个生成的图形元素包括与另一个趋势属性相对应的另一个图形趋势元素。

9.根据权利要求1所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，还包括：

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形时间线元素，每个图形时间线元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；以及

在所述用户界面上显示包括图形趋势图的过程变量窗格，所述图形趋势图包括至少一个生成的图形时间线元素。

10.根据权利要求1所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量数据还包括过程变量偏差数据，所述过程变量偏差数据指示一个或多个过程变量偏差属性，所述方法还包括：

使用所述过程变量偏差数据来生成一个或多个图形故障源元素，每个图形故障源元素都与所述过程变量偏差属性中的相对应的一个过程变量偏差属性相关联；以及

在所述用户界面上显示包括故障源图标的过程变量窗格，所述故障源图标包括至少一个生成的图形故障源元素。

11.根据权利要求10所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，每个图形故障源元素都以图形方式被描绘为导致过程变量偏差的关键参数。

12.根据权利要求1所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，还包括：

使用所述过程变量数据来确定过程变量值属性的当前值，其中，所述过程变量值属性由使用所述过程变量数据而生成的过程变量值数据来指示；以及

生成与所确定的所述过程变量值属性的当前值相关联的图形值元素。

13.根据权利要求12所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，显示所述过程变量窗格包括显示包括所述图形值元素的所述过程变量窗格。

14.一种生成和显示过程变量窗格的方法，以识别过程控制工厂的过程控制系统中的过程变量的趋势和预测，所述方法包括：

使用来自所述过程控制系统中的元件的过程变量值的更新来生成过程变量数据，所述过程变量数据指示一个或多个过程变量属性，所述过程变量数据包括过程变量趋势数据和过程变量预计状态数据，所述过程变量趋势数据指示一个或多个过程变量趋势属性，所述过程变量预计状态数据指示一个或多个过程变量预计状态属性；

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形趋势元素，每个图形趋势元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；

使用所述过程变量预计状态数据来生成一个或多个预计状态图形趋势元素，每个预计状态图形趋势元素都与所述过程变量预计状态属性中的相对应的一个过程变量预计状态属性相关联，包括与所述过程变量的目标值的未来偏差的预测值；以及

在用户界面上将包括图形趋势符号的所述过程变量窗格显示在固定且有界的区域内，所述图形趋势符号包括至少一个生成的图形趋势元素和至少一个生成的预计状态图形趋势元素，所述至少一个生成的图形趋势元素和所述至少一个生成的预计状态图形趋势元素彼此不遮挡。

15.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述过程变量预计状态属性中的至少一个包括过程变量预计状态幅度属性，所述过程变量预计状态幅度属性指示：当预测偏差值驱动所述过程控制系统的预计操作状态从一个预计操作状态移动到另一个预计操作状态时，所述过程变量与过程变量设定点的预测偏差值的幅度。

16.根据权利要求15所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，生成所述一个或多个预计状态图形趋势元素包括生成与所述过程变量值的幅度相对应的预计状态期望度图形趋势元素。

17.根据权利要求16所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述预计状态期望度图形趋势元素以图形方式被描绘为邻近对所述图形趋势元素的描绘的幅度条。

18.根据权利要求17所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述预计状态期望度图形趋势元素以图形方式被描绘为四边形。

19.根据权利要求16所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，以下各项中的一项或多项与所述过程变量的所述幅度值相对应：所述预计状态期望度图形趋势元素的颜色、所述预计状态期望度图形趋势元素的尺寸、所述预计状态期望度图形趋势元素的阴影、所述预计状态期望度图形趋势元素的数量、所述预计状态期望度图形趋势元素的样式、所述预计状态期望度图形趋势元素的形状、所述预计状态期望度图形趋势元素的轮廓、所述预计状态期望度图形趋势元素的文本、所述预计状态期望度图形趋势元素的符号注释、所述预计状态期望度图形趋势元素的闪烁、以及所述预计状态期望度图形趋势元素的突出显示。

20.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，还包括：

使用所述过程变量数据来生成一个或多个图形元素，每个图形元素都与所述过程变量属性中的相对应的一个过程变量属性相关联，

其中，所述图形趋势符号还包括至少一个生成的图形元素，所述至少一个生成的图形趋势元素、所述至少一个生成的预计状态图形趋势元素和所述至少一个生成的图形趋势元素彼此不遮挡。

21.根据权利要求20所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述至少一个生成的图形元素包括与另一个趋势属性相对应的另一个图形趋势元素。

22.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，还包括：

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形时间线元素，每个图形时间线元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；

其中，显示所述过程变量窗格包括在所述用户界面上显示包括图形趋势图的所述过程变量窗格，所述图形趋势图包括至少一个生成的图形时间线元素。

23.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述过程变量数据还包括过程变量偏差数据，所述过程变量偏差数据指示一个或多个过程变量偏差属性，所述方法还包括：

使用所述过程变量偏差数据来生成一个或多个图形故障源元素，每个图形故障源元素都与所述过程变量偏差属性中的相对应的一个过程变量偏差属性相关联；

其中，显示所述过程变量窗格包括在所述用户界面上显示包括故障源图标的所述过程变量窗格，所述故障源图标包括至少一个生成的图形故障源元素。

24.根据权利要求23所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，每个图形故障源元素都以图形方式被描绘为导致过程变量偏差的关键参数。

25.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，还包括：

使用所述过程变量数据来确定过程变量值属性的当前值，其中，所述过程变量值属性由使用所述过程变量数据而生成的过程变量值数据来指示；以及

生成与所确定的所述过程变量值属性的当前值相关联的图形值元素。

26.根据权利要求25所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，显示所述过程变量窗格包括显示包括所述图形值元素的所述过程变量窗格。

27.根据权利要求14所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述过程变量数据还包括过程变量偏差数据，所述过程变量偏差数据指示一个或多个过程变量偏差属性，所述方法还包括：

显示对所述过程控制系统的图形描绘，所述过程控制系统包括在对所述过程控制系统的图形描绘内的一个或多个过程变量，所述过程变量窗格与所显示的对所述过程控制系统的所述图形描绘相关联，其中，所述过程变量窗格还包括一个或多个过程变量选择器图标，所述一个或多个过程变量选择器图标与在对所述过程控制系统的所述图形描绘内显示的所述一个或多个过程变量相对应，每个过程变量选择器图标都包括图形趋势符号；

接收对所述过程变量选择器图标中的与针对特定过程变量的所述过程变量窗格相关联的一个过程变量选择器图标的选择；

响应于接收对所述过程变量选择器图标的所述选择、使用所述过程变量偏差数据来生成一个或多个图形偏差元素，每个图形偏差元素都与所述过程变量偏差属性中的相对应的一个过程变量偏差属性相关联；以及

在所述用户界面上将另外的过程变量窗格显示在固定且有界的区域内，所述另外的过程变量窗格包括所述一个或多个图形偏差元素。

28.根据权利要求27所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述过程变量偏差属性中的至少一个包括过程变量偏差源属性，所述过程变量偏差源属性指示过程变量值与所述过程控制系统内的过程变量设定点的偏差的源，其中，生成一个或多个图形偏差元素包括生成与过程变量偏差的所述源相对应的图形偏差源元素，并且其中，所述图形偏差源元素以图形方式被描绘为所述过程控制系统内的导致所述过程变量偏差的一个或多个源。

29.根据权利要求28所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，所述过程变量偏差属性中的至少一个包括过程变量偏差幅度属性，所述过程变量偏差幅度属性指示源对所述过程变量偏差的贡献的幅度，其中，生成一个或多个图形偏差元素包括生成幅度图形偏差元素，所述幅度图形偏差元素与所述源对所述过程变量偏差的贡献的所述幅度相对应，并且其中，所述幅度图形偏差元素以图形方式被描绘为幅度条，所述幅度条的长度与所述源对所述过程变量偏差的贡献的所述幅度成比例。

30.根据权利要求27所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，显示对过程控制系统的图形描绘包括显示单元选择区，其中，所述单元选择区包括一个或多个单元选择器图标，所述一个或多个单元选择器图标与对所述过程控制系统的所述图形描绘中的一个或多个单元相对应并且与所述过程控制系统中的一个或多个单元相对应，所述过程控制工厂中的每个单元都包括所述过程控制工厂中的一个或多个设备，基于与和所述单元选择器图标相对应的单元相关联的过程变量，每个过程变量选择器图标都与一个或多个单元选择器图标相关联，所述方法还包括：

响应于接收对所述过程变量选择器图标的选择，显示对所述过程控制系统中的包括与所选定的过程变量选择器图标相关联的特定过程变量的单元的图形描绘，其中，对所述单元的所述图形描绘包括所述过程变量窗格和所述另外的过程变量窗格。

31.根据权利要求30所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，对所述单元的所述图形描绘还包括设备选择区，其中，所述设备选择区包括一个或多个设备选择器图标，所述一个或多个设备选择器图标与对所述过程控制工厂的所述图形描绘中的一个或多个设备相对应并且与所述过程控制工厂中的一个或多个设备项相对应。

32.根据权利要求27所述的生成和显示过程变量窗格的方法，其中，对所述过程控制系统的所述图形描绘还包括：一个或多个图形趋势符号，每个图形趋势符号都与对所述过程控制工厂的所述图形描绘内的过程变量相关联，并且图形地表示与相关联的过程变量相关的过程控制信息；以及和在所述过程变量窗格内所显示的图形趋势符号相对应的图形趋势符号。

33.一种生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，所述过程变量为过程控制工厂的过程控制系统中的过程变量，所述方法包括：

使用来自所述过程控制系统中的元件的过程变量值的更新来生成过程变量数据，所述过程变量数据指示一个或多个过程变量属性，所述过程变量数据包括过程变量趋势数据，所述过程变量趋势数据指示一个或多个过程变量趋势属性；

使用所述过程变量数据来生成一个或多个图形元素，每个图形元素都与所述过程变量属性中的对应的过程变量属性相关联；

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形趋势元素，每个图形趋势元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；

使用所述过程变量趋势数据来生成一个或多个图形时间线元素，每个图形时间线元素都与所述过程变量趋势属性中的相对应的一个过程变量趋势属性相关联；以及

在用户界面上显示所述图形趋势符号和图形趋势图，所述图形趋势符号包括至少一个生成的图形趋势元素和至少一个生成的图形元素，所述至少一个生成的图形趋势元素和所述至少一个生成的图形元素彼此不遮挡，并且所述图形趋势图包括至少一个生成的图形时间线元素。

34.根据权利要求33所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述至少一个生成的图形元素包括与另一个趋势属性相对应的另一个图形趋势元件。

35.根据权利要求33所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量数据还包括过程变量偏差数据，所述过程变量偏差数据指示一个或多个过程变量偏差属性，所述方法还包括：

使用所述过程变量偏差数据来生成一个或多个图形故障源元素，每个图形故障源元素都与所述过程变量偏差属性中的相对应的一个过程变量偏差属性相关联；

其中，显示所述过程变量窗格包括在所述用户界面上显示包括故障源图标的所述过程变量窗格，所述故障源图标包括至少一个生成的图形故障源元素。

36.根据权利要求35所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，每个图形故障源元素都以图形方式被描绘为导致过程变量偏差的关键参数。

37.根据权利要求33所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，还包括：

使用所述过程变量数据来确定过程变量值属性的当前值，其中，所述过程变量值属性由使用所述过程变量数据而生成的过程变量值数据来指示；以及

生成与所确定的所述过程变量值属性的当前值相关联的图形值元素。

38.根据权利要求37所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，显示所述过程变量窗格包括显示包括所述图形值元素的所述过程变量窗格。

39.根据权利要求33所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量数据还包括过程变量偏差数据，所述过程变量偏差数据指示一个或多个过程变量偏差属性，所述方法还包括：

显示对所述过程控制系统的图形描绘，所述过程控制系统包括在对所述过程控制系统的图形描绘内的一个或多个过程变量，所述过程变量窗格与所显示的对所述过程控制系统的所述图形描绘相关联，其中，所述过程变量窗格还包括一个或多个过程变量选择器图标，所述一个或多个过程变量选择器图标与在对所述过程控制系统的所述图形描绘内显示的所述一个或多个过程变量相对应，每个过程变量选择器图标都包括图形趋势符号；

接收对所述过程变量选择器图标中的与针对特定过程变量的所述过程变量窗格相关联的一个过程变量选择器图标的选择；

响应于接收对所述过程变量选择器图标的所述选择、使用所述过程变量偏差数据来生成一个或多个图形偏差元素，每个图形偏差元素都与所述过程变量偏差属性中的相对应的一个过程变量偏差属性相关联；以及

在所述用户界面上将另外的过程变量窗格显示在固定且有界的区域内，所述另外的过程变量窗格包括所述一个或多个图形偏差元素。

40.根据权利要求39所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量偏差属性中的至少一个包括过程变量偏差源属性，所述过程变量偏差源属性指示过程变量值与所述过程控制系统内的过程变量设定点的偏差的源，其中，生成一个或多个图形偏差元素包括生成与过程变量偏差的所述源相对应的图形偏差源元素，并且其中，所述图形偏差源元素以图形方式被描绘为所述过程控制系统内的导致所述过程变量偏差的一个或多个源。

41.根据权利要求40所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，所述过程变量偏差属性中的至少一个包括过程变量偏差幅度属性，所述过程变量偏差幅度属性指示源对所述过程变量偏差的贡献的幅度，其中，生成一个或多个图形偏差元素包括生成幅度图形偏差元素，所述幅度图形偏差元素与所述源对所述过程变量偏差的贡献的所述幅度相对应，并且其中，所述幅度图形偏差元素以图形方式被描绘为幅度条，所述幅度条的长度与所述源对所述过程变量偏差的贡献的所述幅度成比例。

42.根据权利要求39所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，显示对过程控制系统的图形描绘包括显示单元选择区，其中，所述单元选择区包括一个或多个单元选择器图标，所述一个或多个单元选择器图标与对所述过程控制系统的所述图形描绘中的一个或多个单元相对应并且与所述过程控制系统中的一个或多个单元相对应，所述过程控制工厂中的每个单元都包括所述过程控制工厂中的一个或多个设备，基于与和所述单元选择器图标相对应的单元相关联的过程变量，每个过程变量选择器图标都与一个或多个单元选择器图标相关联，所述方法还包括：

响应于接收对所述过程变量选择器图标的选择，显示对所述过程控制系统中的包括与所选定的过程变量选择器图标相关联的特定过程变量的单元的图形描绘，其中，对所述单元的所述图形描绘包括所述过程变量窗格和所述另外的过程变量窗格。

43.根据权利要求42所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，对所述单元的所述图形描绘还包括设备选择区，其中，所述设备选择区包括一个或多个设备选择器图标，所述一个或多个设备选择器图标与对所述过程控制工厂的所述图形描绘中的一个或多个设备相对应并且与所述过程控制工厂中的一个或多个设备项相对应。

44.根据权利要求39所述的生成和显示过程变量的图形趋势符号的方法，其中，对所述过程控制系统的所述图形描绘还包括：一个或多个图形趋势符号，每个图形趋势符号都与对所述过程控制工厂的所述图形描绘内的过程变量相关联，并且图形地表示与相关联的过程变量相关的过程控制信息；以及和在所述过程变量窗格内所显示的图形趋势符号相对应的图形趋势符号。

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