CN109597666A - 用于利用历史过程参数来自动填充显示区域的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于呈现过程工厂中的历史过程参数值的技术包括：经由操作员应用的用户接口在显示视图的布局内的第一显示区域中呈现对过程控制元素的指示。过程控制元素中的每个过程控制元素与一个或多个过程参数相关联。操作员应用还在显示视图的布局内的第二显示区域中呈现趋势显示视图。趋势显示视图包括针对呈现在第一显示区域中的过程参数的历史过程参数值集合。例如，第二显示区域中的趋势显示视图链接到第一显示区域中的显示视图。以此方式，趋势显示视图呈现针对第一显示区域中所包括的过程参数的历史过程参数值的图表或其它图形描绘。

Description

用于利用历史过程参数来自动填充显示区域的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年10月2日提交的题为“Systems And Methods ForGraphical Display Configuration and Usage in Process Control Plants”的美国临时专利申请No.62/566,679的申请日的优先权和权益，其全部公开内容在此以引入的方式明确地并入本文中。
技术领域
本公开内容总体上涉及过程控制系统，具体而言，涉及用于配置操作员用于查看和响应在线工业过程工厂内的实时状况和操作的图形的系统和方法。
背景技术
分布式过程控制系统用于化学、制药、石油、石油和天然气、金属和采矿、纸浆和纸张或其他类型的工业过程工厂，以控制一个或多个工业过程，从而生成或产生来自原材料和/或其他类型的源材料的一个或多个实物产品。这样，分布式过程控制系统通常包括一个或多个过程控制器和输入/输出(I/O)设备，它们通过模拟、数字或组合模拟/数字总线或通过无线通信链路或网络通信地耦合到至少一个主机或操作员接口设备以及一个或多个现场设备。现场设备可以是例如阀门、阀门定位器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流量传感器)，位于过程环境内并且通常执行物理或过程控制功能，例如开启或关闭阀门、测量过程参数等，以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个工业过程。智能现场设备，例如符合公知的现场总线协议的现场设备，也可以执行控制计算、报警功能和通常在控制器内实施的其他控制功能。过程控制器通常也位于工厂环境内，接收指示由传感器或现场设备进行的过程测量和/或与现场设备有关的其他信息的信号，并执行运行例如不同控制模块的控制器应用，控制模块制定过程控制决策，根据接收到的信息生成控制信号，并与现场设备(例如 和现场总线现场设备)中执行的控制模块或块协调。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。
来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通道可由一个或多个其他硬件设备获得，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史记录、报告生成器、集中式数据库或通常但并非总是放置在控制室或远离严酷的工厂环境的其他位置的其他集中式管理计算设备。这些硬件设备中的每一个通常但并非总是集中在整个过程工厂或过程工厂的一部分上。这些硬件设备可以运行应用，例如，可以使操作员能够查看工厂内运行的过程的当前状况和操作，执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，例如改变过程控制例程的设置、修改控制器或现场设备内的控制模块的操作、查看现场设备和控制器生成的警报、模拟过程的操作以便培训人员或测试过程控制软件、保留和更新配置数据库等。由硬件设备、控制器和现场设备使用的数据高速通道可以包括有线通信路径、无线通信路径或有线和无线通信路径的组合。
作为示例，由艾默生销售的DeltaVTM控制系统包括存储在位于过程工厂内不同位置的，并且在一些情况下远离过程工厂的不同用户接口设备内并由不同用户接口设备执行的多个应用。这些应用中的每一个提供用户接口(UI)以允许用户(例如，配置工程师、操作员、维护技术人员等)查看和/或修改过程工厂操作和配置的各方面。在整个说明书中，短语“用户接口”或“UI”用于指代允许用户查看或修改过程工厂的配置、操作或状态的应用或屏幕。类似地，短语“用户接口设备”或“UI设备”在本文中用于指代用户接口正在其上操作的设备，无论该设备是固定的(例如，工作站、壁挂式显示器、过程控制设备显示器等)还是移动的(例如，笔记本电脑、平板电脑、智能电话等)。
配置应用驻留在包括在过程工厂的配置环境中的一个或多个用户工作站或计算设备中，使配置工程师和/或其他类型的用户能够创建或改变过程控制模块并通过数据高速通道将这些过程控制模块下载到专用分布式控制器，这些控制器在过程工厂的操作环境(在本文中也可互换地称为过程工厂的“运行环境”)中运行，以在运行时或实时操作期间控制一个或多个过程。通常，这些控制模块由通信互连的功能块组成，这些功能块基于输入执行控制方案内的功能，并且向控制方案内的其他功能块提供输出。每个专用控制器以及在一些情况下一个或多个现场设备存储并执行相应的控制器应用，该控制器应用运行分配和下载到其上的控制模块以实施实际的过程控制功能。
配置应用还允许配置工程师和/或其他用户创建或改变操作员人机界面(HMI)或显示视图，其由操作员查看应用用于向操作员显示数据(例如，当数据在过程工厂的运行时操作期间实时地生成时)并且使操作员能够在运行时操作期间改变过程控制例程内的各种设置(例如设定点)。提供操作员HMI或显示视图的操作员查看应用在包括在过程工厂的操作环境中的一个或多个用户接口设备(例如，操作员工作站、操作员平板电脑、操作员移动设备等)(或者与操作员工作站和数据高速通道通信连接的一个或多个远程计算设备)上执行。操作员HMI或显示视图通过数据高速通道从控制器应用接收数据，并使用用户接口设备上的UI将该数据显示给操作员或其他用户。类似地，操作员HMI或显示视图还可以从除了控制模块之外的过程工厂的操作环境中包括的其他控制部件或元件(例如控制器、过程控制器、现场设备、I/O卡或设备、其他类型的硬件设备、单元、区域等)接收数据(例如，实时数据)。数据历史记录应用通常存储在数据历史记录设备中并由其执行，该数据历史记录设备收集并存储通过数据高速通道提供的一些或全部数据，而配置数据库应用可在连接到数据高速通道的另一计算机中运行以存储当前过程控制例程配置，当前操作员显示配置以及与其相关联的数据。可替换地，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站中。
如上所述，操作员查看应用通常在一个或多个操作员用户接口设备中执行，并向操作员或维护人员提供关于控制系统、控制组件和/或工厂内的设备的操作状态的操作员HMI或显示视图，例如，当工厂实时或运行时操作以控制一个或多个工业过程时。一般而言，操作员HMI或显示视图由操作员在过程工厂中运行的过程的日常操作(例如，可以是24/7操作)中使用，以查看和响应过程和/或过程工厂中的实时状况。这些操作员HMI或显示视图中的至少一些可以采取例如警报显示器的形式，其接收由过程工厂内的控制器或设备生成的警报，控制指示过程工厂内的控制器和其他设备的操作状态的显示，维护指示过程工厂内的设备的操作状态的显示等。显示视图通常在过程工厂的运行时或实时操作环境中执行，并且通常被配置为以已知的方式呈现从过程控制模块、设备和/或也在过程工厂的运行时或实时操作环境中操作的其他控制对象接收的信息或数据。在一些已知系统中，显示视图具有图形元素(例如，图形表示或图形)，其与包括在操作环境中的物理或逻辑元素相关联，并且通信地连接到物理或逻辑元素以接收关于物理或逻辑元素的数据及其随时间的更新，例如，在过程工厂的运行时操作期间。可以配置或限定图形元素以基于所接收的数据动态地改变其在显示屏幕上的外观，以示出例如罐半满，以示出由流量传感器测量的流量等。这样，由于过程工厂的操作环境中的物理或逻辑元件提供的数据随时间变化(例如，随时间重复或连续更新)，相应的图形元素的外观相应地在显示屏幕上改变。
在用于工业过程控制系统的一些当前已知的操作员显示配置架构中，每个操作员工作站独立地管理其自己的警报和对由过程控制模块、设备和/或其他控制对象生成的实时控制数据的访问。因此，为特定操作员工作站定制操作员HMI或显示视图，在图形配置环境中限定将在运行时显示视图上呈现的各种显示视图元素(例如，图形和其他类型的元素)的定制图形属性、值和/或配置，并将其与显示视图相关联，并且将显示视图的限定或配置从配置环境下载到操作环境的特定操作员工作站中以供执行。通常，定制脚本被编程到显示视图的配置中，使得在特定操作员工作站处执行各种显示视图元素和/或显示视图本身的期望行为和/或外观。此外，如果希望为特定操作员工作站修改或更改显示视图外观或行为，通常必须将修改应用于图形配置环境中的显示视图配置，然后必须从配置环境下载修改后的配置以便在特定操作员工作站处执行。在大多数情况下，这要求特定的操作员工作站停止执行当前的显示视图，以便在特定的操作员工作站处接收和执行修改的显示视图配置。
在用于工业过程控制系统的其他当前已知的操作员显示配置架构中，将用于显示视图的公共配置从图形配置环境下载到多个操作员工作站。然而，为了在运行时期间在特定操作员工作站处实现显示视图的特定的定制外观和/或行为，执行显示视图的特定操作员工作站必须查询或以其他方式与图形配置环境通信以获得必要的信息(例如，各种图形的特定配置，运行时值和/或其他信息)，以在特定的操作员工作站处实现或实施显示视图的期望的定制外观和/或行为。由于现代过程工厂可能包括数百个操作员工作站，因此在操作员工作站和后端显示配置服务器之间发送和接收的消息会给过程工厂通信网络增加大量负载。
最近，操作员绩效中心(COP)(通过研究、协作和人为因素工程设计解决工业过程控制操作环境中的人类能力和限制的研究联盟)以及国际自动化学会(ISA)已经致力于推动工业过程控制系统人机界面(HMI)及其易用性，例如，通过建议以人为中心设计(HCD)的改进和指导。例如，题为“Human Machine Interfaces for Process Automation Systems”并于2015年7月9日批准的美国国家标准ANSI/ISA-101.01.-2015解决“人机界面(HMI)的基本原理、设计、实施、操作和维护，用于包括整个HMI生命周期中的多个工作过程的过程自动化系统，该标准限定了要开发的术语和模型，以及为了在整个生命周期内有效维护HMI而推荐的工作过程中的HMI”(ANSI/ISA-101.01-2015，第9页)。
发明内容
如上所述，一般而言，操作员人机界面(HMI)或显示视图由操作员在过程的运行时操作期间使用，以查看和响应过程和/或过程工厂内的条件。过程工厂操作员安全有效地操作过程以及检测和响应各种过程和过程工厂条件的有效性在很大程度上取决于操作员HMI或显示视图的设计的好坏程度(例如，由配置工程师或其他操作员HMI设计者)。然而，最近工业过程工厂如何运行的变化极大地影响了操作员HMI的设计。例如，过程控制行业持续的竞争压力导致单个操作员负责的过程的一部分跨度显著扩展。由于这种扩展，单个操作员必须监控和利用以安全有效地运行该过程的过程图形数量增加了数倍。实际上，在当今的过程工厂中，通常预期操作员浏览数百个过程图形。此外，诸如工厂设备中的智能增加以及过程控制行业中的更自动化和先进的控制逻辑之类的趋势导致单个操作员负责的过程部分的复杂程度的显著增加。
此外，由单个操作员使用的工作空间可以包括各种尺寸的一个到多个控制台或监视器。监视器和/或控制台的数量和大小通常由操作员监视的过程部分的大小和复杂性确定。此外，当操作员的工作空间包括多个监视器时，每个监视器通常具有为每个监视器的相应监视器大小、位置和被监视进程的部分限定的定制布局。例如，定制布局限定哪些显示应该在哪个监视器上打开，不同监视器上的显示如何彼此交互等。
更进一步，由于没有两个过程工厂或工厂内操作部分是相似的，实际上每个过程工厂通常开发和设计其自己的定制操作基本原理、图形和/或图形标准以进行有效操作。因此，操作员HMI图形、策略、设计、布局、导航和/或操作员动作可以在很大程度上是为不同的操作部分和/或不同的过程工厂定制构建的。
这些和其他因素使得配置工程师设计操作HMI的工作变得更加困难。通常，配置工程师必须为操作员HMI创建复杂的程序扩展，以定制或磨练特定操作部分和/或工厂的各种能力。通常，配置工程师必须利用如Visual Basic或C等编程语言和/或其他定制程序来创建所需的操作员HMI。这导致复杂的操作员HMI套件，其开发、扩展、故障排除和维护是困难且耗时的。
本文公开的新颖图形显示配置和使用系统及方法的至少一些方面解决了这些和其他现代HMI挑战，以及提供用于工业过程控制HMI设计和使用的平台，其不仅灵活，易于使用和易于维护，但也帮助工程师根据当前的过程自动化HMI标准和最佳实践设计和实施其过程工厂的操作环境HMI。
在一实施例中，用于工业过程工厂的图形显示配置和使用系统(在本文中也可互换地称为“图形配置系统”或“图形配置和使用系统”)包括在过程工厂的配置环境中执行的图形显示配置应用。图形显示配置应用包括用户接口，通过该用户接口，能够例如由配置工程师创建、限定、设计和/或发布各种操作员HMI或显示视图。当被配置或限定的显示视图下载到过程工厂的操作或运行环境中并在其中执行时，向操作员或其他用户提供与过程相关联各种组件和操作的实时(例如，连续或重复更新的)操作状态和状况。这样，显示视图通常包括在显示视图上呈现的一个或多个显示视图元素与正在执行以控制过程工厂的操作环境内的过程的一个或多个控制模块、设备或控制对象之间的相应链接，以便在通信地连接到过程工厂的操作环境的用户接口设备(例如，在操作员工作站、远程计算设备、移动设备等)处下载和执行显示视图的已发布配置，在过程工厂的操作环境中执行时，由一个或多个控制模块、设备或控制对象提供或生成的一个或多个值或其他数据的相应指示在执行显示视图上被呈现并重复更新，例如，通过链接的显示视图元素。
图形显示配置系统还包括集中式配置数据库或库，其存储显示视图的已发布配置或限定以及可用于包括在各种显示视图上或以其他方式与各种显示视图相关联的显示视图元素的已发布配置或限定。在一些实施例中，集中式配置数据库或库还存储显示视图和/或显示视图元素的草图配置或限定。显示视图元素的示例包括图形、属性、到控制模块、设备、对象和/或布置在操作环境中的其他控制布局或元素的链接，显示视图的全局变量、参数、区域或子部分，和/或显示视图的其他元素和/或部分。在示例中，对于特定显示视图，集中式配置数据库或库存储特定显示视图的已发布配置以及可选地特定显示视图的一个或多个工作或草拟配置。特定显示视图的已发布配置可包括将在执行的显示视图上显现的各种显示视图元素的一个或多个已发布配置，并且已发布的显示视图配置可由于在过程工厂的操作环境中下载和执行。另一方面，特定显示视图的一个或多个工作或草拟配置被排除在过程工厂的操作环境中的下载和执行之外。即，防止在过程的操作环境中下载和执行显示视图和显示视图元素的工作或草拟配置，而是在配置环境内维护，例如，用于编辑、修改、测试等。
特定显示视图的已公开配置或限定包括一个或多个用户控件，通过该用户控件，包括在过程工厂的操作环境中的用户接口设备的操作员或用户能够在运行时操作期间在他或她的相应用户接口设备上在线地改变执行的显示视图的外观。例如，操作员通过他或她的相应用户接口设备上的一个或多个用户控件能够改变图形的外观、图形的属性、显示视图的区域、显示视图的区域的属性和/或内容、显示视图上的图形的位置，源自要显示的控制模块、设备或控制对象的特定数据，和/或正在执行的显示视图的元素、区域或部分的其他外观。值得注意的是，图形配置系统允许仅基于在操作员工作站处执行的显示视图的已发布配置的内容或限定，改变在操作员工作站处实现的操作环境中的执行显示视图的外观。即，显示视图的下载、已发布配置允许操作员在显示视图在操作环境中在线执行时定制或改变操作员工作站处的显示视图的外观，而不必停止执行显示视图，不必下载显示视图的不同配置，并且没有显示视图和/或操作员工作站需要从配置环境获得数据以实施期望的改变。
因此，当将特定显示视图的已发布配置或限定下载到包括在过程工厂的操作环境中的多个用户接口设备或操作员工作站时，每个操作员或用户能够独立于其他操作员或用户定制或改变在他或她的工作站处执行的显示视图的实例的本地外观，并且他或她的工作站无需与图形显示配置应用和配置库通信。一些操作员发起的改变或定制可以在特定工作站以互斥的方式实施，例如，操作员选择图形的填充属性为灰色或蓝色，但不是灰色和蓝色。某些变化在特定工作站可能不是互斥的(例如，变化可能是累积的或独立应用的)，例如当操作员拖放指示操作员希望在显示视图中包括的活动监视器或监视窗口中主动地(和容易地)监视的特定控制元素的图形时。
在一实施例中，一种用于为过程工厂的运行时或实时操作配置图形显示的方法包括通过在过程工厂的配置环境中执行的图形显示配置应用的用户接口来接收显示视图的限定。显示视图通常包括代表在过程工厂的操作环境中执行或操作的相应控制模块、设备和/或其他控制部件(在本文中也可互换地称为控制元件或控制对象)的各种图形元素，例如，以控制过程的至少一部分，例如控制器、过程控制器、现场设备、I/O卡或设备、其他类型的硬件设备、单元、区域等。因此，显示视图的限定限定显示视图上呈现的图形元素与控制组件或对象之间的链接，以便在下载和执行过程工厂的操作环境中的显示视图时，由控制部件或控制对象生成的一个或多个值或其他数据在过程工厂的操作环境中执行时控制过程通过链接的图形元素在执行的显示视图上呈现并重复更新。图形元素可以是例如指示或代表特定控制模块、设备或其他控制部件或对象的图形。
另外，通常显示视图的限定包括在显示视图上包括和/或以其他方式与显示视图相关联的各种其他图形部分、元素或部件(和/或其组合)的相应限定，例如图形、文本、图形和/或文本的属性(例如，颜色、对比度、动画等)、全局变量、参数、显示视图的不同区域、显示视图的不同区域的相应属性和/或内容、显示视图上的各种图形、文本和/或区域的不同位置，和/或源自控制模块、设备和/或其他控制对象的特定操作数据，以及它们与显示视图上的相应图形或其他元素的链接，仅举几个示例。可以包括在显示视图上和/或以其他方式与显示视图相关联的其他这样的图形部分、元素和/或部件可以包括例如显示视图层级、显示视图布局、定时器、嵌入式链接、动画转换功能、数据引用、项目或工厂标准、显示主题、内容语言和/或其指示、应用语言和/或其指示、显示视图上的标签区域、工具提示和/或其他上下文显示、历史参数的趋势和其他表示、观看或活动监视器区域，和/或由本文描述的本图形配置和使用系统和方法提供的其他特征、方面和/或功能。可以包括在显示视图上和/或以其他方式与显示视图相关联的其他图形部分、元素和/或部件可以包括定制和/或默认图形元素模块(GEM)配置(例如，如2017年8月31日提交的题为“Derived and LinkedDefinitions with Override”的共同拥有的美国专利申请No.15/692,450中所描述的)，和/或可以包括操作员显示切换预览配置和/或与其相关联的对象(例如，如2016年8月22日提交的题为“Operator Display Switching Preview”的共同拥有的美国专利申请No.15,243,176中所描述的)。
无论如何，本文为了便于阅读，在显示视图上包括的或以其他方式与显示视图相关联的这种图形部分、元素或部件(及其组合)在本文中通常可互换地称为“图形显示视图元素”、“图形元素”、“图形部件”、“显示视图元素”、“显示元素”或“显示视图部件”。通常，每个显示视图元素可以由其自己的单独对象限定或使用其自己的单独对象来配置，其中，对象可以通过本文描述的图形配置和使用系统和方法来创建、修改、存储和发布。
显示视图元素的一些限定可以限定互斥选项，例如，操作员可以在各种限定的颜色主题之间选择性地改变显示视图整体上的颜色主题，或者操作员在阿拉伯语和法语之间切换在显示视图上使用的语言。显示视图元素的一些限定可能不是互斥的，例如当操作员拖放指示操作员希望在显示视图中包括的活动监视器或监视窗口中主动地(和容易地)监视的特定控制元素的图形时。
特别关于限定可在操作环境中以互斥方式选择以应用于执行显示视图的特定部分的多个属性的显示视图配置或限定，该方法包括通过图形显示配置应用的用户接口，接收选择包括在过程工厂的操作环境中的以及显示视图限定的相应实例将被下载到其以供执行的多个用户接口设备(例如，操作员工作站)的子集的指示。如果需要，所选择的用户接口设备子集可以包括多于一个用户接口设备。该方法还包括将显示视图的限定(可以是已发布的限定)下载到包括在所选择的用户接口设备子集中的每个用户接口设备中，以便在过程工厂的操作环境中执行，从而实现在每个用户接口设备处独立地以多个属性之间的互斥方式选择性地改变执行显示视图的特定部分。因此，每个用户接口设备仅基于在用户接口设备处执行的下载的显示视图的限定的内容来实施其相应的改变，并且不与包括在过程工厂的配置环境中的任何其他设备通信以实现或实施改变。因此，第一操作员可以为他或她的工作站上的显示视图上包括的特定图形的特定属性选择“闪烁”，而另一个操作员可以为他或她的工作站上的显示视图上包括的特定图形的特定属性选择“不闪烁”。两个选择都得到在工作站上执行的显示视图的相应下载限定的完全支持并且仅由其实施，而不必停止在工作站处执行显示视图，不必将显示视图的不同配置下载到工作站，以及无需显示视图和/或操作员工作站从配置环境获得数据或其他信息以实施期望的改变。
应注意，虽然本文的公开内容涉及图形显示视图和图形显示视图元素，但这仅出于说明和易于讨论的目的，并不意味着限制。实际上，例如，本文关于图形显示视图所讨论的任何一个或多个方面可以容易地应用于图形元素模块(GEM)类。类似地，例如，本文关于图形显示视图元素所讨论的任何一个或多个方面可以容易地应用于GEM。众所周知，GEM是链接的图形可配置形状，其可重复使用并且可以与其他形状和/或行为组合。通常，GEM提供可配置形状的一个或多个可视表示或视图，并且GEM的限定或配置与该GEM在特定显示视图和其他对象中的使用/实例的限定或配置分开存储(例如，以实现共享GEM限定/配置)。这样，本文描述的图形配置系统和方法及其任何一个或多个方面可以容易地应用于GEM和GEM类。
附图说明
图1A是位于包括本公开内容的图形配置和使用系统和方法的过程工厂内的分布式过程控制网络的框图；
图1B是图1A中示意性示出的示例性用户接口设备的框图；
图2A是过程工厂(例如图1A的过程工厂)的配置环境中和操作环境中的图形显示配置和使用系统的示例性实施方式的框图；
图2B是包括在图2A的图形配置和使用系统中的图形配置库的示例性实施方式的框图；
图2C示出了使用图2A的图形配置和使用系统对显示视图的进行中配置时的示例性快照的框图；
图3A是用于限定图形的图形显示配置应用的示例性视图和用于根据来自图形显示配置应用的限定呈现图形的操作员应用的示例性视图；
图3B是用于限定图形的图形显示配置应用的示例性详细视图；
图4A是用于在显示视图中呈现与过程参数相对应的历史过程参数值的操作员应用的示例性视图；
图4B是用于配置历史过程参数值的显示的示例性方法的流程图；以及
图4C是用于在操作员工作站处呈现历史过程参数值的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1A是在过程控制系统或过程工厂10中操作的示例性过程控制网络或系统2的框图，借助其和/或在其中可以利用本文描述的新颖图形显示配置和使用系统的实施例。过程控制网络或系统2可以包括网络主干5，其在各种其他设备之间提供直接或间接连接。在各种实施例中，耦合到网络主干5的设备包括以下的组合：一个或多个接入点7a、到其他过程工厂(例如、经由内联网或公司广域网)的一个或多个网关7b、到外部系统(例如、到互联网)的一个或多个网关7c、可以是固定的(例如、传统的操作员工作站)或移动计算设备(例如、移动设备智能电话)的一个或多个用户接口(UI)设备8、一个或多个服务器12(例如、可以实现为服务器组、云计算系统或其他合适的配置)、控制器11、输入/输出(I/O)卡26和28、有线现场设备15-22、无线网关35和无线通信网络70。通信网络70可以包括无线设备40-58，其包括无线现场设备40-46、无线适配器52a和52b、接入点55a和55b以及路由器58。无线适配器52a和52b可以分别连接到非无线现场设备48和50。控制器11可以包括处理器30、存储器32和一个或多个控制例程38。尽管图1A仅示出了直接和/或通信地连接到网络主干5的一些设备中的单个设备，但应当理解，每个设备可以在网络主干5上具有多个实例，并且实际上，过程工厂10可以包括多个网络主干5。
UI设备8可以经由网络主干5通信地连接到控制器11和无线网关35。控制器11可以经由输入/输出(I/O)卡26和28通信地连接到有线现场设备15-22，并且可以经由网络主干5和无线网关35通信地连接到无线现场设备40-46。控制器11可以使用现场设备15-22和40-50中的至少一些来操作以实施批次过程或连续过程。作为示例，控制器11可以是由艾默生销售的DeltaVTM控制器，其通信地连接到过程控制网络主干5。控制器11还使用任何期望的硬件和软件通信地连接到现场设备15-22和40-50，硬件和软件与例如标准4-20mA设备、I/O卡26、28和/或任何智能通信协议，例如现场总线协议、协议、协议等相关联。在图1A所示的实施例中，控制器11、现场设备15-22、48、50和I/O卡26、28是有线设备，而现场设备40-46是无线现场设备。
在UI设备8的操作中，在一些实施例中，UI设备8可以执行用户接口(“UI”)，允许UI设备8经由输入接口接受输入并在显示器处提供输出。UI设备8可以从服务器12接收数据(例如，过程相关数据，诸如过程参数，日志数据，传感器数据和/或可以捕获和存储的任何其他数据)。在其他实施例中，UI可以全部或部分地在服务器12处执行，其中，服务器12可以向UI设备8传送显示数据。UI设备8可以经由主干链路5从过程控制网络或系统2中的其他节点(例如控制器11、无线网关35和/或服务器12)接收UI数据(其可以包括显示数据和过程参数数据)。基于在UI设备8处接收的UI数据，UI设备8提供输出(即，视觉表示或图形，其中一些可以在运行时期间更新)，表示与过程控制网络或系统2相关联的过程的各方面，允许用户监视过程。用户还可以通过在UI设备8处提供输入来影响对过程的控制。为了说明，UI设备8可以提供表示例如罐填充过程的图形。在这种情况下，用户可以读取罐液位测量值并确定需要填充罐。用户可以与在UI设备8处显示的入口阀图形交互并输入使得入口阀打开的命令。
在某些实施例中，UI设备8可以实现任何类型的客户端，例如瘦客户端、web客户端或胖客户端。例如，UI设备8可以依赖于其他节点、计算机、UI设备或服务器来进行UI设备8的操作所必需的大部分处理，如果UI设备在存储器、电池电力(例如，在可穿戴设备中)等方面受限，则可能是这种情况。在这样的示例中，UI设备8可以与服务器12或与另一UI设备通信，其中，服务器12或其他UI设备可以与过程控制网络或系统2上的一个或多个其他节点(例如，服务器)通信，并可以确定要传送到UI设备8的显示数据和/或过程数据。而且，UI设备8可以将与所接收的用户输入有关的任何数据传递到服务器12，使得服务器12可以处理与用户有关的数据并相应地操作。即，UI设备8可以仅仅渲染图形并且充当到存储数据并执行UI设备8的操作所必需的例程的一个或多个节点或服务器的入口。瘦客户端UI设备提供UI设备8的最小硬件要求的优点。
在其他实施例中，UI设备8可以是web客户端。在这样的实施例中，UI设备8的用户可以经由UI设备8处的浏览器与过程控制系统交互。浏览器使用户能够经由主干链路5访问另一节点或服务器12(例如服务器12)处的数据和资源。例如，浏览器可以从服务器12接收UI数据，例如显示数据或过程参数数据，允许浏览器描绘用于控制和/或监视过程的一些或全部的图形。浏览器还可以接收用户输入(例如鼠标点击图形)。用户输入可以使浏览器获取或访问存储在服务器12上的信息资源。例如，鼠标点击可以使浏览器(从服务器12)获取并显示与点击的图形有关的信息。
在其他实施例中，UI设备8的大部分处理可以在UI设备8处进行。例如，UI设备8可以执行先前讨论的UI。UI设备8还可以在本地存储、访问和分析数据。
在操作中，用户可以与UI设备8交互，以监视或控制过程控制网络或系统2中的一个或多个设备，诸如现场设备15-22或设备40-50中的任何一个。用户可以与UI设备8交互，例如，以修改或改变与存储在控制器11中的控制例程相关联的参数。控制器11的处理器30实施或监督一个或多个过程控制例程(存储在存储器32)，其可包括控制回路。处理器30可以与现场设备15-22和40-50以及与主干链路5通信连接的其他节点通信。应当注意，如果需要，本文描述的任何控制例程或模块(包括质量预测和故障检测模块或功能块)可以具有由不同的控制器或其他设备实施或执行的部分。同样地，本文描述的将在过程控制系统内实施的控制例程或模块可以采用任何形式，包括软件、固件、硬件等。控制例程可以以任何期望的软件格式实施，例如使用面向对象的编程、梯形逻辑、顺序功能图、功能块图或使用任何其他软件编程语言或设计范例。特别地，控制例程可以由用户通过UI设备8来限定和实施。控制例程可以存储在任何期望类型的存储器中，例如控制器11的随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)。同样，控制例程可以硬编码到例如一个或多个EPROM、EEPROM、专用集成电路(ASIC)或控制器11的任何其他硬件或固件元件中。因此，控制器11可以被配置(在某些实施例中通过用户使用UI设备8)为以任何期望的方式实施(例如，接收、存储和/或执行)控制策略或控制例程。
在UI设备8的一些实施例中，用户可以与UI设备8交互以使用通常所谓的功能块在控制器11处限定和实施控制策略，其中每个功能块是整个控制例程的对象或其他部分(例如子例程)，并且结合其他功能块(通过称为链路的通信)操作以实现过程控制系统内的过程控制循环。基于控制的功能块通常执行输入功能(例如与变送器、传感器或其他过程参数测量设备相关联的)；控制功能(例如与执行PID、模糊逻辑等控制的控制例程相关联的)；或输出功能(控制某个设备(例如阀门)的操作以在过程控制系统内执行某个物理功能)中的一个。当然，存在混合和其他类型的功能块。功能块可以具有在UI设备8处提供的图形表示，允许用户容易地修改功能块的类型，功能块之间的连接以及与在过程控制系统中实施的每个功能块相关联的输入/输出。功能块可以下载到控制器11，存储在控制器11中并由控制器11执行，这通常是这些功能块用于标准4-20mA设备和某些类型的智能现场设备(例如HART设备)或与之相关联的情况，或者可以存储在现场设备本身中并由其实施，这可以是现场总线设备的情况。控制器11可以包括一个或多个控制例程38，其可以实施一个或多个控制回路。每个控制回路通常被称为控制模块，并且可以通过执行一个或多个功能块来执行。
仍然参考图1A，无线现场设备40-46使用诸如无线HART协议之类的无线协议在无线网络70中进行通信。在某些实施例中，UI设备8能够使用无线网络70与无线现场设备40-46通信。这样的无线现场设备40-46可以直接与过程控制网络或系统2的也被配置为进行无线通信(例如，使用无线协议)的一个或多个其他节点通信。为了与未配置为进行无线通信的一个或多个其他节点通信，无线现场设备40-46可以利用连接到主干链路5的无线网关35。当然，现场设备15-22和40-46可以符合任何其他期望的标准或协议，例如任何有线或无线协议，包括将来开发的任何标准或协议。
无线网关35可以提供对无线通信网络70的各种无线设备或节点40-46、52-58的访问。具体地，无线网关35提供无线设备40-46、52-58和过程控制网络或系统2的其他节点(包括图1A的控制器11)之间的通信耦合。在示例性实施方式中，在一些情况下，无线网关35通过路由、缓冲和定时服务提供到有线和无线协议栈(例如，地址转换，路由，分组分段，优先级等)的较低层的通信耦合，同时隧道传输有线和无线协议栈的共享层或多个层。在其他情况下，无线网关35可以在不共享任何协议层的有线和无线协议之间转换命令。
类似于有线现场设备15-22，无线网络70的无线现场设备40-46可以在过程工厂10内执行物理控制功能，例如打开或关闭阀门或者测量过程参数。然而，无线现场设备40-46被配置为使用网络70的无线协议进行通信。这样，无线现场设备40-46、无线网关35和无线网络70的其他无线节点52-58是无线通信分组的生产者和消费者。
在一些场景中，无线网络70包括非无线设备48、50，其可以是有线设备。例如，图1A的现场设备48可以是传统的4-20mA设备，而现场设备50是传统有线HART设备。为了在网络70内通信，现场设备48和50经由相应的无线适配器(WA)52a、52b连接到无线通信网络70。另外，无线适配器52a、52b可以支持其他其他通信协议，例如Fieldbus、Profibus、DeviceNet等。另外，无线网络70包括一个或多个网络接入点55a、55b，其可以是与无线网关35进行有线通信的单独物理设备，或者可以作为集成设备与无线网关35一起提供。无线网络70还可以包括一个或多个路由器58，用于将分组从一个无线设备转发到无线通信网络70内的另一个无线设备。无线设备40-46和52-58通过无线通信网络70的无线链路60，彼此通信并且与无线网关35通信。
在某些实施例中，过程控制网络或系统2可以包括连接到网络主干5的其他节点，其使用其他无线协议进行通信。例如，过程控制网络或系统2可以包括一个或多个无线接入点7a，其利用其他无线协议，例如Wi-Fi或其他符合IEEE 802.11的无线局域网协议，移动通信协议，例如WiMAX(全球互操作性微波接入)，LTE(长期演进)或其他符合ITU-R(国际电信联盟无线电通信部门)的协议，诸如近场通信(NFC)和蓝牙的短波长无线电通信，和/或其他无线通信协议。通常，这样的无线接入点7a允许手持或其他便携式计算设备通过与无线网络70不同并且支持与无线网络70不同的无线协议的相应无线网络进行通信。在一些实施例中，UI设备8使用无线接入点7a通过过程控制网络或系统2进行通信。在一些场景中，除了便携式计算设备之外，一个或多个过程控制设备(例如，控制器11、现场设备15-22、I/O设备26、28或无线设备35、40-46、52-58)还使用由接入点7a支持的无线网络进行通信。
另外或可替换地，过程控制网络或系统2可以包括一个或多个网关7b、7c，该个或多个网关7b、7c至位于当前过程控制系统外部的系统。在这样的实施例中，UI设备8可以用于控制、监视所述外部系统或以其他方式与所述外部系统通信。通常，这种系统是由过程控制系统生成或在其上操作的信息的客户和/或供应方。例如，工厂网关节点7b可以将当前过程工厂10(具有其自己的相应过程控制数据网络主干5)通信地连接到具有其自己的相应网络主干的另一个过程工厂。在一个实施例中，单个网络主干5可以服务于多个过程工厂或过程控制环境。
在另一个示例中，工厂网关节点7b可以将当前过程工厂通信地连接到不包括过程控制网络或系统2或主干链路5的传统或现有技术过程工厂。在该示例中，工厂网关节点图7b可以在工厂10的过程控制大数据主干链路5使用的协议与传统系统使用的不同协议(例如，以太网、Profibus、现场总线、DeviceNet等)之间变换或转换消息。在这样的示例中，UI设备8可以用于控制、监视所述传统或现有技术过程工厂中的系统或网络或以其他方式与之通信。
过程控制网络或系统2可以包括一个或多个外部系统网关节点7c，以将过程控制网络或系统2通信地连接到外部公共或私有系统的网络，例如实验室系统(例如，实验室信息管理系统或LIMS)、人员轮班数据库、物料处理系统、维护管理系统、产品库存控制系统、生产调度系统、气象数据系统、运输和处理系统、包装系统、互联网、另一个提供商的过程控制系统和/或其他外部系统。外部系统网关节点7c可以例如促进过程控制系统与过程工厂外部的人员(例如，家中的人员)之间的通信。
尽管图1A示出了单个控制器11，该单个控制器11具有通信地连接到其上的有限数量的现场设备15-22、40-46和48-50，这仅是说明性和非限制性实施例。任何数量的控制器11可以包括在过程控制网络或系统2中，并且任何控制器11可以与任何数量的有线或无线现场设备15-22、40-50通信以控制工厂10中的过程。此外，过程工厂10还可以包括任何数量的无线网关35、路由器58、接入点55、无线过程控制通信网络70、接入点7a和/或网关7b、7c。
图1B示出了可以结合本文描述的新颖图形显示配置和使用系统的实施例使用的示例性UI设备8的框图。UI设备8可以是台式计算机，诸如传统的操作员工作站、控制室显示器，或移动计算设备、诸如笔记本电脑、平板电脑、移动设备智能电话、个人数字助理(PDA)、可穿戴计算设备或任何其他合适的客户端计算设备。UI设备8可以执行配置工程师在配置环境中使用的图形显示配置应用，以创建、生成和/或编辑各种显示视图定义或配置，以及创建、生成和/或编辑各种显示视图元素定义或配置。UI设备8还可以执行操作员使用的操作员应用，以监视、观察操作环境内的过程的各种状况和条件和对其做出反应。UI设备8可以包括显示器72。此外，UI设备8包括一个或多个处理器或CPU 75、存储器78、随机存取存储器(RAM)80、输入/输出(I/O)电路82及通信单元85，通信单元85用于经由局域网、广域网和/或可以是有线和/或无线的任何其他合适的网络传送和接收数据。UI设备8可以与控制器11、服务器12和/或任何其他合适的计算设备通信。
存储器78可以包括操作系统88，在操作系统88上运行的应用，例如图形显示配置应用和操作员应用，以及用于控制显示器72并与控制器11通信以控制过程工厂的在线操作的控制单元90。在一些实施例中，服务器12可以将过程工厂的一部分的图形表示传送到UI设备8，进而控制单元90可以使过程工厂的该部分的图形表示呈现在显示器72上。另外，控制单元90可以从I/O电路82获得用户输入，例如来自操作员或配置工程师(本文也称为用户)的用户输入，并将用户输入转换为呈现特定语言的图形显示视图的请求，包括指示显示视图上包括的活动监视器或监视窗口中的特定控制元素的图形的请求，显示对其中一个过程部分中包括的过程参数的调整的请求等。
在一些实施例中，控制单元90可以将转换的用户输入传送到服务器12，服务器12可以生成所请求的UI并将其发送到UI设备8以供显示。在其他实施例中，控制单元90可以基于转换的用户输入生成新UI并且在UI设备8的显示器72上呈现新UI。当转换的用户输入是显示对其中一个过程部分中包括的过程参数的调整的请求时，控制单元90可以根据来自操作员的用户输入调整显示器72上的过程参数值，并且可以向控制器11提供指令以调整过程工厂中的过程参数。在其他实施例中，控制单元90可以将转换的用户输入传送到服务器12，服务器12可以生成调整的过程参数值并将其发送到UI设备8以供显示，并且向控制器11提供指令以调整过程工厂中的过程参数。
图2A示出了例示在过程工厂或过程控制系统(例如，图1A的过程工厂10)的配置环境102和操作或运行环境105内实施本文描述的图形显示配置和使用系统100的实施例和/或方面的一种可能方式的高级框图。过程控制系统的配置环境102在本文中可互换地称为过程控制系统的“离线”环境102或“后端”环境102，并且过程控制系统的操作环境105在本文中可互换地称为过程控制系统的“运行”、“在线”、“前端”或“现场”环境105。
如图2A所示，配置环境102包括图形显示配置应用110，其包括用户接口，配置工程师或用户可以通过该用户接口创建、生成和/或编辑各种显示视图定义或配置112以及创建、生成和/或编辑各种显示视图元素定义或配置115。例如，图形显示配置应用110可以在图1A和/或1B的用户设备8的实例上执行。例如，每个显示视图配置112和每个显示视图元素配置115可以实施为相应的对象。一般而言，显示视图定义112可以被配置为包括一个或多个显示元素定义115(及其他部件)。通常，显示视图定义112被配置为包括链接到特定控制模块、设备或其他类型的控制对象的至少一个显示元素(例如，图形元素)，使得在操作环境105中，可以通过在执行显示视图上的链接显示元素例如以连续或重复更新的方式来表示与特定控制模块、设备或控制对象相关联的运行时数据。特定控制模块、设备或控制对象通常在控制配置数据库118中限定(例如，其配置存储在控制配置数据库118中)，并且例如可以通过指定的控制标签其他合适的指示符在显示视图定义112内表示。如图2A所示，与显示视图相关的限定或配置112、115存储在集中式图形配置数据库或库120中，使得与图形显示相关的配置112、115可用于在操作环境105中下载和执行，从而允许操作员或者用户监视、观察操作环境105内的过程的各种状况和条件并对其做出反应。应注意，尽管图2A中将图形配置数据库120和控制配置数据库118示出为过程控制系统10的配置环境102内的单独数据库，在一些实施方式中，配置数据库120、118的至少部分或全部可以整体地实现为单一数据库或库。
无论如何，在图2A中，可以将显示视图配置112限定为指定与显示视图112上包括的相应显示视图元素115相关联或绑定的一个或多个控制对象118，然后将显示视图元素115的限定和分别与其绑定的控制对象118实例化并提供给(例如，下载到)过程工厂10的操作环境105中包括的一个或多个不同的操作员工作站或用户接口设备122。在示例中，用户接口设备或工作站122可以采用图1B的用户接口设备8的形式。在用户接口设备122处执行的实例化显示视图112与控制模块运行时环境125通信，控制模块运行时环境125可以在与过程相关联的控制器和现场设备中执行，以从控制模块运行时环境访问或以其他方式获得数据或其他信息，例如，如由显示视图112的绑定控制对象118所限定的。用户接口设备122可以使用任何期望的或预先配置的通信网络与控制模块运行时环境125通信，例如图1A的数据高速通道5和/或无线通信网络70。
在一些实施例中，用户接口设备122使用下载脚本解析器128在其执行期间解析下载的显示视图配置112中的至少一些(例如，以及时执行对象代码转换)，尽管用户接口设备122使用下载脚本解析器128不是必需的或需要的，例如，当下载的显示视图配置112不包括任何脚本时。
在一些实施例中，用户接口设备122使用基于规则的执行引擎130来执行过程流算法或其他基于规则的过程(例如，由过程流运行时环境132提供)，其由显示视图元素对象115和/或显示视图对象112指示或绑定到其，例如当一个或多个显示视图元素对象115是智能过程对象时。一般而言，智能过程对象被限定或配置为包括数据储存器，用于存储与过程工厂10内的其他实体有关并从其他实体接收的数据，以及用于与其他智能过程对象和方法通信的输入和输出，其他智能过程对象和方法可以在存储和接收的数据上执行以例如检测工厂或设备状况。在一些布置中，智能过程对象通信地连接在一起以创建过程流模块，该过程流模块为工厂实体(例如区域、设备、元件、模块等)提供显示视图并实施规则集，过程流模块由过程流运行时环境132在运行时中执行，例如，通过使用执行引擎130。注意，用户接口设备122使用执行引擎130不是必需的或需要的，例如，当下载的显示视图配置112不包括任何智能过程对象时。还应注意，除了本文讨论的那些之外，将显示视图和显示视图元素与操作环境105中的运行时控制对象集成的其他方法另外或替代地是可能的，并且可以由图形显示配置和使用系统100使用。为了便于讨论，在操作环境105的用户接口设备122上执行或提供的实例化显示视图在本文中通常称为操作员或运行应用135。
图2B示出了包括在图2A的图形显示配置和使用系统100中的图形配置库120的实施例的详细框图。如图2B所示，图形配置库120存储显示视图定义或配置112以及显示视图元素定义或配置115。每个定义或配置112、115可以具有与其相关联的已发布版本以及可选地一个或多个草拟版本(其是在本文中也可互换地称为“进行中”或“工作”版本)，其存储在库120中。如图2B所示，视图1具有存储在图形配置数据库120中的两个对应的草拟配置和一个对应的已发布配置。另外，图形配置数据库120被示为存储用于视图2的一个草拟配置和两个已发布配置，用于视图3的一个已发布配置且无草拟配置，及用于视图N的m个草拟配置和一个已发布配置。一般而言，仅允许或准许将已发布配置或限定从图形配置库120或配置环境102内的其他地方下载到操作环境105中。在一些实施例中，可以仅在配置环境102内维护、存储和编辑草拟配置或限定。如果草拟配置或限定存储在配置环境102内，则阻止将草拟下载到操作环境105中。当配置工程师对与草拟显示相关的配置或限定112、115满意时，工程师可以明确地发布与显示相关的配置或限定112、115(例如，将其状态改变为“已发布”)，使得其可用于在运行时过程工厂10中下载和执行。在一些实施例中，单个用户控件可实施发布以及随后发行物的下载。在其他实施例中，发布用户控件或命令以及下载用户控件或命令是由配置应用110提供的不同且有区别的用户控件。
因此，多个配置工程师能够创建、修改和测试图形配置和定义(在某些情况下，同时地)，而不会影响对象配置(例如如视图N的m个草拟配置和视图N的已发布配置所示的)的运行时操作。另外，可以发布相同显示视图的不同版本并且可用于运行时操作，例如，当相同显示视图被配置为具有下载到工厂的不同区域的操作员定制的不同组合时，例如，如视图2的两个发行物所示的。(当然，如果需要，图形显示配置系统100允许配置工程师将视图2的不同发行物重命名为单独的视图而不是相同视图的不同发行物。)在一些实施例中，至少一些已发布显示视图和已发布显示视图元素是即用的，即，至少一些已发布显示视图和已发布显示视图元素在库120中作为默认值提供。可以通过配置工程师使用图形显示配置应用110来编辑或修改这样的默认视图和元素，修改的视图或元素可以作为默认对象112、115的附加或替代发布版本来发布。
特定显示视图配置可以例如由配置工程师或用户经由图形显示配置应用110来定义，以包括(例如，引用、指向或参考)一个或多个显示视图元素配置以及其他部件。类似地，在一些实例中，特定显示视图元素配置可被限定为包括(例如，引用、指向或参考)一个或多个其他显示视图元素。值得注意的是，各种与显示相关的配置或限定(无论是显示视图和/或显示视图元素)可以分别限定操作员可选择的定制集合，这些定制可供操作员用于根据操作员的需要在运行时期间修改相应的显示视图或显示视图元素的外观，而不必创建和/或下载修改的配置，并且没有显示视图、显示视图元素或执行显示视图的用户接口设备必须获得附加配置数据，指示来自另一计算设备的修改(例如，来自包括在配置环境102中的计算设备或数据库，或来自包括在操作环境102中的计算设备或数据库，其在本地存储配置数据或其副本)。另外，在一些实施例中，除了其中引用的其他显示视图元素之外，特定显示视图配置还可以包括一个或多个全局变量或脚本。
为了说明，图2C示出了由用户在由图形显示配置应用110提供的画布上配置的示例性显示视图150的快照。在配置期间的这一点，将显示视图150限定为包括若干显示视图元素152A-168A。特别地，显示视图150包括带有标签的显示元素152a，其包括四个标签152a-1、152a-2、152a-3和152a-4，并且标签152a-1包括包括输入流连接158a和输出流连接160a的罐155a的图形。另外，罐图形155a包括填充动画162a，通过该填充动画162a表示罐中的液位。显示视图150的呈现可以至少部分地受到包括在其上的一个或多个用户控件的影响，例如，语言用户控件165a和主题用户控件168a，其能够由操作员操纵以在他或她的工作站或用户接口8处进行定制。另外或可替换地，可以通过在工作站8(图2C中未示出)处执行显示视图150的操作员应用135在工作站或用户接口8处提供一个或多个类似的用户控件165a、168a。
在对应的显示视图对象172a中捕获或限定示例性显示视图150的配置，在图2C中，显示视图对象172a是草拟的、工作的或进行中的配置对象172a(或者未发布的)。类似地，在一个或多个相应的显示视图元素对象152b-170b中捕获或限定每个显示视图元素152a-168a的配置(在图2C所示的时间点，可以或可以不分别单个地或与显示视图150一起作为整体发布其中的每个)。例如，标签152a-1、152a-2、152a-3和152a-4由图形标签显示元素152a限定，图形标签显示元素152a本身由标签对象152b的实例限定，其中，每个标签对象实例例如被特别配置为在其各自的标签152a-1、152a-2、152a-3和152a-4上显示不同的文本串，并在其上包括其他显示特性和属性(未示出)。在一些实施例中，每个标签152a-1、152a-2、152a-3和152a-4可以分别被配置为响应于实时数据改变其外观(例如，指示符、背景颜色、文本颜色、动画等)，从而可以链接到过程工厂10的操作环境105内的一个或多个控制元件。罐图形155a由罐对象155b的实例限定，并且罐对象实例被特别配置为与特定控制标签LT123相关联。另外，填充动画162a已由填充动画对象162b的实例限定，其指定填充动画是从下到上填充。此外，填充动画162a的颜色由填充颜色对象170b的实例限定为可由操作员在蓝色、红色、白色和绿色之间进行选择。例如，填充颜色可以是单独可选择的，或者可以通过操作员选择限定填充颜色的特定主题来选择。
此外，如图2C所示，可以使用其他图形对象和/或对象实例来限定图形对象实例的配置。例如，限定标签152a-1的标签对象152b的实例被限定为包括在其上限定罐图形155a的罐图形对象155b的实例(尤其在其中包括控制标签LT123的规格)。类似地，限定罐图形155a的罐图形对象155b的实例本身被限定为包括用于填充动画162a的填充动画对象162b的实例，其中，填充动画对象162b的实例在该示例中被特别配置为是从下到上的填充动画。限定填充动画162a的填充动画对象162b的实例本身仍然被限定为包括填充颜色对象170b的实例，其在其中限定了操作员可选择的填充颜色的选项(例如，蓝色、红色、白色和绿色)并且另外限定了它们的互斥选择和应用。
一般而言，第一图形元素对象可被限定或配置为引用(例如，指向、参考等)第二图形元素对象，其中，第二图形元素对象的配置限定第一图形元素对象的外观和/或行为。在一些实施例中，如果需要，第一图形元素对象的配置或限定可另外包括一个或多个对象属性值和/或脚本。第一图形元素对象和第二图形元素对象是独立且分离的对象。即，第一图形元素对象和第二图形元素对象不包括在相同的对象类中，不是彼此导出的，不通过父/子对象关系相关等。实际上，第二图形元素对象可以是由另一个图形元素对象引用并适当地配置，从而限定另一个图形元素对象的外观和/或行为。
在一些场景中，第二图形元素对象本身可以引用第三图形元素对象，其中，第三图形元素对象的配置限定第二图形元素对象的外观和/或行为。如果需要，第二图形元素对象的配置可以另外包括一个或多个对象属性值和/或脚本。
回到图2C，无论如何，限定视图150的显示视图对象172a的实例可以被配置为在其上显示一个或多个用户控件165a、168a。(如上所述，在一些实施例中，用户控件165a、168a中的一个或多个可以由操作员应用135提供，其在操作环境105内的用户接口设备8(图2C中未示出)处执行配置的显示视图对象172a)。无论如何，无论是由显示视图对象172a和/或由操作员应用135提供，用户控件165a，168a中的每一个可以至少部分地由其相应的对象165b、168b来限定。特别地，如图2C中所示，语言用户控件165a由多语言对象165b的实例限定，在该示例中，多语言对象165b的实例被配置为使文本能够以英语、阿拉伯语或法语表示。这样，在运行时期间，操作员可以操纵语言用户控件165a以选择性地将显示视图150中显现的语言改变为英语、阿拉伯语或法语或从英语、阿拉伯语或法语改变。类似地，主题用户控件168a由主题对象168b的实例限定，其中，在该示例中，主题168b的实例已被限定为允许操作员在运行时期间选择性地在主题1、主题2和主题3中改变显示视图150的主题。这样，在运行时期间，操作员可以操纵操作员应用135上的主题用户控件168a以在主题1、主题2和主题3中改变在显示视图150中显现的主题。可以在图形配置数据库120中的其他位置限定每种语言和主题，例如以本公开内容中其他部分描述的方式。
此外，显示视图150能够包括在各种其他显示视图元素115中。例如，可以限定特定布局1(例如，其可以被配置为布局对象的特定实例)以在第一区域中呈现显示视图150，例如，通过将显示视图150的配置172a链接到限定布局1的第一区域的图形对象。可以限定另一特定布局2(例如，其可以被配置为布局对象的另一特定实例)以在第二区域中呈现显示视图150，例如，通过将显示视图配置170链接到限定布局2的第二区域的图形对象。在附加或替代实施方式中，显示视图对象172a的实例可以参考包括显示视图150的一个或多个布局(例如，其可以被配置为布局对象的特定实例)。包括显示视图150的每个布局可以被特别配置为当在运行时环境中执行时在呈现显示视图150时呈现给操作员或者不呈现给操作员。即，当在运行时环境中执行时，操作员应用135可以基于显示视图对象172a的配置根据布局之一呈现显示视图150。在本公开内容的其他部分提供了能够由图形显示配置系统100提供的布局的另外讨论。类似地，显示视图150可以与各种显示层级链接或以其他方式关联，并且在本公开内容的其他部分提供了由图形显示配置系统100提供的显示层级的另外讨论。
返回图2C，当配置工程师对限定运行时环境105中的显示视图150的内容、外观和行为的显示视图对象172a感到满意时，配置工程师可以发布显示视图对象，如图2C中用附图标记172b表示的。
在能够单独发布显示视图元素对象的实施例中，在发布显示视图对象172b时，可以自动发布尚未处于已发布状态的任何显示视图元素对象152b-170b，和/或可以提示用户手动发布仍处于草拟或进行中状态的显示视图元素对象。即，在这样的实施例中，为了发布显示视图对象172a，包括在其中或链接到其上的任何显示元素对象也必须处于已发布状态。
在不可单独发布显示视图元素对象的另一实施例中，在发布显示视图对象172b时，显示视图150的已发布配置172b存储在图形配置数据库120中，从而使得已发布配置172b可用于下载到过程工厂10的操作环境105中，例如图2C所示。在一些实施例中，在发布显示视图对象172时，将发布的配置172b自动下载到操作环境105中。
可以将显示视图对象172b的已发布配置下载到包括在操作环境105中的一个或多个用户接口设备以供用户接口设备UI-1、UI-2、UI-3执行，如图2C所示。用户接口设备UI-1、UI-2、UI-3中的每一个可以采用例如用户接口设备8或用户接口设备122的形式，已发布显示视图配置172b将被下载到(并且在其上执行)的特定用户接口设备集合可以由用户指定，例如，经由图形显示配置应用110或经由配置环境120的另一用户接口。因此，已发布显示视图配置172b的每个下载实例可以在运行时环境105中在其相应的主机用户接口设备UI-1、UI-2、UI-3处独立地执行。
重要的是，已发布显示视图配置172b，当在其主机设备UI-1、UI-2、UI-3处执行时，允许操作员或用户在运行时环境105内根据需要定制相应的执行显示视图150的外观和行为，并且独立于其他用户的运行时定制。如图2C所示，在UI-1，UI-1的用户已经将显示视图150上的罐图形155的填充动画162a的颜色改变为蓝色，选择了以法语呈现在显示视图150上显示的文本，并选择了使用主题3呈现显示视图150。在UI-2，用户已经将填充动画162a的颜色改变为白色，选择要以阿拉伯语呈现文本，并且选择了主题1。在UI-3，用户已经将填充动画162a的颜色改变为红色，选择了要以英语呈现文本，并且选择了主题2。在用户接口设备UI-1、UI-2和UI-3处实施的用户选择和定制仅使用分别在主机设备UI-1、UI-2和UI-3处执行的相应已发布显示视图配置172b来实现。即，为了实施操作员期望的改变，UI-1、UI-2或UI-3都不需要从配置环境或从任何其他计算设备获得附加配置数据。此外，为了实施操作员期望的改变，不需要下载和执行显示视图150的更新配置。而是每个操作员简单地在他或她的相应用户接口设备UI-1、UI-2，UI-3处根据显示视图150的运行时执行来实施期望的改变，例如，无需停止和重新启动显示视图150。例如，如果UI-I的用户随后希望将所显示的主题从主题3改变为主题2，则用户可以仅通过经由在UI-1处执行的主题用户控件168a(可以如上面讨论的由操作员应用135或由显示视图150提供的)进行选择来完成该改变，并且作为响应，执行显示视图150将实施改变，例如，不必与包括在配置环境102中的任何其他计算设备通信和/或与能够访问配置数据120或其副本的任何其他计算设备通信。
当然，图2C中示出的示例性场景意图是说明性的而非限制性的，并且仅是图形显示配置和使用系统100的许多可能使用场景之一。实际上，如在本公开内容中所展示，图形显示配置和使用系统100提供配置环境，其是灵活、直观且易于维护的，同时提供支持显示视图和/或包括在其上的显示元素的独立的在线操作员定制的操作体验。下面更详细地描述提供这些和其他益处的图形显示配置和使用系统100的各种特征和方面(单独或组合地)。
显示导航层级
现在转到图3A，由本文描述的图形显示配置和使用系统和方法提供的显示视图元素的类型的示例是层级显示视图元素和布局显示视图元素。如上所述，为了在过程控制系统中生成图形，配置环境102中的图形显示配置应用110包括用于限定层级和布局的图形用户控件，从而允许配置工程师以图形方式限定层级和布局。每个显示视图可以由限定显示视图的显示视图元素组成。例如，“主罐”显示视图可以包括几个显示视图元素，各自代表不同的罐。一个显示视图中的显示视图元素也可以是具有其自己的显示视图元素的更高细节级别的另一个显示视图的主题。以这种方式，工厂操作员可以从以最低细节级别示出过程工厂的总体概览的显示视图导航到以最高细节级别之一示出过程工厂内的单个警报或设备的显示视图。
在一些实施例中，显示视图示出了过程工厂的一部分，并且显示视图元素包括过程工厂实体(例如罐、混合器、阀、泵和/或过程工厂内的任何其他合适的设备)的图形表示。显示视图元素还可以包括将一件设备连接到另一件设备的过程工厂连接实体(例如管道、电线、传送带等)的图形表示。
在一些实施例中，配置工程师可以以特定细节级别限定显示视图内的警报、趋势和/或过程参数值。在其他实施例中，配置工程师可以以特定细节级别限定显示视图内的多个警报、趋势和/或过程参数值。然后，在操作员用户接口设备122上执行的图形显示配置应用110或操作员或运行应用135可以基于各个警报、趋势和/或过程参数值的优先级自动确定哪些警报、趋势和/或过程参数值要包括在显示视图上。例如，配置工程师可以指示将在显示视图内的特定位置呈现五个过程参数值。可以根据优先级对与显示视图对应的每个过程参数值进行排序，并且可以在显示视图中呈现前五个排序过程参数值。优先级可以由配置工程师、操作员确定，或者可以基于规则集自动确定，例如特定过程参数值是否触发警报。
为了创建显示视图的层级，用于从示出过程工厂的总体概览的显示视图导航到以更高细节级别示出过程工厂的部分的显示视图，图形显示配置应用110包括用于限定显示视图之间的关系或链接的图形用户控件。图形显示配置应用110可以呈现用于创建层级的用户接口或其一部分。层级UI可以包括在配置环境中限定的每个显示视图的指示。然后，配置工程师可以将显示视图拖放(或可以使用任何其他合适的图形用户控件)到层级窗格中以限定显示视图之间的关系或链接。例如，通过将“罐1”显示视图的指示(例如，名称“罐1”、图标等)拖放到“主罐”显示视图的指示上，图形显示配置应用110可以确定罐1是比“主罐”显示视图更高细节级别的子视图。在另一示例中，通过在层级窗格内的“主罐”显示视图的指示的上方或下方拖放“罐进料”显示视图的指示，图形显示配置应用110可以确定“罐进料”和“主罐”显示视图在层级结构中处于相同细节级别。
还可以为表示历史过程参数值的趋势显示视图创建显示视图层级。例如，诸如通过阀的流率的过程参数可取决于一个或多个输入或输出过程参数，例如阀处的入口压力和阀处的出口压力。1级趋势显示视图可以示出随时间的通过阀的流率，而1级趋势显示视图的2级趋势显示子视图可以示出随时间的阀入口和出口压力。配置工程师可以在配置环境102中创建趋势显示视图层级，并且操作员可以以增大或减小的细节级别在操作环境105内在得到的趋势显示视图和子视图(例如，通过导航按钮)之间操纵。
在一些实施例中，显示视图层级可以类似于树结构，其中最低细节级别(例如，级别1)的显示视图是树结构的根节点。在第二最低细节级别(例如，级别2)的显示视图可以是相对于根节点的子节点，并且可以各自在第三最低细节级别(例如，级别3)具有其自己的子节点，其可以是相对于根节点的孙节点。配置工程师可以创建几个显示视图层级，每个显示视图层级可以对应于过程工厂或不同过程工厂内的不同区域。以这种方式，每个操作员可以查看表示她负责的区域的显示视图层级。
除了限定显示视图层级之外，图形显示配置应用110还包括用于限定布局的图形用户控件。如本文所使用的，“布局”可以指示划分操作员工作站的显示屏幕区域以在操作员工作站的显示屏幕或多个显示屏幕上呈现几个显示视图的方式。例如，操作员工作站可以包括多个监视器或显示屏幕，并且布局可以使操作员工作站在每个显示屏幕上呈现不同的显示视图，使得操作员可以一次观看几个显示视图。在另一个示例中，操作员工作站可以包括单个监视器或显示屏幕，并且布局可以使操作员工作站将显示屏幕划分为几个区域(例如，框、子区域或部分)并且在显示屏幕的每个区域上呈现不同的显示视图。图形显示配置应用110可以包括图形用户控件，用于选择布局的显示屏幕和每个显示屏幕内的显示区域的数量。例如，配置工程师可以生成具有两个显示屏幕的第一布局，其中，将每个显示屏幕划分为两个显示区域。然后，配置工程师可以为每个划分的显示区域限定显示视图类型，例如监视区域、警报列表、历史参数、面板、层级(例如1级、2级、3级)等。
此外，布局可以包括布局内的显示区域之间的关系或链接。例如，布局内的第一显示区域可以呈现层级1级类型显示视图，并且布局内的第二显示区域可以呈现层级2级类型显示视图。第二显示区域可以被配置为当操作员从第一显示区域中的层级1级导航时呈现层级2级显示视图。第二显示区域的显示视图取决于操作员相对于第一显示区域的活动，并且第一显示区域继续呈现层级1级类型显示视图。在另一示例中，布局内示出警报列表或历史参数显示视图的显示区域可取决于布局内示出控制模块的显示区域，使得警报列表或历史参数显示视图包括在控制模块内显示的警报或参数。
图3A示出了图形显示配置应用UI 302(其可以例如是图形显示配置应用110的实例)和操作员应用UI 304(其可以例如是操作员应用135的实例)的示例性并排视图300，示出了由图形显示配置应用UI 302限定的运行时期间的显示视图元素。具体而言，图形显示配置应用UI 302包括指示显示视图集合的层级的层级窗格310。例如，“罐-Ovw”显示视图可以位于显示视图层级的1级，“罐进料”和“主罐”显示视图可以位于2级。“FeedHt X”和“FeedMixr”显示视图可以是“罐进料”显示视图的子视图，“罐1”、“罐2”和“波动”显示视图可以是3级的“主罐”显示视图的子视图。此外，“T2SOP”显示视图可以是4级的“罐2”显示视图的子视图。如上所述，配置工程师可以通过将显示视图的指示拖放到由图形显示配置应用110或通过使用任何其他合适的图形用户控件呈现的层级窗格310中来限定显示视图层级。在创建相应的显示视图之前，还可以在显示视图层级中限定新显示视图的指示。配置工程师可以限定新显示视图在显示视图层级中的位置，然后创建新显示视图。
除了示出层级窗格310之外，图形显示配置应用UI 302还示出了布局312，其将显示器划分为四个显示屏幕和四个显示区域314a-d(在本文中也可互换地称为“显示子区域”或“显示部分”)，并且每个显示区域314a-d具有相应的显示视图类型。例如，将左上角显示区域314a限定为呈现层级1级显示视图。将左下角和右下角显示区域314b-c限定为呈现层级2级和3级显示视图，并且将右上角显示区域314d限定为呈现警报列表显示视图。布局312还限定显示区域之间的关系或链接。例如，左下角显示区域314b响应于操作员从层级1级显示视图导航到左上角显示区域314a中的层级2级显示视图而自动呈现层级2级显示视图。在另一示例中，右上角显示区域314d可以自动显示包括在其他显示区域314a-c中的一个或多个显示视图中的警报的警报列表。
操作员应用UI 304包括由图形显示配置应用110限定的布局312，其将操作员工作站的显示器划分为四个显示屏幕和四个显示区域318a-d。左上角显示区域318a呈现层级1级显示视图。左下角和右下角显示区域318b-c呈现层级2级和3级显示视图，右上角显示区域318d呈现警报列表显示视图。操作员应用UI 304可以根据由图形显示配置应用110限定的层级、布局和/或其他显示视图元素来呈现显示视图。
图形显示配置应用UI 302还包括管理部分316(其可以例如涉及运行应用/环境304的管理)，用于将层级、布局和/或主题分配给特定的操作员工作站或操作员工作站集合。以这种方式，监视过程工厂的一个部分的操作员的操作员工作站可以呈现与该部分相关的层级，并且可以被限制访问与过程工厂的其他部分相关的层级。在一些实施例中，配置工程师可以经由管理部分316将所有层级和布局分配给每个操作员工作站，并且操作员可以选择布局和层级以呈现在他们各自的操作员工作站上。
图3B示出了图形显示配置应用110的主页标签350，用于生成将在操作员工作站上执行的显示视图。主页标签350包括用于创建显示视图的新显示按钮352，用于创建布局的新布局按钮354，以及用于创建显示视图的层级的新显示层级按钮356。主页标签350还包括配置画布366，用于配置显示视图内的显示视图元素。可以在选择配置按钮(未示出)时在配置模式下和/或在选择预览按钮364时在预览模式下查看显示视图元素。在替代实施例中，显示视图元素的草拟或工作配置可以在配置应用110提供的画布上呈现(例如，默认或连续呈现)，并且可以仅显示预览按钮364(例如，如图3B所示)，其激活导致显示视图的预览将在由配置应用110提供的用户接口的另一区域或窗口中显示。预览模式或预览的单独显示呈现显示视图的预览，如同在运行时期间显现的那样，以便配置工程师可以看到显示视图和显示视图元素对于操作员将看起来如何。例如，可以用在配置模式中选择的主题、颜色等呈现显示视图元素。配置工程师可以在预览模式下在显示视图上切换图形用户控件，例如导航栏、标签栏等，以查看显示视图如何响应于用户交互而改变。
为了创建显示视图，主页标签350包括用于选择显示视图元素的图形用户控件，例如基本显示元素按钮360，其包括诸如矩形、正方形、圆形等的形状，箭头，连接符，文本框，图表或任何其他合适的基本显示元素。还可以包括显示视图元素选择窗格或调色板370，用于选择显示视图元素，例如面板元素、标签元素、条形图元素、数据元素、数据链元素、写元素、按钮、滑块、警报元素、警报细节元素、功能块元素、导航栏元素、GEM元素(例如，于2017年8月31日提交的题为“Derived and Linked Definitions with Override”的共同拥有的美国专利申请No.15/692,450中所描述的，其全部公开内容通过引用的方式并入本文)，或任何其他合适的显示视图元素。配置工程师可以通过将显示视图元素拖放到配置画布366中或通过使用任何其他合适的图形用户控件来选择显示视图元素。例如，在图3B中，配置工程师可以选择新显示按钮352以创建显示器1的显示视图(附图标记368)，并且可以将矩形374从基本显示元素按钮360拖放到配置画布366中。
当选择矩形374时，矩形374的属性呈现在编辑窗格380中。编辑窗格380可以指示矩形的几个属性，例如矩形名称(矩形1)，填充颜色(白色)，填充百分比(100％)，线条颜色(黑色)，线条粗细(1磅)，线条样式(实线)等。可以通过图形用户控件(例如下拉式选项菜单或自由格式文本字段)在编辑窗格380中调整每个属性。例如，线条粗细属性可以包括下拉式选项菜单，用于选择几个线条粗细值中的一个，例如0.5磅、1磅、1.5磅等。填充颜色属性可以包括用于选择几种颜色中的一种的调色板或用于输入RGB颜色值的自由格式文本字段。在一些实施例中，还可以通过矩形374处的图形用户控件来调整属性，例如通过响应于右击或双击矩形374的弹出菜单来调整属性。编辑窗格380中包括的属性仅仅是矩形374的几个示例性属性。还可以呈现附加或替代的可调整属性。
此外，可以通过例如经由线或其他连接符连接显示视图元素来建立显示视图元素之间的关系或链接。还可以通过在显示视图元素的属性中引用其他显示视图元素来建立关系或链接。例如，第一显示视图元素可表示过程工厂中的罐。第二显示视图元素可以表示罐的过程参数值，例如填充百分比。在一些场景中，配置工程师可以在第二显示视图元素的属性中引用第一显示视图元素，使得第一和第二显示视图元素在一个或几个显示视图中关联并包括在一起。在一些实施例中，与过程工厂实体或过程控制元素相关联的每个链接的显示视图元素可以引用控制标签，其指代控制模块、节点、设备(例如，现场设备)，和/或由与过程工厂实体对应的设备、控制模块或节点接收和/或传送的信号。
在任何情况下，主页标签350还包括发布按钮358，以将图形(显示视图、布局或显示视图层级)发布到图形配置数据库120。然后可以将发布的图形提供给操作员工作站集合，并在运行时期间呈现给相应的操作员。
利用历史参数对显示区域的自动填充
在当前已知的过程控制系统中，例如，为了在操作员工作站或操作环境105的用户接口设备8查看过程工厂10的操作环境105内的历史过程参数的趋势，例如，为了查看特定过程参数随时间的值，面板通常包括趋势按钮，以允许操作员打开与面板相对应的过程参数的趋势显示视图。然而，趋势显示视图可能受到与面板相对应的过程参数的限制，并且操作员可能无法在查看另外显示视图的同时查看趋势显示视图。
因此，本文所描述的图形显示配置和使用系统和方法、以及更具体而言图形显示配置应用110包括趋势显示视图，该视图可以是布局的显示区域内的显示视图类型。在一些实施例中，趋势显示视图可以包括一个或若干个图表或图表显示视图元素，每个图表或图表显示视图元素呈现不同过程参数在预先确定的时间段内的历史过程参数值的图形视图。
如上面参考图3A所描述的，配置环境102内的图形显示配置应用110包括图形用户控件以用于针对一个或若干个经划分的显示区域中的每个显示区域定义具有显示视图类型的布局。此外，布局可以包括该布局内的显示区域之间的关系或链接。因此，配置工程师可以在布局内定义显示区域以呈现趋势显示视图。另外，配置工程师可以定义趋势显示视图与另一显示区域(例如，相关显示区域)之间的关系或链接，而不是预先配置要在趋势显示视图中呈现针对其的历史过程参数值的过程参数。因此，对趋势显示视图的定义定义了趋势显示视图与相关显示区域之间的链接，例如，作为趋势显示视图对象的参数。更具体而言，趋势显示视图对象可以包括关系或链接参数。当配置工程师经由配置环境102内的图形显示配置应用110的图形用户控件来选择链接到趋势显示视图的显示区域时，趋势显示视图对象设置与相关显示区域的关系或链接参数。
因此，当执行操作环境105时，相应的操作员应用135随后可以自动标识相关显示区域的显示视图内的过程参数，并且趋势显示视图可以呈现针对自动标识的过程参数的历史过程参数值。当操作员在相关显示区域中切换显示视图时(例如，通过导航到过程工厂的不同段或者在显示视图层级内导航以显示具有较高或较低细节水平的视图)，操作员应用135自动标识相关显示区域的新显示视图内的过程参数，并且趋势显示视图可以呈现针对自动标识的过程参数的历史过程参数值。
在配置期间，图形显示配置应用110可以包括图形用户控件以用于定义要在趋势显示视图中包括的过程参数的阈值或最大数量、针对历史过程参数值的时间段(例如，针对前30秒、前一分钟、前一小时、前一天、前一个月等等)、是否要包括相应的趋势线等等。在其它实施例中，图形显示配置应用110包括用于选择“自动图表”的图形用户控件(例如复选框)，并且图形显示配置应用110根据默认设置来自动选择要在趋势显示视图中包括的过程参数的数量、针对历史过程参数值的时间段、是否要包括相应的趋势线等等。默认阈值或最大数量可以基于相关显示区域中所呈现的显示视图的细节水平。例如，默认阈值数量可以随着细节水平的增加而增加，从而使趋势显示视图呈现用于过程工厂的以更高的细节水平来呈现的控制模块、功能块或段的更多过程参数。默认阈值或最大数量还可以基于执行操作员应用135的用户接口设备8的用户接口大小。
在任何情况下，趋势显示视图的参数被下载到在操作环境中执行操作员应用135的用户接口设备8中，例如相关显示区域、要在趋势显示视图中包括的过程参数的阈值或最大数量、针对历史过程参数值的时间段、是否要包括相应的趋势线、过程参数的优先级、是否可以调整优先级等等。随后在运行时期间，操作员应用135可以标识相关显示区域的显示视图内的过程参数，并在趋势显示视图内呈现由图形显示配置应用110定义的过程参数的数量。相关显示区域的显示视图可以与特定的过程参数集合相关联和/或显示视图内的每个显示视图元素可以与一个或多个过程参数相关联。例如，相关显示区域的阀显示视图元素可以与通过阀的流速、阀的入口压力、阀的出口压力等相关联。阀显示视图元素可以引用这些过程参数中的每个过程参数并且操作员应用135可以标识由阀显示视图元素引用的过程参数。
当相关显示区域的显示视图包括比由图形显示配置应用110定义的阈值或最大数量要少的过程参数时，趋势显示视图的一部分可以留空或者显示其它历史过程参数值的图表可以扩展以填充趋势显示视图。当相关显示区域的显示视图包括大于阈值数量的过程参数时，可以对过程参数进行排序。排在与最大数量相对应的阈值排名之上的过程参数可以包括在趋势显示视图中。可以用任何适当的方式对过程参数进行排序。例如，操作员可以对过程参数进行排序，或者可以基于过程参数是否与警报相关联、过程参数是否是控制模块或功能块的输入或输出等等来自动地对过程参数进行排序。
更具体而言，图形显示配置应用110可以包括图形用户控件以供配置工程师在配置环境102中对过程参数进行排序或设置过程参数的优先级。图形显示配置应用110还可以包括图形用户控件以供配置工程师选择操作员是否能够调整操作环境105中的过程参数排名或优先级。如果操作员不能调整过程参数排名或优先级(如由图形显示配置应用110确定并提供给操作员应用135)，则自动地对过程参数进行排序或分配优先级，或者以由配置工程师在图形显示配置应用110处选择的方式来对过程参数进行排序或分配优先级。如果操作员可以调整过程参数排名或优先级(如由图形显示配置应用110确定并提供给操作员应用135)，则操作员应用135呈现图形用户控件以供操作员在操作环境105中对过程参数进行重新排名或重新分配优先级。过程参数初始地可以具有自动确定的或根据配置工程师的选择的默认排名或优先级。
在另外的其它实施例中，趋势显示视图可以包括图形用户控件以供操作员选择特定显示视图或控制模块，从该特定显示视图或控制模块中标识用于填充趋势显示视图的过程参数。
因此，用于填充趋势显示视图的过程参数可以是如由图形显示配置应用110定义的阈值或最大数量所确定的默认过程参数和/或过程参数的相应默认优先级。用于填充趋势显示视图的过程参数也可以由配置工程师在图形配置应用110处选择(例如，通过早配置环境102中对过程参数进行排序或设置过程参数的优先级)。此外，用于填充趋势显示视图的过程参数可以由操作员在操作员应用135处选择(例如，通过在操作环境105中对过程参数进行排序或者设置过程参数的优先级)。
图4A示出了由操作员应用135提供的用于在操作环境105中执行的显示视图中呈现与过程参数相对应的历史过程参数值的示例性视图400。示例视图400包括具有四个显示屏上的四个显示区域402、404、406和408的布局，这四个显示屏可以对应于操作员工作站处的四个监视器。第一显示区域402可以具有级别1-4显示视图类型，其呈现过程工厂在不同层级处的段的显示视图。在一些实施例中，第一显示区域402包括用于在显示视图层级内导航的导航栏。第二显示区域404可以具有监视区域显示视图类型，其呈现可配置的监视区域、过程参数值等等。第三显示区域406可以具有历史参数显示视图类型，其呈现具有一个或若干个图表显示视图元素的趋势显示视图。在一些实施例中，例如，配置工程师可能已经经由图形显示配置应用110在配置环境102内定义图形显示配置应用110中的第三显示区域406与第一显示区域402之间的关系或链接。因此，在操作环境105内，第三显示区域406中的趋势显示视图随后可以描绘与第一显示区域402中的过程段显示视图相对应的过程参数的历史过程参数值。
例如，可以将第三显示区域406中的趋势显示视图定义为呈现最多四个过程参数的图表。每个图表可以呈现针对先前预定义的分钟数(例如，一分钟、五分钟、十分钟等等)的历史过程参数值和相应的趋势线。可以基于历史过程参数来自动地缩放每个图表以符合在趋势显示视图内被指定用于图表的显示区域。在示例性场景中，操作员应用135自动标识与第一显示区域402中的过程段显示视图相对应的每个过程参数。在一些实施例中，操作员应用135标识过程参数子集，其中获得针对该过程参数子集的历史数据。在任何情况下，在该示例中，操作员应用135标识与罐VE-100(附图标记410)相对应的一个参数。该过程参数是罐VE-100(附图标记410)的填充百分比。随后，操作员应用135例如从数据历史库设备获取在阈值时间段(例如，五分钟)上的历史填充百分比值，并在第三显示区域406的趋势显示视图内的图表412中呈现该历史填充百分比值。该图表指示罐VE-100(附图标记410)的填充百分比在五分钟前约为30％，在前三分钟内保持恒定，并且随后在最后两分钟内增加到大约70％。趋势显示视图可以连续地或周期性地(例如，每毫秒、每秒、每分钟等等)对历史过程参数值进行更新以包括阈值时间段上的最新历史过程参数值。
然而，这仅是为了便于说明的一个示例性趋势显示视图。在其它实施例中，操作员应用135可以标识与罐VE-100(附图标记410)和泵PU-110(其是由第一显示区域402中的显示视图元素表示的过程控制元素)相对应的若干个过程参数。第三显示区域406中的趋势显示视图可以包括每个经标识的过程参数的历史过程参数值的图表。此外，在一些实施例中，操作员可以通过与第一显示区域402进行交互来调整过程工厂的操作环境中的过程参数值。例如，第一显示区域402可以包括用户控件以供操作员在运行时期间增加或减少罐VE-100(附图标记410)的填充百分比。以此方式，操作员可以在趋势显示视图中监视描绘历史填充百分比值的图表412。例如，当操作员根据图表412看到罐快速填充时，她可以经由操作员应用135处的用户控件来减少罐填充百分比。
当操作员(例如，经由导航栏)导航到第一显示区域内的不同显示视图时，操作员应用135可以标识与新的显示视图相对应的过程参数。第三显示区域406中的趋势显示视图可以呈现与新的显示视图相对应的过程参数的历史过程参数值的图表。
在一些实施例中，操作员应用135自动标识表示相关显示区域的显示视图内的过程控制元素的特定显示视图元素的过程参数(例如，通过针对该显示视图元素的相应显示视图相关定义或配置112、115)，例如控制模块显示视图内的功能块显示视图元素或者过程段显示视图内的过程工厂实体显示视图元素。其对应历史过程参数值将在显示视图内呈现的特定过程控制元素可以由操作员经由操作环境105内的操作员应用135所提供的图形用户控件来选择，或者可以被预先配置为经由配置环境102内的图形显示配置应用110与显示视图相关联。例如，配置工程师可能已经在显示视图内定义了过程控制元素以用于呈现相应的历史过程参数值。
虽然在布局的显示区域406内示出了图4A中的趋势显示视图，但趋势显示视图也可以是另一显示视图内的显示视图元素。例如，趋势显示视图可以包括在第一显示区域402中的过程段显示视图内。另外，布局可以包括不同显示区域中的多个趋势显示视图和/或布局中的其它显示视图内可以包括趋势显示视图和趋势显示视图元素的任何适当组合。
图4B示出了用于配置历史过程参数值的显示的示例性方法430的流程图。方法430可以由在一个或多个UI设备8上操作的图形显示配置应用110、操作员应用135或这些的任何适当组合来执行。
在框432处，可以接收对显示视图的布局内的第一显示区域的选择，以用于在过程控制系统中呈现趋势显示视图。例如，图形显示配置应用110可以包括图形用户控件以用于为一个或若干个经划分的显示区域中的每个显示区域定义具有显示视图类型的布局。此外，布局可以包括该布局内的显示区域之间的关系或链接。配置工程师可以在布局内定义用于呈现趋势显示视图的显示区域。
随后在框434处，配置工程师可以选择布局内的第二显示区域，其中该第二显示区域包括具有过程参数的显示视图以便与趋势显示视图相关联。更具体而言，第二显示区域呈现过程工厂的控制模块、功能块或段的图形表示，该图形表示包括表示过程控制元素的显示视图元素，例如物理或逻辑元素。例如，配置工程师可以定义趋势显示视图于具有包括过程参数的显示视图的另一显示区域之间的关系或链接，而不是在趋势显示视图中预先配置呈现历史过程参数值的过程参数。在其它实施例中，图形显示配置应用110自动选择默认的第二显示区域来与趋势显示视图进行关联。例如，默认的第二显示区域可以包括呈现过程工厂的控制模块、功能块或段的图形表示的任何显示区域。
因此，在一些实施例中，基于如在其配置中定义的与其它显示区域的关系或链接，相应的操作员应用135在操作环境105中执行的同时获得在链接的显示区域(第二显示区域)中呈现的过程控制元素中的每个过程控制元素而的标识符，例如控制标签。趋势显示视图随后可以将控制标签作为标识符提供给数据历史库设备，该数据历史库设备进而获取与每个控制标签相对应的历史过程参数值集合。当链接的显示区域内的显示视图改变时，操作员应用135获得在链接的显示区域内的新显示视图中呈现的过程控制元素中的每个过程控制元素的标识符。此外，在一些实施例中，配置工程师可以为该历史过程参数值集合选择时间段(例如，前30秒、前一分钟、前一小时、前一天、前一个月等等)，并将所选择的时间段或默认的时间段提供给数据历史库设备，以用于获取在所选择的或默认的时间段期间的历史过程参数值。
在框436处，配置工程师可以选择要在趋势显示视图中包括的过程参数的阈值或最大数量。例如，图形显示配置应用110可以包括默认阈值数量(例如，两个)和用于选择不同阈值数量的用户控件。在一些实施例中，默认阈值数量可以基于执行操作员应用135的用户接口设备8的用户接口大小，或者配置工程师可以经由图形用户控件来选择使过程参数的阈值或最大数量基于用户接口的大小。因此，默认阈值数量不一定是常数，并且可以基于用户接口设备8的屏幕大小而变化。此外，在一些实施例中，默认阈值数量可以基于在链接的显示区域中呈现的显示视图的细节水平。例如，默认阈值数量可以随着细节水平的增加而增加，从而使趋势显示视图呈现用于过程工厂的以更高细节水平来呈现的控制模块、功能块或段的更多过程参数。在任何情况下，例如，如果配置工程师选择阈值数量四，则趋势显示视图可以呈现对包括在第二显示区域中的多达四个过程参数的历史过程参数值的指示。更具体而言，指示可以是对历史过程参数值的图形描绘，例如具有针对每个过程参数的趋势线的图表。在该示例中，趋势显示视图可以包括多达四个图表，这四个图表表示多达四个过程参数随时间变化的历史过程参数值。在其它实施例中，可能不存在阈值数量或者默认阈值数量可以足够大以确保针对在第二显示区域中呈现的每个过程参数包括对历史过程参数值的指示。
在任何情况下，随后将所得到的包括链接的第一和第二显示区域的显示视图下载到用户接口设备以便例如作为过程工厂的操作环境105中的操作应用135的实例来执行(框438)。第一显示区域包括趋势显示视图，并且第二显示区域呈现过程工厂的控制模块、功能块或段的图形表示。以此方式，操作员可以在运行时期间在相同的显示区中查看过程工厂的不同控制模块、功能块或段以及与控制模块、功能块或过程段相对应的历史过程参数值。在一些实施例中，趋势显示视图连续地或周期性地(例如，每毫秒、每秒、每分钟等等)获取并显示经更新的历史过程参数值，以使得操作员可以实时查看趋势。
除了生成趋势显示视图之外，图形显示配置应用110还可以向过程参数分配优先级。随后根据优先级对特定显示区域的过程参数进行排序，并且排在最大数量之上的过程参数被包括在趋势显示视图中。可以用任何适当的方式来分配优先级。例如，配置工程师或操作员可以向过程工厂中的每个过程参数或过程工厂的特定控制模块、功能块或段中的每个过程参数分配优先级。如上面提到的，图形显示配置应用110可以包括图形用户控件以供配置工程师在配置环境102中对过程参数进行排序或设置过程参数的优先级。图形显示配置应用110还可以包括图形用户控件以供配置工程师选择操作员是否可以在操作环境105中调整过程参数排名或优先级。如果操作员不能调整过程参数排名或优先级(如由图形显示配置应用110确定并提供给操作员应用135)，由自动地对过程参数进行排序或分配优先级或者以由配置工程师在图形显示配置应用110处选择的方式来对其进行排序或分配优先级。如果操作员可以调整过程参数排名或优先级(如由图形显示配置应用110确定并提供给操作员应用135)，则操作员应用135呈现图形用户控件以供操作员在操作环境105中对过程参数进行重新排序或重新分配优先级。过程参数还可以具有基于过程参数是否与警报相关联、过程参数是否是控制模块或功能块的输入或输出等等而分配的默认优先级。
图4C示出了用于在操作员工作站处呈现历史过程参数值的示例性方法460的流程图。方法460可以由在一个或多个UI设备8上操作的图形显示配置应用110、操作员应用135或这些的任何适当组合来执行。
在框461处，在显示视图的布局内的第一显示区域中呈现过程工厂的模块、功能块或段的图形表示。控制模块、功能块或过程段包括过程控制元素集合(例如，阀、罐、泵等等)。例如，第一显示区域可以类似于呈现过程工厂的部分的显示视图的显示区域402，如图4A中所示出的。
在框462处，在显示视图的布局的第二显示区域中呈现趋势显示视图，类似于如图4A中所示出的趋势显示视图406。趋势显示视图呈现对多达阈值或最大数量的过程参数的历史过程参数值的指示。更具体而言，指示可以是对历史过程参数值的图形描绘，例如具有针对每个过程参数的趋势线的图表。在一些实施例中，可以基于执行操作员应用135的用户接口设备8的用户接口的大小来确定过程参数的阈值或最大数量。在其它实施例中，过程参数的阈值或最大数量是在配置环境102中的图形显示配置应用110处设置的常数。此外，趋势显示视图链接到第一显示区域，以使得操作员应用135自动标识第一显示区域内的过程参数，并且趋势显示视图呈现自动标识的过程参数的历史过程参数值。
在一些实施例中，趋势显示视图或操作员应用135从表示过程控制元素的显示视图元素的相应显示视图相关定义或配置112、115获得由第一显示区域中的显示视图元素表示的每个过程控制元素的标识符(例如，控制标签)。操作员应用135随后将控制标签作为标识符提供给数据历史库设备，该数据历史库设备进而获取与每个控制标签相对应的历史过程参数值集合。此外，在一些实施例中，操作员应用135向数据历史库设备提供针对该历史过程参数值集合的时间段(例如，前30秒、前一分钟、前一小时、前一天、前一个月等等)，以用于获取在所提供的时间段期间的历史过程参数值。
例如，第一显示区域中的显示视图可以与特定的过程参数集合相关联和/或显示视图内的每个显示视图元素可以与一个或多个过程参数相关联。例如，第一显示区域中的阀显示视图元素可以与对应于通过阀的流速、阀的入口压力、阀的出口压力等等的过程参数相关联。阀显示视图元素可以引用这些过程参数中的每个过程参数，并且操作员应用135可以经由定义的与第一显示区域的关系或链接来标识阀显示视图元素和/或由阀显示视图元素引用的过程参数。例如，操作员应用135可以基于第一显示区域中所包括的阀显示视图元素来确定阀的控制标签，并将阀的控制标签提供给数据历史库设备，该数据历史库设备进而提供通过阀门的流速、阀的入口压力、阀的出口压力等等在前30秒内的历史过程参数值。
在一些实施例中，图形显示配置应用110标识与每个显示视图相对应的过程参数集合，并且操作员应用135在运行时期间获取与特定显示视图的相对应的所标识过程参数集合。在其它实施例中，操作员应用135通过标识显示视图中的显示视图元素引用的每个过程控制元素并向数据历史库设备提供每个过程控制元素的标识符，在运行时期间获得与显示视图相对应的过程参数。随后，每个历史过程参数值集合可以连同趋势线呈现在趋势显示视图中，例如在图表显示视图元素中。
如上所述，数据历史库设备收集并存储跨数据高速公路提供的一些或全部数据。在一些实施例中，包括若干个数据历史库设备，其中每个设备存储不同的数据集合。用于特定过程参数的历史过程参数值集合可以存储在数据历史库设备中的一个数据历史库设备中。例如，操作员应用135可以通过向特定数据历史库设备提供对应过程控制元素的控制标签来获取历史过程参数值，该特定数据历史库设备存储与该控制标签相关联的数据。因此，对于每个控制标签，操作员应用135可以对用于存储与控制标签相关联的数据的相应数据历史库设备的标识信息进行硬编码。
在其它实施例中，重复的数据集合存储在多个数据历史库设备中。在另外的其它实施例中，数据历史库设备存储不同的数据集合并彼此通信以获取和提供与特定控制标签相关联的历史过程参数值和/或“主机”数据历史库设备从存储与特定控制标签相关联的历史过程参数值的数据历史库设备标识和获取数据。以此方式，例如，操作员应用135可以通过向任何数据历史库设备提供与对应的过程控制元素相关联的控制标签来获取历史过程参数值。操作员应用135不需要对将数据历史库设备与相应的控制标签进行关联的标识信息进行硬编码。另外，数据可以从一个数据历史库设备迁移到下一个数据历史库设备而不需要对操作应用的任何改变，或者如果一个数据历史库设备正在经历故障，则可以从另一数据历史库设备获取数据。
在任何情况下，在框464处，接收请求以在第一显示区域中呈现新的控制模块、功能块或过程段的图形表示。例如，该请求是响应于操作员(例如，经由导航条)导航到第一显示区域内的不同显示视图而接收的。新的控制模块、功能块或过程段包括新的过程控制元素集合，其可以与第一控制模块、功能块或过程段中所包括的过程控制元素不同。响应于接收到该请求，操作员应用135例如以先前讨论的方式获得包括在新的控制模块、功能块或过程段中的每个过程控制元素的标识符(框466)。将过程控制元素标识符提供给数据历史库设备(框468)以获取与每个过程控制元素标识符相对应的历史过程参数值集合(框470)。随后，趋势显示视图呈现与新的控制模块、功能块或过程段相对应的过程参数的历史过程参数值的图表(框472)。
在一些实施例中，趋势显示视图可以被配置为呈现多达与阈值或最大数量的过程参数相对应的阈值或最大数量的图表。因此，可以对所标识的过程参数进行排序，并且可以将排在与最大数量相对应的阈值排名之上的过程参数包括在趋势显示视图中。在一些实施例中，操作员可以选择要在趋势显示视图中呈现的过程参数和/或可以选择第一显示区域内的显示视图元素以用于呈现对应的历史过程参数值。
本公开内容中所描述的技术的实施例可以包括单独或组合的以下方面中的任何数量的方面：
1、一种用于配置过程工厂中的历史过程参数值的显示的方法，所述方法包括：经由在过程工厂的配置环境中执行图形配置应用的计算设备的用户接口，获得对显示视图的布局中所包括的并且要在其中呈现趋势显示视图的第一显示区域的指示；通过所述图形配置应用，标识所述显示视图的所述布局中所包括的第二显示区域以链接到所述趋势显示视图，以使得所述趋势显示视图在所述过程工厂的操作环境中呈现对与在所述第二显示区域中指示的一个或多个过程控制元素相对应的一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；通过所述图形配置应用，生成所述第一显示区域与所述第二显示区域之间的链接；以及将包括所述链接的经配置的显示视图从所述配置环境下载到用于在所述过程工厂的所述操作环境中执行的用户接口设备中，从而使得在所述用户接口设备处，在所述第一显示区域的所述趋势显示视图中并且基于所下载的经配置的显示视图中所包括的所述链接来呈现与在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的相应趋势，在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素包括所述过程工厂的控制模块、功能块或过程段中的至少一个。
2、根据方面1所述的方法，其中，标识所述显示视图的布局中所包括的第二显示区域以便与所述趋势显示视图关联包括：经由所述图形配置应用的所述用户接口，接收对要与所述趋势显示视图关联的所述第二显示区域的选择。
3、根据前述方面中的任一方面所述的方法，还包括：通过所述图形配置应用，确定要在所述趋势显示视图中呈现的过程参数的最大数量。
4、根据前述方面中的任一方面所述的方法，其中，确定要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量包括：经由所述图形配置应用的所述用户接口，呈现用于选择要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量的用户控件；以及经由所述用户控件来接收对所述最大数量的选择。
5、根据前述方面中的任一方面所述的方法，还包括：向与所述第二显示区域相对应的所述一个或多个过程参数分配优先级，其中，与所述第二显示区域相对应的所述一个或多个过程参数是根据优先级来排序的，并且对与所述第二显示区域相对应的并且排在所述最大数量之上的相应过程参数的历史过程参数值集合的相应指示被呈现在所述趋势显示视图中。
6、根据前述方面中的任一方面所述的方法，其中，要在所述趋势显示视图中呈现的过程参数的最大数量随着指示一个或多个过程控制元素的所述第二显示区域的细节级别增加而增加。
7、根据前述方面中的任一方面所述的方法，其中，所述一个或多个过程参数是默认过程参数或者是在所述图形配置应用或操作员应用处选择的。
8、根据前述方面中的任一方面所述的方法，其中，获得对要在其中呈现所述趋势显示视图的所述第一显示区域的指示包括：获得对要在其中呈现包括一个或多个图表的趋势显示视图的所述第一显示区域的指示，所述一个或多个图表中的每个图表呈现所述一个或多个历史过程参数值集合中的不同历史过程参数值集合的图形描绘。
9、根据前述方面中的任一方面所述的方法，当在所述过程工厂的所述操作环境中执行时将所述趋势显示视图配置为：从所述第二显示区域并且基于所述链接来获得针对在所述第二显示区域中指示的每个过程控制元素的相应标识符，经由数据历史库设备并基于所获得的标识符来获取在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素的所述一个或多个历史过程参数值集合，以及在所述趋势显示视图上呈现所获取的一个或多个历史过程参数值集合中的至少一个历史过程参数值集合的相应图形描绘。
10、一种用于呈现过程工厂中的历史过程参数值的方法，所述方法包括：经由在过程工厂的操作环境中执行操作员应用的计算设备的用户接口，呈现对显示视图的布局中所包括的第一显示区域中的过程控制元素的指示，所述过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个过程参数；获得所述第一显示区域与包括趋势显示视图的第二显示区域之间的链接，其中，所述链接指示所述趋势显示视图呈现对与所链接的第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；以及经由所述用户接口，在所述显示视图的布局中所包括的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图基于所获得的链接而包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
11、根据方面10所述的方法，其中，所述第一显示区域呈现对与所述过程工厂的第一控制模块、功能块或过程段相对应的第一过程控制元素的指示，并且所述方法还包括：经由所述用户接口，接收对在所述第一显示区域中呈现第二控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求；经由所述用户接口，在所述第一显示区域中呈现对与所述第二控制模块、功能块或过程段相对应的第二过程控制元素的指示，所述第二过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个第二过程参数；以及经由所述用户接口，在所述显示视图的布局内的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
12、根据方面10或方面11中的任一方面所述的方法，还包括：通过所述操作员应用，从所述第一显示区域并基于所述链接来获得在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符；将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给数据历史库设备；以及从所述数据历史库设备接收与所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合。
13、根据方面10-12中的任一方面所述的方法，其中，在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符是响应于接收到用于在所述第一显示区域中呈现新的控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求而获得的。
14、根据方面10-13中的任一方面所述的方法，还包括：获得要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量；以及经由所述用户接口来呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与至多所述过程参数的最大数量相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
15、根据方面10-14中的任一方面所述的方法，还包括：向与所述第一显示区域相对应的过程参数中的每个过程参数分配优先级；根据相应的优先级对过程参数进行排序；以及经由所述用户接口来呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对排在所述最大数量之上的一个或多个历史过程参数值集合的指示。
16、根据方面10-15中的任一方面所述的方法，其中，所述数据历史库设备包括多个数据历史库设备，并且其中，将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的标识符提供给数据历史库设备包括：将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给所述多个数据历史库设备中向所述计算设备提供与每个过程控制元素相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合的至少一个数据历史库设备。
17、根据方面10-16中的任一方面所述的方法，其中，对于所述过程控制元素中的每个过程控制元素，所述多个数据历史库设备彼此通信以标识所述多个数据历史设备中存储与相应过程控制元素相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合的数据历史库设备。
18、一种用于呈现过程工厂中的历史过程参数值的系统，所述系统包括：被设置在所述过程工厂中的一个或多个设备，每个设备执行物理功能以控制工业过程；以及计算设备，所述计算设备包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质耦合到所述一个或多个处理器并在其上存储操作员应用，当所述操作员应用由所述一个或多个处理器执行时使得所述计算设备进行以下操作：经由在所述过程工厂的操作环境中执行的所述操作员应用的用户接口，在显示视图的布局中所包括的第一显示区域中呈现对过程控制元素的指示，所述过程控制元素中的每个过程控制元素对应于被设置在所述过程工厂中的所述一个或多个设备并且对应于一个或多个过程参数；获得所述第一显示区域与包括趋势显示视图的第二显示区域之间的链接，其中，所述链接指示所述趋势显示视图呈现对与所链接的第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；以及经由所述用户接口在所述显示视图的布局中所包括的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图基于所获得的链接而包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
19、根据方面18所述的系统，其中，所述操作员应用还使得所述计算设备进行以下操作：从所述第一显示区域并基于所述链接来获得在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符；将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给数据历史库设备；以及从所述数据历史库设备接收与所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合。
20、根据方面18或方面19中的任一方面所述的系统，其中，在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符是响应于接收到用于在所述第一显示区域中呈现新的控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求而获得的。
21、根据方面18-20中的任一方面所述的系统，其中，所述第一显示区域呈现对与所述过程工厂的第一控制模块、功能块或过程段相对应的第一过程控制元素的指示，并且其中，所述操作员应用还使得所述计算设备进行以下操作：经由所述用户接口来接收用于在所述第一显示区域中呈现第二控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求；经由所述用户接口在所述第一显示区域中呈现对与所述第二控制模块、功能块或过程段相对应的第二过程控制元素的指示，所述第二过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个第二过程参数；以及经由所述用户接口在所述显示视图的布局内的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
22、根据方面18-21中的任一方面所述的系统，其中，所述第一显示区域包括用户控件以在所述过程工厂的所述操作环境中调整与所述一个或多个设备相对应的所述一个或多个过程参数。
另外，本公开内容前述方面仅是示例性的，并非旨在限制本公开内容的范围。
以下另外的考虑适用于前述讨论。在整个说明书中，描述为由任何设备或例程执行的操作通常是指处理器根据机器可读指令操纵或转换数据的操作或过程。机器可读指令可以存储在通信地耦合到处理器的存储器设备上并从其中取回。即，本文描述的方法可以通过存储在计算机可读介质上(即，在存储器设备上)的机器可执行指令集来体现，例如图1B中所示。当由相应设备(例如，服务器、用户接口设备等)的一个或多个处理器执行时，指令使处理器执行该方法。在本文中将指令、例程、模块、过程、服务、程序和/或应用称为存储或保存在计算机可读存储器或计算机可读介质上的情况下，词语“存储”和“保存”旨在排除暂时性信号。
此外，虽然术语“操作员”、“人员”、“人”、“用户”、“技术人员”、“管理员”和其他类似术语用于描述过程工厂环境中可能使用本文描述的系统、装置和方法或与本文描述的系统，装置和方法相互作用的人，这些术语不是限制性的。在说明书中使用特定术语的情况下，使用该术语是部分地由于工厂人员参与的传统活动，但并非旨在限制可能参与该特定活动的人员。
另外，在整个说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管将一个或多个方法的各个操作示出并描述为单独的操作，但是可以同时执行各个操作中的一个或多个，并且不需要以所示的顺序执行操作。在示例性配置中作为分离的部件呈现的结构和功能可以实现为组合结构或部件。类似地，作为单个部件呈现的结构和功能可以实现为分离的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进属于本文主题的范围内。
除非另有明确说明，否则本文使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“识别”、“呈现”、“导致呈现”、“导致显示”、“显示”等词语的讨论可以指代机器(例如，计算机)的操作或过程，其操纵或变换一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、寄存器或接收、存储、传送或显示信息的其他机器部件内表示为物理(例如，电子、磁、生物或光学)量的数据。
当在软件中实现时，本文描述的任何应用、服务和引擎可以存储在任何实体非暂时性计算机可读存储器中，诸如在磁盘、激光盘、固态存储器设备、分子存储储存设备或其他储存介质上，在计算机或处理器的RAM或ROM中等。虽然本文公开的示例性系统被公开为包括在硬件上执行的软件和/或固件以及其他部件，但应该注意这样的系统仅仅是说明性的，不应被视为限制。例如，预期这些硬件、软件和固件部件中的任何一个或全部可以专门以硬件、专门以软件或以硬件和软件的任何组合来体现。因此，本领域普通技术人员将容易理解，所提供的示例不是实现这种系统的唯一方式。
因此，尽管已经参考具体示例描述了本发明，这些示例仅旨在说明而不是限制本发明，但对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所公开的实施例进行改变、添加或删除。
还应该理解，除非在本专利中使用语句“如本文使用的术语“____”由此定义为表示……”或类似的语句来明确定义术语，否则无意明确或隐含地限制该术语的含义超出其常见或普通含义，并且该术语不应被解释为限于基于在本专利的任何部分(权利要求的文字除外)中做出的任何表述的范围。就本专利开始处的权利要求中所述的任何术语在本专利中以与单个含义一致的方式被提及而言，仅是为了清楚以便不使读者混淆而这么做的，它并非意图将此类权利要求术语隐含地或以其他方式限制于该单个含义。最后，除非在没有任何结构的叙述的情况下通过表述词语“模块”和功能来限定权利要求要素，否则并非旨在基于35U.S.C§112(f)和/或前AIA35U.S.C§112第六段的应用来解释任何权利要求要素的范围。
此外，尽管前文阐述了许多不同实施例的详细描述，但应该理解，该专利的范围由本专利结尾处所阐述的权利要求的文字限定。详细描述仅被解释为示例性的，并未描述每个可能的实施例，因为如果不是不可能的话，描述每个可能的实施例将是不切实际的。使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术可以实现许多替代实施例，这仍然属于权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种用于配置过程工厂中的历史过程参数值的显示的方法，所述方法包括：
经由在过程工厂的配置环境中执行图形配置应用的计算设备的用户接口，获得对显示视图的布局中所包括的并且要在其中呈现趋势显示视图的第一显示区域的指示；
通过所述图形配置应用，标识所述显示视图的所述布局中所包括的第二显示区域以链接到所述趋势显示视图，以使得所述趋势显示视图在所述过程工厂的操作环境中呈现对与在所述第二显示区域中指示的一个或多个过程控制元素相对应的一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；
通过所述图形配置应用，生成所述第一显示区域与所述第二显示区域之间的链接；以及
将包括所述链接的经配置的显示视图从所述配置环境下载到用于在所述过程工厂的所述操作环境中执行的用户接口设备中，从而使得在所述用户接口设备处，在所述第一显示区域的所述趋势显示视图中并且基于所下载的经配置的显示视图中所包括的所述链接来呈现与在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的相应趋势，在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素包括所述过程工厂的控制模块、功能块或过程段中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，标识所述显示视图的布局中所包括的第二显示区域以便与所述趋势显示视图关联包括：经由所述图形配置应用的所述用户接口，接收对要与所述趋势显示视图关联的所述第二显示区域的选择。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述图形配置应用，确定要在所述趋势显示视图中呈现的过程参数的最大数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量包括：
经由所述图形配置应用的所述用户接口，呈现用于选择要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量的用户控件；以及
经由所述用户控件来接收对所述最大数量的选择。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
向与所述第二显示区域相对应的所述一个或多个过程参数分配优先级，其中，与所述第二显示区域相对应的所述一个或多个过程参数是根据优先级来排序的，并且对与所述第二显示区域相对应的并且排在所述最大数量之上的相应过程参数的历史过程参数值集合的相应指示被呈现在所述趋势显示视图中。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，要在所述趋势显示视图中呈现的过程参数的最大数量随着指示一个或多个过程控制元素的所述第二显示区域的细节级别增加而增加。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个过程参数是默认过程参数或者是在所述图形配置应用或操作员应用处选择的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，获得对要在其中呈现所述趋势显示视图的所述第一显示区域的指示包括：获得对要在其中呈现包括一个或多个图表的趋势显示视图的所述第一显示区域的指示，所述一个或多个图表中的每个图表呈现所述一个或多个历史过程参数值集合中的不同历史过程参数值集合的图形描绘。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：当在所述过程工厂的所述操作环境中执行时将所述趋势显示视图配置为：
从所述第二显示区域并且基于所述链接来获得针对在所述第二显示区域中指示的每个过程控制元素的相应标识符，
经由数据历史库设备并基于所获得的标识符来获取在所述第二显示区域中指示的所述一个或多个过程控制元素的所述一个或多个历史过程参数值集合，以及
在所述趋势显示视图上呈现所获取的一个或多个历史过程参数值集合中的至少一个历史过程参数值集合的相应图形描绘。
10.一种用于呈现过程工厂中的历史过程参数值的方法，所述方法包括：
经由在过程工厂的操作环境中执行操作员应用的计算设备的用户接口，呈现对显示视图的布局中所包括的第一显示区域中的过程控制元素的指示，所述过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个过程参数；
获得所述第一显示区域与包括趋势显示视图的第二显示区域之间的链接，其中，所述链接指示所述趋势显示视图呈现对与所链接的第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；以及
经由所述用户接口，在所述显示视图的布局中所包括的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图基于所获得的链接而包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一显示区域呈现对与所述过程工厂的第一控制模块、功能块或过程段相对应的第一过程控制元素的指示，并且所述方法还包括：
经由所述用户接口，接收对在所述第一显示区域中呈现第二控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求；
经由所述用户接口，在所述第一显示区域中呈现对与所述第二控制模块、功能块或过程段相对应的第二过程控制元素的指示，所述第二过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个第二过程参数；以及
经由所述用户接口，在所述显示视图的布局内的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个第二过程控制元素相对应的所述一个或多个第二过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
通过所述操作员应用，从所述第一显示区域并基于所述链接来获得在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符；
将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给数据历史库设备；以及
从所述数据历史库设备接收与所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符是响应于接收到对在所述第一显示区域中呈现新的控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求而获得的。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：
获得要在所述显示视图中呈现的过程参数的最大数量；以及
经由所述用户接口来呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与至多过程参数的最大数量相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
向与所述第一显示区域相对应的过程参数中的每个过程参数分配优先级；
根据相应的优先级对所述过程参数进行排序；以及
经由所述用户接口来呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对排在所述最大数量之上的所述历史过程参数值集合中的一个或多个历史过程参数值集合的指示。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据历史库设备包括多个数据历史库设备，并且其中，将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的标识符提供给数据历史库设备包括：将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给所述多个数据历史库设备中的至少一个数据历史库设备，所述至少一个数据历史库设备向所述计算设备提供与每个过程控制元素相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，对于所述过程控制元素中的每个过程控制元素，所述多个数据历史库设备彼此通信以标识所述多个数据历史设备中存储与相应过程控制元素相对应的所述一个或多个历史过程参数值集合的数据历史库设备。
18.一种用于呈现过程工厂中的历史过程参数值的系统，所述系统包括：
被设置在所述过程工厂中的一个或多个设备，每个设备执行物理功能以控制工业过程；以及
计算设备，所述计算设备包括：
一个或多个处理器；以及
非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质耦合到所述一个或多个处理器并在其上存储操作员应用，当所述操作员应用由所述一个或多个处理器执行时使得所述计算设备进行以下操作：
经由在所述过程工厂的操作环境中执行的所述操作员应用的用户接口，在显示视图的布局中所包括的第一显示区域中呈现对过程控制元素的指示，所述过程控制元素中的每个过程控制元素对应于被设置在所述过程工厂中的所述一个或多个设备并且对应于一个或多个过程参数；
获得所述第一显示区域与包括趋势显示视图的第二显示区域之间的链接，其中，所述链接指示所述趋势显示视图呈现对与在所链接的第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示；以及
经由所述用户接口，在所述显示视图的布局中所包括的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图基于所获得的链接而包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合的指示。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述操作员应用还使得所述计算设备进行以下操作：
从所述第一显示区域并基于所述链接来获得在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符；
将所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符提供给数据历史库设备；以及
从所述数据历史库设备接收与所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的所述一个或多个历史过程参数值集合。
20.根据权利要求21所述的系统，其中，在所述第一显示区域中呈现的所述过程控制元素中的每个过程控制元素的相应标识符是响应于接收到对在所述第一显示区域中呈现新的控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求而获得的。
21.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一显示区域呈现对与所述过程工厂的第一控制模块、功能块或过程段相对应的第一过程控制元素的指示，并且其中，所述操作员应用还使得所述计算设备进行以下操作：
经由所述用户接口，接收对在所述第一显示区域中呈现第二控制模块、功能块或过程段的图形表示的请求；
经由所述用户接口，在所述第一显示区域中呈现对与所述第二控制模块、功能块或过程段相对应的第二过程控制元素的指示，所述第二过程控制元素中的每个过程控制元素对应于一个或多个第二过程参数；以及
经由所述用户接口，在所述显示视图的布局内的所述第二显示区域中呈现所述趋势显示视图，所述趋势显示视图包括对与在所述第一显示区域中呈现的所述一个或多个过程控制元素相对应的所述一个或多个过程参数的一个或多个历史过程参数值集合的指示。
22.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一显示区域包括用户控件以在所述过程工厂的所述操作环境中调整与所述一个或多个设备相对应的所述一个或多个过程参数。
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