CN112650080A - 具有趋势曲线图的技术设施的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有趋势曲线图的技术设施的控制系统，其具有至少一个操作员站服务器和操作员站客户端，操作员站服务器具有用于将图像信息输出到操作员站客户端的可视化服务，并且将技术设施的作为对象模型的基础的技术对象的至少两个对象模型存储在操作员站客户端中，操作员站服务器设计为由属于第一技术对象的第一测量值和属于第二技术对象的第二测量值生成具有在其中可视化的工作点的XY趋势图，并通过可视化服务将具有工作点的XY趋势图传输到客户端。XY趋势图和/或工作点具有对至少一个对象模型的参考，工作点受作为所参考的对象模型的基础的技术对象的影响，并在选择工作点时借助于可视化服务将至少一个参考的对象模型可视化地呈现给操作员。

Description

具有趋势曲线图的技术设施的控制系统
技术领域
本发明涉及一种技术设施的控制系统，其具有至少一个操作员站服务器和一个操作员站客户端，尤其涉及一种具有趋势曲线图的技术设施的控制系统。
背景技术
过程工程系统自动化的一个目标是使它们在其最优工作点运行。为了检查各个工作点，建立了所谓的XY趋势或XY趋势图。在这些XY趋势图的情况中，两个(工艺过程的)过程测量值作为具有相同时基的2元组与模板特征曲线一同被可视化。这两个过程的测量值可以例如是涡轮的压力和温度。此外，可以显示2元组的历史曲线，以便能够跟踪2元组工作点的趋势。
图1示出了根据现有技术的示例性的XY趋势图1，其具有沿X轴的压力p和沿Y轴的流量q，用于检查具有模板特征曲线的混合器2的2元压力/流量的最优工作点A1，A2，A3。
在图中示出了工作点A1，A2，A3的历史曲线，其在图1中通过所示的三个工作点A1，A2，A3之间的箭头可视化。工作点A1，A2，A3可以在XY趋势图1中以图形方式被技术设施的操作员移动。为了能够根据现有技术手动地调节工作点A1，A2，A3，需要深厚的工艺技术知识。为了能够影响用于设置工作点A1，A2，A3的各种过程变量，必须在“其他螺钉”上转动，例如在用于压力的各种阀门、马达等部件上。特别是在优化控制器并在手动操作工艺技术的设施组件时进行控制以设定最优工作点A1，A2，A3时，重要的是获知2元组过程测量值、产生影响的测量点与2元组过程测量值的其他元数据之间的关系，从而能够有效并无误地将工作点A1，A2，A3设置在最优工作区域中。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于技术设施的控制系统，该系统简化了技术设施的操作员对技术设施的工作点的优化，并使效率更高。
先前提出的目的通过具有根据本发明的技术设施的控制系统来实现。该控制系统具有至少一个操作员站服务器和操作员站客户端，该操作员站服务器具有可视化服务，以用于向操作员站客户端输出图像信息。在操作员站服务器中中存储有技术设施的技术对象的至少两个对象模型，对象模型是基于技术对象的。操作员站服务器被设计为依据属于第一技术对象的第一测量值和属于第二技术对象的第二测量值来创建具有在XY趋势图中可视化的工作点的XY趋势图。此外，操作员站服务器设计为通过可视化服务将带有工作点的XY趋势图传输至操作员站客户端。
根据本发明的控制系统的特征在于，工作点具有对至少两个对象模型中的至少一个的参考，该工作点能够受到所参考的对象模型所基于的技术对象的影响。
此外，根据本发明的控制系统的特征在于，当借助于可视化服务在XY趋势图中选择工作点时，将至少一个所参考的对象模型以可视化的方式呈现给操作员站客户端的操作员。
根据本发明，通过作为基础的技术对象的所参考的对象模型来扩展创新的XY趋势图，该对象模型能够在技术设施的运行期间在优化工作点时由操作员交互式地调用。例如，可以在规划(所谓的“工程设计”)技术设施时实现这种扩展。
在使用根据本发明的控制系统时(无需深入了解技术设施)，操作员直接知晓哪些技术对象与XY趋势图中的工作点的优化(移动)有关，因此他可以有针对性地在这些“调节轮”上旋转。因此，该技术设施的运行比迄今的更加有效。
该技术设施可以是来自过程工业的设施，例如化学、制药、石油化工或来自食品和饮料工业的设施。这也包括来自生产汽车或商品的生产行业，工厂等的任何设施。适合于执行根据本发明的方法的技术系统也可以来自产能领域。术语“技术设施”中还包括风力涡轮机、太阳能设施或发电厂。
这些设施各自具有控制系统或至少一个计算机辅助模块，以用于控制和调节运行中的过程或生产。在本文中，控制系统应理解为计算机辅助技术系统，其包括用于显示、操作和管理诸如制造或生产工厂之类的技术设施的功能。在当前情况下，控制系统包括用于确定测量值的传感器和各种执行器。另外，控制系统包括用于控制执行器或传感器的所谓的过程相关组件。此外，控制系统还具有用于将过程设施和工程设计可视化的装置。术语“控制系统”还包括用于更复杂规则的其他计算单元以及用于数据存储和处理的系统。
在此，“操作员站服务器”应理解为一种服务器，其集中记录来自操作和监视系统的数据，并通常记录技术设施的控制系统的警报和测量值档案，并将它们提供给用户(所谓的操作员)。操作员站服务器通常会建立到技术设施的自动化系统的通信连接，并将数据从技术设施转发到所谓的操作员站客户端，该客户端用于操作和监视技术设施的各个功能元素的运行。
操作员站服务器可以具有客户端功能，以访问其他操作员站服务器的数据(归档、消息、日期、变量)。由此，可以将一个操作员站服务器上的技术设施的运行的映像与其他操作员站服务器中的变量进行组合(服务器-服务器通讯)。操作员站服务器可以(但不仅限于)是SIEMENS公司的SIMATIC PCS 7工业工作站服务器。
操作员应理解为技术设施的人工操作员。操作员通过特殊的用户界面与技术设施或其控制系统进行交互，并控制该技术设施的特殊技术功能。为此，操作员可以使用控制系统的操作系统和监视系统(与操作员站服务器连接的操作员站客户端)。
技术对象应理解为一种封闭的技术单元，其可以集成到更高级别的控制层级中。这样的技术对象例如可以是多个测量点的集合或工业设施的较大设施部分。然而，技术对象不必来自工业设施的领域，而例如也可以是汽车、轮船等的马达模块。
在操作员站服务器中，存储有至少两个技术对象的由计算机实现的表示形式，即所谓的对象模型。使用这些对象模型，可以调用并进一步处理作为对象模型的基础的技术对象的测量值。可以在XY趋势图中参考多个对象模型，因为它们都会影响工作点并产生类似(或相同)的技术效果。
优选地，如果操作员站客户端的操作员在XY趋势图中在X或Y方向上使工作点产生图形上的位移，则仅为操作员可视地显示作为基础的技术对象的对象模型，该对象模型使得工作点在特定的X或Y方向上移动。在控制系统的这种更具体的实现方式中，仅将如下的(一个或多个)对象模型在视觉上呈现给操作员，该对象模型使得XY趋势图中的工作点沿两个特定方向之一移动。
附图说明
结合对实施例的以下描述，上述本发明的特性，特征和优点以及实现它们的方式将变得更加清楚和更易理解，该描述将结合附图进行更详细的说明。
图中示出：
图1示出了根据现有技术的XY趋势图；
图2示出了具有第一方面的XY趋势图；
图3示出了具有第二方面的XY趋势图；和
图4示出了根据本发明的控制系统的一部分的示意图。
具体实施方式
图2基本上示出了与图1相同的XY趋势图。另外，对象模型3的参考存储在XY趋势图1中，其被可视化地呈现给操作和观察XY趋势图的技术设施的操作员。最后选择的工作点A3稍微低于最优工作点，这在图2中由箭头4表示。如果操作员现在选择此最优工作点，例如通过用鼠标指针单击XY趋势图1的该点，则将在XY趋势图1中作为参考的并逻辑地关联的对象模型3以所谓的面板的形式可视化地呈现给操作员。对象模型3是必须对作为其基础的技术对象进行操纵以使工作点沿XY趋势图1中的所选位置方向移动到所需位置的对象模型。在本示例中，它是设计为阀控制器的技术对象的面板，通过它可以相应地设置压力值5。
图3示出了如何通过修改匹配的对象模型3将新的工作点A4置入最优区域。
图4示出了根据本发明的用于过程设施的控制系统6的一部分。控制系统6包括操作系统的服务器或操作员站服务器7以及所属的操作员站客户端8。操作员站服务器7和操作员站客户端8经由终端总线9彼此连接并且与控制系统7的其他组件(未示出)连接，如工程规划系统服务器或过程数据归档装置。
在操作和监视的背景下，用户或操作员通过操作员站客户端8借助终端总线9访问操作员站服务器7。终端总线9可以但不限于例如被设计为工业以太网。
操作员站服务器7具有连接到设施总线11的设备接口10。由此，操作员系统服务器7可以与控制系统6的自动化设备12通信。设施总线11可以但不限于例如被设计为工业以太网。自动化设备12又可以与任何数量的子系统(未示出)连接。
可视化服务13集成在操作员站服务器7中，通过可视化服务，(可视化)数据可以被传输至操作员站客户端8。另外，操作员站服务器7具有过程设施的过程图像14(英语：Process Image)。
使用可视化服务14，具有创新的XY趋势图1的设施图像在操作员站客户端8上被可视化。如果操作员现在想要在XY趋势图1中的某个方向上优化工作点A1、A2、A3、A4，则操作员站服务器7的趋势服务15会评估相应的按逻辑在XY趋势图1中被参考的对象模型3，并且相关的对象模型3的面板在操作员站客户端8中被可视化地显示为用于优化工作点的经可视化的设施图像。
尽管已经通过优选的实施例和附图对本发明进行了更详细的说明和描述，但是本发明不受公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以从中得出其他变化，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种技术设施的控制系统(6)，所述控制系统具有至少一个操作员站服务器(7)和操作员站客户端(8)，
所述操作员站服务器(7)具有用于将图像信息输出到所述操作员站客户端(8)的可视化服务(13)，
并且在所述操作员站服务器(7)中存储有所述技术设施的技术对象的至少两个对象模型(3)，所述技术对象是所述对象模型(3)的基础，
并且其中，所述操作员站服务器(7)被设计为依据属于第一技术对象的第一测量值和属于第二技术对象的第二测量值来创建XY趋势图(1)，其中，所述XY趋势图具有在所述XY趋势图(1)中可视化的工作点(A1、A2、A3、A4)，
并且所述操作员站服务器被设计为，通过所述可视化服务(13)将具有所述工作点(A1、A2、A3、A4)的所述XY趋势图(1)传输至所述操作员站客户端(8)，
其特征在于，
所述XY趋势图(1)和/或所述工作点(A1、A2、A3、A4)具有用于所述对象模型(3)中的至少一个对象模型的参考，其中，所述工作点(A1、A2、A3、A4)能够被作为所参考的对象模型(3)的基础的技术对象影响，
并且当在所述XY趋势图(1)中选择所述工作点(A1、A2、A3、A4)时，通过所述可视化服务(13)将至少一个所述所参考的对象模型(3)可视化地呈现给所述操作员站客户端(8)的操作员。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，在所述操作员站客户端(8)的所述操作员使所述工作点(A1、A2、A3、A4)沿所述XY趋势图(1)内的X或Y方向以图形方式移动的情况下，仅为所述操作员站客户端的所述操作员可视化地呈现作为基础的技术对象的、导致所述工作点(A1、A2、A3、A4)沿特定的X或Y方向移动的对象模型(3)。
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