CN114815679B - 用于呈现警报显示的负荷管理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于呈现警报显示的负荷管理，尤其涉及用于技术设施的控制系统。本发明还涉及用于视觉呈现技术设施的设施图的方法，技术设施具有操作员站服务器和操作员站客户端，特别是过程或制造设施，设施图包括警报显示，该方法包括：将技术设施的设施图从操作员站服务器传输到操作员站客户端；在传输具有警报显示的设施图时，通过操作员站服务器的警报服务告知客户端为视觉呈现警报显示允许花费的时间段；由操作员站客户端确定：具有新的或更新的警报的警报显示的视觉呈现的呈现时间是否在数值方面超过操作员站客户端为视觉呈现警报显示器允许花费的时间段；当能使用的时间段被超过时，由操作员站客户端限制警报显示的视觉呈现。

Description

用于呈现警报显示的负荷管理
技术领域
本发明涉及一种用于技术设施的控制系统，控制系统具有操作员站服务器和操作员站客户端，技术设施特别是过程或制造设施，其中，操作员站服务器设计用于将技术设施的设施图传输到操作员站客户端以进行操作和监视，其中，设施图包括警报显示，并且其中，操作员站客户端设计用于视觉呈现具有警报显示的设施图。本发明还涉及控制系统的应用以及用于视觉呈现技术设施的设施图的方法。
背景技术
为了操作和监视过程技术设施，过程技术设施的控制系统创建符号化的设施图，设施图以抽象方式显示过程技术关联、尤其是过程技术设施的各个过程对象之间的过程技术关联。
设施图包括静态符号(例如线条、矩形等)、动态符号(例如颜色变化的线条或填充水平随过程测量值变化的矩形)、块符号(用于工艺技术过程对象)、复杂控件(例如趋势显示、消息序列显示等)和容器，在该容器中可以可视化来自独立和自主的源的内容。例如，这些源可以是网络摄像头、模块化设置部件(所谓的“包装单元”)的设施图、应用程序(例如调节优化器，KPI计算)等。
容器由不同的技术实现。在现代面向Web(网络)的控制系统中，可以为此使用所谓的框架“iFrame”，例如，SIEMENS(西门子)使用的SWAC技术(SWAC表示“西门子Web应用程序协作”)。
前面提到的复杂控件(趋势显示、XY图、消息序列显示、SFC步骤链、CFC可视化、批处理等)也可以在容器的帮助下被嵌入到设施图中，因为底层应用程序可以在服务器侧退耦和分布，从而可以达到更高水平的稳定性。
在操作和监视(过程)技术设施时，所谓的“消息序列显示”在报警管理的场景中起着核心作用。例如在文献WO 2020/064712 A1和EP3680740A1中公开了这种消息序列显示。在消息序列显示中，消息被视觉地呈现给(过程)技术设施的操作员，这些消息通常与系统的运行有关。消息通常被理解为关于事件发生的报告，该事件表示从(过程)技术设施内的离散状态到另一个离散状态的转换。这使得一个或多个操作员能够在相应的系统场景中尽早获知结果或他们的操作的结果(他们的查询的结果)。警报(或简称报警)表示通常需要(过程)技术设施的操作员立即做出反应的特殊消息。
在报警变化、大量报警或突然报警持续变动的情况下，根据现有技术的带有警报的消息序列显示可以达到它们的极限，并且通常不再遵守提供给它们的用于可视化的时间配额。这可能导致(过程)技术设施的操作和监视中的明显的性能损失，直至出现操作和监视故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于技术设施的控制系统，其能够以高可用性水平显示警报。
该目的通过本发明的用于技术设施、特别是制造或过程设施的控制系统来实现。此外，该目的通过本发明的控制系统用于运行技术设施的应用来实现。此外，该目的通过本发明的用于视觉呈现技术设施的设施图的方法来实现。
根据本发明，开头部分所述类型的控制系统的特征在于，操作员站服务器具有以计算机实施的警报服务，警报服务设计成，在传输具有警报显示的设施图时通知操作员站客户端操作员站客户端为视觉呈现警报显示允许花费的时间段，并且其中，操作员站客户端设计用于限定用于视觉呈现警报的实际呈现时间具有的值，其中，警报服务还设计成，通过消息通知操作员站客户端在控制系统中出现新的或更新的警报，其中，操作员站客户端设计用于确定：具有新的或更新的警报的警报显示的视觉呈现时间是否在数值方面超过操作员站客户端为视觉呈现警报显示允许花费的时间段，并且其中，操作员站客户端还设计用于，当能使用的时间段被超过时限制警报显示的视觉呈现。
在本文中，控制系统被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设施的技术系统的功能。除了操作员站服务器和操作员站客户端之外，控制系统还可以包括例如所谓的过程或制造相关的组件，其用于控制执行器或传感器。
技术设施可以是来自过程工业的系统，例如化学、制药、石化或来自食品和饮料行业的设施。其在此还包括来自生产工业、工厂、例如生产汽车或各种商品的工厂的各种设施。适用于执行根据本发明的方法的技术设施还可以来自能源生产领域。用于产生能量的风力涡轮机、太阳能设施或发电厂也属于技术设施。
在此，“操作员站服务器”应被理解为如下的服务器，其集中记录操作和监视系统的数据，并且通常记录技术设施的控制系统的报警和测量值档案，并将其提供给用户。操作员站服务器通常与技术设施的自动化系统(例如自动化设备)建立通信连接，并将来自技术设施的数据转发给所谓的“操作员站客户端”，以操作和监视技术设施的各个功能元件的运行。
操作员站服务器本身可以具有访问其他操作员站服务器的数据(归档、消息、标识符、变量)的客户端功能。由此，技术设施的运行图可以在操作员站上与另外的操作员站服务器的变量相结合(服务器与服务器通信)。操作员站服务器可以是西门子的工业工作站服务器SIMATIC PCS 7，但不限于此。
操作员站服务器传输给操作员站客户端进行视觉呈现的设施图是一种通常用于控制系统的操作图，其包括技术设施的各个元件的图形表示，并用于显示各个元件的状态、元件之间的(例如工艺技术上的)关联等。
设施图包括至少一个警报显示。其例如能够以表格列表的形式提供控制系统中发生的警报的概览。其也被称为消息序列显示。
在将设施图与警报显示一起传输时，操作员站服务器的以计算机实施的警报服务向操作员站客户端提供操作员站客户端为了视觉呈现警报显示而允许花费的时间段的附加信息。换句话说，其为操作员站客户提供了一个时间预算，其可以利用该预算来呈现警报显示。该时间预算可以在工程规划中被确定，即在为技术设施创建自动化时被确定。
当目前在控制系统中出现新的或更新的警报(或大量警报)时，操作员站服务器的警报服务不会立即将其传送给操作员站客户端，而是先向操作员站客户端传输一个信息，其通知新的/更新的警报的发生。操作员站客户端然后可以计算是否有足够的时间预算来显示新的警报。为此，它检查带有新的或更新的警报的警报显示的视觉呈现的呈现时间是否会超过操作员站客户端为视觉呈现警报显示而允许花费的时间段。
如果是否定的情况，则操作员站客户端可以从操作员站服务器调用新的/更新的警报，并在警报显示中将其直观地显示。
如果该时间预算被超出，则操作员站客户端设计用于限制警报显示的视觉呈现。这使其能够对不断变化的需求做出动态反应。用于操作和监视的显示的(暂时的)故障可以由此被有效地阻止，从而可以随时操作和监视技术设施。这些优点首先在报警变化长期波动的情况下、在普遍较高的报警量或突然的“报警波动”的情况下发挥作用。为此，根据本发明的控制系统在更大程度上以有利的方式适用于在各种硬件平台上执行，例如特别在基于网络的控制系统中使用。
优选地，能够由警报服务传送到操作员站客户端的消息包括关于警报的危急程度的信息。相应地，在控制系统中，对警报显示的视觉呈现的限制在于仅显示具有特定的危急程度的警报。操作员站客户端首先可以调用并视觉呈现来自操作员站服务器的非常关键的警报。因此，该警报具有更高的优先级。危急程度的度量可以是警报的报警类别。
在本发明的有利改进方案的范围中，能够由警报服务传输到操作员站客户端的消息可以包括关于确认警报可能已发生的信息。相应地，警报显示的视觉呈现的限制可以在于仅呈现尚未确认的警报。如果警报已被确认，即已由技术设施的操作员处理，则它们通常具有较低的紧急性，因此可以推迟以支持其他更紧急的警报。
作为替代或补充，可以使用另外的标准来限制警报显示的视觉呈现。例如，可以排除之前因特定原因隐藏的警报(作为所谓的“报警搁置”的一部分)。例如，新的/更新的警报的时间顺序也可以用作限制视觉呈现的标准。
先前提出的目的还通过一种将上述设计的控制系统用于运行技术设施、特别是过程或制造设施的应用来实现。
该目的还通过一种用于视觉呈现技术设施的设施图的方法来实现，技术设施特别是具有操作站服务器和操作站客户端的过程或制造设施，其中，设施图包括警报显示，该方法包括以下方法步骤：
a)将技术设施的设施图从操作站服务器传输到操作站客户端，设施图包括警报显示；
b)在传输具有警报显示的设施图时，通过操作员站服务器的以计算机实施的警报服务告知为视觉呈现警报显示允许操作员站客户端花费的时间段；
c)由操作员站客户端视觉呈现具有警报显示的设施图；
d)由警报服务通过消息通知操作员站客户端在控制系统中出现新的或更新的警报；
e)由操作员站客户端限定用于视觉呈现警报显示的实际呈现时间具有的值；
f)由操作员站客户端确定：具有新的或更新的警报的警报显示的视觉呈现的呈现时间是否在数值方面超过操作员站客户端为视觉呈现警报显示允许花费的时间段；
g)当能使用的时间段被超过时，由操作员站客户端限制警报显示的视觉呈现。
优选地，在方法步骤e中，由警报服务传输到操作员站客户端的消息包括关于警报的危急程度的信息。
特别优选地，在方法步骤e中，由警报服务传输到操作员站客户端的消息包括关于确认警报可能已发生的信息。
在该方法中，对警报显示的视觉呈现的限制在于仅呈现具有特定的危急程度的警报。
可替代地或附加地，对警报显示的视觉呈现的限制在于仅呈现尚未确认的警报。
附图说明
通过以下结合附图更详细地阐述的实施例的说明，本发明的上述特性、特征和优点以及实现它们的方式变得更明白易懂。
图1示出根据本发明的技术设施的控制系统的一部分的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的技术设施的控制系统1的一部分，技术设施实施为工艺设施，也就是过程技术设施。控制系统1包括操作员站服务器2和操作员站客户端3。
操作员站服务器2和操作员站客户端3通过终端总线4相互连接并且可选地连接到控制系统1的其他未示出的部件、例如过程数据档案。
用户或操作员可以通过终端总线4经由操作员站客户端3访问操作员站服务器2，以进行操作和监视。例如，终端总线4可以但不限于设计为工业以太网。
操作员站服务器2具有连接到设施总线6的设备接口5。经由该设备接口5，操作员站服务器2可以与自动化设备7以及过程设施的可选的其他组件进行通信。例如，设施总线6可以但不限于设计为工业以太网。自动化设备7可以连接到任意数量的子系统(未示出)。
警报服务8、可视化服务9和过程图像10在操作员站服务器2上实现。警报服务8从可视化服务9接收与设施图像有关的信息11，根据技术设施的自动化项目规划，该设施图像将由操作员站客户端3可视地显示(在屏幕上)。在附图中，这样的设施图像12显示在代表操作员站客户端3的符号内。例如，它示出了用于彼此连接的阀13a，13b的两个符号和警报显示14。
接下来描述根据本发明的方法的流程：警报服务8从信息11中提取与此相关联的警报。此外，警报服务8从信息11取得操作员站客户端3为视觉呈现警报显示14允许花费的时间段。在技术设施自动化的工程/项目规划的范畴内，该时间段预先由技术设施的规划者确定。操作员站客户端3视觉呈现设施图像12和(初始为空的)警报显示14。
如果现在在控制系统1中出现警报，则将其存储在过程图像10中。警报服务8被告知新警报的发生，或者其监视过程图像10以寻找新的/更新的警报。
警报服务8然后将新警报的发生通知给操作员站客户端3的警示服务15，并通知其警报的危急程度、警报是否已经被确认以及警报是否之前是隐藏的(报警搁置)。操作员站客户端3的警示服务15然后确定具有新的或更新的警报的警报显示14的视觉呈现的呈现时间是否在数值方面超过操作员站客户端为视觉呈现警报显示允许花费的时间段。如果出现这种情况并且操作员站客户端3没有采取任何对策，则操作员站客户端3将达到其性能极限并失效，尤其是在出现大量报警信息的情况下。
如果不会超过该极限，则操作员站客户端3的警示服务15主动从操作员站服务器2的警报服务8调用警报。
如果时间预算、即操作员站客户端3为视觉呈现警报显示14允许花费的时间段被新添加(或更新)的警报超出，则操作员站客户端3的警示服务15限制视觉呈现，以使其仅从操作员站服务器2调用警报的一小部分。例如，其可以考虑警报的危急程度或警报已经针对限制进行确认的事实。相应排除的警报然后(暂时)不被操作员站服务器2调用。多个限制规则也可以同时或依次地应用。
最初未调用的警报可以在稍后的时间点被再加载(当操作员站客户端3不再威胁超过其性能限制时)。
总之，尤其在使用基于网络的控制系统的情况下，本发明有助于技术设施的改善的可用性。

Claims (13)

1.一种用于技术设施的控制系统(1)，所述控制系统(1)具有操作员站服务器(2)和操作员站客户端(3)，
其中，所述操作员站服务器(2)设计用于将所述技术设施的设施图传输到所述操作员站客户端(3)以进行操作和监视，其中，所述设施图包括警报显示(14)，
并且其中，所述操作员站客户端(3)设计用于视觉呈现具有所述警报显示(14)的所述设施图，
其特征在于，
所述操作员站服务器(2)具有以计算机实施的警报服务(8)，所述警报服务(8)设计成，在传输具有所述警报显示(14)的所述设施图时通知所述操作员站客户端(3)所述操作员站客户端(3)为视觉呈现所述警报显示(14)允许花费的时间段，
并且其中，所述操作员站客户端(3)设计用于限定用于视觉呈现所述警报显示(14)的实际呈现时间具有的值，
其中，所述警报服务(8)还设计成，
通过消息通知所述操作员站客户端(3)在所述控制系统(1)中出现新的或更新的警报，
其中，所述操作员站客户端(3)设计用于确定：具有新的或更新的警报的所述警报显示(14)的视觉呈现的呈现时间是否在数值方面超过所述操作员站客户端(3)为视觉呈现所述警报显示(14)允许花费的时间段，
并且其中，所述操作员站客户端(3)还设计用于，当能使用的所述时间段被超过时限制所述警报显示(14)的视觉呈现。
2.根据权利要求1所述的控制系统(1)，其中，所述技术设施是过程或制造设施。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统(1)，其中，能够由所述警报服务(8)传输到所述操作员站客户端(3)的消息包括关于所述警报的危急程度的信息。
4.根据权利要求1或2所述的控制系统(1)，其中，能够由所述警报服务(8)传输到所述操作员站客户端(3)的消息包括关于确认所述警报可能已发生的信息。
5.根据权利要求1或2所述的控制系统(1)，其中，对所述警报显示(14)的视觉呈现的限制在于仅呈现具有特定的危急程度的警报。
6.根据权利要求1或2所述的控制系统(1)，其中，对所述警报显示(14)的视觉呈现的限制在于仅呈现尚未确认的警报。
7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的控制系统(1)用于运行技术设施的应用。
8.一种用于视觉呈现技术设施的设施图的方法，所述技术设施具有操作员站服务器(2)和操作员站客户端(3)，其中，所述设施图包括警报显示(14)，所述方法包括以下方法步骤：
a)将所述技术设施的设施图从所述操作员站服务器(2)传输到所述操作员站客户端(3)，其中，所述设施图包括所述警报显示(14)；
b)在传输具有所述警报显示(14)的所述设施图时，通过所述操作员站服务器(2)的以计算机实施的警报服务(8)告知为视觉呈现所述警报显示(14)允许所述操作员站客户端(3)花费的时间段；
c)由所述操作员站客户端(3)视觉呈现具有所述警报显示(14)的所述设施图；
d)由所述警报服务(8)通过消息通知所述操作员站客户端(3)在控制系统(1)中出现新的或更新的警报；
e)由所述操作员站客户端(3)限定用于视觉呈现所述警报显示(14)的实际呈现时间具有的值；
f)由所述操作员站客户端(3)确定：具有新的或更新的警报的所述警报显示(14)的视觉呈现的呈现时间是否在数值方面超过所述操作员站客户端(3)为视觉呈现所述警报显示(14)允许花费的时间段；
g)当能使用的所述时间段被超过时，由所述操作员站客户端(3)限制所述警报显示(14)的视觉呈现。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述技术设施是过程或制造设施。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，在方法步骤e)中，由所述警报服务(8)传输到所述操作员站客户端(3)的消息包括关于所述警报的危急程度的信息。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，在方法步骤e)中，由所述警报服务(8)传输到所述操作员站客户端(3)的消息包括关于确认所述警报可能已发生的信息。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，对所述警报显示(14)的视觉呈现的限制在于仅呈现具有特定的危急程度的警报。
13.根据权利要求8或9所述的方法，其中，对所述警报显示(14)的视觉呈现的限制在于仅呈现尚未确认的警报。
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