CN117222948A - 在过程设施的工程化中的情景化编辑器 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种用于配置过程设施的多个过程部件的计算机实现的配置工具，其包括第一子工具(1)和第二子工具(6)，其中第一子工具工具(1)被设计用于生成用于过程设施的过程部件的自动操作，其中第一子工具(1)被设计为，在自动操作的范畴中将参数化以及与其他过程部件的交互分配给每个过程部件，以及其中第二子工具(6)被设计用于生成对过程设施的过程部件的操控和监视。配置工具被设计为向第二子工具(6)提供由第一子工具(1)自动操作的、带有其参数化和与其他过程部件的交互的过程部件，使得第二子工具(6)不必须对自动操作过程部件进行任何调整，以便将其集成到过程设施的多个过程部件的操作和监控中。

Description

在过程设施的工程化中的情景化编辑器

技术领域

本发明涉及一种用于对过程设施的多个过程部件进行配置的计算机实现的配置工具，其包括第一子工具和第二子工具，其中，第一子工具被设计用于，生成用于过程设施的多个过程部件的自动操作，其中，第一子工具被设计用于，在自动操作的范畴中将参数化以及与其他过程部件的交互分配给每个过程部件，并且其中，第二子工具被设计用于，生成用于过程设施的多个过程部件的操控和监视。本发明还涉及一种用于过程设施的控制系统的工程师站服务器、用于过程设施的控制系统以及一种用于使用计算机实现的配置工具来生成过程设施的操作和监视的方法。

背景技术

工程规划效率在方法技术的自动操作工程配置中起着至关重要的作用。工程规划中的效率能够通过以下方式衡量：

·进行变更或扩展所需的时间；以及

·有关错误预防的系统支持，以避免花费时间进行纠正。

工程规划的编辑器在这里发挥着核心作用。特别重要的是这些编辑器如何在集成的工程规划中相互交互以实现跨编辑器操作，例如测量点的自动操作。在测量点的自动操作的范畴中，在工程规划中属于过程设施的过程部件的过程对象被创建，其各个方面由不同的编辑器配置。

创建新测量点时，众所周知，首先要配置自动操作功能(在CFC中)，然后才能在系统映像中创建必要的操作和监视。

在测量点的自动操作中，当使用基于类型实例的工程规划时，会在CFC中创建过程对象(模块方面)的实例(将过程对象类型从库“拖放”到CFC计划中)并实例化具体的

-与其他过程对象互连(在CFC中或跨CFC)，

-与来自硬件(执行器和传感器)的信号互连，

-与组合/数学逻辑互连(例如信号次序)，以及

-参数化(例如调节器参数)。

为了操作和监控测量点，在系统映像中创建过程对象的不同图形表示，包括：

-不同变体的块符号(紧凑/详细)：为此，使用已知的自动操作解决方案，必须搜索已实例化的过程对象并将其分配给相应的系统映像(通过“拖放”)。

-用于各个过程值的图形输出的I/O字段：在已知的自动操作解决方案中，I/O字段从库中获取(通过“拖放”)并分配给相应的系统映像(通过图形“拖动”)。

-必须使用所谓的“对象选择器”来搜索要显示的过程值，其搜索掩码基于要显示的过程值的名称和关联的过程对象实例。

-历史图形输出的趋势显示单个过程值的趋势显示用于已知的自动操作解决方案(通过“拖放”)，并从库分配给相应的系统映像(通过图形“拖动”)

-必须使用以下方式搜索要显示的过程值：称为“对象选择器”，其搜索掩码基于要显示的过程值的名称和关联的过程对象实例。

如实例所描述的，已知的自动操作解决方案需要大量且经常容易出错的步骤来配置新的测量点。

DE 10 305 637 A1描述了一种自动操作解决方案，其中，如先前在过程设施的工程阶段中所解释的那样规划测量点。

发明内容

本发明基于的目的是提出一种用于过程设施的配置的计算机实现的配置工具，其能够实现过程设施的操控和监视的高效自动操作和生成。

该目的通过具有权利要求1的特征的用于配置过程设施的多个过程部件的计算机实现的配置工具来实现。此外，该目的通过权利要求4用于过程设施的控制系统的工程师站服务器来实现。该目的通过根据权利要求5所述的用于过程设施的控制系统来实现。该目的还根据权利要求7所述的通过使用计算机实现的项目来生成过程设施的操控和监视的方法来实现。有利的改进方案由从属权利要求给出。

根据本发明，在开头描述的类型的计算机实现的配置工具的特征在于，计算机实现的配置工具被设计成，为第二子工具提供由第一子工具自动操作的、具有其参数化及其与其他过程部件的交互的过程部件，使得第二子工具无需对自动操作的过程部件进行调整，以便将其集成到过程设施的多个过程部件的操作和监控中。

该过程设施能够是例如化学、制药、石化或食品和饮料工业的设施。

过程部件能够是任何部件，例如在过程设施中彼此通信和/或与过程设施的更高级别的控制部件通信并且用于在过程设施中生产产品的传感器或致动器。

计算机实现的配置工具的第一个子工具由过程设施的项目工程师用来创建自动操作。自动操作本身是已知的并且至少包括过程部件的参数化以及过程部件与其他过程部件的交互。

第二子工具访问自动操作过程部件或过程对象并创建关联的操控和监视。操控和监视在过程设施的背景下是已知的。它们由过程设施的操作员用来监视和控制过程设施及其过程部件。作为操控和监视的一部分，通常使用合适的可视化设备(监视器、智能手机、平板电脑等)创建过程对象的图形表示并呈现给操作员。

如引言部分中所描述的，已知的计算机实现的配置工具中的第一子工具和第二子工具的交互是费力的并且涉及项目工程师的相当大的努力。特别是在测量点的情况下，在创建操控和监视的范畴中，项目工程师以前必须费力地将必要的属性分配给自动操作测量点，并从自动操作中手动传输参数或与其他过程对象的交互到指定的测量点进行操控和监视。

根据本发明的配置工具现在显著地减少了项目工程师的工作量，因为子工具之间的自动操作过程对象的传送是根据本发明设计的。这能够实现过程设施的高效且无差错的配置。

计算机实现的配置工具被设计为，通过可由过程设施的项目工程师触发的位移操作，特别是图形拖拽移动或复制和粘贴操作，将自动操作过程部件提供给第二子工具。项目工程师能够将第一设计工具中自动操作的过程对象分配给第二子工具，例如使用“拖放”。然后自动接受参数化和交互，并创建该过程对象的操控和监视。

还能够“复制并粘贴”自动操作过程对象。

第二子工具能够被设计为在接受自动操作过程部件时为过程设施的项目工程师提供选择选项，使得项目工程师能够从多个选项中选择用于操控和监视的自动操作过程部件的表现形式。例如，在集成自动操作的测量点时，能够向项目工程师提供一个选择选项，允许他在“趋势图”、“蜘蛛图”和“散点图”表现形式之间进行选择。但是，也能够提供最常见的表现形式自动用于操控和监视以前的自动操作过程部件，并且还向项目工程师提供了选择选项，以便他能够在必要时轻松更改特性。

先前制定的目的也由用于过程设施的控制系统的工程师站服务器来实现，在该工程师站服务器上如上所述由计算机实现配置工具。

在本案中，“工程师站服务器”被理解为是指被设计用于创建、管理、归档和记录技术系统的控制系统的各种硬件和软件项目的服务器。在特殊的软件设计工具的帮助下(工程工具集)以及预制模块和计划，能够使用工程师站服务器来规划和管理过程设施中控制技术设备和设施之间的交互。这也称为过程设施的“工程”或“配置”。此类工程师站服务器的一个实例是SIEMENS的SIMATIC Manager Server。

该目的还通过一种用于过程设施的控制系统来实现，该控制系统包括至少一个工程师站服务器和至少一个操作员站服务器，操作员站服务器被设计成提供由配置工具计算机创建的操作和控制。在工程师站服务器上实施对过程设施的观察将被传输到至少一个操作员站客户端以进行可视化显示。

在本文中，控制系统被理解为计算机支持的技术系统，其包括用于显示、操作和控制过程设施的功能。除了操作员站服务器、操作员站客户端和工程师站服务器之外，控制系统还能够包括例如用于控制致动器或传感器的所谓的过程或生产相关的部件。

在当前情况下，“操作员站服务器”被理解为集中记录来自操作和监控系统的数据以及通常过程设施的控制系统的警报和测量值档案并且使得操作员站服务器通常提供与过程设施的自动操作系统(例如自动操作设备)的通信连接，并将数据从过程设施传递到所谓的“操作员站客户端”，这些客户端用于操作和监控过程设施各个功能元件的运行。

操作员站服务器本身能够具有客户端功能来访问其他操作员站服务器的数据(归档、消息、变量、参量)。这意味着操作员站服务器上的过程设施操作的图像能够与来自其他操作员站服务器的变量相结合(服务器-服务器通信)。操作员站服务器能够是(但不限于)SIEMENS的SIMATIC PCS 7工业工作站服务器。

控制系统能够包括第一工程师站服务器和第二工程师站服务器，第一子工具在第一工程师站服务器上由计算机实现，第二子工具在第二工程师站服务器上由计算机实现。因此，第一子工具和第二子工具不必位于单个工程师站服务器上。特别是在基于网络的控制系统变得越来越重要的情况下，配置工具的各个部分能够在不同的服务器基础设施上实现。

先前制定的目的还通过一种用于通过计算机实现的配置工具生成过程设施的操控和监视的方法来实现，该方法包括以下方法步骤：

a)通过计算机实现的配置工具的第一子工具生成用于过程设施的多个过程部件的自动操作，其中，在自动操作的范畴中，第一子工具将参数化以及与其他过程部件的交互分配给每个过程部件，

b)通过第一子工具为计算机实现的配置工具的第二子工具提供具有其参数化及其与其他过程部件的交互的自动操作过程部件，

c)通过第二子工具基于从第一子工具获得的自动操作的过程部件生成对该过程设施的多个过程部件的操控和监视。

根据本发明，该方法的特征在于，第一子工具相应地为第二子工具提供具有其参数化和其与其他过程部件的交互的自动操作的过程部件，使得第二子工具不必对该自动操作的过程部件进行任何调整，以便将其集成到过程设施的多个过程部件的操控和监视中。

在这种情况下，以与上述类似的方式，能够通过可由过程设施的项目工程师触发的位移操作，特别是图形拖拽移动或复制和粘贴操作将自动操作的过程部件提供给第二子工具。

在本发明的有利改进方案的范畴中，第二子工具在接受自动操作过程部件时向过程设施的项目工程师提供选择选项，使得能够由项目工程师从多个选项中选择用于操控和监视的自动操作过程部件的表现形式。

附图说明

结合下面对示例性实施例的描述，将更清楚地理解本发明的上述特征、特征和优点，以及实现这些的方式，该示例性实施例将结合附图更详细的解释。图中示出：

图1示出了计算机实现的配置工具的第一子工具的用户界面；

图2示出了计算机实现的配置工具的第二子工具的用户界面；以及

图3示出了工程师站服务器的示意图。

具体实施方式

图1示出了计算机实现的配置工具的第一子工具1的用户界面。由项目工程师自动操作的第一过程对象2表示过程设施的任何部件的功能块4的接口处的信号3。过程设施的另一个任意部件的功能块被认为是第二过程对象5。如果项目工程师利用拷贝或者通过鼠标将确认的过程对象2，5切换到图2所示的第二子工具6的用户界面，则项目工程师能够简单地放置(“粘贴”或“拖放”)被拷贝的过程对象2，5。

在此，向项目工程师呈现用于第一过程对象2的第一选择选项7(由“A：...”、“B：...”和“C：...”标识)，项目工程师能够利用借助该第一选择选项来选择过程对象2在操控和监视方面的表现形式。功能块4的信号3的可能表现形式例如是“I/O字段”、“趋势显示”或“点图”。

对于第二过程对象5，向项目工程师呈现第二选择选项8(由“A：...”、“B：...”、“C：...”和“D：...”标识)，项目工程师能够利用该第二选择选项来选择第二过程对象5在操控和监视方面的表现形式。例如能够将“块符号变体”或“条形图”呈现为功能模块5的表现形式。

不仅能够将单独的过程对象2、5从第一子工具1传送到第二子工具6。相反，项目工程师还能够选择大量的过程对象2、5来进行传送。

图3示出了被实施为过程设施、即过程工程设施的技术设施的控制系统的工程师站服务器9和工程师站客户端10。工程师站服务器9和工程师站客户端10经由终端总线11彼此连接，并且可选地连接至控制系统1的其他部件(未示出)，例如过程数据档案或操作员站服务器。

项目工程师能够借助终端总线11经由工程师站客户端10访问工程师站服务器9。终端总线11能够但不限于被实施为例如工业以太网。

具有第一子工具12和第二子工具13的配置工具在工程师站服务器9上由计算机实现。两个子工具12、13的相应用户界面16、17由可视化服务14、15显示在工程师站客户端10上，以便使项目工程师能够使用子工具12、13。

位移操作I能够使第一子工具12中的自动操作处理对象被传送到第二子工具13(其相应地在用户界面16、17上可视化)。这能够实现先前解释的有利功能。

尽管已经通过优选实施例对本发明进行了详细说明和描述，但是本发明不限于所公开的实例，并且本领域技术人员能够从中导出其他变体方案而不脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种计算机实现的配置工具，用于配置过程设施的多个过程部件，所述配置工具包括第一子工具(1)和第二子工具(6)，

其中，所述第一子工具(1)设置用于生成所述过程设施的所述多个过程部件的自动操作，其中，所述第一子工具(1)设置用于在所述自动操作的范畴中将参数化和与其他过程部件的交互分配给每个过程部件，

并且其中，所述第二子工具(6)设置用于生成对所述过程设施的所述多个过程部件的操控和监视，

其特征在于，

所述计算机实现的配置工具设置用于，为所述第二子工具(6)提供由所述第一子工具(1)自动操作的过程部件，该过程部件具有该过程部件的参数化和该过程部件与其他过程部件的交互，使得所述第二子工具(6)不必对自动操作的过程部件进行任何调整，以便将所述自动操作的过程部件集成到所述过程设施的所述多个过程部件的所述操控和监视中，

其中，所述计算机实现的配置工具设置用于，通过能够由所述过程设施的项目工程师触发的位移操作将所述自动操作的过程部件提供给所述第二子工具(6)，所述位移操作代表图形拖拽移动或代表复制和粘贴操作。

2.根据权利要求1或2所述的计算机实现的配置工具，其中，所述第二子工具(6)设置用于，在接受所述自动操作的过程部件时向所述过程设施的所述项目工程师提供选择选项，使得所述项目工程师能够从多个选项中选择用于所述操控和监视的所述自动操作的过程部件的表现形式。

3.一种用于过程设施的控制系统的工程师站服务器(9)，在所述工程师站服务器上以计算机实现根据前述权利要求中任一项所述的配置工具。

4.第一工程师站服务器(9)和第二工程师站服务器，各自用于过程设施的控制系统，在所述第一工程师站服务器和所述第二工程师站服务器上以计算机实现根据权利要求1或2中任一项所述的配置工具，其中，在所述第一工程师站服务器(9)上以计算机实现所述配置工具的第一子工具(1)并且在所述第二工程师站服务器上以计算机实现所述第二子工具(6)。

5.一种用于过程设施的控制系统，包括根据权利要求3所述的工程师站服务器(9)或权利要求4中的两个工程师站服务器(9)，还包括至少一个操作员站服务器，其中，所述操作员站服务器设置用于，为了进行可视化显示，将由在所述工程师站服务器上或在两个工程师站服务器上以计算机实现的配置工具创建的过程设施的操控和监视传输到至少一个操作员站客户端。

6.一种用于通过计算机实现的配置工具生成过程设施的操控和监视的方法，所述方法包括：

a)由计算机实现的所述配置工具的第一子工具(1)生成用于所述过程设施的多个过程部件的自动操作，其中，所述第一子工具(1)在所述自动操作的范畴中将参数化和与其他过程部件的交互分配给每个过程部件，

b)由所述第一子工具(1)为所述计算机实现的配置工具的第二子工具(6)提供具有过程部件的参数化和过程部件与其他过程部件的交互的自动操作的过程部件，

c)基于从所述第一子工具(1)获得的所述自动操作的过程部件，由所述第二子工具(6)生成对所述过程设施的所述多个过程部件的操控和监视，

其特征在于，

所述第一子工具(1)分别为所述第二子工具(6)提供具有过程部件的参数化和过程部件与其他过程部件的交互的所述自动操作的过程部件，使得所述第二子工具(6)不必对所述自动操作的过程部件进行任何调整，以便将所述自动操作的过程部件集成到所述过程设施的所述多个过程部件的所述操控和监视中，

其中，通过能够由所述过程设施的项目工程师触发的位移操作，将所述自动操作的过程部件提供给所述第二子工具(6)，所述位移操作代表图形拖拽移动或代表复制和粘贴操作。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二子工具(6)在接受所述自动操作的过程部件时向所述过程设施的所述项目工程师提供选择选项，使得所述项目工程师能够从多个选项中选择用于所述操控和监视的所述自动操作的过程部件的表现形式。