CN118076930A - 具有设施图像的缩小视图的用于技术设施的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统(15)，控制系统具有至少一个操作员站服务器(16)和至少一个操作员站客户端(17)，其中，为了使操作员能对技术设施进行控制和监控，操作员站服务器(16)设计用于生成可视化信息并将可视化信息传输至用于可视化的操作员站客户端(17)，其中，可视化信息包括技术设施的至少一个第一设施图像(1)和第二设施图像(9)，在这些设施图像中以可视化的方式显示或能显示用于技术设备的操作员控制和监控的技术设施的部件的数字化表示(2，3，4，5，6)和相关联的测量数据(7，8，9)。控制系统(14)的特征在于，在由操作员站客户端(17)向操作员以可视化的方式显示第一设施图像(1)期间，由于发生的事件，控制系统(15)设计用于借助操作员站客户端(17)向操作员以可视化的方式显示第二设施图像(9)，其中，第一设施图像(1)和第二设施图像(9)的显示尺寸以彼此不同的方式设计，并且其中，第二设施图像(9)的显示尺寸优选地小于第一设施图像(1)的显示尺寸。

Description

具有设施图像的缩小视图的用于技术设施的控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统，控制系统具有至少一个操作员站服务器和至少一个操作员站客户端，其中，为了使操作员能对技术设施进行控制和监控，操作员站服务器设计用于生成可视化信息并将可视化信息传输至用于可视化的操作员站客户端，其中，可视化信息包括技术设施的至少一个第一设施图像和第二设施图像，在这些设施图像中以可视化的方式显示或能显示用于技术设备的操作员控制和监控的技术设施的部件的数字化表示和相关联的测量数据。本发明还涉及一种用于运行技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统的方法。

背景技术

(工业)技术设施的操作和监控通过设施图像进行，在设施图像中通过图像元素示意性地示出方法技术过程，其再次通过过程值和警报进行动态化。通过警报管理，技术设施的操作员被引导至设施图像，在设施图像中将发出警报的过程对象的图像元素可视化。

为了进行更详细的监控和操作，操作员能在设施图像中打开所谓的详细视图(诸如例如，趋势曲线、过程对象的面板、消息序列显示等)。如果在详细操作或监控期间在打开的设施图像中报告来自其他设施图像的警报，则操作员必须决定：操作员是否中断操作员的已经开始的操作和监控，以处理报告的警报，或者是否操作员首先结束操作和监控。

如果操作员中断操作员的当前的操作和监控(如果这是完全可行的话)，则通过设施图像切换操作员花费时间和精力来返回到中断之前的设施图像状态。该情况是特别不利的，当操作员由于出现的警报(因为，例如因重要性低)根本不必中断才开始的活动。因此，如果操作员由于新报告的警报而必须中断它们的活动，则警报管理器的上述指导也能是不利的，因为设施图像切换至发出警报的设施图像，即使出现的警报的处理本应被推迟。

例如，在EP 3 637 205 A1和EP 3 736 647 A1中公开借助于多个操作员站服务器向操作员显示具有各种对象的设施图像的已知的控制系统。

发明内容

本发明所基于的目的是，提出一种用于技术设施的控制系统，该控制系统实现对技术设施进行改进地操作和监控。

所述目的通过具有权利要求1的特征的用于技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统来实现。另外，该目的通过具有权利要求11的特征的用于运行技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统的方法来实现。有利的改进形式从从属权利要求得出。

根据本发明，开头描述类型的控制系统，其特征在于，在由操作员站客户端向操作员以可视化的方式显示第一设施图像期间，由于发生的事件，该控制系统设计用于由操作员站客户端向操作员以可视化的方式显示第二设施图像，其中，第二设施图像的显示尺寸小于第一设施图像的显示尺寸。

在本文中，将控制系统理解为计算机辅助的技术系统，其包括用于显示、操作和控制诸如生产设施或制造设施的技术系统的功能性。除了操作站服务器和操作站客户端之外，控制系统还能包括其他部件，即，例如，包括所谓的过程或制造相关的部件，该部件用于操控执行器或传感器。

该技术设施能涉及过程工业的设施、即例如化学、制药、石化的设施或者来自食品和饮料工业的设施。借此，还包括来自制造行业的任何设施，例如，在设备中制造所有类型的汽车或商品。适合于执行根据本发明的方法的技术设施也能来自能源产生领域。风车、太阳能设施或用于产生能量的发电厂同样包括在术语“技术设施”内。

当前，将“操作员站服务器”理解为，集中地获取操作和监控系统的数据以及通常获取用于技术设施的控制系统的警报和测量值档案，并提供给用户的服务器。操作员站服务器通常建立与技术设施的自动化系统(例如，自动化设备)的通信连接，并将技术设施的数据转发至少给操作员站客户端，所述操作员站客户端能用于操作和监控技术设施的各个功能元件的运行。

操作员站服务器本身能具有客户端功能，以便访问其他操作员站服务器的数据(档案、消息、标签、变量)。由此，操作站服务器上的技术设施的运行图像能与其他操作站服务器的变量相结合(服务器-服务器通信)。操作员站服务器能是(但不限于)西门子公司的SIMATIC PCS 7工业工作站服务器。

将操作员理解为技术设施的人类操作员。操作员借助于特殊的用户界面与技术设施或其控制系统进行交互，并控制设施的特定技术功能。为此，操作员能使用控制系统的操作系统和检测系统，其包括操作站服务器和操作站客户端。

在过程设施的情况下，技术设施的数据能是过程数据，例如压力值、温度值或填充水平值，例如，但也能是消息。该数据能是传感器的原始数据。然而，其也能通过测量数值变换器、外围设备、自动化设备或为此目的设计的另外的设备来处理。

操作员能使用在操作员站客户端上以可视化的方式显示给操作员的(第一)设施图像和(第二)设施图像(并且必要时另外的设施图像)来操作和监控技术设施。例如，在设施图像中，能示意性地可视化方法技术的过程并且通过各个过程对象的块符号(数字化表示)来动态化，借助其来对方法技术的过程进行自动化。在此，方法技术的过程的操作能由所谓的面板来进行，例如，面板能经由动态化的块符号来打开。

根据本发明的控制系统有利地设计为，回应发生的事件，向操作员显示第二设施图像的可视化显示。在此，重要的是，第一设施图像的显示尺寸与第二设施图像的显示尺寸不同。在此，例如，术语“显示尺寸”意味着，用于可视化显示设施图像的屏幕像素的数量。由于显示尺寸不同，操作员能直接获得关于(出于不同原因而可能相关的)第二设施图像的概览，而为此不再会显示第一设施图像。

如果操作员在操作和监控时处于打开的第一设施图像中，则在根据本发明的控制系统中，操作员不再被迫(完全)切换到第二设施图像(进而关闭第一设施图像)，以便能够评估已出现的事件是否需要立即采取处理，或者是否能推迟处理，直到操作员已经完成在第一个设施图像中的操作和监控。根据本发明的控制系统能向所述操作员提供关于第二设施图像的概览，而为此不必结束第一设施图像的操作和监控。

优选地，第二设施图像的显示尺寸小于第一设施图像的显示尺寸。在此，第二设施图像能以缩略图的形式与第一设施图像叠加。该情况能特别优选地以(附加)图像窗口的形式来进行，在该图像窗口中能显示或已经显示第二设施图像。操作员能移动该图像窗口，以便将该图像窗口移动到操作员站客户端的显示器上的对于操作员来说合适的位置。

该事件能是由操作员发出的指令。所述指令能例如以鼠标点击、触摸敏感屏幕上的触摸或语音指令的形式发出。在此，主动权来自于操作员，该操作员本身再次根据事件的发生，例如，警报消息的出现，将指令发出给控制系统，以便以上面描述的方法显示第二设施图像。

在此，该事件优选是从(至少)两个设施图像的列表显示中选择第二设施图像(更准确地：引用第二设施图像的符号或图标)。在此，列表显示中的第二设施图像能配备有已出现在技术设施中的消息，特别是警报消息。在列表显示中进行操作和监控时，操作员能识别出：在第二设施图像中出现警报消息，在列表显示中选择该第二设施图像并且能显示第二设施图像。在此，警报消息是需要技术设施的操作员通常立即做出的响应的消息。在此，将消息被理解为事件出现的报告，所述事件为从技术设施内的一个离散状态到另一离散状态的过渡。

事件还能是在技术设施中出现的消息，特别是警报消息。在此，原则上不需要操作员的主动。根据警报消息的出现，控制系统能以之前解释的方法自动显示第二设施图像(作为“弹出的”图像窗口)。但是还可行的是：控制系统首先询问操作员，操作员是否想要以显示的方式得到第二设施图像。然后，如果操作员在当前的时间点(尚)不希望自动显示第二设施图像，则该中间步骤特别有利。

操作员能优选地预设属性：消息必须具有属性,以便触发通过操作员站客户端来视觉显示第二设施图像。例如，操作员能预设，仅考虑具有特定关键性或特定来源的消息或仅编址给操作员本身的消息。

在本发明的优选的改进形式的范围内，第二设施图像的视觉显示包括警报消息的概览，该警报消息分配给被第二设施图像包括的技术设施的部件。操作员由此获得哪些警报消息与第二设施图像链接的直接信息。在此，例如，操作员能获得多少关键或非关键的警报消息分配给部件的概览，部件在第二设施图像中显示。

之前提出的目的此外通过用于运行用于技术设施、特别是过程或制造设施的控制系统的方法来实现，控制系统具有至少一个操作员站服务器和至少一个操作员站客户端，其中，操作员站服务器构成用于，产生可视化信息并传输给操作员站客户端以进行可视化，以便实现通过操作员对技术设施进行操作和监控，其中，可视化信息包括技术设施的至少一个第一设施图像和第二设施图像，在设施图像中为技术设施的操作和监控以可视化的方式示出或能够视觉地示出技术设施的部件的数字化表示和相关的数据。

在本发明的优选的改进形式中，可视化信息附加地包括技术设施的至少一个第三设施图像，其中，控制系统设计用于，在通过操作员站客户端向操作员视觉显示第一设施图像期间，由于出现的一个事件或由于出现的多个事件，以可视化的方式通过操作员站客户端向操作员显示第二设施图像和第三设施图像，其中，第一设施图像和第二设施图像的显示尺寸和第一设施图像和第三设施图像的显示尺寸以彼此不同的方式设计，其中，第二设施图像和第三设施图像的显示尺寸优选小于第一设施图像的显示尺寸。该情况对于任意数量的其他设施图像也是可行的。

该方法包括以下方法步骤：

a)通过操作员站客户端向操作员可视化显示第一设施图像；

b)为了对发生的事件进行反馈，通过操作员站客户端向操作员可视化显示第二设施图像，其中，第一设施图像和第二设施图像的显示尺寸设计为彼此不同的，其中，第二设施图像的显示尺寸优选地小于第一设施图像的显示尺寸。

在此，第二设施图像优选地在图像窗口中示出，图像窗口通过操作员在由操作员站客户端以可视化的方式显示的图像显示上设计为能移动的。

第二设施图像的视觉显示优选地包括关于分配给技术设施的包括第二设施图像的部件的警报消息的概览。

先前解释的目的此外通过控制系统用于运行技术设施、特别是过程或制造设施的控制系统的使用来实现。

附图说明

本发明的上述性质、特征和优点以及如何实现它们的方法结合下文中对实施例的描述而变得更加清楚和明确，该实施例结合附图进行更详细的解释。附图示出：

图1示出具有叠加的第二设施图像的第一设施图像；

图2示出图1中的第二设施图像的放大视图；

图3示出图2中的第一设施图像连同叠加的第二设施图像和叠加的第三设施图像；和

图4示出根据本发明的控制系统的原理图。

具体实施方式

在图1中示出设计为工业方法技术设施的技术设施的第一设施图像1。第一设施图像1包括各种图像对象2、3、4、5，图像对象分别对方法技术设施的过程部件进行可视化或示出该过程对象的数字化表示。能识别出将各个过程部件彼此连接的管道线路6。

此外，第一设施图像1包括具有方法技术设施的测量值的图表7以及用于操作和监控各个过程对象的不同表面8、9。第一设施图像1在左上区域中由第二设施图像9叠加，该第二设施图像在能移动的图像窗口中示出。两个设施图像1、9都在方法技术设施的控制系统的操作员站客户端的显示环境10中示出。第一设施图像1在图1中通过虚线标识，第二设施图像9通过十字符号标识。

在图1的左侧上，显示环境10具有设施图像1、9的列表显示11。在方法技术设施中出现警报消息的情况下，该警报消息被示出在列表显示11中。然后，操作员能在列表显示11中选择相关的(第二)设施图像9，并且由此由操作员站客户端实现第二设施图像9的在图1中能识别出的可视化显示。能良好地识别出：第二设施图像9的显示尺寸小于第一设施图像1的显示尺寸。

在图2中，以放大的方式示出第二设施图像9。该第二设施图像基本上具有与第一设施图像1类似的元件，因此，其在此处不再更详细地讨论。关于警报消息的概览在上方区域12中示出，该警报消息被分配至由第二设施图像9所包括的方法技术设施的部件。在当前的实施例中，警报消息被分配给部件之一，该警报消息具有特征“关键的”(这在图2中通过标记“H-1”来指示)。

图3示出第一设施图像1连同叠加的第二设施图像9(参见图1)。与根据图1的实施方式相反，以图像窗口形式的第三设施图像14叠加至第一设施图像1。该图像窗口还能设计为能由操作员移动的。

在图4中示出设计为过程设施、即设计为方法技术设施的技术设施的根据本发明的控制系统15的一部分。控制系统15包括操作员站服务器16和操作员站客户端17。

操作员站服务器16和操作员站客户端17经由终端总线18彼此连接，并且有选择地与控制系统15的未示出的其他部件(例如技术师站服务器)连接。

用户或操作员为了操作和监控的目的能经由操作员站客户端17借助于终端总线18访问操作员站服务器16。终端总线18例如能被设计为工业以太网，但不限于此。

操作员站服务器16具有与设施总线20连接的设备接口19。经由该设备接口19，操作员站服务器16能与自动化设备21以及与过程设施的有选择地存在的其他部件、例如外围设备(未示出)进行通信。设施总线20例如能被设计为工业以太网，但不限于此。自动化设备21能与任意数量的子系统(未示出)连接。

此外，可视化服务22和过程图像23在操作员站服务器16上实施。操作员站客户端17设计用于，示出用于操作和观察过程设施的设施图像。自动化设备21设计用于，控制和监控过程设施的自动化。为此，在自动化设备21上实施控制程序，该控制程序在过程设施的自动化的规划范围中被加载到自动化设备21上。自动化设备21从过程设施接收过程数据(例如，测量值)并将该过程数据传输至操作员站服务器16的过程图像23。

操作员站服务器16的可视化服务22的专用显示服务24产生第一设施图像1(参见图1和图3)，该第一设施图像被传输至操作员站客户端17用于可视化。如根据图1所描述的那样，操作员能主动地(或者替代地控制系统15能自动地)触发第二设施图像9的视觉显示。为此，操作员能在设施图像1、9的列表显示11中选择第二设施图像(步骤I)。操作员站服务器16的接收服务25接收操作员的指令并将指令转发至对象服务26(步骤II)。该对象服务26将关于第二设施图像9的可视化信息传输至操作员站客户端17，由此其将第二设施图像9叠加至第一设施图像1(步骤III)。

附加地，对象服务26将指令传输给显示服务24，以产生关于警报消息的警报分类的概览，该警报分类的概览为操作员实现关于警报消息的直接概览，该警报消息被分配至第二设施图像9(步骤IV)。为了产生该概览，显示服务24访问过程图像23，在过程图像中存储哪个过程对象具有哪个(具有何种性质的)警报消息(步骤V)。通过显示服务24知晓哪些过程对象被分配至第二设施图像9，显示服务24还能相应地将警报消息分配至第二设施图像9并产生警报分类的概览。然后，将该概览传输给操作员站客户端17(步骤VI)并与第二设施图像9一起由操作员站客户端以可视化的方式示出。

通过(第二设施图像9和第三设施图像14的)警报分类的缩略图，操作员能对操作员的操作和监控更好地排列优先顺序。借助上述控制系统15能有效地避免不必要的图像切换和现有任务处理的中断。

因此，通过本发明能对技术设施的控制系统的改进的可操作性作出重大贡献。

Claims (15)

1.一种用于技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统(15)，所述控制系统具有至少一个操作员站服务器(16)和至少一个操作员站客户端(17)，其中，为了使操作员能对所述技术设施进行控制和监控，所述操作员站服务器(16)设计用于生成可视化信息并将所述可视化信息传输至用于可视化的所述操作员站客户端(17)，其中，所述可视化信息包括所述技术设施的至少一个第一设施图像(1)和第二设施图像(9)，在这些设施图像中以可视化的方式显示或能显示用于所述技术设备的操作员控制和监控的所述技术设施的部件的数字化表示(2，3，4，5，6)和相关联的测量数据(7，8，9)，

其特征在于，

由于在由所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第一设施图像(1)期间所发生的事件，所述控制系统(15)被设计用于借助所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第二设施图像(9)，其中，所述第一设施图像(1)和所述第二设施图像(9)的显示尺寸以彼此不同的方式设计，并且其中，所述第二设施图像(9)的显示尺寸优选地小于所述第一设施图像(1)的显示尺寸。

2.根据权利要求1所述的控制系统(15)，其中，事件表示由所述操作员发出的指令。

3.根据权利要求2所述的控制系统(15)，其中，所述事件表示从设施图像的列表显示(11)中选择所述第二设施图像(9)。

4.根据权利要求3所述的控制系统(15)，其中，所述第二设施图像(9)在所述列表显示(11)中被提供有在所述技术设施中出现的消息、特别是警报消息。

5.根据权利要求1所述的控制系统(15)，其中，事件表示在所述技术设施中出现的消息、特别是警报消息。

6.根据权利要求5所述的控制系统(15)，其中，为了触发由所述操作员站客户端(17)以可视化的方式显示所述第二设施图像(9)，能够预设所述消息必须具有的属性。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述第二设施图像(9)能显示在图像窗口中，所述图像窗口设计成能由所述操作员在由所述操作员站客户端(17)以可视化的方式显示的图像显示器上移动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述第二设施图像(9)的可视化显示包括关于分配给所述第二设施图像(9)所包括的所述技术设施的部件的警报消息的概览(12)。

9.根据权利要求8所述的控制系统(15)，其中，所述概览(12)包括特定的警报类别的相应数量的警报消息。

10.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述可视化信息附加地包括所述技术设施的至少一个第三设施图像(14)，其中，由于在由所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第一设施图像(1)期间发生的一个事件或由于发生的多个事件，所述控制系统(15)被设计用于借助所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第二设施图像(9)和所述第三设施图像(14)，其中，所述第一设施图像(1)和所述第二设施图像(9)的显示尺寸以及所述第一设施图像(1)和所述第三设施图像(14)的显示尺寸以彼此不同的方式设计，其中，所述第二设施图像(9)和所述第三设施图像(14)的显示尺寸优选小于所述第一设施图像(1)的显示尺寸。

11.一种用于运行技术设施、特别是过程设施或制造设施的控制系统(15)的方法，所述控制系统具有至少一个操作员站服务器(16)和至少一个操作员站客户端(17)，其中，为了使操作员能对所述技术设施进行控制和监控，所述操作员站服务器(16)设计用于生成可视化信息并将所述可视化信息传输至用于可视化的所述操作员站客户端(17)，其中，所述可视化信息包括所述技术设施的至少一个第一设施图像(1)和第二设施图像(9)，在这些设施图像中以可视化的方式显示或能显示用于所述技术设施的操作员控制和监控的所述技术设施的部件的数字化表示(2，3，4，5，6)和相关联的测量数据(7，8，9)，所述方法包括：

a)由所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第一设施图像(1)；

b)为了对发生的事件进行反馈，由所述操作员站客户端(17)向所述操作员以可视化的方式显示所述第二设施图像(9)，其中，所述第一设施图像(1)和所述第二设施图像(9)的显示尺寸以彼此不同的方式设计，其中，所述第二设施图像(9)的显示尺寸优选小于所述第一设施图像(1)的显示尺寸。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，事件表示由所述操作员接收的指令。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，事件表示在所述技术设施中出现的消息、特别是警报消息。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述第二设施图像(9)显示在图像窗口中，所述图像窗口设计成能由所述操作员在由所述操作员站客户端(17)以可视化的方式显示的图像显示器上移动所述图像窗口。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述第二设施图像(9)的可视化显示包括关于警报消息的概览(12)，所述警报消息与所述第二设施图像(9)所包括的所述技术设施的部件相关联。