CN1232555A

CN1232555A - 自动生成实时过程控制系统的控制图形的系统和方法

Info

Publication number: CN1232555A
Application number: CN97198459A
Authority: CN
Inventors: 威廉·S·莱博尔德
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-10-20
Also published as: EP0929853B1; CA2265837C; JP4074344B2; WO1998014849A1; CA2265837A1; AU734353B2; AU4585697A; JP2001501344A; US5898860A; DE69702531D1; EP0929853A1; DE69702531T2

Abstract

一种系统和方法,用于生成表征实时过程控制系统和受控工厂的组件之间的互连的控制图形。该系统包括:(1)存储器,接收和存储表征组件之间的显示点连接的原始输入数据、包含组件之间隐式点连接的控制语言文本和关于起始组件的数据;以及(2)耦合到存储器的处理器,分析与起始组件相关的显式和隐式点连接,并自动创建做为起始组件函数的控制图形,该系统由此生成表示互连的控制图形。

Description

自动生成实时过程控制系统的控制图形的系统和方法

本发明是关于以下所揭示的一些技术：在1986年8月19日授权给Henzel的名为“工厂管理系统”的No.4607256；在1994年7月26日授权给Bland的名为“通过使用包含源和目的信息的数据文件使数据对外部软件包可用的系统”的No.5333298；在1995年1月31日授权给Staggs的名为“在开放的系统环境中控制窗口显示的方法”的No.5386503。上述参考的每个专利与本发明一起被转让，并在这里做为参考。

总的说，本发明是关于计算系统，尤其是，关于用于针对实时过程控制系统自动生成控制图形的系统和方法，该控制图形代表将要行控制的过程控制系统和工厂的各组件之间的互连性。

自动化工厂控制系统(例如，由Arizona phoenix霍尼韦尔联合公司制造并可从该公司获得的TDC3000工厂自动化系统)包括一套高级的算法和附属设施以控制和监视比如制造设备中的各种过程。可以调节控制系统从在设备的整个部分或某一特定部份满足很宽范围内的过程要求。按常规，控制系统包含一组模块，每一个都有它自己的处理器或软体(Firmware)，通过一通讯总线连在一起，由此形成一分布式过程控制系统。该系统的分布式的本质使它具有高性能，能够扩展该系统以满足在设备中增长和修改。

自动化工厂管理的首要目标是提供一控制计划，该计划综合工厂范围内的所有过程的控制以提高整个设备的效率。其次的目标是通过提供一实时数据查询和监视计划把该控制计划应用到设备，而该监视计划通过搜集历史和实时数据并响应可能出现的偏离所要求的运行的误差以及显示有利于用户的数据来监视设备的运行。

设计这些优异系统的过程是一种进步。首先，针对特定的工厂设计和实施过程控制系统。很容易想象，这样的系统是非常耗时、耗钱的。后来，象霍尼韦尔这样的公司开始开发可配置的，具有适应性的过程控制系统、这些系统典型地都是分布式的，如前面提到的，并包含能被编程以实现特定工厂控制战略的可配置的逻辑。

工程师一般是被分配任务分析工厂的设计或实际工厂(如果已有)的一些杂事。分析通常基于虚拟解释说明，典型地使用“填充表格”型方式生成系统和工厂的控制图形。控制图形典型地包括组成工厂和过程控制系统的各种组件，包括阀门、罐、热电偶，压力计、压力开关等，并描绘出与组件相关的点连接。

人的错误会不可避免地发生，忘记阀门，误算罐尺寸，压力计的阈值被更换等，而这样的错误在同样的，或更坏的实施，即过程控制系统在线运行和被测试之前一般不会注意到。然后让工程师检查该项目以纠正工厂或过程控制系统的设计，导致工厂延时，利益损失，工厂人力资源浪费及其他。

因此，在本技术领域所需要的是一种自动从过程控制系统的点连接和控制语言文本生成控制图形。

为了解决上述讨论的已有技术中的不足，本发明的一个主要目标是提供一种自动地从过程控制系统的显式点连接和控制语言文本生成控制图形。

在上面主要目标的实现中，本发明提供一种系统和方法，用于生成代表一实时过程控制系统和要控制的工厂的各组件之间互连的控制图形。该系统包括：(1)存储器，用于接收和存储代表组件之间显式点连接的原始输入数据、包含组件间隐式点连接的控制语言文本和涉及一起始组件的数据；(2)处理器，耦全到存储器，分析与起始组件相关的隐式和显式点连接，并自动地建立做为起始组件的函数的控制图。该系统因此生成代表互连的控制图形。

本发明因此引入了广阔的思路，即不仅从显示点连接而且从嵌入控制语言文本的隐式点连接得到互连信息。一旦得出互连信息，就分析和利用它来建立代表过程控制系统和受控工厂的控制图形。

在本发明的优选实施例中，系统包括一个在处理器上运行的输入数据扫描程序，能自动地扫描一个已有的过程控制系统和一已有的工厂的显式点连接和控制语言文本，该系统因此能建立代表已有的实时过程控制系统和工厂的组件之件的互连。

在本实施例中，本发明自动地从已有的过程控制系统和工厂直挡释出互连信息，这在操作上有些类似于反编译器；从整个未记录的过程控制系统和工厂通过释出其中的选择信息自动生成控制图形。

在本发明的优选实施例中，系统还包括耦合到存储器的键盘，允许以手动的方式向存储器中提供原始输入数据。当然，原始数据既可以部份地自动释出，也可以部份地手工提供。

在本发明的优选实施例中存储器接收和存储断点数据，断点数据(对本发明来讲并非必需的)允许用户指定处理器分析过程控制系统的程度。

在本发明的优选实施例中，存储器接收和存储过程级别数据，该过程级别数据(对本发明来说不是必需的)允许用户指定限定处理器分析过程控制系统和工厂的程度的层次级别。

在本发明的优选实施例中，与控制图形的生成相连的存储器、处理器和系统从实时过程控制系统中分离出来以防止使用与生成控制图形相关的资源。处理器，存储器和系统可相应地形成过程控制系统本身的一部份。

在本发明的优选实施例中，该系统还包括一个运行在处理器上的逻辑点分析程序，以跟踪与过程控制系统和工厂的所选之一的特定组件相关的互连。逻辑点分析程序的操作将在下面详细地描述。

在本发明的优选实施例中，该系统还包括一个运行在处理器上的自动线路由程序，用于在所述的过程控制系统和工厂的组件之间自动生成互连线。在本技术领域内熟练的技术人员熟悉自动线路由程序和它们的操作。本发明使用自动路由程序以提供组件之间的图形互连。

在本发明的优选实施例中，系统还包括一个耦合到处理器上的显示设备，显示包含至少一部份控制图形的窗口。如在以后将会更细致地描述的那样，本发明应优先考虑与图形用户接口(GUI)相联系使用，这样的GUI如在MicrosoftWindows、AppleSystem70或其他类似的窗口运行系统中所提供的。

在本发明的优选实施例中，该系统还包括一个运行在处理器上的错误生成程序，当处理器分析显式和隐式点连接时生成错误列表。该错误列表可使用户定位和纠正在组件和互连中的逻辑错误。

本发明的优秀实施例是基于软件的，该软件是处理器可执行的，其运行以指导处理器根据过程控制系统组件之间的点连接和控制语言文本自动生成控制系统。该软件可以存到一常规的存储媒介。包括磁的、光的、或电的设备以及它们的相应组合。在硬件和软体中可以实施可替代的实施例。

前述内容己大体上勾画出了本发明的特点和技术优势以便本领域的技术人员更好地理解下面讲的本发明的细节。本发明的其他特点和优势将在随后的权利要求的主题中细述。本技术领域的熟练人员应明白，他们能很容易地使用作为基础揭示的思想和特定实施例通过修改和设计其他的结构实施本发明的同样目的。这些人员也应明白，这种相关的创建在本发明的最广的形式内并没有脱离本发明的精神和范围。

为更完整地理解本发明及其优点，在下面描述中参考附图，其中同样的数字表示同一对象，其中，

图1表示的与本发明相联系的过程控制系统的高级方框图；

图2A表示操作一计算机系统以提供一种根据实时过程控制系统的点连接和控制语言文本自动生成控制图形的方式的做为示例的方法的流程图；(按照本发明的原理)

图2B表示按照本发明的原理的操作一计算机系统以提供一种根据实时过程控制系统的点连接和控制语言文本自动生成控制图形的方式的做为示例的替换方法的流程图；

图3A表示的是能提供一种环境以使本发明得到相应实施和使用的常规计算机的等效示意图；

图3B表示做为示例的处理电路的高级方框图，该电路可与图3A的计算机相应地联系以提供能实施和应用本发明的环境；以及

图4表示的是按照本发明的原理可以生成的做为示例的控制图形的方框图；

如上面声明的，本发明指的是一种生成表征实时过程控制系统和受控工厂的组件之间的互连的控制图形的系统和方法。该系统至少包括一种存储器和处理器。该存储器接收和存储表征组件之间的点连接的原始输入数据、包含组件之间隐式点连接的控制语言文本以及关于一起始组件的数据。而与存储器相联的处理器，分析与起始组件相关的显式和隐式点连接并自动创建作为起始组件的函数的控制图形，该系统因此生成表征互连的控制图形。

如上面所声明的，本发明引入了不仅从显式点连接，而且从与控制语言文本相嵌的隐式点连接中导出互连信息的思想。一旦得到互连信息，就分析和利用它来建立表征实时过程控制系统和受控工厂的控制图形。

这里使用的每一个词汇“包括”都是指毫无限制的包括；所用到的词组“与…相联系的”及任何相关的是指包括在…之内、与…互连、包括、包括在…之内、与…连接、连接到、与…耦合、耦合到、与…通信、jutapose、与…合作、介入、一个…特性、限制到(和)及其他的；而词汇“或”意指和/或。

在详细地描述上述的实施例之前，首先描述按照本发明的原理与本发明相联系的实时过程控制系统将会有帮助的。

首先参照图1，表示的是实时过程控制系统(一般标记为10)的高级方框图，比如，与本发明的相应联系的霍尼韦尔公司的TDC3000工业自动化系统，该系统由霍尼韦尔公司制造并可从该公司获得。做为示例的过程控制系统10说明性地包括一通过通用控制网络(“UCN”)110与过程控制器105相联系的工厂控制网络100。

做为示例的工厂控制网络100说明性地包括一网络接口模块(“NIM”)115，一通用操作者站模块(“UOS”)125，一应用模块(“AM”)130，一历史模块(“HM”)135，一计算模块(“CM”)140，一过程管理器模块(“PM”)150以及，可能的这些模块的复制(包括附加模块类型，未示出，如应用附属模块)，这些复制模块是执行由实时过程控制系统10所控制的处理设备的所请求的监视功能所必需的。上面提到的模块通过本地控制网络(“LCN”)145相联系在一起。

做为示例的过程控制器105与一组执行发送或接收数据信号，如模拟、数字或其他类似信号的通信接口120联系在一起。按照说明的实施例，该数据信号可相应地以电的方式通信，当然在其他替换实施例中，数据信号也可以以光、磁或其他类似方式通信。

做为示例的通信接口120执行以传输或接收模拟输入信号(“A/I”)，模拟输出信号(“A/O”)，数字输入信号(“D/I”)和数字输出信号(“D/O”)，这些做为示例的信号通过过程控制器105、UCN 110和很多其他的常规设备(未显示)，如阀门、气压计、压力开关，热电偶和其他的感应/控制设备，在工厂控制网络之间被传输。

按照说明的实施例，过程控制器105、整体上或部份上可以编程作为逻辑点而动作。一做为示例的逻辑点包括一组相联系的逻辑块。虽然，按照本发明的实施例，每一个霍尼韦尔公司的TDC3000的逻辑块包含一组常规的离散型(例如，“AND”,“OR”,“NAND”,“NOR”,“NOT”,“EOR”等)和模拟型设备(例如，“Lte”,“Gte”,“Gt”，等)，每一个逻辑块可以是相应地基于软件、软体或硬件的。组成单一、相应排列的用于实施过程控制系统10的控制战略的逻辑点的该组逻辑模块--该组可配置的逻辑模块保证实施逻辑块状态的实施以完成所需要的控制行为。

虽然在说明的实施例中仅包含一单一工厂控制网络100和过程控制器105，需注意的是，实时控制系统10的其他实施例可能会通过一个或多个UCN110包含多个与工厂控制网络100相联系的过程控制器，相反亦如此。

做为示例的NIM115执行以在UCN110和LCN145之间传输数据信号，检验其间的接口。

做为示例的UOS125是为一个或多个工厂使用者提供的工作站，可能会包括一个用户界面，如图形用户界面，以在一个或多个工厂操作者以及工厂的过程之间通信。在UOS125和工厂控制网络100的其他模块之间的通信是通过LCN145。UOS125通过UCN110可以访问来自或流向工厂控制网络100或过程控制器105的数据和资源及在LCN145上的数据。

做为示例的AM130执行以提供额外的数据处理能力，以支持由过程控制器105完成的过程控制功能，如数据查询，报警，历史搜集以及提供所需的连续的控制计算能力。AM130的数据处理能力是由常规的排列的处理器和相联的存储器来提供。

做为示例的HM135执行以提供大范围的数据存储。例如HM135可至少包括一个常规的排列的磁盘海量存储设备。该磁盘海量存储设备可提供大容量的数据存储。由这样的海量存储设备所存的数据类型典型的是趋势历史或来自能确定这样的趋势的数据，构成或形成显示的数据、程序拷贝、数据库或其他的。

做为示例的CM140执行以使用标准的或共同的做为示例的物理模块的单元以使得中级到大规模的通用的数据处理系统通过NIM115和UCN110与LCN145和过程控制器105上的工厂控制网络100的其他模块通信。典型地，在高级程序语言中，CM140的常规数据处理系统提供监视、优化、通用化用户程序准备和这样程序的执行。这些数据控制系统通过常规的通信系统，或网络和熟知通讯线与其他类似系统通信。

做为示例的CM140包括任何常规的相应安排的计算机，或计算机组。一个做为示例的计算机就是霍尼韦尔DPS-6，其用在CM140中，并且可从明尼苏达州的霍尼韦尔公司获得，或惠普的PA-RISC系统，可从弗利尼亚州的惠普公司获得。

做为示例的PM150使用具有多个处理器的处理结构提供灵活和有利的过程扫描和控制能力。PM150包括有一高级过程管理器模块(“APMM”)和I/O系统(未示出)。

APMM包括通讯处理器和调制解调器，I/O链接接口处理器和控制处理器，通信处理器可以优化以提供高性能的网络通信，处理诸如网络数据通信和对等通信的功能，而控制处理器可用于执行有规律的、逻辑的和序列功能，包括用户编程设备。因为通信和I/O处理是在独立的指定的硬件上执行，可以使用控制处理器全部性能以控制策略实施。I/O链接接口处理器是到I/O子系统的接口。

I/O子系统包括一冗余的I/O链接和I/O处理器。这些I/O处理器处理针对数据查询和控制功能的字段I/O，比如，提供工程单元转换和检查APMM独立性的报警限制功能。控制操作在APMM之内进行，其中数据查询在I/O处理器内进行。而工程师在最大的APM设计限制内，在分配点类型的控制战略里具有完全的选择灵活性。

做为示例的LCN145可使用常规的高速通信总线以互连这些做为示例的模块(例如，UOS125,AM130等)。这种总线能在数据资源之间，例如NIM115,AM130,HM135等，提供基本的数据传输途径以及该数据的基本用户，例如UOS125,AM130和CM140。该总线也提供一个合适的通讯媒介，通过它，大块的数据，如存储器映像，可从一个模块，如HM135，移动到另一个模块，如UOS125。

优异的过程控制系统10的完整描述在与本发明共同拥有并在此引为参考的美国专利No.4607256中论述。

图2A说明的是按照本发明的原理操作一个计算机系统以提供一种根据实时过程控制系统10的点连接和控制语言文本自动生成控制图形的方式的流程图。如上述所声明的，本发明的优选实施例可以用软件的形式来实现，当然其他的实施例中也可以从软体、硬件或三种的组合来实现。做为示例的方法200因此可在常规的，尤其是与常规的处理电路(通常标注为210)的计算机或处理系统(通常标注为205)内实现并运行。

广义地说，做为示例方法200是可执行的，以生成基于被配置点之间的控制关系的互连图形，该被配置点代表过程控制系统10或它的相关的工厂的组件。该实施例的一个优点是能向离线的工程师提供反馈，如备份检索、提供记录控制关系的装置或其他的。方法200可和一图形接口相联系、描述被配置点对象和它们的控制关系，并可运行以提供一组用于生成控制关系视图的选项。

例如，一用户使用象键盘这样的常规设备，向计算机205(输入输出步骤215)输入原始数据。原始输入数据至少表示：(1)过程控制系统10的各组件之件的显式点连接，如工厂控制网络100，过程控制器105，阀门，压力开关，气压计、热电偶或其他的感应/控制设备；(2)包含组件之间隐式点连接的控制语言文本；以及(3)关于一起始组件的数据，如工厂控制网络100。原始输入数据也可相应地包括断点、过程级别或其他数据。

断点数据允许用户指定计算机205分析过程控制系统10和其相关工厂的程度。断点因此可以使用户有效地选择一个或多个本体，在该本体中制止控制分析针对一个或多个所选择的断点的连接的分析。断点工具可相应地用于控制图形，用户通过选择断点中断相关的分析。这些通过用户选择做为断点的点对象来完成。

过程级别数据允许用户指定一限制计算机205分析过程控制系统10和其相关工厂的程度的层次级别。过程级别用于降低大量耦合生成控制图形的复杂性。过程级别可以这样定义，其中包含连接的连接点对象是父级而该连接代表子级或下一个要处理的级别。

图4说明的是按照本发明的原理生成的做为示例的控制图形的方框图。假设用户已指定方框RC1是要分析的起始点，级别1的点仅包含RCI，级别2点包含HL1、RC2、LOG1和AO1，级别3仅包含RC3和级别4仅包含HL3。一般，3到5个级别就能提供记录控制战略所必须的细节和基于所分析的起始点评估任何配置变化对控制战略的影响。

回到图2A，应注意到，在其他实施例中，原始输入数据可相应地通过或从另一台计算机或处理系统(未示出)自动输入，如从实时过程控制系统10(该实施例是参考图2B讨论的)，或自动与手动输入的组合。

与计算机205(和，有关联的处理电路210)相联系的存储器接收和存储在存储器中的原始输入数据(过程步骤220)。计算机205分析与起始组件相关的显式和隐式点连接(过程步骤225)，并当处理器分析同一个遇到错误时生成一个错误列表(过程步骤235)。该错误列表允许用户定位和纠正在组件和互连中的错误。

按照所述的实施例，通过被配置链接的的连接的一个或多个方案点表由搜索处理可能的控制关系的点连接。每一个被分析的点都可以在一个或多个点类型表中找到，该表是在其中连接可被配置以进行匹配的表。如果匹配的话，存在连接匹配的连接点被放置在未处理的堆的最后以进一步处理。而当前正在处理的连接点则被加到一处理过的堆，用表示其本身和刚放置在未处理的堆上连接点的链接的内部连接信息来处理。当该点的分析结束之后，把未处理的堆做为一个先入先出(FIFO)堆来进行处理，其中在未处理堆上的所有本体都以刚刚描述的方式进行处理。

在一个优秀的实施例中，计算机205还可以包含一个逻辑点分析程序。运行该程序以跟踪与所选的过程控制系统10和它的已有工厂之一的特定组件相关的互连。逻辑点可能与图1的过程控制器105相联。

一般地说，可以认为逻辑点分析是一个过程，其中通过它的相关的逻辑块跟踪一特定逻辑点连接以确定任何一个或全部的点连接和用于生成控制图形的对内部参数的读写。如果考虑组件和组件组使用多个逻辑点该程序的实施倾向于生成一组控制连接，如此可以进行安全互锁。

计算机自动生成作为起始组件(过程步骤240)的功能的代表了互连的控制图形。该计算机也可包括一个线路由程序，该程序自动生成代表过程控制系统10和它的相关的工厂的组件之间的互连线，如UCN110。熟悉本技术领域的人对线路由程序和它的运行很熟悉。本发明可以使用自动线路由程序以提供组件之间的图形互连。

按照所描述的实施例，计算机205分析连接图的各种组件并且实例化代表图形上的连接线的连接对象。分析该连接对象在包括点对象的图形格中的位置。通过该分析会暴露出所要求的连接数和用于随后的点对象移动的设备间距以符合所要求的连接。这可以通过相应的两步过程来完成，即：(1)针对图形位置创建和分析线对象，(2)在逻辑显示窗中移动点对象以适应线对象的位置。针对每一个唯一的过程控制系统10点模块类型和点算法创建点对象，每一个可以是唯一的并和特定的行为和特征标记相联系。在生成控制图形中可利用下列示范的数据库表：

数据库表1NIM.DBF NIM点表UAI.DBF 模拟输入点表UDI.DBF 数字输入点表UDO.DBF 数字输出点表UDC.DBF 数字合成点表UREGC.DBF 调整控制点表UREGPV.DBF 调整PV点表ULOGIC.DBF 逻辑点表ULGBLK.DBF 逻辑块表UDVCTL.DBF 设备控制点表CLMAPDB.DBF 释出命令语言点关系表

上述的的数据库表可用于生成控制图形，提取所要求的信息以建立点连接和尤其是提取实例化点对象所必需的点信息。

(1)NIM.DBF 该表是用于定义可用点的范围以

对逻辑关系和互连进行分析和指

出点处理状态、断点状态和焦点

状态。“NAME”字段用于提取

用于分析其逻辑关系的点，

“PNTTYPE”字段用于定义配

置点采用的点模板。

(2)UAI.DBF 该表通过读取指示正在被分析的

模拟输入点的类型的

“PNTMODT”字段来确定模拟

输入点的类型。该信息也可以用

于唯一地基于模块类型的模拟输

入点的建立。(3)UDI.DBF 该表通过读取指示正在被分析的

数字输入点的类型的

“PNTMODT”字段来确定数字

输入点的类型。该信息也可以用

于唯一地基于状态类型的数字输

入点的建立。(4)UDO.DBF 该表通过读取指示正在被分析的

数字输入点的类型的

“PNTMODT”字段来确定数字

输入点的类型。该信息仅可以用

于唯一地基于状态类型的数字输

入点的实例化。(5)UDC.DBF 该表用于生成基于它的被配置的

输入/输出连接的逻辑连接。(6)UREGC.DBF 该表用于生成基于它的被配置输

入/输出连接的逻辑连接。(7)ULOGIC.DBF 该表用于生成基于它的被配置输

入/输出连接的逻辑连接。(8)ULGBLK.DBF 该表用于分析逻辑点块，以生成

基于它的块配置的点关系。(9)UDVCTL.DBF 该表用于生成基于它的被配置输

入/输出连接的逻辑连接。(10)CLMAPDB.DBF 该表用于生成基于点模块命令语

言序列程序写逻辑的与点模块命

令语言序列程序的逻辑连接。该

表包含针对过程控制系统10的

点模块命令语言源文件的全部文

件的所有生成的图形文件关系。

计算机205与一常规的显示设备相连，使显示设备显示控制图形(输入/输出步骤245)。该设备提供用于显示和一组任务相关的数据的区域，其中该区域被分成多个能提供区段的窗口，在该区域内用于显示和相应的一个任务相关的数据。在一优秀的实施例中，可以适当地提供包含至少一部份控制图形的窗口。

从上述很明显看到，所述的实施例提供了一种操作计算机以生成代表实时过程控制系统10和受控工厂的各组件之间互连的控制图形，该实施例还说明一个更广泛的思想：不仅可从显式点连接得到互连的信息，也可以从嵌入在控制语言文本中隐式连接得到。图2B描述的是按照本发明的操作计算机系统205以提供一种自动生成实时过程控制系统10的控制图形的方式的其他做为示例的方法(标注为250)。

一开始，在计算机205和实时过程控制系统10之间建立合适的通信链接(过程步骤255)。在计算机之间建立通讯链接是众所周知的。按照所述的实施例，计算机205包括一个输入数据扫描程序，并使该程序自动扫描已有的实时过程控制系统10和已有的工厂的显式点连接和控制语言文本(过程步骤260)。

在一优秀的实施例中，计算机205包括一个逻辑点分析程序，功能上与图2A所揭示的近似，可与输入数据的扫描程序相联。该逻辑点分析程序执行以跟踪与过程控制系统10或已有工厂的所选的其中之一的特定组件相关的互连。按照所述实施例的逻辑点可相应地与图1的过程控制器105相联系。

计算机205建立代表已有的过程控制系统10和已有的工厂的各种组件的互连的控制图形(过程步骤265)。计算机205显示该控制图形到一相连的常规显示设备(输入/输出步骤270)。

本实施例自动地直接从已有的过程控制系统10和已有工厂中释出互连信息。如上所述的，该过程在运行上有些类似于反编译器；通过从中释出选择信息，控制图形可相应地自动从过程控制系统10和它的已有工厂中生成，但可能不会完整地记录。

按照所述的实施例，计算机205完整地实时过程控制系统10分离，防止使用与生成控制图形相连的资源。在其他实施例中，计算机205可形成与过程控制系统10本身相连的一部分，也就是，上述的方法可能完全运行在过程控制系统10的内部。

前面对图2A、2B的讨论描述了本发明的许多优点和特点，本技术领域的人知道，他们很容易使用所述的思想和特定实施例做为基础，为实施本发明的同一目的，进行设计和修改其他结构，而这样的创建并没有脱离本发明的精神和范围。

图3A是常规计算机205的示意图，一台个人电脑(“PC”)提供一个可以实施和操作本发明的环境，由于本发明并不局限于在个人计算环境中应用，图3A仅作示例。

做为示例的PC205包括一显示设备或监视器310，一个在其中有很多电子元件的基板320(参考图3B所讨论的)。和许多做为示例的常规的用户接口、包括键盘350和鼠标360。

显示设备310，键盘250和鼠标260合在一起使得PC205和用户(未示出)之间能进行通信。主基板320说明性地包括一硬件复位开关330(调整以触发复位电路(未示出)，当用户按下复位开关330时以重新引导或重启动计算机)和一电源开关340(能够中断和恢复PC205的电源)。电源的中断和恢复引起PC205的重新启动。

显式设备310在运行在PC205之内的常规GUI操作系统(未示出)的控制之下提供一显示图形数据的区域。GUI操作系统管理在PC205上执行的各种用户所选择的应用任务之间的计算机资源配置，包括把显示设备310的区域分成多个做相应安排的窗口，该窗口显示与每一个用户选择的应用任务相对应的数据。每一窗口可相应地被允许占用显示设备310上提供的显示区域的一部份或全体，这取决于用户意愿。多个窗口之间可以整体上或一部分地相互关闭。

虽然，己使用PC205说明了计算机，应注意，本发明的基本原理是可以与任何安排的、用于通过实时过程控制系统的逻辑块状态激发信号流的计算机系统一起实施、应用，包括超级计算机，以及计算机网络，如本地网，城市区域和广域网。

图3表明是做为示例的处理电路的高级方框图(标注为210)。该处理电路可相应地与一计算机，如PC205，相连以提供在其中本发明可以相应实施和操作的环境。处理电路210示意性包括一处理器370，一常规的随机存储器(“RAM”)375，总线控制器电路380，一常规的只读存储器(“ROM”)385，一常规的视频随机存储器(“VRAM”)390和一套外部接口395。并给出一做为示例的主机总线397，其运行以与处理器370,RAM375和总线控制器电路380相联系，一做为示例的输入/输出(“I/O”)总线398被示出，其运行以和总线控制器电路380,ROM385、VRAM390和外部口395相联系。该外部口395可相应地耦合I/O总线398到一个或多个通常用于进行通信的外部设备。在外部接口395中可包含一个或多个串行或并行口。

总线控制器电路380提供一种装置，利用该装置主机总线397和I/O总线398相联系。由此，提供其间通信的路经和管理。每一个所述的总线397和398要求有驱动电流以运载信号。所述的电路因此以与提供所需的驱动电流的常规系统控制器(未示出)相连方式运行。当然，所述的电路可以具有一个或多于三个的总线而实施。

按照所述的实施例，做为示例RAM375可以被至少部分地调整以存储由处理器370运行的任务。处理器370基于执行一个或多个存储任务以访问做为示例的VRAM390而在显示设备310上显示数据。如上所述，一个或多个任务可相应地具体化本发明的原理以生成代表实时过程控制系统和相关的工厂的组件之间互连的控制图形。

在其他优秀的实施例中，处理电路210可整体或部份地被任何处理配置替换或混合使用以形成各种类型的这里描述和声明的电路，该配置包括可编程的逻辑设备，如可编程的阵列逻辑(“PAL”)和可编程的逻辑阵列(“PLA”)，数字信号处理器(“DSP”)，可编程门阵列(“FPGA”)，特定应用集成电路(“ASIC”)，大规模集成电路(“LSI”)，非常大规模集成电路(“VLSI”)或其他的。

常规处理系统结构在William Stallings所著并由MacMillanPublishing Co.出版的《计算机组织和结构》(1993年第三版)一文中更详细地讨论；常规的处理系统网络设计在Darren L.Spohn所著并由McGraw-Hill,Inc出版的《数据网络设计》(1993)一文中详细讨论；常规的数据通信在R.D.Gitlin,J.F.Hayes和S.B.Weinstein所著并由Plenum Press出版的《数据通信原理》(1992)一文和由James HarryGreen所著并由Irwin Professional Publishing出版的《Irwin远程通信手册》(1992年第二版)中详细论述；

从以上，很清楚本发明提供一种系统、方法，用于生成表征实时过程控制系统和受控工厂的组件之间互连的控制图形，该系统包括：(1)接收和存储表征组件之间的显式点连接的原始输入数据、包含组件之间隐式点连接的控制语言文本和与起始组件相关的数据。(2)耦合到存储器的处理器，分析与起始组件有关的显式和隐式点连接，并自动建立作为起始元件函数的控制图形，该系统由此生成表征互连的控制图形。

虽然本发明及其优点已详细描述，但本技术领域的人应明白，他们可以做出各种变化，替换和修改而不背离本发明的精神和范围。

Claims

1．一种用于生成表征实时过程控制系统和受控工厂的各组件之间的互连的控制图形的系统，所述的系统包括：

存储器，接收和存储表示所述的组件的显式点连接的原始输入数据、包含所述组件之间的隐式点连接的控制语言文本以及关于起始组件的数据；以及

耦合到所述存储器的处理器，分析与所述的起始组件相关的所述的显式和隐式点连接，并自动建立作为所述起始组件的一能的所述的控制图形，所述的系统由此建立表征所述互连的所述控制图形。

2．如权利要求1所述的方法，其特征是包括一运行在处理器上的输入数据扫描程序，能自动地扫描一已有的过程控制系统和工厂的显示点连接和控制语言文本，所述的系统由此能建立表征实时过程控制系统和受控工厂的各组件之间的互连的控制图形。

3．如权利要求1所述的系统，其行征还包括一耦合到所述存储器的键盘，允许所述的原始数据以手动的方式提供给所述的存储器。

4．如权利要求1所述的系统，其特征还包括所述的存储器接收和存储断点数据。

5．如权利要求1所述的系统，其特征还包括所述的存储器接收和存储过程级别数据。

6．如权利要求1所要述的系统，其特征是所述的存储器、处理器和系统，从所述的过程控制系统分离以防止使用与所述的控制图形的生成相联系的资源。

7．如权利要求1所述的系统，其特征还包括一运行在处理器上的逻辑点分析程序，以跟踪与所选择的所述过程控制系统和所述的工厂之一的特定组件相关的互连。

8．如权利要求1所述的系统，其特征还包括一运行在所述处理器上的自动线路由程序，用于在所述的过程控制系统和工厂的组件之间生成互连线。

9．如权利要求1所述的系统，其特征还包括一耦合到所述处理器上的显示设备，显示包含至少一部份控制图形的窗口。

10．如权利要求1所述的系统，其特征是还包括一运行在处理器上的错误生成程序，当所述的处理器分析所述的显式和隐式点连接时生成一个错误列表。

11．一种生成表征实时过程控制系统和受控工厂的各组件之间的互连的控制图形的方法，所述的方法包括步骤：

存储表示所述的组件的显式点连接的原始输入数据、包含所述组件之间的隐式点连接的控制语言文本以及关于起始组件的数据：

分析与所述的起始组件相关的显式和隐式点连接；

自动建立作为所述起始组件的函数的所述的控制图形，由此建立表征所述互连的所述控制图形。

12．如权利要求11所述的方法，其特征包括自动地扫描一已有的过程控制系统和已有工厂的显示点连接和控制语言文本，所述的方法由此使得表征实时过程控制系统和受控工厂的各组件之间的互连的控制图形得以建立。

13．如权利要求11所述的方法，其特征是还包括允许所述的原始数据以手动的方式提供给所述的存储器。

14如权利要求11所述的系统，其特征还包括存储断点数据。

15．如权利要求11所述的系统，其特征还包括存储过程级别数据。

16．如权利要求11所述的系统，其特征是所述的方法独立于所述的过程控制系统运行以防止使用与所述的控制图形的生成相联系的资源。

17．如权利要求11所述的系统，其特征还包括跟踪与所选择的所述过程控制系统和所述的工厂之一的特定组件相关的互连的步骤。

18．如权利要求11所述的系统，其特征在所述的过程控制系统和工厂的组件之间自动生成互连线的步骤。

19．如权利要求11所述的系统，其特征还包括显示包含至少一部份控制图形的窗口的步骤。

20．如权利要求11所述的系统，其特征还包括当所述的处理器分析所述的显式和隐式点连接时生成一个错误列表。

21．一种用于自动生成表征已有的实时过程控制系统和受控工厂的各组件之间的互连的控制图形的系统，所述的系统包括：

运行在所述系统的处理器上的输入数据扫描程序，自动扫描所述的已有的过程控制系统和工厂的显式点连接和控制语言文本以从中生成原始输入数据；

耦合到所述处理器上的存储器，接收和存储所述的原始输入数据、关于起始组件的数据、断点数据和过程级别数据；以及

运行在所述的处理器上在分析程序，分析与所述的起始组件相关的所述的显式和隐式点连接，并自动建立作为所述起始组件、所述的断点数据和所述的过程级别数据的函数的所述的控制图形，由此所述系统能建立表征所述的已有的实时过程控制系统和所述的已有工厂的各组件之间互连的所述控制图形。

22．如权利要求21所述的系统，其特征是所述的存储器、处理器和系统与所述的已有的实时过程控制系统分离以防止使用与所述的控制图形的生成相关联的资源。

23．如权利要求21所述的系统，其特征还包括一运行在处理器上的逻辑点分析程序，以跟踪与所选择的所述过程控制系统和所述的工厂之一的特定组件相关的互连。

24如权利要求21所述的系统，其特征还包括一运行在处理器上的自动线路由程序，用于在所述的已有的过程控制系统和已有工厂的组件之间自动生成互连线。

25．如权利要求21所述的系统，其特征还包括一耦合到所述的处理器上显示设备，显示包含至少一部份控制图形的窗口。

26．如权利要求21所述的系统，其特征还包括一运行在处理器上、当所述的处理器分析所述的显式和隐式点连接时生成一个错误列表的错误生成程序。