CN1680931A - 过程控制系统的自动建模方法及相应的过程控制系统 - Google Patents

过程控制系统的自动建模方法及相应的过程控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种过程控制系统的自动建模方法，其中，以反映过程控制系统中的各元素的布局的树结构的形式配置用户界面的各元素。将每个元素分配到至少一个输入窗口，该输入窗口具有用于设置和/或监视过程控制系统中的可控目标装置的多个属性。将树结构的当前配置存储为项目，并将在相同的当前操作过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为操作会话，由此，在重新加载过程控制系统时可以恢复各元素的状态。并且，本发明还涉及可以实施所述方法的过程控制系统。

Description

过程控制系统的自动建模方法 及相应的过程控制系统
技术领域
本发明涉及过程控制系统的建模方法和相应的过程控制系统。
背景技术
当涉及过程控制系统并准备用图形元素(element)再现实际的过程控制系统的模型时，必须考虑到所需的图形元素的数量随实际存在系统的复杂程度增加。通常地，图形用户界面为在用户界面的工作面上自由定位模型的这些图形元素提供了可能。并且，用户界面通常可以以通信的方式将这些图形元素连接到实际存在系统上。
通过图形元素建立实际存在系统的模型的方法主要如下：
以树结构配置用户界面的元素。该树结构分别反映实际系统中的各元素的逻辑配置或功能。
这种系统可能例如包含具有串行接口的主PC、通信装置和通过总线连接的至少一个传感器。该系统的各个元素使得可将一个或多个图形元素(窗口)用于将例如测量值可视化或操作该系统。因此，提供用于将测量值和诊断消息(diagnoses message)可视化的不同窗口。并且，存在各窗口，可以根据这些窗口改变各元素的参数。通常地，可以在用户的工作面上对这些窗口进行自由定位。
根据例如微软Visual Studio，可以存储工作项目(project)中所包含的所有文件的列表。也可以存储图形窗口的配置，通过这些窗口可以处理工作项目的文件。因此，一旦重新加载这种项目，用户界面可得到恢复并可处于与关机时的状态相同的状态。
但是，可能还需要存储和恢复所包含的例如与通信有关的元素的条件。对于用户来说，可能需要改善实际系统的模型的复杂结构、所涉及的图形元素的定位、源自这些元素的通信。
发明内容
本发明的实施可以包括以下特征中的一种或更多种。根据本发明的一方面，提供一种过程控制系统的自动建模方法，其中，以反映过程控制系统中的各元素的布局(topography)的树结构配置用户界面的各元素，其中，将每个元素分配到至少一个输入窗口，该窗口具有用于设置和/或监视过程控制系统中的可控目标装置的多个属性，其中，将树结构的当前配置存储为项目，并将相同的当前操作的过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为操作会话(operationsession)，由此，在重新加载过程控制系统时可以恢复各元素的状态。
并且，提供操作软件，该操作软件用于存储树结构以及各窗口的列表和它们的属性，其中，操作软件还在当前操作的过程中存储输入窗口的位置。
根据本发明的另一方面，操作软件存储用于存储各元素的状态的分别表示在线或离线状态的通信状态。为了存储各元素的状态，操作软件存储各输入窗口的相关用户界面的状态。
根据本发明的另一方面，仅选择恢复到整个项目的不同节点的不同通信链接。
另一方面在于，用于设置和监视由项目树中的元素提供的目标装置的输入窗口用于测量值的显示、诊断或参数化。
根据本发明的另一方面，将在过程控制系统的操作过程中打开的输入窗口的当前状态以XML字符串(string)的形式传输到操作软件中。用常规的界面方法询问和存储在过程控制系统的操作过程中打开的输入窗口的状态。
另一方面在于，在项目文件中存储项目和项目的元素的相关状态。在项目文件中存储会话信息，或存储对于包含会话信息的文件的引用。一旦打开项目，则验证是否存在会话信息，如果存在，恢复具有所有打开的对话框的最后呈现的视图，并恢复最后会话的所有连接。
根据本发明的另一方面，会话管理器管理会话的列表和各项目的活动会话(active session)的名称，并在非易失性项目目录中保存后者。会话管理器在加载项目的过程中提供对话框，在该对话框中，提供项目的所有的可用会话的名称以供选择。
根据本发明的另一方面，提供一种过程控制系统的自动建模方法，该过程控制系统包含至少一个目标装置，其中，以反映过程控制系统中的各元素的布局的树结构配置用户界面的各元素，其中，将每个元素分配到至少一个输入窗口，该窗口具有用于设置和/或监视过程控制系统中的可控目标装置的多个属性，其中，操作软件将树结构的当前配置存储为项目，将在相同的当前操作过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为操作会话，并存储位置和/或各输入窗口的用户界面的分别表示在线或离线状态的通信状态，由此在重新加载过程控制系统时可以恢复各元素的状态。
本发明的另一方面在于提供一种过程控制系统，该过程控制系统包括主PC和通过总线系统与连接主PC连接的至少一个目标装置，其中，可以在输入窗口上以树结构的形式显示过程控制系统，其中，树结构包含节点，每个节点提供至少一个输入窗口，所述输入窗口具有用于设置和/监视所分配的目标装置的多个属性，其中，过程控制系统的存储器可将树结构的配置存储为项目，将在操作过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为可在重新加载过程控制系统的过程中自动恢复的操作会话。
过程控制系统的存储器可以存储输入窗口的位置。存储器还可以存储输入窗口的分别用于表示在线或离线状态的通信状态。并且存储器可以存储与各输入窗口相关的用户界面的状态。并且，存储器可以为各项目存储若干个操作会话。
根据本发明的另一方面，可以以永久性的方式在框架应用(frameapplication)中实施过程控制系统。也可以以作为添加部分添加入框架应用的方式实施该系统。
本发明的另一方面在于，输入窗口是用于将由至少一个目标装置得到的测量值可视化的窗口。输入窗口是用于诊断消息的窗口。
根据另一方面，过程控制系统包括会话管理器。
附图说明
为了进一步解释和更好地理解，以下将参照附图详细说明本发明的几个示例性实施例，其中
图1是过程控制系统的示意图；
图2是PACTware的窗口的屏摄图像(screenshot)；
图3是PACTware窗口的另一屏摄图像；
图4表示用于存储会话的窗口；
图5表示用于加载会话的窗口；
图6表示用于加载会话的完整屏摄图像。
具体实施方式
图1是过程控制系统1的示意图，该过程控制系统包括通过接口3与控制单元4接连的PC2。该控制单元通过总线系统5与两个目标装置6连接，这里目标装置是传感器。
图2表示PACTware软件的窗口的屏摄图像，用于说明过程控制系统的树结构：具有串行接口的主PC通过通信装置与两个传感器连接。根据图3，屏摄图像表示有用于可视化测量值和诊断消息的不同窗口。并且，有用于改变各元素的参数的窗口。可以在工作面上对所有这些窗口进行自由定位。
可以在PACTware等操作工具中应用本发明。这些操作工具使得在用于模型化项目的装置目录中得到不同的元素。然后将装置目录的这些元素的单一实体(single entity)编入项目树，以分别从区段过程或自动操作中得到实际项目的模型。
项目树中的这些元素中的每一个使得可得到用于设置和监视目标装置的不同窗口。通常地，区分下列各组：测量值的显示、诊断和参数化。
操作软件得到所涉及的元素的所有当前属性并然后存储起来以用于恢复。这些属性具体包括：
-所有打开的输入窗口的列表以及它们的位置，
-各项目节点的通信状态(在线或离线)，以及
-各输入窗口的各操作界面的状态。
例如，各输入窗口可采用几种输入形式，在这些输入形式中存在用于数据输入的几种元素。因此，要进行状态的完全恢复，必须将输入窗口的用户界面的当前状态传输到操作软件中。这样使得，例如，根据常规的界面方法，将所有打开的窗口的该当前状态以各XML字符串的形式传输到操作软件中。并且，操作软件可以影响输入窗口的当前状态，使得，通过使用常规的界面方法，将XML字符串传输到窗口说明目标状态。
根据本发明，通过选择询问项目元素的所有打开的输入窗口的属性并随后对其进行保存，扩展操作软件。并且，操作软件可以重新产生会话的所有当前窗口，并将它们回归到它们的初始状态。这种机制例如通过使用XML字符串作为传输参数的常规界面方法进行操作。
当退出用户界面时，后者收集当前视图的所有信息以及连接状态(在下面用术语会话表示)。在非易失性项目目录中(在项目文件自身或在项目文件中引用的单独的文件中)存储所确定的该信息。
当在指定的操作界面下打开项目时，首先加载所有的项目数据。下一步，应用分别检验项目文件是否包含会话信息或对于包含会话信息的文件的引用(reference)。在存在会话信息时，一方面，重新产生包括所有打开的对话框在内的项目的最后的视图，另一方面，重新产生在最后的会话过程中存在的所有连接。可以将这种机制永久性集成到操作软件中，或者，作为实际操作软件的添加部分提供这种机制。
操作软件也可以包含会话管理器。从图4可以看出，可以根据该窗口存储实际会话。也可存储关于项目的几种会话并恢复数据。会话的信息包含所有打开的输入窗口及其各自的状态的列表。因此，整个项目的数据仅存在一个时间，且仅在某一点上被保存。
但是，可以规定项目的不同视图。因此，例如，可以只将项目的不同部分组合到一个视图，或规定具有不同任务的几个视图。由此，当前诊断信息的特定视图或用于监视当前的测量值的视图应是适当的。
会话管理器可以管理针对各项目的会话的列表以及活动会话的名称。在图4中，提供用于存储会话的对话框。在该对话框中，可以选择待存储的会话的名称。当激活在对话框中设置的用于存储会话的按钮时，会话管理器收集当前视图的所有信息以及连接状态。将该信息添加到当前项目的所有会话的列表中，该当前项目以为会话选择的名称命名。当所选择的名称已在该列表中存在时，由当前会话的信息代替已存在的会话的信息。并且，采用所选择的名称作为活动会话的名称。然后将会话的更新列表以及活动会话的名称存储在非易失性项目目录中(在项目文件自身中或在项目文件中引用的单独文件中)。
从图5中可以看出，会话管理器提供用于加载会话的对话框。在对话框中，提供项目可用的所有会话的名称以供选择。如图6所示，作为扩展，对话框还提供这样一种窗口，在该窗口中，以预览的方式显示会话，以便于对需加载的会话进行选择。在启动对话框中存在的用于加载会话的按钮时，首先关闭所有打开的窗口。然后，恢复存储在所选的带有所有打开的对话框的会话中的项目的视图。取消待加载的视图不需要的连接。但是，建立需要但不存在的连接。
将加载的会话的名称作为活动会话存储在非易失性项目目录中(在项目文件自身中或在项目文件中引用的单独的文件中)。
一旦通过用户界面打开项目，首先加载所有项目数据。下一步，应用分别验证项目文件是否分别包含会话信息或对于包含会话信息的文件的引用。当存在会话信息时，然后验证是否针对该项目存储了活动会话的名称。在这种情况下，重新产生以该名称存储的会话。该过程与加载会话的过程相同。已经提到，会话管理器可以为操作软件的固定组件，或者也可以作为操作软件的添加部分而实现。
本发明可用于在加载项目的过程中自动恢复存储时间点上存在的通信链接。因此，使项目的开始过程变得更简单。在现有技术中，在加载项目后必须手动打开每个窗口，并且必须手动产生通信链接，而根据本发明，可将手动动作自动化。并且，可以选择性地产生与整个项目的不同节点有关的不同通信链接。这对于共享系统尤其重要，在共享系统中，只能通过调制解调器访问项目的某些部分。这里，根据本发明，可以精确地规定对于哪个节点应建立连接，而对于哪个节点不应建立连接。

Claims (24)

1.一种过程控制系统的自动建模方法，其中，以反映过程控制系统中的各元素的布局的树结构配置用户界面的各元素，其中，将每个元素分配到至少一个输入窗口，该窗口具有用于设置和/或监视过程控制系统中的可控目标装置的多个属性，其中，将树结构的当前配置存储为项目，并将相同的当前操作的过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为操作会话，由此，在重新加载过程控制系统时可以恢复各元素的状态。
2.根据权利要求1的方法，其中，操作软件用于存储树结构和窗口的列表及它们的属性，其中，操作软件还存储当前操作的过程中输入窗口的位置。
3.根据权利要求2的方法，其中，用于存储元素的状态的操作软件存储分别表示在线或离线状态的通信状态。
4.根据权利要求2的方法，其中，用于存储元素的状态的操作软件存储各输入窗口的相关用户界面的状态。
5.根据权利要求1的方法，其中，仅选择恢复到整个项目的不同节点的不同通信链接。
6.根据权利要求1的方法，其中，用于设置和监视由项目树中的元素提供的目标装置的输入窗口用于测量值的显示、诊断或参数化。
7.根据权利要求1的方法，其中，将在过程控制系统的操作过程中打开的输入窗口的当前状态以XML字符串的形式传输到操作软件。
8.根据权利要求1的方法，其中，用常规的界面方法询问和存储在过程控制系统的操作过程中打开的输入窗口的状态。
9.根据权利要求1的方法，其中，在项目文件中存储项目和项目的元素的相关状态。
10.根据权利要求1的方法，其中，在项目文件中存储会话信息，或存储对于包含会话信息的文件的引用。
11.根据权利要求1的方法，  在打开项目时，则验证是否存在会话信息，如果存在，恢复最后呈现的视图及其所有打开的对话框，并恢复最后会话的所有连接。
12.根据权利要求1的方法，其中，其中，会话管理器管理会话的列表和各项目的活动会话的名称，并在非易失性项目目录中保存各项目的活动会话的名称。
13.根据权利要求12的方法，其中，会话管理器在加载项目的过程中提供对话框，在该对话框中，提供项目的所有的可用会话的名称以供选择。
14.一种过程控制系统的自动建模方法，该过程控制系统包含至少一个目标装置，其中，以反映过程控制系统中的各元素的布局的树结构配置用户界面的各元素，其中，将每个元素分配到至少一个输入窗口，该窗口具有用于设置和/或监视过程控制系统中的可控目标装置的多个属性，其中，操作软件将树结构的当前配置存储为项目，将在相同的当前操作过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为操作会话，以及存储位置和/或各输入窗口的用户界面的分别表示在线或离线状态的通信状态，由此在重新加载过程控制系统时可以恢复各元素的状态。
15.一种过程控制系统，包括主PC和通过总线系统与主PC连接的至少一个目标装置，其中，适于在输入窗口上以树结构的形式显示过程控制系统，其中，树结构包含节点，每个节点提供至少一个输入窗口，所述输入窗口具有用于设置和/监视所分配的目标装置的多个属性，其中，过程控制系统的存储器适于将树结构的配置存储为项目，将在操作过程中打开的所有窗口的列表以及它们的属性存储为可在重新加载过程控制系统的过程中自动恢复的操作会话。
16.根据权利要求15的过程控制系统，其中，存储器适于存储输入窗口的位置。
17.根据权利要求15的过程控制系统，其中，存储器适于存储输入窗口的分别用于表示在线或离线状态的通信状态。
18.根据权利要求15的过程控制系统，其中，存储器适于存储与各输入窗口相关的用户界面的状态。
19.根据权利要求15的过程控制系统，其中，存储器适于为每一项目存储若干个操作会话。
20.根据权利要求15的过程控制系统，其中，所述系统适于以永久性的方式在框架应用中实现。
21.根据权利要求15的过程控制系统，其中，所述系统适于以作为添加部分添加入框架应用的方式实施。
22.根据权利要求15的过程控制系统，其中，输入窗口是用于将由至少一个目标装置得到的测量值可视化的窗口。
23.根据权利要求15的过程控制系统，其中，输入窗口是用于诊断消息的窗口。
24.根据权利要求15的过程控制系统，包括会话管理器。
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