CN212846484U - 过程控制仪器和非暂时性计算机可读储存介质 - Google Patents

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Abstract

本文描述了过程控制仪器和非暂时性计算机可读储存介质。示例性装置包括设置在噪声衰减器的流体通道中的第一板和第二板。第二板与第一板间隔开。示例性装置还包括沿着流体通道的中心轴线延伸的第一支撑杆。第一支撑杆耦接到第一板和第二板。示例性装置还包括沿着平行于中心轴线并且偏离中心轴线的轴线延伸的第二支撑杆。第二支撑杆耦接到第一板和第二板。

Description

过程控制仪器和非暂时性计算机可读储存介质
技术领域
本公开内容总体上涉及过程控制系统，并且具体而言，涉及用于过程控制仪器中的警报管理的装置和方法。
背景技术
过程控制系统通常包括位于整个工厂中的仪器，以实现为了监控和故障排除过程的数据收集。数据收集通常涉及由传感器获得的测量结果，包括诸如压力、流速、温度、重量、密度、速度等参数。这些测量参数的变化(例如与设定值的偏差)会触发警报。警报管理系统是管理过程控制仪器的重要部分，以通过处理警报信息来识别和解决任何故障。但是，在过程控制系统中启动的警报数量可能会使最终用户无法应对，从而导致敏感度降低，并且难以识别解决过程控制系统中问题的根本原因所需的动作。
实用新型内容
鉴于以上提及的过程控制系统中启动的警报数量可能会使最终用户无法应对，从而导致敏感度降低，并且难以识别解决过程控制系统中问题的根本原因所需的动作的技术问题，本公开内容提出了一种用于过程控制仪器中的警报管理的装置和方法。一种用于过程控制仪器中的警报管理的示例性方法包括：在过程控制仪器内生成警报集合；由过程控制仪器处理警报集合，以将警报集合与已知警报组合进行比较；由过程控制仪器基于警报集合与已知警报组合的比较结果来确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配，以及由过程控制仪器基于确定结果识别推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，处理警报集合以将警报集合与已知警报组合进行比较包括：将构成警报集合的警报中的每个警报与构成已知警报组合的每个的警报中的每个警报顺序地进行比较。
在一个优选的实施例中，确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配包括：确定在构成警报集合的警报与已知警报组合中的一个之间是否存在一对一匹配对应关系。
在一个优选的实施例中，确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配包括：由过程控制仪器处理包括已知警报组合的数据表。
在一个优选的实施例中，方法还包括：通过处理将所述已知警报组合与相应的推荐动作指令相关联的数据表，来识别所述推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，推荐动作指令是基于警报生成的顺序来识别的。
在一个优选的实施例中，如果已知警报组合中没有一个与警报集合相匹配，则生成新的推荐动作。
一种用于警报管理的示例性过程控制仪器包括警报管理器，用于在过程控制仪器内生成警报集合，处理警报集合以将警报集合与已知警报组合进行比较，并基于警报集合与已知警报组合的比较结果确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配，以及推荐动作生成器，用于基于确定结果识别推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，警报管理器通过将构成警报集合的警报中的每个警报与构成已知警报组合的每个的警报中的每个警报顺序地进行比较，来处理警报集合以将警报集合与已知警报组合进行比较。
在一个优选的实施例中，警报管理器通过确定在构成警报集合的警报与已知警报组合中的一个之间是否存在一对一匹配对应关系，来确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配。
在一个优选的实施例中，警报管理器通过由仪器处理包括已知警报组合的数据表，来确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配。
在一个优选的实施例中，推荐动作生成器通过处理将已知警报组合与相应的推荐动作指令相关联的数据表，来识别推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，推荐动作指令是基于警报生成的顺序来识别的。
在一个优选的实施例中，如果已知警报组合中没有一个与警报集合相匹配，则由推荐动作生成器生成新的推荐动作指令。
一种示例性非暂时性计算机可读储存介质包括指令，该指令在被执行时使机器至少在过程控制仪器内生成警报集合，将警报集合与已知警报组合进行比较，基于警报集合与已知警报组合的比较结果确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配，以及基于确定结果识别推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，指令在被执行时，还使机器执行以下操作：通过将构成警报集合的警报中的每个警报与构成所已知警报组合的每个的警报中的每个警报顺序地进行比较，来处理警报集合以将警报集合与已知警报组合进行比较。
在一个优选的实施例中，指令在被执行时，还使机器执行以下操作：通过确定在构成警报集合的警报与已知警报组合中的一个之间是否存在一对一匹配对应关系，来确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配。
在一个优选的实施例中，指令在被执行时，还使机器执行以下操作：通过处理包括已知警报组合的数据表，来确定已知警报组合中的一个是否与警报集合相匹配。
在一个优选的实施例中，指令在被执行时，还使机器执行以下操作：通过处理将已知警报组合与相应的推荐动作指令相关联的数据表，来识别推荐动作指令。
在一个优选的实施例中，推荐动作指令是基于警报生成的顺序来识别的。
通过本公开内容，可以防止由于警报过载而导致的最终用户疲劳和不敏感，同时还使推荐过程流线型化，以使允许用于减轻系统中的任何出现的故障和过程偏差的时间达到最大。
附图说明
图1是在其中可以实施本公开内容的教导的示例性过程控制系统的图。
图2是示出警报管理的已知方法的框图，其中用户界面显示警报和推荐操作。
图3是示出根据本公开内容的教导的用于处理警报并生成推荐操作的示例性过程控制仪器的框图。
图4是根据本公开内容的教导的用于警报管理的示例性过程控制仪器逻辑的框图。
图5是表示可以被执行以实现图3中的示例性过程控制仪器的机器可读指令的流程图。
图6是表示可以被执行以实现图4中的示例性过程控制仪器逻辑的机器可读指令的流程图。
图7是根据本公开内容的教导的用于警报管理的示例性数据表的示意图。
图8是示例性过程控制系统部件和可以触发在图7的示例性警报管理数据表中定义的警报的对应条件的框图。
图9是示例性处理器平台的示意图，该处理器平台可以被使用和/或被编程以执行图5-6的示例性方法，和/或更一般地，以实现图1、3和4的示例性过程控制系统。
具体实施方式
过程控制系统通常实现基于仪器的警报，以监控指示与过程设备有关的问题或不一致的仪器相关事件以及指示与控制回路有关的问题或不一致的过程警报。及时检测到过程和设备问题可以防止生产质量降低，安全事件以及由于设备故障而导致的停机以及连续、批次、半批次和离散过程中的过程偏差。因此，警报系统的管理对于化学、石化、制药、发电、管道、炼油、采矿和金属生产以及其它依赖于包含警报功能的现代控制系统的行业来说至关重要。以有效的方式采取纠正动作以缓轻触发警报的问题取决于警报的及时准确评估及其潜在原因的识别。
尽管警报指示异常的操作状况或紧急情况，但是在存在警报期间，可以使针对操作员的其它非警报信息(例如通知)被静音或忽略。警报系统的当前实施方式提出了警报管理的挑战，包括产生大量警报的情况，这些警报可能使过程控制系统操作员无法应对。随着时间的流逝，操作员可能变得不敏感，存在操作员在发生至关重要的警报时不会注意到它们的风险。
平均警报率差异很大。虽然每小时6-12条警报是可管理的，但在整个过程工业中，高得多的警报率更为常见，并且对过程控制工厂操作员或其它用户的要求过高。一个典型的过程工厂可能会在24小时内在活动日志中产生1,000-2,000个条目，包括警报激活、警报清除、操作员动作、警报确认、和系统状态事件。在不正常的情况下，警报泛滥可导致每分钟70-180 个警报的警报激活率，这相当于每秒1-3个警报激活。随着时间的流逝，即使在正常情况下，警报也会变得令人生厌，导致操作员忽略警报或禁用与警报生成相关的设备。
在过程控制系统中存在各种类型的警报。这些警报可以包括：颤振警报，不需要任何响应的警报，过时的警报、以及优先级分配有误的警报。颤振警报在短时间内过度重复，并且与仪器维护或警报设计问题相关，这些问题会导致警报在警报状态和非警报状态之间反复转换。不需要响应的警报包括过时的警报，这些警报进入警报模式，并且长时间不恢复到正常状态。例如，处于活动模式的任何警报都称为常设警报。操作员可以每小时检查此类警报。过时的警报在一段时间内(例如，大于24小时)处于活动状态，并且可以由值班监管员每天进行检查。警报并非总是根据其紧迫性来划分优先级，从而使警报的意义降低，并导致操作员在触发多个警报时可能采取不正确的动作顺序。某些类型的警报(例如，颤振警报和过时的警报)可能会导致操作员在任一时刻暴露于较高频率的警报。例如，操作员指示可以在警报汇总列表中连续显示平均15-200个过时的警报达超过 24小时，由于其长时间的活动，极大地影响了向过程控制系统操作员显示的警报总数。
改进的警报管理导致改进的操作以及减少的维护和保险成本，因为当操作员采取适当的纠正或预防动作时，可以更好地维护设备并减轻压力。据报告，警报管理方面的改进可以使计划外维护成本持续降低5-15％，并且当警报改进符合既定的操作标准时，有助于大大降低风险操作保险。
基于诸如供应压力、致动器压力和流量的变化的仪器事件在过程控制仪器中设置警报。一旦达到仪器事件阈值，事件警报将激活，并通过工业通信协议(例如高速通道可寻址远程传感器(HART)、无线HART、基金会现场总线(Foundation Fieldbus)或Profibus)传送到控制系统或资产管理主机。资产管理主机利用仪器特定的设备描述(DD)来解释活动事件警报，并根据这些警报提供适当的建议。在大多数情况下，多个事件警报可以处于活动状态，但是仅需要一个推荐动作。各自的控制系统或资产管理主机试图管理复杂性，从而导致主机供应商特定的解决方案差异很大，并且可能会忽略相关的仪器信息，这些仪器信息被仪器供应商在提供推荐动作时确定为是有价值的。
本文公开的示例通过使过程控制仪器逻辑能够基于一个或多个活动事件警报来处理活动警报并广播推荐动作来克服与管理多个活动事件警报相关联的困难。通过将活动事件警报与推荐动作进行匹配，不会向过程控制系统操作员警告所记录的每个警报。相反，向操作员提供有助于一次解决一个或多个活动警报的推荐动作，而不是向操作员提供一次一个解决每个特定活动警报的推荐动作。本文公开的示例性方法描述了动作警报，该动作警报解决了源(例如，仪器)处的警报过载的问题，以应用于任何控制或资产管理系统中。本文公开的教导可以在依靠自动化过程控制器来改善警报的管理的任何行业中实施，以防止由于警报过载而导致的最终用户疲劳和不敏感，同时还使推荐过程流线型化，以使允许用于减轻系统中的任何出现的故障和过程偏差的时间达到最大。
本文公开的示例性方法使得能够将现有的事件驱动的仪器警报替换为动作驱动的仪器警报。例如，当前的过程控制仪器用于确定活动警报并广播这些警报，然后通过用户接口将这些警报显示给过程控制系统操作员。本文公开的示例性方法描述了过程控制仪器逻辑，该过程控制仪器逻辑用于处理活动警报并将警报与推荐动作进行匹配，该推荐动作由仪器广播并通过用户接口显示给用户。鉴于大多数操作员都会遇到过多的警报，因此任何不需要动作的警报都会分散注意力，并导致生产率下降。本文公开的示例性方法实现提高的操作员效率，并且更加关注对需要操作的警报的响应，从而降低了操作员未以及时方式响应警报的可能性。
图1是在其中可以实施本公开内容的教导的示例性过程控制系统100 的图。过程控制系统100包括具有用户接口104的工作站102。工作站102 通过通常被称为区域控制网络(ACN)的总线或局域网(LAN)106通信地耦合到控制器108。可以使用任何期望的通信介质和协议来实现LAN 106。例如，LAN 106可以基于硬件或无线以太网通信协议。但是，可以使用任何其它合适的有线或无线通信介质和协议。工作站102可以被配置为执行与一个或多个信息技术应用、用户交互应用、和/或通信应用相关联的操作。例如，工作站102可以被配置为执行与过程控制相关应用和通信应用相关联的操作，这些通信应用使工作站102和控制器108能够使用任何期望的通信介质(例如，无线、硬线等)和协议(例如HTTP、SOAP等)与其它设备或系统进行通信。
示例性控制器108可以被配置为执行作为一个或多个控制回路操作的一个或多个过程控制例程和/或功能，这些控制回路已经由系统工程师或其它系统操作员使用例如工作站102或任何其它工作站生成，并且已经下载到控制器108并在控制器108中实例化。示例性过程控制系统100包括输入/输出(I/O)数据获取模块110、一个或多个控制元件(指定为附图标记 112、114和116)，以及一个或多个传感器(指定为附图标记118、120、122、 124)。例如，控制元件112、114和116可以是符合现场总线(Fieldbus)的阀、致动器、传感器等，使得控制元件112、114和116使用现场总线通信协议经由数字数据总线进行通信。控制元件112、114和116也可以是 Profibus、HART或AS-i兼容的设备，这些设备使用Profibus、AS-i和HART 通信协议经由数据总线进行通信。在一些示例性实施方式中，控制元件112、 114和116可以使用模拟通信或离散通信而不是数字通信来传送信息。
图1的示例性过程控制系统100的控制器108通信地耦合到输入/输出 (I/O)数据获取模块110。数据获取模块110可以通信地耦合到I/O卡(图 1中未示出)。I/O卡可以通信地耦合到控制元件112、114、116和传感器 118、120、122。控制器108从I/O数据获取模块110接收输入信号，并通过一个或多个在控制器108内运行的控制回路(图1中未示出)处理这些输入信号。在该示例中，传感器124直接与控制器108通信，使得传感器 124监控与过程控制回路设定点有关的值。例如，传感器124可以用作主要传感器，以允许过程控制回路范围的控制，相比于由传感器118、120和122 提供的控制元件112、114和116的局部控制。在过程控制回路中，基于设定点或既定的参考值控制或维护过程变量(例如压力)。在图1的示例性过程控制系统100中，使用一个或多个传感器(例如，传感器118、120、122、 124)或换能器来测量诸如压力的过程控制变量。由传感器测量的信号被输出并经由I/O数据获取模块110发送到控制器108。误差检测器(图1中未示出，在控制器108中)将过程变量(例如，压力值)与既定的参考值(例如设定点)进行比较。基于控制器108确定的误差信号，控制器108启动控制动作以改变过程，直到过程变量(例如压力)收敛到期望的设定值。
图1的示例性过程控制系统100的I/O数据获取模块110接收源自控制元件112、114和116的通过过程控制系统100传播的输入信号。输入信号可以包括模拟输入数据信号、离散输入数据信号、和/或数字I/O数据信号。在从控制元件112、114和116接收到输入信号之后，I/O数据获取模块110 确定哪些输入信号将被转发到控制器108。可替代地，I/O数据获取模块110 可以在从控制器108接收到请求后，将输入信号转发到控制器108。在一些示例中，I/O数据获取模块110可以接收输入信号、输出信号、消息和其它类型的通信的变化量。通过管理将哪些输入信号转发到控制器108，数据获取模块110可以提高过程控制系统100内的网络效率。数据获取模块110 还接收源自控制器108的输出信号，数据获取模块110可以将输出信号转发到相应的控制元件112、114和116。
在图1的示例性过程控制系统中，控制元件112、114和116可以包括例如阀(例如，控制元件112)，用以控制通过管道的流体流动以及对应的传感器(例如，传感器118)，用以测量管道内流体的压力。阀(例如，控制元件112)可以包括任何类型的过程控制阀，并且传感器(例如，传感器 118)可以包括用于压力、温度、液位、流量等的任何类型的传感器。传感器将信号发送到I/O数据获取模块110。在一些示例中，传感器可以响应于来自I/O数据获取模块110的请求来发送输入信号。控制器108接收输入信号并经由控制回路处理信号。控制回路使用输入信号来计算该信号的控制动作。控制器108然后经由输出信号将控制动作传送给阀，以致使流体流动的适当改变。
图2是示出警报管理200的已知方法的框图。示例性过程控制仪器201 处理一个或多个事件(指定为附图标记202、214、226)。例如，事件202 可以对应于过程控制变量(例如压力)的一个或多个变化。可以将事件202、 214、226中的每个事件的相应事件阈值(指定为附图标记204、216、228) 被定义为对于要激活的相应警报(指定为附图标记206、218、230)需要发生的事件(例如，压力变化)的设定数量。响应于警报206、218和230的激活，分别发起相应的警报广播208、220和232。响应于在示例性过程控制仪器201中发生的警报广播208、220和232，用户接口203用于输出相应的警报显示210、222和234。一旦显示了警报，则用户接口203还显示分别对应于所显示的警报210、222和234的推荐动作212、224和236。结果，过程控制系统操作员看到针对过程控制仪器201生成的每个警报210、 222和234显示的推荐动作212、224和236。
例如，如果图1的传感器118检测到控制元件112的供应压力的降低，这生成事件，例如图2的事件202。假定供应压力可以随时间波动，可以监控供应压力的降低，并且随着时间的推移，压力变化的附加记录的发生可以触发事件阈值204。结果，警报(例如图2的警报206)被激活。一旦在 208处广播了警报206，则在210处将其显示给过程控制系统操作员，指示在图1的控制元件112处存在供应压力的波动。另外，显示给过程控制操作员的推荐动作212可以包括检查控制元件112是否有任何故障或检查控制元件112下游的关注区域。在一些示例中，图1的控制器108可能已经启动过程的更改，以允许过程变量(例如，供应压力)收敛到设定值。在一些示例中，一旦过程变量已经稳定，则活动警报206就可以变得不活动。
图3是示出根据本公开内容的教导的用于处理警报并生成推荐动作的示例性过程控制仪器的框图300。示例性过程控制仪器301处理一个或多个事件(指定为附图标记302、314、320)。例如，事件302可以对应于过程控制变量(例如压力)的一个或多个变化。可以将事件302、314、320的各自事件阈值(指定为附图标记304、316、322)指定为对于要激活的警报 (指定为附图标记306、318、324)需要发生的事件(例如，压力变化)的预定数量。过程控制仪器逻辑308处理警报306、318、324的集合以确定哪些警报是相互关联的。
例如，警报306可以由于图1的控制元件112处的输入电流的变化而生成。警报318可以由于图2的控制元件114处的致动器压力的变化而生成，并且警报324可以由于与控制元件112相关联的供应压力增大而生成。过程控制仪器逻辑308可以确定活动警报306和318是相关的并且指示过程控制系统中的一个故障，同时逻辑308还可以确定活动警报306和324 也是相关的并且可以指示过程控制系统中的不同故障。结果，广播推荐动作310，该推荐动作310呈现可以解决活动警报306和318的动作，同时广播推荐动作326，该推荐动作326可以解决活动警报306和324。用户接口303向过程控制系统操作员显示推荐动作312和328，其中推荐动作312和 328基于过程控制仪器301广播的推荐动作310和326。在一些示例中，当警报306、318和324中的一个或多个显示状态变化时，例如当警报中的一个或多个不再活动时，过程控制仪器逻辑308可以致使更新所显示的推荐动作312和328。在一些示例中，具有对过程控制仪器逻辑308不可用的附加信息的操作员可以通过向一个操作312分配高于另一操作328的优先级来调整推荐动作。在一些示例中，可以基于警报管理逻辑308确定操作员首先应解决所生成的建议中的一个或多个以消除最可能的警报306、318和 324的原因，而在用户接口303上按优先级顺序显示推荐动作312和328。
图4是根据本公开内容的教导的用于警报管理的图3的示例性过程控制仪器逻辑308的框图400。过程控制仪器逻辑308包括示例性警报管理器 440、示例性推荐动作生成器450、和示例性布尔真值表460。示例性警报管理器440生成并管理输入到图3的仪器逻辑308中的过程控制或设备警报306、318和324的集合。例如，警报管理器440可以基于它们的潜在相互关系来对所生成的活动警报306、318和324进行分类。例如，如果在图 1的控制元件112处生成警报306和324中的两个，则警报管理器440可以确定这些动作警报可能已经由于过程控制系统中的相同故障而生成。警报管理器440进一步将可用的警报集合与已知警报组合进行比较，以确定过程控制仪器生成的可用的警报集合是否与过程控制仪器逻辑308已可用的已知警报集合相匹配。警报管理器440基于所生成的警报集合与已知警报集合之间是否存在匹配来识别推荐动作指令。推荐动作生成器450生成新的推荐动作指令，以供过程控制系统操作员解决活动警报，例如图3的活动警报306、318和324。例如，推荐动作生成器450可以根据逻辑308如何基于处理后的活动警报306、318和324对推荐进行优先级排序，来排列推荐动作312和328以特定顺序显示。过程控制仪器逻辑308还包括示例性布尔真值表460。布尔真值表460用于将诸如示例性警报306、318和324 之类的警报与诸如图3的推荐动作312和328之类的推荐动作进行匹配。例如，警报及其暂时发生的组合可以使布尔真值表460将警报与特定的推荐动作进行匹配。在一些示例中，警报的暂时发生及其组合可能不会影响推荐动作，而是导致独立于警报顺序的特定推荐。
虽然图4中示出了实现图3的过程控制仪器逻辑308的示例性方式，但可以以任何其它方式组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实施图4 中示出的元件、过程和/或设备中的一个或多个。此外，示例性警报管理器 440、示例性推荐动作生成器450、示例性布尔真值表460和/或更一般地，图3的示例性过程控制仪器逻辑308可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，示例性警报管理器440、示例性推荐动作生成器450、示例性布尔真值表460和/或更一般地，示例性过程控制仪器逻辑308中的任何一个都可以由一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)实现。当阅读本专利的任何装置或系统权利要求以涵盖纯软件和/或固件实施方式时，示例性警报管理器440、示例性推荐操作生成器450、和/或示例性布尔真值表460中的至少一个由此被明确地定义为包括包含软件/或固件的非暂时性计算机可读存储设备或存储盘，例如存储器、数字多用途盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光盘等。更进一步，除了或代替图4中所示的元件、过程和/或设备，图3的示例性控制仪器逻辑308可以包括一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括多于一个的所示元件、过程和设备中的任何一个或全部。如本文所使用的，短语“在通信中”，包括其变体，涵盖直接通信和/或通过一个或多个中间部件的间接通信，并且不需要直接的物理(例如，有线)通信和/或持续不断的通信，而是另外包括周期性间隔、按时间表的间隔、非周期性间隔、和/ 或一次性事件的选择性通信。
图5和图6中分别示出了表示用于实现图3中的过程控制仪器和图3-4 中的过程控制仪器逻辑的示例性机器可读指令的流程图。机器可读指令可以是一个或多个可执行程序或可执行程序的部分，以供处理器执行，该处理器例如为在下面结合图5-6讨论的示例性处理器平台900中示出的处理器 906。程序可以体现在存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多用途盘(DVD)、蓝光盘、或与处理器906关联的存储器)上的软件中，但是整个程序和/或其部分可以替代地由除处理器 906之外的设备执行和/或以固件或专用硬件来体现。此外，尽管参考图5-6 所示的流程图描述了示例性程序，但是可以可替代地使用实现示例性过程控制仪器301和示例性过程控制仪器逻辑308的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除、或组合所描述的一些框。另外或替代地，任何或所有框可以由构造为执行对应操作的一个或多个硬件电路(例如，分立和/或集成的模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实现，而无需执行软件或固件。
本文描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、打包格式等中的一种或多种来存储。如本文描述的机器可读指令可以存储为数据(例如，指令的部分、代码、代码表示等)，其可用于创建、制造和/ 或产生机器可执行指令。例如，机器可读指令可以被分段并且储存在一个或多个储存设备和/或计算设备(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、适应、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配等中的一个或多个，以使它们可以由计算设备和/或其它机器直接读取和/或执行。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分被分别压缩、加密、并存储在单独的计算设备上，其中，这些部分在解密、解压缩、和组合后形成了可执行指令集，这些可执行指令集实现诸如本文所述的程序。在另一示例中，机器可读指令可以以它们可以被计算机读取的状态存储，但是需要添加库(例如，动态链接库(DLL))、软件开发工具包(SDK)、应用程序编程接口(API)等，以便在特定计算设备或其它设备上执行指令。在另一示例中，在可以整体或部分地执行机器可读指令和/或对应的程序之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储的设置、数据输入、记录的网络地址等)。因此，所公开的机器可读指令和/ 或对应的程序旨在涵盖这样的机器可读指令和/或程序，而与机器可读指令和/或程序在存储时或以其它方式存放或运输中的特定格式或状态无关。
如上所述，可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(例如，硬盘驱动器、闪存、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字多用途盘(DVD)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或任何其它储存设备或储存盘，在其中信息被储存任何持续时间(例如，延长的时间段、永久的、短暂的情况、用于暂时缓冲、和/或用于缓存信息))上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图5和/或图6的示例性过程。如本文中所使用的，将术语非暂时性计算机可读储存介质明确地定义为包括任何类型的计算机可读储存设备和/或储存盘，并且不包括传播信号并且不包括传输介质。
“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如，包括、包含、具有等)作为前序或在任何种类的权利要求叙述中时，应理解可以存在另外的要素、项目等，而不会超出对应权利要求或叙述的范围。如本文所使用的，当短语“至少”被用作例如权利要求的前序中的过渡词时，它是开放式的，与术语“包括”和“包含”是开放式的方式相同。当例如以诸如A、B和/或C的形式使用时，术语“和/或”是指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)单独的A，(2)单独的B，(3)单独的C，(4)A与 B，(5)A与C，(6)B与C，以及(7)A与B与C。如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下任何一个的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，和(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下任何一个的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，和(3)至少一个A和至少一个B。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的实施或执行的上下文中所使用的，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下任何一个的实施方式：(1)至少一个A，(2) 至少一个B，和(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的实施或执行的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下任何一个的实施方式：(1)至少一个A，(2)至少一个B，和(3)至少一个A和至少一个B。
图5是表示可以被执行以实现图3中的示例性过程控制仪器的机器可读指令的流程图500。在框502处，分别针对控制元件112、114和116获取图1的示例性传感器118、120和122的传感器信息。例如，传感器信息可以包括供应压力和驱动信号。传感器118、120和122帮助检测与针对诸如供应压力、输入电流、和/或致动器压力之类的设备参数建立的期望或可接受值的不一致和偏差。系统参数的任何变化都将记录为事件，例如图3 中的示例性事件302、314和320。如果特定的系统参数显示与期望值的连续偏差，则这可能导致检测到事件阈值。一旦在图5的框504处检测到事件阈值(例如，图3的事件阈值304、316或322)，则过程控制仪器在框 506处接收由于检测到的事件阈值而生成的警报(例如，图3的警报306、318和324)。在框508处，图3的过程控制仪器301使用过程控制仪器逻辑308执行警报分析，该过程控制仪器逻辑308包括图4的警报管理器440、推荐动作生成器450、和布尔真值表460。例如，警报分析包括使用警报管理器440确定哪些活动警报306、318和324可以相互关联以提供推荐动作 310和326，推荐动作310和326可以提出为立即减轻一个或多个活动警报而采取的步骤。在框510处，为了处理警报以产生推荐动作，将检测到的任何额外警报包括在过程控制仪器逻辑308中。如果在框510处没有检测到额外警报，则在框512处使用图4的推荐动作生成器450在过程控制系统仪器301中广播推荐动作(例如，推荐动作广播310、326)。
图6是表示可以被执行以实现图4中的示例性过程控制仪器逻辑308 的机器可读指令的流程图600。一旦过程控制仪器逻辑308接收到活动警报 306、318和324，则在框620处确定警报条件。例如，基于系统生成的活动警报，为警报分配特定的描述性指示符，该指示符指示偏离设定点的系统参数和偏差的详细信息。例如，由于供应压力与设定点的偏差可能会生成警报。警报条件可用于确定供应压力是太高还是太低。一旦在框620处确定了警报条件，则在图6的框630处填充图4的布尔真值表460。在框 640处，布尔真值表460包括与特定的推荐动作相匹配的警报条件。在一些示例中，布尔真值表460填充有根据实时活动的警报所生成的所有警报条件。在一些示例中，同时用更新的活动警报重新填充布尔真值表460，以向过程控制系统操作员提供最新的推荐。在一些示例中，警报条件的序列可以是将由过程控制仪器逻辑308生成的(多个)推荐动作中的确定因素。在一些示例中，布尔真值表460用于确定在系统中生成的警报条件与基于先前生成的警报或先前输入的警报组合而已知的警报条件之间是否存在一对一匹配对应关系。然后，在框640处将与过程控制仪器逻辑308已知的可用警报条件集合具有一对一匹配对应关系的警报条件与推荐动作进行匹配，并在框650处基于警报序列生成推荐动作。
图7是根据本公开内容的教导的用于警报管理的示例性数据表700的示意图。数据表700代表图4的布尔真值表460，图3的过程控制仪器逻辑 308的部分，用于确定警报条件702并将所确定的警报条件与对过程控制系统操作员的推荐动作704进行匹配。数据表700包括已知警报组合，这些警报可用于过程控制仪器逻辑308，并用于核对与过程控制系统生成的警报集合的一对一匹配对应关系。例如，基于活动警报(例如，图3的活动警报306、318和324)的警报条件702可以包括在示例性数据表700中列出的示例性警报条件1-12。示例性警报条件702可以包括但不限于高或低供应压力、高或低驱动信号、稳定或变化的输入电流、变化或稳定的行程、变化或低致动器压力，以及高或低行程偏差。在一些示例中，基于活动的警报条件，将每个警报条件702与一个或多个推荐动作704进行匹配。在一些示例中，警报条件与推荐动作的匹配可以考虑过程控制系统的其它单元的状态。当警报条件与数据表700中的现有已知警报条件集合一对一匹配时，使用过程控制仪器逻辑308处理数据表(例如数据表700)允许将推荐动作指令与仪器生成的每个警报条件集合进行匹配。
布尔真值表460可以用于确定某些条件是真还是假。例如，如果存在与供应压力有关的警报，则布尔真值表460可以用于确定供应压力是否高 (真或假)或供应压力是否低(真或假)。示例性数据表700用于将这些警报条件与源自过程控制系统的其它警报条件进行匹配。在一些示例中，可以训练过程控制仪器逻辑308以识别某些警报中的模式，并将这些警报与过程控制系统的其它区域中的潜在故障相关联。例如，在数据表700中，当行程和致动器压力都在变化时，可以确定输入电流是稳定的。这些警报的组合使数据表700进行与相应的推荐动作指令(例如，推荐动作706)(例如，重新调节仪器以稳定输出)的匹配。在另一示例中，低驱动信号结合变化的输入电流、变化的行程、变化的致动器压力和低行程偏差可以导致与推荐动作708(例如，填实阀填料)相匹配。在另一示例中，包括变化的输入电流、变化的致动器压力、低行程偏差(包括稳定行程)的警报条件的组合可以导致与示例性推荐动作710(例如，检查阀内件是否磨损或堵塞) 相匹配。在另一示例中，包括变化的输入电流、变化的行程、变化的致动器压力、和高行程偏差的警报条件的组合可以导致与示例性推荐动作712 (例如，检查仪器安装完整性)相匹配。在一些示例中，可以组合以确定一个或多个推荐动作的警报条件的总数不受限制。例如，过程控制系统中更复杂的故障可能导致生成大量警报。虽然在一些示例中可能生成需要过程控制系统操作员执行个别定义的动作过程的单个警报，但在其它示例中，过程控制系统的复杂性要求评估和处理大量活动警报，这些警报可以被组合以产生更流线型的推荐动作以供操作员采用。例如，可以处理高供应压力、高驱动信号、稳定输入电流、稳定行程、低致动器压力、和高行程偏差的组合以产生与单个推荐动作714(例如，更换仪器气动模块)的匹配。
在一些示例中，示例性数据表700可以用于基于警报条件的顺序将警报条件702与一个或多个推荐动作704进行匹配。例如，处理的警报条件可能相同，但是它们的发生顺序可能会告知最适当的动作建议。在一些示例中，可以向过程控制操作员显示几个推荐动作，但是可以对推荐动作进行优先级排序。例如，在数据表700中，一个时间点的警报条件可能包括低供应压力、高驱动信号、稳定的输入电流、变化的行程、变化的致动器压力、和高行程偏差。但是，这些警报条件的顺序可以用于确定提供给过程控制系统操作员的(多个)推荐动作。例如，如果呈现的警报条件集合中的第二警报条件是变化的致动器压力，然后是变化的行程、高驱动信号、高行程偏差、和低供应压力，则推荐动作可以是修理致动器的气动装置(例如，推荐动作716)。在另一示例中，如果呈现的警报条件集合中的第二警报动作是低供应压力，然后是变化的行程、高驱动信号、变化的致动器压力、和高行程偏差，则列出的动作条件的更改顺序可以替代地导致建议修理供应压力(例如，推荐动作718)。在一些示例中，假设警报条件相同但它们的顺序不同，则输出到过程控制系统操作员的推荐动作可以包括推荐动作716和718两者。在一些示例中，给定警报条件的顺序，可以按照优先级顺序呈现推荐动作716和718，该优先级顺序由过程控制仪器逻辑308 确定，以最有可能导致解决活动警报(例如，图3的活动警报306、318和 324)。
在一些示例中，可以基于为成功解决相似的警报条件集合而采取的先前推荐动作来对由过程控制仪器逻辑308使用推荐动作生成器450生成的 (多个)推荐动作704进行优先级排序。在一些示例中，如果推荐动作集合704不包括可以成功减轻活动警报的替代推荐操作，则过程控制系统操作员可以手动在示例性数据表700中包括新的推荐操作。在一些示例中，如果现有推荐动作704中没有一个是基于所生成的警报集合与已知警报组合的集合之间的一对一匹配，则可以生成新的推荐动作。在一些示例中，过程控制系统操作员可以在数据表700中包括用于警报条件的新组合的附加推荐动作，该警报条件的新组合不提供与推荐动作集合的直接匹配。在一些示例中，警报条件与推荐动作的直接匹配可以导致仅将该推荐动作显示给过程控制操作员。在一些示例中，缺少警报条件与推荐动作集合的直接匹配可以导致显示与警报条件集合最接近地匹配的至少一个推荐动作。在一些示例中，可以向过程控制系统操作员显示与警报条件最接近地匹配的几个推荐动作。在一些示例中，基于它们与过程控制系统警报条件集合的匹配准确度，对这些推荐动作进行优先级排序。
图8是示例性过程控制系统部件和可以触发在图7中的示例性警报管理数据表700中定义的警报的对应条件的框图800。示例性过程控制系统部件包括电子设备860、气动模块870、致动器880和阀体890。被监控的过程控制系统参数可以包括供应压力(例如，对应于数据表700警报条件1 和2的高或低供应压力)，驱动信号(例如，对应于警报条件3和4的高或低驱动信号)，输入电流(例如，对应于警报条件5和6的稳定或变化的输入电流)，阀行程(例如，对应于警报条件7和8的变化或稳定的阀行程)，致动器压力(例如，对应于警报条件9和10的变化的或低致动器压力)，以及行程偏差(例如，对应于警报条件10和11的高或低行程偏差)。
在一些示例中，活动警报可以出现在不同的系统部件处。例如，阀行程可改变为阀体890，从而导致数据表700的警报条件7。同时，致动器压力可改变为致动器880，从而导致数据表700的警报条件9，而到电子部件 860的输入电流可以是稳定的，从而导致数据表700的警报条件5。例如，如果警报条件与推荐动作相匹配，则可以将推荐动作706(例如，重新调节仪器以稳定输出)输出给过程控制系统操作员。在一些示例中，过程控制系统变量的改变顺序会影响推荐动作。例如，如果以下警报条件在图8的示例性过程控制系统中以指定的顺序就位：到电子部件860的输入电流稳定(例如，数据表700的警报条件5)，对致动器880的致动器压力开始变化(例如，警报条件9)，到阀体890的行程开始变化(例如，警报条件7)，对气动模块870的驱动信号变高(例如，警报条件3)，行程偏差增大(例如，警报条件11)，并且对气动模块870的供应压力变低(例如，警报条件 2)，则进行推荐动作716，以修理致动器的气动装置。如果警报条件2-3、5、 7、9和11以任何其它顺序发生，则推荐动作可以与修理致动器的气动装置的推荐动作716不同。
图9是示例性处理器平台900的示意图，该处理器平台能够执行图5 和6的指令以实现图3的示例性过程控制仪器301。处理器平台900可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机器(例如，神经网络)、移动设备(例如，手机、智能电话、平板电脑(例如iPadTM)、个人数字助理(PDA)、互联网电器、DVD播放器、CD播放器、数字录像机、蓝光播放器、游戏机、个人录像机、机顶盒、耳机或其它可穿戴设备，或任何其它类型的计算设备。
所示示例的处理器平台900包括处理器906。所示示例的处理器906 是硬件。例如，处理器906可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP、或控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体的(例如，基于硅的)设备。在该示例中，处理器906实现过程控制仪器逻辑308的警报管理器440、推荐操作生成器450 和布尔真值表460。
所示示例的处理器906包括本地存储器913(例如，高速缓存)。所示示例的处理器906经由总线918与包括易失性存储器902和非易失性存储器904的主存储器通信。易失性存储器902可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、
Figure DEST_PATH_GDA0002769603870000181
动态随机存取存储器
Figure DEST_PATH_GDA0002769603870000182
和/或任何其它类型的随机存取存储器设备实现。非易失性存储器904可以由闪存和/或任何其它期望类型的存储器设备实现。对主存储器902、904的访问由存储器控制器控制。
所示示例的处理器平台900还包括接口电路914。接口电路914可以由任何类型的接口标准实现，例如以太网接口、通用串行总线(USB)、
Figure DEST_PATH_GDA0002769603870000184
Figure DEST_PATH_GDA0002769603870000183
接口、近场通信(NFC)、和/或PCI express接口。
在所示示例中，一个或多个输入设备912连接到接口电路914。(多个) 输入设备912允许用户将数据和命令输入到处理器906中。(多个)输入设备可以通过例如音频传感器、麦克风、摄像机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪板、轨迹球、等点和/或语音识别系统来实现。
一个或多个输出设备916也连接到所示示例的接口电路914。输出设备 916可以例如通过显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管 (OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、就地切换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出设备、打印机和/或扬声器)来实现。因此，所示示例的接口电路914通常包括图形驱动卡、图形驱动芯片或图形驱动处理器。
所示示例的接口电路914还包括通信设备，诸如发射机、接收机、收发机、调制解调器、住宅网关、无线接入点、和/或网络接口以便于通过网络924与外部机器(例如，任何种类的计算设备)交换数据。例如，通信可以通过以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、现场线无线系统、蜂窝电话系统等。
所示示例的处理器平台900还包括用于储存软件和/或数据的一个或多个大容量储存设备910。这种大容量储存设备910的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统、和数字多用途盘(DVD)驱动器。
可以将图5-6的机器可执行指令920储存在大容量储存设备910中，在易失性存储器902中，在非易失性存储器904中、和/或在诸如CD或DVD 的可移动非暂时性计算机可读储存介质上。
尽管本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有方法、装置和制品。

Claims (13)

1.一种过程控制仪器，其特征在于，包括：
警报管理器，用于：
在过程控制仪器内生成警报集合；
处理所述警报集合，以将所述警报集合与已知警报组合进行比较；以及
基于所述警报集合与所述已知警报组合的比较结果确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配；以及
推荐动作生成器，用于基于确定结果识别推荐动作指令。
2.根据权利要求1所述的过程控制仪器，其特征在于，所述警报管理器通过将构成所述警报集合的警报中的每个警报与构成所述已知警报组合的每个的警报中的每个警报顺序地进行比较，来处理所述警报集合以将所述警报集合与所述已知警报组合进行比较。
3.根据权利要求2所述的过程控制仪器，其特征在于，所述警报管理器通过确定在构成所述警报集合的所述警报与所述已知警报组合中的一个之间是否存在一对一匹配对应关系，来确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配。
4.根据权利要求1所述的过程控制仪器，其特征在于，所述警报管理器通过由所述仪器处理包括所述已知警报组合的数据表，来确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配。
5.根据权利要求1所述的过程控制仪器，其特征在于，所述推荐动作生成器通过处理将所述已知警报组合与相应的推荐动作指令相关联的数据表，来识别所述推荐动作指令。
6.根据权利要求5所述的过程控制仪器，其特征在于，所述推荐动作指令是基于所述警报生成的顺序来识别的。
7.根据权利要求1所述的过程控制仪器，其特征在于，如果所述已知警报组合中没有一个与所述警报集合相匹配，则由所述推荐动作生成器生成新的推荐动作指令。
8.一种非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，包括指令，所述指令在被执行时，使机器至少执行以下操作：
在过程控制仪器内生成警报集合；
将所述警报集合与已知警报组合进行比较；
基于所述警报集合与所述已知警报组合的比较结果来确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配；以及
基于确定结果识别推荐动作指令。
9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，所述指令在被执行时，还使所述机器执行以下操作：通过将构成所述警报集合的警报中的每个警报与构成所述已知警报组合的每个的警报中的每个警报顺序地进行比较，来处理所述警报集合以将所述警报集合与所述已知警报组合进行比较。
10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，所述指令在被执行时，还使所述机器执行以下操作：通过确定在构成所述警报集合的所述警报与所述已知警报组合中的一个之间是否存在一对一匹配对应关系，来确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配。
11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，所述指令在被执行时，还使所述机器执行以下操作：通过处理包括所述已知警报组合的数据表，来确定所述已知警报组合中的一个是否与所述警报集合相匹配。
12.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，所述指令在被执行时，还使所述机器执行以下操作：通过处理将所述已知警报组合与相应的推荐动作指令相关联的数据表，来识别所述推荐动作指令。
13.根据权利要求12所述的非暂时性计算机可读储存介质，其特征在于，所述推荐动作指令是基于所述警报生成的顺序来识别的。
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