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Die Erfindung betrifft allgemein Prozeßsteuerungsnetze und speziell die Möglichkeit, Bediener daran zu hindern, Modulobjekte oder Geräte, die zum Gebrauch in einem Prozeß wie etwa einem Batchprozeß bestimmt sind, während des Ablaufs des Prozesses zu modifizieren.
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Prozeßsteuerungsnetze, wie sie in chemischen, Erdol- oder anderen Prozessen verwendet werden, umfassen im allgemeinen ein zentrales Prozeßsteuergerät, das kommunikativ mit einer oder mehreren Feldeinrichtungen verbunden ist, die beispielsweise Ventilpositionierer, Schalter, Sensoren (etwa Temperatur-, Druck- und Durchflußmengensensoren) usw. sein können. Diese Feldeinrichtungen können physische Steuerfunktionen innerhalb des Prozesses ausüben (etwa ein Ventil öffnen oder schließen), Messungen innerhalb des Prozesses zum Gebrauch bei der Steuerung des Betriebs vornehmen oder alle möglichen anderen gewünschten Funktionen innerhalb des Prozesses ausführen. Prozeßsteuergeräte werden historisch mit Feldeinrichtungen über eine oder mehrere Analogsignalleitungen oder Bussen verbunden, die beispielsweise Signale von 4–20 mA zu und von den Feldeinrichtungen führen können. Neuerdings hat jedoch die Prozeßsteuerungsindustrie eine Reihe von offenen, digitalen oder kombiniert digitalen und analogen Standard-Kommunikationsprotokollen wie etwa die Protokolle FOUNDATIONTM FIELDBUS (nachstehend ”Fieldbus”), HART®, PROFIBUS®; WORLDFIP®; Device-Net® und CAN entwickelt, die dazu verwendet werden können, Kommunikationen zwischen einem Steuergerat und Feldeinrichtungen zu implementieren. Allgemein gesagt empfängt das Prozeßsteuergerät Signale, die Messungen, die von einer oder mehreren Feldeinrichtungen vorgenommen wurden, und/oder andere Informationen, die die Feldeinrichtungen betreffen, bezeichnen, nutzt diese Informationen zur Implementierung einer typischerweise komplexen Steuerroutine und erzeugt Steuersignale, die auf den Signalleitungen oder Bussen zu den Feldeinrichtungen gesendet werden, um so den Betrieb des Prozesses zu steuern.
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Bestimmte Arten von Prozeßsteuerungsnetzen wie etwa diejenigen, die in Batchprozessen verwendet werden, umfassen charakteristisch eine Vielzahl von Gruppen von sich wiederholenden Geräten, die dazu bestimmt sind, gleiche oder gleichartige Einrichtungen zu haben, die im wesentlichen die gleiche Funktion innerhalb der Prozesse ausüben. Beispielsweise kann eine Keksfabrik eine Reihe von Mischgeräten (z. B. Mischeinheiten), eine Reihe von Backeinrichtungen (d. h. Backeinheiten) und eine Reihe von Verpackungseinrichtungen (d. h. Verpackungseinheiten) haben, wobei einige oder sämtliche Mischeinheiten imstande sind, parallel zu arbeiten, und so verbunden sind, daß sie in Reihe mit einigen oder sämtlichen Backeinheiten und den Verpackungseinheiten arbeiten.
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Typischerweise führt ein Batchprozeß eine Reihe von verschiedenen Phasen oder Schritten aufeinanderfolgend aus, wobei die erste Stufe beendet wird, bevor die zweite Stufe beginnt. Bei der oben beschriebenen Keksfabrik kann also der Batchprozeß eine erste Phase oder einen ersten Schritt ablaufen lassen, um die Mischeinheit zu steuern, kann dann eine zweite Phase ablaufen lassen, um die Backeinheit an dem von der Mischeinrichtung hergestellten Produkt einzusetzen, und kann dann eine dritte Phase ablaufen lassen, die die Verpackungseinheit steuert, um das von der Backeinheit erzeugte Produkt zu verpacken. Typischerweise hat jede Einheit ein zugehöriges Einheitsmodulobjekt, das Software sein kann, die ausgebildet ist, um den Zustand einer Einheit (z. B. einer Hardwarekomponente) darzustellen. Einheitsmodulobjekts können Algorithmen sein, die in Softwarebefehlen verkörpert sind, die so optimiert sind, daß sie die Ausführung von Modulen einer unteren Ebene koordinieren (nachstehend werden die Module einer unteren Ebene einfach als ”Modulobjekte” bezeichnet). Modulobjekte können, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, einen variablen Bereich und einen Algorithmusbereich aufweisen. Typischerweise ist ein Modulobjekt so ausgebildet, daß es eine einzelne logische Funktion wie etwa das Offnen eines Ventils oder das Befüllen eines Tanks ausführt. Kurz gesagt werden Modulobjekte verwendet, um den Zustand einer Hardwarekomponente zu ändern.
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Der vorstehende beispielhafte Batchprozeß zum Herstellen von Keksen zeigt zwar, daß jede Phase an einer bestimmten Einheit wirksam ist, das ist aber nicht unbedingt immer der Fall. In Abhängigkeit von der Anzahl Schritte jeder Phase kann eine Vielzahl von Geräteeinheiten verwendet werden, um eine bestimmte Phase auszuführen. Wenn beispielsweise anstelle eines Batchprozesses, der zur Herstellung von Keksen geschrieben und verwendet wird, die Keksherstellung eine Einzelphase eines größeren Batchprozesses ist, könnte eine solche Phase Misch-, Back- und Verpackungseinheiten steuern.
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Jede Einheit (und ihr zugehöriges Einheitsmodulobjekt) kann ein oder mehr ihr zugeordnete Modulobjekte haben. Wenn ein Einheitsmodulobjekt untergeordnete Modulobjekte hat, kann man typischerweise sagen, daß die untergeordneten Modulobjekte im Besitz des Einheitsmodulobjekts sind. Beispielsweise kann ein Mischeinheitsmodulobjekt eine Reihe von Ventilen zur Abgabe von Ingredienzien in einen Mischer besitzen, und jedes einzelne der Reihe von Ventilen kann ein zugehöriges Modulobjekt zur Steuerung der Position eines bestimmten Ventils haben. Ein Modulobjekt kann Eingangs-, Verarbeitungs- und Ausgangsbereiche haben. Im Betrieb kann der Eingangsbereich ein Signal von einem Sensor empfangen und das empfangene Signal an den Verarbeitungsbereich zur Verarbeitung leiten. Der Verarbeitungsbereich kann das empfangene Signal mit einem Sollwert vergleichen und auf der Basis der Differenz zwischen den beiden Signalen ein Ausgangssignal erzeugen. Das Ausgangssignal des Verarbeitungsbereichs wird dem Ausgangsbereich zugeführt, der einen Ausgangswert erzeugt, der zur Steuerung eines Hardwarebereichs (z. B. eines Ventils) genutzt wird. Beispielsweise kann während einer Mischphase ein Ventilmodulobjekt eine Anzeige der Milchmenge in dem Mischer empfangen. Der Verarbeitungsbereich des Modulobjekts kann die Milchmengenanzeige mit einem Sollwert, der die erwünschte Milchmenge in dem Mischer darstellt, unter Anwendung einer PID-Steuerroutine vergleichen, um zu bestimmen, ob dem Mischer weitere Milch hinzugefügt werden muß. Auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs zwischen der Milchmengenanzeige und dem Sollwert kann das Modulobjekt ein Ventil so steuern, daß es den Milchfluß in den Mischer erhöht, verringert oder anhält.
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Bei dem obigen Beispiel kann ein einem Ausgangsventil zugeordnetes zusätzliches Modulobjekt verwendet werden, um den Fluß von Keksteig aus dem Mischer durch Öffnen eines Ventils während einer Mischphase zu steuern. Individuelle Modulobjekte können von unterschiedlichen Phasen in einem Batchprozeß genutzt werden. Ferner kann ein Bediener die Programmierung eines bestimmten Modulobjekts ändern wollen. Beispielsweise kann ein Bediener einen Sollwert eines Modulobjekts ändern, während die Mischeinheit gereinigt wird.
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Die Änderung der Programmierung eines Modulobjekts kann zwar einem Bediener die Durchführung notwendiger Funktionen wie etwa Reinigen, Warten, Reparatur und dergleichen ermöglichen, aber die Änderung der Programmierung eines Modulobjekts während der Ausführung eines Batchprozesses oder einer Phase unter Verwendung dieses Modulobjekts kann den Ablauf dieses Batchprozesses oder dieser Phase stören.
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Daher müssen Bediener sehr vorsichtig sein, um sicherzustellen, daß ein bestimmtes Modulobjekt nicht gerade in Gebrauch oder planmäßig in Betrieb zu nehmen ist, bevor die Programmierung dieses Modulobjekts geändert wird. Beispielsweise kann ein Bediener Parameter wie etwa Sollwerte, Durchflußmengen, die zeitliche Steuerung oder andere Parameter eines bestimmten Modulobjekts ändern wollen. Aber ungeachtet der Sorgfalt, mit der ein Bediener handelt, kann doch eine ungewollte Neuprogrammierung eines Modulobjekts auftreten und die Ausführung eines Batchprozesses oder einer Phase stören, was zu einem potentiellen Verlust oder einer Kontaminierung des Produkts (z. B. des Keksteigs) führen kann.
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Bei anderen Anwendungen, die nichts mit der Herstellung zu tun haben, kann eine unbeabsichtigte Neuprogrammierung eines Modulobjekts schwererwiegende Folgen haben. Wenn beispielsweise ein Modulobjekt in einem Batchprozeß oder einer Phase verwendet wird, die zur Steuerung eines Kernkraftwerks dient, kann eine unbeabsichtigte Neuprogrammierung zu einem katastrophalen Unfall führen.
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Aus der
DE 41 39 179 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung eines Chargenprozesses bekannt. In dieser Vorrichtung werden Modulobjekte verwendet, die es ermöglichen, eine Vielzahl von Parametern aufzunehmen. Aus der
DE 29 604 605 U1 ist ein Schutzmechanismus für technische Systemressourcen, nämlich Werkzeugmaschinen, Robotern und dergleichen Vorrichtungen bekannt. Zugriffsrechte sind in der Steuerung durch Zahlenwerte hierarchisch abgebildet.
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Als nächster Stand der Technik wird die
US 5 446 903 A angesehen, die sich ebenfalls mit der Absicherung von Datenelementen innerhalb einer Prozeßsteuervorrichtung beschäftigt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zugangssteuerung für das Schreiben von Informationen zu einem Modellobjekt bereitzustellen, das sicher ist. Des Weiteren soll ein entsprechendes Zugangssteuersystem sowie ein Prozeßsteuersystem angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 23, 34 und 36 sowie die Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 14, 28 und 35 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand der Unteransprüche.
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Ein Prozeßsteuersystem umfaßt Parameter auf Modulebene, die in Einheitsmodulobjekten und Modulobjekten enthalten sind. Solche Parameter können dazu verwendet werden, den Zugang zu einem Modulobjekt zu steuern, um eine versehentliche Neuprogrammierung des Modulobjekts zu verhindern. Der Modulobjektzugriff kann individuell auf einer von-Modul-zu-Modul-Basis gesteuert werden, oder er kann hierarchisch auf der Basis der Modulobjekte, die einem Einheitsmodulobjekt gehören oder von einer Phase genutzt werden, gesteuert werden. Insbesondere kann der Zugang zu einem Modulobjekt gesperrt, freigegeben oder eingeschränkt werden. Wenn ein Modulobjekt gesperrt ist, können Parameter oder die Programmierung dieses Modulobjekts nicht geändert werden (beispielsweise können keine Informationen zu diesem Modulobjekt geschrieben werden). Wenn ein Modulobjekt freigegeben ist, können umgekehrt Parameter oder eine Programmierung dieses Modulobjekts geändert werden (z. B. können Informationen zu diesem Modulobjekt geschrieben werden). Eingeschränkter Zugang ist eine Kombination aus gesperrtem und freigegebenem Zustand, wobei das Modulobjekt für einen Bediener, der einen gültigen Zugangscode hat, freigegeben wird, jedoch für einen Bediener, der den gültigen Zugangscode nicht hat, gesperrt ist. Die Parameter der Modulobjektebene können verhindern, daß Bediener unbeabsichtigt ein Modulobjekt modifizieren, das von einem Batchprozeß oder einer Phase desselben gerade oder später genutzt wird, wodurch verhindert wird, daß der Batchprozeß oder die entsprechende Phase ungewollt gestört wird.
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Erfindungsgemäß ist das Verfahren ein Verfahren zur Steuerung des Zugriffs zum Schreiben von Informationen an ein Modulobjekt zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das ein Einheitsmodulobjekt hat, das für einen Zustand einer Hardwarekomponente repräsentativ ist, wobei das Modulobjekt dem Einheitsmodulobjekt zugeordnet ist und verwendet wird, um den Zustand der Hardwarekomponente zu ändern, wobei das Einheitsmodulobjekt ein Einheitsmodulobjekt-Betriebsattribut hat, das einen Wert hat. Das Verfahren kann die folgenden Schritte aufweisen: Bestimmen des Werts des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs und selektives Zulassen des Zugangs zum Schreiben von Information in das Modulobjekt auf der Basis des Werts des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs.
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Erfindungsgemäß weist das Modulobjekt ein Modulobjekt-Betriebsartattribut auf, das einen Wert hat, wobei der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt der Steuerung des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt auf der Basis des Werts des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs und auf der Basis des Werts des Modulobjekt-Betriebsartattributs aufweisen kann.
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Erfindungsgemäß weist das Einheitsmodulobjekt ein Einheitsmodulobjekt-Sperrattribut auf, das einen Wert hat, wobei der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt der Steuerung des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt auf der Basis des Werts des Einheitsmodulobjekt-Sperrattributs aufweisen kann. Zusätzlich kann das Prozeßsteuersystem eine Phase aufweisen, und der Schritt des selektiven Zulassens von Zugang zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt kann einen Schritt der Bestimmung des Werts des Einheitsmodulobjekt-Sperrattributs durch Bestimmen, ob das Einheitsmodulobjekt von der Phase genutzt wird, aufweisen.
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Bei manchen Ausführungsformen kann der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt des Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt, wenn sich der Wert des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs in einem freigegebenen Zustand befindet, aufweisen. Zusätzlich kann der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt des Nichtzulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt, wenn sich der Wert des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs in einem gesperrten Zustand befindet, aufweisen. Ferner kann der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt aufweisen, in dem bestimmt wird, ob ein Anwender befugt ist, Information zu dem Modulobjekt zu schreiben.
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Zusätzlich kann das Prozeßsteuersystem eine Phase aufweisen, die eine Bedienersperre aufweist, wobei der Schritt des selektiven Zulassens von Zugang zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt des Bestimmens des Werts des Einheitsmodulobjekt-Sperrattributs durch Bestimmen, ob die Bedienersperre für die Phase gesetzt ist, die das Einheitsmodulobjekt nutzt, aufweisen. Ferner kann das Einheitsmodulobjekt ein Einheitsmodulobjekt-Sperrattribut, das einen Wert hat, aufweisen, und das Prozeßsteuersystem kann eine Vielzahl von Modulobjekten aufweisen, die dem Einheitsmodulobjekt zugeordnet sind, wobei der Schritt des selektiven Zulassens des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt einen Schritt der Steuerung des Zugangs zum Schreiben von Information zu der Vielzahl von Modulobjekten auf der Basis des Werts des Einheitsmodulobjekt-Sperrattributs aufweist.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann die Erfindung ein Zugangssteuersystem zur Steuerung des Zugangs zum Schreiben von Information zu einem Modulobjekt zum Gebrauch in einem Prozeßsteuersystem sein, das einen Prozessor und ein Einheitsmodulobjekt hat, das für einen Zustand einer Hardwarekomponente repräsentativ ist, wobei das Modulobjekt dem Einheitsmodulobjekt zugeordnet ist und dazu dient, den Zustand der Hardwarekomponente zu ändern, wobei das Einheitsmodulobjekt ein Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattribut hat. Das System kann folgendes aufweisen: einen Speicher, eine in dem Speicher gespeicherte erste Routine, um den Prozessor zu veranlassen, den Wert des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs zu bestimmen, und eine in dem Speicher gespeicherte zweite Routine, um den Prozessor zu veranlassen, den Zugang zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt auf der Basis des Werts des Einheitsmodulobjekt-Betriebsartattributs selektiv zuzulassen.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform kann die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Zugangs zum Schreiben von Information zu einem Modulobjekt zum Gebrauch in einem Prozeßsteuersystem sein, das ein Einheitsmodulobjekt hat, das für einen Zustand einer Hardwarekomponente repräsentativ ist, wobei das Modulobjekt dem Einheitsmodulobjekt zugeordnet ist und dazu dient, den Zustand der Hardwarekomponente zu ändern, wobei das Modulobjekt ein Modulobjekt-Betriebsartattribut hat, das einen Wert hat. Bei einer solchen Ausführungsform kann das Verfahren die Schritte aufweisen: Bestimmen des Werts des Modulobjekt-Betriebsartattributs und selektives Zulassen des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Modulobjekt auf der Basis des Werts des Modulobjekt-Betriebsartattributs.
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Gemäß einer vierten Ausführungsform kann die Erfindung ein Prozeßsteuersystem sein, das Prozeßsteuerungseinrichtungen und ein den Prozeßsteuerungseinrichtungen zugeordnetes Modulobjekt aufweist, wobei das Modulobjekt einen Parameter aufweist, der zur Steuerung des Betriebs der Prozeßsteuerungseinrichtungen genutzt wird, und wobei das Modulobjekt ein Modulobjekt-Betriebsartattribut zum selektiven Zulassen des Zugangs zum Schreiben von Information zu dem Parameter des Modulobjekts aufweist.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
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1 einen Ausschnitt eines Blockdiagramms und einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung eines Ausschnittes eines Prozeßsteuerungsnetzes, das Parameter auf Modulebene zur Steuerung des Modulzugangs verwenden kann;
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2 ein Blockdiagramm einer Objektstruktur, wobei eine logische Konfiguration des Prozeßsteuerungsnetzes von 1 veranschaulicht ist;
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3 eine Benutzeroberfläche, die zur Steuerung oder zur Konstruktion einer Phase unter Verwendung einer graphischen Darstellung der Phase genutzt werden kann;
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4 eine Beziehung zwischen einem Einheitsmodulobjekt und drei beispielhaften Modulobjekten, die dem Einheitsmodulobjekt gehören;
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5 einen Ablauf, mit dem ein Einheitsmodul einen Wert für seinen OPERLOCK-Parameter bestimmt;
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6A und 6B einen Sicherheitsprüfungsablauf, der Bediener daran hindert, unbeabsichtigt Änderungen an Modulen eines Prozeßsteuersystems vorzunehmen.
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Gemäß 1 weist ein Prozeßsteuerungsnetz 10 eine Prozeßsteuerung 12 auf, die mit zahlreichen Workstations 14 beispielsweise über eine Ethernetverbindung 15 verbunden ist.
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Die Steuerung 12 ist außerdem mit Einrichtungen oder Gerten innerhalb eines Prozesses (allgemein mit 16 bezeichnet) über eine Ein-/Ausgabe- bzw. E/A-Einrichtung (nicht gezeigt) und eine Gruppe von Kommunikationsleitungen oder einen Bus 18 verbunden. Die Steuerung 12, die nur beispielhaft eine DeltaVTM Steuerung von Fisher-Rosemount Systems, Inc. ist, kann mit Steuerelementen wie etwa Feldeinrichtungen und Funktionsblöcken innerhalb von Feldeinrichtungen, die in dem gesamten Prozeß 16 verteilt sind, kommunizieren, um eine oder mehrere Prozeßsteuerroutinen auszuführen und dadurch eine gewünschte Steuerung des Prozesses 16 zu implementieren. Diese Prozeßsteuerroutinen können kontinuierliche oder Batchprozeß-Steuerroutinen oder -vorgänge sein. Die Workstations 14 (die beispielsweise Personalcomputer sein können), können von einem oder mehreren Ingenieuren oder Technikern benutzt werden, um Prozeßsteuerroutinen zu entwerfen, die von der Steuerung 12 auszuführen sind, um mit der Steuerung 12 zum Herunterladen solcher Prozeßsteuerroutinen zu kommunizieren, um während des Ablaufs des Prozesses 16 Informationen, die den Prozeß 16 betreffen, zu empfangen und anzuzeigen, und um anderweitig mit den von der Steuerung 12 ausgeführten Prozeßsteuerroutinen zusammenzuwirken. Jede Workstation 14 weist einen Speicher 20 auf, um Anwendungen wie etwa Konfigurationsentwurfsanwendungen zu speichern und Daten wie etwa Konfigurationsdaten zu speichern, die die Konfiguration des Prozesses 16 betreffen. Jede Workstation 14 weist ferner einen Prozessor 21 auf, der die Anwendungen ausführt, um einem Benutzer zu ermöglichen, Prozeßsteuerroutinen zu entwerfen und diese Prozeßsteuerroutinen in die Steuerung 12 herunterzuladen. Ebenso umfaßt die Steuerung 12 einen Speicher 22 zum Speichern von Konfigurationsdaten und Prozeßsteuerroutinen, die zur Steuerung des Prozesses 16 zu verwenden sind, und hat einen Prozessor 24, der die Prozeßsteuerroutinen ausführt, um eine Prozeßsteuerungsstrategie zu implementieren. Wenn die Steuerung 12 eine DeltaV-Steuerung ist, kann es eine graphische Darstellung der Prozeßsteuerroutinen innerhalb der Steuerung 12 an einen Anwender zur Anzeige der Steuerelemente innerhalb der Prozeßsteuerroutine und der Art und Weise, wie diese Steuerelemente konfiguriert sind, über eine der Workstations 14 liefern, um die Steuerung des Prozesses 16 auszuführen.
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Bei dem in 1 gezeigten beispielhaften Prozeßsteuernetz 10 ist die Steuerung 12 kommunikativ über den Bus 18 mit zwei Gruppen von gleichartig konfigurierten Einrichtungen verbunden, wobei jede Gruppe eine Reaktoreinheit, die hier als Reaktor_01 (R1) oder Reaktor_02 (R2) bezeichnet ist, eine Filtereinheit, die hier als Filter_01 (F1) oder Filter_02 (F2) bezeichnet ist, und eine Trocknereinheit, die hier als Trockner_01 (D1) oder Trockner_02 (D2) bezeichnet ist, hat. Reaktor_01 umfaßt einen Reaktorbehälter 100, zwei Einlaßventile 101 und 102, die so geschaltet sind, daß sie Fluideinlaßleitungen steuern, die Fluid beispielsweise von einem (nicht gezeigten) Kopfbehälter in den Reaktorbehälter 100 einleiten, und ein Auslaßventil 103, das so geschaltet ist, daß es den Fluidstrom aus dem Reaktorbehälter 100 durch eine Fluidauslaßleitung steuert. Eine Einrichtung 105, die ein Sensor wie etwa ein Temperatursensor, ein Drucksensor, ein Flüssigkeitspegelmesser usw. oder eine sonstige Einrichtung wie ein elektrisches Heizgerät oder ein Dampfheizgerät sein kann, ist in oder nahe dem Reaktorbehälter 100 angeordnet. Der Reaktor_01 ist über das Ventil 103 mit dem Filter_01 verbunden, der eine Filtereinrichtung 110 hat, die wiederum mit dem Trockner_01, der eine Trocknereinrichtung 120 hat, verbunden. Ebenso umfaßt die zweite Gruppe von Einrichtungen den Reaktor_02, der einen Reaktorbehälter 200, zwei Einlaßventile 201 und 202, ein Auslaßventil 203 und eine Einrichtung 205 hat. Der Reaktor_02 ist mit dem Filter_02 verbunden, der eine Filtereinrichtung 210 hat, der wiederum mit dem Trockner_02, der eine Trocknereinrichtung 220 hat, verbunden ist. Die Filtereinrichtungen 110 und 210 und die Trocknereinrichtungen 120 und 220 konnen zusätzliche Steuerelemente (wie Heizer, Förderbänder und dergleichen), Sensoren usw. haben, die ihnen zugeordnet sind.
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Wie 1 zeigt, ist die Steuerung 12 kommunikativ mit den Ventilen 101 bis 103, 201 bis 302, den Einrichtungen 105, 205, den Filtern 110, 210 und den Trocknern 120 und 220 (und den sonstigen zugehörigen Einrichtungen) über den Bus 18 verbunden, um den Betrieb dieser Elemente zu steuern, so daß sie eine oder mehrere Operationen in bezug auf diese Einheiten ausführen. Diese Operationen können beispielsweise umfassen: Füllen der Reaktorbehälter oder Trockner, Erwärmen des Materials innerhalb der Reaktorbehälter oder Trockner, Entleeren der Reaktorbehälter oder Trockner, Reinigen der Reaktorbehälter oder Trockner, Aktivieren der Filter usw.
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Die Ventile, Sensoren und sonstigen Einrichtungen, die in 1 gezeigt sind, können jede gewünschte Art von Einrichtung sein, was beispielsweise Fieldbus-Einrichtungen, 4–20 mA-Standardeinrichtungen, HART-Einrichtungen usw. umfaßt, und können mit der Steuerung 12 unter Anwendung jedes bekannten oder gewünschten Kommunikationsprotokolls wie etwa des Fieldbus-Protokolls, des HART-Protokolls, des 4–20 mA-Analogprotokolls usw. kommunizieren. Ferner können andere Arten von Einrichtungen mit der Steuerung 12 verbunden sein und davon gesteuert werden. Außerdem können andere Steuerungen mit der Steuerung 12 und den Workstations 14 über die Ethernet-Kommunikationsleitung 15 verbunden sein, um andere Einrichtungen oder Bereiche, die zu dem Prozeß 16 gehören, zu steuern, und der Betrieb dieser zusätzlichen Steuerungen kann mit dem Betrieb der in 1 gezeigten Steuerung 12 auf jede gewünschte Weise koordiniert sein.
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Allgemein gesprochen kann das Prozeßsteuersystem von 1 verwendet werden, um Batchprozesse zu implementieren, wobei beispielsweise eine der Workstations 14 oder die Steuerung 12 eine Batch-Ausführungsroutine oder eine Batchprozedur ausfuhrt. Die Batchprozedur (die typischerweise in einer der Workstations 14 abläuft) ist eine problemorientierte Steuerroutine, die den Betrieb von einem oder mehreren Einheitsabläufen steuert, die Unterroutinen oder Prozeduren sind, die an einer einzigen Einheit wirksam sind, wie etwa einer der Reaktoreinheiten, der Filtereinheiten, der Trocknereinheiten oder anderen Einrichtungen. Jede Einheitsprozedur (die im allgemeinen ebenfalls an der Workstation 14 abläuft) kann eine Serie von Operationen ausführen, von denen jede eine oder mehrere Phasen an einer Einheit, die ein zugehöriges Einheitsmodul hat, ausführen kann. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist eine Phase die Tätigkeit oder der Schritt auf der untersten Ebene, der an einer Einheit ausgeführt wird, und wird charakteristisch in einer der Steuerungen 12 implementiert oder ausgeführt; eine Operation ist eine Gruppe von Phasen, die eine bestimmte Funktion an der Einheit ausführt und charakteristisch an einer der Workstations 14 implementiert oder ausgeführt wird, indem eine Serie von Phasen aufgerufen wird, während eine Einheitsprozedur eine Serie von einer oder mehreren Operationen ist, die an einer einzigen Einheit ausgeführt werden und typischerweise als eine Gruppe von Operationsaufrufen implementiert wird. Als Ergebnis kann jede Einheitsprozedur eine oder mehrere Phasen und/oder eine oder mehrere Operationen umfassen. Auf diese Weise führt die Batchausführungsroutine verschiedene Stufen (d. h. Einheitsprozeduren) aus, die erforderlich sind, um ein Produkt wie etwa ein Nahrungsmittelerzeugnis, ein Medikament usw. herzustellen.
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Zur Implementierung von verschiedenen Einheitsprozeduren, Operationen und Phasen verwendet die Batchprozedur etwas, was allgemein als eine Rezeptur bezeichnet wird, die die auszuführenden Schritte, die Mengen und Zeiten, die den Schritten zugeordnet sind, sowie die Reihenfolge der Schritte angibt. Schritte für eine Rezeptur können beispielsweise umfassen: Füllen eines Reaktorbehälters mit den geeigneten Materialien oder Ingredienzien, Vermischen der Materialien innerhalb des Reaktorbehälters, Erwärmen der Materialien in dem Reaktorbehälter auf eine bestimmte Temperatur über einen bestimmten Zeitraum, Entleeren des Reaktorbehälters und anschließendes Reinigen des Reaktorbehälters als Vorbereitung auf den nächsten Chargendurchlauf, Betreiben eines Filters, um das Ausgangsprodukt eines Reaktors zu filtern, und anschließendes Betreiben eines Trockners, um das in dem Reaktorbehälter erzeugte Produkt zu trocknen. Jeder der Serie von Schritten, die einer jeweils verschiedenen Einheit zugeordnet sind, definiert eine Einheitsprozedur des Batchdurchlaufs, und die Batch-Ausführungsroutine oder Batchprozedur innerhalb der Steuerung 12 führt für jede einzelne dieser Einheitsprozeduren einen anderen Steueralgorithmus aus. Selbstverständlich können die speziellen Materialien, Materialmengen, Heiztemperaturen und -zeiten usw. für verschiedene Rezepturen verschieden sein, und somit können sich diese Parameter von einem Batchdurchlauf zum nächsten in Abhängigkeit von dem herzustellenden oder zu erzeugenden Produkt und der verwendeten Rezeptur ändern. Der Fachmann versteht, daß zwar im vorliegenden Fall Steuerroutinen und Konfigurationen für Batchdurchläufe in den Reaktoreinheiten, den Filtereinheiten und den Trocknereinheiten, die in 1 gezeigt sind, beschrieben werden, daß aber Steuerroutinen verwendet werden konnen, um andere gewünschte Einrichtungen so zu steuern, daß sie andere gewunschte Batch-Prozeßdurchläufe oder, falls gewünscht, kontinuierliche Prozeßdurchläufe ausführen.
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Ferner versteht der Fachmann, daß die gleichen Phasen, Operationen oder Einheitsprozeduren eines Batchprozesses an jeder der verschiedenen Reaktoreinheiten von 1 zur gleichen Zeit oder zu verschiedenen Zeiten implementiert werden konnen. Da die Reaktoreinheiten von 1 im allgemeinen die gleiche Anzahl und Art von Einrichtungen aufweisen (d. h. da sie zu derselben Klasse von Einheiten gehören), kann die gleiche generische Phasensteuerroutine für eine bestimmte Phase genutzt werden, um jede der verschiedenen Reaktoreinheiten zu steuern, mit der Ausnahme, daß diese generische Phasensteuerroutine modifiziert werden muß, um die unterschiedliche Hardware oder die unterschiedlichen Einrichtungen zu steuern, die den verschiedenen Reaktoreinheiten zugeordnet sind. Um beispielsweise eine Füllphase für Reaktor_01 zu implementieren (wobei die Reaktoreinheit gefüllt wird), öffnet eine Füllsteuerroutine eines oder mehrere der Einlaßventile 101 oder 102 während eines bestimmten Zeitraums, bis beispielsweise der Flüssigkeitspegelmesser 105 erfaßt, daß der Behälter 100 gefüllt ist. Die gleiche Steuerroutine kann jedoch verwendet werden, um eine Füllphase für den Reaktor_02 zu implementieren, indem einfach die Bezeichnung des Einlaßventils (der Einlaßventile) 201 oder 202 anstelle der Ventile 101 oder 102 geändert wird und die Bezeichnung des Fluidpegelmessers geändert wird, so daß es sich um den Fluidpegelmesser 205 und nicht den Fluidpegelmesser 105 handelt.
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Die Objektstruktur oder der Baum von 2 zeigt spezifische Objekte in Kästchen, während allgemeine Kategorien von Objekten (oder Objektarten) über den Objekten in dem Baum ohne Kästchen angegeben sind. Wie 2 zeigt, umfaßt das Prozeßsteuerungsnetz 10 einen oder mehrere Bereiche, die beispielsweise Gebäude oder andere geographische Bereichsbezeichnungen innerhalb einer Anlage sein können. In dem Objektbaum von 2 hat der Prozeß zwei Bereichsobjekte mit der Bezeichnung Gebäude_01 und Gebaude_02. Jedes Bereichsobjekt kann in Prozeßzellen unterteilt sein, von denen jede einen anderen Aspekt des in dem Bereich durchgeführten Prozesses oder eine Gruppe von miteinander verbundenen Einrichtungen in dem Bereich kennzeichnet. Das Gebäude_01-Bereichsobjekt von 2 umfaßt, wie gezeigt, wenigstens zwei Prozeßzellobjekte, die als Zelle_01 und Zelle_02 bezeichnet sind. Jedes Zellobjekt kann keine, eine oder mehr Einheitsklassen aufweisen, die verschiedene Kategorien oder Gruppierungen von Hardware kennzeichnen, die in der Prozeßzelle verwendet werden.
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Eine Einheitsklasse ist ein bezeichnetes Objekt, das eine gemeinsame Konfiguration einer Gruppe von duplizierten Gerten hat und insbesondere eine Ansammlung von Einheiten ist, die sehr ähnliche, wenn nicht identische, Prozeßinstrumente haben, von denen jedes eine sehr ähnliche, wenn nicht identische, Funktion innerhalb eines Prozesses ausführt. Einheitsklassenobjekte sind typischerweise so benannt, daß sie die Arten von Einheiten innerhalb des Prozeßsteuersystems, zu dem sie gehören, beschreiben. 2 zeigt eine Kopfbehälter-Einheitsklasse, eine Reaktor-Einheitsklasse, eine Filter-Einheitsklasse und eine Trockner-Einheitsklasse, die dem Zell_01-Objekt zugeordnet sind. Gleichartige Einheitsklassen findet man in Zelle_02, während andere Gruppierungen von Einheiten anderen Zellen zugeordnet sein könnten. Selbstverständlich sind in den meisten Prozeßsteuerungsnetzen ebenfalls viele andere Arten von Einheitsklassen vorgesehen oder definiert.
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Wie für die Reaktor-Einheitsklasse von 2 gezeigt ist, kann jedes Einheitsklassenobjekt Einheitsmodulobjekte und Phasenklassenobjekte (d. h. Phasen) haben, die ihm zugeordnet sind. Einheitsmodulobjekte bezeichnen im allgemeinen bestimmte Beispiele von replizierter Hardware innerhalb der genannten Einheitsklasse, während Phasenklassen im allgemeinen die Phasen bezeichnen, die bei den der Einheitsklasse zugehörigen Einheitsmodulobjekten anwendbar sind. Dabei kann ein Einheitsmodulobjekt ein benanntes Softwareobjekt sein, das sämtliche Variablen und Einheitsphasen für eine einzige Prozeßeinheit hält und typischerweise so benannt ist, daß es bestimmte Prozeßeinrichtungen identifiziert. Beispielsweise hat die Reaktor-Einheitsklasse von Zelle_01 von 2 die R1- und R2-Phasenobjekte, die den in 1 gezeigten Reaktor_01- und Reaktor_02-Einheitsmodulen entsprechen. Die Kopfbehälter-Einheitsklasse von Zelle_01 weist das einzelne Einheitsmodul HT1 auf. Ebenso hat die Filter-Einheitsklasse von Zelle_01 das spezielle Filtermodul F1, während die Trockner-Einheitsklasse von Zelle_01 die ihr zugeordneten Trocknereinheiten D1 und D2 hat. Gleichermaßen hat die Zelle_02 Einheitsklassen eines Kopfbehälters (mit einem einzigen Einheitsmodul HT1), eines Reaktors (mit einem einzigen Reaktor-Einheitsmodul R3), eines Filters (mit Filter-Einheitsmodulen F2 und F3).
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Wie 2 zeigt, kann jedes Einheitsphasenobjekt eines oder mehrere zugehörige Modulobjekte haben, von denen jedes Eingangs-, Verarbeitungs- und Ausgangsbereiche sowie einen Bereich hat, der einen Sollwert überwacht (der in dem Verarbeitungsbereich enthalten sein kann oder nicht). Beispielsweise kann das Einheitsphasenobjekt 1 (das als ein Einheitsmodulobjekt angesehen werden kann) Modulobjekte 1 und 2 besitzen. Zusätzlich kann das Einheitsphasenobjekt 2 (das ebenfalls als ein Einheitsmodulobjekt angesehen werden kann) das Modulobjekt 2 besitzen. Wie der Fachmann erkennt, können Modulobjekte einem oder mehreren verschiedenen Einheitsmodulobjekten oder Einheitsphasenobjekten zugeordnet sein. Im allgemeinen kann, obwohl ein bestimmtes Modulobjekt mit zwei oder mehr verschiedenen Einheitsmodulobjekten assoziiert ist, nur eines dieser Einheitsmodulobjekte das spezielle Modulobjekt zu einem bestimmten Zeitpunkt benutzen. Jedes Modulobjekt, das einem Einheitsmodulobjekt zugeordnet ist, kann als im Besitz dieses Einheitsmodulobjekts befindlich gesehen werden.
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Phasenklassen sind benannte Objekte, die die gemeinsame Konfiguration für eine Phase halten, die an den vielfachen Einheiten, die zur gleichen Einheitsklasse gehören, ablaufen kann und, falls gewünscht, an einer Vielzahl von verschiedenen Einheitsklassen ablaufen kann. Grundsätzlich ist jede Phasenklasse eine jeweils verschiedene Steuerroutine, die von der Steuerung 12 geschaffen und genutzt wird, um Einheitsmodule innerhalb der gleichen oder verschiedener Einheitsklassen zu steuern. Typischerweise ist jede Phasenklasse entsprechend dem Verb benannt, das eine an einem Einheitsmodul ausgeführte Aktion beschreibt. Wie 2 zeigt, hat beispielsweise die Reaktor-Einheitsklasse eine Füll-Phasenklasse, die dazu dient, jeden der Reaktorbehälter 100 oder 200 von 1 zu füllen, eine Wärme-Phasenklasse, die dazu dient, jeden der Reaktorbehälter 100 oder 200 von 1 zu erwärmen, eine Entleerungs-Phasenklasse, die dazu dient, jeden der Reaktorbehälter 100 oder 200 von 1 zu entleeren, und eine Reinigungs-Phasenklasse, die dazu dient, jeden der Reaktorbehälter 100 oder 200 von 1 zu reinigen. Selbstverständlich können dieser oder jeder anderen Einheitsklasse andere Phasenklassen zugeordnet sein. In 2 sind zwar keine speziellen Phasenklassen für die Kopfbehälter-, Filter- und Trockner-Einheitsklassen gezeigt, aber fur jede existiert wenigstens eine Phasenklasse und wird von einer Batchprozedur genutzt, um einen Teil eines Batchprozesses, einer Einheitsprozedur oder -operation unter Verwendung des Einheitsmodulobjekts, dem die Phasenklasse zugeordnet ist, zu implementieren.
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Eine Phasenklasse kann im allgemeinen als eine Subroutine betrachtet werden, die von einer Operation einer Einheitsprozedur (sämtlich innerhalb einer Batch-Ausfuhrungsroutine) aufgerufen wird, um irgendeine Funktion auszuführen, die in einem Batch-Gesamtprozeß erforderlich ist und durch die Rezeptur für diesen Batchprozeß definiert ist. Eine Phasenklasse kann aufweisen: keinen oder mehrere Phaseneingangsparameter, die im Grunde die Ausgange der Phasenklassen-Subroutine sind, die zu der Batch-Ausfuhrungsroutine oder zu einer anderen Phasenklasse zurückgeleitet werden, keine oder mehrere Phasenmeldungen, die Meldungen sein können, die für den Anwender anzuzeigen sind und die Operation der Phasenklasse betreffen, Information, die auf andere Phasenklassen bezogen ist, mit denen diese Phasenklasse auf irgendeine Weise assoziiert ist, und keinen oder mehrere Phasenalgorithmus-Parameter, die zur Schaffung von Parametern in Phasenlogikmodulen oder Einheitsphasen auf der Basis dieser Phasenklasse führen. (Einheitsphasen sind einfach die instanzierten Versionen der Phasenklasse für eine bestimmte Einheit.) Diese Phasenalgorithmus-Parameter werden als vorübergehende Speicherplätze oder Variablen während der Ausführung der Phase genutzt und sind für den Anwender oder die Batch-Ausführungsroutine nicht notwendigerweise sichtbar. Jede Phase enthält eine oder mehrere Phasenalgorithmus-Definitionen (PAD), die im allgemeinen die Steuerroutinen sind, die zur Implementierung der Phase genutzt werden. Ferner hat jede Phasenklasse eine Liste von Assoziationen mit keiner, einer, zwei oder mehreren Einheitsklassen, und diese Liste definiert die Einheitsklassen, bei denen diese Phasenklasse und infolgedessen die PAD der Phasenklasse angewendet werden kann. Somit kann dieselbe Phasenklasse denselben Einheitsklassen von verschiedenen Prozeßzellen zugeordnet sein, oder sie kann verschiedenen Einheitsklassen der gleichen oder von verschiedenen Prozeßzellen oder Einrichtungszügen zugeordnet sein.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die Einheitsmodule von 2 weist jedes Einheitsmodulobjekt keinen oder mehrere Einheitskennsatzobjekte (UT-Objekte) oder Parameter mit Anfangswerten auf. Die UT-Objekte sind nur für die R1- und R2-Module in 2 gezeigt. Diese Parameter können Einstellungen und Konfigurationsparametern der dem Einheitsmodul zugehorigen Einrichtungen entsprechen. Diese Einheitskennsätze können beispielsweise die Kapazität der Einheit, die Materialien, aus denen die Einheit besteht, den Hersteller der Einheit oder andere mit der Einheit zusammenhängende Daten oder Parameter definieren. Diese Daten können entweder feste Daten, wie etwa Herstellerdaten oder variable Daten, wie etwa der letzte Zeitpunkt des Gebrauchs der Einheit, der letzte Prozeß oder das letzte in die Einheit eingebrachte Material usw. sein. Ferner können jedem Einheitsmodulobjekt Alarme, Ressourcenkennzeichnungen, ein Kontrolldisplay (etwa ein Mensch-Maschine-Schnittstellenbild), eine Liste der Ressourcen, die für dieses Einheitsmodul erforderlich sind, Prozeßzelleninformation usw. zugeordnet sein.
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Es ist bekannt, daß eine Batch-Steuerroutine oder eine Batchprozedur geschaffen wird, um einen bestimmten Batchprozeß an einer Gruppe oder einem Satz von Einrichtungen auszuführen, die beispielsweise jede der Reaktoreinheiten (R1, R2, R3, R4), der Filtereinheiten (F1, F2, F3) und der Trocknereinheiten (D1, D2, D3) umfassen können. Im allgemeinen implementiert eine solche Batchprozedur eine oder mehr Einheitsprozeduren oder Einheitsmodulobjekte oder ruft sie auf, wobei jedes von diesen einer bestimmten Einheit zugeordnet sein und ein oder mehr Modulobjekte besitzen kann, wenn diese Einheitsprozedur während der gesamten Batchprozedur ausgeführt werden muß. Anstatt jedoch die in jeder der verschiedenen Einheitsprozeduren zu verwendenden speziellen Einheiten anzugeben, wenn die Batchprozedur geschrieben oder mit ihrer Ausführung erstmals begonnen wird, kann die Batchprozedur eine dynamische Auswahlroutine aufweisen, die eine für jede bestimmte Einheitsprozedur oder Stufe einer Batchprozedur zu verwendende Einheit auswählt, wenn diese Einheitsprozedur oder Stufe ausgeführt werden soll. Der Zeitpunkt dieser Auswahl kann lange nach dem Schreiben und ersten Start zum Ablauf der Batchprozedur liegen. Tatsächlich kann in einigen Fällen die dynamische Einheitsauswahl fur spätere Stufen einer Batchprozedur Stunden oder sogar Tage nach dem ersten Start einer Batchprozedur erfolgen.
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Im allgemeinen wird eine Batchprozedur geschrieben, um verschiedene Einheitsprozeduren oder Einheitsmodule, die verschiedenen Gruppen (oder manchmal derselben Gruppe) von Einheiten oder Geräten zugeordnet sind, aufzurufen. Wenn sie geschrieben ist, kann die Batchprozedur eine bestimmte oder spezielle Prozeßzelle bezeichnen, für die sie ablaufen soll, oder sie kann geschrieben sein, um einem Anwender oder Bediener zu erlauben, eine Prozeßzelle auszuwählen, die zu Beginn der Batchprozedur zu verwenden ist. Nachdem jedoch eine bestimmte Prozeßzelle ausgewählt und die Batchprozedur gestartet ist, ist die Batchprozedur auf die Verwendung von Geräten oder Einheitsmodulen beschränkt, die der ausgewählten Prozeßzelle zugeordnet sind.
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Bei der Schaffung oder beim Schreiben der Batchprozedur kann ein Ingenieur natürlich einfach die Batchprozedur veranlassen, die dynamische Einheitsauswahlroutine aufzurufen, wenn eine neue Einzeitsprozedur auszuführen ist. Der Ingenieur kann für jede Einheitsprozedur, Einheitsklasse, jedes Einheitsobjekt usw., das von der Auswahlroutine für die dynamische Auswahl von Einheiten zu verwenden ist, ein Einheitszuordnungstabellenobjekt kreieren. Diese Einheitszuordnungstabelle kann beispielsweise einen Eignungsausdruck und einen Prioritätsausdruck enthalten, die für die zugehorige Einheitsprozedur, Einheitsklassen, Einheitsmodule usw. zu implementieren sind. Der Ingenieur muß auch sicherstellen, daß die Einheitskennsätze für jedes Einheitsmodul die von der Auswahlroutine benötigten Einheitsparameter enthalten. Der Ingenieur kann dann die Batchprozedur, die Auswahlroutine, die Einheitszuordnungstabellen und die Einheitskennsätze in die entsprechenden Datenbanken innerhalb der entsprechenden Steuerung 12 und/oder der entsprechenden Workstation 14 herunterladen, und dann kann die Batchprozedur ausgeführt werden.
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Gemäß 3 kann ein Abbild einer Benutzeroberfläche 300 eine Phasendiagrammgraphik 305 in Flußdiagrammform aufweisen, die verschiedene Blöcke enthält, die Schritte einer Phase darstellen. Eine solche Benutzeroberfläche 300 kann einer Benutzeroberfläche gleichen, die auf einem Videodisplay einer Workstation (z. B. 14) angezeigt werden kann, während ein Bediener eine Phase oder einen Batchprozeß konstruiert oder überwacht. Die durch die verschiedenen Blöcke in dem Phasendiagramm dargestellten Schritte können unter Verwendung verschiedener Einheitsmodulobjekte und/oder Modulobjekte ausgeführt werden.
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Die Benutzeroberfläche 300 kann ferner ein Bedienersperre-Prüfkästchen 310 enthalten, das einen Parameter darstellt, der einem Anwender erlaubt, Sperrfeatures von Einheitsmodulobjekten und/oder Modulobjekten freizugeben und zu sperren, wenn die Einheitsmodulobjekte und/oder Modulobjekte von der Phase genutzt werden, die durch das auf der Benutzeroberfläche 300 gezeigte Flußdiagramm 305 dargestellt sind. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet der Ausdruck ”gesperrt”, daß Informationen nicht zu einem Einheitsmodulobjekt oder Modulobjekt geschrieben werden dürfen, und ”freigegeben” bedeutet, daß Informationen zu einem Einheitsmodulobjekt oder einem Modulobjekt geschrieben werden dürfen. Informationen, die zu Modulobjekten geschrieben werden dürfen, können – ohne daß dies eine Einschränkung darstellt – Parameter wie etwa Sollwerte, Durchflußmengen, zeitliche Steuerungen oder andere Parameter aufweisen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird ein bestimmtes Einheitsmodulobjekt und/oder ein Modulobjekt als einer bestimmten Phase gehörig bezeichnet, wenn diese Phase dieses spezielle Einheitsmodulobjekt und/oder Modulobjekt während der Ausführung der Phase benutzt. Um die Störung des Phasenablaufs zu verhindern, kann dabei der Zugang zu Einheitsmodulobjekten und/oder ihren zugehörigen Modulobjekten vorteilhaft durch Anwendung des Prüfkästchens 310 gesteuert werden. Wenn beispielsweise ein Bediener, der eine Phase entwirft oder modifiziert, das Sperrfeature durch die Anwendung des PrÜfkästchens 310 freigibt, können die im Eigentum einer bestimmten Phase befindlichen Einheitsmodulobjekte und/oder Modulobjekte gesperrt werden, wenn diese Phase aktiv ist. Eine Phase kann verschiedene Betriebsarten haben, und während dieser Betriebsarten kann die Phase als aktiv angesehen werden. Beispielsweise kann eine Phase als aktiv angesehen werden, wenn die Phase abläuft, hält, stoppt, abbricht oder neu startet. Wenn eine Phase inaktiv, komplett, angehalten oder abgebrochen ist, konnen Modulobjekte, die ihren Einheitsmodulobjekten gehören, eventuell nicht gesperrt sein. Alternativ können Einheitsobjekte und/oder Modulobjekte gesperrt sein, auch wenn eine Phase inaktiv ist.
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Wie 4 zeigt, kann ein Einheitsmodulobjekt 320 ein OPERLOCK-Attribut, einen OPERLOCK-Parameter oder ein OPERLOCK-Feld 325 und ein OPERMODE-Attribut, -Parameter oder -Feld 330 aufweisen, die jeweils Attribute darstellen, die genutzt werden können, um den Bedienerzugang zu Einheitsmodulobjekten und/oder Modulobjekten im Besitz von Einheitsmodulobjekten zu steuern. Das OPERLOCK-Attribut ist ein für den Modulebenennamen vorgegebener Parameter, der in jedem Einheitsmodulobjekt und/oder Modulobjekt enthalten ist. Die OPERMODE-Felder und OPERLOCK-Felder 325, 330 können Pull-down-Menüs haben, die von einem Anwender genutzt werden können, um die Felder 325, 330 mit verschiedenen Werten zu füllen. Alternativ konnen an den OPERMODE- und OPERLOCK-Feldern 325, 330 von Softwarebereichen Operationen ausgeführt werden (d. h. gesperrt, freigegeben usw.). Wie ebenfalls in 4 gezeigt ist, gibt es drei Modulobjekte 335, 340, 345, die dem Einheitsmodulobjekt 320 gehören. Jedes Modulobjekt 335, 340 und 345 hat ein OPERMODE-Feld 330. In die OPERLOCK- und OPERMODE-Felder 325, 330 eingetragene Werte steuern den Zustand eines Einheitsmodulobjekts und/oder Modulobjekts. Beispielsweise kann ein Einheitsmodulobjekt oder Modulobjekt auf der Basis der Werte gesperrt oder freigegeben sein, die in die OPERLOCK- und OPERMODE-Felder 325, 330 eingetragen sind. Weitere Einzelheiten in bezug auf den Zugang durch den Anwender und wie dieser unter Anwendung der OPERLOCK- und OPERMODE-Felder 325, 330 gesteuert werden kann, ergeben sich in bezug auf die 5, 6A und 6B und ihre zugehörige Beschreibung.
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Das OPERLOCK-Feld 325 kann Pull-down-Menüpunkte haben, die die Werte GESPERRT, FREIGEGEBEN bzw. EINGESCHRÄNKT 350, 355, bzw. 357 umfassen können, die von einem Bediener ausgewählt werden können. Beispielsweise kann ein Bediener eine Maus, eine Tastatur oder eine andere Eingabeeinrichtung an einer Workstation 14 verwenden, um aus den Pull-down-Menüs einen Wert auszuwählen. Alternativ kann der Wert des OPERLOCK-Felds 325 auf der Basis des Bedienersperre-Prufkästchens 310 (3) und des Werts des OPERMODE-Felds 300 errechnet oder bewertet werden, wie noch im einzelnen beschrieben wird. Wenn ein Bediener beispielsweise eine Phase editiert oder kreiert und das Bedienersperre-Prüfkästchen 310 auswählt, kann das OPERLOCK-Feld 325 des Einheitsmodulobjekts 320 mit dem GESPERRT-Wert ausgefüllt werden, wenn eine Phase, die dieses Einheitsmodulobjekt 320 verwendet, beginnt. Alternativ kann das OPERLOCK-Feld 325 des Einheitsmodulobjekts 320 unabhängig davon gesteuert werden, ob eine das Einheitsmodulobjekt 320 verwendende Phase abläuft oder nicht, oder kann den Zustand des OPERMODE-Felds 325 verfolgen. Wenn das OPERMODE-Feld 330 des Einheitsmodulobjekts 320 und der Modulobjekte 335, 340, 345 richtig eingestellt ist (wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird), kann das OPERLOCK-Feld 325 dazu genutzt werden, den Zugang zu dem Einheitsmodul 320 und den Modulen 335, 340, 345 zu steuern. Daher kann das OPERLOCK-Feld 325 vorteilhaft genutzt werden, um einen Bediener daran zu hindern, eine Phase durch Ändern der Software oder von Attributen des Einheitsmodulobjekts 320 oder der Modulobjekte 335, 340, 345 zu stören. Die Operation des OPERLOCK-Felds 325 und seine Bewertung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 5 im einzelnen beschrieben.
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Das OPERMODE-Feld 330, das in dem Einheitsmodulobjekt 320 und/oder den Modulobjekten 335, 340, 345 enthalten sein kann, kann Pull-down-Menüs enthalten, die Werte von GESPERRT, FREIGEGEBEN, EINGESCHRÄNKT oder AUTOMATISCH enthalten, wie durch Bezugszeichen 360, 365, 370 und 375 in 4 angegeben ist. Wenn das OPERMODE-Feld 330 einen Wert GESPERRT hat, werden alle Schreibversuche zu diesem Einheitsmodulobjekt und/oder zu einem diesem Einheitsmodulobjekt gehörenden Modulobjekt verhindert. Daher wird ein Bediener daran gehindert, Änderungen an einem Einheitsmodulobjekt oder einem Modulobjekt vorzunehmen, das ein OPERMODE-Feld 330 hat, das einen Wert GESPERRT bezeichnet. Wenn umgekehrt das OPERMODE-Feld 330 einen Wert FREIGEGEBEN hat, können Schreibvorgänge zu dem Einheitsmodulobjekt oder Modulobjekt (eventuell mit einer Standard-Sicherheitsprüfung) vorgenommen werden. Wenn ein Einheitsmodulobjekt oder Modulobjekt ein OPERMODE-Feld 330 mit einem Wert EINGESCHRÄNKT hat, kann dieses Einheitsmodulobjekt oder Modulobjekt nur geandert werden, wenn der Bediener, der die Änderungen vornehmen will, einen entsprechenden Berechtigungscode hat. Beispielsweise muß ein Bediener einen gültigen Code, eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) oder ein Paßwort in eine Workstation 14 eingeben, bevor dem Bediener gestattet wird, Änderungen an eingeschränkten Objekten oder Modulen vorzunehmen.
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Das OPERMODE-Feld 330 von Einheitsmodulobjekten und Modulobjekten kann auch einen Wert AUTOMATISCH haben. Während die Operation des OPERMODE-Felds 330 mit den Werten GESPERRT, FREIGEGEBEN und EINGESCHRÄNKT im wesentlichen ähnlich zwischen dem Einheitsmodulobjekt und Modulobjekten abläuft (z. B. werden Änderungen zugelassen, verhindert oder basieren auf eingeschränktem Zugang), kann ein Wert AUTOMATISCH eines OPERMODE-Felds 330 geringfügig anders funktionieren in Abhängigkeit davon, ob das OPERMODE-Feld 330 in einem Einheitsmodulobjekt 320 oder in einem Modulobjekt 335, 340, 345 liegt.
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Wenn das OPERMODE-Feld 330 für das Einheitsmodulobjekt 320 einen Wert AUTOMATISCH hat, wird das Einheitsmodulobjekt 320 in Abhängigkeit von dem OPERLOCK-Zustand des Einheitsmodulobjekts 320 entweder gesperrt oder freigegeben.
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Einzelheiten hinsichtlich der Bewertung des OPERLOCK-Zustands ergeben sich in Verbindung mit der Beschreibung von 5. Wenn beispielsweise das OPERMODE-Feld 330 des Einheitsmodulobjekts 320 einen Wert AUTOMATISCH und das OPERLOCK-Feld 325 einen Wert GESPERRT hat, ist das Einheitsmodulobjekt 320 gesperrt, und daher wird ein Bediener daran gehindert, Änderungen an dem Einheitsmodulobjekt 320 vorzunehmen. In Fällen, in denen das OPERMODE-Feld 330 des Einheitsmodulobjekts auf AUTOMATISCH eingestellt ist, kann der Wert des OPERLOCK-Felds 325 darauf basierend bestimmt werden, ob eine das Modulobjekt verwendende Phase aktiv ist. Wenn umgekehrt das OPERMODE-Feld 330 einen Wert AUTOMATISCH und das OPERLOCK-Feld 325 einen Wert FREIGEGEBEN hat, kann ein Bediener Änderungen an dem Einheitsmodulobjekt 320 vornehmen.
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Wenn das OPERMODE-Feld 330 in einem Modulobjekt (z. B. dem Modulobjekt 335) einen Wert AUTOMATISCH hat, wird der Zustand des Modulobjekts 335 (z. B. gesperrt, freigegeben oder eingeschränkt) auf der Basis des Werts des OPERMODE-Felds 330 des Einheitsmodulobjekts 320, dem das Modulobjekt 335 gehört, bestimmt. Wenn beispielsweise unter Bezugnahme auf 4 das OPERMODE-Feld 330 des Modulobjekts 335 einen Wert AUTOMATISCH hat, bestimmt das Modulobjekt 335 seinen Zustand durch Auswertung des OPERLOCK-Felds 325. Daher kann der Zugang zu Modulobjekten hierarchisch gesteuert werden, indem der Zugang zu den Einheitsmodulobjekten, denen verschiedene Modulobjekte gehören, gesteuert wird.
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Wenn beide OPERMODE-Felder 330 des Einheitsmodulobjekts 320 und des Modulobjekts 335 einen Wert AUTOMATISCH haben, wird der Zustand des Modulobjekts 335 von dem OPERLOCK-Feld 325 des Einheitsmodulobjekts 320 gesteuert. Wenn beispielsweise das OPERLOCK-Feld 325 einen Wert GESPERRT hat, ist das Modulobjekt 335 gesperrt. Wenn umgekehrt das OPERLOCK-Feld 325 des Einheitsmodulobjekts 320 einen Wert FREIGEGEBEN hat, ist das Modulobjekt 325 freigegeben.
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Da sowohl OPERLOCK als auch OPERMODE Modulebenen-Parameter sind, könnten Vielfachphasen ihre Operation koordinieren, um OPERLOCK- und OPERMODE-Parameter verschiedener Modulobjekte und/oder Einheitsmodulobjekte zu ändern. Beispielsweise könnte eine Phase ein Modulobjekt sperren, indem zu dem OPERMODE des Modulobjekts ein SPERR-Wert zu Beginn der Phase geschrieben wird, und könnte das Modulobjekt wieder in den Automatikmodus bringen, indem ein AUTOMATISCH-Wert zu dem OPERMODE des Modulobjekts geschrieben wird, nachdem die Phase im wesentlichen beendet ist.
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Es wird nun auf 5 Bezug genommen. Eine Einheitsmodulobjekt-OPERLOCK-Bestimmungsfunktion 400 weist verschiedene Schritte oder Prozeduren auf, die durch verschiedene Blöcke dargestellt sind. Die in 5 gezeigten Schritte oder Prozeduren können unter Anwendung von Softwarebefehlen, die in einer geeigneten Sprache geschrieben sind, ausgeführt werden, wobei die Softwarebefehle auf einem Prozessor ausgeführt werden können, wie er in der Steuerung 12 oder den Workstations 14 vorhanden sein kann. Ein Einheitsmodulobjekt kann periodisch einen Wert seines OPERLOCK-Attributs bestimmen, so daß das OPERLOCK-Attribut des Einheitsmodulobjekts von verschiedenen anderen Teilen von Software einschließlich der Sicherheitsprüfungs-Prozeßsoftware, die in Verbindung mit den 6A und 6B beschrieben wird, gelesen werden kann.
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Für Einheitsmodulobjekt-OPERMODE-Feldwerte SPERREN, FREIGEBEN und EINGESCHRÄNKT verfolgt im allgemeinen das OPERLOCK-Attribut den Wert des OPERMODE-Felds 330 des Einheitsmodulobjekts 320 (4). Wenn jedoch das OPERMODE-Feld 330 des Einheitsmodulobjekts 320 den Wert AUTOMATISCH hat, wird der Wert des OPERLOCK-Attributs darauf basierend bestimmt, ob das Einheitsmodulobjekt von einer Phase genutzt wird und ob das Bedienersperr-Prüfkästchen 310 (3) dieser Phase ausgewählt ist.
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Es wird nun erneut auf 5 Bezug genommen. In einem Block 402 bestimmt der Prozeß 400, ob das OPERMODE-Attribut einen Wert GESPERRT hat. Wenn das OPERMODE-Attribut einen Wert GESPERRT hat, geht die Steuerung von dem Block 402 zu einem Block 404, der das OPERLOCK-Attribut des Einheitsmodulobjekts 320 auf GESPERRT setzt (d. h. auf den gleichen Wert wie das OPERMODE-Attribut) und die Steuerung an einen Block 406 weitergibt, um den Prozeß 400 zu beenden. Wenn jedoch das OPERMODE-Attribut einen Wert GESPERRT nicht hat, gibt der Block 402 die Steuerung an Block 408 weiter.
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Block 408 bestimmt, ob der Wert des OPERMODE-Attributs mit FREIGEGEBEN vorgegeben ist. Wenn Block 408 bestimmt, daß das OPERMODE-Attribut mit FREIGEGEBEN vorgegeben ist, geht die Steuerung von Block 408 zu Block 410, der das OPERLOCK-Attribut auf FREIGEGEBEN setzt (d. h. in den gleichen Zustand wie das OPERMODE-Attribut). Nachdem Block 410 seine Ausführung beendet hat, gibt Block 410 die Steuerung an Block 412 weiter, der den Prozeß 400 beendet. Wenn Block 408 bestimmt, daß das OPERMODE-Attribut des Einheitsmodulobjekts 320 nicht mit FREIGEGEBEN vorgegeben ist, geht die Steuerung von Block 408 zu einem Block 414 weiter.
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Ebenso wie die Blöcke 402 und 408 testet der Block 414 den Wert des OPERMODE-Attributs. Der Block 414 jedoch testet, um zu bestimmen, ob das OPERMODE-Attribut auf EINGECHRÄNKT gesetzt ist. Wenn der Block 414 bestimmt, daß das OPERMODE-Attribut auf EINGESCHRÄNKT gesetzt ist, geht die Steuerung von Block 414 zu Block 416 weiter, der den Wert des OPERLOCK-Attributs gleich EINGESCHRÄNKT setzt. Nachdem die Ausführung des Blocks 416 komplett ist, geht die Steuerung zu einem Block 418, der die Ausführung des Prozesses 400 beendet.
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Wenn die Antworten auf die in den Blöcken 402, 408 und 414 gestellten Fragen sämtlich NEIN sind, geht die Steuerung schließlich zu einem Block 420. Da die Blöcke 402, 408 und 414 prüfen, ob das OPERMODE-Attribut des Einheitsmodulobjekts gleich GESPERRT, FREIGEGEBEN bzw. EINGECHRÄNKT ist, muß dann, wenn die Ausführung des Prozesses 400 den Block 20 erreicht, das OPERMODE-Attribut gleich AUTOMATISCH sein. Der Block 420 bestimmt, ob eine Phase das Einheitsmodulobjekt 320 aktuell nutzt, und wenn das Einheitsmodulobjekt aktuell in Benutzung ist, ob das Bedienersperr-Prüfkästchen 310 (3) für die Phase, die das Einheitsmodulobjekt 32 nutzt, ausgewählt ist. Dies ist möglich, weil jedes Modul die Identitäten der Einheitsmodule, denen es gehört, kennt. Wenn das Einheitsmodulobjekt 320 in Gebrauch ist und das Bedienersperr-Prüfkästchen 310 der Phase, die das Einheitsmodulobjekt 320 benutzt, ausgewählt ist, geht die Steuerung zu einem Block 422. Der Block 422 setzt das OPERLOCK-Attribut gleich GESPERRT und gibt die Steuerung an einen Block 424 weiter, der die Ausführung des Prozesses 400 beendet.
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Der in 5 gezeigte Prozeß 400 ist zwar so dargestellt, daß die als Blöcke 402, 408, 414 und 420 gezeigten Fragen in einer bestimmten Reihenfolge vorliegen, aber der Fachmann erkennt ohne weiteres, daß die Reihenfolge der Fragen geändert werden kann. Beispielsweise kann die von dem Block 402 durchgeführte Abfrage nach jeder der von den Blöcken 408 oder 414 durchgeführten Abfrage ausgeführt werden. Als weiteres Beispiel einer Neuordnung der Abfragen in 5 soll angenommen werden, daß dann, wenn die Antworten auf die von den Blöcken 402, 408 und 414 vorgenommenen Abfragen sämtlich NEIN sind, der Block 420 annimmt, daß OPERMODE in einem AUTOMATISCH-Modus ist. Eine solche Annahme kann erfolgen, weil OPERMODE von den Blöcken 402, 408 und 414 vor Ausfuhrung des Blocks 420 geprüft wurde. Anstatt der letzten Abfrage, die annimmt, daß OPERMODE AUTOMATISCH ist, können Abfragen hinzugefugt oder umgeordnet werden, um einer letzten Abfrage zu ermöglichen anzunehmen, daß OPERMODE beispielsweise GESPERRT ist. Wenn beispielsweise der Block 402 von 5 geändert wurde, um zu prüfen, ob OPERMODE AUTOMATISCH anstelle von GESPERRT ist, konnte dann, wenn die Ausführung des Prozesses 400 den Block 420 erreicht, der Block 420 annehmen, daß OPERMODE GESPERRT war, weil die von den Blöcken 402, 408 und 414 durchgefuhrten Abfragen sämtliche die Antwort NEIN hatten.
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Es wird nun zu Block 420 zurückgegangen. Wenn entweder das Einheitsmodulobjekt 320 derzeit nicht von einer Phase benutzt wird oder das Bedienersperr-Prüfkästchen 310 einer das Einheitsmodulobjekt 320 benutzenden Phase nicht ausgewählt ist, geht die Steuerung von Block 420 zu einem Block 426. Der Block 426 setzt das OPERLOCK-Attribut gleich FREIGEGEBEN, bevor er die Steuerung an einen Block 428 weitergibt, was den Prozeß 400 beendet.
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Wenn, wie aus der vorstehenden Beschreibung von 5 ersichtlich ist, das OPERMODE-Attribut des Einheitsmodulobjekts 320 auf AUTOMATISCH gesetzt ist, sind die Blöcke 420–428 automatisch wirksam und setzen das OPERLOCK-Atrribut entweder auf GESPERRT oder FREIGEGEBEN in Abhängigkeit davon, ob das Einheitsmodulobjekt 320 von einer Phase genutzt wird und ob die Sperrung durch das Bedienersperr-Prüfkästchen 310 ausgewählt ist. Wie in bezug auf den Sicherheitsprüfungsablauf 500 von 6A und 6B beschrieben wird, ist das OPERLOCK-Attribut nützlich, um den Zugang des Bedieners zu Einheitsmodulobjekten und/oder Modulobjekten während des Phasenbetriebs zu verhindern.
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Um einen Bediener daran zu hindern, ungewollt Informationen oder Parameter wie Sollwerte, Durchflußmengen und dergleichen zu einem Einheitsmodulobjekt und/oder einem Modulobjekt zu schreiben, wird ein Sicherheitsprüfprozeß 500, wie er in den 6A und 6B gezeigt ist, durchgeführt, wenn ein Bediener Information an ein Einheitsmodulobjekt und/oder ein Modulobjekt schreiben möchte. Weitere oder andere Sicherheitsprüfungen können zusätzlich zu dem Prozeß gemaß 6A–6B durchgeführt werden. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird davon ausgegangen, daß ein Modulobjekt, zu dem Information geschrieben werden soll, als Zielmodulobjekt bezeichnet wird, weil es das Ziel von Informationen ist, die geschrieben werden sollen. Informationen, die zu einem Einheitsmodulobjekt und/oder einem Modulobjekt geschrieben werden sollen, können eine Adresse haben, wobei die Adresse einen Parameternamen und einen Feldnamen umfassen kann. Ein Parametername kann verwendet werden, um eine Datenstruktur zu kennzeichnen, in der Information geschrieben werden soll. Ein Feldname kann verwendet werden, um einen bestimmten Ort innerhalb einer Datenstruktur zu kennzeichnen, in den Information geschrieben werden soll. Daher konnen der Feldname und die Parameternamen als Adresse für Information dienen, die zu dem Zielmodul geschrieben werden soll.
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Wie noch in der folgenden Beschreibung hervorgehoben wird, ist ein Bediener imstande, Information zu einem Zielmodulobjekt auf der Basis der OPERMODE-Attribute des Zielmodulobjekts und des Einheitsmodulobjekts, dem das Zielmodulobjekt gehört, zu schreiben. Ferner kann die Fähigkeit, Information zu dem Zielmodulobjekt zu schreiben, von dem Wert des OPERLOCK-Attributs des Einheitsmodulobjekts, dem das Zielmodulobjekt gehört, abhängig sein.
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Wenn in den 6A und 6B der Prozeß 500 beginnt, bestimmt ein Block 502, ob das Feld, in das die Information zu schreiben ist, Sicherheitsbedingungen unterliegt. Wenn die zu dem Zielmodulobjekt zu schreibende Information keinen Sicherheitsbedingungen unterliegt, geht die Steuerung zu einem Block 504, der das Schreiben zu dem Zielmodulobjekt freigibt. Nach Beendigung von Block 504 endet der Sicherheitsprüfprozeß 500 in Block 506. Wenn jedoch das Feld, in das die Information zu schreiben ist, Sicherheitsbedingungen unterliegt, geht die Steuerung von Block 502 zu Block 508, der bestimmt, ob der in das Zielmodulobjekt zu schreibende Parameter Sicherheitsbedingungen unterliegt. Wenn der in das Zielmodulobjekt zu schreibende Parameter keinen Sicherheitsbedingungen unterliegt, geht die Steuerung zu Block 510, der das Schreiben zu dem Zielmodulobjekt freigibt und die Steuerung zu Block 512 weitergibt, wodurch der Sicherheitsprüfprozeß 500 beendet wird. Ob ein Feld oder ein Parameter Sicherheitsbedingungen unterliegt, kann eine bloße Wahl bei der Konstruktion sein. Beispielsweise kann die Bestätigung von Alarmen oder anderen Statusbedingungen keinen Sicherheitsbedingungen unterliegen, weil ein Bediener immer auf Alarme, Statuszustände und dergleichen reagieren muß. Wenn die zu dem Zielmodulobjekt zu schreibende Information ein Parameter ist, der Sicherheitsbedingungen unterliegt, gibt der Block 508 die Steuerung weiter an Block 514, der den OPERMODE des Zielmodulobjekts liest.
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Nachdem OPERMODE des Zielmodulobjekts in Block 514 gelesen wurde, geht die Steuerung zu Block 516. Wenn OPERMODE des Zielmodulobjekts GESPERRT ist, gibt der Block 516 die Steuerung an Block 518, der das Schreiben zu dem Zielmodulobjekt sperrt und den Bediener informieren kann, daß das Zielmodulobjekt gesperrt ist. Nachdem der Block 518 fertig ist, geht die Steuerung zu Block 520, bei dem die Sicherheitsprüfung 500 endet. Wenn OPERMODE des Zielmodulobjekts nicht gesperrt ist, geht der Block 516 zu Block 522, der bestimmt, ob OPERMODE des Zielmodulobjekts EINGESCHRÄNKT ist. Wenn OPERMODE EINGESCHRÄNKT ist, geht die Steuerung von Block 522 zu Block 524, der bestimmt, ob der Bediener einen richtigen Schlüssel hat, um ihm zu erlauben, Information zu dem Zielmodulobjekt zu schreiben. Der richtige Schlüssel kann eine persönliche Identifikationsnummer (PIN), ein Bedienername, ein Paßwort oder irgendeine andere geeignete Information sein, die zur Identifikation des Bedieners verwendet werden kann. Wenn der Bediener nicht den richtigen Schlüssel hat, gibt der Block 524 die Steuerung an Block 526 ab, der das Schreiben zu dem Zielmodulobjekt sperrt und den Anwender informieren kann, daß er/sie keinen Zugang zum Schreiben zu dem Zielmodulobjekt hat. Nach Ausfuhrung des Blocks 526 geht die Steuerung zu Block 528, der die Ausführung des Sicherheitsprüfprozesses 500 beendet. Wenn jedoch der Bediener einen richtigen Schlüssel hat, gibt der Block 524 die Steuerung an einen Block 530 ab, der das Schreiben von Information zu dem Zielmodulobjekt freigibt und außerdem die Steuerung an Block 532 abgibt, wodurch der Sicherheitsprüfprozeß 500 endet.
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Wenn OPERMODE des Zielmoduls nicht GESPERRT und nicht EINGESCHRÄNKT ist, geht die Steuerung von Block 522 zu Block 534, der bestimmt, ob OPERMODE AUTOMATISCH ist. Wenn OPERMODE nicht auf AUTOMATISCH gesetzt ist, muß OPERMODE auf FREIGEGEBEN gesetzt werden, und der Block 534 gibt die Steuerung an Block 536 ab, der das Schreiben von Information zu dem Zielmodul freigibt. Nach beendeter Ausführung des Blocks 536 geht die Steuerung zu Block 538, der den Sicherheitsprüfprozeß 500 beendet.
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Wenn jedoch der Block 534 bestimmt, daß OPERMODE auf AUTOMATISCH gesetzt ist, geht die Steuerung zu einem Block 540, der das Einheitsmodulobjekt bestimmt, dem das Zielmodulobjekt gehört. Wenn beispielsweise unter erneuter Bezugnahme auf 4 OPERMODE des Modulobjekts 335 auf AUTOMATISCH gesetzt ist, bestimmt der Block 540 von 6A, daß das Modulobjekt 335 dem Einheitsmodulobjekt 320 gehört. Das ist möglich, weil jedes Modul die Identitäten der Einheitsmodule, denen es gehört, kennt. Nachdem das Einheitsmodul, dem das Zielmodulobjekt gehort, bestimmt ist, geht die Steuerung von Block 540 zu Block 542, der OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts liest. Wie in Verbindung mit 5 beschrieben wird, ist OPERLOCK ein Attribut, das von OPERMODE des Einheitsmodulobjekts bestimmt sein und/oder darauf basieren kann, ob ein Einheitsmodulobjekt von einer Phase genutzt wird und ob das Bedienersperrfeature der Phase aktiviert ist.
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Nachdem OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts von dem Block 542 gelesen wurde, bestimmt Block 544, ob OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts auf GESPERRT gesetzt ist. Wenn OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts auf GESPERRT gesetzt ist, geht die Steuerung von Block 544 zu Block 546, der das Schreiben von Information zu dem Zielmodulobjekt freigibt. Nach beendeter Ausführung des Blocks 546 geht die Steuerung zu Block 548, der die Ausführung des Prozesses 500 beendet.
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Wenn OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts nicht auf GESPERRT gesetzt ist, gibt der Block 544 die Steuerung an einen Block 550 ab, der bestimmt, ob OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts auf EINGESCHRÄNKT gesetzt ist. Wenn OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts auf EINGESCHRÄNKT gesetzt ist, geht die Steuerung von Block 550 zu Block 552, der die Steuerung selektiv entweder an Block 554 und Block 556 oder an Block 558 und Block 560 weitergibt. Gemeinsam führen die Blöcke 552–560 die Funktionen aus, daß sie bestimmen, ob ein Bediener einen gültigen Schlüssel und/oder ein Paßwort hat, um dem Bediener den Zugang zu eingeschränkten Modulobjekten zu erlauben und die Möglichkeit des Schreibens durch den Bediener auf der Basis des Schlüssels freizugeben oder zu sperren. Die Blocke 552–560 wirken im wesentlichen gleich wie die Blöcke 524–532, die vorher beschrieben wurden.
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Wenn Block 550 bestimmt, daß OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts nicht EINGESCHRÄNKT ist, muß OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts FREIGEGEBEN werden, und die Steuerung geht zu Block 562, der das Schreiben von Information zu dem Zielmodulobjekt freigibt. Nachdem der Block 562 komplett ist, geht die Steuerung zu einem Block 564, der die Ausführung des Prozesses 500 beendet.
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Wie der Fachmann erkennt, können ebenso wie in 5 die Blöcke innerhalb des Prozesses 500 umgeordnet sein, während gleichzeitig die zur Durchführung des Prozesses 500 erforderlichen Funktionen beibehalten werden. Beispielsweise kann Block 508 vor Block 502 ausgeführt werden. Ferner können die Blöcke 516, 522 und 534 in irgendeiner Reihenfolge angeordnet sein, oder die Blöcke 544 und 550 können in irgendeiner Reihenfolge angeordnet sein.
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Wie der Fachmann erkennt, ermöglicht die Sicherheitsprüfung 500, wie sie in den 6A und 6B gezeigt ist, die hierarchische Sperrung von Einheitsmodulobjekten und/oder Modulobjekten. Beispielsweise kann OPERMODE jedes Modulobjekts GESPERRT, FREIGEGEBEN oder EINGESCHRÄNKT sein, was eine individuelle Steuerung jedes Modulobjekts ermöglicht. Alternativ kann OPERMODE einer Vielzahl von Modulobjekten auf AUTOMATISCH gesetzt sein, wodurch der Zugang zu diesen Modulobjekten durch OPERMODE des Einheitsmodulobjekts, dem diese Modulobjekte gehören, gesteuert werden kann. Ferner kann OPERMODE des Einheitsmodulobjekts, dem Modulobjekte gehören, auf AUTOMATISCH gesetzt sein, so daß OPERLOCK des Einheitsmodulobjekts dann den Zugang zu den Modulobjekten steuert, die dem Einheitsmodulobjekt gehören, das einen OPERMODE hat, der auf AUTOMATISCH gesetzt ist. Wenn OPERMODE auf AUTOMATISCH gesetzt ist, wird OPERLOCK von Phasen, die das Modul verwenden, gesteuert, und somit konnen die Phasen das Schreiben zu den Modulen, die einem Einheitsmodul gehören, steuern.
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Es versteht sich, daß Prozeßsteuerungsroutinen wie etwa Batchprozeduren, die eine Zugangssteuerung benutzen, innerhalb jeder gewünschten Prozeßsteuerungs-Programmierumgebung benutzt und implementiert werden können und in jedem Prozeßsteuerungssystem benutzt werden können, das jede beliebige Art von Prozeßsteuerungs-Kommunikationsprotokoll verwendet, und daß sie ferner dazu dienen können, jede Art von Funktion in bezug auf jede Art von Einrichtung(en) oder Untereinheiten von Einrichtungen auszuführen. Daher sind die in den hier beschriebenen Flußdiagrammen gezeigten Funktionen nicht unbedingt darauf beschränkt, auf die gezeigte Weise implementiert zu werden, und der Fachmann erkennt ohne weiteres, daß sie auf viele verschiedene Weisen implementiert werden können. Prozeßsteuerungsroutinen, die eine Zugangssteuerung verwenden, wie sie hier beschrieben ist, werden bevorzugt in Software implementiert, die beispielsweise in einem Steuergerät oder einer anderen Prozeßsteuereinrichtung gespeichert ist. Diese Routinen können jedoch alternativ oder zusätzlich in Hardware, Firmware, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, programmierbaren Logikschaltungen usw. nach Wunsch implementiert sein. Wenn sie in Software implementiert sind, können die Prozeßsteuerroutinen in jedem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, etwa auf einer magneto-Disk, einer magneto-optical-Disk oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder einem ROM eines Computers, einer Steuerung, einer Feldeinrichtung, einer programmierten Logikeinrichtung usw. Weiterhin kann solche Software in unkomprimierter oder komprimierter Form gespeichert sein, wobei diese Software installiert werden muß, um funktionsfähig zu sein. Ebenso kann diese Software zu einem Anwender oder einer Einrichtung durch jede bekannte oder gewünschte Lieferungsmethode geliefert werden, beispielsweise über einen Kommunikationskanal wie eine drahtlose Verbindung, eine Telefonleitung, das Internet, auf einem transportierbaren Medium wie einer computerlesbaren Disk usw.
