DE102012101089A1

DE102012101089A1 - Verfahren, Geräte und Erzeugnisse zum Testen von Chargenkonfiguration

Info

Publication number: DE102012101089A1
Application number: DE102012101089A
Authority: DE
Inventors: Brian Crandall; Dirk Thiele; Noel Bell
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2012-11-22
Also published as: GB2488004A; JP2012168948A; GB2488004B; US20120209557A1; GB201121810D0; CN102707705B; JP6096414B2; CN102707705A; US8788239B2

Abstract

Es werden beispielhafte Verfahren, Geräte und Erzeugnisse zum Testen von Chargenkonfigurationen offenbart. Ein offenbartes beispielhaftes Verfahren umfasst das Identifizieren, unter Verwendung eines Prozessors, eines Abwicklungsweges durch eine Chargenkonfiguration eines Prozesssteuerungssystems, das Erzeugen eines Testplans für den Abwicklungsweg, das Stimulieren des Prozesssteuerungssystems, um den Testplan auszuführen, und das Aufzeichnen eines Ergebnisses des Testplans.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Chargenkonfigurationen und insbesondere Verfahren, Geräte und Erzeugnisse zum Testen von Chargenkonfigurationen.
HINTERGRUND
Chargen sind eine Konfigurationsart für Prozesssteuerungssysteme, die man verwenden kann, um sich wiederholende und/oder sequenzielle Vorgänge zum Herstellen eines Produkts durchzuführen. Während des Lebenszyklus einer Prozessanlage kann es vorkommen, dass ein Prozesssteuerungssystem ersetzt, repariert, instandgesetzt, aufgerüstet usw. werden muss. Jede Änderung eines Prozesssteuerungssystems birgt jedoch das Risiko, den Betrieb der Prozessanlage und/oder die Chargenkonfigurationen zu stören.
ZUSAMMENFASSUNG
Es werden beispielhafte Verfahren, Geräte und Erzeugnisse zum Testen von Chargenkonfigurationen offenbart. Ein offenbartes beispielhaftes Verfahren umfasst das Identifizieren unter Verwendung eines Prozessors eines Abwicklungsweges durch eine Chargenkonfiguration eines Prozesssteuerungssystems, das Erzeugen eines Testplans für den Abwicklungsweg, das Stimulieren des Prozesssteuerungssystems, damit es den Testplan ausführt, und das Aufzeichnen eines Ergebnisses des Testplans.
Ein offenbartes beispielhaftes Gerät umfasst eine Wegfindungsvorrichtung, um einen Abwicklungsweg durch eine Chargenkonfiguration eines Prozesssteuerungssystems zu identifizieren, eine Testplanerstellungsvorrichtung, um einen Testplan für den Abwicklungsweg zu erzeugen, und eine Testplanausführungsvorrichtung, um das Prozesssteuerungssystem zu stimulieren, damit es den Testplan ausführt und ein Ergebnis des Testplans aufzeichnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Abbildung eines beispielhaften Systems zum Testen von Chargenkonfigurationen für Prozesssteuerungssysteme.
2 zeigt eine beispielhafte Methode zum Umsetzen der beispielhaften Chargentestvorrichtung aus 1.
3 zeigt eine beispielhafte Chargenhierarchie.
4 zeigt ein beispielhaftes sequenzielles Funktionsdiagramm (SFC), das einen Teil einer Charge darstellt.
5 ist eine Interaktionstabelle, die dem beispielhaften Weg entspricht, der in 4 hervorgehoben ist.
6 ist ein beispielhafter Testplan für den beispielhaften Weg, der in 4 hervorgehoben ist.
7 ist eine beispielhafte Interaktionszuordnungstabelle.
8 ist ein beispielhaftes Ergebnis des beispielhaftes Testplans aus 6.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess darstellt, der durchgeführt werden kann, um Chargenkonfigurationen unter Verwendung der beispielhaften Chargentestvorrichtung aus 1 und 2 zu testen.
10 und 11 sind Flussdiagramme, die beispielhafte Prozesse darstellen, die durchgeführt werden können, um die beispielhaften Chargentestvorrichtungen aus 1 und 2 umzusetzen, und/oder um Chargenkonfigurationen für Prozesssteuerungssysteme zu testen.
12 ist beispielhafter Pseudocode, der umgesetzt werden kann, um Wege durch eine Chargenkonfiguration zu identifizieren.
13A–E ist beispielhafter Pseudocode, der umgesetzt werden kann, um divergierende und konvergierende Wege durch eine Chargenkonfiguration zusammenzulegen.
14 ist beispielhafter Pseudocode, der umgesetzt werden kann, um eine menschenlesbare und/oder eine maschinenlesbare Chargeninteraktionstabelle zu erzeugen.
15A bis J ist beispielhafter Pseudocode, der umgesetzt werden kann, um einen Chargentestplan zu erzeugen.
16 ist ein beispielhafter Regelsatz, der verwendet werden kann, um ein SFC zu definieren und/oder durch dieses zu navigieren.
17 ist eine schematische Abbildung einer beispielhaften Prozessorplattform, die verwendet und/oder programmiert werden kann, um die beispielhaften Prozesse aus 10 und/oder 11, den beispielhaften Pseudocode aus 12, 13A bis E, 14 und/oder 15A bis J auszuführen, und/oder um das Testen von Chargenkonfigurationen durchzuführen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf Grund der Komplexität moderner Prozesssteuerungssysteme und der unbegrenzten Anzahl von Prozessanlagenkonfigurationen und/oder Chargenkonfigurationen kann es schwierig sein, eventuell vorhandene Fehler zu erkennen, bevor eine Reparatur, Instandsetzung, Aufrüstung usw. für ein Prozesssteuerungssystem und/oder eine Chargenkonfiguration freigegeben wird. Beispielsweise kann es sein, dass solche unerkannten Fehler erst sichtbar werden, nachdem und/oder wenn das Prozesssteuerungssystem und/oder die Chargenkonfiguration in Verbindung mit einer realen Prozessanlage betrieben wird. Um die Notwendigkeit zu verringern, ihr(e) Prozesssteuerungssystem(e) und/oder Chargenkonfigurationen zu ersetzen, zu ändern, instandzusetzen, zu aktualisieren und/oder nachzurüsten, haben sich einige Kunden stattdessen dazu entschieden, ihr(e) Prozesssteuerungssystem(e) von anderen Vorrichtungen und/oder Netzwerken zu trennen. Obwohl derartige Maßnahmen das Risiko für Störungen reduzieren können, hindern sie die Prozesstechniker auch daran, die Merkmale und/oder Kapazitäten auszunutzen, die bei den neueren Versionen eines Prozesssteuerungssystems und/oder einer Chargenkonfiguration zur Verfügung stehen.
Im Allgemeinen kann man die hier offenbarten beispielhaften Geräte, Verfahren und Erzeugnisse verwenden, um Chargenkonfigurationen zu testen. Insbesondere kann man die hier offenbarten beispielhaften Geräte, Verfahren und Erzeugnisse verwenden, um automatisch alle möglichen Abwicklungswege durch eine Chargenkonfiguration zu identifizieren, automatisch Testpläne für einige oder alle dieser möglichen Abwicklungswege zu erzeugen und/oder automatisch einige oder alle dieser möglichen Abwicklungswege zu testen. Eine Chargenkonfiguration kann man mit einem neuen und/oder aktualisierten Prozesssteuerungssystem testen, bevor das neue und/oder aktualisierte Prozesssteuerungssystem verwendet wird, um die Prozessanlage des Kunden zu regeln. Zusätzlich oder alternativ kann man eine Chargenkonfiguration mit Bezug auf ein Projektentwurfsziel und/oder Funktionstestfallziel testen.
Durch das automatische und/oder systematische Testen der Chargenkonfigurationen lässt sich eine Reihe von Vorteilen erzielen. Das automatische Testen der Chargenkonfiguration kann die Anzahl von Störungsvorfällen in Prozessanlagen reduzieren, indem es die Identifizierung von Software-Fehlern erleichtert, die nur mit realistischen Testszenarien erkannt werden können. Das automatische Testen von Chargenkonfigurationen kann auch die Zeit und/oder Mühe reduzieren, die aufzubringen sind, um eine Chargenkonfiguration ausgiebig zu testen, da das Verhalten der Chargenkonfiguration automatisch bestimmt und/oder überprüft werden kann. Das automatische Testen von Chargenkonfigurationen kann ferner die Abwicklung und/oder Überprüfung von wesentlich mehr Testszenarien ermöglichen. Das automatische Testen von Chargenkonfigurationen kann auch das Testen ermöglichen, ohne Prozessmodelle zu benötigen, die für stark regulierte Industriezweige kostspielig und/oder zeitraubend zu erstellen sind. Zudem kann das automatische Chargentesten das Vertrauen der Kunden beim Installieren von Nachrüstungen für Prozesssteuerungssysteme steigern und kann die Kosten für die Unterstützung der Prozesssteuerungssysteme reduzieren.
1 bildet ein beispielhaftes System 100 zum Testen von Chargenkonfigurationen für ein Prozesssteuerungssystem 105 wie etwa das Prozesssteuerungssystem DeltaV^TM, das von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird, ab. Das beispielhafte Prozesssteuerungssystem 105 aus 1 umfasst einen oder mehrere Prozess-Controller 110, eine oder mehrere Bedienerstationen 115 und eine oder mehrere Anwendungs- und/oder Arbeitsstationen 120. Ein beispielhafter Prozess-Controller 110 ist der Controller DeltaV, der von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird. Der oder die beispielhaften Prozess-Controller 110, die beispielhafte Bedienerstation 115 und die beispielhafte Arbeitsstation 120 aus 1 sind über einen Bus und/oder ein lokales Netzwerk (nicht gezeigt), das gewöhnlich als Anwendungsregelungsnetzwerk bezeichnet wird, kommunizierend gekoppelt. Das lokale Netzwerk kann unter Verwendung beliebiger gewünschter Kommunikationsmedien und/oder Protokolle umgesetzt werden. Beispielsweise kann das lokale Netzwerk auf einer drahtgebundenen und/oder einer drahtlosen Ethernet-Kommunikationsmethode beruhen. Es könnten jedoch beliebige andere geeignete Kommunikationsmedien und/oder Protokolle verwendet werden.
Die beispielhafte Bedienerstation 115 aus 1 ermöglicht es dem Bediener einer Prozessanlage, einen oder mehrere Bedienerbildschirme, grafische Benutzerschnittstellen und/oder Anwendungen nachzuprüfen und/oder zu bedienen, die es dem Bediener der Prozessanlage ermöglichen, Variablen der Prozessanlage zu visualisieren, Zustände der Prozessanlage zu visualisieren, Bedingungen der Prozessanlage zu visualisieren, Alarme der Prozessanlage zu visualisieren und/oder Benutzereingaben bereitzustellen, wie sie etwa verwendet werden, um die Einstellungen der Prozessanlage zu ändern (z. B. Sollwerte und/oder Betriebszustände, Alarme ausschalten, Alarme still stellen usw.). Solche Bildschirme und/oder Anwendungen werden typischerweise von Prozesskonfigurationstechnikern entworfen und/oder umgesetzt. Wie es nachstehend ausführlicher besprochen wird, kann eine beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 Benutzer- und/oder Bedienereingaben 117 für Bedienerstation 115 simulieren, um das Prozesssteuerungssystem 105 anzuregen, anzuleiten, zu zwingen und/oder anderweitig zu veranlassen, einen bestimmten, ausgewählten und/oder gewählten Weg durch eine Chargenkonfiguration abzuwickeln.
Die beispielhafte Arbeitsstation 120 aus 1 kann konfiguriert werden, um eine beliebige Anzahl und/oder Art von Prozessregelungsanwendungen und/oder -funktionen umzusetzen. Bei dem abgebildeten Beispiel aus 1 ist die Arbeitsstation 120 konfiguriert, um eventuell unter anderen Anwendungen und/oder Funktionen die Anwendung DeltaV Batch Executive 130 umzusetzen, die von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird. Die beispielhafte Anwendung Batch Executive 130 aus 1 führt Chargenprozeduren durch, die durch ein oder mehrere sequenzielle Funktionsdiagramme (SFC) 135 definiert sind, indem sie die Eingaben, Ausgaben und/oder Vorgänge einer oder mehrerer Phasenklassen, die von dem oder den beispielhaften Controllern 110 umgesetzt werden, regelt, sequenziell ordnet und/oder koordiniert. Das oder die beispielhaften SFC 135 aus 1 sind grafische Darstellungen der Maßnahmen und/oder Prozesse und werden nach beliebigen früheren, jetzigen und/oder zukünftigen Normen und/oder Empfehlungen, wie etwa nach der Norm S88 der International Society of Measurement and Control (ISA), definiert und/oder strukturiert.
Die beispielhaften Stationen 115 und 120 aus 1 können umgesetzt werden, indem beliebige geeignete Computersysteme und/oder Verarbeitungssysteme, wie etwa die beispielhafte Prozessorplattform P100 aus 17, verwendet werden. Die beispielhaften Stationen 115 und 120 könnten beispielsweise unter Verwendung von Computern und/oder Computerarbeitsstationen mit einem Prozessor und/oder mit mehreren Prozessoren umgesetzt werden.
Um es der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 aus 1 zu ermöglichen, mit der beispielhafte Anwendung Batch Executive 130 und/oder dem oder den beispielhaften Controllern 110 zu interagieren, umfasst das beispielhafte Prozesssteuerungssystem 105 aus 1 eine beliebige Anzahl und/oder Art von Objektverlinkung und Objekteinbettung (OLE) für Prozessregelungs-(OPC)-Controller 140. Ein beispielhafter OPC-Controller 140 ist der DeltaV OPC Server, der von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird.
Bei dem abgebildeten Beispiel aus 1 wird bzw. werden die untere(n) Schicht(en) 145 der Regelungssystemhierarchie (z. B. Einrichtungsmodule, Regelmodule, Ein-/Ausgabe-Vorrichtungen, Feldgeräte usw.) simuliert und/oder modelliert, statt auf einem wirklichen Prozessregelungs-Feldgerät ausgeführt zu werden. Bei einigen Beispielen simulieren und/oder modellieren die simulierten Regelungsschichten 145 auch die Prozessanlage, die von dem beispielhaften Prozesssteuerungssystem 105 geregelt wird. Man kann eine beliebige Anzahl und/oder Art von Verfahren, Logik, Tools, Anwendungen und/oder Vorrichtungen, wie etwa die Anwendung DeltaV SimulatePro, die von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird, verwenden, um die beispielhafte(n) simulierte(n) Regelungsschicht(en) 145 aus 1 umzusetzen.
Um Regelungskomponenten (z. B. den oder die beispielhaften Controller 110, die beispielhafte Bedienerstation 115 und/oder die beispielhafte Arbeitsstation 120) zu konfigurieren, umfasst das beispielhafte Prozesssteuerungssystem 105 aus 1 ein Teilsystem 150 zur Konfiguration des Prozesssteuerungssystems. Das beispielhafte Konfigurationsteilsystem 150 aus 1 lädt, konfiguriert, nimmt in Betrieb und/oder programmiert die eigentlichen (d. h. physischen) Prozesssteuerungskomponenten des Prozesssteuerungssystems 105 basierend auf dem Inhalt einer Betriebsdatenbank 155. Das beispielhafte Konfigurationsteilsystem 150 und die beispielhafte Betriebsdatenbank 155 aus 1 sind Teil des Prozesssteuerungssystems DeltaV, das von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird. Die beispielhafte Betriebsdatenbank 155 aus 1 kann unter Verwendung anderer Tools und/oder Schnittstellen (nicht gezeigt) des Prozesssteuerungssystems DeltaV, wie etwa von DeltaV Configuration Software Suite, die von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird, erzeugt, definiert, vorgegeben und/oder ausgefüllt werden. Bei einigen Beispielen wird das bzw. werden die beispielhaften SFC 135 in der beispielhaften Betriebsdatenbank 155 gespeichert.
Während 1 ein beispielhaftes Prozesssteuerungssystem 105 abbildet, bei dem die beispielhaften Geräte, Verfahren und Erzeugnisse zum Testen von Chargenkonfigurationen vorteilhaft verwendet werden können, wird der Fachmann ohne Weiteres verstehen, dass die hier offenbarten Geräte, Verfahren und Erzeugnisse, soweit erwünscht, vorteilhaft bei anderen Prozesssteuerungssystemen verwendet werden können, die mehr oder weniger komplex sind (z. B. mit mehr als einem Controller, an mehr als einem geografischen Standort usw.) als das in 1 abgebildete Beispiel. Obwohl dies der Übersichtlichkeit der Abbildung halber in 1 nicht gezeigt ist, kann es jedoch eine beliebige Anzahl und/oder Art zusätzlicher und/oder alternativer Vorrichtungen, Komponenten und/oder Systeme geben, die in einer Prozessanlage und/oder einem Prozesssteuerungssystem enthalten sind. Beispielsweise kann bzw. können eine Prozessanlage und/oder ein Prozesssteuerungssystem eine Firewall, einen Schalter, einen Router, einen Hub, eine Energieversorgung und/oder beliebige andere Vorrichtungen umfassen und/oder umsetzen, die von einem Prozesssteuerungssystem, wie etwa dem Prozesssteuerungssystem DeltaV, das von Fisher-Rosemount Systems, Inc., einer Firma von Emerson Process Management, vertrieben wird, verwaltet wird und/oder regelbar ist.
Um Chargenkonfigurationen zu testen, umfasst das beispielhafte System 100 aus 1 die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 testet eine Chargenkonfiguration, ein Programm und/oder ein Script, um zu überprüfen, dass das Prozesssteuerungssystem 105 die Charge wie vorgesehen abwickelt. Um die Abwicklung einer Charge zu überprüfen, vergleicht die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 ein oder mehrere Ergebnisse der abzuwickelnden Charge mit einem oder mehreren Referenzfällen. Beispielhafte Referenzfälle umfassen ohne Einschränkung ein oder mehrere Ergebnisse, die aus einer früheren Abwicklung der Charge mit einer anderen Version des Prozesssteuerungssystems 105 und/oder einer anderen Version der Prozesssteuerungssystem-Software erhalten wurden, und/oder ein Ziel, ein oder mehrere erwartete und/oder vorweggenommene Verhaltensweisen und/oder Ergebnisse, die in einem Projektkonfigurationsdokument und/oder einem Funktionstestdokument definiert und/oder vorgegeben sind. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 testet alle Schichten der Chargenkonfiguration, des Programms und/oder des Scripts (z. B. Prozeduren, Teilprozeduren, Vorgänge und/oder Phasenklassen) und der Schnittstellenlogik des Controllers. Zusätzlich oder alternativ überprüft die Chargentestvorrichtung 125, dass die Abwicklungszeit für eine Charge nicht unangemessen verzögert wird, dass eine Charge nicht verfrüht in einen „abgeschlossenen” Zustand übergeht, dass die Charge wie vorgesehen Einrichtungen übernimmt und/oder freigibt, dass Befehle keine Fehler zurückgeben, dass die Charge nach Fehlern richtig wiederhergestellt wird und/oder dass Bedienerinteraktionen wie vorgesehen umgesetzt werden. Die Chargentestvorrichtung 125 stellt sicher, dass Befehle des oder der SFC 135 richtig und/oder nicht passiv auf dem oder den Controllern 110 ausgeführt werden, indem beispielsweise eine Zustandsänderung in dem oder den Controllern 110 erzwungen wird, bevor der oder die Controller 110 den gleichen Zustand einstellen. Eine beispielhafte Methode zum Umsetzen der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 aus 1 wird nachstehend in Verbindung mit 2 offenbart.
Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 analysiert eine Chargenkonfiguration, Scripts und/oder Programme, um alle möglichen Abwicklungswege durch die Charge zu identifizieren. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 verwendet Kenntnisse von Chargen-Script-Hierarchien und SFC-Konstrukte, wie sie von der S88-Norm definiert werden, um alle möglichen Abwicklungswege durch eine Charge zu bestimmen. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 zeigt einem Benutzer die identifizierte Liste der Abwicklungswege an. Für jeden der vom Benutzerausgewählten Abwicklungswege erzeugt die Chargentestvorrichtung 125 einen Testplan, der das Prozesssteuerungssystem 105 und/oder die simulierte(n) Regelungsschicht(en) 145 zwingt, stimuliert und/oder anderweitig veranlasst, den getesteten Abwicklungsweg zu befolgen. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 erzeugt einen Testplan, indem sie eine Liste aller Interaktionen kompiliert, die benötigt werden, um das Prozesssteuerungssystem 105 und/oder die simulierte(n) Regelungsschicht(en) 145 zu stimulieren, zu zwingen und/oder anderweitig zu veranlassen, einen bestimmten Abwicklungsweg durch die Charge zu befolgen. Ein beispielhafter Testplan, der von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 erzeugt werden kann, ist menschenlesbar (z. B. gemäß einer eXtensible Markup Language (XML) aufgebaut) und durch ein Programm ausführbar. Die Ergebnisse der Abwicklung jedes Abwicklungsweges werden dem Benutzer vorgelegt und/oder in einer Protokolldatei zum späteren Vergleich mit geeigneten Referenzfällen und/oder Zielen gespeichert.
Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 wickelt alle Ebenen einer Chargenkonfiguration, eines Scripts und/oder eines Programms ab, wie es von der S88-Norm definiert wird, und navigiert somit durch die Chargenhierarchie, um alle möglichen Abwicklungswege durch die Charge zu identifizieren. 16 bildet eine beispielhafte Liste mit Regeln und/oder Konstrukten ab, die SFC definieren und von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 verwendbar sind, um Abwicklungswege durch eine Charge zu identifizieren. 3 bildet eine beispielhafte Chargenhierarchie 300 für eine Phasenklasse 305 ab, die einen einzigen Schritt 310 innerhalb eines einzigen Vorgangs 315 innerhalb einer einzigen Teilprozedur 320 mit einer einzigen Prozedur 325 aufweist. Bei dem abgebildeten Beispiel aus 3 gibt der Text um jeden Kasten herum (z. B. der Text 330 um den Kasten 310 herum) die Befehle an, die verwendet werden, um mit den einzelnen Schichten der Charge zu interagieren.
4 bildet ein beispielhaftes SFC 400 ab, das einen Teil einer Charge darstellt. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 navigiert durch das beispielhafte SFC 400, um jeden Abwicklungsweg durch das SFC zu identifizieren. Ein beispielhafter Abwicklungsweg ist mit der Bezugsnummer 405 in 4 bezeichnet. Wie in 4 gezeigt, beginnt der Abwicklungsweg 405 mit einem Anfangsschritt 410 und fährt bis zu einem Ende 415 fort. Der beispielhafte Abwicklungsweg 405 in 4 kann durch
S1 -> T1 -> S2 -> T2B -> S3 -> T3B
dargestellt werden, wobei das Symbol „->” ein Sprungbefehl ist. Typischerweise umfasst eine Charge mehrere SFC-Schichten, und somit ist die Wegfindung durch die Charge komplizierter, doch die Wegnavigation verwendet die gleiche Methodik und/oder Logik wie für ein einziges SFC. Ein beispielhafter Prozess, der von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 durchgeführt werden kann, um die Abwicklungswege in einer Charge und/oder einem SFC zu finden und/oder zu identifizieren, wird nachstehend in Verbindung mit 11 offenbart. Beispielhafter Pseudocode, der von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 umgesetzt werden kann, um die Abwicklungswege durch eine Charge und/oder ein SFC zu finden und/oder zu identifizieren, wird in 12, 13A–E und 14 gezeigt.
Für jeden zu testenden Abwicklungsweg (z. B. den beispielhaften Abwicklungsweg 405 aus 4) erzeugt die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 eine Liste der Befehle, die benötigt werden, um die Abwicklung an einem derzeit in Betracht gezogenen Weg zu manipulieren, zu stimulieren, zu erzwingen und/oder anderweitig zu veranlassen. Die Liste der Befehle umfasst die Eingaben, die benötigt werden, um einen Abwicklungsweg zu befolgen, und die Ausgaben, die von der Charge auf diesem Weg manipuliert werden.
Eine beispielhafte Interaktionstabelle 500, die eine Liste von Befehlen darstellt, welche die Abwicklung auf dem beispielhaften Abwicklungsweg 405 aus 4 manipulieren, stimulieren, erzwingen und/oder anderweitig veranlassen, ist in 5 gezeigt. Die beispielhaften Eingaben aus 5 kommen aus drei verschiedenen Quellen: menschliche Interaktionen, Signale, die von der oder den simulierten Regelungsschichten 145 empfangen werden (z. B. „Ventil XV-101 ist offen”), und/oder Signale, die von einer externen Programmregelung stammen (z. B. „SFC starten”). Die beispielhaften Ausgaben aus 5 sind Signale für die simulierte(n) Regelungsschicht(en) 145 (z. B. „Ventil XV-101 öffnen”), Signale für ein externes Programm und/oder Informationen über den aktuellen Zustand der Charge (z. B. „Schritt S1 ist aktiv”). In der beispielhaften Interaktionstabelle 500 aus 5 stellt die Nr.-Spalte 505 die Laufnummer des Befehls dar, die Spalte Ein-/Ausgabe 510 stellt dar, ob der Befehl empfangen wurde (Eingabe) oder erteilt wurde (Ausgabe), die Spalte Agent 515 stellt dar, wer den Befehl ausführt, und die Spalte Typ 520 stellt den Typ des Agenten 515 dar.
Um einen Chargenweg abzuwickeln, sendet die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 Befehle, um den Zustand der Charge zu ändern und/oder um eine Rückmeldung darüber zu empfangen, welche Vorgänge erfolgt sind. Entsprechend erweitert die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 die beispielhafte Interaktionstabelle 500 aus 5 mit zusätzlichen Befehlen, die in dem beispielhaften Testplan 600 aus 6 schattiert gezeigt sind (von denen zwei mit den Bezugsnummern 605 und 610 bezeichnet sind). Die zusätzlichen Befehle, die durch die Chargentestvorrichtung 125 hinzugefügt werden, ermöglichen es der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125, sich mit der Charge zu synchronisieren. Wie in 6 gezeigt, überprüft die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 jeden Vorgang, jedes Verhalten und/oder jeden Übergang der Charge, einschließlich der Maßnahme(n) in jedem Schritt. Somit weist jeder Schritt und/oder jeder Übergang Vorbedingungen und/oder Nachbedingungen auf, die von der Chargentestvorrichtung 125 eingerichtet und/oder aufgezeichnet werden, wie in 6 gezeigt. Beispielhafter Pseudocode, der von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 aus 1 umgesetzt werden kann, um einen Testplan zu erstellen, wird in 15A–J gezeigt.
Wie es konzeptuell in 1 gezeigt wird, umhüllt die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 die Umgebung, in der die Charge abgewickelt wird, und stellt alle notwendigen Rückmeldungen für die Charge bereit. Beispielsweise stellt eine Bedienperson keine Eingaben und/oder Antworten mehr für die Charge bereit. Stattdessen stellt die Chargentestvorrichtung 125 die simulierten Eingaben 117 bereit. Da jedoch, wie in 1 gezeigt, die untere(n) Regelungsschicht(en) von der oder den simulierten Regelungsschichten 145 simuliert wird bzw. werden, muss die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 die Signale zwischen dem oder den Controllern 110 und der oder den simulierten Regelungsschichten 145 nicht bereitstellen und/oder aufzeichnen.
Um es der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 aus 1 zu ermöglichen, die Befehle zu bestimmen, die verwendet werden, um Daten mit dem Prozesssteuerungssystem 105 auszutauschen, verwendet die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 eine Interaktionszuordnungstabelle 160, die beispielsweise von einem Techniker des Prozesssteuerungssystems 105 bereitgestellt wird. Die beispielhafte Interaktionszuordnungstabelle 160 aus 1 definiert und/oder gibt vor, wie Daten und/oder Befehle in das Prozesssteuerungssystem 105 eingeschrieben und/oder von diesem empfangen werden. Eine beispielhafte Interaktionszuordnungstabelle 160 wird in 7 gezeigt. Die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 verwendet die Interaktionszuordnungstabelle 160, um für jeden Schritt in einem Testplan (z. B. in dem beispielhaften Testplan 600 aus 6) einen bestimmten Befehl zu identifizieren, um diesen Schritt auszuführen.
8 bildet ein beispielhaftes Testergebnisprotokoll 800 ab, das von der beispielhaften Chargentestvorrichtung 125 aus 1 für den beispielhaften Testweg 405 aus 4 erzeugt wird. Wenn jeder Testweg abgewickelt wird, aktualisiert und/oder erweitert die Chargentestvorrichtung 125 die Protokolldatei. Wie gezeigt, ist das Protokoll 800 verwendbar, um eine Testabdeckung zu bestimmen, und ist leicht zu navigieren. Die Tatsache, dass ein Chargenweg richtig abgewickelt wurde, kann dadurch bestimmt werden, dass man beispielsweise einen verknüpften Teil des Protokolls 800 mit dem Inhalt eines anderen Protokolls vergleicht. Wie zuvor beschrieben, kann ein anderes Protokoll beispielsweise durch eine Testcharge unter Verwendung einer anderen Version der Prozesssteuerungssystem-Software erzeugt werden. Zudem kann man das Protokoll 800 und/oder den Teil davon mit einem Projektentwurfsdokument und/oder Funktionstestzielen vergleichen. Bei diesen Beispielen wird bzw. werden das Projektentwurfsdokument und/oder die Funktionstestziele (und/oder Teile davon) unter Verwendung eines Formats und/oder von Datenstrukturen gespeichert, die für die Chargentestvorrichtung 125 zugänglich und/oder lesbar sind, um einen oder mehrere Vergleiche mit dem Protokoll 800 und/oder Teilen davon zu ermöglichen.
2 bildet eine beispielhafte Methode ab, um die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 umzusetzen. Um mit der beispielhaften Betriebsdatenbank 155 aus 1 eine Schnittstelle zu bilden, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 eine Datenbankschnittstelle 205. Unter Verwendung einer beliebigen Anzahl und/oder Art von Nachrichten, Protokollen, Logik, Verfahren und oder Anwendungsprogrammierschnittstellen ermöglicht es die beispielhafte Datenbankschnittstelle 205 aus 2 anderen Teilen der Chargentestvorrichtung 125, nach Informationen (z. B. einer Chargenkonfiguration, einem Programm und/oder Script) aus der Betriebsdatenbank 155 zu fragen und/oder diese zu erzielen.
Um die Wege durch eine Charge zu identifizieren, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 2 eine Wegfindungsvorrichtung 210. Die beispielhafte Wegfindungsvorrichtung 210 aus 2 verfolgt alle Ebenen einer Chargenkonfiguration, eines Scripts und/oder eines Programms und/oder führt diese aus, wie es beispielsweise von der S88-Norm definiert wird, und navigiert somit durch die Chargenhierarchie, um alle möglichen Abwicklungswege durch die Charge zu identifizieren, wie es zuvor in Verbindung mit 1, 3, 4 und 16 offenbart wurde.
Um Testpläne zu erstellen, wie etwa den beispielhaften Testplan 600 aus 6, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 2 eine Testplanerstellungsvorrichtung 215. Für jeden zu testenden Chargenabwicklungsweg erzeugt die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215 aus 2 eine Liste der Befehle, die benötigt werden, um die Abwicklung eines derzeit in Betracht gezogenen Weges zu manipulieren, zu stimulieren, zu erzwingen und/oder anderweitig zu veranlassen. Die Liste der Befehle umfasst die Eingaben, die benötigt werden, um einen Abwicklungsweg zu befolgen, und die Ausgaben, die von der Charge auf diesem Weg manipuliert werden. Die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215 fügt auch zusätzliche Befehle ein, um es einer Testplanausführungsvorrichtung 220 zu ermöglichen, den Zustand der Charge zu ändern und/oder eine Rückmeldung darüber zu empfangen, welcher Vorgang oder welche Vorgänge stattgefunden hat bzw. haben.
Um Testpläne auszuführen, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 2 die beispielhafte Testplanausführungsvorrichtung 220. Unter Verwendung einer Interaktionszuordnungstabelle, wie etwa der beispielhaften Tabelle 160 aus 7, führt die beispielhafte Testplanausführungsvorrichtung 220 aus 2 die einzelnen Befehle eines Testplans aus. Wenn der Testplan ausgeführt wird, speichert die beispielhafte Testplanausführungsvorrichtung 220 Ergebnisse von und/oder Zustandsinformationen, die während der Abwicklung des Testplans erzielt wurden, in einer Protokolldatei, wie etwa in der beispielhaften Protokolldatei 800 aus 8.
Um es der beispielhaften Testplanausführungsvorrichtung 220 zu ermöglichen, mit dem beispielhaften Prozesssteuerungssystem 105 aus 1 zu interagieren, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 2 eine Steuerungssystemschnittstelle 225.
Um die Testergebnisse zu überprüfen, umfasst die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 2 eine Vergleichsvorrichtung 230. Unter Verwendung einer beliebigen Anzahl und/oder Art von Verfahren, Logik und/oder Kriterien vergleicht die beispielhafte Vergleichsvorrichtung 230 aus 2 eine Protokolldatei, die von der beispielhaften Testplanausführungsvorrichtung 220 erzeugt wird, mit anderen Protokolldateien, die zuvor von der Testplanausführungsvorrichtung 220 erzeugt wurden. Beispielsweise kann die Vergleichsvorrichtung 230 überprüfen, dass die Charge den oder die beabsichtigten Zustände erreicht, und dass die beabsichtigten Ausgaben des Prozesssteuerungssystems 105 erfolgt sind. Zusätzlich oder alternativ kann die Vergleichsvorrichtung 230 die Protokolldatei und/oder Teile davon mit einem Projektentwurfsdokument und/oder Funktionstestzielen vergleichen. Bei solchen Beispielen wird bzw. werden das Projektentwurfsdokument und/oder die Funktionstestziele (und/oder Teile davon) unter Verwendung eines Formats und/oder von Datenstrukturen gespeichert, die für die Vergleichsvorrichtung 230 zugänglich und/oder lesbar sind, um einen oder mehrere Vergleiche mit der Protokolldatei und/oder Teilen derselben zu ermöglichen.
Während eine beispielhafte Methode, um die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 umzusetzen, in 2 gezeigt ist, ist es möglich, ein oder mehrere der in 2 abgebildeten Schnittstellen, Datenstrukturen, Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen zu kombinieren, zu teilen, umzuordnen, auszulassen, zu eliminieren und/oder anderweitig umzusetzen. Ferner ist es möglich, die beispielhafte Datenbankschnittstelle 205, die beispielhafte Wegfindungsvorrichtung 210, die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215, die beispielhafte Testplanausführungsvorrichtung 220, die beispielhafte Steuerungssystemschnittstelle 225 und/oder ganz allgemein die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 und 2 als Hardware, Software, Firmware und/oder als eine beliebige Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware umzusetzen. Somit kann beispielsweise jede der beispielhaften Datenbankschnittstelle 205, der beispielhaften Wegfindungsvorrichtung 210, der beispielhaften Testplanerstellungsvorrichtung 215, der beispielhaften Testplanausführungsvorrichtung 220, der beispielhaften Steuerungssystemschnittstelle 225 und/oder ganz allgemein die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 durch die beispielhafte Prozessorplattform P100 aus 17 und/oder durch eine oder mehrere Schaltungen, einen oder mehrere programmierbare Prozessoren, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), eine oder mehrere programmierbare Logikschaltungen (PLD) und/oder eine oder mehrere benutzerprogrammierbare Logikschaltungen (FPLD), einen oder mehrere benutzerprogrammierbare Logikbausteine (FPGA), Sicherungen usw. umgesetzt werden. Wenn in einem beliebigen Geräteanspruch des vorliegenden Patents, der eines oder mehrere dieser Elemente umfasst, angegeben ist, dass er nur eine Software- und/oder Firmware-Umsetzung abdeckt, wird hiermit ausdrücklich definiert, dass mindestens eine der beispielhaften Datenbankschnittstelle 205, der beispielhaften Wegfindungsvorrichtung 210, der beispielhaften Testplanerstellungsvorrichtung 215, der beispielhaften Testplanausführungsvorrichtung 220, der beispielhaften Steuerungssystemschnittstelle 225 und/oder ganz allgemein die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 ein materielles Erzeugnis umfasst, wie etwa ein materielles computerlesbares Medium, das die Firmware und/oder Software speichert. Ferner kann die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 Schnittstellen, Datenstrukturen, Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen anstelle von oder zusätzlich zu denen, die in 2 abgebildet sind, umfassen und/oder kann mehr als eines von einem beliebigen oder allen abgebildeten Schnittstellen, Datenstrukturen, Elementen, Prozessen und/oder Vorrichtungen umfassen.
Wie er hier verwendet wird, ist der Begriff greifbares computerlesbares Medium ausdrücklich definiert, um jede Art von computerlesbarem Medium zu umfassen und um die Ausbreitung von Signalen ausdrücklich auszuschließen. Wie er hier verwendet wird, ist der Begriff nicht vorübergehendes computerlesbares Medium ausdrücklich definiert, um jede Art von computerlesbarem Medium zu umfassen und um die Ausbreitung von Signalen auszuschließen. Beispielhafte materielle und/oder nicht vorübergehende computerlesbare Medien umfassen einen flüchtigen und/oder nicht flüchtigen Speicher, eine flüchtige und/oder nicht flüchtige Speichervorrichtung, eine CD („Compact Disc”), eine DVD („Digital Versatile Disc”), eine Diskette, einen Festspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen programmierbaren ROM (PROM), einen elektronisch programmierbaren ROM (EPROM), einen elektronisch löschbaren PROM (EEPROM), eine optische Speicherplatte, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speicherplatte, eine magnetische Speichervorrichtung, einen Cache-Speicher und/oder beliebige andere Speichermedien, auf denen Informationen für eine beliebige Dauer gespeichert werden (z. B. für längere Zeit, dauerhaft, kurzfristig, für zeitweiliges Puffern und/oder zum Cache-Speichern der Informationen), und auf die man mit einem Prozessor, einem Computer und/oder einer anderen Maschine, die einen Prozessor aufweist, wie etwa mit der beispielhaften Prozessorplattform P100, die nachstehend in Verbindung mit 17 besprochen wird, zugreifen kann.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaftes Prozess darstellt, der beispielsweise von einem Techniker und/oder einer Bedienperson der Prozessanlage durchgeführt werden kann, um eine Chargenkonfiguration für ein Prozesssteuerungssystem zu testen. Der beispielhafte Prozess aus 9 beginnt damit, dass ein Benutzer eine Interaktionszuordnungstabelle, wie etwa die beispielhafte Tabelle 160 aus 7, für ein Prozesssteuerungssystem, wie etwa das beispielhafte Prozesssteuerungssystem 105 aus 1, konfiguriert (Block 905). Der Benutzer importiert eine Konfigurationsdatei, wie etwa eine .FHX-Datei von DeltaV, die eine oder mehrere Chargenkonfigurationen enthält (Block 910). Der Benutzer aktiviert die simulierte(n) Regelungsschicht(en) 145 (Block 915) und wählt eine zu testende Charge aus (Block 920). Der Benutzer überprüft die Liste der Abwicklungswege durch die Charge, die von der Chargentestvorrichtung 125 automatisch identifiziert wurden (Block 925), und wählt einen oder mehrere der identifizierten Abwicklungswege zum Testen aus (Block 930). Der Benutzer beginnt mit der Ausführung des oder der Chargentests (Block 935) und überprüft die Ergebnisse des oder der Chargentests (Block 940). Der Benutzer bestätigt die Ergebnisse des Chargentests, indem er beispielsweise eine Protokolldatei mit einer anderen Protokolldatei vergleicht, und/oder indem er die Ergebnisse in der Protokolldatei mit einem Projektentwurfsdokument und/oder mit einem Funktionstestdokument vergleicht (Block 945).
10 und 11 sind Flussdiagramme, die beispielhafte Prozesse darstellen, die durchgeführt werden können, um die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 und 2 umzusetzen. Ein Prozessor, ein Controller und/oder eine beliebige andere geeignete Verarbeitungsvorrichtung kann verwendet, konfiguriert und/oder programmiert werden, um die beispielhaften Prozesse aus 10 und/oder 11 durchzuführen. Beispielsweise können die beispielhaften Prozesse aus 10 und/oder 11 in codierten oder maschinenlesbaren Anweisungen ausgebildet sein, die auf einem greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Maschinenlesbare Anweisungen umfassen beispielsweise Anweisungen, die einen Prozessor, einen Computer und/oder eine Maschine, die einen Prozessor aufweist, dazu veranlassen, eine oder mehrere bestimmte Prozesse auszuführen. Alternativ können einige oder alle der beispielhaften Prozesse aus 10 und/oder 11 unter Verwendung einer oder mehrerer beliebiger Kombinationen von ASIC, PLD, FPLD, FPGA, diskreter Logik, Hardware, Firmware usw. umgesetzt werden. Ebenso können einige oder alle der beispielhaften Prozesse aus 10 und/oder 11 manuell oder als beliebige Kombination einer der vorhergehenden Techniken umgesetzt werden, beispielsweise als eine beliebige Kombination aus Firmware, Software, diskreter Logik und/oder Hardware. Ferner können viele andere Verfahren zum Umsetzen der beispielhaften Vorgänge aus 9, 10 und/oder 11 verwendet werden. Beispielsweise kann man die Reihenfolge der Abwicklung der Blöcke ändern und/oder einen oder mehrere der offenbarten Blöcke ändern, eliminieren, unterteilen oder kombinieren. Zudem können die Blöcke von einem beliebigen oder allen beispielhaften Prozessen aus 9, 10 und/oder 11 sequenziell durchgeführt werden und/oder beispielsweise von verschiedenen Benutzern, getrennten Verarbeitungs-Threads, Prozessoren, Vorrichtungen, diskreter Logik, Schaltungen usw. parallel durchgeführt werden.
Der beispielhafte Prozess aus 10 beginnt damit, dass die beispielhafte Wegfindungsvorrichtung 210 die Abwicklungswege durch eine Charge identifiziert (Block 1005). Die Wegfindungsvorrichtung 210 kann die Abwicklungswege identifizieren, indem sie beispielsweise den beispielhaften Prozess aus 11 durchführt, und/oder indem sie den beispielhaften Pseudocode aus 12, 13A–E und 14 umsetzt. Die Wegfindungsvorrichtung 210 zeigt die Liste der identifizierten Abwicklungswege zur Nachprüfung durch einen Benutzer an (Block 1010). Die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215 empfängt von dem Benutzer eine Auswahl von einem oder mehreren der angezeigten Abwicklungswege (Block 1015) und erzeugt für jeden ausgewählten Abwicklungsweg einen Testplan, wie etwa den beispielhaften Testplan 600 aus 6 (Block 1020). Die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215 erstellt den Testplan oder die Testpläne beispielsweise, indem sie den beispielhaften Pseudocode aus 15A–J umsetzt.
Die beispielhafte Testplanausführungsvorrichtung 220 führt jeden der Testpläne durch, die von der Testplanerstellungsvorrichtung 215 erstellt wurden (Block 1025), und speichert die Ergebnisse in einer Protokolldatei (Block 1030). Auf Anweisung eines Benutzers vergleicht die beispielhafte Vergleichsvorrichtung 230 die gesamte oder einen beliebigen Teil der Protokolldatei mit einer oder mehreren anderen Protokolldateien, um die Ergebnisse der abgewickelten Chargenwege zu überprüfen und/oder zu bestätigen (Block 1035). Dann verlässt die Regelung den beispielhaften Prozess aus 10.
Der beispielhafte Prozess aus 11 kann durchgeführt werden, um die Wege durch eine Charge zu identifizieren. Der beispielhafte Prozess aus 11 beginnt damit, dass die Wegfindungsvorrichtung 210 alle Wege durch die Charge identifiziert, die mit einem Anfangsknoten starten und an einem beliebigen Ende oder einem hängenden Übergang, der beispielsweise den beispielhaften Pseudocode aus 12 umsetzt (Block 1105), enden. Die Wegfindungsvorrichtung 210 identifiziert Wege, die divergieren und konvergieren, und legt sie zusammen, indem sie beispielsweise den beispielhaften Pseudocode aus 13A–E umsetzt (Block 1110). Die Wegfindungsvorrichtung 210 erstellt Wegbeschreibungen für die zusammengelegten Wege, indem sie beispielsweise den beispielhaften Pseudocode aus 14 umsetzt (Block 1115). Dann verlässt die Regelung den beispielhaften Prozess aus 11.
12, 13A–E, 14 und 15A–J sind Pseudocode, der beispielhafte Prozesse darstellt, die durchgeführt werden können, um die beispielhafte Chargentestvorrichtung 125 aus 1 und 2 umzusetzen, und insbesondere die beispielhafte Wegfindungsvorrichtung 210 und die beispielhafte Testplanerstellungsvorrichtung 215 aus 2. Ein Prozessor, ein Controller und/oder eine beliebige andere geeignete Verarbeitungsvorrichtung kann verwendet, konfiguriert und/oder programmiert werden, um den beispielhaften Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J auszuführen. Beispielsweise kann der beispielhafte Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J in codierten oder maschinenlesbaren Anweisungen ausgebildet sein, die auf einem greifbaren computerlesbaren Medium ausgebildet sein können. Maschinenlesbare Anweisungen umfassen beispielsweise Anweisungen, die einen Prozessor, einen Computer und/oder eine Maschine mit einem Prozessor dazu veranlassen, einen oder mehrere bestimmte Prozesse auszuführen. Alternativ kann der beispielhafte Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J unter Verwendung von einer oder mehreren beliebigen Kombinationen von ASIC, PLD, FPLD, FPGA, diskreter Logik, Hardware, Firmware usw. teilweise oder ganz umgesetzt werden. Ebenso kann der beispielhafte Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und 15A–J manuell oder als beliebige Kombination einer der vorhergehenden Techniken teilweise oder ganz umgesetzt werden, beispielsweise als eine beliebige Kombination von Firmware, Software, diskreter Logik und/oder Hardware. Ferner kann man zahlreiche andere Verfahren zum Umsetzen der beispielhaften Vorgänge aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J verwenden. Beispielsweise kann man die Reihenfolge der Abwicklung von Blöcken, Teile, Aussagen und/oder Ausdrücken des Pseudocodes ändern, und/oder man kann einen oder mehrere der offenbarten Blöcke, Abschnitte, Aussagen und/oder Ausdrücke ändern, eliminieren, unterteilen oder kombinieren. Zudem kann man die Blöcke, Teile, Aussagen und/oder Ausdrücke eines Teils oder des gesamten beispielhaften Pseudocodes aus 12, 13A–E, 14 und 15A–J sequenziell durchführen und/oder beispielsweise durch verschiedene Benutzer, getrennte Verarbeitungs-Threads, Prozessoren, Vorrichtungen, diskrete Logik, Schaltungen usw. parallel durchführen.
17 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Prozessorplattform P100, die verwendet und/oder programmiert werden kann, um die offenbarten beispielhaften Chargentestvorrichtungen 125 umzusetzen und/oder um einige oder alle der hier offenbarten beispielhaften maschinenzugänglichen Anweisungen und/oder Prozesse auszuführen. Man kann einen oder mehrere universelle Prozessoren, Prozessorkerne, Mikrocontroller usw. verwenden, um die Prozessorplattform P100 umzusetzen. Die Prozessorplattform P100 kann beispielsweise ein Server, ein persönlicher Computer, ein eingebetteter Controller und/oder eine beliebige andere Art von Computervorrichtung sein.
Die Prozessorplattform P100 des vorliegenden Beispiels umfasst mindestens einen programmierbaren Prozessor P105. Der Prozessor P105 führt codierte Anweisungen P110 und/oder P112 aus, die in dem Hauptspeicher des Prozessors P105 vorliegen (z. B. in einem RAM P115 und/oder einem ROM P120). Der Prozessor P105 kann eine beliebige Art von Verarbeitungseinheit sein, wie etwa ein Prozessorkern, ein Prozessor und/oder ein Mikrocontroller. Der Prozessor P105 kann programmiert sein, um die beispielhaften Prozesse aus 10 und 11 und/oder den beispielhaften Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J durchzuführen. Somit können die codierten Anweisungen P110, P112 die beispielhaften Prozesse aus 10 und 11 und/oder den beispielhaften Pseudocode aus 12, 13A–E, 14 und/oder 15A–J ausführen.
Der Prozessor P105 steht mit dem Hauptspeicher, der einen ROM P110 und den RAM P115 umfasst, über einen Bus P125 in Verbindung. Der RAM P115 kann durch einen synchronen dynamischen Arbeitsspeicher (SDRAM), einen dynamischen Arbeitsspeicher (DRAM), einen RAMBUS dynamischen Arbeitsspeicher (RDRAM) und/oder eine beliebige andere Art von RAM-Vorrichtung umgesetzt werden. Der ROM P110 kann durch einen Flash-Speicher und/oder eine beliebige andere gewünschte Art von Speichervorrichtung umgesetzt werden. Der Zugriff auf den Speicher P115 und den Speicher P120 kann durch einen Speicher-Controller geregelt werden. Der beispielhafte Speicher P115 kann verwendet werden, um beispielsweise die beispielhafte Betriebsdatenbank 155 zu speichern.
Die Prozessorplattform P100 umfasst eine Schnittstellenschaltung P130. Eine beliebige Art von Schnittstellenstandard, wie etwa eine externe Speicherschnittstelle, ein serieller Anschluss, ein universeller Ein-/Ausgang, wie etwa eine Ethernet-Schnittstelle, ein universeller serieller Bus (USB) und/oder eine PCI-Express-Schnittstelle usw., können die Schnittstellenschaltung P130 umsetzen.
Eine oder mehrere Eingabevorrichtungen P135 können an die Schnittstellenschaltung P130 angeschlossen werden. Die Eingabevorrichtung(en) P135 kann bzw. können beispielsweise durch eine Tastatur, eine Maus, einen Berührungsbildschirm, ein Tastfeld, eine Steuerkugel, ein Isopoint- und/oder ein Spracherkennungssystem umgesetzt werden. Eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen P140 sind ebenfalls an die Schnittstellenschaltung 1020 angeschlossen. Die Ausgabevorrichtungen P140 können beispielsweise durch Anzeigevorrichtungen (z. B. eine Flüssigkristallanzeige, eine Kathodenstrahlröhre (CRT), einen Drucker und/oder Lautsprecher) umgesetzt werden. Die Schnittstellenschaltung P130 kann somit eine Grafiktreiberkarte umfassen. Die Eingabevorrichtung(en) P135 und die Ausgabevorrichtung(en) P140 können zusätzlich oder alternativ verwendet werden, um Informationen bereitzustellen, wie etwa eine Liste von identifizierten Abwicklungswegen und/oder Testergebnissen, und/oder um Auswahlen von zu testenden Abwicklungswegen empfangen.
Die Schnittstellenschaltung P130 kann auch eine Kommunikationsvorrichtung, wie etwa ein Modem, einen Transceiver oder eine Netzwerkschnittstellenkarte umfassen, um den Datenaustausch mit externen Computern über ein Netzwerk zu erleichtern.
Bei einigen Beispielen umfasst die Prozessorplattform P100 auch eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen P145, um Software und Daten zu speichern. Beispiele solcher Massenspeichervorrichtungen P145 umfassen ein Diskettenlaufwerk, eine Festplattenlaufwerk, ein Laufwerk für Solid State Disks, ein CD-Laufwerk, ein DVD-Laufwerk und/oder eine beliebige andere Solid State-, magnetische und/oder optische Speichervorrichtung. Die Massenspeichervorrichtung P145 kann die beispielhafte Betriebsdatenbank 155 umsetzen.
Die hier offenbarten codierten Anweisungen können in der Massenspeichervorrichtung P145, in dem RAM P115, in dem ROM P120 und/oder auf einem abnehmbaren Speichermedium, wie etwa einer CD oder einer DVD, gespeichert werden.
Anhand der vorstehenden Ausführungen wird man verstehen, dass die zuvor offenbarten Verfahren, Geräte und Erzeugnisse zum Testen von Prozesssteuerungssystemen [...]. Obwohl bestimmte beispielhafte Verfahren, Geräte und Erzeugnisse hier offenbart wurden, ist der Schutzumfang des vorliegenden Patents nicht darauf beschränkt. Das vorliegende Patent deckt vielmehr alle Verfahren, Geräte und Erzeugnisse ab, die angemessen in den Umfang der Ansprüche dieses Patentes fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm S88 der International Society of Measurement and Control (ISA) [0026]
S88-Norm [0033]
S88-Norm [0034]
S88-Norm [0043]

Claims

Verfahren, umfassend: unter Verwendung eines Prozessors Identifizieren eines Abwicklungsweges durch eine Chargenkonfiguration eines Prozesssteuerungssystems; Erzeugen eines Testplans für den Abwicklungsweg; Stimulieren des Prozesssteuerungssystems, um den Testplan auszuführen; und Aufzeichnen eines Ergebnisses des Testplans.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Identifizieren eines zweiten Abwicklungsweges durch die Chargenkonfiguration; einem Benutzer Vorlegen des Abwicklungsweges und des zweiten Abwicklungsweges; und Empfangen einer Eingabe, die den zu testenden Abwicklungsweg auswählt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren des Abwicklungsweges umfasst: Identifizieren aller Abwicklungswege zwischen einem Anfangsknoten und jedem Endknoten; Zusammenlegen von Teilen des Abwicklungsweges, die divergieren und konvergieren; und Erstellen einer Wegbeschreibung für jeden der Abwicklungswege.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erzeugen des Testplans umfasst: Identifizieren einer Sequenz von Interaktionen, die den Abwicklungsweg darstellen; und Einfügen einer zusätzlichen Interaktion in die Sequenz, um das Prozesssteuerungssystem dazu zu veranlassen, den Testplan auszuführen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend das Vergleichen des Ergebnisses mit mindestens einem von einem zweiten Ergebnis des Testplans, der auf einem zweiten Prozesssteuerungssystem ausgeführt wird, einem Projektentwurfsziel oder einem Funktionstestziel.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das zweite Prozesssteuerungssystem das erste Prozesssteuerungssystem umfasst, und das zweite Prozesssteuerungssystem eine andere Software-Version umsetzt als das erste Prozesssteuerungssystem.
Gerät, umfassend: eine Wegfindungsvorrichtung, um einen Abwicklungsweg durch eine Chargenkonfiguration eines Prozesssteuerungssystems zu identifizieren; eine Testplanerstellungsvorrichtung, um einen Testplan für den Abwicklungsweg zu erzeugen; und eine Testplanausführungsvorrichtung, um das Prozesssteuerungssystem zu stimulieren, damit es den Testplan ausführt und ein Ergebnis des Testplans aufzeichnet.
Gerät nach Anspruch 7, wobei: die Wegfindungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, einen zweiten Abwicklungsweg durch die Chargenkonfiguration zu identifizieren; und die Testplanerstellungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, den Abwicklungsweg und den zweiten Abwicklungsweg einem Benutzer vorzulegen, und eine Eingabe zu empfangen, die den zu testenden Abwicklungsweg auswählt.
Gerät nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Wegfindungsvorrichtung vorgesehen ist zum: Identifizieren aller Abwicklungswege zwischen einem Anfangsknoten und jedem Endknoten; Zusammenlegen von Teilen der Abwicklungswege, die divergieren und konvergieren; und Erstellen einer Wegbeschreibung für jeden der Abwicklungswege.
Gerät nach Anspruch 7–9, wobei die Testplanerstellungsvorrichtung vorgesehen ist zum: Identifizieren einer Sequenz von Interaktionen, die den Abwicklungsweg darstellen; und Einfügen einer zusätzlichen Interaktion in die Sequenz, um die Testplanausführungsvorrichtung zu veranlassen, das Prozesssteuerungssystem dazu zu stimulieren, den Testplan auszuführen.
Gerät nach Anspruch 7–10, ferner umfassend eine Vergleichsvorrichtung, um das Ergebnis mit mindestens einem von einem zweiten Ergebnis des Testplans, der auf einem zweiten Prozesssteuerungssystem ausgeführt wird, einem Projektentwurfsziel oder einem Funktionstestziel zu vergleichen.
Gerät nach Anspruch 11, wobei das zweite Prozesssteuerungssystem das erste Prozesssteuerungssystem umfasst, und das zweite Prozesssteuerungssystem eine andere Software-Version umsetzt als das erste Prozesssteuerungssystem.