DE102016101200A1 - Inbetriebnahme von Feldvorrichtungen in einem durch Big Data unterstützten Prozesssteuerungssystem - Google Patents

Inbetriebnahme von Feldvorrichtungen in einem durch Big Data unterstützten Prozesssteuerungssystem Download PDF

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Daniel Dean Christensen
Ken J. Beoughter
Mark J. Nixon
Paul Richard Muston
Wilhelm K. Wojsznis
Terrence Lynn Blevins
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Fisher Rosemount Systems Inc
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Abstract

Techniken zur Bestimmung vorrichtungsspezifischer Informationen wie z. B. Inbetriebnahmedaten, Standortinformationen, Bildern und anderen Daten, die beschreibend für eine Prozessvorrichtung sind, die in einer Anlage installiert ist, umfassen das Erhalten von vorrichtungsspezifischen Informationen auf einer lokalen Vorrichtung während der Inbetriebnahme der Prozessvorrichtung. Auf der Grundlage dieser Informationen bestimmt die lokale Vorrichtung die relative Reihenfolge der Prozessvorrichtung innerhalb eines Prozessablaufs und kann eine Prozesselementausrichtungskarte bestimmen, welche die Aktivierungsreihenfolge einer Vielzahl von Prozesselementen innerhalb des Ablaufs angibt. Ein Benutzer kann die Karte auf der lokalen Vorrichtung ändern. Die Karte wird zu einem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk zur Verwendung bei Discovery- und Lernanalysen übertragen. Die vorrichtungsspezifischen Informationen und/oder die Karte kann/können verwendet werden, um auf der lokalen Vorrichtung Darstellungen/Ansichten des Prozessablaufs zu erzeugen, die Echtzeit-Betriebsdaten umfassen können. Ein Benutzer kann diese Ansichten für mehr oder weniger Details vergrößern oder verkleinern.

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Prozessanlagen und Prozesssteuerungssysteme, und insbesondere die Bestimmung von Prozesselementausrichtungen in Prozessanlagen und Prozesssteuerungssystemen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Verteilte Prozesssteuerungssysteme, wie die in Chemie-, Erdöl-, Industrie- oder anderen Prozessanlagen verwendeten, umfassen typischerweise eine oder mehrere Prozesssteuerungen, die kommunikativ mit einer oder mehreren Feldvorrichtungen über Analog-, Digital- oder kombinierte Analog-/Digital-Busse oder über drahtlose Kommunikationsverbindungen oder Netzwerke verbunden sind. Die Feldvorrichtungen, bei denen es sich z.B. um Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter und Sender (z.B. Temperatur-, Druck-, Niveau- und Durchflusssensoren) handeln kann, sind innerhalb der Prozessumgebung angeordnet und führen im Allgemeinen physische oder Prozesssteuerungsfunktionen wie z.B. das Öffnen oder Schließen von Ventilen, Messungen von Prozessparametern usw. aus, um einen oder mehrere Prozesse zu steuern, die innerhalb der Prozessanlage oder des Systems ausgeführt werden. Intelligente Feldvorrichtungen, wie z.B. Feldvorrichtungen, die den gut bekannten Feldbusprotokollen entsprechen, können auch Steuerungsberechnungen, Alarmierungsfunktionen und andere Steuerungsfunktionen ausführen, die allgemein innerhalb der Steuerung implementiert werden. Die Prozesssteuerungen, die auch typischerweise innerhalb der Anlagenumgebung angeordnet sind, empfangen Signale, die Angaben zu Prozessmessungen geben, die durch die Feldvorrichtungen vorgenommen wurden und/oder andere Informationen, die zu den Feldvorrichtungen gehören, und die eine Steuerungsanwendung ausführen, die z.B. unterschiedliche Steuerungsmodule betreibt, welche Prozesssteuerungsentscheidungen treffen, Steuerungssignale basierend auf den erhaltenen Informationen erzeugen und mit den Steuerungsmodulen oder -blöcken koordinieren, die in den Feldvorrichtungen ausgeführt werden, wie z.B. HART®, WirelessHART® und FOUNDATION®-Feldbus-Feldvorrichtungen. Die Steuerungsmodule in der Steuerung senden die Steuerungssignale über die Kommunikationsleitungen oder -verbindungen zu den Feldvorrichtungen, um dadurch den Betrieb von mindestens einem Teil der Prozessanlage oder des Systems zu steuern. Beispielsweise steuern die Steuerungen und die Feldvorrichtungen mindestens einen Teil eines von der Prozessanlage oder dem Prozesssystem gesteuerten Prozesses.
  • Informationen von den Feldvorrichtungen und der Steuerung werden gewöhnlich über eine Datenautobahn oder ein Kommunikationsnetzwerk für eine oder mehrere Hardwarevorrichtungen verfügbar gemacht, wie z.B. Bedienerrechner, PCs oder Rechnervorrichtungen, Datenarchive, Reportgeneratoren, zentralisierte Datenbanken oder andere zentralisierte Verwaltungs-Rechnervorrichtungen, die typischerweise in Leitständen oder an anderen Stellen von der raueren Anlagenumgebung entfernt positioniert sind. Jede dieser Hardwarevorrichtungen ist typischerweise über die Prozessanlage oder über einen Teil der Prozessanlage zentralisiert. Diese Hardwarevorrichtungen betreiben Anwendungen, die z.B. einen Bediener in die Lage zur Ausführung von Funktionen in Bezug auf die Steuerung eines Prozesses und/oder den Betrieb der Prozessanlage versetzen können, wie z.B. Änderung der Einstellungen der Prozesssteuerungsroutine, Modifikation des Betriebs der Steuerungsmodule innerhalb der Steuerungen oder der Feldvorrichtungen, Anzeigen des aktuellen Status des Prozesses, Anzeigen von durch die Feldvorrichtungen und Steuerungen erzeugten Alarmen, Simulation des Betriebs des Prozesses zum Zwecke der Schulung von Personal oder Testen der Prozesssteuerungssoftware, Pflege und Aktualisierung einer Konfigurationsdatenbank usw. Die von den Hardwarevorrichtungen, Steuerungen und Feldvorrichtungen verwendete Datenautobahn kann einen verdrahteten Kommunikationspfad, einen drahtlosen Kommunikationspfad oder eine Kombination aus verdrahteten und drahtlosen Kommunikationspfaden umfassen. Das oder die von der Datenautobahn verwendete Protokoll oder Protokolle können eine beliebige oder mehrere Prozesssteuerungsnetzwerk-Kommunikationsprotokolle wie z.B. HART-, WirelessHART-, Feldbus-, Profibus-, HART-, 4–20-mA-Schleifen und dergleichen umfassen, und/oder können eines oder mehrere Mehrzweckkommunikationsprotokolle wie z.B. Ethernet oder WLAN umfassen.
  • Beispielsweise umfasst das von Emerson Process Management verkaufte DeltaVTM-Steuerungssystem mehrere Anwendungen, die innerhalb unterschiedlicher Vorrichtungen gespeichert und ausgeführt werden, die an unterschiedlichen Standorten innerhalb einer Prozessanlage positioniert sind. Eine Konfigurationsanwendung, die innerhalb eines oder mehrerer Arbeitsplätze oder Rechnervorrichtungen resident ist, ermöglicht Benutzern die Erstellung oder Änderung von Prozesssteuerungsmodulen und lädt diese Prozesssteuerungsmodule über eine Datenautobahn zu dedizierten verteilten Steuerungen herunter. Typischerweise bestehen diese Steuerungsmodule aus kommunikativ miteinander verbundenen Funktionsblöcken, die Gegenstände innerhalb eines gegenstandsorientierten Programmierungsprotokolls sind und Funktionen innerhalb des Steuerungsschemas basierend auf Eingaben in dasselbe ausführen, und welche Ausgänge zu anderen Funktionsblöcken innerhalb des Steuerungsschemas bereitstellen. Die Konfigurationsanwendung kann es auch einem Konfigurationsdesigner ermöglichen, Bedieneroberflächen zu erstellen oder zu ändern, die von einer Anzeigeanwendung zum Anzeigen von Daten für einen Bediener verwendet werden, und um dem Bediener die Änderung der Einstellungen zu ermöglichen, wie z.B. das Setzen von Punkten innerhalb der Prozesssteuerungsroutinen. Jede dedizierte Steuerung und in einigen Fällen eine oder mehrere Feldvorrichtungen, speichert und führt jeweils eine Steuerungsanwendung aus, welche die ihr zugeordneten und darauf heruntergeladenen Steuerungsmodule betreibt, um die tatsächliche Prozesssteuerungsfunktionalität zu implementieren. Die Anzeigeanwendungen, die an einem oder mehreren Bediener-Arbeitsplätzen ausgeführt werden können (oder auf einer oder mehreren entfernten Rechnervorrichtungen, die in kommunikativer Verbindung mit den Bedienerrechnern und der Datenautobahn stehen), empfangen Daten von der Steuerungsanwendung über die Datenautobahn und zeigen diese Daten den Prozesssteuerungssystem-Designern, Bedienern oder Benutzern an, welche die Benutzeroberflächen nutzen, und können jede beliebige einer Anzahl von unterschiedlichen Ansichten, z.B. eine Bedieneransicht, eine Ingenieursansicht, eine Technikeransicht usw. bereitstellen. Eine Datenarchivanwendung ist typischerweise in einer Datenarchivvorrichtung gespeichert und wird von derselben ausgeführt, die einige oder alle Daten sammelt oder speichert, die über die Datenautobahn bereitgestellt werden, während eine Konfigurationsdatenbankanwendung in einem weiteren Computer laufen kann, der an die Datenautobahn angeschlossen ist, um die aktuelle Prozesssteuerungsroutinekonfiguration und die dieser zugeordneten Daten zu speichern. Alternativ kann die Konfigurationsdatenbank in derselben Arbeitsstation wie die Konfigurationsanwendung angeordnet sein.
  • In einer Prozessanlage oder einem Prozesssteuerungssystem verwendet ein Bediener, Instrumententechniker oder Prozessingenieur, wenn konkrete Anzeichen für einen abnormalen Zustand oder Fehler vorhanden sind (z.B. wenn ein Alarm erzeugt wird oder wenn festgestellt wird, dass eine Prozessmessung oder ein Stellglied übermäßige Abweichungen aufweisen) typischerweise ein Analysegerät in Kombination mit seinem oder ihrem Wissen, dass der Prozess durch das System und dessen Strömungsweg durch das System gesteuert wird, um zu versuchen, stromaufwärtige Messungen und Prozessvariablen zu bestimmen, die möglicherweise zur Erzeugung des Anzeichens des abnormalen Zustands oder Fehlers beigetragen haben. So kann ein Bediener z.B. das DeltaVTM-Stapelanalyseprodukt oder ein anderes Tool zur kontinuierlichen Datenanalyse verwenden, um zu versuchen, die Beiträge von unterschiedlichen Prozessvariablen und/oder Messungen zu einem abnormalen oder Fehlerzustand zu bestimmen. Typischerweise identifiziert ein Bediener oder Benutzer stromaufwärtige Kandidatenfaktoren (z.B. Messungen, Prozessvariablen usw.) basierend auf seinem oder ihrem Wissen des Prozesses und stellt diese Kandidaten dem Analysewerkzeug bereit. Nachfolgend verwenden diese Datenanalysewerkzeuge die Hauptkomponentenanalyse (PCA/Principal Component Analysis), um zu bestimmen, welche der stromaufwärtigen Kandidatenfaktoren eine Auswirkung auf die stromabwärtigen vorhergesagten Qualitätsparameter ausüben. Die gegenwärtig im Handel erhältlichen Prozesssteuerungssysteme stellen typischerweise keine Informationen über den Strömungsweg durch den Prozess und über zugehörige Messungen und Stellglieder entlang dieses Weges bereit, und verlassen sich stattdessen auf einen Menschen, der diese Informationen in die Analysewerkzeuge eingibt. Folglich kann die Liste von Kandidaten dann, wenn eine Gruppe von Kandidaten, die in das Werkzeug eingegeben wird, von einer Person gefiltert wird, unvollständig und/oder fehlerhaft sein, und ist möglicherweise von Person zu Person nicht einheitlich.
  • Zusätzlich wird die Architektur aktuell bekannter Prozesssteuerungsanlagen und Prozesssteuerungssysteme stark von einem begrenzten Steuerungs- und Vorrichtungsspeicher, Kommunikationsbandbreite und Steuerungs- und Vorrichtungsprozessorkapazität begrenzt. So werden z.B. bei aktuell bekannten Prozesssteuerungssystemarchitekturen die Verwendung dynamischer und statischer nicht flüchtiger Speicher in der Steuerung gewöhnlich vermieden oder zumindest sorgfältig verwaltet. Als Ergebnis muss ein Benutzer während der Systemkonfiguration (z.B. a priori) typischerweise wählen, welche Daten in der Steuerung zu archivieren oder zu speichern sind, die Häufigkeit, mit der diese gespeichert werden, und ob Kompression verwendet wird oder nicht, und die Steuerung wird dementsprechend mit dieser eingeschränkten Gruppe von Datenregeln konfiguriert. Folglich werden Daten, die bei der Fehlersuche und Prozessanalyse nützlich sein könnten, oftmals nicht archiviert, und wenn sie gesammelt werden, dann gingen nützliche Informationen möglicherweise aufgrund der Datenkompression verloren.
  • Die Einschränkungen aktuell bekannter, oben abgehandelter Prozessanlagen und Prozesssteuerungssysteme und andere Einschränkungen können sich beim Betrieb und bei der Optimierung von Prozessanlagen oder Prozesssteuerungssystemen in unerwünschter Art und Weise bemerkbar machen, z.B. bei Anlagenbetrieb, Fehlersuche und/oder prädiktiver Modellierung. Solche Einschränkungen erzwingen z.B. umständliche und langwierige Arbeitsvorgänge, die ausgeführt werden müssen, um Daten für die Fehlersuche und die Erzeugung aktualisierter Modelle zu erhalten, und selbst dann können die Fehlersuche-Ergebnisse und Modelle unvollständig oder nicht vollkommen repräsentativ für das eigentliche System sein, da die Eingaben für deren Erzeugung auf Erfahrungen und dem Wissen eines bestimmten Bedieners basieren.
  • „Big Data“ bezieht sich im Allgemeinen auf eine Sammlung von einer oder mehreren Datengruppen die so groß und komplex sind, dass herkömmliche Datenverwaltungstools und/oder Datenverarbeitungsanwendungen (z.B. relationale Datenbanken und Desktop-Statistikpakete) nicht in der Lage sind, die Datensätze innerhalb einer tolerierbaren Zeit zu verwalten. Typischerweise sind Anwendungen, die Big Data verwenden, transaktional und auf Endbenutzer ausgerichtet oder konzentriert. So können z.B. Websuchmaschinen, Social-Media-Anwendungen, Marketinganwendungen und Einzelhandelsanwendungen Big Data verwenden und manipulieren. Big Data können von einer verteilten Datenbank unterstützt werden, die es ermöglicht, dass die Parallelverarbeitungsfähigkeit moderner Mehrfachprozess-, Mehrfachkernserver vollständig nutzbar ist.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Bestimmen von Prozesselementausrichtung in einem Prozess, der durch eine Prozessanlage gesteuert wird oder davon zu steuern ist, umfassen das Erhalten von Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung und eine Angabe einer relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf eine andere Prozessvorrichtung, die zum Steuern des Prozesses in der Prozessanlage verwendet wird oder zu verwenden ist, an einer lokalen Vorrichtung in Verbindung mit der Inbetriebnahme einer in der Prozessanlage installierten Feldvorrichtung. Die Identifikationsinformationen und die Angabe der relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung werden zur Verwendung beim Erzeugen einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses bereitgestellt.
  • Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Ausrichten von Prozesselementen in einem Prozess umfassen einen Speicher, der jeweilige Daten für jede Feldvorrichtung speichert, die in einer Vielzahl von Feldvorrichtungen zum Steuern mindestens eines Teils des Prozesses in einer Prozessanlage enthalten ist, wobei die jeweiligen Daten für jede Feldvorrichtung jeweilige Identifikationsinformationen von jeder Feldvorrichtung und eine jeweilige Angabe einer relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung in Bezug auf mindestens eine andere Feldvorrichtung innerhalb eines Prozessablaufs umfassen. Weiterhin umfassen die Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Ausrichten von Prozesselementen einen Ausrichtungsgenerator, der konfiguriert ist, um basierend auf den gespeicherten jeweiligen Daten der Vielzahl von Feldvorrichtungen eine Darstellung einer Reihenfolge der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb des Prozessablaufs zu erzeugen, wobei die erzeugte Darstellung mindestens eine Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses ist. Weiterhin umfassen die Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Ausrichten von Prozesselementen eine kommunikative Verbindung zu einer Anzeige, worauf der mindestens eine Teil der Prozesselementausrichtungskarte präsentiert ist.
  • Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Bestimmen von Prozesselementausrichtung in einem Prozess umfassen das Erhalten jeweiliger Identifikationsinformationen und von Angaben relativer Prozessreihenfolgen einer Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs, der durch eine Prozessanlage gesteuert wird oder davon zu steuern ist, von einer lokalen Vorrichtung, die zur Inbetriebnahme von in einer Prozessanlage installierten Feldvorrichtungen verwendet wird; und basierend auf den erhaltenen jeweiligen Identifikationsinformationen und den erhaltenen Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen, Erzeugen von mindestens einem Abschnitt einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses, wobei der mindestens eine Teil der Prozesselementausrichtungskarte eine Angabe einer Reihenfolge der Vielzahl der Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs umfasst.
  • Zusätzlich umfassen die Techniken, Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung das Präsentieren einer Bilddarstellung des mindestens einen Abschnitts der Prozesselementausrichtungskarte auf einer Anzeige, wobei die Bilddarstellung den Prozessablauf durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen angibt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht ein Beispiel eines primären Prozesselements, welches zur Steuerung eines beispielhaften Prozesses in einer Prozessanlage oder einem Prozesssteuerungssystem verwendet wird;
  • 2A–2C veranschaulichen jeweils ein anderes Beispielformat zur Darstellung von mindestens einem Teil einer Prozesselementausrichtungskarte eines Prozesses;
  • 3 veranschaulicht beispielhafte vorrichtungsspezifische Informationen, wovon mindestens einige während der Inbetriebnahme eines Prozesselements oder einer Vorrichtung erhalten werden können;
  • 4 umfasst ein vereinfachtes Blockdiagramm einer beispielhaften Vorrichtung, die zum Bestimmen einer Prozesselementausrichtung verwendet werden kann;
  • 5 umfasst ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung;
  • 6A, 6B und 6D umfassen jeweils eine beispielhafte Bildansicht von mindestens einem Abschnitt einer Prozessanlage, wobei die Bildansichten zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung verwendet werden können;
  • 6C stellt eine beispielhafte Ansicht dar, die vorrichtungsspezifische Informationen präsentiert, die während der Inbetriebnahme unterschiedlicher Prozesselemente oder Vorrichtungen erhalten wurden;
  • 7A–7C stellen jeweils eine beispielhafte tabellarische oder Diagrammansicht eines Abschnitts relativer Standorte von Feldvorrichtungen in einer Prozessanlage dar;
  • 8 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Big-Data-Netzwerks für eine Prozessanlage oder ein Prozesssteuerungssystem, welches Big Data unterstützt;
  • 9 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Big-Data-Anwendung, die in dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk von 8 verwendet werden kann;
  • 10 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Prozessanlage oder ein Prozesssteuerungssystem veranschaulicht, welches beispielhafte Big-Data-Vorrichtungen oder Knoten umfasst, die Big Data in dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk von 8 erzeugen, sammeln oder verwenden;
  • 11 stellt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung dar; und
  • 12A–12C stellen vergrößerte und verkleinerte Ansichten eines Abschnitts einer Prozessanlage dar;
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Techniken, Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Ausrichtung von Prozesselementen in einer Prozessanlage, die zum Steuern des Prozesses verwendet werden (oder zu verwenden sind), werden in diesem Dokument offenbart. Im Allgemeinen bestimmen oder definieren die Techniken, Systeme und Verfahren einen Prozessablauf oder eine Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses unter Verwendung von während der Inbetriebnahme der Prozesselemente erhaltenen Daten oder Informationen. In aktuell bekannten Prozessanlagen und -systemen verwendet ein Bediener, Instrumententechniker oder Prozessingenieur, wenn konkrete Anzeichen für einen abnormalen Zustand, eine Abweichung oder einen Fehler in einem bestimmten Prozesselement vorhanden sind (z.B. eine Prozessvorrichtung, eine Prozessvariable oder eine Prozessmessung) typischerweise ein Analysegerät in Kombination mit seinem oder ihrem Wissen, dass der Prozess durch das System gesteuert wird, um zu versuchen, stromaufwärtige Messungen und Prozessvariablen zu bestimmen, die möglicherweise zur Erzeugung des konkreten Anzeichens für den abnormalen Zustand, die Abweichung oder den Fehler beigetragen haben können. Wenn ein Bediener aufgrund eines abnormalen Zustands gewarnt wird (z.B. durch einen Warnhinweis oder einen Alarm), versucht er, die Ursache dieses Zustands durch Verwendung eines Analysetools und Angaben von Messungen und/oder Prozessvariablen zu bestimmen, bei denen er oder sie den Eindruck hat, dass diese zu diesem Zustand beitragen könnten. Das Analysetool führt eine Analyse aus, um die relativen Effekte der eingegebenen Messungen und/oder Prozessvariablen auf das abnormale Verhalten des bestimmten oder Zielprozesselements zu bestimmen, und das Analysetool stellt dem Bediener Informationen in Bezug auf die relativen Effekte der vom Bediener angegebenen Prozesselemente bereit, sodass er oder sie den Zustand weiter untersuchen kann. Dieser Ansatz kann möglicherweise durch Unvollständigkeit sowie davon beeinträchtigt sein, dass er umständlich ist und relativ viel Zeit zur Ausführung benötigt. Dieser Ansatz ist z.B. abhängig von dem Wissen des bestimmten Bedieners über den Prozess, welches vollständig, gründlich oder genau sein kann oder nicht. Dementsprechend spiegeln die von dem Analysetool erzeugten Informationen möglicherweise nicht die tatsächliche Quelle der Abweichung wider und können maximal nur so genau oder korrekt wie die von dem Bediener eingegebenen Daten sein.
  • Andererseits wurden neueste Techniken zum Bestimmen umfassender und genauer Prozesselementausrichtungskarten entwickelt, wie z.B. diejenigen, die in der zuvor erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/212,411 offenbart sind. In der Tat kann jede beliebige Anzahl der in diesem Dokument offenbarten Techniken in Verbindung mit jeder beliebigen Anzahl von in der zuvor erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/212,411 erwähnten Techniken und insbesondere mit denjenigen Techniken betrieben werden, die dem Erzeugen und Verwenden von Prozesselementausrichtungskarten entsprechen. Im Allgemeinen geben Prozesselementausrichtungskarten alle Prozesselemente (z.B. eine vollständige oder umfassende Gruppe von Prozessvariablen, Prozessmessungen, Prozessvorrichtungen und/oder anderen Prozesselementen) an, die eine aktive Rolle während der Laufzeit für die Steuerung des Prozesses während normalen Vorgängen haben, z.B. Durchführung einer Messung, Ausführung einer physischen Funktion oder Veranlassung eines anderen Elements zur Ausführung einer physischen Funktion, Steuerung einer Variablen, Bereitstellung eines Wertes für ein anderes Prozesselement für die Steuerung einer Variablen, Erzeugung dynamischer Daten, Empfang und Betrieb mit dynamischen Daten usw. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die vollständige oder umfassende Gruppe von Prozesselementen eines Prozesses, der durch eine Prozessanlage gesteuert wird, Feldvorrichtungen und/oder Analyseergebnisse von Proben, die von dem Prozess genommen wurden, die Messungen von Prozessbedingungen bereitstellen, und umfasst Feldvorrichtungen, die zum Regulieren der Anlagenbetriebsbedingungen durch Einstellen von Strömen durch den Prozess (z.B. Flüssigkeits- und/oder Gasströme) verwendet werden. Diese vollständige oder umfassende Gruppe von Prozesselementen, die aktive Rollen bei der Steuerung und/oder Messung des Prozesses wahrnehmen, wird im Allgemeinen gegeneinander auswechselbar als „Primärquellen“ der Prozesssteuerung und/oder Prozessmessung oder als „Primärprozesselemente“ des Prozesses bezeichnet. Bei der oben erwähnten beispielhaften Ausführungsform weist z.B. jedes Element der Gruppe von Prozesselementen oder Primärprozesselementen eine aktive Rolle beim Messen und/oder Regulieren von Prozessbetriebsbedingungen auf. Beispielsweise sind manipulierte und gemessene Variablen (z.B. gekennzeichnet durch Software-Tags, Vorrichtungs-Tags oder andere Identifikatoren) einer Steuerungsroutine, die in einer bestimmten Steuerung instanziiert wurden, Primärquellen bei Steuerungen des Prozesses, die von Steuerungen (und optional durch Bediener) verwendet werden, und werden als solche in der Prozesselementausrichtungskarte angegeben, während die vom Benutzer erzeugte Konfiguration der Steuerungsroutine ein Tool ist, welches zur Automatisierung der Steuerung des Prozesses verwendet wird, z.B. zum Definieren der Einstellung von Flüssigkeits- und/oder Gasströmen durch den Prozess. In anderen Beispielen sind Angaben von physischen Prozesselementen wie z.B. Sensoren, Ventilen und anderen Feldvorrichtungen, die direkte Echtzeitrollen beim Steuern (z.B. Messen und/oder Regulieren) von Prozessbetriebsbedingungen und/oder Angaben von Probenahmepunkten wahrnehmen, an denen Prozessablaufmaterialien (z.B. Flüssigkeit und/oder Gas) von dem Prozessablauf extrahiert werden können, in der Prozesselementausrichtungskarte als Primärprozesselemente enthalten, während Angaben von Entitäten mit Hilfsrollen (z.B. Tools zum Automatisieren der Regulierung eines Stroms durch den Prozess, Benutzeranzeigenansichten, Diagnoseausrüstung, Nebenrohrleitungen usw.) aus der Prozesselementausrichtungskarte ausgeschlossen sind.
  • Die Prozesselementausrichtungskarte kann z.B. während der Inbetriebnahme von mindestens einigen der Prozesselemente innerhalb der Prozessanlage bestimmt werden. Wie allgemein bekannt, werden physische Prozesselemente (wie z.B. Ventile, Sensoren usw., die zur Steuerung eines Prozesses in einer Prozessanlage zu verwenden sind) an jeweiligen Standorten innerhalb der Anlage installiert, z.B. in Übereinstimmung mit Rohrnetz- und Instrumentierungsdiagrammen (R&I-Fließschemas) und/oder anderen Plänen oder „Blaupausen“ des Anlagenlayouts und/oder des Prozesslayouts. Zusätzlich sind Prozesselemente, die Probenahmepunkte sind, an denen Prozessablaufmaterialien (z.B. Flüssigkeit und/oder Gas) zwecks Analyse extrahiert werden können, z.B. durch Verwenden eines Probenanalysators oder eines Labors, in der Anlagendokumentation angegeben. Nachdem die Prozesselemente installiert wurden, werden mindestens einige der Prozesselemente in Betrieb genommen. Beispielsweise durchlaufen Feldvorrichtungen, Probenahmepunkte und/oder andere Elemente, die in Betrieb genommen werden können, einen Inbetriebnahmeprozess. Im Allgemeinen umfasst der Inbetriebnahmeprozess die Überprüfung der Identifikation jedes installierten Prozesselements, typischerweise durch Zugriff auf Daten (z.B. Identifikation, beschreibende und/oder Konfigurationsinformationen), die auf Prozesselementen gespeichert oder von außerhalb davon verfügbar, oder auf denselben angebracht sind, wie z.B. Daten, die auf einem passiven oder aktiven physischen Tag oder einer ähnlichen Vorrichtung gespeichert sind, die an der Außenfläche des Prozesselements befestigt sind, z.B. an einer Außenfläche des Gehäuses, oder die auf oder an dem Prozesselement montiert sind. Beispielsweise ist bei einem Prozesselement, welches ein Probenahmepunkt ist, das physische Tag oder die ähnliche Vorrichtung an einem Wasserhahn in einer Prozesslinie montiert, die zum Extrahieren einer Flüssigkeits- oder Gasprobe an einem Probenahmepunkt verwendet wird. Die auf solchen externen Tags oder Vorrichtungen gespeicherten Daten wurden typischerweise zu einem bestimmten Zeitpunkt vor der Installation des Prozesselements in das externe Tag eingegeben oder auf andere Art dort positioniert, z.B. durch das Prozesselement oder den Hersteller der Vorrichtung. Bei der Inbetriebnahme werden die auf oder an dem externen Tag eines installierten Prozesselements gespeicherten Daten erhalten und werden verwendet, um zu verifizieren, dass das installierte Element an diesem installierten Standort erwartet wird und die entsprechenden erwarteten Eigenschaften/Merkmale aufweist. Zusätzlich oder alternativ können bei der Inbetriebnahme Tags auf Vorrichtungen und/oder an Probenahmestandorten erzeugt und installiert werden. Typischerweise wird die Überprüfung der Prozesselemente oder Vorrichtungen während ihrer Inbetriebnahme durch einen Benutzer ausgeführt, der eine Inbetriebnahmevorrichtung (z.B. ein Handgerät oder eine andere Rechenvorrichtung) bedient, die in der Nähe zu dem installierten Zielprozesselement angeordnet und/oder damit verbunden ist, oder mit dem darauf angeordneten externen Tag, z.B. durch eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung. Prozesselement- oder Vorrichtungsprüfung bei der Inbetriebnahme ist aus Sicherheitsgründen wichtig, sowie die Übereinstimmung mit gesetzlichen und Qualitätsanforderungen.
  • Andere Schritte, die bei dem Inbetriebnahmeprozess eines Prozesselements enthalten sein können, können Schleifenintegritätsprüfungen z.B. für analoge, verdrahtete Feldvorrichtungen umfassen und „wie-installiert“-Daten aufzeichnen. Nachdem ein Prozesselement in Betrieb genommen wurde, wird das Prozesselement vor seinem Online-Einsatz in der Prozessanlage konfiguriert und kalibriert.
  • Eine Prozesselementausrichtungskarte wird im Allgemeinen auf Basis von Daten oder Informationen bestimmt, die bezeichnend für Eigenschaften von Prozesselementen (z.B. Primärprozesselemente) sind, wie beispielsweise Identifikationen, physische Standorte innerhalb der Prozessanlage, an denen die Prozesselemente installiert wurden, und optional andere beschreibende Informationen. Die auf Prozesselemente hinweisenden Daten können so geordnet werden, dass sie eine relative Reihenfolge der Aktivierung oder der aktiven Beteiligung der Primärprozesselemente reflektieren, während sie arbeiten, um den Prozess während der Laufzeit zu steuern, und/oder um eine Reihenfolge eines Materialflusses durch die Prozessanlage anzugeben. Daher umfasst eine Prozesselementausrichtungskarte für jedes Primärprozesselement eine Angabe einer Reihenfolge der Beteiligung oder Aktivierung des Primärprozesselements (z.B. in Bezug auf eine Reihenfolge der Beteiligung oder Aktivierung eines anderen Primärprozesselements) und/oder einer Reihenfolge eines Materialflusses innerhalb der Prozessanlage, während der Prozess gesteuert wird, und diese relativen Reihenfolgen oder Positionen innerhalb der Prozesselementausrichtungskarte können dementsprechend beschrieben oder angegeben werden. Solch eine „Reihenfolge“ wird in diesem Dokument auch alternativ als „Prozessreihenfolge“ bezeichnet und Elemente in der Reihenfolge oder Prozessreihenfolge haben Beziehungen innerhalb der Reihenfolge oder Prozessreihenfolge mit Bezug zueinander. Beispielsweise wird ein Prozesselement, welches einem ersten Ventil entspricht, welches zur Freigabe von Roheingabematerialien in einen Tank zur Anfangsbearbeitung gesteuert wird, in der Prozesselementausrichtungskarte vor (z.B. „stromaufwärts von“) einem Prozesselement eingeordnet, welches einem zweiten Ventil entspricht, welches zur Freigabe des Endprodukts oder Ausgabe des Prozesses in den Wartebereich gesteuert wird, um auf die Verpackung zu warten. Umgekehrt wird das zweite Ventil danach angeordnet oder befindet sich „stromabwärts“ des ersten Ventils innerhalb der Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses.
  • Um das Konzept einer Prozesselementausrichtungskarte eines Prozesses, der von einer Prozessanlage oder einem Prozesssteuerungssystem gesteuert wird, und die geordnete Beteiligung von hierin enthaltenen Prozesselementen zum Steuern des Prozesses zu veranschaulichen, stellt 1 ein Blockdiagramm der Primärprozesselemente einer beispielhaften Prozessanlage 100 dar, die so arbeitet, dass sie einen beispielhaften Prozess 102 zur Herstellung von pulverförmigem Waschmittel steuert. In 1 sind die zum Steuern des Prozesses 102 verwendeten Prozesselemente durch ihre jeweiligen Software- oder Vorrichtungs-Tags angegeben, die in 1 unter Verwendung der Konvention eines Kreises repräsentiert werden, der eine dreistellige Schleifennummer und zwei oder drei führende Buchstaben einschließt, welche die Funktion des Prozesselements identifizieren. Einige Vorrichtungs-Tags können auch einen oder mehrere an das Tag oder die Schleifennummer angehängte Buchstaben umfassen.
  • Der Beispielprozess 102 kombiniert die Rohmaterialien lineare Alkylbenzolsulfonsäure 105 und Natriumbicarbonat 108 in einem Reaktor 110. Die Reaktion produziert Seife und produziert auch Wasser und Kohlendioxid als Nebenprodukte. Die chemische Reaktion kann durch den folgenden Ausdruck dargestellt werden: (S)OH + NaHCO3 → (S)ONa + H2O +CO2, wobei (S) die Sulfonatgruppe HSO2 ist. Das Kohlendioxid-Nebenprodukt wird von dem Reaktor 110 entlüftet 112, und mindestens ein Teil 115a des Reaktoraustrags (der sowohl Seife als auch Wasser umfasst), wird zu einem Schwalltopf 118 zwecks vorübergehender Speicherung übertragen. Der Schwalltopf 118 kann so bemessen sein, dass er als ein Puffer zwischen unterschiedlichen Abschnitten der Prozessanlage 100 dient, wobei ein Abschnitt davon die chemische Reaktion in dem Reaktor 110 ausführt und ein anderer Abschnitt den Austrag der chemischen Reaktion in Sprühtrocknertürmen 120a, 120b verarbeitet.
  • Im letzteren Abschnitt der Prozessanlage 100 wird der in dem Schwalltopf 118 gespeicherte Reaktoraustrag 135 in die Oberteile von einem oder beiden Sprühtrocknertürmen 120a, 120b gesprüht 140a, 140b. Wenn die Austragspartikel die Länge der Türme 120a, 120b hinunterfallen, dann werden die Partikel jeweils heißen Luftströmen 122a, 122b ausgesetzt, die das Entfernen von Feuchtigkeit von den Partikeln veranlassen. Die Trocknerpartikel setzen sich am Boden der Sprühtrocknertürme 120a, 120b ab und werden z. B. unter Verwendung von Zyklonabscheidern 123a, 123b abgeschieden. In der beispielhaften Prozessanlage 100 wird jede in den abgeschiedenen Partikeln verbliebene Feuchtigkeit erkannt und zu Qualitätskontroll-, Sicherheits- und/oder Prozesssteuerungszwecken quantifiziert. Beispielsweise kann Restfeuchtigkeit, die nach der Abscheidung 123a, 123b in den Partikeln verbleibt, jeweils durch Gewichtssensoren WT315 und WT325, und/oder durch Feuchtigkeitssensoren AT314 und AT324 erkannt werden. Die abgeschiedenen Partikel, z.B. das durch den Prozess 102 hergestellte pulverförmige Waschmittelendprodukt, werden gesammelt und in Silos 125a, 125b gelagert, von wo aus das Endprodukt schließlich zur Verpackung entfernt wird (nicht dargestellt).
  • Wie in 1 dargestellt, führen Steuerungen entlang der Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses 102 jeweils Algorithmen aus, um jeweils Teile des Gesamtprozesses 102 auszuführen. Beispielsweise stellt die Schleife 301 in Bezug auf die Teile des Prozesses 102, die dem Reaktor 110 entsprechen, die Durchflussrate 128 der linearen Alkylbenzolsulfonsäure 105 in den Reaktor 110 ein. Insbesondere führt eine Steuerung FC301 (z.B. ein Durchflussregler) in der Schleife 301 jeweils einen Steuerungsalgorithmus zur Steuerung eines Ventils FV301 aus, um die Eingangsdurchflussrate 128 einzustellen, und eine Messvorrichtung oder ein Sensor FT301 bestimmt die Ausgangsdurchflussrate von der mit der Säurequelle 105 verbundenen Pumpe, und stellt für die Steuerung FC301 eine Angabe der Durchflussrate bereit, die als Eingabe für den Steuerungsalgorithmus zu verwenden ist, um die Einstellung des Ventils FV301 zu bestimmen. Eine weitere Schleife 302 steuert die Menge an Natriumbicarbonat 130, die dem Reaktor 110 bereitgestellt wird. In der Schleife 302 führt insbesondere eine Steuerung FFC302 jeweils einen Steuerungsalgorithmus aus, um die Eingangsmenge von Natriumbicarbonat basierend auf dem erkannten, gemessenen oder abgetasteten Strom FT301 der Sulfonsäure und basierend auf einer Erkennung, Messung oder Abtastung von AT303 von Restfeststoffen zu steuern, die Rückstände von der Reaktion sind, z.B. Feststoffe, die nicht für die Reaktion verwendet wurden. Das Vorhandensein von Restfeststoffen kann z.B. durch unterschiedliche Konzentrationen über unterschiedliche Vorräte oder Chargen von Eingangsmaterialien 105, 108 verursacht sein.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf Teile des Prozesses 102, die dem Reaktor 110 in der Schleife 304 entsprechen, steuert eine Steuerung PC304 ein Ventil PV304, um das Nebenprodukt Kohlendioxid von dem Reaktor 110 zu entlüften 112. Die Steuerung PC304 stellt das Ventil PV304 so ein, dass es mehr oder weniger Kohlendioxid basierend auf einem Druck des Reaktors 110 entlüftet, z.B. wie von dem Drucksensor PT304 erkannt. Zusätzlich wird in der Schleife 307 eine Menge oder ein Niveau von Reaktanten gesteuert, die in dem Reaktor 110 enthalten sind. So stellt z.B. eine Steuerung LC307 ein Ventil LV307 basierend auf einem Niveau oder einer Menge von Reaktanten im Reaktor 110 ein, z.B. wie von dem Sensor LT307 gemessen oder erkannt, um die Durchflussrate des Reaktoraustrags 132 (z.B. die durch die chemische Reaktion produzierte Seife und das Wasser) in den Schwalltopf 118 zu steuern, wodurch das Niveau an innerhalb des Reaktors 110 enthaltenen Reaktanten geändert wird. Wenn beispielsweise das von dem Sensor LT307 gemessene Niveau über ein vorbestimmtes Niveau ansteigt, dann kann die Steuerung LC307 das Ventil LV307 so einstellen, dass es den Durchfluss des Reaktoraustrags 132 in den Schwalltopf 118 erhöht.
  • Weiterhin ermöglichen die Schleifen 305 und 306 dem Prozess 102, die Temperatur des Reaktoraustrags 115 im Vergleich zu der Temperatur der aktuell im Reaktor 110 vorhandenen Reaktanten zu überwachen. Beispielsweise misst der Sensor TT305 die Temperatur der aktuell in dem Reaktor enthaltenen Reaktanten, und der Sensor TT306 misst eine Temperatur eines Teils 115b des Reaktoraustrags 115. Basierend auf diesen Temperaturen arbeitet die Steuerung TC306 in Kombination mit der Steuerung TC305, um ein Ventil TV306 zu regulieren, um dem Strom von Kühlwasser durch den Wärmetauscher 116 zum Kühlen des Reaktoraustrags 115b zu dem Reaktor 110 zurückzuführen.
  • Indem wir uns nun dem Schwalltopf 118 in der Schleife 308 zuwenden, misst ein Sensor LT308 ein Niveau eines innerhalb das Topfs 118 enthaltenen Reaktoraustrags und basierend auf dem gemessenen Niveau steuert eine Steuerung LC308 einen Splitter LY308, um eine jeweilige gewünschte Zieldurchflussrate in jeder der Durchflussteuerungen FC310 und FC320 einzustellen, die benötigt wird, um ein Gleichgewicht bei dem Fluss in den Schwalltopf 118 hinein und aus diesem heraus aufrechtzuerhalten, und insbesondere, um den Austrag des Schwalltopf-Reaktoraustrags 135 über zwei Sprühtrocknertürme 120a, 120b zu steuern. Um dem Bediener zu erlauben, die Durchflussrate manuell auf einem oder beiden Sprühtrocknern 120a, 120b einzustellen, werden Vorspannungs-/Verstärkungsstationen LY308A und LY308B nach dem Splitter LY308 und vor der Steuerung FC310 und FC320 bereitgestellt, und die Vorspannungs-/Verstärkungsstationen LY308A und LY308B steuern die jeweiligen Ströme von Reaktoraustrag 138a, 138b, die den Trocknern 120a, 120b bereitgestellt werden und in der Schleife 308 enthalten sind.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf den Sprühtrocknerturm 120a stellt die Steuerung FC310 in der Schleife 310 die Durchflussrate der Reaktoraustragssprühung 140a in den oberen Teil des Turms 120a durch die Ausführung jeweils eines Steuerungsalgorithmus ein, der einen mit einer Pumpe 139a verbundenen Frequenzumrichter VSD1 steuert. Wie oben abgehandelt, empfängt die Steuerung FC310 eine Angabe eines gewünschten oder Zielteils des Schwalltank-Reaktoraustrags 135 (z.B. wie durch LY308A angegeben), der dem Turm 120a bereitzustellen ist, und verwendet diesen Ziel- oder Sollwert LY308A in Kombination mit einem tatsächlichen erkannten, gemessenen oder abgetasteten Teil 138a des Schwalltopfaustrags 135 (z.B. wie von Sensor FT310 erkannt), um ein geeignetes Steuerungssignal zu bestimmen, um dieses dem VSD1 zur Steuerung der Pumpe 139a bereitzustellen.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf die Steuerung von Teilen des Prozesses 102, die dem Sprühtrocknerturm 120a entsprechen, führt eine Steuerung TC313 in der Schleife 313 jeweils einen Steuerungsalgorithmus zur Steuerung eines Luftheizgeräts 142a (z.B. Gasluftheizgerät oder Heizgerät einer anderen geeigneten Art) aus, um die Temperatur des Heißluftstroms 122a in den Turm 120a zu ändern. Wie in 1 dargestellt, empfängt der von der Steuerung TC313 ausgeführte Steuerungsalgorithmus als Eingaben eine Angabe einer Zieltemperatur, die durch AC314 basierend auf der Menge erkannter Feuchtigkeit in dem Endprodukt (z.B. eine Menge oder ein Verhältnis von erkannter Feuchtigkeit, wie von dem Sensor AT314 erkannt) bereitgestellt wird, und eine Angabe einer Temperatur eines tatsächlichen Echtzeitstroms von Heißluft 122a in den Turm 120a (z.B. wie von Sensor TT313 erkannt). Basierend auf den empfangenen Eingaben stellt die Steuerung TC313 eine Menge von Gas, Kraftstoff oder anderer Energie ein, die dem Heizgerät 142a (z.B. durch Steuerungsventil TV313) bereitgestellt wird, wodurch die tatsächliche Temperatur der durch das Heizgerät 142a erzeugten Heißluft 122a gesteuert und dem Turm 120a bereitgestellt wird. In einer anderen Schleife 312 führt eine weitere Steuerung FC312 jeweils einen Steuerungsalgorithmus zur Steuerung eines Frequenzumrichters VSD2 aus, um das dem Luftheizgerät 142a bereitgestellte Luftvolumen 145a einzustellen. Beispielsweise bestimmt die Steuerung FC312 basierend auf einem gemessenen tatsächlichen, von einem Luftgebläse 148a (z.B. wie von Sensor FT312 erkannt) erzeugten Luftvolumen und basierend auf einer Zieldurchflussrate (nicht dargestellt), die durch einen Bediener basierend auf der Flüssigkeitsdurchflussrate 140 zu dem Trockener 122a eingestellt wird, eine Einstellung zur Steuerung des dem Heizgerät 142a von dem Luftgebläse 148a bereitgestellten Luftvolumens und stellt dem Frequenzumrichter VSD2 eine Angabe dieser Einstellung bereit. Die Zieldurchflussrate kann in den von der Steuerung FC312 ausgeführten Steuerungsalgorithmus hinein konfiguriert sein oder kann der Steuerung FC312 als zusätzliche, entweder manuelle oder automatische Eingabe (nicht dargestellt) bereitgestellt werden.
  • Mitunter können die in dem Sprühtrocknerturm 120a verwendeten Sprühdüsen weniger als optimal betreibbar werden. Beispielsweise können die Sprühdüsen teilweise verstopft werden, wodurch der Druck steigt, der benötigt wird, um eine Zieldurchflussrate zum Turm 120a aufrechtzuerhalten. Um einen Betrieb bei einem hohen Druck zu vermeiden (der z.B. zu feine Sprühpartikelgrößen erzeugen kann oder einige andere unerwünschte Artefakte aufweisen kann), wird die Schleife 311 zur Erkennung eines Drucks des Sprühturms 120a verwendet, z.B. unter Verwendung von Drucksensor PT311 und Bereitstellung des erkannten Drucks als eine Eingabe für eine Steuerung PC311. Die Steuerung PC311 führt jeweils einen Steuerungsalgorithmus aus, der ein Signal zur Außerkraftsetzung des Steuerungssignals an den Frequenzumrichter VSD1 sendet, der die Pumpe 139a antreibt, wenn der Druck den in PC311 spezifizierten Zielwert überschreitet. In einem Beispiel wählt der Steuerungsselektor FY310 immer das Signal aus, welches von der Steuerung PC311 erzeugt wird, wann immer das Signal von der Steuerung PC311 bereitgestellt wird. Die Steuerung PC311 kann zusätzlich oder alternativ ein Außerkraftsetzungssignal an den Steuerungsselektor FY310 abgeben, wenn der gemessene Druck einen bestimmten Schwellenwert erreicht (und der in einigen Fällen über eine definierte Zeitdauer auf diesem Schwellenwert gehalten wurde). Der Steuerungsselektor FY310 wählt das von der Steuerung FC310 erzeugte VSD1-Steuerungssignal oder das von der Steuerung PC311 erzeugte Außerkraftsetzungssignal aus und stellt dem Frequenzumrichter VSD1 eine Angabe des ausgewählten Eingangs bereit, um den Strom des dem Sprühtrocknerturm 120a bereitgestellten Reaktoraustrags 140a zu steuern. Beispielsweise kann der Steuerungsselektor FY310 als Vorgabe dem Frequenzumrichter VSD1 das von der Steuerung FC310 erzeugte Durchflusssteuerungssignal bereitstellen und kann auf die Bereitstellung des von der Steuerung PC311 erzeugten Außerkraftsetzungssignals für den Frequenzumrichter VSD1 umschalten, wenn das Außerkraftsetzungssignal über oder unter einem bestimmten Schwellenwert liegt und/oder wenn das Außerkraftsetzungssignal für eine zuvor festgelegte Zeitdauer über oder unter dem Schwellenwert lag. In einigen Situationen kann der Steuerungsselektor FY310 die Erzeugung eines Alarms oder Warnhinweises veranlassen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Steuerungsselektor FY310 den Splitter LY308, LY308A, LY308B zur Umleitung eines höheren (oder niedrigeren) Anteils des Schwalltopfaustrags 135 zu dem anderen Sprühturm 120b veranlassen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass obwohl sich die obige Abhandlung primär auf den Sprühtrocknerturm 120a konzentriert, der Sprühtrocknerturm 120b Steuerungen, Sensoren und andere Ausrüstungen und Entitäten umfasst, die denjenigen ähnlich sind, die für den Sprühtrocknerturm 120a abgehandelt wurden, und auf ähnliche Weise wie der Sprühtrocknerturm 120a arbeiten können. In 1 sind die Ausrüstung und die dem Sprühtrocknerturm 120b entsprechenden Entitäten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie diejenigen, die für den Sprühtrocknerturm 120a verwendet werden, wobei an diese Bezugszeichen ein „b“ anstatt ein „a“ angehängt wird.
  • Angesichts des Vorstehenden erscheint, bewegt sich und strömt die Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses 102 im Allgemeinen wie in 1 dargestellt von links nach rechts und wird ebenso angeordnet, z.B. vom Erhalten der eingegebenen Rohmaterialien von den Quellen 105, 108 zur Verarbeitung der Rohmaterialien in dem Reaktor 110, zur Verarbeitung der reagierten Materialien in den Sprühtrocknertürmen 120a, 120b, zum Speichern des Endprodukts 125a, 125b. Dementsprechend werden hierin Begriffe verwendet, welche die relativen Reihenfolgen der Prozesselemente angeben, die aktiv an der Steuerung des Prozesses 102 in Echtzeit beteiligt sind. Beispielsweise bezieht sich der Begriff „stromaufwärtige Prozesselemente“, wie er hierin verwendet wird, auf Primärprozesselemente, die im Allgemeinen eine frühere aktive Beteiligung an der Steuerung des Prozesses in Echtzeit haben, und der Begriff „stromabwärtige Prozesselemente“ bezieht sich auf Primärprozesselemente, die im Allgemeinen eine spätere aktive Beteiligung bei der Steuerung des Prozesses haben. So tritt z.B. eine Kombination der Reaktanten 105, 108 in dem Reaktor 110 stromaufwärts der Trocknung des Reaktoraustrags 135 in den Sprühtrockentürmen 120a, 120b auf. Als solche befinden sich die an der Steuerung der Freisetzung von Reaktanten 105, 108 in dem Reaktor 110 (z.B. Prozesselemente AT303, FT301, FV301, PT304, PV304, TT306, TT305, TV306, LT307, LV307, LT308 und SC302) beteiligten Prozesselemente stromaufwärts der Prozesselemente, die an der Steuerung der Trocknungsrate in einem Sprühtrocknerturm beteiligt sind (oder vor bzw. davor angeordnet) (z.B. Prozesselemente FT310, PT311, TT313, TV313, FT312, VSD1 und VSD2 für den Sprühtrocknerturm 120a). Die Lagerung des Endprodukts in den Silos 125a, 125b erfolgt stromabwärts des Reaktors 118. Daher sind die Prozesselemente AT314 und WT315 stromabwärts von (oder nach) den Reaktorprozesselementen in der Prozesselementausrichtungskarte angeordnet.
  • In einigen Fällen kann eine relative Reihenfolge eines bestimmten Prozesselements der relativen Reihenfolge eines anderen bestimmten Prozesselements entsprechen. Beispielsweise wird das Ventil FV301, welches die Freisetzung des Säureflusses in den Reaktor 110 steuert, in der Prozessausrichtungskarte neben dem Geschwindigkeits-/Frequenzprozesselement SC302 angeordnet, welches die Freisetzung von Natriumbicarbonat in den Reaktor 110 steuert.
  • Die Prozesselementausrichtungskarte kann z.B. auf einer Benutzeroberfläche in jedem geeigneten Format dargestellt werden. 2A veranschaulicht in einem beispielhaften Tabellenformat 150 einen Teil einer beispielhaften Prozesselementausrichtungskartendarstellung gemäß dem Teil 152 des Prozesses 102, der angegeben ist durch den gestrichelten Bereich 152 in 1. Bei der in 2A dargestellten Ausführungsform bewegt sich der Fluss oder der Fortschritt des Prozesses 102 von oben nach unten in der Tabelle 150, sodass sich die in der Nähe des oberen Teils der Tabelle 150 angegebenen Prozesselemente im Allgemeinen stromaufwärts der Prozesselemente befinden, die in der Nähe des unteren Teils der Tabelle 150 angegeben sind. Bei anderen Ausführungsformen kann der Fortschritt des Prozesses 120 jedoch in dem Tabellenformat 150 von unten nach oben, von links nach rechts oder in jeder anderen gewünschten Richtung angeordnet werden.
  • Insbesondere umfasst das Tabellenformat 150 eine Reihenfolge oder Ausrichtung von Prozesselementen nach Bereich (Bezugszeichen 155a), wobei z.B. der Bereich, der dem Schwalltopf 118 entspricht, als stromaufwärts des Bereichs liegend angegeben ist, der dem Sprühtrocknerturm 1 entspricht (Bezugszeichen 120a). Innerhalb eines jeden Bereichs ist die Reihenfolge oder Ausrichtung von Behältern und Leitungen, die dem Bereich zugeordnet sind, in der Tabelle 150 (Bezugszeichen 155b) angegeben. So wird z.B. das Rohr 132 innerhalb des Bereichs des Schwalltopfs 118 als stromaufwärts des Schwalltopfs 118 angegeben, der sich wiederum stromaufwärts des Rohrs 135 befindet. Zusätzlich sind in 2A die Ströme A und B, die durch die Aufspaltung der Ausgabe von dem Schwalltopf 118 ausgebildet sind, und ihre jeweiligen Prozesselemente als stromabwärts des Schwalltopfbereichs 162a dargestellt. Weiterhin ist für jeden Behälter oder jede Leitung eine Reihenfolge oder Ausrichtung von Primärprozesselementen, die aktiv an der Steuerung des Prozesses 102 beteiligt sind, in der Tabelle 150 angegeben (Bezugszeichen 155c), z.B. unter Verwendung ihrer jeweiligen Software-/Vorrichtungs-Tags oder definierten logischen Identifikatoren. Beispielsweise wird der Fluss durch das Rohr 132 durch die Schleife 307 mit den Prozesselementen LT307 und LV307 gesteuert.
  • Die Tabelle 150 kann optional Verbindungen oder Bezugszeichen zu allen zusätzlichen Informationen 155d umfassen, die einen bestimmten Bereich 155a, Behälter oder eine Leitung 155b und/oder ein Prozesselement 155c beschreiben. Beispielsweise können die anderen Informationen 155d für alle Primärprozesselemente 155c, die physische Vorrichtungen wie Ventile, Sensoren und andere Feldvorrichtungen sind, ein Bild der Vorrichtung, eine Modell- und/oder Seriennummer und/oder eine Angabe eines absoluten physischen Standorts der physischen Vorrichtung innerhalb der Prozessanlage umfassen (z.B. unter Verwendung von GPS-Koordinaten oder anderen Standortidentifikatoren).
  • 2B veranschaulicht in einem beispielhaften Graph- oder Grafikformat 160 einen Teil einer beispielhaften Prozesselementausrichtungskartendarstellung gemäß dem Teil 152 des Prozesses 102. Bei der in 2B dargestellten Ausführungsform bewegt sich der Fluss oder der Fortschritt des Prozesses 102 von links nach rechts, sodass sich die in der Nähe der linken Seite des Graphs 160 angegebenen Prozesselemente im Allgemeinen stromaufwärts der Prozesselemente befinden, die näher zur rechten Seite des Graphs 160 angegeben sind. Bei anderen Ausführungsformen kann der Fortschritt des Prozesses 120 jedoch von rechts nach links, von unten nach oben oder in jeder anderen gewünschten Richtung angeordnet sein. In dem Graphformat 160 sind der Schwalltopfbereich 162a, Sprühtrocknerturmbereich 1 (Bezugszeichen 162b) und der Sprühtrocknerturmbereich 2 (Bezugszeichen 162c) durch gestrichelte Linien getrennt und jeweils gekennzeichnet, um anzugeben, dass sich die Ausgabe aus dem Topf 118 in zwei Ströme oder Strömungspfade aufteilt, die z.B. in 2B mit Strom A und Strom B bezeichnet sind. Behälter und Ausrüstung werden durch grafische Formen dargestellt, und Leitungen oder Rohre werden durch Richtungsvektoren oder -linien dargestellt, welche den Richtungsfluss von Materialien (die in manchen Fällen Zwischenmaterialien sein können) durch den gesteuerten Prozess 102 angeben. Identifikatoren von Prozesselementen, die jeweils spezifischen Behältern und Leitungen zugeordnet sind oder diesen entsprechen, sind in der Nähe der Grafik des spezifischen Behälters oder der Leitung positioniert. Beispielsweise zeigt der Graph 160 an, dass in dem Schwalltopfbereich 162a Zwischenmaterial durch das Rohr 132 strömt, um von dem Schwalltopf 118 empfangen zu werden, und dieser Strom der Materialien in den Schwalltopf 118 wird durch die Prozesselemente LT307 und LV307 der Schleife 307 gesteuert. Es wird davon ausgegangen, dass obwohl grafische Formen und Pfeile als Konventionen in dem Format 160 verwendet werden, alle gewünschten gerichteten Graphsymbole und -darstellungen zusätzlich oder alternativ in einem Graph oder grafischen Formaten 160 verwendet werden können.
  • Unter Bezugnahme auf 2C werden in einem anderen Beispielformat 170 verschachtelte Ansichten einer Prozesselementausrichtungskartendarstellung auf einer Benutzeroberfläche bereitgestellt, die aktive Verbindungen oder Benutzersteuerungen umfassen. Eine Drauf- oder Anfangsansicht 170 gibt die Ausrichtung oder den Ablauf des Teils 152 des Prozesses 102 durch unterschiedliche Bereiche der Prozessanlage an (z.B. von dem Schwalltopf 118 zu dem Sprühtrocknerturm 1 (Bezugszeichen 120a) und zu dem Sprühtrocknerturm 2 (Bezugszeichen 120b)) unter Verwendung grafischer Formen und Pfeile, obwohl jede gewünschte Konvention zusätzlich oder alternativ zur Darstellung von Prozesselementen und Flüssen in dem Format 170 verwendet werden kann, wie z.B. auswählbarer Text. In dem Beispielformat 170 kann dann, wenn ein Benutzer die Grafik der Leitung 172 und/oder die Grafik des Schwalltopfs 118 auswählt, eine darauffolgende Ansicht angezeigt werden, die Details der ausgewählten Posten (und optional diese umgebende Posten) umfasst. Beispielsweise kann nach Auswahl der Grafik der Linie 172 und/oder der Grafik des Schwalltopfs 118 in 2C die Bereichs-Schwalltopfgrafik 162a von 2B einschließlich darauf auswählbarer Elemente angezeigt werden. Wenn der Benutzer dann eine bestimmte Grafik oder einen Identifikator auswählt, der in der Bereichs-Schwalltopfgrafik 162a enthalten ist, können zusätzlich noch verschachtelte Informationen angezeigt werden. Wenn der Benutzer z. B. den Identifikator LT307 auf der Bereichs-Schwalltopfgrafik 162a von 2B auswählt, dann kann ein Dialogfenster mit einem Bild der physischen Sensorvorrichtung und/oder einer GPS-Koordinate des bestimmten Sensors innerhalb der Prozessanlage angezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ können weitere, mit LT307 in Zusammenhang stehende Informationen angezeigt werden.
  • Das Tabellenformat 150, das Graphformat 160 und das Verschachtelungsansichtsformat 170 sind nur Beispiele möglicher Formate, wobei mindestens Teile der Prozesselementausrichtungskarte z.B. auf einer Benutzeroberfläche dargestellt werden können. Jedes gewünschte oder geeignete Format kann zur Darstellung eines Teils oder der Gesamtheit der Prozesselementausrichtungskarte verwendet werden.
  • Weiterhin kann jedes gewünschte oder geeignete Format zur Speicherung der Prozesselementausrichtungskarte verwendet werden. Beispielsweise kann eine Angabe eines bestimmten Prozesselements, welches zur Steuerung des Prozesses 102 in Echtzeit verwendet wird, in einer Datenbank (oder in einem anderen geeigneten Datenspeicherungsformat) zusammen mit einer Angabe der relativen Reihenfolge des bestimmten Prozesselements in der Prozessausrichtungskarte zu einem oder mehreren anderen Prozesselementen gespeichert werden, die zur Steuerung des Prozesses 102 in Echtzeit verwendet werden. In einigen Szenarios werden auch Metadaten gespeichert, die bestimmten Prozesselementen entsprechen, wie z.B. Metadaten, die auf Steuerungsblöcke hinweisen (falls definiert), die mit dem bestimmten Prozesselement und/oder anderen Informationen arbeiten, die dem bestimmten Prozesselement entsprechen. Beispielsweise können eine Angabe eines bestimmten Prozesselements, eine Angabe seines physischen Standorts innerhalb der Prozessanlage und/oder ein Link zu diesen und/oder anderen identifizierenden oder beschreibenden Informationen des bestimmten Prozesselements als Metadaten gespeichert werden, die dem bestimmten Prozesselement in der Prozesselementausrichtungskarte entsprechen. Die Prozesselementkarte kann in jeder gewünschten oder geeigneten Datenspeicherungsentität oder Mehrzahl davon gespeichert werden, die kommunikativ mit einem Kommunikationsnetzwerk der Prozessanlage verbunden ist. Weiterhin können der Prozessablauf und/oder Prozesselemente innerhalb der Prozessanlage im Laufe der Zeit geändert werden, entsprechende Metadaten erfasst, mit einem Zeitstempel versehen und als historische Daten gespeichert werden. In ähnlicher Weise kann Ausrüstungshierarchie auch als Metadaten erfasst, mit einem Zeitstempel versehen und als historische Daten gespeichert werden. Eine detaillierte Beschreibung der Speicherung wird in einem später folgenden Abschnitt beschrieben.
  • Eine Lern-, Discovery-, Schulungs- oder Analyseanwendung, die mit mindestens einem Teil der Prozesselementausrichtungskarte arbeitet oder darauf angewandt wird, kann eine unüberwachte Anwendung sein, d. h., dass die Anwendung ohne und/oder unabhängig von jeder Benutzereingabe initiiert und ausgeführt wird. Beispielsweise kann die unüberwachte Anwendung eine Maschinenlern-, Vorhersageanalyse-, Datamining- oder Daten-Discovery-Anwendung sein. Einige Lern-, Discovery-, Schulungs- oder Analyseanwendungen, die auf mindestens einem Teil der Prozesselementausrichtungskarte arbeiten oder darauf angewandt werden, können überwachte Anwendungen sein, z.B. Anwendungen, die durch einen Benutzerbefehl initiiert werden oder Anwendungen, denen ein Benutzer direkte Benutzereingaben während der Ausführung der Anwendung bereitstellt. Beispiele von Lern-, Discovery-, Schulungs- oder Analyseanwendungen, die bei Big-Data in Prozessanlagen und Prozesssteuerungssystemen verwendet werden, und die gemeinsam mit sämtlichen der hierin beschriebenen Verfahren, Techniken und Systeme funktionieren können, sind in den zuvor erwähnten U.S.-Patentanmeldungen Nr. 13/784,041 und 14/212,493 zu finden. Weitere Beispiele für Lern-, Discovery-, Schulungs- oder Analyseanwendungen, die in Verbindung mit sämtlichen der Verfahren, Techniken und Systeme arbeiten können, die in diesem Dokument beschrieben sind, und deren Schaffung oder Definition sind in U.S.-Patentanmeldung Nr. 62/060,408, eingereicht am 6. Oktober 2014, mit dem Titel „DATA PIPELINE FOR PROCESS CONTROL SYSTEM ANALYTICS“ (DATEN-PIPELINE FÜR STEUERUNGSSYSTEMPROZESSANALYTIK) zu finden, deren gesamte Inhalte hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Natürlich können alle in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Techniken und Systeme zusätzlich oder alternativ mit anderen Lern-, Discovery-, Schulungs- oder Analyseanwendungen zusammenarbeiten.
  • Indem wir uns nun einer Abhandlung von Prozesselementen zuwenden, die in einer Prozessanlage installiert wurden (und die optional in Betrieb zu nehmen sind), sind solche Prozesselemente typischerweise physische Prozesselemente wie z.B. Feldvorrichtungen, E/A-Vorrichtungen, Probe- oder Probenahmepunkte, Steuerungen und dergleichen. Zwecks einfacherer Abhandlung bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf eine Feldvorrichtung, obwohl verstanden wird, dass sämtliche der in diesem Dokument beschriebenen Konzepte leicht auf andere physische Prozesselemente wie z.B. Steuerungen, E/A-Vorrichtungen usw. angewandt werden können.
  • Ein physisches Tag oder eine andere physisch greifbare Vorrichtung kann auf der Außenseite der Feldvorrichtung z.B. vom Hersteller befestigt oder montiert werden. Diese extern montierten physischen Tags oder Vorrichtungen sind anders als die Software- oder Vorrichtungs-Tags, die von einer Prozessanlage verwendet werden, um eine bestimmte Vorrichtung zu identifizieren, z.B. die Software-/Vorrichtungs-Tags, die zuvor in Bezug auf 1 (z.B. FT301, LV307 usw.) beschrieben wurden. Als solche werden die Begriffe „Software-Tag“, „Vorrichtungs-Tag“ und „logisches Tag“ austauschbar verwendet, um sich auf die logische Identifikation oder den Identifikator eines Prozesselements oder eine Vorrichtung innerhalb der Prozessanlage zu beziehen. Auf der anderen Seite werden die Begriffe „außen-Tag“ und „physisches Tag“ in diesem Dokument austauschbar verwendet, um sich auf eine physische, greifbare Vorrichtung oder einen Gegenstand zu beziehen, der auf einer Außenfläche eines Prozesselements montiert oder anderweitig daran befestigt ist.
  • Ein externes Tag, welches an einer Feldvorrichtung montiert oder angebracht ist, speichert oder enthält darauf vorrichtungsspezifische Informationen, die im Allgemeinen auf Merkmale der bestimmten Feldvorrichtung hinweisen, an der es montiert oder befestigt ist. Beispielsweise können vorrichtungsspezifische Informationen einer Feldvorrichtung Angaben eines logischen Tags umfassen, welches der Feldvorrichtung zugewiesen wurde, die konstruktionsmäßige Betriebsreichweite der Vorrichtung, Seriennummer, andere Identifikation der Vorrichtung und/oder weitere Informationen, die a priori spezifiziert wurden, z.B. die spezifiziert wurden, als die Feldvorrichtung bestellt wurde, oder die spezifiziert wurden, bevor die Feldvorrichtung in der Prozessanlage installiert wurde. Im Allgemeinen umfassen die vorrichtungsspezifischen Informationen Informationen, welche die Feldvorrichtung identifizieren oder beschreiben. Zur Veranschaulichung umfasst 3 ein Beispiel für vorrichtungsspezifische Informationen 200, die auf einem physischen Tag oder einer sonstigen Vorrichtung gespeichert oder angeordnet sein können, die an oder auf einer beispielhaften Drucksensorfeldvorrichtung angeordnet ist. In 3 umfassen die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 des Drucksensors ein Vorrichtungs-Tag oder logisches Tag 202a, wodurch der Sensor für die Prozessanlage identifiziert wird, eine Angabe einer Fläche 202b und einer Einheit 202c, in welcher der Drucksensor installiert ist, eine Seriennummer 202d, einen maximalen Betriebsdruck 202e, eine Modellnummer 202f, eine Kalibrierungsangabe 202g, eine Angabe einer Art von Sender 202h des Sensors, eine Angabe eines Prozesssteuerungsprotokolls oder eines Netzwerks 202i, über welches der Sensor in der Lage ist zu kommunizieren, eine Angabe über eine Revision oder Version des Protokolls 202j, eine Art von Drucksensor 202k, einen Druckbereich 202l, ein Ausgabeprotokoll oder Netzwerk von dem Sender 202m des Sensors, eine Art von Stecker des Sensors 202n, eine Art von Membran 202o, eine Art von Sensorfüllung 202p und/oder eine Angabe des Gehäusematerials 202q. Bei einigen Ausführungsformen ist ein Bild oder eine Darstellung des Drucksensors 202r in den vorrichtungsspezifischen Informationen 200 enthalten. Natürlich können die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 zusätzlich oder alternativ andere Informationen umfassen. Beispielsweise können für einen Temperatursensor, eine Maximaltemperatur und ein Temperaturbereich in jeweiligen vorrichtungsspezifischen Informationen 200 enthalten sein.
  • Ein externes Tag, welches auf der Feldvorrichtung montiert ist, und auf dem die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 gespeichert sind, kann ein passives Tag oder ein aktives Tag sein. Wie allgemein bekannt ist, umfassen passive Tags typischerweise keine Energiequelle, sondern beziehen ihren Strom aus einer Vorrichtung, welche die Informationen über das passive Tag liest. Auf der anderen Seite verwenden aktive Tags typischerweise eine interne Stromquelle, die darin enthalten ist (z.B. eine Batterie), von der sie Strom beziehen, sodass die darauf gespeicherten Informationen erhalten bleiben können.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein externes Tag einen Speicher, in dem die vorrichtungsspezifischen Informationen oder Daten 200 gespeichert sind, und die Daten 200 werden unter Verwendung eines/einer geeigneten drahtlosen oder verdrahteten Kommunikationsprotokolls oder -schnittstelle, z.B. auf eine aktive oder passive Art erhalten.
  • Beispielsweise können die in dem Speicher des externen Tags gespeicherten Daten 200 durch eine andere Vorrichtung unter Verwendung von NFC (Nahfeldkommunikation), RFID (Radio Frequency Identification) oder einer anderen geeigneten Art von Kurzstrecken-Drahtlosschnittstelle erhalten werden. Alternativ werden die in dem Speicher des externen Tags gespeicherten Daten von einer anderen Vorrichtung über eine Art von Drahtlosschnittstelle erhalten, die nicht auf kurze Entfernungen begrenzt ist, wie z.B. WLAN oder WirelessHART. In einigen Fällen werden die Daten 200, die in dem Speicher des externen Tags gespeichert sind, durch eine andere Vorrichtung unter Verwendung einer verdrahteten Verbindung, beispielsweise unter Verwendung eines verdrahteten Prozesssteuerungsprotokolls oder einer Verbindung erhalten, wie z.B. verdrahtetes HART.
  • Bei einigen Ausführungsformen werden die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 der Feldvorrichtungen anstatt auf dem Speicher eines externen Tags oder einer Vorrichtung, die außen an der Feldvorrichtung angebracht ist, auf einem Speicher gespeichert, der in der Feldvorrichtung enthalten ist, z.B. in einem Speicher, der innerhalb eines Gehäuses der Feldvorrichtung positioniert oder angeordnet ist. Bei diesen Ausführungsformen greift ein Prozessor, der auch in der Feldvorrichtung enthalten ist, auf den internen Speicher zu, um die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 zu erhalten und die Informationen 200 einer anderen Vorrichtung, z.B. einer verdrahteten oder drahtlosen Schnittstelle, bereitzustellen.
  • Bei einigen Ausführungsformen werden die vorrichtungsspezifischen Informationsdaten 200 auf dem externen Tag gespeichert oder sind dort angeordnet, und werden von einer anderen Vorrichtung auf optische Art erhalten. Beispielsweise können die Daten 200 auf dem externen Tag unter Verwendung eines QR(Quick Response)-Codes, Barcodes oder eines anderen geeigneten maschinenlesbaren optischen Etiketts gespeichert werden, und auf die Daten 200 wird durch eine andere Vorrichtung über ein optisches Lesegerät oder einen Scanner zugegriffen.
  • Unabhängig davon aber, ob die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 außerhalb des Feldvorrichtungsgehäuses gespeichert werden (z.B. auf einem physischen Tag oder auf einem maschinenlesbaren optischen Etikett) oder innerhalb des Feldvorrichtungsgehäuses (z.B. in einem internen Speicher der Feldvorrichtung), können die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 der Feldvorrichtung erhalten werden, oder es kann von einer anderen Vorrichtung darauf zugegriffen werden, ohne dass die Feldvorrichtung auf ein Niveau eingeschaltet werden muss, welches erforderlich wäre, um die Feldvorrichtung online in der Prozessanlage zu verwenden, um den Prozess zu steuern. Beispielsweise muss die Feldvorrichtung nur teilweise eingeschaltet werden, um in einem internen Speicher der Feldvorrichtung gespeicherte vorrichtungsspezifische Informationen 200 zu erhalten. In einem anderen Beispiel muss die Feldvorrichtung überhaupt nicht eingeschaltet werden, um in dem Speicher eines externen Tags oder auf einem optischen Etikett gespeicherte vorrichtungsspezifische Informationen 200 zu erhalten.
  • Indem wir uns nun Vorrichtungen zuwenden, die insbesondere konfiguriert sind, um die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 der Feldvorrichtung zu erhalten oder zu bestimmen, ist in 4 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer beispielhaften Vorrichtung 212 (hierin auch als ein System oder eine Vorrichtung 212 bezeichnet) veranschaulicht, die insbesondere konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der vorrichtungsspezifischen Informationen 200 von der Feldvorrichtung zu erhalten (und natürlich von den vorrichtungsspezifischen Informationen 200 anderer Prozesselemente). In einigen Situationen wird die Vorrichtung 212 verwendet, um die Feldvorrichtung und andere Prozesselemente in Betrieb zu nehmen. Die Vorrichtung 212 kann ein Computer oder eine Rechnervorrichtung sein, oder die Vorrichtung 212 kann ein anderes System, ein anderes Gerät oder eine andere Vorrichtung sein, die insbesondere konfiguriert ist, um die Techniken, Verfahren und Systeme der vorliegenden Offenbarung zu unterstützen, insbesondere Mobiltelefone, Smartphones, Tablets oder andere drahtlose Vorrichtungen, PDAs, Media-Player, Haushaltsgeräte, um nur einige zu nennen. Zur Vereinfachung der Abhandlung und nicht zu Beschränkungszwecken wird die Vorrichtung 212 hierin als eine Rechnervorrichtung 212 bezeichnet.
  • Die beispielhafte Rechnervorrichtung 212 umfasst einen Prozessor 215 zum Ausführen von computerausführbaren Anweisungen, einen Programmspeicher 218 zum permanenten Speichern von Daten in Zusammenhang mit den computerausführbaren Anweisungen, ein Random-Access Memory (RAM) 220 zum vorübergehenden Speichern von Daten in Zusammenhang mit den computerausführbaren Anweisungen und eine Eingangs-/Ausgangs(E/A)-Schaltung 222, die alle über einen Adressen-/Datenbus 225 miteinander verbunden werden. In einigen Konfigurationen ist der Prozessor 215 ein Multi-Core-Prozessor oder ein Prozessor, der Co-Processing-Fähigkeiten aufweist (z. B. Quanten-, Zell-, chemische, photonische, biochemische, biologische Verfahrenstechniken und/oder andere geeignete Co-Processing-Technologien). In einigen Konfigurationen werden der Speicher 218 und/oder das RAM 220 unter Verwendung von hochdichten Speichertechnologien, wie z.B. Solid-State-Drive-Speicher, Flash-Speicher, Halbleiterspeicher, optische Speicher, molekulare Speicher, biologische Speicher oder jeder anderen geeigneten hochdichten Speichertechnologie implementiert. In einer beispielhaften Konfiguration umfasst die Rechnervorrichtung 212 Multi-Core-Prozessoren und/oder hochdichte Speichertechnologie, wie in den zuvor erwähnten U.S.-Patentanmeldungen Nr. 13/784,041, 14/174,413, 14/212,493, und 14/507,188 beschrieben.
  • Es sollte erkannt werden, dass obwohl nur ein Prozessor 215 in 4 dargestellt ist, die Rechnervorrichtung 212 mehrere Prozessoren 215 umfassen kann. Ähnlich kann der Speicher der Rechnervorrichtung 212 mehrere RAMs (Random Access Memorys) 220 und/oder mehrere Programmspeicher 218 umfassen. Die RAM(s) 220 und/oder Programmspeicher 218 können z.B. als einer oder mehrere Halbleiterspeicher, Flash-Speicher, magnetisch lesbare Speicher, optisch lesbare Speicher, biologische Speicher und/oder andere physische, nicht-transitorische, computerlesbare Speichermedien implementiert werden. Zusätzlich sollte erkannt werden, dass die E/A-Schaltung 222 eine Anzahl von verschiedenen Arten von E/A-Schaltungen umfassen kann, obwohl die E/A-Schaltung 222 als Einzelblock dargestellt ist. Beispielsweise kann eine erste E/A-Schaltung einer Anzeigevorrichtung 228 der Vorrichtung 212 entsprechen und die erste oder eine zweite E/A-Schaltung kann einer Benutzerschnittstelle 230 der Vorrichtung 212 entsprechen. Die Benutzerschnittstelle 230 kann z.B. eine Tastatur, eine Maus, einen Touchscreen, eine Sprachaktivierungsvorrichtung und/oder jede andere bekannte Benutzerschnittstellenvorrichtung umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Anzeigevorrichtung 228 und die Benutzerschnittstelle 230 zusammen in einer einzigen physischen Vorrichtung, z.B. einem Touchscreen eingebaut werden.
  • In 4 umfasst die Rechnervorrichtung bzw. die Rechnervorrichtung 212 eine oder mehrere Netzwerk- oder Kommunikationsschnittstellen 232, über die auf jeweils eine oder mehrere Verbindungen 235 zu einem oder mehreren jeweiligen Kommunikations- oder Datennetzwerken zugegriffen wird. Die Kommunikationsschnittstellen 232 können Schnittstellen zu einem oder mehreren prozesssteuerungsspezifischen Kommunikations- und/oder Datennetzwerken, beispielsweise Fieldbus, Profibus, HART, 4–20-mA-Schleifen, WirelessHART, Prozesssteuerungs-Big-Data usw. umfassen. Beispielsweise umfasst die Rechnervorrichtung 212 eine Schnittstelle zu einem Prozesssteuerungs-Big-Data-Netzwerk, wie beispielsweise in den oben erwähnten U.S.-Patentanmeldungen 13/784,041, 14/174,413, 14/212,493 und 14/507,188 beschrieben. Zusätzlich oder alternativ können die Kommunikationsschnittstellen 232 eine oder mehrere Schnittstellen zu Mehrzweckkommunikations- und/oder Datennetzwerken, beispielsweise Ethernet, NFC, RFID, WLAN usw. umfassen. Eine Verbindung 235 zu einem Kommunikations- oder Datennetzwerk kann so einfach wie eine Speicherzugriffsfunktion, und/oder eine Verbindung 235 kann eine verdrahtete, drahtlose oder mehrstufige Verbindung sein. Viele Arten von Schnittstellen 232 und Verbindungen 235 sind auf dem Gebiet der Vernetzung allgemein bekannt und können in Verbindung mit der Rechnervorrichtung 212 verwendet werden.
  • Die Rechnervorrichtung 212 umfasst eine oder mehrere bestimmte computerausführbare Anweisungen 240, die darauf gespeichert sind, und als solche ist die Rechnervorrichtung 212 insbesondere mindestens teilweise durch den bestimmten einen oder die mehreren Gruppen von Anweisungen 240 konfiguriert, die darauf gespeichert sind. Wie hierin verwendet, werden die Begriffe „computerausführbare Anweisungen“ und „Anweisungen“ austauschbar verwendet. Wie in 4 dargestellt, sind die Anweisungen 240 auf dem Speicher 218 gespeichert und vom Prozessor 215 ausführbar, um jeden beliebigen Teil oder alle der hier beschriebenen Verfahren und/oder Techniken auszuführen. Der eine Satz oder die mehreren Sätze von Anweisungen 240 können eines oder mehrere Module, Routinen oder Programme, wie beispielsweise einen Bildprozessor 248, ein oder mehrere Datenanalysemodule 252, ein Inbetriebnahmemodul 255, einen Ausrichtungsgenerator 260 und/oder andere Module, Routinen oder Programme umfassen. Detailliertere Beschreibungen der Module 248, 252, 255 und 260 sowie von anderen möglichen Sätzen von Anweisungen, die in den ausführbaren Computeranweisungen 240 enthalten sein können, sind in den nachfolgenden Abschnitten beschrieben.
  • Die Rechnervorrichtung 212 kann andere Elemente enthalten, die kommunikativ an die E/A-Schaltung 222 gekoppelt sind. Bei einer Ausführungsform umfasst die Rechnervorrichtung 212 einen oder mehrere Scanner oder Leser 242, wovon jeder konfiguriert ist, vorrichtungsspezifische Informationen oder Daten 200, die auf der Feldvorrichtung und auf anderen Prozesselementen gespeichert sind, zu lesen oder darauf zuzugreifen. In einem Beispiel umfasst die Rechnervorrichtung 212 einen Schreib-Lese-Scanner, der Daten erhalten kann, die in einem aktiven externen Tag oder einer Vorrichtung gespeichert sein können, Daten, die in einem passiven externen Tag oder einer Vorrichtung gespeichert sein können, und/oder Daten, die auf einem optischen Etikett gespeichert sein können. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechnervorrichtung 212 einen nur-Lese Scanner umfassen, um auf Daten zuzugreifen, die in einem passiven externen Tag, in einem aktiven externen Tag und/oder auf einem optischen Etikett gespeichert sind. Beispielsweise kann der Scanner ein NFC-Scanner sein. Bei einigen Ausführungsformen ist mindestens ein Teil eines Scanners/Lesers 242 durch den Prozessor 215, die Speicher 218, 220, die Anweisungen 240 und die Netzwerkschnittstelle 235 implementiert, wie z. B. wenn die Rechnervorrichtung 212 Daten 200 erhält, die in einem internen Speicher der Feldvorrichtung gespeichert sind. Die Rechnervorrichtung 212 kann nur einen Scanner/Leser 242 oder kann mehrere Arten von Scannern/Lesern 242 umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Rechnervorrichtung 212 eine Bilderfassungsfunktion 245 (z.B. ein Bilderfassungsmodul oder einen Bilderfasser 245). Die Bilderfassungsfunktion 245 umfasst eine Kameraschnittstelle oder andere geeignete Schnittstelle, über die Bilder (z.B. Digitalbilder, die eine hohe Auflösung aufweisen können) erfasst werden, und die aufgenommenen Bilder können in dem RAM 220 gespeichert werden. In einigen Fällen enthält die Rechnervorrichtung 212 auch eine oder mehrere Bildverarbeitungsfunktionen 248 (z.B. ein Bildverarbeitungsmodul oder einen Bildprozessor 248) zum Arbeiten mit einem oder mehreren gespeicherten Bildern. Der Bildprozessor 248 kann beispielsweise mit mehreren gespeicherten Bildern arbeiten, um sie in einem einzigen Panoramabild zu kombinieren. Darüber hinaus kann der Bildprozessor 248 weitere Bildverarbeitungsfunktionen wie Merkmalserkennung, Mustererkennung, Filterung, Transformation usw. umfassen. Der Bildprozessor 248 kann mindestens teilweise als eine der Gruppen der ausführbaren Computeranweisungen 240 implementiert werden, die in dem Speicher 218 gespeichert, und von dem Prozessor 215 ausführbar sind, und/oder zumindest ein Teil des Bildprozessors 248 kann eine Integraleinheit mit dem Bilderfasser 245 ausbilden.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Rechnervorrichtung 212 zusätzlich oder alternativ einen drahtlosen Positionierungssensor oder -system 250, hierin auch als ein drahtloser Positionierungssensor oder ein -system 250 bezeichnet. Der drahtlose Positionierungssensor 250 erfasst oder bestimmt einen aktuellen Standort der Rechnervorrichtung 212 unter Verwendung von Drahtlostechnologie, z.B. durch Empfangen oder Erkennen und Verarbeiten von drahtlosen Beacon-Signalen. Der drahtlose Positionierungssensor 250 kann eine beliebige Anzahl von geeigneten Drahtlospositionierungstechnologien wie GPS (Global Positioning System) und/oder andere Arten von Satelliten-Navigationssystemen, WLAN-basierter Positionierung, mobilfunkbasierter Positionierung und/oder lokaler Positionierung umfassen. Der aktuelle Standort der Rechnervorrichtung 212, wie er durch den Drahtlospositionierungssensor 250 bestimmt ist, kann als ein absoluter Standort (z.B. basierend auf geografisch-räumlichen Koordinaten) dargestellt werden oder als ein relativer Standort (z.B. in Bezug auf einen anderen bekannten Standort) dargestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird ein erster Teil des Drahtlospositionierungssensors 250 mindestens teilweise durch eine Kommunikationsschnittstelle 232 implementiert (z.B. zum Empfangen der Beacon-Signale), und ein anderer Teil des drahtlosen Teils des Drahtlospositionierungsensors 250 wird mindestens teilweise durch einen jeweiligen Teil der computerausführbaren Anweisungen 240 implementiert (z.B. zum Verarbeiten der Informationen von den Beacon-Signalen, um den Standort der Rechnervorrichtung 212 zu bestimmen).
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Rechnervorrichtung 212 zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere Datenanalysefunktionen oder -module 252, die in den Anweisungen 240 enthalten sind, und die vom Prozessor 215 ausführbar sind. Datenanalysefunktionen 252 können eine oder mehrere Analysen umfassen, die auf gespeicherte Daten 220 angewandt werden können, um Wissen zu entdecken, zu lernen oder zu analysieren, z.B. die zuvor in Bezug auf 1–3 beschriebenen Analysen. Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, wenn die Rechnervorrichtung 212 die Datenanalyse 252 umfasst, ist der Prozessor 215 der Rechnervorrichtung 212 ein Multi-Core-Prozessor, umfasst mindestens ein Teil des RAM 220 hochdichte Speichertechnologie und die Rechnervorrichtung 212 selbst kann ein Big-Data-Knoten sein, der über eine jeweilige Schnittstelle 232 mit einem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk verbunden sein kann. In einem Beispiel ist die Rechnervorrichtung 212 ein Big-Data-Knoten, wie beispielsweise in der oben erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/507,188 beschrieben, und kann eine beliebige Anzahl der darin beschriebenen Big-Data-Analysefunktionen und -Routinen umfassen. Die Ergebnisse der Datenanalyse 252 können lokal in der Rechnervorrichtung 212 gespeichert werden (z.B. in dem RAM 220), und/oder können zu einem Big-Data-Speicherbereich über das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk übertragen werden (z.B. über eine jeweilige Kommunikationsschnittstelle 232).
  • Bei Ausführungsformen, bei denen die Rechnervorrichtung 212 zur Inbetriebnahme von Prozesselementen verwendet wird, umfassen die Anweisungen 240 ein Inbetriebnahmemodul 255, welches bei Ausführung dahingehend arbeitet, dass es einen oder mehrere Inbetriebnahmevorgänge ausführt. Beispielsweise umfasst das Inbetriebnahmemodul 255 ein Vorrichtungsverifizierungsmodul oder einen Vorrichtungsverifizierer 258, der konfiguriert ist, um zu verifizieren, ob ein bestimmtes installiertes Zielprozesselement das Prozesselement ist, welches dazu bestimmt war, an einem bestimmten Standort installiert und mit anderen besonderen Prozesselementen und/oder Anlagenausrüstung verbunden zu werden. Bei einer Ausführungsform vergleicht der Vorrichtungsverifizierer 258 die Identifikations- und/oder Beschreibungsinformationen, die vom Zielprozesselement erhalten wurden (beispielsweise einige oder alle der Arten der vorrichtungsspezifischen Informationen 200, die in Bezug auf 2 abgehandelt wurden) mit einem R&I-Fließschema oder einer anderen Ressource, die das geplante Layout oder die Blaupause des Prozesses und/oder der Prozessanlage widerspiegelt, um zu bestimmen, ob das installierte Prozesselement ein erwartetes Prozesselement ist oder nicht. In einigen Situationen arbeitet der Vorrichtungsverifizierer 258 und/oder die Inbetriebnahmeroutine 255 in Verbindung mit der Anzeigevorrichtung 228 und/oder der Benutzerschnittstelle 230 der Rechnervorrichtung 212. Natürlich kann das Inbetriebnahmemodul 255 andere Inbetriebnahmevorgänge wie die Durchführung von Schleifenintegritätsprüfungen, das Aufzeichnen von wie-installiert-Daten und/oder weitere Inbetriebnahmeaktivitäten ausführen, von denen mindestens einige in Zusammenhang mit Benutzereingaben durchgeführt werden können.
  • Bei einigen Konfigurationen ist die Vorrichtung 212 weiterhin besonders konfiguriert, um die Prozesselementausrichtung basierend auf mindestens einem Teil der erhaltenen vorrichtungsspezifischen Informationen 200 der Feldvorrichtung (und natürlich der vorrichtungsspezifischen Informationen 200 von anderen Prozesselementen) zu bestimmen. In 4 umfassen die Anweisungen 240 der Rechnervorrichtung 212 einen Ausrichtungsgenerator 260, der, wenn er durch den Prozessor 215 ausgeführt wird, dahingehend arbeitet, um die Rechnervorrichtung 212 zu veranlassen, eine Ausrichtung mehrerer Prozesselemente innerhalb des Prozessablaufs zu erzeugen. Typischerweise arbeitet der Ausrichtungsgenerator 260 zur Bestimmung der Prozesselementausrichtung mindestens teilweise mit beschreibenden Daten, die von Prozesselementen erhalten wurden, beispielsweise während ihrer Inbetriebnahme, sowie mit anderen Daten, welche die relative Reihenfolge einiger der Prozesselemente angeben. Die erzeugte Prozesselementausrichtung kann im Speicher 220 der Vorrichtung 212 gespeichert werden und/oder die erzeugte Prozesselementausrichtung kann an einer anderen Vorrichtung bereitgestellt werden, beispielsweise einem Big-Data-Knoten eines Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks, welches die Prozessanlage unterstützt. Der Ausrichtungsgenerator 260 und seine Vorgänge und das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk werden in den nachfolgenden Abschnitten ausführlicher beschrieben.
  • Selbstverständlich, obwohl es in 4 nicht veranschaulicht ist, kann die Rechnervorrichtung 212 zusätzlich oder alternativ andere Sätze von Anweisungen 240 und/oder andere Elemente oder Komponenten umfassen.
  • 5 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Bestimmung der Ausrichtung von Prozesselementen, die verwendet werden (oder die verwendet werden sollen), um ein Verfahren in einer Prozessanlage oder einem Prozesssteuerungssystem zu steuern. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl der Techniken arbeiten, die in Bezug auf 1–4 abgehandelt wurden, und wird nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme darauf zu veranschaulichenden, jedoch nicht einschränkenden Zwecken abgehandelt.
  • Bei einer Ausführungsform wird mindestens ein Teil des Verfahrens 300 von einer lokalen Vorrichtung ausgeführt, die sich in physischer Nähe zu einem Zielprozesselement befindet (z.B. einer Feldvorrichtung, Steuerung, E/A-Vorrichtung oder anderen physischen Prozesselementen). Beispielsweise kann mindestens ein Teil des Verfahrens 300 durch eine Inbetriebnahmevorrichtung oder eine andere Vorrichtung ausgeführt werden, die sich physisch in der Nähe zu dem Zielprozesselement befindet. Die lokale Vorrichtung, die mindestens einen Teil des Verfahrens 300 ausführt, kann kommunikativ mit dem Zielprozesselement verbunden sein, und/oder kann kommunikativ mit einer Vorrichtung oder einem physischen Tag verbunden sein, welches auf der Außenseite des Zielprozesselements angebracht ist. Die kommunikative Verbindung zwischen der lokalen Vorrichtung und dem Prozesselement und/oder der Vorrichtung oder dem physischen Tag, welches auf der Außenseite des Prozesselements angebracht ist, kann eine verdrahtete Verbindung und/oder kann eine drahtlose Verbindung sein. In einem Beispielszenario wird mindestens ein Teil des Verfahrens 300 durch die Rechnervorrichtung 212 von 4 ausgeführt, und das Verfahren 300 wird nachfolgend zwecks einfacherer Abhandlung beschrieben. Es ist jedoch davon auszugehen, dass ein Teil oder das gesamte Verfahren 300 durch andere geeignete Vorrichtungen, Systeme oder Geräte ausgeführt werden kann.
  • In Block 302 umfasst das Verfahren 300 das Erhalten oder Bestimmen von Identifikationsdaten von einem Zielprozesselement wie z.B. einer Feldvorrichtung, einer Steuerung, einer E/A-Vorrichtung und/oder einem anderen physischen Prozesselement. Die bestimmten oder erhaltenen Identifikationsinformationen können einige oder alle Arten von vorrichtungsspezifischen Informationen 200 enthalten, die zuvor in Bezug auf 3 abgehandelt wurden, und/oder können andere Informationen umfassen, die für das Zielprozesselement beschreibend sind. Wie zuvor abgehandelt, wurden die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 a priori (z.B. durch den Hersteller oder Anbieter des Prozesselements) vor der Ankunft des Prozesselements und/oder dessen Installation in der Prozessanlage gespeichert. Jedoch können die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 jederzeit vor Einleitung der Ausführung des Verfahrens 300 in dem Zielprozesselement gespeichert werden. Bei einer Ausführungsform werden mindestens einige der vorrichtungsspezifischen Informationen 200 des Prozesselements außerhalb des Zielprozesselements gespeichert, z.B. auf einem physischen Tag oder einem optischen Etikett, welches auf der Außenseite des Prozesselements befestigt oder montiert ist. Zusätzlich oder alternativ werden mindestens einige der vorrichtungsspezifischen Informationen 200 des Prozesselements in dem Zielprozesselement (z.B. in dem Gehäuse des Zielprozesselements, z.B. in einem internen Speicher) gespeichert. Unabhängig davon, wo die vorrichtungsspezifischen Informationen 200 am Zielprozesselement gespeichert oder gelegen sind, werden die Identifikationsinformationen des Prozesselements durch Lesen, Empfangen oder durch anderweitiges Erhalten von Zugang zu den vorrichtungsspezifischen Informationen 200 erhalten oder bestimmt (Block 302). In einem Beispiel verwendet die Rechnervorrichtung 212 eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 235 und/oder eine oder mehrere Scanner/Leser 242, um vorrichtungsspezifische Informationen 200 des Zielprozesselements (Block 302), wie z. B. zuvor in Bezug auf 4 abgehandelt, zu lesen, darauf zuzugreifen oder anderweitig zu erhalten. Die erhaltenen vorrichtungsspezifischen Informationen 200 können als erhaltene Identifikationsinformationen z.B. in dem Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 gespeichert werden.
  • Wie bereits zuvor erwähnt, kann das Erhalten oder Bestimmen von Identifikationsinformationen eines Zielprozesselements (Block 302) zusätzlich oder alternativ das Erhalten oder Bestimmen anderer Informationen umfassen, die für das Zielprozesselement angebend oder beschreibend sind, anders als Informationen, die an oder auf dem Zielprozesselement gespeichert sind. Beispielsweise umfasst das Erhalten von Identifikationsinformationen eines Zielprozesselements (Block 302) in einigen Situationen das Erhalten eines Bildes des Zielprozesselements, beispielsweise durch Verwendung eines Bilderfassers 245 der Rechnervorrichtung 212. Beispielsweise wird eine Fotografie oder ein Digitalbild des Zielprozesselements in seiner installierten Umgebung durch den Bilderfasser 245 erhalten. Das erhaltene Bild des Zielprozesselements kann beispielsweise in dem Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 gespeichert werden, wie erhaltene oder bestimmte Identifikationsinformationen der Zielprozesselemente. Tatsächlich kann der Speicher 220 so konfiguriert sein, dass er eine Vielzahl von jeweiligen Vorrichtungsidentifikationsinformationen 200, Bildern und/oder andere beschreibende/angebende Informationen für jedes einer Vielzahl von Prozesselementen speichert.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren 300 optional die Inbetriebnahme des Prozesselements (Block 305). Inbetriebnahme des Prozesselements (Block 305) umfasst das Verwenden zumindest eines Teils der erhaltenen Identifikationsinformationen (beispielsweise das logische Tag 202a, die Fläche 202b, die Art 202g usw.) um zu verifizieren, dass das Zielprozesselement, dessen Installation an diesem bestimmten Standort erwartet wird, wirklich das erwartete ist, und die entsprechenden erwarteten Eigenschaften und Merkmale aufweist. Bei einer Ausführungsform wird die Inbetriebnahme des Prozesselements (Block 305) durch das Inbetriebnahmemodul 255 ausgeführt, welches in dem Speicher 218 der Rechner- oder Inbetriebnahmevorrichtung 212 gespeichert ist, und der Vorrichtungsverifizierer 258 des Inbetriebnahmemoduls 255 überprüft, ob das Zielprozesselement das erwartete Prozesselement ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Verfahrens 300 ist mindestens ein Teil der Blöcke 302 und 305 ein integraler Block. Beispielsweise können die Identifikationsinformationen des Zielprozesselements (Block 302) während der Inbetriebnahme des Zielprozesselements (Block 305) gesammelt werden.
  • Bei einem Block 308 umfasst das Verfahren 300 das Erhalten einer Angabe einer relativen Reihenfolge des Zielprozesselements. Das heißt, dass das Verfahren 300 das Erhalten einer Angabe der relativen Reihenfolge des Zielprozesselements innerhalb des Prozessablaufs in Bezug auf mindestens ein anderes Prozesselement umfasst, welches innerhalb des Prozessablaufs verwendet wird (oder werden soll). Die erhaltene Angabe der relativen Reihenfolge des Zielprozesselements kann in Verbindung mit den erhaltenen Identifikationsinformationen des Zielprozesselements, beispielsweise in dem Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 gespeichert werden. Tatsächlich kann der Speicher 220 so konfiguriert sein, dass er Abgaben einer Vielzahl von jeweiligen relativen Reihenfolgen einer Vielzahl von Prozesselementen innerhalb der Prozessablaufs speichert.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Erhalten der relativen Reihenfolge des Zielprozesselements (Block 308) das Erhalten oder Bestimmen eines physischen Standorts (beispielsweise ein absoluter geografisch-räumlicher Standort oder ein relativer physischer Standort), an dem das Zielprozesselement installiert ist. In einem Beispiel bestimmt die Rechnervorrichtung 212, während sie in der Nähe des Zielprozesselements angeordnet ist, einen aktuellen geografisch-räumlichen Standort unter Verwendung des drahtlosen Positionssensors oder Systems 250. In einem anderen Beispiel werden physische Koordinaten, die den geografisch-räumlichen oder physischen Standort des Zielprozesselements angeben, an der Rechnervorrichtung 212 beispielsweise über die Benutzerschnittstelle 230 und/oder über die Kommunikationsschnittstelle 232 empfangen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der physische Standort des Zielprozesselements aus Bildern bestimmt werden. In einem Beispielszenario, in dem die Rechnervorrichtung 212 in der Nähe des Zielprozesselements angeordnet ist, erfasst ein Benutzer ein Bild des Zielelementprozesses und mindestens einen Teil der Umgebung, in der das Zielprozesselement installiert wurde oder in der es liegt. Das erfasste Bild wird im Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 zusammen mit anderen erfassten Bildern anderer Prozesselemente in dem gleichen Bereich oder der gleichen Umgebung gespeichert. Der Bildprozessor 248 der Rechnervorrichtung 212 arbeitet mit den gespeicherten Bildern, um sie zu einem einzelnen Panoramabild des Prozessanlagenbereichs zu kombinieren, was leicht zu bewerkstelligen ist, wenn ein gemeinsames Objekt oder eine Funktion in mehr als einem Bild erfasst wurde oder wenn mehrere Bilder überlappende Teile der Anlagenumgebung erfassen. In diesem Szenario werden die relativen physischen Standorte der Prozesselemente leicht aus dem Panoramabild bestimmt. Zusätzlich können in einigen Fällen tatsächliche physische Standorte der Prozesselemente aus einem Panoramabild bestimmt werden. Beispielsweise wird ein absoluter physischer Standort von mindestens einem Objekt oder einer Markierung in dem Panoramabild (welches ein Prozesselement sein kann oder nicht) bereitgestellt oder ist a priori bekannt, z.B. sind die absoluten geografisch-räumlichen Koordinaten einer Wand der Prozessanlage bekannt, die im Panoramabild dargestellt ist. Nachfolgend werden angesichts des bekannten physischen Standorts der Wand und der jeweiligen Positionen der anderen Objekte und Prozesselemente in Bezug auf die Wand, wie auf dem Panoramabild dargestellt, die jeweiligen physischen Standorte anderer Objekte und Prozesselemente leicht bestimmt, die in dem Panoramabild dargestellt sind, z.B. unter Verwendung des Bildprozessors 248 und/oder eines anderen geeigneten Teils der computerausführbaren Anweisungen 240.
  • In einem anderen Beispielszenario wird ein Bild, eine Karte, eine Ansicht oder andere bildliche Darstellung eines bestimmten Bereichs der Prozessanlage a priori in der Rechnervorrichtung 212 gespeichert oder anderweitig für die Rechnervorrichtung 212 verfügbar gemacht. Das Bild, die Karte, die Ansicht oder andere bildliche Darstellung des spezifischen Bereichs der Prozessanlage wird auf der Anzeige 228 dargestellt. Der Benutzer wählt einen gespeicherten Identifikator oder eine Angabe eines kürzlich installierten Zielprozesselements (z.B. ein Bild, ein logisches Tag oder andere vorrichtungsspezifische Informationen, die in der Rechnervorrichtung 212 im Block 302 erhalten und gespeichert wurden) und zieht und positioniert (oder verwendet einen anderen geeigneten Auswahl- und Positionierungsmechanismus) den ausgewählten Zielprozesselementidentifikator auf einer bestimmten Position oder einem Standort auf dem angezeigten Bild, der Karte, der Ansicht oder anderen bildlichen Darstellung des spezifischen Bereichs der Prozessanlage, wodurch ein relativer physischer Standort des identifizierten Prozesselements innerhalb des spezifischen Bereichs der Prozessanlage angegeben wird. Ähnlich wie bei der zuvor abgehandelten Ausführungsform sind die absoluten physischen Standorte gezogener und positionierter Prozesselemente leicht bestimmbar, z.B. unter Verwendung des Bildprozessors 248 oder eines anderen geeigneten Teils der computerausführbaren Anweisungen 240, wenn ein absoluter physischer Standort mindestens eines Objekts oder Merkmals bekannt ist, welches in der Bereichsansicht dargestellt ist.
  • Nachdem die Bilder von den kürzlich installierten mehreren Prozesselementen, die in dem speziellen Bereich enthalten sind, in eine Ansicht des Bereichs der Prozessanlage integriert wurden (z.B. ob durch Erzeugen einer Panoramaansicht aus mehreren Bildern oder durch Benutzerauswahl und Positionierung von Bildern in einer bereitgestellten Ansicht), kann ein Benutzer auf der Ansicht einzelne Bilder der Prozesselemente in der Reihenfolge ihrer Aktivierung innerhalb des Prozessablaufs auswählen, wodurch er die relative Reihenfolge der ausgewählten Prozesselemente angibt. Die Angabe der relativen Reihenfolge kann beispielsweise in dem Speicher 220 gespeichert werden.
  • Einige dieser Konzepte des Verfahrens 300 sind in 6A–6D veranschaulicht, die eine beispielhafte Gruppe von Anzeigenansichten 320, 325 umfassen. Die Anzeigenansichten 320, 325 sind bildlich in ihrer Art und können beispielsweise auf der Anzeigevorrichtung 228 der Rechnervorrichtung 212 dargestellt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die bildlichen Anzeigenansichten 320, 325 jede geeignete bildliche Form wie Fotos, Digitalbilder, grafische Darstellungen und dergleichen sein können. Zwecks einfacherer Abhandlung, jedoch nicht zum Zwecke von Einschränkungen werden 6A–6D nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme auf 3–5 abgehandelt.
  • 6A stellt eine beispielhafte bildliche Anzeigenansicht 320 einer gesamten Prozessanlage dar. Die Ansicht 320 ist ein Luftbild und verschiedene Bereiche der Anlage sind gekennzeichnet (z.B. Wareneingang, Maschinenhaus, Reaktion und Destillation). Die Ansicht 320 kann a priori im Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 gespeichert oder ansonsten aus der Ferne zugänglich sein und die Ansicht 320 kann auf der Anzeige 228 als Reaktion auf einen Benutzerbefehl dargestellt werden.
  • In einem Beispielszenario wählt der Benutzer einen gewünschten Bereich der Anlagenansicht 320 aus oder vergrößert ihn, um die Details des gewünschten Bereichs besser sehen zu können. Beispielsweise wählt der Benutzer auf der Anlagenansicht 320 den Reaktionsbereich aus und folglich wird eine detailliertere Ansicht 325 des Reaktionsbereichs auf der Anzeige 228 dargestellt, wie z.B. in 6B dargestellt.
  • Unter nun erfolgender gleichzeitiger Bezugnahme auf 6B und 6C und unter Fortfahren mit dem Beispielszenario ruft der Benutzer (z.B. in einem anderen Fenster auf der Anzeige 228) eine Anzeigenansicht 330 auf, auf der ein Teil der vorrichtungsspezifischen oder Identifikationsinformationen und Bilder 332a–332d für eine Gruppe von Prozesselementen dargestellt ist. Wie in 6C dargestellt, gibt die Anzeigenansicht 330 an, dass die Gruppe von Prozesselementen in der Boilereinheit 1 des Reaktionsbereichs einer Prozessanlage installiert (und optional in Betrieb genommen) wurde. Weiterhin wurden die angezeigten Identifikationsinformationen 332a–332d der Gruppe von Prozesselementen beispielsweise durch Verwendung einer der in Bezug auf Block 302 beschriebenen Techniken erhalten und in der Rechnervorrichtung 212 gespeichert. In 6C umfassen die angezeigten Identifikationsinformationen 332a–332d für jedes Prozesselement der Gruppe ein logisches Tag, eine Herstelleridentität, eine Modellnummer und ein Bild des Prozesselements.
  • Der Benutzer wählt eines der Prozesselemente in der Anzeigenansicht 330 aus, und zieht das ausgewählte Prozesselement an eine bestimmte Position auf die Reaktionsbereichsansicht 325 und positioniert es dort, um den physischen Speicherort des ausgewählten Prozesselements im Reaktionsbereich anzugeben. In 6B hat der Benutzer beispielsweise das Prozesselement PT330 (Bezugszeichen 332b) aus der Anzeigenansicht 330 ausgewählt und hat die Darstellung des Prozesselements PT330 zu einer gewünschten Position 335a auf der Anzeigenansicht 325 gezogen und dort positioniert, um den Standort von PT330 in der Kesseleinheit 1 des Reaktionsbereichs anzugeben. Angaben von anderen Prozesselementen 335b–335j, die aus der Anzeigenansicht 330 (und aus anderen Ansichten) ausgewählt wurden, und deren Positionen/Standorte im Reaktionsbereich durch den Benutzer auf der Anzeigenansicht 325 angegeben wurden, sind auch in 6B dargestellt.
  • Indem wir uns nun 6D zuwenden, die wiederum die Anzeigenansicht 325 und die Angaben der Prozesselemente 335a–335j darstellt, worauf der Benutzer nachfolgend den Strom des Prozesses durch die Prozesselemente 335a–335j durch Anklicken oder anderweitiges Auswählen der angegebenen positionierten Prozesselementangaben 335a–335j in der Reihenfolge angibt, in der ihre entsprechenden Prozesselemente im Prozessablauf aktiviert werden. In 6D hat der Benutzer z. B. in der folgenden Reihenfolge Prozesselemente 335j, 335i, 335a, 335h, 335b, 335g, 335c, 335d, 335e und 335f angeklickt. Der resultierende Strömungsweg durch den Prozess ist auf der Reaktionsansicht 325 (Bezugszeichen 340) angegeben. Die angegebene relative Reihenfolge der Prozesselemente innerhalb des Prozessablaufs kann z. B. in dem Speicher 220 gespeichert werden.
  • In Situationen, in denen die unterschiedlichen Prozesselemente auf einer erzeugten Panoramaansicht oder einem Panoramabild angegeben sind, kann der Benutzer eine ähnliche Verfahrensweise verfolgen und die unterschiedlichen darauf präsentierten Prozesselemente in der Reihenfolge anklicken oder auswählen, in der die unterschiedlichen Prozesselemente im Prozessablauf aktiviert werden. Der resultierende Strömungsweg durch den Prozess kann dann in der Panoramaansicht dargestellt werden und die entsprechende relative Reihenfolge der Prozesselemente innerhalb des Prozessablaufs kann z.B. im Speicher 220 gespeichert werden.
  • Indem wir uns nun Block 308 des Verfahrens 300 zuwenden, wird bei einigen Ausführungsformen das Erhalten oder Bestimmen der relativen Reihenfolge einer Gruppe von Prozesselementen (Block 308) gleichzeitig mit der Inbetriebnahme der Gruppe der Prozesselemente (Block 305) ausgeführt, z.B. zusätzlich oder alternativ zur Bestimmung der relativen Reihenfolge basierend auf Bildern. Beispielsweise werden bei der Inbetriebnahme an jedem Prozesselement der Gruppe von Prozesselementen (z.B. vorrichtungsspezifische Informationen 200, Bilder und/oder sonstige beschreibende Informationen der einzelnen Prozesselemente in der Gruppe) gespeicherte Informationen durch die Rechnervorrichtung 212 als Teil der Inbetriebnahme der Gruppe von Prozesselementen, z.B. in einer Weise wie vorher abgehandelt, gescannt, gelesen oder anderweitig erhalten (Block 302). Während die unterschiedlichen Prozesselemente gescannt werden, wird eine Angabe der einzelnen gescannten Prozesselemente auf der Anzeige 228 der Rechnervorrichtung 212 in der Reihenfolge des Scannens dargestellt und die relative Reihenfolge der gescannten Prozesselemente kann während des Inbetriebnahmeprozesses bestimmt oder erhalten werden.
  • Zur Veranschaulichung eines Beispielszenarios wird in 7A eine Anzeigenansicht 350 dargestellt, in der die logischen Tags unterschiedlicher Prozesselemente in der Reihenfolge angezeigt werden, in der sie, z.B. an der Rechnervorrichtung 212, gescannt wurden. Im Gegensatz zu der bildlichen Anzeigenansicht 325 von 6A–6D ist die Anzeigenansicht 350 von 7A im Allgemeinen eine nicht-bildliche Darstellung, z.B. eine textliche und/oder numerische Darstellung, eine Tabelle, ein Diagramm usw. mit einer geringeren oder minimalen Menge an Grafiken im Vergleich zu 6A–6D.
  • Die nicht-bildliche oder textliche Anzeigenansicht 350, die in 7A dargestellt ist, stellt die Reihenfolge dar, in der Prozesselemente, z.B. an der Rechnervorrichtung 212, durch die Positionierung ihrer jeweiligen logischen Tags in der Ansicht 350 gescannt wurden. Beispielsweise wurde zuerst LT600 gescannt, dann wurde LV600 gescannt, dann wurde FT620 gescannt usw. Als solche wird die relative Reihenfolge der Prozesselemente innerhalb des Prozessablaufs gemäß der Reihenfolge abgerufen, in der die Prozesselemente gescannt werden, wenn der Benutzer Prozesselemente entsprechend der Reihenfolge ihrer jeweiligen Aktivierung im Prozessablauf scannt. In 7A ist die Reihenfolge der Prozesselemente innerhalb des Prozessablaufs vom oberen zum unteren Bildschirmrand 350 dargestellt. Nachdem eine Gruppe von Prozesselementen eingescannt wurde und ihre gescannte Reihenfolge angezeigt wird, kann jedoch ein Benutzer Änderungen an der Anzeige 350 vornehmen, wenn er oder sie z.B. zur Korrektur von Fehlern die Reihenfolge überarbeiten möchte usw. Der Benutzer kann gewünschte Modifikationen durch Ziehen und Positionieren (oder anderweitiges Auswählen und Positionieren) von Angaben von Prozesselementen zu gewünschten Standorten auf der Anzeigenansicht 350 ausführen. Mithilfe von Ziehen und Positionieren oder mit einem anderen geeigneten Benutzerbefehl kann der Benutzer zum Beispiel die relative Reihenfolge von FT620 und FV620 ändern. Bei einigen Ausführungsformen können anstatt oder zusätzlich dazu, dass ein Benutzer aktiv und manuell Änderungen an der Anzeigenansicht 350 vornimmt, Änderungen an der relativen Reihenfolge der Prozesselemente, die auf der Anzeige 350 dargestellt sind, automatisch bestimmt werden. In einem Beispiel vergleicht der Ausrichtungsgenerator 260 der Rechnervorrichtung 212 die Inhalte des Bildschirms 350 mit einer Bilddarstellung oder Darstellung, wie z.B. der Anzeigenansicht 325, und der Ausrichtungsgenerator 260 stellt die relative Reihenfolge der Angaben in der Anzeigenansicht 350 in Übereinstimmung mit der relativen Reihenfolge der Bilder der Prozesselemente in der Anzeigenansicht 325 ein. Unabhängig davon, ob die Änderungen manuell oder automatisch ermittelt oder erzeugt werden, kann ein Benutzer jedoch eine Genehmigung der präsentierten Entwurfsänderungen angeben, wobei danach die Änderungen angewandt, gespeichert, übermittelt werden können usw.
  • Bei der nicht-bildlichen Darstellung 350 von 7A können zusätzlich zum Ändern der relativen Reihenfolge der Prozesselemente auf der Anzeigenansicht 350 weitere Aspekte der Prozesselemente in Bezug auf den Prozess, wie in der Ansicht 350 dargestellt, manuell und/oder automatisch geändert werden. Beispielsweise umfasst der bestimmte Teil des Prozesses, der in der Anzeigenansicht 350 dargestellt ist, zwei Zufuhrströme, die in einem Reaktor zusammenkommen. Die zwei Zufuhrströme werden durch zwei separate Spalten 352a, 352b angegeben, von denen jede Angaben über die jeweilige Aktivierungsreihenfolge der Prozesselemente umfasst, die in dem jeweiligen Strom enthalten sind. Beispielsweise aktiviert der Zufuhrstrom 352a in der Reihenfolge innerhalb des Prozessablaufs die Prozesselemente LT600, LV600, FT620, FV620, AT625 und TT630, und Zufuhrstrom 352b aktiviert in der Reihenfolge innerhalb des Prozessablaufs die Prozesselemente LT650, LV650, FT655, FV655, AT660 und TT665. Der Pfeil 355 auf der Anzeigenansicht 350 gibt den Punkt an, an dem die zwei Zufuhrströme 352a, 352b an dem Reaktor zusammenkommen, und Angaben über die nachfolgenden Prozesselemente, die innerhalb des Prozessablaufs stromabwärts des Reaktors arbeiten (Bezugszeichen 352c), werden auf der Ansicht 350 in der Reihenfolge ihrer Aktivierung angezeigt, z.B. LT670, LV670, PT675, PV675, TT680, TV680. Der Punkt, an dem die Ströme 352a, 352b innerhalb des Prozessablaufs zusammenkommen, kann verändert oder angepasst werden. Beispielsweise kann der Benutzer den Verbindungspunkt 355 auswählen und die Verbindung an einen gewünschten Standort auf der Anzeigenansicht 350 ziehen/dort positionieren, um den gewünschten Punkt in dem Prozessablauf anzugeben, an dem die beiden Ströme 352a, 352b zusammenkommen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann ein Benutzer in der Anzeigenansicht 350 eine Gruppierung von Prozesselementen definieren, die einem bestimmten Teil der Anlagenausrüstung zugeordnet sind. Beispielsweise hat der Benutzer, unter nun folgender Bezugnahme auf 7B in der Anzeigenansicht 350 angegeben, dass die Prozesselemente LT670, LV670, PT675 und PV675 einem bestimmten Ausrüstungsteil zugeordnet sind, und diese benutzerdefinierte Gruppierung wird auf der Anzeigenansicht 350 durch das Feld 358 angegeben. Der Benutzer kann dann die Art der Ausrüstung 359 auswählen oder definieren, die dem Feld 358 entspricht, und ein entsprechendes logisches Behälter-Ausrüstungs-Tag (nicht in 7A dargestellt, welches jedoch z.B. bei der Auswahl des „Reaktor“-Etiketts 359 präsentiert werden kann). Beispielsweise kann der Benutzer angeben (wie in der beispielhaften Ansicht 350 in 7B dargestellt), es speichern, dass der Behälter, der durch das Feld 358 dargestellt ist, ein Reaktor 359 ist, und kann ein entsprechendes logisches Tag für den Reaktor bereitstellen, sowie andere Informationen, die angebend oder beschreibend für den Reaktor sind.
  • In der Tat kann eine Bibliothek mit vordefinierten Ausrüstungstypen, Komponenten und grafischen Ansichten bereitgestellt werden, um Gruppierungen von Prozesselementen zu erleichtern. Beispielsweise kann eine Bibliothek mit vordefinierten Behältertypen (z.B. Tank, Reaktor, Destillationssäule usw.) und entsprechenden Ansichtsvorlagen bereitgestellt werden, um Gruppierungen von Prozesselementen zu erleichtern. In einigen Fällen kann ein Ausrüstungsteil definiert oder von dem Benutzer angegeben werden, dass es ein zusammengesetztes Ausrüstungsteil ist, welches mehrere Arten anderer Ausrüstung umfasst. In einem Beispiel kann ein Reaktor einen Tank und eine Heizung umfassen und der Benutzer ist in der Lage, diese Konfiguration auf der Anzeigenansicht 350 anzugeben. Beispielsweise hat der Benutzer in der in 7C dargestellten Anzeigenansicht 350 angegeben, dass die Prozesselemente LT670, LV670, PT675 und PV675 in einem Tank 360 enthalten sind, die Prozesselemente TT680 und TTTV680 in einer Heizung 362 enthalten sind und der Tank 360 und die Heizung 362 in einem Reaktor 365 enthalten sind, z.B. wie in den entsprechenden Feldern angegeben, die in 7C dargestellt sind.
  • Selbstverständlich sind die Darstellungen der Benutzerauswahl von Prozesselementen, ihren Gruppierungen und Definitionen, die oben für 7A–7C abgehandelt wurden, nur beispielhaft. Beispielsweise muss eine Gruppierung von Prozesselementen nicht in der Anzeigenansicht 350 durch ein Feld dargestellt werden, sondern es kann dafür stattdessen jede geeignete grafische und/oder textliche Angabe einer Gruppierung verwendet werden. Weiterhin kann sich bei Ausführungsformen, bei denen sowohl bildliche als auch nicht-bildliche Ansichten oder Darstellungen eines bestimmten Prozessbereichs vorgesehen sind, eine Änderung an einer automatisch in der anderen widerspiegeln. Beispielsweise kann eine Änderung der relativen Reihenfolge von Prozesselementen eines Teils des in einer tabellarischen Darstellung dargestellten Prozessablaufs (z.B. die Anzeigenansicht 350) automatisch in einer bildlichen Darstellung der relativen Reihenfolge derselben Prozesselemente desselben Teils des Prozessablaufs widergespiegelt werden und umgekehrt. Tatsächlich kann für einen bestimmten Teil des Prozesses sowohl eine bildliche 325 als auch eine nicht-bildliche 350 Darstellung verwendet oder erzeugt werden, kann nur eine bildliche Darstellung 325 verwendet oder erzeugt werden, kann nur eine nicht-bildliche Darstellung 350 verwendet oder erzeugt werden.
  • Weiterhin müssen die Darstellungen der Prozesselemente während des Inbetriebnahmeprozesses nicht in einer Anzeigenansicht mit einer Darstellung der physischen Prozessanlage dargestellt werden (beispielsweise die bildlichen Darstellungen 320, 325 der Betriebsanlage, die jeweils in 6A und 6B dargestellt sind, oder die nicht-bildliche Darstellung 350 der physischen Anlage, die in 7A–7C dargestellt ist), um die relative Reihenfolge der Prozesselemente (Block 308) zu bestimmen oder zu erhalten. Bei einer Ausführungsform (nicht dargestellt) kann eine Anzeigenansicht, die eine Darstellung des Prozessablaufs durch die Prozessanlage präsentiert (beispielsweise in einem grafischen Blockdiagramm oder einer anderen Darstellung) auf einer Benutzeroberfläche präsentiert werden und ein Benutzer kann Darstellungen von unterschiedlichen Prozesselementen entlang des Prozessablaufs positionieren, z.B. wenn die Prozesselemente in Betrieb genommen werden. Die Verwendung der Anzeigenansicht des Prozessablaufs anstatt der physischen Prozessanlage kann besonders nützlich sein, wenn die physische Anordnung der Prozessanlage komplex ist. Jedoch kann die relative Reihenfolge der Prozesselemente durch Verwendung von Anzeigenansichten oder Darstellungen von jeder beliebigen physischen und/oder logischen Darstellung der Prozessanlage oder gewünschter Teile bestimmt und/oder erhalten werden (Block 308).
  • Indem wir nun zu 5 und dem Verfahren 300 zurückkehren, nachdem die Identifikationsinformationen des Prozesselements und die Angabe der relativen Reihenfolge des Prozesselements innerhalb des Prozessablaufs erhalten oder bestimmt wurden (Blöcke 302, 308), umfasst das Verfahren 300 an einem Block 310 das Bestimmen, ob zusätzliche Prozesselemente zu verarbeiten sind oder nicht. Wenn ja, kehrt das Verfahren 300 zu dem Block 302 zurück. Andernfalls bestimmt das Verfahren 300 eine Reihenfolge aus einer Vielzahl von Prozesselementen (Block 312), wobei die Vielzahl von Prozesselementen die Zielprozesselemente umfasst, die an den Blöcken 302–308 verarbeitet wurden. Die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen gibt die Reihenfolge an, in der die Vielzahl von Prozesselementen während des Ablaufs von mindestens einem Teil des Prozesses aktiviert wird (oder zu aktivieren ist). Als solche kann die bestimmte Reihenfolge einen Teil einer Prozesselementausrichtungskarte angeben, beschreiben oder definieren, die mindestens dem Teil des Prozesses entspricht. Weiterhin kann die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen unter Verwendung einer oder mehrerer der oben abgehandelten Techniken bestimmt werden (Block 312), wie z.B. Empfang von Benutzereingaben, die auf eine bildliche und/oder eine nicht-bildliche Anzeigenansicht angewandt werden, Bestimmen einer Reihenfolge, in der vorrichtungsspezifische Informationen abgetastet wurden, Bildverarbeitung, Bestimmen der physischen Standorte usw., sowie durch Verwendung anderer zusätzlicher oder alternativer geeigneter Techniken. In einigen Fällen wird die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen automatisch ohne Verwendung einer beliebigen Echtzeit-Benutzereingabe bestimmt (Block 312), die explizit die Reihenfolge angibt. Beispielsweise kann die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen automatisch durch die Rechnervorrichtung 212 basierend auf den bestimmten Standorten eines jeden der Vielzahl von Prozesselementen bestimmt werden. In einigen Fällen wird die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen mindestens teilweise durch manuelle Eingabe bestimmt (Block 312), beispielsweise, wenn ein Benutzer eine Änderung an einem automatisch bestimmten Entwurf der Reihenfolge angibt oder wenn ein Benutzer Elemente einer Gruppe von Prozesselementen in einer bestimmten Reihenfolge auswählt. Die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen wird bei einer Ausführungsform durch den Ausrichtungsgenerator 260 der Rechnervorrichtung 212 bestimmt (Block 312). Weiterhin kann die bestimmte Reihenfolge der Prozesselemente z. B. in dem Speicher 220 der Rechnervorrichtung 212 gespeichert werden, und eine Darstellung der Reihenfolge kann auf der Anzeige 228 der Rechnervorrichtung 212 dargestellt werden, beispielsweise, um eine Überprüfung, Änderung und/oder Genehmigung durch den Benutzer zu ermöglichen.
  • An einem Block 315 umfasst das Verfahren 300 das Bereitstellen der bestimmten Reihenfolge aus der Vielzahl von Prozesselementen für einen Knoten eines Big-Data-Netzwerks, welches die Prozessanlage bedient. Das Big-Data-Netzwerk kann mit der Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen (und optional mit anderen Angaben der relativen Reihenfolge anderer Prozesselemente) arbeiten, um einen größeren Teil (oder die Gesamtheit) der Prozesselementausrichtungskarte zu erzeugen. Beispielsweise kann das Big-Data-Netzwerk eine oder mehrere Analysen oder Lernroutinen verwenden, um die Prozesselementausrichtungskarte unter Verwendung der bereitgestellten relativen Reihenfolge des Prozesselements und einiger oder aller der in der vorstehenden U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/212,411 offenbarten Techniken zu bestimmen. In einigen Situationen kann das Big-Data-Netzwerk eine oder mehrere Analytikroutinen auf die bereitgestellte relative Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen anwenden, um neue Informationen über den Prozess zu entdecken oder zu erlernen. Beispielsweise kann das Big-Data-Netzwerk basierend auf der vorgesehenen relativen Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen die Stärken der Korrelation der stromaufwärtigen Prozesselemente mit welchen stromabwärtigen Prozessverhaltensweisen, ursächliche Gründe für abnormale Veränderungen im Verhalten von bestimmten Prozesselementen bestimmen usw. Beispiele für dieses und anderes Discovery und Erlernen basierend auf Prozesselementausrichtung sind in der vorstehend erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/212,411 zu finden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bei einigen Ausführungsformen des Verfahrens 300 die Blöcke 308 und 312 integral ausgeführt sind. In einem Beispiel wird die Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen innerhalb des Prozessablaufs inkrementell bestimmt (Block 312), beispielsweise wenn die relative Reihenfolge der einzelnen, hierin enthaltenen Prozesselemente bestimmt wird (Block 308). Dementsprechend tritt in diesem Beispiel der Block 312 vor dem Block 310 auf.
  • Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass bei einigen Ausführungsformen des Verfahrens 300 der Block 312 weggelassen wird. Beispielsweise kann die Rechnervorrichtung 212 dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk einfach eine Angabe einer jeweiligen relativen Reihenfolge jedes Prozesselements bereitstellen, wenn jedes Prozesselement des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks in Betrieb genommen wird (Block 305) und/oder wenn die jeweilige relative Reihenfolge von jedem Prozesselement bestimmt wird (Block 308), anstatt dass die Rechnervorrichtung 212 einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte oder die Reihenfolge einer Vielzahl von Prozesselementen (Block 312) bestimmt. Nachfolgend kann das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk mit einer Vielzahl von empfangenen einzelnen relativen Reihenfolgen einer Vielzahl von Prozesselementen arbeiten, um zumindest einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte zu bestimmen.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist das Gerät oder die Vorrichtung 212, auf der mindestens ein Teil des Verfahrens 300 ausgeführt wird, selbst ein Big-Data-Knoten des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks. Beispielsweise wird mindestens ein Teil des Verfahrens 300 durch eine drahtlose Inbetriebnahmevorrichtung ausgeführt, die beispielsweise in einer Ad-hoc-Weise mit dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk als Big-Data-Knoten verbunden wird. Bei diesen Konfigurationen kann der Big-Data-Knoten, auf dem mindestens ein Teil des Verfahrens 300 ausgeführt wird, mindestens eine oder mehrere Analytikroutinen 252 auf der bestimmten Reihenfolge der Vielzahl von Prozesselementen und/oder auf beliebigen gespeicherten Daten ausführen, um erlerntes Wissen zu erzeugen.
  • Ein vereinfachtes Blockdiagramm eines beispielhaften Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 zur Unterstützung einer Prozessanlage oder eines Prozesssteuerungssystems, welches einen oder mehrere Prozesse steuert, ist in 8 dargestellt. Insbesondere kann das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 in Verbindung mit Ausführungsformen der Vorrichtung 212 von 4 und/oder dem Verfahren 300 von 5 arbeiten. Das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 umfasst einen oder mehrere Big-Data-Prozesssteuerungsknoten 402–410, von denen jeder Big-Data-Prozesssteuerungsdaten sammelt, beobachtet, erzeugt, speichert, analysiert, auf sie zugreift, überträgt, erhält und/oder damit arbeitet. Die Begriffe „Big-Data-Prozesssteuerung“, „Big-Data-Prozess“ und „Big Data“, die hierin austauschbar verwendet werden, beziehen sich im Allgemeinen auf alle (oder fast alle) Daten, die von Vorrichtungen erzeugt, empfangen und/oder beobachtet werden, die mit dem Prozesssteuerungssystem oder der -anlage verbunden sind. Bei einer Ausführungsform werden alle Daten, die von allen Vorrichtungen erzeugt, geschaffen, empfangen oder anderweitig davon beobachtet werden, die in der Prozessanlage enthalten und damit verbunden sind, gesammelt und als Big Data innerhalb des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 gespeichert.
  • Das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 umfasst eine oder mehrere unterschiedliche Arten von Big-Data-Prozesssteuerungsknoten oder -vorrichtungen 402–410, wovon jede Prozesssteuerungs-Big-Data sammelt, beobachtet, erzeugt, speichert, analysiert, darauf zugreift, überträgt, empfängt und/oder damit arbeitet, die von der Steuerung des einen oder der mehreren Prozesse durch die Prozessanlage oder das Prozesssteuerungssystem erzeugt wurden oder darauf basieren. Jeder Big-Data-Prozesssteuerungsknoten 402–410 oder jede -vorrichtung ist mit einem Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone (nicht dargestellt) verbunden und kann den Backbone für die Kommunikation mit einem oder mehreren anderen Big-Data-Prozesssteuerungsknoten verwenden. Dementsprechend umfasst das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 den Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone sowie die Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerkknoten 402–410, die kommunikativ damit verbunden sind. In einem Beispiel umfasst das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 eine Vielzahl von vernetzten Rechnervorrichtungen oder Schaltern, die zum Weiterleiten von Paketen zu/von unterschiedlichen anderen Vorrichtungen, Schaltern oder Knoten des Netzwerks 400 über den Backbone konfiguriert sind.
  • Der Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk-Backbone umfasst jede beliebige Anzahl von verdrahteten Kommunikationsverbindungen und jede beliebige Anzahl von drahtlosen Kommunikationsverbindungen, die eines oder mehrere geeignete Routingprotokolle unterstützen, z.B. Protokolle, die in der Internet Protocol(IP)-Suite (z.B. UDP (User Datagram Protocol), TCP (Transmission Control Protocol), Ethernet, etc.) enthalten sind, oder andere geeignete Routingprotokolle. Bei einer Ausführungsform unterstützt der Backbone ein Streaming-Protokoll wie Stream Control Transmission Protocol (SCTP) und/oder ein anderes geeignetes Streaming-Protokoll zum Streamen (z.B. Transportieren) von Daten zwischen Big-Data-Prozesssteuerungsknoten. Beispielsweise beschreibt die U.S.-Anmeldung Nr. 14/506,863 mit dem Titel „STREAMING DATA FOR ANALYTICS IN PROCESS CONTROL SYSTEMS“ (STREAMEN VON DATEN ZUM ANALYSIEREN IN PROZESSSTEUERUNGSSYSTEMEN), eingereicht am 6. Oktober 2014, Beispiele zum Streamen von Protokollen und Techniken für Prozesssteuerungs-Big Data, wovon einer oder mehrere von dem Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone in dem Netzwerk 400 verwendet werden kann/können. Typischerweise kann jeder Knoten, der in dem Big-Data-Prozessdatennetzwerk 400 enthalten ist, mindestens eine Anwendungsschicht (und für einige Knoten zusätzliche Schichten) des/der Routingprotokolls/e unterstützen, die von dem Backbone unterstützt werden. Bei einer Ausführungsform ist jeder Big-Data-Prozesssteuerungsknoten 402–410 innerhalb des Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerks 400 z.B. durch eine eindeutige Netzwerkadresse identifiziert.
  • Bei einer Ausführungsform ist mindestens ein Teil des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 ein Ad-Hoc-Netzwerk. Als solche können sich mindestens einige der Knoten 402–410 (und/oder einer oder mehrere andere Knoten, z.B. eine Benutzeroberflächenvorrichtung 430) mit dem Netzwerkbackbone (oder mit einem anderen Knoten des Netzwerks 400) in einer Ad-hoc-Weise verbinden. Tatsächlich umfasst die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 die Rechnervorrichtung 212 von 3 und verbindet sich mit dem Netzwerk 400, um Identifikationsinformationen und Angaben der relativen Reihenfolgen von Prozesselementen, in einigen Fällen in Verbindung mit der Inbetriebnahme der Prozesselemente, zu liefern. Weiterhin stellt die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 in einigen Szenarios zusätzlich oder alternativ eine Reihenfolge einer Vielzahl von Prozesselementen innerhalb des Prozessablaufs und/oder mindestens eines Teils einer Prozesselementausrichtungskarte für das Netzwerk 400 bereit, wo die bereitgestellten Informationen durch die Benutzeroberflächenvorrichtung 430, z.B. basierend auf Daten bestimmt wurden, die während der Inbetriebnahme der Prozesselemente erhalten wurden.
  • 8 ist ein vereinfachtes Diagramm, welches kommunikative Verbindungen zwischen unterschiedlichen Big-Data-Knoten 402–410 im Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 darstellt. Als solcher ist der Prozesssteuerungsnetzwerk-Backbone hierin nicht explizit veranschaulicht. Jedoch ist ein Beispiel für solch einen Backbone, der mit sämtlichen hierin beschriebenen Techniken verwendet werden kann, in der vorstehenden U.S.-Patentanmeldung Nr. 13/784,041 beschrieben. Natürlich ist keine der hierin beschriebenen Techniken darauf beschränkt, nur mit dem Backbone verwendet zu werden, der in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 13/784,041 beschrieben ist, sondern kann mit jedem beliebigen geeigneten Kommunikationsnetzwerk-Backbone verwendet werden.
  • Indem wir uns nun den unterschiedlichen Arten von Big-Data-Prozesssteuerungsknoten oder -vorrichtungen 402–410 zuwenden, kann ein Big-Data-Prozesssteuerungsknoten des Netzwerks 400 möglicherweise ein „Big-Data-Provider“ sein und/oder kann eine „Big-Data-Anwendung“ enthalten, wie nachfolgend abgehandelt.
  • Die Begriffe „Big-Data-Provider", „Big-Data-Provider-Knoten" oder „Provider-Knoten“, wie sie hierin austauschbar verwendet werden, beziehen sich im Allgemeinen auf einen Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerkknoten, der mit der Prozesssteuerung in Zusammenhang stehende Big Data unter Verwendung des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 sammelt, erzeugt, beobachtet und/oder weiterleitet. Die Prozesssteuerungs-Big Data, die erzeugt, gesammelt, beobachtet und/oder durch Provider-Knoten weitergeleitet werden, können Daten umfassen, die direkt in einem Prozess innerhalb der Anlage verwendet werden oder davon erzeugt werden, z.B. erster Ordnung in Echtzeit und Konfigurationsdaten, die durch Prozesssteuerungsvorrichtungen wie z.B. Steuerungen, Eingabe-/Ausgabe(E/A)-Vorrichtungen und Feldvorrichtungen erzeugt oder verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können Big-Data-Prozesssteuerungs-Provider-Knoten Daten erzeugen, sammeln, beobachten, und/oder weiterleiten, die mit der Ausgabe und dem Routing solcher Prozesssteuerungsdaten erster Ordnung und anderer Daten innerhalb der Prozessanlage in Zusammenhang stehen, z.B. Daten, die mit der Netzwerksteuerung des Big-Data-Netzwerks 400 und/oder anderen Kommunikationsnetzen in der Anlage in Zusammenhang stehen, Daten, welche die Bandbreite angeben, Netzwerkzugriffsversuche, Diagnosedaten usw. Weiterhin können einige Big-Data-Prozesssteuerungs-Provider-Knoten Daten erzeugen, sammeln, beobachten und/oder Daten, die Ergebnisse, Erlernen und/oder Informationen angeben, die innerhalb des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 erlernt wurden, indem sie die Prozesssteuerungs-Big-Data analysieren, die es gesammelt hat. Typischerweise werden solche Analytikergebnisse, Erlernen und/oder erlernte Informationen von automatischen, autonomen Analysen erzeugt, die durch einen oder mehrere Big-Data-Prozesssteuerungsknoten ausgeführt werden.
  • In den meisten Fällen umfasst ein Big-Data-Provider-Knoten Multi-Core-Hardware (z.B. Multi-Core-Prozessoren) für die Übermittlung und den Empfang von Big Data in Echtzeit (z.B. gestreamt) und bei einigen Ausführungsformen für die Zwischenspeicherung der Echtzeit-Big-Data als Vorbereitung zum Streamen oder eine andere Ausgabe über das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400. Ein Big-Data-Provider-Knoten kann bei einigen Ausführungsformen auch einen hochdichten Speicher zum Zwischenspeichern der Echtzeit-Big-Data umfassen. Beispiele für Echtzeitdaten, die übertragen, empfangen, gestreamt, zwischengespeichert, gesammelt und/oder anderweitig von Big-Data-Provider-Knoten beobachtet werden können, können Prozesssteuerungsdaten wie z. B. Messdaten, Konfigurationsdaten, Chargendaten, Ereignisdaten und/oder kontinuierliche Daten umfassen. Beispielsweise können Echtzeitdaten, die Konfigurationen, Batch-Rezepten, Sollwerten, Ausgängen, Raten, Steuerungsaktionen, Diagnosen, Alarmen, Ereignissen und/oder Änderungen daran entsprechen, gesammelt werden. Andere Beispiele für Echtzeitdaten können Prozessmodelle, Statistiken und Statusdaten, und Netzwerk- und Anlagenverwaltungsdaten umfassen. Bei einigen Ausführungsformen führt ein Big-Data-Provider-Knoten keine Zwischenspeicherung von mindestens einigen der Echtzeit-Big Data durch, sondern streamt stattdessen die nicht zwischengespeicherten Daten zu einem oder mehreren Big-Data-Knoten, da die Daten an dem Knoten beobachtet, empfangen oder erzeugt werden. Beispiele für Big-Data-Provider-Knoten, die mit sämtlichen der hierin beschriebenen Techniken verwendet werden können, sind in den vorstehend genannten U.S.-Patentanmeldungen Nr. 13/784,041, 14/174,413 und 14/212,493 zu finden. Natürlich können sämtliche der hierin beschriebenen Techniken alternativ oder zusätzlich mit anderen Big-Data-Provider-Knoten als denjenigen verwendet werden, die in den U.S.-Patentanmeldungen Nr. 13/784,041, 14/174,413 und 14/212,493 beschrieben sind.
  • Andererseits beziehen sich die Begriffe „Big-Data-Anwendung“, Big-Data-Anwendungsknoten“ oder „Anwendungsknoten“, wie sie hierin austauschbar verwendet werden, im Allgemeinen auf einen Big-Data-Prozesssteuerungsknoten, der Prozesssteuerungs-Big-Data empfängt, speichert, abruft und analysiert. Als solche arbeitet die Prozesssteuerungs-Big-Data-Anwendung (oder „BDA“) im Allgemeinen mit Big Data, die durch einen oder mehrere Prozesssteuerungs-Big-Data-Provider-Knoten erzeugt oder bereitgestellt werden. In einigen Fällen ist eine Big-Data-Anwendung in einem Big-Data-Provider-Knoten enthalten oder ist integral gleichzeitig mit einem Big-Data-Provider innerhalb desselben Knotens oder der Vorrichtung resident. In solchen Fällen wird die Big-Data-Anwendung als eine „eingebettete Big-Data-Anwendung“ bezeichnet, da die Anwendung in den Provider-Knoten oder die -vorrichtung eingebettet ist, und mit den Big Data arbeitet, die durch den gleichzeitig residenten Big-Data-Provider empfangen, gesammelt oder erzeugt wurden. In einem Beispiel analysiert eine eingebettete Big-Data-Anwendung Big Data, die lokal erzeugt und/oder von dem Big-Data-Provider-Knoten bereitgestellt sind, auf dem die eingebettete Big-Data-Anwendung resident ist, um Wissen zu entdecken oder zu erlernen. Das erlernte Wissen kann in der eingebetteten Big-Data-Anwendung gespeichert werden, die lokal durch die eingebettete Big-Data-Anwendung betrieben und/oder als Big Data anderen Big-Data-Knoten bereitgestellt wird. Sämtliche der hierin beschriebenen Techniken können in Verbindung mit eingebetteten Big-Data-Anwendungen verwendet werden, z.B. wie in der zuvor erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/212,493 und/oder in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/507,188 beschrieben, obwohl andere geeignete eingebettete Big-Data-Anwendungen zusätzlich oder alternativ verwendet werden können. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass bei Ausführungsformen, bei denen ein Big-Data-Provider-Knoten eine eingebettete Big-Data-Anwendung umfasst, der Zwischenspeicher des Big-Data-Provider-Knotens in der Größe reduziert oder weggelassen werden kann, da die eingebettete Big-Data-Anwendung lokale Datenspeicherungsfunktionen bereitstellt.
  • In einigen Fällen kann eine Big-Data-Anwendung ein eigenständiger Big-Data-Knoten des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 sein. Das heißt, dass in diesen Fällen eine Big-Data-Anwendung nicht in einem Big-Data-Provider-Knoten eingebettet ist oder gleichzeitig damit resident ist. Somit ist ein Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk, welches eine Big-Data-Anwendung umfasst, nicht notwendigerweise selbst ein Provider von Big Data.
  • 9 stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer beispielhaften Big-Data-Anwendung 414 dar, von der Instanzen in dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 von 8 umfasst sein können. Unter Bezugnahme auf 9 umfasst die beispielhafte Big-Data-Anwendung 414 einen Big-Data-Speicherbereich 420 zum Archivieren oder Speichern von empfangenen Big Data, einen oder mehrere Big-Data-Anwendungsempfänger 422 und einen oder mehrere Big-Data-Anwendungs-Anfrage-Servicer 424. Jeder der Big-Data-Anwendungsempfänger 422 ist konfiguriert zum Empfang von Big-Data-Paketen (die von einem anderen Knoten gestreamt werden können und/oder von einem Big-Data-Provider-Knoten erzeugt werden können, auf dem die Anwendung 414 resident ist), Verarbeiten der Datenpakete, um die darin enthaltenen substanziellen Daten und den Zeitstempel abzurufen und die substanziellen Daten und den Zeitstempel in dem Big-Data-Speicherbereich 420 der Anwendung 414 z.B. als Zeitreihendaten und optional auch als Metadaten zu speichern. Zum Beispiel kann ein Datenpunkt markiert und als Metadaten gespeichert werden. Der Big-Data-Speicherbereich 420 kann mehrere lokale und/oder entfernte physische Datenlaufwerke oder Speicherentitäten, wie z.B. RAID(Redundant Array of Independent Disks)-Speicher, Festkörperspeicher, Cloud-Speicher, hochdichte Datenspeicher und/oder jede andere geeignete Datenspeichertechnologie umfassen, die für Datenbank- oder Datencenterspeicherung geeignet ist, und die das Erscheinungsbild eines einzelnen oder unitären logischen Datenspeicherbereichs oder einer Entität zu anderen Knoten aufweist. Weiterhin ist jeder der Big-Data-Anwendungs-Anfrage-Servicer 424 konfiguriert, um auf Zeitreihendaten und/oder Metadaten zuzugreifen, die in dem Big-Data-Speicherbereich 420 gespeichert sind, beispielsweise durch Anfrage einer anfragenden Entität oder Anwendung.
  • In einigen Fällen umfasst eine Big-Data-Anwendung 414 eine oder mehrere Big-Data-Analysatoren 426 zum Ausführen jeweiliger Datenanalysen und/oder Erlernen auf mindestens Teilen der gespeicherten Big Data, typischerweise automatisch und/oder autonom ohne Verwendung von Benutzereingaben zum Initiieren und/oder Ausführen der Lernanalyse. Bei einer Ausführungsform führen die Big-Data-Analysatoren 426 einzeln und/oder kollektiv in großem Umfang Datenanalysen der gespeicherten Daten durch (z.B. Datengewinnung, Daten-Discovery usw.), um neue Informationen oder Wissen zu entdecken, zu erkennen oder zu erlernen. Beispielsweise beinhaltet Datengewinnung im Allgemeinen den Prozess der Untersuchung großer Mengen von Daten, um neue oder zuvor unbekannte interessante Daten oder Muster wie z.B. ungewöhnliche Aufzeichnungen oder mehrere Gruppen von Datensätzen zu extrahieren. Die Big-Data-Analysatoren 426 können zusätzlich oder alternativ in großem Umfang Datenanalysen der gespeicherten Daten ausführen (z.B. Maschinenlernanalyse, Datenmodellierung, Mustererkennung, Korrelationsanalyse, prädiktive Analyse usw.), um implizite Beziehungen oder Rückschlüsse innerhalb der gespeicherten Daten zu identifizieren. Bei einer Ausführungsform arbeiten mehrere Big-Data-Analysatoren 426 (und/oder mehrere Instanzen von mindestens einem Big-Data-Analysator 426) parallel und/oder kooperativ, um die in dem Big-Data-Speicherbereich 420 der Anwendung 414 gespeicherten Daten zu analysieren. Ein Beispiel für eine kooperative Datenanalytik, die mit sämtlichen der hierin beschriebenen Techniken verwendet werden kann, ist in der vorstehend erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 62/060,408 mit dem Titel „DATA PIPELINE FOR PROCESS CONTROL SYSTEM ANALYTICS“ (Daten-Pipeline für die Prozesssteuerungssystemanalytik) und/oder in der vorstehend erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/507,188 mit dem Titel „REGIONAL BIG DATA IN PROCESS CONTROL SYSTEMS“ (Regionale Big Data in Prozesssteuerungssystemen) zu finden, obwohl jede geeignete kooperative Datenanalysetechnik oder Techniken mit einem oder allen Aspekten der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann.
  • Typischerweise umfasst jeder der Big-Data-Anwendungsempfänger 422, der Big-Data-Anwendungs-Anfrage-Servicer 424 und der Big-Data-Analysatoren 426 jeweils computerausführbare Anweisungen, die auf einem oder mehreren nicht-transitorischen, physischen Speichern oder Datenspeicherungsvorrichtungen gespeichert sind, und die durch einen oder mehrere Prozessoren ausführbar sind, um ihre jeweiligen Big-Data-Funktionen auszuführen. Bei einigen Ausführungsformen sind die Big-Data-Analysatoren 426 nicht in der Big-Data-Anwendung 414 enthalten, sondern befinden sich stattdessen in Kommunikationsverbindung mit der Big-Data-Anwendung 414. Beispielsweise kann die Big-Data-Anwendung 414 einschließlich des Speicherbereichs 420, der Empfänger 422 und Servicer 424 durch eine erste Gruppe von computerausführbaren Anweisungen implementiert werden, und die Big-Data-Analysatoren 426 können durch eine zweite Gruppe von computerausführbaren Anweisungen implementiert werden (die in denselben nicht-transitorischen, physischen Speichern oder Datenspeichervorrichtungen wie die erste Gruppe von computerausführbaren Anweisungen gespeichert werden kann oder nicht). Beschreibungen von unterschiedlichen Arten von beispielhaften Big-Data-Anwendungen und deren Komponenten, die mit einigen oder allen der hierin beschriebenen Techniken verwendet werden können, sind in den vorstehend genannten U.S.-Patentanmeldungen Nr. 13/784,041,14/174,413 und 14/212,493 zu finden, obwohl es sich versteht, dass sämtliche der hierin beschriebenen Techniken mit anderen geeigneten Big-Data-Anwendungen verwendet werden können.
  • Indem wir nun zu 8 zurückkehren, kann das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 Prozesssteuerungs-Big-Data-Provider-Knoten 402–410 umfassen, die in unterschiedlichen Ebenen, Tiers oder Reihen in Bezug auf Daten erster Ordnung oder primärprozessbezogene Daten arbeiten, die direkt erzeugt, geroutet und/oder durch die Prozesssteuerungsvorrichtungen wie z.B. Steuerungen, E/A-Vorrichtungen, Feldvorrichtungen usw. verwendet werden. Bei der niedrigsten Ordnung, dem Tier oder der Ebene sind „lokale“ Big-Data-Provider-Knoten oder -Vorrichtungen 402a–402n vorhanden, die am Nächsten zu dem Prozess arbeiten, um Primärprozess-Big-Data zu sammeln, zu erzeugen, zu beobachten und/oder weiterzuleiten, die mit dem Eingang, dem Betrieb und dem Ausgang von Prozessvorrichtungen und Ausrüstung in der Prozessanlage zusammenhängen. Als solche sind „lokale Big-Data-Provider-Knoten oder -Vorrichtungen“ 402a–402n typischerweise Knoten und/oder Vorrichtungen, die Primärprozesssteuerungsdaten erzeugen, routen und/oder empfangen, um es zu ermöglichen, den einen oder die mehreren Prozesse in der Prozessanlage in Echtzeit zu steuern. Beispiele für lokale Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n umfassen Vorrichtungen, deren primäre Funktion das Erzeugen und/oder Arbeiten mit Prozesssteuerungsdaten ist, um einen Prozess zu steuern, beispielsweise verdrahtete und drahtlose Feldvorrichtungen, Steuerungen und E/A-Vorrichtungen. Diese Prozesssteuerungsvorrichtungen können kommunikativ miteinander und/oder mit einem oder mehreren Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerken verteilt verbunden werden. Beispielsweise sind eine oder mehrere Feldvorrichtungen kommunikativ mit einer oder mehreren E/A-Vorrichtungen verbunden, die wiederum kommunikativ mit einer oder mehreren Steuerungen verbunden sind, die wiederum kommunikativ mit einem oder mehreren Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerken (beispielsweise HART®, WirelessHART®, Prozesssteuerungs-Big-Data, FOUNDATION®-Feldbus usw.) verbunden sind.
  • Andere Beispiele für lokale Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n sind Vorrichtungen, deren primäre Funktion darin besteht, Zugang zu oder Routing der Primärprozessdaten über eines oder mehrere Kommunikationsnetzwerke des Prozesssteuerungssystems (worin das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 und/oder andere Kommunikationsnetzwerke enthalten sein können) bereitzustellen. Beispiele für solche Arten von lokalen Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n umfassen Zugangspunkte, Router, Schnittstellen zu verdrahteten Steuerungsbussen, Gateways zu drahtlosen Kommunikationsnetzen, Gateways zu externen Netzwerken oder Systemen wie z.B. Laborinformationssystemen, die Laboranalyse von Proben bereitstellen, und andere solche Routing- und Netzwerkvorrichtungen. Weitere Beispiele von lokalen Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n umfassen Vorrichtungen, wie z.B. Datenarchivvorrichtungen, die konfiguriert sind, um vorübergehend Big Data in dem gesamten Prozesssteuerungssystem zu speichern, z.B. in einem Überlaufzwischenspeicher, einer Zwischenstation oder Routing-Warteschlange.
  • In einigen Fällen umfasst ein lokaler Big-Data-Provider-Knoten eine jeweilige lokale Big-Data-Anwendung, wie in 8 durch die Knoten 402a–402n veranschaulicht, die jeweils die eingebetteten Big-Data-Anwendungen 412a–412n umfassen. Jede lokale eingebettete Big-Data-Anwendung 412a–412N empfängt und speichert jeweilige lokale Big Data durch ihren jeweiligen Provider 402a–402n. Weiterhin können in einigen lokalen Big-Data-Provider-Knoten, wie zum Beispiel in dem Knoten 402a, eine oder mehrere Analytikfunktionen, Routinen, Vorgänge oder Verfahren (durch das eingekreiste A1 dargestellt) auf mindestens einigen der lokalen Big Data ausgeführt werden, die in der Anwendung 412a gespeichert sind. Bei einer Ausführungsform wird die Analyse A1 durch eine oder mehrere der Big-Data-Analysatoren 426 von 9 ausgeführt. Die erlernten Informationen, Erkenntnisse und/oder die Ergebnisse der einen oder mehreren Analysen A1 können auch in der lokalen Big-Data-Anwendung 412a gespeichert werden und mindestens einige der erlernten Informationen oder Ergebnisse können anderen Big-Data-Knoten 406a, 402b bereitgestellt werden.
  • Einige lokale Provider-Knoten umfassen, zum Beispiel wie durch den Knoten 402n veranschaulicht, eine jeweilige lokale eingebettete Big-Data-Anwendung 412n für lokale Big-Data-Sammlung und -Archivierung, wobei jedoch die residente Anwendung 412n minimale oder keine Analytik ausführt. Als solcher streamt der Knoten 402n (oder überträgt auf andere Weise, zum Beispiel auf Anfrage oder zu geeigneten Zeiten) lokal gespeicherte Big Data auf einen anderen Knoten 406b, z.B. für die analytische Verarbeitung oder zur weiteren Weiterleitung. Einige lokale Big-Data-Knoten, beispielsweise der Knoten 402b, enthalten überhaupt keine Big-Data-Anwendung. Solche Knoten 402b können in Echtzeit oder mithilfe eines Zwischenspeichers lokal beobachtete Big Data zu einem oder mehreren anderen Big-Data-Knoten 402a, 406b streamen.
  • Unterschiedliche Arten von Echtzeitdaten, wie beispielsweise prozessbezogene Daten, anlagenbezogene Daten und andere Arten von Daten können als Big Data durch die Big-Data-Provider-Knoten oder -Vorrichtungen 402a–402n zwischengespeichert, gesammelt, gespeichert, übertragen und/oder gestreamt werden. Beispiele von prozessbezogenen Daten umfassen kontinuierliche, Batch-, Messungs- und Ereignisdaten, die erzeugt werden, während ein Prozess in der Prozessanlage gesteuert wird (und geben in einigen Fällen eine Wirkung von einer Echtzeit-Ausführung des Prozesses an). Weiterhin können prozessbezogene Daten Prozessdefinitionen, Arrangement- oder Set-up-Daten, wie beispielsweise Konfigurationsdaten und/oder Batch-Rezeptdaten, Daten entsprechend der Konfiguration, Ausführung und die Ergebnisse von Prozessdiagnosen usw. umfassen.
  • Anlagenbezogene Daten, beispielsweise Daten in Zusammenhang mit der Prozessanlage, die jedoch nicht von Anwendungen erzeugt werden können, die direkt einen Prozess in der Prozessanlage konfigurieren, steuern oder diagnostizieren, können durch die Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n ebenfalls als Big Data zwischengespeichert, gesammelt, gespeichert, übertragen und/oder gestreamt werden. Beispiele für anlagenbezogene Daten umfassen Schwingungsdaten, Kondensatableiterdaten, Daten, die einen Wert eines Parameters angeben, welcher der Anlagensicherheit entspricht (z.B. Korrosionsdaten, Gaserkennungsdaten usw.), Daten, die ein Ereignis angeben, welches der Anlagensicherheit entspricht, Daten, die dem Zustand von Maschinen, Anlagenausrüstung und/oder -vorrichtungen entsprechen, Daten, die der Konfiguration, Ausführung und Ergebnissen von Ausrüstungs-, Maschinen- und/oder Vorrichtungsdiagnosen entsprechen und Daten, die nützlich für die Diagnosen und Prognosen sind.
  • Weiterhin können andere Arten von Daten, einschließlich Datenautobahnverkehrs- und Netzwerkverwaltungsdaten, die mit dem Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone und unterschiedlichen Kommunikationsnetzwerken der Prozessanlage in Zusammenhang stehen, benutzerbezogene Daten wie z.B. Daten, die mit Benutzerverkehr, Login-Versuchen, Abfragen und Anweisungen in Zusammenhang stehen, Textdaten (z.B. Protokolle, Arbeitsanweisungen, Handbücher usw.), räumliche Daten (z.B. standortbasierte Daten) und Multimediadaten (z.B. Videoüberwachung, Video-Clips usw.) von den Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n als Big Data zwischengespeichert, gesammelt, gespeichert, übertragen und/oder gestreamt werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen können dynamische Messung und Steuerungsdaten von den Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n automatisch zwischengespeichert, gesammelt, gespeichert, übertragen und/oder gestreamt werden. Beispiele für dynamische Mess- und Steuerungsdaten umfassen Daten, die Änderungen in einem Prozessvorgang spezifizieren, Daten, die Änderungen betrieblicher Parameter wie z.B. Sollwerte, Aufzeichnungen von Prozess- und Hardwarealarmen und Ereignissen wie Downloads oder Kommunikationsstörungen usw. angeben. Darüber hinaus können statische Daten wie z.B. Steuerungskonfigurationen, Batch-Rezepte, Alarme und Ereignisse automatisch standardmäßig gespeichert werden, wenn eine Änderung erkannt wird oder wenn eine Steuerung oder eine andere Entität erstmals dem Big-Data-Netzwerk 400 hinzugefügt wird.
  • Darüber hinaus werden in einigen Szenarien mindestens einige statische Metadaten, die dynamische Steuerungs- und Messdaten beschreiben oder identifizieren, in den Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n erfasst, wenn eine Änderung in den Metadaten festgestellt wird. Wenn beispielsweise eine Änderung in der Steuerungskonfiguration erfolgt, die sich auf die Messung und Steuerung von Daten in Modulen oder Einheiten auswirkt, die von der Steuerung gesendet werden müssen, dann wird eine Aktualisierung der zugehörigen Metadaten von den Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n automatisch erfasst. Zusätzlich oder alternativ können Parameter, die in Zusammenhang mit den speziellen Modulen für die Pufferung von Daten aus externen Systemen oder Quellen (z.B. Wettervorhersagen, öffentliche Veranstaltungen, Unternehmensentscheidungen usw.) verwendet werden, Überwachungsdaten und/oder andere Arten von Überwachungsdaten durch die Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n automatisch erfasst werden.
  • In einigen Situationen können hinzugefügte Parameter, die von Endbenutzern erstellt wurden, in den Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n automatisch erfasst werden. Beispielsweise kann ein Endbenutzer eine besondere Berechnung in einem Modul erstellen oder einen Parameter zu einer Einheit hinzufügen, die gesammelt werden muss, oder der Endbenutzer möchte einen Standard-Steuerungs-Diagnoseparameter sammeln, der nicht standardmäßig mitgeteilt wird. Parameter, die der Endbenutzer optional konfiguriert, können auf die gleiche Weise wie die Standardparameter mitgeteilt werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf das Netzwerk 400 von 8 auf einer oder mehreren Ebenen oder Tiers über den lokalen Big-Data-Knoten 402a–402n kann das Prozesssteuerungs-Big-Data-Netzwerk 400 einen oder mehrere regionale Big-Data-Knoten 406a–406m umfassen. Zum Implementieren regionaler Big Data kann die Prozessanlage oder das Prozesssteuerungssystem dahingehend angesehen werden, dass es unterschiedliche Bereiche oder Regionen aufweist, die auf jede gewünschte Art und Weise wie z.B. geografisch, physisch, funktionell, logisch usw. voneinander abgegrenzt sein können. In einem veranschaulichenden, aber nicht einschränkendem Beispiel kann eine Prozessanlage eine erste Region aufweisen, die Rohmaterialien empfängt und ein erstes Zwischenprodukt herstellt, eine zweite Region, die andere Rohmaterialien empfängt und ein zweites Zwischenprodukt herstellt, und eine dritte Region, die das erste und zweite Zwischenprodukt empfängt, um ein Ausgangsprodukt herzustellen. Jede dieser drei unterschiedlichen Beispielregionen kann durch einen jeweiligen „regionalen“ Big-Data-Knoten 406a, 406b, 406m bedient werden, um mit Big Data zu arbeiten, die durch ihre jeweilige Region hergestellt wurden. Dementsprechend stellt ein „regionaler Big-Data-Knoten“ Big-Data-Support und -Dienste für Daten bereit, die in und/oder durch eine jeweilige Gruppierung oder Region lokaler Big-Data-Provider-Knoten 402 und in einigen Fällen von anderen Big-Data-Provider-Knoten 404 erzeugt und/oder bereitgestellt wurden. Andere Big-Data-Provider-Knoten 404 können beispielsweise Big-Data-Knoten umfassen, die außerhalb der Region der Anlage sind (z.B. eine tragbare Diagnosevorrichtung oder einen Offline-Simulator), Benutzeroberflächenvorrichtungen 430 oder Datenquellen, die insgesamt außerhalb der Prozessanlage sind (z.B. eine Rechnervorrichtung eines Materiallieferanten, ein Feed, welches eine Wettervorhersage usw. bereitstellt).
  • Wie in 8 dargestellt, kann eine jeweilige Gruppierung oder eine Region, die von einem regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m bedient wird, eine oder mehrere Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n und/oder andere Big-Data-Knoten 404 umfassen, die auf eine geografische, physische, funktionale, logische oder andere gewünschte Weise zueinander gehören. Zum Beispiel bedient der regionale Big-Data-Knoten 406a eine Region, welche die lokalen Big-Data-Provider-Knoten 402a und 402b umfasst, und der regionale Big-Data-Knoten 406b bedient eine Region, welche die lokalen Big-Data-Knoten 402b und 402n sowie einen weiteren Big-Data-Knoten 404 umfasst. Die jeweiligen Knoten 402, 404, die in einer bestimmten Region enthalten sind, können Daten zu ihrem jeweiligen regionalen Big-Data-Knoten 406 zum Zwecke der regionalen Big-Data-Speicherung, des -Zugriffs und/oder der -Analyse streamen oder liefern. Weiterhin kann jeder beliebige der Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n und/oder der andere Big-Data-Knoten 404 mit einem bestimmten regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m kommunizieren, um verfügbare Dienste anzufordern und/oder auf darin gespeicherte regionale Big Data und Metadaten zuzugreifen, ganz gleich ob diese anfordernden Knoten in der bestimmten Region des bestimmten regionalen Big-Data-Knotens 406a–406m enthalten sind oder nicht.
  • Dementsprechend enthält jeder regionale Big-Data-Knoten 406a–406m eine entsprechende regionale Big-Data-Anwendung 416a–416m, über die Big Data empfangen, als regionale Big Data gespeichert und abgerufen oder angefordert werden. Weiterhin umfasst jeder regionale Big-Data-Knoten 406a–406m typischerweise eine oder mehrere Analytikfunktionen, -routinen, -vorgänge oder -prozesse (z.B. A2 – Aw), die einzeln oder zusammen mindestens mit einigen der regionalen Big Data arbeiten können. Beispielsweise kann die regionale Big-Data-Anwendung 416b lokale Big Data aus lokalen Provider-Knoten 402b, 402n empfangen, die konfiguriert sind, um den Strom einer Flüssigkeit durch einen Teil oder eine Region der Prozessanlage kooperativ zu steuern, und der Knoten 406b kann einen Analytikprozess A4 auf mindestens einigen der empfangenen Daten ausführen, um eine mittlere Transportverzögerung der Flüssigkeit in dem Teil oder der Region der Prozessanlage zu bestimmen. Die Ergebnisse der Analytik A4 können dann gespeichert oder als zusätzliche regionale Big Data innerhalb der regionalen Big-Data-Anwendung 416b archiviert werden. Bei einer Ausführungsform wird jede der Analytik A2 – Aw durch einen oder mehrere Big-Data-Analysatoren 426 von 9 ausgeführt, die in ihrem jeweiligen Big-Data-Knoten resident sind.
  • In einigen Situationen teilen die regionalen Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 406a–406m empfangene oder erzeugte Big Data, erlerntes Wissen oder Informationen und/oder Analytikergebnisse einem anderen regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m, beispielsweise als Peers, mit. Zur Veranschaulichung beim Fortfahren mit dem obigen Beispiel empfängt der regionale Big-Data-Knoten 416ba erlernte Informationen, die durch die Analytik-Analyse A4 erzeugt wurde, die durch den regionalen Big Data-Knoten 406b ausgeführt wurde. Anschließend kann der Big-Data-Knoten 406a dann eine oder mehrere entsprechende regionale Analytik A2, A3 an mindestens einem Teil der von Peers bereitgestellten erlernten Informationen von dem Knoten 406b in Verbindung mit den lokalen Big Data ausführen, die von den lokalen Big-Data-Knoten 402a, 402b innerhalb seiner eigenen Region empfangen werden. Die Analytik A2, A3 kann wiederum zusätzliche regionale Big Data zur Archivierung in der regionalen Big-Data-Anwendung 516ba und/oder zur Bereitstellung für andere Big-Data-Knoten 406b, 406c, 408 erzeugen. Als solche kann die regionale Big-Data-Anwendung 406a–406m in einigen Szenarien regionale Big Data ins Leben rufen (beispielsweise basierend auf den Ergebnissen oder dem Erlernen von residenter Analytik, die damit ausgeführt wurde), ein regionaler Big-Data-Knoten 406a–406m kann auch als regionaler Big-Data-Provider-Knoten arbeiten.
  • Eine Gruppierung der Big-Data-Provider-Knoten 402a–402n unter jeweiligen regionalen Big-Data-Knoten kann in jeder beliebigen Weise wie z.B. auf geografische, physische, funktionale, logische Art usw. ausgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Prozess in der Prozessanlage in einem veranschaulichenden, jedoch nicht einschränkenden Szenario ein bestimmtes Produkt basierend auf zwei Zwischenprodukten erzeugen. Als solcher kann der lokale Big-Data-Provider-Knoten 402a einen ersten Regelkreis repräsentieren, der das erste Zwischenprodukt herstellt, und der lokale Big-Data-Provider-Knoten 402b kann einen zweiten Regelkreis repräsentieren, der das zweite Zwischenprodukt herstellt. Somit können alle Prozesssteuerungsdaten, die erzeugt, gesammelt, übermittelt oder anderweitig durch die beiden Regelkreise 402a, 402b beobachtet werden, auf den regionalen Big-Data-Knoten 406a zur Archivierung, Speicherung und Analyse übertragen werden.
  • Auf ähnliche Weise kann der regionale Big-Data-Knoten 406b Daten von seiner jeweiligen Gruppe von Big-Data-Provider-Knoten empfangen und analysieren. Beispielsweise kann der regionale Big-Data-Knoten 406b verantwortlich für die Analyse der Big Data entsprechend der Herstellung eines anderen Produktes sein, welches auf Zwischenprodukten von jedem der Big-Data-Provider-Knoten 402b, 402n in Verbindung mit Big Data basiert, die von anderen Quellen 404 bereitgestellt werden.
  • Bei dem regionalen Big-Data-Knoten 406a können die empfangenen Big Data analysiert werden (z.B. durch Verwendung von einer oder mehreren Analytikfunktionen oder -prozessen A2, A3) zum Schaffen oder Erzeugen von erlerntem Wissen, welches sinnvolle Beziehungen, Muster, Korrelationen, Trends usw. über die Zeit und/oder über mindestens einige der unterschiedlichen Datensätze beschreibt. Beispielsweise kann eine bestimmte Kombination von Ereignissen in den beiden Regelkreisen 402a, 402b zu schlechter Produktqualität führen, wenn das bestimmte Produkt schließlich produziert wird. Um die Ursachen der schlechten Produktqualität zu bestimmen, analysiert der regionale Big-Data-Knoten 406a Daten, die durch die Kombination von Ereignissen bei oder kurz nach ihrem Auftreten erzeugt wurden (z.B. wenn die Daten für das Auftreten der Ereignisse an dem regionalen Big-Data-Knoten 406a empfangen wurden). Der regionale Big-Data-Knoten 406a kann erlerntes Wissen erzeugen, welches die schlechte Produktqualität basierend auf dem Auftreten dieser Ereignisse vorhersagt, und/oder kann einen oder mehrere Parameter automatisch in Echtzeit anpassen, um die Auswirkungen der Kombination von Ereignissen abzumildern, falls sie in Zukunft eintreten. Beispielsweise kann der regionale Big-Data-Knoten 406a einen überarbeiteten Sollwert oder geänderte Parameterwerte bestimmen, um die zwei Regelkreise 402a, 402b besser zu regulieren und zu verwalten.
  • Im Allgemeinen analysiert jeder regionale Big-Data-Knoten 406a–406m (oder seine jeweilige Big-Data-Anwendung 416a–416m) Daten aus seiner jeweiligen Gruppe oder Region von Big-Data-Provider-Knoten, um sinnvolle Muster, Korrelationen, Trends usw. zu bestimmen. Die erlernten Muster, Korrelationen, Trends usw. werden dann in den jeweiligen regionalen Big-Data-Anwendungen 416a–416m als erlerntes Wissen gespeichert. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „erlerntes Wissen“ oder „Erlerntes“ im Allgemeinen auf Daten, Dienste, Funktionen, Routinen und/oder Anwendungen, die als Ergebnis einer oder mehrerer Analysen erzeugt werden, die auf Big Data ausgeführt werden. Weiterhin kann jeder regionale Big-Data-Knoten 406a–406m (oder seine jeweilige Big-Data-Anwendung 416a–416m) einen neuen Dienst, eine Funktion, Routine oder Anwendung, basierend auf dem anfangs erlernten Wissen bestimmen oder definieren, welches wiederum als weiteres erlerntes Wissen gespeichert wird (und/oder einen vorhandenen Dienst, eine Funktion, Routine oder Anwendung ändern).
  • Regionale Big-Data-Knoten 406a–406m können für geschichtetes oder nivelliertes Lernen verwendet werden. Beispielsweise kann einer oder können mehrere regionale Big-Data-Knoten ihr erlerntes Wissen und/oder gespeicherte Daten zu einem stromaufwärtigen Big-Data-Knoten übermitteln, der mehrere Regionen überwacht. Wie in 8 dargestellt, empfängt ein regionaler Big-Data-Knoten 406c erlerntes Wissen und/oder Daten von den regionalen Big-Data-Knoten 406a und 406b und der Knoten 406c archiviert die empfangenen Big Data in seiner jeweiligen eingebetteten Anwendung 416c. Der regionale Big-Data-Knoten 406c kann weitere Analysen oder weiteres Erlernen mit mindestens einem Teil des empfangenen erlernten Wissens und/oder Daten ausführen (z.B. unter Verwendung von einer oder mehreren der Analytikfunktionen A8 – Aw) zum Erzeugen von zusätzlichem erlerntem Wissen (z.B. Datenmuster, Trends, Korrelationen usw. Dienste, Funktionen, Routinen und/oder Anwendungen) ausführen, die wiederum als zusätzliche regionale Big Data innerhalb der eingebetteten Anwendung 416c gespeichert und/oder anderen Big-Data-Knoten 406a, 406b, 408 bereitgestellt werden können.
  • Da sowohl regionale Big-Data-Anwendungen als auch lokalisierte Big-Data-Anwendungen unterschiedliche jeweilige Big-Data-Knoten und/oder unterschiedliche jeweilige Gruppen oder Regionen der Prozessanlage bedienen, aber nicht die gesamte Prozessanlage oder mehr als eine Region davon bedienen, werden sowohl regionale Big-Data-Anwendungen als auch lokalisierte Big-Data-Anwendungen im Allgemeinen und kategorisch hierin als „verteilte Big-Data-Anwendungen“ bezeichnet. Verteilte Big-Data-Anwendungen kommunizieren Big Data mit mehreren anderen Big-Data-Anwendungen. Beispielsweise kann eine in einem bestimmten Big-Data-Provider-Knoten enthaltene lokale Big-Data-Anwendung erlerntes Wissen und/oder Big Data anderen lokalisierten Big-Data-Anwendungen, die in anderen Big-Data-Provider-Knoten enthalten sind, einer oder mehreren regionalen Big-Data-Anwendungen, und/oder einer zentralisierten Big-Data-Anwendung (die nachfolgend näher beschrieben wird) mitteilen. In ähnlicher Weise kann eine regionale Big-Data-Anwendung Big Data von einer oder mehreren lokalisierten Big-Data-Anwendungen und/oder Big-Data-Provider-Knoten empfangen. Die Big-Data-Anwendung kann erlerntes Wissen und/oder Big Data anderen regionalen Big-Data-Anwendungen und/oder einer zentralisierten Big-Data-Anwendung mitteilen.
  • Wie vorstehend erwähnt, teilen bei einigen Konfigurationen des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 400 mindestens einige der regionalen Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 406a–406m, lokale Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 402a–402n und/oder andere Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 404 jeweilige Big Data, Analytikergebnisse und/oder erlernte Informationen einem zentralisierten Big-Data-Knoten 408 mit. Ein „zentralisierter Big-Data-Knoten“, wie er hierin bezeichnet wird, bedient typischerweise mehrere Regionen der Prozessanlage sowie in einigen Situationen eine Mehrheit oder eine Gesamtheit der Prozessanlage. Als solcher umfasst der zentralisierte Big-Data-Knoten 408 einen oder mehrere zentralisierte eingebettete Big-Data-Anwendungen 418 zum Empfangen, Speichern und Bereitstellen von Zugang zu Prozessanlagen-Big-Data. Beispielsweise kann die zentralisierte Big-Data-Anwendung 418 umfassende langfristige Archivierung der meisten oder der gesamten Big Data bereitstellen, die von der Prozessanlage erzeugt werden, und/oder die zentralisierte Big-Data-Anwendung 418 kann Big Data für prozessanlagenweite Verfügbarkeit für andere Big-Data-Knoten veröffentlichen oder sogar für Rechnervorrichtungen innerhalb oder außerhalb der Prozessanlage, die nicht Big-Data-Prozesssteuerungsknoten sind.
  • Bei einigen Konfigurationen kann ein einzelner zentralisierter Big-Data-Knoten 408 oder eine -Anwendung 418 kein vollständiges Prozesssteuerungssystem oder eine – anlage bedienen, kann aber mehr als eine Region des Prozesssteuerungssystems oder der – anlage bedienen. Beispielsweise können unterschiedliche zentralisierte Big-Data-Knoten 408 oder -Anwendungen 418 innerhalb einer einzelnen Anlage oder eines Systems verwendet werden, um unterschiedliche Typen oder Bereiche von Big Data zu Sicherheits- und Zugangszwecken zu partitionieren. Bei einigen Konfigurationen bedient ein einzelner zentralisierter Big-Data-Knoten 408 oder eine -Anwendung 418 die gesamte Prozessanlage.
  • In der Prozessanlage kann einer oder können mehrere Big-Data-Knoten 406a–406m veranlassen, dass ein Teil oder die Gesamtheit seines erzeugten oder empfangenen erlernten Wissens und/oder Daten gestreamt oder anderweitig zu dem zentralisierten Big-Data-Knoten 408 geliefert wird. Beispielsweise überträgt einer oder mehrere der Big-Data-Knoten 406a–406m mindestens einen Teil seines jeweils gespeicherten erlernten Wissens und/oder seiner Daten zu dem zentralisierten Big-Data-Knoten 408. Bei einigen Ausführungsformen pusht einer oder mehrere der Big-Data-Knoten 406a–406m mindestens einen Teil seines jeweils gespeicherten erlernten Wissens und/oder seiner Daten in regelmäßigen Intervallen zu dem zentralisierten Big-Data-Knoten 408. Bei einigen Ausführungsformen stellt einer oder stellen mehrere der regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m mindestens einen Teil seines jeweils gespeicherten erlernten Wissens und/oder seiner Daten als Reaktion auf eine Anforderung von dem zentralisierten Big-Data-Knoten 408 bereit.
  • Der zentralisierte Big-Data-Knoten 408 und/oder seine eingebettete Anwendung 418 kann konfiguriert sein, um einen Teil oder die Gesamtheit des empfangenen erlernten Wissens und/oder von Daten weiter zu analysieren, die von den regionalen Big-Data-Knoten 406a-406m empfangen wurden, z. B. durch die Verwendung von einer oder mehreren Analytikfunktionen Ax – Ay. Bei einer Ausführungsform wird jede Analytik Ax – Ay durch einen oder mehrere Big-Data-Analysatoren 426 von 9 durchgeführt, die in ihren jeweiligen Big-Data-Knoten resident sind. Die eine oder mehreren Analytikfunktionen Ax – Ay können mit dem empfangenen erlernten Wissen und/oder den Daten arbeiten, um zusätzliches Wissen zu erzeugen und um Beziehungen zwischen unterschiedlichen Entitäten und Providern innerhalb und außerhalb der Prozessanlage zu bestimmen. Das zusätzliche Wissen und die ermittelten Beziehungen können gespeichert und anderweitig beispielsweise als zusätzliche zentralisierte Big Data in der eingebetteten Anwendung 418 verwendet werden. In einigen Fällen verwenden der zentralisierte Big-Data-Knoten 408 oder die – Anwendung 418 das erzeugte Wissen und Beziehungen, um einen oder mehrere Prozesse der Anlage dementsprechend zu steuern.
  • In der Tat kann jeder Knoten 402–406 des Big-Data-Netzwerks 400 Big Data streamen oder anderweitig Big Data einer zentralisierten Big-Data-Anwendung 418 bereitstellen, beispielsweise zur Archivierung oder langfristigen Speicherung. Zum Beispiel kann ein lokaler Big-Data-Provider-Knoten 402 seine Big Data direkt zu dem zentralisierten Big-Data-Knoten 408 streamen. In ähnlicher Weise kann jeder Knoten 402–406 des Big-Data-Netzwerks Dienste anfordern, die durch die eingebettete zentralisierte Anwendung 418 bereitgestellt werden, und/oder kann den Zugang zu darin gespeicherten Daten und Metadaten anfordern. Weiterhin können bei Ausführungsformen, bei denen mehrere zentralisierte Big-Data-Knoten 408 oder -Vorrichtungen 418 eine einzelne Prozessanlage bedienen, die mehreren zentralisierten Big-Data-Knoten 408 oder -Anwendungen 418 in einer Peer-to-Peer-Weise ähnlich derjenigen kommunizieren, die für die regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m beschrieben ist.
  • Ebenfalls ähnlich wie bei dem regionalen Big-Data-Knoten 406a–406m kann ein zentralisierter Big-Data-Knoten 408 in einigen Situationen selbst ein Hersteller oder Provider von Big Data sein, z.B. wenn durch den zentralisierten Big-Data-Knoten 408 (beispielsweise eine oder mehrere der Analytikfunktionen Ax – Ay) zusätzliche entdeckte oder erlernte Informationen zum Ergebnis haben, die in der zentralisierten Big-Data-Anwendung 418 gespeichert sind und für andere Big-Data-Knoten 402–406 zugänglich gemacht werden. Typischerweise kann jedoch die Mehrheit des Volumens der Big Data von einer zentralisierten Big-Data-Anwendung 418 gehandhabt und bedient werden, die von anderen Big-Data-Knoten 402–406 empfangen wird. Eine Beschreibung eines beispielhaften zentralisierten Big-Data-Knotens 408 und einer beispielhaften zentralisierten Big-Data-Anwendung 418, die mit sämtlichen der hierin beschriebenen Techniken verwendet werden können, ist in der vorstehend erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 13/784,041 zu finden. Es ist jedoch zu verstehen, dass sämtliche der hierin beschriebenen Techniken alternativ oder zusätzlich zu anderen zentralisierten Big-Data-Anwendungen verwendet werden können, als denen, die in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 13/784,041 beschrieben sind.
  • Bei einigen Konfigurationen teilt ein zentraler Big-Data-Knoten 408 Daten und erlernte Informationen einem entfernten Big-Data-Knoten (z.B. einem Big-Data-Knoten, der in Bezug auf die Prozessanlage entfernt ist) zur Big-Data-Archivierung, -Speicherung, -Zugriff, und/oder -Analyse mit. Ein solcher Big-Data-Knoten, der hierin als „Big-Data-Cloud-Knoten“ bezeichnet ist, kann mehreren unterschiedlichen Prozessanlagen oder Prozesssteuerungssystemen 10 Dienste bereitstellen. Zum Beispiel kann ein Unternehmen, welches mehrere unterschiedliche Ölraffinerien betreibt, einen Big-Data-Cloud-Knoten 410 und eine Big-Data-Cloud-Anwendung 421 umfassen, um Big Data in Zusammenhang mit allen seinen Ölraffinerien zu bedienen. Zum Beispiel kann ein zentralisierter Big-Data-Knoten einer bestimmten Raffinerie veröffentlichte Big Data über den Big-Data-Cloud-Knoten 410 und die residente Big-Data-Anwendung 421 erhalten, die von dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 der Prozessanlage erzeugt wurden, und kann die erhaltenen veröffentlichten Daten für Vorgänge bei der jeweiligen Raffinerie verwenden. Bei einigen Ausführungsformen kann jeder der Big-Data-Knoten 402–406 Daten direkt zu dem Big-Data-Cloud-Knoten 410 streamen oder ihm bereitstellen. Auf ähnliche Weise kann jeder der Big-Data-Knoten 402–406 Dienste anfordern, die von der eingebetteten Anwendung 421 des Big-Data-Cloud-Knotens 410 bereitgestellt werden und/oder auf darin gespeicherte Daten und Metadaten zugreifen. Obwohl in 8 nicht dargestellt, kann ein Big-Data-Cloud-Knoten 410 eine oder mehrere jeweilige Analytikroutinen, -funktionen oder -prozesse darin umfassen, z.B. wie sie von Big-Data-Analysatoren 426 von 9 bereitgestellt werden. Weiterhin ist zu beachten, dass nicht alle Arten von Big-Data-Knoten in allen Prozessanlagen enthalten sind. Zum Beispiel kann eine höchstes Ebene an Big-Data-Verarbeitung in einer bestimmten Prozessanlage auf regionaler Ebene vorhanden sein und als solche kann die jeweilige Prozessanlage nicht alle zentralisierten Big-Data-Knoten 408 umfassen und kann nicht mit einem Big-Data-Knoten 410 verbunden sein. Im Allgemeinen umfasst eine Prozessanlage zur Unterstützung von Prozesssteuerungs-Big-Data jedoch mindestens einen lokalen Big-Data-Provider-Knoten 402 und mindestens eine lokale Big-Data-Anwendung 412, 416b, 418.
  • Zusätzlich umfasst eine Prozessanlage bei einigen Ausführungsformen eine oder mehrere ältere Prozesssteuerungseinrichtungen (nicht dargestellt), die keine inhärente Big-Data-Unterstützung umfassen. Bei diesen Ausführungsformen kann ein Gateway-Knoten in der Anlage oder einer Zusatzvorrichtung, die direkt mit einer älteren Vorrichtung verbunden ist, Datennachrichten zwischen einem durch die ältere Vorrichtung verwendeten Protokoll und dem durch den Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone verwendeten Protokoll konvertieren oder übersetzen, wodurch die ältere Vorrichtung und das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 kommunikativ verbunden werden. Beispiele von älteren Vorrichtungen, die mit einem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk verwendet werden, werden in der vorstehend erwähnten U.S.-Anmeldung Nr. 14/506,863 mit dem Titel „STREAMING DATA FOR ANALYTICS IN PROCESS CONTROL SYSTEMS“ (STREAMEN VON DATEN ZUM ANALYSIEREN IN PROZESSSTEUERUNGSSYSTEMEN) abgehandelt.
  • In 8 ist die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 als ein Big-Data-Knoten dargestellt, der drahtlos mit dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 verbunden ist. Bei einigen Konfigurationen kann einer oder können mehrere der Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 402–410 die Fähigkeit haben, in Kommunikationsverbindung mit einer oder mehreren Benutzeroberflächenvorrichtungen 430 zu stehen, beispielsweise durch Kommunizieren über eine verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsverbindung oder durch Einstecken einer Benutzeroberflächenvorrichtung 430 in einen Anschluss der Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen 402–410.
  • Die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 ist eine Vorrichtung (z.B. eine mobile oder stationäre Rechnervorrichtung, eine Arbeitsstation, ein Handheld-Gerät, ein Computer-Oberflächendisplay, ein Tablet usw.), die eine oder mehrere integrierte Benutzeroberflächen umfasst, über die ein Benutzer oder Bediener mit der Vorrichtung und dem Prozesssteuerungssystem oder der Prozessanlage interagieren kann, um Tätigkeiten auszuführen, die mit der Prozessanlage in Zusammenhang stehen (z.B. in Betrieb nehmen, konfigurieren, anschauen, überwachen, testen, diagnostizieren, ordnen, planen, zeitplanen, kommentieren und/oder andere Tätigkeiten). Integrierte Benutzerschnittstellen an der Vorrichtung 430 können einen Bildschirm, eine Tastatur, ein Keypad, eine Maus, Tasten, einen Touchscreen, ein Touchpad, eine biometrische Schnittstelle, Lautsprecher und Mikrofone, Kameras und/oder andere Benutzerschnittstellentechnologie umfassen. Die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 kann eine direkte verdrahtete und/oder drahtlose Verbindung zum Prozesssteuerungssystem-Big-Data-Netzwerk-Backbone umfassen oder kann eine indirekte Verbindung zu dem Backbone beispielsweise über einen Zugangspunkt oder ein Gateway umfassen. Wie zuvor abgehandelt, umfasst die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 bei einigen Ausführungsformen die Vorrichtung 212, die verwendet wird, um die Prozesselementausrichtung der Prozesselemente zu bestimmen, und in einigen Fällen, um Prozesselemente in Betrieb zu nehmen. Bei diesen Ausführungsformen umfasst die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 eine verdrahtete und/oder drahtlose Verbindung, über die Daten, die an oder auf einem Zielprozesselement gespeichert sind, z.B. auf die zuvor abgehandelte Art erhalten werden können. Diese verdrahtete und/oder drahtlose Verbindung kann dieselbe verdrahtete und/oder drahtlose Verbindung sein, worüber die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 mit dem Prozesssteuerungssystem-Big-Data-Netzwerk-Backbone verbunden ist, oder kann eine andere Verbindung sein.
  • Wie zuvor abgehandelt, kann die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 bei einigen Ausführungsformen eine oder mehrere integrierte Analytikfunktionen aufweisen (bezeichnet in 8 durch das eingekreiste Az). Mit anderen Worten ausgedrückt kann eine Benutzeroberflächenvorrichtung 430 mit einer beliebigen Anzahl von Big-Data-Knoten und/oder Big-Data-Anwendungen kommunizieren, um Daten herunterzuladen und/oder zu empfangen und eine lokale Analyse Az der heruntergeladenen/empfangenen Daten ausführen, um Wissen zu entdecken oder zu erlernen. Zum Beispiel kann die lokale Analyse Az eine oder mehrere Analytikfunktionen 252 umfassen, welche die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 auf Daten anwenden kann, die erhalten wurden (z.B. an Block 302 und/oder an Block 305 von 5). In der Tat kann die Benutzeroberflächenvorrichtung 430 bei einigen Konfigurationen selbst ein Big-Data-Provider-Knoten sein und kann selbst mindestens einige der Ergebnisse seiner Analyse Az als Big Data einem oder mehreren anderen lokalen, regionalen, zentralisierten oder Big-Data-Cloud-Knoten 402–410 bereitstellen. Beispiele der Verwendung von Benutzeroberflächenvorrichtungen bei Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerken (die mit sämtlichen der hierin beschriebenen Techniken verwendet werden können), können z.B. in der vorstehend erwähnten U.S.-Patentanmeldung Nr. 14/028,785 gefunden werden. Natürlich können aber auch andere Techniken der Verwendung von Benutzeroberflächenvorrichtungen mit einem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 alternativ oder zusätzlich in Verbindung mit sämtlichen hierin beschriebenen Techniken eingesetzt werden.
  • Indem wir uns nun 10 zuwenden, ist 10 ein Blockdiagramm mit unterschiedlichen beispielhaften Aspekten eines beispielhaften Prozessanlagen- oder Prozesssteuerungssystems 450, in dem die hierin offenbarten Techniken, Verfahren, Systeme und Vorrichtungen implementiert und enthalten sein können. Bei einer Ausführungsform wird mindestens ein Teil der Prozessanlage 450 von einem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk unterstützt, wie z.B. das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 von 8. Obwohl die Prozessanlage 450 nachfolgend in Bezug auf Funktionen beschrieben wird, die in 8–9 zur Vereinfachung der Abhandlung und nicht zum Zwecke der Einschränkung veranschaulicht sind, versteht sich, dass die Prozessanlage 450 ein anderes Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk als das in 8 beschriebene verwenden kann, oder dass die Prozessanlage 4500 jegliche Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerke, Knoten und/oder Vorrichtungen weglassen kann.
  • In 10 sind Big-Data-Prozesssteuerungsknoten oder -Vorrichtungen durch ein „BD“-Bezugszeichen angegeben, das bedeutet, dass der Knoten ein Prozesssteuerungs-Big-Data-Provider-Knoten, eine Big-Data-Anwendung oder beides ist. Beispielsweise können Knoten oder Vorrichtungen, die durch ein „BD“-Bezugszeichen in 10 angegeben sind, unter Bezugnahme auf 8 ein lokaler Big-Data-Provider-Knoten und/oder eine – Anwendung 402a–402n, 412a–412n, ein regionaler Big-Data-Provider-Knoten und/oder eine – Anwendung 406a–406m, 416ba–416m, ein zentralisierter Big-Data-Provider-Knoten 408 und/oder eine -Anwendung 418 oder eine andere Art von Big-Data-Knoten 404 sein.
  • In 10 sind Big-Data-Prozesssteuerungsknoten BD Knoten eines Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500. Bei einer Ausführungsform ist das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 500 das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 400 von 8 und die Knoten BD sind die Knoten 402–408 des Netzwerks 400. In 10 sind die Knoten BD kommunikativ über das Netzwerk 500 über einen Prozesssteuerungssystem-Big-Data-Netzwerk-Backbone 505 verbunden. Der Backbone 505 umfasst eine Vielzahl von vernetzten Rechnervorrichtungen oder Schaltern, die konfiguriert sind, um Pakete zu/von unterschiedlichen Big-Data-Prozesssteuerungsknoten BD zu verlegen. Die Vielzahl vernetzter Rechnervorrichtungen des Backbones 505 kann durch eine beliebige Anzahl von drahtlosen und/oder verdrahteten Verbindungen untereinander verbunden werden, und der Big-Data-Netzwerk-Backbone 505 kann eines oder mehrere geeignete Routingprotokolle unterstützen, wie z.B. ein Big-Data-Prozesssteuerungs-Streamingprotokoll, wie zuvor in Bezug auf das Netzwerk 400 abgehandelt.
  • Wie in 10 dargestellt, umfasst das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 500 eine zentralisierte Big-Data-Anwendung 508 und mehrere andere Big-Data-Provider-Knoten 511, 515, 516, 518, 519, 520, 521, 526, 528, 535, 542a, 542b, 544, 552a, 555a, 558, 572, 575, 578. Einer der beispielhaften Big-Data-Provider-Knoten ist eine Big-Data-Prozesssteuerungsvorrichtung 511, die Big Data von dem Prozesssteuerungsnetzwerk oder der -anlage 450 lokal sammelt, analysiert und speichert. Die Steuerung 511 ist kommunikativ mit verdrahteten Feldvorrichtungen 515–522 über Eingangs-/Ausgangs(E/A)-Karten 526 und 528 verbunden und ist kommunikativ mit drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 über ein drahtloses Gateway 535 und den Big-Data-Prozesssteuerungssystemnetzwerk-Backbone 505 verbunden. (Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerung 511 jedoch mit dem drahtlosen Gateway 535 kommunikativ unter Verwendung eines anderen Kommunikationsnetzwerks als dem Big-Data-Backbone 505 verbunden sein, wie z.B. durch Verwendung eines Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerks, welches eine beliebige Anzahl von verdrahteten und/oder drahtlosen Kommunikationsverbindungen aufweist). In 10 ist die Steuerung 511 ein Big-Data-Provider-Knoten BD des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500 und ist direkt mit dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk-Backbone 505 verbunden.
  • Die Steuerung 511, die z.B. eine DeltaVTM-Steuerung sein kann, die von Emerson Process Management verkauft wird, kann so funktionieren, dass sie einen Stapelprozess oder einen kontinuierlichen Prozess unter Verwendung von mindestens einigen der Feldvorrichtungen 515–522 und 540–546 implementiert. Bei einer Ausführungsform kann die Steuerung 511 zusätzlich dazu, dass sie kommunikativ mit dem Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk-Backbone 505 verbunden ist, auch kommunikativ mit mindestens einigen der Feldvorrichtungen 515–522 und 540–546 unter Verwendung von beliebiger gewünschter Hardware, Software und/oder Kommunikationsverbindungen oder Netzwerke verbunden werden, die z.B. mit standardmäßigen 4–20-mA-Vorrichtungen, E/A-Karten 526, 528 und/oder einem beliebigen intelligenten Kommunikationsprotokoll wie z. B. dem FOUNDATION®-Feldbus-Protokoll, dem HART®-Protokoll, dem WirelessHART®-Protokoll usw. verbunden sind. Bei einer Ausführungsform kann die Steuerung 511 kommunikativ mit mindestens einigen der Feldvorrichtungen 515–522 und 540–546 unter Verwendung des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk-Backbone 505 verbunden sein. In 10 sind die Steuerung 511, die Feldvorrichtungen 515–522 und die E/A-Karten 526, 528 verdrahtete Vorrichtungen und die Feldvorrichtungen 540–546 sind drahtlose Feldvorrichtungen. Natürlich könnten die verdrahteten Feldvorrichtungen 515–522 und drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 mit einem bzw. beliebigen anderen Standard(s) oder Protokollen übereinstimmen, wie z.B. jedes beliebige verdrahtete oder drahtlose Protokoll einschließlich in Zukunft entwickelten beliebigen Standards oder Protokollen.
  • Die Prozesssteuerungsvorrichtung 511 umfasst einen Prozessor 530, der eine oder mehrere Prozesssteuerungsroutinen implementiert oder überwacht (z.B. diejenigen, die in einem Speicher 532 gespeichert sind), die Regelkreise umfassen können. Der Prozessor 530 ist für die Kommunikation mit den Feldvorrichtungen 515–522 und 540–546 und anderen Big-Data-Prozesssteuerungsknoten BD konfiguriert, die kommunikativ mit dem Backbone 505 verbunden sind. Es sollte bemerkt werden, dass alle beliebigen Steuerungsroutinen oder -module (einschließlich Qualitätsvorhersage- und Fehlererkennungsmodule oder -funktionsblöcke), die hierin beschrieben sind, Teile aufweisen können, die von unterschiedlichen Steuerungen oder anderen Vorrichtungen implementiert oder ausgeführt werden können, wenn dies gewünscht wird. Auf ähnliche Weise können die hierin beschriebenen Steuerungsroutinen oder -module, die innerhalb des Prozesssteuerungssystems 450 zu implementieren sind, jede beliebige Form, einschließlich Software, Firmware, Hardware usw. annehmen. Steuerungsroutinen können in jedem gewünschten Softwareformat wie z.B. unter Verwendung von objektorientierter Programmierung, Kontaktplan, Ablaufsprache, Funktionsbausteinsprache oder unter Verwendung jeder anderen Softwareprogrammiersprache oder Design-Paradigmas implementiert werden. Die Steuerungsroutinen können in jedem gewünschten Speichertyp wie z.B. Random Access Memory (RAM) oder Read Only Memory (ROM) gespeichert sein. Auf ähnliche Weise können die Steuerungsroutinen z. B. in einem oder mehreren EPROMs, EEPROMs, anwendungsorientierten integrierten Schaltungen (ASICs) oder beliebigen anderen Hardware- oder Firmwareelementen einprogrammiert sein. Daher kann die Steuerung 511 so konfiguriert sein, dass sie eine Steuerungsstrategie oder Steuerungsroutine auf jede gewünschte Art implementiert.
  • Bei einigen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 511 eine Steuerungsstrategie unter Verwendung dessen, was allgemein als Funktionsbausteine bezeichnet wird, wobei jeder Funktionsbaustein ein Objekt oder anderer Teil (z.B. eine Unterroutine) einer Gesamt-Steuerungsroutine ist, und gemeinsam mit anderen Funktionsbausteinen (über als Links bezeichnete Kommunikation) arbeitet, um Prozesssteuerungsschleifen innerhalb des Prozesssteuerungssystems 450 zu implementieren. Steuerungsbasierte Funktionsbausteine führen typischerweise eine von folgenden Funktionen aus: eine Eingabefunktion, z.B. die mit einer Sender-, Sensor- oder anderen Parametermessvorrichtung verbunden ist, eine Steuerungsfunktion, z.B. die mit einer Steuerungsroutine verbunden ist, die PID-, Fuzzy-Logic-Steuerungen usw. ausführt, oder eine Ausgabefunktion, die den Betrieb einer Vorrichtung steuert, wie z.B. ein Ventil, zur Ausführung einer physischen Funktion innerhalb des Prozesssteuerungssystems 450. Natürlich sind Hybrid- und andere Arten von Funktionsbausteinen vorhanden. Funktionsbausteine können in der Steuerung 511 ausgeführt werden und in ihr gespeichert sein, was typischerweise dann der Fall ist, wenn diese Funktionsbausteine für standardmäßige 4–20-mA-Vorrichtungen und einige Typen von intelligenten Feldvorrichtungen wie z.B. HART-Vorrichtungen verwendet werden oder diesen zugeordnet sind, oder können in den Feldvorrichtungen selbst gespeichert und dort implementiert sein, was bei Feldbus-Vorrichtungen der Fall sein kann. Die Steuerung 511 kann eine oder mehrere Steuerungsroutinen 538 umfassen, die einen oder mehrere Regelkreise implementieren können. Jeder Regelkreis wird typischerweise als ein Steuerungsmodul bezeichnet und kann durch die Ausführung eines oder mehrerer der Funktionsbausteine ausgeführt werden.
  • Die verdrahteten Vorrichtungen 511–522, die in 10 dargestellt sind, umfassen verdrahtete Big-Data-Prozesssteuerungsvorrichtungen 515, 516 und 518–521 und die E/A-Karten 526, 528. 10 stellt auch verdrahtete ältere Vorrichtungen 517 und 522 dar, die gemeinsam mit den verdrahteten Big-Data-Vorrichtungen 515, 518–521, 526, 528 innerhalb der Prozessanlage arbeiten können. Die verdrahteten Feldvorrichtungen 515–522 können jeder Typ von Vorrichtung wie z.B. Sensoren, Ventile, Sender, Positionierer usw. sein, während die E/A-Karten 526 und 528 jeder Typ von E/A-Vorrichtung sein können, die mit jedem gewünschten Kommunikations- oder Steuerungsprotokoll übereinstimmen. In 10 sind die Feldvorrichtungen 515–518 standardmäßige 4–20-mA-Vorrichtungen oder HART-Vorrichtungen, die über Analogleitungen oder kombinierte Analog-Digitalleitungen mit der E/A-Karte 526 kommunizieren, während die Feldvorrichtungen 519–522 intelligente Vorrichtungen sind, wie z.B. FOUNDATION®-Feldbus-Feldvorrichtungen, die über einen Digitalbus mit der E/A-Karte 528 unter Verwendung eines Feldbus-Kommunikationsprotokolls kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen kommunizieren jedoch mindestens einige der verdrahteten Big-Data-Feldvorrichtungen 515, 516 und 518–521 und/oder mindestens einige der Big-Data-E/A-Karten 526, 528 zusätzlich oder alternativ mit der Steuerung 511 unter Verwendung des Big-Data-Netzwerk-Backbone 505.
  • Die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546, die in 10 dargestellt sind, umfassen Beispiele drahtloser Big-Data-Knoten oder BD-Vorrichtungen (z.B. Vorrichtungen 542a, 542b, 544). 10 umfasst außerdem ein Beispiel einer älteren drahtlosen Vorrichtung (z.B. Vorrichtung 546). Die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 kommunizieren in einem drahtlosen Netzwerk 570 unter Verwendung eines drahtlosen Protokolls, wie z.B. dem WirelessHART-Protokoll. Solche drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 können direkt mit einem oder mehreren anderen Vorrichtungen oder Knoten BD des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500 kommunizieren, die auch konfiguriert sind, um drahtlos zu kommunizieren (z.B. unter Verwendung des drahtlosen Protokolls). Zur Kommunikation mit einem oder mehreren anderen Big-Data-Knoten, die nicht zur drahtlosen Kommunikation konfiguriert sind, können die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 ein drahtloses Gateway 535 verwenden, welches mit dem Backbone 505 oder einem anderen Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerk verbunden ist. Jede beliebige Anzahl von drahtlosen Feldvorrichtungen, die Big Data unterstützt, kann in der Prozessanlage 450 verwendet werden.
  • Das drahtlose Gateway 535, wie es in 10 veranschaulicht ist, ist ein weiteres Beispiel eines Big-Data-Knotens, der in der Prozesssteuerungsanlage oder dem -system 450 enthalten ist und Zugang zu unterschiedlichen drahtlosen Vorrichtungen 540–558 eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 570 bietet. Insbesondere stellt das drahtlose Gateway 535 eine kommunikative Kopplung zwischen den drahtlosen Vorrichtungen 540–558, den verdrahteten Vorrichtungen 511–528 und/oder anderen Knoten oder Vorrichtungen des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500 bereit, (einschließlich der Steuerung 511 von 10). Beispielsweise kann das drahtlose Gateway 535 eine kommunikative Kopplung unter Verwendung des Big-Data-Netzwerk-Backbone 505 und/oder durch Verwendung eines oder mehrerer Kommunikationsnetzwerke der Prozessanlage 450 bereitstellen.
  • Das drahtlose Gateway 535 stellt eine kommunikative Kopplung in einigen Fällen durch Routing, Pufferung und Timing von Diensten für untere Schichten der verdrahteten und drahtlosen Protokollstapel (z.B. Adressumwandlung, Routing, Paketsegmentierung, Priorisierung usw.) während der Tunnelung einer geteilten Schicht oder von Schichten der verdrahteten und drahtlosen Protokollstapel bereit. In anderen Fällen kann das drahtlose Gateway 535 Befehle zwischen verdrahteten und drahtlosen Protokollen übersetzen, die keinerlei Protokollschichten teilen. Zusätzlich zu Protokoll- und Befehlsumwandlung kann das drahtlose Gateway 535 eine synchronisierte Taktung bereitstellen, die von Zeitfenstern und Superframes (Gruppen von Kommunikations-Zeitfenstern mit gleichmäßigem Zeitabstand) einer Zeitplanung verwendet werden, die dem drahtlosen Protokoll zugeordnet sind, welches in dem drahtlosen Netzwerk 570 implementiert ist. Weiterhin kann das drahtlose Gateway 535 Netzwerkverwaltung und administrative Funktionen für das drahtlose Netzwerk 570 wie z.B. Ressourcenverwaltung, Leistungsanpassungen, Netzwerkfehlerabschwächung, Verkehrsüberwachung, Sicherheit und dergleichen bereitstellen.
  • Ähnlich wie bei den verdrahteten Feldvorrichtungen 515–522 können die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 des drahtlosen Netzwerks 570 physische Steuerungsfunktionen innerhalb der Prozessanlage 450 ausführen, z.B. Öffnen oder Schließen von Ventilen oder Durchführung von Messungen von Prozessparametern. Die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546 sind jedoch konfiguriert, um unter Verwendung des drahtlosen Protokolls des Netzwerks 570 zu kommunizieren. Als solche sind die drahtlosen Feldvorrichtungen 540–546, das drahtlose Gateway 535 und andere drahtlose Knoten 552–558 des drahtlosen Netzwerks 570 Produzenten und Verbraucher von drahtlosen Kommunikationspaketen.
  • In einigen Szenarios kann das drahtlose Netzwerk 570 nicht-drahtlose Vorrichtungen umfassen, die Big-Data-Vorrichtungen sein können oder nicht. Beispielsweise kann eine Feldvorrichtung 548 von 10 eine ältere 4–20-mA-Vorrichtung sein und eine Feldvorrichtung 550 kann eine herkömmliche verdrahtete HART-Vorrichtung sein. Zur Kommunikation innerhalb des Netzwerks 570 können die Feldvorrichtungen 548 und 550 mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 570 über einen drahtlosen Adapter (WA) 552a oder 552b verbunden sein. In 10 ist der drahtlose Adapter 552b dahingehend dargestellt, dass er ein älterer drahtloser Adapter ist, der unter Verwendung des drahtlosen Protokolls kommuniziert, und der drahtlose Adapter 552a ist dahingehend dargestellt, dass er Big Data unterstützt und daher kommunikativ mit dem Big-Data-Netzwerk-Backbone 505 verbunden ist. Zusätzlich können die drahtlosen Adapter 552a, 552b andere Kommunikationsprotokolle wie z.B. Foundation®-Feldbus, PROFIBUS, DeviceNet usw. unterstützen. Weiterhin kann das drahtlose Netzwerk 570 einen oder mehrere Netzwerkzugangspunkte 555a, 555b umfassen, die separate physische Vorrichtungen in verdrahteter Kommunikation mit dem drahtlosen Gateway 535 sein können, oder mit dem drahtlosen Gateway 535 als eine integrale Vorrichtung bereitgestellt werden können. In 10 ist der Netzwerkzugangspunkt 555a dahingehend veranschaulicht, dass er eine Big-Data-Vorrichtung BD ist, während der Netzwerkzugangspunkt 555b ein älterer Zugangspunkt ist. Das drahtlose Netzwerk 570 kann auch einen oder mehrere Router 558 zur Weiterleitung von Paketen von einer drahtlosen Vorrichtung zu einer anderen drahtlosen Vorrichtung innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 570 umfassen, wovon jeder verteilte Big Data in dem Prozesssteuerungssystem 450 unterstützen kann oder nicht. Die drahtlosen Vorrichtungen 540–546 und 552–558 können miteinander und mit dem drahtlosen Gateway 535 über drahtlose Verbindungen 560 des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 570 und/oder über den Big-Data-Netzwerk-Backbone 505 kommunizieren, wenn die drahtlosen Vorrichtungen verteilte und/oder zentralisierte Big-Data-Vorrichtungen sind.
  • Dementsprechend umfasst 10 mehrere Beispiele von Big-Data-Vorrichtungen von Knoten BD, die in erster Linie dafür dienen, Netzwerkroutingfunktionalität und Verwaltung für unterschiedliche Netzwerke des Prozesssteuerungssystems bereitzustellen. Beispielsweise können das drahtlose Gateway 535, der Zugangspunkt 555a und der Router 558 jeweils eine Funktionalität zum Routen von drahtlosen Paketen in dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 570 umfassen. Das drahtlose Gateway 535 führt Verkehrsverwaltung und administrative Funktionen für das drahtlose Netzwerk 570 aus, und routet Verkehr zu und von verdrahteten Netzwerken, die in Kommunikationsverbindung mit dem drahtlosen Netzwerk 570 stehen. Das drahtlose Netzwerk 570 kann ein drahtloses Prozesssteuerungsprotokoll verwenden, welches spezifisch Prozesssteuerungsmeldungen und -funktionen unterstützt, wie z.B. WirelessHART. Wie in 10 dargestellt, unterstützen die Vorrichtungen 535, 555a, 552a, 542a, 542b und 558 des drahtlosen Netzwerks 570 Big Data in der Prozesssteuerungsanlage 450, wobei jedoch jede beliebige Anzahl von allen beliebigen Typen von Knoten des drahtlosen Netzwerks 570 verteilte Big Data in der Prozessanlage 450 unterstützen kann.
  • Andere Vorrichtungen, die andere drahtlose Protokolle verwenden, können Big-Data-Knoten und/oder Vorrichtungen BD des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500 sein. In 10 sind einer oder mehrere drahtlose Zugangspunkte 572 Big-Data-Vorrichtungen BD, die andere drahtlose Protokolle wie z.B. WLAN oder andere IEEE 802.11-kompatible drahtlose lokale Netzwerkprotokolle, mobile Kommunikationsprotokolle wie z.B. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) oder andere ITU-R(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector)-kompatible Protokolle, Funkkommunikationen mit kurzer Wellenlänge wie z. B. Nahfeldkommunikationen (NFC) und Bluetooth oder andere drahtlose Kommunikationsprotokolle verwenden. Typischerweise ermöglichen solche drahtlosen Zugangspunkte 572 Hand- oder anderen tragbaren Rechnervorrichtungen (z.B. Benutzerschnittstellenvorrichtungen) die Kommunikation über ein jeweiliges drahtloses Netzwerk, welches sich von dem drahtlosen Netzwerk 570 unterscheidet und welches ein anderes drahtloses Protokoll als das drahtlose Netzwerk 570 unterstützt. In einigen Szenarios können zusätzlich zu tragbaren Rechnervorrichtungen eine oder mehrere Prozesssteuerungsvorrichtungen (z.B. Steuerung 511, Feldvorrichtungen 515–522 oder drahtlose Vorrichtungen 535, 540–558) ebenfalls unter Verwendung des von den Zugangspunkten 572 unterstützten drahtlosen Protokolls kommunizieren.
  • Zusätzlich sind in 10 eines oder mehrere Gateways 575, 578 zu Systemen, die außerhalb des unmittelbaren Prozesssteuerungssystems 450 liegen (wie z.B. Laborinformationssysteme, Wartungssysteme usw.) Big-Data-Knoten oder -Vorrichtungen BD des Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks 500. Typischerweise sind solche Systeme Kunden oder Lieferanten von Informationen, die von dem Prozesssteuerungssystem 450 erzeugt werden oder womit dieses arbeitet. Beispielsweise kann sich ein Anlagen-Gateway-Knoten 575 kommunikativ direkt mit der Prozessanlage 450 verbinden (die über ihren eigenen jeweiligen Big-Data-Prozesssteuerungs-Netzwerk-Backbone 505 verfügt), wobei eine andere Prozessanlage ihren eigenen Big-Data-Prozesssteuerungs-Netzwerk-Backbone hat. Bei einem anderen Beispiel kann ein einzelner Big-Data-Prozesssteuerungs-Netzwerk-Backbone 505 mehrere Prozessanlagen oder Prozesssteuerungsumgebungen bedienen. In einem weiteren Beispiel verbindet der Anlagen-Gateway-Knoten 575 die unmittelbare Prozessanlage 450 kommunikativ mit einem Big-Data-Cloud-Knoten 410 und/oder einer Big-Data-Cloud-Anwendung 421.
  • In 10 verbindet ein Anlagen-Gateway-Knoten 575 die direkte Prozessanlage 450 kommunikativ mit einer älteren oder Prozessanlage nach dem Stand der Technik, die kein Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 500 oder Backbone 505 umfasst. In diesem Beispiel kann der Anlagen-Gateway-Knoten 575 Meldungen zwischen einem von dem Big-Data-Prozesssteuerungs-Backbone 505 der Anlage 450 verwendeten Protokoll und einem anderen von dem älteren System verwendeten Protokoll (z.B. Ethernet, Profibus, Feldbus, DeviceNet usw.) konvertieren oder übersetzen. Der eine oder die mehreren externen System-Gateway-Knoten 578 verbinden das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 500 kommunikativ mit dem Netzwerk eines externen öffentlichen oder privaten Systems, wie z. B. einem Laborsystem (z.B. Laborinformations-Management-System oder LIMS), einer Prüf- und Wartungsrundenlogbuch-Datenbank, einem Materialhandhabungssystem, einem Wartungsverwaltungssystem, einem Produktlagerverwaltungssystem, einem Produktionsplanungssystem, einem Wetterdatensystem, einem Versand- und Handhabungssystem, einem Verpackungssystem, dem Internet, dem Prozesssteuerungssystem eines anderen Providers oder anderen externen Systemen.
  • Obwohl in 10 nur eine einzelne Steuerung 511 mit einer endlichen Anzahl von Feldvorrichtungen 515–522 und 540–546 veranschaulicht ist, ist dies nur eine veranschaulichende und keine einschränkende Ausführungsform. Jede beliebige Anzahl von Steuerungen 511 kann Big Data unterstützen, und jede der Steuerungen 511 kann mit jeder beliebigen Anzahl von verdrahteten oder drahtlosen Feldvorrichtungen 515–522, 540–546 kommunizieren, um einen Prozess in der Anlage 450 zu steuern. Weiterhin kann die Prozessanlage 450 auch jede beliebige Anzahl an drahtlosen Gateways 535, Routern 558, Zugangspunkten 555, drahtlosen Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerken 570, Zugangspunkten 572 und/oder Gateways 575, 578 umfassen. Weiterhin kann 10 jede beliebige Anzahl von Big-Data-Anwendungen 408 umfassen, die gesammelte Daten und/oder erzeugte erlernte Daten oder Wissen von sämtlichen Vorrichtungen in der Prozessanlage 450 empfangen und speichern können. Bei einigen Ausführungsformen kann das Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerk 500 eine beliebige Anzahl von regionalen Big-Data-Vorrichtungen und Knoten (in 10 nicht dargestellt) umfassen.
  • Weiterhin ist die Kombination von Aspekten, Vorrichtungen und Komponenten in der beispielhaften Prozessanlage 450 enthalten, wie von 10 nur beispielhaft veranschaulicht ist. Die hierin offenbarten Techniken, Systeme, Verfahren und Vorrichtungen können in Prozessanlagen mit Null oder mehr der Aspekte verwendet werden, die in 10 dargestellt sind. Beispielsweise können die hierin offenbarten Techniken, Systeme, Verfahren und Vorrichtungen in einer Prozessanlage ohne eine zentralisierte Big-Data-Anwendung 408 oder in einer Prozessanlage mit einer oder mehreren regionalen Big-Data-Anwendungen und/oder Knoten verwendet werden. In einem anderen Beispiel können die hierin offenbarten Techniken, Systeme, Verfahren und Vorrichtungen in einer Prozessanlage nur mit älteren Vorrichtungen verwendet werden.
  • In der Tat bieten die hierin abgehandelten Vorrichtungen, Systeme, Verfahren und Techniken zum Bestimmen von Prozesselementausrichtungen bei der Inbetriebnahme zahlreiche Vorteile. Während bekannte Techniken zum Bestimmen von Prozesselementausrichtungskarten typischerweise Informationen aus der Anlagenplanungsdokumentation extrahieren und die extrahierten Informationen in einer Prozesselementausrichtungskarte synthetisieren, sind solche Verfahren typischerweise zeitaufwändig und kostspielig. Mit den hierin offenbarten Techniken können jedoch Prozesselementausrichtungsdaten einfach bei der Inbetriebnahme von Prozesselementen erhalten und zu dem Big-Data-Netzwerk übertragen werden, wodurch das Prozesssteuerungssystem unterstützt wird, wobei die Prozesselementausrichtungsdaten gespeichert werden können und für die Verwendung zum Bestimmen der Prozesselementausrichtungskarten, zum Ausführen von Lern-, Schulungs- und Discovery-Funktionen und/oder -analysen und dergleichen leicht verfügbar sind. Weitere vorteilhafte Verwendungen von Prozesselementausrichtungsdaten, die während der Inbetriebnahme von Prozesselementen erhalten wurden, umfassen beispielsweise die Verwendung des erfassten Bildes eines Prozesselements und seiner Umgebung sowie des bestimmten physischen Standorts, damit das Prozesselement auf einfache Weise lokalisiert werden kann; automatische Erzeugung von Bildern von Teilen des Prozessablaufs, darin enthaltene Prozesselemente; Einbindung von beschreibenden Informationen von Prozesselementen in die Prozessablaufbilder; wie auch andere Vorteile.
  • Zur weiteren Veranschaulichung dieser und weiterer Vorteile der hierin offenbarten Techniken stellt 11 ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung eines Prozesses dar, der von einer Prozessanlage gesteuert wird oder zu steuern ist. Das Verfahren 600 kann in Verbindung mit den Systemen von 4, 8, 9 und/oder 10, oder mit anderen geeigneten Systemen zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren 600 in Verbindung mit dem Verfahren 300 von 5 oder mit anderen geeigneten Verfahren zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung verwendet werden. Zwecks einfacherer Abhandlung, und nicht zum Zwecke der Einschränkung wird das Verfahren nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme auf 1–10 abgehandelt.
  • An einem Block 602 umfasst das Verfahren 600 das Erhalten jeweiliger Identifikationsinformation und Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen für jede einer Vielzahl von Feldvorrichtungen. Die Vielzahl von Feldvorrichtungen ist innerhalb einer Prozessanlage installiert und arbeitet dahingehend, einen Prozess innerhalb der Prozessanlage zu steuern, wenn die Vielzahl von Feldvorrichtungen online ist. Typischerweise wird jedoch der Block 602 ausgeführt, nachdem die Vielzahl von Feldvorrichtungen installiert ist, jedoch bevor die Vielzahl von Feldvorrichtungen für Online-Vorgänge aktiviert ist. Die jeweiligen Identifikationsinformationen und Identifikationen jeweiliger relativer Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen werden durch eine lokale Vorrichtung erhalten, wie z.B. die Vorrichtung 212. Bei einem Beispiel kann die lokale Vorrichtung eine drahtlose Inbetriebnahmevorrichtung sein, welche die jeweiligen Identifikationsinformationen und Angaben von jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen erhält, während die drahtlose Inbetriebnahmevorrichtung verwendet wird, um die Vielzahl von Feldvorrichtungen in Betrieb zu nehmen. Die Identifikationsinformationen und Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen können so sein, wie zuvor in Bezug auf die Blöcke 302 und 308 von 5 bei einer Ausführungsform beschrieben.
  • Bei einem Block 605 umfasst das Verfahren 600 das Erzeugen von mindestens einem Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses. Die erzeugte Prozesselementausrichtungskarte (oder ein Teil davon) basiert auf mindestens einem Teil der im Block 602 erhaltenen Informationen und gibt als solche eine Reihenfolge der Aktivierung der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs an.
  • Während eine Darstellung der Prozesselementausrichtungskarte (oder eines Teils davon) jedes geeignete Format bei einem Block 608 annehmen kann (beispielsweise wie in 1 und 2A–2C dargestellt), umfasst das Verfahren 600 das Präsentieren einer bildlichen Darstellung oder Ansicht der Prozesselementausrichtungskarte (oder eines Teils davon) auf einer Anzeige. Wie zuvor in Bezug auf 6A–6D abgehandelt, umfasst die bildliche Darstellung fotografische Bilder und/oder grafische Darstellungen von dem Teil der Anlage, in dem die Vielzahl von Feldvorrichtungen installiert ist. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die bildliche Darstellung oder Ansicht mindestens einen Teil eines Panoramabildes, welches aus Bildern erzeugt ist, die bei der Inbetriebnahme der Vielzahl von Feldvorrichtungen erfasst wurden. Jedenfalls gibt die bildliche Darstellung der Prozesselementausrichtungskarte (oder eines Teils davon) die jeweiligen Standorte der Vielzahl von Feldvorrichtungen und den Prozessablauf durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen an. Beispielsweise wird unter Bezugnahme auf 6D der Prozessablauf durch den Reaktionsbereich durch das Bezugszeichen 340 angegeben. Selbstverständlich kann für die Angabe des Prozessablaufs durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen auf der bildlichen Darstellung jede beliebige geeignete Angabe verwendet werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 600 optional die Darstellung einer nicht-bildlichen Darstellung oder Ansicht der Prozesselementausrichtungskarte (oder eines Teils davon) auf der Anzeige (Block 610). Wie zuvor abgehandelt, umfasst die nicht-bildliche Darstellung im Allgemeinen eine minimale Menge von Grafiken, und umfasst typischerweise Text und/oder Zahlen in einer geordneten und/oder gruppierten Anordnung wie in 7A–7C dargestellt. Die nicht-bildliche Darstellung zeigt auch den Prozessablauf durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen an, beispielsweise durch die Anordnung von Text und/oder Zahlen und/oder durch andere geeignete Angaben. Wenn eine nicht-bildliche Darstellung auf einer Anzeige dargestellt wird, kann zugelassen werden, dass ein Benutzer den Ansichtsfokus zwischen der bildlichen Darstellung und der nicht-bildlichen Darstellung umschaltet. Zusätzlich oder alternativ kann ein Benutzer gleichzeitig die bildliche und nicht-bildliche Darstellung in separaten, skalierbaren Fenstern betrachten. Weiterhin wird, wenn ein Benutzer eine Änderung entweder an der bildlichen oder nicht-bildlichen Darstellung vornimmt (zum Beispiel durch Ziehen und Positionieren einer Angabe einer Feldvorrichtung oder eines Prozesselements von einem Standort auf der Ansicht zu einem anderen Standort auf der Darstellung oder Ansicht), die andere Darstellung automatisch geändert, aktualisiert oder angepasst, um die Änderung widerzuspiegeln.
  • Bisher wurden die Blöcke 608 und 610 im Hinblick auf ein Szenario abgehandelt, bei dem die Vielzahl von Feldvorrichtungen installiert wurde, aber noch nicht für die Echtzeitsteuerung des Prozesses aktiviert wurde. Bei einigen Ausführungsformen können jedoch der Block 608 und/oder der Block 610 ausgeführt werden, während die Vielzahl von Feldvorrichtungen online ist und arbeitet, um den Prozess zu steuern. Bei diesen Ausführungsformen können die Angaben der Feldvorrichtungen über die Darstellung oder Anzeigenansicht Angaben über die Echtzeitbetriebswerte umfassen, die von den Feldvorrichtungen beobachtet oder erzeugt wurden, während sie in Echtzeit arbeiten. Zur Veranschaulichung stellt 12A eine bildliche Luftbild-Anzeigenansicht 620 einer Prozessanlage dar. Die Luftaufnahme 620 kann auf der Grundlage von Daten oder Informationen erzeugt worden sein, die bei der Inbetriebnahme von Feldvorrichtungen erhalten wurden, die in der Prozessanlage innerhalb der Grenzen der Ansicht 620 installiert sind. Dementsprechend umfasst die Ansicht 620 darauf Angaben installierter Feldvorrichtungen 622, 625, 628 an ihren jeweiligen Standorten innerhalb der Prozessanlage. In 12A wird die Ansicht 620 während des Echtzeitbetriebs der Prozessanlage auf einer Anzeige dargestellt (zum Beispiel die Anzeige 228 der Vorrichtung zu 12). Als solche umfassen die Angaben über die installierten Feldvorrichtungen 622, 625, 628 Angaben über die Echtzeitbetriebswerte, die durch die Feldvorrichtungen 622, 625, 628 beobachtet wurden. Zum Beispiel arbeiten die Feldvorrichtungen 622, 628 in einem normalen Zustand, und damit ist auch ihre entsprechende Angabe 622, 628 grünfarbig. Andererseits befindet sich die Feldvorrichtung 620 in einen Alarmzustand und damit ist ihre entsprechende Angabe 625 rotfarbig. Auch wenn Unterschiede bei dem Feldvorrichtungszustand in der Ansicht 625 durch unterschiedliche Farben angegeben werden, können natürlich auch andere Signale zusätzlich oder alternativ verwendet werden, wie zum Beispiel Blinken, Hervorhebungen, Einkreisen oder andere geeignete Signale.
  • Das Verfahren 600 umfasst das Einstellen der Anzeige der bildlichen Darstellung oder der Ansicht und/oder Einstellen der Anzeige der nicht-bildlichen Darstellung oder Ansicht auf Basis eines Benutzerbefehls (Block 612). Beispielsweise sieht ein Benutzer die Alarminformationen 625 auf der bildlichen Darstellung 620 der Prozessanlage und möchte mehr Informationen über den Alarm erhalten. Der Benutzer kann anfragen, die bildliche Ansicht 620 zu vergrößern, wobei eine daraus resultierende vergrößerte Ansicht 630 des gewünschten vergrößerten Bereichs in 12B dargestellt ist. Wie in 12B dargestellt, können weitere detailliertere Informationen über den vergrößerten Bereich automatisch in der Ansicht 630 angezeigt werden. Zum Beispiel umfasst die Ansicht 630 die Angabe der alarmierten Feldvorrichtung 625 sowie Angaben von anderen Prozesselementen 632a–632g, 635a–635c und 640a–640b an ihren jeweiligen Standorten innerhalb der Grenzen der vergrößerten Ansicht 630. Angaben von Echtzeitwerten, die von Prozesselementen 625 632a–632g, 635a–635c und 640a–640b beobachtet werden, können in Verbindung mit den Angaben der Prozesselemente 625 und 632a–632g, 635a–635c und 640a–640b angezeigt werden. Außerdem kann, wenn die Ansicht 630 genügend vergrößert wird, eine Angabe des Prozessablaufs 642 darauf angezeigt werden.
  • 12C stellt eine weitere vergrößerte Ansicht 650 eines Teils der Ansicht 630 dar. Die weiter vergrößerte Ansicht 650 wird zum Beispiel angezeigt, wenn der Benutzer eine weitere Vergrößerung der Ansicht 630 anfordert. Auf der Ansicht 650 werden zusätzliche Echtzeitdaten automatisch für mindestens einige der darauf enthaltenen Prozesselemente angezeigt. Beispielsweise wird eine entsprechende Echtzeittemperatur, die von jedem der Prozesselemente 632b–632e beobachtet wird, automatisch auf der Ansicht 650 angezeigt, und ein jeweiliger Echtzeitdurchsatz, der von jedem der Prozesselemente 632a, 632f, 625 und 632g beobachtet wird, wird ebenfalls automatisch angezeigt.
  • In 12C hat der Benutzer das alarmierte Prozesselement 625 ausgewählt, welches auf der Anzeigenansicht 650 als gegenwärtig 0 % Durchsatz aufweisend angegeben ist. Bei der Auswahl des Prozesselements 625 wird ein Popup-Fenster 655 präsentiert, welches ein Bild 658 des Prozesselements 625 umfasst, welches in seiner Umgebung innerhalb der Prozessanlage installiert ist. Das Bild 658 kann während der Inbetriebnahme des Prozesselements 625 erhalten oder erfasst worden sein, beispielsweise von einer lokalen Vorrichtung oder Inbetriebnahmevorrichtung. Weitere Informationen, die dem Prozesselement 625 entsprechen, welche während der Inbetriebnahme des Prozesselements 625 erhalten wurden, können auch angezeigt 660 werden. Beispielsweise werden in 12C Angaben des Reaktorpegelbereichs und die oberen und unteren Grenzen eines normalen Betriebsbereichs (d. h. 95 % und 60 %) angezeigt. Zusätzlich werden in 12C weitere Echtzeitwerte angezeigt, die durch die Prozessvorrichtung 625 beobachtet wurden, zum Beispiel der „schlechte“ Status des Prozesselements.
  • Wenn ein Benutzer verkleinern möchte, dann kann er oder sie dies als solches angeben, und es kann eine breitere Ansicht (bei der es sich um die zuvor angezeigte Ansicht handeln kann) auf der Anzeige dargestellt werden. Obwohl 12A–12C der Prozessanlage Luftbildansichten anzeigen, sind weiterhin die in Bezug darauf beschriebenen Konzepte leicht auf andere Arten von Ansichten anwendbar, z.B. Ausrüstung oder Straßenansichten der Prozessanlage. Weiter ist anzumerken, dass obwohl 12A–12C bildliche Darstellungen oder Ansichten einer Prozessanlage anzeigen, die in Bezug auf die Figuren beschriebenen Konzepte leicht auf nicht-bildliche Darstellungen oder Ansichten anwendbar sind.
  • Ausführungsformen der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Techniken können jede beliebige Anzahl der folgenden Aspekte entweder alleine oder in Kombination umfassen:
    • 1. Verfahren zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung in einem Prozess, umfassend das Erhalten von Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung und einer Angabe einer relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf eine andere Feldvorrichtung, die zum Steuern des Prozesses in der Prozessanlage zu verwenden ist, an einer lokalen Vorrichtung in Verbindung mit der Inbetriebnahme einer in einer Prozessanlage installierten Feldvorrichtung; und Bereitstellen der Identifikationsinformationen und der Angabe der relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses.
    • 2. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei die lokale Vorrichtung eine drahtlose Inbetriebnahmevorrichtung in physischer Nähe zu der Feldvorrichtung ist, und das Verfahren weiterhin das Verifizieren an der lokalen Vorrichtung und basierend auf den erhaltenen Identifikationsinformationen umfasst, dass die Feldvorrichtung eine erwartete Feldvorrichtung ist.
    • 3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, wobei das Bereitstellen der Identifikationsinformationen und der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen der Prozesselementausrichtungskarte das Bereitstellen der Identifikationsinformationen und die Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung für einen Knoten eines Big-Data-Netzwerks umfasst, welches die Prozessanlage bedient.
    • 4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, wobei das Erhalten der Identifikationsinformationen von der Feldvorrichtung das Erhalten von Daten umfasst, die in der Feldvorrichtung gespeichert sind.
    • 5. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei das Erhalten von Daten, die in der Feldvorrichtung gespeichert sind, mindestens eines der Folgenden umfasst: das Erhalten von Daten, die auf einem physischen Tag oder Etikett gespeichert sind, welches an einer Außenseite der Feldvorrichtung angebracht ist; oder das Erhalten von Daten aus einem Speicher, der in der Feldvorrichtung enthalten ist.
    • 6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, wobei das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung auf mindestens einem von Folgendem basiert: (i) einer Reihenfolge, bei der die Identifikationsinformationen von der Feldvorrichtung und die Identifikationsinformationen der anderen Prozessvorrichtung an der lokalen Vorrichtung erhalten werden; oder (ii) einer Angabe einer Positionierung von mindestens einigen der erhaltenen Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung auf einem Bild oder einer Darstellung der Umgebung, in der sich die Feldvorrichtung befindet.
    • 7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, wobei das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung mindestens eines von Folgendem umfasst: Erhalten von Daten, die einen absoluten Standort der Feldvorrichtung angeben, über einen Positionssensor der lokalen Vorrichtung; Erhalten eines Bildes der Feldvorrichtung, die in einer Umgebung angeordnet ist, über eine in der lokalen Vorrichtung enthaltene Kameraschnittstelle; oder Erhalten der Anzeige der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung über eine in der lokalen Vorrichtung enthaltene Benutzeroberfläche.
    • 8. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung Folgendes umfasst: Erhalten des Bildes der Feldvorrichtung, die in der Umgebung angeordnet ist; und Bestimmen der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung basierend auf mindestens einem Standort der anderen Prozessvorrichtung, die in dem Bild der in der Umgebung positionierten Feldvorrichtung angegeben ist, oder dem Bild der in der Umgebung positionierten Feldvorrichtung und ein anderes Bild, welches die andere Prozessvorrichtung umfasst, die in einer überlappenden Umgebung positioniert ist.
    • 9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, wobei das Erhalten der Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung und das Angeben der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung jeweilige Identifikationsinformationen von jeder einer Vielzahl von Feldvorrichtungen umfasst; und wobei das Erhalten der relativen Reihenfolge jeder der Vielzahl von Feldvorrichtungen auf Benutzerauswahlen der jeweiligen Identifikationsinformationen basiert.
    • 10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, weiterhin umfassend das Anzeigen an der lokalen Vorrichtung der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung; und Empfangen einer Änderung an der relativen Reihenfolge über eine Benutzeroberfläche der lokalen Vorrichtung.
    • 11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Aspekte, weiterhin umfassend das Anzeigen an der lokalen Vorrichtung der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung, und Empfangen einer Angabe einer Genehmigung der relativen Reihenfolge; und wobei das Bereitstellen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen der Prozesselementausrichtungskarte das Bereitstellen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung bei der Erzeugung der Prozesselementausrichtungskarte nach dem Empfang der Angabe der Genehmigung der relativen Reihenfolge umfasst.
    • 12. Vorrichtung oder System zum Ausrichten von Prozesselementen in einem Prozess und optional für die Durchführung des Verfahrens eines der vorangegangenen Aspekte, wobei die Vorrichtung oder das System Folgendes umfassen: einen Speicher, der jeweilige Daten für jede Feldvorrichtung speichert, die in einer Vielzahl von Feldvorrichtungen zum Steuern mindestens eines Teils des Prozesses in einer Prozessanlage enthalten sind, wobei die jeweiligen Daten für jede Feldvorrichtung jeweilige Identifikationsinformationen von jeder Feldvorrichtung und eine jeweilige Angabe einer relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung in Bezug auf mindestens eine andere Feldvorrichtung innerhalb eines Prozessablaufs umfassen; einen Ausrichtungsgenerator, der konfiguriert ist, um basierend auf den gespeicherten jeweiligen Daten der Vielzahl von Feldvorrichtungen eine Darstellung einer Reihenfolge der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb des Prozessablaufs zu erzeugen, wobei die erzeugte Darstellung mindestens ein Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses ist; und eine Anzeige, worauf mindestens der Teil der Prozesselementausrichtungskarte präsentiert ist.
    • 13. Vorrichtung nach dem vorangegangenen Aspekt, weiterhin umfassend einen Vorrichtungsverifizierer, der konfiguriert ist, um während einer Inbetriebnahme jeder Feldvorrichtung und basierend auf den jeweiligen Identifikationsinformationen jeder Feldvorrichtung zu verifizieren, dass jede Feldvorrichtung eine erwartete Feldvorrichtung ist; und wobei die jeweilige Angabe der relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung in Verbindung mit der Inbetriebnahme jeder Feldvorrichtung erhalten wird.
    • 14. Vorrichtung nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei die Vorrichtung in einer drahtlosen Inbetriebnahmevorrichtung enthalten ist, welche die relative Reihenfolge jeder Feldvorrichtung erhält.
    • 15. Vorrichtung nach dem vorangegangenen Aspekt, weiterhin umfassend mindestens einen von einer Benutzeroberfläche, einer Kameraschnittstelle, mindestens einer Kommunikationsschnittstelle oder einem Positionssensor, über den mindestens einige der jeweiligen Daten für jede Feldvorrichtung erhalten werden.
    • 16. Vorrichtung nach einem der Aspekte 12–15, wobei die jeweilige Identifikation von jeder Feldvorrichtung Daten umfasst, die mindestens gespeichert sind auf einem von: einem Tag, welches an jeder Feldvorrichtung befestigt ist, oder einem in jeder Feldvorrichtung enthaltenen Speicher.
    • 17. Verfahren nach einem der Aspekte 12–16, wobei die jeweilige Angabe der relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung basierend auf mindestens einem von Folgendem bestimmt wird: einem Bild, einer Angabe eines absoluten Standorts jeder Feldvorrichtung oder einer Angabe eines Prozesselements, welches stromaufwärts oder stromabwärts jeder Feldvorrichtung angeordnet ist.
    • 18. Verfahren nach einem der Aspekte 12–17, wobei die Anzeige weiterhin konfiguriert ist, um Angaben der jeweiligen Daten für die Vielzahl von Feldvorrichtungen anzuzeigen; und wobei der Ausrichtungsgenerator konfiguriert ist, um mindestens den Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf einer Benutzerauswahl von mindestens einem Teil der Angaben der jeweiligen Daten für die Vielzahl von Feldvorrichtungen zu erzeugen.
    • 19. Vorrichtung nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei die Benutzerauswahl eine geordnete Auswahl ist.
    • 20. Vorrichtung nach einem der Aspekte 12–19, wobei der Ausrichtungsgenerator konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf den gespeicherten relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen und ohne Verwendung von Echtzeit-Benutzereingaben automatisch zu erzeugen.
    • 21. Vorrichtung nach einem der Aspekte 12–20, wobei der Ausrichtungsgenerator weiterhin konfiguriert ist, um mindestens den Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf einer Angabe einer Änderung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte zu ändern, die auf einer Benutzeroberfläche empfangen wurde.
    • 22. Vorrichtung nach einem der Aspekte 12–21, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, über die mindestens der Teil der Prozesselementausrichtungskarte zu einem Knoten eines Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks übertragen wird, welches die Prozessanlage unterstützt.
    • 23. Vorrichtung nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei die Vielzahl von Feldvorrichtungen mindestens den Teil des Prozesses steuert, indem ein in der Prozessanlage enthaltenes Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerk verwendet wird.
    • 24. Vorrichtung nach einem der Aspekte 12–23, wobei der Speicher ein erster Speicher ist, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Analytikroutine umfasst, die in dem ersten Speicher oder in einem zweiten Speicher gespeichert ist, und die Analytikroutine mit dem mindestens einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte arbeitet, um erlerntes Wissen zu erzeugen.
    • 25. Ein Verfahren zum Bestimmen der Prozesselementausrichtung in einem Prozess, wobei das Verfahren optional in Verbindung mit einem der vorherigen Aspekte arbeitet, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten jeweiliger Identifikationsinformationen und von Angaben jeweiliger relativer Prozessreihenfolgen einer Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs innerhalb der Prozessanlage von einer lokalen Vorrichtung, die zur Inbetriebnahme von in einer Prozessanlage installierten Feldvorrichtungen verwendet wird; Erzeugen von mindestens einem Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses basierend auf den erhaltenen jeweiligen Identifikationsinformationen und den erhaltenen Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen einschließlich einer Angabe einer Reihenfolge der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs; und Präsentieren einer bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf einer Anzeige, wobei die bildliche Darstellung den Prozessablauf durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen angibt.
    • 26. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, weiterhin umfassend das Präsentieren einer nicht-bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf der Anzeige, wobei die nicht-bildliche Darstellung eine jeweilige Angabe des Prozessablaufs umfasst.
    • 27. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, weiterhin umfassend, dass es einem Benutzer das Wechseln zwischen der Anzeige der bildlichen Darstellung und der Anzeige der nicht-bildlichen Darstellung ermöglicht.
    • 28. Verfahren nach einem der Aspekte 26–27, weiterhin umfassend das Empfangen einer Änderung an einer von der bildlichen Darstellung oder der nicht-bildlichen Darstellung; und automatisches Aktualisieren der anderen von der bildlichen Darstellung oder der nicht-bildlichen Darstellung mit der Änderung.
    • 29. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei das Empfangen der Änderung das Empfangen der Änderung an einer Benutzeroberfläche umfasst.
    • 30. Verfahren nach einem der Aspekte 25–29, weiterhin umfassend das Empfangen einer Angabe einer Auswahl einer bestimmten Feldvorrichtung, die auf der bildlichen Darstellung angegeben ist; und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe der Auswahl Präsentieren auf der Anzeige von mindestens einigen der jeweiligen Identifikationsinformationen der bestimmten Feldvorrichtung, die durch die lokale Vorrichtung in Verbindung mit einer Inbetriebnahme der bestimmten Feldvorrichtung erhalten wurden.
    • 31. Verfahren nach dem vorangegangenen Aspekt, wobei die jeweiligen Identifikationsinformationen, die in Verbindung mit der Inbetriebnahme der bestimmten Feldvorrichtung erhalten wurden, ein Bild der bestimmten Feldvorrichtung umfassen, die in der Prozessanlage installiert ist, und wobei das Präsentieren von mindestens einem Teil der jeweiligen Identifikationsinformationen der jeweiligen Feldvorrichtung auf der Anzeige das Präsentieren des Bildes der bestimmten Feldvorrichtung auf der Anzeige umfasst, die in der Prozessanlage installiert ist.
    • 32. Verfahren nach einem der Aspekte 30–31, weiterhin umfassend das Präsentieren eines Echtzeitwerts, der auf der bestimmten Feldvorrichtung erzeugt wird, während die bestimmte Feldvorrichtung arbeitet, um den Prozess zu steuern, auf der Anzeige zusammen mit mindestens einem Teil der jeweiligen Identifikationsinformationen der bestimmten Feldvorrichtung.
    • 33. Verfahren nach einem der Aspekte 25–32, weiterhin umfassend einen von: (i) Empfangen einer Angabe, um einen ersten Teil der bildlichen Darstellung zu vergrößern und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe zum Vergrößern, Präsentieren einer vergrößerten Darstellung des ersten Teils auf der Anzeige, wobei die vergrößerte Darstellung zusätzliche Informationen umfasst, die einer oder mehreren Feldvorrichtungen entsprechen, die in dem ersten Teil angegeben sind; oder (ii) Empfangen einer Angabe, um die bildliche Darstellung zu verkleinern und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe zum Verkleinern, Verringern einer Größe der auf der Anzeige präsentierten bildlichen Darstellung und Weglassen mindestens einiger der zuvor angezeigten Informationen von der bildlichen Darstellung verringerter Größe, die einer oder mehreren Feldvorrichtungen entsprechen.
    • 34. Verfahren nach einem der Aspekte 25–33, wobei: das Erhalten der jeweiligen Identifikationsinformationen und Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen das Erhalten einer Vielzahl von Bildern der Vielzahl von Feldvorrichtungen umfasst, die in der Prozessanlage installiert sind, wobei die Vielzahl von Bildern durch die lokale Vorrichtung bei der Inbetriebnahme der Vielzahl von Feldvorrichtungen erhalten wird; das Verfahren weiterhin das Kombinieren mindestens einiger der Vielzahl von Bildern in einem Panoramabild umfasst; und das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte das Präsentieren mindestens eines Teils des Panoramabilds umfasst.
    • 35. Verfahren nach einem der Aspekte 25–34, wobei das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf der Anzeige das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf einer Anzeige der lokalen Vorrichtung umfasst.
    • 36. Einer der vorangegangenen Aspekte in Kombination mit einem oder mehreren der anderen vorangegangenen Aspekte.
  • Bei einer Implementierung in Software kann jede der hierin beschriebenen Anwendungen, Dienste und Maschinen in einem beliebigen physischen, nicht-transitorischen computerlesbaren Speicher wie z. B. Magnetplatte, Laser Disk, Halbleiterspeichervorrichtung, Molekularspeichervorrichtung oder anderen Speichermedien, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors usw. gespeichert werden.
  • Obwohl die hierin offenbarten beispielhaften Systeme dahingehend offenbart sind, dass sie unter anderen Komponenten Software und/oder Firmware enthalten, die auf Hardware ausgeführt werden, sollte darauf hingewiesen werden, dass diese Systeme lediglich veranschaulichend sind und nicht als einschränkend angesehen werden sollten. Beispielsweise ist vorgesehen, dass sämtliche dieser Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten ausschließlich in Hardware, ausschließlich in Software oder in jeder beliebigen Kombination von Hardware und Software ausgeführt sein können. Dementsprechend werden Personen mit gewöhnlichem Fachwissen auf diesem Gebiet leicht erkennen, dass die bereitgestellten Beispiele nicht die einzige Art der Implementierung dieser Systeme sind, obwohl die hierin beschriebenen Beispiele als in Software implementiert beschrieben sind, die auf einem Prozessor von einer oder mehreren Rechnervorrichtungen ausgeführt wird.
  • Daher wird Fachleuten mit gewöhnlichen Kenntnissen auf diesem Gebiet offensichtlich sein, dass obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben wurde, die ausschließlich veranschaulichend und nicht einschränkend für die Erfindung sein sollen, Änderungen, Hinzufügungen oder Löschungen an den offenbarten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • IEEE 802.11-kompatible [0162]

Claims (20)

  1. Verfahren zum Bestimmen von Prozesselementausrichtung in einem Prozess, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten von Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung und einer Angabe einer relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf eine andere Prozessvorrichtung, die zum Steuern des Prozesses in der Prozessanlage verwendet wird oder zu verwenden ist, an einer lokalen Vorrichtung in Verbindung mit der Inbetriebnahme einer in einer Prozessanlage installierten Feldvorrichtung; und Bereitstellen der Identifikationsinformationen und der Angabe der relativen Prozessreihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die lokale Vorrichtung eine drahtlose Inbetriebnahmevorrichtung in physischer Nähe zu der Feldvorrichtung ist, und das Verfahren weiterhin das Verifizieren an der lokalen Vorrichtung und basierend auf den erhaltenen Identifikationsinformationen umfasst, dass die Feldvorrichtung eine erwartete Feldvorrichtung ist und/oder, wobei das Bereitstellen der Identifikationsinformationen und der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen der Prozesselementausrichtungskarte das Bereitstellen der Identifikationsinformationen und die Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung für einen Knoten eines Big-Data-Netzwerks umfasst, welches die Prozessanlage bedient.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erhalten der Identifikationsinformationen von der Feldvorrichtung das Erhalten von Daten umfasst, die in der Feldvorrichtung gespeichert sind, wobei insbesondere das Erhalten der in der Feldvorrichtung gespeicherten Daten mindestens eines von Folgendem umfasst: Erhalten von Daten, die auf einem physischen Tag oder Etikett gespeichert sind, welches an einer Außenseite der Feldvorrichtung angebracht ist; oder Erhalten von Daten aus einem Speicher, der in der Feldvorrichtung enthalten ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung auf mindestens einem von Folgendem basiert: einer Reihenfolge, bei der die Identifikationsinformationen von der Feldvorrichtung und Identifikationsinformationen der anderen Prozessvorrichtung an der lokalen Vorrichtung erhalten werden; oder einer Angabe einer Positionierung von mindestens einigen der erhaltenen Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung auf einem Bild oder einer Darstellung der Umgebung, in der sich die Feldvorrichtung befindet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung mindestens eines von Folgendem umfasst: Erhalten von Daten, die einen absoluten Standort der Feldvorrichtung angeben, über einen Positionssensor der lokalen Vorrichtung; Erhalten eines Bildes der Feldvorrichtung, die in einer Umgebung angeordnet ist, über eine in der lokalen Vorrichtung enthaltene Kameraschnittstelle; oder Erhalten der Anzeige der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung über eine in der lokalen Vorrichtung enthaltene Benutzeroberfläche, wobei insbesondere das Erhalten der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung Folgendes umfasst: Erhalten des Bildes der Feldvorrichtung, die in der Umgebung angeordnet ist; und Bestimmen der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung basierend auf mindestens einem von: einem Standort der anderen Prozessvorrichtung, die in dem Bild der Feldvorrichtung angegeben ist, die in der Umgebung positioniert ist; oder dem Bild der Feldvorrichtung, die in der Umgebung positioniert ist, und einem anderen Bild, einschließlich der anderen Prozessvorrichtung, die in einer überlappenden Umgebung positioniert ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Erhalten der Identifikationsinformationen der Feldvorrichtung und der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung Folgendes umfasst: Erhalten von jeweiligen Identifikationsinformationen von jeder der Vielzahl von Feldvorrichtungen; und Erhalten der relativen Reihenfolge von jeder der Vielzahl von Feldvorrichtungen basierend auf Benutzerauswahlen der jeweiligen Identifikationsinformationen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend: Anzeigen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung an der lokalen Vorrichtung; und Empfangen einer Änderung an der relativen Reihenfolge über eine Benutzeroberfläche der lokalen Vorrichtung und/oder, weiterhin umfassend das Anzeigen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung in Bezug auf die andere Prozessvorrichtung an der lokalen Vorrichtung, und Empfangen einer Angabe einer Genehmigung der relativen Reihenfolge; und wobei das Bereitstellen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung beim Erzeugen der Prozesselementausrichtungskarte das Bereitstellen der Angabe der relativen Reihenfolge der Feldvorrichtung zur Verwendung bei der Erzeugung der Prozesselementausrichtungskarte nach dem Empfang der Angabe der Genehmigung der relativen Reihenfolge umfasst.
  8. Vorrichtung zum Ausrichten von Prozesselementen in einem Prozess, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Speicher, der jeweilige Daten für jede Feldvorrichtung speichert, die in einer Vielzahl von Feldvorrichtungen zum Steuern mindestens eines Teils des Prozesses in einer Prozessanlage enthalten sind, wobei die jeweiligen Daten für jede Feldvorrichtung jeweilige Identifikationsinformationen von jeder Feldvorrichtung und eine jeweilige Angabe einer relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung in Bezug auf mindestens eine andere Feldvorrichtung innerhalb eines Prozessablaufs umfassen; einen Ausrichtungsgenerator, der konfiguriert ist, um basierend auf den gespeicherten jeweiligen Daten der Vielzahl von Feldvorrichtungen eine Darstellung einer Reihenfolge der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb des Prozessablaufs zu erzeugen, wobei die erzeugte Darstellung mindestens ein Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses ist; und eine Anzeige, worauf mindestens der Teil der Prozesselementausrichtungskarte präsentiert ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, weiterhin umfassend einen Vorrichtungsverifizierer, der konfiguriert ist, um während einer Inbetriebnahme jeder Feldvorrichtung und basierend auf den jeweiligen Identifikationsinformationen jeder Feldvorrichtung zu verifizieren, dass jede Feldvorrichtung eine erwartete Feldvorrichtung ist; und wobei die jeweilige Angabe der relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung in Verbindung mit der Inbetriebnahme jeder Feldvorrichtung erhalten wird, wobei insbesondere die Vorrichtung in einer drahtlosen Inbetriebnahmevorrichtung enthalten ist, welche die relative Reihenfolge jeder Feldvorrichtung erhält.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, weiterhin umfassend mindestens einen von einer Benutzeroberfläche, einer Kameraschnittstelle, mindestens einer Kommunikationsschnittstelle oder einem Positionssensor, über den mindestens einige der jeweiligen Daten für jede Feldvorrichtung erhalten werden.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die jeweilige Identifikation von jeder Feldvorrichtung Daten umfasst, die mindestens gespeichert sind auf einem von: einem Tag, welches an jeder Feldvorrichtung befestigt ist, oder einem in jeder Feldvorrichtung enthaltenen Speicher und/oder, wobei die jeweilige Angabe der relativen Reihenfolge jeder Feldvorrichtung basierend auf mindestens einem von Folgendem bestimmt wird: einem Bild, einer Angabe eines absoluten Standorts jeder Feldvorrichtung oder einer Angabe eines Prozesselements, welches stromaufwärts oder stromabwärts jeder Feldvorrichtung angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei: die Anzeige weiterhin konfiguriert ist, um Angaben der jeweiligen Daten für die Vielzahl von Feldvorrichtungen anzuzeigen; und der Ausrichtungsgenerator konfiguriert ist, um mindestens den Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf einer Benutzerauswahl von mindestens einem Teil der Angaben der jeweiligen Daten für die Vielzahl von Feldvorrichtungen zu erzeugen, wobei insbesondere die Benutzerauswahl eine geordnete Auswahl ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Ausrichtungsgenerator konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf den gespeicherten relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen und ohne Verwendung von Echtzeit-Benutzereingaben automatisch zu erzeugen und/oder, wobei der Ausrichtungsgenerator weiterhin konfiguriert ist, um mindestens den Teil der Prozesselementausrichtungskarte basierend auf einer Angabe einer Änderung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte zu ändern, die auf einer Benutzeroberfläche empfangen wurde und/oder, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, über die mindestens der Teil der Prozesselementausrichtungskarte zu einem Knoten eines Big-Data-Prozesssteuerungsnetzwerks übertragen wird, welches die Prozessanlage unterstützt, wobei insbesondere die Vielzahl von Feldvorrichtungen mindestens den Teil des Prozesses steuert, indem ein in der Prozessanlage enthaltenes Prozesssteuerungskommunikationsnetzwerk verwendet wird.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei: der Speicher ein erster Speicher ist, die Vorrichtung weiterhin eine Analytikroutine umfasst, die in dem ersten Speicher oder in einem zweiten Speicher gespeichert ist, und die Analytikroutine mit dem mindestens einen Teil der Prozesselementausrichtungskarte arbeitet, um erlerntes Wissen zu erzeugen.
  15. Verfahren zum Bestimmen von Prozesselementausrichtung in einem Prozess, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten jeweiliger Identifikationsinformationen und von Angaben jeweiliger relativer Prozessreihenfolgen einer Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs innerhalb der Prozessanlage von einer lokalen Vorrichtung, die zur Inbetriebnahme von in einer Prozessanlage installierten Feldvorrichtungen verwendet wird; Erzeugen von mindestens einem Teil einer Prozesselementausrichtungskarte des Prozesses basierend auf den erhaltenen jeweiligen Identifikationsinformationen und den erhaltenen Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen einschließlich einer Angabe einer Reihenfolge der Vielzahl von Feldvorrichtungen innerhalb eines Prozessablaufs; und Präsentieren einer bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf einer Anzeige, wobei die bildliche Darstellung den Prozessablauf durch die Vielzahl von Feldvorrichtungen angibt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin umfassend das Präsentieren einer nicht-bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf der Anzeige, wobei die nicht-bildliche Darstellung eine jeweilige Angabe des Prozessablaufs umfasst, insbesondere weiterhin umfassend, dass es einem Benutzer das Wechseln zwischen der Anzeige der bildlichen Darstellung und der Anzeige der nicht-bildlichen Darstellung ermöglicht.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend: Empfangen einer Änderung an einer von der bildlichen Darstellung oder der nicht-bildlichen Darstellung; und automatisches Aktualisieren der anderen von der bildlichen Darstellung oder der nicht-bildlichen Darstellung mit der Änderung, wobei insbesondere das Empfangen der Änderung das Empfangen der Änderung an einer Benutzeroberfläche umfasst.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, weiterhin umfassend: Empfangen einer Angabe einer Auswahl einer bestimmten Feldvorrichtung, die auf der bildlichen Darstellung angegeben ist; und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe der Auswahl Präsentieren auf der Anzeige von mindestens einigen der jeweiligen Identifikationsinformationen der bestimmten Feldvorrichtung, die durch die lokale Vorrichtung in Verbindung mit einer Inbetriebnahme der bestimmten Feldvorrichtung erhalten wurden.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei: die jeweiligen Identifikationsinformationen, die in Verbindung mit der Inbetriebnahme der bestimmten Feldvorrichtung erhalten wurden, ein Bild der bestimmten Feldvorrichtung umfassen, die in der Prozessanlage installiert ist, und das Präsentieren mindestens einiger der jeweiligen Identifikationsinformationen der jeweiligen Feldvorrichtung auf der Anzeige das Präsentieren des Bildes der bestimmten Feldvorrichtung, die in der Prozessanlage installiert ist, auf der Anzeige umfasst; und/oder weiterhin umfassend das Präsentieren eines Echtzeitwerts, der auf der bestimmten Feldvorrichtung erzeugt wird, während die bestimmte Feldvorrichtung arbeitet, um den Prozess zu steuern, auf der Anzeige zusammen mit mindestens einem Teil der jeweiligen Identifikationsinformationen der bestimmten Feldvorrichtung.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, weiterhin umfassend einen von Folgendem: (i) Empfangen einer Angabe, um einen ersten Teil der bildlichen Darstellung zu vergrößern und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe zum Vergrößern, Präsentieren einer vergrößerten Darstellung des ersten Teils auf der Anzeige, wobei die vergrößerte Darstellung zusätzliche Informationen umfasst, die einer oder mehreren Feldvorrichtungen entsprechen, die in dem ersten Teil angegeben sind; oder (ii) Empfangen einer Angabe, um die bildliche Darstellung zu verkleinern und als Reaktion auf das Empfangen der Angabe zum Verkleinern, Verringern einer Größe der auf der Anzeige präsentierten bildlichen Darstellung und Weglassen mindestens einiger der zuvor angezeigten Informationen von der bildlichen Darstellung verringerter Größe, die einer oder mehreren Feldvorrichtungen entsprechen und/oder, wobei: das Erhalten der jeweiligen Identifikationsinformationen und Angaben der jeweiligen relativen Reihenfolgen der Vielzahl von Feldvorrichtungen das Erhalten einer Vielzahl von Bildern der Vielzahl von Feldvorrichtungen umfasst, die in der Prozessanlage installiert sind, wobei die Vielzahl von Bildern durch die lokale Vorrichtung bei der Inbetriebnahme der Vielzahl von Feldvorrichtungen erhalten wird; das Verfahren weiterhin das Kombinieren mindestens einiger der Vielzahl von Bildern in einem Panoramabild umfasst; und das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte das Präsentieren mindestens eines Teils des Panoramabilds umfasst und/oder, wobei das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf der Anzeige das Präsentieren der bildlichen Darstellung des mindestens einen Teils der Prozesselementausrichtungskarte auf einer Anzeige der lokalen Vorrichtung umfasst.
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