DE102017124197A1

DE102017124197A1 - Mobile geräte für einen fernzugriff auf prozesssteuerungsdaten

Info

Publication number: DE102017124197A1
Application number: DE102017124197.3A
Authority: DE
Inventors: Mark John Nixon; David R. Denison; Hoa Van Lai; Ken J. Beoughter; Daniel R. Strinden; Mariana Dionisio; Kim Ordean Van Camp; Matthew William Poplawski
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-04-19
Also published as: GB2556444B; GB2556444A; GB201716562D0

Abstract

Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium speichert maschinenlesbare Befehle, die für einen Mikroprozessor auf einem mobilen Computergerät optimiert sind. Wenn sie von dem Mikroprozessor ausgeführt werden, bewirken die Befehle, dass der Mikroprozessor eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) anzeigt. Die Befehle bewirken auch, dass der Mikroprozessor über die GUI eine Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht empfängt. Jedes von dem einen oder den mehreren Elementen steht mit einem Prozesssteuerungssystem in Beziehung. Die Befehle bewirken, dass der Mikroprozessor die Auswahl aus dem einem oder den mehreren Elementen entweder über das Internet oder eine Mobiltelefoniedatenverbindung an einen mobilen Server sendet. Danach bewirken die Befehle, dass der Mikroprozessor entweder über das Internet oder über die Mobiltelefoniedatenverbindung; vom mobilen Server mehrerer Echtzeitwerte empfängt, die der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen entsprechen, und die mehreren Echtzeitwerte auf der GUI anzeigt.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine mobile Überwachung von Prozesssteuerungsumgebungen und insbesondere ein System zur Bereitstellung einer individualisierbaren Echtzeit-Wahrnehmung von Prozesssteuerungssystemen auf einer Vielzahl mobiler Geräte.
HINTERGRUND
Verteilte Steuerungssysteme (DCS) werden in einer Vielzahl von Prozessindustrien eingesetzt, einschließlich Industrien aus den Bereichen Chemie, Petrochemie, Raffinerie, Pharmazie, Nahrungsmittel und Getränke, Energie, Zement, Wasser und Abwasser, Öl und Gas, Zellstoff und Papier sowie Stahl, und sie werden dazu verwendet, um Batch-, Fed-Batch- und Continuous-Prozesse zu steuern, die an einem einzigen Standort oder an entfernten Orten ablaufen. Prozessanlagen umfassen typischerweise einen oder mehrere Prozesssteuerungen, die kommunikativ über analoge, digitale oder kombinierte analog/digitale Busse oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung oder ein Netzwerk mit einem oder mehreren Feldgeräten verbunden sind. Gemeinsam führen die verschiedenen Geräte Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungsfunktionen zur Steuerung des Prozesses, Sicherheitsabschaltsysteme, Brand- und Gasdetektionssysteme, Maschinenüberwachungssysteme, Instandhaltungssysteme, Entscheidungsunterstützungsfunktionen und andere Systeme aus.
Die Feldgeräte, die beispielsweise Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter und Sender (z. B. Temperatur-, Druck-, Füllstands- und Durchflussmengensensoren) sein können, befinden sich in der Prozessumgebung und führen im Allgemeinen physikalische oder Prozesssteuerungsfunktionen durch, wie zum Beispiel das Öffnen oder Schließen von Ventilen, das Messen von Prozessparametern usw., um einen oder mehrere Prozesse zu steuern, die innerhalb der Prozessanlage oder des Systems ausgeführt werden. Intelligente Feld-Geräte, wie z. B. die Feldgeräte, die dem bekannten Feldbus-Protokoll entsprechen, können auch Steuerberechnungen, Alarmierungsfunktionen und andere Steuerungsfunktionen durchführen, die üblicherweise innerhalb der Steuereinheit implementiert werden. Die Prozesssteuerungen, die sich ebenfalls typischerweise innerhalb der Anlagenumgebung befinden, empfangen Signale, die Prozessmessungen von den Feldgeräten anzeigen, und/oder sonstige Informationen, die sich auf die Feldgeräte beziehen, und führen eine Steuerungsanwendung aus, die beispielsweise unterschiedliche Steuerungsmodule betreibt, die Prozesssteuerungsentscheidungen durchführen, Steuersignale auf Basis der empfangenen Informationen generieren und sich mit den Steuermodulen oder Blöcken koordinieren, die in den Feldgeräten, wie HART®, WirelessHART® und FOUNDATION® Fieldbus-Feldgeräten, ausgeführt werden. Die Steuermodule in der Steuerung senden die Steuersignale über die Kommunikationsleitungen oder Verbindungen zu den Feldgeräten, um dadurch den Betrieb wenigstens eines Teils der Prozessanlage oder des Systems zu steuern.
Die Informationen von den Feldgeräten und der Steuerung werden in der Regel über eine Datenautobahn einem oder mehreren anderen Hardwaregeräten verfügbar gemacht, wie Bediener-Workstations, Personalcomputern oder Computergeräten, Daten-Historians, Berichtsgeneratoren, zentralisierten Datenbanken oder anderen zentralisierten, administrativen Computergeräten, die typischerweise in Kontrollräumen oder an anderen Orten abseits der härteren Anlagenumgebung aufgestellt sind. Jedes dieser Hardwaregeräte ist typischerweise über die Prozessanlage oder über einen Teil der Prozessanlage zentralisiert. Diese Hardwaregeräte führen Anwendungen aus, die es beispielsweise einem Bediener ermöglichen können, Funktionen mit Bezug auf die Steuerung eines Prozesses und/oder den Betrieb der Prozessanlage auszuführen, wie beispielsweise das Ändern von Einstellungen der Prozesssteuerroutine, das Modifizieren des Betriebs der Steuermodule bei Steuerungen oder Feldgeräten, das Anzeigen des aktuellen Prozessstatus, das Anzeigen von Alarmen, die von Feldgeräten und Steuerungen generiert werden, das Simulieren des Prozessbetriebs zum Zwecke der Schulung des Personals oder zum Testen der Prozesssteuerungssoftware, das Betreiben und Aktualisieren einer Konfigurationsdatenbank usw. Die von den Hardwaregeräten, Steuerungseinheiten und Feldgeräten verwendete Datenautobahn kann einen drahtgebundenen Kommunikationspfad, einen drahtlosen Kommunikationspfad oder eine Kombination aus drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationspfaden umfassen.
Beispielsweise umfasst das DeltaV™-Steuerungssystem, das von Emerson Process Management vertrieben wird, mehrere Anwendungen, die in verschiedenen Geräten gespeichert und ausgeführt werden, die an verschiedenen Stellen innerhalb einer Prozessanlage angeordnet sind. Eine Konfigurationsanwendung, die sich in einer oder mehreren Workstations oder Computergeräten befindet, ermöglicht es Anwendern, Prozesssteuermodule zu erstellen oder zu ändern und diese Prozesssteuermodule über eine Datenautobahn auf dedizierte verteilte Steuereinheiten herunterzuladen. Typischerweise bestehen diese Steuermodule aus kommunikativ miteinander verbundenen Funktionsblöcken, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sind, die Funktionen innerhalb des Steuerungsschemas auf der Grundlage von Eingaben in dieses ausführen und die Ausgänge zu anderen Funktionsblöcken innerhalb des Steuerungsschemas bereitstellen. Die Konfigurationsanwendung kann es einem Konfigurations-Techniker auch ermöglichen, Benutzeroberflächen zu erstellen oder zu ändern, die von einer Anzeigeanwendung zum Anzeigen von Daten an einen Bediener verwendet werden, und um dem Bediener das Ändern von Einstellungen, beispielsweise von Sollwerten, innerhalb der Prozesssteuerungsroutinen zu ermöglichen. Jede dedizierte Steuerungseinheit und - in einigen Fällen - ein oder mehrere Feldgeräte speichern und implementieren eine zugehörige Steuerungsanwendung, die die dieser zugeordneten und heruntergeladenen Steuermodule betreibt, um eine aktuelle Prozesssteuerungsfunktionalität zu implementieren. Die Anzeigeanwendungen, die an einer oder mehreren Bediener-Workstations (oder an einem oder mehreren entfernten Computergeräten in kommunikativer Verbindung mit den Bediener-Workstations und der Datenautobahn) ausgeführt werden können, empfangen über die Datenautobahn Daten von der Steuerelementanwendung und zeigen diese Daten Prozesssteuerungs-Systemdesignern, Bedienern oder Benutzern an, die die Benutzerschnittstellen verwenden, und sie können jede beliebige aus einer Anzahl verschiedener Ansichten bereitstellen, wie beispielsweise eine Bediener-Ansicht, eine Konstrukteurs-Ansicht, eine Techniker-Ansicht usw. Eine Data-Historian-Anwendung wird typischerweise in einer Data-Historian-Vorrichtung gespeichert und ausgeführt, die alle oder einige der über die Datenautobahn bereitgestellten Daten sammelt und speichert, während eine Konfigurationsdatenbankanwendung in einem weiteren Computer betrieben werden kann, der an die Datenautobahn angeschlossen ist, um die aktuelle Prozesssteuerungsroutinekonfiguration und die zugehörigen Daten zu speichern. Alternativ kann sich die Konfigurationsdatenbank in derselben Workstation wie die Konfigurationsanwendung befinden.
In vielen verteilten Prozesssteuerungssystemen wird jedem Feldgerät in der Prozessanlage ein eindeutiges Geräte-Tag zugeordnet. Das eindeutige Geräte-Tag bietet eine einfache Möglichkeit, auf das entsprechende Feldgerät zu verweisen. Geräte-Tags können bei der Konfiguration des Prozesssteuerungssystems verwendet werden, um die Quelle bzw. das Ziel eines Eingangs oder Ausgangs in einen bzw. aus einem Funktionsblock in einem Steuermodul zu bestimmen. Jedem Signaltyp ist ein bestimmtes Format oder Informationssatz zugeordnet, und dem Geräte-Tag für ein bestimmtes Gerät kann ein spezifischer Signaltyp zugeordnet sein, so dass, wenn das Geräte-Tag einem Eingang oder Ausgang eines Funktionsblocks zugeordnet ist, der Funktionsblock das dem Signal zugeordnete Format und die entsprechenden Information kennt. In Fällen, in denen einem Feldgerät mehrere Signale zugeordnet sind (z.B. kann ein Ventil sowohl den Druck als auch die Temperatur messen und übertragen), können Geräte-Signal-Tags jedem Signal des Feldgeräts zugeordnet sein.
Aus unterschiedlichen Gründen war der Zugriff auf die Daten des Prozesssteuerungssystems herkömmlicherweise nur auf der Prozessanlage und/oder bei Verwendung eines mit der Datenautobahn verbundenen Gerätes verfügbar, das die Bediener-Workstations, Steuerelemente, Daten-Historians und andere Ausrüstung koppelt. Die Sicherheit ist ein besonderes Anliegen in Bezug auf Prozesssteuerungssysteme, weshalb die Betreiber von Prozesssteuerungssystemen das Prozesssteuerungssystem in der Regel physisch von externen Netzwerkumgebungen (z. B. dem Internet) trennen, um die Wahrscheinlichkeit auszuschließen oder zu verringern, dass Außenstehende das Prozesssteuerungssystem beschädigen, dessen Produktqualität oder Lebensfähigkeit beeinträchtigen oder auf proprietäre Informationen zugreifen bzw. diese entwenden.
In jüngerer Zeit sind einige mobile Lösungen entstanden, die es den Nutzern ermöglichen, Informationen aus dem Prozesssteuerungssystem über mobile Geräte wie Smartphones anzuzeigen, auch wenn sie nicht direkt mit den Prozessnetzwerken und Datenautobahnen verbunden sind, die die Prozessanlage bilden. Diese Lösungen erlauben die Überwachung einer einzelnen Datenquelle, etwa eines Daten-Historians, weshalb die verfügbaren Daten auf diejenigen Daten beschränkt sind, die im Daten-Historian gespeichert sind (d.h. eine kleine Teilmenge der Gesamtdaten in der Prozessanlage). Darüber hinaus sind selbst die Daten, die über solche Systeme verfügbar sind, nicht in Echtzeit verfügbar (wegen der Häufigkeit, mit der Daten im Daten-Historian gespeichert werden). Weiterhin sind aufgrund der Verzögerungen bei der Datenverfügbarkeit und der begrenzten Teilmenge verfügbarer Daten über die derzeit angebotenen mobilen Systeme keine Alarme verfügbar, und soweit Alarm-ähnliche Funktionalitäten auf einigen mobilen Systemen verfügbar sein mögen, sind die Alarme entweder nicht „nativ“ bezüglich des Prozesssteuerungssystems (d.h. sie werden als Schicht auf dem mobilen System bereitgestellt und erfordern umfangreiches und zeitaufwändiges Engineering zur Implementierung), oder es fehlen ihnen die Echtzeit- und historischen Daten, die zur Evaluierung und Behebung des Alarms nötig sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Einige Aspekte der hier beschriebenen Systeme und Verfahren betreffen die sichere und zeitgerechte Übermittlung von Prozessdaten von einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage zu entfernten Computergeräten. Die Systeme und Methoden können einen sicheren Zugriff auf beliebige Prozessdaten innerhalb des Prozesssteuerungssystems in Echtzeit über einen mobilen Server ermöglichen, der die Prozessdaten von einem Datenserver empfängt, der wiederum die Prozessdaten aus dem Prozesssteuerungssystem in Echtzeit erhält, so wie die Datenwerte von Steuerelementen innerhalb des Prozesssteuerungssystems generiert oder empfangen werden.
In manchen Ausführungsformen speichert ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium maschinenlesbare Befehle, die für einen Mikroprozessor auf einem mobilen Computergerät optimiert sind. Wenn sie von dem Mikroprozessor ausgeführt werden, bewirken die gespeicherten Befehle, dass der Mikroprozessor eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) anzeigt. Die Befehle bewirken auch, dass der Mikroprozessor über die GUI eine Auswahl aus einem oder mehreren Elementen zum Ansehen empfängt. wobei das eine oder jedes von den mehreren Elementen mit einem Prozesssteuerungssystem in Beziehung steht; und die Auswahl aus dem einen oder den mehreren Elementen entweder über das Internet oder eine Mobiltelefoniedatenverbindung an einen mobilen Server sendet. Danach bewirken die Befehle, dass der Mikroprozessor entweder über das Internet oder über die Mobiltelefoniedatenverbindung vom mobilen Server mehrere Echtzeitwerte empfängt, die der Auswahl aus dem einem oder mehreren Elementen entsprechen, und die mehreren Echtzeitwerte auf der GUI anzeigt.
In manchen Ausführungsformen entspricht das eine oder jedes von den mehreren Elementen einer Prozessentität in dem Prozesssteuerungssystem. In manchen Ausführungsformen schließt das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht das Anzeigen einer Liste vorab erstellter Listen von Elementen und das Empfangen einer Auswahl von einer der vorab erstellten Listen von Elementen ein. Das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht kann in manchen Ausführungsformen das Anzeigen eines Suchfelds, das Empfangen einer Suchabfrage, das Senden der Suchabfrage an den mobilen Server, das Empfangen einer Liste von Elementen vom mobilen Server als Reaktion auf die Suchabfrage, das Anzeigen der Liste von Elementen auf der GUI als Reaktion auf die Suchabfrage und das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren von den Elementen von der Liste von Elementen umfassen.
Figurenliste
Die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme werden am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen verstanden:

1A ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Prozesssteuerungsumgebung gemäß der vorliegenden Beschreibung;
1B ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess in einer Prozesssteuerungsumgebung darstellt;
1C ist ein Blockdiagramm einer einzelnen Einheit im beispielhaften Prozess der 1B;
1D veranschaulicht eine einzelne Prozesssteuerungs-Entität in der Einheit der 1C;
1E ist ein Blockdiagramm, das den Produktfluss durch eine andere der Prozesssteuerungs-Entitäten in dem beispielhaften Prozess der 1B darstellt;
1F zeigt zwei beispielhafte Anzeigegrafiken, die gemäß der vorliegenden Beschreibung angezeigt werden können;
1G zeigt ein Beispiel einer Überwachungsliste, die gemäß der vorliegenden Beschreibung angezeigt werden kann;
1H zeigt eine beispielhafte Anzeige, die Daten mit Bezug auf ein bestimmtes Objekt in der Überwachungsliste von 1G anzeigt;
1I zeigt eine beispielhafte Alarmlistenanzeige gemäß der vorliegenden Beschreibung;
1J zeigt eine Anzeige, die für einen bestimmten Alarm in der Alarmliste von 1I generiert werden kann;
1K zeigt eine alternative Anzeige der Information in 1H, die angezeigt werden kann, wenn ein Gerät in Querrichtung gedreht wird;
1L zeigt ein Blockdiagramm, das eine Gesamtarchitektur des Systems für die mobile Informationsverteilung in einer Prozesssteuerungsumgebung gemäß der vorliegenden Beschreibung darstellt;
2A ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Datenlistenkonfigurationsverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2B ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Konfigurationsdaten-Suchverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2C ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Datenabonnementverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2D ist ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Datenabonnement-Kommunikationssequenz in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2E ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Datenserver-Kommunikationsverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2F ist ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Datenserver-Kommunikationssequenz in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2G ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften mobilen Server-Kommunikationsverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2H ist ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Kommunikationssequenz eines mobilen Servers in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2I ist ein Sequenzdiagramm einer beispielhaften Ansichtlisten-Abonnementsequenz in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2J ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Datenservers in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2K ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften mobilen Servers in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2L ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften mobilen internen Serverkommunikationsarchitektur in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2M ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Alarmmeldeverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2N ist ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Alarmübertragungssequenz in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2O ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Alarmmeldearchitektur in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2P ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Alarmreaktionsverfahrens in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozessanlage;
2Q ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Webclient-Implementierung gemäß der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren;
3A ist ein Signaldiagramm einer beispielhaften GUI-Generierungssequenz, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3B ist eine beispielhafte Darstellung eines Liste-von-Listen-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird.
3C ist eine beispielhafte Darstellung eines Liste-von-Listen-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3D ist eine beispielhafte Darstellung eines Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3E ist eine beispielhafte Darstellung eines Überwachungslistenobjekt-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3F ist eine beispielhafte Darstellung eines Überwachungslistenobjekt-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3G ist eine beispielhafte Darstellung eines Alarmlisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3H ist eine beispielhafte Darstellung eines Alarmobjekt-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3I ist eine beispielhafte Darstellung eines Schrittes in einem Prozess des Kombinierens von Überwachungslistenlistenobjekten über ein Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3J ist eine beispielhafte Darstellung eines Schrittes in einem Prozess des Kombinierens von Überwachungslistenlistenobjekten über ein Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3K ist eine beispielhafte Darstellung eines Schrittes in einem Prozess des Kombinierens von Überwachungslistenlistenobjekten über ein Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3L ist eine beispielhafte Darstellung eines Schrittes in einem Prozess des Kombinierens von Überwachungslistenlistenobjekten über ein Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3M ist eine beispielhafte Darstellung eines Schrittes in einem Prozess des Kombinierens von Überwachungslistenobjekten über ein Überwachungslisten-GUI, das auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3N ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Listenkonfigurationsverfahrens, das von einem mobilen Computergerät implementiert wird;
3P ist eine beispielhafte Darstellung einer Auswahlschnittstelle, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3Q ist eine beispielhafte Darstellung einer Suchschnittstelle, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3R ist eine beispielhafte Darstellung einer Filterschnittstelle, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird;
3S ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Benutzerzugriffskonfigurationsverfahrens, das von einem mobilen Computergerät implementiert wird; und
3T ist eine beispielhafte Darstellung einer Benutzerzugriffsschnittstelle, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben beschrieben, sind bei bekannten verteilten Prozesssteuerungssystemen die Bediener, das Wartungspersonal und andere in Verbindung mit einem Prozesssteuerungssystem nicht in der Lage, ein Bewusstsein für die aktuelle Situation aufrecht zu erhalten, wenn sie von Bediener-Workstations und/oder vom physikalischen Ort der Prozessanlage entfernt sind. Infolgedessen ist das Anlagenpersonal nicht fähig, den Betrieb des Prozesssteuerungssystems und der Prozessanlage zu beobachten, wenn sie nicht physisch präsent sind. Da Prozessanlagen typischerweise in mehreren Schichten arbeiten, werden die Beobachtung und der Betrieb der Prozessanlage oftmals mehrmals täglich weitergegeben. Auch wenn das Anlagenpersonal einer bestimmten Schicht Notizen für die Personen in den nachfolgenden Schichten hinterlassen, führen diese Schichtwechsel zu Diskontinuitäten im Betrieb und im Management der Prozesse und Ausrüstungen, die schädliche Auswirkungen auf die Produktqualität, die Anlageneffizienz, die Wartung und die Umweltsicherheit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und andere Aspekte des Prozessanlagenmanagements haben können. Implementierungen der hierin beschriebenen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren für die mobile Informationsverteilung können viele der aus solchen Schichtwechseln resultierenden Diskontinuitäten und die damit verbundenen Probleme verringern, ein erhöhtes Situationsbewusstsein des Betriebspersonals schaffen und zusätzliche Vorteile ergeben, die im Zuge der folgenden Offenbarung zutage treten werden.
1A veranschaulicht ein beispielhaftes Prozessanlagennetzwerk 10 mit einer Mobildienstinfrastruktur 12 zur Unterstützung einer Vielzahl mobiler Vorrichtungen 14, die nicht notwendigerweise auf dem Prozessanlagenstandort lokalisiert sind, mit Zugriff auf die der Prozessanlage zugeordneten Daten. Wie hierin detailliert beschrieben, erleichtert die Mobildienstinfrastruktur 12 die Echtzeit-Kommunikation mit den Mobilgeräten 14 sämtlicher Prozessanlagendaten, die in dem Prozesssteuerungsanlagennetz 10 verfügbar sind und bewahrt gleichzeitig die Sicherheit des Prozessanlagennetzwerks 10. Jedes der Mobilgeräte 14 umfasst neben anderen Elementen eine vom Mobilgerät 14 ausführbare Anwendung 16, um einem Benutzer über eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) 18 die Interaktion mit den Prozessanlagendaten zu ermöglichen.
Im Allgemeinen nutzt das Anlagenpersonal eine oder mehrere Anwendungen 20, um den Betrieb der Prozessanlage 10 und eines in der Prozessanlage 10 implementierten, verteilten Steuerungssystems 22 zu überwachen oder zu steuern. Die Anzeige- oder Überwachungsanwendungen 20 umfassen im Allgemeinen eine Benutzerschnittstellenanwendung, die verschiedene Darstellungen verwendet, um für jeden Bediener und den Wartungstechniker und/oder andere Benutzer an Workstations, wie beispielsweise an den Workstations 30 und 32, Prozessgrafiken grafisch darzustellen.
Die Prozessanlagenumgebung der 1A umfasst auch ein grafisches Konfigurationssystem 34. Das grafische Konfigurationssystem 34 ermöglicht im Allgemeinen die Schaffung von Steuerungs- und Überwachungsschemata, einschließlich grafischer Anzeigen, zur Steuerung der Prozessanlage. Das grafische Konfigurationssystem 34 kann beispielsweise einen Konfigurationseditor 35 umfassen, der dazu verwendet werden kann, Module und Steuermodulvorlagen, grafische Anzeigen und Vorlagen sowie andere Aspekte des Steuerungssystems zu steuern, die in einer Bibliothek gespeichert sind und die anschließend dazu verwendet werden können, Instanzen oder Verwendungen zu schaffen, die in der Steuerung der Prozessanlage ausgeführt werden, indem Instanzen der Steuermodule auf ein Steuerelement heruntergeladen werden oder indem Instanzen der grafischen Anzeigen in Benutzeranzeigen ausgeführt werden, die beispielsweise dem Bediener und der Wartungsperson während des Betriebs der Anlage 10 dargestellt werden. Selbstverständlich können jedes Grafikkonfigurationssystem 34, der Konfigurationseditor 35 und die verschiedenen Steuermodule, Vorlagen und grafischen Anzeigen in einem greifbaren, computerlesbaren Speicher oder Medium gespeichert sein und auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen.
Typischerweise weist das in 1A dargestellte verteilte Prozesssteuerungssystem 22 ein oder mehrere Steuerelemente 40 auf, die jeweils mit einem oder mehreren Feldgeräten 44 und 46 (die smarte Geräte sein können) über Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Geräte oder Karten 48 verbunden sind, die beispielsweise Feldbusschnittstellen, Profibus-Schnittstellen, HART-Schnittstellen, Standard-4-20-ma-Schnittstellen usw. sein können. Die Steuerelemente 40 sind über eine Datenautobahn 54, die beispielsweise eine Ethernet-Verbindung sein kann, auch mit der einen oder den mehreren Host- oder Bediener-Workstations 30-32 gekoppelt. Eine Prozessdaten-Datenbank 58 kann mit der Datenautobahn 54 verbunden sein und dient dazu, Prozessvariable, Prozessparameter, Status und andere Daten zu sammeln und zu speichern, die mit den Steuerelementen, Feldgeräten und anderen Vorrichtungen in der Anlage 10 verbunden sind. Während des Betriebs der Prozessanlage 10 kann die Prozessdatenbank 58 Prozessdaten von den Steuerelementen 40 und indirekt von den Feldgeräten 44-46 über die Datenautobahn 54 empfangen.
Eine Konfigurationsdatenbank 60 speichert die aktuelle Konfiguration des verteilten Steuerungssystems 22 innerhalb der Anlage 10, wie sie in die Steuerelemente 40 und die Feldgeräte 44, 46 heruntergeladen und darin gespeichert sind. Die Konfigurationsdatenbank 60 speichert Prozesssteuerungsfunktionen, die die eine oder mehreren Steuerungsstrategien des verteilten Steuerungssystems 22, die Konfigurationsparameter der Geräte 44, 46, die Zuordnung der Geräte 44, 46 zu den Prozesssteuerungsfunktionen und andere Konfigurationsdaten mit Bezug auf die Prozessanlage 10 definieren. Die Konfigurationsdatenbank 60 kann zusätzlich grafische Objekte oder Benutzeranzeigen sowie Konfigurationsdaten in Verbindung mit diesen Objekten oder Anzeigen wie hierin detaillierter beschrieben speichern, um verschiedene grafische Darstellungen von Elementen innerhalb der Prozessanlage 10 bereitzustellen. Einige der gespeicherten grafischen Objekte können Prozesssteuerungsfunktionen entsprechen (z.B. eine Prozessgrafik, die für eine bestimmte PID-Schleife entwickelt wurde), andere grafische Objekte können gerätespezifisch sein (z.B. eine Grafik, die einem Drucksensor entspricht).
Ein Daten-Historian 62 (eine andere Datenbank) speichert Ereignisse, Alarme, Kommentare und Handlungsabläufe der Bediener. Die Ereignisse, Alarme und Kommentare können sich auf einzelne Geräte (z.B. Ventile, Sender), Kommunikationsverbindungen (z.B. verdrahtete Feldbussegmente, WirelessHART-Kommunikationsverbindungen) oder Prozesssteuerungsfunktionen (z.B. einen PI-Regelkreis zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Temperatur-Sollwerts) beziehen. Weiterhin speichert ein Wissensrepository 64 Verweise, Bedienerlogbucheinträge, Hilfethemen oder Links zu diesen und andere Dokumentationen, die Bediener und Wartungstechniker bei der Überwachung der Prozessanlage 10 nützlich finden könnten. Weiterhin speichert eine Benutzerdatenbank 66 Informationen über Benutzer, beispielsweise den Bediener und den Wartungstechniker. Für jeden Benutzer kann die Benutzerdatenbank 66 beispielsweise seine Organisationsrolle, den Steuerungsbereich des Benutzers, einen Bereich innerhalb der Prozessanlage 10, der dem Benutzer zugeordnet ist, eine Arbeitsteamzuordnung, Sicherheitsinformationen, Systemberechtigungen, Schichtinformationen usw. speichern.
Jede der Datenbanken 58-66 kann jede beliebige Art von Datenspeicher- oder Sammeleinheit mit jedem gewünschten Speichertyp und jeder gewünschten oder bekannten Software, Hardware oder Firmware zum Speichern von Daten sein. Natürlich müssen sich die Datenbanken 58-66 nicht in getrennten physikalischen Geräten befinden. So können in einigen Ausführungsformen einige der Datenbanken 58-66 auf einem gemeinsam genutzten Datenprozessor und Speicher implementiert sein. Im Allgemeinen ist es auch möglich, mehr oder weniger Datenbanken zu verwenden, um die von den Datenbanken 58-66 in dem Beispielsystem von 1A gemeinsam gespeicherten und verwalteten Daten zu speichern.
Während die Steuerelemente 40, die I/O-Karten 48 und die Feldgeräte 44, 46 typischerweise innerhalb der manchmal harten Anlagenumgebung angeordnet und verteilt sind, befinden sich die Bediener-Workstations 30 und 32 und die Datenbanken 58-66 gewöhnlich in Steuerungsräumen oder anderen weniger rauen Umgebungen, die für Steuerungs-, Wartungs- und diverses anderes Anlagenpersonal leicht zugänglich sind. Jedoch können in einigen Fällen Handgeräte, die mit der Datenautobahn 54 gekoppelt sind, verwendet werden, um diese Funktionen zu implementieren, und diese Handgeräte werden typischerweise zu verschiedenen Orten in der Anlage getragen. Solche Handgeräte und in manchen Fällen Bediener-Workstations und andere Anzeigevorrichtungen können über drahtlose Kommunikationsverbindungen mit dem DCS 22 verbunden sein. Die Handgeräte unterscheiden sich von den Mobilgeräten 14 dadurch, dass die Mobilgeräte nicht notwendigerweise im Prozessanlagengebäude vorhanden sind und nicht direkt (über drahtgebundene oder drahtlose Mittel) mit der Datenautobahn 54 gekoppelt sein müssen.
Bekanntlich wird von jedem Steuerelement 40, das beispielsweise das von Emerson Process Management vertriebene DeltaV™-Steuerelement sein kann, eine Steuerelementanwendung gespeichert und ausgeführt, die eine Steuerungsstrategie unter Nutzung einer beliebigen Anzahl verschiedener, unabhängig ausgeführter Steuermodule oder Blöcke 70 implementiert. Jedes der Steuermodule 70 kann aus dem zusammengesetzt sein, was üblicherweise als Funktionsblöcke bezeichnet wird, wobei jeder Funktionsblock ein Teil oder eine Subroutine einer Gesamtsteuerungsroutine ist und in Verbindung mit anderen Funktionsblöcken arbeitet (über Kommunikationsverbindungen, die als Links bezeichnet werden), um Prozessregelkreise innerhalb der Prozessanlage 10 zu implementieren. Wie allgemein bekannt, führen Funktionsblöcke, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sein können, typischerweise eine Eingangsfunktion, wie beispielsweise die einem Sender, einem Sensor oder einem anderen Prozessparameter-Messgerät zugeordnete; eine Steuerungsfunktion, wie die einer Steuerungsroutine, die PID-, eine Fuzzy-Logik-Steuerung usw. durchführt; oder eine Ausgabefunktion, die den Betrieb eines Geräts wie z. B. eines Ventils steuert, aus, um eine physikalische Funktion innerhalb der Prozessanlage 10 wahrzunehmen. Natürlich existieren hybride und andere Arten komplexer Funktionsblöcke, wie z. B. modellprädiktive Steuerelemente (MPCs), Optimierer usw. Während das Feldbusprotokoll und das DeltaV-Systemprotokoll Steuermodule und Funktionsblöcke verwenden, die in einem objektorientierten Programmierprotokoll entworfen und implementiert sind, könnten die Steuermodule unter Verwendung eines gewünschten Steuerprogrammierschemas, wie z. B. sequentieller Funktionsblock, Leiterlogik usw., entworfen werden, und sind nicht darauf beschränkt, unter Verwendung des Funktionsblocks oder einer anderen speziellen Programmierungstechnik entworfen und implementiert zu werden. Jedes der Steuerelemente 40 kann auch die von Emerson Process Management vertriebene AMS®-Anwendungsreihe unterstützen und prädiktive Intelligenz zur Verbesserung der Verfügbarkeit und Leistung von Produktions-Assets einschließlich mechanischer Ausrüstungen, elektrischer Systeme, Prozessausrüstungen, Instrumente, nicht-intelligenter und intelligenter Feldgeräte 44, 46 usw. verwenden.
Wie beschrieben, enthält das DCS 22 ein oder mehrere der Steuerelemente 40, die kommunikativ mit der/den Workstation(en) 30, 32 im Steuerungsraum gekoppelt sind. Die Steuerelemente 40 automatisieren die Steuerung der Feldgeräte 44, 46 im Prozessbereich durch Ausführen von über die Workstationen 30, 32 implementierten Prozesssteuerungsstrategien. Eine beispielhafte Prozessstrategie beinhaltet das Messen eines Drucks unter Verwendung eines Drucksensor-Feldgerätes und das automatische Senden eines Befehls an einen Ventilpositionierer zum Öffnen oder Schließen eines Durchflussventils auf Basis der Druckmessung. Die I/O-Karten 48 übersetzen die von den Feldgeräten 44, 46 empfangenen Informationen in ein mit den Steuerelementen 40 kompatibles Format und übersetzen Informationen von den Steuerelementen 40 in ein mit den Feldgeräten 44, 46 kompatibles Format.
Über die I/O-Karten 48 kann das Steuerelement 40 mit den Feldgeräten 44, 46 gemäß den Steuermodulen 70 kommunizieren, die auf das Steuerelement 40 heruntergeladen worden sind. Die Steuermodule 70 werden unter Verwendung des Konfigurationssystems 34 programmiert. In dem Konfigurationssystem 34 kann ein Techniker die Steuermodule 70 schaffen, indem er beispielsweise einen oder mehrere Funktionsblöcke instanziiert. Beispielsweise kann der Konfigurationstechniker einen AI-Funktionsblock instanziieren, um einen analogen Eingang von einem der Feldgeräte 44, 46 zu empfangen, wobei der AI-Funktionsblock eine Vielzahl unterschiedlicher Werte (z. B. einen Signalwert, Alarm-Hi/Low-Grenzwerte, einen Signalstatus usw.) empfangen kann, die dem analogen Ausgang des Feldgerätes 44, 46 zugeordnet sind. Der AI-Funktionsblock kann ein entsprechendes Signal an einen anderen Funktionsblock abgeben (z.B. an einen Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerungsfunktionsblock, einen benutzerdefinierten Funktionsblock, ein Anzeigemodul usw.). Sobald der AI-Funktionsblock instanziiert ist, führt die Zuordnung des Funktionsblocks zu einem eindeutigen Geräte-Tag in Verbindung mit dem Feldgerät 44, 46 dazu, dass der Funktionsblock, sobald er in das Steuerelement 40 heruntergeladen wurde, mit der entsprechenden I/O-Karte 48 zusammenarbeitet, um Informationen vom korrekten Feldgerät 44, 46 zu verarbeiten.
In dem in 1A dargestellten Anlagennetzwerk 10 können die mit den Steuerelementen 40 verbundenen Feldgeräte 44, 46 Standard-4-20-mA-Geräte sein; sie können auch intelligente Feldgeräte wie HART®, Profibus oder FOUNDATION® Fieldbus-Feldgeräte sein, die einen Prozessor und einen Speicher enthalten, oder irgendeine andere gewünschte Art von Geräten. Einige dieser Geräte, wie beispielsweise die Fieldbus-Feldgeräte (in 1A mit Bezugszeichen 46 markiert), können Module oder Untermodule sein, beispielsweise Funktionsblöcke, die der in den Steuerelementen 40 implementierten Steuerungsstrategie zugeordnet sind oder die andere Aktionen innerhalb der Prozessanlage durchführen, wie Datenerfassung, Trending, Alarmierung, Kalibrierung usw., speichern und ausführen. Funktionsblöcke 72, die in 1A dargestellt sind, wie sie in zwei verschiedenen der Fieldbus-Feldgeräte 46 angeordnet sind, können in Verbindung mit der Ausführung der Steuermodule 70 innerhalb der Steuerelemente 40 ausgeführt werden, um die Prozesssteuerung zu implementieren, wie allgemein bekannt. Natürlich können die Feldgeräte 44, 46 jede Art von Vorrichtungen sein, wie beispielsweise Sensoren, Ventile, Sender, Positionierer usw., und die I/O-Geräte 48 können beliebige Arten von I/O-Vorrichtungen sein, die einem gewünschten Kommunikations- oder Steuerelementprotokoll wie HART, Fieldbus, Profibus usw. entsprechen.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1A können die Workstations 30 und 32 verschiedene Anwendungen umfassen, die für unterschiedliche Funktionen verwendet werden, die vom Personal in der Anlage 10 ausgeführt werden. Jede der Workstations 30 und 32 enthält einen Speicher 80, der verschiedene Anwendungen, Programme, Datenstrukturen usw. speichert, und einen Prozessor 82, der dazu verwendet werden kann, jegliche der in dem Speicher 80 gespeicherten Anwendungen auszuführen. In dem in 1A dargestellten Beispiel umfasst die Workstation 30 zusätzlich zu der Anzeige- und Ansichtsanwendung 20 eine oder mehrere Prozesssteuerungs-Konfigurationsanwendungen 84, die beispielsweise Steuermodul-Herstellungsanwendungen, Bedienerschnittstellenanwendungen und andere Datenstrukturen umfassen können, auf die von jedem autorisierten Konfigurations-Techniker zugegriffen werden kann, um Steuerroutinen oder Module, etwa die Steuermodule 70 und 72, zu erstellen und auf die verschiedenen Steuerelementen 40 und Geräten 46 der Anlage 10 herunterzuladen. Die Konfigurationsanwendungen 84 umfassen auch das Anzeige- oder grafische Konfigurationssystem 34 mit dem Konfigurationseditor 35, der zur Herstellung der Steuermodule 70 verwendet werden kann.
Im Großen und Ganzen ermöglicht die Anzeigeanwendung 20 den Bedienern, Anzeigemodule anzuzeigen, die dazu konfiguriert sind, spezifische Informationen über den Betrieb bestimmter Bereiche der Prozessanlage 10 bereitzustellen und den Betrieb der Prozessanlage 10 gemäß den Informationen auf den Anzeigemodulen zu steuern. Die Anzeigemodule werden auf den Workstations 30, 32 wiedergegeben und enthalten Echtzeit-Prozessdaten, die von den Steuerelementen 40 und den Feldgeräten 44, 46 empfangen werden. Für unseren Gebrauch bezeichnet der Ausdruck „Echtzeit“-Kommunikation von Daten die elektronische Kommunikation von Daten durch elektronische Kommunikationsnetze mit gewöhnlichen Verzögerungen für die Verarbeitung, das Routing und die Übertragung, ohne die absichtliche Einführung zusätzlicher, nicht-trivialer Verzögerungen. In einigen Ausführungsformen können triviale Verzögerungen von weniger als fünf Sekunden (und vorzugsweise weniger als zwei Sekunden) eingeführt werden, um die Netzwerküberlastung zu reduzieren, wenn Daten in Echtzeit übermittelt werden. Die Anzeigemodule können jede Art von Schnittstelle sein, die beispielsweise einem Bediener oder einer anderen Verwendung ermöglicht, Datenwerte zu manipulieren (z. B. Lese- oder Schreibvorgänge durchzuführen), um den Betrieb der Feldgeräte 44, 46, der Steuermodule 70 und der Funktionsblöcke 72 sowie des DCS 22 und der Prozessanlage 10 als Ganzes zu überwachen oder zu verändern. Die Anzeigemodule können im Speicher 80 der Workstations 30, 32 gespeichert sein und können auch in der Konfigurationsdatenbank 60 gespeichert sein.
Die Steuermodule 70 und - in einigen Ausführungsformen - die Anzeigemodule können Teil einer Konfigurationsdatei 74 in der Konfigurationsdatenbank 60 sein. Das heißt, die Steuermodule 70 können in der Konfigurationsdatei 74 zusammen mit den Anzeigemodulen oder getrennt von den Anzeigemodulen gespeichert werden. In jedem Fall speichert die Konfigurationsdatei 74 im Allgemeinen die gesamte Konfiguration des DCS 22, einschließlich Geräten, Geräte-Tags, Anzeigenamen, Datenformatierungsinformationen (z.B. Skalierungsinformationen, Einheitentypen usw.), welche Variablen den einzelnen Steuerschleifen zugeordnet sind, die definierten Steuerungsstrategien usw. Wie bereits erwähnt, kann die Konfigurationsdatei 74 auch auf die Steuerelemente 40 heruntergeladen werden, um die in der Konfigurationsdatei 74 definierten Steuerungsstrategien zu implementieren.
Wie ersichtlich ist, kann die Prozessanlage 10 viele Hunderte, Tausende oder sogar Zehntausende von Signalen umfassen, die von Sendern (d.h. Sensoren) auf Hunderten oder Tausenden von Feldgeräten 44, 46 abgegeben und/oder in diese Feldgeräte 44, 46 eingegeben werden, um zu bewirken, dass die Feldgeräte 44, 46 Steuerungsfunktionen entsprechend den in die Steuermodule 70 hinein programmierten Steuerungsstrategien ausführen. Die Anlage 10 kann in verschiedene Bereiche unterteilt werden, wobei Vielfache von diesen Bereichen durch ein einzelnes Steuerelement 40 gesteuert werden können und jeder Bereich von einem einzigen Steuerelement oder mehreren Steuerelementen 40 oder einer Kombination gesteuert werden kann. In jedem Fall werden die Feldgeräte 44, 46, die die Prozessanlage 10 bilden, wahrscheinlich in der Prozessanlage 10 individuell vielfach dupliziert (z.B. können eine Vielzahl eines beliebigen Typs eines Ventils, viele Pumpen, viele Heizelemente, zahlreiche Tanks usw. vorhanden sein). Die Feldgeräte 44, 46 können auch zu Funktionsgruppen innerhalb eines physikalischen Bereichs („Prozessbereiche“) zusammengefasst werden, wobei die Feldgeräte 44, 46 in diesem Prozessbereich einen bestimmten Teil des Gesamtprozesses durchführen. Beispielsweise kann ein bestimmter Prozessbereich die Anlagen zur Erzeugung von Dampf für andere Teile des Prozesses aufweisen. Innerhalb der Prozessbereiche können duplizierte Stücke oder Gruppen von Ausrüstungen („Prozesseinheiten“) vorhanden sein, die eine ähnliche Konstruktion und Funktion aufweisen. Als Beispiel kann eine Prozesseinheit im Dampferzeugungsprozessbereich einen Kessel und einen Turbogenerator umfassen, und der Prozessbereich kann mehrere Instanzen dieser Prozesseinheit umfassen.
Beispielsweise zeigt 1B ein Flussdiagramm 100, das das Verfahren zum Umwandeln von Rohöl zu anderen Brennstoffprodukten veranschaulicht. Am Eintrittspunkt des Raffinationsverfahrens trennt eine Roheinheit 102 die Komponenten und verteilt sie für eine weitere nachgeschaltete Verarbeitung durch andere Einheiten. Jede der Einheiten kann eine Vielzahl von Geräten wie Pumpen, Kompressoren, Wärmetauscher, Reaktoren, Tanks, Trenn- und Destillationskolonnen sowie eine Vielzahl von Ventilen, Sendern, Pumpen und dergleichen umfassen. Viele der Einheiten können gemeinsame Verarbeitungsgeräte enthalten. Zum Beispiel können Heizelemente in verschiedenen Einheiten verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 1C, in der ein Blockdiagramm der Roheinheit 102 dargestellt ist, enthält die Roheinheit 102 eine Vielzahl von Feldgeräten. Während 1C einen Entsalzer 104, ein brennstoffbefeuertes Heizelement 106, einen Fraktionator 108, eine Pumpe 110 und Behälter 112, 114 darstellt, umfasst die Roheinheit 102 auch andere Feldgeräte wie Temperatur-, Pegel- und Drucktransmitter, Ventile, usw., die in 1C nicht dargestellt sind. Jedes der Feldgeräte, jede Gruppe von Geräten, jede Prozesseinheit und/oder jeder Prozessbereich kann eine entsprechende Anzeigegrafik aufweisen, die in den Anzeigemodulen dazu verwendet wird, sie dem Bediener während des Betriebs der Prozessanlage 10 zu präsentieren und betriebsspezifische Informationen bereitzustellen. Beispielsweise kann das brennstoffbefeuerte Heizelement 106 in einem Anzeigemodul 116 mit einem begrenzten Satz von Parametern dargestellt werden, wie in 1D dargestellt.
In 1D ist das brennstoffbefeuerte Heizelement 106 mit sechs Parametern dargestellt. Obwohl die Parameter selbstverständlich für jedes der unterschiedlichen Ausrüstungselemente und in einigen Fällen für unterschiedliche Verwendungen der Ausrüstung variieren (z.B. können sich die Parameter, die in dem in der Roheinheit 102 benutzten, brennstoffbeheizten Heizelement 106 verwendet werden, von den Parametern unterscheiden, die in einem in einem Diesel-Hydrotreater benutzten brennstoffbeheizten Heizelement enthalten sind), umfassen die in dem Anzeigemodul 116 dargestellten Parameter O₂- und NOx-Gehalte im Rauchgas (118 bzw. 120), die Auslasstemperatur 122, die Prozessfluidströmungsrate 124, den Brenngasdruck 126 und den Feinzug 128.
Als weiteres Beispiel und unter erneuter Bezugnahme auf 1B fließt der Dieselkraftstoffausgang von der Roheinheit 102 zu einem Hydrocracker 103. Die Komponenten des Diesel-Hydrocrackers 103 sind in einem Blockdiagramm 130 in 1E dargestellt und umfassen ein Zufuhrsystem 132, einen Satz von Heizelementen und Reaktoren 134, einen Abstreifer 136 und eine Gasanlage 138. Natürlich kann jede der in 1E dargestellten Komponenten aus mehreren (oder vielen) Teilkomponenten bestehen. Beispielsweise kann der Satz von Heizelementen und Reaktoren 134 einen einzelnen Reaktor oder mehrere Reaktoren umfassen. Dementsprechend kann die Anzeigegraphik, die den Reaktoren 134 entspricht, einen einzelnen Reaktor oder mehrere Reaktoren umfassen und kann unterschiedlich dargestellt werden, je nachdem, ob einer oder mehrere Reaktoren enthalten sind, wie in 1F dargestellt. In 1F zeigt eine Anzeigegrafik 140 einen einzelnen Reaktor, während eine Anzeigegrafik 142 mehrere Reaktoren darstellt. Zugeordnete Parameter für jede der Anzeigegrafiken 140 und 142 sind ebenfalls dargestellt und können sich wohlgemerkt je nach der besonderen Anordnung und Verwendung der dargestellten Ausrüstung unterscheiden.
Das Personal in einer Raffinerie oder einer beliebigen Prozessanlage ist in der Regel nicht für die Überwachung oder Steuerung der gesamten Prozessanlage verantwortlich. Stattdessen hat das Personal unterschiedliche „Verantwortungsreichweiten“. Unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Beispiel-Raffinationsverfahren kann beispielsweise ein bestimmter Bediener für eine der Roheinheiten und mehrere Diesel-Hydrotreater verantwortlich sein. Andere Bediener können für andere Einheiten derselben Ausrüstung verantwortlich sein (z. B. eine andere Roheinheit in demselben Prozessbereich, eine Roheinheit in einem anderen Prozessbereich usw.), einige Bediener können für verschiedene Ausrüstungsgruppen verantwortlich sein (z.B. für einen Naphtha-Hydrotreater), und wieder andere Bediener können für die Überwachung des Prozesses auf einer höheren Ebene verantwortlich sein (z. B. Überwachung des gesamten Raffinationsverfahrens oder der Merkmale eines oder mehrerer der abgegebenen Produkte). Jeder Bediener kann, je nach seiner Verantwortungsreichweite, ein anderes Anzeigemodul anzeigen, überwachen und/oder manipulieren. Bediener mit ähnlichen Verantwortungsreichweiten - zum Beispiel zwei Bediener, die jeweils für eine Roheinheit verantwortlich sind - können identisch aussehende Anzeigemodule betrachten (die jeweils die Daten für die Roheinheit anzeigen, für die jeder Bediener verantwortlich ist), während andere Bediener unterschiedliche Anzeigemodule betrachten können, die dazu angepasst (d.h. designt oder konfiguriert) sind, die Überwachung und/oder Manipulation der Parameter, Geräte und Prozesse entsprechend der einzelnen Verantwortungsreichweiten zu ermöglichen. Anderes Personal (also keine Operators/Bediener) kann für Umweltmaßnahmen in der Prozessanlage verantwortlich sein und möglicherweise nur an den Umgebungsparametern, Warnungen und Alarmen im Zusammenhang mit allen Geräten in der Prozessanlage interessiert sein, oder an einem Teil der Ausrüstungen, der der Ausrüstung innerhalb der Verantwortungsreichweite eines Bedieners entsprechen kann oder auch nicht.
Die Daten und Anzeigen, die in Echtzeit den Bedienern und anderem Personal innerhalb der Prozessanlage zur Verfügung stehen, einschließlich Echtzeit-Prozessvariablen und -parametern, Alarmen, Warnungen, Konfigurationsinformationen (z. B. aus der Konfigurationsdatei 74), Steuermodulen 70, Anzeigemodulen, Batch-Informationen (für Batch-Prozesse) und dergleichen werden in dieser Beschreibung zusammenfassend als „Prozessebenedaten“ bezeichnet und können alle Daten enthalten, die von den Steuerelementen 40 gespeichert, verarbeitet oder übermittelt werden. Prozessebenedaten sind für die Bediener natürlich wertvoll, aber auch für das Wartungspersonal und anderes Unternehmenspersonal, die die Echtzeit-Bedingungen des gesamten oder eines Teils des Prozesses überwachen müssen oder wollen.
In den hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das Personal über die Mobilgeräte 14 auf die Prozessebenedaten (und in einigen Ausführungsformen auf zusätzliche Daten, die an anderer Stelle in der Beschreibung dargestellt sind) zugreifen. Dies kann beispielsweise nützlich sein, wenn ein Bediener eine Ausrüstung in seiner Verantwortungsreichweite in Perioden überwachen will, in denen er nicht am Arbeitsplatz ist (z. B. während einer anderen Schicht), um ein bestimmtes Thema, das vorher aufgetreten ist, im Auge zu behalten oder einfach um ein gewisses Maß an Situationsbewusstsein im Sinne einer Kontinuität bei Schichtwechseln zu wahren (d.h. um eine Vorstellung davon zu haben, was bei früheren Schichten passiert ist, wenn er/sie wieder in seine/ihre Schicht zurück kommt). Indessen wünscht möglicherweise das Wartungspersonal, auf Probleme aufmerksam gemacht zu werden, die bei der Rückkehr in die Prozessanlage bearbeitet werden müssen. Außerdem kann das Personal auf dem Prozessanlagengelände (z.B. „Schicht“-Arbeiter) den Wunsch haben, mit Kollegen zusammenarbeiten, die sich derzeit nicht auf dem Gelände befinden, um Hilfe bei der Diagnose und/oder Lösung einer anomalen Situation in der Prozessanlage zu erhalten; ein Zugriff auf die Prozessebenedaten, während man nicht physisch in der Prozessanlage zugegen ist, kann eine solche Zusammenarbeit erleichtern. Natürlich gibt es viele andere Gründe, warum das Betriebspersonal von der Verfügbarkeit von Anlagenebenedaten auf den Mobilgeräten 14 profitieren würde.
Im Allgemeinen erleichtern die beabsichtigten Ausführungsformen den Zugriff über die Mobilgeräte 14 auf die Anlagenebenedaten, indem sie den Benutzern der Mobilgeräte 14 ermöglichen, Anzeigelisten zu konfigurieren. In den Anzeigelisten können Listen wie z.B. (ohne Einschränkung) Überwachungslisten, Alarmlisten, Batchlisten, Kalkulationslisten, Systemdiagnoselisten, Gerätewarnlisten, Key-Performance-Indicator-(KPI)-Listen, Entscheidungshilfelisten und andere Abkömmlinge des „Listen“-Konzepts enthalten sein. In 1G ist eine beispielhafte Überwachungsliste 144 für den Diesel-Hydrotreater 103 (mit der Bezeichnung „DHT1“) dargestellt. Die Überwachungsliste für den Diesel-Hydrotreater „DHT1“ umfasst eine Vielzahl von Objekten 146, die vom Benutzer des Mobilgeräts 14 individuell angepasst werden können und deren Reihenfolge in der Liste 144 ebenfalls vom Benutzer angepasst werden kann (wie unten beschrieben).
Aus der Liste 144 kann der Benutzer eines der Überwachungslistenobjekte auswählen, um weitere Informationen über dieses Objekt abzurufen und anzuzeigen, einschließlich, wie in einer Ansicht 148 in 1H dargestellt, historischer Werte und anderer zugehöriger Parameter wie Tag, Modulname, Anzeigename, Informationsquellpfad und anderer Informationen, die von dem aus der Überwachungsliste ausgewählten Objekt abhängig sein können. Beispielsweise können im Falle eines Steuerkreises die Einträge die Prozessvariable selbst enthalten, deren Sollwert, Ausgang und Skala, neben den Alarmzuständen und/oder anormalen Bedingungen in Verbindung mit einem Prozesswert. Wie hier beschrieben wird, sind ein Großteil der angezeigten Informationen und die Art und Weise der Anzeige durch den Benutzer anpassbar.
So wie der Benutzer in der Prozessanlage - z.B. von der Bediener-Workstation 30, 32 aus - vorgehen könnte, kann der Benutzer schnell von den angezeigten Daten zu den Bezugsdaten navigieren. Durch Antippen eines Alarms könnte der Benutzer beispielsweise zu einer Alarmliste 150 navigieren, wie in 1I gezeigt, und/oder zu einer Alarmansicht 152 (siehe 1J), von der aus der Benutzer die Details des Alarms, etwa die Alarmbezeichnung, die Beschreibung, Uhrzeit und das Datum des Alarms, die Reaktionszeit, die Funktionsklassifizierung, Trends im Zusammenhang mit dem Prozesswert, der den Alarm ausgelöst hat, empfohlene Korrekturmaßnahmen usw. anzeigen kann. Dies ist analog zu der Art und Weise, in der ein Bediener an den Workstations 30, 32 mit einem Alarm interagieren könnte, indem er/sie darauf klickt, um die zugehörigen Daten zu sehen.
Das System kann dem Benutzer auch eine Liste von Schlüsselentscheidungen zur Verfügung stellen, die zu beachten sind. Diese Listen könnten Operationen, Planung, Wartung, Asset Management und dergleichen beinhalten. Die Priorität der Entscheidungen könnte eine sich schnell ändernde und nicht leicht im Voraus festzulegende Bedingung widerspiegeln (gemeinhin als unstrukturierte und halbstrukturierte Entscheidungsprobleme bezeichnet). Das Entscheidungsunterstützungssystem könnte entweder vollständig computergesteuert, menschlich betrieben oder eine Kombination von beidem sein.
Zusätzliche Informationen können in Ausführungsformen bereitgestellt werden, indem das Mobilgerät 14 in eine Querorientierung gedreht wird, wie in 1K dargestellt, und die Informationen können durch das Vergrößern/Verkleinern mittels Berührungsgesten in größerem oder kleinerem Detail navigiert und angezeigt werden.
Weitere Merkmale werden im Detail unter Bezugnahme auf die Infrastruktur und Systemimplementierung beschrieben.
Systemarchitektur
In 1L veranschaulicht ein Blockdiagramm eine Gesamtarchitektur 152 des Systems zur mobilen Informationsverteilung in einer Prozesssteuerungsumgebung. Die Architektur ist in der Regel in drei Ebenen unterteilt: eine Anlage-/Prozessebene 154, eine Datendienstebene 156 und eine Mobildienstebene 158, die zusammen vier bis sechs verschiedene Netzwerke umfassen. Die Anlagen-/Prozessebene 154 umfasst das (nicht dargestellte) Feldnetz, das die Steuerelemente 40 mit den Feldgeräten 44, 46 koppelt, und das Steuerungsnetz (in 1A als Datenautobahn 54 dargestellt), das die Steuerelemente 40 mit den Workstations 30, 32, den Datenbanken 58-66 und anderen Komponenten koppelt, die sich innerhalb der Prozesssteuerungsanlage 10 befinden. Die Anlagen-/Prozessebene 154 kann wahlweise ein Zwischennetzwerk 160 umfassen, das das Steuerungsnetzwerk 54 mit anderen Anwendungen auf Unternehmensebene koppeln kann. Die Anlagen-/Prozessebene 154 ist über das Netzwerk 162 mit der Datendienst-Ebene 156 gekoppelt. Die Datendienstebene 156 ist über ein Netzwerk 164 mit der Mobildienstebene 158 gekoppelt. Die Mobildienstebene 158 umfasst ein oder mehrere andere Netzwerke, wie z.B. das Internet und/oder Mobiltelefonie-/Datennetze. Jede der Schichten 154, 156, 158 und eigentlich jedes der Netzwerke kann von anderen über Hardware- und/oder Software-Firewalls zusätzlich zu anderen Sicherheitsmaßnahmen isoliert werden. Die geschichtete Architektur ermöglicht eine Trennung zwischen den verschiedenen Netzwerken 54, 160, 162, 164 usw.
Auf der Anlagen-/Prozessebene 154 stellt eine Kommunikatorschnittstelle 170 die Schnittstelle zwischen den Steuerelementen 40 und der Prozessanlage 10 auf der einen Seite und der Datendienstebene 156 auf der anderen Seite bereit. Obwohl eine einzige Kommunikatorschnittstelle 170 in 1L als kommunizierend mit einem einzigen Steuerelement 40 (und entsprechend mit einer einzigen Prozessanlage 10) dargestellt ist, kann die Kommunikatorschnittstelle 170 mit einer Vielzahl von Steuerelementen 40 kommunizieren, die eine einzelne Prozessanlage steuern, wobei verschiedene Bereiche der Prozessanlage 10 durch separate Steuerelemente 40 gesteuert werden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass in Ausführungsformen mehrere Prozesssteuerungssysteme 10 mit der Datendienstebene 156 und mit der Mobildienstebene 158 über mehrere Kommunikator-Schnittstellen 170 gekoppelt sein können. In einer speziellen Ausführungsform ist eine Kommunikatorschnittstelle 170 mit jedem Prozesssteuerungssystem 10 gekoppelt, und die Gruppe von Kommunikatorschnittstellen 170 ist mit der Datendienstebene 156 gekoppelt. Es ist auch vorgesehen, dass die mehreren Steuerungssysteme physikalisch an verschiedenen Stellen angeordnet sein können (z.B. bei verschiedenen chemischen Anlagen).
Die Kommunikatorschnittstelle 170 kann Teil eines größeren Portals 171 sein, das die Gesamtschnittstelle zu den Datendienst- und Mobildienstebenen 156 bzw. 158 bereitstellt. Das Portal 171 kann Funktionalitäten wie beispielsweise die Ermöglichung der Konfiguration von Benutzerinformationen, Geräte- und Systeminformationen sowie Software-/Hardwarelizenzen umfassen.
Auf der Anlagen-/Prozessebene 154 dient außerdem eine Dateischnittstelle 172 dazu, die Konfigurationsdatei 74 auf die Datendienstebene 156 zu transportieren. In einigen Ausführungsformen ist die Dateischnittstelle 172 Teil einer dedizierten Workstation 30, 32, die dazu verwendet wird, die Prozessanlage 10 zu konfigurieren und die das grafische Konfigurationssystem 34, den Konfigurationseditor 35 usw. umfasst. In anderen Ausführungsformen kann die Dateischnittstelle 172 Teil der Kommunikatorschnittstelle 170 sein. In jedem Fall ist die Dateischnittstelle 172 mit der Datendienstebene 156 gekoppelt und transportiert die Konfigurationsdaten der Prozessanlage auf die Datendienstebene 156.
Auf der Datendienstebene 156 umfasst ein Datenserver 174 eine Anzahl verschiedener Datendienste 176, die gemeinsam Daten von der Kommunikatorschnittstelle 170 und der Dateischnittstelle 172 empfangen und die empfangenen Daten an die Mobildienstebene 158 übermitteln. Unter den Daten, die von der Anlagen-/Prozessebene 154 empfangen und an die Mobildienstebene 158 übermittelt werden, sind: Alarme, Prozessparameter, Diagnosen, historische Daten und Konfigurationsdaten. Die verschiedenen Datendienste 176 können auch dazu dienen, die von der Dateischnittstelle 172 empfangene Konfigurationsdatei 74 zu indizieren. Die Indizierungsoperationen können eine Indizierung für spezifische Informationen wie Modulparameter und Modulhierarchie umfassen, um detaillierte Suchfunktionen zu unterstützen, die es Benutzern ermöglichen können, nach Parameternamen, Geräte-Tags, Alarmen oder anderen Daten der Prozessanlage 10 zu suchen.
Ein mobiler Server 178 ist das Herz der Mobildienstebene 158. Der mobile Server 178 unterstützt Verbindungen zu den Mobilgeräten 14, unterstützt die Konfiguration der verschiedenen Listen, auf die die Mobilgeräte 14 abonniert sind (z. B. Alarmlisten, Überwachungslisten, usw.), bietet Suchfunktionen und verwaltet mobile Benachrichtigungen. Der mobile Server 178 ist auch für die Einrichtung und Pflege der Abonnements für verschiedene Daten aus den Datendiensten 176 verantwortlich. Der mobile Server 178 ist mit den Mobilgeräten 14 über eine aus einer Vielzahl von drahtlosen Datentechnologien gekoppelt, die Wi-Fi (d.h. Protokolle der IEEE 802.11-Protokoll-Suite) und/oder mobile („zellulare“) Infrastrukturen umfassen können, die einen der verschiedenen Datendienste nutzen, die derzeit oder in der Zukunft verfügbar sind, einschließlich - aber nicht beschränkt - auf LTE-Dienste, von denen einige oder alle das Internet 180 nutzen können.
Die Mobilgeräte 14 können Mobilgeräte umfassen, die das von Google entwickelte mobile Betriebssystem Android betreiben, ferner Mobilgeräte, die das von Apple entwickelte iOS-Mobilbetriebssystem betreiben, oder jedes andere Betriebssystem, das derzeit bekannt ist oder in der Zukunft noch entwickelt wird. Für Mobilgeräte 14, auf denen die Android- und/oder iOS-Mobilbetriebssysteme ausgeführt werden, können Benachrichtigungen über Apple- oder Google-Benachrichtigungsdienste 182 an die Mobilgeräte 14 geliefert werden, wie diejenigen, die mit der Verwendung solcher Dienste vertraut sind, ohne weiteres einsehen. Der mobile Server 178 erleichtert die Konfiguration der Benachrichtigungsdienste auf Systemebene und/oder auf Benutzerebene.
In Bezug auf die Konfiguration der mobilen Informationsverteilung stellt der mobile Server 178 einige Konfigurationsdienste über die Mobilgeräteschnittstelle bereit, die für die Mobilgeräte 14 nativ ist. Der mobile Server 178 stellt auch Konfigurationsoptionen über Webseiten bereit (mit einem Webbrowser). Wie später beschrieben wird, können verschiedene Alarmlisten und Überwachungslisten über die Webschnittstelle unter Verwendung von Suchvorgängen (Durchsuchen der indizierten Daten der Konfigurationsdatei 74) und/oder Filtern und unter Ausnutzung von Systemhierarchieinformationen, funktionalen Klassifikationen, Alarmprioritäten, Alarmkategorien und dergleichen konfiguriert werden. Weitere Details zur Konfiguration des Systems werden in späteren Abschnitten dieser Beschreibung dargelegt.
Die Verfügbarkeit der Konfigurationsdaten auf der Mobildienstebene 158 kann dazu dienen, eine besonders reichhaltige mobile Umgebung für den Endbenutzer bereitzustellen, da das System nicht nur auf die Daten zugreifen kann, sondern auch auf die Beziehungen zwischen den Daten. Anstatt beispielsweise nur den Status eines Alarms (z.B. aktiv) oder den Status eines Parameterwertes (z.B. normal, hoch, niedrig usw.) zu haben, hat der mobile Server 178 über die Konfigurationsdaten von der Konfigurationsdatei 74 Zugriff auf die Kontextbeziehungen zwischen den Daten und den Datentypen. So kann das System feststellen, dass ein bestimmter aktiver Alarm das Ergebnis eines Parameterstatus ist, der „hoch“ ist, und dass wiederum der Parameterstatus „hoch“ ist, weil der Parameterdatenwert eine bestimmte Grenze überschreitet. Als Ergebnis dieser reichen kontextuellen Informationen, die dem mobilen Server 178 zur Verfügung stehen, ist die Benutzerschnittstelle nutzbar, um Daten im Kontext darzustellen - ein Alarm kann beispielsweise mit Echtzeitdaten und Historie dargestellt werden, oder eine Prozessvariable kann mit den aktuellen und historischen Sollwerten und gegebenenfalls mit relevanten Modulbeziehungen dargestellt werden, die es dem Benutzer ermöglichen, auf Basis von Beziehungen zwischen Prozesssteuerungsvorrichtungen, Funktionsblöcken usw. von einem Datenwert zu anderen, verwandten Daten zu navigieren.
Prozessdatenkonfiguration und Kommunikation
Wie an anderer Stelle hierin näher beschrieben, werden Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von Prozessdaten, die einer Prozessanlage zugeordnet sind, an entfernte Computergeräte offenbart. Die Prozessdaten können Daten von den Steuerelementen 40 über die Kommunikatorschnittstelle 170, von der Prozessdatenbank 58 oder anderweitig über das Prozessanlagennetzwerk 10 übermittelte Daten umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Prozessdaten Hinzufügungen zusätzlicher Daten bezüglich der Prozessanlage umfassen oder durch solche erweitert werden, beispielsweise Daten, die im Daten-Historian 62 oder im Wissensrepository 64 gespeichert sind oder von einem spezialisierten Server 186 empfangen werden. Die zusätzlichen Daten können historische Daten des vergangenen Betriebs der Prozessanlage, Zusammenfassungsdaten in Verbindung mit dem vergangenen oder aktuellen Betrieb der Anlage, Batch-Daten in Verbindung mit Batches, die für die Prozessanlage betrieben werden oder geplant sind, Planungsdaten in Verbindung mit dem Betrieb der Anlage, Wartungsdaten in Verbindung mit der Prozessanlage, Unternehmensdaten bezüglich Effizienz oder Rentabilität der Prozessanlage oder andere mit dem Betrieb der Prozessanlage zusammenhängende Daten umfassen. Die Prozessdaten (und gegebenenfalls zusätzliche Daten) können von Informationen erzeugt oder abgeleitet werden, die von Komponenten in einem Prozesssteuerungssystem generiert werden, das den Betrieb eines Teils oder der gesamten Prozessanlage steuert, wie z. B. DCS 22.
Die Prozessdaten (und allenfalls zusätzliche Daten) werden den entfernten Computergeräten über den Datenserver 174 und den mobilen Server 178 zur Verfügung gestellt. Der Datenserver 174 kann Datendienste 176 implementieren, um die Daten über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 zu erhalten und mit dem mobilen Server 178 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 zu kommunizieren. Diese Netzwerke 162 und 164 können durch eine bestehende Firewall 166 getrennt sein, wodurch eine sichere Kommunikation unter Verwendung einer bestehenden Netzwerkarchitektur ermöglicht wird. Um die Netzwerkkommunikation weiter zu sichern und das Prozesssteuerungssystem vor unbefugtem Zugriff zu schützen, kann der Datenserver 174 nur Listen angeforderter Daten vom mobilen Server 178 in besonders bevorzugten Ausführungsformen akzeptieren. In solchen bevorzugten Ausführungsformen kann der Datenserver 174 Abfrageanforderungen für derartige Listen an den mobilen Server 178 senden. Als Antwort auf eine Abfrageanforderung kann der mobile Server 178 eine Liste angeforderter Daten auf den Datenserver 174 übertragen. In anderen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 so konfiguriert sein, dass er vom mobilen Server 178 nur Listen angeforderter Daten akzeptiert, und solche Listen können nur als Antwort auf eine Abfrageanforderung akzeptiert werden. Beispielsweise kann der Datenserver 174 so konfiguriert sein, dass er Listen angeforderter Daten von dem bekannten mobilen Server 178 nur während einer vorgegebenen Zeitperiode nach der Übertragung einer Abfrageanforderung an den mobilen Server 178 akzeptiert. Der mobile Server 178 kann gleicherweise so konfiguriert sein, dass er an den Datenserver 174 nur Datenanforderungslisten und nur als Antwort auf den Empfang einer Abfrageanforderung vom Datenserver 174 überträgt.
Basierend auf empfangenen Listen von angeforderten Daten kann der Datenserver 174 Prozessdaten von dem Prozesssteuerungssystem über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 erhalten. Dies kann das Anfordern oder Abonnieren von Datenströmen von einer oder mehreren Komponenten innerhalb des Prozesssteuerungssystems umfassen, wie beispielsweise Prozessdaten, die bestimmten Steuerelementen 40 oder Feldgeräten 46, 48 zugeordnet sind. In einigen Ausführungsformen können die Prozessdaten, die durch den Datenserver 174 erhalten oder an den mobilen Server 178 übermittelt werden, nur L1-Daten vom Prozesssteuerungssystem umfassen. Wie hierin verwendet, bezieht sich „L1-Daten“ auf Prozessdaten, die von oder in den Workstations 30, 32 (z. B. Anzeigegrafiken und Prozessentitätsvisualisierungen), den Steuerelementen 40 oder den Feldgeräten 44-46 des Prozesssteuerungssystems bei der Steuerung des Betriebs der Prozessanlage generiert oder verwendet werden. In anderen Ausführungsformen können zusätzliche Daten enthalten sein. Wenn in den Listen angeforderter Daten zusätzliche Daten angefordert werden, kann der Datenserver 174 weiterhin Daten aus zusätzlichen Komponenten über das Prozesssteuerungsnetzwerk 10 erhalten. Solche zusätzlichen Daten können beispielhaft und nicht einschränkend eine oder mehrere der folgenden umfassen: Key Performance Indicators (KPIs), Batch-Informationen, Wartungsinformationen, Effizienzinformationen, Wissensbasisinformationen zu Geräten oder Bedingungen innerhalb der Prozessanlage, Entscheidungsunterstützungsinformationen oder Zeitplaninformationen. Der Datenserver 174 erhält somit aus dem Prozesssteuerungssystem eine Mehrzahl von Datenwerten. Die Datenwerte können bestimmte Prozessparameterwerte indizieren, wie z.B. Sensorausgangswerte, Prozessflussraten, Materialeingabe- oder Ausgangswerte, Gerätezustandswerte, abgeleitete oder gefolgerte Werte, Steuermodulparameterwerte oder beliebige andere Werte von Datentypen, die in dem Prozesssteuerungssystem generiert oder verwaltet werden, einschließlich grafischer Anzeigeelemente, die in den Bediener-Workstations 30, 32 verwendet werden können. Wenn die Datenwerte von dem Prozesssteuerungssystem erhalten werden, kann der Datenserver 174 in der Folge irgendeinen der empfangenen Datenwerte in Entsprechung zu den in den Listen indizierten, angeforderten Daten identifizieren oder auswählen, um sie an den mobilen Server 178 zu senden. Der Datenserver 174 übermittelt dann die identifizierten Datenwerte über das Fernzugriffsnetzwerk 164 an den mobilen Server 178. In bevorzugten Ausführungsformen empfängt der Datenserver 174 die angeforderten Prozessdatenwerte und sendet sie an den mobilen Server 178 im Wesentlichen in Echtzeit, sobald sie verfügbar sind (d.h. so wie die Prozessdatenwerte innerhalb des Prozesssteuerungssystems generiert werden, lediglich mit normalen Kommunikationsverzögerungen). Somit kann der Datenserver 174 eine Vielzahl von Datenströmen von Entitäten innerhalb des Prozesssteuerungssystems empfangen und kann ferner einen oder mehrere Datenströme an den mobilen Server 178 übertragen, um Echtzeit-Datenabonnements einzurichten.
Wenn der mobile Server 178 die angeforderten Datenwerte vom Datenserver 174 empfängt, identifiziert der mobile Server 178 ferner eine oder mehrere entfernte Computergeräte, um einen oder mehrere Sätze der Datenwerte zu empfangen. Der mobile Server 178 überträgt dann die Sätze von Datenwerten an die jeweiligen entfernten Computergeräte über ein Mobilfunknetz, das das Fernzugriffsnetzwerk 164, das Internet 180 oder andere Netzwerke umfassen kann, die die Kommunikation zwischen dem mobilen Server 178 und den entfernten Computergeräten ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann zumindest ein Teil des Mobilfunknetzes ein externes Netzwerk sein, das nicht mit dem Prozesssteuerungssystem oder der Prozessanlage (z. B. dem Internet 180) verbunden ist. In besonders bevorzugten Ausführungsformen überträgt der mobile Server 178 die Sätze von Datenwerten auf die entfernten Computergeräte im Wesentlichen in Echtzeit, so wie die Datenwerte von dem Datenserver 174 empfangen werden. Somit können die entfernten Computergeräte Datenströme von Prozessdatenwerten aus dem Prozesssteuerungssystem empfangen. Die entfernten Computergeräte können die oben beschriebenen Mobilgeräte 14 sein, wie beispielsweise Smart Phones, Tablet-Computer, tragbare Computergeräte wie z. B. Smart Watches oder andere hochgradig mobile Computergeräte. Die entfernten Computergeräte können auch Notebook-, Netbook-, Desktop- oder ähnliche Computer enthalten, die entfernt von der Prozessanlage angeordnet sind und mit dem mobilen Server 178 über einen Webclient 198 (z. B. einen Web-Browser oder eine darin laufende Anwendung) kommunizieren. In jedem Fall kommunizieren die entfernten Computergeräte mit dem mobilen Server 178 über das Mobilfunknetz, um Prozessdatenwerte aus dem Prozesssteuerungssystem zu erhalten. In besonders bevorzugten Ausführungsformen erhalten die Fernzugriffsvorrichtungen nur Prozessdaten vom mobilen Server 178 und sind anderweitig nicht in Kommunikation mit dem Prozesssteuerungsnetzwerk. Somit können in derartigen Ausführungsformen die Fernzugriffsvorrichtungen nicht auf das Prozesssteuerungsnetzwerk 10 oder das Prozesssteuerungssystem zugreifen, außer auf die hier beschriebene, beschränkte Weise über den mobilen Server 178 und den Datenserver 174.
Eine solche Konfiguration erhöht die Sicherheit des Prozesssteuerungssystems durch Einschränkung des Zugriffs der entfernten Computergeräte auf das Empfangen angeforderter Daten über den mobilen Server 178, wobei der mobile Server 178 selbst nur Daten vom Datenserver 174 empfängt. Diese zusätzlichen Schutzeinrichtungen sind in Prozesssteuerungssystemen deshalb wichtig, weil der Fernzugriff (und insbesondere die Fernsteuerung) der Steuerelemente 40 oder anderer Komponenten des Prozesssteuerungssystems durch nicht autorisierte Benutzer eine ernsthafte, potenziell fatale Gefahr darstellt. Signifikante Verletzungen und Schäden an der Prozessanlage können auftreten, wenn unbefugte Benutzer die Kontrolle über die Ausrüstung in der Prozessanlage erlangen. Auch ohne Kontrolle können nicht autorisierte Benutzer nichtöffentliche Informationen über Prozessanlagenoperationen (die Geschäftsgeheimnisse enthalten können) zum kommerziellen Schaden des Anlagenbedieners nutzen. In herkömmlichen Prozessanlagen werden diese Probleme zum Teil durch physische Sicherheitsmaßnahmen behandelt, wie etwa die Beschränkung des physischen Zugriffs auf die Workstations 30, 32 und andere empfindliche Geräte. Beim Fernzugriff sind jedoch neue Mittel zur Sicherung der Prozessanlage über deren physische Grenzen hinaus erforderlich. Obwohl die Sicherheit durch die Beschränkung oder Beseitigung des Zugriffs auf Prozessdaten von entfernten Standorten erreicht werden könnte, würden solche Einschränkungen verhindern, dass Informationen über die Anlage an Prozessanlagenpersonal gelangen, die den Zugriff benötigen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Um beide Probleme gleichzeitig zu lösen, erlauben die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren entfernten Computergeräten den Zugriff auf Prozessdaten über den mobilen Server 178, der mit dem Datenserver 174 kommuniziert. Um die Daten zu erhalten, fordern die entfernten Computergeräte vom mobilen Server 178 Datenwerte an, die Datenlisten zugeordnet sind. Der mobile Server 178 sendet dann eine oder mehrere Listen von angeforderten Daten an den Datenserver 174 als Antwort auf Abfrageanforderungen. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 eine kombinierte Liste angeforderter Daten von Datenlisten generieren, die von einer Vielzahl von Fernzugriffsvorrichtungen empfangen werden. Wenn Datenwerte vom Datenserver 174 empfangen werden, kann der mobile Server 178 bestimmen, welche der entfernten Computergeräte auf Basis der Datenlisten Daten entsprechend den empfangenen Datenwerten angefordert haben. In jedem Fall identifiziert der mobile Server 178 Datenwerte, die vom Datenserver 174 empfangen werden, und überträgt über das Mobilfunknetz die entsprechenden Datenwerte auf einen oder mehrere entfernten Computergeräte. Um geeignete Datenwerte zu identifizieren, die auf die einzelnen entfernten Computergeräte übermittelt werden, verwendet der mobile Server 178 die Datenlisten, die jedem entfernten Computergerät zugeordnet sind.
Die Datenlisten können von den entfernten Computergeräten empfangen oder durch Datenlistenindikatoren identifiziert werden, die von den entfernten Computergeräten empfangen werden. Beispielsweise kann ein entferntes Computergerät Datenwerte anfordern, die einer vorgegebenen Datenliste zugeordnet sind, die in einem Speicher des mobilen Servers 178 gespeichert ist, indem es einen Indikator der vorgegebenen Datenliste an den mobilen Server 178 sendet. Solche Anfragen können unter bestimmten Bedingungen vom entfernten Computergerät automatisch generiert werden, oder die Anforderung kann nach einer Handlung eines Benutzers des entfernten Computergeräts generiert werden. Die angezeigten Datenlisten können Datenlisten sein, die zuvor von einem Benutzer des entfernten Computergeräts eingerichtet wurden, oder es können gemeinsame Datenlisten sein, die für eine Vielzahl von Fernzugriffsgerätnutzern verfügbar sind. Die Datenlisten können Überwachungslisten sein, die im Prozesssteuerungssystem zu überwachende Prozessparameter anzeigen; Anzeigelisten, die mit Datenanzeigen zur Anzeige auf den entfernten Computergeräten verknüpft sind (in bestimmten - aber nicht in allen - Ausführungsformen in Entsprechung zu auf den Workstations verfügbaren Bedieneransichten); Alarmlisten, die Alarme zur Überwachung anzeigen, oder andere Arten von Daten, die an den entfernten Computergeräten zu empfangen sind. Jede Liste kann eine Vielzahl von Einträgen umfassen, die Datenquellen innerhalb des Prozesssteuerungssystems identifizieren (oder zusätzliche Datenquellen, die mit zusätzlichen Daten verknüpft sind). Die Einträge können mit Entitäten innerhalb des Prozesssteuerungssystems verknüpft werden, die Prozess- oder zusätzliche Daten generieren oder anderweitig verfügbar machen, die der Prozessanlage zugeordnet sind, wie z. B. Sensoren, Ventile, Steuermodule, Funktionsblöcke, Steuerelemente, Geräteeinheiten, Prozesseinheiten oder Bereiche. Die Einträge können auch mit Prozessparametern verknüpft werden, die dem Betrieb der Prozessanlage durch das Prozesssteuerungssystem oder Bedingungen innerhalb der Prozessanlage zugeordnet sind. Die Einträge können hierarchisch aufeinander bezogen sein, so dass einige Parameter oder Entitäten Teilmengen der Daten sein können, die einem übergeordneten Parameter oder Entität zugeordnet sind. Beispielsweise kann ein Bereich der Prozessanlage mehrere Prozesseinheiten umfassen, von denen jede ferner eine oder mehrere Ausrüstungseinheiten umfassen kann, wobei jede Ausrüstungseinheit ferner einem oder mehreren Steuermodulen zugeordnet ist. Die Steuermodule können ferner mit einer Mehrzahl von Prozessparametern verknüpft sein. Somit können die Datenlisten direkt oder indirekt auf zu empfangende Daten verweisen, z. B. durch Anfordern von Daten für eine übergeordnete Entität.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen können die Datenlisten auf denselben Konfigurationsdaten basieren, die den Bedienern vor Ort zur Verfügung stehen. Insbesondere können die Datenlisten auf Basis der Konfigurationsdateien 74 aus dem Prozesssteuerungssystem generiert werden. Solche Konfigurationsdateien 74 können von den Steuerelementen 40, der Konfigurationsdatenbank 60 oder der Dateischnittstelle 172 empfangen werden. Die Konfigurationsdateien 74 können Informationen bezüglich der Konfiguration des Prozesssteuerungssystems umfassen, das von den Steuerelementen 40 der Workstations 30, 32 beim Betrieb des Prozessessteuerungssystems verwendet wird. Als besonderes Beispiel können die Konfigurationsdateien FHX-Konfigurationsdateien sein, die im DeltaV™-Steuerungssystem verwendet werden, das von Emerson Process Management vertrieben wird. Die Konfigurationsdaten können eine Vielzahl von Einträgen umfassen, die mit Entitäten oder Parametern innerhalb der Prozessanlage verknüpft sind. Jeder Eintrag kann eine Vielzahl von Informationsobjekten bezüglich der Entität oder des Parameters enthalten, wobei die Informationselemente durch Tags innerhalb der Konfigurationsdaten beschrieben werden können. Solche Tags können die Entität oder den Parameter, die Merkmale der damit verknüpften Datenwerte und andere, ähnliche Informationen identifizieren. Die Tags können Verknüpfungen mit anderen Entitäten innerhalb des Prozesssteuerungssystems anzeigen, wie z. B. übergeordnete Einheiten. In einigen Ausführungsformen können Einträge getrennte Tags für verschiedene Ebenen innerhalb des Prozesssteuerungssystems umfassen, beispielsweise ein Bereichs-Tag (z. B. PLANT_AREA NAME=„AREA_A“), ein Prozesseinheits-Tag (z.B. PROCESS_CELL NAME=„PROCESSCELL1“), ein Ausrüstungs-Tag (z.B. BATCH_EQUIPMENT_UNIT NAME=„UNIT1“), ein Steuermodul-Tag (z.B. MODULE TAG=„MODULE1“) oder ein Modulblock-Tag (z.B. MODULE_BLOCK NAME=„MODULE1“). So kann ein Modul Tags aufweisen, die das Modul mit einer Prozessanlagenbereich- und Ausrüstungseinheit sowie mit dem Modul verknüpfen. In weiteren Ausführungsformen können die Tags Pfade enthalten, die die Entität oder den Parameter mit übergeordneten Entitäten verknüpfen. Aus diesen Tags kann eine vollständige Systemarchitektur des Prozesssteuerungssystems ermittelt werden. Somit kann das entfernte Computergerät jegliche Prozessdaten im Prozesssteuerungssystem auf Basis der Konfigurationsdaten anfordern.
In einigen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 die Konfigurationsdaten von dem Prozesssteuerungssystem über das Prozesssteuerungsnetzwerk 156 erhalten, wobei die Konfigurationsdaten eine oder mehrere Konfigurationsdateien 74 enthalten können. Der Datenserver 174 kann dann die Konfigurationsdaten über das Fernzugriffsnetzwerk 164 an den mobilen Server 178 senden. Die Konfigurationsdaten können periodisch ohne Anforderung vom mobilen Server 178 gesendet werden. Der mobile Server 178 kann dann die Konfigurationsdaten lokal in einem Speicher des mobilen Servers 178 zur Kommunikation an oder zum Durchsuchen durch die entfernten Computergeräte speichern. Konfigurationsdaten können ferner vom mobilen Server 178 zu einem entfernten Computergerät gesendet werden, oder das entfernte Computergerät kann auf Basis von Abfrageparametern, die vom entfernten Computergerät an den mobilen Server 178 gesendet werden, nach Konfigurationsdaten suchen. Das entfernte Computergerät oder der mobile Server 178 kann dann eine Datenliste auf Basis der Konfigurationsdaten generieren. In Ausführungsformen, in denen die vollständigen Konfigurationsdaten, die dem Prozesssteuerungssystem (oder einem Teil davon) zugeordnet sind, an den mobilen Server 178 gesendet werden, kann ein vollständig autorisierter Benutzer des entfernten Computergeräts auf alle Informationen innerhalb des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) so vollständig zugreifen, als ob der Benutzer eine Workstation 30, 32 in der Prozessanlage betriebe. Wie oben diskutiert, kann der Benutzer jedoch in bevorzugten Ausführungsformen noch immer auch bloß in der Lage sein, Daten aus dem Prozesssteuerungssystem zu erhalten anstatt dessen Betrieb zu steuern. Nichtsdestotrotz verbessert der volle Zugriff auf Suchprozessdaten und die spontane Konfiguration von Benutzeranzeigen von einem entfernten Computergerät aus den Betrieb der Prozessanlage, indem entfernten Benutzern der Zugriff auf dieselben Daten und Anzeigen ermöglicht wird, auf die sie am Standort in der Prozessanlage zugreifen könnten. Zusätzlich können, wie es bei den Workstations 30, 32 der Fall ist, die verfügbaren Datenbezüge (die aus den Konfigurationsdateien 74 bestimmt werden können) den Inhalt der auf den Mobilgeräten angezeigten Informationen steuern. Das heißt, sowohl die dargestellten Parameter, Werte, Status und Alarme wie auch die Darstellung dieser Parameter, Werte, Status und Alarme werden - wahlweise zum Teil - durch die Logik und Konfiguration des Prozesssteuerungssystems und gegebenenfalls teilweise durch den Status des Systems bestimmt (z.B. auf Basis von Alarmzuständen, Einheitszuständen usw.). Die Autorisierung über eine Benutzerberechtigungsüberprüfung (z. B. über Zertifikat, Login usw.) oder ein Geräte-Whitelisting kann selbstverständlich dazu verwendet werden, den Benutzerzugriff auf einen Teil der gesamten Daten zu beschränken, die von der Prozessanlage generiert wurden oder mit dieser in Beziehung stehen. Trotzdem können die Daten, die einem bestimmten Benutzer über ein entferntes Computergerät zur Verfügung stehen, dieselben Daten sein, die dem Benutzer von einer Workstation 30, 32 innerhalb der Prozessanlage zur Verfügung stünden.
Alarme und andere Meldungen von Zuständen innerhalb der Prozessanlage sind diesbezüglich von besonderem Interesse. Jeder Alarm im Prozesssteuerungssystem kann einfach durch Aufnahme in die Datenliste ausgewählt werden. Zusätzlich kann jeder Prozessparameter im Prozesssteuerungssystem ebenfalls durch Aufnahme in die Datenliste überwacht werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Benutzer des entfernten Computergeräts Benachrichtigungs- oder Alarmkriterien, die mit irgendwelchen Prozessdaten des Prozesssteuerungssystems verknüpft sind, durch Aufnahme in die Datenliste oder durch anderweitige Mitteilung solcher Kriterien an den mobilen Server 178 festlegen. Der mobile Server 178 kann dann die angezeigten Prozessdaten überwachen und alle verlangten Benachrichtigungen oder Alarme an das entfernte Computergerät senden, wenn die entsprechenden Kriterien erfüllt sind. Da der Datenserver 174 die angeforderten Prozessdatenwerte an den mobilen Server 178 im Wesentlichen in Echtzeit sendet, sobald sie verfügbar sind, ist der mobile Server 178 in der Lage, die angeforderten Benachrichtigungen oder Alarme im Wesentlichen in Echtzeit an das entfernte Computergerät zu senden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Bedingungen innerhalb einer Prozessanlage die dringende Aufmerksamkeit eines Prozessanlagen-Bedieners erfordern können. Zum Beispiel kann eine kritische Alarmbedingung eine Korrektur innerhalb von Minuten erfordern, um einen Systemausfall zu vermeiden, der zu Verletzungen oder Beschädigungen sowie zu erheblichen Ausfallzeiten der Anlage führen kann. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren ermöglichen die Echtzeit-Alarm- und Benachrichtigungsdarstellung für entfernte Benutzer durch Nutzung vorhandener Netzwerkinfrastrukturen, wo diese verfügbar sind, und durch den Zugriff auf Prozessparameterebenedaten anstatt periodischer Aktualisierungen von Zusammenfassungsdaten. In weiteren Ausführungsformen kann der mobile Server 178 Benachrichtigungsdienste verwenden, um Benachrichtigungen oder Alarme auf entfernte Computergeräte zu verschieben. Solche Benachrichtigungsdienste können Drittanbieterdienste umfassen, wie z. B. solche, die mit großen Betriebssystemproduzenten oder Mobilfunkbetreibern verbunden sind. Solche Benachrichtigungsdienste können dazu führen, dass die entfernten Computergeräte die Benachrichtigung oder den Alarm empfangen und dem Benutzer anzeigen, unabhängig davon, ob der Benutzer derzeit mit einer verwandten Anwendung oder einem verwandten Programm auf dem entfernten Computergerät interagiert.
Diese Merkmale der gegenwärtig beschriebenen Systeme und Verfahren stehen im Gegensatz zu Drittanbietersystemen nach dem Stand der Technik, bei denen irgendwelche Daten, die auf dem Mobilgerät betrachtet werden können, in einem Zwischenspeicherort gespeichert werden müssen, damit die Drittanbietersoftware zugreifen kann, wodurch die dem Benutzer des Mobilgeräts zur Verfügung stehende Informationsmenge begrenzt wird (z.B. kann der Benutzer nur auf die Daten zugreifen, die gespeichert sind, oder auf die Alarme, die in der Zwischenanwendung neu geschaffen werden) und sich Unterschiede zwischen den auf dem DCS gezeigten Daten (z. B. auf den Workstations 30, 32) und den auf dem Mobilgerät gezeigten Daten ergeben, da die Abtastrate zu gering ist, was zu Datenverzögerungen führt. Zusätzlich bieten die derzeit beschriebenen Systeme und Verfahren im Gegensatz zu den Drittanbietersystemen des Standes der Technik ein Kontext-Niveau für die Daten, das in den Systemen des Standes der Technik nicht verfügbar und unerreichbar ist, da die Benutzer in der Lage sind, die Daten des Systems gemäß der Darstellung zu navigieren (z.B. Auswahl eines Alarms zur Anzeige der Echtzeit- und/oder historischen Prozessvariablen, Status usw., die zum Generieren des Alarms geführt haben, oder Auswahl eines Alarms zur Anzeige der relevanten, im DCS verfügbaren Informationen (Grenzwerte usw.), Modulbeziehungen (z.B. die Hierarchie), usw.).
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, um zusätzliche Informationen bezüglich bestimmter Aspekte der oben diskutierten Systeme und Verfahren bereitzustellen. Auch wenn hier besondere Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, um bestimmte Aspekte zu veranschaulichen, sind andere Konfigurationen oder Prozesse ebenfalls im Geltungsbereich dieser Anmeldung. In anderen Ausführungsformen können zusätzliche, weniger oder alternative Komponenten oder Aktionen enthalten sein.
Datenlistenkonfiguration
Wie oben erörtert, empfangen die entfernten Computergeräte Daten vom Prozesssteuerungssystem auf Basis von Datenlisten, die Prozessdaten oder zusätzliche Daten vom Datenserver 174 anfordern. In einigen Ausführungsformen kann dies das Generieren oder Auswählen einer Datenliste umfassen. In weiteren Ausführungsformen kann dies das Suchen nach Prozessdaten umfassen, um sie als Datenliste zu überwachen. In beiden Fällen können die Einträge in den Datenlisten auf der Grundlage von Konfigurationsdaten ausgewählt werden, die vom Prozesssteuerungssystem empfangen werden. Im Gegensatz zu anderen Techniken zur Bereitstellung begrenzter und vorgegebener Arten von Prozessdaten an entfernte Computergeräte erlauben die nachfolgend beschriebenen Verfahren den vollen Zugriff auf beliebige L1-Daten im Prozesssteuerungssystem. Zusätzlich wird die Einrichtung und Konfiguration des Systems vereinfacht, da die vom Prozesssteuerungssystem bereits verwendeten Konfigurationsdaten ebenfalls zur Erstellung der Datenlisten verwendet werden. Somit erleichtern die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren einen größeren Zugang zu Prozessdaten, während sie ein geringeres Maß an Anfangskonfiguration und laufender Wartung erfordern.
2A veranschaulicht ein beispielhaftes Datenlisten-Konfigurationsverfahren 200 unter Verwendung von Konfigurationsdaten aus dem Prozesssteuerungssystem, um eine Datenliste zu erhalten, die Prozessdaten anzeigt, die an ein entferntes Computergerät übermittelt werden sollen. Das Datenlisten-Konfigurationsverfahren 200 kann entweder durch den Datenserver 174 oder den mobilen Server 178 implementiert werden, oder der Datenserver 174 wie auch der mobile Server 178 können Teile des Verfahrens 200 implementieren. Das Verfahren 200 beginnt mit dem Block 201, wobei der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 Konfigurationsdaten aus dem Prozesssteuerungssystem empfängt. Die Konfigurationsdaten indizieren eine Vielzahl von Entitäten oder Parametern innerhalb des Prozesssteuerungssystems oder der Prozessanlage (oder eines Teils davon). In einigen Ausführungsformen können die Konfigurationsdaten als eine oder mehrere Konfigurationsdateien 74 von einer Konfigurationsdatenbank oder einer Dateischnittstelle 172 empfangen werden. Die Konfigurationsdateien können Beschreibungen von Entitäten und Parametern innerhalb des Prozesssteuerungssystems enthalten, die Informationen umfassen können, die vom Prozesssteuerungssystem zur Steuerung des Betriebs der Prozessanlage verwendet werden. Die Konfigurationsdaten können Indikationen auf unterschiedliche Ebenen von Entitäten, Parametern oder anderen Daten innerhalb des Prozesssteuerungssystems umfassen, einschließlich L1-Daten. In besonders bevorzugten Ausführungsformen können die Konfigurationsdaten Informationen umfassen, die ausreichen, um eine vollständige Hierarchie aller Datenebenen für alle L1-Daten innerhalb des Prozesssteuerungssystems oder eines Teils davon zu konstruieren. Beispielsweise kann eine Konfigurationsdatei 74 Einträge für alle Parameter innerhalb des Prozesssteuerungssystems umfassen, wie beispielsweise Prozessparameter, die mit Funktionsblöcken innerhalb von Modulen verknüpft sind. Solche Einträge in der Konfigurationsdatei 74 können ferner Indikatoren enthalten, die die Parameter mit übergeordneten Entitäten innerhalb des Prozesssteuerungssystems verknüpfen, wie beispielsweise Steuermodule, Ausrüstungen oder Bereiche. Zusätzlich oder alternativ kann die Konfigurationsdatei 74 ferner zusätzliche Einträge für die übergeordneten Einheiten enthalten, wobei die zusätzlichen Einträge Indikatoren der Entitäten und verwandter Entitäten oder Parameter umfassen können (z. B. kann ein Ausrüstungs-Entitätseintrag Indikatoren einer Mehrzahl von Steuermodul-Entitäten umfassen, die mit der Ausrüstungs-Entität verknüpft sind, wobei die Steuermodul-Entitätseinträge Indikatoren anderer Steuermodule, Funktionsblöcke oder Parameter enthalten können, die mit der Steuermodul-Entität verknüpft sind).
In Block 202 identifiziert der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine Vielzahl von Ebenen im Prozesssteuerungssystem (oder einem Teil davon) auf Basis der Konfigurationsdaten. Die Ebenen können mit jeder oder allen der folgenden verknüpft sein: Bereiche, Prozesseinheiten, Ausrüstungen, Steuermodule, Modulblöcke oder Parameter. Entitäten oder Parameter können mit übergeordneten Entitäten verknüpft sein, und übergeordnete Entitäten können mit untergeordneten Entitäten oder Parametern verknüpft sein. Die Konfiguration des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) kann somit als Hierarchie von Entitäten und Parametern beschrieben werden. Die Identifizierung der Ebenen kann das Identifizieren von Tags umfassen, die mit Ebenen für die Entitäten und Parameter in den Konfigurationsdaten verknüpft sind. Beispielsweise kann jeder Eintrag innerhalb der Konfigurationsdaten, der einer Entität oder einem Parameter entspricht, einen oder mehrere Tags umfassen, die eine Verknüpfung mit übergeordneten Entitäten anzeigen. Solche Tags können durch Ebenen getrennt sein (z. B. Bereichs-Tags, Ausrüstungs-Tags, Steuermodul-Tags) oder können unter Angabe eines Pfads innerhalb der Prozesssteuerungssystemhierarchie zu einem Tag kombiniert werden (z.B. Angabe der zugehörigen übergeordneten Entitäten innerhalb eines Tag-Wertes). Bei Block 203 kann der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 ferner eine Vielzahl von Steuermodulen identifizieren, die den Ebenen in den Konfigurationsdaten zugeordnet sind. Die Steuermodule können in ähnlicher Weise wie jene identifiziert werden, die zur Identifizierung der anderen Ebenen verwendet wurden, was auch die Identifizierung von Steuermodul-Tags innerhalb der Prozesssteuerdaten umfassen kann. Die Identifizierung der Steuermodule kann ferner das Identifizieren von Funktionsblöcken oder Parametern umfassen, die den Steuermodulen zugeordnet sind. In einigen Ausführungsformen kann die Identifizierung von Ebenen und Steuermodulen kombiniert werden.
Im Block 204 generiert der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine hierarchische Liste des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon), basierend auf den identifizierten Ebenen und Steuermodulen. Jede Einheit oder jeder Parameter kann innerhalb einer geordneten Hierarchie angeordnet sein, die die Konfiguration des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) darstellt. Die hierarchische Liste wird unter Verwendung der Werte der Entitäten und Parameter generiert, die mit der Vielzahl von Ebenen und Steuermodulen verknüpft sind, die in den Konfigurationsdaten identifiziert wurden. Die Konfiguration des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) kann als eine Sammlung von verschachtelten Sätzen beschrieben werden, wobei jeder Satz Elemente enthält, die den untergeordneten Entitäten oder Parametern entsprechen, wobei einige von diesen Elementen Teilmengen sein können, die noch weiter untergeordnete Entitäten oder Parameter enthalten. In einigen Ausführungsformen können die Sätze oder Teilmengen einander überlappen, d.h. Elemente können in mehreren Sätzen auf der gleichen Ebene enthalten sein. In anderen Ausführungsformen können die Sätze und Teilmengen nicht überlappend sein, d.h. jedes Element gehört höchstens einem Satz auf jeder Ebene an. Jeder Satz kann als Unterliste oder Gruppe von Einträgen in der hierarchischen Liste mit einem gemeinsamen Wert innerhalb eines Feldes identifiziert werden. Somit kann die hierarchische Liste Einträge für alle L1-Daten innerhalb des relevanten Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) enthalten, die so organisiert sein können, dass Roll-up-Kategorien möglich sind, die jeden einzelnen mit einer Entität auf höherer Ebene verknüpften Satz oder Teilsatz repräsentieren. Die Entitäten können somit als Roll-up-Kategorien für die Auswahl durch einen Benutzer oder die Generierung einer Anzeigeliste, einer Überwachungsliste, einer Alarmliste oder dergleichen behandelt werden.
In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere hierarchische Listen gemäß einem in dem Prozessanlagennetzwerk 10 verwendeten Anzeigeobjekt generiert. Das heißt, das Prozessanlagennetzwerk 10 und insbesondere das/die Steuerelement(e) 40 und/oder die Workstation(s) 30 oder 32 und/oder die Konfigurationsdatenbank 60 können - gespeichert in einer entsprechenden Speichereinrichtung - eine Vielzahl von Anzeigeobjekten umfassen, die die Art und Weise regieren, in der Informationen an Bediener des Prozessanlagennetzwerks 10 angezeigt werden. Jedes Anzeigeobjekt umfasst insbesondere Darstellungen einer und/oder Informationen bezüglich einer Vielzahl von Prozessanlage-Entitäten, wie beispielsweise die Feldgeräte 44, 46. Beispielsweise kann eine Übersichtsanzeige alle Daten und/oder Parameter umfassen, die als kritisch im Abschnitt der Prozessanlage bestimmt wurden. Die Anzeigeobjekte sind Teil der L1-Daten und/oder sind ein Teil der Konfigurationsdatei 74. Somit kann in einigen Ausführungsformen das Verfahren 200 das Erstellen einer oder mehrerer Überwachungslisten aus der Konfigurationsdatei 74 und insbesondere das Erstellen der einen oder mehreren Überwachungslisten gemäß Anzeigeobjektdaten umfassen. Eine Standard-Überwachungsliste kann erstellt werden, die alle Parameter/Daten umfasst, die einem bestimmten Anzeigeobjekt zugeordnet sind. Ein Satz von Standard-Überwachungslisten kann so geschaffen werden, dass jede die Parameter/Daten enthält, die mit einem entsprechenden Anzeigeobjekt verknüpft sind. Selbstverständlich kann die Standard-Überwachungsliste so wie hierin beschrieben bearbeitet werden. In weiteren Ausführungsformen werden die Überwachungslisten automatisch aktualisiert, wenn die Konfiguration der zugeordneten Anzeigeobjekte in der Konfigurationsdatei 74 aktualisiert wird, und in weiteren Ausführungsformen werden die Daten/Parameter, die zur Hinzufügung zu den einzelnen Überwachungslisten verfügbar sind, entsprechend der aktualisierten Konfigurationsdatei 74 aktualisiert.
Zusätzlich kann ein Benutzer einen Bereich, eine Einheit oder eine Zelle der Prozessanlage 10 auswählen, und die Überwachungslisten können erstellt werden, um einige oder alle Module in der Einheit, dem Bereich oder der Zelle zu umfassen, oder sie können Module umfassen, für die kritische Alarme konfiguriert sind.
Alarmlisten können auch automatisch erstellt werden, um die Alarmkonfigurationen einzelner Bedienerstationen anzupassen, so dass ein Bediener, wenn er nicht physisch in der Anlage zugegen ist und/oder nicht an seiner/ihrer Workstation 30, 32 ist, dennoch Alarme überwachen kann, die er/sie als wichtig für seine/ihre operativen Verantwortlichkeiten konfiguriert hat. Alarmfilterkriterien, einschließlich Alarmpriorität, Funktion und Benachrichtigungseinstellungen gemäß Spezifizierung in der Konfigurationsdatei 74 können ebenfalls verwendet werden, um automatisch die Alarmlisten zu erstellen, die für die Auswahl verfügbar sind, um in der mobilen Anwendung überwacht zu werden. Infolgedessen kann ein Benutzer eines Mobilgeräts eine vordefinierte Liste von Alarmen zur Überwachung auswählen, die vordefinierten Listen bearbeiten, eine neue Liste von Alarmen zur Überwachung erstellen usw.
In Bezug auf Batch-Daten, die selbstverständlich in einer der Überwachungslisten angezeigt oder überwacht werden können, können die Alarmlisten und Überwachungslisten jeweils automatisch gemäß einer bestimmten Charge, einem bestimmten Rezept, einem bestimmten Satz einer Batch-Ausrüstung usw. konfiguriert werden.
Im Block 205 können der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 Informationen über die hierarchische Liste an ein anderes Computergerät kommunizieren. Solche Informationen können periodisch oder beim Auftreten einer Änderung innerhalb der hierarchischen Liste (z. B. Hinzufügen einer neuen Entität oder eines Parameters, Entfernen eines bestehenden Eintrags usw.) mitgeteilt werden. Solche Informationen können gleichermaßen in einer zusammenfassenden Form oder als Indikation nur geänderter Informationen mitgeteilt werden. Das andere Computergerät kann ein entferntes Computergerät oder der mobile Server 178 sein. Wenn die hierarchische Liste durch den Datenserver 174 generiert wird, kann der Datenserver 174 die Informationen bezüglich der hierarchischen Liste an den mobilen Server 178 übermitteln. In einigen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 nur geänderte Einträge in der hierarchischen Liste mitteilen, wenn Änderungen auftreten. In weiteren Ausführungsformen kann der Datenserver 175 periodisch die vollständige hierarchische Liste übermitteln, um die Genauigkeit zu verifizieren, wobei die vollständige Liste selten (z. B. täglich, wöchentlich, monatlich) übermittelt werden kann. Wenn die hierarchische Liste durch den mobilen Server 178 generiert wird, kann der mobile Server 178 die Informationen bezüglich der hierarchischen Liste an ein oder mehrere entfernte Computergeräte (z. B. Mobilgeräte 14) übermitteln. In einigen Ausführungsformen können die Informationen eine begrenzte Liste von Einträgen in der hierarchischen Liste enthalten. Beispielsweise kann die eingeschränkte Liste Einträge enthalten, auf die der Benutzer oder das entfernte Computergerät zugreifen dürfen. Als weiteres Beispiel kann die eingeschränkte Liste nur hochrangige Einträge enthalten (z. B. Einträge, die mit Bereichen oder Prozesseinheiten verknüpft sind). Als weiteres Beispiel kann die eingeschränkte Liste nur Einträge enthalten, die mit Suchparametern einer Anforderung oder Abfrage von einem entfernten Computergerät verbunden sind, wie beispielsweise in Reaktion auf eine Benutzerabfrage nach bestimmte Datenarten (z.B. Ausrüstungsbetriebszustände, Temperaturen, fehlfunktionierende Ventile, kritische Alarme usw.). Als ein weiteres Beispiel kann die eingeschränkte Liste nur Einträge enthalten, die einer Entität zugeordnet sind, beispielsweise einer Entität, die zuvor von einem Benutzer eines entfernten Computergeräts ausgewählt wurde.
Im Block 206 kann der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine Auswahl von einem oder mehreren Einträgen vom anderen Computergerät empfangen. Die Auswahl kann einen Satz von Einträgen innerhalb der hierarchischen Liste anzeigen, die vom anderen Computergerät angefordert wird. Beispielsweise kann ein entferntes Computergerät eine Anzeige an den mobilen Server 178 senden, mit der ein bestimmter Parameter oder eine Entität ausgewählt wird, für die Prozessdaten empfangen werden sollen. In Fortsetzung des Beispiels kann der mobile Server 178 ferner eine Anzeige des ausgewählten Parameters oder der ausgewählten Entität an den Datenserver 174 senden. In einigen Ausführungsformen kann die Auswahl als Indikator eines vorgegebenen Satzes von Einträgen (z. B. eine voreingestellte Ansichtsliste oder Überwachungsliste) empfangen werden, die in einem Speicher des Datenservers 174 oder des mobilen Servers 178 gespeichert sind. Beispielsweise kann ein mit einer vorgegebenen Ansichtsliste verknüpfter Identifizierer vom mobilen Server 178 empfangen werden, wobei diese Datenliste eine Vielzahl von anzufordernden Einträgen umfassen kann.
Im Block 208 können der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 Datenwerte entsprechend den ausgewählten Einträgen an das andere Computergerät übermitteln. Dies kann das Übermitteln von Prozessdatenwerten vom Datenserver 174 auf den mobilen Server 178 oder das Übermitteln von Prozessdatenwerten vom mobilen Server 178 auf das entfernte Computergerät umfassen. In einigen Ausführungsformen kann dies das Senden eines oder mehrerer Ströme von Prozessdatenwerten im Wesentlichen in Echtzeit umfassen, wenn die Prozessdatenwerte vom Datenserver 174 oder vom mobilen Server 178 empfangen werden. Somit kann das entfernte Computergerät einen oder mehrere Datenströme abonnieren, die mit Entitäten oder Parametern innerhalb des Prozesssteuerungssystems verknüpft sind. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 ferner zusätzliche Daten oder historische Prozessdaten (z.B. Prozessdaten, die den ausgewählten Einträgen für die vergangene Stunde, Tag usw. zugeordnet sind) übermitteln. Solche Daten können dem Benutzer des entfernten Computergeräts Kontext liefern und können so wie an anderer Stelle hierin erörtert dargestellt werden. Die Kommunikation von Prozessdatenwerten wird an anderer Stelle näher beschrieben.
In 2B ist ein beispielhaftes Konfigurationsdaten-Suchverfahren 210 zum Suchen von Konfigurationsdaten vom Prozesssteuerungssystem zur Generierung einer Datenliste veranschaulicht, in der Prozessdaten angezeigt werden, die an ein entferntes Computergerät zu übermitteln sind. Das Datenlisten-Konfigurationsverfahren 210 kann entweder durch den Datenserver 174 oder den mobilen Server 178 implementiert werden, oder sowohl der Datenserver 174 wie auch der mobile Server 178 können Teile des Verfahrens 210 implementieren. In bevorzugten Ausführungsformen wird das Verfahren 210 jedoch durch den mobilen Server 178 implementiert, der die Konfigurationsdaten vom Datenserver 174 empfängt und die Abfrage von einem entfernten Computergerät empfängt. In solchen Ausführungsformen empfängt der mobile Server ferner Prozessdatenwerte vom Datenserver 174 und sendet die Prozessdatenwerte auf Basis der Datenliste an das entfernte Computergerät.
Das Verfahren 210 beginnt mit dem Block 211, wo der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 Konfigurationsdaten vom Prozesssteuerungssystem empfängt, wie oben mit Bezug auf Block 201 beschrieben. Im Block 212 empfängt der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine Abfrage von einem anderen Computergerät, das Prozessdaten anfordert, wobei die Abfrage einen oder mehrere Suchparameter anzeigt, die den Prozessdaten zugeordnet sind. Die Abfrage kann vom anderen Computergerät als Antwort auf eine Benutzerauswahl der Suchparameter generiert werden, etwa wenn ein Benutzer direkt Suchbegriffe eingibt oder gemeinsame Abfrageparameter auswählt (z. B. aktuelle Alarme, laufende Chargen, Prozessdaten für den vergangenen Tag des Anlagenbetriebes usw.). Die Suchparameter können bestimmte Entitäten oder Prozessparameter im Prozesssteuerungssystem spezifizieren, die jeweils beispielsweise durch benutzerfreundliche Tag-Namen oder eindeutige Identifikationsnummern identifiziert werden können. Alternativ können die Suchparameter einen Typ oder eine Klasse von Entitäten, wie z.B. eine Ebene, eine Prozessfunktion, eine Art von Ausrüstungseinheit, einen Alarmtyp, einen Steuermodultyp, einen Sensormesswerttyp usw. anzeigen. Neben der Identifizierung von Entitäten oder Prozessparametern können die Abfrageparameter andere Informationen angeben. Beispielsweise können die Abfrageparameter bestimmte Werte (oder Wertebereiche) für Prozessdatenwerte, Zeitrahmen für historische oder zusammenfassende Daten (z.B. Mittelwerte), andere Informationen zur Identifizierung von Prozessdaten, die innerhalb des Prozesssteuerungssystems generiert werden, oder zusätzliche Nicht-Prozessdaten, die der Prozessanlage zugeordnet aber nicht innerhalb des Prozesssteuerungssystems generiert worden sind, spezifizieren.
Im Block 213 identifiziert der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine oder mehrere Entitäten oder Prozessparameter, die dem Prozesssteuerungssystem zugeordnet sind, basierend auf den Suchparametern der empfangenen Abfrage. Wie oben erörtert, können die Konfigurationsdaten Tags umfassen, die Informationen bezüglich der Entitäten oder Parameter innerhalb des Prozesssteuerungssystems enthalten. Die Tag-Werte können dazu verwendet werden, Prozessdaten oder Parameter zu identifizieren, die auf die Abfrage ansprechen, also den Abfrageparametern entsprechen. Beispielsweise können einige der Suchparameter Werte anzeigen, die mit Tags von Entitäten oder Parametern innerhalb der Konfigurationsdaten verknüpft sind, z. B. Werte, die bestimmte Bereiche, Ausrüstungseinheiten, Alarmstatus oder Datentypen anzeigen (z. B. „Temp“, „Druck“ usw.).
Im Block 214 generiert der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 eine Liste von Einträgen auf Basis der Suchparameter. Die Liste der Einträge kann eine Vielzahl von Einträgen umfassen, die die identifizierten Entitäten oder Parameter anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann die Liste ferner Einträge umfassen, die vordefinierte Listen (z. B. gemeinsame Anzeigelisten) anzeigen, die Einträge umfassen, die mit den identifizierten Entitäten oder Parametern verknüpft sind. In weiteren Ausführungsformen kann die Liste verwandte Einträge enthalten, die mit den identifizierten Entitäten oder Parametern verknüpft sind, aber nicht separat mit den Suchparametern übereinstimmen. Zum Beispiel kann jede übergeordnete Entität, die mit einer übereinstimmenden Entität oder einem Parameter verknüpft ist, in der Liste enthalten sein. Da die zugehörigen Einträge nicht direkt mit den Suchparametern übereinstimmen, können die zugehörigen Einträge in der Liste markiert oder in eine separate Liste aufgenommen sein, um sie als nicht direkt auf die Abfrage ansprechend zu identifizieren. Diese verwandten Einträge können dann dem Benutzer getrennt von den identifizierten Entitäten oder Parametern präsentiert werden, oder die zugehörigen Einträge können durch eine grafische oder stilistische Anzeige in einer grafischen Benutzeroberfläche angezeigt werden. Das Generieren der Liste kann das Bestimmen einer Teilmenge der identifizierten Entitäten oder Parameter umfassen, zu deren Empfang der Benutzer oder das entfernte Computergerät autorisiert ist. Eine solche Autorisierung kann auf Basis einer Benutzer-ID des Benutzers oder einer Geräte-ID des entfernten Computergeräts bestimmt werden.
Im Block 215 übermittelt der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 die generierte Liste an das anfordernde Computergerät (z. B. das entfernte Computergerät). In einigen Ausführungsformen kann dies das Senden von nur Teilinformationen bezüglich der Einträge an das anfordernde Computergerät umfassen, gefolgt von zusätzlichen Informationen auf eine weitere Anfrage durch den Benutzer. Nach dem Empfangen der Liste vom mobilen Server 178 kann das entfernte Computergerät dem Benutzer zumindest einen Teil der Listeninformationen präsentieren. Dies kann die Darstellung einer Liste von Einträgen umfassen, die so organisiert oder angeordnet sein kann, dass sie die relevantesten oder häufiger gewählten Einträge an prominenteren Stellen auf einem Display bereitstellt. Wenn der Benutzer einen Satz aus einem oder mehreren Einträgen auswählt (z. B. um die Einträge zu einer Anzeigeliste hinzuzufügen, um eine neue Überwachungsliste zu bilden usw.), kann das entfernte Computergerät die Auswahl des Satzes von Einträgen zum mobilen Server 178 zurück übermitteln. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 eine Indikation des ausgewählten Satzes von Einträgen als Antwort auf eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174 an den Datenserver übermitteln.
Im Block 216 empfängt der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 die Auswahl des Satzes aus einem oder mehreren Einträgen aus der Liste. Ähnlich anderen Datenlistenauswahlen, die hier diskutiert werden, kann die Auswahl als ein Satz von Indikatoren der Einträge empfangen werden oder kann als ein oder mehrere Indikatoren von vorgegebenen Listen empfangen werden. Als Reaktion auf das Empfangen der Auswahl erhält der Datenserver 174 oder der mobile Server 178 Datenwerte aus dem Prozesssteuerungssystem und überträgt Datenwerte, die den ausgewählten Einträgen zugeordnet sind, auf das entfernte Computergerät bei Block 217. Wie an anderer Stelle erörtert, kann der mobile Server 178 die Prozessdaten oder zusätzliche Daten aus dem Prozesssteuerungssystem anfordern, indem er eine Indikation der angeforderten Prozessdaten an den Datenserver 174 als Antwort auf eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174 sendet. Der Datenserver 174 erhält eine Vielzahl von Datenwerten vom Prozesssteuerungssystem und überträgt die angeforderten Datenwerte auf den mobilen Server 178. Der mobile Server 178 überträgt dann die angeforderten Datenwerte, die den ausgewählten Einträgen zugeordnet sind, auf das mobile Computergerät. Somit kann das entfernte Computergerät einen oder mehrere Datenströme, die mit Entitäten oder Parametern innerhalb des Prozesssteuerungssystems verknüpft sind, unter Verwendung einer Abfrage zum Identifizieren und Anfordern von Daten, wie oben beschrieben, abonnieren. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 ferner zusätzliche Daten oder historische Prozessdaten (z.B. Prozessdaten, die den ausgewählten Einträgen für die vergangene Stunde, Tag usw. zugeordnet sind) weitergeben. Solche Daten können dem Benutzer des entfernten Computergeräts Kontext geben und können so wie an anderer Stelle diskutiert dargestellt werden.
Prozessdatenabonnements
Um entfernte Computergeräte sicher zur Verarbeitung von Datenströmen und zum Erlangen zusätzlicher Daten zu abonnieren, ohne den Sicherheitsschutz des Prozesssteuerungssystems zu beeinträchtigen, können die folgenden Systeme und Verfahren verwendet werden. Wie oben erörtert, können die entfernten Computergeräte Datenwerte vom mobilen Server 178 erhalten, die wiederum die Datenwerte vom Datenserver 174 erhalten können. Der Datenserver 174 erhält die Datenwerte aus dem Prozesssteuerungssystem, etwa von den Steuerelementen 40 über die Kommunikatorschnittstelle 170, von der Prozessdatenbank 58, dem Daten-Historian 62, dem Wissensrepository 64 oder von einem spezialisierten Server 186. In bevorzugten Ausführungsformen sendet der Datenserver 174 eine Abfrageanforderung an den mobilen Server 178, und der mobile Server 178 sendet eine Liste angeforderter Daten an den Datenserver 174 nur als Antwort auf die Abfrageanforderungen. Eine solche Liste angeforderter Daten kann nur geänderte Datenanforderungen enthalten, wie beispielsweise Datenabonnements zum Hinzufügen oder Entfernen (d.h. Indikatoren für neue Daten, die zuvor nicht angefordert wurden, oder Indikatoren für zuvor angeforderte Daten, die jedoch nicht mehr angefordert werden). Da die Prozessdatenabonnements nach Bedarf wie oben erörtert konfiguriert werden können, bieten die hier beschriebenen Abonnementmethoden den Zugriff auf L1-Daten aus dem Prozesssteuerungssystem. Zusätzlich können die Prozessdaten an die entfernten Computergeräte im Wesentlichen in Echtzeit übermittelt werden, ohne die Sicherheitsschutzvorrichtungen im Prozesssteuerungssystem zu untergraben, um die Prozessanlage vor böswilligem oder anderem unbefugtem Zugriff zu schützen. Darüber hinaus kann der mobile Server 178 nur tatsächlich angeforderte Daten erhalten, wodurch die Prozess- und Speicheranforderungen reduziert werden, während immer noch Zugriff auf den gesamten Bereich von L1-Daten gewährt wird. Durch die Festlegung der Datenabonnements nach Bedarf, während die Prozessanlage in Betrieb ist, werden das anfängliche Setup und die spätere Systemrekonfiguration reduziert. Somit ermöglichen die hier beschriebenen Systeme und Verfahren einen umfangreicheren und zeitnahen Zugriff auf Prozessdaten, während sie weniger anfängliche Konfiguration und laufende Wartung erfordern.
2C veranschaulicht ein beispielhaftes Datenabonnementverfahren 220 zum Auswählen und Erhalten von Prozessdaten an einem entfernten Computergerät. Das Datenabonnementverfahren 220 kann wiederholt implementiert werden, um Datenabonnements für eine oder mehrere entfernte Computergeräte festzulegen, zu bearbeiten, anzupassen oder zu beenden, und das Datenabonnementverfahren 220 kann in Verbindung mit einem oder mehreren der anderen hier beschriebenen Verfahren implementiert werden.
Im Block 221 empfängt der Datenserver 174 eine Konfigurationsdatei 74 oder andere Konfigurationsdaten von einer Entität innerhalb des Prozesssteuerungssystems. Die Konfigurationsdatei 74 kann Konfigurationsdaten bezüglich des Prozesssteuerungssystems enthalten und kann von einer Dateischnittstelle 172 oder einer Konfigurationsdatenbank 60 empfangen werden, wie an anderer Stelle beschrieben. Bei Block 222 kann der Datenserver 174 Daten, die mit der Konfigurationsdatei 74 verknüpft sind, an den mobilen Server 178 übermitteln, worin das Senden der Konfigurationsdatei 74, eines Teils der darin enthaltenen Konfigurationsdaten oder davon abgeleiteter Konfigurationsdaten durch den Datenserver 174 enthalten sein kann. Im Block 223 kann der mobile Server 178 Zugriff auf die Konfigurationsdaten an eine oder mehrere entfernte Computergeräte bereitstellen. Der Zugriff auf die entfernten Computergeräte kann das Senden einer Liste verfügbarer Daten oder das Herstellen einer Schnittstelle zum Durchsuchen der Konfigurationsdaten umfassen. Wie an anderer Stelle hierin erörtert, kann der mobile Server 178 in einigen Fällen Zugriff auf weniger als die vollständigen Konfigurationsdaten bereitstellen, beispielsweise durch Bereitstellen eines Zugriffs auf einen Teil der Konfigurationsdaten, für die der Benutzer autorisiert ist.
Im Block 224 empfängt der mobile Server 178 eine oder mehrere Anzeigelistenindikatoren über das Mobilfunknetz von den entfernten Computergeräten, die Prozessdaten (und allfällige zusätzlichen Daten) indizieren, die von den entfernten Computergeräten aus dem Prozesssteuerungssystem angefordert werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Benutzer-Anmeldeereignis auf einem entfernten Computergerät bewirken, dass ein Standardanzeigelistenindikator automatisch vom entfernten Computergerät an den mobilen Server 178 gesendet wird. Ein solcher Standardanzeigelistenindikator kann vom mobilen Server 178 interpretiert werden als Anfrage für die gleichen Daten, die zuletzt vom Benutzer angefordert wurden. Nach dem Empfangen eines oder mehrerer Anzeigelistenindikatoren kann der mobile Server 178 eine Liste angeforderter Daten bestimmen oder generieren. Eine solche Liste angeforderter Daten kann eine kombinierte Liste aller Daten sein, die von einer Vielzahl entfernter Computergeräte angefordert werden und die durch Entfernen redundanter Einträge noch zusätzlich kondensiert werden kann. Der mobile Server 178 kann eine solche kombinierte Liste angeforderter Daten aktualisieren, wann immer ein neuer Indikator von irgendeinem entfernten Computergerät empfangen wird, einschließlich Indikatoren eines entfernten Computergeräts, die eine vorhergehende Anforderung beenden. Um eine spätere Übertragung der Datenwerte auf die geeigneten entfernten Computergeräte zu ermöglichen, kann der mobile Server 178 ferner eine oder mehrere Listen verwalten, die angeforderte Daten mit bestimmten entfernten Computergeräten verknüpfen. In einigen Ausführungsformen können diese Verknüpfungsdaten in der kombinierten Liste der angeforderten Daten enthalten sein. In weiteren Ausführungsformen kann der mobile Server 178 zusätzlich eine Liste angeforderter Änderungen generieren, die nur Einträge enthalten können, die Änderungen an den angeforderten Prozessdaten (oder zusätzlichen Daten) anzeigen, die von den entfernten Computergeräten empfangen wurden, seit die vorherige Datenanforderung an den Datenserver 174 gesendet wurde. Durch Übertragen einer solchen Liste angeforderter Änderungen anstatt der vollständigen Liste der angeforderten Daten kann der mobile Server 178 effizient mit dem Datenserver 174 kommunizieren.
Im Block 225 überträgt der Datenserver 174 eine Abfrageanforderung an den mobilen Server 178 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 und fordert Informationen bezüglich der von den entfernten Computergeräten angeforderten Daten an. Die Abfrageanforderung kann periodisch in Intervallen gesendet werden, die länger sind als einige Aktualisierungen von Prozessdatenwerten, wodurch die Gesamtdaten, die über das Fernzugriffsnetzwerk 164 übertragen werden sollen, reduziert werden. Als Reaktion auf das Empfangen der Abfrageanforderung überträgt der mobile Server 178 bei Block 226 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 eine Liste der angeforderten Daten auf den Datenserver 174. Wie oben erwähnt, kann in einigen Ausführungsformen die Liste der angeforderten Daten eine kombinierte Liste sein, ferner eine Liste angeforderter Änderungen. In bevorzugten Ausführungsformen kann der mobile Server 178 die Liste nur als Antwort auf das Empfangen von Abfrageanforderungen vom Datenserver 178 übertragen. In weiteren Ausführungsformen kann der Datenserver 174 dazu konfiguriert sein, Listen angeforderter Daten nur vom mobilen Server 178 zu akzeptieren, und nur während eines vorgegebenen Intervalls nach jeder Abfrageanforderung. Nicht entsprechende Anforderungen können vom Datenserver 174 ignoriert werden. In alternativen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 Listen angeforderter Daten (insbesondere Listen von geänderten Anfragen) vom mobilen Server 178 akzeptieren. Solche Ausführungsformen können insofern vorteilhaft sein, als die Verzögerung, bevor Datenwerte vom Datenserver 174 an den mobilen Server 178 übertragen werden, reduziert wird.
Im Block 227 empfängt der Datenserver 174 einen Strom von Prozessdaten aus dem Prozesssteuerungssystem über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162. Die Prozessdaten können von einer oder mehreren Datenquellen im Prozesssteuerungssystem empfangen werden, einschließlich einer oder mehrerer der folgenden: Steuerelemente 40 über die Kommunikatorschnittstelle 170, von der Prozessdatenbank 58 oder anderweitig über das Prozessanlagennetzwerk 10 übermittelt. In einigen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 eine oder mehrere Datenquellen abonnieren, indem er eine Anforderung für bestimmte Daten von der Datenquelle übermittelt. Ein solches angefordertes Abonnement kann außerdem auf Basis von Listen angeforderter Daten vom mobilen Server 178 generiert werden. In weiteren Ausführungsformen kann der Datenserver 174 ferner zusätzliche Daten erhalten, die durch den mobilen Server 178 von einem Daten-Historian 62, einem Wissensrepository 64 oder einem spezialisierten Server 186 angefordert werden.
Im Block 228 identifiziert der Datenserver 174 Datenwerte in den empfangenen Daten, die weiter an den mobilen Server 178 übertragen werden sollen. Der Datenserver 174 kann Prozessdatenwerte in dem Datenstrom identifizieren, die den Daten entsprechen, die in der Liste angeforderter Daten vom mobilen Server 178 angefordert werden. Im Block 229 überträgt der Datenserver 174 dann die identifizierten Datenwerte über das Fernzugriffsnetzwerk 164 an den mobilen Server 178. Um den Netzwerkverkehr im Fernzugriffsnetzwerk 164 zu reduzieren, kann der Datenserver 174 auch nur aktualisierte oder geänderte Datenwerte übertragen, die mit den angeforderten Prozessdaten verknüpft sind. Beispielsweise können unveränderte Datenwerte nicht übertragen oder nur als Indikator für einen unveränderten Wert übertragen werden. In alternativen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 die Datenwerte in Echtzeit übertragen, so wie sie vom Prozesssteuerungssystem empfangen werden, oder der Datenserver 174 kann die Datenwerte gruppenweise in Intervallen übertragen. Wenn sie in Echtzeit übertragen werden, können die Datenwerte als Datenströme vom Datenserver 174 zu dem mobilen Server 178 übertragen werden. Wenn sie in Intervallen gesendet werden, kann der Datenserver 174 die vom Prozesssteuerungssystem empfangenen Datenwerte zu verschiedenen Zeitpunkten während des Intervalls gruppieren, wobei es sich um eine feste Periode oder ein variables Intervall handeln kann. Beispielsweise kann der Datenserver 174 Datenwerte auf den mobilen Server 178 in einer festen Periode (z. B. jede Sekunde) übertragen, es sei denn, eine erforderliche Datenmenge (z. B. 5 MB) wird vor der periodischen Übertragung vom Prozesssteuerungssystem empfangen.
Im Block 230 identifiziert der mobile Server 178 in ähnlicher Weise Teilmengen der empfangenen Datenwerte und überträgt sie über das Mobilfunknetz auf die entfernten Computergeräte. Der Mobilserver 178 kann die Teilmengen auf Basis der Einträge in den von den entfernten Computergeräten angegebenen Anzeigelisten auswählen. In alternativen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 die Teilmengen von Datenwerten in Echtzeit übertragen, wenn sie vom Datenserver 174 empfangen werden, oder der mobile Server 178 kann die Datenwerte gruppenweise in Intervallen übertragen. Beispielsweise können die Datenwerte gruppiert und periodisch (z. B. jede Sekunde) übertragen werden, um die Anzahl von Übertragungen über ein Mobiltelefonnetz zu reduzieren. In weiteren Ausführungsformen kann der mobile Server 178 die Datenwerte in Echtzeit übermitteln, aber Netzwerke von Drittanbietern (z.B. Mobilfunknetze) können die Datenwerte gruppenweise in einem periodischen Übertragungszeitplan übermitteln. Sobald sie von den mobilen Computergeräten empfangen worden sind, werden jedoch zumindest einige der Datenwerte der Teilmengen den Benutzern im Block 231 präsentiert. Eine solche Präsentation kann die Darstellung als Benachrichtigung, Diagramm, Symbol oder eine andere zusammenfassende Darstellung auf Basis eines Teils eines Datenwerts umfassen.
2D veranschaulicht eine beispielhafte Datenabonnement-Kommunikationssequenz, die die Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem (insbesondere einer Dateischnittstelle 172 und einer Kommunikatorschnittstelle 170), dem Datenserver 174, dem mobilen Server 178 und einem entfernten Computergerät (insbesondere einem Mobilgerät 14) zeigt. Obwohl die Verbindungen als direkt dargestellt werden, um die markanten Merkmale der Sequenz besser zu veranschaulichen, ist zu beachten, dass intervenierende Komponenten beteiligt sein können. Beispielsweise kann die Steuereinheit 40 Konfigurationsdaten über eine Dateischnittstelle 172 an den Datenserver 174 übermitteln und darüber hinaus über eine Kommunikatorschnittstelle 170 Prozessdaten an den Datenserver 174 übermitteln. Auch wenn sie in der gesamten Beschreibung verschiedentlich so beschrieben werden, dass sie vom Steuerelement 40 zum Datenserver 174 übermittelt werden, so versteht es sich, dass zumindest in einigen Ausführungsformen die Konfigurationsdaten 74 in der Konfigurationsdatenbank 60 gespeichert und von der Konfigurationsdatenbank 60 über die Dateischnittstelle 172 an den Datenserver 174 übermittelt werden. Das heißt, die Dateischnittstelle 172 kann die Konfigurationsdaten 74 aus der Konfigurationsdatenbank 60 (oder vom Steuerelement 40) abrufen und die Konfigurationsdaten 74 an den Datenserver 174 übermitteln. In jedem Fall kommunizieren die Kommunikatorschnittstelle 170, die Dateischnittstelle 172 und der Datenserver 174 über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162. Der Datenserver 174 und der mobile Server 178 kommunizieren über das Fernzugriffsnetzwerk 164. Der mobile Server 178 und das Mobilgerät 14 kommunizieren über das Mobilfunknetz, das ein lokales Netzwerk in der Prozessanlage (z. B. einen Teil des Fernzugriffsnetzwerks 164), einen Benachrichtigungsdienst 196 oder das Internet 180 umfassen kann. Obwohl die Beispielsequenz aus Eindeutigkeitsgründen nur jeweils eines aus Dateischnittstelle 172, Datenserver 174, mobiler Server 178 und Mobilgerät 14 veranschaulicht, können weitere Ausführungsformen eine Vielzahl von jeder dieser oder alle diese Komponenten umfassen.
Die beispielhafte Kommunikationssequenz beginnt mit der Kommunikation einer Konfigurationsdatei 74 von der Dateischnittstelle 172 zum Datenserver 174 (Zeile 232). Nach dem Empfangen der Konfigurationsdatei 74 bestimmt und sendet der Datenserver 174 Konfigurationsdaten an den mobilen Server 178 (Zeile 233), die ein Teil der in der Konfigurationsdatei 74 enthaltenen Informationen sein können. Der mobile Server 178 liefert dann die Konfigurationsdaten oder einen Teil davon an das Mobilgerät 14 (Zeile 234). Wenn eine Datenanforderung von einem Benutzer empfangen oder anderweitig auf dem Mobilgerät 14 festgestellt wird, sendet das Mobilgerät 14 einen Anzeigelistenindikator an den mobilen Server 178 (Zeile 235). In der dargestellten Ausführungsform empfängt der mobile Server 178 den Anzeigelistenindikator und wartet auf eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174. Nach einem Zeitintervall sendet der Datenserver 174 eine Abfrageanforderung an den mobilen Server 178 (Zeile 236). Als Reaktion auf das Empfangen der Abfrageanforderung sendet der mobile Server eine Liste angeforderter Daten oder eine Indikation derselben an den Datenserver 174 (Zeile 237). So wie dargestellt, kann die Abfrageanforderung vom Datenserver 174 periodisch oder in Intervallen (Zeilen 236) gesendet werden, wobei jeweils als Reaktion die Liste angeforderter Daten oder die daraufhin aktualisierte vom mobilen Server 178 zurückgesendet werden kann.
Der Datenserver 174 empfängt Prozessdaten, die dem Steuerelement 40 zugeordnet sind, von der Kommunikatorschnittstelle 170 zu verschiedenen Zeitpunkten (Zeilen 238), die periodisch mit einer oder mehreren Perioden oder aperiodisch (z.B. episodisch) sein können. Wie in den Zeilen 238 veranschaulicht, können die Prozessdaten in einigen Ausführungsformen auch ohne eine spezifische Datenanforderung empfangen werden. Wenn Prozessdaten am Datenserver 174 empfangen werden, kann der Datenserver 174 bestimmen, ob die empfangenen Prozessdatenwerte irgendwelchen angeforderten Daten in der Liste angeforderter Daten entsprechen. Wenn solche angeforderten Daten identifiziert werden, sendet der Datenserver 174 die angeforderten Daten an den mobilen Server 178 (Zeile 239). Nach Empfang der angeforderten Daten kann der mobile Server 178 Datenwerte auswählen, die den vom Mobilgerät 14 angeforderten Anzeigelistendaten entsprechen. Der mobile Server 178 sendet dann die angeforderten Anzeigelistendaten an das Mobilgerät 14 (Zeile 240). Diese Sequenz der Kommunikation von Prozessdatenwerten von der Kommunikatorschnittstelle 170 zum Datenserver 174 (Zeile 238), vom Datenserver 174 zum mobilen Server 178 (Zeile 239) und vom mobilen Server 178 zum Mobilgerät 14 (Zeile 240) kann sich während des Prozessanlagenbetriebs wiederholen, bis das Mobilgerät 14 das Datenabonnement beendet. Das Datenabonnement kann beendet werden, indem ein Indikator der Beendigung oder ein neuer Anzeigelistenindikator übermittelt wird, der keine Prozessdaten anfordert.
2E veranschaulicht ein beispielhaftes Datenserver-Kommunikationsverfahren 250 zum Bereitstellen von Prozessdaten vom Datenserver 174 an den mobilen Server 178. Das Datenserver-Kommunikationsverfahren 250 (oder Teile davon) kann wiederholt durch den Datenserver 174 implementiert werden, um Datenströme oder ansonsten Prozessdatenwerte vom Prozesssteuerungssystem an den mobilen Server 178 bereitzustellen, und das Verfahren 250 kann in Verbindung mit einem oder mehreren der anderen hier beschriebenen Verfahren implementiert werden. Obwohl das Verfahren 250 als Empfangen und Übertragen von Prozessdaten beschrieben ist, kann der Datenserver 174 in einigen Ausführungsformen auch zusätzliche Daten bezüglich der Prozessanlage vom mobilen Server 178 erhalten und auf diesen übertragen.
Im Block 251 empfängt der Datenserver 174 Konfigurationsdaten vom Prozesssteuerungssystem über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162. Diese Konfigurationsdaten können als eine oder mehrere Konfigurationsdateien 74 von den Steuerelementen 40, den Dateischnittstellen 172 oder den Konfigurationsdatenbanken 60 empfangen werden, wie an anderer Stelle diskutiert. Nach dem Empfangen der Konfigurationsdaten kann der Datenserver 174 ferner die Konfigurationsdaten an den mobilen Server 178 im Block 252 übermitteln. Um die Konfigurationsdaten zu übermitteln, kann der Datenserver 174 eine Teilmenge geänderter oder aktualisierter Konfigurationsdaten bestimmen oder ansonsten eine Teilmenge von Konfigurationsdaten bestimmen, die an das Mobilgerät 178 zu senden sind. In weiteren Ausführungsformen kann der Datenserver 174 Konfigurationsinformationen generieren, die an den mobilen Server 178 zu senden sind, beispielsweise durch Ableiten zusammenfassender oder hierarchischer Listeninformationen aus den vom Prozesssteuerungssystem empfangenen Konfigurationsdaten.
Bei Block 253 überträgt der Datenserver 174 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 eine Abfrageanforderung an den mobilen Server 178. Die Abfrageanforderung kann den mobilen Server 178 anweisen, durch Kommunizieren einer Liste angeforderter Daten an den Datenserver 174 zu antworten. Als Reaktion auf die Abfrageanforderung kann der mobile Server 178 eine Liste angeforderter Daten über das Fernzugriffsnetzwerk 164 an den Datenserver 174 senden. Die Liste der angeforderten Daten kann eine Vielzahl von angeforderten Datenparametern enthalten, die Entitäten oder Parameter aus dem Prozesssteuerungssystem angeben, für das der mobile Server 178 Daten anfordert. In einigen Ausführungsformen kann die Liste ferner Indikationen zu zusätzlichen Daten umfassen, die mit dem Prozesssteuerungssystem verknüpft sind. In weiteren Ausführungsformen kann die Liste auch nur Einträge für neue, überarbeitete, geänderte, gelöschte oder aktualisierte angeforderte Datenparameter enthalten.
Im Block 254 empfängt der Datenserver 174 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 die Liste angeforderter Daten vom mobilen Server 178. Der Datenserver 174 kann dann Prozessdatenwerte erhalten, die der Liste der angeforderten Daten zugeordnet sind, und gegebenenfalls kann der Datenserver 174 außerdem zusätzliche Daten erhalten, wenn sie in der Liste der angeforderten Daten indiziert sind. In einigen Ausführungsformen kann der Datenserver 174 dann den Empfang von Prozessdaten von einem oder mehreren Steuerelementen 40 oder Kommunikatorschnittstellen 170 abonnieren. Bei Block 255 empfängt der Datenserver 174 über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 eine Vielzahl von Prozessdatenwerten, wobei die Prozessdatenwerte einer Vielzahl von Entitäten innerhalb der Prozessanlage zugeordnet sind. Die Prozessdatenwerte können Steuerungswerte, Messwerte oder andere Parameterwerte umfassen, die im Prozesssteuerungssystem generiert oder verwendet werden. In bevorzugten Ausführungsformen können die Prozessdatenwerte als ein oder mehrere Datenströme vom Prozesssteuerungssystem in Echtzeit empfangen werden, wenn die Prozessdatenwerte generiert oder aktualisiert werden.
Wenn der Datenserver 174 die Prozessdatenwerte empfängt, identifiziert der Datenserver 174 als nächstes eine Teilmenge der Prozessdatenwerte, die den angeforderten Datenparametern der empfangenen Liste angeforderter Daten entsprechen, um sie an den mobilen Server 178 bei Block 256 zu senden. Die Identifizierung der Teilmenge der Prozessdatenwerte kann das Identifizieren jener Prozessdatenwerte umfassen, die sich geändert oder aktualisiert haben oder die mit den vom mobilen Server 178 neu angeforderten Prozessdaten verknüpft sind. Ähnlicherweise kann in einigen Ausführungsformen die identifizierte Teilmenge Indikatoren aktualisierter, aber unveränderter Prozessdatenwerte umfassen. Somit kann die Teilmenge von Prozessdatenwerten für eine effiziente Kommunikation mit dem mobilen Server 178 identifiziert werden. Sobald die Teilmenge von Prozessdatenwerten identifiziert worden ist, übermittelt der Datenserver 174 die Teilmenge von Prozessdatenwerten an den mobilen Server 178 bei Block 257. In bevorzugten Ausführungsformen kann die Identifizierung und Kommunikation der Teilmenge von Prozessdatenwerten in Echtzeit durchgeführt werden, wenn die Prozessdatenwerte vom Datenserver 174 empfangen werden. Somit kann der Datenserver 174 dem mobilen Server ein Streaming-Prozessdatenabonnement bereitstellen.
2F veranschaulicht eine beispielhafte Datenserver-Kommunikationssequenz, die die Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem (insbesondere einer Dateischnittstelle 172 und einer Kommunikatorschnittstelle 170), dem Datenserver 174, dem mobilen Server 178 und einem entfernten Computergerät (insbesondere einem Mobilgerät 14) zeigt. Die beispielhafte Datenserver-Kommunikationssequenz konzentriert sich insbesondere auf die Kommunikation unter Beteiligung des Datenservers 174. Obwohl die Verbindungen als direkt dargestellt sind, um die markanten Merkmale der Sequenz besser zu veranschaulichen, ist zu beachten, dass intervenierende Komponenten beteiligt sein können. Beispielsweise kann das Steuerelement 40 Konfigurationsdaten über eine Dateischnittstelle 172 an den Datenserver 174 übermitteln und ferner über eine Kommunikatorschnittstelle 170 Prozessdaten an den Datenserver 174 übermitteln. Das Steuerelement 40 und der Datenserver 174 kommunizieren über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162. Der Datenserver 174 und der mobile Server 178 kommunizieren über das Fernzugriffsnetzwerk 164. Der mobile Server 178 und das Mobilgerät 14 kommunizieren über das Mobilfunknetz, das ein lokales Netzwerk in der Prozessanlage (z.B. einen Teil des Fernzugriffsnetzwerks 164), einen Benachrichtigungsdienst 196 oder das Internet 180 umfassen kann. Obwohl die Beispielsequenz aus Deutlichkeitsgründen nur jeweils eine(n) Dateischnittstelle 172, Kommunikatorschnittstelle 170, Datenserver 174, mobilen Server 178 und Mobilgerät 14 veranschaulicht, können weitere Ausführungsformen eine Vielzahl jeder dieser oder alle diese Komponenten umfassen.
Die beispielhafte Kommunikationssequenz beginnt mit der Kommunikation einer Konfigurationsdatenanforderung vom Datenserver 174 an die Dateischnittstelle 172 (Zeile 258). Die Dateischnittstelle 172 kann die Konfigurationsdaten aus einer Konfigurationsdatenbank 60 erhalten. Als Antwort auf die Konfigurationsdatenanforderung sendet die Dateischnittstelle 172 die Konfigurationsdaten an den Datenserver 174 (Zeile 259), die als Konfigurationsdatei 74 oder auf andere Weise gesendet werden können. Der Datenserver 174 empfängt die Konfigurationsdaten, die dann verarbeitet werden können, um weitere Konfigurationsdaten (z.B. eine Teilmenge der empfangenen Konfigurationsdaten, einen Satz von Listen auf Basis der Konfigurationsdaten usw.) zur Kommunikation an den mobilen Server 178 zu bestimmen. Der Datenserver 174 sendet die damit verknüpften Konfigurationsdaten oder Informationen an den mobilen Server 178 (Zeile 260). Irgendwann danach überträgt der Datenserver 174 eine Abfrageanforderung an den mobilen Server 178 (Zeile 261). Als Reaktion auf die Abfrageanforderung generiert der mobile Server 178 eine Liste angeforderter Daten (Zeile 262) und übermittelt sie an den Datenserver 174. Die Liste angeforderter Daten kann Einträge enthalten, die auf vom Prozesssteuerungssystem angeforderte Prozessdaten verweisen, die von den entfernten Computergeräten angefordert werden, wie an anderer Stelle erörtert.
Basierend auf der Liste angeforderter Daten kann der Datenserver 174 in einigen Ausführungsformen eine Prozessdatenanforderung an die Kommunikatorschnittstelle 170 senden (Zeile 263). Die Kommunikatorschnittstelle 170 kann Prozessdaten von einem oder mehreren Steuerelementen 40 im Prozesssteuerungssystem erhalten. Unabhängig davon, ob die Ausführungsform eine Prozessdatenanforderung umfasst, empfängt der Datenserver 174 Prozessdaten von der Kommunikatorschnittstelle 170 (Zeile 264). Nach dem Empfangen der Prozessdaten wählt der Datenserver 174 Prozessdaten zur Kommunikation mit dem mobilen Server 174 (Zeile 265) aus, die mit der Liste angeforderter Daten verknüpft sind. Das Auswählen der Prozessdaten kann das Identifizieren eines oder mehrerer Sätze oder Teilmengen von Prozessdatenwerten umfassen, die in einigen Ausführungsformen als aktualisierte oder geänderte Prozessdatenwerte enthaltend identifiziert werden können. Der Datenserver 174 überträgt dann die ausgewählten Prozessdaten an den mobilen Server 178 (Zeile 266). Der mobile Server 178 kann dann die ausgewählten Prozessdaten (oder eine Teilmenge davon) an das Mobilgerät 14 weiterleiten, wie an anderer Stelle beschrieben.
2G veranschaulicht ein beispielhaftes Mobil-Server-Kommunikationsverfahren 270 zum Auswählen, Erhalten und Übermitteln von Prozessdaten an ein oder mehrere entfernte Computergeräte. Das Mobil-Server-Kommunikationsverfahren 270 (oder Teile davon) kann wiederholt durch den mobilen Server 178 implementiert werden, um Datenströme bereitzustellen oder anderweitig Prozessdatenwerte vom Prozesssteuerungssystem den entfernten Computergeräten bereitzustellen, und das Verfahren 270 kann in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen hier beschriebenen Verfahren implementiert werden. Obwohl das Verfahren 270 als Empfangen und Übertragen von Prozessdaten beschrieben ist, kann der mobile Server 178 in einigen Ausführungsformen auch zusätzliche Daten bezüglich der Prozessanlage von den entfernten Computergeräten erhalten und auf diese übertragen.
Bei Block 271 empfängt der mobile Server 178 vom Datenserver 174 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 Konfigurationsdaten, die dem Prozesssteuerungssystem zugeordnet sind. Die Konfigurationsdaten können eine oder mehrere Konfigurationsdateien 74; Informationen, die mit solchen Dateien verknüpft sind; oder andere Informationen, die verfügbare Prozessdaten im Prozesssteuerungssystem beschreiben, umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 eine Darstellung einer Konfiguration des Prozesssteuerungssystems (oder eines Teils davon) in einem Speicher des mobilen Servers 178 speichern, um die Geschwindigkeit der Suchvorgänge durch entfernte Computergeräte zu verbessern. Der Datenserver 174 kann dann nur Aktualisierungen oder Änderungen an den Konfigurationsdaten bereitstellen, die der mobile Server 178 dazu verwenden kann, die gespeicherte Darstellung der Konfiguration des Prozesssteuerungssystems zu modifizieren. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 bei Block 272 einige oder alle Konfigurationsdaten über das Mobilfunknetz an ein oder mehrere entfernte Computergeräte übermitteln. Beispielsweise kann der mobile Server 178 Listen von Entitäten, Parametern oder verwandten Informationen als Reaktion auf eine Anforderung einer Liste verfügbarer Prozessdaten oder als Reaktion auf eine Benutzerabfrage bereitstellen, wie an anderer Stelle beschrieben.
Im Block 273 empfängt der mobile Server 178 eine Indikation einer Anzeigeliste von mindestens einem entfernten Computergerät über das Mobilfunknetz. Die Indikation kann Prozessdaten in der Anzeigeliste nach Datenquelle oder Parameter spezifizieren, z. B. durch Angabe eines Bereichs, einer Verarbeitungseinheit oder eines Prozessparameters im Prozesssteuerungssystem. Die Indikation kann alternativ eine vorgegebene Anzeigeliste spezifizieren, die im Speicher des mobilen Servers 178 gespeichert ist, der Einträge enthalten kann, die mit Entitäten oder Parametern im Prozesssteuerungssystem verknüpft sind. Der mobile Server 178 kann eine Mehrzahl solcher Anzeigelisten von einer Mehrzahl entfernter Computergeräte empfangen, wobei in diesem Fall der mobile Server 178 in einigen Ausführungsformen ferner eine kombinierte Liste von angeforderten Daten generieren kann. Der mobile Server 178 kann ferner eine Liste angeforderter Änderungen generieren, einschließlich nur Indikationen von Änderungen in den angeforderten Prozessdaten. Der mobile Server 178 kann fortgesetzt Indikationen von Anzeigelisten von entfernten Computergeräten empfangen und kann die Listen aktualisieren, bis eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174 empfangen wird.
Bei Block 274 empfängt der mobile Server 178 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174. Als Antwort auf das Empfangen der Abfrageanforderung bestimmt der mobile Server 178 im Block 275 eine Liste angeforderter Daten auf Basis der empfangenen einen oder mehreren Indikationen von Anzeigelisten von den entfernten Computergeräten. Der mobile Server kann Prozessdaten identifizieren, die von den entfernten Computergeräten auf Basis von Indikationen vorgegebener Listen angefordert werden. In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 ferner eine kombinierte Liste angeforderter Daten aus einer Mehrzahl entfernter Computergeräte generieren. Der mobile Server 178 kann ferner eine Liste angeforderter Änderungen generieren, die nur Indikationen über Änderungen in den angeforderten Prozessdaten umfassen. In noch weiteren Ausführungsformen kann der mobile Server 178 verwandte Prozessdaten identifizieren, die auf Basis des Kontexts auf angeforderte Daten bezogen aber von den entfernten Computergeräten nicht ausdrücklich angefordert sind. Die Liste der angeforderten Prozessdaten kann eine Indikation solcher verwandter Prozessdaten umfassen, um weiterhin Prozessdaten zu erhalten, die wahrscheinlich von den Benutzern der entfernten Computergeräte angefordert werden. Bei Block 276 überträgt der mobile Server 178 dann die bestimmte Liste der angeforderten Prozessdaten über das Fernzugriffsnetzwerk 164 an den Datenserver 174. Die übertragene Liste der angeforderten Prozessdaten kann eine beliebige der obigen Listen oder anderer ähnlicher Listen sein, wie hier beschrieben.
Bei Block 277 empfängt der mobile Server 178 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 eine Mehrzahl von Prozessdatenwerten vom Datenserver 174. Die Prozessdatenwerte können Daten umfassen, die von Entitäten im Prozesssteuerungssystem generiert und an den Datenserver 174 über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 übermittelt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Prozessdatenwerten Daten umfassen, die von einer Mehrzahl von entfernten Computergeräten angefordert werden. Daher identifiziert der mobile Server 178 bei Block 278 einen Satz von Prozessdatenwerten aus der empfangenen Mehrzahl von Prozessdatenwerten, die den Daten entsprechen, die mit einer bestimmten Anzeigeliste verknüpft sind. Der mobile Server 178 kann eine Mehrzahl solcher Sätze von Prozessdatenwerten identifizieren, die jeweils einer Anzeigeliste zugeordnet sind, die durch ein oder mehrere der entfernten Computergeräte indiziert ist. Jeder Satz von Prozessdatenwerten umfasst Datenwerte, die direkt oder indirekt von einem entfernten Computergerät angefordert werden, basierend auf der Indikation der vom entfernten Computergerät empfangenen Anzeigelisten. Sobald der Satz von Prozessdatenwerten identifiziert ist, überträgt der mobile Server 178 den Satz von Prozessdatenwerten im Block 279 über das Mobilfunknetz an das entsprechende eine oder die mehreren entfernten Computergeräte. Dies kann die Kommunikation über einen Benachrichtigungsdienst 196 umfassen, der dazu konfiguriert sein kann, Benachrichtigungen an entfernte Computergeräte zu versenden.
2H veranschaulicht eine beispielhafte mobile Server-Kommunikationssequenz, die die Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem (insbesondere einer Dateischnittstelle 172 und einer Kommunikatorschnittstelle 170), dem Datenserver 174, dem mobilen Server 178 und einem entfernten Computergerät (insbesondere einem Mobilgerät 14) zeigt. Die beispielhafte mobile Server-Kommunikationssequenz konzentriert sich insbesondere auf die Kommunikation, die den mobilen Server 178 umfasst. Obwohl die Verbindungen als direkt dargestellt sind, um die markanten Merkmale der Sequenz besser zu veranschaulichen, ist zu beachten, dass intervenierende Komponenten beteiligt sein können. Beispielsweise kann die Dateischnittstelle 172 Konfigurationsdaten an den Datenserver 174 übermitteln, und eine Kommunikatorschnittstelle 170 kann ferner Prozessdaten an den Datenserver 174 übermitteln. Das Steuerelement 40 und der Datenserver 174 kommunizieren über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162. Der Datenserver 174 und der mobile Server 178 kommunizieren über das Fernzugriffsnetzwerk 164. Der mobile Server 178 und das Mobilgerät 14 kommunizieren über das Mobilfunknetz, das ein lokales Netzwerk in der Prozessanlage (z. B. einen Teil des Fernzugriffnetzwerks 164), einen Benachrichtigungsdienst 196 oder das Internet 180 umfassen kann. Obwohl die Beispielsequenz aus Gründen der Deutlichkeit nur eines von Dateischnittstelle 172, Kommunikatorschnittstelle 170, Datenserver 174, mobilem Server 178 und Mobilgerät 14 veranschaulicht, können andere Ausführungsformen eine Vielzahl von jeder dieser und alle diese Komponenten umfassen.
Die beispielhafte Kommunikationssequenz beginnt mit der Kommunikation von Konfigurationsdaten vom Datenserver 174 zum mobilen Server 178 (Zeile 280). In einigen Ausführungsformen kann der mobile Server 178 ferner die Konfigurationsdaten (oder einen Teil davon) an das Mobilgerät 14 (Zeile 281) übermitteln. Das Mobilgerät 14 übermittelt dann eine Anzeigelisten-Indikation an den mobilen Server 178 (Zeile 282), die Einträge enthalten kann, die mit Entitäten oder Parametern im Prozesssteuerungssystem verknüpft sind oder eine vorgegebene Liste indizieren kann, die auf dem mobilen Server 178 gespeichert ist. Der mobile Server 178 kann dann auf eine Abfrageanforderung vom Datenserver 174 warten. Der mobile Server 178 empfängt die Abfrageanforderung vom Datenserver 174 (Zeile 283), die vom Datenserver 174 periodisch übermittelt werden kann. Als Reaktion auf die Abfrageanforderung bestimmt der mobile Server 178 eine Liste angeforderter Daten, die zumindest teilweise auf der von der Mobilvorrichtung 14 (Zeile 284) empfangenen Anzeigelisten-Indikation basieren. In einigen Ausführungsformen kann das Bestimmen der Liste der angeforderten Daten das Bestimmen von Anzeigelisteneinträgen, das Kombinieren von Anzeigelisteneinträgen für eine Mehrzahl entfernter Computergeräte und das Bestimmen geänderter oder aktualisierter Anzeigelisteneinträge zur Anforderung umfassen. Wenn die Liste der angeforderten Daten bestimmt ist, sendet der mobile Server 178 die Liste der angeforderten Daten an den Datenserver 174 (Zeile 285).
Der Datenserver 174 empfängt Prozessdaten von der Kommunikatorschnittstelle 170 (Zeile 286). Mindestens ein Teil der empfangenen Prozessdaten wird dann auf Basis der Liste der angeforderten Daten vom Datenserver 174 auf den mobilen Server 178 übertragen (Zeile 287). Nach dem Empfangen der Prozessdaten vom Datenserver 174 bestimmt der mobile Server 178 Anzeigelistendaten (Zeile 288), einschließlich Prozessdatenwerten, die den Entitäten oder Parametern der Anzeigeliste zugeordnet sind. Das Bestimmen der Anzeigelistendaten kann das Auswählen eines Satzes von Anzeigelisten-Datenwerten aus den empfangenen Prozessdaten für jede Anzeigeliste umfassen, die einem oder mehreren Mobilgeräten zugeordnet sind. Der mobile Server 178 überträgt dann die Anzeigelistendaten auf das Mobilgerät 14 (Zeile 289).
2I veranschaulicht eine beispielhafte Anzeigelisten-Abonnementsequenz, die die Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen zeigt, die von einem Mobilgerät 14 und/oder einem mobilen Server 178 implementiert wird. Mit einer momenthaften Bezugnahme auf 2K kann der mobile Server 178 in einer beispielhaften Ausführungsform ein Überwachungslistenmodul 371, ein mobiles Datendienstmodul 372, eine Anwendungsprogrammschnittstelle (API) 373, einen Laufzeitcache 374 und ein Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 implementieren. In einer alternativen Ausführungsform können das Überwachungslistenmodul 371 und das mobile Datendienstmodul 372 auf dem Mobilgerät 14 ausgeführt werden, während der Laufzeitcache 374 und das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 auf dem mobilen Server 178 ausgeführt werden, und die API 373 kann zwischen dem Mobilgerät 14 und dem mobilen Server 178 aufgeteilt werden. Die Anzeigelisten-Abonnementsequenz zeigt die Auswahl einer Anzeigeliste, das Abonnement eines mit der Anzeigeliste verknüpften Datenstroms und die Trennung vom Datenstrom.
Die Auswahl der Anzeigeliste beginnt bei einem Benutzer des Mobilgeräts 14, der eine Anzeigeliste am Mobilgerät 14 auswählt. Eine Indizierung der Auswahl kann dem Überwachungslistenmodul 371 durch das Mobilgerät 14 (Zeile 290) übermittelt werden. Da die Indizierung der Anzeigelistenauswahl möglicherweise die mit der Anzeigeliste verknüpften Daten nicht vollständig spezifiziert, überträgt das Anzeigelistenmodul 371 die Indizierung der Anzeigelistenauswahl auf die mobilen Datendienste 372 (Zeile 291), die die Indizierung der Anzeigelistenauswahl weiter zur API 373 übermittelt (Zeile 293). Die API 373 greift dann auf eine Datenbank zu, die eine Definition der ausgewählten Anzeigeliste speichert, und liest eine Anzeigelistendefinition aus, die die mit der Anzeigeliste verknüpften Daten spezifiziert (Zeile 293). Die Anzeigelistendefinition wird dann an das mobile Datendienstmodul 372 (Zeile 294) zurück übermittelt, das die Anzeigelistendefinition dem Überwachungslistenmodul 371 (Zeile 295) übermittelt. Das Überwachungslistenmodul 371 kann die Anzeigelistendefinition dem Mobilgerät 14 oder einem anderen Modul des Mobilgeräts 14 bereitstellen, um die vom Benutzer ausgewählte Überwachungsliste 296 zu generieren. Die vom Benutzer ausgewählte Überwachungsliste 296 kann dem Benutzer angezeigt oder die Werte können zur späteren Verwendung gespeichert werden.
Das Abonnement eines entsprechenden Datenstroms beginnt als Reaktion auf die Auswahl der Anzeigeliste, wobei die API eine Abonnementanforderung an das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 (Zeile 297) übermittelt. Das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 fügt den Prozessdatenwerten aus dem Prozesssteuerungssystem auf Basis der Anzeigelistenauswahl (Zeile 298) ein Abonnement hinzu. Das Hinzufügen des Abonnements kann das Anfordern von Prozessdatenwerten vom Datenserver 174 umfassen, wie an anderer Stelle beschrieben. Sobald das Abonnement hinzugefügt ist, übermittelt das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 eine Bestätigung des Abonnements an die API 373 (Zeile 299), und das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 beginnt mit der Übermittlung von Laufzeitwerten vom Prozesssteuerungssystem zu dem Laufzeitcache 374 (Zeilen 300). Die Laufzeitwerte können Prozessdatenwerte sein, die mit Entitäten oder Parametern im Prozesssteuerungssystem verknüpft sind, wie an anderer Stelle erörtert.
In der beispielhaften Anzeigelisten-Abonnementsequenz aktualisiert das Überwachungslistenmodul 371 die Laufzeitwerte periodisch (z. B. jede Sekunde) oder episodisch (z. B. wenn der Benutzer eine Option zum Anzeigen der spezifischen Daten auswählt). Um die Laufzeitwerte zu erhalten, sendet das Überwachungsmodul 371 eine Istwertanforderung an das mobile Datendienstmodul 372 (Zeile 301), die weiter an den Laufzeitcache 374 (Zeile 303) übermittelt wird. Wenn die Istwertanforderung am Laufzeitcache 374 empfangen wird, werden die angeforderten Laufzeitwerte für die Anzeigeliste gesammelt (Zeile 304) und an die API 373 (Zeile 305) übermittelt. Die API 373 übermittelt dann die Laufzeitwerte für die Anzeigeliste dem Mobildienstmodul 372 (Zeile 306), das die Laufzeitwerte dem Überwachungslistenmodul 371 (Zeile 307) übermittelt. Diese Sequenz kann jedesmal wiederholt werden, wenn neue Laufzeitwerte gewünscht werden.
Die Trennung vom Datenstrom findet statt, wenn eine Aktualisierungs-Stopp-Anforderung vom Überwachungslistenmodul 371 an das mobile Datendienstmodul 372 (Zeile 308) gesendet wird, die weiter an die API 373 übermittelt wird (Zeile 309). Die API 373 übermittelt die Aktualisierungs-Stopp-Anforderung an das Benutzerlisten-Abonnementmodul 375 (Zeile 310). Nach dem Empfang der Aktualisierungs-Stopp-Anforderung kann das Benutzeranzeigelisten-Abonnementmodul 375 aufhören, Laufzeitwerte (d.h. Prozessdatenwerte) für die Anzeigeliste zu erhalten. Das Benutzerlisten-Abonnementmodul 375 sendet auch eine Aktualisierungs-Stopp-Bestätigungsnachricht an die API 373 (Zeile 311), die die Aktualisierungs-Stopp-Bestätigungsnachricht an das mobile Datendienstmodul 372 (Zeile 312) übermittelt, das die Aktualisierungs-Stopp-Bestätigungsnachricht weiter zum Überwachungslistenmodul 371 übermittelt (Zeile 313).
2J veranschaulicht einen beispielhaften Datenserver 174 im Prozesssteuerungssystem. Der Datenserver 174 ist über das Fernzugriffsnetzwerk 164 kommunikativ mit dem Server 178 verbunden. Außerdem ist der Datenserver 174 über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 kommunikativ mit einer Mehrzahl von Komponenten im Prozesssteuerungssystem verbunden. Das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 verbindet den Datenserver 174 mit den Steuerelementen 40, den mit den Steuerelementen 40 verknüpften Kommunikatorschnittstellen 170, einer Konfigurationsdatenbank 60, Dateischnittstellen 172, die dem Datenserver 174 Konfigurationsdaten zur Verfügung stellen, und einem Daten-Historian 62, der vergangene Prozessdaten speichert, die der Prozessanlage zugeordnet sind.
Der Datenserver 174 umfasst zur Ermöglichung der Kommunikation die Datendienste 176, die eine Mehrzahl spezialisierter Module oder Routinen umfassen können. Die Datendienste 176 können einen Datenscanner 314, ein Konfigurationsmodul 315 und ein Datenmodul 316 umfassen. Das Konfigurationsmodul 315 kann mit der Konfigurationsdatenbank 60 oder der Dateischnittstelle 172 kommunizieren, um Konfigurationsdaten bezüglich des Prozesssteuerungssystems zu erhalten, beispielsweise die Konfigurationsdateien 74. Das Datenmodul 316 kann Datenwerte vom Daten-Historian 62, den Steuerelementen 40 oder den Kommunikatorschnittstellen 170 anfordern und erhalten. Das Datenmodul 316 kann auch empfangene Datenwerte für die Kommunikation mit dem mobilen Server 178 gemäß den an anderer Stelle besprochenen Verfahren auswählen. Der Datenscanner 314 kann passiv über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 Streaming-Prozessdatenwerte von den Steuerelementen 40 oder den Kommunikatorschnittstellen 170 empfangen. In einigen Ausführungsformen kann der Datenscanner 314 alle Prozessdaten scannen, die über das Prozesssteuerungsnetzwerk 162 übermittelt werden, wobei einige dieser Prozessdatenwerte dann für die Kommunikation mit dem mobilen Server 178 identifiziert werden können. In anderen Ausführungsformen des Datenservers 174 können zusätzliche, alternative oder weniger Elemente enthalten sein.
2K veranschaulicht einen beispielhaften mobilen Server 178 im Prozesssteuerungssystem. Der mobile Server 178 ist kommunikativ mit dem Mobilgerät 14 oder dem Webclient 198 verbunden, um Prozessdaten für einen entfernten Benutzer bereitzustellen, der L1-Daten umfassen kann. Eine Anwendungs-API 317 verarbeitet die Kommunikation von Datenlisten (z. B. Alarmlisten, Überwachungslisten usw.) und verwandten Datenwerten zwischen dem mobilen Server 178 und dem entfernten Computergerät (d.h. dem Mobilgerät 14 oder dem Webclient 198). Zusätzlich kann der mobile Server 178 ein Benachrichtigungsmodul 327 enthalten, das Benachrichtigungen an das Mobilgerät 14 über einen Benachrichtigungsdienst 196 übermittelt, der die Benachrichtigung durch Drittanbieter-Benachrichtigungsdienste 182, wie beispielsweise Google- oder Apple-Benachrichtigungsdienste, weiter senden kann. Die Anwendungs-API 317 kann die Benutzer-Authentifizierung und Personalisierung weiter verarbeiten, wofür die Anwendungs-API 317 ferner mit einem Zertifikatserver 318 sowie mit verschiedenen internen Komponenten des mobilen Servers 178 kommunizieren kann. Die internen Komponenten, die sich auf Authentifizierung und Personalisierung beziehen, können eine Konfigurationsdatenbank 321 und ein Benutzeranpassungsmodul 322 umfassen. Die Konfigurationsdatenbank 321 kann ferner Informationen von einem Benutzermodul 333 empfangen, das Konfigurations- und Personalisierungsdaten, die von einer Konfigurationseinheit 330 eines Exekutivportals-(Expo)-Servers 179 empfangen werden, über eine Datenverbindung 334 verarbeiten kann.
Zusätzlich zu Autorisierungs- und Personalisierungskomponenten kann die Anwendungs-API 317 mit einer Suchdatenbank 319, einer Protokolldatenbank 320 und einem Speicher-Cache 323 kommunizieren. Die Suchdatenbank kann Konfigurationsdaten von einem Suchmodul 332 empfangen, um das Suchen verfügbarer Prozessdaten im Prozesssteuerungssystems auf der Ebene von L1-Daten oder Zusammenfassungsdaten zu ermöglichen, wie an anderer Stelle erörtert. Das Suchmodul 332 kann Konfigurationsdaten von einer Konfigurationsdatei-Verarbeitungseinheit 331 des Expo-Servers 179 über eine Datenverbindung 334 empfangen. Die Protokolldatenbank 320 kann Nutzungsmetriken für die Offline-Analyse speichern. Der Speicher-Cache 323 kommuniziert mit der Anwendungs-API 317 und der Stream-Verarbeitungseinheit 325, um Benachrichtigungen zu ermöglichen und gespeicherte Listen 324 zu verwalten.
Die Stream-Verarbeitungseinheit 325 empfängt über eine Datenverbindung 334 Prozessdatenwerte vom Prozesssteuerungssystem über einen Laufzeitscanner 326. Der Laufzeitscanner 326 erhält ferner Prozessdatenwerte von den Kommunikatorschnittstellen 170 eines Portals 171 im Prozesssteuerungssystem über eine Datenverbindung 334. Der Laufzeitscanner 326 kann auf Basis von Konfigurationsdaten von der Konfigurationsdatenbank 321 Prozessdatenwerte identifizieren. Nach dem Empfangen der Prozessdatenwerte evaluiert die Stream-Verarbeitungseinheit 325 die empfangenen Datenwerte, um die angeforderten Datenwerte zu identifizieren, die mit Parametern, Entitäten, Alarmen oder Benachrichtigungen verknüpft sind, die von einem entfernten Computergerät angefordert werden. Das Benutzeranpassungsmodul 322 und die Konfigurationsdatenbank 321 können Informationen über Daten liefern, die an die entfernten Computergeräte übermittelt werden sollen, die dem Speicher-Cache 323 hinzugefügt werden können. Wenn die Stream-Verarbeitungseinheit 325 feststellt, dass eine Benachrichtigung gesendet werden soll, können die Benachrichtigungsinformationen an das Benachrichtigungsmodul 327 gesendet werden, um über den Benachrichtigungsdienst 196 an das Mobilgerät 14 weiter vermittelt zu werden.
Der Expo-Server 179 kann eine Expo-Datenbank 328 umfassen, die Informationen bezüglich Benutzern, Geräten, Lizenzen und Informationen auf Systemebene für das Prozesssteuerungssystem speichert. Dies kann Konfigurationsdateien 74 sowie Informationen über Benutzerberechtigungen für den Zugriff auf Prozessdaten umfassen. Die Expo-Datenbank 328 kann durch eine Expo-Konfiguratoreinheit 329 konfiguriert werden, die innerhalb des Prozesssteuerungssystems operiert. Die Expo-Datenbank 328 stellt dann dem Benutzermodul 333 über die Konfigurationseinheit 330 und dem Suchmodul über die Konfigurationsdatei-Verarbeitungseinheit 331 über Datenverbindungen 334 Konfigurations- und Autorisierungsdaten zur Verfügung. In anderen Ausführungsformen des mobilen Servers 178 können auch zusätzliche, alternative oder weniger Elemente enthalten sein. Beispielsweise kann der Datenserver 174 zwischen dem mobilen Server 178 und sowohl dem Expo-Server 179 wie auch den Kommunikatorschnittstellen 170 enthalten sein.
2L veranschaulicht eine beispielhafte interne Kommunikationsarchitektur eines mobilen Servers im mobilen Server 178. Die beispielhafte Architektur stellt eine alternative Ansicht der logischen Verbindungen innerhalb des mobilen Servers 178 dar. Der mobile Server 178 kann einen Mobildienst 339 und einen Expo-Server 338 umfassen, die über eine asynchrone Kommunikations-API, wie das von Microsoft Corp. entwickelte Windows Communication Foundation (WCF) Framework, zwischen einem serverseitigen Scanner 335 innerhalb des Mobildienstes 339 und einem clientseitigen Scanner 336 innerhalb des Expo-Servers 338 kommunizieren. Der serverseitige Scanner 335 kommuniziert im Expo-Server 338 mit dem Expo-Kommunikator 337, um die Konfiguration von der Expo-Datenbank 328 zu bearbeiten. Innerhalb des Mobildienstes 339 übermittelt der clientseitige Scanner 336 empfangene Daten an die Überwachungslistenobjekteinheit 324, die weiter mit dem Mobildienst 190 kommuniziert. Der Mobildienst 190 verwaltet ferner die Kommunikation mit den Mobilgeräten 14.
Benachrichtigungen und Alarme
Zusätzlich zu anderen Prozessdaten können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu verwendet werden, Alarme, die der Prozessanlage zugeordnet sind, an die Benutzer von entfernten Computergeräten zu übermitteln. Da Alarme häufig zeitsensitiv sind und dringlich sein können, sind die Aspekte der Echtzeit-Datenkommunikation der gegenständlichen Systeme und Verfahren von besonderem Wert für Alarme. Die Alarme können als L1-Daten enthalten sein, die vom Prozesssteuerungssystem generiert werden, und können in den Prozesssteuerdatenwerten enthalten sein, die über den Datenserver 174 an den mobilen Server 178 übermittelt werden. Beispielsweise kann ein Alarm ein in den Konfigurationsdaten definierter Parameter sein und in den mit einer Entität - etwa mit einem Steuermodul - verknüpften Prozessdaten enthalten sein. Solche Alarme können Prozessparameter sein und Alarmstatus als Prozessparameterdatenwerte aufweisen, die aus einem vorgegebenen Satz von Alarmstatus (z. B. unterdrückt, deaktiviert, quittiert, aktiv nicht quittiert, aktiv quittiert und inaktiv nicht quittiert) ausgewählt sein können. Die Alarmzustände können auf anderen Parametern innerhalb des Prozesssteuerungssystems basieren oder anderweitig auf Bedingungen innerhalb der Prozessanlage hinweisen, wie beispielsweise einen Zustand eines verarbeiteten Materials innerhalb eines Teils der Prozessanlage, eine Umgebungsbedingung innerhalb eines Teils der Prozessanlage oder einen Status eines Gerätes innerhalb der Prozessanlage (z.B. Feldgeräte 44-46 oder Ausrüstungseinheiten). In einigen Ausführungsformen können die mit den Alarmen verbundenen Bedingungen auf der Grundlage von Prozesseingaben oder Ausgaben, die mit den Bedingungen verknüpft sind, überwacht werden, wie beispielsweise, wo die Bedingung selbst nicht direkt innerhalb des Prozesses gemessen wird (z. B. aufgrund von physikalischen Einschränkungen innerhalb der Prozessanlage).
Wie bei anderen Prozessdaten können die Alarme für die Überwachung oder Abonnements als Teil von Alarmlisten ausgewählt werden, die von Benutzern entfernter Computergeräte ausgewählt werden. Der Mobilserver 178 kann somit Alarmstatus als Teil der vom Datenserver 174 übertragenen Prozessdatenwerte empfangen. Der Mobilserver 178 kann die Alarmzustände weiter verarbeiten, um festzustellen, ob der Benutzer benachrichtigt werden soll. Alternativ können die Alarme durch den mobilen Server 178 auf Basis von zugehörigen Prozessdatenwerten aus dem Prozesssteuerungssystem implementiert werden. Beispielsweise kann ein Alarm Wertbereiche für einen oder mehrere Parameter festlegen, die jedem einer Mehrzahl von Alarmzuständen zugeordnet sind. Der mobile Server 178 kann dann den zugehörigen einen oder die mehreren Parameter abonnieren und die Alarmzustände ermitteln, wenn die zugehörigen Parameterwerte vom Datenserver 174 empfangen werden. Unabhängig davon, wie sie generiert wurden, können die Alarme überwacht werden, um zu bestimmen, wann Benutzer benachrichtigt werden sollen. Wenn ein Alarmstatus ein oder mehrere Kriterien für die Übertragung erfüllt, kann der mobile Server 178 eine Benachrichtigung oder einen Alarm an das entsprechende entfernte Computergerät zur Darstellung für einen Benutzer übermitteln. Solche Warnungen oder Benachrichtigungen können wie andere Prozessdatenwerte über das Mobilfunknetz übermittelt werden, oder die Warnungen oder Benachrichtigungen können über einen Benachrichtigungsdienst 196 übermittelt werden (der weiter mit anderen Diensten, wie z. B. Drittanbieter-Benachrichtigungsdiensten 182, etwa Google- oder Apple-Benachrichtigungsdiensten, verbunden sein kann). Somit können die hierin beschriebenen Alarm- und Benachrichtigungsverfahren und -systeme durch oder in Verbindung mit den anderen Verfahren implementiert werden, die an anderer Stelle beschrieben sind.
2M veranschaulicht ein beispielhaftes Alarmmeldeverfahren 340 zum Überwachen eines Prozesssteuerungssystems und zum Bereitstellen von Alarmen für ein entferntes Computergerät. Das Alarmmeldeverfahren 340 kann durch den mobilen Server 178 implementiert werden, um Benachrichtigungen oder andere Warnungen zu identifizieren und zu senden, die mit Alarmen verknüpft sind. Bei Block 341 richtet der mobile Server 178 Abonnements von Alarmen in einem Prozesssteuerungssystem für ein oder mehrere entfernte Computergeräte ein. Wie an anderer Stelle diskutiert, können solche Abonnements als Reaktion auf die Auswahl einer Datenliste (z. B. eine Alarmliste oder eine andere Liste, die Alarme als Prozessdateneinträge enthält) und einer Anforderung von Prozessdaten eingerichtet werden, einschließlich der Alarme an den Datenserver 174 vom mobilen Server 178, die als Antwort auf eine Abfrageanforderung gesendet werden können. Am Block 342 empfängt der mobile Server 178 Prozessdaten vom Datenserver 174 über das Fernzugriffsnetzwerk 164. Solche Prozessdaten können eine Mehrzahl von Prozessdatenwerten enthalten, die als ein oder mehrere Prozessdatenwertströme empfangen werden können, die in Echtzeit übertragen werden, während sie im Prozesssteuerungssystems generiert werden.
Nach Empfang der Prozessdaten identifiziert der mobile Server 178 einen Alarmdatenwert in den empfangenen Prozessdaten bei Block 343. Der Alarmdatenwert kann ein Alarmstatus sein, der einem überwachten Zustand in der Prozessanlage zugeordnet ist. Alternativ kann der Alarmdatenwert auch andere Prozessdatenwerte sein, die einem Alarmstatus zugeordnet sind. Basierend auf dem identifizierten Alarmdatenwert kann der mobile Server 178 eine Benachrichtigung bestimmen, die mit dem Alarmstatus verknüpft ist, um mit einem entfernten Computergerät zu kommunizieren.
Bei Block 344 kommuniziert der mobile Server 178 die Benachrichtigung vom Alarmdatenwert an ein oder mehrere entfernte Computergeräte. Die Benachrichtigung kann den Alarmstatus enthalten oder eine alternative Benachrichtigung sein. In einigen Ausführungsformen kann die Benachrichtigung ferner zusätzliche Informationen enthalten, die sich auf den Alarm beziehen, wie etwa eine Empfehlung bezüglich der Bearbeitung einer dem Alarm zugeordneten Bedingung, eine Zeit, in der die Bedingung bearbeitet werden soll, oder eine Anmerkung bezüglich der Bedingung. Solche zusätzlichen Daten können von einem Daten-Historian 62 oder einem Wissensrepository 64 über den Datenserver 174 erhalten werden, oder die zusätzlichen Daten können von einem Unternehmens-Historian 188 durch den mobilen Server 178 erhalten werden. Der Datenserver 178 kann die Benachrichtigung (einschließlich allfälliger zusätzlicher Daten) an ein oder mehrere entfernte Computergeräte übermitteln, basierend auf Anzeigedatenlisten in Verbindung mit den entfernten Computergeräten, wie an anderer Stelle erörtert wird. Die Übermittlung der Benachrichtigung kann das Senden der Benachrichtigung über das Mobilfunknetz, wie das Internet 180 oder ein lokales Netzwerk, umfassen. Ein lokales Netzwerk kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Benachrichtigung an ein Mobilgerät 14 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 über einen Wi-Fi-Zugangspunkt 12a zu senden. In einigen Ausführungsformen kann die Benachrichtigung über einen Benachrichtigungsdienst 196 an die entfernten Computergeräte übermittelt werden. Der Benachrichtigungsdienst 196 kann die Benachrichtigung an ein entferntes Computergerät übermitteln, unabhängig davon, ob eine mit den Prozessdaten verknüpfte Anwendung (z. B. eine spezielle ÜberwachungsAnwendung oder ein Webbrowser, der in der Lage ist, Prozessdaten vom mobilen Server 178 zu empfangen) zum Zeitpunkt der Übermittlung der Benachrichtigung auf dem entfernten Computergerät ausgeführt wird. Somit kann der Benutzer auch dann alarmiert werden, wenn der Benutzer die Prozessdaten nicht anzeigt. Nach dem Empfang der Benachrichtigung stellt das entfernte Computergerät eine Warnung entsprechend der Benachrichtigung an den Benutzer bei Block 345 dar.
2N veranschaulicht eine beispielhafte Alarmübertragungssequenz, in der die Kommunikation eines Alarms oder einer Benachrichtigung vom mobilen Server 178 zu einem Mobilgerät 14 dargestellt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der mobile Server 178 einen Laufzeitbenachrichtigungsdienst 326, einen Benachrichtigungsfilter 325 und eine Anwendungs-API 317 implementieren. Wenn eine Benachrichtigung durch den mobilen Server 178 zur Übertragung an das Mobilgerät 14 identifiziert wird, kann die Benachrichtigung durch den Laufzeitbenachrichtigungsdienst 326 des mobilen Servers 178 generiert oder diesem mitgeteilt werden. Alternativ kann der Laufzeitbenachrichtigungsdienst 326 die an den mobilen Server 14 zu sendenden Benachrichtigungen identifizieren. In jedem Fall sendet der Laufzeitbenachrichtigungsdienst 326 die Benachrichtigung an den Benachrichtigungsfilter 325, der ferner bestimmen kann, wie die Benachrichtigung an das Mobilgerät 14 übertragen werden soll. Der Benachrichtigungsfilter 325 sendet dann die Benachrichtigung an die Anwendungs-API 317 zur weiteren Übertragung.
Die Anwendungs-API 317 kann mit einem Benachrichtigungsdienst 196 (z. B. einem von Microsoft Corp. entwickelten Azure Notification Hub) kommunizieren, der dazu konfiguriert sein kann, Benachrichtigungen über Drittanbieter-Benachrichtigungsdienste 182, wie z. B. Google- oder Apple-Benachrichtigungsdienste, über einen Benachrichtigungskanal 346 weiter an das Mobilgerät 14 zu übermitteln. Nach dem Empfangen der Benachrichtigung sendet die Anwendungs-API 317 die Benachrichtigung an den Benachrichtigungsdienst 196. Der Benachrichtigungsdienst 196 wählt einen Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182 aus und sendet die Benachrichtigung an den ausgewählten Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182. Der Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182 empfängt die Benachrichtigung und sendet sie an den Benachrichtigungskanal 346, der die Benachrichtigung an das Mobilgerät 14 übermittelt. Das Mobilgerät 14 kann dann die Benachrichtigung dem Benutzer darstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Mobilgerät 14 eine Anforderung zum Lesen anstehender Benachrichtigungen erhalten, die eine Auswahl einer Benachrichtigung durch den Benutzer umfassen können. Als Antwort auf eine solche Anforderung kann das Mobilgerät 14 zusätzliche Informationen bereitstellen, die in der Benachrichtigung enthalten sind oder separat vom mobilen Server 178 empfangen werden. In weiteren Ausführungsformen kann das Mobilgerät 14 eine Prozessdatenanwendung implementieren, um Prozessdaten zu erhalten, die mit der Benachrichtigung als Reaktion auf den Empfang der Anfrage vom Benutzer verknüpft sind.
2O veranschaulicht eine beispielhafte Alarmmeldearchitektur, die die Kommunikation von Benachrichtigungen, die mit Alarmen verknüpft sind, zu einem Mobilgerät 14 zeigt. Die beispielhafte Architektur zeigt die Hauptkomponenten, die an der Kommunikation von Daten zwischen dem Mobilgerät 14 und dem mobilen Server 178 beteiligt sind. Der mobile Server 178 umfasst ein Benachrichtigungsmodul 327, das Benachrichtigungen (z. B. Warnungen, die mit Alarmen verknüpft sind) an das Mobilgerät 14 sendet, aber das Benachrichtigungsmodul 327 empfängt keine Kommunikation zurück vom Mobilgerät 14. Das Benachrichtigungsmodul 327 empfängt Benachrichtigungen, die an das Mobilgerät 14 zu senden sind, oder bestimmt solche Benachrichtigungen auf Basis von Prozessdaten, die vom mobilen Server 178 empfangen werden. Nach Identifizierung einer Benachrichtigung kann das Benachrichtigungsmodul 327 die Benachrichtigung über das Internet 180 an den Benachrichtigungsdienst 196 senden. Der Benachrichtigungsdienst 196 kann dann die Benachrichtigung an den Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182 senden, der ein Cloud-basierter Dienst sein kann, wie etwa iCloud von Apple Inc. Der Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182 kann dann die Benachrichtigung in das Mobilgerät 14 zur Präsentation durch den Benutzer verschieben.
Die Anwendungs-API 317 des mobilen Servers 178 sendet und empfängt Daten. Wie oben erörtert, kann die Anwendungs-API 317 Konfigurationsdaten und angeforderte Prozessdatenwerte über das Mobilfunknetz, wie beispielsweise das Internet 180, an das Mobilgerät 14 senden. Das Anwendungs-API 317 empfängt auch eine Kommunikation vom Mobilgerät 14 über das Mobilfunknetz, wie z. B. Abfragen, Anforderungen von Konfigurationsdaten oder Auswahlen von Prozessdaten (z.B. Überwachungslisten, Alarmlisten usw.). Die Anwendungs-API 317 kann somit eine Schnittstelle zwischen dem Mobilgerät 14 und dem mobilen Server 178 für eine gewöhnliche Kommunikation bereitstellen, während das Benachrichtigungsmodul 327 Benachrichtigungen über besonders zeitsensitive Informationen (z. B. Warnungen, die mit Alarmen verknüpft sind) verschiebt. Das Mobilgerät 14 kann verschiedene Softwareanwendungen, Module oder Routinen implementieren, um Daten zu empfangen und zu senden sowie Daten über eine GUI einem Benutzer darzustellen. Beispielsweise kann das Mobilgerät 14 Mobil- und Datendienste zur Bearbeitung der Kommunikation über das Mobilfunknetz (und in einigen Ausführungsformen zum Empfangen von Benachrichtigungen) umfassen. Die Mobil- und Datendienste können Daten aus einem lokalen Speicher des Mobilgeräts 14 speichern und abrufen sowie Daten für die Population in Anzeigemodellen bereitstellen. Die Anzeigemodelle können Anzeigen, die von einem Benutzer ausgewählt oder erstellt wurden, mit vom Mobilserver 178 oder einem lokalen Speicher empfangenen Prozessdatenwerten kombinieren, um dem Benutzer verwendbare Informationen bezüglich der Prozessanlage darzustellen. Die Anzeigemodelle können ferner Daten an die Mobil- und Datendienste zur Speicherung oder zur Kommunikation an den mobilen Server 178 übermitteln, um eine Anforderung von Konfigurationsdaten oder Prozessdaten vom Prozesssteuerungssystem anzuzeigen, wie an anderer Stelle beschrieben.
2P veranschaulicht ein beispielhaftes Alarmreaktionsverfahren 350 zum Bereitstellen von Benachrichtigungen und zusätzlichen Daten über Alarme in einem Prozesssteuerungssystem an ein entferntes Computergerät, beispielsweise ein Mobilgerät 14. Das Verfahren 350 kann durch den mobilen Server 178 implementiert werden, um Benachrichtigungen oder andere Warnungen in Verbindung mit Alarmen zu identifizieren und zu senden, Anfragen für weitere Informationen in Verbindung mit solchen Alarmen zu empfangen und zusätzliche Daten bereitzustellen, die den Alarmen zugeordnet sind. Im Block 351 kann der mobile Server 178 über das Fernzugriffsnetzwerk 164 eine Mehrzahl von Prozessdatenwerten vom Datenserver 174 empfangen, wie an anderer Stelle beschrieben. Nach dem Empfang der Prozessdaten vom mobilen Server 174 kann der mobile Server 178 Daten identifizieren, die mit Alarmen im Prozesssteuerungssystem verknüpft sind. Das Identifizieren der Alarme kann das Identifizieren von Alarmstatus in der Mehrzahl von Prozessdatenwerten umfassen, die vom Datenserver 174 empfangen werden, oder das Identifizieren der Alarme kann das Bestimmen von Alarmstatus aus Parameterwerten in der Mehrzahl von Prozessdatenwerten auf dem mobilen Server 178 umfassen. Der mobile Server 178 kann dann eine Benachrichtigung generieren oder auswählen, die an das entfernte Computergerät übermittelt werden soll und die einen Alarmstatus enthalten kann.
Bei Block 352 kommuniziert der mobile Server 178 die mit dem identifizierten Alarm verknüpfte Benachrichtigung an das entfernte Computergerät. Die Benachrichtigung kann über ein Benachrichtigungsmodul 327 des mobilen Servers 178 an einen Benachrichtigungsdienst 196 zur weiteren Kommunikation an ein Mobilgerät 14 über einen Drittanbieter-Benachrichtigungsdienst 182 übermittelt werden. Nach dem Empfang der Benachrichtigung kann das entfernte Computergerät die Benachrichtigung dem Benutzer darstellen und eine Benutzeranforderung für zusätzliche Daten bezüglich der Benachrichtigung erhalten. Die Anforderung zusätzlicher Daten kann bestimmte mit dem Alarm verknüpfte Daten oder eine Bedingung in der mit dem Alarm verknüpften Prozessanlage angeben. Beispielsweise kann der Benutzer weitere detaillierte Informationen aus einer Liste verfügbarer zugehöriger Informationen auswählen, indem er eine Darstellung der Benachrichtigung auswählt. Alternativ kann die Anforderung zusätzlicher Daten einfach zusätzliche Daten anfordern, die im Prozesssteuerungssystem verfügbar sind und die der mit dem Alarm verknüpften Bedingung zugeordnet sind.
Bei Block 353 empfängt der mobile Server 178 die Anforderung für die zusätzlichen Daten, die mit der Bedingung von den entfernten Computergeräten verknüpft sind. Eine solche Anforderung für zusätzliche Daten kann vom entfernten Computergerät zum mobilen Server 178 über das Mobilfunknetz empfangen und als Anwendungs-API 317 des mobilen Servers 178 empfangen werden. Beispielsweise kann ein Mobilgerät 14 über das Internet 180 eine Nachricht einschließlich der Anforderung zusätzlicher Daten an die Anwendungs-API 317 des mobilen Servers 178 senden. Nachdem der mobile Server 178 die Anforderung zusätzlicher Daten empfängt, kann der mobile Server 178 am Block 354 zusätzliche Daten identifizieren, die mit der an das entfernte Computergerät zu sendenden Bedingung verknüpft sind. Der mobile Server 178 kann die zusätzlichen Daten aus einer Indikation identifizieren, die die in der Anfrage enthaltenen zusätzlichen Daten spezifiziert. Zusätzlich oder alternativ kann der mobile Server 178 die zusätzlichen Daten auf Basis von Konfigurationsdaten identifizieren, die zuvor vom Datenserver 174 empfangen wurden, beispielsweise durch Identifizieren von Bereichen, Prozesseinheiten, Ausrüstungseinheiten, Steuermodulen oder Parametern, die dem Alarm (oder einem Eingangsparameter des Alarms) zugeordnet sind. Beispielsweise können Prozessdaten betreffend eine Ausrüstungseinheit, die einem Parameterwert zugeordnet sind, der den Alarm ausgelöst hat, als zusätzliche Daten mit Relevanz für die Abfrage identifiziert werden. In weiteren Ausführungsformen kann der mobile Server 178 Daten bezüglich des Alarms oder der Ausrüstung identifizieren, die für die Bedingung in der Prozessanlage relevant sein können, wie beispielsweise Empfehlungen oder Hinweise, die mit der Bedingung verknüpft sind, oder Entitäten im Prozesssteuerungssystem, die mit der Bedingung verknüpft ist. Wenn auf dem mobilen Server 178 verfügbar, können die identifizierten zusätzlichen Daten an das entfernte Computergerät gesendet werden. Wenn ein Teil oder alle der identifizierten zusätzlichen Daten auf dem mobilen Server 178 nicht verfügbar sind, kann der mobile Server 178 die zusätzlichen Daten erhalten. Das Erhalten der zusätzlichen Daten kann das Anfordern von Prozessdatenwerten umfassen, die den zusätzlichen Daten vom Datenserver 174 zugeordnet sind. Das Erhalten der zusätzlichen Datenwerte kann ferner das Erhalten der zusätzlichen Datenwerte von einem Daten-Historian 62 oder einem Wissensrepository 64 umfassen. Sobald der mobile Server 178 die identifizierten Zusatzdaten hat, kann der mobile Server 178 die identifizierten zusätzlichen Daten über das Mobilfunknetz an das entfernte Computergerät übermitteln. Dies kann das Senden einer oder mehrerer Nachrichten einschließlich der zusätzlichen Datenwerte von der Anwendungs-API 327 an das Mobilgerät 14 über das Internet 180 umfassen. Das entfernte Computergerät kann dann die zusätzlichen Datenwerte dem Benutzer darstellen oder die zusätzlichen Datenwerte zur späteren Darstellung speichern.
Webbrowser-Implementierung
Obwohl die Offenbarung im Allgemeinen entfernte Computergeräte als Mobilgeräte 14 veranschaulicht, ist zu beachten, dass andere entfernte Computergeräte (z. B. Webclients 198, wie beispielsweise Webbrowser oder Anwendungen darin) die offenbarten Systeme und Verfahren zum Zugriff auf Prozessdaten über das Internet 180 oder andere ungesicherte Netzwerke verwenden können. In einer Ausführungsform können solche entfernten Computergeräte auch mit dem mobilen Server 178 über ein oder mehrere gesicherte Netzwerke kommunizieren. Die hier beschriebenen Verfahren können dennoch als eine weitere Sicherheitsmaßnahme verwendet werden. Eine beispielhafte Webclient-Implementierung, die auf einem Mobilgerät oder einem stationären Computer funktionieren kann, der mit dem mobilen Server 178 über ein ungesichertes Netzwerk verbunden ist, ist in 2Q dargestellt.
2Q veranschaulicht eine beispielhafte Webclient-Implementierung zum Empfangen von Prozessdaten an einem Webclient 198 von einem mobilen Server 178. Das beispielhafte Diagramm veranschaulicht die Kommunikation zwischen Komponenten des Webclients 198 und dem mobilen Server 178. Der mobile Server 178 kann einen Mobildienst 190 umfassen, um die Kommunikation mit entfernten Computergeräten zu steuern, wie oben erörtert. In Webclient-Implementierungen kann der Mobildienst 190 mit einer Anwendungs-API 317 im mobilen Server 178 kommunizieren. Die Anwendungs-API 317 kann Informationen vom Mobildienst 190 durch einen oder mehrere Anwendungsdienste 356 der Anwendungs-API 317 senden und empfangen. Die Anwendungs-API 317 kann dann Anzeigesteuerungen 357, Webdienste 358 oder WebSockets 359 verwenden. Die Anzeigesteuerungen 357 und Webdienste 358 können Daten an den Webclient 198 liefern, während die WebSockets 359 Daten an den Webclient 359 senden und von diesem empfangen können. Die Anzeigesteuerung 357 kann statische Dateien übertragen, die die Konturen einer Anzeige definieren, die von einer GUI des Webclients 198 (z. B. HTML-Seiten, CSS-Dateien oder JavaScript) angezeigt werden soll. Die Webdienste 358 können Prozessdatenwerte an den Webclient 198 übertragen, die mit den statischen Dateien verwendet werden sollen. Die Webdienste 348 können repräsentative Zustandsübertragungs-(REST)-Webdienste sein und können die Datenwerte effizient unter Verwendung von JavaScript Object Notation (JSON) übertragen. Die WebSockets 359 können ebenfalls JSON für die Kommunikation zwischen dem mobilen Server 178 und dem Webclient 198 verwenden. Obwohl nicht dargestellt, kann die Anwendungs-API 317 mit dem Webclient 198 über das Internet 180 oder ein anderes Kommunikationsnetzwerk kommunizieren.
Der Webclient kann eine Daten-Client-Einheit 360 umfassen, die mit dem mobilen Server 178 über ein Datendienstmodul 361 kommuniziert. Das Datendienstmodul 361 kann die statischen Dateien, Datenwerte und irgendwelche anderen Daten von den Anzeigesteuerungen 357, den Webdiensten 358 oder WebSockets 359 des mobilen Servers 178 empfangen. Das Datendienstmodul 361 kann ebenfalls Daten an die WebSockets 359 übermitteln. Die Datendienste 361 können innerhalb der Datenclienteinheit 360 kommunizieren, um Daten zu generieren oder GUIs des entfernten Computergeräts bereitzustellen. Um die Daten dem Benutzer darzustellen, kann die Daten-Client-Einheit 360 die Komponenten 364 mit den Vorlagen 365 auf Basis von Anweisungen 366, einschließlich der Anweisung vom Benutzer, binden. Die Klassen 362 und die Schnittstellen 363 können in der Kommunikation zwischen den Datendiensten 361, die die Daten so wie vom Mobilserver 178 bereitgestellt empfangen, und den Komponenten 364 der Benutzerschnittstelle verwendet werden. Die dargestellte Webclient-Implementierung ist nur beispielhaft, und in anderen Ausführungsformen von Webclient-Implementierungen können zusätzliche, alternative oder weniger Elemente enthalten sein.
GUI Generierung
Wie oben beschrieben, wird eine Anwendung, die auf einem mobilen Computergerät ausgeführt wird, dazu verwendet, die Benutzer in die Lage zu versetzen, Prozessdaten und Alarme eines Prozesssteuerungssystems entfernt anzuzeigen. Insbesondere ist die Anwendung so konfiguriert, dass sie verschiedene grafische Benutzeroberflächen (GUIs) darstellt, die für die Prozessdaten und/oder Alarme repräsentativ sind, die vom Prozesssteuerungssystem generiert werden. 3A veranschaulicht ein Signaldiagramm, das die Wechselwirkungen zwischen dem mobilen Server 178, dem mobilen Computergerät 14, einer Anwendung 16, die auf dem mobilen Computergerät 14 ausgeführt wird, und einer GUI 18, die auf einer Anzeige des mobilen Computergeräts 14 dargestellt ist, aufzeigt. Die Anwendung 16 und das mobile Computergerät 14 interagieren, allgemein gesagt, über eine oder mehrere APIs des mobilen Computergeräts 14, um die GUI 18 zu generieren und anzuzeigen. Zusätzlich zu den APIs des mobilen Computergeräts 14 kann der mobile Server 178 auch eine oder mehrere APIs zur Steuerung der Kommunikation zwischen dem mobilen Server 178 und dem mobilen Computergerät 14 sowie zur Steuerung des Zugriffs auf die vom Prozesssteuerungssystem generierten Prozessdaten und/oder Alarme umfassen.
In einem Aspekt beginnt der im Signaldiagramm dargestellte Prozess, wenn ein Benutzer mit der GUI 18 interagiert, um sich in die Anwendung 16 (602) einzuloggen. Wie allgemein bekannt ist, umfasst der Login-Prozess die Bekanntgabe eines Benutzernamens und eines Kennwortes durch den Benutzer. In einer Ausführungsform ist die Anwendung 16 eine Browseranwendung, die auf dem mobilen Computergerät 14 ausgeführt wird. In dieser Ausführungsform kann sich der Benutzer bei einem Webportal anmelden, das die hier beschriebene Funktionalität bereitstellt. In einer anderen Ausführungsform ist die Anwendung 16 eine Anwendung, die für die Anbindung an Prozesssteuerungssysteme vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform kann der Login-Prozess stattfinden, wenn der Benutzer die dedizierte Anwendung startet. Die Anwendung 16 empfängt die Login-Informationen und generiert eine Authentifizierungsanforderung entsprechend einer API des mobilen Servers 178. Die Authentifizierungsanforderung kann eine Indikation einer Identität des Benutzers und/oder eine Indikation einer Identität des mobilen Computergeräts 14 umfassen. Als nächstes leitet die Anwendung 16 die Authentifizierungsanforderung an das mobile Computergerät 14 zur Übertragung (606) an den mobilen Server 178 über ein Kommunikationsnetzwerk weiter (604). In dem dargestellten Prozess verarbeitet der mobile Server 178 die Authentifizierungsanforderung und autorisiert (608) den Benutzer, auf Prozessdaten und/oder Alarme zuzugreifen, die durch das Prozesssteuerungssystem generiert werden. In einer Ausführungsform ist der Zugriff auf einen Satz von Prozessdaten und/oder Alarmen begrenzt, die in einem dem Benutzer entsprechenden Benutzerprofil zugelassen sind. In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer dazu berechtigt werden, auf Prozessdaten und/oder Alarme aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Prozesssteuerungssysteme zuzugreifen. Nachdem der Zugriff gewährt wurde, überträgt der mobile Server 178 (610) auf das mobile Computergerät 14 eine Bestätigung, dass der Benutzer erfolgreich authentifiziert wurde. Das mobile Computergerät 14 informiert dann (612) die Anwendung 16, dass der Benutzer erfolgreich authentifiziert wurde.
Nachdem der Benutzer die Berechtigung (Authentifizierung) erhalten hat, auf die vom Prozesssteuerungssystem generierten Prozessdaten und/oder Alarme zuzugreifen, interagiert der Benutzer mit der GUI 18, um eine Anzeigeliste von Prozessdaten und/oder Alarmen auszuwählen (614). Die Anzeigeliste kann eine Alarmliste, eine Überwachungsliste, eine Batchliste oder eine Liste von Listen sein (d.h. eine Liste von Alarmlisten, Überwachungslisten, Batchlisten und/oder anderen Listen). Beispielsweise kann die Anmeldung 16 nach Anmeldung bei der Anwendung 16 eine Schnittstelle generieren, die eine Mehrzahl von Anzeigelisten darstellt, auf die der Benutzer Zugriff hat. In diesem Beispiel kann die Auswahl ein Klick, ein Antippen oder eine andere Benutzerinteraktion mit der GUI 18 sein, die eine bestimmte Anzeigeliste aus der Mehrzahl von Anzeigelisten anzeigt. Natürlich kann die GUI 18 dazu konfiguriert sein, die Auswahl durch andere bekannte Benutzerschnittstellentechniken zu erfassen, einschließlich der Verwendung verbaler Befehle und/oder von Gesten. Als nächstes generiert die Anwendung 16 eine Anforderung von Daten, die der ausgewählten Anzeigeliste entsprechen. In einem Aspekt formatiert die Anwendung 16 die Anforderung von Daten, so dass sie eine Indikation der Anzeigeliste entsprechend einer API des mobilen Servers 178 umfassen. Die Anwendung 16 leitet dann die Anforderung von Daten an das mobile Computergerät 14 für die Übertragung (618) an den mobilen Server 178 über das Kommunikationsnetzwerk weiter (616).
Wenn der mobile Server 178 gemäß an anderer Stelle beschriebenen Aspekten die Anforderung von Daten empfängt, fragt der mobile Server 178 eine Anzeigelisten-Datenbank (nicht dargestellt) ab, um eine Mehrzahl von Parametern zu bestimmen, die in der Liste der indizierten Anzeigeliste enthalten sind. In einer Ausführungsform bestimmt der mobile Server 178 auch eine Mehrzahl von Parametern, die jedem Eintrag in der angegebenen Anzeigeliste zugeordnet sind. Wenn beispielsweise die angegebene Anzeigeliste eine Alarmliste ist, bestimmt der mobile Server 178 eine Mehrzahl von Parametern, die jedem Alarmobjekt in der Alarmliste zugeordnet sind. Wenn, als weiteres Beispiel, die indizierte Anzeigeliste eine Liste von Listen ist, bestimmt der mobile Server 178 eine Mehrzahl von Parametern, die jeder Liste in der Liste von Listen zugeordnet sind (und eine Mehrzahl von Parametern, die den darin enthaltenen Einträgen zugeordnet sind).
Die Mehrzahl von Parametern ist in zwei allgemeine Klassen eingeteilt: Laufzeitparameter und Nicht-Laufzeitparameter. Laufzeitparameter umfassen Parameter, die von den Feldgeräten 44 und/oder den Steuermodulen 70 generiert werden, die einen aktuellen Betriebszustand anzeigen. Zu diesem Zweck können die Laufzeitparameter im Status der Feldgeräte 44 und/oder der Steuermodule 70 eine „Echtzeit-“ oder aktuelle Sicht darstellen. Beispielsweise können die Laufzeitparameter einen Prozesswert, einen Grenzwert, ein Ausgangswert oder eine Alarmaufzeichnung umfassen. Andererseits neigen Nicht-Laufzeitparameter dazu, allgemein statische Merkmale der Feldgeräte 44 und/oder der Steuermodule 70 darzustellen. Beispielsweise können die Nicht-Laufzeitparameter einen Namen eines Feldgeräts oder Steuermoduls, ein Tag eines Feldgerätes oder Steuermoduls, eine Rolle eines Objekts, eine einem Laufzeitparameter zugeordnete Einheit und so weiter umfassen. Es versteht sich, dass, obwohl die Nicht-Laufzeitparameter im Allgemeinen statisch sind, diese sich dennoch von Zeit zu Zeit ändern können (z. B. wenn dem Prozesssteuerungssystem ein neues Feldgerät hinzugefügt wird).
Basierend auf diesen unterschiedlichen Merkmalen von Laufzeit- und Nicht-Laufzeitparametern verarbeitet der mobile Server 178 die Anforderung, Daten für Laufzeit- und Nicht-Laufzeitparameter unterschiedlich abzurufen. Zu diesem Zweck fragt der mobile Server 178 (622) Konfigurationsdaten (z. B. eine FHX-Datei) ab, um die Nicht-Laufzeitparameter abzurufen. Der mobile Server 178 überträgt dann (626) die abgerufenen Nicht-Laufzeitparameter auf das mobile Computergerät 14. Umgekehrt kann der mobile Server 178 für die Laufzeitparameter das mobile Computergerät 14 für einen Datenstrom abonnieren (620), der die Parameter umfasst. In einer Ausführungsform folgt der mobile Server 178 den Schritten des in 2C dargestellten Datenabonnementverfahrens 220, um das mobile Computergerät für den Datenstrom zu abonnieren. Es ist anzumerken, dass, da der Datenstrom in einigen Ausführungsformen hierarchisch organisiert sein kann, der Datenstrom auch eine Referenz auf mehrere Nicht-Laufzeitparameter (z. B. einen Namen oder ein Tag des Steuermoduls oder Feldgeräts) umfassen kann. Als weiteres Beispiel können einige Anzeigelisten eine grafische Darstellung eines historischen Trends für einen Parameter enthalten. In diesem Beispiel kann der Datenstrom eine Mehrzahl historischer Werte (z. B. einen Wert, der jeder Minute für die letzten 12 Stunden entspricht) für den Parameter umfassen. Im Gegensatz zu den Laufzeitparametern werden diese historischen Werte aus einem mit dem mobilen Server 178 verbundenen Daten-Historian (nicht dargestellt) abgerufen. Nachdem das mobile Computergerät 14 den Datenstrom abonniert hat, kann der mobile Server 178 den Datenstrom periodisch an das mobile Computergerät 14 übertragen (628). In einigen Ausführungsformen kann der Datenstrom in Wahrheit ein aggregierter Datenstrom sein, der eine Mehrzahl unterschiedlicher Datenströme aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Prozesssteuerungssysteme umfasst.
Zusätzlich ruft die Anwendung 16 gemäß einigen Aspekten eine Vorlage (z. B. ein Anzeigemodell) innerhalb einer Vorlagendatenbank (nicht dargestellt) entsprechend der ausgewählten Anzeigeliste ab (624). Die Vorlage enthält Orte auf dem GUI 18, an denen Parameterwerte der Anzeigeliste angezeigt werden. Wenn die Vorlage beispielsweise eine Titelleiste enthält, kann die Vorlage einen Ort in der Titelleiste für einen Anzeigenamen-Parameter für die ausgewählte Anzeigeliste angeben. In einem Szenario ist die Vorlage eine Standardvorlage für Anzeigelisten eines bestimmten Typs. In einem anderen Szenario kann die Vorlage für die ausgewählte Anzeigeliste eine benutzerdefinierte Vorlage sein. Beispielsweise kann der Benutzer einstellen, ob die GUI 18, die der ausgewählten Anzeigeliste entspricht, eine Visualisierung verschiedener Parameter enthält. Zu diesem Zweck kann der Benutzer in der Lage sein, anzugeben, welche Parameter (z.B. Prozesswerte, Sollwerte, Grenzwerte usw.) in einer auf dem GUI 18 dargestellten Graphik dargestellt werden, ob die Graphik eine Skala enthält, ob die Graphik ein Liniendiagramm oder ein Balkendiagramm oder sogar ob eine Graphik überhaupt auf dem GUI 18 angezeigt wird.
Nachdem das mobile Computergerät 14 die abgerufenen Nicht-Laufzeitparameter und einen Datenstrom einschließlich Laufzeitparameter empfängt, stellt das mobile Computergerät 14 die empfangenen Daten der Anwendung 16 zur Verfügung. Die Anwendung 16 bestückt (632) dann die abgerufene Vorlage mit den vom mobilen Computergerät 14 bereitgestellten Daten. Zu diesem Zweck können die in der Vorlage enthaltenen Parameter und die vom mobilen Computergerät 14 bereitgestellten Parameter einander entsprechen (z.B. beide Parameter haben den gleichen Namen). Als nächstes generiert die Anwendung 16 einen Satz von Befehlen, der bewirkt, dass das mobile Computergerät 14 die bestückte Vorlage auf dem GUI 18 anzeigt (634). In einem Aspekt wird der Satz von Befehlen in Übereinstimmung mit einer API des mobilen Computergeräts formatiert. Beispielsweise kann ein Betriebssystem des mobilen Computergeräts 14 eine Mehrzahl von APIs umfassen, die auf die Darstellung einer GUI auf einer Anzeige des mobilen Computergeräts 14 Bezug nehmen.
In einem Aspekt kann der mobile Server 178, wie oben beschrieben, an das mobile Computergerät 14 Parameter senden, die jedem Objekt in der ausgewählten Anzeigeliste zugeordnet sind. Die Vorlage für die ausgewählte Anzeigeliste weist jedoch möglicherweise keinen Ort für jeden Parameter auf, der jedem Objekt zugeordnet ist. Dementsprechend werden die Parameter, die nicht in der Vorlage enthalten sind, auf dem GUI 18 nicht angezeigt. Das heißt, der Benutzer kann in der Lage sein, mit der GUI 18 zu interagieren, um eine andere Anzeigeliste anzuzeigen, die dem Objekt in der ausgewählten Anzeigeliste entspricht. Um die Geschwindigkeit zu verbessern, mit der eine Vorlage, die der anderen Anzeigeliste entspricht, bestückt werden kann, kann die Anwendung 16 die vom mobilen Computergerät bereitgestellten Daten zwischenspeichern. Dadurch kann die Vorlage, die der anderen Anzeigeliste entspricht, ohne weitere Kommunikation zwischen dem mobilen Computergerät 14 und dem mobilen Server 178 bestückt werden.
Wenn das mobile Computergerät 14 den Datenstrom abonniert hat, überträgt (636) der mobile Server 178, wie oben beschrieben, periodisch Daten an das mobile Computergerät 14. Das mobile Computergerät 14 liefert dann (638) die empfangenen Daten an die Anwendung 16. In einigen Szenarien kann der Datenstrom aktualisierte Datenwerte für einen oder mehrere der in der Anzeigeliste, die auf dem GUI 18 angezeigt ist, enthaltenen Parameter enthalten. Demzufolge aktualisiert (640) die Anwendung 16 die Vorlage, so dass diese die aktualisierten Datenwerte umfasst, die im Datenstrom enthalten sind. Als nächstes generiert die Anwendung 16 einen Satz von Befehlen, der bewirkt, dass das mobile Computergerät 14 die aktualisierte Vorlage auf dem GUI 18 anzeigt (642).
Irgendwann kann der Benutzer von der GUI 18 weg navigieren und/oder anderweitig mit dem mobilen Computergerät 14 zusammenwirken, so dass die Anwendung 16 die GUI 18 nicht mehr darstellt. In einem Szenario hat sich der Benutzer von der Anwendung 16 abgemeldet. Demgemäß kann die Anwendung 16 das Abmeldungsereignis erkennen und eine Stornonachricht generieren. Die Anwendung 16 leitet dann die Stornonachricht an das mobile Computergerät 14 zur Übertragung an den mobilen Server 178 weiter. Als Reaktion meldet der mobile Server 178 das mobile Computergerät 14 vom Datenstrom ab. In einem anderen Szenario kann der Benutzer eine neue Anzeigeliste auswählen, die auf dem GUI 18 angezeigt werden soll. Demzufolge kann die Anwendung 16 eine Auswahl der neuen Anzeigeliste darstellen. Die Anwendung 16 generiert dann eine Stornomeldung für die aktuelle Anzeigeliste und auch eine Anforderung, Daten in Entsprechung zu der neuen Anzeigeliste zu empfangen. Als nächstes leitet die Anwendung 16 die Stornomeldung und die Anforderung zum Empfangen von Daten an das mobile Computergerät 14 zur Übertragung an den mobilen Server 178 weiter. Als Antwort meldet der mobile Server 178 das mobile Computergerät 14 ab und modifiziert den Datenstrom im Hinblick auf die Parameter gemäß der neuen Anzeigeliste.
In 3B-3H sind Beispiel-GUIs veranschaulicht, die verschiedenen Anzeigelistentypen entsprechen: 3B und 3C veranschaulichen eine GUI entsprechend einer Anzeigeliste für Listen von Listen; 3D veranschaulicht eine GUI entsprechend Überwachungslisten-Anzeigeliste. 3E und 3F veranschaulichen eine GUI entsprechend einer Überwachungslistenobjekt-Anzeigeliste; 3G veranschaulicht eine GUI entsprechend einer Alarmlisten-Anzeigeliste; und 3H veranschaulicht eine GUI entsprechend einer Alarmobjekt-Anzeigenliste. Jede der dargestellten GUIs kann durch die GUI 18 in der Anwendung 16 dargestellt werden, die auf dem mobilen Computergerät 14 ausgeführt wird. Wie oben beschrieben, wird die Anordnung der verschiedenen GUI-Elemente durch eine Vorlage (z. B. ein Anzeigemodell) entsprechend der besonderen Anzeigeliste bestimmt. Die Vorlage kann einen Ort auf dem GUI 18 umfassen, wo mehrere Parameterwerte angezeigt werden sollen. Um die Vorlage zu bestücken, kann die Anwendung 16 so konfiguriert sein, dass sie im Allgemeinen dem im Signaldiagramm 600 beschriebenen Verfahren folgt. Insbesondere können die in 3B-3H veranschaulichten Schnittstellen durch die GUI 18 als Reaktion darauf dargestellt werden, dass der Benutzer bei Schritt 614 des Signaldiagramms 600 eine entsprechende Anzeigeliste auswählt. Zusätzlich können die Schnittstellen, die in 3B-3H veranschaulicht sind, als Reaktion auf die Anwendung 16 dargestellt werden, die eine entsprechende Vorlage für die jeweilige Anzeigeliste bestückt und einen Satz von Befehlen an das mobile Computergerät 14 sendet, um die Schnittstellen auf dem GUI 18 in den Schritten 632 bzw. 634 des Signaldiagramms 600 darzustellen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 3B und 3C zeigt die GUI 18 eine Anzeigelistenschnittstelle 644 bzw. 646 der Liste von Listen. Die Schnittstellen 644 und 646 umfassen einen Anzeigebereich zur Anzeige einer visuellen Darstellung einzelner Listen innerhalb der Liste von Listen. In dem Beispiel, das auf der Schnittstelle 644 dargestellt ist, sind die einzelnen Listen DHT-Bereichsalarmliste (Area Alarms), die DHT1-Überwachungsliste, die Liste der Dienstprogramm-Alarmliste, die DHT2-Überwachungsliste und Sicherheitsalarmliste. Jede der visuellen Darstellungen einer Liste kann eine Zusammenfassung der Liste umfassen. Insbesondere wenn die Liste eine Überwachungsliste ist, kann die Zusammenfassung eine Anzahl von Überwachungslistenobjekten in der Überwachungsliste und eine Anzahl der Überwachungslistenobjekte mit einem anormalen Zustand umfassen. Wenn die Liste hingegen eine Alarmliste ist, kann die Zusammenfassung eine Anzahl aktiver, nicht quittierter Alarme in der Alarmliste, eine Anzahl inaktiver, nicht quittierter Alarme in der Alarmliste und eine Anzahl unterdrückter Alarme in der Alarmliste umfassen. Die visuellen Darstellungen der Listen innerhalb der Liste von Listen kann auch einen Anzeigenamen der Liste (z.B. DHT Area Alarms), ein Tag eines von der Liste überwachten Moduls (z.B. FIC350112) und/oder einen bestimmten Alarm des Moduls (z.B. HI_HI) umfassen. Ferner enthält die visuelle Darstellung von Listen innerhalb der Überwachungsliste ein Symbol, das einen Listentyp (z. B. eine Überwachungsliste vs. einer Alarmliste) und einen Status der Liste anzeigt. Insbesondere bei einer Alarmliste entspricht die Statusanzeige einem nicht quittierten oder unterdrückten Alarm höchster Priorität in der Alarmliste, und bei einer Überwachungsliste entspricht die Statusanzeige der Tatsache, ob die Überwachungsliste einen Überwachungslistenobjekt in einem anormalen Zustand enthält oder nicht.
Die Schnittstellen 644 und 646 umfassen auch eine Tab-Auswahlschnittstelle, die es dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14 ermöglicht, ein Info-Tab auszuwählen, das auf dem GUI 18 angezeigt werden soll. Wie auf den Schnittstellen 644 und 646 veranschaulicht, umfasst die Tab-Auswahlschnittstelle Auswahlelemente, die einem Überwachungslisten-Info-Tab, einem Alarmlisten-Info-Tab oder einem Alle-Listen-Info-Tab entsprechen. Obwohl sie nicht auf der Schnittstelle 644 oder 646 dargestellt ist, kann die Tab-Auswahlschnittstelle auch ein Batchlisten-Info-Tab enthalten. Die Auswahl eines Auswahlelements der Tab-Auswahlschnittstelle wendet einen Filter (oder entfernt einen Filter) auf die im Anzeigebereich angezeigten Listen an. Wenn beispielsweise das ÜberwachungslistenAuswahlelement ausgewählt wird, werden nur Überwachungslisten im Anzeigebereich dargestellt. In dem auf der Schnittstelle 644 dargestellten Szenario wird, wenn das Überwachungslistenauswahlelement ausgewählt wird, der Anzeigebereich gefiltert, so dass er nur die DHT1-Überwachungsliste und die DHT2-Überwachungsliste umfasst.
Zusätzlich umfassen die Schnittstellen 644 und 646 eine Suchschnittstelle, die die Suche nach bestimmten Objekten ermöglicht, die in einer Liste der Liste von Listen enthalten sind. Die Suchschnittstelle kann so konfiguriert sein, dass sie Benutzereingaben empfängt, die auf einen Suchbegriff hinweisen. Beispielsweise kann die Benutzereingabe ein Text sein, der über eine virtuelle oder physikalische Tastatur eingegeben wird; eine Sprache, die von einem Mikrofon des mobilen Computergeräts erfasst wird, oder andere bekannte Techniken zum Empfangen einer Benutzereingabe, die auf einen Suchbegriff verweist. Die Ergebnisse der Suche werden im Anzeigebereich der Schnittstelle 644 und 646 angezeigt. Entsprechend den unterschiedlichen Aspekten kann die Suche am Satz zwischengespeicherter Daten durchgeführt werden, die das mobile Computergerät 14 vom mobilen Server 178 empfängt. Dadurch kann die Suche durch die Anwendung 16 ohne Kommunikation mit dem mobilen Server 178 durchgeführt werden, wodurch die Zeit zur Ausführung der Suche verringert wird.
Ferner umfassen die Schnittstellen 644 und 646 ein gemeinsames Listen-Toggle-Element. Zu diesem Zweck kann jede Liste innerhalb der Liste von Listen entweder als eine persönliche Liste eingestuft werden (z. B. eine Liste, die nur der Benutzer ändern oder konfigurieren kann), oder als eine gemeinsame Liste (z. B. eine Liste, die mehrere Benutzer ändern oder konfigurieren können). Wie auf der Schnittstelle 646 veranschaulicht, umfasst der Anzeigebereich, wenn das gemeinsam genutzte Listen-Toggle-Element aktiv ist, sowohl eine Liste persönlicher Listen als auch eine Liste gemeinsam genutzter Listen. Wenn demgegenüber, wie auf der Schnittstelle 644 veranschaulicht, das gemeinsame Listen-Toggle inaktiv ist, umfasst der Anzeigebereich nur die Liste der persönlichen Listen.
Unter besonderer Bezugnahme auf 3D stellt die GUI 18 eine Überwachungslisten-Anzeigelistenschnittstelle 648 dar. In einem Szenario wird die Schnittstelle 648 als Reaktion darauf bereitgestellt, dass der Benutzer die DHT1-Überwachungsliste auswählt, wenn die GUI 18 eine der Schnittstellen 644 oder 646 darstellt. Die Schnittstelle 648 umfasst einen Anzeigebereich zur Anzeige einer visuellen Darstellung einzelner Überwachungslisteinträge in der Überwachungsliste. In dem auf der Schnittstelle 648 veranschaulichten Beispiel sind die einzelnen Überwachungslistenobjekte Sauer Nap FCC, Ofen Aus Temp, Flash-Trommel Druck, Strp ReboilerTe[mp], Strp Bottoms Lev[el] und Primärer ACN Status. Jede der visuellen Darstellungen eines Überwachungslistenobjekts kann einen Anzeigenamen des Überwachungslistenobjekts (z. B. Sauer Nap FCC), ein Tag eines vom Überwachungslistenobjekt überwachten Moduls (z. B. FIC350112) und/oder einen hierarchischen Ort eines vom Überwachungslistenobjekt überwachten Moduls (z.B.... 1/COMM/PRI/OLINTEG) umfassen. Zusätzlich können die visuellen Darstellungen einen Parameterwert für eine primäre Rolle des Überwachungslistenobjekts (z. B. 89.2) sowie eine Einheit davon (z. B. bpd) umfassen. Zum Beispiel besteht für das Überwachungslistenobjekt Ofen Aus Temp die primäre Rolle darin, einen Prozesswert in Entsprechung zur Temperatur eines Hochofens zu überwachen. Als weiteres Beispiel besteht für das Überwachungslistenobjekt Primärer ACN-Status die Hauptrolle darin, den Status des primären ACN zu überwachen.
Ferner kann die visuelle Darstellung des Überwachungslistenobjekts auch ein Diagramm umfassen, das einen Trend (z. B. die letzten 20 Minuten von Werten) von Parameterwerten in Entsprechung zu der primären Rolle des Überwachungslistenobjekts darstellt. Gemäß einigen Aspekten kann das Diagramm einen Sollwert oder einen anderen Referenzpunkt enthalten, der dem Diagramm überlagert ist. Die visuelle Darstellung von Überwachungslistenobjekten kann auch einen Statusbereich umfassen, der auf einen Status des Überwachungslistenobjekts verweist. Zum Beispiel hat in dem auf der Schnittstelle 648 dargestellten Szenario der Überwachungslistenobjekt Sauer Nap FCC einen anormalen Status. Entsprechend umfasst der Statusbereich für das Überwachungslistenobjekt Sauer Nap FCC einen Indikator für einen anormalen Status (z. B. das Ausrufezeichen). Umgekehrt hat der Überwachungslistenobjekt Ofen Aus Temp einen normalen Status. Entsprechend ist auf der dargestellten Schnittstelle 646 der Statusbereich für das Überwachungslistenobjekt Ofen Aus Temp leer.
Zusätzlich umfasst die Schnittstelle 648 eine Suchschnittstelle, die die Suche nach bestimmten Objekten in einer Überwachungsliste ermöglicht. Die Suchschnittstelle kann so konfiguriert sein, dass sie Benutzereingaben empfängt, die auf einen Suchbegriff verweisen. Beispielsweise kann die Benutzereingabe ein Text sein, der über eine virtuelle oder physikalische Tastatur eingegeben wird; eine Sprache, die von einem Mikrofon des mobilen Computergeräts erfasst wird, oder andere bekannte Techniken zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen Suchbegriff anzeigt. Die Ergebnisse der Suche werden innerhalb des Anzeigebereichs der Schnittstelle 648 angezeigt. Gemäß unterschiedlichen Aspekten kann die Suche auf dem Satz zwischengespeicherter Daten durchgeführt werden, die vom mobilen Computergerät 14 vom mobilen Server 178 empfangen werden. Deshalb kann die Suche von der Anwendung 16 ohne Kommunikation mit dem mobilen Server 178 ausgeführt werden, wodurch die Zeit zur Ausführung der Suche verkürzt wird.
In 3E und 3F zeigt die GUI 18 eine Überwachungslistenobjekt-Anzeigelistenschnittstelle 650 bzw. 652. In einem Szenario werden die Schnittstellen 650 und 652 als Reaktion darauf bereitgestellt, dass der Benutzer den Überwachungslistenobjekt Sauer Nap FCC auswählt, wenn die GUI 18 die Schnittstelle 648 darstellt. Die Schnittstellen 650 und 652 umfassen einen aktuellen Parameterwertanzeigebereich, um eine visuelle Darstellung eines aktuellen Parameterwertes für einen oder mehrere Parameter auszuführen, die vom Überwachungslistenobjekt überwacht werden. Wie auf den Schnittstellen 650 und 652 veranschaulicht, umfasst der aktuelle Parameteranzeigebereich einen Parameterwert entsprechend einem Prozesswert (89.2), einem Sollwert (50) und einem Ausgangswert (0.0). Natürlich können andere Schnittstellen zusätzliche, weniger oder alternative Parameterwerte umfassen. Die Schnittstellen 650 und 652 umfassen auch einen historischen Parameterwertanzeigebereich zum Anzeigen einer grafischen Darstellung historischer Werte des einen oder der mehreren Parameter, die vom Überwachungslistenobjekt überwacht werden. Wie auf den Schnittstellen 650 und 652 dargestellt, umfasst die grafische Darstellung eine Graphik, in der die historischen Werte für jeden Prozesswert, den Sollwert und den Ausgangswert dargestellt sind.
In einem Aspekt entsprechen die Schnittstellen 650 und 652 der Überwachungslistenobjekte unterschiedlichen Vorlagen. Insbesondere entspricht die Schnittstelle 650 einer Vorlage im Hochformat und die Schnittstelle 652 einer Vorlage im Querformat. Entsprechend ist die Anwendung 16 so konfiguriert, dass sie eine Ausrichtung des mobilen Computergeräts 14 erkennt. Die Anwendung 16 bestückt die Hochformat-Vorlage zur Darstellung der Schnittstelle 650 auf dem GUI 18, wenn sich das mobile Computergerät 14 in einer Hochformatausrichtung befindet. Gleicherweise bestückt die Anwendung 16 die Querformatvorlage, um die Schnittstelle 652 auf dem GUI 18 darzustellen, wenn sich das mobile Computergerät 14 in einer Querformatausrichtung befindet. Wie durch die Schnittstellen 650 und 652 veranschaulicht, umfasst die Querformatvorlage einen größeren historischen Parameterwertanzeigebereich und einen kleineren Anzeigebereich für aktuelle Parameterwerte als die Hochformatvorlage.
Zusätzlich umfasst die auf der Schnittstelle 650 dargestellte Hochformatvorlage einen Identifikationsanzeigebereich und einen Zustandsstatusanzeigebereich. Wie auf der Schnittstelle 650 dargestellt, umfasst der Identifikationsanzeigebereich eine Indikation eines Namens des Überwachungslistenobjekts (z. B. Sauer Nap FCC), eine Beschreibung des Überwachungslistenobjekts (z.B. „Diesel Hydrotreater Einheit 1 Einlassströmung aus FCC“), ein Tag (z. B. F1350112) und einen Pfad, der einen hierarchischen Ort eines Feldgerätes 44 und/oder eines Steuermoduls 70 indiziert (z.B. MySystemSiteName: DHT_AREA/DHT1/). Wie auf der Schnittstelle 650 veranschaulicht, enthält der Zustandsstatusanzeigebereich eine Indikation einer oder mehrerer Zustände des Überwachungslistenobjekts (z. B. „PV schlecht“ und „Anormaler Modus“).
In 3G zeigt die GUI 18 eine Alarmlisten-Anzeigelistenschnittstelle 654. In einem Szenario wird die Schnittstelle 654 als Reaktion darauf dargestellt, dass der Benutzer die Alarmliste des DHT Bereichsalarms auswählt, wenn die GUI 18 eine der Schnittstellen 644 oder 646 darstellt. Die Schnittstelle 654 umfasst einen Anzeigebereich zur Anzeige einer visuellen Darstellung einzelner Alarmobjekte in der Alarmliste. In dem Beispiel, das auf der Schnittstelle 654 veranschaulicht ist, sind die einzelnen Alarmobjekte der HI_HI Sauer Nap FCC Alarm, der LO Ofen Aus Temp Alarm, der HI Flash-Trommel Druck Alarm, der Bypass Sauer Nap FCC Alarm und der Interlock DHT1 XFR Pump Alarm. Jede der visuellen Darstellungen eines Alarmobjekts kann einen Anzeigenamen des Alarmobjekts (z.B. Sauer Nap FCC), ein Tag eines vom Überwachungslistenobjekt überwachten Moduls (z.B. FIC350112) und einen bestimmten Alarm des Moduls entsprechend dem Alarmobjekt (z.B. HI_HI) umfassen. Zusätzlich kann der Anzeigebereich ein Statussymbol (z. B. einen roten Kreis) für Alarmobjekte in der Alarmliste umfassen. Das Statussymbol kann einer Priorität und/oder einem Zustand des Alarms entsprechen.
Die Schnittstelle 654 umfasst auch eine Tab-Auswahlschnittstelle, die dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14 ermöglicht, ein Info-Tab auszuwählen, um es auf dem GUI 18 anzuzeigen. Wie auf der Schnittstelle 654 veranschaulicht, umfasst die Tab-Auswahlschnittstelle Auswahlelemente, die einem Info-Tab für angekündigte Alarme und einem Info-Tab für unterdrückte Alarme entsprechen. Die Auswahl eines Auswahlelements der Tab-Auswahlschnittstelle wendet auf die im Anzeigebereich angezeigten Listen einen Filter an oder entfernt einen solchen. Wenn zum Beispiel das Auswahlelement für angekündigte Alarme ausgewählt ist, werden im Anzeigebereich nur angekündigte Alarme angezeigt. In diesem Beispiel umfasst die visuelle Darstellung des Alarmobjekts eine Zeitspanne, seit das Alarmobjekt angekündigt wurde. Wenn andererseits das Auswahlelement für unterdrückte Alarme ausgewählt wird, werden im Anzeigebereich nur unterdrückte Alarme angezeigt. Entsprechend umfasst die visuelle Darstellung des Alarmobjekts eine Zeitdauer, seit das Alarmobjekt unterdrückt wurde.
Zusätzlich enthält die Schnittstelle 654 eine Suchschnittstelle, die die Suche nach bestimmten Alarmobjekten ermöglicht, die in der Alarmliste enthalten sind. Die Suchschnittstelle kann so konfiguriert sein, dass sie eine Benutzereingabe empfängt, die einen Suchbegriff anzeigt. Beispielsweise kann die Benutzereingabe ein Text sein, der über eine virtuelle oder physikalische Tastatur eingegeben wird; eine Sprache, die von einem Mikrofon des mobilen Computergeräts erfasst wird, oder andere bekannte Techniken zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen Suchbegriff anzeigt. Die Ergebnisse der Suche werden innerhalb des Anzeigebereichs der Schnittstelle 654 angezeigt. Gemäß einigen Aspekten kann die Suche am Satz zwischengespeicherter Daten ausgeführt werden, die das mobile Computergerät 14 vom mobilen Server 178 empfängt. Damit kann die Suche von der Anwendung 16 ausgeführt werden, ohne mit dem mobilen Server 178 zu kommunizieren, wodurch die Zeit zur Ausführung der Suche verkürzt wird.
Unter Bezugnahme auf 3H stellt die GUI 18 eine Alarmobjekt-Anzeigelistenschnittstelle 656 dar. In einem Szenario wird die Schnittstelle 656 als Reaktion darauf dargestellt, dass der Benutzer den Sauer Nap FCC HI_HI Alarm auswählt, wenn die GUI 18 einen aus der Schnittstelle 654 darstellt. Die Schnittstelle 656 umfasst einen Identifikationsanzeigebereich zur Anzeige von Informationen, die das Alarmobjekt identifizieren. Wie auf der Schnittstelle 656 veranschaulicht, kann der Identifikationsanzeigebereich eine Indikation eines Namens des Alarmobjekts (z.B. Sauer Nap FCC), ein dem Alarmobjekt entsprechendes Modul (z.B. FIC350112), eine Beschreibung des Alarmobjekts (z.B. DHT Zuführungsrate kritisch hoch) und eine funktionale Klassifizierung eines dem Alarmobjekt entsprechenden Moduls (z.B. Umweltschutz) umfassen. Der Identifikationsanzeigebereich kann ein Statussymbol (z. B. einen roten Kreis) umfassen, das eine Priorität und/oder einen Zustand des Alarmobjekts angibt.
Wie auf der Schnittstelle 656 veranschaulicht, enthält die Schnittstelle 656 einen Alarmzeitgeber-Anzeigebereich. Der Alarmzeitgeber-Anzeigebereich zeigt einen Alarmzeitgeber an, der dem Alarmobjekt entspricht. Wenn das Alarmobjekt ein angekündigter Alarm ist, zeigt der Alarmzeitgeber-Anzeigebereich eine Zeit an, zu der das Alarmobjekt angekündigt wurde, und eine Zeit, seit der der Alarm angekündigt war. Wenn das Alarmobjekt ein unterdrückter Alarm ist, zeigt der Alarmzeitgeber-Anzeigebereich eine Zeit an, zu der das Alarmobjekt unterdrückt wurde, und eine Zeit, seit der der Alarm unterdrückt war.
Zusätzlich enthält die Schnittstelle 656 auch einen Antwortanzeigebereich. Der Antwortanzeigebereich umfasst eine Indikation einer Folge von Untätigkeit (z. B. „Wirtschaftlich - groß: $ 100k bis $ 500k potentieller Verlust“) und eine Handlungsempfehlung als Reaktion auf das Alarmobjekt (z.B. „Ergebnisse von L1-UT11 prüfen...“). Wenn das Alarmobjekt ein unangekündigter Alarm ist, umfasst der Antwortanzeigebereich eine Zeit, um auf ein Alarmobjekt zu reagieren (z. B. weniger als 15 Minuten), und einen Zeitgeber, der eine Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Alarmobjekt gemeldet wurde, und der Zeit zum Reagieren angibt (z.B. 00:13:24). Wenn das Alarmobjekt ein unterdrückter Alarm ist, umfasst der Antwortanzeigebereich einen Grund, warum das Alarmobjekt unterdrückt wurde (z. B. flatterndes oder flüchtiges Verhalten) und einen Zeitgeber, der eine Gesamtzeit darstellt, während der der Alarm unterdrückt war (z. B. 11:16:36).
Die Schnittstelle 656 umfasst auch einen historischen Parameterwertanzeigebereich zum Anzeigen einer grafischen Darstellung historischer Werte eines Parameters entsprechend dem Alarmobjekt. Die grafische Darstellung umfasst eine Identifikation des Parameters, der durch das Alarmobjekt überwacht wird (z. B. FIC350112 / PV). Gemäß einigen Aspekten umfasst die grafische Darstellung auch eine Alarmgrenzlinie, die einem Grenzwert entspricht, der das Alarmobjekt ausgelöst hat.
Es sollte erkannt werden, dass der Benutzer des mobilen Computergeräts 14 die Schnittstellen 644-656 anpassen kann. Zum Beispiel kann der Benutzer in der Lage sein, eine grafische Darstellung oder ein Diagramm zu vergrößern oder neu zu skalieren, die Anordnung zu ändern, in der die Objekte in einer Liste angezeigt werden, und/oder einen Satz angezeigter Parametern zu ändern. Eine besondere Anpassung einer Überwachungsliste, wie z. B. der auf der Schnittstelle 648 enthaltenen Überwachungsliste, beinhaltet die Möglichkeit, die Überwachungsliste neu zu konfigurieren, um ein kombiniertes Überwachungslistenobjekt zu erstellen, der eine kombinierte grafische Darstellung eines Parameterwerts für ein oder mehrere Überwachungslistenobjekte enthält. Diese Anpassung wird durch eine Reihe von Überwachungslisten-Anzeigelistenschnittstellen 658-666 gezeigt, die in den 3I-3M veranschaulicht sind. Die Reihe von Schnittstellen 658-666 wird innerhalb der Anwendung 16 generiert, die auf dem mobilen Computergerät 14 ausgeführt wird.
Der kombinierte Überwachungslistenobjekt-Prozess beginnt mit der in 3I veranschaulichten Schnittstelle 658, in der der Benutzer dargestellt ist, der eine Bearbeitungsschaltfläche der Schnittstelle 658 auswählt. Als Reaktion darauf stellt, wie auf der Schnittstelle 660 der 3J dargestellt, die Anwendung 16 eine Überwachungslisten-Bearbeitungsschnittstelle auf dem GUI 18 dar. Gemäß einigen Aspekten gibt die Überwachungslisten-Bearbeitungsschnittstelle dem Benutzer für jedes Überwachungslistenobjekt die Möglichkeit, einen Ort eines entsprechenden aktuellen Parameterwertes und einer entsprechenden grafischen Darstellung historischer Werte getrennt zu bearbeiten. Wie auf der Schnittstelle 660 veranschaulicht, umfasst jedes Überwachungslistenobjekt ein oberes Schieberelement entsprechend einem Ort des aktuellen Parameterwertes und ein unteres Schieberelement entsprechend der grafischen Darstellung historischer Werte. Das in 3J dargestellte Szenario zeigt den Benutzer, der im Begriff ist, das Schieberelement entsprechend der grafischen Darstellung der historischen Werte für das Überwachungslistenobjekt Diesel Product Temp zu ziehen. Der Zug der Schieberelemente endet in dem auf der Schnittstelle 662 dargestellten Szenario, wie in 3K veranschaulicht. Insbesondere zeigt die Schnittstelle 662 den Benutzer, der das Schieberelement zum Boden der Überwachungsliste zieht. Wie auf der Schnittstelle 662 veranschaulicht, trennte das Ziehen des Schieberelements den Ort der aktuellen Parameterwertposition und den Ort der grafischen Darstellung historischer Werte für das Überwachungslistenobjekt Diesel Product Temp in der Überwachungsliste.
Wie auf der Schnittstelle 664 von 3L dargestellt, wird der Kombinationsvorgang fortgesetzt, wenn der Benutzer des mobilen Computergeräts 14 den Schieber entsprechend der grafischen Darstellung historischer Werte für das Überwachungslistenobjekt Kerosene Product Temp an die Unterseite der Überwachungsliste zieht. Wie auf der Schnittstelle 662 dargestellt, trennte das Ziehen des Schieberelements in ähnlicher Weise den Ort des aktuellen Parameterwerts und die grafische Darstellung des Ortes historischer Werte für das Überwachungslistenobjekt Kerosene Product Temp in der Überwachungsliste. Um die Kombination der grafischen Darstellungen historischer Werte für die Überwachungslistenobjekte Diesel Product Temp und Kerosene Product Temp zu bestätigen, wählt der Benutzer das „Fertig“-Element der Schnittstelle 664 aus. Wie in 3M auf der Schnittstelle 666 veranschaulicht, kombiniert die Anwendung 16 dann die grafischen Darstellungen historischer Werte für die Überwachungslistenobjekte Diesel Product Temp und Kerosene Product Temp zu einer einzigen grafischen Darstellung. Es sollte beachtet werden, dass jede Anpassung einer Anzeigeliste, einschließlich der Kombination zweier Überwachungslistenobjekte die Vorlage entsprechend der Anzeigeliste ändert. Infolgedessen werden alle Anpassungen an die Sichtliste auf dem mobilen Computergerät 14 gespeichert und können zu einem späteren Zeitpunkt leicht von der Anwendung 16 abgerufen werden.
Als weiteres Beispiel haben sich viele Benutzer möglicherweise daran gewöhnt, Prozesswerte auf Schnittstellen anzuzeigen, die an den Workstations 30 oder 32 generiert wurden. Im Allgemeinen wurden diese Schnittstellen nicht im Hinblick auf mobile Computergeräte konzipiert. Aus diesem Grund können die vom mobilen Computergerät 14 und den Workstations 30 oder 32 generierten Schnittstellen in mehreren Aspekten variieren. Dies kann zur Verwirrung der Benutzer oder zu mangelnder Inanspruchnahme der Anwendung 16 führen. Demgemäß können Anzeigelisten ein Anzeigemodus-Umschaltelement umfassen, um eine Anzeigelistenvorlage zu verwenden, die einer Ansicht nahekommt, die an den Workstations 30 oder 32 generiert würde. In einer Ausführungsform wird diese Anzeigelistenvorlage auf der Grundlage von Daten generiert, die von einem L1-Anzeigemodul ausgehen, wie dem in 1F veranschaulichten.
Listenkonfiguration
Die 3N veranschaulicht ein beispielhaftes Listenkonfigurationsverfahren 368 zum Konfigurieren einer Liste von Prozessdatenobjekten über eine Anwendung, wie beispielsweise die Anwendung 16, die ein mobiles Computergerät, wie beispielsweise das mobile Computergerät 14, ausführt. Das Listenkonfigurationsverfahren 368 kann bei einer Mehrzahl mobiler Computergeräte in Kommunikation mit dem mobilen Server 178 implementiert werden. Das Listenkonfigurationsverfahren 368 kann auch in Verbindung mit einem oder mehreren der anderen hierin beschriebenen Verfahren implementiert werden.
Das Verfahren 368 beginnt mit dem Block 370, wo das mobile Computergerät 14 einen Hinweis darauf empfängt, dass ein Benutzer des mobilen Computergeräts 14 eine Liste von Prozessdatenobjekten konfiguriert. In einer Ausführungsform umfasst die Anwendung 16 eine Listenkonfigurationsschnittstelle, die es dem Benutzer ermöglicht, eine oder mehrere mit dem Benutzer verknüpfte Listen zu konfigurieren. Die Listenkonfigurationsschnittstelle kann vom mobilen Computergerät 14 dargestellt werden, beispielsweise als Reaktion darauf, dass der Benutzer eine Bearbeitungsschaltfläche auf der Überwachungslistenschnittstelle 348 oder der Alarmlistenschnittstelle 354 auswählt. Demgemäß kann die Indikation, dass der Benutzer eine Liste von Prozessdatenobjekten konfiguriert, ein Hinweis darauf sein, die Listenkonfigurationsschnittstelle darzustellen.
Im Block 372 greift das mobile Computergerät 14 auf eine hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte zu. Wie oben beschrieben, kann die hierarchische Liste von Prozessdatenobjekten eine erste hierarchische Ebene enthalten, die einen Bereich in einer Prozessanlage angibt, eine zweite hierarchische Ebene, die eine Prozesseinheit in Bereichen in der Prozessanlage indiziert, eine dritte hierarchische Ebene, die Module in Prozesseinheiten indiziert, und/oder eine vierte hierarchische Ebene, die ein bestimmtes Prozesssteuerungssystem aus einer Mehrzahl von Prozesssteuerungssystemen indiziert. In einem Szenario greift das mobile Computergerät 14 auf eine lokale Kopie der hierarchischen Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte zu, die im mobilen Computergerät 14 gespeichert sind. In einem anderen Szenario überträgt das mobile Computergerät 14 eine Anforderung auf den mobilen Server 178, dass der mobile Server 178 die hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte oder einen Teil davon als Antwort auf einen Abfrage- oder Suchbegriff abruft und an das mobile Computergerät 14 sendet. In diesem Szenario kann die Anforderung des mobilen Computergeräts 14 auch Benutzer-Anmeldeinformationen umfassen, die dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14 entsprechen. Auf der Grundlage der Benutzer-Anmeldeinformationen filtert der mobile Server 178 eine hierarchische Liste aller verfügbaren Prozessdatenobjekte für ein oder mehrere Prozesssteuerungssysteme, damit diese nur die verfügbaren Prozessdatenobjekte umfassen, auf die der Benutzer zugreifen darf.
Gemäß einigen Aspekten kann die hierarchische Liste der verfügbaren Prozessdatenobjekte einen Satz bestehender Auswahlen entsprechend der Liste enthalten. Zu diesem Zweck kann die Liste zuvor in einer Listendatenbank erstellt und gespeichert worden sein, die mit dem mobilen Server 178 verbunden ist. Demgemäß enthält der Satz bereits bestehender Auswahlen eine oder mehrere Auswahl(en) von Prozessdatenobjekten, für deren Überwachung die Liste derzeit konfiguriert ist. Um den Satz bestehender Auswahlen zu empfangen, überträgt das mobile Computergerät 14 eine Indikation der Liste auf den mobilen Server 178. Als Reaktion darauf greift der mobile Server 178 auf die Liste in der Listendatenbank zu und sendet den Satz bestehender Auswahlen an das mobile Computergerät 14. Dabei ist zu beachten, dass bei Ausführungsformen, in denen die Liste eine gemeinsame Liste ist, ein Teil der bestehenden Auswahlen von einem anderen Benutzer als dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14 ausgewählt werden kann. Wenn der Benutzer eine neue Liste konfiguriert, dann sind natürlich keine bestehenden Auswahlen entsprechend der Liste vorhanden.
Bei Block 374 stellt das mobile Computergerät eine Auswahlschnittstelle zur Auswahl von Prozessdatenobjekten aus der hierarchischen Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte dar. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf 3P ist die Schnittstelle 382 eine beispielhafte Auswahlschnittstelle, die vom mobilen Computergerät 14 dargestellt wird. Zur Darstellung Auswahlschnittstelle bestückt die Anwendung 16 die hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte vorher mit den bestehenden Auswahlen, so dass die Auswahlschnittstelle anzeigt, dass die bestehenden Auswahlen in der Liste enthalten sind. In dem auf der Schnittstelle 382 dargestellten Szenario wird eine Überwachungsliste mit Überwachungslistenobjekten entsprechend der O2-Steuerung, Strömungsdurchfluss, Gasströmung und so weiter vorbestückt. Die Auswahlschnittstelle ermöglicht es dem Benutzer auch, die Reihenfolge der Einträge in der Liste dynamisch neu zu ordnen, z. B. durch Ziehen eines Eintrags an einen neuen Ort in der Liste. In einer Ausführungsform umfassen ein oder mehrere der in der Auswahlschnittstelle angezeigte Elemente eine Visualisierung eines aktuellen Prozesswertes und/oder einen Trend früherer Prozesswerte.
Gemäß einigen Aspekten kann die Auswahlschnittstelle auch eine Suchschnittstelle umfassen, um die hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte basierend auf einem Suchbegriff zu filtern. Wie auf der Schnittstelle 382 veranschaulicht, kann die Suchschnittstelle ein Suchfeld enthalten, das zum Empfangen des Suchbegriffs konfiguriert ist. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf 3Q ist die Schnittstelle 384 eine beispielhafte Suchschnittstelle, die Suchresultate anzeigt. Die Schnittstelle 384 kann dem Benutzer, der „Crude Tower Temp“ in das auf der Schnittstelle 382 dargestellte Suchfeld eingibt, angezeigt werden. Da die auf der Auswahlschnittstelle 382 dargestellte Liste eine Überwachungsliste ist, umfassen die Suchergebnisse Module, die mit dem Suchbegriff übereinstimmen (in diesem Fall Module, die sich in der Crude Tower Prozesseinheit befinden und einen Temp-Parameter umfassen). In einer Ausführungsform ermöglicht das Auswählen eines Moduls von der Suchergebnisschnittstelle 384 dem Benutzer, ein Überwachungslistenobjekt auszuwählen, das einem Modulparameter entspricht (z. B. ein Prozesswert, ein Sollwert oder ein Ausgabewert), der in der hierarchischen Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte enthalten ist. In Ausführungsformen, in denen die Liste eine Alarmliste ist, ermöglicht die Suchergebnisschnittstelle 384 dem Benutzer, einen Alarm auszuwählen, der dem Modul zugeordnet ist. In jedem Fall umfasst das Auswählen des dem Modul zugeordneten Prozessdatenobjekts die Prozessdaten bei der Auswahl eines Satzes von Prozessdatenobjekten.
In einem anderen Aspekt kann die Auswahlschnittstelle auch eine Filterschnittstelle zum Filtern der hierarchischen Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte durch einen Eintrag enthalten, der in einer hierarchischen Ebene der hierarchischen Liste enthalten ist. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf 3R ist die Schnittstelle 386 eine beispielhafte Filterschnittstelle, die eine gefilterte hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte anzeigt. Die Schnittstelle 386 kann in Reaktion darauf bereitgestellt werden, dass der Benutzer eine Option „Hinzufügen“ auf der Schnittstelle 382 auswählt oder indem auf einer alternativen Auswahlschnittstelle eine Filterschaltfläche ausgewählt wird. Wie auf der Schnittstelle 386 dargestellt, ermöglicht die Filterschnittstelle die Filterung auf einer Standort-Hierarchieebene (z.B. Site1), einer Bereichs-Hierarchieebene (z.B. Kesselbereich), einer Prozesseinheitsebene (z.B. Luft) oder einer Modul-Hierarchieebene (z.B. PIC-11-401). Zusätzlich zur hierarchischen Ebene kann die Filterschnittstelle die Filterung der hierarchischen Liste der verfügbaren Prozessdatenobjekte nach funktionaler Klassifizierung (z.B. Produktqualität oder Sicherheit), Priorität (z.B. kritisch oder ratsam) und/oder Klasse (z.B. Prozess oder Gerät) des Prozessdatenobjekts ermöglichen. In einer Ausführungsform kann die hierarchische Liste verfügbarer Prozessdatenobjekte auch auf der Grundlage von Zugriffsrechten, die mit dem Prozessdatenobjekt verknüpft sind, gefiltert werden (z. B. Filter auf Basis eines Ortes von Benutzern, die Zugriff haben, einer Rolle von Benutzern, die Zugriff haben, oder einer Schicht, die von Benutzern mit Zugriff geleistet wird). Auf der dargestellten Schnittstelle 386 entspricht jedes Prozessdatenobjekt einem Kontrollkästchen. Jede Auswahl (einschließlich der bereits vorhandenen Auswahlen) eines in der Liste enthaltenen Prozessdatenobjekts kann ein Häkchen enthalten, um anzuzeigen, dass die Liste das Prozessdatenobjekt enthält. Der Benutzer kann eine Auswahl angeben, indem er ein Kontrollkästchen markiert, das einem Eintrag auf einer hierarchischen Ebene entspricht. Dementsprechend sind die markierten Prozessdateneinträge und/oder alle Prozessdatenobjekte, die hierarchisch aus dem markierten Eintrag stammen, in die Auswahl des Satzes von Prozessdatenobjekten einbezogen.
Im Block 376 empfängt die Anwendung 16 die Auswahl des Satzes von Prozessdatenobjekten, z. B. die über die Suchschnittstelle und/oder die Filterschnittstelle ausgewählten Prozessdatenobjekte. Dann überträgt das mobile Computergerät 14 bei Block 378 den Satz von Prozessdatenobjekten an den mobilen Server 178. In einer Ausführungsform überträgt das mobile Computergerät 14 den Satz von Prozessdatenobjekten, sobald jede Auswahl durchgeführt wird. In einer anderen Ausführungsform überträgt das mobile Computergerät 14 den Satz von Prozessdatenobjekten, nachdem der Benutzer angibt, dass der Benutzer die Konfiguration der Liste von Prozessdatenobjekten beendet hat (z. B. Klick auf eine Fertig-Schaltfläche). Als Reaktion darauf aktualisiert der mobile Server 178 die Listendatenbank, um die Prozessdatenobjekte aufzunehmen, die in dem Satz von Prozessdatenobjekten enthalten sind, die vom mobilen Computergerät 14 übertragen werden.
Bei Block 380 empfängt das mobile Computergerät 14 vom mobilen Server 178 einen Satz von Datenwerten, die dem Satz von Prozessdatenobjekten zugeordnet sind. Wenn, wie an anderer Stelle erklärt, der mobile Server 178 die Liste aktualisiert, wie sie in der Listendatenbank gespeichert ist, abonniert der mobile Server 178 für das mobile Computergerät 14 einen Datenstrom von Prozesswerten, die mit Prozessdateneinträgen in dem Satz von Prozessdatenobjekten verknüpft sind. Dementsprechend wird ein Teil des Satzes von Datenwerten, die am mobilen Computergerät empfangen werden, als Teil des Datenstroms von Prozesswerten empfangen.
In einem Szenario umfasst die Auswahl des Satzes von Prozessdatenobjekten, die bei Block 376 empfangen werden, eine Indikation, dass der Benutzer ein bestimmtes Prozessdatenobjekt, das in dem Satz bestehender Auswahlen enthalten ist, abgewählt hat. Zu diesem Zweck hat der Benutzer möglicherweise die Markierung eines Kontrollkästchens der Filterschnittstelle 386 aufgehoben und/oder eine Löschschaltfläche entsprechend einem auf der Auswahlschnittstelle 382 angezeigten Prozessdatenobjekt ausgewählt. In Reaktion darauf, dass das mobile Computergerät 14 die Indikation der Wahlaufhebung bei Block 378 auf den mobilen Server 178 überträgt, meldet der mobile Server 178 das mobile Computergerät 14 aus dem Datenstrom ab, der dem abgewählten Prozessdatenobjekt zugeordnet ist. Als Ergebnis enthält der Satz von Datenwerten, die vom mobilen Server 178 bei Block 380 empfangen werden, keine Datenwerte, die dem abgewählten Prozessdatenobjekt zugeordnet sind.
In einem Aspekt umfasst die Auswahlschnittstelle eine Kommentarschnittstelle. Die Kommentarschnittstelle ermöglicht es dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14, Kommentare über die Listen- und/oder Prozessdatenobjekte einzugeben. Zum Beispiel kann die Kommentarschnittstelle die Möglichkeit schaffen, einen Kommentar auf der Listenebene einzufügen, demzufolge der Benutzer glaubt, ein Kessel sei überhitzt, dann einen Kommentar auf einer Prozessdatenobjektsebene eines Prozessdatenobjekts über eine Kesseltemperatur, in dem der bestimmte Grund dafür angegeben wird, warum die Benutzer glaubt, der Kessel sei überhitzt. In diesem Beispiel wurde der Listenebenenkommentar in die Kommentarschnittstelle eingegeben, während eine Listenansicht angezeigt wurde, und der Prozessdatenobjektebenenkommentar wurde in die Kommentarschnittstelle eingegeben, während das Prozessdatenobjekt angezeigt wurde. Dabei ist zu beachten, dass diese Kommentare, weil sie mit der Liste verknüpft sind, für jeden Benutzer sichtbar sind, der die Liste anzeigt (vorausgesetzt, wie unten beschrieben, der Benutzer hat entsprechende Zugriffsrechte).
Gemäß einigen Aspekten entspricht die Liste einem Satz von Zugriffsrechten, die die Fähigkeit anderer kontrollieren, mit der Liste zu interagieren. Zum Beispiel können die Zugriffsrechte ein Recht auf das Anzeigen der Liste, ein Recht zum Modifizieren der Liste, ein Recht zum Weitergeben (Teilen) der Liste, ein Recht zum Anzeigen von Kommentaren und so weiter umfassen. Dieses Zugriffsrecht kann zwischen und unter verschiedenen Benutzern variieren. Dementsprechend kann die Auswahlschnittstelle zusätzlich zur Konfiguration der in der Liste enthaltenen Prozessdatenobjekte auch eine Benutzerzugriffsschnittstelle enthalten, um den Zugriff auf die Liste zu konfigurieren.
3S veranschaulicht eine beispielhaftes Benutzerzugriffskonfigurationsverfahren 388 zum Konfigurieren von Zugriffsrechten auf eine Liste über eine Anwendung, wie beispielsweise die Anwendung 16, die ein mobiles Computergerät ausführt, wie beispielsweise das mobile Computergerät 14. Die Benutzerzugriffskonfiguration 388 kann in einer Mehrzahl mobiler Computergeräte implementiert werden, die mit dem mobilen Server 178 kommunizieren. Das Listenkonfigurationsverfahren 368 kann auch in Verbindung mit einem oder mehreren der anderen hierin beschriebenen Verfahren implementiert werden.
Das Verfahren 388 beginnt bei Block 390, wo das mobile Computergerät 14 einen Satz von Benutzern und zugehörigen Zugriffsrechten vom mobilen Server 178 empfängt. Die entsprechenden Zugriffsrechte zeigen eine Art von Zugriff auf die Liste für den entsprechenden Benutzer an. Dementsprechend kann der Satz von Benutzern einen Satz von Benutzern umfassen, die jede Art von Zugriff haben, beispielsweise einen Satz von Benutzern mit Anzeigezugriffsrechten und/oder einen Satz von Benutzern mit Modifikationszugriffsrechten. Um den Satz von Benutzern und entsprechenden Zugriffsrechten zu empfangen, kann das mobile Computergerät 14 eine Indizierung der Liste senden, beispielsweise die Indizierung, die übertragen wird, um den Satz bestehender Auswahlen zu empfangen, wie in Bezug auf das Verfahren 368 beschrieben.
Bei Block 392 stellt das mobile Computergerät 14 eine Benutzerzugriffsschnittstelle auf dem GUI 18 des mobilen Computergeräts 14 dar. Die Benutzerzugriffsschnittstelle kann in Reaktion darauf bereitgestellt werden, dass der Benutzer die auf den Schnittstellen 382 oder 386 dargestellte Schaltfläche auswählt. Mit gleichzeitiger Bezugnahme auf 3T ist die Schnittstelle 398 eine beispielhafte Benutzerzugriffsschnittstelle, die den Satz von Benutzern anzeigt. Wie auf der Schnittstelle 398 dargestellt, ermöglicht die Benutzerzugriffsschnittstelle dem Benutzer des mobilen Computergeräts 14, Zugriffsrechte für einzelne Benutzer (z. B. Bob oder Jenny) oder für Gruppen von Einzelpersonen (z. B. DHT-Operators oder Umwelt) zu konfigurieren. Obwohl die Schnittstelle 398 nur funktionale Klassifikationsgruppen abbildet, kann die Benutzerzugriffsschnittstelle auch Gruppen umfassen, die durch einen Ort von Benutzern innerhalb der Gruppe, eine von Benutzern in der Gruppe gearbeitete Schicht und/oder eine Rolle von Benutzern innerhalb der Gruppe angeordnet sind.
Auf der dargestellten Schnittstelle 398 entspricht jeder Benutzer oder jede Gruppe von Benutzern einem Kontrollkästchen. Jede Auswahl (einschließlich bereits vorhandener Auswahlen) eines Benutzers kann ein Häkchen aufweisen, um anzuzeigen, dass die Liste dem Benutzer ein Zugriffsrecht bietet. Dementsprechend kann der Benutzer eine Auswahl eines Zugriffsrechts angeben, indem er ein Kontrollkästchen markiert, das einem bestimmten Benutzer oder einer Gruppe von Benutzern zugeordnet ist. Obwohl dies auf der Schnittstelle 398 nicht dargestellt ist, kann die Benutzerzugriffsschnittstelle dem Benutzer erlauben, separat Zugriffsrechte für die verschiedenen Zugriffstypen festzulegen. Zu diesem Zweck kann die Benutzerzugriffsschnittstelle eine Zugriffsrechtauswahlschnittstelle umfassen, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, zwischen den verschiedenen konfigurierten Zugriffsrechten zu wechseln. In einem Szenario hat ein bestimmter Benutzer Zugriffsrechte zum Anzeigen einer Liste, aber keine Zugriffsrechte, um die Liste zu ändern. In einem Aspekt umfasst die Benutzerzugriffsschnittstelle eine Suchschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, den Satz von Benutzern auf Basis eines Suchbegriffs zu filtern.
Im Block 396 empfängt das mobile Computergerät 14 eine Auswahl eines Satzes von Benutzerzugriffsrechten. Insbesondere empfängt das mobile Computergerät 14 einen Satz von Benutzerzugriffsrechtsauswahlen, die der Benutzer während der Interaktion mit der Benutzerzugriffsschnittstelle vorgenommen hat.
Im Block 396 überträgt das mobile Computergerät 14 den Satz von Benutzerzugriffsrechten auf den mobilen Server 178. Als Antwort aktualisiert der mobile Server 178 den Datensatz entsprechend der Liste in der Listendatenbank gemäß dem Satz von Benutzerzugriffsrechten. Wenn der Satz von Benutzerzugriffsrechten folglich ein neues Zugriffsrecht für einen bestimmten Benutzer umfasst, überträgt der mobile Server 178 einen Satz von Datenwerten, die einem Satz von in der Liste enthaltenen Prozessdatenobjekten zugeordnet sind, auf ein mobiles Computergerät des bestimmten Benutzers. Zusätzlich oder alternativ kann der mobile Server 178 eine Benachrichtigung an das mobile Computergerät des jeweiligen Benutzers übermitteln, um den Benutzer über das neue Zugriffsrecht zu informieren. In einer Ausführungsform ermöglicht die Anwendung 16 dem Benutzer, die Benachrichtigung vom mobilen Computergerät 14 beispielsweise über eine SMS-Nachricht oder einen von der Anwendung 16 unterstützten Nachrichtendienst zu senden. In einem Aspekt umfasst die Benutzerzugriffsschnittstelle eine Schnittstelle zum Empfangen einer Notiz (etwa einer Text- und/oder Sprachaufzeichnung) zur Aufnahme in die Benachrichtigung. Folglich umfasst die Benachrichtigung die Notiz, unabhängig davon, wie sie an das mobile Computergerät des jeweiligen Benutzers übermittelt wird.
Die folgende Liste von Aspekten nimmt Bezug auf eine Mehrzahl der Ausführungsformen, die von der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich in Betracht gezogen werden. Der Fachmann wird leicht erkennen, dass die nachstehenden Aspekte weder die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränken noch erschöpfend für alle aus der obigen Offenbarung denkbaren Ausführungsformen sind, sondern stattdessen beispielhafter Natur sind.

1. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das maschinenlesbare Befehle speichert, die für einen Mikroprozessor auf einem mobilen Computergerät optimiert sind und die, wenn sie von dem Mikroprozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Mikroprozessor: eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) anzeigt; eine Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht empfängt, wobei das eine oder jedes von den mehreren Elementen mit einem Prozesssteuerungssystem in Beziehung steht; die Auswahl von einem oder mehreren Elementen entweder über das Internet oder eine Mobiltelefoniedatenverbindung an einen mobilen Server sendet; mehrere Echtzeitwerte, die der Auswahl des einen oder der mehreren Elemente entsprechen, vom mobilen Server über das Internet oder die Mobiltelefoniedatenverbindung empfängt; die mehreren Echtzeitwerte auf der GUI anzeigt.
2. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 1, wobei das eine oder jedes von den mehreren Elemente einer Prozessentität im Prozesssteuerungssystem entspricht.
3. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 2, wobei die Prozessentität entweder ein Feldgerät, ein Prozessmodul oder ein Funktionsblock ist.
4. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 3, wobei zumindest ein Teilsatz der mehreren Echtzeitwerte entweder ein Parameterwert, ein Zustand oder ein Alarm ist.
5. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 4, wobei das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht umfasst: Anzeigen einer Liste vorab erstellter Listen von Elementen; und Empfangen einer Auswahl von einer der vorab erstellten Listen von Elementen.
6. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 24 bis 28, wobei das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht umfasst: Anzeigen eines Suchfelds, Empfangen einer Suchabfrage; Senden der Suchabfrage an den mobilen Server; Empfangen einer Liste von Elementen vom mobilen Server als Reaktion auf die Suchabfrage; Anzeigen der Liste von Elementen auf der GUI als Reaktion auf die Suchabfrage; und Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren von den Elementen von der Liste von Elementen.
7. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 6, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: mit den mehreren Echtzeitwerten mehrere vergangene Werte empfängt.
8. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 7, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen jedes der ausgewählten Elemente in Verbindung mit einem Echtzeitwert für das ausgewählte Element in einer Listenansicht.
9. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 8, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen jedes der ausgewählten Elemente in Verbindung mit einer Trendgraphik für das ausgewählte Element in einer Listenansicht.
10. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 9, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen, für eines von der Auswahl von einem oder mehreren Elementen, einer Trendgraphik für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen und eines Echtzeitwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
11. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 10, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen eines Sollwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
12. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 10 oder des Aspekts 11, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen eines Skalenwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
13. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 10 bis 12, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen, für eines von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen, einer Angabe aktueller und vergangener Parameterwerte auf der Trendgraphik und einer Angabe aktueller und vergangener Sollwerte auf der Trendgraphik.
14. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 10 bis 13, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen einer Zustandsangabe für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
15. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 10 bis 14, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen eines Pfads für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen, der das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen bezeichnet.
16. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 10 bis 15, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI ferner umfasst: Anzeigen eines oder mehrerer Alarme für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
17. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 16, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen einer Liste von Alarmen und Alarmzuständen.
18. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 17, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Empfangen einer Auswahl eines Alarms von der Alarmliste; Anzeigen von detaillierten Informationen über den ausgewählten Alarm.
19. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 18, wobei das Anzeigen von detaillierten Informationen über den ausgewählten Alarm umfasst: Anzeigen mindestens einer von einer Art eines Alarms, einer Reaktionszeit, einer Konsequenz einer Interaktion, einer empfohlenen Aktion, einer Zeit, zu welcher der Alarm aktiviert worden ist und einer Zeit, die vergangen ist, seit der Alarm aktiviert worden ist.
20. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 19, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine oder mehrere Benachrichtigungen, die vom mobilen Server an das mobile Computergerät gesendet werden, empfängt und anzeigt.
21. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 20, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine angepasste Auswahl von Elementen, die auf eine neue Liste zu setzen sind, empfängt; die neue Liste an den mobilen Server sendet; und die neue Liste vom mobilen Server zu einem späteren Zeitpunkt abruft.
22. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 21, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine Anforderung nach Freigabe der neuen Liste für einen Benutzer eines anderen mobilen Computergeräts an den mobilen Server sendet.
23. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 22, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine Liste von Elementen empfängt, wobei jedes Element Informationen entspricht, die empfangen und angezeigt werden können; und die Liste von Elementen gemäß einer Anlagenhierarchie filtert.
24. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium eines der Aspekte 1 bis 23, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor eine Liste von Elementen empfängt, wobei jedes Element Informationen entspricht, die empfangen und angezeigt werden können; und die Liste von Elementen gemäß einer Steuerungsreichweite filtert.
25. Ein greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium des Aspekts 23 oder des Aspekts 24, wobei die Liste der Elemente eine Listenliste ist.

Claims

Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das maschinenlesbare Befehle speichert, die für einen Mikroprozessor auf einem mobilen Computergerät optimiert sind und die, wenn sie von dem Mikroprozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Mikroprozessor: eine grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) anzeigt; eine Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht empfängt, wobei das eine oder jedes von den mehreren Elementen mit einem Prozesssteuerungssystem in Beziehung steht; die Auswahl aus einem oder mehreren Elementen entweder über das Internet oder eine Mobiltelefoniedatenverbindung an einen mobilen Server sendet; mehrere Echtzeitwerte, die der Auswahl von einem oder mehreren Elementen entsprechen, vom mobilen Server über das Internet oder die Mobiltelefoniedatenverbindung empfängt; die mehreren Echtzeitwerte auf der GUI anzeigt.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 1, wobei das eine oder jedes von den mehreren Elemente einer Prozessentität im Prozesssteuerungssystem entspricht.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht umfasst: Anzeigen einer Liste vorab erstellter Listen von Elementen; und Empfangen einer Auswahl von einer der vorab erstellten Listen von Elementen.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren Elementen zur Ansicht umfasst: Anzeigen eines Suchfelds; Empfangen einer Suchabfrage; Senden der Suchabfrage an den mobilen Server; Empfangen einer Liste von Elementen vom mobilen Server als Reaktion auf die Suchabfrage; Anzeigen der Liste von Elementen auf der GUI als Reaktion auf die Suchabfrage; und Empfangen einer Auswahl von einem oder mehreren von den Elementen von der Liste von Elementen.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: mit den mehreren Echtzeitwerten mehrere vergangene Werte empfängt.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen von jedem der ausgewählten Elemente in Verbindung mit einem Echtzeitwert für das ausgewählte Element in einer Listenansicht.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen von jedem der ausgewählten Elemente in Verbindung mit einer Trendgraphik für das ausgewählte Element in einer Listenansicht.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: für eines von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen Anzeigen einer Trendgraphik für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen und eines Echtzeitwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen wobei insbesondere der Schritt des Anzeigens der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI weiterhin umfasst: Anzeigen eines Sollwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen und/oder Anzeigen eines Skalenwerts für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen und/oder Anzeigen einer Angabe aktueller und vergangener Parameterwerte für eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen auf der Trendgraphik und einer Angabe aktueller und vergangener Sollwerte auf der Trendgraphik und/oder Anzeigen einer Zustandsangabe für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementenund/oder Anzeigen eines oder mehrerer Alarme für das eine von der Auswahl aus einem oder mehreren Elementen.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Anzeigen einer Alarmliste und von Alarmzuständen.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 14, wobei das Anzeigen der mehreren Echtzeitwerte auf der GUI umfasst: Empfangen einer Auswahl eines Alarms von der Alarmliste; Anzeigen von detaillierten Informationen über den ausgewählten Alarm insbesondere wobei das Anzeigen des Schrittes von detaillierten Informationen über den ausgewählten Alarm umfasst: Anzeigen einer oder mehrerer von einer Art eines Alarms, einer Reaktionszeit, einer Konsequenz einer Interaktion, einer empfohlenen Aktion, einer Zeit, zu welcher der Alarm aktiviert worden ist und einer Zeit, die vergangen ist, seit der Alarm aktiviert worden ist.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine oder mehrerer Benachrichtigungen, die vom mobilen Server an das mobile Computergerät gesendet werden, empfängt und anzeigt.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine angepasste Auswahl von Elementen empfängt, um diese auf eine neue Liste zu setzen; die neue Liste an den mobilen Server sendet; und die neuen Liste vom mobilen Server zu einem späteren Zeitpunkt abruft wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine Anfrage an den mobilen Server nach Freigabe der neuen Liste für einen Benutzer eines anderen mobilen Computergeräts sendet.
Greifbares, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die maschinenlesbaren Befehle ferner bewirken, dass der Mikroprozessor: eine Liste von Elementen empfängt, wobei jedes Element Informationen entspricht, die empfangen und angezeigt werden können; und die Liste von Elementen gemäß einer Anlagenhierarchie und/oder gemäß einer Kontrollspanne filtert.