DE112014001390T5

DE112014001390T5 - Systeme und Verfahren zum grafischen Anzeigen von Prozesssteuerungssysteminformationen

Info

Publication number: DE112014001390T5
Application number: DE112014001390.0T
Authority: DE
Inventors: Mark J. Nixon; Maia B. Cook; Daniel I. Manes; Harvey S. Smallman
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-12-03
Also published as: GB2585147B; EP3869287A1; CN105144011B; GB202012759D0; WO2014145495A3; JP2016517582A; JP2020129403A; CN105190460B; EP2972625A2; JP2016520893A; CN105144011A; CN105190460A; JP7071052B2; WO2014145495A2; GB2533029B; JP7189174B2; GB201517667D0; EP2972625B1; GB2533029A; GB2585147A

Abstract

Offenbart werden Systeme und Verfahren zum grafischen Anzeigen von Prozesssteuerungssysteminformationen. Einige Beispielverfahren beinhalten das Überwachen von Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem, das Bestimmen eines aktuellen Zustands einer ersten der Prozessvariablen und das Bestimmen eines Trends im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen. Einige solche Beispiele beinhalten ferner das Erzeugen einer ersten Grafik, die Informationen im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen darstellt, wobei die Informationen den aktuellen Zustand der ersten Prozessvariablen und den Trend der ersten Prozessvariablen umfassen. Einige Beispielverfahren beinhalten auch das Wiedergeben der ersten Grafik über eine Anzeige.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung betrifft allgemein Prozesssteuerungssysteme und insbesondere Systeme und Verfahren zum Erfassen von Prozesssteuerungssysteminformationen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Prozesssteuerungssysteme, wie sie in Chemie-, Mineralöl- oder anderen Prozessen benutzt werden, weisen typischerweise eine oder mehrere Prozesssteuerungseinrichtungen und auf, die über analoge, digitale oder kombinierte analoge/digitale Datenbusse kommunizierend an eine oder mehrere Feldvorrichtungen gekoppelt sind. Die Feldvorrichtungen, bei denen es sich beispielsweise um Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter und Messwertgeber (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchflussratensensoren) handeln kann, führen Steuerungsfunktionen innerhalb des Prozesses aus, etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen und das Messen von Prozesssteuerparametern. Die Prozess-Controller empfangen Signale, die Prozessmessungen angeben, die von den Feldvorrichtungen vorgenommen werden, und verarbeiten dann diese Informationen, um Steuersignale zum Implementieren von Steuerroutinen zu erzeugen, andere Prozesssteuerungsentscheidungen zu treffen und Prozesssteuerungssystemalarme auszulösen.
Informationen von den Feldvorrichtungen und/oder dem Controller werden normalerweise über einen Daten-Highway oder ein Kommunikationsnetz einer oder mehreren Hardwarevorrichtungen zur Verfügung gestellt, etwa Arbeitsplatzrechnern, Personalcomputern, Daten-Historians, Berichtgeneratoren, zentralisierten Datenbanken usw. Diese Vorrichtungen sind in der Regel in Kontrollräumen und/oder an anderen Stellen entfernt von der raueren Anlagenumgebung angeordnet. Diese Hardwarevorrichtungen führen zum Beispiel Anwendungen aus, die es einem Bediener ermöglichen, beliebige von verschiedenen Funktionen in Bezug auf den Prozess eines Prozesssteuerungssystems durchzuführen, etwa das Aufrufen des aktuellen Zustands des Prozesses, das Ändern eines Betriebszustands, das Ändern von Einstellungen einer Prozesssteuerungsroutine, das Modifizieren des Betriebs von Prozess-Controllern und/oder der Feldvorrichtungen, Aufrufen von Alarmen, die von Feldvorrichtungen und/oder Prozess-Controllern erzeugt werden, Simulieren des Prozessbetriebs zum Zweck der Schulung von Personal und/oder zum Beurteilen des Prozesses usw.
Diese Hardwarevorrichtungen beinhalten in der Regel eine oder mehrere Bedienerschnittstellenanzeigen zum Anzeigen relevanter Informationen zu Betriebszustand/zuständen, Bedingung(en) und/oder Merkmal(e) des Steuersystems/der Steuersysteme, der Vorrichtungen in dem Steuersystem/den Steuersystemen und/oder Prozessvariablen im Zusammenhang mit den Vorrichtungen in dem Steuersystem/den Steuersystemen. Beispielanzeigen beinhalten Rohrleitungs- und Instrumentenfließbilder (RI), die die Ausrüstung und andere Komponenten in dem Prozesssteuerungssystem darstellen, Alarmanzeigen, die Alarme, die von Controllern oder Vorrichtungen in dem Prozesssteuerungssystem erzeugt werden, empfangen und/oder anzeigen, Steueranzeigen, die den Betriebszustand/die Betriebszustände des/der Controller und anderer Vorrichtung(en) im Prozesssteuerungssystem anzeigen, Diagnoseanzeigen, die detaillierte Informationen zum aktuellen Zustand und/oder historische Werte für wichtige Parameter im Zusammenhang mit Komponenten im Prozesssteuerungssystem bereitstellen, usw.
KURZDARSTELLUNG
Offenbart werden Systeme und Verfahren zum grafischen Anzeigen von Prozesssteuerungssysteminformationen. Einige Beispielverfahren beinhalten das Überwachen von Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem, das Bestimmen eines aktuellen Zustand einer ersten der Prozessvariablen und das Bestimmen eines Trends im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen. Einige solche Beispiele beinhalten ferner das Erzeugen einer ersten Grafik, die Informationen im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen darstellt, wobei die Informationen den aktuellen Zustand der ersten Prozessvariablen und den Trend der ersten Prozessvariablen umfassen. Einige Beispielverfahren beinhalten auch das Wiedergeben der ersten Grafik über eine Anzeige.
Einige Beispielanweisungen veranlassen bei ihrer Ausführung eine Maschine wenigstens dazu, eine Prozessvariable in einem Prozesssteuerungssystem zu überwachen, ein Symbol zu erzeugen, das Informationen im Zusammenhang mit der Prozessvariablen angibt, wobei die Informationen einen aktuellen Zustand der Prozessvariablen und einen Trend der Prozessvariablen umfassen, und das Symbol über eine Anzeige wiederzugeben.
Einige Beispielvorrichtungen beinhalten einen Prozessor zum Überwachen einer Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem und zum Erzeugen eines Symbols zum grafischen Darstellen eines aktuellen Zustands der Prozessvariablen und eines prognostizierten Zustands der Prozessvariablen. Einige solche Beispielvorrichtungen beinhalten ferner eine Anzeige zum Wiedergeben des Symbols über eine Bedienerschnittstelle.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Prozesssteuerungssystems.
2 zeigt eine beispielhafte Art und Weise des Implementierens der beispielhaften Bedienerstation aus 1.
3 stellt eine Beispielbedienerschnittstelle dar, die zum Implementieren der Bedieneranwendung der Bedienerstation aus 2 benutzt werden kann.
4–17 stellen Beispielsymbole zum Angeben von Bedingungen, Kennlinien, Trends und/oder anderen Informationen im Zusammenhang mit Prozessvariablen dar, die Komponenten in dem Beispielprozesssteuerungssystem aus 1 entsprechen.
18 stellt einen Beispielprozessvariablenübersichtsbereich zur Anzeige durch die Beispielbedienerstation aus 2 dar, der Beispielbasisgrafiken enthält, die drei Prozessvariablen im Zusammenhang mit einer Komponente des Beispielprozesssteuerungssystems aus 1 entsprechen.
19 stellt den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich aus 18 dar, der Beispielgrafiken mittlerer Stufe zum Angeben von mehr Informationen als die Beispielbasisgrafiken aus 18 enthält.
20 stellt den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich aus 18 dar, der detaillierte Beispielgrafiken enthält, um mehr Informationen als die Beispielgrafiken aus 19 anzuzeigen.
21 stellt den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich aus 18–20 in zusammengeklappter Form dar.
22–25 stellen einen weiteren Beispielprozessvariablenübersichtsbereich dar, der andere beispielhafte Basisgrafiken, Grafiken der mittleren Stufe und detaillierte Grafiken enthält, ähnlich wie der Beispielprozessvariablenübersichtsbereich aus 18–21.
26 stellt einen Beispielnavigationsbereich zur Anzeige durch die Beispielbedienerstation aus 2 dar, der Beispielnavigationsschaltflächen im Zusammenhang mit Komponenten des Beispielprozesssteuerungssystems aus 1 enthält.
27 stellt einen weiteren Beispielnavigationsbereich dar, der die Beispielnavigationsschaltflächen aus 26 enthält.
28 stellt einen weiteren Beispielnavigationsbereich dar, der die Beispielnavigationsschaltflächen aus 26 und/oder 27 enthält.
29 stellt eine weitere Ansicht des Beispielnavigationsbereichs aus 28 dar.
30 stellt eine weitere Ansicht des Beispielnavigationsbereichs aus 3 dar.
31A–31B stellen eine detailliertere Ansicht der Beispielbedienerschnittstelle aus 3 und/oder 30 nach dem Navigieren zum Heizmodul der Beispielprozesseinheit aus 30 dar.
32 stellt die Beispielseitenleiste aus 31B nach dem Expandieren der Basisgrafiken des Prozessvariablenübersichtsbereichs in Grafiken der mittleren Ebene dar.
33 stellt eine Beispielereignisverlaufstabelle zur Anzeige durch die beispielhafte Bedienerstation aus 2 dar.
34A–34B ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhafte maschinenlesbare Anweisungen zum Implementieren der Beispielbedienerstation 104 aus 1 und/oder 2 darstellt.
35 ist eine schematische Darstellung einer Beispielprozessorplattform, die benutzt und/oder programmiert werden kann, um den Beispielprozess aus 34A–34B auszuführen und/oder, allgemeiner, um die Beispielbedienerstation aus 1 und/oder 2 zu implementieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Viele Anlagen in der Prozessindustrie sind Kapitalinvestitionen von vielen hunderten Millionen von Dollar. Das Erzielen der gewünschten Rentabilität hängt stark davon ab, ob die Produktionsziele, die der Anlagenauslegung zugrunde lagen, regelmäßig erreicht werden. Die Menschen in einer Anlage, die letztlich für den minütlichen Betrieb verantwortlich sind, sind die Anlagenbediener. Bediener sorgen in einem oder mehreren Prozessbereichen unter allen Verarbeitungsbedingungen für einen einwandfreien Anlagenbetrieb. Ein Bediener ist dafür verantwortlich, Bereichsproduktionsraten zu ändern, um die geplanten Produktionsziele zu erreichen. Um geplante Ziele zu erreichen, überwachen Bediener Prozessvorgänge und nehmen Einstellungen vor, um die richtigen Betriebsbedingungen und geplanten Produktionshöhen aufrechtzuerhalten. Um die Funktionen eines Bedieners erfolgreich auszuüben, müssen Bediener sich einen gründlichen Überblick über den Prozess und seine physische Gestaltung verschaffen. Um diesen Überblick zu erreichen, verfügen Anlagenbediener oft über viele Jahre Erfahrung mit den von ihnen überwachten Prozessen.
Der Arbeitsumfang eines Bedieners variiert mit der Prozesskomplexität, der Anzahl von Ausrüstungsteilen in jedem Prozessbereich und dem Grad an Automatisierung, den das Prozesssteuerungssystem bereitstellt. Bediener interagieren mit Prozessen normalerweise durch Steuersystemsoftwareanwendungen über eine Bedienerstation oder Arbeitsstation, die einen oder mehrere Monitore oder Anzeigevorrichtungen zum Wiedergeben von grafischen Schnittstellen enthält. In der Regel ist Steuersystemsoftware stark benutzerdefinierbar und konfigurierbar ausgelegt (sowohl hinsichtlich der Prozesse, die spezifiziert werden, also auch hinsichtlich dessen, wie die Prozesse grafisch dargestellt werden), da die meisten Anlagen unterschiedliche Prozesse, Prozesskonfigurationen, Anlagenorganisationen und Anforderungssätze aufweisen. In der Tat vermarkten Anbieter von Steuersystemen ihre Software häufig als stark benutzerdefinierbar und/oder konfigurierbar, da diese Merkmale einen breiten Markt potenzieller Kunden in verschiedenen Bereichen ansprechen, ohne dass die Anbieter erhellende Erläuterungen zu der Software bieten müssen und/oder die speziellen Anforderungen jedes Bereichs ansprechen müssen. Außerdem sprechen benutzerdefinierbare und konfigurierbare Steuersysteme Bediener und anderes Anlagenpersonal (hier kollektiv als Bediener bezeichnet) an, da grafische Schnittstellen nach Vorliebe angepasst werden können und Funktionalität, die bestimmten Prozessvorgängen entspricht, in den Mittelpunkt gerückt werden kann.
Allerdings existieren subtile, aber potenziell wichtige Nachteile einer vollständig konfigurierbaren Benutzerschnittstelle für den Anlagenbetrieb. Erstens gehen vom Benutzer konfigurierbare Schnittstellen davon aus, dass Benutzer wissen, was gut für sie ist, oder technisch ausgedrückt, dass Bediener metarepräsentative Kompetenz besitzen. Neuere Forschungen legen jedoch nahe, dass dies nicht unbedingt der Fall ist. Zum Beispiel haben Studien gezeigt, dass Menschen ihre Fähigkeit überschätzen, komplexe visuelle Anzeigen, die „lebensechter“ sind, zu analysieren und zu verwenden, wobei ein für die Aufgabe irrelevanter Realismus die Erfüllung der Aufgabe tatsächlich verlangsamen kann. Außerdem beschränkt sich eine solche Bevorzugung von Realismus nicht nur auf räumlichen Realismus (z. B. „lebensechte“ grafische Anzeigen mit 3D-Perspektiven), sondern kann sich auch aus zeitlichem Realismus ergeben (z. B. sofortige Wiedergabe und Echtzeitaktualisierung von Anzeigen). Ferner zeigen andere Studien, dass Personen mit geringem räumlichem Wahrnehmungsvermögen diesen Fehleinschätzungen gegenüber besonders anfällig sein können.
Eine zweite Herausforderung von durch den Benutzer konfigurierbaren Schnittstellen liegt darin, dass Benutzer häufig unterschätzen, welche Schwierigkeiten andere bei der Auslegung ihrer eigenwilligen Benutzerschnittstellenkonfiguration und Codierungssysteme haben können. In der Prozesssteuerung beinhaltet der Anlagenbetrieb allgemein, dass mehrere Bediener gemeinsam an mehreren Anzeigen arbeiten. Einige Studien legen nahe, dass Bediener unter diesen Bedingungen zum einen unterschätzen, wie schwierig es für andere ist, Informationen aus ihrer persönlichen Benutzerschnittstellenkonfiguration zu gewinnen, wenn sie andere zu Hilfe rufen, und zum anderen, wie schwierig es für sie selbst ist, Informationen zu gewinnen. Darüber hinaus wird ein anderer Bediener häufig gerade dann zu Hilfe gerufen, wenn ein kritisches Problem vorliegt, also wenn ein rasches, genaues Verständnis von Anlagenstatusinformationen am wichtigsten ist.
Eine dritte Schwierigkeit von durch den Benutzer konfigurierbaren Schnittstellen hängt mit dem erstgenannten Punkt bezüglich eines falschen Wunsches nach Realismus zusammen, indem realistische Anzeigen oberflächliche Details bieten, die dem Verständnis von Prozessenauf Neulingsebene entsprechen, aber kein funktionsbezogenes Verständnis von Prozessen auf Expertenebene unterstützen. Zum Beispiel unterstützt eine Echtzeitaktualisierung (zeitlich-realistisch) in einer „wirklichkeitsnahen” Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild(RI)-Anzeige (z. B. einer Anzeige, die die technischen Schaltbilder der Anlage nachahmt) nicht die Extraktion aufgabenrelevanter zeitlicher Trends. Stattdessen zwingen solche Anzeigen Bediener, sich auf eine gedankliche Integration der Anzeigedaten im Zeitverlauf oder eine räumliche Integration der Anzeigedaten über separat angezeigte Tabellen-, Kurven- und/oder Trendfenster hinweg zu verlassen. Wenn also Bediener auf den aktuellen Zustand einer Prozessvariable beschränkt sind (z. B. den aktuellen Wert und eine Angabe beliebiger entsprechender Alarme, die in Echtzeit aktualisiert werden), besteht die Möglichkeit, dass der Bediener Änderungen der Parameterwerte übersieht und/oder einen Trend im Zusammenhang mit dem sich zeitlich verändernden Wert nicht erkennt. Außerdem stellt das Bereitstellen von Echtzeitwerten von Parametern keine ausdrückliche Angabe des Verhältnisses zu entsprechenden Sollwerten oder Zielwerten bereit, etwa ob ein Parameter niedrig oder hoch ist, wie groß die Differenz zwischen dem Parameterwert und einem Sollwert ist, und/oder wie signifikant die Differenz zwischen den Werten ist (z. B. ob eine große Differenz anzeigt, dass sich der Parameter einer Alarmgrenze nähert, oder einen breiten Wertebereich innerhalb des normal Betriebszustands für den Parameter angibt). Auch wenn ein Sollwert neben einem Parameterwert bereitgestellt wird, erfordern diese Angaben von Zustand und/oder Status des Parameter nach wie vor gedanklichen Aufwand und/oder Berechnungen durch einen Bediener und/oder verlangen, dass der Bediener neue Fenster öffnet und/oder zu anderen Bildschirmen navigiert und große Mengen an Daten durchforstet und/oder untersucht, um die gewünschten Informationen in einem räumlich gestreuten, unorganisierten Layout anstelle eines stimmigen, straff organisierten Layouts aufzufinden. Systeme, die auf die gedanklichen Anstrengungen der Bediener zurückgreifen, sind fehleranfällig, und Systeme, die die Informationen in anderen Formaten über unterschiedliche Bildschirme, Pop-up-Fenster, Frontplatten usw. bereitstellen, sind ineffizient für ein rasches Prüfen und Vergleichen von relevanten Informationen, und/oder um eine Information mit anderen Informationen auf dem Bildschirm in Beziehung zu setzen. Daher führen viele bekannte Prozesssteuerungssysteme zu einer langsamen und/oder fehleranfälligen Problemerkennung und -identifikation.
Ein vierter möglicher Nachteil von durch den Benutzer konfigurierbaren Schnittstellen, der sich aus den vorgenannten Problemen ergibt, ist, dass Benutzer, wenn sie die Wahl haben, häufig konfigurierbare Anzeigen zu komplex gestalten. Wenn Bediener viel Spielraum erhalten, um eine Anzeige nach den eigenen Vorlieben zu konfigurieren, sind sie dazu fähig, RI-Anzeigen mit Variablen zu überschwemmen, die von Einheit zu Einheit an unterschiedlichen Positionen über die Schnittstelle verstreut sind und in einer Weise farblich codiert sind, die sich nur dem Bediener selbst erschließt; dies tun sie, wie Studien gezeigt haben, mit hoher Wahrscheinlichkeit. Die offenbarten Lehren stellen Systeme, Verfahren und Herstellungsartikel bereit, die einige dieser Hindernisse überwinden, indem sie saliente Eigenschaften, Bedingungen, Trends und/oder andere Informationen in einfachen Grafiken codieren, die einheitlich für eine Benutzerschnittstelle verwendet und/oder an einer einzelnen Stelle in einer Anzeige gruppiert werden können, damit Bediener rasch den Zustand einzelner Parameter erfassen und erkennen können, wie diese miteinander verbunden sind, um den Gesamtzustand eines Prozessbetriebs zu beurteilen. Insbesondere ermöglichen die hier offenbarten Lehren die grafische Verkapselung von Prozessvariablentrendkurven in symbolischen Zeichen, wobei das Symboldesign die aufgabenrelevanten Aspekte der Trends (und zugehöriger Informationen) mit ihrer Salienz bei der Codierung der visuellen Attribute der Symbole in Übereinstimmung bringt. Auf diese Weise können Bediener aktiv gesteuerte Prozesse überwachen und Abweichungen von normalen Betriebsbedingungen ausfindig machen, bevor abweichende Bedingungen Alarme auslösen, da die Salienz der Abweichungen durch das Symboldesign betont wird.
1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Prozesssteuerungssystems 100, innerhalb dessen die Lehren dieser Offenbarung implementiert sein können. Das beispielhafte Prozesssteuerungssystem 100 aus 1 weist eine oder mehrere Prozesssteuereinrichtungen (von denen eine mit dem Bezugszeichen 102 versehen ist), eine oder mehrere Bedienerstationen (von denen eine mit dem Bezugszeichen 104 versehen ist) und eine oder mehrere Anwendungsstationen oder Arbeitsstationen auf (von denen eine mit dem Bezugszeichen 106 versehen ist). Die Beispielprozesssteuereinrichtung 102, die Beispielbedienerstation 104 und die Beispielarbeitsstation 106 sind über einen Datenbus und/oder ein lokales Netz (LAN) 108, das allgemein als ein Bereichskontrollnetz (BKN) bezeichnet wird, kommunizierend gekoppelt.
Die Beispielbedienerstation 104 aus 1 erlaubt es einem Bediener, Ingenieur und/oder anderem Anlagenpersonal (hier als Bediener bezeichnet), eine oder mehrere Bedieneranzeigebildschirme und/oder Anwendungen zu prüfen und/oder zu bedienen, die es dem Bediener ermöglichen, zwischen verschiedenen Anzeigen und/oder Diagrammen (z. B. einem RI) zu navigieren, die eine oder mehrere Komponenten (z. B. einen Prozessstandort, einen Prozessbereich, eine Prozesseinheit, ein Ausrüstungsmodul, ein Steuermodul usw.) des Beispielprozesssteuerungssystems 100 darstellen, um den aktuellen und den prognostizierten Zustand der Prozessvariablen zu bestimmen, die den Komponenten des angezeigten Beispielprozesssteuerungssystems 100 entsprechen. Außerdem, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben werden soll, ermöglichen es die Bedieneranwendungen Bedienern, Bedingungen, Eigenschaften und/oder Informationen im Zusammenhang mit den Prozessvariablen, die den entsprechenden Komponenten des Beispielprozesssteuerungssystems 100 zugeordnet sind, zu beurteilen und zu visualisieren. Eine beispielhafte Art und Weise der Implementierung der beispielhaften Bedienerstation 104 aus 1 wird im Folgenden in Verbindung mit 2 beschrieben. Beispielbedieneranzeigenwendungen, die zum Implementieren der Beispielbedienerstation 104 benutzt werden können, werden im Folgenden in Verbindung mit 3 und 30–32 beschrieben.
Die Beispielbedienerstation 104 beinhaltet und/oder implementiert eine Bedienerschnittstelle (z. B. die Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 3) zum grafischen Anzeigen eines Prozessdiagramms (z. B. eines RI), das eine oder mehrere Komponenten des Beispielprozesssteuerungssystems 100 darstellt.. Die Bedienerschnittstelle erzeugt außerdem grafische und/oder symbolische Zeichen (hier als Symbole bezeichnet), die prägnant auf visuell intuitive Weise verschiedene Bedingungen, Eigenschaften, Trendinformationen und/oder andere Informationen angeben, die Prozessvariablen entsprechen, die Elementen zugeordnet sind, die die angezeigten Komponenten darstellen. In einigen Beispielen etwa können die Symbole beliebige von einem aktuellen Zustand einer Prozessvariable, einem prognostizierten Zustand der Prozessvariablen, einem entsprechenden Trend der Prozessvariablen, einer Veränderungsrichtung der Prozessvariablen, einer Veränderungsrate der Prozessvariablen, einer relativen Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert (z. B. über, unter oder etwa um den Sollwert), einer relativen Abweichung der Prozessvariablen vom Sollwert in Bezug auf einen Betriebswertebereich für die Prozessvariable, einem relativen Abstand der Prozessvariablen von einer Alarmgrenze, oder einem Istwert der Prozessvariablen, Sollwert und/oder Alarmgrenzen sowie weiteren Informationen angeben, wie im Folgenden ausführlicher erörtert werden soll. In einigen Beispielen können wenigstens einige der genannten Eigenschaften oder Attribute einer Prozessvariablen visuell in der grafischen Natur des Symbols veranschaulicht werden, während andere Eigenschaften oder Attribute nicht direkt in visueller Weise veranschaulicht werden, aber trotzdem dem entsprechenden Symbol durch Rückschlüsse entnommen werden können.
In einigen Beispielen stellt die Bedienerschnittstelle einen Navigationsbereich bereit, um es Bedienern zu ermöglichen, die Beziehung der angezeigten Komponenten zu anderen Komponenten im Beispielprozesssteuerungssystem 100 rasch zu beurteilen und/oder zu beliebigen der anderen Komponenten im Beispielprozesssteuerungssystem zu navigieren, die interessieren, um sie über die Bedienerschnittstelle anzuzeigen. Darüber hinaus stellt die Bedienerschnittstelle der Beispielbedienerstation 104 in einigen Beispielen einen Prozessvariablenübersichtsbereich bereit, der die Grafiken im Zusammenhang mit den Prozessvariablen, die einer oder mehreren der angezeigten Komponenten des Beispielprozesssteuerungssystems 100 entsprechen, zum leichten Vergleich als eine Gruppe anzeigen kann. Außerdem kann der Prozessvariablenübersichtsbereich die Grafiken in unterschiedlicher Detailliertheit anzeigen, um je nach Wunsch des Bedieners mehr oder weniger Informationen anzugeben.
Die Beispielarbeitsstation 106 aus 1 kann als eine Anwendungsstation zum Ausführen von einer oder mehreren informationstechnischen Anwendungen, benutzerinteraktiven Anwendungen und/oder Kommunikationsanwendungen konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Arbeitsstation 106 dazu konfiguriert sein, hauptsächlich prozesssteuerungsbezogene Anwendungen auszuführen, während eine andere Anwendungsstation (nicht dargestellt) dazu konfiguriert sein kann, hauptsächlich Kommunikationsanwendungen auszuführen, die es dem Prozesssteuerungssystem 100 ermöglichen, mithilfe des gewünschten Kommunikationsmediums (z. B. drahtlos, drahtgebunden usw.) und der gewünschten Protokolle (z. B. HTTP, SOAP usw.) mit anderen Vorrichtungen oder Systemen zu kommunizieren. Die Beispielbedienerstation 104 und die Beispielarbeitsstation 106 aus 1 können unter Verwendung von einer oder mehreren Arbeitsstationen und/oder beliebigen anderen geeigneten Computersystemen und/oder Verarbeitungssystemen implementiert sein. Beispielsweise können die Bedienerstation 104 und/oder die Arbeitsstation 106 unter Verwendung von Einzelprozessor-Personalcomputern, Einzel- oder Multiprozessor-Arbeitsstationen usw. implementiert sein.
Das Beispiel-LAN 108 aus 1 kann unter Verwendung jedes beliebigen gewünschten Kommunikationsmediums und/oder -protokolls implementiert sein. Beispielsweise kann das Beispiel-LAN 108 auf einem drahtgebundenen und/oder drahtlosen Ethernet-Kommunikationsschema basieren. Wie ein Durchschnittsfachmann ohne Weiteres verstehen wird, können jedoch auch beliebige andere geeignete Kommunikationsmedien und/oder Protokolle benutzt werden. Obwohl ferner ein einzelnes LAN 108 in 1 dargestellt ist, können mehr als ein LAN und/oder andere alternative Kommunikationshardwareteile benutzt werden, um redundante Kommunikationswege zwischen den Beispielsystemen aus 1 bereitzustellen.
Der Beispiel-Controller 102 aus 1 ist über einen Datenbus 116 und ein Eingabe-/Ausgabe(E/A)-Gateway 118 an eine Mehrzahl von intelligenten Feldvorrichtungen 110, 112 und 114 gekoppelt. Die intelligenten Feldvorrichtungen 110, 112 und 114 können Feldbus-konforme Ventile, Stellglieder, Sensoren usw. sein, wobei die intelligenten Feldvorrichtungen 110, 112 und 114 in diesem Fall mithilfe des bekannten Foundation-Feldbus-Protokolls über den Datenbus 116 kommunizieren. Natürlich können stattdessen auch andere Arten von intelligenten Feldvorrichtungen und Kommunikationsprotokollen benutzt werden. Beispielsweise kann es sich bei den intelligenten Feldvorrichtungen 110, 112 und 114 stattdessen um Profibus- und/oder HART-konforme Vorrichtungen handeln, die anhand der bekannten Profibus- und HART-Kommunikationsprotokolle über den Datenbus 116 kommunizieren. Zusätzliche E/A-Vorrichtungen (ähnlich wie und/oder identisch mit dem E/A-Gateway 118) können an den Controller 102 gekoppelt sein, um es zusätzlichen Gruppen intelligenter Feldvorrichtungen, bei denen es sich um Foundation-Feldbus-Vorrichtungen, HART-Vorrichtungen usw. handeln kann, zu ermöglichen, mit dem Controller 102 zu kommunizieren.
Zusätzlich zu den beispielhaften intelligenten Feldvorrichtungen 110, 112 und 114 können eine oder mehrere nicht intelligente Feldvorrichtungen 120 und 122 kommunizierend an den Beispiel-Controller 102 gekoppelt sein. Die beispielhaften nicht intelligenten Feldvorrichtungen 120 und 122 aus 1 können zum Beispiel übliche 4–20-Milliampere(mA)- oder 0–24-Volt-Gleichstrom(VDC)-Vorrichtungen sein, die mit dem Controller 102 über jeweilige drahtgebundene Verbindungen kommunizieren.
Der Beispiel-Controller 102 aus 1 kann beispielsweise ein DeltaV^TM-Controller sein, der von Fisher-Rosemount Systems, Inc. vertrieben wird, einem Unternehmen der Emerson Process Management. Allerdings kann stattdessen auch ein beliebiger anderer Controller benutzt werden. Obwohl ferner in 1 nur ein Controller 102 gezeigt ist, können zusätzliche Controller und/oder Prozesssteuerungsplattformen jeder gewünschten Art und/oder Kombination von Arten an das LAN 108 gekoppelt sein. In jedem Fall führt der beispielhafte Controller 102 eine oder mehrere Prozesssteuerungsroutinen im Zusammenhang mit dem Prozesssteuerungssystem 100 aus, die von einem Bediener mithilfe der Bedienerstation 104 erzeugt wurden und die auf den Controller 102 heruntergeladen und/oder auf diesem instanziiert wurden.
Obwohl 1 ein Beispielprozesssteuerungssystem 100 darstellt, in dem die Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern von Informationen, die Prozesssteuerungssystembedienern präsentiert werden und im Folgenden ausführlicher beschrieben werden, auf vorteilhafte Weise benutzt werden können, werden Durchschnittsfachleute ohne Weiteres erkennen, dass die hierin beschriebenen Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Steuern von Informationen, die Prozesssteuerungssystembedienern präsentiert werden, auf Wunsch vorteilhaft in anderen Prozessanlagen und/oder Prozesssteuerungssystemen von größerer oder geringerer Komplexität (z. B. mit mehr als einem Controller, an mehr als einem geografischen Standort usw.) benutzt werden können als das dargestellte Beispiel aus 1.
2 stellt eine beispielhafte Art und Weise des Implementierens der Beispielbedienerstation 104 aus 1 dar. Obwohl die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die Bedienerstation 104 erfolgt, kann die beispielhafte Art und Weise der Implementierung der Beispielbedienerstation 104 auch dazu benutzt werden, die Beispielarbeitsstation 106 aus 1 zu implementieren. Die Beispielbedienerstation 104 aus 2 weist wenigstens einen programmierbaren Prozessor 200 auf. Der Beispielprozessor 200 aus 2 führt kodierte Anweisungen aus, die in einem Hauptspeicher 202 des Prozessors 200 (z. B. in einem Schreib-/Lesespeicher (RAM) und/oder einem Lesespeicher (ROM)) vorliegen. Bei dem Prozessor 200 kann es sich um eine beliebige Art von Verarbeitungseinheit handeln, etwa um einen Prozessorkern, einen Prozessor und/oder einen Mikrocontroller. Der Prozessor 200 kann unter anderem ein Betriebssystem 204, ein Bedieneranzeigemodul 206, eine Bedieneranwendung 208 und eine Bedienerschnittstelle 210 ausführen. Ein beispielhaftes Betriebssystem 204 ist ein Betriebssystem von Microsoft^®. Der Beispielhauptspeicher 202 aus 2 kann von und/oder in dem Prozessor 200 implementiert werden und/oder kann ein(e) oder mehrere Speicher und/oder Speichervorrichtungen sein, die in Wirkverbindung an den Prozessor 200 gekoppelt sind.
Damit ein Bediener mit dem beispielhaften Prozessor 200 interagieren kann, weist die Beispielbedienerstation 104 aus 2 eine beliebige Art von Anzeige 212 auf. Zu beispielhaften Anzeigen 212 gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Computermonitor, ein Computerbildschirm, ein Fernseher, eine mobile Vorrichtung (z. B. ein Smartphone, ein Blackberry^TM und/oder ein iPhone^TM) usw., die dazu in der Lage sind, Benutzeroberflächen und/oder Anwendungen anzuzeigen, die von dem Prozessor 200 und/oder allgemeiner der Beispielbedienerstation 104 implementiert werden.
Das Beispielbetriebssystem 204 aus 2 zeigt und/oder unterstützt die Anzeige von Benutzerschnittstellen (z. B. der Bedienerschnittstelle 210) durch und/oder auf der Beispielanzeige 212. Um Bedienerinteraktionen mit Anwendungen zu ermöglichen, die von der Beispielbedienerstation 104 implementiert werden, implementiert das Beispielbetriebssystem 204 eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API), über die das Beispielbedieneranzeigemodul 206 die Bedienerschnittstelle 210 über die Bedieneranwendung 208 definieren und/oder auswählen kann und das Betriebssystem 204 veranlassen und/oder anweisen kann, die definierte und/oder ausgewählte Bedienerschnittstelle 210 anzuzeigen. Eine Beispielbedienerschnittstelle 210 wird unten in Verbindung mit 3 und 30–32 beschrieben.
Zum Präsentieren von Prozesssteuerungssystem-Bedieneranzeigen und/oder -anwendungen beinhaltet die Beispielbedienerstation 104 aus 2 das Beispielbedieneranzeigemodul 206. Das Beispielbedieneranzeigemodul 206 aus 2 erfasst Daten von einem oder mehreren Prozess-Controllern (z. B. dem Beispiel-Controller 102 aus 1) und/oder anderen Elementen eines Prozesssteuerungssystems und benutzt die erfassten Daten, um eine bestimmte Bedienerschnittstelle 210 (z. B. die Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 3 und 30–32) über die Bedieneranwendung 208 zu erstellen und/oder zu definieren. Die erstellte und/oder definierte Anzeige wird an der Beispielanzeige 212 durch und/oder über das Beispielbetriebssystem 204 wiedergegeben. Das Beispielbedieneranzeigemodul 206 empfängt auch Bedienereingaben über die Bedienerschnittstelle 210 (z. B. in Reaktion darauf, dass der Bediener Elemente der Bedienerschnittstelle 210 auswählt, anpasst und/oder bedient), um die Bedienerschnittstelle 210 über die Bedieneranwendung 208 zu aktualisieren.
Obwohl eine beispielhafte Art und Weise der Implementierung der Beispielbedienerstation 104 aus 1 in 2 gezeigt wurde, können die Datenstrukturen, Elemente, Prozesse und Vorrichtungen aus 2 kombiniert, geteilt, umgeordnet, ausgelassen, eliminiert und/oder auf beliebige andere Weise implementiert werden. Ferner können das Beispielbetriebssystem 204, das Beispielbedieneranzeigemodul 206, die Beispielbedieneranwendung 208, die Beispielbedienerschnittstelle 210 und/oder allgemeiner die Beispielbedienerstation 104 aus 2 durch Hardware, Software, Firmware und/oder eine beliebige Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware implementiert werden. So können zum Beispiel beliebige von dem Beispielbetriebssystem 204, dem Beispielbedieneranzeigemodul 206, der Beispielbedieneranwendung 208, der Beispielbedienerschnittstelle 210 und/oder, allgemeiner der Beispielbedienerstation 104 aus 2 durch eine(n) oder mehrere Schaltung(en), programmierbare Prozessor(en), anwendungsspezifische integrierte Schaltung(en) (ASIC(s)), programmierbare logische Vorrichtung(en) (PLD(s)) und/oder feldprogrammierbare logische Vorrichtung(en) usw. implementiert werden. Darüber hinaus kann die beispielhafte Bedienerstation 104 weitere Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen anstelle derjenigen aus 2 oder zusätzlich dazu aufweisen, und/oder kann mehr als eine, eins bzw. einen von beliebigen oder allen Datenstrukturen, Elementen, Prozessen und Vorrichtungen aufweisen.
3 stellt eine Beispielbedienerschnittstelle 300 dar, die zum Implementieren der Bedieneranwendung 208 der Bedienerstation 104 aus 2 benutzt werden kann. Die Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 3 beinhaltet ein beispielhaften Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild(RI)-Anzeigebereich 302. Der RI-Anzeigebereich 302 enthält ein Prozessdiagramm oder -abbild 304 von verschiedenen Elementen, die Ausrüstung, Prozesse, Prozessvariablen und/oder Komponenten darstellen, und ihre Beziehungen innerhalb eines Prozesssteuerungssystems (z. B. dem Beispielprozesssteuerungssystem 100 aus 1). In einigen Beispielen beinhaltet der RI-Anzeigebereich 302 einen Titel 305, um anzugeben, welche Komponente(n) des Prozesssteuerungssystems von dem Prozessdiagramm 304 im Verhältnis zum übrigen Prozesssteuerungssystem dargestellt werden. Im dargestellten Beispiel etwa gibt der Titel 305 an, dass das Prozessdiagramm 304 einer Übersicht über eine bestimmte Prozesseinheit (bezeichnet mit „Rohstoffeinheit 1“) innerhalb des Prozesssteuerungssystems entspricht. In einigen Beispielen kann die Anwendung, die der Bedienerschnittstelle 300 zugeordnet ist, im RI-Anzeigebereich 302 verschiedene Prozessdiagramme 304 erzeugen und anzeigen, die verschiedenen Komponenten und/oder Subkomponenten des Prozesssteuerungssystems auf verschiedenen Ebenen in einer Hierarchie von Komponenten entsprechen, die das Prozesssteuerungssystem definieren (z. B. ein bestimmter Standort oder eine Anlage, ein Bereich, eine Einheit, ein Modul usw.).
Außerdem ist die Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 3 mit einer Beispielseitenleiste 306 versehen, um Bediener bei der raschen Beurteilung des Zustands des Prozesssteuerungssystems zu unterstützen durch: (1) Identifizieren der Beziehung(en) der aktuellen Ansicht im RI-Anzeigebereich 302 (z. B. des aktuellen Prozessdiagramms 304) zum übrigen Prozesssteuerungssystem, (2) Identifizieren beliebiger Probleme (z. B. Alarme, prognostizierte Alarme usw.), die Aufmerksamkeit benötigen können, und ihres relativen Schweregrads, um es Bedienern zu ermöglichen, ihre Handlungen zu priorisieren; (3) Identifizieren der Beziehung(en) der identifizierten Probleme und ihrer entsprechenden Komponenten zum übrigen Prozesssteuerungssystem und/oder zur aktuellen Ansicht im RI-Anzeigebereich 302 und (4) Bereitstellen verschiedener Ebenen von Informationen im Zusammenhang mit dem Prozesssteuerungssystem, damit Bediener die benötigten Daten erhalten, um auf die Probleme zu reagieren und/oder relevante Aufgaben auszuführen, ohne Informationen durchsuchen zu müssen, die nichts mit dem fraglichen Problem zu tun haben, oder von diesen überwältigt zu werden. Insbesondere kann die Beispielseitenleiste 306 des dargestellten Beispiels einen Navigationsbereich 308 beinhalten, der es Bedienern ermöglicht, die Beziehungen der Komponente(en) und/oder zugehöriger Probleme im Prozesssteuerungssystem, die durch das aktuell angezeigte Prozessdiagramm 304 dargestellt werden, zum übrigen Prozesssteuerungssystem zu bestimmen. Beispielnavigationsbereiche werden im Folgenden in Verbindung mit 26–29 ausführlicher beschrieben. In einigen Beispielen beinhaltet die Seitenleiste 306 auch einen Prozessvariablenübersichtsbereich 310, der Grafiken 312 bereitstellt, die spezifischen Prozessvariablen im Zusammenhang mit einer oder mehreren der Komponenten des Prozesssteuerungssystems entsprechen, die im RI-Anzeigebereich 302 dargestellt werden. Die Grafiken 312 können durch Bediener mit unterschiedlicher Detailliertheit ausgewählt werden, um den Bedienern den gewünschte Informationsumfang zu bieten, um den Zustand der Prozessvariablen richtig zu beurteilen und/oder bei Bedarf geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Zum Beispiel können die Grafiken 312 auf einer grundlegenden oder flüchtigen Ebene ausreichend Informationen bieten, um es Bedienern zu ermöglichen, die Zustände der Prozessvariablen allgemein zu überwachen und Probleme zu identifizieren. Auf einer mittleren Ebene können die Grafiken 112 weitere Informationen bereitstellen, um es Bedienern zu ermöglichen, das Prozesssteuerungssystem zu überwachen und zu steuern, identifizierte Probleme zu beheben und/oder die Zustände der Prozessvariablen und der entsprechenden Abschnitte des Prozesssteuerungssystems zu analysieren. Auf einer detaillierten oder umfassenden Ebene können die Grafiken 112 weitere Informationen zum relevanten Verlauf der Prozessvariablen bis zu einem aktuellen Zeitpunkt bereitstellen, den Zustand der Prozessvariablen in einem künftigen Zustand prognostizieren oder voraussagen, kritische Ereignisse und/oder Auslöser (z. B. Alarme) aus einem Ereignisprotokoll in identifizierte zeitliche Trends integrieren, damit Bediener die Probleme im Kontext der sich verändernden Umstände und/oder unterschiedlicher Aspekte des Prozesssteuerungssystems nachvollziehen können. Beispielgrafiken und zugehörige Prozessvariablenübersichtsbereiche werden im Folgenden in Verbindung mit 4–25 ausführlicher beschrieben. In einigen Beispielen, in denen Bildschirmgröße und/oder -auflösung eingeschränkt sind, wie zum Beispiel auf einem Anzeigebildschirm eines tragbaren Handheld-Geräts (z. B. Smartphone, Tablet usw.), kann die Seitenleiste 306 auf dem Bildschirm ohne den entsprechenden RI-Anzeigebereich 302 wiedergegeben werden. In einigen solchen Beispielen kann außerdem nur ein Abschnitt der Seitenleiste 306 zu einem jeweiligen Zeitpunkt angezeigt werden, zusammen mit der Möglichkeit, einen interessierenden Abschnitt zu durchsuchen (z. B. dorthin zu blättern). In anderen Beispielen wird nur einer von dem Navigationsbereich 308 oder dem Prozessvariablenübersichtsbereich 310 über diese Anzeigevorrichtungen angezeigt.
4 stellt Beispielsymbole 402, 404, 406 zum Angeben von Bedingungen, Eigenschaften, Trends und/oder anderen Informationen im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen eines Prozesssteuerungssystems dar (z. B. dem Beispielprozesssteuerungssystem 100 aus 1). Speziell beinhalten im dargestellten Beispiel aus 4 die Eigenschaften und/oder Bedingungen, die durch die Symbole 402, 404, 406 hervorgehoben werden, einen aktuellen Zustand einer Prozessvariablen, einen prognostizierten Zustand der Prozessvariablen und einen entsprechenden Trend (z. B. Richtung) der Prozessvariablen, die im dargestellten Beispiel durch die Form, Orientierung und Anmerkungen an den Symbolen 402, 404, 406 dargestellt werden. Zum Beispiel ist das Symbol 402 dreieckig, wobei eine Spitze 408 nach oben weist, um visuell einen Aufwärtstrend der Prozessvariablen anzuzeigen. Im Vergleich ist das Symbol 406 ebenfalls dreieckig, aber mit einer nach unten weisenden Spitze 410, um einen Abwärtstrend der Prozessvariablen anzuzeigen. Die Eigenschaft der Formen der hier beschriebenen Symbole zum Angeben einer Richtung oder eines Trends entsprechender Prozessvariablen wird hier als die Trendidentifikationsform der Symbole bezeichnet.
Außerdem enthalten die Symbole 402, 406 jeweils zwei Bereiche: (1) einen Bereich für den aktuellen Zustand 412, der gegenüber den Spitzen 408, 410 liegt, um den aktuellen Zustand der Prozessvariablen visuell anzugeben, und (2) einen Bereich für den prognostizierten Zustand 414 benachbart zu den Spitzen 408, 410, um den prognostizierten Zustand der Prozessvariablen visuell anzugeben. Das Symbol 404 aus 4 ist allgemein karo- oder rhombusförmig (oder weist eine beliebige andere geeignete Form auf), um von den dreieckigen Formen der Symbole 402, 406 unterscheidbar zu sein und visuell anzugeben, dass die Prozessvariable ihren derzeitigen Zustand beibehält (z. B. kein Trend nach oben oder unten vorliegt). Der Bereich für den aktuellen Zustand 412 und der Bereich für den prognostizierten Zustand 414 der Symbole 402, 404 sind entsprechend der Richtung des Trends der Prozessvariablen (z. B. der Richtung, in die die Spitzen 408, 410 zeigen) gestapelt angeordnet. Im hier verwendeten Sinne entspricht der Begriff „Zustand“ einer Prozessvariablen dem Betriebszustand der Variablen in Bezug auf ihren Sollwert und/oder beliebige Alarmgrenzen. Wenn zum Beispiel eine Prozessvariable innerhalb der zulässigen Grenzwerte arbeitet, wäre der „Zustand“ der Prozessvariablen normal oder wie erwartet oder wie gewünscht. Wenn aber die Prozessvariable eine hohe überschritten hat, wäre der Zustand der Prozessvariablen ein oberer Alarmzustand. In ähnlicher Weise kann der Zustand eines Alarms ein unterer Alarmzustand sein, wenn die Prozessvariable unter eine entsprechende niedrige Alarmgrenze fällt. In einigen Situationen kann eine Prozessvariable mehreren Alarmgrenzen zugeordnet sein, die auf unterschiedliche Werte eingestellt sind, welche verschiedenen Stufen der Dringlichkeit oder Schwere entsprechen (z. B. eine hohe Alarmgrenze und eine hohe hohe Alarmgrenze).
Im dargestellten Beispiel werden der aktuelle und der prognostizierte Zustand einer Prozessvariablen durch eine Textanmerkung oder andere visuelle Angaben innerhalb der entsprechenden Abschnitte für den aktuellen und prognostizierten Zustand 412, 414 visuell in den Symbolen 402, 404, 406 angegeben. Wie beispielsweise in 4 gezeigt, gibt ein einzelnes Ausrufungszeichen an, dass der Betriebszustand der Prozessvariablen an (z. B. der Abschnitt für den aktuellen Zustand 412 in Symbol 402) einem ersten Alarmzustand entspricht, der einem Wertebereich für die Prozessvariable außerhalb der normalen Betriebsbedingungen zugeordnet ist (z. B. fällt die Prozessvariable unter eine niedrige Alarmgrenze oder steigt über eine hohe Alarmgrenze an). Ein doppeltes Ausrufungszeichen gibt an, dass die Prozessvariable eine zweite Alarmgrenze überschreitet (z. B. fällt die Prozessvariable unter eine niedrige niedrige Alarmgrenze oder steigt über einen hohe hohe Alarmgrenze an) und in einen entsprechenden niedrigen niedrigen Alarmzustand oder hohen hohen Alarmzustand übergeht (z. B. der Abschnitt für den prognostizierten Zustand 414 in Symbol 402). Weitere Ausrufungszeichen und/oder andere Anmerkungen können vorgesehen sein, um andere Betriebszustände im Zusammenhang mit der Prozessvariablen anzugeben (z. B. Überschreiten einer dritten Alarmgrenze). Die Anzeige keines Ausrufungszeichens (z. B. der Abschnitt für den prognostizierten Zustand 414 des Symbols 406) gibt an, dass die Prozessvariable innerhalb der normalen Betriebsbedingungen arbeitet.
Das Symbol 404 des dargestellten Beispiels ist nicht in Abschnitte unterteilt, da das Symbol 404 angibt, dass die entsprechende Prozessvariable in einem bestimmten Zustand gehalten wird (z. B. keinen Aufwärts- oder Abwärtstrend zur Zustandsänderung zeigt). Anders ausgedrückt, der aktuelle Zustand und der prognostizierte Zustand der Prozessvariablen sind gleich. Entsprechend ist nur eine einzelne Anmerkung (z. B. ein einzelner Satz doppelter Ausrufungszeichen) in dem Symbol 404 dargestellt, um den entsprechenden Zustand anzugeben, in dem die Prozessvariable gehalten wird (z. B. in einem hohen hohen Alarmzustand stabil bleibt).
Das visuelle Darstellen des aktuellen Zustands, des prognostizierten Zustands und des zugehörigen Trends wie oben beschrieben ermöglicht es einem Bediener, rasch und intuitiv Bedingungen im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen zu beurteilen, darunter den aktuellen Zustand der Prozessvariablen sowie einen prognostizierten Zustand. Auf diese Weise kann ein Bediener vorausahnen, wann eine Prozessvariable sich einer Alarmgrenze nähert, und aktive Maßnahmen ergreifen, um die Situation zu beheben, noch bevor der Alarm ausgelöst wird. Darüber hinaus ermöglicht es das visuelle Angeben von aktuellen und prognostizierten Zustandseigenschaften im Zusammenhang mit der Prozessvariablen selbst dann, wenn die Prozessvariable innerhalb eines Alarmzustands außerhalb des gewünschten Wertebereichs arbeitet, dem Bediener, rasch den qualitativen Zustand des Trends zu erkennen (z. B. ob der Zustand der Prozessvariablen sich verbessert (Bewegung hin zum Sollwert) oder verschlechtert (Bewegung fort vom Sollwert)). Wenn eine Prozessvariable auf einer einzigen Seite von Alarmgrenzen begrenzt ist (z. B. entweder hohen oder niedrigen Grenzen), können der aktuelle und der prognostizierte Zustand in ähnlicher Weise dazu dienen, die Richtung oder den Trend zu identifizieren, in die oder nach dem sich der Wert der Prozessvariablen bewegt. Wenn eine Prozessvariable dagegen auf beiden Seiten begrenzt ist (z. B. sowohl hohe als auch niedrige Alarmgrenzen aufweist), ist der Trend der Prozessvariablen möglicherweise allein anhand des aktuellen und des prognostizierten Zustands nicht unmittelbar ersichtlich. Entsprechend sind die Symbole 402, 406 aus 4 wie Dreiecke geformt, um in die Richtung zu zeigen, in die der Trend der Prozessvariablen verläuft, wie ausführlicher in 5 gezeigt und beschrieben ist.
5–7 stellen weitere Beispielsymbole 502, 504, 602, 702 zum Angeben der Bedingungen, Eigenschaften, Trends und/oder Informationen im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen dar, wie oben in Verbindung mit 4 beschrieben. Insbesondere heben die Beispielsymbole aus 5–7 den aktuellen und den prognostizierte Zustand einer Prozessvariablen sowie die Richtung der Prozessvariablen hervor. Die Beispielsymbole 502 aus 5 gleichen dem Symbol 402 aus 4 darin, dass die Symbole 502 allgemein dreieckig geformt sind und nach oben zeigen, um einen Aufwärtstrend der Prozessvariablen anzugeben. Die Beispielsymbole 504 aus 5 gleichen dem Symbol 406 aus 4 ebenfalls darin, dass die Symbole 504 allgemein dreieckig geformt sind und nach unten zeigen, um einen Abwärtstrend der Prozessvariablen anzugeben. Darüber hinaus beinhalten zwar die Symbole 402, 406 aus 4 Ausrufungszeichen, um den aktuellen und den prognostizierten Zustand der entsprechenden Prozessvariablen anzugeben, doch sind die aktuellen und prognostizierten Zustände in den Symbolen 502, 504 durch die Schattierung (z. B. Flutfüllung) des entsprechenden Bereichs für den aktuellen und den prognostizierten Zustand dargestellt. Alternativ können andere Verfahren zum Angeben der Betriebszustände der Prozessvariablen benutzt werden, darunter unterschiedliche Muster, Farben, Schattierung, Formen, Größen, Umrisse, Text- oder Symbolanmerkungen, Blinken, Hervorhebung usw. Zum Beispiel kann ein normaler Betriebszustand durch eine graue Farbe, ein unterer oder oberer Alarmzustand (relativ geringer Schweregrad) durch eine gelbe Farbe und niedriger niedriger oder ein hoher hoher Alarmzustand (relativ hoher Schweregrad) durch eine rote Farbe angegeben werden. In diesen Beispielen kann ferner die Hintergrund- oder Umgebungsfarbe durch eine Gainsboro-Farbe (z. B. ein helles Blaugrau) angegeben werden. Allgemeiner ist das in einigen Beispielen implementierte Farbschema durch die nachIndustriestandard vorgegebenen Farbräume zur differenzierten Wahrnehmung (z. B. Standardwerte der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE)) festgelegt. Ein Vorteil eines solchen Farbschemas ist, dass die Farben auch durch Bediener mit gestörter Farbwahrnehmung (z. B. Farbenblinde) als auch normale Bediener (z. B. ohne gestörte Farbwahrnehmung) unterscheidbar sind. In den dargestellten Beispielen aus 5 und in den folgenden Figuren werden die Zustände mit hohem Schweregrad (z. B. niedrige niedrige oder hohe hohe Alarmzustände) mit dunkler Schattierung, die Zustände mit geringem Schweregrad (z. B. untere oder obere Alarmzustände) mit heller Schattierung und der normale Betriebszustand ohne Schattierung (z. B. weiß) dargestellt).
Zu Erläuterungszwecken sind die Symbole 502, 504 oben anhand von Prozessvariablenkurven 506 gezeigt, die einen Beispielwert der Prozessvariablen im Zeitverlauf angeben. Jede Kurve 506 zeigt einen Sollwert oder Zielwert (angegeben durch die Mittellinie 508), bei dem die Prozessvariable unter normalen Bedingungen arbeitet, und zwei Ebenen von hohen und niedrigen Alarmzuständen oder -bereichen (hier als ein hoher hoher Alarmzustand 510, ein hoher Alarmzustand 512, ein niedriger Alarmzustand 514 und ein niedriger niedriger Alarmzustand 516 bezeichnet), die durch unterbrochene Linien markiert sind, welche Alarmgrenzen entsprechen, und sich durch andersartige Schattierung im Zusammenhang mit dem Schweregrad des entsprechenden Alarmzustand unterscheiden. Der Zustand einer Prozessvariable in dem Bereich zwischen dem hohen und niedrigen Alarmzustand 512, 514 wird hier als der normale oder Zielbetriebszustand bezeichnet. Außerdem beinhaltet jede Kurve einen Punkt 518, der den aktuellen Wert der Prozessvariablen entlang einer Linie 520 darstellt. Der durchgezogene Abschnitt der Linie 520 stellt den Wert der Prozessvariablen im Zeitverlauf bis zum aktuellen Wert dar. Der punktierte Abschnitt der Linie 520 ist eine Extrapolation des durchgezogenen Abschnitts der Linie 520, um den prognostizierten Wert der Prozessvariablen in zeitlicher Zukunft darzustellen. Zusätzlich oder alternativ können andere Symbole (oder Variationen der Symbole 502, 504 aus 5) benutzt werden, um entsprechende Prozessvariablen darzustellen, die sich in anderer Weise im Zeitverlauf ändern, wie es nicht in den Kurven 506 gezeigt ist (z. B. eine steilere Trendlinie 520, die den Sollwert schneidet).
Wie in 5 gezeigt, sind die Symbole 502 in einer Zeile 522 im Zusammenhang mit einer zunehmenden Prozessvariablen (z. B. Aufwärtstrend) angeordnet, und die Symbole 504 sind in einer Zeile 524 im Zusammenhang mit einer abnehmenden Prozessvariablen (z. B. Abwärtstrend) angeordnet. Basierend auf der Trendidentifikationsform der Symbole 502, 504 (z. B. eine allgemeine Dreieckform, die nach oben oder unten zeigend orientiert ist), kann ein Bediener ohne Weiteres die Richtung oder den Trend der Prozessvariablen identifizieren. Darüber hinaus kann der Bediener in einigen solchen Beispielen basierend auf der Richtung des Trends in Verbindung mit der Reihenfolge der Zustände, die durch den Bereich für den aktuellen und den prognostizierten Zustand angegeben werden, die relative Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert und den qualitativen Status des angegebenen Trends herleiten (z. B. Verschlechterung oder Verbesserung). Wenn zum Beispiel die Trendidentifikationsform einen Abwärtstrend angibt und der Bereich für den prognostizierte Zustand einen schlimmeren Alarmzustand als der Bereich für den aktuellen Zustand angibt, kann der Bediener herleiten, dass die Prozessvariable unter dem Sollwert ist und abfällt (d. h. Verschlechterung). Wenn im Gegensatz dazu die Trendidentifikationsform einen Aufwärtstrend mit dem gleichen aktuellen und prognostizierten Zustand wie im obigen Beispiel angibt, kann der Bediener herleiten, dass die Prozessvariable über dem Sollwert ist und ansteigt, so dass sie sich wieder verschlechtert. Wenn in ähnlicher Weise der relative Schweregrad des Bereichs für den aktuellen und den prognostizierte Zustand der Symbole gegenüber den vorstehenden Beispielen umgekehrt wird, kann der Bediener herleiten, ob eine Prozessvariable über oder unter dem Sollwert ist, und dass sie sich qualitativ verbessert (d. h. zum Sollwert hin bewegt).
Im dargestellten Beispiel aus 5 sind die Symbole 502, 504 in separaten Spalten 526, 528, 530 gruppiert, und zwar basierend darauf, ob der Zustand der Prozessvariablen sich verbessert, indem er sich zum Sollwert hin bewegt (Spalte 526), verschlechtert, indem er sich vom Sollwert fort bewegt (Spalte 528), oder beibehalten wird, indem er in einem im Wesentlichen konstanten oder stabilen Zustand ist (Spalte 530). In der Verbesserungsspalte 526 und der Verschlechterungsspalte 528 der zunehmenden Zeile 522 stellt 5 das jeweilige mögliche Symbol 502 für jeden prognostizierten Übergang zwischen Zuständen dar, wenn sich der Wert der Prozessvariablen der Prognose zufolge von der niedrigen niedrigen Alarmregion zur niedrigen Alarmregion, von der niedrigen Alarmregion zum normalen Betriebszustand, vom normalen Betriebszustand zur hohen Alarmregion und von der hohen Alarmregion zur hohen hohen Alarmregion bewegt. In den Spalten 526, 528 der abnehmenden Zeile 524 stellt 5 das jeweilige Symbol 504 entsprechend den umgekehrten Übergängen vom hohen hohen Alarmbereich bis hinab zum niedrigen niedrigen Alarmbereich dar. Wie bei den Symbolen 402, 406 aus 4 basieren der aktuelle und prognostizierte Zustand der Prozessvariablen im Zusammenhang mit den Symbolen 502, 504 aus 5 auf der visuell unterscheidbaren Eigenschaft (z. B. Schattierung oder Flutfüllung, Muster, Farben, Formen, Größen, Umrisse, Text- oder Symbolanmerkungen, Umrandung, Blinken, Hervorhebung usw.) der Bereiche für den aktuellen und für den prognostizierten Zustand der Symbole 502, 504.
Innerhalb der Zustandsbeibehaltungsspalte 530 weisen die Symbole 502, 504 die gleiche allgemeine Dreieckform auf wie die Symbole 502, 504 der anderen Spalten 526, 528 (um eine Richtung des Trends im Zusammenhang mit der Prozessvariablen anzugeben). Im Gegensatz zu den Symbolen 502, 504 in den Spalten 526, 528 sind jedoch die Symbole 502, 504 der Zustandsbeibehaltungsspalte 530 mit einer einzelnen Farbe gefüllt oder schattiert, was einem einzelnen Zustand der Prozessvariablen entspricht. Auf diese Weise kann ein Bediener erkennen, dass sich die Prozessvariable zwar nach oben (Symbole 502) oder unten (Symbole 504) bewegt, sich aber der Trend abflacht, derart, dass der prognostizierte Zustand der gleiche wie der aktuelle Zustand ist. In einigen Situationen kann die Prozessvariable im Zeitverlauf im Wesentlichen konstant sein, derart, dass kein Aufwärts- oder Abwärtstrend vorliegt. Unter diesen Bedingungen kann eine unterschiedliche Form dargestellt werden, etwa eine allgemein oktogonale Form, wie sie anhand der Symbole 602 aus 6 mit passenden Kennzeichnungen (z. B. Schattierung, Muster, Farben, Umrisse, Text- oder Symbolanmerkungen, Umrandung, Blinken, Hervorhebung usw.) gezeigt ist, um den entsprechenden Betriebszustand der Prozessvariablen visuell anzugeben. Die allgemein oktogonale Form ist aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit einem Stoppschild vorgesehen, um intuitiv anzugeben, dass sich die Prozessvariable nicht ändert (d. h. angehalten hat). Wenn der Trend oszilliert oder der Trend sich in anderer Weise nicht klar aufwärts oder abwärts bewegt oder einen stabilen Zustand beibehält, kann zusätzlich oder alternativ eine unterschiedliche Form benutzt werden, um einen solchen Zustand der Prozessvariablen anzugeben, wie durch die Form der Symbole 702 aus 7 gezeigt wird. Obwohl bestimmte Formen in Verbindung mit 4–7 beschrieben wurden, um verschiedene Eigenschaften (z. B. aktueller Zustand, prognostizierter Zustand, Trend) anzugeben, können alternativ andere geeignete Formen und ihre entsprechende Orientierung verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Pfeil oder eine andere Form, die die Richtung angibt, anstelle der Symbole 402, 406 aus 4 und der Symbole 502, 504 aus 5 verwendet werden.
8–10 stellen andere Beispielsymbole zum Angeben von Bedingungen, Eigenschaften, Trends, und/oder anderen Informationen im Zusammenhang mit der Prozessvariablen des Beispielprozesssteuerungssystems 100 aus 1 dar. Insbesondere zeigen die dargestellten Beispiele aus 8–10 Symbole, die aktuelle und prognostizierte Zustände einer Prozessvariablen, die Richtung der Prozessvariablen und das Verhältnis der Prozessvariablen zu einem Sollwert hervorheben, der der Prozessvariablen zugeordnet ist. 8 stellt Beispieldreiecksymbole 802, 804 ähnlich den Dreiecksymbolen 402, 406 aus 4 dar, mit Ausnahme dessen, dass die Symbole 802, 804 in einen Bereich für den aktuellen Zustand 806 und einen Bereich für den prognostizierte Zustand 808 unterteilt sind, wobei der Bereich für den prognostizierte Zustand 808 sich entlang einer Kante benachbart zu einer Spitze 810 der Dreiecksymbole 802, 804 erstreckt. Auf diese Weise stellt die horizontale Beziehung der Abschnitte 806, 808 (z. B. von links nach rechts betrachtet) die Zustandsveränderung der Prozessvariablen im Zeitverlauf dar. Das heißt, der aktuelle Zustand wird links angegeben (durch den Bereich für den aktuellen Zustand 806) und der prognostizierte Zustand (d. h. der Zustand an einem künftigen Zeitpunkt) wird rechts angegeben (durch den Bereich für den prognostizierten Zustand 808). Außerdem stellt die vertikale Beziehung der Abschnitte 806, 808 (z. B. von oben oder unten in die Richtung betrachtet, in die die Spitze 810 zeigt) die Richtung der Prozessvariablen dar. 8 stellt außerdem Beispielsymbole für einen stabilen Zustand 812 mit einer allgemein rechteckigen Form dar. Die Symbole für einen stabilen Zustand 812 weisen ebenfalls zwei Abschnitte in Übereinstimmung mit den Anstiegs- und Abnahmetrendsymbolen 802, 802 auf, aber jeder Abschnitt 806, 808 weist die gleichen visuellen Kennzeichnungen des Betriebszustands auf (z. B. Schattierung, Muster, Farbe, Umriss, Text- oder Symbolanmerkung, Umrandung, Blinken, Hervorhebung usw.), da der stabile Zustand impliziert, dass der prognostizierte Zustand einer zugehörigen Prozessvariablen der gleiche wie der aktuelle Zustand der Prozessvariablen ist. Entsprechend stellen die Beispielsymbole 802, 804, 812 aus 8 die gleichen Informationen bezüglich des aktuellen und prognostizierten Zustands einer Prozessvariablen sowie den Trend der Prozessvariablen dar, wie oben in Verbindung mit 4–7 beschrieben wurde.
Außerdem beinhalten die Beispielsymbole 802, 804, 812 einen Sollwertindikator 814 (z. B. eine Linie) zum Angeben der relativen Position des Werts der Prozessvariablen in Bezug auf einen Sollwert im Zusammenhang mit der Prozessvariablen. Zum Beispiel ist in der linken Spalte aus 8 der Sollwertindikator 814 in jedem der entsprechenden Symbole 802, 804, 812 über den übrigen entsprechenden Symbol 802, 804, 812 angeordnet (z. B. über den Abschnitten 806, 808), um anzugeben, dass die Prozessvariable unter dem Sollwert liegt. Auf diese Weise kann ein Bediener erkennen, dass die Prozessvariable, die durch das Zunahmesymbol 802 dargestellt wird, sich verbessert (d. h. zum Sollwert hin bewegt), während die Prozessvariable, die durch das Abnahmesymbol 804 dargestellt wird, sich verschlechtert (d. h. vom Sollwert fort bewegt), ohne dass er die Bedeutung der Schattierung im Bereich für den aktuellen Zustand 806 und im Bereich für den prognostizierte Zustand 808 und die Reihenfolge, in der die Abschnitte 806, 808 gestapelt sind, gedanklich integrieren muss. Ob sich eine Prozessvariable vom Sollwert entfernt oder auf ihn zu bewegt, kann also auch dann identifiziert werden, wenn der aktuelle Zustand und der prognostizierte Zustand gleich sind. Ähnlich und wie in 8 gezeigt, ist der Sollwertindikator 814 unter den übrigen Symbolen 802, 804, 812 angeordnet, um anzugeben, dass der Wert der Prozessvariablen über dem Sollwert ist, und der Sollwert ist auf derselben Ebene wie die übrigen Symbole 802, 804, 812 angeordnet, um anzugeben, dass der Wert der Prozessvariablen sich annähernd beim Sollwert befindet. Obwohl 8 den Sollwertindikator 814 hinter den übrigen Symbolen 802, 804, 810 zeigt, ist der Sollwertindikator 814 in einigen Beispielen vor den übrigen Symbolen 802, 804, 810 angeordnet (d. h. überlagert sie).
9 stellt Beispielsymbole 902, 904, 906 dar, die ebenso wie die Symbole 802, 804, 810 aus 8 funktionieren, mit Ausnahme dessen, dass die Symbole 902, 904, 906 eine andere Form aufweisen. Insbesondere steht die Trendidentifikationsform (z. B. dreieckige Form) der Symbole 902, 904, 906 zum Angeben des Trends oder der Richtung der Prozessvariablen ausschließlich im Zusammenhang mit dem aktuellen Zustand der Prozessvariablen, während ein separater Abschnitt, der an der Seite des Dreiecks verläuft, dazu dient, den prognostizierten Zustand der Prozessvariablen anzugeben.
10 stellt weitere Beispielsymbole 1002, 1004, 1006 ähnlich denjenigen dar, die oben in Verbindung mit 8 und 9 beschrieben wurden. In 10 wird der aktuelle Zustand der Prozessvariablen durch eine allgemein rechteckige Form mit abgeschrägter Kante 1008 angegeben. Im dargestellten Beispiel dient die Neigung der Kante 1008 (von links nach rechts) dazu, die Richtung des Trends der Prozessvariablen im Zeitverlauf anzugeben. Die Symbole 1004 des dargestellten Beispiels weisen keine abgeschrägte Kante 1008 auf und geben dadurch an, dass die Prozessvariable ihren aktuellen Wert beibehält. In einigen Beispielen gibt der Winkel der Neigung eine Veränderungsrate des Werts der Prozessvariablen an. Die Verwendung der Kante 1008 stellt eine alternative Trendidentifikationsform bereit, die nicht in die Richtung des Trends zeigt, wie ein Dreieck oder Pfeil, aber trotzdem intuitiv ist, da sie eine im Zeitverlauf gezogene Kurve darstellt.
Obwohl die Beispielsymbole 802, 804, 810, 902, 904, 906, 1002, 1004, 1006 aus 8–10 eine Angabe der relativen Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert bieten (z. B. über den Sollwertindikator 814 aus 8), ist es in einigen Beispielen wünschenswert, zusätzlich zur relativen Position der Prozessvariablen (d. h. über, unter oder bei dem Sollwert) die relative Abweichung der Prozessvariablen vom Sollwert in Bezug auf einen gesamten Bereich möglicher Werte für die Prozessvariable anzugeben (z. B. wie weit über oder unter dem Sollwert). Eine Angabe einer solchen relativen Abweichung der Prozessvariablen vom Sollwert wird in den dargestellten Beispielen aus 11–17 zusammen mit anderen Angaben zu Bedingungen, Eigenschaften, Trends, und/oder anderen Informationen im Zusammenhang mit Prozessvariablen bereitgestellt, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden.
Insbesondere stellt 11 Beispielsymbole 1102, 1104, 1106, 1108 mit ähnlichen Formen wie oben beschrieben dar. Beispielsweise geben die Dreiecke der Symbole 1102, 1106 jeweils an, dass der Trend der Prozessvariablen sich aufwärts oder abwärts bewegt. Das Rechteck im Symbol 1104 gibt einen stabilen Zustand der Prozessvariablen an, und das gewellte Rechteck im Symbol 1108 gibt ein oszillierendes oder unbestimmtes Muster der Prozessvariablen an. Ferner gibt die Schattierung jeder Form den entsprechenden Betriebszustand (z. B. normaler Betriebszustand, hoher Alarmzustand, niedriger Alarmzustand, hoher hoher Alarmzustand, niedriger niedriger Alarmzustand usw.) der Prozessvariablen an, wie oben beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, sind die einzelnen Formen an verschiedenen Punkte entlang einem Betriebsbereichsindikator 1110 (z. B. der durchgezogenen vertikalen Linie) angeordnet. Im dargestellten Beispiel stellt der Bereichsindikator 1110 einen Bereich möglicher Werte dar, bei denen die Prozessvariable arbeiten kann, und ein Prozessvariablenindikator 1112 (z. B. der mittlere Punkt jedes Symbols 1102, 1104, 1106, 1108) entspricht der Stelle oder Position der Prozessvariablen in dem durch die Linie 1110 dargestellten Bereich. Wie im Symbol 1104 gezeigt, befindet sich die Prozessvariable nahezu am obersten Ende des Bereichs möglicher Werte und wird daher mit einem Muster gezeigt, das einem hohen hohen Alarmzustand entspricht. Die unterbrochene horizontale Linie in jedem Symbol 1102, 1104, 1106, 1108 ist ein Sollwertindikator 1114 (z. B. eine unterbrochene Linie), der den Sollwert relativ zu dem Bereich möglicher Werte darstellt, der von dem Bereichsindikator 1110 angegeben wird. Obwohl der Sollwertindikator 1114 in 11 etwa in der Mitte des Bereichsindikators 1110 gezeigt ist, kann der Sollwertindikator 1114 an einer beliebigen Position entlang dem Bereichsindikator 1110 angeordnet sein, abhängig vom Wert des Sollwerts und den entsprechenden Werten im Zusammenhang mit dem durch den Bereichsindikator 1110 definierten Bereich. Auf diese Weise kann ein Bediener sofort die relative Position (z. B. oberhalb/unterhalb) der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert bestimmen, wie in 8–9, und kann außerdem visuell die relative Abweichung der Prozessvariablen vom Sollwert in Bezug auf die extremen Werte der Prozessvariablen innerhalb eines erwarteten Wertebereichs für die Prozessvariable beurteilen, der durch die Linie 1110 dargestellt wird, um sich ein genaueres Bild vom Zustand der Prozessvariablen zu machen.
12 stellt Beispielsymbole 1202, 1204, 1206, 1208 dar, die den gleichen Zustände entsprechen, und entsprechende Trends, wie jeweils in den Beispielsymbolen 1102, 1104, 1106, 1108 aus 11 dargestellt. Allerdings beinhalten die Beispielsymbole 1202, 1204, 1206, 1208 einen Prozessvariablenindikator 1210, der ein Pfeilkopf oder Zeiger ist, anstelle des Punktes 1112 aus 11, um auf die spezifische Position der Prozessvariablen relativ zum Sollwert und den gesamten Bereich möglicher Werte für die Prozessvariable zu zeigen. Außerdem beinhalten die Beispielsymbole 1202, 1206 einen Bereich für den prognostizierten Zustand 1212, um in visueller Weise ausdrücklich die Richtung des Trends und den erwarteten Zustand der Prozessvariablen anzugeben, wenn sich der Trend auf seinem prognostizierten Pfad unverändert fortsetzt.
13 stellt andere Beispielsymbole 1302, 1304, 1306, 1308 dar, die den gleichen Zuständen entsprechen, und entsprechende Trends, wie jeweils in Verbindung mit den Beispielsymbolen 1102, 1104, 1106, 1108 aus 11 dargestellt. Darüber hinaus, wie im dargestellten Beispiel gezeigt, beruhen die Symbole 1302, 1304, 1306, 1308 aus 13 auf den gleichen Formen wie die Beispielsymbole 1102, 1104, 1106, 1108 aus 11. Bei den Beispielsymbolen 1302, 1304, 1306, 1308 aus 13 sind jedoch ein Sollwertindikator 1310 (z. B. die Mittellinie) und ein Betriebsbereichsindikator 1312 (z. B. der rechteckige Balken) in der äußeren Form gezeigt. Die relative Position und relative Abweichung der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert und äußere Grenzen der möglichen Werte für die Prozessvariable sind durch ein schwarzes Band angegeben, das als ein Prozessvariablenindikator 1314 im Bereichsbalken 1312 dient. Auf diese Weise bleiben die Symbole 1302, 1304, 1306, 1308 stationär und können bei Verwendung auf einer Bedieneranzeige im Vergleich zu den Beispielen aus 11 und 12 größer und von gleichmäßiger Größe sein.
Neben dem Angeben der Positionierung einer Prozessvariablen innerhalb eines Gesamtbereichs möglicher Werte und relativ zu einem Sollwert kann in einigen hier offenbarten Beispielen die Positionierung oder der relative Abstand des Werts der Prozessvariablen in Bezug auf eine oder mehrere Alarmgrenzen ebenfalls angegeben werden (wie in den dargestellten Beispielen aus 14–16 gezeigt, die im Folgenden ausführlicher beschrieben werden). Zum Beispiel stellt 14 ein weiteres Beispielsymbol 1400 mit einem Sollwertindikator 1402 (z. B. der Mittelbalken oder die Mittellinie) dar, der an einem Betriebsbereichsindikatorbalken 1404 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel weist jedes Ende des Bereichsindikators 1404 einen äußeren (schwerwiegenderen) Alarmabschnitt 1406 auf, der einem Unterbereich von Werten im Zusammenhang mit einem hohen hohen Alarmzustand oder einem niedrigen niedrigen Alarmzustand entspricht. Unmittelbar innerhalb der äußeren Alarmbereiche 1406 des Beispielsymbols 1400 liegt ein innerer Alarmbereich 1408, der einem hohen Alarmzustand oder einem niedrigen Alarmzustand entspricht, während der übrige Teil des Bereichsindikatorbalkens 1404 einem normalen Betriebszustand entspricht. Die relative Position, Abweichung und der Abstand der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert, die Alarmgrenzen und den gesamte Betriebsbereich (sowie den aktuelle Zustand der Prozessvariablen) sind im Beispielsymbol 1400 durch eine Prozessvariablenindikatorlinie 1410 angegeben, die sich am Bereichsbalken 1404 entlang bewegen kann. Der Trend oder die Richtung der Prozessvariablen und damit der prognostizierte Zustand der Prozessvariablen wird durch die Richtung angegeben, in die eine Pfeilmarkierung 1412 über den Bereich 1406 hinweg zeigt.
15 stellt andere Beispielsymbole 1502, 1504, 1506, 1508 mit Betriebsbereichsindikatorbalken 1510 ähnlich den Bereichsindikatorbalken 1312 der Beispielsymbole 1302, 1304, 1306, 1308 aus 13 dar, mit Ausnahme dessen, dass die Bereichsindikatorbalken 1510 aus 15 wesentlich länger sind und sich über die Trendidentifikationsformen im Zusammenhang mit den einzelnen Beispielsymbolen 1502, 1504, 1506, 1508 hinaus erstrecken. Der längere Bereichsindikator 1510 stellt eine größere Strecke bereit, über die der Bereich möglicher Prozessvariablenwerte dargestellt wird, um mehr Präzision oder Granularität bei der visuellen Angabe der relativen Position, Abweichung und/oder des Abstands der Prozessvariablen in Bezug auf Sollwert, Bereich und/oder Alarmgrenzen bereitzustellen. Darüber hinaus, wie im dargestellten Beispiel gezeigt, weisen die Bereichsindikatorbalken 1510 weitere Alarmgrenzindikatoren 1512 (z. B. Linien) auf, um die Punkte in dem Bereich darzustellen, die Alarmgrenzen für die Prozessvariable entsprechen (z. B. ähnlich wie die oben beschriebenen Alarmabschnitte 1406, 1408 aus 14).
16 stellt andere Beispielsymbole 1602, 1604, 1606, 1608 dar, die den Beispielsymbolen 1502, 1504, 1506, 1508 aus 15 gleichen, mit Ausnahme dessen, dass die Symbole 1602, 1604, 1606, 1608 eine Textanmerkung 1610 beinhalten, die einen tatsächlichen Wert der Prozessvariablen identifiziert. In anderen Beispielen kann auch der tatsächliche Wert des Sollwerts und/oder der Alarmgrenzen angegeben werden.
17 stellt eine Serie von Beispielsymbolen 1702, 1704, 1706 ähnlich denjenigen aus 15 und 16 dar, die einer Prozessvariablen an verschiedenen Stellen in einem Bereich entsprechen, der von einem Bereichsindikator definiert wird. Der Einfachheit halber wurden unterschiedliche Schattierung (z. B. Flutfüllung) in den Symbolen 1702, 1704, 1706 weggelassen, doch in einigen Beispielen wären diese im Gebrauch in ähnlicher Weise wie oben beschrieben schattiert (oder flutgefüllt). Bei den vier Zunahmesymbolen 1702 zur Linken ist die Prozessvariable über dem Sollwert gezeigt (basierend auf der Position des Prozessvariablenindikators (z. B. das schwarze Band)), und die Trendidentifikationsform der Symbole 1702 ist ein nach oben zeigendes Dreieck. Als Ergebnis geben im dargestellten Beispiel die vier Symbole 1702 zur Linken einen Verschlechterungszustand an (z. B. weist der Trend der Prozessvariable vom Sollwert fort). In ähnlicher Weise gilt dies für die Abnahmesymbole 1706 zur Rechten. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, ist die Trendidentifikationsform (z. B. eine allgemein dreieckige Form, die nach oben oder unten zeigt) im Zusammenhang mit den Symbolen 1702, 1706 in einem qualitativen Verschlechterungszustand mit einem dicken Rand 1708 dargestellt, um die Aufmerksamkeit eines Bedieners zu erregen und/oder es dem Bediener zu ermöglichen, rasch zu erkennen, wann sich ein Prozessparameter verschlechtert und daher eine korrigierende Maßnahme erforderlich ist. In anderen Beispielen können die Symbole 1702, 1704 im Zusammenhang mit einem Verschlechterungszustand in beliebiger anderer geeigneter Weise unterschieden werden, etwa durch Blinken, Ändern von Farbe, Größe, Intensität, Muster, Orientierung usw.
Eine weitere Eigenschaft im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen, die für einen Bediener nützlich sein kann, ist die Veränderungsrate oder -geschwindigkeit der Prozessvariablen. Wenn sich zum Beispiel eine Prozessvariable rasch einer Alarmgrenze nähert, kann ein Bediener dieses Wissen nutzen, indem er erkennt, dass rasch eingegriffen werden muss, um mögliche Probleme abzuwenden, während für den Fall, dass eine Prozessvariable zu einer Alarmgrenze hin tendiert, dies jedoch in moderater Geschwindigkeit, der Bediener die Prozessvariable überwachen kann, um festzustellen, ob sie korrigiert wird, bevor er eine Maßnahme ergreift. Entsprechend wird im dargestellten Beispiel aus 17 die Veränderungsrate des Werts einer Prozessvariablen durch Ratenindikatoren 1710 angegeben (z. B. die Linien oder Fahnen, die aus der Trendidentifikationsform hervorgehen). In einigen Beispielen entspricht eine größere Anzahl von Ratenindikatoren 1710 einer größeren Veränderungsrate der Prozessvariablen. Wie dargestellt, können die Ratenindikatoren 1710 auch als dicke Linien dargestellt werden, wenn die entsprechende Prozessvariable sich in einem Verschlechterungszustand befindet.
Während die oben in Verbindung mit 4–17 beschriebenen Beispielsymbole verschiedene visuelle Kennzeichnungen (z. B. Schattierung, Muster, Farben, Formen, Größen, Linien, Zeiger, Umrisse, Orientierungen, Symbole, Anmerkungen, Umrandung, Blinken, Hervorhebung usw.) bereitstellen, um die identifizierten Eigenschaften, Trends und/oder Bedingungen von entsprechenden Prozessvariablen zu vermitteln, können auch andere visuelle Kennzeichnungen und ihre passende Orientierung und Zusammenstellung zusätzlich zu dem oder anstelle des oben Beschriebenen verwendet werden, um diese Eigenschaften und/oder Bedingungen zu vermitteln. Darüber hinaus können die oben beschriebenen visuellen Kennzeichnungen der Symbole auf andere Weise kombiniert und/oder mit anderen Bedeutungen versehen werden, um die gewünschten Informationen zu vermitteln und zu ermöglichen, dass die salienten Attribute dem Bediener auf intuitive Weise mit relativ geringem gedanklichem Aufwand und/oder Zeitaufwand seitens des Bedieners ins Auge springen. Der Zweck der hier beschriebenen visuellen Kennzeichnungen der Beispielsymbole ist die Steigerung der Effizienz des Bedieners bei gleichzeitiger Reduzierung des Fehlerpotenzials. Außerdem stellen die unterschiedlichen Symbole und entsprechenden visuellen Kennzeichnungen, die oben in Verbindung mit 4–17 beschrieben wurden, hinsichtlich der Attribute der Prozessvariablen und/oder der Aspekte der entsprechenden Trendinformationen, die für einen Bediener hervorgehoben werden, stets einen Kompromiss dar. Entsprechend können die jeweiligen Symbole, die in einem beliebigen bestimmten Prozesssteuerungssystem benutzt werden, basierend auf den Bedürfnissen und/oder Umständen der jeweils überwachten und gesteuerten Vorgänge und/oder der Vorlieben des Bedieners im Zusammenhang mit dem jeweiligen Prozesssteuerungssystem variieren. In einigen Beispielen können die Symbole für eine weitere Unterstützung des Bedieners bei der raschen Identifikation von Umständen und/oder Prozessattributen von besonderem Interesse und/oder besonderer Wichtigkeit in einem relativ schlichten Layout wiedergegeben und angeordnet werden (z. B. horizontal ausgerichtet, vertikal ausgerichtet usw.), und zwar in einer Weise, die die Aufmerksamkeit des Bedieners auf die salienten Punkte lenkt. Zum Beispiel kann ein Symbol, das einen einzelnen abnehmende Parameter angibt, unter einer Anzahl anderer Symbole, die Parameter angeben, die nicht abnehmen, vorspringen oder die Aufmerksamkeit des Bedieners auf sich ziehen, um leichter wahrgenommen zu werden. Einige solche Beispielanordnungen der Symbole sind im Folgenden ausführlicher beschrieben.
18–21 stellen einen Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 1800 dar, der Beispielgrafiken im Zusammenhang mit drei Prozessvariablen eines Entsalzungsmoduls eines Prozesssteuerungssystems beinhaltet (z. B. des Beispielprozesssteuerungssystems 100 aus 1). Die Grafiken können den oben in Verbindung mit 3 beschriebenen Grafiken 312 entsprechen. Die Grafiken in 18–20 beinhalten jeweils variierende Detailebenen, um basierend auf den Bedürfnissen und/oder Wünschen eines Bedieners unterschiedliche Mengen an Informationen zu den Prozessvariablen bereitzustellen. Insbesondere stellt 18 den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 1800 dar, der Beispielbasisgrafiken 1802, 1804, 1806 enthält. 19 stellt den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 1800 dar, der Beispielgrafiken der mittleren Ebene 1902, 1904, 1906 enthält. 20 stellt den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 1800 dar, der Beispieldetailgrafiken 2002, 2004, 2006 enthält. 21 stellt den Übersichtsbereich 1800 in einem zusammengeklappten Zustand dar, wobei die Grafiken verborgen sind.
Wie in den dargestellten Beispielen gezeigt, beinhalten die Basisgrafiken 1802, 1804, 1806, Grafiken der mittleren Ebene 1902, 1904, 1906, und Detailgrafiken 2002, 2004, 2006 jeweils die gleichen Symbole 1808, 1810, 1812, die ähnlich den oben in Verbindung mit 8 beschriebenen Symbolen sind. Außerdem beinhalten die Basisgrafiken 1802, 1804, 1806 im dargestellten Beispiel aus 18 Übersichtsinformationen wie etwa einen Namen 1814 der Prozessvariablen oder einen gemessenen Parameter und eine entsprechende Maßeinheit 1816. In einigen Beispielen können die Basisgrafiken 1802, 1804, 1806 auf die Symbole beschränkt sein, ohne dass Zusatzinformationen vorliegen.
Die Beispielgrafiken der mittleren Ebene 1902, 1904, 1906 aus 19 beinhalten die gleichen Übersichtsinformationen wie die Basisgrafiken 1808, 1810, 1812, ergänzen jedoch weitere Details. Zum Beispiel beinhalten die Grafiken der mittleren Ebene 1902, 1904, 1906 des dargestellten Beispiels einen Parametercode oder Tag 1910 im Zusammenhang mit der Prozessvariable, einen Sollwert oder Zielwertindikator 1912 für die entsprechende Prozessvariable, einen Messwertindikator 1914 der entsprechenden Prozessvariable, einen Ausgabeindikator 1916 im Zusammenhang mit der entsprechenden Prozessvariable, falls zutreffend (z. B. Ausgang eines Steuerventils), und einen Modusindikator 1918, um anzugeben, ob der Prozess automatisch oder manuell gesteuert wird. Wie in der Beispieldarstellung gezeigt, ist der Messwertindikator 1914 auf derselben Ebene wie der Trendindikator des entsprechenden Symbols 1808, 1810, 1812, während der Sollwertindikator 1912 auf einer Ebene entsprechend dem jeweiligen Sollwertindikator angeordnet ist, um eine zweite visuelle Angabe dazu bereitzustellen, ob der Wert der Prozessvariablen über oder unter oder annähernd bei dem Sollwert ist. Darüber hinaus ist der Messwertindikator 1914 mit der gleichen Schattierung wie der Bereich für den aktuellen Zustand des entsprechenden Symbols 1808, 1810, 1812 gefüllt, um den aktuellen Zustand der Prozessvariablen anzugeben.
Die Beispieldetailgrafiken 2002, 2004, 2006 aus 20 beinhalten die gleichen Informationen wie die Grafiken der mittleren Ebene 1902, 1904, 1906 aus 19, ergänzen jedoch ebenfalls weitere Details. Zum Beispiel können die Detailgrafiken 2002, 2004, 2006 eine Trendkurve 2008 beinhalten, die den Wert der Prozessvariablen über einen bestimmten Zeitraum nachzeichnet. In einigen Beispielen beinhaltet die Trendkurve 2008 eine prognostizierte Trendregion 2010, um einen erwarteten Pfad der Prozessvariablen visuell darzustellen, falls sie den aktuellen Trend fortsetzt. Wie in den Beispieltrendkurven 2008 aus 20 gezeigt, liegen auch eine Sollwertlinie 2012 und eine oder mehrere Alarmlinien 2014 vor, um die relative Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert und die Alarmgrenzen über den in der Kurve 2008 angezeigten Zeitraum hinweg visuell anzuzeigen. Außerdem können in einigen Beispielen die Trendkurven 2008 Alarmzustandsabschnitte 2016 identifizieren (z. B. durch unterschiedliche Schattierungen, Muster, Farben oder andere visuell unterscheidbare Angaben), die es erlauben, Zeitpunkt, Dauer und Zustand der Alarme im Zusammenhang mit der Prozessvariablen im Zeitverlauf zu verfolgen oder zu markieren.
Ein oberes Banner 1818 des Beispielprozessvariablenübersichtsbereichs 1800 aus 18–21 stellt einen Titel und/oder Code 1820 im Zusammenhang mit der Anlage, dem Bereich, der Einheit, dem Modul oder einer anderen Komponente eines Prozesssteuerungssystems bereit, die/der/das dem Übersichtsbereich 1800 entspricht. Das obere Banner 1818 kann auch ein Übersichtssymbol 1822 beinhalten, das Übersichtsdaten bereitstellt, die den Prozessvariablen im Zusammenhang mit der Komponente des Prozesssteuerungssystems zugeordnet sind, die dem Prozessvariablenübersichtsbereich 1800 entspricht. Beispielsweise gibt das Übersichtssymbol 1822 im dargestellten Beispiel den ungünstigsten aktuellen Zustand (z. B. durch Schattierung oder andere grafische Kennzeichnungen des großen Kreises) und/oder den ungünstigsten prognostizierten Zustand (z. B. durch Schattierung oder andere grafische Kennzeichnungen des kleinen Kreises) unter allen Prozessvariablen im Zusammenhang mit der entsprechenden Komponente des Prozesssteuerungssystems an. In einigen Beispielen beinhaltet das obere Banner 1818 eine Navigationsschaltfläche 1824, die es einem Bediener ermöglicht, zu einem dedizierten Bildschirm (z. B. einem Prozessdiagramm 304, das über den RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird) im Zusammenhang mit der jeweiligen Komponente des Prozesssteuerungssystems zu navigieren. Im dargestellten Beispiel beinhaltet das obere Banner 1818 des Übersichtsbereichs 1800 auch eine Zusammenklapp-/Erweiterungsschaltfläche 1826 zum Zusammenklappen des Prozessvariablenübersichtsbereichs 1800 auf nur das obere Banner 1818 wie in 21 oder zum Erweitern des Prozessvariablenübersichtsbereichs 1800 aus 21 auf beliebige der erweiterten Ansichten aus 18–19.
22–25 stellen einen weiteren Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 2200 dar, der Beispielgrafiken im Zusammenhang mit drei Prozessvariablen eines Entsalzungsmoduls eines Prozesssteuerungssystems (z. B. des Beispielprozesssteuerungssystems 100 aus 1) beinhaltet, ähnlich wie 18–21. 22 beinhaltet Beispielbasisgrafiken 2202, 2204, 2206, die Symbole 2208, 2210, 2212 umfassen, zusammen mit ähnlichen Informationen, wie sie oben in Verbindung mit 18 beschrieben wurden. 23 beinhaltet Beispielgrafiken der mittleren Ebene 2302, 2304, 2306, die alle Informationen der Grafiken 2202, 2204, 2206 aus 22 plus einige zusätzliche Informationen umfassen, ähnlich wie oben in Verbindung mit 19 beschrieben. Insbesondere beinhalten die Grafiken 2202, 2204, 2206 Symbole 2308, 2310, 2312, die den Symbole 2208, 2210, 2212 aus 22 entsprechen, mit Ausnahme dessen, dass sie einen erweiterten Bereichsindikatorbalken aufweisen, der Alarmgrenzlinien beinhaltet, ähnlich wie die Symbole, die oben in Verbindung mit 15 beschrieben wurden. 24 beinhaltet Beispieldetailgrafiken 2402, 2404, 2406, die alle Informationen der Grafiken 2302, 2304, 2306 aus 23 plus zusätzliche Informationen umfassen, ähnlich wie oben in Verbindung mit 20 beschrieben. 25 stellt den Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 in einem zusammengeklappten Zustand dar, wobei die Grafiken verborgen sind, ähnlich wie 21.
Ein Unterschied zwischen dem Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 1800 aus 18 und dem Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 2200 aus 22 ist die Art der verwendeten Symbole. Wie oben erörtert, sind die Beispielsymbole 1808, 1810, 1812 ähnlich den Symbolen 802, 804, 806, die oben in Verbindung mit 8 beschrieben wurden und die den aktuellen Zustand der Prozessvariablen (z. B. basierend auf der Schattierung des Bereichs für den aktuellen Zustand), den prognostizierte Zustand der Prozessvariablen (z. B. basierend auf der Schattierung des Bereichs für den prognostizierte Zustand), den Trend (z. B. Richtung) der Prozessvariablen (z. B. basierend auf der Trendidentifikationsform) und die relative Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert (z. B. basierend auf der Position des Sollwertindikators) visuell darstellen. Im Gegensatz dazu gleichen die Beispielsymbole 2208, 2210, 2212 aus 22 den Symbolen 1602, 1604, 1606, die oben in Verbindung mit 16 beschrieben wurden und die den aktuellen Zustand der Prozessvariablen (z. B. basierend auf der Schattierung des Symbols), die Veränderungsrichtung (z. B. Trend) der Prozessvariablen (z. B. basierend auf der Trendidentifikationsform), die qualitativen Eigenschaften oder den Zustand des Trends (z. B. Verschlechterung oder Verbesserung) (z. B. basierend auf der Dicke des Randes der Trendidentifikationsform), die Veränderungsrate des Trends (z. B. basierend auf der Anzahl von Ratenindikatoren (z. B. Linien oder Fahnen) an der Trendidentifikationsform), die relative Position der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert (z. B. basierend darauf, ob der Prozessvariablenindikator (z. B. das schwarze Band) über oder unter dem Sollwertindikator ist), die relative Abweichung des Wertes der Prozessvariablen in Bezug auf einen Betriebsbereichs von Werten (z. B. basierend auf der Länge des Prozessvariablenindikators relativ zum Bereichsindikatorbalken) visuell darstellen.
In 23 beinhalten die Beispielgrafiken 2302, 2304, 2306 einen entsprechenden Messwertindikator 2314 und einen Sollwertindikator 2316, die den digitalen Wert des entsprechenden Messwerts und des Zielwerts (z. B. Sollwerts) der Prozessvariablen anzeigen. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, ist der Zielwertindikator 2316 derart angeordnet, dass er mit dem Sollwertindikator des entsprechenden Symbols 2308, 2310, 2312 übereinstimmt, während der Messwertindikator 2314 derart angeordnet ist, dass er mit der Position der Prozessvariablen innerhalb des Betriebsbereichs von Werten übereinstimmt, wie in dem entsprechenden Beispielsymbol 2308, 2310, 2312 über das Prozessvariablenindikatorband angegeben. Auf diese Weise stellen die Grafiken 2302, 2304, 2306 eine zweite visuelle Darstellung der relativen Position und Abweichung der Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert und den Betriebsbereich bereit, die die tatsächlichen Werte sowohl des Sollwerts als auch des Messwerts der Prozessvariablen beinhaltet. Außerdem, wie in den dargestellten Beispielen gezeigt, entspricht die Schattierung der Messwertindikatoren 2314 der Schattierung der entsprechenden Symbole 2308, 2310, 2312, um den Betriebszustand der Prozessvariablen anzugeben. Darüber hinaus können der Messwertindikator 2314 und/oder der Zielwertindikator 2316 in einigen Beispielen ausgewählt werden (z. B. über einen Mausklick oder das Darüberfahren der Maus), um den digitalen Wert mit voller Präzision anzuzeigen (z. B. mit allen signifikanten Stellen). Im dargestellten Beispiel aus 23 beinhalten die Beispielgrafiken 2302, 2304 einen Ausgabeindikator 2318 zum Angeben einer Ausgabe einer Feldvorrichtung (z. B. eines Steuerventils) im Zusammenhang mit der entsprechenden Prozessvariablen sowie einen Ausgabevorrichtungsbetriebszustandsindikator 2320 zum Angeben des Zustands der entsprechenden Feldvorrichtung (z. B. der tatsächlichen Stellung eines Steuerventils).
Die Beispieldetailgrafiken 2402, 2404, 2406 aus 24 beinhalten die gleichen Informationen wie die Grafiken der mittleren Ebene 2302, 2304, 2306 aus 23, ergänzen jedoch weitere Details. Zum Beispiel können die Detailgrafiken 2402, 2404, 2406 eine ähnliche Trendkurve 2408 wie die Trendkurven 2008 aus 20 beinhalten. In einigen Beispielen beinhaltet jede Trendkurve 2408 eine Sollwertlinie 2410 und eine oder mehrere Alarmgrenzlinien 2412, die normiert sein können, um im Wesentlichen mit den entsprechenden Alarmgrenzenindikatorlinien und der Sollwertindikatorlinie des entsprechenden Symbols 2308, 2310, 2312 übereinzustimmen. In anderen Beispielen können die Trendkurven 2402, 2404, 2406 nur auf Basis des Sollwerts normiert werden. Darüber hinaus, wie in der Beispieldarstellung gezeigt, ist jede Trendkurve 2408 vertikal an den anderen Trendkurven ausgerichtet, um einen Vergleich der Werte von unterschiedlichen Prozessvariablen über denselben Zeitraum hinweg zu ermöglichen, um unterschiedliche Parameter zu vergleichen, um zeitliche Übereinstimmungen und/oder Beziehungen in Prozessvariablenänderungen zu identifizieren und/oder um die Diagnose des Systems zu unterstützen. Außerdem kann in einigen Beispielen Prozessvariablen in Bezug auf den Sollwert und dieAlarmmarkierung im Zeitverlauf (z. B. Verfolgung des Zeitpunkts, der Dauer und des Zustands von Alarmen im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen) grafisch in Trendkurven 2408 über Alarmzustandsabschnitte 2414 dargestellt werden, die durch unterschiedliche Schattierung oder andere Kennzeichnungen (z. B. Muster, Farben usw.) identifiziert werden.
Ein oberes Banner 2214 des Beispielprozessvariablenübersichtsbereichs 2200 aus 22–25 kann ähnliche Informationen und/oder Funktionen wie das obere Banner 1818 aus 18–21 bereitstellen. Zum Beispiel kann das obere Banner 2214 eine Zusammenklapp-/Erweiterungsschaltfläche 2216 zum Zusammenklappen des Prozessvariablenübersichtsbereichs 2200 auf nur das obere Banner 2214 beinhalten, wie in 25 gezeigt, oder um den Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 aus 25 auf beliebige der erweiterten Ansichten aus 22–24 zu erweitern. In einigen Beispielen kann das obere Banner 2214 auch ein Alarmübersichtsymbol 2218 beinhalten, das Alarmübersichtsdaten im Zusammenhang mit den Prozessvariablen im Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 bereitstellt. Beispielsweise beinhaltet im dargestellten Beispiel das Alarmübersichtsymbol 2218 einen Alarmabschnitt mit geringem Schweregrad 2220 und einen Alarmabschnitt 2222 mit hohem Schweregrad. In den Alarmabschnitten mit geringem und hohem Schweregrad 2220, 2222 kann eine Zahl angezeigt werden, die der Anzahl von Prozessvariablen im Zusammenhang mit entsprechenden Alarmzuständen geringen Schweregrads (z. B. ein niedriger Alarmzustand oder ein hoher Alarmzustand) oder Alarmzuständen hohen Schweregrads (z. B. ein niedriger niedriger Alarmzustand oder ein hoher hoher Alarmzustand) der jeweiligen Komponente des Prozesssteuerungssystems entspricht, die durch einen Titel 2224 im obere Banner 2200 identifiziert wird. Darüber hinaus können die Alarmabschnitte mit geringem und hohem Schweregrad 2220, 2222 in einigen Beispielen die gleichen visuellen Eigenschaften (z. B. Schattierung, Farbe, Muster, Umriss, Intensität, Blinken usw.) wie die Beispielsymbole im Zusammenhang mit entsprechenden Alarmzuständen mit geringem und hohem Schweregrad enthalten.
Außerdem, wie in dem dargestellten Beispiel gezeigt, kann das obere Banner 2214 auch eine Normierungsschaltfläche 2226 beinhalten, um die Trendkurven 2402, 2404, 2406 zu normieren, wie oben in Verbindung mit 24 beschrieben wurde. Das obere Banner 2214 des dargestellten Beispiels beinhaltet auch Zoom-Schaltflächen 2228, 2230, um es dem Benutzer zu ermöglichen, den Umfang an Informationen zu ändern, der im Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 bereitgestellt wird. Zum Beispiel wandelt das Betätigen der Zoom-Schaltfläche 2228 während des Betrachtens des Beispielprozessvariablenübersichtsbereichs 2200 mit den Basisgrafiken 2202, 2204, 2206, wie in 22 gezeigt, den Übersichtsbereich 2200 derart um (z. B. „durch Heranzoomen“), dass Grafiken der mittleren Ebene 2302, 2304, 2306 angezeigt werden, wie in 23 gezeigt. Das erneute Betätigen der Zoom-Schaltfläche 2228 zeigt den Übersichtsbereich 2200 mit den Detailgrafiken 2402, 2404, 2406 an, wie in 24 gezeigt. Das Drücken der Zoom-Schaltfläche 2230 kehrt den oben beschriebenen Vorgang um. Auf diese Weise kann ein Bediener den angezeigten Detailumfang und/oder die Größe der Fläche steuern, die von dem Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 eingenommen wird.
In einigen Beispielen ist eine Schaltfläche für ein neues Fenster 2232 im oberen Banner 2214 vorgesehen, damit ein Bediener den Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 2200 in einem separaten Fenster öffnen kann. Eine Moduloptionsschaltfläche 2234 ist im oberen Banner 2214 vorgesehen, damit ein Bediener ein Steuermodul des Prozesssteuerungssystems hinzufügen, löschen und/oder bearbeiten kann. Auch eine Sortierungsschaltfläche 2236 kann im oberen Banner 2214 vorgesehen sein, damit ein Bediener die Grafiken, die im Prozessvariablenübersichtsbereich 2200 angezeigt werden, sortieren und/oder filtern kann (z. B. alphabetische Sortierung, technische Sortierung, Sortierung nach Schweregrad usw.).
26 stellt einen Beispielnavigationsbereich 2600 im Zusammenhang mit wenigstens einem Abschnitt eines Prozesssteuerungssystems (z. B. des Prozesssteuerungssystems 100 aus 1) dar. Der Beispielnavigationsbereich 2600 beinhaltet mehrere Navigationsschaltflächen 2602, 2604, 2606, 2608, 2610, 2612, 2614, 2616, 2618, die in separaten Spalten 2620, 2622, 2624 gruppiert oder angeordnet sind. Jede Navigationsschaltfläche 2602, 2604, 2606, 2608, 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 entspricht einer jeweiligen Komponente (z. B. einer Anlage, einem Bereich, einer Einheit einem Ausrüstungsmodul, einem Steuermodul usw.) in dem Prozesssteuerungssystem. Jede Spalte 2620, 2622, 2624 entspricht einer unterschiedlichen Ebene in einer Hierarchie von Komponenten des Prozesssteuerungssystems und enthält daher die Navigationsschaltflächen 2602, 2604, 2606, 2608, 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 im Zusammenhang mit Komponenten, die der Hierarchieebene jeder Spalte 2620, 2622, 2624 entsprechen. Im dargestellten Beispiel befinden sich höhere oder obere Ebenen der Komponenten (z. B. Stammkomponenten) links, und untere Ebenen (z. B. untergeordnete Komponenten oder Subkomponenten) rechts. Im dargestellten Beispiel aus 26 beispielsweise entspricht die linke Spalte 2620 der Anlagenebene einer Hierarchie des Prozesssteuerungssystems und beinhaltet eine einzelne Navigationsschaltfläche 2602, die mit „Anlage Texas“ bezeichnet ist und einer einzelnen Anlage im Prozesssteuerungssystem entspricht. Die nächstuntere Ebene in der Hierarchie (entsprechend der mittleren Spalte 2622) des dargestellten Beispiels ist die Einheitsebene, die die Navigationsschaltflächen 2604, 2606, 2608 enthält, die jeweils als „Rohstoffeinheit 1“, „Rohstoffeinheit 2“ und „Rohstoffeinheit 3“ bezeichnet sind und drei Prozesseinheiten in der Anlage des Prozesssteuerungssystems entsprechen. Die nächstuntere Ebene in der Beispielhierarchie (und die unterste Ebene, die im Beispielnavigationsbereich 2600 in Spalte 2624 dargestellt ist), ist die Ausrüstungsmodulebene, die die Navigationsschaltflächen 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 enthält, die jeweils als „Lagertanks“, „Entsalzer“, „Heizeinrichtung“, „Turm“ und „Überkopfauffang“ bezeichnet sind und fünf Prozessmodulen des Prozesssteuerungssystems entsprechen. In einigen Beispielen kann der Navigationsbereich 2600 mehr Spalten enthalten, um weitere Ebenen in der Hierarchie des Prozesssteuerungssystems darzustellen (z. B. Ausrüstungsmodulebenen und/oder Steuermodulebenen).
Im dargestellten Beispiel entspricht Spalte 2620, 2622, 2624 im dargestellten Beispiel einem einzelnen Zweig von untergeordneten Komponenten im Zusammenhang mit einer gemeinsamen Stammkomponente in der Hierarchie. Das heißt, die Navigationsschaltflächen im Zusammenhang mit unteren Ebenen in der Hierarchie, die im Beispielnavigationsbereich 2600 gezeigt sind, entsprechen Komponenten, die eine Untergruppe der Komponenten sind, die in einer der Komponenten enthalten sind, die in einer der Navigationsschaltflächen auf der Ebene unmittelbar oberhalb der entsprechenden unteren Ebene enthalten sind. Zum Beispiel können die Navigationsschaltflächen 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 in der Spalte 2624 der rechten Ebene Prozessmodulen entsprechen, die allesamt im Zusammenhang mit derselben Prozesseinheit im Prozesssteuerungssystem stehen (z. B. die erste Rohstoffprozesseinheit im Zusammenhang mit der Navigationsschaltfläche 2604 in der mittleren Spalte 2622). In ähnlicher Weise kann jede der drei Navigationsschaltflächen 2604, 2606, 2608 in der mittleren Spalte 2622 Prozesseinheiten entsprechen, die allesamt im Zusammenhang mit derselben Anlage stehen (z. B. der Anlage im Zusammenhang mit der Navigationsschaltfläche 2602 in der linken Spalte 2620). Während also die Rohstoffprozesseinheiten im Zusammenhang mit den Navigationsschaltflächen 2606, 2608 mehrere Subkomponenten (z. B. mehrere Ausrüstungsteile und/oder Steuermodule) aufweisen können, werden diese nicht durch die Navigationsschaltflächen im Navigationsbereich 2600 aus 26 dargestellt, da sie sich in anderen Hierarchiezweigen befinden als der gezeigte Hierarchiezweig. Im dargestellten Beispiel kann der jeweilige Zweig jeder Ebene der Hierarchie, der in dem Navigationsbereich 2600 zu einem jeweiligen Zeitpunkt angezeigt wird, auf einer aktuellen Ansicht (z. B. einem aktuellen Prozessdiagramm 304 im RI-Anzeigebereich 302) des Prozesssteuerungssystems basieren. Wenn zum Beispiel derzeit das Heizmodul im Zusammenhang mit der Navigationsschaltfläche 2614) der ersten Rohstoffprozesseinheit im Zusammenhang mit der Navigationsschaltfläche 2604) betrachtet wird, werden alle Navigationsschaltflächen in den Zweigen von der obersten Ebene (z. B. die Anlage im Zusammenhang mit der Navigationsschaltfläche 2602) bis hinab zur Ebene des Heizmoduls angezeigt. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, werden auf jeder Ebene der Hierarchie auch die Schwesterkomponenten (z. B. Komponenten, die direkt von derselben Stammkomponente eine Ebene aufwärts in der Hierarchie abzweigen) angezeigt. In einigen Beispielen wird die Navigationsschaltfläche, die der spezifischen Komponente, die derzeit (z. B. über den RI-Anzeigebereich 302) betrachtet wird, entspricht, grafisch von den anderen Navigationsschaltflächen abgehoben. Wenn ein Bediener, wie zum Beispiel in 26 gezeigt, ein RI für das Heizmodul der ersten Einheit der Anlage betrachtet, weist die Navigationsschaltfläche 2614, die dem Heizmodul entspricht, eine eindeutige visuelle Eigenschaft auf (z. B. ein anderes Muster) auf, um sie von den übrigen Navigationsschaltflächen zu unterscheiden. Obwohl das dargestellte Beispiel die Navigationsschaltfläche 2614 mit einem eindeutigen Muster zeigt, können alternativ beliebige andere visuell distinktive Eigenschaften verwendet werden (z. B. Schattierung, Farbe, Form, Größe, Umriss, Orientierung, Symbol, Anmerkung, Umrandung, Blinken, Hervorhebung usw.). Zusätzlich oder alternativ wird jede Navigationsschaltfläche auf einem direkten Pfad oder in direkter Linie von einer höchsten Hierarchieebene (z. B. einer Anlage) bis hinab zu einer bestimmten Komponente (z. B. Bereich, Einheit, Modul usw.), die betrachtet wird, grafisch verändert, damit sie von anderen Navigationsschaltflächen unterscheidbar ist. Zum Beispiel weisen die Navigationsschaltflächen 2602, 2604, 2614 einen dickeren Rand auf; allerdings können alternativ beliebige andere visuell identifizierbare Eigenschaften verwendet werden. Auf diese Weise können Bediener rasch bestimmen, was sie sehen und wie es mit anderen Komponenten im Prozesssteuerungssystem und den anderen Navigationsschaltflächen im Navigationsbereich 2600 zusammenhängt.
Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, beinhaltet jede der Navigationsschaltflächen 2602, 2604, 2606, 2608, 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 ein Alarmübersichtsymbol 2626 ähnlich dem Alarmübersichtsymbol 2218, das oben in Verbindung mit 22–25 beschrieben wurde, mit Ausnahme dessen, dass die Alarmübersichtsdaten, die von jedem Alarmübersichtsymbol 2626 angegeben werden, Prozessvariablen im Zusammenhang mit der entsprechenden Navigationsschaltfläche 2602, 2604, 2606, 2608, 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 entsprechen. Im dargestellten Beispiel geben die Übersichtssymbole 2626 beispielsweise die Anzahl von Prozessvariablen im Zusammenhang mit der Komponente an, die der jeweiligen Navigationsschaltfläche entspricht, und die aktuell in einem Alarmzustand sind (z. B. Alarmzustände mit hohem Schweregrad und/oder geringem Schweregrad). Die Prozessvariablen im Zusammenhang mit einer jeweiligen Komponente können die Prozessvariablen beinhalten, die in direktem Zusammenhang mit der Komponente und/oder im Zusammenhang mit einer beliebigen Komponente der unteren Ebene stehen, die in der Komponente enthalten ist (z. B. einer untergeordneten Komponente der fraglichen Komponente). Zum Beispiel geben die Alarmübersichtsymbole 2626 der Navigationsschaltflächen 2610, 2612 an, dass sich jede der entsprechenden Komponenten (z. B. Speichertankmodul und Entsalzungsmodul) im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen in einem Alarmzustand mit geringem Schweregrad befindet (z. B. basierend auf der hellen Schattierung), und das Alarmübersichtsymbol 2626 der Navigationsschaltfläche 2614, die dem Heizmodul entspricht, gibt an, dass eine Prozessvariable sich in einem Alarmzustand mit geringem Schweregrad befindet und eine Prozessvariable sich in einem Alarmzustand mit hohem Schweregrad befindet. Im dargestellten Beispiel sind alle drei Prozessmodule (z. B. Speichertanks, Entsalzer, Heizeinrichtung) Subkomponenten, wobei die erste Rohstoffprozesseinheit durch die Navigationsschaltfläche 2604 dargestellt wird. Entsprechend gibt das Alarmübersichtsymbol 2626 der Navigationsschaltfläche 2604 eine Prozessvariable in einem Alarmzustand mit hohem Schweregrad (z. B. vom Heizmodul) und drei Prozessvariablen in einem Alarmzustand mit geringem Schweregrad (z. B. jeweils vom Speichertankmodul Entsalzungsmodul und Heizmodul) an. Die Navigationsschaltfläche 2602, die der gesamten Anlage zugeordnet ist, gibt einen Alarmzustand mit geringem Schweregrad an, der einer Prozessvariablen im Zusammenhang mit der dritten Rohstoffprozesseinheit entspricht, wie durch das Alarmübersichtsymbol 2626 der Navigationsschaltfläche 2608 angegeben. Basierend auf dieser Regel können Bediener rasch bestimmen, welche Komponente des Prozesssteuerungssystems sie über den RI-Anzeigebereich 302 betrachten, und deren Beziehung zu anderen Komponenten im Prozesssteuerungssystem. Auf diese Weise können Bediener auch den Zustand der Komponenten rasch beurteilen und/oder identifizieren, und ob ihre Aufmerksamkeit benötigt wird, um ausstehende Alarmprobleme zu beheben.
27 stellt einen weiteren Beispielnavigationsbereich 2700 im Zusammenhang mit demselben Abschnitt des Beispielprozesssteuerungssystems dar, der auch im Beispielnavigationsbereich 2600 aus 26 dargestellt ist. Der Beispielnavigationsbereich 2700 gleicht dem Beispielnavigationsbereich 2600, mit Ausnahme dessen, dass jeder Zweig in der Hierarchie in einer separaten Registerkarte 2702, 2704, 2706, 2708 angeordnet ist. Entsprechend werden im dargestellten Beispiel anstelle des Markierens der Navigationsschaltflächen auf dem direkten Hierarchiepfad (z. B. über einen dicken Rand, wie oben in Verbindung mit 26 beschrieben) die Registerkarten 2702, 2704, 2706, 2708, die den einzelnen Komponenten auf der direkten Hierarchielinie zugeordnet sind, in eine Ansicht geholt und mit einem dicken Umriss hervorgehoben und/oder in andere Weise grafisch identifiziert. Wie bei 26 wird die Navigationsschaltfläche in 27 im Zusammenhang mit der aktuellen Ansicht (z. B. dem Prozessdiagramm 304) des RI-Anzeigebereichs 302 (z. B. der Navigationsschaltfläche 2614 im Zusammenhang mit dem Heizmodul) visuell abgehoben (z. B. über Schattierung, Farbe, Muster, Hervorhebung, Umriss, Blinken usw.). Auf diese Weise kann ein Bediener visuell den Kontext der aktuellen Ansicht, die im RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird, relativ zum übrigen Prozesssteuerungssystem identifizieren. Außerdem dient der Umriss der Registerkarten 2702, 2708 dazu, grafisch darzustellen, dass die drei Rohstoffprozesseinheiten (dargestellt durch die Navigationsschaltflächen 2604, 2606, 2608) jeweils Subkomponenten in der Anlage (dargestellt durch die Navigationsschaltfläche 2602) sind und dass die fünf Prozessmodule (dargestellt durch die Navigationsschaltflächen 2610, 2612, 2614, 2616, 2618) jeweils Subkomponenten in der ersten Rohstoffprozesseinheit (dargestellt durch die Navigationsschaltfläche 2604) sind.
28 stellt einen weiteren Beispielnavigationsbereich 2800 im Zusammenhang mit demselben Abschnitt des Beispielprozesssteuerungssystems aus 26 und/oder 27 dar. Anders als der Beispielnavigationsbereich 2600 aus 26 und der Beispielnavigationsbereich 2700 aus 27 beinhaltet der Beispielnavigationsbereich 2800 jedoch ein oberes Banner 2802 mit einem Titel 2804, der die obere Ebene des Prozesssteuerungssystems identifiziert, die im Navigationsbereich dargestellt wird (z. B. die Anlage Texas). Auf diese Weise entspricht im dargestellten Beispiel aus 28 eine linke Spalte 2806 der Einheitenebene der Hierarchie und enthält die Navigationsschaltflächen 2604, 2606, 2608, und eine mittlere Spalte 2808 entspricht der Bereichsebene der Hierarchie und enthält die Navigationsschaltflächen 2610, 2612, 2614, 2616, 2618. Eine rechte Spalte 2810 des Beispielnavigationsbereichs 2800 beinhaltet Navigationsschaltflächen 2812, 2814, 2816, die Komponenten auf der nächstunteren Ebene der Hierarchie entsprechen (z. B. Ausrüstung und/oder Steuermodule). In einigen Beispielen kann jede Spalte 2806, 2808, 2810 eine einstellbare Breite aufweisen, um mehr oder weniger Komponenten im Zusammenhang mit der entsprechenden Ebene der Hierarchie aufzunehmen. Zusätzlich oder alternativ können die Spalten 2806, 2808, 2810 mehr Navigationsschaltflächen enthalten, als zu einem jeweiligen Zeitpunkt gezeigt werden, die aber mithilfe einer entsprechenden Bildlaufleiste 2818 betrachtet werden können. Der Beispielnavigationsbereich 2800 ist ähnlich oder identisch wie der Beispielnavigationsbereich 308 aus 3, mit Ausnahme dessen, dass der Navigationsbereich 2800 zusätzliche Details zeigt und dem Heizmodul entspricht, das über den RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird, und nicht der Rohstoffprozesseinheit, die über den RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird, wie in 3 gezeigt.
Im dargestellten Beispiel werden Komponenten der unteren Ebene, die in einer jeweiligen übergeordneten Komponente enthalten sind, im Beispielnavigationsbereich 2800 durch eine Markierung 2820 identifiziert (z. B. ein Dreieck oder einen Pfeil), die entsprechend der direkten Linie von Komponenten in der Hierarchie neben jeder Navigationsschaltfläche der höheren Ebene angeordnet ist und herab auf die Navigationsschaltfläche zeigt, die der aktuell betrachteten Komponente zugeordnet ist. Zum Beispiel gibt die Markierung 2820 neben der Navigationsschaltfläche 2604 an, dass alle Navigationsschaltflächen, die auf den unteren Ebenen angezeigt werden (z. B. die Navigationsschaltflächen 2610, 2612, 2614, 2616, 2618 in der Spalte 2808 und die Navigationsschaltflächen 2812, 2814, 2816 in der Spalte 2810) Subkomponenten in der ersten Rohstoffprozesseinheit des Prozesssteuerungssystems entsprechen (d. h. der oberenKomponente, die der Navigationsschaltfläche 2604 zugeordnet ist). Ähnlich gibt die Markierung 2820 neben der Navigationsschaltfläche 2614 an, dass die Navigationsschaltflächen 2812, 2814, 2816 Komponenten im Heizmodul entsprechen (d. h. der oberen Komponente, die der Navigationsschaltfläche 2614 zugeordnet ist). Zusätzlich oder alternativ kann der direkte Pfad von Komponenten von der obersten Ebene der Hierarchie bis herab zur derzeit betrachteten Komponente auch durch Ändern des Erscheinungsbilds der entsprechenden Navigationsschaltfläche(n) auf dem direkten Pfad angegeben werden (z. B. durch Ändern von Schattierung, Farbe, Muster, Helligkeit, Umriss usw. der entsprechenden Navigationsschaltfläche(n), ähnlich wie oben in Verbindung mit 26 beschrieben). Darüber hinaus, wie bei 26 und 27, wird die Navigationsschaltfläche in 28 im Zusammenhang mit der aktuellen Ansicht (z. B. dem Prozessdiagramm 304) des RI-Anzeigebereichs 302 (z. B. die Navigationsschaltfläche 2614 im Zusammenhang mit dem Heizmodul) visuell abgehoben (z. B. über eine eindeutige Schattierung, Muster, Farbe, Form, Größe, Umriss, Orientierung, Symbol, Anmerkung, Blinken, Hervorhebung usw.).
Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben werden soll, kann das Ändern (z. B. durch einen Mausklick) beliebiger der Navigationsschaltflächen die aktuelle Ansicht (z. B. das angezeigte Prozessdiagramm 304 im RI-Anzeigebereich 302) des Prozesssteuerungssystems derart ändern, dass sie der ausgewählten Komponente entspricht. Auf diese Weise und zusätzlich zum Bereitstellen von kontextbezogener Wahrnehmung für den Bediener hinsichtlich der aktuellen Ansicht im Verhältnis zu anderen Komponenten sowie zum Alarmzustand der Komponenten ermöglicht es der Beispielnavigationsbereich 2800 einem Bediener, rasch zu einer beliebigen Komponente im Prozesssteuerungssystem zu navigieren und das entsprechende RI und/oder andere Informationen zur weiteren Analyse aufzurufen. In anderen Beispielen kann das Auswählen (z. B. über einen Mausklick) einer der Navigationsschaltflächen das Prozessdiagramm 304 nicht sofort zur ausgewählten Komponente umschalten, sondern lediglich eine Vorschau der ausgewählten Komponente im Navigationsbereich bieten. Zum Beispiel kann ein Bediener den Beispielnavigationsbereich 2800, der in 28 gezeigt ist, betrachten und die Quelle des einzelnen Alarms ermitteln wollen, die im Alarmübersichtsymbol 2626 der Navigationsschaltfläche 2608 angegeben ist, die der dritten Rohstoffprozesseinheit des Prozesssteuerungssystems entspricht. Dazu kann ein Bediener die Navigationsschaltfläche 2608 in der linken Spalte 2806 auswählen, um dann die übrigen Spalten 2808, 2810 derart zu aktualisieren, dass sie Navigationsschaltflächen im Zusammenhang mit den Subkomponenten der dritten Rohstoffprozesseinheit zeigen, wie in 29 angegeben. Das heißt, beim Auswählen der Navigationsschaltfläche 2608 im Beispielnavigationsbereich 2800 aus 28 wird die Markierung 2820 neben der Navigationsschaltfläche 2608 angezeigt, um anzugeben, dass die mittlere Spalte 2808 mit neuen Navigationsschaltflächen 2902, 2904, 2906, 2908, 2910 befüllt wurde, die den Komponenten in der dritten Rohstoffprozesseinheit des Prozesssteuerungssystems entsprechen. Nach Auswahl der Navigationsschaltfläche 2904 (angegeben als die Quelle oder Position des Alarms gemäß dem Alarmübersichtsymbol 2626) wird die rechte Spalte mit Navigationsschaltflächen 2912, 2914, 2916 gefüllt, und eine andere Markierung 2820 wird neben der Navigationsschaltfläche 2904 angezeigt, um anzugeben, dass die Navigationsschaltflächen 2912, 2914, 2916 in der dritten Spalte 2810 Subkomponenten im Entsalzungsmodul entsprechen, das durch die Navigationsschaltfläche 2904 dargestellt wird.
Obwohl der Inhalt der Spalten 2806, 2808, 2810 zwischen dem Beispielnavigationsbereich 2800 aus 28 und 29 unterschiedlich ist, ist der Navigationsbereich 2800 aus 29 in einigen Beispielen eine Vorschau des Entsalzungsmoduls der dritten Rohstoffprozesseinheit, derart, dass das RI des Heizmoduls der ersten Rohstoffprozesseinheit weiterhin im RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird. In einigen Beispielen kann das Navigieren zu einer Vorschauanzeige im Navigationsbereich 2800 durch Auswählen der entsprechenden Navigationsschaltflächen in einer ersten Art und Weise (z. B. ein einzelner Mausklick) erreicht werden, und das tatsächliche Navigieren zu einem RI-Anzeigebereich 302 (z. B. mit einem anderen Prozessdiagramm 304) kann durch Auswählen der entsprechenden Navigationsschaltfläche in einer zweiten, unterschiedlichen Art und Weise (z. B. ein doppelter Mausklick) erreicht werden.
Wie oben beschrieben, geben die Markierungen 2820 neben den Navigationsschaltflächen 2608, 2904 aus 29 und/oder das distinktive Erscheinungsbild (z. B. basierend auf Schattierung, Farbe, Muster, Rand, Anmerkung usw.) der Navigationsschaltflächen 2608, 2904 aus 29 die Beziehung der Navigationsschaltflächen in jeder Spalte 2806, 2808, 2810 (z. B. die Zweige und/oder Pfade der Hierarchie) an, die derzeit angezeigt werden. Wenn jedoch ein Vorschaunavigationsbereich gezeigt wird (z. B. der Navigationsbereich 2800 aus 29), kann die Navigationsschaltfläche, die der jeweiligen Komponente entspricht, die tatsächlich im RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird, verborgen sein (z. B. die Navigationsschaltfläche 2614 aus 28). Entsprechend, wie im Beispielnavigationsbereich 2800 aus 29 gezeigt, kann eine separate Markierung 2918 neben der Navigationsschaltfläche gezeigt werden, die dem Zweig der Hierarchie des Prozesssteuerungssystems im Zusammenhang mit der aktuell betrachteten Komponente im RI-Anzeigebereich 302 entspricht. Außerdem kann die Markierung 2918 anders aussehen (z. B. basierend auf Farbe, Muster, Umriss, Form, Anmerkung usw.) als die oben beschriebenen Markierungen 2820, um den Zweck der Markierungen 2820, 2918 herauszustreichen. In einigen Beispielen kann die eindeutige visuelle Eigenschaft der Markierung 2918 dem visuell abhebenden Merkmal (z. B. Farbe, Muster, Schattierung, Hervorhebung, Rand usw.) der Navigationsschaltfläche entsprechen, die der Komponente zugeordnet ist, die dem RI-Anzeigebereich 302 entspricht (z. B. der Navigationsschaltfläche 2614 aus 28).
Das obere Banner 2802 des Beispielnavigationsbereichs 2800 aus 28 und 29 beinhaltet eine Zusammenklapp-/Erweiterungsschaltfläche 2822 und ein Übersichtssymbol 2824 ähnlich wie die Zusammenklapp-/Erweiterungsschaltfläche 2216 und die Übersichtssymbolschaltfläche 2218, die oben in Verbindung mit 22–25 beschrieben wurden. Außerdem beinhaltet das obere Banner 2802 in einigen Beispielen eine RI-Anzeigeschaltfläche 2826, die den Beispielnavigationsbereich 2800 zurückbringt, um die Navigationsschaltflächen zu zeigen, die der Komponente im Prozesssteuerungssystem zugeordnet ist, die derzeit über den RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird. Wenn beispielsweise ein Bediener die RI-Anzeigeschaltfläche 2826 nach dem Navigieren zum Vorschaunavigationsbereich 2800 aus 29 auswählt (z. B. Mausklick), kehrt der Navigationsbereich 2800 zu der Ansicht zurück, die im Navigationsbereich 2800 aus 28 gezeigt ist, und die dem Heizmodul entspricht, das aktuell im RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird. In einigen Beispielen kann das obere Banner 2802 auch eine Zurück-Schaltfläche 2828 und eine Weiter-Schaltfläche 2830 beinhalten, um zwischen unterschiedlichen Ansichten, durch die ein Bediener während der Verwendung des Navigationsbereichs 2800 navigiert ist, vor und zurück blättern. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet das obere Banner 2802 auch eine Vorheriger-Alarm-Schaltfläche 2832 und eine Nächster-Alarm-Schaltfläche 2834, um zwischen Seiten vor und zurück zu schalten (z. B. Prozessdiagrammen 304 im RI-Anzeigebereich 302), die im Zusammenhang mit wenigstens einer Prozessvariable stehen, die sich derzeit in einem Alarmzustand befindet. Darüber hinaus kann das obere Banner 2802 eine Alarmfilterschaltfläche 2836 beinhalten, um den Navigationsbereich 2800 derart neu zu konfigurieren, dass nur die Navigationsschaltflächen im Zusammenhang mit Komponenten angezeigt werden, die wenigstens eine Prozessvariable in einem Alarmzustand beinhalten, und/oder den Navigationsbereich 2800 derart zu filtern, dass er Navigationsschaltflächen im Zusammenhang mit Alarmen mit hohem Schweregrad anzeigt. Zusätzlich oder alternativ kann eine separate Sortierungsschaltfläche (ähnlich der Sortierungsschaltfläche 2236, die in Verbindung mit 25) beschrieben wurde) bereitgestellt sein, um die Navigationsschaltflächen in anderer Weise zu sortieren und/oder zu filtern (z. B. alphabetische Sortierung, technische Sortierung, Sortierung nach Schweregrad usw.).
30 stellt die Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 3 mit dem RI-Anzeigebereich 302, dem Navigationsbereich 308 und dem Prozessvariablenübersichtsbereich 310 dar. Wie oben in Verbindung mit 3 erläutert, kann das Prozessdiagramm 304, das im RI-Anzeigebereich 302 angezeigt wird, sich ändern, um verschiedenen Komponenten und/oder Subkomponenten im Prozesssteuerungssystem zu entsprechen, die von einem Bediener zur Anzeige ausgewählt werden. Auf diese Weise können in einigen Beispielen ein oder mehrere der Elemente in einem jeweiligen Prozessdiagramm 304 im Zusammenhang mit einer Komponente der oberenHierarchieebene des Prozesssteuerungssystems (z. B. die Prozesseinheit aus 30) Komponenten der niedrigen Hierarchieebene darstellen, die einem separaten, detaillierteren Prozessdiagramm 304 zugeordnet sind. Wenn in einigen Beispielen ein Bediener ein Element im Prozessdiagramm 304, das eine solche Subkomponente darstellt, auswählt (z. B. über einen Mausklick) und/oder darüber fährt(z. B. mit einem Mauszeiger), kann das Element hervorgehoben, umrissen oder in andere Weise kenntlich gemacht werden, wie durch die gestrichelte Linie 3002 gezeigt, die das Element identifiziert, das das Heizmodul der angezeigten Prozesseinheit des Prozesssteuerungssystems darstellt. Ferner kann gleichzeitig auch die entsprechende Navigationsschaltfläche im Navigationsbereich 308 identifiziert werden (z. B. wie durch die gestrichelte Linie 3004 gezeigt), damit ein Bediener die Beziehung der unterschiedlichen Informationen beurteilen kann, die an unterschiedlichen Stellen in der Bedienerschnittstelle 300 angezeigt werden. Ähnlich bewirkt im dargestellten Beispiel das Auswählen der Navigationsschaltfläche (z. B. mit einem Mausklick) und/oder das Fahren über die Navigationsschaltfläche (z. B. mit einem Mauszeiger) ein Hervorheben, Umreißen oder anderweitiges Identifizieren der Navigationsschaltfläche und des entsprechenden Elements im Prozessdiagramm 304 des RI-Anzeigebereichs 302. Wenn das Element im Prozessdiagramm 304 oder die Navigationsschaltfläche ausgewählt wird (z. B. über doppelten Mausklick), wird der RI-Anzeigebereich 302 in einigen Beispielen automatisch mit einem neuen Prozessdiagramm 304 aktualisiert, das der ausgewählten Komponente des Prozesssteuerungssystems entspricht. In diesen Beispielen wird der Navigationsbereich 308 in geeigneter Weise aktualisiert.
31A–31B stellen eine detailliertere Ansicht der Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 30 dar, nachdem ein Bediener das Heizmodul zur Anzeige auf dem RI-Anzeigebereich 302 ausgewählt hat. Im dargestellten Beispiel wurde das Prozessdiagramm 304 von einer Darstellung der ersten Rohstoffprozesseinheit (z. B. Rohstoffeinheit 1), wie in 30 gezeigt, zu einer Darstellung der Komponenten und/oder Elemente des Prozesssteuerungssystems im Zusammenhang mit dem Heizmodul geändert. Im dargestellten Beispiel wurde der Titel 305 geändert, um die aktualisierte Ansicht widerzuspiegeln. Außerdem haben sich auch die Navigationsschaltflächen im Navigationsbereich 308, die dem ausgewählten Heizmodul entsprechen, geändert, um die Tatsache widerzuspiegeln, dass der Navigationsbereich 308 dem aktuell angezeigten Prozessdiagramm 304 entspricht (das dem Navigationsbereich 2800 entspricht, der oben in Verbindung mit 28 beschrieben wurde). Wie bei vielen bekannten Prozesssteuerungssystem-Bedienerschnittstellen beinhaltet das Prozessdiagramm 304 in der Beispielbedienerschnittstelle 300 aus 31A und 31B Basisprozessvariablendaten 3102, die Echtzeitinformationen für spezifische Prozessvariablen im Zusammenhang mit dem angezeigten Heizmodul (z. B. Tag oder Name, Prozessvariablenwert, Sollwert, Ausgang usw.) bereitstellen. Außerdem, wie im dargestellten Beispiel gezeigt, befinden sich benachbart zu wenigstens einigen der Prozessvariablendaten 3102 entsprechende Symbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118, die einem oder mehreren der Symbole, die oben in Verbindung mit 4–17 beschrieben wurden, ähnlich oder damit identisch sein können. Auf diese Weise müssen Bediener keinen Vergleich zwischen den angezeigten Werten der Prozessvariablen und dem entsprechenden Sollwert vornehmen (z. B. eine numerische Differenz dazwischen ermitteln), um den Zustand der Prozesssteuerungssystemkomponenten (z. B. die Trendrichtung, Alarmzustand, Alarmschweregrad, Veränderungsrate usw.) zu identifizieren. Darüber hinaus ermöglichen es die Symbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 Bedienern, rasch den Trend der Prozessvariablen zu identifizieren, um ausstehende Alarme zu beurteilen und/oder unmittelbar bevorstehende Alarme vorauszusehen, was allein anhand der Informationen, die über die Prozessvariablendaten 3102 bereitgestellt werden, nicht möglich ist, da die Daten 3102 nur die neuesten verfügbaren Daten (z. B. an einem einzelnen Zeitpunkt) anstelle von Veränderungen der Prozessvariable im Zeitverlauf bereitstellen.
Anhand der von den Symbolen 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 im dargestellten Beispiel übermittelten Informationen können Bediener rasch und intuitiv erkennen, dass zwei Prozessvariablen (die den Symbolen 3106, 3108 zugeordnet sind), im Alarmzustand sind (z. B. basierend auf der Schattierung der Symbole), während die übrigen Prozessvariablen innerhalb eines normalen Betriebszustands sind. Ferner können die Bediener rasch und intuitiv erkennen, dass die Prozessvariablen im Alarmzustand einen stabilen Zustand erreicht haben (z. B. basierend auf der Trendidentifikationsform) und dass in beiden Fällen der gemessene Wert der Prozessvariablen unter dem Sollwert liegt (z. B. basierend auf der Position des Prozessvariablenindikators (z. B. das schwarze Band) relativ zur Sollwertindikatorlinie). Außerdem können die Bediener erkennen, dass zwar die übrigen Prozessvariablen alle innerhalb eines normalen Betriebszustands sind, dass aber eine der Prozessvariablen (die dem Symbol 3104 zugeordnet ist) abfällt, z. B. (basierend auf der gezeigten Richtung der Trendidentifikationsform), und zwar relativ schnell (z. B. basierend auf den Ratenindikatoren des Symbols) in einer Richtung fort vom Sollwert (d. h. der Zustand verschlechtert sind) (z. B. basierend auf dem dicken Rand der Trendidentifikationsform). Die Symbole 3110, 3112, 3114, 3116, 3118, die den übrigen Prozessvariablen entsprechen, ermöglichen es einem Bediener, zu erkennen, dass die Prozessvariablen in einem normalen Betriebszustand sind und ihren aktuellen Wert beibehalten (d. h. stabiler Zustand). Darüber hinaus können Bediener rasch und intuitiv bestimmen, ob der Wert für jede solche Prozessvariable über, bei oder unter dem Sollwert ist (basierend auf der relativen Position der Sollwertindikatorlinie und des Prozessvariablenindikators).
Im dargestellten Beispiel aus 31A–31B beinhaltet die Bedienerschnittstelle 300 auch ein Alarmbanner 3120, das die Prozessvariablen, die aktuell in einem Alarmzustand arbeiten, für die ein Betrieb im Alarmzustand prognostiziert wird und/oder die einem sich verschlechternden Trend zugeordnet sind, im Einzelnen identifiziert. Darüber hinaus werden in einigen Beispielen die Prozessvariablen, die in dem Alarmbanner 3120 identifiziert sind, mit den entsprechenden Symbolen 3104, 3106, 3108 versehen. Auf diese Weise müssen Bediener nicht das gesamte Prozessdiagramm 304 visuell prüfen, um mögliche Probleme in der aktuellen Ansicht zu identifizieren, da diese in einem Alarmbanner zusammen mit den Symbolen 3104, 3106, 3108 gruppiert sind, die die zusätzlichen Informationen bereitstellen, die es Bedienern ermöglichen, den Zustand jeder identifizierten Prozessvariablen rasch zu beurteilen, ohne auf das Alarmbanner 3120 klicken zu müssen, um eine separate Alarmanzeige zum Ermitteln der Details zu öffnen.
Außerdem werden die Symbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 in einigen Beispielen separat vom Prozessdiagramm 304 in einem Prozessvariablenübersichtsbereich 3122 angezeigt. Auf diese Weise werden alle Symbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 zusammen gruppiert, unabhängig davon, ob die entsprechenden Prozessvariablen einem aktiven Alarmzustand zugeordnet sind, um dem Bediener ein schnelles Vergleichen und/oder Prüfen zu ermöglichen. Insbesondere umfasst der Beispielprozessvariablenübersichtsbereich 3122 aus 31B Basisgrafiken 3124, 3126, 3128, 3130, 3132, 3134, 3136, 3138 ähnlich den Basisgrafiken der Beispielprozessvariablenübersichtsbereiche 1800, 2200, die in Verbindung mit 18 und 22 beschrieben wurden. In einigen Beispielen kann der Bediener eine oder mehrere der Prozessvariablen (z. B. die im Alarmbanner 3120 aufgeführten) zur Prüfung in einem zweiten Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 auswählen. Im dargestellten Beispiel stellt der zweite Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 Detailgrafiken 3142, 3144, 3146 ähnlich den Detailgrafiken bereit, die oben in Verbindung mit 20 und 24 beschrieben wurden. Auf diese Weise kann ein Bediener die Prozessvariablen isolieren, die möglicherweise Aufmerksam erfordern, und/oder rasch die zusätzlichen Informationen prüfen, die die Detailgrafiken 3142, 3144, 3146 bereitstellen. In einigen Beispielen können Bediener spezifische Prozessvariablen oder -parameter für den zweiten Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 auswählen, indem sie eine bestimmte Grafik in einem der Prozessvariablenübersichtsbereiche 3122, 3140 auswählen (z. B. durch Rechtsklicken mit einer Maus) und dann aus einem resultierenden Pop-up (z. B. in einem Aufklappmenü) einen existierenden Prozessvariablenübersichtsbereich (z. B. den ersten Prozessvariablenübersichtsbereich 3122 oder den zweiten Prozessvariablenübersichtsbereich 3140) auswählen, zu dem die Grafik hinzugefügt werden soll, und/oder einen neuen Prozessvariablenübersichtsbereich für die jeweilige ausgewählte Grafik erstellen. Zusätzlich oder alternativ können die Pop-up-Optionen, die beim Auswählen (z. B. durch Rechtsklicken mit einer Maus) einer der Grafiken 3124, 3126, 3128, 3130, 3132, 3134, 3136, 3138, 3142, 3144, 3146 verfügbar sind, einem Bediener ermöglichen, eine Frontplatte für den entsprechenden Parameter oder die Prozessvariable zu öffnen und/oder zu einem anderen Prozessdiagramm 304 im Zusammenhang mit einer anderen Komponente des Prozesssteuerungssystems zu navigieren, das ebenfalls die entsprechende Prozessvariable enthält.
Darüber hinaus, wie oben in Verbindung mit 22–25 beschrieben, können Bediener die Heranzoomschaltfläche 2228 im Prozessvariablenübersichtsbereich 3122 auswählen, um anzufordern, dass Basisgrafiken 3124, 3126, 3128, 3130, 3132, 3134, 3136, 3138 zu Grafiken der mittleren Ebene (wie z. B. as in Verbindung mit 19 und 23 beschrieben) und/oder Detailgrafiken (z. B. 20 und 24) erweitert werden. Wie jedoch im dargestellten Beispiel aus 31B gezeigt, enthält die Seitenleiste 306 wegen des zweiten Prozessvariablenübersichtsbereichs 3140 mit den Detailgrafiken 3142, 3144, 3146 nicht genügend Platz zum Erweitern der Basisgrafiken 3124, 3126, 3128, 3130, 3132, 3134, 3136, 3138 des Prozessvariablenübersichtsbereichs 3122 zu Grafiken der mittleren Ebene. Wenn also ein Bediener in einigen Beispielen zum Beibehalten aller Informationen, die in der Seitenleiste 306 angezeigt werden, den Prozessvariablenübersichtsbereich 3122 heranzoomt, um Grafiken der mittleren Ebene anzuzeigen, zoomt der zweite Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 automatisch von den Detailgrafiken 3142, 3144, 3146 zu entsprechenden Grafiken der mittleren Ebene heraus. Somit stellt 32 die Beispielseitenleiste 306 aus 31B nach dem Expandieren des Prozessvariablenübersichtsbereichs 3122 dar, um Grafiken der mittleren Ebene einzubeziehen, und nachdem der zweite Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 entsprechend angepasst wurde, um ebenfalls Grafiken der mittleren Ebene einzubeziehen. Auf diese Weise kann der Bediener weiter vordringen, um gewünschte Informationen zu erlangen, während alle anderen Informationen auf dem Bildschirm beibehalten werden, so dass der Bediener die Informationen im Kontext vergleichen kann, ohne vor und zurück zu blättern, zwischen Anzeigebildschirmen zu wechseln und/oder Informationen umordnen zu müssen, wenn der Bediener die Informationen überprüfen möchte. Wenn das eranzoomen des Prozessvariablenübersichtsbereichs 3122 mehr Platz in der Seitenleiste 306 einnimmt, kann der zweite Prozessvariablenübersichtsbereich 3140 zusätzlich oder alternativ weiter heraus zoomen, so dass er nur Basisgrafiken im Zusammenhang mit den entsprechenden Prozessvariablen enthält, und/oder das obere Banner vollständig zusammenklappen, ähnlich wie in 25 gezeigt.
Wenn, zurückkehrend zu 31A–31B, ein Bediener eines der Symbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 oder eine der entsprechenden Grafiken 3124, 3126, 3128, 3130, 3132, 3134, 3136, 3138, 3142, 3144, 3146 auswählt (z. B. über Mausklick) oder darüber fährt (z. B. mit einem Mauszeiger), so kann, insofern, als die Beispielsymbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 und zugehörige Informationen an mehreren Stellen der Bedienerschnittstelle 300 erscheinen können, jede Stelle der Bedienerschnittstelle 300 im Zusammenhang mit der ausgewählten Prozessvariablen, die das entsprechende Symbol oder die entsprechende Grafik zeigt, hervorgehoben, umrissen oder anderweitig identifiziert werden (z. B. der dicke durchgezogene Umriss 3148 im Prozessdiagramm 304 und Alarmbanner 3120 aus 31A und um die Grafiken 3138, 3142 des Prozessvariablenübersichtsbereichs 3122, 3140 aus 31B). Auf diese Weise können Bediener rasch Beziehungen zwischen Informationen bestimmen, ohne Markierungen zuzuordnen oder nachschlagen zu müssen oder Dateneinträge in anderer Weise vergleichen zu müssen.
Die Verwendung der Beispielsymbole 3104, 3106, 3108, 3110, 3112, 3114, 3116, 3118 und all der von ihnen vermittelten Informationen, angeordnet im Prozessdiagramm 304, dem Alarmbanner 3120 und den Prozessvariablenübersichtsbereichen 3122, 3142, zusammen mit der Fähigkeit, für mehr oder weniger Detail nach Wunsch heran und heraus zu zoomen, ermöglicht es Bedienern, rasch die aktuelle(n) Bedingung(en), den oder die vorhergesagten Trends oder den oder die prognostizierte Zustände und/oder Beziehung(en) von Prozessvariablen in intuitiver Weise zu beurteilen. Außerdem können sich Bediener durch Kombinieren dieser Fähigkeit mit der Verwendung des Beispielnavigationsbereichs 308 rasch im gesamten Prozesssteuerungssystem umher bewegen und nachvollziehen, was sie sehen und in welchem Zusammenhang es mit anderen Komponenten im Prozesssteuerungssystem steht. Darüber hinaus können Bediener mithilfe einer gemeinsamen Schnittstelle und geeigneter Symbole für jedes Prozessdiagramm 304 im Zusammenhang mit bestimmten Komponenten im Prozesssteuerungssystem jedesmal dann, wenn die Bediener Bildschirme wechseln, um einen anderen Teil des Prozesssteuerungssystems zu betrachten, rasch bestimmen, was sie sehen, in welchem Zusammenhang es mit dem zuvor Betrachteten und/oder mit anderen Teilen des Prozesssteuerungssystems steht, bestimmen, wo die Hauptprobleme liegen (z. B. Alarme usw.), die Positionen (z. B. Komponenten) im Prozesssteuerungssystem ermitteln, an denen die Probleme auftreten, und zu einem Bildschirm (z. B. einem Prozessdiagramm 304) im Zusammenhang mit den Problemen navigieren, um dadurch die Probleme in einem breiteren Kontext des gesamten Prozesssteuerungssystems zu beurteilen und/oder zu diagnostizieren und Aufgaben Priorität zuweisen, die wichtigsten sind.
Außerdem, wie in 31B und 32 gezeigt, beinhaltet die Seitenleiste 306 in einigen Beispielen eine Ereignisverlauf-Schaltfläche 3150, um Bedienern mehr zeitlichen Kontext für die Ereignisse (z. B. Alarme) zu bieten und die trendbasierte Überwachung und Analyse des Zustands des Prozesssteuerungssystems weiter zu ergänzen. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, beinhaltet die Ereignisverlauf-Schaltfläche 3150 ein Alarmübersichtsymbol 3152, das den Alarmübersichtsymbolen 2626, 2824, die oben in Verbindung mit 26–29 beschrieben wurden, gleicht oder damit identisch ist. In einigen Beispielen öffnet das Auswählen der Ereignisverlauf-Schaltfläche 3150 eine Ereignisübersichtstabelle 3300, von der ein Beispiel in 33 gezeigt ist und die zusätzliche Informationen zu Alarmen und/oder anderen Ereignissen bereitstellt, die im Prozesssteuerungssystem überwacht werden. In einigen Beispielen kann die Ereignisverlaufstabelle 3300 in der Seitenleiste 306 der Bedienerschnittstelle 300 angezeigt werden. In anderen Beispielen kann die Ereignisverlaufstabelle 3300 in einem Pop-up-Fenster und/oder anderen Anzeigebereich erzeugt werden.
Wie in 33 gezeigt, basieren die Informationen in der Ereignisverlaufstabelle 3300 auf wichtigen Änderungen, Alarmen und/oder Ereignissen im Prozesssteuerungssystem, die im Zeitverlauf markiert sind, um für Situationswahrnehmung und Wiederherstellung zu sorgen, damit Bediener mögliche Probleme besser diagnostizieren und nachvollziehen können, wie sie mit anderen Aspekten des Prozesssteuerungssystems zusammenhängen. Zum Beispiel beinhaltet die Ereignisverlaufstabelle 3300 das Datum und die Uhrzeit (z. B. Stunden und Minuten) jedes Ereignisses, eine Beschreibung des Ereignisses, die Einheit und/oder den Parameter, die bzw. der dem Ereignis zugeordnet ist, und Maßnahmenpunkte, die durchzuführen sind und/oder bereits abgeschlossen wurden und dem Ereignis zugeordnet sind. Neben den genannten Informationen beinhaltet die Ereignisverlaufstabelle 3300 auch eine Spalte, die dem Status und/oder der Auswirkung des Ereignisses entspricht. Wie im dargestellten Beispiel gezeigt, beinhaltet die Status- und/oder Auswirkungsspalte der Ereignisverlaufstabelle 3300 trendbasierte Grafiken 3302, die den Grafiken entsprechen, die in der gesamten Bedienerschnittstelle 300 verwendet werden, wie oben beschrieben. Auf diese Weise können Bediener rasch den Zeitpunkt und die Beziehungen der Prozessvariablen identifizieren, die den Grafiken 3302 zugeordnet sind, die in der gesamten Bedienerschnittstelle 300 angezeigt werden.
Ein Ablaufdiagramm eines Beispielverfahrens zum Implementieren der Beispielbedienerstation 104 aus 2 ist in 34A–34B gezeigt. In diesem Beispiel kann das Verfahren unter Verwendung von maschinenlesbaren Anweisungen implementiert werden, die ein Programm zur Ausführung durch einen Prozessor wie z. B. den Prozessor 3512 umfassen, der in der beispielhaften Prozessorplattform 3500 gezeigt ist, die im Folgenden unter Bezugnahme auf 35 erörtert wird. Das Programm kann in Software verkörpert sein, die auf einem greifbaren computerlesbaren Speichermedium wie z. B. einer CD-ROM, einer Diskette, einer Festplatte, einer Digital Versatile Disk (DVD), einer Blu-ray-Disk oder einem Speicher gespeichert ist, der der Verarbeitungseinheit 3512 zugeordnet ist, aber das gesamte Programm und/oder Teile davon können auch alternativ von einer anderen Vorrichtung als der Verarbeitungseinheit 3512 ausgeführt werden und/oder in Firmware oder dedizierter Hardware verkörpert sein. Obwohl das Beispielprogramm unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm aus 34A–34B beschrieben wird, können viele andere Verfahren zum Implementieren der Beispielbedienerstation 104 benutzt werden. Beispielsweise kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können geändert, eliminiert oder kombiniert werden.
Wie oben erwähnt, kann der Beispielprozess aus 34A–34B anhand codierter Anweisungen (z. B. computer- und/oder maschinenlesbarer Anweisungen) implementiert sein, die auf einem greifbaren computerlesbaren Speichermedium wie einer Festplatte, einem Flash-Speicher, einem Lesespeicher (ROM), einer Compact Disk (CD), einer Digital Versatile Disk (DVD), einem Cache, einem Schreib-/Lesespeicher (RAM) und/oder einer beliebigen anderen Speichervorrichtung oder Speicher-Disk, auf der Informationen für eine beliebige Dauer (z. B. für längere Zeiträume, dauerhaft, für kurze Momente, zur vorübergehenden Pufferung und/oder zur Cachespeicherung der Informationen) gespeichert werden, gespeichert sind. Im hier verwendeten Sinne ist der Begriff greifbares computerlesbares Speichermedium ausdrücklich derart definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicher-Disk einschließt und das Verbreiten von Signalen ausschließt. In den vorliegenden Ausführungen werden „greifbares computerlesbares Speichermedium“ und „greifbares maschinenlesbares Speichermedium“ austauschbar verwendet. Zusätzlich oder alternativ kann der beispielhafte Prozess aus 34A–34B anhand codierter Anweisungen (z. B. computer- und/oder maschinenlesbarer Anweisungen) implementiert sein, die auf einem nicht-transitorischen computer- und/oder maschinenlesbaren Medium wie einer Festplatte, einem Flash-Speicher, einem Lesespeicher, einer Compact Disk, einer Digital Versatile Disk, einem Cache, einem Schreib-/Lesespeicher und/oder einer beliebigen anderen Speichervorrichtung oder Speicher-Disk, auf der Informationen für eine beliebige Dauer (z. B. für längere Zeiträume, dauerhaft, für kurze Momente, zur vorübergehenden Pufferung und/oder zur Cachespeicherung der Informationen) gespeichert werden, gespeichert sind. Im hier verwendeten Sinne ist der Begriff nicht-transitorisches computerlesbares Medium ausdrücklich derart definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Vorrichtung oder Disk einschließt und das Verbreiten von Signalen ausschließt. Wenn der Ausdruck „wenigstens“ im hier verwendeten Sinne als der Übergangsbegriff im Oberbegriff eines Anspruchs benutzt wird, ist er offen, ebenso wie der Begriff „umfassend“ offen ist.
Das Programm aus 34A–34B beginnt an Block 3400, indem eine Bedieneranwendung (z. B. die Beispielbedieneranwendung 208 aus 2) Prozessvariablen im Zusammenhang mit einem Prozesssteuerungssystem (z. B. dem Beispielprozesssteuerungssystem 100 aus 1) überwacht. An Block 3402 bestimmt und/oder speichert die Bedieneranwendung Bedingung(en), Eigenschaft(en) und/oder andere Informationen im Zusammenhang mit den Prozessvariablen. Die Bedingung(en), Eigenschaft(en) und/oder anderen Informationen können beliebige von einem aktuellen Zustand einer Prozessvariablen, einem prognostizierten Zustand der Prozessvariablen, einem entsprechenden Trend der Prozessvariablen, einer Veränderungsrichtung der Prozessvariablen, einer Veränderungsrate der Prozessvariablen, einer relativen Position der Prozessvariablen in Bezug auf einen Sollwert (z. B. über, unter oder etwa um den Sollwert), einer relativen Abweichung der Prozessvariablen von dem Sollwert in Bezug auf einen Betriebsbereich für die Prozessvariable, einem relativen Abstand der Prozessvariablen von einer Alarmgrenze, einem Istwert der Prozessvariablen und/oder den im Zeitverlauf markierten historischen oder archivierten Werten der Prozessvariablen beinhalten.
An Block 3404 erzeugt ein Bedieneranzeigemodul (z. B. das Bedieneranzeigemodul 206 aus 2) Symbole, die die Bedingung(en), Eigenschaft(en) und/oder anderen Informationen im Zusammenhang mit den Prozessvariablen darstellen. Zum Beispiel können die erzeugten Symbole beliebigen der oben in Verbindung mit 4–17 beschriebenen Symbole entsprechen. An Block 3406 berechnet das Bedieneranzeigemodul auch Alarmübersichtsdaten im Zusammenhang mit jeder Komponente in einer Hierarchie von Komponenten in dem Prozesssteuerungssystem. Die Alarmübersichtsdaten entsprechen einem oder mehreren von dem Vorhandensein eines aktiven Alarms im Zusammenhang mit einer Prozessvariablen, die den jeweiligen Komponenten entspricht, der Anzahl der aktiven Alarme im Zusammenhang mit jeder der Komponenten, dem aktuelle Zustand von jeder der entsprechenden Prozessvariablen, oder einem prognostizierten Zustand von jeder der entsprechenden Prozessvariablen. Wie oben beschrieben, kann jede Komponente beliebigen von einer Anlage, einem Standort, einem Bereich, einer Einheit, einem Modul usw. entsprechen, und übergeordnete Komponenten in der Hierarchie können mehrere Komponenten einer unteren Ebene enthalten. So können die Alarmübersichtsdaten jeder übergeordneten Komponente die Alarmübersichtsdaten der entsprechenden Komponenten unterer Ebenen (z. B. Subkomponenten) beinhalten.
An Block 3408 gibt eine Bedienerschnittstelle (z. B. die Bedienerschnittstelle 210 aus 2) ein Diagramm wieder, das wenigstens eine der Komponenten in der Hierarchie über eine Anzeige darstellt. In einigen Beispielen wird die Komponente zur Anzeige basierend auf einer Benutzereingabe (z. B. einer Bedienereingabe) ausgewählt. In einigen Beispielen ist das Diagramm ein Rohrleitungs- und Instrumentenfließbild (RI), das aus mehreren Elementen zusammengesetzt ist, die verschiedene Aspekte und/oder Subkomponenten der zur Anzeige ausgewählten Komponente darstellen. Darüber hinaus kann das Diagramm Hauptindikatoren und/oder andere relevante Informationen im Zusammenhang mit den Prozessvariablen bereitstellen, die der angezeigten Komponente des Prozesssteuerungssystems entsprechen. Wenn in dem Beispielprozess aus 34A–34B die Bedienerschnittstelle das Diagramm wiedergibt, beinhaltet die Bedienerschnittstelle die erzeugten Symbole (Block 3404) benachbart zu den oder anstelle der Hauptindikatoren und/oder anderen relevanten Informationen. Zum Beispiel können die Symbole neben Elementen in dem RI entsprechend der Quelle der entsprechenden Prozessvariablen angezeigt werden. Außerdem können die Symbole im Zusammenhang mit Prozessvariablen in einem Alarmzustand auch innerhalb eines Alarmbanners wiedergegeben werden.
An Block 3410 gibt die Bedienerschnittstelle einen Navigationsbereich über der Anzeige wieder, der dem wiedergegebenen Diagramm entspricht. Der Navigationsbereich beinhaltet Navigationsschaltflächen, die Komponenten innerhalb der Hierarchie darstellen, ähnlich wie beliebige der oben in Verbindung mit 26–29 beschriebenen Navigationsbereiche. In diesen Beispielen kann jede Navigationsschaltfläche einem entsprechenden Alarmübersichtsymbol zugeordnet sein, das die berechneten Alarmübersichtsdaten darstellt (Block 3406).
An Block 3414 bestimmt die Bedieneranwendung, ob eine Anforderung zum Navigieren im Navigationsbereich empfangen wurde. Eine Anforderung zum Navigieren im Navigationsbereich kann sich ergeben, wenn ein Bediener eine Navigationsschaltfläche auswählt (z. B. über einen Mausklick), die nicht auf dem direkten Pfad der Hierarchie im Zusammenhang mit der Komponente liegt, die derzeit durch das angezeigte Diagramm dargestellt wird (z. B. Vorschau der Beziehung anderer Komponenten). Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass eine solche Anforderung empfangen wurde (Block 3412), aktualisiert die Bedienerschnittstelle den Navigationsbereich. Der aktualisierte Navigationsbereich kann neue Navigationsschaltflächen beinhalten, die Komponenten auf einer unteren Ebene in der Hierarchie unterhalb der Komponente im Zusammenhang mit der ausgewählten Navigationsschaltfläche entsprechen (z. B. untergeordnete Komponenten). Darüber hinaus kann auch eine Angabe des direkten Pfads in der Hierarchie zu der Navigationsschaltfläche im Zusammenhang mit dem derzeit angezeigten Diagramm bereitgestellt werden, wenn die neuen Navigationsschaltflächen verhindern, dass der gesamte Pfad dargestellt wird. Sobald der Navigationsbereich aktualisiert wurde (Block 3414), fährt die Steuerung mit Block 3416 fort. Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass keine Anforderung zum Navigieren im Navigationsbereich empfangen wurde (Block 3412), fährt die Steuerung sofort mit Block 3416 fort.
An Block 3416 bestimmt die Bedieneranwendung, ob eine Anforderung zum Wiedergeben eines anderen Diagramms, das eine andere Komponente des Prozesssteuerungssystems darstellt, empfangen wurde. Eine Anforderung zum Wiedergeben eines anderen Diagramms kann sich ergeben, wenn ein Bediener eine Navigationsschaltfläche auswählt (z. B. über doppelten Mausklick), die einer anderen Komponente als der derzeit durch das Diagramm dargestellten Komponente entspricht. In anderen Beispielen kann ein Bediener ein Element in dem Diagramm auswählen (z. B. über doppelten Mausklick), das einer Subkomponente in der derzeit angezeigten Komponente entspricht. Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass eine Anforderung empfangen wurde (Block 3412), gibt die Bedienerschnittstelle das andere Diagramm über die Anzeige wieder (Block 3418). Wie oben in Verbindung mit Block 3408 beschrieben, kann die Bedienerschnittstelle andere Symbole, die den Prozessvariablen entsprechen, die der Komponente zugeordnet sind, die durch das neue Diagramm dargestellt wird, in dem Diagramm anzeigen. Zusätzlich zum Wiedergeben des neuen Diagramms (Block 3418) aktualisiert die Bedienerschnittstelle den Navigationsbereich derart, dass er das andere wiedergegebene Diagramm widerspiegelt (Block 3420). Zum Beispiel kann die Navigationsschaltfläche im Zusammenhang mit der Komponente, die durch das neue Diagramm dargestellt wird, geändert werden, um visuell von anderen Navigationsschaltflächen unterscheidbar zu sein, wie oben beschrieben. Nach dem Aktualisieren des Navigationsbereichs (Block 3420) fährt die Steuerung mit Block 3422 fort. Wenn, zurückkehrend zu Block 3416, die Bedieneranwendung bestimmt, dass keine Anforderung zum Wiedergeben eines anderen Diagramms empfangen wurde (Block 3412), fährt die Steuerung sofort mit Block 3422 fort.
An Block 3422 bestimmt die Bedieneranwendung, ob eine Anforderung zum Anzeigen von Informationen in einem Prozessvariablenübersichtsbereich empfangen wurde. Der Prozessvariablenübersichtsbereich kann beliebigen der Prozessvariablenübersichtsbereiche gleichen, die oben in Verbindung mit 18–25 beschrieben wurden. Eine Anforderung zum Anzeigen von Informationen in einem Prozessvariablenübersichtsbereich kann beinhalten, dass ein Bediener anfordert, dass ein neuer Prozessvariablenübersichtsbereich erstellt wird, oder dass ein existierender Prozessvariablenübersichtsbereich erweitert wird, um zusätzliche Informationen anzuzeigen. Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass eine solche Anforderung empfangen wurde (Block 3422), bestimmt das Bedieneranzeigemodul, ob genug Platz in einem ausgewiesenen Anzeigebereich vorhanden ist, um die angeforderten Informationen anzuzeigen (Block 3424). Ob genug Platz vorhanden ist, hängt von der Größe des ausgewiesenen Anzeigebereichs, der Menge an Informationen, die angezeigt werden sollen, sowie davon ab, welche Informationen bereits angezeigt werden. In einigen Beispielen entspricht der ausgewiesenen Anzeigebereich einem Bildschirmbereich auf einer Ausgabeanzeigevorrichtung mit einer definierten Größe (z. B. einer definierten Breite und Höhe von Pixeln), wie zum Beispiel, der Seitenleiste 306, die in Verbindung mit 30–32 gezeigt und beschrieben wird. Wenn mehr Prozessvariablen zusammengefasst und/oder mehr Informationen dargestellt werden sollen (z. B. durch Basisgrafiken, Grafiken mittlerer Stufe oder detaillierte Grafiken), wird in diesen Beispielen mehr Platz zum Anzeigen der angeforderten Informationen benötigt. In diesen Beispielen kann die Gesamtmenge an Informationen, die angezeigt werden sollen (basierend darauf, was bereits angezeigt wird, und den zusätzlichen angeforderten Informationen), den verfügbaren Bereich überschreiten, der durch die Bildschirmfläche definiert wird, und die Bedienerstation bestimmt daher, dass nicht genug Platz zum Anzeigen der angeforderten Informationen im ausgewiesenen Bereich vorhanden ist (Block 3424).
In anderen Beispielen ist der ausgewiesene Anzeigebereich nicht auf eine bestimmte Größe beschränkt, sondern kann abhängig von den angeforderten Informationen eines Bedieners zu einem jeweiligen Zeitpunkt variieren. Auf diese Weise kann der ausgewiesene Anzeigebereich in einigen Beispielen größer sein als der entsprechende Anzeigebildschirm, durch den der ausgewiesene Anzeigebereich wiedergegeben wird, derart, dass nur ein Teil des ausgewiesene Anzeigebereichs zu einem jeweiligen Zeitpunkt verfügbar ist (z. B. durch Auf- und Abblättern). Zum Beispiel können die angeforderten Informationen anstelle des Anzeigens der angeforderten Informationen in einer Seitenleiste (z. B. der Seitenleiste 306) auf einem Anzeigebildschirm einer Bedienerstation in einigen Beispielen über eine Schnittstelle eines tragbaren Handheld-Geräts (z. B. ein Smartphone, Tablet usw.) angezeigt werden, bei denen die Bildschirmgröße und/oder -auflösung eingeschränkt ist. In einigen dieser Beispiele werden die angeforderten Informationen, dargestellt durch die hier beschriebenen Symbole und zugehörigen Grafiken, auf einer unabhängigen Oberfläche angezeigt, die den gesamten Bildschirmanzeigebereich der entsprechenden Anzeigevorrichtung oder im Wesentlichen deren gesamten Anzeigebereich einnimmt (z. B. werden die Symbole ohne Anzeige eines entsprechenden RI gezeigt), zusammen mit der Fähigkeit, zwischen verschiedenen Abschnitten des ausgewiesenen Anzeigebereichs zu blättern, wenn nicht alles auf einem einzelnen Bildschirm der Anzeigevorrichtung wiedergegeben werden kann. In diesen Beispielen kann die Betriebsanwendung bestimmen, dass genügend Platz im ausgewiesenen Anzeigebereich vorliegt, um die angeforderten Informationen (Block 3424) anzuzeigen, da der ausgewiesene Anzeigebereich nicht auf eine definierte Größe beschränkt ist.
Wenn das Bedieneranzeigemodul unter Fortsetzung des Beispielprozesses bestimmt, dass nicht genügend Platz im ausgewiesenen Anzeigebereich vorliegt (Block 3424), passt die Bedienerschnittstelle den Zoom des/der existierenden Prozessvariablenübersichtsbereich(e) an (Block 3426). Zum Beispiel kann die Bedienerschnittstelle den/die existierenden Prozessvariablenübersichtsbereich(e) auf eine niedrigere Detailebene reduzieren und/oder den Übersichtsbereich einklappen, so dass nur das obere Banner angezeigt wird. Sobald der/die existierenden Prozessvariablenübersichtsbereich(e) angepasst wurden (Block 3426), gibt die Bedienerschnittstelle den Prozessvariablenübersichtsbereich mit den angeforderten Informationen über die Anzeige wieder (Block 3428). Wenn das Bedieneranzeigemodul bestimmt, dass genügend Platz im ausgewiesenen Anzeigebereich vorliegt (oder der Anzeigebereich seine Größe dynamisch verändern kann), um die angeforderten Informationen anzuzeigen (Block 3424), gibt die Bedienerschnittstelle den entsprechenden Prozessvariablenübersichtsbereich unmittelbar wieder (Block 3428). Sobald der Prozessvariablenübersichtsbereich wiedergegeben wurde, fährt die Steuerung mit Block 3430 fort. Wenn, zurückkehrend zu Block 3422, die Bedieneranwendung bestimmt, dass keine Anforderung zum Anzeigen von Informationen in einem Prozessvariablenübersichtsbereich empfangen wurde, fährt der Beispielprozess aus 34A–34B mit Block 3430 fort.
An Block 3430 bestimmt die Bedieneranwendung, ob eine Anforderung zum Identifizieren von Beziehung(en) von Bildschirmelementen zu einem bestimmten Element empfangen wurde. Bildschirmelemente können beliebigen grafischen Elementen innerhalb des Diagramms, die Komponenten oder Subkomponenten innerhalb des Prozesssteuerungssystem darstellen, Textelementen innerhalb des Diagramms, die Informationen im Zusammenhang mit Prozessvariablen bereitstellen, die den angezeigten Komponenten entsprechen, Symbole, die innerhalb des Diagramms angezeigt werden und die den Prozessvariablen entsprechen, Informationen in einem Alarmbanner, und/oder Grafiken innerhalb von einem oder mehreren Prozessvariablenübersichtsbereichen entsprechen. Eine Anforderung zum Identifizieren einer Beziehung zwischen beliebigen der genannten Elemente kann sich ergeben, indem ein Bediener eins der angezeigten Elemente auswählt (z. B. über einen Mausklick, ein Darüberfahren mit der Maus usw.) Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass eine solche Anforderung empfangen wurde (Block 3430), identifiziert die Bedienerschnittstelle die Bildschirmelemente, die dem jeweiligen Element zugeordnet sind, das über die Anzeige ausgewählt wurde (Block 3432). Das heißt, die Komponenten, die in dem Diagramm dargestellt sind, können zusammen mit der entsprechenden Navigationsschaltfläche im Navigationsbereich identifiziert werden, wie oben in Verbindung mit 30 beschrieben. Zusätzlich oder alternativ können ein Alarmbannereintrag, ein Symbol und/oder Textinformationen im Diagramm und/oder eine oder mehrere Grafiken in einem oder mehrere Prozessvariablenübersichtsbereichen im Zusammenhang mit derselben Prozessvariable identifiziert werden, wie oben in Verbindung mit 31A–31B beschrieben wurde.
Sobald zugehörige Elemente identifiziert wurden (Block 3432), fährt die Steuerung mit Block 3434 fort. Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass keine Anforderung zum Identifizieren von Beziehung(en) von Elementen empfangen wurde, fährt die Steuerung sofort mit Block 3434 fort. An Block 3434 bestimmt die Bedieneranwendung, ob die Überwachung des Prozesssteuerungssystems fortgesetzt werden soll. Wenn das Prozesssteuerungssystem überwacht werden soll, kehrt die Steuerung zu Block 3400 des Beispielprozesses zurück. Wenn die Bedieneranwendung bestimmt, dass das Prozesssteuerungssystem nicht weiter überwacht wird, endet der Beispielprozess aus 34A–34B.
35 ist ein Blockdiagramm einer Beispielprozessorplattform 3500, die dazu in der Lage ist, die Anweisungen aus 34A–34B auszuführen, um die Bedienerstation 104 aus 2 zu implementieren. Die Prozessorplattform 3500 kann beispielsweise ein Server, ein Personalcomputer, ein Mobiltelefon (z. B. ein zelluläres Telefon, ein Smartphone, ein Tablet wie etwa ein iPad^TM), ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Internet-Gerät oder eine beliebige andere Art von Rechenvorrichtung sein.
Die Prozessorplattform 3500 des dargestellten Beispiels weist einen Prozessor 3512 auf. Der Prozessor 3512 des dargestellten Beispiels ist Hardware. Beispielsweise kann der Prozessor 3512 durch eine(n) oder mehrere integrierte Schaltungen, logische Schaltungen, Mikroprozessoren oder Controller von jeder beliebigen gewünschten Familie oder jedem beliebigen gewünschten Hersteller implementiert sein.
Der Prozessor 3512 des dargestellten Beispiels weist einen lokalen Speicher 3513 (z. B. ein Cache) auf. Der Prozessor 1312 des dargestellten Beispiels steht über einen Datenbus 3518 in Kommunikation mit einem Hauptspeicher, der einen flüchtigen Speicher 3514 und einen nichtflüchtigen Speicher 3516 aufweist. Der flüchtige Speicher 3514 kann als ein Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), Dynamic Random Access Memory (DRAM), RAMBUS Dynamic Random Access Memory (RDRAM) und/oder jede beliebige andere Art von Schreib-/Lesespeichervorrichtung implementiert sein. Der nichtflüchtige Speicher 3516 kann als ein Flash-Speicher und/oder jede beliebige andere gewünschte Art von Speichervorrichtung implementiert sein. Der Zugriff auf den Hauptspeicher 3514, 3516 wird von einer Speichersteuereinrichtung gesteuert.
Die Prozessorplattform 3500 des dargestellten Beispiels weist auch eine Schnittstellenschaltung 3520 auf. Die Schnittstellenschaltung 3520 kann durch jede beliebige Art von Schnittstellenstandard implementiert sein, etwa eine Ethernet-Schnittstelle, einen universellen Serienbus (USB) und/oder eine PCI-Express-Schnittstelle.
Im dargestellten Beispiel sind eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 3522 mit der Schnittstellenschaltung 3520 verbunden. Die Eingabevorrichtung(en) 3522 erlauben es einem Benutzer, Daten und Befehle in den Prozessor 3512 einzugeben. Die Eingabevorrichtung(en) können beispielsweise durch einen Audiosensor, ein Mikrofon, eine Kamera (Standbild oder Video), eine Tastatur, eine Schaltfläche, eine Maus, einen Berührungsbildschirm, ein Trackpad, einen Trackball, einen Isopoint und/oder ein Spracherkennungssystem implementiert sein.
Eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 3524 sind ebenfalls mit der Schnittstellenschaltung 3520 des dargestellten Beispiels verbunden. Die Ausgabevorrichtungen 3524 können zum Beispiel durch Anzeigevorrichtungen (z. B. eine Leuchtdiode (LED), eine organische Leuchtdiode (OLED), eine Flüssigkristallanzeige, eine Kathodenstrahlröhrenanzeige (CRT), einen Touchscreen, eine taktile Ausgabevorrichtung, eine Leuchtdiode (LED), einen Drucker und/oder Lautsprecher) implementiert werden. Die Schnittstellenschaltung 3520 des dargestellten Beispiels weist somit typischerweise eine Grafiktreiberkarte auf.
Die Schnittstellenschaltung 3520 des dargestellten Beispiels weist auch eine Kommunikationsvorrichtung wie etwa einen Sender, einen Empfänger, einen Sendeempfänger, ein Modem und/oder eine Netzwerkschnittstellenkarte auf, um den Austausch von Daten mit externen Maschinen (z. B. Rechenvorrichtungen jeder Art) über ein Netzwerk 3526 (z. B. eine Ethernet-Verbindung, eine DSL-Leitung, eine Telefonleitung, ein Koaxialkabel, ein zelluläres Telefonsystem usw.) zu ermöglichen.
Die Prozessorplattform 3500 des dargestellten Beispiels weist auch eine oder mehrere Massenspeichervorrichtungen 3528 zum Speichern von Software und/oder Daten auf. Zu Beispielen solcher Massenspeichervorrichtungen 3528 gehören Disketten, Festplatten, Compact-Disk-Laufwerke, Blu-ray-Disk-Laufwerke, RAID-Systeme und Digital-Versatile-Disk(DVD-)Laufwerke.
Codierte Anweisungen 3532 zum Implementieren der Vorgänge aus 34A–34B können in der Massenspeichervorrichtung 3528, im flüchtigen Speicher 3514, im nichtflüchtigen Speicher 3516 und/oder auf einem greifbaren computerlesbaren Wechselspeichermedium wie etwa einer CD oder DVD gespeichert sein.
Obgleich bestimmte beispielhafte Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsartikel beschrieben wurden, ist der Abdeckungsumfang dieses Patents nicht auf diese beschränkt. Vielmehr deckt dieses Patent alle Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsartikel ab, die billigermaßen in den Umfang der Ansprüche dieses Patents fallen.

Claims

Verfahren, umfassend Überwachen von Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem; Bestimmen eines aktuellen Zustands einer ersten der Prozessvariablen; Bestimmen eines Trends im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen; Erzeugen einer ersten Grafik, die Informationen im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen darstellt, wobei die Informationen den aktuellen Zustand der ersten Prozessvariablen und den Trend der ersten Prozessvariablen umfassen; und Wiedergeben der ersten Grafik über eine Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, wenigstens eine von einer Richtung der ersten Prozessvariablen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, ferner eine Veränderungsrate der ersten Prozessvariablen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, ferner einen prognostizierten Zustand der ersten Prozessvariablen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die von der ersten Grafik dargestellt werden, ferner beliebige von einer relativen Position der ersten Prozessvariablen in Bezug auf einen Sollwert, einem relativen Abstand der ersten Prozessvariablen von einer Alarmgrenze oder einer relativen Abweichung der ersten Prozessvariablen von dem Sollwert in Bezug auf einen Bereich von Betriebswerten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, ferner umfassen, ob der Trend der ersten Prozessvariablen wenigstens eins von zunehmend, abnehmend, sich verbessernd, sich verschlechternd, oszillierend, bleibend oder unbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, ferner einen aktuellen Wert der ersten Prozessvariablen, einen aktuellen Wert des Sollwerts, einen aktuellen Wert der Alarmgrenze, eine Ausgabe im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen, eine Kurve, die den Trend im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen darstellt, oder Alarmmarkierung im Zeitverlauf umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erzeugen einer zweiten Grafik, die die Informationen im Zusammenhang mit der ersten Prozessvariablen darstellt, wobei die zweite Grafik mehr von den Informationen darstellt als die erste Grafik; und Wiedergeben der zweiten Grafik über die Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zweite Grafik zusammen mit der ersten Grafik wiedergegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Wiedergeben einer ersten Mehrzahl von Grafiken, die einem ersten Teil der Prozessvariablen entspricht, wobei die erste Mehrzahl von Grafiken die erste Grafik beinhaltet; Wiedergeben einer zweite Mehrzahl von Grafiken, die einem zweiten Teil der Prozessvariablen entspricht, wobei die zweite Mehrzahl von Grafiken mehr von den Informationen darstellt als die erste Mehrzahl von Grafiken, wobei die zweite Mehrzahl von Grafiken die zweite Grafik beinhaltet; Empfangen einer Anforderung zum Wiedergeben einer dritten Mehrzahl von Grafiken, die dem ersten Teil der Prozessvariablen entspricht, wobei die dritte Mehrzahl von Grafiken mehr Informationen darstellt als die erste Mehrzahl von Grafiken; Wiedergeben der dritten Mehrzahl von Grafiken über die Anzeige, wobei die dritte Mehrzahl von Grafiken die erste Mehrzahl von Grafiken ersetzt; und Wiedergeben einer vierten Mehrzahl von Grafiken, die dem zweiten Teil der Prozessvariablen entspricht, über die Anzeige, wobei die vierte Mehrzahl von Grafiken weniger Informationen als die zweite Mehrzahl von Grafiken darstellt, wobei die vierte Mehrzahl von Grafiken die zweite Mehrzahl von Grafiken ersetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen einer Hierarchie von Komponenten der Prozesssteuerung, wobei die Hierarchie erste Komponenten im Zusammenhang mit einer ersten Ebene der Hierarchie und zweite Komponenten im Zusammenhang mit einer zweiten Ebene der Hierarchie umfasst, wobei ersten Komponenten eine oder mehrere der zweiten Komponenten enthalten, wobei die ersten und zweiten Komponenten beliebigen von Anlagen, Standorten, Bereichen, Einheiten, Ausrüstungsmodulen oder Steuermodulen im Prozesssteuerungssystem entsprechen; Erzeugen eines Prozessdiagramms zum grafischen Darstellen einer ausgewählten Komponente, die einer der ersten Komponenten oder zweiten Komponenten entspricht, wobei das Prozessdiagramm Elemente umfasst, die Subkomponenten innerhalb der ausgewählten Komponente darstellen, wobei die erste Prozessvariable einer ersten der Subkomponenten zugeordnet ist; und Wiedergeben des Prozessdiagramms über die Anzeige, wobei die erste Grafik, die der ersten Prozessvariablen zugeordnet ist, in dem Prozessdiagramm benachbart zur ersten Subkomponente wiedergegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Erzeugen von ersten Navigationsschaltflächen, die den ersten Komponenten auf der ersten Ebene der Hierarchie entsprechenden; Erzeugen von zweiten Navigationsschaltflächen, die den zweiten Komponenten auf der zweiten Ebene der Hierarchie entsprechenden; und Wiedergeben eines Navigationsbereichs über die Anzeige, der wenigstens einige der ersten und zweiten Navigationsschaltflächen umfasst, um eine Beziehung der ersten und zweite Komponenten in der Hierarchie grafisch anzugeben, wobei der Navigationsbereich eine ausgewählte Navigationsschaltfläche beinhaltet, die der ausgewählten Komponente entspricht.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: grafisches Identifizieren von beliebigen der ersten oder zweiten Navigationsschaltflächen entsprechend den ersten oder zweiten Komponenten auf einem Pfad der Hierarchie von einer Komponente der obersten Ebene bis herab zur ausgewählten Komponente; und grafisches Unterscheiden der ausgewählten Navigationsschaltfläche von den anderen ersten und zweiten Navigationsschaltflächen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bestimmen von Übersichtsdaten im Zusammenhang mit aktiven Alarmen für jede der ersten und zweite Komponenten, wobei die Übersichtsdaten wenigstens eins von einem Vorhandensein einem oder mehreren aktiven Alarmen, die einer oder mehreren der Prozessvariablen entsprechen, die jeder der ersten und zweite Komponenten zugeordnet sind, einer Anzahl der aktiven Alarme im Zusammenhang mit jeder der ersten und zweite Komponenten, dem aktuellen Zustand von jeder der einen oder mehreren Prozessvariablen, die jeder der ersten und zweite Komponenten zugeordnet sind, oder einem prognostizierten Zustand von jeder der einen oder mehreren Prozessvariablen umfassen, die jeder der ersten und zweite Komponenten zugeordnet sind; und Wiedergeben von Alarmübersichtsymbolen mit jeder der ersten und zweiten Navigationsschaltflächen, die die Übersichtsdaten angeben, die jeder der ersten und zweiten Komponenten entsprechen, die den entsprechenden ersten und zweiten Navigationsschaltflächen zugeordnet sind, wobei die Alarmübersichtsymbole im Zusammenhang mit den ersten Navigationsschaltflächen Übersichtsdaten im Zusammenhang mit den zweiten Komponenten beinhalten, die in der entsprechenden ersten Komponente enthalten sind.
Greifbares maschinenlesbares Speichermedium, das Anweisungen umfasst, die bei ihrer Ausführung eine Maschine dazu veranlassen, wenigstens Folgendes auszuführen: Überwachen einer Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem; Erzeugen eines Symbols, das Informationen im Zusammenhang mit der Prozessvariablen angibt, wobei die Informationen einen aktuellen Zustand der Prozessvariablen und einen Trend der Prozessvariablen umfassen; und Wiedergeben des Symbols über eine Anzeige.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Symbol gleichzeitig an wenigstens zwei Stellen auf der Anzeige wiedergegeben wird.
Speichermedium nach Anspruch 16, wobei die zwei Stellen beliebigen von einer ersten Stelle in einem Diagramm, das eine oder mehrere Komponenten des Prozesssteuerungssystems grafisch darstellt, einer zweiten Stelle in einem Alarmbanner oder einer dritten Stelle in einer Seitenleiste entsprechen.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei der aktuelle Zustand durch eine Farbe oder Schattierung eines ersten Abschnitts des Symbols grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 18, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner einen prognostizierten Zustand umfassen, wobei der prognostizierte Zustand grafisch durch eine Farbe oder Schattierung eines zweiten Abschnitts des Symbols dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei der Trend durch eine Form von wenigstens einem Abschnitt des Symbols grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 20, wobei die Form variiert, um anzugeben, ob der Trend der Prozessvariablen ansteigt, abnimmt, oszilliert, bleibt oder unbestimmt ist.
Speichermedium nach Anspruch 20, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner eine Richtung der Prozessvariablen umfassen, wobei die Richtung der Prozessvariablen durch eine Ausrichtung oder eine Kante der Form grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner umfassen, ob der Trend sich verbessert oder verschlechtert, wobei ein sich verschlechternder Trend durch einen dicken Rand eines Abschnitts des Symbols grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner eine relative Position der Prozessvariablen in Bezug auf einen Sollwert umfassen, wobei die relative Position durch eine räumliche Beziehung eines Sollwertindikators und eines Prozessvariablenindikators in dem Symbol grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 24, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner eine relative Abweichung der Prozessvariablen von dem Sollwert in Bezug auf einen Bereich von Betriebswerten umfassen, wobei die relative Abweichung durch die räumliche Beziehung des Sollwertindikators und des Prozessvariablenindikator relativ zu einem Bereichsindikator grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 25, wobei die Informationen, die durch das Symbol dargestellt werden, ferner einen relativen Abstand der Prozessvariablen in Bezug auf eine Alarmgrenze umfassen, wobei der relative Abstand durch die räumliche Beziehung des Sollwertindikators, des Prozessvariablenindikators und des Bereichsindikators relativ zu einem Alarmgrenzenindikator grafisch dargestellt wird.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei die Informationen, die durch die erste Grafik dargestellt werden, ferner eine Veränderungsrate der Prozessvariablen umfassen, wobei die Veränderungsrate durch eine Anzahl von Ratenindikatoren im Zusammenhang mit dem Symbol grafisch dargestellt wird.
Vorrichtung, umfassend: einen Prozessor zum Überwachen einer Prozessvariablen in einem Prozesssteuerungssystem, wobei der Prozessor ein Symbol zum grafischen Darstellen eines aktuellen Zustands der Prozessvariablen und eines prognostizierten Zustands der Prozessvariablen erzeugt; und eine Anzeige zum Wiedergeben des Symbols über eine Bedienerschnittstelle.
Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei die Informationen, die von der ersten Grafik dargestellt werden, ferner beliebige von einer relativen Position der ersten Prozessvariablen in Bezug auf einen Sollwert, einem relativen Abstand der ersten Prozessvariablen von einer Alarmgrenze oder einer relativen Abweichung der ersten Prozessvariablen von dem Sollwert in Bezug auf einen Bereich von Betriebswerten umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei das Symbol gleichzeitig an wenigstens zwei Stellen auf der Anzeige wiedergegeben wird.