DE2747740A1 - Vorrichtung fuer die industrielle verfahrensregelung - Google Patents

Description

Henkel, Kern, Feiler Cr Hänzel Patentanwälte

Möhlstraße 37 D-8000 München 80 The Foxboro Company

_ . _u „ ___ ₄ Tel.: 089/982085-87

Foxboro, Mass., V.St.A. Telex: 0529802 hnkld

———-——————— Telegramme: ellipsoid

2 5. CUt. 1977.

Vorrichtung für die industrielle Verfahrensregelung

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Regelung von industriellen Verfahren, insbesondere von komplexen Verfahren, die eine große Zahl von zu regelnden Verfahrensbedingungen, d.h. Veränderlichen, umfassen, wie Temperatur, Jtrömungs- oder Durchsatzmenge und dgl. Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Vorrichtung mit Sichtanzeigeeinrichtung, um der das Verfahren überwachenden Person bzw. dem Verfahrensingenieur verständliche Informationen zur Erleichterung der Regelung des Verfahrens zu bieten.

Vorrichtungen für die industrielle Verfahrensregelung, im folgenden einfach als Regelvorrichtungen bezeichnet, wurden im Laufe der Jahre von vergleichsweise einfachen Einzelreglern für die jeweiligen Verfahrensbedingungen zu sehr großen integrierten Systemen unter Verwendung von Digitalverarbeitungsgeräten entwickelt. Mit zunehmender Komplexität ergab sich ein immer größerer Bedarf für die Gewinnung von Verfahrensinformationen auf effektivere Weise, um diese Informationen durch die Verfahrensoperatoren besser ausnützen zu können. Komplizierte Regelvorrichtungen verwendeten üblicherweise große Schalttafeln

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mit einer Länge im Bereich von etwa 9»15 m, wobei die Verfahrensinformationen und die Operator-Regelelemente an verschiedenen Stellen längs der Schalttafel angeordnet sind.

Es wurde erkannt, daß eine solche verteilte Anordnung mit großen Nachteilen behaftet ist. Aus diesem Grund wurden bereits verschiedene Systeme vorgeschlagen, bei denen die Informationen (Anzeigen) und Regelelemente wirksamer zusammengefaßt sind. Eine derartige Konstruktion ist z.B. in der US-PS 3 971 000 offenbart. Obgleich derartige Vorrichtungen einen wesentlichen technischen Fortschritt bedeuten und ganz spezielle Vorteile bieten, hat es sich dennoch gezeigt, daß weitere Verbesserungen nötig sind, um den Anforderungen der Verfahrensindustrie zu entsprechen, insbesondere dem Bedarf für effektivere Mensch/Verfahren-Kopplungsanordnungen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Verfahrensinstrumentierungs- bzw. -regelvorrichtung mit wesentlich verbesserten Einrichtungen, um einen Operator in die Lage zu versetzen, eine schnelle und genaue Regelung eines komplexen industriellen Verfahrens durchzuführen. Insbesondere sollen mit der Erfindung dem Verfahrensoperator verbesserte Verfahrensinformations-Anzeigen und wechselwirkende Einrichtungen zur Verfügung gestellt werden, die es dem Operator ermöglichen, die Regelung in Koordination mit diesen Anzeigen durchzuführen.

Eine bevorzugte Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt mindestens ein Bedienungspult mit einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtung o.dgl., die unter der Steuerung mittels eines Operator-Tastenfelds durch einen Speicherprogramm-Digitalprozessor angesteuert wird. Der Prozessor ist über eine übertragungsleitung mit Kopplungsgeraten verbunden, welche die Daten zwischen dem Prozessor und den üblichen Verfahrensregelgeräten übertragen, etwa Analogreglern, Bedingungs- bzw. Regelgrößen-

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fühlern, Verfahrens ventilen und dgl.. Signale, welche die Zustände der Verfahrensregelgeräte sowie die Verfahrensregelgrößen usw. darstellen, werden regelmäßig zum Digitalprozessor durchgeschaltet, welcher damit in seinem Speicher eine verständliche Zusammenfassung der für das Verfahren gültigen Daten enthält. Der Operator kann am Pult mittels des Tastenfelds auf der Kathodenstrahlröhre eine beliebige einer großen Gruppe von speziellen Anzeigen darstellen und dadurch eine Zusammenfassung der für das Verfahren gültigen Informationen oder detailliertere Informationen auf verschiedenen Ebenen für verschiedene Abschnitte des Verfahrens liefern. In Verbindung mit bestimmten, speziellen Kathodenstrahlröhren-Anzeigen kann der Operator auch Verfahrensparameter durch Betätigung des Tastenfelds beeinflussen.

Diese Funktionen werden außerdem gemäß bedeutsamen Merkmalen der Erfindung durch auf ganz spezielle Weise gesteuerte (uniquely-controlled) Mensch/Verfahren-Wechselwirkungen unter Zugrundelegung einer speziellen Beziehung zwischen den Kathodenstrahlröhren-Anzeigen und den Funktionen des Tastenfelds durchgeführt. Das Tastenfeld des Pults umfaßt eine Gruppe von sog. Änderungsfunktionstasten, die unbeschriftet sind und die Funktionen durchführen, die durch die spezielle, auf der Kathodenstrahlröhre dargestellte Anzeige bestimmt werden. Die von einer dieser Tasten auszuführenden Funktion ist durch an der Unterkante des Bildschirms (der Kathodenstrahlröhre) erscheinende Symbole identifiziert, welche physikalisch auf die Positionen der betreffenden Tasten bezogen (correlated) sind. Das Tastenfeld enthält zuden Festfunktionstasten zur Durchführung fester, zugeordneter Funktionen, die durch die Art der jeweiligen Bildschirm-Anzeige nicht geändert werden. Das Tastenfeld bietet einen schnellen Zugriff zu einer Gesamtanordnung von Befehls-, Anzeige-, überwachungs-, "Hochrechnungs-" (trending), Alarmerkennungs- und verwandten Funktionen.

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Die durch die Kathodenstrahlröhren- bzw. Bildschirm-Anzeige angegebene Zuordnung einer Änderungsfunktionstaste (im folgenden auch einfach als "variable Taste" bezeichnet) bezeichnet eine dem Operator zur Verfugung stehende Aktion. Unbezeichnete oder nicht zugeordnete Tasten werden durch die Arbeitsweise des Prozessors automatisch deaktiviert, so daß "unzulässige" Operatoreingriffe verhindert werden. Dieses Merkmal ist äußerst wichtig zur Verhinderung von Fehlern des Operators, die schwere Schaden nach sich ziehen können.

Die auf dem Bildschirm identifizierten, verfügbaren Tastenfeldfunktionen dienen auch als Zeichenposten für den Operator, um ihm einen schnellen Überblick über die Möglichkeiten zu bieten, die er 1. bei der Suche zusätzlicher oder weiterer Informationen oder 2. bei der Durchführung entsprechender Regelmaßnahmen, etwa durch Einstellung der jeweils richtigen Verfahrensparameter, hat, Der Operator braucht sich die Lage einer großen Zahl von "zugeteilten" Tasten nicht zu merken, vielmehr führt ihn die Anzeige selbst in vorgeplanter Weise. Hierdurch wird nicht nur bei der Behebung von Anlagen-Notfällen kritische Zeit eingespart, sondern auch das Eigentraining der Operatoren in einer minimalen Zeit begünstigt.

Im Prozessorspeicher ist ein spezialisierter und umfassender Satz von Bildschirm-Anzeigen untergebracht, von denen jede nach Bedarf durch den Operator abrufbar ist. Diese Anzeigen werden in hierarchischer Weise oder in einer Rangordnung entwickelt, wobei die höchste Ebene eine Gesamtanlageninformation, die nächste Ebene eine speziellere Information bezüglich einzelner Bereiche der Anlage, eine dritte Ebene eine noch detailliertere Information bezüglich Gruppen einzelner Verfahrensregelschleifen und eine vierte Ebene spezialisierte Daten über einzelne Regelschleifen in einer ausgewählten Gruppe darstellen.

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Die Wechselwirkung des Operators mit dem Verfahren erfolgt durch Einstellung der Verfahrensregelschleifen-Parameter. Diese Parameter (Regelgrößen) können etwas willkürlich als in drei Kategorien fallend angesehen werden: 1. Primäre Regelparameter, welche indirekt den Ausgang von den Reglern zum Verfahren beeinflussen (z.B. Sollwert, Verhältnis, Vorspannung); 2. direkte Regelung der Ausgänge zu den Verfahrens-Stellgliedern (Ventilen), welche den Regler umgehen (z.B. manueller Ausgang, Kontakt); und 3. vom Operator benutzte Bezugswerte zur Anzeige der Größe der Regelleistung oder Normalität (normalcy) (Alarmgrenzwerte, Ausgangs-Zeiger).

Die Festlegung oder Einstellung der Verfahrensparameter wird durch Betätigung des Änderungsfunktionstastenfelds in Verbindung mit "Regelschleifen"-Anzeigen auf der Kathodenstrahlröhre erreicht. Obgleich auf letzterer Daten für eine Anzahl von Regelschleifen gleichzeitig angezeigt werden müssen, kann das Tastenfeld zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt nur einer Regelschleife zugeordnet werden, um an dieser Parametereinstellungen vorzunehmen. Alle sowohl kontinuierlich als auch diskret geänderten Werte von diesem Tastenfeld werden auf dem Bildschirm als tatsächliche, von den jeweiligen Reglern gelieferte Anzeigen und nicht als zu den Reglern gesandte Werte wiedergegeben. Eine Hochschalttechnik (ramping technique) wird zur schrittweisen Änderung aller Werte oder Größen angewandt, wodurch große, fehlerhafte Änderungen aufgrund von Eingabefehlern des Operators oder Störsignalen im System vermieden werden.

Wie im folgenden noch deutlicher werden wird, gewährleistet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine höchst flexible, d.h. anpassungsfähige Anzeige, die ausschließlich auf die wirksame und wirtschaftliche Behandlung der Verfahrensinformationen abgestellt ist. Unter Anwendung bemerkenswert einfacher Tastenfeldbetätigungen wird dem Operator die richtige Information

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zur richtigen Zeit geboten, wobei ihm die geistige Verarbeitung dieser Information und die schnelle Reaktion darauf erleichtert werden.

Funktionsmäßig schafft die zu beschreibende Vorrichtung alles, und noch mehr, was mit dem Schalttafel-Anzeigeteil einer normalen Regelanlage möglich ist. Sie faßt die Informationen bezüglich des Verfahrens zusammen, zeigt alle Einzelheiten an, die der Operator sehen muß, und bietet die Möglichkeit, die Verfahrensveränderlicheη zu beeinflussen. Anstatt die gewohnten, in die Schalttafel eingebauten Skalenflächeninstrumente zu verwenden, benutzt die zu beschreibende Vorrichtung einen Video-Bildschirm und ein einfaches Tastenfeld, welches es dem Operator ermöglicht, mit dem Verfahren in Verbindung zu treten. Auf diese Weise kann der Operator den Verfahrensablauf wirksam regeln, ohne sich von einer Schaltpultstelle zur anderen bewegen zu müssen.

In gewisser Weise stellt die Kathodenstrahlröhren-Anzeige der zu beschreibenden Vorrichtung das Operator^enster¹¹ zum Verfahren dar, so daß er alle Vorgänge verfolgen kann und dadurch in der Durchführung seiner Korrekturmaßnahmen unterstützt wird. Das Verfahren selbst wird dabei durch übliche, in ein Regal oder Gestell eingebaute elektronische Geräte geregelt. Diese Einheiten übernehmen die Eingang/Ausgangs-, Regel- und Rechnerfunktionen der Anlage. Die Zweiwege-Verbindungen zwischen der Analogausrüstung und der Kathodenstrahlröhren-Anzeige werden durch eine sechsadrige Daten(schnell)-leitung gehandhabt, aufgrund welcher die beiden Ausrüstungsteile bis zu etwa 1525 m voneinander entfernt sein können.

Die funktioneilen Fähigkeiten der Anlage umfassen folgende Einzelheiten: Anzeige von Meßwerten, Sollwerten, Alarmgrenzwerten und verwandten Verfahrensregelgrößen; Durchführung der

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Alarmgabe und der Alarmstatus-Registrierung sowie Zugang zu vollen Verfahrensregelmöglichkeiten, wie Sollwerteinstellung und -umschaltung, manuelle Ausgangsregelung und andere herkömmliche Operatorfunktionen. Diese Anlage ersetzt außerdem die üblichen Operator-Bedienungselemente, wie Alarmlampen, Skalen- oder Ziffernplatten, Spezialanzeigegeräte, Drucktasten, Schalter, Stellräder und andere Schaltpult-Regelelemente.

Bei einigen der vorgeplanten Kathodenstrahlröhren-Anzeigen werden einzelne Verfahrensregelschleifen in Form von graphischen Flächendarstellungen herkömmlicher Regler wiedergegeben, um dem Operator eine bequeme Bezug^nahme auf ihm vertraute Werte und Symbole zu bieten. Die graphischen Flächendarstellungen werden ihrerseits durch angereicherte Informationen ergänzt, die technische Maßeinheiten, Regelschleifenmarkierungen (loop tags), Sollwerte, Alarmpunkte und automatisch/-manuelle Regelschleifenstatusangaben umfassen. Heben der Förderung eines schnellen Ansprechens helfen diese ergänzenden Informationen dem Operator beim Ausfüllen von Protokollen und Schichtberichten Zeit zu sparen.

Die meisten Verfahrensanlagen sind pyramidenartig logisch von allgemeinen zu spezifischen Arbeitspegeln unterteilt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf ähnliche Weise angeordnet, wobei eine Anzeigerangordnung so ausgelegt ist, daß sie den Operator schnell von einer allgemeinen Alarmfeststellung unmittelbar zu der speziellen, den Alarm verursachenden Regelschleife führt.

Am oberen Ende der Anzeigerangordnung befinden sich Verfahrensanlagen-Ebenenanzeigen, welche die Gesamtoperationen der Anlage oder eines Hauptteils der Anlage unter der Regelung eines einzigen Operators zusammenfassen. Typischerweise sind die Anlagenebenenanzeigen in acht Sektoren unterteilt, um den Operatoren Alarmbedingungen oder Zugriffsinformationen mn

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einer beliebigen der 64 möglichen, an der Anlagenanzeige aufgeführten Gruppen auffinden zu lassen.

Bereichsebenenanzeigen bilden die nächste Ebene der Betriebs einzelheiten. Diese umfassen sowohl eine Bereichsalarmgesamt-(AAS) als auch eine sog. Bereichs-Vollwertflächen-Anzeige (AFF). Für jeden der acht in der Anlagenanzeige angegebenen Sektoren ist je eine Anzeige jedes Typs vorgesehen. Die Alannsummen oder -Zusammenfassungen (äLarm summaries) intensivieren und beschleunigen die Regelschleifenmarkenzahl für jede der acht in einer Gruppe enthaltenen Regelschleifen, die einer Aufmerksamkeit des Operators bedürfen. Die Bereichs -Voll v/er tflächenanzeigen bieten graphische Meßwerte und Sollwertangaben, v/elche den auf der Bereichsalarmzusammenfassung angegebenen Regelschleifen entsprechen»

Die dritte 3bene enthält Gruppenanzeigen, die graphische und alphanumerische Informationen, im streben nach einer Instrumenten-3kalenscheibe, für jede einzelne von bis zu acht Regelschleifen kombinieren. Digitaldaten bieten genaue Werte für Veränderliche, die in graphischer Form erscheinen, während graphische Bewegungen relative Änderungen von überwachten Veränderlichen darstellen.

In der detailreichsten Ebene bietet die Regelschleifenanzeige Vollwert-Skalenscheibenanzeigen für alle in einer beliebigen Gruppenebenenanzeige aufgeführten Regelschleifen. Wenn ein Operator die Betriebsparameter unter Benutzung der variablen Funktionstasten des Tastenfelds ändert, wird der Digitalteil dieser Regelschleifenanzeige (als "Seite" bezeichnet) für den beeinflußten Wert verstärkt oder intensiviert. Die den variablen Funktionstasten zugewiesene Bedeutung wird an der Unterseite des Bildschirms angezeigt, so daß nur diejenigen Regelschleifenoperationen ermöglicht werden, die vom Operator ausgeführt werden können. Während der Vornahme von Einstellungen

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an einer Regelschleife kann der Operator die Auswirkungen dieser Einstellungen auf andere Regelschleifen derselben Gruppe überwachen.

Gruppen von Regelschleifen können in Anpassung an die Verfahrenserfordernisse logisch gruppiert sein, und kritische, mehreren Verfahrenseinheiten gemeinsame Regelschleifen können in jeder gewünschten Zahl verschiedener Anzeigen enthalten sein. Es besteht also bei weitem keine Notwendigkeit dafür, daß der Operator von einer Anzeige auf die andere umschaltet, um festzustellen, wie eine kritische Regelschleife durch die an einer anderen Regelschleife vorgenommenen Einstellungen beeinflußt wird. Die in jeder Regelschleifenanzeige enthaltenen/ergänzenden Digitaldaten sind an sich genauer, so daß der Operator die Parameter mit engeren Toleranzen ablesen und einstellen kann. Außerdem bedeuten weniger mechanische und elektronische Bauteile in der Regelschleifen-Meßanzeige größere Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie geringere Drift.

Mit einem effektiven Alarmsteuersystem der zu beschreibenden Art können den Operatoren frühzeitige Warnungen für bevorstehende Störungen gegeben werden, wodurch schnelle Gegenmaßnahmen ermöglicht und unnötige Stillsetzungen der Anlage vermieden werden. Die zu beschreibende Vorrichtung besitzt eine eingebaute Alarmsteueranlage solcher Auslegung, daß sie eine frühzeitige Erkennung von Verfahrensstörungen, eine Mindestansprechzeit der Operatoren und eine einwandfreie Operator-Reaktion gewährleistet. Dies ermöglicht eine Vorausplanung dahingehend, wie die Operatoren auf Notfälle reagieren werden.

über dem Bildschirm für den Operator ist eine Alarmlampentafel angebracht, die eine sofortige Anzeige von in irgendeinem Bereich der Verfahrensanlage bestehenden Alarmzuständen

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liefert. Sobald der Operator seine Aufmerksamkeit auf den Bereich richtet, in welchem der Alarm ausgelöst wurde, führen ihn blinkende, verstärkte Videoanzeigen schnell zur speziellen, vom Alarm betroffenen Regelschleife. Eine automatiscne Alarmbestätigung erfolgt, sobald der Operator die betreffende Regelschleife herausgreift. Hierauf kennen die entsprechenden Tastenfeldbetätigungen zur Behebung des Alarmzustands vorgenommen werden. Alarmanzeigen in kritischen Anlagenbereichen v/erden durch ein hörbares Signal besonders hervorgehoben, wodurch schnelle Gegenmaßnahmen durch den Operator gewährleistet werden.

Alle Anlagenalarmanzeigen können automatisch auf einem wahlweise vorgesehenen Alarmprotokollschreiber protokolliert werden. Hierdurch spart der Operator in Notfällen Zeit, wobei Schichtwechsel-Gesamtberichte angefertigt werden können und eine zweckmäßige Aufzeichnung der Alarmdaten für spätere Verwendung möglich ist. Darüber hinaus liefert eine wahlweise vorgesehene, direkt^eschaltete Alarmlampentafel eine Daueralarmanzeige bei Stillsetzung des Systems.

Ein gültiges oder richtiges Ansprechen auf einen Alarm führt zu einer Änderung der Anteigen auf dem Anzeigegerät, zu einer Änderung des Zustands der Alarmlampen und zu einem Abschalten des Alarmhorns. Die Anlage setzt jedoch nach der Bestätigung die Alarmanzeige und -bezeichnung bis zu dem Zeitpunkt fort, zu welchem die Verfahrensbedingung berichtigt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt löscht das Alarmsystem die Alarmanzeige, und der Alarmdrucker zeichnet (in Schwarz) die Alarnlöschung auf. Jeder neue Alarm durchläuft bei seinem Auftreten dieselben Alarmgabeschritte.

Es stehen zwei Arten von Trendmeldungen (trending) zur Verfügung, nämlich einmal eine Echtzeitmeldung und zum anderen

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eine historische Meldung, Die Trends werden entweder auf dem Bildschirm oder durch Stiftschreiber wiedergegeben. Die Echtzeitdaten können entweder in Viertel- oder in Halbbildschirmformaten angezeigt werden, wobei jede Veränderliche in einem von 0 - 100% reichenden Bereich angezeigt wird. Die Trends werden dabei alle 6 s auf den neuesten Stand gebracht. Die Daten können dabei auch gleichzeitig durch wahlweise vorgesehene Schreibstift-Trendschreiber aufgezeichnet werden, zu denen ein Zugriff mit Hilfe von Festfunktionstasten leicht möglich ist. Für historische Trendbestimmung und -aufzeichnung enthält die Vorrichtung ein Speichersystem, das kurzfristig (bis zu 24 Stunden) bis zu 200 Verfahrensmeßdaten behält. Die Daten werden auf einer (Magnet-)Platte gespeichert und können Jederzeit abgerufen werden. Die Ablesung bzw. Darstellung kann im Viertel- oder Halbbildschirmformat erfolgen; wahlweise können auch historische Daten zur Ansteuerung von Stiftschreibern benutzt werden.

Für kontinuierliche Anlagen-Überwachungsfunktionen liefert eine "Anlagenüberblick-Abweichanzeige" ("Plant Overview Deviation Display") eine normalisierte graphische Balkenanzeige der Meß- oder Istwertabweichung vom Sollwert an über die Anlage hinweg verteilten Stellen. Diese Anlage gibt dem Operator einen bequem verfügbaren Überblick über den Status bzw. Betriebszustand der Anlage sowie eine frühzeitige Warnung vor bevorstehenden Alarmzuständen.

Es ist möglich, die Anzeigen so auszulegen, daß eine optimale Verfahren/Operator-Wechselwirkung erreicht wird; außerdem können die Anzeigen jederzeit umgeordnet werden. Die Anzeigestrukturen und -parameter können sowohl in Form als auch in Bedeutung modifiziert werden, wozu es nicht nötig ist, Stahlblech zu schneiden, Neuverdrahtungen durchzuführen oder re ue Instrumente einzusetzen. Beispielsweise beim Anfahren, wenn Meßwerte und Ausgangssignale wichtiger sind als Alarmanzeigen, kann die

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Betonung der An-?zeige auf diese Veränderlichen gelegt werden. Wenn dann die Anlage angefahren ist und gleichmäßig arbeitet, kann die Betonung oder Hervorhebung schnell und einfach auf die Alarmanzeige umgeschaltet werden. Außerdem können an den gewünschten Stellen einfach und kostensparend zusätzliche Verfahrensregelschleifen hinzugefügt werden.

Herstellung und Einbau der Schalttafel entfallen vollständig, ebenso wie die bei den bisherigen Anlagen mit Schalttafel erforderliche, umfangreiche Verdrahtung, Verdrahtungsfehler werden ausgeschaltet, und die Zusammenschaltung ist einfacher. Die zu beschreibende Vorrichtung nimmt nur einen Bruchteil des bei den bisherigen Schalttafeln erforderlichen Raums ein, so daß die Kontrollraumgebäude kleiner sein können. Außerdem entfällt der Wartungsaufwand für die Schalttafel und die Instrumente.

Ein getrenntes Ingenieur-Tastenfeld ist unmittelbar mit dem Operator-Schaltpult gekoppelt. Unter Verwendung des ASCII-Datenformats wird dieses Tastenfeld hauptsächlich am Einsatzort für die Bildung (configuration) und Beeinflussung der Verfahrensdatenbasis benutzt. Eine Verfahrensanlagen-Datenbasis wird mittels des Ingenieur-Tastenfelds in Verbindung mit den Operator-Tastenfeldern entwickelt. Diese, für jedes Anlagenverfahren einmalige Datenbasis enthält Informationen, welche Sollwerte, Verhältnisse, Vorspannwerte und andere überwachte Abgriff punkte bestimmen. Einmal festgelegt, kann die Datenbasis im Normalbetrieb der Anlage nach Bedarf modifiziert werden.

Die genannte Aufgabe wird also durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Verfahrensregelvorrichtung mit Merlanalen nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Einzelheiten des Operator-Schaltpults bei der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3A, 3B und 3C genauere Darstellungen des Schaltpults sowie typischer Bezeichnungen für das Änderungsfunktionstastenfeld,

Fig. 4, 4A bis 4G schematische Darstellungen der Anzeigerangordnung von Anlagen-, Bereichs- und Gruppenebenenanzeigen,

Fig. 5 ein Symbolschlüssel für die Schaltbilder mehrerer folgender Figuren,

Fig. 6 eine schematische dreidimensionale Darstellung der Anzeige-Zugriffkonstruktion,

Fig. 7 ein Flußdiagramm für Bereichsvollwert-Skalenscheiben-(faceplate)-Auswahl und -Betrieb,

Fig. 8 ein Flußdiagramm für Gruppenvollwert-Skalenscheiben-(faceplate)-Auswahl und -Betrieb,

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer typischen Verfahrens re gelschleif enkonfigura tion der als "Operatoreinstell-Regelschleife" bezeichneten Art,

Fig.10 eine Skalentafel für "Operatoreinstell-Regelschleife" mit verschiedenen Digitalseiten,

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Fig. 11 eine schematische Darstellung des Wähl- und Operationsscheraas bei einer "Operatoreinsteil- Regelschleife" bei der Wiedergabe der Digitalseite für die Primärparameter,

Fig. 12 ein Diagramm, welches den Auswahl- und Operationsfluß für eine "Operator-Setzschleife" angibt, wenn die Digitalseiten für die Alarmgrenzen dargestellt werden,

Fig. 13 ein Diagramm, v/elches den Auswahl- und Operationsfluß für eine "Operator-Setzschleife" angibt, wenn die Digitalseite für die Ausgangsspeicherzeiger dargestellt wird,

Fig. 14 eine Tabelle der Symbole für das Änderungstastenfeld für die verschiedenen Bedingungen der Arbeitsweise mit einer "Operatoreinstell-Regelschleife" und

Fig. 15 eine Kathodenstrahlröhren-Anzeige und den entsprechenden Tastenfeldstatus in einer bestimmten Stufe der Operationsfolge.

Die in Fig. 1 allgemein dargestellte Vorrichtung umfaßt ein allgemein bei 100 angedeutetes Operator-Schaltpult mit einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtung 102 und einem zugeordneten Operator-Tastenfeld 104. Unter dem Pult befindet sich eine Datenverarbeitungseinheit IO6 mit im Zusammenwirken mit dem Tastenfeld 104 wirksamen Einrichtungen zur Steuerung der vom Bildschirm (der Kathodenstrahlröhre) wiedergegebenen Bilder auf noch näher zu erläuternde Weise. Das Schaltpult 100 ist mit der entfernt gelegenen elektronischen Regelausrüstung 108 über eine sechsadrige Übertra-gungs(schnell)leitung 110 verbunden, welche die Digitaldaten in Form von Reihenimpulsen in beiden Richtungen überträgt.

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Die RegelausrUstung 103 und die Leitung 110 können von an sich bekannter Art sein, wie sie z.B. in der UG-PS 3 760 374 dargestellt ist. Diese Ausrüstung beinhaltet Regler zur Erzeugung zweckmäßiger Regelsignale für entsprechende Verfahrensventile 112 sowie Kopplungsanordnungen zur Umsetzung zwischen den Analogsignalen für die Verfahrensventile und den über die Leitung 110 gelieferten Digitalsignalen. Jede Kopplungseinheit dient effektiv als Tochtereinheit (slave unit) für eine Gruppe von Reglern, um diesen Sollwertsignale zu liefern und Statussignale, wie Meß- oder Istwerte des Zustands usw. abzunehmen. Die Kopplungseinheit liefert Änderungssignale für den Sollwert, Reglerausgangssignale und Automatik/Manuell-Status zurück. Das geregelte Verfahren kann ein beliebiges mit einer großen Zahl verschiedener Regelgrößen, wie Flüssigkeitsströmung, Temperatur usw., sein, die auf vorbestimmten V/erten gehalten werden sollen.

Das Schaltpult 100 kann auch an der rechten Seite der Kathodenstrahlröhre bzv/. des Bildschirms 102 ein Alannpult mit einem Satz von Systemsicherheits-Alarmeinrichtungen 114 und einem umfassenderen Satz von Verfahrens-Alarmeinrichtungen aufweisen, über dem Bildschirm ist außerdem ein Satz von Bereichs -Alarmeinrichtungen 118 angeordnet, Dieser Satz umfaßt acht Alarmanzeiger, entsprechend den (maximal) acht Anlagenbereichen. Diese Alarmanzeiger signalisieren einen Alarmzustand (Abweichung, Absolutwert oder falsche Eingabe) in einer oder mehreren Regelschleifen des betreffenden Anlagenbereichs.

Gemäß Fig. 2 weist die Datenverarbeitungseinheit 106 einen Zentralprozessor 120 auf, der an der linken Seite über eine Kommunikationskanal-Logikeinheit 122 und einen Treiber/Empfänger 124 mit der übertragungsleitung 110 verbunden ist und welcher die Abfragesignale periodisch zu dieser Leitung liefert und seinerseits Signale empfängt, welche den Status einer

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sehr großen Zahl verschiedener Kategorien von Ausrüstungen und Messungen angeben, etwa die Größen der Verfahrensbedingungen, die Augenblicksgrößen der Regel-Sollwerte, den Status der EIlT /AUS-Regelelemente usw. Der Prozessor 120 überträgt außerdem Regelsignale über die Leitung 110, etwa Signale zur Änderung der Größen ausgewählter Sollwerte oder zur Änderung der Ausgangssignale von Analogreglern im "Handsteuer"-Zustand.

Der Zentralprozessor 120 ist außerdem an eine Vielbit-Datenschiene 130 angekoppelt, die unter Prozessorsteuerung eine Verbindung zu einer Vielzahl anderer Teile der Anlage und des Schaltpults herstellt. Die Datenschiene verläuft beispielsweise zu einer Kathodenstrahlröhren-Treiberschaltung 132 und zu einem zugeordneten Kathodenstrahlröhren-Graphikgenerator 134, welche Kathodenstrahlröhren-Treibersignale zu zwei Kathodenstrahlröhren-Anzeigen 102, 138 liefern=, (Die zweite Kathodenstrahlröhre 130 ist in Fig. 1 nicht dargestellt, weil sie keinen wesentlichen Teil der Vorrichtung bildet; in Fig„ 2 ist sie dagegen zur Veranschaulichung der Anpaßbarkeit der Vorrichtung an unterschiedliche Einsatzerfordernisse dargestellt, wobei die Vorrichtung ohne v/eiteres durch zusätzliche Anzeigen ergänzt v/erden kann.) Die Datenschiene I30 führt außerdem zu einer Schaltpult-Kopplungseinheit 140, die ihrerseits mit folgenden Teilen in Verbindung steht: 1. Operator-Tastenfelder 104, 142 an den betreffenden '.nzeigeeinheiten, 2. Bereichs-Alarme inrichtungen 118, 144 an diesen Einheiten, 3. Anlagensicherheitsanzeiger 114, 146 an diesen Einheiten und 4. Warnhörner 146, 148 an den Anzeigeeinheiten.

Weiterhin ist die Datenschiene 130 mit drei weiteren elektronischen Kopplungseinheiten 150, 152 und 154 für 1. einen Stiftschreiber I56, 2. einen Drucker 158 und 3. ein ASCII-Ingenieur-Tastenfeld verbunden. Eine Magnetplatteneinheit 160 (floppy disk unit) und ein zugeordneter Plattenregler 162 sind ebenfalls mit der Datenschiene 130 gekoppelt, um verschiedene Hilfsfunktionen zu ermöglichen, einschließlich Spei-

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cher-Wiedereingabe, Datenbasiskonfiguration sowie Speicherung und Wiedergabe historischer Trenddaten.

Eine prinzipielle Punktion des Zentralprozessors 120 besteht in der Steuerung oder Regelung der Kathodenstrahlröhren-Anzeigen an den Operator-Schaltpulten. Dem Prozessor ist ein Direktzugriff- bzw. Randomspeicher 170 mit einer Digitalspeichereinheit 172 zur Speicherung von Daten für die Kathodenstrahlröhren-Anzeigen zugeordnet. Dieser Speicher ist in einzelne Abschnitte 17^ unterteilt, die jeweils einen Satz von Digitalanzeigedaten enthalten, welche eine entsprechende vollständige Anzeige für die Kathodenstrahlröhren bilden. Die in diesen Abschnitten enthaltenen Daten können selektiv zur Kathodenstrahlröhren-Anzeigetreiberschaltung 132 für die Steuerung der Kathodenstrahlröhren übermittelt werden. Die Anzeigedaten werden in einem Kathodenstrahlröhren-Erneuerungsspeicher in der Kathodenstrahlröhren-Treiberschaltung gespeichert, und sie dienen zur Steuerung des auf der Kathodenstrahlröhre wiedergegebenen Anzeigebilds.

Ein Abschnitt 174 des Digitalspeichers 172 enthält Anzeigeoder Wiedergabedaten, die in getrennten Wiedergabebereichen der Kathodenstrahlröhre Zusammenfassungs- oder Gesamtinformationen bezüglich des Regelstatus der betreffenden Verfahrensbereiche darstellen, z.B. der im folgenden als Anlagenalarm-Summenanzeige bezeichneten Anzeige. Andere Abschnitte enthalten weitere Sätze von Digitalanzeigedaten, die jeweils detaillierte Informationen bezüglich eines entsprechenden Bereichs darstellen, zusammengefaßt in einem bestimmten, durch die Daten von dem einen, die Gesamtinformation enthaltenden Abschnitt erzeugten Bereich der Kathodenstrahlröhren-Anzeige, z.B. die im folgenden als Bereichealarm-Gesamtanzeigen bezeichneten Anzeigen. Die Sätze von Anzeigedaten in den verschiedenen Speicherabschnitten enthalten auch Anzeigedaten

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zur Darstellung längs der Unterkante des Bildschirms. Zur Kennzeichnung der Funktionen bestimmter variabler Funktionstasten des Tastenfelds 104 ist nachstehend eine Vielfalt verschiedener Symbole erläutert.

Wenn ein beliebiger Satz von Anzeigedaten aus einem ausgewählten Speicherabschnitt zum Erneuerungsspeicher 176 übertragen worden ist, wird die Identität dieses speziellen Abschnitts im Zentralprozessor 120 registriert, z.B. in seinem als Anzeigeabschnitt-Identifizierer 178 bezeichneten Abschnitt. Dieser Abschnitt bildet einen Teil einer Anzeigeübertragungseinrichtung 180_/die einer Gemeinschaftssteuerung 1. durch bestimmte Anzeigeübertragungstasten der variablen Funktionstasten des Tastenfelds 104 und 2. durch die im Abschnitt-Identifizierer 178 gespeicherten Daten unterworfen ist. Wenn der Operator eine dieser Tasten drückt, werden somit die Anzeigedaten vom anderen Abschnitt 174 zum Auffrischspeicher übertragen, wobei der bestimmte, übertragene Abschnitt 1. durch die jeweils gedrückte Taste und 2. durch den jeweils vom Abschnitt-Identifizierer 178 identifizierten Satz von Anzeigedaten bestimmt wird. Eine ebenfalls dem Identifizierer 178 zugeordnete Steuer- oder Regeleinrichtung 181 erfüllt die vergleichbare Funktion der Durchführung bestimmter, vom Operator eingeleiteter Einstellfuntkionen, und zwar wiederum in Abhängigkeit von der identifizierten Anzeige und der gedrückten variablen Funktionstaste. Die Anzeigeübertragungseinrichtung und die Regeleinrichtung können festverdrahtete Logikelemente sein oder Software-gesteuert werden.

Das in Fig. 3A und 3B in vergrößertem Maßstab dargestellte Tastenfeld 104 1st in zwei Funktionsgruppen unterteilt, nämlich in einen Abschnitt 180A, 180B mit Tasten, die eine feste oder zugewiesene Funktion für Hauptkategorien der Schaltpultregelung besitzen, und in eine zweite Gruppe von Tasten 182, die - wie

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erwähnt - je nach den vorher vom Operator durchgeführten Maßnahmen in ihrer Punktion variabel sind. Tasten 182 mit variabler Funktion sind völlig unbeschriftet, weil die Funktion jeder Taste in verschiedenen Stufen der Operation variiert. Beschriftungen oder Kennzeichnungen, die in der untersten Zeile der Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden, stellen Funktionen oder Maßnahmen dar, die für die augenblickliche Verfahrensanzeige zutreffen. Der Betriebsverlauf besitzt die Form eines "programmierten Textbuchs", welches den Operator durch eine bestimmte Sequenz leitet. Eine typische Folge von Tastenmarken (key labels) ist in Fig. 3C veranschaulicht. In jeder Stufe des Verfahrens stehen nur die jeweils zutreffenden Aktionen zur Verfügung. Hierdurch werden die "Pendel"-Zeit für eine bestimmte Taste verkürzt und die Wahrscheinlichkeit für das Treffen der richtigen Taste erhöht. Sog. "unzulässige" Aktionen werden ebenfalls ausgetastet. Eine genaue Aufstellung und Beschreibung der Markensätze (label sets) für das Änderungsfunktionstastenfeld auf Funktions-um-Funktionsbasis findet sich an späterer Stelle der Beschreibung.

Die Festfunktionstasten 180A, 180B besitzen im gesamten System eine einzige Funktion, und sie sind mit einer entsprechenden Marke bzw. einem Etikett bezeichnet. Diese Tasten gewährleisten hauptsächliche "Vorbereitung"-Funktionen in Form von Eingaben für Hauptkategorien von Operationen, die dann mittels der variablen Punktionetasten erweitert werden.

Die an der rechten Seite des Tastenfelds befindlichen Tasten 180B sind den häufig benutzten Funktionen zugeteilt, während die Tasten 180A an der linken Seite den nur zeitweilig oder selten benutzten Funktionen zugeordnet sind. Beispiele für spezielle Tastenzuordnungen sind folgende:

PAS - Abruf der Anlagen-Alarmgesamtanzeige, die einen Überblick über den Alarmstatus der Gesamtanlage bietet und

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von der aus der Benutzer den gesamten Rangordnungssatz der verfahrensorientierten Anzeigen für die Anlage durchlaufen kann.

TND = Abruf der Viertelbildschirm-Trendanzeige, mit welcher der Benutzer Echtzeittrends darstellen oder historische Trends wiedergeben und von welcher er auf eine Halbbildschirm-Trendanzeige übergehen kann.

TAG = Abruf des Regelschleifenmarkierungs-Eingabeprogramms, welches es dem Benutzer durch Eintastung einer aus fünf Buchstaben bestehenden Regelschleifenmarkierung erlaubt, willkürlich eine Regelschleifen-Vollwertskalenanzeige jeder beliebigen Regelschleife der Anlage zu wählen, ohne den hierarchischen Bereich-Gruppen-Regelschleifenwählprozeß durchlaufen zu müssen.

SYS = Abruf der Anlagen- bzw. System-Statusanzeige, welche es dem Benutzer ermöglicht, Anlagen-Sicherheitsalarmzustände auf der Vorrichtungsebene zu bestätigen, und welche die Möglichkeit für die An- und Abschaltung von Vorrichtungen an die bzw. von der Anlage bietet.

LIA = Regelschleife in Alarmzustand.

GAK = Nicht-kritische Gruppenalarmbestätigung; ermöglicht dem Benutzer die gleichzeitige Bestätigung aller nicht-kritischen Alarmzustände auf einer Seite an der Gruppenanzeigeebene.

ACK = Ermöglicht dem Benutzer das Abschalten von Warnhörnern in Abhängigkeit vom BetatigungsVorgang und/oder von Anlagen-Sicherheitsalarmzuständen.

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PEN ■ Abruf der Trend-Schreiberzuweisungsanzeige, die es

dem Benutzer ermöglicht, Verfahrensveränderliche den Trendschreibern zuzuweisen und die Benutzung der Schreiber oder Stifte von einem der Pulte aus zu steuern.

HTA = Abruf einer historischen Trendzuweisungsanzeige; ermöglicht dem Benutzer die Zuweisung von Verfahrensveränderlichen zu einer historischen Sammlung auf einer Scheibe.

LOG ■ Abruf des Protokollier- oder Schreibprogramms, welches dem Benutzer die Wahlmöglichkeit des Ausdruckens einer der folgenden Zusammenfassungen auf dem Zeilendrucker bietet:

1. Alarmzusammenfassung - eine Zusammenfassung wichtiger Informationen über Jede augenblicklich im Alarmzustand befindliche Regelschleife;

2. Abschalt-Alarmzusammenfassung - eine Zusammenfassung wichtiger Informationen über jede Regelschleife, deren Alarmeinrichtung derzeit abgeschaltet ist, und

3. Abschalt-Abtastzusammenfassung - eine Zusammenfassung wichtiger Informationen Über jede Regelschleife, die derzeit nicht abgetastet wird.

DBC = Abruf eines Datenbasis-Konfiguratorprogramms, welches dem Benutzer die Möglichkeit für eine Formung oder Abwandlung der Konfiguration der Verfahrensdatenbasis für die Anlage bietet.

Die Anordnung der variablen Funktionstasten ist derart, daß vier Doppeltastenpositionen gebildet werden (zweite, vierte, siebente und neunte Tastenposition von links). Die Doppeltastensätze bilden eine bequeme Möglichkeit zum Wählen von "Sektoren" auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm. Die meisten

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auf dem Bildschirm erscheinenden Anzeigen sind in acht Sektoren unterteilt, wobei die obere Hälfte der Anzeige die Sektoren 1-4 und die untere Hälfte die Sektoren 5-8 umfaßt. Die vier Doppeltastensätze werden zum Wählen der betreffenden Sektoren benutzt. Beispielsweise dient die ganz links befindliche Doppeltaste zum Wählen der Sektoren 1 und 5, die nächste Doppeltaste zum Wählen der Sektoren 2 und 6 usw.

An der noch näher zu erläuternden Regelschleifen-Anzeigeebene werden die Doppeltestensätze zum Hoch- und Herablaufenlassen der gewählten Werte benutzt. Wenn ein Doppeltastensatz zum Hochlaufenlassen benutzt wird, wird der Wert durch Drücken der oberen Taste vergrößert und durch Drücken der unteren Taste verkleinert. Am Bildschirm erscheinen entsprechende Marken, wenn variable Funktionstasten für das Hochlaufen benutzt werden.

Anzeige-Rangordnung

Das Operator-Schaltpult bietet dem Operator verschiedene Ebenen von Informationen. In der höchsten Ebene werden Anzeigen geboten, die einen Überblick bzw. Zusammenfassungsinformationen auf breiter Basis darstellen, während in der untersten Ebene eine detaillierte Information über einen wesentlich stärker beschränkten Abschnitt des Gesamtgeschehens geboten wird. Die Fig. 4 bis 4G zeigen Beispiele für diese Anzeigen in folgenden Kategorien:

1 · Anlagen-EbenenanzeL ge

2. Bereichs-Ebenenanzeigen

3. Gruppen-Ebenenanzeigen

4. Regelschleifen-Ebenenanzeigen

Mittels dieser vier Anzeigeebenen oder -niveaus kann der Operator die Hauptabschnitte der Anlage überwachen oder durch

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einfache Tastenfeldbetätigung auf eine detaillierte Funktion für Übersicht und/oder Einstellung schalten. Die Einstellung der Schleifenparameter erfolgt nur an der Regelschleifenebene.

Die Vierebenen-Anzeigeranordnung bietet somit eine ordentliche Anordnung von Informationen bezüglich des der Regelung durch den Operator unterliegenden Verfahrens. Im folgenden sind die allgemeinen Merkmale und Anwendungen der vier Anzeigenebenen erläutert.

Anlagen-Ebenenanzeige

An der Anlagenebene steht eine Anzeige zur Verfügung: Die Anlagen-Alarmzusammenfassung. Diese Anzeige bietet zusammenfassende Informationen über die gesamte "Anlage" oder den größten Abschnitt einer Anlag·, welcher der Regelung durch einen einzigen Operator unterliegt. Diese Anzeige ist auf dem Bildschirm in acht Sektoren unterteilt. (Es sei darauf hingewiesen, daß alle Verfahrensoperationsanzeigen auf diese Weise angeordnet sind.) Jeder dieser acht Sektoren stellt einen der acht Anlagen-"Bereiche" dar, welche die nächste Detailebene bilden. Innerhalb eines Bereichs können bis zu acht "Gruppen" von Regelschleifen vorhanden sein, die nach Gruppenbezeichnung aufgeführt sind. Die Aufgabe der Anlagen-Alarmzusammenfassungsanzeige besteht darin, den Alarmstatus jeder dieser Gruppen innerhalb der Bereiche anzugeben. Es können bis maximal 64 Gruppen aufgeführt sein (acht Bereiche, acht Gruppen pro Bereich). Der Alarmstatus jeder Gruppe wird dabei durch Hervorhebung und Blinkenlassen des Gruppennamens angezeigt. Das Blinken zeigt einen unbestätigten Alarm an; nach der Bestätigung zeigt die Verstärkung bzw. Hervorhebung an, daß ein Alarmzustand tatsächlich noch besteht.

Bereichsebenenanzeige Für die Bildung der nächsten Ebene der Operationsdetails

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stehen an der Bereichsebene zwei Anzeigen zur Verfugung: die Bereichsalarmzusammenfassung und die Bereich-Vollwertskala. Je eine dieser Anzeigen steht für jeden der an der Anlagenalarmzusammenfassung gezeigten Bereiche zur Verfügung. Die genannte Zusammenfassung zeigt bis zu acht Gruppen an, und zwar je eine in jedem Sektor des Bildschirms. Jede Gruppe kann bis zu acht Regelschleifen enthalten, die durch Regelschleifen-Markierungsnummern identifiziert werden. An dieser Anzeige werden die Alarmzustände durch Hervorhebung und Blinkenlassen der Markierungsnummern zu den Schleifenebenenbedingungen in Beziehung gesetzt. Zusätzlich wird auch die Art des Alarms längs der Schleifenmarkierung in Form eines zwei oder drei Buchstaben umfassenden mnemonischen Kodes wiedergegeben.

Die zweite Bereichsanzeige, d.h. die Bereich-Vollwertskala, bietet eine graphische Darstellung des Meß- bzw. Istwerts und des Sollwerts (oder nur des Istwerts) für die Regelschleifen, für welche diese Information gültig ist. Die Anordnung dieser Skala ist auf die Anordnung der zugeordneten Bereich-Alarmzusammenfassungsanzeige abgestimmt (d.h. es besteht Über* einstimmung zwischen diesen Gruppen und ihrer Lage auf dem Bildschirm). Die von oben nach unten auf der Bereichsalarmzusammenfassung angegebenen Regelschleifen werden von links nach rechts auf der genannten Skalenanzeige wiedergegeben. Für Regelschleifen rein digitaler Natur wird der Analogbalken weggelassen.

Gruppenebenenanzeige

An der Gruppenebene steht eine Anzeigeart zur Verfügung, nämlich die Gruppen-Vollwertskala. Diese Anzeige kombiniert sowohl graphische als auch alphanumerische Informationen zur Bildung einer Skalen- oder "Schautafel"-Darstellung für jeweils bis zu acht Regelschleifen· Das Skalen- oder Schautafel-

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Konzept beruht unmittelbar auf dem Grundgedanken, eine Regler-Schalttafel (controller faceplate) auf dem Bildschirm nachzuahmen, jedoch mit Ergänzung durch Digitaldaten, die genaue Werte für die in graphischer Form erscheinenden Veränderlichen bieten. Bewegung (Änderung) und Relativbeziehung der Veränderlichen werden aus der Graphik abgelesen, während Größe und Absolutbeziehung durch die komplementäre Digitaldarstellung geboten werden. Jeder vonfois zu acht Sektoren auf der Anzeige wird von einer Regelschleifenanzeige eingenommen, die links und rechts in zwei Abschnitte unterteilt ist, die gleichzeitig sichtbar sind. Im allgemeinen wird die analoge (graphische) Information zuzüglich der Schleifenmarkierung im linken (Analog-)Abschnitt wiedergegeben und die Digitalinformation im rechten (Digital-)Abschnitt dargestellt.

Der lotrechte Balken im Analogteil der Regelschleifenanzeige gibt auf graphischem Wege Heß- bzw. Istwert- und Sollwertinformationen wieder. Die Außenkanten des Balkens geben den Sollwert und der innere bzw. "ausgefüllte" Teil den Meß- bzw. Istwert an. Der relative Unterschied zwischen Ist- und Sollwert kann somit leicht bestimmt werden. Die Absolutgrößen von Istwert und Sollwert werden auf relative Weise durch Vergleich der Höhen von innerem und äußerem Balken mit der Höhe der Darstellung selbst wiedergegeben. Ein genauer Meß- oder Istwert wird durch den Digitalteil der Regelschleifenanzeige gewährleistet. Dasselbe allgemeine Anzeigeformat bleibt für alle Arten von Regelschleifen, sowohl analoge als auch digitale, erhalten, um Übereinstimmung der Darstellung zu gewährleisten.

Regelschleifenebenenanzejgen

Eine Anzeige an der Regelschleifenebene wird geboten, wenn eine der acht möglichen Regelschleifen auf der Gruppen-VoIlwertskalenanzeige gewählt wird. Sobald eine bestimmte Regelschleife gewählt worden ist, kann der Digitalteil (oder "Seite") dieser Regelschleifenanordnung durch eine andere Digitalseite

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ersetzt werden, um zusätzliche Digitalinformationen über die Regelschleife zu gewinnen. Dieser Austausch der Digitalseite wird durch den Operator mittels der variablen Funktionstasten vorgenommen. Die Auslegung dieser Anzeigen ist ähnlich wie bei obiger Skalenanzeige (d.h. alle acht Regelschleifen werden gleichzeitig angezeigt), so daß der Operator alle Schleifen einer Gruppe beobachten kann, während er Einstellungen an der ausgewählten Schleife vornimmt.

Daß eine bestimmte Regelschleife durch den Operator gewählt worden ist, wird auf dreifache Weise angezeigt:

1. Die Digitalseite der gewählten Schleifenanzeige wird von der ursprünglichen Kennzeichnungsseite (entsprechend dem an der Digitalseite angebrachten Namen, wie er auf der Gruppen-Vollwertskalenanzeige erscheint) auf eine der folgenden Seiten geändert:

(a) Primärparameterseite;

(b) Sekundärparameterseite (für bestimmte Arten von Regelschleifen nicht zutreffend);

(c) Alarmgrenzenseite und

(d) Ausgangsspeicherzeigerseite.

2. Ein Teil der Digitalseite der gewählten Schleife erscheint im umgekehrten Videoformat (schwarze Buchstaben oder Ziffern auf weißem Hintergrund), was als Fehlerkennzeichen für den Operator dient. Der Hauptgrund für diese umgekehrte bzw. "Negativ"-Darstellung besteht darin, dem Operator anzuzeigen, welche Regeischleifenveränderliche augenblicklich unter der unmittelbaren Tastenfeldsteuerung oder -regelung steht.

3. Die Kennzeichnung der Änderungsfunktionstasten (untere Reihe am Bildschirm) ändert sich von Schleifenwählanzeigern (L/L)

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auf Kennzeichen oder Etiketts betreffend die einzelnen Schleifenoperationen, die vom Operator ausgeführt werden können.

Die Gemeinschaftsanzeige gemäß der Erfindung liegt zahlreichen Arten von RegeIschleifen zugrunde. Während Regelschleifeninformation und -format je nach Regelschleifenart variieren können, werden die Informationen für untereinander gleiche Arten bei allen Regelschleifen übereinstimmend dargestellt.

Für den Zugriff zu den verschiedenen Anzeigen werden drei verschiedene Techniken oder Verfahren angewandt. Dies ist eine Funktion der jeweils augenblicklich auf dem Bildschirm vorhandenen Anzeige. Diese drei Verfahren lassen sich als 1. Vertikalwahl, 2. Direktzugriff und 3. Anzeige- oder Darstellungsseitenwahl (display paging) unterteilen. Das Flußschema gemäß Fig. 6 zeigt die AnzeigeZugriffstruktur für die Verfahrensoperationsanzeigen oder -darstellungen.

Vertikalwahl

Diese Möglichkeit beruht unmittelbar auf der Bereich/Gruppen/-Regelschleifen-Struktur der Anzeigen und der physikalischen Anordnung auf der Anzeige. Dabei sind variable Funktionstasten vorgesehen, die unmittelbar auf diese Bereiche bezogen sind.Die Doppeltasten dienen diesem Zweck. Durch Drücken einer dieser Tasten wird der entsprechende Bereich gewählt, wobei der Bereich, die Gruppe oder die Regelschleife, der bzw. die augenblicklich dargestellt wird, für die nächste Detailebene gewählt wird. Diese Technik stützt sich dann auf die physikalische Anordnung der Information, und nicht auf ein Kennzeichen, wie eine Schleifenmarkierung. Bei jedesmaliger Wahl jeder Anzeige nach dem Drücken einer Taste scheint ein neues "Tastenfeld" die richtige Kennzeichnung für die nächstmögliche Auswahl vorzunehmen. An jeder Ebene ist eine Taste für die Rückkehr auf

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die vorhergehende Ebene unter Vermeidung eines vollständigen Durchgangs auf die Einleitung der Darstellung von einer Festfunktionstaste her vorgesehen. Diese Tasten (die acht Wähltasten und eine Rückführtaste) ermöglichen die kontinuierliche Aufwärts- und Abwärtsdurchschaltung im "vertikalen" Sinn. Jede in Abwärtsrichtung fortschreitende Wahl liefert mehr Einzelheiten bezüglich eines ausgewählten Teils des Verfahrens, während für die Aufwärtsrichtung das Gegenteil gilt, nämlich weniger detaillierte Informationen, dafür ein größerer Teil des Verfahrens für den Operator sichtbar.

Direktzugriff

Ein Operator besitzt die Möglichkeit der Direktwahl einer Regelschleife durch Bezeichnung einer Schleifenmarkierung. Dieses Vorgehen umfaßt wiederum die Initialisierung von einer Festfunktionstaste (mit "TAG" bezeichnet) zur Gewährleistung der richtigen Etiketts für die variablen Funktionstasten. Eine fünfstellige Markierung (alphabetisch oder numerisch für jedes Symbol) wird eingegeben, und die die betreffende Regelschleife enthaltende Gruppen-Vollwertskala wird augenblicklich herausgegriffen. Sobald die betreffende Ebene (level) erreicht ist, werden alle mit der Vertikalwahltechnik verfügbaren Funktionen geboten.

Anzeige- oder Darstellungsseitenwahl (display paging)

An den Bereichs-, Gruppen- und Schleifenebenen wird eine Art einer "Horizontal"-Wahl angewandt, um fortlaufend durch die Anzeigen oder Darstellungen der gleichen Art an jeder Ebene durchzuschaltenο Dieses als "Seitenwahl" bzw. "Paging" bezeichnete Merkmal erfordert die Benutzung einer oder zweier variabler Funktionstasten für die Auswahl fortlaufender Anzeigen, nämlich je einer Anzeige bei jeder Betätigung einer Taste. In allen Fällen werden die Anzeigen nach Art der zyklischen

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Adreßfolge ("wrap-around" fashion) durchlaufen, um eine kontinuierliche Wahl zu bieten, ohne mit einer bestimmten Anzeige beginnen zu müssen.

An den Bereichspegelanzeigen werden zwei Seitenwahl- oder Paging-Schemata angewandt. Das eine Schema ermöglicht das zyklische Durchschalten durch alle Bereichs-Alarmgesamtanzeigen oder -Vollwertskalenanzeigen unter Benutzung der Taste "< " oder "> ", sobald eine Anzeigeart gewählt worden ist. An einem beliebigen Punkt in der Reihenfolge kann die Anzeigeart (Bereichs-Alarmzusammenfassung bis -Vollwertskala oder umgekehrt) durch Betätigung der Tasten "AFF" oder "AAS" geändert werden. Diese zweite Operation kann als Art einer Seitenwahl (paging) angesehen werden, die für das zweite Schema gilt. Die Seitenwahl bzw. das Paging an der Bereichsebene ist bei jedem Schema zweiseitig gerichtet.

Das Paging bzw. Durchwählen an den Gruppenpegeln ermöglicht den sequentiellen Durchgang durch alle Gruppen innerhalb des gewählten Bereichs. Hierzu wird wiederum die Taste "<" oder ">" benutzt, um in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durchzuwählen.

Sobald eine Regelschleife aus einer Gruppen-Vollwertskalenanzeige gewählt worden 1st, wird durch Paging eine von bis zu vier Digitalseiten gewählt. Da jede Regelschleife unterschiedliche Größen von Daten und Parametern besitzt, variiert die Zahl der "Seiten" von eins bis vier. Beispielsweise gilt die Sekundärparameterseite nur für die Externsatz-Regelschleife.

Infolgedessen benötigen alle anderen drei Seiten oder weniger. Das Paging an der Schleifenebene erfolgt in einer Richtung unter Benutzung der Taste ">", bei der es sich immer um die am weitesten links gelegene Taste des Änderungsfunktionstastenfelds handelt.

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- AA -

Fig. A umreißt die Folge der Anzeigen oder Darstellungen in der Anzeige-Rangordnung. Die Fig. AA usw. veranschaulichen beispielhafte Anzeigen für einen Alarmzustand in einer Regelschleife T225.

Die Anlagen-Alarmzusammenfassung gemäß Fig. AA dient als Index für alle Bereiche und Gruppen der Anlage. Der einzige Zweck dieser Anzeige besteht darin, die Aufmerksamkeit des Operators auf die unter Alarm stehende Gruppe zu richten. Dies geschieht bei dieser Anzeige durch Hervorhebung und Blinkenlassen der betreffenden Gruppenbezeichnung. Diese Anzeige bietet zudem auch die folgenden zusätzlichen oder Hilfsinformationen:

1. Vorher gewählter Bereich und gewählte Gruppe, im linken oberen Teil der Anzeige wiedergegeben. Diese Anzeige dient als Speichervorrichtung (Gedächtnisstütze) für den Operator, um es ihm zu ermöglichen, auf eine vorherige Gruppenoder Bereichsanzeige zurückzukehren und einen Betrieb wieder aufzunehmen, den er beispielsweise zur Untersuchung eines Alarmzustands unterbrochen hat.

2. Datum: Laufender Monat, Tag, Jahr.

3. Tageszeit: Neben einer zweckmäßigen Zeitanzeige stellt dieses Merkmal eine sichtbare "Herzschlag"-Anzeige für den Anzeigenprozessor dar. Wenn nämlich der Prozessor aus irgendeinem Grund blockiert ist oder "hängenbleibt", hört die Sekundenanzeige augenblicklich auf weiterzuschalten, wodurch dem Operator angezeigt wird, daß eine Störung am Prozessor aufgetreten ist. Die Zeit wird im 24-Stundenformat angezeigt.

Gemäß Fig. AB und AC besteht die Verfahrensübersicht-Abweichanzeige aus zwei getrennten Anzeigen oder Darstellungen, die

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Informationen über eine Hälfte des Verfahrens liefern. Die Anzeige gibt die Abweichung zwischen den Istwerten und den Sollwerten für alle Regelschleifen an. Jede Anzeige enthält vier Bereiche von acht Gruppen. Die Regelabweichung jeder Regelschleife wird auf die betreffenden Regelschleifen-Abweichwerte normalisiert. Die Regelabweich-Grenzwerte werden durch die oberen und unteren Begrenzungen eines invertierten Videoblocks 190 dargestellt.

Ein Zustand ohne Regelabweichung wird durch einen Punkt im Zentrum dieses Videoblocke angegeben. Eine positive Regelabweichung wird durch einen lotrechten, von der Mitte des Blocks nach oben steigenden Balken angezeigt, während eine negative Abweichung durch einen lotrechten, von der Mitte des Blocks nach unten abgehenden Balken dargestellt wird. Wenn der Abweichgrenzwert Überschritten ist, wird der lotrechte Balken zu weiß auf schwarz umgekehrt·

Die im Alarmzustand befindliche Gruppe T225 ist die BOILER- bzw. KESSEL-Gruppe. Die Anlagen-Alarmzusammenfassung unterrichtet den Operator vom Vorhandensein eines Alarmzustands in der Kessel-Gruppe des Bereichs S02, indem das Wort "BOILER" abwechselnd aufleuchtet und erlischt. Zur Ermöglichung einer genaueren Überprüfung des Alarmzustands wählt der Operator den Bereich S02 zur Darstellung aus. Dies geschieht mittels der variablen Funktionstasten, die in der untersten Buchstabenzeile auf dem Bildschirm angegeben sind. Die Markierungen A/A über den Doppeltastenpositionen des Änderungsfunktionstastenfelds geben die Tasten an, die zum Wählen der betreffenden Bereiche benutzt werden. Beim dargestellten Beispiel wird der Bereich S02 durch Drücken der ganz links oben befindlichen Doppelstellungstaste gewählt, welche physikalisch dem Bereich S02 auf dem Bildschirm entspricht. Hierdurch wird die Anlagen-Alarmzusammenfassung auf dem Bildschirm durch die Bereich-S02-Alarmzusammenfassung ersetzt (Fig.

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1.	OFF
2.	NAL
3.	IO
4.	LD
5.	HD
6.	LA
7.	HA
8.	BLANK

- 46 -

Die Bereich-Alarmzusammenfassungsanzeige führt alle Regelschleifen in jeder Gruppe des Bereichs S02 auf. Beim dargestellten Beispiel wird der Bereich SO2 durch nur zwei Gruppen gebildet, nämlich BOILER und KOMPRESSOR. Rechts von jeder Regelschleifen-Markierungszahl erscheint eine Anzeige eines etwaigen abnormalen Zustands bei dieser Regelschleife. Dabei können die folgenden Anzeigen auftreten:

• Für Abtastung abgeschaltet; keine Werte abzutasten

- Werte abgetastet, keine Alarmgabe (Alarm gesperrt)

- Fehler in Hardware-Vorrichtung

- Alarm für Regelabweichung nach unten

■ Alarm für Regelabweichung nach oben bei Abtastung

- Alarm für niedrigen Absolutwert - Alarmgabe

• Alarm für hohen Absolutwert BLANKS (Leerstellen) - Kein Alarm

9. 0OR - Außerhalb Meß- oder Regelbereich

Wenn gemäß Fig. 4D im Bereich SO2 ein unbestätigter Alarmzustand vorliegt, wird dies durch eine blinkende Markierungszahl für Regelschleife T225 angezeigt. Ersichtlicherweise erscheint diese Markierungszahl sowohl in der KOMPRESSOR- ale auch in der BOILER-Gruppe, wodurch angezeigt wi^d, daß diese Regelschleife beiden Gruppen funktionell zugeordnet ist. Das Vorliegen eines bestätigten Alarmzustands kann ebenfalls durch den verstärkten bzw. hervorgehobenen Dauereinschaltzustand der betreffenden Regelschleifen-Markierungszahl, z.B. L118, angezeigt werden.

Die Bereich-Alarmzusammenfassung enthält auch einen speziellen Satz von Marken für die variablen Funktionstasten. Die '♦Fehlzeichen"-Marken ( < und >) bezeichnen eine Bereichs-Wählfunktion, die durch Drücken der betreffenden variablen Funktionstaste durchgeführt wird, um eine sequentielle Wahl aller Bereich-Alarmzusammenfassungen der Anlage in umlaufender Reihenfolge zu ermöglichen. Bei jedem kurzzeitigen Drücken der Taste

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erscheint jeweils eine andere Bereichsanzeige. (Bei der Anzeige gemäß Fig. 4D erscheint beim Drücken der Taste > der Bereich FEED PREP und beim Drücken der Taste < der Bereich LE UNIT.)

Die Marke AFF steht für Bereich-Vollwertskala; hierdurch wird die betreffende Anzeige (Fig. 4E) abgerufen. Die der Marke A/A für umgekehrte Videodarstellung zugeordnete Taste stellt ein zweckmäßiges Mittel für den Abruf der Anlagen-Alarmzusammenfassung dar.

Zur Gewinnung eines genaueren Überblicks über die Parameter der Regelschleife T225 erfolgt ein Zugriff zur Gruppen-Vollwertskala für die BOILER-Gruppe. (Wahlweise kann auch die entsprechende Skala für KOMPRESSOR gewählt werden, da diese ebenfalls die Schleife T225 enthält.) Der Zugriff zu dieser Skala für BOILER erfolgt durch Drücken der oberen linken Doppelstellung-Xnderungsfunktionstaste entsprechend dem oberen linken BOILER-Abschnitt der Bildschirmanzeige, in der Mitte von Fig. 4D dargestellt.

Gruppen-Vollwertskalenanzelge (faceplate)

Die Gruppen-Vollwertskala (faceplate), welche detaillierte Informationen über alle Regelschleifen in der BOILER-Gruppe gibt, ist in Fig. 4F dargestellt. Im linken oberen Teil der Anzeige geben die Worte SO2 BOILER an, daß es sich um eine Anzeige oder Darstellung der BOILER-Gruppe des Bereichs SO2 handelt. Es ist zu beachten, daß verschiedene Arten von Regelschleifen in dieser speziellen Gruppe dargestellt sindt Im unteren Abschnitt befinden sich eine Schieber-, eine Verhältnis- und eine Vorspann-Regelschleife. Zur Erhaltung der Übereinstimmung der Anzeige wird dasselbe allgemeine Analogformat auch bei allen anderen Regelschleifenarten angewandt.

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In Fig. 4P hat sich die Markierung für das Änderungsfunktionstastenfeld ebenfalls gegenüber der vorherigen Anzeige geändert. Die Marken L/L zeigen an, daß nunmehr eine bestimmte Regelschleife zur Beobachtung und/oder Beeinflussung gewählt werden kann. Die Paging-Tasten ( < und > ) werden auf dieselbe Weise wie vorher benutzt, nur daß in diesem Fall anstelle der Bereiche die Gruppen in umlaufender Folge wiedergegeben werden. Die der Reversvideο-Marke G/G zugeordnete Taste stellt eine bequeme Möglichkeit zum Abrufen der Bereich-Alarmzusammenfassungsanzeige dar.

Im Analogteil der Anzeige T225 wird ein Balken zur graphischen Wiedergabe der Meß- bzw. Ist- und Sollwerte benutzt. Die Außenränder des Balkens bedeuten den Sollwert und sein Innenbereich bzw. die "Ausfüllung" den Istwert. Die beiden kleinen Marken links vom Balken sind die oberen und unteren Absolutalarmgrenzen. Wenn der Istwert einen dieser Grenzwerte überschreitet, wenn nämlich die Schwärzung (fill-in) des Balkens über oder unter eine (der beiden) Marke(n) ansteigt bzw. abfällt, besteht ein absoluter Alarmzustand. Die unmittelbar rechts des Balkens befindliche waagerechte Linie ist ein Ausgangsanzeiger, der eine Darstellung des Regler-Ausgangswerts bietet.

Die beiden kleinen Marken rechts vom Ausgangsanzeiger werden als "manuelle Speicherzeiger¹¹ (vgl. auch Fig. 10) bezeichnet. Diese Zeiger erfüllen keine Regel- oder Alarmfunktion, sondern sind als visuelle Gedächtnisstütze für den Operator vorgesehen, welcher diese Zeiger für die Festlegung eines bestimmten, gewünschten Betrfe bsbereichs einstellen kann. Der Buchstabe "M" im Analogteil steht für "Manuell"; dies bezeichnet die Jeweilige Betriebsart des Regiere. (Der Buchstabe "A" für "Automatik" erscheint, wenn der Regler auf die automatische Betriebsart umgeschaltet wird.)

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Der Digitalteil der Regelschleifenanzeige liefert einen genauen Meß- oder Istwert, eine Anzeige der für diesen Istwert gültigen Maßeinheit (DEGF » ⁰F) und die Bezeichnung der Regelschleife · Wie noch näher zu erläutern sein wird, können weitere Digitalinformationen für die gewählte Regelschleife an der Regelschleifenebene wiedergegeben werden. Zum Wählen einer Regelschleife wird einfach die betreffende Doppelstellung- Äiderungsfunktionstaste gedrückt.

Zur Zusammenfassung der bis zu diesem Punkt durchgeführten Operationen läßt sich sa-gen, daß das Änderungstastenfeld für den Übergang von einem Überblick über die Gesamtanlage (Anlagen-Alarmstatuszusammenfassung) auf eine detaillierte Funktionswiedergabe der vom Alarm betroffenen Regelschleifen benutzt wird. Hierzu waren drei Schritte nötig:

1. Anhand der Anlagen-Alarmzusammenfassung wurde der vom Alarm betroffene Bereich gewählt.

2. Anhand der Bereich-Alarmzusammenfassung wurde die vom Alarm betroffene Gruppe gewählt.

3. Anhand der Gruppen-Vollwertskalenanzeige wurde die vom Alarm betroffene Regelschleife gewählt.

Hierbei kommt man an der Regelschleifenebene an, an welcher die Beeinflussung der erforderlichen Regelparameter oder -größen zur Behebung des Alarmzustands möglich ist. Im folgenden Abschnitt sind die Regelschleifenebenenanzeigen beschrieben.

Regelschlelfenebenenanzeigen

Die Regelschleifenebenenanzeigen für eine typische Regelschleife (nicht die Regelschleife T225) sind in Fig. AG gezeigt.

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Wenn sich die Regelschleife im Alarmzustand befindet, wird dies durch eine hervorgehobene, nicht blinkende Markierungszahl angegeben. Die variablen Funktionstasten sind nunmehr der ausgewählten Regelschleife, nicht aber der Gruppe allgemein zugewiesen. Die Tastenbezeichnungen (key labeling) können folgende Symbole umfassen:

1. > (Paging-Symbol) - ermöglicht die Wiedergabe verschiedener Digitalseiten. Die Digitalseiten werden gewählt und in umlaufender Folge (recycling sequence) dargeboten, d.h. bis zu vier Seiten werden sequentiell gewählt, und zwar jeweils auf einen Druck der Taste " > " hin.

2. OFF (Abtastung abgeschaltet) - ermöglicht es dem Operator,

die gewählte Regelschleife dem Einfluß der Anzeige zu entziehen; dies bedeutet, daß die Regelschleifenparameter nicht mehr angezeigt werden und daher nicht vom Schaltpult aus beeinflußt werden können. Diese Art der Operator/Regelschleifen-Kopplung kann beispielsweise bei der Durchführung von Instandsetzungen an der Regelschleife vorteilhaft st in. Wenn die Regelschleife auf "Abtastung abgeschaltet" (OFF) gestellt ist, erscheint in dieser Markenposition das Wort ON (für"Abtastung eingeschaltet"), wodurch die jeweilige Betätigung angezeigt wird, die (augenblicklich) vom Operator durchgeführt werden kann.

3. AUT (Automatik) - ermöglicht dem Operator die Änderung der

Betriebsart der gewählten Regelschleife von "Manuell" auf "Automatik". Sobald die Regelschleife auf "Automatik" geschaltet ist, erscheinen die Buchstaben MAN (für "Manuell") in dieser Markenposition.

A. CLS (Schließen) - ermöglicht es dem Operator, mit einem Tastendruck das letzte, der betreffenden Regelschleife

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zugeordnete Regelglied voll zu schließen. (Das Ausgangssignal steigt denn augenblicklich auf den Vollbereichswert an.) Das einige Stellen weiter rechts erscheinende Gegenstück OPN (öffnen) ermöglicht das volle Öffnen des letzten Stellglieds.

5. +S- (Langsamänderungstasten) - ermöglicht ein langsames

Hochfahren (ramping) der gewählten Veränderlichen bzw. Regelgröße. Mit der oberen Taste dieses Doppeltastensatzes wird der Wert erhöht und mit der unteren Taste erniedrigt. Die für diese Funktion vorgesehene Änderungsgeschwindigkeit ermöglicht eine Vollbereichsänderung in 25 s. Dabei ist eine spezielle Antipp-Möglichkeit vorgesehen, durch die bei jedem kurzfristigen Drücken jeder Taste eine Änderung der Veränderlichen um 0,196 hervorgebracht wird.

6. ASN (Zuweisung) - ermöglicht zur Beeinflussung durch den

Operator die Auswahl einer bestimmten Veränderlichen in der augenblicklichen Digitalseite der gewählten Regelschleife. Die Veränderlichen oder Variablen der Digitalseite werden sequentiell in umlaufender Folge gewählt, wobei die gewählte Veränderliche in umgekehrtem Videoformat auf dem Bildschirm erscheint.

7. +F- (Schnelländerungstasten) - wirken ähnlich wie vorstehend unter 5. beschrieben, gewährleisten jedoch eine höhere Änderungsgeschwindigkeit, nämlich eine Vollbereichsänderung in 5 s. Diesen Tasten ist keine Antipp-Funktion zugeteilt.

8. OPN (Offnen) - Gegenstück zu CLS (vgl. 4.).

9. L/L - bietet eine bequeme Möglichkeit zum Abrufen der

Gruppen-Vollwertskalenanzeige.

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Die variablen Funktionstasten sind für die jeweilige, durch den Abschnittsidentifizierer identifizierte Digitalseite charakteristisch, und die Regeleinrichtung 181 wird in Abhängigkeit von sowohl der jeweils identifizierten Anzeige als auch der jeweils gedrückten Taste angesteuert, so daß der Zentralprozessor eine entsprechende charakteristische Funktion entwickelt. Wenn (durch Drücken von ">") die Alarmgrenzenseite herausgegriffen wird, wird eine neue Anzeige wiedergegeben, wobei die Tastenmarken geändert werden, so daß sie die Operatoraktionen angeben, die in Verbindung mit dieser neuen (Alarmgrenzen) -Digitalseite durchgeführt werden können.

Die DIS-Markierung bezeichnet die "Alarm-Deaktivierung"; sie ermöglicht ein Abschalten der dieser Regelschleife zugeteilten Alarnfunktion. Wenn die Alarmfunktion deaktiviert worden ist, erscheint anstelle von DIS die Markierung ENA ( = "Alarmaktivierung")· Die Tasten +S- und +F- werden dazu benutzt, die oberen und unteren absoluten Alarmgrenzwerte (HA und LA), den Istwert/Sollwert-Alarmabweichbereich (DV) und die Alarmtotzone (DB) einzustellen. Diese Parameter werden zur Einstellung durch Drücken der Zuweisungstaste (ASN) gewählt.

Wenn die Ausgangsspeicherzeigerseite (Output Memory Pointer Page) herausgegriffen wird (durch erneutes Drücken der Taste ">")t wird eine neue Anzeige wiedergegeben. Die Tasten +S- und +F- werden nunmehr zur Einstellung der Hoch- und Niedrigspeicherzeiger (HM und LM) benutzt.

Wenn die Regelschleife T225 vom Außensollwert- bzw. ESL-Typ ist, steht eine als Sekundärparameterseite bezeichnete vierte Digitalseite zur Verfügung. Die ESL-Regelschleife bietet eine Wahl der Sollwertquellen, nämlich in Form einer Außeneingabe oder einer Operatoreingabe. Die der Sekundärparameterseite zugeordneten ESP- und OSP-Tasten bilden die Mittel zum Umschalten von der einen Sollwertbasis auf die andere.

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Durch Bezeichnung einer Regelschleifen-Markierungszahl hat ein Operator die Möglichkeit für eine Direktwahl einer Regelschleife. Dies geschieht wie folgt (vgl. auch Fig. 6):

1. Die Festfunktiontaste TAG wird gedrückt, wodurch die Regelschleifen-Wählanzeige abgerufen wird.

2. Unter Benutzung der variablen Funktionstasten wird eine fünfstellige Markierungszahl eingegeben. An jeder Stelle hat der Operator die Möglichkeit, entweder das nächste Symbol einzugeben oder die gesamte Eingabe mittels der Taste CAN (Cancel = Löschen) zu löschen.

3. Nach Eingabe des fünften Symbols erscheinen die Regelschleife und ihre zugeordnete Gruppe auf dem Bildschirm.

Operator/Regelschleifen-Wechselwlrkung

Diese Wechselwirkung umfaßt eine Modifikation der Regelschleifenparameter und der Betriebsarten. Realisiert wird dies mittels der Regelschleifenebenenanzeigen in Verbindung mit den variablen Funktionstasten, durch die Regeleinrichtung 181 des Zentralprozessors 120 und den Anzeigenabschnitt-Identifizierer 178. Wenn eine Regelschleifenanzeige gewählt ist, sind nur die dieser speziellen Regelschleife zugeteilten Funktionen für den Operator verfügbar. Außerdem sind auch nur die Funktionen möglich, de im betreffenden Zustand der Regelschleife durchführbar sind. Wenn beispielsweise eine Regelschleife auf OFF SCAN (Abtastung abgeschaltet) geschaltet worden ist, wird keine der Funktionen ermöglicht, die eine Änderung von Betriebsarten oder Parametern für diese Regelschleife beinhalten.

Zur genaueren Verdeutlichung der möglichen Arten von Operator/-Regelschleifen-Wechselwirkungen sind nachstehend Beispiele für eine spezielle Art einer als Operatoreingabe-Regelschleife

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bezeichneten Regelschleife angeführt. Fig. 9 veranschaulicht die grundsätzlichen Elemente einer solchen Regelschleife, wobei die Regelschleife ersichtlicherweise einen herkömmlichen Analogregler 200 aufweist, der Sollwert- und Istwert-Signale (S, M) empfängt und ein Ausgangssignal (0) für ein dem Verfahren zugeordnetes Stellglied 202 erzeugt. Das Istwertsignal wird in an sich bekannter Weise durch einen Fühler 204, z.B. ein Druckdifferenzinstrument ο.dgl., geliefert.

Gemäß der eingangs genannten US-PS 3 760 374 ist eine allgemein mit 206 bezeichnete Kopplungsausrüstung vorgesehen, die an den Zentralprozessor 106 angekoppelt ist, welcher Daten von der Kopplungseinheit abnimmt und auf beschriebene Weise mit dem Operator-Tastenfeld 104 sowie der Anzeige 102 zusammenwirkt, um Regelsignale für den Regler 200 zu liefern. Die Kopplungsausrüstung kann von "Rechner EIN" auf "Rechner AUS" umgeschaltet werden, um die Betätigung des Reglers durch eine wahlweise einsetzbare Regelstation 210 zu ermöglichen. Wenn die Kopplungseinheit "auf Rechner" geschaltet ist, kann sie die Operator-Eingabesignale (OS) und die Operator-Ausgangssignale (00) aufnehmen, um die Einstellung auf diese Parameter unter der Steuerung durch das Schaltpult-Tastenfeld 104 zu bewirken. Der Regler kann auch unter der Steuerung durch das Operator-Tastenfeld zwischen "Automatik" und "Manuell" (A/M) umgeschaltet werden, wobei der betreffende Zustand des Reglers zur Prozessor-Datenbasis zurückübertragen wird, um im Analogteil der Regelschleifenanzeige als "A" oder "M" angezeigt zu werden.

Fig. 10 veranschaulicht typische Regelschleifenanzeigen, wie sie bei der Durchführung der Operator/Regelschleifen-Wechselwirkungen benutzt werden. Die Anzeige bzw. Darstellung umfaßt eine Analogseite der beschriebenen Art sowie drei Digitalseiten für (a) Primärparameter, (b) Alarmgrenzwerte und (c) Ausgangs-

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speicherzeiger. Eine vierte Digitalseite kann benutzt werden, wenn Sekundärparameter im Spiel sind.

Die einer speziellen Regelschleife zugeordneten Digitalseiten dienen zur Einteilung der verfügbaren Operatorfunktionen in Kategorien. Die Primärparameterseite liefert beispielsweise Informationen, die für die "primären¹¹, vom Operator einstellbaren Parameter gültig sind, nlmlich den Sollwert und den Ausgang. Die Alarmgrenzseite bietet Alarmeinstellwerte, und die Ausgangsspeicher zeigersei te liefert Ausgangsspeicherzeiger-Einstellwerte. Die entsprechende Seite muß zur Einstellung der zugeordneten Parameter wiedergegeben werden.

Regelschleifen-Regelartänderungen

Der Ausgangsparameter In einer Regelschleife OSL (Operatoreingabe) (sowie in anderen Regelschleifen) kann automatisch durch den Regleroder von Hand über das gemeinschaftliche Anzeigeschaltpult beeinflußt werden. Zur Umschaltung der Regelung des Ausgangs werden die Tasten AUT und MAN benutzt. Eine Marke für AUT- oder MAN-Taste erscheint, sooft eine Primärparameterseite für diese Regelschleifenarten angezeigt wird. Der tatsächliche Statue der Regelschleife wird als "A" oder "M" im oberen Bereich des graphischen (Darstellungs-)Teils der Regelschleifenanzeige wiedergegeben. Infolgedessen ist diese Anzeige unabhängig von der dargestellten Digitalseite ständig verfügbar.

Primäre Regelschleifenregelung

Die primäre Regelschleifenregelung umfaßt die Einstellung der primären Regelschleifenparameter, z.B. Sollwert und Ausgang für eine Operatoreingabe-Regelschleife. Diese Parameter werden unter Benutzung der Primärparameterseite und der Hochlauftasten

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(ramp keys) des Änderungsfunktionstastenfelds eingestellt.

Fig. 11 zeigt in üblicher Flußdiagrammform die verschiedenen Aktionen oder Funktionen, die unter speziellen Bedingungen einer Operatoreingabe-Regelschleife durchgeführt werden können. Wenn sich der Regler in der Automatikbetriebsart befindet, kann nur der Sollwert durch den Operator mittels der Tasten S oder F geändert werden. Befindet sich der Regler in der Handsteuerbetriebsart, so kann entweder der Sollwert oder das Ausgangssignal geändert werden. Hierbei kann der Operator durch Betätigung der Taste ASN die zu ändernde Größe wählen. Gemäß Fig. 11 werden beispielsweise durch Betätigung der Taste ASN, wie bei 200 angedeutet, die Regelzustände von "Sollwertwahl" auf Ausgangs(signal)wahl" umgeschaltet. Bei weiterer Betätigung der Taste ASN, wie bei 222 gezeigt, wird der Status wieder auf "Sollwertwahl" zurückgeschaltet, wobei der Regler in der Handsteuerbetriebsart verbleibt.

Die spezielle Veränderliche oder Variable, die geändert werden kann, wird auf der Darstellungsseite mit deutlicher Kennzeichnung angezeigt, z.B. mit einem helleren Videohintergrund als bei den anderen angezeigten Parametern, so daß der Operator auf einen Blick erkennt, welcher Parameter unter der Steuerung des Tastenfelds steht. Sooft sich der Regler in der Manuell-Betriebsart befindet, wird er durch Betätigung der Taste AUT (auf dem Bildschirm markiert) auf "Automatik" umgeschaltet. Die Marke für die Taste AUT geht gleichzeitig auf "MAN" über, so daß der Regler bei der nächsten Betätigung dieser Taste wieder auf "Manuell" zurückgeschaltet wird.

Alarmgrenzwerte ins tellungen

Die Anlagen-Alarmgrenzwertparameter für jede Regelschleife (falls zutreffend) werden unter Benutzung der Hochlauf-Tasten in Verbindung mit der Alarmgrenzwertanzeigeseite eingestellt.

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Hohe Absolut-, niedrige Absolut-, Abweich- und Totzonenalarmgrenze sind unabhängig vom Betriebsstatus der Regelschleife jederzeit einstellbar. Wie erwähnt, wird die ASN-Taste zur Auswahl einer der vier hochzuschaltenden (ramped) Veränderlichen benutzt. Eine ebenfalls vorgesehene Alarm-Aktivier/Deaktivier-Funktion dient zur Steuerung der Alarmgabe für jede einzelne Regelschleife· Fig. 12 zeigt in üblicher Flußdiagrammform die in Verbindung mit der Alarmgrenzwertseite durchführbaren Funktionen.

Ausgangsspeicherzeigerelnstellungen

Die Ausgangsspeicherzeiger werden auf der betreffender:Seite für diejenigen Regelschleifen angezeigt, auf welche diese Einsteller (marker) zutreffen. Die Einstellung erfolgt auf entsprechende Weise wie bei den Alarmgrenzwerteinstellungen. Das Tastenfeld ermöglicht eine Änderung dieser Parameter zu jedem beliebigen Zeitpunkt, unabhängig von Regelschleifenstatus oder -betriebsart, wie in Fig. 13 umrissen. Die Taste ASN wird für die abwechselnde Wahl des hohen und des niedrigen Ausgangszeigers benutzt.

Fig. 14 veranschaulicht zur Erläuterung die Bildschirm-Tastenfeldmarken oder -bezeichnungen für das Änderungsfunktionstastenfeld beim Fehlen anderer Reglerworte oder Bedingungen, wie in der rechten Spalte angegeben.

Datentrendbeatlmmung oder -hochzählung

Eine Gemeinschaftsanzeigeanlage gemäß der Erfindung kann die Fähigkeit für eine Trendbestimmung (d.h. Abgreifen, Sammeln und Aufzeichnen) von Analogdaten besitzen. Die in der Verfahrensdatenbasis enthaltenen Analogmeß- oder -istwerte können entweder auf Echtzeitbasis oder auf historischer Basis hochgerechnet (trended) werden.

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Bei der Echtzeitmethode werden die Daten abgegriffen, konditioniert und angezeigt, um eine ständig auf den neuesten Stand gebrachte Chronologie der Datenveränderungen zu bieten. Bei der historischen Methode werden bis zu 24 Stunden lang Daten abgegriffen, konditioniert und im Plattenspeicher für späteren Herausgriff und spätere Anzeige gespeichert. Bis zu 200 Variable können der historischen Trendbestimmung zugewiesen werden (kontinuierliche Ergänzung von bis zu 200 Veränderlichen bzw. Variablen auf der Platte).

Die Trends der Verfahrensveränderlichen können entweder durch Kathodenstrahlröhren oder durch Stiftschreiber (pen recorders) wiedergegeben werden. Bei Verwendung eines Kathodenstrahlröhren-Bildschirms können beliebige sechs Veränderliche, ob auf Echtzeitbasis oder auf historischer Basis,für die Wiedergabe zugewiesen werden, d.h. für die sofortige Wiedergabe unter Benutzung der Tasten des Tastenfelds bereitgemacht werden. Bei Verwendung von Stiftschreibern können bis zu sechzehn Veränderliche beider Arten gleichzeitig dargestellt werden.

Verfahrensanzeigen mit Alarmmeldung

Es sind drei Arten von Verfahrensanzeigen vorhanden, die eine Alarmmeldung (alarmfootification) beinhalten:

1. Anlagen-Alarmzusammenfassungsanzeige

2. Bereich-Alarmzusammenfassungsanzeige

3. Gruppen-* Vollwertskalenanzeigen (faceplate)

Das Auftreten eines neuen Alarms beeinflußt jede dieser drei Anzeigen wie folgt:

Bei der erstgenannten Anzeige beginnt die Gruppenbezeichnung der Regelschleife, in welcher ein Alarmzustand herrscht, zu

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blinken. Wenn dabei der der blinkenden Gruppenbezeichnung zugeordnete Bereich gewählt wird, wird eine Bereich-Alarmzusammenfassung wiedergegeben.

Bei dieser Bereichsanzeige beginnt die Regelschleifenmarkierung der vom Alarm betroffenen Regelschleife beim Auftreten eines Alarmzustands zu blinken. Der spezielle Alarmzustand wird ebenfalls an oder neben der Regelschleifenmarkierung angezeigt. Durch Wahl der Bereich-Alarmzusammenfassung wird das Blinken der Gruppenbezeichnung an der Anlagen-Alarmzusammenfassung beendet. Die Gruppenbezeichnung wird jedoch verstärkt bzw. hervorgehoben, um anzuzeigen, daß zumindest ein Alarmzustand in der betreffenden Gruppe besteht, der Operator jedoch den vom Alarm betroffenen Bereich adressiert hat. Wenn zu diesem Zeitpunkt die der blinkenden Regelschleifenmarkierung zugeordnete Gruppe gewählt wird, verschwindet die Gruppen-Vollwertskalenanzeige (faceplate).

Auf der Gruppen-Vollwertskalenanzeige blinkt die Regelschleifenmarkierung, welche der vom Alarm betroffenen Regelschleife zugeordnet ist. Wenn der Alarm nicht kritisch ist, kann das Blinken durch Drücken der Festfunktionstaste zur Bestätigung des nicht-kritischen Gruppenalarms (GAK) beendet werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Regelschleife gewählt wird, wird der Blinkzustand der Regelschleifenmarkierung beendet, und diese Markierung wird hervorgehoben. Durch das Wählen der vom Alarm betroffenen Regelschleife wird auch das Blinken der Regelschleifenmarkierung auf der Bereich-Alarmzusammenfassung beendet.

Bereich-Alarmlampen

An der Schaltpult-Steuertafel befinden sich bis zu acht Alarmlampen über dem Bildschirm. Diese Lampen entsprechen (bis zu) acht auf der Anlagen-Alarmzusammenfassung angezeigten Bereichen. Jedes Lampenfeld 1st in zwei Abschnitte unterteilt, nämlich in

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eine rote obere Hälfte und in eine orangefarbige untere Hälfte. Die rote Lampe blinkt beim Auftreten eines neuen Alarmzustands in einem bestimmten Anlagenbereich. Wenn zu diesem Zeitpunkt die für diesen Bereich geltende Bereich-Alarmzusammenfassung für die Wiedergabe gewählt wird, hört die rote Lampe zu blinken auf, um dann ständig eingeschaltet zu bleiben. Wenn die Regelschleife gewählt wird, welcher diese Alarmlampe zugeordnet ist, leuchtet das rote Licht kontinuierlich auf. Wenn der Alarmzustand nicht mehr besteht, erlöschen sowohl die rote als auch die orangefarbige Lampe.

Obgleich vorstehend verschiedene Ausführungsformen der Erfindung offenbart sind, soll die Erfindung keinesfalls darauf beschränkt sein, sondern alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden Änderungen und Abwandlungen mit umfassen.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine Vorrichtung zur Regelung eines komplexen industriellen Verfahrens geschaffen, bei dem zahlreiche Veränderliche bzw. Variable zu regeln sind. Die Vorrichtung umfaßt einen Kathodenstrahlröhren-Bildschirm, auf welchem dem Verfahrensoperator jeweils entsprechende, vorbestimmte Anzeigen oder Darstellungen aus einer großen Anzahl solcher Anzeigen geboten werden. Die Anzeigen sind dabei hierarchisch bzw. in einem Rangordnungsschema von einer Anlagen-Gesamtinformation bis herab zu detaillierten Angaben über die einzelnen Verfahrensregelschleifen geordnet. Das Operator-Schaltpult weist ein Tastenfeld mit Tasten variabler Funktion auf, die Funktionen durchführen, welche durch die speziellen Anzeigen auf dem Bildschirm vorbestimmt sind. Die Bildschirmanzeige enthält Symbole, welche lagenmäßig auf die Tasten bezogen sind und welche die Tastenfunktionen fUr die betreffende Anzeige identifizieren. Der Operator kann dabei die Anzeige bzw» Darstellung und das Verfahren mittels des Tastenfeldreglers mit den Anzeigewiedergaben regeln oder steuern.

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Leersei te

Claims (1)

1. Henkel, Kern, Feier Cr HSnzel PatentanwaKe

   Möhlstraße 37 The Foxboro Company D-8000 München 80

   Foxboro, Mass., V.St.A. ^βΙΙΪΆ

   Telegramme: ellipsoid

   2 Γ. CM. 1977

   Patentansprüche

   M. !vorrichtung für die Regelung eines komplexen industriellen —Verfahrens mit einer großen Zahl an Zuständen oder Bedingungen, deren Größen bestimmt werden sollen, wobei die Meß- oder Istwerte zu zugeordneten Einrichtungen für die Erzeugung entsprechender Verfahrensregelsignale für Elemente, wie Ventile und dgl. Stellglieder, geleitet werden, wobei die einzelnen Kombinationen aus einer Einrichtung zur Erzeugung eines entsprechenden Regelsignals je eine Verfahrens-Regelschleife bilden, und wobei die Regelschleifen in den jeweiligen Verfahrensaufgaben zugeteilten Gruppen angeordnet sind und die Gruppen als bestimmte Bereiche der Gesamtanlage zusammengefaßt sind, gekennzeichnet durch ein Operator-Schaltpult mit einer Anzeigevorrichtung und einem Dateneingabe-Tastenfeld, durch einen Anzeigespeicher für die Anzeigevorrichtung zur Speicherung von Digitaldaten für die kontinuierliche Regelung oder Steuerung der Anzeige, durch einen Digitalspeicher mit einer Anzahl von Speicherabschnitten, die jeweils mit einem Satz von Digitalanzeigedaten eine entsprechende vollständige Anzeige oder Darstellung für die Anzeigevorrichtung bilden und für die selektive Übertragung zum Anzeigespeicher für die Regelung der Anzeige angeordnet sind, wobei ein erster Satz der Digitalanzeigedaten in getrennten Anzeigesektoren der An-

   vI/Bl/ro

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   Zeigevorrichtung Gesamtinformationen bezüglich des Regelstatus der betreffenden Verfahrensbereiche wiedergibt, wobei der Digitalspeicher weitere Sätze von Digitalanzeigedaten enthält, die jeweils detaillierte Informationen über einen entsprechenden Bereich darstellen und in einem entsprechenden Sektor der Anzeige zusammengefaßt sind, welcher durch die Digitaldaten des ersten Satzes bestimmt wird, und wobei die Digitalanzeigedatensätze jeweils auch Anzeigedaten zur Wiedergabe von Symbolen an vorbestimmten Stellen der Anzeigevorrichtung enthalten, um Funktionen vorherbestimmter Tasten mit variabler Funktion zu kennzeichnen, wenn der vollständige Satz der Digitalanzeigedaten an der Anzeigevorrichtung vorhanden ist, und durch eine Anzeigeumschalteinrichtung, die durch die vorherbestimmten Tasten und durch die Speicherung eines der Sätze der gespeicherten Digitalanzeigedaten im Anzeigespeicher gemeinsam gesteuert oder geregelt wird und die durch die vorherbestimmten Tasten betätigbar ist, wenn einer der Sätze der gespeicherten Digitalanzeigedaten in den Anzeigespeicher eingegeben worden ist, um zu letzterem einen entsprechenden weiteren Satz gespeicherter Digitalanzeigedaten entsprechend der Funktion zu übertragen, welche durch die Symbole des auf der Anzeigevorrichtung durch den einen Anzeigedatensatz wiedergegebenen Anzeigedatensatzes gekennzeichnet ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede vorbestimmte oder vorgewählte Taste dann, wenn sich der erste Satz gespeicherter Anzeigedaten im Anzeigespeicher befindet, betätigbar ist, um zum Anzeigespeicher einen entsprechenden weiteren Satz gespeicherter Anzeigedaten zu übertragen, welche detaillierte Informationen über einen entsprechenden Verfahrensbereich darstellen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vorgewählten Tasten eine Paging- oder Seitenwahl-

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   funktion erfüllt, so daß dann, wenn ein Satz aus einer zusammenhängenden Gruppe weiterer Sätze von Anzeigedaten im Anzeigespeicher gespeichert ist, die einzelnen anderen Sätze der Gruppe bei aufeinanderfolgenden Betätigungen der genannten Taste in vorbestimmter sequentieller Reihenfolge und umlaufend, einschließlich der Rückführung auf den einen Datensatz, übertragen werden.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Digitaldatensatz Daten umfaßt, die eine Zusammenfassung oder Gesamtinformation des Alarmstatus der Verfahrensbereiche darstellen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmzustand durch eine spezielle Kennzeichnung des den Verfahrensbereich, in welchem ein Alarmzustand aufgetreten ist, identifizierenden Zeichens (indicia) anzeigbar ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigedatensätze in mehreren, d.h. mindestens drei Informationsebenen angeordnet sind, daß die erste Ebene einen ersten Satz von Anzeigedaten umfaßt, welche eine Gesamtinformation bezüglich des Regelstatus des gesamten Verfahrens darstellen, daß die zweite Ebene mehrere zweite Sätze von Anzeigedaten umfaßt, die jeweils eine detailliertere Wiedergabe (exposition) eines entsprechenden Abschnitts der Verfahrensgesamtinformation in der ersten Ebene darstellen, daß die dritte Ebene mehrere dritte Sätze von Anzeigedaten umfaßt, die jeweils eine noch detailliertere Wiedergabe eines entsprechenden Abschnitts der Verfahrensinformation(en) darstellen, welche durch einen der zweiten Anzeigedatensätze auf der zweiten Ebene dargestellt sind, und daß die Anzeigedatensätze weiterhin auf der Anzeigevorrichtung Index- oder Zeichensymbole wiedergebende Symbolanzeigedaten zur Identifizierung der Funktionen umfassen,

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   die durch die Tasten mit variabler Funktion durchführbar sind, wenn diese betätigt werden, wenn die Anzeige auf der Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird.

   Vorrichtung zur industriellen Verfahrensregelung bei einer außerordentlich komplexen Anlage mit einer Vielzahl von Anlagenbereichen mit jeweils einer Anzahl von Bedingungen, deren Werte oder Größen zu bestimmen sind und deren Meßoder Istwerte zur Lieferung entsprechender Verfahrensregelsignale für Elemente, wie Ventile und dgl. Stellglieder, herangezogen werden sollen, wobei jede Kombination aus einer Einrichtung zur Bestimmung der Bedingungen und einer Einrichtung zur Lieferung eines entsprechenden Regelsignals eine Verfahrensregelschleife bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Operator-Schaltpult eine Anzeigevorrichtung und ein Dateneingabe-Tastenfeld aufweist, daß ein Anzeigespeicher für die Anzeigevorrichtung Digitaldaten für die kontinuierliche Ansteuerung der Anzeige enthält, daß ein Digitalspeicher mit einer Anzahl von Speicherabschnitten vorgesehen ist, wobei ein Satz von Digitalanzeigedaten eine entsprechende, vollständige Anzeige für die Anzeigevorrichtung bildet und so angeordnet ist, daß er zur Steuerung der Anzeige selektiv zum Anzeigespeicher übertragbar ist, daß ein erster Satz der gespeicherten Digitaldaten auf der Anzeigevorrichtung Zusammenfassungs- bzw. Gesamtinformationen bezüglich des Regelstatus einer Anzahl von Verfahrensbereichen wiedergibt, daß der Digitalspeicher weitere Sätze von Digitaldaten enthält, die jeweils detaillierte Informationen bezüglich einer Anzahl der Regelschleifen darstellen, daß die weiteren Sätze von Digitaldaten bei Speicherung im Anzeigespeicher so angeordnet sind, daß sie die Information über jede Regelschleife in einem entsprechenden Sektor der Anzeigevorrichtung wiedergeben, daß jeder dieser weiteren Digitaldatensätze zwei Untergruppen von Daten enthält, von

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   denen der eine Daten umfaßt, die in einem ersten Abschnitt des betreffenden Anzeigesektors graphische Zeichen bezüglich des Werts bzw. der Größe einer Verfahrensbedingung und des Sollwerts dafür wiedergeben, und von denen der andere Daten umfaßt, um in einem zweiten Abschnitt des betreffenden Anzeigebereichs unmittelbar neben dem ersten Abschnitt alphanumerische Symbole wiederzugeben, die eine genaue numerische Information über den Regelstatus der betreffenden Regelschleife liefern, und daß eine selektiv durch das Tastenfeld ansteuerbare Anzeigeübertragungseinrichtung vorgesehen ist, um einen beliebigen Satz der gespeicherten Digitaldaten zum Anzeigespeicher zu übertragen.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die graphischen Zeichen einen lotrechten Balken umfassen, der durch seine Höhe den Meß- bzw. Istwert für die betreffende Regelschleife angibt, und daß mindestens eine lotrechte Linie neben dem lotrechten Balken mittels ihrer Höhe den Sollwert für die betreffende Regelschleife angibt.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes graphische Zeichen zur Angabe des Sollwerts zwei äußere, dem lotrechten Balken benachbarte lotrechte Linien umfaßt, wobei die beiden lotrechten Linien dann, wenn der Meßwert unter dem Sollwert liegt, durch den offenen Raum zwischen ihnen leicht unterscheidbar sind, während dann, wenn der Meßwert über dem Sollwert liegt, der lotrechte Meßwertbalken durch sein im Vergleich zu einer tragenden, dickeren Basis In einer Höhe entsprechend dem Sollwert dünneres Aussehen leicht bestimmbar ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz der Digital-Regelschleifendaten Informationen bezüglich einer Anzahl getrennter Regelschleifen enthält, wobei diese Daten in entsprechenden Sektoren der Anzeige wiedergegeben werden.

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   11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das graphische Zeichen neben dem lotrechten Balken zwei kleine Marken aufweist, welche einen oberen und einen unteren absoluten Alarmgrenzwert angeben.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das graphische Zeichen neben dem lotrechten Balken eine waagerechte Linie aufweist, welche den Wert bzw. die Größe eines AusgangesignaIs von einem Regler angibt.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das graphische Zeichen neben der waagerechten Linie zwei kleine, als manuelle Speicherzeiger oder -hinweisadressen dienende Marken aufweist, um dem Operator eine einstellbare Darstellung eines gewünschten oder Soll-Betriebsbereichs zu bieten.

   14. Vorrichtung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß

   das graphische Zeichen eine V/Jedergabe der Buchstaben A oder M umfaßt, welche den Automatik- bzw. den Manuell-Betriebszustand des betreffenden Reglers angeben.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitaldatensätze Daten enthalten, die auf der Anzeige für jede Regelschleife einen längs des graphischen Zeichens befindlichen Abschnitt mit einer Anzahl von Digitalsymbolen bilden, welche Verfahrensgroßen, wie Meß- oder Istwert und die dafür zutreffende technische Maßeinheit, darstellen.

   16. Vorrichtung zur Regelung von komplexen industriellen Verfahren mit einer Vielzahl von Bedingungen oder Zuständen, deren Werte bzw. Größen gemessen werden und deren Meß- oder Istwerte für die Lieferung entsprechender Verfahrensregelsignale für Elemente, wie Ventile und dgl. Stellglieder, benutzt werden, wobei jede Kombination aus Einrichtungen zur

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   Messung einer Bedingung und zur Lieferung eines entsprechenden Regelsignals eine Verfahrens-Regelschleife bildet, wobei die Regelanlage eine Anzahl von Reglern enthält, die jeweils ein entsprechendes Regelsignal für ein zugeordnetes Betätigungselement bzw. Stellglied erzeugen, und wobei mindestens eine digital gesteuerte, einer ausgewählten Gruppe von Reglern zugeordnete Tochtereinheit (slave unit) zur Lieferung von analogen Sollwertsignalen an die Regler und zur Abnahme von analogen Statussignalen, wie Bedingungs-Meß- oder -Jstwerte, von ihnen sowie eine mit dieser Digital-Tochtereinheit über ein Kabel verbundene Zentralprozessoreinheit vorgesehen ist, deren Kabel eine Reihenimpuls-Digital verbindung zwischen beiden Einheiten herstellt, gekennzeichnet durch ein an der Zentralprozessoreinheit angeordnetes Operator-Schaltpult mit einer Anzeigevorrichtung und einem Dateneingabe-Tastenfeld, durch einen für die Anzeigevorrichtung vorgesehenen Digitalanzeigespeicher, der Digitaldaten zur kontinuierlichen Ansteuerung der Anzeige enthält, durch einen Digitalspeicher mit einer Anzahl von Speicherabschnitten mit jeweils einem Digitaldatensatz, der eine entsprechende vollständige Anzeige für die Anzeigevorrichtung bildet und so angeordnet ist, daß er zur Steuerung der Anzeige selektiv zum Digitalanzeigespeicher übertragbar ist, wobei ein erster Satz der gespeicherten Digitaldaten in getrennten Anzeigebereichen der Anzeigevorrichtung Gesamtinformationen bezüglich des Regelstatus des Verfahrens wiedergibt, wobei der Digitalspeicher weitere Sätze von Digitaldaten enthält, die jeweils detaillierte Informationen bezüglich einer Anzahl von Regelschleifen darstellen, und wobei jeder Satz der weiteren Digitaldaten Daten zur Wiedergabe von alphanumerischen Symbolen enthält, um genaue numerische Informationen bezüglich des Regelstatus der Regelschleife, einschließlich der Größe des Sollwertausgangs des Reglers für die Regelschleife, zu liefern, durch eine selektiv mittels des Tastenfelds ansteuerbare

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   Anzeigeübertragungseinrichtung, um zum Anzeigespeicher einen beliebigen Satz der gespeicherten Anzeigedaten zu übertragen, durch eine in der Zentralprozessoreinheit vorgesehene Signalerzeugungseinrichtung, die mit Hilfe des Tastenfelds betätigbar ist, wenn die Anzeigevorrichtung die detaillierten Informationen bezüglich des Regelstatus einer bestimmten Regelschleife wiedergibt, und die für die Tochtereinheit für den der bestimmten Regelschleife zugeordneten Regler über das Reihenimpulskabel Sollwertausgangsänderungssignale für den zugeordneten Regler erzeugt und überträgt, wobei die spezielle Tochtereinheit zur Zentralprozessoreinheit Signale zurückzuliefern vermag, welche die Änderung im Sollwert-Ausgang(ssignal) widerspiegeln, und durch eine durch die Zentralprozessoreinheit betätigbare Einrichtung zur Änderung der gespeicherten Digitaldatensätze, welche die detaillierte Information betreffend den Regelstatus der bestimmten Regelschleife enthalten, in der Weise, daß die geänderten Sollwert-Ausgangsdaten in der Darstellung auf der Anzeigevorrichtung wiedergegeben werden.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung Mittel zur Änderung des Sollwerts in kleinen Einzelschritten aufweist, um eine vergleichsweise langsame stufenweise Änderung (ramp-change) des Sollwerts zu gewährleisten.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur vergleichsweise schnellen stufenweisen Änderung (ramp-change) des Sollwerts vorgesehen sind.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen Signale das Ausgangssignal eines Reglers in der Hand-Betriebsart und den Sollwert eines Reglers in der Automatik-Betriebsart verändern.

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   20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der verschiedenen Regler zwischen einem automatischen und einem manuellen Regelstatus umschaltbar ist, wobei die Tochtereinheiten auch Analog-Ausgangssignale für manuelle Regelung liefern, daß die Digitaldatensätze mehrere Sätze mit Regelschleifendaten enthalten, um auf der Anzeige Zeichen zu erzeugen, die angeben, ob die Regelschleife unter automatischer oder manueller Regelung steht, daß die Signalerzeugungseinrichtung bei selektiver Betätigung des Tastenfelds (a) Sollwertänderungssignale für den zugeordneten Regler für seinen automatischen Betrieb oder (b) Ausgangssignaländerungen für das zugeordnete Verfahrenselement bzw. Stellglied oder (c) Befehlssignale zum Umschalten des Reglers zwischen automatischem und manuellem Betrieb erzeugt, daß eine durch die Zentralprozessoreinheit betätigbare Anzeigedaten-Regeleinrichtung zur Änderung der im Anzeigespeicher gespeicherten Sätze von Regelschleifendaten vorgesehen ist, um auf der Anzeige (a) geänderte Sollwertdaten, (b) geänderte Ausgangssignaldaten und (c) eine Änderung des Automatik/Manuell-Status anzuzeigen, und daß eine Einrichtung zur Steuerung der Signalerzeugungseinrichtung entsprechend dem Automatik/Manuell-Status in der Weise vorgesehen sind, daß die Signalerzeugungseinrichtung der Tochtereinheit Signale zur Änderung der Sollwertdaten nur dann liefern kann, wenn sich die Regelschleife im automatischen Regelstatus befindet, und die Signale zur Änderung der Ausgangssignaldaten nur dann abzugeben vermag, wenn die Regelschleife unter manueller Steuerung steht.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralprozessoreinheit eine Einrichtung zur Steuerung der Anzeigevorrichtung in der Weise aufweist, daß dann, wenn die Regelschleife unter automatischer Regelung steht, die Sollwerte von der restlichen Darstellung unterschieden werden, und wenn die Regelschleife unter manueller Regelung steht,

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   die Ausgangswerte von der restlichen Darstellung verschieden sind, so daß der Operator zur Durchführung einer Änderung des Sollwerts oder der Ausgangsgröße die zutreffenden Daten schnell erfassen kann.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tochtereinheit (slave unit) eine Einrichtung aufweist, welche zur Zentralprozessoreinheit Aktualisierungssignale überträgt, die ihrerseits (a) Sollwerte, (b) Ausgangssignaldaten und (c) den Automatik/Manuell-Status darstellen, und daß die Anzeigedatenregeleinrichtung in Abhängigkeit von den Aktualisierungssignalen die Sollwertdaten, die Ausgangssignaldaten und den Automatik/Manuell-Status anzeigt.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasten mit variabler Funktion längs einer im wesentlichen waagerechten Linie (Zeile) nahe der Unterkante der Anzeigevorrichtung angeordnet sind und daß jeder Satz von Digitalanzeigedaten Daten enthält, um auf der Anzeige nahe ihrer Unterkante Symbole wiederzugeben, die stellungs- oder lagenmäßig auf zumindest bestimmte der Tasten mit variabler Funktion bezogen sind und die eine Information bezüglich der durch die jeweils lagenmäßig zugeordnete Taste durchzuführenden Funktion liefern.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Anzeige durch gewisse Anzeigedatensätze dargestellten Symbole auf nur eine ausgewählte Zahl von Tasten mit variabler Funktion bezogen oder abgestimmt sind, welche kleiner ist als die Gesamtzahl dieser Tasten, und daß die Zentralprozessoreinheit so ausgelegt ist, daß sie bei Betätigung einer der restlichen Tasten, die nicht durch die augenblicklich auf der Anzeigevorrichtung wiedergegebenen Symbole identifiziert ist, keine Funktion durchführt.

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   25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasten eine Gruppe von Tasten umfassen, die einzeln lagenmäßig auf entsprechende Bereiche der Anzeige bezogen sind, und daß die Zentralprozessoreinheit bei Betätigung einer beliebigen Tastengruppe zum Anzeigespeicher einen neuen Satz von Digitalanzeigedaten zu übertragen vermag, welche zusätzliche Informationen bezüglich der ursprünglich in dem Bereich der Anzeige, welcher lagenmäßig auf die betätigte Taste bezogen ist, wiedergegebenen Informationen darstellen.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastengruppen vier Sätze von Doppel(funktions)tasten umfassen, die längs der waagerechten Linie auf Abstände verteilt sind, wobei die beiden Tasten jedes Satzes lotrecht nebeneinander angeordnet sind, so daß die acht Tasten der Gruppe lagenmäßig acht Bereichen der Anzeige entsprechen.

   27. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Regelschleifen in Gruppen entsprechend den jeweiligen Bereichen der Gesamtanlage angeordnet sind, insbesondere zur Überwachung eines in einer der Regelschleifen auftretenden Alarmzustands, der dann vorliegt, wenn einer der Meß- bzw. Istwerte vorbestimmte Grenzwerte übersteigt, gekennzeichnet durch ein Operator-Schaltpult mit einer Anzeigevorrichtung und einem Dateneingabe-Tastenfeld, durch einen Anzeigespeicher für die Anzeigevorrichtung, welcher Digitaldaten zur kontinuierlichen Ansteuerung der Anzeige enthält, durch einen Digitalspeicher mit einer Anzahl von Speicherabschnitten, die Jeweils einen Satz von Digitalanzeigedaten enthalten, welche eine entsprechende vollständige Anzeige für die Anzeigevorrichtung bilden und welche zur Steuerung der Anzeige selektiv zum Anzeigespeicher übertragbar sind, wobei ein erster Satz von Digitalanzeigedaten auf der Anzeigevorrichtung Gesamtinformationen bezüglich des

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   Regelstatus einer Anzahl der genannten Gruppen wiedergibt, wobei der Digitalspeicher weiterhin Digitaldatensätze enthält, die jeweils eine detaillierte Information bezüglich einer Anzahl von Regelschleifen darstellen, und wobei die gespeicherten Digitaldaten Daten umfassen, die auf der Anzeige Zeichen bilden, die ihrerseits anzeigen, ob ein Alarmzustand für eine der Regelschleifen besteht, und durch eine selektiv durch das Tastenfeld angesteuerte Anzeige (datenübertragungseinrichtung, um zum Anzeigespeicher einen beliebigen Satz der gespeicherten Anzeigedaten, einschließlich zugeordneter Alarmzustandsdaten, zu übertragen, und wobei das Tastenfeld dann, wenn sich irgendein Satz von Digitalanzeigedaten im Anzeigespeicher befindet, betätigbar ist, um den Alarmzustand zu bestätigen und dabei Änderungen in den Zeichen zumindest bestimmter Anzeigen herbeizuführen.

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalspeicher Digitaldatensätze enthält, die auf der Anzeige Zusammenfassungs- bzw. Gesamtinformationen bezüglich des Regel- und des Alarmstatus einer Anzahl von Anlagebereichen wiedergeben.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalanzeigedaten Jeweils Daten enthalten, die bei übertragung zum Anzeigespeicher graphische Darstellungen zu erzeugen vermögen, bei denen eine intermittierende Wiedergabe eines Teils der graphischen Darstellungen einen Alarmzustand in dem Verfahrensbereich, der Gruppe oder der Regelschleife entsprechend diesem Darsteilungsteil anzeigt.

   30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Sätze der Digitalanzeigedaten in einer Hierarchie bzw. Rangordnung von Informationen angeordnet sind, in welcher die Regelschleifendaten die detaillierteste Darstellu-ng der Verfahrensinformationen enthalten, und daß die Alarm-Bestäti-

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   gungseinrichtung die Alarmzustandsdarstellungen auf der Anzeige nur in der jeweiligen Rangordnungsebene der wiedergegebenen Informationen ändert, während alle Digitaldatensätze, die weniger detaillierte Verfahrensinformationen liefern, geänderte Anzeigen auf niedrigeren Ebenen der Rangordnung für das spätere Herausgreifen bei der Rückkehr auf die niedrigere Ebene von den höheren Ebenen entweder in demselben Bereich bzw. derselben Gruppe oder aber in einem anderen Bereich bzw. einer anderen Gruppe beibehalten, ohne die Lage der in unterer Ebene vorhandenen Anzeigen in den Gruppen und Bereich höherer Ebene oder deren Status, bestätigt oder unbestätigt, an der unteren Ebene zu verlieren.

   31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch neben der Anzeige vorgesehene Anzeigelampen zum Empfangen der Verfahrens -Regelschleifendaten, wobei diese Lampen lagenmäßig auf die wiedergegebenen Gesamtinformationen bezüglich getrennter Anlagenbereiche bezogen sind, unabhängig davon, welcher Oigitalanzeigendatensatz sich im Anzeigespeicher befindet, und daß die Anzeigelampen pro Lampe zwei Abschnitte aufweisen, von denen der eine durch intermittierende Abstrahlung von rotem Licht auf jeden neuen, unbestätigten Regelschleifenalarm im betreffenden Bereich anspricht, während der andere Abschnitt das Vorhandensein eines bestätigten Regelschleifenalarms, dessen Alarmzustand bestehen bleibt, anzeigt, so daß eine konstante Anzeige von Verfahrensalarmbedingungen und des Bestätigungszustands für das Gesamtverfahren unter dem Einfluß des Schaltpults unabhängig von der Ebene der Anzeigerangordnung auf der Anzeigevorrichtung zu jedem beliebigen Zeitpunkt geboten wird.

   32. Vorrichtung nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalspeicher Digitaldaten zur Unterscheidung (categorizing) zwischen kritischen und nicht-kritischen Alarmzuständen, die für jede vorgegebene Regelschleife will-

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   kürlich festgelegt sind, aufweist, wobei die nicht-kritischen Alarmzustände an der Gruppendatenebene der Rangordnung voll bestätigbar sind, während die kritischen Alarmzustände nur an der Regelschleifendatenebene der Rangordnung voll bestätigbar sind.

   33· Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitaldatenspeicher weiterhin Einrichtungen zur Speicherung von Daten, welche die Zeitfolge aller überwachten Alarrazustandsbedingungen angeben, und unter der Steuerung des Tastenfelds stehende Einrichtungen aufweist, die dann, wenn sich einer der Digitaldatensätze im Anzeigespeicher befindet, selektiv zum Anzeigespeicher Gesamtinformationen in der Speicherfolge betreffend jede unter Alarm befindliche Regelschleife übertragen.

   34. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalspeicher eine Einrichtung zum kumulativen Speichern von Daten aufweist, welche detaillierte Meß- oder Istwertinformationen betreffend eine Anzahl der Regelschleifen darstellen, und daß die Anzeige(daten)übertragungseinrichtung mittels des Tastenfelds betätigbar ist, um zum Anzeigespeicher die kumulativ gespeicherten Digitaldaten zu übertragen und dadurch einen Trend aufgrund früherer Vorgänge an mindestens einer Regelschleife darzustellen.

   35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Trendbestimmung aufgrund früherer Vorgänge auf der Anzeigevorrichtung darstellbar ist.

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