DE3930581A1 - Arbeitsplatz fuer prozessfuehrungspersonal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitsplatz für Prozeßführungspersonal, welcher mindestens zwei Anzeige­ vorrichtungen, insbesondere Bildschirmgeräte, enthält. Solche Arbeitsplätze finden in Leitständen oder Warten von technischen Anlagen, beispielsweise eines Kraft­ werks, Anwendung.

In der BBC-Druckschrift "PROCONTROL P, Prozeßbediensta­ tion", Druckschriften-Nr. D GK 1341 86D ist eine Prozeß­ bedienstation beschrieben, welche mehrere Bildschirmge­ räte enthält. Auf einem Bildschirm ist jeweils ein Bild dargestellt, welches aus einem Satz von Bildern der Pro­ zeßvisualisierung ausgewählt ist. Ein Bediener kann mit diesen Bildern arbeiten, indem er mit Hilfe einer Pro­ zeßbedientastatur ein bestimmtes Bild durch Adressierung anwählt und mit Hilfe von Richtungstasten einen Cursor positioniert. Ein auf einem Bildschirm dargestelltes Bild kann zur systematischen Ordnung der angezeigten Information in mehrere Felder, z.B. ein Nachrichtenfeld, Übersichtsfeld, Bildfeld und Anweisungsfeld unterteilt sein. Wenn der Bediener von einem Bild zu einem anderen Bild wechseln will, ist eine entsprechende Adressierung über die Prozeßbedientastatur erforderlich.

Die zunehmende Komplexität technischer Anlagen sowie die Notwendigkeit rasch und in angemessener Weise auf Stö­ rungen reagieren zu können, machen eine bessere Unter­ stützung des Prozeßführungspersonals, insbesondere in Störungsfällen, wünschenswert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Arbeitsplatz vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird durch einen Arbeitsplatz für Prozeß­ führungspersonal gelöst, welcher mindestens zwei Anzei­ gevorrichtungen, insbesondere Bildschirmgeräte, enthält und Mittel aufweist, welche die Anzeigefelder der ein­ zelnen Anzeigevorrichtungen hinsichtlich einer Ansteue­ rung durch eine steuerbare Positionsgebereinrichtung zu einem Gesamtanzeigefeld zusammenfassen, so daß ein Zei­ ger der Positionsgebereinrichtung von jedem Anzeigefeld ohne eine Adressierung zu einer beliebigen Stelle eines anderen Anzeigefelds bewegt werden kann, sowie durch Mittel zur Unterteilung des Gesamtanzeigefeldes oder einzelner Anzeigefelder in mehrere Fenster, welche un­ terschiedliche Funktionen erfüllen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Arbeitsplatz erlaubt in vorteilhaf­ ter Weise die Darstellung unterschiedlicher Bilder ne­ beneinander bzw. übereinander auf einem Bildschirm, wo­ bei jeder Bildpunkt aller Bilder auf sämtlichen Bild­ schirmen übergangslos mit Hilfe einer Computermaus oder einer sonstigen Positionsgebereinrichtung selektiert und aktiviert werden kann. Ein solcher Arbeitsplatz bietet eine wesentliche Voraussetzung für vorteilhafte Ausge­ staltungen unter Einsatz von Expertensystemen, welche die Unterstützung des Prozeßführungspersonals, insbeson­ dere im Störungsfall, weiter verbessern. Das Prozeßfüh­ rungspersonal kann frühzeitig auf sich anbahnende Stö­ rungen hingewiesen werden und durch Einleitung geeigne­ ter Maßnahmen den Eintritt der Störung möglicherweise verhindern oder zumindest durch Eingriffe die Anlage in einen solchen Zustand führen, daß sich der Störungsab­ lauf für die Anlage in schonender Weise vollzieht.

In der Interpretation von Störungen wird der Bediener durch erklärende Texte unterstützt, die er abrufen kann. Eine detaillierte verfahrenstechnische Darstellung wird außerdem initiiert. In der Bewertung einer Störung wird der Bediener durch Hinweise auf die störungsspezifischen bzw. verfahrenstechnischen Auswirkungen graphisch unter­ stützt.

Eine ausführlichere Beschreibung erfolgt anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 Gesamtanzeigefeld, welches aus mehreren Anzei­ gefeldern zusammengesetzt ist, welche in Fen­ ster unterteilt sind,

Fig. 2 erstes Anzeigefeld,

Fig. 3 zweites Anzeigefeld.

Fig. 1 zeigt ein Gesamtanzeigefeld 1, welches sich aus mehreren Anzeigefeldern 2 zusammensetzt; im dargestell­ ten Beispiel aus einem ersten Anzeigefeld 2.1 eines er­ sten Bildschirmgerätes und eines zweiten Anzeigefeldes 2.2 eines zweiten Bildschirmgerätes. Anstelle von Bild­ schirmgeräten können auch andere Anzeigevorrichtungen, wie z.B. Flüssigkristallanzeigen, verwendet werden. Die Anzeigefelder 2 können unterteilt sein in mehrere Fen­ ster 3. Im Sonderfall kann ein Anzeigefeld 2 identisch sein mit einem Fenster 3. Ein Fenster 3 kann sogar grö­ ßer sein als ein Anzeigefeld 2. Im dargestellten Bei­ spiel ist das erste Anzeigefeld 2.1 unterteilt in ein großes erstes Fenster 3.1 und ein kleineres zweites Fen­ ster 3.2. Das zweite Anzeigefeld 2.2 ist unterteilt in dritte bis achte Fenster 3.3 bis 3.8. Jedes Fenster 3 erfüllt eine bestimmte Funktion, wie weiter unten im Rahmen der Beschreibung der weiteren Figuren der Zeich­ nung erläutert ist. In einem Fenster 3 kann ein Bild gezeigt werden, beispielsweise ein Übersichtsbild, in welchem eine technische Anlage schematisch mit ihren wichtigsten Objekten, z.B. Turbine, Generator, Leitung dargestellt ist. In einem Fenster 3 können aber auch erklärende Texte zur Anzeige gebracht werden, wobei z.B. ein Textsegment, im Sonderfall eine Textzeile ebenfalls als ein Objekt definiert sein kann.

Das Gesamtanzeigefeld 1 wird mit Hilfe einer steuerbaren Positionsgebereinrichtung 4 (auch mit steuerbarer Anzei­ geeinrichtung bezeichnet), z.B. einer Computermaus ange­ steuert. Mit der Positionsgebereinrichtung 4 kann ein Zeiger (Cursor) 5 ohne eine besondere Adressierung im Gesamtanzeigefeld 1 bewegt werden, also von jedem Anzei­ gefeld 2 in ein anderes Anzeigefeld 2 und ebenso von einem Fenster 3 in ein anderes Fenster 3. Mit dem Zeiger 5 können Objekte innerhalb der Fenster 3 selektiert und durch Drücken eines Knopfes an der Positionsgeberein­ richtung 4 aktiviert werden.

Fig. 2 zeigt das erste Anzeigefeld 2.1, welches bezüg­ lich der Größe seiner Fläche nahezu identisch ist mit dem ersten Fenster 3.1. Im dargestellten Beispiel hat das Fenster 3.1 die Funktion eines Prozeßbedien- und -beobachtungsfensters, in welchem Informationen aus dem Prozeß im Echtzeitbetrieb zustandsbezogen erstellt und angezeigt werden.

Je nach Bedarf kann in diesem Fenster 3.1 die gesamte technische Anlage oder nach einem Zooming-Verfahren nur ein Ausschnitt davon in vergrößerter, weitere Anlagende­ tails zeigende Darstellung zur Anzeige gebracht werden. Die Vergrößerung erlaubt eine additive Informationser­ weiterung, d.h. eine Anzeige von zusätzlichen Informa­ tionen zu ausgewählten Objekten. Auch eine alternative Informationserweiterung ist möglich, d.h. es kann ge­ wählt werden, welcher Art die Information sein soll, z.B. ob Meßwerte angezeigt werden sollen, oder ob die Art einer gemeldeten Störung detailliert angezeigt wer­ den soll.

Der Anlagenteil, welcher vergrößert und weiter detail­ liert dargestellt werden soll, kann gewählt werden. Die Fenstergröße kann verändert werden und das Fenster kann durch Änderung des Bildmittelpunktes bewegt werden, um einen gewünschten Anlagenteil und in einer gewählten Detaillierung sichtbar zu machen. Diese Funktion wird als Panning bezeichnet.

Das in Fig. 2 dargestellte Prozeßbedienungs- und -beob­ achtungsfenster 3.1 zeigt einen Ausschnitt aus einer technischen Anlage. Die dargestellte Anlage ist willkür­ lich gewählt und bedarf hier keiner näheren Beschrei­ bung.

Fig. 2 zeigt unterhalb vom Fenster 3.1 ein zweites Fen­ ster 3.2, das die Funktion eines Bildbedien- und Naviga­ tionsfensters hat. Die in diesem Fenster 3.2 dargestell­ ten beschrifteten Kästchen sind als Funktionsknöpfe oder auch Objekte aufzufassen, die mit Hilfe der Positionsge­ bereinrichtung 4 betätigt werden können. Damit können beispielsweise die oben beschriebenen Zoom- und Panning­ funktionen aktiviert werden.

Fig. 3 zeigt das zweite Anzeigenfeld 2.2, welches unter­ teilt ist in die überlappungsfrei nebeneinander angeord­ neten dritten bis achten Fenster 3.3 bis 3.8.

Das dritte Fenster 3.3 hat die Funktion eines Prozeß­ übersichtsfensters. Während im ersten Fenster 3.1 ge­ wählte Ausschnitte in gewählter Detaillierung je nach aktuellem Erfordernis gezeigt werden, wird im dritten Fenster 3.3 andauernd der gesamte Prozeß, also die ge­ samte technische Anlage dargestellt. Störungsmeldungen werden in diesem Übersichtsfenster 3.3 angezeigt, weil dort alle Anlagenteile, wenn auch mit geringem Detail­ lierungsgrad, sichtbar sind. Es können mehrere Störungen gleichzeitig und mit einer prioritätsabhängigen, z.B. farbigen Kennzeichnung zur Anzeige gebracht werden. In Fig. 3 bedeutet eine gezeigte ovale und karierte Markie­ rung 6 eine Störung mit hoher Priorität und eine ovale und gepunktete Markierung 7 eine Störung mit niedriger Priorität.

Das vierte Fenster 3.4 zeigt als Auswirkungsfenster in einem Übersichtsbild auf welche Objekte der technischen Anlage eine Störung Auswirkungen hat. Die Orte bzw. Ob­ jekte, die von einer Störung beeinflußt werden, sind im Fenster 3.4 farbig markiert und in Fig. 3 als rechtecki­ ge, gestreifte Flächen 8 dargestellt. Die zugehörigen, zuvor im Fenster 3.3 angewählte Störung wird im Auswir­ kungsfenster 3.4 als Orientierungshilfe ebenfalls ange­ zeigt. Im dargestellten Beispiel war die mit der Markie­ rung 6 versehene Störung gewählt.

Das fünfte Fenster 3.5 enthält als Erklärungsfenster erklärende Texte, die sich auf Objekte in einem der üb­ rigen Fenster beziehen.

Im sechsten Fenster 3.6, das mit Meldungsfenster be­ zeichnet ist, werden Meldungen, wie z.B. Warnungen oder Alarme zur Anzeige gebracht.

Im siebten Fenster 3.7, einem Meßwertanzeige- und Video­ fenster, können Meßwerte graphisch dargestellt werden oder Videobilder von Anlagenteilen gezeigt werden.

Ein achtes Fenster 3.8 ist als Expertensystem- und Kon­ figurationsfenster bezeichnet. Dieses Fenster enthält ähnlich wie das zweite Fenster 3.2 Funktionsknöpfe, mit welchen Expertensysteme aktiviert werden können.

Die jeweilige Darstellung der Prozeßinformation, also die Auswahl der Darstellung eines Anlagenteils und die Wahl der alternativen Zusatzinformationen, insbesondere in Abhängigkeit vom jeweiligen Prozeßzustand wird durch ein graphisches Expertensystem unterstützt, welches auf der Basis eines komplexen Modells der technischen Anlage und auf einem kognitiven Modell der Aufgaben und Ar­ beitsweisen von Prozeßführungspersonal arbeitet.

Ein weiteres Expertensystem prüft die Auswirkungen einer Störung oder von mehreren Störungen und erzeugt eine entsprechende Anzeige im Auswirkungsfenster 3.4.

Schließlich erlaubt eine Aktivierung der Funktion "Kon­ figuration" im Fenster 3.8 generelle Festlegungen, die z.B. bedienerspezifische Präferenzen sein können, wie z.B. die Wahl von Farben oder der verwendeten Sprache, insbesondere für Erklärungen. Zu den wählbaren Konfigu­ rationen zählt auch inwieweit ein Expertensystem bestimmte Informationen nur bereit hält und auf Abruf zur Anzeige bringt oder selbsttätig anzeigt. Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise wird eine Störung im Über­ sichtsfenster 3.3 lediglich angezeigt und der Bediener kann dann bestimmen, wann er welche weiteren Informatio­ nen haben möchte. Es kann jedoch auch eine automatisier­ te Anzeige gewählt werden, bei welcher im Störungsfall ohne Zutun des Bedieners eine Anzeige von Auswirkungen im Auswirkungsfenster 3.4, eine Anzeige von Erklärungen im Erklärungsfenster 3.5 und eine automatische Aufschal­ tung eines Detailbildes im Prozeßbedienungs- und Beob­ achtungsfenster 3.1 erfolgt.

Wie oben dargelegt, sind die einzelnen Fenster 3.1 bis 3.8 des Gesamtanzeigefeldes 1 über die Positionsgeber­ einrichtung und die Expertensysteme funktionsmäßig mit­ einander verknüpft. Auf diese Weise kann ein Bediener in jedem Fenster arbeiten und durch entsprechende Anwahl von Objekten und Auswahl von Aktionen Anzeigenänderungen in anderen Fenstern bewirken. Beispielsweise wird die Darstellung einer bestimmten Ausschnittvergrößerung im Prozeßbedienungs- und Beobachtungsfenster 3.1 durch ei­ nen Rahmen 9 um den zugehörigen Anlagenteil im Prozeß­ übersichtsfenster 3.3 angezeigt.

Claims (14)

1. Arbeitsplatz für Prozeßführungspersonal, welcher mindestens zwei Anzeigevorrichtungen, insbesondere Bild­ schirmgeräte, enthält, geekennzeichnet durch

• - Mittel, welche die Anzeigefelder (2) der einzelnen Anzeigevorrichtungen hinsichtlich einer Ansteuerung durch eine steuerbare Positionsgebereinrichtung (4) zu einem Gesamtanzeigefeld (1) zusammenfassen, so daß ein Zeiger (5) der Positionsgebereinrichtung (4) von jedem Anzeigefeld (2) ohne eine Adressie­ rung zu einer beliebigen Stelle eines anderen An­ zeigefelds (2) bewegt werden kann, und durch
• - Mittel zur Unterteilung des Gesamtanzeigefeldes (1) oder einzelner Anzeigefelder (2) in mehrere Fenster (3), welche unterschiedliche Funktionen erfüllen.

2. Arbeitsplatz nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Prozeßbedienungs- und Beobachtungsfen­ ster (3.1) vorhanden ist, in welchem aktuelle Prozeßzu­ standsinformationen zur Anzeige gebracht werden und Aus­ schnittsvergrößerungen mit einer Darstellung additiver sowie alternativer Informationen anzeigbar sind.

3. Arbeitsplatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozeßübersichtsfenster (3.3) vorhanden ist, in welchem in allen Arbeitsphasen die gesamte Anlage dargestellt ist und in welchem Prozeßstö­ rungen durch Markierung betroffener Anlagenteile zur Anzeige gebracht werden.

4. Arbeitsplatz nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Prozeßstörungen in Abhängigkeit von einer definierten Priorität mit unterschiedlichen Markierungen (6, 7) angezeigt sind.

5. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßübersichtsfenster (3.3) außerdem zur Anzeige gebracht ist, welcher Anla­ genausschnitt im Prozeßbedienungs- und Beobachtungsfen­ ster (3.1) zu sehen ist.

6. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auswirkungsfenster (3.4) vorhanden ist, in welchem ein im Prozeßübersichtsfenster (3.3) angewählter, gestörter Anlagenteil markiert ist und außerdem solche Anlagenteile markiert sind, die von dieser Störung beeinflußt sind.

7. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erklärungsfenster (3.5) vorhanden ist, in welchem Erklärungen zu Anzeigen in den übrigen Fenstern auf Anforderung wiedergegeben werden.

8. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meldungsfenster (3.6) vorhanden ist, in welchem Meldungen, wie z.B. War­ nungen oder Alarme zur Anzeige gebracht werden.

9. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwertanzeigefen­ ster (3.7) vorhanden ist, in welchem Meßwerte auf Anfor­ derungen graphisch dargestellt werden.

10. Arbeitsplatz nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekenzeichnet, daß ein Videofenster vorhanden ist, in welchem Anlagenbilder angezeigt wer­ den, welche mit Hilfe einer Kamera oder durch Animation erzeugt sind.

11. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Expertensystem vorhanden ist, welches Störungen an Anlagenkomponenten oder im Prozeßablauf erkennt und den Ort der Störung im Prozeß- Übersichtsfenster (3.3) durch Markierung von Objekten zur Anzeige bringt.

12. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Expertensystem vorhanden ist, welches im Prozeßbedienungs- und Beobachtungsfen­ ster (3.1) im Falle einer Störung eine zu dieser Störung gehörende Ausschnittsvergrößerung mit Zusatzinformatio­ nen zur Anzeige bringt, wobei die Anzeige entweder selbsttätig oder als Folge einer vom Bediener vorgenom­ menen Anwahl erfolgt.

13. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Expertensystem vorhanden ist, welches entweder selbsttätig oder nach einer Anwahl eines gestörten Objektes im Prozeßübersichtsfenster (3.3) durch Markierung von Objekten im Auswirkungsfen­ ster (3.4) anzeigt, an welcher Stelle der technischen Anlage Auswirkungen aufgrund der Störung vorhanden oder zu erwarten sind.

14. Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, wel­ che im Prozeßübersichtfenster (3.3) anzeigen, welcher Ausschnitt im Prozeßbedienungs- und Beobachtungsfenster (3.1) zur Anzeige gebracht ist.