DE69811684T2

DE69811684T2 - System und verfahren zur erzeugung und verteilung von alarm- und vorgangsmeldungen

Info

Publication number: DE69811684T2
Application number: DE69811684T
Authority: DE
Inventors: F. Mclaughlin
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: CN1267374A; JP2001514408A; EP1005669B1; CA2298594A1; CA2298594C; WO1999010789A1; DE69811684D1; EP1005669A1; US6138049A; AU739123B2; CN1159630C; AU9202598A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das in den folgenden eigenen, gleichzeitig mit der vorliegenden registrierten Schriften: (1) US-Patentanmeldung, laufende Nr. 08/916,870 und (2) US-Patentanmeldung, laufende Nr. 08/920,265. Auf die Offenlegungen dieser verwandten Patentanmeldungen wird hiermit für alle Zwecke ausdrücklich Bezug genommen.

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Prozeßsteuersysteme und insbesondere ein Prozeßsteuersystem mit einem Alarm- und Ereignisbenachrichtigungssystem.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Viele Prozeßeinrichtungen (z. B. eine Herstellungsanlage, eine Mineral- oder Rohölraffinerie usw.) werden mit verteilten Steuersystemen verwaltet. Zu typischen derzeitigen Steuersystemen gehören zahlreiche Module, die an die Überwachung und/oder Steuerung verschiedener Prozesse der Anlage angepaßt sind. Herkömmliche Mittel verbinden diese Module miteinander, um die verteilte Beschaffenheit des Steuersystems zu erzeugen. Dies gewährt eine größere Leistungsfähigkeit und die Möglichkeit, das Steuersystem zu erweitern oder zu reduzieren, um sich ändernden Anlagenbedürfnissen zu genügen.
Prozeßeinrichtungsverwaltungsanbieter, wie zum Beispiel Honeywell, Inc. entwickeln Steuersysteme, die angepaßt werden können, um vielfältige Prozßanforderungen (z. B. global, lokal oder anderweitig) und Einrichtungstypen- (z. B. Herstellung, Warehousing, Raffinerie usw.) zu erfüllen. Solche Anbieter haben zwei Hauptziele. Das erste Ziel ist die Zentralisierung der Steuerung so vieler Prozesse wie möglich, um die Gesamteffizienz der Einrichtung zu verbessern. Das zweite Ziel ist die Unterstützung einer gemeinsamen Schnittstelle, die Daten zwischen verschiedenen, die Prozesse steuernden und überwachenden Modulen übermittelt, und auch mit dieser zentralisierten Steuerung oder Bedienerzentrale austauscht.
Jeder Prozeß oder jede Gruppe assoziierter Prozesse weist eine oder mehrere Eingangskenngrößen (z. B. Strömungsgeschwindigkeit, Zuführung, Stromversorgung usw.) und eine oder mehrere Ausgangskenngrößen (z. B. Temperatur, Druck usw.) auf, die ihm bzw. ihr zugeordnet sind. Techniken der modellprädiktiven Steuerung ("MPC") wurden zur Optimierung bestimmter Prozesse als Funktion solcher Kenngrößen verwendet. Eine MPC-Technik verwendet algorithmische Darstellungen bestimmter Prozesse zur Abschätzung von Kenngrößenwerten (dargestellt als Parameter, Variablen usw.), die ihnen zugeordnet sind, die zur besseren Steuerung solcher Prozesse verwendet werden können. In den letzten Jahren wurden physische, ökonomische und andere Faktoren in Steuersysteme für diese zugeordneten Prozesse integriert.
Beispiele für solche Techniken werden in dem US-Patent Nr. 5,351,184 mit dem Titel "Method of Multivariable Predictive Control Utilizing Range Control", dem US- Patent Nr. 5,561,599 mit dem Titel "Method of Incorporating Independent Feedforward Control in a Multivariable Predictive Controller", dem US-Patent Nr. 5,572,420 mit dem Titel "Method of Optimal Controller Design of Multivariable Predictive Control Utilizing Range Control" und dem US-Patent Nr. 5,574,638 mit dem Titel "Method of Optimal Scaling of Variables in a Multivariable Predictive Controller Utilizing Range Control", beschrieben, die alle dem Halter der vorliegenden Erfindung gehören und auf die hiermit ausdrücklich für alle Zwecke Bezug genommen wird (die obigen ausgegebenen Patente und die US-Patentanmeldung laufende Nr. 08/490,499, auf die zuvor ausdrücklich Bezug genommen wurde, werden hier zusammen als die "Patente und Anmeldung von Honeywell" bezeichnet).
Die zur Überwachung und Steuerung eines Prozesses verwendeten verteilten Steuersysteme werden häufig durch gemeinsame Kommunikationswege verbunden, wie zum Beispiel durch eine Architektur eines lokalen Netzwerks (LAN) oder durch die Architektur eines großflächigen Netzwerks (WAN). Wenn ein anfordernder Knoten ein Datenelement von einem antwortenden Knoten benötigt, gibt er eine Anforderung des Datenelements über das Netzwerk aus, und der antwortende Knoten gibt das Datenelement über das Netzwerk zurück. Viele Prozeßsteuersysteme verwenden ein mit einem oder mehreren Prozeßsteuernetzen integriertes Überwachungssteuer-LAN oder -WAN. Die Prozeßsteuernetze enthalten die grundlegenden unverarbeiteten Daten, die von dem Überwachungssteuernetz und anderen Prozeßsteuernetzen benötigt werden.
Eine wichtige Funktion in verteilten Steuersystemen ist die Erzeugung und Verteilung von Benachrichtigungen, die als Ereignisse bekannt sind. Eine Benachrichtigung ist eine Anzeige einer bestimmten abnormen oder außergewöhnlichen Situation betreffend einen gesteuerten Prozeß oder seine Meß- und Steuergeräte. Eine Prozeßsteuerung erzeugt Benachrichtigungen, die zu einem Benachrichtungs-Client verteilt werden, der eine Endpunktanwendung ist, die die Benachrichtigungen benötigt. Benachrichtigungen können zum Beispiel Alarme, Systemereignisse, Bedienernachrichten und dergleichen umfassen, die mit einem dem Benutzer sichtbaren Prozeß, Geräten und Hardware-Ablaufunterbrechungen zusammenhängen.
Zum Beispiel ist eine erste Prozeßsteuerung, die Prozeßdaten benötigt, ein Benachrichtigungs-Client in bezug auf eine zweite Prozeßsteuerung, die diese Prozeßdaten enthält. Im Fall einer Anomalie, wie zum Beispiel eines Kommunikationsverlusts durch die zweite Prozeßsteuerung, kann es erforderlich sein, daß die zweite Prozeßsteuerung Benachrichtigungen erzeugt, wenn die Anomalie entfernt wird. In der Regel erkennt die erste Prozeßsteuerung, daß die zweite Prozeßsteuerung den Fehler behoben hat und fordert eine Benachrichtigungsbehebung von der zweiten Prozeßsteuerung an. Die zweite Prozeßsteuerung erzeugt dann erneut alle Benachrichtigungen, die während des Kommunikationsausfalls aufgetreten sein konnten, und sendet diese zu der ersten Prozeßsteuerung. Diese Art von Benachrichtigungsverteilungssystem hat jedoch Nachteile. Das System ist von dem Benachrichtigungs-Client (d. h. der ersten Prozeßsteuerung) abhängig, der die Benachrichtigungsbehebung anfordert. Dies kann einige Zeit dauern, nachdem die Anomalie geendet, und die zweite Prozeßsteuerung wiederhergestellt ist. Zweitens kann die Prozeßsteuerung, die die Benachrichtigungen erzeugt, viele Benachrichtigungs-Clients aufweisen. Wenn jeder Benachrichtigungs-Client getrennt eine Benachrichtigungsbehebung von der Benachrichtigungserzeugungsprozeßsteuerung anfordert und empfängt, wird sehr viel Netzwerkverkehr erzeugt und dadurch die Gesamtsystemkapazität verringert.
Deshalb werden in der Technik verbesserte Prozeßsteuersysteme benötigt, die Benachrichtigungen sofort nach der Wiederherstellung einer Prozeßsteuerung erzeugen und verteilen können, ohne daß eine Benachrichtigungsbehebungsanforderung durch einen Benachrichtigungs-Client erforderlich ist. Weiterhin werden verbesserte Prozeßsteuersysteme benötigt, die Benachrichtigungen schnell von einem Netzwerkknoten zu mehreren Benachrichtigungs-Clients verteilen können.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Steuersystem gemäß dem folgenden Anspruch 1 bereit. Das System kann ein beliebiges oder mehreren der Merkmale der abhängigen Ansprüche 2 bis 9 enthalten.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren gemäß dem folgenden Anspruch 10 bereit.
Das Verfahren kann ein beliebiges oder mehrere der Merkmale der abhängigen Ansprüche 10 bis 16 enthalten.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Hochleistungs-Benachrichtigungsverteilungs- und Behebungsschemas, das zuverlässig, deterministisch und flexibel ist. Wie bereits eingeführt, kann eine typische Prozeßeinrichtung viele zugeordnete Prozesse enthalten, von denen verschiedene verschiedenen Stufen des Gesamtprozesses zugeordnet sind (z. B. Raffinieren natürlicher Ressourcen, Filtrierung, Gas/Öl-Trennung, Fabrikation und andere ähnliche Prozesse). Die vorliegende Erfindung führt Systeme und Verfahren ein, die die Verteilung von Benachrichtigungsdaten und das Synchronisieren von Benachrichtigungs-Clients und Benachrichtigungs-Erzeugern unter Verwendung von Benachrichtigungs-Behebungstechniken, die nahtlos durch die Kommunikationsanwendungsschicht abgewickelt werden, optimieren.
Bei der Erreichung dieses Hauptvorteils liefert die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren zur Steuerung zugeordneter Prozesse in Prozeßeinrichtungen und insbesondere zum effizienten Verteilen von Benachrichtigungsdaten zwischen Knoten eines Echtzeit- Prozeßsteuersystems, das eine gegebene Einrichtung steuert. Ein beispielhaftes Prozeßsteuersystem enthält Sensoren, steuerbare Einrichtungen, Kommunikationswege, ein Computersystem und Benachrichtigungssteuerungen. Die Sensoren und steuerbaren Einrichtungen sind verschiedenen der Prozesse der Einrichtung zugeordnet, und die Kommunikationswege verbinden die Sensoren und steuerbaren Einrichtungen mit dem Computersystem. Das Computersystem verarbeitet Daten bezüglich der Prozeßeinrichtung und verteilt die Benachrichtigungsdaten unter ausgewählten Knoten derselben. Die Knoten sind durch die Kommunikationswege verbunden, und das Computersystem enthält weiterhin Benachrichtigungssteuerungen. Die Benachrichtigungssteuerungen sind den Knoten zugeordnet und wirken, um die Wiederherstellung neuer oder verlorener der Kommunikationswege von den ersten verteilten Knoten zu zweiten verteilten Knoten zu erfassen und als Reaktion darauf Benachrichtigungsdaten von den zweiten verteilten Knoten zu den ersten verteilten Knoten zu übermitteln.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthalten solche Benachrichtigungsdaten Alarm- oder Ereignisdaten und die Verteilungsbeziehung zwischen dem zweiten zum ersten Knoten kann geeigneterweise als eine beliebige der Beziehungen 1 : n, n : 1 oder n : m existieren. Diese Beziehungen stellen abstrakt gesehen logische Kommunikationsverbindungen zwischen Anwendungs- und Tansportschichtdiensten dar, die durch die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden. Genauer gesagt, ist die Benachrichtigungsbehebung eine Funktion, die auf Hardware, Software, Firmware oder anderem basiert, wodurch Benachrichtigungen durch einen Benachrichtigungserzeuger (den zweiten Knoten des oben eingeführten beispielhaften Systems) für einen Benachrichtigungsverbraucher (die ersten Knoten davon) als Reaktion auf eine Kommunikations-, Geräte- oder anderweitige Störung/- Anomalie und eine nachfolgende Behebung (wie zum Beispiel die Wiederherstellung der verlorenen der Kommunikationswege von den ersten zu den zweiten verteilten Knoten darin) regeneriert werden.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung liefern insbesondere durch Benachrichtigungssteuerungen ein geeignetes Mittel zum effizienten Benutzen der naturgemäßen physischen Beschränkungen der verschiedenen Komponenten des Prozeßsteuersystems und des Prozeßsteuersystems als Ganzes, insbesondere die Datenverkehrskapazitäten der Kommunikationswege. Eine automatische Übermittlung von Benachrichtigungsdaten von einem ersten Knoten (einem Knoten, der einen Prozeß steuert) zu einem Client-Knoten (einem Server oder einem anderen Verbraucherknoten, der Benachrichtigungsdaten verbraucht) als Reaktion auf die Erfassung einer Wiederherstellung eines verlorenen Kommunikationswegs vom Client zu dem Prozeßknoten gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt geeigneterweise Anforderungen, "Abfragungen"' und dergleichen von Client-zu-Prozeßknoten solcher Benachrichtigungsdaten, wodurch die Ausnutzung von Datenverkehrskapazitäten des Kommunikationsweges unter den Knoten des Steuersystems reduziert wird.
Die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung wurden oben relativ allgemein umrissen, damit Fachleute die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung besser verstehen können. Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden im folgenden beschrieben und bilden den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung. Für Fachleute sollte erkennbar sein, daß sie ohne weiteres die offengelegte Konzeption und die spezifische Ausführungsform als Grundlage zur Modifikation oder zum Entwurf anderer Strukturen zur Ausführung derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung verwenden können. Außerdem sollte für Fachleute erkennbar sein, daß solche äquivalenten Konstruktionen nicht vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung in ihrer allgemeinsten Form abweichen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Zahlen gleiche Objekte kennzeichnen, Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 ein einfaches Blockschaltbild einer Prozeßeinrichtung, in der ein Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Benachrichtigungsverteilungsbeziehung zwischen einem Prozeßsteuermodul und einer Überwachungssteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3A und 3B Flußdiagramme der allgemeinen Funktionsweise eines Benachrichtigungsmanagers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Die nachfolgend besprochenen Fig. 1-3 und die verschiedenen zur Beschreibung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung in dieser Patentschrift verwendeten Ausführungsformen dienen lediglich zur Veranschaulichung und sollten in keinster Weise als Einschränkung des Schutzumfanges der Erfindung aufgefaßt werden. Für Fachleute ist erkennbar, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einer beliebigen, geeignet angeordneten Prozeßeinrichtung implementiert werden können.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Prozeßeinrichtung 100, in der ein Steuersystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. Die beispielhafte Prozeßeinrichtung 100 verarbeitet Rohmaterialien und enthält eine Steuerzentrale 105 und sechs zugeordnete Prozesse (Elemente 110a-110f), die in drei Stufen angeordnet sind. Der Begriff "enthalten" bedeutet hierbei Einschluß ohne Einschränkung. Die beispielhafte Steuerzentrale 105 kann einen zentralen Bereich umfassen, der gewöhnlich mit einem (nicht gezeigten) Bediener besetzt ist, um die drei beispielhaften Prozeßstufen zu überwachen und zu steuern. Eine erste Prozeßstufe enthält drei Rohmaterialmühlen 110a- 110c, die einen "Zustrom" von Rohmaterial erhalten und dieses zum Beispiel durch Verwendung einer Feinmahlanlage oder eines Mühlsteins zu kleineren Partikeln von Rohmaterial mahlen. Die zweite Prozeßstufe enthält eine Waschanlage 110d, die die gemahlenen Rohmaterialien aufnimmt und diese reinigt, um Reste aus der ersten Stufe zu entfernen. Die dritte Prozeßstufe enthält zwei Trennvorrichtungen 110e und 110f, die das gemahlene und gewaschene Rohmaterial aufnehmen und dieses in gewünschte Mineralien und etwaige verbleibende Rohmaterialien auftrennen. Da diese Prozeßeinrichtung lediglich zur Veranschaulichung angegeben wird, und die Prinzipien einer solchen Einrichtung wohlbekannt sind, liegt eine weitere Besprechung dieser außerhalb des Umfangs der vorliegenden Patentschrift und ist unnötig.
Das beispielhafte Steuersystem enthält eine Überwachungssteuerung 120 und sechs Prozeßknoten oder Prozeßsteuerungen 125a-125f, die jeweils in Software implementiert sind und durch ein geeignetes herkömmliches Datenverarbeitungssystem (selbständig oder vernetzt) ausgeführt werden können, wie zum Beispiel durch ein beliebiges der Systeme AM K2LCN, AM K4LCN, AM HMPU, AxM der Honeywell Inc. oder ähnliche Systeme. Für Fachleute ist erkennbar, daß solche Steuerungen in Hardware, Software oder Firmware oder in einer bestimmten geeigneten Kombination dieser implementiert werden können. Im allgemeinen ist die Verwendung von Datenverarbeitungssystemen in Steuersystemen für Prozeßeinrichtungen wohlbekannt.
Jeder der Prozeßsteuerungen 125 ist direkt oder indirekt einer Überwachungssteuerung 120 zugeordnet, um den Austausch von Informationen zu ermöglichen. Der Ausdruck "zugeordnet zu" und seine Ableitungen können hierbei Einschluß in, Verbindung mit, Enthaltung, enthalten sein in, Verbindung zu oder mit, Kopplung zu oder mit, kommunizierbar sein mit, Zusammenwirkung mit, Verschachtelung, Eigenschaft von, Einschränkung auf oder mit, aufweisen, Eigenschaft aufweisen oder dergleichen bedeuten. Die Überwachungssteuerung 120 überwacht Kenngrößen (z. B. Status, Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, Strom, Spannung, Energie, Ausnutzung, Effizienz, Kosten und andere ökonomische Faktoren usw.) der zugeordneten Prozesse 110 entweder direkt oder indirekt durch die Prozeßsteuerungen 125, die dem Prozeß 110 zugeordnet sind. Abhängig von der spezifischen Implementierung kann eine solche Überwachung für einen einzelnen Prozeß, eine Gruppe von Prozessen oder die gesamte Einrichtung ausgeführt werden.
Die Überwachungssteuerung 120 kommuniziert über die Prozeßsteuerungen 125 mit den zugeordneten Prozessen 100 und erzeugt Überwachungsdaten, um die Prozeßeinrichtung 100 zu optimieren. Der Ausdruck "Überwachungsdaten" ist hier definiert als jeder beliebige numerische, qualitative oder anderweitige Wert, der von der Überwachungssteuerung 120 erzeugt wird, um zum Beispiel einen bestimmten Prozeß, eine Gruppe von Prozessen, die gesamte Einrichtung, eine Prozeßstufe, eine Gruppe von Stufen, eine Sequenz von Prozessen oder Stufen oder dergleichen zu steuern (z. B. zu dirigieren, zu verwalten, zu modifizieren, zu empfehlen, zu regulieren, vorzuschlagen, zu überwachen, zusammenzuwirken usw.), um die Einrichtung als Ganzes zu optimieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Überwachungsdaten dynamisch erzeugt und basieren mindestens auf der Effizienz einer gegebenen Einrichtung, Produktion- oder ökonomischen Kosten und ganz besonders bevorzugt allen Dreien.
Die Prozeßsteuerungen 125 überwachen zugeordnete Prozesse 110 und wirken, um gerade gemäß den Überwachungsdaten zu variieren, um die zugeordneten Prozesse zu steuern und insbesondere um einen oder mehrere Prozesse zu modifizieren und die überwachten Kenngrößen und die Einrichtung als Ganzes zu verbessern. Die Beziehung zwischen der Überwachungssteuerung 120 und verschiedenen der Prozeßsteuerungen 125 kann vom Typ Master-Slave (volles Gehorchen), Zusammenwirkung (variierendes Gehorchen, wie zum Beispiel durch Verwendung der Überwachungsdaten als Faktor bei der Steuerung der zugeordneten Prozesse) oder vollkommenes Ignorieren (Nichtgehorchen) sein. Abhängig von der spezifischen Implementierung und den Bedürfnissen einer gegebenen Einrichtung kann die Beziehung zwischen der Überwachungssteuerung 120 und einer spezifischen Prozeßsteuerung 125 statisch sein (d. h. immer nur entweder Gehorchen, Zusammenwirkung oder Nichtgehorchen), dynamisch (d. h. zeitveränderlich, wie zum Beispiel in einem Bereich zwischen Gehorchen und Nichtgehorchen oder einem geringeren Bereich dazwischen) oder kann zwischen statischen und dynamischen Zeiträumen wechseln.
Fig. 1 zeigt die Prozeßsteuerungen 125a-f lediglich zur Veranschaulichung als einfach logische Blöcke, die an die Prozesse 110a-f angekoppelt sind. In der Realität können die Prozeßsteuerungen 125a-f in der Prozeßeinrichtung 100 genauso wie vielfältige Vorrichtungen implementiert sein. Bei den einfachsten Ausführuügsformen kann eine beispielhafte Prozeßsteuerung 125 eine Mikrosteuerungsschaltung sein, die auf einer Leiterplatte hergestellt und in einem der Prozesse 110 (d. h. als Teil einer Trennvorrichtung, Waschanlage oder Mühle) integriert ist, der gesteuert wird. Bei anderen Ausführungsformen kann eine beispielhafte Prozeßsteuerung 125 ein selbständiger Computer sein, wie zum Beispiel ein PC (Personal Computer), der von dem gesteuerten Prozeß 110 abgesetzt und durch eine Busarchitektur an diesen angekoppelt ist.
Bei komplexeren Ausführungsformen kann eine beispielhafte Prozeßsteuerung 125 ein Netzwerkknoten sein, der durch eine Netzwerkarchitektur an einen oder mehrere Prozesse 110 angekoppelt ist. Die Überwachungssteuerung 120 kann dann das die beispielhafte Prozeßsteuerung 125 und ihre zugeordneten Prozesse 110 enthaltende Netzwerk als eine einzige funktionale Gruppe behandeln. Schließlich kann eine beispielhafte Prozeßsteuerung 125 eine Gruppe von Prozeßsteuerungen und ihrer zugeordneten Prozesse 110 sein, die miteinander vernetzt werden. Die vernetzte Gruppe kann dann von der Überwachungssteuerung 120 als eine einzige funktionale Gruppe behandelt werden.
Die Prozeßsteuerungen 125a-f erzeugen Prozeßdaten, die von der Überwachungssteuerung 120 für vielfältige Zwecke verwendet werden, darunter das Erzeugen der Überwachungsdaten und das Verteilen der Prozeßdaten zu einer oder mehreren Client-Anwendungen. Prozeßdaten können auch von der Prozeßsteuerung 125, die sie erzeugt hat, zur Steuerung des zugeordneten Prozesses 110 verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Prozeßsteuerung 125 physische Parameterdaten von einem Prozeß 110 lesen, wie zum Beispiel Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit und dergleichen, und einen Teil oder alle dieser Prozeßdaten und möglicherweise einiger Überwachungsdaten zur Steuerung des Prozesses 110 verwenden. Dies gilt insbesondere für einen Prozeß mit Regelschleife.
Prozeßdaten können direkt zwischen Prozeßsteuerungen 125a-f in einer Peer-to-Peer-Beziehung wie in einem LAN-Netzwerk transferiert werden. Zum Beispiel kann die Prozeßsteuerung 4, die die Waschanlage (Element 110d) steuert, Prozeßdaten von den Prozeßsteuerungen 1-3 anfordern, die die Mühlen 1-3 steuern, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der die Mühlen 1-3 Rohmaterial ausgeben. Die Waschanlage kann dadurch die Geschwindigkeit einstellen, mit der sie das gemahlene Material wäscht. Zum Beispiel kann die Waschanlage ihren Energieverbrauch beim Waschen des gemahlenen Rohmaterials reduzieren, wenn die Menge an zu der Waschanlage gesendetem gemahlenen Rohmaterial relativ niedrig ist. Sie kann sich sogar vorübergehend abschalten, um darauf "zu warten", daß sich eine geeignete Menge an gemahlenem Rohmaterial ansammelt, bevor sie das Waschen wieder aufnimmt.
Bei bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Überwachungssteuerung 120 ein LAN, eine Gruppe verbundener LANs oder eine WAN-Architektur umfassen. Auf Knoten der LAN/WAN-Architektur werden eine oder mehrere Client-Anwendungen ausgeführt. Die Knoten können zum Beispiel PCs (Personal Computer) sein. Die Client-Anwendungen können alle erfordern, daß dieselben Prozeßdaten und dieselbe Überwachung mit derselben Aktualisierungsrate aus den Prozeßsteuerungen transferiert werden. Ein wahrscheinlicheres Szenario ist jedoch, daß die Client-Anwendungen verschiedene und sich möglicherweise überlappende Teilmengen der Prozeßdaten und Überwachungsdaten benötigen und erfordern, daß die Prozeßdaten und Überwachungsdaten mit verschiedenen Aktualisierungsraten zu verschiedenen Client-Anwendungen transferiert werden.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Benachrichtigungsverteilungsbeziehung zwischen einem Prozeßsteuermodul 201 und der Überwachungssteuerung 120 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Prozeßsteuermodul 201 stellt die Verarbeitungs- und Netzwerkschnittstellenschaltkreise einer beispielhaften der Prozeßsteuerungen 125 in Fig. 1 dar. In Fig. 2 zeigen die durchgezogenen Pfeile einen physischen Datenweg und eine Benachrichtigungsrichtung an, und die gepunkteten Pfeile einen logischen Datenweg und eine logische Benachrichtigungsrichtung.
Die Benachrichtigungsbehebung wird im Benachrichtigungsmanager 256 nach dem Auftreten einer beliebigen der folgenden Systemoperationen eingeleitet: Server- Startup, Server-Failover, Steuerungs-Startup, Steuerungs-Failover, Steuerungsnetzkommunikationsausfall und Behebung und Hinzufügung (über Konfiguration) einer neuen Prozeßsteuerung. Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die Überwachungssteuerung 120 der Server in bezug auf das PCM 201, und beide sind durch eine Architektur eines lokalen Netzwerks gekoppelt. Die Benachrichtigungsbehebung wird in den Situationen benötigt, in denen Benachrichtigungs-Clients und Benachrichtungs-Erzeuger unsynchron werden, und zwar gewöhnlich wegen eines bestimmten System- oder Gerätefehlers (z. B. Steuerung, Netzwerk, Workstation usw.) und dessen Reparatur.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Benachrichtigungsbehebung vollständig durch die Kommunikationsanwendungsschicht ausgeführt, die die Client-Anwendung(en) versorgt, die die Benachrichtigungen verwendet bzw. verwenden. Es ist die Anwendungsschicht in den Benachrichtigungs-Client- Knoten (dem "Benachrichtigungsteilnehmer"), die eine Benachrichtigungsbehebung befiehlt. Die Anwendungsschicht führt die Benachrichtigungsbehebung im Namen eines Benachrichtigungs-Clients durch, wenn es der Benachrichtigungs-Client benötigt, so daß weder die Benachrichtigungs-Client-Anwendung noch die Funktionsschicht des Benachrichtigungs-Erzeugers durch diese Funktion belastet werden.
Benachrichtigungsgeneratoren existieren in dem PCM 201 als vom Benutzer konfigurierte Funktionsblöcke, die von einer Steuerungsausführungsumgebung (CEE) 202 verwaltet werden. Die CEE 202 kann (gegebenenfalls) einen Benachrichtigungsbehebungsbefehl von dem Benachrichtigungsmanager 256 in der Überwachungssteuerung 120 empfangen und befiehlt ihrerseits jedem Funktionsblock, alle Benachrichtigungen zu erzeugen. Der Benachrichtigungsmanager 256 ist dafür verantwortlich, Verbindungen zu allen Benachrichtigungserzeugerknoten einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Der Benachrichtigungsmanager 256 ist ein Objekt der Anwendungsschicht, das alle Benachrichtigungen und Schnittstellen mit den Serverereignissubsystemen 252 verwaltet.
Der Benachrichtigungsdetektor 203 existiert in der Benutzerschicht des PCM 201 und erkennt einen Benachrichtigungszustand oder die Beseitigung eines Benachrichtigungszustands. Als Antwort sendet der Benachrichtigungsdetektor 203 eine Benachrichtigung bezüglich der Existenz oder Beseitigung des Zustands zu einem Benachrichtigungsgenerator 204. Der Benachrichtigungsgenerator 204 ist ein Objekt der Benutzerschicht, das für die Erzeugung eines Benachrichtigungspakets verantwortlich ist. Der Benachrichtigungsgenerator 204 erhält eine Assoziation mit dem Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 aufrecht, um den Transport der Benachrichtigungen bis zum Benachrichtigungs-Client zu erleichtern. Jedes Benachrichtigungspaket ist ein eindeutiger (injektiver) Ausdruck der Benachrichtigung, die es verursacht hat.
Das Benachrichtigungspaket wird zu dem Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 gesendet, bei dem es sich um den Dienst der Anwendungsschicht handelt, der für das Annehmen von Benachrichtigungspaketen von dem Benachrichtigungsgenerator 204 und für den Transport dieser als gebündelte Benachrichtigungspackungen zu Benachrichtigungsverteilungsteilnehmern, wie zum Beispiel dem Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 in der Überwachungssteuerung 120, verantwortlich ist. Die Benachrichtigungsverteilung ist ein Dienst der Anwendungsschicht, durch den (nachfolgend beschriebene) Benachrichtigungsnachrichten von Benachrichtigungsveröffentlichern zu Benachrichtigungsteilnehmern transportiert werden. Die Benachrichtigungsverteilungsschicht liefert die notwendige Robustheit, um sicherzustellen, daß Benachrichtigungspakete nicht verlorengehen, und liefert eine etwaige notwendige Benachrichtigungsdrosselung.
Eine Benachrichtigungspackung umfaßt eines oder mehrere Benachrichtigungspakete, die von einem Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher zu einer Anwendungsschicht-Kommunikationspackung gruppiert werden, die zu einem Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer übertragen werden kann. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist der Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 der Anwendungsschicht-Endpunkt für den bzw. die Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205. Der Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 stellt für jeden Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 eine Anbindungsverbindung her.
Die Benachrichtigungspackungen werden von einem Transportschichtdienst 206 in Benachrichtigungsnachrichten umgesetzt, die für eine Übertragung durch das integrierte Steuerprotokoll und das lokale Netzwerk 207 geeignet ist. Die Benachrichtigungsnachricht kann in mehrere "Benachrichtigungsrahmen" (z. B. MAC-Pakete) auf dem lokalen Netzwerk 207 aufgeteilt werden. In der Überwachungssteuerung 120 sendet das lokale Netzwerk 207 die Benachrichtigungsrahmen zu dem Transportschichtdienst 258, der die Rahmen wieder in eine Benachrichtigungsnachricht zurückverwandelt, die zu dem Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 gesendet wird. Die Benachrichtigungsnachrichten werden von dem Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 in Benachrichtigungspakete für den Benachrichtigungsmanager 256 umgesetzt.
Der Benachrichtigungsmanager 256 ist Teil eines Steuerdatenzugriffsservers (CDA-Servers) 255 und ist für das Senden von Benachrichtigungen zu den Benachrichtigungs- Clients verantwortlich, die die Endpunktanwendungen sind, die die Benachrichtigungen letztendlich benutzen (verbrauchen). In der Überwachungssteuerung 120 kann ein Serverereignissubsystem 252, das ein Ereignisjournal (oder Benachrichtigungsjournal) 254 und ein Register 253 für den Alarmbestätigungsstatus bzw. die Alarmrichtung enthält, von dem Benachrichtigungsmanager 256 zum getrennten Speichern von Benachrichtigungen (Ereignissen) beziehungsweise Alarmen verwendet werden.
Die Benachrichtigungsbehebung wird von jedem Benachrichtigungs-Client benötigt, um die Benachrichtigungs-(Ereignis-)Datenbank mit der des Online-Systemmanagements zu synchronisieren. Der Client baut seine Alarm- und Ereignisdatensätze auf der Grundlage dessen auf, was er aus dem PCM 201 wiederherstellt. In einem normalen System ohne Ausfälle (stationärer Zustand) findet keine Benachrichtigungsbehebung statt. Wenn der stationäre Zustand unterbrochen wurde (hauptsächlich ein Knoten- oder Netzwerkauswahl), dient die Benachrichtigungsbehebung zum Synchronisieren eines Benachrichtigungs-Client mit allen Benachrichtigungserzeugungsknoten. Eine Benachrichtigungsbehebung von einem Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 wird gleichzeitig von allen Benachrichtigungsverteilungsteilnehmern 257 verarbeitet.
Wie bereits erwähnt, kann die Benachrichtigungsbehebung durch bestimmte Szenarien eingeleitet werden, die vom Benachrichtigungsmanager 256 erkannt werden: Server- Startup, Server-Failover, Prozeßsteuerungs-Startup, Prozeßsteuerungs-Failover, Steuernetzkommunikationsausfall und -behebung, Hinzufügung (und Konfiguration) einer neuen Prozeßsteuerung oder Startup eines Benachrichtigungs-Client-Knotens. Die Benachrichtigungsbehebung wird von dem PCM 201 als Reaktion auf einen Befehl von dem Benachrichtigungsmanager 256 eingeleitet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Benachrichtigungsverteilungsbeziehung eine 1 : n-Beziehung zwischen einem Benachrichtigungsverbraucher und mehreren Benachrichtigungsgeneratoren sein. Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Benachrichtigungsverteilungsbeziehung eine n : 1-Beziehung zwischen mehreren Benachrichtigungsverbrauchern und einem Benachrichtigungsgenerator sein. Bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Benachrichtigungsverteilungsbeziehung eine n : m- Beziehung zwischen mehreren Benachrichtigungsverbrauchern und mehreren Benachrichtigungsgeneratoren sein.
Die Benachrichtigungsbehebung wird durch jede erfolgreiche Herstellung einer Transportschichtverbindung in dem jede Benachrichtigungserzeugungs- Prozeßsteuerung versorgenden Netzwerk ausgelöst. Dies deckt alle Fälle ab, in denen eine Benachrichtigung zur Abwicklung eines Geräte- oder Netzwerkausfalls und der entsprechenden Behebung benötigt wird. Wenn der Netzwerkmanager 256 die Herstellung oder Wiederherstellung (je nach Fall) einer Netzwerkverbindung erkennt, befiehlt der Benachrichtigungsmanager eine Benachrichtigungsbehebung aus der Prozeßsteuerung, mit der die Verbindung hergestellt oder wiederhergestellt wurde.
In einem Server-Startup-Szenario abonniert der Benachrichtigungs-Client-Teil des Servers bei dem Benachrichtigungsmanager 256. Der Benachrichtigungsmanager (NM) 256 schaltet sich ein, wenn der Knoten angeschaltet wird, bleibt jedoch im Ruhezustand, bis der Client-Teil abonniert. Der NM 256 fragt dann eine Systemdatenbank ab, um alle gerade konfigurierten Benachrichtigungserzeugungsknoten (Prozeßsteuerungen 125a-f) zu bestimmen. Als nächstes bildet der NM 256 eine Benachrichtigungstransportverbindung mit jedem Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher in jeder Prozeßsteuerung 125a-f und befiehlt bei Erfolg eine Benachrichtigungsbehebung von jedem einzelnen. Die Benachrichtigungsbehebung ist in diesem Fall eine Menge regenerierter Benachrichtigungen, die zwischen einer Startbenachrichtigung und einer Endbenachrichtigung steht, wodurch der letztendliche Benachrichtigungs- Client von der Benachrichtigungsbehebung erfahren kann. Vorteilhafterweise muß der letztendliche Benachrichtigungs-Client eine Benachrichtigungsbehebung nicht anfordern.
Ein Server-Failover ist insofern einem Server-Startup ähnlich, als ein primärer Server zu einem synchronisierten sekundären Server herüber ausfällt, der zu dem neuen primären Server wird. Der Benachrichtigungs- Client-Teil des neuen primären Servers abonniert dann bei dem Benachrichtigungsmanager 256. Dies bewirkt dieselbe Operationssequenz wie oben beschrieben, so daß als Ergebnis eine Benachrichtigungsbehebung von allen Prozeßsteuerungen 125a-f befohlen wird.
In einem Steuerungs-Startup-Szenario wird eine neue Prozeßsteuerung 125 eingeschaltet und auf dem Netzwerk konfiguriert, hat aber noch keine Transportschichtverbindung mit dem Benachrichtigungsmanager 256 hergestellt. Der NM 256 führt eine Liste aller Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher auf der Grundlage der Systemkonfiguration des Netzwerks. Der NM 256 versucht deshalb periodisch eine Benachrichtigungstransportschichtverbindung mit jedem beliebigen Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher, der konfiguriert, aber noch nicht verbunden ist, zu bilden. Nachdem die Transportschichtverbindung mit der neuen Prozeßsteuerung 125 hergestellt ist, befiehlt der NM 256 eine Benachrichtigungsbehebung von ihr. Diese Operation wirkt sich nur dann auf andere Prozeßsteuerungen aus, wenn sie ebenfalls ein Startup ausführen. Der Benachrichtigungs-Client kann zwischen einer Benachrichtigungsbehebung von einer bestimmten Prozeßsteuerung 125 im Gegensatz zu allen Prozeßsteuerungen 125a-f unterscheiden, da die Eingrenzungen der Benachrichtigungsbehebungen, die durch eine Startbenachrichtigung und eine Endbenachrichtigung abgegrenzt werden, prozeßsteuerungweise gesendet werden.
Ein Steuerungs-Failover-Szenario ist einem Steuerungs- Startup-Szenario sehr ähnlich. Wenn eine primäre Prozeßsteuerung 125 zu einer sekundären Prozeßsteuerung 125 herüber ausfällt, wird die sekundäre Prozeßsteuerung 125 zu der neuen Primärsteuerung. Die Benachrichtigungsverbindung mit dem Benachrichtigungsmanager 256 ist jedoch verloren. Wenn der NM 256 ein Routine-Scan des Netzwerks auf der Grundlage der Systemkonfiguration durchführt, erkennt der NM 256 das Vorhandensein der neuen primären Prozeßsteuerung 125 und bestimmt, daß sie dieselbe Adresse wie die alte primäre Prozeßsteuerung 125 hat. Da die Verbindung verloren und dann durch den NM 256 wieder behoben wurde, wird der Prozeßsteuerung 125 von dem NM 256 befohlen, eine Benachrichtigungsbehebung durchzuführen.
Ein Steuerungsausfall- und Behebungsszenario ist einem Steuerungs-Startup-Szenario sehr ähnlich. Eine Prozeßsteuerung 125 fällt aus und wird repariert. Wenn sie wieder eingeschaltet wird, sind die folgenden Operationen dieselben wie bei einem Steuerungs-Startup- Szenario. Wenn die Benachrichtigungsverbindung aufgrund des Ausfalls der Prozeßsteuerung 125 verlorengeht, überwacht der Benachrichtigungsmanager wie zuvor periodisch auf das Wiederbetriebsfähigwerden der Prozeßsteuerung 125.
In einem Netzwerkausfall- und Behebungsszenario geht die Benachrichtigungsverbindung verloren und der NM 256 versucht, eine neue Verbindung mit einem beliebigen Knoten auf dem ausgefallenen (Sub-)Netzwerk herzustellen. Wenn das Netzwerk repariert wurde und wieder betriebsfähig wird, stellt der NM 256 die Verbindungen zu allen betroffenen Prozeßsteuerungsknoten wieder her und leitet für jeden Prozeßsteuerungsknoten getrennte Benachrichtigungsbehebungen ein. Nicht betroffenen Prozeßsteuerungen wird nicht befohlen, Benachrichtigungsbehebungen durchzuführen.
In dem Szenario des Hinzufügens und Konfigurierens einer neuen Prozeßsteuerung 125 wird eine neue Prozeßsteuerung 125 in das Netzwerk aufgenommen und konfiguriert. Der NM 256, der unter Verwendung der Systemkonfiguration von allen Benachrichtigungsverteilungsveröffentlichern erfährt, fragt periodisch die Systemdatenbank nach einer vollständigen Liste aller Prozeßsteuerungsknoten 125a ab. Der NM 256 vergleicht diese Liste dann mit der dynamischen Liste von Prozeßsteuerungsknoten, mit denen er Benachrichtigungsverbindungen hergestellt hat, und versucht, eine neue Verbindung zu einem etwaigen neuen Prozeßsteuerungsknoten 125 zu bilden. Wenn die Verbindung erfolgreich gebildet wird, befiehlt der NM 256 eine Benachrichtigungsbehebung. Bei Erfolglosigkeit versucht der NM 256 periodisch erneut, eine Verbindung herzustellen und die Benachrichtigungsbehebung zu befehlen.
In einem Benachrichtigungs-Client-Knoten-Startup- Szenario wird allen Benachrichtigungsverteilungsveröffentlichern befohlen, eine Benachrichtigungsbehebung durchzuführen, um alle erforderlichen Benachrichtigungen zu dem Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer in dem Client-Knoten zu senden. Dies steht im Gegensatz zu dem Startup eines Benachrichtigungserzeugerknotens, bei dem nur dem Benachrichtigungserzeugerknoten, der gestartet wird, befohlen wird, eine Benachrichtigungsbehebung durchzuführen. Wenn ein Benachrichtigungserzeugerknoten gestartet wird, wird die Synchronisation weiter von den anderen Benachrichtigungserzeugerknoten aufrechterhalten, und sie müssen keine Benachrichtigungsbehebung durchführen.
Wie aus den obigen Beschreibungen zu sehen ist, können die Startups von Benachrichtigungs-Client-Knoten und Benachrichtigungserzeugungsknoten in jeder beliebigen Reihenfolge stattfinden. Die Anwendungsschicht kompensiert die verschiedenen Startupsequenzen durch Verwendung der Benachrichtigungsbehebung, um die Benachrichtigungs-Clients zu synchronisieren, wenn die Benachrichtigungsinformationen verfügbar werden.
Fig. 3A und 3B sind Flußdiagramme der allgemeinen Funktionsweise eines Benachrichtigungsmanagers 256 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nach dem Einschalten (Schritt 301) bleibt der Benachrichtigungsmanager 256 in einem Ruhezustand, bis eine Teilnahmeanforderung von dem Benachrichtigungs- Client-Teil des Servers empfangen wird (Schritt 302). Als Reaktion ruft der Benachrichtigungsmanager 256 die Liste zur Zeit konfigurierter Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher-(NDP-)Prozeßsteuerungen 125 von der Systemdatenbank ab (Schritt 303). Als nächstes bildet der Benachrichtigungsmanager 256 eine Benachrichtigungsverbindung mit allen NDP-Prozeßsteuerungen 125 (Schritt 304). Während jede Benachrichtigungsverbindung hergestellt wird, befiehlt der Benachrichtigungsmanager 256 der nun verbundenen Prozeßsteuerung eine Benachrichtigungsbehebung (Schritt 305).
Dann tritt der Benachrichtigungsmanager 256 in einen Routine-Scanning-Modus ein, in dem der Benachrichtigungsmanager 256 wiederholt die Systemkonfigurationsliste scannt, um alle NDP-Prozeßsteuerungen 125 zu bestimmen, die in dem Netzwerk konfiguriert sind (Schritt 310). Der Benachrichtigungsmanager 256 vergleicht die Liste zur Zeit konfigurierter NDP-Prozeßsteuerungen 125a-f mit seiner eigenen Liste von Prozeßsteuerungen 125, mit denen er Benachrichtigungsverbindungen hergestellt hat (Schritt 311). Nachdem er bestimmt hat, welche konfigurierten NDP-Prozeßsteuerungen nicht verbunden sind, versucht der Benachrichtigungsmanager 256, eine Benachrichtigungsverbindung mit den unverbundenen NDP-Prozeßsteuerungen 125 zu bilden (Schritt 312). Wenn eine Verbindung hergestellt wird, befiehlt der Benachrichtigungsmanager 256 der neu verbundenen NDP- Prozeßsteuerung 125 eine Benachrichtigungsbehebung (Schritt 313 und 314). Wenn keine Verbindung gebildet werden kann, scannt der Benachrichtigungsmanager 256 weiter die Netzwerkkonfigurationslisten und versucht dadurch von Zeit zu Zeit erneut, eine Verbindung mit einer etwaigen NDP-Prozeßsteuerung 125 herzustellen, mit der der Benachrichtigungsmanager 256 noch keine Transportschichtverteilungsverbindung gebildet hat.
Wenn der Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 eine erste Benachrichtigungsbehebung durchführt und eine zweite Benachrichtigungsbehebung von demselben oder einem anderen Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 befohlen wird, kann der Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die erste Benachrichtigungsbehebung abbrechen und die zweite Benachrichtigungsbehebung einleiten. Der bzw. die Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer, der bzw. die die erste Benachrichtigungsbehebung empfängt bzw. empfangen, haben die Fähigkeit, den Start der zweiten Benachrichtigungsbehebung zu erkennen und sich stattdessen auf die zweite Benachrichtigungsbehebung zu synchronisieren.
Dies ist auch für einen Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 von Vorteil, der in einer Mehrfachbenachrichtigungs-Client-Umgebung wirkt. Die Benachrichtigungsverteilungsteilnehmer 257 können mehrere Benachrichtigungsbehebungen innerhalb kurzer Zeit, aber nicht gleichzeitig einleiten. In einem solchen Fall bricht der Benachrichtigungsverteilungsveröffentlicher 205 wiederholt die gerade stattfindende Benachrichtigungsbehebung ab, wenn die nächste Benachrichtigungsbehebung befohlen wird, anstatt sequentiell alle Benachrichtigungsbehebungen zu starten und abzuschließen. Nur die letzte empfangene Benachrichtigungsbehebung kann abgeschlossen werden, so daß dadurch nur eine minimale Zeitdauer zur Durchführung der Benachrichtigungsbehebungen erforderlich ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Benachrichtigungs-Client-Knoten zu einem beliebigen Zeitpunkt unter Verwendung des selben Mechanismus, der von der Anwendungsschicht zur Durchführung automatischer (Hintergrund-)Benachrichtigungsbehebungen verwendet wird, alleine eine Benachrichtigungsbehebung anfordern. Die Anwendungsschicht, die der Benachrichtigungs-Client-Knoten abonniert, liefert ein Mittel, durch das der Benachrichtigungs-Client- Knoten oder ein im Namen des Benachrichtigungs-Client- Knotens handelndes Surrogat, denselben Mechanismus aktivieren kann, der von der Anwendungsschicht zur Einleitung einer Benachrichtigungsbehebung verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist besonders in den Fällen von Vorteil, in denen Benachrichtigungen als Ergebnis einer großen Flut von Benachrichtigungen, die die Fähigkeit eines Benachrichtigungs-Clients, die Benachrichtigungen zu empfangen, überwältigt, verlorengehen. Benachrichtigungsbehebung wird verwendet, wenn die Zeit es erlaubt, die verlorenen Benachrichtigungen zu beheben, und die Synchronisation wird aufrechterhalten. Da die Benachrichtigungsbehebung automatisch von der Anwendungsschicht abgewickelt wird, ist keinerlei Intervention von dem Benachrichtigungs-Client-Knoten oder einem menschlichen Bediener erforderlich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Benachrichtigungs-Client-Knoten bewirken, daß die Anwendungsschicht die Benachrichtigungserzeugungsknoten während einer Benachrichtigungsflut "zurückdrückt", wodurch die Benachrichtigungserzeugungsknoten Informationen halten, bis die Benachrichtigungsflut abgenommen oder geendet hat. Die Benachrichtigungsbehebung kann dann zur Neusynchronisierung für beliebige, während der Benachrichtigungsflut verlorene Benachrichtigungen verwendet werden.

Claims

1. Steuersystem für eine Prozeßanlage (100) mit verteilten Knoten, die durch Kommunikationswege einander zugeordnet werden, wobei einzelne der verteilten Knoten Prozessen der Prozeßanlage zugeordnet sind, wobei das System durch folgendes gekennzeichnet ist:

Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257), die den verteilten Knoten zugeordnet sind und die Wiederherstellung verlorener der Kommunikationswege von ersten verteilten Knoten zu zweiten verteilten Knoten erkennen und als Reaktion darauf Benachrichtigungsdaten von zweiten verteilten Knoten zu den ersten verteilten Knoten übermitteln.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationswege Datenverkehrskapazitäten aufweisen und die Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) die Datenverkehrskapazitäten effizient nutzen.

3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) Benachrichtigungsdaten bezüglich den zweiten verteilten Knoten zugeordneten Ereignissen und Alarmen erzeugen.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) als Reaktion auf die Erkennung, daß die verlorenen der Kommunikationswege wiederhergestellt wurden, mindestens einen Teil der Benachrichtigungsdaten regenerieren.

5. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die verteilten Knoten Prozeßknoten, die Prozessen der Prozeßanlage zugeordnete Daten steuern, und Client-Knoten, die die Prozeßdaten wünschen, enthalten.

6. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein bestimmter zweiter verteilter Knoten ein Prozeßknoten ist, der Daten steuert, die einem oder mehreren Prozessen der Prozeßanlage zugeordnet sind, und eine bestimmte Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257), die dem bestimmten verteilten Knoten zugeordnet ist, Benachrichtigungsdaten bezüglich dem einen oder den mehreren Prozessen zugeordneten Ereignissen und/oder Alarmen übermittelt.

7. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257) weiterhin mindestens einem Element der folgenden Gruppe zugeordnet ist: eine Startup-Steuerung, eine Failover-Steuerung, eine Ausfall- und Behebungssteuerung und eine Konfigurations- und Installationssteuerung.

8. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:

mehrere Sensoren und steuerbare Einrichtungen (110, 67), die Prozessen der Prozeßanlage (100) zugeordnet sind;

Kommunikationswege, die die mehreren Sensoren und steuerbaren Einrichtungen einem Computersystem (105) zuordnen; und

wobei das Computersystem Daten bezüglich der Prozeßanlage verarbeitet und die Daten zwischen Knoten davon verteilt, wobei die Knoten durch Kommunikationswege einander zugeordnet werden,

wobei das Computersystem weiterhin Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) umfaßt, die den Knoten zugeordnet sind und die Wiederherstellung verlorener der Kommunikationswege von ersten verteilten Knoten zu zweiten verteilten Knoten erkennen und als Reaktion darauf Benachrichtigungsdaten von den zweiten verteilten Knoten zu den ersten verteilten Knoten übermitteln.

9. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationswege Datenverkehrskapazitäten aufweisen und die Benachrichtigungssteuerungen die Datenverkehrskapazitäten effizient nutzen.

10. Verfahren zum Betrieb eines Steuersystems für eine Prozeßanlage (100), wobei das Steuersystem verteilte Knoten enthält, die durch Kommunikationswege einander zugeordnet werden, wobei einzelne der verteilten Knoten Prozessen der Prozeßanlage zugeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Erkennen, mit einer Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257), der Wiederherstellung verlorener der Kommunikationswege von verteilten Knoten zu zweiten verteilten Knoten; und

Übermitteln, als Reaktion darauf, von Benachrichtigungsdaten von den zweiten verteilten Knoten zu den ersten verteilten Knoten.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kommunikationswege Datenverkehrskapazitäten aufweisen und das Verfahren weiterhin den Schritt des effizienten Nutzens der Datenverkehrskapazitäten mit den Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin mit dem Schritt des Verwendens der Benachrichtigungssteuerungen (120, 201-5, 256, 257) zur Erzeugung von Benachrichtigungsdaten bezüglich den zweiten verteilten Knoten zugeordneten Ereignissen und Alarmen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin mit dem Schritt des Verwendens der Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257) zum Regenerieren mindestens eines Teils der Benachrichtigungsdaten als Reaktion auf die Erkennung, daß die verlorenen der Kommunikationswege wiederhergestellt wurden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die verteilten Knoten Prozeßknoten, die Prozessen der Prozeßanlage zugeordnete Daten steuern, und Client-Knoten, die die Prozeßdaten wünschen, enthalten.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei ein bestimmter zweiter verteilter Knoten ein Prozeßknoten ist, der Daten steuert, die einem oder mehreren Prozessen der Prozeßanlage zugeordnet sind, und das Verfahren weiterhin den Schritt des Verwendens einer bestimmten Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257), die dem bestimmten verteilten Knoten zugeordnet ist, zum Übermitteln von Benachrichtigungsdaten bezüglich dem einen oder den mehreren Prozessen zugeordneten Ereignissen und/oder Alarmen umfaßt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Benachrichtigungssteuerung (120, 201-5, 256, 257) weiterhin mindestens einem Element der folgenden Gruppe zugeordnet ist: eine Startup- Steuerung, eine Failover-Steuerung, eine Ausfall- und Behebungssteuerung und eine Konfigurationsund Installationssteuerung.