プロセス産業における多くのプラントは、数百万ドルの設備投資に相当する。プラントの所望の投資収益率を達成することは、プラント設計の基準とされた生産目標を一貫して達成することに依存するところが大きい。分刻みの操作を最終的に担当するプラント内の人は、プラントオペレータである。オペレータは、全ての処理状況下で、1つ以上のプロセスエリアにおいて正確なプラント操作を保証する。オペレータは、計画された生産目標を達成するためにエリア生産率を変えることを担当する。計画された目標を満たすために、オペレータは、プロセス動作を監視し、正確な動作状況及び予定された生産レベルを維持するように調整を行う。オペレータの役目を首尾よく行うために、オペレータは、プロセス及びその物理的レイアウトを完全に理解する必要がある。この理解のレベルを達成するために、プラントオペレータは、多くの場合、彼らが監督するプロセスについて長年の経験を有する。
オペレータの操作範囲は、プロセスの複雑さ、各プロセスエリア内の機器の個数、及びプロセス制御システムによって提供される自動化の程度に依存して変化する。オペレータは、通常、グラフィカルインターフェースをレンダリングするための1つ以上のモニターまたは表示デバイスを含むオペレータステーションまたはワークステーションを介し、制御システムソフトウェアアプリケーションを使用して、プロセスとインターフェースする。典型的には、制御システムソフトウェアは、ほとんどのプラントが、異なるプロセス、プロセス構成、プラント編成、及び要件のセットを有するので、高度にカスタマイズ可能かつ構成可能であるように設計される(指定されたプロセス及びプロセスをグラフィカルに表す方法の両方の観点において)。実際には、制御システムサプライヤーは、多くの場合、彼らのソフトウェアを高度にカスタマイズ可能かつ/または構成可能であるものとして販売しており、そのような特徴が、サプライヤーが各分野の特異性に対するソフトウェア及び/または設計の明らかな説明を提供することなく、多様な分野にわたる潜在的な顧客の広範な市場にアピールしていくことが理由となっている。さらに、グラフィカルインターフェースは選好に合わせて調整することができ、かつ特定のプロセス動作に対応する機能は注目の中心に置くことができるので、カスタマイズ可能かつ構成可能な制御システムは、オペレータ及び他のプラント要員(本明細書では集合的ににオペレータと呼ぶ)にアピールする。
しかしながら、プラント操作のための完全に構成可能なユーザーインターフェースには微妙だが潜在的に重要な欠点が存在する。第1に、ユーザー構成可能なインターフェースは、ユーザーがそれらに有用であるものを知っている、または、技術的な用語では、オペレータがメタ表象能力を有する、という考えを前提としている。しかしながら、最近の研究は、このことが必ずしも当てはまらないことを示唆している。例えば、人は、作業に無関係なリアリズムが実際に作業能力を遅くする可能性があるとき、より「現状に即した」複雑な視覚的表示を解析して使用する彼らの能力に見当違いの確信を示すことを研究が明らかにした。さらに、リアリズムについてのそのような選好は、空間的リアリズム(例えば、3Dの視点を使用する「現状に即した」グラフィカル表示)だけに限定されるものではなく、時間的リアリズム(例えば、即時再生及び実時間更新表示)から生じることができる。さらに、低い空間能力を有する個人は、これらの思い違いを特に生じやすい可能性があることを他の研究が明らかにしている。
ユーザー構成可能なインターフェースによって提示される第2の課題は、他の人がそれらの特異的ユーザーインターフェース構成及び符号化方式を解釈する際に経験する可能性がある困難さをユーザーがしばしば軽視することである。プロセス制御設定では、プラント操作は、概して、複数の表示で及びそれらの間で、共に作業する幾人かのオペレータを伴う。このような設定では、オペレータは、彼らが支援のために他の人を呼び寄せるとき、他の人が彼らの個人的なユーザーインターフェース構成から情報を抽出することが如何に困難であるかということと、彼ら自身がそれから情報を抽出することが如何に困難であるかということと、の両方をオペレータが軽視する可能性があることをいくつかの研究が示唆している。さらに、別のオペレータからの支援を求めることが生じる状況は、プラントの状態の情報を迅速かつ正確に把握することが最も重要であるときに重要な問題に直面している場合である可能性が高い。
リアリズムに対する思い違いの要望に関する上記の第1の点に関連するユーザー構成可能なインターフェースによって提示される第3の難点は、リアルな表示は、プロセスの初心者レベルの理解に整合する表面的な詳細を提供するが、プロセスの熟練者レベルの職務上の理解を支援することができないということである。例えば、「リアルな」配管及び計装図(P&ID)表示(例えば、プラントエンジニアリング図を模倣する表示)における実時間更新(時間的なリアル性)は、作業に関連する経時的傾向の抽出をサポートしない。むしろ、そのような表示は、経時的な表示データの頭の中で行う統合、または別々に設けられたチャート、グラフ、及び/もしくは傾向ウィンドウにわたる表示データの空間的統合、のいずれかに依存することをオペレータに強いる。すなわち、オペレータがプロセス変数の現在の状態(例えば、実時間で更新される任意の対応するアラームの現在の値及び指示)に限定されるとき、オペレータが、パラメータ値に対する変更を見逃すこと、及び/または経時的に変化する値に関連付けられる傾向を認識することに失敗すること、の可能性が存在する。さらに、パラメータの実時間の値を提供することは、パラメータが低いまたは高いかどうか、パラメータ値と設定点との間にどのくらいの差が存在するか、及び/または値の間で差がどのくらい著しいか(例えば、大きな差がアラーム限界に近づくパラメータを示しているか、またはパラメータの正常動作状態内の広い範囲の値を示しているかどうか)などの、対応する設定点または目標値に対する関係の明確な指示を提供しない。設定点値がパラメータ値と共に提供されていても、パラメータの状況及び/または状態のこれらのインジケータのそれぞれは、一貫性のあるしっかりと組織化されたレイアウトではなく空間的に分散して無秩序のレイアウトの中で所望の情報を見つけるために、依然としてオペレータの人智による努力及び/または計算を必要とし、かつ/またはオペレータが、新しいウィンドウを開くこと及び/または異なる画面に移動すること、かつ大量のデータをドリルダウンすること及び/または取捨選択すること、を必要とする。オペレータの人智による努力に依存するシステムはエラーを生じやすく、異なる画面、ポップアップウィンドウ、フェースプレートなどを介して他のフォーマットで情報を提供するシステムは、関連の情報を迅速に検討し、比較し、かつ/またはコンテキスト内の情報の1つを画面に表示された他の情報に関連付けるためには非効率的である。したがって、多くの周知のプロセス制御システムは、低速かつ/またはエラーを生じやすい問題の検出及び特定をもたらす。
以前の課題から生じるユーザー構成可能なインターフェースの第4の可能性のある欠点は、オプションが与えられる場合、ユーザーが構成可能な表示を過度に複雑にする可能性があることである。表示を所望の選好に構成する際に著しい自由があると、オペレータが、P&ID表示を変数で氾濫させることが可能であり、また可能性があることを研究が証明し、各変数がユニット間で異なる位置でインターフェース全体に分散され、オペレータのみに明らかである根拠によって色分けされる。本明細書に開示された教示は、ユーザーインターフェースを通して一貫して使用することができる、かつ/または表示内の単一の位置にグループ化することができる顕著な特性、状況、傾向、及び/または他の情報を、単純なグラフィック内に符号化して、個別のパラメータと、それらが評価に対して互いにどのように関係するかと、動作プロセスの全体的な状態と、をオペレータが迅速に評価することを可能にすることにより、それらの障害のいくつかを回避するためのシステム、方法、及び製造品を提供する。より具体的には、本明細書に開示された教示は、アイコンの視覚的属性の符号化の際に、プロセス変数の傾向のグラフを、アイコンの設計がそれらの顕著性への傾向(及び関連する情報)のタスク関連の態様に一致する象徴的なシンボルに、グラフィカルに要約することを可能にする。このように、オペレータは、制御対象のプロセスを積極的に監視し、正常な動作状況からの逸脱を、その逸脱がアイコンの設計によって顕著性が強調されているので逸脱状況がアラームを始動させる前に、見分けることができる。
図1は、本開示の教示を実現することができる例となるプロセス制御システム100の概略図である。図1の例となるプロセス制御システム100は、1つ以上のプロセス制御装置(そのうちの1つが参照番号102に指定されている)、1つ以上のオペレータステーション(そのうちの1つが参照番号104に指定されている)、及び1つ以上のアプリケーションステーションまたはワークステーション(そのうちの1つが参照番号106に指定されている)。例となるプロセス制御装置102、例となるオペレータステーション104、及び例となるワークステーション106は、バス及び/または一般にエリア制御ネットワーク(ACN)と呼ばれるローカルエリアネットワーク(LAN)108を介して、通信可能に結合される。
図1の例となるオペレータステーション104は、オペレータ、エンジニア、及び/または他のプラント要員(本明細書では、オペレータと呼ぶ)が、1つ以上のオペレータ表示スクリーン、及び/またはオペレータが例となるプロセス制御システム100の1つ以上の構成要素(例えば、プロセスサイト、プロセスエリア、プロセスユニット、機器モジュール、制御モジュールなど)を表す様々な表示及び/または図(例えば、P&ID)の間をナビゲートすることと、表示されている例となるプロセス制御システム100の構成要素に対応するプロセス変数の現在及び予測された状態を決定することと、を可能にするアプリケーション、を検討し、かつ/または操作することを可能にする。さらに、以下でより詳細に説明されるように、オペレータアプリケーションはまた、オペレータが、例となるプロセス制御システム100の対応する構成要素に関連するプロセス変数に関連する他の状況、特性、及び/または情報を評価し、視覚化することを可能にする。図1の例となるオペレータステーション104を実現する例となる方法は、図2に関連して以下に説明する。例となるオペレータステーション104を実現するために使用することができる例となるオペレータ表示アプリケーションは、図3及び30〜32に関連して以下に説明する。
例となるオペレータステーション104は、例となるプロセス制御システム100の1つ以上の構成要素を表すプロセス図(例えば、P&ID)をグラフィカルに表示するためにオペレータインターフェース(例えば、図3の例となるオペレータインターフェース300)を備える、かつ/または実現する。オペレータインターフェースは、表示された構成要素を表す要素に関連するプロセス変数に対応する様々な状況、特性、傾向情報、及び/または他の情報を、視覚的に直感できる方法で、簡明に示すグラフィカルのかつ/または象徴的なシンボル(本明細書では、アイコンと呼ぶ)を生成する。例えば、いくつかの実施例では、アイコンは、以下でより具体的に説明するように他の情報のうちでも、プロセス変数の現在の状態、プロセス変数の予測された状態、プロセス変数の対応する傾向、プロセス変数の変化の方向、プロセス変数の変化率、設定点に対するプロセス変数の相対位置(例えば、設定点に対して上、下、またはほぼ同じ)、プロセス変数の値の動作範囲に対する設定点からのプロセス変数の相対偏差、アラーム限界に対するプロセス変数の相対距離、またはプロセス変数、設定点、及び/またはアラーム限界の実際の値、のうちのいずれかを示すことができる。いくつかの実施例では、プロセス変数の上記の特性または属性の少なくとも一部は、アイコンのグラフィカルの性質内に視覚的にマッピングすることができ、一方、他の特性または属性は、視覚的な方法では直接にマッピングされないが、それでも対応するアイコンから推論的に認識される。
いくつかの実施例では、オペレータインターフェースは、オペレータが、例となるプロセス制御システム100において表示された構成要素と他の構成要素との関係を迅速に評価することと、及び/または例となるプロセス制御システムのオペレータインターフェースを介して表示されることに関心のある他の構成要素のいずれかにナビゲートすることと、を可能にするナビゲーションペインを提供する。さらに、いくつかの実施例では、例となるオペレータステーション104のオペレータインターフェースは、例となるプロセス制御システム100の表示された構成要素のうちの1つ以上に対応するプロセス変数に関連するグラフィックを、比較を容易にするためにグループとして、表示することができるプロセス変数の要約ペインを提供する。さらに、プロセス変数の要約ペインは、オペレータが所望するような、より多くの、またはより少ない情報を示すために、様々なレベルの詳細でグラフィックを表示することができる。
図1の例となるワークステーション106は、1つ以上の情報技術アプリケーション、ユーザー対話型アプリケーション、及び/または通信アプリケーションを実行するためのアプリケーションステーションとして構成することができる。例えば、ワークステーション106は、主として、プロセス制御関連アプリケーションを実行するように構成することができ、一方別のアプリケーションステーション(図示せず)は、主として、プロセス制御システム100が、任意の所望の通信媒体(例えば、無線、ハードワイヤードなど)及びプロトコル(例えば、HTTP、SOAPなど)を使用して、他のデバイスまたはシステムと通信することを可能にする通信アプリケーションを実行するように構成することができる。図1の例となるオペレータステーション104及び例となるワークステーション106は、1つ以上のワークステーション及び/または任意の他の適切なコンピュータシステム及び/または処理システムを使用して、実現することができる。例えば、オペレータステーション104及び/またはワークステーション106は、シングルプロセッサのパーソナルコンピュータ、シングルまたはマルチプロセッサのワークステーションなどを使用して、実現することができる。
図1の例となるLAN108は、任意の所望の通信媒体及びプロトコルを使用して実現することができる。例えば、例となるLAN108は、ハードワイヤード及び/または無線イーサネット通信方式に基づくことができる。しかしながら、当業者により容易に理解されることであるが、任意の他の適切な通信媒体(複数可)及び/またはプロトコル(複数可)を使用することができる。さらに、単一のLAN108が図1に示されているが、1つを超えるLAN及び/または通信ハードウェアの他の代替物を使用して、図1の例となるシステム間に冗長の通信パスを設けることができる。
図1の例となる制御装置102は、データバス116及び入力/出力(I/O)ゲートウェイ118を介して、複数のスマートフィールドデバイス110、112、及び114に結合することができる。スマートフィールドデバイス110、112、及び114は、フィールドバス準拠のバルブ、アクチュエータ、センサなどであることができ、この場合は、スマートフィールドデバイス110、112、及び114は、公知のファンデーションフィールドバスプロトコルを使用し、データバス116を介して通信する。もちろん、他のタイプのスマートフィールドデバイス及び通信プロトコルを代わりに使用することができる。例えば、スマートフィールドデバイス110、112、及び114は、代わりに、公知プロフィバス及びHART通信プロトコルを使用し、データバス116を介して通信するプロフィバス及び/またはHART準拠デバイスであることができる。さらなるI/Oデバイス(I/Oゲートウェイ118に同様及びまたは同一のものは、制御装置102に結合することができ、ファンデーションフィールドバスデバイス、HARTデバイスなどであることができるスマートフィールドデバイスのさらなるグループが、制御装置102と通信することを可能にする。
例となるスマートフィールドデバイス110、112、及び114に加えて、1つ以上の非スマートフィールドデバイス120及び122を例となる制御装置102に通信可能に結合することができる。図1の例となる非スマートフィールドデバイス120及び122は、例えば、それぞれのハードワイヤードリンクを介して、制御装置102と通信する従来の4−20ミリアンペア(mA)または0−24V直流(VDC)デバイスであってもよい。
図1の例となる制御装置102は、例えば、Fisher−Rosemount Systems,Inc、Emerson Process Management companyにより販売されているDeltaV(商標)制御装置であってもよい。しかしながら、任意の他の制御装置を代わりに使用することができる。さらに、1つの制御装置102だけが図1に示されているが、任意の所望のタイプ及び/またはタイプの組合せの追加の制御装置及び/またはプロセス制御プラットホームをLAN108に結合することができる。いずれの場合においても、例となる制御装置102は、オペレータステーション104を使用してオペレータによって生成され、かつ制御装置102にダウンロードされ、かつ/またはインスタンス化されたプロセス制御システム100に関連する1つ以上のプロセス制御ルーチンを行う。
図1は、以下により詳細に説明されるプロセス制御システムオペレータに提示される情報を制御するための方法及び装置を有利に用いることができる例となるプロセス制御システム100を示しているが、当業者は、本明細書に記載のオペレータに提示される情報を制御するための方法、システム、及び装置は、必要に応じて、図1の示された実施例より複雑な、またはより複雑でない(例えば、1を超える制御装置を有する、1を超える地理的場所にわたる、などの)他のプロセスプラント及び/またはプロセス制御システムで有利に用いることができることを、容易に理解するであろう。
図2は、図1の例となるオペレータステーション104を実現する例となる方法を示す。以下の説明は、オペレータステーション104に対して与えられるが、例となるオペレータステーション104を実現する例となる方法はまた、図1の例となるワークステーション106を実現するために使用することができる。図2の例となるオペレータステーション104は、少なくとも1つのプログラム可能なプロセッサ200を備える。図2の例となるプロセッサ200は、プロセッサ200のメインメモリ202内に(例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び/または読み出し専用メモリ(ROM)内に)存在する符号化された命令を実行する。プロセッサ200は、プロセッサコア、プロセッサ、及び/またはマイクロコントローラなどの任意のタイプの処理ユニットであり得る。プロセッサ200は、とりわけ、オペレーティングシステム204、オペレータ表示モジュール206、オペレータアプリケーション208、及びオペレータインターフェース210を実行することができる。例となるオペレーティングシステム204は、Microsoft(登録商標)のオペレーティングシステムである。図2の例となるメインメモリ202は、プロセッサ200によって及び/またはその中で、実現することができ、かつ/またはプロセッサ200に操作可能に結合された1つ以上のメモリ及び/またはメモリデバイスであり得る。
オペレータが例となるプロセッサ200と対話することを可能にするために、図2の例となるオペレータステーション104は、任意のタイプの表示器212を備える。例となる表示器212は、限定するものではないが、ユーザーインターフェース、及び/またはプロセッサ200及び/または、より全体的には、例となるオペレータステーション104によって実現されるアプリケーション、を表示することができるコンピュータモニタ、コンピュータスクリーン、テレビジョン、モバイルデバイス(例えば、スマートフォン、Blackberry(商標)、及び/またはiPhone(商標))などを含む。
図2の例となるオペレーティングシステム204は、例となる表示器212によって及び/またはそこで、ユーザーインターフェース(例えば、オペレータインターフェース210)の表示を表示し、かつ/または促進する。例となるオペレータステーション104によって実現されるアプリケーションとのオペレータの対話を促進するために、例となるオペレーティングシステム204は、例となるオペレータ表示モジュール206が、オペレータアプリケーション208を介してオペレータインターフェース210を定義し、かつ/または選択し、次にオペレーティングシステム204を操作し、かつ/または命令して、定義されたかつ/または選択されたオペレータインターフェース210を表示することができるアプリケーションプログラミングインターフェース(API)を実装する。例となるオペレータインターフェース210は、図3及び30〜32に関連して以下に説明する。
プロセス制御システムのオペレータ表示及び/またはアプリケーションを提示するために、図2の例となるオペレータステーション104は、例となるオペレータ表示モジュール206を備える。図2の例となるオペレータ表示モジュール206は、1つ以上のプロセス制御装置(例えば、図1の例となる制御装置102)及び/またはプロセス制御システムの他の要素からデータを収集し、収集されたデータを使用し、オペレータアプリケーション208を介して特定のオペレータインターフェース210(例えば、図3及び30〜32の例となるオペレータインターフェース300)を作成し、かつ/または定義する。作成されたかつ/または定義された表示は、例となるオペレーティングシステム204により、かつ/またはそれを介して、例となる表示器212でレンダリングされる。例となるオペレータ表示モジュール206はまた、オペレータアプリケーション208を介してオペレータインターフェース210を更新するためのオペレータ入力を、オペレータインターフェース210を介して受け取る(例えば、オペレータインターフェース210の要素を選択する、調整する、及び/または操作するオペレータに応じて)。
図1の例となるオペレータステーション104を実現する例となる方法は、図2に示されたが、図2に示されたデータ構造、要素、プロセス、及びデバイスは、任意の他の手法で、組み合わせ、分割し、再配設し、省略し、除外し、かつ/または実現することができる。さらに、図2の例となるオペレーティングシステム204、例となるオペレータ表示モジュール206、例となるオペレータアプリケーション208、例となるオペレータインターフェース210、及び/または、より全体的には、例となるオペレータステーション104は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び/またはハードウェア、ソフトウェア、及び/またはファームウェアの任意の組合せによって、実現することができる。したがって、例えば、図2の例となるオペレーティングシステム204、例となるオペレータ表示モジュール206、例となるオペレータアプリケーション208、例となるオペレータインターフェース210、及び/または、より全体的には、例となるオペレータステーション104のいずれかは、1つ以上の回路(複数可)、プログラム可能なプロセッサ(複数可)、特定用途向け集積回路(ASIC)(複数可)、プログラマブル論理デバイス(PLD)(複数可)、及び/またはフィールドプログラマブル論理デバイス(FPLD)(複数可)などによって、実現することができる。さらにまた、例となるオペレータステーション104は、図2に示されたものの代わりに、またはそれらに加えて、追加の要素、プロセス、及び/またはデバイスを備えることができ、かつ/または、示されたデータ構造、要素、プロセス、及びデバイスのいずれかの1つを超えるもの、またはそれらの全部を備えることができる。
図3は、図2のオペレータステーション104のオペレータアプリケーション208を実現するために使用することができる例となるオペレータインターフェース300を示す。図3の例となるオペレータインターフェース300は、例となる配管及び計装図(P&ID)の表示領域302を含む。P&ID表示領域302は、プロセス制御システム(例えば、図1の例となるプロセス制御システム100)内の機器、プロセス、プロセス変数、及び/または構成要素、及びそれらの関係を表す様々な要素のプロセス図または画像304を含む。いくつかの実施例では、P&ID表示領域302は、プロセス制御システムの他のものに対してプロセス図304によって、プロセス制御システムのどんな要素(複数可)が表されているかを示すためのタイトル305を含む。例えば、示された実施例では、タイトル305は、プロセス図304がプロセス制御システム内の特定のプロセスユニット(「原油ユニット1」とラベル付けされている)の概要に対応することを示す。いくつかの実施例では、オペレータインターフェース300に関連するアプリケーションは、プロセス制御システム(例えば、特定のサイトまたはプラント、エリア、ユニット、モジュールなど)を定義する構成要素の階層内の様々なレベルにおけるプロセス制御システムの異なる構成要素及び/またはサブ構成要素に対応するP&ID表示領域302内の異なるプロセス図304を生成し、表示することができる。
さらに、図3の例となるオペレータインターフェース300は、(1)P&ID表示領域302内の現在の表示(例えば、現在のプロセス図304)とプロセス制御システムの他のものとの関係(複数可)を特定することと、(2)オペレータが彼らの処置を優先することを可能にするために、注意及び相対的深刻度を必要とするいずれかの問題(例えば、アラーム、予測されたアラームなど)を特定することと、(3)特定された問題及び対応する構成要素と、プロセス制御システムの他のものとの及び/またはP&ID表示領域302内の現在の表示との、関係(複数可)を特定することと、(4)問題となっているタスクに不必要な情報の取捨選択または殺到を強いられることなく、オペレータが、問題に応答し、かつ/または関連のタスクを行うために必要とするデータを有することができるように、プロセス制御システムに関連する情報の様々なレベルを提供することと、により、オペレータがプロセス制御システムの状況を迅速に評価することを支援するために、例となるサイドバー306が設けられる。具体的には、示された実施例のサイドバー306は、現在表示されているプロセス図304によって表されるプロセス制御システム内の構成要素(複数可)及び/または関連の問題とプロセス制御システムの他のものとの関係を、オペレータが決定することを可能にするナビゲーションペイン308を含むことができる。例となるナビゲーションペインは、図26〜29に関連して以下でより詳細に説明される。いくつかの実施例では、サイドバー306はまた、P&ID表示領域302内に表されるプロセス制御システムの1つ以上の構成要素に関連する特定のプロセス変数に対応するグラフィック312を提供するプロセス変数の要約ペイン310を含む。グラフィック312は、詳細の程度を変えてオペレータによって選択されて所望のレベルの情報をオペレータに提供し、プロセス変数(複数可)の状況を適切に評価し、かつ/または必要性が生じる場合にいずれかの適切な処置を取ることができる。例えば、基本または大まかなレベルでは、グラフィック312は、オペレータが概してプロセス変数の状況を監視し、問題を特定することを可能にするために十分な情報を提供することができる。中間レベルでは、グラフィック112は、オペレータがプロセス制御システムを監視して制御し、特定された問題をトラブルシューティングし、かつ/またはプロセス変数の状況及びプロセス制御システムの対応する部分を分析することを可能にするさらなる情報を提供することができる。詳細または総合的レベルでは、グラフィック112は、現時点に至るプロセス変数の関連の履歴に関するさらなる情報を提供し、今後の状態におけるプロセス変数の状況を予測し、または予想し、重要な事象及び/または事象ログからのトリガー(例えば、アラーム)を特定された時間ベース傾向に統合し、オペレータが変化する周囲状況及び/またはプロセス制御システムの多様な態様に関連する問題を理解することを可能にする。例となるグラフィック及び関連のプロセス変数の要約ペインは、図4〜25に関連して以下でより詳細に説明される。画面サイズ及び/または解像度が制約されているいくつかの実施例では、例えば携帯型ハンドヘルドデバイス(例えば、スマートフォン、タブレットなど)の表示スクリーン上のような場合には、サイドバー306は、対応するP&ID表示領域302がないスクリーンを介してレンダリングすることができる。さらにいくつかのそのような実施例では、サイドバー306の一部だけは、目的の任意の部分までスキャン(例えば、スクロール)する機能を用いて任意の所与の時点で表示することができる。他の実施例では、ナビゲーションペイン308またはプロセス変数の要約ペイン310の一方のみが、そのような表示デバイスを介して表示される。
図4は、プロセス制御システム(例えば、図1の例となるプロセス制御システム100)のプロセス変数に関連する状況、特性、傾向、及び/または他の情報を示すための例となるアイコン402、404、406を示す。具体的には、図4に示された実施例では、アイコン402、404、406によって強調された特性及び/または状況は、プロセス変数の現在の状態、プロセス変数の予測された状態、及びプロセス変数の対応する傾向(例えば、方向)を含み、それらは、示された例となるアイコン402、404、406の形状、向き、及び表記によって表される。例えば、アイコン402は、上向きのピーク408を備える形状の三角形であり、プロセス変数の上昇傾向を視覚的に示す。比較例として、アイコン406も形状が三角形であるが、下向きのピーク410を備え、プロセス変数の下降傾向を視覚的に示す。本明細書に記載された対応するプロセス変数の方向または傾向を示すためのアイコンの形状の特性は、本明細書ではアイコンの傾向識別形状として言及される。
さらに、アイコン402、406は、(1)プロセス変数の現在の状態を視覚的に示すためにピーク408、410の反対側にある現在の状態のセクション412、及び(2)プロセス変数の予測された状態を視覚的に示すためにピーク408、410に隣接する予測された状態のセクション414からなる2つのセクションをそれぞれ含む。図4のアイコン404は、概してダイヤモンドまたは菱形の形状(または任意の他の適切な形状)であり、アイコン402、406の三角形の形状から区別することができ、プロセス変数のその現在の状態を維持している(例えば、上向きまたは下向きの傾向がない)ことを視覚的に示す。アイコン402、404の現在の状態のセクション412及び予測された状態のセクション414は、プロセス変数の傾向を有する方向(例えば、ピーク408、410が指す方向)に対応して積み重ねられる方法で配置される。本明細書で使用される場合、プロセス変数の「状態」の用語は、その設定点及び/または任意のアラーム限界に対する変数の動作状態に対応する。例えば、プロセス変数が許容限界内で動作している場合、プロセス変数の「状態」は、正常である、または期待通りである、または望み通りであるとなる。しかしながら、プロセス変数が高アラーム限界を超えた場合、その後プロセス変数の状態は高アラーム状態となる。同様に、プロセス変数が対応する低アラーム限界を下回った場合、アラームの状態は低アラーム状態となり得る。いくつかの事態では、プロセス変数は、深刻度または重要度の様々なレベルに対応する異なる値に設定された複数のアラーム限界に関連付けることができる(例えば、高アラーム限界及び高高アラーム限界)。
示された実施例では、プロセス変数の現在及び予測された状態は、対応する現在の状態及び予測された状態のセクション412、414内のテキスト表記または他の視覚的な印により、アイコン402、404、406で視覚的に示される。例えば、図4に示されるように、単一の感嘆符は、正常な動作状況外(例えば、プロセス変数が低アラーム限界を下回る、または高アラーム限界を超えて上昇する)のプロセス変数の値の範囲に関連付けられた第1のアラーム状態に対応する動作状態(例えば、アイコン402の現在の状態のセクション412)にあるプロセス変数を示す。2重の感嘆符は、第2のアラーム限界を通過して(例えば、プロセス変数が低低アラーム限界を下回る、または高高アラーム限界を超えて上昇する)対応する低低アラーム状態または高高アラーム状態(例えば、アイコン402の予測された状態のセクション414)に入るプロセス変数を示す。追加の感嘆符及び/または他の表記は、プロセス変数に関連付けられた他の動作状態(例えば、第3のアラーム限界の通過)を示すために設けることができる。感嘆符が示されないこと(例えば、アイコン406の予測された状態のセクション414)は、正常な動作状況内で動作するプロセス変数を示す。
示された例となるアイコン404は、対応するプロセス変数が特定の状態に維持されている(例えば、それは、状態を変化させる上向きまたは下向きの傾向を有していない)ことをアイコン404が示すので、セクションに分割されていない。別の言い方をすれば、プロセス変数の現在の状態と予測された状態とが同じである。したがって、単一の表記(例えば、2重感嘆符の単一のセット)のみが、プロセス変数が維持されている対応する状態(例えば、それは高アラーム状態で安定したままである)を示すために、アイコン404内に表される。
上記のように現在の状態、予測された状態、及び関連する傾向を視覚的に表すことは、オペレータが、プロセス変数の現在の状態ならびに予測された状態を含むプロセス変数に関連付けられた状況を迅速かつ直感的に評価することを可能にする。このように、オペレータは、プロセス変数がアラーム限界に接近するときを予見し、アラームが始動される前でもこの事態を解決するための措置を積極的に講じることができる。さらに、プロセス変数が所望の値の範囲外のアラーム状態で動作している場合でも、プロセス変数に関連付けられた現在及び予測された状態の特性を視覚的に示すことは、オペレータが、傾向の定性的状態を迅速に認識することを可能にする(例えば、プロセス変数の状態が改善している(設定点に向かって移動している)または悪化している(設定点から離れる方向に移動している)。同様に、プロセス変数が単一の側のアラーム限界(例えば、上限または下限のいずれか)によって制限される場合、現在及び予測された状態は、プロセス変数の値が移動している方向または傾向を特定するために役立つことができる。しかしながら、プロセス変数が両側で制限される場合(例えば、アラーム上限及び下限の両方を有する)、プロセス変数の傾向は、現在及び予測された状態のみに基づいて直ちに明らかにならないことがある。したがって、図4のアイコン402、406は、図5でより詳細に示され、説明されるように、プロセス変数が傾向を示す方向を指すように三角形状に形成される。
図5〜7は、図4に関連して上述したプロセス変数に関連する状況、特性、傾向、及び/または情報を示すための他の例となるアイコン502、504、602、702を示す。具体的には、図5〜7の例となるアイコンは、プロセス変数の現在及び予測された状態、及びプロセス変数の方向を強調する。図5の例となるアイコン502は、アイコン502が、概して三角形の形状であり、プロセス変数の上向きの傾向を示すために上向きを指すことにおいて、図4のアイコン402と同様である。図5の例となるアイコン504もまた、アイコン504が、概して三角形の形状であり、プロセス変数の下向きの傾向を示すための下向きを指すことにおいて、図4のアイコン406と同様である。さらに、図4のアイコン402、406は、対応するプロセス変数の現在及び予測された状態を示すための感嘆符を含むが、アイコン502、504の現在及び予測された状態は、対応する現在及び予測された状態のセクションの陰影付け(例えば、塗りつぶし)によって表される。異なるパターン、色、陰影付け、形状、大きさ、輪郭、テキストまたは記号表記、艶むら、強調表示などを含むプロセス変数の動作状態を示す他の方法は、代わりに使用することができる。例えば、正常な動作状態は、灰色によって示すことができ、低または高アラーム状態(比較的低い重要度)は、黄色で示すことができ、及び低低または高高アラーム状態(比較的高い重要度)は、赤色で示すことができる。さらに、いくつかの実施例では、背景または周囲の色は、ゲインズボロ色(例えば、薄い青味がかった灰色)によって示すことができる。より一般的には、いくつかの実施例で実現されるカラースキームは、業界標準の知覚色識別空間(例えば、国際照明委員会(CIE)標準)によって指定される。このようなカラースキームの利点は、色が、色異常(例えば、色盲)ならびに正常(例えば、非色盲)なオペレータによって区別することができることである。図5の示された実施例において及び以下の図を通して、高い重要度の状態(例えば、低低または高高アラームの状態)は、暗い陰影付けで表され、低い重要度の状態(例えば、低または高アラームの状態)は、明るい陰影付けで表され、正常な動作状態は、陰影付けをしないで(例えば、白色)表される。
説明の目的で、アイコン502、504は、経時的なプロセス変数の例となる値を示す対応するプロセス変数のグラフ506の上に示されている。各グラフ506は、プロセス変数が正常の状況下で動作することが可能である設定点または目標値(中心線508によって示される)と、アラーム限界に対応する破線によって区切られ、かつ対応するアラーム状態の深刻度に関連付けられた異なる陰影付けで区別される高及び低アラーム状態または範囲の2つのレベル(本明細書では、高高アラーム状態510、高アラーム状態512、低アラーム状態514、及び低低アラーム状態516と呼ぶ)と、を示す。高及び低アラーム状態512、514の間の領域内のプロセス変数の状態は、本明細書では正常または目標動作状態と呼ぶ。さらに、各グラフは、ライン520に沿って配置されたプロセス変数の現在の値を表すドット518を含む。ライン520の実線の部分は、現在の値に至るまでの経時的なプロセス変数の値を表す。ライン520の点線の部分は、ライン520の実線の部分の外挿であり、今後のプロセス変数の予測された値を表す。さらに、またはあるいは、他のアイコン(または図5に示されるアイコン502、504上の変形形態)は、グラフ506によって示されない経時的に変化する対応するプロセス変数を表すために使用することができる(例えば、設定点を横切る急峻な傾向のライン520)。
図5に示されるように、アイコン502は、増加するプロセス変数(例えば、上向きの傾向)に関連付けられた横列522内に配置され、アイコン504は、減少するプロセス変数(例えば、下向きの傾向)に関連付けられた横列524内に配置される。アイコン502、504の傾向識別形状(例えば、上方または下方を指すように向けられた概して三角形の形状)に基づいて、オペレータは、プロセス変数の方向または傾向を容易に識別することができる。さらに、いくつかのそのような実施例では、現在及び予測された状態のセクションによって示された状態の順序に関連する傾向の方向に基づいて、オペレータは、設定点に対するプロセス変数の相対位置及び示された傾向の定性的状態(例えば、悪化または改善)を推測することができる。例えば、傾向識別形状が下向きの傾向を示し、かつ予測された状態のセクションが現在の状態のセクションよりも悪いアラーム状態を示す場合、オペレータは、プロセス変数が設定点の下にあり、かつ降下している(すなわち、悪化している)ことを推測することができる。対照的に、傾向識別形状が上記の実施例と同じ現在及び予測された状態によって上向きの傾向を示す場合、オペレータは、プロセス変数が設定点の上にあり、かつさらに悪化するように上昇していることを推測することができる。同様に、アイコンの現在及び予測された状態のセクションの相対的深刻度が上記の実施例と逆になっている場合、オペレータは、プロセス変数が設定点の上または下にあるかどうか、及びそれが定性的に改善している(例えば、設定点に向かって移動している)ことを推定することができる。
図5に示された実施例では、アイコン502、504は、プロセス変数の状態が設定点に向かって移動している(縦列526)ことから改善しているか、設定点か離れる方向に移動している(縦列528)ことから悪化しているか、それとも実質的に一定または安定状態の状況にある(縦列530)ことから維持されているかに基づいて、別々の縦列526、528、530にグループ化される。増加の横列522にある改善の縦列526及び悪化の縦列528内では、図5は、プロセス変数の値が、低低アラーム領域から低アラーム領域へ、低アラーム領域から正常動作状態へ、正常動作状態から高アラーム領域へ、及び高アラーム領域から高高アラーム領域へ、移動することが予測される状態間の各々の予測された移行を示す各々の可能なアイコン502を提供する。減少の横列524にある縦列526、528では、図5は、高高アラーム範囲から下向きに低低アラーム範囲を通る逆の移行に対応する各々のアイコン504を示す。図4のアイコン402、406と同様に、図5のアイコン502、504に関連付けられたプロセス変数の現在及び予測された状態は、アイコン502、504の現在及び予測された状態のセクションの視覚的に区別可能な特性(例えば、陰影付けまたは塗りつぶし、パターン、色、形状、大きさ、輪郭、テキストまたは記号表記、縁取り、艶むら、強調表示など)に基づく。
状態維持の縦列530内では、アイコン502、504は、他の縦列526、528のアイコン502、504と同じ概して三角形の形状を有する(プロセス変数に関連付けられた傾向の方向を示すために)。しかしながら、縦列526、528内のアイコン502、504と対照的に、状態維持の縦列530のアイコン502、504は、プロセス変数の単一の状態に対応する単一の色で塗りつぶされる、または陰影付けされる。このように、オペレータは、プロセス変数が上方(アイコン502)または下方(アイコン504)のいずれかに移動しているが、この傾向は、予測された状態が現在の状態と同じであるように平衡化していることを認識することができる。いくつかの事態では、プロセス変数は、上方または下方の傾向が存在しないような実質的に経時的に一定であることができる。このような状況下では、プロセス変数の対応する動作状態を視覚的に示すための適切な印(陰影付け、パターン、色、輪郭、テキストまたは記号表記、縁取り、艶むら、強調表示など)を備えたFIG.6のアイコン602によって示されるような概して八角形の形状などの異なる形状を表すことができる。概して八角形の形状は、プロセス変数が変化していない(すなわち、停止した)ことを直感的に示すために、一時停止の標識との関連付けにより、設けられる。さらに、またはあるいは、傾向が変動する場合、またはそうでなければ、傾向が、明らかに上方、下方に移動していない、または安定した状態を維持していない場合、図7のアイコン702の形状によって示されるように、異なる形状を使用してプロセス変数のそのような状況を示すことができる。様々な特性(例えば、現在の状態、予測された状態、傾向)を示すために、特定の形状を図4〜7に関連して説明したが、他の適切な形状及びそれらの対応する向きを代わりに使用することができる。例えば、図4のアイコン402、406及び図5のアイコン502、504の代わりに、矢印または方向を示す他の形状を使用することができる。
図8〜10は、図1の例となるプロセス制御システム100のプロセス変数に関連付けられた状況、特性、傾向、及び/または他の情報を示すための他の例となるアイコンを示す。具体的には、図8〜10に示された実施例は、プロセス変数の現在及び予測された状態、プロセス変数の方向、及びプロセス変数に関連付けられた設定点に対するプロセス変数の関係を強調するアイコンを示す。図8は、アイコン802、804が現在の状態のセクション806と予測された状態のセクション808とに分割され、予測された状態のセクション808が三角形のアイコン802、804のピーク810に隣接するエッジに沿って延在することを除いて、図4の三角形のアイコン402、406と同様である例となる三角形のアイコン802、804を示す。このように、セクション806、808の水平方向の関係(例えば、左から右に見て)は、経時的なプロセス変数の状態の変化を表す。すなわち、現在の状態は、左側に(現在の状態のセクション806によって)示され、予測された状態(すなわち、今後の時点における状態)は、右側に(予測された状態のセクション808によって)示される。さらに、セクション806、808の垂直方向の関係(例えば、ピーク810が指す方向で上方または下方に見ると)は、プロセス変数の方向を表す。図8はまた、概して長方形の形状を有する例となる安定した状態のアイコン812を示す。安定した状態のアイコン812はまた、増加及び減少傾向のアイコン802、802との整合性を提供するための2つのセクションを含むが、安定した状態は、関連するプロセス変数の予測された状態がそのプロセス変数の現在の状態と同じであることを意味するので、各セクション806、808は、動作状態の同じ視覚的な印(例えば、陰影付け、パターン、色、輪郭、テキストまたは記号表記、縁取り、艶むら、強調表示など)を有する。したがって、図8の例となるアイコン802、804、812は、図4〜7に関連して上述したように、プロセス変数の現在及び予測された状態ならびにプロセス変数の傾向に関して同じ情報を提供する。
さらに、例となるアイコン802、804、812は、プロセス変数に関連付けられた設定点に対するプロセス変数の値の相対位置を示すための設定点インジケータ814(例えば、ライン)を含む。例えば、図8の左側の縦列では、対応するアイコン802、804、812の各々の設定点インジケータ814は、対応するアイコン802、804、812の他の部分の上(例えば、セクション806、808の上)に配置され、プロセス変数が設定点の下にあることを示す。このように、オペレータは、現在の状態のセクション806及び予測された状態のセクション808内の陰影付けの意味とセクション806、808が積み重ねられた順序を人智によって統合しなくても、増加のアイコン802によって表されるプロセス変数が改善している(すなわち、設定点に向かって移動している)ことと、一方で、減少のアイコン804によって表されるプロセス変数が悪化している(すなわち、設定点から離れる方向に移動している)こととを認識することができる。したがって、現在の状態と予測された状態が同じであっても、プロセス変数がその設定点に対してさらに離れていくのか、それとも近づいているのかを、識別することができる。同様に、図8に示されるように、設定点インジケータ814は、プロセス変数の値が設定点の上にあることを示すために、アイコン802、804、812の他の部分の下に配置され、またプロセス変数の値がほぼ設定点にあるときを示すために、アイコン802、804、812の他の部分と同じレベルに配置される。図8は、アイコン802、804、810の他の部分の後方にある設定点インジケータ814を示しているが、いくつかの実施例では、設定点インジケータ814は、アイコン802、804、810の他の部分の前方に配置される(例えば、上に重なる)。
図9は、アイコン902、904、906が異なる形状を有することを除いて、図8のアイコン802、804、810と同様に機能する例となるアイコン902、904、906を示す。具体的には、プロセス変数の傾向または方向を示すためのアイコン902、904、906の傾向識別形状(例えば、三角形の形状)は、プロセス変数の現在の状態に排他的に関連付けられるが、三角形の辺に沿って延びる別のセクションは、プロセス変数の予測された状態を示すために役立つ。
図10は、図8及び9に関連して上述したものと同様であるさらに他の例となるアイコン1002、1004、1006を示す。図10では、プロセス変数の現在の状態は、面取りされたエッジ1008を備える概して長方形の形状によって示される。示された実施例では、エッジ1008の傾斜(左から右に延びる)は、経時的なプロセス変数の傾向の方向を示すために役立つ。示された実施例のアイコン1004は、面取りされたエッジ1008を有してなく、したがって、プロセス変数がその現在の値を維持していることを示す。いくつかの実施例では、傾斜の角度は、プロセス変数の値が変化している割合を示す。エッジ1008の使用は、三角形または矢印のように傾向の方向を指さない代替の傾向識別形状を提供するが、それでも経時的にプロットされたグラフを表しているので、直感的である。
図8〜10の例となるアイコン802、804、810、902、904、906、1002、1004、1006は、設定点に対するプロセス変数の相対位置の指示を提供する(例えば、図8の設定点インジケータ814を介して)が、いくつかの実施例では、プロセス変数の相対位置(例えば、設定点に対して上、下、または同じ)に加えて、プロセス変数について可能性のある値の範囲全体に関して設定点からのプロセス変数の相対偏差を示すことが望ましい(例えば、設定点に対してどのくらい上または下か)。設定点からのプロセス変数のそのような相対偏差の指示は、以下で詳細に説明されるプロセス変数に関連付けられた状況、特性、傾向、及び/または他の情報の他の指示と共に図11〜17の示された実施例に提供される。
具体的には、図11は、上述のものと同様な形状を有する例となるアイコン1102、1104、1106、1108を示す。例えば、アイコン1102、1106の三角形は、プロセス変数の傾向がそれぞれ上方または下方に移動していることを示す。アイコン1104の長方形は、プロセス変数の安定した状態を示し、アイコン1108の波状の長方形は、プロセス変数の変動するまたは不確定のパターンを示す。さらに、各形状の陰影付けは、上述のようにプロセス変数の対応する動作状態(例えば、正常動作状態、高アラーム状態、低アラーム状態、高高アラーム状態、低低アラーム状態など)を示す。
図11に示されるように、形状の各々は、動作範囲インジケータ1110(例えば、実線の垂直ライン)に沿う様々な点に配置される。示された実施形態では、範囲インジケータ1110は、プロセス変数が動作することができる可能性のある値の範囲を表し、プロセス変数インジケータ1112(例えば、各アイコン1102、1104、1106、1108の中心点)は、ライン1110によって表された範囲内のプロセス変数の位置または配置に対応する。したがって、アイコン1104に示されるように、プロセス変数は、可能性のある値の範囲の上端に近くにあり、したがって、高高アラーム状態に対応するパターンで示されている。各アイコン1102、1104、1106、1108の水平方向の破線は、範囲インジケータ1110によって示される可能性のある値の範囲に対する設定点を表す設定点インジケータ1114(例えば、破線)である。設定点インジケータ1114は、範囲インジケータ1110の範囲のほぼ中間にあるように図11で示されているが、設定点インジケータ1114は、設定点の相対及び範囲インジケータ1110によって画定された範囲に関連付けられた対応する値に依存して、範囲インジケータ1110に沿ういずれかの位置に位置することができる。このように、オペレータは、図8、9のように、設定点に対するプロセス変数の相対位置(例えば、上/下)を即座に決定し得るだけでなく、よりプロセス変数の状況の正確な全体像を得るために、ライン1110によって表されたプロセス変数の値の予期される範囲内のプロセス変数の極値に関して設定点からのプロセス変数の相対偏差を視覚的に評価することもできる。
図12は、図11の例となるアイコン1102、1104、1106、1108に示されたものと同じ状態及び対応する傾向にそれぞれ対応する例となるアイコン1202、1204、1206、1208を示す。しかしながら、例となるアイコン1202、1204、1206、1208は、設定点及びプロセス変数の可能性のある値の範囲全体に対してプロセス変数の特定の位置を指すために、図11の点1112の代わりに、矢先またはポインタであるプロセス変数インジケータ1210を含む。さらに、例示のアイコン1202、1206は、傾向が変化することなく予測されたパス上で持続する場合、プロセス変数の傾向の方向及び予見された状態を、視覚的な方法で明白に示すための予測された状態のセクション1212を含む。
図13は、図11の例となるアイコン1102、1104、1106、1108に関連して示されたものと同じ状態及び対応する傾向にそれぞれ対応する他の例となるアイコン1302、1304、1306、1308を示す。さらに、示された実施例に示されるように、図13のアイコン1302、1304、1306、1308は、図11の例となるアイコン1102、1104、1106、1108と同じ形状に基づく。しかしながら、図13の例となるアイコン1302、1304、1306、1308では、設定点インジケータ1310(例えば、中心線)及び動作範囲インジケータ1312(例えば、長方形のバー)は、外形内に示されている。設定点及びプロセス変数の可能性のある値の外側限界の対するプロセス変数の相対位置及び相対偏差は、範囲バー1312内のプロセス変数インジケータ1314として機能する黒帯によって示される。このように、アイコン1302、1304、1306、1308は、静止したままであり、図11及び12の実施例と比較すると、オペレータ表示で使用されるとき、より大きくかつ一貫した大きさであることができる。
可能性のある値の全範囲内のプロセス変数の配置を設定点に対して示すことに加えて、本明細書で開示されたいくつかの実施例では、1つ以上のアラーム限界に対するプロセス変数の値の配置または相対距離も示すことができる(以下でより詳細に説明されるFIG.14〜16の示された実施例に示される)。例えば、図14は、動作範囲インジケータバー1404上に位置する設定点インジケータ1402(例えば、中央のバーまたはライン)を備えた別の例となるアイコン1400を示す。示された実施例では、範囲インジケータ1404の各端部は、高高アラーム状態または低低アラーム状態に関連付けられた値のサブ範囲に対応する外側(さらに重要な)アラームセクション1406を含む。例となるアイコン1400の外側アラームセクション1406のすぐ内側には、高アラーム状態または低アラーム状態に対応する内側アラームセクション1408があり、範囲インジケータバー1404の他の部分は、正常動作状態に対応する。設定点、アラーム限界、及び動作範囲全体に対するプロセス変数の相対位置、偏差、及び距離(ならびにプロセス変数の現在の状態)は、範囲バー1404に沿って動くことができるプロセス変数インジケータライン1410によって、例となるアイコン1400内に示される。プロセス変数の傾向または方向及び、したがって、プロセス変数の予測された状態は、矢印マーカー1412が範囲1406に沿って指す方向によって示される。
図15は、図15の範囲インジケータバー1510が、実質的により長く、例となるアイコン1502、1504、1506、1508の各々に関連付けられた傾向識別形状を超えて延在することを除いて、図13の例となるアイコン1302、1304、1306、1308の範囲インジケータバー1312と同様である動作範囲インジケータバー1510を有する他の例となるアイコン1502、1504、1506、1508を示す。より長い範囲インジケータ1510は、設定点、範囲、及び/またはアラーム限界に対してプロセス変数の相対位置、偏差、及び/または距離を視覚的に示す際に、可能性のあるプロセス変数の値の範囲が、より高い精度または粒度を提供するように表されるより大きな距離を提供する。さらに、示された実施例に示されるように、追加のアラーム限界インジケータ1512(例えば、ライン)は、プロセス変数のアラーム限界に対応する範囲状の点を表すために範囲インジケータバー1510内に含まれる(例えば、上述の図14のアラームセクション1406、1408と同様である)。
図16は、アイコン1602、1604、1606、1608が、プロセス変数の実際の値を識別するテキスト表記1610を含むことを除いて、FIG.15の例となるアイコン1502、1504、1506、1508と同様である他の例となるアイコン1602、1604、1606、1608を示す。別の実施例では、設定点及び/またはアラーム限界の実際の値も示すことができる。
図17は、範囲インジケータによって画定された範囲に沿う様々な位置におけるプロセス変数に対応する図15及び16のものと同様である一連の例となるアイコン1702、1704、1706を示す。簡単にするために、アイコン1702、1704、1706内の異なる陰影付け(例えば、塗りつぶし)が省略されているが、いくつかの実施例では、使用される場合、上述のものと同様な方法で陰影付けされる(または、塗りつぶされる)。最も左側の4つの増加のアイコン1702では、プロセス変数が設定点の上に示され(プロセス変数インジケータ(例えば、黒帯)の配置に基づく)、アイコン1702の傾向識別形状は上向きの三角形である。この結果、示された実施例では、最も左側の4つのアイコン1702は、悪化の状態を示す(例えば、プロセス変数は設定点から離れる方向の傾向を示す)。これは、最も右側の4つの減少のアイコン1706についても同様である。示された実施例に示されるように、定性的に悪化する状態にあるアイコン1702、1706に関連付けられた傾向識別形状(例えば、概して上方または下方を指す三角形の形状)は、オペレータの注意を捉え、かつ/またはプロセスパラメータが悪化していて、そのために是正措置が必要になり得るときをオペレータが迅速に特定することを可能にするために、太い境界線1708で表されている。他の実施例では、悪化の状態に関連付けられたアイコン1702、1704は、艶むら、色、大きさ、輝度、パターン、向きなどの変化のような任意の他の適切な方法で、区別することができる。
オペレータに有益であることができるプロセス変数に関連付けられた別の特性は、プロセス変数が変化する割合または速度である。例えば、プロセス変数がアラーム限界に急速に接近する場合、オペレータは、潜在的問題を回避するたに処置を迅速に講じなければならないことを知ることの認識から利益を得ることができ、一方プロセス変数が、緩やかなペースでアラーム限界に向かう傾向を示す場合、オペレータは、プロセス変数を監視し、処置を講じる前にそれが補正されるかを決定することができる。したがって、図17に示された実施例では、プロセス変数の値の変化率は、レートインジケータ1710によって示される(例えば、傾向識別形状から延びるラインまたは末尾)。いくつかの実施例では、より多数のレートインジケータ1710は、プロセス変数のより大きな変化率に対応する。示されるように、レートインジケータ1710はまた、対応するプロセス変数が悪化の状態にあるとき、太い線で表示することができる。
図4〜17に関連して上述した例となるアイコンは、対応するプロセス変数の特定された特性、傾向、及び/または状況を伝達するために様々な視覚的な印(例えば、陰影付け、パターン、色、形状、大きさ、ライン、ポインタ、輪郭、向き、記号、表記、縁取り、艶むら、強調表示など)を提供するが、同じ特性及び/または状況を伝達するために、他の視覚的な印ならびにそれらの適切な向き及び構成を、上述のものに加えて、またはその代わりに、使用することができる。さらに、上述のアイコンの視覚的な印は、オペレータ側の比較的少ない人智による努力及び/または時間により直感的な方法で、所望の情報を伝達し、かつ顕著な属性をオペレータに目立たせることを可能にするために、異なる方法で組み合わせ、かつ/または本明細書に記載されたものとは異なる意味を与えることができる。本明細書に記載の例となるアイコンの視覚的な印の目的は、オペレータの効率を向上させ、同時にエラーの可能性を低減する。さらに、図4〜17に関連して上述した異なるアイコン及び対応する視覚的な印は、プロセス変数の属性及び/またはオペレータに強調される対応する傾向情報の態様の点においてトレードオフする。したがって、特定のプロセス制御システムの設定で使用される特定のアイコンは、監視かつ制御される特定の操作の必要性及び/また周囲状況、及び/または特定のプロセス制御システムの関連するオペレータの選好に基づいて、変化することができる。いくつかの実施例では、周囲状況及び/または特定の関心及び/または懸念のあるプロセス属性を迅速に特定する際にオペレータをさらに支援するために、比較的まばらなレイアウトでレンダリングされ、かつオペレータの注意を顕著な問題に引きつける方法で(水平方向に整列して、垂直方向に整列して、などにより)配列されたアイコン。例えば、減少していないパラメータを示す複数の他のアイコンのうちの1つの減少しているパラメータを示すアイコンは、容易に見つけられるように、ポップアウトし、またはオペレータの注意を引きつけることができる。アイコンのいくつかのそのような例となる配設は、以下でより詳細に説明される。
図18〜21は、プロセス制御システム(例えば、図1の例となるプロセス制御システム100)の脱塩モジュールの3つのプロセス変数に関連付けられた例となるグラフィックを含む例となるプロセス変数の要約ペイン1800を示す。グラフィックは、図3に関連して上述したグラフィック312に対応することができる。図18〜20の各々のグラフィックは、オペレータの必要性及び/または要望に基づいて、プロセス変数に関連する様々な量の情報を提供するための詳細の様々なレベルを含む。より具体的には、図18は、例となる基本的なグラフィック1802、1804、1806を含む例となるプロセス変数の要約ペイン1800を示す。図19は、例となる中間レベルのグラフィック1902、1904、1906を含む例となるプロセス変数の要約ペイン1800を示す。図20は、例となる詳細なグラフィック2002、2004、2006を含む例となるプロセス変数の要約ペイン1800を示す。図21は、グラフィックが非表示となる折り畳まれた形態にある要約ペイン1800を示す。
示された実施例に示されるように、基本的なグラフィック1802、1804、1806、中間レベルのグラフィック1902、1904、1906、及び詳細なグラフィック2002、2004、2006の各々は、図8に関連して上述したアイコンと同様である同じアイコン1808、1810、1812をそれぞれ含む。さらに、図18に示された実施例の基本的なグラフィック1802、1804、1806は、測定されているプロセス変数またはパラメータの名称1814及び対応する測定のユニット1816などの要約情報を含む。いくつかの実施例では、基本的なグラフィック1802、1804、1806は、一切の追加の情報を伴わないアイコンに限定することができる。
図19の例となる中間レベルのグラフィック1902、1904、1906は、基本的なグラフィック1808、1810、1812に提供された同じ要約情報を含むが、さらに追加の詳細が加えられる。例えば、示された実施例の中間レベルのグラフィック1902、1904、1906は、プロセス変数に関連付けられたパラメータコードまたはタグ1910、対応するプロセス変数の設定点または目標値インジケータ1912、対応するプロセス変数の測定値インジケータ1914、適切であれば、プロセス変数に関連付けられた出力インジケータ1916(例えば、制御バルブの出力)、及びプロセスが自動または手動制御下にあるかどうかを示すモードインジケータ1918を含む。例となる図に示されるように、測定値インジケータ1914は、対応するアイコン1808、1810、1812の傾向インジケータと同じレベルに配置され、一方、設定値インジケータ1912は、それぞれの設定点インジケータに対応するレベルに配置され、プロセス変数の値が設定点に対して上、下、またはほぼ同じであるかについての第2の視覚的指示を提供する。さらに、測定値インジケータ1914は、対応するアイコン1808、1810、1812の現在の状態のセクションと同じ陰影付けで満たされ、プロセス変数の現在の状態を示す。
図20の例となる詳細なグラフィック2002、2004、2006は、図19の中間レベルのグラフィック1902、1904、1906に提供された同じ情報を含み、さらに追加の詳細が加えられる。例えば、詳細なグラフィック2002、2004、2006は、ある期間にわたってプロセス変数の値をプロットする傾向のグラフ2008を含むことができる。いくつかの実施例では、傾向のグラフ2008は、現在の傾向を持続している場合にプロセス変数の予期されるパスを視覚的に表すための予測された傾向の領域2010を含む。図20の例となる傾向のグラフ2008に示されるように、設定点ライン2012及び1つ以上のアラームライン2014は、グラフ2008に表示された期間にわたって、設定点及びアラーム限界に対するプロセス変数の相対位置を視覚的に示すために含まれる。さらに、いくつかの実施例では、傾向のグラフ2008は、プロセス変数に関連付けられたアラームのタイミング、期間、及び状態を経時的に追跡し、タグ付することを可能にするアラーム状態部分2016を識別することができる(例えば、異なる陰影付け、パターン、色、または他の視覚的に区別可能な印によって)。
図18〜21の例となるプロセス変数の要約ペイン1800の上部バナー1818は、要約ペイン1800に対応するプロセス制御システムのプラント、エリア、ユニット、モジュールまたは他の構成要素に関連付けられたタイトル及び/またはコード1820を提供する。上部バナー1818はまた、プロセス変数の要約ペイン1800に対応するプロセス制御システムの構成要素に関連付けられたプロセス変数に関連付けられた要約データを提供する要約アイコン1822を含む。例えば、示された実施例では、要約アイコン1822は、プロセス制御システムの対応する構成要素に関連付けられたすべてのプロセス変数のうちの最悪の現在の状態を示し(例えば、大きい円の陰影付けまたは他のグラフィカルな印によって)、かつ/または最悪の予測された状態を示す(例えば、小さい円の陰影付けまたは他のグラフィカルな印によって)。いくつかの実施例では、上部バナー1818は、プロセス制御システムの特定の構成要素に関連付けられた専用のスクリーン(例えば、P&ID表示領域302を介して表示されるプロセス図304)にオペレータを導くことを可能にするナビゲーションボタン1824を含む。示された実施例では、要約ペイン1800の上部バナー1818はまた、プロセス変数の要約ペイン1800を図21で示されるように上部バナー1818に完全に折り畳み、または図21のプロセス変数の要約ペイン1800を図18、19に示される展開された図のいずれか1つに展開するための折り畳み/展開ボタン1826を含む。
図22〜25は、図18〜21と同様であるプロセス制御システム(例えば、図1の例となるプロセス制御システム100)の脱塩モジュールの3つのプロセス変数に関連付けられた例となるグラフィックを含む別の例となるプロセス変数の要約ペイン2200を示す。図22は、図18に関連して上述した同様の情報と共にアイコン2208、2210、2212を含む例となる基本的なグラフィック2202、2204、2206を含む。図23は、図22のグラフィック2202、2204、2206に示された情報に加えて、図19に関連して上述したものと同様であるいくつかの追加情報を含む例となる中間レベルのグラフィック2302、2304、2306を含む。具体的には、グラフィック2202、2204、2206は、図15に関連して上述したアイコンと同様であるアラーム限界ラインを含む展開された範囲インジケータバーを有することを除いて、図22のアイコン2208、2210、2212に一致するアイコン2308、2310、2312を含む。図24は、図23のグラフィック2302、2304、2306に示された全ての情報に加えて、図20に関連して上述したものと同様である追加の情報を含む例となる詳細なグラフィック2402、2404、2406を含む。図25は、図21と同様にグラフィックが非表示となる折り畳まれた状態にあるプロセス変数の要約ペイン2200を示す。
図18の例となるプロセス変数の要約ペイン1800と図22の例となるプロセス変数の要約ペイン2200との間の1つの違いは、使用されているアイコンのタイプである。上述のように、例となるアイコン1808、1810、1812は、プロセス変数の現在の状態(例えば、現在の状態のセクションの陰影付けに基づく)、プロセス変数の予測された状態(例えば、予測された状態のセクションの陰影付けに基づく)、プロセス変数の傾向(例えば、方向)(例えば、傾向識別形状に基づく)、及び設定点に対するプロセス変数の相対位置(例えば、設定点インジケータの位置に基づく)を視覚的に表す図8に関連して上述したアイコン802、804、806と同様である。対照的に、図22の例となるアイコン2208、2210、2212は、プロセス変数の現在の状態(例えば、アイコンの陰影付けに基づく)、プロセス変数の変化(例えば、傾向)の方向(例えば、傾向識別形状に基づく)、傾向の定性的な特性または状態(例えば、悪化または改善)(例えば、傾向識別形状の縁取りの太さに基づく)、傾向の変化率(傾向識別形状に取り付けられたレートインジケータ(例えば、ラインまたは末尾)の数に基づく)、設定点に対するプロセス変数の相対位置(例えば、プロセス変数インジケータ(例えば、黒帯)が設定点インジケータに対して上、または下であるかに基づく)、値の動作範囲に対するプロセス変数の値の相対偏差(例えば、範囲インジケータバーに対するプロセス変数インジケータの長さに基づく)を視覚的に表す図16に関して上述したアイコン1602、1604、1606と同様である。
図23では、例となるグラフィック2302、2304、2306は、プロセス変数の対応する測定値及び目標値(例えば、設定点)のデジタル値を表示する対応する測定値インジケータ2314及び設定点インジケータ2316を含む。示された実施例に示されるように、目標値インジケータ2316は、対応するアイコン2308、2310、2312の設定点インジケータに対応するように配置され、一方、測定値インジケータ2314は、プロセス変数インジケータバンドを介して、対応する例となるアイコン2308、2310、2312に示される値の動作範囲内のプロセス変数の位置に対応するように配置される。このように、グラフィック2302、2304、2306は、設定点及びプロセス変数の測定値の両方の実際の値を含む動作範囲及び設定点に対するプロセス変数の相対位置及び偏差の第2の視覚的表現を提供する。さらに、示された実施例に示されるように、測定値インジケータ2314の陰影付けは、対応するアイコン2308、2310、2312の陰影付けに対応し、プロセス変数の動作状態を示す。さらに、いくつかの実施形態では、測定値インジケータ2314及び/または目標値インジケータ2316は、最大精度のデジタル値(例えば、全ての有効数字を含む)を表示するように選択することができる(例えば、マウスクリック、またはマウスホバーを介して)。図23に示された実施例では、例となるグラフィック2302、2304は、対応するプロセス変数に関連付けられたフィールドデバイス(例えば、制御バルブ)の出力を示すための出力インジケータ2318、ならびに対応するフィールドデバイスの状態(例えば、制御バルブの実際の位置)を示すための出力デバイス動作状態インジケータ2320を備える。
図24の例となる詳細なグラフィック2402、2404、2406は、図23の中間レベルのグラフィック2302、2304、2306に提供された同じ情報を含み、さらに追加の詳細が加えられる。例えば、詳細なグラフィック2402、2404、2406は、図20の傾向のグラフ2008と同様である傾向のグラフ2408を含むことができる。いくつかの実施例では、各傾向のグラフ2408は、対応するアイコン2308、2310、2312の対応するアラーム限界インジケータライン及び設定点インジケータラインに実質的に整合するように正規化することができる設定点ライン2410及び1つ以上のアラーム限界ライン2412を含む。他の実施例では、傾向のグラフ2402、2404、2406は、設定点のみに基づいて正規化される。さらに、例となる図に示されるように、各傾向のグラフ2408は、他の傾向のグラフと垂直方向で整列され、同じ期間にわたって異なるプロセス変数の値を比較し、異なるパラメータを比較してプロセス変数の変化の時間的一致及び/または関係を特定し、かつ/またはシステムの診断をサポートすることを可能にする。さらに、いくつかの実施例では、経時的アラームタグ付け(例えば、プロセス変数に関連付けられたアラームのタイミング、期間、及び状態の追跡)は、異なる陰影付けまたは他の印(例えば、パターン、色など)によって識別されるアラーム状態部分2414を介して傾向のグラフ2408内でグラフィカルに表すことができる。
図22〜25の例となるプロセス変数の要約ペイン2200の上部バナー2214は、図18〜21の上部バナー1818と同様な情報及び/または機能を提供することができる。例えば、上部バナー2214は、プロセス変数の要約ペイン2200を図25に示されるように上部バナー2214に完全に折り畳み、または図25のプロセス変数の要約ペイン2200を図22〜24に示される展開された図のいずれか1つに展開するための折り畳み/展開ボタン2216を含むことができる。いくつかの実施例では、上部バナー2214はまた、プロセス変数の要約ペイン2200内のプロセス変数に関連付けられたアラーム要約データを提供するアラーム要約アイコン2218を含むことができる。例えば、示された実施例では、アラーム要約アイコン2218は、低い重要度アラームセクション2220及び高い重要度アラームセクション2222を含む。低い及び高い重要度アラームセクション2220、2222内では、上部バナー2200内のタイトル2224によって識別されたプロセス制御システムの特定の構成要素の対応する低い重要度アラーム状態(例えば、低いアラーム状態または高いアラーム状態)または高い重要度アラーム状態(例えば、低低アラーム状態または高高アラーム状態)に関連付けられたプロセス変数の数に対応する数を表示することができる。さらに、いくつかの実施例では、低い及び高い重要度アラームセクション2220、2222は、対応する低いまたは高い重要度アラーム状態に関連付けられた例となるアイコンと同じ視覚的特性(例えば、陰影付け、色、パターン、輪郭、艶むらなど)を含む。
さらに、示された実施例に示されるように、上部バナー2214はまた、図24に関連して上述したように傾向のグラフ2402、2404、2406を正規化するための正規化ボタン2226を備えることができる。示された例となる上部バナー2214はまた、プロセス変数の要約ペイン2200に提供された情報の程度をユーザーが変更することを可能にするズームボタン2228、2230を備える。例えば、図22に示されるような基本的なグラフィック2202、2204、2206を備えた例となるプロセス変数の要約ペイン2200を表示しているとき、ズームボタン2228を押すと、要約ペイン2200が変換されて(例えば、「ズームイン」)図23に示されるような中間レベルのグラフィック2302、2304、2306を表示する。再び、ズームボタン2228を押すと、図24に示されるような詳細なグラフィック2402、2404、2406を備えた要約ペイン2200が表示される。ズームボタン2230を押すと、上述のプロセスが逆になる。このように、オペレータは、プロセス変数の要約ペイン2200によって、表示される詳細の量、及び/または消費される空間の量を制御することができる。
いくつかの実施例では、新規ウィンドウボタン2232が上部バナー2214内に設けられ、オペレータが例となるプロセス変数の要約ペイン2200を別のウィンドウで開くことを可能にする。モジュールオプションボタン2234が上部バナー2214内に設けられ、オペレータがプロセス制御システムの制御モジュールを追加、削除、及び/または編集することを可能にする。ソートボタン2236も上部バナー2214内に設けられ、オペレータがプロセス変数の要約ペイン2200内に表示されるグラフィックをソートかつ/またはフィルタ処理することを可能にする(例えば、アルファベット順に、操作した順に、または重要度の順によってソートされる)。
図26は、プロセス制御システム(例えば図1の、例となるプロセス制御システム100)の少なくとも一部に関連付けられた例となるナビゲーションペイン2600を示す。例となるナビゲーションペイン2600は、別々の縦列2620、2622、2624にグループ化または配置された複数のナビゲーションボタン2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618を含む。各ナビゲーションボタン2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2618は、プロセス制御システム内の特定の構成要素(例えば、プラント、エリア、ユニット、機器モジュール、制御モジュールなど)に対応する。各縦列2620、2622、2624は、プロセス制御システムの構成要素の階層内の異なるレベルに対応し、したがって、各縦列2620、2622、2624の階層レベルに対応する構成要素に関連するナビゲーションボタン2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618を含む。示された実施例では、構成要素のより高いまたはより上のレベル(例えば、親構成要素)は左側に向かい、低位レベル(例えば、子構成要素、またはサブ構成要素)は右側に向かう。例えば、図26に示された実施例では、左側の縦列2620は、プロセス制御システムの階層のプラントレベルに対応し、プロセス制御システム内の単一のプラントに対応する「テキサスプラント」とラベル付けされた単一のナビゲーションボタン2602を含む。示された実施例の階層内の下方の次のレベル(中央の縦列2622に対応する)は、ユニットレベルであり、プロセス制御システムのプラント内の3つのプロセスユニットに対応する「原油ユニット1」、「原油ユニット2」、及び「原油ユニット3」とそれぞれラベル付けされたナビゲーションボタン2604、2606、2608を含む。例となる階層内の下方の次のレベル(及び縦列2624内の例となるナビゲーションペイン2600で表される最下位レベル)は、機器モジュールレベルであり、プロセス制御システムの5つのプロセスモジュールに対応する「貯蔵タンク」、「脱塩装置」、「ヒーター」、「タワー」、及び「塔頂受槽」とそれぞれラベル付けされたナビゲーションボタン2610、2612、2614、2616、2618を含む。いくつかの実施例では、ナビゲーションペイン2600は、プロセス制御システムの階層内の他のレベルを表すためのより多くの縦列を含むことができる(例えば、機器モジュールレベル及び/または制御モジュールレベル)。
示された実施例では、示された実施例の各縦列2620、2622、2624は、階層内の共通の親構成要素に関連付けられた子構成要素の単一の分岐に対応する。すなわち、例となるナビゲーションペイン2600内に示された階層内の低位レベルに関連付けられたナビゲーションボタンは、対応する低位レベルの真上のレベル内のナビゲーションボタンのうちの1つによって表される構成要素のうちの1つ内に含まれる構成要素のサブセットである構成要素に対応する。例えば、右側のレベルの縦列2624内のナビゲーションボタン2610、2612、2614、2616、2618は、プロセス制御システム内の同じプロセスユニットに全てが関連付けられたプロセスモジュールに対応することができる(例えば、中央の縦列2622内のナビゲーションボタン2604に関連付けられた第1の原油プロセスユニット)。同様に、中央の縦列2622内の3つのナビゲーションボタン2604、2606、2608の各々は、同じプラントに全てが関連付けられたプロセスユニットに対応する(例えば、左側の縦列2620内のナビゲーションボタン2602に関連付けられたプラント)。したがって、ナビゲーションボタン2606、2608に関連付けられた原油プロセスユニットは、複数のサブ構成要素(例えば、複数の機器及び/または制御モジュール)を有することができるが、これらは、示されたものではない階層の分岐内にあるので、図26に示されたナビゲーションペイン2600内のナビゲーションボタンによって表されない。示された実施例では、任意の時点でナビゲーションペイン2600内に表示される階層の各レベルの特定の分岐は、プロセス制御システムの現在の表示(例えば、P&ID表示領域302内の現在のプロセス図304)に基づくことができる。例えば、ナビゲーションボタン2604)に関連付けられた第1の原油プロセスユニットのナビゲーションボタン2614)に関連付けられたヒーターモジュールが、現在表示されている場合、最上位レベル(例えば、ナビゲーションボタン2602に関連付けられたプラント)から下方にヒーターモジュールに関連付けられたレベルまで分岐内の全てのナビゲーションボタンが表示される。示された実施例に示されるように、階層の各レベルにおける兄弟構成要素(例えば、その階層の1レベル上の同じ親構成要素から直接に分岐する構成要素)もまた、表示される。いくつかの実施例では、現在表示されている特定の構成要素に対応するナビゲーションボタン(例えば、P&ID表示領域302を介して)は、他のナビゲーションボタンからグラフィカルに区別される。例えば、図26に示されるように、オペレータがプラントの第1のユニットのヒーターモジュールについてのP&IDを見ているとき、ヒーターモジュールに対応するナビゲーションボタン2614は、他のナビゲーションボタンからそれを区別できるように、固有の視覚的特性(例えば、異なるパターン)を有する。示された実施例は、固有のパターンを有するナビゲーションボタン2614を示しているが、任意の他の視覚的に独特である特性を代りに使用してもよい(例えば、陰影付け、色、形状、大きさ、輪郭、向き、記号、表記、縁取り、艶むら、強調表示など)。さらにまたはあるいは、表示されている階層の最上位レベル(例えば、プラント)から下方の特定の構成要素(例えば、エリア、ユニット、モジュールなど)までの直接のパスまたはライン内の各ナビゲーションボタンは、他のナビゲーションボタンから区別できるようにグラフィカルに変更される。例えば、ナビゲーションボタン2602、2604、2614は、太い縁取りを含む、しかしながら、任意の他の視覚的に識別可能な特性を代りに使用することもできる。このように、オペレータは、彼らが見ているもの、及びそれがプロセス制御システム内の他の構成要素及びナビゲーションペイン2600内の他のナビゲーションボタンにどのように関連しているか、を迅速に判断することができる。
示された実施例に示されるように、ナビゲーションボタン2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618の各々は、各アラーム要約アイコン2626によって示されたアラーム要約データが、対応するナビゲーションボタン2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618に関連付けられたプロセス変数に対応することを除いて、図22〜25に関連して上述したアラーム要約アイコン2218に同様であるアラーム要約アイコン2626を含む。例えば、示された実施例では、要約アイコン2626は、各ナビゲーションボタンに対応する構成要素に関連付けられ、かつ現在アラーム状態(例えば、高い重要度及び/または低い重要度のアラーム状態)にあるプロセス変数の数を示す。特定の構成要素に関連付けられたプロセス変数は、構成要素に直接に関連付けられ、かつ/または構成要素内に含まれる任意の低位レベルの構成要素(例えば、問題となっている特定の構成要素の子構成要素)に関連付けられたプロセス変数を含むことができる。例えば、ナビゲーションボタン2610、2612のアラーム要約アイコン2626は、対応する構成要素(例えば、貯蔵タンクモジュール及び脱塩装置モジュール)の各々が、低い重要度アラーム状態にある1つのプロセス変数に関連付けられていることを示し(例えば、明るい陰影付けに基づく)、またヒーターモジュールに対応するナビゲーションボタン2614のアラーム要約アイコン2626は、1つのプロセス変数が低い重要度アラーム状態にあり、かつ1つのプロセス変数が高い重要度アラーム状態にあることを示す。示された実施例では、全ての3つのプロセスモジュール(例えば、貯蔵タンク、脱塩装置、ヒーター)は、ナビゲーションボタン2604によって表される第1の原油処理ユニットのサブ構成要素である。したがって、ナビゲーションボタン2604のアラーム要約アイコン2626は、高い重要度アラーム状態にある1つのプロセス変数(例えば、ヒーターモジュールから)及び低い重要度アラーム状態にある3つのプロセス変数(例えば、貯蔵タンクモジュール、脱塩装置モジュール、及びヒーターモジュールの各々から1つ)を示す。プラント全体に関連付けられたナビゲーションボタン2602は、ナビゲーションボタン2608のアラーム要約アイコン2626によって示されるように、第3の原油プロセスユニットに関連付けられたプロセス変数に対応する1つの追加の低い重要度アラーム状態を示す。この規則に基づいて、オペレータは、プロセス制御システムのどの構成要素がP&ID表示領域302を介して表示されているか、及びプロセス制御システム内の他の構成要素に対する関係を即座に判断することができる。したがって、オペレータはまた、構成要素の状態及び未解決のアラーム問題を解決するために注意が必要とされている場所を迅速に評価し、かつ/または特定することができる。
図27は、図26の例となるナビゲーションペイン2600で表された例となるプロセス制御システムの同じ部分に関連付けられた別の例となるナビゲーションペイン2700を示す。例となるナビゲーションペイン2700は、階層内の各分岐が別々のタブ2702、2704、2706、2708内に配置されていることを除いて、例となるナビゲーションペイン2600と同様である。したがって、示された実施例では、階層の直接のパス内にナビゲーションボタンをマーキングするのではなく(例えば、図26に関連して上述したように太い縁取りを介して)、階層の直接のライン内の各構成要素に関連付けられたタブ2702、2704、2706、2708は、前方表示にし、太い輪郭で強調表示し、及び/または他の方法でグラフィカルに識別される。図26と同様に、P&ID表示領域302(例えば、ヒーターモジュールに関連付けられたナビゲーションボタン2614)の現在の表示(例えば、プロセス図304)に関連付けられた図27のナビゲーションボタンは、視覚的に区別される(例えば、陰影付け、色、パターン、強調表示、輪郭、艶むらなど)。このように、オペレータは、プロセス制御システムの他の部分に対するP&ID表示領域302に表示された現在の表示の関連性を視覚的に識別することができる。さらに、タブ2702、2708の輪郭は、3つの原油プロセスユニット(ナビゲーションボタン2604、2606、2608によって表される)の各々が、プラント(ナビゲーションボタン2602によって表される)内のサブ構成要素であることと、5つのプロセスモジュール(ナビゲーションボタン2610、2612、2614、2616、2618によって表される)の各々が、第1の原油プロセスユニット(ナビゲーションボタン2604によって表される)内のサブ構成要素であることと、をグラフィカルに表現するために役立つ。
図28は、図26及び/または27の例となるプロセス制御システムの同じ部分に関連付けられた別の例となるナビゲーションペイン2800を示す。しかしながら、図26の例となるナビゲーションペイン2600及び図27の例となるナビゲーションペイン2700とは異なり、例となるナビゲーションペイン2800は、ナビゲーションペインで表されるプロセス制御システムの最上位レベルを特定するタイトル2804(例えば、テキサスプラント)を備えた上部バナー2802を含む。このように、図28に示された実施例では、左側の縦列2806は、階層のユニットレベルに対応し、ナビゲーションボタン2604、2606、2608を含み、中央の縦列2808は、階層のエリアレベルに対応し、ナビゲーションボタン2610、2612、2614、2616、2618を含む。例となるナビゲーションペイン2800の右側の縦列2810は、階層の下方の次のレベル内の構成要素(例えば、機器及び/または制御モジュール)に対応するナビゲーションボタン2812、2814、2816を含む。いくつかの実施例では、各縦列2806、2808、2810は、階層の対応するレベルに関連付けられたより多くの、またはより少ない構成要素に対応できるように調整可能な幅を有することができる。さらにまたはあるいは、縦列2806、2808、2810は、一度に示されるよりも多くのナビゲーションボタンを含むことができ、対応するスクロールバー2818を使用することにより、表示することができる。例となるナビゲーションペイン2800は、ナビゲーションペイン2800が、追加の詳細を示し、図3に示されるようなP&ID表示領域302を介して表示されている第1の原油プロセスユニットではなく、P&ID表示領域302を介して表示されるヒーターモジュールに対応することを除いて、図3の例となるナビゲーションペイン308と同様または同一である。
示された実施例では、例となるナビゲーションペイン2800に表された特定の高位レベルの構成要素内に含まれる低位レベルの構成要素は、各高位レベルのナビゲーションボタンの隣に配置され、かつ階層内の構成要素の直接のラインに対応し、かつ現在表示されている構成要素に関連付けられたナビゲーションボタンに向かって下方を指す、マーカー2820(例えば、三角形または矢印)によって識別される。例えば、ナビゲーションボタン2604の隣のマーカー2820は、下位レベルに表示された全てのナビゲーションボタン(例えば、縦列2808内のナビゲーションボタン2610、2612、2614、2616、2618及び縦列2810内のナビゲーションボタン2812、2814、2816)が、プロセス制御システムの第1の原油プロセスユニット(例えば、ナビゲーションボタン2604に関連付けられた上方の構成要素)内のサブ構成要素に対応することを示す。同様に、ナビゲーションボタン2614の隣のマーカー2820は、ナビゲーションボタン2812、2814、2816が、ヒーターモジュール内の構成要素(例えば、ナビゲーションボタン2614に関連付けられた上方の構成要素)に対応することを示す。さらにまたはあるいは、階層の最上位レベルから下方の現在表示されている構成要素への構成要素の直接のパスはまた、直接のパスに沿う対応するナビゲーションボタン(複数可)の外観を変更することにより(例えば、図26に関連して上述したもの同様である対応するナビゲーションボタン(複数可)の陰影付け、色、パターン、明るさ、輪郭などを変えることにより)、示すことができる。さらに、図26及び27と同様に、P&ID表示領域302の現在の表示(例えば、プロセス図304)に関連付けられた図28内のナビゲーションボタン(例えば、ヒーターモジュールに関連付けられたナビゲーションボタン2614)は、視覚的に区別される(例えば、固有の陰影付け、パターン、色、形状、大きさ、輪郭、向き、記号、表記、艶むら、強調表示など)。
以下でより詳細に説明されるが、ナビゲーションボタンの任意の1つを選択する(例えば、マウスクリックを介して)ことは、プロセス制御システムの現在の表示(例えば、P&ID表示領域302に表示されたプロセス図304)を変更し、選択された構成要素に対応させる。このように、他の構成要素に関連する現在の表示ならびに構成要素のアラーム状態に関する状況認識をオペレータに提供することに加えて、例となるナビゲーションペイン2800は、オペレータが、プロセス制御システム内の任意の構成要素に迅速に移行し、さらなる分析のために対応するP&ID及び/または他の情報を表示することを可能にする。他の実施例では、ナビゲーションボタンのうちの1つを選択する(例えば、マウスクリックを介して)ことは、プロセス図304を即座に選択された構成要素に変更しないで、単にナビゲーションペイン内に選択された構成要素のプレビューを表示するだけでもよい。例えば、オペレータが、図28に示されるような例となるナビゲーションペイン2800を見ていて、プロセス制御システムの第3の原油プロセスユニットに対応するナビゲーションボタン2608のアラーム要約アイコン2626に示された単一のアラームの発生源を知ることを望む。この場合、オペレータは、左側の縦列2806内のナビゲーションボタン2608を選択して、他の縦列2808、2810を更新し、図29に示されるように第3の原油プロセスユニットのサブ構成要素に関連付けられたナビゲーションボタンを表示させる。すなわち、図28の例となるナビゲーションペイン2800内のナビゲーションボタン2608を選択すると、マーカー2820がナビゲーションボタン2608の隣に表示され、中央の縦列2808が、プロセス制御システムの第3の原油プロセスユニット内の構成要素に対応する新規のナビゲーションボタン2902、2904、2906、2908、2910で再配置されたことを示す。次に、ナビゲーションボタン2904を選択すると(アラーム要約アイコン2626に基づいてアラームの発生源または位置として示される)、右側の縦列がナビゲーションボタン2912、2914、2916で再配置され、別のマーカー2820が、ナビゲーションボタン2904の隣に表示され、第3の縦列2810内のナビゲーションボタン2912、2914、2916が、ナビゲーションボタン2904によって表された脱塩装置モジュール内のサブ構成要素に対応することを示す。
図28及び29に示された例となるナビゲーションペイン2800の間の縦列2806、2808、2810の内容は異なるが、いくつかの実施例では、図29のナビゲーションペイン2800は、第3の原油プロセスユニットの脱塩装置モジュールのプレビューであり、第1の原油プロセスユニットのヒーターモジュールのP&IDは、P&ID表示領域302内の表示に残ることになる。いくつかの実施例では、ナビゲーションペイン2800内のプレビュー表示への移行は、対応するナビゲーションボタンを第1の方法(例えば、マウスのシングルクリック)で選択することにより達成することができ、新規のP&ID表示領域302(例えば、異なるプロセス図304を含む)への実際の移行は、対応するナビゲーションボタンを異なる第2の方法(例えば、マウスのダブルクリック)で選択することにより達成することができる。
上述のように、図29のナビゲーションボタン2608、2904の隣のマーカー2820及び/または図29のナビゲーションボタン2608、2904の独特の外観(例えば、陰影付け、色、パターン、縁取り、表示などに基づく)は、現在表示されている各縦列2806、2808、2810内のナビゲーションボタンの関係(例えば、階層の分岐及び/またはパス)を示す。しかしながら、プレビューのナビゲーションペインが示されるとき(例えば、図29のナビゲーションペイン2800)、P&ID表示領域302に実際に表示されている特定の構成要素に対応するナビゲーションボタンは、隠されることがある(例えば、図28のナビゲーションボタン2614)。したがって、図29の例となるナビゲーションペイン2800で示されるように、別のマーカー2918を、P&ID表示領域302内の現在表示されている構成要素に関連付けられたプロセス制御システムの階層の分岐に対応するナビゲーションボタンの隣に表示される。さらに、マーカー2918は、上述のマーカー2820とは外観が異なり(例えば、色、パターン、輪郭、形状、表記など)、マーカー2820、2918の目的を区別することができる。いくつかの実施例では、マーカー2918の固有の視覚的特性は、P&ID表示領域302に対応する構成要素に関連付けられたナビゲーションボタン(例えば、図28のナビゲーションボタン2614)の視覚的に区別可能な特徴(例えば、色、パターン、陰影付け、強調表示、縁取りなど)に対応することができる。
図28及び29の例となるナビゲーションペイン2800の上部バナー2802は、図22〜25に関連して上述した折り畳み/展開ボタン2216及び要約アイコンボタン2218と同様である折り畳み/展開ボタン2822及び要約アイコン2824を備える。さらに、いくつかの実施例では、上部バナー2802は、例となるナビゲーションペイン2800を、P&ID表示領域302を介して現在表示されているプロセス制御システム内の構成要素に関連付けられたナビゲーションボタンを表示するように例となるナビゲーションペイン2800を戻すP&ID表示ボタン2826を備える。例えば、図29に示されるプレビューのナビゲーションペイン2800に移行後、オペレータがP&ID表示ボタン2826を選択(例えば、マウスクリック)した場合、ナビゲーションペイン2800は、P&ID表示領域302に現在表示されているヒーターモジュールに対応する図28のナビゲーションペイン2800で示される表示に戻ることができる。いくつかの実施例では、上部バナー2802はまた、バックボタン2828とフォワードボタン2830を備え、オペレータが、ナビゲーションペイン2800を使用している間に移行した異なる表示の間で前後に閲覧することができる。さらにまたはあるいは、上部バナー2802はまた、現在アラーム状態にある少なくとも1つのプロセス変数に関連するページ(例えば、P&ID表示領域302内のプロセス図304)の間で前後にスキップするための前のアラームボタン2832及び次のアラームボタン2834を備える。さらに、上部バナー2802は、アラーム状態下の少なくとも1つのプロセス変数を含む構成要素に関連付けられたナビゲーションボタンのみを表示するようにナビゲーションペイン2800を再構成するための、及び/または高い重要度アラームに関連付けられたナビゲーションボタンのみを表示するようにナビゲーションペイン2800をフィルタ処理するための、アラームフィルターボタン2836を備えることができる。さらにまたはあるいは、別のソートボタン(図25に関連して説明したソートボタン2236と同様である)は、ナビゲーションボタンを他の方法(例えば、アルファベット順、操作した順、重要度の順などによってソートする)でソートし、かつ/またはフィルタ処理するように設けることができる。
図30は、P&ID表示領域302、ナビゲーションペイン308、及びプロセス変数の要約ペイン310を備えた図3の例となるオペレータインターフェース300を示す。図3に関連して上述したように、P&ID表示領域302内に表示されたプロセス図304は、表示のためにオペレータによって選択されたプロセス制御システム内の様々な構成要素及び/またはサブ構成要素に対応して変化することができる。このように、いくつかの実施例では、プロセス制御システムの階層内の上位レベルの構成要素に関連付けられた特定のプロセス図304内の1つ以上の構成要素(例えば、図30に示されるようなプロセスユニット)は、別のより詳細なプロセス図304に関連付けられた階層内の低位レベル構成要素を表すことができる。いくつかの実施例では、オペレータが、そのようなサブ構成要素を表すプロセス図304内の要素を選択し(例えば、マウスクリックを介して)、及び/または重ねる(例えば、マウスポインタで)と、要素が強調表示され、輪郭を協調され、またはそうでなければプロセス制御システムの表示されたプロセスユニットのヒーターモジュールを表す要素を特定する破線3002によって示されるように区別することができる。さらに、ナビゲーションペイン308内の対応するナビゲーションボタンはまた、同時に特定することができ(例えば、破線3004によって示されるように)、オペレータがオペレータインターフェース300内の異なる位置に表示された異なる情報の関係を評価することを可能にする。同様に、示された実施例では、ナビゲーションボタンを選択すること(例えば、マウスクリックで)及び/または重なること(例えば、マウスポインタで)は、P&ID表示領域302のプロセス図304内のナビゲーションボタン及び対応する要素を強調表示し、それらの輪郭を協調し、またはその他の方法で特定する。いくつかの実施例では、プロセス図304内の要素またはナビゲーションボタンが選択されると(例えば、マウスのダブルクリックで)、P&ID表示領域302は、プロセス制御システムの選択された構成要素に対応する新規のプロセス図304で自動的に更新される。そのような実施例では、ナビゲーションペイン308は、適切に更新される。
図31A、31Bは、オペレータがP&ID表示領域302を介する表示のためにヒーターモジュールを選択した後の図30の例となるオペレータインターフェース300のより詳細な表示を示す。示された実施例では、プロセス図304は、図30に示されるような第1の原油プロセスユニット(例えば、原油ユニット1)の表示からヒーターモジュールに関連付けられたプロセス制御システムの構成要素及び/または要素の表示へ変化している。示された実施例では、タイトル305は、更新された表示を反映するように変更されている。さらに、選択されたヒーターモジュールに対応するナビゲーションペイン308内のナビゲーションボタンはまた、ナビゲーションペイン308(図28に関連して上述したナビゲーションペイン2800に対応する)が、現在表示されているプロセス図304に対応するという事実を反映するように変更されている。多くの公知のプロセス制御システムのオペレータインターフェースと同様に、図31A及び31Bの例となるオペレータインターフェース300内のプロセス図304は、表示されたヒーターモジュールに関連付けられた特定のプロセス変数についてのリアルタイムの情報を提供する基本的なプロセス変数データ3102(例えば、タグまたは名称、プロセス変数値、設定点、出力など)を含む。さらに、示された実施例に示されるように、プロセス変数データ3102の少なくとも一部には、図4〜17に関連して上述されたアイコンの1つ以上と同様であるまたは同一であることができる対応するアイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118が隣接する。このように、オペレータは、プロセス制御システムの構成要素の状況(例えば、傾向の方向、アラーム状態、アラーム重要度、変化率など)を特定するために、プロセス変数の表示された値及び対応する設定点を比較する(例えば、それらの間の数値差を決定する)必要がない。さらに、アイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118は、オペレータがプロセス変数の傾向を迅速に識別して顕著なアラームを評価し、かつ/または、データ3102が経時的なプロセス変数の変化ではなく(例えば、ある一時点での)利用可能な最新のデータを提供するだけなので、プロセス変数データ3102を介して提供される情報のみに基づくことができない切迫したアラームを予見することを可能にする。
示された実施例でアイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118によって伝達される情報の結果として、オペレータは、2つのプロセス変数(アイコン3106、3108に関連付けられている)がアラーム状態にあり(例えば、アイコンの陰影付けに基づいて)、一方他のプロセス変数が正常な動作状態にあることを迅速かつ直感的に認識することができる。さらに、オペレータは、アラーム状態にあるプロセス変数が安定状態に達している(例えば、傾向識別形状に基づいて)ことと、両方の場合において、プロセス変数の測定値が設定点未満である(例えば、設定点インジケータラインに対するプロセス変数インジケータ(例えば、黒帯)の位置に基づいて)ことと、を迅速かつ直感的に認識することができる。さらに、オペレータは、他のプロセス変数が全て正常な動作状態にあるが、プロセス変数のうちの1つ(アイコン3104に関連付けられている)が、設定点から離れる方向に(すなわち、状況が悪化している)(例えば、傾向識別形状の太い縁取りに基づいて)比較的速い速度で(例えば、アイコンのレートインジケータに基づいて)降下している、例えば(傾向識別形状の指す方向に基づいて)ことを認識することができる。他のプロセス変数に対応するアイコン3110、3112、3114、3116、3118は、オペレータが、プロセス変数が正常の動作状態にあり、かつそれらの現在の値を維持している(すなわち、安定状態)ことを認識することを可能にする。さらに、オペレータは、各々のそのようなプロセス変数の値が、設定点に対して上か、同じか、それとも下かを迅速かつ直感的に判断することができる(設定点インジケータライン及びプロセス変数インジケータの相対位置に基づいて)。
図31A、31Bの示された実施例では、オペレータインターフェース300はまた、現在アラーム状態で動作している、アラーム状態で動作することが予測される、かつ/または悪化している傾向に関連づけられている、プロセス変数を具体的に特定するアラームバナー3120を備える。さらに、いくつかの実施例では、アラームバナー3120で特定されたプロセス変数は、対応するアイコン3104、3106、3108が提供される。このように、オペレータが、別のアラーム表示を開いて詳細を決定するためにアラームバナー3120をクリックしなくても、各々の特定されたプロセス変数の状況を迅速に評価することを可能にする追加の情報を提供するアイコン3104、3106、3108とともにそれらがアラームバナー内にグループ化されるので、オペレータは、現在の表示内の可能性のある問題を特定するためにプロセス図304全体を視覚的に点検する必要がない。
さらに、いくつかの実施例では、アイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118は、プロセス変数の要約ペイン3122内のプロセス図304とは別々に表示される。このように、アイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118の全ては、対応するプロセス変数が活動中のアラーム状況に関連付けられているかどうかにかかわらず、オペレータによる迅速な比較及び/または検討のために、共にグループ化される。より具体的には、図31Bに示された例となるプロセス変数の要約ペイン3122は、図18及び22に関連して説明された例となるプロセス変数の要約ペイン1800、2200の基本的なグラフィックと同様である基本的なグラフィック3124、3126、3128、3130、3132、3134、3136、3138を含む。いくつかの実施例では、オペレータは、第2のプロセス変数の要約ペイン3140での検討のためのプロセス変数(例えば、アラームバナー3120内に列挙されたもの)の1つ以上を選択することができる。示された実施例では、第2のプロセス変数の要約ペイン3140は、図20及び24に関連して説明された詳細なグラフィックと同様である詳細なグラフィック3142、3144、3146を提供する。このように、オペレータは、潜在的に注意を必要とするプロセス変数を分離し、かつ/または詳細なグラフィック3142、3144、3146によって提供される追加の情報を迅速に検討することができる。いくつかの実施例では、オペレータは、プロセス変数の要約ペイン3122、3140の1つ内の特定のグラフィックを選択する(例えば、マウスの右クリックにより)ことと、次に得られたポップアップ(例えば、ドロップダウンメニューで)からグラフィックが追加される既存のプロセス変数の要約ペイン(例えば、第1のプロセス変数の要約ペイン3122または第2のプロセス変数の要約ペイン3140)を選択すること、及び/または選択された特定のグラフィックのための新規のプロセス変数の要約ペインを作成することと、により、第2のプロセス変数の要約ペイン3140のための特定のプロセス変数またはパラメータを選択することができる。さらにまたはあるいは、グラフィック3124、3126、3128、3130、3132、3134、3136、3138、3142、3144、3146のうちの一つを選択した(例えば、マウスの右クリックにより)ときに利用可能となるポップアップオプションはまた、オペレータが、対応するパラメータまたはプロセス変数のフェースプレートを開き、かつ/または対応するプロセス変数も含むプロセス制御システムの別の構成要素に関連付けられた異なるプロセス図304に移行すること、を可能にすることができる。
さらに、図22〜25に関連して上述したように、オペレータは、基本的なグラフィック3124、3126、3128、3130、3132、3134、3136、3138を、中間レベルのグラフィック(例えば、図19及び23に関連して説明したように)及び/または詳細なグラフィック(例えば、図20及び24)に拡張することを要求するために、プロセス変数の要約ペイン3122内のズームインボタン2228を選択することができる。しかしながら、図31Bに示された実施例に示されるように、第2のプロセス変数の要約ペイン3140が詳細なグラフィック3142、3144、3146を含むので、サイドバー306は、プロセス変数の要約ペイン3122の基本的なグラフィック3124、3126、3128、3130、3132、3134、3136、3138を、中間レベルのグラフィックに拡張するための十分なスペースを含まない。したがって、いくつかの実施例では、サイドバー306内に全ての所望の情報が表示されることを維持するために、オペレータが、プロセス変数の要約ペイン3122上で中間レベルのグラフィックにズームインする場合、第2のプロセス変数の要約ペイン3140は、詳細なグラフィック3142、3144、3146から対応する中間レベルのグラフィックに自動的にズームアウトする。したがって、図32は、プロセス変数の要約ペイン3122が中間レベルのグラフィックを含むように拡張されて、第2のプロセス変数の要約ペイン3140も中間レベルのグラフィックを含むように相応に調整された後の図31Bの例となるサイドバー306を示す。このように、オペレータが、前後にスクロールし、表示スクリーン間を交換し、かつ/またはオペレータが情報を検討することを望む毎に情報を再配置する必要がない状況で、オペレータが情報を比較することができるように、スクリーン上に全ての他の情報を維持しながら、オペレータは、任意の所望の情報を取得するようにドリルダウンすることができる。さらにまたはあるいは、プロセス変数の要約ペイン3122上のズームインがサイドバー306内でより多くのスペースを消費した場合、第2のプロセス変数の要約ペイン3140は、対応するプロセス変数に関連付けられた基本的なグラフィックのみを含み、かつ/または図25に示されたものと同様な上部バナーに全体が折り畳まれるようにさらにズームアウトすることができる。
図31A、31Bに戻ると、例となるアイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118、及び関連の情報が、オペレータインターフェース300内の複数の場所に表示されることができるので、いくつかの実施例では、オペレータが、アイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118、または対応するグラフィック3124、3126、3128、3130、3132、3134、3136、3138、3142、3144、3146のうちの1つを選択する(例えば、マウスクリックを介して)と、またはその上に重ねる(例えば、マウスポインタで)と、選択されたプロセス変数に関連付けられたオペレータインターフェース300内にある対応するアイコンまたはグラフィックを表示する各位置は、強調表示され、輪郭を協調され、またはその他の方法で識別することができる(例えば、図31Aのプロセス図304及びアラームバナー3120内に、及び図31Bのプロセス変数の要約ペイン3122、3140のグラフィック3138、3142の周りに、表示される太い実線の輪郭線3148)。このように、オペレータは、いくつかの他の方法でタグを照合し、もしくは検索し、またはデータの要素を比較することなく、情報間の関係を迅速に決定することができる。
プロセス図304、アラームバナー3120、及びプロセス変数の要約ペイン3122、3142内に、必要に応じてより多くの、またはより少ない詳細をズームイン及びズームアウトする能力とともに配置された例となるアイコン3104、3106、3108、3110、3112、3114、3116、3118及びそれらが伝達する全ての情報を使用することは、オペレータが、プロセス変数の現在の状況(複数可)、予想された傾向(複数可)、または予測された状態(複数可)、及び/または関係(複数可)を直感的な方法で、迅速に評価することを可能にする。さらに、この能力を例となるナビゲーションペイン308の使用と組み合わせることにより、オペレータは、プロセス制御システム全体にわたって迅速に移動し、表示されているもの及びそれがプロセス制御システム内の他の構成要素にどのように関係しているかを理解することを可能にする。さらに、プロセス制御システム内の特定の構成要素に関連付けられた各プロセス図304のための共通のインターフェース及び適切なアイコンを使用することにより、オペレータが、プロセス制御システムの異なる部分を見るためにスクリーンを切り換えるごとに、オペレータは、表示されているもの、それが以前に表示されたもの及び/またはプロセス制御システムの他の部分にどのように関連するかを決定し、重要な問題であるもの(例えば、アラーム)を決定し、プロセス制御システム内の問題が発生している位置(例えば、構成要素)を特定し、問題に関連するスクリーン(例えば、プロセス図304)に移行してプロセス制御システム全体のより広範な状況で問題を評価し、かつ/または診断し、最も重要であるタスクの優先順位を設定する、ことができる。
さらに、図31B及び32に示されるように、いくつかの実施例では、サイドバー306は、事象(例えば、アラーム)についてのより多く時間的な状況をオペレータに提供し、プロセス制御システムの状況の傾向ベース監視及び分析をさらに強化するための事象履歴ボタン3150を備える。示された実施例に示されるように、事象履歴ボタン3150は、図26〜29に関連して上述したアラーム要約アイコン2626、2824と同様である、または同一であるアラーム要約アイコン3152を備える。いくつかの実施例では、事象履歴ボタン3150を選択すると、アラームに関する追加の情報及び/またはプロセス制御システム内で監視された他の事象を提供する図33に示された実施例の事象要約表3300を開く。いくつかの実施例では、事象履歴表3300は、オペレータインターフェース300のサイドバー306内に表示することができる。他の実施例では、事象履歴表3300は、ポップアップウィンドウ及び/または他の表示領域に生成することができる。
図33に示されるように、事象履歴表3300に提供される情報は、重要な変更、アラーム、及び/または状況認識及び回復を提供し、オペレータが潜在的な問題を良好に診断し、かつそれらがプロセス制御システムの他の態様にどのように関係しているかを理解するように、経時的にタグ付けされたプロセス制御システム内の事象に、基づく。例えば、事象履歴表3300は、各事象の日付及び時刻(例えば、時間と分)、事象の記述、事象に関連付けられたユニット及び/またはパラメータ、及び事象に関連付けられた行われる及び/または既に完了した処置項目を含む。上記の情報に加えて、事象履歴表3300はまた、事象の状態及び/または影響に対応する縦列を備える。示された実施例に示されるように、事象履歴表3300の状態及び/または影響の縦列は、上述のオペレータインターフェース300全体で使用されているグラフィックに対応する傾向ベースグラフィック3302を組み込む。このように、オペレータは、オペレータインターフェース300全体に表示されているグラフィック3302に関連付けられたプロセス変数のタイミング及び関係を迅速に識別することができる。
図2の例となるオペレータステーション104を実現するための例となる方法を表すフローチャートは、図34A、34Bに示される。この実施例では、図35に関連して以下で説明される例となるプロセッサプラットホーム3500に示されたプロセッサ3512などのプロセッサによって実行されるプログラムを含む機械可読命令を使用して、実現することができる。プログラムは、CD−ROM、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイディスク、またはプロセッサ3512に関連付けられたメモリなどの有形のコンピュータ可読記憶媒体に格納されたソフトウェアで具体化することができるが、プログラム全体及び/またはその一部は、プロセッサ3512以外のデバイスによって、代わりに実行することができ、及び/またはファームウェアまたは専用ハードウェアで具体化することができる。さらに、例となるプログラムは、図34A、34Bに示されたフローチャート参照して説明されているが、例となるオペレータステーション104を実現するための多くの他の方法を、代わりに使用することができる。例えば、ブロックの実行の順序を変更することができ、かつ/または上記のブロックのいつくかは、変更、削除、または組み合わせることができる。
上述のように、図34A、34Bの例となるプロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ(ROM)、コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD)、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び/または任意の期間にわたって(例えば、長期間にわたって、恒久的に、短期間にわたって、一時的なバッファリングのために、及び/または情報のキャッシングのために)、情報が格納される任意の他の記憶デバイスまたは記憶ディスクなどの有形のコンピュータ可読記憶媒体に格納された符号化命令(例えば、コンピュータ及び/または機械可読命令)を使用して実現することができる。本明細書で使用される場合、有形のコンピュータ可読記憶媒体の用語は、任意のタイプのコンピュータ可読記憶デバイス及び/または記憶デバイスを含み、かつ伝播する信号を除外するように、明示的に定義される。本明細書で使用される場合、「有形のコンピュータ可読記憶媒体」及び「有形の機械可読記憶媒体」は、互換的に使用される。さらにまたはあるいは、図34A、34Bの例となるプロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、及び/または任意の期間にわたって(例えば、長期間にわたって、恒久的に、短期間にわたって、一時的なバッファリングのために、及び/または情報のキャッシングのために)、情報が格納される任意の他の記憶デバイスまたは記憶ディスクなどの非一時的コンピュータ及び/または機械可読媒体に格納された符号化命令(例えば、コンピュータ及び/または機械可読命令)を使用して実現することができる。本明細書で使用される場合、非一時的コンピュータ可読媒体の用語は、任意のタイプのコンピュータ可読デバイスまたはディスクを含み、かつ伝播する信号を除外するように、明示的に定義される。本明細書で使用される場合、「少なくとも」の語句は、クレームの前文で転換用語として使用されるとき、それは、「含む」の用語が制限がないのと同様に制限がない。
図34A、34Bのプログラムは、プロセス制御システム(例えば、図1の例となるプロセス制御システム100)に関連付けられたプロセス変数を監視するオペレータアプリケーション(例えば、図2の例となるオペレータアプリケーション208)によって、ブロック3400で始まる。ブロック3402では、オペレータアプリケーションは、プロセス変数に関連付けられた状況(複数可)、特性(複数可)、及び/または他の情報を決定し、かつ/または格納する。状況(複数可)、特性(複数可)、及び/または他の情報は、プロセス変数の現在の状態、プロセス変数の予測された状態、プロセス変数の対応する傾向、プロセス変数の変化の方向、プロセス変数の変化率、設定点に対するプロセス変数の相対位置(例えば、設定点に対して上、下、またはほぼ同じ)、プロセス変数の値の動作範囲に対する設定点からのプロセス変数の相対偏差、アラーム限界に対するプロセス変数の相対距離、プロセス変数の実際の値、及び/または経時的にタグ付けされたプロセス変数の履歴またはアーカイブの値、のうちのいずれかを含むことができる。
ブロック3404では、オペレータ表示モジュール(例えば、図2のオペレータ表示モジュール206)は、プロセス変数に関連付けられた状況(複数可)、特性(複数可)、及び/または他の情報を表すアイコンを生成する。例えば、生成されたアイコンは、図4〜17に関連して上述したアイコンのいずれかに対応することができる。ブロック3406では、オペレータ表示モジュールはまた、プロセス制御システム内の構成要素の階層内の各構成要素に関連付けられたアラーム要約データを計算することができる。アラーム要約データは、構成要素の各々に対応するプロセス変数に関連付けられた活動中のアラームの存在、構成要素の各々に関連付けられた活動中のアラームの数、対応するプロセス変数の各々の現在の状態、または対応するプロセス変数の各々の予測された状態、のうちの1つ以上に対応する。上述のように、各構成要素は、プラント、サイト、エリア、ユニット、モジュールなどのうちのいずれかに対応することができ、階層内の高位レベルの構成要素は、複数の低位レベルの構成要素を含むことができる。このように、各高位レベルの構成要素のアラーム要約データは、対応する低位レベルの構成要素(例えば、サブ構成要素)のアラーム要約データを含むことができる。
ブロック3408では、オペレータインターフェース(例えば、図2のオペレータインターフェース210)は、表示器を介して階層内の構成要素の少なくとも1つを表す図をレンダリングする。いくつかの実施例では、表示のための構成要素は、ユーザー入力(例えば、オペレータ入力)に基づいて選択される。いくつかの実施例では、図は、表示のための選択された構成要素の様々な態様及び/またはサブ構成要素を表す複数の要素からなる配管及び計装図(P&ID)である。さらに、図は、プロセス制御システムの表示された構成要素に対応するプロセス変数に関連付けられた重要なインジケータ及び/または関連する情報を提供することができる。図34A、34Bの例となるプロセスでは、オペレータインターフェースが図をレンダリングするとき、オペレータインターフェースは、重要なインジケータ及び/または他の関連する情報に隣接する、またはそのかわりに、生成されたアイコン(ブロック3404)を含む。例えば、アイコンは、対応するプロセス変数の発生源に対応するP&ID内の要素の隣に表示することができる。さらに、アラーム状態にあるプロセス変数に関連付けられたアイコンはまた、アラームバナー内にレンダリングすることができる。
ブロック3410では、オペレータインターフェースは、レンダリングされた図に対応する表示を介して、ナビゲーションペインをレンダリングする。ナビゲーションペインは、図26〜29に関連して上述したナビゲーションペインのいずれかと同様である階層内の構成要素を表すナビゲーションボタンを含む。このような実施例では、各ナビゲーションボタンは、計算されたアラーム要約データ(ブロック3406)を表す対応するアラーム要約アイコンに関連付けることができる。
ブロック3414では、オペレータアプリケーションは、ナビゲーションペイン内でナビゲートするための要求を受け取ったかどうかを判定する。ナビゲーションペイン内でナビゲートするための要求は、表示されている図(例えば、他の構成要素の関係をプレビューする)によって現在表されている構成要素に関連付けられた階層の直接のパス内にないナビゲーションボタン上で選択する(例えば、マウスクリックを介して)オペレータから発生することがある。オペレータアプリケーションが、そのような要求を受け取ったことを決定すると(ブロック3412)、オペレータインターフェースは、ナビゲーションペインを更新する。更新されたナビゲーションペインは、選択されたナビゲーションボタンに関連付けられた構成要素の下の階層内にある低位レベルの構成要素(例えば、子構成要素)に対応する新規のナビゲーションボタンを含むことができる。さらに、現在表示されている図に関連付けられたナビゲーションボタンへの階層内の直接のパスの指示はまた、新規のナビゲーションボタンがパス全体を表すことを妨げる場合、設けることができる。ナビゲーションペインが一旦更新されると(ブロック3414)、制御はブロック3416に進む。オペレータアプリケーションが、ナビゲーションペイン内でナビゲートするための要求を受け取っていないことを決定すると(ブロック3412)、制御は即座にブロック3416に進む。
ブロック3416では、オペレータアプリケーションは、プロセス制御システムの異なる構成要素を表す異なる図をレンダリングするための要求を受け取ったかどうかを判定する。異なる図をレンダリングするための要求は、レンダリングされた図によって現在表されている構成要素とは異なる構成要素に対応するナビゲーションボタンを選択する(例えば、マウスのダブルクリックを介して)オペレータから発生することができる。他の実施例では、オペレータは、現在表示されている構成要素内のサブ構成要素に対応する図内の要素を選択する(例えば、マウスのダブルクリックを介して)ことができる。オペレータアプリケーションが、要求を受け取ったことを決定すると(ブロック3412)、オペレータインターフェースは、表示器を介して異なる図をレンダリングする(ブロック3418)。ブロック3408に関連して上述したように、オペレータインターフェースは、図内の新規の図によって表された構成要素に関連付けられたプロセス変数に対応する異なるアイコンを表示することができる。新規の図をレンダリングする(ブロック3418)ことに加えて、オペレータインターフェースは、ナビゲーションペインを更新し、レンダリングされた異なる図を反映する(ブロック3420)。例えば、新規の図によって表される構成要素に関連付けられたナビゲーションボタンは、上述の他のナビゲーションボタンから視覚的に識別できるように変更することができる。ナビゲーションペインを更新後(ブロック3420)、制御はブロック3422に進む。ブロック3416に戻ると、オペレータアプリケーションが、異なる図をレンダリングするための要求を受け取っていないことを決定した場合(ブロック3412)、制御は即座にブロック3422に進む。
ブロック3422では、オペレータアプリケーションは、プロセス変数の要約ペイン内の情報を表示するための要求を受け取ったかどうかを判定する。プロセス変数の要約ペインは、図18〜25に関連して上述したプロセス変数の要約ペインのいずれかと同様であることができる。プロセス変数の要約ペイン内の情報を表示するための要求は、新規のプロセス変数の要約ペインを作成すること要求するオペレータ、または既存のプロセス変数の要約ペインを追加の情報を表示するように拡張すること、を含むことができる。オペレータアプリケーションが、そのような要求を受け取ったことを決定すると(ブロック3422)、オペレータ表示モジュールは、要求された情報を表示するために指定された表示領域内に十分なスペースが存在するかどうかを判定する(ブロック3424)。十分なスペースが存在するかどうかは、指定された表示領域の大きさ、表示されることを要求された情報の量、及びどんな情報が既に表示されているか、に依存する。いくつかの実施例では、指定された表示領域は、図30〜32に関連して示され、説明されたサイドバー306などの画定された大きさ(例えば、画素の画定された幅及び高さ)を有する出力表示デバイス上のスクリーンスペースに対応する。このような実施例では、より多くのプロセス変数を要約し、かつ/またはより多くの情報を表示する(例えば、基本的なグラフィック、中間レベルのグラフィック、または詳細なグラフィック)場合、要求された情報を表示するために、より多くのスクリーンスペースが必要となる。このような実施例では、表示される情報の合計の量(どんなものが既に表示されているか、及び要求された追加の情報に基づく)は、スクリーンスペースによって画定された利用可能な領域を超える場合があり、オペレータステーションは、要求された情報を表示するために指定された領域内に十分なスペースが存在しないことを決定することになる(ブロック3424)。
他の実施例では、指定された表示領域は、特定の大きさに限定されないが、任意の特定の時点のオペレータの情報要求に基づいて変わることができる。このように、いくつかの実施例では、指定された表示領域は、指定された表示領域の一部のみが任意の所与の時点で利用可能となるように指定された表示領域をレンダリングする(例えば、上方または下方へのスクロールにより)ことにより、対応する表示スクリーンよりもサイズが大きくてもよい。例えば、オペレータステーションの表示スクリーン上のサイドバー(例えば、サイドバー306)内に要求された情報を表示するのではなく、いくつかの実施例では、要求された情報は、スクリーンサイズ及び/または解像度が限定された携帯型ハンドヘルドデバイス(例えば、スマートフォン、タブレットなど)のインターフェースを介して表示される。いくつかのそのような実施例では、要求された情報は、本明細書に記載されたアイコン及び関連するグラフィックによって表されるが、表示デバイスの単一のスクリーン内に全てをレンダリングすることができないとき、指定された表示領域の様々な部分の間でスクロールする機能を備えた対応する表示デバイスのスクリーン表示領域の全てまたは実質的に全てを占める独立したインターフェースで表示される(例えば、アイコンは、対応するP&IDを表示せずに示される)。そのような実施例では、オペレーションアプリケーションは、指定された表示領域が画定された大きさに限定されないので、要求された情報を表示するために指定された表示領域内に十分なスペースが存在することを決定することができる(ブロック3424)。
例となるプロセスは引き続き、オペレータ表示モジュールが指定された表示領域内に十分なスペースが存在しないことを決定する場合(ブロック3424)、オペレータインターフェースは、既存のプロセス変数の要約ペイン(複数可)のズームを調整する(ブロック3426)。例えば、オペレータインターフェースは、既存のプロセス変数の要約ペイン(複数可)を詳細の低位レベルに縮小し、かつ/または要約ペインを折り畳み、上部バナーのみを表示することができる。既存のプロセス変数の要約ペイン(複数可)が一旦調整されると(ブロック3426)、オペレータインターフェースは、表示器を介してプロセス変数の要約ペインを要求された情報でレンダリングする(ブロック3428)。オペレータ表示モジュールが要求された情報を表示するために指定された表示領域(または、表示領域は動的に大きさを変えることができる)内に十分なスペースが存在することを決定すると(ブロック3424)、オペレータインターフェースは、対応するプロセス変数の要約ペインを直接にレンダリングする(ブロック3428)。プロセス変数の要約ペインが一旦レンダリングされると、制御はブロック3430に進む。ブロック3422に戻ると、オペレータアプリケーションが、プロセス変数の要約ペイン内の情報を表示するための要求を受け取っていないことを決定すると、図34A、34Bの例となるプロセスは、ブロック3430に進む。
ブロック3430で、オペレータアプリケーションは、特定の要素に対するスクリーン上の要素の関係を特定するための要求を受け取ったかどうかを判定する。スクリーン上の要素は、プロセス制御システム内の構成要素またはサブ構成要素を表す図内のグラフィカルな要素、表示された構成要素に対応するプロセス変数に関連付けられた情報を提供する図内のテキスト要素、プロセス変数に対応する図内に表示されたアイコン、アラームバナー内の情報、及び/または1つ以上のプロセス変数の要約ペイン内のグラフィック、のうちのいずれかに対応することができる。上記の要素のいずれかの間の関係を特定するための要求は、表示された要素のうちの1つを選択する(例えば、マウスクリック、マウスホバーなどを介して)オペレータから発生することができる。オペレータアプリケーションが、そのような要求を受け取ったことを決定すると(ブロック3430)、オペレータインターフェースは、表示器を介して選択された特定の要素に関連付けられたスクリーン上の要素を特定する(ブロック3432)。すなわち、図内に表された構成要素は、図30に関連して上述されたナビゲーションペイン内の対応するナビゲーションボタンとともに特定することができる。さらにまたはあるいは、アラームバナーエントリ、図内のアイコン及び/またはテキスト情報、及び/または同じプロセス変数に関連付けられた1つ以上のプロセス変数の要約ペイン内の1つ以上のグラフィックは、図31A、31Bに関連して上述したように特定することができる。
関連する要素が一旦特定されると(ブロック3432)、制御はブロック3434に進む。オペレータアプリケーションが、要素の関係(複数可)を特定するための要求を受け取っていないことを決定すると、制御はブロック3434に進む。ブロック3434では、オペレータアプリケーションは、プロセス制御システムの監視を継続するかどうかを判定する。プロセス制御システムを監視する場合、制御は例となるプロセスのブロック3400に戻る。オペレータアプリケーションが、プロセス制御システムの監視を継続しないことを決定すると、図34A、34Bの例となるプロセスは終了する。
図35は、図2のオペレータステーション104を実現するために、図34A、34Bの命令を実行することができる例となるプロセッサプラットホーム3500のブロック図である。プロセッサプラットホーム3500は、例えば、サーバー、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス(例えば、携帯電話、スマートフォン、iPad(商標)などのタブレット)、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、インターネット機器、または任意の他のタイプのコンピューティングデバイスであることができる。
示された実施例のプロセッサプラットホーム3500は、プロセッサ3512を備える。示された実施例のプロセッサ3512は、ハードウェアである。例えば、プロセッサ3512は、任意の所望のファミリーまたは製造業者からの1つ以上の集積回路、論理回路、マイクロプロセッサ、または制御装置によって実現することができる。
示された実施例のプロセッサ3512は、ローカルメモリ3513(例えば、キャッシュ)を備える。示された実施例のプロセッサ3512は、バス3518を介して揮発性メモリ3514及び不揮発性メモリ3516を含むメインメモリと通信可能である。揮発性メモリ3514は、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、RAMBUSダイナミックランダムアクセスメモリ(RDRAM)、及び/または任意の他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって、実現することができる。不揮発性メモリ3516は、フラッシュメモリ及び/または任意の他の所望のタイプのメモリデバイスによって、実現することができる。メインメモリ3514、3516へのアクセスは、メモリ制御装置によって制御される。
示された実施例のプロセッサプラットホーム3500はまた、インターフェース回路3520を備える。インターフェース回路3520は、イーサネットインターフェース、ユニバーサルシリアルバス(USB)、及び/またはPCIエキスプレスインターフェースなどの任意のタイプのインターフェース規格によって、実現することができる。
示された実施例では、1つ以上の入力デバイス3522がインターフェース回路3520に接続される。入力デバイス(複数可)3522は、ユーザーがデータ及びコマンドをプロセッサ3512に入力することを可能にする。入力デバイス(複数可)は、例えば、オーディオセンサ、マイクロフォン、カメラ(静止画またはビデオ)、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、イソポイント、及び/または音声認識システムによって、実現することができる。
1つ以上の出力デバイス3524はまた、示された実施例のインターフェース回路3520に接続される。出力デバイス3524は、例えば、表示デバイス(例えば、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、液晶表示器、陰極線管表示器(CRT)、タッチスクリーン、触覚出力デバイス、発光ダイオード(LED)、プリンタ、及び/またはスピーカー)によって、実現することができる。示された実施例のインターフェース回路3520は、したがって、典型的には、グラフィックドライバカードを備える。
示された実施例のインターフェース回路3520はまた、送信機、受信機、トランシーバ、モデム、及び/またはネットワーク3526(例えば、イーサネット接続、デジタル加入者回線(DSL)、電話線、同軸ケーブル、携帯電話システムなど)を介する外部マシン(例えば、任意の種類のコンピューティングデバイス)とのデータ交換を促進するネットワークインターフェースカードなどの通信デバイスを備える。
示された実施例のプロセッサプラットホーム3500はまた、ソフトウェア及び/またはデータを格納するための1つ以上のストレージデバイス3528を備える。そのような大容量のストレージデバイス3528の実施例は、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、RAIDシステム、及びデジタル多用途ディスク(DVD)ドライブを含む。
図34A、34Bの動作を実現するための符号化命令3532は、大容量のストレージデバイス3528内、揮発性メモリ3514内、不揮発性メモリ3516内、及び/またはCDまたはDVDなどの取り外し可能な有形のコンピュータ可読記憶媒体内に格納することができる。
ある例となる方法、装置、及び製品は、本明細書に記載されたが、本特許の適用範囲は、それに限定されない。逆に、本特許は、本特許の特許請求の範囲に入る全ての方法、装置、及び製品を包含する。