JP2022172193A - オペレータインタフェース装置、方法及び有形の製造品 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロセス制御システムアラームのスパークライン提示について説明する。【解決手段】プロセス制御システム用のオペレータインタフェース装置は、オペレータアプリケーションをディスプレイ上に提示するためのオペレータディスプレイモジュールを含む。このオペレータインタフェースは、オペレータアプリケーションを介してディスプレイ上に提示されるアラーム提示インタフェースも含む。このアラーム提示インタフェースは、アラームと関連づけられたスパークラインを含み、これにより、上記アラームと関連づけられたアラーム限界と相対的にプロセス変数の傾向がグラフにより示される。【選択図】図2
Description
本開示は、概してプロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御システムアラームのスパークライン提示に関する。
化学プロセス、石油プロセスまたはその他のプロセスで使用されるようなプロセス制御システムは、典型的には、アナログバス、デジタルバスまたはアナログバス/デジタルバスの組み合わせを介して1つ以上のフィールド装置に通信可能に結合された1つ以上のプロセスコントローラを含む。たとえばバルブ、バルブポジショナ、スイッチ、送信器(たとえば温度、圧力、および流量センサー)などであってもよい、そのフィールド装置は、バルブ開閉、プロセス制御パラメータ計測などのプロセス内部のプロセス制御機能を実行する。プロセスコントローラは、フィールド装置によって作成された、プロセス測定値を表す信号を受け取り、この情報を処理することにより、制御ルーチンを実行するための制御信号を生成し、他のプロセス制御決定を行うとともに、プロセス制御システムアラームを起動する。しばしば、後日の分析および/またはトレーニングのための、長期的な履歴化のためにプロセス制御情報が記録もされることがある。
通常、フィールド装置および/またはコントローラからの情報は、データハイウェイまたは通信ネットワーク上で、オペレータワークステーション、パーソナルコンピュータ、データヒストリアン、レポートジェネレータ、集中型データベースなどのような、1つ以上の他のハードウェア装置に対して利用可能にされる。これらの装置は、典型的には、より厳しいプラント環境から離れた位置にある制御室および/またはその他の場所に配置されている。これらのハードウェア装置は、たとえば、プロセス制御システムのプロセスに関する各種機能のいずれかをオペレータが実行できるようにするためのアプリケーションを実行する。それらの機能には、プロセスの現在状態の視認、動作状態の変更、プロセス制御ルーチンの設定変更、プロセスコントローラおよび/またはフィールド装置の動作修正、フィールド装置および/またはプロセスコントローラによって生成されたアラームの視認、要員のトレーニングおよび/またはプロセスの評価を目的とするプロセス動作のシミュレーションなどが含まれる。
これらのハードウェア装置は、典型的には、制御システムおよび/または制御システム内の装置の動作状態に関する適切な情報を表示するための1つ以上のオペレータインタフェースディスプレイを含む。例示的なディスプレイは、プロセス制御システム内のコントローラまたは装置によって生成されたアラームを受信および/または表示する、アラームディスプレイ、プロセス制御システム内のコントローラおよびその他の装置の動作状態を示す表示する制御ディスプレイ、等という形をとる。
プロセス制御システムにおいては、潜在的な問題をプロセス制御システムのオペレータに通知するために、プロセス制御システム内部で何千種類ものアラームが定義されているのが一般的である。たとえば、人員および/もしくは機器の保護、環境事故の回避、ならびに/または製造過程での製品の品質確保を目的として、アラームが定義される。各アラームは、典型的には、問題が発生した時点またはアラームが今にも起ころうとしているかもしれない時点および/もしくはアラームが発生するかもしれない時点を規定する1つ以上の設定(たとえばアラーム限界)、ならびに他のアラームと相対的にアラームの重要性を規定する優先度(緊急または警告など)によって定義される。
典型的には、アラームは、リストまたは表形式でオペレータに提示(たとえば画面表示)される。そのような形式において、各アラームは、制御システムの状態をオペレータに通知することに関係する場合がある特定のデータとともに、リスト内の単一行として提示される。アラームリスト内に提供されたデータには、たとえば、アラームの説明、アラームがトリガーされた時刻、アラームの発生源、アラームの重要性または優先度、アラームの状態(例えば、確認応答の有無、アクティブかどうか)、アラームを発生させたプロセス変数の種類、そのプロセス変数の値などが含まれる。プロセスコントローラおよび/またはフィールド装置から情報を受け取ると、オペレータは、すべてのアクティブなアラームに関する最新情報にアクセスすることができるように、アラームリストデータがリアルタイムで更新されてもよい。
プロセス制御システムアラームのスパークライン提示を提示する方法および装置が開示される。1つの例において、プロセス制御システム用のオペレータインタフェース装置は、ディスプレイ上にオペレータアプリケーションを提示するためのオペレータディスプレイモジュールを含む。そのオペレータインタフェースは、オペレータアプリケーションを介してディスプレイ上に提示されるアラーム提示インタフェースも含む。このアラーム提示インタフェースは、アラームと関連づけられたスパークラインを含み、これにより、このアラームに関するアラーム限界と相対的にプロセス変数の傾向がグラフにより示される。
別の例において、本方法は、プロセス変数と関連づけられたプロセスコントローラからプロセス変数データを受け取ることと、そのプロセス変数と関連づけられたアラームのアラームデータを受け取ることと、そのアラームのアラーム限界と相対的にプロセス変数の傾向をグラフにより示すために、そのプロセス変数データおよびアラームデータに基づいてスパークラインを生成することと、オペレータインタフェースを介してそのスパークラインを表示することとを含む。
アラームディスプレイは、プロセス制御システムのオペレータにプロセス制御システム内の潜在的な問題をつねに意識させておくための主要な手段の1つである。典型的なアラームディスプレイは、すべてのアクティブなアラームの表形式のリストを含む。各アクティブなアラームについてアラームディスプレイに提示される情報には、アラーム起動の時刻、アラームの種類(たとえば高アラーム、低アラームなど)、閾値設定またはアラーム限界(たとえば400ガル)、およびプロセス変数測定値(たとえば408ガル)を含んでもよい。
さらに、アラームディスプレイは、典型的にはリアルタイムで更新され、プロセス制御システムの状態に関する最新情報をオペレータに提供する。しかし、オペレータがプロセス制御システムアラームに関する最新データを有しても、その対応アラームがアクティブになってからの期間におけるアクティブなアラームと関連づけられたプロセス変数の変動(すなわち、進行中の傾向および/またはプロセス変数の挙動)は、分析のためには直ちに利用可能ではない。この情報がなければ、オペレータはアラームの重大さおよび/または意味を誤って解釈する可能性があり、そのことが無効な是正処置の原因になるかもしれない。たとえば、オペレータは、過去の経験から、特定のしばしば発生するアラームに慣れてしまうことがある。同じ見慣れたアラームであってもプロセスの動的特性は異なるため、過去の経験から、オペレータが根本原因(すなわち、アラームを生じさせたプロセス制御システムの初期の状況および/または状態)について誤った推測をする場合がある。たとえば、典型的には通常の(非アラーム)状態に緩やかに復帰するプロセス変数にオペレータが慣れてしまうことがある。これは、正常時のプロセスの動的特性に起因する、および/またはヒステリシスおよび/またはオフディレイ時間が過大であるような不適切なアラーム設定のためである。その結果、プロセス制御システムの実際の状態がオペレータの推測とは異なるために、迅速な対処が必要とされる場合に、長時間にわたり、オペレータがそのようなアラームを誤って無視する場合がある。言い換えれば、オペレータは、1つまたは複数のアラームに対し、過去に有効だった特定の方法(たとえば応答する前に一定時間待つこと)で応答することに慣れてしまう場合がある。しかし、プロセス制御システムの実際の状態が推測と異なるにもかかわらず同じアラームが通知された場合、オペレータが制御システムの異なる状態を理解しない場合があり、その結果、ほとんど、もしくはまったく効果がない通常の方法で応答する場合がある。特定のアラームがアクティブになった後、それらのアラームと関連づけられたプロセス変数の進行中の傾向を把握できていないことが、プロセス制御システムの状態および/または根本原因に関する誤った推測を導く場合があり、対応するアラームを発生させたプロセス変数の挙動に関する誤った理解は、オペレータによる間違った根本原因の判定および/または無効な応答もまた導く場合がある。
したがって、本明細書に説明する例は、アラームが発生する(アクティブになる)までの過程とそのアラームがトリガーされた以降の両方について、プロセス変数の挙動を視覚的に表示するために使用されてもよい傾向線グラフィック(本明細書ではスパークラインと呼ぶ)を含むものである。この表示スパークラインは、固定された高さと幅を有してもよく、ラベルまたは目盛はなくてもよいが、直近の期間におけるプロセス変数とそれに対応するアラーム限界の変化し続ける関係を提示することができる。このスパークラインにより、対応アラーム限界を基準とするプロセス変数の挙動および/または状態を理解するために関連情報に目を通さなくてはならないのではなく、オペレータはアラーム提示ディスプレイを素早く確認できる。加えて、スパークライン表示により、オペレータは、アクティブなアラームと関連づけられたプロセス変数の変化しつつある状態が正常な挙動に伴う許容しうる状態に対応するものなのか、または予測される挙動からの異常な逸脱であって、それに対して特別な注意が必要とされるのかという判断を下すことができる。さらに、プロセス変数の進行中の挙動が表示されるため、オペレータは、自分の処置がいつ潜在的な問題を是正する効果を発揮するのか、あるいはいつ追加の処置および/または異なる処置が必要とされるのかを認識することもできる。
図1は、例示的なプロセス制御システム100の概略図である。図1の例示的なプロセス制御システム100は、1つ以上のプロセスコントローラ(その中の1つを参照番号102で示す)、1つ以上のオペレータステーション(その中の1つを参照番号104で示す)、および1つ以上のワークステーション(その中の1つを参照番号106で示す)を含む。例示的なプロセスコントローラ102、例示的なオペレータステーション104および例示的なワークステーション106は、バスおよび/または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ており、これは一般的にアプリケーション制御ネットワーク(ACN)と呼ばれるものである。
図1の例示的なオペレータステーション104により、オペレータは1つ以上のオペレータディスプレイ画面および/またはアプリケーションを検討および/または操作することができ、それらのオペレータディスプレイ画面および/またはアプリケーションによりオペレータが、プロセス制御システム変数の視認、プロセス制御システム状態の視認、プロセス制御システム条件の確認、プロセス制御システムアラームの確認、および/またはプロセス制御システム設定(たとえば、セットポイント、動作状態、アラームのクリア、アラームの消音など)の変更が可能になる。図1の例示的なオペレータステーション104を実施する例示的な様式を図2に関連して後述する。また、例示的なオペレータステーション104を実施するために使用されてもよい例示的なオペレータディスプレイアプリケーションを図3および図4に関連して後述する。
例示的なオペレータステーション104は、各アクティブなアラームと関連づけられたスパークラインを表示するためのアラーム提示インタフェース(たとえば図3および図4の例示的なアラーム提示インタフェース)を含み、かつ/または実装しており、これにより、プロセス制御システムのオペレータは、アラームがアクティブになるまでの期間およびアラームがアクティブになった後のプロセス変数の現在の状態までを含め、各アクティブなアラームと関連づけられたプロセス変数の挙動を視覚的に把握することができる。いくつかの例において、各アクティブなアラームと関連づけられたスパークラインは、各アラームに関係した追加情報とともに、従来のアラームリスト(たとえば図4の例示的なアラーム提示インタフェース)の列内に表示されてもよい。他の例において、各アクティブなアラームと関連づけられたスパークラインは、アラーム提示インタフェース(たとえば図4の例示的なアラーム提示インタフェース)の他の要素とともに、独立したインタフェースとして、またはサイドバーのバナーとして表示されてもよい。
図1の例示的な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、ユーザーインタラクティブアプリケーション、および/または通信アプリケーションを実行するアプリケーションステーションとして構成されてもよい。たとえば、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アプリケーションステーション106を構成してもよく、一方で主として通信アプリケーションを実行するように別のアプリケーションステーション(図示せず)を構成してもよい。この通信アプリケーションにより、プロセス制御システム100は、任意の所望の通信媒体(たとえば、無線、有線など)およびプロトコル(たとえば、HTTP、SOAPなど)を使用して他の装置またはシステムと通信することができる。図1の例示的なオペレータステーション104および例示的な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を使用して、かつ/または他の任意の適切なコンピュータシステムおよび/もしくは処理システムを使用して実装されてもよい。たとえば、シングルプロセッサのパーソナルコンピュータ、シングルプロセッサ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、オペレータステーション104および/またはワークステーション106を実装することができる。
図1の例示的なLAN108は、任意の所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実装されてもよい。たとえば、例示的なLAN108は有線および/または無線Ethernet(登録商標)通信方式に基づいてもよい。しかし、当業者によって容易に理解されるように、任意の他の適切な通信媒体および/またはプロトコルを使用することも可能である。さらに、図1には単一のLAN108が示されているが、図1の例示的なシステム間の冗長な通信経路を提供するために、2つ以上のLANおよび/またはその他の代替的な通信ハードウェアの一部を使用してもよい。
図1の例示的なコントローラ102は、デジタルデータバス116および入出力(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装置110、112および114に結合されている。スマートフィールド装置110、112および114は、Fieldbus規格に準拠したバルブ、アクチュエータ、センサーなどであってもよく、その場合、スマートフィールド装置110、112および114は、周知のFoundation Fieldbusプロトコルを使用して、デジタルデータバス116を介して通信する。当然ながら、他の種類のスマートフィールド装置および通信プロトコルを代わりに使用することも可能である。たとえば、スマートフィールド装置110、112および114を、代わりに、周知のProfibusおよびHART通信プロトコルを使用してデータバス116経由で通信するProfibusおよび/またはHART規格に準拠した装置とすることができる。追加のI/O装置(I/Oゲートウェイ118と類似および/または同一の装置)をコントローラ102に結合して、Foundation Fieldbus装置、HART装置などであってもよい、スマートフィールド装置の追加グループをコントローラ102と通信できるようにしてもよい。
例示的なスマートフィールド装置110、112および114に加えて、1つ以上の非スマートフィールド装置120および122を例示的なコントローラ102に通信可能に結合してもよい。図1の例示的な非スマートフィールド装置120および122は、たとえば、各有線リンクを介してコントローラ102と通信する従来の4~20ミリアンペア(mA)または直流0~10ボルト(VDC)の装置であってもよい。
図1の例示的なコントローラ102は、たとえば、Emerson Process Managementの一企業であるFisher-Rosemount Systems,Inc.が販売するDeltaV(登録商標)コントローラであってもよい。しかし、任意の他のコントローラを代わりに使用することが可能である。さらに、図1には1つのコントローラ102だけを示してあるが、任意の所望の種類および/または任意の種類の組み合わせの追加のコントローラおよび/またはプロセス制御プラットフォームをLAN108に結合することができる。いずれの場合でも、例示的なコントローラ102は、プロセス制御システム100と関連づけられた1つ以上のプロセス制御ルーチンを実行する。それらのプロセス制御ルーチンは、オペレータステーション104を使用してシステムエンジニアおよび/または他のシステムオペレータによって生成され、かつコントローラ102内にダウンロードおよび/またはインスタンス化されたものである。
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以下に詳述する方法および装置が有利に用いられてもよい、図1に例示的なプロセス制御システム100を示してあるが、オペレータに提示される情報を制御するための本明細書に説明する方法および装置は、所望に応じ、図1の例よりも複雑な、または単純な(たとえば、2つ以上のコントローラを有する、2つ以上の地理的場所にまたがる、など)他のプロセスプラントおよび/またはプロセス制御システムにも有利に利用されてもよい。
図2は、図1の例示的なオペレータステーション104を実装する例示的な様式を示す。図2の例示的な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プロセッサ200を含む。図2の例示的なプロセッサ200は、プロセッサ200のメインメモリ202(たとえばランダムアクセスメモリ(RAM)および/または読み出し専用メモリ(ROM))内にあ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、プロセッサおよび/またはマイクロコントローラなど、任意の種類の処理ユニットであってよい。プロセッサ200は、数あるものの中でも、オペレーティングシステム204、オペレータディスプレイモジュール206、オペレータアプリケーション208、およびアラーム提示インタフェース210を実行してもよい。例示的なオペレーティングシステム204は、Microsoft(登録商標)製品のオペレーティングシステムである。図2の例示的なメインメモリ202は、プロセッサ200によって実装され、かつ/もしくはこの中に実装され、かつ/またはプロセッサ200に動作可能に結合された1つ以上のメモリおよび/またはメモリ装置であってよい。
オペレータと例示的なプロセッサ200のインタラクションを可能にするため、図2の例示的なオペレータステーション104は、任意の種類のディスプレイ212を備える。例示的なディスプレイ212は、プロセッサ200および/または、より一般的には例示的なオペレータステーション104によって実施されるユーザーインタフェースおよび/またはアプリケーションの表示が可能なコンピュータモニター、コンピュータ画面、テレビ、モバイル機器(たとえば、スマートフォン、Blackberry(商標)および/またはiPhone(商標))などを含むが、これに限らない。
図2の例示的なオペレーティングシステム204は、例示的なディスプレイ212により、および/またはディスプレイ212においてアラーム提示インタフェース210の表示を表示および/または促進する。例示的なオペレータステーション104によって実装されたアプリケーションとのオペレータインタラクションを容易にするため、例示的なオペレーティングシステム204は、アプリケーションプログラミングインタフェース(API)を実行する。このAPIにより、例示的なオペレータディスプレイモジュール206は、オペレータアプリケーション208を介してアラーム提示インタフェース210を定義および/または選択することができ、また、定義および/または選択されたアラーム提示インタフェース210をオペレーティングシステム204に表示させ、かつ/または表示するように指示することができる。例示的なアラーム提示インタフェース210については、図3および図4に関連して後述する。
プロセス制御システムオペレータディスプレイおよび/またはアプリケーションを提示するため、図2の例示的なオペレータステーション104は、例示的なオペレータディスプレイモジュール206を含む。図2の例示的なオペレータディスプレイモジュール206は、1つ以上のプロセスコントローラ(たとえば図1の例示的なコントローラ102)および/またはプロセス制御システムのその他の要素からアラームデータおよび/または情報を収集するとともに、その収集したアラームデータおよび/または情報を使用し、オペレータアプリケーション208を介して、特定のアラーム提示インタフェース210(たとえば図3の例示的なアラーム提示インタフェース300)を作成および/または定義する。その過程で、例示的なオペレータディスプレイモジュール206は、直近の期間について、有効かつ抑止されていないすべてのアラームまたは特定の種類のアラームの任意の既定サブセット(たとえばモジュールおよび安全計装システム(SIS)アラーム)に対応するプロセス変数データを一時的に格納またはバッファする。次いで、そのバッファされたプロセス変数データはアクセスされてもよく、これによりアラーム提示インタフェース210に含まれるスパークラインを作成および/または定義することができる。アラーム提示インタフェース210は、対応するアラームがその後にトリガーされた場合、当該データがバッファされた期間にわたって、対応するアラーム限界と相対的にプロセス変数の挙動履歴をグラフにより表示する。すべてのプロセス変数のバッファリングは、ユーザーセットアップなしで達成されてもよく、かつプロセス制御システム内のいかなる長期的な履歴化機能とも無関係に実行されてもよい。作成されかつ/または定義されたアラーム提示インタフェース210は、例示的なオペレーティングシステム204によって、および/または例示的なオペレーティングシステム204を介して例示的なディスプレイ212に表示される。
図1の例示的なオペレータステーション104を実装する例示的な様式が図2に示されているが、図2に図示されたデータ構造、要素、プロセスおよび装置を組み合わせ、分割し、再配置し、省略し、除去し、かつ/または任意の他の方法で実装してもよい。さらに、例示的なオペレーティングシステム204、例示的なオペレータディスプレイモジュール206、例示的なアラーム提示インタフェース210、および/または、より一般的には図2の例示的な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、ファームウェアおよび/またはそれらの任意の組み合わせによって実装されてもよい。さらにまた、例示的なオペレータステーション104は、図2に示された要素の代わりに、またはそれに加えて、追加の要素、プロセスおよび/もしくは装置を含んでもよく、かつ/または図示されたデータ構造、要素、プロセスおよび装置のいずれかまたはすべてのうちの2つ以上を含んでもよい。
図3は、オペレータディスプレイおよび/もしくはアプリケーションを実装するために、かつ/または、より一般的には図1の例示的なオペレータステーション104を実装するために使用されてもよい例示的なアラーム提示インタフェース300を示す。例示的なアラーム提示インタフェース300は、アラーム提示インタフェースの他の要素(図示せず)とともに、独立したインタフェースまたはサイドバーのアラームバナーとして表示されてもよい。アラーム提示インタフェース300はアラームボックス302を含み、これはプロセス制御システムの各アクティブなアラームに関する基本的な情報を含有する。その情報には、アラーム優先度(アイコン304の形および/または色によって示される)、アラームの種類(ラベル306によって示される)、およびアラームボックス302に対応するアラームを識別するアラームタグ308が含まれる。アラームボックス302には、各アクティブなアラームに対応するスパークライン310も含まれる。各スパークライン310は、直近の期間(たとえば過去1時間)にわたるアラーム限界線314によって示されるアラーム限界に関するプロセス変数の挙動を表す傾向線312を含む。
スパークライン310に対応するプロセス変数の現在の状態が、たとえば、傾向線312の右端に配置された目盛マーク318などのアイコンによって、グラフにより表現されてもよい。横軸のスケールは、プロセス変数データがバッファされた直近の期間に対応する。アラーム起動の時刻は、たとえば、ドット316などの別のアイコンによって、スパークライン310上にグラフにより表現される。アラームが最初に起動された時点(すなわち、プロセス変数がアラーム限界を超えた時点)から現時点までの時間経過に伴い、ドット316がアラーム限界線314に沿って、スパークライン310の幅に相当する時間よりも長い時間が経過するまで、左方に移動する。スパークライン310の幅に相当する時間よりも長い時間が経過した時点で、それ以降、ドット316は表示されない。さらに、アラーム提示インタフェース300内のすべてのスパークライン310を共通の幅および共通の時間スケールに固定するとともに垂直に整列させ(たとえばアラームボックス302を縦の列に並べる)てもよく、それにより、オペレータは、複数のアラームの迅速な視覚的比較が可能になり、潜在的な相互関係を有するプロセス変数を認識できるようになる。
図3に示すように、各スパークライン310には、対応するプロセス変数の変動の大きさを数量化するためのラベルまたは目盛が含まれない。しかし、プロセス変数の変動性とともに対応するアラーム限界と相対的にプロセス変数の現在の勾配および方向をオペレータが素早く認識できるように、固定の高さ以内に適合するように各スパークライン310の縦軸のスケールは自動的に調整される。さらに、例示的なアラーム提示インタフェース300は、スパークライン310内に表示された期間の直近部分(たとえば最後の30秒)に基づくプロセス変数とそれに対応するアラーム限界の差が増大した場合に、強調表示(たとえば赤の枠線320で囲む)またはその他の方法でアラームボックス302の外見を変更してもよい。プロセス変数が通常の状態から外れつつある時にそれを視覚的に通知することにより、オペレータは、プロセス変数の方向を修正するために追加的処置が必要とされる場合があるアラームを、プロセス変数の増加または減少のどちらが、許容しうる状態または問題のある状態のどちらに対応しているのか混乱する危険なしに、迅速に見分けることができる。
図4は、別の例示的なアラーム提示インタフェース400を示す。アラーム提示インタフェース400にはアラームリスト402が含まれ、その中にプロセス制御システム内のアクティブなアラームのリストが入る。その列404には、アラームリスト402に示された各アラームに対応する関連情報が含まれる。例示的なアラームリスト402にはスパークライン列406が含まれ、その中にアラームリスト402に含まれる各アラームに対応するスパークライン408が入る。スパークライン408は、図3に関する上述の説明と同じ方法で実装される。しかし、アラームボックス302内にはスパークライン408が含まれないため、プロセス変数が対応アラーム限界から外れつつある時点で、スパークライン408が強調表示され(たとえば赤の枠線410で囲む)、処置を必要とする場合があるプロセス状態に対応したアラームがオペレータに対してグラフィカルに通知される。
図5は、図1および/または図2の例示的なオペレータステーション104を実装する例示的なプロセスを表すフローチャートである。図5の例示的なプロセスは、プロセッサ、コントローラおよび/または任意の他の適切な処理装置によって実行される。たとえば、図5のプロセスは、プロセッサ(たとえば図6に関して後述の例示的なプロセッサ602)と関連づけられたフラッシュメモリ、ROMおよび/またはランダムアクセスメモリRAMなど、有形の機械アクセス可能または機械可読媒体に格納された符号化された命令(たとえばコンピュータ可読命令)によって具現化されてもよい。本明細書で使用される場合、「有形のコンピュータ可読媒体」という用語は、任意の期間にわたって(たとえば、長期間、恒久的、短時間、一時的バッファリングの間、および/または情報キャッシングの間)情報が格納される、任意の種類の非一時的コンピュータ可読記憶媒体または任意の他の記憶媒体を含む(かつ伝搬信号を含まない)ものとして明示的に定義される。
代替的に、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラム可能論理デバイス(PLD)、フィールドプログラム可能論理デバイス(FPLD)、ディスクリート論理素子、ハードウェア、ファームウェアなどの任意の組み合わせを使用して、図5の例示的な動作の一部または全部が実施されてもよい。また、図5に示す動作の中の1つまたは複数を手作業で実施してもよく、あるいは上記の手法のいずれかの任意の組み合わせ、たとえば、ファームウェア、ソフトウェア、ディスクリート論理素子および/またはハードウェアの任意の組み合わせによって実施してもよい。さらに、図5の例示的なプロセスは図5のフローチャートを参照して説明されているが、当業者には容易に理解されるように、図5の例示的なプロセスを実施する数多くの他の方法を採用してもよい。たとえば、ブロックの実行順序を変更してもよく、かつ/または説明されたブロックの一部を変更、除去、分割し、または組み合わせてもよい。さらに、図5の例示的な動作のいずれかまたはすべてを逐次的に実行してもよく、かつ/または、たとえば、別個の処理スレッド、プロセッサ、装置、ディスクリート論理素子、回路などにより、並列に実行してもよい。
図5のプロセスはブロック500で開始され、オペレータステーション(たとえば図2の例示的なオペレータステーション104)がオペレータディスプレイモジュール(たとえば例示的なオペレータディスプレイモジュール206)を実行し、ブロック502でアラーム提示インタフェース(たとえば例示的なアラーム提示インタフェース210)を表示する。ブロック504では、オペレータステーション(たとえば例示的なオペレータステーション104)が有効かつ抑止されていないすべてのアラームまたは特定の種類のアラームの任意の既定サブセット(たとえばモジュールおよびSISアラーム)に関するプロセス変数データを受け取り、直近の期間にわたってそのデータをバッファする。ブロック506では、プロセスコントローラ(たとえば例示的なコントローラ102)を介して、オペレータステーション(たとえば例示的なオペレータステーション104)が新規および/または更新済みのアラームデータを受け取る。ブロック508では、バッファされた各プロセス変数に関するデータがアクティブなアラームに対応しているかどうかをオペレータアプリケーション(たとえば例示的なオペレータアプリケーション208)が判定する。アクティブなアラームに対応していないバッファされた各プロセス変数について、プロセスはブロック504に戻り、プロセス変数のバッファリングを継続する。アクティブなアラームに対応している各プロセス変数について、プロセスはブロック510に移動し、そこでオペレータアプリケーション(たとえば例示的なオペレータアプリケーション208)がプロセス変数の現在の傾向(すなわち、対応するアラーム限界に対してプロセス変数が発散しているのか収束しているのか)およびプロセス変数の現在の状態を判定する。ブロック512では、オペレータアプリケーション(たとえば例示的なオペレータアプリケーション208)が各アクティブなアラームに対応するスパークラインを生成および/または更新するとともに、アラーム提示インタフェース(たとえば例示的なアラーム提示インタフェース210)に加えるべき他の変更を決定し、その後、この変更をオペレータディスプレイモジュール(たとえば例示的なオペレータディスプレイモジュール206)に通知する。続いて制御がブロック502に戻り、更新済みのアラーム提示インタフェース(たとえば例示的なアラーム提示インタフェース210)が表示される。
図6は、図5の例示的なプロセスを実行するため、および/または、より一般的に図1および/または図2の例示的なオペレータステーション104を実装するために使用および/またはプログラムされてもよい例示的なプロセッサプラットフォーム600の概略図である。たとえば、1つ以上の汎用プロセッサ、プロセッサコア、マイクロコントローラなどによってプロセッサプラットフォーム600を実装することができる。
図6の例のプロセッサプラットフォーム600は、少なくとも1つの汎用プログラム可能プロセッサ602を含む。プロセッサ602は、プロセッサ602のメインメモリ内(たとえばRAM606および/またはROM610内)にある符号化命令604および/または608を実行する。プロセッサ602は、プロセッサコア、プロセッサおよび/またはマイクロコントローラなど、任意の種類の処理ユニットであってよい。プロセッサ602は、本明細書に説明する例示的なオペレータステーション104を実現するため、数ある中でも図5の例示的なプロセスを実行してもよい。プロセッサ602は、バス612を介してメインメモリ(ROM610および/またはRAM606を含む)と通信する。RAM606は、DRAM、SDRAM、および/または任意の他の種類のRAMデバイスによって実装されてもよく、ROM610は、フラッシュメモリおよび/または任意の他の所望の種類のメモリデバイスによって実装されてもよい。メモリ606および610に対するアクセスは、メモリコントローラ(図示せず)によって制御されてもよい。
プロセッサプラットフォーム600は、インタフェース回路614も含む。インタフェース回路614は、USBインタフェース、Bluetooth(登録商標)インタフェース、外部メモリインタフェース、シリアルポート、汎用入出力など、任意の種類のインタフェース規格によって実装されてもよい。1つ以上の入力装置616および1つ以上の出力装置618がインタフェース回路614に接続されている。たとえば、図2の例示的なディスプレイ212に対するアラーム提示インタフェース210を提供するために、入力装置616および/または出力装置618を使用してもよい。
本明細書には特定の例示的な方法、装置および製品が記述されているが、本特許の対象範囲はそれらに限定されない。かかる例は非限定的な具体例となることを意図したものである。その逆に、本特許は、文言上または均等論に基づいて添付の特許請求の範囲の範囲内に適正に含まれるすべての方法、装置および製品を包含する。
Claims (14)
- プロセス制御システムのためのオペレータインタフェース装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイにオペレータアプリケーションを提示するオペレータディスプレイモジュールと、
前記オペレータアプリケーションを介して前記ディスプレイに提示されるアラーム提示インタフェースと、
を備え、
前記アラーム提示インタフェースは、プロセス変数の傾向をグラフにより示すための、アラームと関連づけられた少なくとも1つのスパークライン、並びにアラーム優先度、アラームの種類、およびアラームタグを含む、前記スパークラインの近くの少なくとも1つのアラームボックスを含み、
前記スパークラインは、直近の期間の間の前記プロセス変数の傾向を含む、
オペレータインタフェース装置。 - 前記スパークラインの縦軸のスケールが前記スパークラインの固定された高さに適合するように自動的に調整される、請求項1に記載されたオペレータインタフェース装置。
- 前記アラームと関連づけられたスパークラインは第二のアラームと関連づけられた第二のスパークラインと等しい幅および時間スケールを有し、オペレータが前記スパークラインと前記第二のスパークラインとを視覚的に比較することを可能にする、請求項1又は請求項2に記載されたオペレータインタフェース装置。
- 前記スパークラインは、前記直近の期間と相対的に前記アラームがいつトリガーされたかというグラフによる指示を含む、請求項1~請求項3の何れか1項に記載されたオペレータインタフェース装置。
- 前記アラーム優先度は、アイコンの形および/または色によって示され、
前記アラームの種類は、ラベルによって示され、
前記アラームタグは、前記アラームボックスに対応するアラームを識別する、
請求項1~請求項4の何れか1項に記載されたオペレータインタフェース装置。 - 前記スパークラインは、前記アラーム提示インタフェースのアラームリスト内に組み込まれる、請求項1~請求項5の何れか1項に記載されたオペレータインタフェース装置。
- 前記スパークラインは、前記アラーム提示インタフェースのサイドバーバナー表示に組み込まれる、請求項1~請求項6の何れか1項に記載されたオペレータインタフェース装置。
- 前記スパークラインは、前記プロセス変数とアラーム限界との差が増加しつつある時に強調表示され、前記プロセス変数を修正するためにさらなる処置が必要とされる可能性があるときに、オペレータに対してグラフにより示す、請求項1~請求項7の何れか1項に記載されたオペレータインタフェース装置。
- プロセス変数と関連づけられたプロセスコントローラからプロセス変数データを受け取ることと、
前記プロセス変数と関連づけられたアラームのアラームデータを受け取ることと、
前記プロセス変数データおよび前記アラームデータに基づいてスパークラインを生成し、前記プロセス変数の傾向をグラフにより示すことと、
前記スパークラインが、アラームを修正した修正処置、前記アラームを修正するためにさらなる処置が必要であること、及び、前記アラームを修正するために異なる処置が必要であることの少なくとも1つを示すように、オペレータインタフェースを介して前記スパークラインと、前記スパークラインの近くの少なくとも1つのアラームボックスとを表示することと、
を含み、
前記アラームボックスは、アラーム優先度、アラームの種類、およびアラームタグを含み、
前記スパークラインは、直近の期間の間の前記プロセス変数の傾向を含む、
方法。 - 前記アラームと関連づけられたスパークラインは第二のアラームと関連づけられた第二のスパークラインと等しい幅および時間スケールを有し、オペレータが前記スパークラインと前記第二のスパークラインとを視覚的に比較することを可能にする、請求項9に記載された方法。
- 前記プロセス変数が通常の状態から外れつつある時に前記スパークラインを強調表示し、前記プロセス変数を修正するためにさらなる処置が必要とされる場合がある時にオペレータに対してグラフにより示すことをさらに含む、請求項9又は請求項10に記載された方法。
- 機械可読命令を格納する有形の製造品であって、実行された時に、
プロセス変数と関連づけられたプロセス変数データを受け取ることと、
前記プロセス変数と関連づけられたアラームデータを受け取ることと、
前記プロセス変数データおよび前記アラームデータに基づいてスパークラインを生成し、前記プロセス変数の傾向をグラフにより示すことと、
前記プロセス変数の挙動及び前記プロセス変数の状態の少なくとも1つをアラーム限界と相対的に示すように、オペレータインタフェースのアラーム提示インタフェースを介して前記スパークラインを表示し、且つアラーム優先度、アラームの種類、およびアラームタグを含む、前記スパークラインの近くの少なくとも1つのアラームボックスを表示することと、
を機械に実行させ、
前記スパークラインは、直近の期間の間の前記プロセス変数の傾向を含む、
有形の製造品。 - 前記機械可読命令が実行された時に、前記プロセス変数データの長期的な履歴化と無関係に直近の期間に等しい長さの時間について前記プロセス変数データをバッファすることを前記機械にさらに実行させる、請求項12に記載された有形の製造品。
- 前記機械可読命令が実行された時に、前記プロセス変数とアラーム限界との差が増加しつつある時に前記スパークラインを強調表示し、前記プロセス変数を修正するためにさらなる処置が必要とされる場合がある時にオペレータに対してグラフにより示すことを前記機械に実行させる、請求項12又は請求項13に記載された有形の製造品。
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