JP6181918B2 - プロセス制御システムアラームのタイムライン提示 - Google Patents

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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タイムライン提示に関する。
化学、石油または他のプロセスにおいて使用されるもの等のプロセス制御システムは、典型的には、アナログ、デジタルまたは組み合わされたアナログ／デジタルバスを介して１つ以上のフィールドデバイスに通信可能に連結された、１つ以上のプロセスコントローラを含む。例えば弁、弁ポジショナー、スイッチおよび伝送器（例えば、温度、圧力および流量センサ）であってもよいフィールドデバイスは、プロセス内で、弁の開放または閉鎖、およびプロセス制御パラメータの測定等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、フィールドデバイスにより行われたプロセス測定を示す信号を受信し、次いでこの情報を処理して、制御ルーチンを実施するため、他のプロセス制御決定を行うため、およびプロセス制御システムアラームを開始するための制御信号を生成する。
フィールドデバイスおよび／またはコントローラからの情報は、通常、データハイウェイまたは通信ネットワーク上で、１つ以上の他のハードウェアデバイス、例えば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、レポート作成プログラム、集中データベース等に対し利用可能とされる。そのようなデバイスは、典型的には、より厳しい工場環境に対して離れて位置する、制御室および／または他の場所に位置する。これらのハードウェアデバイスは、例えば、オペレータが、プロセスの現在の状態の閲覧、作動状態の変更、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／もしくはフィールドデバイスの作動の修正、フィールドデバイスおよび／もしくはプロセスコントローラにより生成されたアラームの閲覧、人員の教育を目的としたプロセスの作動のシミュレーション、ならびに／またはプロセスの評価等の、プロセス制御システムのプロセスに関する様々な機能のいずれかを行うことを可能にするアプリケーションを実行する。
これらのハードウェアデバイスは、典型的には、制御システム（複数を含む）および／または制御システム内のデバイスの作動状態（複数を含む）についての関連情報を表示するための、１つ以上のオペレータインター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デバイスにより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（複数を含む）および他のデバイス（複数を含む）の作動状態（複数を含む）を示す制御ディスプレイ等の形態をとる。
プロセス制御システムにおいて、何千ものアラームが、プロセス制御システムのオペレータに潜在的問題を通知するようにプロセス制御システム内で定義されることが一般的である。アラームは、例えば、人員および／もしくは機器を保護するため、環境に影響する事故を回避するため、ならびに／または生産中の製品品質を保証するように定義される。各アラームは、典型的には、問題が発生し、および／またはアラームを始動させる時期を定義する１つ以上の設定（例えば、アラーム限界）、ならびに、他のアラームに対するそのアラームの重要性を定義する優先度（例えば、重大な、または警告）により定義される。
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（例えば表示）される。そのような形式において、各アラームは、オペレータに制御システムの状態を知らせるために、関連する場合がある特定のデータとともにリスト内の単一の行として提示される。アラームリスト内に提供されるデータは、例えば、アラームの説明、アラームが始動された時刻、アラーム源、アラームの重要性または優先度、アラームの状態（例えば、確認応答されたか否か、有効であるか否か）、アラームを始動させたパラメータ、パラメータの値等を含んでもよい。プロセスコントローラおよび／またはフィールドデバイスから情報が受信されると、アラームリストデータは、オペレータが全ての有効なアラームに関する現在の情報にアクセスできるように、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タイムライン提示を提示する方法および装置が開示される。一実施例において、プロセス制御システム用オペレータインターフェース装置は、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。オペレータインターフェースはまた、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ーフェースも含む。アラーム提示インターフェースは、プロセス制御システムの複数の有効なアラームの時間的関係を図形的に示すためのタイムラインを含む。
別の実施例において、方法は、新しく、かつ／または更新されたアラームデータを受信すること、アラームデータに基づいてタイムラインを修正することと、オペレータインターフェースを介して修正されたタイムラインを表示することとを含む。
例示的なプロセス制御システムの概略図である。 図１の例示的なオペレータステーションを実装する例示的な様式を示す図である。 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、ならびに／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ーフェースの一部を示す図である。 図３Ａの例示的なアラーム提示インターフェースの別の部分を示す図である。 図３Ａおよび３Ｂの例示的なアラーム提示インターフェースの別の部分を示す図である。 図１および／または２の例示的なオペレータステーションを実装するために実行されてもよい例示的なプロセスを表すフローチャートである。 図４の例示的なプロセスを実行するために、および／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の概略図である。
プロセス制御システムオペレータが、いずれかの所与の時点で複数のアラームに直面することは珍しくない。オペレータは、１０分間に５つまでのアラームには無理なく適切に対応できるかもしれないが、そのアラームの割合を超えると対応しきれなくなる可能性がある。短い時間枠の間に多くのアラームが始動された場合、これは一般にアラーム洪水と呼ばれるが、結果としてもたらされる情報量が、アラームを分析してそれに効果的に応答するオペレータの能力を超える場合がある。
さらに、アラームは、典型的にはリスト形式で提示されるため、オペレータは、全体的な状況を迅速に把握できない可能性がある。例えば、アラームの数がアラームリストに与えられた縦の空間を超え、それにより、オペレータが、全てのアラームを再検討するために、リストをスクロールするか、または別の方法でアラームリストをソーティングもしくはフィルタリングすることが必要となる場合がある。この作業は、アラームデータが典型的にはリアルタイムで更新されることから、複雑化することが多い。したがって、アラームをクリアする、もしくは状態を変更する場合、または追加のアラームが始動される場合、オペレータは、これらの変更の１つ以上を見逃す場合がある。これを回避するための唯一の手法は、オペレータがアラーム情報のリストを繰り返しおよび頻繁に見直すことであり、これによって、アラーム洪水に対処して、重大となる可能性があるプロセス制御システム障害を回避するための貴重な時間が犠牲になる。
さらに、プロセス制御システムの特定の状況および／または状態が、しばしば予測可能な順序で始動される、予測可能なアラームのカスケードをもたらすことがよくある。そのような一連のアラームを引き起こすプロセス制御システムの初期の状況および／または状態は、根本的原因と呼ばれる。オペレータがより迅速にアラーム洪水の根本的原因を特定することができるほど、いずれかの故障を訂正するために必要な動作をより迅速に実行し、それにより、プロセス制御システム障害の影響を最小限に留めることができる。したがって、所定の重大な結果をもたらす異常プロセス状態に対して、特別なオペレータ教育が必要となる場合があり、オペレータは、推定されるアラーム起動パターン（例えば、発生順序および間隔）を認識することが期待される。しかしながら、オペレータは、データ自体が変化している一方でソートティングおよび／またはフィルタリングされるアラームリストだけでは、アラームの関係を認識して共通のパターンおよび根本的原因を特定することができない可能性がある。
したがって、本明細書に記述された例は、アラームリストと併用されるがそれとは独立してタイムラインを表示するために使用され、タイムラインにプロセス制御システムにおいて現在有効なアラームのそれぞれを表すアイコンを投入することにより、プロセス制御システムの全体的な状態を図形的に示す場合がある。各アラームの優先度は、対応するアイコンの形状および色により表される。また、オペレータが、アラーム洪水中および／または他の時点において、パターンを認識し、アラームの因果関係を決定することができるように、各アラームは、有効なアラームの時間的関係を保持するようにタイムラインの定義されたスケールに沿って段階的にシフトされてもよい。遠い過去からのものである場合があるアラームまでタイムラインに沿って前後にスクロールすることを回避するために、本明細書に記載の例は、タイムラインが別個の時間帯に分割されることを可能にし、各時間帯のスケールは異なり、オペレータインターフェースのディスプレイにわたって互いに対して空間的に調節することができ、それにより、オペレータは、有効であるアラームの数とは無関係に、全ての有効なアラームを迅速に認識することができる。
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（そのうちの１つは参照番号１０２で示されている）、１つ以上のオペレータステーション（そのうちの１つは参照番号１０４で示されている）、および１つ以上のワークステーション（そのうちの１つは参照番号１０６で示されている）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連結され、これは一般にアプリケーション制御ネットワーク（ＡＣＮ）と呼ばれる。
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、オペレータがプロセス制御システム変数を閲覧し、プロセス制御システム状態を閲覧し、プロセス制御システム条件を閲覧し、プロセス制御システムアラームを閲覧し、かつ／またはプロセス制御システム設定（例えば、設定点、作動状態、アラームのクリア、アラームの消音等）を変更することを可能にする、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再検討および／または操作することができる。図１の例示的なオペレータステーション１０４を実装する例示的な様式は、図２に関連して後述される。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オペレータディスプレイアプリケーションは、図３Ａ〜図３Ｃに関連して後述される。
例示的なオペレータステーション１０４は、プロセス制御システムオペレータが、アラームの時間的関係、ならびに状態の変化および／または手動制御動作を視覚的に把握することを可能にするように、全ての有効なアラームをタイムラインに図形的に表示するための、アラーム提示インターフェース（例えば、図３Ａ〜図３Ｃの例示的なアラーム提示インターフェース）を含み、および／または実装する。アラーム提示インターフェースはまた、処理制御システムの状態の全体的な理解を得るための迅速で直観的な手段をオペレータに提供し、異なるアラーム間の関係を評価するために、全ての有効なアラームの一括したデータに基づく概要画像を提供する。さらに、アラーム提示インターフェースは、アラーム提示インターフェースから選択されたアラームにより投入される従来のアラームリストの作成を可能にする。図１の例示的なオペレータステーション１０４の追加的態様は、教育用に再生するために（例えば、注目すべきアラームパターンの認識を学習するため）、および／または事後分析調査を行うために、タイムラインをメモリ内に取得することを含む。
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ための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。例えば、アプリケーションステーション１０６は、プロセス制御関連アプリケーションを主として実行するように構成されてもよく、一方で、別のアプリケーションステーション（図示せず）は、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、ワイヤレス、配線接続等）およびプロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰ等）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主として実行するように構成されてもよい。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、ならびに／または任意の他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。例えば、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は、単一プロセッサパーソナルコンピュータ、単一またはマルチプロセッサワークステーション等を使用して実装されてもよい。
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。例えば、例示的なＬＡＮ１０８は、配線接続された、および／またはワイヤレスのイーサネット（登録商標）通信スキームに基づいてもよい。しかしながら、当業者により容易に認識されるように、任意の他の好適な通信媒体（複数を含む）および／またはプロトコル（複数を含む）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、２つ以上のＬＡＮおよび／または他の代替の通信ハードウェア部分を使用して、図１の例示的なシステム間の冗長通信経路を提供してもよい。
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および１１４に連結される。スマートフィールドデバイス１１０、１１２および１１４は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓに準拠した弁、アクチュエータ、センサ等であってもよく、この場合、スマートフィールドデバイス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デバイスおよび通信プロトコルが代わりに使用されてもよい。例えば、スマートフィールドデバイス１１０、１１２および１１４は、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を介して通信する、Ｐｒｏｆｉｂｕｓおよび／またはＨＡＲＴに準拠したデバイスであってもよい。Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイス、ＨＡＲＴデバイス等であってもよい追加のスマートフィールドデバイスのグループが、コントローラ１０２と通信することを可能とするために、追加的なＩ／Ｏデバイス（Ｉ／Ｏゲートウェイ１１８と同様および／または同一）がコントローラ１０２に連結されてもよい。
例示的なスマートフィールドデバイス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デバイス１２０および１２２が、例示的なコントローラ１０２に通信可能に連結されてもよい。図１の例示的な非スマートフィールドデバイス１２０および１２２は、例えば、それぞれの配線接続された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０〜１０ボルト直流電流（ＶＤＣ）デバイスであってもよい。
図１の例示的なコントローラ１０２は、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業であるＦｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．，により販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよい。しかしながら、任意の他のコントローラの代わりに使用できる可能性がある。さらに、図１には１つのコントローラ１０２のみが示されているが、任意の所望の種類および／または種類の組み合わせの追加的なコントローラおよび／またはプロセスコントロールプラットフォームが、ＬＡＮ１０８に連結されてもよい。いずれの場合においても、例示的なコントローラ１０２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り生成され、コントローラ１０２にダウンロードおよび／またはコントローラ１０２で開始されたプロセスコントロールシステム１００に関連付けられた１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行する。
図１は、以下でより詳細に記述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および装置がその中で有利に使用されてもよい例示的なプロセス制御システム１００を図示しているが、当業者は、本明細書において説明されるオペレータに提示される情報を制御する方法および装置が、所望される場合は、図１に示される例よりも複雑性が高い、または低い（例えば、２つ以上のコントローラを有する、２つ以上の地理的な場所にわたる、等）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おいて有利に使用されてもよいことが容易に認識するであろう。
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なプロセッサ２００を含む。図２の例示的なプロセッサ２００は、プロセッサ２００の主メモリ２０２（例えば、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、プロセッサおよび／またはマイクロコントローラ等の任意の種類の処理ユニットであってもよい。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ーフェース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）からのオペレーティングシステムである。図２の例示的な主メモリ２０２は、プロセッサ２００により、および／もしくはプロセッサ２００内に実装されてもよく、ならびに／または、プロセッサ２００に作動可能に連結された１つ以上のメモリおよび／もしくはメモリデバイスであってもよい。
オペレータが例示的なプロセッサ２００とインタラクトすることができるように、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を含む。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により実装されるユーザインターフェースおよび／または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、コンピュータ画面、テレビ、携帯デバイス（例えば、スマートフォン、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（商標）および／またはｉＰｈｏｎｅ（商標））等を含むが、これらに限定されない。
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／または例示的なディスプレイ２１２において、アプリケーションユーザインターフェース（例えば、アラーム提示ユーザインターフェース２１０）を表示する、および／または表示を容易化する。例示的なオペレータステーション１０４により実装される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化するために、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ーフェース（ＡＰＩ）を実装し、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ーフェース２１０を画定および／または選択することができ、オペレーティングシステム２０４に、画定および／または選択されたアラーム提示インターフェース２１０を表示させる、および／またはこれを表示するように命令することができる。例示的なアラーム提示インターフェース２１０は、図３Ａ〜図３Ｃに関連して後述される。
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に、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（例えば、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他の要素から、アラームデータおよび／または情報を収集し、収集したアラームデータおよび／または情報を使用して、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ーフェース２１０（例えば、図３Ａ〜図３Ｃの例示的なアラーム提示インターフェース）を生成および／または画定する。生成および／または画定されたディスプレイは、例示的なオペレーティングシステム２０４により、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。例示的なオペレータディスプレイモジュール２０６はまた、アラーム提示インターフェース２１０を介してオペレータ入力を受信し（例えば、アラーム提示インターフェース２１０の要素を選択、調節および／または操作するオペレータに応答して）、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ーフェース２１０を更新する。
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を図２に示したが、図２に示されるデータ構造、要素、プロセスおよびデバイスは、任意の他の方式で、組み合わせ、分割、再配列、省略、削除および／または実装されてもよい。さらに、図２の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ーフェース２１０、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は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはハードウェア、ソフトウェアおよび／もしくはファームウェアの任意の組み合わせにより実装されてもよい。なおさらに、例示的なオペレータステーション１０４は、図２に示されるものの代わりに、またはそれに加えて、追加的要素、プロセスおよび／もしくはデバイスを含んでもよく、かつ／または、例示されたデータ構造、要素、プロセスおよびデバイスのうちのいずれか２つ以上または全てを含んでもよい。
図３Ａ〜図３Ｃは、図１のオペレータディスプレイおよび／もしくはオペレータアプリケーション、ならびに／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ーフェース３００を示す。例示的なアラーム提示インターフェース３００は、タイムライン３０２に沿って各アラームに対応するアラームアイコン３０４を表示することにより、全ての有効なアラームの時間的関係を図形的に提示するためのタイムライン３０２を含む。アラームが最初に始動される（すなわち有効となる）とき、対応するアラームアイコン３０４が、タイムライン３０２の最も右側の列３０６に現れる。時間の経過とともに、有効なアラームは、対応するカラム３０８内の一定の時間増分でタイムライン３０２全体にわたって左にシフトし、それにより、アラームの時間的関係を図形的に保持する。任意の１つの時間増分内に、複数の有効なアラームアイコン３０４があってもよい。タイムライン３０２の単一の列３０８内のアラームの時間的関係を表すために、対応するアラームアイコン３０４は、列３０８の底部を始点とする時間的順序で積み重ねられてもよい。
いくつかのアラームは、長期間未解決のままとなり得る（すなわち、停滞アラーム）。したがって、横方向のスクロールを必要とせずにアラーム提示インターフェース３００上の全てのアラームを表示するために、タイムライン３０２は、複数の時間帯３１０、３１２、３１４および３１６に分離される。時間帯３１０、３１２、および３１４はそれぞれ、対応する時間スケールを有する。この例においては、第１の時間帯３１０は、５秒の増分で０秒から６０秒に及ぶ時間スケール３１８を有し、第２の時間帯３１２は、１分の増分で０分から６０分に及ぶ時間スケール３２０を有し、第３の時間帯３１４は、１時間の増分で０時間から２４時間に及ぶ時間スケール３２２を有する。したがって、複数のアラームが１分以内に始動された場合、対応するアラームアイコン３０４は、各アラームが始動された時間に基づいて、第１の時間帯３１０の列３０８内で、５秒の増分でタイムライン３０２にわたってシフトしながら、時間的に離間する。１分経過後、アラームアイコン３０４は、第２の時間帯３１２内に左にシフトし、第２の時間帯３１２の最も右側のカラム３２４内に積み重ねられる。対応するアラームが全て１分以内に発生し、第２の時間帯３１２内の各列は１分に対応するため、アラームアイコン３１８は全て、第２の時間帯３１２の１つの列内にある。アラームアイコン３０４は、第３の時間帯３１４の最も右側の列３２６に達するまで、集団として（すなわち、単一の列内に積み重ねられる）左にシフトし続け、そこでアイコンは、同じ１時間増分内で始動された全てのアラームとグループ化される。
第４の時間帯３１６は、時間スケールを有さない。そうではなく、第４の時間帯３１６は、「旧」と標示され、２４時間超経過した全てのアラーム（例えば、停滞アラーム）対して、例示的なアラーム提示インターフェース３００内の表示されるべき場所を提供する。したがって、２４時間を超えて有効なままである全てのアラームは、タイムライン３０２の最も左側の列３０８に再び積み重ねられ、横方向のスクロールを必要とせずに、全ての有効なアラームをタイムライン３０２上に維持することが可能になる。
例示的な時間帯３１０、３１２、３１４および３１６のそれぞれの間には、調節可能な境界３２８が提供され、オペレータは、必要に応じて、特定の時間帯におけるアラームの間隔を空けるために横方向に調節可能な境界３２８をクリックおよび移動させることにより（例えば、マウスまたは他のデバイスを使用して）、時間帯３１０、３１２、３１４および３１６のそれぞれの幅を調節することができる。しかしながら、オペレータは各時間帯３１０、３１２、３１４および３１６の境界３２８を調節してもよい一方で、互いに密集した場合でも全てのアラームの視認性が維持されるように、各時間帯３１０、３１２、３１４および３１６に対して最小幅が設定されてもよい。
全てのアラームの時間的関係を示すタイムライン３０２上のアラームアイコン３０４に加えて、アラームアイコン３０４はまた、アラーム優先度を示すために、形状および色が変化してもよい（例えば、重大なアラームには赤い正方形、および警告には黄色い三角形）。さらに、アラームアイコン３０４は、特定のアラームがまだ確認応答されていない場合を示すように、点滅するか、または他の方法で外観（例えば、強度、サイズ、形状等）が変化してもよい。確認応答されていないアラームが無効となる場合、対応するアラームアイコン３０４は、変形した外観を有する。アラームが確認応答されて無効となる場合、対応するアラームアイコン３０４は、タイムライン３０２から削除される。いずれかの残りのアラームアイコン３０４は、列３０８のそれぞれにおけるその縦方向の位置、およびタイムライン３０２に沿った相対的な時間的位置を維持する。
また、図３Ａ〜図３Ｃの例示的なアラーム提示インターフェース３００は、タイムライン３０２の上に位置するシステム変更バー３３０も含む。例示的なシステム変更バー３３０は、ＳＰ−設定点変更、ＭＤ−モード変更、ＯＵ−出力変更、ＰＲ−パラメータ変更、およびＭＤ−手動変更（例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔにより販売されているＳｙｎｃａｄｅ（商標）ソフトウェアにより報告されるような外部オペレータ動作）等の手動制御動作を表すフラグ３３２を含んでもよい。フラグ３３２はまた、「待機」から「稼動中」への移行等の、ＵＮ−ユニット状態の移行に対して提示される。フラグ３３２は、システム変更バー３３０に位置付けられてタイムライン３０２に図形的にリンクされ、それにより、オペレータは、手動制御動作および／またはアラームへのユニット状態変更の時間的関係を、タイムライン３０２上のアラームアイコン３０４により視覚的に把握することができる。このようにして、オペレータは、イベントログの確認に時間を費やす必要なく、最も一般的なアラーム要因（すなわち、手動制御動作およびプロセス状態の変化）のいくつかが、１つ以上のアラームの根本的原因であるかどうかを図形的に判定することができる。
オペレータが、タイムライン３０２に表される特定のアラームに関する追加情報を見ることを望む状況があってもよい。したがって、例示的なアラーム提示インターフェース３００は、オペレータがマウスをアラームアイコン３０４またはフラグ３３２上に合わせ、例えば拡大鏡ビューにおいて追加情報をポップアップさせることができるようにする。また、オペレータは、タイムライン３０２上に表示されたアラームを任意選択のアラームリスト３３４内に移動させ、タイムライン３０２の下に位置する表形式の追加情報を表示させることにより、追加的アラーム情報にアクセスしてもよい。アラームリスト３３４内に含まれるアラームは、タイムライン３０２内の対応するアラームアイコン３０４をクリックすることにより個別に選択されてもよく、または、取り囲むマウスコントロールにより（例えば、マウスでクリックおよびドラッグして、所望のアラームアイコン３０４の周囲に長方形のボックスを形成することにより）一括して選択されてもよい。また、例示的なアラーム提示インターフェース３００は、オペレータが、単一のマウスクリックでアラームリスト３３４に全ての有効なアラームをポピュレートすることを可能にする。同様に、オペレータが特定のアラームリストの再検討を終えた時に、リストは、単一のマウスクリックでクリアすることができ、また例示的なアラーム提示インターフェース３００は、新しいリストを構築するように設定される。
アラームリスト３３４に所望のアラームが投入されたら、オペレータは、アラームリスト３３４をソーティングおよびフィルタリングすることができる。しかしながら、アラームリスト３３４のいかなるソーティングまたはデータの操作も、タイムライン３０２に保持されたアラームの時間的関係およびパターンに影響しない。しかしながら、アラームリスト３３４は、タイムライン３０２と相互作用する。例えば、アラームリスト３３４内で１つ以上のアラームが選択された場合（例えば、アラーム（複数可）を強調表示することにより）、タイムライン３０２内の対応するアイコン３０４が視覚的に区別され（例えば、強調表示、拡大等により）、タイムライン３０２内の選択されたアラームの迅速な識別が可能となる。
複数のアラームを選択して上述のアラームリスト３３４に投入することに加えて、例示的なアラーム提示インターフェース３００は、オペレータにより、１つまたは複数のアラームに対して、選択されたアラームの確認応答または見送り等の他の状況による動作が行われることを可能にする。さらに、アラーム提示インターフェース３００の状況による動作の能力は、選択されたアラームに対してどの動作が許可されるかを認識し、不適切な動作が行われるのを防止することができる。
また、図３Ａには、全ての有効なアラームをある特定の特徴に基づいて分布チャートにグループ化する、一括したデータに基づく概要画像を提供するアラーム分布サイドバー３３６が示されている。例えば、概要画像３３８は、優先度、領域、バッチ数、物理的場所等によるアラームの分布を含んでもよい。このようにして、オペレータは、アラーム提示インターフェース３００において、一目でプロセス制御システムの全体的な状態を評価することができる。概要画像３３８の１つの中で共通した特徴を共有する全てのアラームは、概要画像３３８のその部分をクリックすることにより、アラームリスト３３４に一括移動することができる。例えば、アラーム優先度分布バーチャート３４２の重要優先度セグメント３４０をクリックすると、全ての重要なアラームが、それらのアラームに対応する追加情報とともに、アラームリスト３３４内に移動する。
上記に加えて、例示的なアラーム提示インターフェース３００はまた、異常指示が、タイムライン３０２の上に一時的に重ねられる（すなわちゴースト化される）ことを可能にする。異常指示は、抑制されたアラーム起動、起動の相互係止、起動の迂回、無効化の許可、デバイスアラート起動、および、根本的原因のさらなる指示をチェックするためのシステムハードウェアアラート起動を含む。
図４は、図１および／または図２のオペレータステーション１０４を実装するための例示的なプロセスを表すフローチャートである。図４の例示的なプロセスは、プロセッサ、コントローラおよび／または任意の他の好適な処理デバイスにより行われてもよい。例えば、図４のプロセスは、有形の機械アクセス可能または可読媒体、例えば、プロセッサ（例えば、図５に関連して以下で議論される例示的なプロセッサ５０２）に関連付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上に記憶された、符号化された命令として具現化されてもよい。本明細書において使用される場合、有形のコンピュータ可読媒体という用語は、任意の種類のコンピュータ可読記憶装置を含み、伝搬信号を除外するように明示的に定義される。それに加えて、または代替として、図４の例示的なプロセスは、情報が任意の期間（例えば、長期間、永久的、瞬間的、一時的なバッファリングの間、および／または情報のキャッシングの間）保存されるフラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、キャッシュ、または任意の他の記憶媒体等の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶された、符号化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を用いて実装されてもよい。本明細書において使用される場合、非一時的コンピュータ可読媒体という用語は、任意の種類のコンピュータ可読媒体を含み、伝搬信号を除外するように明示的に定義される。
代替として、図４の例示的な作動のいくつかまたは全ては、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）（複数を含む）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）（複数を含む）、フィールドプログラマブル論理デバイス（ＦＰＬＤ）（複数を含む）、個別論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の組み合わせ（複数を含む）を使用して実装されてもよい。また、図４に描写される作動の１つ以上は、手動で、または、上記技術のうちのいずれかの任意の組み合わせとして、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理および／もしくはハードウェアの任意の組み合わせとして実装されてもよい。さらに、図４の例示的なプロセスは、図４のフローチャートを参照しながら説明されるが、当業者には、図４の例示的なプロセスを実装する多くの他の方法が使用されてもよいことが容易に認識される。例えば、ブロックの実行の順序が変更されてもよく、および／または、記載されたブロックのいくつかが、変更、削除、細分化、または結合されてもよい。さらに、当業者は、図４の例示的な作動のいずれかまたは全ては、逐次的に行われてもよく、および／または、例えば別個の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路等により並行して行われてもよいことを理解するであろう。
図４のプロセスは、ブロック４００において、オペレータディスプレイモジュール（例えば、例示的なオペレータディスプレイモジュール２０６）を実行するオペレータステーション（例えば、図２の例示的なオペレータステーション１０４）で開始し、ブロック４０２において、アラーム提示インターフェース（例えば、例示的なアラーム提示インターフェース２１０）を表示する。ブロック４０４において、オペレータステーション（例えば、例示的なオペレータステーション１０４）は、プロセスコントローラ（例えば、例示的なコントローラ１０２）を介して、新しい、および／または更新されたアラームデータを受信する。ブロック４０６において、オペレータステーション（例えば、例示的なオペレータステーション１０４）は、アラーム提示インターフェース（例えば、例示的なアラーム提示インターフェース２１０）を介して、オペレータからの入力データ（例えば、アラームの確認応答、状態変更、手動制御動作、アラームリスト選択等）を受信する。ブロック４０８において、オペレータアプリケーション（例えば、例示的なオペレータアプリケーション２０８）は、該当する安全のための優先を、アラーム提示インターフェース（例えば、例示的なアラーム提示インターフェース２１０）を介してオペレータから受信した入力に適用する。ブロック４１０において、オペレータアプリケーション（例えば、例示的なオペレータアプリケーション２０８）は、オペレータにより入力された各アラームアイコンおよび／またはフラグのタイムライン位置を決定する。ブロック４１２において、オペレータアプリケーション（例えば、例示的なオペレータアプリケーション２０８）は、アラーム提示インターフェース（例えば、例示的なアラーム提示インターフェース２１０）のどの態様が変更される必要があるかを判定し、次いで、オペレータディスプレイモジュール（例えば、例示的なオペレータディスプレイモジュール２０６）に変更を通知する。次いで、制御はブロック４０２に戻り、更新されたアラーム提示インターフェース（例えば、例示的なアラーム提示インターフェース２１０）を表示する。
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のいずれかまたは全て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５００の概略図である。例えば、プロセッサプラットフォーム５００は、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等により実装することができる。
図５の例のプロセッサプラットフォーム５００は、少なくとも１つの汎用プログラム可能プロセッサ５０２を含む。プロセッサ５０２は、プロセッサ５０２の主メモリ内（例えば、ＲＡＭ５０６および／またはＲＯＭ５１０内）に存在する、符号化された命令５０４および／または５０８を実行する。プロセッサ５０２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等の任意の種類の処理ユニットであってもよい。プロセッサ５０２は、数ある中でも、図４の例示的なプロセスを実行して、本明細書に記載の例示的なオペレータステーション１０４を実装してもよい。プロセッサ５０２は、バス５１２を介して、主メモリ（ＲＯＭ５１０および／またはＲＡＭ５０６）と通信する。ＲＡＭ５０６は、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、および／または任意の他の種類のＲＡＭデバイスにより実装されてもよく、ＲＯＭ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り実装されてもよい。メモリ５０６および５１０へのアクセスは、メモリコントローラ（図示せず）により制御されてもよい。
また、プロセッサプラットフォーム５００は、インターフェース回路５１４を含む。インターフェース回路５１４は、ＵＳＢインターフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェース、外部メモリインターフェース、シリアルポート、汎用入力／出力等などのような、任意の種類のインターフェース規格により実装されてもよい。１つ以上の入力デバイス５１６および１つ以上の出力デバイス５１８が、インターフェース回路５１４に接続される。入力デバイス５１６および／または出力デバイス５１８は、例えば、アラーム提示インターフェース２１０を図２の例示的なディスプレイ２１２に提供するために使用されてもよい。
本明細書において、ある特定の例示的な方法、装置および製造品を説明してきたが、本特許の適用範囲は、それらに限定されない。そのような例は、非限定的な例示的な実施例であることが意図される。対照的に、本特許は、文字通りに、または均等論の元で、添付の特許請求の範囲内に適正に含まれる全ての方法、装置および製造品を包含する。

Claims (16)

  1. プロセス制御システムのためのオペレータインター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ための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ーフェースと、
    を備え、前記アラーム提示インターフェースは、前記プロセス制御システムの複数の有効なアラームのそれぞれと関連付けられたアイコンをタイムラインに従い表示することにより、前記有効なアラームの時間的関係を図形的に示す前記タイムラインを含み、
    前記有効なアラームに関連付けられた前記アイコンは、１つ以上の周期的時間間隔で前記タイムラインにわたりシフトし、前記タイムラインは、全ての有効なアラームの表示を可能とするように、前記有効なアラームのうちの停滞アラームに関連付けられたアイコンを表示する場所を含む、
    オペレータインターフェース装置。
  2. 前記有効なアラームの前記時間的関係は、オペレータがアラーム洪水の根本的原因を検出することを可能とするように、前記タイムラインにおいて保持される、請求項１に記載のオペレータインターフェース装置。
  3. 前記タイムラインは、前記有効なアラームの最新部分に関連付けられた前記アイコンの最新部分を表示するための第１の時間スケールを有する第１の時間帯と、前記有効なアラームのより古い部分に関連付けられたアイコンのより古い部分を表示するための第２の時間スケールを有する第２の時間帯とを含み、前記周期的時間間隔の１つは、前記第１の時間スケールに対応し、前記周期的時間間隔の別の１つは、前記第２の時間スケールに対応する、請求項１に記載のオペレータインターフェース装置。
  4. 前記第１および第２の時間帯は、前記タイムラインに沿って、互いに対して空間的に調節することができる、請求項３に記載のオペレータインターフェース装置。
  5. 前記有効なアラームに対する手動制御動作の時間的関係を示すように、前記手動制御動作が前記タイムラインに提示される、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のオペレータインターフェース装置。
  6. 前記有効なアラームに対するプロセス状態の変化の時間的関係を示すように、前記プロセス状態の変化が前記タイムラインに提示される、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のオペレータインターフェース装置。
  7. 前記有効なアラームのそれぞれの優先度が、前記有効なアラームに関連付けられた前記アイコンの外観により示される、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のオペレータインターフェース装置。
  8. プロセスコントローラまたはフィールドデバイスのうちの少なくとも１つからの複数のプロセス制御アラームのアラームデータを受信することと、
    前記アラームデータに基づいて、前記複数のプロセス制御アラームのそれぞれに対応するアイコンを介して、前記プロセス制御アラームの時間的関係を図形的に示すタイムラインを生成することと、
    オペレータインターフェースを介して前記タイムラインを表示することと、
    前記プロセス制御アラームに関連付けられた１つ以上のアラーム特徴に従い、前記プロセス制御アラームをグループ化することと、
    前記プロセス制御アラームに関連付けられた前記１つ以上の特徴を図形的に集約するために、アラーム分布表示を生成することと、
    前記オペレータインターフェースを介して、前記アラーム分布表示を表示することと、
    を含む、方法。
  9. 前記タイムラインは、前記プロセス制御アラームの最新部分に対応する前記アイコンの第１の部分を表示するための第１の時間スケールを有する第１の時間帯と、前記プロセス制御アラームのより古い部分に対応する前記アイコンの第２の部分を表示するための第２の時間スケールを有する第２の時間帯とを含む、請求項８に記載の方法。
  10. オペレータによる前記１つ以上のアラーム特徴のうちの１つの選択を受信することと、 前記オペレータインターフェースを介して、前記選択されたアラーム特徴に関連付けられた前記プロセス制御アラームを、リスト形式で表示することと、をさらに含む、請求項８に記載の方法。
  11. プロセス状態の変化に関連付けられたデータを受信することと、
    前記プロセス制御アラームに対する前記プロセス状態の変化の時間的関係を示すために、前記タイムラインを、前記プロセス状態の変化の表現を含むように修正することと、
    前記オペレータインターフェースを介して、前記修正されたタイムラインを表示することと、をさらに含む、請求項８〜請求項１０の何れか１項に記載の方法。
  12. 手動制御動作に関連付けられたデータを受信することと、
    前記プロセス制御アラームに対するプロセス状態の変化の時間的関係を示すために、前記タイムラインを、前記プロセス状態の変化の表現を含むように修正することと、
    前記オペレータインターフェースを介して、前記修正されたタイムラインを表示することと、をさらに含む、請求項８〜請求項１１の何れか１項に記載の方法。
  13. 実行されると、機械に、
    プロセスコントローラまたはフィールドデバイスのうちの少なくとも１つからの複数のプロセス制御アラームのアラームデータを受信させ、
    前記アラームデータに基づいて、前記複数のプロセス制御アラームのそれぞれに対応するアイコンを介して、前記プロセス制御アラームの時間的関係を図形的に示すタイムラインを生成させ、かつ、
    オペレータインターフェースを介して前記タイムラインを表示させる、機械可読命令を記憶する有形の製造品であって、
    前記タイムラインは、前記タイムラインが全てのプロセス制御アラームに対応するアイコンの全てを表示することを可能にするように、前記プロセス制御アラームのうちの停滞アラームを表示する場所を含む、
    有形の製造品。
  14. 前記機械可読命令は、実行されると、前記機械に、さらに、
    前記アラームデータに対する変更を受信させ、
    前記アラームデータに対する前記変更に基づき、前記タイムラインを修正させ、かつ、
    前記オペレータインターフェースを介して、前記修正されたタイムラインを表示させる、請求項１３に記載の有形の製造品。
  15. 前記タイムラインは、前記プロセス制御アラームの最新部分に対応する前記アイコンの第１の部分を表示するための第１の時間スケールを有する第１の時間帯と、前記プロセス制御アラームのより古い部分に対応する前記アイコンの第２の部分を表示するための第２の時間スケールを有する第２の時間帯とを含む、請求項１３又は請求項１４に記載の有形の製造品。
  16. 前記機械可読命令は、実行されると、さらに、前記機械に、
    前記第１の時間スケールに対応する第１の周期的時間間隔で、前記タイムラインにわたり前記アイコンの前記第１の部分をシフトさせ、かつ、
    前記第２の時間スケールに対応する第２の周期的時間間隔で、前記タイムラインにわたり前記アイコンの前記第２の部分をシフトさせる、請求項１５に記載の有形の製造品。
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