MX2011003045A

MX2011003045A - Calculo y trazado de datos estadisticos.

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Publication number: MX2011003045A
Application number: MX2011003045A
Authority: MX
Inventors: Lawson H Ramsay
Original assignee: Daniel Measurement & Control
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-04-21
Also published as: RU2491619C2; BRPI0919512A2; AU2009303803A1; NO20110216A1; RU2011103930A; CN102171678A; CA2732988A1; WO2010044934A1; US20100095232A1; EP2340493A4; TR201103553T1; NZ590830A; EP2340493A1

Abstract

Calcular y graficar datos estadísticos en un sistema de control. Por lo menos algunas de las modalidades ilustrativas son sistemas que comprenden una computadora de flujo configurada para monitorear un proceso físico externo a la unidad de procesamiento, una unidad histórica acoplada a la computadora de flujo mediante una red de computadora (la unidad histórica está configurada para recibir datos correspondientes al proceso físico, y está configurada para almacenar los datos en un dispositivo de almacenamiento no volátil), y una interfaz humano/máquina (HMI) acoplada a la unidad histórica mediante la red de computadora. La HMI está configurada para recuperar valores de datos históricos respecto al proceso físico de la unidad histórica, calcular datos estadísticos no mantenidos en la unidad histórica, el cálculo se basa en los valores de datos históricos, y trazar los datos estadísticos en un dispositivo de visualización.

Description

CÁLCULO Y TRAZADO DE DATOS ESTADÍSTICOS ANTECEDENTES Los sistemas de control controlan diversos procesos industriales. Por ejemplo, un sistema de control puede controlar una planta de energía, una instalación de procesamiento de hidrocarburos o una instalación de procesamiento de productos horneados. Sin importar el tipo de planta industrial controlada, además- de los sistemas de cómputo que ejecutan los algoritmos de control, el sistema de control también comprende uno o más sistemas de cómputo que actúan como una unidad historiadora, recopilando y almacenando valores de datos respecto al proceso controlado .

Con el aumento de tamaño y/o complejidad del proceso controlado, la cantidad de datos recopilados y almacenados por los sistemas de cómputo que operan como unidades historiadoras puede ser tremendo. Por tanto, cualquier tecnología que reduzca la cantidad de datos que pueda ser necesario almacenar en unidades historiadoras y/o aumente la funcionalidad asociada con la información histórica, proporcionaría una ventaja competitiva a un fabricante de un sistema de control de proceso distribuido. 5701.22 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una descripción detallada de modalidades de ejemplo, a continuación se hará referencia a los dibujos adjuntos en los cuales: La Figura 1 muestra un sistema de control de acuerdo con por lo menos algunas modalidades; La Figura 2 muestra gráficamente un mecanismo ilustrativo para configurar una unidad historiadora de acuerdo con por lo menos algunas modalidades; La Figura 3 muestra gráficamente un mecanismo ilustrativo para informar a una máquina de interfaz del cálculo estadístico deseado; La Figura 4 muestra un diagrama de dispersión de datos estadísticos ilustrativos; La Figura 5 muestra un histograma de datos estadísticos ilustrativos; La Figura 6 muestra un método implementado por computadora de acuerdo con por lo menos algunas modalidades ; La Figura 7 muestra una unidad de procesamiento de acuerdo con por lo menos algunas modalidades; y La Figura 8 muestra un sistema de acuerdo con modalidades alternativas.

NOTACIÓN Y NOMENCLATURA Ciertos términos se utilizan a través de la siguiente descripción y reivindicaciones para referirse a componentes del sistema específicos. Como apreciará una persona experta en el campo técnico, las empresas de control de procesos distribuido pueden referirse a un componente mediante nombres diferentes. Este documento no pretende distinguir entre componentes que difieren en nombre pero no en función.

En la siguiente descripción y en las reivindicaciones, los términos "incluye" y "comprende" se utilizan en una manera abierta, y por tanto su significado debe interpretarse como "incluyendo, sin limitarse a ello..." . También, el término "acopla" o "se acopla con" pretende significar una conexión indirecta o directa. Por tan(to, si un primer dispositivo se acopla a un segundo dispositivo, esa conexión puede realizarse a través de una conexión directa, o a través de una conexión indirecta a través de otros dispositivos y conexiones.

"Extracción de datos" (también se le conoce como "minería de datos") debe significar el análisis estadístico y/o lógico de conjuntos de datos para determinar relaciones entre diferentes flujos de parámetros de un proceso físico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La siguiente descripción está dirigida a diversas modalidades de la invención. Aunque puede preferirse una o más de estas modalidades, las modalidades descritas no deberán interpretarse, ni utilizarse de otro modo, como limitantes del alcance de la descripción, incluyendo las reivindicaciones. Además, una persona experta en el campo técnico entenderá que la siguiente descripción tiene una aplicación amplia, y la descripción de cualquier modalidad pretende sólo ser un ejemplo de esa modalidad, y no pretende implicar que el alcance de la descripción, incluyendo las reivindicaciones, está limitada a esa modalidad.

La Figura 1 muestra un sistema de control (1000) , de acuerdo con por lo menos algunas modalidades, acoplado a un proceso físico (10) . El proceso físico (10) puede ser cualquier proceso físico el cual utilice un sistema de control para dirigir y administrar el proceso. Por ejemplo, el proceso físico controlado (10) puede ser una instalación de medición de hidrocarburos [por ejemplo, para fines de facturación y/o transferencia de custodia) , los diversos subsistemas de la planta de energía, los diversos subsistemas de una instalación de procesamiento de hidrocarburos, o los diversos hornos, bandas transportadoras y mezcladoras de una planta de procesamiento de alimentos. Sin importar la naturaleza precisa del proceso físico (10), y si están presentes, los diversos transmisores de temperatura, transmisores de presión, posicionadores de válvulas, indicadores de posición de válvulas, y sistemas de control de motores se acoplan a los dispositivos de entrada/salida (E/S) (12) del sistema de control.

Refiriéndose aún a la Figura 1, el sistema de control (1000) puede comprender una o más unidades de procesamiento distribuidas. En el caso ilustrativo de la Figura 1, se muestra específicamente la unidad de procesamiento distribuido (16) ; sin embargo, cualquier número de unidades de procesamiento distribuido pueden utilizarse según el tamaño y complejidad del proceso físico (10) , y la computadora de flujo (18) (descrita a continuación) de igual manera puede considerarse una unidad de procesamiento. De acuerdo con una filosofía de control de procesos distribuido, cada unidad de procesamiento distribuido (16) puede colocarse en cercanía física con sus dispositivos de E/S acoplados directamente (12) . Además, cada unidad de procesamiento distribuido (16) también puede colocarse cerca físicamente de la parte específica del proceso físico (10) del cual es responsable cada unidad de procesamiento distribuido (16) . En el caso ilustrativo de una planta de energía bajo el control del sistema de control (1000) , una unidad de procesamiento distribuido, como la unidad de procesamiento distribuido (16) y sus dispositivos de E/S relacionados (12) , pueden ser responsables del control de las calderas, y por tanto la unidad de procesamiento distribuido puede colocarse físicamente cerca de la caldera. De igual manera, en el caso ilustrativo de una planta de energía, la unidad de procesamiento distribuido (16) y los dispositivos de E/S relacionados (12) pueden ser responsables por el control de turbinas, y por tanto pueden colocarse cerca de la turbina, como en el edificio de la turbina.

Cada unidad de procesamiento distribuido (16) ejecuta software de control relevante a su parte del proceso físico (10) . El software de control puede implementar esquemas de control con base Booleana (algunas veces implementados como "lógica de escalera"), o el software de control puede implementar el control de ciclo cerrado de un proceso, como uno o más ciclos de control proporcional-integral-diferencial (PID) . En aún otras modalidades, el software de control puede implementar un control basado en redes neurales del proceso físico (10) . Más allá de controlar partes del proceso físico (10) , las unidades de proceso distribuido (16, 18) también pueden ejecutar programas que realizan cálculos como el flujo de agua, flujo de vapor y flujo de gas, y estos valores calculados pueden almacenarse para su visualización posterior y/o para convertirse en parámetros de entrada, retroalimentación o alimentación utilizados en el software de control ejecutado en la unidad de procesamiento distribuido (16) . La unidad de procesamiento distribuido (16) puede ser, por ejemplo, un Controlador DeltaV™ MD disponible de Emerson Process Management de St. Louis, Missouri .

Refiriéndose aún a la Figura 1, aunque algunas unidades de procesamiento distribuido son genéricas, en el sentido que la unidad de procesamiento distribuido puede programarse para monitorear y controlar una amplia variedad de procesos físicos, la computadora de flujo (18) es un ejemplo de una unidad de procesamiento diseñada para una tarea específica. En particular, la computadora de flujo (18) puede estar diseñada y construida específicamente para conectarse con los diversos dispositivos medidores (14A) y (14B) que monitorean el proceso físico (10) . Los dispositivos medidores (14) pueden ser, por ejemplo, medidores de flujo ultrasónicos, o los diversos transmisores de presión y temperatura asociados con una placa de orificio utilizada para cálculos de flujo. En el caso de una placa de orificio, la computadora de flujo (18) puede leer los diversos transmisores y calcular el flujo de fluido a través del orificio. En el caso de los medidores de flujo ultrasónicos, la computadora de flujo (18) puede leer la tasa de flujo instantánea determinada por el medidor ultrasónico. En algunas modalidades (por ejemplo, donde los dispositivos de medición (14) son exclusivamente medidores de flujo ultrasónico) , la computadora de flujo (18) puede omitirse, y los dispositivos medidores en forma de medidores de flujo ultrasónico pueden acoplarse directamente a la red de comunicación y por tanto considerarse como unidades de procesamiento. Ya sea que estén acoplados a una placa de orificio, a un medidor de flujo ultrasónico o a ambos, la computadora de flujo ilustrativa también puede acumular (sumar) el flujo medido a través de cualquier periodo adecuado de tiempo. Además, la computadora de flujo (18) puede implementar diversas condiciones de alarma (por ejemplo, alarmas de flujo alto y bajo, alarmas de exceso de presión) , y además puede controlar válvulas para poner en servicio o retirar del servicio las corridas del medidor (por ejemplo, como una función del flujo total) . La computadora de flujo (18) puede ser, por ejemplo una computadora de flujo Daniel® S600 disponible de Emerson Process Management. Además, los dispositivos medidores (14) en sus muchas formas también pueden estar disponibles de Emerson Process Management. Por tanto, el proceso físico controlado por el sistema de control (1000) puede ser tan complejo como una instalación industrial completa, o sólo los diversos dispositivos de un subsistema de medición.

En la mayoría de las situaciones, los valores de datos monitoreados o calculados por una unidad de procesamiento distribuido en particular, y de igual manera los valores de salida controlados (por ejemplo, dispositivos de E/S (12) en el caso de la unidad de procesamiento ilustrativa (16) , y dispositivos medidores (16) en el caso de la computadora de flujo (18) ilustrativa) . Sin embargo, la unidad de procesamiento (16) y la computadora de flujo (18) pueden comunicarse entre sí, y con otros dispositivos, a través de la red de comunicaciones (20) . Por tanto, pueden intercambiarse valores de datos entre las unidades de procesamiento para ayudar a realizar tareas asignadas relacionadas con el proceso físico (10) . De acuerdo con por lo menos algunas modalidades, la red de comunicaciones (20) es una red de tipo Ethernet (por ejemplo, Ethernet define las capas físicas y de vínculos de datos del modelo OSI) , con el protocolo preciso utilizado para intercambio de información (por ejemplo, capas sobre la capa de vínculo de datos del modelo OSI) con base en el proveedor del sistema específico. Dicho de otro modo, mientras la mayoría de los sistemas de control utilizan una red de comunicación basada en Ethernet (20) , cada proveedor puede utilizar un protocolo de alto nivel propietario adecuado para el hardware y configuración específico del proveedor.

Refiriéndose aún a la Figura 1, la mayoría de los usuarios de un sistema de control también desean o. necesitan valores de datos históricos asociados con el proceso físico (10) . De acuerdo con las diversas modalidades, una unidad historiadora (22) forma parte del sistema de control (1000) , y la unidad historiadora (22) es responsable de recopilar y mantener valores de datos históricos respecto al proceso físico (10) . En particular, la unidad historiadora (22) puede comprender una unidad de procesamiento (24) , la cual puede tener forma y construcción similares a la unidad de procesamiento distribuido (16) , pero puede ejecutar diferentes programas de aplicación y/o un sistema operativo diferente. Una unidad de almacenamiento no volátil (26) está acoplada a la unidad de procesamiento (24) , dentro de la cual se colocan valores de datos históricos. De acuerdo con por lo menos algunas modalidades, el almacenamiento no volátil es una unidad de disco duro, o posiblemente un arreglo de unidades de disco duro operadas en una manera con tolerancia a fallas, como un sistema de arreglo redundante de discos baratos (RAID) . En aún otras modalidades ilustrativas, el almacenamiento no volátil puede ser cualquier tecnología disponible actualmente o desarrollada posteriormente dentro de la cual puedan almacenarse datos en una manera no volátil, como medios y dispositivos de almacenamiento óptico. En aún otras modalidades, el almacenamiento no volátil (26) puede comprender una pluralidad de diferentes dispositivos de almacenamiento, como una pluralidad de unidades de disco duro para valores de datos históricos más recientes, y unidades óptica o unidades de cinta para valores de datos archivados a los que se tiene acceso con menos frecuencia.

En algunas modalidades, la unidad historiadora (22) recopila los valores de datos históricos sondeando las unidades de procesamiento, como la unidad de procesamiento distribuido ilustrativa (16) y la computadora de flujo (18) . En otras modalidades, las unidades de procesamiento están programadas para enviar valores de datos seleccionados a la unidad historiadora (22) . Por ejemplo, los valores de datos para ralentizar los parámetros de proceso de movimiento pueden enviarse mediante las unidades de procesamiento a la unidad historiadora (22) cada minuto o más, mientras que los parámetros cuyos valores cambian rápidamente pueden enviarse a la unidad historiadora (22) con intervalos de tiempo significativamente más cortos {por ejemplo, dos segundos o menos) .

El sistema de control ilustrativo (1000) de la Figura 1 también comprende una ínterfaz humano/máquina (HMI) (28) . Como lo implica el nombre, la interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual un usuario se conecta con el equipo restante del sistema de control (1000) . Por ejemplo, la interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual los ciclos de control ejecutados en la unidad de procesamiento distribuido (16) se inicializan y asocian con entradas y salidas de los dispositivos de E/S. De igual manera, la interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual los diversos parámetros usados por la computadora de flujo (18) se establecen y modifican. Aún mas, la interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual un operador monitorea y controla el proceso físico (10) (por ejemplo, hacer ajustes a los puntos establecidos, monitorear valores de alarma, cambiar posiciones de válvulas) . Aún más, la interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual un ingeniero de proceso monitorea las tendencias del proceso físico (10) , y quizá con base en esas tendencias realiza cambios a los parámetros de ajuste o estrategia de control ejecutada por el software de control de la unidad de procesamiento distribuido (16) .

La interfaz humano/máquina (28) puede comprender una unidad de procesamiento (30) , la cual puede tener una forma y construcción similares a la unidad de procesamiento (24) de la unidad historiadora (22) . La unidad de procesamiento (30) puede diferir de las otras unidades de procesamiento en el tipo y número de programas de aplicación y/o un sistema operativo diferente. La unidad de procesamiento (30) se acopla a un dispositivo de visualización, como un tubo de rayos catódicos (CRT) o pantalla de cristal líquido (LCD) . Finalmente, la interfaz humano/máquina (28) puede tener un teclado (34) y el dispositivo apuntador (36) acoplado a la misma, para permitir a un usuario interactuar con los programas de aplicación que se ejecutan en la unidad de procesamiento (30) .

La interfaz humano/máquina (28) puede ser el mecanismo mediante el cual un ingeniero de proceso u otra persona interesada visualiza las representaciones gráficas del procesador físico (10) en el dispositivo de visualización (32) . La interfaz humano/máquina (28) puede también ser el mecanismo mediante el cual la persona interesada obtiene valores de datos históricos de la unidad historiadora (22) y produce tendencias o trazos de uno o más flujos de valores de datos en el dispositivo de visualización (32) . Por ejemplo, un ingeniero de proceso puede solicitar que la interfaz humano/máquina (28) produce un trazo como una función de tiempo de flujo de gas natural en una parte relevante del proceso físico (10) (por ejemplo, flujo de gas natural a través de una corrida de medidor específica de un conjunto de corridas de medidor paralelas) . La interfaz humano/máquina (28) hace una solicitud de los valores de datos desde la unidad historiadora (22) , y cuando se devuelven los datos la interfaz humano/máquina (28) traza como una función del tiempo el flujo de gas natural ilustrativo en el dispositivo de visualización (32) .

En modalidades alternativas, los programas que implementan la funcionalidad de interfaz humano/máquina pueden incluirse en la unidad historiadora (22) , eliminando así la necesidad de interfases humano/máquina y unidades historiadoras (22) por separado. Tal combinación puede ser especialmente adecuada para procesos físicos de complejidad limitada, como cuando se utiliza el sistema de control (1000) en la medición y monitoreo de flujos de hidrocarburo .

En el campo técnico relacionado, en la medida que un usuario, como un ingeniero de proceso, desea trazar datos estadísticos, los datos estadísticos deben ser un punto de datos para el cual la unidad historiadora (22) almacena valores de datos históricos. Dicho de otro modo, en el campo técnico relacionado cualquier parámetro (estadístico o de otro modo) para el cual un usuario desearía ver una tendencia trazada en el dispositivo de visualización (32) requiere valores de datos históricos para que el parámetro resida en la unidad historiadora (22) . En la medida que el parámetro no sea una representación directa de un parámetro monitoreado o controlado del proceso físico (10) , en el campo técnico relacionado el parámetro se crea con base en los parámetros monitoreados y/o controlados del proceso físico (10) {por ejemplo, usando un bloque de funciones que se ejecuta en la unidad de procesamiento distribuido (16)), y el parámetro almacenado como un flujo de valores de datos del punto de datos dentro de la unidad historiadora (22) . Tal filosofía de operación tiende a aumentar el tamaño de la base de datos histórica administrada por la unidad historiadora (22) , y cuyo tamaño afecta directamente la velocidad a la cual la unidad historiadora (22) opera, y el número y tamaño de los dispositivos que implementan el almacenamiento no volátil (26) .

De acuerdo con las diversas modalidades, las desventajas notadas con respecto al campo técnico relacionado son tratadas, por lo menos en parte, por un sistema que calcula los datos estadísticos con base en flujos de valores históricos de la unidad historiadora (22) , sin requerir que la unidad historiadora realmente almacene los datos estadísticos. Cuando un usuario desea ver y/o analizar los datos estadísticos relacionados con el proceso físico (10) , el usuario hace una solicitud de cálculo de los datos estadísticos mediante la interfaz humano/máquina (28) . Se recuperan los valores de datos históricos, se calculan los datos estadísticos en cualquier ubicación adecuada (por ejemplo, la interfaz humano/máquina (28) o la unidad historiadora (22)), y los datos estadísticos se presentan en el dispositivo de visualización (32) de la interfaz humano/máquina (28) {por ejemplo, una curva de campana, un diagrama de dispersión, una gráfica como una función de tiempo u otro parámetro) . En esta manera, la cantidad de datos almacenados en la unidad historiadora (22) puede ser menor que si los datos estadísticos deseados se almacenan como un flujo de valores de datos para un punto de datos en la unidad historiadora (22) . Además, el usuario no está limitado únicamente a datos estadísticos que están almacenados en la unidad historiadora (22) , como datos estadísticos adecuados relacionados con los parámetros monitoreados y/o controlados del proceso físico (10) pueden ser solicitados y visualizados en el dispositivo de visualización (32) . La especificación primero trata un mecanismo ilustrativo para informar la interfaz humano/máquina (28) de los datos estadísticos deseados, y después la especificación se convierte en una pluralidad de cálculos estadísticos ilustrativos los cuales pueden ser implementados .

La Figura 2 muestra la configuración "arrastrar y soltar" de la unidad historiadora (22) de acuerdo con por lo menos algunas modalidades. En particular la Figura 2 ilustra, en la ventana izquierda (60) , una lista de parámetros (62) del proceso físico (10) el cual, si el usuario lo desea, puede ser almacenado o "historiado" en la unidad historiadora (22). La ventana derecha (64) muestra una lista de puntos de datos (66) que han sido seleccionados de manera que la unidad historiadora (22) mantendrá un flujo de valores de datos históricos para cada punto de datos seleccionado. Además, la ventana izquierda combinada (60) y la ventana derecha (64) ilustran un mecanismo de "arrastrar y soltar" para seleccionar un punto de datos específico a almacenar en la unidad historiadora (22) . En el caso de la Figura 2, el parámetro "factor de perfil", el cual es una indicación de la velocidad de flujo relativa de un fluido dentro de una tubería a diferentes elevaciones, se selecciona (como mediante un dispositivo apuntador (36) que funcione mediante hacer clic y sostener) y el punto de datos del factor de perfil ilustrativo es arrastrado a la ventana derecha (64) en donde entonces es "soltado" (como mediante la liberación del botón del dispositivo apuntador) en la ventana derecha (64) . Así, esta técnica de "arrastrar y soltar" selecciona el punto de datos específico a ser rastreado por la unidad historiadora (22) . El software para realizar la configuración "arrastrar y soltar" de una unidad historiadora (22) puede estar disponible de varias fuentes, como Emerson Process Management . De acuerdo con por lo menos algunas modalidades, la técnica de configuración "arrastrar y soltar" de la unidad historiadora (22) puede tener lugar mediante la combinación del software ejecutado sobre la interfaz humano/máquina (28) que se comunica con el software e ecutado en la unidad historiadora (22) .

De acuerdo con las diversas modalidades, el cálculo y graficado de los datos estadísticos pueden configurarse usando un método "arrastrar y soltar" similar a aquel descrito con respecto a la Figura 2. En particular, la Figura 3 muestra una pluralidad de ventanas para ilustrar la configuración del cálculo de datos estadísticos de acuerdo con por lo menos algunas modalidades. La ventana superior izquierda (70) muestra una pluralidad de puntos de datos para los cuales la unidad historiadora (22) mantiene valores de datos históricos. La ventana inferior derecha (72) ilustra una ventana de formulario en blanco utilizado para informar a la interfaz humano/máquina (28) de los datos estadísticos deseados . Aún más específicamente, y de acuerdo con por lo menos algunas modalidades, un usuario de la interfaz humano/máquina (28) hace una selección de una lista de posibles cálculos estadísticos. Cada posible cálculo estadístico está asociado con una ventana de formulario donde los diversos puntos de datos a utilizar en el cálculo estadístico pueden ser identificados por el usuario. En el caso ilustrativo de la Figura 3, la ventana de formulario (72) es para el caso ilustrativo del cálculo de un error porcentual entre dos puntos de datos. Un usuario entonces puede "arrastrar y soltar" un punto de datos desde la ventana (70) al primer campo de valor (74) de la ventana (72) (como lo muestra la flecha) . De aquí en adelante, un usuario puede seleccionar otro punto de datos de la ventana (70) y "arrastrar y soltar" el punto de datos al segundo campo (76) de la ventana (72) . Después de informar a la interfaz humano/máquina (28) de las selecciones de puntos de datos para el cálculo del error porcentual ilustrativo, la interfaz humano/máquina (28) puede recuperar los valores de datos históricos respecto a los puntos de datos relacionados con el proceso físico, la recuperación desde la unidad historiadora (22) mediante la comunicación a través de la red de comunicación (20) (de la Figura 1) . Una vez que los valores de datos históricos son recibidos por la interfaz humano/máquina (28), la interfaz humano/máquina (28) puede calcular los datos estadísticos ilustrativos que son el error porcentual usando esencialmente la siguiente ecuación: Error porcentual (%) =( (Valor 1 - Valor 2) /Valor 1) * 100 (1) donde el error porcentual es el porcentaje de error entre dos valores correspondientes de los puntos de datos seleccionados (por ejemplo. , valores de datos correspondientes en el tiempo) , el valor 1 es un punto de datos específico colocado dentro del campo (74) , y el valor 2 es un punto de datos específico colocado en el campo (76) . Dicho de otro modo, la interfaz humano/máquina (28) calcula una pluralidad de valores de error porcentual con base en los dos flujos de valores de datos históricos, y donde esos flujos de valores de datos históricos se asocian con parámetros monitoreados , controlados o calculados del proceso físico (10) . Con base en los cálculos, la interfaz humano/máquina (28) traza la pluralidad de valores de error porcentual en alguna forma.

En las modalidades tratadas hasta este punto, la interfaz humano/máquina (28) recupera los valores de datos históricos y realiza los cálculos de los datos estadísticos deseados. Sin embargo, en otras modalidades, la interfaz humano/máquina (28) puede aceptar del usuario una identificación de los datos estadísticos a calcular {por ejemplo, mediante la selección de una ventana de formulario para el cálculo específico) y además la interfaz humano/máquina (28) puede aceptar del usuario las indicaciones de los puntos de datos a utilizar en los cálculos. Sin embargo, en las modalidades alternativas la interfaz humano/máquina (28) no calcula los datos estadísticos por sí misma. En lugar de ello, la interfaz humano/máquina (28) comunica el cálculo estadístico deseado y los puntos de datos a utilizar a la unidad historiadora (22) . La unidad historia (22) recupera los valores de datos históricos asociados con los puntos de datos indicados, calcula los datos estadísticos solicitados, y después envía a la interfaz humano/máquina (28) los datos estadísticos a visualizarse en el dispositivo de visualización (32). Dicho de otro modo, y desde la perspectiva de la interfaz humano/máquina (28) , la interfaz humano/máquina (28) recibe del usuario una solicitud para calcular los datos estadísticos (donde los datos estadísticos no se rastrean en la unidad historiadora (22)). La interfaz humano/máquina (28) envía la solicitud respecto al cálculo de los datos estadísticos a la unidad historiadora (22) . Desde este punto, la interfaz humano/máquina (28) recibe los datos estadísticos desde la unidad historiadora (22) y traza los datos estadísticos en el dispositivo de visualización (32) .

Sin importar la ubicación precisa donde se calculan los datos estadísticos, un usuario del sistema es capaz de ver y analizar los datos estadísticos a pesar del hecho de que los datos estadísticos no son un punto de datos para el cual la unidad historiadora (22) mantiene valores de datos históricos. La Figura 4 muestra una gráfica de datos estadísticos de acuerdo con por lo menos algunas modalidades, y en el caso particular de la Figura 4 los valores de error porcentual en forma de un diagrama de dispersión. La Figura 5 también ilustra una gráfica de valores de error porcentual entre dos puntos de datos; sin embargo, en el caso ilustrativo de la Figura 5 los datos se trazan como un histograma. Informar a la interfaz humano/máquina (28) que grafique el error porcentual como el histograma puede ser similar a aquel con respecto a los valores de error porcentual como un diagrama de dispersión, excepto que puede utilizarse una ventana de formulario en blanco diferente para dispersión en contraposición al trazo del histograma o, como se ilustra en la Figura 3, el mecanismo de trazado puede ser seleccionable dentro de la ventana del formulario (72) .

La discusión hasta este punto habla de datos estadísticos en general, y proporciona un ejemplo específico de calcular el error porcentual. Sin embargo, el cálculo del error porcentual es meramente ilustrativo, ya que hay muchos cálculos estadísticos que pueden aplicarse a los valores de datos históricos mantenidos en la unidad historiadora (22) el cual puede ser útil para un usuario de la interfaz humano/máquina (28) . La especificación ahora se dirige a ejemplos adicionales, aunque aún no limitativos, de los datos estadísticos los cuales pueden calculados de acuerdo con las diversas modalidades.

Un ejemplo ilustrativo de los datos estadísticos los cuales pueden calcularse de acuerdo con las diversas modalidades es el cálculo de la desviación estándar de un flujo de valores históricos mantenidos en la unidad historiadora (22) . En particular, y sin importar dónde se haya calculado precisamente, la desviación estándar de un parámetro monitoreado, controlado o calculado puede calcularse dentro de cualquier fecha y/u hora de inicio y final especificadas. En aún otras modalidades, la desviación estándar ilustrativa puede calcularse a través de una ventana móvil de valores de datos históricos, y la desviación estándar calculada puede trazarse en el dispositivos de visualización (32) . Una desviación estándar para un parámetro del proceso físico (10) puede indicar un inconveniente o dificultad en el proceso físico (10) que los valores promedio no necesariamente muestran. en otros casos, una desviación estándar alta puede indicar la falla inminente de un dispositivo de monitoreo (por ejemplo, un transmisor de temperatura, un transmisor de presión) .

Como aún otro ejemplo de datos estadísticos que pueden calcularse, y sin importar la ubicación precisa donde se realiza el cálculo, puede calcularse la media de un conjunto de valores de datos históricos dentro de cualquier fecha y/u hora de inicio y fin, y en algunos casos la media puede ser calculada dentro de una ventana móvil .

Como aún otro ejemplo, los datos estadísticos pueden ser una estimación estadística de valores desconocidos del proceso físico (10) usando un flujo de valores de datos históricos. La estimación de un valor desconocido puede tener lugar dentro de cualquier fecha y/u hora de inicio y fin especificadas, o la estimación estadística puede tener lugar a través de una ventana móvil de valores de datos. Aunque puede utilizarse cualquier técnica de estimación estadística para estimar los valores desconocidos del proceso físico (10) , de acuerdo con por lo menos algunas modalidades la estimación puede implementar cualquiera de una pluralidad de sistemas para reducir el error en el cálculo. Por ejemplo, la estimación estadística puede utilizar estimadores de Bayes y estimadores del método de los momentos. Además, pueden implementarse otras técnicas de reducción de error, como el máximo a posteriori (MAP) , estimadores de varianza mínima sin sesgo (MVUE) , mejores estimadores lineales sin sesgo (BLUE) , Monte Cario de cadena Markov (MCMC) , filtros Kalman, filtros Kalman de ensamble (EnKF) , filtros Wiener y otras técnicas de estimación estadística. Un ejemplo ilustrativo de una estimación estadística es la situación de dos flujos de medición paralelos. Si en la mayoría de las situaciones cuando los flujos de medición funcionan adecuadamente existe una división del 45%/55% del flujo entre los dos flujos de medición, entonces en el caso de falla de uno de los dos flujos puede hacerse una estimación estadística para los valores desconocidos de flujo a través del sistema de flujo fallido.

Como aún otro ejemplo de los datos estadísticos, la extracción de datos puede realizarse con base en la información histórica asociada con dos o más puntos de datos mantenidos en la unidad historiadora (22) . La extracción de datos puede determinar si existe alguna relación entre la pluralidad en diferentes flujos de valores históricos.

Como aún otro ejemplo de los datos estadísticos, de acuerdo con por lo menos algunas modalidades la correlación de Producto-Momento de Pearson puede calcularse entre valores correspondientes para dos puntos de datos cualesquiera mantenidos por la unidad historiadora (22) .

Ya que puede calcularse aún otro ejemplo de los datos estadísticos, para cualquier flujo de valores de datos asociados con un punto de datos mantenido por la unidad historiadora (22) , puede realizarse un análisis de regresión lineal y no lineal. Por ejemplo, el análisis puede incluir un ajuste de curva por mínimos cuadrados usando regresión lineal, regresión lineal Bayesiana, minimización de desviaciones absolutas, regresiones de quintiles y regresión no paramétrica, todos desde una fecha y/u hora de inicio y final especificadas o dentro de una ventana móvil de valores.

Como aún otro ejemplo de datos estadísticos que pueden calcularse, el cálculo estadístico puede comprender un análisis de varianza (ANOVA) desde una fecha y/u hora de inicio y fin especificadas o dentro de una ventana móvil de valores .

Como aún otro ejemplo de datos estadísticos que pueden calcularse, el pronóstico de series de tiempo, ya sea en la frecuencia o en el dominio de tiempo, pueden realizarse para pronosticar valores futuros relacionados con los valores de datos históricos mantenidos en la unidad historiadora (22) .

Como un conjunto final de ejemplos, los datos estadísticos además pueden comprender pruebas de estandarización, incluyendo cálculos como la desviación estándar, porcentajes acumulativos, equivalencia de percentiles, calificaciones Z, calificaciones T, 9's estándar y porcentajes en 9's estándar, todos calculados desde una fecha y/u hora de inicio y final especificadas, o dentro de una ventana móvil de valores.

Como se ilustra en la descripción anterior, puede implementarse cualquier cálculo estadístico el cual pudiera revelar información de interés para el usuario de acuerdo con las diversas modalidades .

La Figura 6 muestra un método implementado por computadora de acuerdo con por lo menos algunas modalidades. En particular, el método puede ser implementado por la interfaz humano/máquina (28) . El método inicia (bloque 600) y procede a que el procesador acepte la recuperación de puntos de datos (bloque 604) . En por lo menos algunas modalidades, los puntos de datos son aceptados habilitando al usuario a, por medio de una interfaz gráfica, arrastrar los puntos de datos desde una primera ventana y soltar los puntos de datos en la segunda ventana. A continuación, el procesador se comunica con una unidad historiadora activa de un sistema de control de proceso distribuido (bloque 608) . Con base en la comunicación (bloque 608), el método implementado por computadora recupera datos históricos respecto a un proceso de la unidad historiadora (bloque 612) . Después de recuperar los datos históricos, el método implementado por computadora calcula los datos estadísticos con base en los valores de datos históricos recibidos, donde los datos históricos no sean rastreados en la unidad historiadora (bloque 616) . El tipo particular de datos estadísticos puede variar en cada implementación. Por ejemplo, los datos estadísticos pueden ser un flujo de valores de error porcentual con base en dos flujos de valores de datos desde la unidad historiadora (22). En otras modalidades, los datos estadísticos pueden ser una desviación estándar de un flujo de valores de datos desde la unidad historiadora (22) . En aún otras modalidades, los datos estadísticos pueden ser la estimación de una serie de valores desconocidos de un proceso físico usando una serie de valores de datos conocidos del proceso físico desde los datos recuperados desde la unidad historiadora (22) . En aún otras modalidades, los datos estadísticos pueden ser el resultado de extracción de datos sobre valores de datos recuperados desde la unidad historiadora (22) . En cualquiera de las modalidades ilustrativas, partes de los valores de datos históricos pueden marcarse para ser ignorados al calcular los datos estadísticos donde el sistema físico haga tales valores de datos históricos no utilizables, incluso si están presentes.

Sin importar los datos estadísticos precisos calculados, después del cálculo de datos estadísticos el método implementado por computadora puede trazar los datos estadísticos en un dispositivo de visualización (bloque 620) y por tanto el método finaliza (bloque 624) . Aunque la Figura 6 es ilustrativa de la interfaz humano/máquina (28) que realiza el cálculo de los datos estadísticos, en otras modalidades la unidad historiadora (22) realiza el cálculo. La recuperación de los datos históricos (bloque 612) y el cálculo de los datos estadísticos (bloque 616) pueden omitirse de la interfaz humano/máquina (28), y la unidad histórica (22) realiza el cálculo de los datos estadísticos (bloque 616) .

La Figura 7 muestra una unidad de procesamiento (700) de acuerdo con por lo menos algunas modalidades. La unidad de procesamiento (700) puede ser cualquiera de las unidades de procesamiento de la Figura 1, como la unidad de procesamiento distribuido (16) , la unidad de procesamiento (30) (asociada con la interfaz humano/máquina (28)), la unidad de procesamiento (24) (asociada con la unidad historiadora (22) , o la computadora de flujo (18) . en particular, la unidad de procesamiento (700) comprende un procesador (722) acoplado a un dispositivo de memoria (724) por medio de un dispositivo de puente (726) . Aunque sólo se muestra un procesador (722) , varios sistemas de procesador, y el sistema donde el "procesador" tiene varios núcleos de procesamiento, pueden implementarse de manera equivalente. El procesador (722) puede ser cualquier procesador disponible actualmente o desarrollado posteriormente, como procesadores disponibles de AMD o Sunnyvale, California, o Intel de Santa Clara, California.

El procesador (722) se acopla al dispositivo de puente de (726) mediante un bus de procesador (728) , y la memoria (724) se acopla al dispositivo de puente (728) mediante un bus de memoria en (730) . La memoria (724) es cualquier dispositivo de memoria volátil o no volátil, o un arreglo de dispositivos de memoria, como dispositivos de memoria de acceso aleatorio (RAM) , dispositivos de memoria dinámica (DRAM) , dispositivos de memoria estática (SDRAM) , dispositivos DRAM de doble tasa de datos (DDR DRAM) , o dispositivos de RAM magnética (MRAM) .

El puente a (726) comprende un controlador de memoria y ejerce señales de control para lectura y escritura de la memoria (724), la lectura y escritura tanto por el procesador (722) como por otros dispositivos acoplados al dispositivo de puente (726) (por ejemplo, acceso directo a memoria (DMA)) . La memoria (724) es la memoria de trabajo para el procesador (722) el cual almacena programas ejecutados por el procesador (722) y el cual almacena estructuras de datos utilizadas por los programas ejecutados sobre el procesador (722) . En algunos casos, los programas mantenidos en la memoria (724) son copiados desde otros dispositivos (por ejemplo, disco duro (734) , discutido anteriormente) antes de la ejecución.

El dispositivo de puente (726) no sólo sirve como puente entre el procesador (722) y la memoria (724) , sino que también establece un puente entre el procesador (722) y la memoria (724) a otros dispositivos. Por ejemplo, la unidad de procesamiento ilustrativo (700) puede comprender un controlador de entrada/salida (E/S) (732) el cual interconecta diversos dispositivos de E/S a la unidad de procesamiento (700) . En la unidad de procesamiento ilustrativo (700) , el controlador de E/S permite el acoplamiento y uso de dispositivos de memoria no volátil como un disco duro (HD) (734) , una unidad de "disco flexible" (736) ( y el "disco flexible" correspondiente (738) y una unidad óptica (740) y un disco óptico correspondiente (742) (por ejemplo, disco compacto (CD) , disco versátil digital (DVD) ) , un dispositivo apuntador o (744) , y un teclado (736) . En el caso de que la unidad de procesamiento (700) sea una unidad de procesamiento asociada con la interfaz humano/máquina (28) , el teclado (746) y el dispositivo apuntador (744) pueden corresponder al teclado (34) y al dispositivo apuntador (36) , respectivamente, de la Figura 1. En las situaciones donde la unidad de procesamiento (700) de la Figura 7 es una unidad de procesamiento distribuido (16) , la unidad de procesamiento (24) asociada con la unidad historiadora (22) , o la computadora de flujo (18) , el teclado (746) y el dispositivo apuntador (744) pueden omitirse. En el caso de que la unidad de procesamiento (700) sea la unidad de procesamiento distribuido (16) o la computadora de flujo (18) , adicionalmente el disco duro (734) , el disco flexible (736) y la unidad óptica (740) pueden omitirse. Además, en caso de que la unidad de procesamiento (700) sea la unidad de procesamiento (24) asociada con la unidad histórica (22) , el controlador de E/S (732) puede ser reemplazado por un controlador de unidades múltiples, como un controlador de unidad para un sistema RAID.

Refiriéndose aún a la Figura 7, el dispositivo de puente (726) además establece un puente entre el procesador (722) y la memoria (724) a otros dispositivos, como un adaptador gráfico (748) y un adaptador de red (750) . El adaptador gráfico (748) , si está presente, es cualquier adaptador gráfico adecuado para leer la memoria de visualización y controlar un dispositivo de visualización o monitor (752) con imágenes gráficas representadas en la memoria de visualización. En algunas modalidades, el adaptador gráfico (748) comprende internamente un área de memoria en la cual se escriben las instrucciones gráficas mediante el procesador (722) y/o derechos de DMA entre la memoria (724) y el adaptador gráfico (748) . El adaptador gráfico (748) se acopla al dispositivo de puente (726) mediante cualquier sistema de bus adecuado, como un bus de interconexión de componentes periféricos (PCI) o un puerto de gráficos avanzado (AGP) . En algunas modalidades, el adaptador gráfico (748) está formado integralmente con el dispositivo de puente (726) . La interfaz humano/máquina (28) de la Figura 1 puede comprender el adaptador gráfico, mientras que la unidad de procesamiento distribuido (16) , la unidad de procesamiento (24) (asociada con la unidad histórica (22) ) , y la computadora de flujo (18) puede omitir el adaptador gráfico.

El adaptador de red (750) permite a la unidad de procesamiento (700) comunicarse con otras unidades de procesamiento sobre la computadora de red (20) (Figura 1) . En algunas modalidades, el adaptador de red (750) proporciona acceso mediante una conexión física (por ejemplo, una red Ethernet) , y en otras modalidades el adaptador de red (750) proporciona acceso a través de un protocolo de red inalámbrica (por ejemplo, IEEE 802.11(b), (g) ) · Como se discutió anteriormente, cuando la unidad de procesamiento ilustrativo (700) se asocia con la interfaz humano/máquina (28) , la unidad de procesamiento (700) puede ser la computadora a través de la cual un usuario interactúa con la unidad de procesamiento distribuido (16) (por ejemplo, para programar los ciclos de control relacionados con el proceso físico de control (10)), la computadora de flujo (18), y también la unidad historiadora (22) . Además, los programas implementados y ejecutados para realizar los métodos ilustrativos discutidos anteriormente pueden almacenarse y ejecutarse desde cualquiera de los medios de almacenamiento legibles por computadora de la unidad de procesamiento ilustrativa (700) {por ejemplo, memoria (724), dispositivo óptico (742) , dispositivo de "disco flexible" (738) o disco duro (734) .

Las diversas modalidades discutidas hasta este punto se hacen en referencia a un sistema de control; sin embargo, la funcionalidad de mantener datos reducidos en una unidad histórica como valores de datos históricos, y calcular datos estadísticos con base en los valores de datos históricos, pueden utilizarse en cualquier situación donde una unidad histórica se acopla a una unidad de procesamiento. La Figura 8 ilustra modalidades alternativas donde un paquete de diagnóstico (800) se acopla directamente a un medidor de flujo ultrasónico (802) . En particular, el paquete de diagnóstico (800) puede comprender una unidad de procesamiento (804) directa (o localmente) acoplada a un dispositivo de visualización (806) , así como un teclado (808) y un dispositivo apuntador (810) . La unidad de procesamiento (804), los cuales pueden tener una forma y construcción similar a la unidad de procesamiento (24) de la unidad histórica (22) (Figura 1) . La unidad de procesamiento (804) en estas modalidades alternativas, y por tanto el paquete de diagnóstico (800) ejecuta programas que realizan una función histórica con respecto a una pluralidad de flujos de valores de datos desde un proceso físico, en este caso ilustrativo con respecto a los flujos de valores de datos generados por el medidor de flujo ultrasónico (802) . El medidor de flujo ultrasónico (802) puede producir flujos de datos como el tiempo de recorrido de la señal ultrasónica entre pares de transductores para una pluralidad de transductores, velocidad de medición sónica, así como un flujo instantáneo a través del medidor de flujo ultrasónico (802) . El medidor de flujo ultrasónico (802) es meramente ilustrativo de las unidades de procesamiento al cual puede acoplarse un paquete de diagnóstico, y otros ejemplos incluyen computadoras de flujo y unidades de procesamiento distribuido de los sistemas de control.

Adicionalmente a realizar una función histórica con respecto a los datos generados por el medidor de flujo ultrasónico (802) , y de acuerdo con por lo menos algunas modalidades, el paquete de diagnóstico ilustrativo (800) también puede recibir del usuario una solicitud para calcular datos estadísticos que no se mantienen como valores de datos históricos. En las modalidades mostradas en la Figura 8, recibir la solicitud para calcular los datos estadísticos puede hacerse mediante el teclado (808) , el dispositivo apuntador (810) y el dispositivo de visualización (806) , pero en modalidades alternativas que reciben la solicitud puede hacerse mediante otra unidad de procesamiento acoplada mediante una red de computadoras . Además, la recepción de la solicitud para calcular los datos estadísticos podría hacerse mediante las técnicas de arrastrar y soltar tratadas anteriormente .

Sin importar el mecanismo preciso mediante el cual se recibió la solicitud, los datos estadísticos se calculan mediante el paquete de diagnóstico (800) . Por tanto, las modalidades de la Figura 8 ilustran expresamente las situaciones donde la interfaz humano/máquina y la unidad histórica se implementan en la misma unidad de procesamiento. Una vez calculados los datos estadísticos, se trazan los datos estadísticos. En algunos casos los datos estadísticos se grafican en el dispositivo de visualización acoplado directamente (806) . En otras modalidades, la gráfica, o quizá los datos estadísticos mismos, pueden enviarse a un dispositivo de visualización acoplado remotamente (por ejemplo, mediante una red de computadoras no interna) y se grafican en el dispositivo de visualización acoplado remotamente. Todos y cada uno de los datos estadísticos mencionados anteriormente, así como las técnicas de graficación, son igualmente aplicables en las modalidades de la Figura 8.

A partir de la descripción provista en el presente documento, aquellos expertos en el campo técnico pueden combinar fácilmente software ' creado según lo descrito con el hardware de computadora de propósito general o especial apropiado para crear un sistema de cómputo y/u otros subcomponentes de cómputo de acuerdo con las diversas modalidades, para crear un sistema de cómputo y/o subcomponentes de computadora para llevar a cabo los métodos para diversas modalidades, y/o para crear un medio de almacenamiento legible por computadora o medios para almacenar un programa de software para implementar los aspectos del método de las diversas modalidades.

La discusión anterior pretende ser ilustrativa de los principios y diversas modalidades de la presente invención. Numerosas variaciones y modificaciones se harán evidentes para aquellos expertos en el campo técnico una vez que la descripción anterior se aprecie en su totalidad. Por ejemplo, la descripción y la terminología anterior se basa en sistemas de control de procesos distribuido (DCS) ; sin embargo, se implementa una funcionalidad similar en sistemas basados en unidades de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) acopladas a controladores lógicos programables (PLCs) , los cuales pueden ser conocidos como sistemas SCADA. Los sistemas que utilizan SCADA pueden comprender una o más unidades SCADA acopladas a una o más unidades PLC a través de una red de comunicaciones troncal . Las unidades PLC controlan el proceso físico (por ejemplo, control discreto o Booleano, y el control "continuo", como proporción- integral-diferencial) , y las unidades SCADA recopilan información acerca del proceso físico y proporcionan control de supervisión a un usuario del sistema. Dicho de otro modo, una vez programadas, las unidades PLC actúan de manera autónoma para controlar una parte o todo el proceso físico, y las unidades SCADA almacenan datos históricos y proporcionan una ventana al estado del control que permite a un usuario hacer cambios de control (por ejemplo, cambios en el punto de ajuste de flujo, cambios del punto de ajuste de nivel) . Por tanto, puede verse que la funcionalidad provista por una unidad SCADA es muy similar, si no idéntica a la interfaz humana/máquina y las unidades historiadoras tratadas anteriormente. Además, la funcionalidad provista por un PLC · es muy similar, si no idéntica, a las unidades de procesamiento distribuido tratadas anteriormente. Las diferencias en terminología entre los sistemas SCADA y los sistemas DCS son, en la mayor parte, las industrias a las cuales se aplican los sistemas. La terminología del sistema DCS se utiliza en referencia a las plantas industriales (por ejemplo, procesamiento de hidrocarburos, plantas de energía) , y la terminología SCADA se utiliza en referencia a la automatización de f bricas. Para los fines de esta descripción y las reivindicaciones, sin embargo, las contribuciones inventivas discutidas en esta especificación en términos de los sistemas DCS son igualmente aplicables a sistemas tratados bajo la terminología SCADA, y por tanto el hecho de que un fabricante se refiera a los componentes por un nombre diferente (por ejemplo, PLC en lugar de unidad de procesamiento distribuido, y SCADA en lugar de unidad historiadora y/o interfaz humano/máquina) no deberá obviar la infracción. Aún más ampliamente, la contribución inventiva es aplicable a cualquier paquete de diagnóstico y/o monitoreo en tiempo real SCADA o PLC que incluya en su diseño una función histórica. Se pretende que las siguientes reivindicaciones se interpreten para abarcar todas las variaciones y modificaciones.

Claims

REIVI DICACIONES

1. Un sistema el cual comprende: una computadora de flujo configurada para monitorear un proceso físico externo a la unidad de procesamiento; una unidad historiadora acoplada a la computadora de flujo mediante una red de computadora, la unidad historiadora está configurada para recibir datos respecto al proceso físico, y configurada para almacenar los datos en un dispositivo de almacenamiento no volátil; y una ínterfaz humano/máquina (HMI) acoplada a la unidad histórica por medio de la red de computadora, la HMI está configurada para: recuperar valores de datos históricos respecto al proceso físico desde la unidad histórica; calcular los datos estadísticos no mantenidos en la unidad histórica, el cálculo se basa en los valores de datos históricos; y graficar los datos estadísticos en un dispositivo de visualización.

2. El sistema de control según la reivindicación 1 en el cual la HMI calcula los datos estadísticos, la HMI está configurada a por lo menos uno seleccionado del grupo consistente en: calcular la pluralidad de los valores de error porcentual con base en' dos flujos de valores de datos históricos, cada flujo de valores de datos históricos asociados con un parámetro controlado del proceso físico; calcular una desviación estándar de un flujo de valores del proceso físico usando un flujo de valores de datos históricos del proceso físico en los valores de datos históricos recuperados; realizar la extracción de datos en los valores de datos históricos.

3. El sistema de control según la reivindicación 1 en donde la H I además está configurada para aceptar puntos de datos a utilizar arrastrando los puntos de datos desde una primera ventana y soltar los puntos de datos en una segunda ventana.

4. El sistema de control según la reivindicación 1, en donde la unidad historiadora y la interfaz humano/máquina son el mismo sistema de cómputo.

5. Un sistema de control el cual comprende: una unidad de procesamiento la cual comprende : un procesador; una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa de control que, al ser ejecutado por el procesador, ocasiona que el procesador monitoree un proceso físico externo a la unidad de procesamiento; una unidad historiadora acoplada a la unidad de procesamiento mediante una red de computadoras, la unidad historiadora comprende: un procesador; un dispositivo de almacenamiento no volátil acoplado al procesador; una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa historiador el cual, al ser ejecutado por el procesador, causa que el procesador reciba datos respecto al proceso físico, y almacena los datos en el dispositivo de almacenamiento no volátil; una ínterfaz humano/máquina (HMI) acoplada a la unidad histórica por medio de la red de computadora, la HMI comprende : un dispositivo de visualización; un procesador acoplado al dispositivo de visualización; una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa de tendencias el cual, al ser ejecutado por el procesador, hace que el procesador: recupere valores de datos históricos respecto al proceso físico desde la unidad histórica; calcule los datos estadísticos no mantenidos en la unidad histórica, el cálculo se basa en los valores de datos históricos; y grafique los datos estadísticos en el dispositivo de visualización.

6. El sistema de control según la reivindicación 5 en donde la unidad de procesamiento es por lo menos una seleccionada del grupo consistente en: una computadora de flujo acoplada a dispositivos de medición; una unidad de procesamiento distribuido configurada para implementar estrategias de control en el proceso físico.

7. El sistema de control según la reivindicación 5, en donde cuando el procesador de la HMI calcula los datos estadísticos, el programa de tendencias además causa que el procesador calcule una pluralidad de valores de error porcentual con base en dos flujos de valores de datos históricos, cada flujo de valores de datos históricos está asociado con un parámetro monitoreado o calculado del proceso físico.

8. El sistema de control según la reivindicación 5 en donde el procesador de la HMI calcula los datos estadísticos, el programa de tendencias además causa que el procesador calcule una desviación estándar de un flujo de valores de datos históricos asociados con un parámetro monitoreado o controlado del proceso físico.

9. El sistema de control- según la reivindicación 5 en donde el procesador de la HMI calcula los datos estadísticos, el programa de tendencias además causa que el procesador estime un flujo de valores desconocidos del proceso físico usando un flujo de valores de datos históricos del proceso físico en los valores de datos históricos recuperados.

10. El sistema de control según la reivindicación 5 en donde cuando el procesador de la HMI calcula los datos estadísticos, el programa de tendencia además causa que el procesador realice extracción de datos en los valores de datos históricos.

11. El sistema de control según la reivindicación 5 en donde, antes de calcular los datos estadísticos, el programa de tendencias además causa que el procesador determine si los valores de datos históricos específicos son utilizables con base en una configuración del sistema físico, y para marcar valores de datos históricos a ignorar en el cálculo de los datos estadísticos cuando el sistema físico hace los valores de datos históricos inutilizables .

12. El sistema de control según la reivindicación 5 en donde el programa de tendencias además causa que el procesador acepte puntos de datos a utilizar arrastrando los puntos de datos desde una primera ventana y soltando los puntos de datos en una segunda ventana.

13. El sistema de control según la reivindicación 5, en donde la unidad historiadora y la interfaz humano/máquina son el mismo dispositivo.

14. Un sistema de control el cual comprende: una unidad de procesamiento la cual comprende: un procesador,- una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa de control que, al ser ejecutado por el procesador, ocasiona que el procesador monitoree un proceso físico externo a la unidad de procesamiento; una unidad historiadora acoplada a la unidad de procesamiento mediante una red de computadoras, la unidad historiadora comprende: un procesador; un dispositivo de almacenamiento no volátil acoplado al procesador; una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa historiador el cual, al ser ejecutado por el procesador, causa que el procesador reciba datos respecto al proceso físico, y almacena los datos en el dispositivo de almacenamiento no volátil; una interfaz humano/máquina (HMI) acoplada a la unidad histórica por medio de la red de computadora, la HMI comprende : un dispositivo de visualización; un procesador acoplado al dispositivo de visualización; una memoria acoplada al procesador, la memoria almacena un programa de tendencias el cual, al ser ejecutado por el procesador, hace que el procesador: recibir de un usuario una solicitud para calcular los datos estadísticos no rastreados en la unidad historiadora, la solicitud para calcular se basa en los datos respecto al proceso físico; enviar una solicitud respecto al cálculo de datos estadísticos a la unidad historiadora; recibir datos estadísticos; y graficar los datos estadísticos en el dispositivo de visualización; el programa historiador además causa que el procesador de la unidad historiadora calcule los datos estadísticos y proporcione datos estadísticos a la HMI.

15. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde la unidad de procesamiento es por lo menos una seleccionada del grupo consistente en: una computadora de flujo acoplada a dispositivos de medición; una unidad de procesamiento distribuido configurada para implementar estrategias de control en el proceso físico.

16. El sistema de control según la reivindicación 14, en donde cuando el procesador de la unidad histórica calcula los datos estadísticos, el programa historiador además causa que el procesador calcule una pluralidad de valores de error porcentual con base en dos flujos de valores de datos históricos, cada flujo de valores de datos históricos está asociado con un parámetro monitoreado o calculado del proceso físico.

17. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde el procesador de la unidad histórica calcula los datos estadísticos, el programa historiador además causa que el procesador calcule una desviación estándar de un flujo de valores de datos asociados con un parámetro monitoreado o controlado del proceso físico.

18. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde el procesador de la unidad histórica calcula los datos estadísticos, el programa histórico además causa que el procesador estime un flujo de valores de datos desconocidos del proceso físico usando una serie de valores de datos conocidos del proceso físico en los datos recuperados.

19. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde cuando el procesador de la unidad histórica calcula los datos estadísticos, el programa histórico además causa que el procesador realice y extracción de datos' en los valores de datos almacenados dentro de la unidad histórica.

20. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde, antes de calcular los datos estadísticos, el programa histórico además causa que el procesador determine si los valores de datos son utilizables con base en una configuración del sistema físico, y para marcar valores de datos históricos a ignorar en el cálculo de los datos estadísticos cuando el sistema físico hace los valores de datos históricos inutilizables .

21. El sistema de control según la reivindicación 14 en donde el programa de tendencias además causa que el procesador de la HMI acepte puntos de datos a utilizar arrastrando los puntos de datos desde una primera ventana y soltando los puntos de datos en una segunda ventana.

22. El sistema de control según la reivindicación 14, en donde la unidad historiadora y la interfaz humano/máquina son el mismo dispositivo.

23. Un medio legible por computadora que almacena un programa el cual, al ser ejecutado por un procesador, causa que el procesador: se comunique con una unidad historiadora; recupere valores de datos históricos respecto al proceso físico desde la unidad histórica; calcule los datos estadísticos no rastreados en la unidad histórica con base en los valores de datos históricos; y grafique los datos estadísticos en un dispositivo de visualización.

24. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde cuando el procesador calcula datos estadísticos, el programa además causa que el procesador realice extracción de datos en los valores de datos históricos.

25. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde el procesador calcula los datos estadísticos, el programa además causa que el procesador calcule un flujo de valores de error porcentual con base en el primer flujo de valores de datos y un segundo flujo de valores de datos de los valores de datos históricos.

26. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde el procesador calcula los datos estadísticos, el programa además causa que el procesador calcule una desviación estándar sobre una ventana móvil de valores de datos de un flujo de valores de datos de los valores de datos históricos.

27. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde cuando el procesador calcula datos estadísticos, el programa además causa que el procesador estime los valores de datos no medidos del proceso físico usando los valores de datos históricos.

28. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde antes de que el procesador calcule los datos estadísticos, el programa causa que el procesador determine si los valores de datos son válidos con base en una configuración del sistema físico cuando los valores de datos fueron almacenados, y marque los valores de datos a ignorar al calcular los datos estadísticos cuando la configuración del sistema físico hace los valores de datos inutilizables .

29. El medio legible por computadora según la reivindicación 23 en donde cuando el procesador calcula los datos estadísticos, el programa además causa que el procesador acepte puntos de datos a recuperar permitiendo a un usuario, mediante una interfaz gráfica de usuario, arrastrar los puntos de datos desde una primera ventana y soltar los puntos de datos en una segunda ventana.

30. Un sistema el cual comprende: una primera unidad de procesamiento configurada para generar una pluralidad de flujos de valores de datos respecto a un proceso físico, cada flujo de valores de datos concierne a un punto de datos; una segunda unidad de procesamiento acoplada a la primera unidad de procesamiento, la segunda unidad de procesamiento está configurada para: mantener valores de datos históricos para cada punto de datos; recibir de un usuario una solicitud para calcular los datos estadísticos no mantenidos como valores de datos históricos, la solicitud para calcular se basa en valores de datos históricos correspondientes al proceso físico; y calcular los datos estadísticos.

31. El sistema según la reivindicación 30 en donde la segunda unidad de procesamiento está configurada para por lo menos una acción seleccionada del grupo consistente en: enviar los datos estadísticos a un dispositivo de visualización acoplado remotamente; y trazar los datos estadísticamente sobre un dispositivo de visualización acoplado directamente.

32. El sistema según la reivindicación 30, en donde la primea unidad de procesamiento es por lo menos una seleccionada del grupo consistente en: un medidor de flujo ultrasónico, una computadora de flujo y una unidad de procesamiento distribuido de un sistema de control. RESÜMEN DE LA INVENCIÓN Calcular y graficar datos estadísticos en un sistema de control. Por lo menos algunas de las modalidades ilustrativas son sistemas que comprenden una computadora de flujo configurada para monitorear un proceso físico externo a la unidad de procesamiento, una unidad histórica acoplada a la computadora de flujo mediante una red de computadora (la unidad histórica está configurada para recibir datos correspondientes al proceso físico, y está configurada para almacenar los datos en un dispositivo de almacenamiento no volátil) , y una interfaz humano/máquina (HMI) acoplada a la unidad histórica mediante la red de computadora. La HMI está configurada para recuperar valores de datos históricos respecto al proceso físico de la unidad histórica, calcular datos estadísticos no mantenidos en la unidad histórica, el cálculo se basa en los valores de datos históricos, y trazar los datos estadísticos en un dispositivo de visualización .