在過程控制系統(tǒng)中運行的主機(jī)設(shè)備中的配置工作流的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及過程工廠系統(tǒng)，更具體地，涉及在過程控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中 的配置服務(wù)器的動作。
【背景技術(shù)】
[0002] 在此提供【背景技術(shù)】的描述是為了大體上呈現(xiàn)本發(fā)明的內(nèi)容。當(dāng)前提到的發(fā)明者的 工作，某種程度上在【背景技術(shù)】部分以及說明書的內(nèi)容中被描述，可能在提交申請時并不是 現(xiàn)有技術(shù)，相對于本發(fā)明既不明確也不暗示地承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 分布式過程控制系統(tǒng)，例如被應(yīng)用在化學(xué)、石油或其他過程工廠中，通常包括一個 或多個過程控制器，其通過模擬、數(shù)字或組合的模擬/數(shù)字總線，或者經(jīng)由無線通信鏈路或 網(wǎng)絡(luò)，通信地耦合到一個或多個現(xiàn)場設(shè)備?，F(xiàn)場設(shè)備可以是，例如閥、閥定位器、開關(guān)和傳送 器（例如溫度、壓力、水平和流速傳感器），其被設(shè)置在過程環(huán)境中，并且通常執(zhí)行物理或過 程控制功能，如打開或關(guān)閉閥、測量過程參數(shù)等，以控制在過程工廠或系統(tǒng)中執(zhí)行的一個或 多個過程。智能現(xiàn)場設(shè)備，諸如符合公知的現(xiàn)場總線協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備，也可以執(zhí)行控制計 算、報警功能和其他通常在控制器內(nèi)執(zhí)行的控制功能。過程控制器，其也通常被設(shè)置在工 廠環(huán)境內(nèi)，接收由傳感器和/或現(xiàn)場設(shè)備和/或其他與現(xiàn)場設(shè)備有關(guān)的信息所獲取的過程 測量的信號指示，并執(zhí)行控制器的應(yīng)用，該應(yīng)用執(zhí)行例如不同的控制模塊，用于決定過程控 制，基于接收到的信息產(chǎn)生控制信號，以及與在現(xiàn)場設(shè)備中執(zhí)行的控制模塊或塊相配合，所 述現(xiàn)場設(shè)備為諸如HART?、無線HART?:和FOUNDATION?現(xiàn)場總線設(shè)備。控 制器中的控制模塊通過通信線路或鏈路發(fā)送控制信號至現(xiàn)場設(shè)備，從而控制過程工廠或系 統(tǒng)的至少一部分的運行。
[0004] 來自現(xiàn)場設(shè)備和控制器的信息通常通過數(shù)據(jù)高速公路提供給一個或多個其他的 硬件設(shè)備，例如操作員工作站、個人計算機(jī)或計算設(shè)備、歷史數(shù)據(jù)庫、報告產(chǎn)生器、集中式數(shù) 據(jù)庫或其他通常放置在控制室或其他遠(yuǎn)離嚴(yán)酷工廠環(huán)境的位置的集中式管理計算設(shè)備。這 些硬件設(shè)備中的每個通常都被集中在整個過程工廠或整個過程工廠的一部分中。這些硬件 設(shè)備執(zhí)行如下應(yīng)用，例如，使操作者執(zhí)行控制過程和/或操作過程工廠相關(guān)的功能，例如改 變過程控制例程的設(shè)置、修改控制器或現(xiàn)場設(shè)備中的控制模塊的操作、觀察過程的當(dāng)前狀 態(tài)、查看現(xiàn)場設(shè)備和控制器產(chǎn)生的報警、模擬過程的操作以達(dá)到培訓(xùn)人員的目的或測試過 程控制軟件、保持和更新配置數(shù)據(jù)庫等。硬件設(shè)備，控制器和現(xiàn)場設(shè)備所使用的數(shù)據(jù)高速公 路，可包括有線通信路徑、無線通信路徑或有線和無線通信路徑的組合。
[0005] 作為一個示例，監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)，上述系統(tǒng)的組合等， 也可以包括集中式計算設(shè)備，例如服務(wù)器和/或用戶接口設(shè)備，其可以與控制器、遠(yuǎn)程終端 單元（RTUs)等進(jìn)行通信，以收集過程控制系統(tǒng)中來自現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析， 并對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響（在特定情況下基于對數(shù)據(jù)的分析）、以及產(chǎn)生警報等。然而，這 樣的主機(jī)系統(tǒng)在系統(tǒng)的配置方面往往缺乏靈活性，例如用于實現(xiàn)自定義動作的配置會需要 在特定工廠中的特定系統(tǒng)中。例如，配置主機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)于系統(tǒng)中的特定變化來自動執(zhí)行特 定的動作或動作序列，通常需要編程語言或腳本語言來創(chuàng)建在主機(jī)設(shè)備上運行的自定義程 序的知識，并且可能也需要額外的系統(tǒng)和部件，例如軟件開發(fā)應(yīng)用、程序編譯器等。此外，即 使是創(chuàng)建了這種自定義的計算機(jī)程序，該程序也往往不容易維護(hù)，而且更難以更新或擴(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] -方面，在過程控制工廠中配置主機(jī)設(shè)備的方法，用于自動地執(zhí)行動作或動作集 合，包括在主機(jī)設(shè)備中生成包括由主機(jī)設(shè)備執(zhí)行的一個或多個步驟的序列工作流模板，該 工作流模板，包括從一組預(yù)定的步驟中選擇一個或多個步驟中的至少一些中的每一個。該 方法還包括在主機(jī)設(shè)備中創(chuàng)建工作流模板的示例。該方法還進(jìn)一步包括，在主機(jī)設(shè)備中產(chǎn) 生觸發(fā)條件，以自動地觸發(fā)該示例工作流。該方法還包括檢測觸發(fā)條件。該方法還包括在 主計算裝置中，響應(yīng)于檢測到的觸發(fā)條件來執(zhí)行一個或多個步驟的序列。
[0007] 另一方面，一種過程控制系統(tǒng)，包括主機(jī)設(shè)備，其被配置成與一個或多個遠(yuǎn)程終端 單元（RTUs)進(jìn)行通信，以實現(xiàn)以下項中的一項或兩項：（i)獲得來自所述一個或多個遠(yuǎn)程 終端單元的數(shù)據(jù)，并且（ii)傳送數(shù)據(jù)到所述一個或多個RTU。所述主機(jī)設(shè)備包括非易失性 計算機(jī)可讀存儲器，用于存儲多個預(yù)定的步驟。所述主機(jī)設(shè)備還包括動作引擎，被配置為產(chǎn) 生包括一個或多個步驟序列的工作流模板，從所存儲的多個預(yù)定步驟中來選擇，并由主機(jī) 設(shè)備來執(zhí)行。所述動作引擎還被配置為對應(yīng)于所述工作流模板創(chuàng)建工作流示例。所述動作 引擎還被配置為產(chǎn)生觸發(fā)條件以自動地觸發(fā)工作流示例。所述動作引擎進(jìn)一步被配置為檢 測所述觸發(fā)條件，并響應(yīng)于檢測到的觸發(fā)條件開始執(zhí)行一個或多個步驟的序列。
【附圖說明】
[0008] 圖1示出了示例性的過程廠或過程控制系統(tǒng)的框圖，其包括監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)，被配置為執(zhí)行自動的動作；
[0009] 圖2示出了示例性的主機(jī)設(shè)備的簡化框圖，如圖1中的過程控制系統(tǒng)的服務(wù)器； [0010] 圖3示出了動作引擎的示例性實現(xiàn)的框圖；
[0011] 圖4示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的屏幕的示意圖，以使用戶生 成工作流模板；
[0012] 圖5示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的屏幕的示意圖，以使用戶能 夠創(chuàng)建自定義表達(dá)式；
[0013] 圖6示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的另一個屏幕的示意圖，以使 用戶能夠創(chuàng)建自定義表達(dá)式；
[0014] 圖7示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的屏幕的示意圖，以使用戶能 夠創(chuàng)建背景查詢；
[0015] 圖8示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的屏幕的示意圖，以使用戶配 置工作流模板的示例；
[0016] 圖9示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的另一個屏幕的示意圖，以使 用戶配置工作流模板的示例；
[0017] 圖10示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的另一個屏幕的示意圖，以使 用戶配置工作流模板的示例；
[0018] 圖11示出了由圖3的動作引擎的用戶界面模塊產(chǎn)生的另一個屏幕的示意圖，以使 用戶配置工作流模板的示例；以及
[0019] 圖12示出了示例性方法的流程圖，以用于在過程控制工廠中配置主機(jī)設(shè)備，以自 動地執(zhí)行動作或一組動作。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明涉及一種用于在過程控制系統(tǒng)中配置主機(jī)設(shè)備以執(zhí)行動作或動作序列的 系統(tǒng)和方法。尤其地，公開了有利于主機(jī)設(shè)備配置的例程。該例程允許用戶生成用于定義 特定動作或動作序列的工作流，并且定義觸發(fā)事件或條件來自動地啟動定義的動作和動作 序列。該系統(tǒng)和方法使用戶能夠通過從一組預(yù)先定義的步驟中選擇一個或多個步驟以包括 進(jìn)工作流中來定義工作流。用戶還能夠在工作流中定義條件分支，其中工作流的特定分支 在工作流的執(zhí)行過程中基于工作流的前一步驟的結(jié)果而被選擇。通過允許用戶快速和有效 地定義和執(zhí)行過程策略以在過程控制環(huán)境中監(jiān)控和控制該過程，該系統(tǒng)具有靈活性和業(yè)務(wù) 靈活性。這種策略能夠在過程工廠中通過工廠人員（例如現(xiàn)場）來定義或執(zhí)行，而不需要 具有編程或腳本語言的知識和經(jīng)驗。因此，基于特定的工廠需求或其他考慮，例如優(yōu)化過程 或工廠操作，這種策略在工廠中能夠很容易地被開發(fā)和實現(xiàn)。更進(jìn)一步地，自動地啟動該工 作流能夠增加工廠操作的效率，例如對能被過程控制系統(tǒng)檢測的和自動起作用的特定事件 或報警（例如自動地調(diào)節(jié)設(shè)備中的設(shè)置點，當(dāng)需要鎖定（shut-in)時迅速地鎖定過程等） 快速地做出響應(yīng)。
[0021] 首先針對示例性過程工廠的整體架構(gòu)，圖1示出了在過程控制系統(tǒng)或過程工廠10 中運行的示例性過程控制網(wǎng)絡(luò)100的框圖。過程控制網(wǎng)絡(luò)100包括在各種其他設(shè)備之間提 供直接或間接的連通性的網(wǎng)絡(luò)中樞105。在不同的實施例中，耦接到網(wǎng)絡(luò)中樞105的設(shè)備 包括多個接入點72、連接其他過程工廠的網(wǎng)關(guān)75 (例如通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或企業(yè)廣域網(wǎng)）、連 接外部系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)78(例如通過因特網(wǎng)），人機(jī)接口（HMI)設(shè)備114、服務(wù)器150、數(shù)據(jù)系統(tǒng) 102 (例如包括過程數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)等）、控制器11、輸入/輸出（I/O)卡26和28、有線通 信網(wǎng)絡(luò)23、無線通信網(wǎng)絡(luò)70和監(jiān)督系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)72。有線通信網(wǎng)絡(luò)23包括多個有線現(xiàn)場 設(shè)備15-22,該有線通信網(wǎng)絡(luò)23基于工業(yè)自動化協(xié)議（例如HART、PR0FIBUS DP(離散型外 圍設(shè)備）等）或其它合適的通信協(xié)議進(jìn)行通信?？刂破?1以通信方式耦合到使用任何合 適的相關(guān)聯(lián)的硬件和軟件的多個現(xiàn)場設(shè)備15-22,例如，標(biāo)準(zhǔn)4-20ma設(shè)備和/或任何智能 通信協(xié)議，例如現(xiàn)場總線或HART協(xié)議?，F(xiàn)場設(shè)備15-22可以是任何類型的設(shè)備，例如閥、閥 定位器、開關(guān)、傳感器（例如溫度、壓力、振動、流速、或pH傳感器）、栗、風(fēng)扇等，或兩種或多 種這些類型的組合，而I/O卡26和28可以是任何類型的I/O設(shè)備，符合任何合適的通信或 控制器協(xié)議，如HART、現(xiàn)場總線，Profibus等?，F(xiàn)場設(shè)備15-22執(zhí)行控制、監(jiān)控和/或在過 程或在過程控制回路中的物理功能，例如開啟或關(guān)閉閥或測量過程參數(shù)。在圖1所示的實 施例中，現(xiàn)場設(shè)備15-18是標(biāo)準(zhǔn)的4-20ma設(shè)備，以通過模擬線路與I/O卡26進(jìn)行通信，并 且現(xiàn)場設(shè)備19-22是智能設(shè)備，比如現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備，其通過電子總線使用例如現(xiàn)場總 線協(xié)議通信來與I/O卡28進(jìn)行通信。當(dāng)然，現(xiàn)場設(shè)備15-22與I/O卡26、28能夠為符合包 括4-20ma、HART或現(xiàn)場總線協(xié)議在內(nèi)的任何其他合適的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，包括將來開發(fā)的任何 標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，無線通信網(wǎng)絡(luò)70,可以