[發(fā)明專利]用于管理工業(yè)過(guò)程的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280052366.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104011611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧雷利安·勒桑特;杰弗里·R·提圖斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號(hào): G05B15/00
• 分類號(hào): G05B15/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

相關(guān)申請(qǐng)

根據(jù)美國(guó)法典35§119(e)的規(guī)定，本申請(qǐng)要求2011年10月24日提交的名為“SYSTEM?AND?METHOD?FOR?MANAGING?INDUSTRIAL?PROCESSES”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/550,795的優(yōu)先權(quán)，其由此通過(guò)引用整個(gè)地被并入本文。

背景

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)的技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及控制系統(tǒng)，且更具體地，涉及提供訪問(wèn)關(guān)于操作自動(dòng)化控制設(shè)備的信息的系統(tǒng)和方法。

背景討論

工業(yè)控制系統(tǒng)通常包括用于提供工業(yè)控制設(shè)備的協(xié)調(diào)控制的可編程邏輯控制器(PLC)。工業(yè)控制設(shè)備的示例包括用于提供輸入到PLC的傳感器或用于接收來(lái)自PLC的輸出的繼電器，每個(gè)傳感器或繼電器都在元件控制器的控制之下，且每個(gè)都經(jīng)網(wǎng)絡(luò)I/O設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到PLC。使用PLC的工業(yè)控制一般要求被稱為快速掃描的過(guò)程，這意味著由PLC重復(fù)執(zhí)行的三個(gè)主要步驟的連續(xù)、快速地執(zhí)行：取得需要被執(zhí)行的用于正被控制的過(guò)程的被稱之為梯形邏輯的輸入到PLC的每個(gè)輸入的狀態(tài)；解析梯形邏輯以確定每個(gè)輸出；以及更新輸出的狀態(tài)。對(duì)于可預(yù)測(cè)的且有效的工業(yè)控制，PLC以恒定的掃描速率掃描連接的I/O設(shè)備，且避免變成如此地涉及外圍設(shè)備任務(wù)以至于脫離其規(guī)則調(diào)度的I/O設(shè)備的監(jiān)視。

術(shù)語(yǔ)梯形邏輯被用于，以機(jī)器控制領(lǐng)域中的早期工作者可識(shí)別的形式，指示基于工業(yè)控制系統(tǒng)的監(jiān)視元件如何控制工業(yè)控制系統(tǒng)的控制元件的表示。術(shù)語(yǔ)梯形被使用，是因?yàn)榭刂七壿嫷谋硎緦?shí)際上通常是梯形的形式，其中，梯形的每個(gè)梯級(jí)具有一個(gè)輸出，即控制元件所需的狀態(tài)值，并且具有一個(gè)或多個(gè)輸入，即對(duì)應(yīng)于來(lái)自監(jiān)視元件的信號(hào)的值。

普遍的是，過(guò)程操作至少間隙性地由監(jiān)管人員通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中心管理工作站(station)進(jìn)行監(jiān)視。每個(gè)工作站取樣由操作者所選擇的PLC(以及與它們相關(guān)的傳感器)的狀態(tài)，且將數(shù)據(jù)以某種富有含義的形式進(jìn)行顯示。管理工作站可以和監(jiān)視設(shè)備位于或不位于同一現(xiàn)場(chǎng)；常常，一個(gè)中心工作站具有到多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的接入(這些工作站執(zhí)行或者不執(zhí)行相關(guān)的過(guò)程)。因而，即使是在處理設(shè)備在物理上相互靠近的傳統(tǒng)工業(yè)環(huán)境中，因?yàn)橹辽僖恍┍O(jiān)管人員可能是不靠近過(guò)程設(shè)備的，所以通信鏈接可以是至關(guān)重要的。

為了便于必要的通信，PLC和相關(guān)的監(jiān)視工作站通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。一般地，網(wǎng)絡(luò)被組織成使得任何計(jì)算機(jī)可以與任何其他網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。通信協(xié)議提供一種機(jī)制，通過(guò)這種機(jī)制信息可以被分解且路由到由某種形式的地址識(shí)別的目標(biāo)計(jì)算機(jī)。協(xié)議可以將路由信息的“頭部”置于信息的每個(gè)分量中，該路由信息的“頭部”規(guī)定了源地址和目標(biāo)地址，且識(shí)別分量以便于之后由目標(biāo)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的整個(gè)信息的重組。這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方式允許網(wǎng)絡(luò)快速地且有效地處理巨大的通信量，而無(wú)需為了適應(yīng)長(zhǎng)的單個(gè)的信息的而降低轉(zhuǎn)換速度，或不需要每個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)處理每個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息。路由的程度取決于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。局域網(wǎng)中的每個(gè)計(jì)算機(jī)一般檢查每個(gè)信息的頭部以探測(cè)與計(jì)算機(jī)的標(biāo)識(shí)符的匹配；多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用路由信息以首先將信息分量導(dǎo)向適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開(kāi)的至少某些方面和實(shí)施例提供高度可配置儀表盤(pán)界面，通過(guò)該高度可配置儀表盤(pán)界面，PLC或其他自動(dòng)化控制設(shè)備提供關(guān)于由自動(dòng)化控制設(shè)備管理的工業(yè)過(guò)程的信息或關(guān)于自動(dòng)化控制設(shè)備本身的信息。在至少一個(gè)實(shí)施例中，儀表盤(pán)界面是當(dāng)用戶登陸到自動(dòng)化控制設(shè)備時(shí)所顯示的第一個(gè)界面。

自動(dòng)化控制設(shè)備可包括與自動(dòng)控制應(yīng)用相關(guān)的任何其他設(shè)備。可顯示儀表盤(pán)界面的自動(dòng)化控制設(shè)備的示例包括輸入/輸出模塊、調(diào)節(jié)設(shè)備、監(jiān)視和控制工作站、人機(jī)對(duì)話終端、智能傳感器/執(zhí)行器和PLC(諸如，2003年10月28日發(fā)表的名為PLC?EXECUTIVE?WITH?INTEGRATED?WEB?SERVER的美國(guó)專利號(hào)6,640,140(其由此通過(guò)引用被整體并入本文)中所描述的PLC10a)。

本文所公開(kāi)的其他方面和實(shí)施例提供在自動(dòng)化控制設(shè)備中執(zhí)行的被動(dòng)安全界面。根據(jù)這些實(shí)施例，被動(dòng)安全界面監(jiān)視自動(dòng)化控制設(shè)備潛在的安全問(wèn)題且積極主動(dòng)地向用戶發(fā)出潛在安全問(wèn)題的警報(bào)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，被動(dòng)安全界面還便于矯正檢測(cè)到的任何潛在的安全問(wèn)題。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，提供了自動(dòng)化控制設(shè)備。該自動(dòng)化控制設(shè)備被配置為發(fā)布自動(dòng)化控制設(shè)備(ACD)信息。自動(dòng)化控制設(shè)備包括存儲(chǔ)ACD信息的存儲(chǔ)器；耦合到存儲(chǔ)器的至少一個(gè)處理器；由至少一個(gè)處理器執(zhí)行的且被配置為交換根據(jù)工業(yè)協(xié)議格式化的信息的工業(yè)協(xié)議接口；和由至少一個(gè)處理器執(zhí)行的且被配置為經(jīng)至少一個(gè)儀表盤(pán)微件(widget)顯示ACD信息的儀表盤(pán)組件。