[发明专利]具有在状态间转换的用户可定义的动作的状态机功能块

说明书

过程工厂内的控制系统、安全系统等可以每个都使用能够被容易地集成到功能块图表编程环境中的一个或多个状态机功能块。这种状态机功能块可以包括一个或多个输入，其可以使得由状态机功能块实现的状态机识别下一状态以及根据从当前状态转换至下一状态而执行的一个或多个转换动作。可以基于状态机的当前状态和下一状态以及至少一个输入从数据库获得与转换动作相关联的配置数据。状态机功能块还可以包括基于状态转换而产生的一个或多个输出。

技术领域

本公开涉及用于过程工厂的功能块，更具体地，涉及配置和实现与过程工厂相关联的状态机。

背景技术

过程控制系统，如在化学、石油或其它过程中使用的那些，通常包括通过模拟的、数字的或组合模拟/数字总线或线路通信地耦接到至少一个主机或操作员工作站并耦接到一个或多个现场设备的一个或多个过程控制器。可以是例如阀、阀定位器、开关和发送机（例如，温度、压力和流速传感器）的现场设备在过程工厂内执行诸如打开或关闭阀以及测量过程参数的功能。过程控制器接收指示由现场设备所做的过程测量的信号和/或其它与现场设备相关的信息，使用这些信息来实现控制例程，然后产生经总线或线路发送到现场设备的控制信号，以控制过程的运行。通常使由操作员工作站执行的一个或多个应用能够得到来自现场设备和控制器的信息，以使操作员能够相对于过程执行任何期望的功能，诸如配置过程、察看过程的当前状态、修改过程的运行等。

另外，在许多过程中，提供单独的安全系统以检测过程工厂内与安全相关的重大问题，并且当发生可能造成或导致工厂中的严重危害问题时，诸如有毒化学物质泄漏、爆炸等时，自动地关闭阀、对设备断电，切换工厂内的流程等。这些安全系统通常具有远离标准过程控制控制器的一个或多个单独的控制器，称为逻辑求解器，它们通过安装在过程工厂内的单独的总线或通信线路连接到安全现场设备。逻辑求解器使用安全现场设备来检测与重大事件相关联的过程状况，诸如特定安全开关或关闭阀的位置、过程中的上溢或下溢、重要的功率产生或控制设备的操作、故障检测设备的操作等，从而检测过程工厂内的“事件”。当检测到一事件（通常称为“起因”）时，安全控制器采取一些动作（通常称为“结果”）以限制事件的破坏性，诸如关闭阀、关掉设备、对工厂的一些部件断电等。一般地，这些动作或结果包括将安全设备切换到被设计为防止过程工厂内的严重或危险状况的跳闸或“安全”操作模式。

诸如过程控制系统和安全系统的过程工厂内的系统通常可以保持跟踪各种过程和/或系统本身的状态。系统的输入信号可能会导致由系统所跟踪的状态发生变化，由系统产生的输出信号除了系统的输入信号之外可能会依赖于系统的当前状态。专利号为7,730,415的美国专利，在此以整体并入作为参考，详细描述了过程工厂内的控制系统，其使用集成到功能块图表编程环境中的状态机功能块。特别地，这种状态机功能块包括一个或多个输入，其用于使由状态机功能块实现的状态机改变状态。进一步地，该状态机功能块基于指示下一状态的状态转换配置数据来确定它要转换的下一种状态。状态转换配置数据基于状态机的当前状态和至少一个输入从数据库获得。状态机功能块还包括基于状态机的状态而产生的一个或多个输出。状态机功能块的输入与例如过程控制系统或安全系统相关联，输出可以用于例如过程控制系统或安全系统中的现场设备的控制。

然而，当前的过程控制系统不具有自动地执行与转换出当前状态或转换入下一状态相关联的各种动作或功能的能力。替代地，当前的过程控制系统的用户或管理员在状态转换期间必须手动地执行或实现动作或功能。因此，当前的过程控制系统在其执行特定的安全测量，控制技术或者与状态转换相关联的其他特性的能力上是有限的。

发明内容