[发明专利]在过程控制系统中使用的具有缩放特征的图形过程变量趋势监控

说明书

一种过程控制工厂使用图形趋势符号帮助检测和监控在过程控制工厂中的过程变量的趋势的过程控制监控系统。过程控制监控系统中的图形显示应用可以实现并显示每个图形趋势符号，以图形化地表明或封装过程控制工厂中的过程变量的当前趋势和值信息。图形显示应用可以在过程控制工厂的图形表示中的空间现实位置处显示图形趋势符号，同时维持过程工厂的层级结构或每个层级级别。图形显示应用还可以包括缩放特征，其使得用户能够快速通过趋势数据深度讨论以获得更多信息，并支持问题识别和诊断任务。

技术领域

本公开一般涉及过程控制系统，更具体地，涉及监控过程变量的趋势以及过程控制工厂的层级的图形导航。

背景技术

过程工厂(如在化学、石油或其它工业中所使用的那些)通常包括一个或多个集中的或分散的过程控制器，其经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线与至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个过程控制和仪表设备(例如，现场设备)通信地耦合。现场设备可以是例如阀、阀定位器、开关、发射器和传感器(例如，温度、压力和流速传感器)，用于执行过程中的功能，例如增加或降低流速以及测量过程参数。过程控制器接收表示现场设备所做或与其相关联的过程测量或过程变量的信号和/或属于现场设备的其它信息，利用该信息来完成控制例程，并随后生成通过一条或多条总线或其它通信线发送到现场设备以控制过程的操作的控制信号。来自现场设备和控制器的信息通常可用于操作员工作站执行的一个或多个应用，以使得操作员能够执行相对于过程的期望的功能，例如查看过程的当前状态、修改过程的操作等。作为例子，Emerson Process Management所售卖的DeltaV^TM控制系统包括存储于其中并被位于过程工厂中不同位置处的不同设备所执行的多个应用。

虽然典型的过程工厂具有许多过程控制和仪表设备，例如连接到一个或多个过程控制器的阀、发射器、传感器等，其执行在过程操作期间控制这些设备的软件，但是还有许多其它对于过程操作必要或相关的支持设备或装备。这些额外的设备包括例如电力供应装备、电力生产和分布装备、存储槽、加热器、诸如涡轮的旋转装备等等，其位于通常的工厂的各处。虽然该额外的装备没有必要创建或使用过程变量，并且在许多情况下，为了影响过程操作而不被过程控制器控制或甚至不耦合到过程控制器，但该装备对于过程的正确操作仍旧是重要且非常必要的。

为了管理多个现场设备和多件装备的相对位置和来自其的信息，位于一个或多个操作员工作站内的配置应用使得设计者能够创建或改变操作员接口，该接口由查看应用用于向操作员显示数据并使得操作员改变过程控制例程中的设置，例如设定点。每个专用控制器以及在一些情况下一个或多个现场设备存储并执行控制器应用，所述应用运行被分配并下载到其上的控制模块，从而实现实际的过程控制功能。可以在一个或多个操作员工作站上运行的查看应用从控制器应用经由总线接收数据，并将该数据显示给过程控制系统设计者、操作员或使用用户接口的用户，并可以提供多个不同视野中的任一种，例如操作员视野、工程师视野、技师视野，等等。数据库应用通常存储于数据库设备以及由数据库设备执行，所述数据库设备收集并存储跨总线提供的一些或全部数据，同时配置数据库应用可以在附接到总线的另一计算机上运行以存储当前过程控制例程配置及其相关联的数据。可选地，配置数据库可以位于与配置应用相同的工作站内。

由于在过程控制环境中使用的现场设备的复杂性和数量都已经增加，所以提供了不同的查看应用(例如，图形显示应用)来使得诸如操作员的用户能够监控过程。例如，图形显示应用已经被用于使得控制操作员能够查看过程工厂的当前运作，或者过程工厂的区域，或者能够使得维修人员查看过程工厂中的硬件设备的状态，以能够模拟过程工厂等。