一种用在加工厂中的集成配置查看系统，包括计算机可读存储器和存储在该计算机可读存储器上的多个模板配置对象。多个模板配置对象中的每个都包括加工厂中的物理实体的图形表示，适于与加工厂进行通信以获取和存储与加工厂中该物理实体相关联的设备参数信息的参数存储器，和适于存储与加工厂中的物理实体相关联的配置参数的配置存储器。第一例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以在用户界面上呈现库部分。该库部分适于于经由用户界面呈现多个模板配置对象的描述给用户。第二例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以在用户界面上呈现配置区域。第三例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以使得用户从库部分的多个模板配置对象中选择一个并在配置区域中放置所选择的模板配置对象以在配置区域中创建过程配置模块。
1.一种用在加工厂中的配置查看系统，该配置查看系统包括：
存储与所述多个加工厂物理实体以可通信方式连接的多个模板配置对象，其中所述多个模板配置对象中的每一模板配置对象都包括该加工厂中的加工厂物理实体中的一个加工厂物理实体的图形表示、参数存储器和配置存储器，其中该参数存储器适于与该加工厂进行通信以获取并存储与该加工厂中的该个加工厂物理实体相关联的设备参数信息，而该配置存储器适于存储与该加工厂中的该个加工厂物理实体相关联的配置参数；
在该用户界面上呈现库部分，该库部分适于经由该用户界面将所述多个模板配置对象的描述呈现给用户；
使用户能够从该库部分于所述多个模板配置对象中选择出一个模板配置对象，并将所选模板配置对象放置在该配置区域中以便在该配置区域中创建过程配置模块，该过程配置模块与该加工厂的一部分相关联。
2.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该工作站进一步运行该过程配置模块，以便从该加工厂获取关于与该过程配置模块相关联的加工厂物理实体的设备参数信息并使所获取的设备参数信息能够经由该用户界面提供给该用户。
3.如权利要求2所述的配置查看系统，其中该工作站进一步使用与该过程配置模块相关联的设备参数信息和配置参数来执行与该过程配置模块相关联的加工厂物理实体相关的数据处理功能。
4.如权利要求2所述的配置查看系统，其中该工作站进一步使用与该过程配置模块相关联的配置参数来执行与该过程配置模块相关联的加工厂物理实体相关的数据处理功能。
5.如权利要求2所述的配置查看系统，其中该工作站进一步使用与该过程配置模块相关联的设备参数信息来执行与该过程配置模块相关联的加工厂物理实体相关的数据处理功能。
6.如权利要求5所述的配置查看系统，其中该工作站是过程控制工作站。
7.如权利要求5所述的配置查看系统，其中该工作站是控制诊断工作站。
8.如权利要求5所述的配置查看系统，其中该工作站是管理工作站。
9.如权利要求5所述的配置查看系统，其中该工作站是设备诊断工作站。
10.如权利要求5所述的配置查看系统，其中该工作站是控制优化器工作站。
11.如权利要求2所述的配置查看系统，其中该工作站经由该用户界面将所获取的设备参数信息与该加工厂物理实体的图形表示一同显示给该用户。
12.如权利要求2所述的配置查看系统，其中该所述配置参数包括该设备参数信息的显示格式，并且其中该工作站按照该显示格式在该用户界面上显示该设备参数信息。
13.如权利要求12所述的配置查看系统，其中该显示格式是操作员显示格式和维护显示格式中的一种显示格式。
14.如权利要求2所述的配置查看系统，其中所述配置参数包括该设备参数信息的多种显示格式，并且其中该工作站按照从所述多种显示格式中选出的一种显示格式在该用户界面上显示该设备参数信息。
15.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该工作站使用户能够在所选择的配置对象的配置存储器中存储该配置参数以创建该过程配置模块。
16.如权利要求15所述的配置查看系统，其中该工作站使用户能够存储代表与该加工厂物理实体相关联的一个或多个物理属性的数据来作为该配置参数。
17.如权利要求16所述的配置查看系统，其中所述一个或多个物理属性包括尺寸、流量、类型、体积、表面积、过程输入/输出连接的数目、过程输入/输出连接的类型、以及定时参数中的至少一个。
18.如权利要求15所述的配置查看系统，其中该工作站使用户能够存储代表与该加工厂物理实体相关联的通信属性的数据。
19.如权利要求18所述的配置查看系统，其中该通信属性包括通信协议、通信连接类型、通信输入/输出的数目、以及通信连接输入/输出的类型中的至少一个。
20.如权利要求15所述的配置查看系统，其中该工作站使用户能够存储与该加工厂中对该加工厂物理实体的控制相关联的控制信息。
21.如权利要求20所述的配置查看系统，其中该控制信息包括控制例行程序。
22.如权利要求20所述的配置查看系统，其中该控制信息包括用来控制该加工厂物理实体的控制例行程序的类型指示。
23.如权利要求20所述的配置查看系统，其中该控制信息包括用来执行与控制该加工厂物理实体相关的诊断的控制诊断。
24.如权利要求20所述的配置查看系统，其中该控制信息包括与对该加工厂物理实体的控制相关联的一个或多个控制参数的值。
25.如权利要求24所述的配置查看系统，其中所述一个或多个控制参数包括定点、初始值、默认值、范围、测量单元、极限、和死区中的至少一个。
26.如权利要求1所述的配置查看系统，其中所述多个模板配置对象中的至少一个配置模板对象包括适于仿真该加工厂中的实体的操作的仿真算法。
27.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该配置存储器适于存储与该加工厂物理实体的操作相关联的维护信息。
28.如权利要求27所述的配置查看系统，其中该维护信息包括告警配置信息。
29.如权利要求27所述的配置查看系统，其中该维护信息包括设备状况配置信息。
30.如权利要求27所述的配置查看系统，其中该维护信息包括维护诊断信息。
31.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该配置存储器适于存储与管理该加工厂物理实体所在的过程相关联的过程管理信息。
32.如权利要求31所述的配置查看系统，其中该过程管理信息包括涉及产品类型、吞吐量、效率、开工时间、停工时间和产量中的至少一个的数据。
33.如权利要求1所述的配置查看系统，其中所述多个模板配置对象包括以下对象中的一个：代表该加工厂中的设备的设备对象、代表该加工厂中的单元的单元对象、代表该加工厂中的区域的区域对象、以及代表该加工厂中的连接器元件的连接对象。
34.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该配置参数包括给该工作站的使用该设备参数信息来产生涉及该加工厂物理实体的过程信息的指示，且该系统进一步包括在该用户界面上呈现该过程信息的该工作站。
35.如权利要求34所述的配置查看系统，其中所述工作站是控制诊断工作站。
36.如权利要求34所述的配置查看系统，其中所述工作站是设备诊断工作站。
37.如权利要求34所述的配置查看系统，其中所述工作站是过程管理工作站。
38.如权利要求34所述的配置查看系统，其中所述工作站是告警工作站。
39.如权利要求1所述的配置查看系统，其中所述工作站使该用户能够在该配置区域中创建多个互连的过程配置模块，其中每一过程配置模块都与该加工厂中不同部分相关联，并且该系统进一步包括执行所述多个互连的过程配置模块的该工作站，该工作站包括首先在用户界面上显示所述多个互连的过程配置模块中由用户指定的子部分的图形表示，接着根据所述多个互连的过程配置模块中由用户指定的的子部分显示与该加工厂相关联的过程信息。
40.如权利要求39所述的配置查看系统，其中该工作站接着采用存储所述多个互连的过程配置模块中由用户指定的子部分中的至少一个过程配置模块的配置存储器所存储的配置数据所决定的方式来显示该过程信息。
41.如权利要求40所述的配置查看系统，该工作站进一步使用所述多个互连的过程配置模块中由用户指定的子部分中的一个或多个过程配置模块的过程信息来产生该过程信息。
42.如权利要求1所述的配置查看系统，其中该工作站使得该用户能够对该配置区域中的两个或更多的模板配置对象进行互连以创建该过程配置模块。
43.如权利要求42所述的配置查看系统，其中该工作站使得该用户能够对所述两个或更多的模板配置对象进行互连以创建代表该加工厂中的现场设备的设备过程配置模块。
44.如权利要求42所述的配置查看系统，其中该工作站使得该用户能够对所述两个或更多的模板配置对象进行互连以创建代表该加工厂中的单元的单元过程配置模块。
45.如权利要求42所述的配置查看系统，其中该工作站使得该用户能够对所述两个或更多的模板配置对象进行互连以创建代表该加工厂中的区域的区域过程配置模块。
46.一种配置系统，其适于在处理器上执行以便在过程操作期间在用户界面上向用户呈现与过程元件相关的信息，该配置系统包括：用户界面；
以及存储在所述库上并以可通信方式连接至所述过程元件的配置对象，该配置对象包括：显示图形，其代表该过程中的过程元件并适于在该过程操作期间在该用户界面上显示；
通信界面，其适于在该过程操作期间与该过程进行通信以接收与该过程元件相关的参数信息；
配置属性存储器，其适于存储与该过程中的过程元件相关的配置信息。
47.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置对象进一步包括连接元件，该连接元件指定到另一配置对象的连接。
48.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置属性存储器适于存储代表与该加工元件相关联的一个或多个物理属性的数据。
49.如权利要求48所述的配置系统，其中所述一个或多个物理属性包括尺寸、流量、类型、体积、表面积、过程输入/输出连接的数目、过程输入/输出连接的类型、以及定时参数中的至少一个。
50.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置属性存储器适于存储与该过程元件相关联的通信属性。
51.如权利要求50所述的配置系统，其中该通信属性包括通信协议、通信连接类型、通信输入/输出的数目、以及通信连接输入/输出的类型中的至少一个。
52.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置属性存储器适于存储与该过程中对该过程元件的控制相关联的控制信息。
53.如权利要求52所述的配置系统，其中该控制信息包括控制例行程序。
54.如权利要求52所述的配置系统，其中该控制信息包括用来控制该过程元件的控制例行程序的类型指示。
55.如权利要求52所述的配置系统，其中该控制信息包括用来执行与对该过程元件的控制相关的诊断的控制诊断。
56.如权利要求52所述的配置系统，其中该控制信息包括与对该过程元件的控制相关联的一个或多个控制参数的值。
57.如权利要求56所述的配置系统，其中所述一个或多个控制参数包括定点、初始值、默认值、范围、测量单元、极限、和死区中的至少一个。
58.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置对象进一步包括适于仿真该过程元件的操作的仿真算法。
59.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置属性存储器适于存储与该过程元件的操作相关联的维护信息。
60.如权利要求59所述的配置系统，其中该维护信息包括告警信息。
61.如权利要求59所述的配置系统，其中该维护信息包括设备状况信息。
62.如权利要求59所述的配置系统，其中该维护信息包括设备校准信息。
63.如权利要求59所述的配置系统，其中该维护信息包括维护诊断信息。
64.如权利要求46所述的配置系统，其中该配置属性存储器适于存储与管理该过程元件所在的过程相关联的过程管理信息。
65.如权利要求64所述的配置系统，其中该过程管理信息包括涉及产品类型的数据。
66.如权利要求64所述的配置系统，其中该过程管理信息包括涉及吞吐量的数据。
67.如权利要求64所述的配置系统，其中该过程管理信息包括涉及效率的数据。
68.如权利要求64所述的配置系统，其中该过程管理信息包括涉及开工时间或停工时间的数据。
69.如权利要求64所述的配置系统，其中该过程管理信息包括涉及产量的数据。
70.如权利要求46所述的配置系统，该工作站采用该配置信息所确定的方式在该用户界面上显示涉及该过程元件的参数信息。
71.如权利要求46所述的配置系统，其中该工作站在该配置属性存储器中存储引用，以处理该参数信息从而产生附加过程信息。
72.如权利要求71所述的配置系统，其中该工作站是过程优化器工作站。
73.如权利要求71所述的配置系统，其中该工作站是装置监控工作站。
74.如权利要求71所述的配置系统，其中该工作站是过程控制工作站。
75.如权利要求71所述的配置系统，其中该工作站是过程管理工作站。
76.如权利要求71所述的配置系统，其中该工作站进一步将该附加过程信息与该显示图形一同显示在该用户界面上。
77.如权利要求76所述的配置系统，其中该工作站是过程控制工作站。
78.如权利要求76所述的配置系统，其中该工作站是装置监控工作站。
79.如权利要求76所述的配置系统，其中该工作站是装置维护工作站。
80.如权利要求76所述的配置系统，其中该工作站是过程管理工作站。
81.如权利要求76所述的配置系统，其中该工作站是诊断工作站。
82.如权利要求46所述的配置系统，其中该工作站进一步将该参数信息与该显示图形一同显示在该用户界面上。
83.如权利要求82所述的配置系统，其中该工作站以图形的形式显示该参数信息。
84.如权利要求82所述的配置系统，其中该工作站以文本的形式显示该参数信息。
85.一种用在加工厂中的集成配置系统，该集成配置系统包括：
一个或多个工作站，每一工作站都具有显示设备，并且其中所述一个或多个工作站：使用一个或多个配置对象来创建过程配置模块，其中该过程配置模块以可通信方式连接到与该加工厂相关联的实体上，并且其中这些配置对象中的每一配置对象都包括该加工厂中的物理实体的图形表示、参数存储器和配置存储器，该参数存储器适于存储与该加工厂中的物理实体相关联的设备参数信息，而该配置存储器适于存储与该加工厂中物理实体相关联的配置参数；
收集或产生与该相关联的过程实体相关的设备参数信息；和
使用该过程配置模块和该设备参数信息经由该显示设备显示图形查看。
86.如权利要求85所述的集成配置系统，其中该过程配置模块包括定义与该过程配置模块相关联的操作特性的属性。
87.如权利要求86所述的集成配置系统，其中该属性包括多个以可通信方式连接到该过程配置模块的多个设备参数信息中的一个或多个设备参数信息的标识。
88.如权利要求86所述的集成配置系统，其中该属性包括工程属性、控制属性、维护属性和管理属性中的至少一个属性。
89.如权利要求85所述的集成配置系统，其中该图形查看包括工程查看、操作员查看、维护查看和管理查看中的至少一个查看
90.如权利要求85所述的集成配置系统，其中该相关联的过程实体包括过程区域、过程单元、电源装置、旋转装置、现场设备、连接设备和控制环路中的一个。
91.如权利要求85所述的集成配置系统，其中所述配置对象中的每一配置对象都进一步包括标签以进行通信。
92.如权利要求85所述的集成配置系统，其中所述配置对象中的每一配置对象都进一步包括一个或多个输入和输出以及适于使用该设备参数信息来执行涉及过程操作的功能的方法。
93.如权利要求92所述的集成配置系统，其中该设备参数信息包括参数数据、状态数据、输入数据、输出数据和成本数据中的至少一个数据。
94.如权利要求85所述的集成配置系统，进一步包括存储在该存储器上的对象库，其中该对象库适于存储多个预定配置对象，这些配置对象能够被该工作站访问以创建该过程配置模块。
95.如权利要求94所述的集成配置系统，其中所述多个预定配置对象包括区域对象、单元对象、设备对象、连接对象和控制环路对象中的至少一个对象。
96.如权利要求94所述的集成配置系统，其中该工作站使用户能够使用所述多个预定配置对象来创建至少一个定制配置对象，并在该对象库中存储这至少一个定制配置对象。
97.如权利要求85所述的集成配置系统，进一步包括存储在该工作站中的执行机，该执行机在该加工厂操作期间执行该过程配置模块以执行涉及过程操作的功能。
98.如权利要求85所述的集成配置系统，其中所述系统包括维护系统工作站、优化器工作站、预测控制工作站、装置监控工作站和商业工作站中的至少一个工作站。
99.如权利要求85所述的集成配置系统，其中该工作站远离所述多个设备参数信息，并适于经由通信链路与所述多个设备参数信息进行通信。
100.如权利要求99所述的集成配置系统，其中所述通信链路包括因特网。
101.用于模拟加工厂的布局的集成配置系统，该集成配置系统包括：工作站，所述工作站：
使用一个或多个配置对象来创建过程配置模块，并且其中该过程配置模块以可通信方式连接到与该加工厂相关联的实体；
收集或产生与该加工厂相关联的实体相关的设备参数信息；和
基于该过程配置模块和该设备参数信息经由显示设备产生该加工厂的图形查看。
102.如权利要求101所述的集成配置系统，其中该工作站使用户能够指定与该过程配置模块相关联的属性。
103.如权利要求102所述的集成配置系统，其中该属性包括以可通信方式连接到该过程配置模块上以便访问与该过程配置模块相关联的数据的一个或多个设备参数信息的标识。
104.如权利要求102所述的集成配置系统，其中该属性包括工程属性、控制属性、维护属性和管理属性中的至少一个属性。
105.如权利要求101所述的集成配置系统，其中该图形查看包括工程查看、操作查看、维护查看和管理查看中的至少一个查看。
106.如权利要求101所述的集成配置系统，其中所述配置对象中的每一配置对象都包括数据存储器、图形表示、一个或多个输入和输出以及方法，其中该数据存储器适于存储与该相关联的过程实体相关的对象数据，该图形表示描述该相关联的过程实体，而该方法适于使用该设备参数信息来执行涉及过程操作的功能。
107.一种对加工厂中的多个应用程序的查看和配置行为进行集成的方法，该方法包括：在工作站上通过对一个或多个配置对象进行互连来创建过程配置模块，其中该过程配置模块以可通信方式连接到与该加工厂相关联的物理过程实体；
收集或产生与该相关联的物理过程实体相关的应用程序数据；以及
基于该过程配置模块和该应用程序数据在用户界面上产生图形查看。
108.如权利要求107所述的方法，进一步包括指定与该过程配置模块相关联的属性。
109.如权利要求108所述的方法，其中所述指定与该过程配置模块相关联的属性包括：识别出以可通信方式连接到该过程配置模块以便访问与该过程配置模块相关联的应用程序数据的一个或多个数据源应用程序。
110.如权利要求108所述的方法，其中所述指定与该过程配置模块相关联的属性包括指定工程属性、控制属性、维护属性和管理属性中的至少一个属性。
111.如权利要求107所述的方法，进一步包括在对象库中存储多个预定配置对象。
112.如权利要求111所述的方法，进一步包括使用所述多个预定配置对象来创建至少一个定制配置对象，并且在该对象库中存储所述至少一个定制配置对象。
113.如权利要求111所述的方法，其中创建所述过程配置模块包括：在显示设备上提供配置部分，从该对象库中选择出所述多个预定配置对象之一的描述，将所选择的多个预定配置对象之一的描述拖拽到该配置部分，并将所选择的多个预定配置对象之一的描述放置在该配置部分上的期望位置处。
114.如权利要求107所述的方法，进一步包括执行该过程配置模块以执行涉及过程操作的功能。
在工作站的计算机可读存储器中存储一组普通配置对象，其中这些普通配置对象中的每一普通配置对象都包括代表该过程中一个或多个物理元件的显示图形；
使用户能够在所述工作站上从所存储的一个或多个普通配置对象中创建出过程配置模块，其中该过程配置模块与该过程中的特定实体相关联；
使该用户能够提供针对该过程配置模块的代表该过程中的该特定实体的配置的配置参数；
在该过程的操作期间执行该过程配置模块来与该过程进行通信以接收与该过程中的该特定实体相关的参数信息；
经由用户界面将代表与该过程配置模块相关联的一个或多个物理元件的显示图形显示给该用户。
116.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述执行过程配置模块包括：经由该用户界面将该参数信息与代表所述物理元件中的至少一个的至少一个显示图形一同显示给该用户。
117.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定与该过程配置模块相关联的一个或多个工程参数。
118.如权利要求117所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定与该过程配置模块相关联的一个或多个工程参数包括：使该用户能够指定尺寸、流量、类型、体积、表面积、过程输入/输出连接的数目、过程输入/输出连接的类型和定时参数中的至少一个。
119.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定与对与该过程配置模块相关联的特定实体的控制相关联的一个或多个控制参数。
120.如权利要求119所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个控制参数包括：使该用户能够指定用在该过程的控制器中的特定控制例行程序。
121.如权利要求119所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个控制参数包括：使该用户能够指定用于控制与该过程配置模块相关联的特定实体的控制例行程序的类型。
122.如权利要求119所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个控制参数包括：使该用户能够指定控制诊断，该控制诊断用于执行对与该过程配置模块相关联的特定实体的控制相关的诊断。
123.如权利要求119所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个控制参数包括：使该用户能够指定与对与该过程配置模块相关联的特定实体的控制相关联的一个或多个控制参数值。
124.如权利要求123所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个控制参数值包括：使该用户能够指定针对定点、初始值、默认值、范围、测量单元、极限和死区中的至少一个的特定值。
125.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定与该过程配置模块所关联的特定实体相关联的一个或多个通信属性。
126.如权利要求125所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个通信属性包括：使该用户能够指定通信协议、通信连接类型、通信输入/输出的数目、通信连接输入/输出的类型中的至少一个。
127.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定适于仿真与该过程配置模块相关联的特定实体的操作的仿真算法。
128.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定一个或多个与该过程配置模块所关联的特定实体相关联的维护属性。
129.如权利要求128所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个维护属性包括：使该用户能够指定告警信息。
130.如权利要求128所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个维护属性包括：使该用户能够指定设备状况信息。
131.如权利要求128所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定一个或多个维护属性包括：使该用户能够指定维护诊断信息。
132.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括：使该用户能够指定与管理该特定实体所在的过程相关联的管理信息。
133.如权利要求132所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定管理信息包括：使该用户能够指定产品类型、吞吐量、效率、开工时间、停工时间和产量中的至少一个。
134.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够从所存储的一个或多个模板配置对象中创建出过程配置模块包括：经由该用户界面为该用户呈现所述一个或多个普通配置对象，使该用户能够选择所述一个或多个普通配置对象，并使该用户能够对所选择的一个或多个普通配置对象进行互连以创建该过程配置模块。
135.如权利要求134所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够创建该过程配置模块包括：使该用户能够指定与所述一个或多个普通配置对象中的每一配置对象相关联的特定过程实体。
136.如权利要求135所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够指定特定过程实体包括：使该用户能够指定与待存储在该过程配置模块中的特定过程实体中的每一特定过程实体相关联的标签，以识别与该过程配置模块相关联的特定过程实体。
137.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够提供针对该过程配置模块的配置参数包括使该用户能够指定该工作站通过使用该参数信息来产生附加过程信息；并且其中所述在该过程操作期间执行该过程配置模块包括将所述参数信息传送给该工作站。
138.如权利要求137所述配置和查看过程操作的方法，其中该工作站是优化器工作站。
139.如权利要求137所述配置和查看过程操作的方法，其中该工作站是控制工作站。
140.如权利要求137所述配置和查看过程操作的方法，进一步包括将该附加过程信息和代表与该过程配置模块相关联的一个或多个物理元件的显示图形一同显示在该用户界面上。
141.如权利要求137所述配置和查看过程操作的方法，其中该工作站是控制诊断工作站。
142.如权利要求115所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够从所存储的一个或多个普通配置对象中创建出该过程配置模块包括：使该用户能够从所存储的一个或多个普通配置对象中创建出多个过程配置模块，其中这多个过程配置模块中的每一过程配置模块都与该加工厂的不同部分相关联，并且该方法进一步包括使该用户能够于所述多个过程配置模块执行期间的不同时期在该用户界面上查看这多个过程配置模块中的不同过程配置模块。
143.如权利要求142所述配置和查看过程操作的方法，其中所述使该用户能够于不同时期在该用户界面上查看所述多个过程配置模块中的不同过程配置模块包括：使该用户能够从所述多个过程配置模块中选择出一个子集以便于相同时期在该用户界面上进行查看。
144.如权利要求143所述配置和查看过程操作的方法，进一步包括：将该过程相关的信息和所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集一同显示在该用户界面上。
145.如权利要求144所述配置和查看过程操作的方法，其中所述将该过程相关的信息和所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集一同显示在该用户界面上包括：在该用户界面上显示与所述多个过程配置模块的子集相关的信息。
146.如权利要求144所述配置和查看过程操作的方法，其中所述将该过程相关的信息和所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集一同显示在该用户界面上包括：基于所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集对待在该户界面上显示的信息进行过滤。
147.如权利要求146所述配置和查看过程操作的方法，其中所述显示该过程相关的信息包括：显示所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集相关的告警信息。
148.如权利要求146所述配置和查看过程操作的方法，其中所述显示该过程相关的信息包括：显示所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集相关的设备维护信息。
149.如权利要求146所述配置和查看过程操作的方法，其中所述显示该过程相关的信息包括：显示所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集相关的控制信息。
150.如权利要求146所述配置和查看过程操作的方法，其中所述显示该过程相关的信息包括：显示所述多个过程配置模块中在该用户界面上显示的子集相关的商业信息。
151.如权利要求146所述配置和查看过程操作的方法，进一步包括配置该工作站来与该过程配置模块进行通信以便从该过程配置模块获取信息。
152.如权利要求151所述配置和查看过程操作的方法，其中所述配置该工作站来与该过程配置模块进行通信包括：配置该工作站以便从该过程配置模块获取工程信息。
153.如权利要求151所述配置和查看过程操作的方法，其中所述配置该工作站来与该过程配置模块进行通信包括：配置该工作站以便从该过程配置模块获取过程控制信息。
154.如权利要求151所述配置和查看过程操作的方法，其中所述配置该工作站来与该过程配置模块进行通信包括：配置该工作站以获取由该过程发送给该过程配置模块的参数信息。
155.如权利要求151所述配置和查看过程操作的方法，其中所述配置该工作站来与该过程配置模块进行通信包括：配置该工作站以便从该过程配置模块获取配置参数。
用在加工厂中的集成配置系统
技术领域
[0001] 本申请总体上涉及对加工厂进行配置，更具体而言，涉及用在加工厂中的集成了查看和配置行为的集成配置系统，以上行为与在加工厂中使用的多个应用程序相关联。 背景技术
[0002] 过程控制系统，例如用于化学、石油或其它过程的那些过程控制系统，通常包括一个或更多集中式或分散式的过程控制器，这些过程控制器通过模拟、数字或组合模拟/数字总线与至少一个主机或操作工作站以及诸如现场设备之类的一个或更多过程控制和仪表设备相互通信耦合。例如可能是阀、阀位控制器、开关、变送器以及传感器(例如，温度、压力和流速传感器)的现场设备，位于加工厂环境内，并且执行过程内的各项功能，例如开TM启或关闭阀、测量过程参数、增大或减小流体流动，等等。诸如符合众所周知的FOUNDATION现场总线(下文中称为“现场总线(Fieldbus)”)协议的现场设备之类的智能设备也可以执行控制计算、告警功能、以及通常在过程控制器内执行的其他控制功能。 [0003] 通常位于加工厂环境内的过程控制器，接收表示由现场设备作出的过程测量或与现场设备相关联的过程变量的信号、和/或有关该现场设备的其他信息，并执行控制器应用程序。举例来说，该控制器应用程序实施作出过程控制决定的不同控制模块，基于所接收的信息生成控制信号，并且与在诸如HART 和Fieldbus现场设备中执行的控制模块或控制块协调一致。过程控制器中的控制模块通过通信线路向现场设备发送控制信号，由此控制该过程的操作。
[0004] 来自现场设备和过程控制器的信息典型地可以用于一个或更多硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机、便携式设备、数据历史库、报告生成器、集中式数据库等等，以便使操作员能够执行关于该过程的预期功能，例如改变过程控制例行程序的设定、修改过程控制器或智能现场设备内控制模块的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和过程控制器生成的告警，为了训练人员或测试过程控制软件的目的而模拟该过程的操作等等。 [0005] 尽管典型的加工厂具有众多连接至一个或更多过程控制器的过程控制和仪表设备，例如阀、变送器、传感器等等，但是同时还存在过程操作所必需的或相关的多个其他支持设备。这些附加设备包括，例如供电装置、发电装置和配电装置、例如涡轮，马达之类的旋转装置等等，它们通常都分布于典型工厂内的多个地方。尽管这些附加装置并不一定要创建或使用过程变量，并且在多个情况下，出于影响过程操作的目的，这些附加装置不受过程控制器控制甚至也不与之耦合，但是对过程的正确操作来说，这些装置仍然是重要的，而且从根本上来说也是必需的。
[0006] 通过诸如直接或无线总线、以太网、调制解调器、电话线等通信连接至过程控制器的操作员工作站，具有适用于运行诸如过程控制配置应用程序的软件或固件的处理器和存TM储器。例如，由爱默生过程管理公司(EmersonProcess Management)销售的DeltaV 和Ovation控制系统中的每一个，都包括存储在位于加工厂不同位置的不同设备中并由其执行的多个应用程序。可驻留在一个或多个操作员工作站中的过程控制配置应用程序使得TM
用户能够创建或改变过程控制模块并经由数据高速线路下载这些过程控制模块到DeltaV和Ovation系统中的分布式过程控制器或现场设备。典型地，这些控制模块由可通信地互连的功能块构成，这些功能块是面向对象编程协议中的对象，而面向对象编程协议基于其输入在控制方案中执行功能并在控制方案中提供输出给其它功能块。每个过程控制器，以及在一些情况下的智能现场设备，可以存储和执行控制器应用程序，该应用程序运行分配的和下载的控制模块以实施实际的过程控制功能。
[0007] 过程控制配置应用程序还可允许用户创建或改变用户界面，该界面被用户界面应用程序使用来显示数据给操作员并使得该操作员在过程控制例行程序中改变诸如定点之类的设置。可运行在一个或多个操作员工作站上的用户界面应用程序经由数据高速线路接收来自控制器应用程序的数据并使用用户界面显示该数据给配置工程师、过程控制操作员、维护人员、工厂管理者或主管等，并可提供例如工程查看、操作员查看、维护查看、管理查看等的多个不同查看中的任何一个。
[0008] 用户界面应用程序典型地实施在一个或多个操作员工作站中的全系统基础上，并提供预配置的显示给读取加工厂或加工厂中的设备的操作状态的操作员或维护人员。典型地，这些显示采用接收由过程控制器或加工厂内的其他设备产生的告警的告警显示形式、指示过程控制器和加工厂中其他设备的操作状态的控制显示形式、指示加工厂内设备的操作状态的维护显示形式等。
[0009] 多个加工厂，尤其是那些使用智能现场设备的加工厂，包括用来帮助监控和维护工厂中设备的应用程序，而不考虑这些设备是过程控制和仪表设备还是其它类型的设备。例如，由爱默生过程管理公司销售的资产管理解决方案(AMS)套装应用程序能够与现场设备进行通信并存储关于现场设备的数据，以确定并跟踪现场设备的操作状态。这种系统的一个例子在标题为“用在现场设备管理系统中的集成通信网络”(“Integrated CommunicationNetwork for use in a Field Device Management System”)的第5960214号美国专利中公开。
[0010] 在某些情况下，AMS应用程序可以用来与现场设备进行通信，以改变该现场设备内的参数，从而使该现场设备自身运行应用程序，例如自校准例行程序或自诊断例行程序，以获得关于该现场设备的状态或状况的信息，等等。该信息可以包括，例如状态信息(例如，是否已经出现了告警或其他类似事件)、设备配置信息(例如，该现场设备目前的或可以配置的方式，以及该现场设备所用测量单元的类型)、设备参数(例如，现场设备范围值和 其他参数)，等等。这些信息可以存储在现场设备中，也可以存储在与现场设备相关的现场设备数据库中，并可由维护人员来监控、维护、和/或诊断这些现场设备。
[0011] 此外，多个加工厂包括设备监控和诊断应用程序，例如由CSI系统提供的RBM产品，或者其它众所周知的应用程序，来监控、诊断和优化各种旋转装置的操作状态。维护人员通常使用这些应用程序来维护和监视工厂内旋转装置的性能，以确定关于旋转装置的问题，并确定旋转装置何时以及是否必须要进行修理或更换。类似地，多个加工厂包括电源控制和诊断应用程序，例如由Liebert和ASCO公司提供的那些应用程序，以便控制和维护发电和配电设备。
[0012] 众所周知可提供专家系统或应用程序，例如由NEXUS当前提供的OZ专家系统、或任何其他类型的专家系统，包括例如使用过程控制变量和关于操作控制例行程序的操作状态的有限信息的数据挖掘系统、或与过程控制例行程序相关联的功能块或模块，来检测恶劣的操作环路并提供给操作员有关改正该问题的建议做法的信息。
[0013] 此外，众所周知可在工厂内运行控制优化应用程序，例如实时优化器(RTO+)，以便优化加工厂的控制活动。该优化应用程序典型地使用加工厂的复杂算法和/或模型以预测如何改变输入，从而优化与期望的优化变量如利润相关的加工厂操作。
[0014] 此外，多个加工厂具有与其相关联的其他计算机，这些计算机执行关于商业功能的应用程序，比如与原材料定购、用于加工厂的更换部件或设备相关联的应用程序，以及关于销售预测和产品需求的应用程序。
[0015] 典型地，用在相同加工厂内的各种应用程序设置成由与加工厂相关联的不同人员使用或配置。总体说来，针对这些应用程序中每一个的配置行为都包括提供放置在加工厂中的设备的类型、位置、名称等以及设备被可通信地互连在一起的方式的信息，这种互连使得应用程序能够访问来自控制、维护和优化行为中的那些设备的信息或关于那些设备的信息。由于这些应用程序 由不同的人分别运行，因此相同的配置信息通常在不同的时间被分别输入到各种应用程序中，导致配置行为的重复。
[0016] 例如，典型地用在加工厂中的过程控制配置应用程序和维护应用程序是不同的独立程序，在这些程序中用户必须利用运行在工作站上的过程控制配置应用程序来配置和查看过程设置和其它信息。在处理运行之后，用户可(通过输入相同或类似的信息或已经提供的用来配置过程控制配置应用程序的数据)切换到不同的程序(或甚至是不同的工作站)，来配置维护应用程序以查看现场设备特定信息。该配置信息还可被分别提供给优化应用程序、商业应用程序等。该多步骤配置过程是消耗时间的，会导致工程劳动的冗余，对用户来说可能是不方便和困惑的，需要双份的硬件，并需要用户被培训于多种应用程序，所有这些都引致在配置和运行加工厂方面的附加成本。
发明内容
[0017] 一种用在加工厂中的集成配置查看系统，包括计算机可读存储器和存储在该计算机可读存储器上的多个模板配置对象。多个模板配置对象中的每个都包括加工厂中的物理实体的图形表示，适于与加工厂进行通信以获取和存储与加工厂中该物理实体相关联的设备参数信息的参数存储器，和适于存储与加工厂中的物理实体相关联的配置参数的配置存储器。第一例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以在用户界面上呈现库部分。该库部分适于于经由用户界面呈现多个模板配置对象的描述给用户。第二例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以在用户界面上呈现配置区域。第三例行程序存储在计算机可读存储器上并适于在处理器上执行以使得用户从库部分的多个模板配置对象中选择一个并在配置区域中放置所选择的模板配置对象以在配置区域中创建过程配置模块。
附图说明
[0018] 图1是位于加工厂内的分布式过程控制网络的示意框图，该网络包括执 行集成加工厂配置系统的操作员工作站，该系统使用配置对象来形成配置模块，这些模块提供加工厂内增强的控制、显示和仿真功能；
[0019] 图2是存储在图1的操作员工作站中的配置应用程序和其它实体的逻辑框图，其中包括配置对象和过程配置模块；
[0020] 图3是可以用来由配置工程师通过使用存储在对象库中的配置对象来创建过程配置模块的配置屏幕的简化图；
[0021] 图4是图示包括互连在一起的多个单元对象的过程配置模块的配置屏幕的简化图；
[0022] 图5是图示可存储在对象库中的区域对象的配置屏幕的简化图；
[0023] 图6是加工厂的一部分的屏幕显示的简化图，其可由过程配置模块使用配置对象来产生；
[0024] 图7是集成配置系统的示意框图，该系统包括过程配置模块和多个从过程配置模块读取数据并提供数据给过程配置模块的应用程序；
[0025] 图8图示了控制操作员对与加工厂相关联的特定实体进行查看的屏幕显示； [0026] 图9图示了维护操作员对与加工厂相关联的特定实体进行查看的屏幕显示；和 [0027] 图10图示了工厂管理者对与加工厂相关联的特定实体进行查看的屏幕显示。 具体实施方式
[0028] 现在参考图1，一个示例的加工厂10包括集成配置查看系统，该系统使用配置对象来形成过程配置模块39以提供过程环境内增强的控制、显示和仿真功能。通常，加工厂10包括具有一个或多个过程控制器12的分布式过程控制系统，该控制器可为一对冗余控制器。每个过程控制器12经由输入/输出(I/O)卡或设备18和19来连接到一个或多个现场设备14和16，设备18和19可以是符合任何期望的通信或控制协议的任何类型的I/O设备。 现场设备14和16可以是任何类型的现场设备，例如传感器、阀、变送器、定位器等等，并且可符合任何期望的公开的、专用的或其它通信或编程协议。
[0029] 加工厂10还包括一个或多个用户界面或计算机20和22(其可为任何类型的个人计算机、工作站等等)，这些用户界面或计算机可被比如配置工程师、过程控制操作员、维护人员、工厂管理者或主管等的工厂人员访问。工作站20和22经由通信线路或总线24连接到过程控制器12，该通信线路或总线可使用任何期望的硬连线或无线通信结构，并使用任何期望的或合适的通信协议，例如以太网(Ethernet)协议来实施。该过程控制器12、I/O设备18和19、以及现场设备14和16大体构成了过程控制系统。
[0030] 此外，数据库28可连接到通信总线24并作为数据历史库来工作，其收集和存储配置信息、在线过程参数、状态、以及其它与加工厂10中的过程控制器12和现场设备14和16相关联的数据。数据库28也可作为配置数据库来工作以存储当前配置，包括下面描述的过程配置模块，以及下载到和存储在过程控制器12和现场设备14和16中的用于加工厂10的过程控制系统的控制配置信息。
[0031] 尽管过程控制器12、I/O设备18和19、以及现场设备14和16典型地位于并分布于有时是恶劣的工厂环境中，但是工作站20和22、以及数据库28通常位于控制室或其它不那么恶劣并容易被操作员、维护人员等来访问的环境。
[0032] 如已经知道的，过程控制器12，例如可以是爱默生过程管理公司销售的DeltaVTM和Ovation控制器，存储和执行控制器应用程序，这些控制器应用程序使用多个不同的、独立执行的控制模块或块29来实施控制策略。这些控制模块中的每一个都可由通常被称作功能块的实体组成，其中每个功能块是整个控制程序的一部分或子程序并(经由被称作链接的通信)与其他功能块共同操作以实施加工厂10内的过程控制环路。
[0033] 如被熟知的，可以是面向对象的编程协议中的对象的功能块典型地执行以下功能中的一项：输入功能，比如与变送器、传感器或其它过程参数测量 设备相关联的功能；控制功能，例如与执行PID、模糊逻辑等的控制程序相关联的功能；和输出功能，其控制一些设备比如阀的操作以执行加工厂10内的一些物理功能。当然，也存在混和和其它类型的复杂功能块，比如模型预测控制器(MPCs)、优化器等等。应当理解，由于Fieldbus协议和TMDeltaV 系统协议使用控制模块29和在面向对象的编程协议中设计并实施的功能块，所以控制模块29可使用包括例如连续功能模块、阶梯逻辑等的任何期望的控制编程方案来设计，并且不局限于使用功能块或任何其他特定编程技术来设计。
[0034] 在图1所示的加工厂10中，连接到过程控制器12的现场设备可以是传统的(即非智能的)现场设备14，例如在模拟线路上与I/O设备18进行通信的标准4-20毫安(mA)设备。可选地，或者此外，该现场设备也可以是具有处理器和存储器的智能现场设备16，例如HART 、PROFIBUS 、以太网或Fieldbus现场设备，其在数字总线上使用Fieldbus通信协议与I/O设备19进行通信。智能现场设备16可以存储和执行模块或子模块，例如与实施在过程控制器12中的控制策略相关联的功能块30。就像熟知的那样，图1中所示的被安置在两个不同Fieldbus现场设备16中的功能块30可以与过程控制器12中的控制模块29一起执行以实施过程控制。当然，现场设备14和16可以是任何类型的设备，例如传感器、阀、变送器、定位器等等，而I/O设备18和19可以是符合比如HART 、PROFIBUS 、Fieldbus等任何期望通信或控制器协议的任何类型的I/O设备。
[0035] 加工厂10还包括多种旋转装置，例如涡轮、马达等等，这些旋转装置连接到通信总线24。同样，与加工厂10相关联的发电和配电装置25也可以连接到通信总线24。当然，任何其他装置和过程控制设备也可以加入加工厂10中或为其一部分，并且这里描述的系统并不局限于图1中所特别图示的装置，而是也可以由任何其他类型的过程控制装置或设备所代替，或还包括任何其他类型的过程控制装置或设备。
[0036] 在图1的加工厂10中，工作站20包括多个应用程序和其它数据结构 32，其可被例如配置工程师、过程操作员、维护人员、工厂管理者或主管等的授权用户来访问以便查看并提供与位于加工厂10中的设备、单元、装置等相关的功能性。这多个应用程序32存储在工作站20的计算机可读存储器34中，而且多个应用程序32中的每个应用程序或实体都适于在与工作站20相关联的处理器36上执行。
[0037] 尽管这所有的多个应用程序32都被示出为存储在相同的工作站20上，但是这些应用程序中的一些或其它实体可存储在与加工厂10相关联的其他工作站或计算机设备中并在其中执行，例如存储在工作站22并在其中执行。此外，这多个应用程序32中的应用程序可以拆解并在两个或更多的计算机或机器上执行，并可被配置为彼此共同操作。 [0038] 工作站20可进一步包括用户界面程序或应用程序35，该程序接收并在显示屏幕37上或与工作站20相关联的例如便携设备、膝上型电脑、其他工作站、打印机等的显示设备上显示与加工厂10(或在加工厂10中的或与加工厂10相关联的实体)相关的信息。如将要被详细描述的，用户界面应用程序35可产生一个或多个用户显示，例如操作员、维护和管理者显示，这些显示使得用户能够查看和/或检索关于加工厂的不同部分的相关信息，并使得用户可以基于对加工厂10中过程控制区域、单元、环路、设备等的描述或显示，来以期望的方式图形化地浏览或导航到加工厂的不同部分。
[0039] 通常，多个应用程序32可与一组过程配置模块39共同使用并使用这些过程配置模块39进行配置，该组过程配置模块可提供与加工厂10的一部分相关联的操作的仿真。过程配置模块39具有与其相关的图形以创建过程图形显示，该过程图形显示总体提供了与加工厂10的一部分有关的显示。将在下面详细描述的过程图形显示元素通常是由操作者的显示、工程师的显示、维护人员的显示、工厂管理者或主管的显示或其他显示所使用的为诸如操作员之类的用户提供关于加工厂10及其中的元件操作、配置或结构的信息。过程配置模块39的一个例子在申请号为10/278469的名为“加工厂中的智能过程模块和对象”(提交于2002年10月22号)的美国专利申请中被披露，其在此被清楚地结合进来以作为参考。
[0040] 过程配置模块39可用来仿真加工厂10或其中以过程图形显示所描述的方式而连接的一些不同元件的操作，并且此外，还可用来为诸如操作员、维护人员、商务人员之类的不同用户提供查看。这些查看为这些用户提供包括应用程序32所产生的信息在内的各种信息。尽管过程配置模块39被图示为存储在工作站20中并由其执行，但该过程配置模块39也可下载到与加工厂10相关联的诸如工作站22、膝上型电脑、便携设备之类的任何其他计算机中并由其执行。
[0041] 图2示出了存储在工作站20的计算机可读存储器34中的多个应用程序32中的一些应用程序和数据结构或其它实体。特别地，配置应用程序38可以被例如配置工程师来创建过程配置模块39(也叫作过程流模块)和相关的图形显示。尤其是，配置应用程序38可以使用一个或多个配置对象42来创建过程配置模块39，下面将会更详细地描述配置对象的特性。此外，尽管一个配置应用程序38可以创建过程配置模块39，但这些配置模块39也可以由不同的配置应用程序来创建。另外，多个应用程序32中的不同应用程序可以彼此位于不同的地理位置和/或位于与加工厂10不同的地理位置，并且可被适于经由任何合适的通信网络，比如因特网，或其它开放网络，来进行通信。
[0042] 多个配置对象42可存储在预定的、示例或模板配置对象42的库40中的计算机可读存储器34中。该库40可由配置应用程序38来访问、拷贝或使用以创建一个或多个过程配置模块39。每个过程配置模块39由一个或多个配置对象42组成或由一个或多个配置对象42创建，并可包括任意数目的连接在一起的对象。此外，每个配置对象42可包括一个或多个存储在过程配置模块存储器46中的过程流或仿真算法45。
[0043] 如上所述，配置应用程序38可用来创建一个或多个图形显示41，每个图形显示由一个或多个配置对象组成或从一个或多个配置对象创建，并可包括任意数目的连接在一起的显示元件。图2中以扩展的形式显示了图形显示41中的一个，其包括通过例如可以是导管、管道、电缆、传送带等连接元件互连在一起的一组过程元件的描述，这里过程元件例如阀、槽、传感器和流变送器。
[0044] 执行机48在运行期间执行或实施各个过程配置模块39，以便根据图形显示41的定义为操作员创建一个或多个过程显示，并实施与过程配置模块39相关联的仿真功能。执行机48可以作为整体使用定义在过程配置模块39上实施的逻辑的规则数据库50，以及特别是那些模块39中的配置对象42。该执行机48也可以使用连接矩阵52，该连接矩阵定义加工厂10中的以及过程配置模块39中的过程元件之间的连接以实施用于过程配置模块39的功能。
[0045] 图2更详细地显示了配置对象42e。虽然配置对象42e显示为一个模板配置对象，但可以理解，其它配置对象通常也会包括关于配置对象42e所描述的相同或类似的元件、特征、参数等。此外，应理解这些元件、特征以及参数的规格或数值可以依据配置对象的特性和用途而改变，或在配置对象42e之间有差别。而且，虽然配置对象42e可以是面向对象编程环境中的对象，并且因此而包括数据存储、输入和输出以及相关的方法，但该配置对象42e可以由任何需要的编程范例或协议创建并且在这些范例或协议中实现。
[0046] 就像将要被理解的，在被示例之前，配置对象42e是与例如图1中的加工厂10中的物理或逻辑实体之类的特定实体相关联的对象。然而，在被拷贝和示例之后，配置对象42e可依赖于加工厂10中的特定实体以仿真该特定实体的操作。无论如何，配置对象42e包括用来与加工厂10中的实体进行通信的数据存储器53，该数据存储器与和配置对象42e相关的加工厂中的实体进行通信，并存储从配置对象42e所关联的实体接收的或与该实体相关的设备参数信息或数据。该数据存储器53通常包括数据存储器53a，数据存储器53a存储与配置对象42e相关的实体的一般或永久信息，比如制造商、版本、名称、类型等等。数据存储器53b可存储变量或改变的数据，例如参数数据、状态数据、输入和数出数据、成本或与配置对象42e相关的实体的 其它数据，包括与该实体相关联的配置参数，以及以前曾经存在于或当前正存在于加工厂10中的与该实体相关的数据。当然，配置对象
42e也可被配置为或编程为经由任何期望的通信链路从实体本身、经由通信总线24从历史库(historian)28、或以任何其他期望的方式周期性或非周期性地接收这种数据(例如成本数据)。
[0047] 数据存储器53c可以存储与配置对象42e相关的加工厂10中的实体的图形表示，并且该图形表示被用来产生经由操作者界面到操作者的图形显示41，该操作者界面可以是与图1中工作站20相关联的显示屏幕37。当然，该图形表示可包括用于关于实体的信息的位置占有符(在数据存储器53c中用下划线标明)，该关于实体的信息比如是由存储在数据存储器53b中的关于实体的参数或其它可变数据来定义的信息。当图形表示作为图形显示41的一部分而在显示设备37上呈现给操作者时，该参数数据可以以图形位置占有符的形式显示。
[0048] 图形表示(和配置对象42e)也可以包括预定连接点(在数据存储器53c中用“X”标明)，其使得配置工程师或操作者可以在过程元件上附加上行或下行成分，就像图形表示所描述的那样。当然，这些连接点也可以使得配置对象42e知道连接到配置对象的元件就像在过程配置模块39中配置的那样，而且其可指定可以使用的连接元件的类型，连接元件例如是导管、管道、与该元件相关联的流等。
[0049] 配置对象42e还可以包括一个或多个输入54和输出56，以与使用配置对象42e的过程配置模块39中的或外面的其它配置对象进行通信。如下面将要详细描述的，输入54和输出56与其它配置对象42的连接可以由配置工程师在加工厂10的配置过程中简单地通过将其它配置对象42连接到这些输入54和输出56来进行配置，或通过指定将在配置对象42之间产生的特定通信来完成。
[0050] 这些输入54和输出56中的一些可以在被连接到连接在预定连接点的配置对象上时为上述的配置对象而被定义。这些输入54和输出56也可以由规 则数据库50中的一组规则和定义加工厂10中不同设备或实体之间连接的连接矩阵52来确定或定义。包括与其相关联的数据存储器或缓存器的输入54和输出56通常被用来提供从其它配置对象到该配置对象42的数据通信，或提供存储在该配置对象42e中或由其产生的数据的通信给其它配置对象。这些输入54和输出56也可用来提供在配置对象42e和过程控制系统中的其它对象，例如位于过程控制器12中的控制模块29、智能现场设备16等之间的通信。 [0051] 如图2所示，配置对象42e还包括方法存储器58，该方法存储器58用来存储零、由配置对象42e在执行机48执行过程配置模块39的过程中所实施的一个或多个方法60(图2中显示为方法60a、60b和60c)。通常，存储在方法存储器58中的方法60会经由输入54和输出56使用存储在数据存储部分53a和53b中的数据和从其他配置对象获得的数据、甚至是来自例如是配置数据库或历史库28的其他资源的数据，来确定关于加工厂10或加工厂10中的实体的信息。例如，方法60可以确定与配置对象42e定义的实体相关联的差的或坏的操作条件、与该实体或加工厂10中的其它实体相关联的错误。
[0052] 方法60可以基于配置对象的类型或类(class)而被预配置或提供，并通常在配置对象42e在运行期间每次在执行机48中被执行的时候被执行。一些可以被提供在例如配置对象42e的配置对象中的示例方法60包括检测泄漏、死区、死时间、运动、变异、状态监测、计算开支、或与该实体相关联的其它状态。
[0053] 方法60也可被提供来帮助对与该配置对象相关联的过程实体的操作或流过该过程实体的材料进行仿真。因此，方法60可被提供来计算质量平衡、能量平衡、流、温度、合成物、蒸汽态、以及与加工厂10中的材料相关联的系统级或流级的参数，以便对元件的操作进行仿真并基于提供的输入等计算期望的输出。当然，这些仅仅是可以被存储在配置对象42e中并由其运行的方法60中的一部分，还有很多其它方法可被使用，这种方法通常由其所表示的实体的类型而确定，通过这种方式使得该实体被连接并被使用在加工厂10中，如同其它因素一样。
[0054] 由于配置对象42e可被存储并执行检测系统级状态、错误等的方法60，因此这些方法60还可用来确定关于例如过程配置模块39、环路、以及其它非系统级实体的设备、逻辑元件的其它信息。如果需要的话，方法60可以通过任何期望的编程语言或结构而被编程或提供，例如可以使用C，C++，C#，XML，XSL，.NET等等，并可被参考于在执行期间需要为配置对象42e运行的规则数据库50中或在其中定义可应用的规则。
[0055] 参考图3，用户或配置工程师通过(使用配置对象42e)创建一个或多个过程配置模块39，来运行或执行配置应用程序38以定义过程控制环境中的组成设备、互连性、以及相互关系，该过程配置模块39模拟加工厂10中物理实体和逻辑实体的布置。如图3所示，配置显示64包括库或模板部分65(其包括图2中的库40)和配置部分66。在一个实施例中，配置应用程序38可包括存储在计算机可读存储器34上的例行程序，该例行程序适于在处理器36上执行以便在用户界面或工作站20上呈现该库或模板部分65(其包括图2中的库40)。此外，配置应用程序38可包括存储在计算机可读存储器34上的例行程序，该例行程序适于在处理器36上执行以便在用户界面或工作站20上呈现配置显示或区域64给配置工程师(或其它用户)，如图3显示的那样。
[0056] 库或模板部分65适于经由用户界面或工作站20将多组模板配置对象67的图形描述呈现给用户，该模板配置对象67可包括图2中的配置对象42。模板配置对象67可与任何期望的过程实体相关联，例如，代表加工厂10中的设备的设备对象67a、代表加工厂10中的连接器元件的连接对象67b、代表加工厂10中的单元的单元对象67c、以及代表加工厂10的区域的区域对象67d。
[0057] 设备对象67a可以与加工厂10中的物理设备相关联，这些物理设备执行一些关于材料流的功能，例如阀、传感器、变送器、泵、喷射器(eductor)、节气闸、进料器等。连接对象67b定义了加工厂10中诸如固体材料、液体、蒸汽、电流和气体等材料从一个设备运输或承载到另一个设备的方式。更具体地，连接对象67b可包括导管、管道、通道、传送带、电缆或将材料从加工厂中的一点移动到另一点的任何其它设备或实体。导管通常被用来图示(和仿真)加工厂10中液体和高压蒸气或气体的流动。管道通常被使用来图示(和仿真)加工厂10中低压气体的流动。传送带通常被使用来图示(和仿真)固体材料在处理单元之间的移动。而电缆被使用来图示(和仿真)在电-化学过程中的电流动等等。箭头与这些连接对象67b一起显示以指明材料流动的方向。
[0058] 每个连接对象67b都定义了被使用来在设备的输入或输出处提供材料的连接的类型。换句话说，连接对象67b可以起始于设备对象67a的输出或单元对象67c的输出，并可终止于设备对象67a的输入或单元对象67c的输入。而且，如果上游输出对两个连接来说是共有的，那么一个“T”元件可被包括在连接对象67b中。同样，“T”元件可被使用来结合多个输出。
[0059] 在一些情况中，特定类型的设备对象67a可仅被用于特定类型的连接对象67b。例如，导管可能仅被用于阀、泵、喷射器或进料器。同样，管道对象可被建立用于通风扇或节气闸驱动或提供气体流动的其它设备。同样，传送带仅被用于进料器和电机驱动以仿真和描述固体材料的流动。
[0060] 单元对象67c可包括聚集互连在一起的设备对象67a和连接对象67b以及以某种方式对加工厂10中的材料或流处理或执行功能的其它工厂设备的逻辑分组。通常，来自单元对象67c的所有输入和到达单元对象67c的所有输出都可通过连接对象67b来实现。标准单元对象67c包括槽(垂直的和水平的)、搅拌器、反应堆、空气加热器、热交换器、压缩机、涡轮、分裂蒸馏塔、脱水器、分离器、锅炉、或执行某些类型的简单或标准处理活动的任何其它元件，以及与这些单元相关联的各种设备对象67a和连接对象67b。类似的，区域对象67d可包括聚集单元对象67c、互连在一起的设备对象67a和连接对象67b、以及以某种方式对工厂10中的材料或流进行处理或执行功能的其它工厂设备的逻辑分组。 [0061] 基本上，模板配置对象67是可由系统制造商提供给用户的普通对象，并可被选择、拖拽或放置在配置部分66上以创建过程配置模块39中的配置对象的实例。更具体地，为了创建过程配置模块39，配置应用程序38可包括存储在计算机可读存储器34上的例行程序，该例行程序适于在处理器36上执行，其使得配置工程师(或一些其他用户)通过从库或模板部分65中选择一个模板配置对象67、将选择的模板配置对象拖拽到配置部分66中所期望的位置、以及在配置部分66的期望位置中放下或放置所选择的模板配置对象67来创建过程配置模块39。
[0062] 应当理解的是配置工程师以任何传统窗方式“选择”特定模板配置对象67，例如通过用鼠标双击模板配置对象67、在触摸屏幕上轻击或触摸特定模板配置对象67、或在键盘上输入命令。
[0063] 如下面将要详细讨论的，该例行程序可使得配置工程师(或一些其它用户)将所选择的模板配置对象的配置参数存储在数据存储器53中以创建过程配置模块39。该例行程序可进一步使得配置工程师(或一些其它用户)可以存储表示与物理实体相关联的通信属性的数据。该通信属性可包括通信协议、通信链接类型、多个通信输入/输出、和/或通信链接输入/输出的类型。
[0064] 设备对象67可用于创建高级别配置对象，例如常规单元对象。同样，模板单元对象可用来为过程控制系统的设备或逻辑分级结构的每一级别创建更高级别的对象，例如常规区域对象等。所有的常规或用户定义的高级别配置对象可与预定模板配置对象42一同存储在库40中，并在之后重新使用或用作为创建其它常规配置对象，包括其它单元和区域配置对象的起始点。
[0065] 图3示出了可以使用上述模板配置对象67和配置应用程序38创建的用于流环路的过程配置模块39的一个例子。如图3所示，配置工程师可以通过在期望位置中的配置部分66上选择、拖拽和放置模板设备对象67a，例如阀102和变送器104来创建过程配置模块39。配置工程师可以通过在阀102和变送器104之间选择、拖拽和放置模板连接对象67b，例如导管106，来互连阀102和变送器104。
[0066] 可选地，连接对象可以通过按住鼠标左键在一个对象输出(例如一个设备对象输出或一个单元对象输出)上，并在按住鼠标键的同时将光标定位于一个对象输出(例如，一个设备对象输入或一个单元对象输入)。为了成功地建立连接，上游对象和下游对象的输入和输出类型(导管、管道、传送带等)必须匹配。该连接可自动采用上游对象的类型。 [0067] 在指定了构成特定过程配置模块39的配置对象之后，配置应用程序38允许配置工程师使用例如与配置显示64相关联的上拉菜单、下拉菜单、象形菜单、对话框、弹出菜单等来指定与每个过程配置模块39(和过程配置模块39中的配置对象42)相关联的属性或特性。更具体地，每个过程配置模块39(以及过程配置模块39中的配置对象42)可包括物理或工程属性、控制属性、维护属性和管理属性。
[0068] 在配置加工厂10的过程中，配置工程师可完全地为过程控制系统中的每个过程配置模块定义属性、方法等，并在数据存储器53中存储配置信息或参数(例如物理或工程属性、通信属性、控制属性、维护属性、过程管理信息或商业属性、一个或多个用于显示设备参数信息的显示格式等)。通过为各个过程配置模块指定这些不同的属性，之前与各种不同应用程序相关联的配置动作集成在一个可由各种应用程序使用的单独对象中，以提供各种不同的信息观点或类型给不同的用户。
[0069] 物理或工程属性可包括与由过程配置模块39模拟的实际物理对象(比如设备、单元、区域等)相关联的类型、尺寸、流量、体积、表面积、多个过程输入/输出连接、过程输入/输出连接的类型、定时参数等。作为例子，与阀对象相关联的物理或工程属性可包括阀类型(例如线性、快开、等百分比等)、阀尺寸、从打开到关闭一次的时间、阀制造商和零件号码、流经阀的材料类型、以及一个或多个工程应用程序或工具的指示，该一个或多个应用程序或工具可使用设备参数信息和/或配置参数信息，来执行与过程配置模块相关联的物理实体相关的数据处理功能以及产生与该物理实体相关的 过程信息。
[0070] 控制属性可包括控制策略或例行程序(包括构成该控制策略的功能块)、用来控制该物理实体的控制策略或例行程序的类型、用于与该物理实体的控制相关联的一个或多个控制参数的值、与该控制策略相关联的功能块的电输入和输出的基准、定点、属性的初始值、属性的默认值(如果合适的话)、属性的范围(即高和低数值)、测量单元、阈值、死区等等。多个模板配置对象67还可包括适于仿真加工厂10中的任何实体的仿真算法。作为例子，配置工程师可为槽单元对象创建控制策略，其中槽中的液位由液位传感器读取，并与预定的期望液位作比较。然后控制策略可基于液位是否低于或高于预定期望液位而打开或关闭进给阀。通过液位传感器进行读取并在显示设备37上显示感测到的液位的指示，该仿真算法可仿真槽单元对象的液位。
[0071] 与阀对象相关联的控制属性可包括例如功能块的控制策略，其用来定义和访问特定功能以控制阀。配置工程师可将功能块(即AI、AO、DI、DO等)的电输入和输出与由构成过程配置模块39的各种配置对象(例如设备对象67a或单元对象67b)制造或产生的电信号或数值相关联。通过这种方式，配置应用程序38根据配置工程师指定的过程配置模块39中的对象的互连来使由功能块定义的各个功能发生关联。
[0072] 应当理解的是，控制策略中的各个控制功能块(例如PID、MPC、模糊逻辑、神经网络等)包括用于执行特定功能的算法和固定参数，该算法根据该固定参数进行操作以使用电输入和输出来提供期望的过程控制功能。因此，配置工程师可指定相关功能块的参数，例如定点、模式、状态等，该相关功能块在由其自身设置或配置阀对象或作为例如单元对象、区域对象等的高级别过程配置模块的一部分时控制该阀。
[0073] 其它可由配置工程师关联于或指定于过程配置模块39的控制属性包括一个或多个控制诊断应用程序或工具(例如DeltaV检查、RTO+、过程控制应用程序、控制优化应用程序、过程优化应用程序、建模工具、专家应用程序、调谐例行程序等)的指示，该控制诊断应用程序或工具可访问和使用 设备参数信息和/或与过程配置模块相关联的配置信息以根据控制该物理实体而执行诊断以及产生关于该物理实体的过程信息。通过这种方式，当各个过程配置模块中的对象间的互连和连接关系被指定时，各种应用程序或工具被配置。 [0074] 关于控制策略的应用程序和系统的例子在名为“过程控制系统中的集成高级控制块”、申请号为6445963的美国专利申请(提交于1999年10月4日)，名为“过程控制系统中的集成优化模型预测控制”、申请号为09/593327的美国专利申请(提交于2000年6月14日)，名为“自适应反馈/前馈PID控制器”、申请号为6577908的美国专利申请(提交于
2000年6月20日)，以及名为“过程控制器的无模型自适应”、申请号为2003/0067355的美国专利申请(提交于2002年4月19日)中公开，这些申请在这里被清楚地结合进来作为参考。关于调谐例行程序的应用程序或系统的例子在名为“分布式过程控制环境中的自动调谐”、申请号为6445962的美国专利申请(提交于1999年3月15日)、名为“从鲁棒性图确定调整用于过程控制器的调谐参数”、申请号为6510353的美国专利申请(提交于1999年11月4日)，以及名为“具有非线性调谐规则估计器的控制环路自动调谐器”、申请号为
09/644399的美国专利申请(提交于2000年8月23日)中公开，这些申请在这里被清楚地结合进来作为参考。关于专家例行程序的应用程序或系统的例子在名为“过程控制系统中的诊断专家”、申请号为6633782的美国专利申请(提交于2000年2月7日)以及名为“加工厂中的数据共享”、申请号为2003/0028268的美国专利申请(提交于2002年3月1日)中公开，这两篇申请在这里被清楚地结合进来作为参考。
[0075] 此外，控制属性可进一步包括关于告警以及由过程配置模块39(以及过程配置模块39中的配置对象)产生的告警是如何被管理的一个或多个告警应用程序的指示，并且。例如，一个或多个告警应用程序可涉及指定告警的危险程度(criticality)。控制属性可进一步包括与过程配置模块39(以及过程配置模块39中的配置对象42)相关联的趋势应用程序。关于告警的应 用程序或系统的例子在名为“包括告警优先级调整的过程控制系统”、公开号为5768119的美国专利申请(提交于1996年4月12日)，名为“过程控制系统中增强的设备告警”、公开号为2002/0055790的美国专利申请(提交于2001年4月19日)，名为“过程控制系统中增强的场总线设备告警”、公开号为2002/0022894的美国专利申请(提交于2001年5月21日)，名为“过程控制系统中增强的哈特(Hart)设备告警”、公开号为
2002/0147511的美国专利申请(提交于2001年6月29日)，以及名为“过程控制系统中的集成设备告警”、公开号为2002/0163427的美国专利申请(提交于2002年3月22日)中公开，所有这些申请在这里清楚地被结合进来作为参考。
[0076] 维护属性可包括与维护人员可使用的物理实体的操作相关联的信息，比如告警配置信息(例如告警将如何建立、显示和对待)、设备状况信息(例如显示设备状况信息的方式)、维护诊断信息、一个或多个维护应用程序(例如设备诊断应用程序、设备维护应用程序和根本原因应用程序)的指示，该一个或多个维护应用程序可访问和使用设备参数信息和/或配置参数，来执行与过程配置模块相关联的物理实体相关的与维护相关的数据处理功能以及产生关于该物理实体的过程信息。当然，维护属性可包括任何其它与维护相关的数据的指示或针对这些数据的配置，以便提供对这些数据的访问和处理或查看这些数据的方式。
[0077] 以类似的方式，商业或过程管理属性可包括一个或多个应用程序的指示，该一个或多个应用程序可访问和使用设备参数信息和/或与过程配置模块相关的配置参数来执行合适的数据处理功能(例如创建图表)，以及产生和提供管理者所需要的用于作出关于生产什么、工厂是否良好运行等的决定的过程信息。
[0078] 此外，过程配置模块39可包括计算与设备相关联的参数的仿真算法，这些参数例如阀的排放压力、质量流、液体温度、液体组分、入口压力、出口压力等。当然，可用于仿真阀或流过该阀的材料的操作的仿真算法可能依赖于被提供为工程属性的阀的类型和尺寸信息。如下面将进一步详细讨论 的，这些仿真的或计算的参数可从过程操作员的查看看到，如果期望这样的话。
[0079] 配置工程师也可指定与阀对象相关联的维护属性，例如一个或多个应用程序(例如AMS应用程序、数据分析和诊断工具、控制诊断应用程序、设备诊断应用程序、索引产生应用程序、性能跟踪工具、根本原因应用程序、插入线检测应用程序、设备状态应用程序、装置监控应用程序、电源管理和电源设备监控和分析工具等)的指示，该一个或多个应用程序可访问和使用设备参数信息和/或与过程配置模块相关联的配置参数，以便执行与过程配置模块相关联的物理实体相关的数据处理功能以及产生关于该物理实体的过程信息。关于维护和/或诊断的应用程序或系统的例子在名为“用于管理现场设备配置改变的记录的事务数据库的系统和方法”、申请号为6094600的美国专利申请(提交于1996年2月6日)，名为“过程控制系统中的诊断”、申请号为6298454的美国专利申请(提交于1999年2月22日)，名为“根本原因诊断”、申请号为2002/0038156的美国专利申请(提交于2001年
10月5日)，名为“加工厂中的气穴检测”、申请号为2002/0123856的美国专利申请(提交于2002年1月10日)，名为“加工厂中索引的创建和显示”、申请号为2002/0161940的美国专利申请(提交于2002年2月28日)，以及名为“在线旋转装置的监控设备”、申请号为
2003/0200060的美国专利申请(提交于2002年4月22日)中公开，这些申请在这里被清楚地结合进来作为参考。
[0080] 同样，配置工程师可指定与过程配置模块39相关联的商业或过程管理属性，例如产品类型、吞吐量、效率、开工期、停工期、产量、一个或多个应用程序(例如RTO+、企业资源计划应用程序、材料资源计划应用程序、工厂管理应用程序、过程管理应用程序、索引产生应用程序、工序产生应用程序等)的指示，该应用程序可访问和使用设备参数信息和/或与过程配置模块39相关联的配置参数，以执行与物理实体相关的数据处理功能以及产生关于该物理实体的过程信息。关于商业或管理功能的应用程序或系统的例 子在名为“用于估计和使用加工厂中的衰变级别的基准技术”、申请号为2002/0147506的美国专利申请(提交于2002年2月28日)，和名为“自动工序/零件顺序的产生和跟踪”、公开号为2002/0169514的美国专利申请(提交于2002年2月28日)中公开，这两个申请在此被清楚地结合进来作为参考。通过该控制属性，当每个过程配置模块中的互连性和连接关系被指定时，指定的具有维护和管理属性的各种应用程序被配置。
[0081] 如果需要，配置工程师可在配置对象库40中存储过程配置模块39作为定制或用户定义的设备对象67a，以创建代表加工厂10中现场设备的设备过程模块。此外，配置工程师可在配置对象库40中存储过程配置模块39作为单元对象67c，例如流环路单元对象100(如图3中所示)，以创建代表加工厂10中单元的单元过程模块。还有，配置工程师可在配置对象库40中存储过程配置模块39作为定制或用户定义的区域对象67d，以创建代表加工厂10中区域的区域过程模块。每个定制或用户定义的模块、单元和区域对象67a、67c和
67d可包括它们自己的数据存储器53、输入54、输出56和与其相关的方法60。通过这种方式，配置工程师可访问和重新使用流环路单元对象100，例如当配置或创建其它高级别过程配置模块39时。图4示出了不同单元对象100、110、112、114和116被连接到一起而形成高级别单元对象120以示出(或仿真)加工厂10的一部分的方式。如图4所示，单元对象
120是通过连接图3中的流环路单元对象100以及其它单元对象110、112、114和116而构成的，其可为预定的、模板单元对象67c(例如模板热交换器单元对象110)，也可为定制的、用户定义的单元对象。
[0082] 为了创建图4中的配置对象120，配置工程师可使用任何期望的拖拽和放置技术、任何下拉菜单等来连接输入流环路单元对象112和114的输出到热交换器设备对象110的输入。类似地，配置工程师可以通过任何期望的方式连接热交换器设备对象110的输出到输出流环路单元对象100和116的输入。然后配置工程师可在配置对象库40中存储创建的配置对象120作为单元对象(比如热交换器单元对象)或区域对象的一部分。 [0083] 图5示出了单元对象120的一个例子，其可使用图4中的显示例行程序被创建和存储在库40中以使其能够被配置工程师访问和使用。当然，创建的单元对象120包括其自己的数据存储器53、输入54、输出56和方法60。此外，因为单元对象120包含被指定用于低级别设备或单元对象的过程配置模块39的所有属性(例如工程属性、控制属性、维护属性、管理属性等)，所以配置工程师不需要指定与该单元对象(和构成该单元对象的设备对象)相关的属性。而是通过从其他设备和单元对象建立该单元对象120，该单元对象120可自动包括和具有所有的为该单元对象120所包含的那些对象的每一个所存储的属性。当然，包括控制、维护、管理等属性的附加属性可作为整体指定给单元对象120。 [0084] 图6示出了用于区域对象的屏幕显示130的一个例子，该区域对象可使用低级别过程配置模块39和上述配置应用程序38来创建。屏幕显示130上的互连的实体可由配置工程师使用上述配置应用程序38来配置，并可由执行机48在过程配置模块39的运行期间显示在显示设备37上。此外，在屏幕130上描述的每个实体，例如槽、流变送器、阀等，以及它们之间的连接器，可在过程配置模块39中的配置对象42和与配置对象相关联的图形表示中来产生或与其相关联。另外，由于屏幕显示130上描述的实体包括以特定配置连接的槽、泵、流变送器、阀、线路等，所以包括硬件设备和例如控制环路、控制模块、功能块等的软件或逻辑元件的任何其他过程实体可以任何期望的配置在屏幕显示130中被描述。 [0085] 在执行机48执行过程配置模块39的过程中，机48针对过程配置模块39中的各个配置对象实施由输入54和输出56定义的通信，并对那些对象中的每个实施方法60以执行由方法60提供的功能性。如上面记录的，方法60的功能性可位于配置对象中的编程中，或由规则数据库50中的一组规则定义，机48基于配置对象的类型、类、表示、标签名称等执行规则数据库50以实施由那些规则定义的功能性。
[0086] 应当注意到配置对象的实例在与其相关联的过程配置模块39的上下文 中具有标签或唯一的名称。这个标签或唯一的名称可被用来提供到或来自配置对象的通信，并可在运行期间由执行机48来引用。过程配置模块标签在过程控制系统配置中可以是唯一的。这种标记约定使得过程配置模块39中的元件能够被过程配置模块39中的其它的元件引用。
[0087] 此外，配置对象的参数可以仅是简单的参数，比如仅是简单数值、结构化参数、或用来分辨所期待的单元和与其相关联的属性的参数。智能参数可由过程规则机或执行机48解释或使用，以确保所有信号都在相同单元中被发送，或合适地转换。智能规则还可被用来打开和关闭用于该配置对象(或过程配置模块39)的告警组以创建智能告警策略和/或用于操作者的界面。另外，配置对象类可与工厂10的过程控制策略中的装置和模块类相关联以提供配置对象和将需要来解释或访问的过程变量之间的已知联接。
[0088] 当被使用在过程配置模块39中时，配置对象可包括操作的模式、状态、和告警行为，以使得这些配置对象可在运行期间被放在不同的模式中，例如关闭、开始、和正常模式，还可基于其当前操作状态提供与该对象相关联的状态，并可基于所检测的例如超出范围的参数、限制、高可变性等的状态的提供告警。配置对象也可具有类/子类分级结构，这使得它们在类库中被分类、在合成结构中被收集在一起等等。此外，配置对象可使用来自例如过程配置模块39和其它对象的其它元件的信息，以认识到何时其相关联的实体是忙的，或者例如何时其相关联的实体由加工厂10中的批量控制过程所获得。
[0089] 有时在这里称作智能链接或连接对象与连接器相关联的配置对象也被标记(尽管实际设备或连接器本身不被标记或能够在加工厂10中通信)并通常被用来表示在过程的其它元件间的材料流动。智能链接典型地包括定义不同材料或现象(比如电流)是如何流经连接(例如流、电流、水、污水)的特性或参数。这些参数可指示经过连接器的流的类型和本性(比如一般速度、摩擦系数、比如湍急或非湍急的流的类型、电磁等)以及经过连接器的流的可能方向或多个方向。智能链接可包括编程或方法，用以确保源的单元 和该智能链接所连接的目的对象互相匹配，如果不是，那么执行转换。该智能链接的方法也可使用模型或算法来模拟经过连接器的流以估计经过实际连接器的流的速度或本性、物理连接的长度和尺寸、传输延时等等。为配置对象(比如摩擦参数)所存储的参数可被用在这些方法中。因此，该智能链接或连接对象使得配置对象能够知道其它上游和下游对象或实体。 [0090] 当然，智能链接例如可以以任何期望的或方便的方式定义其他对象之间的连接、系统中例如液体、气体、电流等的流体的类型、实体的上游端和下游流、哪些其他实体是该实体的用于这个配置对象的上游和下游、材料、流体、电子流的方向等。
[0091] 在一个实施例中，连接矩阵52可在执行过程配置模块39之前被创建，并可为智能链接定义加工厂10中不同设备之间的互连性，并因此定义不同配置对象之间的互连性。事实上，执行机48可使用矩阵52来确定上游和下游实体，并因此定义配置对象和与该配置对象相关联的方法之间的通信。此外，一组或多组规则可提供给配置对象使用来互相作用，以从彼此获取该配置对象中的方法所需的数据，并解决与输出连接相关联的配置对象的影响。
[0092] 如果需要，配置对象也可包括到关键文件的比如URL的热链接(hotlinks)，该关键文件可应用于对象的类型，或对配置对象相关的设备的实例(依据危险程度和应用程序)来说是特定的。该文件可由卖主提供或是用户说明。该文件的一些例子包括配置、开始和关闭过程、操作和维护文件等等。如果需要，操作者可点击显示在操作者显示上的对象，以便为该对象或相关联的设备提出实例说明(如果有的话)和所属的文件。而且，操作者能够独立地添加/删除/改变例如维护请求、操作问题记录等的系统软件的文件。此外，这些热链接是用户可配置或改变的以提供在操作者界面中添加知识链接，以为与该对象相关联的合适信息提供快速导航，并提供向客户、向说明对象类型或甚至向对象的说明实例提供添加工作作指令说明的能力。
[0093] 一旦配置工程师完成了过程配置模块39(以及过程配置模块39中的配置对象)的配置，该配置使用配置应用程序38反映加工厂10中的设备和装置的物理层，并且一旦过程配置模块39(和相关联的配置对象42)以及过程控制系统中实施的多个应用程序32以可通信方式连接到加工厂10中的独立过程实体，那么执行机48便可执行或实施各个过程配置模块39。更具体地，执行机48可包括存储在计算机可读存储器34上并适于在处理器36上执行的例行程序，该例行程序在运行期间执行或实施各个过程配置模块39以便从加工厂10获取关于与该过程配置模块39相关联的实体的设备参数信息，并使用户可经由用户界面或工作站20和22获取所获取的设备参数信息和各种应用程序产生的过程信息以及该实体的图形表示。更具体地，该例行程序可根据加工厂10的配置期间所指定的一个或多个显示格式在用户界面或工作站20和22上显示该设备参数信息。
[0094] 通过为用户创建一个或多个由图形显示41和显示格式所定义的过程显示或查看，该设备参数信息和由不同应用程序产生的过程信息可提供给或呈现在用户界面或工作站20和22。由过程配置模块39的执行所创建的图形显示41被指派为动态显示在线测量结果和与过程控制系统交互的执行机构(actuator)。另外，反映过程操作的不可测量的参数可使用提供在过程配置模块39中的在线过程仿真来计算并可被显示为相关图像显示的必要部分。
[0095] 如上面记载的，作为过程配置模块39的创建或配置过程的一部分，用户可附上或提供过程流算法45给过程配置模块39。这些过程流算法45可预配置为计算或确定与过程配置模块39描述的或模拟的过程相关的特定过程级或系统级特性，例如质量平衡计算、流计算、效率计算、经济计算等。结果，过程配置模块39本身可具有模式、状态和告警行为，可被分配给工作站，并可作为显示下载的一部分被下载。
[0096] 如果需要，流算法可由分别的或不同的执行机或由执行机48来执行以使用过程流模块39的及工对象中提供的数据来执行质量或热平衡、流路由、流效率、流优化、有关流的经济计算、或其他期望的流相关计算。再进一步，流算法45可访问来自控制策略的参数并可相反地为控制策略提供数据或信息。
[0097] 如上面阐释的，过程配置模块39通过建立用于这些模块39的图形显示41、然后将流算法指定为使用在或关联于这些过程配置模块39而被构建或建立。当然，独立的过程配置模块39可扩展于不同的计算机或由不同的计算机执行，并且过程配置模块39在相同或不同的计算机上被可通信地互相连接以互相协同操作。
[0098] 应当理解过程配置模块可如上述那样以一种使得配置、控制和显示行为可被集成的方式来建立和互连，以创建过程控制系统的物理和逻辑层的模型。有利的的是，这些过程配置模块可被不同的应用程序使用来从加工厂10获取信息并创建不同的查看或显示格式为便不同用户所使用，从而为这些不同用户提供不同类型的信息。
[0099] 特别的，在过去，例如维护、优化、控制、商业等应用程序的不同应用程序的每一个都需要分别建立和配置，而在现在这些应用程序可像上面创建的那样以可通信方式连接到过程配置模块上而不需要分别配置各个应用程序。事实上，该过程配置模块一旦为加工厂创建，就可被任何应用程序访问以使得该应用程序能够获得设备参数信息、配置参数、在线数据等，该应用程序需要这些设备参数、配置参数、在线数据等来进行操作和执行各种数据处理功能(例如维护、控制、商业、优化等功能)以及产生过程信息。
[0100] 因此，一旦过程配置模块为加工厂创建，则附加的、分别的配置行为一般就不需要被执行了，因为所有的加工厂支持应用程序，比如商业、维护、优化和控制应用程序，都可以可通信方式连接到合适的过程配置模块以获取这些应用程序所需要的来自加工厂的信息(例如配置参数和/或设备参数信息)。该信息可从合适的过程配置模块获得，因为所有的加工厂信息都流经该过程配置模块。此外，这些过程配置模块(因为它们包括工程、维护、控制和管理属性)可包括一个或多个支持应用程序的指示或使用一个或多个支持应用程序，以创建或使得待被创建的显示或查看。由过程配置模块创建的显示或查看可通过使用设备参数信息和/或配置参数来提供不同类型的信 息给不同的用户。
[0101] 图7示出了包括多个应用程序32的支持应用程序可访问来自被执行在执行机48上的过程配置模块39的数据或提供数据到该过程配置模块39的方式。特别的，维护系统应用程序200、优化器应用程序202、专家系统或预测控制应用程序204、装置监控应用程序206以及任何期望的商业应用程序208以可通信方式连接到过程配置模块39并从这些过程配置模块39获取任何期望的信息用于任何期望的目的。当然，应用程序200-208可使用与该过程配置模块39相关联的标签来与该过程配置模块39(其被执行在执行机48中)进行通信。结果，无论什么时候应用程序200-208中的哪一个被执行，其都可从已经建立的过程配置模块39获取其需要的信息，而不用被单独地配置以识别应用程序需要去(加工厂10中的)哪里访问或获取其需要的信息。
[0102] 此外，因为过程配置模块39被配置为包括工程、维护、控制和管理属性，所以这些过程配置模块39可自动引用应用程序200-208中特定的某个，或由与这些不同的行为有关的这些应用程序200-208所提供的说明信息。结果，用户界面例行程序35可自动从过程配置模块39为不同用户(例如商业人员、维护人员、控制操作员等)创建不同的用户显示或查看。特别的，该用户界面例行程序35可使用与过程配置模块39相关联的图形显示41、为过程配置模块39指定的属性、以及一个或多个显示格式来使得用户能够观察关于加工厂10任意部分的不同类型的信息。
[0103] 例如，图8-10示出了针对图4和图5中所示单元对象的不同查看，用户界面例行程序35可利用由过程配置模块39提供的信息针对单元对象120来创建。具体地说，可为过程操作员、维护人员、工厂管理者或主管中的每一位提供不同的图形查看，这使得不同用户可根据自身的职责查看加工厂10的特定部分。
[0104] 图8示出了针对图4和5中的单元对象120的操作员显示的例子。当然，应当认识到尽管用于热交换器部分的单元对象120被描述在图8显示的操作 员显示中，但是加工厂10的任何其他部分，例如环路、设备、区域等，可取代之而被显示以获得相同或类似的结果。特别的，操作员的显示示出了图形化地图示了单元对象120的基本图形(在该单元的创建过程中被建立)，其描述这个单元为包括连接到热交换器的两个(由阀、变送器等构成的)输入流控制单元和两个(由阀、变送器和其它设备构成的)输出流控制单元。图8的操作员显示还可包括控制相关的信息300，控制操作员可能需要它来了解过程中正在发生什么。例如流、测量的传感器数值(比如压力、温度等)、以及其他典型的控制信息300可在设备描述旁边或这些数值所应用的单元对象120中的区域图示给操作员。这些数值可以是由加工厂10中实际的设备测量的在线数值，或者也可以是比如现场设备、控制例行程序等设备在加工厂10的操作过程中开发的在线数值，并且在过程配置模块39的执行过程中提供给过程配置模块39。
[0105] 特别的，过程配置模块39和构成该过程配置模块39的配置对象可通信地联系到它们相关联的不同设备并从这些设备获取数据，以及在操作员的视窗上显示这个数据。因此，用于图8的图形中的泵的配置对象可知道它连接到流变送器并可从针对这个实体的配置对象接收数据。该针对流变送器的配置对象可获得由加工厂10中的设备测量的经过实际设备的流的读数。与该配置对象相关联的用于该泵的方法可从针对流变送器的配置对象接收数据，并确定由流变送器测量的流的可变性，并且该信息可被显示在操作员显示上。如果需要，与该针对流变送器的配置对象相关联的方法可确定那个变送器的可变性，或者变送器本身中的应用程序可确定该变送器的可变性，并提供确定结果作为数据给针对该变送器的配置对象。
[0106] 另外，如图8所示，操作员显示可包括告警标语305，其图示了一个或多个已经接收的针对在单元对象120中描述的或与其相关联的设备或元件中的任何一个的未决告警。告警标语305的说明、或产生它的应用程序可被指定为用于单元对象120的控制属性。告警标语305中的每个告警都可使用与产生该告警的设备或元件唯一相关联的字母数字指示符而被再现。在图8 的显示的例子中，告警标语30中描述了一个控制告警(与控制环路PIC-101相关联)以及一个泵告警(与PUMP-120设备相关联)。当然，就像在告警显示应用程序中常见的，告警标语305中的每个告警都包括一个信息键310，其可被操作员选择来查看关于该特定告警的更多信息以关闭或确认该告警等。
[0107] 如图8所示，来自一个或多个比如控制诊断应用程序的相关控制程序的信息可被提供在操作员的显示上。例如，叫做DeltaV检查的诊断图形330图示了处于错误模式的、处于受限控制的、具有不确定输入和较大可变性的(与单元对象120所使用的控制例行程序相关联的)控制模块的个数。而且诊断图形可指示(在情况211中)被监控的资产的数目以及在这个数目中，多少已经故障、即将需要维护或一些其他注意、处于咨询状态、或不再进行通信的资产的数目。将注意到这个图形330中的信息可由控制诊断应用程序产生，或这个图形330中的信息可从其获得或产生，该控制诊断应用程序可以是图7中的应用程序200-208之一。此外，该信息可被提供给用户界面例行程序35作为操作员显示的一部分，因为该信息可被合适的过程配置模块39作为属性而引用。因此，操作员显示可配置为分别从合适的应用程序200-208中自动获取该信息，或者因为该信息在单元对象120中被引用为控制属性。
[0108] 如图8所示，产品级图形340也可被提供在操作员显示上。同样，产品级别图形340可由应用程序200-208之一产生并以与诊断图形330相同的方式自动提供为操作员显示的一部分。应当理解，观察图8的显示的操作员可以选择其中任何元件以获取关于该元件的更详细的信息。例如，该操作员可选择图8的显示中描述的任何物理元件来拉下该元件以获取有关该元件的更多信息。例如，在图8的显示上选择一个阀可以唤起针对该阀的显示，以使得操作员能够查看仅关于该阀的详细设备状态和性能信息，包括用于该阀的告警信息、配置给该阀的诊断显示(其可与诊断或为阀所在的单元对象120图示的其他显示相同或不同)。类似的，操作员可在操作员显示上选择 图形330、340中的一个以拉出或获取更多信息，或者甚至访问产生图形330、340的应用程序。此外，操作员可选择显示的信息，来例如确定该信息的来源或确定相关于该显示的信息的其他数据。
[0109] 由于操作员可在显示上拉下物理元件以获取关于那些元件的信息，所以操作员还可去到更高级，例如去该单元对象120所位于的区域来查看关于该区域的信息。通过这种方式，操作员可获得对加工厂10的更宽或更窄部分的访问以在那周围浏览或查看关于这个加工厂10的更宽或更窄的部分的控制信息。此外，操作员通过拉下加工厂10的不同部分，可以查看关于加工厂10的那些不同部分的控制信息300。另外，应当理解，如果需要，操作员查看上显示的信息可被限制或特定于查看上描述的加工厂10的部分。因此，例如，图形330和340以及由支持应用程序200-208所创建并放置在操作员显示上的其它信息，可被局限为包括与操作员显示上描述的设备相关联的数据。通过这种方式，操作员可基于操作员显示中所描述的加工厂10的物理部分来选择他或她希望看到的信息的范围。 [0110] 因此，如将要被理解的，操作员(或其他用户)可基于显示上的加工厂10的图形描述移动到或浏览加工厂10的不同部分，并在那里查看与加工厂10的不同部分相关联的配置和控制信息300，而不需要当前被大部分加工厂应用程序，例如控制和维护应用程序使用的导航树结构。换句话说，操作员(或其他用户)可选择他或她希望的加工厂10的数据量和区域以通过浏览工厂10的那个部分合适的图形描述来查看数据，而不是通过在导航树结构中移动。
[0111] 以图8中操作员的显示相类似的方式，用户界面例行程序35可以为维护人员创建维护显示以使得维护人员查看他们最感兴趣的信息。例如，首要责任为确保过程中的实际设备和装置有效操作以及维修和取代故障装置的维护人员通常关注和查看有关过程10中的设备和装置的操作状态的信息。
[0112] 图9示出了维护显示的一个例子，维护人员可在其中查看有关工厂10中的设备和装置的设备说明信息。如将要看到的，图9的维护显示与图4和 5中的单元对象120相关联，并包括相同于图8中操作员显示所描述的与单元对象120相关联的物理元件的图形显示。如上面指出的，这个维护显示可由用于单元对象120的过程配置模块39所创建或与其相关联。然而，在维护显示的相关位置显示的是设备维护信息(其可由用于单元对象120的过程配置模块39获取)，而不是控制相关信息300。例如，设备的状态或状况信息可通过图示例如绿(好的)和红(坏的)的图形仪表或计量表400(即具备阴影、半圆特点)的形式被显示。该状况信息可由设备本身(目前爱默生过程管理销售的一些设备提供)测量或确定或由一个或多个其他应用程序确定，例如图7中的维护应用程序200之一。用于单元、区域、和工厂的状况信息可以是有关的工厂分级结构下的所有状况信息的加权集合。任何情况下，如图9所示，图形仪表或计量器400指示用于单元对象120中的不同设备的状况的不同级别以为维护操作员提供一种简单的确定设备状态或状况的方式。
[0113] 如可从图9所示的维护显示中看到的，用户可以快速确定一个区域是否正确地执行并将继续正确地执行。此外，维护人员或其他用户还可经由维护显示快速识别那些可能需要关注和/或将引起特定问题的设备、单元等。
[0114] 另外，图示单元对象120的操作的维护图形402-406被图示在维护查看中以帮助维护人员或其他用户从维护的角度理解该单元当前的操作。当然，这些图形402-406可由一个或多个维护应用程序200(或其他应用程序，如果需要的话)来产生，并可由维护人员(或其他用户)选择来获取到这些应用程序的更多访问。因此，例如，维护人员可选择图形402-406中的一个来引起产生该图形的应用程序改变用来创建该图形的参数。此外，维护人员或其他用户可经由资产入口应用程序(其具有图9所示出的显示408)查看关于例如单元对象120的设备的其他信息，以从例如维护数据库获取所提供的关于该设备的在线信息。
[0115] 同样，图9的维护显示包括维护告警标语410，其示出了当前为显示在维护显示中的设备激活的维护或设备告警。在这种情况中，维护告警对叫做 PUMP-120的泵、叫做DVC-1800的阀控制器和叫做FT-110的流变送器是激活的。当然，该维护告警标语410可以由告警显示应用程序产生，该应用程序被针对单元对象120的过程配置模块39称之为维护属性。
[0116] 可以理解维护人员(或其他用户)通过与控制操作员(或其他用户)经由图8的操作员显示所进行的操作相同的方式经由图形显示浏览加工厂10中的其他区域、单元、设备等。同样，维护人员(或其他用户)可通过选择针对这些应用程序的维护图形402-406中的一个或多个来访问由这些维护应用程序所提供的其他或附加信息，并使这些应用程序对数据进行操作或提供与维护显示中当前描述的设备相关联的附加数据或分析。 [0117] 图10示出了用于图4和5中的单元对象120的工厂管理者显示的一个例子。由于分别使用图8和9中操作员和维护显示所使用的用于物理设备的相同图形，所以管理者显示可提供关于单元对象120的其它类型信息，这些涉及管理者作出制造什么、产品的当前级别相对于目标级别、偏离成本信息等的诀策。当然，管理图502、504可由图7中的商业应用程序208创建，并且该信息可被配置为管理者显示的一部分作为针对单元对象120的过程配置模块的一个属性。当然，管理者(或其他用户)可以通过与上面描述的相同的方式根据图8和9中的操作员和维护显示在图10的图形显示中分别拉下或拉起，以观察和经由该显示从为产生该信息而设计的相同或其他应用程序获取附加或不同的信息。 [0118] 虽然在此使用单元对象120作为例子描述了集成配置系统，但是应当理解类似的显示和配置行为可以被执行和产生用于加工厂10中任何其它实体和实体级，包括物理设备(比如现场设备)、单元、区域、整个工厂10，以及用于比如控制实体的逻辑实体。此外，还应当理解仅被创建一次的过程配置模块39被以这样的方式创建，即它们可被其他应用程序200-208访问而不需要向那些应用程序200-208提供配置信息。取而代之的是，所有的应用程序200-208可依赖于该过程配置模块39来得到加工厂10的配置的说明。同样，过程配置模块39包括控制、维护、商业、优化器等的属性来 定义不同的控制、维护、商业、优化器行为将被执行的方式，包括该数据将被显示在例如对于不同类型用户的显示设备37的用户界面上的方式。此外，因为过程配置模块39包括描述设备和与其相关联的其它实体的图形显示，包括这些设备互连的方式，所以任何类型的用户可浏览以获得关于加工厂10的不同部分的信息，这可通过浏览与工厂10的该部分相关联的图形显示来完成。因此，用户可以容易地了解其正在查看的数据，因为该数据相关于当前被描述在图形显示中的工厂10的物理部分。为了观察有关加工厂10的不同部分的信息，用户只需导航或浏览用于加工厂10的该部分的显示，这使得查找关于加工厂10的期望部分的信息变得更容易和更直接。
[0119] 虽然在此描述的集成配置系统和其它应用程序被优选地以软件实施，但是它们也可被实施在硬件、固件等中，并可通过与过程控制系统相关联的任何其他处理器来实施。因此，在此描述的元件可被实施在标准多用途CPU中或比如专用集成电路(ASIC)的特别设计的硬件或固件或其它期望的硬布线设备上。当实施在软件中时，该软件例行程序可被存储在任何计算机可读存储器中，比如磁盘、光盘(比如DVD)或其它存储器媒质，存储在计算机或处理器的RAM或ROM中，存储在任何数据库中等等。同样，该软件可经由任何已知或期望的传送方法，包括例如在计算机可读碟片或其它可传送的计算机存储器机构中或通过比如电话线、因特网等通信信道(其被视为与经由可传输的存储器媒质来提供这种软件是相同的或可替换的)上，被传送到用户或加工厂。
[0120] 因此，尽管本公开内容参考特定例子而被描述，其中特定例子仅仅意在说明而不是限定，但是对于本领域普通技术人员来说明显的是在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下可对公开的实施例做以修改、增加或删除。
