在過程控制系統(tǒng)中用于綁定屬性的方法及設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 本專利是于2009年2月11日提交的申請?zhí)枮?00910008683. 4、標題為"在過程 控制系統(tǒng)中用于綁定屬性的方法及設備"的專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明總體上涉及過程控制系統(tǒng)，尤其涉及在過程控制系統(tǒng)中用于綁定屬性。
【背景技術】
[0003] 過程控制系統(tǒng)-如那些用于化學、石油或其他過程的過程控制系統(tǒng)-典型地包括 一個或多個過程控制器及輸入/輸出（I/O)設備，過程控制器及輸入/輸出（I/O)設備通 過模擬總線、數(shù)字總線或模擬/數(shù)字混合總線，與至少一個主工作站或操作員工作站及與 一個或多個現(xiàn)場設備通信連接。所述現(xiàn)場設備可能是閥、閥定位器、開關及變送器（例如溫 度傳感器、壓力傳感器及流率傳感器），它們在過程中發(fā)揮功能，如開啟及/或關閉閥及測 量過程參數(shù)。所述過程控制器接收所述現(xiàn)場設備所進行的過程測量的信號及/或關于所述 現(xiàn)場設備的其他信息，并使用這些信息通過控制模塊來實施控制例程，然后產生控制信號 并通過所述總線及/或其他通信線傳送至所述現(xiàn)場設備，以控制所述過程的操作。照這樣， 所述過程控制器可以通過所述總線及/或其他與所述現(xiàn)場設備通信連接的通信鏈路，使用 所述現(xiàn)場設備來執(zhí)行及協(xié)調控制策略。
[0004] 過程控制系統(tǒng)經常配置成根據控制模塊來執(zhí)行過程，以生產產品。產品設計師或 工程師在設計時間準備控制模塊，并存儲所述控制模塊以供過程控制系統(tǒng)隨后多次使用。 控制模塊典型地包括配置信息以控制過程設備（例如容器槽、大桶、混合器、鍋爐、蒸發(fā)器、 泵、閥等等），以便在過程控制系統(tǒng)中傳送、混合及以各種方式處理配料，從而執(zhí)行加工過 程。為了使過程控制系統(tǒng)能夠執(zhí)行操作，所述過程控制系統(tǒng)的裝置或設備（例如泵、閥、混 合器、鍋爐、傳感器等等）也必須配置。與這些配方相關的配方及裝置配置信息，可以在過 程配方改變時及/或在過程控制系統(tǒng)中的裝置或設備改變時多次更新或修改。在進行任何 改變時，用戶必須確保所述改變是以正確有效的值來進行，而且必須確保所述改變在所述 控制模塊或配置信息被參考的每一處適當?shù)剡M行。

【發(fā)明內容】

[0005] 本專利描述在過程控制系統(tǒng)中用于綁定屬性的范例設備及方法。根據一個描述范 例，一種方法涉及使綁定類別與配置元件的屬性發(fā)生聯(lián)系。接著，根據與所述綁定類別發(fā)生 聯(lián)系的多個值，檢索所述屬性的多個值。所述多個屬性值中的至少一些屬性值被提供予用 戶。所述范例方法也涉及接收來自所述多個屬性值中的所述至少一些屬性值的用戶選定 值，以及產生綁定參考，以便將所述用戶選定值綁定到所述配置元件。
[0006] 根據另一個描述范例，一種設備包括綁定提供器，以便檢索配置元件的屬性的多 個值。所述綁定提供器根據與所述屬性相關的綁定類別來檢索所述多個值。所述設備也包 括元件編輯器，以便向用戶提供所述多個屬性值中的至少一些屬性值。所述元件編輯器也 進一步接收來自所述多個屬性值中的所述至少一些屬性值的用戶選定值，以及產生綁定參 考，以便將所述用戶選定值綁定到所述配置元件。
【附圖說明】
[0007] 圖1為一框圖，其圖解一范例過程控制系統(tǒng)。
[0008] 圖2描繪一范例圖形用戶界面（GUI)，該范例圖形用戶界面（GUI)包括代表圖1的 范例過程控制系統(tǒng)的過程控制裝置的圖形元件以及所述圖形元件之間的互連。
[0009] 圖3為一范例屬性定義用戶界面，該范例屬性定義用戶界面用于創(chuàng)建及定義圖形 元件的屬性。
[0010] 圖4為一范例圖形元件屬性用戶界面，該范例圖形元件屬性用戶界面用于配置圖 形元件的屬性。
[0011] 圖5及6描繪一范例命名及重命名技術，該范例命名及重命名技術可以用于跟蹤 及傳播由圖形元件的屬性參考的值的變化。
[0012] 圖7描繪一范例類圖，該范例類圖顯示可以怎樣以顯示定義類來表示綁定參考。
[0013] 圖8描繪一范例有效性驗證信息，該范例有效性驗證信息可以用于提供有關用于 綁定控制模塊與圖形元件的選定控制模塊標識符的有效性的信息。
[0014] 圖9描繪一范例事件處理器用戶界面，在該范例事件處理器用戶界面中，在此描 述的范例方法及設備可以用于選擇控制模塊標識符值。
[0015] 圖10為一范例設備的框圖，該范例設備可以像在此描述的那樣，用于將過程控制 模塊綁定到圖形元件。
[0016] 圖11為一范例基于對象過程圖，其顯示為使用不同綁定提供器來檢索綁定類別， 不同對象實例之間進行的數(shù)據流及/或通信流。
[0017] 圖12為一范例基于對象過程圖，其顯示為賦值綁定類別給圖形元件的屬性，不同 對象實例之間進行的數(shù)據流及/或通信流。
[0018] 圖13為一范例基于對象過程圖，其顯示為創(chuàng)建綁定參考，不同對象實例之間進行 的數(shù)據流及/或通信流。
[0019] 圖14為另一范例基于對象過程圖，其顯示為保存綁定參考，不同對象實例之間進 行的數(shù)據流及/或通信流。
[0020] 圖15為另一范例基于對象過程圖，其顯示為使用更新綁定參考信息來加載圖形 元件，不同對象實例之間進行的數(shù)據流及/或通信流。
[0021] 圖16為一范例方法的流程圖，該范例方法可以使用不同綁定提供器來檢索綁定 類別。
[0022] 圖17為一范例方法的流程圖，該范例方法可以用于使控制模塊標識符與設備或 設置圖形元件發(fā)生聯(lián)系。
[0023] 圖18為一范例方法的流程圖，該范例方法可以用于存儲綁定參考。
[0024] 圖19為一范例方法的流程圖，該范例方法可以使用更新綁定參考信息來加載圖 形元件。
[0025] 圖20為一范例處理器系統(tǒng)的框圖，該范例處理器系統(tǒng)可以用于實施在此描述的 范例方法及設備。
【具體實施方式】
[0026] 雖然以下描述范例方法及設備（除了包括其他元件之外，還包括在硬件上執(zhí)行的 軟件及/或固件），但應該注意的是，這些范例僅僅是在于闡明本發(fā)明，因此不應被當成是 限制本發(fā)明包括的范圍。例如，預期任何或所有這些硬件、軟件及固件構件可以單獨地實施 于硬件、單獨地實施于軟件或實施于任何硬件與軟件的組合。因此，雖然以下描述一些范例 方法及設備，但本領域的普通工程技術人員將可以理解，在此提供的這些范例并不是實施 這些方法及設備的僅有途徑。
[0027] 在此描述的范例方法及設備可以用于將值綁定到元件的屬性，或用于在過程控制 系統(tǒng)中實施控制策略的方法。明確地說，所述范例方法及設備可以通過使用戶能夠使綁定 類別信息與控制策略環(huán)境的元件或方法發(fā)生聯(lián)系來實施，在所述控制策略環(huán)境中，所述綁 定類別信息用于分類或分割多個可能值，所述多個可能值可以根據所述綁定類別，綁定到 元件或方法的特定屬性或值的子集或不同的組。使綁定類別與元件或方法發(fā)生聯(lián)系，充分 地使得能夠減少或消除用戶為所述元件或方法輸入不正確或無效的值的可能性。例如，在 用戶試圖設定或更改屬性的值時，所述屬性域可以自動地只建議與該屬性的綁定類別相關 的值。此外，在此描述的范例方法及設備也可以根據與所述屬性值的分別的屬性相關的綁 定類別，用于驗證用戶提供屬性值，以確保它們有效，以便產生有效綁定參考（例如將解析 到有效控制模塊或其他有效目標的有效綁定參考）。在此描述的范例方法及設備也可以用 于跟蹤配置元件（圖形元件）的屬性值的變化，（例如）在這樣的變化是在這些配置元件 或方法的編輯器環(huán)境之外進行時。照這樣，這些配置元件或方法的任何隨后的實例化將包 括所述更新屬性值。
[0028] 所述范例方法及設備在此與用于實施圖形編輯器的人機界面（HMI)連同描述，用 戶可以通過該圖形編輯器來創(chuàng)建及/或編輯代表過程控制系統(tǒng)中的設備、裝置或圖形的圖 形屬性值。人機界面（HMI)提供圖形用戶界面，通過所述圖形用戶界面，用戶可以從一個 或多個外形設計圖形，以代表過程控制設備或裝置或設定所述圖形的不同屬性，以使得能 夠通過以所述圖形配置的控制模塊，監(jiān)控及/或控制過程。所述范例方法及設備在此描述 為用于將過程控制系統(tǒng)的過程控制模塊綁定到過程控制系統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)設備或裝置 或功能的圖形表達。過程控制系統(tǒng)設備可以是（例如）現(xiàn)場設備（例如壓力傳感器、溫度 傳感器、閥控制器、液位傳感器等等）、過程控制裝置（例如混合器、泵、閥、鍋爐、換熱器、 熔爐等等）、控制設備（例如控制器、可編程邏輯控制器（PLC's)、分布式控制系統(tǒng)（DCS) 控制器、輸入/輸出（I/O)設備等等）等等。在此描述的范例方法及設備可以配置成：在 用戶（例如工程師、程序員等等）正在圖形編輯器環(huán)境中定義或配置圖形元件時，可以根 據與該圖形元件相關的特定綁定類別，使用自動建議程序向用戶（例如工程師、程序員等 等）提供過程控制模塊名稱或標識符，所述過程控制模塊名稱或標識符可用于綁定到設備 或裝置圖形元件。除了所述自動建議程序之外，或取代所述自動建議程序，自動完成程序、 INTELLISENSE?技術程序或任何其他合適的程序可以根據在此描述的綁定類別，用于 提供控制模塊名稱或標識符。此外，在此描述的范例方法及設備可以在這些過程控制模塊 名稱或標識符值隨后在圖形編輯器環(huán)境之外更改時，自動地更改不同圖形元件中的過程控 制模塊名稱或標識符值。照這樣，圖形元件可以保持綁定到正確、相應的控制模塊。
[0029] 在已知的用于過程控制系統(tǒng)的用戶界面顯示中，用戶必須在（例如）創(chuàng)建、配置或 定義過程控制例程時在許多地方輸入文本。例如，在用戶在屏幕上選擇或創(chuàng)建代表過程設 備（例如泵、混合器、加熱器等等）的過程設備圖形元件時，用戶可選擇定義所述圖形元件 的名稱、工具提示描述及/或其他信息。這些值經常使用字符串來存儲，或在有些實例中， 在配置或定義時間期間提供的值不止是簡單字符串。無論如何，在不執(zhí)行配置有效性驗證 以確保所提供的字符串有效時，不能保證將實施預期配置。
[0030] 與已知的用于配置過程控制系統(tǒng)的技術不同，在此描述的范例方法及設備可以提 供比已知技術提供的保證相對較多的保證，較好地保證用戶提供的信息有效，以產生有效 的過程控制例程、配方等等。例如，如果用戶創(chuàng)建泵圖形及使特定控制模塊綁定類別與所述 泵圖形發(fā)生聯(lián)系，在此描述的范例方法及設備可以用于建議或向用戶提供控制模塊名稱或 標識符值清單；可使用所述控制模塊名稱或標識符值，根據與所述圖形相關的用戶指定控 制模塊綁定類別，綁定到所選擇的泵圖形。照這樣，可防止用戶將不正確或無效的控制模塊 綁定到設備或裝置圖形元件（例如不存在的控制模塊或與所述設備或裝置圖形元件不兼 容的控制模塊），以免創(chuàng)建無效的圖形配置。此外，為了保持所述過程控制例程的圖形表達 的有效性，在此描述的范例方法及設備可以用于監(jiān)測控制模塊的名稱或標識符在什么時候 更改或重命名（例如在圖形編輯器之外），并在綁定到該標識符的相應圖形中更新所述控 制模塊、設備或裝置名稱或標識符。在相應的圖形