專利名稱：用于在加工廠中預防異常狀況的數據呈現系統的制作方法
用于在加工廠中預防異常狀況的數據呈現系統
本申請是申請日為2005年2月25日、申請號為200580006888. 9、名稱為“用于在加工廠中預防異常狀況的數據呈現系統”的發明專利申請的分案申請。
相關申請的交叉參考
本申請要求于2004年3月3日提交、題為“加工廠中的異常狀況預防”的美國臨時專利申請No. 60/549，796的權利，其全部公開內容全文合并于本申請中以用作各種目的。
本申請還涉及到以下專利申請
美國專利申請號_，(代理備案號No. 30203/39746)，其與本申請同日提交、題為“用于加工廠中的異常狀況預防的配置系統和方法”；
美國專利申請號_，(代理備案號No. 30203/40055)，其與本申請同日提交、題為“加工廠中的異常狀況預防”。
以上參考的專利申請的全部公開內容全文合并于本申請請中以用作各種目的。 技術領域
本發明總體上涉及加工廠中診斷和維護的執行，具體涉及以減少或防止加工廠中的異常狀況的方式來提供加工廠的預測性診斷能力。
背景技術：
過程控制系統，例如用于化學、石油或其它過程中的過程控制系統，通常包括一個或更多個集中式或分布式過程控制器，這些過程控制器通過模擬、數字或模擬/數字混合總線，通信連接到至少一個主機或操作員工作站以及一個或更多個過程控制和儀器設備， 例如現場設備等。現場設備可以是例如閥、閥門定位器、開關、變送器以及傳感器(例如， 溫度、壓力以及流速傳感器)，它們設置于加工廠環境中并且在過程中執行各種功能，例如打開或關閉閥、測量過程參數、增加或降低流體流動等。智能現場設備，例如符合公知的 FOUNDATION 現場總線(下文中稱為Fieldbus)協議或HART 協議的現場設備，還可以執行控制計算、警示功能以及通常在過程控制器中實現的其它控制功能。
通常設置于加工廠環境中的過程控制器，接收表示由現場設備產生或與現場設備有關的過程測量或過程變量的信號和/或屬于現場設備的其它信息，并執行控制器應用程序。舉例來說，該控制器應用程序實現不同的控制模塊，這些控制模塊根據接收到的信息進行過程控制決策、產生控制信號，并與正在諸如HART和Fieldbus現場設備之類的現場設備中執行的控制模塊或塊(block)協調工作。過程控制器中的控制模塊通過通信線路或信號通路發送控制信號到現場設備，從而控制過程的操作。
來自現場設備和過程控制器的信息通常可用于一個或更多其它硬件設備，例如操作員工作站、維護工作站、個人計算機、便攜式設備、數據歷史記錄器、報告發生器、集中數據庫等，以使操作員或維護人員能夠執行與過程有關的所需功能，例如改變過程控制程序的設置、修改過程控制器或智能現場設備中控制模塊的操作、查看過程或加工廠中特定設備的當前狀態、查看由現場設備和過程控制器產生的警報、仿真過程的操作以培訓人員或測試過程控制軟件、診斷加工廠中的問題或硬件故障等。
一個典型的加工廠在具有連接到一個或更多過程控制器的許多過程控制和測量設備，例如閥、變送器、傳感器等的同時，還有許多其它對于過程操作來說必需或相關的輔助設備。這些附加設備包括，例如電源設備、發電和配電設備、諸如渦輪機、電動機之類的轉動設備等，它們設置于一個典型工廠的多個地方。雖然這些附加設備不需要產生或使用過程變量，并且在許多情況下，會為了影響過程操作而不受過程控制器控制甚或不連接到過程控制器，但是對于過程的適當操作而言，這些設備不但是重要的而且最終是必需的。
已知的，問題經常出現在加工廠環境中，特別是出現在具有大量現場設備和輔助設備的加工廠中。這些問題可表現為使設備、邏輯部件故障或失靈，例如處于不當模式的軟件程序、進行了不適當調整的過程控制環、加工廠內設備之間通信的一個或更多故障等。這些或其它問題雖然實際上有多種，但是它們通常導致過程在通常與加工廠的次最優性能有關的異常狀態操作(即，加工廠處于異常狀況)。已開發許多診斷工具和應用程序，以便檢測并且確定加工廠中的問題的原因，并且在問題已經發生并且被檢測到時，幫助操作員或維護人員診斷和改正這些問題。例如，通常通過諸如直接或無線總線、以太網、調制解調器、 電話線之類的通信連接連接到過程控制器的操作員工作站，具有適于運行軟件或固件的處理器和存儲器，例如由愛默生過程管理出售的Delta 和Ovation控制系統，這些系統包括眾多控制模塊和控制環診斷工具。同樣地，可通過與控制器應用程序相同的通信連接或通過諸如用于過程控制的對象鏈接與嵌入技術(OPC)連接、便攜式連接之類的不同通信連接連接到諸如現場設備的過程控制設備的維護工作站，通常包括一個或更多應用程序，這些應用程序設計為查看由加工廠中的現場設備產生的維護警報和警示，以測試加工廠中的設備并執行對加工廠中的現場設備和其它設備的維護活動。已經開發了相似的診斷應用程序，以診斷加工廠中輔助設備的問題。
因此，例如由愛默生過程管理出售的資產管理解決方案(AMS)應用程序(至少部分公開在題為“用在現場設備管理系統中的集成通信網絡”的美國專利NO. 5，960，214中)， 能夠與現場設備通信并且存儲屬于現場設備的數據以確定并跟蹤現場設備的操作。在某些例子中，AMS應用程序可以用于與現場設備通信以改變該現場設備中的參數，從而使得該現場設備運行自身的應用程序，例如自校準程序或自診斷程序，以獲得關于該現場設備的狀態或健全程度(health)的信息。該信息可以包括，例如狀態信息(例如，警報或其它相似事件是否已經發生)、設備配置信息(例如，現場設備當前的方式或可被配置的方式以及由該現場設備使用的測量單元的類型)、設備參數(例如，現場設備范圍值以及其它參數)等。 當然，這些信息可以由維護人員使用以監控、維護、以及/或診斷現場設備中的問題。
相似地，許多加工廠包括設備監控和診斷應用程序，例如由CSI系統提供的RBM產品(ware)，或用于監控、診斷以及優化各種轉動設備的操作狀態的任何其它已知的應用程序。維護人員通常使用這些應用程序以維護和檢查工廠中的轉動設備的性能，以確定轉動設備的問題，并且確定轉動設備何時以及是否必須要修理或替換。同樣地，許多加工廠包括電力控制和診斷應用程序，例如由Liebert以及ASCO公司提供的應用程序，以控制和維護發電和配電設備。公知地，在加工廠中運行控制優化應用程序，例如實時優化器(RT0+)，以優化加工廠的控制活動。這樣的優化應用程序通常使用復雜的算法和/或加工廠的模型， 來預測如何改變輸入來優化加工廠的與某些需要優化的變量例如利潤相關的操作。
在一個或更多操作員工作站或維護工作站中，這些以及其它的診斷和優化應用程序通常以泛系統(system-wide)為基礎來實現，并且可以根據加工廠或加工廠中的設備和裝置的操作狀態，向操作員工作站或維護工作站提供預先配置的顯示。典型的顯示包括 警報顯示，其接收由加工廠中的過程控制器或其它設備產生的警報；控制顯示，其表示加工廠中的過程控制器和其它設備的操作狀態；維護顯示，其表示加工廠中各個設備的操作狀態等。同樣地，這些和其它診斷應用程序可以使操作員或維護人員重新調整控制環或復位其它控制參數，以對一個或更多現場設備運行測試，確定這些現場設備的當前狀態，從而校準現場設備或其它裝置，或執行對加工廠中各個設備和裝置的其它問題的檢測以及改正活動。
雖然各種應用程序和工具對識別以及改正加工廠中的問題是非常有幫助的，但這些診斷應用程序通常配置為在問題已經出現在加工廠中之后才使用，因此就是在異常狀況已經存在于加工廠中以后。令人遺憾地，在使用這些工具檢測、識別以及改正異常狀況之前，異常狀況可能就存在一段時間了，這導致在問題被檢測、識別以及改正過程的時間段中加工廠性能為次最優。在許多情況下，根據警報、警示或加工廠不佳性能，控制操作員會首先檢測到存在一些問題。該操作員之后會將潛在問題通知給維護人員。該維護人員可能檢測到也可能檢測不到真正的問題，并且可能需要在真正運行測試或其它診斷應用程序之前進一步提示(prompt)，或執行識別這些真正問題所需的其它活動。一旦識別出問題，維護人員可能需要確定部件并規劃一份維護流程，所有的這些都會導致在一個問題出現和該問題得到改正之間出現一個明顯的時間段，在該時間段內，加工廠運行在通常與工廠的次最優操作有關異常狀況下。
另外，許多加工廠會經歷一種導致加工廠在相對短的時間內出現重大的花費或損害的異常狀況。例如，如果存在某些異常狀況，那么即便它們存在很短時間，這些異常狀況也能夠帶來對設備的重大損害、原材料的損失、或加工廠中非預期的重大停工期。因此，僅在加工廠中問題已經出現之后檢測問題，不管問題改正得有多快，都可能導致加工廠中的重大損失或損害。因此，理想的情況是首先盡力防止異常狀況出現，而不是簡單地在異常狀況出現后盡力反應和改正加工廠中的問題。
目前，存在一種可以用于采集數據的技術，該技術能使用戶在異常狀況真正出現以前，預測在加工廠中發生的某些異常狀況，從而在加工廠中出現任何重大損失之前，采取措施以防止所預測的異常狀況。這個流程公開在題為“根源診斷”的美國專利申請序號 No. 09/972, 078(部分基于美國專利申請NO. 08/623, 569，現美國專利No. 6，017, 143)中。這兩個申請的全部公開內容合并于此以資參考。一般地，該技術在加工廠的許多設備，例如現場設備的每一個中，設置統計數據采集和處理模塊或統計處理監控(SPM)模塊。例如，統計數據采集和處理模塊采集過程變量數據，并且確定某些與采集的數據有關的統計測量值， 例如平均值、中間值、標準偏差等。這些統計測量值隨后可以發送給用戶，并且被分析以識別用于暗示已知異常狀況即將發生的模式(pattern)。若檢測到一個特定的可疑的將要發生的異常狀況，則首先采取措施以改正潛在的問題，從而避免異常狀況。但是，對于典型的維護人員來說，采集和分析數據可能是耗時并沉悶的，尤其是在具有大量用來采集統計數據的現場設備的加工廠中。而且進一步地，當一名維護人員能夠采集統計數據時，該維護人員可能不知道怎樣去最好地分析或查看數據，或確定這些數據都暗示了哪些即將發生的異常狀況，如果有的話。
而且，一般地，配置工廠以收集和查看由各個SPM產生的全部統計過程數據是非常麻煩和沉悶的，尤其是在大型加工廠中。事實上，目前用戶通常必須創建分別監控不同現場設備中感興趣的每一個參數的OPC客戶端，這意味著每個現場設備都必須分別配置以采集這些數據。這一配置過程非常耗時并且易受到人為錯誤的損害。發明內容
一種用于可視化呈現數據的系統，其接收與加工廠相關的設備對應的信號處理數據收集模塊所產生的信號處理數據。該信號處理數據收集模塊可以產生諸如統計數據、頻率分析數據、自回歸數據、小波數據之類的數據。該系統顯示代表設備并代表這些設備在加工廠中的情況(context)的圖像。另外，顯示以至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。例如，可顯示針對設備的信號處理數據。作為另一示例，可基于信號處理數據產生數據并顯示所產生的數據。任選地，該系統可以提供允許用戶選擇以信號處理數據為根據的數據待在其上顯示的一個或更多設備的用戶界面。


圖1是一個加工廠的示例方框圖，該加工廠具有一個分布式控制和維護網絡，其中該網絡包括一個或更多個操作員和維護工作站、控制器、現場設備以及輔助設備；
圖2是圖1的加工廠的一部分的示例方框圖，其示出了位于加工廠的不同部件中的異常狀況預防系統的各個元件之間的通信互聯；
圖3是在圖1或圖2的加工廠的一種設備中的一組統計過程監控模塊的配置的顯示；
圖4是配置加工廠中的統計過程采集模塊并且在加工廠的操作期間從這些模塊采集統計數據的技術的流程圖5是一幅顯示屏幕圖，其示出了圖1或圖2的加工廠中OPC服務器所采集的工廠分級結構(hierarchy)；
圖6是一幅顯示屏幕圖，其示出了與具有統計過程監控模塊的設備有關的工廠部件的分級結構；
圖7是一幅顯示屏幕圖，其使用戶能夠選擇在統計過程監控模塊中待監控的一組統計過程監控參數；
圖8是一幅顯示屏幕圖，其可以被提供以示出在具有統計過程監控模塊的設備中產生的采集統計過程監控數據；
圖9是一幅顯示屏幕圖，其示出了瀏覽器分級結構，該分級結構包括從設備中數據采集模塊采集的統計數據元素；
圖10是一幅顯示屏幕圖，其示出了在現場設備中增加或配置統計數據采集模塊的方式；
圖11是一幅顯示屏幕圖，其示出了用戶可以操縱以查看趨勢數據的方式；
圖12是一幅顯示屏幕圖，其示出了用戶可以操縱以查看從統計采集模塊所采集的原始數據的方式；
圖13是一幅顯示屏幕圖，其示出了統計過程監控參數對時間的曲線圖14是一幅顯示屏幕圖，其示出了一組不同統計過程監控數據對時間的四條曲線，其中每個都具有在同一曲線上描述的一個或更多參數；
圖15是一幅顯示屏幕圖，其示出了統計過程監控參數的直方圖，包括控制界限和規定界限；
圖16是一幅顯示屏幕圖，示出了統計過程監控數據對時間的X管制圖17是一幅顯示屏幕圖，示出了統計過程監控數據對時間的S管制圖18是一幅顯示屏幕圖，示出了一組統計過程監控參數的二維散布圖19是一幅顯示屏幕圖，示出了一組三個統計過程監控參數的三維散布圖20是一幅顯示屏幕圖，示出了一組四個統計過程監控參數的四維散布圖21是一幅顯示屏幕圖，示出了一組統計過程監控參數的相關矩陣；
圖22是一幅顯示屏幕圖，示出了描述圖21的相關矩陣的一部分的三維條形圖23是一幅顯示屏幕圖，示出了表示與期望相關域偏差的相關域曲線；
圖M是一幅顯示屏幕圖，示出了一色碼相關度矩陣；
圖25是一幅顯示屏幕圖，示出了一個提供了對所選擇設備的過程變量的兩種測量值之間進行比較的比較圖表，以及使用戶能夠查看其它比較的用戶接口部件；
圖沈是一幅顯示屏幕圖，示出了兩個統計監控過程參數對時間的曲線，表明了這些參數之間已知的相關性；
圖27是一幅顯示屏幕圖，示出了一個相關值對時間的曲線；
圖觀是一幅顯示屏幕圖，示出了多個相關值對時間的曲線；
圖四是一幅顯示屏幕圖，示出了一個相關值和一個基準值對時間的曲線；
圖30是一幅顯示屏幕圖，示出了對于一組統計過程監控參數的相關變化矩陣；
圖31是一幅顯示屏幕圖，示出了一個色碼相關度變化矩陣；
圖32是一幅顯示屏幕圖，示出了一個總相關值對時間的曲線；
圖33是一幅顯示屏幕圖，示出了一個色碼相關度變化矩陣和一個總相關值對時間的曲線；
圖34是一幅相關值和對應于最佳擬合線的斜率的角的極坐標圖35是一幅顯示屏幕圖，示出了多個相關值以及對應于各個最佳擬合線的斜率的角的極坐標圖36是一幅顯示屏幕圖，示出了多個相關變化值和對應于各個最佳擬合線的斜率的角的極坐標圖37是準則機開發和執行系統的方框圖，該系統使用戶能夠創建并將準則應用到從加工廠采集的統計過程監控數據；
圖38是一幅顯示屏幕圖，示出了一個使用戶能夠為圖37的準則機開發和執行系統創建準則的配置屏幕；
圖39是一幅顯示屏幕圖，示出了準則執行機操作概要，該概要總結了由圖37的準則機所使用的準則以及由該準則機所產生的警報；
圖40是一幅顯示屏幕圖，示出了使用戶能夠為圖37的準則機開發和執行系統創建準則的第二配置屏幕；
圖41是一幅顯示屏幕圖，示出了使用戶能夠為圖37的準則機開發和執行系統的創建準則的第三配置屏幕；
圖42是一幅顯示屏幕圖，示出了加工廠的一部分，該顯示包括報警/警示信息；
圖43是另一幅顯示屏幕圖，示出了加工廠的一部分，該顯示包括報警/警示信息；
圖44是再一幅顯示屏幕圖，示出了加工廠的一部分，該顯示包括報警/警示信息；
圖45是又一幅顯示屏幕圖，示出了加工廠的一部分，該顯示包括報警/警示信息；
圖46是連接在另一加工廠中以執行異常狀況檢測和預防的接口設備的圖；以及
圖47是連接在又一加工廠中以執行異常狀況檢測和預防的接口設備的圖。
具體實施方式
參照圖1，在其中可以執行異常狀況預防系統的示例性的加工廠10，包括通過一個或更多通信網絡與輔助設備互相連接的許多控制和維護系統。特別地，圖1的加工廠10 包括一個或更多過程控制系統12和14。過程控制系統12可以是傳統的過程控制系統，例如PROVOX或RS3系統或任何其它的控制系統，過程控制系統12包括操作員接口 12A，該操作員接口連接到控制器12B和輸入/輸出(I/O)卡12C，該輸入/輸出(I/O)卡依次連接到各種現場設備，例如模擬現場設備和高速可尋址遠程傳感器(HART)現場設備15。可以是分布式過程控制系統的過程控制系統14，包括一個或更多操作員接口 14A，操作員接口 14A通過總線，例如以太網總線，連接到一個或更多分布式控制器14B。控制器14B可以是， 例如由奧斯汀(Austin)、德克薩斯(Texas)的愛默生過程管理出售的DeltaV 控制器或任何其它所需類型的控制器。控制器14B通過I/O設備連接到一個或更多現場設備16，例如Hart或Fieldbus現場設備或任何其它智能或非智能的現場設備，其包括，例如那些使用^Device- Net 、AS4nterface 以及CAN 協議的設備。如已知的，現場設備16可以向控制器14B提供與過程變量以及與其它設備信息有關的模擬或數字信息。操作員接口 14A可以存儲并且執行對該過程控制操作員來說可用的工具(tools)，用于控制包括例如控制優化器(optimizers)、診斷專家、神經網絡、調諧電路等在內的過程的操作。
而且進一步地，維護系統，例如執行AMS應用程序或任何其它設備監控和通信應用程序的計算機，可以連接到過程控制系統12和14，或連接到其中的各個設備，以執行維護和監控活動。例如，通過任何需要的通信線路或網絡(包括無線或便攜式設備網絡)，維護計算機18可以連接到控制器12B和/或設備15，以便與設備15通信，并且在某些情況下，對設備15重配置或執行其它維護活動。同樣地，維護應用程序，例如AMS應用程序，可以安裝在與分布式過程控制系統14有關的一個或更多用戶接口 14A中，并且由這些用戶接口來運行，以執行維護和監控功能，這些功能包括與設備16的操作狀況有關的數據采集。
加工廠10還包括各種轉動設備20，例如渦輪機、電動機等，它們通過一些永久性的或暫時性的通信鏈路(例如，連接到設備20以進行讀取并在之后移除的總線、無線通信系統或便攜式設備)連接到維護計算機22。維護計算機22可以存儲并且執行已知的由例如CSI (愛默生過程管理公司)提供的監控和診斷應用程序23，或其它任何已知的用于診斷、監控以及優化轉動設備20的操作狀態的應用程序。維護人員通常使用應用程序23來維護并且檢查工廠10中轉動設備20的性能，以確定轉動設備20的問題，并且確定轉動設備20何時以及是否必須要修理或替換。在某些情況中，外部的咨詢或服務組織可以暫時獲取或測量與設備20有關的數據，并且使用該數據對設備20進行分析，從而檢測問題、性能不佳或其它影響設備20的難題。在這些情況中，運行分析的計算機可以不通過任何通信線路連接到系統10的其余部分，或可以只是暫時連接到系統10的其余部分。
同樣地，具有與加工廠10有關的發電和配電設備25的發電和配電系統對，通過例如總線連接到其它計算機沈，計算機沈運行并檢查加工廠10中的發電和配電設備25。計算機沈可以執行已知的電力控制和診斷應用程序27，例如那些由Liebert以及ASCO或其它公司提供的程序，以控制和維護發電和配電設備25。而且，在許多情況下，外部的咨詢員或服務組織可以使用暫時獲取或測量的與設備25相關的數據的服務應用程序，并且使用該數據對設備25進行分析以檢測問題、性能不佳或影響設備25的其它難題。在這些情況中，運行分析的計算機(例如，計算機26)可以不通過任何通信線路連接到系統10的其余部分，或可以只是暫時連接到系統10的其余部分。
如圖1所示，計算機系統30執行異常狀況預防系統35的至少一部分，并且特別地，計算機系統30存儲并執行配置和數據采集應用程序38、可以包括統計采集和處理模塊的查看或接口應用程序40、以及準則機開發和執行應用程序40，并且附加存儲統計處理監控數據庫43，統計處理監控數據庫43存儲過程中的某些設備中產生的統計數據。一般地， 配置和數據采集應用程序38配置并且與許多統計數據采集和分析模塊(圖1中未示出)中的每個進行通信，這些模塊位于現場設備15、16、控制器12B、14B、轉動設備20或其輔助計算機22、發電設備25或其輔助計算機沈以及加工廠中任何其它需要的設備和裝置中，從而從這些模塊中的每一個采集統計數據(或在某些情況中，采集過程變量數據)，并利用這些數據來執行異常狀況預防。配置和數據采集應用程序38可以通過硬布線總線45通信連接到加工廠中的每一個計算機或設備，或可替代地，可以通過任何其它需要的通信連接，包括例如無線連接、使用OPC的專用連接、例如依靠便攜式設備以采集數據的間歇式連接等來通信連接。同樣地，通過LAN或公共連接，例如以太網、電話連接等(圖1所示為因特網連接46)，應用程序38可以獲得與加工廠10中現場設備和裝置相關的數據，這些數據由例如第三方服務提供者采集。而且，通過各種技術和/或協議，包括例如以太網、Modbus、HTML、 XML、專有技術/協議等，應用程序38可以通信連接到工廠10中的計算機/設備。因此，盡管在此處描述了使用OPC將應用程序38通信連接到加工廠10中的計算機/設備的具體示例，但是本領域的普通技術人員應該知道，也可使用將應用程序38連接到加工廠10中的計算機/設備的各種其它方法。通常，應用程序38可以在數據庫43中存儲所采集的數據。
若采集到統計數據(或過程變量數據)，則可使用查看應用程序40，以便以不同方式處理該數據和/或顯示所采集或處理的統計數據(例如，存儲在數據庫43中的)，以使用戶例如維護人員，能夠更好地確定異常狀況存在或預測在將來存在，并且采取搶先的改正措施。準則機開發和執行應用程序42可以使用一個或更多存儲在其中的準則，以分析采集的數據，從而確定加工廠10中異常狀況存在或預測異常狀況在將來存在。另外，準則機開發和執行應用程序42可以使操作員或其它用戶創建待由準則機執行的附加準則，從而檢測或預測異常狀況。
圖2示出了圖1的示例性加工廠10的一部分50，以說明異常狀況預防系統35執行統計數據采集的方式。雖然圖2示出了異常狀況預防系統應用程序38、40、42和數據庫 43以及HART和Fieldbus現場設備中的一個或更多數據采集模塊之間的通信，但是可以理解，相似通信可以發生在異常狀況預防系統應用程序38、40、42和加工廠10中的其它設備以及裝置之間，包括圖1所示的設備和裝置中的任何一個。
圖2所示的加工廠10的一部分50包括分布式過程控制系統M，該系統具有一個或更多過程控制器60，通過輸入/輸出(I/O)卡或設備68和70，其可以是符合任何所需的通信或控制器協議的任何所需類型的設備，過程控制器60連接到一個或更多現場設備64 和66。盡管現場設備64在圖中示為HART現場設備，而現場設備66在圖中示為Fieldbus現場設備，但是這些現場設備可以使用任何其它所需的通信協議。另外，現場設備64和66可以是任何類型設備，例如傳感器、閥、變送器、定位器等，并且可以符合任何所需的開放的、 專有的或其它通信或程序化協議，應該理解，I/O設備68和70必須與現場設備64和66所使用的需要的協議兼容。
無論如何，可由例如配置工程師、過程控制操作員、維護人員、工廠管理者、監督者等的工廠人員訪問的一個或更多用戶接口或計算機72和74(其可以是任何類型的個人計算機、工作站等)，通過可以使用任何需要的硬布線或無線通信結構并使用任何需要的或適合的通信協議，例如以太網協議來實現的通信線路或總線76，連接到過程控制器60。另外， 數據庫78可以連接到通信總線76，以作為數據歷史記錄器來工作，其采集并且存儲配置信息以及在線過程變量數據、參數數據、狀態數據、以及與加工廠10中的過程控制器60和現場設備64和66有關的其它數據。因此，數據庫78可以作為配置數據庫來工作以存儲當前配置，該當前配置包括過程配置模塊以及用于過程控制系統M的控制配置信息，它們被下載并存儲在過程控制器60以及現場設備64和66中。同樣地，數據庫78可以存儲歷史異常狀況預防數據，其包括由加工廠10中的現場設備64和66采集的統計數據，或根據現場設備64和66采集的過程變量所確定的統計數據。
雖然過程控制器60、1/0設備68和70、以及現場設備64和66通常向下設置于并遍布在有時嚴酷的工廠環境中，但是工作站72和74以及數據庫78通常設置于控制室、維護室、或其它易于操作員、維護人員等使用的不太嚴酷的環境中。
—般地，過程控制器60存儲和執行一個或更多控制器應用程序，其使用許多不同的、獨立執行的控制模塊或塊(block)以實現控制策略。這些控制模塊的每個都可以由通常所稱的功能塊組成，其中每個功能塊是整體控制程序的一部分或一個子程序，并且與其它功能塊協作(通過所謂的鏈路通信)，以實現加工廠中的過程控制環。如公知的，功能塊可以是面向對象程序化協議中的對象，其通常執行輸入功能、控制功能或輸出功能中的一項功能，其中輸入功能例如與變送器、傳感器或其它過程參數測量設備有關的功能，控制功能例如與執行PID、模糊邏輯等控制的控制程序有關的功能，輸出功能控制某些設備，例如閥的操作，以便在加工廠10中執行某些物理功能。當然，也存在混合以及其它類型的復合功能塊，例如模型預測控制器(MPC)、優化器等。可以理解，雖然Fieldbus協議以及Delta 系統協議使用面向對象程序化協議中所設計和實現的控制模型和功能塊，但控制模塊可以使用任何需要的控制程序化方案來設計，包括例如時序功能塊、梯形邏輯等，并且不限于使用功能塊或任何其它特定程序化技術來設計。
如圖2所示，維護工作站74包括處理器74A、存儲器74B以及顯示設備74C。存儲器74B以這樣一種方式存儲參照圖1所述的異常狀況預防應用程序38、40和42，S卩，使得這些應用程序能在處理器74A上執行，以便通過顯示器74C (或任何其它顯示設備，例如打印機)向用戶提供信息。
另外，如圖2所示，現場設備64和66中的某些(并且可能全部的)包括數據采集和處理模塊80和82。雖然為了討論的目的，模塊80和82已作為預先診斷模塊(ADB)參照圖2來描述，其中ADB是已知的可以增加到Fieldbus設備以采集和處理Fieldbus設備中的統計數據的基礎現場總線(Foundation Fieldbus)功能塊，但是模塊80和82可以是或可以包括位于過程設備中的任何其它類型塊或模塊，它們采集設備數據并計算或確定針對該數據的一個或更多統計測量值或參數，而不論這些功能塊是否位于Fieldbus設備中或符合Fieldbus協議。盡管圖2的模塊80和82顯示為位于設備64之一中以及設備66之一中，但是這些或相似的模塊可以位于許多現場設備64和66中，可以位于其它設備中，例如控制器60、1/0設備68、70或圖1所示的任何設備。另外，模塊80和82可以位于設備64 和66的任何子集(subset)中。
一般地，模塊80和82或這些模塊的子部件，采集設備中例如過程變量數據的數據，這些模塊位于設備中，并且出于許多原因對數據執行統計處理或分析。例如，示作與閥相關的模塊80，可以具有阻塞閥檢測程序，該程序分析閥過程變量數據以確定該閥是否處于阻塞狀態。另外，模塊80包括一組四個統計過程監控(SPM)模塊或單元SPMl SPM4，采集該閥中的過程變量或其它數據，并且對所采集的數據執行一項或更多統計計算，從而確定所采集數據的例如平均值、中間值、標準偏差、均方根值(冊幻、變化率、范圍、最小值、最大值等，和/或檢測所采集數據中的諸如漂移、偏差、噪聲、峰值等事件。所產生的具體統計數據不是必須的，產生該數據的方法也不是必須的。因此，可以產生不同類型的統計數據以補充或代替上述具體類型的數據。另外，各種技術，包括公知的技術，可以用于產生這些數據。統計過程監控(SPM)模塊這個術語在這里被用來描述對至少一個過程變量或其它過程參數執行統計過程監控的功能，并且可以由位于設備中甚至位于采集數據的設備外部的所需要的任何軟件、固件或硬件來執行。可以理解，由于SPM通常設置于設備數據被采集的設備中，所以SPM能獲取數量更多且質量上更準確的過程變量數據。結果，SPM模塊通常能夠比采集過程變量數據的設備外部的模塊，更好地確定關于所采集的過程變量數據的統計計笪弁。
在另一個示例中，圖2的模塊82示作與變送器相關，其可以具有堵塞線路檢測單元，該單元分析由變送器采集的過程變量數據，以確定工廠中是否有線路被堵塞。另外，模塊82包括一組四個SPM模塊或單元SPMl SPM4，它們可以采集變送器中的過程變量或其它數據，并且對所采集的數據執行一個或更多統計計算，以確定所采集數據的例如平均值、 中間值、標準偏差等。如果需要，可以按以上提及的美國專利NO. 6，017，143所描述的方式執行或實現模塊80和82的可能操作。雖然模塊80和82被示作每個模塊都包括四個SPM 模塊，然而模塊80和82可能在其中具有任何其它數目的SPM模塊，用于采集并且確定統計數據。同樣地，盡管模塊80和82被示作包括檢測軟件，以用于檢測加工廠10中的特定狀況，但是模塊80和82也可以不具有這樣的軟件。而且更進一步，雖然此處討論的SPM模塊被示作ADB的子部件，但是它們可以替換為位于設備中的單獨設置(stand-alone)的模塊。 而且，雖然此處討論的SPM模塊可以是公知的基礎現場總線SPM模塊，但是這里使用的統計過程監控(SPM)模塊這個術語是指采集例如過程變量數據之類的數據，并對該數據執行某種統計處理以確定例如平均值、標準偏差等的統計測量值的任何類型的模塊或部件。因此， 這個術語趨于覆蓋軟件或固件或其它執行該功能的部件，不論這些部件是否是功能塊、或其它類型模塊、程序、例行程序或部件的形式，并且不論這些元件是否符合基礎現場總線協議或其它協議，例如 PROFIBUS、TORLDFIP、Device-Net, As-Internet, HART、CAN 等協議。
在一個實施例中，在ADB 80和82中的每個SPM模塊可以是激活的(active)或未激活的。激活的SPM模塊是當前監控過程變量(或其它過程參數)的模塊，而未激活的SPM 模塊是當前沒有監控過程變量的模塊。一般地，SPM模塊默認為未激活，并且因此，通常每一個都必須被單獨配置以監控過程變量。圖3示出了示例性配置顯示84，其可以提供給用戶、 工程師等，以描述和改變設備的當前SPM配置。如顯示84所示，對特定設備的SPM模塊1、 2和3已經全部被配置，而SPM模塊4還沒有被配置。被配置的SPM模塊SPM1、SPM2和SPM 3中的每一個與一設備(由模塊標簽(block tag)表示)中的一特定模塊、模塊類型、該模塊中的參數索引(即被監控的參數)以及表示SPM模塊監控功能的用戶命令有關。而且更進一步地，每個被配置的SPM模塊包括被確定的統計參數待與之比較的一組門限值，包括例如，平均值界限、高偏差界限(其規定表示信號中偏差太大的一個值)以及低動態(low dynamics)界限(其規定表示信號中偏差太小的一個值)。根本上，檢測平均值的變化可以表示該過程向上偏移或向下偏移，檢測高偏差意味著該過程中的部件正在經歷未預見的噪聲(例如，由增加的振動引起的)，并且檢測低偏差意味著過程信號正在被濾波，或部件正在變成可疑的靜止，例如阻塞了閥。而且更進一步地，可以為每個SPM模塊設置基準值，例如平均值以及標準偏差。這些基準值可以用于確定是否滿足或超出設備中的各個界限。圖 3的SPM模塊1和3都是激活的，因為它們已經接收到用戶的命令以啟動監控。另一方面， SPM模塊2是未激活的，因為它處于空閑狀態。而且，在該示例中，SPM功能對整個設備都是啟用的，如方框86所示，并且被設置為每隔五分鐘監控或計算，如方框88所示。當然，被授權的用戶可以重配置設備中的SPM模塊，以監控其它模塊以及具有其它門限值、基準值等， 例如監控設備中的其它功能塊、與設備中的這些或其它模塊相關的其它參數。
雖然某些統計監控模塊如圖3的顯示84所示，然而可以理解其它參數也可以或另外被監控。例如，參照圖2討論的SPM模塊或ADB可以計算與過程有關的統計參數，并且可以基于這些值的變化觸發某些告警。通過示例的方式，Fieldbus類型的SPM模塊可以監控過程變量并且提供與該監控有關的15個不同的參數。這些參數包括模塊標簽、模塊類型、 平均值、標準偏差、均差、標準偏差變化、基準平均值、基準標準偏差、高偏差界限、低動態界限、平均值界限、狀態、參數索引、時間戳以及用戶命令。當前，兩個最有用的參數被認為是平均值和標準偏差。但是，通常有用的其它SPM參數是基準平均值、基準標準偏差、均差、標準偏差變化以及狀態。當然，SPM模塊可以確定任何需要的統計測量或參數，并且可以向用戶或請求應用程序提供有關一特定模塊的其它參數。因此，SPM模塊不限于此處所討論的這些。
參照圖2，通過總線或通信網絡76以及控制器60，現場設備中的SPM模塊 (SPM1-SPM4)對外部客戶來說是可利用的，例如對工作站74來說。附加地或者可替代地，通過例如OPC服務器89，由ADB 80和82中的SPM模塊(SPM1 SPM4)所產生或采集的參數以及其它信息，對工作站74是可利用的。該連接可以是無線連接、硬布線連接、間歇式連接(例如，使用一個或更多便攜式設備的連接)或使用任何需要或適當的通信協議的任何其它需要的通信連接。當然，此處描述的任何通信連接可以使用OPC通信服務器，按照普通或相容的格式整合(integrate)從不同類型設備接收的數據。
而且更進一步地，SPM模塊可以設置在主機設備中、其它不是現場設備的設備中、 或其它現場設備中，以對采集或產生例如原始過程變量數據的原始數據的設備外部執行統計過程監控。因此，例如圖2的應用程序38可以包括一個或更多SPM模塊，其通過例如OPC 服務器89，采集原始過程變量數據，并且計算某些統計測量或參數，例如該過程變量數據的平均值、標準偏差等。雖然這些SPM模塊不位于采集數據的設備中，并由于對于該數據的通信需要，因此使得SPM模塊通常不能采集盡可能多的過程變量數據以執行統計計算，但是這些模塊有助于為設備確定統計參數，或者不具有或不支持SPM功能的設備中的過程變量。另外，隨著技術的提高，網絡的可利用吞吐量可以隨著時間增加，因此不位于采集原始數據的設備中的SPM模塊能夠采集更多過程變量數據，以執行統計計算。因此，在以下討論中，可以理解，所述由SPM模塊產生的任何統計測量或參數，可以由SPM模塊產生，例如由 ADB 80和82中的SPM1-SPM4模塊產生，或者由主機或包括其它現場設備的設備中的SPM模塊產生。
隨著加工廠中統計數據采集模塊或SPM的增加，具有這么一種自動機構是有幫助的，即其從不同設備中的SPM模塊采集統計參數以引導數據并且向專家系統提供檢測結果，以進一步集成數據并作出決策。事實上，目前，查看大型過程中的全部統計過程數據是十分麻煩和沉悶的。當前，人們必須創建一個OPC客戶端，其分別監控感興趣的每一個SPM 參數，并且為此，必須分別配置用于SPM采集的每個設備。如上所示，統計數據的配置和查看是非常耗時并且易受到人為錯誤的損害。
配置和數據采集應用程序38適于自動配置例如閥、變送器等的設備中的SPM模塊，從而在過程操作期間從這些SPM模塊采集過程中可用的SPM數據。圖4是一個示例技術的流程圖，該技術可以由應用程序38使用，以配置加工廠中的設備，從而采集SPM數據并且在加工廠10的操作期間自動采集該數據。在圖4中，圓表示由應用程序38在加工廠中執行的動作，而矩形表示由應用程序38使用或產生的對象或項(item)。可以理解，雖然該示例討論了從使用Fieldbus協議并具有采集統計數據的Fieldbus模塊的特定類型變送器中采集SPM數據，但是該技術或相似技術可以用于從使用其它通信和功能模塊協議的其它設備中，或從使用程序化范例而不是功能模塊程序化范例的其它設備或這些設備的部件中，采集統計數據(或其它參數)。
任何情況下，在第一框92中，應用程序38掃描過程控制網絡(例如，加工廠)的分級結構，以確定加工廠中一列包括統計數據采集模塊(例如，ADB)的設備。盡管框92可以搜索其它類型統計數據采集模塊以及或除了 ADB中Fieldbus類型的SPM，并且該方法不限于使用Fieldbus ADB或Fieldbus ADB中的SPM模塊，但是為了討論的目的，仍然假定統計數據采集模塊采用上述Fieldbus ADB中的SPM模塊形式。在一個實施例中，OPC服務器 (例如，圖2的服務器89)可以允許例如應用程序38的客戶端存取控制和設備信息。例如， OPC自動控制2. 0產品提供了瀏覽PC服務器內容的標準方法，并且這些或其它瀏覽方法可以用于自動變換OPC的分級結構以找出包含ADB的設備。另外，新型OPC規格包括XML定義，其可以用于集成數據并且使其在網絡環境中可利用。
圖5示出了示例性工廠分級結構94的一部分，該分級結構94由OPC服務器創建， 描述了正由OPC服務器掃描的加工廠的設備和其它部件。分級結構94的頂級具有稱為模塊和輸入輸出(10)的節點96和98，其中模塊節點96包括控制策略信息，IO節點98包括硬件/設備信息。如圖5的示例性分級結構所示，IO節點98包括與控制器(CTLR)、卡 (C)以及端口(P)有關的子節點，其中，在該示例中，端口(P)與實際存在于控制器網絡中的Fieldbus段(segment)有關。在該分級結構中進一步向下，Fieldbus設備被列在他們各自的端口下。在圖5的示例中，包含ADB的各個Fieldbus設備在該設備下包括稱為變頻器(TRANSDUCER) 800或變頻器1300的節點。(在Rosemount 3051F設備中，ADB被稱為變頻器800，而在Rosemount 3051S設備中，該ADB被稱為變頻器1300)。一個被稱為變頻器 800的節點100如圖5的分級結構所示。ADB節點100包括所關心的診斷信息。在特定情況中，應用程序38對ADB節點100中的統計過程監控(SPM)參數感興趣，在圖5的分級結構中，ADB節點100得以展開以示出與Rosemount 3051F設備中的ADB有關的一些部件。當然，名稱“變頻器800”以及“變頻器1300”只是由一家知名制造商提供的已知功能塊的名稱示例而已。其它ADB模塊或SPM模塊可以具有其它的名稱，和/或在一個不同于使用OPC 的系統的系統中這些名稱可以不同。在其它實現方案中，不同的名稱可以對應由其它制造商后來開發和/或提供和/或按照基礎現場總線規格中描述的其它變頻器塊、功能塊等的 ADB模塊或SPM模塊，或可以是在任何其它智能通信協議(例如，數字協議)中的模塊或其它軟件部件，例如在命名的幾個Profibus、HART、CAN、AS-Interface、HTML、XML等協議中的任何元件。
為找到ADB以及ADB中的SPM模塊，框92 (圖4)自動轉換或搜索OPC分級結構 94，以定位工廠中包括ADB的所有設備。當然，框92可以預先編程為了解由OPC樹94所使用的格式，以使框92能夠轉換或瀏覽樹94，從而以最佳方式找出包括ADB的設備。雖然此處描述的方法基于DeltaVOPC樹，但是對于其它OPC服務器以及由其它類型的查看工具所產生的工廠分級結構來說，可以對該方法進行修改。
在搜索分級結構或樹94時，速度和魯棒性之間通常有一個平衡。特別地，就找出所有具有ADB的設備而言，搜索分級結構94通常不會是百分之百可靠的，而是僅能找出一些具有ADB的設備。通常來說，找出具有ADB的設備的方法越準確，該方法就會越慢。舉例來說，如果不同制造商具有在OPC樹94中顯示的設備，且該設備具有與3051F變送器中的 ADB模塊相同名稱的模塊，那么搜索分級結構可能錯誤地將該設備檢測為具有ADB。反之， 如果框92試圖通過搜索大量子節點來確保只定位真正具有ADB的節點，從而消除該問題， 那么該方法的速度就會降低。
在任何情況下，在一個實施例中，框92可以搜索分級結構或樹94中的每一個節點，以便在某些設備中定位已知具有與ADB相關的名稱的各個節點。雖然在某些情況下，例如大型加工廠中，這會消耗明顯多的搜索時間，但是它是在加工廠中找出每個ADB進而找尋每個SPM的最準確方法。另一方面，框92可以向下搜索分級結構，直到到達或找到具有與已知統計監控模塊相關的名稱的節點，例如變頻器800或變頻器1300或任何其它由某些設備制造商使用來表示一個已知的統計監控模塊的特定名稱。如果找到這樣的節點，那么與該節點有關的父(parent)節點可以作為具有ADB的設備被檢測到。雖然該方法不象搜索一個特定OPC分級結構或樹中的每個節點那么具有魯棒性，但該方法應該要快一些。但是如果另一制造商制造出具有名為變頻器800的OPC節點的設備，那么該方法仍將會錯誤的地將該其它設備檢測為具有ADB。
可替代地，框92可以在每個節點下搜索，在已知與ADB唯一相關或暗示ADB的設備中找尋具有與已知ADB相關名稱的附加項。因此，框92可以在定位了具有已知由至少一家制造商使用以明確ADB名稱的節點之后，搜索子節點以查看特性/模塊標簽.子符串 (Charcteristic/BLOCK TAG. STRING)項是否具有“先進診斷(ADVANCED DIAGNOSTICS) ”值。 在該實例示例中，僅具有ADB的設備的特性/模塊標簽.字符串OPC項具有“先進診斷”值。 雖然該方法在定位僅具有ADB的設備時是非常具有魯棒性的，但是該方法需要通過OPC服務器從設備讀取值，這比只是瀏覽OPC分級結構明顯需要更長的時間。因此，該方法雖然準確，但對于某些情況來說太慢。
可由圖4的框92實施的另一方法是搜索OPC樹94，該方法在速度和魯棒性之間提供了折中，其包括在具有通常已知與ADB有關的名字的節點下搜索OPC分級結構，以查找也具有通常與ADB有關的名字的子節點。例如，該方法可以從OPC樹94(圖5)的頂部開始并且搜索IO節點98。然后，該方法可以遞歸搜索IO節點98下的每一個子節點。如果發現名為變頻器800或變頻器1300的子節點(或者已知與統計監控模塊，例如ADB有關的其它的名字)，則該方法檢驗該節點是否具有一個名為SPM_ACTIVE的子節點，或者具體與統計監控模塊有關的任何其它子節點。如果在例如變頻器800節點下發現SPM_ACTIVE，則框92 將變頻器800節點的父節點檢測為包括ADB的設備。
當然，框92可以使用這些技術中的任何一種，或者這些技術的組合或任何其它需要的技術來搜索具有ADB(并且因此具有SPM)的設備。例如，一種實現方案可以力圖至少識別已知由至少一家制造商的設備所實現的所有ADB，但是可能能夠也可能不能夠識別加工廠中的所有ADB。作為另一示例，一個實現方案可以力圖識別已知由幾家不同制造商的設備所實現的所有的ADB。而且，雖然這個掃描步驟被描述成使用OPC分級結構來執行，也就是一個由OPC服務器來產生的分級結構，但是該方法可應用于或者使用在由其它設備產生的分級結構中，例如控制器、存儲加工廠中的配置分級結構的數據歷史記錄器、存儲設備分級結構的工作站等。因此，其它實現方案不需使用OPC服務器和/或OPC分級結構，但是可能使用很多其它的計算設備、通信協議以及分級結構協議，其包括例如，已知的和最新的計算設備、通信協議以及分級結構協議。另外的實現方案舉例來說可以使用web服務器、XML 和/或專有計算設備和協議。
在發現和搜索包含ADB的設備的過程中，框92可以存儲已檢測到具有ADB、SPM模塊或者其它類型數據采集模塊的設備的列表，如圖4中的方框108所示。如果需要，方框 108所列出的設備可以按照它們的分級結構顯示在一個樹狀視圖中。這種分級結構的視圖 110的一個示例如圖6所示。正如所理解的那樣，圖6視圖中顯示的分級結構110是由控制器產生的控制網絡顯示所顯示的分級結構的一個子集，因為通常并非控制顯示中的所有設備都包括ADB。實際上，圖6中的視圖110實際上是只包括具有ADB的設備的控制器分級結構的拷貝。正如所理解的那樣，圖6中的顯示示出了設備PT-101和PT-102 (連接到名為 CTLR-002EC6的控制器的輸入/輸出設備IOl的卡COl的端口 P01)和設備PT-103、FT_201和FT-201(連接到名為CTLR-002EC6的控制器的輸入/輸出設備IOl的卡COl的端口 P02) 中的每一個設備都具有ADB。
為了從設備中讀取任何SPM參數，通常需要知道該參數的OPC項ID。通常，即在 Fieldbus SPM模塊中，一個SPM參數的OPC項ID包括緊隨著該項詳細說明(specifier) 的設備ID。為了定位設備ID，框92可以對每個已經確定包含ADB的設備節點查找子節點 SPM_ACTIVE。接下來，框92可以獲取結點“CV”的OPC項ID。例如，OPC項ID可以是“設備(DEVICE) :0011513051022201100534-030003969/800/SPM ACTIVE. CV”。設備 ID 是 OPC 項ID減去后綴“SPM ACTIVE. CV”。因此，在該示例中，設備ID是“設備:001151305102220 1100534-030003969/800/”。當然，這僅是在OPC系統中確定設備ID的一種方式，也可使用或替換使用其它技術。
無論如何，在框92掃描分級結構以確定具有ADB的設備以后，應用程序38知道或者能容易地為這些設備的每一個設備確定設備標簽、設備ID和設備位置。對包含5個具有 ADB設備的簡單系統而言，該數據的一個示例如下表所示。
表權利要求
1.一種用于可視化呈現與加工廠相關的信號處理數據的系統，該系統包括至少一個處理器，其通信連接到與所述加工廠相關的網絡；至少一個計算機可讀存儲器，其通信連接到所述至少一個處理器；第一程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以接收與所述加工廠相關的至少兩臺設備對應的至少兩個信號處理數據收集模塊所產生的信號處理數據；第二程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以顯示代表所述至少兩臺設備中的至少一臺設備并代表所述至少一臺設備在所述加工廠中的情況的圖像；第三程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以顯示以所述至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。
2.一種用于可視化呈現與加工廠相關的數據的方法，該方法包括接收與所述加工廠相關的至少兩臺設備對應的至少兩個信號處理數據收集模塊所產生的信號處理數據；顯示代表所述至少兩臺設備并代表所述至少兩臺設備在所述加工廠中的情況的圖像；通過用戶界面機構接收所述至少兩臺設備中的至少一臺設備的表示；以及顯示以所述至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。
3.根據權利要求2的方法，其中顯示所述以信號處理數據為根據的數據包括，在顯示代表所述至少兩臺設備中的至少一臺設備并代表所述至少一臺設備在所述加工廠中的情況的圖像同時，顯示所述以信號處理數據為根據的數據。
4.根據權利要求2的方法，其中顯示以所述信號處理數據為根據的數據包括，在顯示代表所述至少兩臺設備中的至少一臺設備并代表所述至少一臺設備在所述加工廠中的情況的圖像之后，顯示以信號處理數據為根據的數據。
5.根據權利要求2的方法，其中顯示以所述至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據包括顯示以所述至少一臺設備產生的信號處理數據為根據的數據，其中所述至少一臺設備包括現場設備。
6.根據權利要求2的方法，其中顯示所述以至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據包括顯示以不同于所述至少一臺設備的設備產生的信號處理數據為根據的數據。
7.根據權利要求6的方法，其中所述不同于所述至少一臺設備的設備包括現場設備、 處理控制器、數據歷史記錄器以及工作站中的至少一種。
8.根據權利要求2的方法，進一步包括處理由所述至少兩個信號處理數據收集模塊產生的信號處理數據中的至少一些，以產生以所述至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。
9.根據權利要求2的方法，其中接收所述至少一臺設備的表示包括，通過在所述至少兩臺設備的圖形分級結構中選擇所述至少一臺設備、在所述至少兩臺設備的列表中選擇所述至少一臺設備、選擇圖形按鈕、以及在下拉菜單中選擇至少一項中的至少一個，接收所述至少一臺設備的表示。
10.一種用于可視化呈現與加工廠相關的信號處理數據的系統，該系統包括至少一個處理器，其通信連接到與所述加工廠相關的網絡； 至少一個計算機可讀存儲器，其通信連接到所述至少一個處理器； 第一程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以接收與所述加工廠相關的至少兩臺設備對應的至少兩個信號處理數據收集模塊所產生的信號處理數據；第二程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以顯示代表所述至少兩臺設備并代表所述至少兩臺設備在所述加工廠中的情況的圖像；第三程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以通過用戶界面機構接收所述至少兩臺設備中的至少一臺設備的表示；以及第四程序，其存儲于所述至少一個計算機可讀存儲器中并適于在所述至少一個處理器上執行，以顯示以所述至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。
全文摘要
一種用于可視化呈現數據的系統，其接收與加工廠相關的設備對應的信號處理數據收集模塊所產生的信號處理數據。該信號處理數據收集模塊可以產生諸如統計數據、頻率分析數據、自回歸數據、小波數據之類的數據。該系統顯示代表設備并代表這些設備在加工廠中的情況的圖像。另外，顯示以至少一臺設備對應的信號處理數據為根據的數據。例如，可顯示針對設備的信號處理數據。作為另一示例，可基于信號處理數據產生數據并顯示所產生的數據。
文檔編號G05B23/02GK102520717SQ20121000473
公開日2012年6月27日 申請日期2005年2月25日 優先權日2004年3月3日
發明者伊文瑞·埃爾于雷克, 卡迪爾·卡瓦卡里歐盧, 約翰·P·米勒 申請人:費舍-柔斯芒特系統股份有限公司