在过程控制系统中用于绑定属性的方法及设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本专利是于2009年2月11日提交的申请号为200910008683. 4、标题为"在过程 控制系统中用于绑定属性的方法及设备"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总体上涉及过程控制系统，尤其涉及在过程控制系统中用于绑定属性。
【背景技术】
[0003] 过程控制系统-如那些用于化学、石油或其他过程的过程控制系统-典型地包括 一个或多个过程控制器及输入/输出（I/O)设备，过程控制器及输入/输出（I/O)设备通 过模拟总线、数字总线或模拟/数字混合总线，与至少一个主工作站或操作员工作站及与 一个或多个现场设备通信连接。所述现场设备可能是阀、阀定位器、开关及变送器（例如温 度传感器、压力传感器及流率传感器），它们在过程中发挥功能，如开启及/或关闭阀及测 量过程参数。所述过程控制器接收所述现场设备所进行的过程测量的信号及/或关于所述 现场设备的其他信息，并使用这些信息通过控制模块来实施控制例程，然后产生控制信号 并通过所述总线及/或其他通信线传送至所述现场设备，以控制所述过程的操作。照这样， 所述过程控制器可以通过所述总线及/或其他与所述现场设备通信连接的通信链路，使用 所述现场设备来执行及协调控制策略。
[0004] 过程控制系统经常配置成根据控制模块来执行过程，以生产产品。产品设计师或 工程师在设计时间准备控制模块，并存储所述控制模块以供过程控制系统随后多次使用。 控制模块典型地包括配置信息以控制过程设备（例如容器槽、大桶、混合器、锅炉、蒸发器、 泵、阀等等），以便在过程控制系统中传送、混合及以各种方式处理配料，从而执行加工过 程。为了使过程控制系统能够执行操作，所述过程控制系统的装置或设备（例如泵、阀、混 合器、锅炉、传感器等等）也必须配置。与这些配方相关的配方及装置配置信息，可以在过 程配方改变时及/或在过程控制系统中的装置或设备改变时多次更新或修改。在进行任何 改变时，用户必须确保所述改变是以正确有效的值来进行，而且必须确保所述改变在所述 控制模块或配置信息被参考的每一处适当地进行。
【发明内容】
[0005] 本专利描述在过程控制系统中用于绑定属性的范例设备及方法。根据一个描述范 例，一种方法涉及使绑定类别与配置元件的属性发生联系。接着，根据与所述绑定类别发生 联系的多个值，检索所述属性的多个值。所述多个属性值中的至少一些属性值被提供予用 户。所述范例方法也涉及接收来自所述多个属性值中的所述至少一些属性值的用户选定 值，以及产生绑定参考，以便将所述用户选定值绑定到所述配置元件。
[0006] 根据另一个描述范例，一种设备包括绑定提供器，以便检索配置元件的属性的多 个值。所述绑定提供器根据与所述属性相关的绑定类别来检索所述多个值。所述设备也包 括元件编辑器，以便向用户提供所述多个属性值中的至少一些属性值。所述元件编辑器也 进一步接收来自所述多个属性值中的所述至少一些属性值的用户选定值，以及产生绑定参 考，以便将所述用户选定值绑定到所述配置元件。
【附图说明】
[0007] 图1为一框图，其图解一范例过程控制系统。
[0008] 图2描绘一范例图形用户界面（GUI)，该范例图形用户界面（GUI)包括代表图1的 范例过程控制系统的过程控制装置的图形元件以及所述图形元件之间的互连。
[0009] 图3为一范例属性定义用户界面，该范例属性定义用户界面用于创建及定义图形 元件的属性。
[0010] 图4为一范例图形元件属性用户界面，该范例图形元件属性用户界面用于配置图 形元件的属性。
[0011] 图5及6描绘一范例命名及重命名技术，该范例命名及重命名技术可以用于跟踪 及传播由图形元件的属性参考的值的变化。
[0012] 图7描绘一范例类图，该范例类图显示可以怎样以显示定义类来表示绑定参考。
[0013] 图8描绘一范例有效性验证信息，该范例有效性验证信息可以用于提供有关用于 绑定控制模块与图形元件的选定控制模块标识符的有效性的信息。
[0014] 图9描绘一范例事件处理器用户界面，在该范例事件处理器用户界面中，在此描 述的范例方法及设备可以用于选择控制模块标识符值。
[0015] 图10为一范例设备的框图，该范例设备可以像在此描述的那样，用于将过程控制 模块绑定到图形元件。
[0016] 图11为一范例基于对象过程图，其显示为使用不同绑定提供器来检索绑定类别， 不同对象实例之间进行的数据流及/或通信流。
[0017] 图12为一范例基于对象过程图，其显示为赋值绑定类别给图形元件的属性，不同 对象实例之间进行的数据流及/或通信流。
[0018] 图13为一范例基于对象过程图，其显示为创建绑定参考，不同对象实例之间进行 的数据流及/或通信流。
[0019] 图14为另一范例基于对象过程图，其显示为保存绑定参考，不同对象实例之间进 行的数据流及/或通信流。
[0020] 图15为另一范例基于对象过程图，其显示为使用更新绑定参考信息来加载图形 元件，不同对象实例之间进行的数据流及/或通信流。
[0021] 图16为一范例方法的流程图，该范例方法可以使用不同绑定提供器来检索绑定 类别。
[0022] 图17为一范例方法的流程图，该范例方法可以用于使控制模块标识符与设备或 设置图形元件发生联系。
[0023] 图18为一范例方法的流程图，该范例方法可以用于存储绑定参考。
[0024] 图19为一范例方法的流程图，该范例方法可以使用更新绑定参考信息来加载图 形元件。
[0025] 图20为一范例处理器系统的框图，该范例处理器系统可以用于实施在此描述的 范例方法及设备。
【具体实施方式】
[0026] 虽然以下描述范例方法及设备（除了包括其他元件之外，还包括在硬件上执行的 软件及/或固件），但应该注意的是，这些范例仅仅是在于阐明本发明，因此不应被当成是 限制本发明包括的范围。例如，预期任何或所有这些硬件、软件及固件构件可以单独地实施 于硬件、单独地实施于软件或实施于任何硬件与软件的组合。因此，虽然以下描述一些范例 方法及设备，但本领域的普通工程技术人员将可以理解，在此提供的这些范例并不是实施 这些方法及设备的仅有途径。
[0027] 在此描述的范例方法及设备可以用于将值绑定到元件的属性，或用于在过程控制 系统中实施控制策略的方法。明确地说，所述范例方法及设备可以通过使用户能够使绑定 类别信息与控制策略环境的元件或方法发生联系来实施，在所述控制策略环境中，所述绑 定类别信息用于分类或分割多个可能值，所述多个可能值可以根据所述绑定类别，绑定到 元件或方法的特定属性或值的子集或不同的组。使绑定类别与元件或方法发生联系，充分 地使得能够减少或消除用户为所述元件或方法输入不正确或无效的值的可能性。例如，在 用户试图设定或更改属性的值时，所述属性域可以自动地只建议与该属性的绑定类别相关 的值。此外，在此描述的范例方法及设备也可以根据与所述属性值的分别的属性相关的绑 定类别，用于验证用户提供属性值，以确保它们有效，以便产生有效绑定参考（例如将解析 到有效控制模块或其他有效目标的有效绑定参考）。在此描述的范例方法及设备也可以用 于跟踪配置元件（图形元件）的属性值的变化，（例如）在这样的变化是在这些配置元件 或方法的编辑器环境之外进行时。照这样，这些配置元件或方法的任何随后的实例化将包 括所述更新属性值。
[0028] 所述范例方法及设备在此与用于实施图形编辑器的人机界面（HMI)连同描述，用 户可以通过该图形编辑器来创建及/或编辑代表过程控制系统中的设备、装置或图形的图 形属性值。人机界面（HMI)提供图形用户界面，通过所述图形用户界面，用户可以从一个 或多个外形设计图形，以代表过程控制设备或装置或设定所述图形的不同属性，以使得能 够通过以所述图形配置的控制模块，监控及/或控制过程。所述范例方法及设备在此描述 为用于将过程控制系统的过程控制模块绑定到过程控制系统的过程控制系统设备或装置 或功能的图形表达。过程控制系统设备可以是（例如）现场设备（例如压力传感器、温度 传感器、阀控制器、液位传感器等等）、过程控制装置（例如混合器、泵、阀、锅炉、换热器、 熔炉等等）、控制设备（例如控制器、可编程逻辑控制器（PLC's)、分布式控制系统（DCS) 控制器、输入/输出（I/O)设备等等）等等。在此描述的范例方法及设备可以配置成：在 用户（例如工程师、程序员等等）正在图形编辑器环境中定义或配置图形元件时，可以根 据与该图形元件相关的特定绑定类别，使用自动建议程序向用户（例如工程师、程序员等 等）提供过程控制模块名称或标识符，所述过程控制模块名称或标识符可用于绑定到设备 或装置图形元件。除了所述自动建议程序之外，或取代所述自动建议程序，自动完成程序、 INTELLISENSE?技术程序或任何其他合适的程序可以根据在此描述的绑定类别，用于 提供控制模块名称或标识符。此外，在此描述的范例方法及设备可以在这些过程控制模块 名称或标识符值随后在图形编辑器环境之外更改时，自动地更改不同图形元件中的过程控 制模块名称或标识符值。照这样，图形元件可以保持绑定到正确、相应的控制模块。
[0029] 在已知的用于过程控制系统的用户界面显示中，用户必须在（例如）创建、配置或 定义过程控制例程时在许多地方输入文本。例如，在用户在屏幕上选择或创建代表过程设 备（例如泵、混合器、加热器等等）的过程设备图形元件时，用户可选择定义所述图形元件 的名称、工具提示描述及/或其他信息。这些值经常使用字符串来存储，或在有些实例中， 在配置或定义时间期间提供的值不止是简单字符串。无论如何，在不执行配置有效性验证 以确保所提供的字符串有效时，不能保证将实施预期配置。
[0030] 与已知的用于配置过程控制系统的技术不同，在此描述的范例方法及设备可以提 供比已知技术提供的保证相对较多的保证，较好地保证用户提供的信息有效，以产生有效 的过程控制例程、配方等等。例如，如果用户创建泵图形及使特定控制模块绑定类别与所述 泵图形发生联系，在此描述的范例方法及设备可以用于建议或向用户提供控制模块名称或 标识符值清单；可使用所述控制模块名称或标识符值，根据与所述图形相关的用户指定控 制模块绑定类别，绑定到所选择的泵图形。照这样，可防止用户将不正确或无效的控制模块 绑定到设备或装置图形元件（例如不存在的控制模块或与所述设备或装置图形元件不兼 容的控制模块），以免创建无效的图形配置。此外，为了保持所述过程控制例程的图形表达 的有效性，在此描述的范例方法及设备可以用于监测控制模块的名称或标识符在什么时候 更改或重命名（例如在图形编辑器之外），并在绑定到该标识符的相应图形中更新所述控 制模块、设备或装置名称或标识符。在相应的图形