DE112005001040T5 - Grafikintegration in eine Prozesskonfigurations- und Steuerumgebung - Google Patents

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J. Michael Leire Lutterworth Lucas
Mark J. Round Rock Nixon
Ling Cedar Park Zhou
Alper. Enver
Arthur Taguig Webb
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Fisher Rosemount Systems Inc
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Abstract

Konfigurationssystem zur Verwendung in einer verfahrenstechnischen Anlage mit einer Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten, die zusammenwirken, um einen Prozess und eine Prozesssteuerung, die kommunikativ mit der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten verbunden ist, auszuführen, um eine Steuerungsroutine zur Steuerung des Betriebs der verfahrenstechnischen Anlage zu implementieren, wobei das Konfigurationssystem Folgendes umfasst:
eine ausführbare grafische Anzeige, die Folgendes umfasst: eine oder mehrere optische Darstellungen zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, wenn die grafische Anzeige ausgeführt wird; einen Parameterspeicher, der für die Speicherung eines Werts eines Parameters eingerichtet ist; und einen Bindungsspeicher, der für die Speicherung eines Verweises zur kommunikativen Verbindung des Parameterspeichers an eine Datenquelle in der verfahrenstechnischen Anlage eingerichtet ist;
eine Konfigurationsdatenbank, die eine Angabe der physischen und logischen Prozessentitäten und eine Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige speichert; und
eine Konfigurationsmaschine, die einem Benutzer die Konfiguration des Betriebs der grafischen Anzeige über die in der Konfigurationsdatenbank...

Description

  • Diese Anmeldung ist eine regulär eingereichte Anmeldung der provisorischen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/567,980 mit dem Titel „Graphical User Interface for Representing, Monitoring, and Interacting with Process Control Systems", die am 4. Mai 2004 eingereicht wurde, und sie beansprucht zum Zweck der Priorität deren Nutzen, wobei diese Anmeldung hiermit ausdrücklich in ihrer Gesamtheit darauf verweist. Diese Anmeldung bezieht sich ebenfalls auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/625,481 mit dem Titel „Integration of Graphic Display Elements, Process Modules and Control Modules in Process Plants", die am 21. Juli 2003 eingereicht wurde und die am 5. August 2004 als US-Publikationsnummer 2004/0153804 veröffentlicht wurde, die wiederum eine Teilfortsetzung der am 22. Oktober 2002 eingereichten und am 22. April 2004 als US-Publikationsnummer 2004/0075689 veröffentlichten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/278,469 mit dem Titel „Smart Process Modules and Objects in Process Plants" ist, wobei die gesamten diesbezüglichen Offenbarungen hiermit ausdrücklich in ihrer Gesamtheit als Bestandteil hierin übernommen werden. Diese Anmeldung bezieht sich auch auf die US- Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/368,151 mit dem Titel „Module Class Objects in a Process Plant Configuration System", die am 18. Februar 2003 eingereicht und unter der US-Publikationsnummer 2004/0199925 am 7. Oktober 2004 veröffentlicht wurde, wobei die gesamte diesbezügliche Offenbarung hiermit ausdrücklich in ihrer Gesamtheit als Bestandteil hierin übernommen wird. Diese Anmeldung bezieht sich auch auf die folgenden Patentanmeldungen, die zum gleichen Datum wie diese Anmeldung als internationale (PCT-)Anmeldungen eingereicht werden und auf die hiermit ausdrücklich in ihrer Gesamtheit als Bestandteil dieser Anmeldung verwiesen wird: „Associated Graphic Displays in a Process Environment" (Attorney Docket No. 06005/41111); „User Configurable Alarms and Alarm Trending for Process Control Systems" (Attorney Docket No. 06005/41112); „Integration of Process Modules and Expert Systems in Process Plants" (Attorney Docket No. 06005/41113); „A Process Plant User Interface System Having Customized Process Graphic Display Layers in an Integrated Environment" (06005/41114); „Scripted Graphics in a Process Environment" (Attorney Docket No. 06005/41115); „Graphic Element with Multiple Visualization in a Process Environment" (Attorney Docket No. 06005/41117); „System for Configuring Graphic Display Elements and Process Modules in Process Plants" (Attorney Docket No. 06005/41118); "Graphic Display Configuration Framework for Unified Process Control System Interface (Attorney Docket No. 06005/41124); "Markup Language-Based, Dynamic Process Graphics in a Process Plant User Interface" (Attorney Docket No. 06005/41127); "Methods and Apparatus for Modifying Process Control Data" (Attorney Docket Nos. 06005/591622 und 20040/59-11622); "Methods and Apparatus for Accessing Process Control Data" (Attorney Docket Nos. 06005/591623 und 20040/59-11623); "Integrated Graphical Runtime Interface for Process Control Systems" (Attorney Docket Nos. 06005/591628 und 20040/59-11628); "Service-Oriented Architecture for Process Control Systems" (Attorney Docket Nos. 06005/591629 und 20040/59-116129).
  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft allgemein verfahrenstechnische Anlagen und insbesondere die Integration und Verwendung eines grafischen Anzeige-Editors und von grafischen Anzeigeobjekten auf einer Systemebene eines Prozesssteuer- und -simulationssystems, um die Einrichtung und Verwendung von gemeinsamen grafischen Anzeigeelementen in verschiedenen Vorgängen in Zusammenhang mit der Anlagenkonfiguration, -steuerung, – wartung und -Simulation zu ermöglichen.
  • Beschreibung des diesbezüglichen Stands der Technik
  • Verteilte Prozesssteuersysteme, wie sie in der Chemie-, Erdöl- und weiteren Industrien verwendet werden, enthalten üblicherweise eine oder mehrere Prozesssteuerungen, die kommunikativ über analoge, digitale oder kombinierte analog-digitale Busleitungen an eines oder mehrere Feldgeräte angeschlossen sind. Die Feldgeräte, die z. B. Ventile, Ventilpositionierer, Schalter und Transmitter (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchflusssensoren) sein können, sind innerhalb der Prozessumgebung angeordnet und führen Prozessfunktionen wie das Öffnen und Schließen von Ventilen, die Messung von Verfahrensparametern usw. aus. Intelligente Feldgeräte wie die Feldgeräte, die den bereits bekannten Fieldbus-Protokollen wie z. B. dem FOUNDATIONTM-Fieldbus-Protokoll entsprechen, können ebenfalls Steuerberechnungen, Alarmfunktionen und andere Steuerfunktionen ausführen, die normalerweise in der Steuerung implementiert sind. Die Prozesssteuerungen, die üblicherweise ebenfalls in der Anlagenumgebung angeordnet sind, empfangen Signale, die von den Feldgeräten vorgenommene Prozessmessungen und/oder andere Informationen zu den Feldgeräten angeben, und sie führen eine Steueranwendung aus, die beispielsweise unterschiedliche Steuerungsmodule ausführt, die Prozesssteuerentscheidungen vornehmen, auf der Grundlage der empfangenen Informationen Steuersignale erzeugen und mit den in den Feldgeräten wie z. B. in HART- und Fieldbus-Feldgeräten ausgeführten Steuerungsmodulen oder -blöcken koordinieren. Die Steuerungsmodule in der Steuerung senden die Steuersignale über die Kommunikationsleitungen zu den Feldgeräten, um dadurch den Prozessbetrieb zu steuern.
  • Informationen von den Feldgeräten und der Steuerung werden normalerweise über eine Datenautobahn einer oder mehreren Hardwareeinrichtungen zur Verfügung gestellt, wie z. B. Bediener-Workstations, Personal Computern, Data Historians, Reportgeneratoren, zentralen Datenbanken usw., die üblicherweise in Leitwarten oder anderen von der rauen Anlagenumgebung entfernten Stellen angeordnet sind. Diese Hardwareeinrichtungen führen Anwendungen aus, die beispielsweise einem Bediener die Ausführung von Funktionen in Zusammenhang mit dem Prozess ermöglichen können, wie z. B. die Änderung von Einstellungen der Prozesssteuerroutine, die Änderung der Betriebsweise der Steuerungsmodule in der Steuerung oder in den Feldgeräten, die Betrachtung des aktuellen Prozessstatus, die Ansicht von durch die Feldgeräte und Steuerungen erzeugten Alarmen, die Simulation des Prozessbetriebs zum Zweck der Personalausbildung oder das Testen der Prozesssteuersoftware, die Pflege und Aktualisierung einer Konfigurationsdatenbank usw.
  • Beispielsweise enthält das von Emerson Process Management angebotene DeltaVTM Steuersystem mehrere Anwendungen, die in unterschiedlichen, an verschiedenen Stellen in einer verfahrenstechnischen Anlage angeordneten Einrichtungen gespeichert sind und von ihnen ausgeführt werden. Eine in einer oder mehreren Bediener-Workstations installierte Konfigurationsanwendung ermöglicht den Benutzern die Einrichtung oder Änderung von ProzessSteuerungsmodulen und das Laden dieser ProzessSteuerungsmodule über eine Datenautobahn in dedizierte verteilte Steuerungen. Üblicherweise sind diese Steuerungsmodule aus kommunikativ miteinander verbundenen Funktionsblöcken zusammengesetzt, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sind, das auf der Grundlage von darin erfolgten Eingaben Funktionen im Steuerschema ausführt und Ausgaben an andere Funktionsblöcke im Steuerschema bereitstellt. Die Konfigurationsanwendung kann es auch einem Entwickler ermöglichen, Bedienerschnittstellen einzurichten oder zu ändern, die von einer Anzeigeanwendung zur Anzeige von Daten für einen Bediener verwendet werden, und dem Bediener die Änderung von Einstellungen wie z. B. von Sollwerten in der Prozesssteuerroutine zu ermöglichen. Alle dedizierten Steuerungen und in einigen Fällen Feldgeräte speichern eine Steuerungsanwendung, die die ihr zugeordneten und darin geladenen Steuerungsmodule ausführt, und sie führen sie aus, um die eigentliche Prozesssteuerfunktionalität zu implementieren. Die Anzeigeanwendungen, die an einer oder mehreren Bediener-Workstations ausgeführt werden können, empfangen Daten von der Steuerungsanwendung über die Datenautobahn und zeigen diese Daten unter Verwendung der Bedienerschnittstellen den Entwicklern, Bedienern oder Benutzern des Prozesssteuersystems an, und sie können eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Ansichten bereitstellen, wie z. B. eine Bedieneransicht, eine Engineering-Ansicht, eine Technikeransicht usw. Eine Data-Historian-Anwendung ist üblicherweise in einer Data- Historian-Einrichtung gespeichert und wird durch diese ausgeführt, wobei einige oder alle der über die Datenautobahn bereitgestellten Daten erfasst und gespeichert werden, während eine Konfigurationsdatenbank-Anwendung in einem weiteren mit der Datenautobahn verbundenen Computer ausgeführt werden kann, um die Konfiguration der aktuellen Prozesssteuerroutine und die ihr zugeordneten Daten zu speichern. Alternativ dazu kann die Konfigurationsdatenbank in der gleichen Workstation angeordnet sein wie die Konfigurationsanwendung.
  • Da die Anzahl und die Arten von in einer Prozesssteuerumgebung verwendeten Steuer- und Supportanwendungen zugenommen haben, wurden unterschiedliche grafische Anzeigeanwendungen bereitgestellt, um den Benutzern die effiziente Konfiguration und Verwendung dieser Anwendungen zu ermöglichen. Beispielsweise wurden grafische Anzeigeanwendungen zur Unterstützung von Steuerungskonfigurations-Anwendungen verwendet, um es einem Konfigurationsingenieur zu ermöglichen, Steuerungsprogramme zum Download zu den Steuerungseinrichtungen in einer verfahrenstechnischen Anlage grafisch einzurichten. Zusätzlich wurden grafische Anzeigeanwendungen verwendet, um Steuerungsbedienern die Anzeige der aktuellen Funktionsweise der verfahrenstechnischen Anlage oder von Bereichen der verfahrenstechnischen Anlage zu ermöglichen, um Wartungspersonal die Statusanzeige von Hardwareeinrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage zu ermöglichen, um eine Simulation der verfahrenstechnischen Anlage zu ermöglichen usw. Diese grafischen Anzeigeanwendungen wurden bislang jedoch als Bestandteil der spezifischen Anwendungen, denen sie zugeordnet waren, oder zu deren Unterstützung eingerichtet, und sie sind in ihrer Zweckmäßigkeit daher allgemein auf die spezifischen Prozessfunktionen beschränkt, für die sie eingerichtet wurden. Beispielsweise ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, ein für einen Steuerungsbediener oder sonstigen Bediener eingerichtetes grafisches Programm in einer Wartungs-, einer Konfigurations- oder einer Simulationsfunktion zu verwenden.
  • Als besonderes Beispiel enthalten derzeit einige Konfigurationsanwendungen für Prozesssteuerungen eine Bibliothek von Vorlagenobjekten, wie z. B. Funktionsblock-Vorlagenobjekten und in einigen Fällen Steuerungsmodul-Vorlagenobjekten, die zur Einrichtung einer Steuerungsstrategie für eine verfahrenstechnische Anlage verwendet werden. Die Vorlagenobjekte haben standardmäßig vorgegebene Eigenschaften, Einstellungen und ihnen zugeordnete Methoden, und der Ingenieur, der eine grafische Konfigurationsanwendung einsetzt, kann diese Vorlagenobjekte wählen und im Wesentlichen Kopien der gewählten Vorlagenobjekte in einem Konfigurationsbildschirm platzieren, um ein Steuerungsmodul zu entwickeln. Während des Vorgangs der Auswahl und Platzierung der Vorlagenobjekte im Konfigurationsbildschirm verbindet der Ingenieur die Eingänge und Ausgänge dieser Objekte, und er ändert ihre Parameter, Namen, Tags und anderen Eigenschaften, um ein spezifisches Steuerungsmodul für eine spezifische Verwendung in der verfahrenstechnischen Anlage einzurichten. Nach dem Einrichten von einem oder mehreren dieser Steuerungsmodule kann der Ingenieur anschließend eine Instanz des Steuerungsmoduls erzeugen und es zur Ausführung während des Betriebs der verfahrenstechnischen Anlage in die dafür vorgesehene(n) Steuerungen) und in Feldgeräte laden.
  • Anschließend kann der Ingenieur eine unterschiedliche Einrichtungsanwendung für grafische Anzeigen einsetzen, um eine oder mehrere Anzeigen für Bediener, Wartungspersonal usw. in der verfahrenstechnischen Anlage einzurichten, indem er Anzeigeobjekte in der Einrichtungsanwendung für die Anzeige auswählt und zusammenstellt. Diese Anzeigen werden üblicherweise auf einer systemweiten Grundlage in einer oder in mehreren der Workstations implementiert, und sie stellen voreingestellte Anzeigen für den Bediener oder für Wartungspersonal bereit, die den Betriebsstatus des Steuerungssystems oder der Einrichtungen in der Anlage betreffen. Diese Anzeigen haben allgemein die Form von Alarmanzeigen, die von Steuerungen oder Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage erzeugte Alarme empfangen und anzeigen, von Steuerungsanzeigen mit der Angabe des Betriebsstatus der Steuerungen und anderen Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage, von Wartungsanzeigen mit der Angabe des Funktionsstatus der Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage usw. Diese Anzeigen sind jedoch allgemein auf bereits bekannte Weise voreingestellt für die Anzeige von Informationen oder Daten, die von den Prozesssteuerungsmodulen oder den Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage empfangen werden. Bei einigen Systemen werden Anzeigen durch eine grafische Darstellung eingerichtet, die die ein physisches oder ein logisches Element wiedergibt und die zum Empfang von Daten zu dem physischen oder logischen Element kommunikativ mit dem physischen oder logischen Element verbunden ist. Die Grafik auf dem Anzeigebildschirm kann sich in Abhängigkeit von bestimmten Ereignissen wie z. B. bei empfangenen. Daten ändern, um beispielsweise darzustellen, dass ein Tank halb gefüllt ist, um den von einem Durchflusswächter gemessenen Durchfluss darzustellen usw. Die grafischen Anzeigen, die für die Konfiguration, für die Steuerung durch den Bediener und für Wartungs- und Simulationsvorgänge verwendet werden, werden jedoch im Allgemeinen unter Verwendung unterschiedlicher grafischer Editoren getrennt voneinander eingerichtet Weiter sind die begrenzten grafischen Möglichkeiten dieser Anzeigen schwer zu implementieren, wobei dies nicht als Bestandteil von grafischen Objekten erfolgt.
  • Ähnlich wie bei der Steuerungskonfigurations-Anwendung kann somit auch die Einrichtungsanwendung für Anzeigen Objektvorlagen für die grafische Anzeige haben, wie z. B. Tanks, Ventile, Sensoren und Bedienerschaltflächen wie Schieber, Ein/Aus-Schalter usw., die in einer beliebigen gewünschten Anordnung auf einem Bildschirm platziert sein können, um eine Bedieneranzeige, Wartungsanzeige usw. einzurichten. Wenn individuelle Grafikobjekte auf dem Bildschirm platziert sind, können sie auf dem Bildschirm in einer Weise miteinander verbunden werden, die für die Benutzer bestimmte Informationen oder Anzeigen der internen Abläufe der verfahrenstechnischen Anlage bereitstellt. Zur Animation der grafischen Anzeige muss der Anzeigeneinrichter aber jedes der Grafikobjekte manuell mit in der verfahrenstechnischen Anlage erzeugten Daten verknüpfen, wie z. B. mit von Sensoren gemessenen Daten oder mit Daten, die Ventilpositionen usw. angeben, indem eine Kommunikationsverknüpfung zwischen dem Grafikobjekt und der entsprechenden Datenquelle in der verfahrenstechnischen Anlage angegeben wird. Dieser Vorgang ist mühsam, zeitaufwändig und kann fehleranfällig sein.
  • Während die Steuerungsvorlagenobjekte in der Anwendung zur Steuerungskonfiguration und die Anzeigeobjekte in der Anwendung zur Anzeigeneinrichtung zweckmäßig sind, weil sie kopiert und zum Einrichten zahlreicher unterschiedlicher Steuerungsmodule und grafischer Anzeigen verwendet werden können, müssen häufig zahlreiche Instanzen des gleichen Steuerungsmoduls und der gleichen grafischen Anzeige für unterschiedliche Vorrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage eingerichtet werden. Beispielsweise haben viele mittlere bis große verfahrenstechnische Anlagen zahlreiche Instanzen der gleichen oder ähnlicher Vorrichtungen, die unter Verwendung der gleichen grundlegenden allgemeinen Steuerungsmodule und Anzeigen überwacht und angezeigt werden können. Zur Einrichtung dieser zahlreichen Steuerungsmodule und Anzeigen wird jedoch ein allgemeines Steuerungsmodul oder Anzeigemodul eingerichtet, und dieses allgemeine Steuerungs- oder Anzeigemodul wird anschließend für jeden der unterschiedlichen Ausrüstungsgegenstände, für die es anwendbar ist, kopiert. Nach dem Kopieren muss jedes der neuen Steuerungs- oder Anzeigemodule selbstverständlich manuell in der Konfigurationsanwendung abgeändert werden, um die bestimmte Vorrichtung anzugeben, mit der es verbunden ist, und für alle diese Steuerungs- und Anzeigemodule müssen anschließend Instanzen erzeugt werden, und sie müssen in das Prozesssteuersystem geladen werden.
  • Unglücklicherweise sind die vorstehend beschriebenen Steuerungsmodule und Anzeigen in keiner Weise modular. Nach dem Kopieren müssen alle Steuerungsmodule und Anzeigen somit manuell und individuell unter Verwendung der dazugehörigen Konfigurationsanwendung abgeändert werden, um die Vorrichtung in der Anlage anzugeben, der sie zugeordnet werden sollen. In einer Anlage mit zahlreichen Kopien des gleichen Ausrüstungstyps (d. h. mit replizierten Vorrichtungen) ist dieser Vorgang mühsam, zeitaufwändig und anfällig für vom Bediener eingeführte Fehler. Ferner erkennen sich diese unterschiedlichen Steuerungsmodule und Anzeigen nach ihrer Programmierung untereinander nicht. Um eine Änderung an den einmal eingerichteten Steuerungsmodulen vorzunehmen, muss der Ingenieur oder Bediener daher die gleiche Änderung manuell an jedem der unterschiedlichen Steuerungsmodule für die unterschiedlichen replizierten Vorrichtungen vornehmen, was wiederum zeitaufwändig und mühsam ist. Das gleiche Problem tritt bei grafischen Ansichten auf, die für die unterschiedlichen Gruppen replizierter Vorrichtungen in der Anlage eingerichtet werden. Anders ausgedrückt, liegt nach dem (individuell oder als Kopie eines Vorlageobjekts) erfolgten Einrichten eines spezifischen Steuerungsmoduls oder einer spezifischen grafischen Ansicht und nach der anschließenden Verknüpfung mit einer bestimmten Vorrichtungsgruppe in der Anlage dieses Steuerungsmodul bzw. die grafische Ansicht als eine separate Entität oder als ein separates Objekt im System vor, ohne automatisch die anderen Steuerungsmodule oder grafischen Anzeigen zu erkennen, die gleich oder ähnlich dazu sind. Demzufolge müssen Änderungen, die für jedes Steuerungsmodul und für jede grafische Anzeige eines bestimmten Typs gelten, individuell an diesen Modulen und Anzeigen vorgenommen werden. Dieses Problem ist noch einsichtiger, wenn grafische Ansichten für die gleiche Vorrichtung, aber in einem anderen Funktionszusammenhang in der Anlage eingerichtet werden, wie z. B. für Funktionen zur Steuerungsanzeige, Wartungsanzeige und Simulation. In diesem Fall werden die grafischen Ansichten separat ohne irgendeine Kenntnis oder Berücksichtigung untereinander eingerichtet.
  • Während grafische Anzeigen somit in unterschiedlichen Anwendungen bzw. in Zusammenhang damit für unterschiedliche allgemeine, in einer verfahrenstechnischen Anlage ausgeführte Vorgänge bereitgestellt wurden, wurden diese grafischen Anzeigen und die dazugehörigen Editoren für grafische Anzeigen allgemein auf der Funktionsebene der Anwendung, zu deren Unterstützung sie eingerichtet wurden, hinzugefügt. Demzufolge haben die grafischen Editoren, sofern sie verfügbar waren, dem Benutzer lediglich die Einrichtung von Grafiken zur Unterstützung spezifischer, von einer spezifischen Anwendung benötigter Funktionalität ermöglicht. Bisherige verfahrenstechnische Anlagen stellten keinen grafischen Anzeige-Editor bereit, der für den grafischen Bedarf von verschiedenen bzw. mehreren im Zusammenhang der Anlagenkonfiguration und des Anlagensupports ausgeführten Vorgängen ausgeführt werden bzw. diesen unterstützen konnte. Somit ermöglichte es ein zur Unterstützung oder Ermöglichung von Steuerungskonfigurationsvorgängen verwendeter grafischer Anzeige-Editor beispielsweise dem Benutzer lediglich, Steuerungsprogramme einzurichten, und er unterstützte nicht die Anforderungen bzw. die Funktionalität von Bediener- oder Wartungsanzeigen. Entsprechend unterstützten zum Einrichten von Bedieneransichten, Wartungsansichten usw., die während des Betriebs einer Anlage für einen Steuerungsbediener oder einen Wartungstechniker bereitgestellt werden, verwendete grafische Anzeige-Editoren keine Funktionalität in Zusammenhang mit Konfigurationsvorgängen, Simulationsvorgängen usw. Da die Anforderungen der grafischen Anzeige auf den individuellen funktionellen Ebenen der verfahrenstechnischen Anlage unterstützt wurden, wie z. B. auf den funktionellen Ebenen der Steuerungskonfiguration, des Wartungssupports, des Steuerungsbediener-Supports und des Simulationssupports, werden schließlich unterschiedliche der von diesen verschiedenen Editoren eingerichteten Anzeigen die gleichen Komponenten in der Anlage wiedergeben und darstellen, was zur Duplizierung grafischer Darstellungsarbeiten durch verschiedene unterschiedliche Personalangehörige in der verfahrenstechnischen Anlage führt. Diese duplizierte Arbeitsleistung ist nicht nur durch den zur Einrichtung der unterschiedlichen grafischen Anzeigen mit der Wiedergabe des gleichen Prozesselements für unterschiedliche Zwecke erforderlichen Aufwand ausgedrückt, sondern auch durch den erforderlichen Aufwand zur Verknüpfung der in unterschiedlichen Anzeigeanwendungen eingesetzten grafischen Elemente mit den in der verfahrenstechnischen Anlage vorhandenen Hardware- und Softwareelementen, denen sie zugeordnet werden.
  • Da grafische Unterstützung für verschiedene Vorgänge in der verfahrenstechnischen Anlage nach dem Vorgang und als Teil der Ausführung des betreffenden Vorgangs bereitgestellt wurde, ist grafische Unterstützung nicht in der Anlagenumgebung auf eine Weise integriert, die die Einrichtung und Verwendung gemeinsamer Grafiken in der Anlage auf den verschiedenen unterschiedlichen Funktionsebenen der Anlage ermöglicht. Diese Nichtintegration von Grafiken führt dazu, dass die für die verschiedenen Funktionen tatsächlich eingerichteten Grafiken von Funktion zu Funktion bzw. von Anwendung zu Anwendung unterschiedlich sind, was seitens der Benutzer Verwirrung stiften kann, da diese, die mit einem spezifischen Typ einer grafischen Anzeige vertraut sind, möglicherweise gelegentlich unterschiedliche Anzeigen, die unterschiedlichen Vorgängen oder Funktionen in der Anlage zugeordnet sind, einsehen müssen. Wie vorstehend erwähnt, führt die Bereitstellung von grafischer Anzeigeunterstützung auf den verschiedenen unterschiedlichen Funktionsebenen der Anlage in entsprechender Weise zur Duplizierung der grafischen Unterstützung, und zwar sowohl beim Einrichten von Anzeigen und bei der korrekten Verbindung der Elemente in den Anzeigen mit den in der Anlage tatsächlich vorhandenen Hardware- oder Softwareelementen.
  • Zusätzlich ist eine Fehlererkennungs- und sonstige Programmierung sinnvoll für die Erkennung von Zuständen, Fehlern, Alarmen usw. in Zusammenhang mit Regelkreisen, die an den unterschiedlichen Steuerungen ausgeführt werden, sowie von Problemen in den individuellen Einrichtungen. Diese Fehlererkennung wurde bislang auf den unterschiedlichen Funktionsebenen der verfahrenstechnischen Anlage ausgeführt, und sie wurde auf für diese unterschiedlichen Funktionsvorgänge eingerichteten grafischen Anzeigen angezeigt. Es war daher schwierig, das Prozesssteuersystem für die Erkennung von Zuständen oder Fehlern auf Systemebene zu programmieren, die über die Analyse von Daten aus unterschiedlichen und möglicherweise getrennt angeordneten Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage erkannt werden müssen, und es war noch schwieriger, diese Fehlertypen auf Bedieneranzeigen anzuzeigen, die nicht für die Angabe oder Präsentation solcher Zustandsinformationen auf Systemebene für Bediener oder Wartungspersonal eingerichtet worden sind. Es ist ebenfalls schwierig, Objekte in Bedieneranzeigen mit diesen alternativen Informations- oder Datenquellen für die unterschiedlichen Elemente in der Anzeige zu animieren.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Grafische Elemente und grafische Anzeigen werden bereitgestellt für die Verwendung in einer Prozessumgebung zur Anzeige von Informationen für einen oder mehrere Benutzer mit Bezug auf die Prozessumgebung, wie z. B. den aktuellen Status von Einrichtungen in einer verfahrenstechnischen Anlage. Die grafischen Elemente und Anzeigen können während der Konfiguration der verfahrenstechnischen Anlage verschiedenen logischen und physischen Elementen in der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet werden, und sie können zusammen mit anderen Konfigurationsobjekten wie z. B. Steuerroutinen konfiguriert und in die Hardware in der verfahrenstechnischen Anlage geladen werden. Insbesondere können die grafischen Elemente und grafischen Anzeigen in einer Bibliothek eingerichtet und gespeichert werden, und sie können anschließend über die Zuordnung zu verschiedenen logischen oder physischen Entitäten in der Anlage eingerichtet werden. Während des Konfigurationsvorgangs können die grafischen Elemente und grafischen Anzeigen Bereichen, Vorrichtungen, Prozessmodulen, Steuerroutinen oder Steuerungsstrategien der Anlage entsprechend einer Definition an anderer Stelle in der Anlagenkonfiguration zugeordnet werden, oder sie können Schnittstellen oder Anzeigeeinrichtungen zugeordnet werden, um die Hardware zu definieren, auf der die grafischen Anzeigen während der Laufzeit ausgeführt werden, sowie um die Prozessentitäten zu definieren, an die diese Anzeigen zu Anzeigezwecken gebunden sind. Ferner kann jede der grafischen Anzeigen mit einer Rolle oder Funktionsverwendung definiert werden, wie z. B. mit einer Bedieneransicht, einer Wartungsansicht usw., und diese Rollen können zur Definition des korrekten Zugriffs auf die grafischen Anzeigen und ihre korrekte Verwendung in der Laufzeitumgebung verwendet werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines verteilten Prozesssteuerungsnetzwerks, das in einer verfahrenstechnischen Anlage angeordnet ist und Bediener-Workstations umfasst, die Anzeigeroutinen und andere Anwendungen implementiert, die verschiedenen Funktionen in der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet sind, und das eine Workstation umfasst, die grafische Unterstützung auf Systemebene bereitstellt, die zum Einrichten von grafischen Anzeigeelementen and grafischen Anzeigen für jeden der Funktionsbereiche der Anlage verwendet werden kann.
  • 2 ist ein logisches Blockdiagramm mit der Darstellung der Integration von grafischer Unterstützung auf Systemebene in einem Steuerungs-, Anzeige- und Simulationssystem einer verfahrenstechnischen Anlage.
  • 3 ist ein logisches Diagramm mit der Darstellung einer Konfigurationsumgebung, in der grafische Elemente und Anzeigen eingerichtet werden, und einer Laufzeitumgebung, in der grafische Elemente und Anzeigen ausgeführt werden können.
  • 4 ist ein von einem grafischen Editor erzeugter vereinfachter Anzeigebildschirm, der es einem Benutzer ermöglicht, ein grafisches Element in Form eines Pumpenelements zu erzeugen oder zu bearbeiten.
  • 5 ist ein weiterer von einem grafischen Editor bereitgestellter Anzeigebildschirm, während ein grafisches Element in Form eines Reaktors erzeugt wird.
  • 6 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung einer Weise, in der verschiedene Visualisierungen mit einem grafischen Element verknüpft oder diesem zugeordnet werden können.
  • 7 gibt einen Bereich einer Bildschirmanzeige wieder, der die Ansicht einer ersten, einem grafischen Element zugeordneten Eigenschaft darstellt.
  • 8 gibt einen Bereich einer Bildschirmanzeige wieder, der die Ansicht einer zweiten, einem grafischen Element zugeordneten Eigenschaft darstellt.
  • 9 gibt einen Bereich eines Anzeigebildschirms für Aktionsvorgänge/Animationen wieder, der Vorgänge darstellt, die Eigenschaften eines grafischen Elements zugeordnet sind.
  • 10 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung einer Weise, in der visuelle Auslöser in die Eigenschaften und Visualisierungen eines grafischen Elements integriert werden können.
  • 11 gibt ein Dialogfeld wieder, das zur Bereitstellung oder Definition einer Transformationsanimation für eine Visualisierung eines grafischen Elements verwendet werden kann.
  • 12 gibt ein Dialogfeld wieder, das zur Bereitstellung oder Definition einer Eigenschaftenanimation einschließlich einer Farbanimation für eine Visualisierung eines grafischen Elements verwendet werden kann.
  • 13 ist ein Blockdiagramm mit einer allgemeinen Darstellung der Weise, in der grafische Elemente über eine Auflösungstabelle mit einer Laufzeitumgebung verknüpft werden können.
  • 14 ist ein Blockdiagramm mit der Wiedergabe eines mit mehreren unterschiedlichen Datenquellen in einer Prozessumgebung verbundenen Anzeigeelements.
  • 15 ist ein Anzeigebildschirm, der von einem grafischen Editor bei der Erzeugung einer grafischen Anzeige aus mehreren Anzeigeelementen und Verbindungen erzeugt wird.
  • 16 ist ein Anzeigebildschirm zum Einrichten einer grafischen Anzeige mit der Wiedergabe verschiedener Visualisierungen in Zusammenhang mit einem in der grafischen Anzeige platzierten grafischen Element.
  • 17 ist ein Anzeigebildschirm in Zusammenhang mit einer aus verschiedenen untereinander verbundenen grafischen Elementen und Verbindungen zusammengesetzten grafischen Anzeige.
  • 18 ist eine Gruppe von grafischen Anzeigebildschirmen, auf die über die in 17 wiedergegebene grafische Anzeige zugegriffen werden kann, um eine Bedientafel und eine Frontblende für ein Element in der in 17 wiedergegebenen Anzeige darzustellen.
  • 19 ist ein Anzeigebildschirm einer grafischen Anzeige mit der Darstellung eines aus verschiedenen Anzeigeelementen zusammengesetzten Kalkofens, wobei Daten von verschiedenen anderen Anwendungen und Datenquellen in einer verfahrenstechnischen Anlage bereitgestellt werden.
  • 20A20E sind grafische Anzeigebildschirme mit der Wiedergabe von unterschiedlichen Ansichten eines Kalkofens mit gleichen Design-Aspekten, einschließlich einer Bedieneransicht, einer Engineering-Ansicht, einer Business-Ansicht, einer Simulationsansicht und einer Wartungsansicht.
  • 21A und 21B sind Anzeigebildschirme in Zusammenhang mit einer für den Betrieb des in 20A20E wiedergegebenen Kalkofens verwendeten Steuerroutine.
  • 22 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung von Zuordnungen zwischen verschiedenen unterschiedlichen grafischen Anzeigen auf verschiedenen Ebenen einschließlich physischer Ebene und funktioneller Ebenen.
  • 23 gibt einen ersten Konfigurationsbildschirm mit der Darstellung einer grafischen Konfigurationshierarchie in Zusammenhang mit einem Konfigurationssystem wieder.
  • 24 gibt einen zweiten Konfigurationsbildschirm mit der Darstellung einer grafischen Konfigurationshierarchie wieder, wobei eine Weise gezeigt wird, in der grafische Elemente und grafische Anzeigen anderen Elementen im Konfigurationssystem zugeordnet und mit ihnen integriert werden können.
  • 25 gibt ein Dialogfeld wieder, das für einen Benutzer bereitgestellt werden kann, um die Weise zusammenzufassen, in der eine oder mehrere grafische Anzeigen in einem Konfigurationssystem einer verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet werden.
  • Detaillierte Beschreibung
  • 1 stellt eine beispielhafte verfahrenstechnische Anlage 10 dar, wobei grafische Unterstützung auf Systemebene für verschiedene Funktionsbereiche der Anlage 10 bereitgestellt wird. Wie hierbei üblich, umfasst die verfahrenstechnische Anlage 10 ein verteiltes Prozesssteuersystem mit einer oder mehreren Steuerungen 12, die jeweils über Eingangs-/Ausgangs-(I/O)-Einrichtungen oder -Karten 18, die beispielsweise Fieldbus-Schnittstellen, Profibus-Schnittstellen, HART-Schnittstellen, standardmäßige 4-20-mA-Schnittstellen usw. sein können, mit einem oder mehreren Feldgeräten 14 und 16 verbunden sind. Die Steuerungen 12 sind ebenfalls über eine Datenautobahn 24, die beispielsweise eine Ethernet-Verbindung sein kann, mit einer oder mehreren Host- oder Bediener-Workstations 2023 gekoppelt. Eine Datenbank 28 kann mit der Datenautobahn 24 verbunden sein und als Data Historian zur Erfassung und Speicherung von Parameter, Status- und anderen Daten in Zusammenhang mit den Steuerungen und Feldgeräten in der verfahrenstechnischen Anlage 10 und/oder als Konfigurationsdatenbank fungieren, die die aktuelle Konfiguration des Prozesssteuersystems in der Anlage 10 über den Download und die Speicherung in den Steuerungen 12 und Feldgeräten 14 und 16 speichert. Die Datenbank 28 kann zusätzlich in der hier beschriebenen Weise erzeugte grafische Objekte speichern, um grafische Unterstützung in der verfahrenstechnischen Anlage 10 bereitzustellen. Während die Steuerungen 12, die I/O-Karten 18 und die Feldgeräte 14 und 16 normalerweise in verteilter Weise innerhalb der gelegentlich rauen Anlagenumgebung angeordnet sind, sind die Bediener-Workstations 2023 und die Datenbank 28 üblicherweise in Leitwarten oder anderen weniger rauen Umgebungen angeordnet, die für Überwachungs- oder Wartungspersonal leicht zugänglich sind. In einigen Fällen können jedoch auch Handheld-Einrichtungen zur Implementierung dieser Funktionen eingesetzt werden, und diese Handheld-Einrichtungen werden normalerweise zu verschiedenen Stellen in der Anlage gebracht.
  • Wie bereits bekannt ist, speichert jede der Steuerungen, die beispielsweise der von Emerson Process Management angebotene DeltaVTM Controller sein können, eine Steuerungsanwendung, die unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen, unabhängig voneinander ausgeführten Steuerungsmodulen oder – blöcken 29 eine Steuerungsstrategie implementiert, und führt diese aus. Jedes der Steuerungsmodule 29 kann aus gemeinhin als Funktionsblöcken bezeichneten Elementen zusammengesetzt sein, wobei jeder Funktionsblock ein Teil oder eine Subroutine einer umfassenden Steuerroutine ist und gemeinsam mit anderen Funktionsblöcken (über als Verbindungen bezeichnete Kommunikationsleitungen) arbeitet, um Prozessregelkreise in der verfahrenstechnischen Anlage 10 zu implementieren. Wie bereits bekannt ist, führen Funktionsblöcke, die Objekte in einem objektorientierten Programmierprotokoll sein können, normalerweise entweder eine Eingabefunktion aus, wie z. B. die einem Transmitter, einem Sensor oder einer anderen Messeinrichtung für Prozessparameter zugeordnete Funktion, oder eine Steuerfunktion, wie z. B. die einer Steuerroutine, die eine PID-, Fuzzy-Logic- usw. -Steuerung ausführt, zugeordnete Funktion, oder eine Ausgabefunktion, die den Betrieb bestimmter Einrichtungen wie z. B. eines Ventils steuert, um bestimmte physische Funktionen in der verfahrenstechnischen Anlage 10 auszuführen. Selbstverständlich gibt es hybride und andere Arten komplexer Funktionsblöcke, wie z. B. Model Predictive Controller (MPCs), Optimierer usw. Während das Fieldbus-Protokoll und das DeltaV-Systemprotokoll Steuerungsmodule und Funktionsblöcke verwenden, die in einem objektorientierten Programmierprotokoll entwickelt und implementiert wunden, könnten die Steuerungsmodule unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Steuerungsprogrammierschemas entwickelt werden, einschließlich beispielsweise sequenzieller Funktionsblöcke, Ladder Logic usw., und sie sind nicht beschränkt auf die Entwicklung und Implementierung unter Verwendung von Funktionsblöcken oder eines anderen bestimmten Programmierverfahrens.
  • Bei der in 1 wiedergegebenen Anlage 10 können die mit den Steuerungen 12 verbundenen Feldgeräte 14 und 16 standardmäßige 4-20-mA-Einrichtungen sein; sie können intelligente Feldgeräte sein, wie z. B. HART-, Profibus- oder FOUNDATIONTM-Fieldbus-Feldgeräte, die einen Prozessor und einen Speicher umfassen; oder sie können Einrichtungen einer beliebigen anderen gewünschten Art sein. Einige dieser Geräte, wie z. B. Fieldbus-Feldgeräte (in 1 mit der Kennziffer 16 bezeichnet), können Module oder Submodule wie z. B. Funktionsblöcke speichern und ausführen, die der in den Steuerungen 12 implementierten Steuerungsstrategie zugeordnet sind. Die Funktionsblöcke 30, die in 1 so dargestellt sind, dass sie in zwei unterschiedlichen der Fieldbus-Feldgeräte 16 angeordnet sind, können, wie bereits bekannt ist, gemeinsam mit der Ausführung der Steuerungsmodule 29 in den Steuerungen 12 ausgeführt werden, um die Prozesssteuerung zu implementieren. Selbstverständlich können die Feldgeräte 14 und 16 Einrichtungen beliebiger Art sein, wie z. B. Sensoren, Ventile, Transmitter, Positionierer usw., und die I/O-Einrichtungen 18 können I/O-Einrichtungen beliebiger Art sein, die einem beliebigen gewünschten Kommunikations- oder Steuerungsprotokoll entsprechen, wie z. B. HART, Fieldbus, Profibus usw.
  • Bei der in 1 wiedergegebenen verfahrenstechnischen Anlage 10 können die Workstations 2023 verschiedene Anwendungen umfassen, die für verschiedene unterschiedliche Funktionen eingesetzt werden, die vom gleichen oder von unterschiedlichem Personal in der Anlage 10 ausgeführt werden. Jede der Workstations 2023 enthält einen Speicher 31, der verschiedene Anwendungen, Programme, Datenstrukturen usw. speichert, und einen Prozessor 32, der zur Ausführung von beliebigen im Speicher 31 gespeicherten Anwendungen verwendet werden kann. Bei dem in 1 wiedergegebenen Beispiel ist die Workstation 20 konzipiert als Konfigurations-Workstation, und sie umfasst eine oder mehrere Konfigurationsanwendungen 33, die beispielsweise Einrichtungsanwendungen für Steuerungsmodule, Bedienerschnittstellenanwendungen und andere Datenstrukturen enthalten können, auf die beliebige autorisierte Konfigurationsingenieure zugreifen können, um Steuerroutinen oder -module wie z. B. die Steuerungsmodule 29 und 30 anzulegen und in die verschiedenen Steuerungen 12 und Einrichtungen 16 der Anlage 10 zu laden. Die Workstation 21 ist in 1 allgemein als eine Anzeige-Workstation für Steuerungsbediener dargestellt, und sie enthält eine Anzahl von Anzeigeanwendungen 34, die für einen Steuerungsbediener während des Betriebs der verfahrenstechnischen Anlage 10 verschiedene Anzeigen bereitstellen kann, um es dem Bediener zu ermöglichen, die Vorgänge in der verfahrenstechnischen Anlage 10 oder in verschiedenen Abschnitten der Anlage einzusehen und zu steuern. Die Anwendungen 34 können Supportanwendungen 34a umfassen, wie z. B. Steuerungsdiagnoseanwendungen, Abstimmungsanwendungen, Anwendungen zur Report-Erzeugung oder beliebige andere Steuerungssupportanwendungen, die eingesetzt werden können, um einen Steuerungsbediener bei der Ausführung von Steuerfunktionen zu unterstützen. Auf ähnliche Weise ist die Workstation 22 als Wartungsanzeige-Workstation dargestellt, und sie enthält eine Anzahl von Wartungsanwendungen 35, die von verschiedenem Wartungspersonal eingesetzt werden können, um den Wartungsbedarf der Anlage 10 anzuzeigen und um den Betriebs- oder Arbeitszustand von verschiedenen Einrichtungen 12, 14, 16 usw. anzuzeigen. Selbstverständlich können die Anwendungen 35 Supportanwendungen 35a umfassen, wie z. B. Wartungsdiagnoseanwendungen, Kalibrierungsanwendungen, Vibrationsanalyseanwendungen, Anwendungen zur Report-Erzeugung oder beliebige andere Wartungssupportanwendungen, die eingesetzt werden können, um einen Wartungsbeauftragten bei der Ausführung von Wartungsfunktionen in der Anlage 10 zu unterstützen. Zusätzlich ist die Workstation 23 als Simulations-Workstation angegeben, die eine Anzahl von Simulationsanwendungen 36 umfasst, die eingesetzt werden können zur Simulation des Betriebs der Anlage 10 oder von verschiedenen Bereichen der Anlage 10 für eine beliebige Anzahl von Zwecken, einschließlich Ausbildungszwecken, Anlagenmodellierungszwecken zur Unterstützung der Anlagenwartung und -steuerung usw. Wie hierbei üblich umfasst jede der Workstations 2023 einen Anzeigebildschirm 37 neben anderen standardmäßigen Peripherieeinrichtungen wie einer Tastatur, einer Maus usw.
  • Während die verschiedenen Konfigurations-, Steuerungs-, Wartungs- und Simulationsanwendungen 3336 in 1 so dargestellt sind, dass sie in unterschiedlichen, für eine dieser Funktionen dedizierten Workstations angeordnet sind, können die verschiedenen, diesen oder anderen Anlagenfunktionen zugeordneten Anwendungen 3336 in Abhängigkeit vom Bedarf und von der Einrichtung der Anlage 10 in der gleichen oder in unterschiedlichen Workstations oder Computern in der Anlage 10 angeordnet sein und dort ausgeführt werden. Eine oder mehrere Simulationsanwendungen 36 und Steueranwendungen 33 können somit in der gleichen Workstation 2023 ausgeführt werden, während unterschiedliche individuelle Simulationsanwendungen 36 oder unterschiedliche individuelle Steueranwendungen 33 in unterschiedlichen Workstations der Workstations 2023 ausgeführt werden können.
  • In der Vergangenheit erfolgte die Entwicklung der in den unterschiedlichen Funktionsbereichen der Anlage 10 eingesetzten unterschiedlichen Anwendungen weitgehend unabhängig. So war die Entwicklung der Konfigurationsanwendungen 33 nicht mit den Simulationsanwendungen 36, den Wartungsanwendungen 35 oder den Steuerungsanwendungen 34 des Bedieners integriert. In vielen Fällen kann eine Anlage in der Tat Anwendungen für die verschiedenen Funktionsbereiche umfasst haben, die von unterschiedlichen Unternehmen oder Softwarelieferanten entwickelt worden sind und die auch entwickelt wurden, um unabhängig von der anderen Software in der Anlage 10 ausgeführt zu werden. Infolge dieser unabhängigen Entwicklung und Ausführung der unterschiedlichen Anwendungen in Zusammenhang mit den verschiedenen Funktionsbereichen der Anlage 10 war allgemein Anlagenpersonal erforderlich, um eine Anlage auf jeder der Funktionsebenen der Konfiguration, bedienerseitigen Steuerung, Wartung und Simulation jeweils separat zu konfigurieren oder einzurichten. Insbesondere musste das gleiche oder unterschiedliches Anlagenpersonal allgemein unterschiedliche Programme einsetzen, um auf jeder der Funktionsebenen neue Datenstrukturen und grafische Anzeigen einzurichten. Mit Bezug auf 1 umfasste oder verwendete somit jede der verschiedenen Anwendungen 3336, die Konfigurations-, Steuerungs-, Wartungs- und Simulationsfunktionen ausführten, allgemein unterschiedliche grafische Anzeige-Editoren und Datenbankstrukturen, um das Anlagenpersonal bei der Ausführung dieser Konfigurations-, bedienerseitigen Steuerungs-, Wartungs- und Simulationsfunktionen zu unterstützen. In vielen Fällen wurden diese unterschiedlichen grafischen Anzeige-Editoren und Datenbanken verwendet, um unterschiedliche grafische Anzeigen zur Wiedergabe oder Modellierung der gleichen Abschnitte oder Bereiche der Anlage 10 oder der gleichen Hardware in der Anlage 10 einzurichten, und um unterschiedliches Anlagenpersonal bei der Anzeige und Analyse der Vorgänge in der verfahrenstechnischen Anlage in Zusammenhang mit Konfigurations-, bedienerseitigen Steuerungs-, Wartungs- oder Simulationsaktivitäten zu unterstützen.
  • Da die Anwendungen 33-36 und die dazugehörigen Anzeigen für jede der verschiedenen Funktionen in der Anlage 10 allgemein unabhängig voneinander und gelegentlich von unterschiedlichen Personen und auch unterschiedlichen Unternehmen entwickelt und implementiert worden sind, waren die in den unterschiedlichen Funktionsbereichen der verfahrenstechnischen Anlage eingerichteten oder verwendeten grafischen Anzeigen unter dem Gesichtspunkt der Bereitstellung einer grafischen Visualisierung nicht in einer konsistenten oder leicht verständlichen Weise integriert. Demzufolge führte die unabhängige Einrichtung und Ausführung von grafischen Anzeigen auf den verschiedenen unterschiedlichen Funktionsebenen der Anlage dazu, dass die grafischen Anzeigen von Funktion zu Funktion ein unterschiedliches Aussehen hatten, sodass es in den Funktionsbereichen keine konsistenten Design-Aspekte der grafischen Anzeigen gab. Zusätzlich führte diese unabhängige Einrichtung zur Duplizierung des Aufwands bei der Einrichtung von grafischen Anzeigen für die gleichen Abschnitte oder Bereiche der Anlage, jedoch für unterschiedliche Funktionsverwendungen, und sie erforderte, dass die so eingerichteten grafischen Anzeigen separat auf den Funktionsebenen der Anlage 10 in die verschiedenen Einrichtungen in der Anlage 10 wie z. B. die Steuerungen 12 und die Feldgeräte 14, 16 eingebunden werden und von dort Daten empfangen. Dieser Umstand erforderte wiederum die Duplizierung der Datenbankstrukturen, um die gleichen Hardwareelemente für die unterschiedlichen Anzeigen zu verfolgen. In der Vergangenheit wurde somit eine erste Anwendung (z. B. eine der Anwendungen 35) eingesetzt, um eine Wartungsanzeige einzurichten, die einen Abschnitt der Anlage 10 für Wartungszwecke darstellt, während eine zweite Anwendung (z. B. eine der Anwendungen 34) eingesetzt wurde, um eine Anzeige für die bedienerseitige Steuerung einzurichten, die den gleichen Abschnitt der Anlage 10 für Steuerungszwecke darstellt. Die von diesen unterschiedlichen Anzeige-Editoren separat eingerichteten Anzeigen konnten in ihren Design-Aspekten sehr unterschiedlich sein, wodurch es für einen Benutzer schwierig wird, zwischen der Wartungsanzeige und der Bedieneranzeige hin und her zu schalten, ohne sich leicht verwirren zu lassen oder ohne für jeden Anzeigentyp ein Training zu benötigen. Entsprechend gab es doppelten Aufwand beim unabhängigen Einrichten der beiden Anzeigen in den unterschiedlichen Anwendungen 34 und 35, und zusätzlicher Aufwand wurde für die Einrichtung von Datenbankstrukturen verwendet, um die Wartungsanzeige und die Anzeige für die bedienerseitige Steuerung separat in die gleichen Hardwareelemente in der Anlage 10 einzubinden oder sie damit zu verbinden, um manchmal die gleichen oder ähnliche Daten von diesen Hardwareelementen zu empfangen.
  • Um diese Unzulänglichkeiten abzumildern und in breiterem Rahmen verwendbare und verständlichere Grafiken in der Anlage 10 bereitzustellen, wird auf einer Systemebene der verfahrenstechnischen Anlage 10 eine grafische Supportschicht bereitgestellt, um die Erfordernisse der grafischen Anzeige und der Datenstrukturen für jeden der verschiedenen Funktionsbereiche der Anlage 10 zu unterstützen, einschließlich der Konfiguration, Bedieneranzeige, Wartungsanzeige, Simulation und anderer Funktionsbereiche der Anlage 10. Diese Support-Systemebene ist in 2 als Diagramm wiedergegeben, wobei eine Anlagenbetriebsebene 40, eine Anlagenfunktionsebene 42 und eine Systemebene 44 dargestellt sind. Wie aus 2 ersichtlich ist, enthält die Anlagenbetriebsebene 40 die Steuerungen 12, die Feldgeräte 14, 16 usw., die die Steuerroutinen oder -module 29 und 30 sowie weitere in der Anlage 10 eingesetzte Software ausführen, um während der Laufzeit den Anlagenbetrieb zu implementieren. Die Anlagenbetriebsebene 42 ist so wiedergegeben, dass sie einen Konfigurations-Funktionsblock 46, einen Steuerungs-Funktionsblock 47, einen Wartungs-Funktionsblock 48 und einen Simulationsblock 49 enthält, obwohl auch andere oder unterschiedliche Funktionen, wie z. B. eine Engineering- und eine Business-Funktion, bereitgestellt sein können. Der Konfigurations-Funktionsblock 46 implementiert die Konfigurationsroutinen 33, die mit Komponenten in der Anlagenbetriebsebene 40 interagieren bzw. kommunizieren, um Steuerungsstrategien oder Steuerungsmodule dafür bereitzustellen. Der Steuerungs-Funktionsblock 47 enthält die Steuerungsanzeigeanwendung 34 und andere Steuerungsanwendungen 34a, die ebenfalls normalerweise direkt mit den verschiedenen physischen und logischen Komponenten in der Anlagenbetriebsebene 40 interagieren bzw. kommunizieren, um vom Bediener veranlasste Änderungen in der Anlage 10 zu implementieren, um über Steuerungsanzeigen 34 Informationen für den Bediener bereitzustellen, um Daten für die Steuerungsanwendungen 34a zu erfassen usw. Der Wartungs-Funktionsblock 48 enthält die Wartungsroutinen und die Anwendungen 35 und 35a, die mit verschiedenen physischen und logischen Komponenten in der Anlagenbetriebsebene 40 interagieren bzw. kommunizieren, um Wartungsprozeduren zu implementieren, um Wartungsdaten zu erfassen, um Wartungsdaten oder -informationen für einen Wartungsbeauftragten über Wartungsanzeigen 35 bereitzustellen, um Wartungsdiagnoseanwendungen 35a auszuführen usw. Entsprechend enthält der Simulations-Funktionsblock 49 Simulationsroutinen 36, die Simulationen der Anlage 10 implementieren und die mit Komponenten in der Anlagenbetriebsebene 40 kommunikativ verbunden sein können, um Daten zur Anlage 10 zu erhalten.
  • Entsprechend der Darstellung in 2 bindet die Supportschicht 44 auf Systemebene jeden der Funktionsblöcke 46-49 in der Anlagenfunktionsebene 42 ein und unterstützt sie, um beispielsweise die Einrichtung und Pflege gemeinsamer Datenbank- und Anzeigestrukturen zu ermöglichen, wie z. B. von Softwareobjekten, grafischen Elementen und grafischen Anzeigen zur Verwendung in den verschiedenen Funktionsbereichen 4649. Insbesondere umfasst die Supportschicht 44 auf Systemebene Anwendungs-, Datenbank- und grafische Supportelemente, die es den in jedem der Funktionsblöcke 4649 ausgeführten grafischen Vorgängen ermöglichen, unter Verwendung gemeinsamer Datenbankstrukturen zusammen integriert zu werden oder unter Verwendung von auf der System-Supportschicht 44 erzeugten gemeinsamen Datenbankstrukturen und grafischen Elementen entwickelt zu werden. Zur Bereitstellung dieses Supports auf Systemebene kann die System-Supportschicht 44 einen grafischen Editor 50 und eine Datenbank 52 für grafische Objekte umfassen. Der grafische Editor 50 kann zur Erzeugung von grafischen Elementen 54 und grafischen Anzeigen 56 verwendet werden, während die Datenbank 52 für grafische Objekte die Elemente 54 und Anzeigen 56 in einem für den Editor 52 [sic] und die verschiedenen Anwendungen in den Blöcken 4649 zugänglichen Speicher speichert. Die Datenbank 52 kann auch andere Objekte 58 und Datenstrukturen speichern, die die grafischen Elemente 54 mit individuellen Hardware- und Softwareelementen in der Anlagenbetriebsebene 40 verbinden. Zusätzlich kann die Datenbank 52 grafische Elemente oder Anzeigevorlagen oder Schablonen speichern, die zum Erzeugen weiterer grafischer Elemente oder Anzeigen verwendet werden können. Wie aus 2 ersichtlich ist, können die grafischen Anzeigeelemente 54, die Anzeigen 56 und die anderen Datenbankstrukturen 58 von allen und in allen Funktionsblöcken 4649 verwendet werden, um Grafiken in Zusammenhang mit diesen Funktionsblöcken zu erzeugen und zu verwenden.
  • Allgemein ausgedrückt, stellt der Supportblock 44 auf Systemebene eine Art der Integration der in der in 1 wiedergegebenen verfahrenstechnischen Anlage 10 verwendeten Grafiken in allen Funktionsbereichen 46-49 bereit, um dadurch die Notwendigkeit der wiederholten Erzeugung unterschiedlicher Grafikelemente für die gleichen Anlagenvorrichtungen in unterschiedlichen Funktionszusammenhängen zu reduzieren oder zu eliminieren, und um es einem Benutzer zu erleichtern, in jedem der Funktionsbereiche 4649 den Vorrichtungen zugeordnete und in grafischen Ansichten in Zusammenhang mit diesen Funktionsbereichen angezeigte Daten einzubinden. Wie ersichtlich ist, kann die Supportschicht 44 auf Systemebene zur Bereitstellung der Grafik- und Datenbankunterstützung für mehrere Anwendungen in jedem der Funktionsbereiche 4649 und für unterschiedliche Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen der Funktionsbereiche 4649 verwendet werden.
  • Wiederum mit Bezug auf 1 kann der Supportblock 44 auf Systemebene unter Verwendung einer zusätzlichen Workstation oder Benutzerschnittstelle 60 bereitgestellt sein, die mit einer der anderen Workstations 2023 verbunden sein kann. Die Workstation 60 kann allgemein über den Datenbus 24, über separate verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsverbindungen (in 1 durch gepunktete Linien dargestellt) oder auf eine beliebige andere gewünschte Weise mit den Workstations 2023 kommunikativ verbunden sein. Bei der in 1 dargestellten Konfiguration speichert die Workstation 60 den Anzeige-Editor 50 und führt ihn aus, um einem Benutzer die Einrichtung grafischer Elemente zu ermöglichen und um solche Elemente in einer oder mehreren grafischen Anzeigen zu gruppieren, wobei beides hier als Anzeigemodul bezeichnet wird. Diese Anzeigemodule können anschließend in der Datenbank 52 für den Zugriff und die Verwendung durch verschiedene der in 2 wiedergegebenen Funktionsblöcke 4649 und für die Implementierung auf den verschiedenen Workstations 2023 gespeichert werden. Während die Funktionalität des Blocks 44 auf Systemebene und der Blöcke 4649 auf Funktionsebene zur Veranschaulichung so wiedergegeben ist, dass die Blöcke auf unterschiedlichen oder separaten Workstations 2023 und 60 in 1 implementiert sind, ist es ersichtlich, dass beliebige oder alle der Anwendungen in Zusammenhang mit beliebigen dieser verschiedenen Funktionsblöcke auf der gleichen oder auf unterschiedlichen Workstations) oder anderen Computern in der verfahrenstechnischen Anlage 10 oder in Zusammenhang damit implementiert sein könnten. Somit kann der Grafikeditor 50 auf einer beliebigen der anderen Workstations 2023 oder auf einem beliebigen anderen, der Anlage 10 zugeordneten Computer gespeichert sein und ausgeführt werden, und er muss nicht in einem separaten oder Stand-alone-Computer sein.
  • Wie vorstehend geschildert, implementiert die in 2 wiedergegebene Schicht 44 auf Systemebene Anzeige- und Datenbankobjekte auf Systemebene, die in einer Vielzahl von funktionellen Umgebungen sowie zur Bereitstellung von Anzeigemöglichkeiten höherer Ebene verwendet werden können. Allgemein ausgedrückt, können die auf der in 2 wiedergegebenen Systemebene 44 erzeugten Anzeigeobjekte als grafische Elemente und grafische Anzeigen klassifiziert werden. Grafische Elemente sind allgemein Anzeigeobjekte einer primitiven oder unteren Ebene, die einer bestimmten physischen Entität in der Anlage zugeordnet sind, wie z. B. einer Hardwareeinrichtung wie einem Ventil, einem Sensor, einer Pumpe, einer Steuerung usw. Grafische Anzeigen bestehen im Allgemeinen aus einer Gruppe untereinander verbundener grafischer Elemente, und sie werden verwendet, um kompliziertere Hardwaregruppen in einer Anlage darzustellen und zu modellieren, wie z. B. eine Einheit, einen Bereich usw., und sie enthalten Verbindungen zwischen unterschiedlichen Hardwareeinheiten. Zusätzlich können grafische Anzeigen Grafiken, Diagramme und andere Daten enthalten, die von der Anlage, von anderen Anwendungen, wie z. B. von Diagnose- und Business-Anwendungen in den Workstations 2023 und 60 usw., bereitgestellt werden.
  • 3 gibt allgemein die Entwicklung und Verwendung von grafischen Elementen und grafischen Anzeigen in zwei Umgebungen wieder, in denen diese Elemente und Anzeigen vorliegen können, und zwar in einer Konfigurationsumgebung 70 und in einer Laufzeitumgebung 72. Allgemein ausgedrückt werden Anzeigeobjekte in Form von grafischen Elementen 74 (als separate Elementobjekte 74a, 74b usw. dargestellt) und grafischen Anzeigen 76 (als separate Anzeigeobjekte 76a, 76b usw.) unter Verwendung beispielsweise des Anzeige-Editors 50 in der Konfigurationsumgebung 70 erzeugt. Nach dem Einrichten können die Objekte 74 und 76 in der Datenbank 52 gespeichert werden. Die Objekte 74 und 76 können als Klassenobjekte eingerichtet werden, die im Folgenden als Anzeigemodul-Klassenobjekte bezeichnet sind und die ein allgemeines Objekt definieren, das nicht an spezifische Hardwareelemente oder logische Elemente in der verfahrenstechnischen Anlage 10 gebunden ist. Klassenobjekte können jedoch zum Erzeugen von grafischen Laufzeitobjekten mit den gleichen grundlegenden Eigenschaften wie die Klassenobjekte verwendet werden, die aber an spezifische Hardware in der verfahrenstechnischen Anlage 10 gebunden sind. Allgemein ausgedrückt, bleiben Klassenobjekte jedoch an die von ihnen erzeugten Unterobjekte gebunden, sodass Änderungen an den Klassenobjekten automatisch auf die Unterobjekte übertragen werden können, selbst wenn die Instanzen dieser Unterobjekte in einer Laufzeitumgebung erzeugt worden sind.
  • Entsprechend der Darstellung in 3 enthält jedes der grafischen Elementobjekte 74 eine Anzahl von Komponenten, die das grafische Element in vielen unterschiedlichen Zusammenhängen zweckmäßig machen. Insbesondere enthält jedes grafische Element 74 eine oder mehrere Visualisierungen 77, eine beliebige Anzahl von Parametern oder Eigenschaften 78, eine beliebige Anzahl von Aktionsvorgängen oder Animationen 79, die unter Verwendung von Scripts oder Triggern implementiert werden können, sowie Bindings 80. Allgemein ausgedrückt, definiert jede Visualisierung 77 die visuellen Eigenschaften oder Elemente, die auf einem Anzeigebildschirm tatsächlich angezeigt werden sollen, wenn das grafische Element 74 in der Laufzeitumgebung 72 implementiert wird. Normalerweise definieren Visualisierungen eine Darstellung einer physischen oder logischen Einrichtung oder einer Gruppe von Einrichtungen, obwohl eine Visualisierung andere Entitäten darstellen könnte. Visualisierungen 77 können unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Beschreibungs- oder Programmierparadigmas, das die Einzelheiten der grafischen Darstellung einer Entität definiert, in der Laufzeitumgebung 72 implementiert werden. Bei einer Ausführungsform können die Visualisierungen 77 unter Verwendung von PGXML- oder Avalon-Controls implementiert werden, die bereits bekannte, von Microsoft® bereitgestellte Controls sind und die, da sie objektbasiert sind, ein Verfahren bereitstellen, um die Visualisierungen leicht in standardmäßige Anzeigen des Windows®-Typs implementierbar und zwischen Anzeigeumgebungen portierbar machen. Diese Eigenschaft wird im Folgenden ausführlicher beschrieben, und sie ist erläutert in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel „Markup Language-Based, Dynamic Process Graphics in a Process Plant User Interface" (Attorney Docket No. 06005/41127), die hierin als Bestandteil übernommen wird.
  • Allgemein ausgedrückt, definieren die Parameter und Eigenschaften 78 Variablen oder andere Eigenschaften wie statische oder änderbare spezifische Eigenschaften in Zusammenhang mit der durch die Visualisierung dargestellten Entität, und diese Eigenschaften können vom Erzeuger des Elements 74 definiert werden. Entsprechend definieren die Aktionsvorgänge und Animationen 79 Routinen oder Programme (die als Scripts implementiert werden können, die Transformationen an Eigenschaften vornehmen, die auf der Grundlage von Eigenschaftswerten Zustände einer Prozess-Entität erkennen usw.), oder Animationsroutinen, die beliebige Routinen umfassen können, die die grafische Visualisierung oder das Verhalten ändern und die an der Visualisierung 77 oder unter deren Verwendung ausgeführt werden sollen, wenn die Visualisierung 77 auf einem Anzeigebildschirm wiedergegeben wird, oder Routinen, die einem Benutzer die Verwendung oder die Interaktion mit der Visualisierung 77 ermöglichen, um eine Änderung im Prozess zu bewirken, wie z. B. eine Änderung an einer Eingabe zum Prozess. Diese Aktionsvorgänge und Animationen versehen die Visualisierung 77 mit interessanteren, verständlichen bzw. hilfreichen grafischen Eigenschaften, und sie ermöglichen dem Benutzer die Interaktion mit der Visualisierung 77. In einem Fall können diese Aktionsvorgänge oder Animationen die Form von Änderungen der Farbe und Größe (z. B. Höhe und Breite, Liniengröße, Schriftarten usw.) von verschiedenen Komponenten der Visualisierung oder von Füllfarben und Animationen haben, wie z. B. Farbänderungen, Rotationen, Änderungen der Größe und Skalierung, Skewing (Verzerrung) usw. Diese Aktionsvorgänge und Animationen stellen grafische Eigenschaften sowie Eigenschaften des Benutzerdialogs für das grafische Element 74 bereit. Die Bindings 80, die statische oder feste Bindings oder Bindings unter Verwendung von Aliasnamen sein können, definieren die Art, in der die Parameter oder Eigenschaften 78 an Daten, Tags oder andere Entitäten in der Laufzeitumgebung 72 gebunden werden sollen, wenn das grafische Element 74 als Teil einer Anzeige in der Laufzeitumgebung 72 implementiert wird. Im Wesentlichen legen die Bindings 80 für jedes grafische Element 74 die Art fest, auf die das grafische Element 74 an eine oder mehrere, an anderer Stelle in der Anlagenumgebung definierte Entitäten oder Datenelemente gebunden wird, und sie definieren somit eine Schnittstelle zwischen der eigentlichen Laufzeitumgebung 72 und dem grafischen Element 74.
  • Entsprechend der Darstellung in 3 enthält jedes grafische Anzeigeobjekt 76 zahlreiche Komponenten, wie z. B. einen Verweis auf eines oder mehrere grafische Elemente 81, Verbindungselemente 82, Aktionsvorgänge und Animatione 83, Eigenschafte 84 und Bindings 85 oder eine Kopie davon. Allgemein ausgedrückt, kann eine grafische Anzeige 76 eine Anzeige sein, die die Interaktion verschiedener grafischer Elemente 81 wiedergibt, die mit Verbindungselementen 82, die Rohre, Leitungen, Förderbänder usw. darstellen können, visuell untereinander verbunden sein können. Solche Verbindungsobjekte sind beschrieben in der US-Publikationsnr. 2004/0153804. Eine gepunktete Linie in 3 gibt einen Verweis auf eines der grafischen Elemente 74 durch das grafische Anzeigeobjekt 76a wieder. Es ist ersichtlich, dass die grafische Anzeige 76, die auf ein grafisches Element 74 verweist, alle Eigenschaften, Parameter, Aktionsvorgänge und Animationen usw. dieses grafischen Elements 74 enthält. Ähnlich wie die grafischen Elemente 74 kann jede grafische Anzeige 76 einzelne oder mehrere zusätzliche, dazu zugeordnete Aktionsvorgänge oder Animationen enthalten, die beispielsweise Animationen auf der Anzeige, interaktive Benutzerdialoge, Datenmanipulationen usw. ausführen. Entsprechend kann jede grafische Anzeige 76 eine beliebige Anzahl von der Anzeige zugeordneten Eigenschaften enthalten, und üblicherweise definieren diese Eigenschaften die Eigenschaften von in der Anzeige wiedergegebenen Einheiten, Bereichen oder anderen Gruppen von Elementen. Selbstverständlich definieren die Bindings 85 die Art, in der die grafische Anzeige 76 an eine oder mehrere Entitäten oder Datenelemente gebunden wird, die an anderer Stelle in der Anlagenumgebung definiert sind, und sie definieren somit eine Schnittstelle zwischen der eigentlichen Laufzeitumgebung 72 und der grafischen Anzeige 76.
  • Nach dem erfolgten Einrichten können die grafischen Elemente 74 und die grafischen Anzeigen 76 an die Laufzeitumgebung 72 gebunden und dort, beispielsweise auf beliebigen der in 1 wiedergegebenen Workstations 2023, ausgeführt werden. Nachdem ein grafisches Element 74 oder eine grafische Anzeige 76 als ein Klassenobjekt eingerichtet und in der Datenbank 52 gespeichert worden ist, kann dieses Element bzw. die Anzeige insbesondere als Instanz eines eigentlichen Laufzeitobjekts erzeugt und in der Laufzeitumgebung 72 ausgeführt werden. Wie durch den Block 86 dargestellt ist, füllt der Prozess der Instanzerzeugung die in den Objekten 74 und 76 definierten Bindings, was unter Verwendung von einer oder mehreren Auflösungstabellen erreicht werden kann, die geeignete Variablennamen, Tags, Aliasnamen usw. in der verfahrenstechnischen Anlage oder im Prozesssteuersystem enthalten können, um eine spezifische Verbindung zwischen vorhandenen Entitäten in der verfahrenstechnischen Anlage und den grafischen Objekten bereitzustellen, die auf einer Anzeigeeinrichtung in der Anlage 10 ausgeführt werden. Als Teil des Bindungsprozesses stellen die Objekte 74 und 76 eine Verbindung zu Datenquellen in der verfahrenstechnischen Anlage entsprechend der Definition in der Auflösungstabelle her, und sie erlangen dadurch Zugriff auf die Anlage, um logisch und kommunikativ mit der verfahrenstechnischen Anlage 10 verbunden zu sein.
  • Entsprechend der Darstellung durch die Blöcke 87, können ein Anzeigeelement 74 oder eine grafische Anzeige 76 in einer Anzahl von unterschiedlichen Funktionen in der Laufzeitumgebung 72 oder als Teil davon ausgeführt werden, einschließlich einer Konfigurationsanzeige, einer Steuerungsbediener-Anzeige, einer Wartungsanzeige und einer Simulationsanzeige, wobei dies nur wenige Beispiele sind. Zusätzlich können die Anzeigeobjekte 74 und 76 zur Ausführung von Funktionen auf Systemebene eingesetzt werden, wie z. B. von Funktionen, die Daten aus verschiedenen der in 2 wiedergegebenen Funktionsebenen verwenden, einschließlich beispielsweise von Funktionen zur vorausschauenden Steuerung oder vorausschauenden Instandhaltung, Fehlererkennung auf Systemebene, Diagnose usw. So können die Anzeigen 76, nachdem sie in der Konfigurationsumgebung 70 eingerichtet und in der Datenbank 52 gespeichert worden sind, für eine Anzahl unterschiedlicher Aktivitäten eingesetzt werden. Ferner können die Anzeigeobjekte 74 und 76 auf beliebiger gewünschter Anzeige- oder Computerhardware ausgeführt werden, wie z. B. auf einer Workstation 90, einem Laptop-Computer 91, einer Handheld-Einrichtung 92 wie einem Personal Data Assistant (PDA) oder einem Telefongerät usw., oder auf einer beliebigen anderen speziellen Anzeige 93, wie z. B. einer Großbildanzeige mit mehreren Monitoren usw. Bei Bedarf kann eine einzelne grafische Anzeige 76 mit Schichten versehen werden, um eine oder mehrere Ansichten zu umfassen, wie z. B. eine Konfigurationsansicht, eine Bedieneransicht, eine Wartungsansicht und eine Simulationsansicht. Alternativ dazu können separate grafische Anzeigen 76 konfiguriert werden, um bei für diese verschiedenen Funktionen eingerichteten Anzeigen konsistente Design-Aspekte bereitzustellen.
  • Wie durch den in die Laufzeitumgebung 72 zu portierenden Block 95 dargestellt ist, können ein grafisches Element 74 oder eine grafische Anzeige 76 kopiert oder als Instanz erzeugt und in den Laufzeitrechner geladen werden. Allgemein ausgedrückt, ist es wünschenswert, dass das Anzeigeobjekt 74 oder 76 nur dann in die Laufzeitumgebung 72 eingebunden ist, wenn es auf einem Laufzeitrechner aufgerufen oder tatsächlich ausgeführt wird, wobei dies hier als Laufzeitbindung bezeichnet ist. Das bedeutet, dass die Auflösungstabelle für jedes der als Instanz erzeugten Objekte nur gefüllt oder an die Laufzeitumgebung gebunden wird, wenn das Anzeigeobjekt tatsächlich arbeitet bzw. in einem Laufzeitcomputer ausgeführt wird. Dieses Verfahren stellt sicher, dass das Anzeigeobjekt einschließlich seiner Visualisierung, Controls, Scripts usw. nur dann ausgeführt wird und somit Rechenleistung beansprucht, wenn die Visualisierungen) des Objekts tatsächlich auf einem Anzeigebildschirm abgebildet wird bzw. werden. Damit ist das Anzeigeobjekt vorzugsweise nur an die Laufzeitumgebung 72 gebunden, wenn dieses Objekt tatsächlich auf einem Laufzeitcomputer ausgeführt wird, wobei dies bedeutet, dass die Anzeigeobjekte 74 und 76 auf eine durch die Aktivitäten der Benutzer, die die von diesen Objekten erzeugten Visualisierungen betrachten, definierte Weise intermittierend mit der Laufzeitumgebung 72 verbunden sein können. Insbesondere können diese Objekte zu den Zeiten, zu denen ihre Anzeige angefordert wird, in eine Laufzeitumgebung 72 eingebunden sein, und die Bindung kann getrennt oder freigegeben werden, wenn die Objekte nicht von einem Benutzer betrachtet werden, z. B. wenn ein Benutzer einen Bildschirm, in dem diese Objekte eine Visualisierung bereitstellen, minimiert oder schließt.
  • Die Anzeigeobjekte 74 und 76 sind somit Objekte, die in einer Stand-alone-Umgebung, d. h. der Konfigurationsumgebung 70, eingerichtet werden können, die aber an andere Objekte oder Datenstrukturen gebunden bzw. dort eingebunden sein können, die in der Umgebung der verfahrenstechnischen Anlage oder in beliebigen in der verfahrenstechnischen Anlage ausgeführten Anwendungen definiert sind, einschließlich beispielsweise von Objekten, Datenstrukturen, Anwendungen usw., die in einer beliebigen Steuerungs-, Simulations-, Wartungs- oder Konfigurationsumgebung definiert sind. Ferner können die Anzeigeobjekte 74 und 76, nachdem sie angelegt worden sind, direkt über in einer Auflösungstabelle definierte direkte Verweise, Variablen oder Tags an physische oder logische Prozess-Entitäten gebunden werden, oder indirekt durch die Verwendung von Aliasnamen, Variablen oder Parametern, die entweder beim Download des Anzeigeobjekts 74 oder 76 oder bei der Erzeugung einer diesbezüglichen Instanz in der Laufzeitumgebung 72 aufgelöst werden können oder, in bestimmten Fällen, wenn das Anzeigeobjekt 74 oder 76 tatsächlich in der Laufzeitumgebung 72 ausgeführt wird.
  • Der in 3 dargestellte Anzeige-Editor 50 kann die Einrichtung der Anzeigeobjekte 74 und 76 auf verschiedenen Detail-Ebenen ermöglichen, um die Verwendbarkeit und Vielseitigkeit der Anzeigeobjekte 74 und 76 zu verbessern. Beispielsweise können zunächst grafische Elemente 74 angelegt werden, um die Eigenschaften und Betriebsweisen von eher grundlegenden physischen und logischen Entitäten zu definieren, und die grafischen Anzeigen 76 können anschließend eingerichtet werden, um eines oder mehrere grafische Elemente 74 miteinander zu verbinden, um Anzeigen höherer Ebene bzw. mit mehr Komplexität und mit der Darstellung von komplizierteren physischen oder logischen Entitäten oder Gruppen von physischen oder logischen Entitäten einzurichten. Selbstverständlich können sowohl die grafischen Elemente 74 als auch die grafischen Anzeigen 76 in verschiedenen unterschiedlichen Kategorien gespeichert und zugänglich gemacht werden, um die Einrichtung von Anzeigeobjekten höherer Ebene für den Benutzer zu erleichtern.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Bildschirmanzeige 100, die vom Anzeige-Editor 50 angelegt werden kann. Der Bildschirm 100, der im Prozess der Einrichtung eines grafischen Elements für eine Pumpe dargestellt ist, enthält einen Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102, einen Elementhierarchie-Abschnitt 104, einen Definitionsabschnitt für Eigenschaften 106 und einen Visualisierungsabschnitt 108. Der Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 stellt einen Arbeitsraum für den Benutzer oder Entwickler bereit, um eine Visualisierung für das grafische Element zu definieren bzw. anzulegen und um somit die visuellen Eigenschaften des grafischen Elements zu definieren, wobei es sich in diesem Fall um eine mit einer Visualisierung 109 dargestellte Pumpe handelt. Allgemein ausgedrückt, stellt der Elementhierarchie-Abschnitt 104 unter Verwendung einer hierarchischen Ansicht oder einer Baumstruktur die der Visualisierung 109 im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 zugeordneten Komponenten bereit. Bei dem in 4 wiedergegebenen Beispiel zeigt der Hierarchieabschnitt 104, dass die im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 definierte Visualisierung 109 grundlegende Elemente oder Unterelemente eines Kreises (als Circle1 bezeichnet) und zweier Rechtecke (als Rect1 und Rect2 bezeichnet) umfasst. Obwohl dies in 4 nicht dargestellt ist, kann der Hierarchieabschnitt 104 Angaben von Animationen, Aktionsvorgängen oder anderen Anzeigemerkmalen umfassen, wie z. B. von Scripts, visuellen Triggern usw., die für die Visualisierung 109 definiert sind.
  • Der Definitionsabschnitt für Eigenschaften 106 stellt alle Eigenschaften dar, einschließlich der spezifischen Eigenschaften, die aktuell für das grafische Element definiert sind, das der im Bearbeitungsabschnitt 102 wiedergegebenen Visualisierung 109 zugeordnet ist. Der in 4 wiedergegebene Beispiel-Bildschirm 100 gibt zwei Eigenschaften wieder, einschließlich einer IsOn-Eigenschaft, die definiert, ob die der Visualisierung 109 zugeordnete Pumpe ein- oder ausgeschaltet ist, und einer "Speed"-Eigenschaft, die die Geschwindigkeit der der Visualisierung 109 zugeordneten Pumpe definiert. Der Benutzer oder Entwickler könnte weitere Eigenschaften und Parameter zum grafischen Element hinzufügen, indem er die Namen, Typen und Bindungen anderer Variabler, Eigenschaften usw. im Definitionsabschnitt für Eigenschaften 106 definiert, um dadurch andere Aspekte des grafischen Elements zu definieren. Die beiden in dem in 4 wiedergegebenen Abschnitt 106 gezeigten Eigenschaften sind als boolesche Variablen und als Gleitkommavariablen aufgeführt. Stattdessen oder parallel dazu könnten jedoch andere Typen von Variablen verwendet werden. Die im Abschnitt 106 definierten Eigenschaften könnten somit Arrays, Tabellen, nummerierte Listen oder beliebige andere Typen von Variablen oder Datenstrukturen sein.
  • Bei Bedarf kann das im Bildschirm 100 definierte grafische Element mehrere ihm zugeordnete Visualisierungen haben. Die unterschiedlichen Visualisierungen dieser Gruppe können im Visualisierungsbildschirm 108 wiedergegeben sein und individuell für die Platzierung im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 ausgewählt werden. Beispielsweise sind in dem in 4 wiedergegebenen Visualisierungsabschitt 108 zwei Visualisierungen 110A und 110B dargestellt, doch für das angelegte grafische Element könnte eine beliebige andere Anzahl und Art von Visualisierungen definiert werden. Während des Einrichtungsprozesses für das grafische Element kann jede Visualisierung im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 platziert werden, z. B. durch Klicken mit der rechten Maustaste oder durch Doppelklicken auf eine Angabe der Visualisierung im Abschnitt 108 oder durch Ziehen und Ablagen der Angabe der Visualisierung auf dem Bearbeitungabschnitt 102 usw. Nach der erfolgten Platzierung im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 kann eine Visualisierung bearbeitet werden, um ihre Anzeigeeigenschaften zu definieren bzw. erneut zu definieren. Allgemein ausgedrückt, wird eine der Visualisierungen als Standardvisualisierung für das erzeugte grafische Element vorgegeben bzw. definiert. Diese standardmäßige Vorgabe kann auf bestimmte Weise angegeben werden, wie z. B. durch die Hervorhebung der standardmäßigen Visualisierung oder die Umrandung mit einer gepunkteten Linie im Visualisierungsabschnitt 108 entsprechend der Darstellung der in 4 wiedergegebenen Visualisierung 110A oder auf eine beliebige andere Weise.
  • Allgemein ausgedrückt, können die vom Element-Editor 50 eingerichteten Visualisierungen aus einem oder mehreren Bestandteilen verschiedener Formen zusammengesetzt sein, die in einer definierten Weise platziert oder gruppiert werden. Diese Visualisierungen können daher als Formbausteine bezeichnet werden. Formbausteine können beispielsweise Kreise, Linien, Punkte, Polygone, Quadrate, Rechtecke, Dreiecke oder andere einfache grafische Formen umfassen. Bei einer Definition auf diese Weise können jeder dieser unterschiedlichen Formen, die einen Formbaustein bilden, separate Aktionsvorgänge oder Animationen zugewiesen oder zugeordnet werden. Selbstverständlich können Formbausteine kompliziertere artistische Ausgestaltungen von Elementen umfassen. Um einen Formbaustein zu definieren oder zusammenzusetzen, kann ein Benutzer oder Entwickler eine beliebige Anzahl grundlegender grafischer Elemente (Primitive) zum Haupt-Bearbeitungsabschnitt 102 hinzufügen und diese Primitive auf beliebige gewünschte Weise zusammenfügen. Nach der erfolgten Einrichtung definieren Formbausteine die Visualisierung für ein eigentliches Objekt, das während der Laufzeit als XAML-Objekt implementiert sein könnte, das auf einem Bildschirm oder auf einer Anzeige als Visualisierung angezeigt wird, wenn das grafische Element in einer Laufzeitumgebung eingesetzt wird. Die Formen oder Primitive, die den Formbaustein bilden, können im Hierarchieabschnitt 104 in einer Bausteinhierarchie wiedergegeben sein.
  • Die Erzeugung mehrerer Visualisierungen für ein einzelnes grafisches Element ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Visualisierungen in unterschiedlichen Zusammenhängen oder für unterschiedliche Zwecke, sodass die für die unterschiedlichen Einsatzzwecke in der Anlage eingerichteten Anzeigen vom gleichen grafischen Element (d. h. vom gleichen grafischen Klassenobjekt) angelegt werden können, während unterschiedliche Visualisierungen eines gemeinsamen Elements angezeigt werden. Beispielsweise können unterschiedliche Visualisierungen der Visualisierungen 110A, 110B usw. in unterschiedlichen Funktionszusammenhängen verwendet werden, sodass eine erste Visualisierung 110A verwendet werden kann, wenn das grafische Element als Teil einer Anzeige für den Steuerungsbediener eingesetzt wird, und eine zweite Visualisierung 110B kann verwendet werden, wenn das grafische Element als Teil einer Wartungsanzeige eingesetzt wird, und eine (nicht dargestellte) dritte Visualisierung kann verwendet werden, wenn das Pumpenelement in einer Simulationsanzeige eingesetzt wird. Andererseits können unterschiedliche Visualisierungen zu Anzeigezwecken auf unterschiedlichen Arten von Anzeigeeinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine erste Visualisierung eines grafischen Elements zur Verwendung mit einem typischen Computer oder einer Workstation geeignet sein, während eine unterschiedliche Visualisierung zur vorteilhaften Verwendung auf einer Handheld-Einrichtung wie einem PDA oder einem Telefongerät angelegt werden kann und während eine weitere Visualisierung für Großbildanzeigen oder Anzeigen mit mehreren Monitoren angelegt werden kann. Wie ersichtlich ist, können unterschiedliche Visualisierungen für ein grafisches Element auf der Grundlage der Größe der Anzeige, auf der die Visualisierung angezeigt werden soll, individuell bemessen werden, sodass eine erste Visualisierung angelegt werden kann, die für einen größeren Bildschirm wie für einen typischen Computerbildschirm geeignet ist, und eine zweite Visualisierung kann angelegt werden, die besser für einen deutlich kleineren Bildschirm wie für einen Anzeigebildschirm einer Handheld-Einrichtung, wie z. B. eines PDA oder einer drahtlosen Telefoneinrichtung, geeignet ist. Somit können unterschiedliche Visualisierungen für das gleiche grafische Element in unterschiedlichen Laufzeiteinrichtungen eingesetzt werden.
  • Andererseits können unterschiedliche Visualisierungen zu unterschiedlichen Zeiten im Entwicklungszyklus des grafischen Elements zum grafischen Element hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ein Konfigurationsingenieur, der möglicherweise nicht auf das Zeichnen oder die Erstellung gefälliger Visualisierungen spezialisiert ist, beim ersten Anlegen des grafischen Elements eine erste grundlegende Visualisierung erzeugen, die vorläufig und grundlegender Natur ist (wie z. B. eine Zeichnung nach Art einer Strichzeichnung), und er kann diese Visualisierung zu diesem Zeitpunkt als Teil des grafischen Elements speichern. Zu einem späteren Datum oder Zeitpunkt kann ein erfahrener Zeichner oder Künstler eine besser ausgearbeitete und künstlerisch ansprechendere Visualisierung erzeugen und diese zweite Visualisierung als alternative Visualisierung zum grafischen Element hinzufügen. Bei Bedarf kann zu diesem Zeitpunkt die zweite Visualisierung durch alle grafischen Laufzeitelemente verbreitet werden, zu denen vom grafischen Master- oder Klassenelement eine Instanz erzeugt worden ist, sodass diese zweite Visualisierung in den Laufzeitanzeigen erscheint oder für die Verwendung verfügbar ist.
  • Bei einem weiteren Beispiel können für das gleiche grafische Element unterschiedliche Visualisierungen bereitgestellt werden, um unterschiedliche Themen, grafische Standards, Normen oder Anzeigestile zu unterstützen. Bekanntlich werden in unterschiedlichen industriellen Bereichen unterschiedliche grafische Normen oder unterschiedliche grafische Standards zur Darstellung von Pumpen, Ventilen, Sensoren und anderen Entitäten in verfahrenstechnischen Anlagen verwendet. So verwendet die Öl- und Gasindustrie andere grafische Standards als die Pharmaindustrie. Unter Verwendung des Element-Editors 50 ist es möglich, für jedes grafische Element unterschiedliche Visualisierungen bereitzustellen, um mehrere grafische Standards oder Normen zu unterstützen, wie z. B. die Normen der Öl- und Gasindustrie und die Normen der Pharmaindustrie. Auf diese Weise kann das gleiche grafische Element in grafischen Anzeigen zur Unterstützung unterschiedlicher Standards oder Normen oder Anzeigethemen eingesetzt werden, z. B. für in unterschiedlichen Industrien akzeptable und sinnvolle Anzeigen. Ferner können unterschiedliche grafische Stile wie z. B. künstlerische Stile in unterschiedlichen Visualisierungen eingesetzt werden, um einem Benutzer die Einrichtung von Anzeigen verschiedener künstlerischer Arten zu ermöglichen. Selbstverständlich sind dies nur einige Beispiele des Nutzens der Bereitstellung vielfacher Visualisierungen für das gleiche grafische Element, und es existieren auch andere Verwendungen für diese vielfachen Visualisierungen.
  • Bei Bedarf kann das grafische Element eine oder mehrere diesbezüglich definierte oder zugeordnete grafische Verhaltensformen haben. Insbesondere kann ein Designer oder Entwickler für jede Visualisierung des grafischen Elements bei der Anzeige der Visualisierung auf einem Bildschirm Animationen definieren, wie z. B. Rotationen, lineare Umsetzungen, Hintergrundänderungen, Farbänderungen, Größenänderungen, Animationen des Farbverlaufs, Ausblendungsanimationen, Animationen der Schriftarteigenschaften, Videos und Videomerkmale, wie z. B. Start/Stopp-Merkmale, zweidimensionale oder dreidimensionale Änderungen usw. Zum Hinzufügen dieses dynamischen Verhaltens kann der Benutzer ein grafisches Element wählen und das Hinzufügen einer Animation zu der Visualisierung (auch als Animationsroutine bezeichnet) festlegen. An dieser Stelle kann der Benutzer Konfigurationsinformationen zu der ausgewählten Animation eingeben, oder er kann mit Scripts, die beispielsweise unter Verwendung von Dialogfeldern, Ausdrucks-Editoren usw. eingegeben werden können, das gewünschte Verhalten definieren. Nach der erfolgten Definition können diese Scripts in der Hierarchie des Hierarchieabschnitts 104 erscheinen. Im Prinzip ist ein Script ein Programm oder eine Routine, die als Teil des Anzeigeelements gestartet oder ausgeführt wird, wenn die Visualisierung für das Anzeigeelement während einer Laufzeitaktivität auf einem Bildschirm betrachtet oder präsentiert wird. Obwohl dies nicht notwendig ist, können diese Verhaltensweisen oder Scripts in eine oder mehrere der Eigenschaften oder in einen oder mehrere der Parameter, die für das grafische Element definiert sind, eingebunden und dort wirksam werden. Beispielsweise kann ein Script einem grafischen Element zugeordnet werden, um auf der Grundlage des Werts einer der Eigenschaften, die im Eigenschaftenabschnitt 106 des grafischen Elements definiert sind, eine Farbe in der Visualisierung des grafischen Elements zu ändern. Beispielsweise kann sich die Farbe der Pumpenvisualisierung 109 von Gelb zu Grün ändern, wenn die IsOn-Eigenschaft (die an die Laufzeitumgebung gebunden ist) den Wert "True" hat, d. h. wenn die Pumpe eingeschaltet ist. Als weiteres Beispiel kann ein Script für das Pumpenelement definiert werden, das den Wert der "Speed"-Eigenschaft der Pumpe mit einem Sollwert vergleicht und das, falls der Wert der "Speed"-Eigenschaft über einem bestimmten Niveau liegt, eine grafische Animation bestimmter Art in der Visualisierung 109 bewirkt. Diese Animation kann beispielsweise die Rotfärbung der Pumpe, die Rotation der Pumpe oder die Anzeige eines Motors in der rotierenden Pumpe umfassen oder das Pulsieren oder Vibrieren der Pumpenvisualisierung bewirken usw.
  • Die für eine Visualisierung definierten Scripts, um beispielsweise Animationen oder andere Verhaltensweisen der Visualisierung bereitzustellen, können konzipiert sein für den Einsatz bei individuellen Formen oder Primitiven in einem Formbaustein als Bestandteil der Visualisierung oder bei mehreren der Formen in den Formbausteinen. Da die Scripts auf die spezifischen Eigenschaften, die an in der Laufzeitumgebung vorhandene physische Elemente gebunden sind, aufbauen bzw. diese verwenden, ermöglichen diese Scripts die Änderung der Visualisierung auf der Grundlage des tatsächlichen Anlagenbetriebs oder auf der Grundlage von Daten aus anderen Bereichen der verfahrenstechnischen Anlage, die die Eigenschaften einer dem grafischen Element zugeordneten tatsächlich vorhandenen Entität wiedergeben.
  • Es ist ersichtlich, dass unterschiedliche Typen von grafischen Elementen unterschiedliche Grafiken haben können, die für die Benutzung damit geeignet sind. Daher sind die Verhaltensformen, die für ein grafisches Element bereitgestellt sein können, nicht durch die hier aufgeführten Beispiele eingeschränkt. Beispielsweise könnten grafische Elemente für rotierende Vorrichtungen Scripts umfassen, die Vibrationsgrafiken, Bewegungen, Farbänderungen usw. bereitstellen, während grafische Elemente für Vorrichtungen wie z. B. Sensoren Scripts enthalten könnten, die einen Zustand eines über- oder unterschrittenen Grenzwerts, einen eine Kalibrierung erfordernden Zustand usw. darstellen. Selbstverständlich können für grafische Elemente beliebige Eigenschaften verwendet oder definiert werden, und diese Eigenschaften basieren im Allgemeinen auf der Art der dargestellten Entität. Es ist ebenfalls ersichtlich, dass verschiedene Scripts für jede der unterschiedlichen Visualisierungen bereitgestellt werden können, um unterschiedliche Verhaltensweisen für die unterschiedlichen Visualisierungen bereitzustellen. Andererseits können bestimmte Scripts verwendet werden, um eine Verhaltensweise für jede der einem grafischen Element zugeordneten Verhaltensweisen bereitzustellen.
  • Zusätzlich können Scripts oder andere Routinen einem grafischen Element zugeordnet werden, um auf der Grundlage von einem oder mehreren der Parameter für das grafische Element bestimmte Bedingungen zu der zugeordneten physischen Entität zu erkennen. Diese Bedingungen können das Erkennen von Zuständen der Entität umfassen, einschließlich eines physischen Zustands, eines Status wie z. B. eines Kommunikationsstatus, eines Gerätestatus, eines Wertstatus usw., die der Entität zugeordnet sind. All diese erkannten Zustände oder Status können unter Verwendung einer Animation oder eines anderen in den vom Script erzeugten Zustand oder Wert eingebundenen Vorgangs oder Verhaltens in der Grafik dargestellt werden. Beispielsweise kann ein Script für ein grafisches Pumpenelement bereitgestellt werden, das einen Überhitzungszustand der zugeordneten Pumpe auf der Grundlage von einem oder mehreren Parametern für dieses Element erkennt, d. h. von einem oder mehreren der in dem in 4 wiedergegebenen Eigenschaftenabschnitt 106 definierten oder präsentierten Parameter. Als weiteres Beispiel kann ein Script für ein grafisches Element zur Erkennung übermäßiger Vibration oder eines beliebigen anderen Zustands der Pumpe bereitgestellt sein. Falls ein Zustand wie Überhitzung oder übermäßige Vibration erkannt wird, kann eine Animation oder ein anderer dem grafischen Element zugeordneter Vorgang auf den Zustand wirken, um eine grafische Angabe des Zustands in oder an der Visualisierung des grafischen Elements bereitzustellen.
  • 5 zeigt ein weiteres Beispiel einer Bildschirmanzeige 112, die vom Anzeige-Editor 50 erzeugt werden kann. Ähnlich dem in 4 wiedergegebenen Bildschirm 100 enthält die Bildschirmanzeige 112 einen Haupt-Bearbeitungsabschnitt 114, eine Palettenansicht 116, eine Hierarchieansicht 118 und eine Eigenschaftenansicht 120. Eine erste Visualisierung eines Reaktorelements 122 ist im Haupt-Bearbeitungsabschnitt 114 wiedergegeben. Entsprechend der Darstellung in der Hierarchieansicht 118 ist der Titel des Elements Reactor1, und dieses Element umfasst drei als Visual1 (die Standardvisualisierung), Visual2 und Visual3 bezeichnete Visualisierungen. Entsprechend der Angabe unter der Überschrift Visual1 in der Hierarchieansicht 118 besteht die erste Visualisierung aus einem Leinwandhintergrund ("Canvas"), der ein Rechteckelement und ein Ellipsenelement enthält. Die aktuell definierten Eigenschaften – in diesem Fall ein Name, eine Höhe und eine Breite der Visualisierung -sind in der Eigenschaftenansicht 120 aufgeführt. Wenn eine Visualisierung in der Hierarchieansicht 118 ausgewählt wird, werden alle der Visualisierung zugeordneten Elemente oder untergeordneten Primitive in der Bearbeitungsansicht 114 gezeigt, und die Eigenschaften des aktuell ausgewählten Elements werden in der Eigenschaftenansicht 120 angezeigt.
  • Im Bildschirm 112 enthält die Palettenansicht 116 eine Anzahl von Grundelementen, die zur Erzeugung einer Visualisierung verwendet werden können. Beispielsweise enthält die Palettenansicht 116 eine Gruppe von Grundelementen zur Benutzerschnittstelle ("Basic UI") wie z. B. Schaltflächen, Textfelder, Schieber, Knöpfe usw., eine Gruppe von Grundflächen und eine Gruppe von Grundformen. Die definierten Tafeln können eine Leinwandfläche umfassen, die einen Bereich definiert, in dem der Benutzer Elemente anhand von Koordinaten mit Bezug zur Leinwandfläche frei positionieren kann, sowie eine Uhrfläche, die einen Bereich definiert, in dem der Benutzer Elemente entweder horizontal oder vertikal zueinander anordnen kann, und eine Flussfläche, die verwendet werden kann, um ihren Inhalt in einem Flussflächenbereich mit einer angegebenen Flussrichtung aufzubrechen, zu umhüllen und auszurichten. Flussrichtungen können beispielsweise eine beliebige Kombination aus oben, rechts, links und unten sein, wie z. B. von links nach rechts und oben nach unten oder von rechts nach links, von oben nach unten usw. Ferner können die Grundformen in der Palettenansicht 116 ISA-Symbole (Instrument Society of America) enthalten sowie Transmittersymbole, Ventilsymbole, P&ID-Diagrammsymbole oder andere Steuerungssymbole usw. oder beliebige andere gewünschte Formen, die alle zum Aufbau eines grafischen Elements verwendet werden können.
  • Selbstverständlich können andere grundlegende Elemente wie grundlegende Steuerungselemente, Einrichtungen usw. als Primitive in der Palettenansicht 116 zum Anlegen von Visualisierungen für ein grafisches Element, das definiert wird, bereitgestellt werden. Die Palettenansicht 116 kann auch eine Liste von vom Benutzer definierten Kategorien oder Elementen bereitstellen, die eingerichtet werden können, um Benutzern das Ziehen von beliebigen anderen nützlichen Formen aus der Palettenansicht 116 in die Bearbeitungsansicht 114 zu ermöglichen. Falls gewünscht, kann der Zugriff auf derartige vom Benutzer definierte Kategorien auf die Benutzer beschränkt werden, die sie anlegen, und diese Kategorien und Elemente können in einer einem bestimmten Benutzer zugeordneten Benutzerpräferenzdatei gespeichert werden. Eingebaute Kategorien und Palettenobjekte können jedoch in der Datenbank gespeichert werden und global für alle Benutzer verfügbar sein. In jedem Fall kann die Palettenansicht 116 verwendet werden, um Bibliotheken von Primitiven, die zum Aufbau eines grafischen Elements verwendet werden können, anzuzeigen oder den Zugriff darauf bereitzustellen, und diese Bibliotheken können nach Wunsch gesperrt, mit Versionsnummern versehen, auf bestimmte Benutzer beschränkt werden usw.
  • Wie vorstehend erwähnt, können beliebige der Visualisierungen für ein grafisches Element ihnen zugeordnete Animationen und/oder Aktionsvorgänge haben, und derartige Animationen oder Aktionsvorgänge können in einer Aktionsvorgangs-/Animationsansicht 123 des Bildschirms 112 wiedergegeben werden. Wenn Visualisierungen Animationen oder Aktionsvorgänge umfassen, können diese Animationen oder Aktionsvorgänge auch in der Hierarchie mit speziellen Symbolen wie z. B. Sternen usw. angegeben werden. Beliebige Aktionsvorgänge oder Animationen, die für eine Visualisierung oder ein Unterelement einer Visualisierung definiert sind, werden bei Auswahl in der Hierarchieansicht 118 in der Aktionsvorgangs-/Animationsansicht 123 angezeigt. Aktionsvorgänge oder Animationen können über die Definitionen derartiger Aktionsvorgänge oder Animationen in der Ansicht 123 oder über das Hinzufügen derartiger Aktionsvorgänge oder Animationen zur Hierarchieansicht 123 erzeugt und zugeordnet werden. Wenn ein Benutzer einen Aktionsvorgang oder eine Animation anlegen oder bearbeiten möchte, kann der Editor 50 ein Dialog- oder Bearbeitungsfeld bereitstellen, um die vollständige Vorgabe oder Definition dieses Merkmals zu ermöglichen. Selbstverständlich können Aktionsvorgänge oder Animationen unter Verwendung von Scripts, visuellen Triggern oder anderen Programmen definiert werden.
  • Während der Verwendung des Bildschirms 112 kann ein Benutzer oder Entwickler eine Visualisierung eines Elements über Ziehen und Ablegen ("Drag & Drop") oder eine andere Art der Auswahl unterschiedlicher Objekte in der Palettenansicht 116 erzeugen und diese Objekte in der Bearbeitungsansicht 114 anordnen, um die gewünschte Visualisierung einzurichten. Eine oder mehrere Symbolleisten (Toolbars) 124 können verwendet werden, um beliebige Standard-Bearbeitungsfunktionen bereitzustellen, wie das Hinzufügen neuer Visualisierungen oder Animationen; das Löschen, Entfernen, Bearbeiten von Animationen; die Anordnung von Primitiven und Elementen beispielsweise von hinten nach vorn; die Bereitstellung von Verbindungselementen, um in der angelegten Visualisierung zu erstellende Verbindungen anzuzeigen bzw. zu ermöglichen; die Zusammengruppierung unterschiedlicher Primitive, sodass sie relativ zueinander ihre Position beibehalten; das Hinzufügen von statischen Elementen wie Linien und Text usw.
  • Entsprechend der Darstellung in 6 kann ein grafisches Element 130 mehrere ihm zugeordnete Visualisierungen 132 oder visuelle Darstellungen haben, wobei davon auszugehen ist, dass die unterschiedlichen Visualisierungen 132 zu unterschiedlichen Zeiten oder in unterschiedlichen Anzeigen verwendet werden können, in denen das grafische Element 130 eingesetzt wird. Wie vorstehend erläutert, können beliebige der Visualisierungen 132 aus einer beliebigen Anzahl von Primitiven 134 sowie Animationen und Aktionsvorgängen 136 zusammengesetzt sein. Ferner kann das grafische Element 130 eine beliebige Anzahl von Eigenschaften oder Parametern 138 enthalten, die in die Aktionsvorgänge oder Animationen 136 eingebunden werden oder von ihnen benutzt werden können, um Änderungen an den Visualisierungen 132 vorzunehmen und um in Zusammenhang mit den Visualisierungen 132 visuelle Trigger einzusetzen. Weiter können die Visualisierungen 132 oder individuelle Primitive, aus denen eine Visualisierung 132 zusammengesetzt ist, Aktionsvorgänge umfassen, die für vorgegebene Ereignisse definiert sind, wie z. B. für Mausbewegungs-Ereignisse, Mausklick-Ereignisse usw. Diese Aktionsvorgänge (die auch als Routinen bezeichnet werden) ermöglichen die Einstellung bzw. Definition von Event-Handlern, um das Verhalten des grafischen Elements 130 weiter anzupassen und um einem Benutzer die Interaktion mit der Visualisierung 132 zu ermöglichen, um beispielsweise eine Änderung in der Laufzeitumgebung zu veranlassen. Insbesondere kann der Benutzer mit der Visualisierung 132 interagieren, indem er dort Werte oder andere Zahlen oder Informationen eingibt, indem er ein Element auf der Visualisierung wie z. B. eine Slider-Bar bewegt, oder indem er einen anderen Aktionsvorgang ausführt, um beispielsweise eine Eigenschaft in der Visualisierung zu ändern. Diese Änderung der Visualisierungseigenschaft kann über ein Script oder direkt in eine Prozesseingabe eingebunden werden, wie z. B. in eine Prozess-Laufzeitvariable, um die Änderung dieser Variablen zu bewirken. Insbesondere kann die Visualisierungseigenschaft mit einer für das grafische Element definierten Eigenschaft verbunden werden, die wiederum an eine Prozesseingabe gebunden werden kann. Auf diese Weise kann ein Benutzer über eine Aktionsvorgangs- oder Animationsroutine mit der Visualisierung interagieren, um eine Änderung zu veranlassen oder um eine Eingabe zum Prozess oder zur sonstigen Laufzeitumgebung wie z. B. einer Simulationsumgebung bereitzustellen.
  • Bei Bedarf kann eine Visualisierung 132 mit dem grafischen Element 130 verbunden werden, indem sie entweder vom Benutzer oder durch ein Programm angegeben wird. Insbesondere kann das grafische Element 130 eine Zähleigenschaft aufweisen, die die programmgesteuerte Änderung der Visualisierung beispielsweise auf der Grundlage des Herstellers des Elements, das vom grafischen Element wiedergegeben ist, oder anderer dem grafischen Element 130 zugeordneter Parameter, wie z. B. dem Zustand der dem grafischen Element zugeordneten Einrichtung, ermöglicht.
  • Wie vorstehend erwähnt, liefert bzw. zeigt die in 5 wiedergegebene Eigenschaftenansicht 120 die Eigenschaften und Ereignisse, die für das ausgewählte Objekt in der Hierarchieansicht 118 und somit für das in der Haupt-Bearbeitungsansicht 114 dargestellte Objekt definiert sind. Ein Benutzer kann beispielsweise unter Verwendung von Symbolleisten-Schaltflächen in der Eigenschaftenansicht 120 zwischen Eigenschaften, spezifischen Eigenschaften und Ereignissen umschalten. 7 zeigt eine Eigenschaftenansicht 120A, wobei die spezifischen Eigenschaften wiedergegeben sind, die in diesem Fall eine IsOn- und eine Speed-Eigenschaft umfassen. In diesem Fall zeigt die Eigenschaftenansicht 120A den Datentyp dieser Variablen und eventuelle Standardeinstellungen für diese Variablen. Wie vorstehend erwähnt, kann der Benutzer an dieser Eigenschaftenliste Hinzufügungen, Löschungen oder Bearbeitungsvorgänge vornehmen, um Eigenschaften mit einem beliebigen gewünschten Datentyp einschließlich Nummerierungen, Tabellenstrukturen usw. zu definieren. Bei Bedarf kann die Eigenschaftenansicht 120 auch eventuelle Laufzeitbindungen wiedergeben, die für diese Eigenschaften definiert sind, und diese Laufzeitbindungen können feste Variablen oder Tags sein, oder sie können Tags unter Verwendung von Aliasnamen sein, die zur Laufzeit oder beim Download des grafischen Elements in einen Laufzeitrechner ausgefüllt werden.
  • Die Werte der für ein grafisches Element definierten Eigenschaften können als Auslösebedingungen für Animationen, Aktionsvorgänge usw. verwendet werden, und diese Verhaltensweisen können durch eines oder mehrere dem grafischen Element zugeordnete Scripts definiert werden. Falls beispielsweise ein Motor eine On-Eigenschaft mit dem Wert "True" hat, kann anschließend eine Animation des Motorbetriebs in der grafischen Anzeige ausgelöst werden. Weiter kann eine Primitiveigenschaft, wie z. B. eine Fülleigenschaft eines Primitivs in Form eines Rechtecks, an eine Eigenschaft eines grafischen Elements gebunden werden, sodass sich Änderungen der Eigenschaft des grafischen Elements auf die Primitiveigenschaft auswirken. Entsprechend können Änderungen an einer Visualisierung an eine Eigenschaft gebunden werden, sodass Änderungen an der Visualisierung Änderungen des Eigenschaftenwerts bewirken.
  • Bei Bedarf kann es der Editor 50 einem Benutzer ermöglichen, eine oder mehrere Transformationsfunktionen vorzugeben, um eine wünschenswertere Bindung zwischen den Eigenschaften des grafischen Elements und Animationen oder Aktionsvorgängen bereitzustellen. Beispielsweise kann es ein Benutzer wünschen, eine Eigenschaft "TankLevel" eines grafischen Elements (die einen Flüssigkeitspegel in einem Tank definiert) an eine Primitiveigenschaft "Rechteckfüllung" zu binden, um damit den Tankpegel mit einer Füllfarbe für ein als Teil der Visualisierung definiertes Primitiv grafisch darzustellen. In diesem Fall kann der Benutzer jedoch eine Transformationsfunktion definieren, die die Eigenschaft (den Tankpegel "TankLevel") in eine nummerierte Menge oder einen Zustand umsetzt, sodass die Rechteckfüllung auf Grün gesetzt ist, falls der Tankinhalt zwischen einem ersten und einem zweiten Pegel ist, und auf Gelb, falls der Tankinhalt zwischen dem zweiten und einem dritten Pegel ist, bzw. auf Rot, falls der Tankinhalt den dritten Pegel übersteigt. Diese Transformationsfunktion kann als Script oder als beliebiges anderes Programm definiert sein, das mit dem grafischen Element ausgeführt wird, und sie kann verwendet werden, um eine beliebige gewünschte Eigenschaftentransformation zu bewirken, wie z. B. die Änderung eines Eigenschaftenwerts in eine Länge, einen Schriftartnamen, eine lokalisierte Zeichenfolge, eine Dauer, eine Rotation, einen Farbverlauf, eine Trübung, ein Bürstenmuster usw. Entsprechend können Transformationsroutinen Eingaben eines Benutzers über die Visualisierung in beliebige gewünschte Eigenschaftenwerte umwandeln.
  • Als weiteres Beispiel können Eigenschaften oder Parameter grafischer Elemente unter Verwendung von Transformationsfunktionen an externe Verweise gebunden werden. Hierdurch kann es der Editor 50 einem Benutzer ermöglichen, eine oder mehrere Transformationsfunktionen vorzugeben, die automatisch angewandt werden, wenn das grafische Element in einer Laufzeitumgebung eingesetzt wird, um Quellwerte (Laufzeitvariablen) in Zielwerte (grafische Variablen) oder in umgekehrter Richtung umzusetzen. Beispielsweise könnte eine Zielvariable der Geschwindigkeit, die an eine Datenquelle gebunden sein könnte, die eine Geschwindigkeit als numerischen Wert bereitstellt, in eine Variable des Typs "String" umgesetzt werden, wie z. B. in eine Zeichenfolge mit der Angabe "slow", "moderate" oder "fast" in Abhängigkeit vom Wert der Quellvariablen. Derartige Transformationsfunktionen können auch verwendet werden, um Einheiten zu konvertieren oder um andere Transformationen bereitzustellen. In jedem Fall können diese Transformationsfunktionen als Scripts oder als andere Programme implementiert werden, und sie können für beliebige Zwecke verwendet werden, um Aktionsvorgänge oder Animationen bereitzustellen oder um auf andere Weise die Anzeigeeigenschaften für ein grafisches Element zu beeinflussen.
  • Selbstverständlich können beliebige gewünschte Eigenschaften für unterschiedliche Typen von grafischen Elementen definiert werden, die für unterschiedliche physische Elemente in einer Prozesssteuerung eingerichtet wurden. Beispielsweise kann ein Pumpenelement einen Pumpenzustand (d. h. "Ein" oder "Aus"), eine Eingangsdruck-Eigenschaft, eine Ausgangsdruck-Eigenschaft, eine Eingangsströmungs-Eigenschaft und eine Ausgangsströmungs-Eigenschaft umfassen. Entsprechend kann ein mit einem Stellglied verwendetes Regulierventil beispielsweise eine Namenseigenschaft enthalten oder eine Eingangsdichte-Eigenschaft, eine Ausgangsdichte-Eigenschaft, eine Eingangsströmungs-Eigenschaft, eine Ausgangsströmungs-Eigenschaft, eine Eingangsdruck-Eigenschaft, eine Ausgangsdruck-Eigenschaft, eine Eingangstemperatur-Eigenschaft, eine Ausgangstemperatur-Eigenschaft, eine Ventilpositions-Eigenschaft, eine Ventilöffnungs- und Ventilschließ-Eigenschaft (die definieren können, ob das Ventil ganz geöffnet oder geschlossen ist), einen Sollwert, einen Prozesswert, einen Ventiltyp wie z. B. "linear", "Schnellverschluss", "gleichprozentig" usw. Diese Auflistung erhebt selbstverständlich keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Weiter können einige dieser Eigenschaften mit Animationen oder Aktionsvorgängen für grafische Elemente verbunden sein.
  • 8 gibt eine zweite Eigenschaftenansicht 120B wieder, die zur Anzeige der Animationen und Bindings in Zusammenhang mit Eigenschaften grafischer Elemente für ein ausgewähltes Element (in diesem Fall allgemein das Element Reactor1) in der Hierarchieansicht 118 (5) verwendet werden kann. Die in 8 wiedergegebene Eigenschaftenansicht 120B stellt die Art dar, in der die IsOn-Eigenschaft mit verschiedenen Komponenten der Anzeige für das grafische Element in Verbindung steht. Insbesondere gibt es entsprechend der Angabe durch den Tabelleneintrag 140 eine Animation mit Bezug auf den Hintergrund der Visualisierung, die auf der Grundlage des Werts der IsOn-Eigenschaft wirkt. Ein Tabelleneintrag 142 zeigt die Bindings zwischen der IsOn-Eigenschaft und kann für den Zugriff auf Animationen, Scripts und Transformationen verwendet werden, die die IsOn-Eigenschaft mit dem Hintergrundelement oder Primitiv in der Visualisierung in Beziehung setzen. In diesem Fall kann der Benutzer zusätzliche Informationen erhalten, indem er die Schaltflächen in den Tabelleneingabefeldern 140 und 142 auswählt. Beispielsweise kann der Benutzer über die Auswahl der Schaltfläche im Tabelleneingabefeld 140 auf eine Animation zugreifen, die bewirkt, dass sich die Hintergrundfarbe der Visualisierung auf der Grundlage des Werts des IsOn-Parameters ändert. Das Klicken auf eine derartige Animationsschaltfläche kann auch den Editor 50 veranlassen, ein Dialogfeld zur Eigenschaftenanimation zu öffnen, das das Management und die Konfiguration der Animationen ermöglicht. Weiter kann durch das Klicken auf eine Bindungsschaltfläche im Feld 142 eine Bindung ausgeführt und verwaltet werden, wobei der Editor 50 veranlasst wird, ein Dialogfeld zu öffnen, um die Erzeugung, Ansicht und Bearbeitung von Bindings zu ermöglichen. Selbstverständlich könnten ähnliche Bildschirme für andere Eigenschaften des grafischen Elements bereitgestellt werden, und die im Eigenschaftenbildschirm 120B angezeigte Liste der Eigenschaften ist abhängig von dem aktuell in der Hierarchieansicht 118 ausgewählten Objekt.
  • Wiederum mit Bezug auf 5 zeigt die Eigenschaftenansicht 120, wenn eine Visualisierung in der Hierarchieansicht 118 ausgewählt ist, die Visualisierungseigenschaften an, wie z. B. einen Namen, eine ID-Kennung, die eine eindeutige Kennzeichnung für die Visualisierung bereitstellt, eine Beschreibung und die Angabe, ob diese Visualisierung als Standardvisualisierung für das grafische Element vorgegeben ist. Die Hierarchieansicht 118 oder die Eigenschaftenansicht 120 können ebenfalls angeben, ob die Visualisierung gesperrt ist, d. h. ob sie geändert werden kann.
  • Zusätzlich zeigt die Eigenschaftenansicht 120, wenn ein Verbindungselement aus der Hierarchieansicht 118 ausgewählt ist, die Eigenschaften dieses Verbindungselements an, die eine Angabe des Verbindungstyps enthalten können (z. B. eine Flüssigkeitsleitung, eine Stromleitung, eine Gasleitung, eine runde oder quadratische Leitung, ein Förderband usw.) sowie die Angabe, ob die Verbindung in die Einrichtung oder aus ihr heraus führt (d. h. die Strömungsrichtung des Materials mit Bezug auf die vom grafischen Element dargestellte Entität), und die minimale und maximale Anzahl von erforderlichen oder zulässigen Verbindungen, die Breite und Höhe der Verbindung, die Position der Verbindung mit Bezug auf das grafische Element wie z. B. oben, links usw.
  • Wenn in der Hierarchieansicht 118 ein Primitiv ausgewählt ist, zeigt die Eigenschaftenansicht 120 die Eigenschaften des betreffenden Primitivs an, die beispielsweise eine ID-Kennung enthalten können oder eine Kategoriebeschreibung und die Angabe, ob das Primitiv auswählbar und/oder sichtbar ist, eine Größe und Länge oder andere Definition der Form oder Natur des Primitivs, eine Hintergrundfarbe und den Füllraum für das Primitiv usw. Selbstverständlich bewirkt ein beliebiges anderes in der Hierarchieansicht 118 ausgewähltes Objekt, dass die Eigenschaften dieses Objekts in der Eigenschaftenansicht 120 angezeigt werden, und die Art und Natur der Eigenschaften ist abhängig von der Natur des ausgewählten Objekts.
  • Bei Bedarf kann ein Ereignisblatt bereitgestellt werden, um die Ereignisse in Zusammenhang mit bestimmten oder allen der ausgewählten Hierarchieobjekte in der Hierarchieansicht 118 anzuzeigen. Ein derartiges Ereignisblatt könnte Ereignisse enthalten, die eintreten, wenn ein Benutzer einen Vorgang mit Bezug auf grafische Elemente, wie z. B. auf ein Mausklick-Ereignis oder ein Mausbewegungs-Ereignis, ausführt, der definiert, was geschieht, wenn der Benutzer den Maus-Cursor über der Visualisierung des grafischen Elements oder eines Teils davon platziert. Als Teil dieses Ereignisblatts kann ein Benutzer Zugriff auf einen Script-Editor erhalten, um ein Script, das beim Auftreten des Ereignisses ausgeführt wird (hier als Routine definiert), zu definieren oder darauf zuzugreifen.
  • Zusätzlich können grafische Elemente bei Bedarf ihnen zugeordnete individuelle Ereignisse haben. Individuelle Ereignisse sind allgemein Ereignisse, die infolge eines äußeren oder externen Ereignisses definiert werden, oder es sind Ereignisse, die infolge eines von einem Benutzer des grafischen Elements vorgenommenen Vorgangs eine Kommunikation mit einer externen Anwendung oder Datenquelle erfordern. Im Wesentlichen ist ein grafisches Ereignis eine Meldung, die vom grafischen Element versandt wird, um das Auftreten eines Vorgangs mit Bezug auf die Visualisierung des grafischen Elements zu signalisieren. Die übergeordnete Anwendung oder Laufzeitanwendung, die das grafische Element implementiert, kann diese Ereignisse beispielsweise unter Verwendung einer C#-Syntax oder durch Registrierung zur Ereignismitteilung auf eine beliebige bereits bekannte Weise erfassen. Bei einem Beispiel kann die übergeordnete Anwendung eine Registrierung für ein individuelles Pumpenüberhitzungs-Ereignis vornehmen und eine My-Handler-Funktion bereitstellen, die ein Script oder eine andere Routine ausführt, um einem Benutzer die Behandlung des Ereignisses zu ermöglichen, wenn dieses ausgelöst ist. Diese individuellen Ereignisse sind besonders sinnvoll, wenn das grafische Element als Teil eines Bildschirms für den Steuerungsbediener implementiert ist. In diesem Fall kann das grafische Element selbst einen Ereigniszustand bestimmen, wie z. B. über den Vergleich einer Hitzeeigenschaft einer Pumpe (die an eine externe Messung gebunden ist) mit einem Sollwert oder einem anderen Grenzwert, und es kann eine Ereignisreaktion auslösen, indem dem Benutzer das Ereignis mitgeteilt und eine Anwendung, ein Script, ein Dialog usw. implementiert wird, um dem Benutzer die Behandlung oder Bearbeitung des Ereignisses – in diesem Fall einer überhitzten Pumpe – zu ermöglichen. Um diesen Prozess der Ereignisbehandlung zu aktivieren, ermöglicht der Element-Editor 50 einem Benutzer die Definition von Ereignisargumenten, d. h. was als Ereignis erkannt wird und was aus dem Auftreten eines Ereignisses folgt.
  • Selbstverständlich können grafische Elemente bei Bedarf aus einer Avalon Control Class übernommene Standardereignisse bereitstellen. Wie bereits bekannt ist, sind die Avalon-Objekte oder -Controls von Microsoft definierte Grafiken für die Avalon-Benutzerschnittstellenarchitektur für das Microsoft Longhorn Betriebssystem, das die Wiedergabe von Vektorgrafik auf einer Benutzerschnittstelle unterstützt. Diese Standardereignisse können beispielsweise die Anbindung der Anzeige einer Frontblendenanzeige oder Detailanzeige einer Einrichtung an ein Klick- oder Doppelklick(Maus)-Ereignis umfassen. Beispielsweise kann ein Klick- oder Doppelklick-Ereignis, das ein Ereignis ist, das einen Mausklick oder -doppelklick im Rahmen der Visualisierung des grafischen Elements meldet, die Anzeige einer Frontblende (Faceplate) oder Detailanzeige für die von der Visualisierung dargestellte Einrichtung auslösen und für den Benutzer vollständigere oder genauere Informationen zum Zustand, zum Design, zur Herstellung usw. der dargestellten Entität bereitstellen. Selbstverständlich können andere Ereignisse einschließlich von Standardereignissen für ein Ereignis "Taste nach unten/oben" definiert werden, wobei dies ein Ereignis ist, das meldet, dass eine Taste betätigt wurde, oder für Mausereignisse, die Mauseingabe-, Mauszug-, Mausbewegungs-, Mausrad-Vorgänge umfassen, oder für beliebige andere vom Benutzer veranlasste Ereignisse.
  • Bei Bedarf können grafische Elemente somit im Script oder im Event-Handler wie z. B. bei einem Event-Handler für ein Primitiv-Ereignis oder in einer Transformationsfunktion ausgelöst werden oder bei Änderungen in einer Eigenschaft des grafischen Elements. Weiter können Primitive eines grafischen Elements Ereignisse anzeigen, die von diesbezüglichen Benutzerhandlungen ausgelöst worden sein können, beispielsweise über die Maus und die Tastatur. Diese Ereignisse stellen für den Benutzer Optionen für die Interaktion mit dem grafischen Element auf der Ebene der Formen und Primitive bereit. Entwickler können die Ereignisse im grafischen Element intern behandeln, indem beispielsweise Event-Handler unter Verwendung von C#-Methoden vorgegeben werden.
  • Wiederum mit Bezug auf 5 kann die Aktionsvorgangs-/Animationsanzeige 123 eine Liste von Transformationsanimationen und Eigenschaftenanimationen bereitstellen oder anzeigen, die für die aktuell in der Bearbeitungsansicht 114 angezeigte Visualisierung definiert sind. Ein Benutzer kann beispielsweise auf eine Linie in der Ansicht 123 doppelklicken, um den Editor 50 zu veranlassen, ein Dialogfeld zu präsentieren, das ein Dialogfeld zur Transformationsanimation oder ein Dialogfeld zur Eigenschaftenanimation sein kann und das dem Benutzer die Bearbeitung der ausgewählten Animation ermöglicht. Üblicherweise werden nur die Animationen der aktuell ausgewählten Visualisierung angezeigt, doch die Auswahl eines Feldes "Alles zeigen" ("Show All") 144 könnte Animationen und Aktionsvorgänge für alle Visualisierungen anzeigen. Unter der Annahme, dass Animationen mit sinnvollen Namen oder Beschreibungen bereitgestellt werden, wie z. B. "Hebel animieren", "Motor rotieren" usw., stellt die Aktionsvorgangs-/Animationsansicht 123 eine einfache Ansicht und einen leichten Zugriff auf das für eine Visualisierung definierte Animationsverhalten bereit. 9 zeigt eine beispielhafte Aktionsvorgangs-/Animationsansicht 123A, wobei die für die IsOn-Eigenschaft definierten Aktionsvorgänge dargestellt sind. Wenn die IsOn-Eigenschaft den Wert "True" hat, implementiert in diesem Fall das Primitiv mit der Bezeichnung "Rectangle1" der Visualisierung mit der Bezeichnung "Visual1" einen Füllvorgang mit dem Füllwert "Rot" ("red"). Wenn die IsOn-Eigenschaft den Wert "True" hat, implementiert entsprechend das Primitiv mit der Bezeichnung "Ellipse1" der Visualisierung mit der Bezeichnung "Visual1" einen sichtbaren Aktionsvorgang mit dem Wert "False" (d. h. dass das Objekt unsichtbar wird). Selbstverständlich können Aktionsvorgänge und Animationen separat für separate Primitive einer Visualisierung definiert werden, doch diese Aktionsvorgänge und Animationen können gleichzeitig beim gleichen Ereignis, beim gleichen Trigger oder bei der gleichen Eigenschaftenänderung wirksam werden, um eine kompliziertere aber gefälligere Animation zu präsentieren. Weiter können Aktionsvorgänge und Animationen die Ausführung einzelner Operationen umfassen, wie z. B. die Erhöhung der Größe, die Füllfarbe usw., oder sich wiederholende Operationen, die bis zum Ausschalten kontinuierlich einsetzen.
  • 10 zeigt eine Weise, in der ein visueller Trigger 148 bei einer Visualisierung 150 eines grafischen Elements 152 auf der Grundlage der Eigenschaften des grafischen Elements 152, wie z. B. der spezifischen Eigenschaften, implementiert werden kann. Insbesondere werden eine oder mehrere der spezifischen Eigenschaften des grafischen Elements 152 von einem oder mehreren Eigenschaften-Triggern 154 (von denen drei in 10 dargestellt sind) überwacht, die für den visuellen Trigger 148 definiert sind. Jeder Eigenschaften-Trigger, der unter Verwendung eines Scripts implementiert sein kann, kann entsprechend der Darstellung durch die gepunktete Linie 155 bestimmte Eigenschaftenwerte eines grafischen Elements überwachen. Anschließend kann jeder Eigenschaften-Trigger entsprechend der Darstellung durch die gepunktete Linie 156 einen oder mehrere Eigenschaftenwerte für Primitive der Visualisierung 150 vorgeben, wenn der überwachte Eigenschaftenwert des grafischen Elements eingehalten ist oder eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Somit kann einer der Eigenschaften-Trigger 154 beispielsweise eine oder mehrere der Eigenschaften des grafischen Elements überwachen, um zu bestimmen, wann ein Wert von einer oder mehreren dieser Eigenschaften in einen bestimmten Wertebereich fällt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kann der eine Eigenschaften-Trigger 154 die Ausführung einer Animation oder eines anderen visuellen Scripts beispielsweise an einem Primitiv oder an einem anderen Element der Visualisierung 150 veranlassen, um den visuellen Trigger 148 bereitzustellen. Selbstverständlich können mehrere der Eigenschaften-Trigger 154 zusammenarbeiten, um mehrere simultane Änderungen oder Animationen als Teil des visuellen Triggers 148 bereitzustellen, oder unterschiedliche Eigenschaften-Trigger 154 können unabhängig beispielsweise an unterschiedlichen spezifischen Eigenschaften oder auf der Grundlage von unterschiedlichen Werten der gleichen spezifischen Eigenschaft operieren, um unterschiedliche Aktionsvorgänge des visuellen Triggers 148 zu unterschiedlichen Zeiten oder in Abhängigkeit von unterschiedlichen Prozessbedingungen bereitzustellen. Auf diese Weise können Farbänderungen, Animationen usw. in der Visualisierung 150 auf der Grundlage der Werte der spezifischen Eigenschaften des grafischen Elements 152 bereitgestellt werden.
  • Bei Bedarf kann der Editor 50 ein visuelles Trigger-Feld mit der Auflistung aller Eigenschaften-Trigger für eine aktuell ausgewählte Visualisierung bereitstellen. Ein derartiges Feld ist in 9 wiedergegeben, wobei die Spalte der Elementeigenschaft den Eigenschaftennamen des grafischen Elements aufführt, die Spalte des ersten Werts den Eigenschaftenwert des überwachten grafischen Elements angibt und die Zielspalte eine Visualisierung oder eine Identifizierung eines zu ändernden Primitivs bereitstellt; die Pfadspalte ist die geänderte Primitiveigenschaft, und die Spalte des zweiten Werts ist die anzuwendende Primitiveigenschaft, wenn der überwachte Eigenschaftenwert des grafischen Elements erfüllt ist. Selbstverständlich können Animationen und andere Änderungen der Visualisierung unter Verwendung dieser Struktur bereitgestellt werden.
  • 11 zeigt ein Dialogfeld 160 zur Transformationsanimation, das verwendet werden kann, um einem Benutzer die Angabe einer Transformationsanimation zu ermöglichen bzw. ihn hierbei zu unterstützen. Entsprechend der Darstellung enthält das Dialogfeld 160 zur Transformationsanimation einen Bewegungsabschnitt 162, der es dem Benutzer ermöglicht, eine Richtung und eine in Pixeln ausgedrückte Distanz zur Definition einer Bewegung in einer Animation vorzugeben, sowie einen Rotationsabschnitt 164, der es einem Benutzer ermöglicht, eine Rotationsrichtung und einen Winkel für die Animation vorzugeben, und einen Skalierungsabschnitt 166, der es dem Benutzer ermöglicht, einen Skalierungsgrad für die Animation sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung vorzugeben und anzugeben, ob das Seitenverhältnis ("Aspect Ratio") gesperrt werden soll. Das Dialogfeld 160 enthält auch einen Skewing-Abschnitt 168, der dem Benutzer die Angabe einer Verzerrung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ermöglicht, die während einer Animation angewandt werden soll. Ein Einstellungsabschnitt 170 ermöglicht einem Benutzer die Festlegung, ob die Animation kontinuierlich sein soll oder nicht, und er ermöglicht die Aktivierung aller anderen Bewegungs-, Rotations-, Skalierungs- und Skewing-Vorgänge. Ferner kann ein Vorschaufeld 172 eine Vorschau der Animation darstellen.
  • Wie ersichtlich ist, ist eine Animation ein Objekt, das seinen Wert im Zeitverlauf ändert. Eine Eigenschaftenanimation kann erzielt werden, indem eine Animation einer Primitiveigenschaft zugeordnet wird. Eigenschaftenanimationen können subtile Effekte haben und z. B. die Änderung der Farbe des Textes oder das Blinken eines Elements wie z. B. einer Linie bewirken. Andererseits können Eigenschaftenanimationen komplexer sein, wie z. B. die Animation der Punkte einer Vielecklinie usw. Selbstverständlich sind dies nur wenige Beispiele von Animationen, und andere Animationen können das Hinzufügen oder Ändern von Farben, die Änderung der Größe (wie z. B. der Breite, der Länge oder der Punktgröße) eines Primitivs umfassen oder die Bewegung, Rotation, Verzerrung, Skalierung von Primitiven usw. Weiter könnten andere Animationen auf jeder Ebene der Visualisierung bereitgestellt sein, wie z. B. auf der Primitivebene oder als Teil der gesamten Visualisierung. Ferner können mehrere einer bestimmten Visualisierung zugeordnete Animationen oder ein Primitiv einer Visualisierung simultan operieren oder auf der Grundlage von Änderungen der Eigenschaftenwerte oder auf der Grundlage von vom Benutzer veranlassten Auslöseereignissen wie z. B. Mausereignissen zu unterschiedlichen Zeiten operieren.
  • 12 zeigt ein Dialogfeld 180 zur Eigenschaftenanimation, das vom Editor 50 erzeugt werden kann, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine Eigenschaft der Animation zu definieren oder zu ändern, um dadurch die Animation zu definieren. Das Dialogfeld 180 enthält einen Definitionsabschnitt 182 für Feldgrenzen ("Bounds") und einen Definitionsabschnitt 184 für den Zeitstrahl ("Timeline"). Der Definitionsabschnitt 182 für Feldgrenzen definiert die Feldgrenzen der Animation bzw. stellt sie bereit. Insbesondere definiert eine Eigenschaft "von" ("from") den Startwert der Animation, und eine Eigenschaft "bis" ("to") definiert den Endwert der Animation. Der Timeline-Definitionsabschnitt 184 definiert eine Dauer der Animation, eine Anfangszeit und eine Endzeit der Animation. Die Dauereigenschaft definiert den Zeitraum, den die Ausführung der Animation erfordert, die Anfangszeit-Eigenschaft definiert einen Zeitversatz bezüglich der Startzeit der Animation, und die Endzeit-Eigenschaft definiert die Endzeit der Animation bezüglich der Startzeit. Ein Definitionsabschnitt 186 für die Geschwindigkeit ("Speed") ermöglicht einem Benutzer die Vorgabe einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung und einer Verzögerung beispielsweise unter Verwendung von Schiebereglern. Wie ersichtlich ist, definiert die Geschwindigkeitseigenschaft die Geschwindigkeit der Animation, die Beschleunigungseigenschaft lässt die Animation in Bezug auf zunehmende Zeit schneller ablaufen, während die Verzögerungseigenschaft die Animation in Bezug auf zunehmende Zeit langsamer ablaufen lässt. Ein Definitionsabschnitt 188 für Wiederholungen ermöglicht einem Benutzer die Definition der Art, in der die Animation wiederholt wird, z. B. mit einer vorgegebenen Anzahl von Wiederholungen, mit einem vorgegebenen Zählwert oder vorgegebener Dauer oder kontinuierlich bis zum Ausschalten.
  • Ein weiteres Dialogfeld 190 der Animation, das über das Dialogfeld 180 zugänglich ist, kann verwendet werden, um unterschiedliche Farben für die Verwendung als Feldgrenzen in der Animation vorzugeben, wenn der Definitionsabschnitt 182 für Feldgrenzen verwendet wird. Ähnliche Dialogfelder können verwendet werden, um dem Benutzer die Auswahl anderer nicht numerischer Werte als Eigenschaften einer Animation zu ermöglichen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können unter Verwendung dieses Dialogfelds oder anderer Dialogfelder auch andere Animationseigenschaften ausgewählt oder vorgegeben werden. Beispielsweise kann eine Auto-Reverse-Eigenschaft verwendet werden, um einen booleschen Wert zu definieren, der angibt, ob die Animation nach ihrem Abschluss in Vorwärtsrichtung rückwärts abläuft, und eine Eigenschaft "um" ("by") kann verwendet werden, um den Gesamtbetrag zu definieren, um den die Animation ihren Anfangswert ändert. Eine Eigenschaft zur relativen Geschwindigkeit kann verwendet werden, um eine relative Geschwindigkeit zu definieren, mit der die Zeit für die Animation im Vergleich zu Stammanimationen abläuft, d. h. zu Animationen, denen Stammelemente der Visualisierung zugeordnet sind. Ein Wert 1 kann beispielsweise angeben, dass die Animation mit der gleichen Geschwindigkeit wie ihre Stammanimation abläuft; ein Wert 2 kann angeben, dass die Animation doppelt so schnell abläuft wie ihre Stammanimation und so weiter.
  • Obwohl dies nicht dargestellt ist, können Dialogfelder auch verwendet werden, um die Schriftarteigenschaften einer Animation festzulegen, wie z. B. den Stil, die Größe, die Schriftart und die Textfarbe in der Animation oder diesbezügliche Änderungen. Zusätzlich kann ein Dialogfeld für Stricheigenschaften verwendet werden, um den Kanten- oder Linienstil oder die Stärke und Farbe von Linien festzulegen oder um diese Eigenschaften zu ändern.
  • Grafische Dialogfelder können auch verwendet werden, um andere Merkmale eines grafischen Elements zu bearbeiten. Beispielsweise können grafische Dialogfelder verwendet werden, um neue Prozessgrafiken anzulegen, die das Hinzufügen einer grafischen Elementeigenschaft zu einem grafischen Element und die Bindung einer grafischen Elementeigenschaft an eine Laufzeitumgebung umfassen. Ein derartiges Dialogfeld für Bindungen kann einen Browser bereitstellen, der es einem Benutzer ermöglicht, sich durch unterschiedliche Tags oder Variablen zu bewegen, die im Steuerungssystem oder in der anderen Laufzeitumgebung definiert sind, um gewünschte Tags, Variablen, Namen usw. zur Ausführung der Bindung zu finden. Entsprechend können andere Dialogfelder verwendet werden, um Visualisierungen hinzuzufügen, um visuelle Trigger hinzuzufügen, um grafische Elemente oder Anzeigen zu durchlaufen und um Ereignisse hinzuzufügen.
  • Wie ersichtlich ist, stellt der grafische Editor 50 somit Unterstützung für die Definition spezifischer Eigenschaften von grafischen Elementen bereit, sowie Unterstützung für Visualisierungen von grafischen Elementen einschließlich der Einrichtung und Bearbeitung von grafischen Primitiven oder Formen, des Hinzufügens dynamischer Verhaltensweisen und insbesondere von Transformationsanimationen (Rotationen, Translationen, Skalierung und Skewing) und Eigenschaftenanimationen (Längenanimation, Farbanimation usw.) sowie der Definition von Bedingungen, die die Ausführung dynamischer Verhaltensweisen auslösen. Ferner stellt der grafische Editor 50 Unterstützung bereit für die Speicherung und den Abruf von grafischen Elementen in der Datenbank, einschließlich Unterstützung der Serialisierung von grafischen Elementen in einem XML-BLOB und Unterstützung für die Klassifizierung von grafischen Elementen in einer Bibliothek grafischer Elemente. Weiter ermöglicht das System die Speicherung grafischer Elemente in vom Benutzer definierten Kategorien oder Gruppen sowie die Sperre oder die Bereitstellung von Sicherheit für derartige grafische Elemente, das Speichern der grafischen Elemente in vom Benutzer definierten oder anderen sinnvollen Kategorien, die Versionsbezeichnung grafischer Elemente usw.
  • In jedem Fall wird ein grafisches Element nach seiner Erzeugung in einer Datenbank grafischer Elemente auf eine Weise gespeichert, die ihre Bindung für Prozessvariablen oder andere Daten in der Laufzeitumgebung der verfahrenstechnischen Anlage löst. Dieses gespeicherte grafische Element wird nicht notwendigerweise in Anzeigen verwendet, doch es steht für diese Verwendung zur Verfügung, da dieses Element jetzt in eine Laufzeitumgebung geladen und an bestimmte tatsächlich vorhandene oder simulierte physische Elemente in der verfahrenstechnischen Anlage oder im Prozesssteuersystem gebunden werden kann. Bei erfolgter Bindung sind die spezifischen Eigenschaften des grafischen Elements, wie z. B. die Prozessvariable, der Sollwert, die aktuelle Geschwindigkeit usw. an Datenverweise in der Laufzeitumgebung gebunden und damit verknüpft.
  • 13 zeigt eine Weise, in der grafische Elemente an vorhandene physische Komponenten oder Elemente in einer verfahrenstechnischen Anlage oder in einem in einer verfahrenstechnischen Anlage eingesetzten Prozesssteuersystem gebunden oder damit verknüpft werden können. Insbesondere umfasst jedes grafische Element 192 eine XAML 194 (eXtensible Application Markup Language), die im Wesentlichen die Visualisierungen für Elemente definiert, und dazugehörige Scripts 196, Animationen 198, Trigger 200, Aktionsvorgänge 202 und Ereignisse 204. Das grafische Element 192 umfasst auch eine Referenztabelle 206, die alle der XAML 194 zugeordneten Verweise, die in der XAML 194 verfügbar oder offen oder aufgeführt sind, auflistet bzw. umfasst. Die Referenztabelle 206 ist im Wesentlichen aus den Eigenschaften und Parameter des grafischen Elements zusammengesetzt oder enthält diese, sowie beliebige andere von den Scripts 196, Animationen 198, Triggern 200, Aktionsvorgängen 202 und Ereignissen 204 verwendete Variable oder Verweise. Die Variablen oder Entitäten in der Referenztabelle 206 können auf Variable, Tabellen, Tabelleneinträge in anderen Programmen oder auf beliebige andere Typen oder Arten von an anderer Stelle im Prozesssteuersystem definierten Daten verweisen oder daran gebunden sein.
  • Entsprechend der Darstellung in 13 wird eine Auflösungstabelle 208 verwendet, um die Verweise oder Variablen in der Referenztabelle 206 an die tatsächlich vorhandene Prozesssteuerungsumgebung oder eine andere Laufzeitumgebung zu binden. Allgemein ausgedrückt, wird die Auflösungstabelle 208, die Verweise entweder direkt oder über Aliasnamen definieren kann, für das grafische Element 192 bereitgestellt bzw. angelegt, wenn das grafische Element 192 tatsächlich für die Verwendung in einer bestimmten Anzeige in einer Laufzeitumgebung konfiguriert und in einen Laufzeitrechner geladen wird. Vor dem Einsatz oder während des Einsatzes des grafischen Elements in einer Anzeige löst die Auflösungstabelle 208 die Aliasnamen und anderen Parameter auf und verknüpft diese aufgelösten Datenverbindungen mit der Referenztabelle 206, um eine Bindung zwischen den Variablen in der Referenztabelle 206 und den eigentlichen Datenquellen im Prozesssteuersystem oder der anderen Laufzeitumgebung bereitzustellen.
  • Um unnötigen Verbrauch von Rechenleistung im Prozesssteuersystem während der Laufzeit zu vermeiden, brauchen grafische Elemente und die grafischen Anzeigen, in denen sie verwendet werden, nicht an die Laufzeitumgebung gebunden zu bleiben, wenn sie nicht tatsächlich angezeigt oder auf einem beliebigen Anzeigebildschirm eingesetzt werden. Stattdessen kann die Auflösungstabelle 208 nur dann an die Referenztabelle 206 des grafischen Elements 192 angebunden werden, wenn das grafische Element 192 ausgeführt oder auf einem Bildschirm in der Laufzeitumgebung angezeigt wird.
  • Da jedes grafische Element durch die Verwendung einer Referenztabelle 206 und einer Auflösungstabelle 208 an das Prozesssteuersystem oder die Laufzeitumgebung angebunden ist und da die Bindung erfolgt, nachdem das grafische Element auf einer Systemebene eingerichtet und kopiert und in eine Laufzeitumgebung oder auf einen Rechner geladen worden ist, kann das grafische Element 192 separat an unterschiedliche Datenquellen für unterschiedliche Verwendungen zu unterschiedlichen Zeiten angebunden werden. Weiter kann das grafische Element 192 an Daten gebunden werden, die durch eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Quellen erzeugt wurden oder verfügbar sind, einschließlich Datenquellen in den in 2 dargestellten unterschiedlichen Funktionsbereichen 42, wie z. B. Datenquellen, die Steuerungsaktivitäten, Wartungsaktivitäten, Modellierungsaktivitäten, Simulationsaktivitäten, Konfigurationsaktivitäten usw. zugeordnet sind.
  • Entsprechend der Darstellung in 14 kann ein Anzeigeelement 192 beispielsweise eingebunden und eingesetzt werden, um Daten, die von deutlich unterschiedlichen Typen von Datenquellen erzeugt oder verfügbar gemacht wurden, anzuzeigen oder zu verarbeiten. Diese Datenquellen können Datenquellen 210 der Steuerungsumgebung umfassen, wie z. B. Steuerungsprogramme wie das bereits bekannte DeltaV Steuerungssystem; OPC-Datenquellen 212, die Verbindungen zu anderen Systemen über die bereits bekannte OPC Verbindungsschnittstelle bereitstellen; Wartungsdatenquellen 214 wie das bereits bekannte AMS-System; Systeme höherer Ebene oder Business-Systeme 216 wie das bereits bekannte Ovation-System; und auch Datenquellen 218, die Konkurrenzprodukte verwenden, wie konkurrierende Steuerungsanwendungen. Auf diese Weise kann das grafische Element 192 zur Anzeige von Daten und/oder Visualisierungen von physischen Elementen auf beliebigen Ebenen des Systems unter Verwendung von Daten aus beliebigen Anwendungen im System verwendet werden, und zwar selbst wenn die Daten aus deutlich unterschiedlichen Anwendungstypen stammen oder dort erzeugt wurden, einschließlich Anwendungen in Zusammenhang mit konkurrierenden Systemen, deren Zusammenarbeit nie beabsichtigt war. Da die grafischen Elemente und die von grafischen Elementen erzeugten grafischen Anzeigen auf einer Systemebene erzeugt werden, können sie somit verwendet werden, um Visualisierungen der Aktionsvorgänge in der Anlage für beliebige Zwecke bereitzustellen, und zwar selbst wenn unterschiedliche Softwaretypen auf unterschiedliche Hardware- und Softwarekomponenten in der Anlage zugreifen und diese ausführen.
  • Wegen der modularen Natur der grafischen Elemente ist es möglich, grafische Elemente aus Gerätebeschreibungen (Device Descriptions) (DDs), die in der bereits bekannten und weitläufig unterstützten Gerätebeschreibungssprache (Device Description Language) (DDL) geschrieben sind, automatisch oder halbautomatisch zu erzeugen. Insbesondere stellen Gerätehersteller üblicherweise für jede von ihnen hergestellte Einrichtung eine DD bereit, die in der DDL die der Einrichtung zugeordneten Parameter und die Kommunikation mit der Einrichtung, die Grenzwerte der Einrichtung usw. definiert. Demzufolge kann eine Einrichtungsanwendung für grafische Elemente die DD zu einer Einrichtung in der DDL lesen, um den Typ der Einrichtung und die wichtigen Parameter, Grenzwerte usw. zu bestimmen, die der betreffenden Einrichtung zugeordnet sind, und die Anwendung kann anschließend diese Parameter als spezifische Eigenschaften oder Parameter des grafischen Elements für die Einrichtung definieren. Das Programm kann auch einen grundlegenden Formbaustein als Visualisierung für die Einrichtung auswählen oder definieren, und es kann eines oder mehrere allgemeine Scripts zur Verwendung für die Bereitstellung von grundlegenden Aktionsvorgängen und Animationen für die Einrichtung auswählen, und zwar entweder auf der Grundlage von Informationen aus der DD oder auf der Grundlage von Vorlagen, die für Einrichtungen des durch die DD für die Einrichtung definierten Einrichtungstyps gespeichert sind. Bei Bedarf kann das Programm während dieses Prozesses einen Benutzer auffordern, Informationen zu der Einrichtung bereitzustellen oder eine Auswahl bezüglich der für das grafische Element zu verwendenden Animationen, Visualisierungen, Primitive usw. zu treffen.
  • Für vollständigere bzw. besser definierte grafische Elemente kann das Programm verschiedene allgemeine grafische Vorlagen für unterschiedliche Typen von Einrichtungen speichern, wie z. B. für Sensoren, Ventile, Motore, Tanks usw. Das Programm kann anschließend auf der Grundlage des durch die DD für die Einrichtung definierten Einrichtungstyps das zu verwendende grafische Vorlagenelement bestimmen. Bei Bedarf kann die Vorlage verschiedene Auswahlmöglichkeiten oder Optionen zur Verwendung im grafischen Element bereitstellen oder zur Verfügung haben, und diese Auswahlmöglichkeiten können auf der Grundlage von Informationen in der DD für die Einrichtung oder auf der Grundlage einer Benutzereingabe bestimmt werden. Die Vorlage kann somit beispielsweise verschiedene spezifische Parameter bereitstellen, die verschiedenen Untertypen von Einrichtungen wie z. B. Sensoren zugeordnet sind, und das Programm kann die für das grafische Element zu definierenden spezifischen Parameter auf der Grundlage der Informationen in der DD bestimmen.
  • Verschiedene grundlegende Scripts können als Teil der Vorlage bereitgestellt sein, und sie können verwendet werden, um Verhaltensweisen für die Visualisierung bereitzustellen. Die im grafischen Element zu verwendenden Scripts können wiederum auf der Grundlage der Informationen in der DD, wie z. B. dem Einrichtungstyp usw., oder bei Bedarf auf der Grundlage von Fragen an den Benutzer automatisch ausgewählt werden. Zusätzlich können die verschiedenen im Script verwendeten Grenzwerte oder Variablen aus Informationen in der DD bestimmt werden. Ein Script wie beispielsweise das Script, das eine rotierende Grafik bereitstellt, kann somit z. B. für die Verwendung oder Bereitstellung im grafischen Element ausgewählt werden, wenn die DD angibt, dass die Einrichtung ein Stück einer rotierenden Vorrichtung ist, und bestimmte Aspekte der Rotationsgrafik wie z. B. die Geschwindigkeit können, wenn sich die Farbe der Grafik ändert, auf Grenzwerten basieren, die der Einrichtung entsprechend der Definition in der DD zugeordnet sind. Diese Grenzwerte können beispielsweise die normale oder Sollgeschwindigkeit betreffen, die definierten Bedingungen oder Grenzwerte für Geschwindigkeitsüber- oder -unterschreitungen usw. Als weiteres Beispiel können die hohen und niedrigen Werte des Sensors, falls die Einrichtung ein Sensor ist, zur Bereitstellung von Grafiken in Zusammenhang mit dem aktuellen Ablesewert des Sensors verwendet werden oder für Grafiken, die wiedergeben, ob der Sensor funktionsunfähig ist usw.
  • Auf diese Weise kann ein grundlegendes grafisches Element automatisch aus einer DD für eine Einrichtung erzeugt werden, wenn die Einrichtung an eine verfahrenstechnische Anlage angeschlossen ist oder darin erkannt wird, indem bestimmte grundlegende Scripts, grafische Animationen, Visualisierungen und spezifische Parameter für das grafische Element auf der Grundlage des Typs der Einrichtung und bekannter Kenndaten der Einrichtung entsprechend der Definition in der DD für die Einrichtung definiert werden. Diese automatische Erzeugung eines grafischen Elements gibt einem Benutzer eine gewisse Möglichkeit, eine neu hinzugefügte Einrichtung automatisch und ohne oder fast ohne grafische Bearbeitungen für die Einrichtung vorzunehmen, in Grafiken zu integrieren, sodass Einrichtungen zumindest auf einer elementaren Ebene automatisch in grafischen Anzeigen unterstützt werden können, wenn die DD für die betreffenden Einrichtungen im System geladen ist. Anders ausgedrückt, kann ein Benutzer ein grafisches Element automatisch aus einer DD für eine Einrichtung erzeugen, indem er eine DD für eine Einrichtung für das System bereitstellt und anschließend das Programm ausführt, um aus der DD ein grafisches Element für die Einrichtung zu erzeugen. Danach kann dieses grafische Element in einer oder mehreren grafischen Anzeigen verwendet werden, um eine Visualisierung für die Einrichtung zu modellieren bzw. bereitzustellen, wodurch der Benutzer die Möglichkeit hat, die Einrichtung zu modellieren oder die Einrichtung in grafischen Anzeigen darzustellen, ohne ein grafisches Element für die Einrichtung manuell anlegen zu müssen.
  • Wie vorstehend erwähnt, kann der grafische Editor 50, nachdem eine Anzahl der in 3 wiedergegebenen grafischen Elemente 74 erzeugt worden ist, zum Erzeugen von einer oder mehreren grafischen Anzeigen wie z. B. den in 3 wiedergegebenen Anzeigen 76 eingesetzt werden. Bei Bedarf kann der Anzeige-Editor 50 dann für einen Benutzer oder einen Einkäufer mit einer Anzahl vorkonfigurierter grafischer Elemente bereitgestellt werden, die verschiedene ihnen zugeordnete Visualisierungen haben können, wie z. B. Visualisierungen für unterschiedliche Industrien, unterschiedliche Funktionszwecke usw. Der grafische Editor 50 ermöglicht dem Benutzer anschließend das Anlegen individueller Elemente sowie die Erzeugung oder Zusammenstellung von grafischen Anzeigen 76.
  • Allgemein ausgedrückt, trifft der Benutzer zum Anlegen einer neuen Anzeige 76 eine Auswahl aus einer Bibliothek grafischer Elemente 74 und anderen visuellen Elementen, und er platziert sie gemeinsam, um eine Anzeige zusammenzustellen. Wenn eine grafische Anzeige vollständig ist, kann die entstandene Datenstruktur oder das Objekt als Anzeigeklassenobjekt in einer Datenbank gespeichert werden, wie z. B. in einer Konfigurationsdatenbank, wobei alle unterschiedlichen Elemente, spezifischen Eigenschaften und Visualisierungen als einzelne Definitionsentitäten definiert sind. Bei diesem Anzeigeklassenobjekt wird jedoch die Bindung an Prozessvariable gelöst, und es wird nicht notwendigerweise in Laufzeitanzeigen eingesetzt. Bei Bedarf kann dieses Klassenobjekt in der Datenbank als XML-BLOB gespeichert werden, wobei Visualisierungen, Scripts usw. zusammen als XML-Entität gespeichert und verkettet werden. Anschließend können individuelle grafische Anzeigen Bediener-Workstations oder anderen Laufzeitumgebungen zugeordnet und dort geladen werden.
  • Nach dem Download einer Anzeige werden die dort enthaltenen Definitionen grafischer Elemente in Avalon-Controls umgesetzt, in Assemblies kompiliert und auf dem Zielrechner, d. h. dem Laufzeitrechner, eingesetzt. Die Anzeige, die selbst eine Avalon-Entität ist, verweist auf die kompilierten Control-Assemblies, und zusätzlich kann eine individuelle Datenquelle erzeugt werden, die als Datenadapter wirkt, der die Avalon-Controls mit den Backend-Datenquellen verbindet, wie den Steuerungs- oder Wartungs-Laufzeitanwendungen. Auf diese Weise können die grafischen Anzeigen (und bei Bedarf individuelle grafische Elemente) in einer Sprache erzeugt und bearbeitet und in einer anderen Sprache oder Form (z. B. als XML-BLOB) gespeichert und in einer dritten Sprache oder Form ausgeführt werden (z. B. als Avalon-Controls, die an beliebige in verschiedenen ausführbaren Sprachen geschriebene Scripts gebunden sind).
  • Mit Bezug auf 15 kann vom grafischen Editor 50 ein Bildschirm 220 erzeugt werden, um einem Benutzer das Erzeugen von einem oder mehreren grafischen Anzeigen zu ermöglichen. Allgemein ausgedrückt, ist eine grafische Anzeige aus untereinander verbundenen Elementen zusammengesetzt, die physische Einrichtungen in einer Anlage darstellen, und die Anzeige kann zusätzliche Informationen in Zusammenhang mit diesen Einrichtungen enthalten oder anzeigen. Jedes der grafischen Elemente in einer grafischen Anzeige enthält eine Gruppe von spezifischen Eigenschaften, die Prozessvariablen, Konstanten oder anderen externen Werten entsprechen, und wie vorstehend erläutert, kann jedes grafische Element mehrere visuelle Darstellungen haben, die dynamische Verhaltensweisen umfassen können, wie z. B. Farbänderungen oder Animationen. Zusätzlich kann die grafische Anzeige statische Elemente enthalten, wie z. B. Text, Felder usw., sowie Benutzer-Dynamos (Dynamic Monitors), die dem Benutzer in bestimmter Weise die Interaktion mit dem grafischen Display ermöglichen, und variable Felder, die dem Benutzer Prozessinformationen oder andere Informationen anzeigen können usw.
  • Ähnlich wie bei dem in 5 wiedergegebenen Bearbeitungsbildschirm 112 für ein grafisches Element enthält der beispielhafte, in 15 wiedergegebene Editor-Bildschirm 220 der grafischen Anzeige eine Haupt-Bearbeitungsleinwand 224, auf der eine grafische Anzeige aufgebaut wird, und einen Palettenabschnitt 226, wo grafische Vorlagenelemente, Primitive oder andere Bibliothekselemente angezeigt werden können und von wo diese verschiedenen Elemente ausgewählt und mittels Ziehen und Ablegen ("Drag & Drop") auf die Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 gebracht werden können. Die Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 stellt eine Diagrammansicht bereit, in der der Benutzer interagiert, um Grafiken (Primitive oder zusammengesetzte Formen) anzulegen und zu bearbeiten, und in der er Bearbeitungs- und Anzeigemerkmale für Vektorgrafiken bereitstellt. Der Editor 50 ermöglicht einem Benutzer das Platzieren von grafischen Objekten, wie z. B. von grafischen Elementen, an beliebiger Stelle in einem grenzenlosen Raum, der innerhalb oder außerhalb des aktuell auf der Bearbeitungsleinwand 224 angezeigten Anzeigerahmens sein kann. Somit kann die Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 nur einen Teilabschnitt der aktuell erzeugten Anzeige wiedergeben, und ein Benutzer kann die Ansicht zur Wiedergabe anderer Teile einer Anzeige lenken, ein- und auszoomen, um die Vergrößerungsstufe der Ansicht zu ändern, und die Ansicht rotieren, um die zweckmäßigste Ausrichtung zu erhalten, bei der zu beliebigen Zeiten mit der Anzeige gearbeitet werden kann. Es ist jedoch ersichtlich, dass alle Zeichnungen und Bearbeitungen von grafischen Objekten auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 abgeschlossen werden. Zur Unterstützung bei der Zeichnung kann die X-Y-Position der Ansicht von den Linealen 227 abgelesen werden; die Vergrößerungsstufe kann in einer Dropdown-Liste einer Symbolleiste 228 angezeigt und über die Auswahl von Einträgen bei einem Zoom-Popup usw. geändert werden.
  • Der Bildschirm 220 enthält auch einen Hierarchieabschnitt 230, der eine hierarchische Anzeige oder Auflistung der Elemente in der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 darstellt, sowie einen Eigenschaftenabschnitt 232, der die Eigenschaften oder Parameter auflistet, die der auf der Leinwand 224 erzeugten Anzeige zugeordnet sind, oder die auf der Leinwand 224 hervorgehobenen Elemente, sowie einen Bindungsabschnitt 234, der die Weise darstellt oder wiedergibt, in der unterschiedliche Parameter oder Merkmale an Elemente im Prozesssteuersystem oder in einer beliebigen anderen Laufzeitumgebung gebunden werden sollen. Zusätzlich enthält der Bildschirm 220 eine Symbolleiste 236, die die verschiedenen Ansichten oder Schichten auflistet, die auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 erzeugt werden. Insbesondere können beliebige bestimmte Anzeigen verschiedene Schichten oder Ansichten haben, die von unterschiedlichen Personen in unterschiedlichen Zusammenhängen verwendet werden können, wie z. B. eine Bedieneranzeige, eine Wartungsanzeige, eine Simulationsanzeige, eine Modellierungsanzeige, eine Engineering-Anzeige, eine Business-Anzeige usw. Bei dem in 15 wiedergegebenen Beispielbildschirm 220 enthält die Symbolleiste 236 drei Ansichten oder Ebenen, dargestellt als eine Betriebsansicht (aktuell auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 102 [sic] wiedergegeben), die eine typische Steuerungsbedieneransicht bereitstellt, eine Engineering-/Wartungsansicht, die eine typische Wartungs- oder Engineering-Ansicht bereitstellt, und eine Trainingsansicht, die eine Simulationsansicht bereitstellt, die bei der Simulation der verfahrenstechnischen Anlage oder eines in der erzeugten Anzeige wiedergegebenen Teilbereichs der verfahrenstechnischen Anlage verwendet wird. Da in der in 15 wiedergegebenen Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 keine Elemente ausgewählt sind, zeigt der Eigenschaftenabschnitt 232 den aktuellen Namen der erzeugten Anzeige mit Merkmalen der Anzeige an, wie z. B. der Breite und Höhe, sowie eine vom Erzeuger bereitgestellte Beschreibung, einen Namen, eine Hintergrundbeschreibung und beliebige andere Informationen, die ein Erzeuger für die Anzeige speichern möchte. Da auf der in 15 wiedergegebenen Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 keine vorhandenen Elemente platziert sind, zeigt der Hierarchieabschnitt 230 entsprechend nur den Namen der Anzeige an, und im Bindungsabschnitt 234 sind keine Bindungen dargestellt.
  • Während der Erzeugung einer Anzeige kann ein Benutzer ein Element wie ein grafisches Element auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 platzieren, indem er auf das betreffende Element z. B. über eine Gruppe von Elementkategorien zugreift, die im Palettenabschnitt 226 definiert sind. Bei dem in 15 wiedergegebenen Beispiel stellt der Palettenabschnitt 226 unterschiedliche Kategorien von Elementen dar, die auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 platziert und miteinander verbunden werden können, um eine vollständige Anzeige zu erzeugen, die Aktuatorelemente, Rechen- und Steuerungselemente, Verarbeitungselemente, Eigenschaften und Messungen, Formen, Bedienelemente für Bedienerschnittstellen und vom Bediener definierte Elemente umfasst. Selbstverständlich können in der Palettenansicht 226 beliebige andere Arten und Kategorien oder Subkategorien vordefinierter Elemente bereitgestellt oder abgerufen werden. Bei diesem Beispiel können Aktuatoren Ventile und andere Aktuatorelemente umfassen, während Rechen- und Steuerungselemente beliebige steuerungsbezogene Elemente umfassen können, wie z. B. Angaben von Steuerungen, Regelkreisen wie PID-Regelkreisen oder anderen Arten von Regelkreisen, Funktionsblöcken, Steuerungsmodulen usw. Verarbeitungselemente entsprechend der Darstellung in 15 können Tanks, Reaktoren, Mischer oder andere Elemente umfassen, die auf bestimmte Weise Materialien verarbeiten, sowie beliebige andere Typen von Einrichtungen, Einheiten usw. Eigenschaften und Messungen können Felder oder Anzeigeelemente enthalten, die für die Wiedergabe von Eigenschaften oder Messungen oder anderen Daten in der Laufzeitumgebung konzipiert sind, wie z. B. Prozessvariablen, Alarme usw. Formen können Primitive oder andere vordefinierte Formen sein, während UI-Bedienelemente (Bedienelemente für Bedienerschnittstellen) verschiedene Bedienelemente für Benutzerschnittstellen umfassen können, wie z. B. Schaltflächen, Schieber, Knöpfe, Toolboxen usw., die der Benutzer auf einem Anzeigebildschirm bearbeiten kann, um Eingaben auf der Anzeige zu beeinflussen. Selbstverständlich können vom Benutzer definierte Elemente beliebige vordefinierte Elemente umfassen, wie z. B. beliebige andere grafische Elemente oder aus grafischen Elementen erstellte Elemente höherer Ebene. In einem Fall können vom Benutzer definierte Elemente Prozesseinheiten, Bereiche verfahrenstechnischer Anlagen oder andere Prozessentitäten höherer Ebene umfassen. Wie vorstehend erwähnt, kann der Zugriff auf vom Benutzer definierte Elemente auf der Grundlage der Identität des Benutzers unter Verwendung des Editors 50 beschränkt werden, oder es kann ein globaler Zugriff eingerichtet werden. Es ist selbstverständlich ersichtlich, dass beliebige andere Elemente, Formen usw. im Palettenabschnitt 226 unter beliebigen geeigneten Überschriften platziert werden können, um diese Elemente zu organisieren und leicht für einen Benutzer zugänglich zu machen.
  • Wenn ein Benutzer ein Element wie z. B. einen Mischtank auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 platziert, kann dieses Element auf der Leinwand 224 unter Verwendung der Standardvisualisierung für das betreffende Element wiedergegeben werden. In diesem Fall zeigt der grafische Hierarchieabschnitt 230 das Element und stellt auf eine der in 5 wiedergegebenen Darstellung ähnlichen Weise eine Hierarchie von Subelementen für das betreffende Element bereit, wie z. B. Visualisierungen, Animationen, Primitive usw., die dem betreffenden grafischen Element zugeordnet sind. Wenn auf der Leinwand 224 ein grafisches Element angezeigt ist, das Visualisierungen oder Animationen umfasst, die an die Laufzeitumgebung gebunden werden können, stellt der Abschnitt 234 für Bindungsdefinitionen ferner die aktuell definierten Bindungen dar.
  • Bei Bedarf kann der Benutzer die Visualisierung eines grafischen Elements auf. der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 oder im Palettenabschnitt 226 auswählen oder ändern, indem er eine unterschiedliche Visualisierung in einer beliebigen gewünschten Weise auswählt. Der Benutzer kann diese Visualisierungsauswahlfunktion unter Verwendung einer Dropdown-Liste oder eines Feldes ausführen, auf das beispielsweise durch einen rechten Mausklick zugegriffen werden kann, wenn der Mauszeiger über dem Element steht, oder durch die Auswahl einer unterschiedlichen Visualisierung im Hierarchieabschnitt 230 oder auf eine beliebige andere gewünschte Weise. 16 zeigt einen Teilbereich der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 und des Palettenabschnitts 226 des Bildschirms 220, wobei ein vertikales Tankelement 240 so dargestellt ist, dass es vom Palettenabschnitt 226 auf der Haupt-Bearbeitungsleinwand 224 platziert wird. Das vertikale Tankelement 240 ist eine Kopie oder eine Instanz einer Vorlage oder eines im Palettenabschnitt 226 wiedergegebenen vertikalen Tankklassenelements 241. Zusätzliche Visualisierungen des vertikalen Tanks 240 einschließlich der in einer Sidebar 242 wiedergegebenen Visualisierungen 18, auf die mittels Klick mit der rechten Maustaste zugegriffen wird, wenn der Mauszeiger über der Visualisierung 240 steht, können ebenfalls als für das vertikale Tankelement 240 zu verwendende Visualisierung ausgewählt werden, wenn dieses sich in der auf der Bearbeitungsleinwand 224 erzeugten Anzeige befindet. Entsprechend der Darstellung im Palettenabschnitt 226 kann ein ähnlicher Typ einer Sidebar-Anzeige 243 über die Betätigung der rechten Maustaste auf dem vertikalen Vorlagentankelement 241 im Palettenabschnitt 226 erreicht werden, um die möglichen Visualisierungen des Vorlagentankelements 241 zu erhalten bzw. einzusehen. Die Auswahl einer unterschiedlichen Visualisierung in der Sidebar 242 ändert die Visualisierung des auf der Leinwand 224 verwendeten Tankelements 240, während die Auswahl einer unterschiedlichen Visualisierung in der Sidebar 243 die Voreinstellung oder Standardvisualisierung für das im Palettenabschnitt 226 gespeicherte Vorlagentankelement 241 ändert.
  • Zusätzlich zur Auswahl grafischer Elemente und anderer Elemente aus dem Palettenabschnitt 226 zum Anlegen einer Anzeige kann ein Benutzer auch Objekte aus der in 15 wiedergegebenen Symbolleiste 228 verwenden oder auswählen, um grundlegende Zeichenwerkzeuge zu erhalten, wie z. B. Linien, Formen wie Quadrate, Rechtecke, Kreise, Fünfecke usw., Text usw., und er kann diese einfachen Zeichenwerkzeuge oder Elemente verwenden, um Linien zu zeichnen oder um Text in der Anzeige hinzuzufügen. Zusätzlich kann der Benutzer unter Verwendung der in der Symbolleiste 228 wiedergegebenen Symbolleisten-Verbindungselemente 245 Verbindungselemente zur Anzeige auf der Leinwand 224 hinzufügen. Nach der Auswahl kann das Verbindungselement 245, beispielsweise unter Verwendung eines Dropdown- Menüs, eines Dialogfelds usw., für den Benutzer eine Liste von Verbindungselementen zur Verwendung in der Anzeige bereitstellen. Mögliche Verbindungselemente umfassen Rohre, Förderbänder, Stromleitungen, Flüssigkeitsströmungsleitungen oder andere Arten von Verbindungselementen, die hierbei ein Hardwareelement wie z. B. einen Tank, einen Mischer, eine Pumpe usw. mit einem anderen Hardwareelement wie z. B. einem Ventil, einem Sensor usw. verbinden. Derartige Verbindungselemente und die Bereitstellung von Verbindungselementen zwischen unterschiedlichen Darstellungen von physischen Einrichtungen wie Ventiltanks, Pumpen usw. sind detaillierter beschrieben in der US-Publikationsnr. 2004/0153804, die ausdrücklich als Bestandteil hierin übernommen wird. Diese Verbindungselemente können es einem Benutzer ermöglichen, unterschiedliche Elemente in der erzeugten Anzeige untereinander zu verbinden und sie zu den entsprechend der vorstehenden Beschreibung für grafische Elemente für die unterschiedlichen Elemente definierten Verbindungsstellen zu bringen. Beispielsweise können Rohrverbinder zum Anschluss unterschiedlicher Elemente verwendet werden, die Rohrverbindungsstellen haben, während ein Kanalverbinder zum Anschluss von Elementen verwendet werden kann, die mit Kanalverbindungsstellen definiert worden sind. Bei Bedarf kann der Editor 50 Verbindungsregeln implementieren, die einem Benutzer die Verbindung unterschiedlicher grafischer Elemente, wie z. B. eines Ventils und eines Tanks, nur mit dem korrekten Typ des Verbindungselements entsprechend der Definition durch die Verbindungsstellen des Ventils und des Tanks erlauben. Selbstverständlich kann das Erscheinungsbild der Verbindungselemente auf der Grundlage des Verbindungstyps unterschiedlich sein, um für die mit Verbindungselementen erzeugte Anzeige bessere Design-Aspekte bereitzustellen.
  • Selbstverständlich kann die Symbolleiste 228 andere Vektorgrafiktools und Standardbefehle und -funktionen enthalten, wie z. B. typische Dateioptionen (Neu, Offnen, Speichern, Speichern unter..., Schließen, Beenden usw.), Bearbeitungsoptionen (wie z. B. Rückgängig, Wiederholen, Ausschneiden, Kopieren, Einfügen, Löschen), Suchoptionen usw. Zusätzlich kann die Symbolleiste 228 Menüeinträge enthalten, die Befehle mit grafischem Bezug enthalten, wie z. B. eine Funktion „Eigenschaft hinzufügen", die zum Hinzufügen einer spezifischen Eigenschaft eines grafischen Elements verwendet werden kann; eine Funktion „Ereignis hinzufügen", die zum Hinzufügen eines grafischen Ereignisses verwendet werden kann; eine Funktion „Visualisierung hinzufügen", die einem Benutzer das Hinzufügen einer Visualisierung ermöglichen kann; und eine Funktion „Visuellen Trigger hinzufügen", die ein Dialogfeld öffnen kann, um dem Benutzer die Eingabe von Informationen mit Bezug auf den einzurichtenden Trigger zu ermöglichen usw. Ferner kann ein Menü Formatfunktionen ermöglichen (wie die Vorgabe von Text-, Linien- und Fülleigenschaften mit Bezug auf Text, Linien und zweidimensionale und dreidimensionale Bilder), sowie Formfunktionen, die die Gruppierung oder Entgruppierung von Objekten, die Auswahl der Reihenfolge von Objekten von vorn nach hinten, die vertikale und horizontale Ausrichtung von Objekten usw. umfassen. Das Symbolleistenmenü 228 kann auch Funktionen bereitstellen, die einem Benutzer die Anwendung von Animationen bei Objekten ermöglicht, und derartige Animationen können bei einem Primitiv eines Elements oder bei mehreren Primitiven eines Objekts angewandt werden, wie z. B. über die Animation einer Objektbreite, -farbe, -form usw., um Verzerrungen (Skewing), Rotationen oder Skalierungen des Objekts bereitzustellen oder um Elemente zu rotieren oder umzudrehen usw. Selbstverständlich kann ein Benutzer Zugriff auf die jedem Element in der Anzeige zugeordneten Animationen und Aktionsvorgänge erhalten, und er kann diese Animationen und Aktionsvorgänge unter Verwendung geeigneter Dialogfelder oder anderer Programmierwerkzeuge ändern.
  • Wie ersichtlich ist, kann ein Benutzer oder Entwickler den Anzeige-Editor 50 verwenden und insbesondere mit dem in 15 wiedergegebenen Bildschirm 220 interagieren, um schnell und einfach aus standardmäßigen zweidimensionalen oder auch dreidimensionalen grafischen Elementen grafische Anzeigen zu erzeugen, die dynamisch Messungen, Aktuatoren und Prozesseinrichtungen anzeigen können. Statische Elemente und Benutzer-Dynamos (Dynamic Monitors), die Steuerungs- und Rechenvorgängen zugeordnet sind, werden ebenfalls unterstützt und können in den Anzeigen bereitgestellt werden. Zusätzlich kann der Benutzer unter Verwendung der gleichen Elemente mit geringfügig unterschiedlichen Ansichten oder Begleitinformationen Schichten zur Behandlung der Schnittstellenanforderungen unterschiedlicher Benutzer der grafischen Anzeigen definieren, wie z. B. bei Anzeigen des einrichtenden Bedieners oder bei Wartungs- und Simulationsanzeigen.
  • 17 zeigt einen Anzeigebildschirm 300 einer beispielhaften grafischen Anzeige in Form einer Anzeige für Steuerungsbediener, die unter Verwendung des grafischen Editors 50 erzeugt werden kann. Der Anzeigebildschirm 300 enthält ein Reaktorelement 310, das über Verbindungselemente 316, die in diesem Fall Flüssigkeitsströmungsleitungen sind, mit einem Ventilelement 312 und mit einem oder mehreren Pumpenelementen 314 verbunden ist. Die Flüssigkeitsfluss- oder -strömungselemente 318 stellen Verweise auf die Materialströmungen in die auf dem Bildschirm 300 wiedergegebene Anlage und aus ihr heraus bereit. Wie ersichtlich ist, können die Grafiken im Anzeigebildschirm 300 über die Auswahl und gegenseitige Verbindung verschiedener grafischer Elemente erzeugt werden, und der Anzeigebildschirm 300 kann daher hochauflösende Grafiken, Animationen, Aktionsvorgänge, visuelle Trigger usw. umfassen, die auf die vorstehend mit Bezug auf individuelle grafische Elemente beschriebene Weise entwickelt wurden. Selbstverständlich können zusätzliche Grafiken einschließlich Animationen, Aktionsvorgängen, visuellen Triggern, Flüssigkeitsströmungselementen usw. in der grafischen Anzeigeebene hinzugefügt werden. Auf diese Weise können Animationen und Aktionsvorgänge des Benutzers in die grafische Anzeige übernommen werden. Unter Verwendung dieser Möglichkeit können beispielsweise statische grafische Komponenten für Prozesseinrichtungen geändert werden, um den Status der Einrichtungen anzugeben, z. B. den Betriebszustand oder die Position eines Ventils, ob ein Motor eingeschaltet oder ausgeschaltet ist usw. Zusätzlich können Animationen eingesetzt werden, um dynamische Daten in Zusammenhang mit den Einrichtungen darzustellen, wie z. B. zur Anzeige des Pegels in einem in Füllung befindlichen Tank (z. B. mit einem Füllverfahren) oder zur Statusanzeige eines Rührwerks über Anzeigeänderungen (Animationen), die Bewegung angeben. Entsprechend können die Datenanzeigeelemente 319 auf dem Bildschirm 300 platziert sein, um Prozessdaten anzuzeigen oder andere außerhalb der Anzeige 300 entwickelte Daten, die aber mit dem Betrieb der Komponenten in der Anzeige 300 in Zusammenhang stehen.
  • Bei Bedarf kann die grafische Anzeige 300 auch Dynamos bzw. Benutzerschnittstellen-Schaltflächen 320A und 320B umfassen, die einem Benutzer die Interaktion mit der Anzeige 300 auf eine Weise ermöglichen, sodass der Benutzer über die Interaktion mit dem Anzeigebildschirm 300 zusätzliche Informationen einsehen oder Vorgänge mit Bezug auf die Laufzeitumgebung ausführen kann. In bestimmten Fällen können diese Interaktionen mit visuellen Triggern oder Aktionsvorgängen entsprechend der vorstehenden Beschreibung mit Bezug auf grafische Elemente implementiert werden. Beispielsweise kann die Schaltfläche 320A für den Benutzer eine weitere Ansicht von Informationen zum Aufbau des Kühlturms bereitstellen, während die Schaltfläche 320B eine Frontblendenanzeige (Faceplate) für den Reaktor 310 bereitstellen kann. Während die Anzeige 300 somit eine Gruppe von Elementen umfasst, die unter Verwendung dreidimensionaler Komponenten die Einrichtungsteile wiedergeben, aus denen ein Prozess oder ein Teil eines Prozesses zusammengesetzt ist, welche in der Vergangenheit möglicherweise auf Grafiken basierten, die aus einer Anzahl unterschiedlicher Quellen importiert wurden, wie z. B. In-Tools, AutoCad, Windows Metafiles wie z. B. Visio, Vektorgrafik, JPEG und Bitmap-Bildformaten, kann der Bildschirm 300 jetzt Animationen umfassen, um beispielsweise Rotationen, Größenanpassungen, Skalierungen, Skewing-Verzerrungen, Farbänderungen usw. auf der Elementebene auszuführen, um interessantere und realistischere Animationen und damit verständlichere Anzeigen bereitzustellen.
  • Ferner können grundlegende Komponenten der Benutzerschnittstelle wie Knöpfe, Skalen, Schieber und Schaltflächen in der Anzeige 300 dargestellt und mit Informationen oder Steuerelementen in den Steuerungssystemen oder in einer anderen Laufzeitumgebung dynamisch verknüpft sein. Datenansichtelemente oder Dynamos können ebenfalls Schlüsselparameter in Zusammenhang mit Messungen in Steuerungsfunktionen, Alarmen, Ereignissen usw. bereitstellen bzw. wiedergeben. Beispielsweise kann ein Dynamo zur Anzeige eines weiteren Bildschirms mit Informationen bezüglich eines Regelkreisparameters verwendet werden, und Engineering-Einheiten [und [sic]] können neben dem Dynamo angezeigt werden, um einen Zusammenhang zu dem vom Dynamo angezeigten Wert bereitzustellen. Der Status von einem Regelkreis zugeordneten Prozessalarmen kann im Dynamo durch eine Farbänderung wiedergegeben sein, z. B. durch eine Änderung der Hintergrundfarbe des Werts des Steuerungsparameters. Zur Vermeidung einer ungeordneten Anzeige kann die Tatsache, dass ein Regelkreis nicht in seinem vorgesehenen normalen Betriebszustand ist, durch eine Farbänderung angegeben sein. Selbstverständlich können derartige Dynamos mit beliebigen Normen in Einklang gebracht werden.
  • Bei einem Beispiel kann, wenn ein Bediener auf eine Komponente oder einen Dynamo mit benutzerseitiger Interaktion zugreift, ein Script oder ein anderes Programm einen weiteren Bildschirm oder eine weitere Anzeige aufrufen, wie z. B. eine Frontblendenanzeige oder eine Schaltblendenanzeige, wobei diesbezügliche Beispiele in 18 wiedergegeben sind. Beispielsweise kann dem Bediener eine Frontblende für den Reaktor 310 präsentiert werden, wenn eine Schaltfläche der Benutzerschnittstelle wie z. B. die im Bildschirm 300 dargestellte Schaltfläche 320B betätigt wird, und der Bediener kann anschließend diese Frontblende verwenden, um Details bezüglich des Reaktors 310 zu ändern oder einzusehen. Bei dem in 18 wiedergegebenen Beispiel ist die Frontblendeninformation 350 einem Regelkreis (als FIG2 28/TC2-1 bezeichnet) für den Reaktor 310 zugeordnet, auf den der Benutzer über die Schaltfläche 320A im Bildschirm 300 zugreifen kann. Unter Verwendung des Teilbereichs 350A der Frontblende 350 kann der Benutzer über die Schaltflächen 352 (deren Arbeitsweise von Aktionsroutinen definiert ist) den Modus ändern (von "Kaskaden" beispielsweise auf "manuell" oder "automatisch"); er kann die aktuellen Werte der Betriebsparameter auf den Schieberanzeigen 354 einsehen, er kann unter Verwendung eines Pfeils 355 einen Sollwert in Zusammenhang mit dem Regelkreis ändern usw. Zusätzlich kann der Benutzer Informationen zu den Grenzwert- und Abstimmungsparametern des Regelkreises im Anzeigeabschnitt 350B erhalten, und er kann Simulationsmöglichkeiten im Abschnitt 356 aktivieren. Bei Bedarf kann der Abschnitt 350B über die Auswahl einer der Schaltflächen 358 im Abschnitt 350A aus der Ansicht des Abschnitts 350A erhalten werden. Entsprechend kann der Benutzer weiterhin auf weitere Informationen zum Regelkreis zugreifen, wie z. B. auf Trenddaten, Diagnosedaten usw., und er kann über die anderen Schaltflächen 358 auf Steuerungs- und Diagnoseprogramme zugreifen und sie ausführen, wie z. B. Regelkreis-Abstimmprogramme. Somit sind alle anderen Aktivitäten, Bildschirme und Aktionsvorgänge über die Anzeige 300 in Abhängigkeit von Benutzereingriffen zugänglich, die auf dem Bildschirm 300 vorgenommen werden oder zulässig sind.
  • Wenn das Steuerungssystem die Verwendung von Aliasnamen bei der Definition von ähnlichen Einrichtungselementen unterstützt, können die dynamischen Anzeigekomponenten auch für die Unterstützung dynamischer Verweise auf der Grundlage des im Anzeigebildschirm 300 ausgewählten Einrichtungselements konzipiert sein. In diesen Fällen können statt eines Objekt-Tags oder grafischer Attribute, die normalerweise als Teil eines Anzeigeobjekts definiert werden, vorkonfigurierte Aliasnamen und Attribute verwendet werden. Diese Aliasing-Möglichkeit unterstützt ein hohes Maß an Flexibilität und Wiederverwendbarkeit, da ähnliche Anzeigeobjekte mit unterschiedlichen I/O-Punkten verbunden werden können und unterschiedliche grafische Attribute, Erscheinungsbilder und Sicherheitsmerkmale darstellen. Diese Möglichkeit kann die Notwendigkeit des Wiederaufbaus ähnlicher Anzeigeobjekte oder ähnlicher Anzeigen für unterschiedliche Teile replizierter Einrichtungen in einer Anlage eliminieren. Auf diese Weise kann die gleiche grafische Anzeige verwendet werden, um unterschiedliche Hardwareeinheiten einzusehen, deren Zusammenstellung und Verwendung innerhalb einer Anlage gleich sind.
  • Selbstverständlich kann der in 17 wiedergegebene Anzeigebildschirm 300 für die Unterstützung von Symbolleisten konzipiert sein, einschließlich horizontaler (unterhalb der Anzeige) und vertikaler Symbolleisten (rechts von der Anzeige), und zwar zusätzlich zu oder statt der oben auf dem Bildschirm 300 dargestellten Symbolleiste. Bei Bedarf können Standardsymbolleisten bereitgestellt werden, um die Anzeige von Datum und Uhrzeit, die Ansicht einer Alarmliste mit direktem Zugriff auf die Alarmanzeige, die zur Bestätigung des Alarms oder zum Löschen des Alarms erforderlich ist, die Navigation zu einer Alarmüberblickanzeige oder zu einem Alarmüberblickmenü, ein Hauptmenü oder andere Standardmenüs oder -anzeigen, Systemstatusanzeigen usw. zu unterstützen.
  • 19 zeigt einen einer erweiterten grafischen Anzeige zugeordneten Anzeigebildschirm 400, der mehr Elemente, Verbindungen, Aktionsvorgänge der Benutzerschnittstelle, Dynamos und andere Datenverweise hat. Insbesondere zeigt der Bildschirm 400 den Betrieb einer Kalkofeneinheit, wobei Luft und andere Brennmaterialprodukte durch Pumpen 412, Ventile 404 und zugeordnete Verbindungselemente zu einem Einlass 406 eines Ofentrommeltrockners 408 gepumpt oder zugeführt werden. Entsprechend wird Prozessmaterial in einem Tank 409 von einer Einzelblatt-Fördereinrichtung 410, die den Kalk durch den Trommeltrockner 408 befördert, zugeführt. Selbstverständlich können all diese Elemente und die anderen im Bildschirm 400 wiedergegebenen Einrichtungen grafische Elemente sein, die wie vorstehend beschrieben individuell angelegt und im Bildschirm 400 platziert werden. Der Einlass 406 des Trommeltrockners 408 kann ein animiertes grafisches Element umfassen, das ein Feuer bzw. eine Flamme 415 als Animation zeigt, wenn der Trockner 408 in Betrieb ist, um einem Betrachter des Bildschirms 400 deutlich den Betrieb der Ofeneinheit anzuzeigen. Zusätzlich können die Temperaturen an verschiedenen Stellen im Trockner 408 mit Dynamos oder Temperaturanzeigefeldern 416 angegeben werden, und bei Bedarf können die Temperaturen an diesen verschiedenen Stellen über die Farbe der Feueranimation, des Trockners 408 oder auf eine beliebige andere Weise angegeben werden. Entsprechend können andere Prozessparameter wie Haubendruck, Ofengeschwindigkeit, Gesamtluft, Methanol, Einlass, primärer und sekundärer Lufteinlass, Öl- und Gaseinlass usw. entsprechend der Darstellung in 19 mit Parameterfeldern wiedergegeben werden, wobei die Werte der Variablen in den Feldern an spezifische Referenzen im Prozesssteuersystem gebunden sind und von dort erhalten werden. Selbstverständlich sind weitere physische Komponenten der Kalkofeneinheit im Bildschirm 400 wiedergegeben.
  • Verschiedene andere Informationen können jedoch auf dem Bildschirm 400 bereitgestellt sein, die von anderen Datenquellen in der Laufzeitumgebung erhalten werden, wie z. B. von anderen Anwendungen, die Daten aus dem Steuerungssystem oder aus Einrichtungen im Steuerungssystem verarbeiten. Solche Anwendungen könnten beispielsweise Steuerungsanwendungen, Wartungsanwendungen, Diagnoseanwendungen, Business-Anwendungen usw. sein. Beispielsweise ist eine Trendgrafik 420 mit der Angabe der Temperatur (in Grad) des Systems im Zeitverlauf in der oberen Mitte des Anzeigebildschirms 400 angezeigt, und sie ist an einen Data Historian oder an eine Trendanwendung gebunden, die automatisch diese Daten einzeichnet. Entsprechend wird oben links auf dem Bildschirm 400 eine Tabelle 422 mit einer Zusammenfassung des Betriebs des Ofens 412 angezeigt, die als Business-Anwendung bereitgestellt sein kann, die verschiedene Business-Aspekte aufzeichnet wie z. B. Profit, Energieverwendung, Produktionsrate usw. des Ofens. Ferner kann über die Auswahl der Schaltflächen 424 der Benutzerschnittstelle im oberen Bereich des Anzeigebildschirms 400 auf andere Informationen zugegriffen werden, die für den Benutzer sinnvoll sein können, wie z. B. auf historische Trends, Hilfeinformationen, Ofeninformationen, Steuerungseinschränkungen, Ofenenergie und andere Informationen. Weiter kann ein Alarmbanner 430 oder ein anderes Banner unten auf dem Bildschirm 400 bereitgestellt werden, und es kann an eine Alarmanwendung gebunden sein. Selbstverständlich können all diese Elemente und Merkmale des Anzeigebildschirms 400 in der Anzeige unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Merkmale des Anzeige-Editors 50 bereitgestellt und programmiert werden. Zusätzlich können diese und andere Merkmale auf eine beliebige gewünschte Weise in einer grafischen Anzeige kombiniert werden, um einen beliebigen gewünschten Anzeigentyp zu erzeugen. Ferner könnten bei Bedarf im Bildschirm 400 Animationen und grafische Aktionsvorgänge bereitgestellt werden, um für einen Benutzer sinnvollere oder verständlichere visuelle Informationen bereitzustellen oder um andere in Zusammenhang stehende Informationen direkt aus dem Bildschirm 400 anzuzeigen usw.
  • Entsprechend der Darstellung in 19 können somit Informationen aus verschiedenen unterschiedlichen Datenquellen einschließlich Prozesselementen, auf die vom Steuerungs-Subsystem zugegriffen wird, Anwendungen in Form von Wartungs-, Steuerungs-, Diagnose-, Abstimmungs- und Business-Anwendungen, historische Daten oder Trenddaten von Datenbanken wie z. B. einem Data Historian, oder aus anderen Datenquellen auf dem Anzeigebildschirm 400 angezeigt werden. Ferner kann über Benutzer-Links zu derartigen Anzeigen direkt aus dem Anzeigebildschirm 400 auf andere Informationen oder Anzeigen zugegriffen werden. Auf diese Weise stellt die durch den Bildschirm 400 wiedergegebene grafische Anzeige für einen Benutzer mehr Informationen auf möglicherweise sinnvollere Weise bereit.
  • Da der Editor 50 zum Erzeugen von beliebigen grafischen Anzeigen unter Verwendung einer gemeinsamen Gruppe von grafischen Elementen, Verbindungselementen usw. verwendet werden kann, kann der Anzeige-Editor 50 zur einfachen Erzeugung ähnlicher oder zusammenhängender Anzeigen eingesetzt werden. Derartige Anzeigen können sich auf die gleiche Gruppe von Anlagen-Hardware beziehen und sie darstellen, aber unterschiedliche Informationen zu dieser Hardware für unterschiedliche Zwecke wiedergeben, wie z. B. für Zwecke des Steuerungsbedieners, Simulationszwecke, Wartungszwecke usw. In diesem Fall kann eine gemeinsame oder Basisanzeige erstellt werden, die die einer Anlage oder einem Abschnitt einer Anlage zugeordneten Hardwareelemente wiedergibt, und unter Verwendung dieser Basisanzeige, aber unter Bereitstellung unterschiedlicher Informationen für unterschiedliche Benutzer oder Benutzertypen, können unterschiedliche Anzeigen erzeugt werden.
  • Als Beispiel sind in 20A20E Anzeigen wiedergegeben, einschließlich einer Bedieneransicht, einer Engineering-Ansicht, einer Manageransicht, einer Simulationsansicht und einer Wartungsansicht, die für eine Kalkofeneinheit angelegt wurden und die die gleichen grundlegenden Hardwareelemente wiedergeben, aber mit für unterschiedliche Funktionszwecke hinzugefügten unterschiedlichen Informationen. Somit hat jede der Anzeigen in 20A20E die gleichen Design-Aspekte, da sie mit dem gleichen Anzeige-Editor unter Verwendung der gleichen grundlegenden grafischen Elemente erstellt wurden, und die Navigation zwischen ihnen ist daher einfach, wobei ein Verständnis der präsentierten Informationen und ihres Bezugs auf die Hardware in der Anlage beibehalten wird.
  • Insbesondere zeigt 20A eine Bedieneransicht 500 einer Ofeneinheit mit einer Kalk- und Schlammzufuhrquelle 502 (die ein Strömungselement sein kann), die Rohmaterial durch eine Pumpe 504 zu einem kalten Ende 506 eines Ofentrockners 508 führt. Ein Förderer 510 entfernt den verarbeiteten Kalk von einem heißen Ende 512 des Ofentrockners 508 und legt den Kalk in einem Tank 514 ab. Eine Produktlinie oder ein Strömungselement 516 gibt die Produktmenge (Kalk) an, die den Tank 514 verlässt. Entsprechend wird Brennstoff von einer Brennstoff-Strömungsanzeige 520 durch ein Ventil 522, dessen Farbe den Betrieb des Ventils grafisch wiedergeben kann, in das heiße Ende 512 des Ofentrockners 508 geführt. Ein Ventilator 524 pumpt Luft durch ein Leitungsverbindungselement 526 zum heißen Ende 512 des Ofentrockners 508, wo sie mit dem Brennstoff gemischt wird. Animationen wie z. B. das Feuer oder die Flamme 528 können im heißen Ende des Ofentrockners 508 wiedergegeben sein, um den Betriebszustand des Ofentrockners 508 darzustellen. Entsprechend zieht ein Induktionsventilator 530 Luft vom kalten Ende 506 des Ofentrockners 508 durch eine zusätzliche Leitung 532 und sendet diese Luft zu einem durch ein Schacht-Strömungselement 534 angegebenen Schacht. Weiter sind verschiedene Variablen- oder Parameterfelder dargestellt, die die Werte verschiedener Prozessparameter wiedergeben, wie z. B. Temperaturen in verschiedenen Teilen des Systems, die Geschwindigkeit der Trommel des Ofentrockners 508, Luft- und Brennstoffströmungen usw. Wie im Folgenden ersichtlich wird, sind diese Hardware und diese Variablenfelder bei den in 20A20E wiedergegebenen Bildschirmen gleich, und sie stellen die grundlegenden Elemente der Anzeigen bereit, die bewirken, dass diese Anzeigen die gleichen Design-Aspekte haben.
  • Jeder der in 20A20E wiedergegebenen Bildschirme enthält jedoch zusätzliche Informationen, Schaltflächen der Benutzerschnittstelle und individuelle Aktionsvorgänge für unterschiedliche Funktionen in der Anlage. Beispielsweise ist der in 20A wiedergegebene Bildschirm 500 eine Bedieneransicht, und er stellt in einem Feld 540 gemessenes, geschätztes und aus einem Labortest resultierendes Restkarbonat dar und in einem Feld 542 die gesamte Energie und die spezifische Energie des Ofens, sowie eine Trendgrafik 544, die die von einer MPC-Routine (Model Predictive Control) bereitgestellten vergangenen und künftigen Trends der Temperaturen anzeigt, die eine Schlüsselrolle für die Erzielung eines optimalen Betriebs haben. Zusätzlich stellt der Bildschirm 500 verschiedene Benutzerschnittstellen-Schaltflächen oder Dynamos 548 bereit, die einem Benutzer die Ansicht zusätzlicher Informationen zu einem zugeordneten Objekt ermöglichen, wie z. B. Regelkreisinformationen, weitere Betriebsinformationen eines Elements usw.
  • Der in 20B wiedergegebene Bildschirm 550 stellt eine Engineering-Ansicht dar, die der in 20A wiedergegebenen Ansicht sehr ähnlich ist, die aber mittels gepunkteter Linien die für die Steuerung wichtigen Messpositionen und die Signalpfade darstellt, um zu zeigen, wie das grundlegende Steuerungssystem und das MPC-System (Model Predictive Control) zusammenarbeiten, um den Betrieb zu optimieren. Der in 20C wiedergegebene Bildschirm 560 stellt eine Managementansicht dar, die zwar den grundlegenden Betrieb der Ofeneinheit darstellt, aber keine Benutzerschnittstellen-Schaltflächen bereitstellt, die den Erhalt zusätzlicher Informationen zu individuellen Komponenten oder Regelkreisen des Systems ermöglichen. Ferner enthält die Managementansicht eine Tabelle 562, die die gesamte Energie, die spezifische Energie und das Restkarbonat (nicht umgesetzte Einspeisung) aus Labormessungen für den letzten Tag und Monat darstellt. Diese Informationen können beispielsweise von einer auf einem Business-Computer ausgeführten Business-Anwendung bereitgestellt werden.
  • Weiter stellt 20D eine Simulationsansicht 570 bereit, die einem Simulationsbeauftragten die Änderung von Parametern in einem simulierten System und die Ansicht der simulierten Ergebnisse ermöglicht. Die Ansicht 570 kann beispielsweise zur Ausbildung von Bedienern eingesetzt werden, um unterschiedliche künftige Betriebsweisen zu testen usw. Entsprechend der Darstellung in 20D kann der Simulationsbeauftragte Parameter über eines oder mehrere Dialogfelder 570 ändern, die für den Simulationsbediener über eine oder mehrere Benutzerschnittstellen-Schaltflächen auf dem Bildschirm 570 bereitgestellt werden. Die Prozesssimulationsansicht 570 kann in einer Offline-Situation zum Training oder in einer Online-Situation zur Bereitstellung zusätzlicher Informationen eingesetzt werden, die für die Erkennung künftiger Probleme sinnvoll sein können. Die Prozesssimulation kann aus den Grafiken erzeugt werden, da die Typen der Einrichtungen und ihre Verbindungen wegen der Verwendung intelligenter Objekte oder grafischer Elemente mit Simulationsfähigkeiten bei der Erstellung der Bedienergrafiken bekannt sind. Diese intelligenten Objekte sind detailliert beschrieben in der US-Publikationsnr. 2004/0153804.
  • Entsprechend zeigt 20E eine Wartungsansicht 580, die Informationen zum Status der Einrichtungen in der Ofeneinheit bereitstellt. In der Ansicht 580 kann ein Versagen von Einrichtungen unter Verwendung der Angaben 582 und 584 zur Funktionstüchtigkeit der Einrichtungen dargestellt werden. In diesem Fall sind die Angaben 582 und 584 (die in 20E nicht alle bezeichnet sind) Halbkreise mit einer Füllfarbe, die die aktuell überwachte Funktionstüchtigkeit der Einrichtungen zeigt oder angibt. In der Ansicht 580 geben die Angaben 584 Einrichtungen mit weniger als optimaler Funktionstüchtigkeit an. Selbstverständlich können diese Angaben 582 und 584 von Wartungs- oder Diagnoseanwendungen bereitgestellt werden. Wie ersichtlich ist, kann ein Wartungstechniker ferner, wenn ein Prozessproblem erkannt wird, den Bildschirm 580 benutzen, um das Problem zu vertiefen und die empfohlenen Verfahren zur Problemlösung zu finden. Als ein Beispiel kann ein gesteckter Schlammfilter eine Reinigung erfordern, was ein Abschalten der Zufuhr und die Außerbetriebsetzung des Ofens erfordert, wobei dies dann aus der in 20A wiedergegebenen Bedieneransicht 500 erfolgen kann. Beim Betrieb wird auch die Qualität der Zufuhr in Bezug auf übermäßigen Splitt geprüft werden, der durch ein vorgelagertes Prozessproblem verursacht sein könnte. Entsprechend der Veranschaulichung durch dieses einfache Beispiel können somit verschiedene Interaktionen zwischen den unterschiedlichen Funktionen, wie z. B. das Erkennen eines Problems und seine Beseitigung, einfach und leicht über das Umschalten zwischen unterschiedlichen Ansichten erfolgen, die die gleichen Design-Aspekte haben und in denen daher leicht navigiert werden kann. Selbstverständlich können die Informationen in den verschiedenen in 20A20E wiedergegebenen Bildschirmen in Schichten vorliegen, und bei Bedarf können sie nur in Abhängigkeit vom Benutzer des Bildschirms angezeigt werden. Die zu jedem Element oder intelligenten Objekt wiedergegebenen Informationen können sich auch mit dem Benutzer bzw. mit der Identität des Benutzers ändern.
  • Weiter können zusätzliche Anzeigen zu und in Zusammenhang mit den in 20A20E wiedergegebenen Anzeigen bereitgestellt werden. Diese Anzeigen können beispielsweise Steuerungskonfigurations-Anzeigen wie die in 21A und 21B wiedergegebenen Anzeigen sein. Eine in 21A wiedergegebene Steuerungsanzeige 585 stellt die Art dar, auf die verschiedene Steuersignale an die und von den verschiedenen Hardwareelementen der in 20A20E wiedergegebenen Ofeneinheit zu einer Steuerung versandt werden, sowie die diesen Steuerungselementen zugordneten Tags und Variablennamen. Eine in 21B wiedergegebene Steuerungsanzeige 590 stellt ein Steuerungsmodul dar, wobei die Steuerroutinen gezeigt sind, die die Steuerung der in 20A20E wiedergegebenen Ofeneinheit implementieren. Obwohl dies nicht spezifisch diesbezüglich dargestellt ist, kann die in 21A wiedergegebene Steuerungsanzeige 585 unter Verwendung der gleichen Elemente der Bildschirme 20A20E erstellt werden (mit den gleichen, diesen Elementen zugeordneten oder unterschiedlichen Visualisierungen), oder sie kann unterschiedliche Elemente verwenden. Da die in 21A und 21B wiedergegebenen Anzeigen 585 bzw. 590 unter Verwendung des Anzeige-Editors 50 erstellt werden können, können diese Anzeigen entsprechend mit beliebigen der vorstehend beschriebenen Grafik- und Animationsfähigkeiten bereitgestellt werden. Weiter kann auf die Steuerungsanzeigen 585 und 590 beispielsweise über die in 20A wiedergegebene Bedieneransicht 500 mittels einer der dort bereitgestellten Benutzerschnittstellen-Schaltflächen 548 zugegriffen werden, um einem Bediener einen einfachen Zugriff auf die aktuelle Steuerungseinstellung aus der Bedieneransicht 500 zu ermöglichen.
  • Wie aus der vorstehend wiedergegebenen Beschreibung ersichtlich ist, können somit verschiedene zusammenhängende Anzeigen vom Editor 50 erzeugt werden, und diese Anzeigen können auf eine Anzahl von Arten geschichtet sein. Insbesondere können die Anzeigen wie vorstehend beschrieben in Schichten vorliegen, um zusammenhängende oder ähnliche Bediener-, Business-, Simulations, Wartungs- und Engineering-Ansichten bereitzustellen, und diese Ansichten können auf eine Weise geschichtet oder miteinander verbunden sein, die eine bestimmte hierarchische, logische oder physische Struktur der Anlage widerspiegelt. So können beispielsweise Anzeigen für unterschiedliche physische oder geografische Bereiche einer Anlage erstellt werden. Somit kann eine einzelne Anzeige erzeugt werden, die die Hauptbereiche der Anlage wiedergibt, und zusätzliche Anzeigen können angelegt werden, die, beispielsweise auf der Grundlage von Einheiten, die Basisstruktur in jedem Bereich der Anlage darstellen, während für jede Einheit noch weitere Anzeigen erstellt werden können. Auf diese Weise kann ein Benutzer durch die Anzeigen navigieren, um immer mehr Details in Zusammenhang mit immer kleineren Abschnitten der Anlage zu erhalten. Als weiteres Beispiel können Anzeigen für unterschiedliche Abschnitte oder Teile der Anlage über Benutzerschnittstellen-Schaltflächen verkettet oder zusammengefügt werden, sodass der Bediener leicht die unterschiedlichen Anzeigen in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung durchlaufen kann, um die unterschiedlichen, aber physisch verbundenen Abschnitte der Anlage oder Komponenten der Anlage in einer logischen Weise einzusehen.
  • Diese Arten der Anzeigeschichtung sind detaillierter durch das in 22 wiedergegebene Diagramm dargestellt. Insbesondere kann eine Anzeige 600 mit einer General- oder Gesamtanlagenübersicht eine Anzeige bereitstellen, die die Basisstruktur oder Struktur höherer Ebene der gesamten Anlage darstellt, obwohl sie möglicherweise nicht viele Details zu beliebigen bestimmten Abschnitten oder Teilen der Anlage bereitstellt. Aus der Anlage 600 kann ein Benutzer in der Lage sein, (unter Verwendung von Schnittstellenschaltflächen) einen beliebigen bestimmten Abschnitt oder Bereich der Anlage auszuwählen oder dorthin zu navigieren, um eine oder mehrere Anzeigen 602 des Bereichs A oder eine oder mehrere Anzeigen des Bereichs B der Anlage aufzurufen. Entsprechend der Angabe in 22 kann der Bereich A n separate, ihm zugeordnete Anzeigen haben, die alle logisch in Serie miteinander verbunden sind, um den Prozessablauf durch den betreffenden Bereich der Anlage widerzuspiegeln, oder er kann eine andere logische Struktur in Zusammenhang mit dem Bereich A der Anlage haben. Auf die als 602a, 602b,... 602n bezeichneten n Anzeigen des Bereichs A kann unter Verwendung eines Vorgangs vom Typ "Seite vor" oder "Seite zurück" zugegriffen werden, bei dem der Benutzer von einer Anzeige zur nächsten navigieren kann. Auf diese Weise kann ein Benutzer einfach auf eine für den Bediener sinnvolle Weise von einem Abschnitt des Bereichs A zu einem anderen Abschnitt des Bereichs A durch die Anzeigen navigieren. Entsprechend der Darstellung in 21 [sic] kann der Bediener ferner vordefinierte Informationen oder andere Anzeigeinformationen von separaten Anzeigen der Anzeigen 602a602n erhalten. So kann der Bediener in der Lage sein, beim Betrachten der Anzeige 602a des Bereichs A eine weitere Anzeige 610 zu erhalten, die einen vordefinierten Trend von Schlüsselparametern in der Anzeige 602a darstellt. Beim Betrachten der Anzeige 602b kann der Betrachter entsprechend in der Lage sein, auf eine Liste oder ein Dokument 612 zuzugreifen, das Informationen für die Inbetriebnahme- und Abschaltprozedur enthält. Selbstverständlich könnte der Benutzer in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung die Anzeigen 602a, 602b usw. durchlaufen.
  • Beim Betrachten des Bereichs B, der so dargestellt ist, dass er m Anzeigen 604a604m enthält, kann der Benutzer entsprechend unter Verwendung der Vorwärts- und Rückwärts-Schaltflächen in den Anzeigen ("Weiter" und "Zurück") die Anzeigen auf der gleichen Detailebene durchlaufen, sodass es einem Bediener oder einem anderen Benutzer möglich ist, auf Anzeigen zuzugreifen, die in Bezug auf den angezeigten Abschnitt des Prozesses an vorgeschalteter oder nachgeschalteter Stelle Informationen enthalten. Zusätzlich können Dynamos oder andere Bedienerschnittstellen-Schaltflächen bereitgestellt sein, um den Zugriff auf eine andere Anzeige zu ermöglichen, um andere Informationen in Zusammenhang mit Elementen in der aktuellen Anzeige zu erhalten. Durch die Verwendung dieser Tools ist es möglich, eine Anzeigehierarchie zu erzeugen, aus der eine Übersichtsanzeige zum Zugriff auf die Schlüsselanzeige in jedem Prozessbereich verwendet werden kann.
  • Entsprechend der Darstellung in 20A20E können Anzeigen zusätzlich geschichtet sein, sodass für den gleichen Abschnitt oder Bereich einer Anlage zahlreiche Anzeigen vorliegen, die aber für unterschiedliche Funktionszwecke verwendet werden, wie z. B. für Benutzervorgänge, Wartungsvorgänge, Simulationsvorgänge, Business-Vorgänge, Engineering-Vorgänge usw. Diese separaten Funktionsanzeigen sind in 22 so dargestellt, dass sie in Schichten unterhalb der Anzeigen 602a, 602b usw. vorliegen und bei Bedarf aus einer anderen Anzeige aufgerufen werden können. Wenn ein Bediener oder Benutzer somit die Ansicht 602a betrachtet, kann der Benutzer auf die anderen Funktionsanzeigen für den betreffenden Abschnitt der Anlage umschalten bzw. darauf zugreifen, wie z. B. auf die Wartungsansicht, die Simulationsansicht, die Business-Ansicht usw., sofern dieser Zugriff zulässig ist. Selbstverständlich ermöglicht die Schichtstruktur der Wartungsansicht, der Bedieneransicht, der Simulationsansicht usw. auf diese Weise unter Verwendung der gleichen grundlegenden Anzeigeelemente ein einfaches Umschalten zwischen diesen Ansichten und ein besseres Verständnis der Vorgänge in der Anlage in Bezug auf die unterschiedlichen Funktionen in der Anlage.
  • Zur Implementierung dieser und anderer Funktionalitäten können grafische Anzeigen erzeugt werden, um eine Angabe der für die grafische Anzeige beabsichtigten grafischen Rolle (oder Funktion) einzuschließen. Derartige Rollen können beispielsweise eine Frontblendenanzeige, eine Detailanzeige, eine primäre Steuerungsanzeige, eine schematische Anzeige, eine Wartungsanzeige, eine Business-Anzeige, eine Simulationsanzeige oder eine beliebige andere vom Benutzer definierte Rolle enthalten. Die Rolle ist Teil der grafischen Anzeige und kann verwendet werden, wenn die grafische Anzeige einem Steuerungsmodul oder einer Hardware-Einrichtung zugeordnet wird, um die Verwendung dieser Anzeige und den Zugriff darauf während der Laufzeit zu definieren. Die Angabe der der grafischen Anzeige zugeordneten Rolle kann verwendet werden, um anzugeben, wo und welchen Abschnitten des Konfigurationssystems oder der Anlage eine bestimmte Anzeige zugeordnet werden kann. Zusätzlich kann diese Rolleninformation verwendet werden, um auf der Grundlage des vom Benutzer ausgeführten Jobs zu bestimmen, auf welche Anzeigen ein bestimmter Benutzer zugreifen kann. Beispielsweise kann es Steuerungsbedienern nicht möglich sein, als Simulations- oder Business-Anzeigen definierte grafische Anzeigen einzusehen oder darauf zuzugreifen.
  • Die vorstehend beschriebenen grafischen Anzeigemöglichkeiten können auch zur Erzeugung von speziellen Anzeigen eingesetzt werden, um die einfache Überwachung des Status von kritischen Einrichtungen zu ermöglichen. Einige Beispiele dieser Anzeigetypen schließen eine First-out-Angabe bei einer Prozessabschaltung, eine Vibrationsüberwachung, ein Brenner-Management, den Rußausblasbetrieb und den Status des Sicherheitssystems ein. Selbstverständlich können die zugeordneten Anzeigen zur Zusammenfassung der Informationen strukturiert werden, und wenn bewegliche Einrichtungen Animationen umfassen, z. B. bei einem Rußgebläse, können Animationen effektiv eingesetzt werden, um einem Bediener den raschen Zugriff oder das rasche Verständnis des Systembetriebs zu ermöglichen. Zusätzlich kann die Rechenkapazität der meisten Steuerungssysteme zur Implementierung der Online-Berechnung von Betriebskosten, Effizienz usw. verwendet werden, und Informationen dieser Art können einfach in die grafische Anzeige des Bedieners übernommen werden, sodass der Bediener diese Informationen verwenden kann, um den Prozessbetrieb zu verbessern. Weiter kann eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden, um Subsysteminformationen in das Steuerungssystem zu integrieren, sodass Standardgrafiken und Dynamos verwendet werden können, um Bedieneranzeigen zu erzeugen, die den Zugriff auf Subsysteminformationen aus einer Anzeige einer höheren Ebene ermöglichen. In bestimmten Fällen kann die 3D-Aufzeichnung von Matrixwerten ausgeführt werden, um Informationen anzuzeigen (z. B. Blattmessinformationen).
  • Zusätzlich ist ersichtlich, dass die grafischen Elemente und Anzeigen vorteilhaft unter Verwendung von Vektorgrafik implementiert sein können, wie z. B. mit den von Microsoft bereitgestellten Avalon-Controls, um Flexibilität und Geschwindigkeit bereitzustellen. Die Verwendung von Vektorgrafiken bietet die Möglichkeit, skalierbare Grafiken zu verwenden, um die Erzeugung der Anzeige so zu ermöglichen, dass sie skalierbar und in der Größe so bemessen ist, dass sie zu einer bestimmten Anzeigeeinrichtung passt und auch Animationen bereitstellen kann, die Animationen verwenden.
  • Allgemein ausgedrückt und entsprechend der ausführlicheren Beschreibung in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel [fehlt] wird die Erzeugung jeder grafischen Prozessanzeige und jedes dort enthaltenen grafischen Anzeigeelements in einer diesbezüglichen textlichen Beschreibung aufgezeichnet, die in einem ersten deklarativen Format dargelegt ist. Scriptbefehle in jeder Beschreibung stellen einen effizienten, nicht speicherintensiven Mechanismus zur Definition der Anzeigen bereit, und zwar trotz der Komplexität der wiederzugebenden Grafiken. Das deklarative Format und damit die Scriptbefehle können auf einer beliebigen aus einer Anzahl von Auszeichnungssprachen (Markup Languages) basieren. Insbesondere kann eine auf XML basierte Auszeichnungssprache als Grundlage dienen, um für jede Anzeige und für jedes grafische Element eine Rendering-Definition (auch als XML-BLOB bezeichnet) zu bestimmen, und dieses XML-BLOB kann zur Speicherung dieser Anzeigen und Elemente in einer Konfigurationsbibliothek oder -datenbank vor dem Download in eine Laufzeitumgebung des Prozesses verwendet werden. Zur Unterstützung von erweiterten Grafiken wie Animationen kann die Auszeichnungssprache derartige Grafiken auch gemäß einem Vektorgrafikschema definieren.
  • Wie vorstehend angegeben und insbesondere in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel "Markup Language-Based, Dynamic Process Graphics in a Process Plant User Interface", die als Bestandteil übernommen worden ist, beschrieben, ist die dynamische Art der Prozessgrafik konzipiert, um aktuelle Werte von Parametern der verfahrenstechnischen Anlage als Online- oder Simulationsänderungen von Bedingungen zu interpretieren. Zu diesem Zweck können die Prozessgrafiken mit Quellen für die Daten verknüpft werden, die diese Änderungen widerspiegeln. Jede XML-basierte Beschreibung kann dementsprechend einen oder mehrere Verweise auf Datenquellen enthalten, die allgemein eine Datenquellenposition für alle diesbezüglichen dynamischen Grafikparameter identifizieren, die entsprechend den Daten geändert werden sollen (z. B. eine Farbänderung für das Innere des Tanks). Die Datenquellenposition kann auch für eine spätere Angabe während der Konfiguration über die Editoren offen gelassen werden, sodass das Script einen Aliasnamen oder Placeholder identifiziert, um auf die später anzugebende Datenquelle oder Pfadinformation zu verweisen. Da die Datenquelleninformationen und andere Merkmale der grafischen Prozessanzeigen (z. B. Verhaltensweisen wie Event-Handling) über die XML-basierte Beschreibung angegeben sind, kann die XML-basierte Sprache als PGXML oder Prozessgrafik-XML bezeichnet werden.
  • Zum Abschluss der Konfigurations- und Designarbeiten zur Definition einer grafischen Prozessanzeige und ihrer Bestandteile kann der Konfigurationsingenieur oder ein anderer Benutzer sich dafür entscheiden, die PGXML-Beschreibung zur Vorbereitung für den Download der Prozessgrafiken in die Bediener-Workstations oder in andere Anzeigeeinrichtungen für Benutzer zu verarbeiten. Allgemein ausgedrückt, wird jede PGXML-Beschreibung der grafischen Anzeigen und Anzeigeelemente verarbeitet, um (i) ein Script in einem mit einer zu verwendenden Rendering-Engine für Grafik kompatiblen Vektorgrafikformat und (ii) Code mit Anweisungen, die die Datenquellenverweise und beliebige andere nicht grafikbezogene Funktionalitäten (z. B. Verhaltensweisen) der Anzeige angeben, zu erzeugen. Das Vektorgrafikformat des Scripts kann auch eine deklarative oder XML-basierte Sprache sein. In Ausführungsformen, die eine Microsoft Avalon Benutzerschnittstellenarchitektur verwenden, kann das Vektorgrafik-Script in Microsoft XAML abgefasst sein. Andere Ausführungsformen können das Open-Source-Format SVG (Scalable Vector Graphics) verwenden. Der Code kann in C# oder einer beliebigen anderen geeigneten Programmiersprache geschrieben sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen werden das Vektorgrafik-Script und der dazugehörige Code anschließend kombiniert und in Dateien kompiliert, die ausführbare Befehle für die Bediener-Workstations oder andere Anzeigeeinrichtungen für Benutzer darstellen. Zu diesem Zweck kann für jede grafische Prozessanzeige und für jedes grafische Anzeigeelement eine diesbezügliche DLL-Datei (Dynamic Link Library) erzeugt werden. In jedem Fall kann die Kompilierung des Vektorgrafik-Scripts und des dazugehörigen Codes vor dem Download ausgeführt werden, um die Anforderungen bezüglich der Datenübertragung im Netzwerk zu minimieren.
  • Nach der Erzeugung können grafische Elemente und grafische Anzeigen in einer Konfigurationsdatenbank als allgemeine oder Vorlagenobjekte gespeichert werden, und sie können vor der Verwendung in einer Laufzeitumgebung als klassenbasierte oder nicht klassenbasierte Objekte oder Elemente gespeichert werden. Allgemein ausgedrückt, können die hier beschriebenen grafischen Elemente und grafischen Anzeigen Module in Form von Anzeigemodulen entsprechend der Beschreibung in der US-Publikationsur. 2004/0199925 sein, die als Bestandteil hierin übernommen wird. Ein Klassenmodul (Objekt) ist ein Objekt, das nicht an beliebige bestimmte Hardware oder Einrichtungen in einer verfahrenstechnischen Anlage oder einem Prozesssteuersystem gebunden oder damit verknüpft ist, sondern es ist ein Objekt, aus dem andere Objekte, die an die verfahrenstechnische Anlage oder das Prozesssteuersystem gebunden werden, als Instanz erzeugt werden können. Allgemein ausgedrückt, kann zur Konfiguration einer verfahrenstechnischen Anlage und insbesondere einer Laufzeitumgebung einer verfahrenstechnischen Anlage eine Konfigurationsmaschine wie eine der bei der in 1 wiedergegebenen Konfigurations-Workstation 20 gezeigten Konfigurationsanwendungen 33 verwendet werden, um die grafischen Objekte (einschließlich grafischer Elemente und grafischer Anzeigen) anderen logischen und physischen Entitäten in der verfahrenstechnischen Anlage zuzuordnen, einschließlich logischer Entitäten wie Steuerungsmodulen, Einrichtungsmodulen (z. B. Einheitenmodulen), Prozessmodulen usw. und physischer Entitäten in der verfahrenstechnischen Anlage wie Bediener-Workstations oder anderen Anzeigeeinrichtungen. In einigen Fällen können die grafischen Objekte Klassenobjekte sein, und sie können anderen Klassenobjekten zugeordnet sein, wie z. B. Einrichtungsmodul-Klassenobjekten oder Steuerungsmodul-Klassenobjekten, oder die grafischen Objekte können individuelle Objekte sein und als Instanz erzeugten Objekten zugeordnet sein, wie z. B. Objekten, die an Einrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage gebunden sind und beispielsweise in eine Steuerung, eine Workstation oder ein anderes Einrichtungselement in der verfahrenstechnischen Anlage geladen wurden.
  • Die vorstehend angegebenen grafischen Elemente und grafischen Anzeigen können somit im Konfigurationssystem einer verfahrenstechnischen Anlage konfiguriert und in Hardware in einer Laufzeitumgebung einer verfahrenstechnischen Anlage geladen werden, wobei das diesbezügliche Verfahren ähnlich der Art ist, in der andere Klassenobjekte entsprechend der Beschreibung in der US-Publikationsur. 2004/0199925 in einer Bibliothek gespeichert und dort konfiguriert und anschließend in verschiedene Abschnitte oder Unterabschnitte des Prozesssteuersystems geladen werden. Insbesondere verwendet die Konfigurationsmaschine, die mit Daten in einer Konfigurationsdatenbank wie der in 1 wiedergegebenen Datenbank 28 arbeitet, eine Konfigurationsdatenbankhierarchie entsprechend der Darstellung in 23 und 24, um einem Benutzer die Ansicht und Änderung der Konfiguration der verfahrenstechnischen Anlage zu ermöglichen. Der in 23 wiedergegebene Konfigurationshierarchie-Bildschirm 700 zeigt, dass die Konfigurationsdatenbank für das Steuerungssystem 702 (als DeltaV Steuerungssystem gekennzeichnet) einen Bibliotheksabschnitt 704, einen Systemkonfigurationsabschnitt 706 und einen Suchergebnisabschnitt 708 umfasst.
  • Der Bibliotheksabschnitt 704 enthält Klassenobjekte und andere Objektdefinitionen, die nicht der Laufzeitumgebung zugeordnet sind oder dort geladen wurden, sondern die stattdessen als Vorlagen oder allgemeine und nicht gebundene Objekte gespeichert sind. Entsprechend der Angabe in 23 enthält der Bibliotheksabschnitt 704 einen Steuerungsmodulabschnitt 710, einen Einrichtungsabschnitt 712, einen Prozessmodulabschnitt 714 und einen Benutzerschnittstellenabschnitt 716 sowie einen Batch-Abschnitt und einen Abschnitt für sicherheitstechnische SIS-Systeme (nicht mit Kennziffer angegeben).
  • Obwohl der Steuerungsmodulabschnitt 710 nicht erweitert ist, enthält dieser Abschnitt der Konfigurationsdatenbank im Allgemeinen die unterschiedlichen Steuerungsmodule, wie z. B. Steuerungsmodulvorlagen und Steuerungsmodul-Klassenobjekte, die für die verfahrenstechnische Anlage erzeugt wurden, um in verschiedenen Steuerungen und anderen Steuerungseinrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage eingesetzt zu werden. Weiter enthält der Einrichtungsabschnitt 712 Angaben von Einrichtungsobjekten, die Angaben zu vorhandenen Einrichtungen und Einrichtungstypen enthalten könnten, die in der verfahrenstechnischen Anlage verwendet werden, wie z. B. Ventile, Sensoren, Steuerungen, Workstations usw., sowie Angaben von Geräteklassenobjekten, Einrichtungsklassenobjekten usw., die logische Elemente definieren, die unterschiedlichen Einrichtungen oder Hardwareelementen in der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet sind. Ferner enthält der Prozessmodulabschnitt 714 die verschiedenen für die verfahrenstechnische Anlage erzeugten Prozessmodule, einschließlich Prozessmodulvorlagen und Prozessblockdefinitionen, die für diese Prozessmodule definiert sind. Derartige Prozessmodule sind detailliert in der US-Publikationsnr. 2004/0199925 beschrieben und werden daher hier nicht weiter beschrieben.
  • Entsprechend der Angabe in 23 speichert der Benutzerschnittstellenabschnitt 716 der Konfigurationshierarchie 700 aber Informationen in Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen grafischen Objekten. Insbesondere enthält ein Grafikabschnitt 720 verschiedene Prozessgrafik-Bausteindefinitionen, grafische Klassenobjekte und Grafikvorlagen, die die verschiedenen grafischen Elemente und grafischen Anzeigen definieren, die für das System erzeugt worden sind. Es ist ersichtlich, dass der Abschnitt der Prozessgrafik-Bausteindefinitionen allgemein die für das System erzeugten grafischen Elemente enthält, wobei der Abschnitt der Prozessgrafikklassen die auf die vorstehend beschriebene Weise als Klassenobjekte angelegten grafischen Anzeigen enthält, während die Prozessgrafikvorlagen nicht klassenbasierte grafische Anzeigen und andere Vorlagenobjekte enthalten können. Die in diesem Abschnitt der Konfigurationsdatenbank gespeicherten Objekte sind im Allgemeinen nicht gebundene Objekte, die zum Erzeugen anderer Objekte eingesetzt werden können und die während eines Konfigurationsvorgangs zur Definition der Art benutzt werden können, auf die grafische Elemente und grafische Anzeigen an die verschiedenen Hardware- und Softwareelemente in der verfahrenstechnischen Anlage gebunden werden sollen. Weiter definiert ein Layoutabschnitt 722 unter dem Benutzerschnittstellenabschnitt 716 verschiedene Layouts für die Benutzerschnittstellen, während ein Rollenabschnitt 724 die verschiedenen Rollen definiert, die an Benutzerschnittstellen implementiert werden können, sowie Rollen, die von verschiedenen der grafischen Anzeigen und Elementen übernommen werden können.
  • Somit kann die Konfigurationsdatenbank entsprechend der Darstellung durch die Konfigurationshierarchie 700 einen Abschnitt enthalten, der grafische Objekte einschließlich grafischer Elemente und grafischer Anzeigen als allgemeine Vorlagen, als Klassenobjekte oder als spezifische oder individuelle Elemente oder Anzeigen speichert, die, während sie nicht an spezifische Prozessentitäten gebunden sind, zur Definition von Elementen oder Anzeigen verwendet werden können, die an spezifische Prozessentitäten gebunden werden. Allgemein ausgedrückt, kann ein Konfigurationsingenieur oder ein anderer Benutzer die Hierarchie 700 einsetzen, um eine verfahrenstechnische Anlage so zu konfigurieren, dass sie auf eine im Folgenden ausführlicher beschriebene Weise grafische Anzeigefähigkeiten umfasst.
  • 24 stellt einen Hierarchiebildschirm 730 dar, bei dem der Systemkonfigurationsabschnitt 706 expandiert ist um darzustellen, wie Prozessgrafikelemente und grafische Anzeigen als Teil einer Systemkonfiguration verschiedenen logischen und physischen Entitäten der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet werden können. Insbesondere definiert ein Prozessgrafikabschnitt 734 unter dem Systemkonfigurationsabschnitt 706 verschiedene grafische Anzeigen, die allgemein für den Download in die verfahrenstechnische Anlage zur Verwendung in einer Laufzeitumgebung definiert sind. Allgemein ausgedrückt, werden die grafischen Anzeigen und Elemente im Prozessgrafikabschnitt 734, die beispielsweise Frontblendenanzeigen, Bedieneranzeigen, Detailanzeigen, Wartungsanzeigen, Simulationsanzeigen usw. enthalten können, in jede Anzeigeeinheit in der verfahrenstechnischen Anlage geladen (z. B. in jede Workstation oder andere Anzeigeeinrichtung), da der Prozessgrafikabschnitt 734 für die gesamte Systemkonfiguration gilt. Grafische Elemente und Anzeigen können jedoch stattdessen bestimmten Abschnitten der Systemkonfiguration zugeordnet werden, einschließlich eines Steuerungsstrategieabschnitts und eines physischen Netzwerkabschnitts 740, wobei die Anzeigeeinrichtungen, auf denen diese grafischen Elemente und Anzeigen zur Verfügung stehen, eingeschränkt sein können.
  • Allgemein ausgedrückt, definiert der Steuerungsstrategieabschnitt 736 die verschiedenen Steuerungsroutinen, die unterschiedlichen physischen und logischen Abschnitten der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet sind, bzw. die diesbezüglich implementierten Strategien. Verschiedene der grafischen Anzeigen (die wiederum Anzeigen beliebigen Typs sein können, wie z. B. Frontblendenanzeigen, Steuerungsanzeigen, Wartungsanzeigen usw.) können spezifischen Unterabteilungen oder Subkategorien des Steuerungsstrategieabschnitts 736 zugeordnet werden, einschließlich beispielsweise von Bereichen (wie den als Area_A 742 und Area_B 744 bezeichneten Bereichen), Bereichen zugeordneten Steuerungsmodulen wie dem Steuerungsmodulabschnitt 746 und Bereichen zugeordneten Prozessmodulen wie einem Prozessmodul 748. Entsprechend der Darstellung in 24 ist somit ein Anzeigeabschnitt 750 dem Area_A-Abschnitt 742 zugeordnet, der alle für den Bereich und im Bereich Area_A der Anlagen verwendeten Anzeigen definiert. Obwohl dies nicht expandiert dargestellt ist, könnten die Anzeigen unter dem Ordner 750 verschiedene Anzeigen umfassen, die unterschiedlichen Hardwaregruppen im Bereich Area_A zugeordnet sind, wie z. B. den in 22 wiedergegebenen unterschiedlichen Anzeigen 602a602n, sowie verschiedenen untergeordneten Anzeigen, auf die aus diesen Anzeigen zugegriffen werden kann, wie z. B. den in 22 wiedergegebenen Anzeigen 610 und 612. Die für die Anzeigen definierten Rollen können die Art angeben, in der auf diese Anzeigen untereinander oder durch einen Bediener bei Verwendung einer Anzeigeeinrichtung zugegriffen wird. Entsprechend der Beschreibung mit Bezug auf 22 kann somit ein Benutzer die Anzeigen im Abschnitt 750 durchlaufen, um unterschiedliche Teile des Bereichs Area_A der Anlage einzusehen oder um detailliertere Ansichten bezüglich beliebiger bestimmter Bereiche zu erhalten, einschließlich detaillierterer Anzeigen von bestimmten Teilbereichen einer Anzeige höherer Ebene, die in der Anzeige höherer Ebene nicht so detailliert dargestellt werden.
  • Ferner können Anzeigen entsprechend der Angabe durch das Anzeigesymbol 752 unter dem Steuerungsmodulabschnitt 746 spezifischen Steuerungsmodulen im Bereich Area_A 742 zugeordnet werden. In diesem Fall sind die Anzeigen 752 einer Steuerungsmodulschleife zugeordnet (als LOOP bezeichnet), und es können insbesondere Anzeigen des Steuerungsbedieners sein, die diesem bestimmten Regelkreis zugeordnet sind. Wiederum kann eine für eine Anzeige definierte Rolle ihre Rolle in einer Bedienerstation als Teil einer grafischen Anzeige angeben. Entsprechend der Darstellung mit Bezug auf den Bereich Area_B 744 können die Anzeigen 754 ferner allgemein diesem Bereich zugeordnet sein, während Anzeigen 756 bestimmten Prozessmodulen zugeordnet sein können, die wiederum einem Bereich zugeordnet sind. In diesem Fall ist ein Anzeigesymbol 756 einem als PMOD2 bezeichneten Prozessmodul zugeordnet, das ein den Einrichtungen im Bereich Area_B zugeordnetes Prozessmodul ist. PMOD2 kann beispielsweise ein Einheitenmodul oder ein Einrichtungsmodul oder ein beliebiger anderer Typ eines Prozessmoduls sein.
  • Somit können entsprechend der allgemeinen Angabe unter den Steuerungsstrategieabschnitten 736 Anzeigen bestimmten Steuerungsstrategien oder Steuerungsdefinitionen zugeordnet werden, da diese Steuerungsdefinitionen im Konfigurationssystem angelegt werden. Entsprechend der Darstellung bei dem in 24 wiedergegebenen Beispiel können Anzeigen Steuerungsdefinitionen zugeordnet werden, die auf bereichsweiser Basis definiert sind, wie z. B. den Bereichsabschnitten 742 und 744, oder auf steuerungsmodulweiser Basis, wie z. B. den Steuerungsmodulen 750, oder auf prozessmodulweiser Basis entsprechend der Angabe durch den Anzeigeabschnitt 756. Bei Bedarf können Einrichtungsobjekte zusätzlich Rollen zugeordnet werden, die den dynamischen Zugriff auf die diesen Rollen zugeordneten Anzeigen aus Einrichtungselementen heraus ermöglichen. Derartige Einrichtungsrollen und Anzeigen können im Prozessgrafikabschnitt 734 gespeichert werden.
  • Zusätzlich können Anzeigen auch vorhandenen Hardwareelementen in der verfahrenstechnischen Anlage zugewiesen oder zugeordnet werden, einschließlich Bediener-Workstations oder anderer Anzeigeeinrichtungen. Entsprechend der Angabe unter dem physischen Netzwerkabschnitt 740 können spezifische Anzeigen somit spezifischen Bediener-Workstations oder anderen Laufzeitrechnern mit Anzeigen zugeordnet werden. Bei dem in 24 wiedergegebenen besonderen Beispiel umfasst der physische Netzwerkabschnitt 740 ein Steuerungsnetzwerk 760, das ihm zugeordnete Hardware hat, wie z. B. eine als CTRL1 bezeichnete Steuerung, eine ProPlus-Station, die eine Konfigurationsstation sein kann, und eine als OperatorStation 762 bezeichnete Bediener-Workstation. Die OperatorStation 762, die eine bestimmte Workstation oder Benutzerschnittstelle in der Anlage definiert bzw. ihr zugeordnet ist, umfasst Alarm- und Ereignisfunktionen, Bedieneraktivitäten, eine kontinuierliche Historian-Funktion und damit zusammenhängende Simulationsaktivitäten, obwohl andere Aktivitäten oder Funktionen wie z. B. Wartungsaktivitäten, Business-Aktivitäten usw. einer beliebigen bestimmten Benutzerschnittstelle zugeordnet und darauf ausgeführt werden könnten. Auf diese Weise können bestimmte Benutzerschnittstellen Rollen in der verfahrenstechnischen Anlage zugewiesen werden, und die Anzeigen für diese Rollen können in der Anzeigeeinrichtung gespeichert oder darin geladen werden.
  • Entsprechend der Angabe in 24 sind die Anzeigen 764 und 766 der Bedienerfunktion oder den Bedieneraktivitäten sowie der Simulationsfunktion oder den Simulationsaktivitäten zugeordnet, die von der Workstation 762 ausgeführt werden. Obwohl dies in 24 nicht dargestellt ist, können Anzeigen anderen Anzeigeeinrichtungen zugeordnet werden, z. B. den Einrichtungen in Zusammenhang mit anderen Knoten in der verfahrenstechnischen Anlage, um in diesen Anzeigeeinrichtungen implementiert zu werden. Weiter kann die Zuordnung von Anzeigen zu spezifischen Funktionen in den Bediener-Workstations oder anderen Laufzeitrechnern die Rollen oder Funktionen bestimmen, die diese Anzeigen in der Laufzeitumgebung ausführen können, wie z. B. eine Bedienerfunktion, eine Simulationsfunktion, eine Wartungsfunktion usw. Selbstverständlich können diese verschiedenen Funktionen auf der gleichen Anzeigeeinrichtung oder auf unterschiedlichen Anzeigeeinrichtungen in einer vom Konfigurationssystem vorgegebenen Weise ausgeführt werden. Während die Konfigurationshierarchie 730 Anzeigen darstellt, die einer Bediener-Workstation zugeordnet sind, können Anzeigen anderen Typen von Anzeigeeinrichtungen zugeordnet werden, einschließlich Handheld-Computer-Anzeigeeinrichtungen wie PDAs, Telefongeräten, Business-Workstations, oder beliebigen anderen Typen von Anzeigeeinrichtungen.
  • Die Konfigurationsmaschine ermöglicht einem Benutzer wie einem Konfigurationsingenieur die Verwendung der Konfigurationshierarchie, um die Art und Weise zu definieren und zu verwalten, in der die Prozessgrafikanzeigen in der verfahrenstechnischen Anlage angebunden und geladen werden. Allgemein ausgedrückt, kann ein Benutzer wie ein Konfigurationsingenieur Anzeigeobjekte im Konfigurationssystem auf die gleiche Weise, wie der Benutzer dies mit Bezug auf andere Objekte tun kann, erzeugen, löschen, umbenennen, zuordnen und laden. Insbesondere ermöglicht die Konfigurationsmaschine die Integration von grafischen Anzeigen in die Konfiguration der verfahrenstechnischen Anlage, indem definiert wird, wo (d. h. welchen Einrichtungen) diese Anzeigen für die Ausführung und die Prozessentitäten (logisch oder physisch) zugeordnet werden, an die diese Anzeigen während der Laufzeit gebunden sein sollen. Bei Bedarf kann ein Konfigurationshierarchie-Bildschirm wie der in 23 und 24 wiedergegebene Bildschirm zur Angabe von benötigten Downloads und zur Implementierung der Versionskontrolle bei den Anzeigen verwendet werden.
  • Die Konfiguration kann auf mehreren Ebenen im Konfigurationssystem erfolgen. Zunächst kann ein Konfigurationsingenieur ein Anzeigeklassenobjekt einem Modulklassenobjekt im Bibliotheksabschnitt 704 zuordnen, wobei ein bestimmtes Anzeigeklassenobjekt an ein bestimmtes Modulklassenobjekt gebunden wird, wie z. B. an ein Modulklassenobjekt der Einrichtungen, ein Modulklassenobjekt eines Bereichs usw. Wenn anschließend eine Instanz des Modulklassenobjekts erzeugt und einem bestimmten Teil der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet (oder sonstwie konfiguriert) worden ist, werden die Anzeigenobjekte (z. B. grafische Anzeigen), die der Instanz des Modulobjekts zugeordnet sind, zusammen mit dem Modulobjekt an die gleiche Hardware gebunden, und somit ist kein zusätzlicher Aufwand erforderlich, um eine grafische Anzeige der dazugehörigen Hardware in der Anlage zuzuordnen oder um dieses grafische Anzeigeobjekt in die dazugehörige Hardware zu laden. In diesem Fall folgt das grafische Anzeigeobjekt stattdessen der Konfiguration des Modulobjekts, an das es gebunden ist. Wenn ein Anzeigeklassenobjekt entsprechend der vorstehenden Beschreibung einem Modulklassenobjekt zugeordnet ist, können am Modulklassenobjekt vorgenommene Änderungen ferner automatisch die Übernahme dieser Änderungen in den gleichen Elementen in den zugeordneten Anzeigeklassenobjekten bewirken, und diese Änderungen können dann weiter in bereits als Instanzen erzeugten Versionen der grafischen Anzeigen übernommen werden. Bei einem Beispiel kann das Konfigurationssystem, falls eine grafische Anzeige ein Rührwerk (Einrichtungsklassenobjekt) enthält, das ein als Loop bezeichnetes Steuerungsmodul umfasst, und falls dieses Steuerungsmodul ausgewählt und umbenannt wird, die Verweise auf Loop in der grafischen Anzeige automatisch auf den neuen Namen ändern, um dadurch sicherzustellen, dass die Bindungen der grafischen Anzeige mit dem neuen Namen aktualisiert werden. Die eigentlichen gerade geänderten Anzeigen müssen jedoch möglicherweise noch in den Laufzeitrechner geladen werden, damit die Änderungen im Laufzeitsystem übernommen werden können. Bei Bedarf können Hinweise, dass ein Download erforderlich ist, neben den in der Konfigurationshierarchie gespeicherten Anzeigen platziert werden, wie z. B. durch die Platzierung eines blauen Dreiecks neben den betreffenden Symbolen der grafischen Anzeigesymbole.
  • Andererseits können grafische Anzeigen separat oder direkt unterschiedlichen Komponenten in der verfahrenstechnischen Anlage oder im Konfigurationssystem zugeordnet werden. Entsprechend der Darstellung in 24 können individuelle grafische Anzeigen insbesondere im Prozessgrafikabschnitt 734 unter dem Systemkonfigurationsabschnitt 734 [sic] platziert werden. Diese Anzeigen können in diesem Abschnitt platziert werden, indem sie beispielsweise im Bibliotheksabschnitt 702 ausgewählt und mit "Drag & Drop" auf den Abschnitt 734 verschoben werden. Selbstverständlich können auch andere Arten der Bewegung von grafischen Anzeigen in bestimmte Abschnitte der Hierarchie 730 verwendet werden. In jedem Fall könnten die grafischen Anzeigen im Abschnitt 734 beispielsweise Frontblendenanzeigen oder andere klassenbasierte oder nicht klassenbasierte Anzeigen umfassen, und ihr Download in alle Workstations in der Anlage oder in den vom Systemkonfigurationsabschnitt 706 abgedeckten Abschnitt der Anlage ist allgemein möglich.
  • Ein Benutzer kann jedoch Anzeigen aus dem Prozessgrafikabschnitt 734 heraus und in spezifische Unterabschnitte bewegen, um die Identität der Workstations (oder anderer Anzeigeeinrichtungen) im Prozesssteuersystem, das auf diese Anzeigen zugreifen kann, zu prüfen und um daher die Identität der Einrichtungen zu prüfen, auf denen diese Anzeigen verwendet werden können. Um eine spezifische Anzeige einem logischen oder physischen Anlagenabschnitt zuzuordnen, kann der Benutzer beispielsweise eine grafische Anzeige auswählen und die grafische Anzeige mittels "Drag & Drop" auf den spezifischen Abschnitt der Konfigurationshierarchie 730 ziehen, um dadurch die Zuordnung zwischen der grafischen Anzeige und den logischen und physischen Entitäten, denen die betreffende Anzeige zugeordnet werden soll, zu definieren. Die Auflösungstabelle für eine Anzeige kann auf der Grundlage des Abschnitts der Konfiguration, in dem eine Anzeige abgelegt oder zugeordnet wird, zum Zeitpunkt der Ausführung dieses Konfigurationsschritts automatisch eingetragen werden.
  • Beispielsweise können grafische Anzeigen aus dem Bibliotheksabschnitt 702 in den Prozessgrafikabschnitt 706 gezogen werden, um die Anzeige der Laufzeitumgebung zuzuordnen. Auch grafische Anzeigen beispielsweise im Prozessgrafikabschnitt 734 können in andere Abschnitte bewegt werden, wie z. B. in den Anzeigenabschnitt ("Displays") 750 des Bereichs Area_A (wodurch diese Anzeige spezifisch für die Entität und Funktionalität von Area_A wird, aber auf beliebigen Anzeigeeinrichtungen von Area_A allgemein verfügbar bleibt), oder in den Anzeigenabschnitt ("Displays") 754 des Bereichs Area_B usw. Entsprechend können grafische Anzeigen Unterabschnitten logischer Entitäten zugeordnet werden, wie z. B. dem als LOOP bezeichneten Steuerungsmodul (entsprechend der Angabe durch den Anzeigenordner ("Displays") 752), wodurch diese Anzeigen für diese logische Entität spezifisch werden und nur auf Vorrichtungen zur Verfügung stehen, die bei ihrer Ausführung oder gemäß ihrer Definition dieser Regelkreisfunktion zugeordnet sind. Zusätzlich können Anzeigen spezifischen Anzeigeeinrichtungen oder funktionellen Unterabschnitten von Anzeigeeinrichtungen zugeordnet werden, wie z. B. den von der Bedienerfunktion in der OperatorStation 762 oder den von der Simulationsfunktion 770 in der OperatorStation 762 definierten Unterabschnitten. Obwohl dies nicht spezifisch detailliert dargestellt ist, kann der Benutzer grafische Anzeigen einem Bereich, einer Zelle, einer Einheit, einem Einrichtungsmodul sowie unterschiedlichen Steuerungsabschnitten zuordnen, um die Art zu definieren, in der die grafischen Anzeigen in der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet und verwendet werden sollen.
  • Wenn eine grafische Anzeige einer logischen Entität wie einer Steuerungsstrategie, wie z. B. der durch eine Bereichsbestimmung wie Area_A oder Area_B definierten Entität, zugeordnet wird, wird die grafische Anzeige den physischen Schnittstellen (z. B. Workstations) zugeordnet, denen diese logischen Entitäten zugeordnet sind. Wenn eine Anzeige einer Einheit, einer Zelle oder einem Einrichtungsmodul zugeordnet ist, wird die Anzeige auf ähnliche Weise der Workstation oder anderen Schnittstelleneinrichtungen zugeordnet, denen die betreffende Einheit, Zelle oder Einrichtung zugeordnet ist.
  • Wenn ein Modul mehrere grafische Anzeigen umfasst, kann das Modul entsprechend der Definition von Rollenangaben, die den grafischen Anzeigen bei der Erzeugung der Anzeigen zugeordnet worden sind, die Rollen für diese Anzeigen definieren oder Rollen definieren, die jede einzelne der Anzeigen übernimmt. Der Zugriff auf die betreffenden grafischen Anzeigen in einer beliebigen Anzeigeeinrichtung kann anschließend der für die Anzeige definierten Rolle zugeordnet oder von ihr eingeschränkt werden. Falls eine grafische Anzeige ferner einem Bereich oder einem Modul zugeordnet ist, kann ein Verweis auf diese grafische Anzeige als eine grafische Anzeige im Anzeigeordner ("Displays") des dazugehörigen Bereichs oder Moduls erscheinen. Nachdem eine grafische Anzeige einem Bereich oder Modul zugeordnet worden ist, folgen die zu diesem Bereich oder Modul gehörenden Anzeigeverweise und damit die Anzeige selbst bei jeder Zuordnung oder Bewegung des Bereichs oder Moduls diesem Bereich oder Modul. Andererseits wird bei der Zuordnung eines Bereichs oder Moduls zu einer Workstation die zu dem betreffenden Bereich oder Modul gehörende Anzeige entsprechend der Definition durch die Rolle der Anzeige automatisch dem Bediener-Subsystem oder der Funktion der betreffenden Workstation zugeordnet. Selbstverständlich können individuelle grafische Anzeigen direkt dem Bediener-Subsystem einer Anzeigeeinrichtung zugeordnet werden, indem sie direkt in bzw. unter der bestimmten Schnittstelleneinrichtung oder dem Subsystem der Schnittstelleneinrichtung im physischen Netzwerkabschnitt 740 der Konfigurationshierarchie platziert werden.
  • Wie ersichtlich ist, können grafische Anzeigen somit individuellen Knoten, Steuerungsbereichen, Steuerungsmodulen, Prozessmodulen oder anderen logischen Steuerungsentitäten sowie individuellen Anzeigeeinrichtungen und deren Subsystemen zugeordnet werden, indem sie im Konfigurationsbildschirm 730 mittels "Drag & Drop" in jede dieser Entitäten gezogen werden. Selbstverständlich kann die gleiche grafische Anzeige bei Bedarf mehreren Stationen zugeordnet werden, und der Status jeder (heruntergeladenen oder nur zugeordneten) Anzeige kann durch ein Symbol angegeben werden, das für jeden Anzeigennamen in den verschiedenen Ordnern in der Hierarchie 730 bereitgestellt wird. Bei Bedarf können in der Hierarchie 730 andere Symbole verwendet werden, um anzugeben, dass grafische Anzeigen im Speicher gesperrt sind oder ob sie im virtuellen Speicher auf der Platte aufbewahrt werden können.
  • Allgemein ausgedrückt, setzen sich grafische Anzeigen zusammen aus Anzeigeinhalt (z. B. einem XAML-Script, das die Art definiert, in der die Anzeige optisch auf einem Anzeigebildschirm erscheint), lokalen Tabellen und Verweisen, die Verweise auf andere Anzeigen sowie auch Verweise auf Laufzeitparameter wie z. B. Steuerungsparameter usw., Verweise auf Anzeigesteuerungen, Laufzeit-Aliasnamen (von denen einige eine Routine binden können), lokale Tabellenverweise und globale Tabellenverweise sein können. Allgemein ausgedrückt, behandelt die Konfigurationsmaschine den grafischen Teil des grafischen Elements (der XAML) separat von den Verweisen, wodurch der Umgang mit grafischen Anzeigen und ihre Verwendung einfacher werden. Insbesondere kann das Konfigurationssystem eine grafische Anzeige während des Konfigurationsprozesses binden, indem die Verweise, die keine dynamischen Aliasnamen verwenden, auf der Grundlage der in der Konfigurationshierarchie ausgeführten Zuordnungen ausgefüllt werden. Wenn ein Benutzer beispielsweise eine grafische Anzeige aus dem Prozessgrafikabschnitt 734 oder aus dem Bibliotheksabschnitt 704 der Konfigurationshierarchie 730 in einen bestimmten Bereich oder ein Steuerungsmodul zieht, wird damit die Bindung in der Grafik automatisch ausgeführt, um die Verweise in der grafischen Anzeige an die spezifischen Elemente zu binden, die dem betreffenden Bereich oder Modul zugeordnet sind. Auf diese Weise kann der Download von Bindings auf der Grundlage der vom Benutzer durchgeführten Konfiguration automatisch ausgeführt werden, wodurch sich der zur Angabe dieser Bindings vom Benutzer manuell zu erbringende Arbeitsaufwand verringert.
  • Falls es beim Konfigurationsschritt nicht aufgelöste Bindings gibt, kann die Konfigurationsmaschine ferner den Benutzer auffordern, Informationen zur Auflösung der Bindings bereitzustellen, um z. B. die Bindings oder die Verweise zu ändern. Bei Bedarf können weiter Bulk-Edit-Tools zur Mehrfachbearbeitung verwendet werden, wie z. B. ein Tabellenkalkulationsprogramm wie Microsoft Excel®, um einen Konfigurationsingenieur beim Ausfüllen oder bei der Definition von Auflösungen oder Bindungsparametern während des Konfigurationsprozesses zu unterstützen. In jedem Fall füllen diese Konfigurationsschritte die mit Bezug auf 13 beschriebene Auflösungstabelle 208, wodurch die Verwendung der grafischen Anzeigen in einer Laufzeitumgebung möglich wird. Somit kann der Benutzer auf die allgemein gleiche Weise, die er mit Bezug auf die in der US-Publikationsnr. 2004/0199925 beschriebenen Prozessmodule einsetzt, Bindungen ausführen und grafische Anzeigen (und grafische Elemente) herunterladen.
  • Selbstverständlich kann der Benutzer oder der Konfigurationsingenieur die Zuordnung grafischer Anzeigen aufheben, indem er auf die grafische Anzeige klickt und die Zuordnung aus der Hierarchie 730 entfernt oder auf andere Weise ein Dialogfeld benutzt, um die Aufhebung der Zuordnung dieser grafischen Anzeige zu bewirken. Ferner kann ein Benutzer die Art einsehen, auf die eine bestimmte grafische Anzeige oder eine Gruppe grafischer Anzeigen zugeordnet wird, und diese Informationen können beispielsweise durch ein in 25 wiedergegebenes Dialogfeld 800 bereitgestellt werden. Das in 25 wiedergegebene Dialogfeld 800 gibt an, wo jede der Anzeigen verwendet wird (z. B. wird Displayl in einem als Area_A bezeichneten Anlagenbereich verwendet sowie in dem als Modi bezeichneten Steuerungsmodul), sowie die physische Station, der sie zugeordnet ist (z. B. ist Display1 einer als Oper1 bezeichneten Bedienerstation zugeordnet), und die Rolle, die die Anzeige übernimmt (z. B. ist Display1 bei jeder ihrer Verwendungen eine primäre Anzeige).
  • Es ist ersichtlich, das die Anzeigenrollen auch auf eine beliebige gewünschte Weise geändert werden können und dass die Rollen verwendet werden können, um einen Teilbereich des Konfigurationssystems anzugeben, dem die grafische Anzeige zugeordnet werden kann oder der die grafische Anzeige einsetzen kann, d. h. um die betreffende Funktion anzugeben. Grafische Anzeigen können bei Bedarf zur Übernahme mehrerer Rollen verwendet werden. Wenn ein Benutzer einen Bereich oder ein Modul bestimmter Art einer Workstation oder einer anderen Anzeigeeinrichtung zuordnet, werden, wie vorstehend erwähnt, selbstverständlich alle dem betreffenden Bereich oder anderen Modul zugeordneten Anzeigen ebenfalls dieser Workstation zugeordnet um sicherzustellen, dass die grafische Unterstützung für den betreffenden Bereich oder das andere Modul an der Workstation bereitgestellt wird. Wenn eine grafische Anzeige einer Workstation oder anderen Anzeigeeinrichtung zugeordnet ist, kann außerdem die grafische Anzeige auf der Grundlage der Rolle der betreffenden grafischen Anzeige, wie z. B. in Abhängigkeit davon, ob die grafische Anzeige eine Simulationsanzeige, eine Bedieneranzeige usw. ist, einem Subsystem der Workstation zugeordnet werden. Zusätzlich kann der Benutzer mittels "Drag & Drop" grafische Anzeigen auf bestimmte Subsysteme einer Workstation oder einer anderen Anzeigeeinrichtung ziehen, und falls die Rolle inkorrekt zugeordnet ist, kann das Konfigurationssystem ein Dialogfeld präsentieren, um dem Benutzer anzugeben, dass eine inkorrekte Zuordnung erfolgt, oder um dem Benutzer die Änderung der Rollen der grafischen Anzeige zu ermöglichen.
  • Nach der Ausführung korrekter bzw. gewünschter Zuordnungen unter Verwendung der Konfigurationsmaschine und der in 23 und 24 wiedergegebenen Konfigurationshierarchie 730 kann der Bediener einen reellen Download der grafischen Anzeigen ausführen, wodurch der physische Download der grafischen Anzeigen in die dafür vorgesehenen Bediener-Workstations entsprechend der Definition in der Konfigurationshierarchie 730 für die im Konfigurationssystem definierten Zwecke und Rollen bewirkt wird. Während dieses Downloads werden die Bindungen in den Anzeigen auf der Grundlage der Zuordnungen zu den Bereichen, Schleifen, Steuerungsmodulen, Prozessmodulen usw. sowie zu den Bediener-Workstations oder anderen Anzeigeeinrichtungen aufgelöst.
  • Bei Bedarf kann der (in 23 wiedergegebene) Suchergebnisabschnitt 708 der Konfigurationshierarchie einem Benutzer die Ausführung von Suchvorgängen nach beliebigen individuellen grafischen Anzeigen oder grafischen Elementen ermöglichen, die in grafischen Anzeigen in der gesamten verfahrenstechnischen Anlage oder im Konfigurationssystem verwendet werden. Insbesondere kann die Konfigurationsmaschine eine Suchmaschine umfassen, die bei Einsatz durch den Benutzer Suchvorgänge nach spezifischen grafischen Anzeigen oder grafischen Elementen ausführen und die Ergebnisse derartiger Suchvorgänge im Suchergebnisabschnitt 708 speichern kann, um für den Benutzer eine vollständige Auflistung der Einsätze beliebiger bestimmter grafischer Elemente oder grafischer Anzeigen bereitzustellen. Derartige Suchvorgänge sind zweckmäßig, um es Benutzern, die Änderungen vornehmen, zu ermöglichen einzusehen, welche grafische Anzeigen geändert werden müssen oder welche Downloads möglicherweise erforderlich sind, um diese Änderungen zu implementieren.
  • Nach der Implementierung können beliebige hier beschriebene Softwareelemente in einem beliebigen computerlesbaren Speicher gespeichert werden, wie z. B. auf einer Magnetplatte, einer Laser-Disk oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors usw. Entsprechend kann diese Software einem Benutzer, einer verfahrenstechnischen Anlage oder einer Bediener-Workstation unter Verwendung beliebiger bereits bekannter oder gewünschter Übergabeverfahren übermittelt werden, einschließlich beispielsweise einer computerlesbaren Platte oder eines anderen transportablen Computerspeichermechanismus, oder über einen Kommunikationskanal wie z. B. eine Telefonleitung, das Internet, das World Wide Web, beliebige andere LAN-Netzwerke (Local Area Network) oder WAN-Netzwerke (Wide Area Network) usw. (wobei diese Übergabe als der Bereitstellung derartiger Software über ein transportables Speichermedium gleichgestellt oder damit austauschbar angesehen wird). Ferner kann diese Software direkt ohne Modulation oder Verschlüsselung bereitgestellt werden, oder sie kann vor der Übertragung über einen Kommunikationskanal unter Verwendung beliebiger geeigneter Modulationsträgerfrequenzen und/oder Verschlüsselungsverfahren moduliert und/oder verschlüsselt werden.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezifische Beispiele beschrieben wurde, die lediglich der Veranschaulichung dienen und die Erfindung nicht einschränken sollen, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich, dass an den offenbarten Ausführungsformen Abänderungen, Hinzufügungen oder Streichungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • Zusammenfassung
  • Grafische Elemente und grafische Anzeigen werden zur Verwendung in einer Prozessumgebung zur Anzeige von Informationen zur Prozessumgebung, wie z. B. des aktuellen Zustands von Einrichtungen in einer verfahrenstechnischen Anlage, für einen oder mehrere Benutzer bereitgestellt. Die grafischen Elemente und Anzeigen können während der Konfiguration der verfahrenstechnischen Anlage verschiedenen logischen und physischen Elementen in der verfahrenstechnischen Anlage zugeordnet sein, und sie können zusammen mit anderen Konfigurationselementen, wie z. B. als Steuerroutinen, konfiguriert und in die Hardware in der verfahrenstechnischen Anlage heruntergeladen werden. Insbesondere können die grafischen Elemente und die grafischen Anzeigen in einer Bibliothek angelegt und gespeichert werden, und sie können anschließend durch die Zuordnung zu verschiedenen logischen oder physischen Entitäten in der Anlage konfiguriert werden. Während des Konfigurationsvorgangs können die grafischen Elemente und die grafischen Anzeigen an anderer Stelle in der Anlagenkonfiguration definierten Bereichen, Ausrüstungen, Prozessmodulen, Steuerroutinen oder Steuerungsstrategien der Anlage zugeordnet werden, oder sie können Schnittstellen oder Anzeigeeinrichtungen zugeordnet werden, um die Hardware zu definieren, auf der die grafischen Anzeigen zur Laufzeit ausgeführt werden, und um die Prozessentitäten zu definieren, an die diese Anzeigen zu Anzeigezwecken gebunden werden. Weiter kann jede der grafischen Anzeigen mit einer Rolle oder Funktionsbestimmung definiert werden, wie z. B. mit einer Bedieneransicht, einer Wartungsansicht usw., und diese Rollen können zur Definition des korrekten Zugriffs auf die grafischen Anzeigen und der korrekten Verwendung der grafischen Anzeigen in der Laufzeitumgebung verwendet werden.

Claims (42)

  1. Konfigurationssystem zur Verwendung in einer verfahrenstechnischen Anlage mit einer Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten, die zusammenwirken, um einen Prozess und eine Prozesssteuerung, die kommunikativ mit der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten verbunden ist, auszuführen, um eine Steuerungsroutine zur Steuerung des Betriebs der verfahrenstechnischen Anlage zu implementieren, wobei das Konfigurationssystem Folgendes umfasst: eine ausführbare grafische Anzeige, die Folgendes umfasst: eine oder mehrere optische Darstellungen zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, wenn die grafische Anzeige ausgeführt wird; einen Parameterspeicher, der für die Speicherung eines Werts eines Parameters eingerichtet ist; und einen Bindungsspeicher, der für die Speicherung eines Verweises zur kommunikativen Verbindung des Parameterspeichers an eine Datenquelle in der verfahrenstechnischen Anlage eingerichtet ist; eine Konfigurationsdatenbank, die eine Angabe der physischen und logischen Prozessentitäten und eine Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige speichert; und eine Konfigurationsmaschine, die einem Benutzer die Konfiguration des Betriebs der grafischen Anzeige über die in der Konfigurationsdatenbank erfolgende Zuordnung der grafischen Anzeige zu einer der Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten in der Konfigurationsdatenbank ermöglicht.
  2. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsmaschine einen im Bindungsspeicher zu speichernden Verweis auf der Grundlage der Identität derjenigen unter den physischen und logischen Prozessentitäten bestimmt, der die grafische Anzeige zugeordnet ist.
  3. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsdatenbank die Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige in einem Bibliotheksabschnitt mit der Angabe speichert, dass die ausführbare grafische Anzeige nicht an die Datenquelle in der verfahrenstechnischen Anlage gebunden ist, und wobei die Konfigurationsdatenbank die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten auf eine Weise speichert, die die Art angibt, auf die diese physischen und logischen Prozessentitäten in der verfahrenstechnischen Anlage konfiguriert werden.
  4. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Steuerungsroutine umfassen und wobei die Konfigurationsmaschine die Zuordnung der ausführbaren grafischen Anzeige zur Steuerungsroutine ermöglicht.
  5. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe eines Anlagenbereichs umfassen und wobei die Konfigurationsmaschine die Zuordnung der ausführbaren grafischen Anzeige zum Anlagenbereich ermöglicht.
  6. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Ausrüstungsentität umfassen und wobei die Konfigurationsmaschine die Zuordnung der ausführbaren grafischen Anzeige zur Ausrüstungsentität ermöglicht.
  7. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Anzeigeeinrichtung umfassen und wobei die Konfigurationsmaschine die Zuordnung der ausführbaren grafischen Anzeige zur Anzeigeeinrichtung ermöglicht.
  8. Konfigurationssystem nach Anspruch 7, wobei die Anzeigeeinrichtung ein funktionelles Subsystem umfasst und wobei die Konfigurationsmaschine die Zuordnung der ausführbaren grafischen Anzeige zum funktionellen Subsystem bzw. Untersystem der Anzeigeeinrichtung ermöglicht.
  9. Konfigurationssystem nach Anspruch 8, wobei die ausführbare grafische Anzeige eine Angabe einer der ausführbaren grafischen Anzeige zugeordneten Rolle umfasst und wobei die Konfigurationsmaschine die ausführbare grafische Anzeige entsprechend der Rolle, die der grafischen Anzeige zugeordnet ist, dem funktionellen Subsystem der Anzeigeeinrichtung zuordnet.
  10. Konfigurationssystem nach Anspruch 8, wobei das funktionelle Subsystem der Anzeigeeinrichtung ein Bedienersubsystem oder ein Wartungssubsystem oder ein Simulationssubsystem ist.
  11. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer ersten logischen Entität umfassen und wobei die Konfigurationsmaschine die ausführbare grafische Anzeige einer der ersten logischen Entität zugeordneten Anzeigeeinrichtung zuordnet, wenn die Konfigurationsmaschine die ausführbare grafische Anzeige der ersten logischen Entität zuordnet.
  12. Konfigurationssystem nach Anspruch 11, wobei die erste logische Entität ein Steuerungsbereich oder ein Steuerungsmodul ist.
  13. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die ausführbare grafische Anzeige eine Angabe einer der ausführbaren grafischen Anzeige zugeordneten Rolle umfasst und wobei die Konfigurationsmaschine die Verwendung der ausführbaren grafischen Anzeige entsprechend der Rolle ermöglicht, wenn sie der einen der physischen und logischen Prozessentitäten zugeordnet ist.
  14. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsdatenbank eine oder mehrere nicht zugeordnete, ausführbare grafische Anzeigen in einem Bereich der Konfigurationsdatenbank speichert und eine oder mehrere zugeordnete, ausführbare grafische Anzeigen in einem anderen Bereich der Konfigurationsdatenbank speichert.
  15. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsmaschine einen Bildschirm mit der Darstellung der Angaben der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten und der Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige erzeugt und wobei sie einem Benutzer die Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeige mittels des Ziehens der Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige zu einer der Angaben der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten und des Ablegens der Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige auf der einen Angabe aus den Angaben der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten ermöglicht.
  16. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsmaschine einen Bildschirm mit der Darstellung der Angaben der Vielzahl von physischen und logischen Prozessentitäten und der Angabe der ausführbaren grafischen Anzeige erzeugt und wobei sie eine Angabe erzeugt, dass die ausführbare grafische Anzeige in eine Anzeigeeinrichtung in der verfahrenstechnischen Anlage geladen werden muss, nachdem die ausführbare grafische Anzeige einer der physischen und logischen Prozessentitäten zugeordnet worden ist.
  17. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsdatenbank die ausführbare grafische Anzeige entsprechend einer für die ausführbare grafische Anzeige definierten Rolle speichert.
  18. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsdatenbank die visuellen Darstellungen der ausführbaren grafischen Anzeige separat von der Bindung der ausführbaren grafischen Anzeige verwaltet.
  19. Verfahren zur Konfiguration einer verfahrenstechnischen Anlage, um grafische Anzeigen zur Ausführung auf einer oder mehreren Anzeigeeinrichtungen in der verfahrenstechnischen Anlage einzuschließen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Definition einer oder mehrerer grafischer Anzeigen zur Verwendung in der verfahrenstechnischen Anlage; Speicherung einer Angabe von einer oder mehreren physischen oder logischen Prozessentitäten in einer Konfigurationsdatenbank; Speicherung einer Angabe der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen in der Konfigurationsdatenbank; und Freigabe bzw. Ermöglichung der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeige für einen Benutzer über die Zuordnung der Angaben der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen in der Konfigurationsdatenbank zu den Angaben der einen oder mehreren physischen und logischen Prozessentitäten in der Konfigurationsdatenbank.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Definition der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen die Definition einer ausführbaren grafischen Anzeige über die Identifizierung von einer oder mehreren visuellen Darstellungen für die Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung umfasst, wenn die eine ausführbare grafische Anzeige ausgeführt wird, sowie die Definition eines der einen ausführbaren grafischen Anzeige zugeordneten Parameters, wobei der Parameter während der Ausführung der einen ausführbaren grafischen Anzeige an die verfahrenstechnische Anlage gebunden wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Definition der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen die Definition der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen mit nicht an die verfahrenstechnische Anlage gebundenen Parametern umfasst, und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für einen Benutzer die Bindung der Parameter in der einen oder den mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen an eine oder mehrere physische und logische Prozessentitäten in der verfahrenstechnischen Anlage umfasst.
  22. Verfahren nach Anspruch 21 einschließlich der Speicherung der Angaben der ausführbaren grafischen Anzeigen in einem Bibliotheksabschnitt mit der Angabe, dass die ausführbaren grafischen Anzeigen nicht an Datenquellen in der verfahrenstechnischen Anlage gebunden sind, und der Speicherung der Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten in der Konfigurationsdatenbank auf eine Weise, die die Art angibt, auf die diese physischen und logischen Prozessentitäten in der verfahrenstechnischen Anlage konfiguriert wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Steuerungsroutine umfassen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Möglichkeit seitens des Benutzers einschließt, eine der ausführbaren grafischen Anzeigen der Steuerungsroutine zuzuordnen.
  24. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe eines Anlagenbereichs umfassen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Möglichkeit seitens des Benutzers einschließt, eine der ausführbaren grafischen Anzeigen dem Anlagenbereich zuzuordnen.
  25. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Ausrüstungsentität umfassen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Möglichkeit seitens des Benutzers einschließt, eine der ausführbaren grafischen Anzeigen der Ausrüstungsentität zuzuordnen.
  26. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Anzeigeeinrichtung umfassen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Möglichkeit seitens des Benutzers einschließt, eine der ausführbaren grafischen Anzeigen der Anzeigeeinrichtung zuzuordnen.
  27. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Angaben der physischen und logischen Prozessentitäten eine Angabe einer Anzeigeeinrichtung mit einem oder mehreren funktionellen Subsystemen umfassen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Möglichkeit seitens des Benutzers einschließt, eine der ausführbaren grafischen Anzeigen einem der funktionellen Subsysteme der Anzeigeeinrichtung zuzuordnen.
  28. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ferner die Möglichkeit für den Benutzer umfasst ist, einer oder mehreren der ausführbaren grafischen Anzeigen eine Rolle zuzuordnen und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Verwendung der Rolle von einer der ausführbaren grafischen Anzeigen einschließt, um die eine der ausführbaren grafischen Anzeigen in der verfahrenstechnischen Anlage zuzuordnen.
  29. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Speicherung einer Angabe zu einer oder mehreren physischen und logischen Prozessentitäten in einer Konfigurationsdatenbank die Speicherung einer Angabe einer ersten logischen Entität in der Konfigurationsdatenbank umfasst, und wobei die Freigabe der Konfiguration des Betriebs der ausführbaren grafischen Anzeigen für den Benutzer die Zuordnung von einer der ausführbaren grafischen Anzeigen zu einer der ersten logischen Entität zugeordneten Anzeigeeinrichtung einschließt, wenn die eine der ausführbaren grafischen Anzeigen der ersten logischen Entität zugeordnet ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die erste logische Entität ein Steuerungsbereich oder ein Steuerungsmodul ist.
  31. Verfahren nach Anspruch 19 einschließlich der Speicherung von einer oder mehreren nicht zugeordneten ausführbaren grafischen Anzeigen in einem Abschnitt der Konfigurationsdatenbank und der Speicherung von einer oder mehreren zugeordneten ausführbaren grafischen Anzeigen in einem anderen Abschnitt der Konfigurationsdatenbank auf der Grundlage der Art, in der die zugeordneten ausführbaren grafischen Anzeigen den Angaben der einen oder mehreren physischen und logischen Prozessentitäten in der Konfigurationsdatenbank zugeordnet sind.
  32. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ferner die Erzeugung eines Konfigurationsbildschirms mit der Darstellung der Angaben der Vielzahl der physischen und logischen Prozessentitäten sowie der Angaben der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst ist, sowie die Erzeugung einer Angabe, dass eine der ausführbaren grafischen Anzeigen in eine Anzeigeeinrichtung in der verfahrenstechnischen Anlage geladen werden muss, nachdem die eine der ausführbaren grafischen Anzeigen einer der physischen und logischen Prozessentitäten zugeordnet ist.
  33. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ferner die Speicherung von einer der ausführbaren grafischen Anzeigen entsprechend einer für die eine der ausführbaren grafischen Anzeigen definierten Rolle umfasst ist.
  34. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ferner die Definition von jeder der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst ist, um visuelle Darstellungen zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung einzuschließen, wenn die ausführbare grafische Anzeige ausgeführt wird, und um Bindungen an eine oder mehrere Datenquellen in der verfahrenstechnischen Anlage einzuschließen, und wobei die Verwaltung der visuellen Darstellungen der ausführbaren grafischen Anzeigen separat von den Bindungen der ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst ist.
  35. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ferner der Download bzw. das Laden der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen gemäß der Art umfasst ist, in der die Angaben der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen den Angaben der einen oder mehreren physischen oder logischen Prozessentitäten in der Konfigurationsdatenbank zugeordnet sind.
  36. Verfahren zur Verwendung ausführbarer grafischer Anzeigen in einer Prozessumgebung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugung einer oder mehrerer ausführbarer grafischer Anzeigen, um eine oder mehrere visuelle Darstellungen und einen oder mehrere an Datenquellen in der verfahrenstechnischen Anlage zu bindende Parameter zu umfassen; Speicherung einer Rolle für jede der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen; und Zuordnung der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen zu Anzeigeeinrichtungen entsprechend den für die eine oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen definierten Rollen.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei ferner der Download der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen entsprechend der Art, in der die eine oder die mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen den Anzeigeeinrichtungen zugeordnet ist bzw. sind, umfasst ist.
  38. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Speicherung einer Rolle für jede der ausführbaren grafischen Anzeigen die Speicherung einer Bedienerschnittstellen-Rolle für eine der ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst.
  39. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Speicherung einer Rolle für jede der ausführbaren grafischen Anzeigen die Speicherung einer Wartungsschnittstellen-Rolle für eine der ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst.
  40. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Speicherung einer Rolle für jede der ausführbaren grafischen Anzeigen die Speicherung einer Simulationsschnittstellen-Rolle für eine der ausführbaren grafischen Anzeigen umfasst.
  41. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Zuordnung der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen zu Anzeigeeinrichtungen die Zuordnung der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen zu einem oder mehreren funktionellen Subsystemen der Anzeigeeinrichtungen entsprechend den für die eine oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen gespeicherten Rollen umfasst.
  42. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Zuordnung der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen zu Anzeigeeinrichtungen die Zuordnung der einen oder mehreren ausführbaren grafischen Anzeigen zu einer Anzeigeeinrichtung entsprechend der den betreffenden Anzeigeeinrichtungen zugeordneten Ausrüstung umfasst.
DE112005001040T 2004-05-04 2005-05-04 Grafikintegration in eine Prozesskonfigurations- und Steuerumgebung Pending DE112005001040T5 (de)

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