具有视觉编码的趋势曲线图的技术设施的控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种具有权利要求1的特征的技术设施的控制系统，该控制系统具有至少一个操作员站服务器和操作员站客户端。


背景技术：

2.过程工程设施的自动化的一个目标是在其最佳工作点运行它们。为了检查相应的工作点，已经建立了所谓的xy趋势或散布图。在这些xy趋势图中，两个(方法技术的)过程测量值被可视化为具有相同时基的二元组和模板特征曲线。例如，这两个过程测量可以是涡轮机的压力和温度。此外，还可以显示二元组的历史进程，以便能够跟踪二元组工作点的趋势。
3.在图1中示出了根据现有技术的示例性的散布图1，其具有沿y轴的压力p和沿x轴的流量q，用于检查具有模板特征曲线2的混合器的二元组压力/流量的最佳工作点a1，a2，a3。箭头p1，p2表示工作点a1，a2，a3的历史进程。从图1中可以看出，散布图1从方法技术的角度来看是无上下文的，也就是说，仅以相同的时基示出过程值(p和q)的值-缺少有关有效性和上下文的重要信息。然而，这些将非常有助于相关技术设施的操作员对工作点a1，a2，a3的有效优化。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种用于技术设施的控制系统，该控制系统使得技术设施的操作者更简化和更高效地优化技术设施的工作点。
5.上述目的通过具有权利要求1的特征的技术设施的控制系统来实现。控制系统具有至少一个操作员站服务器和操作员站客户端，其中，操作员站服务器具有用于将图像信息输出至操作员站客户端的可视化服务。操作员站服务器被设计用于根据属于技术设施的第一技术对象的第一测量值和属于技术设施的第二技术对象的第二测量值生成散布图，其中至少一个工作点在散布图中可视化。此外，操作员站服务器被设计用于，借助于可视化服务将具有工作点的散布图传输至操作员站客户端。
6.根据本发明的控制系统的特征在于，其被设计为向至少一个工作点设有视觉编码，该视觉编码基于属于至少一个工作点的第一测量值和第二测量值的警报状态和/或质量状态生成。
7.技术设施可以是来自过程工业的设施，例如化学、制药、石化工厂或来自食品和饮料行业的设施。这也包括生产行业的任何设施，例如生产汽车或各种商品的工厂。适合于实施根据本发明的方法的技术设施也可以来自能源生产领域。用于产生能量的风力涡轮机，太阳能设施或发电厂也包括在术语技术设施中。
8.这些设施分别都有控制系统或至少一个计算机辅助模块，用于控制和调节正在进行的过程或生产。在本上下文中，控制系统被理解为计算机辅助的技术系统，其包括用于显示、操作和管理诸如制造或生产工厂的技术系统的功能。除了本案提供的操作员站服务器
和操作员站客户端之外，控制系统还可以包括用于确定测量值的传感器和各种执行器。此外，控制系统可以具有用于控制执行器或传感器的所谓的过程相关组件。此外，控制系统可以具有用于工程化的机构等。术语控制系统还包括针对更复杂的法规和系统的其他计算单元用于数据存储和数据处理。
9.在本文中，“操作员站服务器”被理解为集中记录操作和监控系统的数据以及通常记录技术设施的控制系统的警报和测量值存档并提供给用户(所谓的操作员)的服务器。该操作员站服务器通常产生与技术设施的自动化系统的通信连接，并将技术设施的数据转发到所谓的操作员站客户端，其用于操作和监控技术设施的各个功能元件的运行。
10.操作员站服务器可以具有客户端功能，以便访问其他操作员站服务器的数据(存档、消息、标签、变量)。由此，在该操作员站服务器上的技术设施的运行的图像可以与其他操作员站服务器(服务器-服务器通信)的变量组合。操作员站服务器可以是但不限于siemens的simatic pcs7工业工作站服务器。
11.操作员被理解为技术设施的人工操作员。操作员借助于特殊的用户界面与技术设施或其控制系统交互并控制技术设施的特殊的技术功能。为此，操作员可以使用控制系统的操作和监控系统(操作员站客户端与操作员站服务器连接)。
12.技术对象被理解为可以集成到更高控制级别的封闭的技术单元。这样的技术对象例如可以是多个测量点的组合或工业设施的较大的设施部分。但是，技术对象不必来自工业设施领域，例如也可以是汽车、船舶或类似物的马达模块。
13.根据本发明，控制系统被设计用于为至少一个工作点设有视觉编码，该视觉编码基于属于至少一个工作点的第一测量值和第二测量值的警报状态和/或质量状态生成。通过可以立即显示警报状态和/或质量状态，操作员可以在操作技术设施的情况下直接得到与优化工作点的重要性相关的直接陈述。通过根据本发明的控制系统可以显著提高工作点的优化的效率。
14.视觉编码可以包括颜色编码和/或形状编码，以便特别有效地显示警报状态和/或质量状态。例如，在示图中示出的工作点的白色表示警报状态“无警报”，黄色表示警报状态“中等警报”，红色表示警报状态“严重警报”。工作点例如可以具有“良好”质量状态的方形，“中等”质量状态的“三角形”和“差”质量状态的菱形。操作员由此可以明显更容易和更快速地检测编码和底层状态并相应地做出反应。
15.在本发明的优选的改进方案的范畴中，散布图可以切换为时间连续的示图，其中，控制系统被设计用于在时间连续的示图中时间连续地显示第一测量值、第二测量值和属于这两个测量值的至少一个工作点，并且其中，控制系统被设计用于，为时间连续的示图中的至少一个工作点设有视觉编码，该视觉编码基于属于至少一个工作点的第一测量值和第二测量值的警报状态和/或质量状态生成。
16.通过由散布图转换为时间连续的示图的可能性，可以更快地确定特定的警报状态和/或质量状态的原因。在这方面，参考实施例的描述(尤其是图3)，其中该特征值的优点是显而易见的。
17.本发明的上述特性，特征和优点以及实现它们的方式结合下面对实施例的描述将变得更清楚和易懂，这些实施例将结合附图进行更详细的解释。
附图说明
18.图中示出：
19.图1示出了根据现有技术的散布图；
20.图2示出了根据本发明的控制系统的散布图；
21.图3示出了根据本发明的控制系统的时间连续的示图；以及
22.图4示出了根据本发明的控制系统的一部分的示意图。
具体实施方式
23.图2示出了与图1基本相同的散布图1。与根据图1本身已知的散布图1不同，在散布图1中示出了两个工作点a4、a5，其分别具有一个视觉编码，这些视觉编码基于属于至少一个工作点的第一测量值和第二测量值的警报状态和/或质量状态生成。工作点a4在图2中具有特定的颜色(此处用阴影表示)，该颜色与无警报的工作点a1的颜色不同，并指示以工作点a4为基础的(过程)测量值的警报的存在。除了与工作点a1不同的颜色(同样由阴影表示)之外，第二工作点a5具有与其他两个工作点a1、a4不同的形状(与工作点a1、a4的矩形形状不同，工作点a5具有三角形的形状)。这种不同表明，基于工作点的(过程)测量值的特定质量的存在。
24.由于在散布图1中为测量值对分别分配工作点a1、a2、a3、a4、a5，所以工作点a1、a2、a3、a4、a5是聚合值。关于质量状态或警报状态(测量值p或测量值q)的实际来源的信息不能从散布图1的视图中推断出来(参见图2)。控制系统因此可以在散布图1与时间连续的示图3之间具有动态切换功能，其中，后者在图3中示出。
25.在图3中在绘图平面的上部延伸的曲线4对应于图2中(过程)测量值p的时间连续的示图。在图3中在绘图平面的下部延伸的曲线5对应于图2中的(过程)测量值q的时间连续的示图。从图3可以看出，(过程)测量值p是图2中最新的工作点a5的劣质的质量代码(用三角形表示)的原因。此外可以直接看出，变化的警报状态的原因(用阴影表示的不同颜色)可以在(过程)测量值p中找到。
26.在时间连续的示图中(图3)，可以选择一个定义的历史区域，应该为该历史区域检查历史工作点a1、a2、a3、a4、a5。
27.图4示出了过程设施的根据本发明的控制系统6的一部分。控制系统6包括操作系统的服务器或操作员站服务器7和相关的操作员站客户端8。操作员站服务器7和操作员站客户端8经由终端总线9相互连接，并且与控制系统7的其他未示出的组件连接，例如与工程系统服务器或过程数据存档连接。
28.在操作和监控的上下文中，用户或操作员可以借助终端总线9通过操作员站客户端8访问操作员站服务器7。终端总线9例如可以设计为工业以太网，但不限于此。
29.操作员站服务器7具有与设施总线11连接的设备接口10。在此，操作员系统服务器7可以与控制系统6的自动化设备12通信。设施总线11例如可以设计为工业以太网，但不限于此。自动化设备12又与至少一个第一技术对象13和第二技术对象14连接。此外，自动化设备12可以连接到任何数量的其他子系统(未示出)处。
30.可视化服务15集成在操作员站服务器7中，经由该可视化服务15可以实现将(可视化)数据传输至操作员站客户端8处。此外，操作员站服务器7具有过程设施的过程映像16
(过程图像)。
31.作为可视化服务15的一部分的趋势服务17计算在散布图1中所示的各个工作点a1、a2、a3、a4、a5的质量状态和警报状态的聚合(参见图2和图3)。在此，趋势服务17访问存储在过程映像16中的过程对象18、19。这些过程对象又被分配给第一技术对象13或第二技术对象14，并且除其他外包括源自两个技术对象13、14的(过程)测量值。单独的警报服务20计算两个过程对象18、19(或相关的过程测量值)中的每一个在当前时间点具有的警报状态，并且存储该信息以供趋势服务17在过程映像16中进一步使用。在工作点a1、a2、a3、a4、a5中用于聚合的质量状态可以直接从相应的过程测量值的关联值中获取。
32.测量值的质量在此会受到不同层级的影响：
[0033]-在现场，例如当检测到断线时；
[0034]-在自动化设备13中，当与现场的连接断开时；
[0035]-在操作员站服务器7中，当与自动化设备13的连接中断时。
[0036]
测量值的质量等级通常是标准化的并且由控制系统6的不同组件分配。操作员无法影响质量状态，其只能将质量状态显示出来。质量状态例如可以表示为等级“好”(一切正常)，“不确定”(“较长时间没有值更新”)和“坏”(长时间没有收到更新/确定断线/确定连接故障)。
[0037]
趋势服务17还提供前述散布图1与时间连续的示图3之间的切换功能。
[0038]
尽管已通过优选的实施例和附图详细说明和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例限制，并且本领域技术人员可以在不背离本发明的保护范围的情况下从中推导出其他变型。