DE102010036511A1

DE102010036511A1 - Prozesssteuerungssystem mit integrierten externen Datenquellen

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Publication number: DE102010036511A1
Application number: DE102010036511A
Authority: DE
Inventors: Christopher Austin J. Felts; Mark Round Rock Nixon; Neil Austin J. Peterson; Cindy Georgetown A. Scott; Terrence Round Rock L. Blevins; Trevor Austin D. Schleiss
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-02-24
Also published as: US8155761B2; JP2011028752A; CN101963799B; GB201012223D0; CN101963799A; JP5634151B2; US20110022187A1; GB2472141B; GB2472141A; GB2472141B8

Abstract

Die Erfindung offenbart Verfahren und Systeme zur Integration externer und/oder Unternehmensdaten in ein Prozesssteuerungssystem. Eine Benutzerschnittstelle kann bereitgestellt sein, um das Durchsuchen und die Auswahl eines Datenelements von einer externen und/oder Unternehmensdatenquelle zu ermöglichen. Das ausgewählte Datenelement kann in Zusammenhang mit einer Prozesssteuerungseinheit stehen. Bei der Laufzeit kann unabhängig von einer Konfiguration der Prozesssteuerungseinheit ein externer Datenintegrationsserver oder ein Vorgang eines externen Datenintegrationsservices an einem Prozesssteuerungs-Computergerät regelmäßig mit der Datenquelle kommunizieren, um einen aktualisierten, aktuellen Wert und einen aktualisierten, aktuellen Zustand für das ausgewählte Datenelement zur Verwendung durch die Prozesssteuerungseinheit zu erhalten. Der externe Datenintegrationsserver und/oder der externe Datenintegrationsservice kann den Zugang zu externen/Unternehmensdaten über die Prozessteuerungseinheiten konsolidieren, die Kommunikationen zwischen verschiedenen Datenquellen optimieren und einen Zustand der Kommunikation mit jeder der verschiedenen Datenquellen aufrechterhalten.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Integration von Daten aus externen Drittdatenquellen und/oder Unternehmensdatenquellen in ein Prozesssteuerungssystem.
STAND DER TECHNIK
Prozesssteuerungssysteme, wie sie in chemischen, Petroleum- oder anderen Chargen-, kontinuierlichen und/oder Hybridprozessen verwendet werden, enthalten normalerweise ein oder mehrere Steuergeräte sowie Eingabe-/Ausgabe-(E/A)-Geräte, die zumindest mit einer Wirt- oder Bedienerarbeitsstation und mit einem oder mehreren Feldgeräten über analoge, digitale oder kombinierte analoge/digitale Busse in Kommunikationsverbindung stehen. Die Feldgeräte, die z. B. Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter und Kontaktgeber (z. B. Temperatur-, Druck- und Flussratensensoren) sein können, führen Funktionen innerhalb eines Prozesses aus, wie z. B. das Öffnen oder Schließen der Ventile sowie das Messen der Prozessparameter. Die Prozesssteuergeräte empfangen dazu Signale, die beispielhaft für die von den Feldgeräten vorgenommenen Prozessmessungen sind und/oder weitere Informationen bezüglich der Feldgeräte, verwenden diese Informationen zur Implementierung einer Steuerungsroutine und erzeugen dann Steuersignale, die über die Busse oder über andere Kommunikationsleitungen an die Feldgeräte gesandt werden, um den Betrieb des Prozesses zu steuern. Auf diese Weise können die Prozesssteuergeräte Steuerstrategien unter Anwendung der Feldgeräte über die Busse und/oder über die anderen Kommunikationsverknüpfungen ausführen und koordinieren, indem die Feldgeräte gegenseitig in Kommunikationsverbindung gebracht werden.
Manche Prozesssteuerungssysteme erfordern Daten aus externen Quellen eines Unternehmens, von dem das Prozesssteuerungssystem ein Teil ist. Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, kann sich eine externe Datenquelle außerhalb eines Zugangsschutzsystems des Prozesssteuerungssystems befinden. Ein spezifisches Prozessteuerungssystem muss z. B. einen aktuellen Marktwert eines Erzeugnisses von einer Aktienmarkt-Datenbank erhalten oder das spezifische Prozesssteuerungssystem muss eventuell Zugang auf externe Daten von einem OPC-Server für ein bestimmtes Gerät erhalten. Normalerweise ist die Konfiguration und Integration dritter oder externer Datenquellen in ein Prozesssteuerungssystem eine separate, eigenständige Aufgabe aus der Konfiguration des Prozesssteuerungssystems selbst. Jede Arbeitsstation oder jedes Steuergerät, das externe oder Drittdaten benötigt, kann eine separate Konfiguration für jede externe oder Drittdateiquelle erfordern.
Manche Prozesssteuerungssysteme benötigen Daten aus Quellen, die im Unternehmen enthalten sind, von dem das Prozesssteuerungssystem zwar ein Teil ist, sich jedoch extern des Prozesssteuerungssystems selbst befindet. Normalerweise, aber nicht notwendigerweise, kann sich eine Unternehmensdatenquelle außerhalb eines Zugangsschutzsystems des Prozesssteuerungssystems befinden. Bei einer Ausführungsform benötigt ein beliebiges Prozesssteuerungssystem eventuell Unternehmensdaten von einem weiteren Prozesssteuerungssystem, das im Besitz der gleichen Mutterfirma steht oder von dieser betrieben wird. Bei weiteren Beispielen erfordert das beliebige Prozesssteuerungssystem Zugang zu den auf einem Server eines Sub-Unternehmers oder einer ähnlichen Einheit gespeicherten Unternehmensdaten, mit denen der Besitzer oder Betreiber des Prozesssteuerungssystems einen Vertrag zur Durchführung einer Aufgabe hat. Solche Unternehmensdatenquellen müssen ebenfalls in das Prozesssteuerungssystem in einer ähnlichen Weise von externen Datenquellen konfiguriert werden, wie z. B. durch die Anwendung separater, eigenständiger Aufgaben. In manchen Fällen kann eine Unternehmensdatenquelle ebenfalls eine externe Datenquelle sein.
Eine Vielzahl von Arbeitsstationen, Steuergeräten und externen Datenquellen, die in Zusammenhang mit einer Prozesssteuerungsanlage stehen, auch wenn diese separate Konfigurationen für jede externe und Unternehmensdatenquelle umfassen, kann jedoch rasch schwerfällig, kostspielig und lästig werden. Die separaten Konfigurationen können es z. B. jeweils erforderlich machen, dass Unterstützungsapplikationen entwickelt und getestet werden. Die separaten Konfigurationen müssen möglicherweise unabhängig vom Prozesssteuerungssystem geführt werden und können potenzielle Probleme mit der Versionskompatibilität einbringen. Weiterhin können die separaten Konfigurationen für externe und/oder Unternehmensdatenquellen in separaten Datenbanken gespeichert werden, was zu einem zusätzlichen Kosten-, Zeit- und Ressourcenaufwand für eine zusätzliche Datenbankverwaltung und -wartung führt. Falls neue externe oder Unternehmensdaten vom Prozesssteuerungssystem nach der Konfiguration erforderlich sind, kann zusätzlich das Hinzufügen der neuen externen oder Unternehmensdaten zu einer potenziellen Unterbrechung des existierenden Datentransfers führen.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein externes/Unternehmensdatenquellen-Integrationssystem (EDIS) zum Einsatz in einem Prozessteuerungssystem beschrieben. Das EDIS kann externe Daten, Unternehmensdaten oder sowohl externe als auch Unternehmensdaten bedienen. Das externe/Unternehmensdatenquellen-Integrationssystem kann einen externen Datenintegrationsserver enthalten, der durch ein oder mehrere Prozessteuerungs-Computergeräte zugänglich ist, die in Kommunikation mit dem Prozessteuerungssystem stehen sowie einen externen Datenintegrations-Serviceresidenten an dem einen oder den mehreren Prozessteuerungs-Computergeräten. Der externe Datenintegrationsserver und jeder Vorgang des externen Datenintegrationsservices kann als eine konsolidierte Stelle dienen, an welcher verschiedene Prozesssteuerungs-Computergeräte externe und/oder Unternehmensdaten abfragen können. Der externe Datenintegrationsserver und jeder Vorgang des externen Datenintegrationsservices kann aktiviert werden, um Kommunikationen mit externen und/oder Unternehmensdatenquellen einzurichten, aktuelle Werte und aktuelle Zustände der Datenelemente von den externen und/oder Unternehmensquellen zu empfangen und stellen die aktuellen Werte und Zustände an Prozesssteuerungseinheiten im Prozesssteuerungssystem bereit. Die externen und/oder Unternehmensdatenelemente können Echtzeit-, historische, Transaktions- oder andere Arten von Daten enthalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der externe Datenintegrationsserver aktiv und die Vorgänge des externen Datenintegrationsservices untätig sein. Falls der externe Datenintegrationsserver nicht verfügbar wird, können ein oder mehrere Vorgänge des externen Datenintegrationsservices aktiv werden. Prozesssteuerungseinheiten, die externe und/oder Unternehmensdaten erfordern, können dann mit einem Vorgang des externen Datenintegrationsservices an deren entsprechendem Prozesssteuerungs-Computergerät oder mit einem Vorgang des externen Datenintegrationsservices an einem beliebigen verfügbaren Prozesssteuerungs-Computergerät über eine Schnittstelle verbunden werden, um aktuelle Werte der Datenelemente zu erhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur Integration von Daten in ein Prozesssteuerungssystem offenbart. Das Verfahren kann es einem Benutzer ermöglichen, eine externe oder Unternehmensdatenquelle und ein durch die externe oder Unternehmensdatenquelle bereitgestelltes Datenelement auszuwählen. Das ausgewählte Datenelement kann zur Verwendung mit einer Prozessteuerungseinheit erwünscht sein. Während der Laufzeit können ein aktueller Wert sowie weitere Informationen für das ausgewählte Datenelement empfangen, gewartet und an die Prozesssteuerungseinheit bereitgestellt werden. Eine Verwendung des aktuellen Werts kann auf dem aktuellen entsprechenden Zustand der externen oder Unternehmensdatenquelle und/oder auf einem Kommunikationszustand zwischen der externen oder Unternehmensdatenquelle und dem Prozesssteuerungssystem basieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung werden Ausführungsformen eines Verfahrens zur Integration externer Daten in ein Prozesssteuerungssystem beschrieben. Das Verfahren kann einen externen Datenintegrationsserver und einen Vorgang eines externen Datenintegrationsservices an einer Arbeitsstation des Prozesssteuerungssystems bereitstellen. Das Verfahren kann eine Abfrage von einer Prozesssteuerungseinheit für einen aktuellen externen Datenwert aus einer externen oder Unternehmensdatenquelle empfangen, den aktuellen externen Datenwert vom externen Datenintegrationsserver oder vom Vorgang des externen Datenintegrationsservices abrufen und den aktuellen externen Datenwert an die Prozesssteuerungseinheit bereitstellen. Der externe Datenintegrationsserver und der Vorgang des externen Datenintegrationsservices können mit der externen Datenquelle kommunizieren, um einen aktualisierten externen Datenwert und einen aktualisierten Zustand zu erhalten. Die Kommunikation kann unabhängig von einer beliebigen Interaktion mit oder unter Anleitung von der abfragenden Prozesssteuerungseinheit stattfinden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Unternehmenssystems, einschließlich eines Prozesssteuerungssystems und weiterer Unternehmensdatenquellen;
1B stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm des Unternehmenssystems von 1A das, das in Kommunikation mit externen Datenquellen steht;
2A stellt eine Ausführungsform eines externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems (EDIS) in einem Prozesssteuerungssystem dar;
2B stellt eine Ausführungsform eines externen Datenobjekts im EDIS von 2A dar;
3 stellt eine weitere Ausführungsform eines externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems (EDIS) in einem Prozesssteuerungssystem dar;
4 ist eine beispielhafte Bildschirmabbildung eines Browserfensters in einem Prozesssteuerungssystem, das integrierte externe und Unternehmensdatenquelle darstellt;
5 ist ein Beispiel einer Form in einem Prozesssteuerungssystem, die verwendet werden kann, um Konfigurationsmerkmale für einen Webservice zu belegen, der externe und/oder Unternehmensdaten an das Prozesssteuerungssystem bereitstellt; und
6 ist ein beispielhaftes Verfahren der Integration externer und/oder Unternehmensdaten in ein Prozesssteuerungssystem.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1A ist ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Unternehmenssystems 10, einschließlich einer Vielzahl an Unternehmensdatenquellen 12, 14, 16 und 18, die gegenseitig über ein Netzwerk 20 in Kommunikationsverbindung stehen können. Das Netzwerk 20 kann ein öffentliches Netzwerk, ein privates Netzwerk oder eine Kombination aus öffentlichen und privaten Netzwerk(en) sein. Bezüglich der Vielzahl an Unternehmensdatenquellen 12, 14, 16 und 18 kann das Netzwerk 20 lokal, entfernt oder eine Kombination von lokalen und entfernten Netzwerk(en) sein. Jede der Unternehmensdatenquellen 12–18 kann eine entsprechende Netzwerkschnittstelle 22, 24, 26 und 28 enthalten, die es den Unternehmensdatenquellen 12–18 ermöglichen kann, mit jeder weiteren (und/oder mit weiteren Datenquellen oder Services, die in Kommunikationsverbindung zum Netzwerk 20 stehen) über das Netzwerk 20 unter Anwendung entsprechender Kommunikationsverknüpfungen 30, 32, 34 und 36 zu kommunizieren. Jede der Kommunikationsverknüpfungen 30, 32, 34 und 36 kann eine verdrahtete oder eine drahtlose Kommunikationsverknüpfung sein. In der Tat kann jede der Kommunikationsverknüpfungen 30, 32, 34 und 36 jede beliebige bekannte oder erwünschte Netzwerktechnologie einsetzen.
Das in 1A dargestellte Unternehmenssystem 10 kann in Zusammenhang mit einer bestimmten Geschäftseinheit oder einem Anteil oder Anteilen einer bestimmten Geschäftseinheit stehen. Alternativ kann das Unternehmenssystem 10 in Zusammenhang mit einer Vielzahl von Geschäftseinheiten stehen, die z. B. durch ein gemeinsames Geschäftsziel oder eine Vereinbarung verwandt sind. In jedem Fall können die Unternehmensdatenquellen 12–18 (sowie weitere Elemente oder Bestandteile des Unternehmenssystems 10, von denen manche zu Zwecken der Klarheit nicht gezeigt werden) des Unternehmenssystems 10 geografisch verteilt sein. Beispielsweise können sich manche der Unternehmensdatenquellen 12–18 innerhalb einer einzigen physikalischen Anlage oder eines Geländes befinden, während weitere der Unternehmensdatenquellen 12–18 geografisch entfernt sein können, wie z. B. in verschiedenen Bundesstaaten oder Ländern.
Jede der Unternehmensdatenquellen 12–18 kann eine oder mehrere Anwendungen, Systeme, Services, etc. umfassen. Die Unternehmensdatenquellen 12–18 können z. B. eine beliebige Kombination von Prozesssteuerungssystemen, Finanz- oder Geschäftsverwaltungssystemen, Herstellungssystemen, Wartungssystemen, Diagnostiksystemen, etc. sein, die alle bevorzugt, jedoch nicht unbedingt notwendigerweise, Informationen über Prozesssteuerungsaktivitäten (oder die bei der Steuerung und/oder Bewertung derselben nützlich sein können) innerhalb des Unternehmenssystems 10 enthalten. Jede der Unternehmensdatenquellen 12–18 kann unter Anwendung eines Personalcomputers, einer Arbeitsstation, eines tragbaren Computergeräts, eines Servers, eines gleichrangigen Knotenpunkts oder einem beliebigen geeigneten Computersystem oder Prozessor implementiert werden, der in der Lage ist, eine oder mehrere in einem Speicher oder einem anderen Datenspeichergerät, das damit in Zusammenhang steht, gespeicherte Softwareroutinen auszuführen. Weiterhin kann jede der Unternehmensdatenquellen 12–18 eine oder mehrere Anwendungen enthalten, die Funktionen durchführen, wie z. B. Kommunikationsfunktionen, Buchhaltungsfunktionen, Herstellungsfunktionen, Wartungsfunktionen, Optimierungsfunktionen, Überwachungsfunktionen, Prozesssteuerungsfunktionen, etc. Jede der Unternehmensdatenquellen 12–18 kann ebenfalls eine Bedienungsstation, Tastatur, Anzeige und/oder beliebige weitere Benutzerschnittstellen enthalten (wobei keine davon dargestellt sind), die es einem Benutzer ermöglichen können, Informationen von der Datenquelle zu empfangen und Informationen in diese einzugeben.
Lediglich als Beispiel ist die Unternehmensdatenquelle 18 als ein Prozesssteuerungssystem oder eine Anlage dargestellt. Wie in 1A gezeigt, kann die Unternehmensdatenquelle, das Prozesssteuerungssystem oder die Anlage 18 eine Vielzahl an Arbeitsstationen oder Computersystemen 44, 46, 48, 50 und 52 enthalten, wobei alle über ein Netzwerk auf Systemebene oder einen Datenbus 54 miteinander in Kommunikationsverbindung stehen können. Das Netzwerk oder der Datenbus 54 kann unter Anwendung eines beliebigen gewünschten Mediums und Datenübertragungsprotokolls implementiert werden. Der Datenbus 54 kann z. B. unter Anwendung einer Konfiguration auf Ethernetbasis implementiert werden. Es kann jedoch anstatt dessen ein beliebiger, geeigneter Datenbus oder Netzwerkmedium sowie Datenübertragungsprotokoll eingesetzt werden.
Die Computersysteme 44–52 können entsprechende Prozessoren 56, 58, 60, 62 und 64 sowie Speicher 66, 68, 70, 72 und 74 enthalten. Eine oder mehrere Softwareroutinen können in jedem der Speicher 66–74 gespeichert sein und durch einen der Prozessoren 56–64, der damit in Zusammenhang steht, ausgeführt werden, um eine oder mehrere Funktionen durchzuführen. Bei der Ausführung können die Softwareroutinen z. B. Postenverwaltungs- oder Optimierungsfunktionen, Prozesssteuerungsfunktionen, Ausrüstungs- und Prozessüberwachungsfunktionen, Kommunikationsfunktionen (z. B. Paging, E-Mail, etc.), Buchhaltungsfunktionen, Wartungsfunktionen, Aktionsverwaltungsfunktionen, Diagnostikfunktionen, Datenhistoriefunktionen, etc. durchführen.
Wie als Beispiel in 1A dargestellt, ist die Arbeitsstation oder das Computersystem 48 derart konfiguriert, um Prozesssteuerungsfunktionen oder -aktivitäten durchzuführen. Insbesondere kann das Computersystem 48 mit einem Steuergerät 76 über einen Datenbus 78 in Kommunikationsverbindung stehen. Das Steuergerät 76 kann z. B. ein DeltaV^TM Steuergerät sein, das von Fisher Rosemount Systems, Inc. in Austin, Texas, U.S.A. gewerblich erhältlich ist. Es kann jedoch anstatt dessen jedes beliebige geeignete Steuergerät eingesetzt werden. Eine Vielzahl an Feldgeräten 80, 82, 84, 86 und 88 kann entweder direkt wie bei den Geräten 80 und 82 dargestellt oder über ein Eingabe-/Ausgabegerät 90 und einen Datenbus 92, wie bei den Geräten 84–88 dargestellt, mit dem Steuergerät 76 in Kommunikationsverbindung stehen. Im Allgemeinen können die Feldgeräte 80–88 Sensoren, Aktuatoren oder jedes andere beliebige Gerät sein, das in einem Prozesssteuerungssystem zur Überwachung und/oder zur Steuerung der Betriebe selbst eingesetzt werden kann. Weiterhin kann es sich bei manchen der Feldgeräte 80–88, wie z. B. bei den Geräten 80 und 82, um Nicht-Smart-Feldgeräte handeln, die mit dem Steuergerät 76 unter Anwendung analoger oder elektrischer Signale mit zwei Zuständen, wie z. B. mit 4–20 Milliampere (mA), 0–10 Volt Gleichspannung (VDC), trockener Kontakteingänge oder -ausgänge, etc., kommunizieren. Ferner können weitere der Feldgeräte 80–88, wie z. B. die Geräte 84–88, Smart-Feldgeräte sein, wie z. B. Grundfeldbusgeräte, HART-Geräte, etc., wobei alle allgemein bekannt sind und deshalb keiner weiteren Beschreibung hierin bedürfen.
Das Computersystem 52 kann z. B. ein Überwachungs- oder Diagnostiksystem sein, das über eine Kommunikationsverknüpfung 98 an eine Vielzahl von Geräten 94und 96 gekoppelt ist, die z. B. ein Datenbus oder eine andere geeignete Kommunikationsverknüpfung sein kann. Insbesondere können die Geräte 94 und 96 eine rotierende Ausrüstung sein, wie z. B. elektrische Generatoren, die Strom an die verschiedenen Systeme innerhalb der Prozesssteuerungsanlage 18 liefern. Die restlichen Computersysteme 44, 46 und 50 können jegliche beliebige gewünschten Funktionen durchführen, einschließlich z. B. Diagnostikfunktionen, Datenhistoriefunktionen, Postenverwaltungsfunktionen, Kommunikationsfunktionen, etc. und können Informationen oder Daten innerhalb der Prozesssteuerungsanlage 18 über den Datenbus 54 sowie innerhalb des Unternehmenssystems 10 über die Schnittstelle 28, die Kommunikationsverknüpfung 36 und das Netzwerk 20 austauschen.
1B stellt ein beispielhaftes Blockdiagramm des Unternehmenssystems 10 von 1A dar, das an eine Vielzahl an externen Datenquellen 102, 105, 108 und 110 gekoppelt ist, wobei jedes davon über ein Netzwerk 112 in Kommunikation mit dem Unternehmenssystem 10 steht. Wie hierin verwendet werden die Begriffe „externe Datenquelle” und „Drittdatenquelle” jeweils austauschbar verwendet und bedeuten eine Quelle an Daten, die sich extern eines Unternehmens befindet. Eine „Unternehmensdatenquelle” bedeutet eine Quelle an Daten, die im Unternehmen enthalten ist, von dem ein bestimmtes System ein Teil ist, sich jedoch extern des bestimmten Systems selbst befindet. Typischerweise, jedoch nicht unbedingt notwendigerweise, können sich eine externe Datenquelle und eine Unternehmensdatenquelle außerhalb eines Zugangsschutzsystems des bestimmten Systems befinden. Bei einem beliebigen gewerblichen, gewinnorientierten Unternehmen kann eine durch eine Bundesregierung verwaltete Datenbank als eine externe Datenquelle gelten, während ein Personalwesen-Server, der eine Datenbank für das Personal des gewerblichen, gewinnorientierten Unternehmens enthält, als eine Unternehmensdatenquelle, jedoch nicht als eine externe Quelle gelten kann. In manchen Fällen kann eine Unternehmensdatenquelle jedoch auch eine externe Datenquelle sein, z. B. wenn die oben genannte Personal-Datenbank durch eine separate Geschäftseinheit verwaltet wird, mit der das beliebige gewerbliche, gewinnorientierte Unternehmen einen Dienstleistungsvertrag hat.
In 1B können ein oder mehrere Anteile des Netzwerks 112 gleichwertig mit denen des Netzwerks 20 von 1A sein oder das Netzwerk 112 kann ein total verschiedenes Netzwerk sein. Das Netzwerk 112 kann ein öffentliches Netzwerk, ein privates Netzwerk oder eine Kombination aus öffentlichen und privaten Netzwerken sein. Das Netzwerk 112 kann ein lokales Netzwerk, ein entferntes Netzwerk oder eine Kombination aus lokalen und entfernten Netzwerken sein. Jede externe Datenquelle 102, 105, 108 und 110 kann über eine Kommunikationsverknüpfung (jeweils durch Verweise 115, 118, 120 und 122 dargestellt) an das Netzwerk 112 gekoppelt sein. Jede der Kommunikationsverknüpfungen 115, 118, 120 und 122 kann eine verdrahtete oder drahtlose Verknüpfung sein und jede der Kommunikationsverknüpfungen 115, 118, 120 und 122 kann jede beliebige bekannte Netzwerktechnologie einsetzen. Jede der externen Datenquellen 102, 105, 108 und 110 kann unter Anwendung eines Personalcomputers, einer Arbeitsstation, eines tragbaren Computergeräts, eines Servers, eines gleichrangigen Knotenpunkts oder eines weiteren geeigneten Computersystems oder Prozessors implementiert werden, der in der Lage ist, eine oder mehrere in einem Speicher oder einem damit in Zusammenhang stehenden weiteren Datenspeichergerät gespeicherte Softwareroutinen auszuführen.
Das Unternehmenssystem 10 kann z. B. über eine Kommunikationsverknüpfung 125 mit dem Netzwerk 112 in Kommunikation stehen. Die Kommunikationsverknüpfung kann eine verdrahtete oder eine drahtlose Verknüpfung sein und die Kommunikationsverknüpfung 125 kann jede beliebige bekannte Netzwerktechnologie einsetzen. Bei einem Beispiel kann die Kommunikationsverknüpfung 125 dieselbe wie die in 1A gezeigte Kommunikationsverknüpfung 36 sein.
Die externe Datenquelle 102 kann z. B. einen oder mehrere OPC-Server darstellen, die über die Kommunikationsverknüpfung 115 und das Netzwerk 112 mit dem Unternehmenssystem 10 kommunizieren können. Beispiele von möglichen OPC-Servern 102 enthalten DA (Datenzugang), A&E (Alarm und Ereignisse), HDA (Zugang zu historischen Daten) sowie andere verfügbare OPC-Schnittstellen. Das Unternehmenssystem 10 sowie das Prozesssteuerungssystem 18 können mit einem oder mehreren OPC-Servern 102 über eine Schnittstelle verbunden sein, um Gerätedaten für verschiedene Anwendungen zu lesen und zu schreiben.
Die externe Datenquelle 105 kann z. B. eine Datenbankanwendung oder ein Datenbank-Verwaltungssystem darstellen, das ein oder mehrere weitere Computergeräte ausführt, wie z. B. Datenbankanwendungs-/Verwaltungssysteme, die durch Open Database Connectivity (ODBC) Normen, Oracle und dergleichen unterstützt werden. Die Datenbankanwendung 105 kann über z. B. eine über die Kommunikationsverknüpfung 118 gesandte SQL-Abfrage vom Unternehmenssystem 10 abgerufen werden. Von der Datenbankanwendung oder dem Datenbank-Verwaltungssystem 105 empfangene Daten und zugehörige Informationen können verwendet werden, um Prozessteuerungsaktivitäten im Unternehmenssystem 10 und im Prozesssteuerungssystem 18 zu unterstützen. Bei einem weiteren Beispiel kann die externe Datenquelle 105 eine weitere Art von Datenbank darstellen, wie z. B. eine relationale Datenbank oder eine Historie-Datenbank.
Die externe Datenquelle 108 kann z. B. einen oder mehrere Web-Services darstellen, die auf einem oder mehreren Webseiten-Servern, gleichrangigen Peer-to-Peer-Knotenpunkten oder anderen Arten von Web-Hosting-Systemen gehostet werden. Bei einem Beispiel kann das Unternehmenssystem 10 die Kommunikationsverknüpfung 120 SOA (Service-orientierte Architektur) strukturierte Web-Service-Verfahrensanrufe an Geschäftssysteme, wie z. B. SAP, LIMS (Laborinformationssystem), MIMS (Kommunale Infrastruktur-Verwaltungssysteme) und dergleichen einsetzen. Auf ähnliche Weise kann das Unternehmenssystem 10 Daten von den strukturierten Web-Services 108 empfangen, um diese in Prozesssteuerungsaktivitäten einzuarbeiten.
Es sind auch andere Datenquellen 110 möglich, die sich extern, jedoch in Kommunikation 122 mit dem Unternehmen 10 befinden. Die Datenquellen 102, 105, 108, 110 können Daten in Echtzeit bereitstellen oder können zusätzliche oder alternativ weitere Arten von Daten bereitstellen, wie z. B. historische oder Transaktionsdaten. Beispiele anderer Datenquellen 110 sind andere Webseiten, RSS-Feeds und dergleichen. Natürlich gelten die Anzahl und Arten der in 1B illustrierten externen Datenquellen lediglich als Beispiel. Bei manchen Ausführungsformen kann nur eine externe Datenquelle in Kommunikation mit dem Unternehmenssystem 10 stehen. Bei manchen Ausführungsformen kann ein Sub-Satz an externen Datenquellen 102, 105, 108 und 110 in Kommunikation mit dem Unternehmenssystem 10 stehen oder es können mehr als vier Arten externer Datenquellen in Kommunikation mit dem Unternehmenssystem 10 stehen. Es kann jede beliebige Art von externen Datenquellen in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden.
Zwischen den Datenquellen 102, 105, 108, 110 und dem Unternehmenssystem 10 kann ein sicherer Datentransfer bereitgestellt werden. Ein oder mehrere Computergeräte des Unternehmenssystems 10 können z. B. sichere Computergeräte sein und/oder die Kommunikationsverknüpfung 125 des Unternehmenssystems 10 kann gesichert sein. Die Sicherheit der Computergeräte im Unternehmenssystem 10 und/oder der Kommunikationsverknüpfung 125 kann durch ein beliebiges, bekanntes Sicherheitsmittel oder einen Mechanismus bewirkt werden.
2A stellt eine Ausführungsform eines externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems (EDIS) 200 zur Verwendung in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozesssteuerungsanlage, wie z. B. dem Prozesssteuerungssystem 18 im Unternehmenssystem 10 von 1A dar. Das externe/Unternehmens-Datenintegrationssystem 200 kann als einziger Zugangspunk für Steuergeräte, Bedienerarbeitsstationen und weitere Computergeräte des Prozesssteuerungssystems dienen, die in Zusammenhang mit einem Prozessteuerungssystem stehen, um externe, Drittdaten und/oder Unternehmensdaten abzurufen. Falls ein Computergerät eines beliebigen Prozesssteuerungssystem die Verbindung mit einer oder mehreren externen oder Unternehmensdatenquellen zur Durchführung einer Aktivität über eine Schnittstelle erfordert, kann das beliebige Prozessteuerungs-Computergerät einfach mit dem EDIS 200 zusammenwirken, um die erforderten Datenwerte und Dateninformationen zu erhalten, auch wenn die erforderten Datenwerte und Informationen aus mehrfachen verschiedenen externen und/oder Unternehmensdatenquellen erhalten werden müssen.
Die Vorteile des externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems 200 sind vielfältig. Zunächst muss jedes Steuergerät, jede Bediener-Arbeitsstation oder jedes weitere Prozesssteuerungs-Computergerät in einem Prozesssteuerungssystem nicht mehr paarweise mit verschiedenen externen und Unternehmensdatenquellen kommunizieren. Eine kundenspezifische Schnittstellensoftware muss nicht mehr entwickelt, getestet, integriert und aufrechterhalten werden, um den Datenzugang zwischen jedem Prozesscomputergerät und externen oder Unternehmensdatenquellenpaar zu ermöglichen. Ferner kann jedes Prozessteuerungs-Computergerät davon befreit werden, eine administrative Software zur Handhabung untypischer Situationen bezüglich der externen oder Unternehmensdatenquellen individuell aufrecht zu erhalten, z. B. falls eine Kommunikationsverknüpfung außer Funktion ist oder falls die externe/Unternehmensdatenquelle eine Erweiterung erhält.
Ein weiterer Vorteil des EDIS 200 ist eine Eliminierung separater Konfigurationen für jede verschiedene externe und/oder Unternehmensdatenquelle. Das EDIS 200 kann einen „Out-of-the-Box” Datenzugang zu den externen und/oder Unternehmensdatenquellen bereitstellen, ohne dass eine zusätzliche Konfiguration notwendig ist. Speicherelemente können gespeichert werden, da eine verschiedene Konfigurationsdatei für die verschiedenen externen und/oder Unternehmensdatenquellen nicht in jedem Prozesssteuerungs-Computergerät erforderlich ist. Es kann ebenfalls Zeit eingespart werden, da ein Bediener oder weiteres Prozessanlagenpersonal nicht erforderlich ist, um eine separate Konfigurationsaufgabe für jede verschiedene externe und/oder Unternehmensdatenquelle an jedem verschiedenen Prozessteuerungs-Computergerät durchzuführen.
Zusätzlich kann das externe/Unternehmens-Datenintegrationssystem 200 zusätzliche Systemleistungen bereitstellen. Anstatt dass mehrfache verschiedene Prozesssteuerungs-Computereinheiten jeweils ein bestimmtes Datenstück von einer bestimmten externen oder Unternehmensquelle abfragen müssen, kann das EDIS 200 z. B. die mehrfachen Anfragen in eine einzige Anfrage an die bestimmte externe oder Unternehmensdatenquelle konsolidieren. Der Nachrichtenverkehr zwischen dem Prozesssteuerungssystem und der bestimmten externen Datenquelle wird dadurch reduziert. Bei einem weiteren Beispiel, bei dem die bestimmte externe Datenquelle Versionen ändert, kann eine einzige Aktualisierung des EDIS 200 eine Versionskompatibilität rasch durch das gesamte Prozesssteuerungssystem innerhalb eines angemessenen Zeitraums sicherstellen. Dementsprechend kann die Verwendung des EDIS 200 potenzielle Probleme mit Inkompatibilität reduzieren, während das EDIS 200 die „verzögerte, sich ausbreitende Wirkung” von Informationen einer Versionsänderung an jedes einzelne betroffene Prozesssteuerungs-Computergerät im Prozesssteuerungssystem eliminiert.
Weiterhin kann das externe/Unternehmens-Datenintegrationssystem 200 zusätzliche Leistungen für den Bediener bereitstellen. Während das EDIS 200 in das Prozesssteuerungssystem integriert wird, kann ein Bediener der Prozesssteuerung, ein Techniker, oder anderes Personal leicht unter Anwendung einer bekannten Prozesssteuerungssystem-Browserschnittstelle nach externen und/oder Unternehmensdaten suchen. Der Bediener kann dann in der Lage sein, in geeigneter Weise externe und/oder Unternehmensdaten auszuwählen, zu erhalten und in HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) Präsentationen, Steuerungsstrategien, Funktionsblöcke und dergleichen einzuarbeiten. Wie zuvor erörtert, kann der Bediener ebenfalls davon befreit sein, jedes einzelne Prozessteuerungs-Computergerät mit jeder externen und/oder Unternehmensdatenquelle zu konfigurieren. Insbesondere kann der Bediener davon befreit sein, separate Module und Parameter zu erzeugen, um externe und/oder Unternehmensdaten zu löschen.
Weiterhin kann das EDIS 200 eine einzelne Stelle zur Verwaltung eines Kommunikationszustands einer externen oder Unternehmensdatenquelle bereitstellen. Mit dem EDIS 200 anstelle mehrerer Steuergeräte, die mehrfache Warnungen und Alarm abgeben, wenn sich die Kommunikationen mit einem bestimmten OPC-Server verschlechtern, kann das EDIS 200 im Prozesssteuerungssystem (d. h. eine einzige Einheit) die Warnung und den Alarm andeuten. Daher kann der Alarm- und Warnungsverkehr innerhalb des Prozessteuerungssystems reduziert werden. Mehrfache redundante Warnungen und ein Alarm für den gleichen Kommunikationsvorfall können dabei eliminiert werden, wobei die an den Bediener bereitgestellten Informationen fokussiert werden können und zu einer verbesserten Leistung an Reaktionszeit und Handlungen des Bedieners führen.
Um nochmals auf 2A zurückzukommen, kann das externe/Unternehmens-Datenintegrationssystem 200 einen Unternehmens-Datenserver 202 enthalten, der über eine Verknüpfung 205 mit einem oder mehreren Steuergeräten 208 innerhalb des Prozesssteuerungssystems in Kommunikationsverbindung steht. Der Unternehmens-Datenserver 202 kann ebenfalls über eine Verknüpfung 210 mit einer oder mehreren Arbeitsstationen in Kommunikationsverbindung stehen oder Prozesssteuerungs-Computergeräte 212 können mit dem Prozessteuerungssystem in Kommunikationsverbindung stehen. Die Arbeitsstation oder das Computergerät 212 können derart befähigt sein, um eine Prozesssteuerungsfunktion auszuführen, die interne Prozesssteuerungssystem-Informationen enthalten kann, wie z. B. Posten, Echtzeit-Daten, Chargen, historische Daten, etc. Zusätzlich oder alternativ können die Prozesssteuerungsfunktionen den Einschluss von Informationen erfordern, die sich extern des Prozesssteuerungssystems befinden, wie z. B. SQL, Web-Services, OPC-Informationen und dergleichen. Bei dem in 2A dargestellten Beispiel wird die Prozesssteuerungsfunktion als eine Anzeigendarstellung 215 gezeigt. Andere Prozesssteuerungsfunktionen, wie z. B. Steuerkreise, Wartungs- sowie vom Bediener eingeleitete Funktionen, um nur einige zu nennen, können die Integration von externen oder Unternehmensdaten erfordern.
Der Unternehmens-Datenserver 202 kann ebenfalls über eine Verknüpfung 218 mit einer Datenquelle 220 in Kommunikationsverbindung stehen, die Daten enthält, welche für eine Prozesssteuerungseinheit im Prozesssteuerungssystem von Interesse sind. Die Datenquelle 220 kann z. B. eine oder mehrere externe Datenquellen darstellen, die sich extern eines Unternehmens, einschließlich eines Prozesssteuerungssystems befinden und/oder eine oder mehrere Unternehmensdatenquellen, die sich intern des Unternehmens, jedoch extern des Prozesssteuerungssystems selbst befinden. Um den Datentransfer zu schützen, kann der Unternehmens-Datenserver 202 und/oder die Kommunikationsverknüpfung 218 unter Anwendung bekannter Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. Passwortschutz, Verschlüsselung, Schlüsseln, Autorisierungen und dergleichen geschützt werden.
Das EDIS 200 kann in die Ausführungsformen des Unternehmenssystems 10 von 1A und 1B eingearbeitet werden. Bei nur einem der vielen möglichen illustrativen Beispiele wird das EDIS 200 in Verbindung mit dem Prozesssteuerungssystem 18 von 1A und 1B verwendet, wobei das Steuergerät 208 in 2A das Steuergerät 76 von 1A sein kann. Die Arbeitsstation oder das Computergerät 212 von 2A kann eins der Computergeräte 44, 46, 48, 50 oder 52 von 1A sein, der Unternehmens-Datenserver 202 kann über den Datenbus 54 und/oder über das Netzwerk 20 in Kommunikationsverbindung mit dem Steuergerät 76 und den Computergeräten 44, 46, 48, 50 and 52 stehen, usw. Die Datenquelle 220 kann z. B. eine oder mehrere der in 1B dargestellten externen Datenquellen 102–110 ein. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenquelle 220 eine Unternehmensdatenquelle sein, wie z. B. eine oder mehrere der Unternehmensdatenquellen 12, 14 und 16, die in 1A dargestellt sind. Aus Gründen der Klarheit bezieht sich die nachfolgende Beschreibung von 2A auf die Datenquelle 220 als eine externe Datenquelle, wie zuvor erörtert, kann die Datenquelle 220 von 2A jedoch auch eine oder mehrere externe Datenquellen und/oder eine oder mehrere Unternehmensdatenquellen darstellen.
Bei der in 2A dargestellten Ausführungsform ist der Unternehmens-Datenserver 202 befähigt, über die Verknüpfung 218 mit der Datenquelle 220 zu kommunizieren. Andere Prozesssteuerungssystem-Steuergeräte 208 und Prozesssteuerungs-Computergeräte 212 kommunizieren nicht direkt mit der Datenquelle 220, sondern können mit dem Unternehmens-Datenserver 202 kommunizieren (unter Bezugnahme von jeweils 205 und 210), um auf Informationen von der Datenquelle 220 zuzugreifen.
Obwohl nur ein Unternehmens-Datenserver 202 in 2A dargestellt ist, sind mehrfache physikalische Unternehmens-Datenserver im EDIS 200 möglich. Bei manchen Ausführungsformen mit mehrfachen physikalischen Unternehmens-Datenservern können die mehrfachen physikalischen Unternehmens-Datenserver sich eventuell wie eine einzelne logische Einheit verhalten, d. h. als ein einzelner logischer Unternehmens-Datenserver 202. Bei weiteren Ausführungsformen kann der einzelne logische Unternehmens-Datenserver 202 teilweise oder ganz über mehr als eine physikalische Einheit aufgeteilt sein. Ein Unternehmens-Datenserver A kann z. B. eine externe Datenintegration mit einem ersten Satz an Drittdatenquellen verwalten, ein Unternehmens-Datenserver B kann eine externe Datenintegration mit einem zweiten, verschiedenen Satz an Drittdatenquellen verwalten und ein Unternehmens-Datenserver C kann eine Datenintegration mit Unternehmensdatenquellen verwalten.
Der Unternehmens-Datenserver 202 kann sich lokal des Prozesssteuerungssystems befinden oder ein oder mehrere Anteile des Unternehmens-Datenservers 202 können entfernt angesteuert werden, z. B. an einer externen Seite eines Zugangsschutzsystems einer Prozesssteuerung. Der Unternehmens-Datenserver 202 kann ein gesicherter Server sein, mit dem Kommunikationen durch die Anwendung eines Passwortschutzes, einer Verschlüsselung, einer Benutzerautorisierung und/oder anderen bekannten Sicherheitsmaßnahmen geschützt sind.
Wird ein bestimmter externer Datenwert zur Anwendung im Prozesssteuerungssystem erwünscht, kann eine abfragende Partei im Prozesssteuerungssystem (z. B. eine abfragende Prozesssteuerungs-Computereinheit 212, ein abfragendes Steuergerät 208, etc.) einen bestimmten externen Datenwert vom Unternehmens-Datenserver 202 abfragen. Der bestimmte externe Datenwert kann z. B. zum Einsatz bei einem Alarm, für historische Zwecke, zur Skalierung und andere Kalkulationen oder zum Einsatz in Steuerstrategien oder Funktionsblöcken, zur Anzeige einer HMI-Präsentationen und/oder zum Einsatz in weiteren Prozesssteuerungssystem-Funktionen oder -Aktivitäten erwünscht sein.
Um den abgefragten, bestimmten externen Datenwert zu erhalten, kann der Unternehmens-Datenserver 202 Kommunikationen über die Verknüpfung 218 mit der Datenquelle 220 dynamisch erstellen und aufrecht erhalten, den bestimmten externen Datenwert erhalten und den bestimmten externen Datenwert an die abfragende Partei bereitstellen. In manchen (jedoch nicht unbedingt allen) Fällen müssen Lizenzen, Zulassungen oder Vereinbarungen zwischen dem Besitzer oder der Betriebseinheit des Unternehmens-Datenservers 202 und dem Besitzer oder der Betriebseinheit der Datenquelle 220 erstellt werden, bevor elektronische Kommunikationen zwischen den beiden Computereinheiten (Bezugnahme auf 202, 220) stattfinden können.
Falls die abfragende Partei eine Prozessteuerungs-Computereinheit 212 ist, kann der erhaltene, bestimmte Datenwert lokal an der Prozesssteuerungs-Computereinheit 212 in einem entsprechenden externen Datenobjekt 225 aufrechterhalten werden. Das entsprechende externe Datenobjekt 225 kann eine Art und einen Wert aufweisen. Bei einer Ausführung kann die Art eine Art von Datenquelle 220 (z. B. OPC, Datenbank, Web-Service, RSS-Feed oder andere Art) identifizieren und der Wert kann mit einem aktuellen Wert für die erhaltenen bestimmten externen Daten gefüllt werden. Der aktuelle Wert kann regelmäßig über Kommunikationen aufgefrischt oder aktualisiert werden, die durch den Unternehmens-Datenserver 202 von der Datenquelle 220 empfangen werden. Werden die erhaltenen, bestimmten externen Daten nicht mehr von der Prozesssteuerungs-Computereinheit 212 gebraucht, kann der lokale Datensatz (z. B. das externe Datenobjekt) des erhaltenen, bestimmten externen Datenobjekts, oder der Inhalt davon 225, gelöscht, an einer anderen Stelle gespeichert oder anderweitig abgelegt werden und die Kommunikationen mit der Datenquelle 220 können abgebrochen werden.
Falls es sich bei der abfragenden Partei um ein abfragendes Steuergerät 208 handelt, kann der erhaltene, bestimmte Datenwert lokal am abfragenden Steuergerät 208 in einem entsprechenden lokalen Vorgang eines externen Datenobjekts 228 ein einer ähnlichen Weise aufrecht erhalten werden, wie sie für die Prozesssteuerungs-Computereinheit 212 beschrieben worden ist.
Es wird Bezug auf das in 2A dargestellte spezifische Beispiel genommen. In 2A kann ein Prozesssteuerungssystem-Computergerät 212 einen Bedarf nach einem externen Datenwert (z. B. einen Marktwert für eine Tonne Öl) zum Einsatz in einer Bediener-Anzeigeroutine oder einer Anzeigedarstellung 215 aufweisen. Der Marktwert einer Tonne Öl kann durch eine Drittpartei-Datenquelle 220 aufrecht erhalten werden (Bezugnahme 222), die sich extern des Unternehmens des Prozesssteuerungssystem aufhält, nämlich einen NASDAQ-Server oder einen Datenbank-Manager 220. Das abfragende Prozesssteuerungs-Computergerät 212 kann eine Anfrage für den Marktwert einer Tonne Öl über die Kommunikationsverknüpfung 210 an den Unternehmens-Datenserver 202 senden, der in Zusammenhang mit dem Prozesssteuerungssystem steht. Der Unternehmens-Datenserver 202 kann Kommunikationen 218 mit dem NASDAQ-Datenbankmanager 220 einrichten, um einen aktuellen Marktwert einer Tonne Öl (in diesem Beispiel den Wert $132.76) zu erhalten und kann den erhaltenen aktuellen Marktwert einer Tonne Öl an das Computergerät 212 kommunizieren. Das Computergerät 212 kann den erhaltenen aktuellen Wert in einem externen Datenobjekt (Bezugnahme 225) lokal speichern und kann den aktuellen Marktwert einer Tonne Öl je nach Bedarf in die Anzeigedarstellung 215 einarbeiten. Zusätzlich kann der gespeicherte aktuelle Wert 225 zur Einarbeitung in andere Anzeigendarstellungen oder Prozesssteuerungsaktivitäten oder -funktionen bereitstehen, die vom Computergerät 212 ausgeführt werden. Während sich der aktuelle Datenwert 222 im NASDAQ-Datenbankmanager 220 verändert, kann der Unternehmens-Datenserver 202 Aktualisierungen empfangen und das Computergerät 212 über eventuelle Änderungen unterrichten, sodass der lokal gespeicherte aktuelle Wert 225 jeweils den neuesten Stand des Werts des aktuellen Marktwerts der Tonne Öl aufrechterhält.
Wird eine Abfrage des externen Datenwerts am Unternehmens-Datenserver 202 empfangen und der externe Datenwert ist zuvor von einer anderen abfragenden Partei abgefragt und im EDIS 200 gespeichert worden, kann der Unternehmens-Datenserver 202 natürlich eine gespeicherte lokale Kopie abrufen und den externen Datenwert direkt an die abfragende Partei ohne vorherige Kommunikation mit dem Drittdateiserver 220 kommunizieren. Der Unternehmens-Datenserver 202 kann dafür verantwortlich sein sicherzustellen, dass die gespeicherte lokale Kopie des externen Datenwerts konsistent mit dem aktuellen Wert 222 mit dem NASDAQ-Datenbankmanager 220 übereinstimmt.
Auf ähnliche Weise im spezifischen Beispiel von 2A, falls das Steuergerät 208 einen Bedarf nach dem aktuellen Marktwert einer Tonne Öl hat, wie z. B. zur Anwendung in einem Steuerfunktionsblock oder in einem Steuerkreis, kann das Steuergerät 208 den aktuellen Marktwert einer Tonne Öl vom Unternehmens-Datenserver 202 abfragen. Der Unternehmens-Datenserver 202 kann mit dem NASDAQ-Datenbankmanager 220 kommunizieren 218, den aktuellen Marktwert erhalten und den erhaltenen aktuellen Marktwert über die Kommunikationsverknüpfung 205 an das Steuergerät 208 liefern. Wie auch das Computergerät 212, kann das Steuergerät 208 eine lokale Kopie des erhaltenen Datenwerts in einem lokalen Vorfall eines externen Datenobjekts 228 aufrecht erhalten und kann den Wert der lokalen Kopie 228 aktualisieren, während Aktualisierungen des Werts über den Unternehmens-Datenserver 202 empfangen werden. Der lokal gespeicherte Datenwert 228 kann zum Einarbeiten in jede beliebige Steueraktivität eingearbeitet werden, die vom Steuergerät 208 durchgeführt wird.
Während der Unternehmens-Datenserver 202 als ein einzelner Zugangspunkt zwischen dem Prozesssteuerungssystem und der externen Datenquelle 220 dient, kann der Unternehmens-Datenserver 202 die Kommunikationen mit der externen Datenquelle 220 dann optimieren, wenn mehrfache Abfragen nach einer bestimmten externen Datenquelle 220 von mehrfachen Prozesssteuerungseinheiten am Unternehmens-Datenserver 202 empfangen werden. Falls z. B. sowohl das Steuergerät 208 als auch das Computergerät 212 den aktuellen Marktwert einer Tonne Öl erfragen möchten, kann der Unternehmens-Datenserver 202 beide Abfragen in einen einzelnen Kommunikationsaustausch mit dem NASDAQ-Server 220 konsolidieren.
Bei manchen Ausführungsformen des externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems 200 kann zusätzlich zu oder anstelle von der Aufrechterhaltung einer lokalen Kopie des aktuellen Datenwerts durch den Abfrager des Datenwerts (z. B. wie in Bezugnahmen 225 und 228 dargestellt) eine lokale Kopie eines erhaltenen Datenwerts am Unternehmens-Datenserver 202 selbst aufrecht erhalten werden, z. B. als ein Vorgang des externen Datenobjekts am Server 202 (nicht dargestellt). Egal ob die lokale. Kopie des Datenwerts durch den Unternehmens-Datenserver 202, durch einen oder mehrere Abfrager im Prozesssteuerungssystem und/oder durch sowohl den Unternehmens-Datenserver 202 als auch einen oder mehrere Abfrager aufrecht erhalten wird, kann der Unternehmens-Datenserver 202 ultimativ dafür verantwortlich sein, eine Konsistenz zwischen sämtlichen verschiedenen lokalen Kopien des Datenwerts sicherzustellen, die im gesamten Prozesssteuerungssystem aufrecht erhalten werden.
Externe Datenobjekte 225, 228 können ähnlich wie andere Prozessteuerungsobjekte Klassen aufweisen. Ein externes Datenobjekt kann z. B. einer Klasse von Datenquellen entsprechen, wie z. B. „anderen Prozesssteuerungssystemen, die im Besitz von oder durch dieselbe Firma betrieben werden” oder „OPC-Server der Art ZZ”. Jedes abgeleitete externe Datenobjekt 225, 228 kann dementsprechend einer spezifischen Identität oder einem Vorfall der Klasse entsprechen.
Das EDIS 200 kann für die Verwaltung und das Bereitstellen eines Zustands des Datenwerts 222 verantwortlich sein. Der Zustand des Datenwerts 222 kann auf eine Qualität der Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem und der Datenquelle 220, z. B. „gut”, „normal”, „intermittierend”, „nicht verfügbar” und dergleichen hindeuten. Zusätzlich oder alternativ kann der Zustand auf eine Qualität oder einen Zustand des Datenwerts 222 und/oder der Datenquelle 220 selbst hinweisen, wie z. B. ein Hinweis darauf, ob die externe Datenquelle 220 normal, intermittierend verfügbar oder nicht verfügbar arbeitet. Der Zustand des Datenwerts 222 kann direkt von der Datenquelle 220 empfangen, vom EDIS 20 festgestellt werden oder auf einer Kombination beider basieren.
Der Zustand des externen Datenwerts 222 kann in dem externen Datenobjekt 225, 228 gespeichert werden und kann auf ein Maß oder eine Ebene an Konfidenz oder eine Validität oder Qualität des aktuellen, im externen Datenobjekt 225, 228 gespeicherten Datenwerts hinweisen. Wenn z. B. der im externen Datenobjekt 225, 228 gespeicherte Zustand als „GUT” gilt, kann ein Benutzer oder eine abfragende Prozesssteuerungseinheit eine hohe Ebene an Konfidenz haben, dass der entsprechende Datenwert im externen Datenobjekt 225,228 gültig ist. Falls der im externen Datenobjekt 225, 228 gespeicherte Zustand als „NICHT VERFÜGBAR” gilt, kann der Benutzer dann den entsprechenden Datenwert als unkorrekt, überfällig, suspekt oder ungültig interpretieren und kann dann entsprechend alternative Strategien auswählen. Die Wirkung des Zustands auf den spezifischen Datenwert kann automatisch in die Anzeigendarstellungen und/oder andere Prozesssteuerungsaktivitäten oder -funktionen derart eingearbeitet werden, dass Bediener und/oder Anwendungen leicht zwischen potenziell suspekten Drittdatenwerten unterscheiden und entsprechende Maßnahmen vornehmen können.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Zustand einer externen Datenquelle 220 außerhalb des externen Datenobjekts 225, 228 aufrechterhalten werden, wie z. B. in einer globalen oder lokalen Datenbank (nicht dargestellt) im Prozessteuerungssystem. Unabhängig davon, wo der Zustand aufrechterhalten wird, kann der Unternehmens-Datenserver 202 für die Aktualisierung des Zustands im gesamten Prozesssteuerungssystem verantwortlich sein. Änderungen am Zustand können sich durch z. B. Fehler, Markierungen, Alarm, Warnungen über potenziell ungültige Daten und dergleichen widerspiegeln.
Das EDIS 200 kann das Prozesssteuerungssystem vor vorübergehenden Problemen mit der Kommunikation schützen. Das EDIS 200 kann z. B. eine Ebene der Hysterese (basierend auf Zeit, Fehlerrate und/oder anderen Maßnahmen) während der Überwachung der Kommunikationen an und von einer beliebigen Datenquelle über eine beliebige Kommunikationsverknüpfung einarbeiten. Ein Zustand kann ebenfalls auf „GUT” oder „NORMAL” eingestellt bleiben, bis der Hysteresewert überschritten worden ist. Die Ebene der Hysterese kann basierend auf der Benutzer-Eingabe für jede Datenquelle, jede Kommunikationsverknüpfung, jede Gruppe an Datenquellen und/oder jede Gruppe an Kommunikationsverknüpfungen eingestellt werden.
2B stellt eine Ausführungsform eines Vorgangs eines externen Datenobjekts 250 im externen/Unternehmens-Datenintegrationssystem (EDIS) 200 von 2A dar, wie z. B. das externe Datenobjekt 225, das externe Datenobjekt 228 oder ein externes Datenobjekt am Unternehmens-Datenserver 202 (nicht dargestellt). Das externe Datenobjekt 250 kann einem externen Datenelement, wie z. B. dem externen Datenelement 222 von 2A entsprechen. Wie zuvor erörtert, kann das externe Datenobjekt 250 einen aktuellen Wert 252 und einen aktuellen Zustand 255 für das externe Datenelement enthalten, die jeweils regelmäßig, z. B. in automatischer Weise dann aktualisiert werden, wenn der Hysteresewert überschritten worden ist.
Zusätzlich kann das externe Datenobjekt 250 ein oder mehrere Attribute entsprechend dem externen Datenelement aufweisen. Das externe Datenobjekt 250 kann z. B. einen Zeitstempel 258 aufweisen, der darauf hinweist, wann der aktuelle Wert 252 oder der aktuelle Zustand 255 zuletzt aktualisiert worden ist. In Ausführungsformen, bei denen der aktuelle Wert 252 und der aktuelle Zustand 255 gleichzeitig aktualisiert werden, kann ein einzelner Zeitstempel 258 dafür gespeichert werden. Bei manchen Ausführungsformen sind separate Zeitstempel 258 für den aktuellen Wert 252 und den aktuellen Zustand 255 ebenfalls möglich.
Das externe Datenobjekt 250 kann einen Hinweis auf die Art 260 der Datenquelle des externen Datenelements enthalten, wie z. B. ein Hinweis eines OPC-Servers, eines Datenbank-Servers, eines Webservices, einer Webseite, eines RSS-Feeds, weiterer Computergeräte oder weiterer Arten von externen Datenquellen. Das externe Datenobjekt 250 kann einen einzigartigen Identifizierer 262 der externen Datenquelle enthalten, wie z. B. eine Netzwerk- oder IP-Adresse, einen Peer-to-Peer Endpunktnamen oder dergleichen. Das externe Datenobjekt 250 kann wahlweise einen Namen 265 oder einen benutzerfreundlichen Namen der externen Datenquelle aufweisen, wie z. B. eine Markierung.
Das externe Datenobjekt 250 kann einen Hinweis auf Einheiten 268 des externen Datenelements enthalten, wie z. B. Gallonen, Dollar, Grad, Flussrate, Tonnen, etc. Das externe Datenobjekt 250 kann einen Hinweis auf einen Bereich 270 enthalten, während dem der aktuelle Wert 252 des externen Datenelements als gültig gilt, wie z. B. einen Zeitintervallbereich oder einen numerischen Bereich. Das externe Datenobjekt 250 kann einen Vorgabe- oder alternativen Wert 272 für das externe Datenelement enthalten. Der Vorgabe- oder alternative Wert 272 kann für Redundanzzwecke verwendet werden, z. B. wenn der aktuelle Zustand 255 darauf hinweist, dass der aktuelle Wert 252 suspekt sein kann oder wenn eine Aktualisierung des aktuellen Werts 252 nicht innerhalb eines erwarteten Zeitfensters empfangen worden ist, das durch eine Aktualisierungsrate 275 festgelegt wurde. Der aktuelle Wert 252 und der aktuelle Zustand 255 können jeweils in Zusammenhang mit denselben oder mit verschiedenen Aktualisierungsraten 275 stehen.
Das externe Datenobjekt 250 kann eine Beschreibung des externen Datenelements 278 enthalten, wie z. B. wenigstens eine textliche oder bildliche Beschreibung. Das externe Datenobjekt 250 kann ein Datenformatattribut 280 des externen Datenelements enthalten. Das Datenformat 280 kann auf eine Struktur der Daten des aktuellen Werts 252 hinweisen, wie z. B. ein XML-Schema (Extensible Mark-Up-Language), ein EDDL-Skript (Electronic Device Description Language), einen Puffer, eine ganze Zahl, eine Boole-Darstellung, eine Dezimalzahl oder ein anderes beliebiges, bekanntes Datenformat. Das Datenformat 280 kann darauf hinweisen, dass das externe Datenformat als Datensegment empfangen werden kann, wie z. B. als eine Kette, eine Matrix oder in Tabularformat. Weitere Attribute des externen Datenelements 282 können zusätzlich oder alternativ im externen Datenobjekt 250 enthalten sein.
Einige oder alle der Attribute 252–282 des externen Datenelements können angezeigt werden. Manche oder alle der Attribute 252–282 können entweder durch eine von dem externen Datenobjekt 250 und/oder von einer Einheit innerhalb des Prozessteuerungssystems selbst, wie z. B. ein Skript, eine Steuerfunktion oder einen Benutzer empfangenen Kommunikation aktualisiert werden. Separate Zugangssteuerungen für Lese- und Schreibzugriffe einiger oder aller Attribute 252–282 können bereitgestellt sein.
Mit dem externen Datenobjekt 250 kann eine abfragende Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems (wie z. B. dem Steuerungssystem-Computergerät 212 oder dem Prozesssteuergerät 208 von 2A) einen externen Datenelementwert auf verschiedene Arten leicht in eine Prozesssteuerungsfunktion integrieren. Eine vorherige oder Nachverarbeitung eines oder mehrerer Attribute des externen Datenelements kann z. B. durch ein damit in Zusammenhang stehendem Skript durchgeführt werden und die vor- oder nachverarbeiteten Daten können dann in eine Prozessteuerungsfunktion eingearbeitet werden. Ein illustratives Beispiel eines solchen Skripts kann eins sein, das einen aktuellen Wert eines externen Datenelements von Einheiten, die von der externen Datenquelle bereitgestellt werden, in Einheiten umwandelt, die von der Prozesssteuerungsfunktion benötigt werden. Eine vorverarbeitende Version dieses beispielhaften Skripts kann einen aktualisierten Wert von der externen Datenquelle erhalten und die Einheitsumwandlung vor dem Speichern des aktualisierten Werts in das externe Datenobjekt durchführen. Eine vorverarbeitende Version dieses beispielhaften Skripts kann an einem unberührten, gespeicherten aktuellen Wert bedient werden, der im externen Datenobjekt gespeichert ist und kann den aktualisierten Wert in Einheiten umwandeln, die von der Prozesssteuerungsfunktion vor Bereitstellung des aktualisierten Werts an die Prozesssteuerungsfunktion benötigt werden. Natürlich sind auch weitere Skripts möglich, die weitere vor- oder nachverarbeitete Funktionen bereitstellen.
Ein weiteres Beispiel einer Integration des externen Datenelements in das Prozesssteuerungssystem kann die intelligente Integration der externen Daten umfassen. Es sei an dieser Stelle auf das Beispiel einer externen Datenquelle verwiesen, die Labordaten an das Prozesssteuerungssystem bereitstellt. Die externe Datenquelle kann regelmäßig Volumen an aktualisierten Labordaten senden, aber das Prozesssteuerungssystem oder die darin enthaltene abfragende Einheit möchte eventuell nur ausgewählte Datenpunkte der Volumen an aktualisierten Labordaten intelligent integrieren. Die abfragende Einheit kann z. B. nur die Labordaten in Verbindung mit einem Ereignis abfragen. Bei diesem Beispiel kann das externe Datenelement mit einem Ereignis-Handler im Prozesssteuerungssystem assoziiert werden und der Wert des aktuellen Datenelements kann nur dann verwendet werden, wenn das Ereignis stattfindet.
Bei einem weiteren Beispiel kann die abfragende Einheit die Volumen an aktualisierten Labordaten nach Werten absuchen, die nur während einem vorbestimmten Zeitraum als gültig oder nützlich gelten. Dementsprechend kann die abfragende Einheit über den Zeitstempel 258 oder den Bereich 270 im externen Datenobjekt 250 feststellen, ob das externe Datenelement gültig ist und kann nur aktuelle Werte abrufen, die innerhalb eines vorbestimmten Gültigkeitsbereichs empfangen werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die abfragende Einheit einen aktuellen externen Datenelementwert 252 unter Anwendung des Zeitstempels 258 und einem Abstand zeitlich versetzen, um den aktuellen Wert 252 mit weiteren zeitlich sensiblen Objekten auszurichten, die von der Prozesssteuerungsfunktion eingesetzt werden. Natürlich gelten diese Beispiele lediglich zu illustrativen Zwecken und schränken die möglichen Arten der intelligenten Integration externer Daten in das Prozesssteuerungssystem keinesfalls ein.
3 stellt eine weitere Ausführungsform eines externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems (EDIS) 300 zur Anwendung in einem Prozesssteuerungssystem einer Prozesssteuerungsanlage dar. Das EDIS 300 kann in Verbindung mit dem Unternehmenssystem 10 von 1A und 1B und in Verbindung mit dem in 2A dargestellten externen/Unternehmens-Datenintegrationssystem 200 sowie, falls gewünscht, mit dem externen Datenobjekt 250 von 2B betrieben werden.
In 3 kann sich das externe/Unternehmens-Datenintegrationssystem 300 auf ähnliche Weise wie das des EDIS 200 von 2A verhalten, aber anstelle einen einzelnen logischen Vorgang eines Unternehmens-Datenservers 202 aufzuweisen, kann das EDIS 300 einen lokalen Vorgang oder eine Schicht eines Unternehmens-Datenservices (Bezugnahme 302) an einer oder mehreren Arbeitsstationen oder Prozesssteuerungs-Computergeräten 305 haben, die in Kommunikationsverbindung mit dem Prozesssteuerungssystem stehen. Das Prozesssteuerungs-Computergerät 305 kann über einen Bus 308, wie z. B. dem in 1A dargestellten Bus 54, mit anderen Einheiten des Prozesssteuerungssystems kommunizieren.
Gemäß 3 kann deshalb die bestimmte Arbeitsstation 305 den bestimmten externen Datenwert von der lokalen Unternehmens-Datenserviceschicht 302 anfordern, falls eine bestimmte Arbeitsstation 305 einen bestimmten externen Datenwert zur Einarbeitung in eine Anzeigendarstellung 310, Steuerstrategie oder eine weitere Prozesssteuerungsaktivität oder -funktion erfordert. Die lokale Schicht 302 kann Kommunikationen über die Kommunikationsverknüpfung 218 mit der Datenquelle 220 (auf ähnliche Weise wie zuvor für 2A beschrieben), dynamisch einrichten und aufrechterhalten, einschließlich einen Kommunikationszustand aufrechtzuerhalten. Die lokale Schicht 302 kann den bestimmten externen Datenwert 222 erhalten und den bestimmten externen Datenwert an die abfragende Arbeitsstation 305 bereitstellen. Der erhaltene bestimmte Datenwert kann lokal in einem entsprechenden externen Datenobjekt 312 an der Arbeitsstation 305 aufrechterhalten werden und der Wert kann in die Anzeigendarstellung 310 oder in eine beliebige weitere Prozessteuerungsaktivität oder -funktion eingearbeitet werden, die von der Arbeitsstation 305 ausgeführt wird. Ein Zustand von Kommunikationen und/oder der Datenquelle 220 sowie ein oder mehrere weitere Attribute, die dem Datenwert entsprechen, können ebenfalls im externen Datenobjekt 312 gespeichert werden und können einen Einfluss auf eine Verwendung des aktuellen Datenwerts haben. Der lokal gespeicherte Datenwert 312 kann regelmäßig über Kommunikationen (Bezugnahme 218) aktualisiert oder aufgefrischt werden, die durch die lokale Unternehmens-Datensystemschicht 302 von der Datenquelle 220 empfangen werden.. Werden die erhaltenen, bestimmten externen Daten nicht mehr von der Arbeitsstation 305 benötigt, kann der lokale Datensatz 312 der erhaltenen, bestimmten externen Daten beseitigt, gelöscht, an einer anderen Stelle gespeichert oder anderweitig abgelegt werden und die Kommunikationen (Bezugnahme 218) mit der Datenquelle 220 können abgebrochen werden.
Die Ausführungsform 300 des externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems in 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform 200 von 2A, da die Vorgänge der Ausführungsform 300 über Arbeitsstationen oder Prozesssteuerungs-Computergeräte in manchen oder sämtlichen Anteilen der Prozesssteuerungsanlage verteilt sein können. Obwohl die Datenintegrationsfunktionalität 302 über mehrere Arbeitsstationen verteilt sein kann, kann die Datenintegrationsschicht 302 jedoch trotzdem jede Arbeitsstation selbst davon isolieren, existierende Software derart modifizieren zu müssen, um mehrfache Kommunikations-Schnittstellen mit mehrfachen externen und/oder Unternehmensgeräten zu konfigurieren, verwalten und managen. Jeder separate Vorgang des EDIS 300 an jeder separaten Arbeitsstation kann identisch und über jeder separaten Arbeitsstation koordiniert sein. Die Koordination über mehrfache Arbeitsstationen stellt Redundanzvorteile bereit. Falls eine bestimmte Arbeitsstation nicht verfügbar ist, können die Datenintegrations-Nachrichten z. B. an andere verfügbare Arbeitsstationen weitergeleitet werden, die Vorgänge des externen/Unternehmens-Datenintegrationssystems 300 aufweisen.
Bei manchen Ausführungsformen können das „zentralisierte” EDIS 200 von 2A und das „verteilte” EDIS 300 von 3 in einer koordinierten Weise im Prozesssteuerungssystem zusammen arbeiten. Sowohl das zentralisierte System 200 als auch das verteilte System 300 ist „Out-of-the-Box” betriebsfähig, jedoch kann das zentralisierte System 200 normalerweise eine Datenintegrationsfunktionalität bereitstellen und das verteilte System 300 kann normalerweise nicht aktiv sein. Bei manchen Ausführungsformen kann sich das zentralisierte System 200 außerhalb des Zugangsschutzsystems des Prozesssteuerungssystems befinden, wobei sich eine gesicherte Schnittstelle des verteilten Systems 300 innerhalb des Prozesssteuerungs-Zugangsschutzsystems befindet.
Falls der Unternehmens-Datenserver 202 unverfügbar wird, kann jedes Prozesssteuerungs-Computergerät auf die Anwendung eines Vorgangs des lokalen verteilten Systems 300 zurückgreifen, um die Datenintegration mit den externen und/oder Unternehmensdatenquellen ohne Unterbrechung fortzuführen, wobei die sich der Vorgang normalerweise auf diesen befindet. Steuergeräte können sich ebenfalls derart verändern, um einen bestimmten Vorgang des lokalen verteilten Systems 300 zu verwenden. Falls ein spezifischer Vorgang eines lokalen verteilten Systems 300 unverfügbar wird, können die für den spezifischen Vorgang vorgesehenen Kommunikationen dann auf ähnliche Weise durch einen weiteren verfügbaren Vorgang des lokalen verteilten Systems 300 an eine weitere Arbeitsstation oder Computereinheit neu weitergeleitet und verarbeitet oder an den Unternehmens-Datenserver 200 weitergeleitet werden.
4 ist eine beispielhafte Bildschirmabbildung eines Browserfensters 400 in einem Prozessteuerungssystem, das integrierte externe und Unternehmensdatenquellen anzeigt. 4 kann in Verbindung mit den Ausführungsformen von 1–3 verwendet werden. In 4 zeigt die Bildschirmabbildung 400 standardmäßig verfügbare Stellen sowie ineinander geschachtelte Stellen innerhalb des Prozesssteuerungssystems, die durchsucht werden können, wie z. B. eine Bibliothek 402, Chargen-Rezepte 405, Steuerstrategien 408, Historien (Bezugnahmen 410 und 412) und dergleichen.
Zusätzlich können ebenfalls integrierte externe und/oder Unternehmensdatenquellen, die durchsucht werden können, im Browserfenster 400 enthalten sein und können, falls gewünscht, Titel und/oder Subtitel darstellen. In 4 sind OPC DA-Server durch ein Symbol 415, OPC A&E-Server durch ein weiteres Symbol 418 und OPC HDA-Server ebenfalls durch ein weiteres Symbol 420 dargestellt. Bei dem illustrierten Vorgang des Browserfensters 400 wurden die OPC DA-Server 415 ausgewählt und das sichtbare Menü wurde derart erweitert, um die Subtitel Acme.OPC.Server.1 und Acme.OPC.Server.2 anzuzeigen, die jeweils durch die Bezugnahmen 422 und 425 repräsentiert sind. Acme.OPC.Server.1 422 wurde ausgewählt und das Menü wurde noch weiter erweitert, um die entsprechenden OPC-Datenobjekte OPC Item 1, OPC Item 2 und OPC Item 3 (Bezugnahmen jeweils 428, 430 und 432) anzuzeigen. Ein Benutzer ist in der Lage, eins der angedeuteten, verfügbaren OPC-Datenobjekte 428–432 auszuwählen und den entsprechenden Datenwert in eine Anzeigendarstellung, eine Steuerstrategie oder eine weitere Prozessteuerungsaktivität unter Anwendung eines Aufklappmenübefehls, einer Drag-and-Drop-Technik, Maus- oder Tastatursequenzen und dergleichen einzuarbeiten. Typischerweise (jedoch nicht unbedingt notwendigerweise) kann das Durchsuchen, Auswählen und die Einarbeitung des ausgewählten Datenobjekts durch den Benutzer durchgeführt werden, während er oder sie die Anzeigendarstellung, die Steuerstrategie oder eine weitere Prozessteuerungsaktivität konfiguriert.
Unternehmensdatenquellen, die nach einer potenziellen Datenintegration durchsucht werden können, können ebenfalls in der Browserdarstellung 400 angezeigt und in diese integriert werden. Im Browserfenster 400 wird z. B. ein Postenverwaltungsserver/-system unter Bezugnahme 435 und ein Buchhaltungsserver/-system unter Bezugnahme 440 gezeigt. Falls eine bestimmte Unternehmensdatenquellen-Repräsentation am Browserfenster 400 ausgewählt wird, können ähnlich der externen Datenquellen Sub-Elemente angezeigt werden. Falls ein bestimmtes Sub-Element ausgewählt wird, können weitere entsprechende Sub-Elemente angezeigt werden, und so weiter, bis eine Ebene zur Auswahl angezeigt wird, die Datenelemente enthält. Bei manchen Ausführungsformen kann ein Zustand angezeigt werden, der dem Datenelement und/oder der Datenquelle entspricht. Der Zustand kann z. B. durch eine verschiedene Schriftfarbe (z. B. rot, gelb, grün) oder Schriftattribut (z. B. Kursivschrift, Fettschrift, Blinken, etc.) dargestellt sein oder der Zustand kann durch einen anderen separaten Hinweis dargestellt sein, wie z. B. Text, eine Markierung ein Symbol und dergleichen.
Natürlich kann jede beliebige Anzahl von externen Datenquellen und/oder Unternehmensdatenquellen im Browserfenster 400 angezeigt sein. Die externen und/oder Unternehmensdatenquellen können im Browserfenster 400 automatisch aufgespürt und hinzugefügt werden. Ein Web-Service, wie z. B. die UDDI-Schnittstelle (Universal Discovery Description and Integration), kann eingesetzt werden, um Hinweise auf Web-Services im Browserfenster 400 automatisch aufzuspüren und hinzuzufügen. Für externe Daten, die eventuell nicht in der Lage sind automatisch aufgespürt zu werden, oder als eine Vorgabenmaßnahme, können entsprechende externe und/oder Unternehmensdatenquellen auch manuell zum Browserfenster 400 hinzugefügt werden, z. B. durch die Auswahl eines verfügbaren Netzwerk-Computergeräts und einer assoziierten Datenquelle.
Die Darstellung der externen und/oder Unternehmensdatenquellen kann mit den Browser-Darstellungen kongruent sein, die bereits im Prozesssteuerungssystem angewendet werden und eine Erweiterung eines ausgewählten Symbols oder einer Darstellung zur Anzeige von Sub-Kategorien kann sich dementsprechend auf ähnliche Weise verhalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die tatsächlichen Servermaschinennamen oder Identifikationen an einem Anzeigebildschirm vom Benutzer verborgen sein und es kann anstatt dessen ein aussagekräftiger logischer Name verwendet werden (z. B. die Textelemente „ACME.server.1” (Bezugnahme 422), „OPC HDA Servers” (Bezugnahme 420), etc.).
Bei weiteren Ausführungsformen verwendet der Browserdialog eventuell kein Baumformat wie in 4 illustriert, sondern verwendet anstatt dessen eventuell andere Formate, um dem Benutzer dabei behilflich zu sein, ein gewünschtes externes oder Unternehmens-Datenobjekt zu finden. Der Benutzer kann z. B. in der Lage sein, mit einer Suchdialogbox (nicht dargestellt) zu arbeiten. Die Suchdialogbox kann den Benutzer zuerst auffordern, eine Quellenart, wie z. B. OPC, SQL, Web-Service oder andere verfügbare Arten von externen und/oder Unternehmensdatenquellen auszuwählen. Die Auswahl einer bestimmten Quellenart kann andere Parameter festlegen, die darauf folgend an den Benutzer präsentiert werden, um dabei behilflich zu sein, die Suche des Benutzers weiter einzugrenzen.
Für eine ausgewählte Quellenart OPC können dem Benutzer z. B. verfügbare Netzwerk-Computergeräte präsentiert werden. Nach Auswahl eines verfügbaren Netzwerk-Computergeräts können dem Benutzer verfügbare OPS-Server präsentiert werden, die in Zusammenhang mit dem ausgewählten, verfügbaren Netzwerk-Computergerät stehen. Nach Auswahl eines verfügbaren OPC-Servers, kann dem Benutzer dann eine typische OPC-Browserschnittstelle präsentiert werden, um das gewünschte Objekt zu finden.
Für eine ausgewählte Quellenart SQL können dem Benutzer z. B. verfügbare Netzwerk-Computergeräte präsentiert werden. Nach Auswahl eines verfügbaren Netzwerk-Computergeräts können dem Benutzer verfügbare SQL-Datenbanken präsentiert werden, die sich auf dem ausgewählten, verfügbaren Netzwerk-Computergerät befinden und nach Auswahl einer verfügbaren SQL-Datenbank können dem Benutzer verfügbare, gespeicherte Maßnahmen zur Auswahl der ausgewählten, verfügbaren SQL-Datenbank präsentiert werden.
Für eine ausgewählte Art von Web-Service können dem Benutzer z. B. verfügbare Netzwerk-Computergeräte präsentiert werden. Nach Auswahl eines verfügbaren Netzwerk-Computergeräts können dem Benutzer verfügbare Web-Services präsentiert werden, die in Zusammenhang mit dem ausgewählten, verfügbaren Netzwerk-Computergerät stehen. Nach Auswahl eines verfügbaren Web-Services können dem Benutzer dann verfügbare Web-Verfahren aus dem ausgewählten Web-Service präsentiert werden.
Ist ein gewünschtes externes oder Unternehmensdatenobjekt einmal ausgewählt worden, muss der entsprechende Datenwert, der in Zusammenhang mit dem ausgewählten externen oder Unternehmensdatenobjekt steht, eventuell derart charakterisiert werden, dass das Prozesssteuerungssystem in der Lage ist, den entsprechenden Datenwert richtig einzuarbeiten. Mögliche Charakterisierungen für den Datenwert sind die Quellenart, ein Quellenname, eine numerische Darstellung der Datenart oder des Werts (z. B. Puffer, Ganzzahl, Anzahl von Stellenwerten, etc.), eine Zahl oder Größe des Werts (z. B. für ein Skalar, einen Vektor, eine Matrix, etc.), eine Darstellung der Qualität (insbesondere bezogen auf die OPC-Datenwerte, jedoch auch anwendbar auf andere Datenarten) und/oder eine Aktualisierungs- oder Auffrisch-Rate des Datenwerts. Weitere Merkmale oder Charakterisierungen sind ebenfalls möglich. Nicht jeder externer oder Unternehmensdatenwert erfordert sämtliche der oben aufgeführten Charakterisierungen.
Es ist zu beachten, dass die Aktualisierungs- oder Auffrisch-Rate eines bestimmten Datenwerts oder einer Gruppe von Datenwerten einem Zustand einer Datenquelle und/oder einer entsprechenden Kommunikationsverknüpfung entsprechen kann. Falls eine Auffrisch-Rate z. B. auf einen bestimmten Wert eingestellt ist und der Datenwert über einen Zeitraum, der länger als die erwartete Auffrisch-Rate ist, nicht aufgefrischt worden ist, kann sich der Zustand der Datenquelle und/oder der Kommunikationsverknüpfung, die in Zusammenhang mit dem bestimmten Datenwert steht, auf „NICHT VERFÜGBAR” (oder Gleichwertiges) ändern.
Zur Besiedelung mit Merkmalen eines externen oder Unternehmensdatenwerts kann ein Formular bereitgestellt werden, sodass der externe oder Unternehmensdatenwert leicht in das Prozesssteuerungssystem integriert werden kann. Ein solches Beispiel ist durch ein in 5 gezeigtes Formular 500 illustriert. Das im Beispiel von 5 illustrierte Formular 500 kann verwendet werden, um einen Web-Service-Datenwert in das Prozesssteuerungssystem zu integrieren und kann in Verbindung mit einem beliebigen der Ausführungsformen von 1–4 eingesetzt werden. Das Formular 500 kann Felder enthalten, wie z. B. einen Servernamen 502, einen Web-Service-Identifizierer 505, ein Verfahren 508 sowie jede beliebige Anzahl an Parametern 510. Ein Ergebnis-Parameterfeld 512 kann ebenfalls für eine Ausgabe vom Web-Service bereitgestellt sein. Weitere Felder (nicht dargestellt) können ebenfalls bereitgestellt sein. Manche oder alle der Felder 502–510 können automatisch gefüllt werden oder ein Benutzer kann manche oder alle der Felder 502–510 manuell füllen. Ein verschiedenes Formular kann nach Wunsch für jede externe und/oder Unternehmensdatenquelle, Datenquellenart oder bestimmten Datenwert bereitgestellt werden.
6 stellt ein beispielhaftes Verfahren 600 der Integration externer und/oder Unternehmensdaten in ein Prozesssteuerungssystem dar. Die Ausführungsformen von 6 können, falls gewünscht, in Verbindung mit beliebigen Ausführungsformen einer der 1–5 verwendet werden.
Am Anfang 602 des Verfahrens 600 können verfügbare Datenquellen (extern, Unternehmen, oder beide), von denen das Prozesssteuerungssystem Daten zur Integration empfängt, angezeigt werden (Block 605). Wie zuvor erörtert können die verfügbaren Datenquellen z. B. Teil eines Unternehmens sein, zu dem das Prozesssteuerungssystem gehört und/oder die Datenquellen können sich gänzlich extern des Unternehmens befinden, zu dem das Prozesssteuerungssystem gehört. Die verfügbaren Datenquellen können an einem Browser oder einer weiteren Benutzerschnittstelle des Prozesssteuerungssystems angezeigt werden. Ein Browser, wie z. B. in 4 gezeigt, kann verwendet werden, um den Block 605 sowie weitere Anteile des Verfahrens 600 durchzuführen.
Am Block 608 kann eine Auswahl einer Datenquelle von den angezeigten verfügbaren Datenquellen empfangen werden. Beispiele von Auswahlverfahren und Mechanismen sind allgemein bekannt und können z. B. einen Maus- oder Berührungsbildschirm-Klick, eine Tastatursequenz, eine Drag-and-Drop-Funktion und dergleichen umfassen. Es kann jedes beliebige bekannte Verfahren oder Mechanismus des Empfangs einer Auswahl in Verbindung mit dem Block 608 sowohl als auch mit der vorliegenden Offenbarung funktionieren.
Nach Empfang des Hinweises auf die ausgewählte verfügbare Datenquelle an Block 608 können Datenelemente der ausgewählten Datenquelle, die zur Integration in das Prozesssteuerungssystem zur Verfügung steht, zur Auswahl (Block 610) angezeigt werden. Bei manchen Ausführungsformen, wie z. B. im Beispiel der OPC DA-Server-Darstellung 415 von 4, sind mehrfache Ebenen an Sub-Elementen vorhanden, wobei die Blöcke 608 und 610 wiederholt werden können, bis eine Ebene, einschließlich der verfügbaren Datenelemente, angezeigt wird.
Am Block 612 kann eine Auswahl eines Datenelements von den angezeigten verfügbaren Datenelementen auf ähnliche Weise wie am Block 608 verwendet empfangen werden.
Am Block 615 kann das ausgewählte Datenelement in Zusammenhang mit einer Prozessteuerungseinheit stehen. Die Prozesssteuerungseinheit kann, wie zuvor erörtert, eine Anzeigendarstellung, eine Steuerstrategie, ein Funktionsblock oder dergleichen sein und das ausgewählte Datenelement kann darin eingearbeitet sein. Bei manchen Ausführungsformen können die Blöcke 605–615 während eines Konfigurationsverfahrens der Prozesssteuerungseinheit ausgeführt werden, z. B. wenn eine Steuerstrategie das ausgewählte externe/Unternehmenselement in einen Steuerkreis einarbeitet. Bei weiteren Ausführungsformen kann das ausgewählte Datenelement in Zusammenhang entsprechend mit der Prozesssteuerungseinheit stehen, falls die Prozesssteuerungseinheit in der Lage ist, ohne erneute Konfiguration in Echtzeit geändert zu werden. Falls die Prozessteuerungseinheit z. B. ein Fachwissen-Schriftstück ist, das einen dynamischen Hyperlink zu einem Datenelement enthält, das in einer Regierungsdatenbank enthalten ist, kann der Block 615 die ausgewählte Repräsentation des in der Regierungsdatenbank enthaltenen Datenelements mit dem Prozesssteuerungsobjekt assoziieren, das dem Fachwissen-Schriftstück entspricht.
An einem Zeitpunkt danach können die Blöcke 618–622 des Verfahrens 600 während der Laufzeit stattfinden. Am Block 618 kann ein aktueller Wert des ausgewählten Datenelements von der ausgewählten Datenquelle empfangen werden. Der aktuelle Wert kann in einem externen Datenobjekt gespeichert werden (am Block 620). Das externe Datenobjekt kann eine bestimmte Art von Prozesssteuerungsobjekt im Prozesssteuerungssystem zur Aufrechterhaltung und Verwaltung integrierter externer/Unternehmensdaten sein, wie z. B. das externe Datenobjekt 250, das in 2B dargestellt ist. Das externe Datenobjekt kann den aktuellen Wert und den aktuellen Zustand des ausgewählten Datenelements enthalten. Das externe Datenobjekt kann wahlweise ebenfalls weitere Felder enthalten, wie z. B. Attribute des Datenelements, z. B. die Datenquellenart, das Datenformat, Dateneinheiten, eine Auffrisch- oder Aktualisierungsrate, einen Vorgabewert, einen Bereich sowie weitere Felder. Bei manchen Ausführungsformen kann das Datenobjekt ein Klassenobjekt sein.
Am Block 622 kann der aktuelle Wert des ausgewählten Datenelements an die Prozesseinheit bereitgestellt werden. Daher kann das Verfahren 600 während der Laufzeit kontinuierlich einen aktualisierten Wert des ausgewählten Datenelements an die Prozesssteuerungseinheit bereitstellen, ohne eine erneute Konfiguration zu erfordern und ohne dass die Prozesssteuerungseinheit eine Schnittstelle mit der Datenquelle aufrecht erhalten und ausführen muss.
Schließlich kann das Verfahren 600 am Block 625 enden. Es ist zu beachten, dass bei manchen Ausführungsformen nur die Blöcke 605–612 des Verfahrens 600 zu informativen Zwecken ausgeführt werden können, wie z. B. um Informationen an einen Benutzer oder an Prozessanlagenpersonal bereitzustellen. Bei diesen Ausführungsformen kann das Verfahren 600 sofort nach Ausführung des Blocks 612 (an Block 625) enden.
Nach Implementierung können beliebige hierin beschriebene maschinenlesbare Anleitungen oder Software in einem beliebigen maschinenlesbaren Speichermedium oder Speicher, wie z. B. ein Magnetplattenspeicher, ein Laserplattenspeicher oder ein weiteres Speichermedium in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors, tragbaren Speichers, etc. gespeichert werden. Auf ähnliche Weise kann diese Software an einen Benutzer, eine Prozessanlage oder eine Betreiber-Arbeitsstation unter Anwendung eines beliebigen bekannten oder gewünschten Lieferverfahrens geliefert werden, einschließlich z. B. auf einer maschinenlesbaren Diskette oder einem weiteren tragbaren Computerspeichermechanismus oder über einen Kommunikationskanal, wie z. B. eine Telefonleitung, das Internet, das World Wide Web oder ein anderes lokales Netzwerk oder Weitverkehrsnetz, etc. (wobei die Lieferung als gleichwertig oder als auswechselbar mit der Lieferung solcher Software über ein tragbares Speichermedium gilt). Ferner kann diese Software direkt, ohne Modulation oder Verschlüsselung bereitgestellt werden oder kann unter Anwendung einer geeigneten Modulationsträgerwelle und/oder einer Verschlüsselungstechnik vor der Übertragung über einen Kommunikationskanal moduliert und/oder verschlüsselt werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung beispielhafte Verfahren und Systeme beschreibt, einschließlich, unter anderen Komponenten, Software und/oder Firmware, die auf Hardware ausgeführt wird, versteht es sich, dass diese Beispiele lediglich zu illustrativen Zwecken gelten und nicht als einschränkend erachtet werden sollten. Es wird z. B. in Erwägung gezogen, dass beliebige oder sämtliche der Hardware-, Software- sowie Firmwarekomponenten auch exklusiv in Hardware, exklusiv in Software oder in jeder beliebigen Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden könnten. Während im Nachfolgenden beispielhafte Verfahren und Geräte beschrieben werden, wird der Fachmann auf dem Gebiet dementsprechend zu schätzen wissen, dass die bereitgestellten Beispiele nicht die einzige Art und Weise darstellen, um diese Verfahren und Geräte zu implementieren.
Obwohl bestimmte Verfahren, Geräte sowie Herstellungsprodukte hierin beschrieben worden sind, ist der Geltungsbereich dieses Patents nicht auf diese beschränkt. Im Gegenteil, dieses Patent deckt sämtliche Verfahren, Geräte sowie Herstellungsprodukte ab, die billigerweise in das Anwendungsgebiet der anhängigen Ansprüche entweder wortgetreu oder innerhalb der Lehre der Äquivalente fallen.

Claims

Prozesssteuerungssystem zur Verwendung bei der Steuerung einer Prozesssteuerungsanlage mit externen Daten, wobei die Prozesssteuerungsanlage ein Prozesssteuergerät umfasst, das derart gekoppelt ist, um eine Vielzahl von Feldgeräten zu steuern, wobei das Prozesssteuerungssystem folgendes umfasst: eine Prozesssteuerungseinheit, die derart konfiguriert ist, um wenigstens einen Anteil der Prozesssteuerungsanlage während der Laufzeit durchzuführen, eine Prozesssteuerungsfunktion, die sowohl ein durch ein Computergerät in einem Zugangsschutzsystem des Prozesssteuerungssystems generiertes internes Datenelement als auch ein durch ein Computergerät außerhalb des Zugangsschutzsystems generiertes externes Datenelement verwendet; ein externes Datenobjekt, das in Kommunikationsverbindung mit der Prozesssteuerungseinheit steht und einen Speicher aufweist, der einen aktuellen Wert und einen aktuellen Zustand des von der Prozesssteuerungseinheit verwendeten externen Datenelements aufweist; und eine externe Datenintegrationseinheit mit wenigstens einem externen Datenintegrationsservice am selben Computergerät wie die Prozesssteuerungseinheit oder einen externer Datenintegrationsserver, wobei die externe Datenintegrationseinheit: in Kommunikationsverbindung mit der Prozesssteuerungseinheit, dem externen Datenobjekt und einer externen Datenquelle steht, derart konfiguriert ist, um das externe Datenobjekt abzurufen, und derart konfiguriert ist, um während der Laufzeit wenigstens des Anteils der Prozesssteuerungsanlage regelmäßig einen aktualisierten Wert und einen aktualisierten Zustand des externen Datenelements von der externen Datenquelle zu empfangen und den aktuellen Wert und den aktuellen Status des externen Datenelements im externen Datenobjekt auf den aktualisierten Wert und den aktualisierten Zustand zu aktualisieren, und wobei die Prozesssteuerungsfunktion befähigt ist, den aktuellsten Wert des externen Datenelements während der Laufzeit und basierend auf einen zuletzt aktualisierten Zustand des externen Datenelements zu verwenden.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei wenigstens: die Prozesssteuerungseinheit: eine Bediener-Anzeigeroutine, ein Steuermodul, ein Funktionsblock oder eine Wartungsroutine ist; die Prozesssteuerungseinheit für eine Arbeitsstation, das Prozesssteuergerät oder eins der Vielzahl an Feldgeräten konfiguriert ist; die Prozesssteuerungsfunktion: eine Steuerkreisfunktion, eine Wartungsfunktion, eine vom Bediener eingeleitete Funktion oder eine Anzeigefunktion ist; oder die externe Datenquelle: ein OPC-Server, ein Datenbankserver, ein Web-Service-Server, eine Webseite, ein RSS-Feed oder ein weiteres Computergerät ist.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die externe Datenintegrationseinheit sowohl den externen Datenintegrationsserver als auch den externen Datenintegrationsservice umfasst und wobei der externe Datenintegrationsserver ferner derart konfiguriert ist, um eine Konsistenz des aktuellen Werts und des aktuellen Zustands des externen Datenelements zwischen dem externen Datenobjekt und einem lokalen Vorgang des externen Datenobjekts am externen Datenintegrationsservice aufrecht zu erhalten.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die externe Datenintegrationseinheit ferner derart konfiguriert ist, um mehrfache Anfragen für ein bestimmtes externes Datenelement in einen einzelnen Kommunikationsvorgang mit der externen Datenquelle zu konsolidieren, wobei die mehrfachen Anfragen von mehr als einer Prozessteuerungseinheit stammen.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei mehr als eine Prozesseinheit befähigt ist, den aktuellsten Wert des externen Datenelements während der Laufzeit und basierend auf einen zuletzt aktualisierten Zustand des externen Datenelements zu verwenden.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der externe Datenintegrationsservice einen Vorgang des externen Datenintegrationsservices und einen separaten lokalen Vorgang des externen Datenobjekts jedes einer Vielzahl von Computergeräten im Prozessteuerungssystem umfasst und wobei, falls eins der Vielzahl an Computergeräten unverfügbar sein sollte, ein verfügbares Computergerät eine Kommunikation von der externen Datenquelle empfängt, die ursprünglich für das unverfügbare Computergerät bestimmt war.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die externe Datenintegrationseinheit sowohl den externen Datenintegrationsserver und den externen Datenintegrationsservice umfasst und wobei sich der externe Datenintegrationsservice, falls der externe Datenintegrationsserver verfügbar ist, in einem Bereitschaftsbetrieb befindet und falls der externe Datenintegrationsservice unverfügbar wird, der externe Datenintegrationsservice in einen aktiven Betriebszustand tritt.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei: die externe Datenintegrationseinheit sowohl den externen Datenintegrationsserver als auch einen oder mehrere externe Datenintegrationsservices an einem oder mehreren Computergeräten umfasst, der eine oder die mehreren externen Datenintegrationsservices sich innerhalb des Zugangsschutzsystems befinden, der externe Datenintegrationsserver sich außerhalb des Zugangsschutzsystems befindet, und der externe Datenintegrationsserver derart konfiguriert ist, um die Lieferung des externen Datenelements an den einen oder die mehreren externen Datenintegrationsservices zu konsolidieren.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei: der Speicher des externen Datenobjekts ferner wenigstens ein Attribut umfasst, das dem aktuellen Wert des externen Datenelements entspricht, wobei das wenigstens eine Attribut ausgewählt ist aus: einem Zeitstempel, einer Art der externen Datenquelle, einem einzigartigen Identifizierer, einem Namen oder einer Markierung, einer Art von numerischen Repräsentationseinheiten, einem Bereich, einem Vorgabewert, einer Beschreibung, einem Hinweis auf ein Datenformat oder einer Aktualisierungsrate; und die Prozesssteuerungsfunktion befähigt ist, um den aktuellsten Wert des externen Datenelements basierend auf dem zuletzt aktualisierten Zustand und auf wenigstens einem des wenigstens einen Attributs zu verwenden.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend wenigstens: ein Skript für wenigstens eine Vorverarbeitung oder eine Nachverarbeitung des externen Datenelements; eine Assoziierung des externen Datenelements mit einem Ereignis-Handler; einen alternativen Wert des externen Datenelements; eine separate Zugangssteuerung für wenigstens einen Lesezugriff oder Schreibzugriff wenigstens eines Anteils des Speichers des externen Datenobjekts; einen Hinweis auf einen Zeitraum, während dem der aktuelle Wert des externen Datenelements gültig ist; und einen zeitversetzten aktuellen Wert des externen Datenelements.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Suchmechanismus, wobei der Suchmechanismus derart konfiguriert ist, um eine auswählbare Liste der externen Datenquellen und eine auswählbare Liste der externen Datenelemente anzuzeigen, die einer ausgewählten externen Datenquelle von der auswählbaren Liste der externen Datenquellen entsprechen; und wobei die Prozesssteuerungseinheit derart konfiguriert ist, um ein ausgewähltes externes Datenelement von der ausgewählten Liste der externen Datenelemente zu verwenden.
Prozesssteuerungssystem nach Anspruch 11, wobei die auswählbare Liste der externen Datenquellen wenigstens eine automatisch aufgespürte externe Datenquelle enthält.
Verfahren der Integration externer Daten in ein Prozesssteuerungssystem, das eine Prozessanlage steuert, wobei die Prozessanlage ein Prozesssteuergerät enthält, das derart gekoppelt ist, um eine Vielzahl von Feldgeräten zu steuern, umfassend: das Anzeigen zur Benutzerauswahl eines Hinweises auf eine Datenquelle, wobei sich die Datenquelle außerhalb eines Zugangsschutzsystems des Prozesssteuerungssystems befindet; das Anzeigen zur Benutzerauswahl eines Hinweises wenigstens eines Datenelements der Datenquelle nach einer Benutzerauswahl der Datenquelle; das Konfigurieren einer Prozesssteuerungseinheit im Prozesssteuerungssystem nach dem Empfang eines Hinweises auf eine Benutzerauswahl eines des wenigstens einen Datenelements, um eine Prozesssteuerungsfunktion während der Laufzeit wenigstens eines Anteils der Prozessanlage durchzuführen, die einen aktuellen Wert des ausgewählten Datenelements verwendet; und während der Laufzeit wenigstens eines Anteils der Prozessanlage: das regelmäßige Empfangen eines aktualisierten Werts des ausgewählten Datenelements von der Datenquelle, das Aktualisieren des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements in den aktualisierten Wert in einem Speicher eines externen Datenobjekts, das in Kommunikationsverbindung mit der Prozesssteuerungseinheit steht; das Aktualisieren eines aktuellen Zustands des ausgewählten Datenelements in einen aktualisierten Zustand im Speicher des externen Datenobjekts, und das Durchführen der Prozessteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements vom externen Datenobjekt basierend auf dem aktuellen Zustand des von der Prozessteuerungseinheit ausgewählten Datenelements.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei: das Konfigurieren der Prozesssteuerungseinheit die Konfiguration einer Bediener-Anzeigeroutine, eines Funktionsblocks, einer Wartungsroutine oder eines Steuermoduls umfasst; das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion die Durchführung einer Steuerkreisfunktion, einer Wartungsfunktion, einer vom Bediener eingeleiteten Funktion oder einer Funktion unter Anwendung des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements umfasst; und das Anzeigen des Hinweises auf die Datenquelle die Anzeige eines Hinweises von: einem OPC-Server, einer Datenbankanwendung, eines Datenbank-Servers, eines Webservice-Anbieters, einer Webseite, eines RSS-Feeds oder eines Computergeräts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Feststellen des aktualisierten Zustands des ausgewählten Datenelements durch wenigstens: das Empfangen eines Hinweises auf den aktuellen Zustand von der Datenquelle oder das Feststellen eines Zustands der Kommunikation zwischen dem Prozesssteuerungssystem und der Datenquelle.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Modifizieren des aktuellen Zustands des ausgewählten Datenelements, wenn ein darauffolgender aktueller Wert des ausgewählten Datenelements nicht innerhalb eines Aktualisierungs-Zeitfensters empfangen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Anzeigen des aktuellen Zustands des ausgewählten Datenelements basierend auf einem Hysteresewert.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Speichern wenigstens eines Attributs des ausgewählten Datenelements im Speicher des externen Datenobjekts, wobei wenigstens ein Attribut ausgewählt ist aus: einem Zeitstempel, einer Art der externen Datenquelle, einem einzigartigen Identifizierer, einem Namen oder einer Markierung, einer Art von numerischen Repräsentationseinheiten, einem Bereich, einem Vorgabewert, einer Beschreibung, einem Hinweis auf ein Datenformat oder einer Aktualisierungsrate; und wobei das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements basierend auf wenigstens einem des wenigstens einen Attributs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Assoziieren des ausgewählten Datenelements mit wenigstens: einem Skript, wobei das Skript wenigstens ein Vorverarbeitungs- oder ein Nachverarbeitungsskript ist; oder einem Ereignis-Handler.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Feststellen eines Datenformats des aktuellen Werts.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Feststellen des Datenformats des aktuellen Werts das Feststellen des Datenformats des aktuellen Werts eins der folgenden ist: XML (Extensible Mark-Up Language), EDDL (Electronic Device Description Language), ein Puffer, eine ganze Zahl, eine Kette, eine Matrix, eine Tabelle oder eine Boole-Darstellung der Daten.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Wertes des ausgewählten Datenelements wenigstens eins der folgenden umfasst: das Durchführen der Prozessteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements während einem Zeitraum, während dem der aktuelle Wert des ausgewählten Datenelements als gültig definiert ist; das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung eines zeitversetzten aktuellen Werts des ausgewählten Datenelements; oder das Feststellen eines alternativen aktuellen Werts für das ausgewählte Datenelement und das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung des alternativen aktuellen Werts.
Verfahren des Integrierens externer Daten in ein Prozesssteuerungssystem, das eine Prozessanlage steuert, wobei die Prozesssteuerungsanlage ein Prozesssteuergerät umfasst, das derart gekoppelt ist, um eine Vielzahl von Feldgeräten zu steuern, umfassend: das Konfigurieren einer Prozesssteuerungseinheit im Prozesssteuerungssystem, um während der Laufzeit wenigstens eines Anteils der Prozessanlage eine Prozesssteuerungsfunktion durchzuführen, die sowohl ein durch ein Computergerät innerhalb eines Zugangsschutzsystems des Prozesssteuerungssystems generiertes Datenelement als auch ein externes Datenelement von einer externen Datenquelle außerhalb des Zugangsschutzsystems des Prozessteuerungssystems verwendet; die Kommunikationsverbindung eines externen Datenobjekts im Prozesssteuerungssystem mit der Prozesssteuerungseinheit, wobei das externe Datenobjekt einen aktuellen Wert, einen aktuellen Zustand und wenigstens ein Attribut des externen Datenelements in einem Speicher speichert; die Kommunikationsverbindung einer externen Datenintegrationseinheit mit der Prozesssteuerungseinheit, wobei das externe Datenobjekt und die externe Datenquelle sowie die externe Datenintegrationseinheit wenigstens ein externer Datenintegrationsserver im Prozesssteuerungssystem oder ein externer Datenintegrationsservice am selben Computergerät wie die Prozessteuerungseinheit ist; und bei der Laufzeit wenigstens des Anteils der Prozessanlage: das regelmäßige Empfangen eines aktualisierten Werts und eines aktualisierten Zustands des externen Datenelements an der externen Datenintegrationseinheit von der externen Datenquelle, das Aktualisieren des aktuellen Werts des externen Datenelements im Datenobjekt zum aktualisierten Wert, das Aktualisieren des aktuellen Zustands des externen Datenelements zum aktualisierten Zustand, und das Durchführen der Prozesssteuerungsfunktion unter Anwendung des aktuellen Werts durch die Prozesssteuerungseinheit basierend auf dem aktuellen Zustand und einem von wenigstens einem Attribut des externen Datenelements.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei: eine Kommunikationsverbindung des externen Datenintegrationsservers mit der externen Datenquelle außerhalb des Zugangsschutzsystems die Kommunikationsverbindung des externen Datenintegrationsservers mit einem der folgenden umfasst: einen OPC-Server, eine Datenbankanwendung, einen Datenbankserver, einen Webservice-Anbieter, eine Webseite, ein RSS-Feed oder ein weiteres Computergerät; das Konfigurieren der Prozesssteuerungseinheit die Konfiguration der Prozesssteuerungseinheit umfasst, um auf einer Arbeitsstation, dem Prozesssteuergerät oder einer der Vielzahl von Feldgeräten zu laufen; das Konfigurieren der Prozesssteuerungseinheit die Konfiguration wenigstens eins der folgenden umfasst: eine Bediener-Anzeigeroutine, ein Steuermodul, eine Wartungsroutine oder einen Funktionsblock; und das Speichern des wenigstens einen Attributs des Datenelements das Speichern wenigstens eines der folgenden umfasst: einen Zeitstempel, eine Art der externen Datenquelle, einen einzigartigen Identifizierer, einen Namen oder eine Markierung, eine Art von numerischen Repräsentationseinheiten, einen Bereich, einen Vorgabewert, eine Beschreibung, ein Hinweis auf ein Datenformat oder eine Aktualisierungsrate.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend die Anzeige wenigstens eins der folgenden: wenigstens einer Liste eines aktuellen Werts oder einer Liste eines aktuellen Zustands des externen Datenelements der externen Datenquelle, wobei jedes Mitglied der Liste der aktuellen Werte aktuell in das Prozesssteuerungssystem integriert ist; einer Liste von Prozesssteuerungseinheiten, die aktuell derart konfiguriert sind, um einen aktuellen Wert eines beliebigen externen Datenelements der externen Datenquelle zu verwenden; einer Liste von Prozesssteuerungsfunktionen, die aktuell ein beliebiges externes Datenelement von der externen Datenquelle verwenden; oder einer Liste verfügbarer externer Datenquellen.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend wenigstens ein der folgenden: dem Assoziieren des externen Datenelements mit wenigstens einem Vorverarbeitungs- oder Nachverarbeitungsskript; dem Assoziieren des externen Datenelements mit einem Ereignis-Handler; dem Feststellen eines alternativen Werts des externen Datenelements; dem Bereitstellen einer separaten Zugangssteuerung für wenigstens einen Lesezugriff oder einen Schreibzugriff des externen Datenobjekts; der Zeitverschiebung des aktuellen Werts des externen Datenelements zur Verwendung in der Prozesssteuerungsfunktion; und dem Feststellen eines Zeitraums, während dem der aktuelle Wert gültig ist.