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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE60206884 T2
Publication typeGrant
Application numberDE2002606884
PCT numberPCT/US2002/006577
Publication date27 Jul 2006
Filing date1 Mar 2002
Priority date1 Mar 2001
Also published asCN1324420C, CN1494671A, DE60206884D1, EP1364263A2, EP1364263B1, US7346404, US20030028268, WO2002071173A2, WO2002071173A3
Publication number02606884, 2002606884, DE 60206884 T2, DE 60206884T2, DE-T2-60206884, DE02606884, DE2002606884, DE60206884 T2, DE60206884T2, PCT/2002/6577, PCT/US/2/006577, PCT/US/2/06577, PCT/US/2002/006577, PCT/US/2002/06577, PCT/US2/006577, PCT/US2/06577, PCT/US2002/006577, PCT/US2002/06577, PCT/US2002006577, PCT/US200206577, PCT/US2006577, PCT/US206577
InventorsEvren Eryurek, Stuart Harris, D. Trevor SCHLEISS
ApplicantFisher-Rosemount Systems, Inc., Austin
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Gemeinsame Benutzung von Daten iner Prozessanlage Sharing data iner process plant translated from German
DE 60206884 T2
Abstract  available in
Claims(18)  translated from German
  1. Verfahren zum Sammeln und Nutzen von Daten in einem Verarbeitungsbetrieb ( Method of collecting and value of data in a processing plant ( 10 10 ), das Folgendes aufweist: Sammeln von Daten von einer Vielzahl von Datenquellen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs ( ), Comprising: collecting data from a variety of data sources within the process plant ( 10 10 ), wobei die Vielzahl von Datenquellen eine Dienstanwendung aufweist, die von einem Dienstanbieter für den Verarbeitungsbetrieb ( ), Wherein the plurality of data sources including a service application that from a service provider for the processing plant ( 10 10 ) implementiert ist und über ein erstes Protokoll kommuniziert; ) Is implemented and communicated via a first protocol; Speichern der gesammelten Daten in einer Datenbank; dadurch gekennzeichnet , dass die gespeicherten Daten für eine oder mehrere Prozesssteueranwendungen – oder Wartungsanwendungen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs ( Storing the collected data in a database, wherein the stored data for one or more process control applications - or maintenance applications within the process plant ( 10 10 ) zugänglich gemacht werden, die über ein von dem ersten Protokoll verschiedenes zweites Protokoll kommunizieren; ) Will be made available which communicate via a different second from the first protocol protocol; und die gespeicherten Daten für die Dienstanwendung zugänglich gemacht werden. and the stored data for the service application is made available.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Prozesssteuerdatenquelle aufweist. The method of claim 1, wherein the step of collecting data includes collecting data from a process control data source.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Feldeinrichtungswartungsquelle aufweist. The method of claim 1 or 2, wherein the step of collecting data includes collecting data from a field device maintenance source.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einem Prozessmodell aufweist. Method according to one of claims 1 to 3, wherein the step of collecting data includes collecting data from a process model.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Geschäftsanwendung aufweist. Method according to one of claims 1 to 4, wherein the step of collecting data includes collecting data from a business application.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Optimierungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 5, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is an optimization application.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Korrosionsüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 6, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is a corrosion monitoring application.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Prozessleistungsüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 7, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is a process performance monitoring application.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Zustandsüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 8, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is a condition monitoring application.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Zuverlässigkeitsüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 9, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is a reliability monitoring application.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Elektroanlagenüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 10, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is an electrical equipment monitoring application.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Dienstanwendung aufweist, die eine Einrichtungsleistungsüberwachungsanwendung ist. Method according to one of claims 1 to 11, wherein the step of collecting data includes collecting data from a service application that is device performance monitoring an application.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Sammeln von Daten von einer Datenquelle aufweist, die mit dem Verarbeitungsbetrieb ( Method according to one of claims 1 to 12, wherein the step of collecting data includes collecting data from a data source coupled to the processing plant ( 10 10 ) intermittierend kommunikativ verbunden ist. ) Is intermittently connected communicative.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Dienstanwendungsdatenquelle mit dem Verarbeitungsbetrieb ( Method according to one of claims 1 to 13, wherein the service application data source to the processing plant ( 10 10 ) intermittierend kommunikativ verbunden ist. ) Is intermittently connected communicative.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Schritt des Speicherns das Speichern der gesammelten Daten in einer einzigen Datenbank aufweist. Method according to one of claims 1 to 14, wherein the step of storing includes storing the collected data in a single database.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Dienstanwendung ausgebildet ist, um über ein erstes Kommunikationsnetz zu kommunizieren, das dem Verarbeitungsbetrieb ( Method according to one of claims 1 to 15, wherein the service application is adapted to communicate via a first communication network which at the processing plant ( 10 10 ) zugeordnet ist, der das erste Kommunikationsprotokoll nutzt, und wobei die eine oder mehrere Prozesssteueranwendungen oder Wartungsanwendungen ausgebildet sind, um über ein zweites Kommunikationsnetz zu kommunizieren, das dem Verarbeitungs-betrieb ( ) Is assigned that uses the first communications protocol, and wherein the one or more process control applications or maintenance applications adapted to communicate via a second communication network, which the processing operation ( 10 10 ) zugeordnet ist, der das zweite Kommunikationsprotokoll nutzt. Is associated with) that uses the second communication protocol.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Schritt des Sammelns von Daten das Verwenden eines dritten Protokolls aufweist, um die Daten in einer deskriptiven Sprache auszudrücken. Method according to one of claims 1 to 16, wherein the step of collecting data includes using a third protocol to express the data in a descriptive language.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das dritte Protokoll XML ist. The method of claim 17, wherein the third protocol is XML.
Description  translated from German
  • VERWANDTE ANMELDUNGEN RELATED APPLICATIONS
  • [0001] [0001]
    Das vorliegende Dokument beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Anmeldungs-Nr. This document claims priority to US Provisional Application with the Application No.. 60/273 164, angemeldet am 1. März 2001. Ferner ist dieses Dokument eine Fortsetzung der US-Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nr. 60/273 164, filed on March 1, 2001. In addition, this document is a continuation of US patent application with the application no. 09/953 811, angemeldet am 17. September 2002 mit dem Titel "Fusion of Process Performance Monitoring with Process Equipment Monitoring and Control", die hier summarisch eingeführt wird. 09/953 811, filed on September 17, 2002 entitled "Fusion of Process Performance Monitoring with Process Equipment Monitoring and Control", which is incorporated herein by reference.
  • TECHNOLOGIEGEBIET TECHNOLOGY FIELD
  • [0002] [0002]
    Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Prozeßsteuerungs- und -wartungssysteme in Verarbeitungsbetrieben und insbesondere den Gebrauch eines koordinierten Expertensystems, das Daten von einer Vielzahl von Datenquellen innerhalb eines Verarbeitungsbetriebs sammelt und neu verteilt. The present application relates generally to process control and -wartungssysteme in processing plants and in particular the use of a coordinated expert system that collects data from a variety of data sources within a processing plant and redistributed.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK DESCRIPTION OF THE PRIOR ART
  • [0003] [0003]
    Prozeßsteuersysteme wie etwa solche, die in Chemie-, Erdöl- oder anderen Prozessen verwendet werden, haben typischerweise eine oder mehrere zentrale oder dezentrale Prozeßsteuereinheiten, die mit wenigstens einem Hauptrechner oder einer Bedienerworkstation und mit einer oder mehreren Pxozeßsteuer- und -instxumentierungseinrichtungen wie etwa Feldeinrichtungen über analoge, digitale oder kombinierte Analog-/Digitalbusse kommunikativ gekoppelt sind. Process control systems such as those used in chemical, petroleum or other processes, typically have one or more centralized or decentralized process control units with at least one host or operator workstation and to one or more Pxozeßsteuer- and -instxumentierungseinrichtungen such as field devices via analog, digital or combined analog / digital buses are communicatively coupled. Feldeinrichtungen, die beispielsweise Ventile, Ventilpositionierer, Schalter, Meßwertumformer und Sensoren (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchflußratensensoren) sein können, führen Funktionen innerhalb des Prozesses aus wie etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen und das Messen von Prozeßparametern. Field devices (eg. As temperature, pressure and Durchflußratensensoren) can be, for example valves, valve positioners, switches, transducers and sensors perform functions within the process of such as opening or closing valves and measuring process parameters. Die Prozeßsteuereinheit empfängt Signale, die Prozeßmessungen oder Prozeßvariablen bezeichnen, die von den Feldeinrichtungen durchgeführt oder den Feldeinrichtungen zugeordnet sind, und/oder andere Informationen, welche die Feldeinrichtungen betreffen, nutzt diese Informationen zur Implementierung einer Steuerroutine und erzeugt dann Steuersignale, die über einen oder mehrere der Busse an die Feldeinrichtungen übertragen werden, um die Operation des Prozesses zu steuern. The process controller receives signals indicative of process measurements or process variables indicate that are performed by the field devices or associated with the field devices and / or other information pertaining to the field devices, uses this information to implement a control routine and then generates control signals, the plurality of via one or the buses are transferred to the field devices to control the operation of the process. Informationen von den Feldeinrichtungen und der Steuereinheit werden charakteristisch einer oder mehreren Anwendungen zur Verfügung gestellt, die von einer Bedienerworkstation ausgeführt werden, um einem Bediener zu erlauben, gewünschte Funktionen in bezug auf den Prozeß auszuführen, etwa das Betrachten des aktuellen Zustands des Prozesses, Modifizieren des Prozeßbetriebs usw. Information from the field devices and the control unit be characteristic of one or more applications provided, which are executed by an operator workstation to enable an operator to perform desired functions with respect to the process, such as viewing the current state of the process, modifying the process operation, etc.
  • [0004] [0004]
    Ein typisches Prozeßsteuersystem hat zwar viele Prozeßsteuer- und -instrumentierungseinrichtungen wie etwa Ventile, Meßwertumformer, Sensoren usw., die mit einer oder mehreren Prozeßsteuereinheiten verbunden sind, die Software ausführen, welche diese Einrichtungen im Betrieb des Prozesses steuern, es gibt jedoch viele andere unterstützende Einrichtungen, die für den Prozeßbetrieb ebenfalls notwendig sind oder damit in Zusammenhang stehen. A typical process control system has indeed many process control and -instrumentierungseinrichtungen such as valves, transducers, sensors, etc. associated with one or more process control units that execute software, which control these devices in the operation of the process, there are many other supporting devices which are also necessary for the process operation or otherwise related. Diese zusätzlichen Einrichtungen umfassen beispielsweise Energieversorgungsgeräte, Energieerzeugungs- und -verteilungseinrichtungen, Rotationsvorrichtungen wie etwa Turbinen usw., die in einem typischen Betrieb an zahlreichen Stellen angeordnet sind. These additional devices include, for example, power supply equipment, power generation and distribution facilities, rotation devices, such as turbines, etc., which are arranged in a typical operation in many places. Diese zusätzlichen Einrichtungen erzeugen oder nutzen zwar nicht unbedingt Prozeßvariablen und sind in vielen Fällen nicht von einer Prozeßsteuereinheit gesteuert oder damit gekoppelt, um den Prozeßablauf zu beeinflussen, aber diese Einrichtungen sind dennoch für den ordnungsgemäßen Ablauf des Prozesses wichtig und letztlich notwendig. Generate extra units or indeed not necessarily use process variables and are not controlled in many cases by a process control unit or coupled to influence the process flow, but these facilities are important nevertheless to the proper functioning of the process and ultimately necessary. In der Vergangenheit waren diese anderen Einrichtungen jedoch den Prozeßsteuereinheiten nicht unbedingt bekannt bzw. die Prozeßsteuereinheiten gingen einfach davon aus, daß diese Einrichtungen ordnungsgemäß arbeiteten, wenn die Prozeßsteuerung durchgeführt wurde. In the past, other facilities were not necessarily known to the process controllers or process control units were simply assume that these facilities were working properly when the process control has been performed.
  • [0005] [0005]
    Ferner sind vielen Verarbeitungsbetrieben andere Rechner zugeordnet, die Anwendungen ausführen, die auf Geschäftsfunktionen oder Wartungsfunktionen bezogen sind. Furthermore, many processors are assigned to other computers that are running applications that are based on business functions or maintenance functions.
  • [0006] [0006]
    Beispielsweise weisen manche Betriebe Computer auf, die Anwendungen ausführen, die dem Bestellen von Rohstoffen, Ersatzteilen oder Einrichtungen für die Anlage dienen, oder Anwendungen ausführen, die Verkaufsprognosen und Fertigungsbedarf betreffen, usw. Ebenso weisen viele Verarbeitungsbetriebe und speziell solche, die intelligente Feldeinrichtungen verwenden, Anwendungen auf, die verwendet werden, um die Überwachung und Wartung der Einrichtungen innerhalb des Betriebs ohne Rücksicht darauf zu unterstützen, ob diese Einrichtungen Prozeßsteuerungs- und -instrumentierungseinrichtungen oder andere Arten von Einrichtungen sind. For example, have some companies computer on which to run applications that serve the Order of raw materials, parts or equipment for the plant, or run applications relating to sales forecasts and production needs, etc. Also, many processing plants and especially those which use smart field devices, applications that are used to support the monitoring and maintenance of the facilities within the plant regardless of whether these devices are process control and -instrumentierungseinrichtungen or other types of institutions. Beispielsweise erlaubt die Anwendung Asset Management Solutions (AMS), die von Fisher-Rosemount Systems, Inc. verkauft wird, die Kommunikation mit Feldeinrichtungen und speichert Feldeinrichtungen betreffende Daten, um den Betriebszustand der Feldeinrichtungen festzustellen und zu verfolgen. For example, permits the use of Asset Management Solutions (AMS), which is sold by Fisher-Rosemount Systems, Inc., communication with field devices and field devices store data in question to determine the operating condition of the field devices and track. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der US-PS 5 960 214 mit dem Titel "Integrated Communication Network für Use in a Field Device Management System" angegeben. An example of such a system is given in U.S. Patent No. 5,960,214 entitled "Integrated Communication Network for use in a Field Device Management System." In manchen Fällen kann die AMS-Anwendung dazu verwendet werden, mit Einrichtungen zu kommunizieren, um Parameter innerhalb der Einrichtung zu ändern, die Einrichtung zu veranlassen, Anwendungen wie etwa Selbstkalibrierungsroutinen oder Selbstdiagnoseroutinen an sich selber auszuführen, Informationen über den Zustand oder die Gesundheit der Einrichtung zu gewinnen usw. Diese Informationen können gespeichert und von einer Wartungsperson genutzt werden, um diese Einrichtungen zu überwachen und zu warten. In some cases, the AMS application can be used to communicate with devices to change parameters within the device to cause the device to run applications such as self-calibration routines or self-diagnostic routines to itself, information about the condition or health of the device To win, etc. This information can be stored and used by a maintenance person to monitor these facilities and maintain. Ebenso gibt es andere Arten von Anwendungen, die dazu dienen, andere Arten von Einrichtungen wie etwa Rotationseinrichtungen und Energieerzeugungs- und -versorgungseinrichtungen zu überwachen. Similarly, there are other types of applications that serve other types of devices such as rotating devices and energy production and -versorgungseinrichtungen monitor. Diese anderen Anwendungen sind typischerweise für das Wartungspersonal verfügbar und dienen zur Überwachung und Unterhaltung der Einrichtungen innerhalb eines Verarbeitungsbetriebs. These other applications are typically available for maintenance personnel and are used to monitor and maintain the equipment within a process plant. In vielen Fällen führen jedoch fremde Dienstleistungsorganisationen eventuell Dienstleistungen aus, die auf die Überwachung des Prozeßablaufs und der Prozeßeinrichtungen bezogen sind. In many cases, however, foreign service organizations may carry out services that are based on the monitoring of the process flow and the process equipment. In diesen Fällen erfassen die fremden Dienstleistungsorganisationen die von ihnen benötigten Daten, führen typischerweise firmeneigene Anwendungen aus, um die Daten zu analysieren, und versorgen das Personal des Verarbeitungsbetriebs nur mit Resultaten und Empfehlungen. In these cases, the foreign service organizations capture the data they need, typically result from proprietary applications to analyze the data and provide the staff of the processing plant only with results and recommendations. Dies ist zwar hilfreich, aber das Betriebspersonal hat nur wenig oder keine Möglichkeiten, die gemessenen Rohdaten zu betrachten oder die Analysedaten auf eine andere Weise zu nutzen. This is helpful, but the operating personnel have little or no opportunity to consider the measured raw data or to use the analytical data in a different way.
  • [0007] [0007]
    In dem typischen Betrieb oder Prozeß sind jedoch die Funktionen, die den Prozeßsteueraktivitäten, den Wartungs- und Überwachungsaktivitäten für Einrichtungen und Geräte zugeordnet sind, und die Geschäftsaktivitäten voneinander getrennt, und zwar sowohl hinsichtlich des Orts, an dem diese Aktivitäten stattfinden, als auch in bezug auf das Personal, das diese Aktivitäten typischerweise ausführt. In the typical plant or process, however, the functions associated with the process control activities, maintenance and monitoring activities for facilities and equipment, and separated the operations of each other, both with regard to the location at which these activities take place, and in terms the personnel performing these activities typically. Außerdem verwenden die verschiedenen Personen, die mit diesen verschiedenen Funktionen befaßt sind, im llgemeinen unterschiedliche Werkzeuge wie etwa unterschiedliche Anwendungen, die auf verschiedenen Computern laufen, um die verschiedenen Funktionen auszuführen. Also, use the various persons who are engaged in these various areas in llgemeinen different tools such as different applications running on different computers to perform the various functions. In vielen Fällen sammeln oder nutzen diese verschiedenen Werkzeuge unterschiedliche Datentypen, die den Einrichtungen oder Geräten innerhalb des Prozesses zugeordnet sind oder von diesen gesammelt werden, und sind verschieden eingerichtet, um die von ihnen benötigten Daten zu sammeln. In many cases, collect or use these different tools, different data types that are associated with the facilities or equipment within the process or collected by them and are furnished differently, to collect the data they need. Prozeßsteuerungs-Bedienpersonen beispielsweise, die allgemein den täglichen Ablauf des Betriebs beaufsichtigen und hauptsächlich dafür verantwortlich sind, daß Güte und Kontinuität des Prozeßbetriebs sichergestellt sind, beeinflussen den Prozeß typischerweise durch Einstellen und Ändern von Sollwerten innerhalb des Prozesses, durch Abstimmen von Pxozeßschleifen, zeitliches Planen von Prozeßoperationen wie etwa Chargenbetrieb usw. Diese Prozeßsteuerungs-Bedienpersonen können verfügbare Werkzeuge für die Diagnose und Korrektur von Prozeßsteuerungsproblemen innerhalb eines Prozeßsteuerungssystem verwenden, was beispielsweise automatische Abstimmeinrichtungen, Schleifenanalysatoren, Neuronennetzsysteme usw. umfaßt. Process control operators, for example, generally oversee the daily running of the operation and are primarily responsible for ensuring that quality and continuity of the process operation is ensured, the process affect typically by setting and changing set points within the process, by tuning of Pxozeßschleifen, Temporal Planning process operations such as batch operation, etc. These process control operators may use within a process control system, which for example automatic tuners Schleifenanalysatoren, neural network systems comprising etc. available tools for diagnosing and correcting process control problems. Prozeßsteuerungs-Bedienpersonen empfangen ferner Prozeßvariableninformation von dem Prozeß über eine oder mehrere Prozeßsteuereinheiten, die den Bedienpersonen Informationen über den Ablauf des Prozesses liefern, was auch innerhalb des Prozesses erzeugte Alarme einschließt. Process control operators also receive process variable information from the process via one or more process control units that provide the operators information about the course of the process, which includes within the process alarms generated. Diese Informationen können der Prozeßsteuerungs-Bedienperson über eine Standard-Benutzerschnittstelle zugänglich gemacht werden. This information can the process control operator will be made available via a standard user interface.
  • [0008] [0008]
    Außerdem ist es derzeit bekannt, eine Expertenmaschine vorzusehen, die Prozeßsteuervariablen und begrenzte Informationen über den Betriebszustand der Steuerroutinen oder Funktionsblöcke oder Module nutzt, die zu Prozeßsteuerroutinen gehören, um nicht perfekt laufende Schleifen zu detektieren und einem Bediener Informationen über vorgeschlagene Maßnahmen zur Korrektur des Problems zu liefern. Moreover, it is currently known to provide an expert engine, the process control variables and limited information about the operating status of the control routines or function blocks or modules uses belonging to process control routines to detect not perfect running loops and one clerk to information on proposed action to correct the problem . provide Eine solche Expertenmaschine ist in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nummer 09/256 585 mit dem Titel "Diagnostics in a Process Control System", angemeldet am 22. Februar 1999, und in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nr. Such expert engine is disclosed in US Patent Application, Application number 09/256 585, entitled "Diagnostics in a Process Control System", filed on 22 February 1999, and in US patent application with the application no. 09/499 445 mit dem Titel "Diagnostic Expert in a Process Control System", angemeldet am 7. Februar 2000, angegeben; 09/499 445, entitled "Diagnostic Expert in a Process Control System", filed on 7 February 2000, stated; beide Dokumente werden hier summarisch eingeführt. Both documents are incorporated herein by reference. Ebenso ist es bekannt, Steuerungsoptimierer wie etwa Echtzeitoptimierer in einem Betrieb laufen zu lassen, um die Steueraktivitäten des Verarbeitungsbetriebs zu optimieren. It is also known to have control optimizers, such as real-time optimizer run in a mode to optimize the control activities of the processing plant. Diese Optimierer nutzen typischerweise komplexe Modelle des Betriebs, um vorherzusagen, wie Eingaben geändert werden können, um die Operation des Betriebs in bezug auf eine gewünschte Optimierungsvariable wie beispielsweise den Gewinn zu optimieren. These optimizers typically use complex models of operation to predict how inputs may be changed such as to optimize the operation of the operation with respect to a desired optimization variable profits.
  • [0009] [0009]
    Andererseits verwendet Wartungspersonal, das hauptsächlich dafür verantwortlich ist sicherzustellen, daß die eigentlichen Einrichtungen innerhalb des Prozesses effizient arbeiten und fehlerhaft arbeitende Einrichtungen repariert und ausgetauscht werden, Werkzeuge wie etwa Wartungsschnittstellen, die oben erwähnte AMS-Anwendung sowie viele andere Diagnosewerkzeuge, die Informationen über Betriebszustände der Einrichtungen innerhalb des Prozesses liefern. On the other hand, used maintenance personnel who are responsible primarily to ensure that the proper facilities work efficiently within the process and malfunctioning equipment repaired and replaced, tools such as maintenance interfaces, the above-mentioned AMS application as well as many other diagnostic tools that provide information about operating states of the supply devices within the process. Wartungspersonal besorgt auch die zeitliche Planung von Wartungsaktivitäten, die das Abschalten von Bereichen des Betriebs erfordern können. Maintenance personnel concerned and the scheduling of maintenance activities that may require the shutdown of areas of operation. Bei vielen neueren Arten von Prozeßeinrichtungen und -geräten, allgemein als intelligente Feldeinrichtungen bezeichnet, können die Einrichtungen selber Detektions- und Diagnosewerkzeuge aufweisen, die automatisch Probleme mit dem Betrieb der Einrichtung erfassen und diese Probleme automatisch über eine Standard-Wartungsschnittstelle an eine Wartungsperson berichten. For many newer types of process equipment and devices, commonly referred to as intelligent field devices, the devices themselves may detection and diagnostic tools have that automatically detect and report these issues automatically via a standard service interface to a serviceman problems with the operation of the device. Beispielsweise meldet die AMS-Software den Einrichtungsstatus und Diagnoseinformation an die Wartungsperson und stellt die Kommunikation und sonstige Werkzeuge bereit, die es der Wartungsperson ermöglichen zu bestimmen, was in Einrichtungen geschieht, und auf von Einrichtungen gelieferte Einrichtungsinformationen zuzugreifen. For example, reports the AMS software the device status and diagnostic information to the maintenance person and provides communications and other utilities that enable it to determine the maintenance person, what happens in facilities and access facilities provided by facility information. Typischerweise befinden sich Wartungsschnittstellen und Wartungspersonal entfernt von den Prozeßsteuerungs-Bedienpersonen, obwohl dies nicht immer der Fall ist. Typically, there are maintenance interfaces and maintenance personnel from the process control operators, although this is not always the case. Beispielsweise können in einigen Verarbeitungsbetrieben die Prozeßsteuerungs-Bedienpersonen die Aufgaben von Wartungspersonen wahrnehmen oder umgekehrt, oder die verschiedenen Personen, die für diese Funktionen zuständig sind, können dieselbe Schnittstelle nutzen. For example, the process control operators can in some processing plants perceive or vice versa, the tasks of maintenance people, or the various persons who are responsible for these functions can use the same interface.
  • [0010] [0010]
    Außerdem befinden sich Personen, die für Geschäftsanwendungen verantwortlich sind, und Anwendungen, die für Geschäftsanwendungen verwendet werden, etwa für das Bestellen von Teilen, Betriebsmitteln, Rohstoffen usw., und die strategische Geschäftsentscheidungen wie etwa die Wahl der Produkte, die hergestellt werden sollen, der Variablen zur Optimierung innerhalb des Betriebs usw. typischerweise in Büros des Betriebs, die sowohl von den Prozeßsteuerungs-Schnittstellen als auch den Wartungsschnittstellen abgesetzt sind. In addition, there are people who are responsible for business applications, and applications be used for business applications, such as ordering parts, equipment, raw materials, etc., and the strategic business decisions such as the choice of products to be produced, the variables to optimize within the plant, etc. typically in the Office of the operation, which are distinct from both the process control interfaces and the maintenance interfaces. Ebenso möchten Manager oder andere Personen vielleicht Zugang zu bestimmten Informationen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs von entfernten Orten aus oder von anderen Computersystemen aus, die dem Verarbeitungsbetrieb zugeordnet sind, erhalten, um sie für die Übersicht über den Betrieb und für das Fällen von strategischen Langzeitentscheidungen zu nutzen. Also want to managers or other persons may have access to certain information within the process plant from remote locations or from other computer systems, which are associated with the processing plant, get to use them for the overview of the operation and for the cases of long-term strategic decisions.
  • [0011] [0011]
    Außerdem werden manche Aufgaben wie etwa das Überwachen von Geräten, das Prüfen der Funktion von Einrichtungen, das Bestimmen, ob der Betrieb auf optimale Weise abläuft usw. von externen Beratern oder Dienstleistungsgesellschaften ausgeführt, welche die erforderlichen Daten messen, eine Analyse ausführen und dann nur die Analyseergebnisse an das Betriebspersonal zurückmelden. In addition, some tasks, such as monitoring devices to check the function of institutions, determining whether the operation takes place in an optimal manner, etc. carried out by external consultants or service companies, which measure the data required to perform an analysis and then only the analysis results to the operating staff report back. In diesen Fällen werden die Daten typischerweise auf firmeneigene Weise gesammelt und gespeichert und dem Betriebspersonal nur selten aus anderen Gründen zur Verfügung gestellt. In these cases, the data are typically collected on proprietary manner and stored, and made available to the operating staff rarely available for other reasons.
  • [0012] [0012]
    Da meistens sehr unterschiedliche Anwendungen, die zur Durchführung der verschiedenen Funktionen innerhalb eines Betriebs dienen, z. B. für Prozeßsteueroperationen, Wartungsoperationen und Geschäftsoperationen, getrennt vorgesehen sind, sind die verschiedenen Anwendungen, die für diese verschiedenen Aufgaben genutzt werden, nicht integriert und teilen Daten oder Informationen nicht miteinander. As usually very different applications that are used to carry out the various functions within a company, such. As for process control operations, maintenance operations and business operations are provided separately, the various applications that are used for these different tasks, not integrated and sharing data or information are not together. Tatsächlich haben viele Betriebe eventuell nur einige, aber nicht sämtliche dieser verschiedenen Arten von Anwendungen. In fact, many businesses may have some but not all of these different types of applications. Aber auch dann, wenn alle Anwendungen innerhalb eines Betriebs vorhanden sind, gibt es, weil verschiedenes Personal diese verschiedenen Anwendungen und Analysewerkzeuge nutzt und weil diese Werkzeuge im allgemeinen sich an unterschiedlichen Hardwareorten innerhalb des Betriebs befinden, nur wenig oder keinen Informationsfluß von einem Funktionsbereich des Betriebs zu einem anderen, auch wenn diese Information für andere Funktionen innerhalb des Betriebs nützlich sein kann. But even if all applications are available within an establishment there, because different personnel use these different applications and analysis tools and because these tools are generally of different hardware locations within the plant, little or no information flow from one functional area of operation to another, even if this information can be useful for other positions within the operation. Beispielsweise kann ein Werkzeug wie etwa ein Rotationsgerätedaten-Analysewerkzeug von einer Wartungsperson genutzt werden, um einen nicht perfekt funktionierenden Energieerzeuger oder einen Abschnitt eines Rotationsgeräts zu detektieren (basierend auf Daten eines Nicht-Prozeßvariablentyps). For example, can be used by a maintenance person a tool such as a rotary device data analysis tool to detect a not perfectly functioning power generator or a portion of a rotation device (based on data from a non-process variable type). Dieses Werkzeug kann ein Problem detektieren und die Wartungsperson aufmerksam machen, daß die Einrichtung kalibriert, repariert oder ausgetauscht werden muß. This tool can detect a problem and make the maintenance person aware that the device calibrated to be repaired or replaced. Der Prozeßsteuerungs-Bediener (entweder ein Mensch oder ein Softwareexperte) erhält jedoch diese Information nicht, obwohl die schlecht funktionierende Einrichtung ein Problem verursachen kann, das eine Schleife oder eine andere Komponente beeinträchtigt, die mit dem Prozeßsteuervorgang überwacht wird. The process control operator (either a human or a software expert) but receives this information does not, although the malfunctioning device may cause a problem affecting a loop or other component that is monitored with the process control operation. Ebenso ist der für das Geschäftliche zuständigen Person diese Tatsache nicht bekannt, obwohl die gestörte Einrichtung für die Optimierung kritisch ist und eine Optimierung des Betriebs in einer Weise, welche die Geschäftsperson wünscht, eventuell verhindert. It is also responsible for the Business Person this fact is not known, although the faulty device for the optimization is critical and, possibly preventing optimization of operations in a manner which wants the business person. Da der Prozeßsteuerexperte ein Einrichtungsproblem nicht kennt, das letztlich ein schlechtes Betriebsverhalten einer Schleife oder Einheit in dem Prozeßsteuersystem verursachen kann, und weil der Prozeßsteuerbediener oder Experte davon ausgeht, daß diese Einrichtung perfekt funktioniert, kann der Prozeßsteuerexperte das Problem, das er innerhalb der Prozeßsteuerschleife detektiert, falsch diagnostizieren oder kann versuchen, ein Werkzeug wie etwa eine Schleifenabstimmeinheit anzuwenden, die das Problem niemals wirklich korrigieren kann. Since the process control expert does not know a device problem that can ultimately cause a poor performance of a loop or unit in the process control system, and because the process control operator or expert assumes that this device works perfectly, the process control expert, the problem he detected within the process control loop incorrectly diagnosed or may try to use a tool such as a Schleifenabstimmeinheit that can never truly correct the problem. Ebenso kann die Geschäftsperson eventuell eine geschäftliche Entscheidung treffen, den Betrieb auf eine Weise auszuführen, welche die gewünschten geschäftlichen Auswirkungen (etwa die Gewinnoptimierung) wegen der gestörten Einrichtung nicht erreichen kann. Likewise, the business person can make a business decision to perform the operation in a manner which (about optimizing profits), the desired business impact because of faulty equipment may not reach.
  • [0013] [0013]
    Infolge der Häufigkeit der Datenanalyse und anderer Detektions- und Diagnosewerkzeuge, die in der Prozeßsteuerumgebung verfügbar sind, gibt es eine Menge Informationen über die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Einrichtungen, die für die Wartungsperson verfügbar sind und für den Prozeßbediener und die Geschäftspersonen hilfreich sein könnten. Due to the frequency of data analysis and other detection and diagnostic tools that are available in the process control environment, there is a lot of information about the health and performance of devices that are available for the maintenance person and may be helpful in the process operator and business people. Ebenso gibt es eine Menge Informationen, die dem Prozeßbediener zur Verfügung stehen und den aktuellen Betriebsstatus der Prozeßsteuerschleifen und anderer Routinen betreffen und für die Wartungsperson oder die Geschäftsperson hilfreich sein könnten. Similarly, there is a lot of information available to the process operator available and refer to the current operating status of the process control loops and other routines and may be helpful in the maintenance person or the business person. Ebenso gibt es Informationen, die im Lauf der Durchführung der Geschäftsfunktionen erzeugt oder genutzt werden und für die Wartungsperson oder den Prozeßsteuerbediener bei der Optimierung des Prozeßablaufs hilfreich sein könnten. Likewise, there is information that is produced or used in the course of performing the business functions and may be helpful in the maintenance person or the process control operator in optimizing the process flow. Da diese Funktionen aber bisher voneinander getrennt sind, wurde die in einem Funktionsbereich erzeugte oder gesammelte Information in anderen Funktionsbereichen entweder überhaupt nicht oder nicht besonders gut genutzt, was zu einer insgesamt suboptimalen Nutzung der Anlagen innerhalb von Verarbeitungsbetrieben führte. Since these functions are separated from each other but so far, the generated or collected in a functional area information was in other functional areas either at all or not very well used, resulting in a total of suboptimal use of the facilities within processing plants.
  • [0014] [0014]
    US 5 311 562 US 5,311,562 betrifft eine Anlage, die ein Informationssystem hat, in dem das Datensammeln gemeinsam für jede Abteilung innerhalb eines Betriebs erfolgt. relates to a system that has an information system in which the data collection is done for each department within a company. Daten, die von Sensoren innerhalb des Betriebs erzeugt werden, werden über mehrere gemeinsame Anschlüsse an relevante Abteilungen übertragen. Data generated by sensors within the company are transferred to relevant departments for several common terminals. Diese Abteilungen erhalten somit Daten unter Verwendung desselben Kommunikationsmechanismus, der unter Nutzung desselben Protokolls erhalten wird. These departments thus obtained data using the same communication mechanism, which is obtained using the same protocol.
  • [0015] [0015]
    US 5 325 522 US 5,325,522 zeigt ein System, das eine einzige Datenbank verwendet, von der eine Reihe von Aufgaben Daten erhalten können. shows a system which uses a single database, from which a series of tasks can receive data. Das Sammeln von Daten innerhalb dieses Systems ist auf das Sammeln von nur der einen Quelle beschränkt und umfaßt auf keinen Fall eine Dienstleistungs- oder andere Anwendungsquelle. The collection of data within this system is limited to the collection of only one source and includes no means a service or other application source. Dieses Dokument lehrt speziell, daß jede Kommunikation mit weiteren Einrichtungen unter Verwendung desselben Kommunikationsprotokolls vorgenommen werden muß. This document specifically teaches that any communication with other devices must be made using the same communication protocol.
  • [0016] [0016]
    Keines der obigen Dokumente betrifft ein System oder Verfahren, um Daten für Prozeßsteuerungs- oder -wartungsanwendungen zugänglich zu machen, wobei diese wirksam sind, um über ein zweites Protokoll zu kommunizieren, das von dem ersten Protokoll, das zur Verbindung mit der Datenquelle verwendet wird, verschieden ist. None of the above documents relates to a system or method to make available data for process control or -wartungsanwendungen, these being effective to communicate via a second protocol from the first protocol used to connect to the data source is different.
  • ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY
  • [0017] [0017]
    Ein Verarbeitungsbetrieb verwendet einen Anlagennutzungsexperten zum Sammeln von Daten oder Informationen, welche die Anlagen des Verarbeitungsbetriebs betreffen, von verschiedenen Quellen oder Funktionsbereichen des Betriebs. A processing plant uses an asset utilization expert to collect data or information relating to the assets of the processing plant from different sources or functional areas of operation.
  • [0018] [0018]
    Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Sammeln und Nutzen dieser Daten innerhalb des Verarbeitungsbetriebs. The present application relates to a method for collecting and using these data within the process plant. Das Verfahren weist die Schritte auf: The method comprises the steps of:
    Sammeln von Daten von einer Vielzahl von Datenquellen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs, wobei die Vielzahl von Datenquellen eine Dienstanwendung aufweist, die von einem Dienstanbieter für den Verarbeitungsbetrieb implementiert ist und über ein erstes Protokoll kommuniziert; Collecting data from a variety of data sources within the process plant, wherein the plurality of data sources including a service application that is implemented by a service provider for the processing plant and communicates via a first protocol; Speichern der gesammelten Daten in einer Datenbank und Zugänglichmachen dieser gespeicherten Daten für eine oder mehrere Prozeßsteueranwendungen oder -wartungsanwendungen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs. Storing the collected data in a database and access to these stored data for one or more process control applications or -wartungsanwendungen within the process plant. Diese Anwendungen kommunizieren über ein zweites Protokoll, das von dem ersten Protokoll verschieden ist. These applications communicate via a second protocol that is different from the first protocol.
  • [0019] [0019]
    Schließlich werden die gespeicherten Daten für die Dienstanwendung zugänglich gemacht. Finally, the stored data for the service application will be made available.
  • [0020] [0020]
    Weitere Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Further embodiments of this method are specified in the dependent claims.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
  • [0021] [0021]
    1 1 ist ein Blockbild eines Verarbeitungsbetriebs, der einen Anlagennutzungsexperten hat, der konfiguriert ist, um den Datentransfer zwischen vielen Funktionsbereichen des Betriebs zu empfangen und zu koordinieren; is a block diagram of a processing plant, which has a plant asset utilization expert that is configured to receive the data transfer between many functional areas of operation and to coordinate;
  • [0022] [0022]
    2 2 ist ein Daten- und Informationsflußdiagramm in bezug auf den Anlagennutzungsexperten in dem Betrieb von is a data and information flow with respect to the asset utilization expert in the operation of 1 1 ; ;
  • [0023] [0023]
    3 3 ist ein Blockbild eines Modells, das zur Simulation der Operation eines Bereichs innerhalb eines Betriebs verwendet wird; is a block diagram of a model used to simulate the operation of an area within a plant;
  • [0024] [0024]
    4 4 ist ein Blockbild eines Modells, das zur Simulation der Operation einer Einheit in dem Bereichsmodell von is a block diagram of a model for the simulation of the operation of a unit in the domain model 3 3 verwendet wird; is used;
  • [0025] [0025]
    5 5 ist ein zweidimensionales Leistungsüberwachungsschema; is a two-dimensional performance monitoring scheme;
  • [0026] [0026]
    6 6 ist ein Diagramm einer beispielhaften Fiduzialkurve, die zum Gebrauch in einem Ofen ausgewählt ist, und einer Verkokungsrate, die auf dieser Fiduzialkurve basiert; is a diagram of an exemplary Fiduzialkurve selected for use in a furnace and a coking rate based on this Fiduzialkurve;
  • [0027] [0027]
    7 7 ist ein Diagramm, das die Entwicklung einer neuen Verkokungsrate auf der Basis der Fiduzialkurve von a diagram of the development of a new coking rate on the basis of Fiduzialkurve 6 6 zeigt; shows;
  • [0028] [0028]
    8 8 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das eine Einheit in einem Prozeßsteuersystem darstellt, die von einer grafischen Benutzeroberfläche angezeigt werden kann; is an exemplary depiction of a display representing a unit within a process control system that may be displayed by a graphical user interface;
  • [0029] [0029]
    9 9 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Art und Weise zeigt, wie Indexe für unterschiedliche Ebenen einer Systemhierarchie erzeugt werden können; is an exemplary table showing a way how indexes can be created for different levels of a system hierarchy;
  • [0030] [0030]
    10 10 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Art und Weise zeigt, wie ein Leistungsindex für eine Einheit berechnet werden kann; is an exemplary table showing a manner how a performance index may be calculated for a unit;
  • [0031] [0031]
    11 11 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Art und Weise zeigt, wie Indexwerte genutzt werden können, um einen neuen Indexwert als htetes Mittel der Indexwerte zu berechnen; is an exemplary table showing a manner, such as index values can be used to calculate a new index value as htetes means of the index values;
  • [0032] [0032]
    12 12 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Art und Weise zeigt, wie ein Variabilitätsindex für eine Einheit berechnet werden kann; is an exemplary table showing a manner how a variability index may be calculated for a unit;
  • [0033] [0033]
    13 13 ist ein beispielhaftes Display, das von einer grafischen Benutzeroberfläche in Abhängigkeit von einem abnormalen Variabilitätsindex bereitgestellt werden kann; is an exemplary display that may be provided by a graphical user interface in response to an abnormal variability index;
  • [0034] [0034]
    14 14 ist ein beispielhaftes Display der Daten, die zum Erzeugen eines Variabilitätsindex genutzt werden; is an exemplary display of data that are used to generate a variability index;
  • [0035] [0035]
    15 15 ist ein beispielhaftes Diagramm eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann; is an exemplary diagram of a display that may be provided by a graphical user interface;
  • [0036] [0036]
    16 16 ist ein beispielhaftes Diagramm, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann; is an exemplary diagram which can be provided by a graphical user interface;
  • [0037] [0037]
    17 17 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer die Betrachtung von Auditpfadinformationen zu ermöglichen; is an exemplary depiction of a display that may be provided by a graphical user interface to enable a user to view audit trail information;
  • [0038] [0038]
    18 18 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer die Durchführung einer stärker detaillierten Analyse von Daten zu ermöglichen, die zum Erzeugen von einem oder mehreren Indexen für eine Einrichtung genutzt werden; is an exemplary depiction of a display that may be provided by a graphical user interface to enable a user to perform a more detailed analysis of data used to generate one or more indexes for a device;
  • [0039] [0039]
    19 19 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer zu ermöglichen, eine Leistungscharakteristik einer Einrichtung grafisch zu betrachten oder zu überwachen; is an exemplary depiction of a display that may be provided by a graphical user interface to enable a user to view a performance characteristic of a device graphically or monitor;
  • [0040] [0040]
    20 20 ist noch eine weitere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer die Schnellprüfung von Informationen innerhalb eines Betriebs zu ermöglichen; Yet another exemplary depiction of a display that can be provided by a graphical user interface to enable a user to quick check of information within an enterprise;
  • [0041] [0041]
    21 21 bis to 23 23 sind beispielhafte Popup-Fenster, die von einer grafischen Benutzeroberfläche angezeigt werden können, um Einrichtungs-Statusinformation zu liefern; are exemplary pop-up windows that can be displayed by a graphical user interface to provide setup status information;
  • [0042] [0042]
    24 24 ist ein beispielhaftes Display, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer detaillierte Hilfeinformationen zu geben; is an exemplary display that can be provided by a graphical user interface to give users a detailed help information;
  • [0043] [0043]
    25 25 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer die Diagnostizierung von schleifenbezogenen Problemen zu ermöglichen; is an exemplary depiction of a display that may be provided by a graphical user interface to enable a user to diagnose loop-related problems;
  • [0044] [0044]
    26 26 ist noch eine andere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann und das es einem Benutzer erlaubt, die Leistungsfähigkeit und/oder den Status von einer oder mehreren Prozeßsteuerschleifen zu analysieren; is yet another exemplary depiction of a display that may be provided by a graphical user interface and allows a user, the performance and / or status of one or more process control loops to analyze;
  • [0045] [0045]
    27 27 ist noch eine weitere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer die Verfolgung oder Generierung von Arbeitsanweisungen zu erlauben; Yet another exemplary depiction of a display that can be provided by a graphical user interface to allow a user to persecution or generation of work instructions;
  • [0046] [0046]
    28 28 bis to 31 31 zeigen Displays von spektralanalytischen Vibrationsdiagrammen eines Elements innerhalb einer Rotationseinrichtung; show displays of vibration spectrum analysis charts of an element within a rotation device;
  • [0047] [0047]
    32 32 ist ein Blockbild einer abgesetzten Überwachungseinrichtung, die mit einer Vielzahl von Verarbeitungsbetrieben über ein Kommunikationsnetz verbunden ist; is a block diagram of a remote monitoring device which is connected to a plurality of process plants via a communication network; und and
  • [0048] [0048]
    33 33 ist ein detailliertes Blockbild der abgesetzten Überwachungseinrichtung von is a detailed block diagram of the remote monitoring device of 32 32 . ,
  • GENAUE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
  • [0049] [0049]
    Gemäß According to 1 1 umfaßt ein Verarbeitungsbetrieb comprises a processing plant 10 10 eine Reihe von Geschäfts- oder anderen Computersystemen, die mit einer Reihe von Steuer- und Wartungssystemen über eines oder mehrere Kommunikationsnetze verbunden sind. a number of commercial or other computer systems which are connected with a number of control and maintenance systems via one or more communication networks. Der Verarbeitungsbetrieb The processing plant 10 10 weist eines oder mehrere Prozeßsteuersysteme comprises one or more process control systems 12 12 und and 14 14 auf. on. Das Prozeßsteuersystem The process control system 12 12 kann ein herkömmliches Prozeßsteuersystem wie etwa ein PROVOX- oder RS3-System oder jedes andere DCS sein, das eine Bedienerschnittstelle may be a conventional process control system such as a PROVOX- or RS3 system or any other DCS, the user interface a 12A 12A aufweist, die mit einer Steuereinheit which cooperate with a control unit 12B 12B und mit Ein-/Ausgabe- bzw. E/A-Karten and with I / O and I / O cards 12C 12C gekoppelt ist, die ihrerseits mit verschiedenen Feldeinrichtungen wie etwa analogen und HART-Feldeinrichtungen coupled, in turn, with various field devices such as analog and HART field devices 15 15 gekoppelt sind (HART = Highway Addressable Remote Transmitter). are coupled (HART = Highway Addressable Remote Transmitter). Das Prozeßsteuersystem The process control system 14 14 , das ein verteiltes Prozeßsteuersystem sein kann, umfaßt eine oder mehrere Bedienerschnittstellen , Which may be a distributed process control system, includes one or more operator interfaces 14A 14A , die mit einer oder mehreren verteilten Steuereinheiten , With one or more control units distributed 14B 14B über einen Bus wie etwa einen Ethernetbus gekoppelt sind. are coupled via a bus, such as an Ethernet bus. Die Steuereinheiten The control units 14B 14B können beispielsweise DeltaV TM -Steuereinheiten sein, die von Fisher-Rosemount Systems, Inc., Austin, Texas, verkauft werden, oder können jeder andere gewünschte Typ von Steuereinheit sein. For example, DeltaV ™ be -Steuereinheiten that are sold by Fisher-Rosemount Systems, Inc., Austin, Texas, or at any other desired type of controller to be. Die Steuereinheiten The control units 14B 14B sind über E/A-Einrichtungen mit einer oder mehreren Feldeinrichtungen are I / O devices with one or more field devices 16 16 verbunden wie beispielsweise mit HART- oder Fieldbus-Feldeinrichtungen oder anderen intelligenten oder nichtintelligenten Feldeinrichtungen, die beispielsweise diejenigen umfassen, die eines von den PROFIBUS ® -, WORLDFIP ® -, Device-Net ® -, AS-Interface- und CAN-Protokollen verwenden. connected for example with HART or Fieldbus field devices or other smart or not smart field devices including, for example, those of the PROFIBUS ® - use AS-Interface and CAN protocols - WORLDFIP ® - Device-Net ®. Es ist bekannt, daß die Feldeinrichtungen It is known that the field devices 16 16 Analog- oder Digitalinformation an die Steuereinheiten Analog or digital information to the control units 14B 14B liefern, die auf Prozeßvariablen sowie andere Einrichtungsinformationen bezogen sind. supply, which are based on process variables and other setup information. Die Bedienerschnittstellen The operator interface 14A 14A können Werkzeuge speichern und ausführen, die dem Prozeßsteuerbediener zur Verfügung stehen, um den Prozeßbetrieb zu steuern, was beispielsweise Steueroptimierungsprogramme, Diagnoseexperten, Neuronennetze, Abstimmeinrichtungen usw. umfaßt. can save and run available to the process control operator available to control the process operation, which, for example, control optimizers, diagnostic experts, neural networks, tuners, etc. includes tools.
  • [0050] [0050]
    Ferner können Wartungssysteme wie etwa Computer, welche die AMS-Anwendung ausführen, oder irgendwelche anderen Einrichtungsüberwachungs- und Kommunikationsanwendungen mit den Prozeßsteuersystemen Further, maintenance systems, such as computers that execute the application AMS, and any other Einrichtungsüberwachungs- and communication application with the process control systems 12 12 und and 14 14 oder mit den Einzeleinrichtungen darin verbunden sein, um Wartungs- und Überwachungsaktivitäten auszuführen. or be connected with the individual devices therein to perform maintenance and monitoring activities. Beispielsweise kann ein Wartungscomputer For example, a maintenance computer 18 18 mit der Steuereinheit with the control unit 12B 12B und/oder mit den Einrichtungen and / or with the facilities 15 15 über irgendwelche gewünschten Kommunikationsleitungen oder -netze (einschließlich Funknetze oder Handfunknetze) verbunden sein, um mit Einrichtungen be connected to any desired communication lines or networks (including wireless networks, hand-held radio networks) to facilities with 15 15 zu kommunizieren und in manchen Fällen die Einrichtungen zu rekonfigurieren oder andere Wartungsarbeiten daran auszuführen. to communicate and to reconfigure the devices in some cases, or perform other maintenance on it. Ebenso können Wartungsanwendungen wie die AMS-Anwendung in einer oder mehreren der Anwenderschnittstellen Similarly, maintenance applications such as the AMS application in one or more of the user interface 14A 14A , die dem verteilten Prozeßsteuersystem That the distributed process control system 14 14 zugeordnet sind, installiert sein oder davon ausgeführt werden, um Wartungs- und Überwachungsfunktionen auszuführen, was das Sammeln von Daten einschließt, die auf den Betriebsstatus der Einrichtungen are associated with, be installed or executed it, to perform maintenance and monitoring functions, which includes the collection of data on the operating status of the devices 16 16 bezogen sind. are based.
  • [0051] [0051]
    Der Verarbeitungsbetrieb The processing plant 10 10 weist ferner verschiedene Rotationseinrichtungen also includes various rotating devices 20 20 auf wie Turbinen, Motoren usw., die mit einem Wartungscomputer on such as turbines, motors, etc., connected to a maintenance computer 22 22 über eine permanente oder temporäre Kommunikationsstrecke verbunden sind (etwa einen Bus, ein Funkkommunikationssystem oder Handfunksysteme, die mit der Vorrichtung connected by a permanent or temporary communication link, (such as a bus, a wireless communication system or hand-held radio systems with the device 20 20 verbunden werden, um Meßwerte abzulesen, und dann entfernt werden). will be connected to read measured values, and then removed). Der Wartungscomputer The maintenance computer 22 22 kann bekannte Überwachungs- und Diagnoseanwendungen may include known monitoring and diagnostic applications 23 23 , die beispielsweise von CSi-Systemen bereitgestellt werden, oder andere bekannte Anwendungen speichern und ausführen, um den Betriebszustand der Rotationseinrichtungen Which are provided for example by CSi systems, or save and run other applications known to the operating state of the rotating devices 20 20 zu diagnostizieren, zu überwachen und zu optimieren. to diagnose, monitor and optimize. Wartungspersonal verwendet gewöhnlich die Anwendungen Maintenance personnel usually use the applications 23 23 , um die Leistungsfähigkeit von Rotationseinrichtungen To improve the performance of rotating devices 20 20 in dem Betrieb in operation 10 10 zu erhalten und zu überwachen, Probleme der Rotationsvorrichtungen to maintain and monitor problems of rotating devices 20 20 festzustellen und zu bestimmen, wann und ob die Rotationsvorrichtung identify and determine when and whether the spinner 20 20 repariert oder ausgetauscht werden muß. must be repaired or replaced. In manchen Fällen können externe Beratungs- oder Dienstleistungsorganisationen vorübergehend Daten erfassen oder messen, welche die Vorrichtungen In some cases, external advice or service organizations may temporarily acquire or measure data devices, the 20 20 betreffen, und diese Daten nutzen, um Probleme, schlechte Leistung oder andere Aspekte zu detektieren, welche die Vorrichtungen concern, and use this data to detect problems, poor performance or other aspects, which means the 20 20 beeinflussen. influence. In diesen Fällen sind die Computer, auf denen die Analysen ablaufen, eventuell nicht mit dem übrigen System In these cases, the computer on which to run the analysis might be different from the rest of the system 10 10 über eine Kommunikationsleitung verbunden oder werden eventuell nur vorübergehend damit verbunden. are connected via a communication line or possibly only temporarily associated with it.
  • [0052] [0052]
    Ebenso ist ein Energieerzeugungs- und -verteilungssystem Similarly, a power generation and distribution system 24 24 , das Energieerzeugungs- und -verteilungsvorrichtungen , The power generation and -verteilungsvorrichtungen 25 25 hat und dem Betrieb has and operation 10 10 zugeordnet ist, beispielsweise über einen Bus mit einem anderen Computer is associated, for example via a bus to another computer 26 26 verbunden, der die Funktionen der Energieerzeugungs- und -verteilungsvorrichtungen connected, the -verteilungsvorrichtungen the functions of power generation and 25 25 innerhalb des Betriebs within the company 10 10 ausführt und überwacht. performs and monitors. Der Computer The Computer 26 26 kann bekannte Energiesteuerungs- und -diagnoseanwendungen known and can Energiesteuerungs- -diagnoseanwendungen 27 27 ausführen, wie sie beispielsweise von Liebert und ASCO oder anderen Firmen bereitgestellt werden, um die Energieerzeugungs- und -verteilungsvorrichtungen perform, as provided, for example, Liebert and ASCO or other companies to the power generation and -verteilungsvorrichtungen 25 25 zu warten und zu steuern. to maintain and control. In vielen Fällen können wiederum externe Berater- oder Dienstleistungsorganisationen Dienstanwendungen nutzen, die vorübergehend die Vorrichtungen In many cases, service applications can then use external consultants or service organizations that temporarily suspends devices 25 25 betreffende Daten sammeln oder messen und diese Daten nutzen, um Analysen für die Vorrichtungen collect data or measure in question and use these data to analysis for the devices 25 25 durchzuführen, um Probleme, schlechte Leistung oder andere die Vorrichtungen perform to solve problems, poor performance, or other devices 25 25 beeinflussende Aspekte zu detektieren. influencing aspects to be detected. In diesen Fällen sind eventuell die Computer (wie etwa der Computer In these cases, it might be the computer (such as the computer 26 26 ), welche die Analysen ausführen, nicht mit dem übrigen System ), Which perform the analyzes, not with the rest of the system 10 10 über irgendwelche Kommunikationsleitungen verbunden oder sind nur vorübergehend damit verbunden. connected via any communication lines or are only temporarily attached to it.
  • [0053] [0053]
    In der Vergangenheit sind die verschiedenen Prozeßsteuersysteme In the past, the various process control systems 12 12 und and 14 14 und die Energieerzeugungs- und -wartungssysteme and the power generation and -wartungssysteme 22 22 und and 26 26 nicht miteinander auf eine Weise verbunden worden, die es ihnen ermöglicht, Daten, welche von jedem dieser Systeme erzeugt oder gesammelt werden, auf eine brauchbare Weise gemeinsam zu nutzen. were not linked in any way that allows them to share data generated or collected from each of these systems into a useful way together. Infolgedessen sind alle diese verschiedenen Funktionen wie etwa die Prozeßsteuerfunktionen, die Energieerzeugungsfunktionen und die Rotationsvorrichtungs-Funktionen jeweils unter der Annahme ausgeführt worden, daß die anderen Einrichtungen innerhalb des Betriebs, die von dieser speziellen Funktion beeinflußt werden können oder darauf eine Auswirkung haben, perfekt ablaufen, was natürlich praktisch niemals der Fall ist. As a result, all these different functions such as process control functions, the energy generating functions and the rotation device functions have been carried out in each case assuming that the other facilities within the plant, which can be influenced by this particular feature, or it will have an effect, perfect run, which of course is virtually never the case. Da jedoch die Funktionen so unterschiedlich sind und die Einrichtungen und das zur Überwachung dieser Funktionen eingesetzte Personal verschieden sind, gibt es bisher wenig oder nur eine unbedeutende gemeinsame Datennutzung zwischen den verschiedenen funktionellen Systemen innerhalb des Betriebs However, since the functions are so different and the facilities and the personnel to monitor these functions are different, there has been little or only an insignificant data sharing between the various functional systems within the plant 10 10 . ,
  • [0054] [0054]
    Zur Überwindung dieses Problems ist ein Computersystem To overcome this problem is a computer system 30 30 vorgesehen, das mit den Computern oder Schnittstellen kommunikativ verbunden ist, die den verschiedenen funktionellen Systemen innerhalb des Betriebs provided that is communicatively connected to the computers or interfaces to the various functional systems within the plant 10 10 zugeordnet sind, was die Prozeßsteuerfunktionen are associated with what the process control functions 12 12 und and 14 14 , die Wartungsfunktionen wie etwa solche, die in den Computern , The maintenance functions such as those described in the computers 18 18 , . 14A 14A , . 22 22 und and 26 26 implementiert sind, und die Geschäftsfunktionen einschließt. are implemented, and includes the business functions. Insbesondere ist das Computersystem In particular, the computer system 30 30 kommunikativ mit dem herkömmlichen Prozeßsteuersystem communicatively coupled to the conventional process control system 12 12 und mit der diesem Steuersystem zugeordneten Wartungsschnittstelle and with this control system associated with maintenance interface 18 18 verbunden, ist verbunden mit den Prozeßsteuerungs- und/oder Wartungsschnittstellen connected, is connected to the process control and / or maintenance interfaces 14A 14A des verteilten Prozeßsteuersystems of the distributed process control system 14 14 , ist verbunden mit dem Wartungscomputer , Is connected to the maintenance computer 22 22 für die Rotationsvorrichtungen und mit dem Energieerzeugungs- und -verteilungscomputer for rotating devices and the power generation and -verteilungscomputer 26 26 , und zwar sämtlich über einen Bus And indeed all over a bus 32 32 . , Der Bus kann jedes gewünschte oder geeignete LAN- oder WAN-Protokoll verwenden, um Kommunikationen herzustellen. The bus can use any desired or suitable LAN or WAN protocol to establish communications.
  • [0055] [0055]
    Wie How 1 1 zeigt, ist der Computer shows, the computer 30 30 über den gleichen oder einen anderen Netzbus on the same or a different network bus 32 32 auch mit Geschäftssystemcomputern und Wartungsplanungscomputern with business system computers and maintenance planning computers 35 35 und and 36 36 verbunden, die beispielsweise folgendes ausführen können: die Planung von Unternehmensressourcen (ERP), die Materialressourcenplanung (MRP), das Rechnungswesen, Produktions- und Kundenbestellsysteme, Wartungsplanungssysteme oder sonstige gewünschte Geschäftsanwendungen wie Teile-, Betriebsmittel- und Rohstoffbestellanwendungen, Produktionsplanungsanwendungen usw. Der Computer connected, which can run, for example: the planning of company resources (ERP), material resource planning (MRP), accounting, production and customer ordering systems, maintenance planning systems or other desired business applications such as parts, resource and raw material ordering applications, production planning applications, etc. The computer 30 30 kann auch beispielsweise über den Bus can also, for example via the bus 32 32 mit einem betriebsweiten LAN with a plant-wide LAN 37 37 , einem firmenweiten WAN , A company-wide WAN 38 38 sowie einem Computersystem and a computer system 40 40 verbunden sein, das die Fernüberwachung des Betriebs be connected to the remote monitoring of the operation 10 10 oder die Kommunikation damit von abgesetzten Orten erlaubt. or the communication so permitted by remote places.
  • [0056] [0056]
    Bei einer Ausführungsform finden die Kommunikationen über das Kommunikationsnetz In one embodiment, the communications over the communication network, see 32 32 unter Anwendung des XML-Protokolls statt. instead of using the XML protocol. Dabei werden Daten von jedem der Computer Here, data from each of the computer 12A 12A , . 18 18 , . 14A 14A , . 22 22 , . 26 26 , . 35 35 , . 36 36 usw. in eine XML-Hülle gehüllt und an einen XML-Datenserver übermittelt, der beispielsweise in dem Computer etc. wrapped in an XML envelope and sent to an XML data server, for example, in the computer 30 30 vorgesehen sein kann. may be provided. Da XML eine deskriptive Sprache ist, kann der Server jede Art von Daten verarbeiten. Since XML is a descriptive language, the server can handle any type of data. Falls notwendig, werden die Daten am Server mit einer neuen XML-Hülle umhüllt, dh diese Daten werden von einem XML-Schema zu einem oder mehreren anderen XML-Schemata abgebildet, die für jede der empfangenden Anwendungen erzeugt werden. If necessary, the data is on the server with a new XML envelope wrapped, that is, this data is mapped from one XML schema to one or more other XML schemas which are created for each of the receiving applications. Somit kann jeder Datenurheber seine Daten unter Verwendung eines Schemas umhüllen, das diese Einrichtung oder Anwendung versteht oder dafür geeignet ist, und jede empfangende Anwendung kann die Daten in einem anderen Schema empfangen, das für die empfangende Anwendung benutzt oder davon verstanden wird. Thus, each data copyright wrap its data using a scheme that understands this device or application, or is adapted and each receiving application can use the data in another schema received, which is used for the receiving application or understood it. Der Server ist so konfiguriert, daß er ein Schema in ein anderes Schema abbildet in Abhängigkeit von der Quelle und dem Ziel (den Zielen) der Daten. The server is configured so that it maps a schema to another schema depending on the source and the destination (the locations) of the data. Falls gewünscht, kann der Server auch bestimmte Datenverarbeitungsfunktionen oder andere Funktionen, die auf dem Empfang von Daten basieren, ausführen. If desired, the server may also perform certain data processing functions or other functions based on the receipt of data. Die Abbildungs- und Verarbeitungsfunktionsregeln werden in dem Server vor dem Betrieb des hier beschriebenen Systems eingerichtet und gespeichert. The imaging and processing function rules are set up and stored in the server prior to operation of the system described here. Auf diese Weise können Daten von jeder Anwendung zu einer oder mehreren anderen Anwendungen übertragen werden. In this way, data can be transmitted to one or more other applications by each application.
  • [0057] [0057]
    Allgemein gesagt umfaßt der Computer Generally speaking, includes the computer 30 30 einen Anlagennutzungs-Experten an investment Usage experts 50 50 , der Daten und andere Informationen sammelt, die von den Prozeßsteuersystemen , Data and other information collected by the process control systems 12 12 und and 14 14 , den Wartungssystemen The maintenance systems 18 18 , . 22 22 und and 26 26 und den Geschäftssystemen and business systems 35 35 und and 36 36 erzeugt werden, sowie Informationen, die von Datenanalysewerkzeugen erzeugt werden, die in jedem dieser Systeme ausgeführt werden. are generated, as well as information generated by data analysis tools executed in each of these systems. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann beispielsweise auf dem OZ-Expertensystem basieren, das von NEXUS bereitgestellt wird. for example, based on the OZ expert system, which is provided by NEXUS. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann jedoch jede andere gewünschte Axt von Expertensystem sein, was beispielsweise jede Axt von Datenfiltersystem umfaßt. but may be any other desired ax of expert system, which includes, for example any ax of data filtering system. Wichtig ist, daß der Anlagennutzungs-Experte It is important that the system usage expert 50 50 als eine Daten- und Informations-Clearingstelle in dem Verarbeitungsbetrieb dient und in der Lage ist, die Verteilung von Daten oder Informationen von einem Funktionsbereich wie etwa dem Wartungsbereich zu anderen Funktionsbereichen wie etwa dem Prozeßsteuerbereich oder dem Geschäftsfunktionsbereich zu koordinieren. serves as a data and information clearinghouse in the processing plant and is able to coordinate the distribution of data or information from one functional area such as the maintenance area to other functional areas such as the process control area or the business functional area. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann die gesammelten Daten auch nutzen, um neue Informationen oder Daten zu erzeugen, die zu einem oder mehreren der Computersysteme verteilt werden, die den verschiedenen Funktionen innerhalb des Betriebs can also use the collected data to generate new information or data that are distributed into one or more of the computer systems, the different functions within the plant 10 10 zugeordnet sind. are assigned. Ferner kann der Anlagennutzungs-Experte Furthermore, the system utilization expert 50 50 die Ausführung von anderen Anwendungen überwachen, welche die gesammelten Daten zum Erzeugen neuer Datenarten nutzen, die innerhalb des Verarbeitungsbetriebs monitor the execution of other applications that use the collected data to generate new data types that within the process plant 10 10 verwendet werden sollen. should be used.
  • [0058] [0058]
    Speziell kann der Anlagennutzungs-Experte Specifically, the system utilization expert 50 50 Indexerzeugungssoftware Index Creation Software 51 51 aufweisen oder ausführen, die Indexe erzeugt, die den Einrichtungen wie etwa Pxozeßsteuer- und -instrumentierungseinrichtungen, Energieerzeugungseinrichtungen, Rotationseinrichtungen, Einheiten, Bereichen usw. zugeordnet sind, oder die Prozeßsteuerentitäten wie Schleifen usw. innerhalb des Betriebs exhibit or perform that generates scripts that are assigned to devices such as Pxozeßsteuer- and -instrumentierungseinrichtungen, power generation equipment, rotary equipment, units, areas, etc., or the process control entities such as grinding, etc. within the company 10 10 zugeordnet sind. are assigned. Diese Indexe können dann für die Prozeßsteueranwendungen verfügbar gemacht werden, um zu helfen, die Prozeßsteuerung zu optimieren, und können der Geschäftssoftware oder Geschäftsanwendungen verfügbar gemacht werden, um Geschäftspersonen mit vollständigerer oder verständlicher Information zu versorgen, die mit dem Ablauf des Betriebs These scripts can then be made available for process control applications to help to optimize process control, and can the business software and business applications are made available to provide business people with a more complete and understandable information associated with the flow of the operation 10 10 zusammenhängt. related. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann außerdem Wartungsdaten (wie Einrichtungsstatusinformation) und Geschäftsdaten (wie Daten, die mit geplanten Aufträgen, Zeitrahmen usw. zusammenhängen) an einen Steuerexperten may also maintenance data (such as device status information) and financial information (such as data associated with scheduled jobs, time frames, etc.) to a tax expert 52 52 liefern, der beispielsweise dem Prozeßsteuersystem provide, for example, the process control system 14 14 zugeordnet ist, um einen Bediener dabei zu unterstützen, Steueraktivitäten wie etwa die Optimierungssteuerung auszuführen. is assigned to support an operator in executing control activities such as optimizing control. Der Steuerexperte Tax expert 52 52 kann beispielsweise in der Benutzeroberfläche For example, in the user interface 14A 14A oder jedem anderen Computer positioniert sein, welcher dem Steuersystem or any other computer be positioned, which control the system 14 14 zugeordnet ist, oder kann, falls gewünscht, in dem Computer is associated with, or, if desired, in the computer 30 30 vorhanden sein. to be available.
  • [0059] [0059]
    Bei einer Ausführungsform kann der Steuerexperte In one embodiment, the Tax Expert 52 52 beispielsweise der Steuerexperte sein, der in den eingangs genannten US-Patentanmeldungen mit den Anmeldungs-Nummern 09/256585 und 09/499445 beschrieben wird. for example, the tax expert who is described in the aforementioned US patent applications with the application numbers 09/256585 and 09/499445. Diese Steuerexperten können jedoch bei der Entscheidungsfindung, die von diesen Steuerexperten ausgeführt wird, zusätzlich Daten enthalten und nutzen, die auf den Status von Einrichtungen oder anderer Hardware in dem Verarbeitungsbetrieb However, this tax experts can in the decision that is made by those tax experts, also contain data and use that on the status of facilities or other hardware in the processing plant 10 10 bezogen sind. are based. Insbesondere haben die Softwaresteuerexperten bisher im allgemeinen nur Prozeßvariablen-Daten und einige begrenzte Einrichtungs-Statusdaten genutzt, um Entscheidungen zu treffen oder dem Prozeßoperator Empfehlungen zu geben. In particular, the software control experts have so far only process variable data and some limited setup status data used in general to make decisions or to give the process operator recommendations. Mit der durch den Anlagennutzungs-Experten With the utilization by the plant experts 50 50 ermöglichten Kommunikation, insbesondere derjenigen, die auf die Einrichtungsstatusinformation bezogen ist, wie sie von den Computersystemen enabled communication, in particular those related to the device state information, as used by the computer systems 18 18 , . 14A 14A , . 22 22 und and 26 26 und den darauf implementierten Datenanalysewerkzeugen geliefert wird, kann der Steuerexperte and thereafter implemented data analysis tools is supplied, the tax expert can 52 52 Einrichtungsstatusinformationen wie Gesundheits-, Leistungs-, Nutzungs- und Variabilitätsinformation in seine Entscheidungsfindung gemeinsam mit Prozeßvariableninformation einbeziehen. Include device status information, such as health, performance, utilization and variability information in its decision-making process, together with variable information.
  • [0060] [0060]
    Zusätzlich kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 Informationen, die Zustände von Einrichtungen und die Operation der Steueraktivitäten innerhalb des Betriebs Information, the conditions of facilities and the operation of the control activities within the company 10 10 betreffen, an die Geschäftssysteme relate to the business systems 35 35 und and 36 36 liefern, wo beispielsweise eine Arbeitsauftrags- oder -erzeugungsanwendung oder ein -programm automatisch Arbeitsaufträge und erzeugen und Teile bestellen kann auf der Basis von detektierten Problemen innerhalb des Betriebs provide, where for example a work order or -erzeugungsanwendung or program distributed can automatically and generate work orders and order items on the basis of detected problems within the company 10 10 oder wo Betriebsmittel auf der Basis von ausgeführten Arbeiten bestellt werden können. or where resources can be ordered on the basis of work performed. Ebenso können Änderungen in dem Steuersystem, die von dem Anlagennutzungs-Experten Conversely, changes in the tax system, the utilization of the plant experts 50 50 detektiert werden, die Geschäftssysteme are detected, the business systems 35 35 oder or 36 36 veranlassen, Anwendungen auszuführen, die Planungs- und Lieferungsaufträge ausführen, wobei beispielsweise das Programm cause to run applications that perform the planning and delivery orders where, for example, the program 54 54 genutzt wird. is used. Auf die gleiche Weise können Änderungen von Kundenaufträgen usw. in die Geschäftssysteme In the same way, changes of customer orders, etc., in the business systems 35 35 oder or 36 36 eingegeben werden, und diese Daten können an den Anlagennutzungs-Experten be entered, and this data can the system usage Experts 50 50 und an die Steuerroutinen oder den Steuerexperten and to the control routines or tax experts 52 52 gesendet werden, um Änderungen in der Steuerung zu veranlassen, so daß beispielsweise mit der Herstellung der neu in Auftrag gegebenen Produkte begonnen wird oder die Änderungen implementiert werden, die in den Geschäftssystemen be sent to cause changes in the control, thus starting for example, with the production of the newly commissioned products or the changes are implemented in the business systems 35 35 und and 36 36 vorgenommen wurden. were made. Falls gewünscht, kann jedes mit dem Bus If desired, each can take the bus 32 32 verbundene Computersystem natürlich eine Anwendung enthalten, welche die Funktion hat, die geeigneten Daten von den anderen Anwendungen innerhalb des Computers zu beschaffen und diese Daten beispielsweise an den Anlagennutzungs-Experten connected computer system naturally contain an application that has a function to obtain the appropriate data from other applications within the computer and this data, for example, to the Investment Usage experts 50 50 zu senden. send.
  • [0061] [0061]
    Zusätzlich kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 Informationen an einen oder mehrere Optimierer Information to one or more optimizers 55 55 innerhalb des Betries within the Betries 10 10 senden. . Send Beispielsweise kann ein Steueroptimierer For example, a control optimizer 55 55 in dem Computer in the computer 14A 14A angeordnet sein und kann eine oder mehrere Steueroptimierungsroutinen can be arranged and one or more control optimization routines 55A 55A , . 55B 55B usw. ausführen. etc. run. Zusätzlich oder alternativ könnten Optimiererroutinen Additionally or alternatively, optimizer routines could 55 55 in dem Computer in the computer 30 30 oder einem anderen Computer gespeichert und davon ausgeführt werden, und die dafür notwendigen Daten könnten von dem Anlagennutzungs-Experten stored or another computer and run it, and the necessary data from the plant could Usage experts 50 50 übermittelt werden. are received. Falls gewünscht, kann der Betrieb If desired, the operation can 10 10 auch Modelle Models also 56 56 aufweisen, die bestimmte Aspekte des Betriebs show that certain aspects of the operation 10 10 im Modell darstellen, und diese Modelle represented in the model, and these models 56 56 können von dem Anlagennutzungs-Experten can from the system usage Experts 50 50 oder einem Steuer- oder anderen Experten wie etwa dem Steuerexperten or a control or other experts such as the tax experts 52 52 ausgeführt werden, um die Modelldarstellung von Funktionen auszuführen, deren Zweck noch im einzelnen beschrieben wird. are executed to perform the model representation of functions, the purpose of which will be described in detail. Allgemein gesagt, können jedoch die Modelle Generally speaking, however, the models 56 56 genutzt werden, um Einriehtungs-, Bereichs-, Einheits-, Schleifen- usw. -Parameter zu bestimmen, fehlerhafte Sensoren oder andere fehlerhafte Einrichtungen als Teil von Optimierungsroutinen be used to determine Einriehtungs-, area, unity, loop, etc. parameters, faulty sensors or other faulty equipment as part of optimization routines 55 55 zu detektieren, um Indexe wie etwa Leistungs- und Nutzungsindexe zum Gebrauch in dem Betrieb to detect, to indexes such as performance and usage indices for use in the operation 10 10 zu erzeugen, eine Leistungs- oder Zustandsüberwachung auszuführen sowie für viele andere Zwecke. to generate, execute a performance or condition monitoring, as well as for many other purposes. Die Modelle The models 56 56 können Modelle wie diejenigen sein, die von MDC Technology, Teeside, England, erzeugt und verkauft werden, oder es können andere gewünschte Modelltypen sein. can be like those who are of MDC Technology, Teeside, England, produces and sells models, or there may be other desired model types. Natürlich gibt es viele andere Anwendungen, die innerhalb des Betriebs Of course there are many other applications that operation within the 10 10 vorgesehen sein können und die Daten von dem Anlagennutzungs-Experten can be provided and the data from the plant usage experts 50 50 nutzen können, und das hier beschriebene System ist nicht auf die speziell erwähnten Anwendungen beschränkt. can be used, and the system described here is not limited to the specifically mentioned applications. Insgesamt trägt der Anlagennutzungs-Experte Overall, the system utilization expert carries 50 50 jedoch dazu bei, die Nutzung sämtlicher Anlagen innerhalb des Betriebs However instrumental in the use of all equipment within the plant 10 10 dadurch zu optimieren, daß er die gemeinsame Nutzung von Daten und die Koordination von Anlagen zwischen sämtlichen Funktionsbereichen des Betriebs thereby optimize that he sharing of data and the coordination of investments between all functional areas of operation 10 10 ermöglicht. allows.
  • [0062] [0062]
    Allgemein gesagt, können auch eine oder mehrere Benutzerschnittstellen-Routinen Generally speaking, may also include one or more user interface routines 58 58 in einem oder mehreren der Computer in dem Betrieb in one or more of the computers in the operation 10 10 gespeichert sein und davon ausgeführt werden. be stored and executed them. Beispielsweise kann der Computer For example, the computer 30 30 , die Benutzeroberfläche The user interface 14A 14A , der Geschäftssystemcomputer , The business system computer 35 35 oder jeder andere Computer eine Benutzerschnittstellenroutine or any other computer user interface routine 58 58 ausführen. run. Jede Benutzerschnittstellenroutine Each user interface routine 58 58 kann Information von dem Anlagennutzungs-Experten , information from the system usage Experts 50 50 empfangen oder diese abonnieren, und entweder die gleichen oder davon verschiedene Datenmengen können zu jeder der Benutzerschnittstellenroutinen receive or subscribe to them and either the same or different amounts of data which can be any of the user interface routines 58 58 gesendet werden. are sent. Jede der Benutzerschnittstellenroutinen Each of the user interface routines 58 58 kann andere Arten von Information unter Verwendung jeweils verschiedener Benutzerbildschirme an Benutzer liefern. may provide other types of information using each of various GUI screens to the user. Beispielsweise kann eine der Benutzerschnittstellenroutinen For example, one of the user interface routines 58 58 einen Bildschirm oder eine Menge von Bildschirmen an einen Steuerungsbediener oder eine Geschäftsperson senden, um dieser Person zu ermöglichen, Begrenzungen einzurichten oder Optimierungsvariablen zur Nutzung in einer Standardsteuerroutine oder in einer Steueroptimiererroutine auszuwählen. Send a monitor or a lot of screens to a control operator or a business person to enable that person to set limits or select optimization variables for use in a standard control routine or in a control optimizer routine. Die Benutzerschnittstellenroutine The user interface routine 58 58 kann ein Steuerleitfadenwerkzeug bieten, das es einem Benutzer erlaubt, die von der Indexerzeugungssoftware erzeugten Indexe auf eine koordinierte Weise zu betrachten. may provide a control guidance tool that enables a user to view the indexes created by the index generation software in a coordinated manner. Dieses Bedienerleitfadenwerkzeug kann es dem Bediener oder einer anderen Person auch ermöglichen, Informationen über die Zustände von Einrichtungen, Steuerschleifen, Einheiten usw. zu gewinnen und auf einfache Weise die Information zu betrachten, die auf die Probleme mit diesen Entitäten bezogen ist, da diese Informationen von anderer Software innerhalb des Verarbeitungsbetriebs This operator guidance tool may allow the operator or another person also to obtain information about the states of devices, control loops, units, etc. and to look in a simple manner, the information related to the problems with these entities, as that information from other software within the process plant 10 10 detektiert wurde. was detected. Die Benutzerschnittstellenroutine The user interface routine 58 58 kann auch Leistungsüberwachungsbildschirme bereitstellen unter Nutzung von Leistungsüberwachungsdaten, die von den Werkzeugen can also provide performance monitoring screens using performance monitoring data of the tools 23 23 und and 27 27 , den Wartungsprogrammen wie etwa der AMS-Anwendung oder anderen Wartungsprogrammen bereitgestellt oder erzeugt werden oder die von den Modellen in Verbindung mit dem Anlagennutzungs-Experten Are the maintenance programs such as the AMS application or other maintenance programs provided or produced or from the models in conjunction with the Investment Usage experts 50 50 erzeugt werden. are generated. Natürlich kann die Benutzerschnittstellenroutine Of course, the user interface routine 58 58 jeden Benutzerzugriff ermöglichen und dem Benutzer gestatten, Präferenzen oder andere Variablen zu ändern, die in einigen oder allen Funktionsbereichen des Betriebs allow each user access and allow the user to change preferences or other variables, in some or all functional areas of the operation 10 10 verwendet werden. be used.
  • [0063] [0063]
    2 2 zeigt ein Datenflußschema eines Teils des Datenflusses zwischen dem Anlagennutzungs-Experten shows a data flow diagram of a portion of the data flow between the system usage Experts 50 50 und anderen Computerwerkzeugen oder Anwendungen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs and other computer tools or applications within the process plant 10 10 . , Insbesondere kann der Anlagennutzungs-Experte In particular, the system utilization expert 50 50 Informationen von zahlreichen Datensammeleinheiten oder Datenquellen empfangen wie Multiplexern, Meßwertumformern, Sensoren, Handeinrichtungen, Steuersystemen, HF-Transceivern, Online-Steuersystemen, Webservern, Ereignisspeichern, Steuermodulen oder anderen Steueranwendungen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs Information from multiple data collection units or data sources received as multiplexers, measuring transducers, sensors, handheld devices, control systems, RF transceivers, online tax systems, web servers, event memories, control modules or other control applications within the process plant 10 10 , von Schnittstellen wie etwa Benutzerschnittstellen und E/A-Schnittstellen sowie Datenservern wie etwa Bussen (z. B. Fieldbus-, HART- und Ethernet-Bussen), Ventilen, Transceivern, Sensoren, Servern und Steuereinheiten und anderen Betriebsanlagen wie Prozeßinstrumenten, Rotationseinrichtungen, Elektroanlagen, Energieerzeugungsanlagen usw. Diese Daten können jede gewünschte Form annehmen, basierend darauf, wie die Daten von anderen funktionellen Systemen erzeugt oder genutzt werden. Of interfaces such as user interfaces and I / O interfaces, and data servers such as buses (z. B. Fieldbus, HART and Ethernet buses), valves, transceivers, sensors, servers and controllers, and other operating systems such as process instruments, rotating devices, Power plant, power generation equipment, etc. This data can take on any desired form based on how the data is generated or used by other functional systems. Ferner können diese Daten an den Anlagennutzungs-Experten Furthermore, these data can the system usage Experts 50 50 gesendet werden unter Nutzung jedes gewünschten oder geeigneten Datenkommunikationsprotokolls und jeder Kommunikationshardware wie etwa des oben erwähnten XML-Protokolls. be sent using any desired or appropriate data communication protocol and any communication hardware, such as the aforementioned XML protocol. Allgemein gesagt, ist jedoch der Betrieb Generally speaking, however, the operation 10 10 so konfiguriert, daß der Anlagennutzungs-Experte configured so that the plant utilization expert 50 50 automatisch spezielle Datenarten von einer oder mehreren der Datenquellen empfängt und der Anlagennutzungs-Experte automatically receives special data types from one or more of the data sources and the system utilization expert 50 50 vorbestimmte Aktionen in bezug auf diese Daten ausführen kann. can perform predetermined actions with respect to this data.
  • [0064] [0064]
    Außerdem empfängt der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert receives 50 50 Informationen von Datenanalysewerkzeugen (und kann diese tatsächlich ausführen) wie etwa typischen Wartungsdaten-Analysewerkzeugen, die heute vorgesehen sind, Leistungsverfolgungswerkzeugen wie etwa denjenigen, die Einrichtungen zugeordnet sind, sowie von Leistungsverfolgungswerkzeugen für Prozeßsteuersysteme, wie sie etwa in den oben erwähnten US-Patentanmeldungen mit den Anmeldungsnummern. Information from data analysis tools (and this can actually perform), such as typical maintenance data analysis tools that are provided today, performance tracking tools such as those devices are associated, and performance tracking tools for process control systems, such as the example, in the aforementioned US patents with registration numbers. 09/256585 und 09/499445 beschrieben sind. Are described 09/256585 and 09/499445. Die Datenanalysewerkzeuge können beispielsweise auch die folgenden aufweisen: eine Hauptursachen-Diagnoseanwendung, die Hauptursachen bestimmter Arten von Problemen detektiert, eine Ereignisdetektion der in US-PS G 017 143 beschriebenen Art, eine Regelschleifendiagnose der in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nr. The data analysis tools may for example also comprise the following: a major cause diagnostics application which detects root causes of certain types of problems, an event detector of the type described in U.S. Patent G 017 143, a control loop diagnosis of the in US Patent Application, Application No.. 09/303869 (angemeldet am 3. Mai 1999) beschriebenen Art, die hier summarisch eingeführt wird, Impulsleitungs-Verstopfungsdetektieranwendungen der in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldungs-Nr. 09/303869 (filed on May 3, 1999) described type which is incorporated herein by reference, impulse conduction Verstopfungsdetektieranwendungen the. In US patent application with the application No. 09/257896 (angemeldet am 25. Feb. 1999), die hier summarisch eingeführt wird, beschriebenen Art, andere Leitungsverstopfungs-Detektionsanwendungen, Einrichtungsstatusanmeldungen, Einrichtungskonfigurationsanwendungen und Wartungsanwendungen, Einrichtungsspeicher-, Ereignisspeicher- und Informationsanzeigewerkzeuge wie AMS, Explorer-Anwendungen und Auditpfadanwendungen. 09/257896 (filed on February 25, 1999), which is incorporated herein by reference, described manner other duct obstruction detection applications, device status notifications, device configuration applications and maintenance applications, Einrichtungsspeicher-, Ereignisspeicher- and information display tools such as AMS, Explorer applications and audit trail applications. Ferner kann der Experte Furthermore, the expert 50 50 Daten und jede Information empfangen von Prozeßsteuerdaten-Analysewerkzeugen wie dem hochentwickelten Steuerexperten Receive data and any information from process control data analysis tools such as the sophisticated tax experts 52 52 , Modellvorhersage-Steuerprozeßroutinen der in den US-Patentanmeldungen mit den Anmeldungsnummern 09/593327 (angemeldet 14. Juni 2000) und 09/412078 (angemeldet 4. Okt. 1999), die hier summarisch eingeführt werden, beschriebenen Art, Abstimmungsroutinen, Fuzzylogik-Steuerroutinen und Neuronennetz-Steuerroutinen sowie von virtuellen Sensoren etwa der in US-PS 5 680 409 beschriebenen Axt, die in dem Prozeßsteuersystem Model predictive control process routines (June logged 14th 2000) in the US patent applications with the registration numbers 09/593327 and 09/412078 (filed October 4, 1999), which are incorporated herein by reference, described manner vote routines, fuzzy logic control routines and neural network control routines, as well as from virtual sensors such as the ax described in U.S. Patent No. 5,680,409, which in the process control system 10 10 vorgesehen sein können. may be provided. Außerdem kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 Informationen von Datenanalysewerkzeugen empfangen, bezogen auf Rotationseinrichtungen wie etwa Online-Vibrationen, Funksensoren und Handeinheiten zum Datensammeln, Ölanalyse, die Rotationseinrichtungen zugeordnet ist, Thermographie, Ultraschallsystemen und Laserausfluchtungs- und -abgleichsystemen, die sämtlich auf das Detektieren von Problemen oder den Status von Rotationsanlagen innerhalb des Verarbeitungsbetriebs Receive information from data analysis tools, based on rotating devices, such as online vibration, wireless sensors and hand units for data gathering, oil analysis, the rotation means is associated with thermography, ultrasound systems and Laserausfluchtungs- and -abgleichsystemen, all of which are on the detection of problems or the status of rotation equipment within the processing plant 10 10 bezogen sind. are based. Diese Werkzeuge sind im Stand der Technik bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. These tools are known in the art and are not further described here. Außerdem kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 Daten empfangen, die auf die Energieverwaltung und Energieanlagen und Betriebsmittel bezogen sind wie etwa die Anwendungen Receive data that are related to the energy management and energy systems and equipment such as the applications 23 23 und and 27 27 von from 1 1 , die alle gewünschten Energiemanagement- und Energieanlagen-Überwachungs- und -analysewerkzeuge aufweisen können. Which may have any desired energy management and energy systems monitoring and -analysewerkzeuge.
  • [0065] [0065]
    Bei einer Ausführungsform führt der Anlagennutzungs-Experte In one embodiment, the system utilization expert leads 50 50 mathematische Softwaremodelle mathematical software models 56 56 einiger oder sämtlicher Anlagen innerhalb des Betriebs some or all assets within the company 10 10 aus oder überwacht diese, etwa Einrichtungsmodelle, Schleifenmodelle, Einheitsmodelle, Bereichsmodelle usw., die beispielsweise auf dem Computer out or supervise these, about device models, loop models, unit models, area models, etc., for example, on the computer 30 30 oder jedem anderen gewünschten Computer in dem Verarbeitungsbetrieb or any other computer you want in the processing plant 10 10 ablaufen. expire. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann die Daten nutzen, die von diesen Modellen entwickelt oder ihnen zugeordnet sind, und zwar aus einer Reihe von Gründen. can use the data that are developed by these models or assigned to them, and this for a number of reasons. Einige dieser Daten (oder die Modelle selber) können genutzt werden, um virtuelle Sensoren innerhalb des Betriebs Some of these data (or the models themselves) can be used to create virtual sensors within the company 10 10 bereitzustellen. provide. Einige dieser Daten oder die Modelle selber können genutzt werden, um eine Vorhersagesteuerung oder optimale Echtzeitsteuerung innerhalb des Betriebs Some of these data or the models themselves can be used to create a predictive control or optimal real-time control within the company 10 10 zu implementieren. to implement. Einige der von den Modellen Some of the models 56 56 erzeugten Daten können von der Indexerzeugungsroutine data generated by the index generation routine can 51 51 genutzt werden, um Indexe zu erzeugen, die in anderen Anwendungen wie etwa Geschäfts- und Prozeßsteueranwendungen genutzt werden. be used to create scripts that can be used in other applications such as business and process control applications. Die Verwendung der Modelle The use of the models 56 56 für diese und andere Zwecke wird noch im einzelnen erläutert. for these and other purposes will be explained in detail.
  • [0066] [0066]
    Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 empfängt Daten, wie sie erzeugt werden oder zu bestimmten periodischen Zeiten beispielsweise über den Bus receives data, such as they are generated or at certain periodic times over, for example, the bus 32 32 oder jedes Kommunikationsnetz innerhalb des Verarbeitungsbetriebs or any communications network within the processing plant 10 10 . , Danach erfolgt periodisch oder nach Bedarf die Umverteilung der Daten durch den Anlagennutzungs-Experten After that is done periodically or as needed, the redistribution of data by the system usage experts 50 50 zu anderen Anwendungen, oder er nutzt diese Daten, um andere Informationen zu erzeugen und zu anderen Funktionssystemen innerhalb des Betriebs with other applications, or he uses this data to generate other information and to other function systems within the plant 10 10 zu liefern, wobei diese Informationen bei verschiedenen Aspekten der Steuerung oder der Operation des Verarbeitungsbetriebs to provide that such information with various aspects of the control or operation of the processing plant 10 10 nützlich sind. are useful. Insbesondere kann der Anlagennutzungs-Experte In particular, the system utilization expert 50 50 Daten liefern, um die Indexerzeugungsroutine Data to evaluate the index generation routine 51 51 zu veranlassen, eine Serie von zusammengesetzten Indexen zu erzeugen wie etwa einen Leistungsindex, einen Nutzungsindex, einen Gesundheitsindex und einen Variabilitätsindex, die einer oder mehreren der Einrichtungen, Einheiten, Schleifen, Bereiche oder anderen Entitäten innerhalb des Verarbeitungsbetriebs to cause them to produce a series of composite indexes such as a performance index, a utilization index, a health index and a variability index, one or more of the devices, units, loops, arrays or other entities within the process plant 10 10 zugeordnet sind. are assigned. Die Erzeugung und Nutzung dieser Indexe wird ebenfalls noch im einzelnen erläutert. The production and use of these indexes is also explained in detail.
  • [0067] [0067]
    Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann außerdem Daten an Steuerroutinen in addition, data on control routines 62 62 liefern und davon empfangen, die in Prozeßsteuereinheiten oder Schnittstellen vorgesehen sind, die diesen Steuereinheiten, Optimierern deliver and receive them, which are provided in process controllers or interfaces that these controllers, optimizers 55 55 , Geschäftsanwendungen , Business applications 63 63 , Wartungsanwendungen , Maintenance applications 66 66 usw. zugeordnet sind. etc. are assigned.
  • [0068] [0068]
    Ferner kann ein Steuerexperte Furthermore, a tax expert 65 65 (der eine Vorhersage-Prozeßsteuereinheit aufweisen kann), der bisher einfach davon ausging, daß die von ihm gesteuerten Einrichtungen entweder ordnungsgemäß oder überhaupt nicht arbeiteten, Informationen von dem Anlagennutzungs-Experten (Which may comprise of a predictive process control unit), previously simply ran out of it, that it controls devices either incorrectly or not working, information from the system usage Experts 50 50 erhalten, die auf den Status oder die Gesundheit der von ihm gesteuerten Einrichtungen bezogen sind, etwa die Nutzungs-, Variabilitäts-, Gesundheits- oder Leistungsindexe, die oben erwähnt sind, oder andere Informationen, die auf den Betriebsstatus von Einrichtungen, Schleifen usw. bezogen sind und berücksichtigt werden können, wenn ein Prozeß gesteuert werden soll. obtained, which are based on the status or health of the institutions it controls, such as the use, Variabilitäts-, health or performance indexes, which are mentioned above or other information related to the operating status of equipment, grinding, etc. and are to be taken into account when a process is to be controlled. Die Vorhersage-Steuereinheit The prediction controller 65 65 sowie die Optimierer as well as the optimizer 55 55 können zusätzliche Informationen und Daten an Benutzerschnittstellen-Routinen may provide additional information and data to user interface routines 58 58 liefern. . provide Die Vorhersage-Steuereinheit The prediction controller 65 65 oder der Optimierer or the optimizer 55 55 können die Statusinformationen nutzen, die tatsächliche aktuelle Zustände der Einrichtungen im Netz betreffen, sowie Ziele und zukünftige Bedürfnisse berücksichtigen, etwa solche, die durch Geschäftslösungs-Software bezeichnet sind, die von dem Anlagennutzungs-Experten can use the status information concerning the actual current status of the devices in the network, as well as take into account objectives and future needs, such as those designated by business solution software developed by the Investment Usage experts 50 50 bereitgestellt wird, beispielsweise definiert durch Geschäftsanwendungen is provided, for example, defined by business applications 63 63 , um die Steuerung auf der Basis von Vorhersagen innerhalb des Steuersystems zu optimieren. To optimize control based on predictions within the control system.
  • [0069] [0069]
    Außerdem kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 Daten an Unternehmensressourcen-Planungswerkzeuge liefern und von diesen empfangen, etwa solche, die typischerweise in geschäftlichen Lösungen oder Geschäftscomputern Provide data to enterprise resource planning tools and receive these, such as those typically found in business solutions or business computers 35 35 und and 36 36 genutzt werden. be used. Diese Anwendungen können aufweisen: Produktionsplanungswerkzeuge, welche die Produktionsplanung steuern, Materialressourcenplanung, das Arbeitsauftrags-Erzeugungswerkzeug These applications may include: production planning tools that control the production planning, material resources planning, work order generation tool 54 54 , das automatisch Teileaufträge, Arbeitsaufträge oder Betriebsmittelaufträge zur Verwendung in den Geschäftsanwendungen erzeugt, usw. Selbstverständlich kann das Generieren von Teileaufträgen, Arbeitsaufträgen und Betriebsmittelaufträgen vollständig automatisch auf der Basis von Informationen von dem Anlagennutzungs-Experten That automatically generates parts orders, work orders or equipment orders for use in business applications, etc. Of course, the generation of parts orders, work orders and equipment orders fully automatically on the basis of information from the system usage Experts 50 50 abgeschlossen werden, wodurch die Zeit verkürzt wird, die erforderlich ist, um zu erkennen, daß eine Anlage repariert werden muß, sowie die Zeit, die benötigt wird, um die Teile zu erhalten, die notwendig sind, um in bezug auf Wartungsangelegenheiten eine korrigierende Handlung vorzunehmen. be completed, thereby shortening the time required to recognize that a system needs to be repaired, as well as the time needed to obtain the parts necessary to make a corrective action with respect to maintenance issues make.
  • [0070] [0070]
    Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann außerdem Informationen an die Wartungssystemanwendungen can also contain information on the maintenance system applications 66 66 liefern, die nicht nur Wartungspersonal sofort auf Probleme aufmerksam machen, sondern auch Korrekturmaßnahmen ergreifen wie etwa die Bestellung von Teilen usw., die zur Korrektur eines Problems benötigt werden. provide products that not only maintenance personnel immediately point out problems, but also take corrective measures, such as ordering parts, etc. that are required to correct a problem. Ferner können neue Modelle Furthermore, new models 68 68 erzeugt werden unter Verwendung von Informationsarten, die für den Anlagennutzungs-Experten be generated using types of information for system usage Experts 50 50 verfügbar sind, aber vorher für ein einzelnes System nicht verfügbar waren. are available, but was not previously available for a single system. Selbstverständlich versteht es sich aufgrund von Of course, it goes without due 2 2 , daß der Anlagennutzungs-Experte That the system usage expert 50 50 nicht nur Informationen oder Daten von den Datenmodellen und den Analysewerkzeugen empfängt, sonder auch Informationen von Unternehmensressourcen-Werkzeugen, Wartungswerkzeugen und Prozeßsteuerwerkzeugen empfängt. not only information or data from the data models and analysis tools offers, special offers and information from enterprise resource tools, maintenance tools and process control tools.
  • [0071] [0071]
    Außerdem können eine oder mehrere koordinierte Anwenderschnittstellenroutinen In addition, one or more coordinated user interface routines 58 58 mit dem Anlagennutzungs-Experten with the Investment Usage experts 50 50 sowie allen anderen Anwendungen innerhalb des Betriebs and all other applications within the company 10 10 kommunizieren, um Bedienern, Wartungspersonal, Geschäftspersonal usw. Hilfe und Visualisierung zu ermöglichen. communicate to allow operators, maintenance personnel, business personnel, etc. Help and visualization. Die Bediener und andere Anwender können die koordinierten Anwenderschnittstellenroutinen The user and other users can use the coordinated user interface routines 58 58 nutzen, um eine Vorhersagesteuerung auszuführen oder zu implementieren, Einstellungen des Betriebs use to perform predictive control or implement, attitudes operation 10 10 zu ändern, Hilfe innerhalb des Betriebs to change, help within the company 10 10 zu betrachten oder alle anderen Aktivitäten auszuführen, die mit der Information in Beziehung stehen, die von dem Anlagennutzungs-Experten consider or perform any other activities that are related to the information from the system usage Experts 50 50 geliefert wird. is supplied. Wie oben erörtert wurde, können die Anwenderschnittstellenroutinen As discussed above, the user interface routines can 58 58 ein Bedienerleitfadenwerkzeug aufweisen, das Informationen von der Vorhersagesteuereinheit have an operator guidance tool that displays information from the prediction control unit 65 65 sowie auf die Indexe bezogene Informationen empfängt, die von einem Bediener oder einem andern Anwender genutzt werden kann, um die Durchführung vieler Funktionen zu unterstützen, etwa das Betrachten des Status eines Prozesses oder von Einrichtungen innerhalb des Prozesses, um die Vorhersagesteuereinheit and receives on the indexes related information that can be used by an operator or other user in order to support the implementation of many functions, such as viewing the status of a process or devices within the process to the predictive controller 65 65 anzuleiten oder Vorhersagesteuerung oder optimierte Steuerung auszuführen. to conduct or perform predictive control or optimized control. Außerdem können die Anwenderschnittstellenroutinen In addition, the user interface routines 58 58 verwendet werden, um Daten zu betrachten oder Daten von jedem der Werkzeuge in den anderen Teilen des Verarbeitungsbetriebs be used to view or data from each of the tools in the other parts of the processing plant data 10 10 etwa über den Anlagennutzungs-Experten about about the investment Usage experts 50 50 zu erhalten. to obtain. Beispielsweise möchten Manager vielleicht wissen, was in dem Prozeß geschieht, oder benötigen eventuell problemorientierte Informationen, die auf den Verarbeitungsbetrieb For example, managers may want to know what happens in the process, or may require problem-oriented information on the processing plant 10 10 bezogen sind, um strategische Pläne zu erstellen. are based, to create strategic plans.
  • [0072] [0072]
    Es versteht sich daher, daß dann, wenn Daten an einer zentralen Datenbank empfangen und etwa in ein übliches Format umgewandelt sind, die Daten in der Datenbank auf eine zugängliche Weise gespeichert werden und für Anwendungen oder Benutzer innerhalb des Anlagennutzungs-Experten It is understood, therefore, that when data is received at a central database and converted about in a common format, the data is stored in the database in an accessible manner and for applications or users within the system usage Experts 50 50 verfügbar gemacht werden. be made available. Beispielsweise können Anwendungen, die bezogen sind auf die Prozeßsteuerung, auf Warnungen, Wartung von Einrichtungen, Fehlerdiagnose, Vorhersage-Wartung, Finanzplanung, Optimierung usw., Daten von einer oder mehreren der verschiedenen Datenquellen nutzen, kombinieren und integrieren, um besser zu funktionieren, als diese Anwendungen bisher ohne Daten von sehr verschiedenen oder bisher unzugänglichen Datenquellen wirksam sein konnten. For example, applications that are based on the process control, warnings, maintenance services, fault diagnosis, predictive maintenance, financial planning, optimization, etc., use data from one or more of the various data sources, combined and integrated to work better than these applications could be effective without data from very different or previously inaccessible data sources so far. Die in The in 2 2 als Teil des Anlagennutzungs-Experten as part of the system usage Experts 50 50 gezeigten Anwendungen können jede der in shown in each of the applications 1 1 beschriebenen Anwendungen oder jeder andere Typ von Anwendung sein, wenn das gewünscht wird. be described applications or any other type of application, if desired. Selbstverständlich sind sowohl die Datenquellen als auch die Anwendungen, welche die in Of course, both the data sources and the applications which in the 2 2 gezeigten gesammelten Daten nutzen, beispielhaft, und es können mehr, weniger oder davon verschiedene Datenquellen und Anwendungen verwendet werden. use collected data shown, by way of example, and there may be more, less or different data sources and applications thereof are used. Ebenso können die Datenquellen selber so konfiguriert sein, daß sie von dem Datensammel- und -verteilungssystem oder der Datenbank gesammelte Daten empfangen. Similarly, the data sources themselves may be configured to receive from the data collection and distribution system or the database collected data. Auf diese Weise können verschiedene Händler oder Dienstanbieter, die betriebseigene Anwendungen haben können, bestimmte Daten sammeln, die sie nicht hatten oder vorher von dem Verarbeitungsbetrieb nicht beschaffen konnten, was die von diesen Dienstanbietern angebotenen Produkte oder Dienste verbessern kann. In this way, different merchant or service provider, the in-house applications can have, collect certain data, which they had not previously or were unable to obtain from the processing plant, which may improve the products or services offered by these service providers.
  • [0073] [0073]
    Bei einer Ausführungsform wird erwartet, daß herkömmliche Prozeßsteuerungs-Dienstanbieter, die bisher unter Verwendung von typischerweise betriebseigenen Anwendungen Daten separat von dem Prozeßsteuernetz gesammelt und erzeugt haben, nunmehr die gesammelten oder erzeugten Daten dem System In one embodiment, it is expected that traditional process control service providers who have previously collected data using in-house applications typically separate from the process control network and generates, now the data collected or generated the system 50 50 zur Verfügung stellen, das diese Daten dann für andere Anwendungen verfügbar macht. provide that makes this data available for other applications then. Diese anderen Anwendungen können Anwendungen sein, die in Computern ausgeführt werden, die mit der Prozeßsteuerungsumgebung kommunikativ verbunden sind, etwa Anwendungen in Hauptrechnereinrichtungen, Benutzeroberflächen, Steuereinheiten usw. Zusätzlich können diese anderen Anwendungen solche sein, die von den herkömmlichen Dienstorganisationen bereitgestellt oder genutzt werden. These other applications may be applications that run in computers that are communicatively coupled to the process control environment, such as applications in the main computer devices, user interfaces, controllers, etc. In addition, these other applications may be those provided or used by the conventional service organizations. Auf diese Weise kann nunmehr jede Anwendung so ausgebildet sein, daß sie alle Daten, die in dem Verarbeitungsbetrieb erzeugt werden, auf irgendeine Weise nutzt, entweder durch Anwendungen, die Eigentum der Prozeßsystem-Eigentümer sind, oder Anwendungen, die Eigentum von Dienstanbietern sind und von diesen verwaltet werden. In this way, now every application be designed so that it uses all the data generated in the processing plant in some way, either by applications that belong to the process system owners or applications owned by service providers are of These are managed. Infolgedessen gibt es eine Vielzahl von Fällen, in denen Anwendungen verbessert werden können, weil sie Daten nutzen können, die bisher für sie nicht verfügbar waren. As a result, there are a number of cases in which applications can be improved, because they can use data that were not available to them before. Beispielsweise kann ein Korrosionsanalyse-Dienstanbieter imstande sein, Daten zu nutzen, die von einem betriebseigenen Prozeßsteuersystem oder einer betriebseigenen Anlagenüberwachungsanwendung gesammelt wurden, so daß die Zuverlässigkeit oder Vorhersagbarkeit der Korrosionsanalyse verbessert wird. For example, a corrosion analysis service provider be able to use data collected from an on-site process control system or an in-house plant monitoring application, so that the reliability or predictability of the corrosion analysis is improved. Eine solche Kreuzabfrage von Daten von sehr verschiedenen Typen von Dienstanbietern und Anwendungen war bisher nicht verfügbar. Such cross query data from very different types of service providers, and applications had not been available.
  • [0074] [0074]
    Wie oben gesagt wird, kann der Anlagennutzungs-Experte As stated above, the system utilization expert 50 50 die Ausführung von einem oder mehreren mathematischen oder Softwaremodellen the execution of one or more mathematical or software models 56 56 ausführen oder überwachen, welche die Operation eines bestimmten Betriebs oder von Entitäten innerhalb des Betriebs wie etwa Einrichtungen, Einheiten, Schleifen, Bereiche usw. modellieren. perform and verify which model the operation of a particular operation or entities within the company such as bodies, units, loops, etc. areas. Diese Modelle können Hardwaremodelle sein, oder sie können Prozeßsteuermodelle sein. These models can be hardware models, or they may be process control models. Bei einer Ausführungsform unterteilt zur Generierung dieser Modelle ein Modellierungsexperte den Betrieb in Einzelhardware- und/oder Prozeßsteuerungsteile und erstellt ein Modell für die verschiedenen Einzelteile auf jeder gewünschten Abstraktionsebene. In one embodiment, to generate these models, a divided modeling expert operating in Einzelhardware- and / or process control parts and creates a model for the different items in any desired level of abstraction. Beispielsweise wird das Modell für einen Betrieb in Software implementiert und besteht aus einer Menge von hierarchisch verwandten, miteinander verbundenen Modellen für die verschiedenen Bereiche des Betriebs oder kann diese aufweisen. For example, the model for operation is implemented in software and consists of a set of hierarchically related, interconnected models for the different parts of the premises or may have them. Ebenso kann das Modell für einen Betriebsbereich aus einzelnen Modellen für die verschiedenen Einheiten innerhalb des Betriebs bestehen, wobei Verbindungen zwischen den Eingängen und Ausgängen dieser Einheiten vorgesehen sind. Similarly, the model for an operating range of individual models for the different units may consist of the establishment where connections between the inputs and outputs of these units are provided. Ebenso können Einheiten aus miteinander verbundenen Einrichtungsmodellen bestehen, usw. Natürlich können Bereichsmodelle Einrichtungsmodelle haben, die mit Einheitsmodellen, Schleifenmodellen usw. verbunden sind. Similarly, units of connected device models may exist, etc. Of course, the range models may have device models, etc. connected to unit models, loop models. In dieser beispielhaften Modellhierarchie können die Eingänge und Ausgänge von Modellen für die Einheiten der unteren Ebene, etwa Einrichtungen, so miteinander verbunden sein, daß Modelle für Entitäten einer höheren Ebene wie Einheiten erzeugt werden, deren Eingänge und Ausgänge so miteinander verbunden sein können, daß Modelle einer noch höheren Ebene wie Bereichsmodelle erschaffen werden, usw. Die Art und Weise, wie die verschiedenen Modelle kombiniert oder miteinander verbunden sind, hängt natürlich von dem Betrieb ab, der im Modell darzustellen ist. In this exemplary model hierarchy, the inputs and outputs of models for the units of the lower level can, such as agencies, be interconnected so that models for entities of a higher level as units produced, the inputs and outputs can be connected in that models will create an even higher level, such as the range models, etc. The way how the different models are combined or joined together, of course, depends on the operation, which is present in the model. Ein einziges, komplettes mathematisches Modell für den Gesamtbetrieb könnte zwar verwendet werden, man geht jedoch davon aus, daß das Vorsehen von unterschiedlichen und selbständigen Teilmodellen für verschiedene Bereiche oder Entitäten innerhalb des Betriebs wie etwa Bereiche, Einheiten, Schleifen, Einrichtungen usw. und das Verbinden dieser verschiedenen Modelle miteinander zur Bildung größerer Modelle aus mehreren Gründen nützlich ist. A single, complete mathematical model for the overall operation could be indeed used one assumes, however, that the provision of different and independent sub-models for different regions or entities within the company such as areas, units, loops, devices, etc., and connecting these different models to form larger models is useful for several reasons with each other. Ferner ist es erwünscht, Teilmodelle zu verwenden, die unabhängig voneinander sowie auch gemeinsam mit anderen Teilmodellen als Teil eines größeren Modells operieren können. Furthermore, it is desirable to use partial models that can operate as part of a much larger model independently and jointly with other submodels.
  • [0075] [0075]
    Es können zwar mathematisch sehr exakte oder theoretische Modelle (etwa Modelle dritter oder vierter Ordnung) für den Gesamtbetrieb oder für jedes Teilmodell oder alle Teilmodelle verwendet werden, aber die einzelnen Modelle brauchen nicht unbedingt mathematisch möglichst genau zu sein und können beispielsweise Modelle erster oder zweiter Ordnung oder andere Arten von Modellen sein. While it can mathematically exact or theoretical models (eg models third- or fourth-order) are used for the overall operation or for each sub-model or any sub-models, but each model need not necessarily mathematically to be accurate and may, for example, first or second order models his or other types of models. Diese einfacheren Modelle können im allgemeinen rascher in Software ausgeführt werden und können durch Anpassen der Eingänge und Ausgänge der Modelle an tatsächliche Messungen von Eingängen und Ausgängen, die in dem Betrieb auf eine noch zu beschreibende Weise durchgeführt werden, genauer gemacht werden. These simpler models can be executed more quickly in software in general and can be made more accurate by adjusting the inputs and outputs of the models to actual measurements of inputs and outputs that are performed in the operation of a manner to be described. Anders ausgedrückt, die Einzelmodelle können so abgestimmt oder getrimmt werden, daß sie den Betrieb oder die Entitäten innerhalb des Betriebs auf der Basis von tatsächlichen Rückmeldungen von dem Betrieb präzise modellieren. In other words, the individual models can be tuned or trimmed so that they accurately model the operation or entities within the company based on actual feedback from the organization.
  • [0076] [0076]
    Die Verwendung von hierarchischen Softwaremodellen wird nun unter Bezugnahme auf die The use of hierarchical software models will now be described with reference to the 3 3 und and 4 4 beschrieben. described. 3 3 zeigt Modelle für eine Vielzahl von Bereichen shows models for a plurality of areas 80 80 , . 81 81 und and 82 82 in einem Raffinationsbetrieb. in a refining operation. Wie in How to 3 3 zu sehen ist, umfaßt das Bereichsmodell can be seen, the range includes model 82 82 ein Teilmodell einer Rohstoffquelle a partial model of a source of raw materials 84 84 , die Rohstoff wie etwa Rohöl zu einem Vorverarbeitungsmodell The raw material such as crude oil to a Vorverarbeitungsmodell 88 88 leitet. forwards. Das Vorverarbeitungsmodell The Vorverarbeitungsmodell 88 88 sorgt für eine gewisse Raffination des Rohstoffs und liefert einen Ausgang, typischerweise Rohöl, an einen Destillationsprozeß provides some refining of the raw material and provides an output, typically crude oil to a distillation process 90 90 zur weiteren Raffination. for further refining. Der Destillationsprozeß The distillation process 90 90 gibt C 2 H 4 , gewöhnlich ein erwünschtes Produkt, und C 2 H 6 aus, das allgemein gesagt ein Abprodukt ist. outputs C 2 H 4, usually a desired product, and C 2 H 6, which is generally speaking a waste product. C 2 H 6 wird zu einer C 2 -Krackvorrichtung C 2 H 6 is added to a C 2 -Krackvorrichtung 92 92 zurückgeleitet, deren Ausgang zu der Vorverarbeitungseinrichtung returned, the output to the preprocessing 88 88 für die weitere Verarbeitung rückgeleitet wird. is fed back for further processing. Die Rückführung von dem Destillationsprozeß The feedback from the distillation process 90 90 durch die C 2 -Krackvorrichtung by the C 2 -Krackvorrichtung 92 92 ist ein Rückgewinnungsprozeß. is a recovery process. Somit kann das Modell für den Bereich Thus, the model for the area 82 82 separate Modelle für die Rohstoffquelle separate models for the source of raw materials 84 84 , die Vorverarbeitungseinrichtung The preprocessing 88 88 , den Destillationsprozeß The distillation process 90 90 und die C 2 -Krackvorrichtung and the C 2 -Krackvorrichtung 92 92 aufweisen, deren Eingänge und Ausgänge gemäß have, the inputs and outputs according to 3 3 miteinander verbunden sind. are connected together. Das bedeutet, daß jedes Teilmodell mit den Eingängen und Ausgängen anderer Teilmodelle auf die in This means that each sub-model to the inputs and outputs of other sub-models in the 3 3 gezeigte Weise verknüpft sein kann, um das Modell für den Bereich manner shown may be linked to the model for the area 82 82 zu bilden. to form. Natürlich könnten die Modelle für die anderen Bereiche Of course, the models could, for other areas 80 80 und and 81 81 andere Teilmodelle haben, die miteinander verbundene Ein- und Ausgänge haben. have other sub-models that have interconnected inputs and outputs.
  • [0077] [0077]
    4 4 zeigt das Teilmodell für den Destillationsprozeß shows the partial model for the distillation process 90 90 mehr im einzelnen und umfaßt eine Destillierkolonne in more detail and includes a distillation column 100 100 mit einem Kopfbereich with a head portion 100T 100T und einem Sumpfbereich and a swamp area 100B 100B . , Der Eingang The Entrance 103 103 zu der Destillierkolonne to the distillation column 100 100 ist eine Angabe von Druck und Temperatur, die mit dem Ausgang des Modells für die in is an indication of pressure and temperature which in connected to the output of the model for the 3 3 gezeigten Vorverarbeitungseinrichtung shown preprocessing 88 88 verknüpft sein kann. may be linked. Dieser Eingang könnte jedoch von einem Bediener eingestellt sein oder könnte auf der Basis von tatsächlich gemessenen Eingängen oder Variablen innerhalb des Betriebs However, this input can be set by an operator or could based on actual measured inputs or variables within the company 10 10 eingestellt sein. be set. Allgemein gesagt, weist die Destilliersäule Generally speaking, the distillation column has 100 100 eine Reihe von Platten auf, die darin angeordnet sind, und Fluid bewegt sich beim Destilliervorgang zwischen den Platten. a series of plates which are disposed therein and fluid moves between the plates during the distillation process. C 2 H 4 wird aus dem Kopf C 2 H 4 is out of your head 100T 100T der Kolonne column 100 100 produziert, und eine Rückflußtrommel produced, and a reflux drum 102 102 speist einen Teil dieses Materials zum Kopf feeds a part of this material to the head 100T 100T der Kolonne column 100 100 . , C 2 H 6 kommt im allgemeinen aus dem Sumpf der Kolonne C 2 H 6 is generally from the bottom of the column 100 100 , und ein Wiederverdampfer And a reboiler 104 104 pumpt Polypropylen in den Sumpf polypropylene pumps in the swamp 100B 100B der Säule the column 100 100 , um den Destillationsvorgang zu unterstützen. To aid the distillation process. Falls gewünscht, kann das Modell für den Destillationsprozeß If desired, the model for the distillation process can 90 90 natürlich aus einzelnen Modellen für die Destillationssäule course of individual models for the distillation column 100 100 , die Rückflußtrommel , The reflux drum 102 102 und den Wiederverdampfer and the reboiler 104 104 usw. aufgebaut sein, wobei die Eingänge und Ausgänge dieser Modelle entsprechend be built up, etc., the inputs and outputs of these models according to 4 4 miteinander verbunden sind, um das zusammengesetzte Modell für den Destillationsvorgang are connected together to the composite model for the distillation process 90 90 zu bilden. to form.
  • [0078] [0078]
    Wie oben gesagt wird, kann das Teilmodell für den Destillationsprozeß As noted above, the partial model for the distillation process can 90 90 als Teil eines Modells für den Bereich as part of a model for the area 82 82 ausgeführt sein oder kann separat und getrennt von irgendwelchen anderen Modellen ausgeführt sein. or may be executed separately and apart from any other models executed. Insbesondere können der Eingang In particular, the input can 103 103 zu der Destillationssäule to the distillation column 100 100 und/oder die Ausgänge C 2 H 4 und C 2 H 6 tatsächlich gemessen werden, und diese Meßwerte können innerhalb des Modells des Destillationsvorgangs and / or the outputs C 2 H 4 and C 2 H 6 are actually measured, and these measurement values can within the model of the distillation process 90 90 auf mehrere Arten genützt werden, wie nachstehend beschrieben wird. be utilized in several ways, as will be described below. Bei einer Ausführungsform können die Eingänge und Ausgänge des Modells des Destillationsprozesses In one embodiment, the inputs and outputs of the model of the distillation process 90 90 gemessen und dazu genützt werden, andere Faktoren oder Parameter zu bestimmen, die dem Modell des Destillationsprozesses are measured and utilized to determine other factors or parameters that the model of the distillation process 90 90 zugeordnet sind (etwa der Wirkungsgrad der Destillationssäule), um das Modell des Destillationsvorgangs are assigned (such as the efficiency of the distillation column) to the model of the distillation process 90 90 zu zwingen, an den Betrieb der tatsächlichen Destillationssäule innerhalb des Betriebs to force the operation of the actual distillation column within the plant 10 10 genauer angepaßt zu werden. precisely adapted to be. Das Modell des Destillationsprozesses The model of the distillation process 90 90 kann dann mit den berechneten Parametern als Teil eines größeren Modells wie etwa eines Bereichs- oder Betriebsmodells genutzt werden. can then be used with the calculated parameters as part of a much larger model such as a division or operating model. Alternativ oder zusätzlich kann das Modell des Destillationsprozesses Alternatively or additionally, the model of the distillation process 90 90 mit den berechneten Parametern verwendet werden, um virtuelle Sensormessungen zu bestimmen oder um zu bestimmen, ob tatsächliche Sensormessungen innerhalb des Betriebs be used with the calculated parameters to determine virtual sensor measurements or to determine whether actual sensor measurements within the company 10 10 fehlerhaft sind. are incorrect. Das Modell des Destillationsprozesses The model of the distillation process 90 90 mit den bestimmten Parametern kann auch genutzt werden, um Steuerungs- oder Anlagennutzungs-Optimierungsstudien durchzuführen usw. Außerdem können Teilmodelle genutzt werden, um sich in dem Betrieb with certain parameters can also be used to perform control or conditioning usage optimization studies, etc. In addition, sub-models can be used in the operation 10 10 entwickelnde Probleme zu detektieren und zu isolieren oder um zu sehen, wie Änderungen an dem Betrieb developed to detect and isolate problems or to see how changes to the operating 10 10 die Auswahl von Optimierungsparametern für den Betrieb the selection of optimization parameters for the operation 10 10 beeinflussen könnten. could influence.
  • [0079] [0079]
    Falls gewünscht, kann jedes bestimmte Modell oder Teilmodell ausgeführt werden, um die Werte der diesem Modell zugeordneten Parameter zu bestimmen. If desired, any particular model or part model can be performed to determine the values of the parameters associated with this model. Einige oder sämtliche dieser Parameter wie etwa Wirkungsgrad-Parameter können für einen Ingenieur im Kontext des Modells von Bedeutung sein, sind aber im allgemeinen innerhalb des Betriebs Some or all of these parameters such as efficiency parameters can be for an engineer in the context of the model of meaning, but are generally within the company 10 10 nicht meßbar. not measurable. Insbesondere kann ein Teilmodell allgemein mathematisch beschrieben werden durch die Gleichung Y = F(X, P), wobei die Ausgänge Y des Modells eine Funktion der Eingänge X und einer Menge von Modellparametern P sind. In particular, a part model may be generally mathematically described by the equation Y = F (X, P), wherein the outputs Y of the model are a function of the inputs X and a set of model parameters P. In dem Beispiel des Destillationssäulenmodells des Destillationsprozesses In the example of the distillation column model of the distillation process 90 90 von from 4 4 kann ein Expertensystem periodisch (z. B. jede Stunde, alle zehn Minuten, jede Minute usw.) von dem tatsächlichen Betrieb Daten sammeln, welche die tatsächlichen Eingänge X zu und die Ausgänge Y von der Entität bezeichnen, auf die sich das Modell bezieht. can an expert system periodically (eg. as every hour, every ten minutes, every minute, etc.) collecting the actual operation data indicating the actual inputs to X and Y outputs of the entity to which the model applies. Dann kann immer wieder eine Regressionsanalyse wie etwa eine Analyse der größten Wahrscheinlichkeit, der kleinsten Quadrate oder irgendeine andere Regressionsanalyse durchgeführt werden unter Verwendung des Modells und einer Vielzahl von Mengen der gemessenen Eingänge und Ausgänge, um eine beste Anpassung für die unbekannten Modellparameter P auf der Basis der Vielzahl von Mengen von Meßdaten zu bestimmen. Then, again, a regression analysis such as an analysis of the maximum likelihood, least squares or any other regression analysis may be performed using the model and a plurality of sets of the measured inputs and outputs to a best fit for the unknown model parameters P based on the plurality of sets of measurement data to determine. Auf diese Weise können die Modellparameter P für jedes spezielle Modell bestimmt werden unter Nutzung von tatsächlichen oder gemessenen Eingängen und Ausgängen, um das Modell mit der zu modellierenden Entität in Übereinstimmung zu bringen. In this manner, the model parameters P may be determined for each particular model of using actual or measured inputs and outputs in order to bring the model with the entity being modeled in accordance. Natürlich kann dieser Prozeß für sämtliche Teilmodelle ausgeführt werden, die innerhalb des Betriebs Of course, this process can be performed for all sub-models, the operation within the 10 10 verwendet werden, und kann unter Verwendung jeder geeigneten Anzahl von gemessenen Eingängen und Ausgängen ausgeführt werden. be used and can any suitable number of measured inputs and outputs are performed using. Bevorzugt sammelt der Anlagennutzungs-Experte Preferably, the system collects usage expert 50 50 die Daten, die zu den entsprechenden Eingängen und Ausgängen für ein Modell gehören, über einen Zeitraum aus dem Prozeßsteuernetz und speichert diese Daten zur Nutzung durch die Modelle the data belonging to the corresponding inputs and outputs for a model over a period of time from the process control network and stores this data for use by the models 56 56 . , Dann kann der Anlagennutzungs-Experte Then, the system utilization expert 50 50 zu den gewünschten Zeitpunkten wie etwa jede Minute, Stunde, jeden Tag usw. die Regressionsanalyse ausführen unter Nutzung der neuesten gesammelten Datenmengen, um die beste Anpassung für die Modellparameter unter Nutzung der gesammelten Daten zu bestimmen. to the desired times, such as every minute, hour, day, etc., the regression analysis perform using the latest data collected amounts to determine the best fit for the model parameters using the data collected. Die Mengen von gemessenen Eingangs- und Ausgangsdaten, die in der Regressionsanalyse verwendet werden, können entweder eigenständig sein oder können sich mit den Datenmengen überlappen, die in einer vorhergehenden Regressionsanalyse für dieses Modell verwendet wurden. The amounts of the measured input and output data that are used in the regression analysis may be either independently or may overlap with the data amounts which have been used in a previous regression analysis for that model. Beispielsweise kann also eine Regressionsanalyse für ein bestimmtes Modell jede Stunde laufen oder kann Eingangs- und Ausgangsdaten nutzen, die über die letzten zwei Stunden jede Minute gesammelt wurden. Thus, for example, a regression analysis for a particular model run every hour or utilize input and output data that has been collected over the last two hours every minute. Infolgedessen kann die Hälfte der in jeder bestimmten Regressionsanalyse genutzten Daten sich mit den Daten überlappen, dh es handelt sich dabei um die gleichen Daten, die in einer vorhergehenden Regressionsanalyse verwendet wurden. Consequently, half of the used in any particular regression analysis data overlap with the data, that is, these are the same data that were used in a previous regression analysis. Diese Datenüberlappung, die in der Regressionsanalyse angewandt wird, ergibt eine bessere Kontinuität oder Beständigkeit bei der Berechnung der Modellparameter. This data overlap that is used in the regression analysis, results in a better continuity or consistency in the calculation of the model parameters.
  • [0080] [0080]
    Ebenso kann eine Regressionsanalyse durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob Sensoren, die Messungen innerhalb des Prozesses Similarly, a regression analysis may be performed to determine whether the sensors, the measurements within the process 10 10 vornehmen, driften oder einen anderen ihnen zugeordneten Fehler aufweisen. make, drifting or have a different error associated with them. Dabei werden die gleichen Daten oder potentiell verschiedene Daten, die sich auf die gemessenen Eingänge und Ausgänge der zu modellierenden Entität beziehen, beispielsweise von dem Anlagennutzungs-Experten Here, the same data or potentially different data relating to the measured inputs and outputs of the modeled entity, such as the installation of Usage experts 50 50 gesammelt und gespeichert. collected and stored. In diesem Fall kann das Modell mathematisch allgemein ausgedrückt werden als Y + dY = F(X + dX, P), wobei dY die Fehler sind, die zu den Meßwerten der Ausgänge Y gehören, und dX die Fehler sind, die zu den Meßwerten der Eingänge X gehören. In this case, the model can be expressed mathematically as Y + dY generally = F (X + dX, P), dY are the errors associated with the measured values of the outputs Y, and dX are the errors of the measured values Inputs include X. Natürlich könnten diese Fehler jede Art von Fehlern sein, beispielsweise ein systematischer Fehler, Driften oder nichtlineare Fehler, und das Modell kann eventuell erkennen, daß die Eingänge X und Ausgänge Y verschiedene Arten von Fehlern aufweisen, wobei die verschiedenen Arten von möglichen Fehlern jeweils verschiedene mathematische Beziehungen zu den tatsächlichen Meßwerten haben. Of course, this error could be any kind of errors, for example, a systematic error, drifting or non-linear error, and the model can identify any that the inputs X and outputs Y have different types of errors, the different types of possible errors each different mathematical have relations with the actual measured values. In jedem Fall kann eine Regressionsanalyse wie etwa eine Methode der größten Wahrscheinlichkeit, eine Methode der kleinsten Quadrate oder jede andere Regressionsanalyse durchgeführt werden unter Verwendung des Modells mit den gemessenen Eingängen und Ausgängen, um eine beste Anpassung für die unbekannten Sensorfehler dY und dX zu bestimmen. In any event, a regression analysis such as a method of maximum likelihood, a method of least squares or any other regression analysis may be performed using the model with the measured inputs and outputs to determine a best fit for the unknown sensor errors dY and dX. Dabei können die Modellparameter P auf den Parametern P basieren, die unter Verwendung einer vorhergehenden Regressionsanalyse für das Modell berechnet wurden, oder können als weitere Unbekannte behandelt und in Verbindung mit dieser Regressionsanalyse bestimmt werden. Here, the model parameters P may be based on the parameters P calculated using a previous regression analysis for the model, or may be treated as further unknowns and determines in conjunction with this regression analysis. Mit zunehmender Anzahl von Unbekannten, die innerhalb der Regressionsanalyse verwendet werden, erhöht sich natürlich die erforderliche Datenmenge, und es dauert länger, die Regressionsanalyse ablaufen zu lassen. As the number of unknowns, which are used in the regression analysis, of course, increases the amount of data required, and it takes longer to run the regression analysis. Falls gewünscht, können ferner die Regressionsanalyse zur Bestimmung der Modellparameter und die Regressionsanalyse zur Bestimmung der Sensorfehler voneinander unabhängig und, falls gewünscht, mit verschiedenen periodischen Raten ablaufen. If desired, the regression analysis for determining the model parameters and the regression analysis for determining the sensor errors may also independent of each other and, if desired, proceed at different periodic rates. Diese unterschiedliche Periodizität kann günstig sein, wenn beispielsweise der Zeitrahmen, über den das Auftreten von meßbaren Sensorfehlern wahrscheinlich ist, sehr verschieden ist, und zwar entweder größer oder kleiner als der Zeitrahmen, über den das Auftreten von Änderungen der Modellparameter wahrscheinlich ist. This different periodicity may be beneficial when, for example, the time frame over which the incidence of measurable sensor errors is likely to be very different, either greater than or less than the time frame over which the occurrence of changes of the model parameters is likely.
  • [0081] [0081]
    Auf jeden Fall kann unter Nutzung dieser Teilmodelle der Anlagennutzungs-Experte In any case, using these partial models of the system usage expert 50 50 eine Anlagenleistungsüberwachung ausführen durch Auftragen der Werte der bestimmten Modellparameter (und/oder Modelleingänge und -ausgänge) über der Zeit. a facility to execute performance monitoring by plotting the values of the determined model parameter (and / or model inputs and outputs) versus time. Ferner kann der Anlagennutzungs-Experte Furthermore, the system utilization expert 50 50 potentiell fehlerhafte Sensoren detektieren durch Vergleichen der festgestellten Sensorfehler dY und dX mit Grenzwerten. potentially faulty sensors detect by comparing the detected sensor error dY and dX with limit values. Wenn einer oder mehrere der Sensoren anscheinend einen hohen oder anderweitig inakzeptablen Fehler aufweisen, kann der Anlagennutzungs-Experte If one or more of the sensors appear to have a high or otherwise unacceptable errors, the system utilization expert 50 50 eine Wartungsperson und/oder einen Prozeßsteuerungsoperator des fehlerhaften Sensors benachrichtigen. a maintenance person and / or process control operator of the faulty sensor notified.
  • [0082] [0082]
    Aus der vorstehenden Erörterung versteht es sich, daß die Teilmodelle für verschiedene Zwecke zu verschiedenen Zeiten jeweils unabhängig ausgeführt werden können, um die oben beschriebenen Leistungsüberwachungsaktivitäten auszuführen. From the above discussion it will be understood that the sub-models may be executed independently in each case for different purposes at different times, to perform the performance monitoring activities described above. Natürlich kann der Anlagennutzungs-Experte Of course, the system utilization expert 50 50 die Ausführung der entsprechenden Modelle für die entsprechenden Zwecke steuern und die Ergebnisse dieser Modelle für die Anlagenleistungsüberwachung und -optimierung nutzen. control the execution of the corresponding models for the respective purposes and use the results of these models for system performance monitoring and optimization. Es versteht sich, daß dasselbe Modell von dem Anlagennutzungs-Experten It is understood that the same model of the system usage Experts 50 50 für verschiedene Zwecke und zum Berechnen von verschiedenen Parametern oder Variablen, die dem Modell zugeordnet sind, ausgeführt werden kann. for different purposes and for calculating different parameters or variables associated with the model can be executed.
  • [0083] [0083]
    Wie oben erwähnt, können die einem bestimmten Modell zugehörigen Parameter, Eingänge, Ausgänge oder anderen Variablen gespeichert und verfolgt werden, um die Leistungsüberwachung für eine Einrichtung, eine Einheit, eine Schleife, einen Bereich oder eine andere Entität eines Prozesses oder eines Betriebs zu ermöglichen. As mentioned above, a particular model associated parameters, inputs, outputs and other variables can be stored and tracked to enable performance monitoring for a device, a unit, a loop, a region or another entity a process or operation. Falls gewünscht, können zwei oder mehr dieser Variablen gemeinsam verfolgt oder überwacht werden, um ein mehrdimensionales Diagramm oder Maß für die Leistung der Entität zu liefern. If desired, two or more of these variables may be tracked or monitored together to provide a multi-dimensional plot or measure of the performance of the entity. Als Teil dieser Leistungsmodellierung kann der Ort der Parameter oder von anderen Variablen innerhalb dieses mehrdimensionalen Diagramms mit Grenzwerten verglichen werden, um festzustellen, ob die Entität gemäß der koordinierten überwachten Parameter innerhalb eines gewünschten oder annehmbaren Bereichs oder statt dessen außerhalb dieses Bereichs liegt. As part of this performance modeling of the location of the parameters or other variables can be compared with limit values within this multi-dimensional chart to determine if the entity is coordinated in accordance with the monitored parameters within a desired or acceptable range or, alternatively, outside this range. Auf diese Weise kann die Leistung einer Entität auf einem oder mehreren Parametern oder anderen Variablen basieren, die zu dieser Entität gehören. In this way, the performance of an entity may be on one or more parameters or other variables based, that belong to that entity. 5 5 zeigt ein zweidimensionales Diagramm des Operationsbereichs einer Entität wie etwa der Destillationssäule von shows a two dimensional diagram of the operational range of an entity such as the distillation column of 4 4 gemäß der Definition durch die Werte der Parameter P1 und P2 für diese Entität. as defined by the values of the parameters P1 and P2 for this entity. Dabei sind die Parameter P1 und P2 (die entweder unter Anwendung der Modellregressionsanalyse, die oben beschrieben wird, oder auf eine andere gewünschte Weise bestimmt werden können) auf zweidimensionale Weise aufgetragen, und die Punkte in dem Diagramm (die jeweils durch einen Wett für P1 und einen Wert für P2 definiert sind) sind für unterschiedliche Zeiten bestimmt, die mit T1 bis T10 bezeichnet sind. Here, the parameters P1 and P2 (either using the model regression analysis described above, or in any other desired manner, may be determined) is applied to two-dimensional manner and the points on the graph (each by a Bet for P1 and are defined a value for P2) are determined for different times, which are denoted by T1 to T10. So repräsentiert der Punkt XT1 den Punkt, der durch die Werte für die Parameter P1 und P2 zum Zeitpunkt T1 definiert ist. Thus the point XT1 represents the point defined by the values for the parameters P1 and P2 at time T1. Die Punkte XT1 bis XT10 in dem Diagramm von The points XT1 to XT10 on the plot of 5 5 zeigen, daß die Entität innerhalb eines gewünschten Bereichs (Bereich 1) zwischen den Zeitpunkten T1 und T6 wirksam war, zum Zeitpunkt T7 in einen weniger erwünschten, jedoch akzeptablen Bereich (Bereich 2) eintrat, und zum Zeitpunkt T10 in einen inakzeptablen oder Ausfallbereich eintrat. show that the entity within a desired range (range 1) between the time points T1 and T6 was effective at the time T7 in a less desirable but acceptable region (region 2) occurred, and entered at the time T10 in an unacceptable or failure range. Natürlich werden die Grenzen dieser verschiedenen Bereiche vorher z. B. durch einen Experten festgelegt und in dem Computer Of course, the limitations of these various areas previously z. B. are determined by an expert and in the computer 30 30 gespeichert, damit der Anlagennutzungs-Experte stored so that the plant utilization expert 50 50 jederzeit Zugriff darauf hat. always has access to it. 5 5 zeigt zwar eine Leistungsüberwachungstechnik mit zweidimensionalen Parametern, aber die gleiche Technik könnte in einer Dimension oder in drei oder mehr Dimensionen angewandt werden, um eine Leistungsüberwachung durchzuführen. Although shows a performance monitoring technique with two-dimensional parameters, but the same technique could be applied in one dimension or in three or more dimensions to effect performance monitoring. Ferner können die Bereiche oder andere Informationen über den Ort der Entität in der n-dimensionalen Grafik beispielsweise von der Indexerzeugungsroutine Furthermore, the areas or other information on the location of the entity in the n-dimensional graphics, for example, of the index generation routine 51 51 genutzt werden, um einen Leistungsindex zu erzeugen. be used to generate a performance index.
  • [0084] [0084]
    Es versteht sich, daß der Anlagennutzungs-Experte It is understood that the system usage expert 50 50 eine oder mehrere Entitäten unter Anwendung der oben beschriebenen Überwachungstechnik überwachen kann, basierend auf Modellparametern oder anderen Modellvariablen, und die Operationszustände oder Leistungsmessungen dieser Entitäten an jede andere gewünschte Person, Funktion oder Anwendung innerhalb des Verarbeitungsbetriebs can monitor multiple entities using the monitoring technique described above, based on model parameters or other model variables, and the operation conditions or performance measures of these entities to each other desired person, function or application within the processing plant or a 10 10 berichten kann, etwa an ein Prozeßsteuerungs-Expertensystem, eine Wartungsperson, eine Geschäftsanwendung, eine Benutzeroberflächenroutine can tell you about a process control expert system, a maintenance person, a business application, a user interface routine 58 58 usw. Selbstverständlich versteht es sich auch, daß der Anlagennutzungs-Experte etc. Of course, it is also understood that the system usage expert 50 50 eine Leistungs- oder Zustandsüberwachung an jeder gewünschten Entität ausführen kann auf der Basis von einem, zwei, drei oder jeder anderen gewünschten Anzahl von Parametern oder Variablen für jede Entität. a performance or condition monitoring on any desired entity can perform on the basis of one, two, three or any other desired number of parameters or variables for each entity. Die Identität und Anzahl von Variablen oder Parametern, die bei dieser Leistungsüberwachung zu verwenden sind, wird im allgemeinen von einem Experten festgelegt, der sich mit dem Prozeß auskennt, und basiert auf der Art von Entität, die überwacht wird. The identity and number of variables or parameters to be used in this performance monitoring is generally determined by an expert who is familiar with the process, and based on the type of entity being monitored.
  • [0085] [0085]
    Falls gewünscht, kann der Anlagennutzungs-Experte If desired, the system utilization expert 50 50 auch einen Leistungsindex oder eine Leistungsgrafik definieren durch Vergleichen von einem oder mehreren der von den Modellen bestimmten Parameter, wie oben beschrieben, mit dem gleichen Parameter, der mit dem Modell bestimmt wurde, das gemäß den Konstruktionsparametern der zu modellierenden Entität ausgeführt wird. also a performance index or a performance graphics define by comparing one or more of certain parameters of the models, as described above with the same parameter, which was determined with the model, which is executed in accordance with the design parameters of the entity being modeled. Insbesondere kann der Anlagennutzungs-Experte In particular, the system utilization expert 50 50 ein Modell ausführen unter Anwendung der Konstruktionsparameter der Entität innerhalb des Betriebs a model run using the design parameters of the entity within the company 10 10 , auf den sich das Modell bezieht, um zu bestimmen, was die Konstruktionsleistung der Entität wäre, wenn sie entsprechend dem aktuellen Zustand des Prozesses funktioniert, und um die tatsächlichen Eingänge zu der Entität, wie sie innerhalb des Betriebs To which the model relates to determine what would be the design performance of the entity if the current state of the process works in the same, and to the actual inputs to the entity as operation within the 10 10 gemessen werden, zu nutzen. be measured to use. Diese Konstruktionsleistung kann dann mit der tatsächlichen Leistung der Entität, die durch das Teilmodell für diese Entität oder durch die gemessenen Eingänge und Ausgänge der Entität bestimmt ist, verglichen werden, um ein Maß für die Leistung der Entität zu erzeugen. This design performance can then be compared with the actual performance of the entity is determined by the partial model for that entity or by the measured inputs and outputs of the entity to generate a measure of the performance of the entity.
  • [0086] [0086]
    Beispielsweise kann daher der Wirkungsgrad einer Entität bestimmt werden unter Verwendung des Teilmodells, das die Parameter der Entität (von denen einer der Wirkungsgrad sein kann) schätzt auf der Basis der oben beschriebenen Regressionsanalyse. For example, therefore, the efficiency of an entity may be determined using part of the model, which (one of which may be one of the Efficiency) estimates the parameters of the entity based on the regression analysis described above. Gleichzeitig kann ein Modell der Entität ausgeführt werden unter Nutzung der Parameter, die entsprechend den Konstruktionskriterien der Entität resultieren würden, jedoch auf der Basis der tatsächlichen Eingänge in die und/oder Ausgänge von der Entität. At the same time a model of the entity can be performed by using the parameters that would result according to the design criteria of the entity, but based on the actual inputs to and / or outputs from the entity. Wenn daher beispielsweise ein anderer Rohstoff in die Entität eingegeben würde, würde das Konstruktionsmodell unter Anwendung des Wirkungsgrads laufen, der aus der Änderung der Rohstoffe resultieren würde. Therefore, if for example, another raw material would be entered in the entity, the design model would run using the efficiency that would result from the change in raw materials. Die Leistung der Entität kann in beiden Fällen verglichen werden, um einen Leistungsindex zu bestimmen, der angibt, wie weit entfernt von dem möglichen oder konstruktionsmäßig vorgesehenen Ablauf die tatsächliche Entität funktioniert. The performance of the entity can be compared in both cases, to determine a performance index that indicates how far from the possible or structurally planned sequence, the actual entity operates. Dieser Leistungsindex kann dann an andere Anwendungen oder Benutzer des Systems, etwa eine Prozeßsteuerungs-, eine Wartungs- oder eine Geschäftsperson oder -anwendung berichtet und von diesen genutzt werden. This performance index can then be reported to other applications or users of the system, such as a process control, a service or a business person or application used by these.
  • [0087] [0087]
    Die Teilmodelle The sub-models 56 56 können auch verwendet werden, um eine Prozeßoptimierung auszuführen. may also be used to perform process optimization. Insbesondere kann der Anlagennutzungs-Experte In particular, the system utilization expert 50 50 eine oder mehrere der Optimierungsroutinen one or more of the optimization routines 55 55 nutzen, welche die einzelnen Teilmodelle ausführen, um die Operation des Betriebs in bezug auf einige Optimierungskriterien zu optimieren, die beispielsweise von einem Prozeßsteuerungsbediener oder einer Geschäftsperson über eine Geschäftsanwendung bereitgestellt werden. use that execute the individual sub-models to optimize the operation of the operation with respect to some optimization criteria, which are provided for example by a process control operator or a business person with a business application. Der Optimierer The optimizer 55 55 kann ein Echtzeitoptimierer sein, der in Echtzeit wirksam ist, um den Betrieb can be a real time optimizer which operates in real time to the operation 10 10 auf der Basis des tatsächlichen Zustands des Betriebs based on the actual state of operation 10 10 zu diesem Zeitpunkt zu optimieren. to optimize at this time. Alternativ oder zusätzlich kann ein Optimierer Alternatively or additionally, an optimizer 55 55 Änderungen festlegen, die an dem Betrieb Determine changes in the operation 10 10 vorzunehmen sind, etwa das Zurückbringen auf Linie von bestimmten Einrichtungen oder Einheiten, welche die größte Optimierung des Betriebs have to be made about the return on line by certain institutions or units constituting the largest optimizing the operation 10 10 ergeben. arise. Natürlich können anstatt oder zusätzlich zu den hier erwähnten Arten von Optimierungsroutinen Of course, instead of or in addition to those mentioned here types of optimization routines 55 55 andere Arten von Optimierungsroutinen ausgeführt werden. other types of optimization routines are executed.
  • [0088] [0088]
    Bei einer Ausführungsform kann die Echtzeit-Otimierungsroutine RTO+, die von MDC Inc. bereitgestellt wird, als ein Echtzeitoptimierer verwendet werden und kann zu verschiedenen oder periodischen Zeiten während des Betriebs der Anlage In one embodiment, the RTO + real time Otimierungsroutine, which is provided by MDC Inc., as a real time optimizer and may be used at various or periodic times during operation of the plant 10 10 ausgeführt werden, etwa alle 3 bis 5 Minuten, alle 10 bis 15 Minuten, stündlich usw. Selbstverständlich könnten statt dessen andere bekannte oder später entwickelte Optimierer-Routinen verwendet werden, die eine Optimierung weniger häufig, etwa alle 3 oder 4 Stunden oder jeden dritten oder vierten Tag, ausführen. be carried out about every 3 to 5 minutes, every 10 to 15 minutes, every hour, etc. Of course optimizer routines could instead other known or later developed may be used, the optimization less frequently, such as every 3 or 4 hours or every third or fourth day running.
  • [0089] [0089]
    Der Optimierer RTO+ implementiert jedesmal, wenn er ausgeführt wird, um eine Echtzeitoptimierung durchzuführen, drei allgemeine Phasen. The RTO + optimizer implements each time it is executed to perform a real-time optimization, three general phases. Die Optimierungsroutine RTO+ führt zuerst eine Eingangsphase durch, in der die Routine eine Prüfung ausführt, um zu bestimmen, ob die Variablen, die vorher beim Design des Optimierers als Variable bezeichnet wurden, die von dem Optimierer zur Durchführung der Optimierung manipuliert werden könnten, etwa Sollwerte oder andere Eingänge von verschiedenen Einrichtungen, Einheiten usw., tatsächlich zum aktuellen Zeitpunkt manipuliert werden können. The optimization routine RTO + first performs an input phase in which the routine performs a test to determine whether the variables that were previously indicated at the design of the optimizer as a variable that may be manipulated by the optimizer to perform optimization, such as set points or other inputs from various institutions, units, etc., can actually be manipulated at the current time. Diese Information kann für den Optimierer vom Anlagennutzungs-Experte This information can be used for the optimizer by the plant utilization expert 50 50 verfügbar gemacht werden, der diese Information von dem Prozeßsteuersystem erhält und diese Information in einer gewünschten Datenbank speichert. be made available to receive this information from the process control system and stores this information in a desired database. Während der Eingangsphase bestimmt der Optimierer tatsächlich auf der Basis der ihm von dem Anlagennutzungs-Experten During the initial phase of the optimizer determines actually based on him by the Investment Usage experts 50 50 gelieferten Daten, ob jeder der möglichen manipulierten Eingänge noch für eine Änderung verfügbar ist, weil in vielen Fällen einer oder mehrere der potentiellen manipulierten Eingänge für eine Änderung eventuell nicht verfügbar ist, da beispielsweise eine Einrichtung, welche diesen Eingang liefert, entweder nicht wirksam ist oder offline genommen wurde oder die Einrichtung in einem Modus läuft, der von dem Konstruktionsmodus verschieden ist, was die Steuereinheit an einer Änderung von Eingängen in die Einrichtung hindert. supplied data, whether each of the possible manipulated inputs is still available for a change, because in many cases one or more of the potential manipulated inputs may not be available for a change, as for example, a device which provides this input is either not effective or was taken offline or the device runs in a mode that is different from the construction mode which prevents the controller from changing inputs to the device.
  • [0090] [0090]
    Als Teil der Eingangsphase kann der Echtzeitoptimierer auch bestimmen, ob die Variablen, die während des letzten Laufs des Optimierers geändert werden sollten, tatsächlich auf die vorgeschlagenen oder berechneten Werte vom letzten Lauf des Optimierers geändert wurden und diese erreichten, dh also die Werte, auf die sie geändert werden sollten. As part of the initial phase of the real-time optimizer can also determine whether the variables that should be changed during the last run of the optimizer, actually have changed on the proposed or calculated values from last run of the optimizer and they reached, ie the values on the they should be changed. Wenn aus welchem Grund auch immer eine Variable, die sich zu einem bestimmten Wert ändern sollte, diesen Wert nicht erreicht hat, erkennt der Optimierer, daß ein Problem vorliegt, welches das Eintreten der Änderung behindert, und entfernt effektiv die Option einer Änderung dieser Variablen auf diesen Wert während des nächsten Durchlaufs des Optimierers. If for whatever reason, has not reached this value a variable that should change to a certain value, the optimizer recognizes that there is a problem that hinders the occurrence of the change, and the option of changing these variables effectively removed on this value during the next run of the optimizer. Die Detektion einer Unfähigkeit einer Variablen, einen Wert zu erreichen, den sie theoretisch erreicht haben sollte, kann auch dazu führen, daß der Optimierer einem Bediener mitteilt, daß ein Problem im System vorliegen kann, das behandelt werden muß. The detection of a failure of a variable to reach a value they should have reached theoretically, can also cause the optimizer that notifies a user that a problem may exist in the system that needs to be treated.
  • [0091] [0091]
    Als nächstes führt der Optimierer während der Eingangsphase eine rasche Ausführung von jedem der einzelnen Teilmodelle durch, die das Gesamtmodell bilden, wobei er beispielsweise die tatsächlichen Eingänge und Ausgänge nutzt, die von dem Betrieb Next, the optimizer performs during the input phase rapid implementation of each of the individual sub-models by forming the overall model, in which he uses for example the actual inputs and outputs of the operation 10 10 gemessen wurden. were measured. Die berechneten Ausgänge jedes Teilmodells werden dann überprüft, um festzustellen, ob irgendein Problem mit einem bestimmten Teilmodell vorliegt, das verhindert, daß das gesamte Modell präzise läuft. The calculated outputs of each sub-model are then checked to see if there is any problem with a particular part model, which prevents the entire model is run with precision. Dabei kann der Optimierer die tatsächlich gemessenen Eingänge für jede Entität (die vorher gespeichert wurden) verwenden, um zu erkennen, ob die einzelnen Komponenten des Modells mit diesen tatsächlichen Eingängen funktionieren, um realistische Ausgänge zu erzeugen. In this case, the optimizer actually measured inputs for each entity (which have previously stored) to use in order to recognize whether the individual components of the model using this actual work inputs to produce realistic outputs.
  • [0092] [0092]
    Unter der Annahme, daß jedes der Teilmodelle ausgeführt werden kann, kann der Optimierer nach Diskrepanzen in den Modellen suchen, welche die Fähigkeit des Optimierers zur Optimierung beeinflussen können. Assuming that each of the sub-models can be executed, the optimizer can search for discrepancies in the models, which may affect the ability of the optimizer to optimize. Beispielsweise kann der Optimierer feststellen, ob eine von einer echten Einrichtung durchgeführte Messung gleich wie die von dem Teilmodell vorhergesagte ist, wobei die tatsächlichen Eingänge zu der Einrichtung verwendet werden. For example, the optimizer can determine whether a study conducted by a real device measurement as that predicted by the model part of the same, with the actual inputs are used to the device. Wenn das Modell (unter Nutzung der neuesten berechneten Modellparameter) einen Ausgang vorhersagt, der von der tatsächlichen Messung des Ausgangs abweicht, wenn etwa das Modell eine Durchflußrate von If the model (using the latest calculated model parameters) predicts an output that deviates from the actual measurement of the output, such as when the model has a flow rate of 18 18 vorhersagt und ein Durchflußratenmesser predicts and Durchflußratenmesser 20 20 anzeigt, dann kann der Optimierer eine Begrenzung, die der Durchflußrate zugeordnet ist, auf zwei unterhalb der vorher definierten Begrenzung rücksetzen. indicating the optimizer, a limitation that is associated with the flow rate, reset to two below the limit previously defined. Wenn daher die Begrenzung, welche dieser Durchflußrate zugeordnet ist, ursprünglich mit Therefore, if the boundary, which is associated with this flow, initially with 25 25 eingestellt wurde, kann der Optimierer eine Begrenzung von is set, the optimizer can a limitation of 23 23 verwenden, weil der Optimierer erkennt, daß das Modell in bezug auf diese Variable fehlerhaft ist. use, because the optimizer recognizes that the model with respect to this variable is in error. Natürlich kann der Optimierer nach anderen Ungleichheiten oder Abweichungen zwischen Modellen und den tatsächlichen Meßwerten des Betriebs suchen, um Begrenzungen oder andere Variablen innerhalb der Optimierungsroutine rückzusetzen, zu aktualisieren oder fein abzustimmen. Of course, the optimizer can search for other inequalities or differences between the models and the actual measured values of the operation to reset limits or other variables in the optimization routine to update or fine tune.
  • [0093] [0093]
    In der nächsten Phase, die allgemein als die Optimierungsphase bekannt ist, führt der Optimierer die einzelnen Modelle in einer vorbestimmten Reihenfolge aus unter Verwendung der Ausgänge von einem Teilmodell als Eingänge zu einem oder mehreren der anderen Teilmodelle, die das Gesamtmodell bilden. In the next phase, which is generally known as the optimization phase, the optimizer performs the individual models in a predetermined order using the outputs from one part of the model as inputs to one or more of the other sub-models making up the entire model. Beim Gebrauch des Gesamtmodells, der vom Benutzer vorgegebenen Begrenzungen und der in der Eingangsphase bestimmten neuen Begrenzungen sowie der Optimierungskriterien bestimmt der Optimierer die Änderungen, die an den eingegebenen oder manipulierten Variablen vorzunehmen sind, die als derzeit fähig zur Manipulation detektiert wurden und die den Betrieb in dem Zeitfenster, in dem der Optimierer ausgeführt wird, optimieren. In use, the overall model, the user-specified limits and the particular in the initial phase new limits and the optimization criteria, the optimizer determines the changes that are made to the input variables or manipulated, which were detected as currently capable of manipulation and in the operating the time window in which the optimizer runs optimize. Dieses Zeitfenster kann 3 bis 4 Minuten, 3 bis 4 Stunden usw. sein und ist im allgemeinen die periodische Rate, mit welcher der Optimierer ausgeführt wird. This time window may be 3-4 minutes 3 to 4 hours, etc., and is generally the periodic rate at which the optimizer runs. Die Verwendung von Optimierungssoftware ist wohlbekannt, und es kann jede gewünschte Optimierungssoftware für diesen Zweck verwendet werden. The use of optimization software is well known and any desired optimization software can be used for this purpose. Bei einem Beispiel kann also ein Raffinationsbetrieb so optimiert werden, daß er eine C 2 -Krackvorrichtung so betreibt, daß möglichst viel Gewinn erzielt wird auf der Basis der möglichen Ausgangsprodukte, die von der C 2 -Krackvorrichtung produziert werden können, und zwar bestimmt durch die aktuellen Preise und Produktionslots, die jedem dieser möglichen Ausgänge zugewiesen sind. In one example therefore, a refining operation can be optimized so that it so operates a C 2 -Krackvorrichtung that achieved as much gain is based on the possible output products that can be produced by the C 2 -Krackvorrichtung, as determined by the current prices and output slots that are assigned to each of these possible outcomes. Eine Begrenzung kann jedoch sein, daß die C 2 -Krackvorrichtung eine bestimmte Menge von einem Produkt produzieren muß, weil es einen Geschäftsvertrag zur Lieferung dieser Menge dieses Produkts gibt, der erfüllt werden muß, und zwar unabhängig davon, was der aktuelle Preis dieses Produkts gerade ist. However, a limitation may be that the C 2 -Krackvorrichtung must produce a certain amount of a product because it is a business contract to supply this amount of this product which must be met, regardless of what the current price of this product just is. Bei einem anderen Beispiel kann ein Optimierungskriterium sein, daß der Einsatz eines bestimmten Rohstoffs maximiert wird, weil die Kosten der Lagerhaltung von zu großen Mengen dieses Rohstoffs im Betrieb andere Kosten- oder Preisüberlegungen überschatten, etwa Produkte, die den höchsten aktuellen Preis haben. In another example, an optimization criterion may be that the use of a particular commodity is maximized because the cost of storage of excessive quantities of this raw material other cost or price considerations overshadow during operation, such as products that have the highest current price.
  • [0094] [0094]
    Es ist ersichtlich, daß die Bestimmung der Optimierungskriterien, die typischerweise von einer Geschäftsperson oder einer Geschäftsanwendung ausgeführt werden, für die Wirkung des Optimierers und damit letztendlich für den Betrieb der Anlage It will be appreciated that the determination of the optimization criteria, which are typically performed by a business person or a business application, for the action of the optimizer and thus, ultimately to the operation of the plant 10 10 sehr kritisch ist. is very critical. Infolgedessen kann der Anlagennutzungs-Experte As a result, the plant utilization expert 50 50 der Geschäftsperson über die Benutzeroberflächenroutinen the business person through the user interface routines 58 58 eine systematische Menge von Wahlmöglichkeiten darüber liefern, was die Optimierungskriterien zu einem bestimmten Zeitpunkt sein werden, und die von dem Bediener oder einem anderen Benutzer getroffene Wahl an die Optimierungsroutine leiten. a systematic set of choices deliver what the optimization criteria will be at a given moment, and direct the action taken by the operator or other user selection of the optimization routine. Tatsächlich gibt es viele Optimierungsvariablen, die ausgewählt werden können, und die Wahl dieser verschiedenen Kriterien kann dem Bediener oder der Geschäftsperson über die Benutzeroberfläche geliefert werden, um dem Bediener oder der Geschäftsperson zu ermöglichen, verschiedene Optimierungskriterien auf jede gewünschte Weise zu wählen. In fact, there are many optimization variables that can be selected, and the choice of these different criteria can be delivered through the user interface to the operator or the business person to give the user or the business person to select different optimization criteria in any desired manner.
  • [0095] [0095]
    Als nächstes tritt die Optimierungsroutine in eine Ausgangsphase ein, in der die Implementierung der Ergebnisse des Optimierers erreicht werden kann. Next, the optimization routine in an initial phase in the implementation of the results of the optimizer can be achieved. Insbesondere kann der Optimierer nach dem Berechnen der vorgeschlagenen Änderungen an den manipulierten Variablen bestimmen, ob die manipulierten Variablen oder zu ändernden Eingänge noch verfügbar sind, weil eine oder mehrere der Einrichtungen, die zum Zeitpunkt des Beginns der Optimierungsphase des Optimierers verfügbar waren, inzwischen eventuell offline gegangen sind oder anderweitig nicht mehr verfügbar sind, was die Implementierung der vorgeschlagenen Änderungen der Eingangsvariablen verhindert. In particular, the optimizer can after calculating the proposed changes to the manipulated variables determine whether the manipulated variables or modified inputs are still available because one or more of the devices that were available at the time of commencement of the optimization phase of the optimizer, meanwhile possibly offline are lost or otherwise become unavailable, which prevents the implementation of the proposed changes in the input variables. Wenn jedoch sämtliche zu ändernden manipulierten Variablen noch geändert werden können, können die vorgeschlagenen Änderungen einem Bediener beispielsweise über eine Benutzeroberfläche (z. B. eine grafische Benutzeroberfläche) angezeigt werden. However, if all of which can be changed or manipulated variables to be changed, the proposed changes can be displayed to an operator, for example, through a user interface (z. B. a graphical user interface). Der Bediener kann imstande sein, einfach einen Knopf zu drücken und auf eine vom Optimierer bestimmte Weise die Änderungen an den manipulierten Variablen zu initiieren oder automatisch zu der Prozeßsteuerroutine herunterzuladen, etwa die Änderung von Sollwerten usw. Bei einer anderen Ausführungsform oder in späteren Operationsphasen, beispielsweise dann, wenn der Prozeß ordnungsgemäß läuft, kann der Optimierer automatisch die vorgeschlagenen Änderungen implementieren, wenn der Bediener die Instanzierung dieser Änderungen nicht innerhalb eines bestimmten Zeitfensters verhindert. The operator may be able to simply press a button and initiate changes to the manipulated variables to a specific by the optimizer way or automatically download to the process control routine, such as changing setpoints, etc. In another embodiment, or in later phases of operation, for example, if the process is running properly, the optimizer can automatically implement the proposed changes, if the operator prevents instantiation of these changes is not within a certain time window. Somit kann der Ausgang des Optimierers jedesmal, wenn der Optimierer ausführt, verwendet werden, wenn nicht der Bediener eingreift, um die Nutzung der Änderungen vom Optimierer zu verhindern. Thus, the output of the optimizer can always be when the optimizer is used, unless the operator intervenes to prevent the use of the changes by the optimizer. Als Teil dieser Operation können eine oder mehrere der Benutzerschnittstellenroutinen As part of this operation, one or more of the user interface routines 58 58 einen Bildschirm für den Bediener bereitstellen, der die vorgeschlagenen Änderungen zeigt, sowie einen Knopf oder einen Balken bereitstellen, den der Bediener verwendet, um die Änderungen zu installieren oder die Installierung der Änderungen zu verhindern. provide a screen for the operator, showing the proposed changes, as well as provide a button or bar that is used by the server to install the changes or to prevent the installation of the changes. Wenn bei einer Ausführungsform der Benutzer einen Knopf drückt, um die Änderungen zu installieren, werden sämtliche Änderungen an die entsprechenden Steuereinheiten übermittelt, wo sie auf Begrenzungen geprüft und dann implementiert werden. If, in one embodiment, the user presses a button to install the changes, all changes to the appropriate taxing units are received, where they are checked for limits and then implemented.
  • [0096] [0096]
    Der Echtzeitoptimierer wie etwa der oben beschriebene kann im Vergleich mit den meisten Optimierern aus einer Reihe von Gründen relativ häufig ausgeführt werden. The real time optimizer, such as that described above may be executed relatively frequently compared to most optimizers for a number of reasons. Erstens verwendet der Echtzeitoptimierer zwecktaugliche Modelle, die typischerweise viel schneller als die hochtheoretischen Modelle laufen, die typischerweise für das Design eines Betriebs verwendet werden. First, use the real-time optimizer purpose suitable models typically run much faster than the highly theoretical models, which are typically used for the design of an operation. Diese Teilmodelle sind jedoch präzise, weil einer oder mehrere Parameter der Modelle feinabgestimmt oder geändert werden (unter Anwendung der oben beschriebenen Regressionsanalyse), und zwar auf der Basis von tatsächlichen Eingängen und Ausgängen des Betriebs However, these sub-models are accurate because one or more fine-tuned parameters of the models or be modified (using the regression analysis described above), and on the basis of actual inputs and outputs of the operation 10 10 . , Das heißt, der Echtzeitoptimierer verwendet die durch den letzten Lauf der Regressionsanalyse an dem Modell erhaltenen Modellparameter, um das Modell mit dem tatsächlichen Betrieb der Anlage That is, the real time optimizer uses the model parameters obtained by the last run of the regression analysis on the model to the model with the actual operation of the plant 10 10 in Übereinstimmung zu bringen. to bring it into line. Ferner ist der oben beschriebene Optimierer schneller als herkömmliche Optimierer, weil er begrenzte Optimierungsschritte verwendet. Further, the optimizer described above is faster than conventional optimizer because it uses constrained optimization steps. Dabei versucht der Optimierer nur über den Zeitraum zwischen einzelnen Durchläufen des Optimierers eine Optimierung, wodurch der Verarbeitungsumfang reduziert wird, der von der Optimierungsroutine ausgeführt wird. In this case, the optimizer only tries over the period between individual runs of the optimizer to optimize, whereby the amount of processing is reduced, which is performed by the optimization routine. Außerdem kann der Echtzeitoptimierer so konfiguriert sein, daß er das Auftreten von einem oder mehreren signifikanten Ereignissen erkennt, die den Echtzeitoptimierer zum Neustart anstoßen können, da diese Ereignisse vorhergehende Empfehlungen impraktikabel oder unerwünscht machen können. In addition, the real-time optimizer can be configured so that it recognizes the occurrence of one or more significant events that can trigger real-time optimizer to restart, as these events can make previous recommendations impracticable or undesirable.
  • [0097] [0097]
    Vorstehend wurde zwar die Verwendung eines Echtzeitoptimierers als geschlossene Schleife erörtert, aber auch andere Arten von Optimierern Above, although the use of a real time optimizer has been discussed as a closed loop, but also other kinds of optimizers 55 55 , welche die gleichen oder davon verschiedene Teilmodelle verwenden, könnten ebenfalls von dem Anlagennutzungs-Experten Which use the same or different sub-models thereof, may also be from the plant utilization expert 50 50 in Verbindung mit dem Echtzeitoptimierer oder separat davon ausgeführt werden. in connection be run separately it with the real-time optimizer or. Diese anderen Optimierer könnten weniger häufig und aus anderen Gründen ausgeführt werden. These other optimizers could be executed less frequently and for other reasons. Beispielsweise kann ein Breitbandoptimierer verwendet werden, um nachzuschlagen oder zu bestimmen, wo der letztendliche optimale Operationspunkt eines Prozesses letztlich sein kann, auch wenn der Echtzeitoptimierer eventuell nicht imstande ist, den Betrieb For example, a wideband optimizer may be used to look up or determine where the final optimal operating point of a process may ultimately be, even though the real time optimizer may not be capable of operation 10 10 für einige Zeit an diesen Punkt zu treiben. for some time to drive to this point. Dieser Breitbandoptimierer kann es der Geschäftsperson ermöglichen, Langzeitvorhersagen über den Betrieb This broadband optimizer may allow the business person, long-term predictions about the operation 10 10 zu machen, oder kann dem Bediener erlauben zu bestimmen, ob die Operation des Betriebs to make, or may permit the operator to determine whether the operation of the operation 10 10 sich in Richtung eines gewünschten Bereichs bewegt. moves towards a desired range. Wenn der Breitbandoptimierer bestimmt, daß der letztlich erreichbare Optimierungspunkt immer noch nicht akzeptabel ist, kann der Bediener sich entscheiden, die Konfiguration oder andere Betriebsparameter der Anlage If the broadband optimizer determines that the ultimately achievable optimization point is still unacceptable, the user to configure or other operating parameters of the system may decide to 10 10 zu ändern. to change.
  • [0098] [0098]
    Andere Optimierer wie etwa Selektionsoptimierer können bestimmen, ob Änderungen der Prozeßkonfiguration, die vom Bediener oder der Wartungsperson durchgeführt werden müssen, den Prozeß besser optimieren könnten. Other optimizers such as selection optimizer can determine whether changes to the configuration process that must be performed by the operator or maintenance person could optimize the process better. Beispielsweise kann in manchen Fällen ein Selektionsoptimierer erkennen, daß bestimmte Einheiten oder andere manipulierte Eingänge, die für den Echtzeitoptimierer verfügbar sein sollten, aus irgendeinem Grund nicht mehr verfügbar sind, z. B. weil die diesen Eingängen zugeordneten Einrichtungen abgeschaltet oder offline sind. For example, may recognize that certain units or other manipulated inputs that should be available to the real time optimizer are no longer available for some reason, for. Example because these inputs associated devices are powered down or offline in some cases, a selection optimizer. Der Selektionsoptimierer fährt einen oder mehrere Optimierungstests unter der Annahme, daß eine oder mehrere dieser Einrichtungen, Einheiten usw. verfügbar sind, um zu bestimmen, um wieviel besser der Betrieb The selection optimizer runs one or more optimization tests assuming that one or more of these facilities, units, etc. are available to determine how much better the operation 10 10 funktionieren würde (dh um wieviel optimaler der Betrieb would work (ie how much the optimum operating 10 10 in bezug auf einige Optimierungskriterien sein könnte), wenn diese Einheiten wieder in Betrieb genommen würden. could be with respect to some optimization criteria) when these units were returned to service. Dieser Optimierer kann beispielsweise dem Bediener oder der Geschäftsperson sagen, um wieviel mehr Geld der Betrieb This optimizer can say, for example, the operator or the business person, how much more money the operation 10 10 bringen könnte, wenn bestimme Einheiten oder Einrichtungen online gebracht werden würden, oder könnte dem Bediener oder der Geschäftsperson sagen, auf welchen Einrichtungen oder Einheiten der Fokus sein sollte, um sie als erste wieder in Betrieb zu nehmen. could bring if Determine units or institutions would be brought online, or could the operator or the business person say, should be on what facilities or units of focus in order to take the first again. Ein solcher Selektionsoptimierer kann auch eine Optimierung versuchen, indem er bestimmte Pumpen oder Ventile ein- oder ausschaltet, andere Einrichtungen, die in suboptimalen Betriebsarten laufen, auswechselt usw., um festzustellen, welche kritischen Änderungen an dem Prozeß oder an dessen Anlagen vorgenommen werden könnten, um den Prozeß gewinnbringender oder optimal zu machen. Such a selection optimizer can optimize try putting it on or off certain pumps or valves, other facilities, running in suboptimal operating modes, interchanges, etc., to determine which critical changes could be made to the process or its annexes, to make the process optimally profitable or not. Der Selektionsoptimierer könnte Eingänge vom Bediener oder der Geschäftsperson verwenden und/oder andere Verzweigungs- und Begrenzungstechniken verwenden, die bei Datenverarbeitungs- oder Datenfiltertechniken üblich sind, um die Art und Weise auszuwählen, wie die Optimierungsvariablen einzustellen sind. The selection optimizer might use inputs from the operator or the business person and / or other branching and mitigation techniques used are common in data processing or data filtering techniques to select the way how the optimization variables are set. Andere Selektionstechniken könnten ebenfalls verwendet werden, etwa die Ausstattung des Selektionsoptimierers mit einer Serie von Regeln, die in einer bestimmten Reihenfolge anzuwenden sind, um festzustellen, wie der Prozeß zu ändern ist, oder um festzustellen, welche Änderungen an dem Prozeß, falls sie implementiert werden, Verbesserungen oder die größte Verbesserung an dem Betrieb Other selection techniques could also be used, such as equipping the selection optimizer with a series of rules to be applied in a particular order to determine how the process is to be changed, or to determine what changes to the process if they are implemented improvements or the greatest improvement in the operation 10 10 erbringen würden. would provide.
  • [0099] [0099]
    Als Ergebnis der vorstehenden Erörterung ist ersichtlich, daß die Verwendung von Modellen viele neue Arten von Daten oder Informationen für die Geschäftsanwendung, Prozeßsteueranwendungen und Anlagenwartungs- und -überwachungsanwendungen ergibt. As a result, the above discussion it is apparent that the use of models results in many new types of data or information for the business applications, process control applications and plant maintenance and -überwachungsanwendungen. Insbesondere können die Modelle genutzt werden, um eine Leistungsüberwachung auszuführen und einen Leistungsindex zu erzeugen, der die relative Leistung einer Einrichtung, einer Einheit, eines Bereichs usw. innerhalb eines Betriebs bezeichnet. In particular, the models can be used to perform performance monitoring and to produce a performance index which indicates the relative performance of a device, a unit, an area, etc. within a plant. Dieser Leistungsindex kann ein Maß für die Leistung einer Entität in bezug auf die mögliche Leistung dieser Entität sein. This performance index may be a measure of the performance of an entity with respect to the possible performance of that entity. Ferner wurden vorstehend zwar Einrichtungs- und Einheitsmodelle erörtert, aber gleichartige Modelle könnten für Prozeßsteuerentitäten wie Schleifen, Einheiten usw. gebildet und ausgeführt werden, um ein Leistungsmaß und Optimierungskriterien auch für diese Arten von Entitäten zu erstellen. Furthermore, installation and assembly models were above Group discussed, but similar models etc. could be formed and executed for process control entities such as grinding, units to create a measure of performance and optimization criteria for these types of entities. Wie oben gesagt wird, können Modelle in einigen Fällen auch genutzt werden, um die Gesundheit bestimmter Einrichtungen oder anderer Entitäten zu messen oder zu bezeichnen und einen Gesundheitsindex zu bilden, der für diese Entitäten bezeichnend ist. Is said above, models can also be used in some cases to measure the health of certain institutions or other entities or designate and form a health index, which is characteristic for these entities. Beispielsweise können die Fehlermessungen bestimmter Eingangs- und Ausgangssensoren, die durch die Regressionsanalyse bestimmt sind, die an bestimmten Modellen ausgeführt wird, als eine Anzeige für die Gesundheit dieser Einrichtungen genutzt oder in eine solche Anzeige umgewandelt werden. For example, the error measurements of certain input and output sensors, which are determined by the regression analysis is performed on selected models, are used as an indication of the health of such facilities or converted in such a display. Andere Informationen, die auf andere Weise nicht für die Pxozeßsteuereinheit verfügbar sind, etwa Modellparameter und virtuelle Sensormessungen auf der Basis der Modelle, könnten ebenfalls den Prozeßsteuereinheiten oder den Geschäftspersonen zur Verwendung auf die verschiedenste Weise verfügbar gemacht werden. Other information that is not otherwise available for the Pxozeßsteuereinheit, such as model parameters and virtual sensor measurements based on the models could also be made to the process control units or business persons for use in a variety of ways available.
  • [0100] [0100]
    Neben Leistungs- und Gesundheitsindexen kann der Anlagennutzungs-Experte In addition to performance and health indices, the Investment Usage expert 50 50 die Indexerzeugungsroutine the index generation routine 51 51 dabei unterstützen, andere Arten von Indexen wie etwa einen Nutzungsindex und einen Variabilitätsindex zu erzeugen. help to create other types of indexes such as a utilization index and a variability index. Ein Variabilitätsindex zeigt, um wieviel ein Signal in eine Einrichtung, Schleife, Einheit usw. oder aus dieser oder ein anderer Parameter, der mit einer Einrichtung, Schleife, Einheit usw. in Zusammenhang steht, sich verändert im Vergleich damit, um wieviel dieses Signal oder dieser Parameter sich erwartungsgemäß ändern soll. A variability index indicates how much a signal in a device, loop, unit, etc., or of this or another parameter, etc. is connected to a device, loop, unit linked, so that changes in comparison to how much this signal or this parameter is set to change as expected. Die zur Erzeugung dieses Variabilitätsindex erforderlichen Daten können von dem Anlagennutzungs-Experten The data required to produce this variability index can from the system usage Experts 50 50 gesammelt und der Indexerzeugungsroutine collected and the index generation routine 51 51 zu jedem gewünschten oder passenden Zeitpunkt geliefert werden. be delivered to any desired or appropriate time. Selbstverständlich kann der normale Umfang der Abweichung eines Signals oder Parameters von einem Hersteller, Techniker, Bediener oder einer Wartungsperson eingestellt werden, die mit der Entität vertraut ist, oder kann auf einem statistischen Maß (etwa einer mittleren Standardabweichung usw.) basieren, das dieser oder anderen gleichartigen Entitäten innerhalb des Betriebs zugeordnet ist, und diese normale oder erwartete Abweichung kann in der Indexerzeugungsroutine Of course, the normal extent of deviation of a signal or parameter from a manufacturer, technician, operator or maintenance person can be set that is familiar with the entity, or may be on a statistical measure (such as a mean standard deviation, etc.) are based, that this or other similar entities associated within the company, and this normal or expected deviation may be in the index generation routine 51 51 gespeichert oder aktualisiert werden. be stored or updated.
  • [0101] [0101]
    In der einen oder anderen Form verfolgt oder reflektiert der Nutzungsindex die Nutzung einzelner Einrichtungen, Einheiten, Schleifen oder anderer Entitäten und kann eine gewisse Anzeige dafür liefern, ob diese Entitäten übermäßig oder zu wenig genutzt werden, und zwar auf der Basis von vorher bestimmten festen Bezugspunkten oder Betriebszielen. In one form or another persecuted or reflects the utilization index the use of individual institutions, units, grinding or other entities and may provide some indication as to whether these entities are used excessively or too little, and on the basis of predetermined fixed reference points or operational objectives. Ein Nutzungsindex kann auf der Basis von gemessenen Nutzungen der eigentlichen Einrichtung erzeugt werden. A utilization index can be generated based on measured uses of the actual device. Beispielsweise kann eine Einrichtung dahingehend gemessen werden, wie häufig sie innerhalb eines Prozesses genutzt wird oder Leerlauf hat, und dieser Index kann mit einer gewünschten Nutzung für diese Entität verglichen werden, um festzustellen, ob die Entität zu häufig oder zu wenig genutzt wird. For example, a device may be measured in terms of how often it is used within a process or while idling, and this index can be compared to a desired use for this entity to determine whether the entity is too often or too little used. Der Nutzungsindex könnte Einrichtungen, Einheiten, Schleifen usw. bezeichnen, die nicht so häufig genutzt werden, wie sie genutzt werden könnten oder sollten, oder andererseits solche, wie zu häufig genutzt und somit überbeansprucht werden. The index could use devices, units, loops, etc. denote that are not as commonly used as they could or should be used, or other, those used to how often and therefore overstressed.
  • [0102] [0102]
    In manchen Fällen könnte ein Nutzungsindex auf der Basis von Geschäftsentscheidungen bestimmt werden, die in bezug auf die geeignete oder gewünschte Nutzung einer bestimmten Einrichtung getroffen werden. In some cases, use an index could be determined on the basis of business decisions that are taken with respect to the appropriate or desired use of a particular facility. Beispielsweise verwenden viele Verarbeitungs- oder Raffinationsbetriebe Öfen, die dem Problem des Verkokens ausgesetzt sind und daher periodisch gereinigt werden müssen. For example, many processing or refining operations furnaces that are exposed to the problem of coking and therefore need to be cleaned periodically. Allgemein gesagt, tritt ein Verkoken in Öfen auf, die in der Erdölindustrie verwendet werden, wo es erwünscht ist, ein erdölbasiertes Fluid innerhalb kurzer Zeit rasch zu erhitzen. Generally speaking, there occurs a coking ovens in which are used in the petroleum industry, where it is desirable to heat an oil-based fluid rapidly within a short time. Ein solcher Ofen kann ein Einlaßrohr aufweisen, das durch das Ofeninnere verläuft, so daß in dem Rohr bewegtes Fluid rasch auf eine hohe Temperatur wie etwa 1400°F erhitzt wird. Such a furnace may have an inlet tube extending through the furnace interior so that fluid moving in the tube is rapidly heated to a high temperature such as 1400 ° F. In manchen Fällen kann es erforderlich sein, die Außenseite des Rohrs auf ungefähr 1700°F zu erhitzen, um das Fluid in der Rohrmitte auf eine derart hohe Temperatur zu erhitzen. In some cases it may be necessary to heat the outside of the tube to about 1700 ° F to heat the fluid in the center of the pipe to such a high temperature. Da jedoch das durch das Rohr strömende Fluid auf Erdöl basiert, bildet sich ein Teil des Materials zu Kohlenstoff oder anderen Arten von viskosem oder teilchenförmigem Material um, das sich an den innenseitigen Oberflächen der Rohre absetzt, wodurch wiederum der Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad des Ofens über die Zeit verringert wird. However, since the gas flowing through the pipe fluid is based on mineral oil, a portion of the material to carbon or other kinds of viscous or particulate material forms around which is deposited on the inside surfaces of the tubes, which in turn the heat transfer efficiency of the furnace over the time is reduced. Die Ablagerung dieses Materials wird allgemein als Verkoken bezeichnet. The deposition of this material is generally called coking. Je mehr Fluid durch das Rohr strömt, um so mehr Verkokung und somit geringerer Wirkungsgrad des Ofens tritt ein. The more fluid flows through the tube, the more coking and thus lower efficiency of the furnace occurs. Irgendwann wird der Wirkungsgrad des Ofens so niedrig, daß der Ofen offline genommen und gereinigt werden muß. Eventually, the efficiency of the furnace is so low that the furnace has to be taken offline and cleaned. Dieser Reinigungsvorgang ist zeitaufwendig und erfordert viele Arbeitskräfte und Ressourcen einschließlich Dampfreinigungsanlagen. This cleaning process is time consuming and requires a lot of manpower and resources, including steam cleaning equipment. Infolgedessen muß das Reinigen dieser Öfen im allgemeinen vorher geplant werden, um sicherzustellen, daß die Arbeitskräfte und erforderlichen Anlagen verfügbar sind. As a result, the cleaning of these furnaces must generally be scheduled in advance to assure that the manpower and necessary equipment is available.
  • [0103] [0103]
    Eine Geschäftsperson oder ein Prozeßsteuerungsbediener, dem bekannt ist, daß bestimmte Öfen innerhalb des Betriebs A business person or a process control operator, is the known that certain furnaces in operation 10 10 verkoken, kann eventuell versuchen, den wirkungsvollsten Gebrauch dieser Öfen dadurch zu erzielen, daß angegeben wird, wie das Verkoken in jedem Ofen über die Zeit auftreten soll. coke, possibly may attempt to achieve the most effective use of these ovens, characterized in that specifies how coking is to occur in each furnace over time. So kann eine Geschäftsperson beispielsweise entscheiden, daß ein bestimmter Ofen für einen Zeitraum von 15 Tagen in Betrieb sein soll, und will diesen Ofen innerhalb dieses Zeitraums maximal nutzen, indem der Ofen am Ende des Zeitraums von 15 Tagen bis zu seinem maximalen Verkokungswert betrieben wird. For example, a business person, for example, decide that a certain oven for a period of 15 days to be in use, and wants to use this furnace within this period maximum by the furnace at the end of the period is operated by 15 days up to its maximum coking. Wenn der Ofen seinen maximalen Verkokungswert zu bald, also vor Ablauf des Zeitraums von 15 Tagen, erreicht, muß der Ofen offline genommen werden, kann aber dennoch erst am Ende des Zeitraums von 15 Tagen gereinigt werden, weil zu diesem Zeitpunkt die Reinigungsarbeitskräfte und -maschinen verfügbar sind (dh geplant sind). When the oven reaches its maximum coking too soon, before the expiry of the period of 15 days, the furnace must be taken offline, but can only be cleaned at the end of the period of 15 days, because at that time machines cleaning workers and available (ie planned). Dieses vorzeitige Abschalten des Ofens kann den Prozeßbetrieb nachteilig beeinflussen. This premature switching off the furnace can influence the process operation adversely. Wenn jedoch der Ofen am Ende des Zeitraums von 15 Tagen seinen maximal zulässigen Verkokungswert nicht erreicht, muß er dennoch offline genommen und gereinigt werden, weil dies wiederum der einzige Zeitpunkt ist, zu dem die Arbeitskräfte und Maschinen verfügbar sind. However, if the oven at the end of the period of 15 days does not reach its maximum allowable coking value, it must still be taken off-line and cleaned because this in turn is the only time that the manpower and machinery is available. Der Ofen ist jedoch zu wenig genutzt worden, was bedeutet, daß eine Gelegenheit verloren worden ist, denn effektiv kostet es genau so viel, einen untergenutzten Ofen zu reinigen, wie es kostet, einen vollständig genutzten Ofen zu reinigen. The furnace has been but are underused, which means that an opportunity has been lost, because effectively it costs just as much to clean an underused oven as it will cost to clean a stove fully utilized. Vermutlich wurden andere Öfen zu stark genutzt und haben auf der Basis der unzureichenden Nutzung dieses Ofens eine stärkere Verkokung als notwendig erfahren. Presumably other ovens were overexploited and have learned on the basis of inadequate use of this furnace coke greater than necessary.
  • [0104] [0104]
    Zur Planung der besten Nutzung des Ofens über einen gegebenen Zeitraum wie etwa den oben angesprochenen Zeitraum von 15 Tagen kann der Bediener oder die Geschäftsperson eine Fiduzialkurve zeichnen, die das gewünschte Verkokungsmaß für den Ofen über die Zeit definiert. To plan the best use of the oven over a given period, such as the above-mentioned period of 15 days, the operator or the business person can draw a Fiduzialkurve that defines the desired Verkokungsmaß for the stove over time. Eine beispielhafte Fiduzialkurve An exemplary Fiduzialkurve 200 200 in einem Diagramm der Verkokung eines Ofens über der Zeit ist in in a graph of coking of a furnace versus time is in 6 6 gezeigt. shown. Die Fiduzialkurve The Fiduzialkurve 200 200 bezeichnet, wie die Geschäftsperson oder der Bediener den Ofen in bezug auf die Verkokung über einen Zeitraum von 15 Tagen nutzen möchte (wonach dieser Ofen gereinigt wird). refers to how the business person or operator desires to use the furnace with respect to coking over a period of 15 days (after which this furnace will be cleaned). Die Verkokung des Ofens steht in unmittelbarer Beziehung zu dem Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad des Ofens. The coking of the furnace is directly related to the heat transfer efficiency of the furnace. Wie aus As from 6 6 ersichtlich ist, erreicht der Ofen, wenn die Nutzung des Ofens der Fiduzialkurve It can be seen reaches the furnace, when the use of the furnace of Fiduzialkurve 200 200 folgt, seinen maximalen Verkokungswert (welcher dem kleinsten zulässigen Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad des Ofens entspricht) am Ende des Zeitraums von 15 Tagen. follows its maximum coking value (which is the smallest allowable heat transfer efficiency of the furnace equivalent) at the end of the period of 15 days. Es versteht sich natürlich, daß die Fiduzialkurve von It is of course understood that the Fiduzialkurve of 6 6 nur eine von vielen möglichen Fiduzialkurven ist, die gewählt werden könnten. only one of many possible Fiduzialkurven is that could be chosen.
  • [0105] [0105]
    Leider ist es wegen der hohen Temperaturen innerhalb des Ofens nicht möglich, die Verkokung im Ofen zu einer bestimmten Zeit zu messen. Unfortunately, it is not possible because of the high temperatures within the furnace, to measure the coking in the furnace at a given time. Ein Maß für die Verkokung innerhalb des Ofens kann jedoch statt dessen durch die Verwendung von einem oder mehreren Modellen für den Ofen erstellt werden, die nach den oben erläuterten Prinzipien aufgebaut sind. However, a measure of coking within the furnace can be created instead, by the use of one or more models for the furnace constructed according to the principles explained above. Dabei kann die Verkokung ein Parameter des Modells sein, der aus anderen Variablen innerhalb des Modells, Eingängen in das und Ausgängen aus dem Modell oder durch Anwendung einer Regressionsanalyse, wie oben beschrieben, bestimmt wird. Here, the coking be a parameter of the model which is made of other variables within the model, inputs to and outputs from the model or by use of a regression analysis, as described above, is determined. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann dieses Modell dann periodisch ablaufen lassen, um den Verkokungsumfang im Ofen als eine virtuelle Sensormessung oder einen Modellparameter zu erhalten. can then leave this model periodically run to get the Verkokungsumfang in the oven as a virtual sensor measurement or model parameters. Die Gleichungen für diese Bestimmung sind im Stand der Technik wohlbekannt und werden hier nicht erörtert. The equations for this determination are well known in the art and will not be discussed here. Falls gewünscht, kann ferner ein Optimierer den durch die Fiduzialkurve If desired, further comprising the optimizer can by Fiduzialkurve 200 200 von from 6 6 definierten Verkokungswert (oder die Verkokungsrate, die durch den Anstieg dieser Kurve an irgendeinem Punkt definiert ist) als Optimierungskriterium nutzen und die manipulierten Variablen des Betriebs einstellen, um zu versuchen, den Ofen so zu betreiben, daß die Verkokung in dem Ofen gemäß der Messung durch das Modell für diesen Ofen der Fiduzialkurve defined coking (or the coking rate defined by the slope of this curve at any point) used as optimization criteria and set the manipulated variables of the operation in order to try to operate the furnace so that the coking within the furnace as measured by the model for this stove the Fiduzialkurve 200 200 von from 6 6 folgt. follows.
  • [0106] [0106]
    In dem Beispiel von In the example of 6 6 wird davon ausgegangen, daß der Anlagennutzungs-Experte it is assumed that the system usage expert 50 50 , der die Modelle für den Ofen ablaufen läßt, am Tag 6 feststellt, daß die Verkokung des Ofens beim Punkt Which is allowed to proceed for the oven models, noted on day 6, the coking of the furnace at point 202 202 liegt, was erheblich unter dem erwünschten Verkokungsumfang gemäß der Definition durch die Fiduzialkurve is, significantly below the desired Verkokungsumfang as defined by the Fiduzialkurve 200 200 am Tag 6 ist. is on day 6. Die Tatsache, daß die Verkokungsschätzung für den Ofen am Tag 6 unter derjenigen ist, die durch die Fiduzialkurve The fact that the Verkokungsschätzung is for the furnace at day 6 below that represented by the Fiduzialkurve 200 200 definiert ist, bedeutet, daß der Ofen gemäß der Fiduzialkurve is defined, means that the furnace according to the Fiduzialkurve 200 200 untergenutzt wird. is being used. Infolgedessen kann der Anlagennutzungs-Experte As a result, the plant utilization expert 50 50 diese Tatsache beispielsweise einem Bediener oder einer Geschäftsperson zur Kenntnis bringen, indem ein Nutzungsindex für den Ofen erstellt wird, der auf eine gewünschte oder zweckmäßige Weise angibt, daß der Ofen entsprechend den vorher definierten Nutzungskriterien untergenutzt ist. this fact, for example, an operator or a business person brought to the notice by a utilization index is created for the kiln, indicating a desired or convenient manner that the furnace according to the terms previously defined criteria is under utilized.
  • [0107] [0107]
    Auf der Basis dieses Nutzungsindex kann die Geschäftsperson oder der Bediener erkennen, daß eine Gelegenheit zur stärkeren Nutzung des Ofens ausgelassen wird, weil nach dem Zeitraum von 15 Tagen der Ofen auf jeden Fall abgeschaltet wird, ob nun das maximale Verkokungsmaß in dem Ofen eingetreten ist oder nicht. On the basis of this exploitation index, the business person or the operator can recognize that an opportunity to increase the use of the furnace is omitted because after the period of 15 days, the furnace is turned off in any case, whether the maximum Verkokungsmaß has occurred in the furnace or not. Um den Verkokungsparameter innerhalb eines bestimmten Zeitraums wie etwa bis zum Tag 7 (der in To the Verkokungsparameter within a specified period, such as until day 7 (of in 6 6 als Punkt as a point 204 204 bezeichnet ist) wieder zurück auf die Fiduzialkurve is designated) back to the Fiduzialkurve 200 200 zu bringen und die beste Nutzung des Ofens zu erreichen, kann der Bediener oder der Anlagennutzungs-Experte bring and to achieve the best use of the oven, the operator or the system usage expert can 50 50 eine Linie zwischen den Punkten a line between the points 202 202 und and 204 204 definieren. define. Der Anstieg dieser Linie definiert eine Verkokungsrate, die größer als die Verkokungsrate ist, die zwischen den Tagen 6 und 7 durch die Fiduzialkurve zugelassen wird. The increase of this line defines a coking rate, which is greater than the coking rate that is permitted between days 6 and 7 by the Fiduzialkurve. Der Bediener oder die Optimierungsroutine kann dann den Ofen stärker nutzen, um die Verkokungsrate zu erreichen, die durch den Anstieg der Kurve zwischen den Punkten The operator or optimization routine may then use the furnace more to obtain the coking rate defined by the slope of the curve between the points 202 202 und and 204 204 definiert ist. is defined. Diese höhere Verkokungsrate kann beispielsweise als eine Begrenzung oder auch als ein Optimierungsparameter genutzt werden innerhalb einer Optimierungsroutine, die den Ablauf des Betriebs This higher coking rate may for example be used as a limitation or as an optimization parameter within an optimization routine which the flow of the operation 10 10 oder des Ofens steuert. or the oven controls. Beispielsweise ist es bekannt, das Verkokungsmaß oder die Verkokungsrate einzustellen, indem eine beliebige Anzahl von Parametern, die dem Ofen zugeordnet sind, eingestellt wird, etwa die Geschwindigkeit, mit der Material durch den Ofen geschickt wird (je höher die Geschwindigkeit, um so geringer ist die Verkokung), die Austrittstemperatur des Materials aus dem Ofen (je höher die Austrittstemperatur, um so stärker ist die Verkokung) und die Dampfmenge, die in das durch den Ofen geschickte Fluid eingepreßt wird (typischerweise gilt, daß um so weniger Verkokung stattfindet, je mehr Dampf eingesetzt wird). For example, it is known to adjust the Verkokungsmaß or coking, by any number of parameters associated with the furnace is adjusted, such as the speed, is sent with the material through the furnace (the higher the speed, the less coking), the exit temperature of the material from the furnace (the higher the exit temperature, the more coking) and the amount of steam, which is pressed into the skilled through the furnace fluid (typically applies that to take place the less coking, depending is used more steam). Der Optimierer kann die gewünschte Verkokungsrate nutzen, um einen oder mehrere dieser Parameter so einzustellen, daß die neue Verkokungsrate erreicht wird. The optimizer may use the desired coking to adjust one or more of these parameters so that the new coking rate is achieved. Auf jeden Fall zeigt die Messung der Nutzung des Ofens auf der Basis der tatsächlichen Verkokung des Ofens im Vergleich mit der gewünschten Verkokung des Ofens bei diesem Beispiel, daß der Ofen untergenutzt wird und daß eine höhere Optimierung des Betriebs In any case the measurement shows the utilization of the furnace based on the actual coking of the furnace compared to the desired coking of the furnace, in this example, that the furnace is under utilized and that greater optimization of the operation 10 10 erfolgen kann, wenn der Ofen stärker eingesetzt wird. can be done when the furnace is used more.
  • [0108] [0108]
    Wenn dagegen, wie If on the other hand, as 7 7 zeigt, die Verkokung des Ofens am Tag 6 mit den Modellen für den Ofen als über der Fiduzialkurve shows the coking of the furnace at day 6 with the models for the oven than the Fiduzialkurve 200 200 , etwa beim Punkt , Approximately at point 206 206 , liegend gemessen oder bestimmt wurde, wird der Ofen übergenutzt und die Nutzungsrate des Ofens sollte verringert werden, um es möglich zu machen, daß der Ofen 15 Tage in Betrieb ist. Was lying measured or determined, the oven is used and the utilization rate of the furnace should be reduced in order to make it possible that the furnace is 15 days operation. In diesem Fall kann es vielleicht einen anderen Ofen geben, der online gebracht werden könnte oder der bereits online ist und verwendet werden könnte, um die Verringerung der Nutzung des Ofens auszugleichen. In this case, it may perhaps be another furnace that could be brought online or is already online and could be used to compensate for the reduction in the use of the oven. Ähnlich dem Beispiel von Similar to the example of 6 6 kann ein Bediener oder eine Geschäftsperson von der Übernutzung des Ofens in Kenntnis gesetzt werden, wobei beispielsweise ein Nutzungsindex verwendet wird, der z. B. eine Indikation der Differenz zwischen der tatsächlichen Verkokung und dem gewünschten Verkokungsmaß liefert. an operator or a business person are set by the overuse of the furnace in knowledge, for example, a utilization index is used, the z. B. provides an indication of the difference between the actual and the desired coking Verkokungsmaß. Danach kann der Bediener oder die Geschäftsperson bestimmen, daß es erwünscht ist, den Verkokungsparameter des Ofens bis zum Tag 10 wieder auf die Fiduzialkurve zu bringen, da der Verkokungswert des Ofens bereits höher als der für Tag 7 oder 8 zulässige Wert sein kann. Then, the operator or the business person may determine that it is desirable to bring the Verkokungsparameter the oven until day 10 again on the Fiduzialkurve because the coking of the furnace may already higher than the permissible for day 7 or 8 value. Zwischen dem Punkt Between the point 206 206 und dem Punkt and the point 208 208 kann eine Linie gezogen werden, die der Punkt auf der Fiduzialkurve am Tag 10 ist, und die Steilheit dieser neu gezeichneten Linie kann die Verkokungsrate definieren, die für die Nutzung zwischen den Tagen 7 und 10 zulässig oder erwünscht ist. a line can be drawn which is the point on the Fiduzialkurve on day 10, and the slope of this newly drawn line may define the coking that is allowed or desired for use between days 7 and 10. Natürlich kann der Bediener oder ein Optimierer oder eine andere Steuerroutine Steuerstrategien implementieren, um die Verkokungsrate des Ofens auf die Rate zu zwingen, welche die Rate ist, die durch die Steilheit der Linie zwischen den Punkten Of course, the operator or an optimizer or other control routine can implement control strategies to force the coking rate of the furnace at the rate which is the rate determined by the slope of the line between points 206 206 und and 208 208 definiert ist. is defined.
  • [0109] [0109]
    Andere Geschäftsentscheidung können eine Rolle dabei spielen, den Nutzungsindex des Ofens zu ändern. Other business decision can play a role in helping to change the utilization index of the furnace. Beispielsweise kann am Tag 6, obwohl der Ofen vielleicht auf der Fiduzialkurve oder um diese herum im Hinblick auf den Verkokungsparameter betrieben wird, eine Geschäftsperson entscheiden, daß es notwendig ist, aus dem Ofen fünf weitere Nutzungstage herauszuholen und dadurch die Standzeit des Ofens auf 20 Tage zu verlängern, bevor der Ofen gereinigt wird. For example, at day 6, even though the furnace may be operated on the Fiduzialkurve or around the latter in relation to the Verkokungsparameter, a business person may decide that it is necessary to get out of the oven five more days of use and therefore the service life of the furnace to 20 days to extend before the oven is cleaned. Dies kann durchgeführt werden, weil die Reinigungsanlage sowieso erst in 20 Tagen verfügbar ist. This can be done because the cleaning system is only available in 20 days anyway. In diesem Fall kann die Fiduzialkurve zwischen den Tagen 6 und 20 neu gezeichnet werden, und die Steuerroutine oder der Optimierer kann dann versuchen, der neuen Fiduzialkurve zu folgen. In this case, the Fiduzialkurve between days 6 and 20 can be redrawn, and the control routine or the optimizer can then try to follow the new Fiduzialkurve. Wenn jedoch die gesamte Fiduzialkurve neu gezeichnet wird, kann das, was vorher als 100% Nutzung oder exakte Nutzung am Tag 6 im Fall einer über 15 Tage ausgelegten Fiduzialkurve definiert war, nunmehr eine übermäßige Nutzung für eine Fiduzialkurve von 20 Tagen sein. However, if the entire Fiduzialkurve is redrawn can do what was previously considered 100% accurate use or use on day 6 in the case of over 15 days designed Fiduzialkurve defined, now an excessive use of a Fiduzialkurve 20 days. In diesem Fall kann der Anlagennutzungs-Experte In this case, the system utilization expert 50 50 eine neue Verkokungsrate als Optimierung oder Begrenzung an einen Optimierer oder eine Prozeßsteuerroutine liefern, um zu versuchen, den Nutzungsindex auf 100% zurückzubringen. provide a novel coking as an optimization or limiting to an optimizer or a process control routine to attempt to return the use index to 100%. Wenn der Ofen vorzeitig, etwa am Ende von 12 Tagen, abgeschaltet werden soll, kann der Ofen gleichermaßen auf der Basis einer 12-Tage-Fiduzialkurve untergenutzt sein, und ein Optimierer oder eine Prozeßsteuerroutine kann eine neue Verkokungsrate bei dem Versuch verwenden, den Nutzungsindex auf 100% zurückzubringen. When the oven early as at the end of 12 days, to be turned off, the oven can be equally under-used, based on a 12-day Fiduzialkurve, and an optimizer or a process control routine can use a new coking rate when attempting to use index 100% return.
  • [0110] [0110]
    Wie ersichtlich ist, kann eine geschäftliche Entscheidung, den Ofen entlang einer bestimmten Fiduzialkurve wirksam sein zu lassen, in Verbindung mit der Verwendung von Modellen für den Ofen, die einen Verkokungsgrad des Ofens zu einem bestimmten Zeitpunkt messen oder schätzen, verwendet werden, um zu zeigen, ob eine bestimmte Entität wie etwa der Ofen während tatsächlicher Prozeßläufe über- oder untergenutzt wird. As can be seen, a business decision to be effective the furnace along a certain Fiduzialkurve be used in conjunction with the use of models for the oven, which measure a carbonization furnace at a certain time or estimate to show whether a particular entity, such as the furnace is over- or under utilized during actual process runs. Außerdem können Änderungen an der Steuerung des Prozesses vorgenommen werden, um auf der Basis des Nutzungsindex den Ofen stärker oder weniger zu nutzen. In addition, changes to the control of the process can be made to more or less to use based on the utilization index of the furnace.
  • [0111] [0111]
    Der Nutzungsindex für das oben angegebene Ofenbeispiel kann auf jede gewünschte Weise berechnet oder ausgedrückt werden, etwa auf der Basis der Differenz zwischen dem tatsächlichen Verkokungswert und dem gewünschten Verkokungswert oder auf der Basis eines Verhältnisses zwischen beiden, der neuen zulässigen Verkokungsrate, der Differenz zwischen oder einem Verhältnis der gewünschten Verkokungsrate gemäß der Definition durch die Fiduzialkurve und der neuen zulässigen Verkokungsrate oder auf der Basis jedes anderen Maßes der Nutzung. The use of index for the above mentioned furnace example can be calculated or expressed in any desired manner, for example on the basis of the difference between the actual coking value and the desired coking or on the basis of a ratio between the two, the new allowable coking rate, the difference between or ratio of the desired coking rate as defined by the Fiduzialkurve and the new allowable coking rate, or on the basis of any other measure of utilization. Es wurde zwar hier eine Art der Bestimmung eines Nutzungsindex für einen Ofen beschrieben, aber es gibt natürlich viele andere Möglichkeiten zum Bestimmen oder Definieren von Nutzungsindexen für Öfen sowie für andere Einrichtungen, Einheiten, Schleifen usw. innerhalb eines Verarbeitungsbetriebs. It has been described here is a method of determining a utilization index for an oven, but there are of course many other ways to identify or define indexes for use ovens and other equipment, units, loops, etc. within a processing operation. Insbesondere können Nutzungsindexe für verschiedene Einheiten auf jede gewünschte Weise und auf unterschiedliche Weise für unterschiedliche Typen von Entitäten gemessen werden. In particular, use indexes for different units in any desired manner and in different ways for different types of entities can be measured. Bei einem Beispiel kann der Nutzungsindex in Prozent ausgedrückt werden, wobei 100% bedeuten, daß die Entität mit dem korrekten oder gewünschten Wert genutzt wird, ein Wert über 100% bedeutet, daß die Entität übergenutzt wird, und ein Wert unter 100% bedeutet, daß die Entität untergenutzt wird. In one example, the utilization index may be expressed as a percentage, where 100% means that the entity is being used the correct or desired value, a value over 100% means that the entity is used, and means a value under 100% means that the entity is under-used. Selbstverständlich könnten im Kontext von unterschiedlichen Arten von Einrichtungen andere Möglichkeiten angewandt werden, um die Nutzung zu messen und auszudrücken. Of course, other possibilities could be used to measure and express the use in the context of different types of devices.
  • [0112] [0112]
    Ein wichtiger Aspekt des Systems von An important aspect of the system of 1 1 sind die Benutzerschnittstellenroutinen are the user interface routines 58 58 , die eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) bereitstellen, die mit dem hier beschriebenen Anlagennutzungs-Experten Which provide a graphical user interface (GUI) that the system described herein Usage experts 50 50 integriert ist, um den Dialog eines Benutzers mit den zahlreichen Anlagennutzungsfähigkeiten zu erleichtern, die von dem Anlagennutzungs-Experten is integrated to facilitate a user with the numerous plant utilization capabilities dialog, the usage of the system experts 50 50 geboten werden. be offered. Bevor jedoch die GUI im Detail erörtert wird, sollte festgestellt werden, daß die GUI eine oder mehrere Softwareroutinen aufweist, die unter Verwendung von geeigneten Programmiersprachen und -techniken implementiert sind. However, before the GUI is discussed in detail, it should be noted that the GUI comprising one or more software routines that are implemented using appropriate programming languages and techniques. Ferner können die Softwareroutinen, welche die GUI bilden, in einer einzigen Verarbeitungsstation oder -Einheit gespeichert und verarbeitet werden, beispielsweise einer Workstation, einer Steuereinheit usw. innerhalb des Betriebs Further, the software routines that make up the GUI may be stored and processed in a single processing station or unit, such as a workstation, a controller, etc. within the company 10 10 , oder als Alternative können die Softwareroutinen der GUI auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt werden unter Verwendung einer Vielzahl von Verarbeitungseinheiten, die innerhalb des Anlagennutzungssystems kommunikativ miteinander verbunden sind. Or, alternatively, the software routines of the GUI may be stored and executed in a distributed manner using a plurality of processing units that are communicatively connected to each other within the asset utilization system.
  • [0113] [0113]
    Bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, kann die GUI unter Verwendung einer bekannten grafischen, auf Fenstern basierenden Struktur und Erscheinung implementiert sein, wobei eine Mehrzahl von verkoppelten grafischen Ansichten oder Seiten eines oder mehrere Pulldown-Menüs aufweisen, die es einem Benutzer ermöglichen, auf gewünscht Weise durch die Seiten zu navigieren, um eine bestimmte Art von Information zu betrachten und/oder abzurufen. Preferably, but not necessarily, the GUI may be implemented using a known graphical, windows based structure and appearance, which have a plurality of coupled graphical views or pages of one or more pull-down menus that enable a user to access desired manner To navigate through the pages to view a particular type of information and / or retrieve. Die Merkmale und/oder Fähigkeiten des Anlagennutzungs-Experten The features and / or capabilities of the system usage Experts 50 50 , die oben beschrieben sind, können durch eine oder mehrere entsprechende Seiten, Ansichten oder Displays der GUI dargestellt, aufgerufen werden oder es kann darauf zugegriffen werden usw. Ferner können die verschiedenen Displays, welche die GUI bilden, auf eine logische Weise verkoppelt sein, um die rasche und intuitive Navigation des Benutzers durch die Displays zu erleichtern und eine bestimmte Art von Information abzurufen oder Zugriff auf eine bestimmte Fähigkeit des Anlagennutzungs-Experten Described above, by more corresponding pages, views or displays of the GUI shown one or to be called or it may be accessed, etc. Furthermore, the various displays making up the GUI may be coupled to a logical manner to to facilitate the rapid and intuitive navigation of the user through the displays and get a specific type of information or access to a particular ability of the Investment Usage experts 50 50 zu erhalten und/oder diese aufzurufen. to obtain and / or call them.
  • [0114] [0114]
    Allgemein gesagt bietet die hier beschriebene GUI intuitive grafische Ansichten oder Displays von Prozeßsteuerbereichen, Einheiten, Schleifen, Einrichtungen usw. Jedes dieser grafischen Displays kann numerische Status- und Leistungsindexe aufweisen (von denen einige oder alle von der oben beschriebenen Indexerzeugerroutine Generally speaking, the GUI described herein provides intuitive graphical views or displays of process control areas, units, loops, devices, etc. Each of these graphical displays can be numerical status and performance indexes have (some or all of the above-described index generator routine 51 51 erzeugt sein können, die einer bestimmten, von der GUI dargestellten Ansicht zugeordnet sind. can be generated that are associated with a particular, represented by the GUI view. Beispielsweise kann ein Display, das einen Pxozeßsteuerbereich zeigt, eine Menge von Indexen liefern, welche den Status und die Leistung dieses Bereichs wiederspiegeln (dh einen bestimmten Bereich des Prozeßsteuersystems auf einer bestimmten Ebene der Anlagenhierarchie. Andererseits kann ein Display, das eine Schleife zeigt, eine Menge von Status- und Leistungsindexen liefern, die dieser bestimmten Schleife zugeordnet sind. Auf jeden Fall kann ein Benutzer die in einer Ansicht, einer Seite oder einem Display gezeigten Indexe nutzen, um rasch zu bewerten, ob in einer der Einrichtungen, Schleifen usw., die in diesem Display gezeigt sind, ein Problem vorliegt. For example, a display that shows a Pxozeßsteuerbereich, provide a set of indexes, which reflect the status and performance of that area (that is, a certain area of the process control system at a particular level of the system hierarchy. On the other hand, a display depicting a loop, a amount of status and power supply indexes that are associated with that particular loop. In any case, a user can use the indexes shown in a view, a page or display to quickly assess whether houses in one of the devices, grinding, shown on this display, there is a problem.
  • [0115] [0115]
    Außerdem kann die hier beschriebene GUI automatisch oder als Reaktion auf eine Anforderung von einem Benutzer Wartungsinformationen an den Benutzer liefern. Additionally, the GUI described herein provide automatically or in response to a request from a user service information to the user. Die Wartungsinformationen können von jedem Bereich des Anlagennutzungs-Experten The maintenance information of each area of the facility usage Experts 50 50 bereitgestellt werden. be provided. Ebenso kann die GUI Alarminformation, Prozeßsteuerinformation usw. zeigen, die ebenfalls von dem Anlagennutzungs-Experten Likewise, etc. show the GUI alarm information, process control information, also by the system usage Experts 50 50 bereitgestellt wird. is provided.
  • [0116] [0116]
    Ferner kann die GUI Nachrichten in Verbindung mit einem Problem an den Benutzer weitergeben, das aufgetreten ist oder daß innerhalb des Betriebs Furthermore, the GUI messages in connection with a problem to the user to pass that occurred or that within the company 10 10 bald auftreten wird. will occur soon. Diese Nachrichten können grafische und/oder Textinformation enthalten, die das Problem beschreibt, mögliche Änderungen an dem System vorschlägt, die zur Milderung eines aktuellen Problems implementiert werden können oder die implementiert werden können, um ein potentielles Problem zu vermeiden, Vorgehensweisen beschreibt, die angewandt werden können, um ein Problem zu korrigieren oder zu vermeiden, usw. These messages may include textual information that describes the problem, possible changes to the system suggests that can be implemented to alleviate a current problem or which may be implemented to avoid a potential problem, procedures describes that are applied graphic and / or , in order to correct a problem or to avoid etc.
  • [0117] [0117]
    8 8 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das eine Einheit is an exemplary depiction of a display that has a unit 500 500 innerhalb eines Prozeßsteuersystems darstellt, die von der GUI gezeigt werden kann. is within a process control system, which can be shown from the GUI. Wie How 8 8 zeigt, weist die Einheit shows, the unit 500 500 eine Vielzahl von Einrichtungen wie etwa Ventile, Pumpen, Temperaturmeßfühler usw. auf, die sämtlich, wie gezeigt, grafisch dargestellt werden können. a variety of devices such as valves, pumps, temperature sensors, etc., which, as shown, can be represented graphically all. Außerdem kann das Display ferner Leitungspfeile und andere Markierungen aufweisen, um logische und physische Verbindungen zwischen den verschiedenen Einrichtungen darzustellen. Furthermore, the display may further comprise line arrows and other markers to represent logical and physical connections between the different institutions. Natürlich sind solche grafischen Darstellung von Prozeßsteuersystemen (oder Teilen von Prozeßsteuersystemen) im Stand der Technik allgemein bekannt, und die Axt der Implementierung dieser grafischen Darstellungen oder Displays wird daher hier nicht im einzelnen beschrieben. Of course, such graphical representation of process control systems (or portions of process control systems) in the prior art are generally known, and the ax of implementing these graphical representations or displays will not be described here in detail.
  • [0118] [0118]
    Wichtig ist, daß das in It is important that the in 8 8 gezeigte GUI-Display auch eine Vielzahl von Indexnamen und -werten GUI display shown, a plurality of index names and values 550 550 zeigt. shows. Insbesondere umfassen die Indexnamen und -werte In particular, comprise the index names and values 550 550 einen Leistungsindex, einen Gesundheitsindex, einen Variabilitätsindex und einen Nutzungsindex, die sämtlich bereits in Verbindung mit dem Anlagennutzungs-Experten a performance index, a health index, a variability index and a utilization index, all of which are already in conjunction with the Investment Usage experts 50 50 und der Indexerzeugungsroutine and the index generation routine 51 51 kurz erörtert wurden. were briefly discussed. Die Indexnamen und -werte The index names and values 550 550 können in Tabellenformat, wie gezeigt, oder jedem anderen gewünschten Format angezeigt werden. can be displayed in tabular format, as shown, or any other desired format. Die Indexnamen und -werte The index names and values 550 550 sind für die Leistung und den Status der gesamten Einheit are for the performance and status of the entire unit 500 500 repräsentativ, und daher sind die gezeigten Indexwerte bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, aus den Indexwerten zusammengesetzt, die jeder der Untereinheiten und/oder Einrichtungen zugeordnet sind, welche die Einheit representative, and therefore, the index values shown are preferably, but not necessarily, composed of the index values associated with each of the sub units and / or devices which the unit 500 500 bilden. make up.
  • [0119] [0119]
    Bevor die GUI und die Axt, wie Anlageninformation, Prozeßsteuerinformation, Wartungsinformation, Diagnoseinformation oder jede andere Axt von Information für einen Benutzer angezeigt wird, erörtert werden, folgt nachstehend eine kurze Erörterung der Weist, wie die Leistungs- und Statusindexe erzeugt werden. Before placing the GUI and the ax, like plant information, process control information, maintenance information, diagnostic information, or any other ax displays information to a user discussed, below is a brief discussion of Tells how the performance and status indexes are created. Auch ist zu beachten, daß hier in Verbindung mit den verschiedenen Displays der GUI zwar ein Leistungsindex, ein Gesundheitsindex, ein Variabilitätsindex und ein Nutzungsindex im einzelnen beschrieben werden, zusätzliche und/oder davon verschiedene Indexe von dem Anlagennutzungs-Experten Also note, that are described herein in connection with the various displays of the GUI, although a performance index, a health index, a variability index and a utilization index in detail, additional and / or different therefrom indexes of the system usage Experts 50 50 erzeugt und über die GUI angezeigt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. can be generated and displayed via the GUI without departing from the scope of the invention.
  • [0120] [0120]
    Im allgemeinen kann jeder der von der Indexerzeugungsroutine In general, each of the of the index generation routine 51 51 erzeugte und über die GUI angezeigte Index für einzelne Einrichtungen, für logische und/oder physische Gruppierungen von Einrichtungen, für logische Prozesse (z. B. Steuerschleifen), für logische Gruppierungen von Einrichtungen wie etwa Einheiten und Bereiche usw. berechnet werden. produced and are calculated using the GUI displayed index for individual facilities for logical and / or physical groupings of devices, for logical processes (eg. as control loops), for logical groupings of devices, such as units and ranges, etc.. Anders ausgedrückt, die Indexe können grundsätzlich auf jeder Ebene der Anlage und logischen Hierarchie eines Prozeßsteuersystems oder, allgemeiner, eines Anlagennutzungssystems berechnet werden, das eines oder mehrere Prozeßsteuersysteme aufweisen kann. In other words, the indexes may in principle at any level of conditioning and logical hierarchy of a process control system or, more generally, an asset utilization system can be calculated, which can include one or more process control systems. Die Bedeutung eines bestimmten Index kann jedoch von dem Kontext abhängig sein (dh davon, ob der Index einer logischen oder einer physischen Gruppierung von Einrichtungen und/oder Parametern entspricht), in dem der Index erzeugt und angezeigt wird, und kann von der Hierarchieebene abhängen, auf welcher er angezeigt wird. The importance of a particular index may vary depending upon the context (ie, whether the index of a logical or a physical grouping of facilities and / or parameters corresponds), where the index is created and displayed, and may depend on the level of the hierarchy, on which it is displayed. Beispielsweise entsprechen Indexe auf der niedrigsten Ebene der Anlagenhierarchie physischen Einrichtungen wie Ventilen, Temperatursensoren, Betätigungselementen usw. Somit kann jede Einrichtung eine spezielle Menge von Indexen haben, die entweder in der Einrichtung oder für die Einrichtung auf der Basis von Informationen erzeugt werden, die in der Einrichtung zum Zeitpunkt der Herstellung der Einrichtung gespeichert werden. For example, correspond indexes at the lowest levels of the system hierarchy physical devices such as valves, temperature sensors, actuators, etc. Thus, each device can have a special set of indices, which are produced in the facility or for the establishment on the basis of information either in the means at the time of manufacture of the device are stored. Entsprechend kann jede Einrichtung ihre Indexe erzeugen und nach Bedarf an höhere Hierarchieebenen und an den Anlagennutzungs-Experten Accordingly, any body can produce their scripts and demand for higher levels of the hierarchy and the system usage Experts 50 50 weitergeben. pass it on.
  • [0121] [0121]
    Gleichermaßen können Einheiten oder Schleifen, die jeweils aus einer oder mehreren Einrichtungen oder Funktionsblöcken zusammengesetzt sind, jeweils eine spezielle Menge von Indexen haben. Similarly, units or loops, which are each composed of one or more devices or function blocks, each having a particular set of indexes. Die Indexwerte für jede Einheit oder Schleife können jedoch erzeugt werden durch mathematische Verknüpfung der Indexwerte für die einzelnen Einrichtungen oder Funktionsblöcke, die innerhalb der Einheit oder Schleife verwendet werden. However, the index values for each unit or loop can be generated by mathematical combination of the index values for the individual devices or function blocks which are used within the unit or loop. Wenn daher eine Einheit oder Schleife aus einem Druckmeßwertumformer, einem Ventil und einer Pumpe (oder aus Funktionsblöcken, die dem Betrieb dieser Einrichtungen zugeordnet sind) zusammengesetzt ist, können die Indexwerte für die Einheit oder Schleife auf verschiedenen mathematischen Kombinationen der Indexwerte basieren, die für jede oder von jeder dieser Einrichtungen oder Funktionsblöcken, welche die Einheit oder Schleife bilden, erzeugt werden. Therefore, when a unit or loop from a pressure transducer, a valve and a pump (or function blocks which are associated with the operation of these facilities) is assembled, the index values can be based on the unit or loop on various mathematical combinations of index values for each generated or from any of these organizations or function blocks which form the unit or loop. Da Untereinheits- und Einheits-Hierarchieebenen aus einer oder mehreren Schleifen zusammengesetzt sind, die ihrerseits aus Einrichtungen zusammengesetzt sind, können die Indexwerte für jede Untereinheit und Einheit gleichermaßen durch mathematisches Kombinieren von Schleifen- oder Einrichtungsindexwerten erzeugt werden. Since Untereinheits- and unit hierarchy levels are composed of one or more loops, which are in turn composed of institutions, the index values can be generated for each sub-unit and unit equally by mathematically combining loop or device index values. Ferner können Bereichsindexe als Kombinationen der Einheiten, Schleifen, Einrichtungen usw. innerhalb des Bereichs bestimmt werden. Furthermore, the range markers, etc. can be defined as combinations of units, loops, devices within the range.
  • [0122] [0122]
    Wie nachstehend im einzelnen erörtert wird, kann die mathematische Verknüpfung von Einrichtungs-Indexwerten zur Bildung von Indexwerten für Schleifen-, Untereinheits-, Einheits- und Bereichsebenen der Hierarchie gewichtete Summierungen oder Mittelwerte oder jede andere geeignete mathematische Verknüpfung verwenden. As will be discussed in detail below, the mathematical combination of device index values for the formation of index values for loop, Untereinheits-, individual and area levels of the hierarchy weighted sums or averages, or any other suitable mathematical logic can use. Selbstverständlich kann es sein, daß die Berechnung von einem oder mehreren der Leistungs-, Gesundheits-, Variabilitäts- und Nutzungsindexe nicht für jede Ebenen der logischen und Anlagenhierarchien zweckmäßig oder erforderlich ist. Of course it may be that the calculation of one or more of the performance, health, and Variabilitäts- use indexes is not desirable or necessary for each level of the logical system and hierarchies. 9 9 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Möglichkeit zeigt, wie der Leistungsindex (PI), der Gesundheitsindex (HI), der Variabilitätsindex (VI) und der Nutzungsindex (UI) für die Einrichtungs-, Schleifen-, Untereinheits- und Einheitsebenen der Systemhierarchie erzeugt werden können oder nicht. is an exemplary table that illustrates one way in which the performance index (PI), the health index (HI), the variability index (VI) and the utilization index (UI) for the furniture, loop, Untereinheits- and unit levels of the system hierarchy are generated may or may not. Wie How 9 9 zeigt, kann der PI für die Einheits- und Untereinheitsebenen erzeugt werden. shows the PI for the individual and subunit levels can be generated. Auf den Einheits- und Untereinheitsebenen kann der PI durch Vergleichen eines Modells (etwa eines der Modelle On the relation between individual and subunit levels, the PI by comparing a model (such as one of the models 56 56 ) der Einheit oder Untereinheit mit der tatsächlichen Leistung der Einheit oder Untereinheit oder auf eine andere gewünschte Weise berechnet werden. ) Of the unit or sub unit to the actual performance of the unit or sub unit or in any other desired manner are calculated. Insbesondere kann der PI in diesem Zusammenhang (dh auf den Einheits- und Untereinheits-Hierarchieebenen) beispielsweise ein Wirkungsgrad in bezug auf ein theoretisches Maximum oder alternativ in bezug auf einen empirisch abgeleiteten maximalen Wirkungsgrad auf der Basis der tatsächlichen Systemleistung sein. In particular, the PI in this context can (ie, on the individual and sub unit levels of the hierarchy) may be, for example, an efficiency with respect to a theoretical maximum or, alternatively, with respect to an empirically derived maximum efficiency based on actual system performance. Die Tabelle von The table of 9 9 zeigt auch, daß der PI nicht für einzelne Einrichtungen oder Schleifen berechnet werden muß. also indicates that the PI need not be calculated for individual devices or loops. Bei manchen Anwendungen kann es jedoch erwünscht sein, einen PI für Schleifen und Einrichtungen zu berechnen. In some applications it may be desirable to compute a PI for loops and facilities. Beispielsweise im Fall der Berechnung eines PI für eine Einrichtung kann der Hersteller der Einrichtung Leistungsinformation in der Einrichtung speichern, so daß die Einrichtung im Gebrauch einen PI berechnen kann auf der Basis eines Vergleichs einer tatsächlichen Leistungscharakteristik (beispielsweise eines Betriebswirkungsgrads) mit gespeicherter Leistungsinformation, die einen theoretischen maximalen Einrichtungswirkungsgrad enthalten kann. For example, in the case of calculating a PI for a device, the manufacturer of the device can save power information in the device so that the device in use can compute a PI on the basis of a comparison of actual performance characteristics (for example, an operating efficiency) with stored power information a may contain theoretical maximum device efficiency. Selbstverständlich kann die Indexerzeugungsroutine Of course, the index generation routine 51 51 auch diese Funktion ausführen. also perform this function. Im Fall der Berechnung eines PI für eine Schleife kann das System beispielsweise den maximalen oder durchschnittlichen Schleifenfehler (dh das stationäre Fehlersignal) mit einem vorbestimmten kleinsten Fehlerwert vergleichen, der im Idealfall null sein kann. In the case of calculating a PI for a loop, the system (ie, the steady-state error signal) Compare, for example, the maximum or average loop error to a predetermined minimum error value which, ideally, may be zero. Auf diese Weise kann ein kleiner Schleifenfehler einem PI-Wert entsprechen, der eine gute Leistung bezeichnet. In this way, a small loop errors correspond to a PI value that indicates a good performance.
  • [0123] [0123]
    9 9 zeigt außerdem, daß der VI auf den Schleifen- und Einrichtungsebenen der Hierarchie berechnet werden kann. also shows that the VI can be calculated in the loop and device levels of the hierarchy. Auf der Einrichtungsebene kann der VI berechnet werden durch Vergleichen der Änderungen oder Abweichungen in einem Einrichtungsausgang mit einem erwarteten oder gewünschten Änderungs- oder Variationswert. At the institutional level, the VI can be calculated by comparing the changes or variations in device output with an expected or desired change or variation value. Ein übermäßig hoher oder ein übermäßig niedriger VI-Wert kann bezeichnend sein für eine Einrichtungsstörung oder -fehlfunktion oder eventuell eine unmittelbar bevorstehende Störung oder Fehlfunktion. An excessively high or excessively low VI value may be indicative of a device failure or MALFUNCTION, or possibly imminent failure or malfunction. Ebenso können auf der Schleifenebene übermäßig häufige Änderungen oder solche großer Größe im Ausgang einer Schleife ein Problem bezeichnen. Similarly, denote a problem on the plane of the loop excessively frequent changes or such large size in the output of a loop. In jedem Fall kann der VI für Schleifen und Einrichtungen auf einem Vergleich einer tatsächlichen Parametervariabilität mit der erwarteten Parametervariabilität basieren, die entweder theoretisch oder empirisch bestimmt werden kann. In any case, the VI for loops and devices may be based on a comparison of actual parameter variability to expected parameter variability, which may be either theoretically or empirically determined. 9 9 zeigt zwar, daß der VI fr die Einheits- und Untereinheitsebenen nicht berechnet werden kann, aber bei manchen Anwendungen kann es dennoch erwünscht sein, für diese Ebenen einen VI zu erzeugen. While shows that the VI for the individual and subunit levels can not be calculated, but in some applications it may still be desirable to create a VI for these levels.
  • [0124] [0124]
    Ferner zeigt Further shows 9 9 , daß der HI für die Einrichtungs-, Schleifen-, Untereinheits- und Einheitsebenen erzeugt wird. That the HI is generated for the furniture, loop, Untereinheits- and unit levels. Der HI für eine Einrichtung kann auf dem historischen Gebrauch der Einrichtung basieren. The HI for a device can be based on the historical use of the device. Insbesondere kann der Hersteller der Einrichtung Informationen, welche die Gebrauchsdauer der Einrichtung betreffen, in der Einrichtung speichern und auf der Basis des Gebrauchs der Einrichtung und der Umwelteinwirkungen, die auf die Einrichtung während ihres Gebrauchs wirken (z. B. Temperaturschwankungen, Stöße usw.), kann die Einrichtung bestimmen, in welchem Umfang die Einrichtung sich entlang ihrer Gebrauchsdauerkurve bewegt hat (dh gealtert ist). In particular, the manufacturer of the device information concerning the life of the device, store them in the device and based on the use of the device and the environmental influences acting on the device while in use (eg., Temperature variations, impacts, etc.) can determine the device to which extent the entity has moved along its lifecycle curve (ie, aged). Der Hersteller kann eine Einrichtung so programmieren, daß sie einen HI-Wert liefert, der den aktuellen Status der Gebrauchsdauer der Einrichtung bezeichnet. The manufacturer may program a device so that it provides an HI value which indicates the current status of service life of the device.
  • [0125] [0125]
    Beispielsweise kann ein Hubventil einen erwarteten nutzbaren Gebrauchsdauerzyklus von 250.000 vollen Hubzyklen haben, und der Hersteller der Hubventileinrichtung, die typischerweise eine intelligente Feldeinrichtung ist, hat in ihrem Speicher die erwartete Anzahl von Gebrauchsdauerhüben gemeinsam mit der aktuellen Anzahl von Hüben, die das Ventil bereits ausgeführt hat, gespeichert. For example, a globe valve have an expected useful service life cycle of 250,000 full stroke cycles and the manufacturer of the Hubventileinrichtung, which is typically a smart field device has, in its memory, the expected number of operating life strokes together with the current number of strokes that are already running the valve stored. Wenn also ein HI-Wert zwischen null und zehn liegen kann (wobei null schlechte Gesundheit und zehn vollkommene Gesundheit darstellt), kann der von dem Ventil erzeugte HI-Wert zwischen null und zehn liegen, während die Anzahl von Hüben von null auf 250.000 ansteigt. So, if there can be a HI value between zero and ten (with zero bad health and ten representing perfect health) that generated from the valve HI value between zero and ten may be, while the number of strokes increases from zero to 250,000. Selbstverständlich ist die genaue Beziehung zwischen den HI-Werten und der Gebrauchsdauerkennlinie (z. B. den Hüben) eventuell nicht linear. Of course, the precise relationship between the HI values and the service life characteristic (eg. As the strokes) may not be linear. Viele Gebrauchsdauerkennlinien folgen dagegen einer exponentiellen Kennlinie, wobei Ausfall und Verschlechterung der Einrichtungsleistung/-operation mit der Zeit und mit der Durchführung von Hüben usw. schneller fortschreiten. The other hand, many service life characteristics follow an exponential curve, with loss and degradation of device performance / -operation with time and with the implementation of strokes proceed etc. faster. Natürlich gibt es viele andere Möglichkeiten zum Definieren oder Berechnen eines HI für eine Einrichtung auf der Basis des aktuellen detektierten Zustands der Einrichtung und in bezug darauf, wie gut die Einrichtung arbeitet. Of course there are many other ways to define or calculate a HI for a device based on the current state of the device detected and in terms of how well the device operates. Wenn die Einrichtung beispielsweise zwei detektierte kleinere Probleme hat, kann ihr HI abnehmen. If the device has detected, for example, two minor problems, you can remove HI.
  • [0126] [0126]
    Der HI für eine Schleife dagegen ist bevorzugt, wenn auch nicht notwendigerweise, eine mathematische Verknüpfung (etwa eine gewichtete Summenbildung oder ein gewichteter Mittelwert) der HI-Werte für die einzelnen Einrichtungen oder Funktionsblöcke, welche die Schleife bilden. The HI for a loop, however, is preferably, though not necessarily, a mathematical combination (such as a weighted sum or a weighted average) of the HI values for the individual devices or function blocks which form the loop. Ebenso können die HI-Werte für die Untereinheits- und Einheitsebenen eine mathematische Verknüpfung der unterliegenden HI-Werte für Schleifen und Untereinheiten sein. Likewise, the HI values for the Untereinheits- and unit levels may be a mathematical combination of the underlying HI values for loops and sub units. Damit basieren letztlich die HI-Hierarchiewerte für Ebenen oberhalb der Einrichtungsebene auf einem oder mehreren HI-Werten für Einrichtungen, die zu zusammengesetzten Werten gebildet wurden. Ultimately the HI-hierarchy values are based on levels above the facility level on one or more HI-values for facilities that have been formed into composite values.
  • [0127] [0127]
    Wie How 9 9 ferner zeigt, kann der UI für die Schleifen-, Untereinheits- und Einheitsebenen berechnet werden, jedoch nicht notwendigerweise für die Einrichtungsebene berechnet werden. also shows the UI can be calculated for the loop, Untereinheits- and unit levels, but not necessarily be charged for the installation level. Im allgemeinen bezeichnet der UI das Maß, bis zu dem eine bestimmte Anlage (z. B. eine Schleife, eine Untereinheit oder eine Einheit) im Vergleich mit ihrer Kapazität oder gewünschten Nutzung ausgenützt wird. In general, the UI refers to the degree to which a given installation (eg. As a loop, a sub-unit or a unit) compared with their capacity or desired use is utilized. Beispielsweise kann der UI-Wert auf der Zeitdauer basieren, über die eine Einheit, Untereinheit oder Schleife genutzt wird, um eine Steurung auszuführen oder Ausgänge zu erzeugen. For example, the UI value may be based on the time duration over which a unit, sub unit or loop is being used to perform a Steurung or produce outputs. Zusätzlich oder alternativ kann der UI-Wert auf der Materialmenge basieren, die von der Schleife, Untereinheit und/oder Einheit verarbeitet wird, verglichen mit der Maximalmenge, die von dieser Schleife, Untereinheit, Einheit usw. verarbeitet werden kann. Additionally or alternatively, the UI value may be based on the amount of material that is being processed by the loop, sub unit and / or unit, compared with the maximum amount that can be processed by that loop, sub unit, unit, etc..
  • [0128] [0128]
    10 10 ist ein beispielhaftes Diagramm und zeigt eine Möglichkeit, wie der PI für die in is an exemplary diagram showing one way in which the PI for the in 8 8 gezeigte Einheit unit shown 500 500 berechnet werden kann. can be calculated. Wie How 10 10 zeigt, hat jede von einer Vielzahl von Schleifen shows, each of a plurality of loops 575 575 , welche die Einheit Which the unit 500 500 bilden, ihren eigenen PI und Gewichtungskoeffizienten, der entweder vom Benutzer gewählt oder auf der Basis der relativen Bedeutung dieser bestimmten Schleife für den Gesamtbetrieb der Einheit form their own PI and weighting coefficient chosen either by the user or on the basis of the relative importance of this particular loop for the overall operation of the unit 500 500 definiert sein kann. can be defined. Die Indexe und Gewichtungen für die Schleifen The indices and weightings for the loops 575 575 können dann mathematisch verknüpft werden unter Anwendung eines gewichteten Mittels, um einen PI-Wert von 83,2 für die Einheit can then be mathematically combined using a weighted average, a PI value of 83.2 for unit 500 500 zu erhalten. to obtain.
  • [0129] [0129]
    Auf ähnliche Weise kann der HI für die Einheit Similarly, the HI for the unit 500 500 als ein gewichtetes Mittel der HI-Werte für sämtliche Einrichtungen (und/oder Schleifen), welche die Einheit as a weighted average of the HI values for all devices (and / or loops), which unit the 500 500 bilden, berechnet werden. form can be calculated. Eine Tabelle der in A table in 11 11 gezeigten Art kann verwendet werden, um die Werte darzustellen, die in das gewichtete Mittel einbezogen werden sollen. type shown can be used to represent the values to be included in the weighted average. Wie How 11 11 ebenfalls zeigt, kann bestimmten Einrichtungen und Indexwerten ein Beschreibungstext zugeordnet werden. also shows, specific facilities and a descriptive text index values are assigned. Diese Beschreibungstexte können Diagnoseinformation, Wartungsinformation usw. liefern, die auf dem HI-Wert und der diesem HI-Wert zugehörigen bestimmten Einrichtung basieren. This description text can diagnostic information, maintenance information supply, etc., which are based on the HI value and this HI value associated particular facility.
  • [0130] [0130]
    12 12 ist eine beispielhafte Tabelle, die eine Möglichkeit zeigt, wie der VI für eine Einheit wie etwa die in is an exemplary table that illustrates one way in which the VI for a unit such as the in 8 8 gezeigte Einheit unit shown 500 500 berechnet werden kann. can be calculated. Ebenso wie der HI basiert der für die Einheit Just as the HI based on the unity of the 500 500 von from 8 8 berechnete VI auf einem gewichteten Mittel der VI-Werte für die einzelnen Einrichtungen, Schleifen und/oder Untereinheiten, welche die Einheit VI calculated on a weighted average of the VI values for the individual institutions, grinding and / or subunits which the unit 500 500 bilden. make up. Natürlich kann die grafische Benutzeroberfläche bzw. GUI einem Benutzer die Möglichkeit bieten, die Daten der gewichteten Mittel, wie sie etwa in den Of course, the graphical user interface or GUI can provide a user the opportunity to the data of the weighted average, as for example in the 10 10 bis to 12 12 gezeigt sind, zu sehen, und kann dem Benutzer die Möglichkeit bieten, die Gewichtungen zu ändern. are shown to see, and may provide the user with the opportunity to change the weights.
  • [0131] [0131]
    13 13 ist ein beispielhaftes Display, das von der GUI als Reaktion auf einen zu großen VI-Wert, der einer Einrichtung und/oder schleife zugeordnet ist, erzeugt werden kann. is an exemplary display that is allocated by the GUI in response to an excessive VI value, the loop of a device and / or can be generated. Wie How 13 13 zeigt, kann das Display eine oder mehrere mögliche Erläuterungen für einen einer bestimmten Einrichtung zugeordneten zu hohen oder einen zu niedrigen VI-Wert liefern. shows, the display may have one or several possible explanations associated with a particular facility for a supply too high or too low VI value. Insbesondere kann das Display entweder automatisch oder auf Anforderung des Benutzers anzeigen, daß Impulsleitungen, die der Einrichtung zugeordnet sind, verstopft sind, daß der Prozeß sich ändert, daß in einer aufstromseitigen Pumpe Kavitation vorhanden ist, usw. Diese Informationen können für die GUI von dem Anlagennutzungs-Experten In particular, the display can either automatically or show on the user's request, that impulse lines associated with the device are blocked, that the process is changing, that cavitation is present in an upstream pump, etc. This information can be used for the GUI of the system usage Experts 50 50 auf der Basis von Datenanalysewerkzeugen verfügbar gemacht werden, welche diese Zustände detektiert haben. be made available on the basis of data analysis tools, which have detected these conditions. Ebenso kann, wie Also, as 14 14 zeigt, der VI für ein Ventil über die GUI weiter untersucht werden, indem der Benutzer das Display einer grafischen Darstellung der Daten anfordern kann, die zum Erzeugen des VI für dieses Ventil genutzt wurden. shows, the VI for a valve to be examined via the GUI further by the user can request the display of a graphical representation of the data that were used to generate the VI for that valve. Außerdem kann die GUI Textmeldungen entweder in einem grafischen Display der in In addition, the GUI text messages either in a graphical display of the in 14 14 gezeigten Art oder in einem anderen Display der GUI anzeigen, die eine oder mehrere mögliche Ursachen für einen übermäßig hohen (oder eventuell einen viel zu niedrigen) VI-Wert bezeichnen. type shown or displayed in another display of the GUI that describe one or more possible causes of an excessively high (or possibly a too low) VI-value. Solche Ursachen können wiederum von dem Anlagennutzungs-Experten Such causes may turn on the system usage Experts 50 50 auf der Basis der Daten geliefert werden, die ihm von sämtlichen Datenquellen und Datenanalysewerkzeugen verfügbar gemacht werden. are supplied on the basis of the data which are made available to him from all data sources and data analysis tools. Im Fall eines Ventils, das einen viel zu hohen VI-Wert zeigt, kann die GUI beispielsweise über Textmeldungen anzeigen, daß das Ventil hängenbleibt, daß Kavitation in dem Ventil auftritt, usw. In the case of a valve which is far too high a VI value, the GUI may show, for example, via text messages that the valve stuck that cavitation occurs in the valve, etc.
  • [0132] [0132]
    15 15 ist eine beispielhafte grafische Darstellung eines Displays, das von der GUI geliefert wird, um einem Benutzer die Überwachung der Leistung einer Einheit, Untereinheit, Schleife, Einrichtung usw. innerhalb des Betriebs is an exemplary graphical depiction of a display that is provided by the GUI to a user monitoring the performance of a unit, sub unit, loop, device, etc. within the plant 10 10 zu ermöglichen. to allow. Wie How 15 15 zeigt, können die Werte der verschiedenen Indexe als eine Funktion der Zeit aufgetragen werden, was es einem Benutzer ermöglicht, etwaige Trends oder andere zeitbasierte Änderungen intuitiv zu analysieren, die für ein Problem bezeichnend sein können. shows the values of the various indexes may be plotted as a function of time, which allows a user to analyze any trends or any other time-based changes intuitively, which may be indicative of a problem. Ferner kann eine solche grafische Darstellung auch wichtige Korrelationen oder Beziehungen zwischen Änderungen in der verschiedenen Indexen aufzeigen. Further, such a graphical representation also important correlations or relationships between changes in the different indexes show. Beispielsweise kann ein Benutzer imstande sein, eine Beziehung zwischen einem abnehmenden oder schlechten HI-Wert und einem ansteigenden oder übermäßig hohen VI-Wert leichter zu erkennen. For example, a user may be able to better identify a relationship between a decreasing or bad HI value and a rising or excessive VI value.
  • [0133] [0133]
    Ferner kann die GUI auch Textmeldungen in dem in In addition, the GUI can also text messages in the in 15 15 gezeigten grafischen Display oder in einem anderen Display oder einer Seite liefern, die dem Benutzer aktuelle oder potentielle Probleme anzeigen, die mit den angezeigten Indexwerten oder Änderungen davon in Beziehung stehen können. graphical display shown or deliver in another display or a page that display the user current or potential problems that may be related to the displayed index values or changes thereof. Diese Textmeldungen können mögliche Lösungen der Probleme, die erkannt worden sind, angeben. These text messages can indicate possible solutions to the problems that have been identified. Die in The in 15 15 dargestellte grafische Information ist zwar so skaliert, daß die Indexe als Prozentsätze und die Zeitachse in Einheiten von Monaten ausgedrückt werden, aber andere Einheiten und eine andere Displayauflösung können statt dessen verwendet werden. illustrated graphic information is indeed scaled so that the indexes are expressed as percentages and the time axis in units of months, but other units and other display resolution can be used instead. Beispielsweise in dem Fall, in dem Indexe sich rasch ändern oder rasch ändern könnten, kann die GUI dem Benutzer erlauben, Indexwerte stundenweise, Minute um Minute, alle paar Sekunden oder häufiger (dh mit höherer zeitlicher Auflösung) anzuzeigen, falls das gewünscht wird. Could, for example, in the case in which indexes change rapidly or change rapidly, the GUI can allow the user to index values hour, minute by minute, every few seconds or more frequently (ie with higher temporal resolution) display, if desired.
  • [0134] [0134]
    16 16 ist ein beispielhaftes grafisches Display, das von der GUI bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer zu ermöglichen, den Betriebsstatus und die Leistung eines Prozeßbereichs innerhalb des Betriebs is an exemplary graphical display that may be provided by the GUI to enable a user to the operational status and performance of a process area within the plant 10 10 rasch zu analysieren. rapidly analyze. Wie How 16 16 zeigt, kann die GUI die physischen Anlagen (und die Verbindungen zwischen ihnen) innerhalb eines Prozeßbereichs shows the GUI physical systems (and the links between them) within one process area 600 600 grafisch darstellen. graphically. Natürlich ist zu beachten, daß in dem in Of course, it should be noted that in the in 16 16 gezeigten GUI-Display zwar ein Prozeßbereich gezeigt ist, aber jeder andere Bereich des Betriebs shown GUI display while a process area is shown, but any other area of operation 10 10 wie etwa eine Einheit, Untereinheit, Schleife, Einrichtung usw. kann statt dessen angezeigt werden, um die gleichen oder gleichartige Ergebnisse zu erzielen. such as a unit, subunit loop device, etc. can be displayed instead to achieve the same or similar results. In jedem Fall ist der Prozeßbereich In any event, the process area 600 600 so dargestellt, daß er ein Paar von Behältern, eine Vielzahl von Temperaturmeßwandlern, Druckumwandlern, Durchflußumwandlern usw. und Rohrleitungen hat, die sämtlich miteinander verbunden sein können, wie in illustrated as it has a pair of tanks, a plurality of Temperaturmeßwandlern, pressure transducers, etc. Durchflußumwandlern and pipes, which may be all connected together, as shown in 16 16 zu sehen ist. can be seen. Ferner kann jede der physischen Einrichtungen zusammen mit einem zugeordneten alphanumerischen Marker (z. B. TT-394) angezeigt werden, der diese Einrichtung innerhalb des Betriebs Further, each of the physical facilities together with an associated alphanumeric marker (eg. As TT-394) are shown, which it is installed inside the establishment 10 10 speziell identifiziert und auch gemeinsam mit einem grafischen Meßgerät (dh den teilweise schattierten halbkreisförmigen Merkmalen) anzeigt, das einem Benutzer ermöglicht, den Status des dieser Einrichtung zugeordneten Erfassungsparameters rasch zu bestimmen. specifically identified and also together with a graphic meter (ie, the partially shaded semi-circular features) indicating that enables a user to determine the status of the device associated detection parameter rapidly. Beispielsweise kann die GUI ein grafisches Meßgerät anzeigen, das einem Temperaturmeßwandler zugeordnet ist, und kann mehr oder weniger von dem Meßgerät schattieren auf der Basis der Temperatur, die aktuell von dem Temperaturmeßwandler erfaßt wird. For example, the GUI may display a graphic meter which is associated with a temperature transducer, and may be more or less of the meter based on the temperature shade that is currently detected by the temperature transducer. Dabei ist wichtig, daß einer oder mehrere der VI-, HI-, UI- und PI-Werte für eine oder mehrere der Einrichtungen angezeigt werden kann, die innerhalb des Bereichs It is important that one or more of the VI, HI, UI and PI values for one or more of the devices may be displayed within the range 600 600 zu sehen sind. can be seen. Nur beispielsweise werden die HI-Werte für mehrere der Einrichtungen angezeigt, die mit einem Behälter Just for example, the HI values for several of the devices are displayed with a container 610 610 in dem Bereich in the area 600 600 verbunden sind. are connected. Falls gewünscht, könnten jedoch mehr oder weniger HI-Werte angezeigt werden. If desired, however, more or fewer HI values could be displayed. Außerdem können je nach Wunsch verschiedene Indexwerte oder Gruppen von Indexwerten für jede der Einrichtungen angezeigt werden, die in dem Bereich In addition, depending on the desired different index values or groups of index values for each of the devices can be displayed, which is in the range 600 600 erscheinen. appear. Wie aus dem in As from the in 16 16 gezeigten Display ersichtlich ist, kann ein Benutzer rasch feststellen, ob ein Bereich ordnungsgemäß arbeitet und auch weiterhin ordnungsgemäß arbeiten wird. shown display is visible, a user can quickly determine whether an area is working properly and will continue to work properly. Ferner kann ein Benutzer auch diejenigen Einrichtungen, Einheiten, Untereinheiten usw. rasch identifizieren, die eventuell Beachtung benötigen und/oder die ein bestimmtes Problem verursachen können. Furthermore, a user can also identify those facilities, units, subunits and so rapidly that may need attention and / or elicit a specific problem.
  • [0135] [0135]
    Ferner versteht es sich, daß ein Benutzer nacheinander immer niedrigere Entitäten innerhalb eines Betriebs betrachten kann und mit Information über die Indexe versehen wird, die jeder dieser verschiedenen Entitäten oder Ansichten zugeordnet sind. Further, it is understood that a user can always consider successively lower entities within a company and is provided with information about the indexes that are associated with each of these different entities or views. Beispielsweise kann ein Benutzer eine Ansicht des Betriebs betrachten und eine bestimmte Menge von Indexen für den Betrieb sehen. For example, a user looking at a view of the operation and see a certain amount of indexes for the operation. Der Benutzer kann sich dann auf eine Bereich konzentrieren, etwa indem er einen der Bereiche in der Betriebsansicht anklickt, und kann die diesem Bereich zugehörigen Indexe sehen. The user can then focus on one area, such as by clicking on one of the areas in the operational view and can see this area associated indexes. Ebenso können durch Anklicken von Einheiten in dem angezeigten Bereich die Indexe für verschiedene Einheiten betrachtet werden. Similarly, the indices can be considered for various units by clicking on units in the displayed area. Gleichermaßen können dann Indexe für Schleifen, Untereinheiten, Einrichtungen usw. betrachtet werden, indem aus einer Ansicht einer Entität, in der sich diese Entitäten befinden, die Fokussierung auf diese verschiedene Entitäten erfolgt. Likewise indexes for loops, sub-units, equipment, etc. can be viewed by performing from a view of an entity in which they are located entities that focus on these different entities. Auf diese Weise kann ein Benutzer rasch die Ursache eines Index, der niedriger (oder höher) als erwartet ist, an jedem Punkt oder auf jeder Ebene des Betriebs finden. In this way, a user can quickly cause an index that is lower (or higher) than expected, found at any point or at every level of operation.
  • [0136] [0136]
    17 17 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI gezeigt werden kann, um einem Benutzer die Betrachtung von in Auditverfolgungsinformation in Verbindung mit irgendeiner Einrichtung, die in dem Bereich is an exemplary depiction of a display that may be shown on the GUI to a user in consideration of the audit tracking information in conjunction with any device which is in the range 600 600 verwendet wird, zu ermöglichen. is used to enable. Beispielsweise kann ein Benutzer eine Maus verwenden, um eine gegebene Einrichtung oder ihre alphanumerische Kennung anzuklicken, oder kann alternativ die Kennung über eine Tastatur eingeben, um ein Popup-Auditverfolgungsfenster For example, a user may use a mouse to click on a given device or its alphanumeric identifier or, alternatively, enter the identifier via a keyboard, a pop-up audit tracking window 650 650 für diese Einrichtung anzufordern. to request for this facility. Auf diese Weise kann ein Benutzer die Auditverfolgungsinformation nutzen, um zu bestimmen, ob ein falscher oder inakzeptabler Indexwert damit zusammenhängt, ob die Einrichtung nicht richtig oder nicht rechtzeitig kalibriert wurde, ob eine Einrichtung richtig oder überhaupt konfiguriert wurde usw. In this way, a user can use the audit tracking information to determine whether the wrong or unacceptable index value related to whether the device was not calibrated correctly or on time, if a device has been configured correctly or at all, etc.
  • [0137] [0137]
    18 18 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI geliefert werden kann, um einem Benutzer die Durchführung einer stärker detaillierten Analyse der Daten zu erlauben, die beim Erzeugen von einem oder mehreren der Indexe für eine bestimmte Einrichtung innerhalb des Bereichs is an exemplary depiction of a display that may be provided by the GUI to enable a user to perform a more detailed analysis of the data in generating one or more of the indexes for a particular device within the range 600 600 genutzt werden können, oder um eine Zustandsüberwachung auszuführen. can be used, or to perform a condition monitoring. Nur beispielhaft kann in einem Popup-Fenster For example only, in a pop-up window 680 680 eine Vibrationsanalyse für einen Motor vibration analysis for an engine 675 675 angezeigt werden. are displayed. Ein Benutzer kann ein solches Popup-Fenster als Reaktion auf einen abnormal hohen oder einen abnormal niedrigen Indexwert für die von dem Motor A user, such a pop-up window in response to an abnormally high or an abnormally low index value for the motor of the 675 675 betroffene Einheit anfordern und/oder kann das Fenster anfordern, wenn ein mit dem Motor zusammenhängender Indexwert ein mögliches Problem bezeichnet. Request affected unit and / or may request the window when a connected to the engine index value indicates a possible problem. Falls gewünscht, kann die GUI ferner automatisch solche Popup-Fenster liefern, die eine detaillierte Datenanalyse für diese Einrichtungen, Einheiten usw. enthalten, die einen oder mehrere abnormale Indexwerte haben. If desired, the GUI can also automatically provide such pop-up window containing a detailed data analysis for these institutions, units, etc., which have one or more abnormal index values. Ebenso ist Equally 19 19 eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI gezeigt wird, um einem Benutzer zu erlauben, eine Leistungskennlinie einer Einrichtung innerhalb des Bereichs an exemplary depiction of a display that is shown on the GUI to allow a user a performance characteristic of a device within the range 600 600 grafisch zu betrachten oder zu überwachen. to view graphically or monitor. Beispielsweise wird ein Popup-Fenster For example, a pop-up window 690 690 , das ein Diagramm des Wirkungsgrads des Motors Which is a graph of the efficiency of the engine 675 675 aufweist, in Abhängigkeit von einer Benutzeranforderung oder alternativ als Reaktion auf eine automatische Anforderung durch den Anlagennutzungs-Experten comprising, in response to a user request or, alternatively, in response to an automatic request by the plant utilization expert 50 50 geliefert. delivered. Ein solches Popup-Fenster kann angefordert oder benötigt werden, wenn einer oder mehrere der Indexwerte, die dem Bereich des Prozesses, der von dem Behälter Such a pop-up window may be requested or needed if one or more of the index values corresponding to the range of the process, from the container 610 610 ausgeführt wird, zugehörig ist, abnormal ist. is executed, belonging, is abnormal. Insbesondere kann bei diesem Beispiel der Benutzer erkennen, daß der Motor In particular, in this example, the user can recognize that the motor 675 675 einen schlechten PI-Wert hat und/oder daß der Bereich has a poor PI value and / or that the region 600 600 einen schlechten PI-Wert hat. has a bad PI value. Infolgedessen kann der Benutzer mehr Detailinformationen anfordern, wie sie etwa in dem Popup-Fenster As a result, the user can request more detailed information, such as those in the pop-up window 690 690 enthalten ist, um zu bestimmen, ob bei dem Motor is included to determine whether at the engine 675 675 ein Problem vorliegt. there is a problem. Ferner kann bei diesem Beispiel das Popup-Fenster ein Diagramm des Wirkungsgrads des Motors Further, in this example, a graph of the efficiency of the engine, the pop-up window 675 675 über die Zeit enthalten, wobei tatsächliche Wirkungsgraddaten included over time, said actual efficiency data 700 700 grafisch gegenüber theoretischen oder empirisch abgeleiteten maximalen Wirkungsgraddaten graphically compared with theoretical or empirically derived maximum efficiency data 710 710 aufgetragen sind. are plotted. Wie oben erörtert wurde, können diese beiden Mengen von Wirkungsgraddaten auch genutzt werden, um einen PI-Wert über die Zeit für den Motor As discussed above, these two sets of efficiency data may also be used to a PI value over time for the motor 675 675 zu berechnen, indem beispielsweise das Verhältnis von tatsächlichem Wirkungsgrad zu theoretischem maximalem Wirkungsgrad als der PI-Wert genutzt wird. to calculate, for example, by the ratio of actual to theoretical maximum efficiency efficiency is used as the PI value.
  • [0138] [0138]
    20 20 ist noch eine weitere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer zu ermöglichen, rasch Alarminformation, Alarmzustände usw. in dem Betrieb is yet another exemplary depiction of a display that may be provided by the GUI to enable a user to quickly alarm information, alarm conditions, etc. in the operation 10 10 zu untersuchen. to investigate. Eine grafische Ansicht A graphical view 750 750 des Betriebs the operation 10 10 auf hoher Ebene kann ein Alarmbanner high-level, an alarm banner 760 760 mit einem oder mehreren laufenden Alarmen aufweisen. having one or more ongoing alerts. Jeder der Alarme in dem Alarmbanner kann unter Verwendung eines alphanumerischen Indikators dargestellt sein, welcher der Einrichtung, die den Alarm oder das Ereignis erzeugt hat, speziell zugeordnet ist. Each of the alarms within the alarm banner may be represented using an alphanumeric indicator that is specifically associated with the device which generated the alarm or event. Zusätzlich kann jeder der Alarme innerhalb des Banners In addition, each of the alarms within the banner 760 760 auch eine Informationstaste also an information button 770 770 aufweisen, die von einem Benutzer zum Erzeugen eines Popup-Fensters comprise, by a user for generating a pop-up window 775 775 ausgewählt werden kann, das genauere Informationen in bezug auf diesen speziellen Alarm enthält. can be selected, which contains more detailed information regarding this particular alarm. Ferner kann der Benutzer auch die alphanumerische Kennung für die Einrichtung wählen, die einen bestimmten Alarm verursacht hat, um die möglichen Gründe für den Alarm herauszufinden. Further, the user can also select the alphanumeric identifier for the device that caused a particular alarm to find out the possible reasons for the alarm. Wenn die alphanumerische Kennung gewählt wird, kann von der GUI ein Popup-Fenster When using the alphanumeric identifier is selected, the GUI pop-up window 780 780 angeboten werden. be offered. Das Popup-Fenster The pop-up window 780 780 kann eine oder mehrere Antwortkategorien may have one or more response categories 785 785 bieten, die das Verständnis des Benutzers dafür erleichtern können, wie ein bestimmter Alarm behandelt werden sollte und innerhalb welches Zeitrahmens der Alarm behandelt werden sollte. offer, which can facilitate the user's understanding of how a particular alarm should be treated and within that time frame, the alarm should be addressed. Beispielsweise kann das Popup-Fenster For example, the pop-up window 780 780 bedeuten, daß eine bestimmte Einrichtung nicht mehr kommuniziert, daß die Einrichtung ausgefallen ist, daß die Einrichtung sofort Wartung benötigt oder daß die Einrichtung in Kürze Wartung oder eine andere Art von Aufmerksamkeit benötigt. mean that a particular device is no longer communicating that the device has failed, that the device needs immediate maintenance or that the device shortly maintenance or a different kind of attention required. Selbstverständlich können statt dessen mehr, weniger und/oder andere Antwortkategorien verwendet werden. Of course, fewer and / or other response categories may instead more be used. Das von der GUI zu diesem Zeitpunkt erzeugte Alarmdisplay kann das integrierte Display sein, das in der US-Patentanmeldung Anmeldungsnummer 09/707580 (angemeldet 7. Nov. 2000) sein, die hier summarisch eingeführt wird. The alarm display generated by the GUI at this time may be the integrated display that in the US Patent Application No. 09/707580 (filed November 7, 2000) to be, which is incorporated herein by reference. Im allgemeinen kann dieses Alarmdisplay Prozeßalarme und -warnungen sowie andere Arten von Alarmen wie Wartungsalarme und -warnungen zeigen. In general, this alarm display show process alarms and warnings, as well as other types of alarms, such as maintenance alarms and warnings. Ferner können Informationen über den Alarm wie etwa eine bestimmte Information, die in dem Feld Further information about the alarm such as a specific information in the field 775 775 des Alarmbanners vorgesehen ist, an die GUI oder den Anlagennutzungs-Experten the alarm banner is provided to the GUI or the system usage Experts 50 50 zusammen mit dem Alarm gesendet werden. be sent along with the alarm.
  • [0139] [0139]
    Die The 21 21 bis to 24 24 sind beispielhafte Darstellungen von Displays, von der GUI bereitgestellt werden können als Reaktion auf eine weitere benutzerseitige Untersuchung eines Alarms, einer Warnung oder eines anderen Ereignisses, das beispielsweise einer Einrichtung zugeordnet ist. are exemplary illustrations of displays may be provided by the GUI in response to a more user-page study of an alarm, an alarm or other event that is associated with for example a facility. Allgemein gesprochen, kann ein Benutzer Einrichtungsstatus-Information von einem Popup-Fenster wie etwa dem Popup-Fenster Generally speaking, a user device status information from a pop-up window, such as the pop-up window 780 780 in in 20 20 anfordern. . Request Diese genaue Statusinformation kann eine oder mehrere mögliche Diagnosen von Problemen liefern, die für den Alarmzustand (dh Kommunikationsausfall, Einrichtungsausfall, braucht Wartung sofort, Wartung ratsam usw.) verantwortlich sein können. This accurate status information may provide one or more possible diagnoses of problems for the alarm state (ie, communications failure, equipment failure, maintenance needs immediately, maintenance wise, etc.) may be responsible. Ferner kann ein Benutzer, wie Further, a user, such as 24 24 zeigt, detaillierte Hilfe von jedem Statusfenster anfordern. shows Request detailed help from any status window. Diese detaillierte Hilfe kann Schritt-für-Schritt-Anweisungen liefern, um den Benutzer oder eine andere Person anzuleiten, das von dem System diagnostizierte Problem zu beseitigen. This detailed help can provide step-by-step instructions to guide the user or any other person, to eliminate the diagnosed by the system problem. Diese Information kann der GUI von dem Anlagennutzungs-Experten This information can the GUI of the system usage Experts 50 50 und/oder von Einrichtungen selber, von dem Prozeßsteuerungs-Diagnoseexperten and / or by institutions themselves, from the process control diagnosis expert 65 65 , von anderen Analysewerkzeugen usw. zur Verfügung gestellt werden. , Etc. are made available by other analysis tools available.
  • [0140] [0140]
    25 25 ist eine beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer zu ermöglichen, schleifenbezogene Probleme zu diagnostizieren. is an exemplary depiction of a display that may be provided by the GUI to enable a user to diagnose loop-related problems. Ein Display wie das in A screen like the one in 25 25 gezeigte kann von der GUI als Reaktion auf eine weitere benutzerseitige Untersuchung eines abnormalen Indexwerts bereitgestellt werden. shown may be provided by the GUI in response to a further user-side investigation of an abnormal index value. Beispielsweise kann ein Benutzer erkennen und/oder das System kann automatisch erkennen, daß ein PI-Wert für eine bestimmte Schleife abnormal niedrig ist, und kann als Reaktion ein Popup-Fenster For example, a user can see and / or the system can automatically recognize that a PI value for a given loop is abnormally low, and can response a pop-up window 800 800 bereitstellen. provide. Ein Benutzer kann dann die Diagnoseuntersuchung auf die Einrichtungen fokussieren, die in dem Fenster A user can then focus the diagnostic test on the facilities in the window 800 800 angezeigt sind, indem er eine oder mehrere der Einrichtungen anklickt oder sie auswählt, um dadurch weitere Popup-Fenster zu erzeugen, etwa diejenigen, die oben beschrieben wurden und die genauere Einrichtungsstatus- und Leistungsinformation liefern. are displayed by clicking on one or more of the devices or she chooses, to thereby generate another pop-up window, such as those described above and provide the more accurate equipment status and performance information. Außerdem kann der Anlagennutzungs-Experte In addition, the system utilization expert 50 50 verschiedene mögliche diagnostische Lösungen bereitstellen, die von der GUI als Text innerhalb des Fensters provide different possible diagnostic solutions from the GUI as text within the window 800 800 angezeigt werden. are displayed. Auch der Anlagennutzungs-Experte Also, the system utilization expert 50 50 kann Vorhersage-Diagnoseinformation über das Display can predict diagnostic information via the display 800 800 liefern, die genutzt werden kann, um ein potentielles Problem zu vermeiden und/oder ein potentielles oder aktuelles Problem zu umgehen. supply, which can be used to avoid a potential problem and / or circumvent a potential or current problem.
  • [0141] [0141]
    26 26 ist noch eine andere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI bereitgestellt werden kann und einem Benutzer ermöglicht, die Leistung und/oder den Status von einer oder mehreren Prozeßsteuerschleifen zu analysieren. is yet another exemplary depiction of a display that may be provided by the GUI and enables a user, the performance and / or status of one or more process control loops to analyze. Verschiedene Parameter und Eigenschaften von einer oder mehreren Schleifen können überwacht werden. Various parameters and characteristics of one or more loops may be monitored. Beispielsweise können der Betriebsmodus einer Schleife, ob die Steuerung der Schleife begrenzt ist oder nicht, in welchem Maß ein Schleifeneingang unsicher ist, die Variation der Schleife usw. sämtlich gleichzeitig überwacht werden. For example, the operating mode of a loop if the control loop is limited or may not know the extent to which a loop input is uncertain, the variation of the loop, etc. are all monitored simultaneously. Zusätzlich kann auch eine Steuerungs-Zusammenfassung bereitgestellt werden, die eine Leistungsanzeige und eine Nutzungsanzeige liefert. Additionally, a control summary can be provided that delivers a power indication and a utilization indication. Für das in For the in 26 26 gezeigte Display können jedoch die Leistungsanzeige und die Nutzungsanzeige gleich wie die PI- und UI-Werte für die überwachende Schleife sein, müssen dies jedoch nicht sein. However, the display shown may be the same as the PI and UI values for the Control loop performance display and use display, but need not be. Das Display von The display of 26 26 kann von einer Diagnosesteuerroutine erzeugt werden, wie sie in den bereits genannten US-Patentanmeldungen mit den Anmeldungsnummern 09/256585 und 09/499445 gezeigt ist. can be generated by a diagnostic control routine such as that shown in US patent applications mentioned above with the application numbers 09/256585 and 09/499445.
  • [0142] [0142]
    27 27 ist noch eine weitere beispielhafte Darstellung eines Displays, das von der GUI bereitgestellt werden kann und einem Benutzer ermöglicht, Arbeitsaufträge zu verfolgen, die von der Arbeitsauftrags-Erzeugungsroutine Yet another exemplary depiction of a display that can be provided by the GUI and allows a user to track work orders from the work order generation routine 54 54 automatisch erzeugt worden sind. have been generated automatically. Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 kann Daten an die Arbeitsauftrag-Erzeugungsroutine can data to complete the work order generation routine 54 54 liefern, wodurch diese Routine automatisch Arbeitsaufträge als Reaktion auf ein Problem oder ein potentielles Problem erzeugt, das von dem Anlagennutzungs-Experten supply, making this routine automatically generates work orders in response to a problem or potential problem of the system usage Experts 50 50 und/oder einem Benutzer entdeckt oder erkannt wurde, der über die GUI mit dem Anlagennutzungs-Experten and / or a user discovered or realized via the GUI with the system usage Experts 50 50 arbeitet. works. Beispielsweise kann der Anlagennutzungs-Experte For example, the system utilization expert 50 50 Diagnoseinformation, Wartungsanforderungen usw. empfangen und in Abhängigkeit davon das Wartungssystem veranlassen, einen Arbeitsauftrag zu erzeugen, der eine Wartungsperson auffordert, sich mit einem oder mehreren Problemen im Zusammenhang mit der Diagnoseinformation zu befassen. Receive diagnostic information, maintenance requirements, etc. and cause depending on the maintenance system to generate a work order that requests a service person to deal with one or more problems related to the diagnostic information. Natürlich sind die Einzelheiten des erzeugten Arbeitsauftrags abhängig von der Axt des detektierten Problems oder der Situation sowie von den Standardformularen, die zur Korrektur des Problems verwendet werden, etwa für das Bestellen von Teilen, Betriebsmitteln usw. Of course, the details of the job creates depend on the ax of the detected problem or situation and of the standard forms, which are used to correct the problem, such as for ordering parts, equipment, etc.
  • [0143] [0143]
    Ferner könnte die Arbeitsauftrag-Erzeugungsroutine It could also complete the work order generation routine 54 54 eine zwischenbetriebliche Kommunikationsfunktion aufweisen, die auf der Basis von detektierten tatsächlichen oder vorhergesagten Problemen innerhalb des Betriebs have an inter-company communication function on the basis of the detected actual or predicted problems within the company 10 10 automatisch mit einem Lieferanten oder einem anderen Betrieb kommuniziert, um Teile, Betriebsmittel usw. zu bestellen, und zwar mit oder ohne Eingriff durch einen Operator oder eine Wartungsperson. automatically communicates with a supplier or another operating to, resources to order parts, etc., with or without intervention by an operator or a maintenance person. Insbesondere kann die Routine In particular, the routine 54 54 Mitteilungen über aktuelle Probleme oder vorhergesagte künftige Probleme bei Einrichtungen oder anderen Anlagen auf der Basis von Daten empfangen, die von dem Anlagennutzungs-Experte Receive messages about current problems or predicted future problems with equipment or other facilities on the basis of data from the system utilization expert 50 50 geliefert werden, oder auf der Basis von Vorhersagen, die von dem Anlagennutzungs-Experten are delivered or on the basis of predictions of the system usage Experts 50 50 oder jedem der Datenanalysewerkzeuge wie etwa den Rotationsanlagen-Analysewerkzeugen gemacht werden. or any of the data analysis tools such as are made about the rotation systems analysis tools. Die Routine The routine 54 54 nimmt dann automatisch mit einem Lieferanten beispielsweise über eine Internet-, Telefon- oder andere Nachrichtenverbindung Kontakt auf und bestellt die Teile, Vorrichtungen oder Betriebsmittel, die an den Betrieb then automatically takes with a supplier, for example via an Internet, telephone or other communication connection contact and ordered the parts, devices, or equipment that the operating 10 10 zu liefern sind, bevor die Einrichtung ausgetauscht werden muß. are to be delivered before the device must be replaced. Auf diese Weise begrenzt die Arbeitsauftrag-Erzeugungsroutine In this way limits the work order generation routine 54 54 die Abschaltzeit oder trägt dazu bei sicherzustellen, daß durch die Notwendigkeit des Wartens auf Teile, Anlagen oder Betriebsmittel zur Lösung des Problems, wenn es tatsächlich auftritt, keine oder nur eine kurze Abschaltzeit verursacht wird. the shutdown or helps to ensure that no or only a short downtime caused by the necessity of waiting for parts, equipment or resources to solve the problem when it actually occurs. Dadurch wird der Betrieb Thereby, the operating 10 10 dann effizienter gemacht. then made more efficient.
  • [0144] [0144]
    Unter Bezugnahme auf die With reference to the 28 28 bis to 31 31 kann die GUI andere Bildschirme für einen Benutzer bereitstellen, um aktuelle oder künftige Probleme wie etwa vorhergesagte Probleme zu bezeichnen, die von dem Anlagennutzungs-Experten can provide the GUI other screens for a user to refer to current or future problems such as predicted problems of the system usage Experts 50 50 oder jedem der Datenanalysewerkzeuge in dem Betrieb or any of the data analysis tools in the operating 10 10 detektiert werden können. can be detected. Insbesondere zeigen die In particular, the 28 28 bis to 31 31 Displays, die spektralanalytische Diagramme von Vibrationen eines Elements wie etwa einer Welle innerhalb einer Rotationsvorrichtung zeigen und von den Vibrationsanalyseprogrammen Displays, the spectroscopic diagrams of vibration of an element such as a shaft show within a rotation device and the vibration analysis programs 23 23 von from 1 1 erzeugt werden, und Zustände oder Probleme, die von dem Analysewerkzeug auf der Basis dieser Diagramme detektiert werden. are produced, and conditions or problems detected by the analysis tool based on these plots. Beispielsweise zeigt For example, shows 28 28 einen detektierten Unwuchtzustand, a detected imbalance condition, 29 29 zeigt einen detektierten Fehlausfluchtungszustand, shows a detected Fehlausfluchtungszustand, 30 30 zeigt einen detektierten Lockerungszustand, und shows a detected easing state, and 31 31 zeigt einen Lagerverschleißzustand. shows a bearing wear condition. Natürlich können auch andere Zustände für Rotations- oder andere Einrichtungen auf der Basis von Ergebnissen von Datenanalysewerkzeugen angezeigt werden. Of course other conditions for rotary or other devices may be shown on the basis of results of data analysis tools. Außerdem können die Ergebnisse dieser Werkzeuge genutzt werden, um die Arbeitsauftrag-Erzeugungsroutine Furthermore, the results of these tools can be used to complete the work order generation routine 54 54 zu veranlassen, automatisch Ersatzteile zu bestellen. to cause you to automatically order replacement parts.
  • [0145] [0145]
    Unter Bezugnahme auf Referring to 32 32 wird nun ein Verfahren zum abgesetzten Zugriff auf Modelle, Optimierer und andere Datenanalysewerkzeuge wie etwa Leistungsüberwachungswerkzeuge für einen oder mehrere Verarbeitungsbetriebe beschrieben. a method for remote access to models, optimizer and other data analysis tools such as performance monitoring tools will be described for one or more processing plants. Wie How 32 32 zeigt, arbeiten einer oder mehrere Verarbeitungsbetriebe shows, working one or more processing plants 900 900 , . 901 901 , . 902 902 und and 903 903 selbständig. independently. Jeder Betrieb Each operation 900 900 bis to 903 903 sammelt periodisch Daten, die den Betrieb betreffen, und sendet diese Daten an eine Datenverarbeitungseinrichtung oder eine abgesetzte Überwachungseinrichtung periodically collects data pertaining to the operation, and sends this data to a data processing device or a remote monitoring device 910 910 . , Zur Durchführung dieser Funktion hat jeder der Betriebe To perform this function, each of the companies 900 900 bis to 903 903 eine Benutzerschnittstelle oder einen Server a user interface or a server 900A 900A bis to 903A 903A , und diese Server sind über ein gewünschtes Übertragungsnetz wie etwa das Internet oder das WWW mit der abgesetzten Überwachungseinrichtung And these servers are on a desired transmission network such as the Internet or the World Wide Web with the remote monitoring device 910 910 verbunden. connected.
  • [0146] [0146]
    Wie How 33 33 zeigt, weist die abgesetzte Überwachungseinrichtung shows, the remote monitoring device 910 910 einen Webserver a web server 912 912 auf, durch den die Betriebe , through which the companies 900 900 bis to 903 903 mit der abgesetzten Überwachungseinrichtung to the remote monitoring device 910 910 kommunizieren. communicate. Die abgesetzte Überwachungseinrichtung The remote monitoring device 910 910 weist ferner einen oder mehrere Prozessoren further includes one or more processors 914 914 auf, die zugeordnete Datenbanken haben, in denen eine Reihe von Prozeßüberwachungsanwendungen oder -werkzeugen gespeichert ist und ausgeführt wird. , which have associated databases, in which a series of process monitoring applications or saved -werkzeugen and running. Insbesondere kann jeder Prozessor In particular, each processor 914 914 Zugriff auf Modelle Access to models 916 916 haben und sie ausführen, etwa auf die hier beschriebenen Teilmodelle, die geschaffen wurden, um einen oder mehrere der Betriebe have and carry them around to those described herein sub-models that were created to one or more of the companies 900 900 bis to 903 903 oder Entitäten innerhalb dieser Betriebe im Modell darzustellen. or represent entities such holdings in the model. Die Modelle The models 916 916 können verschiedene Teilmodelle für jeden der verschiedenen Betriebe various sub-models for each of the various operations 900 900 bis to 903 903 aufweisen, und diese Modelle have, and these models 916 916 können von Personen in den Betrieben can of people in the workplace 900 900 bis to 903 903 geändert werden über Kommunikationen mit der Einrichtung be changed through communications with the device 910 910 , um beispielsweise Änderungen innerhalb der Betriebe For example, changes within companies 900 900 bis to 903 903 zu reflektieren. to reflect. Die Prozessoren The processors 914 914 können auch Echtzeit-Optimierer oder andere Arten von Optimierern may also be real-time optimizers or any other kinds of optimizers 918 918 speichern und ausführen, die, wie unter Bezugnahme auf die Save and run, which, as with reference to the 1 1 und and 2 2 beschrieben wurde, unter Nutzung von Daten von den Prozessen was described, using data from the processes 900 900 bis to 903 903 implementiert werden können. can be implemented. Außerdem können die Prozessoren Moreover, the processors 914 914 Zugriff auf andere Datenüberwachungswerkzeuge Access to other data monitoring tools 920 920 haben und diese ausführen, etwa jedes der Pxozeßsteuerwerkzeuge, Prozeßüberwachungswerkzeuge, Anlagen- oder Einrichtungsüberwachungswerkzeuge, Indexerzeugungswerkzeuge, Arbeitsauftrag-Erzeugungswerkzeuge, Geschäfts- oder andere Werkzeuge oder Anwendungen, die hier beschrieben werden. and if these run about each of the Pxozeßsteuerwerkzeuge, process monitoring tools, plant or equipment monitoring tools, index creation tools, work order generation tools, trading or other tools or applications that are described here. Bei einem Beispiel kann zur Überwachung von Prozeßparametern das Prozeßüberwachungswerkzeug verwendet werden, das in den US-Patentanmeldungen mit den Anmeldungsnummern 09/256585 und 09/499445 angegeben ist. In one example, can be used to monitor process parameters, the process monitoring tool that is disclosed in US patent application with the application number 09/256585 and 09/499445.
  • [0147] [0147]
    Bei laufendem Betrieb kann jeder der Prozesse During operation, each of the processes 900 900 bis to 903 903 zu passenden Zeitpunkten Eingangs- und Ausgangsdaten sammeln, die dem Prozeß zugeordnet sind, und kann diese Daten über einen der Server can collect appropriate times input and output data, which are associated with the process, and this data via one of the servers 900A 900A bis to 903A 903A und das WWW, das Internet oder sonstige Kommunikationsnetz, das mit dem Server and the World Wide Web, the Internet or other communications network to the server 912 912 verbunden ist, an die abgesetzte Überwachungseinrichtung is connected to the remote monitoring device 910 910 liefern. . provide Bei Empfang der Daten von einem Betrieb erfolgt durch einen entsprechenden der Prozessoren Upon receiving the data from an operation carried out by a corresponding one of processors 914 914 Zugriff auf die Daten und die Ausführung der geeigneten Prozeßüberwachungs- und Zustandsüberwachungswerkzeuge für diesen Betrieb, um Probleme innerhalb des Betriebs auf der Basis der gesammelten Daten zu detektieren, Zustands-, Betriebs- oder Prozeßüberwachung für den Betrieb vorzusehen oder eine Optimierung für den Betrieb auszuführen. Access to the data and the execution of the appropriate process monitoring and condition monitoring tools for this operation to detect problems within the company on the basis of the data collected to provide status, operation or process monitor to operate or perform an optimization of the operation. Natürlich sind die in dem Betrieb gesammelten und an die abgesetzte Überwachungseinrichtung Of course, the data collected in the operation and remote to the monitoring device are 910 910 gesendeten Daten solche Daten, die vorher als notwendig für die Ausführung der gewünschten Modelle data sent such data that were previously considered necessary for the execution of the desired models 916 916 , Optimierer , Optimizer 918 918 oder anderen Datenanalysewerkzeuge or other data analysis tools 920 920 bestimmt wurden und die gesammelt und an die Einrichtung were determined and the collected and to means 910 910 mit einer periodischen oder nichtperiodischen Rate gesendet werden, die für die auszuführenden Werkzeuge oder Modelle geeignet ist. are sent at a periodic or non-periodic rate that is appropriate for the tools or models to be carried out. Für Optimierer kann es etwa sein, daß Daten mit einer anderen Rate als für Modelle oder für Leistungs-, Prozeß- oder Anlagen-Überwachungswerkzeuge gesammelt und übermittelt werden müssen. For optimizer, it may be about that data must be collected at a different rate than for models or for power, process or equipment-monitoring tools and transmitted. Natürlich können als Teil eines Optimierungs- oder Leistungs-, Zustands- oder Prozeßüberwachungsvorgangs alle geeigneten Modelle oder sonstigen Werkzeuge ausgeführt werden, und die Ausführung dieser Modelle oder sonstigen Werkzeuge folgt im allgemeinen den oben in bezug auf diese Werkzeuge in dem Betrieb Of course, all suitable models or other tools are implemented as part of an optimization or performance, condition or process monitoring process and the execution of these models or other tools generally follows the above with respect to these tools in the operating 10 10 von from 1 1 erörterten Grundsätzen. discussed principles.
  • [0148] [0148]
    Nach Ausführung der Modelle, der Datenanalyse- oder Optimierungswerkzeuge plaziert der Prozessor After execution of models, data analysis or optimization tools, the processor placed 914 914 in jedem Fall die Ergebnisse wieder auf dem Server in each case, the results back to the server 912 912 , wo diese Ergebnisse von dem jeweils zuständigen Betrieb Where the results of the relevant competent operation 900 900 bis to 903 903 zu jeder gewünschten Zeit abgeholt werden können. can be picked up at any desired time. Alternativ oder zusätzlich können diese Ergebnisse von dem Server Alternatively or additionally, these results may differ from the server 912 912 direkt an den jeweils zuständigen Betrieb directly to the responsible operation 900 900 bis to 903 903 übermittelt werden. are received. Die aus der Analyse resultierenden Daten können alle gewünschten Leistungsmodellierungsdaten, Grafiken oder Diagramme sein, beispielsweise diejenigen, die in bezug auf die Benutzerschnittstellenroutinen oder die GUI-Routine The resulting from the analysis of data can be any desired performance modeling data, graphs or charts, such as those relating to the user interface routines or GUI routine 58 58 beschrieben wurden. have been described. Die Ergebnisse könnten auch Vorschläge etwa von einem Optimierer sein, Änderungen an den Betrieben, den Indexen für die Betriebe vorzunehmen, oder alle sonstigen Ergebnisse, die von diesen Arten von Werkzeugen geliefert werden können. The results could also be suggestions about by an optimizer to make changes to the premises to make the indexes for the companies, or any other results that can come from these types of tools.
  • [0149] [0149]
    Bei einer Ausführungsform kann ein Echtzeit-Optimierer, wie er oben beschrieben wurde, auf Echtzeitbasis ausgeführt werden unter der Annahme, daß die Betriebe In one embodiment, a real time optimizer, such as that described above can be executed on a real time basis, assuming that the plants 900 900 bis to 903 903 auf eine zeitlich passende periodische Weise ausreichend Daten liefern, um die ordnungsgemäße Ausführung dieses Optimierers zu ermöglichen. sufficient data on a time-periodic manner appropriate to permit the proper execution of this optimizer. Falls gewünscht, können die Server If desired, the server may 900A 900A bis to 903A 903A die entsprechenden Daten automatisch sammeln und übermitteln, um die ordnungsgemäße Operation des Optimierers zu ermöglichen. automatically collect the data and transmit to allow the proper operation of the optimizer. Bei einer Ausführungsform können die Betriebe den hier beschriebenen Anlagennutzungs-Experten In one embodiment, the plants can plant usage experts described here 50 50 oder andere Datensammel-Expertenwerkzeuge aufweisen, um sicherzustellen, daß die richtigen Daten pünktlich oder auf periodische Weise an die abgesetzte Überwachungseinrichtung exhibit or other data collection tools experts to ensure that the right information on time or in a periodic manner to the remote monitoring device 910 910 gesendet werden. are sent.
  • [0150] [0150]
    Auf diese Weise kann die abgesetzte Überwachungseinrichtung In this manner, the remote monitoring device 910 910 die Software für Anlagen-, Leistungs-, Zustands- und Prozeßüberwachung ausführen und außerdem einen oder mehrere Optimierer für verschiedene Betriebe ausführen. run the software for plant, power, status and process monitoring and also do one or more optimizer for different businesses. Das bedeutet wiederum, daß die Betriebe This in turn means that the plants 900 900 bis to 903 903 nicht die Verarbeitungsenergie oder Anwendungen für diese Zwecke aufweisen müssen, was für die Betriebe weniger kostspielig sein kann. need not have the processing power and applications for these purposes, which may be less costly for companies. Selbstverständlich können die Betriebe auf einer prozentualen Basis oder nach einem anderen vorbestimmten Gebührenplan für die Nutzung der abgesetzten Überwachungseinrichtung Of course, the companies can on a percentage basis or according to another predetermined fee schedule for the use of the remote monitoring device 910 910 bezahlen. pay for. Falls gewünscht, kann die abgesetzte Überwachungseinrichtung If desired, the remote monitoring device 910 910 einen Vertrag abschließen, auf der Basis der Nutzung der Werkzeuge in der Einrichtung enter into an agreement, based on the use of the tools in the facility 910 910 und der Implementierung der Ergebnisse dieser Werkzeuge einen Anteil am Gewinn und/oder an den Verlusten des Betriebs zu erhalten. and the implementation of the results of these tools to get a share in the profits and / or losses of an operation.
  • [0151] [0151]
    Falls gewünscht, kann jeder der Betriebe If desired, any of the companies 900 900 bis to 903 903 die in der abgesetzten Überwachungseinrichtung the settled in the monitoring device 910 910 gespeicherten Modelle saved models 916 916 , die auf diese Betriebe anwendbar sind, aktualisieren durch Übermitteln von neuen oder aktualisierten Modellen an den Server That are applicable to these establishments, update through transmission of new or updated models to the server 912 912 unter Anwendung jedes gewünschten Kommunikationsformats wie XML, HTML usw. Außerdem kann die abgesetzte Überwachungseinrichtung using any desired communication format such as XML, HTML, etc. In addition, the remote monitoring device 910 910 generische Schablonen aufweisen für verschiedene Verarbeitungsbetriebe, Bereiche, Einheiten, Schleifen usw., die zu jedem Betrieb generic templates have for various processing plants, areas, units, grinding, etc., to any operating 900 900 bis to 903 903 über den Server from the server 912 912 heruntergeladen werden können, und diese Schablonen können in den Betrieben can be downloaded, and these templates can at the premises 900 900 bis to 903 903 geändert werden, um den tatsächlichen Arbeitsablauf dieser Betriebe zu reflektieren. be amended to reflect the actual workflow of these establishments. Die aktualisierten Modelle können dann an die abgesetzte Überwachungseinrichtung The updated models can then to the remote monitoring device 910 910 als Modelle zurückgeschickt werden, die bei der Anlagen-, Zustands- oder Prozeßüberwachung oder in den Optimierern für den Betrieb implementiert werden sollen. be returned as models to be implemented at the plant, condition or process monitor or in the optimizers for operation. Auf diese Weise können Änderungen an den Betrieben In this way, changes in the holdings 900 900 bis to 903 903 adäquat oder präzise in der abgesetzten Überwachungseinrichtung adequately or accurately in the remote monitoring device 910 910 reflektiert werden. are reflected.
  • [0152] [0152]
    Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 und andere Prozeßelemente wurden zwar so beschrieben, daß sie bevorzugt in Software implementiert sind, sie können aber in Hardware, Firmware usw. implementiert sein und können mit jedem anderen Prozessor implementiert werden, der dem Prozeßsteuersystem and other process elements have been described in such a way that they are preferably implemented in software, but they can be implemented in hardware, firmware, etc., and may be implemented by any other processor that the process control system 10 10 zugeordnet ist. is assigned. Die hier beschriebenen Elemente können daher in einer Standard-Allzweck-CPU oder auf speziell konstruierter Hardware oder Firmware implementiert sein, etwa einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung bzw. ASIC oder einer anderen festverdrahteten Einrichtung. The elements described here can therefore be implemented in a standard general purpose CPU or on specifically designed hardware or firmware, as an application specific integrated circuit or ASIC or other hard-wired device. Wenn sie als Software implementiert ist, kann die Softwareroutine in jedem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, etwa auf einer Magnetplatte, einer Laserplatte oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors, in einer Datenbank usw. Ebenso kann diese Software einem Benutzer oder einem Verarbeitungsbetrieb durch jedes bekannte oder gewünschte Lieferverfahren geliefert werden, etwa auf einer computerlesbaren Platte oder einer anderen transportfähigen Computerspeichereinrichtung oder über einen Nachrichtenkanal wie eine Telefonleitung, das Internet usw. (die als gleich oder austauschbar mit der Bereitstellung von solcher Software über ein transportfähiges Speichermedium angesehen werden). If it is implemented as software, the software routine may be stored in any computer readable memory such as on a magnetic disk, a laser disk, or other storage medium, in a RAM or ROM of a computer or processor, in a data base, etc., this software may also a user or a processing plant delivered by any known or desired delivery method, such as on a computer readable disk or other transportable computer storage device or over a communication channel such as a telephone line, the Internet, etc. (as identical or interchangeable with providing such software via a transportable storage medium be considered). Der Anlagennutzungs-Experte The Investment Usage expert 50 50 wird zwar beschrieben als möglicherweise ein regelbasierter Experte, aber andere Arten von Expertenmaschinen könnten ebenso verwendet werden, einschließlich solcher, die andere bekannte Datenfiltertechniken verwenden. is described as being possibly a rule-based expert, but other types of machinery experts could also be used, including those using other known data filtering techniques.
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Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
DE102007039170A1 *20 Aug 200726 Feb 2009Siemens AgConverter control panel for use in drive, has functional keys arranged for multiline display, where numbers of faults and/or warnings are visible as plain text and two of navigation fields are provided with close and list functionalities
Classifications
International ClassificationG05B15/02, G05B23/02
Cooperative ClassificationG05B17/02, G05B2219/32015, G05B23/0267
European ClassificationG05B23/02S6F, G05B17/02