用于提供基于角色的用戶接口的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]概括地說，本公開內(nèi)容涉及過程控制系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于提供基于角色的 用戶接口的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 過程控制系統(tǒng)（如化工、石油或其它過程中所使用的那些過程控制系統(tǒng))通常包括 一個(gè)或多個(gè)過程控制器和輸入/輸出（I/O)設(shè)備，其中所述一個(gè)或多個(gè)過程控制器和I/O設(shè) 備經(jīng)由模擬、數(shù)字或組合的模擬/數(shù)字總線來通信地耦合到至少一個(gè)主機(jī)或操作者工作站 以及一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（其可以是例如閥、閥定位器、開關(guān)和傳送器(例如，溫 度、壓力和流動(dòng)速率傳感器））執(zhí)行過程內(nèi)的過程控制功能，例如打開或關(guān)閉閥以及測(cè)量過 程控制參數(shù)。過程控制器接收對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所做出的過程測(cè)量進(jìn)行指示的信號(hào)，并且然后對(duì) 該信息進(jìn)行處理來生成控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)控制例程、做出其它過程控制決策以及發(fā)起過程 控制系統(tǒng)警報(bào)。以此方式，過程控制器可以經(jīng)由通信地耦合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的總線和/或其它通信 鏈路，使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備來執(zhí)行和協(xié)調(diào)控制策略。
[0003] 可以使來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制器的過程信息可用于包括由操作者工作站（例如，基 于處理器的系統(tǒng))執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用（即，軟件例程、程序等等）的系統(tǒng)，以使得操作者 能夠執(zhí)行關(guān)于過程的期望功能，例如，查看過程的當(dāng)前狀態(tài)(例如，經(jīng)由圖形用戶接口）、改 變過程控制例程的設(shè)置、對(duì)過程進(jìn)行評(píng)估、修改過程的操作（例如，經(jīng)由視覺對(duì)象圖）、查看 由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和/或過程控制器生成的警報(bào)、模擬過程的操作以便對(duì)人員進(jìn)行訓(xùn)練和/或?qū)^ 程進(jìn)行評(píng)估等等。許多過程控制系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用站。通常，使用經(jīng)由局域網(wǎng) (LAN)通信地耦合到控制器、操作者工作站和過程控制系統(tǒng)內(nèi)的其它系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)、工 作站等等來實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用站。
[0004] 在一些已知的過程控制系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)操作終端和/或應(yīng)用站可以執(zhí)行一個(gè) 或多個(gè)軟件應(yīng)用，其中一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用在過程控制系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行活動(dòng)管理功能、維護(hù)管 理功能、虛擬控制功能、診斷功能、實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、與安全相關(guān)的功能、配置功能等等。此外， 一些已知的過程控制系統(tǒng)提供了包括圖形用戶接口的一個(gè)或多個(gè)操作終端和/或應(yīng)用站， 其中圖形用戶接口顯示過程控制信息，包括由過程內(nèi)的控制器或設(shè)備生成的警報(bào)、過程變 量的值、與過程相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量參數(shù)的值、過程故障檢測(cè)信息和/或過程狀態(tài)信息。
[0005] 對(duì)于一些已知的過程控制系統(tǒng)，與過程控制相關(guān)的應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用包括 用戶接口功能，以使得應(yīng)用能夠直接地與例如操作者站的操作系統(tǒng)(例如，基于Windows的 操作系統(tǒng))或者終端(其向過程控制系統(tǒng)提供圖形接口）進(jìn)行交互。因此，在這些系統(tǒng)中，各 種應(yīng)用以及特別是這些應(yīng)用的圖形用戶接口部分直接地并且獨(dú)立地(例如，獨(dú)立于其它應(yīng) 用）與操作者站的操作系統(tǒng)進(jìn)行交互。對(duì)這些相對(duì)獨(dú)立的圖形接口（例如，顯示或窗口）的管 理是復(fù)雜的，這是由于這些顯示中的每個(gè)顯示在不同的時(shí)間可以提供不同類型的信息（例 如，圖形信息、文本信息、趨勢(shì)、警報(bào)等等）。此外，不同的人員會(huì)不同地評(píng)價(jià)經(jīng)由圖形接口所 顯示的信息。例如，針對(duì)診斷管理應(yīng)用的圖形接口可能顯示對(duì)于用戶來說不可用的信息，從 而導(dǎo)致過度復(fù)雜的顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] -般而言，用于開發(fā)、監(jiān)控、操作過程控制環(huán)境以及與其它方式與過程控制環(huán)境進(jìn) 行交互的軟件系統(tǒng)向各種用戶提供了依賴于角色的用戶接口視圖。具體而言，軟件系統(tǒng)可 以根據(jù)用戶在對(duì)應(yīng)組織中的角色（"組織角色"或者簡(jiǎn)稱"角色"）來過濾和組織工程工具和 信息，其中角色可以是生產(chǎn)管理者、維護(hù)管理者、控制系統(tǒng)工程師、或者電氣和儀表工程師， 僅舉一些例子。更一般地，組織角色可以與用戶被預(yù)期具有的職責(zé)、訪問和其它特權(quán)、安全 許可、技術(shù)等的任意適當(dāng)?shù)募舷鄬?duì)應(yīng)。軟件系統(tǒng)然后可以在視圖中向用戶提供經(jīng)過濾的 信息和工具選擇，其中視圖包括例如某個(gè)用戶接口屏幕、用戶接口屏幕的若干個(gè)生成、同時(shí) 顯示的一組相關(guān)的用戶接口屏幕等等。因此，具有不同組織角色的兩個(gè)用戶在登錄時(shí)可能 看到軟件應(yīng)用、庫、資產(chǎn)、數(shù)據(jù)樹等的不同選擇和/或排列。此外，隨著這些用戶在相應(yīng)視圖 內(nèi)做出選擇和調(diào)用功能，計(jì)算環(huán)境可以繼續(xù)根據(jù)用戶的角色來過濾和組織信息。因此，用戶 可以更迅速地找到相關(guān)信息，以有助于采取適當(dāng)?shù)募m正動(dòng)作、執(zhí)行分析以及減少潛在的人 為錯(cuò)誤，其中人為錯(cuò)誤與必須在針對(duì)他們的工作角色/任務(wù)的相關(guān)信息和不重要的數(shù)據(jù)之 間進(jìn)行分辨的認(rèn)知過載(或壓力）相關(guān)聯(lián)。在生產(chǎn)工廠環(huán)境的情況下，這種節(jié)省的時(shí)間和人 為錯(cuò)誤的減少經(jīng)常能夠在由于錯(cuò)誤引起的停產(chǎn)（因工廠關(guān)閉或產(chǎn)品不滿足規(guī)范而導(dǎo)致停 產(chǎn))方面節(jié)省客戶數(shù)百萬美元。在極端的情況下，人為錯(cuò)誤可以導(dǎo)致工廠人員的受傷或損失 或者對(duì)昂貴的過程設(shè)備的損傷。
[0007] 依賴于角色的視圖可以包括任意適當(dāng)數(shù)量的用戶接口屏幕，其中用戶接口屏幕具 有諸如以下信息：（i)可視化內(nèi)容，其包括過程顯示、儀表盤、各種面板、機(jī)器視圖等等，（ii) 邏輯顯示，其描繪了控制模塊、階段、配方、計(jì)算、功能等等，（iii)指令或"知識(shí)"顯示，其包 括標(biāo)準(zhǔn)操作過程、設(shè)備手冊(cè)、材料處理節(jié)點(diǎn)、環(huán)路圖等等，（iv)業(yè)務(wù)信息顯示，其示出了訂 單、設(shè)備跟蹤、材料消耗、電氣消耗等等，（v)系統(tǒng)健康顯示，其包括設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備告 警、振動(dòng)數(shù)據(jù)等等，以及(vi)輸入/輸出（I/O)顯示，其示出了 I/O設(shè)備和信號(hào)。舉一個(gè)例子， 當(dāng)控制系統(tǒng)工程師登錄時(shí)，軟件系統(tǒng)可以生成過程顯示和儀表盤作為可視化內(nèi)容的一部 分，生成控制模塊、階段、計(jì)算和功能作為邏輯顯示的一部分，生成環(huán)路圖作為知識(shí)顯示的 一部分等等。另一方面，當(dāng)電氣和儀表工程師登錄時(shí)，軟件系統(tǒng)可以生成設(shè)備儀表盤作為可 視化內(nèi)容的一部分，生成運(yùn)算作為邏輯的一部分，并且生成設(shè)備手冊(cè)作為知識(shí)顯示的一部 分。當(dāng)依賴于角色的視圖包括多個(gè)屏幕時(shí)，在屏幕之間的導(dǎo)航也可以是依賴于角色的：因 此，例如如果計(jì)算環(huán)境向過程控制工程師以及電氣和儀表工程師二者顯示設(shè)備狀態(tài)，則軟 件系統(tǒng)可以向電氣和儀表工程師提供鏈接(例如，工具欄中的按鈕、下拉菜單中的選項(xiàng)、在 設(shè)備單元旁顯示的圖標(biāo))以直接地導(dǎo)航到設(shè)備跟蹤，而不向過程控制工程師提供該鏈接。
[0008] 為了生成依賴于角色的視圖，軟件系統(tǒng)可以將功能和數(shù)據(jù)組織成層，并且將這些 層映射到用戶角色，其中，每一層包括來自各個(gè)源(數(shù)據(jù)庫、報(bào)告實(shí)時(shí)信號(hào)的設(shè)備、操作者輸 入等等）的信息集合。層到依賴于用戶的視圖的映射可以是特定于每個(gè)軟件應(yīng)用(其操作成 軟件系統(tǒng)的相應(yīng)組件或操作成整個(gè)軟件系統(tǒng)）的。在示例性的實(shí)現(xiàn)方式中，軟件系統(tǒng)從數(shù)據(jù) 庫獲取用戶的角色，針對(duì)所選擇的使用相應(yīng)配置文件的軟件應(yīng)用來識(shí)別被映射至用戶角色 的信息層，以及生成依賴于角色的視圖。由于可以以任意期望的級(jí)別數(shù)量來定義組織內(nèi)的 角色，因此軟件系統(tǒng)可以對(duì)多個(gè)功能和數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加以生成某一視圖。例如，取決于維護(hù) 管理者所負(fù)責(zé)的技術(shù)領(lǐng)域，該維護(hù)管理者的角色可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)子角色。通常，角色定義可 以包括任意數(shù)量的層。可以允許用戶進(jìn)一步配置其視圖，并且在一些情況下，可以允許覆寫 層到其依賴于角色的視圖的映射。
[0009] 這些技術(shù)的示例性實(shí)施例包括本文所公開的用于提供基于角色的用戶接口的方 法和系統(tǒng)。一種示例性的系統(tǒng)包括顯示設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)處理器，其中顯示設(shè)備用于顯示 用戶接口。所述一個(gè)或多個(gè)處理器在會(huì)話期間接收針對(duì)過程控制系統(tǒng)中的對(duì)象的對(duì)象信 息;基于所述會(huì)話來確定用戶角色;基于所述用戶角色來確定所述對(duì)象信息是否是合格信 息；以及當(dāng)所述對(duì)象信息是合格信息時(shí)，經(jīng)由所述用戶接口來顯示所述對(duì)象信息。
[0010] 另一個(gè)示例性的實(shí)施例是一種方法，所述方法包括:顯示用戶接口；在會(huì)話期間接 收與過程控制系統(tǒng)中的對(duì)象相關(guān)聯(lián)的對(duì)象信息；以及基于所述會(huì)話來確定用戶角色。所述 方法還包括:基于所述用戶角色來確定所述對(duì)象信息是否是合格信息；以及當(dāng)所述對(duì)象信 息是合格信息時(shí)，經(jīng)由所述用戶接口來顯示所述對(duì)象信息。
【附圖說明】
[0011] 圖1是對(duì)示例性的過程控制系統(tǒng)和工作站的示意說明，其中基于角色的用戶接口 可以實(shí)現(xiàn)為用于開發(fā)、監(jiān)控、操作過程控制系統(tǒng)或者以其它方式與過程控制系統(tǒng)進(jìn)行交互 的軟件系統(tǒng)的一部分。
[0012]圖2示出了實(shí)現(xiàn)圖1的工作站的示例性方式。
[0013] 圖3示出了可以在圖1的工作站中實(shí)現(xiàn)的、示例性的基于角色的呈現(xiàn)接口。
[0014] 圖4-圖7示出了基于角色的呈現(xiàn)接口的其它例子。
[0015] 圖8是用于實(shí)現(xiàn)圖1和圖2的示例性工作站的示例性過程的流程圖。
[0016] 圖9是示例性的處理器平臺(tái)的示意圖，其中示例性的處理器平臺(tái)可以用于和/或被 編程為實(shí)現(xiàn)圖8的示例性過程和/或更一般地實(shí)現(xiàn)圖1和圖2的示例性工作站。
[0017] 圖10是根據(jù)以資產(chǎn)為中心的視角來組織的示例性的分層菜單的圖，其中可以經(jīng)由 圖1的工作站來顯示示例性的分層菜單。
[0018] 圖11是根據(jù)以邏輯為中心的視角來組織的示例性的分層菜單的圖，其中可以經(jīng)由 圖1的工作站來顯示示例性的分層菜單。
[0019] 圖12是與過程控制系統(tǒng)相關(guān)的信息簇到若干個(gè)組織角色的示例性映射的圖。
[0020]圖13是在與圖1的過程控制系統(tǒng)相關(guān)的信息簇之間的、示例性的特定于角色的導(dǎo) 航路徑的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]雖然下面描述了示例性的方法和裝置，其中除了其它組件以外還包括在硬件上執(zhí) 行的軟件和/或固件，但是應(yīng)當(dāng)要注意的是，這些例子僅是說明性的并且不應(yīng)當(dāng)被視為是限 制性的。例如，預(yù)期可以專門地用硬件、專門地用軟件或者用硬件和軟件的任意組合來體現(xiàn) 硬件、軟件和固件組件中的任意或所有硬件、軟件和固件組件。因此，雖然下面描述了示例 性的方法和裝置，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易意識(shí)到，所提供的例子不是實(shí)現(xiàn)這些方 法和裝置的僅有方式。
[0022] 與過程控制系統(tǒng)/環(huán)境相關(guān)的示例性信息類型
[0023]在一些已知的系統(tǒng)中，跨越應(yīng)用和環(huán)境以多種不同的方式來呈現(xiàn)與過程控制系統(tǒng) 相關(guān)的信息。例如，在工程環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用可以以狀態(tài)指示疊加或者針對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)中的 每個(gè)節(jié)點(diǎn)類型的定制的可視化內(nèi)容的形式來呈現(xiàn)診斷信息。節(jié)點(diǎn)是與另一個(gè)設(shè)備處于有線 和/或無線通信的對(duì)象或設(shè)備。例如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、交換機(jī)、防火墻等等都可以被視為節(jié)點(diǎn)。在 工程環(huán)境中運(yùn)行的第二種、不同的應(yīng)用可以以模塊圖上的狀態(tài)圖標(biāo)的形式來示出控制完整 性診斷信息。工程環(huán)境是經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)軟件接口來呈現(xiàn)信息的軟件環(huán)境。此外，上面提到的這些 不同應(yīng)用中的每個(gè)應(yīng)用可以包括不同級(jí)別的信息，這些信息對(duì)特定的用戶可能有用或者可 能沒有用。例如，負(fù)責(zé)維護(hù)工廠中的資產(chǎn)(例如，諸如閥之類的智能設(shè)備)的維護(hù)技術(shù)人員可 能對(duì)關(guān)于資產(chǎn)的非常詳細(xì)的信息(例如，診斷參數(shù)、維護(hù)歷史等等)感興趣。操作者可能主要 關(guān)心資產(chǎn)(例如，閥）是否開啟或關(guān)閉，以及有多少產(chǎn)品正在通過閥?？刂葡到y(tǒng)工程師可以間 接地監(jiān)控閥，以便根據(jù)來自資產(chǎn)的信號(hào)來確定資產(chǎn)是否對(duì)工程師的控制策略或邏輯產(chǎn)生負(fù) 面影響。例如，控制系統(tǒng)工程師可以選擇不顯示關(guān)于閥的信息，但是仍然被告知閥狀態(tài)的改 變。
[0024] 除了其它的信息類型以外，本公開內(nèi)容的軟件系統(tǒng)還可以呈現(xiàn)與對(duì)象(其可以與 能夠呈現(xiàn)給用戶的過程的任意方面相對(duì)應(yīng))相關(guān)的信息。此外，對(duì)象可以包括描述了該對(duì)象 的某些特性的一個(gè)或多個(gè)分面(facet)。對(duì)象可以具有描述該對(duì)象的任意數(shù)量的分面。例 如，過程控制對(duì)象分面可以包括對(duì)象的標(biāo)識(shí)信息(例如，對(duì)象名稱、標(biāo)簽、別名等等）、對(duì)象的 物理信息(例如，罐的建造材料、智能設(shè)備的大小等等）、關(guān)于對(duì)象的邏輯信息(例如，指令或 可執(zhí)行代碼，有時(shí)被稱為功能框或模塊）、關(guān)于對(duì)象的圖形信息(例如，使用圖標(biāo)而非邏輯來 呈現(xiàn)的過程顯示）、關(guān)于對(duì)象的輸入/輸出信息(例如，資產(chǎn)所接收到的信號(hào)等等）、關(guān)于對(duì)象 的用戶任務(wù)信息（例如，可以由用戶在對(duì)象上執(zhí)行的相關(guān)動(dòng)作等等)等等。使用對(duì)象的這些 分面，就可以對(duì)經(jīng)由用