过程控制系统中用于分批处理判优的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种过程控制系统中用于设备判优的方法和系统。该方法和系统包括从与第二区域相关联的第一资源使用者接收对与第一区域相关联的第一资源的请求，其中第一区域和第二区域是不同的。该方法和系统自动地判定第一资源是否可由第一资源使用者使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及过程控制系统，更具体地说，涉及分批处理判优。
技术介绍
在当今社会由于计算机已经变得日益重要，因此在过程控制系统中计算机具有重 要的意义。过程控制系统控制并监控阀、致动器、变送器、流量计以及其他过程控制和监控 设备的操作。制造厂和其他生产工厂通常用于制造各种各样的产品。过程控制系统，例如由德 克萨斯州，奥斯汀的艾默生过程管理公司(Emerson Process Management)，LLP提供的那 些过程控制系统，广泛地用于这些制造产品或控制过程(例如，化学制造，发电设备控制) 的制造厂和/或工厂中。过程控制系统也用于自然资源的开采过程，例如，石油和天然气钻 探和处理过程，等等。通过一个或更多过程控制系统的应用，能够实现资源开采过程的自动 化。由过程控制系统控制的另一常见制造过程是分批处理。分批处理通常包括制造物 料的处方。例如，分批处理通常用于制药和化学工业中，以制造药品和其他物质。描述分批 处理的处方通常指示如何来制造所需的物质。例如，一种特定的药品可能通过首先混合两 种化学药品，然后加热该混合物来生产。整个处方可能包含数以百计的步骤，而仅仅用于生 产一种物质。处方可以指示以何种比例使用何种材料，是否加热或冷却这些材料，以及需要 哪些设备来生产所需的物质。分批处理常常包括当执行各种处方时，管理工厂中设备的使用。管理这些系统的 复杂性使得传统上当大量的设备可能导致该过程控制系统的处理能力过载时，过程控制系 统无法全局地管理执行处方所涉及的所有设备。
技术实现思路
—般而言，制造工厂通常在逻辑上分为被称作区域的不同设备群，以便通过命令 该过程控制系统同时使用各种处方管理对大量设备的访问，从而避免了该分批控制系统处 理能力的过载。每个区域均会包括某些设备，并且经常会被指定用于某些操作。传统地，分 批控制系统仅仅是想要保护设备不会同时被同一区域内的其他设备使用。在一个实施例中，提出一种在过程控制系统中用于设备判优的方法和系统。该方 法和系统包括从与第二区域相关的第一资源使用者接收对与第一区域相关的第一资源的 请求。第二区域不同于第一区域，并自动地判定第一资源是否可由第一资源使用者使用。本专利技术能够提供各种技术上的优点。不同的实施例可能会提供所有，某些或者不 提供任何这些技术上的优点。一个技术上的优点在于能够管理跨越多个区域执行处方的设备的访问。通过允许对跨越多个区域进行访问的设备的自动管理，能够提高工厂的效率。 附图说明图1是阐释根据本专利技术一个实施例的制造工厂中过程控制系统的框图；图2是阐释根据本专利技术一个实施例的工厂和过程控制系统的更多细节的框图；图3是阐释根据本专利技术一个实施例的关于其组织机构的与该工厂相关的资源的 更多细节的框图；图4是阐释根据本专利技术一个实施例的可用于执行处方的分批的更多细节的框图；图5是阐释包括表决和表决优先权的全局设备判优部分的一个实施例的细节的 框图；和图6是阐释根据本专利技术一个实施例的工厂操作的流程图。 具体实施例方式过程控制系统常常用于各种工业中，以控制并监控该工业车间中各种设备的操 作。使用过程控制系统的一类工业车间是药品制造设备。药品制造设备使用分批处理技术， 通过逐步进行的过程，来生产大量的特定物质，例如药品。与连续的处理技术——例如那些 用于通过精练厂来控制天然气流的技术相比，分批处理技术包括一系列不连续的，有序的 步骤，例如规定生产药品的十五个单独步骤的处方。每一个步骤均要求一台或更多设备的 使用，例如加热器、传送带、贮藏罐、混合器等。某一特定的车间也可以拥有基本上并行运转的多个分批处方。举例来说，一个处 方可以要求混合桶的使用，而同时另一处方涉及存储容器中的加热。必须协调配合这些并 行的处方，以避免多个处方试图同时使用同一设备。该过程控制系统已经传统地管理设备 对于这些处方的分配，从而这些处方不会彼此相互破坏而试图同时使用同一设备，例如避 免在一种物质被加入混合桶期间，在混合桶中混入另一种物质。通常，制造工厂在逻辑上分为被称作“区域”的不同设备群，从而避免该分批控制 系统处理能力的过载。每个区域均会包括某些设备，并且经常会被指定用于某些操作。分 批控制系统仅仅是想要保护设备不会同时被同一区域内的其他设备使用。因此，如果一个 处方请求来自多个区域的设备，那么分批控制系统的操作员不得不监控正在进行的过程， 从而不会出现正在进行的不同处方同时使用单个的一台设备。至少在一个实施例中，本公开允许对跨越该车间多个区域的设备的管理。该设备 被标记为正局部地用于特定区域内，或者被标记为正全局地用于多个区域。通常，跨越多个 区域仅需要某些台设备，并且，通过将一台设备标记为是局部地使用还是全局地使用，该过 程控制系统能够跨越这些区域来管理设备，而不会由于监控大量仅用于该设备区域之内的 设备而过载。图1阐释了根据本专利技术一个实施例的集成过程控制系统。具体地说，如图1所示， 加工厂50包括过程控制系统52，一个或多个区域54，一个或多个资源56，通信网络58以及 一个或多个资源使用者60。加工厂50可以包括药品制造或生产设备，精练或其他化学处理 操作，或者其他合适的分批或连续的过程环境。在所公开的实施例中，加工厂50使用至少 一种分批处理技术。过程控制系统52可以包括硬件和/或软件，它们可操作用于控制、命令、监控、测 试、与通信网络58上的资源56进行通信和/或以别的方式使用通信网络58上的资源56。 例如，过程控制系统52可以是由德克萨斯州，奥斯汀的艾默生过程管理公司，LLP销售的 Delta V 系统。通常，过程控制系统52控制对资源56的访问，并调度资源使用者60对资 源56的使用。通信网络58支持过程控制系统52，区域54和资源使用者60之间的数据通 信，并可以通过使用以下方式来实施，单独地或以各种组合方式使用任何所需的基于总线 的和/或非基于总线的硬件，使用任何所需的硬件和/或无线通信结构，或其他合适的通信 协议，例如以太网，基础现场总线或Profibus总线协议。区域54代表加工厂50，资源56和资源使用者60的逻辑和/或物理组织机构。在 分批处理环境中，通常使用称作处方的一系列步骤来生产最终的或所需的产品。区域54通 常用于组织资源56，资源56用于执行在工厂50中使用的各种处方的步骤。区域54的组织 机构根据适当的需要，可以基于工厂50中资源56的物理位置，工厂50中资源56的逻辑组 织机构，或者资源56的物理和逻辑组织机构的组合。例如，分批处理操作可以分解为单独 的区域54，用于接收、制备、加工和装运。继续上述例子，用于药品生产过程的原料可以在接 收区域中接收，在制备区域中发生变化，在加工区域中合成和进行加工以生成目标药品，接 下来在装运区域中将目标药品进行包装和装运。区域54中的资源56可以用作不同类型终 端产品的产品零件，例如用于生产不同药品的各种设备。在一个实施例中，区域54还提供 对具有过多系统52的资源56和资源使用者60的问题的实际解决方案，以作为一个单独的 组来处理。区域54可以用于分离大规模处方的处理，从而过程控制系统52不会由于在执 行其他过程监控任务期间被请求管理大量的资源56而变慢。例如，控制系统52的处理能 力可能会由于要跨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过程控制系统中过程控制设备判优的系统，该判优系统包括：运行在第一节点并与包括第一组过程控制设备资源的第一过程控制区域相关联的第一分批执行部分，该第一分批执行部分可操作以执行所述过程控制系统中的至少一部分分批处理；运行在第二节点并与包括第二组过程控制设备资源的第二过程控制区域相关联的第二分批执行部分，该第二分批执行部分可操作以执行所述过程控制系统中的至少一部分分批处理；以及判优服务部分可操作以：维护设备资源列表，每个设备资源或者与所述第一过程控制区域相关联或者与所述第二过程控制区域相关联，使用哪个设备资源通过所述判优服务部分被判优；从所述第一分批执行部分和所述第二分批执行部分之一接收来自用户的使用特定设备资源的请求，所述设备资源或者位于所述第一过程控制区域或者位于所述第二过程控制区域中；判定所述特定设备资源是否可由用户使用；并且根据所述特定设备资源是否可用的判定，允许或否决所述特定设备资源被用户的使用。

【技术特征摘要】
US 2004-10-22 10/972,192一种过程控制系统中过程控制设备判优的系统，该判优系统包括运行在第一节点并与包括第一组过程控制设备资源的第一过程控制区域相关联的第一分批执行部分，该第一分批执行部分可操作以执行所述过程控制系统中的至少一部分分批处理；运行在第二节点并与包括第二组过程控制设备资源的第二过程控制区域相关联的第二分批执行部分，该第二分批执行部分可操作以执行所述过程控制系统中的至少一部分分批处理；以及判优服务部分可操作以维护设备资源列表，每个设备资源或者与所述第一过程控制区域相关联或者与所述第二过程控制区域相关联，使用哪个设备资源通过所述判优服务部分被判优；从所述第一分批执行部分和所述第二分批执行部分之一接收来自用户的使用特定设备资源的请求，所述设备资源或者位于所述第一过程控制区域或者位于所述第二过程控制区域中；判定所述特定设备资源是否可由用户使用；并且根据所述特定设备资源是否可用的判定，允许或否决所述特定设备资源被用户的使用。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述判优服务部分包括多个判优部分；所述多个判优部分的每一个或者用作局部判优部分或者用作全局判优部分；第一局部判优部分和第一全局判优部分的每一个在所述第一节点上运行，并且第二局部判优部分和第二全局判优部分的每一个在所述第二节点上运行。3.根据权利要求2所述的系统，其中每个设备资源或者是局部设备资源或者是全局设 备资源，并且进一步地，其中区部设备资源仅对与该局部设备资源在同一过程控制区域内 的用户可用，并且全局设备资源对与该全局设备资源在同一过程控制区域的用户以及对在 至少一个其他过程控制区域的用户可用。4.根据权利要求3所述的系统，其中每个局部判优部分对与该局部判优部分运行在的 节点在同一过程控制区域内的所有局部设备资源的使用进行判优，并且每个全局判优部分 对与该全局判优部分运行在的节点在同一过程控制区域内的所有全局设备资源的使用进 行判优。5.根据权利要求3所述的系统，其中每个局部判优部分对来自与该局部判优部分运行在的节点在同一过程控制区域的用 户的请求进行判优，所述请求对使用与该局部判优部分在同一过程控制区域内的设备资源 进行请求；并且每个全局判优部分对来自与该全局判优运行在的节点在不同过程操作区域中的用户 的请求进行判优，所述请求对使用与该全局判优部分在同一过程控制区域的设备资源进行 请求。6.根据权利要求2所述的系统，其中判定所述特定设备资源是否可由用户使用包括 通过多个全局判优部分判定所述特定设备资源是否可用。7.根据权利要求6所述的系统，其中通过多个全局判优部分判定所述特定设备资源是2否可用包括允许所述多个全局判优部分对所述特定设备资源是否可用进行表决。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述多个全局判优部分具有不同的表决。9.一种过程控制系统中过程控制设备判优的方法，该方法包括在判优部分处从分批执行部分接收来自用户的使用特定设备资源的请求，其中 第一分批执行部分运行在第一节点上并且与包括第一组过程控制设备资源的第一过 程控制区域相关联；第二分批执行部分运行在第二节点上并且与包括第二组过程控制设备资源的第二过 程控制区域相关联；特定的所请求的资源或者在所述第一组过程控制设备资源中或者在所述第二组过程 控制设备资源中，并且所述第一分批执行部分和所述第二分批执行部分的每一个可操作以执行所述过程控 制系统中的至少一部分分批处理；在所述判优部分中维护通过所述判优部分判优的设备资源的列表，每个列出的设备资 源或者与所述第一组过程控制设备资源相关联或者与所述第二组过程控制设备资源相关 联；通过所述判优部分，判决特定的所请求的设备资源是否可由用户使用； 传达特定的所请求的设备资源是否可由用户使用；以及根据通过所述判优部分对特定的所请求的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈弗雷R谢里夫，内森W培特斯，威廉G欧文，格兰特威尔逊，大卫L戴特兹，
申请(专利权)人：费舍柔斯芒特系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]