操作员经由用户接口13经由工厂的空间现实图形表示来监控过程，并导航到过程工厂的层级结构的上下文中过程工厂的表示的不同区域。在图1所示的示例性过程控制监控系统中，这种图形显示应用30驻留在工作站14内。然而，图形显示应用30可以存储于其它工作站14中且在其中执行，或者在以任何期望方式(包括以任何无线方式)通信连接到总线31的其它计算机中。
[0041]再次参考图1，数据库12可以存储配置数据，其包括:装备数据(例如工厂内的装备单元列表和装备层级)、与工厂的各个区域相关的管理信息、装备单元与工厂区域的关联、装备的层级分解、现场设备数据(例如每个现场设备的位置数据)，现场设备与多件装备的关联、以及其它配置数据。另外，应该注意的是，数据库12可以是单独的服务器或一组服务器，或者如果过程工厂控制监控网络10足够小，则数据库12可以简单地实现为工作站14中的一个的文件系统的专用过程服务部分。重要的是，系统10可以在数据库12中存储从现场设备15-22收集的当前和历史过程变量值，或者由图形显示应用30生成的过程变量数据，用于例如生成和向操作员显示图形趋势符号。
[0042]通常，操作员可以运行或执行图形显示应用30，以在操作期间或在模拟环境中实现图形趋势符号并在过程工厂的图形表示中显示图形趋势符号。图形显示应用30可以针对特定过程变量从数据库12取回或接收过程变量信息，以生成过程变量数据和过程变量趋势数据。图形显示应用可以使用这些过程变量数据和过程变量趋势数据来生成图形趋势符号，并在过程工厂的图形表示中进行显示。
[0043]如图2所示，例如，图形显示应用30向操作员呈现示例性屏幕截图50，其包括工厂组件的图形表示，在该情况下是在视口 52和导航窗格54中显示的原油单元53。所显示的原油单元图形表示53仅描绘了过程工厂的整个图形表示(即，整个P&ID)的一部分，并仅具体描绘了过程工厂的原油单元(例如，标记为“原油单元I”)内包含的装备。如图2所示，图形显示应用可以显示原油单元图形表示53，以包括工厂内的原油单元的空间现实布局(例如，P&ID)，其包括组成原油单元的诸如加热器56、蒸馏塔58、脱盐器60等的装备的图形现实描绘。图形显示应用可以显示每件所显示的装备，以包括每件装备的现实描绘、标识符标签以及任何管道、连接等，其可以将每件装备耦合到其它多件装备或其它流入/流出源，例如燃油、燃气、水源等。例如，加热器56包括加热器和标识符标签“H-138”的现实描绘，同时表明与加热器56相关联的输入和输出，例如蒸汽管57的入口、燃油管59的入口、燃油管63的入口以及原油管65的出口。图形显示应用可以在视口 52中显示原油单元53的图形表示，来也包括用于每件装备的具体或关键过程变量信息。例如，如图2所示，图形显示应用30为与加热器56相关联的若干过程变量显示过程变量数据，例如入口压力、出口压力以及原油温度(下文将更详细讨论)。
[0044]如图2所示，导航窗格54允许操作员有效导航到整个过程工厂61或其它过程工厂的图形表示中的图形趋势符号，同时向操作员提供反应过程工厂的实际层级结构的层级框架或结构内的上下文。特别地，导航窗格54可以在过程工厂61的整体表示的上下文中或与其相关地允许操作员快速识别在视口 52中当前显示的过程工厂的区域或部分。此外，导航窗格54可以向操作员清楚地提供一些或全部可能的位置导航选项，以用于有效地导航到过程工厂的表示的不同区域，而不管过程工厂的表示的不同区域的层级级别。有利地，图形显示应用30可以恒定且一致地相对于屏幕截图50中的视口 52在相同位置显示导航窗格54，以向操作员提供在过程工厂的表示中的可预测且有效的导航。
[0045]在图2中，导航窗格54可以呈现过程工厂61并且与过程工厂61 —起呈现在过程工厂61的层级结构中相关联的单元和装备。特别地，导航窗格54包括单元选择区域62，其包括一个或多个单元选择器图标66、68、70，在该例子中，其分别被标记为“原油单元1”、“原油单元2”和“原油单元3”。导航窗格54还包括装备选择区域64，其可以包括一个或多个装备选择器图标72-82，所述图标对应于实际工厂中具体的装备。响应于接收到选择一个单元选择器图标，例如“原油单元I”单元选择器图标66，图形显示应用30可以填充装备选择区域64中的一个或多个装备选择器图标72-82，其对应于与所选单元相关联或包含于所选单元中的一件或多件装备。例如，如图2所示，图形显示应用30显示与所选的“原油单元I”单元选择器图标66相关联的所有装备，其包括“脱盐器”装备选择器图标72、“存储槽”装备选择器图标74、“塔”装备选择器图标76、“馏出物接收器”装备选择器图标80以及“加热器”装备选择器图标82。当然，过程控制监控系统10的导航窗格54可以包括任意数量的层级级别以及选择区域，而不限于包括单元和装备的两个层级级别。类似地，例如，响应于接收到选择“原油单元2”单元选择器图标68，图形显示应用30用与新选择的单元相关联或包含于新选择的单元的装备选择器图标(未示出)填充装备选择区域64。
[0046]作为例子，图2A示出了与过程控制系统(例如，图1的示例性过程控制系统10)的至少一部分相关联的不例性导航窗格2600。所述不例性导航窗格2600包括多个导航按钮 2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618，其被分组或安排到分离的列 2620、2622、2624 中。每个导航按钮 2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616、2618 对应于过程控制系统的特定组件(例如，工厂、区域、单元、装备模块、控制模块等)。每列2620、2622、2624对应于过程控制系统的组件的层级中不同的级别，因此包含与对应于每列2620、2622、2624的层级级别的组件相关联的导航按钮2602、2604、2606、2608、2610、2612、2614、2616,2618ο在图示的例子中，组件的较高或较上级别(例如，父母组件)朝向左边，而较低级别(例如，孩子组件或子组件)朝向右边。例如，在图2Α的图示例子中，左手列2620对应于过程控制系统的层级的工厂级别，并包括标记为“德州工厂”的单个导航按钮2602，其对应于过程控制系统中单个工厂。在图示例子的层级中向下一级别(对应于中间列2622)是单元级别，其包含分别标记为“原油单元1”、“原油单元2”和“原油单元3”的导航按钮2604、2606、2608，其对应于过程控制系统的工厂内的三个过程单元。在示例性层级中向下一级别(以及在列2624中示例性导航窗格2600中呈现的底部级别)是装备模块级别，其包含分别标记为“存储槽”、“脱盐器”、“加热器”、“塔”和“馏出物接收器”的导航按钮2610、2612、2614、2616、2618，其对应于过程控制系统的五个过程模块。在一些例子中，导航窗格2600可以包括更多列来表示过程控制系统层级中的其它级别(例如，装备模块级别和/或控制模块级别)。
[0047]在图示的例子中，在图示例子中的每列2620、2622、2624对应于与层级中的共同的父母组件相关联的孩子组件的单个分支。也就是，与在示例性导航窗格2600中示出的层级中的较低级别相关联的导航按钮对应于如下的组件:其为在紧接对应较低级别之上的级别中的导航按钮中的一个所表示的组件中的一个中包含的组件的子集。例如，右手级别列2624中的导航按钮2610、2612、2614、2616、2618可以对应于全部与过程控制系统中相同过程单元相关联的过程模块(例如，与中间列2622中的导航按钮2604相关联的第一原油过程单元)。类似地，在中间列2622中三个导航按钮2604、2606、2608中的每一个可以对应于全部与相同工厂相关联的过程单元(例如，与在左手列2620中的导航按钮2602相关联的工厂)。因此，虽然与导航按钮2606、2608相关联的原油过程单元可以具有多个子组件(例如，多个装备和/或控制模块)，但这些并没有被图2A中示出的导航窗格2600中的导航按钮所表示出，因为它们在除了所示层级分支外的层级分支内。在图示的例子中，在任意给定时间在导航窗格2600中显示的层级的每个级别的特定分支可以基于过程控制系统的当前视图(例如，在P&ID显示区域302中的当前过程图304)。
[0048]例如，如果当前正在查看(与导航按钮2604相关联的第一原油过程单元的)与导航按钮2614相关联的加热器模块，则显示从顶部级别(例如，与导航按钮2602相关联的工厂)向下到与加热器模块相关联的级别的分支中的所有导航按钮。如图示例子所示，还显示了层级的每个级别处的兄弟组件(例如，直接从层级上一级别的相同父母组件分支的组件)。在一些例子中，对应于当前正在(例如，经由P&ID显示区域302)查看的具体组件的导航按钮在图形上与其它导航按钮区分开来。例如，如图2A所示，当操作员正在查看P&ID，寻找工厂的第一单元的加热器模块时，对应于加热器模块的导航按钮2614具有唯一的视觉特性(例如，不同图案)以将其与剩余的导航按钮区分开。虽然图示例子示出了具有唯一图案的导航按钮2614，但可以可选地使用任意其它视觉区别特性(例如，阴影、颜色、形状、大小、轮廓、方向、符号、记号、边框、闪光、加亮等)。另外或可选地，从层级的顶部级别(例如，工厂)向下到正被查看的具体组件(例如，区域、单元、模块等)的直接路径或线中的每个导航按钮在图形上被改变以与其它导航按钮区别。例如，导航按钮2602、2604、2614包括粗边框；然而可以可选地使用任意其它视觉可识别的特性。以这种方式，操作员可以快速确定他们正在查看什么以及其与过程控制系统中的其它组件和导航窗格2600中的其它导航按钮如何相关。
[0049]优选地，图形显示应用30可以表明通过例如对所选的单元选择器图标(例如，“原油单元I”单元选择器图标66)以及如图2所示的装备选择区域64的背景加阴影而选择图2的单元选择器图标66-70，来表明装备选择器图标72-82与所选的单元选择器图标66相关联。类似地，图2B示出了与图2A的示例性导航窗格2600中呈现的示例性过程控制系统的相同部分相关联的另一示例性导航窗格2700。示例性导航窗格2700类似于示例性导航窗格2600，除了层级中的每个分支(包括与导航按钮2602相关联的工厂)放置在单独的标签2702、2704、2706、2708中。因此，在图示例子中，与层级的直接线中的每个组件相关联的标签2702、2704、2706、2708被放在前视图中，并以粗轮廓加亮和/或以其它方式图形化地识别出。从视觉上(例如，经由阴影、颜色、图案、加亮、轮廓、闪光等)区分与视口 52(例如，与加热器模块相关联的导航按钮2614)的当前视图(例如，图形表示53)相关联的图2B中的导航按钮。以这种方式，操作员能从视觉上相对于过程控制系统的剩余部分识别在视口 52中显示的当前视图的上下文。另外，标签2702、2708的轮廓用于图形化地表示三个原油过程单元(由导航按钮2604、2606、2608表示)中的每一个是工厂(由导航按钮2602表示)中的子组件，以及五个过程模块(由导航按钮2610、2612、2614、2616、2618表示)中的每一个是第一原油过程单元(由导航按钮2604表示)中的子组件。
[0050]图2C示出了与图2、2A和/或2B的示例性过程控制系统的相同部分相关联的另一示例性导航窗格2800。然而，不像其它示例性导航窗格，示例性导航窗格2800包括上方横幅2802，其具有标题2804用于识别在导航窗格(例如，德州工厂)中呈现的过程控制系统的顶部级别。这样，在图2C的图示例子中，左手列2806对应于层级的单元级别，并且包括导航按钮2604、2606、2608 ;中间列2808对应于层级的区域级别，且包括导航按钮2610、2612、2614、2616、2618。示例性导航窗格2800的右手列2810包括对应于层级中向下一级别的组件(例如，装备和/或控制模块)的导航按钮2812、2814、2816。在一些例子中，每列2806,2808,2810可能具有可调整的宽度，以负责与层级的对应级别相关联的更多或更少的组件。另外或可选地，列2806、2808、2810可以包括比在任一时间所示的更多的导航按钮，但是可以通过使用对应的滚动条2818来查看。示例性导航窗格2800类似于或等同于图2的示例性导航窗格54，除了导航窗格2800显示了额外的细节并对应于经由视口 52显示的加热器模块，而不是经由如图2中示出的视口 52显示的原油过程单元53的图形表示。
[0051]在图示的例子中，在示例性导航窗格2800中呈现的特定较高级别组件中包含的较低级别组件由标记2820(例如，三角形或箭头)识别，所述标记2820位于对应于向下指向与当前查看的组件相关联的导航按钮的层级中的组件的直接线的每个较高级别导航按钮旁边。例如，导航按钮2604旁边的标记2820表明在较低级别中显示的所有导航按钮(例如，在列2808中的导航按钮2610、2612、2614、2616、2618以及在列2810中的导航按钮2812、2814、2816)对应于过程控制系统的第一原油过程单元中的子组件(S卩，与导航按钮2604相关联的上方组件)。类似地，导航按钮2614旁边的标记2820表明导航按钮2812、2814、2816对应于加热器模块中的组件(即，与导航按钮2614相关联的上方组件)。另外或可选地，从层级的顶部级别向下到当前查看组件的组件的直接路径还可以通过改变沿着直接路径的对应导航按钮的外观来表示(例如，通过改变对应导航按钮的阴影、颜色、图案、亮度、轮廓等，类似于以上结合图2A所述的)。此外，如结合图2A和2B的，在图2C中与视口 52的当前视图(例如，图形表示53)相关联的导航按钮(例如，与加热器模块相关联的导航按钮2614)被从视觉上区别开来(例如，经由唯一的阴影、图案、颜色、形状、大小、轮廓、方向、符号、记号、闪光、加亮等)。当然，可以采用表明装备选择器图标72-82和装备选择区域54与所选的单元选择器图标66相关联的任意适当方式，例如在所选的单元选择器图标(未示出)中显示的每个装备选择器图标中显示相同的符号指示符(例如，在选择器图标的上方角处注上星号等)，等等。
[0052]如将在下文详细描述的，选择(例如，经由鼠标点击)任意一个导航按钮可以改变过程控制系统的当前视图(例如，视口 52中的图形表示53)，以对应于所选择的组件。以这种方式，除了向操作员提供关于相对于其它组件的当前视图以及组件的警报状态的情境感知，示例性导航窗格2800还使得操作员能够快速导航到过程控制系统的任意组件并提出对应的P&ID和/或其它信息用于进一步的分析。在其它例子中，选择(例如，经由鼠标点击)一个导航按钮可以不立即改变过程图304到所选择的组件，而仅在导航窗格中给出所选择组件的预览。例如，操作员可以正在查看图2C所示的示例性导航窗格2800，并想要知道在对应于过程控制系统的第三原油过程单元的导航按钮2608的警报摘要图标2626中表示的单个警报的源。为此，操作员可以选择左手列2806的导航按钮2608，来然后更新剩余列2808、2810以示出与第三原油过程单元的子组件相关联的导航按钮，如图2D所示。也就是说，当选择图2C的示例性导航窗格2800中的导航按钮2608时，在导航按钮2608旁边显示出标记2820，以表明中间列2808已经重新填充新的导航按钮2902、2904、2906、2908、2910，其对应于过程控制系统的第三原油过程单元中的组件。然后，当选择导航按钮2904(表示为基于警报摘要图标2626的警报的源或位置)时，右手列将重新填充导航按钮2912、2914、2916，并且另一标记2820将显示在导航按钮2904旁边，以表明在第三列2810中的导航按钮2912、2914、2916对应于导航按钮2904所呈现的脱盐器模块中的子组件。
[0053]虽然图2C和2D中示出的示例性导航窗格2800之间的列2806、2808、2810的内容不同，但是在一些例子中，图2D的导航窗格2800是第三原油过程单元的脱盐器模块的预览，从而第一原油过程单元的加热器模块的P&ID将保持在图形表示53的显示器上。在一些例子中，导航到导航窗格2800中的预览显示器可以通过以第一方式(例如，鼠标单击)选择对应的导航按钮来完成，并且实际上导航到过程工厂的新部分(例如，具有不同的图形表示53)可以通过以不同的第二方式(例如，鼠标双击)选择对应的导航按钮来完成。
[0054]如上所述，图2D的导航按钮2608、2904旁边的标记2820和/或图2D的导航按钮2608、2904的区别外观(例如，基于阴影、颜色、图案、边框、记号等)表明当前正在显示的每列2806、2808、2810中导航按钮的关系(例如，层级的分支和/或路径)。然而，当示出预览导航窗格(例如，图2D的导航窗格2800)时，可以隐藏对应于实际正显不在图形表不53中的特定组件的导航按钮(例如，图2C的导航按钮2614)。因此，如图2D的示例性导航窗格2800中所示，可以在对应于与在图形表示53中当前查看的组件相关联的过程控制系统的层级的分支的导航按钮旁边示出单独的标记2918。另外，标记2918在外观(例如，基于颜色、图案、轮廓、形状、记号等)上可以不同于上述标记2820，以区分标记2820、2918的目的。在一些例子中，标记2918的唯一视觉特性可以对应于与对应于图形表示53的组件相关联的导航按钮(例如，图2C的导航按钮2614)的视觉区别特征(例如，颜色、图案、阴影、加亮、边框等)。
[0055]如图2C和2D所示，上方横幅2802包括