220是由诸如功能块205、207和用于功能块 205、207的连接器209的非常基本块组成的组件。
[0044] 通常，工业工厂230实际上被划分成不同区域进行管理。例如，区域是用于特定过 程的一组部件或者物理位置中的一组部件。该区域进一步被划分成单元格，为了容易识别、 引用或配置，称为单元。
[0045] 对于视为整体的图形用户接口，用于配置要在HMI屏幕上示出的图形用户接口的 部件称为部分。例如，部分是诸如数字数据部分、条形图部分、文本部分、图像部分的数据访 问部分。在另一不例中，部分是诸如标记部分和链接部分的非数据访问部分。
[0046] 根据本发明的一些实施例，部分包括至少一个输入参数和一个输出参数。根据本 发明的一些实施例，输入参数或输出参数之一是固定的且无法操纵。
[0047] 过程控制系统元素是指过程控制系统的一部分而不是全部。
[0048] 设计数据
[0049] 作为工业工厂230的设计规范的设计数据234包括过程控制系统200针对过程 232的配置的数据。设计数据234包括部件（诸如，现场装置202、204、控制逻辑206、设备 210、控制器212、功能块205、207、连接器209)的数据以及每个部件所特有的数据。
[0050] 宙义樽块
[0051] 过程控制系统200及其配置系统包括多个硬件部件和软件部件。定义模块300是 存在于存储器上的附加软件部件。定义模块300适于用在过程控制系统200中。定义模块 300适于用在在根据本发明的一些实施例的过程控制系统200的配置系统中。可选地，作为 定义模块300的实例的应用模块440是存储器上的软件部件。应用模块400是过程控制系 统200和过程控制系统200的配置系统中的至少一个的软件部件。
[0052] 图3A示出了根据本发明的一些实施例的定义模块300。定义模块300被定义为表 征工业工厂230中的过程控制系统200的部分220。
[0053] 可选地，图3B还示出了分别用于子部分、现场装置202、204和控制逻辑206的定 义模块302、304、306。在该可选方式中，根据本发明的一些实施例，定义模块300由定义模 块302、304、306组成。定义模块306是为控制逻辑206定义的。控制逻辑206由功能块 205、207以及功能块205、207之间的连接部209组成。根据本发明的一些实施例，功能块 205、207进一步在独立的定义模块中定义。
[0054] 图3C示出了根据本发明的一些实施例的定义模块300。定义模块300包括属性文 件310、控制逻辑定义文件320和数据定义文件330之一。根据本发明的一些实施例，定义 模块300还包括多个控制逻辑定义文件320、多个数据定义文件330。根据本发明的一些实 施例，每种类型的多个文件（即，控制逻辑定义文件320和数据定义文件330)存储在独立 的定义文件中。
[0055] 基于与部分220相关的设计数据234来配置定义模块300。定义模块300可重新 用于相同或不同的工业工厂230中的类似部分222、224、226、228。这减少了不必要的用于 为不同部分222、224、226、228定义类似的定义模块的重复任务。
[0056] 根据本发明的一些实施例，定义模块300是基于部分的类型来配置的。在示例中， 基于通用设计数据234为通用部分配置定义模块300。不具有限制的通用设计数据234独 立于过程控制系统200。然后通过利用针对部分220的设计数据234更新定义模块300来 为部分220定义该定义模块300。示例是利用针对部分220的设计数据234来例示定义模 块 300。
[0057] 有利地，利用通用设计数据234来生成定义模块300并稍后利用实际设计数据234 来更新定义模块300。这改善了过程控制系统200的配置的便利性。
[0058] 属件f件
[0059] 属性文件310包括定义模块300的模块属性。属性文件310用于搜索和识别定义 模块300的用户和用法。属性的示例是对于定义模块300而言唯一的标识符、修改定义模 块300所需的访问许可、利于定义模块300的外部搜索的至少一个关键字以及用作指示最 近更新或安排下一次维护的参考的最后修改日期。
[0060] 添加到定义模块300的属性文件310中的附加属性包括与部分220相关的信息。 添加到属性文件310的信息的示例是用于操作以及监视部分220的HMI终端218的HMI屏 幕217设置、控制逻辑信息（诸如，部分220的源代码、版本、大小、时间戳、固件版本、设置、 修订历史、物理位置）、网络信息（诸如，部分220的介质、速度、硬件和软件接口设置、外部 连接终端、固件信息）、部分220的逻辑和物理连接信息、部分220使用的模拟模型、工厂信 息（诸如，部分220的管道和仪表示图的版本编号、过程流程图）。
[0061] 根据本发明的一些实施例，存在用于定义模块300的多个属性文件310。多个属性 文件310中的每一个针对不同属性以在修改部分220时改善准备定义模块300的便利性。
[0062] 在一个示例中，HMI屏幕217显示在针对部分220以及相应地针对子部分现场装 置202的一个或多个HMI终端218上。当HMI屏幕217随着部分220的过程条件或用户偏 好而变化时，在HMI终端218上显示多个HMI屏幕217。针对HMI屏幕217的每次变化的 每个HMI屏幕217设置在单独的属性文件310中。这改善了确定HMI屏幕217是否与部分 220的过程条件或用户偏好相关的便利性。
[0063] 棹制逻辑宙义f件
[0064] 控制逻辑定义文件320包括针对部分220的控制逻辑定义322、警报定义326中的 一个。控制逻辑定义322由作为针对输入-输出（I/O)信号的过程算法的控制逻辑206组 成。来自现场装置202的输入信号被定义为应用于针对控制逻辑206的控制逻辑定义322， 其被定义为生成至现场装置204的输出信号。I/O信号的示例是过程变量，诸如从传感器 202接收到的值以及传送至控制阀204的值。过程变量是存在对其的测量的变量，诸如温 度、压力、馈电信号、流速、化学成分、重量、位置和速度。
[0065] 当控制逻辑206从外部源可获得或者引入时，附加的控制逻辑定义322包括在控 制逻辑定义文件320中。这对于包括被引入至定义模块300的任何格式的控制逻辑定义 322是便利的。
[0066] 根据一些实施例，控制逻辑定义文件320包括针对部分220的警报定义文件326。 类似地，警报定义326由对于来自子部分（即，现场装置202、204)的输入-输出（I/O)信 号的警报控制逻辑或算法组成。例如，基于来自现场装置202的输入信号或者至现场装置 204的输出信号（诸如，在预定义范围之外的I/O信号）来启动警报。进一步改进定义模 块300以提供警报管理功能而不使用另一警报通知工具。与使用单独的独立警报管理工具 相比，配置并维护具有警报管理功能的过程控制系统200的资源进一步改进了与设计数据 234的一致性。
[0067] 除了控制逻辑定义322外，在控制逻辑定义文件320中定义了针对子部分（即， 现场装置202、204)的参数设置324(未示出）值，以及在警报定义文件中定义了警报设置 325(未示出）值。参数设置324值包括但不限于标签名称、标签注释、范围。
[0068] 调整参数
[0069] 控制逻辑定义322中的过程算法还包括调整参数。调整参数是在控制逻辑206 中为了控制过程232而生成并应用的变量。使用具有用于控制逻辑的以下通用算法的比 例-积分-微分（PID)控制器的不例：
[0071] 其中，
[0072] Kp:比例增益，调整参数
[0073] Μ只分增益，调整参数
[0074] Kd:微分增益，调整参数
[0075] e:误差=设置点-过程变量
[0076] t :时间或瞬时时间（当前）
[0077] T :积分的变量，取从时间0到当前t的值
[0078] 在上述用于PID控制器的控制逻辑中，Kp Ud是调整参数的示例。过程控制系统 领域的技术人员应理解，存在正处理控制逻辑的功能块中所生成的其他调整参数。
[0079] 调整参数包括警报设置点。警报设置点是在警报定义326中为了在过程控制系统 200中进行警报管理而定义的调整参数。
[0080] 调整参数的示例使用是为了在第一次使用定义模块300时调整过程232。在控制 逻辑206的功能块205、207中生成调整参数，即功能块数据项。因而，调整参数仅在过程控 制系统200操作时可用。当第一次调整需要调整参数时，使用默认值或用户输入值。
[0081] 在配置定义模块300期间，在针对部分220的控制逻辑206中定义固定值以实现 所需的特定功能。根据本发明的一些实施例，固定值是设计值、初始值或用户定义值。固定 值的示例使用是在过程控制系统200的运行时间（执行）期间。在控制逻辑206的调整阶 段期间分配固定值。
[0082] 在过程控制系统200操作期间，取回在功能块中生成的当前值以与固定值进行比 较。该比较用于监控或控制过程232。这在向定义模块300提供调整参数（即，固定值）时 提高了用户在操作和设置过程控制系统200期间的效率。不需要依赖用户的经验或者查找 固定值的参考源。另外，当确定当前值是用于调整控制逻辑206的优选值时，将在功能块中 所生成的当前值存储作为更新后的固定值。
[0083] 诸如生成管理器500的转换器工具对定义模块300中的控制逻辑定义322进行转 换以控制程序或控制数据510。控制数据510被传送至或加载至过程控制系统200中的控 制器212,并且对于不同的过程232或工业工厂230而言是不同的。控制器212执行控制 数据510,以读取用以控制工业工厂230的定义。
[0084] 在一个示例中，针对部分220配置控制逻辑定义文件320。用于控制器212的控制 逻辑206封装在功能块205、207中。控制器212读取控制数据510中的控制逻辑206,识别 输入过程变量，执行功能块205、207中的算法以生成输出过程变量，并且识别输出过程变 量的目的地。目的地的示例是另一控制器、现场装置。在一些示例中，控制逻辑206接收输 入参数（诸如，来自现场装置202的过程变量或者来自HMI终端218的用户输入）以应用 于用于处理的过程算法并且生成输出参数以控制现场装置204。在一些示例中，控制逻辑 206具有预定义的输入参数。现场装置204的行为取决于输入参数和过程算法。
[0085] 具有针对部分220、222、224、226、228所配置的控制逻辑206的定义模块300独立 于物理绑定或者针对部分220、222、224、226、228的控制逻辑206向控制器212的分配。为 了说明，使用图2B和图2C中的示例，在定义模块300中被标识为"FCS0101"的控制器212 中定义部分220、222、224、226、228的控制逻辑206。在图2B中的第一分配中，部分220、 222、224、226、228的控制逻辑206被分配给控制器212 "FCS0101"。在图2C中的可选的 第二分配中，部分220、222、224的控制逻辑206被分配给第一控制器212 "FCS0101"，部分 226、228的控制逻辑206被分配给第二控制器213(未示出）"FCS0102"。部分220、222、 224、226、228中的控制逻辑206对于两种类型的分配都是有效的。
[0086] 根据本发明的一些实施例，控制逻辑定义文件320包括以下中的任一个：针对部 分220、子部分（即，现场装置202, 204)、控制逻辑206的控制逻辑定义322、警报定义326、 参数设置324和警报设置325。在包括诸如路由器、集线器或交换机的网络装置208 (未示 出）的部分220的示例性实施例中，包括针对网络装置208的控制逻辑定义322、警报定义 326、参数设置324或警报设置325。
[0087] 典型的工业工厂230包括由不同供应商提供的现场装置202、204。以供应商特定 格式为部分220和子部分（即，现场装置202、204)准备控制逻辑定义322、警报定义326。 可选地，基于工业标准来以通用格式准备控制逻辑定义322。
[0088] 根据本发明的一些实施例，当控制逻辑定义文件320是文件夹时，控制逻辑定义 文件320参考定义模块330中的用于存储上述内容的