用于批处理过程的精简批处理显示技术的制作方法

专利名称：用于批处理过程的精简批处理显示技术的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及过程控制网络，尤其涉及一种获取和显示有关在过程 设备内实施的批处理过程的信息的批处理显示引擎。
背景技术：
过程控制网络——如那些用于化学、石油或其他过程的过程控制网络一 _ 一般包括集中式过程控制器，过程控制器与 一 个或多个现场设备通信连 接，现场设备可能是阀定位器、开关、传感器(例如温度传感器、压力传感 器及流率传感器)等等。这些现场设备可以在过程设备中执行物理控制功能 (比如开启或关闭阀)、可以在过程设备中进行测量以用于控制过程设备的 操作、或可以在过程设备内执行任何其他需要的功能。过程控制器在过去是 通过一条或多条模拟信号线或模拟总线连接到现场设备，模拟信号线或模拟总线可以将(例如)4-20mA的信号传送到现场设备和从现场设备传送(例 如)4-20mA的信号。然而，在过去的大约数十年间，过程控制行业已经开 发了许多标准、开放、数字或数字及模拟混合通信协议，比如Foundation FIELDBUS (基金会现场总线)(此后称"Fieldbus，，)协议、HART (可 寻址远程传感器高速通道)协议、PROFIBUS (过程现场总线)协议、 WORLDFIP (工厂仪表世界协议)、Device-Net (设备网)协议及CAN (控制器局域网络)协议，这些协议可以用于实施控制器与现场设备之间的 通信。 一般而言，过程控制器接收指示由一个或多个现场设备进行的测量的 信号及/或其他与过程设备有关的信息，并使用这些信息来实施一个典型地 复杂的控制例程，以及产生控制信号并通过信号线或总线传送至现场设备， 从而控制过程设备的操作。 某些类别的过程控制网络——如那些用于批处理过程的过程控制网络 _一典型地包括多组重复设备，而其中每组设备设计有相同或相似的硬件， 这些硬件在过程设备中发挥实质上相同的功能。因此，举例而言， 一家小甜 饼制造厂可能有多组搅拌设备、多组烘焙设备及多组包装设备，而一些或所 有单 一搅拌机能够与 一 些或所有烘焙设备及包装设备同时地操作，而且能够 连接，以同一些或所有烘焙设备及包装设备连续地操作。在这种系统中，典 型使用相同的通用控制算法或例程来控制任何特定组合的重复设备的操作， 以制造相同产品(按特定的批处理处方指定)。典型地，每个这种批处理控 制程序按顺序执行许多不同的步骤或阶段，在开始第二阶段之前完成第 一 阶 段及以此类推。因此，以上述小甜饼制造厂为例，批处理控制程序运行一个 第 一程序或阶段来控制搅拌设备，然后运行一个第二程序来开动烘焙设备来 处理搅拌设备制造的产品，接着再运行一个第三程序来控制包装设备以包装 烘焙设备制造的产品，其中每一 步骤花费 一 定限度的时间。因此， 一般而言，批处理过程涉及使用一部或多部设备使原料经过加工 步骤，以生产"批处理，，的产品。聚氯乙烯的制备是一个以工业规模实施的 批处理过程的例子，其中聚氯乙烯是通过聚合小得多的氯乙烯分子或是使小 得多的氯乙烯分子结合。这个过程的完成需要通过几个步骤，包括以氯乙烯、 溶剂及聚合促进剂的混合物将批处理反应器装填到适当水平，加热反应器中 的混合物，冷却批处理生成物以及通过清除残留的原料来净化批处理生成 物。聚氯乙烯的生产只不过是批处理过程的一个例子，而批处理过程一般上有许多不同类别，包括那些用于产品制造、销售及检测的批处理过程，以及 涉及非产品使用的批处理过程。---个专注于过程控制问题的国际组织——已经公布的 一 个批处理控制标准的标题为"批处理控制第1部分模型及术语(Batch Control Part 1: Models and Terminology )，，，而且常被称为ISA S88.01-1995标准或它的其 中一个更新版本(在此称为"S88标准")。S88标准定义用于自动化批处
理过程的设备模型及程序，并定义某些术语，以用于称谓这些模型及其元件。 例如，S88标准定义"批处理过程"为通过利用一部或多部设备使多量的输 入材料在限定时期内经过有序集合的加工活动导致生产限定数量的材料的过程。作为另一例子， 一个"批处理"被S88标准定义为正在由一个批处理 过程的一个单一执行生产的材料，或已经由一个批处理过程的一个单一执行 生产的材料。批处理过程设备(例如可控制元件，如阀、发热器、搅拌器等等)是在 批处理过程或批处理运行进行时根据预定程序操作，以完成一个批处理。所 有这些批处理加工设备在此被同义地称为设备、设备模块、加工设备及/或 物理元件。操作这些物理元件的程序经常被S88标准称为"程序模型"。根 据S88标准，程序模型结构成程序的递阶层次，其中最高级别包含较低级别 中的每个级别，次最高级别包含其下的级别中的每个级别，以及以此类推。 本发明特别感兴趣的S88程序模型的级别包括(降序排列)"程序"、"单 元程序，，、"操作"及"阶段"。术语"程序元件"或"批处理子程序"在 此用于称谓S88程序模型的这些级别的任何具体化或实施，或用于称谓批处 理程序集合的任何其他递阶定义。如以上所述，感兴趣的最高级别S88程序元件被称为程序，而程序是由 一个或多个单元程序构成。每个单元程序是由一个或多个操作构成或可以由 一个或多个操作构成，而每个操作是由一个或多个阶段构成。此外，所述所述S88程序模型及在此提及的程序元件原意在于提供广义、标准化的模 型，用于描述自动化批处理过程控制中所遵守的程序，而这些元件并不限于 所述S88程序模型所定义的四个程序元件。批处理的不同程序元件实际上一般实施为计算机程序，这些计算机程序 由数据处理装置(包括个人计算机、工作站及可编程控制器)执行，并在这 些数据处理装置内执行。典型程序元件的执行导致所述数据处理装置产生电 气输出或光输出，所述数据处理装置可以用于控制物理元件，控制所述物理
元件的典型方法是通过局域网或广域网将所述数据处理装置的输出直接地 或间接地连接到所述物理元件。程序元件通过调用对至少 一个物理元件的 "基本控制"，执行受指定任务或相关任务。这种控制典型地专用于建立或 维持所述物理元件的特定期望状态。基本控制将会包括(例如)在存储仓元 件中开始或维持材料流、加热在聚氯乙烯反应器元件中的原料、等等。实际 上，所述程序模型的较低级别(也就是阶段)执行与所述实际物理元件之间 的实际通信，从而调用或执行基本控制。所述程序模型的较高级别实质上是 摘要，其用于改善所述程序模型以及所述物理模型的组织和结构。此外，许多批处理系统使用状态机模型为逻辑构造，以描述批处理过程 或活动的状态。所述状态机模型描述或定义许多过程状态，连同促成这些状 态之间的转换的动作。过程的状态机模型之所以处于某特定状态，被认为是 由于其在较早时转换为该状态。在特定事件发生或特定状况被传感到时，所 述状态机模型转换为另一状态，对应于所述特定事件或传感状况。状态机模 型是对定义及实施批处理过程的程序元件的操作很有用的技术。特别是，定 义及实施为状态机的程序元件在(例如)与其相关的状态机从旧状态转换为 新状态时开始动作。当然，所述S88标准是根据标准状态机模型来准许程序元件的定义及实 施。虽然所述S88标准并未强制要求这个方式，但这个方式已经在过程控制 行业中广泛地被采用，以使得不同的供应商的产品之间能够有高度的互操作 性。 一个目前的根据状态机模型来定义及实施程序元件的所述S88标准商用 应用程序，是由Emerson Process Management (艾默生过程管理有限公司) 制造的DeltaV Batch产品。在DeltaVTM Batch中，服务器程序或批处理执 行器程序在执行多种程序元件的数据处理装置上运行。所述服务器程序或批 处理执行器程序根据一个或多个状态机模型来协调程序元件的执行，使得程 序、相应单元程序、相应操作及相应阶段由所述服务器程序按它们各自的相 应步骤排序。此外，批处理项目执行程序可以与用户界面同时使用，以设立 将在厂房使用厂房设备运行的一组多个批处理过程或批处理运行。无论如
何，在实施特定批处理运行或特定批处理过程时，如在所述服务器程序起动 一阶段时，所述阶段将所述起动要求传输到可编程控制器内的阶段逻辑界 面。所述可编程控制器接着为所述阶段执行所述实际状态逻辑或控制例程， 并通过向所述过程设备传输，提供所需要的过程控制。应该理解，有必要搜集代表组成批处理运行项的过程的历史事件的数 据。这些历史数据对于(例如)确定品质控制中的趋势或确定在所述批处理 过程中使用的设备在什么时候需要维修可能有用。许多类别的数据潜在地对 检测批处理过程的品质或进展有用。这种数据源的其中一种是由所述批处理 过程中的多个数据点在所述批处理进行时产生的连续数据。数据点是这些连 续数据的单一源，其反映所述批处理过程的某个控制值或其他状况或测量。 例如，由传感器测量的某特定材料流水平或某温度可以是一个这种数据点。 控制阀的现时调整、抽取样本的时间等等可以是其他数据点。每个这种数据续的数据值流。所有这些在批处理进行时产生的连续数据的聚集，经常由批 处理系统记录保存。这些日志记录通常包括一个时间戳和一个现时值，连同 所述数据点的其他识别信息，比如用于识别所述数据的来源的标记符。另 一 类别的、对检测批处理过程的品质或进展有用的数据是事件信息， 其涉及或包括描述所述批处理过程在所述程序模型的执行方面的信息。例 如，描述特定阶段或特定操作、所述程序模型的单元程序或程序的开始及结 束时间的批处理事件构成事件信息。事件信息也包括过程事件，包括由所述 批处理过程的所述物理元件或由操作员产生的信息。明确地说，过程的每个 设备模块、单元等等可以产生过程事件，这些过程事件指示特定阶段的起动、 停止或运行中的一个或多个特定活动(即执行特定的基本控制动作)。所述 过程设备识别的告警及事件条件是过程事件的进一 步例子。过程事件也可以 包括在所述批处理过程的操作时发生的、有关更换操作员的信息。最有用的是将这些不同形式的事件信息及连续数据结合，以向所述批处理过程的用户提供这些信息的全面和易于理解的陈述。然而，目前可用于报过程的品质及进展的工具离这种结合还远。用户一般需要使用多种 不相交工具、人工地执行所述结合。此外，目前的解决方案在有限的范围内 提供这种结合，用户需要提供有效、详细的配置信息，以容许所述报告程序 使所述多种类别和来源的事件信息及连续数据相互关联。例如，许多目前用 于批处理的工具从所述批处理过程搜集连续数据，而其他工具则向用户提供 烦瑣的界面以用于查找感兴趣数据的特定部分。例如，用户可以使用分度工 具来定义过滤器或触发器，以用于查找涉及所述批处理过程中的特定事件或 程序的俘获数据。所述过滤器或触发器(例如)可以是如定义涉及特定阶段 的执行的数据的开始或结束时间一样简单。在有些实例中，所述定义可能更 复杂，需要用户确定其他识别对应于特定程序元件的数据的参数。一般上，使用这些工具，用户必须人工地提供配置信息，以定义所述批 处理过程中的感兴趣事件。这些信息的存取及配置经常使用户需要进行复杂 的作业，要求用户在涉及感兴趣事件和有关这些感兴趣事件的信息的可能特 性方面具备可观的知识。此外，不论为使数据与程序事件发生联系而对所述 过滤器进行定义的复杂性，为使数据与批处理事件发生联系而对这些过滤器 进行定义的过程在很大程度上是一种人工过程。实质上，使用这些工具，用 户必须输入识别特定事件的配置数据及与该事件有关的连续数据的特定部 分。这种人工过程易于出现错误，以至事件信息与相关的连续数据之间的关 系可能被不正确地确定。此外，这些工具要求用户对所存储的数据的结构有 充分的认识，并且使用户必须负责为产生所述数据之间的有意义的关系，以 用于这些数据的显示。虽然目前的技术的查询能力可能颇为可观，但在存取 数据方面，这些技术提供的能力一般只不过是比关系数据库的"前端"稍多。 这种关系数据库管理系统查询操作还是需要用户了解所存储的数据的多种 元件之间的关系，以及根据这些关系创建有意义的查询，以用于显示需要的 数据。许多目前的批处理工具的另一问题，出现在向用户显示过程及批处理事件信息方面。批处理历史数据库程序是一种搜集及向用户显示涉及批处理系统的批处理事件信息的系统。然而，目前的批处理历史数据库程序一般根据 所述连续数据产生表格式及文字报告，或最多是产生简单的所述连续数据的 元件的线性趋势图。因此，在向用户显示数据方面，批处理系统目前的批处 理历史数据库装置提供的灵活性有限。例如，很难从目前的历史数据库程序 的表格式及文字显示洞悉批处理事件或过程事件与连续数据之间的关系。在1999年4月29日提交、公开为英国GB 2,353,616号专利、标题为 "Methods and Structure for Batch Processing Event History Processing and Viewing"(批处理事件历史数据处理及显示)的美国09/302,687号专利申 请(其公开在此通过引用明确地被并入本发明)公开一种批处理显示系统， 这种系统使用户能够更容易查看涉及所述多种批处理程序元件或事件的连 续批处理数据。明确地说，这个专利描述一个视图客户端过程，该过程容许 用户在查看得自批处理历史数据执行器的事件信息及批处理的所述多个事 件之间的关系方面有充分的灵活性。 一般而言，所述视图客户端使用甘特图 (Gantt chart)以图形方式显示所述事件信息，以表示批处理及相关的程序 递阶事件。所述图形用户界面也容许用户选择这样显示的事件，以"向下钻 取，，及查看构成所述选择事件的、较低级别的递阶事件。递阶较低的、包含 所述选择事件的文字及表格式表达，也在所述图形的甘特图(Gantt chart) 表达的下方以文字及表格格式显示。这种批处理视图使得用户能够以使存入 数据点的连续数据与相关的事件信息发生联系的方式图形地查看存入数据 点的连续数据。然而，即使是这样，所述批处理的^L图也在甘特图(Gantt chart)中显示，这可能使得用户难以理解整个批处理过程或使得用户难以采取对其有用或有意义的方式来查看整个批处理过程。因此，可以理解，为了查看批处理正在进行的操作，不可能在任何特定 时间拍摄所述批处理过程的筒单快照并向用户显示该数据，这是由于所述批 处理过程有多种不同程序元件，这些程序元件可以在不同时间使用不同的设 定点、设置等等，在厂房内的不同设备上运行。相反地，为了查看批处理运 行，用户必须检测及分析在多个不同时间得自所述批处理、涉及所述批处理
的程序事件的数据(即与所述批处理有关的子程序及子过程)，从而能够理 解所述批处理运行的操作。虽然多种批处理数据典型地是在所述批处理运行 的操作进行时被自动地釆集及存储，但不同类别的数据一般是由不同的子系 统采集，而且其实可以存储在不同的数据库。这个事实使得操作员难以全面 地查看任何特定的批处理过程。例如，数据——比如告警数据以及从所述批 处理过程中的实际现场设备(如传感器、阀等等)获取的传感器测量数据一 一典型地是在历史数据库中存储为时戳数据，而且这些数据一般可以根据其 被采集的时间从所述历史数据库获取。然而，不同的数据库，比如与所述批 处理执行器例程有关的数据库，可以存储批处理运行的开始时间及结束时间 以及所述批处理运行中的多种不同子程序或程序元件。虽然如此，用户或操作员能够以精筒的方式(例如以不需要用户滚动及 查看在所述批处理的操作进行时采集的大量原始数据的方式)轻易地查看批 处理的操作，可能很重要，而且在有些情况下可能是非常重要的。在许多情 况下，需要迅速及轻易地检视批处理，以便确定某已知批处理是否偏离标准， 比如由"黄金批处理"定义的标准。目前，这个问题的解决方案要求用户监 测涉及在批处理运行时釆集的某些过程变量的数据，并要求用户绘制这些批 处理参数对标准的图，以了解所述批处理过程是否真实地根据常规程序执 行，或所述批处理过程是否已经偏离而使得所述批处理的输出差劣，或所述 批处理过程的操作是否指示其不再正确地运行。发明内容一种用于过程设备的过程控制系统内的数据采集及显示应用程序提供用户界面，该用户界面容许用户在不需要执行大量的人工数据处理的情况下迅速及轻易地检视特定批处理过程或批处理运行、比较各别的批处理运行及/或确定所述特定批处理运行是否偏离标准。明确地说，所述用户界面提供或创建批处理的精筒图形表达，图形表达图解许多不同类别的批处理相关数据之间的关系，这种方式使得用户能够轻易地查看或了解所述批处理运行的
操作，不论是查看单独的批处理运行的操作或是对所述批处理运行的操作与 其他一个或多个批处理运行的操作进行比较。一般而言，所述精筒批处理视图包括许多图形层次，这些图形层次在显操作的信息，每个所述层次的时间相互同步。如果需要，所述精简批处理视 图的 一 个基本层次可以描述或指示所述批处理从开始或起动时间到结束或 解除时间的持续时间，而所述批处理过程的所述程序元件、步骤或阶段的不同方面，比如那些由所述S88标准确定的方面，可以以一个或多个附加的层次图解。此外，告警、警戒、事件等等以及其他信息可以置于一个或多个附 加的层次，而所述多个层次可以在一起显示，以提供所述批处理的精筒图形 视图。如果需要，所述精简图形视图可以包括适用于特定类别的批处理过程或 特定批处理配方的批量签名。这种批量签名可以开发为许多不同批处理运行 的数学或统计表达，其显示(例如)所述多种程序元件的平均或预计开始及 /或结束时间、与在所述批处理运行时发生的多个事件、告警等等有关的统 计时间等等。如果需要，可以使用来自实际批处理运行、来自模拟批处理运 行或来自两者的数据的一个或多个统计测量来开发所述批量签名。


图1为一部分框图/部分原理图，图示一个过程控制网络的一个部分， 包括可以用于创建及显示精简批处理视图的一个批处理数据采集及显示应用程序；图2为一框图，图示一个计算机网络，该网络包括在过程设备中用于实 施多个批处理的一个批处理执行器应用程序；图3为一框图，图示一个批处理历史数据存入及报告系统，该系统包括 用于创建及显示精筒批处理视图的 一个批处理事件历史数据库；图4为一个由图1的所述批处理数据采集及显示应用程序产生的第一范
例屏幕显示，其描绘某特定批处理过程的一个范例精简批处理视图；图5为一个由图l的所述批处理数据采集及显示应用程序产生的第二范例屏幕显示，其描绘一个屏幕，该屏幕使得能够对批处理过程的不同批处理运行的多个精简批处理视图进行比较；图6为一个由图l的所述批处理数据采集及显示应用程序产生的范例屏 幕显示，其描绘一个从批处理过程的多个批处理运行采集的批处理数据产生 的统计批量签名；以及图7为一个由图l的所述批处理数据采集及显示应用程序产生的范例屏 幕显示，其描绘所述精简批处理视图中的时间折叠的使用。
具体实施方式
现在参看图1， 一个过程设备控制网络10包括一个过程控制器12，该 过程控制器12通过(例如) 一个局域网(LAN) 15连接到多个工作站14， 其在一实例中可能是以太网通信连接。所述控制器12也通过一个或多个输 入/输出(I/O)设备(图中未显示)及一组通信线及/或一总线18连接到一 过程设备(以参考数字16总称)内的装置或设备。所述控制器12可能是由 Emerson Process Management (艾默生过程管理有限公司)出售的DeltaV Batch控制器，其能够与控制元件通信，比如与现场设备和分布遍及所述过 程设备16的现场设备内的功能块通信，以执行一个或多个过程控制例程， 从而实施需要的对所述过程设备16的控制。这些过程控制例程可以是连续 的过程控制例程，但将在此被描述为批处理过程控制例程或程序。所述工作 站14 (例如可以是个人计算机、服务器等等)可以由一名或多名工程师或 操作员或其他用户用于设计及执行由所述控制器12执行的一个或多个过 程控制例程、与所述控制器12通信以下载这些过程控制例程、在所述过程 设备16的操作进行时接收及显示有关所述过程设备16的信息以及另外与由 (例如)所述控制器12执行的过程控制例程相互作用。此外， 一个历史数 据库19可以连接到所述局域网(LAN) 15,而且可以自动地以任何已知或
期望方式采集及存储在所述设备16内产生的数据，包括在所述控制器12内、所述现场设备内、甚至是所述工作站14内产生的数据。每个所述工作站14包括一个存储器20,该存储器20存储应用程序(比 如配置设计应用程序)以及存储数据(比如与所述过程设备16的配置有关 的配置数据)。每个所迷工作站14也包括一个处理器21，该处理器21执 行一个或多个应用程序；除了别的功能以外，这些应用程序使用户能够设计 过程控制例程(比如批处理控制例程)及将这些过程控制例程下载到所述控 制器12。同样地，所述控制器12包括一个存储器22，该存储器22存储用 于控制所述过程设备16的配置数据及过程控制例程；所述控制器12也包括 一个处理器24，该处理器24执行所述过程控制例程以实施过程控制策略。 如果所述控制器12是一个DeltaV Batch控制器，则其可以与所述工作站14 上的一个或多个应用程序一同向用户提供所述控制器12内的过程控制例程 的图形描绘，以图解所述过程控制例程内的控制元件，以及为使这些控制元 件提供对所述过程设备16的控制而釆用的配置方式。在图1所示的范例过程设备控制网络10中，所述控制器12通过所述总 线18与两组同样地配置的设备通信连接，每组设备包括一个在此称为反应 器Ol (R1)或反应器02(R2)的反应器单元、 一个在此称为过滤器Ol (Fl) 或过滤器02(F2)的过滤器单元以及一个在此称为干燥器01 (Dl)或干燥 器02(D2)的干燥器单元。反应器Ol (Rl)包括一个反应器容器100;两 个输入阀101及102,输入阀101及102的连接使得它们可以控制乂人(例如) 一个高位槽(图中未显示)将流体提供到所述反应器容器100的流体输入管 道；以及一个输出阀103,输出阀103的连接使得它可以控制通过一个输出 管道从所述反应器容器IOO输出的流体流。 一个设备105(其可以是传感器， 比如温度传感器、压力传感器、流位计；或其他设备，比如电加热器或蒸汽 加热器)装在所述反应器容器100内或装于接近所述反应器容器100处。所 述反应器01通过所述阀103连接到带有过滤设备110的过滤器01，而过滤 器01接着连接到带有干燥设备120的所述干燥器01。同样地，第二组设备 包括所述反应器02,反应器02包括一个反应器容器200、两个输出阀201 及202以及一个设备205。所述反应器02连接到带有过滤设备210的过滤 器02,而过滤器02接着连接到带有干燥设备220的所述干燥器02。所述过 滤设备110及210以及所述干燥设备120及220可以有附加的与其相关的控 制元件(比如加热器、输送带及同类物)、传感器等等。如果需要(虽然图 中未显示)，所述过滤器01及过滤器02中的每个过滤器可以物理地连接到 所述反应器01及反应器02中的每个反应器，而所述干燥器单元干燥器01 及干燥器02中的每个干燥器可以连接到所述过滤器单元过滤器01及过滤器 02中的每个过滤器，使得使用一个反应器、 一个过滤器及一个干燥器的批 处理运行可以使用图l所示的设备的任何结合。如图1所示，所述控制器12通过所述总线18通信连接到所述阀 101-103、 201-203，通信连接到所述设备105及205，通信连接到所述过滤 器110及210,及通信连接到所述干燥器120及220 (以及通信连接到与其 有关的其他设备)，以控制这些元件(可以是单元、现场设备等等)的操作， 从而执行涉及这些元件的一个或多个操作。这些操作可以包括(例如)装填 所述反应器容器或干燥器、加热所述反应器或干燥器内的材料、倾泄所述反 应器容器或干燥器、清洗所述反应器容器或干燥器、操作过滤器等等。当然， 所述控制器12可以通过附加的总线、通过专用的通信线(比如4-20 mA线、 HART通信线等等)连接到所述过程设备16内的元件。图1所示的阀、传感器及其他设备可以是任何符合要求的类别或种类的 设备，例如包括Fieldbus现场设备、标准4-20 mA现场设备、HART现场设 备等等，而且可以使用任何已知或期望的通信协议(比如Fieldbus协议、 HART协议、4-20 mA模拟协议等等)与所述控制器12通信。此外，其他 类别的设备可以以任何期望方式连接到所述控制器12及由所述控制器12以 任何期望方式控制。此外，其他控制器可以通过(例如)以太网通信线15 连接到所述控制器12及连接到所述工作站14,以控制其他与所述过程设备 16有关的设备或区域，而且这些附加控制器的操作可以以任何期望或已知 方式与图1所示的所述控制器12的操作协调。一般而言，图1所示的过程控制系统可以用于实施批处理过程，其中(例 如)其中一个工作站14执行一个批处理执行应用程序，这个应用程序实施 而且可能协调所述过程设备16内的不同的批处理运行。这种批处理执行引擎30被图解为存储在图1所示的工作站14a内，可以理解，所述批处理执 行引擎30可以在其他工作站14内存储或执行，或以任何期望方式(包括以 任何无线方式)在其他通信连接到所述总线15或通信连接到所述总线18的 计算机内存储或执行。同样地，如果需要，所述批处理执行引擎30可以划 分为多个元件或与在所述过程设备16中的不同计算机或工作站内存储及执 行的多个元件发生联系。所述批处理执行引擎30 —般上是一个高级别控制例程，而且可以包括 "批处理项目执行经理"(一般称谓)，所述批处理项目执行经理使用户能 够指定在所述过程设备内执行的多个批处理运行，并设置使得多个不同的批作。所述批处理执行引擎30也可以包括批处理执行器例程或应用程序，所 述批处理执行器例程或应用程序实施并检查由所述项目执行经理指定的不 同批处理运行。每个这种批处理运行指令一个或多个程序、单元程序、操作、 阶段及批处理的其他子部的操作，而其中每个都是或可能是在一个单一单元 上操作的子例程或过程，比如在其中一个所述反应器单元、其中一个过滤器 单元、其中一个干燥器单元、或所述过程设备16内的其他设备上操作的子 例程或过程。在这个例子中，每个单元程序(一般是在其中一个工作站14 上运行的一个批处理运行的一部分)可以执行一系列的操作，而每个操作可 以在一个物理单元上执行一个或多个阶段。适用于本讨论，所述术语"阶段"、 "操作"、"单元程序"及"程序"指的是这些由所述S88标准定义的程序 元件；因此，"阶段，，是在一个单元上执行的一个最低级别的动作或步骤， 而且典型地是在其中一个所述控制器12上实施或执行；"操作"是在所述 单元上执行某特定功能的一组阶段，而且典型地是通过命令所述控制器12 内的一系列阶段在其中一个所述工作站14上实施或"^丸行；而"单元程序" 是一系列的在一个单一单元上执行的一个或多个操作，而且典型地是作为一 组操作命令在其中一个工作站14上实施。同样地，"程序，，是可以在(例 如)所述过程设备16内的不同物理单元上执行的一组单元程序。因此，任 何程序可以包括一个或多个单元程序，而任何单元程序可以包括一个或多个 阶段及/或一个或多个操作。照这样，每个批处理过程执行因生产产品(比 如食品、药物等等)而需要的不同的步骤或阶段(例如单元程序)。为了实施单一批处理的不同程序、单元程序、操作及阶段，批处理过程 使用配方(一般称谓)，配方指定需执行的步骤、与所述步骤有关的数量及 时间以及所述步骤的顺序。配方的步骤可能包括(例如)以适当的材料或成 分装填反应器容器、搅拌所述反应器容器内的材料、在某时间长度内加热所 述反应器容器内的材料到某个温度、倒空所述反应器容器、然后清洗所述反 应器容器以准备另一批处理、运行过滤器以过滤反应器的输出、然后运行干 燥器以干燥在所述反应器容器内产生的产品。与不同单元有关的所述系列的 步骤中的每个步骤定义所述批处理的单元程序，而所述批处理过程将为这些 单元程序中的每个单元程序执行不同的控制算法。当然，不同的配方的特定 材料、材料数量、加热温度及时间等等可能不同，因此，视正在制造或生产 的产品及正在采用的配方而定，这些参数可以因不同批处理运而改变。本领域的普通工程技术人员将可以理解， 一个通用批处理过程的相同的 阶段、操作、单元程序及程序可以在相同时间或不同时间在图l所示的不同 反应器单元上实施成不同的实际批处理过程或批处理运行的部分。此外，由 于图1所示的不同反应器单元一般包括相同数目和相同类别的设备(即它们 属于相同的单元类)， 一特定阶段的相同的通用阶段控制例程可以用于控制 所述不同反应器单元中的每个反应器单元，但这个通用阶段控制例程必须被 修改，以便能够控制与所述不同反应器单元有关的不同硬件或设备。例如， 为了为反应器01实施装填阶段(其中所述反应器被装填)， 一装填控制例 程将在某个时间长度内开启所述输入阀101及102中的一个或两个输入阀，
例如开启输入阀直到流位计105检测到所述容器100已满。然而，可以仅仅通过将所述输入阀的指定从所述阀101或102改变为所述阀201或202,或 通过将所述流位计的指定^v所述流位计105改变为所述流位计205,实施此 一相同的控制例程于反应器02的装填阶段。当然，与批处理运行的一般操 作有关的逻辑已经广为人知，在此将不作进一步描述。再参看图1, 一个或多个所述工作站14也可以存储及实施一个批处理 显示应用程序(BDA) 32，该批处理显示应用程序(BDA) 32与一个或多 个所述控制器12、所述历史数据库19及所述批处理执行引擎30共面，以 采集批处理数据及在显示设备(比如计算机屏幕、打印机等等)上为用户提 供显示，以精简及易于理解的方式说明一个或多个批处理运行的操作。虽然 只是图1的所述工作站14a被图解为包括一个批处理显示应用程序(BDA) 32，但其他所述工作站14以及其他连接到所述局域网(LAN) 15的计算机 或其中一个所述工作站14也可以存储及实施批处理显示应用程序(BDA) 32。同样地，实施所述批处理显示应用程序(BDAs) 32的所述计算才几可以 通过固定连接或无线连接(或两者的结合)、连接到所述过程控制系统10， 而且可以包括诸如膝上型计算机、手携式设备(如个人数据助理、蜂窝式便 携式无线电话等设备)或任何其他便携式或非便携式计算机等设备。本领域 的普通工程技术人员将可以理解，虽然在此描述的批处理显示适用于使用反 应器单元、过滤器单元或干燥器单元的批处理(比如图1所示的那些批处 理)，显示例程还可以用于图解说明其他期望的、用于执行任何其他期望批 处理过程运行的设备的操作。图2为一框图，图示一个已知客户/服务器网络40，该客户/服务器网络 40可以用于过程控制系统，以实施多个批处理执行引擎，而且如果需要， 可以实施多个批处理显示应用程序(BDA) 32。明确地说，所述网络40包 括一组客户计算机或节点42和一组服务器计算机或节点44，这些客户计算 机或节点42和服务器计算机或节点44通过总线或其他通信网络46连接， 所述总线或其他通信网络46可以用于使得能够在过程设备内实施一个或多
个批处理例程及/或批处理显示应用程序。 一般上，图2所示的批处理网络 结构形式是典型双层的基于客户/服务器的设计，其中所述客户节点42向所述服务器节点44提供指令或信息，而所述服务器节点44接着在过程设备(图 2中未显示)内执行实际批处理。所述客户节点42 —般包括一个或多个操 作员界面应用程序，所述操作员界面应用程序使用户能够使用任何期望的适 用于过程设备的策略在所述过程设备内设置及配置多个批处理运行，而且使 得一名或多名用户能够查看有关所述设备内的批处理运行的批处理数据。在 图2所示的图表中，其中三个客户节点42a、 42c及42d被图解为包括一个 批处理操作员界面(BOI)应用程序48,所述批处理操作员界面(BOI)应 用程序48是一个例程，其与操作员共面以使操作员能够设置及指定需运行 的单一批处理(即起动一个或多个批处理运行)。同样地，所述客户节点 42b及42c被图解为包括一个项目执行经理操作员界面(CMOI)应用程序 50,该项目执行经理操作员界面(CMOI)应用程序50使用户能够设置一系定时间在所述过程设备内运行或执行。这样的一种项目执行经理应用程序在 2006年3月28日7>开、标题为"Campaign Management for Batch Processes" (批处理过程的项目执行管理)的美国7,020,876号专利(其公开在此通过 引用明确地被并入本发明)中详细地描述。应该理解，其他批处理操作员界 面(BOI)及项目执行经理操作员界面(CMOI)应用程序广为人知，而且 也可以被使用。此外，其中两个所述客户节点42c及42d被图解为包括批处 理显示应用程序(BDA) 32,而批处理显示应用程序(BDA) 32可以在批一个或多个批处理过程有关的精简的批处理视图。然而，如果需要，所述批 处理显示应用程序(BDA)可以实施为所述批处理操作员界面(BOIs)应用 程序48及/或所述项目执行经理操作员界面(CMOI)应用程序50的其中之 一的部分，或实施为任何其他用户显示应用程序的部分。一般上，所述服务器节点44a、 44b及44c中的每个服务器节点是一个 批处理服务器，其带有一个已知的批处理执行例程或应用程序52,该批处理执行例程或应用程序52与所述BOI应用程序48及/或所述BDA应用程序 32中的一个或多个建立双向通信，并且同时实施及^企查过程设备内的一个 或多个分别的批处理。同样地，所述客户节点44d包括一个项目执行经理服 务器应用程序54，该项目执行经理服务器应用程序54与所述CMOI应用程 序50及/或所述BDA应用程序32建立双向通信，并且通过与所述批处理服 务器节点44a、 44b及44c内的所述批处理执行应用程序52共面或通信(使 用批处理起动要求)，实施使用所述CMOI应用程序50创建的批处理项目 执行。图2的所述客户/服务器结构传统上用于使所述客户应用程序与所述 服务器应用程序隔离，以提供更大的容错。如图解的所述批处理服务器节点44b内的所述批处理执行应用程序52, 所述批处理执行应用程序52响应由所述项目执行经理月l务器54及所述B01 应用程序48发送的批处理起动要求，以在所述过程设备16内实施一个或多 个批处理运行。应该理解，所述批处理服务器44b通信连接到一个或多个控 制器12，而所述控制器12依次通信连接到所述过程设备(例如图1所示的 过程设备)内的一个或多个设备、单元等等。现在将描述图3,其图解一个方式，该方式涉及釆集及存储来自一个或 多个批处理运行的批处理数据，然后将这些批处理数据提供到所述BDA 32, 以用于创建精简的批处理显示。明确地说，图3图示一个批处理事件历史数 据库300，该批处理事件历史数据库300用于采集、存储及检索有关一个或 多个批处理过程的一个或多个批处理运行的事件信息，以使自动从检测到或 产生数据的多个来源采集所需数据，用于创建 一 个或多个精简的批处理视 图。明确地说，所述批处理事件历史数据库300包括一个批处理历史数据库 执行器302，该批处理历史数据库执行器302从多个数据源接收事件信息并 确定搜集的事件数据的多种元件之间的关系。更明确地说，所述执行器302 从一个过程事件日志304及一个过程事件服务器305接收过程事件303。应 该理解，过程事件由物理设备及/或操作员与所述批处理(图中未显示)的
交互作用产生，而且一般可以存储在图1所示的历史数据库19内。所述过程事件日志304可以代表一个緩冲器(即一个过程间通信FIFO[先入先出队 列]或过程间通信管)，用于緩冲这些将由过程事件服务器305处理的事件。 所述执行器302也通过一个或多个批处理事件服务器316接收批处理服务器 事件(亦称程序事件)312。 一般上，批处理服务器事件312由执行所述批 处理过程的批处理服务器过程(图中未显示)产生，而且可以(例如)由图 1及2中的其中一个所述控制器12或所述批处理执行引擎30或52或所述 项目执行经理应用程序50、 54中的一个开发。所述批处理事件日志314因 此可以代表一个緩冲器(即一个过程间通信FIFO[先入先出队列]或过程间通 信管)，用于緩冲这些将由过程事件服务器316处理的事件。所述过程事件服务器305及批处理事件服务器316可以提供在所述执行 器302及与所述执行器302相关的、在所述日志314及304中产生所述批处 理事件及所述过程时间的数据源之间的通用过程间通信界面。然而，本领域 的普通工程技术人员将可以理解，有许多等效的软件结构可容许所述执行器 302从数据格式可能不同的多个数据源搜集数据。图3所示的实施例的用意 因而在于示范这种设计选择，以使所述执行器302及多个数据源之间能够有 一个单一的通用界面。此外，本领域的普通工程技术人员将可以理解，任何 数目的数据源可以由执行器302结合，以确定由这些不同数据源产生的事件 之间的事件关系。如果需要，每个数据源可以与一个服务器过程发生联系， 以将所述数据源转变为制式格式，并通过广为人知的过程间通信技术将这些 制式格式数据提供给所述执行器302。其实，如果需要，任何任意数目的数据源可以连接到所述批处理历史数 据库执行器302。为图解这个概念，图3显示一个其他事件块340,该其他 事件块340代表需记录在持久存储器的其他类别的事件，而这些其他类别的 事件一般涉及所述过程的所述批处理递阶(例如程序元件)及/或所述物理 元件。这种其他事件的日志342负责緩冲这些事件的产生，以进行处理。一 个其他事件服务器344接着可以处理已存入的其他事件，并将它们提供给所
述执行器302,以供持久存储。本领域的普通工程技术人员将可以理解，任 何数目的这种数据源可以附加到所述执行器302,而且每个这种数据源可以 与一个服务器过程发生联系，以将所述已存入的事件信息转变为指定的、所 述执行器302的输入的制式格式。所述执行器302根据所述批处理服务器312接收的事件信息，重建已执 行程序事件的批处理过程程序递阶。在每个代表特定已识别的批处理的程序 元件被执行时，所述批处理历史数据库执行器302可以产生信息，而这些信 息中的事件信息可以包括识别信息以识别所述事件的特定程序元件及时间。 事件包括(例如)所述程序元件的开始、停止、暂停、中止等等。实质上， 所述S88标准的所述程序模型的状态转换可以导致产生事件信息通知及将 该通知传送(通过批处理事件服务器316)到所述执行器302。其他事件信 息通知可能涉及由所述执行器302重建的所述程序递阶。所述执行器302可以在所述数据库340中存储反映所述重建的批处理过 程程序执行的对象，而且如果需要，所述执行器302可以为批处理运行创建 精简的批处理视图。所述执行器302可以检查所有这些已搜集的来自其附属 数据源的事件信息，并确定其内的参考批处理事件是否已经为所述执行器 302所知晓。实质上，在这些事件被查明先前曾经在所述数据库340中存储 为对象时，这些事件为所述执行器所知晓。在新的批处理事件被检测到时， 适当的描述性对象可以产生并被存储在所述数据库340。例如，在一阶段开 始时，该阶段的对象(包括识别信息及时戳信息)产生并被存储。如果所述 阶段涉及所述数据库340中已知的操作，这些关系被确定。如果所述操作(或 单元操作或程序)目前未知，则其他对象可以产生并被存储在所述数据库 340以反映这些较高级别的所述程序递阶执行。通过所述批处理事件服务器 316接收的每个批处理事件信息因此提供事件信息，这些事件容许所述执行 器302重建所述批处理程序执行。所述执行器302也可以将通过所述过程事件日志304及所述过程事件月良 务器305接收的过程事件303存储在所述数据库340。所述批处理事件及所
述过程事件之间的关系因而可以在不需要用户人工配置的情况下，自动地被 创建及保留。此外，对象应用程序界面(API) 350提供一个面向对象的编程界面， 供用户存取存储在所述数据库340的所述事件信息及已导出关系，以及存取 存储在所述数据库340的任何精简的批处理视图。在一个实施例中，所述批 处理事件历史数据库300提供一个结构化查询语言(SQL)界面352,用于 外存取存储在所述数据库340的信息。所述对象应用程序界面(API) 350 因此通过一个开放数据库连接(ODBC)驱动器354及所述结构化查询语言 (SQL)界面352存取所述数据库340。这个结构使得所述基本的持久存储 器在很大程度上对所述用户或所述应用程序客户程序透明。所述持久存储器 可以如图3所示，使用面向对象的数据库管理系统(OODBMS)技术来实 施。然而，由于所述隐藏的基本结构，所述持久存储器可以以标准关系模型 数据库管理套装或任何其他结构化存储子系统数据库来实施。为了在此进一 步讨论，所述数据库340被同义地称为持久存储器、持久存储、对象存储器 及它们的其他别名，以强调所述存储结构可以使用任何商用的存储管理工 具，以任何广为人知的方式结构化。范例用户应用程序364至370可以使用所述对象应用程序界面(API) 350存取所述持久存储器中的信息。所述视图客户端364是一个范例用户应 用程序，其提供所述获得的历史数据的标准化递阶视图，而且可以用于提供 在此描述的精简批处理视图。所述报告客户端366是一个范例用户应用程 序，其根据所述历史数据产生标准化报告。这种标准报告可以包括品质保证 相关报告以监测所述产生的报告的品质及用于的所述批处理过程的设备，或 包括指示特定批处理过程的进展的标准状态报告。所述结构化查询语言浏览 器客户端368是一个范例用户应用程序，其为用户提供一个结构化查询语言 标准查询界面，以用于浏览存储在所述持久存储器的信息。同样地，所述用 户结构化标准查询语言应用程序界面(SQL API) 370是一个范例用户应用 程序，其容许其他由用户产生的应用过程使用标准查询编程界面来存取所述 持久存储器。本领域的普通工程技术人员将可以理解，范例用户应用程序 序的例子。本领域的普通工程技术人员将可以理解，多种相似的应用程序可所述对象应用程序界面(API) 350的进一步功能是提供一个标准界面， 让用户存取连续数据380。所述对象应用程序界面(API) 350容许用户或应 用程序透明地存取连续数据380,就好像这个连续数据380与数据库340内 的对象结合并且有关一般。换句话说，所述对象应用程序界面(API) 350 容许用户或应用程序自由地混和及存取过程事件、关系批处理事件及关系连 续数据，就好像所有这些数据是存储在一个单一数据库，因此使得能够创建 使用 一些或所有这些不同类别的数据的精筒批处理视图。指令用户存取所述 适当的持久存储器(例如所述数据库340或所述连续数据380 )及确定使所 述数据与要求发生联系所需要的所有关系的任务，可以由所述对象应用程序 界面(API) 350以通用用户界面处理。用户可以指定特定批处理事件及为 所指定特定批处理事件存取所有相关批处理事件(递阶相关程序元件)、所 有相关过程事件及所有相关连续数据等等。所述多种数据之间的关系可以由 所述执行器302及/或所述对象应用程序界面(API) 350自动地确定。一个诊断界面390及一个管理界面392提供管理用户界面，用于管理所 述持久存储器(例如所述数据库340)。明确地说，启动或停止所述历史数 据库处理的要求或重新配置所述持久存储器(即调整所述数据库340的大小 或添加/删除/更改有关数据源的信息)的要求，可以由用户通过所述诊断界 面390及/或所述管理界面392产生。此外，所述管理界面392也可以控制 所述执行器302的档案装置。例如，所述执行器302可以可控制地执行基于 批处理的备份，而这些备份是涉及特定批处理的、所述持久存储器内的所有 事件信息的后援。所述备份可以在所述数据库340的另一部分创建，而且可 以存储，以用于其他处理。所述持久存储器的这些备份部分可以从所述数据 库340 "分离"，以用于离线处理。实质上，所述管理界面392指令所述执
行器302对一个或多个已识别的批处理的所有事件信息进行"快照，，。接着 可以使用离线处理技术将所述快照复制到一个安全备份。这种存档(快照) 集合的事件信息接着可以从所述持久存储器删除，以便为进一步的批处理历 史数据信息腾出空位。随后，较早档案可以存储(重新附加)到所述数据库340,以容许所述数据再次被查看及处理。这种存档信息的删除及恢复也可 以通过控制所述管理界面392进而控制所述执行器302，而得以执行。本领域的普通工程技术人员将可以理解，图3所示的所述批处理事件历 史数据库300的操作并不需要所述诊断界面390及所述管理界面392，而且 多种不同或等效结构可以作为设计选择，由本领域的普通工程技术人员用于 图3所示的每个元件。例如，所述批处理事件历史数据库300可以静态地配 置所述持久存储器及/或可以在没有用户界面的情况下运行以起动及停止其 操作。此外，本领域的普通工程技术人员将可以理解，所述批处理事件历史 数据库300及所述相关的对象应用程序界面(API) 350的结构只是为了示 范本质而已，而且本领域的普通工程技术人员将能够想到所述结构的多种变 体。例如，连续数据380可以并入所述数据库340内，而现有已安装的系统(一般称为遗留系统)并未涉及提供这些信息的持久存储器存入。此外，用 于存储事件信息的所述持久存储器可以不同于对象导向数据存储器，或所述 批处理历史数据库执行器302可以直接地存取所述多种提供事件信息的输 入源，而不是依赖服务器过程来将输入数据转换为制式格式。当然，本领域 的普通工程技术人员将能够想到许多其他设计选择。虽然，在过去已经为由所述项目执行经理50、 54确定的及/或由图l及 2的所述批处理执行器30、 48、 52实施的批处理过程或配方的每个批处理 运行采集数据，但这些数据的显示并不如期望的那样容易或有用。其实，在 所述批处理数据典型地向用户显示时，用户 一般必须查看从每个特定批处理 内的个别设备采集的原始数据，而这是相当沉闷和费时的，而且在尝试查看 批处理的目前操作时，效果并不是很好。此外，如果用户正在寻找重要事件(比如批处理内的特定程序、单元程序、操作或阶段的开始及停止时间)及/或某些告警或事件是否已经在这些程序元件进行时发生、或其他与各别批 处理运行有关的定时问题，用户必须查看大量的数据，而且必须彻底搜索不 同的数据库或同一数据库的不同部分，以查看这些不同类别的数据。虽然美国09/302,687号专利申请描述的一种系统容许用户查看甘特图(Gantt chart) 以查看批处理运行的程序、单元程序、操作及阶段的不同的开始及停止时间， 但用户还是必须存取其他数据，比如通过点击所述甘特图(Gantt chart)及 查看进一步的屏幕来存取连续数据及告警数据。此外，总体上视所述甘特图述甘特图(Gantt chart)的显示可能占据分量可观的显示空间，而且可能有 多个相互垂直定位的程序元件，因而使得这个视图有些难以使用。为了缩小或减緩这些问题，所述批处理显示应用程序(BDA) 32可以 作为图3所示的其中一个视图客户端364操作，而且可以存取批处理数据， 以创建或显示批处理过程的批处理运行的一个或多个精简批处理视图及/或 创建或显示批处理过程的一个或多个基于统计的批量签名。为了创建所述精 简批处理视图及批量签名，所述批处理显示应用程序(BDA) 32可以包括 一个通信例程(该通信例程与一个历史数据库、其他数据库或所述过程设备 内的其他设备通信，以便获得与所述批处理过程的一个或多个批处理运行的 批处理事件及过程事件有关的批处理数据)、 一个数据处理例程(该数据处 理例程可以处理这些批处理数据，以确定与所述批处理数据有关的多种统计 措施)、以及一个显示或用户界面例程(该显示或用户界面例程在显示器上， 比如在计算机的显示屏幕、个人数据助理、无线电话或其他手携式设备上， 向用户显示所获得的及/或所处理的数据)。图4所示的显示屏幕400图解一个可以由所述批处理显示应用程序 (BDA) 32确定的精简批处理视图的范例。 一般而言，图4所示的显示屏 幕400包括一个精简批处理视图部分402,该精简批处理视图部分402在这 个范例中图解一个特定批处理运行的一个单一的精简批处理视图404。所述 显示屏幕400也包括一个批处理清单部分408，批处理清单部分408包括可
以在所述视图部分402选择和查看的批处理或精简批处理视图的清单。同样地，所述显示屏幕400也包括一个图例部分410,该图例部分410提供一个 用于所述精简批处理视图402的图例或图标的清单，所述显示屏幕400也包 括一组用户可操作或可选择按钮412,可以使用这些按钮412滚动或转到所 述批处理清单部分408中所识别的不同的精筒批处理视图，或删除这些批处 理-视图中的一个或多个批处理-见图。应该理解，图4的所述部分410 (以及 所述精简批处理视图404)中显示的图例或图标的形状、大小、颜色等等可 能不同，而且识别不同类别的批处理事件(比如批处理程序、单元程序、操 作、阶段)及/或过程事件(比如告警)的某个方面，比如识别这些不同类 别的批处理事件及/或过程事件的开始或结束时间，而所有这些都在所述精 简-见图404中图解。然而，所述图例部分410可以包括其他类别的图例，包 括其他类别的过程事件、过程告警、批处理程序事件等等(包括事件、告警、 程序及操作或使用所述S88标准以外的方式定义的子程序的其他指示)的图 例或图标。应该观察到，所述精简批处理视图404在所述视图部分402内显示所述 批处理清单部分408内突出显示或选^^的批处理。如图4所示，所述精简批 处理视图404包括一个基本层次420，基本层次420显示特定批处理运行的 开始及结束时间以及整个持续时间(由所述时间刻度422定义)。以图4所 示的精简批处理-现图404为例，所述时间刻度422^皮显示为相对于所述批处 理运行的开始的时间。然而，可选择地，所述时间刻度422可以相对于其他 与所述批处理运行有关的时间，或可以指示实时以显示所述批处理运行的实 际开始及结束时间(如果需要，包括日、年、等等)以及多个与这个批处理 运行有关的实际时间。当然，可以使用其他时间刻度，包括相对于其他批处 理运行或过程事件的时间刻度、相对于特定批处理运行中的其他事件(而不 是相对于所述批处理运行的开始)的时间刻度等等。此外，多种其他的层次可以添加到所述基本层次420,以产生批处理运 行的精简批处理视图。明确地说，图4在所述基本层次420之下图解一个进一步的层次423 ，并使用预定图标或图例来显示多种不同批处理程序元件的开始和结束时间，比如与所述批处理运行有关的一个或多个程序、单元程序、 操作或阶段的开始和结束时间。应该理解，单元程序典型地是程序的子程序， 操作典型地是单元程序的子程序，阶段典型地是操作的子程序。因此，在图4所示的精简批处理视图404中，这个批处理的特定程序以第一类别的开始 及结束时间图例424来图解，与所述程序有关的单元程序以第二类别的开始 及结束时间图例426来图解，与所述单元程序有关的操作以第三类别的开始 及结束时间图例428来图解，该操作的阶段以第四类别的开始及结束时间图 例430来图解。此外， 一个批处理程序元件的图标或图例(即一个类别的图 标)可以布置在相同的数据层次(例如在相同的水平线或水平上)及第二批 处理程序元件的图标或图例(即第二类别的图标)之间，以使得与这些不同 递阶的程序元件有关的数据的识别及显示容易理解或查看。当然，许多批处 理程序将有许多或多个子元件，比如多单元程序、操作及阶段，许多批处理 单元程序将有多个操作及阶段，而许多批处理操作将有多个阶段。虽然这些 例子没有显示于图4，但在这些例子中，所述合成精简批处理视图将有用于 所述层次423内的多个阶段、多个操作、多个单元程序及多个程序的多个开 始及结束时间图例。此外，在所述基本层次420之上图解的一个第三层次包括其他事件的指 示或图标，包括(例如)在所述批处理运行时发生的过程事件或批处理事件。 这些图标被图解成与用于图解所述层次423中的批处理程序元件的图标不 同的类别。这种事件的一个范例包括在所述批处理运行时产生的过程告警及 过程警报。在图4所示的范例精简批处理视图404中， 一组五个告警432被 图解成在以图例430标志的阶段发生，而另 一组四个告警434被图解成在以 图例436标志的单元程序之后、但在以图例424标志的程序结束之前发生。 当然，虽然程序、单元程序、操作、阶段及告警以及其他事件显示在图4的 精简批处理视图404中，其他类别的信息及事件(比如从所述批处理采取检 测样本的时间、在所述批处理内发生重要事件的时间等等)可以在这些事件
发生时在所述精简批处理视图中图解。这些其他事件可以包括(例如)在临 界温度或压力达到、设备利用的指示(例如可能必须查看所述批处理使用某 特定设备或资源的时间有多长，如查看所述批处理使用其中 一个所述反应器 Rl的时间，比如在这个资源由所述批处理"获得，，或"发表"以确定这个 资源是否处于生产瓶颈)、等等。此外，不同类别的数据可以置于所述精简 批处理视图的不同层次，以使得所述精简批处理视图易于理解。因此，举例 而言，批处理数据如批处理程序元件数据可以置于一个层次，而过程数据如 告警及事件可以置于另一个层次。在以上范例中，资源利用可以实施为所述 精简批处理视图中的一个层次。此外，任何期望数目的层次可以用于或显示 于所述精简批处理视图。因此，举例而言，外部事件(例如在过程变量超过某个界限时的告警)可以构成一个层次，这个层次可以添加到所述基本显示； 环境条件，比如气候相关数据可以显示在一个层次，或可以显示在另一个层 次；设备使用可以实施为另一个层次等等。如果需要，所述精简批处理视图404中图解的数据或图例可以通过使用 颜色、视觉效果(比如闪烁、视频显示、图形等等)来加强。例如，与不同 类别的批处理程序元件有关的图例，比如与阶段及操作有关的图例、或与所 迷相同的批处理程序元件的开始及停止有关的图标，可以通过使用不同的颜 色及/或视觉效果来显示。同样地，告警或警报的严重性或重要性可以通过 使用不同的颜色来显示，而生产的产品的品质或检测的结果可以通过使用颜 色与图形的某种结合来显示。此外，用户可以通过在所述相关图例上盘旋鼠 标或光标，获得进一步的有关图例的意义的信息或获得在所述精简视图404 上显示的图例后的数据。如果需要，可以通过点击或选择图例来获得进一步 的信息，而这些信息一般更完整，或可以采集原始数据及将原始数据用于创 建所述精筒批处理视图上的图例。同样地，如果需要，需显示在任何特定层 次的多种信息或需显示在任何特定精简批处理视图的层次的数目及类别可 以由用户选择或改变，从而使用户能够以最适合该特定用户的需要的方式来 配置所述精简批处理视图。此外，如果需要，如图3所示，多个精简视图可 以在同一显示屏幕上相互平行地显示，而所述时间刻度是垂直定向，而不是 水平定向。这种显示在(例如)所述精简视图的层次中的信息太多的情况下， 对轻易地同时查看多个精简视图可能很有用。应该理解，以及如图4所示，所述批处理显示应用程序(BDA) 32有 必要使用不连续图标(即与单一点有关的图标)来图解所述精筒批处理视图 内的信息或事件，包括使用与过程事件及批处理程序元件的不同部分(比如 批处理程序元件的开始或停止、或批处理程序元件内的某些其他事件)有关 的不同图标，这是由于使用不连续图标使得能够将更多信息置入所述精简批 处理视图的单一层次内，从而使所述精简批处理碎见图更精简和更容易理解。 明确地说，在所述精简批处理视图内为不同事件使用不同类别的不连续图 标，使得与(例如)多个不同批处理程序元件有关的批处理数据或事件能够 在所述精简批处理视图内的所述相同的数据层次中显示，而且还能够根据用 于表示这些数据或事件的所述不同类别(大小、形状、颜色等等)的图标来 区别这些数据或事件。当然，用于创建所述精简批处理视图的信息，可以直接根据所述多个批 处理子程序的每个批处理子程序的实际开始及结束时间和所述告警及其他 信息实际产生的时间，从图l-2的所述历史数据库、所述控制器或所述批处 理执行器例程或甚至所述项目执行管理例程获得，及/或这些信息可以通过 使用图3的所示的系统获得。此外，创建或显示特定精简批处理视图的所述 批处理显示应用程序(BDA) 32可以存取存储在所述适当历史数据库的数 据，或可以从所述批处理执行器或由所述批处理执行器控制的所述控制器采 集数据，以采集所述适当批处理数据以及创建精简批处理。在一个实施例中， 所述批处理显示应用程序(BDA) 32在被执行时，可以获得及处理所述存 储在所述历史数据库或其他数据库的多个部分内的数据，以获得创建由用户 定义的精简视图所需要的信息。其后，这些精简批处理视图可以存储在分别 的视图或存储为属于分别的批处理运行的数据，而且可以在较迟时间由相同 或不同的批处理显示应用程序(BDA) 32 4企索及查看。因此，所述批处理
显示应用程序(BDA) 32可以在被要求时操作来创建精简批处理视图，及/或可以在所述批处理运行的#:作正在进行时自动地创建这些批处理-见图，而 且可以将这些视图存储在分别的数据库，以便在较迟时间检索，用于任何期 望目的。所述精简批处理视图404或任何其他精简批处理视图可以用于快速地识别或观察与所述批处理有关的重要事件，或可以由操作员或其他用户查看 以了解批处理正在进行的操作，以达到理解批处理的操作的目的及/或以容易而有用的方式相互比较不同的批处理运行。因此，例如，图5所示的显示 屏幕440图解一组三个精简视图，包括图4所示的精简批处理视图404以及 附加的精简视图450及460。可以为(例如)与所述精简批处理清单部分408 中所示的附加的批处理标识符有关的批处理创建及显示所述精简视图450 及460。 一般而言，在这个例子中，所述精筒批处理-见图404、 450及460 图解使用相同的配方并在相同或不同的时间、在相同或不同的设备上运行的 批处理的运行。根据图5所示的精简批处理视图404、 450及460，可以理 解，每个批处理运行用相同数量的时间来执行或完成，如同这些精简批处理 视图的所述基本层次420、 452及462所指示的那样。此外，虽然所述相关 批处理的每个批处理包括相同的批处理程序元件(即一个程序，程序带一个 单元程序，单元程序带一个操作，操作带一个阶段)，这些批处理程序元件 的关系开始及结束时间在所述批处理运行之间改变，如同所述基本层次420 、 452及462下方的所述层次423、 453及463所指示的那样。此外，如同所 述上层431、 454及464所指示的那样，在这些批处理运行的每个批处理运 行中，不同告警及事件在不同时间发生。此外，虽然所述批处理识别部分 408中图解的批处理运行在不同的实际时间开始及结束，但这些批处理运行 根据从所述每个批处理运行的开始时间测量起的关系时间，在所述精简一见图 部分402中对齐。一般而言，如图5所示，在相同的显示器中同时显示多个精简批处理视 图容许用户(比如操作员或工程师或维修人员)在相同(或不同)的批处理过程(例如批处理配方)在相同或不同的设备上实施时，能够轻易地比较不 同的批处理运行。这个同时的批处理显示因此使用户能够查看及确定趋势， 以查看所述批处理运行的目前的操作，查看可能已经导致或已经导致特定批 处理运行产生的品质或数量等等的差别的批处理运行的差别。此外，为了使得用户能够执行更好地对特定批处理运行及其他使用相同 的配方、设备等等的批处理运行进行比较，所述批处理显示应用程序(BDA)32可以随所述批处理配方或批处理过程的多个运行的开发，为特定批处理 配方或批处理过程创建及图解一个批量签名。 一般上，批量签名可以被创建 为根据多个先前以相同或相似的批处理配方、原始材料、设备、处理技术等 等实施的批处理运行的一个预期批处理运行的一个统计规范或一个测量。由 于批量签名可以是用于使用特定组合的设备、配方等等的批处理运行的一个所述批处理运行进行时与这个规范比较，以查看或指示所述批处理运行是否 在所述批量签名定义的规范内、或所述批处理运行是否符合某些与所述批处 理过程的正常操作有关的标准。例如，用户可以将精简批处理视图与所述适 当批处理过程的批量签名相比，以确定所述特定批处理运行相对于所述批处 理过程的正常操作的偏移的数量。作为一个范例，图6图解图5所示的精简批处理视图450,所述精简批 处理视图450显示在一个统计签名500的下方，所述统计签名500是为所述 批处理过程而创建，而所述精简批处理视图450及所述精简批处理视图460 及460是所述批处理过程的组成部分。明确地说，所述批量签名500可以包 括一个图表，该图表图解与所述批处理运行的每个程序、单元程序、操作及 阶段的预期开始及结束时间有关的统计时间。这些预期时间中的每个预期时 间被图解为所述图表500中的一个脉沖，而所述脉冲的中心(或某种其他标 记，比如所述脉冲中的一条线或一个点)表示与特定批处理事件(比如某特 定程序的开始)有关的平均或中位开始时间，而所述脉冲的边缘表示相对于 所述平均或中位开始时间或相对于另外的预期开始时间的、正常的或预期的
偏移的某种统计测量。这种统计偏移(例如)可以是相对于所述平均或中位 开始时间的第一、第二或第三标准偏移。可选择地，所述预期偏移可以确定 为相对于在用于创建所述统计签名的所述批处理运行的任何批处理运行中 查找到的平均或中位时间的最大偏移。当然，这些预期偏移可以以任何其他的开始确定为相对于一个样本批处理集合(即用于创建所述批量签名的批 处理运行集合)中的所述批处理开始的所述阶段开始的第一次；而且简单数 学可以用于将该阶段的脉沖的结束确定为相对于所述样本批处理集合中的 所述批处理开始的所述阶段结束的最后一次。当然，与批处理程序事件、过程事件或任何其他批处理事件有关的每个 开始及结束时间的平均、中位及/或偏移，可以根据所述过程的几个或多个 批处理运行统计地确定。因此，所述统计签名500可以包括一个脉冲572, 该脉冲572与所述精简批处理视图450中的单元程序574的开始有关，而且 所述统计签名500可以包括另一个脉冲576,该脉冲576与所述单元程序580 的开始有关。同样地，脉冲582、 584、 586、 588、 590及592可以与所述精 简批处理视图450中识别或显示的所述批处理运行的其他程序、单位程序、 操作或阶段的其中之一的指示的开始或结束有关。当然，所述统计签名500 也可以包括多个脉冲或指示其他事件(比如过程事件，如告警、样本时间、 检测时间、利用等等)的预期或基于统计的时间的其他标记。例如，在图6 中，脉冲594被图示为所述精简批处理视图450的上层中的其中一个告警的 签名。此外，虽然图6所示的统计签名500被图解为^f吏用脉冲，但其他标记 或指示也可以用于显示批处理运行的统计数据。当然，如果需要，所述统计 签名500中提供的所有这些统计测量或数据可以显示为相对于所述批处理以使得用户能够对特定精简批处理视图中定义或图解的特定批处理运行及 多个其他批处理运行(以所述统计批量签名表示)进行比较。这个批量签名 因此使得用户能够以统计方式对特定批处理运行及其他批处理运^f亍的一致
性进行比较和查看。如果需要，可以为精简批处理视图的每个层次创建一个不同的批量签名 层次，而且可以以相同或不同于所述批处理视图中显示的那些层次的方式， 结合所述批量签名的多层次或将所述批量签名的多层次显示为相互相对(比 如相互在上方或下方)。照这样，精简批处理视图的所述多种不同的层次或 元件可以与所述批量签名的相同元件进行比较。当然，由于批处理过程的所 述签名模式本质上为图形，这个签名有助于充当批处理视图中的一个层次， 或有助于被叠加在已知的批处理视图上，以使得用户能够确定任何偏移。如果需要，所述批处理显示应用程序(BDA) 32可以自动地确定在运行时间 算法上相对于签名规范的批处理偏移，而且可以(例如)在任何重大偏移发 生时设置告警或警报(其中用户或操作员可以定义将导致告警或警报的偏移 量)。当然，所述批处理显示应用程序(BDA) 32也可以是或者是自动图 形地指示偏移，例如通过使屏幕突出显示特定精简视图中图解的批处理在哪 里偏离由相关批量签名定义的规范。此外，由于所述批处理有图形本质，所 述批处理显示应用程序(BDA) 32也可以创建只显示特定批处理运行相对 于所述适当批量签名的偏移的显示。
虽然每个批量签名可以图解为从一组已存储的批处理产生，但所述批量 签名也可以即时地产生，或在所述批处理基于预定数目的其他批处理(包括 目前运行的其他批处理，而且，如果需要，包括来自正在被显示的所述签名 所属的批处理的数据)运行时产生。因此，所述已存储的批处理(可以根据 这些批处理来计算所述批量签名)可以包括来自目前运行的批处理的数据， 而所述批量签名可以在不工作时产生或在批处理运行时在线产生。
此外，为了使得能够更好地比较不同的批处理视图，所述批处理显示应 用程序(BDA) 32可以使用户能够在一个或多个精简批处理视图及/或批量 签名上实施在此称为"时间折叠"的概念，从而容许用户只需要查看精筒批 处理视图或批量签名的特定及不连续部分。 一般而言，时间折叠可以描述为 省略所述批处理运行的一个或多个特定时期，而且可以考虑成在纸上绘制精简批处理视图，然后接着折叠该纸，以显示所述精简批处理视图的不同的不 连续部分连接在一起。这个时间折叠特征对显示批处理运行的最重要的或感兴趣的部分;f艮有帮助，这是由于精简批处理视图可能很长，特别是在所述相关的批处理运行 有与其有关的多个程序、单元程序、操作及/或阶段。此外，在精简批处理当，虽然其他部分或局部可能对(例如)确定所述批处理运行是否适当地执 行特别重要。在这些情况下，用户可能需要消除或删除所述精简批处理视图 (及/或所述相关批量签名)的较不重要的部分，从而突出所述精简批处理 视图(及/或所迷相关批量签名)的更重要的部分。为了执行这个时间折叠功能，所述批处理显示应用程序(BDA) 32可 以向用户提供指定需要折叠或删除的精简视图的部分的能力。图7在其最高 部分图解图5的精简批处理视图460，其显示所述精简批处理视图460的所 有部分以及一个折叠的精简批处理视图460A,所述折叠的精简批处理视图 460A与所述精简批处理视图460相同，除了所述精简批处理视图460的从 所述阶段的开始(以虚线472A显示)到所述单元程序的结束(以虚线472B 显示)的所有部分被折叠掉或删除之外。照这样，所述精简批处理视图的多 种不连续的部分可以连接在一起。更明确地说，在这个例子中，由所述批处 理显示应用程序(BDA) 32执行的时间折叠创建一个精简批处理视图，以 至所述虚线472A及472B之间的部分通过覆盖所述虚线472A及472B而祐L 删除，导致产生所述折叠的精简批处理视图460A。当然，精简批处理视图可以有多个时间折叠分段，而所述时间折叠分段 可以在任何期望位置从特定的精筒批处理视图中折叠掉，以容许用户连续地 查看批处理运行的相应或感兴趣部分，以及在一个单一显示屏幕上显示不同 批处理运行的相同部分。因此，在一个例子中，多种不同精简批处理视图的 相同部分，比如图5所示的精简批处理视图，可以被时间折叠，以便消除来 自与所述相同批处理过程有关的多种批处理运行的多种不同部分的数据，以
使用户能够查看或比较批处理过程的不同批处理运行内的相同时间等等。当 然，用户可以消除多种精简批处理视图中的差别，这些差别因非感兴趣事件 而产生，比如因等待获得在其上运行所述批处理的过程设备、其他与清洗设 备有关的等待期、所述批处理在过程中被"停止"的时期(比如批处理等待
操作员响应提示)等等；而且用户可以容许所述执行批处理与所述批量签名
模式同步或与其他批处理运行的其他精简批处理视图等等同步。时间折叠的 另一用途在于(例如)容许用户使两个或多个精简批处理视图"对齐"，以 至(例如)所述批处理运行的特定操作、阶段、程序、单元程序、告警等等 的开始点有序排列。在这种情况下，所述操作、阶段等及较后的操作可以并 排地比较或上下地比较，而不需要顾虑可能已经因某些无趣原因而被不同程 度地延迟的所述批处理运行的较早部分。
擎、所述批处理操作员界面(BOI)、项目执行经理操作员界面(CMOI) 及所述项目执行经理服务器应用程序，可以用于及实施于任何期望的过程设 备控制编程环境内，而且可以用于使用任何期望类别的过程设备控制通信协 议的任何过程设备控制系统，而且可以进一步用于执行有关任何类别的设备 或设备的子单元的、任何类別的功能。虽然在此描述的所述批处理例程优选 实施于存储在(例如)服务器、工作站或其他计算机的软件，但如果需要， 这些例程也可以选择地或附加地实施在硬件、固件、应用程序专用集成电路、 可编程逻辑电路等等。如果实施在软件，所述批处理例程可以存储在任何计 算机可读存储器，比如磁盘、激光盘或其他存储媒介，或存储在计算机的随 机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)、控制器、现场设备等等。 同样地，这个软件可以通过任何已知或期望的传送方法传送到用户或设备， 包括(例如)通过通信信道(比如电话线、互联网)、可移动式媒介(如计 算机可读盘)等等，传送到用户或设备。
虽然本发明已经参考特定范例进行了描述，但这些特定范例的只是在于 阐明而不是限制本发明包括的范围。本领域的普通工程技术人员将很清楚，
已揭示的实施例可以在不脱离本发明的精神及范围的条件下被修改、增加或删除。
权利要求
1. 一种批处理显示系统，该系统适合在处理器上执行，用于显示与由加工 设施内的过程设备实施的批处理过程的一个或多个批处理运行有关的批处理数据，所述批处理显示系统包括 存储器；通信例程，适合通信连接到所述加工设施以接收与所述批处理过程的所述 一个或多个批处理运行有关的批处理数据；以及批处理显示应用程序，存储在所述存储器，而且适合在所述处理器上执行 及适合产生批处理视图，所述批处理视解在所述批处理过程的所述一个或 多个批处理运行进行时产生的多种类别的批处理数据，所述批处理4见图包括一 个时间刻度及多个批处理数据层次，所述多种批处理数据层次的、相对于所述 时间刻度的布置图解在所述批处理过程的所述一个或多个批处理运^f亍中不同事 件发生的时间，其中所述批处理视图包括多个不同类别的、与不同类别的所述 不同事件有关的图标。
2. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的第一个批处理数据层次图解所述批处理过程的所述一个或多个批处理运行的 整个持续时间。
3. 如权利要求2所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的第二个批处理数据层次图解与所述批处理过程的所述一个或多个批处理运行 有关的批处理程序元件数据。
4. 如权利要求3所述的批处理显示系统，其中所述批处理程序元件数据包 括与所述一个或多个批处理运行的其中之一的特定批处理程序元件有关的一个 或多个批处理程序事件。
5. 如权利要求4所述的批处理显示系统，其中所述一个或多个批处理程序 事件包括与所述特定批处理程序元件有关的开始时间或结束时间。
6. 如权利要求3所述的批处理显示系统，其中所述批处理程序元件数据包 括识别批处理程序、批处理单元程序、批处理操作及批处理阶段中的一个或多 个的批处理数据。
7. 如权利要求3所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中的第三个批处理数据层次图解过程事件数据。
8. 如权利要求7所述的批处理显示系统，其中所述过程事件数据包括一个 或多个过程告警或过程警报。
9. 如权利要求8所述的批处理显示系统，其中所述过程告警或过程警报在 所述批处理过程的所述一个或多个批处理运行的操作进行时，由过程控制设备产生。
10. 如权利要求8所述的批处理显示系统，其中所述过程告警或过程警报由 过程控制设备产生，所述过程控制设备包括过程控制器或现场设备的其中之一。
11. 如权利要求7所述的批处理显示系统，其中所述过程事件数据包括设备 利用的指示。
12. 如权利要求2所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的另 一个批处理数据层次图解过程事件数据。
13. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的一个批处理数据层次图解批处理程序元件数据，而所述多个批处理数据层次 中的另 一个批处理数据层次图解过程事件数据。
14. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的至少一个批处理数据层次包括用于批处理程序元件的多个不同递阶层次的批 处理程序元件数据。
15. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的至少一个批处理数据层次包括指示批处理程序事件的不连续图标。
16. 如权利要求15所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次 中的所述至少一个批处理数据层次包括用于指示特定批处理程序元件的开始和 结束的分别的不连续图标。
17. 如权利要求15所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次 中的所述至少一个批处理数据层次包括用于指示与一个批处理程序元件有关的 批处理事件、布置在与第二个批处理程序元件有关的两个图标之间的不连续图标。
18. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述时间刻度表示实际时间。
19. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述时间刻度表示相对于批 处理事件的时间。
20. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中 的一个批处理数据层次包括根据所述过程的多个批处理运行确定的事件的一个 或多个统计测量。
21. 如权利要求20所述的批处理显示系统，其中所述事件的所述一个或多 个统计测量包括批处理程序元件的一个或多个统计测量。
22. 如权利要求20所述的批处理显示系统，其中所述事件的所述一个或多 个统计测量包括过程事件的 一个或多个统计测量。
23. 如权利要求20所述的批处理显示系统，其中所述批处理事件的所述一 个或多个统计测量包括所述事件的预期时间或相对于预期时间的预期偏移。
24. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述显示应用程序使用户能 够选#^斤述批处理-现图的一部分，所述部分的开始由第一时间定义而其结束由 第二时间定义；并且所述显示应用程序通过在所述批处理视图内连接所述第一 时间及所述第二时间来创建第二批处理视图，以消除所述批处理一见图的所述选 择部分。
25. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多种不同类别的图标的 形状不同，用以指示不同类别的批处理数据。
26. 如权利要求l所述的批处理显示系统，其中所述多种不同类别的图标的 颜色不同，用以指示不同类别的批处理数据。
27. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中第一类别的图标用于图解批 处理程序元件数据，而第二类别的图标用于图解过程事件数据。
28. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中第一类别的图标用于图解第一类别的批处理程序元件，而第二类别的图标用于图解第二类别的批处理程序 元件。
29. 如权利要求1所述的批处理显示系统，其中所述多个批处理数据层次中的一个批处理数据层次包括设备利用的指示。
30. —种用于显示与批处理过程的一个或多个批处理运行有关的批处理数 据的方法，包括从所述加工设施内的过程设备采集与所述批处理过程的所述一个或多个批 处理运行有关的、多种类别的批处理数据；以及产生图解与所述批处理过程的所述一个或多个批处理运行有关的所述多种 类别的批处理数据的批处理视图的批处理显示，所述批处理视图包括时间刻度 及相对于图解所述批处理过程的一个或多个批处理运行中发生的不同事件的时 间的所述时间刻度的多个批处理数据层次，而且其中所述批处理-见图包括与不 同类别的所述不同事件有关的、多种不同类别的图标。
31. 如权利要求30所述的方法，其中釆集多种类别的批处理数据的步骤包 括采集批处理程序元件数据及过程事件数据，并且产生所述批处理显示的步骤 包括显示所述批处理视图，而在所述批处理视图中，批处理程序元件数据显示 在所述多个批处理数据层次中的第一个批处理数据层次，过程事件数据显示在 所述多个批处理数据层次中的第二个批处理^:据层次。
32. 如权利要求31所述的方法，其中采集批处理程序元件数据的步骤包括 采集涉及多种不同批处理程序元件的批处理程序元件数据，并且产生所述批处 理显示的步骤包括显示所述批处理视图，而在所述批处理视图中，有涉及所述 多个批处理数据层次中的所述第 一个批处理数据层次中的多种不同批处理程序 元件的所述批处理程序元件数据。
33. 如权利要求32所述的方法，其中采集涉及多种不同批处理程序元件的 批处理程序元件数据的步骤包括采集涉及与在不同递阶层次的多种不同批处理 程序元件有关的批处理事件的批处理程序元件数据，并且产生所述批处理显示 的步骤包括显示所述批处理视图，而在所述批处理视图中，有与所述多个批处程序元件有关的所述批处理事件。
34. 如权利要求33所述的方法，其中所述在不同递阶层次的所述多种不同 批处理程序元件中的第 一种批处理程序元件包括批处理程序、批处理单元程序、 批处理操作及批处理阶段中的一个，并且所述在不同递阶层次的所述多种不同 批处理程序元件中的第二种批处理程序元件包括批处理程序、批处理单元程序、 批处理操作及批处理阶段中的另 一个。
35. 如权利要求30所述的方法，进一步包括产生批量签名，所述批量签名 包括涉及所述批处理视图中图解的一个或多个所述不同事件的时间的一个或多 个统计测量，其中所述一个或多个统计测量是根据所述批处理过程的多个批处 理运行确定。
36. 如权利要求35所述的方法，进一步包括显示所述批量签名与所述批处 理^L图的一个或多个所述批处理数据层次的定时关系。
37. 如权利要求36所述的方法，进一步包括提供指示，以指示所述批处理 视图内的所述不同事件中的其中之一在什么时候超出与所述批量签名内的所述 不同事件中的所述其中之一有关的所述统计测量。
38. 如权利要求37所述的方法，其中提供指示的步骤包括在所述批处理视 图内的所述不同事件中的所述其中之一超出与所述批量签名内的所述不同事件 中的所述其中之一有关的所述统计测量时产生告警信号。
39. 如权利要求37所述的方法，其中涉及所述不同事件中的所述一个或多 个不同事件的所述时间的所述一个或多个统计测量包括所述不同事件中的所述 一个或多个不同事件的预期时间或相对于预期时间的预期偏移。
40. 如权利要求30所述的方法，进一步包括使用户能够选择所述批处理视 图的一部分，所述部分的开始由第一时间定义而其结束由第二时间定义；以及 通过使所述批处理^L图中在所述第一时间之前的部分与所述批处理-魄图中在所 述第二时间之后的部分连接，消除所述批处理^L图的所述选择部分。
41. 如权利要求30所述的方法，其中产生图解所述多种类别的批处理数据的批处理视图的批处理显示的步骤包括显示用于指示所述多个批处理数据层次 的 一个批处理数据层次中的批处理程序元件的不连续图标。
42. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示用于指示特定批处理程序元件的或特定过程事件的所述开始及所述结束的、分别的 不连续图标。
43. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示用于 指示与第一个批处理程序元件有关的批处理事件、布置在与第二个批处理程序元件有关的两个图标之间的不连续图标。
44. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示形状 不同、用于指示不同类别的批处理数据的不连续图标。
45. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示颜色 不同、用于指示不同类别的批处理数据的不连续图标。
46. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示第一 类别的不连续图标以图解批处理程序元件数据及显示第二类别的不连续图标以 图解过程事件数据。
47. 如权利要求41所述的方法，其中显示不连续图标的步骤包括显示第一 类别的不连续图标以图解第一类别的批处理程序元件数据及显示第二类别的不 连续图标以图解第二类别的批处理程序元件数据。
48. —种分析批处理过程的批处理运行的方法，包括从加工设施内的过程设备采集与所述批处理过程的多个批处理运行有关的 批处理数据，包括与所述批处理过程有关的多个事件的发生有关的批处理数据；从所采集的数据，产生包括与所述批处理过程有关的所述多个事件的每个 事件的发生的时间有关的统计测量的批量签名；以及使用所述批量签名来执行用户界面功能。
49. 如权利要求48所述的方法，其中使用所述批量签名来执行用户界面功 能的步骤包括对所述批量签名与进一步的批处理运行中的批处理数据进行比 较，以及在所述进一步的批处理运行中的事件超出与所述批量签名中的所述事件的所述统计测量有关的参数时产生告警。
50. 如权利要求48所述的方法，其中使用所述批量签名来执行用户界面功能的步骤包括显示所述批量签名。
51. 如权利要求50所述的方法，进一步包括在通用时间刻度上以所述批量 签名显示进一步的批处理运行的批处理视图，其中所述批处理-现图在所述进一 步的批处理运行进行时图解与所述批处理过程有关的所述多个事件的时间。
52. 如权利要求51所述的方法，进一步包括指示所述批处理-现图中的所述 多个事件中的一个事件在什么时候超出与所述批量签名中的所述多个事件中的 所述一个事件的所述统计测量有关的参数。
53. 如权利要求48所述的方法，其中所述与所述批处理过程有关的所述多 个事件的每个事件的发生的时间有关的统计测量包括所述事件的预期时间。
54. 如权利要求53所述的方法，进一步包括确定所述事件的所述预期时间 为与所述多个批处理运行中的所述事件有关的时间的平均数。
55. 如权利要求53所述的方法，进一步包括确定所述事件的所述预期时间 为与所述多个批处理运行中的所述事件有关的时间的中位^t。
56. 如权利要求53所述的方法，其中与所述批处理过程有关的所述多个事 件的每个事件的发生的时间有关的所述统计测量包括所述多个事件中的每个事 件的相对于预期时间的预期偏移。
57. 如权利要求56所述的方法，进一步包括确定事件的相对于所述预期时 间的所述预期偏移为与所述多个批处理运行中的所述事件的发生的时间有关的 标准偏移。
58. 如权利要求53所述的方法，进一步包括根据所述多个批处理运行中的 一个批处理运行中所述事件发生的最早或最迟时间，确定事件的相对于所述预 期时间的所述预期偏移。
59. 如权利要求48所述的方法，其中产生包括与所述批处理过程有关的所 述多个事件的每个事件的发生的时间有关的统计测量的批量签名的步骤包括产生所述多个事件的每个事件的所述预期时间及相对于预期时间的预期偏移，并 且使用所述批量签名来执行用户界面功能的步骤包括显示所述批量签名为 一组 脉冲，其中每个脉冲与所述多个事件中的一个事件有关，并且所述脉沖中的点指示事件的预期时间，而所述脉冲的开始及结束指示所述事件的相对于所述预 期时间的预期偏移。
60. 如权利要求59所述的方法，其中所述脉冲中的所述点是每个脉冲的开 始及结束之间的中心点。
61. —种用于为批处理过程的多个批处理运行处理数据(包括与所述批处理 过程有关的多个事件的发生有关的批处理数据)的系统，包括存储器；第一例程，存储在所述存储器并适合在处理器上执行，以使用所述批处理 数据来产生与所述批处理过程有关的所述多个事件的每个事件的发生的时间有 关的统计测量的批量签名；以及第二例程，存储在所述存储器并适合在所述处理器上执行，以使用所述批 量签名来执行用户界面功能。
62. 如权利要求61所述的系统，其中所述第二例程对所述批量签名及与进 一步的批处理运行有关的批处理数据进行比较，并在所述进一步的批处理运行 中的特定事件超出与所述批量签名中的所述特定事件的所述统计测量有关的参 数时产生告警。
63. 如权利要求61所述的系统，其中所述第二例程显示所述批量签名。
64. 如权利要求63所述的系统，其中所述第二例程在通用时间刻度上以所 述批量签名显示进一步的批处理运行的批处理视图，其中所述批处理视图在所 述进一步的批处理运行进行时图解与所述批处理过程有关的所述多个事件的时间。
65. 如权利要求64所述的系统，其中所述第二例程图形地指示所述批处理 视图中的所述多个事件中的一个事件在什么时候超出与所述批量签名中的所述多个事件中的所述一个事件的所述统计测量有关的参数。
66. 如权利要求61所述的系统，其中所述与所述批处理过程有关的所述多 个事件的每个事件的发生的时间有关的统计测量包括所述事件的预期时间。
67. 如权利要求66所述的系统，其中所述第一例程确定所述事件的所述预 期时间为与所述多个批处理运行中的所述事件有关的时间的平均数。
68. 如权利要求66所述的系统，其中所述第一例程确定所述事件的所述预 期时间为与所述多个批处理运行中的所述事件有关的时间的中位数。
69. 如权利要求61所述的系统，其中与所述批处理过程有关的所述多个事 件的每个事件的发生的时间有关的所述统计测量包括所述多个事件中的每个事 件的相对于预期时间的预期偏移。
70. 如权利要求69所述的系统，其中所述第一例程确定所述事件的其中一事件的所述其中 一个事件的发生的时间有关的标准偏移。
71. 如权利要求69所述的系统，其中所述第一例程根据所述多个批处理运 行中的一个批处理运行中所述事件的其中 一个事件发生的最早或最迟时间，确 定事件的相对于所述预期时间的所述预期偏移。
全文摘要
一种与用于过程设备中的批处理过程控制系统有关的数据采集及显示应用程序，该数据采集及显示应用程序提供用户界面，所述用户界面容许用户能够在不需要执行大量的人工数据处理的情况下迅速及轻易地检视特定批处理过程或批处理运行，以便比较个别的批处理运行及/或确定所述批处理过程是否偏离标准。为了达到这个目的，所述用户界面提供或创建批处理的精简图形表达，图形表达图解许多不同类别的批处理相关数据之间的关系，这种方式使得用户能够轻易地查看或了解所述批处理运行的操作，不论是查看单独的批处理运行的操作或是对所述批处理运行的操作与其他一个或多个批处理运行的操作进行比较。
文档编号G05B19/418GK101145055SQ200710145319
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月7日 优先权日2006年9月13日
发明者克里斯托弗·J·沃依克, 克里斯托弗·费尔茨, 威廉·G·厄文, 布鲁斯·休伯特·坎普尼 申请人:费舍-柔斯芒特系统股份有限公司