专利名称：过程控制系统中的操作员终端的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及过程控制系统中的一种操作员终端。更具体地，本发明涉及一种使操作员能够在过程控制系统中做出控制相关决定或者保护相关决定的方法、一种在过程控制系统中的操作员终端、以及一种用于这种操作员终端的计算机程序产品。
背景技术：
术语平行坐标是用于使高维几何可视化和分析多元数据的一种方式。这种可视化经常用于发现统计数据中的关系，所述统计数据如关于年龄和失业等的人口数。平行坐标是曲线图，其中，由平行的坐标轴表示数据集合中的属性/变量，而数据集合中的每个项目是由折线所表示的，该折线与平行坐标轴相交在项目针对相对应的坐标轴的值处。这种曲线图可以制成交互式的，其中，除了指令外，用户还可以改变所表示的属性，并且用户可以通过使用如拖动和/或轻触的交互技术来进一步直接过滤信息。在CA 2308538中将用于呈现商业信息的平行坐标描述为几种可能的信息呈现方案中的一种。US 2007/0211057描述了用于公开与电力生产有关的数据的平行坐标。其中，将时间、负载、室外温度和价格在平行坐标轴曲线图中进行了比较，从而使得能够对它们的关系进行分析。通过改变这种曲线图中的线的性质，诸如颜色或者粗细，显示出另外的变量。US 2007/0118909描述了平行坐标的下述用途用于呈现与以太网的节点有关的数据。诸如用户、应用程序以及节点的部件的值设置在平行坐标轴上并且由表示连接的线所连接。该文档还提到存在有工具用来允许操作员定义要显示警报的条件。US 7336278描述了使用平行坐标轴对多变量过程的值进行显示，其中，用线将变量值结合起来。每条线是对单个操作点的表示或者是根据历史记录而对过程的运行。此外， 通过呈现出表示变量的警报限制的线来呈现出警报。在过程控制系统中，诸如在用于输电的控制系统中，存在下述问题从过程中获得了大量的过程控制数据。现今，操作员难以辨别与他或她有关的数据，特别是在系统中生成了一个或者更多个警报的情况下。
发明内容
本发明关注这种情况。由此，本发明致力于解决下述问题改善与在过程控制系统的操作员终端上对过程控制数据进行呈现有关的用户友好性。因此，本发明的一个目的是简化过程控制系统中的数据的选择，以便经由操作员终端被呈现出来。根据本发明的第一方面，该目的是 通过下述方法来解决的一种使操作员能够在过程控制系统中做出控制相关决定或者保护相关决定的方法，其中，提供过程数据值的过程数据点呈现在操作员终端的显示器上，该方法包括下述步骤-在操作员终端中接收操作员对呈现出控制对象的视图中的至少一个控制对象的选择，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，且所选择的控制对象与多于一个数据点有关，-由操作员终端根据数据点选择准则为包括操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点，-由操作员终端抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值，以及-将数据点的所述过程数据值呈现在显示器上，其中，每个所选择的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在该呈现坐标轴上呈现出该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。根据本发明的第二方面，该目的是通过过程控制系统中的包括显示器、用户输入单元以及控制单元的操作员终端来解决的，所述控制单元被配置为经由用户输入单元来接收操作员对控制对象的视图中的至少一个控制对象的选择，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，而所选择的控制对象与多于一个数据点有关，根据数据点选择准则为包括所述操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点，抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值，以及将数据点的所述过程数据值呈现在显示器上，其中，每个所选择的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在该呈现坐标轴上呈现出该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。根据本发明的第三方面，该目的是通过数据载体上的计算机程序产品来解决的， 该计算机程序产品包括计算机程序代码，该计算机程序代码被配置为当所述计算机程序代码被载入到设置在过程控制系统中的操作员终端时引起所述操作员终端接收操作员对呈现控制对象的视图中的至少一个控制对象的选择，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，且所选择的控制对象与多于一个数据点有关，根据数据点选择准则为包括所述操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点，抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值，以及将数据点的所述过程数据值呈现在显示器上，其中，每个所选择的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在该呈现坐标轴上呈现出该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。本发明具有多个优点。本发明通过使用平行坐标轴为操作员提供了过程数据的能够容易地理解的表示。为操作员进一步地简化了对要呈现的过程数据的选择从而他或她可以集中于对过程的监视而不是对数据点的选择上。
以下将参照附图对本发明进行描述，其中
图1示意性地示出了计算机化的过程控制系统10 ；图2示意性地示出了本发明的操作员终端； 图3示意性地示出了本发明的输电系统中的操作员终端的单线图；图4示意性地示出了平行坐标轴图，其中，示出了系统中所收集的过程控制数据；图5示意性地示出了平行坐标轴图，其中，过程控制数据以及警报和事件数据设置在共同的视图中；图6示意性地示出了在根据本发明的方法中执行的多个方法步骤的流程图；以及图7示意性地示出了示出过程控制数据的可替换方式的平行坐标轴图。
具体实施例方式以下，对用于使操作员能够在过程控制系统中做出控制相关决定的方法、操作员终端以及计算机程序产品的优选实施例进行了详细描述。图1示意性地示出了计算机化的过程控制系统10。该系统10通常会是基于对象的、用于对过程或者过程的一部分进行控制的计算机化的系统。通常的过程是发电、输电和配电过程，以及水净化和配水过程，油气生产和分配过程，石化、化学、制药和食品加工过程，以及纸浆和纸张生产过程。这些仅仅是一些可以应用系统的过程的示例。存在有无数的其他过程。过程可以通过操作员终端监视，该操作员终端与对过程的监视和控制进行操纵的控制服务器进行通信。本发明要应用的一个优选的领域是输电系统。在图1中，系统10因此包括多个连接到第一总线Bl的操作员和工程终端12与14。 此外还有第二总线B2，并且在第一总线和第二总线之间连接有提供对过程的控制的第一服务器16、提供对过程进行监视的第二服务器17以及存储了与对过程的控制以及对过程的可能的监视有关的数据的数据库18。此处，这种与控制有关的数据包括过程控制数据，而与监视有关的数据包括警报和事件数据。此外连接到第二总线的还有用于在系统10中提供控制和测量的过程接口单元。因此，第一服务器16是控制系统的一部分，而第二服务器17 是监视系统的一部分。在图1中，提供有连接到电力线28的四个这样的过程接口单元20、 22,24以及26。在此，应该认识到这些接口单元中的一些仅可以被设置用于控制，一些仅可以被设置用于测量而一些被设置用于控制和测量二者。这样的过程接口单元由此参与对输电过程的控制或者对受控过程的性质以及对控制单元和测量单元的性质或状态的测量。过程接口单元可以包括致力于测量系统的性质(诸如电流、电压)的元件、以及电力测量单元 (如电流互感器和电压互感器)、以及致力于对操作进行控制的元件(如电路断路器、继电器、功率半导体开关以及抽头变换器)。这些只是可以设置在过程接口单元中的少数几种不同可能类型的元件。在此，第一服务器16经由过程接口单元接收对过程的测量值，并且基于这些测量值经由过程接口单元对过程进行控制。第一服务器16还将历史过程控制数据存储在历史数据库18中。第二服务器17经由过程接口单元接收测量值并且第二服务器17接收与对过程接口单元的操作有关的状态数据，以及第二服务器17可以生成可以经由操作员终端12 与14呈现的警报和事件数据。第二服务器17还可以使过程停止。警报和事件数据也可以存储在数据库18中。在图1的示例中，所谓的网络管理系统在过程控制系统10上运行，该网络管理系统属于SCADA(数据采集与监视控制)系统组。网络管理系统特别意在用于对输电系统或者煤气系统的监视和控制。 过程控制系统10中的操作员终端12和14各自向网络管理系统提供用户接口。以下，基于图2所示的操作员终端12的示例来说明这种操作员终端的细节。操作员终端12 包括用户输入单元32、显示器34、控制单元30以及接口 36，所述接口 36用于经由第一总线 Bl与系统10进行通信。如上所述，操作员终端为控制系统10的操作员提供了图形用户接口。控制单元30可以是与包括有用于执行本发明的功能的程序代码的程序存储器相关联的处理器，稍后将对本发明的功能进行描述。用户输入单元32是操作员终端12的用户可以通过其录入数据的单元。像这样的输入单元可以是键盘、键区或者鼠标。输入单元还可以与显示器34组合以形成触摸屏。操作员终端12还可以包括其他的用户接口，诸如扬声器或者话筒，以便以与通过显示器和键盘不同的方式将数据呈现给操作员终端的一个或者更多个用户或者从操作员终端的一个或者更多个用户接收数据。以下将这样的用户称为操作员。过程控制系统中的操作员终端仅是可以实现本发明的计算机的一个示例。来自各个过程接口单元的过程控制数据可以由第一服务器16收集并存储在历史数据库18中并且经由显示器34实时地呈现给操作员。第一服务器16获得保存在历史数据库18中的大量实时测量数据。操作员终端12 或14的图形用户接口支持操作员对系统10、在此特别是对图3所示的变电站进行控制。在操作员终端12和14上可以示出受控过程以及过程接口单元或者这些过程接口单元中的部分的图形符号。由此，示出了下述图形符号，该图形符号可以表示过程接口单元或者过程接口单元的部分、以及输电系统的部分，诸如发电厂、输电线和配电线、输电控制站、特别是变电站、或者所有这些部分的子部分。这些图形符号由此表示系统元件并且此外这些图形符号有利地示出为互连在用于对过程进行控制的控制结构中，该结构可以以单线图示出。这些系统元件是根据本发明的一种类型的控制对象。在显示器中还可以示出过程数据，如与这些各个元件相关联的过程控制数据。在图3中示出了输电系统的一部分的控制结构的一种这样的表示，其中，将变电站与测量数据形式的过程控制数据一起可视化。在这样的视图中会存在有大量的测量和状态数据。图3示出了过程控制系统中的变电站的单线图(SLD)，在此，过程控制系统是输电系统。在此，有经由第一变压器间(bay)间1连接到一对电力线A和B的第一发电机发电机1。还有经由第二变压器间间2连接到这些电力线A和B的第二发电机发电机2。还存在有经由第三变压器间间3连接到电力线A和B的第三发电机发电机3。这些全部都是过程控制元件。在此，还有连接在两条电力线A和B之间的第一电路断路器断路器1。在图中，有通向可以组成另外的过程控制元件的其他变电站、另外的电路断路器、绝缘点以及其他的元件的另外的连接。然而，这里将不再对这些做进一步描述，这是因为它们不是理解本发明所必须的。由此，图3的单线图仅是为了对本发明进行示例而示出的示例图。然而， 上述各个元件或者控制对象与数据点相关联，所述数据点具有通过系统元件所收集的数据值。在此，元件可以与多于一个的数据点相关联，其中，每个数据点提供在过程的数值范围中的数据值。数据点可以提供过程控制数据，诸如状态数据或者测量值数据。电路断路器可以与提供数据点值(例如提供表示是形成连接还是断开连接的状态数据)的状态数据点相关联，而另一个系统元件如发电机可以提供具有受控过程的各种类型的测量值形式的数据点，例如发电机发电机1、发电机2以及发电机3的测量值。在图3的视图中，在一些元件处示出了一些这样的过程控制值。操作员终端还可以示出警报和事件列表，即发生在系统中的警报和事件的列表。 这些警报和事件是第二类型的控制对象，并且会通常涉及视图中示出的元件，诸如在图3 中所看到的元件，并且在很多情况下涉及由在警报限制以上或以下运行的这些元件所提供的数据点的过程控制数据值。在此，警报和事件数据还与诸如类型和优先级的数据点相关联，指示警报类型以及警报或事件的优先级级别。在过程控制系统中经常有许多信息。这带来的一个问题是信息会被分散到不同的位置，并且有时信息还被设置在过程控制系统的图形表示的不同视图中。另一个问题是诸如警报或者系统元件的控制对象可以与几个数据点相关联。这是例如具有变压器和发电机的情况。此外，还有可能在某个时间点处不是对所有与系统元件相关联的数据点都感兴趣。这也意味着在某个控制相期间不太相关的信息会妨碍操作员或者或使得操作员较难看到或者获得更多的相关信息的重要性。因此，操作员会难以看到信息中的模式和孤立点 (outlier)，其中，孤立点意味着位于正常值范围外的值。另一个问题是信息随着时间而变化，而呈现在图形用户接口中的信息通常是当前测量的值而不是历史数据。系统中的信息之间存在着不同的关系，但是取决于信息是如何表示的，操作员难以看到这些关系。当有许多与控制对象相关联的数据点时，操作员可以直接选择用于呈现的数据点。然而，这会涉及由操作员在用户接口中的许多各种选择和操作。这样的选择会将操作员的注意力带离重要的方面，即对过程的纵览。因此，还感兴趣的是简化操作员对要监视的数据点的选择。这意味着因为被呈现有诸如图3中的系统视图的系统视图的操作员不能容易地理解系统中的不同数据点的数据值之间的关系，所以操作员难以做出正确的控制相关决定。本发明致力于解决这个以及其他相关问题。根据本发明的一个方面，在特定的时刻从数据库提取信息，并将信息在平行坐标曲线图中呈现为与对过程的控制相关的感兴趣的数据点。更具体地，数据点可以是过程数据点，诸如过程控制数据点，如从在过程控制中所使用的过程接口单元或者过程接口单元的部分所检索到的测量值以及状态数据，其中， 测量值以及状态数据涉及过程接口单元自身或者涉及输电系统的部分，诸如发电单元、输电线和配电线、或者输电控制站(诸如变电站)。过程数据点还可以是警报以及事件数据点。如果控制系统10支持，也可以实时完成信息的提取。由此每个过程数据点具有可变化的值。数据点的该可变化的值在平行坐标曲线图中由坐标轴来表示。这样的曲线图在图4 中示出。在该曲线图中，示出有第一坐标轴时间、与图3中的第一发电机相关联的第二坐标轴发电机1、与图3中的第二发电机相关联的第三坐标轴发电机2、与图3中的第一变压器间相关联的第四坐标轴间1、与图3中的第二变压器间相关联的第五坐标轴间2、与图3 中的第三变压器间相关联的第六坐标轴间3、以及与图3中的第一电路断路器相关联的第七坐标轴断路器1。这些元件、它们的数据点以及这些数据点的值仅是示例性的以便描述本发明。来自控制系统的数据、即上述数据点的值随着时间而改变。因此，数据点是时变的。
因为控制系统的过程控制数据是时变的，所以需要以某种方式包括时间依赖性。 在这种情况下，整个系统、更确切地说是系统中的被选择用于呈现的数据点是通过线穿过各个平行坐标轴连接在一起的。这意味着每个在具体时间点处所呈现的数据点的值是通过平行坐标曲线图中的线(参见图4中的粗线)连接在一起的。对于这样的线，时间点是控制方面。在此，数据点的值可以是与系统中的发电机或者传输线或者任何其他元件有关的值。 在此，元件由变压器、发电机和电路断路器示例出。这意味着数据点形成时间线的属性，其中数据点值是这些属性的变量。图5示意性地示出了下述平行曲线图的视图，该平行曲线图包括来自图4的一些平行曲线图坐标轴数据，并具有一些其他的过程数据，即从包括警报和事件形式的控制对象的警报列表中所选择的警报和事件数据。在该曲线图中有用于时间、第一发电机发电机 1、第二发电机发电机2、第一变压器间间1、第二变压器间间2的平行坐标轴。这些数据点设置在图的右侧。在此，还有具有警报和事件数据点形式的、与来自警报列表的警报和事件相关联的过程数据点，在此，将这些数据点以及它们的值示出在过程控制数据的左侧。在此，有命名为天的时间坐标轴、命名为小时的时间坐标轴、命名为类型的警报和事件类型坐标轴、以及命名为优先级的优先级类型坐标轴。时间无需说明，而类型表示警报或事件的类型，优先级表示它在系统中具有哪种优先级。现在将关于图1至图5以及图6对本发明的第一实施例进行描述，图6示出了在根据本发明的第一实施例的方法中所执行的多个方法步骤的流程图。网络管理系统在每个时间点上具有针对系统中的多个数据点的值。令人感兴趣的是对多个这些点一起进行分析。操作员可以经由键盘32在显示器34上选择数目为N个的感兴趣的数据点。在此，他或她可以通过对图3中的单线图中的元件形式的控制对象进行指示来选择这些数据点。例如，在此，操作员选择了图3中的元件发电机1、间1、发电机2、 间2、间3以及断路器1。在此，这些元件中的一些可以提供多于一个的数据点。由此会有几种数据点类型。由此，由操作员所做出的选择由控制单元30所接收(步骤38)，然后控制单元30根据数据点选择准则选择有限数目的数据点(步骤40)。之后，控制单元30从数据库18和/或第一服务器16中抽取与所选的元件相对应的N个数据点的时变数据(步骤 42)，并且将它们以平行的形式呈现在显示器34上。由此，控制单元抽取了与数据点相关联的以及与控制方面相关联的过程控制数据值，其中，控制方面在此是某个时间点。此外，过程控制数据值在此被设置成用表示时间即控制方面的线连接起来，同时还设置了单独的时间坐标轴(步骤44)。这在图4中示意性地示出。在此，每个所选的感兴趣的数据点在平行坐标曲线图中具有其自己的垂直坐标轴，例如，来自表示发电机发电机1的数据点的测量值可以具有采用千伏(kV)刻度的坐标轴，如同其他发电机以及变压器间会具有的那样。此外，可以使曲线图归一化。第一电路断路器断路器1提供状态数据，因此它仅具有断开和闭合两个状态。结果，在曲线图中有数目为N的平行的垂直坐标轴。在该第一实施例中，还有也绘制有时间刻度的平行的垂直时间坐标轴(时间)，这是在该第一实施例中的情况。在本发明的一些变化中，该坐标轴可以省略。然后，以时间间隔对数据点的数据值进行采样，这可以从系统继承或者由用户定制。然后，每次采样的N个值以及数据被采样的时间可以绘制在相应的坐标轴上，并且画出点之间的线。由此，可以由线表示时间点，该时间点具有多个属性，并且其中属性是数据点的不同值。结果是如果操作员选择以一分钟的周期时间在一个小时期间从系统提取时变数据，那么他或她将在曲线图中得到60条线。此外，在配置的时间间隔处可以向曲线图中添加新的时间线，意味着可以在系统中经由服务器16或者经由数据库18收集数据点的新数据值并示出为曲线图中的时间线。 由此，可以通过在平行坐标曲线图中添加与新的时间点相关联的线来实时地更新曲线图。 随着添加新的数据，还可以将旧数据移除。从图4中示出的该曲线图中，操作员可以筛选出感兴趣的信息，以使得他可以发现感兴趣的模式、关系和孤立点。根据数据点选择准则对曲线图中表示的数据点的选择可以由系统来定义或者是操作员可配置的。这意味着根据选择准则，所选择的用于呈现的数据点可以是例如根据数据点类型所预先指定的。因此，当操作员选择一个元件时，呈现该元件的一个或者更多个预先指定的数据点。由此，这意味着选择并呈现具有预先指定的数据点类型的数据点。还可以的是操作员交互地改变对数据点的选择。作为替代，可以的是选择准则是系统选择一个或者更多个数据点类型，例如与操作员所选择的过程控制元件具有最大数目的关联的数据点类型，或者操作员所选择的过程控制元件中的大多数与之相关联的数据点类型，诸如类型电压。对于与该类型缺少关联的元件，那么可能的是选择与之最为接近的类型。在本发明的这种变化中，操作员不会直接选择用于呈现的数据点类型。选择准则也会限于提供测量值的数据点。数据点的次序是重要的，这是因为如果两个变量被放置成彼此紧邻，那么就更容易检测到这两个变量之间的关系。次序可以是由系统定义的或者是用户可配置的。还可能的是用户可以交互地改变数据点的次序。另一个重要的功能是用户可以直接对曲线图进行操纵和过滤以改变所表示的数据。由此，用户可以在曲线图中添加和移除坐标轴。这意味着控制单元可以接收数据点改变选择并且根据该数据点改变选择来改变所呈现的坐标轴。以这种方式，操作员可以从曲线图添加或者移除坐标轴。根据本发明的该第一实施例，还可能的是将对过程控制数据的呈现与警报和事件数据相结合。然而，警报和事件数据不是时变的，这是因为对于一个警报而言时间是不变的。时间仅是标识警报或事件何时发生的警报和事件数据的另一个属性。在此，每个警报是用线呈现在平行坐标曲线图中的项目，所述平行坐标曲线图具有多个属性，例如时间(时间还可以划分成周日、小时等)、优先级、类型等。由此，这些属性是可以具有一定范围的值的警报和事件数据的数据点。警报线与不同的属性坐标轴相交在与针对这些属性该警报项目的值相对应的点处。由此，此处控制方面是具体的警报或事件。根据该第一实施例，操作员可以例如经由键盘32来选择使警报平行坐标曲线图关于过程控制数据与过程控制数据曲线图呈现在相同的视图中并具有与图5中相同的时间间隔，或者呈现在另一个画面或者视图中。然而，警报和事件数据的平行坐标曲线图与控制系统数据的平行坐标曲线图是协作的。它们因此共享共同的属性即时间，所述共同的属性被设置成平行坐标轴方案中的坐标轴。因此，随着操作员对具有警报和事件对象形式的一个或者更多个控制对象进行选择，这可以通过在警报列表中的选择来完成，这些选择然后由操作员终端的控制单元30所接收(步骤46)，然后继续并将所使用的时间坐标轴限于所选择的警报和事件数据时间间隔的时间间隔(步骤48)。在此，为两幅曲线图、即过程控制数据曲线图以及警报和事件数据曲线图都进行了上述操作。控制单元30然后抽取与这些控制对象相关联的数据点的数据值，即从历史数据库18和/或第二服务器17中抽取警报和事件数据(步骤50)，并且之后控制单元30将警报和事件数据值呈现在显示器34上(步骤52)。在本实施例中，在与过程控制数据相同的视图中呈现出了警报和事件数据，如图5所示。在此，通过在某个时间点处生成的警报和事件到同一时间点的过程控制数据的连接线来将曲线图彼此连接起来。这还意味这对于警报和事件而言，具体的警报或者事件是控制方面。在此，还可能的是当网络中产生新数据时，该新数据可以被添加。在此，操作员可以选择对平行坐标曲线图中的一幅图中的一个时间间隔内的信息进行过滤。然后控制单元30自动地过滤其他的曲线图以示出具有匹配时间的数据。还可以将与任何所选择的警报和事件都无关的过程控制数据移除。这是另一个数据点限制准则。例如，操作员可以从警报平行坐标曲线图看出在周一有大量的高优先级警报。他或她然后可以对警报项目进行过滤以仅示出这些警报。他或她然后可以看到大多数警报发生在上午8:00至上午10:00的时间间隔期间。他或她然后可以对警报进行过滤以仅示出在该时间段期间的警报。现在，可以在警报平行坐标曲线图中示出在周一的上午8点至10 点期间所有高优先级的警报。如果用户具有针对控制系统数据的协作平行坐标曲线图，那么仅示出与警报时间相匹配的项目即另一视图中的左部。用户然后对针对控制系统数据的平行坐标曲线图进行分析以发现关系。也许当发电机具有某个值的时候，警报看起来连接到同一时刻传输线的某个值？根据本发明的一个变体，将过程控制系统中的数据点的值提取出来并直接地即在线地以平行坐标呈现。根据本发明的另一个变体，提供有不同的交互技术用于对呈现在平行坐标曲线图中的数据点的类型进行选择。例如，用户可以直接从图3所示的单线图拖动数据点并将数据点添加到平行坐标曲线图。他或她还可以将系统中的趋势视图转换为平行坐标曲线图。这些由此是数据点改变选择的示例。他或她还可以根据警报列表来直接创建平行坐标曲线图。如果完成该操作，则可以通过操作员对单线图中的元件的选择将其与另一个曲线图中同时地示出过程控制数据相结合。如果完成了这个，那么然后控制单元可以通过仅对与所呈现的警报和事件相关的操作员所选择的元件的数据点进行选择，将数据点选择准则应用到过程控制数据点上。如果例如所选的警报是变压器间超过了电压水平，则当例如变压器元件是由操作员在图3中的单线图中的所选择的，则可能是的仅该变压器间的电压被系统所选择用于呈现，而不呈现有功功率。然后可以将连接到当前示出的警报的所有数据点呈现在平行坐标曲线图中。如之前所提到的，可能的是两种不同的平行坐标可以连接在一起并且相关。这是可能的，因为警报项目具有时间属性，而控制系统平行坐标也具有与数据采样的时间相对应的时间属性。通过完成这个，可以将具有警报项目的平行坐标曲线图连接至具有时变控制系统数据的平行坐标曲线图。结果是操作员可以连同控制系统数据一起对警报和事件进行分析，以发现关系以及警报的原因。在本发明的另外的实施例中，碰巧沿着同一图形路径的几条线可以被组合在一起以形成新的线，以便降低在平行坐标曲线图中所示出的图形信息的复杂度。这种功能可以被称为聚类(clustering)。例如，在警报平行坐标曲线图的情况下，几个发生在同一时间点的并由此在平行坐标曲线图中落在一起、即沿着同一图形路径的警报可以被聚类以形成这样的新的线。在这样的情况下，操作员录入与线有关的聚类指令，而系统然后将具有同一路径的线结合起来用于形成共同的线。根据本发明的另一个变体，操作员可以在单线图中选择某种类型的元件，然后同一类型的其他元件相关的数据点被自动选择并连同操作员所选择的元件的数据点一起由系统呈现。由此，此处的数据点选择准则是在所呈现出的单线图中选择同一类型的其他元件的数据点。例如，如果操作员选择图3中的间1，则在图3中的变电站处的或者在更大的地理区域中的所有变压器可以被控制单元选择并呈现在平行坐标轴曲线图中。这在图7中被示例出，图7示出了平行坐标轴曲线图，其中有指示所选的元件是变压器的第一坐标轴站/间(Station/Bay)以及多个指示变压器的各个数据点的另外的坐标轴。在此，在指示有功功率的第二坐标轴MW上有第一数据点，在指示无功功率的第三坐标轴MVAr上有第二数据点，在指示视在功率的第四坐标轴MVA上有第三数据点，在指示功率因子的第五坐标轴PF上有第四数据点，在指示电压的第六坐标轴KV上有第五数据点，而在指示额定无功功率(reactive power rating)的第七坐标轴KVar上有第六数据点。然后针对与操作员所选择的元件类型相同的所有元件呈现这些数据点的数据值，即对例如变压器元件的选择会导致呈现所有变压器的相同类型的数据点。在此，每条线或者控制方面表示控制对象，该控制对象在本发明的这种变体中是系统元件、更具体地是过程控制元件，该元件还可以被设置成在第一坐标轴站/间上的点。在此，还可能的是添加各个数据点的警报界限，这通过曲线图中的箭头指示。在此，应该认识到这里所描述的原理可以用于示出系统的各个控制级处的数据、 即高于或者低于这里所示例出的变电站级的级处的数据。图1中的输电系统的简化之处在于该输电系统限于包括一个过程控制系统10和一条电力线观。然而，系统可以包括若干控制站以及若干电力线。在这种情况下，可以的是控制和保护计算机以及操作员和工程操作员终端存在于更高的分级级别、即系统级上。如前所述，操作员终端可以优选地设置为连同计算机程序存储器一起的一个或更多个处理器的形式，所述计算机程序存储器包括用于执行本发明的计算机程序代码。该计算机程序代码还可以设置在一个或更多个数据载体上，所述数据载体在其上的程序代码被载入到操作员终端时执行本发明的功能。
权利要求
1.一种使操作员能够在过程控制系统(10)中做出控制相关决定或者保护相关决定的方法，其中，提供过程数据值的过程数据点呈现在操作员终端(12)的显示器(34)上，所述方法包括下述步骤-在所述操作员终端中接收操作员对呈现控制对象的视图中的至少一个控制对象(发电机1、发电机2、间1、间2、间3、断路器1)的选择(38)，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，且所选择的控制对象与多于一个数据点有关，-根据数据点选择准则，由所述操作员终端为包括所述操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点(40)，_由所述操作员终端抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值(42)，以及-将所述数据点的所述过程数据值呈现在所述显示器上(44)，其中，每个所选择的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在所述呈现坐标轴上呈现该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用所述呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括下述步骤数据点值一呈现在所述系统中就连续地抽取并呈现所述数据点值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括下述步骤接收对数据点值呈现范围的选择以及移除所有在所述范围外的线。
4.根据任意一项前述权利要求所述的方法，还包括下述步骤接收数据点改变选择， 以及根据所述数据点改变选择来改变所呈现的坐标轴。
5.根据任意一项前述权利要求所述的方法，还包括下述步骤接收与多条线有关的聚类指令，以及将沿着同一路径的线结合成共同的线。
6.根据任意一项前述权利要求所述的方法，其中，所抽取的数据值包括从所述过程实时获得的过程控制数据值。
7.根据任意一项前述权利要求所述的方法，其中，所选择的用于呈现的数据点是根据所述选择准则预先指定的。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中，所选择的用于呈现的数据点是与操作员所选择的控制对象具有最大数目的关联的数据点。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中，所述同一控制方面是控制对象。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述操作员所选择的控制对象是第一类型的控制对象，而所述根据选择准则选择多个数据点的步骤包括基于所述操作员所选择的控制对象在所述视图中选择该第一类型的所有控制对象的数据点。
11.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中，根据所述选择准则，针对相对应的控制对象仅有一个数据点要呈现。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述同一控制方面是时间点。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括下述步骤在所述呈现中提供时间坐标轴。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所选择的控制对象是呈现在被互连在控制结构中的系统元件的视图中的过程控制元件，且所选的数据点值是与该过程控制元件相关联的过程控制数据值，以及所述方法还包括下述步骤在所述操作员终端中接收操作员对具有警报和事件对象形式的至少一个另外的控制对象的选择(46)，由所述操作员终端抽取与所选择的警报和事件对象相关联的数据点的数据值(50)，以及在多个平行坐标轴上呈现所述警报和事件对象的所述数据点的数据值(52)，其中，一条坐标轴是时间坐标轴，并且每个警报或事件对象由穿过每条坐标轴的相对应的线表示。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述警报和事件数据呈现的所述时间坐标轴在时间上与所述过程控制数据呈现对准。
16.根据权利要求15或16所述的方法，还包括下述步骤由所述操作员终端将所述警报和事件数据呈现以及所述过程控制数据呈现的所述时间坐标轴限于由其间生成了所述警报和事件数据的时间间隔所定义的时间间隔(48)。
17.根据权利要求14至16中任意一项所述的方法，还包括下述步骤将所述警报和事件数据点值连接到相对应的过程控制数据点值。
18.根据权利要求14至17中任意一项所述的方法，还包括下述步骤接收用户对其间要呈现警报和事件数据或者过程控制数据的时间间隔的选择，以及将所述对两种类型的数据的呈现限于所述用户所选择的时间间隔。
19.根据权利要求14至18中任意一项所述的方法，其中，根据所述选择准则，所唯一呈现的警报和事件数据是与所选择的过程控制数据点相对应的数据。
20.根据权利要求14至18中任意一项所述的方法，其中，根据所述选择准则，所选择的过程控制数据点仅是与所选择的警报和事件数据点相关联的过程控制数据点。
21.一种过程控制系统(10)中的操作员终端(12)，所述操作员终端(12)包括显示器 (34)、用户输入单元(32)以及控制单元(30)，所述控制单元被配置为经由所述用户输入单元接收操作员对呈现控制对象的视图中的至少一个控制对象 (发电机1、发电机2、间1、间2、间3、断路器1)的选择，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，且所选择的控制对象与多于一个数据点有关，根据数据点选择准则为包括所述操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点，抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值，以及将所述数据点的所述过程数据值呈现在所述显示器上，其中，每个所选的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在所述呈现坐标轴上呈现该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用所述呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。
22.根据权利要求21所述的操作员终端，其中所述同一控制方面是时间，所选的控制对象是呈现在被互连在控制结构中的系统元件的视图中的过程控制元件，且所选的数据点值是与该过程控制元件相关联的过程控制数据值，所述控制单元还被配置为经由所述用户输入单元来接收操作员对具有警报和事件对象形式的至少一个另外的控制对象的选择、抽取与所选择的警报和事件对象相关联的数据点的数据值、以及在多个平行坐标轴上呈现所述警报和事件对象的所述数据点的所述数据值，其中，一条坐标轴是时间坐标轴，并且每个警报或事件对象由穿过每条坐标轴的相对应的线表示。
23.一种数据载体上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，所述计算机程序代码被配置为当所述计算机程序代码被载入到所述操作员终端时引起设置在过程控制系统中的操作员终端 接收操作员对呈现控制对象的视图中的至少一个控制对象的选择，其中，每个控制对象与至少一个相对应的数据点有关，而所选择的控制对象与多于一个数据点有关，根据数据点选择准则为包括所述操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点，抽取与所选择的数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值，以及将所述数据点的所述过程数据值呈现在所述显示器上，其中，每个所选的数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在所述呈现坐标轴上呈现该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用所述呈现中的各个平行坐标轴上的值之间的线连接在一起。
全文摘要
本发明涉及一种使操作员能够在过程控制系统中做出控制相关决定或者保护相关决定的方法、一种过程控制系统中的操作员终端以及一种用于这种操作员终端的计算机程序产品。所述方法包括下述步骤接收操作员对控制对象的视图中的控制对象的选择(38)；根据数据点选择准则为包括操作员所选择的控制对象的控制对象组选择多个数据点(40)；抽取与所述数据点相关联的以及与不同的控制方面相关联的过程数据值(42)，以及将所述过程数据值呈现在显示器上(44)，其中，每个数据点拥有一个相对应的呈现坐标轴，在所述呈现坐标轴上呈现出该数据点的数据值，并且，与同一控制方面相关联的数据点的数据值用线连接在一起。
文档编号G05B23/02GK102405448SQ200980158758
公开日2012年4月4日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年4月20日
发明者克里斯蒂娜·米克尔森 申请人:Abb研究有限公司