專利名稱：加工廠用戶界面中基于標(biāo)記語言的動態(tài)過程圖形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及加工廠，更具體地說，涉及具有動態(tài)、集成過程圖形的加工廠用戶界面。
背景技術(shù)：
分布式過程控制系統(tǒng)，比如用在化學(xué)、石油或其他過程中的分布式過程控制系統(tǒng)，通常包括一個或更多過程控制器，這些過程控制器通過模擬、數(shù)字或模擬數(shù)字混合總線，連接到一個或更多現(xiàn)場設(shè)備上。所述現(xiàn)場設(shè)備可以是閥門、閥門定位器、開關(guān)和變送器(例如，溫度、壓力、液位和流速傳感器)，它們位于過程環(huán)境內(nèi)，并執(zhí)行比如開/關(guān)閥門、測量過程參數(shù)等功能。智能現(xiàn)場設(shè)備，例如符合公知的Fieldbus(現(xiàn)場總線)協(xié)議(比如FOUNDATIONTMFieldbus協(xié)議)的現(xiàn)場設(shè)備，也可以執(zhí)行控制計算、報警功能以及其他通常在控制器中實現(xiàn)的控制功能。過程控制器通常也位于工廠環(huán)境內(nèi)，可以接收表示由現(xiàn)場設(shè)備所做的過程測量結(jié)果和/或關(guān)于現(xiàn)場設(shè)備的信息的信號，并可以執(zhí)行一個控制器應(yīng)用程序，例如該應(yīng)用程序運行不同的控制模塊，這些控制模塊可以基于所收到的信息做出過程控制決策、生成控制信號，以及與在比如HART、Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備之類的現(xiàn)場設(shè)備中正在執(zhí)行的控制模塊或者決協(xié)同工作?？刂破髦械目刂颇K通過通信線路將控制信號發(fā)送到所述現(xiàn)場設(shè)備，從而控制該過程的操作。
來自現(xiàn)場設(shè)備和控制器的信息通?？赏ㄟ^數(shù)據(jù)總線應(yīng)用于一個或以上其它位于控制室或其他遠(yuǎn)離吵雜的工廠環(huán)境的硬件設(shè)備，例如操作員工作站、個人計算機、數(shù)據(jù)歷史記錄站、報告發(fā)生器、集中數(shù)據(jù)庫等。在這些硬件設(shè)備上運行應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序比如使操作員能夠執(zhí)行與過程有關(guān)的功能，例如改變過程控制例程的設(shè)置、修改控制器或現(xiàn)場設(shè)備中控制模塊的操作、查看過程的當(dāng)前狀態(tài)、查看由現(xiàn)場設(shè)備和控制器產(chǎn)生的警報、仿真過程的操作以培訓(xùn)人員或測試過程控制軟件、維護(hù)和更新系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫等。
例如，由愛默生過程管理出售的DeltaVTM控制系統(tǒng)包含多種應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序存儲在加工廠內(nèi)位于多個地方的不同設(shè)備中，并由加工廠內(nèi)位于多個地方的不同設(shè)備來執(zhí)行。配置應(yīng)用程序存在于一個或更多操作員工作站中，并使得用戶可以創(chuàng)建或更改過程控制模塊，并通過一個數(shù)據(jù)總線將這些過程控制模塊下載到專用分布式控制器。通常，這些控制模塊由通信上互連的功能塊組成，這些功能塊是面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議中的對象，這些對象基于輸入執(zhí)行控制方案內(nèi)的功能，并且將輸出結(jié)果提供給控制方案內(nèi)的其他功能塊。配置應(yīng)用程序還允許設(shè)計人員創(chuàng)建或改變操作員界面，這些操作員界面由一個瀏覽應(yīng)用程序所使用，來向操作員顯示數(shù)據(jù)并使得操作員能夠在過程控制例程內(nèi)更改設(shè)置，例如設(shè)置點。每個專用控制器以及某些情況下的現(xiàn)場設(shè)備，存儲并執(zhí)行一個控制器應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序運行所分配和下載的控制模塊來實現(xiàn)實際的過程控制功能?？梢栽谝粋€或更多操作員工作站上運行的瀏覽應(yīng)用程序，可以通過數(shù)據(jù)總線接收來自控制器應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并將所接收數(shù)據(jù)顯示給過程控制系統(tǒng)設(shè)計者、操作員或者使用用戶界面的用戶，還可以提供任意多個不同視圖，例如操作員視圖、工程師視圖、技術(shù)員視圖等等。數(shù)據(jù)歷史應(yīng)用程序通常存儲于一個數(shù)據(jù)歷史設(shè)備中并由該設(shè)備來執(zhí)行，該數(shù)據(jù)歷史設(shè)備收集和存儲通過數(shù)據(jù)總線得到的部分或全部數(shù)據(jù)，同時可以在一個與數(shù)據(jù)總線連接的計算機上運行一個配置數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，來存儲當(dāng)前過程控制例程配置和與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。作為選擇，配置數(shù)據(jù)庫也可以與配置應(yīng)用程序放置在同一個工作站中。
鑒于用在過程控制環(huán)境中的控制和支持應(yīng)用程序的數(shù)量和種類都有所增加，為了使用戶能夠有效地配置和使用這些應(yīng)用程序，已經(jīng)有不同種類的圖形顯示應(yīng)用程序問世。例如，為了使配置工程師能夠通過圖形來創(chuàng)建控制程序，且這些程序能夠下載到加工廠內(nèi)的控制設(shè)備上，圖形顯示應(yīng)用程序已經(jīng)被用來支持控制配置應(yīng)用程序。另外，圖形顯示應(yīng)用程序也已經(jīng)被用來達(dá)到以下目的，例如，使操作人員能夠查看加工廠當(dāng)前的運行情況或者加工廠的各個區(qū)域，使維護(hù)人員能夠查看加工廠內(nèi)硬件設(shè)備的狀態(tài)，能夠啟動加工廠的仿真，等等。然而在過去，這些圖形顯示應(yīng)用程序是作為其所關(guān)聯(lián)具體應(yīng)用程序一部分被創(chuàng)建的，或者是為了支持其所關(guān)聯(lián)具體應(yīng)用程序而創(chuàng)建的，因此一般在使用性方面具有局限性，局限于其被創(chuàng)建時的具體過程功能。例如，很難或幾乎不可能將一個被創(chuàng)建用于支持控制或其他操作員的圖形程序應(yīng)用于維護(hù)、配置或者仿真功能。
舉一個具體的例子，一些過程控制配置應(yīng)用程序目前包含一個模板對象庫，例如功能塊模板對象，或者在某些情況下的控制模塊模板對象，這些對象用于為加工廠創(chuàng)建一個控制策略。模板對象具有默認(rèn)的屬性、設(shè)置和與其關(guān)聯(lián)的方法，而且使用圖形配置應(yīng)用程序的工程師可以選擇這些模板對象，然后實質(zhì)上將所選模板對象的復(fù)制件放置在配置屏幕上，以開發(fā)控制模塊。在選擇和放置模板對象于配置屏幕的過程中，工程師將這些對象的輸入和輸出相互連接，并更改這些對象的參數(shù)、名字、標(biāo)簽和其他屬性，以創(chuàng)建一個在加工廠中具有特定用途的特定控制模塊。在創(chuàng)建一個或更多這樣的控制模塊后，工程師接著可以實例化該控制模塊，并將該控制模塊下載到合適的一個或更多控制器以及現(xiàn)場設(shè)備上，以便在加工廠運行期間執(zhí)行。
其后，工程師可以使用一個不同的圖形顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序，通過在顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序中選擇和建立顯示對象，為在加工廠內(nèi)的操作員、維護(hù)人員等創(chuàng)建一個或更多顯示。這些顯示通常是在一個或更多工作站基于泛系統(tǒng)實現(xiàn)的，并能夠為操作員或維護(hù)人員提供預(yù)配置顯示關(guān)于控制系統(tǒng)或工廠內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)。這些顯示的形式通常包括報警顯示，所述報警顯示接收并顯示控制器或加工廠內(nèi)設(shè)備所生成的警報；控制顯示，指示控制器或加工廠內(nèi)其它設(shè)備的運行狀態(tài)；維護(hù)顯示，指示加工廠內(nèi)設(shè)備的功能狀態(tài)，等等。然而，這些顯示一般會預(yù)先配置，從而以已知的方式來顯示從過程控制模塊或加工廠內(nèi)設(shè)備所接收到的信息或數(shù)據(jù)。在有些已知的系統(tǒng)中，通過使用對象來創(chuàng)建顯示，對象具有于物理或邏輯元素相關(guān)聯(lián)的圖形，并與所述物理或邏輯元素之間存在通信連接，從而可以接收關(guān)于該物理或邏輯元素的數(shù)據(jù)。對象可以根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)改變顯示屏幕上的圖形，例如所接收的數(shù)據(jù)表明有一個儲罐半滿，表明流量傳感器所測量的流量，等等。但是，用于配置、操作員控制、維護(hù)和仿真活動的圖形顯示一般都是使用不同的圖形編輯器彼此單獨創(chuàng)建的。
鑒于此，類似于控制配置應(yīng)用程序，顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序可以具有模板圖形顯示項，比如儲罐、閥門、傳感器、滑桿之類的操作員控制按鈕、開關(guān)等等，這些項可以位于任何期望配置的屏幕上來創(chuàng)建操作員顯示、維護(hù)顯示以及其他類似顯示。當(dāng)把個別圖形項放在屏幕上時，這些項可能在屏幕上相互連接，其連接方式可以為用戶提供加工廠內(nèi)部工作的一些信息或顯示。但是，為了將圖形顯示做成動畫，顯示創(chuàng)建者必須通過在圖形項和加工廠內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)源之間指定通信鏈接，來手工將每個圖形項與加工廠內(nèi)生成的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，所述加工廠內(nèi)生成的數(shù)據(jù)比如是傳感器測量到的數(shù)據(jù)或者閥門定位器指示的數(shù)據(jù)，等等。這樣的處理過程非常冗長耗時，而且可能會充滿錯誤。
雖然控制配置應(yīng)用程序中的控制模板對象和顯示創(chuàng)建應(yīng)用程序中的顯示項比較方便，因為它們可以被復(fù)制和用于創(chuàng)建多種不同的控制模塊和圖形顯示，但是經(jīng)常需要為加工廠內(nèi)不同設(shè)備創(chuàng)建大量同樣的控制模塊和圖形顯示。例如，很多情況下，中型到大型加工廠都有同樣的或相似的設(shè)備，這些設(shè)備可以用同樣的基本通用控制模塊和顯示來控制和查看。然而，為了創(chuàng)建這些大量的控制模塊和顯示，可以創(chuàng)建一個通用控制模塊或顯示模塊，然后為每個可以使用所述通用控制模塊或顯示模塊的不同設(shè)備都復(fù)制所述通用控制模塊或顯示模塊。當(dāng)然，在復(fù)制之后，必須在配置應(yīng)用程序中手工更改每個新的控制或顯示模塊，從而指定某個設(shè)備附著于哪個新的控制或顯示模塊，然后將所有這些控制和限制模塊必須實例化并下載到過程控制系統(tǒng)。
不幸的是，上述控制模塊和顯示項并非在任何形式下都是模塊化的。因此，在復(fù)制操作后，必須使用合適的配置應(yīng)用程序來手工逐個更改所述控制模塊和顯示，從而指定工廠內(nèi)的設(shè)備與哪個控制模塊和顯示相關(guān)聯(lián)。對于一個工廠，如果它具有同一類型設(shè)備的很多拷貝(例如被復(fù)制的設(shè)備)，這個過程將會冗長耗時，并充滿人為操作錯誤。而且，這些不同的控制模塊和顯示一旦被編程，這些控制模塊和顯示將互不察覺。因此，為了在創(chuàng)建控制模塊時進(jìn)行某種改變，工程師或操作員必須手工對不同復(fù)制設(shè)備的每個不同控制模塊進(jìn)行同樣的改變，這種操作同樣也是冗長耗時的。同樣的問題也存在于為工廠內(nèi)不同套的復(fù)制設(shè)備所創(chuàng)建的圖形視圖。換句話說，一旦創(chuàng)建了一個具體控制模塊或者一個具體的圖形視圖(分別建立或者從一個模板對象進(jìn)行復(fù)制)，然后將所建控制模塊或圖形視圖連接到工廠內(nèi)的一套特定設(shè)備，所述控制模塊或圖形視圖是系統(tǒng)內(nèi)的獨立實體或?qū)ο螅词瓜到y(tǒng)內(nèi)的其他控制模塊或圖形視圖與所述控制模塊或圖形視圖相同或相似。結(jié)果，適用于每個特定類型的控制模塊和圖形顯示的變化，對于這些模塊和顯示來說必須是單獨進(jìn)行的。當(dāng)圖形顯示是為工廠內(nèi)不同功能背景中，比如對于控制查看、維護(hù)查看和仿真功能的相同設(shè)備創(chuàng)建時，這個問題甚至更加明顯。在這種情況下，就要單獨創(chuàng)建圖形視圖，而這些視圖相互間并不知道對方的存在。
因此，雖然圖形視圖已經(jīng)被提供給和關(guān)聯(lián)到不同應(yīng)用程序，其中所述應(yīng)用程序用于加工廠內(nèi)進(jìn)行的不同常規(guī)活動，但是這些圖形顯示和關(guān)聯(lián)的圖形顯示編輯器一般被添加到功能級的應(yīng)用程序，而所述圖形顯示和編輯器正是用于支持這些應(yīng)用程序而創(chuàng)建的。結(jié)果，圖形編輯器在一定程度上只是使用戶能夠建立一些視圖，這些視圖能夠支持特定應(yīng)用程序所需的特定功能。以前的加工廠沒有提供這樣的圖形顯示編輯器，該編輯器用于或者支持在工廠配置和支持范圍內(nèi)各種活動的圖形需要。從而，舉例來說，一個用于支持或者啟動控制配置活動的圖形顯示編輯器只能使用戶創(chuàng)建控制程序，而不支持操作員或者維護(hù)顯示的需求或功能。同樣地，用于創(chuàng)建操作員視圖、維護(hù)視圖等(其中所述視圖在工廠操作過程中被提供給控制操作員或者維護(hù)技師)的圖形顯示編輯器不支持與配置活動、仿真活動等關(guān)聯(lián)的功能。由于需要在加工廠的各個功能級，例如在控制配置、維護(hù)支持、控制操作員支持和仿真支持功能級，支持圖形顯示，由各種編輯器所創(chuàng)建的不同顯示最終模擬和描述工廠內(nèi)的相同部件，結(jié)果導(dǎo)致各種不同的工作人員在加工廠的圖形顯示方面加倍付出努力。所述加倍努力不僅表現(xiàn)在需要建立描述不同用途的相同過程元素的不同圖形顯示，而且表現(xiàn)在將用于不同顯示應(yīng)用程序的圖形元素連接到加工廠內(nèi)所關(guān)聯(lián)的實際硬件或軟件單元。
由于之后已經(jīng)提供了對于各種加工廠活動的圖形支持，并且作為實際執(zhí)行活動的一部分，圖形支持沒有被集成在工廠環(huán)境中來允許創(chuàng)建通用圖形并在工廠的各種不同功能級處進(jìn)行使用。這種圖形非集成引發(fā)了針對不同功能或者不同應(yīng)用的不同功能的圖形，從而導(dǎo)致用戶側(cè)的疑惑，因為用戶可能偶爾需要不時地查看與工廠內(nèi)不同操作或功能相關(guān)聯(lián)的不同顯示，而用戶一般只熟悉一種特定類型的圖形顯示。同樣，正如上面所提到的，對工廠內(nèi)各種不同功能級圖形顯示的支持，會導(dǎo)致圖形支持的加倍，無論是在創(chuàng)建顯示方面，還是在將顯示內(nèi)的元素適當(dāng)?shù)剡B接到工廠內(nèi)實際硬件和軟件單元方面。
另外，差錯檢測和其他編程對于檢測與不同控制器中運行的控制環(huán)路相關(guān)的條件、錯誤、警報等、以及單個設(shè)備內(nèi)的問題都很有用。傳統(tǒng)上來說，這種差錯檢測在加工廠的不同功能級處執(zhí)行，并被顯示在為那些不同功能活動的圖形顯示上。因此，一直都很難對過程控制系統(tǒng)編程來識別系統(tǒng)級的狀況和錯誤，其中這些狀況和錯誤必須通過分析廣泛分布在加工廠內(nèi)的不同設(shè)備的數(shù)據(jù)才能檢測到，而且，將這些類型的錯誤顯示在操作員顯示上更加困難，因為還沒有建立將這種系統(tǒng)級的狀況信息顯示或呈現(xiàn)給操作員或維護(hù)人員的操作員顯示。而且，也很難用顯示內(nèi)不同元素的這些交替信息源或數(shù)據(jù)源將操作員顯示內(nèi)的對象做成動畫。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)。所述用戶界面系統(tǒng)包括計算機可讀介質(zhì)和用于配置過程圖形顯示的圖形顯示編輯器，所述過程圖形顯示具有代表加工廠中加工廠元素的圖形顯示元素。用于由圖形顯示編輯器生成的過程圖形顯示的配置信息以一種說明性語言(declarative language)存儲在計算機可讀介質(zhì)中。所述用戶界面系統(tǒng)進(jìn)一步包括圖形呈現(xiàn)引擎，該圖形呈現(xiàn)引擎基于從配置信息得到的命令生成運行時期間過程圖形顯示的描繪。
所述說明性語言可以定義用來表達(dá)配置信息的可擴(kuò)展格式。作為可替換或者附加地，該配置信息可以基于該說明性語言依照對象模型框架來存儲。所述對象模型框架可以定義原始形狀對象，所述原始形狀對象可由該圖形顯示編輯器提供，以便配置該過程圖形顯示使其包括由原始形狀對象構(gòu)造的附加的圖形顯示元素。所述對象模型框架還可以或可替換地定義復(fù)合對象，所述復(fù)合對象可由圖形顯示編輯器提供，以便配置該過程圖形顯示使其包括由復(fù)合對象構(gòu)造的附加的圖形顯示元素。圖形顯示編輯器可以包括圖形編輯工具，其用來根據(jù)之前構(gòu)造的存儲在計算機可讀介質(zhì)中的過程模型對象創(chuàng)建所述復(fù)合對象。所述圖形編輯工具也可以通過對象模型框架來定義。
在一些實施例中，該說明性語言是一種可擴(kuò)展標(biāo)記(markup)語言。所述說明性語言也可以或者可替換地定義用于描述所述配置信息的基于XML格式。
用戶界面系統(tǒng)還可以包括轉(zhuǎn)換引擎、程序或其它工具，用于基于配置信息中圖形相關(guān)信息按照另一說明性語言生成所述命令。該另一說明性語言，在某些情況下，可以按照矢量圖形格式表述(set forth)該圖形相關(guān)信息。該轉(zhuǎn)換引擎也可以或者可替換地生成另外的命令，其用來為圖形顯示元素指定一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換例程。該轉(zhuǎn)換引擎還可以從用于過程圖形顯示的配置信息生成一數(shù)據(jù)源參考文件，所述數(shù)據(jù)源參考文件為將要與圖形顯示元素一起顯示的數(shù)據(jù)標(biāo)識一數(shù)據(jù)源。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開了存儲在計算機可讀介質(zhì)中的對象實體，其與用于加工廠中的用戶界面系統(tǒng)一起使用。所述對象實體包括兩個部分。第一個部分通過該用戶界面為加工廠中的加工廠元素的描繪定義圖形，而第二部分為數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)源，所述數(shù)據(jù)表現(xiàn)出通過所述描述將被顯示的加工廠元素的在線操作。所述圖形參數(shù)用一種說明性格式表述。
在一些實施例中，第一部分定義在呈現(xiàn)所述描繪時使用的形狀對象的實例。作為替換或者附加地，第一部分還可以定義在呈現(xiàn)所述描繪時使用的復(fù)合形狀對象的實例。在上述任一種情況下，所述說明性格式可以基于可擴(kuò)展標(biāo)記性語言。此外，該說明性格式還可以包括用于表達(dá)所述圖形的矢量圖形格式。
該第一部分還可以進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)用來指定表現(xiàn)出加工廠元素的在線操作的數(shù)據(jù)的圖形描繪。所述對象實體還可以包括第三部分，其定義用來實現(xiàn)以仿真加工廠元素的在線操作的方法。該對象實體還可以包括第三部分，其中定義用來實現(xiàn)以仿真加工廠元素的在線操作的方法。所述第三部分和第二部分都可以用說明性格式表述，所述圖形可以包括動畫元素，動畫元素包括表現(xiàn)出加工廠元素的在線操作的動畫。


圖1是一個位于加工廠內(nèi)部的分布式過程控制網(wǎng)絡(luò)的框圖，包括一個用于實現(xiàn)顯示例程的操作員工作站，其使用智能過程對象創(chuàng)建過程模塊和圖形顯示以對加工廠的操作進(jìn)行仿真。
圖2是一套應(yīng)用程序和其他實體的邏輯框圖，包括存儲在圖1所示的操作員工作站的智能過程對象和過程模塊，可以用于在加工廠中實現(xiàn)增強的功能。
圖3是對配置屏幕的簡化描述，所述的配置屏幕被配置工程師使用存儲在對象庫中的智能過程對象來創(chuàng)建過程圖形顯示或過程模塊。
圖4詳細(xì)描述了一個示例性的過程圖形顯示，其包括對加工廠內(nèi)的流和連接元素的描述，這一描述通過互連數(shù)個智能過程對象中的圖形顯示元素來創(chuàng)建。
圖5是在現(xiàn)存的過程控制網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建和實現(xiàn)使用智能過程對象的過程模塊的方法的邏輯框圖。
圖6-11是對多個示例性的過程圖形顯示的某些部分的描述，這些過程圖形顯示使用基于標(biāo)記語言的對象模型所配置和創(chuàng)建。
圖12-14是類圖中提出的對象模型框架各部分的簡化描述，用來表明對象模型框架中類之間的關(guān)系。
圖15是示例性的過程圖形顯示中已定義部件的示意圖，包括以說明性語言提出的呈現(xiàn)定義。
圖16是一個示例性的復(fù)合形狀類中已定義部件的示意圖，這些復(fù)合形狀類可以用于創(chuàng)建和配置過程圖形顯示。
圖17是數(shù)據(jù)庫存儲實例圖的示意圖，所述數(shù)據(jù)庫存儲實例圖使用數(shù)個有已定義參數(shù)的復(fù)合形狀來表明示例性過程圖形顯示之間的關(guān)系。
圖18是根據(jù)結(jié)合圖15和圖16描述的配置環(huán)境元素，并結(jié)合運行期過程圖形顯示的生成而創(chuàng)建的組件的示意圖。
圖19是與運行期過程圖形顯示的生成相關(guān)創(chuàng)建的組件、文件和其他項目的進(jìn)一步的示意圖。
圖20是用于示例性數(shù)據(jù)源的對象模型框架的數(shù)據(jù)源對象模型部分的示意圖。
具體實施例方式
這里公開的加工廠用戶界面系統(tǒng)通常被配置和構(gòu)成為以一致且熟悉的形式和以可擴(kuò)展且靈活的方式向用戶呈現(xiàn)支持加工廠的操作和維護(hù)的信息和內(nèi)容。以一種可配置的、廣泛的并且個性化的訪問方式來創(chuàng)建、配置、存儲和處理該通過用戶界面呈現(xiàn)的內(nèi)容和信息。為此，并且為了克服過去的加工廠用戶界面的上述缺點和局限，以一種靈活且可擴(kuò)展格式提出、配置和定義該用戶界面及其圖形結(jié)構(gòu)(比如，代表加工廠元素的圖形顯示元素以及菜單、板、面板和其他的用戶界面結(jié)構(gòu))、到其他的文件或數(shù)據(jù)源的鏈路，以及其他的嵌入式形狀或復(fù)合形狀。所述格式可以以一種說明性語言或標(biāo)記性語言來定義，這里的說明性語言或標(biāo)記性語言指的是PGXML(過程圖形可擴(kuò)展標(biāo)記語言)。如這里進(jìn)一步描述的，PGXML可以基于工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)記語言XML。通過PGXML對用戶界面的綜合定義可以支持高級圖形的輸出。為此，本文將要描述的PGXML腳本可以被轉(zhuǎn)換成矢量圖形格式，比如微軟的XAML或者可伸縮的矢量圖形(SVG)。接著，該PGXML腳本中的非圖形相關(guān)元素可以用來創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、命令或其它的指令以及文件，以支持其它的通過用戶界面的PGXML描述定義的其它功能實體。于是，該PGXML腳本一般提出了即將在一顯示中描述的圖形顯示元素的圖形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部定義，以及這些元素的其它方面，以便支持生成將要被下載到工作站或其它顯示設(shè)備上的過程圖形運行期文件，其中所述顯示將被描繪在上述工作站或其他的顯示設(shè)備上。
用戶界面的主要目的是為加工廠提供系統(tǒng)級的虛擬視圖。為此，這里描述一種模塊化的面向?qū)ο蟮姆椒▉矶x用戶界面，該用戶界面可以提供在線和離線狀況下的加工廠的虛擬視圖，并能實現(xiàn)系統(tǒng)級的交互和控制。一般來講，圖形對象可以包括用于規(guī)定數(shù)據(jù)源的屬性，如下面描述的，其中這些數(shù)據(jù)源是加工廠中過程值的數(shù)據(jù)源，是過程控制系統(tǒng)中過程控制值的數(shù)據(jù)源，并且是其它系統(tǒng)或源中的值和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。這些屬性以及根據(jù)其生成的文件和其它的數(shù)據(jù)，相應(yīng)地可以用來為由圖形對象提供的過程圖形建立數(shù)據(jù)通信鏈路。
以下對于加工廠用戶界面方案的多個實施例的公開內(nèi)容從向其提供用戶界面的示例性加工廠的上下文描述開始。下面一部分是對智能過程對象的類型的描述，這些智能過程對象規(guī)定圖形、仿真和其它功能，以支持加工廠在線運行和仿真運行的描繪。然后描述用于這些智能過程對象的對象模型框架和說明性語言。
現(xiàn)在參見圖1，詳細(xì)地圖示了示例的加工廠10，在該加工廠中，智能過程對象被用來形成過程圖形顯示和過程模塊，這兩者均可以與控制模塊集成，以在工廠環(huán)境中提供增強的控制和仿真功能。具體地說，加工廠10使用有一個或一個以上控制器12的分布過程控制系統(tǒng)，每個控制器都通過輸入輸出(I/O)設(shè)備或卡18連接到一個或一個以上現(xiàn)場設(shè)備14和16，例如這些輸入輸出設(shè)備或卡18可以是Fieldbus接口、Profibus接口、HART接口、標(biāo)準(zhǔn)的4-20ma接口，等等?？刂破?2還通過數(shù)據(jù)總線24連接到一個或一個以上主機或操作員工作站20和22，數(shù)據(jù)總線24比如可以是以太網(wǎng)鏈路。數(shù)據(jù)庫28可以連接到數(shù)據(jù)總線24，并且作為一個數(shù)據(jù)歷史記錄器運行，該數(shù)據(jù)歷史記錄器用來收集和存儲參數(shù)、狀態(tài)和其它與控制器和工廠10內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，和/或作為配置數(shù)據(jù)庫運行，當(dāng)工廠10內(nèi)的過程控制系統(tǒng)的當(dāng)前配置被下載到或存儲到控制器12和現(xiàn)場設(shè)備14和16中時，該配置數(shù)據(jù)庫以存儲當(dāng)前配置。雖然控制器12、I/O卡18和現(xiàn)場設(shè)備14和16一般都位于和分布在有時惡劣的工廠環(huán)境中，但操作員工作站20和22以及數(shù)據(jù)庫28通常位于控制室或其它不是很惡劣的環(huán)境中，以便容易控制人員或維護(hù)人員接近。
眾所周知，對于每個控制器12，舉例來說它可以是愛默生過程管理所出售的DeltaVTM控制器，它存儲和執(zhí)行控制器應(yīng)用程序，所述控制器應(yīng)用程序使用任意數(shù)量的不同的且獨立執(zhí)行的控制模塊或塊29來實現(xiàn)控制策略。每個控制模塊29可以由普遍所稱的的功能塊組成，其中每個功能塊是整個控制例程的一部分或子例程，并且與其它功能塊協(xié)同操作(通過被稱作通信鏈路)來實現(xiàn)加工廠10中的過程控制回路。眾所周知，功能塊可以是面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議中的對象，通常執(zhí)行如下功能之一輸入功能，比如與變送器、傳感器或其他過程參數(shù)測量設(shè)備相關(guān)聯(lián)的功能；控制功能，比如與執(zhí)行PID、模糊邏輯等等控制的控制例程相關(guān)聯(lián)的功能，或者輸出功能，該輸出功能控制一些設(shè)備的操作，比如說閥門的操作，以執(zhí)行加工廠10中的一些物理功能。當(dāng)然，存在混雜的或其他類型的復(fù)雜功能塊，比如模型預(yù)測控制器(MPC)、優(yōu)化器等。雖然Fieldbus協(xié)議和DeltaV系統(tǒng)協(xié)議使用在面向?qū)ο缶幊虆f(xié)議中設(shè)計和實現(xiàn)的控制模塊和功能塊，但控制模塊也可以使用任何所需的控制程序設(shè)計方案設(shè)計，例如，順序功能塊、梯形邏輯，等等，并且控制模塊不限于用功能塊或其它特殊編程技巧來設(shè)計和實現(xiàn)。
在圖1所示的工廠10中，連接到控制器12的現(xiàn)場設(shè)備14和16可以是標(biāo)準(zhǔn)的4-20ma設(shè)備，也可以是包括處理器和存儲器的智能現(xiàn)場設(shè)備，比如HART、Profibus、或FOUNDATIONTMFieldbus現(xiàn)場設(shè)備，也可以是任何其它想要類型的設(shè)備。上述現(xiàn)場設(shè)備中的一些現(xiàn)場設(shè)備，比如說Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備(在圖1中以數(shù)字16標(biāo)識)，可以存儲和執(zhí)行與控制器12中實現(xiàn)的控制策略相關(guān)聯(lián)的模塊或子模塊，比如功能塊。如圖1中所描述的被設(shè)置在兩個不同的Fieldbus現(xiàn)場設(shè)備16中的功能塊30，可以與控制器12中的控制模塊29協(xié)同執(zhí)行，以實現(xiàn)過程控制，這是公知的。當(dāng)然，現(xiàn)場設(shè)備14和16可以是任何類型的設(shè)備，比如傳感器、閥門、變送器、定位器，等等，并且I/O設(shè)備18可以任何類型的符合任何需要的通信或控制協(xié)議，比如HART、Fieldbus、Profibus協(xié)議的I/O設(shè)備。
在圖1的加工廠10中，工作站20包括一套操作員界面應(yīng)用程序和其它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32，這些操作員界面應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32可以被任何授權(quán)用戶(這里有時是指配置工程師，有時是指操作員，但也存在其他類型的用戶)訪問，以查看連接在加工廠10內(nèi)的設(shè)備或單元等，并向其提供相關(guān)功能。這套操作員界面應(yīng)用程序32存儲在工作站20的存儲器34中，并且在這套應(yīng)用程序32中的每個應(yīng)用程序或?qū)嶓w適于在與工作站20相關(guān)聯(lián)的處理器36上執(zhí)行。雖然整套應(yīng)用程序32被描述為存儲于工作站20中，但一些應(yīng)用程序或其它實體也可以在其它工作站或與工廠10相關(guān)聯(lián)或其中的計算機設(shè)備中存儲和執(zhí)行。此外，這套應(yīng)用程序可以向與工作站20相關(guān)聯(lián)的顯示屏幕37提供的顯示輸出，或者向任何需要的顯示屏幕或顯示設(shè)備提供的顯示輸出，這些顯示屏幕或顯示設(shè)備包括手持設(shè)備、筆記本電腦、其它的工作站、打印機，等等。同樣地，在這套應(yīng)用程序32中的應(yīng)用程序可以分解開并在兩臺或更多的計算機或機器上執(zhí)行，并且可以被配置為彼此間協(xié)同操作。
一般來說，這套應(yīng)用程序32提供或者能夠創(chuàng)建和使用三種不同類型的實體，這些實體的操作可以被集成在一起，以在加工廠10中提供增強的控制、仿真和顯示功能。更具體而言，這套應(yīng)用程序32可以被用來創(chuàng)建和實現(xiàn)過程圖形顯示35(一般提供關(guān)于加工廠一部分的操作員顯示)、過程模塊39(一般提供加工廠一部分的仿真)和過程控制模塊，比如控制模塊29，其一般提供或執(zhí)行過程的在線控制。過程控制模塊29一般是本領(lǐng)域公知的，并且過程控制模塊29可以包括任意類型的控制模塊，比如功能塊控制模型，等等。下面將會更詳細(xì)描述的過程圖形顯示元素35一般是由操作員、工程師或其它顯示經(jīng)常使用的元素，用于向用戶，比如向操作員提供關(guān)于加工廠及其中的元素的操作、配置和安排的信息。過程模塊39一般與過程圖形顯示元素35緊密相關(guān)聯(lián)，并且可以被用來仿真加工廠的操作或仿真加工廠內(nèi)一些相連的不同元素的操作，所述仿真是以在過程圖形顯示35中描繪的方式進(jìn)行的。過程圖形顯示35和過程模塊39被圖示為在工作站20和22中存儲和執(zhí)行，但是過程圖形顯示35和過程模塊39也可以被下載到并在任何與加工廠10相關(guān)聯(lián)的其它計算機，比如筆記本電腦、手持設(shè)備等上執(zhí)行。
圖2圖示了在工作站20的這套應(yīng)用程序32中的一些應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其它實體。具體是，這套應(yīng)用程序32包括控制模塊、過程模塊和圖形顯示的配置應(yīng)用程序38，該配置應(yīng)用程序38被配置工程師用來創(chuàng)建控制模塊、過程模塊(也被稱為工藝流程模塊)以及相關(guān)聯(lián)的圖形顯示。雖然控制模塊配置應(yīng)用程序38可以是任何標(biāo)準(zhǔn)的或已知的配置模塊應(yīng)用程序，但過程模塊和圖形顯示配置應(yīng)用程序可以使用一個或一個以上智能過程對象來創(chuàng)建過程模塊和圖形顯示，其性質(zhì)將在下面更詳細(xì)描述。更進(jìn)一步，雖然過程模塊和過程圖形配置應(yīng)用程序38被分開顯示，但一個配置應(yīng)用程序可以創(chuàng)建這兩種類型的元素。
智能過程對象42的庫40包括示例和模板智能過程對象42，這些智能過程對象42可以被配置應(yīng)用程序38訪問、復(fù)制和使用，以創(chuàng)建過程模塊39和圖形顯示35。如將會理解的，配置應(yīng)用程序38可以被用來創(chuàng)建一個或一個以上過程模塊39，其中每個過程模塊39由一個或一個以上智能過程對象42組成或創(chuàng)建，并且可以包括一個或一個以上保存在過程模塊存儲器46中的工藝流程或仿真算法45。另外，配置應(yīng)用程序38可以被用來創(chuàng)建一個或一個以上圖形顯示35，其中每個圖形顯示35由一個或一個以上智能過程對象42組成或創(chuàng)建，并且可以包括任意數(shù)量的連接在一起的顯示元素。圖2以一種擴(kuò)展的形式圖示了一個圖形顯示35b，該圖形顯示包括對一套過程元素，比如通過管道、導(dǎo)管、電纜、傳送帶等連接元素互相連接的閥門、儲箱、傳感器和流量變送器的描述。
執(zhí)行引擎48在運行時操作或?qū)崿F(xiàn)每個圖形顯示35和過程模塊39，以為操作員創(chuàng)建一個或一個以上由圖形顯示35定義的過程顯示，并實現(xiàn)與過程模塊39相關(guān)聯(lián)的仿真功能。執(zhí)行引擎48可以使用規(guī)則數(shù)據(jù)庫50，該規(guī)則數(shù)據(jù)庫50定義將在過程模塊39上實現(xiàn)的邏輯為一個整體，特別是這些邏輯也可以在上述模塊中的智能過程對象中所實現(xiàn)。執(zhí)行引擎48還可以使用連接矩陣52，所述連接矩陣52定義工廠10中并且也是位于過程模塊39中的過程元素間的連接，以實現(xiàn)過程模塊39的功能。
圖2更詳細(xì)地圖示了一個智能過程對象42e。雖然智能過程對象42e被圖示為作為一個模板智能過程對象，但將會理解，其它智能過程對象一般也會包括與所描述的智能過程對象42e相同的或相似的元素、特征、參數(shù)，等等，并且這些元素、特征和參數(shù)的細(xì)節(jié)或值可以根據(jù)智能過程對象的特點和使用在每個智能過程對象之間改變或有所不同。此外，雖然智能過程對象42e可能是面向?qū)ο缶幊汰h(huán)境中的對象，并且因此而包括相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲器、輸入輸出和方法，但該智能處理對象也可以通過任何其它預(yù)期的編程范例或協(xié)議來創(chuàng)建或?qū)崿F(xiàn)。
如將會明白的，智能過程對象42e在實例化之前是與某一個特定類型的實體，比如圖1中加工廠10中的物理或邏輯實體相關(guān)聯(lián)的對象。但是，智能過程對象42e在復(fù)制和實例化之后，它可能會被關(guān)聯(lián)到加工廠中的特定實體上。在任何情況下，智能過程對象42e包括用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器53，所存儲的數(shù)據(jù)是從與智能過程對象42e相關(guān)聯(lián)的邏輯實體上接收的或?qū)儆谏鲜鲞壿媽嶓w的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲器53一般包括數(shù)據(jù)存儲器53a，其用來存儲與智能過程對象42e所附屬的實體相關(guān)的一般信息或永久信息，，比如制造商、修訂版、名稱、類型，等等。數(shù)據(jù)存儲器53b可以存儲變量或變化的數(shù)據(jù)，比如智能過程對象42e所附屬的實體的參數(shù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、輸入和輸出數(shù)據(jù)、成本數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)，包括與該實體過去存在時相關(guān)的數(shù)據(jù)，或與該實體現(xiàn)在位于加工廠10內(nèi)時相關(guān)的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，智能過程對象42e可以基于周期或非周期被配置或編程，以接收上述數(shù)據(jù)(比如成本數(shù)據(jù))，所述的接收操作可以通過需要的通信鏈路從實體本身接收，也可以通過以太網(wǎng)總線24或其它任何需要的方式從歷史記錄器28中接收。數(shù)據(jù)存儲器53c可以存儲智能過程對象42e所附屬的實體的圖形表示，并用于通過操作員界面，比如圖1中與工作站20相關(guān)聯(lián)的屏幕37，向操作員提供實際的顯示。當(dāng)然，所述圖形表示可以包括關(guān)于實體信息的占位符(在數(shù)據(jù)存儲器53c中以下劃線標(biāo)識)，該信息比如由數(shù)據(jù)存儲器52b中存儲的關(guān)于實體的參數(shù)或其它變量數(shù)據(jù)所定義的信息。上述參數(shù)數(shù)據(jù)可以在圖形表示在顯示設(shè)備37上作為一個圖形顯示35的一部分被呈現(xiàn)給操作員時在圖形占位符中顯示。上述圖形表示(以及智能過程對象42e)可以包括預(yù)先定義的連接點(在數(shù)據(jù)存儲器53c中用X標(biāo)識)，這些預(yù)先定義的連接點能使操作人員或配置工程師將上游或下游的元素附接到過程元素中，就像圖形表示所描繪的那樣。當(dāng)然，這些連接點還能使智能過程對象42e感知到與配置在過程模塊中的智能對象相連的元素，并且這些連接點還可以規(guī)定必須使用的連接元素的類型，比如管道、導(dǎo)管等，和與上述元素相關(guān)聯(lián)的流，等等。
智能過程對象42e還可以包括一個或一個以上輸入54和輸出56，使其能與使用智能過程對象42的過程模塊之中或之外的其它智能過程對象相通信。從輸入54和輸出56到另一智能過程對象的連接可以由配置工程師在對過程模塊的配置期間進(jìn)行配置，這種配置可以通過簡單地將其它智能過程對象連接到上述輸入和輸出，或通過指定智能過程對象之間將發(fā)生的特定通信來進(jìn)行。這些輸入和輸出中的一部分可以被定義為連接到一些智能過程對象，上述智能過程對象可以被連接到對智能過程對象預(yù)先定義的連接點上。這些輸入54和輸出56還可以由規(guī)則數(shù)據(jù)庫50中的一套規(guī)則和連接矩陣52來確定或定義，其中連接矩陣52定義工廠10中不同設(shè)備或?qū)嶓w間的連接。輸入54和輸出56包括與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲器或緩沖器，一般而言，他們用來提供從其它智能過程對象到智能過程對象42e的數(shù)據(jù)通信，或者用來提供存儲在智能過程對象42e中或由智能過程對象42e生成的數(shù)據(jù)到其它智能過程對象的數(shù)據(jù)通信。這些輸入和輸出可以被用來在智能過程對象42e和過程控制系統(tǒng)中的其它對象之間提供通信，其它對象比如是控制器12、現(xiàn)場設(shè)備14和16等等中的控制模塊。
如圖2中所示，智能過程對象42e還包括方法存儲器58，其用來存儲零個、一個或多個方法60(在圖2中圖示為方法60a、60b、60c)，上述方法可能是在使用了智能過程對象42e的過程模塊的執(zhí)行期間由智能過程對象42e實現(xiàn)的算法。一般來說，存儲在方法存儲器58中的方法60將會使用存儲在數(shù)據(jù)存儲部分53a和53b中的數(shù)據(jù)，以及從其它智能過程對象中獲得的數(shù)據(jù)，或從其它數(shù)據(jù)源，比如配置數(shù)據(jù)庫或歷史紀(jì)錄器28中獲得的數(shù)據(jù)，通過輸入54和輸出56確定加工廠10中的相關(guān)信息或工廠10中的實體。比如方法60可以確定與由智能過程對象42e定義的實體相關(guān)聯(lián)的差的或壞的操作條件，與加工廠10中的這些或其它實體相關(guān)聯(lián)的錯誤，等等。可以基于智能過程對象的類型或類預(yù)先配置或提供方法60，并且一般將在運行期間每次執(zhí)行該執(zhí)行引擎48內(nèi)的智能過程對象42e時執(zhí)行方法60。一些在智能過程對象，比如智能過程對象42e中提供的示例方法60，包括檢測泄漏、死區(qū)、停滯時間、移動、變化、狀況監(jiān)控、計算成本或其它與實體相關(guān)的狀況。
方法60也可以用來幫助就流過與智能過程對象相關(guān)聯(lián)的過程實體的材料，對過程實體的操作進(jìn)行仿真。于是，可以用方法60計算質(zhì)量平衡、能量平衡、流量、溫度、成分、蒸汽狀態(tài)以及其它與工廠10中材料相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)級或流級的參數(shù)，以仿真元素的操作，從而根據(jù)所提供的輸入計算預(yù)期的輸出。當(dāng)然，這些僅是能存儲在智能過程對象42e中并由其運行的少部分方法，還有其他可以使用的方法，并且這些可以使用的方法是由被呈現(xiàn)實體的類型，實體在加工廠中相連和使用的方式以及其它因素決定的。需要注意的是，雖然智能過程對象42e可以存儲并執(zhí)行能對系統(tǒng)級狀況、錯誤等進(jìn)行檢測的方法，但這些方法還可以被用來確定設(shè)備、邏輯元素，比如過程控制模塊和環(huán)路，以及其他非系統(tǒng)級的實體的其它信息。如果需要，方法60可以用任何需要的編程語言，比如C，C++，C#等等編程或提供，或者可以被引用或定義規(guī)則數(shù)據(jù)庫50中的可應(yīng)用規(guī)則，其中上述可應(yīng)用規(guī)則應(yīng)該在智能過程對象42e執(zhí)行期間運行。
如果需要，每個智能過程對象可以包括可應(yīng)用算法庫或可應(yīng)用方法庫，上述可應(yīng)用算法庫或可應(yīng)用方法庫可以用來定義連接在過程模塊中的智能過程對象的仿真行為。圖2以一種下拉菜單61的方式描述了智能過程對象42e中的這種庫，并且相似的菜單可以與各個其他智能過程對象相關(guān)聯(lián)。配置工程師可以經(jīng)過比如下拉菜單61通過選擇仿真算法(被稱為方法1、方法2，等等)庫中的一個算法，在智能過程對象置于過程模塊39中時定義該智能過程對象的仿真行為。通過這種方式，配置工程師可以根據(jù)使用智能過程對象進(jìn)行建模的過程的類型或特點為該智能過程對象定義不同的仿真行為。
如果需要，配置工程師可以選擇提供自身保存的算法或其它用戶提供的算法，以定義由智能過程塊定義的過程元素的仿真行為。當(dāng)智能過程對象被放置于過程模塊39中或被過程模塊39使用時，這種用戶定義的算法(圖示為在下拉菜單61中的“用戶定義”條目)可以用來被提供到或存儲于該智能過程對象中。上述功能實體使得仿真行為可以通過用戶進(jìn)行定制，因此可以提供更好并且更準(zhǔn)確的仿真。如果需要，下面將進(jìn)行更詳細(xì)的描述，智能過程對象42或每個過程模塊39可以包括操作員可操作開關(guān)(比如電動開關(guān)或標(biāo)記)，操作員可操作開關(guān)使得智能過程對象中的仿真算法不能使用，從而使得過程模塊的行為可以被高保真度的仿真包或程序確定，比如由HYSYS提供的仿真包。在這種情況下，智能過程對象或過程模塊從高保真度仿真中獲取仿真參數(shù)，并且不使用智能過程對象自身的仿真算法。
在執(zhí)行引擎48執(zhí)行圖形顯示35或過程模塊39的過程中，引擎48實現(xiàn)由輸入54和輸出56定義的到圖形顯示35中的每個智能過程對象或過程模塊39中的通信，引擎48還可以為上述每個對象實現(xiàn)方法60，以執(zhí)行方法60提供的功能函數(shù)。如上所述，方法60的功能函數(shù)可以位于智能過程對象的程序中，或由規(guī)則數(shù)據(jù)庫50中的一套規(guī)則定義，引擎48根據(jù)智能過程對象的類型、類、標(biāo)識、標(biāo)簽名等等執(zhí)行上述規(guī)則，以實現(xiàn)由這些規(guī)則定義的函數(shù)。
需要注意的是，智能過程對象42e的實例在與其相關(guān)聯(lián)的過程模塊的上下文中有標(biāo)簽或唯一的名字，并且上述標(biāo)簽或唯一的名字可以用來提供與智能過程對象42e之間的通信，并可以由執(zhí)行引擎48在運行時引用。過程模塊的標(biāo)簽在控制系統(tǒng)配置中應(yīng)該是唯一的。標(biāo)簽轉(zhuǎn)換使得過程模塊39中的元素可以被過程圖形顯示35、過程模塊39以及控制模塊29中的其它模塊中的元素所引用。更進(jìn)一步，智能過程對象42e中的參數(shù)可以是簡單的知道與其關(guān)聯(lián)的預(yù)期單位和屬性的參數(shù)，比如簡單值、結(jié)構(gòu)參數(shù)或智能參數(shù)。智能參數(shù)可以由過程規(guī)則引擎或執(zhí)行引擎48解釋和使用，以保證所有的信號以相同單位被發(fā)送或進(jìn)行適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換。智能規(guī)則還可以為智能過程對象(或過程模塊)開關(guān)警報組，從而為操作員創(chuàng)建智能告警策略和/或智能告警界面。更進(jìn)一步，智能過程對象類可以與工廠10中的過程控制策略中的設(shè)備和模塊類相關(guān)聯(lián)，以在智能過程對象和需要被解釋或訪問的過程變量之間提供已知的鏈接。
當(dāng)智能過程對象用于過程圖形顯示或過程模塊中時，智能過程對象還可以包括操作模式、狀態(tài)和告警行為，使得這些智能對象可以在運行時被置于不同的模式，比如關(guān)模式、啟動模式和正常模式，上述智能模型也可以基于其當(dāng)前操作狀態(tài)提供與對象相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)，可以根據(jù)檢測條件，比如超范圍參數(shù)、界限參數(shù)、高可變性的參數(shù)等等提供告警。此外，上述狀態(tài)可以反映在智能過程對象的連接中，上述狀態(tài)也可以依賴或使用智能過程對象的連接，以便使呈現(xiàn)對象的圖形顯示元素的視圖形成動畫。上述狀態(tài)可以通過智能過程對象反向計算，以影響前面過程或顯示中已經(jīng)出現(xiàn)的智能過程對象的狀態(tài)。如下所述，智能過程對象還可以具有類/子類的層次結(jié)構(gòu)，該層次結(jié)構(gòu)使智能過程對象可以在類庫中被分類，在復(fù)合結(jié)構(gòu)中被收集在一起，等等。更進(jìn)一步，智能過程對象可以使用其它元素的信息，比如使用控制模塊和其它對象的信息以使得智能過程對象感知何時與其相關(guān)聯(lián)的實體處于忙碌狀態(tài)，或者使用比如通過工廠10中的批量控制過程獲得的信息。
智能過程對象可以與任何所需的過程實體相關(guān)聯(lián)，比如物理設(shè)備或邏輯實體，其中物理設(shè)備如泵、儲罐、閥門等等，邏輯實體如過程區(qū)域、測量結(jié)果或執(zhí)行器、控制策略等。在一些情況下，智能過程對象可以與連接器相關(guān)聯(lián)，連接器比如管道、導(dǎo)管、線路、傳送機或任何其它在過程中從一點到另一點與移動材料、電、氣體等等的設(shè)備或?qū)嶓w。上述與連接器相關(guān)聯(lián)的智能過程對象，有時也被稱為智能鏈路或連接器元素，它們還被加上標(biāo)簽(即使實際的設(shè)備或連接器本身沒有被加標(biāo)簽或不能在加工廠10中通信)，并且這些與連接器相關(guān)聯(lián)的智能過程對象一般用于表示過程中的其它元素之間的材料流。
典型地，智能鏈路包括定義的不同材料或現(xiàn)象(比如電)如何流過所述連接(比如蒸汽、電、水、污水，等等)的屬性或參數(shù)。這些參數(shù)可以指明通過連接器的流的類型和特點(比如大體的速度、摩擦系數(shù)、湍流的和非湍流的流的類型、電磁，等等)以及通過連接器的流的方向或可能方向。智能鏈路可以包括程序或方法，它們使得智能鏈路連接到的源對象或目的對象的單位相匹配，并且如果上述源對象或目的對象的單元不匹配可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。智能鏈路的方法可以使用模型或算法對通過連接器的流建立模型，以估計通過實際的連接器的流的速度或特點、物理連接的長度和大小、傳輸時延，等等。為智能過程對象存儲的參數(shù)(比如摩擦參數(shù))可以在上述方法中使用。因此，從本質(zhì)上說，上述智能鏈路或連接器元素使得智能過程對象可以感知其它的上游和下游實體或?qū)ο?。?dāng)然，例如，智能鏈路可以以任何所需的或方便的方式定義系統(tǒng)中其它對象之間的連接、流體的類型，比如液體、氣體、電流等等，上述智能鏈路還可以以任何所需的或方便的方式定義材料流、流體流、電流的方向等等，以及該智能過程對象上游和下游實體的上游側(cè)和下游側(cè)。在一個實施例中，矩陣52可以在執(zhí)行過程流模型之前創(chuàng)建，并且可以為智能鏈路定義工廠中不同設(shè)備之間的互相連接，從而定義不同智能過程對象之間的互相連接。事實上，執(zhí)行引擎48可以使用矩陣52確定上游和下游的實體，從而定義智能過程對象之間的通信和與智能過程對象相關(guān)聯(lián)的方法。更進(jìn)一步，智能過程對象可以使用一套或更多套規(guī)則來與其它的智能過程對象交互，并從對方獲得智能過程對象中的方法所需要的數(shù)據(jù)，以解決與輸出連接相關(guān)聯(lián)的智能對象的影響。
如果需要，智能過程對象42e還可以包括到關(guān)鍵文檔的熱鏈路，比如URL，其中關(guān)鍵文檔可以可應(yīng)用于該類對象，或者可以是智能過程對象42e所屬的設(shè)備的實例(取決于臨界狀態(tài)和應(yīng)用程序)所特有的。上述文檔可以由銷售商提供也可以是用戶特定的。上述文檔的一些例子包括配置、啟動和關(guān)閉程序以及運行和維護(hù)文檔。如果需要，操作員可以單擊操作員顯示上顯示的對象，以為對象或相關(guān)設(shè)備提供具體(如果有的話)的實例和一般文檔。并且，操作人員也可以增加/刪除/改變獨立于系統(tǒng)軟件的文檔，比如維護(hù)請求、關(guān)于操作問題的記錄等等。此外，這些熱鏈路可以由用戶配置或者由用戶更改，從而在操作員界面上提供增加到對象知識鏈接的能力，以提供與對象相關(guān)鏈的合適信息的快速導(dǎo)航，并且提供針對特定的對象類型甚或特定的對象實例，向用戶增加具體的工作指令的功能。
雖然上述過程模決和過程對象被描述為通過不同智能過程對象的相互連接共同創(chuàng)建，但他們也可以被單獨創(chuàng)建。比如，過程圖形可以使用智能過程對象創(chuàng)建，當(dāng)創(chuàng)建完成時，用于上述過程圖形的過程模塊可以基于在圖形顯示中的圖形元素及其相互連接而生成。作為一種可替換的方式，過程模塊可以首先使用智能過程對象被創(chuàng)建，并且一旦被創(chuàng)建，用于該過程模塊的圖形顯示會被配置應(yīng)用程序38使用智能過程對象中用于創(chuàng)建該過程模塊的圖形顯示元素自動生成。更進(jìn)一步，過程模塊和圖形顯示可以被單獨創(chuàng)建，并且在過程模塊和圖形顯示兩個實體中的單獨元素，可以通過彼此引用(比如使用圖形顯示和過程模塊中元素的標(biāo)簽屬性)被手工配置從而相互聯(lián)系。通過這種機制，一智能過程對象可以被多個顯示所引用。在任何情況下，一旦過程圖形顯示和相關(guān)聯(lián)的過程模塊被創(chuàng)建，他們可以獨立運行或單獨運行，盡管他們通常根據(jù)需要來回交互參數(shù)和信息。
一般說來，可以在配置應(yīng)用程序中提供一套預(yù)先定義的圖形元素來使用戶能夠創(chuàng)建反映加工廠狀態(tài)的操作員顯示或圖形顯示。這些圖形元素被設(shè)計用來動態(tài)顯示在線的并與控制系統(tǒng)相連接的測量裝置和執(zhí)行器。另外，可以使用過程模塊中提供的在線過程仿真計算反映過程操作的非測量參數(shù)，并且以相關(guān)聯(lián)圖形顯示的組成部分的形式來顯示這些非測量參數(shù)。
另外，在為了工程或培訓(xùn)仿真目的而使用的離線環(huán)境中，由過程模塊提供的過程仿真可以用于代替圖形元素中的過程測量值，并且可以用在相關(guān)聯(lián)的控制模塊中。由相關(guān)聯(lián)的過程模塊計算得出的上述過程測量值，可以基于過程圖形中圖示的手動干擾值和執(zhí)行器的位置和狀態(tài)而計算得出。以這種方式，在線或控制情況和離線或仿真情況都可以使用過程圖形顯示和控制模塊。并且，雖然在很多情況下，圖形元素的靜態(tài)部分看起來類似于包含在已知圖形庫中的三維組件，但下面將會針對圖形元素的若干可能類型和實例，描述上述圖形元素的獨一無二的特征或?qū)傩?、用上述元素顯示的信息，以及上述元素到控制系統(tǒng)I/O和過程仿真模塊的鏈接。
一般來講，與智能過程對象相關(guān)聯(lián)的過程模塊中的圖形元素和仿真算法，屬于若干種不同類型的過程元素中的一種類型，所述過程元素包括流元素、過程連接元素、執(zhí)行器元素、處理元素、測量元素和估計屬性元素。流元素一般定義加工廠中的材料流，并且可以被公開在圖形顯示中，以示出成分、密度、溫度、流量、壓力、重量和/或任何定義材料流的其它參數(shù)。流元素可以在過程模塊的輸入處定義，并被提供通向過程模塊內(nèi)的元素，從而使得通過過程模型的材料流可以被建立模型并在圖形顯示中得到描述。類似地，可以在過程模塊輸出處或過程模塊的末端圖示流元素，從而可以在圖形顯示中圖示由圖形顯示描繪的加工廠部分的材料輸出。流元素也可以用來定義不同的圖形顯示(以及相關(guān)聯(lián)過程模塊)之間如何相互連接。例如，一個過程模塊的輸出流可以作為另一個過程模塊的輸入流，并且一個過程模塊的輸出流可以提供另一個過程模塊的輸入流所使用的數(shù)值。流可以包括以下四部分名字(比如pH流)，方向(比如流輸入)，測量(比如流量、溫度、壓力)，和成分(比如氮、氨，等等)。但是，如果需要的話，流可以有其他部分或其它參數(shù)。
過程連接元素定義工廠中材料，比如固體材料、液體、蒸汽和氣體材料從一個設(shè)備傳遞到或運送到另一個設(shè)備的方式。為了清楚地圖示通過過程的材料流，可以使用三種不同類型的過程連接方式，包括管道(piping)、導(dǎo)管(duct)、傳送帶。當(dāng)然，也可以使用其它的連接元素，比如在電學(xué)-化工過程中傳送電力流的電纜，等等。管道一般用來圖示(和仿真)工廠中的液體流和高壓蒸汽流或高壓氣體流。導(dǎo)管一般用來圖示(和仿真)工廠中的低壓氣體流。傳送帶一般用來圖示(和仿真)處理元素之間固體材料的運動。結(jié)果，每個過程連接元素都定義了連接的類型，比如管道連接、導(dǎo)管連接或傳送帶連接，上述連接用于在設(shè)備的輸入或輸出處提供材料。
如果需要，可以由上游輸入確定由連接傳送的材料的屬性。上述信息加入定義所述連接是否完整的連接狀態(tài)變量可以獲得圖形顯示上連接元素的屬性。連接元素可以在處理元素輸出、執(zhí)行器元素輸出或流元素輸出處開始。以相似的方式，連接元素可以在處理元素輸入、執(zhí)行器元素輸入或流元素輸入處終結(jié)。
當(dāng)光標(biāo)位于圖形顯示中連接元素的上方時，連接元素的屬性可以自動地顯示出來。并且，通過將測量元素或估計屬性元素(在下面定義)置于連接元素上，可以長期顯示與連接元素相關(guān)聯(lián)的屬性。如果需要，可以通過在元素輸出(比如流輸出、處理元素輸出或執(zhí)行器元素輸出)的上方按住鼠標(biāo)左鍵，同時按下鼠標(biāo)的按鈕，將光標(biāo)定位在元素輸入上方，來創(chuàng)建連接元素。對于即將成功創(chuàng)建的連接，上游和下游元素的輸入輸出類型(管道、導(dǎo)管或傳送帶)必須匹配。上述連接會自動呈現(xiàn)上游元素的類型。
如果需要，可以將管道元素顯示或描繪在過程圖形顯示中作為管道連接，可以將導(dǎo)管元素(比如空氣或氣體)顯示作為導(dǎo)管，并且可以將傳送帶元素顯示作為傳送帶。管道、導(dǎo)管和傳送帶元素連接可以在處理元素之間被自動形成路徑，并且箭頭可以在這些元素描繪之外顯示出來，以表示流的方向。如果上游輸出對于兩個連接是公用的，那么在管道、導(dǎo)管或傳送帶上可以包括一個“T”元素。類似地，“T”元素可以用來結(jié)合多個輸出。可以改變傳送帶元素的顏色或其它圖形屬性，從而指示傳送帶元素的狀態(tài)，比如運行/停止、流動/不流動、塞住狀態(tài)，等等。一般而言，沿傳送帶傳送的材料流由連接到傳送帶的馬達(dá)驅(qū)動器確定。于是，馬達(dá)驅(qū)動執(zhí)行器(即，將在下文詳細(xì)描述的執(zhí)行器元素)可以連接到傳送帶。另外，測量元素(在下文描述)可以被連接到管道、導(dǎo)管和傳送帶元素，以便可以顯示與管道、導(dǎo)管或傳送帶元素相關(guān)聯(lián)的測量結(jié)果，比如傳送帶的速度，或者管道或?qū)Ч苤胁牧狭鞯乃俣?，位于傳送帶、管道或?qū)Ч苤匣蛑械牟牧系膶傩?，比如濕度或重量。并且，被顯示的元素屬性可以被添加到位于管道、導(dǎo)管或傳送帶之上或之中的材料的未被測量的顯示屬性中，比如材料的成分。
如果需要，每個管道、導(dǎo)管和傳送帶連接元素可以以圖形的方式和動態(tài)的方式反映出失去的連接(比如通過改變顏色)，以及所選擇的屬性(壓力、溫度、長度等等)超出配置限制之外的情況(通過改變顏色)。此外，由相關(guān)聯(lián)過程模塊計算得到的參數(shù)可以顯示在圖形中。例如不管連接狀態(tài)是好是壞，由上游連接提供的屬性，關(guān)于連接元素的一個或更多個所選擇的參數(shù)的界限，等等，這些可以在圖形顯示中展現(xiàn)出來，從而為操作員提供關(guān)于連接元素或由連接元素傳送的流的信息。
一般而言，執(zhí)行器元素是執(zhí)行與流相關(guān)的傳動功能的元素，并且執(zhí)行器元素可以位于不同的連接元素之間或位于處理元素和連接元素之間。執(zhí)行器元素的例子包括調(diào)節(jié)閥(帶有執(zhí)行器)、開關(guān)閥(帶有執(zhí)行器)、泵(帶有馬達(dá))、送風(fēng)機(帶有馬達(dá))、引風(fēng)機(帶有馬達(dá))、噴射器(帶有開關(guān)閥)、阻尼器(帶有驅(qū)動器)、給料機(帶有變速馬達(dá))、傳送帶馬達(dá)驅(qū)動器(其可以連接到傳送器元素)，等等。
閥門元素的圖形描繪可以動態(tài)地反映暗含的閥門位置(比如通過動畫)、閥門故障(比如通過改變顏色)、閥門的全開/全閉位置(比如通過改變顏色)以及控制上述閥門的相關(guān)聯(lián)控制塊的AO、DO、DC、設(shè)置點、PV、OUT、模式，等等(比如通過字符串或其它指示信息)。與閥門元素相關(guān)聯(lián)的仿真元素(用于過程模塊中)可以帶有計算與閥門執(zhí)行器相關(guān)的參數(shù)的仿真算法，這些參數(shù)比如排出壓力、質(zhì)量流量、液體溫度、液體成分、入口壓力和出口壓力。如果需要的話，這些仿真的參數(shù)或計算得到的參數(shù)可以在過程圖形中顯示。然而，用戶或配置工程師必須經(jīng)常配置到在與閥門相關(guān)聯(lián)的控制模塊中的AO、DO或DC塊的引用，以及閥門類型(比如線型、快速開啟型、等百分比型、閥門定尺寸等等)和閥門從開啟到關(guān)閉所需的沖程時間。當(dāng)然，用于仿真閥門在流過閥門的材料流上的操作的仿真算法，可以取決于閥門的類型和尺寸信息。
泵元素的圖形描繪可以動態(tài)地反映馬達(dá)的狀態(tài)(比如通過改變顏色)、相關(guān)的DO或DC功能塊模式和設(shè)置點(比如使用字符串)、馬達(dá)速度(如果使用了變速驅(qū)動器)、AO設(shè)置點、PV，OUT模式(如果使用了變速驅(qū)動器)以及其它所需的參數(shù)。同樣，用于該元素的過程仿真(用于過程模塊中)可以確定或計算一些參數(shù)，比如排出壓力、液體成分、液體溫度和質(zhì)量流量，上述參數(shù)可以在圖形顯示中呈現(xiàn)。用戶可能需要依據(jù)泵的類型定義泵的曲線。但是，用戶也可以配置到與馬達(dá)啟動/停止相關(guān)聯(lián)的DO或DC塊的引用，到用于變速驅(qū)動器(如果使用)相關(guān)聯(lián)的AO功能塊的引用，以及用于定義泵的操作的泵曲線(比如壓力對流量)。
通風(fēng)或引風(fēng)機執(zhí)行器元素的圖形描繪可以具有動態(tài)反映馬達(dá)的狀態(tài)，DO或DC功能塊模式和設(shè)置點，馬達(dá)速度(如果使用了變速驅(qū)動器)，AO設(shè)置點，PV、OUT、DO或DC功能塊模式(如果使用了變速驅(qū)動器)以及其它所需的參數(shù)的描述，上述內(nèi)容都會呈現(xiàn)在圖形顯示中。用于該元素的過程仿真元素(用于過程模塊中)可以確定或計算一些參數(shù)，比如排出壓力、氣體成分、氣體溫度和氣體質(zhì)量流量，上述參數(shù)可以呈現(xiàn)在圖形顯示中。用戶可以為馬達(dá)的啟動/停止配置到相關(guān)聯(lián)的DC塊的引用，為變速驅(qū)動器(如果使用了的話)到配置AO塊的引用，以及為定義風(fēng)機的仿真操作配置風(fēng)機曲線(壓力對流量)。
在一些情況下，某種特殊類型的執(zhí)行器可能會用于一種具體的連接類型中，比如管道、導(dǎo)管或傳送帶。下表為一些典型的執(zhí)行器元素定義了一些示例性連接限制。

過程元素包括可以以某種方式處理工廠中材料或流的工廠設(shè)備。一般而言，所有到和處理元素的輸入和從處理元素的輸出將會通過連接元素完成。標(biāo)準(zhǔn)的處理元素包括儲罐(垂直的和水平的)、加熱器、靜態(tài)混合器、反應(yīng)器、混合器、空氣加熱器以及其他能夠執(zhí)行某種簡單處理活動或標(biāo)準(zhǔn)處理活動的元素。對于標(biāo)準(zhǔn)的處理元素，用戶可以規(guī)定輸入到或輸出到元素的數(shù)量，以及物理設(shè)備的屬性比如尺寸、容量等等?？梢栽O(shè)置這些標(biāo)準(zhǔn)的處理元素的仿真算法和靜態(tài)表示，使得他們不能由用戶修改但可以像前面所述的在配置期間可選。當(dāng)然，如果需要，其它典型的和更復(fù)雜的工廠設(shè)備(比如蒸餾塔、蒸發(fā)器、分離器、鍋爐等等)可以實現(xiàn)作為定制的處理元素?？梢孕薷纳鲜鲮o態(tài)表示，輸入輸出的數(shù)量和定制的處理元素的仿真算法以滿足用戶界面的需求。一旦定義了定制的處理元素，上述內(nèi)容可以被作為組合或模板保存，并且組合或模板可以在其它處理元素的創(chuàng)建過程中作為起始點被重復(fù)使用或使用。
儲罐標(biāo)準(zhǔn)處理元素(不管是垂直的還是水平的)可以基于到該儲罐的管道連接進(jìn)行配置，并且儲罐元素可以動態(tài)反映儲罐的液位(比如使用動態(tài)動畫)，以及儲罐的狀態(tài)是空還是滿(比如通過改變顏色)。用于儲罐的過程模塊仿真可以通過圖形顯示計算和呈現(xiàn)一些參數(shù)，比如出口溫度、出口成分、液體溫度和儲罐的仿真液位。但是，為了將儲罐連接到系統(tǒng)上，用戶或配置工程師可能需要配置輸入連接和輸出連接的數(shù)量，以及到儲罐的完整連接和配置儲罐屬性，比如尺寸(例如直徑和高度)，等等。
加熱器處理元素可以動態(tài)地通過圖形顯示計算和反映熱量傳送系數(shù)(比如通過改變顏色)、出口產(chǎn)品溫度、入口產(chǎn)品溫度、出口壓力(假定呈固定的下降趨勢)，等等。用戶或配置工程師可能需要配置到加熱器的完整連接、加熱器表面區(qū)域和在加熱器清潔時的傳熱系數(shù)。
當(dāng)然，其它的一些處理元素比如靜態(tài)混合器、反應(yīng)器、混合器、空氣加熱器、熱交換器等等，可以具有適用于這些設(shè)備類型的顯示和仿真能力。非標(biāo)準(zhǔn)的處理元素比如蒸餾塔、蒸發(fā)器、分離器、鍋爐等等，可以使用定制的處理元素用圖形表示，在上述定制的處理元素中，與容器相關(guān)聯(lián)的仿真，如果標(biāo)準(zhǔn)選擇中沒有的話，則可以是用戶定義的。這些元素中的處理可能作為與該容器相關(guān)的每一個輸入和輸出的階躍響應(yīng)模型來描述和定義。輸入可以是氣體流或液體流。可選地，用戶可以定義用于描述處理元素的輸入輸出之間的關(guān)系的等式，并且這些等式可以保存在使用該元素執(zhí)行仿真的過程模塊中。如果需要，可以提供給用戶一些簡單的靜態(tài)圖形表示，以幫助用戶快速創(chuàng)建與定制的處理元素相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)圖形。如果使用了這些簡單的圖形，那么用戶可能只需要規(guī)定所需的輸入和輸出連接數(shù)量和定制的處理元素所支持的連接類型(比如管道、導(dǎo)管或傳送帶)。作為響應(yīng)，會顯示圖形項，并且圖形項會立刻用于操作員圖形的創(chuàng)建中。如果需要，在用戶選擇了規(guī)定仿真算法為階躍響應(yīng)時，與處理元素的每個輸入和輸出關(guān)聯(lián)的增益以及任何動態(tài)特性可以被設(shè)定。如果用戶選擇了定制的算法，那將會為用戶提供表達(dá)式編輯器以定義仿真算法?？梢曰谶x擇的方法分別計算定制的處理元素輸出的屬性。此外，用戶可以引用在單獨的軟件集合中定義的一個或更多個算法。
另外，可以提供一些預(yù)定義的組合或模板以用于創(chuàng)建定制的處理元素。這些模板可以包括，如有定制算法的鍋爐模板，其中該定制算法可以計算出口氣體氧氣，出口氣體一氧化碳、生成的蒸汽，鍋爐包液位和鍋爐通風(fēng)。這種模板可以基于單個的燃料輸入。然而，通過修改這些模板，可以利用多種燃料來仿真鍋爐。其它預(yù)定義的模板可以包括專用的容器旋風(fēng)分離器模板，上述容器旋風(fēng)分離器模板可以與噴霧干燥器定制處理元素共同使用，并且可以包括一個階躍響應(yīng)模型來對分離器的操作進(jìn)行建模。同樣，塔模板、噴霧干燥劑和蒸發(fā)器可以使用階躍響應(yīng)模型定義預(yù)期的過程響應(yīng)。在蒸發(fā)器中，可以基于能量輸入和輸入流的濃度計算輸出流的濃度和蒸汽釋放量。多個蒸發(fā)器元素可以一起與熱量交換器和噴霧器元素相連接，從而創(chuàng)建一個多效蒸發(fā)器。類似地，專用的容器堆定制的模板處理元素可以與鍋爐處理元素一起使用。在這種情況下，如果需要，可以將入口的屬性不經(jīng)任何修改貫通于該堆，或者使入口的屬性反映堆中執(zhí)行的排出物減少量。
可以用來創(chuàng)建過程圖形顯示和過程模塊的其他類型的元素包括測量元素和屬性元素。其中，測量元素包括可以用于在圖形顯示中訪問與物理變送器相關(guān)聯(lián)的測量值的變送器元素，以及開關(guān)元素。一般而言，變送器元素可以動態(tài)反映控制塊中相關(guān)聯(lián)的AI功能塊的模式、AI功能塊的不好的或不確定的狀態(tài)，還可以動態(tài)反映與實際的變送器(傳感器)相關(guān)聯(lián)的測量值和測量單位或與實際的變送器相關(guān)聯(lián)的其他數(shù)據(jù)。在離線模式(或仿真模式)中，變送器元素可以用于訪問和顯示由過程模塊提供的仿真值，而不是用來訪問或顯示與AI或PCI塊相關(guān)聯(lián)的值；或者，變送器元素可以用于向控制模塊內(nèi)相關(guān)聯(lián)的AI塊提供測量值，以作為仿真控制例程中要使用的測量值。上述變送器元素可以被添加到連接元素或處理元素上，并且，當(dāng)這種變送器元素被添加到顯示上時，用戶一般需要標(biāo)識正在提供測量的控制器模式中相關(guān)聯(lián)的AI、PCI或DI模塊。在線模式下，可以緊挨著該測量元素顯示該測量值。在離線模式(或仿真模式)下，可以自動顯示測量結(jié)果的仿真值(由相應(yīng)的過程模塊產(chǎn)生)。在線操作時，在測量失誤時，用戶可以選擇切換控制和顯示到仿真值。
開關(guān)元素可以動態(tài)地反映不利的或不確定的狀態(tài)、相關(guān)聯(lián)DI的模式(比如手動或OS)以及開關(guān)的離散值(開、關(guān)，等等)。在離線仿真模式下，用戶可以通過選擇仿真值或手動值和狀態(tài)，以及通過手工輸入開關(guān)的值和狀態(tài)，從而使用開關(guān)顯示元素訪問和改變圖形顯示和控制模塊中的開關(guān)參數(shù)。然而，一般而言，用戶可以通過提供到控制模式中相關(guān)聯(lián)DI塊引用、到啟動開關(guān)的元素屬性的引用以及提供與開關(guān)狀態(tài)改變相關(guān)的界限和死區(qū)，來配置開關(guān)元素。
估計屬性元素一般顯示由過程模塊確定的系統(tǒng)的估計屬性，并且可以被添加到連接元素或處理元素中以顯示連接元素或過程元素的任何屬性。當(dāng)估計屬性元素置于連接元素中或置于設(shè)備中時，用戶可以瀏覽和選擇將要顯示的屬性。于是，通過物理測量不能獲得的仿真屬性可以通過使用估計屬性元素來顯示。上述估計過程元素可以動態(tài)反映好/不好的連接、估計的一個或多個屬性值以及超過相關(guān)界限或變化的屬性。用戶一般必須配置對將要顯示屬性的引用，并且若該屬性超過了界限，則用戶還需要為該元素配置界限和顏色改變。
將會理解，通過將變送器元素和估計屬性元素添加到處理元素、執(zhí)行器元素和連接元素中，在線操作時或離線仿真時將引用與上述加工廠元素的輸入和輸出相關(guān)聯(lián)的屬性。上述屬性在過程圖形顯示中也可以是可視的。
一般而言，操作員可以運行或執(zhí)行配置應(yīng)用程序38以創(chuàng)建一個或多個過程模塊39或圖形顯示，從而在工廠10的操作期間實現(xiàn)或在仿真環(huán)境中實現(xiàn)。在一個實施例中，配置應(yīng)用程序38向配置工程師呈現(xiàn)如圖3所示的配置顯示。如圖3所示，配置顯示64包括庫或模板區(qū)65和配置區(qū)66。其中，模板區(qū)65包括對幾組模板智能過程對象67的描述，上述模板智能過程對象67可以包含圖2的智能過程對象42，也可以是上述的任何一種連接元素、測量元素、流元素、處理元素和估計屬性元素。如果需要，還可以提供僅有圖形定義的非智能元素68。實質(zhì)上，模板67和68都是可以被拖放于配置區(qū)66中的類屬對象，這些類屬對象可以被托放于配置區(qū)66上，從而創(chuàng)建過程模塊或圖形顯示(或為二者)內(nèi)的智能過程對象的實例。圖中顯示了部分完成的過程圖形顯示35c，其包括一個閥門、兩個儲罐、兩個泵、一個流量變送器和與流路連接器相連的兩個傳感器，其中流路連接器可以是上面描述的智能鏈路或連接器元素，并且可以提供流量輸出。需要注意的是，圖形顯示35c可以由智能過程對象和非智能元素共同組成。
在創(chuàng)建圖形顯示時，比如創(chuàng)建圖形顯示35c(或過程模塊)時，配置工程師可以選擇模板區(qū)65中的智能過程對象67和元素68，將二者拖動到配置區(qū)66上，并將它們放置于其中想要的位置。一般而言，配置工程師將會選擇和拖動一個或多個用于描述設(shè)備的智能設(shè)備過程對象67a或非智能元素68到配置區(qū)66上。隨后，配置工程師會將配置部件66中的智能設(shè)備過程對象與智能連接器過程對象67b相連，并放置輸入和輸出流67c于顯示中。此外，非智能元素也可以添加到顯示中。在上述過程中，配置工程師可以使用彈出式屬性菜單等改變每個智能過程對象的屬性，特別是，配置工程師可以改變與上述智能過程對象相關(guān)聯(lián)的方法、參數(shù)、標(biāo)簽、名稱、熱鏈接、模式、類、輸入和輸出，等等。當(dāng)過程或配置工程師利用每個所需的元素創(chuàng)建了過程模塊之后，典型的是，創(chuàng)建的過程模塊可以表示過程配置、區(qū)域等等，配置工程師可以定義與該過程模塊相關(guān)聯(lián)的規(guī)則或功能實體。上述規(guī)則可以是執(zhí)行規(guī)則，比如與系統(tǒng)級方法像質(zhì)量平衡和流量計算的性能相關(guān)的執(zhí)行規(guī)則。當(dāng)過程顯示在線時，過程工程師或操作員也可以決定增加有用的趨勢線和面板。在創(chuàng)建了圖形顯示35c之后，配置工程師可以在存儲器中保存上述顯示，并且可以在保存的同時或保存之后，以執(zhí)行引擎48提供圖形顯示的方式將上述顯示實例化并下載到執(zhí)行引擎48上。當(dāng)然，配置工程師可以以相同或相似的方式創(chuàng)建過程模塊，盡管過程模塊元素可以用不同的圖形描繪，而這是與過程圖形顯示元素相反的。此外，在各個級別正在工廠中運行時，操作員可以選擇打開不同級別的細(xì)節(jié)。比如，一個級別細(xì)節(jié)可以顯示每個連接處的組成。
如上所述，過程圖形或過程模塊可以具有特定標(biāo)簽。例如，圖形顯示或過程模塊內(nèi)的智能過程對象元素可以被提供一標(biāo)簽，該標(biāo)簽包括別名，該別名能夠由例如執(zhí)行引擎48在運行時基于諸如過程控制系統(tǒng)內(nèi)的某個設(shè)備或所選擇的路由之類的其它因素進(jìn)行填充的或選擇的。在美國專利專利No.6,385,496中詳細(xì)論述了過程控制系統(tǒng)中別名的使用和間接引用，上述專利的受讓人與本發(fā)明的受讓人是同一個人，并且特此專門將其內(nèi)容并入本發(fā)明作為參考。上述任一種技術(shù)可以為這里描述的智能過程對象的標(biāo)簽提供和解析別名。通過使用別名或類似物，相同的過程模塊可以包括或者用于支持幾套設(shè)備的不同視圖，等等。
配置應(yīng)用程序38可以用來以多層方式設(shè)計圖3中的顯示64，使得比如可以用選項卡(視圖1、視圖2和視圖3)來訪問和創(chuàng)建過程模塊或圖形顯示中的不同視圖。上述選項卡也可以在配置環(huán)境中以用來訪問和創(chuàng)建不同的視圖，并且這些選項卡在運行時(比如，當(dāng)執(zhí)行引擎48為用戶生成過程圖形顯示時)可以或不可以用來進(jìn)行上述視圖之間的切換。在上述任何一種情況下，不同的視圖可以選擇性地被提供，以支持與加工廠相關(guān)聯(lián)的不同用戶。
一般而言，當(dāng)配置工程師創(chuàng)建了過程模塊或圖形顯示時，配置應(yīng)用程序38會自動在數(shù)據(jù)庫中存儲智能過程對象及其之間的連接。然后，數(shù)據(jù)庫可以使用一個或更多個相同的智能過程對象創(chuàng)建其他的過程模塊或圖形顯示。這樣，當(dāng)創(chuàng)建其他的顯示時，配置工程師可以簡單引用已被創(chuàng)建并存儲于數(shù)據(jù)庫中的智能過程對象，以及與之一并存儲的任何方法等等，從而把智能過程對象置于另一顯示中。利用這種方式，隨著過程模塊和圖形顯示的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容可以增加，并且可以在任何時間，使用該數(shù)據(jù)庫，以便通過使用已經(jīng)存在于過程流數(shù)據(jù)庫內(nèi)的智能過程對象來創(chuàng)建并執(zhí)行其它顯示和模塊。通過使用上述數(shù)據(jù)庫，每個位于數(shù)據(jù)庫中的智能過程對象可以支持或用于過程模塊中，并且可以在多個圖形顯示中進(jìn)行引用?？梢岳斫獾氖?，通過為上述模塊創(chuàng)建顯示，然后規(guī)定用于過程模塊或與過程模塊相關(guān)聯(lián)的流算法，可以構(gòu)建過程模塊。當(dāng)然，單獨的過程模塊可以分散到不同的計算機，并由不同的計算機執(zhí)行，并且過程模塊彼此之間可以在相同計算機上或不同計算機上以通信方式互連以便彼此協(xié)同操作。當(dāng)上述操作完成之后，可以從外部引用輸入輸出流以使其與過程模塊綁在一起。
如上所述，作為過程模塊或圖形顯示創(chuàng)建的一部分，配置工程師可以附上或提供過程模塊的仿真算法?？梢灶A(yù)先配置上述仿真算法以計算或確定某些過程屬性或系統(tǒng)級屬性，比如有關(guān)由過程模塊描述或建模的過程的質(zhì)量平衡計算、流量計算、效率計算、經(jīng)濟(jì)計算，等等。結(jié)果，過程模塊本身可以具有模式、狀態(tài)和告警行為，上述屬性可以被分配到工作站，并且可以作為顯示下載的一部分下載。如果需要，執(zhí)行引擎48可以執(zhí)行仿真算法，以便使用過程模塊的智能過程對象提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行與過程仿真相關(guān)的質(zhì)量平衡、熱量平衡、流量路由、流量效率、流量優(yōu)化以及經(jīng)濟(jì)計算，或進(jìn)行其他需要的計算。更進(jìn)一步，上述仿真算法可以訪問來自控制策略，即關(guān)聯(lián)以及下載到控制器、現(xiàn)場設(shè)備等的控制模塊的參數(shù)，反過來，上述仿真算法可以為上述控制模塊提供數(shù)據(jù)或信息。
可以理解的是，需要執(zhí)行引擎48能使過程算法執(zhí)行所有過程對象的合并，和在所有顯示上配置過的鏈接。于是，不管相關(guān)的圖形顯示是否被加載，即提供當(dāng)前正顯示的信息給用戶，仿真算法(位于過程模塊之中)一般都會執(zhí)行。當(dāng)然，在整個過程10中或過程10定義的子集中，仿真算法可以被交叉校驗。也可以理解，在任何特殊過程模塊的執(zhí)行過程中，執(zhí)行引擎48可以在操作員界面上為操作員提供顯示，該操作員界面基于與過程模塊相關(guān)的圖形顯示描述過程模塊內(nèi)的互連對象或?qū)嶓w。該顯示的參數(shù)、圖形等等，將會被過程模塊中智能元素的配置或相互連接確定。此外，在上述顯示或其它顯示上提供的告警或其他信息可以由智能過程對象中的方法和與特定過程模塊相關(guān)聯(lián)的仿真算法定義和生成。如果需要，執(zhí)行引擎48可以將過程模塊的顯示提供到多于一個操作員界面，或者被配置或設(shè)置為不提供顯示，即使執(zhí)行引擎48繼續(xù)執(zhí)行過程流模塊并因此執(zhí)行與其相關(guān)聯(lián)的方法、告警行為、流量算法，等等。
圖4描述了可以使用上述元素和配置應(yīng)用程序創(chuàng)建的示例性的過程圖形顯示100。詳細(xì)的，圖形顯示100描述了可以由水、酸和鹽基生產(chǎn)白醋的加工廠的一部分。如圖4所示，過程圖形顯示100在輸入端包含4個流元素102，用于定義輸入鹽基、酸、水和冷卻水的流。鹽基輸入流102通過管道連接元素104并被傳送到閥門103形式的執(zhí)行器。閥門106的輸出端通過管道連接元素104連接到混和器108的第一個輸入端。根據(jù)類似的方式，酸輸入流102首先連接到變送器元素110，然后連接到更遠(yuǎn)些的與混合器108相連的閥門112。酸輸入流102和變送器110，變送器110和閥門112以及閥門112和混合器108都通過管道連接元素114互連。
容易看出，混和器108的輸出端通過管道和兩個變送器124和126與熱交換器122相連。冷卻水輸入流102通過閥門128被輸入到熱交換器122，并且通過閥門130從熱交換器中流出，以生成返回的水流元素131。同樣的，熱交換器122的輸出通過變送器元素132和閥門134輸送，從而提供輸出的酸流元素136。盡管不是在所有的情況都需要，圖形顯示中的元素都通過管道連接元素相互連接。
可以理解，顯示框140，可以作為顯示元素自身的屬性被生成，也可以變送器的形式作為單獨的元素，估計屬性元素或參考控制模塊中功能塊的元素。在圖形顯示100中描述了顯示盒，以指明其相關(guān)參數(shù)，比如與不同元素相關(guān)的過程變量(PV)值，設(shè)置點(SP)值，輸出值等等。額外的，如果用戶將要把光標(biāo)置于一些元素之上，顯示100將會圖示說明與參考元素相關(guān)的其它值。例如，將光標(biāo)置于其中一個流元素之上(比如酸輸出流136)，可能使得圖形指明過程中該點處酸流的成分、壓力、溫度、密度、流速等等。顯然，在圖形顯示100中顯示的數(shù)值和參數(shù)可以從過程控制系統(tǒng)(比如從控制系統(tǒng)中的AI塊)中的實際參考的變送器中傳送出來，或者從仿真元素功能特性的過程模塊仿真元素中傳送出來。圖4的圖形顯示100可以在過程運轉(zhuǎn)期間為用戶提供，并且上述過程可以制造白醋，或?qū)磳⒂玫降倪^程實施仿真操作，例如，執(zhí)行設(shè)計操作或操作員訓(xùn)練行為。
這里描述的智能過程對象、圖形顯示元素和過程模塊的功能可以在操作工作站20中起作用，并且不需要下載到工廠10中的控制器、現(xiàn)場設(shè)備，并在控制器和現(xiàn)場設(shè)備中配置，這就使得實現(xiàn)、觀察和改變上述功能更為方便。進(jìn)一步，與置于加工廠、控制器中相比，上述功能使得更易做出系統(tǒng)級的決定，因為屬于系統(tǒng)級設(shè)備的信息一般而言對于操作工作站20是可用的，并且在特殊情況下對于執(zhí)行引擎48也是可用的，盡管對于加工廠10中的每一個控制器和現(xiàn)場設(shè)備而言，上述信息并不總是可用的。然而，當(dāng)這樣做有益時，一些與過程模塊相關(guān)的邏輯，比如圖元，可以被嵌入到加工廠中的裝置、設(shè)備和控制器中?？梢允褂弥悄苓^程對象創(chuàng)建完整的過程控制模塊和圖形顯示，比如，使得執(zhí)行引擎48可以自動檢測泄露和生成帶有少量用戶配置行為的智能告警，從而計算和追蹤工廠10中的流量平衡、質(zhì)量平衡和損失，為工廠10提供更高級別的診斷并在工程設(shè)計和操作訓(xùn)練時仿真工廠的操作。
圖5顯示了將執(zhí)行引擎48和過程模塊和使用的圖形顯示，集成到具有分布式控制策略的加工廠中一種可能的方式。如圖5所示，由過程模塊創(chuàng)建的或與過程模塊相關(guān)的顯示類定義220，在執(zhí)行引擎執(zhí)行時提供顯示給操作員，并且顯示類定義220被提供給控制配置數(shù)據(jù)庫和工程工具222，所述控制配置數(shù)據(jù)庫和工程工具222在控制策略文件中以需要的方式對這些顯示類定義進(jìn)行使用和組織。過程算法224可以在運行時間之前與這些顯示類定義220相關(guān)聯(lián)，接著顯示類定義及其流算法被實例化并提供給圖形顯示/過程模塊運行時環(huán)境226(該環(huán)境可以通過在一個或者多個工作站中的一個或者多個執(zhí)行引擎的形式來實現(xiàn))。圖形顯示/過程模塊運行時環(huán)境226使用下載腳本解析器228在運行時解析代碼(即，執(zhí)行及時的對象代碼轉(zhuǎn)化)，并使用基于規(guī)則的執(zhí)行引擎230執(zhí)行流算法或其它規(guī)則，其中所述的其它規(guī)則基于為顯示類提供的程序，或者基于與顯示類約定的程序。在這個過程中，圖形顯示/過程模塊運行時環(huán)境226可以與控制模塊運行時環(huán)境232通訊，以提供數(shù)據(jù)或者信息到控制模塊運行時環(huán)境232，或者訪問來自提供數(shù)據(jù)或者信息到控制模塊運行時環(huán)境232的數(shù)據(jù)或其它信息，所述控制模塊運行時環(huán)境232可在與該過程相關(guān)的控制器和現(xiàn)場設(shè)備中執(zhí)行。當(dāng)然，圖形顯示/過程模塊運行時環(huán)境226與控制模塊運行時環(huán)境232可以通過任何需要的或者是任何預(yù)先配置的通信網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行通信，例如圖1所示的以太網(wǎng)總線24。更進(jìn)一步，其他的將這里描述的圖形顯示、過程模塊、過程控制集成在一個標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)或加工廠中的方法，也可以被使用。
如上所述，顯示于圖4中的示例性過程圖形顯示中的智能過程對象具有圖形元素和仿真元素，并被用來描述工廠中創(chuàng)建的加工廠元素的在線操作和仿真操作。用于支持智能過程對象的圖形元素和仿真元素創(chuàng)建的對象類模型框架和說明性格式會結(jié)合一個或更多個實施例進(jìn)行更詳細(xì)地描述。一般而言，每個智能過程對象代表一個物理設(shè)備或加工廠元素。為此，每個智能過程對象都定義圖形顯示元素，而上述圖形顯示元素可以用在描述該元素的過程圖形顯示中。每個智能過程對象可以定義或建立加工廠元素的仿真模型，所述仿真模型可以包括一個或多個算法、方法或其他用于提供加工廠元素離線仿真的動行。在特定的實施例中，智能過程對象可以包括將向操作員顯示的圖形顯示元素的呈現(xiàn)定義；數(shù)據(jù)存儲，其用于存儲關(guān)于位置(比如，路徑)的參數(shù)的、指示加工廠元素在線操作的數(shù)據(jù)的處理；方法、算法或其它在圖形顯示元素通過用戶界面顯示時作為已發(fā)生事件的結(jié)果而被執(zhí)行的步驟。上述由智能過程對象調(diào)用的方法、算法或其他處理可以通過執(zhí)行引擎實現(xiàn)。由上述實現(xiàn)操作生成的內(nèi)容和信息可以通過過程圖形顯示呈現(xiàn)，所述內(nèi)容和信息還可以由執(zhí)行引擎生成，或由為了使過程圖形顯示呈現(xiàn)于一個或多個顯示設(shè)備上而提供的一個或多個呈現(xiàn)引擎(比如矢量圖形呈現(xiàn)引擎)分別生成。
在具體地描述所述對象和說明性格式支持過程圖形顯示及其圖形顯示元素的定義和處理的方式之前，需要注意的是，關(guān)于智能過程對象和過程圖形顯示以及它們與過程模塊的使用的進(jìn)一步信息可以在下面的三個美國專利申請中找到(i)于2002年10月22日遞交的，名稱為“加工廠中的智能過程模塊和對象”的序列號為10/278,469美國專利申請，(ii)2003年7月21日遞交的，名稱為“加工廠中圖形顯示元素、過程模塊和控制模塊的集成”的序列號為10/625,381的美國專利申請和(iii)2004年12月16日遞交的，名稱為“使用智能連接元素的加工廠仿真”的序列號為11/014,307的美國專利申請，本發(fā)明特此專門將上述美國專利申請公開的全部內(nèi)容并入本文作為參考。比如，本發(fā)明參考了序列號為11/014,307的美國專利文件中的圖5到圖8，以及相應(yīng)的從 段到 段的原文內(nèi)容，其中圖5顯示了嵌套的過程圖形顯示，圖6顯示了與過程圖形顯示相關(guān)的過程模塊的關(guān)聯(lián)，圖7A和圖7B過程圖形顯示、過程模塊和控制模塊相互的通信連接以及它們的集成，圖8顯示了提供先進(jìn)的控制和仿真功能的并且相互連接的過程模塊和控制模塊。例如，與使用顯示編輯器的過程圖形顯示配置相關(guān)的進(jìn)一步信息，可以提供給配置應(yīng)用程序38并作為其一部分，可以在共同轉(zhuǎn)讓的、上述指明的國際申請文件以及也向美國臨時申請文件要求了優(yōu)先權(quán)，名稱為“過程配置和控制環(huán)境中的圖形集成”的專利文件中找到，上述申請文件公開的全部內(nèi)容并入本發(fā)明作為參考。
現(xiàn)在結(jié)合特定實施例描述有關(guān)在公開的加工廠用戶界面方案的配置環(huán)境中配置和定義智能過程對象的方式，以及對其進(jìn)行裝配、編譯或進(jìn)行其他處理以用于運行時環(huán)境中的方式。上述實施例使用了說明性語言或標(biāo)記語言以支持上述智能過程對象及其相關(guān)聯(lián)的過程圖形的配置、生成和操作。一般而言，由標(biāo)記語言建立的格式和以及采用這種格式表述的腳本，可以用來定義和支持具有模塊化的動態(tài)過程圖形的加工廠用戶界面(以及用戶界面系統(tǒng))。上述模塊化的動態(tài)過程圖形被數(shù)據(jù)綁定或鏈接到加工廠設(shè)備、過程控制元素以及它們所屬的其它系統(tǒng)或設(shè)備上。進(jìn)一步的結(jié)果是，所獲得的用戶界面是可擴(kuò)展的并且非常靈活，因而使用戶能夠根據(jù)加工廠狀況、設(shè)備、控制例程等創(chuàng)建或修改用戶界面。
就像下面描述的，以標(biāo)記語言表述的腳本旨在用來生成這里描述的顯示的動態(tài)圖形和顯示元素。除了能夠支持過程圖形各自的結(jié)構(gòu)，以標(biāo)記語言格式表述的信息也可以定義該顯示中描述的元素的功能性(比如操作或者行為)，包括與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換相關(guān)的動作、事件處理以及與上述元素相關(guān)聯(lián)的智能過程對象支持的其它動作。更一般地說，以標(biāo)記語言表述的信息可以包括建立過程圖形顯示的任何功能和操作、任何圖形顯示元素以及用戶界面自身的任何方面和功能性的腳本或代碼。
按照下面描述的對象模型、架構(gòu)或框架，標(biāo)記語言定義用戶界面的這些圖形和其他方面。還描述在準(zhǔn)備比如運行時環(huán)境過程中，對按照對象模型和標(biāo)記語言表述的信息進(jìn)行處理(比如，被轉(zhuǎn)換)的方式，包括比如下載腳本解析器228或其他作為腳本轉(zhuǎn)換或處理引擎的實體所進(jìn)行的任何處理步驟。
一般而言，說明性語言或標(biāo)記語言用來支持生成這里顯示和描述的、在配置環(huán)境和運行時環(huán)境中使用的加工廠用戶界面，從而運行和維護(hù)加工廠?；跇?biāo)記語言呈現(xiàn)各種上下文的信息，使得信息可以以一種一致的、熟悉的、用戶可訪問到的方式呈現(xiàn)和存儲，而不管用戶在何處想要使用這些信息。更進(jìn)一步的結(jié)果，用戶界面以一種靈活和可擴(kuò)展的格式描述，該用戶界面包括其菜單結(jié)構(gòu)、到其他文件的鏈接、到外部信息的鏈接、嵌入的和可替換的形狀，等等。下文結(jié)合一些實施例描述建立上述格式的配置和運行時環(huán)境的內(nèi)部標(biāo)記語言，PGXML。雖然基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)，但可替換地，PGXML也可以基于任何一種其他的標(biāo)記語言或說明性語言。此外，如下文將更描述的，使用PGXML闡明的過程圖形信息可能會隨后在初始化、編譯、下載、呈現(xiàn)或其他處理步驟時被轉(zhuǎn)換。上述處理可以包括從用PGXML描述的特定信息轉(zhuǎn)換到其他說明性格式，比如微軟的用于用戶界面的內(nèi)部格式、XAML(可擴(kuò)展的應(yīng)用程序標(biāo)記語言)、或者開放源格式、SVG(可縮放的矢量圖形)。由被轉(zhuǎn)換到的上述矢量圖形格式(比如XAML或SVG)的PGXML信息一般可以用于框架中，并且?guī)в兄С滞ㄟ^內(nèi)部PGXML格式定義的動態(tài)圖形和其他圖形的完整性的擴(kuò)展部分。下面將會描述示例性的過程圖形框架，更一般地說，是使用PGXML和XAML腳本生成上述過程圖形的過程圖形架構(gòu)。
基于XML的過程圖形架構(gòu)和框架可以使用一個或多個對象模型，包括，比如，由PGXML表示和定義的內(nèi)部對象模塊、由XAML表示和定義的對象模型，以便規(guī)定由用戶界面使用和呈現(xiàn)的繪圖形狀和其他圖形。XAML格式規(guī)定了使用矢量圖形命令的繪圖形狀。此外，就像使用微軟WinFXAvalon工具的用戶所知道的，XAML腳本除了支持靜態(tài)數(shù)據(jù)外還可以支持動態(tài)數(shù)據(jù)表示(比如，動畫)。使用上述功能，過程圖形元素的動態(tài)形狀和屬性可以與實時數(shù)值、歷史數(shù)值、物理屬性，比如質(zhì)量-流量和成分，以及對于可變特性的其他過程或仿真數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。從這種意義上說，這里描述的基于XML的圖形是數(shù)據(jù)驅(qū)動的。
作為背景，XAML是微軟WinFX Avalon工具的圖解形式的表示法，并且與客戶端-服務(wù)器架構(gòu)一起形成微軟Longhorn操作系統(tǒng)版本的一個組成部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都非常熟悉有關(guān)XAML和Avalon的對象模型和其他細(xì)節(jié)信息，關(guān)于它們的進(jìn)一步信息可以在為基于Avalon軟件的開發(fā)人員提供的微軟因特網(wǎng)網(wǎng)站msdn.microsoft.com/longhorn找到。簡而言之，XAML支持包括直線和曲線、圖像和文本的矢量圖形形狀。并且XAML支持包括矩形、圓形、橢圓和多邊形的基本圖像形狀。如下面描述的，可以增加與加工廠和制造相關(guān)的另外的基本的、原始的或其他形狀。使用XAML格式的用戶界面可以實現(xiàn)像三維形態(tài)效果一樣復(fù)雜的動畫技術(shù)。如下所述，過程圖形可以包含上述動畫和其他復(fù)合效果。
XAML格式的矢量圖形的性質(zhì)使得復(fù)合圖形信息可以以基于文本命令的順序存儲，其中基于文本的命令可以畫出不同的矢量圖形形狀。上述信息可以通過不同的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以顯示特定應(yīng)用程序的圖形圖像。由XAML格式提供的另一種功能是可縮放性。因為重畫指令被傳送到能夠基于XAML命令實現(xiàn)的呈現(xiàn)程序中，而不是作為像素值以位圖的形式傳送，所以在過程圖形中使用XAML格式允許改變或縮放圖形顯示元素的大小，而沒有鋸齒狀邊緣。運行時環(huán)境的執(zhí)行引擎48可以為每個目標(biāo)環(huán)境提供一個或多個呈現(xiàn)引擎，并且被提供的呈現(xiàn)引擎中至少有一個專門用于處理基于XAML的命令來生成這里描述的過程圖形顯示。
因為圖像是基于矢量的，所以不管在何處提供顯示，比如，在智能電話、手持設(shè)備，高端監(jiān)控器還是其他顯示設(shè)備上提供顯示，都能生成高質(zhì)量的圖像。因此，過程圖形，更一般而言，不管顯示設(shè)備的特點如何，可能都會以一種一致的方式生成加工廠用戶界面。因此，用戶界面并不只存在于包括工作站的實現(xiàn)工具中，盡管上述工作站可能會包含在服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫或其他設(shè)備中。此外，因為使用標(biāo)記語言，因而可以提供用戶界面解決方案，于是，可以通過由瀏覽器或與該語言兼容的軟件建立的因特網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)(web)之類的通信連接來生成過程圖形顯示。在上述情況下，基于XML或XAML的腳本可以簡單地下載到具有呈現(xiàn)引擎(與具有安裝在其上的用戶界面應(yīng)用程序的整個副本不同)的遠(yuǎn)端設(shè)備上。換句話說，由過程圖形顯示提供的運行時環(huán)境成為具有集仿真和結(jié)合過程模塊描述的其他應(yīng)用功能為一體的因特網(wǎng)應(yīng)用程序或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
使用下面描述的基于XML的對象模型和框架以及由他們產(chǎn)生的XAML腳本，過程圖形顯示中的每個元素都可以用動畫的形式顯示。接下來，Avalon框架支持用于創(chuàng)建高效圖像的位圖型濾波效應(yīng)。濾波效應(yīng)一般用來為配置工程師和用戶提供向配置環(huán)境中的圖形顯示元素和文本直接加入不同效果的功能。例如，過程圖形可以包括和支持下述效果，比如調(diào)合效果、平鋪效果、形狀旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)換效果、變形、偏移、合并和特殊燈光效果。應(yīng)該理解，上述或其他基于XAML或Avalon的效果可以與圖中所示的示例性過程圖形顯示及其元素一起獲得而使用。上述濾波效應(yīng)可以單獨應(yīng)用，或與矢量圖像一起使用，使得特殊的效果，比如鼠標(biāo)移過(mouse-over)特性可以被分派到任何XAML圖形對象中。
在將基于PGXML的描述轉(zhuǎn)換為XAML的實施例中，由XAML提供的矢量圖形和其他上述特征、優(yōu)點和能力可以運行時在有動畫或其他動態(tài)圖形特征的過程圖形顯示及其圖形顯示元素中使用。
基于文本特性的標(biāo)記語言，比如XML和XAML使得下列操作變得方便，配置、運行時和其他用戶界面應(yīng)用程序32通過下載的腳本存儲和傳送過程圖形和其他數(shù)據(jù)。因為過程圖形元素可以以文本的形式存儲，因此用戶界面應(yīng)用程序32一般可以包括查詢功能，以支持在圖像內(nèi)對文本的搜索。
這里公開的基于XML的對象模型，以及因而建立的框架或架構(gòu)，除了有先進(jìn)的圖形還有大量的優(yōu)點。例如，使用基于XML的描述可以生成很小的文件，從而使得快速下載變?yōu)榭赡?。另外，對象模型的可擴(kuò)展特性可以生成重要的預(yù)先創(chuàng)建的圖形顯示元素庫，并且預(yù)先生成的圖形顯示元素可以在隨后補充。為此，該框架可以包括具有組、復(fù)合、類和模板的對象模塊，更多的細(xì)節(jié)將在下文描述。下文還將描述，配置工程師或其他用戶可以根據(jù)與裝置、設(shè)備或其他實體相關(guān)的外部信息生成圖形顯示元素(比如形狀、復(fù)合、類和模板)。例如，用于上述實體的圖形顯示元素的信息，以及整個過程圖形顯示，可以由第三方提供者提供，比如INtools。
這里公開的基于XML的架構(gòu)也支持在運行時使用和顯示數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)來源于分布式計算環(huán)境中若干不同數(shù)據(jù)源。例如，像上面提到的，通過過程圖形顯示的數(shù)據(jù)可以在相關(guān)聯(lián)的過程控制系統(tǒng)(比如DeltaV歷史記錄器)、基于OPC的系統(tǒng)、任何XML文件或任何其他的源或系統(tǒng)中生成。為此，過程圖形架構(gòu)包括摘錄表或數(shù)據(jù)源層以建立數(shù)據(jù)到基于XAML圖形的關(guān)系。例如，若用于過程圖形元素的XAML腳本描述了以像素形式表示數(shù)據(jù)(比如，填充一個條形圖)的圖像，位于加工廠中的儀器將會提供以華氏度為單位的實時數(shù)據(jù)。像下面將被描述的，在呈現(xiàn)過程圖形元素之前，可識別數(shù)據(jù)源，并且連同轉(zhuǎn)換、縮放等需要的代碼一起，建立和提供圖形元素和數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系。以這種方式，所得到的過程圖形用戶界面將以一種容易理解和不會被誤解的方式提供數(shù)據(jù)。
在上面描述的一套界面應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32中實現(xiàn)和提供了基于XML的功能。具體而言，可以在包含圖形顯示配置應(yīng)用程序38的配置環(huán)境中創(chuàng)建過程圖形，并且圖形顯示配置應(yīng)用程序38可以具有用于創(chuàng)建比如形狀、復(fù)合、類、模板和動態(tài)演示之類的圖形顯示元素的若干操作模式，上述每種圖形顯示元素都會在下文詳細(xì)描述。配置應(yīng)用程序38一般提供圖形編輯器，其具有若干集成工具(比如，GUI和其他工具)用于執(zhí)行數(shù)個任務(wù)，所述的任務(wù)包括，例如創(chuàng)建腳本、將圖形綁定到數(shù)據(jù)源，等等。使用上述工具的步驟將在下文描述。在配置并轉(zhuǎn)換到XAML格式后，運行時環(huán)境通過前面提到的執(zhí)行引擎48進(jìn)行基于XAML命令實現(xiàn)的操作。更具體而言，運行時環(huán)境可以包括提供用于執(zhí)行和呈現(xiàn)過程圖形顯示及其元素的后端支持的界面應(yīng)用程序，上述過程圖形顯示及其元素位于由運行時工作區(qū)定義的框架內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖6-11，其中用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的元素，這里，結(jié)合示例性界面或環(huán)境300來描述過程圖形顯示的配置和圖形顯示元素的創(chuàng)建，該示例性界面或環(huán)境300可由配置應(yīng)用程序38或通過其它能夠呈現(xiàn)基于XML的過程圖形的設(shè)備來生成。在此配置過程期間，所創(chuàng)建的過程圖形顯示及其各個圖形顯示元素在內(nèi)部以PGMXL格式進(jìn)行描述。以下進(jìn)一步詳述關(guān)于PGXML格式支持和定義這些顯示和元素的方法。
界面300一般為配置工程師或其它用戶提供圖形編輯器，以便為設(shè)備操作、設(shè)計、維護(hù)、管理以及為設(shè)備定義的其它角色的運行時環(huán)境創(chuàng)建和定義過程圖形。圖6-11漸進(jìn)地描述了使用界面300創(chuàng)建的過程圖形顯示，該界面300可以包含若干區(qū)域和面板，專用于定義過程圖形顯示及其圖形顯示元素的屬性、參數(shù)或其它的方面。例如，界面300可以包含一個或多個組織面板302、304，用來為圖形顯示提供上下文或總覽信息。面板302可以顯示過程圖形顯示的名稱及其在設(shè)備內(nèi)的相關(guān)位置(例如，其與其它過程圖形顯示的關(guān)系)。面板302還可以列出并排列已由工廠區(qū)域或根據(jù)任一其它預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)生成的各種過程圖形顯示。面板304可以識別每個已被加入至工作區(qū)或界面300的畫布區(qū)306中的圖形顯示元素的名稱。如以上所述，每個元素的通用版本可以被選中并從選項板區(qū)308被拖拽至畫布區(qū)306。選項板區(qū)306可以包含若干對應(yīng)于不同元素類型的子區(qū)域以表示不同的設(shè)備、儀器、或其它要由所創(chuàng)建的過程圖形顯示所表示的加工廠元素。例如，選項板區(qū)306可以包含執(zhí)行器子區(qū)(圖6)、處理設(shè)備子區(qū)(圖7)、測量設(shè)備子區(qū)(圖8)和專用(或定制)子區(qū)(圖9)。編輯器界面300還包括一個或多個工具條310、312，它們顯示了多種用于圖形選擇、創(chuàng)建、編輯或其它處理的編輯工具。
當(dāng)把圖形顯示元素從選項板區(qū)拖至畫布區(qū)306中時，用戶可以通過諸如在某一連接點按住鼠標(biāo)左鍵再移動光標(biāo)至目標(biāo)連接物的方式將元素連接在一起。然后，所得到的連接可以被編輯器300在兩個元素之間以自動選路的方式自動畫出?；蛘?，每當(dāng)鼠標(biāo)鍵在光標(biāo)到達(dá)規(guī)定的連接點之前被釋放時，可以自動產(chǎn)生連接的轉(zhuǎn)彎或彎頭。進(jìn)一步，連接類型(如，管道、傳送帶或?qū)Ч?可以通過定義連接點的性質(zhì)而被自動設(shè)定。在圖6-9所示的示例中，管道314被創(chuàng)建于泵316的下游連接點處。當(dāng)某一連接支持多種連接類型時，接著，通過例如選擇工具條圖標(biāo)317可以定義缺省的連接類型。
各個獨立的位于畫布區(qū)306的圖形顯示元素可通過在其圖形表示的上面或附近點擊鼠標(biāo)而被選中。當(dāng)該元素被選中時，接著與該顯示圖形元素相關(guān)聯(lián)的可配置參數(shù)列表可由參數(shù)面板318來顯示。如圖6所示，泵316的選擇顯示出元素的圖形方面(aspect)被給定，如用來描述泵為開(“ON_CLR”)和關(guān)(“OFF_CLR”)的顏色。圖8示出了由圖形顯示元素表示的變送器320，該圖形顯示元素具有指定將一個或多個功能塊參考作為數(shù)據(jù)源的信息，如針對AI_REF參數(shù)的F1521/A13。這些參考參數(shù)之一被選中后，就可以提供允許用戶定義到達(dá)期望數(shù)據(jù)源的路徑的對話，比如，控制模塊/塊/參數(shù)。關(guān)于指定參數(shù)、參考參數(shù)、屬性以及圖形顯示元素的其它方面的進(jìn)一步信息將在下面闡述。
具體參照圖7，使用處理設(shè)備選項板可以將常用的處理元素，如儲罐、攪拌器、熱交換器添加至顯示中。當(dāng)處理元素，如儲罐322被添加至某一顯示時，其可被擴(kuò)展到與該顯示相稱的大小。選擇像儲罐322這樣的元素還通過面板318為該元素提供了指定輸入和輸出流的數(shù)量或連接點的數(shù)量的機會(參見，如，入口流(In Streams)、出口流(Out Streams))。通過面板318中示出的對應(yīng)參數(shù)，還可以修改連接點的位置(參見，如Inl Position，Outl Position)。
圖9所示的定制設(shè)備選項板可以提供給不太常用的處理設(shè)備、流元素和到其它過程圖形顯示的參考(即，顯示參考)。例如，可以標(biāo)識出流的始發(fā)點和結(jié)束點。內(nèi)部的流參考允許通過所示的面板318名命流的源。外部的流參考可以包括用于標(biāo)識在另一顯示中定義的相關(guān)流的參數(shù)。
圖9還示出了專用圖形顯示元素的另一示例，即通用的或模板的顯示參考330，其位于選項板區(qū)308中，用來支持標(biāo)識另一過程圖形顯示，該另一過程圖形顯示用于表示在當(dāng)前顯示之內(nèi)且通過隱式操作而帶有所有與其相關(guān)的功能和下層圖形顯示元素的被參考的顯示。圖10示出了，在顯示參考模板330已經(jīng)被選中并被拖至畫布區(qū)以便在過程圖形顯示350之內(nèi)放置和連接之后，一般用350指示的簡化的過程圖形顯示的一部分。此時，配置工程師已經(jīng)修改該顯示參考模板330來標(biāo)識蒸發(fā)器顯示352。為此，修改或指定面板318中的“DISPLAY_REF”參數(shù)，以便通過名稱，在某些情況下通過路徑，來標(biāo)識該過程圖形顯示。
圖11提供了過程圖形顯示的定制化內(nèi)容層的示例，具體地說，該過程圖形顯示的泵360具有估計屬性元素362(當(dāng)用戶具有該元素時示出)，比如工程訪問權(quán)限。如在同時提交的名為“針對具有集成的仿真功能的加工廠用戶界面系統(tǒng)的定制化的過程圖形顯示層(Customized Process Graphic DisplayLayers For A Process Plant User Interface System Having IntegratedSimulation)”的國際專利申請中更詳細(xì)的描述，因此以其整體作為參考被特別結(jié)合進(jìn)來，用戶可以選擇或被提供一個或多個與用戶概述的特征相當(dāng)?shù)倪^程圖形顯示的內(nèi)容層，其中該用戶概述的特征可指定用戶的訪問權(quán)限。在圖11的例子中，提供給用戶對通過估計屬性元素362計算泵360的排放壓力的仿真信息的訪問。
以上所述的圖形顯示元素(一般來說是智能過程對象)可以由配置工程師或其它用戶在任何時候預(yù)先定義或創(chuàng)建。配置應(yīng)用程序38創(chuàng)建或定義這些圖形顯示元素的方式利用了對象模型架構(gòu)和各自的PGXML描述。每一元素可以具有一組對應(yīng)于過程變量、常量或其它外部值的固有屬性。該元素可定義若干可視化的表示，其可包括動態(tài)行為，如顏色變化或動畫。從過程控制系統(tǒng)接收的值的變化可以提示顯示中的元素的動態(tài)行為來改變它們的顯像。
如以上所述，當(dāng)前提交的申請中，兩種工具可以用來配置這些過程圖形。第一種工具可以是用來配置過程圖形元素的元素編輯器，從而將定制元素添加至若干預(yù)先配置的可被包含在加工廠用戶界面系統(tǒng)中的過程圖形元素。第二工具可以是用于從圖形顯示元素庫建立過程圖形顯示的顯示編輯器。
如以上所述，關(guān)于該兩種編輯器或編輯工具的操作以及為元素定義、提供或分配屬性和顯像的方式進(jìn)一步上述的同時提交的申請中詳述。然而，在一個示例中，用戶可以選擇通過對話框和表達(dá)式編輯器為所選的動畫加入動畫和輸入配置信息，以向某元素加入動態(tài)行為。為此，該表達(dá)式可以涉及該元素的固有屬性。例如，為了當(dāng)泵啟動時指定泵的顏色從藍(lán)變?yōu)榫G，用戶將在指定采用何種顏色時應(yīng)用具有涉及泵IsOn屬性的表達(dá)式的顏色變化動畫。
在用戶可以畫出原始圖形形狀(如以下進(jìn)一步詳述)的意義上，過程圖形顯示的創(chuàng)建與圖形顯示元素的創(chuàng)建相似。該配置工程師或其它用戶還可從之前定義的復(fù)合形狀庫中選擇復(fù)合形狀。這些之前定義的形狀的可用性可以顯示于以上所述的面板302、304。
基于對象模型框架，以上提及的原始形狀和復(fù)合形狀分別基于形狀類和復(fù)合形狀類，以便通過類的實例來使它們能夠被重用。這些對象類的使用為每個復(fù)合形狀實例提供了方便的參數(shù)或其它更新，該更新通過對各自形狀類的修改而自動產(chǎn)生。另外，使用前述編輯工具來定義附加復(fù)合形狀類的能力為該模塊化方案定義過程圖形顯示提供了靈活性。
形狀對象類是對象模塊的圖形部分的基準(zhǔn)或基礎(chǔ)，各個形狀對象類用于定義各自的原始矢量圖形實體。一般來講，根據(jù)所述對象模塊架構(gòu)、圖形和其它用于用PGXML來表述的各個呈現(xiàn)定義中描述的對象的配置信息，各智能處理過程對象以及相應(yīng)的各圖形顯示元素的圖形描繪由一組圖形對象或由其構(gòu)成的復(fù)合對象組成。在此種方式下，這里描述和顯示的過程圖形對象可由原始圖形構(gòu)成，該原始圖形由各自的排列為圖形生成塊的圖形對象定義。如下所述，在為呈現(xiàn)圖形做準(zhǔn)備時，用PGXML描述的各圖形對象隨后被轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的XAML圖形對象(或其它圖形格式，如SVG)。
各形狀類可以具有固定的屬性或參數(shù)集合。改變形狀類實例的屬性值，即形狀用法(usage)，可使得形狀的圖形描繪發(fā)生變化。屬性可以為諸如大小、位置、顏色、線條粗細(xì)或透明度指定數(shù)值?？蛇x擇地，或者作為補充地，形狀類的某些屬性或參數(shù)可以改變形狀用法的行為。示例性行為包括激活或禁止數(shù)據(jù)條目，以及隱藏形狀或其任一部分。參數(shù)或?qū)傩灾悼梢员毁x予動態(tài)值或固定值。對于動態(tài)值而言，數(shù)值格式程序?qū)ο?以下進(jìn)一步所述)被創(chuàng)建來建立和維護(hù)通過定義引用和/或路徑串確定數(shù)值的一般方式。形狀的屬性或參數(shù)可以因此從其它形狀用法的屬性中獲取。該形狀可以進(jìn)一步定義與將要根據(jù)這些數(shù)值執(zhí)行的計算或格式轉(zhuǎn)換相關(guān)的動態(tài)行為。
形狀類也可以定義觸發(fā)執(zhí)行腳本命令(也可以結(jié)合形狀類來表述)，或者，在某些情況下，用戶界面中被全局定義的命令(比如，用來顯示用戶界面菜單的右擊選擇)的事件。事件可以涉及形狀的選擇或其它用戶動作，或者，作為替換，涉及經(jīng)過編程的對屬性值變化的反應(yīng)。
像圖形生成塊一樣，形狀類可以為過程圖形顯示以及復(fù)合形狀類形成基礎(chǔ)，或者基本構(gòu)造。更具體來說，形狀對象可以在顯示或復(fù)合形狀內(nèi)使用，它的一個實例可以作為圖形元素被實例化。在對象模型框架中定義的形狀對象包括如下一些原始形狀矩形、圓形、橢圓、線(單線和多線)、多邊形，以及路徑。另外的形狀對象的類型包括容器(container)形狀，比如符號。符號可用于在過程形狀層次結(jié)構(gòu)中表示點或圖標(biāo)，該過程形狀層次結(jié)構(gòu)可用于描繪不同圖形顯示元素和過程圖形顯示之間的層次關(guān)系。例如，配置和運行時環(huán)境可以為用戶提供在面板302或304中使用這些符號來顯示該層次結(jié)構(gòu)的選擇。這些符號接下來可以為該層次結(jié)構(gòu)中節(jié)點的特性(例如顯示、顯示元素、元素屬性等等)提供方便的可視化指示。例如，顯示的形狀圖標(biāo)可以包括工廠的微縮描繪，而用于元素的屬性或特性的形狀圖標(biāo)可以為小圓圈。用于容器(比如組和復(fù)合)的形狀圖標(biāo)可以是一文件夾，而該層次結(jié)構(gòu)中的一組項目可以顯示為一對重疊的正方形。其它可用形狀圖標(biāo)包括用來表示位圖的帶有畫筆的通用圖片，以及帶有被覆蓋鏈接的通用顯示，其用來表示與外部形狀的鏈接，比如文檔。另外的形狀對象的類型包括文本形狀的類型，比如文本和文本路徑(即可以理解運行時路徑以在運行時環(huán)境中建立數(shù)據(jù)位置的圖形元素)。更進(jìn)一步，形狀對象可以是參考形狀，比如到圖像的鏈接或參考、HTTP或其它鏈接、或許多用戶界面形狀中的任何一個，如按鈕、復(fù)選框、滑塊等等。
一個或多個屬性可以為每個形狀對象或形狀對象組賦值。示例性的屬性包括工具提示(即當(dāng)鼠標(biāo)指針或其它選擇機構(gòu)懸浮于形狀上時出現(xiàn)的、與形狀對象相關(guān)的小方框，其用來為形狀對象提供描述或其它信息)，上下文或其它菜單(比如，下拉菜單，可以從下拉菜單中啟動幫助文件)，拖動/放下行為定義(比如，關(guān)于標(biāo)簽分配的詳細(xì)內(nèi)容)，以及縮放和跨度定義。
形狀對象、形狀屬性和形狀對象組也可以具有與之相關(guān)聯(lián)的行為。比如，形狀對象可以具有基于動作或提醒的行為來響應(yīng)從數(shù)據(jù)源收到的數(shù)據(jù)(如下所述)。條件行為(比如if-then-else，switch等等)和其它行為也可以通過定制腳本來定義。這些行為可以以與形狀對象關(guān)聯(lián)表述的腳本形式通過代碼來定義。并且可以使用任何期望的編程語言，比如C#。接著可以在運行時執(zhí)行通過腳本表述的指令來更新形狀對象或復(fù)合形狀對象的屬性或參數(shù)，因而可以修改過程圖形顯示的外觀。
除了增加屬性或行為，配置應(yīng)用程序38一般為配置工程師或其它用戶提供若干執(zhí)行針對形狀對象或形狀組的動作的能力。例如，配置程序38可以支持圖形用戶界面環(huán)境一般提供的生成、復(fù)制/粘貼、移動、替換、縮放和其它功能。其它靜態(tài)形狀，或成組的形狀，也可以在預(yù)知下層XAML框架能力的情況下被轉(zhuǎn)換為動態(tài)形狀。例如，用戶可以定義一傳送帶組，將該組轉(zhuǎn)換為一個動態(tài)組，公開或分配與傳送帶的動畫相關(guān)的參數(shù)，并增加腳本來定義傳送帶的移動。配置程序38也可以支持增加收聽者行為，其用來注冊事件并為事件(如按下按鈕)的發(fā)生指定動作。另外的行為是裝載URL或XAML腳本、或任何一般的諸如打印和視圖改變(如向前移或向后移，向前翻或向后翻等等)之類的用戶界面命令，該行為可以結(jié)合形狀對象或形狀組一起進(jìn)行。
可以用配置應(yīng)用程序38提供的選擇工具或其它工具產(chǎn)生或者關(guān)聯(lián)形狀組對象。選擇工具也可以用于比如定義那些要設(shè)為動態(tài)的形狀，或者更一般地用于選擇一個或者更多個形狀來分配任何其它功能性。結(jié)合將對象綁定至輸入或輸出數(shù)據(jù)源，選擇工具可以用于比如公開或查看形狀對象的屬性。關(guān)于數(shù)據(jù)綁定的信息在下面進(jìn)一步。
形狀對象可以被組合成定制的或配置的成組形狀或形狀組對象，并可以作為庫的一部分保存下來，以便以后單獨地或作為復(fù)合形狀的一部分用于另一過程圖形顯示中。在這種情況下，以前創(chuàng)建的形狀組或復(fù)合可以被選中并從用戶界面的選項板區(qū)(如前述的庫或模板區(qū)65或選項板區(qū)308)拖入畫布區(qū)(如配置區(qū)65或區(qū)306)，該畫布區(qū)可以作為創(chuàng)建新的過程圖形顯示或圖形顯示元素(如新的形狀組或復(fù)合結(jié)構(gòu))的工作區(qū)。
上述形狀對象為形狀類的實例化，這些形狀類形成對象模型框架的基礎(chǔ)。當(dāng)將形狀對象組合成復(fù)合形狀時，也就定義了對應(yīng)的復(fù)合形狀類。示例性的用戶界面系統(tǒng)可以包括具有任意數(shù)量(如100)的預(yù)定義的復(fù)合形狀類的庫，以支持特定設(shè)備的建模。已公開的用戶界面系統(tǒng)具有的靈活的、模塊式特征支持對庫進(jìn)行修改，比如像預(yù)期的一樣定義新的復(fù)合形狀類。用戶界面系統(tǒng)的模塊化特點允許這些形狀類和復(fù)合形狀類應(yīng)用和重用于生成許多用于需要綜合表示加工廠的顯示(如1000)。配置工程師或系統(tǒng)設(shè)計者對復(fù)合形狀類的重用可以方便地由此以嵌套布置的方式參與構(gòu)造和生成多個更復(fù)雜的復(fù)合形狀，因而產(chǎn)生另一個復(fù)合形狀類以將來用于任何數(shù)量的顯示的實例化。正如這里描述的，隨后的對復(fù)合形狀類庫的參數(shù)、屬性、行為等等的修改自動更新所有的具有被修改過的類的圖形顯示元素(如實例)的顯示。為此，每個復(fù)合形狀類在它的PGXML描述中或通過一個相關(guān)聯(lián)的列表、表或其它標(biāo)識，可以具有被標(biāo)識類的每個實例，以便自動對改變進(jìn)行傳播，并同時對復(fù)合形狀類對象進(jìn)行保存、存儲或其它記錄。
現(xiàn)在參看圖12，用戶界面系統(tǒng)使用的對象模型框架也可以定義若干被用于配置和運行時環(huán)境的其它方面的類。這些類比如可以用于為顯示及其元素定義過程圖形顯示、復(fù)合形狀和數(shù)據(jù)源的各方面。具體來說，圖12僅示出了專用于指定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的對象模型框架的小的、示例性部分。如前所述，智能過程對象可以用多種方式動態(tài)地顯示數(shù)據(jù)的值，包括，比如，一個棒圖或顏色的改變。在配置圖形顯示元素時，無論是特定的實例或是模板，值轉(zhuǎn)換屬性都可以被添加到其上。在這個示例中，數(shù)據(jù)可以根據(jù)五種不同的轉(zhuǎn)換方法中的一種來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這些轉(zhuǎn)換方法由相應(yīng)的子類(ValueConverterBase類400、ColorLookup類402、RangeConverter類404、FormatterBase類406、CustomConverter類408以及BooleanConverter類410)。每個各自的類可以有如果在實例化時指定的參數(shù)或?qū)傩?參看RangeConverter類404的InRange和OutRange參數(shù))。ColorLookup類402可以與智能過程對象行為相對應(yīng)，該智能過程對象行為使得對象的顏色能根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)值改變。例如，儲罐可以用由顏色描述的液體來指示液位正常(如綠色)，高于危險值(如紅)或低于不正常值(如黃色)?？梢酝ㄟ^屬于ColorLookup類402的子類，即ColorLookupEntry類412，來表示不同的液位和其它需要實現(xiàn)這些顏色改變的信息說明。
繼續(xù)參考圖12，F(xiàn)ormatterBase類406有若干子類，它們用來指定滿足不同數(shù)據(jù)類型需要的不同類型的可能的數(shù)據(jù)格式化方法。示例包括NumberFormatter類414，DateTimeFormatter類416以及GeneralFormatter類418，與此相關(guān)的是，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于顯示的字符串，如塊419所注釋的。如圖12所示的類圖通過連接兩個類的線可以指示類之間的關(guān)系，如CustomConverter類408和Delta V.ProcessGraphics.Base.Scripts.ScriptBase類420之間的關(guān)系，它可以為用戶提供機會去指定定制腳本或其它命令來實現(xiàn)定制的指令，在這里該指令用于格式化數(shù)據(jù)。
圖12也在塊422中注釋了上述實例化的對象的定義可以存儲在動態(tài)鏈接庫(DLL)文件中，創(chuàng)建該DLL文件為將過程圖形顯示下載到用于實現(xiàn)運行時環(huán)境的工作站做準(zhǔn)備。當(dāng)過程圖形顯示被呈現(xiàn)時，DLL文件可以表述格式化的定義和其它要執(zhí)行的方法。為此，DLL文件可以包括由比如C#代碼編譯的指令。而C#或其它代碼可以在過程圖形信息被轉(zhuǎn)換為XAML腳本的時候下生成。
圖13示出了對象模型框架的另一部分，該對象模型框架與指向可以為圖形顯示元素指定的示例性行為或動作的類圖相對應(yīng)。每個可用的行為或動作通過腳本指令來指定，并且對象模型提供了以面向?qū)ο蟮姆绞蕉皇亲鳛槲唇?jīng)組織的特定實例代碼的塊來指定指令的框架。以這種方式，指令可以被方便地重用或定制化。一個通過這些類的對象定義的示例性行為可以涉及用戶按下或啟動圖形顯示元素的按鈕，比如提供具有開/關(guān)轉(zhuǎn)換的開關(guān)選項的面板圖形。面板元素可以接著使用IScript類430來一般地標(biāo)識該行為，接下來用一個具有ScriptArg類434和ScriptAttribute類435類的ScriptBase子類432來分別標(biāo)識若干變元或?qū)傩砸杂糜谝x的腳本指令中。反過來，ScriptBase子類432有若干子類436-439，其指定若干預(yù)定義的動作(例如示出一顯示，如面板盤)，以及子類440，其指定定制腳本。指定預(yù)定義的動作的一個或更多個子類可以有一個或更多個相應(yīng)的子類，用來定義參數(shù)或其它要執(zhí)行的動作的方面(參看比如GraphicParameter子類442)。
圖14也示出了示例性對象模型框架的另一部分。這部分被側(cè)重于定義串行化對象，在一些實施方式中，串行化對象可以被用于支持從配置環(huán)境到運行時環(huán)境的移動。具體來說，許多類被定義來指定由用戶界面系統(tǒng)執(zhí)行的動作來使其它定義過程圖形顯示的對象串行化(或者在類圖的其它部分是串并轉(zhuǎn)換)。實現(xiàn)時，這些類可以形成配置應(yīng)用程序38的一部分，用于將在編輯器中創(chuàng)建的圖形結(jié)構(gòu)的表示轉(zhuǎn)換為PGXML腳本(串行化)，以及形成為轉(zhuǎn)換引擎、程序或可以處理PGXML腳本(串并轉(zhuǎn)換)的其它工具的一部分。在任何一情況下，圖14的示例性框架和對象僅表示一種機制或技術(shù)，其用來產(chǎn)生或以另外的方式處理PGXML腳本。更一般地說，例如，產(chǎn)生的PGXML腳本在配置過程期間被轉(zhuǎn)換為一個或多個文件，以便在運行時期間生成(呈現(xiàn))顯示時使用，或者，可替換地，用于產(chǎn)生其它顯示呈現(xiàn)期間使用的文件(例如編譯的文件)。關(guān)于轉(zhuǎn)換過程和此處產(chǎn)生的文件的細(xì)節(jié)在下面進(jìn)一步詳述，但一般說來，PGXML提供中間的、初始的(或基本的)格式來支持使用若干不同的呈現(xiàn)引擎和圖形對象框架中的任何一個。
被串行化的對象指定或包括基于XML的內(nèi)容，該內(nèi)容用來描述過程圖形顯示的各方面和他們的組成圖形顯示元素。換句話說，可以按照圖14所示的類指定的處理步驟來解析通過PGXML語言描述的顯示和顯示元素的定義。
在圖14的示例性類圖中，指定了兩種不同類型的串行器功能類PGLibSerializer類450和PGSerializer類452，其中每個都是SerializerBase類454的子類，該SerializerBase類454一般地標(biāo)識要實現(xiàn)的串行化操作的類型(即串行化(Serialize)、串并轉(zhuǎn)換(Deserialize)、OnError)。也包括PGParser類456來定義實現(xiàn)XML腳本片斷或其它保存為XML腳本的腳本片斷的串行轉(zhuǎn)換的對象。
根據(jù)PGLibSerializer452類采取的串行化處理步驟進(jìn)一步既可以通過在XMLBlobHelper類458中建立的屬性來指定，也可以通過DisplaySerializer子類460和CompositeShapeSerializer子類462來指定。
圖14中指定的類和子類僅代表處理步驟的子集，這些子集可以用來為下載和執(zhí)行運行時環(huán)境下的顯示做準(zhǔn)備。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是，通過圖14指定的對象模型和處理技術(shù)實質(zhì)上是示例，并且PGXML腳本可以用本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知道的其它處理基于XML的描述和腳本的方式進(jìn)行處理。
現(xiàn)在參看圖15，在配置環(huán)境中創(chuàng)建的過程圖形顯示500提供了為在運行時環(huán)境中執(zhí)行而被轉(zhuǎn)換或處理之前的部件的示例性視圖。配置之后，顯示500包括呈現(xiàn)定義502，該呈現(xiàn)定義502包括要呈現(xiàn)的圖形的PGXML描述。由于這部分PGXML腳本不涉及顯示500的功能性，所以呈現(xiàn)定義502與顯示500中對配置數(shù)據(jù)庫28來說未知的部分相對應(yīng)。許多定義過程圖形顯示或其元素的數(shù)據(jù)可以不透明地存儲于配置數(shù)據(jù)庫28內(nèi)。在這種情況下，數(shù)據(jù)的特征和細(xì)節(jié)不為配置數(shù)據(jù)庫28所知或者其索引在數(shù)據(jù)所屬的圖形顯示元素的通用標(biāo)識之外。這樣的數(shù)據(jù)通?？梢詮脑囟x的剩余部分中用一種離散或者分離的方式來定義圖形顯示元素的圖形部分。
顯示500的其它部分一般存儲在配置數(shù)據(jù)庫28中，以便支持在完成配置后通過用戶執(zhí)行的重命名步驟來進(jìn)行跟蹤。具體來說，這部分可以包括屬性參考表504，它將呈現(xiàn)定義502中的屬性參考和用法屬性或參數(shù)聯(lián)系起來。圖15的一般示例用于具有占位符###.##的參考，這里用法參數(shù)被標(biāo)識為DVSYSLIC-101/PID1/PV.CV。參考表504除了圖15中的動態(tài)屬性外，還可以進(jìn)一步包括對腳本和事件的說明。如下面更加詳細(xì)描述的，接下來將用法的屬性或參數(shù)與數(shù)據(jù)綁定表或列表506中的數(shù)據(jù)源聯(lián)系起來?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)路徑或位置信息，如FIC-109/PID2/OUT.CV來指定數(shù)據(jù)源，在本示例中，該信息指定要從過程控制系統(tǒng)接收的信息的數(shù)據(jù)位置(雖然可以使用網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)外的其它數(shù)據(jù)源)。數(shù)據(jù)綁定表506可以為顯示500提供所有數(shù)據(jù)源參考(data source reference)的列表。數(shù)據(jù)源可以通過別名來標(biāo)識，這些別名由配置應(yīng)用程序38來解析。如上所述，顯示500可以進(jìn)一步包括一個或多個數(shù)值格式程序?qū)ο?未示出)，每個具有標(biāo)記化表達(dá)式的數(shù)值格式程序?qū)ο蟀c其它對象的關(guān)聯(lián)和用于格式化要顯示內(nèi)容的屬性參考。該顯示也可以包括數(shù)據(jù)源參考以及對用法的復(fù)合形狀類的參考，其中該數(shù)據(jù)源參考與數(shù)據(jù)庫對象建立另外的聯(lián)系。
顯示500是簡化的顯示，這種情況下，一般若干顯示的不同元素將要求專用的屬性參考表和數(shù)據(jù)源綁定列表。為了開始圖解通過組合的方法定義顯示來解決潛在復(fù)雜性的問題，圖16示出了可以用在更典型的顯示中的示例性復(fù)合形狀類510的部件。當(dāng)然復(fù)合形狀類510的可以用于產(chǎn)生更復(fù)雜的復(fù)合形狀類，它的用法接下來可以參與創(chuàng)建一顯示。如上面所描述以及圖16示意性所示，復(fù)合形狀類510的組件可以由形狀用法、Linel、Rectl以及Rect2產(chǎn)生。復(fù)合形狀類510包括呈現(xiàn)定義512，它分別從屬用于線和矩形形狀用法的形狀類514和516。一般來說，形狀類514和516以及復(fù)合形狀類510，可以有許多屬性和事件。當(dāng)屬性為動態(tài)時，用于數(shù)據(jù)的支持動態(tài)圖形的參考路徑可以通過與形狀的屬性的關(guān)聯(lián)被解析，通過別名被解析，或通過應(yīng)用腳本被解析。無論哪種情況，內(nèi)部用法的屬性可以被作為參數(shù)公開，這些參數(shù)由配置應(yīng)用程序中顯示編輯器的用戶來配置(例如參看圖6-9的面板318)，以便屬性可以在復(fù)合形狀類被用于一顯示或另一復(fù)合形狀類時被配置。
和顯示500類似，復(fù)合形狀類510可以被分成呈現(xiàn)定義512和一個或更多個參考表518-520。雖然在呈現(xiàn)定義512中表述的細(xì)節(jié)對配置數(shù)據(jù)庫28來說可以是未知的，但被跟蹤的項可以被拖出定義復(fù)合形狀類的PGXML腳本，以成為一個參考表518-520中的條目。參考表中的每個條目可以在配置數(shù)據(jù)庫38中有一個相關(guān)聯(lián)的數(shù)值格式程序條目。當(dāng)復(fù)合形狀用法由復(fù)合形狀類產(chǎn)生時，數(shù)值格式程序可以包含對屬性和參數(shù)的賦值，這些屬性或參數(shù)可以包含特定的數(shù)據(jù)源參考或留作以后綁定使用。
如上所述，復(fù)合形狀類的復(fù)合形狀類用法的名稱可以與該類相關(guān)聯(lián)地存儲，這樣對類的修改被轉(zhuǎn)給或傳播給每個用法。類似地，圖形參數(shù)用法可以與圖形參數(shù)的定義相關(guān)聯(lián)地存儲。數(shù)值格式程序也可以包括用于參數(shù)或?qū)傩缘哪_本和事件。這些數(shù)據(jù)項可以存儲在參考表或其它類似參考表518-520的表中。
復(fù)合形狀類510也可以包括表522，表522定義由比如形狀類用法的屬性產(chǎn)生的參數(shù)。具體來說，表522與別名(即STUFF)相關(guān)聯(lián)來解析所有參考它的動態(tài)屬性。兩個其它參數(shù)也可以定義為對類公開，即ALARM和FLOW_RATE，其中ALARM被綁定至用法LINE1的BGCOLOR屬性，F(xiàn)LOW_RATE被綁定至用法RECT1和RECT2的寬度屬性。當(dāng)復(fù)合形狀被置于一顯示中時，產(chǎn)生復(fù)合形狀類的用法和實例的方式可以和在如圖16中所示的結(jié)合復(fù)合形狀類510產(chǎn)生形狀類用法有非常類似。配置工程師接下來可以為表512中標(biāo)識的參數(shù)提供固定的或動態(tài)的數(shù)值。
如上簡要提到的，復(fù)合形狀類也可以包含鏈接的或嵌入的其它復(fù)合形狀類的用法。這種嵌套的復(fù)合形狀可用在幾個形狀被組合在一起形成類屬復(fù)合形狀類的情況下。所述用法的屬性或者復(fù)合形狀類用法的圖形參數(shù)可以部分地與指定路徑中的一個或多個別名綁定。結(jié)果，為每個唯一的別名創(chuàng)建新的參數(shù)，因而允許用戶創(chuàng)建一個專用的但又可重用的復(fù)合形狀類，當(dāng)該復(fù)合形狀類被置于一顯示中時，它需要最小的配置。以這種方式，更多的復(fù)雜的復(fù)合形狀類可以從較簡單的復(fù)合形狀類創(chuàng)建。作為例子，可以為限位指示器創(chuàng)建復(fù)合形狀類，該指示器可以涉及對三角對象的描繪，該三角對象有一個角，該角被定位用來指向并因此標(biāo)識棒圖的水平。因此，一個或多個限位指示器復(fù)合形狀類的實例可因此用于液位指示器復(fù)合形狀類來標(biāo)識儲罐中的各種液位。
如果不是因為每個對象類都有自動更新每個各自的用法和實例的能力，復(fù)合形狀類的嵌套一般將是麻煩的。也就是說，如上所述，任何對對象類，如復(fù)合圖形類或顯示類的配置的改變，會自動地通過用戶界面系統(tǒng)進(jìn)行傳播，使得類的每個實例能夠反映配置的改變。
上述對象類的靈活性可以與由運行時環(huán)境并且在某種期望的情況下由配置環(huán)境所提供的配置控制的方面(aspect)相結(jié)合。如下面進(jìn)一步結(jié)合某些實施例描述的，一般可以限制用戶在運行時環(huán)境中執(zhí)行對復(fù)合形狀類的改變。這種對類的控制通過僅允許用戶通過改變用法的參數(shù)的值或定義對類的特定用法的外表進(jìn)行修改來實現(xiàn)。這樣，用戶僅可以被允許為當(dāng)前顯示的特定的復(fù)合形狀類用法或?qū)嵗皇菫橄聦拥膱D形結(jié)構(gòu)改變數(shù)據(jù)源。
圖17為數(shù)據(jù)庫存儲實例圖的圖解，一般地以550表示，該圖解標(biāo)識了名為Display1的示例性過程圖形顯示和它的附屬對象之間的關(guān)系，用于所有這些對象的數(shù)據(jù)可以存儲在配置數(shù)據(jù)庫28中。初始情況下，存在用于該顯示本身的對象552，并且該對象可以被存儲在配置數(shù)據(jù)庫28中。對象552可以支持顯示類的創(chuàng)建，如果需要的話，它可以用于創(chuàng)建更復(fù)雜的顯示。該顯示包含和使用泵的復(fù)合形狀類的元素用法或?qū)嵗?54。元素用法554被稱為Pump1并且可以進(jìn)一步由元素定義556定義，也可以分別用于電動泵和手壓泵的顯像558和560。以這種方法，顯示552的實例可以根據(jù)需要由配置工程師描述泵的兩個可用的顯像中的一個。泵復(fù)合形狀556有兩個內(nèi)部屬性，該屬性可用作要配置的參數(shù)，即IsOn參數(shù)對象類或定義562以及Speed參數(shù)對象類或定義564。用法554利用相應(yīng)參數(shù)定義562和564的實例或用法566或568來支持泵用法554的配置。為進(jìn)一步通過顯示552來支持泵用法554的配置，顯示552包括兩個屬性570和572，它們分別與泵參數(shù)用法566或568相鏈接。在這個特殊的例子中，顯示552的這些屬性570和572已經(jīng)由比如配置工程師通過面板318來指定。具體地說，顯示屬性570已經(jīng)指定IsOn參數(shù)綁定至具有路徑或位置“Mod1/...”(方便起見其全名被截短)的數(shù)據(jù)源574。同樣，顯示屬性572已經(jīng)指定Speed參數(shù)綁定至具有路徑或位置“Mod1/...”(方便起見其全名被截短)的數(shù)據(jù)源576。以這種方式，泵的固有屬性被綁定至控制運行時變量，其值將在顯示552的運行時環(huán)境的生成中顯示。
如前面的示例所示，參數(shù)可以為一顯示組成用戶指定的配置項，該顯示可以在配置顯示實例期間，或者甚至在運行時期間例如在可以改變參數(shù)來修改仿真的離線情況下，在上述編輯器中的一個中得到?？梢蕴鎿Q的是，圖形方面和圖形顯示元素的其它屬性可以在配置環(huán)境中指定作為對象類(如復(fù)合形狀類)的屬性，這樣可以完整地定義對象，而無需為參數(shù)作任何進(jìn)一步的說明來支持例如在運行時期間的動態(tài)行為。例如，可以通過類的內(nèi)部屬性可以完全地建立用于靜態(tài)元素的復(fù)合形狀類的屬性，如有靜態(tài)顏色的靜態(tài)形狀。然而，當(dāng)這樣的屬性不是靜態(tài)時，圖形顯示元素的PGXML定義通過編輯器例如在配置期間定義對將在以后建立的參數(shù)的參考。這樣，對象類屬性可以使圖形顯示參數(shù)支持高級的動態(tài)圖形。
圖18簡化描述了根據(jù)某些實施方式，在配置環(huán)境期間產(chǎn)生的配置信息在在運行時環(huán)境中執(zhí)行的準(zhǔn)備過程中被處理的方式。一般說來，若干集合可以從顯示實例或用法中創(chuàng)建，其中的配置信息可以被表述為PGXML呈現(xiàn)定義。從每個顯示的呈現(xiàn)定義，可以產(chǎn)生顯示圖形類集合600。集合600一般包括并定義圖形方面(aspect)和非圖形方面。例如在一個使用微軟Avalon矢量圖形的實施方式中，呈現(xiàn)定義的圖形方面被轉(zhuǎn)換為XAML腳本，而與例如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和事件處理相關(guān)的非圖形方面可以用代碼隱藏指令(如C#碼)來表述。這些部件接著可以被編譯為顯示圖形類集合600。其它實施方式可以將PGXML定義轉(zhuǎn)換為其它圖形格式，如SVG。
如上所述，顯示可以包含復(fù)合形狀類和形狀類的實例。雖然這些用法可以被轉(zhuǎn)換為Avalon控件并且具有它們自己的集合(如下所述)，但綁定至過程控制數(shù)據(jù)的顯示、形狀和復(fù)合圖形用法的屬性可以鏈接或綁定至由單獨產(chǎn)生的集合602定義的屬性，集合602可以被稱為數(shù)據(jù)源綁定類。在某些實施方式中，顯示圖形類集合600和數(shù)據(jù)源綁定類集合602可以合并為單個的集合。數(shù)據(jù)源綁定類集合602可以包含對所有由顯示實例暗指的數(shù)據(jù)源參考(如數(shù)據(jù)源603圖示)產(chǎn)生的綁定的說明，以及所有與顯示類相對應(yīng)的鏈接。在這種情景下，集合602和數(shù)據(jù)源603包括所有的用于該顯示及其組成復(fù)合形狀和其它形狀的數(shù)據(jù)源參考。
用于顯示的復(fù)合形狀的每個PGXML呈現(xiàn)定義可以被處理為分離的集合604和606。在某些實施方式中，被鏈接或通過別的方式被關(guān)聯(lián)的復(fù)合形狀類的實例可以組成其專用于如集合604的單個集合。類似地，可通過將所有嵌套的復(fù)合形狀類處理成單個獨立的集合(如集合606)，來減少產(chǎn)生的集合總數(shù)。根據(jù)復(fù)合形狀涉及的嵌套特點，顯示集合600和集合606可以進(jìn)行組合以便優(yōu)化。
用于顯示的形狀類被處理成各自的集合，如形狀集合608，與生成的顯示和復(fù)合形狀類集合分離并在其外部。在預(yù)先定義形狀類以避免不得不生成和下載它們的情況下，形狀類集合可以預(yù)先生成。也就是說，當(dāng)形狀被預(yù)先安裝在系統(tǒng)中時，它們各自的集合可以從具有配置應(yīng)用程序的工作站裝載、或者從配置數(shù)據(jù)庫28下載至每個工作站或?qū)⑸删哂羞@些形狀的顯示的描繪的其它顯示設(shè)備中。雖然某些實施方式可以提供靈活地增加(即生成)新的形狀類，但是當(dāng)其它用于一顯示的集合被下載時，所得到的形狀集合可以被增加，因此避免在操作員工作站或其它顯示設(shè)備上進(jìn)行重新安裝。形狀集合608可以從各自的呈現(xiàn)定義中生成，這些呈現(xiàn)定義由PGXML表述，或可替換地以例如C#來表述的代碼指令來表述。
圖19示出了涉及將PGXML配置信息轉(zhuǎn)換成控件集合(如那些結(jié)合圖18討論的集合)的處理步驟，以及將這樣的集合轉(zhuǎn)換成用于部署運行時實現(xiàn)的文件的編譯和其它處理。這樣的處理一般在元素或顯示配置完成之后進(jìn)行，并且得到的數(shù)據(jù)被存儲在配置數(shù)據(jù)庫28中。一般說來，如圖19所示的處理和部署步驟可以由轉(zhuǎn)換引擎或其它工具來執(zhí)行，其中，其它工具為由一個或多個計算機、處理器或其它在網(wǎng)絡(luò)10中能夠完成這樣的處理的設(shè)備來實現(xiàn)。在一個實施方式中，由轉(zhuǎn)換引擎或工具采取的處理步驟主要由Pro+工作站執(zhí)行，其可以但并不是必要地為配置應(yīng)用程序38提供用戶界面。然而，圖19的示例性實施方式提供了一種可能的兩個涉及的工作站之間的職責(zé)分工，其中分隔線610一般指明與配置工作站(如用于和Emerson過程管理的DeltaV安裝程序一起使用的Pro+工作站)和操作員站相關(guān)聯(lián)的各自的任務(wù)和文件位置。
如圖19所示的過程圖形部署策略步驟基于Microsoft Avalon(XAML)來實現(xiàn)，雖然，在其它實施方式中，其它圖形配置也可以使用。例如，為了獲得XAML的可伸縮的矢量圖形優(yōu)點，可使用SVG格式，在這種情況下，由于SVG腳本被處理和執(zhí)行的方式，使得部署步驟將和圖19所示的類似但并不相同。
如上所述，過程圖形顯示和其圖形顯示元素(即形狀、復(fù)合形狀和附屬顯示)利用配置應(yīng)用程序38和具體來說一個或多個圖形編輯器或編輯工具來生成和配置。顯示和元素通過上述對象類來描述，這樣每個元素被各自的元素定義612和元素用法描述614來定義，并且每個顯示由各自的顯示定義616來定義。每個定義或描述可以由PGXML腳本(特別是定義612和616)來表述，并因而包括要轉(zhuǎn)換為XAML圖形格式的呈現(xiàn)定義。為此，每個元素定義612被轉(zhuǎn)換為XAML文件618(如control.xaml)，該XAML文件618列出Avalon控件，所述Avalon控件用于呈現(xiàn)由元素類定義的圖形結(jié)構(gòu)。類似地，一個或多個控件集合文件620被從元素用法定義614中得出或生成。應(yīng)該理解的是，數(shù)據(jù)綁定或其它與元素用法描述一起被存儲的信息可以在參考表或列表中列出，如上所述，這樣的信息也可以或可替換地用PGXML描述來表述。
繼續(xù)參考圖19，顯示定義616的圖形部分也可以轉(zhuǎn)換成XAML腳本622，其可以在分離的文件(如display.xaml)中列出。顯示定義616的其它部分可以被處理來生成一個或多個附加的包含涉及實現(xiàn)顯示的動態(tài)方面的指令的代碼隱藏文件624，包括指定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源和產(chǎn)生這些方面(aspect)的事件。具體來說，代碼隱藏文件624可以包括標(biāo)識每個用在一顯示中的參考的定制數(shù)據(jù)源列表。該被參考元素的列表可以用于決定下載哪個用于該顯示的控件集合。
接著可以編譯Avalon控件和其它XAML腳本文件，如顯示文件622，來支持運行時環(huán)境。在這個實施方式中，編譯產(chǎn)生一個或多個動態(tài)鏈接庫(DLL)文件，該DLL可以列出呈現(xiàn)以及其它在運行時被執(zhí)行的指令。第一DLL文件626可以列出用于呈現(xiàn)圖形顯示元素的XAML控件的命令，而第二DLL文件628可以主要包括用于描述該顯示的命令。在其它實施方式中，由于呈現(xiàn)圖形指令的方式，上述編譯步驟不是必須的。
控件和顯示集合的編譯版本可以接下來被下載或以另外的方式傳輸至任何數(shù)量的工作站或其它將要呈現(xiàn)過程圖形顯示的顯示設(shè)備。在這個示例性的實施方式中，文件626和628被下載至存儲器630，比如它可以是操作員站的一部分或被許多工作站共享。當(dāng)過程圖形顯示被呈現(xiàn)時，過程圖形運行時應(yīng)用程序632利用計算機可讀介質(zhì)生成運行時工作區(qū)634，在該運行時工作區(qū)中可以分別實現(xiàn)DLL文件626和628的運行時實例636和638的執(zhí)行和處理，從而呈現(xiàn)過程圖形顯示。具體來說，運行時工作區(qū)634可以包括一個或多個用于在Avalon框架中來執(zhí)行應(yīng)用程序的應(yīng)用程序域640和642。DLL文件636和638接下來被裝載入應(yīng)用域640中的一個中，來生成被配置為示出該顯示的用戶界面窗格。為此，訪問和激活顯示數(shù)據(jù)源文件644，并利用從標(biāo)識在文件644中的源收集到的數(shù)據(jù)來呈現(xiàn)該顯示。數(shù)據(jù)源文件644為定制數(shù)據(jù)適配器，它將Avalon圖形與后端數(shù)據(jù)源如過程控制系統(tǒng)有效連接。
一般說來，如果顯示或復(fù)合形狀將包含關(guān)于一個或多個屬性的動態(tài)行為，那么這些屬性必須被綁定至來自控制系統(tǒng)或其它源的數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)鏈接在這里稱為數(shù)據(jù)綁定。數(shù)據(jù)綁定可以有兩個部件數(shù)據(jù)源的標(biāo)識以及數(shù)據(jù)源參考。在簡單情況下，綁定值被完全限定，即綁定值解析為固碼在比如用于定義類的PGXML腳本中的特定數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源標(biāo)識可以包括路徑名稱，比如“DVRTLIC-101/PID1/PV.CV.”。當(dāng)顯示被呈現(xiàn)或運行時，由用于顯示的數(shù)據(jù)綁定通過格式化和其它與綁定參數(shù)一起被指定的細(xì)節(jié)來檢索數(shù)據(jù)。以這種方式，當(dāng)值改變時，顯示將被改變，從而建立該顯示的或該顯示元素的動態(tài)行為，并提供被呈現(xiàn)的顯示和數(shù)據(jù)源之間通信的連續(xù)方式(即通信鏈接)。數(shù)據(jù)源的例子包括過程控制系統(tǒng)運行時系統(tǒng)(如DeltaV運行時，DvRt)、過程控制歷史記錄器、過程控制系統(tǒng)事件或報警、過程控制系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)和其它外部系統(tǒng)，如Ovation、Provox(POC)、OPC和AMS。
圖20為對象模型框架的示例性數(shù)據(jù)源對象模型部分650的示意性表示，用以支持上述數(shù)據(jù)源功能性。一般來說，如上所述，為每個過程圖形顯示生成定制數(shù)據(jù)源。在包含泵的顯示中，該泵具有由顏色改變來反映的IsOn參數(shù)，配置工程師或其它用戶可以配置泵的IsOn屬性來綁定至數(shù)據(jù)源中路徑上的項目上，如過程控制系統(tǒng)的以“MOD1\...”開頭的路徑。當(dāng)XAML或其它過程圖形呈現(xiàn)腳本在下載到操作員站或其它運行時環(huán)境顯示設(shè)備之前產(chǎn)生時，泵實例可以接下來包含參考中間變量名的綁定語句。定制數(shù)據(jù)源也可以被生成(或修改)來包括具有相同名稱的屬性。為此，如圖20所示，數(shù)據(jù)源對象模型650可以包括一般用于幾個注冊過的數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)源管理對象652。在這個簡化的示例中，僅單個的DvRt數(shù)據(jù)源對象654被示出，它可以像數(shù)據(jù)源一樣描述過程控制系統(tǒng)的使用。DvRt數(shù)據(jù)源654和其它控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)源被組織為IDataSource類656的子類，它可以為數(shù)據(jù)源路徑表達(dá)式指定寄存器(或內(nèi)存存儲位置)信息。根據(jù)IDataSource類656組織的激活的數(shù)據(jù)源反過來是，根據(jù)專用于管理根據(jù)IDataSourceManager類652管理的數(shù)據(jù)源的控制系統(tǒng)部分的DvDataSource管理器658。
用于所述顯示的定制數(shù)據(jù)源已經(jīng)通過IDataSourceBase類660得出，該IDataSourceBase類660通過通知類662和注冊類664中的對象訪問過DvRtDataSource類654。DataSourceBase類660的對象可以利用由顯示得出的參考來生成。IBindingObject類664的綁定對象662被添加到用于顯示中的每個參考的數(shù)據(jù)源中。IPropertyChange類666可以應(yīng)用于處理顯示的定制數(shù)據(jù)源。
利用定制數(shù)據(jù)源，從PGXML腳本中得出的Avalon(或其它圖形)控件可以數(shù)據(jù)綁定從屬屬性到數(shù)據(jù)源中。這樣做時，從屬屬性的值由數(shù)據(jù)源在運行時提供，并且對基礎(chǔ)數(shù)值的改變接下來反映在從屬屬性中。如果用戶提供新的值，該值就被自動地推送到數(shù)據(jù)源中。
用于從數(shù)據(jù)源檢索數(shù)據(jù)值的路徑在這里可以被稱為數(shù)據(jù)源參考。數(shù)據(jù)源參考語法在比如具有不同控制系統(tǒng)或其它類型的數(shù)據(jù)源的不同的實施方式之間是不同的。在某些情況下，數(shù)據(jù)源參考可以有一個屬性來指示格式或語法的類型，比如字母數(shù)字或浮點型。順便說一句，著名的用于商用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源參考的例子包括LIC-101/PID1/PV.CV(DeltaV)和POINT/PARAMETER.FIELD(Provox)。如上所述，數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)源參考的結(jié)合允許運行時工作區(qū)獲得用于在顯示中驅(qū)動動態(tài)行為的數(shù)據(jù)值。
當(dāng)屬性被綁定至過程控制數(shù)據(jù)值時，“Value Formatter”對象可以在配置期間被生成。數(shù)值格式程序?qū)ο罂梢灾付ń壎ǖ募?xì)節(jié)(如用法和屬性，或被綁定的參數(shù))以及數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)源參考。可替換地，或者說可補充地，數(shù)值格式程序可以包括另外的數(shù)據(jù)，如格式化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(查找表、線性化、范圍或腳本化功能)、糾錯處理、刷新率和最小值改變。
在某些實施方式中，一個或多個查找表可以存儲在配置數(shù)據(jù)庫28以輔助數(shù)據(jù)綁定。例如，數(shù)值格式程序?qū)ο罂梢耘c配置期間的查找表相關(guān)聯(lián)。該查找表可以被下載至工作臺，并且可以提供用于全局變量和查找表的數(shù)據(jù)源擴(kuò)展。這樣的查找表可以在顯示之間被共享，并被與所述顯示獨立地下載。
如上所述，通過PGXML描述來表述和定義的參數(shù)和其它信息的數(shù)據(jù)綁定，支持高級的和動態(tài)的圖形，這些圖形具有的動畫以一種靈活的、可擴(kuò)展的和可配置的方式綁定于或受控制于圖形所屬的加工廠數(shù)據(jù)。使用圖形類和復(fù)合形狀類以模塊化的可擴(kuò)展的方式來創(chuàng)建過程圖形顯示，可以提供給配置工程師進(jìn)一步的靈活性。利用顯示中與庫對象(如復(fù)合形狀類)相關(guān)聯(lián)或鏈接的這些復(fù)合形狀的實例，其中這些復(fù)合形狀是從庫對象中被實例化的，通過單獨對庫類的改變來自動傳播更新。這些只是被基于XML的過程圖形描述和參數(shù)化這樣的描述(即圖形結(jié)構(gòu)定義和圖形參數(shù)的分離)支持的一些有效之處。
如上所述，每個過程圖形顯示以及其中包含的圖形顯示元素的創(chuàng)建都記錄在以第一說明性格式表述的各自的文本描述中。每種描述中的腳本命令提供有效的非存儲強化機制來定義所述顯示，盡管有圖形呈現(xiàn)的復(fù)雜性。說明性格式以及因此的腳本命令，可以基于若干不同標(biāo)記語言中的任何一種。具體來說，可以依賴基于XML的標(biāo)記語言為每個顯示和顯示元素列出呈現(xiàn)定義或XML二進(jìn)制大對象(blob)。為了支持高級的圖形，如動畫，標(biāo)記語言也可以按照矢量圖形方案來定義這樣的圖形。
如上面進(jìn)一步的描述，過程圖形的動態(tài)特性被設(shè)計為反映當(dāng)在線或仿真條件改變時過程的參數(shù)的當(dāng)前值。為此，過程圖形可以鏈接至反映這種改變的數(shù)據(jù)的源。每個基于XML的描述可以因此包括一個或多個數(shù)據(jù)源參考，它們一般為根據(jù)數(shù)據(jù)修改的每個相應(yīng)的動態(tài)圖形參數(shù)(如罐內(nèi)變化的顏色)標(biāo)識數(shù)據(jù)源位置。數(shù)據(jù)源位置也可以通過編輯器保留開放給后來的在配置期間由編輯器做成的指定，這樣腳本標(biāo)識別名或占位符來參考后來指定的數(shù)據(jù)源或路徑信息。因為數(shù)據(jù)源信息和過程圖形顯示的其它特征(如處理事件的行為)通過基于XML的描述來指定，所以該基于XML的語言可以稱為PGXML或過程圖形XML。
完成關(guān)于定義過程圖形顯示及其組成元素的配置和設(shè)計工作之后，配置工程師或其它用戶可以選擇處理PGXML描述從而為下載過程圖形給操作員站或其它用戶顯示設(shè)備做準(zhǔn)備。一般來說，過程圖形顯示和圖形顯示元素的每個PGXML描述經(jīng)過處理來產(chǎn)生(i)與要使用的圖形呈現(xiàn)引擎相兼容的矢量圖形格式中的腳本；(ii)具有指定一顯示的數(shù)據(jù)源參考和任何其它非圖形功能性(例如行為)的指令的代碼。腳本的矢量圖形格式也可以是說明性或基于XML的語言。在使用微軟Avalon用戶界面架構(gòu)的實施方式中，矢量圖形腳本可以用微軟XAML(可擴(kuò)展應(yīng)用程序標(biāo)記語言)來表述。其它實施方式可以使用其它格式，如開放源格式SVG(Scalable Vector Graphics，可縮放矢量圖形)。之所以可能使用任何有效的矢量圖形架構(gòu)是因為PGXML描述用直接用于呈現(xiàn)圖形結(jié)構(gòu)的格式或?qū)ο竽Ｐ椭獾姆蛛x格式來表示。代碼可以用C#或任何其它期望的合適的編程語言來表述。
在某些實現(xiàn)方式中，矢量圖形腳本和相關(guān)聯(lián)的代碼接下來被合并，并在列出用于操作員站或其它用戶顯示圖形設(shè)備的可執(zhí)行命令的文件中被編譯。為此，可以為每個過程圖形顯示和圖形顯示元素創(chuàng)建各自的動態(tài)鏈接庫(DLL)文件。在任何情況下，矢量圖形腳本的這樣的編譯和相關(guān)代碼可以在下載之前被執(zhí)行，以便最小化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸要求。
前述對象模型框架的示例性部分只表示大量的類中的一些類，這些類被定義為支持過程圖形和其它用戶界面系統(tǒng)的功能性。
在執(zhí)行時，任何本發(fā)明描述的軟件可以被存儲在任何計算機可讀存儲器中，比如在磁盤、光盤，或其它存儲介質(zhì)上，在計算機或處理器的RAM或ROM里，等等。同樣，這些軟件可以由用戶、加工廠或其它操作員站使用任何公知的或期望的傳送方法來傳送，比如在一個計算機可讀磁盤或其它可便攜式計算機存儲機制或通過通信通道，如電話線、互連網(wǎng)、萬維網(wǎng)、任何其它局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)等等(這種傳送被視為與通過便攜式存儲介質(zhì)提供這樣的軟件一樣或可替換)。此外，這種軟件可以被不經(jīng)過調(diào)制或加密而被直接提供，或者，可以在通過通信通道傳輸之前，用任何合適的調(diào)制載波和/或加密技術(shù)進(jìn)行調(diào)制或加密。
以上根據(jù)特定實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，旨在用于說明而非限定本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能理解的是，在不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，可以對本發(fā)明公開的實施方式做出任何修改、補充或刪除。
權(quán)利要求
1.一種存儲在計算機可讀介質(zhì)中的對象實體，其與用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)一起使用，所述對象實體包括第一部分，其通過該用戶界面為所述加工廠的加工廠元素的描繪定義圖形；以及第二部分，其為數(shù)據(jù)標(biāo)識一數(shù)據(jù)源，所述數(shù)據(jù)表現(xiàn)出通過所述描繪將被顯示的加工廠元素的在線操作；其中所述第一部分以說明性格式表述。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述第一部分定義在呈現(xiàn)所述描繪時使用的形狀對象的實例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述第一部分定義在呈現(xiàn)所述描繪時使用的復(fù)合形狀對象的實例。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述說明性格式基于可擴(kuò)展標(biāo)記語言。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述說明性格式包括用于定義所述圖形的腳本的矢量圖形格式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述第一部分進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)，以指定表現(xiàn)出加工廠元素的在線操作的所述數(shù)據(jù)的圖形描繪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，進(jìn)一步包括第三部分，其定義用來實現(xiàn)以仿真所述加工廠元素的在線操作的方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對象實體，其中，所述第三部分以所述說明性格式來表述。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述第二部分以所述說明性格式來表述。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對象實體，其中，所述圖形包括動畫元素，所述動畫元素具有表現(xiàn)出所述加工廠元素的在線操作的動畫。
11.一種用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)，包括計算機可讀介質(zhì)；圖形顯示編輯器，其用于配置過程圖形顯示，所述過程圖形顯示具有代表所述加工廠的加工廠元素的圖形顯示元素，其中，用于由所述圖形顯示編輯器生成的過程圖形顯示的配置信息按照說明性語言存儲于該計算機可讀介質(zhì)中；以及圖形呈現(xiàn)引擎，其基于從所述配置信息獲得的指令，在運行時期間生成該過程圖形顯示的描繪。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述說明性語言定義用于表達(dá)所述配置信息的可擴(kuò)展格式。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述配置信息基于所述說明性語言按照對象模型框架來存儲。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述對象模型框架定義原始形狀對象，所述原始形狀對象可被所述圖形顯示編輯器提供，以便配置所述過程圖形顯示使之包括從所述原始形狀對象構(gòu)造的附加的圖形顯示元素。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述對象模型框架定義復(fù)合對象，所述復(fù)合對象可被所述圖形顯示編輯器提供，以便配置所述過程圖形顯示使之包括從所述復(fù)合對象構(gòu)造的附加的圖形顯示元素。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述圖形顯示編輯器包括圖形編輯工具，其用于從之前構(gòu)造的存儲于所述計算機可讀介質(zhì)中的過程模型對象創(chuàng)建所述復(fù)合對象。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述圖形編輯工具通過所述對象模型框架來定義。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述說明性語言為可擴(kuò)展標(biāo)記語言。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述說明性語言定義用于描述所述配置信息的基于XML格式。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一轉(zhuǎn)換引擎，其基于所述配置信息的圖形相關(guān)信息，按照另一說明性語言生成所述命令。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述另一說明性語言按照矢量圖形格式表述所述圖形相關(guān)語言。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)換引擎進(jìn)一步生成另外的命令，所述另外的命令為所述圖形顯示元素指定一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換例程。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)換引擎進(jìn)一步根據(jù)所述過程圖形顯示的所述配置信息生成一數(shù)據(jù)源參考文件，所述數(shù)據(jù)源參考文件為連同圖形顯示元素一起顯示的數(shù)據(jù)標(biāo)識一數(shù)據(jù)源。
24.一種配置用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)的方法，包括使用定義復(fù)合圖形元素的對象在將要通過該用戶界面描繪的各個過程圖形顯示中創(chuàng)建該復(fù)合圖形元素的多個實例；在所述用戶界面系統(tǒng)的計算機可讀介質(zhì)中存儲用于定義該復(fù)合圖形元素的所述多個實例的數(shù)據(jù)；和通過修改所述對象來自動更新該復(fù)合圖形元素的所述多個實例。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述對象包括用基于XML圖形語言來表述的定義。
26.一種存儲于計算機可讀介質(zhì)中的對象實體，其與用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)一起使用，所述對象實體包括圖形部分，其通過所述用戶界面為該加工廠的加工廠元素的描繪定義圖形；參數(shù)部分，用于標(biāo)識所述圖形的可配置方面；以及導(dǎo)航部分，用于為將要與所述圖形一起顯示的內(nèi)容標(biāo)識數(shù)據(jù)源；其中，所述圖形部分、參數(shù)部分以及導(dǎo)航部分被分散地存儲于所述計算機可讀介質(zhì)中。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的對象實體，其中，所述計算機可讀介質(zhì)包括多個存儲器存儲設(shè)備，以使所述圖形部分、參數(shù)部分以及導(dǎo)航部分不存儲在單個存儲器存儲設(shè)備中。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的對象實體，其中，所述圖形部分包括基于XML圖形語言形式的描述。
全文摘要
一種用于加工廠的用戶界面系統(tǒng)，包括圖形顯示編輯器，其用于配置過程圖形顯示，該過程圖形顯示具有代表加工廠的加工廠元素的圖形顯示元素。該過程圖形顯示通過用說明性語言表示的配置信息被指定。圖形呈現(xiàn)引擎用于從所述配置信息得出的指令，在運行時期間生成過程圖形顯示的描繪。該過程圖形顯示的配置信息可以作為一對象被存儲，比如，該對象可以包括第一部分和第二部分，分別用來定義圖形參數(shù)和標(biāo)識數(shù)據(jù)源。圖形參數(shù)可以被集中用于定義加工廠元素的圖形描繪，為此，可以按照該說明性語言的格式來表示。該數(shù)據(jù)源可以為數(shù)據(jù)指定一位置或路徑，該數(shù)據(jù)用于表現(xiàn)出將要通過所述圖形描繪來顯示的加工廠元素的在線操作。
文檔編號G05B19/042GK1950767SQ200580014538
公開日2007年4月18日 申請日期2005年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者馬克·J·尼克松, 坦尼森·郝, 弗朗西斯·德卡茲曼, 理查德·羅德里格茲, 賴安·瓦爾德拉瑪, 邁克爾·J·盧卡斯, 肯·J·貝歐格特, 斯蒂芬·吉爾伯特 申請人:費舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司