[发明专利]过程设备状况和性能监控

说明书

相关参考文献

本公开内容涉及共同拥有的于2014年10月6日提交的名称为“过程控制系统中的区域大数据(Regional Big Data in Process Control Systems)”的美国专利申请No.14/507,188和于2016年9月23日提交的名称为“用于分布式工业性能监控的数据分析服务(Distributed Industrial Performance Monitoring and Analytics)”的美国专利申请No.15/274,519；以及于2016年9月23日提交的名称为“分布式工业性能监控和分析(Distributed Industrial Performance Monitoring and Analytics)”的美国专利申请No.15/274,233；以及在此同时提交的美国专利申请No.15/332,751并且名称为“安全过程控制通信(Secured Process Control Communications)”(代理人案卷No.06005-593588)，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地，涉及通过分析时间序列数据来检测过程工厂内的设备的状况。

背景技术

分布式过程控制系统(如在化学、石油或其它过程工厂中使用的那些分布式过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，这些过程控制器经由I/O卡或设备、模拟、数字或组合的模拟/数字总线或者无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备(其可以是例如阀、阀定位器、致动器、开关和变送器(例如，温度、压力、液位和流速传感器)位于过程环境内，并且通常执行物理或过程控制功能，诸如打开或关闭阀、测量过程参数(诸如压力、温度等)以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。智能现场设备(诸如符合公知的Fieldbus协议的现场设备)还可以执行控制计算、报警功能以及通常在控制器内实现的其它控制功能。通常也位于工厂环境中的过程控制器接收(例如，经由相应的I/O卡或设备)指示由现场设备获得的过程测量结果的信号和/或与现场设备有关的其它信息，并且执行控制器应用，该控制器应用运行例如不同的控制模块(这些控制模块进行过程控制决策、基于接收到的信息生成控制信号以及与在现场设备(诸如和Fieldbus现场设备)中执行的其它控制模块或块进行协调)。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。如本文所使用的，现场设备、I/O卡或设备、以及控制器通常被称为“过程设备”或“过程控制设备”。

来自现场设备和控制器的信息通常通过数据高速通道而可用于一个或多个其它硬件设备，例如操作员工作站、个人计算机或计算设备、数据历史库、报告生成器、集中式数据库或其它集中式管理计算设备，这些硬件设备通常放置在控制室内或其它远离较苛刻的设备环境的位置。这些硬件设备中的每一个通常跨过程工厂或者跨过程工厂的一部分而集中。这些硬件设备运行应用，该应用例如可以使操作员能够执行关于控制过程和/或操作过程工厂的功能，诸如改变过程控制例程的设置、修改控制器内的控制模块或现场设备的操作、查看过程的当前状态、查看由现场设备和控制器生成的警报、出于培训人员或测试过程控制软件的目的模拟过程的操作、保持和更新配置数据库等。由硬件设备、控制器和现场设备使用的数据高速通道可以包括有线通信路径、无线通信路径、或有线和无线通信路径的组合。