專利名稱：：用于過程控制系統(tǒng)中的智能控制和監(jiān)控的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本申請(qǐng)總的來說涉及過程控制系統(tǒng)，更具體地，涉及在帶有嵌入在本地過程控制系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)算法的自適應(yīng)過程控制系統(tǒng)中用于過程模型標(biāo)識(shí)和應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)。
背景技術(shù)：
：過程控制系統(tǒng)，例如象那些在化學(xué)、石油或其他過程中^f吏用的分布式或可升級(jí)的過程控制系統(tǒng)，典型地包括一個(gè)或多個(gè)通過模擬、數(shù)字或模/數(shù)結(jié)合總線通訊連接的過程控制器，并通訊連接到至少一個(gè)主機(jī)或操作員工作站并通訊連接到一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置。所述現(xiàn)場(chǎng)裝置，可例如為閥、閥定位器、開關(guān)和發(fā)送器(例如溫度、壓力和流速傳感器)，在例如開或關(guān)閥和測(cè)量過程參數(shù)的過程中執(zhí)行功能。該過程控制器接收由現(xiàn)場(chǎng)裝置產(chǎn)生的信號(hào)和/或?qū)儆诂F(xiàn)場(chǎng)裝置的信息的其他指示過程測(cè)量的信號(hào)，并使用此信息來補(bǔ)充控制程序，于是產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)發(fā)送到通往現(xiàn)場(chǎng)裝置的總線，以控制過程的運(yùn)行。來自現(xiàn)場(chǎng)裝置和控制器的信息通?？捎糜谝粋€(gè)或多個(gè)由操作者工作站實(shí)施的應(yīng)用中，以使操作者能進(jìn)行任何需要的關(guān)于該過程的功能，例如觀察該過程的目前狀態(tài)，修改該過程的運(yùn)行等。一些過程控制系統(tǒng)，例如由總部在德州奧斯汀的費(fèi)希爾羅斯蒙特系統(tǒng)公司銷售的注冊(cè)商標(biāo)為DeltaV的系統(tǒng)，使用稱作位于控制器或不同現(xiàn)場(chǎng)裝置中的模塊的功能塊或功能塊組來進(jìn)行控制運(yùn)行。在這些情況下，所述控制器或其他裝置可包括和執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)功能塊或模塊，它們中的每一個(gè)接收來自其他功能塊(在同一裝置內(nèi)或不同裝置內(nèi))的輸入和/或?qū)⑤敵鎏峁┙o其他功能塊，并執(zhí)行一些過程操作，例如測(cè)量或探測(cè)一過程參數(shù)，控制一裝置，或執(zhí)行控制操作，例如執(zhí)行比例-積分-微分(PID)控制程序。在過程控制系統(tǒng)內(nèi)的不同功能塊或模塊通常設(shè)置為相互通信(例如通過總線)以形成一個(gè)或多個(gè)過程控制環(huán)路。過程控制器通常被編程以執(zhí)行用于多個(gè)不同環(huán)路中每一個(gè)的不同的算法、子程序或控制環(huán)路(這些都是控制程序)，這些環(huán)路為一過程而限定或包含在一過程中，例如流體控制環(huán)路，溫度控制環(huán)路，壓力控制環(huán)路等。一Jt殳來說，每個(gè)這樣的控制環(huán)路包括一個(gè)或多個(gè)輸入塊，例如^t擬輸入(AI)功能塊，單輸出控制塊，例如比例-整體-導(dǎo)出(PID)或模糊邏輯控制(FLC)功能塊，和一輸出塊，例如模擬輸出(AO)功能塊?？刂瞥绦?，和補(bǔ)充這些程序的功能塊，根據(jù)一些控制技術(shù)而設(shè)置，包括PID控制，模糊邏輯控制和例如史密斯預(yù)報(bào)器或模型預(yù)報(bào)控制(MPC)的基于模型的技術(shù)。在基于模型的控制技術(shù)中，用于程序中以確定閉環(huán)控制反應(yīng)的參數(shù)是基于響應(yīng)于作為對(duì)過程輸入的操縱或測(cè)量干擾的變化的動(dòng)態(tài)過程。此過程對(duì)過程輸入變化的響應(yīng)的表現(xiàn)可特性化為過程模型。例如，第一次序參數(shù)化的過程模型可規(guī)定增益、停止時(shí)間和自動(dòng)調(diào)節(jié)過程的時(shí)間常數(shù)的值或整體過程的結(jié)合增益和停止時(shí)間的值。一基于模型的技術(shù)，模型保護(hù)控制(MPC),包括一些步驟或設(shè)計(jì)為捕捉在過程輸入與輸出之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系的脈沖響應(yīng)模型。帶有MPC技術(shù)，該過程模型直接應(yīng)用以產(chǎn)生控制器。當(dāng)用于經(jīng)歷過程停止時(shí)間、過程延遲等大變化的過程時(shí)，MPC控制器必須使用該模型自動(dòng)重新生成，以匹配目前的過程條件。在這種情況下，過程模型從而在多個(gè)運(yùn)行狀況的每一個(gè)被標(biāo)識(shí)。多個(gè)過程模型的引入和需自動(dòng)產(chǎn)生控制器以匹配目前的過程條件不良地增加過程控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。過程模型也被使用以設(shè)定PID的回轉(zhuǎn)參數(shù)和使用自適應(yīng)控制技術(shù)的其他控制配置，其中PIC(或其他)控制器的調(diào)節(jié)通常因?yàn)檫^程模型的變化和用戶選擇的調(diào)節(jié)規(guī)則而更新。例如，見名稱為"基于狀態(tài)的自適應(yīng)反饋前饋PID控制器"的第2003/0195641號(hào)的美國專利出版物和名稱為"自適應(yīng)反饋前饋PID控制器"的第6,577,908號(hào)的美囯專利，其完整公開通過參考清楚地合并于此。過程控制系統(tǒng)通常具有調(diào)節(jié)過程環(huán)路和提供一些種類的執(zhí)行檢觀'J的能力。然而，隨著條件變化和過程設(shè)備的退化，現(xiàn)有的調(diào)節(jié)導(dǎo)致低效運(yùn)行。然而一些制造商試圖通過在控制系統(tǒng)頂部放置復(fù)雜的應(yīng)用來處理此問題，硬件和軟件持續(xù)的復(fù)雜化提供在本地控制系統(tǒng)自身嵌入更多的能力。下一代智能控制系統(tǒng)提供嵌入的學(xué)習(xí)型算法，其不斷觀察每個(gè)環(huán)路和每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備，從而能夠自動(dòng)地智能檢測(cè)、診斷和預(yù)先調(diào)節(jié)。該算法學(xué)習(xí)和記憶該過程模型，并隨著條件變化，自動(dòng)重新學(xué)習(xí)該過程。此信息于是可用來評(píng)價(jià)控制性能和行為，并診斷問題。最后，控制性能可通過建議工作不佳的環(huán)路的操作者或建議的調(diào)節(jié)，最終通過在持續(xù)的自適應(yīng)控制下環(huán)路的自動(dòng)重新調(diào)節(jié)而改善。在控制系統(tǒng)中自動(dòng)過程標(biāo)識(shí)的例子描述在名稱為"過程控制系統(tǒng)中的過程模型標(biāo)識(shí)"的第2007/0078533號(hào)美國專利出版物中，其全部^^開內(nèi)容在此通過引用清楚地合并于此。此智能控制與智能裝置的合并實(shí)現(xiàn)具有預(yù)測(cè)智能的控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本公開描述用于下一代智能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，它的一些部件可包括例如在聯(lián)機(jī)控制器中的自動(dòng)和獨(dú)立標(biāo)識(shí)和監(jiān)控算法；用于模型和信息交換的安全和可靠的消息傳送和通信；被良好管理的用于存儲(chǔ)和檢索經(jīng)學(xué)習(xí)的過程信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；在系統(tǒng)配置環(huán)境和數(shù)據(jù)庫中的自動(dòng)學(xué)習(xí)的支持；容易使用和靈活的GUI應(yīng)用程序，其提供對(duì)結(jié)果的洞悉和統(tǒng)一方式的嵌入智能的建議。由于這潛在地影響控制系統(tǒng)的每一部分，該新架構(gòu)可將全部功能性集成到標(biāo)準(zhǔn)的分布式控制系統(tǒng)(DCS)中。此技術(shù)的智能監(jiān)控和控制的綜合方法的一些特征與例如傳統(tǒng)層疊技術(shù)對(duì)比，可包括要求少的用戶介入或無用戶介入的自動(dòng)過程學(xué)習(xí)；包括所有的，或幾乎所有的全部過程的環(huán)路；控制系統(tǒng)源管理的自動(dòng)處理；排除任何擾亂過程用于附加測(cè)試和學(xué)習(xí)的要求；以統(tǒng)一和完整的方式為過程操作提供結(jié)果和建議。根據(jù)本公開的一個(gè)方面，數(shù)據(jù)收集和模型標(biāo)識(shí)隨著功能塊插入控制功能塊和模型標(biāo)識(shí)模塊而在控制器的功能塊水平實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)造的模型可由位于工作站的服務(wù)器讀取并傳至一模型數(shù)據(jù)庫。自適應(yīng)控制作為單獨(dú)的控制功能塊(PID,模糊，等)而實(shí)現(xiàn)，所有的算法可嵌入該控制功能塊。由插入的功能塊和模型標(biāo)識(shí)模塊執(zhí)行的功能的一個(gè)方面是分離為兩個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行線。第一執(zhí)行線執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、調(diào)節(jié)和其他與插入的功能塊相關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)任務(wù)，第二執(zhí)行線執(zhí)行與模型標(biāo)識(shí)模塊相關(guān)聯(lián)的用于過程模型標(biāo)識(shí)的下優(yōu)先服務(wù)，因?yàn)槟Ｐ蜆?biāo)識(shí)被計(jì)算地要求，而不是時(shí)間關(guān)鍵。在本公開的另一方面，公開一示例技術(shù)，其允許用戶獲得過程模型，分析該模型并計(jì)算在過程控制系統(tǒng)中用于不同控制功能塊(PID,模糊等)的調(diào)節(jié)。該技術(shù)可與用戶相互作用或自動(dòng)(例如，完全自適應(yīng)控制)。一個(gè)應(yīng)用允許用戶觀察、分析并批準(zhǔn)可用于在控制器中執(zhí)行的自適應(yīng)多區(qū)域調(diào)節(jié)的模型。自適應(yīng)調(diào)節(jié)可直接在控制器中，在沒有任何用戶介入的情況下，在完全自動(dòng)模式下工作，而不管系統(tǒng)的其他組件。該應(yīng)用可結(jié)合其他先進(jìn)的控制產(chǎn)品，例如調(diào)節(jié)和檢查，以允許用戶診斷和修理在一應(yīng)用中的控制問題。為了更完整地理解本公開，下文的詳細(xì)說明和附圖應(yīng)具有附圖標(biāo)記，其中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)附圖中相同的部件，其中圖1是根據(jù)本公開一個(gè)方面的過程控制系統(tǒng)的示意圖，該過程控制系統(tǒng)包括設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)程序的控制器；圖2是根據(jù)一實(shí)施例的圖1的控制器和工作站的示意圖，其中控制器具有功能塊插件程序模塊和與功能塊插件程序連通的模型標(biāo)識(shí)模塊；圖3是根據(jù)一實(shí)施例的圖1的控制器的示意圖，其中圖2的功能塊插件程序更詳細(xì)地顯示；圖4是由在圖3的功能塊插件程序中執(zhí)行的模型標(biāo)識(shí)控制邏輯進(jìn)行的模4壬f、口J^^iliA臺(tái)few':右圓管乂V。tJhVtJ"V5圖5是由在圖3的功能塊插件程序中執(zhí)行的數(shù)據(jù)收集邏輯進(jìn)行的數(shù)據(jù)收集功能的流程圖6是由圖2的模型標(biāo)識(shí)模塊執(zhí)行的模型標(biāo)識(shí)的示意圖7是圖1的過程控制系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖，其中工作站執(zhí)行一組示例性應(yīng)用，所述應(yīng)用共同提供一控制執(zhí)行監(jiān)控和功能性相關(guān)于和其他事物，環(huán)路和模型分析，診斷，調(diào)節(jié)和MPC和自適應(yīng)控制的管理環(huán)境；圖8是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，其具有執(zhí)行監(jiān)控應(yīng)用以提供控制執(zhí)行概述信息；圖9是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，其具有執(zhí)行監(jiān)控應(yīng)用以為所選系統(tǒng)、區(qū)域或其他組控制環(huán)路提供控制環(huán)路執(zhí)行信白圖IO是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，其具有執(zhí)行監(jiān)控應(yīng)用以為所選的控制環(huán)路提供執(zhí)行信息；圖11是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的筒化圖，其具有診斷或其他分析應(yīng)用以監(jiān)控和管理控制環(huán)路執(zhí)行，自適應(yīng)模型質(zhì)量，和其他與控制環(huán)路有關(guān)的診斷參數(shù)；圖12是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，其具有應(yīng)用以配置、制定和管理控制環(huán)路的模型標(biāo)識(shí)程序；圖13是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，以顯現(xiàn)為由一狀態(tài)參數(shù)輸入指示的不同運(yùn)行狀況標(biāo)識(shí)的過程模型；圖14和15是由圖7的工作站的實(shí)施例產(chǎn)生的各示例性顯示界面的簡(jiǎn)化圖，其具有調(diào)節(jié)應(yīng)用以支持和管理過程模型的使用以調(diào)節(jié)控制功能塊執(zhí)行例如模糊邏輯或MPC控制方案。盡管該公開的系統(tǒng)和方法是不同形式的敏感實(shí)施例，在附圖中(并將在下文中描述)圖示了本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以理解本公開是為了說明的目的，而不是意在將本發(fā)明限制在在此描述和圖示的特定實(shí)施例中。具體實(shí)施例方式在此公開一種過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方法，其實(shí)現(xiàn)一自動(dòng)和獨(dú)立標(biāo)識(shí)(例如產(chǎn)生)用于在過程控制系統(tǒng)中自適應(yīng)過程控制環(huán)路的過程模型，以及使用這些用于過程控制系統(tǒng)的智能控制的過程模型的技術(shù)。運(yùn)行條件數(shù)據(jù)被收集，過程模型在功能塊水平形成作為對(duì)控制器塊和模型標(biāo)識(shí)服務(wù)的功能塊插件程序。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使該模型可被一工作站從控制器/模型標(biāo)識(shí)服務(wù)讀取，其中該模型可被觀察、分析、批準(zhǔn)和使用于控制器中的自適應(yīng)區(qū)域調(diào)節(jié)?？赏ㄟ^該工作站提供給用戶一應(yīng)用，所述工作站結(jié)合其他的監(jiān)控和調(diào)節(jié)的控制應(yīng)用，以診斷和修理控制問題。參見圖1，過程控制系統(tǒng)10包括與數(shù)據(jù)歷史紀(jì)錄器12和一個(gè)或多個(gè)主機(jī)工作站或計(jì)算機(jī)13(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站等中的任一類型)相連的過程控制器ll,每個(gè)主機(jī)工作站或計(jì)算機(jī)13都有顯示屏14。控制器ll還被通過輸入/輸出(I/O)卡26和28連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15-22上。數(shù)據(jù)歷史紀(jì)錄器12可為任何想要類型的具有任何想要的類型的存儲(chǔ)器和任何想要的或已知的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的軟件、硬件或固件的數(shù)據(jù)收集單元。數(shù)據(jù)歷史紀(jì)錄器12可與工作站13中的一個(gè)分離(如圖1中所示)，也可以是工作站13中的一個(gè)的一部分?？刂破?1被通過例如以太網(wǎng)連接或任何其它想要的通信網(wǎng)絡(luò)以通信的方式連接到主機(jī)計(jì)算機(jī)13和數(shù)據(jù)歷史紀(jì)錄器12上，控制器11例如可以是費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司銷售的DeltaV控制器。控制器11還通過任何想要的硬件和諸如與標(biāo)準(zhǔn)的4-20ma設(shè)備相關(guān)的軟件，和/或任何通信協(xié)議，比如FOUNDATION現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議、HART協(xié)議等，與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15-22以通信的方式相連?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15-22可以是任何類型的設(shè)備，例如傳感器、閥、變送器等。I/O卡26和28可以是符合任何想要的、通信或者控制器協(xié)議的任何類型的1/0設(shè)備。在如圖l所示的實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15-18可以是通過模擬線與I/O卡26相連的標(biāo)準(zhǔn)的4-20ma設(shè)備。而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備19-22是智能設(shè)備，比如Fieldbus3見場(chǎng)i殳備,其利用Fieldbus訪、i義通'fl",以通'fl"的方式與I/O—f28通過數(shù)字總線相連。當(dāng)然，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15-22均可以遵從任何其他想要的標(biāo)準(zhǔn)或者協(xié)議，包括在未來研發(fā)出來的標(biāo)準(zhǔn)或者協(xié)議?？刂破?1包括執(zhí)行或監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)可以包括控制環(huán)的、存儲(chǔ)在控制器11中或與控制器11相關(guān)的過程控制例行程序(存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中)的處理器23,并與設(shè)備15-22、主機(jī)計(jì)算機(jī)13和數(shù)據(jù)歷史紀(jì)錄器12通信來以任何想要的方式控制過程。值得注意的是，如果需要的話，任何在此描述的控制例行程序或者模塊都可以包括被不同控制器或者設(shè)備執(zhí)行的部分。同樣地，這里描述的、在過程控制系統(tǒng)10中實(shí)現(xiàn)的控制例行程序或者模塊可以采用軟件、固件程序和硬件等形式。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，過程控制模塊可以是過程控制系統(tǒng)的任意零件或者部分。其中，過程控制系統(tǒng)示意性地包括存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例行程序、塊或其元件。控制例行程序可以是控制進(jìn)程的模塊或者其任何部分，比如子例行程序和部分子例行程序(比如幾行代碼)等。它可以通過任何想要的軟件形式實(shí)現(xiàn)，比如使用面向?qū)ο缶幊?、使用階梯邏輯、順序功能圖、功能塊圖或者任何其他軟件編程語言或設(shè)計(jì)范例。同樣地，控制例行程序可以在例如一個(gè)或多個(gè)EPROM、EEPROM、專用集成電路或者其他軟件器件或者固件器件中進(jìn)行硬編碼?？梢杂迷O(shè)計(jì)工具，比如圖形設(shè)計(jì)工具或者其他類型的軟件/硬件/固件編程或設(shè)計(jì)工具，設(shè)計(jì)控制例行程序。這樣，控制器11可以被設(shè)置為能夠以任意想要的方式執(zhí)行控制策略或者控制例行程序。在一些實(shí)施例中，控制器11利用通常所稱的功能塊來執(zhí)行控制策略，每個(gè)功能塊是整個(gè)控制例行程序的對(duì)象或其它部分(例如子例行程序)并且與其它功能塊協(xié)同運(yùn)行(通過稱作鏈接的通信)來實(shí)現(xiàn)過程控制系統(tǒng)10內(nèi)的過程控制環(huán)。功能塊通常執(zhí)行輸入功能、控制功能或輸出功能中的一項(xiàng)功能，其中輸入功能例如與變送器、傳感器或其它過程參數(shù)測(cè)量設(shè)備有關(guān)的功能，控制功能例如與執(zhí)行PID、模糊邏輯等控制的控制例行程序有關(guān)的功能，輸出功能控制某些設(shè)備，例如閥的操作，以便在過程控制系統(tǒng)10中執(zhí)行某些物理功能。當(dāng)然，也存在混合功能塊以及其它類型的功能塊。可以把功能塊存儲(chǔ)在控制器11中并由其執(zhí)行，在這些功能塊用于標(biāo)準(zhǔn)4-20ma設(shè)備和諸如HART設(shè)備的一些類型的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或與這些設(shè)備相關(guān)的情況下，通常是這樣；或者也可以把功能塊存儲(chǔ)到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中并由其執(zhí)行，在與Fieldbus設(shè)備一起時(shí)，可以這樣。盡管這里采用功能塊控制策略來說明控制系統(tǒng)，但是也可以采用諸如階梯邏輯和順序功能圖等的其它規(guī)范或采用任何其它想要的編程語言或范例，來實(shí)現(xiàn)所公開的技術(shù)和系統(tǒng)。如圖1中的表示分解狀態(tài)的塊30所示，控制器11可以包括多個(gè)單環(huán)控制例行程序，圖中示出為例行程序32和34,如果想要的話，控制器11可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)高級(jí)控制環(huán)，圖中示出為控制環(huán)36。每個(gè)這樣的環(huán)通常稱作控制模塊。示出單環(huán)控制例行程序32和34的分別利用單輸入/單輸出模糊邏輯控制塊和單輸入/單輸出PID控制塊實(shí)現(xiàn)單環(huán)控制，并且與合適的模擬輸入(AI)和才莫擬輸出(AO)功能塊相連，AI和AO功能塊可以與諸如閥的過程控制設(shè)備、諸如溫度和壓力變送器的測(cè)量設(shè)備或過程控制系統(tǒng)10內(nèi)的任何其它設(shè)備有關(guān)。盡管高級(jí)控制塊38的輸入和輸出可以與任何其它想要的功能塊或控制元件連接來接收其它類型的輸入并提供其它類型的控制輸出，不過圖中示出的高級(jí)控制環(huán)36包括具有以通信方式與一個(gè)或多個(gè)AI功能塊相連的輸入和以通信方式與一個(gè)或多個(gè)AO功能塊相連的輸出的高級(jí)控制塊38。高級(jí)控制塊38可以為模型預(yù)測(cè)控制(MPC)塊、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建?；蚩刂茐K、多變量模糊邏輯控制塊、實(shí)時(shí)優(yōu)化器塊等中的任何類型。將會(huì)理解，可以由控制器11來執(zhí)行圖1中示出的功能塊，包括高級(jí)控制塊38,或者，可替代地，也可以把這些功能塊設(shè)置在任何其它處理設(shè)備中，諸如設(shè)置在一個(gè)工作站13或甚至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備19-22中的一個(gè)中，并由其執(zhí)行。在通常情況下，工作站13包括(獨(dú)立、分布式或任何其他方式)一組操作員界面應(yīng)用程序和其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)140，其可以被任何已授權(quán)的用戶(例如配置工程師、操作員等)訪問以查看并提供與連接在過程工廠10中的裝置、單元等有關(guān)的功能。該組操作員界面應(yīng)用程序140存儲(chǔ)在工作站13的存儲(chǔ)器142中，且該組應(yīng)用程序140中的每個(gè)應(yīng)用程序或?qū)嶓w被適于在與每個(gè)工作站13相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)處理器144上被執(zhí)行。雖然整個(gè)該組應(yīng)用程序140示出為存儲(chǔ)在工作站13中，但這些應(yīng)用程序中的某些應(yīng)用程序或其他實(shí)體可以在其他與系統(tǒng)10相關(guān)的或通信的工作站或計(jì)算機(jī)裝置上存儲(chǔ)和執(zhí)行。而且，該組應(yīng)用程序140可以提供顯示輸出到與工作站13相關(guān)聯(lián)的顯示屏146或任何其他需要的顯示屏或顯示裝置，包括手持裝置、膝上型電腦、其他工作站、打印機(jī)等。類似地，該組應(yīng)用程序140中的應(yīng)用程序可以,皮分解，并在兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)或機(jī)器上執(zhí)行，并可以被配置為互相關(guān)聯(lián)操作?，F(xiàn)參考圖2，過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常包括控制器11和工作站13，盡管應(yīng)該理解任何數(shù)量的工作站13和控制器ll可使用公開的過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)?？刂破?1可具有任何數(shù)量的控制模塊50、52和54,它們限定和執(zhí)行相應(yīng)的過程控制程序以控制聯(lián)機(jī)過程。這樣，控制模塊50、52和54可連同由模塊56控制的操作環(huán)境或模式而實(shí)現(xiàn)，并通常與過程的正常調(diào)度控制相關(guān)聯(lián)。如上所述，每個(gè)控制模塊50、52和54可具有任何數(shù)量的功能塊，包括控制功能塊58(未在模塊52和54中示出)，它們的一些或全部可以是與所公開的技術(shù)共同使用的自適應(yīng)控制功能塊。該自適應(yīng)控制功能塊可包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器或其他儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)以保存或儲(chǔ)存預(yù)定數(shù)量的過程模型，這將在下文中進(jìn)一步公開。另外，一個(gè)或多個(gè)控制模塊(針對(duì)控制模塊50、52而指示)可具有功能塊插件64,其通過加在控制功能塊58上的界面68與各控制功能塊58交互。根據(jù)所公開技術(shù)的一些實(shí)施例，功能塊插件64執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和模型和調(diào)諧控制，以計(jì)算用于控制功能塊58和過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯的調(diào)諧變量，以監(jiān)控指示對(duì)于模型標(biāo)識(shí)足夠的過程變化的觸發(fā)事件的數(shù)據(jù)和條件。盡管在下文中將更詳細(xì)地描述功能塊插件64的一個(gè)例子，在通常意義上該功能塊插件64提供嵌入的控制功能塊和模塊的不分層集成擴(kuò)展。該功能塊插件64與控制功能塊58相互作用，以將數(shù)據(jù)收集和模型標(biāo)識(shí)功能增加到本地控制系統(tǒng)，而不在該過程控制系統(tǒng)頂部增加另一應(yīng)用層。盡管功能塊插件64可采用現(xiàn)有的自適應(yīng)控制器11,該功能塊插件64是自自適應(yīng)的，因?yàn)榘谄渲械乃惴?、程序和功能向控制?1提供其自身的學(xué)習(xí)特性。因此，該功能塊插件64可包括在任何具有控制功能塊的控制器ll(自適應(yīng)或非自適應(yīng))中，以向控制器11提供自適應(yīng)調(diào)諧功能?？刂破?1可進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)和實(shí)現(xiàn)用于控制器11的過程模型的模型標(biāo)識(shí)例程或模塊72。通常，該模型標(biāo)識(shí)模塊72作為從控制器模塊50、52和54分離的子系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，并使用由功能塊插件64收集的數(shù)據(jù)以在檢測(cè)到過程中的變化時(shí)標(biāo)識(shí)(例如產(chǎn)生或創(chuàng)建)該過程的模型。該模型標(biāo)識(shí)模塊72包括一模型標(biāo)識(shí)機(jī)或例程74,該例程74基于由功能塊插件64收集的數(shù)據(jù)來計(jì)算用于新模型的參數(shù)。該數(shù)據(jù)從功能塊插件64的收集和傳遞可由過程中的變化觸發(fā)。在與觸發(fā)事件相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)收集之后的一些點(diǎn)，模型標(biāo)識(shí)機(jī)74可執(zhí)行模型標(biāo)識(shí)算法或計(jì)算例程，其將在下文中進(jìn)一步描述，并在模型高速緩存器76中儲(chǔ)存新創(chuàng)建的模型或該模型的參數(shù)。因?yàn)槟Ｐ蜆?biāo)識(shí)模塊72在控制器11中實(shí)現(xiàn)，因此控制器11能夠提供隨著過程中的每個(gè)變化更新的模型，所述變化例如過程狀態(tài)參數(shù)或其他事件觸發(fā)閾值的變化。以這種方法，模型可用于使用此類型控制器11的加工廠中過程的各部分，從而建立用于各裝置的模型和/或由控制器控制的環(huán)路。而且，該模型可被組合或集成，以形成更大型過程的模型，所述更大型過程包括但不限于在控制器級(jí)別提供更新的單元、區(qū)域和該加工廠自身。在一些實(shí)施例中，模型標(biāo)識(shí)模塊72功能與功能塊插件64的功能對(duì)比，在分離的低優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線中提供。例如，盡管功能塊插件64可作為為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集和調(diào)諧的高的、實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程而提供，但該模型標(biāo)識(shí)功能通常更加處理器密集的，計(jì)算要求高和耗時(shí)。該執(zhí)行線程可使用用戶確定的或動(dòng)態(tài)確定的(例如由控制器ll或工作站12)控制器存儲(chǔ)器和處理器的源管理而實(shí)現(xiàn)。模塊56和72的執(zhí)行線程的分離，更具體的說，模型標(biāo)識(shí)機(jī)74和功能塊插件64的分離，對(duì)模塊56、控制模塊50、52和54以及其任何控制塊有更少的計(jì)算要求。低優(yōu)先級(jí)服務(wù)的另一例子包括分析服務(wù)器，其描述在名稱為"合并在過程控制網(wǎng)絡(luò)中的分析服務(wù)器"的美國專利公開No.2007/0142936中，其全部7>開內(nèi)容在此通過引用合并于此。然而，控制器11中模塊56、72在功能塊級(jí)別的集成，使能完全自動(dòng)和獨(dú)立的模型標(biāo)識(shí)和調(diào)諧，而不需要用戶在工作站級(jí)別上交互或干涉。模塊56和72的分離還允許一些實(shí)施例提供選擇來禁止模型標(biāo)識(shí)模塊72，從而禁止模型標(biāo)識(shí)機(jī)74。使禁止模型標(biāo)識(shí)功能性可以是有用的，如果，例如，已確定控制器11沒有足夠的存儲(chǔ)空間或時(shí)間用于計(jì)算和其他處理，從而在本地控制器提供自動(dòng)系統(tǒng)資源管理。相關(guān)的注意，還可在環(huán)路、區(qū)域、系統(tǒng)或控制器的基礎(chǔ)上使能或禁止使用提供自適應(yīng)控制的已標(biāo)識(shí)模型。分離的模型標(biāo)識(shí)功能還支持過程輸入變化的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)由于在控制器中的模型標(biāo)識(shí)集中到一個(gè)過程而變得可能。例如，當(dāng)沒有產(chǎn)生設(shè)定點(diǎn)變化時(shí)，功能塊插件64(或其他元件或例程)可自動(dòng)將變化注入該控制器輸出。這些變化可以使對(duì)過程運(yùn)行的影響最小化的形式被協(xié)調(diào)。這些變化于是可隨時(shí)間分布。分離的模型標(biāo)識(shí)還意味著用于模型標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)的處理可在控制器11的自由時(shí)間期間進(jìn)行，或在由控制器11認(rèn)為適合的任何其他時(shí)間進(jìn)行，盡管模塊56、72的單獨(dú)執(zhí)行線程的供應(yīng)提供各功能的并發(fā)執(zhí)行。作為結(jié)果，模型標(biāo)識(shí)處理的實(shí)現(xiàn)避免對(duì)由例如模塊56提供的調(diào)度控制功能產(chǎn)生有害的影響。作為結(jié)果，在一些實(shí)施例中，當(dāng)該過程聯(lián)機(jī)時(shí)，并在由控制器11的其他模塊或部件承擔(dān)的調(diào)度控制和其他活動(dòng)期間的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)時(shí)間，該模型標(biāo)識(shí)服務(wù)72可由在
背景技術(shù)：
中的控制器11實(shí)現(xiàn)為低優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程。在可選實(shí)施例中，上述功能，其中的一些功能在下文詳細(xì)描述，可以被集成到一用于控制系統(tǒng)的虛擬控制器，所述控制系統(tǒng)的過程模型被標(biāo)識(shí)。所述虛擬控制器可以在工作站13的存儲(chǔ)器中被實(shí)現(xiàn)，并且被工作站13的處理器執(zhí)行。所述虛擬控制器可包括和存儲(chǔ)，例如，反映每個(gè)控制環(huán)路的當(dāng)前配置的模塊及其各個(gè)參數(shù)的標(biāo)識(shí)。也就是說，所述模型和所述公開的技術(shù)產(chǎn)生的診斷信息被保存在針對(duì)所述節(jié)點(diǎn)被自動(dòng)創(chuàng)建的模塊中。以這種方法，所述虛擬控制器可以用于通過調(diào)諧、診斷等，以與在控制器11中實(shí)現(xiàn)的環(huán)路共同被執(zhí)行的完全相同的方式來呈遞信息。控制器11可與一個(gè)或更多的工作站13通信，控制器II所具有的控制模塊50，52，54中的每個(gè)都與工作站13通信。在一些實(shí)施例中，具有功能塊插件64的每個(gè)控制器50,52維持與配置數(shù)據(jù)庫80通信以便同控制器11通信和/或交換信息。特別地，配置數(shù)據(jù)庫80可執(zhí)行配置列表模塊(未示出)，該配置列表模塊確定哪些參數(shù)需要從控制器11收集。為此，配置數(shù)據(jù)庫80可包括用于列表數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。與被標(biāo)識(shí)的參數(shù)一同存儲(chǔ)的可以是列表或者是將要為其產(chǎn)生模型的控制塊或模塊的其他標(biāo)識(shí)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，通過使用加密和安全技術(shù)，通信鏈路可提供安全可靠的消息傳送和通信。再次參見圖1,在通常情況下，工作站13包括(獨(dú)立、分布式或任何其他方式)一組操作員界面應(yīng)用程序和其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)140,其可以被任何已授權(quán)的用戶(例如配置工程師、操作員等)訪問以查看并提供與連接在過程工廠IO中的裝置、單元等有關(guān)的功能。該組操作員界面應(yīng)用程序140存儲(chǔ)在工作站13的存儲(chǔ)器142中，且該組應(yīng)用程序140中的每個(gè)應(yīng)用程序或?qū)嶓w被適于在與每個(gè)工作站13相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)處理器144上被執(zhí)行。雖然整個(gè)該組應(yīng)用程序140示出為存儲(chǔ)在工作站13中，但這些應(yīng)用程序中的某些應(yīng)用程序或其他實(shí)體可以在其他與系統(tǒng)10相關(guān)的或通信的工作站或計(jì)算機(jī)裝置上存儲(chǔ)和執(zhí)行。而且，該組應(yīng)用程序140可以提供顯示輸出到與工作站13相關(guān)聯(lián)的顯示屏146或任何其他需要的顯示屏或顯示裝置，包括手持裝置、膝上型電腦、其他工作站、打印機(jī)等。類似地，該組應(yīng)用程序140中的應(yīng)用程序可以被分解，并在兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)或機(jī)器上執(zhí)行，并可以被配置為互相關(guān)聯(lián)操作。參照回圖2，每個(gè)控制模塊50，52，54可與操作員界面82通信和/或執(zhí)行讀/寫操作，而操作界面82可被可操作地連接到具體應(yīng)用程序和功能84,所述應(yīng)用程序和功能84提供了解被嵌入到每個(gè)控制器11的智能塊和功能的結(jié)果和建議。顯示界面可由支持與控制器11通信的操作員界面82提供。這種通信可涉及或包括在控制器11內(nèi)執(zhí)行的自適應(yīng)控制例程的配置和維護(hù)。操作員界面82可以是第三方界面應(yīng)用程序，被提供為支持和維護(hù)與第三方或遺留過程控制系統(tǒng)之間的通信鏈路。為此，操作員界面82可產(chǎn)生很多顯示界面以利于通信鏈路的配置，維護(hù)和使用虛擬控制器，以及在其他方面支持所述界面。更多的顯示界面可由支持與控制器11通信的應(yīng)用程序84提供。這種通信可涉及或包括在控制器11內(nèi)執(zhí)行的自適應(yīng)控制例程的配置和維護(hù)。如整個(gè)應(yīng)用程序組的情況，顯示界面可采用任何形式，包括非限制性演示、面板、詳細(xì)顯示、對(duì)話框、以及窗口，并且可被配置為用于不同顯示類型的顯示。在一些情況下，應(yīng)用程序84在操作員界面82的場(chǎng)景中(或從操作界面82)被啟動(dòng)。在可選的情況或另外，控制模塊50,52，54可直接與應(yīng)用程序84交換信息，應(yīng)用程序84可獨(dú)立于操作員界面82被啟動(dòng)或被訪問。與操作員界面82和/或應(yīng)用程序84的通信可涉及到功能塊插件64使用的^t型的通信，并且可以以遠(yuǎn)程的方式^^執(zhí)行，并且/或者凈皮位于過程控制系統(tǒng)上層的系統(tǒng)通過OPC(開放過程控制)或其他客戶界面執(zhí)行。為了支持該公開技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工作站13可包括被配置為訪問環(huán)路動(dòng)態(tài)參數(shù)的OPC或客戶界面。通常，工作站13與控制模塊50,52,54之間的通信鏈路可通過標(biāo)識(shí)OPC服務(wù)器和，在一些情況下，其他的通信設(shè)置，例如在模型標(biāo)識(shí)過程中涉及到的一個(gè)或更多的控制器11的標(biāo)識(shí)，被建立。為了避免開放很多(例如不必要的)通信端口，可使用隧道(tunneler)軟件建立這種OPC連接。除了控制模塊50，52,54與工作站13之間的通信，模型標(biāo)識(shí)模塊72也可以通過各自的通信服務(wù)86，88與工作站13通信，每個(gè)通信服務(wù)86,88可被提供為遠(yuǎn)程通信控制器(ROC)服務(wù)。在工作站側(cè)的通信，服務(wù)器90被提供用于保存模型和從控制器11收集到的數(shù)據(jù)，并且用于使應(yīng)用程序84能夠訪問所述模型和收集到的數(shù)據(jù)，使得用戶可以查看、分析、編輯、和批準(zhǔn)模型，并且利用所述模型來監(jiān)控過程。為此，服務(wù)器90可被提供作為模型數(shù)據(jù)庫92和模型服務(wù)器94,其中模型服務(wù)器94與控制器11的模型標(biāo)識(shí)模塊72通信以接收和保存被模型標(biāo)識(shí)模塊72標(biāo)識(shí)的模型或模型參數(shù)。具體地，消息可從模型標(biāo)識(shí)模塊72被傳遞到模型服務(wù)器94以通知模型服務(wù)器94由所述模型標(biāo)識(shí)服務(wù)創(chuàng)建的新的模型或模型參數(shù)。模型服務(wù)器94可從模型標(biāo)識(shí)模塊72提取模型或模型參數(shù)，并且將其存儲(chǔ)在模型數(shù)據(jù)庫92中。通常，模型標(biāo)識(shí)模塊72創(chuàng)建的模型可以與功能塊插件64用來調(diào)諧控制器11的模型相同。服務(wù)器90還可以被提供作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫96和監(jiān)控服務(wù)器98,其中監(jiān)控服務(wù)器98與控制器11的模型標(biāo)識(shí)模塊72通信以接收和保存控制器11收集到的運(yùn)行狀況。根據(jù)上述模型，消息可從模型標(biāo)識(shí)模塊72被傳遞到監(jiān)控服務(wù)器98以通知監(jiān)控服務(wù)器98有關(guān)過程的新的屬性，包括用于標(biāo)識(shí)模型的數(shù)據(jù)。監(jiān)控服務(wù)器98可以隨后從模型標(biāo)識(shí)模塊72取出所述收集到的數(shù)據(jù)，并且將所述數(shù)據(jù)保存在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫96中。這樣，模型服務(wù)器94和監(jiān)控服務(wù)器98可被更新或通知被控制器11使用的現(xiàn)存的模型和模型參數(shù)，以及用于標(biāo)識(shí)所述模型或模型參數(shù)的收集到的數(shù)據(jù)。:操作員界面82和應(yīng)用程序84可以^L提供作為所述一組應(yīng)用程序140中的一個(gè)。如美國專利公開號(hào)為No.2007/0078533的美國專利所述，所述一組應(yīng)用程序140可以包括很多應(yīng)用程序、例程、模塊、以及其他的關(guān)注于控制系統(tǒng)10的基于模型的監(jiān)控和管理的實(shí)現(xiàn)的程序上的元素。這些應(yīng)用程序、例程、模塊、以及程序上的元件可由軟件、固件以及硬件的任意組合執(zhí)行，并且并不限于美國專利公開號(hào)為No.2007/0078533的美國專利所公開的示例性的布置。例如，一個(gè)或者更多的應(yīng)用程序可以被集成到任何希望的程度。通常，應(yīng)用程序84提供功能塊插件64收集到的數(shù)據(jù)的輸出和存檔，以及由模型標(biāo)識(shí)機(jī)74所標(biāo)識(shí)并且被保存在功能塊插件64中的模型的輸出和存檔。另夕卜，應(yīng)用程序84可利用這些數(shù)據(jù)和模型在模型上執(zhí)行性能檢查，合并來自不同控制器11的模型以創(chuàng)建更大的過程模型，并且提供其他的與被標(biāo)識(shí)的模型的使用相關(guān)的功能。使用上述的控制器11和工作站13結(jié)構(gòu)，過程的性能可通過標(biāo)識(shí)表現(xiàn)不佳的循環(huán)、調(diào)諧控制器和/或循環(huán)、執(zhí)行檢測(cè)、以及監(jiān)控性能被提高。例如，控制器ll,和具體地是功能塊插件64和模型標(biāo)識(shí)模塊72,使用學(xué)習(xí)算法以便基于過程的變化(自動(dòng)的、人工的或誘發(fā)的)自動(dòng)地標(biāo)識(shí)新的模型，所述過程的變化觸發(fā)控制器11以收集控制數(shù)據(jù)(例如過程輸入數(shù)據(jù))和運(yùn)行狀況(例如過程輸出數(shù)據(jù))并且計(jì)算新的模型和模型參數(shù)。模型或模型參數(shù)可被工作站13的用戶使用，并且具體地由應(yīng)用程序84的用戶使用，以便評(píng)估性能、標(biāo)識(shí)過程中的實(shí)際的或者潛在的非線性和衰退，標(biāo)識(shí)表現(xiàn)不好的過程和異常過程條件，以及建議的調(diào)諧調(diào)節(jié)(例如調(diào)諧參數(shù))。虛擬控制器可以被用于檢測(cè)調(diào)諧調(diào)節(jié)以便在執(zhí)行調(diào)諧調(diào)節(jié)之前預(yù)知過程性能和分析該預(yù)知結(jié)果。模型或模型參數(shù)也可以被控制器11使用用于控制器11自己監(jiān)控自適應(yīng)調(diào)諧和指令性能。通過嵌入控制器11中的該功能、模型標(biāo)識(shí)功能和數(shù)據(jù)收集功能，減少了過程通信，從而具有了過程通信中，例如在控制器11和工作站13之間的通信(例如OPC)中，少的工作量?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，詳細(xì)示出了控制器ll,與，更具體地，控制功能塊58、功能塊插件64、以及模型標(biāo)識(shí)模塊72之間的交互。如上面提到的，功能塊插件64可執(zhí)行各種功能，包括數(shù)據(jù)收集功能102,以及模型和調(diào)諧控制功能104,以便為控制功能塊58計(jì)算調(diào)諧變量。例如，為響應(yīng)觸發(fā)事件，參數(shù)值和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)被從控制功能塊58傳遞到功能塊插件64。一般來講，參數(shù)值和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)在其控制模塊和控制塊的執(zhí)行過程中被作為變量(或者以其他方式被傳遞)。因?yàn)檫@種在預(yù)定的過程控制活動(dòng)中的執(zhí)行更愿意是連續(xù)的，參數(shù)值和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的通信也可以是連續(xù)的。根據(jù)公開技術(shù)的一些實(shí)施例，參數(shù)值和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)被從控制模塊50,52和54傳遞到功能塊插件64的數(shù)據(jù)收集功能102。類似的功能塊，數(shù)據(jù)收集功能104可以，但是不需要，作為對(duì)象(或者對(duì)象實(shí)體)以面向?qū)ο蟮姆绞奖粓?zhí)行。不考慮其結(jié)構(gòu)，功能塊插件64的數(shù)據(jù)收集功能102可包括一個(gè)或更多的定義了將要在數(shù)據(jù)收集功能102中執(zhí)行的過程的例程，包括任何數(shù)據(jù)處理過程。更通常地，數(shù)據(jù)收集功能102可包括一個(gè)或更多的例程以支持參數(shù)和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、聚集、接收或其他處理。功能塊插件64的例程因此可以等同、支持或執(zhí)行被收集到的數(shù)據(jù)的保存，例如保存在一個(gè)或更多的注冊(cè)器或其他存儲(chǔ)器106。數(shù)據(jù)收集功能執(zhí)行的過程可以包括當(dāng)從具有插件64的控制模塊50,52收集數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行決定，如下面所描述的。更通常地，數(shù)據(jù)收集功能102可包括一個(gè)或更多的例程以支持參數(shù)和其他運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、聚集、接收或其他處理。在參數(shù)和數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集和其他處理由數(shù)據(jù)收集功能102執(zhí)行的程度，需求是放置在模塊72上或者與工作站13的通信設(shè)備上或者數(shù)據(jù)收集功能102的任何元件上。在一些實(shí)施例中，參數(shù)和其他數(shù)據(jù)112(例如工作設(shè)定點(diǎn)(SP一WRK)、控制輸入(PV-過程變量)、控制器或功能控制塊輸出(OUT)、前向反4貴(FF)等)可以只要功能塊58執(zhí)行就被自動(dòng)地從控制功能塊58傳遞到數(shù)據(jù)收集功能102。在此情況下，數(shù)據(jù)收集功能102可被連續(xù)地執(zhí)行以便在過程的操作中的任何時(shí)候支持?jǐn)?shù)據(jù)收集過程。在沒有預(yù)定要執(zhí)行控制的時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)收集功能102可以隨后檢查收集到的數(shù)據(jù)以確定是否應(yīng)該產(chǎn)生(例如創(chuàng)建或標(biāo)識(shí))過程模型。在可選實(shí)施例中，控制器11可以循環(huán)性地或者以其他預(yù)定方式檢查或者以其他方式處理收集到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集功能102收集到的數(shù)據(jù)通?？梢园ㄓ糜谶^程輸入和輸出的值或者用于控制器ll(或者，更通常地，過程控制系統(tǒng)10)執(zhí)行的特定控制循環(huán)的操作設(shè)定點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)這樣的參數(shù)，所述值在觸發(fā)事件之前的開始的時(shí)間段內(nèi)被收集和保存，并且持續(xù)直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在一些情況，觸發(fā)事件可涉及到，例如由數(shù)據(jù)收集功能102執(zhí)行的過程輸入中的變化或者設(shè)置點(diǎn)的檢測(cè)。為了檢測(cè)和促成事件觸發(fā)、控制數(shù)據(jù)收集、控制模型標(biāo)識(shí)以及過程模型標(biāo)識(shí)結(jié)果，功能塊插件64包括過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110，其可被提供作為保存在功能塊插件64的存儲(chǔ)器內(nèi)的例程。通常，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110提供運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的監(jiān)控和過程中條件的監(jiān)控用于觸發(fā)事件，所述觸發(fā)事件表明過程變化足夠以標(biāo)識(shí)新的過程模型。在一些情況下，由什么組成觸發(fā)事件取決于控制循環(huán)的操作模式。通常，在正常的工場(chǎng)操作中發(fā)生的過程變化有兩個(gè)明顯的指示操作者行為或者主循環(huán)控制導(dǎo)致的設(shè)置點(diǎn)變化，以及操作者行為或者控制器輸出的塊冗余導(dǎo)致的控制器輸出變化(或者后計(jì)算信號(hào)(BKCAL—IN)的變化)。這些事件通常可指示過程將要變化或者過程已經(jīng)剛剛開始變化，并且觸發(fā)過程運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的收集，包括響應(yīng)該觸發(fā)事件的過程。當(dāng)控制循環(huán)是在操作的"自動(dòng)"模式下時(shí)，循環(huán)連續(xù)地調(diào)節(jié)控制器輸出(即被操縱的過程輸入)來維持位于操作者指定的設(shè)置點(diǎn)的過程輸出(即循環(huán)的被控參數(shù))。因此，在自動(dòng)模式，設(shè)置點(diǎn)的變化將構(gòu)成一個(gè)觸發(fā)分析過程輸入和輸出中的變化，并且，因此開發(fā)模型。如果操作者或者主循環(huán)控制從來沒有(或很少)改變?cè)O(shè)置點(diǎn)，并且循環(huán)停留在自動(dòng)模式，隨后小變化112(例如脈沖注入(PulseInjection(OUT—BIAS)))可-皮注入控制器輸出以刺激所述過程4吏得存在觸發(fā)以創(chuàng)建模型。在一個(gè)實(shí)施例中，被注入的變化可以在被表示作為穩(wěn)定狀態(tài)(TSS)的時(shí)間片段的設(shè)定時(shí)間段之后執(zhí)行。上述三個(gè)觸發(fā)事件可以被用于反饋模型的改進(jìn)。對(duì)于前饋模型標(biāo)識(shí)，所述出發(fā)事件可以是前饋輸入值的變化，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯108可檢測(cè)過程中的測(cè)定干擾中的變化。該功能被保持在過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110中以便當(dāng)明顯的前饋?zhàn)兓l(fā)生時(shí)防止反々赍3各徑標(biāo)識(shí)。圖4是根據(jù)過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110的由功能塊插件64執(zhí)行的示例性例程的流程圖。通常，當(dāng)檢測(cè)到適當(dāng)?shù)臈l件和變化時(shí)，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110根據(jù)控制器調(diào)諧或者根據(jù)與過程狀態(tài)參數(shù)輸入相關(guān)的值設(shè)置初始過程模型標(biāo)識(shí)參數(shù)。過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以隨后調(diào)用數(shù)據(jù)收集和模型標(biāo)識(shí)。在接收到模型標(biāo)識(shí)結(jié)果之后，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以分析該結(jié)果，如果所述過程是自調(diào)節(jié)過程則該結(jié)果用于增益、時(shí)間常數(shù)和終結(jié)時(shí)間的允許范圍，如果所述過程是累積過程則該結(jié)果用于累積增益和終結(jié)時(shí)間的允許范圍，所述允許范圍是用戶可配置的。在此之后，控制功能塊58的調(diào)諧114可被模型和調(diào)諧控制邏輯106根據(jù)被標(biāo)識(shí)的模型和選擇的調(diào)諧規(guī)則進(jìn)行設(shè)置。具體地，并且參照?qǐng)D4,過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯108首先在塊202確定所述過程是否處于未決。也就是說，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110基于，例如之前檢測(cè)到的觸發(fā)事件，確定模型標(biāo)識(shí)是否已經(jīng)被初始化，并且等待來自模型標(biāo)識(shí)模塊72的結(jié)果。如下面進(jìn)一步描述的那樣，模型標(biāo)識(shí)模塊72基于功能塊插件64響應(yīng)被觸發(fā)的事件而收集到的數(shù)據(jù)來標(biāo)識(shí)模型或模型參數(shù)。如果模型標(biāo)識(shí)已經(jīng)處于未決，如塊202所確定的，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可在塊204確定所述模型結(jié)果是否已經(jīng)就緒，這可以由對(duì)模型標(biāo)識(shí)模塊72的模型或者模型參數(shù)的接收或者由對(duì)模型標(biāo)識(shí)模塊72的信號(hào)的接收表示，從而表明所述模型結(jié)果已經(jīng)可以被從模型高速緩存器76取出。一旦所述模型結(jié)果準(zhǔn)備好，如塊204所確定的，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以在塊206處理模型標(biāo)識(shí)結(jié)果。例如，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以執(zhí)行初始化以(重)計(jì)算到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間以便確定所述模型結(jié)果是否應(yīng)該被使用。例如，如果跟之前的到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間相比到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間的變化大于一預(yù)定域值(例如30%),則使用所述新的模型。到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間的變化可進(jìn)一步根據(jù)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間發(fā)起用于重計(jì)算所有變量的過程，例如數(shù)據(jù)收集采樣和診斷的濾波限制。重新參照塊202,如果模型結(jié)果沒有處于未決，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以在塊208等待觸發(fā)事件。如上所述，可以有不同的觸發(fā)事件，包括設(shè)置點(diǎn)變化、控制器輸出變化、或者脈沖注入112。所述脈沖注入控制可以被提供作為可選特征，如果功能控制塊58處于自動(dòng)模式并且時(shí)間器到達(dá)了預(yù)定時(shí)間時(shí)被發(fā)起，這可以是用戶可配置的。當(dāng)每次任何激活觸發(fā)或標(biāo)識(shí)結(jié)果處于未決時(shí)，所述計(jì)時(shí)器可以;故重置。所述被配置的脈沖振幅也可以是用于發(fā)起脈沖注入112的先決條件。例如，只有當(dāng)所述脈沖振幅與隨后被標(biāo)識(shí)的過程模型增益的乘積大于容量標(biāo)準(zhǔn)偏差的5倍時(shí)脈沖注入112可以被發(fā)起。用于控制功能塊58的脈沖注入?yún)?shù)112參數(shù)可以被設(shè)置到，用于到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間的用戶配置值與預(yù)定常數(shù)(例如O.l)的乘積。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖注入?yún)?shù)112參數(shù)可以對(duì)用戶不可見，并且通過特定寫端口被寫入。用于收集的樣本的數(shù)量可以被設(shè)置到到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間，并且從該點(diǎn)開始，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯可以與任何其他觸發(fā)一樣被執(zhí)行。雖然過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以在塊208檢測(cè)觸發(fā)事件，以便開始新的模型標(biāo)識(shí)循環(huán)，除了詢問是否沒有模型結(jié)果處于未決，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110也可以在塊210執(zhí)行一系列先決條件。這些先決條件包括例如，將不可用的模型標(biāo)識(shí)輸入設(shè)置為錯(cuò)誤，用數(shù)據(jù)釆集得到的可用數(shù)據(jù)填充高速緩存器106，檢查所述觸發(fā)事件選項(xiàng)被選擇用于某個(gè)特定控制功能塊模式(例如自動(dòng)的或者手動(dòng)的)，要求為響應(yīng)脈沖注入(如果使用脈沖注入)必須有足夠的變化被檢測(cè)到，并且如果前一觸發(fā)事件發(fā)生的話所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)被收集。另外，所述先決條件可以要求一旦功能塊插件64被安裝或者被下載到控制器11,便開始一標(biāo)識(shí)鎖定定時(shí)器(時(shí)間設(shè)置到到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間)，以便在基于觸發(fā)事件標(biāo)識(shí)模型之前設(shè)置控制器11和所述過程。這幫助避免錯(cuò)誤的主動(dòng)，其中響應(yīng)功能塊插件64的內(nèi)容的觸發(fā)事件被檢測(cè)到，這與設(shè)置點(diǎn)變化、脈沖注入等相反。除非用戶寫入請(qǐng)求以采用最近的值(如果過程可能處于穩(wěn)定狀態(tài)的情況)和所有值的變量來初始化高速緩存器106,所述標(biāo)識(shí)鎖定定時(shí)器終止。假設(shè)觸發(fā)事件還沒有被檢測(cè)到，如塊208處所確定的，這些先決條件可以在塊210處被建立和驗(yàn)證。然而，如果這些先決條件被滿足，隨后檢測(cè)觸發(fā)事件的過程可被進(jìn)行。數(shù)據(jù)高速緩存器106在超過到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間內(nèi)，被過程模塊標(biāo)識(shí)控制邏輯108掃描以搜索最小和最大的運(yùn)行狀況值。如果多個(gè)高速緩存器106被提供或者高速緩存器106被分割成多個(gè)部分，緩存的選擇或者緩存部分的選擇可以基于在多個(gè)緩存或者多個(gè)被分割的緩存的情況下的控制功能塊模式和/或觸發(fā)事件類型(例如自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、工作設(shè)置點(diǎn)、功能塊輸出等)。例如，在自動(dòng)模式，變化的工作設(shè)置點(diǎn)(SP—WRK)水平可以被要求大于容量標(biāo)準(zhǔn)偏差的5倍。到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間與所記錄的時(shí)間之間的差可以用來確定在被收集的數(shù)據(jù)被發(fā)送到模型標(biāo)識(shí)模塊72之前有多少個(gè)樣本被使用。對(duì)于這種自動(dòng)模式，工作設(shè)置點(diǎn)緩存可以被搜索。所述搜索可以從最舊的樣本開始并且向最近的樣本進(jìn)行。如果檢測(cè)到了足夠的變化(可以是用戶可配置的)，則記錄最后被檢測(cè)的樣本的時(shí)間。一旦在塊208檢測(cè)到了觸發(fā)事件，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110和數(shù)據(jù)收集模塊102以任何希望的方式通信以支持?jǐn)?shù)據(jù)收集。更具體地，控制模塊執(zhí)行的在觸發(fā)事件之前一些時(shí)間收集到的數(shù)據(jù)也可以被分析以確定過程模型。例如，為了PID控制循環(huán)數(shù)據(jù)被收集，PID控制循環(huán)可以提供訪問當(dāng)前數(shù)據(jù)值用于過程變量，所述過程變量使用在塊執(zhí)行(例如PV)、塊輸出值(例如OUT)、前饋控制輸入值(例如FF_VAL)、設(shè)置點(diǎn)、以及任何一個(gè)或更多表明操作的循環(huán)模式的參數(shù)。在一些情況下，數(shù)據(jù)收集功能102可有助于參數(shù)或者其他數(shù)據(jù)值的選擇?？蛇x地或者另外，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以包括配置列表塊，所述配置列表塊確定哪些參數(shù)需要被收集或需要從工作站13或配置數(shù)據(jù)庫80取出列表數(shù)據(jù)。一旦足夠的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)已經(jīng)被收集以便測(cè)量所述過程對(duì)觸發(fā)事件的響應(yīng)和標(biāo)識(shí)模型，如塊212所確定的，被收集的數(shù)據(jù)可以在塊214被發(fā)送到模型標(biāo)識(shí)模塊72。圖5為根據(jù)數(shù)據(jù)收集功能102的被功能塊插件64執(zhí)行的示例性例程的程序框圖。通常，數(shù)據(jù)收集功能102從控制器輸入(PV-過程變量)讀數(shù)據(jù)以便收集用于控制過程的操作的控制數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)收集功能還從控制器輸出(OUT或者BKCALJN)讀數(shù)據(jù)以便響應(yīng)與觸發(fā)事件相關(guān)的變化而收集與過程的條件相關(guān)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。所述控制數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)保存在高速緩存器106。在一個(gè)實(shí)施例中，高速緩存器106可以是循環(huán)高速緩存器。該循環(huán)高速緩存器106可將所有需要的信號(hào)容納在同一類，這樣可以節(jié)省執(zhí)行和存儲(chǔ)使用(例如使用同樣的緩存指針、大小和可用樣本，所有值可以被增加一次)。從執(zhí)行可維護(hù)性的立場(chǎng)來看，高速緩存器106可以獨(dú)立地針對(duì)每個(gè)信號(hào)被示例化，因此如果使用另一個(gè)緩存，緩存的功能并不用改變。在功能塊插件64的示例中，可以保留固定的最大緩存大小。所述緩存大小可以基于到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的最小時(shí)間限定的當(dāng)前模型和控制功能塊的執(zhí)行時(shí)間段(例如TSS/execjeriod),被到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間定義。在被計(jì)算的大小超過緩存限定的情況下，數(shù)據(jù)收集時(shí)間段可以被增加，例如通過降低掃描速度。在此情況下，新的收集時(shí)間段和緩存大小可以被計(jì)算出來，這些值被保存用于標(biāo)識(shí)和調(diào)諧計(jì)算。在標(biāo)識(shí)新的模型之后，如果要求緩存大小的變化(例如基于新的到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間計(jì)算)，當(dāng)前數(shù)據(jù)可以被無效(所有緩存)。在一些實(shí)施例中，可以使用不同的用來排除數(shù)據(jù)無效的算法。參照?qǐng)D5，從252開始，數(shù)據(jù)收集功能可以基于過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110檢測(cè)到的觸發(fā)事件來確定是否收集控制數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的另一個(gè)樣本。例如，在檢測(cè)到觸發(fā)事件之后，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110可以發(fā)信號(hào)或者以其他方式指令數(shù)據(jù)收集功能102開始收集控制器輸入和輸出數(shù)據(jù)的新的樣本。如果數(shù)據(jù)收集功能102被指令收集數(shù)據(jù)重采樣，計(jì)數(shù)器可以在塊254處開始被減少。被指令收集新的數(shù)據(jù)樣本之后，所述例程可以在塊252收集數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行在塊256對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行性能檢查。例如，在塊256的性能檢查可以檢查下述中的一個(gè)或者更多個(gè)被限的功能塊過程變量，其表明在過程中沒有真實(shí)信息；以及接近預(yù)定間隔限制的控制器輸出。如果一個(gè)或者多個(gè)這些事件發(fā)生，如塊256所確定的，計(jì)數(shù)器被增加了收集的數(shù)據(jù)中有害數(shù)據(jù)值的數(shù)量，如果計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)定域值(或者從預(yù)定域值遞減到零)，如塊258所確定，整個(gè)的收集數(shù)據(jù)樣本將在塊260被無效。如果計(jì)數(shù)器還沒有到達(dá)所述域值，例程可使用收集到的數(shù)據(jù)的最后的值用于模型標(biāo)識(shí)。再次參照塊256，如果數(shù)據(jù)通過性能檢查，收集到的數(shù)據(jù)被保存在高速緩存器106。如上面部分地表明，可創(chuàng)建控制器工作設(shè)置點(diǎn)和前饋緩存的輸入和輸出。設(shè)置點(diǎn)緩存可被用于觸發(fā)事件。前饋緩存可被用于防止錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)，在一個(gè)示例中，可包括前饋路徑標(biāo)識(shí)需求，其也可用于過程模型標(biāo)識(shí)。為了允許用戶標(biāo)識(shí)過程中的非線性以及支持多區(qū)域自適應(yīng)控制，狀態(tài)輸入數(shù)據(jù)也可以被處理。在一個(gè)示例中，有4種狀態(tài)輸入輸出、PV、工作設(shè)置點(diǎn)和用戶定義。數(shù)據(jù)收集功能102也可以在塊266計(jì)算超過狀態(tài)輸入信號(hào)(狀態(tài)變量參數(shù))的到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間的運(yùn)行平均水平。這些平均水平可以與被發(fā)送到過程模型標(biāo)識(shí)服務(wù)的收集收據(jù)一起保存。下面的公式描述了平均計(jì)算的一個(gè)實(shí)例<formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula>(公式i)計(jì)算了狀態(tài)變量參數(shù)的運(yùn)行平均水平之后，在塊168設(shè)置重采樣計(jì)數(shù)器。在觸發(fā)事件相關(guān)的數(shù)據(jù)收集時(shí)候的一些點(diǎn)，模型標(biāo)識(shí)模塊72可以執(zhí)行模型標(biāo)識(shí)算法或者計(jì)算例程，現(xiàn)在將描述這些。通常，在檢測(cè)到觸發(fā)事件和收集到足夠量的數(shù)據(jù)之后，高速緩存器106的內(nèi)容和其他參數(shù)作為類指針傳遞到模型標(biāo)識(shí)模塊72,并且具體地是模型標(biāo)識(shí)機(jī)74。收集到的數(shù)據(jù)可以被列隊(duì)等待模型標(biāo)識(shí)，其中被列隊(duì)的數(shù)據(jù)是來自功能塊插件64的收集到的數(shù)據(jù)的副本。這些允許進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，其對(duì)于小量觸發(fā)事件的處理和/或?qū)τ诘竭_(dá)穩(wěn)定狀態(tài)很長(zhǎng)時(shí)間的處理很重要。模型標(biāo)識(shí)模塊72調(diào)用生成函數(shù)，該函數(shù)可以是包含所有數(shù)據(jù)的類的成員函數(shù)。所述生成函數(shù)包括過程模型標(biāo)識(shí)算法并且被模型標(biāo)識(shí)機(jī)74使用以便為模型標(biāo)識(shí)新的參數(shù)。通常，在模型被標(biāo)識(shí)之后，模型結(jié)果被傳遞到功能塊并且隨后通過ROC服務(wù)86，88傳遞到服務(wù)器90。在模型標(biāo)識(shí)模塊72已經(jīng)達(dá)到其容量的情況下(在任務(wù)隊(duì)列中沒有空閑位置)，過程模型標(biāo)識(shí)控制邏輯110的模型標(biāo)識(shí)請(qǐng)求可以被拒絕。功能塊插件64通常采用來自用戶的最小配置或不采用來自用戶的配置，使得大多數(shù)參數(shù)可基于初始調(diào)諧(例如，增益、速率和重置)。在控制功能塊58或功能塊插件64已經(jīng)被第一次下載之后或者并未初始化，則可執(zhí)行完全初始化。例如，如果在沒有首先上傳參數(shù)的情況下控制功能塊58或功能塊插件64被重新下載，則可執(zhí)行完全初始化。用戶也可在常規(guī)塊操作過程中通過工作站13調(diào)用初始化。作為用于設(shè)置的開始點(diǎn)，可使用初始的模型值、限值、穩(wěn)態(tài)時(shí)間(TSS)和TSS—MIN控制器調(diào)諧以及塊掃描速率。TSS—MIN的默認(rèn)值可為0，因此，當(dāng)控制功能塊58或功能塊插件64被下載且TSS—MIN等于零時(shí)，可釆用完全初始化。否則，一些初始值可基于TSS一MIN。操作區(qū)域通過模型參數(shù)值和對(duì)應(yīng)的高限、低限初始化。對(duì)這些模型參數(shù)值的標(biāo)識(shí)在下文中進(jìn)一步論述。每一操作區(qū)域可具有狀態(tài)比特位，狀態(tài)比特位之一指示用于此區(qū)域的模型是否被標(biāo)識(shí)。如果模型之前未被標(biāo)識(shí)，則初始化進(jìn)程將計(jì)算出的初始值應(yīng)用于所有操作區(qū)域。在一個(gè)或多個(gè)操作區(qū)域的模型被標(biāo)識(shí)的情況下，初始值可傳播到未標(biāo)識(shí)模型。到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間可通過兩種方式初始化(1)通過初始化的模型或通過已標(biāo)識(shí)的模型。對(duì)TSS和TSS_MIN的默認(rèn)配置和設(shè)置為零。如果這些屬性之一不為零，則屬性已被用戶設(shè)置或之前已被上傳，因而不需要任何初始化。在任何區(qū)域的模型均未被標(biāo)識(shí)的情況下，應(yīng)使用初始化的模型值而不是存儲(chǔ)在區(qū)域中的模型而應(yīng)用之前顯示的規(guī)則。圖6是模型標(biāo)識(shí)算法或計(jì)算例程示例性圖示的結(jié)構(gòu)圖，其用于使模型標(biāo)識(shí)算法基于從功能塊插件64收集的數(shù)據(jù)而標(biāo)識(shí)模型參數(shù)(以及模型)。圖6的模型標(biāo)識(shí)算法或計(jì)算例程可通過多模型切換和參數(shù)插值算法實(shí)現(xiàn)，函數(shù)塊可釆用算法的修改形式以每次標(biāo)識(shí)一個(gè)模型參數(shù)。根據(jù)在此公開的技術(shù)的過程模型標(biāo)識(shí)可以但不必關(guān)聯(lián)到操作區(qū)域(例如，區(qū)域l、區(qū)域2，等)。過程模型也可根據(jù)函數(shù)塊的控制計(jì)劃成對(duì)標(biāo)識(shí)。在此示例性情況下，每一區(qū)域確定支持反饋和前饋處理的一對(duì)過程模型。一旦選定區(qū)域，則成對(duì)的反饋和前饋模型可用于分別計(jì)算反饋和前饋調(diào)諧參數(shù)。通常，基于輸入?yún)?shù)，算法根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)運(yùn)行多個(gè)標(biāo)識(shí)循環(huán)?？蓪?duì)每一被標(biāo)識(shí)的模型執(zhí)行標(biāo)識(shí)循環(huán)。每一標(biāo)識(shí)循環(huán)是環(huán)路，而每一環(huán)路包括多個(gè)過程仿真(模型1、模型2、模型3)。每一仿真具有針對(duì)不同仿真參數(shù)的不同值。如果所述過程為自調(diào)節(jié)過程，則仿真參數(shù)可包括對(duì)每一環(huán)路的增益、時(shí)間常數(shù)和停滯時(shí)間的設(shè)置，或者，如果所述過程為積分過程，則仿真參數(shù)可包括針對(duì)每一環(huán)路的積分增益和停滯時(shí)間。每一環(huán)路計(jì)算在仿真值與所收集的過程運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)(例如，實(shí)際過程輸出)之間的輸出誤差。基于誤差標(biāo)識(shí)新的臨時(shí)模型值。每一模型仿真輸出可通過以下公式限定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>(公式2)其中，Aym是過程模型仿真輸出的變化，AU是過程模型模擬輸入的變化，h是采樣循環(huán)，n是樣本中的停滯時(shí)間。停滯時(shí)間延遲通過將過程輸入緩沖以預(yù)定數(shù)量的樣本而實(shí)現(xiàn)。在使用模型仿真例程中的模型值(例如，用于增益或時(shí)間常數(shù))之前，模型值可使用以下公式重新計(jì)算參數(shù)a和b:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>(公式3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>(公式4)其中，T是模型時(shí)間常數(shù)，Km是模型增益。在積分過程的情況下，a可設(shè)置為1,而b可設(shè)置為積分增益除以數(shù)據(jù)收集采樣循環(huán)。參見圖6,所收集的數(shù)據(jù)302包括控制數(shù)據(jù)304(過程輸入)和響應(yīng)于觸發(fā)事件的過程運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)306(過程輸出)。由控制功能塊58用于控制過程的過程輸入被輸入到多個(gè)仿真308、310、312(模型1、模型2、模型3)中的每一個(gè)。每一仿真是一過程模型，并具有不同的仿真參數(shù)值，例如，如果過程為自調(diào)節(jié)過程，則仿真參數(shù)值為對(duì)于過程模型增益、過程模型時(shí)間常數(shù)和過程模型停滯時(shí)間的不同值；或者，如果過程為積分過程，則仿真參數(shù)值為對(duì)于過程模型積分增益和過程模型停滯時(shí)間的不同值。應(yīng)理解的是，雖然所提供的許多示例屬于自調(diào)節(jié)過程，但也已經(jīng)提供了積分過程的實(shí)例，不過，相同的模型標(biāo)識(shí)機(jī)74可用于這兩種過程類型，而且，過程類型(例如自調(diào)節(jié)或積分過程)可在控制功能塊中通過工作站13和/或用戶進(jìn)行選擇。這樣，具體的仿真參數(shù)可取決于被仿真的具體過程，所提供的增益、時(shí)間常數(shù)和停滯時(shí)間僅作為示例。每一仿真308、310、312的輸出對(duì)應(yīng)于所述過程的仿真輸出。也就是說，每一308、310、312的輸出模擬被仿真的過程的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。每一仿真輸出與實(shí)際過程輸出(例如所收集的過程運(yùn)行狀況數(shù)據(jù))相比，由此對(duì)于每一仿真輸出計(jì)算出估計(jì)誤差(314)。估計(jì)誤差可為在收集數(shù)據(jù)的時(shí)間中在仿真輸出與過程輸出之間的均方誤差的積分。使用估計(jì)誤差，則用于模型的參數(shù)可被標(biāo)識(shí)(例如計(jì)算出)(316)。例如，模型參數(shù)可使用以下公式計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula>(公式5)其中，Ea和EB是兩個(gè)最小積分誤差，Pa和PB是用于仿真中的對(duì)應(yīng)于兩個(gè)最小積分誤差的參數(shù)。Pa和PB還對(duì)應(yīng)于被計(jì)算的模型參數(shù)Pnew。例如，如果P:^是停滯時(shí)間，則Pa和PB分別對(duì)應(yīng)于在生成具有最小積分誤差Ea和EB的仿真過程輸出的仿真中使用的停滯時(shí)間值。相應(yīng)地，停滯時(shí)間是對(duì)于每一仿真308、310、312均不同的仿真參數(shù)中的至少一個(gè)。雖然上述計(jì)算在計(jì)算模型參數(shù)時(shí)特別有利，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，上述計(jì)算可根據(jù)需要修改以在計(jì)算模型參數(shù)時(shí)適合于多個(gè)不同的仿真參數(shù)。在一些實(shí)施例中，不對(duì)應(yīng)于被標(biāo)識(shí)模型參數(shù)的仿真參數(shù)對(duì)于每一仿真308、310、312是相同的。換句話說，對(duì)于每一仿真而不同的仿真參數(shù)可對(duì)應(yīng)于用于特定標(biāo)識(shí)循環(huán)的被計(jì)算的模型參數(shù)。相應(yīng)地，對(duì)于每一被標(biāo)識(shí)模型參數(shù)可計(jì)算不同的標(biāo)識(shí)循環(huán)，而對(duì)應(yīng)于被標(biāo)識(shí)模型參數(shù)的仿真參數(shù)對(duì)于每一仿真308、310、312是不同的，其中其余仿真參數(shù)對(duì)于每一仿真保持相同。相應(yīng)地，當(dāng)用于停滯時(shí)間的模型參數(shù)被標(biāo)識(shí)時(shí)，用于停滯時(shí)間的仿真參數(shù)對(duì)于每一仿真308、310、312是不同的。當(dāng)增益是被確認(rèn)模型參數(shù)時(shí)，增益是對(duì)于每一仿真308、310、312而不同的仿真參數(shù)。對(duì)于被標(biāo)識(shí)的時(shí)間常數(shù)、或其他任何模型參數(shù)，情況也是一樣的。如前所述，每一標(biāo)識(shí)循環(huán)是順序環(huán)路，使得循環(huán)重復(fù)并使用從之前循環(huán)迭代中標(biāo)識(shí)的模型參數(shù)迭代執(zhí)行。相應(yīng)地，當(dāng)模型參數(shù)如上計(jì)算時(shí)，其被用作仿真參數(shù)以初始化下一循環(huán)迭代中的仿真之一。對(duì)于第一次迭代，模型通過被標(biāo)識(shí)操作區(qū)域的模型參數(shù)值而被初始化。不過，不是所有仿真均通過之前迭代計(jì)算出的模型參數(shù)而被初始化。而是，使用通過之前迭代的模型參數(shù)而初始化的仿真可稱為中間仿真，而其他仿真可稱為邊緣仿真，對(duì)應(yīng)于過程的上、下限值。用于初始化邊緣仿真的模型參數(shù)可為被標(biāo)識(shí)的模型參數(shù)乘以范圍修正因子。范圍修正因子對(duì)應(yīng)于過程模型參數(shù)的上、下限值。范圍修正因子可根據(jù)以下公式計(jì)算region—modifier^=Range_Squeeze—Const;region—modifieri=region—modifier^*(Range—Squeeze—Const,nof_id—cycles)的n次方才艮；其中Range—Squeeze—Const=0.2i=1...nof—id—cyclesnof_id—cycles=標(biāo)識(shí)循環(huán)數(shù)所提供的Range—Squeezej:onst的值僅作為示例，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。每一參數(shù)可通過運(yùn)行仿真以預(yù)限定的迭代數(shù)(例如10)。在每次迭代后，各仿真模型之間的間隔由于修正因子的減小而可減小。如果中間模型參數(shù)落在所配置的限值范圍之外，則可將其設(shè)置到此限值。如果還超出下限值，則邊緣模型參數(shù)可重新計(jì)算如下較小模型參數(shù)被設(shè)置為其下限值的一半，而較大模型參數(shù)被設(shè)置為下限值加上之前計(jì)算出的常識(shí)中間模型值乘以范圍修正因子。對(duì)于每一模型參數(shù)的每一標(biāo)識(shí)循環(huán)可基于被標(biāo)識(shí)的模型參數(shù)以特定順序執(zhí)行。例如，在自調(diào)節(jié)過程中，標(biāo)識(shí)循環(huán)可運(yùn)行，而模型參數(shù)以如下順序標(biāo)識(shí)(1)時(shí)間常數(shù)，(2)停滯時(shí)間，和(3)增益。在積分過程中，標(biāo)識(shí)循環(huán)可運(yùn)行，而模型參數(shù)以如下順序標(biāo)識(shí)(l)停滯時(shí)間，和(2)積分增益。每一標(biāo)識(shí)循環(huán)(對(duì)于每一模型參數(shù))可依次執(zhí)行，使得在從一個(gè)標(biāo)識(shí)循環(huán)標(biāo)識(shí)模型參數(shù)之后，模型參數(shù)的值用作針對(duì)用于標(biāo)識(shí)另一模型參數(shù)的另一標(biāo)識(shí)循環(huán)的仿真的仿真參數(shù)。例如，使用上述順序，對(duì)于自調(diào)節(jié)過程，一旦時(shí)間常數(shù)已經(jīng)通過其對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)循環(huán)被標(biāo)識(shí)，則標(biāo)識(shí)的時(shí)間常數(shù)可用于在用于標(biāo)識(shí)停滯時(shí)間的標(biāo)識(shí)循環(huán)的仿真中。因此，一旦停滯時(shí)間被標(biāo)識(shí)，則當(dāng)標(biāo)識(shí)增益時(shí)，時(shí)間常數(shù)和停滯時(shí)間均可用作仿真參數(shù)。一旦所有模型參數(shù)已經(jīng)被標(biāo)識(shí)，則循環(huán)再次開始并進(jìn)行預(yù)限定次lt(例如5次)。從上述模型標(biāo)識(shí)功能得到的模型參數(shù)可通過限值進(jìn)行箝位，并可計(jì)算出模型品質(zhì)因子。限值的限定和模型品質(zhì)檢查可通過模型標(biāo)識(shí)機(jī)74執(zhí)行或者通過其他模塊、通過模型標(biāo)識(shí)模塊72的例程或功能執(zhí)行。模型品質(zhì)因子可為啟發(fā)值與對(duì)每一模型參數(shù)的最后三個(gè)誤差的復(fù)合物。在一些實(shí)施例中，對(duì)每一參數(shù)的品質(zhì)因子可通過多個(gè)步驟確定。第一，確定這三個(gè)誤差中的最小值(min3error)和最大值(max3error)?；谝陨嫌?jì)算，確定中間誤差(error—middle)是否為最小。進(jìn)一步確定最大-最小誤差比率(error—min—max)是否在自調(diào)節(jié)過程中大于1.75或在積分過程中大于1.25。對(duì)于模型參數(shù)的模型品質(zhì)因子于是可計(jì)算如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>公式6)其中，quality—bias和quality—modifier可根據(jù)如下的單一模型參數(shù)品質(zhì)因子計(jì)算常數(shù)表計(jì)算<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>error_middle&error—min—max之一為真0.20.5error—middle&error—min—max為"f叚0.10.2本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，以上提供的error—min—max、quality—bias和quality—modifier的值僅用于示例，并可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。最終的模型標(biāo)識(shí)整體品質(zhì)因子是根據(jù)上述模型標(biāo)識(shí)技術(shù)對(duì)每一模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)的品質(zhì)因子的復(fù)合物。作為示例，對(duì)于自調(diào)節(jié)過程和積分過程的品質(zhì)因子可分別確定如下力朋/j認(rèn)鄉(xiāng)—々"or一w=a*gaz'w—+—+—#(公式7)y朋/_gw"鄉(xiāng)—々加r—z'"f=a*z'W——+(公式8)其中，gain一qf是自調(diào)節(jié)過程的增益品質(zhì)因子，int—gain—qf是積分過程的增益品質(zhì)因子，tc—qf是時(shí)間常數(shù)品質(zhì)因子，dt—qf是停滯時(shí)間品質(zhì)因子。常數(shù)a、b和c可根據(jù)下表中的品質(zhì)因子計(jì)算常數(shù)限定過程類型3bc自調(diào)節(jié)0.60.20.2積分0.70.3同樣地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，常數(shù)a、b和c的值僅用于示例，并可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。最終的模型結(jié)果可提供為之前在標(biāo)識(shí)操作區(qū)域中標(biāo)識(shí)的模型與新標(biāo)識(shí)的模型的混合。例如，模型標(biāo)識(shí)結(jié)果可為由配置值(例如O.l...0.5)乘以低限值與高限值之間的范圍而限制(例如箝位)的速率。此外，新的模型可根據(jù)過程類型(自調(diào)節(jié)或積分過程)通過上述公式7或8的最終品質(zhì)因子被加權(quán)。例如，新的模型被加權(quán)如下新的模型可存儲(chǔ)在執(zhí)行模型標(biāo)識(shí)的區(qū)域中。35(公式9)通常，模型品質(zhì)是上一次標(biāo)識(shí)模型的置信度的指示物，并可基于每一操作區(qū)域的模型的歷史。例如，可考慮模型隨時(shí)間的品質(zhì)因子和偏差。在一個(gè)實(shí)施例中，可對(duì)于每一其余存儲(chǔ)五個(gè)模型增益的歷史和品質(zhì)因子的運(yùn)行平均值。為了更新根據(jù)上述技術(shù)所標(biāo)識(shí)的模型的品質(zhì)，品質(zhì)因子的運(yùn)行平均值可使用如下公式更新可計(jì)算出最后五個(gè)模型增益的平均值、最小值和最大值，以及偏差與平均值的比率。在一個(gè)實(shí)施例中，偏差與平均值的比率可計(jì)算如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage36</formula>(公式ll)并限制在0.0與l.O之間。最終的模型品質(zhì)于是可計(jì)算如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage36</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage36</formula>(公式12)以上提供的每一實(shí)際值僅為示例，并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，所有模型結(jié)果(例如，新的模型、品質(zhì)因子和模型品質(zhì))在由功能塊插件64取回之后可通過ROC服務(wù)86、88發(fā)送到位于工作站13上的模型數(shù)據(jù)庫92。在功能塊插件64中，模型和調(diào)諧控制104采用模塊結(jié)果計(jì)算用于可可脂函數(shù)塊58的調(diào)諧變量。特別地，模型和調(diào)諧控制104可執(zhí)行兩種任務(wù)(l)基于所選擇的狀態(tài)變量(其可為公式l中的平均狀態(tài)變量)選擇當(dāng)前被認(rèn)可的模型；和(2)計(jì)算和應(yīng)用新的控制器調(diào)諧(完全或部分適應(yīng))。當(dāng)前被認(rèn)可的模型可基于所選擇的狀態(tài)變量、區(qū)域邊界和配置滯后從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器116中的被認(rèn)可模型表中選擇。無論新的當(dāng)前被認(rèn)可模型何時(shí)改變，基于所選擇的調(diào)諧規(guī)則、過程類型和主塊類型(PID、FCL或其他控制功能塊)而計(jì)算出新的調(diào)諧。無論模型標(biāo)識(shí)是部分的還是完全的，新的計(jì)算出的調(diào)諧總是可應(yīng)用于控制器。在一些實(shí)施例中，可支持內(nèi)模型控制(IMC)和lambda調(diào)諧?，F(xiàn)在提供由工作站13(遺贈(zèng)的或標(biāo)準(zhǔn)、一體化環(huán)境)提供的應(yīng)用程序以控制和管理已公開的技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。該應(yīng)用程序通常支持使用由控制器11標(biāo)識(shí)的過程模型，如上所述，也提供與標(biāo)識(shí)出的模型的使用相關(guān)聯(lián)的功能。如上所述，在僅與自適應(yīng)控制方案一起使用時(shí)，過程模型不需要被產(chǎn)生。不管控制例程是否為自適應(yīng)控制程序，根據(jù)已公開的技術(shù)的過程模型的標(biāo)識(shí)被實(shí)現(xiàn)。針對(duì)所有的控制環(huán)路一一自適應(yīng)的和非自適應(yīng)的控制環(huán)路一一標(biāo)識(shí)過程模型通常提供對(duì)處理、過程控制系統(tǒng)和其特定元件的多種不同的分析的能力。也就是說，在某些情況下，已公開的系統(tǒng)可以由會(huì)話框、窗口、面板或其他顯示界面提供選項(xiàng)以禁止其在逐節(jié)點(diǎn)(或逐環(huán)路)的基礎(chǔ)上的模型標(biāo)識(shí)。顯示界面可以是由在工作站13上運(yùn)行的應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)生的多個(gè)顯示界面中的一個(gè)。這種顯示界面的例子由圖8-15提供。再次參見圖1,在通常情況下，工作站13包括(獨(dú)立、分布式或任何其他方式)一組操作員界面應(yīng)用程序和其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)140，其可以被任何已授權(quán)的用戶(例如配置工程師、操作員等)訪問以查看并提供與連接在過程工廠10中的裝置、單元等有關(guān)的功能。該組操作員界面應(yīng)用程序140存儲(chǔ)在工作站13的存儲(chǔ)器142中，且該組應(yīng)用程序140中的每個(gè)應(yīng)用程序或?qū)嶓w被適于在與每個(gè)工作站13相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)處理器144上被執(zhí)行。雖然整個(gè)該組應(yīng)用程序140示出為存^f渚在工作站13中，-f旦這些應(yīng)用程序中的某些應(yīng)用程序或其他實(shí)體可以在其他與系統(tǒng)10相關(guān)的或通信的工作站或計(jì)算機(jī)裝置上存儲(chǔ)和執(zhí)行。而且，該組應(yīng)用程序140可以提供顯示輸出到與工作站13相關(guān)聯(lián)的顯示屏146或任何其他需要的顯示屏或顯示裝置，包括手持裝置、膝上型電腦、其他工作站、打印機(jī)等。類似地，該組應(yīng)用程序140中的應(yīng)用程序可以被分解，并在兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)或機(jī)器上執(zhí)行，并可以;故配置為互相關(guān)聯(lián)操作。圖7示出了更詳細(xì)的示例性工作站13以及已公開的系統(tǒng)、方法和模型標(biāo)識(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。具體地，該組應(yīng)用程序140可以包括多個(gè)應(yīng)用程序、例程、模塊、及其他，如這里所述的，指向基于模型的控制系統(tǒng)10的監(jiān)控和管理的實(shí)現(xiàn)的程序(procedural)元件。應(yīng)用程序、例程、^^莫塊和元件可以由專欠件、固件和硬件的任意組合來實(shí)現(xiàn)，且不限于圖7所示的示例性排列。例如，一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序可以以任何需要的程度被結(jié)合。應(yīng)用程序組可以包括歷史應(yīng)用程序448,其專用于當(dāng)才莫型^皮通過上述4支術(shù)被標(biāo)識(shí)時(shí)支持對(duì)過程模型數(shù)據(jù)(如，參數(shù))進(jìn)行記錄。到此，歷史應(yīng)用程序448可以與歷史數(shù)據(jù)庫12或任何其他內(nèi)存或存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)通信。如上所述，過程模型數(shù)據(jù)可以與將過程模型的標(biāo)識(shí)編史(或dataleadingthereto的收集)的數(shù)據(jù)一起或關(guān)聯(lián)被存儲(chǔ)。歷史應(yīng)用程序448也可以提供分析功能，如選擇的模型參數(shù)的總值、平均值或其他值的計(jì)算。歷史應(yīng)用程序448也可以方便通過一個(gè)或多個(gè)顯示界面查看這種計(jì)算出的值及潛在的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。第三方界面應(yīng)用程序450可以被提供以支持和維持與第三方或遺贈(zèng)過程控制系統(tǒng)的通信鏈路，如結(jié)合圖2(操作員界面)和圖7的描述。到此，應(yīng)用程序450可以產(chǎn)生多個(gè)顯示界面以方便通信鏈路的配置、維持和虛擬控制器428的使用，并以別的方式支持該界面。進(jìn)一步的顯示界面可以由指向支持與控制器11的通信的應(yīng)用程序452提供，這可能是以上論述的應(yīng)用程序84。這種通信可以涉及或包括在控制器11中執(zhí)行的自適應(yīng)控制例程的配置和維護(hù)。在貫穿應(yīng)用程序組的情況下，顯示界面可以釆取任何形式，包括但不限于發(fā)電機(jī)、面板、細(xì)節(jié)顯示、會(huì)話框及窗口，且可以配置為以不同的顯示類型顯示。應(yīng)用程序組可以包括應(yīng)用程序454,其專用于與調(diào)諧相關(guān)的過程模型信息一起使用。作為上述標(biāo)識(shí)技術(shù)的結(jié)果，調(diào)諧應(yīng)用程序454指向通過自動(dòng)計(jì)算調(diào)諧參數(shù)提高過程控制性能，該參數(shù)來自自動(dòng)計(jì)算工廠中正常的逐天變化，或來自點(diǎn)播調(diào)諧測(cè)試。調(diào)諧結(jié)果可以用于"開環(huán)"調(diào)諧建議和"閉環(huán)"自適應(yīng)控制。更具體地，調(diào)諧應(yīng)用程序454可以產(chǎn)生多個(gè)顯示界面以支持為無論是開環(huán)還是閉環(huán)操作中的所有環(huán)路的連續(xù)調(diào)諧計(jì)算的性能。調(diào)諧計(jì)算支持PID、模糊邏輯及MPC控制器的標(biāo)準(zhǔn)和自適應(yīng)控制，因此，為反饋和前饋控制提供調(diào)諧建議。調(diào)諧應(yīng)用程序454也可以使用繼電振蕩或其他程序提供如上所述的點(diǎn)播調(diào)諧。調(diào)諧應(yīng)用程序454已訪問存儲(chǔ)在歷史數(shù)據(jù)庫12(或所需要的其他地方)中的過程模型歷史數(shù)據(jù)，因此，可以使用歷史過程模型數(shù)據(jù)計(jì)算最優(yōu)調(diào)諧。到此，顯示界面可以提供或包括容易的精讀歷史以定位和選擇適合這種調(diào)諧計(jì)算的數(shù)據(jù)的工具。由調(diào)諧應(yīng)用程序454產(chǎn)生的顯示界面的這方面一般允許用戶改變模型參數(shù)(如穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間、事件觸發(fā)閾值)，重新標(biāo)識(shí)模型或者標(biāo)識(shí)之前沒有被激活用于自動(dòng)模型標(biāo)識(shí)的環(huán)路的模型。調(diào)諧應(yīng)用程序也可以提供界面以支持調(diào)諧計(jì)算結(jié)果的歷史的分析。這種能力可以方便自適應(yīng)控制機(jī)會(huì)的分析及自適應(yīng)控制配置的改進(jìn)。如上所述，調(diào)諧應(yīng)用程序454可以提供界面以支持當(dāng)對(duì)過程進(jìn)行少量的手動(dòng)改變(如控制器輸出上的自動(dòng)注入)時(shí)，幫助標(biāo)識(shí)控制器調(diào)諧的控制"擾動(dòng)"的引入?？梢酝ㄟ^界面提供選項(xiàng)以在一旦好的調(diào)諧被計(jì)算出時(shí)將擾動(dòng)禁止。如果多個(gè)控制環(huán)路被擾動(dòng)，移動(dòng)可以被同步以分散和最小化過程干擾。調(diào)諧應(yīng)用程序454可以響應(yīng)于過程狀態(tài)和其他狀態(tài)指示，以便任何計(jì)算結(jié)果被相應(yīng)地標(biāo)識(shí)出。這樣，已公開的系統(tǒng)避免了在錯(cuò)誤狀態(tài)或存在壞的過程數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)算出的信息的使用。到此，模型相關(guān)的計(jì)算，可以根據(jù)在適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行解釋來指示結(jié)果是好、是壞還是可用。調(diào)諧應(yīng)用程序454也可以產(chǎn)生概要^^艮告以傳送除其它以外的調(diào)諧建議信息和文件調(diào)諧改變的用戶日志和任何自適應(yīng)控制調(diào)諧分析。關(guān)于由調(diào)諧應(yīng)用程序454(無論是單獨(dú)還是與其他應(yīng)用程序一起)產(chǎn)生的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)將結(jié)合圖11-15進(jìn)行呈現(xiàn)，圖12-16—般性的描述了提供給用于以方便上述功能的過程模型和控制環(huán)路的視圖。繼續(xù)參考圖8，應(yīng)用程序456被一般性的指向使用由已公開的技術(shù)標(biāo)識(shí)出的過程模型的自動(dòng)控制性能監(jiān)控。應(yīng)用程序456更具體的指向提高過程控制性能，其是通過方便或自動(dòng)執(zhí)行(i)控制改進(jìn)的時(shí)機(jī)的標(biāo)識(shí)，(ii)控制問題源的分析和診斷，和(iii)對(duì)操作、控制和維護(hù)人員有意義的性能報(bào)告的產(chǎn)生。到此，應(yīng)用程序456可以基于過程模型產(chǎn)生控制性能指數(shù)。該"基于模型的"指數(shù)提供更好的基準(zhǔn)以標(biāo)識(shí)需要重新調(diào)諧的控制環(huán)路。新的指數(shù)基于諸如過程可變性、標(biāo)識(shí)出的過程模型及現(xiàn)有的控制器調(diào)諧來衡量改進(jìn)控制的機(jī)會(huì)。如果適用，當(dāng)環(huán)路處于不適當(dāng)?shù)膯卧獱顟B(tài)，或當(dāng)其他狀態(tài)指示(如Fieldbus狀態(tài))或I/O通信差，這種性能監(jiān)控可以考慮單元狀態(tài)并排除性能計(jì)算。也可以為所有的閥提供閥靜摩擦力、反撞力和其他閥診斷指數(shù)。前述特征和下述特征通過使用由所公開的技術(shù)自動(dòng)建立的過程模型所作的控制性能的比較被一般性的提供。通過該過程模型的使用，被較差調(diào)諧的控制環(huán)路和影響控制性能的過程中的改變可以被標(biāo)識(shí)。過程模型中從歷史值的偏離可以作為潛在的過程問題用于標(biāo)記控制環(huán)路。此外，使用過程模型，振蕩指數(shù)也可以由應(yīng)用程序456產(chǎn)生以標(biāo)識(shí)振蕩的環(huán)路。更具體地，振蕩分析工具可以標(biāo)識(shí)具有相同的振蕩循環(huán)的其他環(huán)路，且可以與主環(huán)路交互。該信息可以隨之被用于標(biāo)識(shí)過程交互和可能的設(shè)計(jì)建議。應(yīng)用程序456提供的診斷信息可以伴隨有較差控制性能的期望原因的指示。例如，診斷可以指示較差控制性能是否由使用儀器誤差、閥接觸面助力或后沖、過程交互或控制器調(diào)諧引起的。一般來說，控制性能監(jiān)控信息可以以任何需要的形式被提供，需要的形式包括多個(gè)用戶化的顯示界面和報(bào)告。歷史性能報(bào)告可以被提供以顯示控制環(huán)路是如何在用戶指定的時(shí)間循環(huán)內(nèi)執(zhí)行的。每個(gè)報(bào)告的默認(rèn)時(shí)間循環(huán)包括最后小時(shí)、最后輪班(8小時(shí))、最后天、最后周、最后月。用戶可以被提供選項(xiàng)以從概要報(bào)告中"挖掘(drilldown)"以訪問具體環(huán)路信息。針對(duì)管理概要，報(bào)告或界面可以利用具有工廠寬度和各個(gè)處理單元的總體加權(quán)的性能指數(shù),趨勢(shì)和/或包括將當(dāng)前循環(huán)與先前循環(huán)比較的表，和具有相應(yīng)性能測(cè)量的最高優(yōu)先權(quán)環(huán)路被用戶化。維護(hù)報(bào)告可以呈現(xiàn)控制環(huán)路性能指數(shù)并基于其對(duì)工廠操作的相關(guān)重要程度對(duì)工作項(xiàng)目區(qū)分優(yōu)先次序。其他報(bào)告可以提供包括控制性能指數(shù)的數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、振蕩指數(shù)、過程模型(如果可用)、自動(dòng)和交叉相關(guān)、柱狀圖、功率譜等統(tǒng)計(jì)。應(yīng)用程序456提供的信息相關(guān)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)通過圖8-11描述的示例性顯示界面被提供。應(yīng)用程序組也可以包括獨(dú)立的控制環(huán)路分析應(yīng)用程序458。在某些實(shí)施例中，應(yīng)用程序458通過由顯示界面應(yīng)用程序456產(chǎn)生的顯示界面被設(shè)為可用。在任何事件中，應(yīng)用程序458支持歷史庫或與上述模型標(biāo)識(shí)技術(shù)有關(guān)的收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析。數(shù)據(jù)可以通過方便從未測(cè)量的干擾和測(cè)量噪音中檢查控制中的變化的界面。例如，由應(yīng)用程序454和456標(biāo)識(shí)的問題可以使用分析應(yīng)用程序458進(jìn)一步4全查以進(jìn)行:&斷。到此，由此產(chǎn)生的顯示界面可以為計(jì)算功率語、自相關(guān)和柱狀圖數(shù)據(jù)提供選項(xiàng)。咨詢器應(yīng)用程序460—般可以提供使用所標(biāo)識(shí)的與診斷有關(guān)的模型的功能，以檢測(cè)異常狀況或機(jī)會(huì)，從而通過調(diào)諧或算法修改來改進(jìn)控制方案。由咨詢器應(yīng)用程序460提供的信息可以提供在任意類型的顯示界面中，包括通過工作站13、控制器11或與系統(tǒng)10進(jìn)行通信的任意其它元件所生成的面板。在一個(gè)具體的例子中，顯示界面可以具有用于指示諸如"CheckTuning"之類的新咨詢消息的顯示的標(biāo)志。更一般地說，咨詢器應(yīng)用程序460可以提供由程序組中的任意一個(gè)應(yīng)用程序所實(shí)現(xiàn)的分析或診斷的結(jié)果而生成的建議。此外，該建議不一定由該咨詢器應(yīng)用程序生成的顯示界面來提供，而是可以發(fā)送給程序組中的任意一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序來顯示。這樣，諸如"NewTuningAvailable(新調(diào)諧可用)"、"ExamineProcess—significantchangeinprocesshasbeendetected(檢查過程-已經(jīng)4企測(cè)到過程中的顯著變化)，，、"CheckValve—deadband/hysteresislarge(核對(duì)閥-死區(qū)/滯后大)、"CheckTuning-loopunstable(檢查調(diào)諧-環(huán)路不穩(wěn)定)，，以及"ControlcouldbeimprovedusingMPC/Adapt(可利用UPC/調(diào)節(jié)改進(jìn)控制)，，之類的建議和消息一般可以通過工作站13或與過程控制系統(tǒng)10進(jìn)行通信的其它設(shè)備來提供。除了消息或建議的顯示之外，關(guān)于潛在狀況的細(xì)節(jié)也可以針對(duì)控制環(huán)路被存儲(chǔ)為歷史或其它參數(shù)。然后，隨后對(duì)針對(duì)控制環(huán)路所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的訪問和使用可以將細(xì)節(jié)或相關(guān)消息顯示給程序組中的咨詢應(yīng)用程序或其它應(yīng)用程序的用戶。統(tǒng)10中導(dǎo)航的控制工作室應(yīng)用程序462和用于生成前述沖艮告的報(bào)告生成應(yīng)用程序464。最后，也可以提供一個(gè)以上的存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)庫466作為應(yīng)用程序組的部件。圖8描繪了示例性顯示界面468，該顯示界面可以由性能監(jiān)控應(yīng)用程序456(或可替換地，由其它應(yīng)用程序的任意一個(gè)或多個(gè))來生成，以呈現(xiàn)根據(jù)過程模型檢查分析得到的概覽信息。在該具體的例子中，顯示界面468呈現(xiàn)指示整個(gè)過程控制系統(tǒng)10中控制例程或模塊的狀況或通過分級(jí)樹面板470所選擇的過程控制系統(tǒng)10任意區(qū)域的狀況的信息?？刂菩阅芸梢酝ㄟ^包括"IncorrectMode(錯(cuò)誤模式)"、"LimitedControl(受限控制)"、"UncertainInput(不確定輸入)"以及"LargeVariability(大偏差)"的類別在圖表面板472中詳細(xì)說明或概述。將控制模塊、功能塊或例程的指派或分類成這些種類中的一種一般可以由通過公開的技術(shù)所標(biāo)識(shí)的過程模型來實(shí)現(xiàn)，或可以使用公開的技術(shù)所標(biāo)識(shí)的過程模型來自動(dòng)實(shí)施。顯示界面468還包括資產(chǎn)告警圖表面板474,以呈現(xiàn)關(guān)于被認(rèn)為失敗的、不久需要維護(hù)的、具有咨詢告警的或經(jīng)歷通信失敗的資產(chǎn)的數(shù)目的統(tǒng)計(jì)信息。圖9描繪了同樣可以由性能監(jiān)控應(yīng)用程序456生成的示例性顯示界面476。顯示界面476—般也可以呈現(xiàn)控制性能信息，但是以更詳細(xì)的級(jí)別來呈現(xiàn)。在該例子中，性能信息是針對(duì)分級(jí)樹面板中被選中的區(qū)域中的各個(gè)控制環(huán)路或模塊來呈現(xiàn)的。針對(duì)特定的控制環(huán)路所檢測(cè)的各個(gè)異常狀況可以記錄在表格中，該表格在異常模式、受限的控制、輸入狀態(tài)、高可變性或停用(inactive)的有關(guān)設(shè)備所關(guān)聯(lián)的問題之間有所不同。還可以連同關(guān)于是否已生成對(duì)異常狀況進(jìn)行描述的報(bào)告的指示一起來顯示優(yōu)先等級(jí)。圖10描繪了同樣可以由性能監(jiān)控應(yīng)用程序456生成的示例性顯示界面478。顯示界面478類似于圖10的界面476，不同的是呈現(xiàn)性能信息的控制等級(jí)。在這種情況下，通過面板470來選擇模塊或環(huán)路，并且針對(duì)其各個(gè)功能塊來呈現(xiàn)性能信息。然后，特定塊的診斷信息可以通過選擇(例如右擊)表格中所顯示的塊名稱來訪問。圖11描繪了可以由包括調(diào)諧應(yīng)用程序454和性能監(jiān)控應(yīng)用程序456的一個(gè)以上應(yīng)用程序來生成的示例性顯示界面480。一^1而言，顯示界面480便于對(duì)所選擇的控制元件(例如PID1)的診斷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行審查。在需要時(shí)還可以顯示通過計(jì)算得到的統(tǒng)計(jì)學(xué)的極限值，用于進(jìn)行比較和用戶修改。當(dāng)超出極限值時(shí)，告警可以指示相關(guān)的狀況。更一般地，呈現(xiàn)在顯示界面480中的信息以及潛在的計(jì)算指示作為這里公開的過程模型標(biāo)識(shí)技術(shù)的結(jié)果如何對(duì)控制環(huán)路的穩(wěn)定性進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。圖12描繪了便于建立針對(duì)自動(dòng)過程模型標(biāo)識(shí)以及點(diǎn)播(on-demand)模型標(biāo)識(shí)的控制環(huán)路的示例性顯示界面482。通過界面482提供多個(gè)面板，以指明觸發(fā)事件類型、觸發(fā)事件等級(jí)、參數(shù)改變最大值等。以此方式，顯示界面482能夠使用戶在逐個(gè)節(jié)點(diǎn)或逐個(gè)環(huán)路的基礎(chǔ)上定制過程模型標(biāo)識(shí)程序。圖13—般性地描繪用戶可以對(duì)所保存的過程模型進(jìn)行形象化的方式，以便除了其它目的之外確定需要多少個(gè)區(qū)域。更具體地，顯示界面484包括面板486和模型圖表面板488,其中面板486列出過程模型歷史信息，模型圖表面板488通過各水平線示出經(jīng)批準(zhǔn)的模型值，并通過點(diǎn)示出所標(biāo)識(shí)的并且存儲(chǔ)在歷史數(shù)據(jù)庫中的過程模型的參數(shù)。如上所述，各模型可以針對(duì)多個(gè)區(qū)域(例如五個(gè))被批準(zhǔn)，并且模型參數(shù)的變量可以便于區(qū)域的標(biāo)識(shí)，或者另外有助于調(diào)諧建議。圖14和15分別描繪了最近標(biāo)識(shí)的與模糊邏輯控制塊和MPC塊有關(guān)的模型的過程模型信息。到此，顯示界面490和492提供過程模型的各自的圖形表示以及多個(gè)面板492、494、496和498，以支持測(cè)試、調(diào)諧計(jì)算、控制器參數(shù)設(shè)置、調(diào)諧仿真和調(diào)諧選擇。盡管以上公開的焦點(diǎn)在于功能塊，但應(yīng)理解的是，技術(shù)可應(yīng)用于現(xiàn)代過程控制系統(tǒng)中的各種控制設(shè)計(jì)和策略。根據(jù)以上技術(shù)，這些技術(shù)的特征可自動(dòng)產(chǎn)生用于過程的架構(gòu)，其在不需要使用者干涉的在線控制器中學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)控制器存儲(chǔ)器，以及通過不需要使用者干涉來劃分認(rèn)為優(yōu)先級(jí)、基于操學(xué)習(xí)可在獨(dú)立于其他應(yīng)用程序的在線控制器中局部執(zhí)行，可在獨(dú)立于其他應(yīng)用程序的的工作站虛擬控制器中執(zhí)行，并可作為處理歷史數(shù)據(jù)的中央服務(wù)器執(zhí)行。進(jìn)一步，技術(shù)可允許自動(dòng)通信和存儲(chǔ)嵌入的學(xué)習(xí)算法的結(jié)果、自動(dòng)提供視覺和圖形標(biāo)識(shí)至結(jié)果和建議中，包括，但不限于，性能監(jiān)控、過程和裝置診斷、過程模型、調(diào)諧建議和控制策略。進(jìn)一步，自動(dòng)監(jiān)控和響應(yīng)控制配種中的變化可被標(biāo)識(shí)。技術(shù)可用于各種過程(例如，SISO、MIMO等)，可用于各種控制策略(例如，反饋、前反饋、模糊邏輯、多變量MPC等)，可用于各種過程模型化(例如，模型參數(shù)插值、階段響應(yīng)參數(shù)、階段響應(yīng)非參數(shù)、諸如中立網(wǎng)絡(luò)等非線性非參數(shù)，等)，并可用于各種類型的過程信息(例如，模型、性能和調(diào)諧索引、過程和控制統(tǒng)計(jì)、專家系統(tǒng)，等)。術(shù)語"標(biāo)識(shí)"、"標(biāo)識(shí)"和其任意衍生物在本文是廣義的，與過程模型的使用有關(guān)，以包括整個(gè)過程模型的產(chǎn)生、生成和實(shí)現(xiàn)的其他處理，或者其任意其他限定特征的產(chǎn)生、生成和限定它的任意一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。任意上述應(yīng)用程序可作為例程、模塊或者一個(gè)或多個(gè)集成應(yīng)用程序的其他部件實(shí)現(xiàn)。所公開的應(yīng)用程序功能性的設(shè)置僅提供用于方便顯示，并不表示功能性可提供給操作員或其他使用者的方式的寬廣范圍。而且，上述應(yīng)用程序可根據(jù)使用者概貌、上下文和其他參數(shù)按照需要而設(shè)置為不同的。例如，為一個(gè)使用者類型(例如，工程)生成的顯示界面視圖可與為不同使用者類型(例如，維護(hù))生成的視圖內(nèi)容和其他方式上不同。當(dāng)應(yīng)用時(shí)，在計(jì)算機(jī)或處理器等的RAM或者ROM中的本文所述的任何軟件可存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，例如磁盤、激光盤，或者其他存儲(chǔ)介質(zhì)。類似地，該軟件可使用任意已知或希望的傳遞方法(例如包括在計(jì)算機(jī)可讀磁盤或其它可傳輸計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)或者諸如電話線、互聯(lián)網(wǎng)、萬維網(wǎng)、任何其他局域網(wǎng)或?qū)捰蚓W(wǎng)等通信通道上)傳遞至使用者、過程設(shè)備或者操作員工作站(該傳遞與經(jīng)由可傳輸存儲(chǔ)介質(zhì)提供這種軟件相同或可交換的觀察)。而且，該軟件可直接提供而無需調(diào)制或加密，或者可在被通信通道內(nèi)傳遞之前調(diào)制和/或使用任意適當(dāng)?shù)恼{(diào)制載波和/或加密技術(shù)來加密。權(quán)利要求1、一種過程控制環(huán)境內(nèi)的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，包括控制模塊，響應(yīng)于來自所述控制模塊的控制數(shù)據(jù)而控制所述過程控制環(huán)路的運(yùn)行，所述過程控制環(huán)路包括位于所述過程控制環(huán)路內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)過程控制環(huán)路裝置；插件模塊，以可操作的方式連接至所述控制模塊，作為所述控制模塊的非分層集成擴(kuò)展，所述插件模塊包括檢查所述控制數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述控制數(shù)據(jù)中的變化的過程模型標(biāo)識(shí)控制例程，以及響應(yīng)于所檢測(cè)到的變化而收集所述控制數(shù)據(jù)和與過程狀況相關(guān)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的收集例程；和模型標(biāo)識(shí)機(jī)，以可操作的方式連接至所述插件模塊，以接收所收集的控制數(shù)據(jù)以及所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)包括用于執(zhí)行多個(gè)模型參數(shù)標(biāo)識(shí)循環(huán)的模型標(biāo)識(shí)例程，其中每個(gè)循環(huán)包括基于一個(gè)或多個(gè)仿真參數(shù)的多個(gè)過程仿真，每個(gè)仿真均具有不同仿真參數(shù)值，且每個(gè)仿真均使用所收集的控制數(shù)據(jù)作為輸入，基于與所述仿真的輸出相關(guān)的已仿真運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)、并基于所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)而進(jìn)行的針對(duì)每個(gè)仿真的估計(jì)誤差計(jì)算，以及基于所述估計(jì)誤差中的至少兩個(gè)估計(jì)誤差、并基于在仿真中使用的與所述至少兩個(gè)估計(jì)誤差的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的仿真參數(shù)值而進(jìn)行的模型參數(shù)值的模型參數(shù)計(jì)算。2、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)包括用于迭代地執(zhí)行每個(gè)循環(huán)的模型標(biāo)識(shí)例程；所述多個(gè)仿真在每個(gè)循環(huán)中包括第一、第二和第三仿真；并且，每個(gè)后續(xù)迭代用所述循環(huán)的先前迭代得到的模型參數(shù)值來初始化所述第一仿真，并且用所述循環(huán)的先前迭代得到的模型參數(shù)值乘以范圍修改量來初始化所述第二仿真和第三仿真，其中所述范圍修改量隨著每次迭代而減小，并且其中所述第二仿真和第三仿真分別包括所述過程的上限和下限。3、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中每個(gè)循環(huán)對(duì)應(yīng)于不同的模型參數(shù)；并且其中所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)包括用于順序執(zhí)行所述多個(gè)循環(huán)的模型標(biāo)識(shí)例程，且后續(xù)循環(huán)使用一個(gè)或多個(gè)先前循環(huán)的模型參數(shù)作為仿真參數(shù)值。4、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中所述過程包括自調(diào)節(jié)過程，并且其中所述模型參數(shù)包括由過程時(shí)間常數(shù)、過程停滯時(shí)間、自調(diào)節(jié)過程增益組成的組中的一個(gè)或多個(gè)。5、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中所述過程包括積分過程，并且其中所述模型參數(shù)包括由過程停滯時(shí)間和積分過程增益組成的組中的一個(gè)或多個(gè)。6、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中，所述估計(jì)誤差中的至少兩個(gè)估計(jì)誤差包括兩個(gè)最小的估計(jì)誤差。7、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中，所述控制數(shù)據(jù)包括由設(shè)定點(diǎn)變化和控制器輸出組成的組中的一個(gè)或多個(gè)。8、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中所述過程的模型包括來自所述多個(gè)模型參數(shù)標(biāo)識(shí)循環(huán)的模型參數(shù)值，并且其中所述插件模塊進(jìn)一步包括模型和使用所述過程的模型來計(jì)算控制器的調(diào)諧變量的調(diào)諧控制例程。9、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中所述插件模塊所包括的數(shù)據(jù)收集模塊根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)和所述運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)來計(jì)算與過程控制環(huán)路的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的狀態(tài)變量，并且其中所述插件模塊包括模型和基于所計(jì)算出的狀態(tài)變量從所述過程的多個(gè)模型中選擇所述過程的模型的調(diào)諧控制例程。10、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中，所述估計(jì)誤差計(jì)算包括所述仿真輸出與所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)之間的均方誤差在所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的收集時(shí)間內(nèi)的積分。11、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中，所述仿真參數(shù)值對(duì)應(yīng)于值被計(jì)算的模型參數(shù)。12、如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)過程控制環(huán)路控制器，其中，所述插件模塊所包括的過程模型標(biāo)識(shí)控制例程用于標(biāo)識(shí)控制例程將所檢測(cè)到的變化注入所述控制器輸出中，以使所述過程對(duì)所檢測(cè)到的變化作出響應(yīng)。13、一種過程控制系統(tǒng)，包括自適應(yīng)過程控制器，包括使用控制數(shù)據(jù)來控制過程的運(yùn)行的控制模塊，檢測(cè)所述控制數(shù)據(jù)中的變化并響應(yīng)于所檢測(cè)到的所述控制數(shù)據(jù)中的變化而收集與所述過程的狀況相關(guān)的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的插件模塊，以及基于所述過程的使用控制數(shù)據(jù)作為仿真輸入的仿真輸出、并基于所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)來確定一個(gè)或多個(gè)模型參數(shù)值的模型標(biāo)識(shí)機(jī)，其中所述過程的模型包括對(duì)所述過程建模的一個(gè)或多個(gè)模型參數(shù)值；以及工作站，以可操作的方式連接至所述自適應(yīng)過程控制器，所述工作站包括從所述自適應(yīng)過程控制器提取和存儲(chǔ)所述過程的模型的服務(wù)器，以及使用戶能夠?yàn)g覽、分析和編輯所存儲(chǔ)的所述過程的模型的操作員界面應(yīng)用程序；其中，所述自適應(yīng)過程控制器所包括的模型標(biāo)識(shí)機(jī)用于響應(yīng)于來自所述插件模塊的信號(hào)而從服務(wù)器中檢索所述過程的模型，所述插件模塊指示所檢測(cè)到的與所述過程的模型相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，并且其中所述插件模塊利用所述過程的模型來調(diào)諧所述自適應(yīng)過程控制器。14、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述工作站所包括的操作員界面應(yīng)用程序用于使用戶能夠利用所存儲(chǔ)的所述過程的模型來診斷和修復(fù)所述過程控制系統(tǒng)內(nèi)的控制問題。15、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述插件模塊利用所述過程的模型來跨越所述過程的多個(gè)操作區(qū)域調(diào)諧所述自適應(yīng)過程控制器，其中每個(gè)操作區(qū)域包括高限和低限。16、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)被配置為基于一個(gè)或多個(gè)仿真參數(shù)來執(zhí)行所述過程的多個(gè)仿真，每個(gè)仿真均具有不同的仿真參數(shù)值，且每個(gè)仿真均使用所收集的控制數(shù)據(jù)作為仿真輸入，且每個(gè)仿真均提供仿真輸出，基于所述仿真輸出與所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)之間的比較來執(zhí)行針對(duì)每個(gè)仿真的估計(jì)誤差計(jì)算，以及基于所述仿真誤差中的至少兩個(gè)仿真誤差、并基于所述仿真中使用的與所述至少兩個(gè)仿真誤差中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的的仿真參數(shù)值來執(zhí)行模型參數(shù)值的模型參數(shù)計(jì)算，其中所述仿真參數(shù)值對(duì)應(yīng)于值被計(jì)算的模型參數(shù)。17、如權(quán)利要求16所述的過程控制系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)仿真包括第一仿真、第二仿真和第三仿真，并且所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)被配置為用所述過程的先前仿真的模型參數(shù)值來初始化所述第一仿真，并分別用所述過程的第一仿真的模型參數(shù)的上限和下限來初始化所述第二仿真和所述第三仿真。18、如權(quán)利要求16所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)被配置為執(zhí)行所述過程的多個(gè)仿真、針對(duì)每個(gè)仿真的估計(jì)誤差計(jì)算，以及針對(duì)多個(gè)模型參數(shù)中每一個(gè)模型參數(shù)的模型參數(shù)值的模型參數(shù)計(jì)算。19、如權(quán)利要求18所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述過程包括自調(diào)節(jié)過程，并且其中所述多個(gè)模型參數(shù)包括由過程時(shí)間常數(shù)、過程停滯時(shí)間、自調(diào)節(jié)過程增益組成的組中的一個(gè)或多個(gè)。20、如權(quán)利要求18所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述過程包括積分過程，并且所述模型參數(shù)包括由過程停滯時(shí)間和積分過程增益組成的組中的一個(gè)或多個(gè)。21、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述仿真參數(shù)包括值被計(jì)算的模型參數(shù)。22、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述自適應(yīng)過程控制器包括虛擬控制器，并且其中所述工作站包括所述虛擬控制器。23、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述自適應(yīng)過程控制器包括在聯(lián)機(jī)過程中的控制器。24、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)被配置為基于來自所述插件模塊的信號(hào)來向所述工作站傳送所述過程的模型。25、如權(quán)利要求12所述的過程控制系統(tǒng)，其中，所述自適應(yīng)過程控制器被配置為執(zhí)行第一實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程和第二低優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程，其中所述自適應(yīng)過程控制器被配置為在所述第一實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程中執(zhí)行所述控制模塊和所述插件模塊，并在所述低優(yōu)先級(jí)執(zhí)行線程中執(zhí)行所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)。26、一種控制具有多個(gè)控制例程的過程控制系統(tǒng)的方法，該方法包括在實(shí)現(xiàn)所述多個(gè)控制例程期間收集運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)；檢測(cè)指示過程變化的事件，該過程變化與所述多個(gè)控制例程中與過程變化相關(guān)聯(lián)的控制例程相關(guān)，其中所述控制例程收集被與過程變化相關(guān)聯(lián)的控制例程使用的控制數(shù)據(jù)；標(biāo)識(shí)用于與過程變化相關(guān)聯(lián)的控制例程的過程模型，其中標(biāo)識(shí)過程模型包括基于一個(gè)或多個(gè)仿真參數(shù)來執(zhí)行所述過程的多個(gè)仿真，每個(gè)仿真具有不同的仿真參數(shù)值，且每個(gè)仿真使用所收集的控制數(shù)據(jù)作為輸入，基于與所述仿真的輸出相關(guān)的仿真運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并基于所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，來計(jì)算針對(duì)每個(gè)仿真的估計(jì)誤差，基于所述仿真誤差中的至少兩個(gè)仿真誤差，并基于在所述仿真中使用的與所述至少兩個(gè)仿真誤差中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的仿真參數(shù)值，來計(jì)算模型參數(shù)值，以及從所述模型參數(shù)值中生成過程模型。27、如權(quán)利要求26所述的方法，其中，標(biāo)識(shí)過程模型進(jìn)一步包括迭代執(zhí)行每個(gè)循環(huán)，其中所述多個(gè)仿真在每個(gè)循環(huán)中包括第一仿真、第二仿真和第三仿真，并且其中每個(gè)后續(xù)迭代包括用所述循環(huán)的先前迭代的模型參數(shù)值來初始化所述第一仿真，用所述循環(huán)的先前迭代的模型參數(shù)值乘以范圍修改量來初始化所述第二仿真和第三仿真，以及隨著每次迭代減小所述范圍修改量，其中所述第二仿真和所述第三仿真分別包括所述過程的上限和下限。28、如權(quán)利要求26所述的方法，其中每個(gè)循環(huán)對(duì)應(yīng)于不同的過程模型參數(shù)，所述方法進(jìn)一步包括順序執(zhí)行所述多個(gè)循環(huán)，且順序循環(huán)使用先前循環(huán)中一個(gè)或多個(gè)循環(huán)的模型參數(shù)作為仿真參數(shù)值。29、如權(quán)利要求26所述的方法，其中過程模型包括來自所述多個(gè)模型參數(shù)標(biāo)識(shí)循環(huán)的模型參數(shù)值，所述方法進(jìn)一步包括使用所述過程模型來計(jì)算所述控制例程的調(diào)諧變量。30、如權(quán)利要求26所述的方法，其中所收集的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)指示對(duì)施加到所述過程的注入?yún)?shù)變化的響應(yīng)。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于過程控制系統(tǒng)中的智能控制和監(jiān)控的方法和設(shè)備。一種控制器包括控制模塊，其用于響應(yīng)控制數(shù)據(jù)來控制過程的操作；插件模塊，其可操作地連接至作為其非分層、集成延伸的所述控制模塊；和模型標(biāo)識(shí)機(jī)。所述插件檢測(cè)所述控制數(shù)據(jù)中的變化，并響應(yīng)所檢測(cè)的變化收集所述控制數(shù)據(jù)和與所述過程狀況相關(guān)的數(shù)據(jù)。所述模型標(biāo)識(shí)機(jī)執(zhí)行多個(gè)模型參數(shù)標(biāo)識(shí)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)包括過程仿真，其每一個(gè)均具有不同的仿真參數(shù)值，且每一個(gè)均使用所述控制數(shù)據(jù)作為輸入；用于每個(gè)仿真的估算參數(shù)誤差計(jì)算，基于所述仿真的輸出和基于所述運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)；以及仿真參數(shù)值的計(jì)算，基于所述估算誤差和使用在與每個(gè)所述估算誤差相對(duì)應(yīng)的仿真中的仿真參數(shù)值。文檔編號(hào)G05B13/04GK101533261SQ20081016597公開日2009年9月16日申請(qǐng)日期2008年9月28日優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日發(fā)明者內(nèi)森·W·培特斯,彼得·沃伊斯尼斯,拉里·O·容特,阿希什·梅赫塔,馬提·J·里維斯申請(qǐng)人:費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司