过程监控系统及方法
过程监控系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种过程监控系统及方法。该过程监控系统可以包括：存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据，并且存储包括在过去进行的处理工序在内的记录数据；预测单元，其被构造为通过使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间的变化；提取单元，其被构造为从已经存储在存储单元内的时间序列数据中提取出与已经由预测单元预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，该提取单元被构造为从已经存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
【专利说明】过程监控系统及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明要求于2012年6月19日提交的日本专利申请N0.2012-137760的优先权，其内容通过引用方式并入于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及过程监控系统及方法。
【背景技术】
[0004]为了更加全面地描述本发明所属领域的现有技术，在下文中将要在本申请中引用或识别的所有专利、专利申请、专利公开、科学论文等将通过引用方式整体并入于此。
[0005]传统地，在车间、工厂等内，实现了监控工业过程中的诸如压力、温度、以及流量之类的各种状态量的过程监控系统，同时，根据过程监控系统的监测结果，实现先进的自动化操作。过程监控系统一般由诸如测量仪器和致动器之类的被称为现场装置的处于现场的装置、控制它们的控制器、以及监控状态量的过程监控设备构成。
[0006]过程监控设备采集表示各种状态量的信息，该信息是通过控制器获得的现场装置的测量结果。过程监控设备显示通过一个或多个现场装置测量的状态量的当前值，并且显示通过特定的现场装置测量的状态量随时间的变化的曲线的趋势图。过程监控设备在显示状态量的当前值和趋势图的同时，还显示状态量的上限阈值和下限阈值，并且当状态量超出阈值时发出警报，以通报异常。工厂操作人员参考显示在过程监控设备上的内容，以了解过程的状态，并且根据需要来操作过程监控设备。
[0007]日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686公开了用于对工厂等中出现的异常进行诊断等的常规技术。具体地，日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826以及日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118公开了利用仿真和神经网络来识别异常的技术。日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686公开了如下的技术:将在工厂操作期间的时间序列数据和与工厂操作有关的信息进行关联并存储在存储单元中，以及从存储在存储单元中的时间序列数据中选择出与根据当前工厂操作的时间序列数据相似的特定时间序列数据，然后获得与所选特定时间序列数据相关的信息。
[0008]近年来，一直在努力使上述现场装置数字化并给予上述现场装置智能，并且从现场装置采集大量多样化信息已经成为可能。在能够采集所述大量多样化信息的情况下，因为过程控制所需的信息量变大，所以可以预想到实现比传统过程控制更准确更高效的过程控制的可能性。当所采集的信息变得多样化并且数量增长时，在工厂操作人员要监控的项目数量增加的同时，监控的范围拓宽了，操作人员的负担也加重了。
[0009]为了实现准确高效的过程控制，需要尽快地把握状态量的细微变化。为了改善工厂等内的总体的生产效率，仅控制以实现部分过程步骤内的最优状态是不够的，有必要实现考虑相对于一个过程步骤的上游过程步骤和下游过程步骤中的状态的高水平控制。传统地，因为操作人员参考状态量的当前值和趋势图来判断工厂的状态，所以除非操作人员有足够的经验，否则会忽略状态量的细微变化，使得很难实现高效的处理。
[0010]若使用日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686中公开的技术，可以在一定程度上帮助不具有高水平经验的操作人员。但是，因为操作人员必须对工厂的状态做出最终的判断，所以高效率处理的实现仍然需要操作人员具有高水平的经验。此外，在从现场装置获得的信息变得多样且数量增长的情况下，即使是对经验丰富的操作人员的负担也增加了，从而使得传统的监控方法接近其极限。
【发明内容】
[0011]一种过程监控系统可以包括:存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去的处理工序的记录数据；预测单元，其被构造为使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间的变化；以及提取单元，其被构造为从已经存储在存储单元内的时间序列数据中提取出与已经由预测单元预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，该提取单元被构造为从已经存储在存储单元内的记录数据中提取出已经在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
[0012]所述过程监控系统还可以包括:显示单元，其被构造为显示已由提取单元提取出的处理工序。
[0013]所述过程监控系统还可以包括:现场装置。
[0014]所述预测单元可以被构造为使用已从现场装置输出的时间序列数据和已由提取单元提取出的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。所述显示单元可以被构造为显示已由预测单元在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
[0015]所述提取单元可以被构造为提取多个时间序列数据和多个处理工序。所述预测单元可以被构造为分别预测在已由提取单元提取出的多个处理工序中的每个处理工序的操作被进行的情况下的状态量随时间的变化。
[0016]所述提取单元可以被构造为从已存储在存储单元内的时间序列数据中按照与已由预测单元预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取出数据。
[0017]所述过程监控系统还可以包括:工序数据创建单元，其被构造为使用已存储在存储单元内的记录数据来创建用于执行处理工序的工序数据；以及执行单元，其被构造为执行已由工序数据创建单元创建的工序数据。
[0018]所述过程监控系统还可以包括:控制器，其被构造为响应于来自显示单元的指令来控制现场装置，控制器被构造为通过控制网络将通过控制现场装置获得的数据发送到数据服务器。
[0019]从控制器发送到数据服务器的数据可以包括以下数据中的至少一种:从现场装置顺序地获得的测量数据；顺序地输出至现场装置的控制数据；以及根据从至少一个现场装置获得的多个测量数据和输出到至少一个现场装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
[0020]一种用于监控在工厂中实现的工业过程的过程监控方法可以包括:预测步骤，其使用从用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据来预测工业过程中的状态量随时间的变化；以及提取步骤，其从已存储在存储了从现场装置输出的时间序列数据和包括过去进行的处理工序在内的记录数据的存储单元内的时间序列数据中提取出与已在预测步骤中预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
[0021]所述过程监控方法可以还包括:显示步骤，其显示已在提取步骤中提取出的处理工序。
[0022]所述预测步骤可以包括使用已从现场装置输出的时间序列数据和已由提取步骤提取出的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。所述显示步骤可以包括显示已由预测步骤在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果O
[0023]所述提取步骤可以包括提取多个时间序列数据和多个处理工序。所述预测步骤可以包括分别预测在通过已由提取步骤提取出的多个处理工序中的每个处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。
[0024]所述提取步骤可以包括从已存储在存储单元中的时间序列数据中，按照与已在预测步骤中预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据。
[0025]所述过程监控方法还可以包括:工序步骤，其使用已存储在存储单元内的记录数据来创建用于执行该处理工序的工序数据；以及执行步骤，其执行已由工序步骤创建的工序数据。
[0026]一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序产品可以包括:将从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去进行的处理工序在内的记录数据存储在存储单元中的指令；使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间变化的指令；从已存储在存储单元中的时间序列数据中提取与已预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序的指令；以及显示已提取的处理工序的指令。
[0027]所述计算机程序产品还可以包括:使用从现场装置输出的时间序列数据和已提取的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化的指令；以及显示已在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果的指令。
[0028]所述计算机程序产品还可以包括:提取多个时间序列数据和多个处理工序的指令；以及分别预测在已提取的多个处理工序中的每个处理工序的操作被进行的情况下的状态量随时间的变化的指令。
[0029]所述计算机程序产品还可以包括:从已存储在存储单元中的时间序列数据中，按照与已预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据的指令。
[0030]所述计算机程序产品还可以包括:使用已存储在存储单元中的记录数据来创建用于执行处理工序的工序数据的指令；以及执行已创建的工序数据的指令。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]根据以下结合附图对某些优选实施例的描述，本发明的上述特征和优势将会更加清晰，其中:[0032]图1是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的整体构造的框图；
[0033]图2是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统中的第一操作的流程图；
[0034]图3是总体地描述了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第一操作的图；以及
[0035]图4是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第二操作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]本文将参照说明性的优选实施例来描述本发明。本领域的技术人员将认识到，使用本发明的教导可以实现很多替代的优选实施例，并且本发明并不局限于本文所示出的用于解释目的的优选实施例。
[0037]下面将参照附图详细地描述根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统及方法。
[0038]图1是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的整体构造的框图。如图1所示，第一优选实施例的过程监控系统I具有现场装置10、控制器20、数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50。过程监控系统I监控在未示出的工厂内实施的工业过程。监控终端设备50也被称为显示单元。
[0039]现场装置10和控制器20均被连接到现场网络NI。控制器20、数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50均被连接到控制网络N2。例如，现场网络NI是遍布整个工厂现场铺设的有线网络。相比之下，例如，控制网络N2是连接工厂内的现场位置与监控室之间的有线网络。现场网络NI和控制网络N2可以是无线网络。
[0040]例如，现场装置10是诸如流量计和温度传感器之类的传感器装置、诸如流量控制阀和开式/关式阀之类的阀装置、诸如风机和电机之类的致动器装置、以及其他安装在工厂现场的装置。在图1中，为了方便理解安装在工厂内的现场装置10，示出了测量液体流量的传感器装置11和控制或操控液体流量的阀装置12。
[0041]上述现场装置10在控制器20的控制下，根据现场装置10的功能进行操作。例如，传感器装置11通过现场网络NI将通过测量液体的流量所获得的测量数据传送给控制器20，然后阀装置12在控制器20的控制下通过调节流体通过的阀的开度来操控液体的流量。
[0042]控制器20通过现场网络NI控制现场装置10，并且通过控制网络N2将通过控制现场装置10所获得的各种数据传送给数据服务器30。例如，控制器20控制传感器装置11，以获得表示流量的测量数据，并且根据获得的测量数据来控制阀装置12，以调节阀的开度。同样，根据从传感器装置11获得的测量数据和根据与阀装置12相关的控制数据的数据被传送到数据服务器30。若有来自监控终端设备50的指令，则控制器20例如响应于该指令而控制现场装置10。
[0043]在这种情况下，从控制器20传送到数据服务器30的数据可以是基于从上述传感器装置11获得的测量数据和与阀装置12相关的控制数据的任意数据。例如，从控制器20传送到数据服务器30的数据是如下(I)至(3)的数据。[0044](I)从传感器装置11顺序地获得的测量数据。
[0045](2)顺序地输出到阀装置12的控制数据。
[0046](3)根据从至少一个传感器装置获得的多个测量数据和输出到至少一个阀装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
[0047]数据服务器30具有数据存储单元31，例如，该数据存储单元31是通过大容量的硬盘来实现的。数据存储单元31也被称为存储单元。数据服务器30将通过过程监控系统I获得的各种数据存储在数据存储单元31内，并且根据请求来提供存储在数据存储单元31内的数据。具体地，数据服务器30将表示工业过程中的状态值的目标值的诸如液体流量之类的数据以及由上述示例(I)至(3)示出的顺序地从控制器20发送的数据按时序顺序存储到数据存储单元31中。
[0048]数据服务器30将工厂中出现的事件、在工厂内进行的操作的历史、以及操作条件作为记录数据存储在数据存储单元31中。例如，操作历史是关于液体流量的操作的历史。例如，操作条件是工厂内制造的产品的名称、原材料、和产量。在这种情况下，记录数据的操作历史包括了表示当异常出现时进行的操作的信息。为此，存储在存储单元31内的记录数据也包括过去进行的处理工序，例如，恢复工厂的状态所进行的工序。
[0049]应用服务器40具有仿真单元41、数据搜索单元42、自动情景创建单元43、以及情景执行单元44。仿真单元41也被称为预测单元。数据搜索单元42也被称为提取单元。自动情景创建单元43也被称为工序数据创建单元。情景执行单元44也被称为执行单元。应用服务器40利用存储在数据服务器30内的各种数据，在工业过程的监控过程中为操作人员提供有用的信息。具体地，应用服务器40从当前获得的数据中预测出将来可能出现的异常，并且提供可以避免异常的处理工序等。
[0050]仿真单元41具有诸如液体的流量之类的各状态量的预先模型，所述各状态量是要监控并控制的工业过程的项。仿真单元41利用到目前为止从现场装置10输出而获得的数据进行仿真，该仿真被称为“第一仿真”，并且预测上述状态量将来随时间的变化。除了利用从现场装置10输出的数据外，仿真单元41还利用稍后将要描述的由数据提取单元42提取的处理工序来进行仿真，该仿真被称为“第二仿真”，并且预测在进行上述处理工序的情况下状态量随时间的变化。在此情况下，因为各状态量的变化程度随着状态量的类型的不同而有很大的区别，所以最好是针对每种类型的状态量来设置第一仿真和第二仿真将对多久以后的未来进行预测。
[0051]在仿真中仿真单元41所使用的数据是存储在数据服务器30的数据存储单元31内的时间序列数据，而不是直接从现场装置10输出到仿真单元41的数据。也就是，仿真单元41向数据服务器30发出对从现场装置10输出并存储在数据存储单元31内的时间序列数据的读出请求。仿真单元41然后利用数据服务器30响应读出请求而输出的数据，以进行上述第一仿真和第二仿真。
[0052]数据搜索单元42对提供在数据服务器30内的数据存储单元31进行搜索并提取数据。具体地，数据搜索单元42从数据服务器30的数据存储单元31中提取出与仿真单元41进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据。第一仿真的结果表示状态量将来随时间的变化。在这种情况下，数据搜索单元42提取出与第一仿真的结果相似的多个时间序列数据。当这样做时，数据搜索单元42按与第一仿真结果的相似度递减的顺序，顺序地提取预先设立的数量，例如，三个。
[0053]数据搜索单元42提取出已经获得了提取的时间序列数据的时间段内的记录数据，并且提取出在该时间段内进行的处理工序。在这种情况下，若数据搜索单元42已经提取出了与第一仿真结果类似的多个时间序列数据，则数据搜索单元42提取出已经获得了每个提取的时间序列数据的时间段内的记录数据，并且提取出在已经获得了每个时间序列数据的时间段内进行的处理工序。可以将在日本已审查的专利申请第二公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开2007-11686中公开的处理用作仿真单元41和数据搜索单元42所进行的处理。
[0054]自动情景创建单元43利用存储在数据存储单元31内的记录数据所包括的事件和操作历史，来自动地创建要被操作监控终端设备50的操作人员执行的工作情景。在这种情况下，该情景是由操作人员进行的具有数据形式的工作工序的工序数据，其可被情景执行单元44执行。所述情景的创建是为了再现与操作监控终端设备50的操作人员过去进行的工作相同的工作。自动情景创建单元43 —旦收到监控终端设备50等的情景创建指令即创建情景。自动情景创建单元43所创建的情景存储在应用服务器40中。
[0055]情景执行单元44执行由自动情景创建单元43创建并存储在应用服务器40内的各情景中的由监控终端设备50等所指示的情景。执行所指示的情景的情景执行单元44再现所指示的情景内设立的操作。
[0056]例如，监控终端设备50由具有诸如键盘之类的输入装置和诸如液晶显示器之类的显示装置的计算机来实现，由操作人员操作、并且用于过程监控。除了显示从数据服务器30和应用服务器40提供的各种信息以外，监控终端设备50还响应于操作人员的操作而向控制器20和应用服务器40发出指令。
[0057]具体地，监控终端设备50显示应用服务器40的仿真单元41所进行的第一仿真和第二仿真的结果、以及数据搜索单元42所提取出的时间序列数据和处理工序等。若操作人员发出执行处理工序的指令，则监控终端设备50指示应用服务器40执行用于实现由操作人员指示的处理工序的情景。
[0058]接下来，将要描述具有上述构造的过程监控系统I的操作。该过程监控系统I的操作包括在没有在应用服务器40的数据搜索单元42内设立用于提取数据的条件的情况下进行的第一操作，以及在数据搜索单元42内设立了用于提取数据的条件的情况下进行的第二操作。以下，首先将描述过程监控系统I的一般操作，接着描述第一操作和第二操作。
[0059](一般操作)
[0060]在过程监控系统I操作的过程中，测量在工厂内实施的工业过程中的状态量，并且将基于测量结果等的数据以时间序列数据存储在数据服务器30的数据存储单元31内。在该情况下，基于测量结果等的数据是基于以下数据的数据:从传感器装置11获得的上述测量数据和与阀装置12相关的控制数据。工厂内出现的事件和工厂内进行的操作的历史等作为记录数据存储在数据存储单元31中。
[0061]例如，上述例如液体的流量的状态量由诸如传感器装置11之类的现场装置10测量，并且控制器20顺序地采集表示测量结果的测量数据。同样，控制数据从控制器20输出至例如阀装置12的另一现场装置10。根据控制器20采集的测量数据和从控制器20输出的控制数据计算出的数据被传送至数据服务器30，并且作为时间序列数据存储在存储单元31内。
[0062]在上述操作期间，若操作监控终端设备50的操作人员做出创建情景的指令，则应用服务器40内的自动情景创建单元43参考存储在数据存储单元31内的记录数据中所包括的事件和操作历史等，自动创建表示过去操作人员进行的工作工序的情景，并将其存储在应用服务器40内。例如，若操作监控终端设备50的操作人员过去已经执行了减小液体的流量并增加液体温度的操作，则创建并存储具有表示减小液体流量的工序的数据和表示增加液体温度的工序的数据的情景。当自动情景创建单元43创建情景时，表示情景已经创建的信息作为记录数据被存储在数据存储单元31中。
[0063](第一操作)
[0064]图2是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统内的第一操作的流程图。图3是总体地描述了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第一操作的图。
[0065](步骤Sll:预测步骤)
[0066]首先，当操作开始时，应用服务器40读出时间序列数据并在仿真单元41内进行第一仿真。因此，预测出诸如液体的流量之类的状态量将来随时间的变化。从数据服务器30读出的时间序列数据是存储在数据服务器30内的紧接在第一仿真所需的时间序列数据之前的时间序列数据的数据。
[0067](步骤S12)
[0068]当进行了上述第一仿真时，其结果作为趋势图显示在监控终端设备50上，并且根据该结果，仿真单元41做出关于将来是否会出现异常的判断。通过在监控终端设备50上显示第一仿真的结果，图3中示出的操作人员M可以知道状态量将来随时间的变化，并且也可以判断异常的存在。可以通过除了仿真单元41以外的不同功能来做出将来是否会出现异常的判断。
[0069]若判断出将来不会出现异常，则图2所示的处理结束。
[0070](步骤S13:提取步骤)
[0071]若仿真单元41判断出将来会出现异常，则数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31并提取出与第一仿真结果相似的时间序列数据。
[0072]例如，如图3中用符号Pl标志的曲线所示，若预测到流量将来会出现大幅度的减小，则数据搜索单元42搜索数据存储单元31，并提取出流量在过去以相同的方式大幅度减小的时间内的时间序列数据。当这样做时，数据搜索单元42提取出与上述第一仿真的结果具有最大相似度的三个时间序列数据Dl至D3。尽管为了简化在该情况下的描述将会描述针对诸如流量之类的一个状态量而提取出时间序列数据的示例，但可以针对诸如流量和温度之类的多个状态量提取出时间序列数据。
[0073](步骤S14:提取步骤)
[0074]当提取了时间序列数据时，数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31，并提取出在已经获得提取的时间序列数据的时间段内的记录数据。
[0075](步骤S15:提取步骤)
[0076]接下来，提取出所提取的记录数据中包括的处理工序。在这种情况下，因为在步骤S13中已经提取了三个时间序列数据Dl至D3，所以分别提取出这些时间序列数据Dl至D3的记录数据LI至L3，并且提取出记录数据LI至L3内包括的每个处理工序Prl至Pr3。处理工序Prl至Pr3包括表示情景存在或不存在的信息。
[0077](步骤S16)
[0078]当上述处理结束时，在应用服务器40的仿真单元41内进行第二仿真。具体地，利用存储在数据服务器30的数据存储单元31内的紧接在前的时间序列数据和在步骤S15中提取出的处理工序来进行第二仿真，预测在步骤S15中提取出的处理工序的情况下状态量随时间的变化。在这种情况下，因为在步骤S15中已经提取出了三个处理工序Prl至Pr3，所以利用每个处理工序Prl至Pr3来单独地进行第二仿真。
[0079](步骤S17:显示步骤)
[0080]当第二仿真结束时，在监控终端设备50上显示其结果。具体地，如图3所示，将在步骤S15中提取出的处理工序Prl至Pr3和示出了在步骤S16中获得的第二仿真结果的趋势图Gl至G3相互关联并显示在监控终端设备50上。通过结合趋势图Gl至G3显示处理工序Prl至Pr3，操作人员M可以知道在通过处理工序Prl至Pr3进行处理的每个情况下状态量随时间的变化。
[0081](步骤S18)
[0082]在参考了显示在监控终端设备50上的显示内容后，操作人员M操作监控终端设备50以指定趋势图Gl至G3中的一个，也就是，指定操作处理工序Prl至Pr3中的一个，由此决定要进行哪个处理工序。当这样做时，若所决定的处理工序包括表示情景存在的信息，则将表示该情景的信息从监控终端设备50传送至应用服务器40。然后，在应用服务器40的情景执行单元44内，进行从监控终端设备50传送的信息所识别出的情景内所设立的处理工序。若在所识别出的处理工序内没有包括表示情景存在的信息，则操作人员M可以在参考所决定的处理工序的同时通过操作监控终端设备50来手动地执行工序。
[0083](第二操作)
[0084]图4是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第二操作的流程图。在图4中示出的流程图中，在图2的流程图的步骤S11之前提供了步骤S21，并且在图2的流程图的步骤S12和S13之间提供了步骤S22。步骤S21是设置用于提取与在步骤S13中进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据的条件的步骤。在这种情况下，尽管可以在步骤S21中设置任意提取条件，但可以设置例如工厂内制造的产品的名称、原材料、以及产量等。步骤S22是这样的步骤:基于在步骤S21中设置的提取条件，设置用于提取与第一仿真结果类似的时间序列数据的时间段(以下称为提取时间段)。
[0085]在上述第一操作中，在图2的步骤S13中，已经从存储在数据存储单元31内的时间序列数据中仅简单提取了与仿真单元41进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据。为此，在第一操作中，例如可以提取出从与当前正被制造的产品不同的产品被制造的时间起的时间序列数据，并且也可以设想没有获得合适的处理工序。第二操作通过设置提取条件来获得更加合适的处理工序。
[0086](步骤S21)
[0087]例如，若操作人员操作监控终端设备50，以指示提取条件的设置，则在监控终端设备50上显示提取条件的设置画面。当操作人员输入当前在工厂中正在制造的产品的名称、原材料、以及产量时，设置了提取条件。[0088](步骤SI I)
[0089]当完成上述设置时，在应用服务器40的仿真单元41内进行第一仿真，并且预测诸如液体的流量之类的状态量将来随时间的变化。
[0090](步骤S12)
[0091]其结果作为显示在监控终端设备50上的趋势图进行显示，并且仿真单元41根据该结果判断将来是否会出现异常。
[0092](步骤S22)
[0093]若仿真单元41已经判断出将会出现异常，则数据搜索单元42根据在步骤S21中设置的提取条件来设置提取时间段。具体地，数据搜索单元42搜索存储在数据服务器30的数据存储单元31内的记录数据，以确定满足在步骤S21中设置的提取条件的时间段，并且设置该时间段作为提取时间段。例如，将与当前正在工厂内制造的产品具有相同产品名称的产品的制造时间段设置为提取时间段。
[0094](步骤S13)
[0095]当设置了提取时间段时，数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31并且提取出在步骤S22中设置的提取时间段内的与上述第一仿真的结果相似的时间序列数据。当完成了步骤S13的处理时，按照与上述第一操作中相同的方式进行步骤S14至S18的处理。
[0096]如上所述，在第一优选实施例中，通过第一仿真预测状态量将来随时间的变化，从数据服务器30的数据存储单元31中提取出与预测的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，从存储在数据存储单元31中的记录数据中提取出当获得所提取的时间序列数据时所进行的处理工序，以及在监控终端设备50上显示所提取的处理工序，由此能够再现具有高水平的经验的操作人员在过去进行的处理工序。通过这样做，即使从工厂中获得的信息多种多样并且数量增长，也可以在不增加操作人员的负担的情况下实现高精确和高效率的过程控制。
[0097]尽管在前叙述为根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统及方法的描述，但是本发明并不局限于上述优选实施例，并且可以在本发明的范围内自由地变化。例如，对于执行操作人员指定的处理工序中包括的情景(也就是图3中的处理工序Prl至Pr3中的一个)的情景执行单元44，可以进行全自动操作或半自动操作。在该情况的自动化操作中，自动地进行在操作人员的指示下将进行的工序中所包括的所有工序。在半自动操作中，仅自动地进行除在操作人员的指示下进行的工序之外的工序。
[0098]在上述优选实施例的第二操作中，尽管描述了设置与第一仿真结果相似的时间序列数据的提取条件的示例，但可以对记录数据设置提取条件。例如，可以是仅提取根据操作人员的指令进行的手动工序的工序的提取条件的设置。可以根据来自操作人员的指令对第二仿真中将要使用的操作工序做出删除、修改、以及添加处理。
[0099]也可以省略图2和图4所示的步骤S11、S13、以及S14中的处理。例如，通过仅从过去获得的时间序列数据中选择出具有相似特征的波形，可以提取出相似的波形，而不需要进行图2和图4所示的步骤Sll中的第一仿真。例如，若工厂操作的继续操作导致相似的状态量随时间的变化重复相似的处理工序，则可以根据过去的实际结果而得到处理工序，而不需要进行步骤S13中的处理。也可以根据诸如设计信息或HAZOP (危险和可操作性研究)之类的结果，通过以高速进行试运行，也就是，通过进行反复的试错法操作，可以提出具有良好结果的操作方法。通过进行所述高速试运行，可以省去在步骤S13和S14中的处理。
[0100]在已经准备了多个预先设立的处理工序的情况下，当使这些工序显示在监控终端设备50上时，可以按处理工序的使用频率递减的顺序或者从紧接着先前使用的工序的顺序依次将它们显示。或者，例如，在上述第二操作中，根据工厂中当前制造的产品的名称和原材料等的切换运作的操作条件以及紧接在前的操作，可以改变显示处理工序的顺序。
[0101]在上述优选实施例中，尽管已经描述的示例中数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50均连接至控制网络N2，但可以将它们连接至现场网络NI。
[0102]在上述优选实施例中，尽管已经描述的示例中数据服务器30、应用服务器40和监控终端设备50均实现为各单独的装置，但它们中的至少两个可以实现为一个装置。例如，将数据服务器30和应用服务器40实现为一个设备，或者将数据服务器30、应用服务器40以及监控终端设备50均实现为一台设备。
[0103]或者，在应用服务器40内提供的仿真单元41、数据搜索单元42、自动情景创建单元43、以及情景执行单元44并不一定要实现为一台设备，可以将它们实现为单独的设备。例如，将仿真单元41和数据搜索单元42实现为一个设备，将自动情景创建单元43和情景执行单元44实现为另一设备。
[0104]本发明提供了一种过程监控系统及方法，其中，即使从工厂得到的信息多样且数量增长，也可以在减少操作人员负担的同时，提供对实现高精度和高效的过程控制有用的信息。
[0105]根据本发明的第一优选实施例，使用来自现场装置的时间序列数据来预测状态量随时间的变化，从存储在存储单元中的时间序列数据中提取出与所预测的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，从存储在存储单元内的记录数据中提取出在得到所提取的时间序列数据时进行的处理工序，以及将提取出的处理工序显示在显示单元上。因此，即使从工厂获得的信息多样且数量增长，也可以在减少操作人员负担的同时，提供对实现高精度和高效的过程控制有用的信息。
[0106]如本文所采用的，以下方向性的术语“向前、向后、上方、向下、右、左、垂直、水平、下方、横向、行和列”以及其他类似的方向性术语指代装备有本发明的设备的那些方向。因此，用来描述本发明的这些术语应该被理解为与相对于装备有本发明的设备而言。
[0107]术语“构造为”用于描述装置的组件、单元或部件包括被构造和/或编程为实现期望功能的硬件和软件。
[0108]此外，在权利要求中表达为“装置加功能”的术语应该包括可以用来实现本发明的该部分的功能的任何结构。
[0109]术语“单元”用来描述被构造和/或编程为实现期望功能的硬件和软件的组件、单元或部件。硬件的典型示例可以包括但不限于装置和电路。
[0110]尽管上面已经描述并示出了本发明的优选实施例，但应该理解的是，这些是本发明的示例，不应认为是限制性的。在不脱离本发明的范围的情况下可以作出添加、省略、替换以及其他修改。因此，本发明不应被认为是受前述描述限制，而仅受权利要求的范围限制。
【权利要求】
1.一种过程监控系统，包括: 存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据，并且存储包括过去进行的处理工序在内的记录数据； 预测单元，其被构造为通过使用从所述现场装置输出的时间序列数据来预测所述状态量随时间的变化；以及 提取单元，其被构造为从已存储在所述存储单元内的时间序列数据中提取出与已由所述预测单元预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，所述提取单元被构造为从已存储在所述存储单元内的所述记录数据中提取出已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
2.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 显示单元，其被构造为显示已由所述提取单元提取出的处理工序。
3.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 所述现场装置。
4.如权利要求2所述的过程监控系统，其中: 所述预测单元被构造为利用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已由所述提取单元提取出的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化，以及 所述显示单元被构造为显示已由所述预测单元在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
5.如权利要求4所述的过程监控系统，其中: 所述提取单元被构造为提取多个时间序列数据和多个处理工序，以及所述预测单元被构造为分别预测在已由所述提取单元提取出的所述多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下的所述状态量随时间的变化。
6.如权利要求5所述的过程监控系统，其中: 所述提取单元被构造为从已存储在所述存储单元内的时间序列数据中按照与已由所述预测单元预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取出数据。
7.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 工序数据创建单元，其被构造为使用已存储在所述存储单元内的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据；以及 执行单元，其被构造为执行已由所述工序数据创建单元创建的工序数据。
8.如权利要求2所述的过程监控系统，还包括: 控制器，其被构造为响应于来自所述显示单元的指令来控制所述现场装置，所述控制器被构造为通过控制网络将通过控制所述现场装置获得的数据发送到数据服务器。
9.如权利要求8所述的过程监控系统，其中: 从所述控制器发送到所述数据服务器的数据包括以下数据中的至少一种: 从所述现场装置顺序地获得的测量数据； 顺序地输出至所述现场装置的控制数据；以及 根据从至少一个所述现场装置获得的多个测量数据和输出到至少一个所述现场装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
10.一种用于监控在工厂中实现的工业过程的过程监控方法，包括: 预测步骤，利用从用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据来预测工业过程中的所述状态量随时间的变化，以及 提取步骤，从已存储在存储了从所述现场装置输出的时间序列数据和包括过去进行的处理工序在内的记录数据的存储单元内的时间序列数据中提取出与已在所述预测步骤中预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在所述存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
11.如权利要求10所述的过程监控方法，还包括: 显示步骤，显示已在所述提取步骤中提取出的处理工序。
12.如权利要求11所述的过程监控方法，其中: 所述预测步骤包括使用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已由所述提取步骤提取出的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化，以及 所述显示步骤包括显示已由所述预测步骤在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
13.如权利要求12所述的过程监控方法，其中: 所述提取步骤包括提取多个时间序列数据和多个处理工序，以及所述预测步骤包括分别预测在已由所述提取步骤提取出的多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下的所述状态量随时间的变化。
14.如权利要求13所述的过程监控方法，其中: 所述提取步骤包括从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中，按照与已在所述预测步骤中预测出的所述状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据。
15.如权利要求10所述的过程监控方法，还包括: 工序步骤，使用已存储在所述存储单元内的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据；以及 执行步骤，执行已由所述工序步骤创建的工序数据。
16.一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括: 将从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去进行的处理工序在内的记录数据存储在存储单元中的指令； 使用从所述现场装置输出的时间序列数据来预测所述状态量随时间变化的指令；从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中提取与已预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在所述存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序的指令；以及显示已提取的处理工序的指令。
17.如权利要求16所述的计算机程序产品，还包括: 使用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已提取的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化的指令；以及 显示已在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果的指令。
18.如权利要求17所述的计算机程序产品，还包括: 提取多个时间序列数据和多个处理工序的指令；以及 分别预测在已提取的多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下所述状态量随时间的变化的指令。
19.如权利要求18所述的计算机程序产品，还包括: 从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中，按照与已预测出的所述状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据的指令。
20.如权利要求16所述的计算机程序产品，还包括: 使用已存储在所述存储单元中的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据的指令；以及 执行已创建的工序数据的指令`。
【文档编号】G05B19/418GK103513628SQ201310235042
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】小林贤志 申请人:横河电机株式会社
【专利摘要】本发明公开了一种过程监控系统及方法。该过程监控系统可以包括：存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据，并且存储包括在过去进行的处理工序在内的记录数据；预测单元，其被构造为通过使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间的变化；提取单元，其被构造为从已经存储在存储单元内的时间序列数据中提取出与已经由预测单元预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，该提取单元被构造为从已经存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
【专利说明】过程监控系统及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明要求于2012年6月19日提交的日本专利申请N0.2012-137760的优先权，其内容通过引用方式并入于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及过程监控系统及方法。
【背景技术】
[0004]为了更加全面地描述本发明所属领域的现有技术，在下文中将要在本申请中引用或识别的所有专利、专利申请、专利公开、科学论文等将通过引用方式整体并入于此。
[0005]传统地，在车间、工厂等内，实现了监控工业过程中的诸如压力、温度、以及流量之类的各种状态量的过程监控系统，同时，根据过程监控系统的监测结果，实现先进的自动化操作。过程监控系统一般由诸如测量仪器和致动器之类的被称为现场装置的处于现场的装置、控制它们的控制器、以及监控状态量的过程监控设备构成。
[0006]过程监控设备采集表示各种状态量的信息，该信息是通过控制器获得的现场装置的测量结果。过程监控设备显示通过一个或多个现场装置测量的状态量的当前值，并且显示通过特定的现场装置测量的状态量随时间的变化的曲线的趋势图。过程监控设备在显示状态量的当前值和趋势图的同时，还显示状态量的上限阈值和下限阈值，并且当状态量超出阈值时发出警报，以通报异常。工厂操作人员参考显示在过程监控设备上的内容，以了解过程的状态，并且根据需要来操作过程监控设备。
[0007]日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686公开了用于对工厂等中出现的异常进行诊断等的常规技术。具体地，日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826以及日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118公开了利用仿真和神经网络来识别异常的技术。日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686公开了如下的技术:将在工厂操作期间的时间序列数据和与工厂操作有关的信息进行关联并存储在存储单元中，以及从存储在存储单元中的时间序列数据中选择出与根据当前工厂操作的时间序列数据相似的特定时间序列数据，然后获得与所选特定时间序列数据相关的信息。
[0008]近年来，一直在努力使上述现场装置数字化并给予上述现场装置智能，并且从现场装置采集大量多样化信息已经成为可能。在能够采集所述大量多样化信息的情况下，因为过程控制所需的信息量变大，所以可以预想到实现比传统过程控制更准确更高效的过程控制的可能性。当所采集的信息变得多样化并且数量增长时，在工厂操作人员要监控的项目数量增加的同时，监控的范围拓宽了，操作人员的负担也加重了。
[0009]为了实现准确高效的过程控制，需要尽快地把握状态量的细微变化。为了改善工厂等内的总体的生产效率，仅控制以实现部分过程步骤内的最优状态是不够的，有必要实现考虑相对于一个过程步骤的上游过程步骤和下游过程步骤中的状态的高水平控制。传统地，因为操作人员参考状态量的当前值和趋势图来判断工厂的状态，所以除非操作人员有足够的经验，否则会忽略状态量的细微变化，使得很难实现高效的处理。
[0010]若使用日本已审查专利申请第二次公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开N0.2007-11686中公开的技术，可以在一定程度上帮助不具有高水平经验的操作人员。但是，因为操作人员必须对工厂的状态做出最终的判断，所以高效率处理的实现仍然需要操作人员具有高水平的经验。此外，在从现场装置获得的信息变得多样且数量增长的情况下，即使是对经验丰富的操作人员的负担也增加了，从而使得传统的监控方法接近其极限。
【发明内容】
[0011]一种过程监控系统可以包括:存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去的处理工序的记录数据；预测单元，其被构造为使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间的变化；以及提取单元，其被构造为从已经存储在存储单元内的时间序列数据中提取出与已经由预测单元预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，该提取单元被构造为从已经存储在存储单元内的记录数据中提取出已经在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
[0012]所述过程监控系统还可以包括:显示单元，其被构造为显示已由提取单元提取出的处理工序。
[0013]所述过程监控系统还可以包括:现场装置。
[0014]所述预测单元可以被构造为使用已从现场装置输出的时间序列数据和已由提取单元提取出的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。所述显示单元可以被构造为显示已由预测单元在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
[0015]所述提取单元可以被构造为提取多个时间序列数据和多个处理工序。所述预测单元可以被构造为分别预测在已由提取单元提取出的多个处理工序中的每个处理工序的操作被进行的情况下的状态量随时间的变化。
[0016]所述提取单元可以被构造为从已存储在存储单元内的时间序列数据中按照与已由预测单元预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取出数据。
[0017]所述过程监控系统还可以包括:工序数据创建单元，其被构造为使用已存储在存储单元内的记录数据来创建用于执行处理工序的工序数据；以及执行单元，其被构造为执行已由工序数据创建单元创建的工序数据。
[0018]所述过程监控系统还可以包括:控制器，其被构造为响应于来自显示单元的指令来控制现场装置，控制器被构造为通过控制网络将通过控制现场装置获得的数据发送到数据服务器。
[0019]从控制器发送到数据服务器的数据可以包括以下数据中的至少一种:从现场装置顺序地获得的测量数据；顺序地输出至现场装置的控制数据；以及根据从至少一个现场装置获得的多个测量数据和输出到至少一个现场装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
[0020]一种用于监控在工厂中实现的工业过程的过程监控方法可以包括:预测步骤，其使用从用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据来预测工业过程中的状态量随时间的变化；以及提取步骤，其从已存储在存储了从现场装置输出的时间序列数据和包括过去进行的处理工序在内的记录数据的存储单元内的时间序列数据中提取出与已在预测步骤中预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
[0021]所述过程监控方法可以还包括:显示步骤，其显示已在提取步骤中提取出的处理工序。
[0022]所述预测步骤可以包括使用已从现场装置输出的时间序列数据和已由提取步骤提取出的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。所述显示步骤可以包括显示已由预测步骤在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果O
[0023]所述提取步骤可以包括提取多个时间序列数据和多个处理工序。所述预测步骤可以包括分别预测在通过已由提取步骤提取出的多个处理工序中的每个处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化。
[0024]所述提取步骤可以包括从已存储在存储单元中的时间序列数据中，按照与已在预测步骤中预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据。
[0025]所述过程监控方法还可以包括:工序步骤，其使用已存储在存储单元内的记录数据来创建用于执行该处理工序的工序数据；以及执行步骤，其执行已由工序步骤创建的工序数据。
[0026]一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序产品可以包括:将从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去进行的处理工序在内的记录数据存储在存储单元中的指令；使用从现场装置输出的时间序列数据来预测状态量随时间变化的指令；从已存储在存储单元中的时间序列数据中提取与已预测出的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序的指令；以及显示已提取的处理工序的指令。
[0027]所述计算机程序产品还可以包括:使用从现场装置输出的时间序列数据和已提取的处理工序来预测在通过处理工序进行操作的情况下的状态量随时间的变化的指令；以及显示已在通过处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果的指令。
[0028]所述计算机程序产品还可以包括:提取多个时间序列数据和多个处理工序的指令；以及分别预测在已提取的多个处理工序中的每个处理工序的操作被进行的情况下的状态量随时间的变化的指令。
[0029]所述计算机程序产品还可以包括:从已存储在存储单元中的时间序列数据中，按照与已预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据的指令。
[0030]所述计算机程序产品还可以包括:使用已存储在存储单元中的记录数据来创建用于执行处理工序的工序数据的指令；以及执行已创建的工序数据的指令。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]根据以下结合附图对某些优选实施例的描述，本发明的上述特征和优势将会更加清晰，其中:[0032]图1是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的整体构造的框图；
[0033]图2是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统中的第一操作的流程图；
[0034]图3是总体地描述了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第一操作的图；以及
[0035]图4是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第二操作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]本文将参照说明性的优选实施例来描述本发明。本领域的技术人员将认识到，使用本发明的教导可以实现很多替代的优选实施例，并且本发明并不局限于本文所示出的用于解释目的的优选实施例。
[0037]下面将参照附图详细地描述根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统及方法。
[0038]图1是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的整体构造的框图。如图1所示，第一优选实施例的过程监控系统I具有现场装置10、控制器20、数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50。过程监控系统I监控在未示出的工厂内实施的工业过程。监控终端设备50也被称为显示单元。
[0039]现场装置10和控制器20均被连接到现场网络NI。控制器20、数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50均被连接到控制网络N2。例如，现场网络NI是遍布整个工厂现场铺设的有线网络。相比之下，例如，控制网络N2是连接工厂内的现场位置与监控室之间的有线网络。现场网络NI和控制网络N2可以是无线网络。
[0040]例如，现场装置10是诸如流量计和温度传感器之类的传感器装置、诸如流量控制阀和开式/关式阀之类的阀装置、诸如风机和电机之类的致动器装置、以及其他安装在工厂现场的装置。在图1中，为了方便理解安装在工厂内的现场装置10，示出了测量液体流量的传感器装置11和控制或操控液体流量的阀装置12。
[0041]上述现场装置10在控制器20的控制下，根据现场装置10的功能进行操作。例如，传感器装置11通过现场网络NI将通过测量液体的流量所获得的测量数据传送给控制器20，然后阀装置12在控制器20的控制下通过调节流体通过的阀的开度来操控液体的流量。
[0042]控制器20通过现场网络NI控制现场装置10，并且通过控制网络N2将通过控制现场装置10所获得的各种数据传送给数据服务器30。例如，控制器20控制传感器装置11，以获得表示流量的测量数据，并且根据获得的测量数据来控制阀装置12，以调节阀的开度。同样，根据从传感器装置11获得的测量数据和根据与阀装置12相关的控制数据的数据被传送到数据服务器30。若有来自监控终端设备50的指令，则控制器20例如响应于该指令而控制现场装置10。
[0043]在这种情况下，从控制器20传送到数据服务器30的数据可以是基于从上述传感器装置11获得的测量数据和与阀装置12相关的控制数据的任意数据。例如，从控制器20传送到数据服务器30的数据是如下(I)至(3)的数据。[0044](I)从传感器装置11顺序地获得的测量数据。
[0045](2)顺序地输出到阀装置12的控制数据。
[0046](3)根据从至少一个传感器装置获得的多个测量数据和输出到至少一个阀装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
[0047]数据服务器30具有数据存储单元31，例如，该数据存储单元31是通过大容量的硬盘来实现的。数据存储单元31也被称为存储单元。数据服务器30将通过过程监控系统I获得的各种数据存储在数据存储单元31内，并且根据请求来提供存储在数据存储单元31内的数据。具体地，数据服务器30将表示工业过程中的状态值的目标值的诸如液体流量之类的数据以及由上述示例(I)至(3)示出的顺序地从控制器20发送的数据按时序顺序存储到数据存储单元31中。
[0048]数据服务器30将工厂中出现的事件、在工厂内进行的操作的历史、以及操作条件作为记录数据存储在数据存储单元31中。例如，操作历史是关于液体流量的操作的历史。例如，操作条件是工厂内制造的产品的名称、原材料、和产量。在这种情况下，记录数据的操作历史包括了表示当异常出现时进行的操作的信息。为此，存储在存储单元31内的记录数据也包括过去进行的处理工序，例如，恢复工厂的状态所进行的工序。
[0049]应用服务器40具有仿真单元41、数据搜索单元42、自动情景创建单元43、以及情景执行单元44。仿真单元41也被称为预测单元。数据搜索单元42也被称为提取单元。自动情景创建单元43也被称为工序数据创建单元。情景执行单元44也被称为执行单元。应用服务器40利用存储在数据服务器30内的各种数据，在工业过程的监控过程中为操作人员提供有用的信息。具体地，应用服务器40从当前获得的数据中预测出将来可能出现的异常，并且提供可以避免异常的处理工序等。
[0050]仿真单元41具有诸如液体的流量之类的各状态量的预先模型，所述各状态量是要监控并控制的工业过程的项。仿真单元41利用到目前为止从现场装置10输出而获得的数据进行仿真，该仿真被称为“第一仿真”，并且预测上述状态量将来随时间的变化。除了利用从现场装置10输出的数据外，仿真单元41还利用稍后将要描述的由数据提取单元42提取的处理工序来进行仿真，该仿真被称为“第二仿真”，并且预测在进行上述处理工序的情况下状态量随时间的变化。在此情况下，因为各状态量的变化程度随着状态量的类型的不同而有很大的区别，所以最好是针对每种类型的状态量来设置第一仿真和第二仿真将对多久以后的未来进行预测。
[0051]在仿真中仿真单元41所使用的数据是存储在数据服务器30的数据存储单元31内的时间序列数据，而不是直接从现场装置10输出到仿真单元41的数据。也就是，仿真单元41向数据服务器30发出对从现场装置10输出并存储在数据存储单元31内的时间序列数据的读出请求。仿真单元41然后利用数据服务器30响应读出请求而输出的数据，以进行上述第一仿真和第二仿真。
[0052]数据搜索单元42对提供在数据服务器30内的数据存储单元31进行搜索并提取数据。具体地，数据搜索单元42从数据服务器30的数据存储单元31中提取出与仿真单元41进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据。第一仿真的结果表示状态量将来随时间的变化。在这种情况下，数据搜索单元42提取出与第一仿真的结果相似的多个时间序列数据。当这样做时，数据搜索单元42按与第一仿真结果的相似度递减的顺序，顺序地提取预先设立的数量，例如，三个。
[0053]数据搜索单元42提取出已经获得了提取的时间序列数据的时间段内的记录数据，并且提取出在该时间段内进行的处理工序。在这种情况下，若数据搜索单元42已经提取出了与第一仿真结果类似的多个时间序列数据，则数据搜索单元42提取出已经获得了每个提取的时间序列数据的时间段内的记录数据，并且提取出在已经获得了每个时间序列数据的时间段内进行的处理工序。可以将在日本已审查的专利申请第二公开N0.H6-60826、日本专利(已授权)公开N0.3012297和N0.3631118、以及日本未审查专利申请第一次公开2007-11686中公开的处理用作仿真单元41和数据搜索单元42所进行的处理。
[0054]自动情景创建单元43利用存储在数据存储单元31内的记录数据所包括的事件和操作历史，来自动地创建要被操作监控终端设备50的操作人员执行的工作情景。在这种情况下，该情景是由操作人员进行的具有数据形式的工作工序的工序数据，其可被情景执行单元44执行。所述情景的创建是为了再现与操作监控终端设备50的操作人员过去进行的工作相同的工作。自动情景创建单元43 —旦收到监控终端设备50等的情景创建指令即创建情景。自动情景创建单元43所创建的情景存储在应用服务器40中。
[0055]情景执行单元44执行由自动情景创建单元43创建并存储在应用服务器40内的各情景中的由监控终端设备50等所指示的情景。执行所指示的情景的情景执行单元44再现所指示的情景内设立的操作。
[0056]例如，监控终端设备50由具有诸如键盘之类的输入装置和诸如液晶显示器之类的显示装置的计算机来实现，由操作人员操作、并且用于过程监控。除了显示从数据服务器30和应用服务器40提供的各种信息以外，监控终端设备50还响应于操作人员的操作而向控制器20和应用服务器40发出指令。
[0057]具体地，监控终端设备50显示应用服务器40的仿真单元41所进行的第一仿真和第二仿真的结果、以及数据搜索单元42所提取出的时间序列数据和处理工序等。若操作人员发出执行处理工序的指令，则监控终端设备50指示应用服务器40执行用于实现由操作人员指示的处理工序的情景。
[0058]接下来，将要描述具有上述构造的过程监控系统I的操作。该过程监控系统I的操作包括在没有在应用服务器40的数据搜索单元42内设立用于提取数据的条件的情况下进行的第一操作，以及在数据搜索单元42内设立了用于提取数据的条件的情况下进行的第二操作。以下，首先将描述过程监控系统I的一般操作，接着描述第一操作和第二操作。
[0059](一般操作)
[0060]在过程监控系统I操作的过程中，测量在工厂内实施的工业过程中的状态量，并且将基于测量结果等的数据以时间序列数据存储在数据服务器30的数据存储单元31内。在该情况下，基于测量结果等的数据是基于以下数据的数据:从传感器装置11获得的上述测量数据和与阀装置12相关的控制数据。工厂内出现的事件和工厂内进行的操作的历史等作为记录数据存储在数据存储单元31中。
[0061]例如，上述例如液体的流量的状态量由诸如传感器装置11之类的现场装置10测量，并且控制器20顺序地采集表示测量结果的测量数据。同样，控制数据从控制器20输出至例如阀装置12的另一现场装置10。根据控制器20采集的测量数据和从控制器20输出的控制数据计算出的数据被传送至数据服务器30，并且作为时间序列数据存储在存储单元31内。
[0062]在上述操作期间，若操作监控终端设备50的操作人员做出创建情景的指令，则应用服务器40内的自动情景创建单元43参考存储在数据存储单元31内的记录数据中所包括的事件和操作历史等，自动创建表示过去操作人员进行的工作工序的情景，并将其存储在应用服务器40内。例如，若操作监控终端设备50的操作人员过去已经执行了减小液体的流量并增加液体温度的操作，则创建并存储具有表示减小液体流量的工序的数据和表示增加液体温度的工序的数据的情景。当自动情景创建单元43创建情景时，表示情景已经创建的信息作为记录数据被存储在数据存储单元31中。
[0063](第一操作)
[0064]图2是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统内的第一操作的流程图。图3是总体地描述了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第一操作的图。
[0065](步骤Sll:预测步骤)
[0066]首先，当操作开始时，应用服务器40读出时间序列数据并在仿真单元41内进行第一仿真。因此，预测出诸如液体的流量之类的状态量将来随时间的变化。从数据服务器30读出的时间序列数据是存储在数据服务器30内的紧接在第一仿真所需的时间序列数据之前的时间序列数据的数据。
[0067](步骤S12)
[0068]当进行了上述第一仿真时，其结果作为趋势图显示在监控终端设备50上，并且根据该结果，仿真单元41做出关于将来是否会出现异常的判断。通过在监控终端设备50上显示第一仿真的结果，图3中示出的操作人员M可以知道状态量将来随时间的变化，并且也可以判断异常的存在。可以通过除了仿真单元41以外的不同功能来做出将来是否会出现异常的判断。
[0069]若判断出将来不会出现异常，则图2所示的处理结束。
[0070](步骤S13:提取步骤)
[0071]若仿真单元41判断出将来会出现异常，则数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31并提取出与第一仿真结果相似的时间序列数据。
[0072]例如，如图3中用符号Pl标志的曲线所示，若预测到流量将来会出现大幅度的减小，则数据搜索单元42搜索数据存储单元31，并提取出流量在过去以相同的方式大幅度减小的时间内的时间序列数据。当这样做时，数据搜索单元42提取出与上述第一仿真的结果具有最大相似度的三个时间序列数据Dl至D3。尽管为了简化在该情况下的描述将会描述针对诸如流量之类的一个状态量而提取出时间序列数据的示例，但可以针对诸如流量和温度之类的多个状态量提取出时间序列数据。
[0073](步骤S14:提取步骤)
[0074]当提取了时间序列数据时，数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31，并提取出在已经获得提取的时间序列数据的时间段内的记录数据。
[0075](步骤S15:提取步骤)
[0076]接下来，提取出所提取的记录数据中包括的处理工序。在这种情况下，因为在步骤S13中已经提取了三个时间序列数据Dl至D3，所以分别提取出这些时间序列数据Dl至D3的记录数据LI至L3，并且提取出记录数据LI至L3内包括的每个处理工序Prl至Pr3。处理工序Prl至Pr3包括表示情景存在或不存在的信息。
[0077](步骤S16)
[0078]当上述处理结束时，在应用服务器40的仿真单元41内进行第二仿真。具体地，利用存储在数据服务器30的数据存储单元31内的紧接在前的时间序列数据和在步骤S15中提取出的处理工序来进行第二仿真，预测在步骤S15中提取出的处理工序的情况下状态量随时间的变化。在这种情况下，因为在步骤S15中已经提取出了三个处理工序Prl至Pr3，所以利用每个处理工序Prl至Pr3来单独地进行第二仿真。
[0079](步骤S17:显示步骤)
[0080]当第二仿真结束时，在监控终端设备50上显示其结果。具体地，如图3所示，将在步骤S15中提取出的处理工序Prl至Pr3和示出了在步骤S16中获得的第二仿真结果的趋势图Gl至G3相互关联并显示在监控终端设备50上。通过结合趋势图Gl至G3显示处理工序Prl至Pr3，操作人员M可以知道在通过处理工序Prl至Pr3进行处理的每个情况下状态量随时间的变化。
[0081](步骤S18)
[0082]在参考了显示在监控终端设备50上的显示内容后，操作人员M操作监控终端设备50以指定趋势图Gl至G3中的一个，也就是，指定操作处理工序Prl至Pr3中的一个，由此决定要进行哪个处理工序。当这样做时，若所决定的处理工序包括表示情景存在的信息，则将表示该情景的信息从监控终端设备50传送至应用服务器40。然后，在应用服务器40的情景执行单元44内，进行从监控终端设备50传送的信息所识别出的情景内所设立的处理工序。若在所识别出的处理工序内没有包括表示情景存在的信息，则操作人员M可以在参考所决定的处理工序的同时通过操作监控终端设备50来手动地执行工序。
[0083](第二操作)
[0084]图4是示出了根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统的第二操作的流程图。在图4中示出的流程图中，在图2的流程图的步骤S11之前提供了步骤S21，并且在图2的流程图的步骤S12和S13之间提供了步骤S22。步骤S21是设置用于提取与在步骤S13中进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据的条件的步骤。在这种情况下，尽管可以在步骤S21中设置任意提取条件，但可以设置例如工厂内制造的产品的名称、原材料、以及产量等。步骤S22是这样的步骤:基于在步骤S21中设置的提取条件，设置用于提取与第一仿真结果类似的时间序列数据的时间段(以下称为提取时间段)。
[0085]在上述第一操作中，在图2的步骤S13中，已经从存储在数据存储单元31内的时间序列数据中仅简单提取了与仿真单元41进行的第一仿真的结果相似的时间序列数据。为此，在第一操作中，例如可以提取出从与当前正被制造的产品不同的产品被制造的时间起的时间序列数据，并且也可以设想没有获得合适的处理工序。第二操作通过设置提取条件来获得更加合适的处理工序。
[0086](步骤S21)
[0087]例如，若操作人员操作监控终端设备50，以指示提取条件的设置，则在监控终端设备50上显示提取条件的设置画面。当操作人员输入当前在工厂中正在制造的产品的名称、原材料、以及产量时，设置了提取条件。[0088](步骤SI I)
[0089]当完成上述设置时，在应用服务器40的仿真单元41内进行第一仿真，并且预测诸如液体的流量之类的状态量将来随时间的变化。
[0090](步骤S12)
[0091]其结果作为显示在监控终端设备50上的趋势图进行显示，并且仿真单元41根据该结果判断将来是否会出现异常。
[0092](步骤S22)
[0093]若仿真单元41已经判断出将会出现异常，则数据搜索单元42根据在步骤S21中设置的提取条件来设置提取时间段。具体地，数据搜索单元42搜索存储在数据服务器30的数据存储单元31内的记录数据，以确定满足在步骤S21中设置的提取条件的时间段，并且设置该时间段作为提取时间段。例如，将与当前正在工厂内制造的产品具有相同产品名称的产品的制造时间段设置为提取时间段。
[0094](步骤S13)
[0095]当设置了提取时间段时，数据搜索单元42搜索数据服务器30的数据存储单元31并且提取出在步骤S22中设置的提取时间段内的与上述第一仿真的结果相似的时间序列数据。当完成了步骤S13的处理时，按照与上述第一操作中相同的方式进行步骤S14至S18的处理。
[0096]如上所述，在第一优选实施例中，通过第一仿真预测状态量将来随时间的变化，从数据服务器30的数据存储单元31中提取出与预测的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，从存储在数据存储单元31中的记录数据中提取出当获得所提取的时间序列数据时所进行的处理工序，以及在监控终端设备50上显示所提取的处理工序，由此能够再现具有高水平的经验的操作人员在过去进行的处理工序。通过这样做，即使从工厂中获得的信息多种多样并且数量增长，也可以在不增加操作人员的负担的情况下实现高精确和高效率的过程控制。
[0097]尽管在前叙述为根据本发明的第一优选实施例的过程监控系统及方法的描述，但是本发明并不局限于上述优选实施例，并且可以在本发明的范围内自由地变化。例如，对于执行操作人员指定的处理工序中包括的情景(也就是图3中的处理工序Prl至Pr3中的一个)的情景执行单元44，可以进行全自动操作或半自动操作。在该情况的自动化操作中，自动地进行在操作人员的指示下将进行的工序中所包括的所有工序。在半自动操作中，仅自动地进行除在操作人员的指示下进行的工序之外的工序。
[0098]在上述优选实施例的第二操作中，尽管描述了设置与第一仿真结果相似的时间序列数据的提取条件的示例，但可以对记录数据设置提取条件。例如，可以是仅提取根据操作人员的指令进行的手动工序的工序的提取条件的设置。可以根据来自操作人员的指令对第二仿真中将要使用的操作工序做出删除、修改、以及添加处理。
[0099]也可以省略图2和图4所示的步骤S11、S13、以及S14中的处理。例如，通过仅从过去获得的时间序列数据中选择出具有相似特征的波形，可以提取出相似的波形，而不需要进行图2和图4所示的步骤Sll中的第一仿真。例如，若工厂操作的继续操作导致相似的状态量随时间的变化重复相似的处理工序，则可以根据过去的实际结果而得到处理工序，而不需要进行步骤S13中的处理。也可以根据诸如设计信息或HAZOP (危险和可操作性研究)之类的结果，通过以高速进行试运行，也就是，通过进行反复的试错法操作，可以提出具有良好结果的操作方法。通过进行所述高速试运行，可以省去在步骤S13和S14中的处理。
[0100]在已经准备了多个预先设立的处理工序的情况下，当使这些工序显示在监控终端设备50上时，可以按处理工序的使用频率递减的顺序或者从紧接着先前使用的工序的顺序依次将它们显示。或者，例如，在上述第二操作中，根据工厂中当前制造的产品的名称和原材料等的切换运作的操作条件以及紧接在前的操作，可以改变显示处理工序的顺序。
[0101]在上述优选实施例中，尽管已经描述的示例中数据服务器30、应用服务器40、以及监控终端设备50均连接至控制网络N2，但可以将它们连接至现场网络NI。
[0102]在上述优选实施例中，尽管已经描述的示例中数据服务器30、应用服务器40和监控终端设备50均实现为各单独的装置，但它们中的至少两个可以实现为一个装置。例如，将数据服务器30和应用服务器40实现为一个设备，或者将数据服务器30、应用服务器40以及监控终端设备50均实现为一台设备。
[0103]或者，在应用服务器40内提供的仿真单元41、数据搜索单元42、自动情景创建单元43、以及情景执行单元44并不一定要实现为一台设备，可以将它们实现为单独的设备。例如，将仿真单元41和数据搜索单元42实现为一个设备，将自动情景创建单元43和情景执行单元44实现为另一设备。
[0104]本发明提供了一种过程监控系统及方法，其中，即使从工厂得到的信息多样且数量增长，也可以在减少操作人员负担的同时，提供对实现高精度和高效的过程控制有用的信息。
[0105]根据本发明的第一优选实施例，使用来自现场装置的时间序列数据来预测状态量随时间的变化，从存储在存储单元中的时间序列数据中提取出与所预测的状态量随时间的变化相似的时间序列数据，从存储在存储单元内的记录数据中提取出在得到所提取的时间序列数据时进行的处理工序，以及将提取出的处理工序显示在显示单元上。因此，即使从工厂获得的信息多样且数量增长，也可以在减少操作人员负担的同时，提供对实现高精度和高效的过程控制有用的信息。
[0106]如本文所采用的，以下方向性的术语“向前、向后、上方、向下、右、左、垂直、水平、下方、横向、行和列”以及其他类似的方向性术语指代装备有本发明的设备的那些方向。因此，用来描述本发明的这些术语应该被理解为与相对于装备有本发明的设备而言。
[0107]术语“构造为”用于描述装置的组件、单元或部件包括被构造和/或编程为实现期望功能的硬件和软件。
[0108]此外，在权利要求中表达为“装置加功能”的术语应该包括可以用来实现本发明的该部分的功能的任何结构。
[0109]术语“单元”用来描述被构造和/或编程为实现期望功能的硬件和软件的组件、单元或部件。硬件的典型示例可以包括但不限于装置和电路。
[0110]尽管上面已经描述并示出了本发明的优选实施例，但应该理解的是，这些是本发明的示例，不应认为是限制性的。在不脱离本发明的范围的情况下可以作出添加、省略、替换以及其他修改。因此，本发明不应被认为是受前述描述限制，而仅受权利要求的范围限制。
【权利要求】
1.一种过程监控系统，包括: 存储单元，其被构造为存储从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据，并且存储包括过去进行的处理工序在内的记录数据； 预测单元，其被构造为通过使用从所述现场装置输出的时间序列数据来预测所述状态量随时间的变化；以及 提取单元，其被构造为从已存储在所述存储单元内的时间序列数据中提取出与已由所述预测单元预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，所述提取单元被构造为从已存储在所述存储单元内的所述记录数据中提取出已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
2.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 显示单元，其被构造为显示已由所述提取单元提取出的处理工序。
3.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 所述现场装置。
4.如权利要求2所述的过程监控系统，其中: 所述预测单元被构造为利用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已由所述提取单元提取出的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化，以及 所述显示单元被构造为显示已由所述预测单元在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
5.如权利要求4所述的过程监控系统，其中: 所述提取单元被构造为提取多个时间序列数据和多个处理工序，以及所述预测单元被构造为分别预测在已由所述提取单元提取出的所述多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下的所述状态量随时间的变化。
6.如权利要求5所述的过程监控系统，其中: 所述提取单元被构造为从已存储在所述存储单元内的时间序列数据中按照与已由所述预测单元预测出的状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取出数据。
7.如权利要求1所述的过程监控系统，还包括: 工序数据创建单元，其被构造为使用已存储在所述存储单元内的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据；以及 执行单元，其被构造为执行已由所述工序数据创建单元创建的工序数据。
8.如权利要求2所述的过程监控系统，还包括: 控制器，其被构造为响应于来自所述显示单元的指令来控制所述现场装置，所述控制器被构造为通过控制网络将通过控制所述现场装置获得的数据发送到数据服务器。
9.如权利要求8所述的过程监控系统，其中: 从所述控制器发送到所述数据服务器的数据包括以下数据中的至少一种: 从所述现场装置顺序地获得的测量数据； 顺序地输出至所述现场装置的控制数据；以及 根据从至少一个所述现场装置获得的多个测量数据和输出到至少一个所述现场装置的多个控制数据中的至少一个数据计算出的数据。
10.一种用于监控在工厂中实现的工业过程的过程监控方法，包括: 预测步骤，利用从用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据来预测工业过程中的所述状态量随时间的变化，以及 提取步骤，从已存储在存储了从所述现场装置输出的时间序列数据和包括过去进行的处理工序在内的记录数据的存储单元内的时间序列数据中提取出与已在所述预测步骤中预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在所述存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序。
11.如权利要求10所述的过程监控方法，还包括: 显示步骤，显示已在所述提取步骤中提取出的处理工序。
12.如权利要求11所述的过程监控方法，其中: 所述预测步骤包括使用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已由所述提取步骤提取出的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化，以及 所述显示步骤包括显示已由所述预测步骤在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果。
13.如权利要求12所述的过程监控方法，其中: 所述提取步骤包括提取多个时间序列数据和多个处理工序，以及所述预测步骤包括分别预测在已由所述提取步骤提取出的多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下的所述状态量随时间的变化。
14.如权利要求13所述的过程监控方法，其中: 所述提取步骤包括从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中，按照与已在所述预测步骤中预测出的所述状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据。
15.如权利要求10所述的过程监控方法，还包括: 工序步骤，使用已存储在所述存储单元内的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据；以及 执行步骤，执行已由所述工序步骤创建的工序数据。
16.一种在非暂时性计算机可读介质上实现的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括: 将从位于工厂内用于测量状态量的现场装置输出的时间序列数据以及包括过去进行的处理工序在内的记录数据存储在存储单元中的指令； 使用从所述现场装置输出的时间序列数据来预测所述状态量随时间变化的指令；从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中提取与已预测出的所述状态量随时间的变化相似的时间序列数据，以及从已存储在所述存储单元中的记录数据中提取已在获得已提取的时间序列数据时进行的处理工序的指令；以及显示已提取的处理工序的指令。
17.如权利要求16所述的计算机程序产品，还包括: 使用已从所述现场装置输出的时间序列数据和已提取的处理工序来预测在通过所述处理工序进行操作的情况下的所述状态量随时间的变化的指令；以及 显示已在通过所述处理工序进行操作的情况下预测出的预测结果的指令。
18.如权利要求17所述的计算机程序产品，还包括: 提取多个时间序列数据和多个处理工序的指令；以及 分别预测在已提取的多个处理工序中的每个处理工序的操作被执行的情况下所述状态量随时间的变化的指令。
19.如权利要求18所述的计算机程序产品，还包括: 从已存储在所述存储单元中的时间序列数据中，按照与已预测出的所述状态量随时间的变化的相似度递减的顺序，顺序地提取数据的指令。
20.如权利要求16所述的计算机程序产品，还包括: 使用已存储在所述存储单元中的记录数据来创建用于执行所述处理工序的工序数据的指令；以及 执行已创建的工序数据的指令`。
【文档编号】G05B19/418GK103513628SQ201310235042
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】小林贤志 申请人:横河电机株式会社
最新回复(0)