具有图像显示系统的过程控制系统的制作方法
专利名称：具有图像显示系统的过程控制系统的制作方法
现代的过程控制系统用于监测技术设备的运行、自动执行该设备中确定的过程和功能、以及保证在故障情况下对设备的可靠控制而不会在此时造成对人员和/或物质的损害。这种设备的例子如用于产生电能的发电厂、生产设备、化学设备以及许多其它设备。
大多数公知的技术设备至少局部地还要由对设备的过程控制系统和由此对设备的运行具有干预权的人员来操作。通常，一个过程控制系统包括一台具有显示装置的计算系统，该显示装置例如是在其上显示关于该设备的当前和/或历史和/或预期未来的运行状态的信息的显示屏。
尽管技术设备非常多的功能已经不需人的干预而由过程控制系统自动进行，但是还存在很多必须由操作人员操作的要求。为了使操作人员完成任务，过程控制系统必须向操作人员提供尽可能直观的、良好准备的以及便于阅读的反映设备运行状态的信息。为此，可能和公知的方式例如是将一个或多个储存在过程控制系统的计算机中并在运行中被更新的、载有信息的过程图表示在一个显示屏上并使操作人员可以随时了解情况。其缺点在于通常应用的显示屏非常小，使得同时仅有很少的必须保持在该显示屏直接近处的人员可以被告知该设备的运行状态。如果操作人员当时远离显示屏或者在显示屏一侧远处或者在与显示屏图像相反的一侧，则不再能够获知当前示出的信息。要求操作人员紧急干预的关键情形可能就这样被忽视而造成危险。此外，显示屏仅仅提供一个有限的面积，从而由此限制了可以显示的信息的数量。
为了克服这种缺点，另外还公知采用多个显示屏来扩大显示过程图的面积。
这里的缺点是，如果将过程图分散到多个显示屏上，则对过程图在多个显示屏上的分布的计算必须至少在使用三个显示屏时增加一台额外的专门用于该任务的计算机(“图像分割计算机”)；如果将该图像分割计算机的所述功能集成在一台处理计算机上，则该图像分配的计算功能极大地增加了计算机资源的负担，使得在这种条件下所预期的和计划的过程运行功能受到巨大的伤害，例如使处理速度和数据更新速率极大地降低。然而，为实现上述分布式图像显示必需增加的计算机在设计和费用方面造成了巨大的花费；此外，增加的计算机在计算机系统中意味着额外的故障源。
此外，还公知一种大屏幕投影系统，其中多个显示屏单元组装成一个整体，其同样由一个专门的图像分割计算机控制；例如在市场上可以得到由Dr.Seuffert公司提供的MX终端及其所属的MMT系统。这种系统非常费事，且具有上述缺点，此外费用非常巨大。
除此之外，特别是大屏幕投影系统大多数在UNIX操作系统或其衍生产品条件下运行，从而在广泛采用的微软的视窗操作系统下不能轻易地实现。
由位于亚特兰大的Colorgraphic通信公司，对专用绘图领域借助PC(计算机辅助设计，CAD)提供了“Predator”系列的图形卡，这些卡以其技术特性专门为在微软的视窗操作系统下提供了绘图需求的接口。
在自动化和/或控制技术领域中的专业人员迄今并不知晓这样的可能性和必要性该用于使过程图显示到多个显示屏上所需要的图像分割计算机可用一个简单的、易制造的、尤其是对不同可能的图像分辨率也可灵活使用的、以及制造成本低的设备来代替。
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有图像显示系统的过程控制系统，使用该图像显示系统可以简单地将一个过程图分配到多个显示设备上并加以显示。
按照本发明，上述技术问题这样来解决该过程控制系统具有一个可将一过程图分配到多个显示设备上的图像显示系统，其中该图像显示系统包括一个图形适配器，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器中确定该过程图在这些显示设备上的分配，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
本发明的过程控制系统不需要使用一个或多个多通道的图像分割计算机，由图形适配器接替图像分割计算机的功能，该图形适配器在一个内部存储器中进行必要的计算，以便控制多个显示设备、特别是控制显示屏和/或图像投影系统的每个可供使用的投影面积大小，从而可将一个过程图分布显示在这些显示设备上。
该图形适配器优选为一种具有至少三个、最好是四个视频通道的PC兼容的图形卡，特别是在微软的视窗操作系统使用的，且该图形适配器内部存储器每个视频通道具有至少32MB的大小。
上述至少三个、优选四个视频通道实现了市场上对具有图像显示系统的过程控制系统最需求的尺寸；在三个或者四个显示设备上可显示的信息就其数量而言足以向操作人员提供有关技术设备运行状态足够详细的信息图形，而又不会对操作人员采集信息时要求过分。此外已证明，如果将典型的过程图分布地显示在显示屏上，则三个或四个显示设备(如显示屏和/或投影面)的数量就显示屏的信息可读性而言构成了一种优化。为了能方便地将“图像分割功能”在图形卡的内部存储器(优选为RAM存储器)上实现，并在显示时达到足够高的处理速度和/或足够快地建立图像，该至少32MB的存储量同样也是一个非常合适的大小。
因此，本发明也导致一种至少三个、优选四个通道的具有一个图形适配器内部存储器的图形适配器在一个包括一具有多个显示设备的图像显示系统的过程控制系统中的应用，所述图形适配器能够确定将待在多个显示设备上显示的过程图分配到这些显示设备上，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
下面结合附图对本发明的一种实施方式作出说明
图1示出本发明的一种过程控制系统，图2示出本发明过程控制系统中特别优选的显示设备的布置和其图像分辨率。
图1示出本发明的一种带有图像显示系统7的过程控制系统5。该图像显示系统7包括四个显示设备9，例如通常的计算机显示屏或者大屏幕投影系统的模块。显示设备9自然可以如其构造型式允许的那样彼此紧密排列，使得显示设备9的各图像平面之间分别只留下尽可能小的间隙。
一个图形适配器12、例如一个可以在微软的视窗下运行的PC的图形卡包括一个图形适配器内部存储器S，在存储器中确定将一个过程图分配到这些显示设备9上进行显示。图形适配器12分别用属于所确定的分配的信号来控制这些显示设备9，从而将一过程图以分布在这些显示设备上的方式显示出来。
在本发明的实施方式中，不需要单独的图像分割计算机来实现将一个过程图分布显示在显示设备9上。
在图2给出了本发明过程控制系统中显示设备9的一些特别优选的布置方式。在图2a中将四个显示设备9布置成一个由两行两列组成的矩阵，从而可以得到例如具有分辨率R为3200×2400像素的总图像面积。在图2b中将四个显示设备9布置成一行，从而可以实现例如具有分辨率R为6400×1200像素的总图像面积。图2c中将四个显示设备9布置成一列，从而可以得到例如具有分辨率R为1600×4800像素的总图像面积。最后，图2d中将三个显示设备9布置成一行，从而可以实现例如具有分辨率R为4800×1200像素的总图像面积。
图2中的显示设备显然可以尽可能紧密地排列，从而显示设备9的各图像平面之间留下尽可能小的间隙。
迄今为止与图2表示的可以达到的总图像面积的关系是基于图形适配器的分辨率为每个通道1600×1200像素。如果是另外一个分辨率，例如800×600像素或者1024×768像素，则要分别相应确定该总面积实现的分辨率。
尤其优选该图形适配器通道的图像分辨率是可调节的和/或可改变的，从而可以根据本发明过程控制系统的使用情况选择一个合适的总图像分辨率。
权利要求
1.一种过程控制系统，其特征在于，所述过程控制系统(5)包括一个图像显示系统(7)，使用该图像显示系统可以将一个过程图分配到多个显示设备(9)上，其中该图像显示系统(7)包括一个图形适配器(12)，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器(S)中确定该过程图在这些显示设备(9)上的分配，并控制这些显示设备(9)分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
2.根据权利要求1所述的过程控制系统，其特征在于，所述图形适配器(12)是一个具有至少三个、优选四个视频通道的PC兼容的图形卡，且所述图形适配器内部存储器(S)每个视频通道具有至少32MB大小。
3.一种至少三个、优选四个通道的具有一个图形适配器内部存储器(S)的图形适配器(12)在一个包括一具有多个显示设备(9)的图像显示系统(7)的过程控制系统(5)中的应用，所述图形适配器能够确定将待在多个显示设备上显示的过程图分配到这些显示设备上，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
全文摘要
本发明公开了一种带有图像显示系统的过程控制系统。本发明的过程控制系统包括一个图像显示系统(7)，使用该图像显示系统可以将一个过程图分配到多个显示设备(9)上，其中该图像显示系统(7)包括一个图形适配器(12)，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器(S)中确定该过程图在这些显示设备(9)上的分配，并控制这些显示设备(9)按照所配属的、确定的过程图分配数据显示过程图。
文档编号G09G5/00GK1500235SQ02806739
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月8日 优先权日2001年3月23日
发明者尤维·格克, 马塞尔·凯尔纳, 凯尔纳, 尤维 格克 申请人:西门子公司
现代的过程控制系统用于监测技术设备的运行、自动执行该设备中确定的过程和功能、以及保证在故障情况下对设备的可靠控制而不会在此时造成对人员和/或物质的损害。这种设备的例子如用于产生电能的发电厂、生产设备、化学设备以及许多其它设备。
大多数公知的技术设备至少局部地还要由对设备的过程控制系统和由此对设备的运行具有干预权的人员来操作。通常，一个过程控制系统包括一台具有显示装置的计算系统，该显示装置例如是在其上显示关于该设备的当前和/或历史和/或预期未来的运行状态的信息的显示屏。
尽管技术设备非常多的功能已经不需人的干预而由过程控制系统自动进行，但是还存在很多必须由操作人员操作的要求。为了使操作人员完成任务，过程控制系统必须向操作人员提供尽可能直观的、良好准备的以及便于阅读的反映设备运行状态的信息。为此，可能和公知的方式例如是将一个或多个储存在过程控制系统的计算机中并在运行中被更新的、载有信息的过程图表示在一个显示屏上并使操作人员可以随时了解情况。其缺点在于通常应用的显示屏非常小，使得同时仅有很少的必须保持在该显示屏直接近处的人员可以被告知该设备的运行状态。如果操作人员当时远离显示屏或者在显示屏一侧远处或者在与显示屏图像相反的一侧，则不再能够获知当前示出的信息。要求操作人员紧急干预的关键情形可能就这样被忽视而造成危险。此外，显示屏仅仅提供一个有限的面积，从而由此限制了可以显示的信息的数量。
为了克服这种缺点，另外还公知采用多个显示屏来扩大显示过程图的面积。
这里的缺点是，如果将过程图分散到多个显示屏上，则对过程图在多个显示屏上的分布的计算必须至少在使用三个显示屏时增加一台额外的专门用于该任务的计算机(“图像分割计算机”)；如果将该图像分割计算机的所述功能集成在一台处理计算机上，则该图像分配的计算功能极大地增加了计算机资源的负担，使得在这种条件下所预期的和计划的过程运行功能受到巨大的伤害，例如使处理速度和数据更新速率极大地降低。然而，为实现上述分布式图像显示必需增加的计算机在设计和费用方面造成了巨大的花费；此外，增加的计算机在计算机系统中意味着额外的故障源。
此外，还公知一种大屏幕投影系统，其中多个显示屏单元组装成一个整体，其同样由一个专门的图像分割计算机控制；例如在市场上可以得到由Dr.Seuffert公司提供的MX终端及其所属的MMT系统。这种系统非常费事，且具有上述缺点，此外费用非常巨大。
除此之外，特别是大屏幕投影系统大多数在UNIX操作系统或其衍生产品条件下运行，从而在广泛采用的微软的视窗操作系统下不能轻易地实现。
由位于亚特兰大的Colorgraphic通信公司，对专用绘图领域借助PC(计算机辅助设计，CAD)提供了“Predator”系列的图形卡，这些卡以其技术特性专门为在微软的视窗操作系统下提供了绘图需求的接口。
在自动化和/或控制技术领域中的专业人员迄今并不知晓这样的可能性和必要性该用于使过程图显示到多个显示屏上所需要的图像分割计算机可用一个简单的、易制造的、尤其是对不同可能的图像分辨率也可灵活使用的、以及制造成本低的设备来代替。
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有图像显示系统的过程控制系统，使用该图像显示系统可以简单地将一个过程图分配到多个显示设备上并加以显示。
按照本发明，上述技术问题这样来解决该过程控制系统具有一个可将一过程图分配到多个显示设备上的图像显示系统，其中该图像显示系统包括一个图形适配器，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器中确定该过程图在这些显示设备上的分配，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
本发明的过程控制系统不需要使用一个或多个多通道的图像分割计算机，由图形适配器接替图像分割计算机的功能，该图形适配器在一个内部存储器中进行必要的计算，以便控制多个显示设备、特别是控制显示屏和/或图像投影系统的每个可供使用的投影面积大小，从而可将一个过程图分布显示在这些显示设备上。
该图形适配器优选为一种具有至少三个、最好是四个视频通道的PC兼容的图形卡，特别是在微软的视窗操作系统使用的，且该图形适配器内部存储器每个视频通道具有至少32MB的大小。
上述至少三个、优选四个视频通道实现了市场上对具有图像显示系统的过程控制系统最需求的尺寸；在三个或者四个显示设备上可显示的信息就其数量而言足以向操作人员提供有关技术设备运行状态足够详细的信息图形，而又不会对操作人员采集信息时要求过分。此外已证明，如果将典型的过程图分布地显示在显示屏上，则三个或四个显示设备(如显示屏和/或投影面)的数量就显示屏的信息可读性而言构成了一种优化。为了能方便地将“图像分割功能”在图形卡的内部存储器(优选为RAM存储器)上实现，并在显示时达到足够高的处理速度和/或足够快地建立图像，该至少32MB的存储量同样也是一个非常合适的大小。
因此，本发明也导致一种至少三个、优选四个通道的具有一个图形适配器内部存储器的图形适配器在一个包括一具有多个显示设备的图像显示系统的过程控制系统中的应用，所述图形适配器能够确定将待在多个显示设备上显示的过程图分配到这些显示设备上，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
下面结合附图对本发明的一种实施方式作出说明
图1示出本发明的一种过程控制系统，图2示出本发明过程控制系统中特别优选的显示设备的布置和其图像分辨率。
图1示出本发明的一种带有图像显示系统7的过程控制系统5。该图像显示系统7包括四个显示设备9，例如通常的计算机显示屏或者大屏幕投影系统的模块。显示设备9自然可以如其构造型式允许的那样彼此紧密排列，使得显示设备9的各图像平面之间分别只留下尽可能小的间隙。
一个图形适配器12、例如一个可以在微软的视窗下运行的PC的图形卡包括一个图形适配器内部存储器S，在存储器中确定将一个过程图分配到这些显示设备9上进行显示。图形适配器12分别用属于所确定的分配的信号来控制这些显示设备9，从而将一过程图以分布在这些显示设备上的方式显示出来。
在本发明的实施方式中，不需要单独的图像分割计算机来实现将一个过程图分布显示在显示设备9上。
在图2给出了本发明过程控制系统中显示设备9的一些特别优选的布置方式。在图2a中将四个显示设备9布置成一个由两行两列组成的矩阵，从而可以得到例如具有分辨率R为3200×2400像素的总图像面积。在图2b中将四个显示设备9布置成一行，从而可以实现例如具有分辨率R为6400×1200像素的总图像面积。图2c中将四个显示设备9布置成一列，从而可以得到例如具有分辨率R为1600×4800像素的总图像面积。最后，图2d中将三个显示设备9布置成一行，从而可以实现例如具有分辨率R为4800×1200像素的总图像面积。
图2中的显示设备显然可以尽可能紧密地排列，从而显示设备9的各图像平面之间留下尽可能小的间隙。
迄今为止与图2表示的可以达到的总图像面积的关系是基于图形适配器的分辨率为每个通道1600×1200像素。如果是另外一个分辨率，例如800×600像素或者1024×768像素，则要分别相应确定该总面积实现的分辨率。
尤其优选该图形适配器通道的图像分辨率是可调节的和/或可改变的，从而可以根据本发明过程控制系统的使用情况选择一个合适的总图像分辨率。
权利要求
1.一种过程控制系统，其特征在于，所述过程控制系统(5)包括一个图像显示系统(7)，使用该图像显示系统可以将一个过程图分配到多个显示设备(9)上，其中该图像显示系统(7)包括一个图形适配器(12)，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器(S)中确定该过程图在这些显示设备(9)上的分配，并控制这些显示设备(9)分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
2.根据权利要求1所述的过程控制系统，其特征在于，所述图形适配器(12)是一个具有至少三个、优选四个视频通道的PC兼容的图形卡，且所述图形适配器内部存储器(S)每个视频通道具有至少32MB大小。
3.一种至少三个、优选四个通道的具有一个图形适配器内部存储器(S)的图形适配器(12)在一个包括一具有多个显示设备(9)的图像显示系统(7)的过程控制系统(5)中的应用，所述图形适配器能够确定将待在多个显示设备上显示的过程图分配到这些显示设备上，并控制这些显示设备分别用所配属的、确定的过程图分配数据显示该过程图。
全文摘要
本发明公开了一种带有图像显示系统的过程控制系统。本发明的过程控制系统包括一个图像显示系统(7)，使用该图像显示系统可以将一个过程图分配到多个显示设备(9)上，其中该图像显示系统(7)包括一个图形适配器(12)，该图形适配器能够在一个图形适配器内部存储器(S)中确定该过程图在这些显示设备(9)上的分配，并控制这些显示设备(9)按照所配属的、确定的过程图分配数据显示过程图。
文档编号G09G5/00GK1500235SQ02806739
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月8日 优先权日2001年3月23日
发明者尤维·格克, 马塞尔·凯尔纳, 凯尔纳, 尤维 格克 申请人:西门子公司
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