配方指令步驟及來自外部邏輯的配方輸入的製作方法

2023-06-02 10:59:21

配方指令步驟及來自外部邏輯的配方輸入的製作方法
【專利摘要】本發明提供配方指令步驟及來自外部邏輯的配方輸入。一種產生由批處理過程在自動化製造環境中執行的產品配方的方法，所述產品配方與多個動作、集合的過渡及集合的參數相關，及所述多個動作定義多個邏輯水平，包括階段水平（所述批處理過程在該階段水平與設備互動）；所述方法包括接收程序定義（所述程序定義指定所述多個動作）、接收事務定義（所述事務定義指定所述集合的過渡，使得所述集合的過渡中的每個過渡與所述多個動作中的兩個或多個動作發生聯繫）以及接收所述集合的參數。接收所述集合的參數的步驟包括接收至少一個動態輸入參數，所述動態輸入參數在不從所述配方或與所述配方的階段水平相關的操作員提示獲得值的情況下，分解為所述的值。
【專利說明】配方指令步驟及來自外部邏輯的配方輸入
[0001]本申請是申請日為2009年9月2日、申請號為200910168913.3且名稱為「配方指令步驟及來自外部邏輯的配方輸入」的發明的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明總體上涉及過程控制網絡，尤其涉及支持任何配方層次水平的預定義指令集合及動態輸入參數的批處理執行環境。
【背景技術】
[0003]過程控制系統-如那些利用批處理技術來生產大量藥品、化學品、飲品、油漆或任何其他產品的過程控制系統-一般包括一個或多個集中式過程控制器，所述集中式過程控制器與一個或多個現場設備通信連接，所述現場設備可能是(例如)閥定位器、開關及傳感器(例如溫度傳感器、壓力傳感器及流率傳感器等等)。這些現場設備可能是(例如)閥、泵、混合單元等控制設備，它們可以在過程控制系統中發揮過程控制功能(比如開啟或關閉閥、開啟或關閉泵或混合單元等等)，也可以在過程控制系統中進行測量以用於控制過程的操作，還可以在過程控制系統中執行任何其他需要的功能。一般而言，所述過程控制器接收一個或多個現場設備所進行的測量的信號及/或關於所述現場設備的其他信息，並使用這些信息來實施典型地複雜的控制例程，然後產生控制信號並通過信號線或總線傳送至所述現場設備，以控制所述過程控制系統的操作。
[0004]此外，所述過程控制器一般通過數據高速通道(比如乙太網總線)連接到一個或多個工作站及其他設備。這些其他設備典型地運行其他應用程式或編程，這些應用程式或編程使用由所述一個或多個控制器提供的所述信息以提供其他過程控制功能，比如向所述控制例程提供用戶界面、允許所述控制例程的更改或更新、與所述現場設備界面連接、存儲歷史過程控制數據、控制或限制用戶存取等等。在有些大型過程控制系統中，位於遙遠地點的一個或多個工作站可以通過進一步的通信網絡連接到所述數據高速通道，比如通過網絡連接、人造衛星或蜂窩通信連結、無線電連結(如用於無線乙太網連接的無線電連結)等等連接到所述數據高速通道。
[0005]生產批量的產品的過程控制系統典型地包括圖形界面，這使用戶(例如工程師)能夠定義及存儲一個或多個基本產品配方、批處理參數、設備清單等等。這些基本產品配方典型地包括一序列的過程步驟，這一序列過程步驟中的每個過程步驟與一特定設備清單有關或綁定到一特定設備清單。在將配方過程步驟綁定到特定設備時，用戶(例如工程師)在所述配方的批處理執行之前明確地定義應使用哪個過程控制設備來執行所述配方的每個過程步驟。此外，所述過程步驟中的每個過程步驟可能要求用戶(例如操作員)定義一個或多個輸入/輸出(I/o)批處理參數值，所述輸入/輸出(I/O)批處理參數值在批處理的執行期間用於控制設備操作的次序及/或時間、設置告警極限、設置目標控制值(例如設定值)等等。這些輸入/輸出(I/o)參數值可能與發送到或接收自所述過程控制系統中的一個或多個現場設備的輸入及輸出有關，或可選擇地，這些輸入/輸出(I/o)參數值可能是在批處理的執行期間由所述過程控制系統產生的中間值或計得值。因此，在定義批處理時，用戶(例如操作員)典型地使用所述圖形界面來選擇一基本產品配方(包括將所述配方的過程步驟綁定到過程控制設備的規格)及指定需在所述批處理的執行期間使用的參數值。例如，在一產生批量的油漆的控制系統中，用戶(例如操作員)可以與所述圖形界面互動以選擇一基本油漆配方(例如選擇乳膠半光澤外表層漆)，而且可以指定參數值，使得能夠生產100加侖批量的特定顏色的乳膠半光澤外表層漆。
[0006]僅作為例子，一基本油漆配方可以包括一個或多個將著色劑或其他物質添加到一基本油漆混合物的過程步驟，而且可以進一步包括附加的將這些著色劑或其他物質機械地混和到所述基本油漆混合物中的過程步驟。所述混和及混合過程步驟或與所述基本油漆混合物相關的任何其他過程步驟可以綁定到所述過程控制系統中的特定設備。例如，一第一混合步驟可以綁定到一第一混和器及一第二混合步驟可以綁定到一第二混和器，或可選擇地(如果需要)，所述第二混合步驟可以改為綁定到所述第一混和器。同樣地，所述配方的將著色劑添加到所述油漆混合物的每個過程步驟可以綁定到一特定著色劑分配設備。
[0007]此外，在定義批處理時，用戶可以提供多種輸入/輸出參數值，比如混和時間、著色劑用量等等，這些輸入/輸出參數值在所述批處理期間由所述過程控制系統用於執行所述批處理所指定的過程步驟及實現期望的最終油漆產品。用戶因此可以生產多種最終油漆產品，包括生產多種顏色(如輸入/輸出參數值指定者)、多種基本油漆類別(如基本配方指定者)的油漆產品。當然，由於傳統的批處理定義技術也可以用於創建許多其他類別的產品(比如藥品、飲品、食品等等)，所述特定過程步驟、綁定到所述過程步驟的設備及所述輸入/輸出參數值可以改變，使所述過程控制系統得以生產所期望的最終產品。
[0008]在最近幾年，批處理執行環境已經變得複雜得多。例如，許多現代化的批處理過程工廠使用多個「設備列車」或使用實際執行一特定批處理運行所需要的多組合的操作連接控制設備單元，從而運行幾個平行的批處理。配方也已經變得更為冗長，每個程序步驟的複雜性因而增高。與此同時，測量設備現在獲得批處理參數的更好的測量，並實時地或接近實時地向控制器及操作員工作站報告這些測量。明確地說，這些測量設備可以迅速地及準確地探測諸如溫度過高、壓力不足或特定化學物的濃度出乎意料地高等異常情況。可理解地，操作員希望儘快對這些情況做出反應，以便減少產品損失以及避免發生有害情形。因此，在控制批處理的任務變得越來越複雜之時，工業界需要從批處理執行環境獲得更多靈活性。
[0009]此外，有些國家也已經經歷了涉及某些製造方法的政府法規的更改。例如，美國食品與藥品管理局(Food and Drug Administration of the United States, FDA)最近開始所謂「過程分析技術」(Process Analytic Technology, PAT)行動。「過程分析技術」(PAT)行動的指定目標在於控制製造過程(除了控制最終製成產品之外)。為了遵守「過程分析技術」(PAT)要求，製造過程必須能夠在相應的製造過程的中間步驟確保品質，當然也必須能夠適當並及時地對所檢測的情況做出響應。因此，由於經濟及規章原因，現代化批處理執行環境必須靈活。
[0010]不幸的是，現有的批處理執行技術及方法不能以經濟划算的方式達到這些要求。服務於批處理過程工廠的典型過程控制系統在專用資料庫中維持配方信息。對於每個產品，所述資料庫存儲一「控制配方」，該「控制配方」可以包括所述配方的程序結構、配方參數、所述配方需要的設備單元清單以及其他配方信息。為了響應操作員指令或其他預定條件，所述過程控制系統從所述資料庫檢索一特定控制配方，並將所述配方應用於一選定「批處理執行器」，或將所述配方應用於負責根據所接收的配方執行一個或多個批處理運行的子系統。每個批處理因而根據所接收的配方的指令及參數來執行。
[0011]在最近數年，工業界曾嘗試提高批處理執行環境的靈活性。例如，艾默生過程控制有限公司(Emerson Process Management)製造的DeltaV?界面工具允許操作員促使配方的步驟之間的過渡，作為「動態步驟變化」(Active Step Change)特徵的部分。這個特徵附加地允許操作員起動一配方的某個階段的一個運行，作為一獨立的批處理。然而，這個特徵的這個方面只限於所述配方的原始定義。此外，人工操作只在階段水平上獲許可。為了允許操作員使運行批處理與相應的批處理配方的新版本同步化，由Pettus等人提交的、標題為「實時批處理執行環境中的在線配方同步化」(Online Recipe Synchronization in aReal-Time Batch Executive Environment)的美國 12/234，117 號專利申請(U.S.PatentApplication N0.12/234，117)部分地公開一種批處理執行引擎，所述批處理執行引擎能夠接受對當前運行的批處理的改變。美國12/234，117號專利申請(U.S.Patent ApplicationN0.12/234，117)的全部公開內容在此通過引用明確地被併入本專利。
[0012]在另一方面，一批處理執行環境(如DeltaV批處理系統)執行設備仲裁，以防止及解決在一個批處理或超過一個批處理嘗試獲得相同資源時發生的矛盾。例如，由SherrifT等人提交的、標題為「用於過程控制系統中的批處理過程仲裁的方法及系統」(Method andSystem for Batch Process Arbitration in a Process Control System)公開一種用於過程控制系統中的設備仲裁的系統及方法。美國10/972，192號專利申請(U.S.PatentApplication N0.10/972，192)的全部公開內容在此通過引用明確地被併入本專利。然而，批處理控制及設備仲裁中的附加靈活性可以進一步改善批處理執行環境的便利性及效率。

【發明內容】

[0013]在過程控制系統中操作的批處理執行環境允許用戶定義包括動態輸入參數的配方。執行所述配方的批處理可以在所述配方的一個步驟過渡到所述配方的另一步驟時，或在一步驟、一操作、或一階段的執行期間獲得一個或多個動態輸入參數。通過在配方中包括一個或幾個動態輸入參數，用戶可以參考所述配方外的值，並從而改善執行所述配方的批處理的靈活性。明確地說，用戶可以在不需要總是為每個參數指定數字值或總是需要操作員輸入的提示的情況下，將參數包括在一配方中。在另一方面，動態輸入參數允許所述批處理在運行時間期間按變化中的操作條件有效地進行調整。
[0014]在一實施例中，一動態輸入參數引用在一設備階段的執行期間或在所述設備階段完成時接收自所述設備階段的報告值。執行包括這樣的動態輸入參數的配方的批處理接收來自相應設備階段的值，作為報告的部分；並將所接收的值供應予隨後或平行的階段。在有些實施例中，所述批處理供應所接收的值到配方邏輯的另一水平，比如一操作、一單元程序或所述配方的最高水平的步驟過渡邏輯。
[0015]在另一實施例中，一動態輸入參數引用在所述配方的執行期間所述批處理執行器接收自一外部模塊或主機的值。所述值可以(例如)來自實驗室信息管理系統(LEMS)、網絡服務等等。在所述批處理執行器中操作的批處理管理器可以實時接收所述值，並將所接收的值傳播到執行所述配方的一個或幾個批處理運行器，或在下一步驟、操作或階段的執行需要時，所述批處理運行器可以通過所述批處理管理器要求所述值。
[0016]在另一實施例中，一配方使用包括通往與一設備單元相關的參數的引用路徑的一動態輸入參數。例如，一動態輸入參數可能指一混合槽的體積。因此，執行所述配方的批處理可以在配方執行開始時、在可利用所述混合槽時、或在所述批處理達到在需要相應於所述混合槽的體積的值時的配方執行的階段時，檢索所述混合槽的體積。此外，所述配方可能指特定單元或在運行時間期間選擇的單元。動態參數因此可以只在多個運行時間選擇或計算之後分解為一特定值。此外，所述配方可以指與一單元級、一單元、一設備或一特定單元中的控制模塊相關的值，或與批處理製造的公認原則一致的設備層次的另一水平。
[0017]在有些實施例中，所述批處理執行環境也允許用戶預定義一集合的一個或多個指令、設定點、指令參數等等以及使所預定義的集合與一配方的任何水平的步驟(例如單元操作、單元程序或程序)發生聯繫。用戶因此可以避免將高水平邏輯強加到所述配方的階段水平來定義及編程當前只在標準配方結構的低水平可用或只在過程控制器可用的動作。照這樣，用戶可以節省配置工夫及在批處理執行中達到更大的靈活性。
[0018]在一實施例中，一預定義指令集合可以包括需在(例如)一單元程序或一操作的水平上執行的一設備仲裁要求。執行需要某個設備仲裁要求作為一步驟的部分的一配方的所述批處理，在執行所述操作的任何階段之前有效地穩固一物理資源。照這樣，所述批處理執行環境確保，在所述第一批處理在使用一物理資源時，沒有其他批處理可以幹擾這個物理資源。
[0019]在一實施例中，一預定義指令集合可以包括需在配方邏輯的任何水平上(例如在一單元程序或一操作的水平上)執行的一單元選擇要求。通過在所述配方邏輯中的一選定位置包括一單元選擇要求，用戶可以配置所述批處理來評估幾個候選單元，並選擇對所述特定程序、操作或階段最適合的單元。此外，一預定義指令集合可以包括一單元選擇要求及一隨後的仲裁要求，以確保所述批處理事實上可以穩固所選擇的單元。此外，一預定義指令集合還可以包括一動態輸入參數，作為一單元選擇要求的部分，使所述批處理在運行時間期間接收適合於一特定選擇標準的一值，或以別的方式從所述配方之外的邏輯接收一值。
[0020]在一實施例中，本公開的批處理執行環境支持在配方層次的任何水平的操作員信息及提示。根據這個實施例，執行一配方的批處理可以(例如)在所述配方的一個步驟過渡到所述配方的另一步驟時顯示提示。因此，與將操作員信息及提示限於階段水平的已知系統不同，所述批處理執行環境減少創建一配方所需要的配置工夫，這是由於所述操作員信息或提示可以在所述配方的較高水平的步驟發源。
[0021]在另一實施例中，一批處理執行環境允許用戶選擇一設備或控制模塊以及為所選擇的模塊定義一集合的指令。在所述實施例的至少一些實施例中，用戶可以使不同指令或一個或多個設定點與所述模塊的操作的不同模式發生聯繫，作為所述指令集合的部分。在創建一配方時，相同或不同用戶可以選擇所述指令集合、選擇所期望的操作模式以用於一特定配方、以及在所述配方邏輯的任何水平將所述指令集合有效地插入。因此，執行所述配方的所述批處理可以將所定義的集合的指令的有關子集合發送到相應的設備模塊。照這樣，用戶不需要通過單元階段將指令或設定點引導到所述設備。相反地，用戶可以配置多集合的指令，以便直接地在(例如)設備或控制模塊上運行。
[0022]在另一實施例中，一批處理執行環境支持通過一網絡服務或通過使用另一類別的信息通知機制來反送指令到其他系統的配方。例如，所述批處理執行環境可以發送信息到一「製造執行系統」(MES)。明確地說，在一過程控制系統同根據一配方執行的一批處理可以在配方邏輯的程序水平(即最高者)起動一通信步驟、傳輸一信息到一「製造執行系統」(MES)作為所述通信步驟的部分、以及延緩執行直到來所述「製造執行系統」(MES)的確認到達所述過程控制系統為止。照這樣，本公開的批處理執行環境消除了繼續在一「製造執行系統」(MES)監測批處理執行的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一部分框圖、部分原理圖，其顯示一過程控制網絡的部分，其中與本公開的一個實施例一致的一批處理執行環境可以實施動態配方步驟。
[0024]圖2為一框圖，其顯示一製造環境，其中與幾個邏輯或地理區域相關的製造設備與一過程控制系統互動。
[0025]圖3為一框圖，其顯示與S88標準一致的一配方的嵌套結構。
[0026]圖4為一框圖，其顯示一配方與由所述配方的階段根據批處理執行控制的一般原則使用的設備之間的關係。
[0027]圖5為一框圖，其顯示與批處理執行控制的一般原則一致的所述層次的設備實體與在一製造環境中操作的幾個範例設備實體之間的關係。
[0028]圖6為一框圖，其顯示一批處理子系統與一配置子系統及幾個外部系統在一批處理執行環境中互動的一個例示性結構。
[0029]圖7為一框圖，其顯示由一個設備階段產生的一報告參數作為一輸入參數，用於另一設備階段。
[0030]圖8為一範例界面屏幕，該範例界面屏幕可由本公開的批處理執行環境向用戶提供，以便操縱一特定階段的輸入及輸出參數。
[0031]圖9為一範例界面屏幕，該範例界面屏幕可由本公開的批處理執行環境向用戶提供，以便使某階段的一報告參數與一操作水平的參數發生聯繫。
[0032]圖10為一框圖，其顯示一專用於一設備單元的參數的動態選擇。
[0033]圖11為一框圖，其顯示一專用於一製造設備單元的一選定控制模塊的值的動態選擇。
[0034]圖12為一信息序列圖，其顯示配方層次的不同水平上的設備仲裁。
[0035]圖13為一範例界面屏幕，該範例界面屏幕可由本公開的批處理執行環境向用戶提供，以便為一「製造執行系統」(MES)選擇一預定義指令集合、一設備仲裁要求、一單元選擇要求、一操作員提示或一信息，以及在某個選定水平上將所述選擇添加到配方邏輯。
[0036]圖14為一原理圖,其顯不一過程控制網絡，其中與本公開的一個實施例一致的一批處理執行環境可以仲裁對製造設備的存取。
【具體實施方式】
[0037]參看圖1，一過程工廠控制網絡或系統10包括一過程控制器12，過程控制器12通過(例如)一乙太網通信連接15與多個工作站連接。控制器12也通過一輸入/輸出設備(圖中未顯示)及一組通信線及/或一總線18連接到過程工廠中的設備或裝置(整體以參考數字16命名)。控制器12例如可以是由費舍爾?柔斯芒特系統有限公司(Fisher RosemountSystem, Inc.)提供的DeltaVTM控制器,控制器12能夠與控制元件(比如分布遍及過程工廠16的現場設備及現場設備中的功能塊)進行通信，以執行一個或多個過程控制例程，從而對過程工廠16實施期望的控制。這些過程控制例程可以是連續或批處理過程控制例程或程序。工作站14 (其可以是個人計算機、伺服器等等)可以由一名或多名工程師或操作員用於設計需由控制器12執行的過程控制例程，用於與控制器12進行通信以便下載這些過程控制例程，在過程工廠16的操作期間用於接收及顯示關於過程工廠16的信息，以及以另外方式與由控制器12執行的過程控制例程互動。此外，一歷史資料庫19可以連接到區域網(LAN)15，而且可以以任何已知或期望方式自動地採集及存儲在過程工廠16中產生的數據，包括在控制器12、過程工廠16中的現場設備及工作站14中產生的數據。
[0038]每個工作站14包括一存儲器20，存儲器20用於存儲應用程式(比如配置設計應用程式)及存儲數據(比如有關過程工廠16的配置的配置數據)。每個工作站14也包括一處理器21，處理器21執行多個應用程式，應用程式允許用戶設計過程控制例程及將這些過程控制例程下載到控制器12。同樣地，控制器12包括一存儲器22，以存儲配置信息及存儲用於控制過程工廠16的過程控制例程，控制器12也包括一處理器24，處理器24執行所述過程控制例程以實施過程控制策略。如果控制器12為DeltaV控制器，其可以與工作站14的其中一個工作站上的一個或多個應用程式一起向用戶提供控制器12中的過程控制例程的圖形描繪，以圖解所述過程控制例程中的控制元件以及這些控制元件被配置來提供對過程工廠16的控制的方式。
[0039]圖1的過程控制系統可以用於實施批處理過程，以便根據產品配方來產生產品。例如，其中一個工作站14可以執行一批處理執行器，該批處理執行器實施及協調過程工廠16中的批處理運行。在操作中，批處理執行器30為每個批處理運行供應一配方，該配方典型地包括由過渡邏輯分別的一有序集合的動作。如以下更詳細地討論的那樣，所述有序集合的動作相應於一層次結構，所以每個配方包括一個或幾個步驟，每個步驟包括一個或幾個操作，而每個操作包括一個或幾個階段。根據本公開的方法及結構元件，批處理執行器30支持允許配方引用所述配方邏輯之外的值或在運行時間期間從配方執行的早先階段或平行階段獲得參數值的動態輸入參數。換句話說，用戶(比如過程工程師或經適當授權的操作員)可以通過其中一個工作站14的用戶界面來存取批處理執行器30，創建指定一系列動作(例如將成分倒入容器、混合、倒入模具、加熱等等)、相應於某些動作(例如100公升的水、混合10分鐘等等)的不同固定參數、以及相應於這些動作或其他動作(將由先前階段報告的量額的麵團成分倒入容器#5、加熱為時的分鐘數等於由傳感器#27測得的1.25*壓力、選擇一槽並將所選擇的槽填到該槽容量的50%、等等)的不同動態參數的配方。為了進一步改善靈活性，批處理執行器30允許用戶定義多集合的指令或設定點及使這些集合與配方層次的任何水平發生聯繫。以下詳細討論批處理執行器30的這些功能及其他相關功能。
[0040]仍然參看 圖1，在一過程控制系統的這個範例配置中，批處理執行器30位於工作站14a。在其他實施例中，批處理執行器30可以在其他工作站14中存儲及執行，或在以任何期望方式(包括任何無線方式)通信連接到總線15或總線18的其他計算機中存儲及執行。同樣地，如所作有關圖5的更詳細討論那樣，批處理執行器30可以分成多種組件或與在過程工廠16中的不同計算機或工作站存儲及執行的多種組件發生聯繫。[0041]此外，應該理解，過程工廠控制網絡10可以包括超過一個批處理執行器30。例如，現代化工廠目前支持多達4個批處理執行器，這些批處理執行器共享過程工廠控制網絡10的一些或全部資源。一個或多個批處理執行器30可以總稱為一批處理子系統。相比之下，一配置子系統指的是用戶界面工具、配置資料庫及用於定義及編輯配方、監測批處理運行的性能及其他管理用途的其他硬體、固件及軟體。應該注意的是，在本討論中，「批處理執行器」及「批處理子系統」 二詞可可互換地使用。
[0042]在操作時，用戶可以操作一「批處理操作員界面」(「Β0Ι」)32以定義配方、創建執行所述配方的批處理以及控制批處理執行。有關控制批處理執行，B0I32可以允許用戶開始、停止、暫停及更新批處理運行。B0I32可以通過乙太網連結15、通過一無線連結或以任何其他已知方式，與批處理子系統30互動。雖然圖1示意性地將B0I32描繪為工作站14的部分，其他實施及安排也一樣有可能。例如，B0I32也可以在工作站14a上、在一可攜式設備上(圖中未顯示)或在布置於過程工廠控制網絡10外的主機上運行。此外，在過程工廠控制網絡10中可能有B0I32在同時支持多個操作員的不同主機上實例化的幾個實例。另外，應該理解，過程工廠控制網絡10可以提供超過一個用戶界面，以供存取配方配置及批處理操作。作為一個例子，所述DeltaV?系統通過DeltaV Operate及DeltaV Batch OperatorInterface等組件提供用戶界面。
[0043]再次參看圖1，一配置資料庫34可以存儲用於批處理子系統30的配方，設備數據(比如工廠及設備層次中的設備單元清單)，涉及工廠的不同區域的管理、設備單元與工廠區域的聯繫、設備的層次細目的信息，以及其他配置數據。配置資料庫34可以位於與批處理子系統30分開的配置子系統中。此外，應該注意的是，配置資料庫34可以是一獨立的伺服器或一組伺服器，或如果過程工廠控制網絡10夠小，配置資料庫34可以只是實施為工作站14或14a的文件系統的一個專用過程服務部分。
[0044]在圖1所示的範例過程工廠控制網絡10中，控制起12通過總線18通信連接到兩組同樣地配置的設備，每組設備有一反應器單元(其在此稱為反應器_01 (Rl)或反應器_02(R2))、一過濾器單元(其在此稱為過濾器_01 (Fl)或過濾器_02 (F2))及一乾燥器單元(其在此稱為乾燥器_01 (Dl)或乾燥器_02 (D2))。反應器_01包括一反應器容器40、兩個輸入閥41及42，反應器容器40和輸入閥41及42連接成能夠控制一流體輸入線(流體輸入線從(例如)一高位槽(圖中未顯示)提供流體進入反應器容器40)，以及包括一輸出閥43，輸出閥43連接成能夠控制通過一輸出流體線從反應器容器40流出的流體流率。一設備45(其可以是傳感器，比如溫度傳感器、壓力傳感器、料位計等或其他設備-比如電氣加熱器或蒸汽加熱器)布置在及/或靠近反應器容器40。反應器_01通過閥43連接到過濾器_01，過濾器_01具有過濾器設備47，而過濾器設備47依次連接到乾燥器_01，乾燥器_01具有乾燥器設備49。同樣地，第二組設備包括反應器_02，反應器_02有一反應器容器40A、兩個輸入閥4IA及42A、一輸出閥43A及一設備45A。反應器_02連接到過濾器_02，過濾器_02具有過濾器設備47A，過濾器設備47A依次連接到乾燥器_02，乾燥器_02具有乾燥器設備49A。過濾器設備47及47A以及乾燥器設備49及49A可以有與其相關的附加控制元件(t匕如加熱器、輸送帶及類似物)、傳感器等等。如果需要(雖然圖中未顯示)，過濾器_01及過濾器_02中的每個過濾器單元可以物理地連接到反應器_01及反應器_02中的每個反應器單元，而乾燥器_01及乾燥器_02中的每個乾燥器單元可以連接到過濾器_01及過濾器_02中的每個過濾器單元，以至使用各一個反應器、過濾器及乾燥器的批處理運行可以採用圖1中圖解的設備的任何組合。
[0045]如圖1所示，控制器12通過總線18通信連接到閥4143、41A43A，通信連接到設備45、45A，通信連接到過濾器47、47A，以及通信連接到乾燥器49及49A (以及通信連接到其他與其相關的設備)，以控制這些元件(它們可以是單元、現場設備等等)的操作，從而執行與這些元件有關的一個或多個操作。這些操作可以包括(例如)填充所述反應器容器或乾燥器、加熱所述反應器容器或乾燥器中的材料、傾卸所述反應器容器或乾燥器、清洗所述反應器容器或乾燥器、操作所述過濾器等等。當然，控制器12可以通過附加的總線、通過專用通信線(比如4-20mA通信線、HART通信線等等)，連接到過程工廠16中的元件。
[0046]圖1中所示的閥、傳感器及其他設備可以是任何期望種類或類別的設備，包括(例如)Fieldbus設備、標準4-20mA現場設備及/或HART設備等等，而且可以使用任何已知或期望的通信協議(比如Fieldbus協議、HART協議及/或4_20mA模擬協議等等)，與控制器12進行通信。此外，其他類別的設備可以以任何期望方式連接到控制器12及/或由控制器12控制。另外，其他控制器可以通過(例如)乙太網通信線15連接到控制器12及連接到工作站14，以控制其他與過程工廠16有關的設備或區域，而且這些附加控制器的操作可以以任何期望或已知方式與圖1中圖解的控制器12的操作協調。
[0047]用戶可以定義及編輯配方、配置設備、從過程控制設備(比如閥41-43及容器40)構成設備列車、使所述設備列車與批處理發生聯繫以及通過B0I32或其他界面工具與批處理子系統30互動。B0I32可以定期地或實時地檢索在所述系統中運行的每個批處理的狀況。網絡10的批處理執行環境以及(尤其是)與B0I32協作的批處理子系統30允許用戶以動態輸入參數及預定義指令步驟來配置配方。
[0048]為了更好地說明過程控制系統與用於同時的批處理運行的過程控制設備之間的關係，圖2從設備組織(例如根據一邏輯或地理原則)及設備仲裁的角度來圖解圖1的過程工廠16。明確地說，過程工廠16包括一個或多個區域54、一個或多個資源56以及一個或多個資源用戶60。區域54代表過程工廠16、資源56及資源用戶60的邏輯及/或物理組織。區域54 —般用於組織用於執行過程工廠16中使用的配方的步驟的資源56。區域54的組織可以根據過程工廠16中的資源56的物理位置、過程工廠16中的資源56的邏輯組織、或資源56的物理及邏輯組織的合適組合。例如，批處理操作可以分解為不同的區域54，以用於接收、準備、處理及運送。例如，用於醫藥製造過程的原材料可以被接收於接收區域、改變於準備區域、結合及處理於過程區域以製造目標藥物，而目標藥物接著被包裝並從運送區域載運。區域54中的資源56可以作為不同類別的最終產品的生產的部分來使用，比如用於製造不同醫藥的多種設備。在一個實施例中，區域54也為過程控制系統10需要以單一組合來處理太多資源56及資源用戶60的問題提供實際解決方案。區域54可以用於分離大配方的處理，以便使過程控制系統10不會因需要在執行其他過程監測任務時管理大量的資源56而變得緩慢。例如，控制系統10的處理能力可能由於需要在整個工廠16管理大量的互動而不堪負荷，而且將整個工廠16分到個別的區域則減少互動的數目。
[0049]資源56可以分別包括閥、槽、泵、輸送帶、混合器、加熱器或可作為過程工廠16中執行的過程的部分的其他合適設備。資源56可以在不同時間由不同資源用戶60用於所述批處理過程的不同部分。例如，一特定加熱器資源56可以以第一實體用於一個最終產品、清洗、然後接著以第二實體用於不同的最終產品。
[0050]資源用戶60代表使用資源56的物理或邏輯實體。例如，資源用戶60可以代表由過程控制系統10執行的特定配方，其按特定順序使用資源56，以生產特定產品。資源用戶60本身可以是資源56。例如，一泵資源可以在要求存取槽資源時擔當一資源用戶的角色，以使所述泵資源能夠以特定材料來填充所述槽資源。此外，資源用戶60可以代表作為所述生產過程的部分來使用的材料，比如原材料。例如，當前正在被存儲在槽中的第一實體可以要求存取一泵，以便將所述第一實體作為一配方的部分移到加熱器。此外，資源用戶60可以是不由過程控制系統10直接控制的人員或其他實體，但這可能要求從過程控制系統10存取設備56。一般而言，資源用戶60可以是由過程工廠16在過程控制系統10的控制下用於生產產品的人員、材料、硬體、軟體及/或其他資源56。
[0051]在操作時，一個或多個人類用戶(圖中未顯示)可以使用過程控制系統10來配置、控制及監測一個或多個配方、批處理過程或其他過程的執行。所述配方是以可於過程工廠16利用的資源56來執行，以產生一個或多個期望的最終產品。過程控制系統10負責通過資源用戶60來控制對資源56的存取，以便使兩個資源用戶60不嘗試同時使用相同的資源56。相同的資源56的同時用於不同配方可能導致被處理的材料的汙染，而且可能需要丟棄產品或導致其他負面結果。過程控制系統10通過在來自資源用戶60的使用資源56的要求之間仲裁來控制對資源56的存取，如在(例如)美國10/972，192號專利申請(U.S.PatentApplication N0.10/972, 192)中更詳細描述的那樣。
[0052]如以上所述，批處理子系統30包括一高水平控制例程，所述控制例程使用戶能夠指定許多需在所述過程工廠中執行的批處理運行，而且所述控制例程設立許多不同批處理運行或批處理過程，以便實質地在過程工廠控制網絡10中獨立地進行操作，從而實施所述不同批處理運行。每個這樣的批處理過程指弓I 一個或多個單元程序的操作，而這些單元程序是在一單一單元(比如過程工廠中的反應器單元、過濾器單元、乾燥器單元或其他設備的其中之一)上操作的子例程或子過程。每個單元程序(其為一般在工作站14的其中之一上運行的一批處理運行的一部分)可以執行一系列的操作，每個操作可以在一單元上執行一個或多個階段。適用於本討論，一階段為在一單元上執行的最低水平的動作或步驟，而且典型地是在控制器12的其中之一上實施或執行；一操作為在所述單元上執行一特定功能的一集合的階段，而且典型地是通過指令所述控制器12中的一系列的階段、在工作站14的其中之一上實施或執行；而一單元程序為在一單一單元上執行的一系列的一個或多個操作，而且典型地是作為實施在工作站14的其中之一上的一集合的操作指令。因此，任何單元程序可以包括一個或多個階段及/或一個或多個操作。照這樣，每個批處理過程執行生產一產品(比如食品、藥物等等)所需要的不同步驟或階段(即單元程序)。
[0053]為了實施一單獨批處理的不同單元程序、操作及階段，批處理過程使用一般稱為配方者，而所述配方指定需執行的步驟、與所述步驟相關的數量及時間以及所述步驟的次序。一配方的步驟可以包括(例如)以適當材料或成分填充反應器容器、混合反應器容器中的材料、在某時間長度內將反應器容器中的材料加熱到某個溫度、清空反應器容器並接著清洗反應器容器以準備下一批處理、運行過濾器以過濾反應器的輸出，然後運行乾燥器來乾燥在反應器容器中製造的產品。所述系列步驟中與不同單元有關的每個步驟定義所述批處理的單元程序，而所述批處理過程將為這些單元程序中的每個單元程序執行不同的控制算法。當然，用於不同配方的特定材料、材料數量、加熱溫度及時間等等可能不同，因此，視正在製造及/或生產的產品及/或正在使用的配方而定，這些參數可以因不同的批處理運行而有所不同。本領域的普通工程技術人員將可以理解，雖然在此描述的控制例程及配置用於使用圖1中圖解的反應器單元、過濾器單元及乾燥器單元的批處理，但控制例程可以用於控制其他期望的設備，以執行任何其他期望批處理過程運行或在需要時執行連續的過程工廠運行。
[0054]本領域的普通工程技術人員將可以理解，一通用批處理過程的相同階段、操作、單元程序及程序可以在相同或不同時間作為不同實際批處理過程或批處理運行的部分，實施在圖1的不同反應器單元中的每個反應器單元。此外，由於圖1的反應器一般包括相同數目及類別的設備(即它們屬於相同的單元級)，因此可以在特定階段使用相同的通用階段控制例程來控制所述不同反應器單元中的每個反應器單元，但這個通用階段控制例程必須更改，以控制與所述不同反應器單元有關的不同硬體或設備。例如，為了實施反應器_01的填充階段(其中所述反應器單元被填充)，一填充控制例程將在一個特定時間長度內開啟輸入閥21或42中的一個或多個輸入閥，例如開啟輸入閥直到料位計45檢測到容器40已滿。然而，僅僅通過將所述輸入閥的指定改變為閥41A或42A (而不是閥41或42)以及將所述料位計的指定改變為料位計45A (而不是料位計45)，此同一控制例程可以用於實施反應器_02的填充階段。
[0055]雖然與批處理運行的一般操作相關的邏輯廣為人知，但圖3-5分別提供一典型配方的結構的摘要縱覽、一配方與相應製造設備之間的互動的摘要縱覽、以及與批處理製造的一般原則一致的設備層次的摘要縱覽。
[0056]明確地說，圖3圖解與一批處理執行環境中的在線配方同步化方法的一配方結構。一配方250遵守S88標準的層次結構。然而，本領域的普通工程技術人員將可以理解，所述在線配方同步化方法也可以應用於其他現有的配方定義標準或未來的配方定義標準。如圖3所示，配方250包括一個或多個步驟，比如由過渡257分開的步驟253及255。配方250的每個所述步驟可以具有複雜的內部結構，而且可以定義為一單獨的單元程序。例如，步驟255可以定義為一單元程序260。
[0057]過渡257可以指定在執行過渡257後的步驟之前(在這裡指在執行步驟255之前)必須在步驟253中滿足的一條件。例如，步驟253可以執行兩種化學品的混合，而條件257可以檢查所述混合是否已經超過2分鐘的時間極限。作為另一範例，過渡257可以設定為布爾(Boolean) 「正確」，以便實現過渡-不論執行步驟253所得的結果。一般上，所述條件可能為單一或複合，而且可以包括布爾(Boolean)操作數，比如「及」以及「或」。單元程序260因此可以包括同樣地由條件257分開的一個或多個操作263或265。在圖3所示的範例中，操作263根據一操作定義270來實施。操作定義270可以包括由條件257分開的一個或多個階段272及274。
[0058]參看圖4，配方250可以通過一階段邏輯界面282與單元階段280互動。為了清晰起見，圖4也包括配方250的、視為一配方程序(包括一個或多個單元程序260)的整體表示，單元程序260可以包括一個或多個操作270，而操作270具有一個或多個階段272-274。如在此使用的那樣，符號285示意性地代表兩個級或實例之間的「一對多」關係。如圖4所示，每個單元階段280涉及(即執行)一個或幾個設備模塊290，每個設備模塊290包括一個或幾個控制模塊292。
[0059]一般上，控制模塊292包括一組設備，這些設備在過程控制系統中作為一單一邏輯實體進行操作。例如，包括一控制器、一在某個閥上操作的閥促動器以及一用於反饋控制的流率計的一個互連元件組合可以定義一單一控制模塊，這是由於從高水平角度看，這些設備可以在過程控制系統10中提供特殊的控制功能。
[0060]與此同時，一設備模塊290執行某個處理功能，該處理功能包括排序，即排序多個控制功能。例如，某個設備模塊290可以包括一控制模塊292(該控制模塊292提供PID-控制的通過某管道的流量)以及另一控制模塊292 (該控制模塊292選擇性地將所述控制流量引到幾個目的管道的其中之一。作為另一範例，一設備模塊290可以是一進料器，該進料器包括幾個控制模塊292 (例如一泵控制模塊及一閥控制模塊)。
[0061]繼續參看圖4，配方250通過經由階段邏輯界面282發送指令及接收報告，與單元階段280互動。每個報告可以包括所述階段執行的簡單布爾(Boolean)結果，或可以傳達在所述階段執行期間產生的一個或幾個數字測量值或其他值。一般上，單元階段280只支持使用「可編程邏輯控制器」(PLCs)或「分布式控制系統」(DCS)組件的階段邏輯。已知一單元階段280可以在一單元上執行以定義一單元階段，或在一設備模塊上執行以定義一設備模塊階段(亦稱「設備階段」)。因此，配方250及涉及根據配方來執行批處理的設備通過交換指令及實時報告或過時報告來進行互動。
[0062]現在參看圖5，一完整的設備層次300包括一企業水平302，企業水平302可以相應於一公司或其他類別的商業組織。一企業節點302可以包括幾個場點或過程工廠位置304。由於典型過程工廠的規模大，每個場點304可以進一步分為多個區域306。一區域306可以包括幾個過程單元308。
[0063]繼續參看圖5，一過程單元308可以相應於(例如)一自動化甜酥餅製造廠的一個甜酥餅乾麵團製備階段310。階段310可以包括兩個混合器312，混合器312相應於層次300中的單元314。進一步地，每個混合器312可以包括相應於設備模塊318的一個或幾個進料器316，而每個進料器316可以包括一個或幾個泵或閥320，這些泵或閥320是控制模塊322。最後，如圖5中所示，一控制模塊322典型地包括一個或幾個控制元件324 (例如流率計、壓力傳感器等等)。
[0064]因此，如以上關於圖3-5的討論那樣，圖1及2中所示的過程控制系統10可以根據批處理製造的公認傳統及原則，控制過程工廠16中的批處理執行。更明確地說，過程控制系統10支持與圖3中所示的結構一致的配方，而且根據圖4及5中所示的層次來組織所述設備。然而，應該理解，過程控制系統10可以在與S88標準不一致或只是部分地一致的其他批處理執行環境中同樣地支持本公開的動態輸入參數及預定義指令步驟。因此，雖然以下將參照整體地與圖3-5中所示的原則一致的過程控制系統10，對所述動態輸入參數及預定義指令步驟進行討論；但應該理解，過程控制系統10及過程工廠16隻是可以應用這些方法的環境的一個例子而已。
[0065]圖6圖解過程工廠控制網絡10中的批處理子系統30的例示性結構。批處理子系統30可以通過乙太網通信連接15，與一用戶界面工具(比如B0I32)互動；或如果批處理子系統30及用戶界面32位於相同的工作站14或14a，批處理子系統30可以通過已知的過程間通信(IPC)途徑的其中之一，與所述用戶界面工具(比如B0I32)互動。批處理子系統30可以包括一批處理管理器382、一批處理運行時間處理器384、及一個或多個批處理運行器386-390。批處理子系統30過程的每個組件可以實施為一獨立過程或一線程。如以上所述，批處理子系統30可以分布於幾個工作站或其他主機。
[0066]批處理運行器386-390中的每個批處理運行器執行正好一個批處理。批處理運行器386-390中的有些批處理運行器可以運行相同的配方，例如運行配方250。應該理解，批處理運行器386-390不需要在所有的時候都處於相同的執行狀態，即使每個所述批處理運行器正在執行相同的配方。在圖6所示的範例中，批處理運行器390通過乙太網連接15連接到控制器12。在操作中，批處理運行器390可以在單元程序水平上執行所述邏輯，以及可以在相應的工作站14或14a上執行過程空間的操作。然而，批處理運行器390將每個操作的階段272及274加載到控制器12中。
[0067]再次參看圖6，持久存儲單元392可以存儲涉及批處理運行器386-390中的每個批處理運行器的狀態、過渡及參數信息。持久存儲單元392可以是工作站14及14a的其中之一的硬碟驅動器、一外部存儲設備(比如⑶或DVD)或其他已知數據存儲設備。批處理管理器382、批處理運行處理器384及批處理運行器386-390中的每個批處理運行器可以通過乙太網連接15存取持久存儲單元392 ;或如果持久存儲單元392位於相同主機，則批處理管理器382、批處理運行處理器384及批處理運行器386-390中的每個批處理運行器可以通過過程間通信(IPC)呼叫來存取持久存儲單元392。在操作中，批處理運行器386-390中的每個批處理運行器保存與相應的批處理的執行狀態有關的信息。例如，批處理運行器390可以記錄當前運行的單元程序、操作及階段的狀態。因此，持久存儲單元392中的記錄可以在某個時候指示批處理運行器390正在執行配方250的步驟3、操作1、階段2。此外，所述記錄可以指定每個水平的狀態，例如「運行」、「暫停」或「中止」。進一步地，批處理運行器390可以記錄經過一單元程序、操作及階段的參數的值。批處理運行器390更適宜充分地實時更新持久存儲單元392。
[0068]此外，批處理運行器390可以記錄(例如)步驟253及255、操作263及265、以及階段272及274之間的每個過渡257。所述過渡可以連同所述狀態及參數信息一起記錄在持久存儲單元392中。可選擇地，狀態過渡可以記錄為存儲在歷史資料庫19中的個別事件日誌。這些事件日誌也可以包括一些或所有參數信息及附加信息(比如與每個過渡、錯誤條件相關的時間戳)，以及對過時監測或調試系統有用的其他信息。所述事件日誌可以同樣地存儲同步化指示。例如，所述事件日誌中的某個記錄可能指示批處理運行器390在9月21日下午14:25時在步驟3、操作1、階段I與一配方「巧克力_甜酥餅_001」 (Chocolate,Cookie_001)的v2版本再同步化。
[0069]如以上所述，批處理管理器382控制批處理運行器386-390的執行。明確地說，批處理管理器382發送命令到批處理運行器386-390，向所述批處理運行器指示在什麼時候開始、停止或暫停執行。此外，批處理管理器382通過用戶界面工具32向操作員報告有關批處理運行器386-390中的每個批處理運行器的狀態。例如，批處理管理器382可以存取持久存儲單元392以檢索批處理運行器390的狀態，而且可以以與廣為人知的格式(比如XML)或適用於批處理子系統30的元件之間的互動的專用格式一致的信息的形式，向界面工具32報告所述狀態。在這個意義上，批處理管理器382充當一通往所有批處理運行器的集中式網關。[0070]在一個實施例中，批處理管理器382及批處理運行器386-390還可存取存儲當前由批處理子系統30執行的配方的拷貝的一個共享內存區域。所述共享內存區域可以是一個持久或易失性內存位置，而且可以布置在批處理子系統30的內部或外部。在有些實施例中，批處理子系統30在通過批處理運行器386-390的其中之一觸發每個配方的運行之前保存每個配方的拷貝。在另一實施例中，一個別批處理運行器所述配方的一個拷貝保存在其本身的過程空間或保存在批處理子系統30的其他部分未知或批處理子系統30的其他部分不可存取的一個永久位置。無論是哪種情況，批處理子系統30可以將每個配方存儲為一單一文件或存儲為一元件層次結構。更優選的是，批處理管理器382及批處理運行器386-390中的每個批處理運行器能夠存取個別配方元件(比如單元程序、操作及階段)，以便讀取和寫入。
[0071]與此同時，批處理運行時間處理器384充當與過程工廠控制網絡10的其他部分之間的界面。明確地說，批處理運行時間處理器384可以通過配方下載腳本與配置資料庫34互動。在一個實施例中，用戶界面32以XML格式包配方，以允許人類及機器可讀性。可選擇地，用戶界面32、批處理子系統30以及配置資料庫34可以通過任何標準或專用協議發送腳本信息。批處理運行時間處理器384也可以負責維護系統安全及日誌維護的功能。此夕卜，批處理運行時間處理器384可以記錄持久存儲單元392中或配置資料庫34中的開始、停止及其他有關的高水平信息。
[0072]繼續參看圖6，批處理管理器382也可以與一「實驗室信息管理系統」(UMS) 396及一網絡服務398進行通信。UMS396可以位於一個別的區域，而且可以通過(例如)乙太網或網際網路連接與批處理管理器382通信。UMS396可以向批處理執行器30提供測量值、設定點或其他類別的值，以用於配置資料庫34中的一些或所有配方。同樣地，一網絡服務398可以提供來自(例如)遠程操作員的數據，而批處理執行器30也可以將所述接收自網絡服務398的值用於所述配方。應該注意的是，UMS396、網絡服務398或連接到批處理管理器382的任何其他外部模塊中的每一個都可以實時地提供數據或響應由批處理運行器386-390的其中之一發起的查詢或詢問而提供數據。
[0073]如以上所述，過程控制系統10以及(尤其是)批處理執行器30支持配方邏輯的不同水平上的動態輸入參數及預定義指令步驟，使用戶創建的產品配方能夠具有更多靈活性以及對過程工廠16中的變化有改良的適應性。圖7圖解一個這樣的動態參數功能，而圖8及9圖解B0I32可提供的一個用戶界面，該用戶界面促進這個功能的使用。圖10及11圖解與本公開的動態輸入參數功能有關的兩個其他方案；圖12圖解根據本公開的方法及系統，在配方邏輯的幾個水平上的設備仲裁及設備選擇；而圖13則圖解B0I32可支持的一個用戶界面，該用戶界面允許用戶有效地添加預定義指令、仲裁要求等等到配方。
[0074]參看圖7，某個配方可以包括一操作400 (操作400包括在一單元程序中或直接連接到高水平配方邏輯)，操作400包括階段402-408。在完成階段402時，操作400可以過渡到階段404，並將批處理輸入參數410供應予相應的設備階段412。例如，階段404可以指定在設備階段412中處理的材料應加熱到的溫度，或在設備階段412中一混合器應在先前的階段402期間成分的混合物製備時操作的分鐘數。接著，設備階段412可以在運行時間期間或在設備階段412完成時報告一單一輸出或報告參數414或多個輸出或報告參數414。為了繼續上述範例，所述輸出參數可以是在設備階段412的執行期間採集的溫度測量值的平均數，或是在設備階段412所述混合器生產的加侖數。
[0075]除了為了記入日誌而將所接收的輸出參數414傳播到歷史資料庫19、用戶界面32或另一模塊之外，操作400可以使輸出參數414與另一設備階段(例如設備階段416)的一輸入參數發生聯繫；或在有些情況下，操作400可以使輸出參數414與另一設備階段(例如設備階段416)的一輸入參數發生聯繫，而不是為了記入日誌而將所接收的輸出參數414傳播到歷史資料庫19、用戶界面32或另一模塊。圖7示意性地圖解輸出參數414經由操作400、通過一路徑418與一輸入參數發生聯繫到另一階段。換句話說，操作400可以在操作邏輯的水平將一輸入參數「引介」到一輸出參數，從而考慮到一個或幾個先前或平行階段而允許一階段的動態控制。
[0076]圖8圖解一範例界面屏幕440，用戶可以通過用戶界面32來存取範例界面屏幕440，以配置動態輸入參數以及使一階段的一輸出或報告參數與另一階段的一輸入參數發生聯繫，如以上有關圖7的討論那樣。界面屏幕440可以包括一配方水平選擇窗格442、一配方邏輯配置窗格444及一參數配置窗格446。用戶可以在配方水平選擇窗格442中選擇一配方、一單元程序、一操作或一階段，並通過雙擊所選擇的模塊或通過起動一相似控制項加載配方邏輯配置窗格444中的模塊的邏輯，以用於檢視及編輯。同樣地，例如用戶可以在參數配置窗格446中突出顯示一參數,並通過起動按鈕450來選擇所突出顯示的參數。
[0077]如圖8中所示，用戶可以選擇窗格444中的階段460，而參數配置窗格446可以因此顯示幾個與所選擇的階段460相關的幾個輸入及參數。在這個範例中，階段460接收兩個輸入參數470及472，並輸出或報告兩個輸出參數480及482。為了使(例如)輸出參數480與另一階段的一輸入參數發生聯繫並允許圖7中所示的配置，用戶可以據此通過界面屏幕440及/或一個或幾個派生屏幕配置輸出參數480。明確地說，用戶可以通過突出顯示輸出參數480及起動選擇按鈕450來起動圖9中圖解的參數配置菜單500。
[0078]現在參看圖9，界面屏幕500專門配置參數屬性，而且可以包括一參數名稱標識符域502、一種類清單選擇器504、一目的地清單選擇器506、一目標清單選擇器508等等。本領域的普通工程技術人員將可以理解，界面屏幕500也可以包括附加的信息域、輸入域以及清單-可選擇選項，或相反地，可以包括比圖9中所示的域及選擇器較少的域及選擇器。在這個範例中，界面屏幕500允許用戶將所選擇的參數PH_0UTPUT_PAR1 (階段_輸出_參數I)或以上參照圖8來進行討論的輸出參數580引介到一目標操作水平參數0P_PARAM1 (操作_參數1)，而用戶可以在目標清單選擇器508中查找所述目標操作水平參數0P_PARAM1(操作_參數I)。在有些實施例中，用戶可以定義一新目標參數，如果不可在目標清單選擇器508利用期望的參數。在這種情況下，界面屏幕500可以觸發一個或幾個用戶對話，以定義及配置所述目標參數。
[0079]目的地清單選擇器506可以包括(例如)「遞延」參數或「引介」參數。在圖9的範例中，用戶選擇「引介」選項以便將目標0P_PARAM_1 (操作_參數I)映射到輸出參數480，或換句話說，以便將輸出參數480的值自動地供應予目標0P_PARAM_1 (操作_參數I)。在完成這些配置步驟時，用戶可以通過起動控制項510來接受所述改變或通過控制項512來取消所述改變。
[0080]接著，用戶可能希望(例如)將參數0P_PARAM_1 (操作_參數I)與另一階段的輸入參數發生聯繫。為了達到這個目的，用戶可以選擇另一階段並觸發另一界面屏幕(圖中未顯示)。這個界面屏幕將允許用戶選擇所述參數0P_PARAM_1 (操作_參數I)及配置所述操作水平的參數0P_PARAM_1 (操作_參數I)及一階段輸入參數的逆聯繫。換句話說，用戶可以操作一個或幾個與屏幕440及500相同的互動屏幕，以便「遞延」一階段輸入參數到操作水平的參數OP_PARAM_l (操作_參數I)。
[0081]在有些實施例中，用戶也可以進一步將PH_0UTPUT_PAR1 (階段_輸出_參數I)的值向上傳播到配方層次，以便在(例如)一操作或單元程序的水平上(而不是在一階段水平上)處理。因此，應該理解，有關圖7-9的討論的情況只不過是作為例子，而且也可以預期在配方邏輯的其他水平上傳遞相似參數。
[0082]圖10圖解一配方的片段，該片段使用另一類別的動態輸入參數。明確地說，一配方530可以包括一單元程序532,單元程序532包括一動態參數,所述動態參數帶有一引用路徑，而引用路徑只是在運行時間期間、在選擇某個單元及與所述單元相關的某個參數時決定一數字值。用戶可以在單元程序532中包括一參數SELECTED_UNIT/CAPACITY (選定_單元/容量)，使得(例如)一批處理運行器386-390 (見圖6)從候選集合550選擇一適當單元，然後將SELECTED_UNIT/CAPACITY (選定_單元/容量)定為一特定值。在圖10所示的範例中，所述批處理運行器選擇單元552 (與標識符「Unit_02」(單元_02)，然後從參數集合562中檢索所述CAPACITY (容量)參數560。繼續上述例子，單元552的所述CAPACITY(容量)參數可以相應於單元552中包括的一級混合槽的物理容量，而且可以是(例如)1000加侖。為了檢索參數560的值「1000」，單元程序532可以包括階段水平邏輯，而階段水平邏輯促使單元552通過一輸出參數，報告參數560的值。
[0083]可選擇地，參數集合562中的一些或所有參數可以存儲在過程工廠或過程控制系統10的其他地方。例如，資料庫34可以保存單元及設備模塊參數，而批處理運行器386-390可以在選擇單元552時從資料庫34檢索所需要的參數。然而，無論哪種情況，所述動態參數SELECTED_UNIT/CAPACITY (選定_單元/容量)可以定為位於配方530以外的一個特定
值(例如一數字值、一字符串等等)。
[0084]在其他情況下，如果(例如)在創建配方530時選擇單元552，單元程序532可以指定通往參數560的完整路徑。在這樣的情況下，用戶可以在單元程序532中包括一參數UNIT_02/CAPACITY (單元_02/容量)。當相應的批處理運行器386-390將所述階段水平邏輯加載到單元552時，所述動態參數UNIT_02/CAPACITY (單元_02/容量)同樣地可以定為一特定值。如以上討論的範例所示，所述參數的所述特定值在配方530創建時可以是未知或不可得，而且在運行時間期間為UNIT_02/CAPACITY (單元_02/容量)所定的值是在配方530之外。
[0085]參看圖11，配方580可以包括一單元程序582 (該單元程序582引用與在運行時間期間選擇的一控制模塊586相關的參數)以及一個單元程序590 (該單元程序590直接引用與一設備模塊594相關的參數)。在這個特定範例中，控制模塊586及設備模塊594屬於相同的單元596。然而，配方、單元程序、操作及階段也可能引用不相關的控制模塊、設備豐旲塊、單兀等等中的值。
[0086]與圖10中所示的範例相同，單元程序582可以包括(例如)一參數SELECTED_C0NTR0L_M0DULE/MAX_SPEED (選定_控制_模塊/最高_速度)，該參數可以在執行期間定為C0NTR0L_M0DULE_01/MAX_SPEED (控制_模塊_01/最高_速度)，(例如)最終定為相應於與控制模塊586相關的發動機的最高速度的特定值。單元程序590可以包括(例如)一參數EQUIPMENT_M0DULE_01/WEIGHT (設備 _ 模塊 _01/ 重量)。
[0087]一般上，對於圖10及11而言，應該注意的是，一配方可以指所述配方的任何水平上的單元或設備模塊參數。因此，一配方可以包括在多個單元程序中、在多個操作中或在多個階段中從一個步驟到另一步驟的過渡時的動態輸入參數。此外，應該注意的是，動態輸入參數可以指靜態值(例如槽的容量)或變化的值(例如當前混合槽中的溫度)。
[0088]接著，以下將概括地討論及特別參考圖12及13中所示的幾個範例來討論預定義指令步驟的使用。圖14進一步提供一個範例設備仲裁系統，該範例設備仲裁系統可以用於過程控制系統10及過程工廠16。如以上所述，批處理執行器30 (見圖1及6)允許用戶定義多集合的指令、設定點、指令參數及其他相關信息，使這些預定義集合的指令與某些設備或控制模塊發生聯繫，以及通過將期望的預定義集合的指令添加到配方層次的任何水平，有效地設計配方。在用於一配方時，這些指令集合可以執行設備仲裁及/或選擇、提供操作員提示及信息、發送信息到外部系統、根據一選定操作模式發送指令及數據到設備模塊、以及執行其他預定義功能。在一個實施例中，每個預定義集合可以獲得易於辨認的視覺指示器(例如一圖標)，而且可以在某個窗格中使用，以便以任何指針設備(比如滑鼠)進行選擇。操作員可以接著通過在相應圖標上點擊以選擇期望的預定義集合的指令，將所述圖標拉到用於配方創建或編輯的畫布區域，以及將所述圖標下拉到所述配方邏輯中的期望位置。
[0089]為了只舉一使用一預定義指令集合的特定範例以簡化一設備模塊的配置，某個恆溫器可以以「熱」或「冷」模式操作，每個模式分別有一設定點。由於批處理執行器30可以根據不同配方支持多個並行的批處理，所述恆溫器可以用於許多不同批處理及配方。因此，用戶可以使用B0I32來創建一新指令集合、隨意地指定一名稱或標識符予所述指令集合，例如THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀);為操作的每個模式定義幾個步驟(即「熱」及「冷」)；以及為操作的每個模式指定所述參數及/或一個或多個設定點。用戶可以接著保存所述新創建的指令集合，而且可以隨意地指定一自定義圖標予所述指令集合，以便易於視覺辨認。在這個時候，用戶可以為所述指定集合THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)指定一存儲位置，存儲位置(例如)可以是配置資料庫34。
[0090]在創建或編輯配方時，用戶可以為THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)選擇圖標，或以名稱或其他標識符來稱謂這個預定義指令集合，並將THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)添加到所述配方。用戶可以接著根據所述特定配方，選擇期望的操作模式，而且可以隨意地調整THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)的一個或幾個參數。無論是哪種情況，用戶不需要在階段水平上執行所述恆溫器模塊的詳細配置或編程。此外，B0I32可以自動地確定用戶希望將THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)添加到的配方邏輯的水平(例如單元程序、操作等等)，以及使用適合於所選擇的水平的過渡及根據專用於這個水平的任何其他規則、自動地將THERM0STAT_MACR0 (恆溫器_宏觀)連接到所述配方邏輯。
[0091]關於設備仲裁及選擇，圖12圖解批處理運行器386通過批處理管理器382，動態地與用戶界面32、網絡服務398或一些外部模塊互動。在方框602，批處理運行器386可以執行一配方的某個步驟。接著，在方框604，批處理運行器386可以在所述配方中遇到一需要設備仲裁的預定義指令集合。值得注意的是，這個範例的方框604相應於配方邏輯的程序水平或最高水平。因此，為起動設備仲裁，批處理運行器386不需要到達所述配方的某個操作中的某個階段，但可以改為在配方邏輯的任何水平要求仲裁。應該理解的是，如果需要，批處理運行器386可以要求仲裁帶有幾個設備或控制模塊的單元。在其他情況下，批處理運行器386可以要求仲裁一特定設備模塊或一控制模塊。
[0092]所述批處理管理器可以使用任何合適的仲裁方法(包括以下參考圖14進行詳細解釋的技術)，在方框606進行仲裁。在這個特定情況下，批處理管理器382可以自動地處理所述仲裁要求。接著，在方框608，批處理運行器386可以接收來自批處理管理器382的、說明設備仲裁的結果的響應，然後繼續所述配方的執行。
[0093]此外，批處理運行器386所執行的配方可以包括另一設備仲裁要求。在圖12所示的範例中，用戶使所述第二設備仲裁要求與一步驟620發生聯繫，所述第二設備仲裁要求於操作622完成時起動。批處理管理器382可以在方框626處理所述第二設備仲裁要求，而所述第二設備仲裁要求接著觸發一操作員提示628。應該注意的是，所述第二仲裁要求可以是與在方框604起動的所述第一仲裁要求相同的預定義指令步驟。明確地說，用戶可能已經使用相同的預定義指令集合於所述配方中的兩個位置，所述兩個位置中的每個位置相應於配方邏輯的一個不同水平。如以上所述，B0I32可以自動地調整所述指令集合，以便適當地在所選擇的邏輯水平適合所述配方，並從而簡化用戶的配置工夫。
[0094]現在參看圖13，一界面屏幕700可以包括一配方編輯窗格702及一預定義指令集合選擇窗格704。在這個範例中，預定義指令集合選擇窗格704可以包括用於某個恆溫器的一控制模塊指令集合710、用於某個泵的一設備模塊指令集合712、用於某個混合器的一仲裁要求指令集合714、用於某個存儲槽的一單元選擇指令集合716、用於詢問一目標壓力的一操作員提示指令集合718以及用於發送一狀態更新到製造執行系統(MES)的一製造執行系統信息指令集合720。
[0095]用戶可以選擇預定義指令集合710-720的任何其中之一，然後將所選擇的指令集合下拉到窗格702的畫布區域。將控制模塊指令集合710添加到一配方730的一個範例在圖13中圖解。此外，控制模塊指令集合710的分解圖730顯示所述相應設備模塊有至少兩個操作模式，其中每個操作模式與一單獨的設定點相關。如以上所述，用戶可以選擇期望的操作模式，而且可以在將控制模塊指令集合710添加到配方702時隨意地調整所述參數。當然，用戶也可以向下「鑽取」到操作水平或階段水平邏輯，以便將控制模塊指令集合710添加到配方702的任何水平。用戶可以同樣地將預定義步驟710-720中的任何預定義步驟下拉到配方702的邏輯中的期望位置、調整一個或幾個參數、等等。
[0096]圖14圖解一設備仲裁系統的一個實施例，批處理執行器30可以使用所述設備仲裁系統來解決設備存取及調度衝突。如以上所述，過程控制系統10包括一個或多個工作站14，而且資源56進一步包括一類別820。一各自的類別820與每個資源56相關，而且指示所述資源56是否只是用於一單一區域54，或是用於多個區域54。在一個實施例中，類別820是「本地」或「全局」。本地類別820指示資源56隻用於一個區域54，而全局類別820指示資源56用於多個區域54。通過指明是否只在一個區域54或在多個區域54需要一資源56，多區域設備仲裁器可以為所述相同的資源56管理來自多個區域54的用戶60的同時要求或競爭要求，而不需要管理所有資源56。在一個實施例中，一特定資源56是否為本地資源或全局資源，是由與過程工廠16相關的一操作員或工程師確定。
[0097]工作站14可以包括可以操作來提供過程控制服務的硬體及/或軟體，比如監控器、鍵盤、中央處理單元(CPUs)、計算機可讀存儲器。例如，工作站14可以是在丨ntel? Corp.計算機處理器上運行Microsoft? Windows NT、2000或XP?作業系統的計算機工作站或個
人計算機。例如，工作站14可以包括電子存儲器，比如隨機存取存儲器(RAM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)及只讀存儲器(ROM)、磁性及光學存儲器(比如硬碟驅動器、軟盤驅動器、CD-ROM驅動器、CD-Rff驅動器及多功能數字光碟)以及其他合適的計算機組件。
[0098]工作站14可以進一步包括批處理過程控制能力，比如由艾默生過程控制有限公司(Emerson Process Management)製造的、作為 DeltaV? 系統的部分的 DeltaV?Batch 軟體。在一個實施例中，工作站14進一步包括批處理執行器30、一本地設備仲裁器(LAR)812以及一全局設備仲裁器(GAR) 814。
[0099]批處理執行器30包括存儲在一計算機可讀媒介上的軟體，所述軟體可操作來為一個或多個區域54執行過程控制系統10的批處理部分。在一個實施例中，每個分別區域是由一單獨批處理執行器30控制。批處理執行器30控制資源56及資源用戶60，資源用戶60執行在工廠16使用的配方的步驟。例如，批處理執行器30可以控制一加熱器資源以便以350° F的溫度加熱一物質15分鐘，然後將所加熱的物質輕輕地倒入一混合器資源。批處理執行器30可以充分同時地及/或平行地控制多配方的執行。批處理執行器30與LAR812及GAR814進行通信，以便為資源56處理用戶60的要求。
[0100]LAR812包括存儲在一計算機可讀媒介及/或硬體上的軟體，所述軟體可操作來與批處理執行器30通信，以仲裁一特定區域54中的用戶60使用資源56的牴觸的要求。更明確地說，由於批處理執行器30是使用多個資源56來執行多個配方，兩個或多個用戶60可能在相同時間需要使用相同的資源56。如果批處理執行器30允許兩個用戶60在相同時間使用相同的資源56，兩個配方可能毀壞。同樣地，作為一配方的部分，批處理執行器30可以確定未來可能需要為一配方中的時間敏感步驟保留一個或多個資源56，或批處理執行器30可以確定必須在用於一特定配方之前準備一特定資源56 (比如一需要清洗的資源56)。在分配或保留一個或多個資源56給一用戶60之前，批處理執行器30要求從LAR812使用資源56。LAR812確定所要求的資源56是否可在所述批處理執行器的特定區域54中由批處理執行器30使用。在一個實施例中，LAR812隻是處理帶有「本地」類別820的資源56。
[0101]GAR814包括存儲在一計算機可讀媒介及/或硬體上的軟體，所述軟體可操作來與批處理執行器30通信，以仲裁兩個或多個區域54中的用戶60使用資源56的牴觸的要求。更明確地說，由於批處理執行器30是使用多個資源56來執行多個配方，兩個或多個配方可能在相同時間需要使用相同的資源56。在分配或保留一個或多個資源56給一配方之前，批處理執行器30可以要求在不同區域54中從GAR814使用資源56。GAR814確定所要求的資源56是否可在所述批處理執行器的特定區域54之外由批處理執行器30使用。在一個實施例中，GAR814隻是處理帶有「全局」類別820的資源56。所述GARs814能夠相互通信，以便處理對資源56的要求。
[0102]在一個實施例中，一分別的GAR814與每個相應的批處理執行器30相關，而且負責在該批處理執行器的特定區域54中帶有「全局」類別820的資源56。在一不同的區域54中的一第二 GAR814從帶有所要求的資源56的、與所述區域54相關的所述GAR814要求所述資源56。例如，參看圖14，用戶U2可以要求存取資源R3。因為用戶U2是在與資源R3不同的一區域中，用戶U2的區域中的GAR814將要求從資源R3的區域中的GAR814存取資源R3。
[0103]同樣地，在一個實施例中，所述GARs814可以通過接管由所述失效的GAR814處理的資源56，操作來處理另一 GAR814的故障。例如，一第一區域中的GAR814可能失效，而一第二區域中的GAR814可以在所述失效的GAR的區域中接管資源56的資源仲裁。
[0104]在操作中，一個或多個批處理執行器30控制在一個或多個區域54中的每個區域中的一個或多個配方的執行。不同資源用戶60可以要求存取一個或多個資源56，以執行所述配方的步驟。所述資源用戶60通過批處理執行器30要求存取所述資源56。所述批處理執行器接著根據正在被要求的資源56的類別820，將所述對資源56的要求傳到與所述批處理執行器相關的LAR812或GAR814。
[0105]當所要求的資源56的類別820是本地時，LAR812根據合適的標準，確定所要求的資源56是否可由用戶60使用。例如，LAR812可以只是確定所述資源56目前是否由另一用戶60使用。LAR812也可以執行複雜的用途確定，比如確定資源56在被用戶60使用之前是否需要清洗(比如通過就地清洗系統清洗)，或所述資源56在被要求的用戶60使用之前是否需要保持在某個溫度。LAR812接著傳達所要求的資源56是否可由批處理執行器30使用，以及傳達所要求的資源56在什麼時候可由批處理執行器30使用。例如，如果用戶Ul及U2試圖存取資源R1，則LAR812將決定哪個用戶得以存取所要求的資源。
[0106]當所要求的資源56的類別820是全局時，GAR814確定資源56是否可以由所述要求用戶60使用。如果所要求的資源56是在與批處理執行器30相關的GAR814相同的區域中，GAR814確定所述資源是否可用，並傳達所要求的資源是否可以由批處理執行器30使用。如果所要求的資源56是在與批處理執行器30相關的GAR814不同的區域中，所述GAR814將所述要求傳達到其區域54中帶有所要求的資源56的GAR814。提出要求的GAR814可以使用任何合適的方法，確定處理所述要求的適當GAR814。在一個實施例中，所述GARs814被組織成端對端網絡配置中的端；而在端對端網絡配置中，要求被廣播到所有所述GARs814或所述GARs814的一部分，而且由所述適當的GAR814處理。在另一實施例中，所述GARs814可以再次被組織為端，但交換已處理的資源56的清單，並避免需要將所述要求廣播到所有GARs814。所述適當的GAR814可以由提出要求的GAR814直接聯繫。一般上，所述GARs814可以以任何合適的方式組織。所述適當的GAR814確定所要求的資源是否可用，並將所述結果傳回提出要求的GAR814。提出要求的GAR814接著將所述結果傳回給批處理執行器30，以進行處理。可選擇地，提出要求的GAR814可以被繞過，而所述結果可以直接發送回提出要求的批處理執行器30。例如，參看圖14，如果用戶U3目前正在使用資源R3而用戶U2希望存取資源R3，則U2的區域中的所述GAR814將把U2的要求傳給R3的區域中的所述GAR814，以進行處理。
[0107]批處理執行器30接著處理所要求的資源56是否可用。對於不可利用的資源，批處理執行器30可以採取合適行動，比如暫停執行與提出要求的用戶60相關的配方。
[0108]在一個實施例中，所述GARs814可以從由過程控制系統10提供的所有GARs814或GARs814的一部分中選擇一主要GAR。任何合適的GAR814可以成為所述主要GAR。例如，所述主要GAR可以限於在工作站14上運行的GARs814，這些GARs814有某個數量的處理能力或少於某個數量的處理負荷。所述主要GAR可以成為一集中式資料庫，用於追蹤特定資源是否可用、哪些資源56在哪些區域及/或提供其他合適數據。一主要GAR可以通過存儲資源56之間的映射及被分配處理該資源56的GAR814，用於減少GARs814之間需要的通信數量。在另一實施例中，所述主要GAR可以存儲資源56的狀態信息，比如可用性信息。在這個實施例中，提出要求的GAR814可以詢問所述主要GAR，以便確定是否有一資源56可用。所述主要GAR的選擇可以以任何合適的技術執行。例如，所述GARs814可以通過確定哪個GAR814首先被起動來選擇一主要GAR。其他用於推選或選擇一網絡中的「主要」元件的技術在本領域中廣為人知。
[0109]所述GARs814也可能處理其他GARs814的故障。更明確地說,在一特定區域54的GAR814可能失效，比如通過碰撞。另一 GAR814可以檢測這樣的故障並接管所述失效GAR的資源56的處理。例如，所述主要GAR可以檢測一故障並分配另一 GAR814到所述失效GAR的資源56。在另一實施例中，一提出要求的GAR814可以檢測到另一 GAR814未能響應已經有一定時間，並接管由所述失效GAR814處理的資源56。
[0110]在另一個實施例中，GARs814可以共同決定一用戶60是否可以使用一特定資源56。例如，與由每個區域54中的GAR814負責處理對該區域54中的資源56的存取相反，兩個或多個GARs814可以負責處理對一個或多個區域54中的一個或多個資源56的存取。一般上，所述GARs814中的一些或所有GARs814可以負責處理對所述區域54中的一些或所有資源56的存取。例如，進一步的類別820可以定義成確定一特定資源56的可用性怎樣由所述GARs814處理。多個資源56的可用性的集體確定可以根據所述GARs814的表決或根據其他合適技術的表決來進行。此外，集體確定可以允許特定GARs814有確定特定資源56的可用性的優先權。例如，一第一 GAR可以獲得比一個或多個第二 GARs多的票，或一第一GAR可以獲得對一個或多個第二GARs的否決權。此外，一個或多個GARs的增加的表決權或否決能力可以根據被要求的特定資源56。給予一 GAR814增加的表決權或否決權可以提供允許在特定情形優先使用資源56的可能性。例如，一緊急情況或一未預料到的結果可能需要優先給予某些用戶60存取權。
[0111]綜合以上所述，應該可以理解，用於將動態輸入參數及/或預定義指令步驟包括在一產品配方中的方法及系統允許用戶引用所述產品配方之外的值、通過引用由先前或平行的設備階段或外部模塊(例如一「實驗室信息管理系統」(UMS)、一網絡服務等等)在運行時間期間調整批處理操作、以及通過自動檢索階段執行的結果及將這些結果供應給另一階段、操作或單元程序，從而減少操作員所費工夫。此外，以上討論的方法及系統允許用戶在配方邏輯的任何水平執行設備仲裁及選擇並從而避免將所有的設備相關邏輯向下「推」到相應配方的階段水平。此外，以上描述的預定義指令步驟的支持允許操作員及工程師在多個批處理根據多個配方執行的環境中有效地定義配方，以及允許操作員及工程師經常地試圖獲得共有的物理資源。明確地說，預定義指令步驟允許用戶使一簡單集合的、(或如果需要)使一相對複雜集合的指令、參數及/或設定點與某個級的設備(例如單元級)或一特定設備發生聯繫，並在完全不需進行調整或(例如)在簡單選擇一期望的操作模式及/或目標值的情況下，將這個預定義集合的指令添加到多個配方。
[0112]雖然本發明已經參考特定例子進行了描述，但這些例子只是在於闡明而不是限制本發明包括的範圍。本領域的普通工程技術人員將很清楚，已揭示的實施例可以在不脫離本發明的精神及範圍的條件下被修改、增加或刪除。
【權利要求】
1.一種根據一配方在一製造環境中控制批處理過程的執行的系統，所述系統包括: 一配方定義模塊，用於接收所述配方的一定義，包括: 一第一功能模塊，以接收指定多個動作的一個第一數據集合； 一第二功能模塊，以接收指定所述多個動作中的至少兩個動作之間的至少一個過渡的一個第二數據集合；以及 一第三功能模塊，以接收指定所述配方的多個參數的一個第三數據集合，所述多個參數包括至少一個動態參數，其中所述至少一個動態參數相應於在不需要一操作員查詢的情況下在所述批處理過程的執行期間自動地獲得的一個值。
2.如權利要求1所述的系統，其中所述多個動作中的至少兩個動作是階段，每個階段指定一設備水平邏輯；及其中所述配方定義模塊進一步包括: 一第四功能模塊，以顯示與所述至少兩個階段的其中第一個階段相關的一清單的輸出參數； 一第五功能模塊，以接收所述輸出參數的其中之一到與所述多個動作中的另一個動作相關的一輸入參數的一個映射。
3.如權利要求2所述的系統，進一步包括: 一第六功能模塊，以顯示與所述至少兩個階段的其中第二個階段相關的一清單的輸入參數及接收所述輸入參數的其中之一的一個選擇； 一第七功能模塊，以使在所述第五功能模塊中接收的所述輸入參數與在所述第六功能模塊中選擇的所述輸入參數的所述其中之一發生聯繫。
4.如權利要求1所述的系統，其中所述至少一個動態參數相應於一外部參數；及其中所述動態參數包括: 一路徑，以指定與所述外部參數相關的一實體； 一參數標識符，以指定與所述實體相關的所述外部參數。
5.如權利要求4所述的系統，其中所述實體是在所述批處理過程的執行期間選擇的一設備模塊或一控制模塊的其中之一；及其中所述路徑使用一預定義操作數來指定一當前選擇的模塊。
6.如權利要求4所述的系統，其中所述路徑使用一設備模塊或一控制模塊的其中之一的一個唯一標識符來指定在所述批處理過程的執行之前選擇的一設備模塊或一控制模塊的所述其中之一。
7.如權利要求1所述的系統，其中所述多個動作包括與所述配方的最低水平的邏輯相關的一第一階段及一第二階段；及其中所述至少一個動態參數是所述第一階段的一輸入參數，所述第一階段的所述輸入參數被映射到所述第二階段的一輸出參數。
8.如權利要求1所述的系統，其中所述至少一個動態參數相應於在所述批處理過程的執行期間產生的一報告值，所述系統進一步包括: 一值映射模塊，包括: 一第一功能，以獲得所述報告值； 一第二功能，以分配所獲得的報告值到所述至少一個動態參數；以及一第三功能，以下載所述至少一個動態參數到負責執行所述多個動作的所述其中之一的一過程控制器，所述至少一個動態參 數相應於所述多個動作的所述其中之一。
9.一種定義一配方以在一批處理執行環境中自動地製造產品的系統，所述系統包括: 第一數據模塊，其定義由分別的過渡分開的多個動作； 第二數據模塊，其指定執行所述多個動作的一個或多個類別的製造設備；以及 第三數據模塊，其定義一集合的參數，包括一動態參數，其中所述動態參數相應於一值，所述值不是在起動一批處理運行時根據所述配方指定，也不是在所述批處理運行期間由一操作員提示指定。
10.如權利要求9所述的系統，其中所述動態輸入參數相應於所述配方的一階段的一報告參數、與一設備模塊或一控制模塊相關的一參數、或在所述配方的執行期間接收自一外部系統的一參數的其中之一。
11.如權利要求9所述的系統，其中所述動態輸入參數是一第一階段的一輸入參數，所述輸入參數在所述配方由一批處理過程執行期間獲得相應於一第二階段的一輸出參數的一個值。·
【文檔編號】G05B19/418GK103823434SQ201410026268
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2009年9月2日 優先權日:2008年9月29日
【發明者】唐·馬魯基拉, 威廉·喬治·厄文, 戈弗雷·羅蘭·謝裡夫, 圖沙爾·南達 申請人:費舍-柔斯芒特系統股份有限公司