DE10242007A1

DE10242007A1 - Portabler Computer in einem Prozesssteuerungsumfeld

Info

Publication number: DE10242007A1
Application number: DE10242007A
Authority: DE
Inventors: Mark J Nixon; Vasiliki Tzovla; Andrew P Dove; Kent A Burr; Neil J Peterson
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2003-05-08
Also published as: GB2403028B; GB0220734D0; JP2009064451A; HK1052392A1; US7245271B2; GB2382418A; GB0412799D0; GB2382418B; US20020130846A1; JP2003140736A; US6806847B2; US20050062677A1; JP4981779B2; CN1409232A; GB2403028A; CN100476783C

Abstract

Ein portabler Computer für die Verwendung zum Aufbau einer Verbindung mit einem Prozesssteuerungssystem, welches ein Zentralsystem aufweist, weist ein für handgehaltenen Betrieb ausgebildetes Gehäuse, eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Zentraleinheit und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit der Zentraleinheit gekoppelten maschinenlesbaren Speicher auf. Der portable Computer weist außerdem eine Anzeige, ein Tastaturfeld und ein Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät, welches für die Kommunikation mit dem Zentralsystem ausgebildet ist, auf, wobei diese Einheiten alle innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und per Kommunikationsverbindung mit der Zentraleinheit gekoppelt sind. Eine erste in dem maschinenlesbaren Speicher gespeicherte Software-Routine verarbeitet eine von dem Tastaturfeld empfangene Benutzereingabe und sendet über das Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät ein Kommando an das Zentralsystem. Zusätzlich empfängt eine zweite in dem maschinenlesbaren Speicher gespeicherte Software-Routine Prozessinformationen, die vom Zentralsystem in Reaktion auf das Kommando gesendet wurden, und zeigt die empfangenen Prozessinformationen über die Anzeige des portablen Computers an.

Description

Diese Anmeldung ist eine teilweise Weiterführung der U.S. Serien-Nr. 09/249,597 mit dem Titel "Am Körper tragbarer Computer in einem Prozesssteuerungssystem", die am 12. Februar 1999 angemeldet wurde.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Prozesssteuerungssysteme und insbesondere die Verwendung eines portablen Computers zur Realisierung verbesserter Unterstützung innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung.
Prozesssteuerungssysteme, etwa solche, die in chemischen, Öl-verarbeitenden oder anderen Prozessen benutzt werden, weisen im allgemeinen eine zentralisierte Prozesssteuerungseinheit auf, die per Kommunikationsverbindung mit mindestens einem Zentralsystem oder einer Bedienstation und mit einem oder mehreren Vor-Ort-Einheiten über analoge, digitale oder kombinierte Analog-/Digitalbusleitungen gekoppelt ist. Die Vor-Ort-Einheiten, z. B. Ventile, Ventilstellungsregler, Schalter, Sensoren (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchfluß-Sensoren) etc., führen Steuerungsfunktionen innerhalb des Prozesses durch, etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen und die Messung von Prozessparametern. Im allgemeinen empfängt die Prozesssteuerungseinheit Signale als Ergebnis von, durch die Vor-Ort-Einheiten durchgeführten, Prozessmessungen und/oder weitere Informationen, die die Vor-Ort-Einheiten betreffen, verwendet diese Informationen, um eine Steuerungsroutine ablaufen zu lassen und erzeugt sodann Steuerungssignale, die über die Busleitungen zu den Vor-Ort-Einheiten im Feld gesendet werden, um den Prozessbetrieb zu steuern. Informationen von den Vor-Ort- Einheiten und der Steuerungseinheit werden typischerweise für eine oder mehrere Anwendungen bereitgestellt, die auf der Bedienstation ausgeführt werden, um einem Bediener die Durchführung aller gewünschten Funktionen in Bezug auf den Prozess zu ermöglichen, wie etwa das Überblicken des momentanen Prozessstatus, das Modifizieren der Prozessbetriebs, das Durchführen diagnostischer Arbeitsvorgänge, das Optimieren des Prozesses, die Behandlung von Prozessvorwarn- oder -alarmsignalen, die Durchführung von Arbeitsvorgangssätzen, etc.
Während ein Bediener oder ein Techniker auf eine Mehrzahl von Informationstypen (wie etwa Hilfe-, Diagnostik-, Einrichtungs- und Konfigurations-Informationen), die das Prozesssteuerungssystem und die darin enthaltenen Einheiten betreffen, mittels des Zentralsystems oder der Bedienstation zugreifen kann, gibt es viele Prozesssteuerungs-Arbeitsvorgänge, die erfordern, dass ein Techniker sich in das konkrete Anlagen-Umfeld begibt, wo kein Zentralsystem oder keine Bedienstation vorhanden ist. Solche Arbeitsvorgänge beinhalten z. B. die visuelle Inspektion einer Prozesssteuerungseinheit oder eines -Bereiches, die Herstellung einer Verbindung von Einheiten oder Busleitungen innerhalb des Prozesssteuerungsumfeldes, die Durchführung manueller Messungen, Fehlersuche, Reparatur und Austausch von Vor-Ort-Einheiten, etc. In diesen Fällen kann der Bediener oder der Techniker Bedienungsanleitungen, die die durchzuführende Funktion betreffen, mit in die Anlage nehmen und vor Ort jede benötigte Information nachsehen. Dieses Vorgehen kann sehr schwerfällig sein. Mit größerer Wahrscheinlichkeit wird der Techniker einmal oder mehrfach zu der Bedienstation zurückkehren, um jegliche Informationen nachzusehen, die er oder sie während der Durchführung der erforderlichen Tätigkeit benötigen könnte, was sehr zeitaufwendig und fehleranfällig ist. Bei anderen Gelegenheiten wird der Techniker ein Funksprechgerät oder ein Walkie-Talkie mit in die Anlage nehmen und über das Funksprechgerät mit einem Bediener kommunizieren, der sich an der Bedienstation befindet, um alle benötigten Informationen zu erhalten. Allerdings ist der Umfang der Informationen, die über Funk zur Verfügung gestellt werden können, begrenzt und das Vorgehen ist fehleranfällig, weil es auf menschlicher Kommunikation basiert. Darüberhinaus macht der Gebrauch eines Funksprechgerätes die Durchführung bestimmter Funktionen, wie der Reparatur einer Einheit, sehr viel schwerfälliger und schwieriger, weil der Techniker gewöhnlich das Funksprechgerät mit den Händen trägt und bedient.
Durch die Verfügbarkeit kleinerer Elektronik sind portable Computer in Form von am Körper tragbaren und/oder handgehaltenen Computern leichter erhältlich geworden. Ein am Körper tragbarer und/oder handgehaltener Computer weist im allgemeinen einen Standard-Zentralprozessor (CPU) und einen Speicher in einem kleinen Gehäuse angeordnet auf, das in einer Tasche an einem Gürtel oder Gurtzeug angebracht werden kann, der von einem Benutzer (der im weiteren auch als "Träger" bezeichnet wird) am Körper getragen wird, und der dafür ausgelegt ist, das Tragen des am Körper tragbaren Computers so praktisch wie möglich zu gestalten. In einigen Fällen kann ein handgehaltener Computer, wie zum Beispiel ein Personal Data Assistent (PDA), in der Hand getragen werden, in einem Gürtel oder einer Tasche wie in einem Halfter untergebracht sein oder auf andere Weise durch den Benutzer so, wie es notwendig oder wünschenswert ist, am Körper getragen werden. Um ein Beispiel zu nennen, kann ein Benutzer einen PDA im Halfter unterbringen (d. h. am Körper tragen), während er zu einer bestimmten Stelle innerhalb der Prozessanlage unterwegs ist, und, wenn er an dieser Stelle ankommt, den PDA aus dem Halfter entnehmen und damit beginnen, den PDA wie einen handgehaltenen Computer zu nutzen. Batterien für die Energieversorgung eines am Körper tragbaren und/oder handgehaltenen Computers können in einer anderen Tasche innerhalb des Gurtzeuges oder in einem integrierten Fach des Computergehäuses angeordnet sein. Dezentrale Einheiten, wie etwa Diskettenlaufwerke, Festplatten, PCMCIA-Einschübe, Mikrophone, Strichcode-Leser und Tastatureinheiten können per Kommunikationsverbindung über geeignete Kabel oder Busleitungen mit der CPU verkoppelt sein und, falls gewünscht, kann eines oder können mehrere dieser dezentralen Einheiten in oder in Verbindung mit dem Gurtzeug angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder können mehrere dieser dezentralen Einheiten, falls gewünscht, in dem portablen Computer (d. h. einem handgehaltenen und/oder am Körper tragbaren Computer) integriert sein. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, ein Heads-Up Display (HUD) bereitzustellen, das durch den Benutzer des am Körper tragbaren Computers am Körper getragen wird, um dem Benutzer oder Träger eine visuelle Schnittstelle zu bieten. Ein am Körper tragbarer Computer stellt dem Benutzer auf diese Weise portable Rechenleistung und Speicher zur Verfügung. Weil ein am Körper tragbarer Computer am Körper getragen anstatt aktiv von dem Benutzer getragen wird, sind die Hände des Benutzers nur für die Bedienung einer Tastatur oder anderer Eingabeeinheiten erforderlich. Natürlich kann ein handgehaltener Computer, wie zum Beispiel ein PDA, zweckmäßigerweise zu einer Stelle innerhalb der Anlage in einer durch den Benutzer am Körper getragenen Tasche oder ähnlichem getragen werden, oder kann in der Hand getragen werden, falls gewünscht. Ein Benutzer kann dann den handgehaltenen Computer im Halfter tragen oder in seine aufrechte Standposition absetzen, falls eine solche vorgesehen ist, was ihm die Verwendung beider Hände erlaubt.
Während bereits vorgeschlagen wurde, portable Computer in Umfeldern wie etwa in Büroumgebungen zu nutzen, steht zu vermuten, dass weder ein am Körper tragbarer Computer noch ein handgehaltener Computer, wie zum Beispiel ein PDA, in ein Prozesssteuerungssystem integriert und verwendet worden ist, um die Fähigkeiten eines Bediener oder eines Technikers zu erweitern, Einheiten zu identifizieren und andere Funktionen im Rahmen einer Prozesssteuerungsumgebung durchzuführen. Außerdem erfordern die meisten portablen Computer die Verwendung einer Art von mit der Hand zu bedienender Eingabeeinheit, wie etwa einer Tastatur oder eines Twiddlers. Obwohl diese Einheiten meist ergonomisch ausgelegt sind, um so wenig hinderlich wie möglich zu sein, erfordern diese Einheiten zur Informations- oder Dateneingabe dennoch den Gebrauch der Hände des Trägers. Allerdings muss ein Techniker in einer Prozesssteuerungsumgebung gewöhnlich beide Hände frei haben, um komplexe Tätigkeiten durchzuführen, wie das Kalibrieren und Reparieren von Einheiten, die Herstellung von Verbindungen in Bezug auf Einheiten im Rahmen eines Prozesssteuerungssystems etc.
Ein portabler Computer zur Verwendung in einer Prozessumgebung, in der ein Prozesssteuerungssystem vorliegt, kann ein Gehäuse, welches für den portablen Betrieb ausgelegt ist, eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Zentraleinheit, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit der Zentraleinheit gekoppelten maschinenlesbaren Speicher und eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit der Zentraleinheit gekoppelte Anzeige aufweisen. Zusätzlich kann der portable Computer eine Eingabeeinheit, die ein Eingabesignal an die Zentraleinheit übermittelt, und eine Software- Routine, die das Eingabesignal verarbeitet und Informationen, die das Prozesssteuerungssystem betreffen, über die Anzeige zur Verfügung stellt, aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann ein portabler Computer zur Verwendung in einem Prozesssteuerungssystem, das über ein Zentralsystem verfügt, ein Gehäuse, das für handgehaltenen Betrieb ausgelegt ist, eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Zentraleinheit und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit der Zentraleinheit gekoppelten maschinen-lesbaren Speicher aufweisen. Darüberhinaus kann der portable Computer eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit der Zentraleinheit gekoppelte Anzeige, ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Zentraleinheit gekoppeltes Tastaturfeld und ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Zentraleinheit gekoppeltes Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät aufweisen. Das Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät kann für die Kommunikation mit dem Zentralsystem ausgelegt sein. Der portable Computer kann außerdem eine erste Software- Routine aufweisen, die eine vom Tastaturfeld empfangene Nutzereingabe verarbeitet und ein Kommando an das Zentralsystem über das Radiofrequenz-Sende- /Empfangsgerät sendet. Zusätzlich kann eine zweite Software-Routine Prozessinformationen empfangen, die vom Zentralsystem in Reaktion auf das Kommando über das Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät gesendet wird, und die empfangene Prozessinformation auf der Anzeige anzeigen.
Alternativ oder zusätzlich weist ein handgehaltener Computer als Schnittstelle für ein Prozesssteuerungssystem ein für handgehaltenen Betrieb ausgefegtes Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Prozessor und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit dem Prozessor gekoppelten maschinen-lesbaren Speicher auf. Der handgehaltene Computer kann weiterhin eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit dem Prozessor gekoppelte elektronische Anzeige, ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Prozessoreinheit gekoppeltes Tastaturfeld und ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und per Kommunikationsverbindung mit der Prozessoreinheit gekoppeltes Sende-/Empfangsgerät aufweisen. Das Sende-/Empfangsgerät kann für die Kommunikation mit einem räumlich entfernten Prozessor ausgelegt sein, und der handgehaltene Computer kann eine Software-Routine aufweisen, die den Benutzer befähigt, sich mit dem Prozesssteuerungssystem zu verbinden.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Prozesssteuerungs-Netzwerkes mit einem abgesetzten portablen Computersystem, welches mit diesem gekoppelt ist;
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des portablen Computersystems der Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm einer Software-Routine in dem portablen Computersystem der Fig. 2, die Sprachdaten verarbeitet, um Kommandos zu erkennen;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm einer Software-Routine, die, basierend auf Videoinformationen, die von dem portablen Computersystem der Fig. 2 erfasst werden, Prozesssteuerungseinheiten automatisch erkennt;
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Satzes von Software-Routinen, die eine gemeinsam genutzte Speicherabbildung für ein Zentralsystem und das portable Computersystem der Fig. 2 zur Verfügung stellen;
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm einer Software-Routine, die einem Benutzer eines portablen Computers, der Kommunikationsverbindungen innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung überprüft, Unterstützung bereitstellt;
Fig. 7 ist eine erste Bildschirmanzeige eines portablen Computers, die im Zusammenhang mit der Software-Routine der Fig. 6 verwendet wird;
Fig. 8 ist eine zweite Bildschirmanzeige eines portablen Computers, die im Zusammenhang mit der Software-Routine der Fig. 6 verwendet wird;
Fig. 9 ist eine weitere Bildschirmanzeige eines portablen Computers, die im Zusammenhang mit der Software-Routine der Fig. 6 verwendet wird;
Fig. 10 ist eine Ansicht in Diagrammform eines handgehaltenen Computers, der als der in den Fig. 1 und 2 gezeigte portable Computer verwendet werden kann; und
Fig. 11-14 sind Ansichten in Diagrammform verschiedener graphischer Abbildungen, die durch den in Fig. 10 gezeigten handgehaltenen Computer angezeigt werden können.
Nunmehr bezugnehmend auf Fig. 1, weist ein Prozesssteuerungssystem 10 eine Prozesssteuerungseinheit 12 auf, die mit einer zentralen Arbeitsstation oder einem Hauptrechner 14 (der bzw. die eine beliebige Ausführung eines Personal-Computers oder einer Arbeitsstation sein kann) und mit Vor-Ort-Einheiten 15, 16, 17, 18 und 19 über Eingabe-/Ausgabe-(I/O)-Karten 20 und 22 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 12, die als Beispiel die DeltaV™-Steuerungseinheit sein kann, die von Fisher-Rosemount Systems, Inc., verkauft wird, kann per Kommunikationsverbindung, zum Beispiel über eine Ethernet-Verbindung, mit dem Hauptrechner 14 verbunden sein und kann per Kommunikationsverbindung mit den Vor-Ort-Einheiten 15-19 verbunden sein, wobei für jedes gewünschte Kommunikationsprotokoll, wie etwa zum Beispiel den FOUNDATION™ Fieldbus, die HART®-, PROFIBUS®-, WORLDFIP®-, Device-Net®-, oder CAN-Protokolle, die entsprechende Hardware und Software verwendet wird. Wie gewöhnlich ist in der Steuerungseinheit 12 eine Prozesssteuerungs-Routine implementiert, die in dieser gespeichert ist, und die mit den Einheiten 15-22 und dem Hauptrechner 14 kommuniziert, um einen Prozess in jeder gewünschten Weise zu steuern. Die Vor-Ort-Einheiten 15-19 können beliebige Einheiten sein, also etwa Sensoren, Ventile, Transmitter, Positionierer, etc., während die I/O-Karten 20 und 22 beliebige I/O- Einheiten sein können, die für jedes gewünschte Kommunikations- oder Steuerungseinheitenprotokoll ausgelegt sind.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Hauptrechner 14 per Kommunikationsverbindung an ein portables Computersystem 30 durch eine Einheit für Fernübertragung oder drahtlose Kommunikation, etwa einem Sende-/Empfangsgerät 32 für Fernübertragungs- Ethernet, gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich kann der Hauptrechner 14 mit dem portablen Computersystem 30 über eine physikalische Verbindung oder einen Bus gekoppelt sein, der Datenendgeräte überall in der Prozesssteuerungsumgebung aufweist, mit denen das portable Computersystem 30 zeitweilig verbunden und nicht verbunden sein kann.
Das portable Computersystem 30 kann einen am Körper tragbaren und/oder handgehaltenen Computer 34 aufweisen, der ein Sende-/Empfangsgerät 36 für Fernübertragung und eine Anzahl von angekoppelten Peripheriegeräten aufweist. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, weisen der am Körper tragbare und/oder der handgehaltene Computer 34 eine CPU-Hauptplatine der Pentium-Klasse auf, mit Video, Ton, Hauptspeicher (zum Beispiel 64 Mb) und Festwertspeicher mit einer Festplatte (zum Beispiel 4.3 Gb), wobei alle diese Einheiten innerhalb eines am Körper tragbaren Computer-Gurtzeugs (nicht gezeigt) angebracht sein können. Alternativ oder in Ergänzung können einige oder alle Peripheriegeräte innerhalb des Gehäuses des Computers 34 integriert sein. Der Computer 34 kann eine beliebige Anzahl von Kommunikationsanschlüssen oder -Schächten aufweisen, wie etwa PCMCIA-Schächte, von denen einer das Sende-/Empfangsgerät für Fernübertragung aufnehmen kann und ein weiterer für die Aufnahme einer video-verarbeitenden Baugruppe, wie etwa einer Video- Erfassungs-Baugruppe, verwendet werden kann. Die per Kommunikationsverbindung mit dem Computer 34 gekoppelten Peripheriegeräte können beinhalten: Eine Bilderfassungseinheit 38, die eine Videokamera sein kann, ein HUD 40, ein Lautsprecher 42, der ein Kopfhörer-Lautsprecher sein kann oder ein beliebiger anderer Lautsprecher, ein Mikrophon 44 und eine Benutzereingabeeinheit 46, die zum Beispiel eine übliche Tastatur, eine Maus, eine Rollkugel, oder eine Twiddlereinheit, die eine begrenzte Anzahl von einfach zu benutzenden Tasten (wie etwa Funktionstasten) aufweist, deren Funktion für verschiedene Anwendungen verschieden definiert werden kann. Außerdem kann das portable Computersystem 30 eine Einheit 47 für ein globales Ortungssystem aufweisen, die, wie weiter unten beschrieben wird, das portable Computersystem 30 in die Lage versetzen kann, den Benutzer und/oder die zentrale Arbeitsstation 14 über die momentane Position des Benutzers innerhalb der Prozesssteuerungsanlage zu informieren. Natürlich kann jedes beliebige andere Peripheriegerät anstelle von oder zusätzlich zu den hier speziell beschriebenen verwendet werden.
Obwohl das Bildaufnahmegerät 38 bevorzugt eine Videokamera ist, kann es stattdessen ein beliebiges anderes Bildaufnahmegerät sein, so wie etwa eine Digitalkamera, das kompakt ist und durch den Träger in einer Weise, die die Hände freilässt, einfach zu transportieren ist. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist die Videokamera 38 oder ein anderes Bildaufnahmegerät an dem HUD 40 angebracht oder an einem anderen Gerät (wie etwa einem tragbaren Kopfgeschirr), welches bewirkt, dass das Gesichtsfeld der Videokamera 38 in die Richtung ausgerichtet ist, in die der Benutzer sieht. Eine Videokamera, die für diesen Zweck genutzt werden kann, wird durch die Pulnix-Gesellschaft verkauft. Die Pulnix-Videokamera entspricht dem Standard für hochauflösendes Fernsehen (High Definition Television, HDTV) (d. h. es erzeugt ein Einzelbild mit 800 × 600 Farbpunkten), es verfügt über einen Linsendurchmesser von etwa einem Viertel bis zu einem halben Inch und erzeugt ein hochauflösendes Farbbild. Jedoch können statt dessen andere Videokameras benutzt werden, wie zum Beispiel Videokameras, die hoch- oder niedrigauflösende Farb- oder Schwarzweiß- (d. h. Grauskalen-) Bilder erzeugen. In einigen Fällen kann eine niedrigauflösende Videokamera (entweder Farbe oder Schwarzweiß) vorzuziehen sein, um die Zeit abzukürzen, die notwendig ist, um ein Bild in der Weise zu verarbeiten, wie es unten beschrieben wird.
Das HUD 40 kann ein NTSC-Videoformat verwenden und ist bevorzugt ein einlinsiges HUD, wie etwa das M1-HUD, das durch die Liquide Image Corp. aus Kanada verkauft wird. Dieses HUD stellt ein Ein-Viertel-VGA-(d. h. 320 × 240 Bildpunkte)-Grauskalenbild zur Verfügung. Natürlich können stattdessen HDTV-Format-HUDs (die momentan außerordentlich teuer sind) oder andere Farb- oder Grauskalen-HUDs verwendet werden, entweder solche, die momentan erhältlich sind, oder solche, die in der Zukunft entwickelt werden. Der Lautsprecher 42, das Mikrophon 44 und die Eingabeeinheit 46 können beliebige geeignete und einfach zu transportierende Einheiten sein und sind bevorzugt in Bezug auf den Träger oder Benutzer befestigt oder sind innerhalb des Computers 34 integriert, um Tätigkeiten ohne Verwendung der Hände zu ermöglichen. In einer Ausführungsform kann ein Knochenmikrophon sowohl als Mikrophon 44 wie auch als Lautsprecher 42 betrieben werden. Wie bekannt ist, nutzen Knochenmikrophone die Knochen im Kiefer des Trägers, um Sprachsignale zu erkennen und/oder um akustische Signale am Ohr des Trägers zu erzeugen.
Mit dem portablen Computersystem 30 versehen, kann der Benutzer beide Hände frei haben, um andere Tätigkeiten durchzuführen, wie etwa die Reparatur von Einheiten, die Durchführung von Messungen oder das Halten weiterer Instrumente. Natürlich kann die Bedienung der Eingabeeinheit 46 eine oder beide Hände erfordern, aber es ist dennoch bevorzugt so in Bezug auf den Benutzer befestigt, dass die Hände frei bleiben.
Nunmehr bezugnehmend auf Fig. 2, weist der portable Computer 34 eine CPU 50 auf, die mit einem Speicher 52 gekoppelt ist, der als ein beliebiger Speicher ausgeführt sein kann, zum Beispiel als ein Plattenlaufwerk (etwa als eine magnetische oder optische Festplatten-Speichervorrichtung), Direktzugriffsspeicher, Festwertspeicher, EEPROM, EPROM, etc. Die CPU 50, die einen oder eine beliebige Mehrzahl von Prozessoreinheiten aufweisen kann (oder andere fest verdrahtete oder Firmware-Elemente), die unabhängig oder in einer koordinierten Weise arbeiten, führt eine oder mehrere Software-Anwendungen (die im Speicher 52 gespeichert sind) unter Verwendung sowohl der Eingaben an den Computer 34, der Informationen, die im Speicher 52 gespeichert sind, und/oder der Informationen, die vom Zentralsystem über das Sende- /Empfangsgerät 36 zur Verfügung gestellt werden. Die CPU 50 gibt Ausgaben an die Peripherie-Geräte aus, wie auch über die Kommunikationseinrichtung für Fernübertragung, d. h. das Sende-/Empfangsgerät 36, an das Zentralsystem. In der Ausführungsform der Fig. 2 ist die Zentraleinheit 50 so dargestellt, dass sie eine Steuerungseinheit 54 enthält, die in Hardware oder in Software ausgeführt sein kann und die das mit dem Computer 34 assoziierte Betriebssystem ausführt, mittels dessen verschiedene Eingaben von den Peripheriegeräten und anderen Komponenten des Computers erkannt werden.
Zusätzlich kann die Steuerungseinheit 54 eine oder mehrere Anwendungen ausführen, wie weiter unten ausführlich beschrieben. Die in der Fig. 2 dargestellte CPU 50 kann eine Sprach-/Stimmerkennungseinheit oder -Anwendung, eine Erkennungseinheit für optische Merkmale (Optical Character Recognition, OCR) oder eine solche Anwendung 60, einen Lautsprechertreiber 62 und einen HUD-Treiber 64 aufweisen oder ausführen. Darüber hinaus kann die CPU 50 mit einer Video-Bildfangschaltung 68 gekoppelt sein, der auf einer separaten Videoverarbeitungs-Baugruppe vorgesehen sein kann.
Die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56, die zum Beispiel ein Dragon Diktiersystem sein kann, das von Dragon Systems in Boston, Massachusetts verkauft wird, oder jede andere gewünschte Sprach-/Stimmerkennungseinheit ist gewöhnlich in Software als eine Anwendung ausgeführt, kann aber alternativ auf einer separaten Verarbeitungs- Baugruppe ausgeführt werden. In jedem Falle empfängt die Sprach- /Stimmerkennungseinheit 56 Sprache, Stimmen oder andere Schallsignale vom Mikrophon 44, führt Sprach- und/oder Stimmerkennungs-Verarbeitung auf diesen Signalen durch und liefert, basierend auf den erkannten Stimmeingaben, Kommandos an die Steuerungseinheit 54. Die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56 kann jede gewünschte oder bekannte Verarbeitung der empfangenen Stimmsignale durchführen, um bestimmte erkannte Sprachkommandos oder -Worte zu identifizieren. Während dieser Verarbeitung kann die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56 ein identifiziertes Stimmkommando mit einer Liste gespeicherter oder erkannter Kommandos (die zum Beispiel im Speicher 52 gespeichert sind) vergleichen, um zu bestimmen, ob ein gültiges Kommando vom Benutzer geliefert wurde. Wenn ein erkanntes und autorisiertes Kommando empfangen worden ist, kann die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56 das Kommando zur weiteren Verarbeitung an die Steuerungseinheit 54 übergeben. Falls gewünscht kann die Steuerungseinheit 54 natürlich ermitteln, ob ein Stimmkommando innerhalb des Zusammenhangs der auf der Steuerungseinheit 54 laufenden Anwendung ein gültiges oder erkennbares Kommando ist, und kann dem Benutzer angeben, wenn ein unerkanntes und/oder unautorisiertes Kommando empfangen worden ist. Die Sprach- /Stimmerkennungseinheit 56 kann außerdem zum Lernen befähigt sein und kann wie bekannt ausgelegt sein, um eine bestimmte Stimme, eine Gruppe von Stimmen, oder generell Sprache zu erkennen.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Software-Routine 80, die ein Sprach- oder Stimmsignal verarbeitet, um Kommandos zu identifizieren, und die durch das portable Computersystem 30 ausgeführt werden kann, um einen Benutzer zu befähigen, Daten oder Kommandos verbal und hierdurch, in einer freihändigen Weise einzugeben. Ein Block 82 der Routine 80 empfängt ein Stimmsignal vom Mikrophon 44. Ein Block 84 verarbeitet das Stimmsignal, um ein in dem Signal enthaltenes Kommando unter Verwendung jeder gewünschten oder standardmäßigen Sprach- oder Stimmerkennungs- Verarbeitungsroutine, wie etwa der oben geschilderten, zu identifizieren. Ein Block 86 vergleicht sodann das identifizierte Kommando oder die identifizierte Eingabe mit einem Kommandosatz, der zum Beispiel im Speicher 52 gespeichert ist, um zu ermitteln, ob das Kommando gültig ist (d. h., das Kommando stimmt mit einem Kommando innerhalb des Kommandosatzes überein) und/oder autorisiert ist (d. h., die bestimmte Stimme ist diejenige eines Benutzers, der zur Ausführung des geforderten Kommandos autorisiert ist). Wenn der Block 88 ermittelt, dass das Stimmkommando gültig und autorisiert ist, stellt ein Block 90 das Kommando der Steuerungseinheit 54 zu, damit es von jeder Anwendung, die ein solches Kommando erwartet, verwendet werden kann. Danach, oder wenn das Stimmkommandosignal im Block 88 nicht als ein gültiges oder autorisiertes Kommando erkannt wird, wird die Kontrolle an den Block 82 zurückgegeben, der weitere Stimmsignale empfängt und verarbeitet. Wenn ein ungültiges oder unautorisiertes Kommando empfangen worden ist, kann die Routine 80 natürlich dem Benutzer eine entsprechende Angabe oder Nachricht anzeigen und/oder kann eine Nachricht an der Bedienstation 14 (Fig. 1) anzeigen.
Die Video-Verarbeitungseinheit, die innerhalb des Computers 34 der Fig. 2 vorgesehen ist, enthält die Bildfangschaltung 68 gekoppelt an die OCR-Einheit 60, kann aber ebenso auch andere video- oder bildverarbeitende Hardware/Software aufweisen. Die Bildfangschaltung 68 kann zum Beispiel eine Nogatek-Baugruppe sein, die durch das Unternehmen Nogatek verkauft wird, während die OCR-Einheit 60 zum Beispiel das Carina-Echtzeit-OCR-Paket sein kann, das durch Adaptive Recognition Hungary (ARH) aus Budapest, Ungarn, verkauft wird. Obwohl die ARH-OCR-Einheit bisher benutzt wurde, um Lizenzschild-Nummern an Fahrzeugen zu identifizieren, ist es denkbar, dass dieses Prödukt oder ein Abkömmling dieses Produktes (mit nur geringen Modifikationen zu dem ursprünglichen) zufriedenstellend betrieben werden könnte, um die Merkmale von Einheiten zu erkennen, wie unten beschrieben. Natürlich können andere geeignete Bildfang-Baugruppen und OCR-Pakete stattdessen verwendet werden. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, empfängt die Bildfangschaltung 68 ein Bildsignal (welches mehrere Einzelbilder aufweist) von der Videokamera 38 und stellt der OCR-Einheit 60 ein Ausgangs-Einzelbild zur Verfügung. Wenn die Bildeinheit 38 ein unbewegtes Bild erzeugt, wie das, das durch eine Digitalkamera erzeugt wird, kann die Bildfangschaltung 68 natürlich unnötig sein.
Die OCR-Einheit 60 kann das empfangene Bild verarbeiten, um Merkmale von Einheiten innerhalb des Bildes zu identifizieren. Diese Einheiten-Merkmale können dann für die Identifikation einer Einheit oder mehrerer Einheiten innerhalb des Gesichtsfeldes der Videokamera 38 verwendet werden. Zum Beispiel kann die OCR-Einheit 60 vorbestimmte Symbole suchen und erkennen, wie etwa alphanumerische Symbole, die an den Vor-Ort-Einheiten angebracht sind, und kann solche erkannten Symbole zur Identifizierung von Einheiten an die Steuerungseinheit 54 übergeben. Falls gewünscht, kann natürlich die Ausgabe der Videokamera 38 für andere Zwecke genutzt werden. Zum Beispiel kann das Videobild der Steuerungseinheit 54 übergeben werden, um es in dem HUD 40 anzuzeigen, und/oder es kann über das Sende-/Empfangsgerät 36 an den Hauptrechner 14 gesendet werden, um angesehen und/oder durch den Hauptrechner 14 verarbeitet zu werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 kann eine Routine 100, die in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt ist, als Software implementiert sein, und kann durch den Computer 34 ausgeführt werden, um, basierend auf den Videoeingaben, die durch die Bilderfassungseinheit 38 gesammelt werden, Einheiten innerhalb des Gesichtsfeldes des Trägers automatisch zu erkennen. Ein Block 102 erhält ein Video oder ein anderes Bild von der Bilderfassungseinheit 38. Wenn die Bilderfassungseinheit 38 eine Videokamera ist, kann der Block 102 die Bildfangschaltung 68 verwenden, um ein bestimmtes Video- Einzelbild herauszugreifen. Wenn die Bilderfassungseinheit allerdings zum Beispiel eine Digitalkamera ist, kann der Block 102 direkt, ohne die Unterstützung der Bildfangschaltung 68, auf das Bild zugreifen.
Ein Block 104 verarbeitet sodann die erhaltene Videosequenz oder das Einzelbild, um potentielle Einheiten-Merkmale innerhalb des Videobildes zu identifizieren. In einer Ausführungsform ist das Einheiten-Merkmal ein Einheiten-Etikett, welches, entsprechend einer Forderung der OSHA, auf allen Vor-Ort-Einheiten innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung angebracht sein soll. Gewöhnlich beinhalten solche Einheiten- Etiketten einen rechteckigen Halter oder Rahmen (typischerweise ein bis zwei Inches hoch und drei bis vier Inches breit), in die alphanumerische Zeichen geätzt oder auf andere Weise graviert oder gestochen sind, um für Personen innerhalb des Prozessumfeldes sichtbar zu sein. Die alphanumerischen Zeichen sind gewöhnlich von einer anderen Farbe als der Rahmen, um diese Zeichen gut sichtbar zu machen. Bei der Erkennung von Einheiten-Etiketten tastet der Block 104 das Bild ab, um Bereiche zu identifizieren, die wahrscheinlich Einheiten-Etiketten enthalten, wie etwa rechteckige Bereiche innerhalb des Bildes, Bereiche mit bestimmten Farbbreiten, Bereiche, die alphanumerische Zeichen aufweisen, etc. Natürlich kann jede gewünschte Verarbeitung verwendet werden, um nach diesen Einheiten-Merkmalen zu suchen. Hiernach erkennt oder dekodiert ein Block 106 die Einheiten-Merkmale innerhalb der identifizierten Bereiche. Insbesondere wenn Einheiten-Etiketten identifiziert werden, kann der Block 106 Verfahrung zur Erkennung optischer Zeichen (unter Verwendung der OCR 60) auf die identifizierten Merkmale anwenden, um eine vorläufige Einheiten-ID zu erzeugen. Wenn mehr als eine Einheit sich innerhalb des verarbeiteten Bildes befindet, können die Blöcke 104 und 106 zahlreiche Einheiten-Merkmale (wie etwa Einheiten-Etiketten) erkennen und zahlreiche vorläufige Einheiten-IDs identifizieren.
Als nächstes vergleicht ein Block 108 jede der vorläufigen Einheiten-IDs mit einer Liste von zum Beispiel im Speicher 52 gespeicherten Einheiten-IDs, um die Existenz solcher Einheiten zu verifizieren, die zu den vorläufigen Einheiten-IDs korrespondieren. Wenn korrespondierende Einheiten existieren, werden die Einheiten-IDs verifiziert und jedes der verifizierten IDs wird durch einen Block 110 der Steuerungseinheit 54 für die Verwendung in anderen Anwendungen, um dem Träger über das HUD 40 angezeigt zu werden und/oder um an den Hauptrechner 14 über das Sende-/Empfangsgerät 36 gesendet zu werden, übergeben.
Obwohl die Routine 100 basierend auf beliebigen beobachtbaren Merkmalen Einheiten identifizieren kann, ist es vorzuziehen, dass die Routine 100 Einheiten basierend auf Einheiten-Merkmalen identifiziert, d. h. auf Merkmalen, die ein Teil der Einheit sind, so wie dieses vor Ort vorliegt, ohne Rücksicht auf die automatische Detektion und Identifikation durch das portable Computersystem 30. Mit anderen Worten, obwohl es möglich wäre, Strichcodes oder andere spezifische Identifizierungszeichen auf jeder Einheit innerhalb des Prozesssteuerungsumfeldes anzubringen, ist es vorzuziehen, dass die Routine 100 Einheiten auf der Basis von Merkmalen identifiziert, die nicht nur für den Zweck der Detektion durch das portable Computersystem 30 an der Einheit angebracht wurden, d. h. auf der Basis von Merkmalen, die für andere Zwecke bereits an der Einheit existieren. Wenn die Detektion und Identifikation unter Verwendung solcher Einheiten-Merkmale durchgeführt wird, dann sind keine zusätzlichen Schritte notwendig, um innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung jede Einheit für den spezifischen Zweck der Identifikation durch einen portablen Computer zu beschriften oder auf andere Weise zu markieren.
Weitere Anwendungen, die zum Beispiel dem Träger über das HUD 40 automatisch Informationen anzeigen, können dem Träger die identifizierten Einheiten anzeigen, können dem Träger weitere Informationen, die die identifizierten Einheiten betreffen, anzeigen und/oder können die identifizierten Einheiten-IDs an das Zentralsystem 14 senden. Natürlich kann die Liste der erkannten Einheiten im Speicher 52 auf dem Computer 34 oder in einem anderen Speicher gespeichert werden, wie etwa einem Speicher innerhalb des Zentralsystems 14, auf den über Fern-Kommunikationsverbindungen mittels des Blockes 108 zugegriffen werden kann, um vorläufige Einheiten-IDs zu verifizieren. Es ist offensichtlich, dass es nicht erforderlich ist, dass jeder der Blöcke der Routine 100 innerhalb des portablen Computersystems 30 ausgeführt wird. Stattdessen kann einer oder mehrere dieser Blöcke auf dem Hauptrechner 14 ausgeführt werden, der mit dem portablen Computersystem 30 kommunizieren kann, um die Routine 100 durchzuführen.
Bei erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 empfängt der Lautsprechertreiber 62 Signale von der Steuerungseinheit 54 und verarbeitet diese Signale, indem er diese zum Beispiel in analoge Standard-Audiosignale umwandelt, sie verstärkt, etc. Der Lautsprechertreiber 62 kann sodann die verarbeiteten Signale dem Lautsprecher 42 übergeben. Wie leicht einzusehen ist, können der Lautsprechertreiber 62 und die Steuerungseinheit 54 verwendet werden, um vorab aufgenommene Signale abzuspielen, die zum Beispiel im Speicher 52 oder dem Speicher des Hauptrechners 14 gespeichert sind, und/oder sie können verwendet werden, um Echtzeit-Audiosignale weiterzugeben, die durch oder neben dem Zentralsystem erzeugt werden, wie etwa die Stimme eines Bedieners, die sich am Zentralsystem befindet, oder die Stimme eines weiteren Benutzers eines portablen Computers, der sich anderswo innerhalb des Prozesssteuerungsumfeldes befindet. Die durch den Lautsprecher 42 abzuspielenden Stimm- oder Audiosignale, können dem Computer 34 vom Zentralsystem über das Sende-/Empfangsgerät 36 übergeben werden, oder sie können durch ein beliebiges anderes Audio-Kommunikationssystem, das mit dem Computer 34 gekoppelt ist, zur Verfügung gestellt werden.
In ähnlicher Weise empfängt der HUD-Treiber 64 Signale von der Steuerungseinheit 54, die graphische Informationen zur Anzeige auf dem HUD 40 beinhalten, und führt entsprechende Verarbeitungsschritte auf diesen Signalen zur Anzeige über das HUD 40 durch. In einigen Ausführungsformen können der HUD-Treiber 64 und das HUD 40 zusammen mit dem Twiddler 46 oder dem Mikrophon 44 benutzt werden, um eine übliche Computerbetriebsumgebung bereitzustellen, wie etwa ein Windows-Bild, welches Dialog-Boxen, Text, Graphiken und ähnliches mehr aufweist. Mit dieser Umgebung kann der Träger einen Cursor bewegen, Informationen eingeben oder das Bild auf dem HUD 40 manipulieren, um zum Beispiel eine Anwendung auszuführen oder im Rahmen einer Anwendung, die auf dem Computer 34 ausgeführt wird, Entscheidungen zu treffen.
Die Steuerungseinheit 54 kann das Sende-/Empfangsgerät 36 in jeder gewünschten oder üblichen Art und Weise verwenden, und übergibt an das Sende- /Empfangsgerät 36 Signale für die Kommunikation mit dem Zentralsystem 14 unter Verwendung jedes gewünschten Kommunikationsprotokolls. In entsprechender Weise empfängt und dekodiert die Steuerungseinheit 54 Kommunikationen vom Hauptrechner 14 über das Sende-/Empfangsgerät 36 unter Verwendung jedes gewünschten Kommunikationsprotokolls.
Das portable Computersystem 30 der Fig. 2 kann verwendet werden, um dem Benutzer eine Auswahl an Informationen zur Verfügung zu stellen und/oder um Funktionen im Rahmen der Prozesssteuerungsumgebung durchzuführen, die die Aufgaben des Benutzers erleichtern und beschleunigen, wenn der Benutzer zum Beispiel die Verbindungen verschiedener Einheiten in der Prozesssteuerungsumgebung inspiziert, installiert, repariert, optimiert, diagnostiziert, kalibriert und überprüft. Zum Beispiel kann ein Benutzer unter Verwendung des portablen Computersystems 30 entweder automatisch oder nach entsprechender Eingabe über eines der Peripheriegeräte Informationen erhalten und über das HUD 40 ansehen, die bestimmte Einheiten oder Bereiche innerhalb der Prozesssteuerungsumgebung betreffen. Der Computer 34 kann alle gewünschten Informationen, die eine bestimmte Einheit oder das Prozesssteuerungssystem als Ganzes betreffen, speichern, oder kann mit dem Hauptrechner 14 kommunizieren, um diese Daten zu erhalten, und kann diese Informationen dem Träger über das HUD 40 anzeigen. Dies geschieht auf Anforderung des Benutzers oder wenn das portable Computersystem 30 eine Einheit innerhalb des Gesichtsfeldes des Benutzers erkennt, wie oben beschrieben. Die angezeigte Information kann Prozessinformationen beinhalten, wie etwa Schemata oder Bedienungsübersichten über das Prozesssteuerungssystem, einheitenbezogene Informationen wie etwa Einheiten-Listen, Hilfeinformationen, diagnostische Informationen und sogar prozessparameter-bezogene Informationen (wie etwa Messungen, Parameterwerte, etc.), die durch oder mit einer oder mehreren der Einheiten, die innerhalb des Prozesssteuerungssystems verbunden sind, erzeugt wurden oder in Zusammenhang stehen.
Um sich solche Informationen anzusehen, kann der Träger bei Annäherung an eine Einheit eine Einheiten-Identifikation eingeben, etwa ein Einheiten-Etikett oder eine Einheiten-Nummer, die die Steuerungseinheit 54 dazu veranlassen kann, automatisch bestimmte Arten von Einheiten-Informationen anzuzeigen, wie etwa Hilfe, Kalibration, Diagnostik, Parameterwerte, etc.. Natürlich kann der Benutzer die Einheiten- Identifikation unter Verwendung des Twiddlers 46, des Mikrophons 44 oder einer beliebigen anderen Eingabeeinheit eingeben. Bei Verwendung des Mikrophons 44 kann die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56 zum Beispiel eine gesprochene Einheiten- Etikettnummer oder einen Einheiten-Namen identifizieren und diese Einheiten- Etikettnummer oder den Namen an die Steuerungseinheit 54 übergeben. Wenn gewünscht, kann die Sprach-/Stimmerkennungseinheit 56 konfiguriert werden, um eine Einheiten-Nummer, einen Einheiten-Namen oder jede beliebige andere Einheiten- Identifikation zu empfangen und die eingegebene Identifikation mit einer Liste gültiger Einheiten-Nummern oder -Namen im Speicherbereich 52 zu vergleichen.
Die GPS-Einheit 47 kann verwendet werden, um die Anzeige, Informationserfassung, und Verarbeitungskapazität des hier beschriebenen portablen Computersystems weiter zu verbessern. Als ein Beispiel, die GPS-Einheit 47 kann dem Computer 34 Koordinaten und/oder andere relativ genaue Ortsinformationen zur Verfügung stellen, wodurch der Computer 34 in die Lage versetzt wird, festzustellen, wo der Benutzer sich momentan innerhalb einer Prozesssteuerungsanlage aufhält. Solche Ortsinformationen können im oder durch das portable Computersystem 30 in verschiedener Weise genutzt werden. Zum Beispiel können von der GPS-Einheit 47 empfangene Ortsinformationen verwendet werden, um die Identifikation von Einheiten innerhalb des Prozesssteuerungssystem zu unterstützen, insbesondere wenn einzelne Einheiten-Etiketten oder -Identifikationen nicht zugänglich sind, unlesbar oder beschädigt sind oder aus anderen Gründen schwierig zu lesen oder zu erkennen sind. Außerdem können solche Ortsinformationen hilfreich sein, um Unbestimmtheiten aufzulösen, etwa wenn zum Beispiel zwei oder mehr Einheiten an verschiedenen Standorten einer Prozessanlage ähnliche oder identische Etiketten oder Identifikationen verwenden.
Weiterhin kann die durch die GPS-Einheit 47 bereitgestellte Ortsinformation verwendet werden, um graphische Karten oder Diagramme zu erstellen, die einem Benutzer über das HUD 40 angezeigt werden können, wobei hierdurch die Benutzer in die Lage versetzt werden, sich ein Bild von ihrem gegenwärtigen Standort innerhalb des Gesamtsystems zu machen. Solche graphischen Karten oder Diagramme können den Benutzer außerdem in die Lage versetzen, schneller festzustellen, wie zu einer gewünschten Stelle innerhalb der Anlage effizient zu gelangen ist.
Nochmals weiterhin kann die durch die GPS-Einheit 47 zur Verfügung gestellte Ortsinformation von dem Zentralsystem 14 verwendet werden, um einem Systembediener präzise anzuzeigen, wo einer oder mehrere der Benutzer portabler Computersysteme sich innerhalb der Anlage aufhalten. Ein Systembediener könnte zum Beispiel diese Ortsinformationen verwenden, um die Einteilung von Technikern, Reparaturpersonal, Betriebspersonal, etc. in einer effizienten Weise zu unterstützen.
In einer Ausführungsform können, wie oben beschrieben, die Einheiten innerhalb des Gesichtsfeldes des Benutzers automatisch durch die Videoverarbeitungsschaltung ermittelt werden und wenn eine solche Ermittlung stattfindet, können Informationen über die Einheit dem Benutzer automatisch in jedem gewünschten Format über das HUD 40 angezeigt werden. Wenn die Information in dem Speicher 52 gespeichert ist, kann auf die Information durch die Steuerungseinheit 54 automatisch zugegriffen werden und sie kann unter Verwendung des HUD-Treibers 64 über das HUD 40 bereitgestellt oder angezeigt werden. Alternativ kann, wenn die Information innerhalb des Zentralsystems 14 gespeichert ist, kann die Steuerungseinheit 54 die geeigneten Informationen über das Sende-/Empfangsgerät 36 anfordern und empfangen und dann solche Informationen auf dem HUD 40 anzeigen. Im Falle von Prozessparametern, die durch eine Einheit gemessen oder innerhalb einer Einheit gespeichert werden, kann das Zentralsystem mit der Einheit kommunizieren, um die jüngsten Werte oder Daten vor der Übergabe der Informationen an das portable Computersystem 30 zu erhalten.
In allen diesen Fällen kann die Steuerungseinheit 54 dem Benutzer eine Liste erkannter Einheiten anzeigen und dem Benutzer ermöglichen, Informationsansichten über alle Einheiten auszuwählen, oder alternativ kann die Steuerungseinheit 54 automatisch Informationen über die erkannten Einheiten über das HUD 40 anzeigen. Wichtig ist, das der Gebrauch des Mikrophons 44, der Videokamera 38 und der anderen zugeordneten Hardware/Software auf dem Computersystem 30 den Benutzer in die Lage versetzt, Informationen, die die Einheiten (oder Bereiche oder andere Einheiten des Prozesssteuerungssystems) und den Ort betreffen, automatisch und ohne Verwendung der Hände zu empfangen und sich anzusehen, d. h. ohne dass irgendwelche Daten oder andere Informationen über eine handgehaltene oder mit der Hand zu betätigende Einheit einzugeben sind. Dies lässt die Hände des Trägers für die Durchführung anderer Aufgaben frei, wie etwa das reparieren, ersetzen oder kalibrieren einer Einheit, das Handhaben anderer Arbeitsgeräte, etc., was sehr vorteilhaft ist. Nochmals darüberhinaus kann das Computersystem 30 Informationen empfangen und anzeigen, die von Einheiten gemessen oder gespeichert sind, zu denen der Benutzer soeben hinsieht und/oder bei denen der Benutzer sich körperlich aufhält, ohne die Notwendigkeit für separate Skalen oder Anzeigen, die körperlich an der Außenseite jeder Einheit angebracht sind und die körperlich zugänglich und sichtbar für den Benutzer sind.
In einer anderen Ausführungsform kann das am Körper tragbare Computersystem 30 benutzt werden, um eine gemeinsame Ansicht (zum Beispiel Anzeige) für einen Bediener, der sich zum Beispiel am Hauptrechner 14 aufhält, und über das HUD 40 für den Benutzer zur Verfügung zu stellen, um hierdurch die Kommunikation zwischen den beiden zu verbessern. Solch eine Gemeinsame-Ansicht-Anwendung zeigt beiden Personen das gleiche Bild und erlaubt es einer oder beiden dieser Personen, das Bild zu manipulieren, um zum Beispiel auf bestimmte Teile des Bildes hinzuweisen oder diese hervorzuheben oder Daten auf dem Bild aufzusetzen. Diese Handlungen können zusammen mit Sprachkommunikationen verwendet werden, um die Unterhaltung zwischen dem Benutzer des portablen Computers und dem entfernt am Hauptrechner 14 befindlichen Bediener zu verbessern.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Software-Routine 116, die auf dem Hauptrechner 14 ausgeführt werden kann, und ein Blockdiagramm einer Software-Routine 118, die auf dem portablen Computersystem 30 ausgeführt werden kann, um eine gemeinsame Ansicht oder Anzeige zu implementieren. Die Routine 118 weist einen Block 120 auf, der ein Videobild erfasst und über das Sende-/Empfangsgerät 36 an den Hauptrechner 14 sendet. Kommunikationsverbindungen zwischen dem portablen Computersystem 30 und dem Hauptrechner 14 sind in Fig. 5 durch gepunktete Linien veranschaulicht. Dieses Bild kann die gesamte, durch die Videokamera 38 erzeugte, aus vielen Einzelbildern bestehende Sequenz sein oder kann aus diesem ein beliebiges oder eine Mehrzahl einzelner Bilder sein. Ein Block 122 innerhalb der Routine 116 empfängt das Videobild und ein Block 124 zeigt dem Bediener über eine Anzeigeeinheit, die am Hauptrechner 14 angeordnet ist, das Videobild an. Ein Block 126 ermöglicht es dem Bediener am Hauptrechner 14, ein Einzelbild der Videosequenz auszuwählen, welches als Basis für die gemeinsame Ansicht verwendet werden soll (d. h. ein Basisbild). Der Block 126 kann zum Beispiel einfach das zuletzt empfangene Einzelbild des empfangenen Videosignals anzeigen und warten, dass der Bediener angibt, das ein Einfrieren des Bildes gefordert wird. Alternativ kann der Block 126 dem Bediener erlauben, empfangene Einzelbilder erneut abzuspielen, um ein gewünschtes Bild auszuwählen oder kann dem Bediener erlauben, ein Basisbild in irgendeiner anderen gewünschten Art und Weise auszuwählen. Wenn der Bediener kein Basisbild für die gemeinsame Ansicht auswählt, gibt der Block 126 die Kontrolle zurück an den Block 122. Wenn der Bediener im Block 126 ein Basisbild auswählt, sendet ein Block 128 das ausgewählte Basisbild an das portable Computersystem 30 zur Ansicht für den Benutzer auf dem HUD 40. Der Block 128 kann außerdem, falls gewünscht, dem Bediener über die Anzeige des Hauptrechners 14 das ausgewählte Basisbild anzeigen.
Als nächstes stellt ein Block 130 innerhalb der Routine 116 fest, ob durch den Bediener Änderungen am Basisbild vorgenommen worden sind oder durch den Bediener am Hauptrechner gefordert werden. Solche Änderungen können zum Beispiel die Bewegung eines Cursors oder eines Zeigers sein, das Zeichnen auf dem Bild, die Hervorhebung von Bereichen auf dem Bild, Aufsetzen von Informationen oder anderen Daten auf das Bild, oder jede andere gewünschte Änderung, die den Bediener in die Lage versetzt, mit dem sich entfernt aufhaltenden Benutzer unter Verwendung des Bildes zu kommunizieren. Diese Änderungen können durch den Bediener unter Verwendung jedes gewünschten Betriebssystemprotokolls und Peripheriegeräts, wie etwa einer Maus und einer Tastatur, vorgenommen werden. Wenn Änderungen an dem Bild durch den Bediener vorgenommen werden, sendet ein Block 132 die Änderungen über die Sende- /Empfangsgeräte 32 und 36 an das portable Computersystem 30. Die Änderungen können unter Verwendung jedes gewünschten Protokolls kommuniziert werden und entweder können die spezifischen Änderungen, die durchgeführt wurden, oder ein insgesamt neues Einzelbild, das die Änderungen aufweist, kann an das portable Computersystem 30 gesendet werden, wie gewünscht. In einer Ausführungsform können Änderungen an dem Bild in Form von Zeigerbewegungen als neue Zeigerkoordinaten kommuniziert werden. Nachdem Bildänderungen gemacht und zu dem portablen Computersystem 30 gesendet worden sind, oder wenn keine neuen Änderungen durch den Zentralsystem-Bediener gemacht werden, frischt ein Block 134 das Bild auf dem Zentralsystem auf (wobei Änderungen, die durch den Bediener durchgeführt wurden ebenso wie Änderungen, die über das portable Computersystem 30 durchgeführt und an das Zentralsystem 14 gesendet wurden, berücksichtigt sind). Die Kontrolle der Routine 118 wird sodann an den Block 130 zurückgegeben, um andere Änderungen zu erfassen, die durch den Bediener am Zentralsystem durchgeführt werden.
Die Routine 118 weist einen Block 136 auf, der in der Zwischenzeit das Basisbild anzeigt, das vom Zentralsystem auf dem HUD 40 empfangen worden ist. Ein Block 138 erfasst sodann Änderungen an dem Bild, die durch den Benutzer unter Verwendung aller verfügbaren Eingabeeinheiten unter Einschluss des Mikrophons 44 und des Twiddlers 46 durchgeführt wurden. Wenn der Benutzer Änderungen an dem angezeigten Bild vornimmt, sendet ein Block 140 die Änderungen dem Hauptrechner 14. Danach oder wenn keine vom Benutzer veranlaßten Änderungen erfasst werden, frischt ein Block 142 das Bild auf dem HUD 40 auf, wobei Änderungen, die vom Benutzer vorgenommen wurden, und Änderungen, die vom Hauptrechner 14 vorgenommen und von diesem empfangen wurden, berücksichtigt sind. Die Kontrolle der Routine 118 wird sodann zur Erfassung weiterer benutzer-initiierter Änderungen an den Block 138 zurückgegeben.
In dieser Weise arbeiten die Routinen 116 und 118 auf dem Hauptrechner 14 und auf dem portablen Computersystem 30, um eine gemeinsame Ansicht oder Szene bereitzustellen, die durch den Bediener, den entfernt befindlichen Benutzer oder beide manipuliert werden kann, um die Kommunikation zwischen den beiden zu verbessern. Obwohl das Basisbild bisher als abgeleitet von einem durch das portable Computersystem 30 erfassten Bild beschrieben wurde, muss dieses nicht der Fall sein. Stattdessen könnte das Basisbild eine gespeicherte Bedienungsansicht, ein Schema, könnte das Basisbild eine gespeicherte Bedienungsansicht, ein Schema, etc. sein, das mit dem interessierenden Prozess oder der interessierenden Einheit in Zusammenhang steht. In jedem Falle ermöglicht die gemeinsame Ansicht dem Bediener am Zentralsystem, auf verschiedene Elemente innerhalb des angezeigten Bildes in einer für den Benutzer des portablen Computers einfach erkennbaren Weise hinzuweisen und darüber zu sprechen. Darüberhinaus kann der Benutzer, falls gewünscht, unter Verwendung zum Beispiel des gleichen oder eines anderen Cursors Änderungen an dem Bild vornehmen, um die Konversation mit dem Bediener am Zentralsystem zu unterstützen. Falls gewünscht, kann es dem Benutzer verwehrt sein, Änderungen an dem Bild vorzunehmen, was die Routinen 116 und 118 der Fig. 5 vereinfacht. Außerdem kann, falls gewünscht, der Benutzer das zu verwendende Basisbild auswählen, bevor dieses an den Hauptrechner 14 gesendet wird.
Ein weitere Verwendung des portablen Computersystems 30 innerhalb eines Prozesssteuerungsumfeldes wird in Zusammenhang mit der Routine 150 beschrieben werden, die in Form eines Ablaufdiagramms in Fig. 6 gezeigt ist, und die bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, im portablen Computersystems 30 ausgeführt wird. Allgemein gesprochen befähigt die Routine 150 den Benutzer, die korrekte Verbindung verschiedener Einheiten oder Kommunikationskanäle (wie etwa I/O-Verbindungen) innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung in freihändiger Art und Weise und ohne die Hilfe eines Bedieners an einer zentralen Einheit auszutesten und zu überprüfen. Bisher erforderte die Überprüfung der korrekten Verbindung der Einheiten oder Kommunikationskanäle innerhalb einer Prozesssteuerungsumgebung, dass ein Techniker, sich mit einem handgehaltenen Meßgerät, wie etwa einem Voltmeter, und einem handgehaltenen Funkgerät vor Ort begab, wobei der Techniker das Funkgerät benutzte, um mit einem Bediener an einer Zentralstation zu kommunizieren. Der Techniker musste sich als erstes zu einer Einheit begeben (und musste sie finden), musste den Bediener am Zentralsystem über das handgehaltene Funkgerät angeben, das er oder sie an der Einheit eingetroffen war, und musste sodann angeben, welchen Kommunikationskanal er oder sie sich anschickte zu testen. An diesem Punkt musste der Techniker ein handgehaltenes Meßgerät benutzen, um das Signal auf der Leitung zu messen. Der Techniker teilte sodann dem Bediener am Zentralsystem über das handgehaltene Funkgerät mit, was das gemessene Signal war, so dass der Bediener am Zentralsystem überprüfen konnte, ob das gemessene Signal das tatsächliche Signal auf dem ausgewählten Kommunikationskanal war. Hiernach würde der Techniker den Bediener am Zentralsystem anweisen, das Signal auf dem zu testenden Kanal zu ändern, und der Bediener am Zentralsystem würde eine Änderung des Signals oder des Wertes des Kommunikationskanals bewirken. Der Techniker würde dann das Signal auf dem Kanal erneut zu messen, um zu sehen, ob die Änderung tatsächlich stattfand. Wie offensichtlich ist, erfordert dieser Prozess zwei Personen (zum Beispiel einen Bediener am Zentralsystem und einen Techniker), eine Menge hinderlicher Kommunikation zwischen dem Bediener am Zentralsystem und einem Techniker und war in einer großen und komplexen Prozesssteuerungsumgebung schwierig zu realisieren, wo der Techniker versuchte, gleichzeitig ein handgehaltenes Funkgerät und ein handgehaltenes Meßgerät zu bedienen, um Zugriff auf die entsprechenden Einheiten oder Kommunikationsleitungen zu erhalten. Darüberhinaus gründete dieses Vorgehen auf Kommunikationen zwischen einem Bediener an einem Zentralsystem und dem Techniker, was tendenziell Verwirrung schaffte und Fehler hineinbrachte.
Bei Verwendung der Routine 150 der Fig. 6 kann ein Benutzer eines portablen Computers innerhalb eines Prozesssteuerungssystems Kommunikationskanalverbindungen von Einheiten, wie etwa I/O-Verbindungen, in einer relativ freihändigen Art und Weise (d. h. nur ein Messgerät haltend) und ohne die Notwendigkeit zur Kommunikation mit einem Bediener, der sich an einer Zentralstation aufhält, testen. Stattdessen kommuniziert das portable Computersystem 30 direkt mit dem Hauptrechner, um dem Benutzer alle benötigten Informationen zur Verfügung zu stellen, und um Änderungen durchzuführen, die durch den Benutzer gefordert werden und die notwendig sind, um die Verbindungen einer Einheit oder eines Kommunikationskanals innerhalb des Prozesssteuerungssystems auszutesten. Bei Verwendung der Routine 150 kann der Benutzer sich in die Prozesssteuerungsumgebung oder -anlage begeben, eine Liste von Einheiten und/oder von mit einer Einheit assoziierten Kommunikationskanälen erhalten, eine bestimmte Einheit und/oder einen bestimmten Kommunikationskanal zum Testen auswählen, herausfinden, welches das Signal auf der getesteten Einheit oder dem getesteten Kanal sein sollte, Änderungen an dem Signal durchführen und sowohl das ursprüngliche Signal als auch das geänderte Signal messen, um die korrekte Verbindung der Einheit oder des Kanals zu testen. All das, ohne das ein Bediener an einem Zentralsystem erforderlich ist und ohne die hinderliche, fehleranfällige Kommunikation, die damit einhergeht.
Die Routine 150 weist einen Block 152 auf, der auf dem HUD 40 eine Liste von Einheiten anzeigt, die getestet werden können. Der Benutzer kann in jeder gewünschten Art und Weise durch Auswahl einer der aufgelisteten Einheiten eine bestimmte zu testende Einheit auswählen. Bevorzugt spricht der Benutzer Kommandos in das Mikrophon, wie etwa AUFWÄRTS, ABWÄRTS, LINKS, RECHTS, EINGABE, etc., die erkannt und der Steuerungseinheit 54 übergeben werden, und die verwendet werden, um einen Cursor (der ein hervorgehobener Bereich sein kann) zu bewegen, oder um Objekte auszuwählen, die auf einem Windows-Bildschirm auf dem HUD 40 angezeigt werden. Natürlich kann der Benutzer ebenso unter Verwendung des Twiddlers 46 oder anderer Tastatureinheiten eine Einheit auswählen, unter Verwendung des Mikrophons, um den Namen oder das Etikett, das mit einer Einheit assoziiert ist, einzugeben, oder unter Verwendung der Videokamera 38, um eine Einheit automatisch zu identifizieren, wie unter Bezug auf die Routine 100 der Fig. 4 beschrieben.
Ein Block 154 wartet darauf, dass der Benutzer eine Einheit auswählt. Nachdem eine Einheit ausgewählt ist oder auf andere Weise durch den Benutzer ausgesucht wurde, zeigt ein Block 156 über das HUD 40 eine Liste der Kommunikationskanäle an, die mit der ausgewählten Einheit in Zusammenhang stehen. Ein Beispiel einer solchen Anzeige ist in Fig. 7 veranschaulicht, wobei ein Windows-artiger Anzeigeschirms verwendet wird. Ein Satz von elf Kommunikationskanälen für die Einheit CTLR1 (Steuerung 1) ist erfasst, wobei der erste Kanal CTLR1C02CH01 hervorgehoben ist. Natürlich kann die Liste von I/O- oder anderen Kommunikationskanälen in beliebiger anderer Weise angezeigt werden und ist nicht auf die in Fig. 7 gezeigte begrenzt.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 wartet ein Block 158 darauf, dass der Benutzer einen Kommunikationskanal für die Überprüfung auswählt. Der Benutzer kann einen bestimmten Kanal, der zum Beispiel auf dem Anzeigeschirm der Fig. 7 angezeigt ist, unter Verwendung einfacher Stimmkommandos auswählen, wie etwa "BACK" und "NEXT", um den Cursor zu einem anderen Kanal zu bewegen, und "EINGABE", um den Kanal auszuwählen. Um also bei Anzeige des Anzeigeschirms der Fig. 7 den dritten Kommunikationskanal (CTLR1C02CH03) auszuwählen, kann der Benutzer einfach zweimal "NEXT" sagen, um den Kanal CTLR1C02CH03 hervorzuheben, und dann "ENTER" sagen, um den Kanal auszuwählen. Während andere Stimmkommandos benutzt werden können, ist es vorteilhaft, den Satz von Stimmkommandos auf einfache Worte zu begrenzen, die einfacher durch die Sprach- /Stimmerkennungseinheit 56 erkannt werden können. Obwohl außerdem der Anzeigeschirm der Fig. 7 durch andere Eingabegeräte, wie etwa den Twiddler 46, bedient werden kann, ist es vorteilhaft, den Benutzer zur Bedienung des Schirms und Auswahl oder Eingabe von Daten auf dem Schirm unter Verwendung von Stimmsignalen oder anderer freihändiger Eingabeeinheiten, die es dem Benutzer erlauben, beide Hände für andere Arbeitsvorgänge zu nutzen, zu befähigen.
Nachdem ein Benutzer einen bestimmten Kommunikationskanal zum Testen ausgewählt hat, zeigt ein Block 160 einen weiteren Schirm auf dem HUD 40 an, der Prozessinformationen, die zu dem ausgewählten Kanal gehören, angibt. Ein Beispiel eines solchen Schirmes ist für den ausgewählten Kanal CTLR1C02CH01 in Fig. 8 gezeigt. Um den Schirm der Fig. 8 hervorzubringen, erhält der Block 160 über das Sende- /Empfangsgerät 36 vom Zentralsystem den momentanen Prozesswert des ausgewählten Kommunikationskanals und zeigt den momentanen Wert dieses Kanals (in diesem Falle "0") zusammen mit einer Angabe zur Qualität des Signals (in diesem Falle "GOOD"). Der Block 160 stellt außerdem für den Benutzer einen Bereich zur Verfügung, um neue Prozesswerte für den Kanal einzugeben, und zeigt die Art des Signals auf diesem Kanal an, das heißt, ob es sich bei dem Kanal um einen analogen oder digitalen Kanal handelt, und zeigt den zulässigen Signalbereich an. Die auf dem Schirm gezeigten Informationen sind entweder im Speicher 52 des portablen Computersystems 30 gespeichert, oder werden vom Hauptrechner 14 erhalten, der diese Information entweder in einem Speicher speichert oder die Informationen von einer Einheit erhält. In dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel ist der Kanal CTLRIC02CH01 ein digitaler Kanal, der momentan auf den Wert Null gesetzt ist. Fig. 9 zeigt einen ähnlichen auf dem HUD 40 angezeigten Schirm für den Kanal CTLR1C06CH01, bei dem es sich um einen analogen Kanal mit einem Bereich gültiger Werte zwischen 0 und 100 handelt, der einen momentanen Wert von 90 aufweist.
Während der Benutzer den Schirm der Fig. 8 oder 9 beobachtet, kann er unter Verwendung zum Beispiel eines handgehaltenen Voltmeters oder jedes anderen gewünschten Gerätes manuell die Werte auf dem selektierten Kanal messen. Wenn der gemessene Wert der gleiche wie derjenige ist, der in dem Current-Value-Feld für den momentanen Wert auf dem Schirm angezeigt ist, kann der Benutzer weiter vorgehen, indem er einen neuen Wert in das New-Value-Feld für neue Werte einträgt. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 wartet ein Block 162 darauf, dass der Benutzer einen neuen Prozesswert eingibt, bevorzugt unter Verwendung von Stimmkommandos und in der Form von Nummern und anderen einfachen Kommandos, wie etwa "ENTER", "BACK" und "NEXT", so dass der Benutzer seine Hände nicht vom Messgerät nehmen muss. Auf dem Anzeigeschirm der Fig. 9 wird ein neuer Wert von 98.5 in das New- Value-Feld eingegeben. In Reaktion auf den Empfang eines neuen Wertes sendet ein Block 164 diesen neuen Wert an das Zentralsystem, welches sodann den ausgewählten Kanal auf den neuen Wert setzt. Nach der Überprüfung, dass der selektierte Kanal auf den neuen Wert geändert wurde, sendet das Zentralsystem den neuen Wert als den momentanen Wert des selektierten Kanals an das portable Computersystem 30. Ein Block 166 frischt sodann die Bildschirmanzeige auf dem HUD 40 auf, um anzugeben, dass der momentane Wert auf den vorher eingegebenen neuen Wert geändert wurde, und löscht das New-Value-Feld, um dem Benutzer die Eingabe eines abweichenden neuen Wertes zu ermöglichen. An diesem Punkt kann der Benutzer das Signal unter Verwendung des handgehaltenen Messgerätes auf dem ausgewählten Kanal messen, um zu sehen, ob das Signal auf den eingegebenen neuen Wert verändert wurde. Ist das der Fall, dann ist der Kommunikationskanal höchstwahrscheinlich korrekt verbunden und arbeitet innerhalb des Prozesssteuerungssystems korrekt. Wenn nicht, dann existiert ein Problem, welches identifiziert und korrigiert werden muss. Natürlich kann der Benutzer weitere Änderungen an dem Wert des Kommunikationskanals vornehmen und diese Änderungen messen, oder er kann zu den Kanal- oder Einheitenauswahlschirmen zurückblättern, um einen anderen Kanal oder eine andere Einheit zum Test auszuwählen.
Bei Verwendung des oben beschriebenen Systems kann eine einzelne Person die korrekte Verbindung und Arbeitsweise verschiedener Kommunikationskanäle innerhalb eines Prozesssteuerungsumfeldes überprüfen, ohne dass es für ihn notwendig ist, mit einem Bediener, der sich an einer Zentralstation befindet, zu sprechen und sich mit ihr abzustimmen, und ohne dass es für ihn notwendig ist, ein handgehaltenes Funkgerät zu tragen, was typischerweise die Messungen und andere Aktivitäten, die vor Ort durchgeführt werden, stört.
In einer anderen Ausführungsform kann das portable Computersystem 30 verwendet werden, um Informationen zu speichern und automatisch abzurufen, die irgendeine Einheit oder irgendein Objekt innerhalb der Prozesssteuerungsumgebung betreffen, wobei Einheiten eingeschlossen sind, die Einheiten-Etiketten oder andere erkennbare Einheiten-Merkmale aufweisen, und Objekte eingeschlossen sind, wie etwa Gänge, Abfallbehälter, Gebäude, etc., mit denen typischerweise keine Einheiten-Etiketten assoziiert sind. Wird das portable Computersystem 30 in dieser Weise verwendet, kann ein Benutzer sich durch eine Anlage oder durch ein anderes Prozesssteuerungsumfeld bewegen und Sprachnachrichten (oder andere Informationen oder Daten) für zukünftigen Abruf entweder durch den Benutzer oder durch eine andere Person aufnehmen, die Einheiten oder Objekte innerhalb der Anlage betreffen. In entsprechender Weise kann ein Benutzer beim Anblick einer Einheit oder eines anderen Objektes feststellen (durch Hinsehen auf die Anzeige auf dem HUD 40), ob bisher irgendeine Sprachnachricht für diese Einheit erstellt worden ist, und kann diese vorher erstellte Sprachnachricht abrufen. Zusätzlich oder alternativ können Ortsinformationen, die durch die GPS-Einheit 47 zur Verfügung gestellt werden, verwendet werden, so dass Nachrichten, die mit Einheiten assoziiert sind, die sich in räumlicher Nähe zum Benutzer befinden, automatisch erscheinen, sogar dann, wenn der Benutzer momentan nicht zu diesen Einheiten hinsieht.
In einer Ausführungsform weist eine Software-Routine zur Implementation dieser Funktionalität (die durch den Prozessor oder die CPU 50 des Computers 34 gespeichert und ausgeführt werden kann) drei grundlegende Routinen auf, die separate Routinen sein können, oder die alle Teil einer einzigen Routine sein können. Die erste Routine identifiziert eine Einheit oder mehrere Einheiten, die sich innerhalb des Gesichtsfeldes des Benutzers befinden, oder die für den Benutzer von Interesse sind. Diese Routine kann zum Beispiel Spracheingaben (vom Mikrophon 44) in der Form von Einheiten- Namen, -Etiketten oder andere Einheiten-Identifikationen akzeptieren, um Einheiten zu identifizieren, die momentan für den Benutzer von Interesse sind. In gleicher Weise kann diese Routine dem Benutzer über das HUD 40 eine Liste von Einheiten anzeigen, und kann den Benutzer befähigen, eine der angezeigten Einheiten unter Verwendung von, zum Beispiel, Sprachkommandos oder anderen Eingaben auszuwählen. Alternativ kann diese Routine unter Verwendung der Videobild-Verarbeitungsroutine, die weiter oben in Bezug auf Fig. 4 beschrieben ist und die eines oder mehrere sichtbare Einheiten-Merkmale identifiziert, Einheiten automatisch identifizieren. Anstatt Einheiten- Merkmale zu verwenden, kann die Routine für die automatische Video- Verarbeitungsroutine eine Einheit basierend auf Identifikationen (wie etwa einem optischen Strichcode) identifizieren, die an oder nahe bei der Einheit für genau den Zweck, die Einheit zu identifizieren, angebracht sind. Andererseits können Sendegeräte an oder nahe bei einer oder mehreren Einheiten angebracht sein. Diese Sendegeräte können ein Signal aussenden, das durch den Computer 34 empfangen wird. Das Signal wird durch die Routine dekodiert, um die Einheit oder die Einheiten zu identifizieren. In einer Ausführungsform kann ein einzelnes Sendegerät für einen Raum oder eine andere Flächeneinheit verwendet werden. In Reaktion auf den Empfang und die Dekodierung des übermittelten Signals kann die Routine auf einen Speicher zugreifen (der sich zum Beispiel entweder in dem Computer 34 oder dem Hauptrechner 14 befindet), der alle Einheiten innerhalb dieses Raumes oder der Flächeneinheit speichert. Eine Liste dieser Einheiten kann sodann dem Träger über das HUD 40 zur Verfügung gestellt werden. Ähnlich können Einheiten, die keine Etiketten oder andere automatisch erkennbare Merkmale aufweisen (in einer Datenbasis) mit Einheiten verknüpft werden, die solche automatisch erkennbaren Merkmale aufweisen. Gewöhnlich werden Einheiten in enger Nachbarschaft zueinander in der Datenbasis miteinander verknüpft (miteinander assoziiert). Danach kann die Routine die Datenbasis konsultieren, wann immer eine der Einheiten, die ein automatisch erkennbares Merkmal aufweist, (eine etikettierte Einheit) identifiziert worden ist, um andere nicht-etikettierte Einheiten zu ermitteln, die sich nahe bei der etikettierten Einheit befinden, oder die auf andere Weise mit der etikettierten Einheit assoziiert sind, und um eine Liste all dieser Einheiten dem Benutzer über das HUD 40 anzuzeigen. Natürlich können andere Methoden zur Identifizierung von Einheiten ebenso benutzt werden.
Wenn eine oder mehrere Einheiten identifiziert worden sind und zum Beispiel dem Benutzer über das HUD 40 angezeigt werden, ermöglicht es eine zweite Routine dem Benutzer, eine Sprachnachricht zu speichern, die mit einer der identifizierten Einheiten assoziiert ist. Der Benutzer kann eine der identifizierten Einheiten selektieren (zum Beispiel unter Verwendung von Sprachkommandos oder beliebigen anderen Arten der Eingabe) und kann sodann, nach Aufforderung über das HUD 40, in das Mikrophon 44 sprechen, um eine Sprachnachricht zu erstellen. Die zweite Routine speichert dann die Sprachnachricht in einem Speicher in einer Weise, so dass diese Nachricht mit der identifizierten/ausgewählten Einheit assoziiert ist. Dieser Speicher kann der Speicher 52 auf dem Computer 34 sein oder kann bevorzugt ein Speicher sein, der sich irgendwo innerhalb des Zentralsystems, wie etwa in dem Hauptrechner 14, befindet. Wenn sie auf dem Hauptrechner 14 gespeichert ist, ist die Sprachnachricht mehr als einem portablen Computer zugänglich.
Eine dritte Routine erkennt, ob irgendeine vorher gespeicherte Sprachnachricht für eine beliebige der durch die erste Routine identifizierten Einheiten existiert. Ist das der Fall, gibt sie eine Anzeige auf das HUD 40 aus, etwa ein Ikon, um dem Benutzer mitzuteilen, dass eine vorher gespeicherte Nachricht für diese identifizierte Einheit existiert. Wenn der Benutzer das Ikon auswählt, zum Beispiel unter Verwendung von Sprachkommandos, liest die dritte Routine die vorher gespeicherte Sprachnachricht aus dem Speicher aus und spielt sie dem Benutzer über den Lautsprecher 42 ab.
Bei Verwendung dieser Datenspeicher-/-auslese-Technik kann der Benutzer (oder der Bediener) eine Sprachnachricht aufnehmen, wann immer ein Benutzer eines portablen Computers (oder ein Bediener am Zentralsystem 14) eine Einheit entweder manuell oder automatisch identifiziert, wobei diese Sprachnachricht mit der Einheit assoziiert ist. Der Benutzer (oder der Bediener) kann ebenso vorher gespeicherte Sprachnachrichten auslesen und anhören, die zu dieser Einheit assoziiert sind. In dieser Weise kann ein Benutzer (oder ein Bediener) über eine Einheit oder jedes andere Objekt innerhalb des Prozesssteuerungssystems Notizen anfertigen oder Nachrichten hinterlassen, die später durch die gleiche oder eine andere Person ausgelesen werden können. Solch eine Nachricht kann zum Beispiel die nächste Person informieren, dass eine Reparatur an der Einheit durchgeführt wird, oder dass an der Einheit eine Kalibrierung durchgeführt werden muss, oder es kann sich auch um jede andere gewünschte Nachricht handeln, die die Einheit oder das Objekt betrifft. In einem einfachen Beispiel kann ein Benutzer einen Gang innerhalb der Prozesssteuerungsumgebung oder -anlage entlanggehen und bemerkt, dass der Gang neu gestrichen oder repariert werden muss. Der Gang kann, ausgehend von dem Raum, in dem der Benutzer sich befindet, automatisch identifiziert werden, oder zum Beispiel unter Verwendung der GPS- Einheit 47, ausgehend von der Nachbarschaft des Ganges zu anderen Einheiten, die unter Verwendung von Einheiten-Merkmalen, automatisch identifiziert werden können, ausgehend von spezifischen Codes oder anderen Merkmalen, die am Gang angebracht sind, um automatische Identifikation zu ermöglichen, ausgehend von einer benutzergenerierten Eingabe einer beliebigen Art, unter Einschluss von Spracheingabe und Eingabe über eine mit der Hand zu bedienende Einheit, oder in beliebiger anderer Weise. Der Benutzer kann den Gang auf dem HUD 40 auswählen und sodann eine Sprachnachricht erstellen, die die an dem Gang durchzuführende Reparatur beschreibt. Danach kann die Sprachnachricht, wann immer der Gang als von Interesse oder als beobachtet durch einen Benutzer eines portablen Computers (oder ein Bediener am Hauptrechner 14) erkannt wird, diesem Benutzer (oder diesem Bediener) zur Verfügung gestellt werden. Die Sprachnachricht wird durch ein Ikon als verfügbar angezeigt, welches auch eine Textnachricht sein kann, die mit dem Gang auf dem HUD 40 assoziiert ist. In dieser Weise können neue Informationen erstellt und gespeichert werden, wobei diese mit jeder Einheit oder jedem Objekt innerhalb der Prozesssteuerungsumgebung assoziiert sein können. Diese Informationen können später einem Benutzer in der gleichen Weise verfügbar gemacht werden und/oder gleichzeitig mit anderen, eher standardmäßigen Information (wie etwa Hilfeinformation) dem Benutzer verfügbar gemacht werden.
Obwohl das portable Computersystem hier primär als dafür programmiert beschrieben ist, um Wartung, Reparatur und Arbeitsvorgänge zur Problembehebung von Vor-Ort- Einheiten auszuführen, kann der portable Computer verschiedene andere Vorgänge ausführen und/oder durchführen. Insbesondere kann eine Anzahl von Anwendungen im portablen Computersystem 30 gespeichert werden und/oder durch die Bedienstation 14 ausgeführt werden, wobei auf diese durch das Computersystem 30 über die Sende- /Empfangsgeräte 32 und 36 zugegriffen wird. Als ein Beispiel kann das portable Computersystem 30 Prozesssteuerungs-Diagnostikvorgänge ausführen, wie sie etwa durch die US-Patentanmeldung Nr. 09/256,585 mit dem Titel "Diagnostics in a Process Control System" offenbart wurden, die am 22. Februar 1999 eingereicht wurde, und die hiermit durch die Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende mit einbezogen ist. Die diagnostischen Vorgänge können den Gebrauch eines Diagnose- Expertensystems beinhalten, wie etwa zum Beispiel dasjenige, welches durch die US- Patentanmeldung Nr. 09/499,445 mit dem Titel "Diagnostic Expert in a Process Control System" offenbart ist, die am 7. Februar 2000 eingereicht wurde und die hiermit durch die Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende mit einbezogen ist. Nochmals im weiteren können die diagnostischen Vorgänge die Detektierung und Diagnose von Verkabelungsfehlern beinhalten, wie sie etwa durch die US-Patentanmeldung Nr. 09/850,300 mit dem Titel "Wiring Fault Detection, Diagnosis and Reporting for Process Control Systems" offenbart ist, die am 19. April 2001 eingereicht wurde und die hiermit durch die Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende mit einbezogen ist.
Das portable Computersystem 30 kann allerdings ganz allgemein dafür ausgelegt werden, um jeden beliebigen Vorgang auszuführen, der gewöhnlich ausgeführt wird, oder der durch die Bedienstation 14 ausgeführt werden könnte. Ebenso kann das hier beschriebene portable Computersystem als eine Bedienerschnittstelle innerhalb eines jeden modernen Prozesssteuerungssystems verwendet werden. Moderne Prozesssteuerungssysteme sind gewöhnlich mikroprozessor-basierte verteilte Steuerungssysteme (Distributed Control Systems, DCSs). Eine herkömmliche DCS-Konfiguration weist eine oder mehrere Benutzerendgeräte, wie etwa Arbeitsstationen, auf, die durch einen Datenbus (z. B. Ethernet) mit einer oder mehreren Steuerungseinheiten verbunden sind. Die Steuerungseinheiten befinden sind im allgemeinen räumlich nahe bei einem gesteuerten Prozess. Sie sind verbunden mit zahlreichen elektronischen Überwachungseinheiten und Vor-Ort-Einheiten, wie etwa elektronischen Sensoren, Transmittern, Strom-zu-Druck-Wandlern, Ventil-Stellungsregler, etc., die sich im ganzen Prozess verteilt befinden.
In einem herkömmlichen DCS werden Steuerungsaufgaben verteilt, indem ein Steuerungs-Algorithmus in jeder der Steuerungseinheiten vorgesehen ist. Die Steuerungseinheiten führen die Steueralgorithmen zur Steuerung der mit den Steuerungseinheiten gekoppelten Vor-Ort-Einheiten unabhängig voneinander aus. Diese Dezentralisierung der Steuerungsaufgaben stellt größere allgemeine Systemflexibilität zur Verfügung. Wenn zum Beispiel ein Benutzer wünscht, zu dem DCS einen neuen Prozess oder einen neuen Teilprozess hinzuzufügen, kann der Benutzer eine zusätzliche Steuerungseinheit (die einen geeigneten Steuerungsalgorithmus aufweist) hinzufügen, der mit geeigneten Sensoren, Aktuatoren, etc. verbunden ist. Alternativ können, wenn der Benutzer einen existierenden Prozess modifizieren möchte, neue Steuerungsparameter oder Steuerungsalgorithmen, zum Beispiel von einer Benutzeroberfläche zu einer geeigneten Steuerungseinheit über den Datenbus heruntergeladen werden.
Um verbesserte Modularität und Kompatibilität zwischen den Herstellern zu gewährleisten, tendieren die Hersteller von Prozesssteuerungen in jüngerer Zeit sogar noch stärker zur Dezentralisierung der Steuerung innerhalb eines Prozesses. Diese jüngeren Entwicklungen basieren auf intelligenten Vor-Ort-Einheiten, die unter Verwendung eines offenen Protokolls, wie etwa den HART®-, PROFIBUS®-, WORLDFIP®-, Device- Net®-, CAN-, und Fieldbus-Protokollen. Diese intelligenten Vor-Ort-Einheiten sind im wesentlichen mikroprozessor-basierte Einheiten, wie etwa Sensoren, Aktuatoren, etc., die in einigen Fällen, so wie etwa mit Fieldbus-Einheiten, auch einige Steuerschleifen- Funktionen durchführen, die herkömmlich durch eine DCS-Steuerungseinheit durchgeführt wurden. Weil einige intelligente Vor-Ort-Einheiten Steuerungsfähigkeiten bereitstellen, und unter Verwendung eines offenen Protokolls kommunizieren, können Vor- Ort-Einheiten von verschiedenen Herstellern über einen gemeinsamen digitalen Datenbus miteinander kommunizieren und können ohne den Eingriff einer herkömmlichen DCS-Steuerungseinheit oder eines weiteren für die Datenübermittlung geeigneten Datenbusses zusammenwirken, um eine Steuerschleife durchzuführen.
Die Steuerungseinheiten und andere Einheiten, die über ein modernes Prozesssteuerungssystem verteilt vorliegen, sind per Kommunikationsverbindung über einen Datenbus auf Systemebene an eine oder mehrere Bedienstationen gekoppelt, wie zum Beispiel ein Ethernet oder irgendeinen anderen geeigneten digitalen Kommunikationsbus. Wie allgemein bekannt ist, können eine oder mehrere Ereignisdaten- Speichervorrichtungen auch per Kommunikationsverbindung über den Datenbus auf Systemebene an die Arbeitsstationen und an andere Einheiten innerhalb des Prozesssteuerungssystems gekoppelt sein.
Also kann das hier beschriebene portable Computersystem innerhalb jedes Prozesssteuerungssystems per Kommunikationsverbindung mit einem Datenbus auf Systemebene gekoppelt sein, entweder über eine Arbeitsstation, die ein drahtloses Sende- /Empfangsgerät aufweist, über eine andere Einheit, die mit dem Datenbus auf Systemebene, der eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung stellt, kommuniziert, oder über jede andere drahtlose Kommunikationsschnittstelle, die den portablen Computer in die Lage versetzt, mit dem Prozesssteuerungssystem zusammenzuwirken und Prozessinformationen sowie andere Informationen auszutauschen. In dieser Weise kann ein System-Bediener oder ein Benutzer aus der Entfernung mit dem Prozesssteuerungssystem über das portable Computersystem zusammenwirken, zum Beispiel während er durch die Prozessanlage geht, ohne ein Walkie-Talkie für die Kommunikation mit einer anderen Person an einer festen, zentralen Bedienstation oder an einem solchen System verwenden zu müssen. Im Ergebnis ermöglicht es das hier beschriebene portable Computersystem einem einzelnen Benutzer, mit dem Prozesssteuerungssystem von jeder Stelle innerhalb der Prozesssteuerungsanlage zusammenzuwirken, oder möglicherweise von ausserhalb der physischen Prozesssteuerungsanlage, so als ob die Zusammenwirkung über eine konventionelle Bedienstation erfolgen würde.
Fig. 10 ist eine Diagramm-Ansicht eines handgehaltenen portablen Computers 200, der innerhalb des hier beschriebenen portablen Computersystems genutzt werden kann. Wie in Fig. 10 gezeigt, weist der handgehaltene Computer 200 ein äußeres Gehäuse 202, eine elektronische Anzeige 204 und ein Tastaturfeld 206 auf, die alle innerhalb des Gehäuses 202 angeordnet sein können, wie in Fig. 10 gezeigt. Das äußere Gehäuse 202 kann aus irgendeinem geeigneten Material gemacht sein, wie zum Beispiel einem Plastikmaterial, einem Gummimaterial oder jedem anderen geeigneten Material. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, ist das äußere Gehäuse 202 so bemessen, dass die handgehaltene Verwendung des handgehaltenen Computers 200 erleichtert wird. Als ein Beispiel kann das äußere Gehäuse 202 Merkmale aufweisen, die das Greifen des äußeren Gehäuses 202 erleichtern, oder die die Befestigung des äußeren Gehäuses 202 an einem Gürtel oder einer anderen Trage-Einrichtung, die durch einen Benutzer am Körper getragen werden kann, erleichtert. Alternativ oder in Ergänzung kann das äußere Gehäuse 202 ein Merkmal aufweisen, das es ermöglicht, die handgehaltene Einheit 202 in eine selbst-stehende Konfiguration zu bringen. Auf diese Weise kann der Benutzer den handgehaltenen Computer 200 absetzen, wobei hierdurch die freihändige Bedienung des handgehaltenen Computers 200 ermöglicht wird, so dass der Benutzer Kalibrierungsvorgänge, diagnostische Vorgänge oder andere Arbeitsvorgänge, die leichter unter Verwendung einer oder beider Hände zu bewerkstelligen sind, effektiver ausführen kann.
Die Anzeige 204 kann jede elektronische Anzeige sein, die die Anzeige von textuellen und/oder graphischen Informationen ermöglicht. Als ein Beispiel kann die Anzeige 204 auf Flüssigkristall-, Plasma-, oder jeder anderen geeigneten Anzeige-Technologie basieren. Das Tastaturfeld 206 kann an eine Mehrzahl von Tasten und/oder anderen elektromechanischen Eingabeeinheiten aufweisen, die durch den Benutzer betätigt werden können, um die Informationen, die in der Anzeige 204 gezeigt werden, auszuwählen und/oder zu manipulieren.
Obwohl der handgehaltene Computer 200 in Fig. 10 als basierend auf einer PDA- Einheit oder -Plattform dargestellt ist, kann stattdessen jede andere handgehaltene Einheit oder Plattform verwendet werden, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung abzurücken und von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
Zusätzlich können andere oder zusätzliche Benutzeroberflächen-Technologien in den handgehaltenen Computer 200 integriert werden. Zum Beispiel kann die Anzeige 204 einen Berührungsbildschirm umfassen, in welchem Falle das Tastaturfeld wegfallen oder optional vorgesehen sein kann, eine drahtlose (z. B. Infrarot, Radiofrequenz, etc.) Schnittstelle kann vorgesehen sein, um den handgehaltenen Computer 200 zur Kommunikation mit Peripheriegeräten zu befähigen, wie etwa denen, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, etc. Im allgemeinen kann der handgehaltene Computer 200 als der portable Computer 34, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, verwendet werden und kann einige oder alle der dort gezeigten Peripheriegeräte und anderen Funktionen, die mit dem portablen Computersystem 30 assoziiert sind, aufweisen.
Zusätzlich kann der handgehaltene Computer 200 eine oder mehrere Anwendungen ausführen, worunter eine oder mehrere Anwendungen für graphische Benutzeroberflächen sein können, die auf einem Prozessor innerhalb des handgehaltenen Computers 200 ausgeführt werden können. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann der handgehaltene Computer 200 Informationen auf Anlagenebene anzeigen, die unter anderem Leistungs- und/oder Auslastungs-Indices 208, die mit der Gesamtanlage assoziiert sind, beinhalten können. In ähnlicher Weise stellen die Fig. 11-14 andere beispielhafte graphische Anzeigen dar, die dem Benutzer durch den handgehaltenen Computer 200 zur Verfügung gestellt werden können. Insbesondere stellt Fig. 11 eine graphische Anzeige 220 dar, die Leistungsinformationen für einen bestimmten Bereich einer Anlage zur Verfügung stellt; Fig. 12 stellt eine graphische Anzeige 240 dar, die für den Bereich der Anlage, die mit der graphischen Anzeige der Fig. 11 assoziiert ist, detaillierte Modul- Informationen in tabellarischer Form zur Verfügung stellt; Fig. 13 stellt eine graphische Anzeige dar, die detaillierte Block-Informationen für eines der Module zur Verfügung stellt, die mit der Anzeige der Fig. 12 assoziiert ist; und Fig. 14 stellt eine graphische Anzeige dar, die Filter-Einstellungsinformationen zur Verfügung stellt, die es dem Benutzer ermöglichen, die Art und Weise zu steuern, in der Module und Block- Informationen durch den handgehaltenen Computer 200 angezeigt werden.
Die hier beschriebenen Routinen können natürlich auf einer Standard-Vielzweck-CPU oder auf speziell ausgelegter Hardware oder Firmware implementiert werden, wie gewünscht. Bei Ausführung in Software kann die Software auf jedem maschinenlesbaren Speicher, wie etwa einer magnetischen Platte, einer optischen Platte oder anderen Speichermedien, in einem Direktzugriffsspeicher oder Festwertspeicher eines Computers oder Prozessors, etc., gespeichert werden. Ebenso kann diese Software an einen Benutzer oder eine Einheit (wie etwa den am Körper tragbaren Computer) über jedes bekannte oder gewünschte Auslieferungsverfahren ausgeliefert werden, zum Beispiel auf einer maschinenlesbaren Platte oder einem anderen transportablen computerbezogenen Speichermechanismus oder über einen Kommunikationskanal, wie etwa eine Telefonverbindung, das Internet, etc. (was als das gleiche oder als austauschbar mit der Zur-Verfügung-Stellung solcher Software über ein transportables Speichermedium angesehen wird).
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahrne auf spezielle Beispiele beschrieben worden ist, die nur zur Veranschaulichung vorgesehen sind und nicht dazu, die Erfindung einzuschränken, ist es für die durchschnittlichen Fachleute offensichtlich, dass Änderungen, Zusätze und/oder Weglassungen in Bezug auf die angegebenen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung abzurücken und von dem Geist der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Ein portabler Computer zur Verwendung in einem Prozessumfeld, das über ein Prozesssteuerungssystem verfügt, der aufweist:
ein für portablen Betrieb ausgebildetes Gehäuse;
eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Zentraleinheit;
einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit der Zentraleinheit gekoppelten maschinenlesbaren Speicher;
eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit der Zentraleinheit gekoppelte Anzeige;
eine Eingabeeinheit, die der Zentraleinheit ein Eingabesignal übergibt; und
eine Software-Routine, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert ist und die für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die das Eingabesignal verarbeitet und Informationen, die das Prozesssteuerungssystem betreffen, über die Anzeige zur Verfügung stellt.

2. Der portable Computer nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ferner für handgehaltenen Betrieb ausgebildet ist.

3. Der portable Computer nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse ferner ausgebildet ist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den portablen Computer am Körper zu tragen.

4. Der portable Computer nach Anspruch 2 oder 3, wobei der portable Computer auf einer Plattform für einen Personal Data Assistant basiert.

5. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit ein Tastaturfeld ist, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit der Zentraleinheit gekoppelt ist.

6. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit eine Einheit für ein globales Ortungssystem ist, das Eingabesignal Ortsinformationen beinhaltet und die Software-Routine eine Ortungs-Routine aufweist, die, basierend auf den Ortsinformationen, eine Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems identifiziert.

7. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit eine Einheit für ein globales Ortungssystem ist, das Eingabesignal Ortsinformationen beinhaltet und die Software-Routine eine Ortungs-Routine aufweist, die einen Ort des portablen Computers innerhalb des Prozesssteuerungssystems identifiziert.

8. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabesignal eine über die Eingabeeinheit empfangene Benutzereingabe ist und die Software-Routine eine Routine aufweist, die, basierend auf der Benutzereingabe, Kommandos an das Prozesssteuerungssystem sendet.

9. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Software-Routine eine Anzeige-Routine aufweist, die entweder Informationen auf Anlagenebene, Informationen auf Bereichsebene, Modul-Informationen oder Funktionsblock-Informationen anzeigt, die mit dem Prozesssteuerungssystem assoziiert sind.

10. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit ein Mikrophon ist, das Eingabesignal ein vom Mikrophon angeliefertes Sprachsignal ist und die Software-Routine eine Spracherkennungs- Routine aufweist, die, basierend auf dem Sprachsignal, eine Einheit identifiziert.

11. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffenden Informationen entweder Diagnostikinformationen, Wartungsinformationen oder Optimierungsinformationen sind, die sich auf eine Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems beziehen.

12. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffende Informationen Hilfeinformationen sind, die sich auf eine Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems beziehen.

13. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der weiterhin eine Fernkommunikationseinheit aufweist, die mit dem Prozesssteuerungssystem kommuniziert, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffenden Informationen einen Prozesswert aufweisen, der von einer Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems erhalten wird und der über die Fernkommunikationseinheit an den portablen Computer gesendet wird.

14. Der portable Computer nach Anspruch 13, wobei die Fernkommunikationseinheit ein Funk-Sende-/Empfangsgerät für Ethernet ist.

15. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit eine abbildende Einheit ist, das Eingabesignal ein von der abbildenden Einheit gebildetes Einzelbild ist und die Software-Routine eine Routine zur optischen Zeichenerkennung aufweist, die die optische Zeichenerkennung bezogen auf das Einzelbild durchführt.

16. Der portable Computer nach Anspruch 15, wobei die abbildende Einheit eine Videokamera ist, das Eingabesignal ein Mehrfachbild-Videosignal aufweist und der portable Computer weiterhin eine Bildfangschaltung aufweist, die das Einzelbild aus dem Mehrfachbild-Videosignal herausgreift und das Einzelbild an die Routine zur optischen Zeichenerkennung übergibt.

17. Der portable Computer nach Anspruch 16, wobei die Routine zur optischen Zeichenerkennung eine Einheiten-Identifikation innerhalb des Einzelbildes auffindet und dekodiert.

18. Der portable Computer nach Anspruch 17, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffenden Informationen Diagnostikinformationen sind, die sich auf eine Einheit beziehen, die mit der dekodierten Einheiten- Identifikation assoziiert ist.

19. Der portable Computer nach Anspruch 17 oder 18, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffenden Informationen Hilfeinformationen sind, die sich auf eine Einheit beziehen, die mit der dekodierten Einheiten- Identifikation assoziiert ist.

20. Der portable Computer nach einem der Ansprüche 17 bis 19, der weiterhin eine Fernkommunikationseinheit aufweist, die mit dem Prozesssteuerungssystem kommuniziert, wobei die das Prozesssteuerungssystem betreffende Information ein Prozesswert ist, der durch das Prozesssteuerungssystem von einer Einheit, die mit der dekodierten Einheiten-Identifikation assoziiert ist, erhalten wird und der über die Fernkommunikationseinheit an den portablen Computer gesendet wird.

21. Der portable Computer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Software-Routine entweder eine Prozessoptimierungs-Routine, eine Prozessdiagnostik-Routine oder eine Prozessalarmbehandlungs-Routine aufweist.

22. Ein portabler Computer zur Verwendung in einem Prozesssteuerungssystem, das über ein Zentralsystem verfügt, der aufweist:
ein für handgehaltenen Betrieb ausgebildetes Gehäuse;
eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Zentraleinheit;
einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit der Zentraleinheit gekoppelten maschinenlesbaren Speicher;
eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit der Zentraleinheit gekoppelte Anzeige;
ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Zentraleinheit gekoppeltes Tastaturfeld;
ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Zentraleinheit gekoppeltes Radiofrequenz-Sende-/Empfancjsgerät, wobei das Radiofrequenz- Sende-/Empfangsgerät für die Kommunikation mit dem Zentralsystem ausgebildet ist;
eine erste Software-Routine, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die eine von dem Tastaturfeld empfangene Benutzereingabe verarbeitet und die ein Kommando über das Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät an das Zentralsystem sendet; und
eine zweite Software-Routine, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die Prozessinformationen empfängt, die von dem Zentralsystem in Reaktion auf das Kommando über das Radiofrequenz-Sende-/Empfangsgerät gesendet wurde, und die die empfange Prozessinformation auf der Anzeige anzeigt.

23. Der portable Computer nach Anspruch 22, wobei das Gehäuse ferner ausgebildet ist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den portablen Computers am Körper zu tragen.

24. Der portable Computer nach Anspruch 22 oder 23, der weiterhin eine Einheit für ein globales Ortungssystem aufweist, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und mit der Zentraleinheit gekoppelt ist.

25. Der portable Computer nach Anspruch 24, der weiterhin eine dritte Software- Routine aufweist, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die von der Einheit für das globale Ortungssystem eine Eingabe empfängt und, basierend auf der Eingabe von der Einheit für das globale Ortungssystem, einen Ort innerhalb des Prozesssteuerungssystem ermittelt.

26. Der portable Computer nach Anspruch 25, der weiterhin eine vierte Software- Routine aufweist, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die, basierend auf dem ermittelten Ort, eine Einheit innerhalb des Prozesssteuerungssystems identifiziert.

27. Der portable Computer nach Anspruch 26, der weiterhin eine fünfte Software- Routine aufweist, die in dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die Informationen auf der Anzeige anzeigt, die die identifizierte Einheit betreffen.

28. Der portable Computer nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei die empfangene Prozessinformationen entweder Informationen auf Anlagenebene, Informationen auf Bereichsebene, Modul-Informationen oder Funktionsblock- Informationen sind, die mit dem Prozesssteuerungssystem assoziiert sind.

29. Der portable Computer nach einem der Ansprüche 22 bis 28, der weiterhin eine dritte Software-Routine aufweist, die auf dem maschinenlesbaren Speicher gespeichert und für die Ausführung durch die Zentraleinheit ausgebildet ist, die entweder eine Diagnostik-Funktion, eine Optimierungs-Funktion oder eine Konfigurations-Funktion ausführt, die mit dem Prozesssteuerungssystem assoziiert sind.

30. Ein handgehaltener Computer zur Verbindung mit einem Prozesssteuerungssystem, der aufweist:
ein für handgehaltenen Betrieb ausgebildel:es Gehäuse;
einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Prozessor;
einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit dem Prozessor gekoppelten maschinenlesbaren Speicher;
eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit dem Prozessor gekoppelte elektronische Anzeige;
ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und mit der Zentraleinheit gekoppeltes Tastaturfeld;
ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes und per Kommunikationsverbindung mit der Zentraleinheit gekoppeltes Sende-/Empfangsgerät, wobei das Sende- /Empfangsgerät für die Kommunikation mit einem sich entfernt befindlichen Prozessor ausgebildet ist; und
eine in dem maschinenlesbaren Speicher gespeicherte und für die Ausführung durch den Prozessor ausgebildete Software-Routine, die es einem Benutzer ermöglicht, sich mit dem Prozesssteuerungssystem zu verbinden.

31. Der handgehaltene Computer nach Anspruch 30, wobei die Software-Routine eine Routine aufweist, die eine Informations-Anforderung an das Prozesssteuerungssystem sendet und die Prozessinformationen anzeigt, die von dem Prozesssteuerungssystem in Reaktion auf die Informations-Anforderung gesendet wurden.

32. Der handgehaltene Computer nach Anspruch 31, wobei die Prozessinformationen entweder Diagnostik-Informationen, Optimierungs- Informationen oder Konfigurations-Informationen sind.

33. Der handgehaltene Computer nach einem der Ansprüche 30 bis 32, der weiterhin eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und mit dem Prozessor gekoppelte Eingabeeinheit aufweist, wobei die Software-Routine eine Routine aufweist, die ein Eingabesignal von der Eingabeeinheit empfängt und die, basierend auf dem Eingabesignal, eine zu dem handgehaltenen Computer benachbarte Einheit identifiziert.

34. Der handgehaltene Computer nach Anspruch 33, wobei die Eingabeeinheit eine abbildende Einheit und das Eingabesignal ein Videobild ist.

35. Der handgehaltene Computer nach Anspruch 33 oder 34, wobei die Eingabeeinheit eine Einheit für ein globales Ortungssystem ist und das Eingabesignal einen geographischen Ort des handgehaltenen Computers angibt.