Sistema y método para la monitorización de procesos.

Un sistema que comprende:

un colector (840) de datos para recibir datos de monitorización de proceso que describen un proceso llevadoa cabo por una planta (100) de procesamiento,

comprendiendo los datos de monitorización de procesovalores para una pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29);

un procesador (830) para construir un modelo (170) multivariable del proceso a medida que se reciben losdatos en el colector (840) de datos; y

una interfaz (190, 700) de usuario en comunicación con el procesador (830) para presentar información quedescribe el proceso, que comprende:

una primera interfaz (710) gráfica para indicar el rendimiento de la planta (100) de procesamientobasándose en el modelo (170) multivariable;

una segunda interfaz (720) gráfica para mostrar la contribución de al menos una de las variables deproceso (X1, X2...X29) al modelo (170) multivariable; y

una tercera interfaz (730) gráfica para mostrar una indicación acerca de la desviación del proceso deun rango esperado por el modelo (170) multivariable.

Sistema y método para la monitorización de procesos Descripción Los sistemas de control de procesos, tales como los usados en los campos de los procesos químicos y los suministros, típicamente recogen una variedad de datos dentro del entorno de una planta de procesos. Estos datos frecuentemente se almacenan y utilizan para identificar fallos y posibles fallos futuros en el sistema. Por ejemplo, los datos se pueden examinar después de un fallo de sistema para identificar un problema que haya dado como resultado una remesa de material inútil, o para identificar un componente que ha fallado o que se espera que falle dentro de un intervalo de tiempo específico.

Los sistemas de control de procesos frecuentemente se utilizan para gestionar grupos de sensores en una planta de procesamiento. Estos sistemas de control de procesos típicamente monitorizan las condiciones de un entorno de una planta de procesamiento, y ajustan los parámetros del proceso basándose en las condiciones observadas por los sensores. Sin embargo, estos sistemas automáticos sólo pueden tomar acciones basándose en los datos específicos disponibles para ellos y en umbrales específicos predefinidos. Cuando se producen unas condiciones indeseables debido a interacciones entre componentes y/o condiciones dentro de la planta de procesamiento, o se producen condiciones de fallo inesperadas, un sistema automatizado típicamente es incapaz de tomar la respuesta adecuada y completa.

Por tanto, es necesaria una cierta monitorización de supervisión de la planta de procesamiento. Esto puede requerir que operarios humanos gestionen y respondan a los datos de miles de fuentes, lo que puede ser a efectos prácticos imposible. El operario humano también debe tener presencia física en la planta de procesamiento para poder responder rápidamente a las condiciones de fallo.

El documento US-A-200410172153 describe un método en el que se monitoriza el nuevo funcionamiento de arranque de un moldeador continuo a través de una comparación del mismo con el funcionamiento del arranque normal que está definido por medio de un modelo estadístico multivariable utilizando datos de funcionamiento históricos seleccionados. Si el nuevo funcionamiento es estadísticamente diferente del modelo, se generan alarmas para indicar una interrupción inminente del arranque y, al mismo tiempo, se identifican las variables del proceso responsables de la salida del proceso del funcionamiento normal como las que con más probabilidad pueden haber provocado la interrupción predicha. El modelo se construye utilizando tecnología de Análisis de Componente Principal Multi-modo para caracterizar la varianza operación-a-operación en un espacio dimensional reducido (también conocido como espacio variable latente) basándose en un elevado número de trayectorias del proceso más allá de las operaciones de arranque normal. Las trayectorias del proceso a lo largo de toda la duración del arranque son predichas basándose en las observaciones actuales. Luego se sincronizan mediante interpolación de las mismas basándose en escalas de sincronización no uniformes y especificadas previamente en la longitud de cada rama de manera que todas las trayectorias puedan alinearse con relación a la longitud de la rama para su uso posterior en el desarrollo del modelo.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema que comprende un colector de datos para recibir datos de monitorización de proceso que describen un proceso llevado a cabo por una planta de procesamiento, comprendiendo los datos de monitorización de proceso valores para una pluralidad de variables de proceso; un procesador para construir un modelo multivariable de los datos de proceso a medida que se reciben los datos del colector de datos; y una interfaz de usuario en comunicación con el procesador para presentar información que describe el proceso, comprendiendo una primera interfaz gráfica para indicar el funcionamiento de la planta de proceso basándose en un modelo multivariable; una segunda interfaz gráfica para mostrar la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso al modelo multivariable; y una tercera interfaz gráfica para mostrar una indicación de la desviación del proceso de un intervalo esperado por el modelo multivariable.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método que comprende, basándose en datos recibidos de una planta de procesamiento, construir un modelo multivariable de un proceso llevado a cabo por la planta de procesamiento, construyéndose el modelo multivariable a medida que se reciben los daos; presentar una interfaz de usuario a un usuario remoto, mostrando la interfaz de usuario el valor de una variable compuesta del modelo multivariable a lo largo del tiempo, siendo creada la variable compuesta a partir de una pluralidad de variables de proceso; actualizar las interfaces de usuario a medida que se reciben los datos; recibir una selección de un punto de tiempo en la visualización de la variable compuesta; y mostrar la contribución de al menos una de la pluralidad de variables de proceso a la variable compuesta en el punto seleccionado.

Las realizaciones de la presente invención se han descrito haciendo referencia particular a los ejemplos ilustrados. Sin embargo, se apreciará que se pueden realizar variaciones y modificaciones a los ejemplos descritos sin salirse del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

La FIGURA 1 muestra una representación esquemática de un ejemplo de planta de procesamiento, sistema

de computación e interfaz de usuario de acuerdo con la invención. La FIGURA 2 muestra un ejemplo de variable T compuesta creada a partir de dos variables de proceso X1 y X2 y una interfaz de usuario correspondiente de acuerdo con la invención. La FIGURA 3 muestra una representación gráfica de un ejemplo de matriz en su forma deslegada de datos de lote de acuerdo con la invención. La FIGURA 4 muestra un ejemplo de interfaz de representación gráfica de acuerdo con la invención. La FIGURA 5 muestra un ejemplo de interfaz de representación gráfica de acuerdo con la invención. La FIGURA 6 muestra un ejemplo de interfaz de representación gráfica de acuerdo con la invención. La FIGURA 7 muestra un ejemplo de interfaz de usuario de acuerdo con la invención. La FIGURA 8 muestra un sistema para monitorizar una planta de procesamiento de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 9 es una representación esquemática de un ejemplo de sistema y flujo de datos de acuerdo con la invención. La FIGURA 10 es una representación esquemática de un caso de ejemplo de uso de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se proporcionan sistemas y métodos para permitir la monitorización y/o asesoramiento de control remotos de una planta de procesamiento utilizando una interfaz interactiva. Un sistema de acuerdo con la presente invención puede recibir datos de monitorización de procesos y construir un modelo multivariable del proceso. Basándose en el modelo multivariable, una Interfaz de usuario puede ser presentada a un usuario, que puede estar en un lugar geográficamente remoto con relación al proceso que se está monitorizando. La interfaz de usuario puede presentar varios datos valiosos, como variables compuestas generadas como parte del modelo, las contribuciones de varias variables de proceso al modelo, presentaciones basadas en el tiempo del modelo y aspectos del modelo, y otros datos. Los datos de monitorización del proceso pueden recibirse en tiempo real, y la Interfaz de usuario puede actualizarse en tiempo real.

La FIGURA 1 muestra una representación esquemática de un ejemplo de planta de procesamiento, sistema de computación, e interfaz de usuario de acuerdo con la invención. Una planta 100 de procesamiento puede incluir múltiples entidades 110, 120, 130, 140 que pueden monitorizarse durante el funcionamiento de un proceso. Una planta de procesamiento hace referencia a cualquier estructura física que esté diseñada para llevar a cabo un proceso complejo. Ejemplos de plantas de procesamiento incluyen plantas piloto, plantas químicas, de fabricación, de generación de gas, de recubrimiento, de procesamiento y fabricación de fármacos, de procesamiento y procesamiento de productos biológicos, y otras plantas de fabricación. Las entidades de una planta de procesamiento pueden ser, por ejemplo, válvulas, tanques de almacenamiento, líneas de alimentación, hornos, cámaras de condensación, reactores químicos, biorreactores, fermentadores, purificadores, y cualquier otra entidad utilizada en una planta de procesamiento. Cada entidad puede ser monitorizada por un monitor de proceso, que puede ser cualquier sensor adecuado. Por ejemplo, un... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que comprende:

un colector (840) de datos para recibir datos de monitorización de proceso que describen un proceso llevado a cabo por una planta (100) de procesamiento, comprendiendo los datos de monitorización de proceso valores para una pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) ;ç un procesador (830) para construir un modelo (170) multivariable del proceso a medida que se reciben los datos en el colector (840) de datos; y una interfaz (190, 700) de usuario en comunicación con el procesador (830) para presentar información que describe el proceso, que comprende:

una primera interfaz (710) gráfica para indicar el rendimiento de la planta (100) de procesamiento basándose en el modelo (170) multivariable; una segunda interfaz (720) gráfica para mostrar la contribución de al menos una de las variables de proceso (X1, X2...X29) al modelo (170) multivariable; y una tercera interfaz (730) gráfica para mostrar una indicación acerca de la desviación del proceso de un rango esperado por el modelo (170) multivariable.

2. El sistema de la reivindicación 1, donde la interfaz (190, 700) de usuario está basada en la web.

3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde la interfaz (190, 700) de usuario es presentada a un usuario en tiempo real.

4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la primera interfaz (710) gráfica y la segunda interfaz (720) gráfica son presentadas al usuario de manera concurrente.

5. El sistema de la reivindicación 4, donde la tercera interfaz (730) gráfica es mostrada al usuario concurrentemente con la primera y la segunda interfaces (710, 720) gráficas.

6. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la interfaz (190, 700) de usuario presenta datos en tiempo real.

7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la interfaz (190, 700) de usuario es presentada a un usuario remoto.

8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la primera interfaz (710) gráfica presenta el comportamiento de una variable (175, 180) compuesta del modelo (170) multivariable como una función del tiempo.

9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la segunda interfaz (720) gráfica presenta la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) al modelo (170) multivariable en un punto de tiempo del modelo (170) multivariable seleccionado por un usuario.

10. Un método que comprende:

basándose en datos recibidos de una planta (100) de procesamiento, construir un modelo (170) multivariable de un proceso llevado a cabo por la planta (100) de procesamiento, estando construido el modelo (170) multivariable a medida que se reciben los datos; presentar una interfaz (190, 700) de usuario a un usuario remoto, mostrando la interfaz (190, 700) de usuario el valor de una variable (175, 180) compuesta del modelo (170) multivariable a lo largo del tiempo, creándose la variable (175, 180) compuesta a partir de una pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) ; actualizar la interfaz (190, 700) de usuario a medida que se reciben los datos; recibir una selección de un punto de tiempo en la pantalla de variable compuesta; y mostrar la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables (X1, X2...X29) de proceso a las variables (175, 180) compuestas en el punto seleccionado.

11. El método de la reivindicación 10, que además comprende:

recibir una selección de una variable de proceso (X1, X2...X29) mostrada del usuario remoto; y mostrar el valor de la variable de proceso (X1, X2...X29) seleccionada a lo largo de un intervalo de tiempo.

12. El método de la reivindicación 11, donde la interfaz (190, 700) de usuario, la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) y el valor de la variable de proceso (X1, X2...X29) seleccionada se muestran al usuario de manera concurrente.

13. El método de las reivindicaciones 11 o 12, donde al menos una de la interfaz (190, 700) de usuario, la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) , y el valor de la variable de proceso (X1, X2...X29) seleccionada son actualizadas en tiempo real.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, donde el valor de la variable (175, 180) compuesta es actualizada y mostrada en tiempo real.

15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, donde la interfaz (190, 700) de usuario es una interfaz basada en la web.

16. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 1étodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, donde la interfaz (190, 700) de usuario muestra además una indicación acerca de la contribución de al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) a la variable (175, 180) compuesta en un punto de tiempo y la desviación del proceso de una trayectoria media esperada; donde el método comprende además

actualizar la indicación acerca de la contribución de la al menos una de entre la pluralidad de variables de proceso (X1, X2...X29) a la variable (1750, 180) compuesta en el punto de tiempo seleccionado.

17. Un medio de almacenamiento legible por ordenador que almacena una pluralidad de instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador (830) , provocan que el procesador (830) lleve a cabo el método de cualquiera de 20 las reivindicaciones 10 a 16.