CN109669432B - 设定系统、设定装置及设定方法 - Google Patents

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Abstract

提供不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换，能够防止生产效率的降低的设定系统等。设定系统(1)具有仪器配置数据库(DB1)，该仪器配置数据库(DB1)储存针对设定于现场仪器(11)的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限，使用表示现场仪器(11)的物理性的结构的仪器结构信息和对仪器配置数据库(DB1)进行参照而得到的第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据而设定于现场仪器(11)，该第2形式的设定数据针对仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息。

Description

设定系统、设定装置及设定方法
本申请要求日本专利申请2017－199782号(2017年10月13 日申请)的优先权，在这里为了进行参照而引入该申请的全部公开内容。
技术领域
本公开涉及设定系统、设定装置、设定方法及设定程序。
背景技术
在车间、工厂等(下面，在对这些进行统称的情况下，简称为“车间”)构建的过程控制系统，大致是将被称为现场仪器的现场设备(测定器、操作器)和对这些进行控制的控制器经由通信单元连接而成的结构。在该过程控制系统中，由控制器对通过现场仪器得到的过程值(例如，压力、温度、流量等的测定值)进行收集，对应于收集到的过程值由控制器执行对现场仪器进行操作(控制)的动作。通过将如上所述的动作进行重复，从而实现车间等的高级的自动操作。
现有的过程控制系统几乎都是将现场仪器和控制器通过传送线进行连接，在现场仪器和控制器之间进行模拟信号(例如，4－20mA 信号)的收发。与此相对，近年来的过程控制系统大多是将现场仪器和控制器例如与有线或无线的网络进行连接，在现场仪器和控制器之间进行数字信号的收发。
能够进行数字通信的现场仪器，与进行模拟信号的收发的现有的现场仪器不同，需要事先进行为了进行规定的动作所需的设定(工程设计)。例如，举出用于使得能够进行经由网络的通信的通信设定、用于使功能模块进行动作的功能模块设定等。此外，功能模块是将控制功能的基本单位进行模块化而表现的，例如存在输入模块、输出模块、PID(比例积分微分)模块等。该功能模块是通过向现场仪器中装入软件而实现的。
如上所述的工程设计通常是使用工程设计装置进行的。具体的工程设计的顺序的一个例子如下所述。首先，从记述有现场仪器的性能信息、资源信息等的CF(CapabilityFile)文件和记述有仪器参数的属性信息等的DD(Device Description)文件取得现场仪器内部的结构信息。接下来，基于取得的结构信息和由用户定义出的通信定义、应用定义的数据，生成应该设定于现场仪器的设定数据。而且，在设置有现场仪器的车间的现场，将生成的设定数据下载(读入)至现场仪器。
上述的工程设计(直至生成设定数据为止的工程设计)被称为离线工程设计。在该离线工程设计中，即使在没有现场仪器的环境中，也能够实现准备向现场仪器进行下载的设定数据。因此，在离线工程设计中，例如能够预先生成多个设定数据，向在车间的现场设置的多个现场仪器依次进行下载，因此具有下述优点，即，能够缩短现场的作业时间。在下面的专利文献1中公开了能够进行如上所述的离线工程设计的现场总线系统的一个例子。
专利文献1：日本特开2005－44111号公报
另外，在由于故障等而进行现场仪器的更换的情况下，需要针对新的现场仪器进行上述的工程设计。在更换前后的现场仪器的机型、仪器版次不同的情况下，更换前后的现场仪器的仪器内部的结构信息是不同的，因此需要使用从供应商提供的关于新的现场仪器的 CF文件及DD文件，生成应该设定于新的现场仪器的设定数据。另外，需要对设置于工程设计装置的仪器配置数据库(储存有各现场仪器的设定数据的数据库)的内容进行变更。
但是，为了对上述的仪器配置数据库进行变更，需要预先规定的权限，没有该权限的人无法对仪器配置数据库进行变更。例如，在一般的车间中，责任分担变得明确，向系统工程师赋予了对仪器配置数据库进行变更的权限，没有向在车间常驻的运转员、维护员赋予对仪器配置数据库进行变更的权限。
系统工程师与运转员、维护员不同，不在车间常驻，因此在发生了现场仪器的故障的情况下，存在直至系统工程师被派到为止无法进行现场仪器的更换作业这样的问题。另外，在发生了现场仪器的故障的情况下，存在下述这样的问题，即，直至系统工程师到达至车间为止，不得不在生产效率降低后的状态下以长时间使车间运转，或者不得不使生产停止，对生产活动造成大的影响(损害)。
此外，还考虑如果系统工程师从车间的外部通过远程访问而对工程设计装置进行操作，则会消除上述的问题。但是，车间内的网络从确保安全的观点出发，大多被与外部的网络隔离，另外，现场仪器的工程设计需要与现场的作业员的紧密的协同，因此通过远程访问进行工程设计是困难的。
发明内容
本公开就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换，能够防止生产效率的降低的设定系统、设定装置、设定方法及设定程序。
几个实施方式所涉及的设定系统(1～4)对现场仪器(11)进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，该设定系统(1～ 4)具有：工程设计装置(15)，其具有数据库(DB1)，该数据库储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据(D11)，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；以及设定装置(12、12a、12b、 14、16)，其使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息 (D2)和对所述工程设计装置的所述数据库进行参照而得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据(D13)而设定于所述现场仪器，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息。根据该设定系统，第2形式的设定数据能够下载至新的现场仪器。由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
在一个实施方式中，所述识别信息包含将对所述仪器参数所属的对象进行识别的对象识别信息和表示应该对所述仪器参数进行设定的相对位置的相对位置信息相关联后的信息，所述仪器结构信息包含将对对象进行识别的对象识别信息和表示所述对象的起始位置的起始位置信息相关联后的信息，所述设定装置使用关联有同一所述对象识别信息的所述相对位置信息和所述起始位置信息而生成所述第 2形式的设定数据。设定系统使用如上所述生成的第2形式的设定数据，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
在一个实施方式中，所述数据库在所述第1形式的设定数据的基础上，还对所述第2形式的设定数据进行储存，所述设定装置将使用所述仪器结构信息和对所述数据库进行参照而得到的所述第1形式的设定数据所生成的所述第2形式的设定数据，或对所述数据库进行参照而得到的所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。如上所述，第2形式的设定数据设定于现场仪器，因此设定系统不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
在一个实施方式中，所述数据库关于所述现场仪器中的1个该现场仪器，将关于该现场仪器的所述第1形式的设定数据和关于与该现场仪器进行通信的其他现场仪器的所述第1形式的设定数据相关联而储存，所述设定装置针对该现场仪器，对关于该现场仪器的所述第1形式的设定数据和关于所述其他现场仪器的所述第1形式的设定数据进行设定。如上所述，设定装置针对现场仪器，还对该现场仪器和其他现场仪器的第1形式的设定数据进行设定，由此设定系统不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
在一个实施方式中，所述数据库在所述第1形式的设定数据的基础上，还对不依赖于所述现场仪器，在过程控制系统(PS)的控制应用中被使用的共通的数据(D12)进行储存，所述设定装置将所述共通的数据与所述第1形式的设定数据一起设定于所述现场仪器。如上所述，设定装置将共通的数据设定于现场仪器，由此设定系统不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
在一个实施方式中，所述设定装置具有存储部(33)，该存储部对生成的所述第2形式的设定数据进行存储。在该情况下，即使在没有现场仪器的环境中，也能够生成第2形式的设定数据。因此，设定系统能够进一步缩短现场中的作业时间。
在一个实施方式中，所述设定装置具有：仪器结构信息取得部 (31)，其从所述现场仪器取得所述仪器结构信息；以及仪器结构信息数据库(DB2)，其对由所述仪器结构信息取得部取得的所述仪器结构信息进行储存。由此，设定系统还使用在仪器结构信息数据库(DB2)中储存的信息，生成第2形式的设定数据，能够将该第2形式的设定数据设定于现场仪器。如上所述，设定系统不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
几个实施方式所涉及的设定装置(12、12a、12b、15a、16)对现场仪器(11)进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，该设定装置(12、12a、12b、15a、16)具有：数据库(DB1、DB10)，其储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据(D11)，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；生成部(32)，其使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息(D2)和对所述数据库进行参照而得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据(D13)，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及设定部 (33)，其将所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。根据该设定装置，第2形式的设定数据能够下载至新的现场仪器。由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
几个实施方式所涉及的设定方法对现场仪器(11)进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，该设定方法具有：第1 步骤(S2)，对数据库(DB1、DB10)进行参照而得到第1形式的设定数据，该数据库储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的所述第1形式的设定数据(D11)，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；第2步骤(S3)，使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息和在所述第1步骤中得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据(D13)，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及第 3步骤(S4)，将在所述第2步骤中生成的所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。根据该设定方法，第2形式的设定数据能够下载至新的现场仪器。由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
几个实施方式所涉及的设定程序使得对现场仪器(11)进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定的计算机作为下述单元起作用，即：数据库(DB1、DB10)，其储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据(D11)，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；生成单元(32)，其使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息和对所述数据库进行参照而得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据(D13)，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及设定单元(33)，其将所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。根据该设定程序，第2形式的设定数据能够下载至新的现场仪器。由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
发明的效果
根据本公开，具有下述效果，即，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器的更换，由此能够防止生产效率的降低。
附图说明
图1是表示过程控制系统的要部结构的框图。
图2是表示第1实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。
图3是表示第1实施方式中的设定数据的创建方法的概要的图。
图4是表示在第1实施方式中，逻辑仪器的设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。
图5是表示在第1实施方式中，实际仪器的仪器结构信息的一个例子的图。
图6是表示在第1实施方式中，下载用设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。
图7是表示通过第1实施方式所涉及的设定系统实现的设定方法的流程图。
图8是表示第2实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。
图9是表示第2实施方式所涉及的设定系统的变形例的框图。
图10是表示第3实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。
图11是表示第4实施方式所涉及的设定装置的要部结构的框图。
图12是表示在第5实施方式中，逻辑仪器的设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。
图13是表示第6实施方式所涉及的设定系统及设定方法的概要的框图。
标号的说明
1、2、3、4 设定系统
11 现场仪器
12 I/O装置
12a、12b I/O装置
14 操作监视终端
15、15a 工程设计终端
16 便携终端
31 仪器结构信息上载部
32 下载用设定数据生成部
33 设定数据下载部
D2 仪器结构信息
D11 仪器固有部的设定数据
D12 应用共通部的设定数据
D13 仪器固有部的设定数据
DB1 仪器配置数据库
DB2 仪器结构信息数据库
DB10 仪器配置数据库
PS 过程控制系统
具体实施方式
下面，参照附图，对本公开的实施方式所涉及的设定系统、设定装置、设定方法及设定程序详细地进行说明。
〔第1实施方式〕
〈过程控制系统〉
图1是表示过程控制系统的要部结构的框图。如图1所示，过程控制系统PS具有现场仪器11、I/O装置12、控制器13、操作监视终端14(设定装置)及工程设计终端15(工程设计装置)，对应于来自操作监视终端14的指示等，控制器13对现场仪器11进行控制，由此进行在车间(省略图示)中实现的工业过程的控制。此外，在过程控制系统PS中，在进行现场仪器11的更换的情况下，使用后面记述的设定系统1。
现场仪器11经由I/O装置12与控制器13连接。另外，控制器 13、操作监视终端14及工程设计终端15与控制网络N连接。控制网络N例如是将车间的现场和监视室之间进行连接的网络。
现场仪器11例如是流量计、温度传感器等传感器仪器、流量控制阀、开闭阀等阀仪器、风扇、电动机等致动器仪器、或在其他车间的现场设置的仪器。在图1中，为了容易理解，图示出在车间设置的多个现场仪器11中的对流体的流量进行测定的1个传感器仪器11a 和对流体的流量进行控制(操作)的1个阀仪器11b。现场仪器11 按照例如通过IEC(International Electrotechnical Commission：国际电工委员会)在IEC61158中进行了标准化的国际标准现场总线的1 个方式即FF(基金会现场总线：Foundation Fieldbus(注册商标)) 能够进行通信。
I/O装置12设置于现场仪器11和控制器13之间，将多个现场仪器11与控制器13连接。控制器13对应于来自操作监视终端14 的指示等，在与现场仪器11之间进行通信而进行现场仪器11的控制。具体地说，控制器13取得由某现场仪器11(例如，传感器仪器11a) 测定出的过程值，对其他现场仪器11(例如，阀仪器11b)的操作量进行运算并发送，由此对其他现场仪器11(例如，阀仪器11b)进行控制。
操作监视终端14是例如由车间的运转员进行操作而为了过程的监视所使用的HMI(Human Machine Interface)终端。具体地说，操作监视终端14从控制器13取得现场仪器11的输入输出数据而将构成过程控制系统PS的现场仪器11、控制器13的举动传递给运转员，并且基于运转员的指示进行控制器13的控制。操作监视终端14是通过例如个人计算机、工作站等计算机而实现的。
工程设计终端15使用在仪表数据库(省略图示)中储存的设计信息(包含过程控制系统PS的设计信息在内的车间的设计信息)，进行各种工程设计。例如，工程设计终端15进行控制器13的应用构建、包含现场仪器11的I/O定义及操作监视终端14的显示画面的构建等工程设计。工程设计终端15与操作监视终端14同样地，是通过例如个人计算机、工作站等计算机而实现的。
〈设定系统〉
图2是表示第1实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。图3是表示第1实施方式中的设定数据的创建方法的概要的图。如图 2所示，本实施方式的设定系统1是通过工程设计终端15和操作监视终端14实现的，是例如在进行现场仪器11的更换时，对现场仪器11进行为了使新的现场仪器11进行规定的动作所需的设定的系统。作为设定系统1针对现场仪器11进行的设定，例如举出用于能够进行数字通信的通信设定、用于使功能模块进行动作的功能模块设定等。
工程设计终端15具有：用户设定部21、逻辑仪器设定数据生成部22及仪器配置数据库DB1。该工程设计终端15例如由系统工程师进行操作，生成向不依赖于机型、仪器版次的逻辑性的现场仪器(下面，称为“逻辑仪器”)进行设定的设定数据(下面，称为“逻辑仪器的设定数据”)，将生成的逻辑仪器的设定数据D1(参照图3) 提供给操作监视终端14。
用户设定部21对为了生成逻辑仪器的设定数据D1所需的数据的输入画面进行显示，在其输入画面中取得由用户输入的数据。作为由用户设定部21取得的数据，例如举出由用户定义出的通信定义、应用定义的数据。逻辑仪器设定数据生成部22基于由用户设定部21 取得的数据而生成逻辑仪器的设定数据D1，储存于仪器配置数据库 DB1。此外，逻辑仪器设定数据生成部22也可以使用预先读入的CF 文件、DD文件而生成设定数据D1，也可以将外部的CF文件、DD 文件读入而生成设定数据D1。
仪器配置数据库DB1是对由逻辑仪器设定数据生成部22生成的逻辑仪器的设定数据D1进行储存的数据库，且是需要关于其利用而预先规定的权限的数据库。例如，在仪器配置数据库DB1中储存的数据变更时，需要系统工程师的权限，在仪器配置数据库DB1中储存的数据参照时，需要在车间常驻的运转员、维护员的权限。因此，例如在车间常驻的运转员、维护员无法对在仪器配置数据库DB1中储存的数据进行变更，但能够对在仪器配置数据库DB1中储存的数据进行参照。
在仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器的设定数据D1，针对上述的每个通信设定、功能模块设定，被分类为仪器固有部的设定数据D11和应用共通部的设定数据D12(参照图3)。仪器固有部的设定数据D11是设定于在现场仪器11中固有的部分(依赖于现场仪器11的机型、仪器版次的部分)的数据，但不是仪器固有的数据本身(例如，物理地址等)，是以对仪器固有的数据进行指示的逻辑性的形式(下面，称为“逻辑识别形式”)进行了记述的数据。即，仪器固有部的设定数据D11是相对于在现场仪器11中固有的部分设定的仪器参数，关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1 形式的数据。
与此相对，应用共通部的设定数据D12是在过程控制系统PS 的控制应用中使用的共通的(即，不依赖于现场仪器的)数据。在应用共通部的数据D12中包含例如功能模块的标度、测定单位等。因此，包含仪器固有部的设定数据D11和应用共通部的设定数据D12 的设定数据D1，由不依赖于现场仪器11的数据构成。
图4是表示在第1实施方式中，逻辑仪器的设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。如图4所示，仪器固有部的设定数据D11是相对于“仪器参数”而关联有“识别信息”的数据。“仪器参数”由“仪器参数名”和“设定值”构成，“识别信息”由“对象名”(对象识别信息)和“相对位置”(相对位置信息)构成。
例如，在图4所示的例子中，关于设定数据D11的第1行，“仪器参数名”、“设定值”、“对象名”及“相对位置”分别是“P101”、“15”、“Obj001”及“+10地址”。这代表仪器参数名为“P101”的仪器参数的设定值为“15”，该仪器参数所属的对象的对象名为“Obj001”，该仪器参数的(现场仪器11的存储器上的)物理位置是从其对象的起始位置起“+10地址”后的位置。
如果再次参照图2，则操作监视终端14具有仪器结构信息上载部31(仪器结构信息取得部)、下载用设定数据生成部32(生成部、生成单元)、设定数据下载部33(存储部、设定部、设定单元)、及仪器结构信息数据库DB2。该操作监视终端14由例如车间的运转员进行操作，生成向现场仪器11进行下载的设定数据(下面，称为“下载用设定数据”)，将生成的下载用设定数据D3(参照图3) 向现场仪器11进行下载。
仪器结构信息上载部31例如在现场仪器11的更换时，从与过程控制系统PS新连接的现场仪器11，经由图1所示的I/O装置12、控制器13及控制网络N而取得其现场仪器11的仪器结构信息(下面，称为“实际仪器的仪器结构信息”)。仪器结构信息上载部31 将取得的实际仪器的仪器结构信息D2(参照图3)保存于仪器结构信息数据库DB2。
仪器结构信息数据库DB2是对由仪器结构信息上载部31取得的实际仪器的仪器结构信息D2进行储存的数据库。图5是表示在第 1实施方式中，实际仪器的仪器结构信息的一个例子的图。如图5所示，实际仪器的仪器结构信息D2是将“对象名”(对象识别信息) 和“起始位置”(起始位置信息)相关联的数据。例如，在图5所示的例子中，关于实际仪器的仪器结构信息D2的第1行，“对象名”及“起始位置”分别是“Obj001”及“1000地址”。这代表对象名为“Obj001”的对象的(现场仪器11的存储器上的)起始位置为“1000 地址”。
下载用设定数据生成部32使用在工程设计终端15的仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器的设定数据D1和在仪器结构信息数据库DB2中储存的实际仪器的仪器结构信息D2，生成下载用设定数据D3。具体地说，下载用设定数据生成部32如图3所示，将以逻辑仪器的设定数据D1所包含的逻辑识别形式记述的仪器固有部的设定数据D11变换为依赖于现场仪器11的形式(下面，称为“仪器依赖形式”)的数据D13(即，仪器固有的数据本身)，由此生成下载用设定数据D3。即，下载用设定数据生成部32生成相对于仪器参数，关联有物理信息的第2形式的设定数据，该物理信息表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置。
图6是表示在第1实施方式中，下载用设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。如图6所示，仪器固有部的设定数据D13是相对于“仪器参数”而关联有“物理信息”的数据。“仪器参数”由“仪器参数名”和“设定值”构成，“物理信息”由“物理位置”构成。
例如，在图6所示的例子中，关于设定数据D13的第1行，“仪器参数名”、“设定值”及“物理位置”分别为“P101”、“15”及“1010地址”。这代表仪器参数名为“P101”的仪器参数的设定值为“15”，该仪器参数的(现场仪器11的存储器上的)物理位置为“1010地址”。此外，该“1010地址”的值是将表示图5所示的实际仪器的仪器结构信息D2所包含的起始位置的值即“1000地址”和表示图4所示的仪器固有部的设定数据D11的相对位置的值即“+ 10地址”相加而生成的值。
设定数据下载部33对由下载用设定数据生成部32生成的下载用设定数据D3进行存储。设定数据下载部33将存储的下载用设定数据D3经由图1所示的控制网络N、控制器13及I/O装置12，向现场仪器11进行发送(下载)。下载用设定数据D3的下载可以在下载用设定数据D3由下载用设定数据生成部32刚生成后进行，也可以在收到来自操作监视终端14的操作者(例如，车间的运转员) 的指示时进行。
〈设定方法〉
图7是表示通过第1实施方式所涉及的设定系统实现的设定方法的流程图。此外，在表示图3所示的处理的流程的箭头处附带的标号S1～S4，相当于图7所示的步骤S1～S4的处理。在这里，为了容易理解，以车间的运转员(具有对在工程设计终端15中设置的仪器配置数据库DB1进行参照的权限的人)登录至操作监视终端14，针对现场仪器11的设定是在车间的运转员的指示下进行的情况为例而进行说明。
首先，如果在车间控制系统P1连接了新的现场仪器11，则从其现场仪器11取得实际仪器的仪器结构信息D2而储存于仪器结构信息数据库DB2的处理由操作监视终端14的仪器结构信息上载部 31进行(步骤S1)。实际仪器的仪器结构信息D2是从现场仪器11，经由图1所示的I/O装置12、控制器13及控制网络N而由仪器结构信息上载部31取得的。
接下来，在工程设计终端15中设置的仪器配置数据库DB1被操作监视终端14的下载用设定数据生成部32进行参照。而且，从仪器配置数据库DB1取得逻辑仪器的设定数据D1的处理是由操作监视终端14的下载用设定数据生成部32进行的(步骤S2：第1步骤)。
接下来，使用取得的逻辑仪器的设定数据D1和在仪器结构信息数据库DB2中储存的实际仪器的仪器结构信息D2，生成下载用设定数据D3的处理是由操作监视终端14的下载用设定数据生成部32进行的(步骤S3：第2步骤)。具体地说，如图3所示，进行将以逻辑仪器的设定数据D1所包含的逻辑识别形式记述的仪器固有部的设定数据D11变换为仪器依赖形式的数据D13(即，仪器固有的数据本身)，由此生成下载用设定数据D3的处理(步骤S3：第2步骤)。
而且，执行由操作监视终端14的下载用设定数据生成部32生成的下载用设定数据D3的下载的处理，是由操作监视终端14的设定数据下载部33进行的(步骤S4：第3步骤)。通过进行以上的处理，从而进行针对在过程控制系统PS中新连接的现场仪器11的仪器参数的设定，成为新连接的现场仪器11能够运转的状态。
如上所述，在本实施方式中，操作监视终端14的下载用设定数据生成部32对在工程设计终端15中设置的仪器配置数据库DB1进行参照而取得逻辑仪器的设定数据D1，使用取得的逻辑仪器的设定数据D1和在仪器结构信息数据库DB2中储存的实际仪器的仪器结构信息D2，生成下载用设定数据D3。而且，操作监视终端14的设定数据下载部33将生成的下载用设定数据D3向与车间控制系统P1 连接的新的现场仪器11进行下载。由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器11的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。
另外，在本实施方式中，在创建出仪器配置数据库DB1的时刻新离线工程设计完成，能够缩短现场中的作业时间，并且，如果实际仪器的仪器结构信息D2储存于仪器结构信息数据库DB2，则即使在没有现场仪器的环境中，也能够生成下载用设定数据D3。即，本实施方式的设定系统1与现有的离线工程设计同样地，具有能够进一步将现场中的作业时间缩短的优点。
〔第2实施方式〕
图8是表示第2实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。如图8所示，本实施方式的设定系统2是通过工程设计终端15(工程设计装置)和I/O装置12a(设定装置)实现的，是例如在进行现场仪器11的更换时，对现场仪器11进行为了使新的现场仪器11进行规定的动作所需的设定的系统。
工程设计终端15是与第1实施方式的工程设计终端15相同的结构。此外，在图8中，将用户设定部21及逻辑仪器设定数据生成部22的图示省略，仅图示出仪器配置数据库DB1。另外，仪器配置数据库DB1与第1实施方式相同，关于其利用需要预先规定的权限。例如，在仪器配置数据库DB1中储存的数据变更时，需要系统工程师的权限，在仪器配置数据库DB1中储存的数据参照时，需要在车间常驻的运转员、维护员的权限。
I/O装置12a在第1实施方式中的在操作监视终端14中设置的仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33及仪器结构信息数据库DB2的基础上，还具有仪器配置数据库 DB10。仪器配置数据库DB10是与在工程设计终端15中设置的仪器配置数据库DB1相同的数据库。
即，在设置于工程设计终端15的仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器的设定数据D1(参照图3)的一部分或全部的副本，储存于I/O装置12a的仪器配置数据库DB10。该仪器配置数据库DB10 与在工程设计终端15中设置的仪器配置数据库DB1同样地，关于其利用需要预先规定的权限。例如，在仪器配置数据库DB1中储存的数据变更时，需要系统工程师的权限。此外，在I/O装置12a内设置的仪器配置数据库DB10，设定为能够从在I/O装置12a内设置的下载用设定数据生成部32进行参照。
在本实施方式的设定系统2中，I/O装置12a具有针对现场仪器 11的设定处理所需的全部结构(仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33、仪器结构信息数据库DB2及仪器配置数据库DB10)。因此，在本实施方式的设定系统2中，在针对过程控制系统PS连接有新的现场仪器11的定时，与现场仪器 11连接的I/O装置12a能够自动地执行从现场仪器11取得实际仪器的仪器结构信息D2，将下载用设定数据D3向现场仪器11进行下载的一系列的动作。此外，本实施方式中的设定数据的创建方法与第1 实施方式相同，因此在这里的说明省略。
如上所述在本实施方式中，I/O装置12a的下载用设定数据生成部32对在本装置中设置的仪器配置数据库DB10进行参照而取得逻辑仪器的设定数据D1，使用取得的逻辑仪器的设定数据D1和在仪器结构信息数据库DB2中储存的实际仪器的仪器结构信息D2，生成下载用设定数据D3。而且I/O装置12a的设定数据下载部33将生成的下载用设定数据D3向与车间控制系统P1连接的新的现场仪器11 进行下载。
由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器11的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。另外，本实施方式的设定系统2也能够进行离线工程设计，因此与现有的离线工程设计同样地，具有能够缩短现场中的作业时间这样的优点。此外，在本实施方式的设定系统2中，在存在现场仪器11的情况下，能够使用从现场仪器11取得的仪器结构信息D2而创建下载用设定数据D3，因此也能够省略仪器结构信息数据库DB2。
〈变形例〉
图9是表示第2实施方式所涉及的设定系统的变形例的框图。如图9所示，本变形例所涉及的设定系统2是由工程设计终端15(工程设计装置)和2个I/O装置12a、12b(设定装置)实现的。本变形例所涉及的设定系统2示出相对于1个现场仪器11而连接有2个 I/O装置的情况(即，对I/O装置进行了二重化的情况)。
I/O装置12a、12b是与图8所示的I/O装置12相同的结构，且分别具有仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33、仪器结构信息数据库DB2及仪器配置数据库DB10。在图9中，为了便于图示，关于I/O装置12b，将下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33及仪器配置数据库DB10的图示进行省略，仅图示出仪器结构信息上载部31及仪器结构信息数据库DB2。
在二重化的I/O装置12a、12b中，在I/O装置12a、12b两者，需要对仪器结构信息数据库DB2进行等值化。因此，在过程控制系统PS连接有新的现场仪器11的定时，在与现场仪器11连接的I/O 装置12a、12b中设置的仪器结构信息上载部31各自从现场仪器11 取得实际仪器的仪器结构信息D2而储存于仪器结构信息数据库 DB2。
但是，也可以仅是针对与过程控制系统PS连接的新的现场仪器 11进行下载用设定数据D3的生成及下载的一方的I/O装置(在图9 所示的例子中为I/O装置12a)。假设在I/O装置12a发生了故障等的情况下，I/O装置12b取代I/O装置12a，针对与过程控制系统PS 连接的新的现场仪器11进行下载用设定数据D3的生成及下载。
〔第3实施方式〕
图10是表示第3实施方式所涉及的设定系统的要部结构的框图。如图10所示，本实施方式的设定系统3是通过工程设计终端15 (工程设计装置)和便携终端16(设定装置)实现的，是例如在进行现场仪器11的更换时，对现场仪器11进行为了使新的现场仪器 11进行规定的动作所需的设定的系统。
工程设计终端15是与第1实施方式的工程设计终端15相同的结构。在图10中，与图8同样地，省略用户设定部21及逻辑仪器设定数据生成部22的图示，仅图示出仪器配置数据库DB1。
便携终端16与第2实施方式中的I/O装置12同样地，具有仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33、仪器结构信息数据库DB2及仪器配置数据库DB10。该便携终端 16由例如在车间的现场进行作业的维护员携带，与现场仪器11连接，为了进行针对现场仪器11的设定而被使用。便携终端16是通过例如笔记本型、平板型等便携性优异的个人计算机实现的。
便携终端16与工程设计终端15连接的方式可以是任意的。例如，便携终端16与工程设计终端15连接的方式，可以是便携终端 16与控制网络N直接连接，由此经由控制网络N而与工程设计终端 15连接的方式，也可以是便携终端16与连接于控制网络N的访问点进行无线通信，由此与工程设计终端15连接的方式。或者，也可以不经由控制网络N，而是通过连接线缆等与工程设计终端15直接连接的方式。
便携终端16如果会得到在设置于工程设计终端15的仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器的设定数据D1(参照图3)的副本，则不一定需要与工程设计终端15能够通信地连接。例如，在使在仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器的设定数据D1的副本存储于 USB存储器等非易失性存储介质而能够导入至便携终端16的情况下，便携终端16无需与工程设计终端15能够通信地连接。
在本实施方式的设定系统3中，便携终端16具有针对现场仪器 11的设定处理所需的全部结构(仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33、仪器结构信息数据库DB2及仪器配置数据库DB10)。因此，在本实施方式的设定系统3中，携带便携终端16的维护员如果在车间的现场中赶往现场仪器11的设置位置，将便携终端16与连接于过程控制系统PS的新的现场仪器11 进行连接，则能够进行针对现场仪器11的下载用设定数据D3的下载。
由此，不需要通过系统工程师进行的工程设计就能够进行现场仪器11的更换。其结果，能够防止车间中的生产效率的降低。另外，本实施方式的设定系统3也能够进行离线工程设计，因此与现有的离线工程设计同样地，具有能够缩短现场中的作业时间这样的优点。另外，在本实施方式的设定系统3中，在存在现场仪器11的情况下，与第2实施方式的设定系统2同样地，也能够省略仪器结构信息数据库DB2。
〔第4实施方式〕
图11是表示第4实施方式所涉及的设定装置的要部结构的框图。如图11所示，作为本实施方式的设定装置的工程设计终端15a，在图2所示的用户设定部21、逻辑仪器设定数据生成部22及仪器配置数据库DB1的基础上，还具有图2所示的仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33及仪器结构信息数据库DB2。即，作为本实施方式的设定装置的工程设计终端15a是将图2所示的工程设计终端15的功能和操作监视终端14的功能一体而成的。
在作为本实施方式的设定装置的工程设计终端15a中，工程设计终端15a具有针对现场仪器11的设定处理所需的全部结构(仪器结构信息上载部31、下载用设定数据生成部32、设定数据下载部33、仪器配置数据库DB1及仪器结构信息数据库DB2)。因此，在本实施方式中，仅通过工程设计终端15a，就能够进行针对与过程控制系统PS连接的新的现场仪器11的下载用设定数据D3的下载。另外，在本实施方式中，也能够进行离线工程设计，因此与现有的离线工程设计同样地，具有能够缩短现场中的作业时间这样的优点。
〔第5实施方式〕
接下来，对第5实施方式所涉及的设定系统进行说明。在上述的第1至第4实施方式中，在仪器配置数据库DB1(或者仪器配置数据库DB10)中储存的逻辑仪器的设定数据D1所包含的仪器固有部的设定数据D11，仅是以逻辑识别形式记述的。与此相对，在本实施方式中，逻辑仪器的设定数据D1所包含的仪器固有部的设定数据 D11能够将以逻辑识别形式记述的设定数据和以仪器依赖形式记述的设定数据进行混合。
图12是表示在第5实施方式中，逻辑仪器的设定数据所包含的仪器固有部的设定数据的一个例子的图。如图12所示，仪器固有部的设定数据D11是针对“仪器参数”而关联有“识别信息”或“物理信息”的数据。“仪器参数”由“仪器参数名”和“设定值”构成，“识别信息”由“对象名”和“相对位置”构成，“物理信息”由“物理位置”构成。
在图12所示的例子中，设定数据D11的第1行及第2行是针对“仪器参数”而关联有“识别信息”的数据。具体地说，关于设定数据D11的第1行，针对“仪器参数名”及“设定值”分别为“P101”、“15”的“仪器参数”，关联有“对象名”及“相对位置”分别为“Obj001”及“+10地址”的“识别信息”。另外，关于设定数据D11的第2 行，针对“仪器参数名”及“设定值”分别为“P102”、“10”的“仪器参数”，关联有“对象名”及“相对位置”分别为“Obj001”及“+35地址”的“识别信息”。
与此相对，在图12所示的例子中，设定数据D11的第3行是针对“仪器参数”而关联有“物理信息”的数据。具体地说，关于设定数据D11的第3行，针对“仪器参数名”及“设定值”分别为“P103”、“25”的“仪器参数”，关联有“物理地址”为“2015地址”的“物理信息”。
如上所述的设定数据D11(以逻辑识别形式记述的设定数据和以仪器依赖形式记述的设定数据进行混合的设定数据)，例如在由工程设计终端15、15a的用户设定部21进行显示的输入画面中，能够由系统工程师对设定数据D11的形式进行指定而生成。在这里，优选在设定数据D11中，设定用于对以逻辑识别形式记述的设定数据和以仪器依赖形式记述的设定数据进行判别的标志。
在生成下载用设定数据D3的情况下，下载用设定数据生成部 32例如基于上述的标志而对设定数据D11的形式进行判别，基于其判别结果而生成下载用设定数据D3。具体地说，下载用设定数据生成部32关于判别为以逻辑识别形式记述的设定数据，使用其设定数据和在仪器结构信息数据库DB2中储存的实际仪器的仪器结构信息 D2而生成下载用设定数据，关于判别为以仪器依赖形式记述的设定数据，直接使用下载用设定数据。如上所述而生成下载用设定数据 D3。
如上所述，在本实施方式中，仪器固有部的设定数据D11能够将以逻辑识别形式记述的设定数据和以仪器依赖形式记述的设定数据进行混合。因此，例如，关于已有的现场仪器11，将以仪器依赖形式记述的设定数据储存于仪器配置数据库DB1，关于新的现场仪器11(包含更换后的现场仪器)，能够实现将以逻辑识别形式记述的设定数据储存于仪器配置数据库DB1这样的运用。由此，在本实施方式所涉及的设定系统中，例如在已有车间的一部分正在运转的情况下的增改建时(现场仪器的追加或变更)，能够针对成为增改建的客体的现场仪器应用逻辑识别形式，并且关于运转中的已有现场仪器不变更为新的逻辑识别形式(即，无需进行向现场仪器的下载用设定数据D3的再下载)，不发生运转部分的停止就能够进行车间的增改建。
〔第6实施方式〕
接下来，对第6实施方式所涉及的设定系统进行说明。前述的第1至第5实施方式，是以现场仪器11经由I/O装置12进行通信的过程控制系统PS为前提的。但是，在过程控制系统PS中，有时不经由I/O装置12而在现场仪器11间进行通信。本实施方式的设定系统4是在如上所述的情况下对现场仪器11进行为了使新的现场仪器 11进行规定的动作所需的设定的系统。
图13是表示第6实施方式所涉及的设定系统及设定方法的概要的框图。下面，将不经由I/O装置12进行通信的2个现场仪器称为“现场仪器A”、“现场仪器B”。如图13所示，在本实施方式的设定系统4所具有的仪器配置数据库DB1中储存有相当于现场仪器 A的逻辑仪器α的设定数据D1A和相当于现场仪器B的逻辑仪器β的设定数据D1B。
在逻辑仪器α的设定数据D1A及逻辑仪器β的设定数据D1B 各自的仪器固有部的设定数据D11中，包含以逻辑识别形式记述的逻辑仪器α的仪器固有部的设定数据D11A和以逻辑识别形式记述的逻辑仪器β的仪器固有部的设定数据D11B。即，在例如逻辑仪器α的设定数据D1A的仪器固有部的设定数据D11中，包含自身(逻辑仪器α)的设定数据D11A和通信对方(逻辑仪器β)的设定数据 D11B。此外，关于逻辑仪器β的设定数据D1B的仪器固有部的设定数据也是同样的，但在图13中，关于逻辑仪器β的设定数据D1B的内容而省略图示。
本实施方式中的设定系统4在例如针对现场仪器A对下载用设定数据D3进行下载的情况下，不仅取得下载客体的现场仪器A的仪器结构信息D2A，还取得通信对方侧的现场仪器B的仪器结构信息 D2B，将它们保存于仪器结构信息数据库DB2。而且，设定系统4 基于逻辑仪器α的设定数据D1A和现场仪器A及现场仪器B的仪器结构信息D2A、D2B，生成下载用设定数据D3。
下载用设定数据D3将在仪器配置数据库DB1中储存的逻辑仪器α的设定数据D1A所包含的设定数据D11A、D11B分别变换为设定数据D13A、D13B。即，以逻辑识别形式记述的逻辑仪器α的仪器固有部的设定数据D11A变换为现场仪器A的仪器依赖形式的数据D13A，以逻辑识别形式记述的逻辑仪器β的仪器固有部的设定数据D11B变换为现场仪器B的仪器依赖形式的数据D13B。
如上所述而生成的下载用设定数据D3被下载至现场仪器A，由此即使已有的现场仪器被置换为新的现场仪器A，也能够在新的现场仪器A和现场仪器B之间继续进行通信。
以上，对几个实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，在本公开的范围内能够自由地变更。例如，可以将上述的实施方式中的设定系统及设定装置的一部分或全部由计算机实现。而且，可以将用于实现设定系统及设定装置的功能的程序的一部分或全部记录于计算机可读取的记录介质，使计算机系统读入并执行在该记录介质中记录的程序而实现。
此外，在这里所说的“计算机系统”是指设定系统及内置于设定装置的计算机系统，且包含OS、周边仪器等硬件。另外，“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD－ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。

Claims (10)

1.一种设定系统，其对现场仪器进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，
该设定系统具有：
工程设计装置，其具有数据库，该数据库储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；以及
设定装置，其对所述工程设计装置的所述数据库进行参照而得到所述第1形式的设定数据，使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息、和所得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据而设定于所述现场仪器，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息。
2.根据权利要求1所述的设定系统，其中，
所述识别信息包含将对所述仪器参数所属的对象进行识别的对象识别信息、和表示应该对所述仪器参数进行设定的相对位置的相对位置信息相关联后的信息，
所述仪器结构信息包含将对对象进行识别的对象识别信息、和表示所述对象的起始位置的起始位置信息相关联后的信息，
所述设定装置使用关联有同一所述对象识别信息的所述相对位置信息和所述起始位置信息而生成所述第2形式的设定数据。
3.根据权利要求1或2所述的设定系统，其中，
所述数据库在所述第1形式的设定数据的基础上，还对所述第2形式的设定数据进行储存，
所述设定装置将使用所述仪器结构信息和对所述数据库进行参照而得到的所述第1形式的设定数据所生成的所述第2形式的设定数据，或对所述数据库进行参照而得到的所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。
4.根据权利要求1或2所述的设定系统，其中，
所述数据库关于所述现场仪器中的1个该现场仪器，将关于该现场仪器的所述第1形式的设定数据和关于与该现场仪器进行通信的其他现场仪器的所述第1形式的设定数据相关联而储存，
所述设定装置针对该现场仪器，对关于该现场仪器的所述第1形式的设定数据和关于所述其他现场仪器的所述第1形式的设定数据进行设定。
5.根据权利要求1或2所述的设定系统，其中，
所述数据库在所述第1形式的设定数据的基础上，还对不依赖于所述现场仪器而在过程控制系统的控制应用中被使用的共通的数据进行储存，
所述设定装置将所述共通的数据与所述第1形式的设定数据一起设定于所述现场仪器。
6.根据权利要求1或2所述的设定系统，其中，
所述设定装置具有存储部，该存储部对生成的所述第2形式的设定数据进行存储。
7.根据权利要求1或2所述的设定系统，其中，
所述设定装置具有：
仪器结构信息取得部，其从所述现场仪器取得所述仪器结构信息；以及
仪器结构信息数据库，其对由所述仪器结构信息取得部取得的所述仪器结构信息进行储存。
8.一种设定装置，其对现场仪器进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，
该设定装置具有：
数据库，其储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；
生成部，其对所述数据库进行参照而得到所述第1形式的设定数据，使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息、和所得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及
设定部，其将所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。
9.一种设定方法，其对现场仪器进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定，
该设定方法具有：
第1步骤，对数据库进行参照而得到第1形式的设定数据，该数据库储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的所述第1形式的设定数据，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；
第2步骤，使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息和在所述第1步骤中得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及
第3步骤，将在所述第2步骤中生成的所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。
10.一种计算机可读取的记录介质，其记录有设定程序，所述设定程序使得对现场仪器进行为了使所述现场仪器进行规定的动作所需的设定的计算机作为下述单元起作用，即：
数据库，其储存针对设定于所述现场仪器的仪器参数而关联有对该仪器参数逻辑地进行识别的识别信息的第1形式的设定数据，在所储存的数据变更时需要预先规定的权限；
生成单元，其对所述数据库进行参照而得到所述第1形式的设定数据，使用表示所述现场仪器的物理性的结构的仪器结构信息、和所得到的所述第1形式的设定数据，生成第2形式的设定数据，该第2形式的设定数据针对所述仪器参数而关联有表示应该对该仪器参数进行设定的物理位置的物理信息；以及
设定单元，其将所述第2形式的设定数据设定于所述现场仪器。
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