JP2004265411A5

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Publication number: JP2004265411A5
Application number: JP2004053120A
Authority: JP
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2024-02-27

Claims

プロセス内で第一のフィールドデバイスを制御する制御エンティティと、前記プロセスに関連するプロセス変数を測定するフィールドデバイスに配置されている測定エンティティとを有するプロセス制御ループをチューニングする、分散型プロセス制御ネットワークにおいて利用されるオートチューナであって、
チューニング手順の間、前記プロセス制御ループ内の前記制御エンティティにより用いられるチューニング制御信号を生成するように構成された第一のチューニングエレメントと、
前記チューニング手順の間、前記制御エンティティに関連する複数の制御データ信号と、該制御データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体とを収集・格納する前記第一のフィールドデバイス内に配置されている第一のデータ収集エンティティと、
前記チューニング手順の間、前記測定エンティティに関連する複数の測定データ信号と、該測定データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体とを収集・格納する前記測定エンティティと同一のフィールドデバイス内に配置されている第二のデータ収集エンティティと、
複数の前記制御データ信号および複数の前記測定データ信号を受信し、複数の該制御データ信号および複数の該測定データ信号により前記制御エンティティをチューニングするために用いられるチューニングパラメータを決定するように構成された第二のチューニングエレメントと
を備えているオートチューナ。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティが同一のフィールドデバイスに配置されている請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティが異なるフィールドデバイスに配置されている請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティがｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルによるトレンドオブジェクトである請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントは、ステップ入力信号または正弦波制御信号を制御エンティティに生成させるチューニング制御信号を生成するように構成されている請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントが前記制御エンティティと同一のデバイスに設置されている請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントおよび前記制御エンティティがコントローラに設置されている請求項６記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントが、前記制御エンティティとは異なるデバイスに設置されており、前記制御エンティティが、前記プロセスに関連するフィールドデバイスに設置されている請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントは、前記制御エンティティに伝送するための前記チューニング制御信号を生成し、前記第一のデータ収集エンティティは、前記制御エンティティにより受信される前記チューニング制御信号を収集・格納する請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のチューニングエレメントが、前記制御エンティティに伝送されかつ前記制御エンティティに出力制御信号を生成させる前記チューニング制御信号を生成し、前記第一のデータ収集エンティティが該出力制御信号を収集・格納する請求項１記載のオートチューナ。
前記制御エンティティが比例積分微分制御ルーチンを有している請求項１０記載のオートチューナ。
前記制御エンティティが比例積分制御ルーチンを有している請求項１０記載のオートチューナ。
前記制御エンティティがファジー論理制御ルーチンを有している請求項１０記載のオートチューナ。
前記第一のデータ収集エンティティが複数の制御データ信号を前記第二のチューニングエレメントに同時に送信する請求項１記載のオートチューナ。
前記第二のチューニングエレメントがプロセス特性として最終ゲインを決定し、前記チューニングパラメータを決定すべく該最終ゲインを利用する請求項１記載のオートチューナ。
前記第二のチューニングエレメントがプロセス特性として時定数を決定し、前記チューニングパラメータを決定すべく該時定数を利用する請求項１記載のオートチューナ。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティがバスを介して前記第二のチューニングエレメントと非同期状態で通信する請求項１記載のオートチューナ。
前記バスがｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルバスである請求項１７記載のオートチューナ。
プロセスの制御に利用されるプロセス制御システムであって、
前記プロセス内で制御アクティビィティを実行するために前記プロセス内で接続されているコントローラデバイスと、
前記コントローラに通信可能に接続されかつプロセッサおよびメモリを各々が有している複数のフィールドデバイスと、
前記フィールドデバイスのうちの第一のデバイスの前記プロセッサにより実行されるように構成された、前記メモリに格納されている測定エレメントと、制御エンティティとを有している制御ループと、
前記制御ループをチューニングするように構成されたオートチューナとを備え、該チューナは、
前記制御ループがチューニング手順を受けるように前記制御エンティティに前記制御ループを駆動させるチューニング制御信号を生成するように構成された第一のチューニングエレメントと、
前記チューニング手順の間、前記制御エンティティに関連する複数の制御データ信号と、該制御データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体とを収集・格納するように構成された第一のデータ収集エンティティと、
前記チューニング手順の間、前記測定エンティティに関連する複数の測定データ信号と、該測定データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体とを収集・格納するように構成された、前記フィールドデバイスのうちの前記第一のデバイス内に配置されている第二のデータ収集エンティティと、
複数の前記制御データ信号および複数の前記測定データ信号を受信し、複数の該制御データ信号および複数の該測定データ信号から、前記プロセス制御ループをチューニングするために用いられるチューニングパラメータを決定するように構成された第二のチューニングエレメントとを有し、
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティのうちの少なくとも一つは、前記第一のチューニングエレメントおよび前記第二のチューニングエレメントとは異なるデバイス内に配置されているプロセス制御システム。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティが同一のフィールドデバイスに設置されている請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティが異なるフィールドデバイスに設置されている請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティがｆｉｅｌｄｂｕｓバスプロトコルによるトレンドオブジェクトである請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のチューニングエレメントが前記制御エンティティと同一のデバイスに設置されている請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のチューニングエレメントおよび前記制御エンティティが前記コントローラに配置されている請求項２３記載のプロセス制御システム。
前記第一のチューニングエレメントが前記制御エンティティとは異なるデバイスに設置されており、前記制御エンティティが複数の前記フィールドデバイスのうちの一つに設置されている請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のチューニングエレメントが前記制御エンティティのための前記チューニング制御信号を生成し、前記第一のデータ収集エンティティが前記制御エンティティにより受信される前記チューニング制御信号を収集・格納する請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のチューニングエレメントが、前記制御エンティティに出力制御信号を生成させる前記チューニング制御信号を生成し、前記第一のデータ収集エンティティが、該出力制御信号を収集・格納する請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のデータ収集エンティティが、非同期通信を利用して、前記制御データ信号のうちの複数を単一通信パケットとして前記第二のチューニングエンティティに送信する請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記第一のデータ収集エンティティおよび前記第二のデータ収集エンティティが、前記第二のチューニングエレメントとバスを介して非同期的に通信する請求項１９記載のプロセス制御システム。
前記バスがｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルバスである請求項２９記載のプロセス制御システム。
プロセス内の少なくとも一つのフィールドデバイスを制御する制御エンティティと、前記プロセス内でプロセス変数を測定する測定エンティティとを備えるプロセス制御ループをチューニングする、分散型プロセス制御ネットワークにおいて利用される方法であって、
チューニング手順を実行するために、前記制御エンティティに少なくとも一つの前記フィールドデバイスを制御させることと、
少なくとも一つの前記フィールドデバイス内で、前記チューニング手順の間、前記制御エンティティに関連する制御データ信号を収集し、少なくとも一つの該フィールドデバイスに配置された第一のデータスタックに収集された該制御データ信号を格納し、該制御データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体を該第一のデータスタックに格納することと、
前記測定エンティティが配置されているフィールドデバイス内で、前記チューニング手順の間、該測定エンティティに関連する測定データ信号を収集し、該測定エンティティが配置されている該フィールドデバイスに配置された第二のデータスタックに該測定データ信号を格納し、該測定データ信号のうちの一または複数に関連する時間表示体を格納することと、
前記第一のデータスタック内の前記制御データ信号および前記第二のデータスタック内の前記測定データ信号を第二のチューニングエレメントに送信することと、
前記プロセス制御ループのチューニングに用いられるプロセス特性を決定するために、複数の前記制御データ信号および複数の前記測定データ信号を利用することと、
一または複数のチューニングパラメータを生成するために前記プロセス特性を利用することと、
前記チューニングパラメータを前記制御エンティティに送信することと
を有する方法。
前記制御データ信号を収集することは、前記制御データ信号を格納するために、ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルにおいて第一のトレンドオブジェクトを利用することを含んでおり、前記測定データ信号を収集することは、前記測定データ信号を格納するために、ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルにおいて第二のトレンドオブジェクトを利用することを含んでいる請求項３１記載の方法。
チューニング手順を実行するために、前記制御エンティティに少なくとも一つの前記フィールドデバイスを制御させることは、前記制御エンティティにステップ入力または正弦波制御信号を作成させることを含んでいる請求項３１記載の方法。
チューニング手順を実行するために、前記制御エンティティに少なくとも一つの前記フィールドデバイスを制御させることは、少なくとも一つの該フィールドデバイスの該制御エンティティにチューニング制御信号を送信することを含んでおり、前記制御データ信号を収集することは、前記制御エンティティにより受信される前記チューニング信号を収集することを含んでいる請求項３１記載の方法。
チューニング手順を実行するために、前記制御エンティティに少なくとも一つの前記フィールドデバイスを制御させることは、該制御エンティティに出力制御信号を生成させるためにチューニング制御信号を該制御エンティティに送信することを含んでおり、前記制御データ信号を収集することは、前記制御エンティティにより生成される前記出力制御信号を収集することを含んでいる請求項３１記載の方法。
チューニング手順を実行するために、前記制御エンティティに少なくとも一つの前記フィールドデバイスを制御させることは、少なくとも一つのフィールドデバイスのデバイス制御エンティティに伝送される出力信号を該制御エンティティに生成させるために、チューニング制御信号を該制御エンティティに送信することを含んでおり、前記制御データ信号を収集することは、少なくとも一つの前記フィールドデバイスの前記デバイス制御エンティティにより受信される前記出力制御信号を収集することを含んでいる前記請求項３１記載の方法。
前記第一のデータスタック内の前記制御データ信号と、前記第二のデータスタック内の前記測定データ信号とを前記第二のチューニングエレメントに送信することは、第一のデータメッセージにより二つ以上の該制御データ信号を該第二のチューニングエンティティに送信し、第二のデータメッセージにより二つ以上の該測定データ信号を該第二のチューニングエンティティに送信することを含んでいる請求項３１記載の方法。
前記第一のデータメッセージにより二つ以上の前記制御データ信号を送信するステップは、該第一のデータメッセージを前記第二のチューニングエレメントに非同期的に送信することを含んでおり、前記第二のデータメッセージにより二つ以上の前記測定データ信号を送信することは、該第二のデータメッセージを前記第二のチューニングエレメントに非同期的に送信することを含んでいる請求項３７記載の方法。
プロセス特性を決定するために、複数の前記制御データ信号および複数の前記測定データ信号を用いることは、前記プロセス特性として最終ゲインを決定することを含んでいる請求項３１記載の方法。
プロセス特性を決定するために、複数の前記制御データ信号および複数の前記測定データ信号を用いることは、前記プロセス特性として時定数を決定することを含んでいる請求項３１記載の方法。
前記チューニングパラメータを前記制御エンティティに送信することは、該チューニングパラメータを該制御エンティティに非同期的に送信することを含んでいる請求項３１記載の方法。
前記チューニングパラメータを前記制御エンティティに送信することは、ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル通信バスを介して該チューニングパラメータを該制御エンティティに非同期的に送信することを含んでいる請求項４１記載の方法。