JP2004526228A - 通信システムの製造及び試験 - Google Patents

Abstract

本発明は、制御装置及び通信センサに基づく制御プラットフォームの製造、検査、及び作動に関する。この処理は、必要な部品を得るステップ、それらの部品の適切な取付及び組立を行うステップ、冷却装置が買手の特定の要求に従って適切に組立られ且つ機能しているか検証するステップにまで及ぶ冷却装置の組立ステップに関する。これらの処理をサポートするために、構成要素供給者の開発システム、販売受注エントリ、製造方法シート、及びの製造性能明細書への通信接続が必要である。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御デバイス及び通信センサに基づいた制御プラットフォームの製造、試験及び動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
この処理は、必要な部品を得るステップ、適切にそれらの部品の適切な取付及び組立を行うステップ、冷却装置が買手の特定の要求に従って適切に組立られ且つ機能しているか検証するステップにまで及ぶ冷却装置の組立ステップに関する。これらの処理をサポートするために、構成要素供給装置開発システム、販売受注、シートの製造方法、及び製造性能明細書への通信接続が必要である。これらの領域の各々からの情報が、組立処理の間ずっと用いられる。円滑な組立処理の実行及び保持のために、時宜に即したこの情報へのアクセス可能性及びこの情報を最新に保持することが非常に重要である。
【０００３】
現在、組立処理及び最終的な製品を機能的に検証する処理は、ほとんど手動で行われている。性能基準及び機能性の検証測定の主たる方法としては書面が用いられており、データ入力における誤りが無検証のまま進み、製品が客先に届けられるまで発見がなされない。客先で製品の問題を解決するというのは、費用がかかるだけでなく、良質製品を届けることに対する製造者の評判すら傷つけてしまう。
【０００４】
更に、今日の手動システムは、組立処理における種々の「組立」ステーションの間の連携をサポートしていない。その上また、重要な構成要素が異なる供給業者によって提供されている。ステーションと供給装置との間の良好な連携なしには、製品の機能性においてエラー、欠陥、若しくは脱落が発生し得る。更に、良好な連携なしには、加工製造機構構成をサポートするのが困難である。
【０００５】
製品がバス若しくは同等のものにより相互接続されているデジタル制御を含む通信システムを含んでいる場合には、この処理はより複雑になってしまう。
【０００６】
デジタル制御を用いた製品は、あるべき値段よりも高価であり、且つ扱いにくい。これは、専門の装置の場合に、その製品の要求に合致するものが市販の制御装置では利用できないからである。結果として、個々の会社が、特注ハードウェアを用いた、入力点及び出力点の構成の固定された自社制御装置を用いている。このことは、年に1000乃至3000の装置しか販売しない特定の製品ラインの場合に、制御装置を開発するのに基盤当たりで概ね＄500,000.00乃至＄1,000,000.00がかかるので、その製品ラインによって不釣合いに高い諸経費がかかってしまう可能性があることを意味している。更に、制御回路基盤の開発はは時間及び費用がかかるために、新規の若しくは特別の制御機能の開発が妨げられてしまう。更に、特定の制御装置の設計寿命は、5年乃至7年である。そのような制御装置に用いられている任意の単一チップが時代遅れになった場合には、制御装置及び制御システム全体が頻繁に再設計される必要が生じてしまう可能性がある。これによって、サービス部品をサポートするための費用と、制御システムの生産管理のための費用とが共に増加してしまう。
【０００７】
更に、複雑な製品が販売されており、且つ用途毎のベース（job-by-job base）で構成されている。結果として、可能性のあるシステム及び制御構成が多数存在することとなる。全ての要求に適合する単一制御装置に対して、設計者は、可能性のある全ての制御点を制御するべく最大限予想される能力を備えるように制御装置の部品設置を行うことが強制される。従って、ほとんどの製品は、実際に必要とされるのよりも多くの制御点を備えて出荷される。
【０００８】
更に、以前の制御設計では、5乃至10の通信デバイスで構成されていた。ネットワーク・デバイスの数は少なかったが、通信ネットワークが適切に機能しなかった場合に、工場で多くの問題が発生した。通常、工場にはネットワーク問題をトラブルシューティングするための良いツールはなく、組立ラインの作業者は、この問題が解決するまで、一回に一度ずつの電子モジュールのエラー除去及び試行に頼ることになる。この試行及びエラー手法は、非常に時間の浪費であるだけでなく、問題の根本的な原因の解決にならないことが多く、根本的な原因が解決されていないために顧客は最低限の働きしかしない製品を受取ることになってしまう。更に、通信ネットワークを解析するための良いツールが存在しないので、工場では、複数の装置を通信させることに重点がおかれていた。実際の通信信号レベルを評価するということはなく、結果のみが存在していた。工場においては、通信レベルは通信するために適切であると判定されていたが、概して、製品が現場で始動される場合には、特定の現場における通常の電気雑音特性の中で信号が失われてしまうために、最低限の通信では失敗してしまいがちであった。エラーに対する余裕のない通信システムの邪魔をするのに、この通常の電気的な雑音が極端なものである必要はなかった。良質な通信システムでは、多種多様な環境での作動を可能にするべく、組込まれる設計余裕が大きくなっている。この余裕がないと、通信システムは影響を受けやすく、断続的に実行されるか、若しくは完全に故障してしまう。断続的な実行若しくは完全な故障は、現場でのトラブルシューティングが困難であり、且つ時間を浪費してしまい、更に、断続的な実行若しくは完全な故障の結果、製品及び処理が概して作動不能になるので、これらの問題のある現場では、注意が必要となる。更に、工場に良いツールがない場合には、最終的な組立機能試験がなされるまで問題が発見されないことが多い。
【０００９】
これらの問題を全て処理するために、温度センサ、圧力センサ、及びレベル・センサ等のセンサと、バルブ及びアクチュエータ等の制御装置とが、電子制御装置と共に新規の単一デバイスの中に各々パッケージングされる。この適用の目的で、そのような単一デバイスは、低レベル・インテリジェント・デバイス若しくはLLIDと呼ばれる。この低レベル・インテリジェント・デバイスは、空調冷却システム等の工業製品の至る所に実装され、各低レベル・インテリジェント・デバイスに必要な電力を供給し、且つその製品のためのメイン・プロセッサに通信を提供する4ワイヤ・バス・ケーブルで相互接続される。
【００１０】
各低レベル・インテリジェント・デバイスは、後で通信バス上で通信する場合に、それ自身を識別するのに用いられ、且つその特定構成要素に方向付けられた通信バス上での通信を識別するのに用いられる、識別（identity）を備えて提供される必要がある。更に、各低レベル・インテリジェント・デバイスの電子制御部分は、その適切な動作パラメータと共に提供される必要がある。更に、製品の製造及び作動におけるエラーを回避するために、各低レベル・インテリジェント・デバイスに対する識別及び動作パラメータと同様に、特定通信バス上の各低レベル・インテリジェント・デバイス、その通信バスそれ自体、及び通信バスへのLLIDの接続の検証及び試験が行われる必要がある。
【００１１】
更に、その製品は、大きく、複雑で、且つ複数チップの制御基盤に依存しない、制御プラットフォームを含むことが望ましい。その制御基盤は、1若しくは2だけの制御点を備えていて、且つ低レベル・インテリジェント・デバイスとして機能する通信「最小基盤」から構成されているのが望ましい。これらの低レベル・インテリジェント・デバイスは、顧客の注文を通じて顧客の要求するように制御システムの精密な構成を可能にするビルディング・ブロックになっている。この低レベル・インテリジェント・デバイスは、新しい適用に対して、無限に構成可能であり、それゆえに、ただ1回だけの設計を必要とするハードウェア設計が提供される。更に、多種多様の装置に、同一の低レベル・インテリジェント・デバイスが適用されるので、低レベル・インテリジェント・デバイスに対して、従来の制御装置基盤よりも非常に大きな体積をとることが可能になる。これらの非常に大きい体積によって、大量生産及び低費用が可能になる。所望の制御プラットフォームが容易に構成可能であるので、製品は、その製品の特定のアプリケーションに対して必要な制御装置だけを備えて出荷可能である。更に、制御装置も同様に構成可能であるので、制御点に付加される再設計も非常に単純且つ高速であり、このシステムを「顆粒（granules）」の中に押入れることにより、この制御装置は、任意の特定の構成要素の段階的な磨耗（phase out）により生じた旧式化の影響を受け難くなる。
【００１２】
必要とされるのは、作業者の最小の入力で、各低レベル・インテリジェント・デバイス及び通信バス全体の電気的な完全性をモニタすることによって、製造処理の際に、低レベル・インテリジェント・デバイスの適切な実装を検証し得る汎用性のあるツールである。更に、このツールによって、顧客の注文を通じて各低レベル・インテリジェント・デバイスが構成され、且つ低レベル・インテリジェント・デバイスの機能性が検証される。通信バスに取付けられる際に、各低レベル・インテリジェント・デバイスの各々をモニタすることで、続く低レベル・インテリジェント・デバイスを実装の際の、若しくは通信バス及びその構成要素全体の動作を確認する際の難点が回避され得る。
【発明の開示】
【発明の効果】
【００１３】
本発明の目的、特性、及び利点は、従来技術における諸問題を解決することである。
【００１４】
本発明の目的、特性、及び利点は、その後に通信及び動作の問題を生じ得る低レベル・インテリジェント・デバイスの実装での潜在的なエラーを回避することである。
【００１５】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信バス及び低レベル・インテリジェント・デバイスを備えた製品を製造するためのシステムを提供することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、デバイスが実装されるときに、各低レベル・インテリジェント・デバイスの適切な実装を検証することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、後で低レベル・インテリジェント・デバイスを実装する際の、若しくは通信バス及びその構成要素の動作を確認する際の将来の難点を回避するべく、実装の際に適切な実装を検証することである。
【００１６】
本発明の目的、特性、及び利点は、低レベル・インテリジェント・デバイスの実装の際に生じるその適切な接続及び構成を確認する単一アプリケーションを提供することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、各低レベル・インテリジェント・デバイスに対する配線、識別、及び動作パラメータの検証を行うことである。
【００１７】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信システムの完全性、及びバスを用いて通信を行う低レベル・インテリジェント・デバイスの実装をモニタすることである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、何らかの配線エラー若しくはデバイス・エラーの発生に応じて組立工に即座に通知を行うことである。
【００１８】
本発明の目的、特性、及び利点は、制御プラットフォームの製造効率を向上させることである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、各実装デバイスに対しての複数の別個の専門ステップを回避することである。本発明のより更なる目的、特性、及び利点は、必要な全ステップを、製品全体で主要なバス・ケーブルのルーティングを行う第1ステップと、個々の低レベル・インテリジェント・デバイスをバス・ケーブルに接続する第2ステップとを有する二部処理に複合することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、各低レベル・インテリジェント・デバイスのバス・ケーブルへの接続を順番に配列し、構成し、且つ検証する単一アプリケーションを提供することである。
【００１９】
本発明の目的、特性、及び利点は、全ての構築情報及び試験情報を得るようにマスタ・データベースを同様に用いることによって機能的に制御される、製品のための通信システムを構築することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、マスタ・データベースを用いて、工場の技術者に実装手順及び指示を提供することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、イベント・シート（event sheet）及び方法シート（method sheet）による工場オンライン手順を含むデマンド・フロー製造（demand flow manufacturing）をサポートすることである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、特定の低レベル・インテリジェント・デバイスに対する取付領域等の詳細を示すグラフを用意することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、トラブル・シューティングの際に工場の技術者を支援するべく情報を有する警告メッセージを提供することである。本発明の別の目的、特性、及び利点は、上級ユーザが、PCベースのスコープ・アナライザ及び電圧の大きさを測定するカードを用いて、完全性及び電源完全性の問合せを行うことを可能にすることである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、故障モードの計画を照合して、工場の技術者に適切なステップを提供することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、手持式遠隔セレクタを用いて工場の技術者から取付手順制御装置への通信を可能にすることである。この手持式遠隔セレクタは、好適には、ユーザが低レベル・インテリジェント・デバイスの取付場所で製品の作業をしながら、画面を進行させることが可能なプッシュ・ボタンを含んでいる。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、追跡若しくは将来の品質管理のために、ログファイルに障害を記録することである。
【００２０】
本発明の目的、特性、及び利点は、取付けの際に、個々の低レベル・インテリジェント・デバイスの各々に対する配線、識別、及び動作パラメータが適切になっているかどうかを確証することである。
【００２１】
本発明の目的、特性、及び利点は、各種テスタの全てが製造業者の設備の内外を問わずアクセス可能であるように、中央データベースに販売注文情報が自動的にダウンロードされるようにして、それにより、組立、製造、及び試験の際に使用するときに、適切な情報が確実に利用可能になるようにすることである。
【００２２】
本発明の目的、特性、及び利点は、後からの任意の販売注文変更を取得して、それらを通常の組立処理に組込むように、製造処理の際にテスタが中央データベースにアクセス可能であるようにする点である。
【００２３】
本発明の目的、特性、及び利点は、低レベル・インテリジェント・デバイス内に記憶される部品番号情報（ハードウェア及びソフトウェア番号）を読出して、制御データベース内に記憶された番号とその番号とを比較することである。低レベル・インテリジェント・デバイスから読出された番号と、データベース内に記憶されている番号との間の何らかの不一致によって、ユーザへの警告が発せられる。
【００２４】
本発明の目的、特性、及び利点は、顧客の注文指示に正確に従って製品が設定及び組立てられるように、製造処理におけるテスタが、組立てられている製品に対する後からの構成データを取得可能にすることである。
【００２５】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、製品の使用、開始、若しくは作動の前に、顧客による何らかの設定及び発注が最小化されるように、この構成データにおけるオプション及び動作パラメータを含むことである。
【００２６】
本発明の目的、特性、及び利点は、組立のために製品がそこにある場合に、製品を組立てるのに必要な正確な情報を提供することである。
【００２７】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、製品の構築に必要な情報が即座に利用可能にされるように、フロアの組立工に単純な識別システムを提供することである。
【００２８】
本発明の目的、特性、及び利点は、組立の際に、特定の試験が中央データベースにアップロード及び記憶がなされることを可能にすることである。
【００２９】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、各製品に対して、その組立に関する要求及び組立の各ステップに対する試験結果を備えたファイルを自動的に保持することである。
【００３０】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、1つの試験及び1つのステーションからの情報及び結果に他の試験ステーションがアクセスできるようにして、全てのテスタが他のテスタの作業を認知している若しくは視認可能であることから、特定のアイテムの紛失若しくはスキップの可能性を最小化することである。
【００３１】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、製造技術者が処理を解析して、その処理を最適化するように行動できるように、試験結果が中央データベースに自動的にアップロードされることを可能にすることである。
【００３２】
本発明の更なる目的、特性、及び利点は、構築及び試験処理、並びに組立及び試験とフィールドでのその後の作業の際に障害が発生したアイテムの、製造技術者による解析を可能にし、且つ利用可能であるようにすることである。
【００３３】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信システムの製造処理を、人によって処理手順が制御される処理から、コンピュータによって処理手順が制御される処理に変更されることである。
【００３４】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信ネットワーク上の通信信号を調査し、且つ適切な信号の存在を検証するための方法を提供することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、これらの通信信号を検討し、仕様に適合しない信号の任意の部分を正確に特定することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、問題が検知された際に警告を生成し、且つ問題を解決するための適切な措置を示すことである。
【００３５】
本発明の目的、特性、及び利点は、最終的な機能的なテスタでの場合と同様に、組立の種々のステージで、通信ネットワークの信号解析を可能にすることである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、組立ライン上でのトラブルシューティングの時間を最小化し、且つそれによりTAKT時間を小さくすることである。
【００３６】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信デバイスの試行及びエラーのトラブルシューティングを除去することである。
【００３７】
本発明の目的、特性、及び利点は、製品が出荷される際に、所望の限界で制御ネットワークが動作するように、高い信頼度を提供することである。
【００３８】
本発明の目的、特性、及び利点は、テスティング装置自体、制御ネットワーク・マスタ・デバイス、任意の制御ネットワーク応答デバイス、若しくは任意の相互接続通信媒体の局所的な問題の処理方法を提供することである。
【００３９】
本発明の目的、特性、及び利点は、通信システム内の各通信デバイスの許容可能なファンアウトを検証することである。
【００４０】
本発明の目的、特性、及び利点は、組立てられている製品に導入された正確な時間及び正確な問題を特定することである。本発明の更なる目的、特性、及び利点は、分散型制御プラットフォームで特異的に行うことである。
【００４１】
本発明は、ビジネスを行うための方法を提供する。この方法は、製品を表す販売注文を生成するステップ、前記販売注文から構築命令及び試験命令を作成するステップ、前記構築命令及び試験命令から取付手順を作成するステップ、及び前記取付手順によって設計された前記手順での構築命令及び試験命令を用いて前記製品を構築するステップを有する
本発明は、更に、工業用装置若しくは処理用装置に対する制御システムを製造する方法を提供する。この方法は、間が機能的にリンクされている制御部分及び機能部分を各々が含む複数の構成要素を提供するステップ、前記装置上に通信バスを取付けるステップ、テスタ装置を用いて前記通信バスの機能性を検証するステップ、テスタ装置の指示の下で、前記複数の構成要素のうちの1つを取付ることの要求を開始するステップ、前記通信バスを用いて前記接続された構成要素からの信号を受信するステップ、前記通信バス及び前記の新規に接続された構成要素を機能性に関して解析するステップ、及び前記通信バスを用いて前記構成要素に識別及び動作パラメータを提供する命令で前記の新規に接続された構成要素に応答するステップを有する。
【００４２】
本発明は、更に、アナログ若しくはデジタルの入力若しくは出力を備えた装置を提供する。この装置は、制御部分と、この制御部分に機能的に接続され、且つ制御される機能部分を有する。この機能部分は、アナログ若しくはデジタルの入力若しくは出力を機能的に提供することが可能である。この制御部分は、制御バスに機能的に接続された外部通信ポート、非侵入式信号に反応するアクチュエータ、及び前記外部通信ポートに機能的に接続され、且つそのポートを通して通信の送受信が可能である制御装置を含んでいる。この制御装置は、アクチュエータに機能的に接続されており、そのアクチュエータから信号を受信する。制御装置は、アクチュエータ信号の受信に応じて外部ポートに信号を送信する。
【００４３】
本発明は、更に、バス、主制御装置、複数の構成要素、及び各構成要素に接続された副制御装置を備えた通信システムを製造している技術者を指導する方法を提供する。この方法は、テスタ制御装置を前記バスに取付けるステップ、前記テスタ制御装置から前記技術者への経路を提供するステップ、前記技術者に前記複数の構成要素のうちの特定の1つを前記バスに取付けるように、前記経路上で、命令するステップ、前記構成要素の取付が完了したのに応じて、前記技術者からの第1信号を用いて前記テスタ制御装置に信号送信するステップ、前記第1信号の受信を確認するように、前記テスタ制御装置からの第2信号を用いて前記技術者に信号送信するステップ、前記副制御装置によって前記主制御装置に信号送信がされるようにするステップ、及び前記バス上の前記主制御装置から前記副制御装置への構成命令を送信することによって、前記副制御装置を構成するステップを有する。
【００４４】
本発明は、更に、複数のビジネスによる、製品の製造を統合する方法を提供する。この方法は、電子的なフォームで販売注文を生成するステップ、前記販売注文を電子構築文書に変換するステップ、前記製品に対する第1サブアセンブリの構成のために、前記電子構築文書を第1企業に転送するステップ、前記第1企業の前記サブアセンブリを試験するステップ、前記電子構築文書に前記試の結果を付加するステップ、主要な組立のために前記電子構築文書を第2企業に転送するステップ、通信バスを前記製品に取付けるステップ、前記バスの前記機能性を試験するステップ、前記電子構築文書に前記バスの機能性の試験結果を付加するステップ、前記第1サブアセンブリを前記バスに取付けるステップ、前記第1サブアセンブリ及び前記バスの機能性を試験するステップ、前記サブアセンブリ及びバスの前記機能性の試験結果を前記電子構築文書に付加するステップ、及び前記製品を出荷するステップを有する。
【００４５】
本発明は、更に、各々が機能部分及び制御部分を含んでいる複数の構成要素を備えた製品に対する分散型制御システムを製造するための方法を提供する。この方法は、前記製品に通信バスを取付けるステップ、前記製品の構成要素の前記機能部分を取付けて、且つ前記バスの構成要素の前記制御部分を取付けるステップ、前記制御部分によって前記バス上に自己識別信号が送信されるようにするステップ、構成制御装置内に自己識別信号を受信するステップ、前記構成制御装置から前記制御部分に、識別及び動作パラメータを含む信号を送信するステップ、前記識別及び前記動作パラメータを前記制御部分内に受信するステップ、及び前記識別及び前記動作パラメータに従って前記制御部分を構成するステップを有する。
【００４６】
本発明は、更に、製品を構築する方法を提供する。この方法は、前記製品に対する前記特性及び必要条件がカタログに入れられている電子構築文書を生成するステップ、前記電子構築文書を、各々が1以上の構成要素の構築し、前記1以上の構成要素の前記機能性を試験し、且つ修正された電子構築文書を生成するように、前記電子構築文書に前記試験結果を付加する、少なくとも1つの構成要素製造者に転送するステップ、前記1以上の構成要素及びその他の材料が前記製品に組立てられる最終的な組立場所に前記修正電子構築文書を転送するステップ、前記組立られた製品を試験するステップ、及び最終的な電子構築ファイルを生成するように、前記組立てられた製品に対する前記試験結果を前記修正された電子構築ファイルに付加するステップを有する。
【００４７】
本発明は、更に、ビジネスを行うための方法を提供する。この方法は、顧客が望んでいる製品に対する要求及び構成要素を含む顧客注文を生成するステップ、前記製品を構築するのに必要な部品及び材料が詳述される前記電子注文から材料明細書を作成するステップ、前記顧客によって要求された製品、サブアセンブリ、及び構成要素が詳述された前記顧客注文から電子明細書を作成するステップ、続いて、各々が前記必要な構成要素、サブアセンブリ、若しくはアセンブリを構築し、前記必要な構成要素、サブアセンブリ、若しくはアセンブリを試験し、且つ前記電子明細書に前記試験結果を付加する、前記の各構成要素、アセンブリ、及び最終アセンブリの製造者に前記明細書を転送するステップ、及び前記電子材料明細書を前記電子明細書と比較して周期的に照合し、それらの適合性及び精度を検証するステップを有する。
【００４８】
本発明は、更に、バス・アナライザ・システムを提供する。このシステムは、通信バス、及び前記バスに機能的に接続され、且つその上で信号を受信するように構成された一体型アナライザ装置を有する。このアナライザ装置は、それらの信号を受信するように構成された電圧測定装置及びスコープ装置を有する。このシステムは更に、前記スコープ装置及び電圧測定装置と共に集団的に前記バスの解析を行い、必要に応じて適切な措置を決定するための、前記スコープ装置及び前記電圧測定装置に機能的に接続されたコンピュータを有する。本発明によって、更に、24VDC信号及び接地信号をDC電圧の大きさ及びAC成分に関して解析するための能力をスコープ装置及び電圧測定装置が含むことと、通信プラス・ライン及び通信マイナス・ラインを大きさに関して解析し、且つ信号が設計制限の範囲内にあるかどうか検証するためにRS485差分信号を測定するための能力をスコープ装置及び電圧測定装置が含むこととが提供される。本発明によって、更に、接地及び差動に関しての大きさ等の共通モード（common mode）特性、及び論理1及び論理0信号に対する共通モード信号性状に関して試験する能力をスコープ装置及び電圧測定装置が含むことが提供される。
【００４９】
本発明は、更に、電力ライン及び通信ラインを備えた通信バスの完全性を検証するための方法を提供する。この方法は、そこでの品質を測定するために、電力ラインの信号を解析するステップ、そこでの品質を測定するために、通信ライン上の信号を解析するステップ、前記電力ライン信号解析に応じて電力解析結果信号を生成するステップ、前記通信ライン信号解析に応じて通信ライン解析結果信号を生成するステップ、前記電力ライン結果信号及び通信ライン結果信号を制御装置内に受信するステップ、前記受信信号を評価するステップ、及び前記電力ライン、前記通信ライン、前記電力ライン信号、前記通信ライン信号、通信バス、及びそこに取付けられた任意の構成要素の包括的な解析を提供するステップを有する。
【００５０】
本発明は、更に、電力ライン及び通信ラインを備えた通信バスに対するモニタを提供する。このモニタは、電力ライン・アナライザ、通信ライン・アナライザ、及び制御装置を有する。電力ライン・アナライザは、電源に機能的に接続されており、前記電力ライン上の転送を解析し、且つ前記解析結果を用いて第1信号を生成するための回路及びプログラムを有する。通信ライン・アナライザは、前記通信に機能的に接続されており、前記通信ライン上の通信信号を解析し、且つ前記解析結果を用いて第2信号を生成するための回路及びプログラムを有する。制御装置は、前記第1信号及び第2信号を受信するために、前記電力ライン・アナライザに及び前記データ・ライン・アナライザに機能的に接続されており、前記第1信号及び第2信号の内容を評価し、且つ前記信号、前記電力ライン、前記通信ライン、及び通信バス、並びに任意の取付けられた構成要素の解析を提供する能力がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明は、加工製品若しくは産業製品に対する通信及び制御システムの製造、試験及び動作に関する。好適実施例では、そのような製品は、HVACシステムで用いられるような空調用流動体を冷却する冷却システムにより体現されている。そのような冷却システムは例えば、CenTraVac(登録商標)、Cold Generator(登録商標)、及びSeries R(登録商標)という登録商標の下で、The Trane Company社、a Division of American Standard Inc.社によって販売されている。しかしながら、当業者には、通信バス及びそのバスに接続されている通信構成要素を含むそのような制御システムが、産業用トラクタ、クレーン、ダンプ・トラック、及びブルドーザ等の建築機械、トラックのブレーキング・システム、清掃トラックの制御システム、オートメーション工場設備、医療システム、製紙工場、エレベータ制御、セキュリティ・システム、並びに電力制御、機械的アクチュエータ制御、液圧制御、温度又は圧力制御、及び／又は流体圧式制御を用いたその他の装置を含む多くのその他の製品に容易に適用可能であることを理解するであろう。用語「製品」は、そのような全ての装置及び同様の特性及び能力を備えた種々のその他の装置を包含するように、本出願の概ね全体で用いられる。
【００５２】
図１は、加熱、換気、及び空調（HVAC）の処理に対する冷水の提供に用いられる冷却システム等の製品が示されている。この冷却機は、圧縮器１２、凝縮器１４、及び蒸発器１６で構成される。好適には、この圧縮器１２は、スライド弁１２０によってその容量が調整されるスクリュー圧縮器であるが、遠心圧縮器若しくは、容量の調整を各形態で行うその他の任意の圧縮器であってもよい。
【００５３】
冷却ガスは、圧縮器１２の内部で圧縮されて、排出部１８の外に、圧縮器１２から凝縮器１４に接続するパイピング２０の中に方向付けられる。好適実施例では、凝縮器１４に送られた高圧で、比較的高温の圧縮冷却ガスが、各々がファン制御装置により制御されるモータを備えている1以上のファン２２によって、凝縮器１４全体を移動される空気により冷却される。この凝縮器１４は、水道水等の流体を利用した方法、若しくは冷却塔を利用した方法を含む種々のその他の方法で冷却され得る。
【００５４】
凝縮器１４の内部で生じる熱交換処理によって、比較的高温の、圧縮された冷却ガスが冷却凝縮され、且つ凝縮器１４の底部若しくは下側領域に貯められる。この凝縮冷媒は、排出パイピング２６を通して凝縮器１４の外に流れて、主として液体形状で蒸発器１６の中に次に送られる。凝縮器１４から蒸発器１６への冷媒のこの移動は、膨張弁等の膨張装置２８によって制御される。
【００５５】
比較的低温低圧の液体冷媒が、蒸発器１６に送られて、そこで、その冷媒は、好適には、蒸発器１６に入口５６を通って進入し、出口５８を通って退出する水等の比較的温かい媒体と熱交換が行われて、冷却される。次に、冷却されたこの媒体は、冷却しようとしている冷却装置の目的である、熱負荷と接触して熱交換がなされるように送られる。
【００５６】
蒸発器１６を通って流れる媒体の冷却、及び蒸発器１６による加熱の処理において、蒸発器１６に送られた液体冷媒は気化されて、圧縮器１２に低圧ガスとして戻るようにパイピング６０に方向付けされる。次に、この冷媒ガスは、継続して再度、圧縮が行われ、冷却装置が作動しているときはいつでも、繰返し処理がなされる。
【００５７】
製品１０の動作は、各々に製品１０の動作と関連付けられたデジタル若しくはアナログの入力若しくは出力が設けられている複数の構成要素７４と通信するための通信バス７２を用いている制御装置７０によって制御される。
【００５８】
特に、図２を参照すると、種々の構成要素７４は、四重リレー出力（quad relay output）７６、二重リレー出力７８、二重トライアック出力（dual triac output）８０、二重アナログI／O ８２、二重インバータ・インタフェース８４、5列通信インタフェース８６、スタータ・モジュール８８、二重高電圧バイナリ入力９０、二重低電圧バイナリ入力９２、フレーム・コネクタ９４、膨張弁９６等の装置、圧力センサ９８、レベル・センサ１０２、及び温度センサ１０４を含んでいる。この通信インタフェース８６によって、建築オートメーション・システム１０７が、製品１０の動作と、共通の環境におけるその他の類似若しくは非類似の製品の動作とを統合することが可能になる。好適には、この通信バス７２は、電力源１０６によって供給がなされる電線、共通ライン、及び2つの通信ラインを含む4線バス（four wire bus）である。
【００５９】
好適には、制御装置７０は、ライン１１０によってバス７２に機能的に接続されたマイクロプロセッサ１０８、マイクロプロセッサ１０８に接続されたメモリ部分１１２、並びにユーザ入力に対する応答、受信、表示を可能にするユーザ・インタフェース１１４を含んでいる。
【００６０】
次に、図１を再度参照すると、図２の通信バス７２及び構成要素７４が、図１の製品１０に対して単純化された形態で適用されたものとして示されている。温度センサ１０４、１０４は、進入する水の温度１２０と、蒸発器１６によって冷却された、退出する水の温度１２２とを各々測定する。圧力センサ１０２は、凝縮器１４の内部の圧力を測定し、温度センサ１０４は、温度１２６を測定する。膨張弁２８は、膨張弁アクチュエータ９６によって制御される。更に、圧縮器の容量は、スライド弁制御装置１３２によって制御され得る。
【００６１】
背景技術の部分で説明したように、複数の低レベル・インテリジェント・デバイスの実装、検証、及び構成によって、多くのエラーの機会が提供される。作業者のエラーは、人による入力の数を制限し、各実装ステップの照合を行い、且つ実装ステップを統合して実装ステップ数を減少させることによって、概ね減少させることが可能である。
【００６２】
図３及び図４は、本発明による、製品１０の構築手順の線図である。
【００６３】
図３は、販売員１５０が、製品１０に対する注文１５２をパーソナル・コンピュータ１５４若しくは同様のもの入力し、その注文１５４が（インターネットを含む）任意の従来の通信手段１５６によって、連携動作１６０に送信されることにより開始される。この連携動作１６０は、注文１５２を受信し、明細書１６２及び材料明細書１６４を生成する。
【００６４】
この明細書１６２には、部品及び構成要素がどのようにして製品１０に組立てられるかが記載されている。この明細書１６２は、好適には、XMLフォーマット等の電子構築文書として、インターネット及び／又はダイアルアップ通信接続機能を用いてサーバ１６７上に記憶される。このような適用を意図して、時折、明細書の参照番号１６２に文字コードが付属されるが、この参照番号１６２は、明細書の全バージョンを包含することが意図されている。
【００６５】
材料明細書１６４は、注文１５２によって特定される製品１０の構築に必要な各部品及び構成要素を特定する。製造に必要なときに、必要な数の部品及び構成要素が購買部１６６によって確実に利用可能な状態にされているように、通常、材料明細書１６４は、実際に製品１０の製造が行われる一定期間前に、購買部に転送される。
【００６６】
インターネット機能を用いてサーバ１６７上に明細書１６２ｓを記憶することによって、この明細書１６２ｓは、種々の構成要素供給業者１６８によってアクセスすることが可能となる。この構成要素供給業者１６８は、明細書１６２にアクセスして、この明細書１６２に従って、特定の構成要素若しくはサブアセンブリを構築、及びこの構成要素若しくはサブアセンブリの動作の試験を行う。試験結果が明細書１６２に付加されて、サーバ１６７に戻される。代替的に、この明細書１６２は、別の構成要素の製造を開始するべく別の構成要素製造業者に直接転送されてもよいし、若しくは最終的なアセンブリに対する製品製造業者に転送されてもよい（点線１６５参照）。
【００６７】
時点によっては、種々の必要な構成要素及びサブアセンブリが完成してしまっていたり、それらの検証結果が明細書１６２中に記録されてしまっていたり、又、製品１０の最終的なアセンブリを完成させるべく、購買部１６７が材料明細書１６４上に記載された必要材料を獲得してしまっている。
【００６８】
そのような場合には、製品１０を組立てて、製品１０に通信バス７２と構成要素７４とを取付けて、且つバス７２及び構成要素７４の両方を別個に及び製品１０中の結束ホール（cohesive hole）の一部として構成及び試験するように、全ての構成要素及びサブアセンブリの検証結果が製造装置１５６に転送される。そのような試験及び検証の結果は、明細書１６２に付加され、ローカルのサーバのデータ・ベース１６９に記憶される。最終的な出荷の前に、サーバ１６９上に記憶された明細書１６２Lが、製造場所にダウンロードされる（通常は、同一の製造場所であるが、単純化のために、参照番号１５８によって示されている）。
【００６９】
部品、構成要素、サブアセンブリの組立て及び最終的な組立てが行われる一方で、サーバ１６７（１６２ｓ）上に記憶される明細書１６２（１６２ｓ）バージョンは、「時間ぎりぎり（last minute）」の顧客からの注文変更によってアップデートされ得る。それゆえに、サーバ１６７（１６２L）上の明細書１６２のバージョンは、製品１０に対して何らかの構成要素７４の付加若しくはの修正が必要であるかどうかを決定するように、ローカル・サーバ１６９（１６２ｓ）上に記憶される明細書のバージョンと比較がなされる。必要に応じてこれらの修正がなされてよく、構成要素７４が、構成され、検証され、且つ試験される。次に、サーバ１６７及びローカル・サーバ１６９の上に記憶されたバージョン（１６２ｓ、１６２L）の間で統合がなされたように、その結果が明細書１６２に付加される。次に、この製品１０は、顧客に出荷される。
【００７０】
図４には、構成要素製造者１６６若しくは製造場所１５６、１５８において、行われ得る、本発明による、バス７２及び構成要素７４の製造及び試験が図示されている。
【００７１】
明細書１６２は、所望の製品１０を構築するための構築命令及び試験命令１７２を生成するテスタ装置（tester device）に提供される。これらの構築命令及び試験命令１７２は、好適には、XMLファイルに実装されるようなJava（登録商標） XMLフォーマットである。このテスタ装置１７０は、XMLファイルを取得して、実際の製品１０の製造のための実装手順命令１７６を生成する。XMLファイル１７４及び実装手順ファイル１７６が共に、明細書１６２を用いて、且つ材料明細書１６４を用いて、矛盾、エラー、若しくは脱落に対して照合される。一度、この照合が終了してしまえば、製品１０の実際の製造を開始することが可能となる。このテスタ装置１７０は、実装手順１７６を用いて製品１０の構築を行う。
【００７２】
図５及び図６は、テスタ装置１７０による製品１０の製造に関する流れ図２００を示している。実際の製品１０の製造は、多くのその他の部品同様に、圧縮器１２、蒸発器１６、及び凝縮器１４の構成及び組立てを含んでいるが、本発明は、バス７２及びその構成要素７４のそれらへの付加、並びにその構成、検証、試験、及び制御に関している。従って、この流れ図２００は、流れ図２００の要素２０２で示されるように、製品１０へのバス７２の実装で開始される。
【００７３】
一度、通信バス７２が製品１０上に実装されてしまえば、ステップ２０４でテスタ装置１７０によりバスの動作が検証される。バスの動作が一度検証されてしまえば、テスタ装置１７０は、実装手順１７６によって取付の必要が示されている、次の別個の構成要素７４を要求する。これは、流れ図２００のステップ２０６で行われる。要求のために、テスタ装置１７０は、ディスプレイ装置２０８に信号を送信し、それにより、工場の技術者２１０に、所望の構成要素７４に関して、視覚的な指示を提供する。ステップ２１２は、技術者２１０が要求された構成要素７４を製品１０上に取付け、且つその構成要素７４をバス７２に物理的に接続する間、テスタ装置１７０が待機することを示している。
【００７４】
ステップ２１４において、技術者２１０によって、テスタ装置１７０に構成要素７４が取付けられたことを示す信号が生成される。発明の一形態では、この信号は、テスタ装置１７０の受信部分１７８に送信されるガレージドア型の無線信号であり、それにより要求された構成要素７４が取付けられたことをテスタ装置１７０に通知される。本発明の第2実施例では、テスタ装置１７０に構成要素７４が付加されたことを示す信号が構成要素７４によってバス７２上に送信されるように、技術者２１０が磁石若しくは磁場発生装置等の磁気アクチュエータ２２０を用いている。信号のこの磁石作動については、後で説明がなされる。
【００７５】
一度、テスタ装置１７０が技術者２１０から信号を受信してしまえば、テスタ装置１７０はステップ２２２に進んで、バス７２及び新しい構成要素７４が使用可能であるかの解析を行う。技術者２１０が無線送信機を用いている上述の第1実施例では、技術者２１０が磁気アクチュエータ２２０を用いる必要があることを示す技術者２１０への更なる信号が、テスタ装置１７０によって生成される。視覚的若しくは音声によるトリガが技術者２１０への信号送信に用いられ、それによりステップ２２４が生じて、構成要素７４によるバス７２上への電気的信号の送信、若しくは構成要素７４のプログラム可能なモードへの設定のいずれかが行われる。タスクの終了を示すべく、再度、技術者２１０によってテスタ装置１７０に信号が送信される。いずれの場合にも、ステップ２３０において、テスタ装置１７０は、新規に取付けられた構成要素７４からの信号を認識する。
【００７６】
次に、ステップ２３２で、製品１０に対する制御システム内の一ノードとして構成要素７４を結合（bind）する。ノードを結合するとは、テスタ装置１７０が、構成要素７４にバス７２上でメッセージの送受信に対して用い得る固有の識別を与えることを示す業界用語である。更に、ノードを結合することには、テスタ装置１７０によって、（通常は、明細書１６２から）取付けられた構成要素７４の種類及び機能性を決定すること、及びステップ２３４によって示されるようなバス７２を用いて構成要素７４に適切な動作パラメータを提供することが包含される。
【００７７】
ステップ２３６において、全ての構成要素７４が取付けられたかどうかを決定するように、テスタ装置１７０によって取付手順１７６が検証される。そうでない場合、流れ図２００の手順が再度、ステップ２０４から開始される。各構成要素の取付けが完了している場合、テスタ装置１７０は、ステップ２３８で動作を完了し、試験結果を明細書１６２に付加する。
【００７８】
図７を参照すると、各構成要素７４は、機能部分３００及び制御部分３０２を含んでいる。機能部分３００は、上述の複数の構成要素７４を含む製品１０を制御するように従来的に用いられている任意のデジタル若しくはアナログの入力若しくは出力であってよい。制御部分３０２は、マイクロプロセッサ３０４、及びこのマイクロプロセッサ３０４を通信バス７２に機能的に接続する外部通信ポート３０６を含んでいる。マイクロプロセッサ３０４は、デジタル若しくはアナログの入力若しくは出力を、制御部分がその機能部分３００から若しくはその機能部分３００に転送することを可能にする機能的な接続を含んでいる。更に、制御部分３０２は、マイクロプロセッサ３０４に機能的に接続された非侵入式（non-invasive）作動装置３１０も含んでいる。利用可能な非侵入式の方法は多数あるが、出願者は、磁気アクチュエータ２２０によって作動される磁場を用いて可動である要素３１２を含む、常時開いている若しくは常時閉じている回路（常時閉回路が示されている）を選択している。技術者２１０は、要素３１２をその常時閉位置から開位置に移動させるように磁気アクチュエータ２２０を用いて、それによりマイクロプロセッサ３０４に提供される信号を中断してもよい（若しくは、常時開位置から回路を閉じて、マイクロプロセッサ３０４への信号の提供を行ってもよい）。いずれの場合にも、マイクロプロセッサ３０４によってこの信号の変化が認識される。
【００７９】
一実施例では、マイクロプロセッサ３０４に既に識別及び動作パラメータが提供され、且つ記録されたかどうかを決定するように、次に、マイクロプロセッサ３０４によってメモリ部分３２０が検討される。このマイクロプロセッサ３０４がそのメモリ部分３２０に識別及び動作パラメータをまだ有していない場合には、このマイクロプロセッサ３０４がシステムに結合されるべき新しいノードであることを示す、テスタ装置１７０への信号が制御部分３０２によって通信バス７２上に生成される。次に、制御部分３０２は、必要な識別及び動作パラメータを与えてくれるテスタ装置１７０からの戻り信号を待つ。しかしながら、マイクロプロセッサ３０４が、識別及び動作パラメータが既に受信されたと判定した場合には、アクチュエータ装置３１０からの信号は無視される。
【００８０】
別の好適実施例では、要素３１２が磁場を検知した場合には、制御部分３０２は常に自分をプラグラミング・モードに設定する。この実施例では、テスタ装置１７０若しくは制御装置７０がプログラミング命令を発行する前に、構成要素７４がプログラミングされたかどうかを確認するように、テスタ装置１７０若しくは制御装置７０が常に構成要素７４に問合せを行っている。
【００８１】
図８は、通信バス７２、制御装置７０、構成要素７４、及びフラット・リボン・ケーブル３４２によって通信バス７２に電気的に接続されたバス信号アナライザ３４０を示している。更に、バス信号アナライザ３４０は、電気的な接続３４４によって、テスタ装置１７０にも電気的に接続されている。
【００８２】
通信バス７２は、その好適実施例で、24VDCライン３５０、接地ライン３５２、通信プラス・ライン３５４、及び通信マイナス・ライン３５６を含む4線フラット・リボン・ケーブルとして示されている。好適には、ライン３５０、３５２は、第1大規格電線であるのに対し、ライン３５４、３５６は、第2小規格電線である。
【００８３】
リボン・ケーブル３４２は、同様に、バス７２の24VDCラインへの接続３６０、バス７２の接地ラインへの接続３６２、バス７２の通信プラス・ラインへの接続３６４、及びバス７２の通信マイナス・ラインへの接続３６６から成る。これによって、バス信号アナライザ３４０が、ライン３５０、３５２、３５４、及び３５６の各々を別個に、及び組合わせてモニタすることが可能になる。好適には、バス信号アナライザ３４０は、制御装置７０と、通信バス７２の構成要素７４との間のバス７２に物理的に取付けられる。このバス信号アナライザ３４０は、スコープ３７０、電圧計３７２の装置、及びこれらの装置３７０、３７２からの信号情報を受信するパーソナル・コンピュータ３７４を含んでいる。
【００８４】
より詳述には、通信バス７２の24VDC信号及び接地信号３５０、３５２が、ライン３６０、３６２によって測定装置へ運ばれ、それによりこれら信号の性状が分析され得る。具体的には、ライン３５０、３５２によって運ばれるAC成分同様に、測定装置３７０によって、DC電圧の大きさが測定される。DC電圧の大きさ及びAC成分は、データベースの値としてPC３７４に記憶されている許容できる高さ及び低さの範囲と比較される。各24VDC信号及び接地信号は、固有の制限設定を有しており、各信号が許容可能であるかどうか決定するために、且つ許容可能でない場合に、いずれの信号パラメータが仕様から外れているかを決定するために、各信号が解析される。更に、これらの信号は、潜在的な問題の根本的な原因を、より理論的に正確に突き止めるように、集団で検討される。
【００８５】
同様にして、線３６４、３６６で示されるように、プラス及びマイナスの通信ライン３５４、３５６がスコープ装置３７２に導かれている。これによって、通信プラス信号及び通信マイナス信号を非常に細かく分解若しくは分離することが可能になり、それによりそれらの構成を詳しく解析することができるようになる。更に、プラス及びマイナスの通信信号の各々の大きさが検討され、且つ所定の許容可能な範囲と比較される。通信バス及びそのプロトコルのこの好適実施例が、RS485として実装されているので、この通信プラス信号及び通信マイナス信号は、特定の許容可能な範囲で調査され、且つ比較される。RS485の場合には、適切な通信に対して差動信号が鍵であり、許容可能な範囲は、（0.2ボルト差程度の低さであり得る）RS485による制限でなく、むしろ、用いられている制御装置７０及び構成要素７４の設計制限になっている。バス信号アナライザ３４０は、信号が、RS485が要求している以上にかなり余裕のある、これらの設計制限の範囲におさまっているかどうかを検証する。これによって、雑音の中の多種多様な環境に適用された際の頑強なフィールド動作が確証される。
【００８６】
同様にして、通信信号３５４、３５６は、適切な一般負荷特性に対しても調査がなされる。通信プラス信号及び通信マイナス信号の大きさが、接地に関して調べられる。RS485の仕様では、実際にはRS485が差動についてのみの考慮であるため、非常に多種多様の共通モードの値が可能であるが、共通モード動作に対する制限は非常に厳しく、実際に、RS485の仕様で要求されるものよりも、はるかに厳しくなっている。関連する通信回路の経験的な知識がこれらの許容範囲を決定するのに用いられる。共通モードの値は、漏出量、許容差、ファンアウト、及び設計特性を含むその他のパラメータに基づいて、限定的に変化する。共通モードの値から示される相違によって、例えRS485仕様に関する限り通信が良好であったとしても、バス信号アナライザ３４０が警告を生じるようにされる。全ての信号に関係する情報を用いて、根本的な原因の解決が決定され、組立技術者２１０等の作業者に告知される。
【００８７】
同様にして、バス信号アナライザ３４０は、異なる問題が別々に明らかになるように、論理1及び論理0の状態の各々で信号の一般負荷性状及び差動を検討する。両状態を調査し、且つこれらを信号の解析に含めることで、問題が検出されない可能性が最小化されるだけでなく、根本的な原因がより明らかに特定される。同様にして、バス信号アナライザ３４０は、制御装置７０及び構成要素７４によって駆動される信号を区別する。バス信号アナライザ３４０はライン３４４だけでテスタ装置１７０と直接通信しているので、このバス信号アナライザ３４０は、任意の特定の時間に、いずれの構成要素７４が通信しているかを知っている。従って、その構成要素７４からの信号は直接解析され、且つ発生した何らかの問題は即座に特定及び告知がなされる。
【００８８】
構成要素７４をバス７２に接続することによってバス７２が仕様から外れてしまう場合に、問題が発生したことが即座に告知され、且つその問題が即座に特定されるように、バス信号アナライザ３４０は、連続的にバスをモニタする。
【００８９】
当業者には、本装置及び本発明に対して多数の変形実施例及び代替実施例が考えられることが明らかであろう。そのような変形実施例及び代替実施例には、多種多様の他の装置への適用したり、光ファイバー、同軸ケーブル、無線、及びその他の通信形式を含むフロー・ワイヤ・システム以外の別形態を形成するようにバス７２を変形したりすることが含まれる。そのような変形実施例若しくは代替実施例は全て、請求の範囲に記載されている発明の範疇及び精神の範囲に入ることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明による、通信バス及び構成要素を備えた一製品の線図である。
【図２】図２は、本発明による、バス及びその構成要素の線図である。
【図３】図３は、本発明による、製品販売から製品製造への線図である。
【図４】図４は、本発明による、ビジネスを実践するためのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明による、バス及び構成要素の製造及び検証の線図である。
【図６】図６は、本発明による、製品の製造方法のフローチャートである。
【図７】図７は、図５のバスによる、磁力で作動する構成要素を示している。
【図８】図８は、本発明による、通信バス、構成要素、及びバス信号分析装置を示している。

Claims (59)

1. 少なくともいくつかの構成要素が種々の企業によって異なる場所で製造される、複数の構成要素を備えた製品を製造する方法であって、
   前記製品及びその構成要素が記載されている電子明細書を作成するステップと、
   前記電子明細書を前記複数企業のうちの1つに転送するステップであって、
   前記特定企業は、前記電子明細書の中の要求に従って、前記構成要素若しくは製品を構築し、
   前記特定企業は、前記構成要素若しくは製品を試験し、
   前記特定企業は、前記試験結果を前記電子明細書に付加し、
   前記特定企業は、前記製品が完成したかどうかを決定する、ステップと、
   前記完成した製品を前記顧客に出荷するステップ若しくは試験結果が付加された前記電子明細書を前記複数企業のうちの別の1つに転送するステップのいずれかのステップとを有することを特徴とする方法。
2. 前記転送するステップが、前記転送するステップを集中化するように中央サーバを提供するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 更に、前記電子明細書が作成されるときに、前記構成要素及び前記製品に対する材料明細書を提供するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 更に、前記材料明細書を、前記電子明細書と周期的に比較して、両者の正確さを検証する、ステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 更に、少なくとも1つの更新された前記電子明細書のバージョンを保存するステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 更に、前記の更新された前記電子明細書のバージョンを、試験結果が付加された電子明細書と比較するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 更に、後からの顧客変更を含むように、前記更新されたバージョンを改訂するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 更に、前記の更新された前記電子明細書の改訂バージョンを、試験結果が付加された電子明細書と比較するステップを含み、
   前記比較するステップは、前記製品若しくは構成要素の前記電子明細書に、後からの顧客変更を決定し且つ実装するステップを含んでいることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 複数のビジネスによる製品の製造を統合する方法であって、
   販売注文を電子フォームで生成するステップと、
   前記販売注文を電子構築文書に変換するステップと、
   前記電子構築文書を、前記製品の第1サブアセンブリの構成のために、第1企業に送信するステップと、
   前記第1企業の前記サブアセンブリを試験するステップと、
   前記電子構築文書に前記試験結果を付加するステップと、
   主要な組立のために、前記電子構築文書を第2企業に転送するステップと、
   前記製品に通信バスを取付けるステップと、
   前記バスの機能性を試験するステップと、
   前記電子構築文書に前記のバスの機能性試験結果を付加するステップと、
   前記バスに前記第1サブアセンブリを取付けるステップと、
   前記第1サブアセンブリ及び前記バスの前記機能性を試験するステップと、
   前記電子構築文書に前記のサブアセンブリ及びバスの機能性試験結果を付加するステップと、
   前記製品を出荷するステップとを有することを特徴とする方法。
10. ビジネスを行うための方法であって、
    製品の販売注文標本を生成するステップと、
    前記販売注文から構築命令及び試験命令を作成するステップと、
    前記構築命令及び試験命令から取付手順を作成するステップと、
    前記取付手順によって設計された手順で、前記構築及び試験命令を用いて製品を構築するステップとを有することを特徴とする方法。
11. 前記の作成するステップ及び構築するステップが、制御装置の制御の下で実行されることを特徴とされる請求項１０に記載の方法。
12. 前記製品が、通信バスと、前記バスに機能的に連結される入力及び出力の構成要素とを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記の取付手順を作成するステップが、前記の構築するステップを同様に監視するテスタ装置によって達成されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記の構築するステップが、更に、
    前記取付手順によって識別されるように、次の入力若しくは出力の構成要素が、前記通信バスに機能的に接続されるように要求するステップと、
    前記構成要素及び前記バスの前記機能性を検証するステップとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 更に、前記バスを用いて前記構成要素から第1信号を受信するステップと、
    前記信号送信構成要素に対する固有の識別を決定するステップと、
    前記バスを用いて、前記構成要素に識別を提供する、前記構成要素への第2信号で応答するステップとを有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記の応答するステップが、更に、
    前記信号送信構成要素に動作パラメータを提供するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記の生成するステップが、更に、
    材料明細書及び明細書を生成するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記の構築命令及び試験命令を生成するステップが、更に、
    構築ファイル及び試験ファイルを生成するのに、前記明細書を用いるステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記構築ファイル及び試験ファイルがxmlフォーマットであることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記の取付手順を作成するステップが、更に、
    前記取付手順を前記明細書と照合するステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記の取付作成手順が、更に、
    前記材料明細書を前記取付手順と照合するステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記の検証するステップが、更に、
    前記通信バスの前記動作を試験するステップと、
    前記構成要素の前記動作を試験するステップと、
    前記構成要素及び前記バスの前記識別、パラメータ、及び動作を前記明細書と照合するステップとを有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 各構成要素が機能部分及び制御装置部分を含む複数の構成要素を備えた製品に対する分散型制御システムを製造する方法であって、
    前記製品に通信バスを取付けるステップと、
    構成要素の前記機能部分を前記製品に取付けて、且つ構成要素の前記制御装置部分を前記バスに取付けるステップと、
    前記制御装置部分による前記バス上への自己識別信号の送信を生じさせるステップと、
    構成制御装置内に前記自己識別信号を受信するステップと、
    前記構成制御装置から前記制御装置部分に、識別子及び動作パラメータを含む信号を送信するステップと、
    前記制御装置部分内に前記識別子及び前記動作パラメータを受信するステップと、
    前記制御装置部分を前記識別子及び前記動作パラメータに従って構成するステップとを有することを特徴とする方法。
24. 更に、前記構成要素及び前記バスの前記動作を試験し、且つ前記結果を電子構築ファイル内に記憶するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記の送信を生じさせるステップが、更に、
    前記構成要素に磁気的に信号送信するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記試験するステップは、機能的な接続を行う技術者を含み、更に、複数の無線通信媒体を用いて、前記技術者と前記試験制御装置との間で通信するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
27. 前記通信するステップが、更に、
    前記構成制御装置によって、取付けられるべき次の構成要素を前記技術者に示す視覚的な命令を提供するステップと、
    その後に前記技術者によって、前記構成要素が取付けられたことを示す無線信号を前記試験制御装置に提供するステップとを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記無線信号が、ラジオ周波数信号であることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記構成制御装置が、可聴音の利用を介して前記無線信号の受信を確認することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
30. 前記可聴音によって、前記技術者による前記構成要素への磁気的な信号の適用を生じさせることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
31. 前記構成要素による磁気的な信号の前記受信によって、前記構成要素による前記バス上への識別のための要求の送信を生じさせることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 製品を構築するための方法であって、
    前記製品に対する前記特性及び要求が分類されている電子構築文書を生成するステップと、
    前記電子構築文書を少なくとも１つの構成要素製造業者に転送するステップであって、各構成要素製造業者は、1以上の構成要素を構築し、前記の1以上の構成要素の前記機能性を試験し、且つ修正された電子構築文書を生成するべく前記電子構築文書に前記試験結果を付加する、ステップと、
    前記1以上の構成要素及びその他の材料が前記製品に組立てられる最終的な組立場所に、前記修正された電子構築文書を転送するステップと、
    前記組立てられた製品を試験するステップと、
    最終的な電子構築ファイルを生成するように、前記組立てられた製品に対する前記試験結果を前記修正された電子構築ファイルに付加するステップとを有することを特徴とする方法。
33. 更に、前記最終的な電子構築ファイルの前記試験結果から、構成要素の記録を生成するステップを含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
34. 前記生成するステップが、更に、複製電子構築文書を生成するステップを含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
35. 更に、後からの顧客変更を用いて前記複製電子構築文書を更新し、前記後からの顧客変更を検証及び実装するべく前記修正された電子構築文書を前記更新された複製電子構築文書と比較するステップを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
36. 前記試験するステップが、更に、
    その品質を決定するように、電力ライン上の信号を解析するステップと、
    その品質を決定するように、通信ライン上の信号を解析するステップと、
    前記の電力ライン信号の解析に応じて電力解析結果信号を生成するステップと、
    前記の通信ライン信号の解析に応じて通信ライン解析結果信号を生成するステップと、
    前記の結果信号を評価するステップと、
    前記電力ライン、前記通信ライン、前記電力ライン信号、前記通信ライン信号、通信バス、及びそこに取付けられた任意の構成要素の包括的な解析を提供するステップとを有することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
37. 前記試験するステップが、更に、
    テスタ制御装置をバスに取付けるステップと、
    前記テスタ制御装置から技術者への経路を提供するステップと、
    前記技術者が、複数の構成要素のうちの特定の1つを前記バスに取付けるように、前記経路上で、命令するステップと、
    前記構成要素の取付けの完了に応じて、前記技術者から前記テスタ制御装置への第1信号を用いて、信号送信するステップと、
    前記第1信号の受信を確認するように、前記テスタ制御装置から前記技術者への第2信号を用いて、信号送信するステップと、
    副制御装置による、第3信号を用いた主制御装置への信号送信を生じさせるステップと、
    前記第3信号の受信に応じて、前記バス上を前記主制御装置から前記副制御装置に構成命令を送信することによって、前記副制御装置を構成するステップとを有することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
38. ビジネスを行うための方法であって、
    顧客が所望する製品に関する要求及び構成要素を含んでいる顧客注文を電子的に生成するステップと、
    前記製品を構築するのに必要な前記部品及び材料が詳述されている前記電子注文から材料明細書を作成するステップと、
    前記顧客によって要求されている前記構成要素、サブアセンブリ、及び製品が詳述されている前記顧客注文から電子明細書を作成するステップと、
    各構成要素、アセンブリ、及び最終的なアセンブリの前記製造業者に前記明細書を連続的に送信するステップであって、各製造業者は、前記の要求構成要素、サブアセンブリ、若しくはアセンブリを構築し、各製造業者は、前記の要求構成要素、サブアセンブリ、若しくはアセンブリを試験し、且つ各製造業者は、前記電子明細書に前記試験結果を付加する、ステップと、
    前記電子材料明細書を前記電子明細書と比較して周期的に照合し、それらの適合性及び正確さを検証するステップとを有することを特徴とする方法。
39. 前記構成要素のうちの1つがバスを備えた通信システムを含み、更に、
    前記通信システムを製造している技術者を指導するステップと、
    前記バスにテスタ制御装置を取付けるステップと、
    前記テスタ制御装置から前記技術者への経路を提供するステップと、
    前記技術者に、前記複数の構成要素のうちの特定の1つを前記バスに取付けるように、前記経路上で、命令するステップと、
    前記構成要素の取付完了に応じて、前記技術者から前記テスタ制御装置への第1信号を用いて信号送信するステップと、
    前記第1信号の受信を確認するように、前記テスタ制御装置から前記技術者への第2信号を用いて信号送信するステップと、
    副制御装置による、第3信号を用いた主制御装置への信号送信を生じさせるステップと、
    前記第3信号の受信に応じて、前記バス上を前記主制御装置から副制御装置に構成命令を送信することにより前記副制御装置を構成するステップとを有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
40. 各構成要素が、その間に機能的なリンクを備えた制御部分及び機能部分を含み、更に、
    テスタ制御装置を用いて前記通信バスの機能性を検証するステップと、
    前記テスタ制御装置の前記指示の下で、前記複数の構成要素のうちの1つを前記バスに取付ける要求を開始するステップと、
    前記新規に接続された構成要素から前記通信バスを用いて前記信号を受信するステップと、
    前記通信バス及び前記新規に接続された構成要素を機能性に関して解析するステップと、
    前記新規に接続された構成要素に識別及び動作パラメータを提供する命令を用いて、前記通信バスにより、前記新規に接続された構成要素からの信号に応答するステップとを有することを特徴とする請求項３９に記載の方法。
41. 前記の開始するステップが、更に、
    前記所望の構成要素による、前記通信バス上への前記メッセージの送信を生じさせるステップと、
    前記新規に接続された構成要素からの前記メッセージを待つステップと、
    前記信号を認識するステップとを有することを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. 工業用装置若しくは処理用装置に対する制御システムを製造する方法であって、
    間に機能的なリンクを備えた制御部分及び機能部分を各々が含んでいる複数の構成要素を提供するステップと、
    通信バスを前記装置上に取付けるステップと、
    テスタ装置を用いて前記通信バスの機能性を検証するステップと、
    前記テスタ装置の指示の下で、前記複数の構成要素のうちの1つを前記バスに取付ける要求を開始するステップと、
    前記通信バスを用いて前記新規に接続された構成要素から前記信号を受信するステップと、
    前記通信バス及び前記新規に接続された構成要素を機能性に関して解析するステップと、
    前記新規に接続された構成要素に識別及び動作パラメータを提供する命令を用いて、前記通信バスによって、前記新規に接続された構成要素からの信号に応答するステップとを有することを特徴とする方法。
43. 前記開始するステップが、更に、
    前記所望の構成要素による、前記通信バスへの前記メッセージの送信を生じさせるステップと、
    前記新規に接続された構成要素からの前記メッセージを待つステップと、
    前記信号を認識するステップとを有することを特徴とする請求項４２に記載の方法。
44. 前記生じさせるステップが、更に、
    技術者への視覚的な信号送信を開始するステップを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
45. 前記生じさせるステップが、更に、
    前記構成要素を磁気的にトリガするステップを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
46. 前記生じさせるステップが、更に、
    前記技術者が前記磁気的なトリガを開始するように、前記技術者に視覚的な信号若しくは可聴信号を送信するステップを有することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
47. 更に、前記識別及び動作パラメータに従って、前記構成要素を作動させるステップを含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
48. 前記通信バスが電力ライン及び通信ラインを含んでおり、
    前記解析するステップが、
    その品質を決定するように、前記電力ライン上の信号を解析するステップと、
    その品質を決定するように、前記通信ライン上の信号を解析するステップと、
    前記電力ライン信号の解析に応じて電力解析結果信号を生成するステップと、
    前記通信ライン信号の解析に応じて通信ライン解析結果信号を生成するステップと、
    前記電力ライン結果信号及び前記通信ライン結果信号を制御装置内に受信するステップと、
    前記受信信号を評価するステップと、
    前記電力ライン、前記通信ライン、前記電力ライン信号、前記通信ライン信号、通信バス、及びそこに取付けられる任意の構成要素の包括的な解析を提供するステップとを含んでいることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
49. バス、主制御装置、複数の構成要素、及び各構成要素に関連付けられた副制御装置を備えた通信システムを製造している技術者を指導する方法であって、
    前記バスにテスタ制御装置を取付けるステップと、
    前記テスタ制御装置から前記技術者への経路を提供するステップと、
    前記技術者が前記複数の構成要素のうちの特定の1つを前記バスに取付けるように、前記経路上で、命令するステップと、
    前記構成要素の取付完了に応じて、前記技術者から前記テスタ制御装置への第1信号を用いて信号送信するステップと、
    前記第1信号の受信を確認するように、前記テスタ制御装置から前記技術者への第2信号を用いて信号送信するステップと、
    前記副制御装置による、第3信号を用いた前記主制御装置への信号送信を生じさせるステップと、
    前記第3信号の受信に応じて、前記バス上を前記主制御装置から前記副制御装置に構成命令を送信することにより前記副制御装置を構成するステップとを有することを特徴とする方法。
50. 前記生じさせるステップが、更に、
    前記特定の構成要素の前記副制御装置から前記第3信号が開始されるように磁石を用いるステップを含むことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
51. 前記第1信号が無線ラジオ周波数信号であり、且つ前記第2信号が可聴信号であることを特徴とする請求項５０に記載の方法。
52. 前記第1信号が無線ラジオ周波数信号であり、且つ前記第2信号が可聴信号であることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
53. バス・アナライザ・システムであって、
    通信バスと、
    前記バスに機能的に接続され、その上に信号を受信するように構成された一体型アナライザとを有し、
    前記アナライザ装置は、それらの信号を受信するように構成されたスコープ装置及び電圧測定装置と、前記スコープ装置及び電圧測定装置に機能的に接続されたコンピュータとを含み、前記スコープ装置及び電圧測定装置と前記コンピュータとが前記バスを共同で解析し、必要に応じて適切な措置をとることを特徴とするアナライザ・システム。
54. 前記スコープ装置及び電圧測定装置は、24VDC信号及び接地信号をDC電圧の大きさ及びAC成分に関して解析する能力を含んでいることを特徴とする請求項５３に記載のアナライザ・システム。
55. 前記スコープ装置及び電圧測定装置は、通信プラス・ライン及び通信マイナス・ラインを大きさに関して解析し、且つ信号が設計制限の範囲内にあることを検証するように、RS485差動信号を決定する能力を含むことを特徴とする請求項５４に記載のアナライザ・システム。
56. 前記スコープ装置及び電圧測定装置は、接地及び差動に関する大きさ等の共通モード特性と、論理1及び論理0の信号に対する共通モード信号性状とに関して試験する能力を含むことを特徴とする請求項５５に記載のアナライザ・システム。
57. バス・アナライザ・システムであって、
    通信バスと、
    前記バスに機能的に接続され、その上で信号を受信するように構成された一体型アナライザとを有し、
    前記アナライザ装置は、それらの信号を受信するように構成されたスコープ装置及び電圧測定装置と、前記スコープ装置及び電圧測定装置に機能的に接続されたコンピュータとを含み、前記スコープ装置及び電圧測定装置と前記コンピュータとが前記バスを共同で解析し、必要に応じて適切な措置をとり、
    前記スコープ装置及び電圧測定装置は、24VDC信号及び接地信号をDC電圧の大きさ及びAC成分に関して解析する能力を含み、
    前記スコープ装置及び電圧測定装置は、通信プラス・ライン及び通信マイナス・ラインを大きさに関して解析し、且つ信号が設計制限の範囲内にあることを検証するように、RS485差動信号を決定する能力を含み、
    前記スコープ装置及び電圧測定装置は、接地及び差動に関する大きさ等の共通モード特性と、論理1及び論理0の信号に対する共通モード信号性状とに関して試験する能力を含むことを特徴とするアナライザ・システム。
58. 電力ライン及び通信ラインを備えた通信バスの完全性を検証する方法であって、
    その品質を決定するように、前記電力ライン上の信号を解析するステップと、
    その品質を決定するように、前記通信ライン上の信号を解析するステップと、
    前記電力ライン信号の解析に応じて電力解析結果信号を生成するステップと、
    前記通信ライン信号の解析に応じて通信ライン解析結果信号を生成するステップと、
    前記電力ライン結果信号及び前記通信ライン結果信号を制御装置内に受信するステップと、
    前記受信信号を評価するステップと、
    前記電力ライン、前記通信ライン、前記電力ライン信号、前記通信ライン信号、通信バス、及びそこに取付けられる任意の構成要素の包括的な解析を提供するステップを有することを特徴とする方法。
59. 電力ライン及び通信ラインを備えた通信バスに対するモニタであって、
    電源に機能的に接続され、且つ前記電力ライン上の送信を解析して、その前記解析結果を用いて第1信号を生成するように回路及びプログラムを備えている電力ライン・アナライザと、
    前記通信ラインに機能的に接続され、且つ前記通信ライン上の通信信号を解析して、その前記結果を用いて第2信号を生成するように回路及びプログラムを備えている通信ライン・アナライザと、
    前記第1及び第2信号の受信のために前記電力ライン・アナライザ及び前記データ・ライン・アナライザに機能的に接続され、前記第1及び第2信号の内容を評価することが機能的に可能であり、前記信号、前記電力ライン、前記通信ライン、及び前記通信バス、並びにそこに取付けられた任意の構成要素の解析を提供する制御装置とを有することを特徴とするモニタ。

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