JP2010218565A - プロセス制御／安全システムに統合化されるオンラインデバイス試験ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス制御システムまたは安全システムで用いられるバルブの如きフィールドデバイス内でオンライン試験ルーチンを適時にかつ安全に動作させる。
【解決手段】プロセス制御システムまたは安全システムにおいて実行・搭載することが容易である一または複数の試験ブロックを用いることにより、フィールドデバイスの定期試験またはオンデマンド試験を、スケジュール問題または接続問題を引き起こすことなく、また保守作業員または他の作業員に依存する必要もなく、プロセス制御システムまたは安全システムの通常のかつ継続した動作に統合することが可能になり、それにより、フィールドデバイスの動作ステータスをよりよく監視することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に、プロセスプラントにおいて利用されるプロセス制御システムおよびプロセス安全システムに関するものであり、さらに詳細には、プロセスプラント内のオンライデバイス試験の動作制御に用いられる試験エンティティに関するものである。

化学プロセス、石油プロセス、または他のプロセスにおいて利用されるプロセス制御システムは、アナログバスもしくはアナログ回線、デジタルバスもしくはデジタル回線、またはアナログとデジタルとを組み合わせたバスもしくは回線を介して、少なくとも一つのホストワークステーションもしくはオペレータワークステーションと、一または複数のフィールドデバイスとに通信可能に接続されている一または複数のプロセスコントローラを備えていることが一般的である。これらのフィールドデバイスには、たとえば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、トランスミッタ（たとえば、温度センサ、圧力センサ、および流量センサ）などが含まれ、バルブの開閉およびプロセスパラメータの測定の如きプロセスプラント内の機能を実行する。プロセスコントローラは、フィールドデバイスにより計測されたプロセス測定値および／またはそれらのフィールドデバイスに関する他の情報を表す信号を受信し、これらの情報を用いて制御ルーチンを実行し、次いで、制御信号を生成する。この制御信号は、バルブの開閉などの如きプロセス動作を制御すべく上記のバスまたは回線を介してフィールドデバイスに送信される。フィールドデバイスおよび制御装置からの情報は、通常、オペレータワークステーションにより実行される一または複数のアプリケーションが利用できるようになっており、これにより、オペレータは、プロセスの設定、プロセスの現在の状況の閲覧、プロセス動作の修正などの如き、プロセスに対する所望の機能を実行することができる。

さらに、プロセスプラント内で重要な安全に関する問題を検出し、そのプラント内で有毒薬品の流出、爆発などの如き深刻な事故になるまたはそれを引き起こすおそれのある問題が発生した場合に、バルブの閉鎖、デバイス電力の停止、プラント内のフローの切換えなどを自動的に行う個別の安全システムがほとんどのプロセスにおいて設けられている。これらの安全システムは、通常、標準のプロセス制御コントローラ以外に、ロジックソルバと呼ばれる一または複数の個別のコントローラを備えている。これらのロジックソルバは、プロセスプラント内において設置されている別々のバスまたは通信回線を介して、安全フィールドデバイスに接続されている。ロジックソルバは、安全フィールドデバイスを用いて、特定の安全スイッチまたは遮断バルブの位置、プロセス内のオーバフローまたはアンダーフロー、重要な電力発生デバイスまたは電力制御デバイスの動作、不良検出デバイスの動作などの如き、重要なイベントに関連したプロセス状態を検出することにより、プロセスプラント内の「イベント」を検出する。イベントが検出された場合、安全コントローラは、バルブの閉鎖、デバイスの停止、プラント内領域の電力停止などの如き、そのイベントの有害性を制限するようななんらかのアクションを取る。一般的に、これらのアクションには、プロセスプラント内の深刻なまたは有害な状態の防止を目的としたトリップモード運転または安全モード運転に安全デバイスを切換えることが含まれる。

フィールドデバイスを用いて行われようとしているプロセス制御運転および安全制御運転が実際に作動するには、それらのフィールドデバイスが使用可能状態であることが、プロセス制御システムおよび安全システムの両方の適切な運転にとって重要なことである。このことは、移動可能エレメントを備えているバルブおよび他のフィールドデバイスの場合にとくによくあてはまり、このような移動可能エレメントは、機能不全になり、プロセス制御システムコントローラまたは安全コントローラにより送信される制御信号に適切に応答した動作をしないことがある。

従来、バルブおよび他のデバイスは、プロセスから定期的に取り外されてオフライン状態で試験されるか、または、プロセスに接続された状態だが製品を生産するために動作するような通常の運転状態ではないときに試験されていた。残念なことには、このようなオフライン状態での試験方式では、両方とも、試験中にプロセス運転を停止し、試験されるバルブおよび他のデバイスの取り外し・交換にとくに多くの時間および労力を費やし、フィールドデバイスの試験を所望なときに即座に試験することができなかった。

近年、バルブの如きフィールドデバイスをオンライン状態で、すなわちプロセスの通常運転状態で試験できるフィールドデバイス試験ルーチンがいくらか開発されてきている。このようなオンライン試験ルーチンを用いると、試験中に、プロセスからフィールドデバイスを取り外すことなく、またプロセスを停止・中断することなく、そのデバイスの動作状態を試験することができる。具体的にいえば、ある種のスマートフィールドデバイス、すなわちオンボードプロセッサおよびオンボードメモリを搭載したスマートフィールドデバイスを用いると、オンライン自己診断試験をそのデバイスのメモリに格納することができ、そのデバイスに対して送信される一または複数のコマンドによりその試験を始動することができる。フィッシャーコントロールズインターナショナルＬＬＣ社により製造されているＤＶＣ６０００ＨＡＲＴ型バルブデバイスは、オンライン試験機能を備えうるバルブデバイスの一例である。このオンライン試験機能では、バルブが１ストロークに満たないわずかな量だけ動作することにより、そのバルブが固着しているか否か、またはバルブの正しい動作を妨げうるまたは阻害しうるような他のなんらかの検出可能な問題をバルブが有しているか否かを判定している。

ローズマウント社により製造・販売されている資産管理ソフトウェアの如き保守ソフトウェアを用いてこのようなオンライン自己試験を始動することが可能であるが、保守作業員は、その自己試験を始動するために、該当するデバイスに至るまで接続を行い、そのデバイスに特定の要求を送信しなければならない。その結果、これらのオンライン試験機能を備えたフィールドデバイスを試験するには、保守作業員が、特定のかつ通常一時的な接続を該当デバイスと確立して試験を要求した場合にのみ実行される。しかしながら、このように試験が実行されたとしても、なんらかの理由で、保守作業員が、そのデバイスを十分にまたは正しい時間に試験しないならば、プロセス制御システムまたは安全システムはデバイス不良に対して依然として脆弱のままであるのみならず、最後のデバイス試験がいつ行われたのか、またはその試験の結果をプロセス制御システムまたは安全システムが知ることもできない。事実、従来は、製品生産に必要な動作、または危険状態の検出に応答してプロセスを停止するために安全システムで用いられる動作の如きそのプロセス内の動作を実行するためにフィールドデバイスを用いるプロセス制御プログラムまたは安全制御プログラムに対して、それらのフィールドデバイスのオンライン試験機能を統合するような方法はなかった。

プロセスプラント内のプロセス制御システムまたは安全システムは、一または複数の試験ブロックを用いて、そのプロセス制御システムまたは安全システムにおいて用いられるバルブの如きフィールドデバイス内でオンライン自己試験ルーチンを適時にかつ安全に動作させる。プロセス制御システムまたは安全システムにおいて導入しかつ設置することが容易なこのようなブロックを利用することにより、スケ−ジュールの問題または接続の問題を引き起こすことなく、また保守または他の作業員に依存する必要もなく、フィールドデバイスの定期試験またはオンデマンド試験をプロセス制御システムまたは安全システムの通常のかつ継続した動作と統合することができ、それにより、プロセス制御システムおよび安全システムの内で用いられているフィールドデバイスの動作ステータスの監視を改善しうる。また、このようなブロックは、フィールドデバイスのステータスを監視し、そのフィールドデバイスに関する問題を検出しうる。このような試験・監視機能は、安全システムにおいてとくに重要である。というのは、安全システムでは、該安全システムにより始動された停止がそのシステを実際に停止させる結果をもたらすような、危険な状態が発生した場合に、プロセス停止に用いられるデバイスの動作ステータスを適時に監視または評価することが望まれるからである。

一つに実施例では、試験ブロックは、安全入力／出力デバイスまたはプロセス制御入力／出力デバイスに格納されうる。かかる試験ブロックは、バルブの如きフィールドデバイスの定期的なまたはオンデマンドの試験を可能にし、始動するために、一または複数の他のプロセス制御ルーチンまたは安全ルーチンからの命令を、またはオペレータの如きユーザからの命令を受信するように構成されている。かかる試験ブロックは、試験を監視し、その試験が実行されたか否かを判定し、試験結果を検出し、これらの試験結果を制御ルーチンもしくは他のルーチンまたはユーザに伝達することにより、フィールドデバイスの動作ステータスを監視する。この試験により機能不全のバルブの如き故障状態が示された場合、かかる試験ブロック、またはその試験結果を受信した他のブロックは、プロセス制御オペレータもしくは安全オペレータにアラームもしくはアラートを自動的に送信してもよく、プロセスの運転を停止してもよく、またはプロセス制御システムもしくは安全システム内においてその他の所望の方法で利用されてもよい。これに加えてまたはこれに代えて、かかる試験ブロックは、フィールドデバイスにより送信される信号のステータスを監視し、そのフィールドデバイスに関する問題を検出し、劣悪ステータス、不良ステータス、異常ステータスなどの検出に応答して、アラーム信号または他の信号を生成してもよい。

プロセスプラント内のフィールドデバイスに対してまたはそれにより実行されるオンライン自己試験の始動・監視に一または複数の試験ブロックを用いる、プロセス制御システムと統合された安全システムを備えるプロセスプラントの一例を示すブロック線図である。 プロセス制御／安全システムに統合された図１の試験ブロックの一例を示すロジック線図である。 図１および図２の試験ブロックの一例を示すブロック線図である。 図３の試験ブロック内の状態マシンに関連しうる一組の状態を例示する状態線図である。

図１を参照すると、プロセスプラント10は、（破線により示されている）安全システム14と統合されたプロセス制御システム12を備えている。安全システム14は、一般的に、プロセスプラント10の適切な安全運転を最大化するためにプロセス制御システム12により提供される制御を監視・オーバライドする安全計装システム（ＳＩＳ）として動作する。また、（プロセス制御／安全システム10とも呼ばれる）プロセスプラント10は、プロセス制御オペレータ、保守作業員、安全エンジニアなどの如きプラント作業員によりアクセス可能な、一または複数のホストワークステーション、コンピュータ、またはユーザインターフェイス16（いかなるタイプのパーソナルコンピュータ、ワークステーション、ＰＤＡなどでありうる）を備えている。図１に例示されている一例では、二つのユーザインターフェイス16が、共通の通信回線または通信バス22を介して、二つの別のプロセス制御／安全制御ノード18、20と、一つのコンフィギュレーションデータベース21とに接続されているものとして例示されている。通信ネットワーク22は、任意の所望のバスをベースにしたハードウェアまたはバス以外のものをベースにしたハードウェアを用いて、任意の所望のハードワイヤード通信構造または無線通信構造を用いて、また任意の所望のまたは適切なイーサネット（登録商標）の如き通信プロトコルを用いて実現されうる。

一般的にいえば、プロセスプラント10のノード18、20の各々はプロセス制御システムデバイスおよび安全システムデバイスの両方を備えており、これらのシステムデバイスは、さまざまなデバイスが取り付けられているバックプレーンに設けられうるバス構造を介して、相互に接続されている。ノード18は、（一対の冗長コントローラでありうる）プロセスコントローラ24と、一または複数のプロセス制御システム入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス28、30、32とを備えているものとして図１に例示されており、その一方、ノード20は、（一対の冗長コントローラでありうる）プロセスコントローラ26と、一または複数のプロセス制御システムＩ／Ｏデバイス34、36とを備えているものとして例示されている。プロセス制御システムＩ／Ｏデバイス28、30、32、34、36の各々は、フィールドデバイス40、42として図１に例示されている一組のプロセス制御関連フィールドデバイスに通信可能に接続されている。プロセスコントローラ24、26、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、およびコントローラフィールドデバイス40、42により、概ね、図１のプロセス制御システム12が構成されている。

同様に、ノード18は一または複数の安全システムロジックソルバ50、52を備えており、ノード20は安全システムロジックソルバ54、56を備えている。ロジックソルバ50〜56の各々はＩ／Ｏデバイスであり、このＩ／Ｏデバイスは、メモリに格納された安全ロジックモジュールを実行し、制御信号を送信するためにおよび／または信号を受信するために、安全システムフィールドデバイス60、62に通信可能に接続されている。さらに、ノード18、20の各々は、少なくとも一つのメッセージ伝送デバイス（ＭＰＤ）70、72を備えうる。このメッセージ伝送デバイスは、リング型バス接続68を介して相互に通信可能に接続されている（図１にはその一部のみが例示されている）。安全ロジックソルバ50〜56、安全システムフィールドデバイス60、62、ＭＰＤ70、72、およびバス68により、概ね、図１の安全システム14が構成されている。

ほんの一例ではあるが、プロセスコントローラ24、26は、フィッシャーローズマウントシステムズ社により販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもまたはその他の所望のタイプのプロセスコントローラであってもよい。このプロセスコントローラ24、26は、（コントローラ24に対する）Ｉ／Ｏデバイス28、30、32、（コントローラ26に対する）Ｉ／Ｏデバイス34、36、およびフィールドデバイス40、42を用いて、（制御モジュールと呼ばれるモジュールを利用して、）プロセス制御機能を提供するようにプログラムされたプロセッサ70を備えている。具体的にいえば、コントローラ24、26の各々は、プロセス10または該プロセス10の一部を任意の所望の方法で制御するために、そのコントローラの内部に格納されているかまたはそのコントローラと関連付けされているプロセス制御ルーチン72（制御モジュールとも呼ばれる）のうちの一または複数を実行または監視し、フィールドデバイス40、42およびワークステーション14と通信する。

Ｉ／Ｏデバイス34の拡大図に例示されているように、プロセス制御システム12に関連するＩ／Ｏデバイス28、30、34、36の各々は、プロセッサ74と、メモリ76と、該メモリ76に格納されている一または複数のルーチン78とを備えている。ルーチン78は、フィールドデバイス40、42、コントローラ24、26などと通信するために利用されるかまたは他の目的に利用される。フィールドデバイス40、42は、センサ、バルブ、トランスミッタ、ポジショナなどの如きいかなる所望のタイプのフィールドデバイスでもよく、いかなる所望のオープン通信プロトコルもしくはプログラミングプロトコル、所有権を主張できる通信プロトコルもしくはプログラミングプロトコル、または他の通信プロトコルもしくはプログラミングプロトコルに準拠してもよい。このような通信プロトコルまたはプログラミングプロトコルには、２、３例を挙げると、たとえば、（フィールドデバイス40に対して例示されているような）ＨＡＲＴプロトコルもしくは４〜２０ｍａプロトコル、（フィールドデバイス42に対して例示されているような）ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルの如き任意のｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、またはＣＡＮプロトコル、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、ＡＳ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅプロトコルなどが含まれる。同様に、Ｉ／Ｏデバイス28〜36は、任意の適切な通信プロトコルを用いた任意の公知のプロセス制御Ｉ／Ｏデバイスでありうる。

図１の安全ロジックソルバ50〜56はいかなる所望のタイプの安全システム制御デバイスであってもよい。ロジックソルバ56の拡大図に例示されているように、安全ロジックソルバ50〜56の各々は、プロセッサ80と、メモリ82と、安全フィールドデバイス60、62を用いて安全システム14に関連する制御機能を提供するためにプロセッサ80により実行されるように構成された一または複数の安全ロジックモジュール84とを備えている。もちろん、安全フィールドデバイス60、62は、上述の通信プロトコルの如きいかなる公知のまたは所望の通信プロトコルに準拠するまたは用いるいかなる所望のタイプのフィールドデバイスでもよい。具体的にいえば、フィールドデバイス60、62は、安全に関連する個別かつ専用の制御システムにより慣習的に制御されるタイプの、安全に関連するフィールドデバイスであってもよい。図１に例示されているプロセスプラント10では、安全フィールドデバイス60は、ＨＡＲＴプロトコルまたは４〜２０ｍａプロトコルの如き専用のまたはポイント・ツー・ポイント形式の通信プロトコルに準拠するものとして例示されており、その一方、安全フィールドデバイス62は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルの如きバス通信プロトコルに準拠しているものとして例示されている。安全フィールドデバイス60は、遮断バルブ、遮断スイッチなどの機能の如きいかなる所望の機能を実行してもよい。

プロセス制御Ｉ／Ｏカード28、30、32、34、36、安全ロジックソルバ50、52、54、56、およびＭＰＤ64、66にコントローラ24、26を接続するために、（コントローラ24、26、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、安全ロジックソルバ50〜56、およびＭＰＤ64、66を通る破線により示されている）共通バックプレーン86がノード18、20の各々において用いられている。また、コントローラ24、26は、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、ロジックソルバ52〜56、およびＭＰＤ64、66の各々がワークステーション16のうちのいずれかまたは他のコントローラとバス22を介して通信することを可能にするために、バス22に通信可能に接続され、バス22に対するバス制御管理システムとして動作しうる。

公知のように、フィールドデバイス40、42、60、62のうちの一または複数は、その内部に格納されるオンラインデバイス自己試験ルーチン88を備えうる。自己試験ルーチン88がフィールドデバイス40、42、60、62のうちの複数に格納されているものとして図１に例示されているが、いうまでもなく、これらのルーチンをその他のフィールドデバイスのうちのいずれに格納してもよく、ＨＡＲＴスマートフィールドデバイス、Ｆｉｅｌｄｂｕｓスマートフィールドデバイスまたはその他のタイプのスマートフィールドデバイの如きいかなる所望のまたは利用可能なオンライン自己試験ルーチンであってもよい。もちろん、図１のデバイス自己試験ルーチン88は同一のタイプのルーチンである必要がなく、そのルーチンが搭載されているフィールドデバイスのタイプ（バルブ、センサなど）、そのフィールドデバイスが準拠するプロトコルなどに基づいて異なることが一般的である。もちろん、デバイス自己試験ルーチン88は、これらのルーチンが搭載されているフィールドデバイス40、42、60、62内のプロセッサにより、それらのフィールドデバイスに対して自己試験を行うために、実行されるように構成されている。バルブを１ストロークに満たないわずかな量だけ動作させることによりバルブの動作状態を検出するためにそのバルブ内で用いられうる自己試験ルーチンの一例が、２００１年２月１３日に発行された、表題が「緊急停止試験システム」である米国特許番号第6,186,167号に開示されている。さらに、２００２年４月５日に出願された、表題が「遠隔スイッチ駆動を用いる制御デバイス試験システム」である米国特許出願番号第10/116,9406号により、フィールドデバイスに設けられたスイッチを用いた自己試験の駆動が開示されている。しかしながら、上記のオンライン自己試験ルーチンに代えてまたはそれに加えて、他のオンライン自己試験ルーチンを用いてもよい。

さらに、（内部に自己試験ルーチン88を搭載したフィールドデバイスに通信可能に接続されている）Ｉ／Ｏデバイス30、32、34の各々およびロジックソルバ50〜56の各々は試験ユニットまたは試験ブロック90を備えており、この試験ユニットまたは試験ブロック90は、それらのフィールドデバイス40、42、60、62内の自己試験ルーチン88のうちの対応する一つのルーチンおよびプロセス制御／安全システム10内の他のエレメントと通信することにより自己試験ルーチン88の動作をプロセス制御／安全システム10内の機能に統合するように動作する。Ｉ／Ｏデバイス34および安全ロジックソルバ56の拡大図に例示されているように、Ｉ／Ｏデバイス30〜34および安全ロジックソルバ50〜56は、そのメモリ内にいかなる数の試験ユニット90を格納してもよい。一般的にいえば、Ｉ／Ｏデバイスまたは安全ロジックソルバが接続されているフィールドデバイスに格納されている異なる自己試験ルーチン88の各々に対して異なる試験ユニット90が存在するが、それに必ずしも限定されるわけではない。

一般的に、試験ユニットまたは試験ブロック90は、それに対応する自己試験ルーチン88にそれ自体の動作を始動・監視させ、その試験結果をプロセス制御／安全システム10内の他のエレメントに自動的に伝達しうる。このエレメントとしては、たとえば、制御ルーチン72のうちの一または複数、安全モジュール84、ユーザインターフェイスもしくはワークステーション16、またはプロセス制御／安全システム10内でなんらかの機能を実行するためにフィールドデバイス40、42、60、62に対するオンライン自己診断試験88の結果から利益を享受しうるまたはその結果を利用しうるその他のエンティティのうちの一または複数が挙げられる。

いうまでもなく、ワークステーション16の各々は、プロセッサ92と、該プロセッサ92により実行されるように構成された一または複数のコンフィギュレーションアプリケーション、診断アプリケーション、閲覧アプリケーション、または他のアプリケーションを格納しうるメモリ94とを備えている。コンフィギュレーションアプリケーション96および閲覧アプリケーション97は、ワークステーション16のうちの一つに格納されているものとして図１の拡大図に例示されており、その一方、診断アプリケーション98は、ワークステーション16のうちの他の一つに格納されているものとして例示されている。しかしながら、所望ならば、これらのまたは他のアプリケーションは、ワークステーション16のうちの異なるワークステーションにより、またはプロセスプラント10に関連する他のコンピュータにより格納・実行されてもよい。一般的にいえば、コンフィギュレーションアプリケーション96は、コンフィギュレーション情報をプロセスエンジニアまたは安全エンジニアに提供し、このプロセスエンジニアまたは安全エンジニアがプロセスプラント10の一部または全部のエレメントを設定しその設定をコンフィギュレーションデータベース21に格納することを可能にする。このコンフィギュレーションアプリケーション96は、プロセス制御エンジニアまたは安全エンジニアが自己試験ルーチンを作成しそれをフィールドデバイス40、42、60、62にダウンロードするのみでなく、システム10のさまざまなデバイス内の試験ユニット90を作成・格納または設定することを可能にするように構成されている。

もちろん、コンフィギュレーションアプリケーション96により実行されるコンフィギュレーヨンアクティビティの一部として、エンジニアは、プロセスコントローラ24、26に対して制御ルーチンまたは制御モジュールを作成し、安全ロジックソルバ50〜56のうちのいずれかまたはすべてに対して安全ロジックモジュール84を作成し、Ｉ／Ｏデバイス28〜36に格納される通信ルーチンまたは他のルーチン78を作成し、これらのアプリケーションおよび他のアプリケーションを試験ユニット90に通信可能に接続し、これらのさまざまな制御モジュールおよび安全モジュールを、プロセスコントローラ24、26、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、および安全ロジックソルバ50〜56のうちの適切な装置にバス22およびコントローラ24、26を介してダウンロードしうる。同様に、他のプログラムおよびロジックを作成し、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、フィールドデバイス40、42、60、62のうちのいずれかなどにダウンロードするために、コンフィギュレーションアプリケーション96を用いうる。

それに対して、閲覧アプリケーション97は、プロセス制御オペレータ、安全オペレータなどの如きユーザに一または複数の表示画面を提供するために利用されうる。この表示画面は、所望ならば、別々のビューまたは同一のビュー内に、プロセス制御システム12および安全システム14の状態についての情報を有してもよい。これらの閲覧機能の一部として、閲覧アプリケーション97は、フィールドデバイス40、42、60、62のうちの一または複数の内でオンデマンドかつオンラインでの自己試験88を実行または実施しかつこれらのデバイスに対して定期試験の度合いを設定する機能をユーザに提供しうるし、および／またはルーチン88により確定され試験ユニット90により収集されるアラームまたは他の試験結果を表す指示を受け取りこれを表示するアラーム表示をオペレータ又は他のユーザに提供しうる。所望ならば、そのようなアラーム閲覧アプリケーションは、表題が「アラーム優先順位調整機能を有するプロセス制御システム」である米国特許番号第5,768,119号、および表題が「プロセス制御ネットワークにおける統合型アラーム表示画面」である米国特許出願番号第09/707,580号において開示されている形態を有しうる。その両方は、本特許の譲受人に譲渡されたものであり、本明細書において参照することによりここで明示的に援用するものである。しかしながら、いうまでもなく、上記の特許のアラーム表示画面またはアラームバナーは、プロセス制御システム12および安全システム14の両方からアラームを受信し、統合型アラーム表示画面に表示しうる。その理由は、そのアラーム表示アプリケーションを実行しているオペレータワークステーション16に両方のシステム12、14からのアラームが送信され、異なるデバイスからのアラームであるということが認識されうるからである。閲覧アプリケ−ション97を利用することにより、オペレータは、アラームバナーに表示される安全アラームに対してプロセス制御アラームと同一の方法で対処することが可能になる。たとえば、オペレータまたはユーザは、アラーム表示画面を利用して、安全アラームに対する受信了承応答、安全アラームの停止などを行いうる。そうすると、メッセージが、バス22およびバックプレーン86上の通信を用いて、適切なプロセスコントローラ24、26を介して、試験ユニット90に送信され、その結果、その安全アラームに対して適切なアクションが取られる。同様に、他の診断アプリケーションは、プロセス制御システム12および安全システム14の両方からの情報またはデータを表示しうる。というのは、これらのシステムは、同一のタイプまたは種類のパラメータ、セキュリティ、および参照方法を利用しており、その結果、システム12、14のうちの一つからのいかなるデータであってもプロセス制御システムに設けられている従来型の表示画面またはビューに統合させることができるからである。

同様に、診断アプリケーション98は、試験ブロック90の一または複数に適切な信号を送信することによりフィールドデバイス40、42、60、62のうちの一または複数のオンデマンド試験を自動的に始動し、その試験の結果を将来の診断アクティビティに利用するように動作しうる。さらに、診断アプリケーション98は、試験ブロック90を用いて、フィールドデバイス40、42、60、62のうちの一または複数の定期試験を設定するように動作しうる。もちろん、診断アプリケーション98は、いかなる所望の理由からでも自己試験88を始動してもよく、いかなる所望の理由からでもまたはいかなる所望のアプリケーションの一部としてでも、これらの試験の結果を受信・利用してもよい。いうまでもなく、診断ルーチン98は、試験ブロック90を用いて、フィールドデバイス40、42、60、62のオンライン自己試験を始動し、それらの試験の結果を取得しうる。

もちろん、アプリケーション96〜98以外の他のアプリケーションを試験ブロック90に接続し、自己試験ルーチン88を実行してもよく、および／またはこれらの試験が実行された場合、試験ブロック90を介してこれらの試験の結果を受信してもよい。同様に、フィールドデバイス40、42、60、62のうちのいずれかにより格納・実行される任意の数の自己試験ルーチン88に任意の数の試験ブロックを搭載してもよい。

図２は、図１のプロセスプラント10内の異なるエンティティが、自己試験ルーチン88を実行し、それらの試験の結果を監視または受信するために通信する様態を示すロジック線図である。図２のブロックは異なるルーチンまたはエンティティを表しており、その線は通信ネットワークまたは通信経路を表している。実線は、単一デバイス内の直接通信リンクまたは二つのデバイス間の直接バス接続もしくは他の回線接続を表しており、（102より表されている）／／の記号の付いた線は、他のデバイスをまたがる間接通信リンクまたはプロトコル変換を経過する間接通信リンクの如き間接通信リンクを表している。さらに、図２の破線は、ワークステーション16、プロセスコントローラ24、26、Ｉ／Ｏデバイス28〜36、50〜56、およびフィールドデバイス40、42、60、62の内などのさまざまなエレメントの位置を示している。

図２に例示されているように、試験ブロック90の各々は、異なるバスもしくは通信ネットワークを介してまたは場合によっては同一のバスもしくは通信ネットワークを介して、自己試験ルーチン88のうちの異なる一つに通信可能に接続されている。使用される通信ネットワークは、ＨＡＲＴフィールドデバイスまたはＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスの如き、自己試験ルーチン88が設けられているフィールドデバイスのタイプに依存して特定される。同様に、コンフィギュレーションアプリケーション96、閲覧アプリケーション97、診断アプリケーション98、およびワークステーション16により格納されまたは実行されるその他のアプリケーションの各々は、バス22、コントローラ24、26、およびバックプレーン86を含む間接通信ネットワークを介して、試験ブロック90のうちの一または複数と通信しうる。ルーチン72aの如きプロセス制御ルーチンは、たとえばバックプレーン86のうちの一つを介して同一ノード内の試験ユニット90と直接的に通信しうるし、プロセス制御ルーチン72bは、たとえば、バス22、その他のコントローラ、およびバックプレーン86を通じて異なるノード内の試験ユニット90と間接的に通信しうる。直接通信は、たとえば、（図１の）コントローラ26内のプロセス制御ルーチン72aがＩ／Ｏデバイス34、36のうちの一つまたは安全ロジックソルバ54、56のうちの一つの内の試験ブロック90と通信するときに生じる。

さらに、試験ユニット90と同一のノード内に格納されたＩ／Ｏルーチン78aは、これらのＩ／Ｏルーチン78aおよび試験ユニット90が同一のデバイスに設けられているという理由で、またはこれらのＩ／Ｏルーチン78aおよび試験ユニット90が同一のノード内のバックプレーン86を通じて接続されているという理由で、試験ユニット90と直接的に通信しうる。Ｉ／Ｏルーチン78bは、たとえば、（第一のノードの）バックプレーン86、（第一のノードの）コントローラ、バス22、（第二のノードの）コントローラ、および（第二のノードの）バックプレーン86を介して異なるノードの試験ユニット90と通信しうる。同様に、試験ユニット90と同一のノード内に格納された安全モジュール84aは、これらの安全モジュール84aおよび試験ユニット90が同一のデバイスに設けられているという理由で、またはこれらの安全モジュール84aおよび試験ユニット90が同一のノード内のバックプレーン86を通じて接続されているという理由で、試験ユニット90と直接的に通信しうる。安全モジュール84bは、たとえば、（第一のノードの）バックプレーン86、（第一のノードの）コントローラ、バス22、（第二のノードの）コントローラ、および（第二のノードの）バックプレーン86を介して、または第一のノードのバックプレーン86、ＭＰＤ64、66、バス68、および第二のノードのバックプレーン86を介して、異なるノードの試験ユニット90と通信しうる。

異なるデバイス間の通信またはそれらのデバイス内のエレメント間の通信は、試験ブロック90に対して送信されるまたはそれにより生成されうるアドレス指定可能メッセージ、ステータスメッセージ、コンフィギュレーションメッセージ、またはその他のタイプのメッセージの形態を取りうる。一つのケースでは、試験ブロック90は、それが設けられているＩ／Ｏデバイスまたは安全ロジックデバイスのステータス表示またはフィールドをエフェクトするのみで良く、他のアプリケーションまたはデバイスは、それらのステータス表示またはステータスフィールドを読み取ることにより、試験ブロックとインターフェイスを介して接続しうる。同様に、適切な試験ブロック90が設けられているＩ／Ｏデバイスまたは安全ロジックデバイスにコンフィギュレーションフィールドまたはコンフィギュレーション表示を設定することにより、試験ブロック90の設定を行いうる。これに代えてまたはこれに加えて、試験ブロック90は、別々にアドレス指定可能なオブジェクトまたは他のエンティティであってもよく、その結果、アプリケーションと試験ブロック90との間に直接に通信を設定しうる。一例では、試験ブロック90のうちの一または複数は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ機能ブロックまたはその他のタイプの機能ブロックの如き機能ブロックの形態を取り、プロセス制御／安全システム10内の他のエレメントまたはアプリケーションと直接に通信することができる。

一般的にいえば、試験ブロック90により、プロセス制御／安全システム10内のユーザ、制御プログラム、もしくは安全プログラム、またはその他のアプリケーション、作業員、もしくはエンティティにより任意の所望の時間に始動されるオンデマンド試験と、自動的に実行されるかまたは定期的にもしくはスケジュールに基づいて実行される定期試験とが可能になる。試験と試験との間の時間を設定することにより定期試験は実行可能状態にされる。これに加えて、ユーザは、合格試験の最後から試験ブロック90が最新の試験ステータスまたはアラームが生成されるまでの期間を設定しうる。このアラーム機能により、試験が事前定義された時間枠内で実行され検定されることが担保される。アラーム生成またはイベント記録に用いられうる他のイベントには、たとえば、試験の失敗、試験の拒否、サポートなしデバイス、および試験の成功などが含まれる。さらに、試験ユニット90は、次回の定期試験が実行されるまでの時間および最後に合格した試験からの時間を監視または提供しうる。一つの例では、試験ユニット90は、バルブ・ステムが移動可能か否かを調べるために、フィッシャーコントロールズインターナショナルＬＬＣ社により製造されているＤＶＣ６０００ＥＳＤ型デバイスの如き緊急遮断バルブに対するバルブ部分ストローク試験を始動・監視しうる。さらに、試験ユニット90は、フィールドデバイスが自己試験ルーチンにより検出された通信問題の如き問題以外の問題を有しているか否かを判断するために、通信メッセージ内にステータス表示を提供しているフィールドデバイスならばいずれのフィールドデバイスからの通信メッセージのステータスフィールドでも自動的に監視しうる。

一つの実施例では、試験ユニット90（したがって、それが設けられているＩ／Ｏデバイス）は、自己試験動作を統括し、試験ユニット90の状態に基づいて、Ｉ／Ｏデバイスにステータスフラグまたはステータス変数を設定する。もちろん、図１のコントローラ24、26およびユーザインターフェイス16は、コンフィギュレーションメッセージおよび試験始動要求の如き、プロセス制御／安全システム10内の他のアプリケーションもしくはエンティティからのまたはユーザからの要求を伝送する責務と、自己試験が実行されているまたは設けられているフィールドデバイスをユーザが不注意に動作不能にしないようにするセキュリティを取り扱う責務とを有している。コントローラ24、26は、必要に応じて、制御アルゴリズムまたはスケジューリングアルゴリズムに基づいて独自の始動要求を生成しうる。また、コントローラ24、26は、試験ユニット90が設けられているＩ／Ｏもしくは安全ロジックソルバの内の試験ユニット90によりまたは試験ユニット90から送信されたメッセージにより設定されるステータスに基づいてアラームを発生・記録するために用いられるイベントを生成しうる。

一般的にいえば、試験ブロック90は、同一のまたは異なるフィールドデバイス内で一つのまたは所望ならば一群の自己試験ルーチン88と通信するように構成された通信機能を備えている。試験ブロック90は、自己試験ルーチン88を適切に始動し、フィールドデバイスまたは自己試験ルーチン88の動作を監視し、自己試験ルーチン88の結果を取得すべく通信するように構成され、さらに、フィールドデバイスと通信し、自己試験ルーチン88とは別にフィールドデバイスからの他のステータス情報を受信するように構成されている。さらに、試験ブロック90は、任意の所望の通信手段を用いて、自己試験の結果に加えて可能ならばフィールドデバイスステータス情報の如き他の情報をプロセス制御システム10内の任意の所望のエンティティに伝達することが可能である。もちろん、試験ユニット90は、いかなる所望のプログラミング言語またはプログラミングパラダイムを用いて、いかなる所望のソフトウェア形態により実現されてもよい。

図３に例示されているように、試験ユニット90はフィールドデバイス通信ユニットまたはフィールドデバイス通信ルーチン110を備えうる。このフィールドデバイス通信ルーチン110は、フィールドデバイス40、42、60、62内の自己試験ルーチン88のうちの一または複数と、それらの試験を始動・監視するために必要ないかなる信号またはメッセージを用いても通信するように構成されている。本明細書で記載されているように、これらのメッセージは試験始動メッセージおよび試験監視メッセージであり、実際の自己試験ルーチン88を始動・監視するために必要ないかなる形態およびプロトコルを有したメッセージまたは通信であっても良い。もちろん、これらのメッセージは自己試験ルーチン88のタイプ、特性、およびプロトコルと、自己試験ルーチン88が設けられているフィールドデバイスおよび試験ルーチン90が設けられているＩ／Ｏデバイスまたは安全ロジックデバイスを接続している通信ネットワークとに応じて異なる。さらに、試験ユニット90は、フィールドデバイス通信ルーチン110を用いて、自己試験ルーチン88が備えられているフィールドデバイス（または、自己試験ルーチン88を備えていないフィールドデバイス）と通信し、そのフィールドデバイスからのメッセージのステータスフィールドの如き、そのフィールドデバイスにより通常提供される他のステータス情報を判定する。このようなステータスフィールドは、ＨＡＲＴフィールドデバイスおよびＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスからのメッセージまたは通信に含まれていることが多く、良好、不良、正常、異常、旧式などのようなフィールドデバイスのステータスを示す。また、自己試験ルーチン88とは別に生成されるこの追加のステータス情報は、制御ルーチン、安全モジュール、診断アプリケーションなどの如き他のプロセスエンティティに対してアラーム、イベント、または他のメッセージを生成するためにも利用されうる。

さらに、試験ユニット90は、プロセス制御および安全システム10内の安全モジュール84、制御ルーチン72、Ｉ／Ｏルーチン78、アプリケーション96〜98、またはその他のエンティティの如き他のエンティティと通信するための第二の通信ユニットまたは通信ルーチン112を備えうる。試験ユニット90に対するまたはそれからのメッセージまたは通信情報の中には、試験が進行中の場合に設定されるＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータス、合格試験の終了を示すＴｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータス、デバイスが不良状態にある場合または試験が失敗した場合の試験の終了時点に設定されるＴｅｓｔＦａｉｌステータス、オンデマンド試験または定期試験の実行が遅れている場合に設定されるＴｅｓｔＬａｔｅステータス、フィールドデバイスが校正モードまたは診断モードなどにあるためフィールドデバイスが試験を始動できないという理由で試験が始められない場合に設定されるＴｅｓｔＤｅｎｉｅｄステータス、フィールドデバイスが要求されている試験をサポートしていない場合に設定されるＴｅｓｔＮｏｔＳｕｐｐｏｒｔｅｄステータスを有しているものもある。また、通信ユニット112は、自己試験ルーチン88が設けられているフィールドデバイスから受信するメッセージステータスの表示を提供するためにも用いられうる。

通信ルーチン112がバックプレーン86の如き他の有線ネットワークまたはコントローラ24、26に通信可能に接続されているものとして例示されているが、それに加えてまたはそれに代えて、通信ルーチン112は、試験ルーチンが設けられているＩ／Ｏデバイスのシリアルポートに接続されてもよい。そうすることにより、ユーザは、移動コンフィギュレーションデバイスまたは移動通信デバイス（たとえば、ＰＤＡなど）をそのシリアルポートを介して試験ユニット90に接続することが可能になり、任意の所望の方法で自己試験88を設定・制御し、自己試験88から試験結果を取得することができる。それに代えて、プロセス内の非常にさまざまな地理的領域に設けられている他のエンティティと試験ユニット90との間で無線通信を可能にするために、衛星通信ネットワークまたは携帯通信ネットワーク、無線イーサネット（登録商標）接続などの如き無線ネットワークに上記のシリアルポートを接続してもよい。

図３の例では、試験ユニット90は、ＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数、およびＴｅｓｔＬａｔｅＴｉｍｅ変数により示されるコンフィギュレーション変数113を有している。ＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数は、プロセスプラント10内の他のアプリケーションまたはユーザからのオンデマンド試験要求を受信すると試験ユニット90によりオンデマンド試験が始動されることを可能にするために設定され、オンデマンド試験のサポートを無効にするために解除されうる。ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数は、たとえば、試験ユニット90が定期的な変化率で自動試験または定期試験を始動できないようにするために零に設定しうる。あるいは、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数は、自己試験ルーチン88を用いたフィールドデバイスの定期試験を自動的に要求すべく試験ユニット90を設定するために零以外の数値に設定されてもよく、この零以外の数値は、試験ユニット90によりこれらの試験が自動的に要求または始動される定期的な変化率でありうる。もちろん、所望の場合には、定期な試験要求の頻度または非定期的な試験スケジュールを定めるために別々の変数を設定してもよい。ＴｅｓｔＬａｔｅＴｉｍｅ変数は、前回の試験または最初の試験からの時間を表しており、この時間を経過しても試験が始動されない場合の試験の遅延を示す遅延ステータスが設定される。必要な試験のタイミング、特性、およびタイプを設定するために所望な他の変数が提供されてもよい。

また、試験ユニット90は一または複数のタイマー114を備えている。これらのタイマー114は、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が設定されている場合、試験ユニット90により始動される定期試験のタイミングをとるために、またＴｅｓｔＬａｔｅＴｉｍｅ変数113に基づいてアラームを設定または送信する必要があるか否かを判断するために用いられうる。所望ならば、タイマー114は、たとえば一秒単位の分解能を有するタイマーであってもよい。最初の合格試験が完了すると、経過タイマー変数（図示せず）が一秒ごとに増加されうる。合格試験の終了ごとにこのタイマーがクリアにされてもよい。さらに、このタイマーの数値は、試験が最後に行われた時点から、または試験がまだ行われていない場合は試験の実行始動時点からどれぐらいの時間が経過しているのかを判断するために、プロセスプラント内のユーザまたはアプリケーションにより何時でも読み取られうる。ＴｅｓｔＬａｔｅＴｉｍｅ変数が有効にされると、遅延タイマーに最初に設定されている数値が零よりも大きければ、その数値が一秒ごとに減少されうる。このタイマーが零に達すると、試験ユニット90は、通信ユニット112を介して、ＴｅｓｔＬａｔｅステータスをアラームアプリケーションまたはコントローラアプリケーションの如き監視アプリケーションに送信しうる。このタイマーは、合格試験の終了ごとにＴｅｓｔＬａｔｅＴｉｍｅを用いて、またコンフィギュレーション中の数値変更により初期化される。もちろん、ＴｅｓｔＬａｔｅステータスは、ＣｌｅａｒＴｅｓｔＳｔａｔｕｓ要求によりクリアにされうる。このＣｌｅａｒＴｅｓｔＳｔａｔｕｓ要求は、随時に、試験ユニット90に送信されうる。一つの実施例では、アラームがユーザにより受信了承応答されると、コントローラアプリケーションまたは監視アプリケーションはＣｌｅａｒＴｅｓｔＳｔａｔｕｓ要求を試験ユニット90に送信しうる。

ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が設定または有効にされると、本明細書においてＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃＴｉｍｅｒと呼ばれるタイマーが、その設定値が零よりも大きい場合には、一秒ごとに減少されうる。このタイマーが零に達すると、試験ユニット90は、新しい定期試験を始動するために内部ＴｅｓｔＳｔａｒｔイベントを生成する。このタイマーは、合格試験の最初にＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数により、またコンフィギュレーション中の数値変更により初期化される。もちろん、メモリ115はこれらの通信すべてを実行するために必要なメッセージおよびデータを格納しうる。

同様に、図３の例では、試験ユニット90は、状態マシン116を備えている。この状態マシン116は、タイマー114、変数113、メモリ114に格納されたメッセージおよびデータを用いて、また所望ならばメモリ118に格納されうる自己試験88の結果を用いて、プロセス制御および安全システム10内の試験ユニット90、自己試験88、およびその他のエンティティの間で発生する通信動作を制御する。もちろん、試験ユニット90は、試験結果データ、定期的自己試験実行率、オンデマンド試験または定期試験のどちらを有効にするかの如きコンフィギュレーションデータなどを、状態マシン116の動作を実現する他のいかなる方法で格納してもよい。

図４は、図３の状態マシン116の動作を記載するために用いられうる状態図を例示している。具体的には、状態図120は、非通信状態130、設定前状態132、準備完了状態134、始動状態136、実行中状態140、および動作不能状態142を有している。以下においてこれらの各々を詳細に記載する。これらの状態の間で起こりうる遷移は状態図120において矢印により示されている。もちろん、これよりも多い状態、これよりも少ない状態、および他の状態が用いられてもよい。また、任意の所望のソフトウェエア、ハードウェア、ファームウェアなどを用いて、任意の所望の方法で、状態マシン116を実現してもよい。いうまでもなく、状態図120の状態は例示を意図したものである。

パワーアップ時に入りうる非通信状態にいるとき、状態マシン116（すなわち、試験ユニット90が設けられているＩ／Ｏデバイス内のプロセッサ）は、試験ユニット90に関連する自己試験88が設けられているフィールドデバイスと通信を確立しようと試みる。この状態に入ると、ＴｅｓｔＮｏｔＳｕｐｐｏｒｔステータスおよびＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータスはクリアにされる。この時間中、Ｉ／Ｏデバイスまたは試験ユニット90は、フィールドデバイスとの通信の確立を始動する目的でフィールドデバイスからデバイス情報を取得するために、読み取り要求をフィールドデバイスに送信する。そのフィールドデバイスがＨＡＲＴデバイスである場合、試験ユニット90は、簡易モードでかつアドレス０を指定して、Ｒｅａｄ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ ＨＡＲＴ要求をそのフィールドデバイスに送信しうる。メッセージが失敗に終わった場合、状態マシン116は、非通信状態に留まるが、継続して、そのフィールドデバイスとの通信を確立しようと試みる。フィールドデバイスから有効な応答があると、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数（定期試験が試験ユニット90により許可またはサポートされるか否かを定義する）およびＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数（オンデマンド試験が試験ユニット90により許可またはサポートされるか否かを定義する）の両方が無効である場合は、状態マシン116は設定前状態132に遷移する。ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数またはＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数の一方または両方が有効である場合、状態マシン116は準備完了状態134に遷移する。フィールドデバイスに対するメッセージに応答して、フィールドデバイスがその試験をサポートしないことを示した場合、ＴｅｓｔＮｏｔＳｕｐｐｏｒｔｅｄステータスが設定され、状態マシン116は動作不能状態142に遷移させられる。（たとえば、Ｒｅａｄ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒメッセージに応答して、試験ユニット90が自己試験88をサポートしない製造業者ＩＤまたはデバイスＩＤを受信した場合、試験状態マシン116は、動作不能状態142に入る。）非通信状態130である場合、試験ユニット90は、自己試験の始動要求に対して、オンデマンド自己試験の要求が失敗に終わったことを示すＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答する。もちろん、試験ユニット90は、この試験ユニット90が設けられているＩ／Ｏデバイス内のステータス変数の利用の如きいかなる所望の方法で、それ自体が非通信状態である旨をプロセス制御プラント内の他のエンティティに伝達してもよい。

設定前状態132にいるとき、試験ユニット90が設けられているＩ／Ｏデバイスがフィールドデバイスと通信し、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数およびＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数が両方とも無効にされる。この状態の間、Ｉ／Ｏデバイスはフィールドデバイスの変数データを読み取るためにそのフィールドデバイスと通信しうる。そのフィールドデバイスがＨＡＲＴフィールドデバイスである場合、試験ユニット90は、ＲｅａｄＤｙｎａｍｉｃ ＶａｒｉａｂｌｅＨＡＲＴ要求をフィールドデバイスに送信しうる。しかしながら、試験ユニット90は、設定されない限りまたは試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失わない限り、設定前状態のままである。試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失った場合、状態マシン116は非通信状態130に遷移する。しかしながら、試験ユニット90が、ＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数および／またはＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数を動作状態にするメッセージの如き設定メッセージを受信すると、状態マシン116は、その時点で設定されたものとして、準備完了状態134に遷移する。設定前状態132にいるとき、試験ユニット90は、自己試験の始動要求に対して、オンデマンンド自己試験要求が失敗に終わったことを示すＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答する。

準備完了状態134にいるとき、試験ユニット90は、オンデマンンド自己試験88を始動するためにＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を待つか、タイマー114の動作およびＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数により定義されている内部ＴｅｓｔＳｔａｒｔイベントを待つ。ＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数またはＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が有効にされ、かつ試験ユニット90がフィールドデバイスと通信している場合にのみ準備完了状態134に入ることができる。準備完了状態134に入ると、状態マシン116は、ＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータスをクリアにし、フィールドデバイスの適切な変数を読み取るために、またはフィールドデバイスが試験を実行する準備が整っているか否かを判定するために、フィールドデバイスに読み取り要求を送信する。そのフィールドデバイスがＨＡＲＴデバイスである場合、試験ユニット90は、Ｒｅａｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖａｒｉａｂｌｅ ＨＡＲＴ要求をフィールドデバイスに送信しうる。試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失った場合、状態マシン116は非通信状態130に遷移する。状態134にいるとき、たとえば、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数およびＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数の両方が無効になることにより試験ユニット90が再設定された場合、状態マシン116は設定前状態132に遷移する。

タイマー114が定期試験を始動するための内部ＴｅｓｔＳｔａｒｔイベントを発行した場合（かつ、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が有効にされた場合）、または試験ユニット90がオンデマンドＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を受信した場合（かつ、ＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数が有効にされた場合）、試験ユニット90は始動状態136に遷移する。ＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を受信して始動状態136に入るまえに、状態マシン116は、オンデマンド試験要求が了承されたことを示すＲｅｑｕｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータスを送信しうる。試験ユニット90がオンデマンド試験信号を受信しかつＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数が無効にされた場合、状態マシン116は、ＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答し、オンデマンド試験要求が失敗の終わったことを示しうる。

始動状態136にいるとき、状態マシン116は、適切なプロトコルに従う適切なメッセージを用いて、たとえば部分ストローク試験でありうる自己試験ルーチンを始動する。状態マシン116は、ＨＡＲＴフィールドデバイスにＲｅａｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖａｒｉａｂｌｅ ＨＡＲＴ要求を送信しうる。フィールドデバイスが試験をサポートする場合、状態マシン116は、試験を始動するために、試験始動信号をフィールドデバイスに送信する。しかしながら、フィールドデバイスがその試験88をサポートしない場合、状態マシン116は動作不能状態142に遷移する。フィールドデバイスがその要求に対して了承応答すると、状態マシン116は実行中状態140に遷移する。ＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求に応答してその他のエラーが戻された場合、状態マシン116は、ＴｅｓｔＤｅｎｉｅｄステータスを設定する。この場合には、状態の遷移はなんら発生せず、始動状態136が繰り返される。

始動状態136中に、試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失った場合、状態マシン116は、非通信状態130に遷移する。ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄ変数およびＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数の両方が無効にされるように試験ユニット90が再設定された場合、状態マシン90は設定前状態132に遷移する。試験ユニット90がＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を受信し、かつＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄが有効である場合、試験ユニット90は、ＲｅｑｕｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータスで応答するが状態の遷移を行わない。

実行中状態140にいるとき、状態マシン116は、試験88が完了する時間および試験の合否を検出するために、自己試験88のステータスを監視する。実行中状態140に入ると、周期タイマー114は、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が有効ならば、その変数を用いて再初期化される。ＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータスが設定され、ＴｅｓｔＤｅｎｉｅｄステータスがクリアにされる。さらに、試験ユニット90は、その試験の実行に関する情報を取得するために、フィールドデバイスにメッセージを送信する。そのフィールドデバイスがＨＡＲＴデバイスである場合、試験の状態を監視するために、試験ユニット90は、フィールドデバイスに対して、Ｒｅａｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖａｒｉａｂｌｅ ＨＡＲＴ要求を送信し、次いで、ＲｅａｄＡｄｄｉｔｉｏｎａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ＳｔａｔｕｓＨＡＲＴ要求を送信しうる。フィールドデバイスが試験を完了するまで、これらの要求が、走査毎に、繰り返される。ＨＡＲＴデバイスでは、試験の完了は、診断モードがクリアにされることにより示される。試験が完了すると、試験ユニット90は、自己試験ルーチン88によりその試験結果が提供されるいかなる形式でも、試験結果を読み取る。バルブ部分ストローク試験におけるバルブの動作不全の如きデバイス不良を試験結果が示した場合、状態マシン116は、ＴｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスを設定し、ＴｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータスおよびＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータスをクリアにする。この時点で、状態マシン116は、準備完了状態134に再び遷移する。その一方、デバイスが試験をパスしたことを試験結果が示した場合、状態マシン116は、ＴｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータスを設定し、ＴｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスおよびＴｅｓｔＲｕｎｎｉｎｇステータスをクリアにし、次いで、準備完了状態134に遷移する。もちろん、合否以外の他の結果を任意の所望の形式で提供してもよい。

実行中状態140の間に、試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失った場合、状態マシン116は、非通信状態130に遷移する。ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄ変数およびＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数の両方が無効になるように試験ユニット90が再設定された場合、状態マシン90は、設定前状態140に遷移する。試験ユニット90がＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を受信し、かつＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄが有効にされている場合、試験ユニット90は、ＲｅｑｕｅｓｔＳｕｃｃｅｓｓステータスで応答し、実行中状態140に留まる。

要求されている自己試験をフィールドデバイスがサポートしておらずかつＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄ変数またはＴｅｓｔＯｎＤｅｍａｎｄ変数が有効にされているときに動作不能状態142に入るので、この動作不能状態142では、状態マシン116は、いかなる試験であってもその実行を阻止する。この状態に入ると、状態マシン116は、ＴｅｓｔＮｏｔＳｕｐｐｏｒｔｅｄステータスを設定し、フィールドデバイスにおいて要求されている試験がサポートされていないことを示す。動作不能状態142にいるとき、試験ユニット90は、自己試験がサポートされているか否かを定期的に判定するために、ＨＡＲＴフィールドデバイスにおけるＲｅａｄＤｙｎａｍｉｃＶａｒｉａｂｌｅｓ ＨＡＲＴ要求の如き読み取り要求をフィールドデバイスに定期的に送信しうる。試験ユニット90がフィールドデバイスとの通信を失った場合、状態マシン116は、非通信状態130に遷移する。動作不能状態142にいるときに試験ユニット90がＴｅｓｔＳｔａｒｔ要求を受信した場合、状態マシンは、ＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答する。

設定前状態132、準備完了状態134、始動状態136、実行中状態140、および動作不能状態142のうちのいずれにいるときでも、試験ユニット90は、フィールドデバイスがそのフィールドデバイスの正常動作を妨げうる（自己試験88により検出されるもの以外の）問題を有しているか否かまたはそのような異常な状態にいるか否かを判定するために、フィールドデバイスからのメッセージ内に存在しうるステータスフィールドを読み取りまたは解釈しうる。フィールドデバイスからのメッセージに劣悪ステータス、異常ステータス、または不良ステータスが存在する場合、試験ユニット90は、劣悪ステータスメッセージ、アラームもしくはイベント、または他のメッセージを、そのメッセージを受信するように設定されたデバイスまたはアプリケーション（たとえば、コントローラまたはユーザインターフェイスアプルケーション）に送信しうる。したがって、自己試験88の要求および監視に加えて、試験ユニット90は、停止信号が送信された場合に、フィールドデバイスからのステータスメッセージに基づいて、そのフィールドデバイスの正常な動作を妨げる可能性がありかつそのフィールドデバイスにおいて発生する可能性のある他の問題を、自動的に判定しうる。事実、試験ユニット90は、これらの通信ステータスメッセージ（典型的なＨＡＲＴ通信およびＦｉｅｌｄｂｕｓ通信においてすでに提供されている）を受信するためにフィールドデバイスとの通信を定期的に始動しうる。あるいは、試験ユニット90は、それ自体に対して応答しているのかまたは異なるデバイスもしくはアプリケーションから送信されたなんらかの他のメッセージもしくは命令に対して応答しているのかに関係なく、フィールドデバイスから送信されるメッセージのいずれのメッセージのステータスフィールドでも自動的に閲覧しうる。

所望ならば、試験ユニット90の動作についての他の情報を提供するために、他のメッセージまたはステータスが発行または設定されてもよい。たとえば、次回の定期試験の始動までに残っている時間を提示するために、ＲｅａｄＴｅｓｔＴｉｍｅＲｅｍａｉｎｉｎｇパラメータが用いられてもよく、最後の合格試験から経過した時間を提示するために、ＲｅａｄＴｅｓｔＴｉｍｅＥｌａｐｓｅｄパラメータが用いられてもよく、劣悪ステータス（すなわち、ＬａｔｅＳｔａｔｕｓ）に対してそれをクリアにすることにより応答するために、ＲｅｓｅｔＴｅｓｔＳｔａｔｕｓが用いられてもよい。この場合、試験ユニットがＲｅａｄＴｅｓｔＴｉｍｅＲｅｍａｉｎｉｎｇを受信し、かつＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が有効にされた場合、試験ユニット90は、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃＴｉｍｅ値で応答する。しかしながら、ＴｅｓｔＰｅｒｉｏｄｉｃ変数が無効にされた場合、試験ユニット90は、ＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答する。さらに、試験ユニット90がＲｅａｄＴｅｓｔＴｉｍｅＥｌａｐｓｅｄ要求を受信し、かつ少なくとも一つの合格試験が完了していれば、試験ユニット90は、ＴｅｓｔＥｌａｐｓｅｄＴｉｍｅ値で応答しうる。まだ一つの合格試験も完了されていない場合、試験ユニット90は、ＲｅｑｕｅｓｔＦａｉｌｅｄステータスで応答しうる。

いうまでもなく、状態マシン116のロジックは、内部パラメータを操作することにより確立または定義されうる。この内部パラメータは、条件入力として試験ユニット90に入力されうる。また、自己試験の始動・監視に関連するさまざまな状態の間で状態マシン116が遷移できるようにする一つの様態を図４の状態図120が例示しているが、いうまでもなく、これらの状態よりもさらに少ない数の状態もしくはさらに多い数の状態またはこれら二つのなんらかの組み合わせを用いるように、状態マシン116が構成されてもよい。さらに、試験ユニットの作用により、自己試験ルーチンとの公知の通信方法で通常提供される機能に比べさらなる機能を試験ユニット90が提供できるようになる。というのは、試験ユニット90により、自己試験ルーチン88を制御システムまたは安全システムに統合することができるようになるからである。もちろん、所望ならば、試験ユニット90は、プロセスプラント10内の、たとえば、オペレータもしくは他のユーザに対して供与される情報または他のアプリケーション、制御ルーチン、もしくは安全ルーチンにより利用される情報を提供するいかなる数の他の出力を生成してもよい。

本明細書で記載される試験ブロック90が、試験される特定のフィールドデバイス内に設けられたデバイス自己試験88と通信するものとして説明されているが、これに代えて、デバイス試験88は、試験ブロック90と同一のデバイス（すなわち、試験されているフィールドデバイスとは異なるデバイス）に格納されてもよく、現実的には、試験ブロック90に統合されてもよい。このように構成すると、試験ブロック90は、別のアプリケーションとしてまたは試験ブロック90が設けられているたとえばＩ／Ｏデバイス内の試験ブロック90の一部として、デバイス試験88を始動する。次いで、デバイス試験88は、その試験を実行中に必要に応じて、試験下にあるフィールドデバイスと、そのフィールドデバイスとデバイス試験88が設けられているデバイスとの間を結合する通信ネットワークを介して通信する。デバイス試験88は、そのデバイス試験の結果を判定するために、適切なデバイス命令を送信し、そのフィールドデバイスからまたは他のデバイスからメッセージを受信し、次いで、この結果を試験ブロック90に供与する。もちろん、試験ブロック90は、本質的には本明細書で記載の様態で動作し、デバイス試験88と通信してもよいが、ただし、試験ユニット90とデバイス試験88との間の通信は同一のデバイス内で行い、試験されるフィールドデバイスとデバイス試験88との間の通信は、ＨＡＲＴネットワークまたはＦｉｅｌｄｂｕｓネットワークの如き外部通信ネットワークを介して行うことになる。ロジックソルバ56は、図１では、同一のデバイス内にデバイス試験88ａ含み、試験ユニット90のうちの一つに内部的に接続されているものとして例示されている。この場合、（試験ユニット90の一部でありうるまたはそれから分離されうる）デバイス試験88ａは、所望のデバイス試験を実現するために、内部にデバイス試験を有していないフィールドデバイス60aの如き、フィールドデバイス60のうちの一つと通信する。

実現される場合、マルチプレクサ、ブロック、状態マシン、信号コネクションなどを含む本明細書で記載のエレメントは、いずれも、磁気ディスク、レーザディスクもしくは光学式ディスク、または他の格納媒体、コンピュータまたはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭなどの如き任意のコンピュータ読み取り可能メモリ内に格納されるソフトウェアにより実現されうる。本明細書で記載の信号および信号回線は、実際のワイヤ、データレジスタ、メモリ領域などを含むいかなる形態でも取りうる。また、本明細書で説明されるソフトウェア、ルーチン、またはプログラムは、汎用目的のコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるアプリケーションソフトウェア、またはたとえば特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、もしくはその他のファームウェアデバイスに焼きこまれたハードコーディッドソフトウェアを含むいかなる形態でも取りうる。同様に、このソフトウェアは、たとえば、コンピュータ読み取り可能ディスクもしくは他の搬送可能なコンピュータ格納メカニズム、または電話回線、インターネット、ワールドワイドウェブ、その他のローカルエリアネットワークもしくはワイドエリアネットワークなどの如き通信チャネルを含む公知または所望の任意の搬送方法を用いて、ユーザ、プロセスプラント、オペレータワークステーション、コントローラ、ロジックソルバ、またはその他の計算デバイスに搬送されうる（電話回線、インターネット、ワールドワイドウェブ、その他のローカルエリアネットワークもしくはワイドエリアネットワークなどの如き通信チャネルにより搬送は、搬送可能な格納媒体を介してこのソフトウェアを提供することと同一または互換性があると考えられる）。さらに、このソフトウェアは、通信チャネルを通じて伝送されるまえに、変調もしくは暗号化なしに直接提供されてもよく、または任意の適切な変調用搬送波および／もしくは暗号化手法を用いて変調および／もしくは暗号化されてもよい。もちろん、本明細書で記載の試験ユニット90は、（たとえば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルまたは同等のプロトコルを含む）いかなる外部プロセス制御通信プロトコルを用いて実現されてもよく、また任意の機能ブロックまたは他のアプリケーションを含むいかなるタイプのプロセスエンティティとの通信に用いられてもよい。
本発明は特定の例を参照して記載したが、これらの例は説明のみを意図し、本発明を限定することを意図したものではなく、本発明の精神および範疇から逸脱することなく、開示された実施例に変更、追加、または削除を加えうることは当業者にとって明らかである。

10 プロセスプラント
12 プロセス制御システム
14 安全システム
16 ユーザインターフェイス、ワークステーション
18、20 プロセス制御ノード、安全制御ノード
21 コンフィギュレーションデータベース
22 通信ネットワーク
24 プロセスコントローラ
28、30、32、34、36 プロセス制御システム入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス
40、42 コントローラフィールドデバイス
50、52、54、56 安全システムロジックソルバ
60、62 安全システムフィールドデバイス
68 バス
70、72 ＭＰＤ
78 ルーチン
80 プロセッサ
82 メモリ
84 安全ロジックモジュール
86 共通バックプレーン
88 オンラインデバイス自己試験ルーチン
90 試験ブロック
92 プロセッサ
96 コンフィギュレーションアプルケーション
98 診断アプリケーション
110 フィールドデバイス通信ルーチン
112 通信ユニット
113 変数
114 タイマー
115、118 メモリ
116 状態マシン
120 状態図
130 非通信状態
132 設定前状態
134 準備完了状態
136 始動状態
140 実行中状態
142 動作不能状態

Claims (62)

1. プロセスの動作中に自己試験ルーチンを格納・実行するフィールドデバイスと、該フィールドデバイスに通信可能に接続されたプロセッサとを有しているプロセスプラント内で利用される試験エンティティであって、
   コンピュータ読み取り可能媒体と、
   前記プロセッサで実行されるように構成された、前記コンピュータ読み取り可能媒体に格納されている試験制御プログラムとを備え、
   該試験制御プログラムが、
   前記フィールドデバイス内の前記自己試験ルーチンに関係のある、前記プロセスプラント内の一または複数の他のエンティティから第一の通信を受信し、一または複数の他の該エンティティに第二の通信を送信すべく接続されるように構成されている第一の通信エンティティと、
   前記フィールドデバイス内の前記自己試験ルーチンと通信するように構成されている第二の通信エンティティと、
   前記第一の通信エンティティを介して受信された前記第一の通信に応答して前記自己試験ルーチンを始動し、前記第二の通信エンティティを介して前記自己試験ルーチンから試験結果を受信し、前記第一の通信エンティティを介した前記第二の通信を利用して前記試験結果の表示を提供するように構成されているロジックエンティティと
   を有している試験エンティティ。
2. 前記ロジックエンティティは複数の状態を有する状態マシンであり、複数の前記状態のうちの第一の状態は前記自己試験ルーチンを始動することに関連しており、複数の前記状態のうちの第二の状態は前記自己試験ルーチンの結果を監視して、該結果を、前記プロセスプラント内の一または複数の他の前記エンティティに供与することに関連している請求項1記載の試験エンティティ。
3. 前記状態のうちの第三の状態は、前記自己試験ルーチンと通信が確立されていないことを示す請求項２記載の試験エンティティ。
4. 前記状態のうちの第三の状態は、前記ロジックエンティティが設定され、前記自己試験ルーチンを始動する準備が整っていることを示す請求項２記載の試験エンティティ。
5. 前記状態のうちの第三の状態は、前記フィールドデバイスが前記自己試験ルーチンをサポートしていないので、前記ロジックエンティティが該自己試験ルーチンを始動できないことを示す請求項２記載の試験エンティティ。
6. 前記状態のうちの第三の状態は、前記ロジックエンティティが前記フィールドデバイスと通信できるが、前記自己試験ルーチンを始動するように設定されていないことを示す請求項２記載の試験エンティティ。
7. 前記状態のうちの第三の状態は、前記自己試験ルーチンが実行状態であることを示す請求項２記載の試験エンティティ。
8. 前記ロジックエンティティは、第一の通信エンティティを介して前記自己試験ルーチンを始動する信号を受信した場合に、オンデマンドで、前記自己試験ルーチンを始動するように設定可能である請求項１記載の試験エンティティ。
9. 前記ロジックエンティティは、前記自己試験ルーチンを定期的に始動するように設定可能である請求項１記載の試験エンティティ。
10. 前記ロジックエンティティは、前記自己試験ルーチンを自動的にかつ定期的に実行するための定期的な変化率を登録するタイマーおよび変数を有している請求項９記載の試験エンティティ。
11. 前記ロジックエンティティは、予定されていた定期的自己試験ルーチンが実行されなければならないのにもかかわらず実行されなかった時間からの経過時間でありかつ該自己試験ルーチンの実行が遅延していることを前記第一の通信エンティティを介して示す経過時間を表すさらなる変数を有している請求項１０記載の試験エンティティ。
12. 前記ロジックエンティティは、前記第一の通信エンティティを介して前記自己試験ルーチンの始動の要求を受信すると、該自己試験ルーチンの始動の成功または不成功を前記第一の通信エンティティを介して示すように構成されている請求項１０記載の試験エンティティ。
13. 前記ロジックエンティティは、第一の通信エンティティを介して前記自己試験ルーチンを始動する信号を受信した場合にオンデマンドで前記自己試験ルーチンを始動するように設定可能であり、また、該自己試験ルーチンを定期的に始動するようにさらに設定可能である請求項１記載の試験エンティティ。
14. 前記ロジックエンティティは、前記自己試験ルーチンが搭載されている前記フィールドデバイスからステータスフィールドを有するデバイス通信を受信し、該ステータスフィールドから該フィールドデバイスに関連する異常ステータスを判定し、該異常ステータスが検知された場合、前記第一の通信エンティティを介する前記第二の通信を利用して、該フィールドデバイスの該異常ステータスの表示を提供するように構成されている請求項１記載の試験エンティティ。
15. 一または複数のコントローラに接続された複数のフィールドデバイスを有するプロセスプラント内で利用されるフィールドデバイス試験システムであって、
    前記プロセスプラント内においてオンライン状態で動作しているときに前記フィールドデバイスに対しデバイス試験を実行するように構成されている、前記複数のフィールドデバイスのうちの一つのフィールドデバイスに関連するデバイス試験と、
    前記複数のフィールドデバイスのうちの一つのフィールドデバイスに通信可能に接続された、該フィールドデバイスに対して前記デバイス試験を始動して該デバイス試験の結果を取得するように構成されている試験ユニットと、
    前記試験ユニットと通信可能に接続された、前記試験ユニットに前記デバイス試験を始動させて前記デバイス試験の結果を取得させる一または複数の信号を前記試験ユニットに送信するように構成されている一または複数のさらなるプロセスエンティティと
    を備えてなるフィールドデバイス試験システム。
16. 前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つがユーザインターフェイスルーチンである請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
17. 一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つが、前記フィールドデバイスの動作を制御するプロセス制御ルーチンである請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
18. 前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つが安全システム制御ルーチンである請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
19. 前記試験ユニットは、前記一または複数のプロセスエンティティからの試験始動信号に応答してオンデマンドで前記デバイス試験を始動するように構成されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
20. 前記試験ユニットは、前記デバイス試験を自動的にかつ定期的に始動するように構成されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
21. 前記試験ユニットは、継続的に行われる前記デバイス試験の始動と始動との間の時間を追跡するために用いられるタイマーを備えている請求項２０記載のフィールドデバイス試験システム。
22. 前記試験ユニットは、継続的にかつ定期的に行われる前記デバイス試験の始動と始動との間の所望な時間を指定する設定可能パラメータを有している請求項２１記載のフィールドデバイス試験システム。
23. 前記試験ユニットは、前記一または複数の追加プロセスエンティティのうちの一つからの試験始動信号に応答して前記デバイス試験をオンデマンドで始動するように構成され、また、前記デバイス試験を自動的にかつ定期的に始動するようにも構成されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
24. 前記試験ユニットは、前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つからのオンデマンド試験始動信号に応答して前記デバイス試験を始動し、該デバイス試験の結果を取得し、該デバイス自己試験の結果を前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つに伝達するように構成されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
25. 前記試験ユニットは、前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つに、前記デバイス試験の始動の成功または不成功を伝達するように構成されている請求項２４記載のフィールドデバイス試験システム。
26. 前記試験ユニットは、前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つに、前記デバイス試験が実行状態であるという表示を伝達するように構成されている請求項２４記載のフィールドデバイス試験システム。
27. 前記試験ユニットは、前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つに、前記試験ユニットが前記デバイス試験を始動するための通信を前記フィールドデバイスと確立していないことを伝達するように構成されている請求項２４記載のフィールドデバイス試験システム。
28. 前記試験ユニットは、前記デバイス試験が実行される前記フィールドデバイスからステータスフィールドを有するデバイス通信を受信し、該ステータスフィールドから前記フィールドデバイスに関連する異常ステータスを判定し、該異常ステータスが検知された場合、該フィールドデバイスの該異常状態の表示を、前記一または複数のさらなるプロセスエンティティのうちの一つに供与するように構成されている請求項２４記載のフィールドデバイス試験システム。
29. 前記デバイス試験が前記フィールドデバイスに格納されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
30. 前記デバイス試験が前記試験ユニットと同一のデバイスに格納されている請求項１５記載のフィールドデバイス試験システム。
31. プロセスプラントにおけるデバイス試験実行方法であって、
    前記プロセスプラント内のフィールドデバイスの試験に利用される前記デバイス試験を格納し、
    前記プロセスプラント内のもう一つのデバイス内に前記フィールドデバイスに通信可能に接続されている試験ユニットを格納し、
    前記プロセスプラント内のさらなるプロセスエンティティを前記試験ユニットに通信可能に接続し、
    前記プロセスが動作している間に前記デバイス試験を始動し、該デバイス試験の結果を自動的に取得し、該デバイス試験の結果を前記さらなるプロセスエンティティに自動的に提供するように前記試験ユニットを設定するデバイス試験実行方法。
32. 前記試験ユニットを設定することは、前記さらなるプロセスエンティティから前記デバイス試験の始動を要求する信号を前記試験ユニットが受信するときに、前記デバイス試験を始動するように前記試験ユニットを設定することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
33. 前記試験ユニットを設定することは、前記デバイス試験を自動的かつ定期的に始動するように前記試験ユニットを設定することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
34. 前記もう一つのデバイス内に前記試験ユニットを格納することは、予定されていた定期デバイス試験が実行されなければならないのにもかかわらず実行されなかった時間からの経過時間でありかつ該デバイス試験の実行が遅延していることを示す経過時間を表す変数を有するロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３３記載のデバイス試験実行方法。
35. 前記試験ユニットを設定することは、前記試験ユニットが前記デバイス試験を自動的にかつ定期的に始動する時間周期を前記試験ユニットに供与することを含んでいる請求項３３記載のデバイス試験実行方法。
36. 前記試験ユニットを設定することは、前記デバイス試験の始動を要求する信号を前記さらなるプロセスエンティティから前記試験ユニットが受信するときに該デバイス試験が始動するように前記試験ユニットを設定し、さらに、前記デバイス試験が自動的かつ定期的に始動するように前記試験ユニットを設定することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
37. 前記もう一つのデバイスに前記試験ユニットを格納することは、プロセスコントローラと前記フィールドデバイスとの間に通信可能に接続されている入力／出力デバイスに前記試験ユニットを格納することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
38. 前記もう一つのデバイスに前記試験ユニットを格納することは複数の状態の間を遷移可能なロジックエンティティを格納することを含んでおり、該複数の状態のうちの第一の状態が前記デバイス試験を始動することに関連しており、前記複数の状態のうちの第二の状態が前記デバイス試験の結果を監視するとともに該結果に前記さらなるプロセスエンティティがアクセスできるようにすることに関連している請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
39. 前記ロジックエンティティを格納することは、前記デバイス試験が実行される前記フィールドデバイスと通信が確立されていないことを示す第三の状態に遷移可能なロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３８記載のデバイス試験実行方法。
40. 前記ロジックエンティティを格納することは、前記ロジックエンティティが設定されて前記デバイス試験の始動の準備が整っていることを示す第三の状態に遷移可能であるロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３８記載のデバイス試験実行方法。
41. 前記ロジックエンティティを格納することは、前記フィールドデバイスが前記デバイス試験をサポートしていないので前記ロジックエンティティが前記デバイス試験を始動できないことを示す第三の状態に遷移可能なロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３８記載のデバイス試験実行方法。
42. 前記ロジックエンティティを格納することは、前記ロジックエンティティが前記フィールドデバイスと通信可能であるが前記デバイス試験を始動するように設定されていないことを示す第三の状態に遷移可能なロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３８記載のデバイス試験実行方法。
43. 前記もう一つのデバイスに前記試験ユニットを格納することは、前記デバイス試験を始動するように要求されると前記デバイス試験の始動の成功または不成功を示すように構成されたロジックエンティティを格納することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
44. 前記試験ユニットを設定することは、前記デバイス試験が実行される前記フィールドデバイスからステータスフィールドを有するデバイス通信を受信し、該ステータスフィールドから該フィールドデバイスに関連する異常ステータスを判定し、該異常ステータスが検知された場合、該フィールドデバイスの該異常状態の表示を前記さらなるプロセスエンティティに供与するように前記試験ユニットを設定することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
45. 前記プロセスプラント内のフィールドデバイスの試験に利用される前記デバイス試験を格納することは、該デバイス試験を前記フィールドデバイス内に格納することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
46. 前記プロセスプラント内のフィールドデバイスの試験に利用される前記デバイス試験を格納することは、前記もう一つのデバイス内に前記デバイス試験を格納することを含んでいる請求項３１記載のデバイス試験実行方法。
47. フィールドデバイスに関連するステータスを示すステータスフィールドを有するデバイスメッセージを用いて通信ネットワークを介した通信を行うフィールドデバイスと、該通信ネットワークを介して該フィールドデバイスに通信可能に接続されるプロセッサとを備えるプロセスプラント内で利用される試験エンティティであって、
    コンピュータ読み取り可能媒体と、
    前記コンピュータ読み取り可能媒体に格納されている、前記プロセッサ上で実行されるように構成されたフィールドデバイス監視プログラムとを備え、
    前記フィールドデバイス監視プログラムは、
    前記フィールドデバイスに関連する前記プロセスプラント内の一または複数の他のエンティティから第一の通信を受信し、それらに、第二の通信を送信すべく接続されるように構成された第一の通信エンティティと、
    前記通信ネットワークを介して前記フィールドデバイスと通信するように構成された第二の通信エンティティと、
    異常ステータスが前記フィールドデバイスに関連しているか否かを判定するために、前記フィールドデバイスから前記第二の通信エンティティを介して受信したデバイスメッセージの前記ステータスフィールドを自動的に処理し、該デバイスメッセージの該ステータスフィールドに異常ステータスが存在する場合、前記第一の通信エンティティを介した前記第二の通信を用いて、異常ステータスが前記フィールドデバイスに関連しているという表示を提供するように構成されたロジックエンティティと
    を有している試験エンティティ。
48. 前記ロジックエンティティは、デバイスメッセージの各々の前記ステータスフィールドから異常状態が前記フィールドデバイスに関連しているか否かを判定するために、前記第二の通信エンティティを介して受信された各デバイスメッセージの前記ステータスフィールドを処理し、異常ステータスが前記デバイスメッセージのうちの一つの前記ステータスフィールド内に存在する場合、前記第一の通信エンティティを介した前記第二の通信を利用して、該フィールドデバイスの異常ステータスの表示を提供するように構成されている請求項４７記載の試験エンティティ。
49. 前記第一の通信エンティティが第一の通信プロトコルを用いて通信するように構成されており、前記第二の通信エンティティが前記第一の通信プロトコルとは異なる第二の通信プロトコルを用いて前記フィールドデバイスと通信するように構成されている請求項４７記載の試験エンティティ。
50. 前記ロジックエンティティは、前記フィールドデバイスにステータスフィールドを有するデバイスメッセージで応答させる試験メッセージを前記フィールドデバイスに自動的に送信するように構成されている請求項４７記載の試験エンティティ。
51. フィールドデバイスと、該フィールドデバイスに通信可能に接続されるプロセッサとを備えるプロセスプラント内で利用される試験エンティティであって、
    コンピュータ読み取り可能媒体と、
    前記コンピュータ読み取り可能媒体に格納されている、前記プロセッサで実行されるように構成された試験制御プログラムとを備え、
    前記試験制御プログラムは、
    前記プロセスの正常動作中に前記フィールドデバイスに試験を実行するように構成されたデバイス試験ルーチンと、
    前記デバイス試験ルーチンに関連する前記プロセスプラント内の一または複数の他のエンティティから第一の通信を受信し、それらに、第二の通信を送信すべく接続されるように構成された第一の通信エンティティと、
    前記フィールドデバイスと通信するように構成された第二の通信エンティティと、
    前記デバイス試験ルーチンに前記第二の通信エンティティを介して前記フィールドデバイスと通信させる、前記第一の通信エンティティを介して受信された前記第一の通信に応答して前記デバイス試験ルーチンを始動し、該デバイス試験ルーチンから試験結果を受信し、前記第一の通信エンティティを介した前記第二の通信を用いて前記試験結果の表示を提供するように構成されたロジックエンティティと
    を有する試験エンティティ。
52. 前記ロジックエンティティは、複数の状態を含む状態マシンであり、前記複数の状態のうちの第一の状態が、前記デバイス試験ルーチンを始動することに関連付けされており、前記複数の状態のうちの第二の状態が、前記デバイス試験ルーチンの結果を監視して前記プロセスプラント内の前記一または複数の他のエンティティに該結果を提供することに関連付けされている請求項５１記載の試験エンティティ。
53. 前記状態のうちの第三の状態は、前記フィールドデバイスと通信が確立されていないことを示す請求項５２記載の試験エンティティ。
54. 前記状態のうちの第三の状態は、前記ロジックエンティティが設定されて前記デバイス試験ルーチンを始動する準備が整っていることを示す請求項５２記載の試験エンティティ。
55. 前記状態のうちの第三の状態は、前記ロジックエンティティが前記フィールドデバイスと通信できるが前記デバイス試験ルーチンを始動するように設定されていないことを示す請求項５２記載の試験エンティティ。
56. 前記ロジックエンティティは、前記第一の通信エンティティを利用して前記デバイス試験ルーチンを始動する信号を受信するときに、オンデマンドで、前記デバイスルーチンを始動するように設定可能である請求項５１記載の試験エンティティ。
57. 前記ロジックエンティティは、定期的に前記デバイス試験ルーチンを始動するように設定可能である請求項５１記載の試験エンティティ。
58. 前記ロジックエンティティは、前記デバイス試験ルーチンを自動的かつ定期的に実行する定期的な変化率を格納するためのタイマーおよび変数を有している請求項５８記載の試験エンティティ。
59. 前記ロジックエンティティは、予定されていた定期的デバイス試験ルーチンが実行されなければならないのにもかかわらず実行されなかった時間からの経過時間でありかつ該デバイス試験ルーチンの実行が遅延していることを前記第一の通信エンティティを介して示す経過時間を表すさらなる変数を有している請求項５８記載の試験エンティティ。
60. 前記ロジックエンティティは、前記デバイス試験ルーチンの始動の要求を前記第一の通信エンティティを介して受信すると、前記デバイス試験ルーチンを始動の成功または不成功を前記第一の通信エンティティを介して示すように構成されている請求項５１記載の試験エンティティ。
61. 前記ロジックエンティティは、前記第一の通信エンティティを介して、前記デバイス試験ルーチンを始動する信号を受信するとき、オンデマンドで、前記デバイス試験ルーチンを始動するように設定可能であり、さらに、定期的に前記デバイス試験ルーチンを始動するようにも設定可能である請求項５１記載の試験エンティティ。
62. 前記ロジックエンティティは、前記デバイス試験ルーチンが実行される前記フィールドデバイスからステータスフィールドを有するデバイス通信を受信し、該ステータスフィールドから該フィールドデバイスに関連する異常ステータスを判定し、該異常ステータスが検知された場合、前記第一の通信エンティティを介した前記第二の通信を利用して、該フィールドデバイスの該異常ステータスの表示を提供するように構成されている請求項５１記載の試験エンティティ。

Images