JP2011065651A - プロセス管理環境内でモジュール実行シーケンスを管理する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス制御環境内でモジュール実行シーケンスを管理する例示的方法及び装置が開示される。
【解決手段】開示された例示的方法は、複数の機能ブロックを含んでいるモジュールを受信するステップと、前記複数の機能ブロックのサブセットの表示を受信するステップと、前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信するステップと、を含み、前記モジュールに関して、第１実施シーケンスは、第２実施シーケンスとは異なる。また、例示的方法は、前記サブセットを実行シーケンス識別子に関連付けるステップと、前記実行シーケンス識別子をトリガ条件に関連付けるステップと、をも含む。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、プロセス管理システムに関し、特に、プロセス管理環境内でモジュール実行シーケンスを管理する方法と装置に関する。

化学、石油等のプロセスで利用されるシステムのようなプロセス管理システムは、通常、少なくとも１つ以上のホスト又は操作者ワークステーション、及び１つ以上のフィールド機器にアナログ、デジタル又はアナログ／デジタル組み合わせバスを介して通信可能に接続された中央プロセス制御装置を含んでいる。フィールド機器は、例えば、バルブ、バルブポジショナ、ベッセル、タンク、スイッチ及び送信機（例えば、温度、圧力及び流量センサ）であってもよく、バルブの開閉、温度及び／又は圧力の上昇／下降、及びプロセスパラメータの計測のように、工程内で機能する。プロセス制御装置は、フィールド機器により行われるプロセス計測及び／又はフィールド機器に関連する他の情報を表している信号を受信し、この情報を利用し、１つ以上のモジュールを実行することより制御ルーチンを実行する。個々の前記モジュールは、機器命令を有する１つ以上の機能ブロックを含んでいる。そのような機器命令は、プロセス操作を制御するためにバス又は他の通信線を通じてフィールド機器に送信される制御信号を生成するために実行されてもよい。フィールド機器と制御装置からの情報は、操作者ワークステーションにより実行される１つ以上のアプリケーションに利用可能となる場合があり、操作者は、工程の現在の監視、プロセス操作の変更等のような、プロセスに対する所望の機能を実行することができる。

プロセス制御システムアプリケーションは、通常、機能ブロックを介してプロセス制御システム内で様々な機能又は操作を実行するように設定されることができる、モジュール形式のプロセス制御ルーチンを含んでいる。例えば、モジュールは、制御バルブ、モータ、ボイラ、加熱器、及び／又は、製品（石油、化粧品、食品等）を生産するための他の機器を制御するための、一連の機能ブロックのシーケンスを含んでもよい。製品の質は、適切な機能ブロックの順序付けに依存していることがある。結果として、各製品は、例えば、許容誤差（例えば、化学組成率、製品粘度等）内に製品仕様を維持することなどのような、要求される各々の所望のプロセス制御ルーチン対象に対し固有のモジュールを必要とする。幾つかのプロセス制御ルーチン対象は、モジュールの完全な実行（即ち、モジュールの全ての機能ブロックの実行）を必要とするのに対し、他のプロセス制御ルーチン対象は、モジュールの完全な実行を必要としない（即ち、モジュールの機能ブロックを全て実行することを必要としない）こともある。従って、一部のモジュールを実行できないので、数多くの追加のモジュールが、多くの場合、各々の所定の製品に対して１つ以上のプロセス制御ルーチン対象を満たすために作り出される。

プロセス制御システム内でモジュール実行シーケンスを管理する例示的な装置及び方法が記載される。例示的方法は、複数の機能ブロックを含んでいるモジュールを受信するステップと、前記複数の機能ブロックのサブセットの表示を受信するステップと、前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信するステップを含み、モジュールに関連して、第１実施シーケンスは、第２実施シーケンスとは異なる。例示的方法は、前記サブセットを実行シーケンス識別子に関連させるステップと、前記実行シーケンス識別子をトリガ条件に関連させるステップと、も含んでいる。

別の実施例によれば、例示的装置は、複数の機能ブロックを備えるモジュールを受信する実行シーケンス管理装置と、サブセットの前記複数の機能ブロックの表示を受信する機能ブロック定義装置とを含んでいる。例示的装置は、その上、前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信するスケジュール管理装置であって、前記モジュールに関して、前記サブセットに対する第１実施シーケンスは第２シーケンスとは異なるスケジュール管理装置と、前記サブセットを、実行シーケンス識別子とトリガ条件に関連させるトリガ管理装置とを含んでいる。

実行シーケンスを管理する際に利用される例示的プロセス制御システムのブロック図である。 実行シーケンスを管理する際に利用される例示的プロセス制御システムのブロック図である。 図１及び図２に示される例示的モジュール実行シーケンス管理装置のブロック図である。 図１及び図２のプロセス管理システムにより実行されてもよい例示的モジュールである。 図１及び図２のプロセス制御システムにより実行されてもよい例示的実行シーケンス有効化モジュールである。 モジュール実行シーケンス環境設定の例示的ユーザインターフェース（ＵＩ）表示を表す。 モジュール実行シーケンス環境設定の例示的ユーザインターフェース（ＵＩ）表示を表す。 例示的モジュール実行シーケンス計画のタイミング図である。 図１〜８の例示的モジュール実行シーケンス管理装置、例示的実行シーケンス可能モジュール、例示的ＵＩ、及び例示的モジュール実行シーケンス計画を実行するために利用されてもよい例示的方法の流れ図である。 図１〜８の例示的モジュール実行シーケンス管理装置、例示的実行シーケンス有効化モジュール、例示的ＵＩ、及び例示的モジュール実行シーケンス計画を実行するために利用されてもよい例示的方法の流れ図である。 図９及び図１０の例示的プロセス及び／又は図１〜３の例示的モジュール実行シーケンス管理装置を実行することができる例示的プロセスプラットフォームの概略図である。

以下に、他の構成要素の中でもハードウェア上で実行されるソフトウェア及び／又はファームウェアを含んでいる例示的装置及びシステムが記載されているが、そのようなシステムは、単に説明のためのものであり、限定するものとして解釈されるべきではないことに留意すべきである。例えば、任意の又は全てのこれらのハードウェア、ソフトウェア及びファームウェア構成要素は、専らハードウェアに、専らソフトウェアに、又はハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせで実現することができると考えられる。従って、以下に例示的装置及びシステムが記載されるが、与えられる実施例は、そのような方法と装置を導入するための唯一の方法ではない。

プロセス制御システムは、いかなる大きさで適用されてもよく、例えば、わずかな数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）ノードを有する比較的小さなプロセス管理システム、又はＩ／Ｏノード、ポンプ制御／センサ、バルブ制御／センサ、アラーム等を有する地理的に離れた場所で操作される比較的数の多いプロセス制御システムであってもよい。各プロセス制御システムは、通常、ＥｍｅｒｓｏｎＰｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（商標）社の一企業であるＦｉｓｈｅｒ―ＲｏｓｅｍｏｕｎｔＳｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラ等の制御装置を有している。制御装置は、プロセス機能ブロックを含んでいる１つ以上のモジュールを実行する命令を取り上げ、且つ／或いは、受信してもよい。モジュールは、バッチ操作（例えば、化学／食品処理）を制御し、アセンブリ操作（例えば、材料型打ち操作）を制御し、且つ／又は、作製された構成要素の試験と計測検査を容易にする任意の数のプロセス機能ブロックを含んでもよい。各モジュールは、制御装置内で周期的に実行される機能ブロックの収容器として機能する。そのようなモジュールにより、制御システムの利用者は、１つ以上のプロセス対象（例えば、バッチプロセス、製造プロセス、試験プロセス等）に適合する制御ストラテジを開発することができ、モジュールは、制御システムにより再利用され、かつ／又は必要に応じて、１つ以上の他の制御システムに分配されてもよい。モジュールの再利用は、前処理操作（例えば、生産用製造設備を準備する１つ以上の工場操作）と終了操作（例えば、シフトが無い時間に、ダウンタイムのために製造設備を準備する１つ以上の工場操作）のような、予想可能な間隔で繰り返される制御システムシーケンスに特に有用である。実際に、モジュールを利用することにより、制御システム内に制御ストラテジを組み込む場合、利用者によるプログラム作成の苦労が最小限になる。

一例では、モジュールは、製造シフトの開始時のコールドブート（前処理操作）のような、制御システム、及び／又は制御システムの態様を準備する機能ブロックの組み合わせを含んでいる。幾つかの例では、制御環境の製造及び／又はバッチプロセスは、例えば、オーブンの予熱（例えば、電子機器のバーンイン試験用オーブンの準備）、化学混合タンクの予熱、洗浄剤でのバッチパイプのフラッシング、ポンプの呼び水などのような、しかしこれらに限定されない、操作設備を準備する開始シーケンスを含む。モジュールは、対応する機能ブロックを含み、個々の前記機能ブロックは、シーケンスを通して指定された操作順序を有している。モジュール実行を完了した後に、モジュールは、任意の数の繰り返し回数だけ再び実行してもよく、且つ／又は、ランタイム・バッチ製造プロセスのような他の制御システムの必要性に対応する代わりのモジュールが、実行されてもよい。モジュールが実行される各々の場合では、モジュールに関連する全ての機能ブロックは、必要の有無にかかわらず実行される。

代わりのモジュールが、１つ以上の代わりのプロセス制御対象を満たすために利用者により作り出され、且つ／或いはプロクラムが組まれる。代わりの開始シーケンスは、比較的高い湿度、比較的低い温度、及び／又は比較的温かい温度のような、しかしこれらに限定されない天候条件に基づいて要求される場合がある。例えば、冬期では、工場の設備は、勤務交代の停止時間の間に（例えば、一晩中）、比較的低い温度に達し、それにより、１つ以上のバッチプロセスを次の日に実行可能になる前に、より大量の予熱時間を必要とする。別の例では、比較的湿度の高い期間では、凝縮体が、工場設備の上に及び／又は内部に（例えば、バッチプロセスパイプ内に）形成されることがあり、それにより、１つ以上のバッチプロセスを実行可能になる前に、より多量及び／又はより高濃度の洗浄液でフラッシングする操作を必要とする。そのような変化する条件に対して適応するために、制御システムの利用者は、通常、所与の状況に固有のモジュールを作り出し、且つ／或いはそのプログラムを組む。通常の開始操作と代替の開始操作との間の差が、例えば、余分な凝縮体を熱して取り去るための数秒の追加加熱時間である場合、利用者は、通常、代わりの制御動作に関連している１つ以上の機能ブロックを伴う別のモジュールを組み立てなければならない。

一般的に言えば、モジュールは、任意の数の機能ブロックから構成される、収容型制御ストラテジである。機能ブロック（ＦＢ）は、モジュールとは別に独立して実行するためにアクセスすることはできない。代わりに、ＦＢは、周期的に、且つモジュールにより定められたシーケンスで実行されるか、又は実施されてもよい（例えば、ＦＢ−１が実行され、続いてＦＢ−２が、続いてＦＢ−３等が実行される）。従って、通常の開始モジュールと湿度が高い条件に固有のモジュールとの間の操作上の違いが最小限であっても、多少異なるＦＢを有する個別のモジュールは、一般的に開始操作のそのような最小限の違いを提供するように使用される。結果として、利用者は、起こり得る範囲の制御システム条件（例えば、温かい温度、冷たい温度、湿度条件等）を受信するように、比較的多数の個別の、異なるように設定されたモジュールを開発及び／又は組み上げることが必要な場合がある。

更に、幾つかの例では、プロセス制御システム（例えば、工場、バッチ処理設備、試験棟、監査ステーション等）内で実行される各モジュールは、制御システム内での使用を許可される前に検証されていなければならない。例えば、幾つかの製薬会社は、モジュールが誤差のない機能ブロック論理回路を含んでいることを保証するために厳しい検証手続を課しており、且つ／又は、全ての機能ブロック入力／出力が適切に構成されていることの認証を必要としている。連邦、州及び／又は地域法は、その上、公共安全性に関する政策（例えば、米国食品医薬品局により提出されたガイドライン）の点で検証された制御システム安全対策への適合を必要とする。そのように、比較的小さなプロセス制御変化に対する１つ以上の新たな／追加のモジュールを作り出すことにより、骨が折れ、費用が嵩む、検証手続及び／又は試験をもたらす場合がある。そのような検証手続が成功裏に完了した後にのみ、モジュールは、制御システムに実行するために分配されることでき、それにより、実装が著しく遅れる。加えて、モジュールの１つ以上の部分の条件に合わせた実行（例えば、事象に基づいた実行、周期的トリガ等）が行えないことで、実施効率が制限される。

モジュールとＦＢの周知の利用とは対照的に、本明細書で記載される本方法及び装置により、１つには、モジュール内のサブセットのＦＢを実行させるモジュール実行シーケンスを利用することができる。本明細書で使用される場合、用語「モジュール実行シーケンス」は、モジュールの所与の実施要求に応答して実行されるモジュール内機能ブロックの集合を指す。言い換えれば、モジュール実行シーケンスは、モジュール内での全てのＦＢの実施を制限又は要求するものではなく、むしろ、実行されるプロセス制御システムについて、所与の条件下で特定の時間に適切であり、又は必要とされるそれらのＦＢのみを、有効化する。モジュール実行シーケンスを利用することにより、モジュールは、所与の条件（例えば、事象によるトリガ、周期的トリガ）に応答して、機能ブロックのサブセットを用いて実行することができる。モジュール実行シーケンスは、プロセス制御システムが比較的速く反応しなければならない事象（例えば、緊急停止、流出に対する応答、安全のためのインターロック等）を含む環境で利用されてもよい。計画に基づく通信バスプロトコル（例えば、フィールドバス（商標）等）を利用する他のプロセス制御環境では、モジュール実行シーケンスは、計画（例えば、セグメント・マクロサイクルに）と同期した様態で利用されてもよい。加えて、代わりの又は異なる条件（例えば、代わりの事象、タイミングシーケンス内の個別の周期）では、モジュール実行シーケンスは、代わりの又は異なる機能ブロックのサブセットを有効化することによって、同じモジュールにより実行されてもよい。制御システム内の各モジュールの１つ以上の代わりの又は異なるモジュール実行シーケンスのそのような利用を有効化することにより、モジュールを制御システムにより実行することを許可する前に、開発される必要があり、且つ骨の折れる検証を必要とするモジュールの全体数を実質的に削減できる。

ここで、図１を参照すると、例示的方法を実装するために使用され得る例示的プロセス制御システム１００、及び本明細書内に記載される装置は、カード機器を保持する数多くのスロットを有しているコントローラシャーシ１０２を含んでいる。図１の例示的コントローラシャーシ１０２は、コントローラカード又は制御装置１０４と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード１０６とを含み、制御フレーム１０２の寸法に応じて、１つ以上の予備スロット１１０を含んでもよい。Ｉ／Ｏカード１０６と対応するデータバス１１２は、製造工場、試験棟及び／又はバッチ製造施設のような、産業用システムの制御を容易にする。一般的に言えば、任意の種類の制御プロトコル及び／又は設備（例えば、スマート機器、標準信号変換デバイス等）は、本明細書内に記載の方法と装置とともに、利用されてもよい。更に、図１の説明例は、生産環境に関連して記載されているが、本明細書内に記載される例示的方法及び装置は、プロセス制御システム、データ収集システム及び／又は試験・計測（Ｔ＆Ｍ）システムが利用される任意の環境で、利用されてもよい。

例示的データバス１１２は、ポンプ１１８、弁１２０、逃がし弁１２２、緊急停止（Ｅ−Ｓｔｏｐ）スイッチ１２８、熱電対１３０、及びインターロックスイッチ１３２（例えば、計画通りのプロセス操作又は異常な操作を表示するスイッチ）を含んでいるデバイス１１４に通信可能に接続されている。任意の数のデバイス１１４が、データバス１１２に接続されてもよい。制御装置１０４は、設備管理者、プロセス管理技師、システム技師、環境設定技師及び／又はプロセス制御システム１００を操作する責任を持つ任意の他の担当者により構成及び／又は設計されている、１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行してもよい。図１の制御装置１０４は、例えば、ＥｍｅｒｓｏｎＰｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（商標）社の一企業Ｆｉｓｈｅｒ―ＲｏｓｅｍｏｕｎｔＳｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよい。しかしながら、任意の他の制御装置及び／又はコントローラカードを、代わりに利用することもできる。更に、１つの制御装置１０４のみが図１に示されているが、任意の型又は型を組合せた追加の制御装置は、例示的コントローラシャーシ１０２内で機能し、且つ／又は制御システム１００に接続されてもよい。例示的制御装置１０４は、１つ以上のモジュール１３６（例えば、コンピュータ又はプロセッサで読み出し可能且つ実行可能な命令）を格納するランタイムデータベース１３４に通信可能に接続されているが、ランタイムデータベース１３４は、例示的制御装置１０４内に含まれてもよく、限定されない。

操作中に、例示的制御装置１０４は、ランタイム計画に従って機能し、所望の制御システム機能に必要な１つ以上のモジュール（及び前記モジュールに含まれる、そのＦＢ）を認識し、実行する。加えて、例示的制御装置１０４は、ネットワーク１３８（例えば、イントラネット、インターネット等）に通信可能に接続され、更に、環境設定データベース１４０に通信可能に接続されている。例示的モジュール１３６は、その上、任意の数の、代わりの制御システムに分配されることができるように、環境設定データベース１４０内に格納されてもよい。加えて、ランタイムデータベース１３４が、壊れ、且つ／或いはモジュールを制御装置１０４に提供することができなくなった場合、モジュール１３６と前記モジュール内のＦＢに関連する情報は、環境設定データベース１４０から取り戻すことができる。

操作中に、例示的なコントローラシャーシ１０２は、シャーシバス走査サイクル１４２を実行し、これにより、シャーシ１０２の実装済スロット内のあらゆるカード機器は、シャーシ１０２の背面上で通信する能力を有する。プロセス制御ルーチン（例えば、１つ以上の機能ブロックを有するモジュール）の実行中は、制御装置１０４は、フィールド機器１１４と、情報（例えば、コマンド、環境設定情報、計測情報、ステータス情報等）を交換してもよい。加えて、コントローラシャーシ１０２内の各カード機器は、１つ以上の作業（例えば、入力計測、出力呼び出し、データ受信、設定点計算、バス上のデバイスの通信優先権の配列、製品を作製するためのバッチプロセス、バッチプロセスの位相、複数のバッチプロセスの組織化等）を実行する際に、それぞれのカード操作サイクル１４４ａ、１４４ｂ上で実行する。カード走査サイクル１４４ａ、１４４ｂは、互いに対して同期していなくてもよい。なぜならば、例えば、幾つかのカード機器が、安全設備（例えば、緊急停止１２８）からの入力を処理するための例示的Ｉ／Ｏカード１０６の走査サイクル１４４ｂのような、比較的速い走査サイクルを必要とすることがあるからである。例示的デバイス１１４は、走査サイクル１４４ｂに従って実行され、前記走査サイクルは、デバイス群１４８内の各デバイスが、データバス１１２上で実行され、通信する機会を有するための時間量である。走査サイクル１４４ｂ時間は、走査デバイス群１４８内のデバイスの数と種類の関数であってもよく、又は特定の通信プロトコルが通信割り込みを受信する場合に割り込みをかけられてもよい。

フィールド機器１１４は、例示的Ｉ／Ｏカード１０６のカード走査サイクル１４４ｂに同期した間隔で機能し、且つ／又は処理される。結果として、ポンプ１１８に関連する緊急条件が、例えば、操作者が緊急停止ボタン１２８を押すことにより呼び出されると、ポンプ１１８を停止する１つ以上の制御コマンドが、次の実行される操作サイクル１４４ｂに基づいて起こる。幾つかの例では、制御装置１０４内で実行されるモジュールは、モジュール実行時間が比較的遅い間隔で（例えば、５秒毎に）機器１１４を更新するように、比較的遅いサイクル速度を有している。対照的に、緊急条件は、通常、人的及び／又は物的損害の可能性を最小限にするために、比較的速い応答時間（例えば、ミリ秒）を必要とする。上記の例に続けると、緊急停止ボタン１２８が操作者により押された直後に、例示的ポンプ１１８が操作停止することを確実にするために、有線接続されたリレーは、ポンプ１１８への停止コマンドを処理するために、比較的遅いモジュール実行速度に依存するよりも、ポンプ１１８への電力を電気的に切断するように構成されてもよい。有線接続されたリレーは、ポンプ１１８を止めるためには応答性の良い（例えば、素早い）方法であるが、有線接続されたリレー及び／又は配線は、追加の設置費用がかかり、幾つかの制御システム環境内では、必要とする空間が多すぎることもある。

図１の説明例では、モジュール実行シーケンス管理装置１５２は、制御装置１０４内で実行される。操作中に、例示的モジュール実行シーケンス管理装置１５２は、１つ以上のトリガ（例えば、事象に基づいたトリガ、周期的トリガ、シーケンシャルトリガ等）を監視し、トリガに関連するモジュール実行シーケンスを呼び出す。あらかじめ定められたシーケンスに従ってモジュール自体に含まれる全てのＦＢを実行することにより、１つ以上のモジュールを実行する周知のシステムとは異なり、モジュール実行シーケンス管理装置１５２により呼び出される例示的モジュール実行シーケンスは、モジュールの１つ以上の特定のＦＢを呼び出し、作成された計画に基づいた順序で実行される。実際に、モジュール実行シーケンス命令に基づいてモジュールを実行する要求は、モジュールに、トリガ条件に関連のある、関心のある選択されたＦＢ（ＦＢのサブセット）のみを実行させ、モジュールの残りのＦＢが実行されるのを回避する。言い換えれば、モジュール実行シーケンスは、モジュールの条件実行を特定し、必要とされるそのようなＦＢのみにＦＢ実行を限定して、工程の実行効率を向上させる。加えて、モジュールの周期的性質（例えば、５秒毎にのみ起こる実行）に依存するよりも、モジュール実行シーケンスは、周期的に実行される幾つかのＦＢを指定し、一方では、１つ以上のトリガに基づいて実行される（事象に基づいた実行）他のＦＢを指定することができる。図１の説明例は標準Ｉ／Ｏフィールド機器１１４を記載しているが、本明細書内に記載される本方法及び装置は、これに限定されない。加えて又は代わりに、本明細書内に記載される本方法及び装置は、標準Ｉ／Ｏフィールド機器、信号変換器、スマートデバイス及び／又はこれらの任意の組合せを利用してもよい。

図２は、図１の例示的プロセス制御システム１００に類似の別の例示的プロセス制御システム２００を示している。図２の説明例では、プロセス制御システム２００は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）（以後、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標））のような、計画ベース通信バスプロトコルを使用する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）環境内のセグメントは、マクロサイクルがセグメント上のあらゆるデバイスとの通信時間を定義するリンク・アクティブ・スケジューラ（ＬＡＳ）に応じて、制御機器通信及び／又は実行を配列する。例示的プロセス制御システム２００は、カード機器を保持する多数のスロットを有するコントローラシャーシ２０２を含み、更に、例示的制御装置カード又は制御装置２０４、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）カード２０６、Ｉ／Ｏカード２０８、及び、コントローラシャーシ２０２の寸法に相応した任意の数の予備スロット２１０を含んでいる。Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）カード２０６と対応するデータバス２１２は、産業システムを同期的に分配制御するのを容易にし、各々の機器は、バス２１２で通信するために計画された時期を受信する。図２の説明例は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）カード２０６およびこれに対応するＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４などのような、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）プロトコルに関連する例を含んでいるが、本明細書内に記載の本方法及び装置は、これに限定されない。

例示的データバス２１２は、センサ２１６、ポンプ２１８、バルブ２２０、及び逃がし弁２２２を含んでいるＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４に通信可能に接続されている。任意の数のＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４が、セグメントバス２４８と時折呼ばれるデータバス２１２に接続されてもよい。各々のＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４は、１つ以上のモジュール内に含まれるＦＢのような、制御論理回路を実行することができる。Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４は、それらの基板上搭載プロセッサ、メモリ、環境設定の容易さ及び／又はＦＢ論理を実行する能力（例えば、警報、比例積分微分（ＰＩＤ）ルーチン、設定点等）に基づいて、スマートデバイスとも時折呼ばれる。例示的逃がし弁２２２は、例えば、流量を制御するために弁位置を調節する基板上搭載ＰＩＤ制御装置又はモジュールを含んでもよく、それにより、制御装置２０４から、逃がし弁２２２の走査速度を増加させる負担を取り除く。操作中に、制御装置２０４は、モジュールを実行し、１つ以上の接続されたＦＢ上にデータを発信する。

例示的Ｉ／Ｏバス２２４は、Ｉ／Ｏカード２０８から任意の数の標準Ｉ／Ｏ機器２２６に通信可能に接続されている。図２の説明例では、標準Ｉ／Ｏ機器２２６は、緊急停止スイッチ（Ｅ−Ｓｔｏｐ）２２８、熱電対２３０及びインターロックスイッチ２３２（例えば、計画通りのプロセス操作又は異常な操作を示すスイッチ）を含んでいる。一般的に言えば、標準Ｉ／Ｏ機器２２６は、基板上搭載論理回路、メモリ及び／又は、論理回路（例えば、機能ブロック）を実行する能力を含んでいない。標準Ｉ／Ｏ機器２２６は、信号変換器、スイッチ、弁、表示灯、光カーテン及び／又は音響アラームを含むがこれに限定されない、比較的簡単な設備を含んでもよい。しかしながら、モジュール実行シーケンスにより、利用者は、スマートデバイス（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器）又は標準Ｉ／Ｏ機器のような任意の種類の産業用デバイスと、事象ベース論理及び／又は周期的事象を一体化することができる。加えて、本明細書内に記載の本方法及び装置は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）プロトコル及び／又はＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器に限定されず、むしろ、フィールド機器は、それに限定されないが、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（商標）及び／又はＨＡＲＴプロトコルを介してバス２１２を介して通信する、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（商標）機器及び／又はＨＡＲＴ対応機器を含んでもよい。

制御装置２０４は、工場管理者、プロセス制御技師、システム技師、環境設定技師及び／又はプロセス制御システム２００の操作の責任を有する任意の他の人員より構成及び／又は設計されている、１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行してもよい。図１の制御システム１００と同様に、図２の制御装置２０４は、ＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよいが、任意の他の制御装置及び／又はコントローラカードを代わりに利用することができる。更に、１つの制御装置２０４のみが図２に示されているが、任意の種類の又は種類の組合せの追加の制御装置は、例示的コントローラシャーシ２０２中で機能し且つ／又は制御システム２００に接続されてもよい。例示的制御装置２０４は、１つ以上のモジュール２３６（例えば、コンピュータ又はプロセッサで読み出し可能且つ実行可能な命令）を格納するランタイムデータベース２３４に通信可能に接続されているが、ランタイムデータベース２３４は、限定されることなく、例示的制御装置２０４内に含まれてもよい。図１と同様に、図２の例示的制御装置２０４は、ランタイム計画に従って機能し、要求される制御システム機能に必要な１つ以上のモジュールを認識する。しかしながら、モジュール実行シーケンスは、以下に記載されるように、例示的マクロサイクル２４６と同期している。加えて、例示的制御装置２０４は、ネットワーク２３８（例えば、イントラネット、インターネット等）に通信可能に接続され、更に、環境設定データベース２４０に通信可能に接続されてもよい。例示的モジュール２３６は、任意の数の、代わりの制御システムに分配されるように、環境設定データベース２４０内に格納されてもよい。加えて、ランタイムデータベース２３４が壊れるか、及び／或いは、制御装置２０４にモジュールを与えることができなくなった場合、モジュール２３６に関連する情報及び前記モジュール内のＦＢは、環境設定データベース２４０から取り戻すことができる。

操作中に、例示的コントローラシャーシ２０２は、シャーシバス走査サイクル２４２実行し、シャーシ２０２の実装済スロット内のあらゆるカード機器は、フレーム２０２の背面上で通信する能力を有している。プロセス制御ルーチン（例えば、１つ以上の機能ブロックを有しているモジュール）の実行中は、制御装置２０４は、フィールド機器２１４及び／又は２２６と、情報（例えば、コマンド、環境設定情報、計測情報、ステータス情報等）を交換してもよい。加えて、コントローラシャーシ２０２内の各カード機器は、１つ以上の作業（例えば、入力計測、出力呼び出し、データ受信、設定点計算、バス上のデバイスの通信優先権の配列、製品を作製するためのバッチ工程、バッチ工程の位相、複数のバッチ処理の編集等）を実行する時に、それぞれのカード走査サイクル２４４ａ〜ｃ上で実行する。カード走査サイクル２４４ａ〜ｃは、例えば、幾つかのカード機器が比較的速い走査サイクルを必要とするので、互いに対して同期していなくてもよい。例示的Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４は、マクロサイクル２４６に従って実行され、前記マクロサイクルは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）セグメント２４８上の各々のＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器２１４が、データバス２１２上で実行され、通信する機会を有するための時間量である。マクロサイクル２４６の時間は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）セグメント２４８上のデバイスの数と種類の関数であり、例示的Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）カード２０６（例えば、ＬＡＳ）内のスケジューラにより配列されている。グローバルデバイスプール ２５０は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）セグメント２４８上で操作される機器、並びに標準Ｉ／Ｏ機器２２６を含んでいる。

標準Ｉ／Ｏ機器２２６は、例示的Ｉ／Ｏカード２０８のカード走査サイクル２４４ｃと同期する間隔で機能し、且つ／又は処理されるが、カード走査サイクル２４４ｃは、例示的マクロサイクル２４６に同期しない。１つ以上のモジュール実行シーケンスと、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器（又は他の計画ベース通信プロトコル）及び非Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器とを一体化するために、例示的実行シーケンスは、マクロサイクル２４６と一体化され、前記マクロサイクルは、それ自体に関連する制御機器の全てに対応している。言い換えれば、例示的モジュール実行シーケンスは、マクロサイクル２４６と同期する様式で実行される１つ以上のＦＢを呼び出す。

図２の説明例では、モジュール実行シーケンス管理装置２５２は、制御装置２０４内で実行される。操作中に、例示的モジュール実行シーケンス管理装置２５２は、周期的及び／又は連続的トリガを監視し、トリガに関連するモジュール実行シーケンスを呼び出す。図１を参照して上に記載されたように、あらかじめ定められたシーケンスに従ってモジュール内に含まれる全てのＦＢを実行することにより、１つ以上のモジュールを実行する周知のシステムとは異なり、モジュール実行シーケンス管理装置２５２により呼び出される例示的モジュール実行シーケンスは、作成された計画に基づく順序で実行されるモジュールの１つ以上の特定のＦＢを呼び出す。周期的及び／又は連続的トリガに関連する、関心のある選択されたＦＢ（例えば、ＦＢのサブセット）のみが実行され、モジュールの残りのあらゆるＦＢは、実行が回避される。加えて、例示的実行シーケンス管理装置２５２は、マクロサイクル２４６と同調し、前記サイクルは、例示的プロセス制御システム２００（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標））により利用されている、計画ベース通信プロトコルの種類に固有であり得る。

図３の説明例では、モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２は、モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２、モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４、及び作成計画管理装置３０６を含み、それらの全ては、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８に通信可能に接続されている。例示的モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２、及び例示的モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４は、図１及び図２の例示的ランタイムデータベース１３４、２３４及び／又は例示的環境設定データベース１４０、２４０にも通信可能にも接続され、利用可能なモジュール、各モジュール内のＦＢに関連する情報、並びに／又は、機器１４８、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）セグメント２４８及び／若しくは例示的プロセス制御システム１００、２００のグローバルデバイスプール２５０に関連する情報を回収する。例示的モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２は、１つ以上のトリガ事象（例えば、事象に基づいたトリガ、周期的トリガ等）のために、プロセス制御システム１００、２００を監視するトリガ監視装置３１０も含み、そのために、対応するモジュール実行シーケンスは、以下に更に詳細に記載されるように、実行のために選択されることができる。加えて、例示的実行シーケンス１５２，２５２は、実行シーケンスログ管理装置３１２、実行シーケンス診断管理装置３１４、及び実行シーケンス構造管理装置３１６を含んでいる。

トリガ監視装置３１０を介して１つ以上のトリガを監視する前に、例示的プロセス制御システム１００、２００の一人以上の利用者は、１つ以上のモジュール実行シーケンスとそれらに対応する動作を設定してもよい。例示的モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２は、例示的ランタイムデータベース１３４、２３４、例示的環境設定データベース１４０、２４０、及び／又はモジュールが格納されている任意の他の場所を介して、１つ以上のモジュールにアクセスする。利用者により選択されるモジュールを構成するＦＢは、そのＦＢの対応する特徴を含んで、分析されるか、及び／或いは識別される。例えば、各々のＦＢとして、利用者名、ＦＢの１つ以上の能力を表すＦＢアイコン、入力及び／又は出力を識別する接続パラメータ、モジュール内でＦＢが実行される順序を確認する実行順序パラメータ、対応するＦＢ走査速度を確認するブロック走査速度パラメータが挙げられる。例示的モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２により、１つには、モジュール内の利用可能なＦＢを閲覧し、そのＦＢがトリガ事象に応答した実行に適切であるかを知ることができる。図１の例示的プロセス制御システム１００のような計画ベース通信プロトコルを利用しないプロセス制御システムに対しては、トリガ事象は、例示的モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４を介して１つ以上のＦＢに関連付けられ、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８に蓄えられることがある。代わりに、図２の例示的プロセス制御システム２００のような計画ベース通信プロトコルを利用するプロセス制御システムに対しては、周期的及び／又は同期したトリガ事象は、例示的モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４を介してマクロサイクルと同期して実行される１つ以上のＦＢに関連付けられ、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８に蓄えられることがある。要求された実行順序で、及び／又は１つ以上の同期的、周期的及び／又はトリガされた事象に基づいてＦＢが配列されるように、例示的作成計画管理装置３０６は、１つには、以下に更に詳細に記載されるように、変更された順序のＦＢ実行（モジュール実行シーケンス計画）が定義されるのを容易にする。

プロセス制御システム１００、２００の操作中に、例示的トリガ監視装置３１０は、１つ以上のトリガ事象（例えば、事象に基づいたトリガ、周期的トリガ、逐次的トリガ等）を監視する。トリガ事象の検出に応答して、例示的トリガ監視装置３１０は、例示的モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４に問い合わせて、対応する呼び出されるモジュール実行シーケンスを識別する。例えば、トリガは、モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４により参照表の形式で定義されてもよく、前記参照表は、トリガ事象に応答してどのモジュール実行シーケンスを実行するかを識別するために、対応する列を有している。加えて、トリガ管理装置３０４により確認されるモジュール実行シーケンスは、計画管理装置３０６を呼び出すために更に利用され、これは作成された計画を参照し、どの関連ＦＢが実行されるか、及び前記ＦＢがどのような実行順序で実行されるかを識別する。加えて又は代わりに、各ＦＢが、どのモジュール実行シーケンスがどの前記モジュール実行シーケンスと関連しているか（例えば、マスク値）を識別するためのプロファイル情報を含んでいる場合には、例示的計画管理装置３０６は、あらゆる場合に必要とされないこともある。

例示的トリガ監視装置３１０の操作中に、例示的実行シーケンスログ管理装置３１２は、実行シーケンス動作の１つ以上の発生を通知されてもよい。幾つかの例では、実行シーケンスログ管理装置３１２は、事象に基づいたトリガ及び／又は連続的トリガを通じて呼び出される際にログ日時を記録する、関心のある実行シーケンス一覧を含んでもよい。加えて又は代わりに、例示的トリガ監視装置３１０は、例示的実行シーケンス診断管理装置３１４に診断目的の実行シーケンス動作の１つ以上の事例を通知してもよい。幾つかの例では、実行シーケンス診断管理装置３１４は、プロセス制御動作のオン設定にタイマを初期化してもよい。初期化されたタイマが閾値に到達する前に、１つ以上の確認された実行シーケンスが実行しなければ、例示的実行シーケンス診断管理装置３１４は、利用者に通知メッセージを発信してもよい。限定はしないが、例示的実行シーケンス診断管理装置３１４は、１つ以上のあらかじめ定められた実行シーケンス及び／又は一連の実行シーケンスが呼び出されたか確認してもよい。

操作者及び／又はプロセス制御操作、環境設定及び／又は管理を担当する他の人員が、モジュール実行シーケンスを開発する際に、幾つかのシーケンスが特に有用であると分かるであろう。幾つかの例では、特定のモジュール実行シーケンスは、任意の数の変化した条件で試されてもよく、例示的プロセス制御システム１００、２００のような制御システムの他の態様に実装することができる有用度を実証している。モジュール実行シーケンスがプロセス制御者により特に有用と識別される場合、例示的実行シーケンス構造管理装置３１６は、１つ以上の追加の及び／又は代わりのプロセス制御システム内で再利用するための複合構造として、１つ以上のモジュール実行シーケンスを一纏めにするために使用されてもよい。複合構造により、人員は１つ以上のプラント環境で共通しているモジュール実行シーケンスを設計及び／又は実装することができ、環境設定に関連する苦労を削減することができる。人員は、例えば、ドラッグ・アンド・ドロップ・インターフェースを可能にするグラフィックユーザインターフェースを通じて、新たな複合構造を設計してもよく、且つ／又は、既存のモジュール実行シーケンスは、識別され、分配用複合構造に変換されてもよい。

ここで、図４を参照すると、例示的モジュール４００は、８つのＦＢを含んでいるように示されている。具体的には、例示的モジュール４００は、ＰＥＲＭＩＳＳＩＶＥＦＢ４０２、ＦＯＲＣＥ＿ＳＰ ＦＢ４０４、ＩＮＴＥＲＬＯＣＫ ＦＢ４０６、ＯＲ ＦＢ４０８、ＤＣ＿ＣＴＲＬ ＦＢ４１０、ＤＥＶＩＣＥ＿ＣＴＲＬＦＢ４１２、ＳＴＡＲＴ＿ＳＴＯＰ ＦＢ４１４、及びＭＯＴ＿ＲＵＮＴＩＭＥ ＦＢ４１６を含んでいる。図４に示される前記例示的ＦＢの各々は、ＦＢがモジュール４００内で実行する順序を識別するための、対応する実行順序パラメータ４１８ａ〜ｈも含んでいる。上記のように、周知のシステムを用いれば、モジュール実行は、通常、前記システム内の全てのＦＢに対するあらかじめ定められた実行順序に制限され、それにより、１つ以上のトリガに効率良く応答するために１つ以上のＦＢが必要とされない時に、プロセスは非効率になる場合がある。説明のために、例示的モジュール４００は、１０秒の定常状態サイクルで機能し、モータ動作（例えば、ＤＥＶＩＣＥ＿ＣＴＲＬＦＢ４１２により制御されるモータ）を通じて、後続のプロセスに出力（例えば、製品出力）を与えると仮定する。更に、後続の工程は、モジュール４００からの製品出力を表している流量値を受信し、測定し、１００ｍ秒の正常状態繰り返しサイクルで動作すると仮定する。この例示的な状況のために、モジュール４００からの製品出力が停止した場合に、後続の工程は、ＩＮＴＥＲＬＯＣＫＦＢ ＦＢ４０６を介してモジュールに停止要求を通知し、更に、ＤＥＶＩＣＥ＿ＣＴＲＬ ＦＢ４１２により制御されるモータ（例えば、ポンプ）が、１秒以内に停止することを要求し、そうでなければ、プロセス設備は損傷を受信することになる。しかしながら、モジュール４００の１０秒の定常状態サイクル時間のために、モータは、１秒以内に停止しないこともある。

上記の例示的状況に適応するための先行する試みは、モータに物理的に接続され、比較的高い走査速度で実行される後続のプロセスにより制御される、独立した電源切断リレーの設置を含んでいた。代わりに、上記の例示的状況に適応する他の試みは、より速いサイクル率（例えば、１秒損傷制限を考慮してプロセス設備の保護を確保するための１／２秒のナイキストサイクル率）で実行されるモジュール４００を設定することを含んでいた。２つの取り組みは、出費が大きく、実装が面倒であり、幾つかの例では、制御装置が担当するグローバルセグメントの各々の大きさのために、実現することができない。例えば、幾つかの制御機器（例えば、ポンプ、センサ、弁）を用いる状況では、サイクル率（例えば、図１の例示的サイクル１４４ｂ）の低下が実行可能な場合があるが、更に多くの制御機器を含んでいる状況では、サイクル率の低下は可能でない場合がある。

図５の説明例では、図４の例示的モジュール４００は、５つの個別のモジュール実行シーケンス（ＭＲＳ）を有している実行シーケンス有効化モジュール５００として示されている。具体的には、例示的実行シーケンス有効化モジュール５００は、監視ＭＲＳ５０２、モータ制御ＭＲＳ５０４、起動／停止ＭＲＳ５０６、保守ＭＲＳ５０８、及びインターロックＭＲＳ５１０を含んでいる。例示的実行シーケンス有効化モジュール５００は、例示的トリガ監視装置３１０により検出された時に実行されるべき対応するＭＲＳを呼び出す、幾らかのトリガＴ１〜Ｔ７も含んでいる。説明のために、Ｔ２が呼び出された場合、トリガ管理装置３０４は、実行されるべき対応するＭＲＳを識別し、この場合このＭＲＳは、監視ＭＲＳ５０２である。加えて、トリガ管理装置３０４は、どのＦＢが発生するべきか、及びその順序を識別するように計画管理装置３０６に問い合わせる。監視ＭＲＳ５０２の識別に基づいて、この例の計画管理装置３０６は、ＰＥＲＭＩＳＳＩＶＥＦＢ４０２、ＦＯＲＣＥ＿ＳＰ ＦＢ４０４、ＩＮＴＥＲＬＯＣＫ ＦＢ４０６及びＯＲ ＦＢ４０８を識別する。他方では、Ｔ６が、例えば、流量率の問題を検出した後続のプロセスからの通知信号として呼び出される場合、トリガ管理装置３０４は、インターロックＭＲＳ５１０が実行されるべきことを識別する。

例示的トリガ監視装置３１０により、図１の例示的な非同期プロトコルに基づいたプロセス制御システム１００内でトリガを検出した後に、例示的モジュール実行シーケンス管理装置１５２は、必要な場合の即座の動作を確保するために設定されたモジュール実行速度／周期とは無関係に実行される機能ブロックを呼び出してもよい。言い換えれば、インターロックＭＲＳ５１０に関連する例示的ＦＢは実行されるが、例示的ＭＲＳ有効化モジュール５００内の他のＦＢは、実行されない。そのように、実行シーケンス有効化モジュール５００の実行効率は向上され、そのために、緊急状況により良く応答し、通常操作中に起こる５秒実行速度に制限されない。他方では、例示的トリガ監視装置３１０により、図２の例示的な同期プロトコルに基づくプロセス制御システム２００内で同期事象／トリガを検出した後に、例示的モジュール実行シーケンス管理装置２５２は、同期プロトコルにより実装される対応するマクロサイクル２４６（例えば、セグメント２４８に対する、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）マクロサイクル）を識別し得る。マクロサイクル２４６が確認された後に、例示的モジュール実行シーケンス管理装置２５２は、セグメント機器２４８に同期して作動するための実行シーケンスを実装する。

図６は、本明細書内に記載される本方法及び装置とともに利用される１つ以上のＭＲＳを設定するために利用されてもよい、例示的利用者インターフェース（ＵＩ）６００（例えば、グラフィックユーザインターフェース、テキストインターフェース等）を示している。図６の説明例では、ＵＩ６００は、モジュール選択ボタン６０１を介して選択された選択モジュール（例えば、モジュールＡ）に関連し、ＭＲＳ命名法を指定するためのシーケンス標識フィールド６０２、削除される１つ以上の定義されたＭＲＳを選択するシーケンス選択ボックス６０４、チェックした場合に各々の対応するＭＲＳを有効化するＭＲＳ有効化選択ボックス６０６、及び周期的に実行されるＭＲＳを識別する周期選択ボックス６０８を含んでいる。例示的ＵＩ６００は、ＦＢ割当フィールド６１０も含み、ＭＲＳと１つ以上のＦＢとの間の関連を作成することができる。閲覧ボタン６１２の選択により、モジュール（例えば、モジュールＡ）内に含まれる全てのＦＢの一覧（図示されず）が得られる。

例示的ＵＩ６００は、例示的マスク値フィールド６１４も含み、各々のＭＲＳ及びＦＢに、マスク値を割り当てることができる。例えば、ＦＢ優先権のうちの１つは、実行シーケンス有効化モジュールが呼び出される際に、単純なバイナリＡＮＤ演算が、その中で実行されることを指定された前記モジュール内ＦＢを識別するような、マスク値を含んでもよい。限定されないが、各々のＦＢ及び／又はＭＲＳに割り当てられるマスク値は、４ビットに限定されないが、任意の長さであってもよく、２重の割り当てを防ぐように、手動で又は自動的に割り当てられてもよい。利用者が、１つ以上の設定されたＭＲＳを削除するか、又は１つ以上の新しいＭＲＳを追加することを望む場合は、削除ＭＲＳボタン６１６又は追加ＭＲＳボタン６１８に対応する。

図７は、図６で設定されたＭＲＳとともに利用される１つ以上のトリガを設定するために利用されることができる例示的ＵＩ７００を示している。図７の説明例では、ＵＩ７００は、選択されたモジュール（例えば、モジュールＡ）に関連し、真の際に１つ以上のＭＲＳを呼び出す、監視されるべきトリガを識別する。例示的ＵＩ７００は、参照識別列７０２を含み、参照トリガとＭＲＳとの間の関連を作成することができる。参照及び／又は参照トリガは、Ｉ／Ｏデータ用信号参照、他のモジュールに対する外部又は動的参照及び／又はモジュール内の内部参照などが挙げられるがこれに限定されない、入力及び／又はシステム事象である。閲覧列７０４は、ＦＢに対する入力のような、モジュール内の利用可能な参照トリガの一覧（図示されず）を作成する、選択される対応する閲覧ボタンを含んでいる。条件列７０６と値列７０８により、各々の対応する参照トリガと論理状態とを関連付けることができる。論理状態が、等価性検定後に真であれば、シーケンス列７１０は、どのＭＲＳが呼び出されるべきかを識別する。他の状況では、参照トリガの何らかの変化により、例示的シーケンス列７１０により示されるように、対応するＭＲＳが呼び出されるであろう。

上記のように、トリガに応答して実行されるＦＢは、作成された計画に基づいて、特定のシーケンスで実行されるように更に特定されている。図８の説明図では、作成された計画８００は、制御時間軸８０２、モータ（ポンプ）機器時間軸８０４、流量センサ時間軸８０６、及びセグメント時間軸８０８を有して示されている。セグメント時間軸８０８は、フィールド機器１４８、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）２４８及び／又はグローバルデバイスプール２５０のような、その時間間隔中にバス上で伝送される（発信される）データを示している。制御装置時間軸８０２は、制御装置動作を示し、モジュール及び／又はＭＲＳが実行される場所である。モータ時間軸８０４及び流量センサ時間軸８０６は、それらの機器に対する一時的動作を示している。

操作中では、例示的作成計画８００は、流量センサが問題を識別する状況のような、Ｔ６が真８１０である状況に応答するように設定されている。幾つかの例では、図４のモジュールＡ４００は、設備損傷になり得る時間又は応答遅延時間を超える５秒毎のサイクル率で、非同期通信プロトコルで動作してもよい。しかしながら、図５の例示的実行シーケンス有効化モジュール５００は、トリガＴ６に応答し、Ｔ６に対応するＭＲＳを確認し、この場合、これはモータ制御ＭＲＳ５０４である（８１４）。例示的作成計画管理装置３０６は、制御装置内で、及び／又はモジュールを有する任意のプロセス制御システム要素内で、実行されることがあり、モジュール５００からどのＦＢが実行されるか、およびその順序を定める。上記の例に続いて、ＤＣ＿ＣＴＲＬＦＢ４１０（８１６）およびＤＥＶＩＣＥ＿ＣＴＲＬ ＦＢ４１２（８１８）は、モータを運転状態から停止させ、プロセス設備を防護するために呼び出される。上記の例は、非同期環境と事象に基づいたトリガを示しているが、例示的作成計画は、セグメントマクロサイクルに応じて機能する環境のような、分配制御環境内の同期トリガに関連するように設定されてもよい。

例示的プロセス制御システム１００及び２００は、ＭＲＳを管理するように示され、例示的モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２は、図１、図２及び図３に示されているが、図１〜８に示される、インターフェース、データ構造、要素、プロセス、ＵＩ及び／又は機器のうちの１つ以上は、結合、分割、再配置、省略、削除、及び／又は任意の方法で実装されてもよい。更に、図１、図２及び図３の例示的ランタイムデータベース１３４、２３４、環境設定データベース１４０、２４０、モジュール１３６、２３６、モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２、モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２、モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４、作成計画管理装置３０６、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８、例示的モジュール１３６、２３６、トリガ監視装置３１０、実行シーケンスログ管理装置３１２、実行シーケンス診断管理装置３１４及び／又は実行シーケンス構造管理装置３１６は、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアにより実装されてもよい。従って、例えば、例示的ランタイムデータベース１３４、２３４、環境設定データベース１４０、２４０、モジュール１３６、２３６、モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２、モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２、モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４、作成計画管理装置３０６、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８、トリガ監視装置３１０、実行シーケンスログ管理装置３１２、実行シーケンス診断管理装置３１４及び／又は実行シーケンス構造管理装置３１６のいずれかは、１つ以上の回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理素子（ＰＬＤ）、及び／又はフィールドプログラム可能論理素子（ＦＲＬＤ）等により実装されてもよい。更に、モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２は、図１〜８に示されるものの代わりに又はそれに加えて、インターフェース、データ構造、要素、プロセス及び／又は機器を含んでもよく、且つ／又は、前記図示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセス、ＵＩ及び／又は機器のうちのいずれか又は全てのうちの１つ以上を含んでもよい。

図９及び図１０は、図１〜８の例示的プロセス制御システム１００、２００及びモジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２を実装するために実行されてもよい例示的プロセスを示している。図９及び図１０の例示的工程は、プロセッサ、制御装置及び／又は任意の他の適切な処理機器により実施されてもよい。例えば、図９及び図１０の例示的プロセスは、任意の有形のコンピュータ読取可能媒体上に格納された符号化された命令の中に埋め込まれてもよく、前記媒体は、例えば、フラッシュメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、フロッピー（登録商標）ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電子的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び／又は電子的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光学記録ディスク、光学記録デバイス、磁気記録ディスク、磁気記録デバイス、及び／又は、プログラムコード及び／又は機械読取可能命令又はデータ構造形式の命令を搬送又は格納するために利用されることができ、且つプロセッサ、汎用又は特定用途コンピュータ、又はプロセッサを有する他の機械（例えば、図１１と関連して以下に議論される例示的プロセッサプラットフォームＰ１００）によりアクセスすることができる任意の他の媒体などである。上記のものの組合せも、コンピュータ読み出し可能媒体の範囲内に含まれる。機械読み出し可能命令は、例えば、プロセッサ、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ又は特定用途処理機械に１つ以上の特定のプロセスを実行させる、命令及び／又はデータを含む。代わりに、図９及び図１０の幾つかの又は全ての例示的プロセッサは、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＬＤ、個別論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の組合せを利用して、実装されてもよい。図９及び図１０の例示的プロセスの１つ以上の操作は、代わりに、手動で、又は任意の上記技術を任意に組み合わせて、例えばファームウェア、ソフトウェア、個別論理、及び／又はハードウェアを任意に組み合わせて、実行されてもよい。更に、図９及び図１０の例示的操作を実装する、多くの他の方法が利用されてもよい。例えば、ブロックの実行順序は、変わってもよく、且つ／又は１つ以上の記載されたブロックは、変更、削除、細分又は結合されてもよい。加えて、図９及び図１０の例示的プロセスのいずれか又は全ては、逐次的に実施されるか、及び／又は例えば、個別の処理スレッド、プロセッサ、機器、個別論理、回路等により並列に実施されてもよい。

図９の例示的工程９００は、モジュール実行シーケンス機能ブロック定義装置３０２が、図６の例示的ＵＩ６００を介しての利用者からのモジュール選択のような、モジュール選択を受信するステップで（ブロック９０２）開始する。一般的に言えば、図９の例示的工程９００は、ＭＲＳが図１及び図２の例示的プロセス制御システム１００及び２００内で実行されるように設定されることができる様態を示している。選択されたモジュールは、例示的ＭＲＳ ＦＢ定義装置３０２により分析され、且つ／或いは、検討され、前記モジュール内に留まっていることがある全てのＦＢを識別する（ブロック９０４）。図３と関連して上に記載されたように、例示的ＭＲＳ ＦＢ定義装置３０２は、ランタイムデータベース１３４、２３４、環境設定データベース１４０、２４０、及び／又は図１及び図２の例示的プロセス制御システム１００及び２００内で利用される１つ以上のモジュールを格納することができる任意の他のデータ源に、通信可能に接続されている。抽出後、選択されたモジュール内のＦＢは、例示的閲覧ボタン６１２が選択された場合には、ＵＩ６００に利用可能になり得る。１つ以上のＦＢ選択は、例示的ＭＲＳ ＦＢ定義装置３０２により（例えば、ＵＩ６００を介して）受信され、前記選択が実行されるシーケンスで配置される（ブロック９０６）。例えば、選択されたＦＢは、図６のＵＩ６００内の例示的ＦＢ割当フィールド６１０内の好ましい実行順序で列挙される。加えて又は代わりに、選択されたＦＢの１つ以上の特徴は、ＦＢが実行のためにＭＲＳにより呼び出された場合に、シーケンスの順序を指示するように編集され、且つ／或いは、拡張されてもよい。

受信されたＦＢのサブセットは、ＭＲＳ用の記述名のような、ＭＲＳ識別子に関連している（ブロック９０８）。そのようなＭＲＳ命名法は、図６の例示的シーケンス標識フィールド６０２内で識別することができる。上記のように、各々のＭＲＳは、それに割り当てられる一意のマスク値を有してもよく、前記マスク値は、１つ以上のＦＢのマスク値と比較されたとき、ＦＢがＭＲＳに関連しているかどうかを判定する。例えば、あるＭＲＳに、１０１０のバイナリ値が割り当てられた場合、ＭＲＳと組み合わせて実行される１つ以上のＦＢは、同じバイナリ値が割り当てられることになる。ＦＢ用のマスク値は、各々のＦＢを定義して、論理ＡＮＤ演算を介してＭＲＳマスク値と１つ以上のＦＢマスク値との間を関連付けることを可能にするパラメータの一部として格納されてもよい。加えて、ＭＲＳは、動作状態（真）のときにＭＲＳに一連の選択されたＦＢを実行させる、トリガに関連している（ブロック９１０）。トリガは、それに限定されないが、マクロサイクル上で動作するＦｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器入力（例えば、ポンプ、弁、センサ等）及び／又は、サイクルに同期せずに動作する非Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器入力を含んでもよい。非Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）機器は、それに限定されないが、センサ、信号変換器、熱電対、制御入力並びに／又は、光カーテン及び緊急停止スイッチのような安全関連入力を含んでもよい。限定はしないが、トリガは、先行する周期的動作からの入力、他のＦＢからの出力、及び／又は先行するモジュール実行に基づいた出力も含んでもよい。

例示的作成計画管理装置３０６は、図８の例示的作成計画８００のような、定義されたＭＲＳに対する計画を作成する（ブロック９１２）。図８の説明図に示されるように、選択／受信トリガ入力８１０は、呼び出されたＭＲＳに関連するＦＢに基づいて、事象の特定のシーケンスを呼び出す。図８の例示的作成計画８００は、一連の時間軸と関連機器及び／又はセグメント動作として示されているが、例示的作成計画管理装置３０６は、順序付けられた表としての計画を作成し、それを実行シーケンス定義データベース３０８内に格納してもよい（ブロック９１４）。

任意の数のＭＲＳは、受信モジュールに対して作成されてもよい。利用者が同じ選択されたモジュールに対して別のＭＲＳを作成するように選択した場合（ブロック９１６）、制御は、ブロック９０４に戻る。或いは、利用者が、１つ以上のＭＲＳを作り出すための代わりのモジュールを選択するように選択する場合（ブロック９１８）、制御は、ブロック９０２に戻る。

図１０の例示的工程１０００は、例示的ＭＲＳ管理装置１５２、２５２が、動作状態のモジュールは、図９の例示的プロセス９００により変更された実行シーケンスモジュールのような実行シーケンス有効化モジュールであるかどうかを判定するステップで、開始する（ブロック１００２）。そうでない場合、例示的工程１０００は、動作状態モジュールが実行シーケンスを有効化する状況を待ち、或いは、例示的トリガ監視装置３１０は、１つ以上の定義されたトリガが真であるかどうかを判定する（例えば、スイッチ入力、安全スイッチ入力、流量センサ、周期的発生入力等）（ブロック１００４）。その場合、例示的ＭＲＳトリガ管理装置３０４は、例示的ＭＲＳ定義データベース３０８に問い合わせ、どのＭＲＳが、検出されたトリガ事象に関連しているかを判定する（ブロック１００６）。適切なＭＲＳが確認された後に、識別されたＭＲＳに関連するマスク値が抽出され、論理ＡＮＤ演算が実行され、確認されたＭＲＳを用いて、実行されるべき対応するＦＢを識別する（ブロック１００８）。

ＭＲＳで実行される識別されたＦＢに対して適切な操作シーケンスを判定するために、例示的作成計画管理装置３０６は、例示的ＭＲＳ定義データベース３０８に問い合わせ、格納された作成計画を取り出す（ブロック１０１０）。上記のように、以前に格納された作成計画は、どのプロセス制御装置が１つ以上のＦＢの実行に寄与しているかを記述し、そのようなＦＢの実行順序を特定している（ブロック１０１２）。図８に示されるように、例示的作成計画８００は、データを１つ以上の機器（例えば、スマートデバイス群２１４）及び／又はデータバス２１２又はＩ／Ｏバス２２４を介したグローバルデバイスプール２５０へ送信／から送信を強制する際の同期プロトコル環境内のインスタンスを識別してもよく、且つ／又は、非同期プロトコル環境と関連して機能してもよい。作成計画８００は、プロセス制御シーケンスが、異なる機器に対して複数の変化するサイクル率を有するプロセス制御システム１００内で実現されてもよいことも示している。言い換えれば、サイクル外（例えば、緊急停止、インターロック等）のＩ／Ｏ機器に同期していないサイクルで実行される機器は、モジュールの関連ＭＲＳ環境設定により、及び／又は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）マクロサイクルのような同期サイクルに１つ以上のモジュール実行シーケンスを同調させることにより、予想可能で応答的な様態で協働することができる。作成計画が実行された後に（ブロック１０１２）、制御は、ブロック１００２に戻り、別の実行シーケンス有効化モジュールの状況を待つ。

図１１は、例示的処理プラットフォームＰ１００の概略図であり、図１、図２及び図３の、例示的ランタイムデータベース１３４、２３４、環境設定データベース１４０、２４０、モジュール１３６、２３６、モジュール実行シーケンス管理装置１５２、２５２、モジュール実行シーケンスＦＢ定義装置３０２、モジュール実行シーケンストリガ管理装置３０４、作成計画管理装置３０６、モジュール実行シーケンス定義データベース３０８、例示的モジュール１３６、２３６、トリガ監視装置３１０、実行シーケンスログ管理装置３１２、実行シーケンス診断管理装置３１４、及び／又は実行シーケンス構造管理装置３１６のうちのいずれか又は全てを実装するために、前記プラットフォームが使用、及び／又はプログラムすることができる。例えば、プロセッサプラットフォームＰ１００は、１つ以上の汎用プロセッサ、プロセッサコア、マイクロコントローラ等により実装できる。

図１１の例のプロセッサプラットフォームＰ１００は、少なくとも１つの汎用プログラム可能プロセッサＰ１０５を含んでいる。プロセッサＰ１０５は、プロセッサＰ１０５の主要メモリ内に（例えば、ＲＡＭ Ｐ１１５及び／又はＲＯＭ Ｐ１２０内に）ある符号化された命令Ｐ１１０及び／又はＰ１１２を実行する。プロセッサＰ１０５は、プロセッサコア、プロセッサ及び／又はマイクロコントローラのような、任意の種類の処理ユニットであってもよい。プロセッサＰ１０５は、とりわけ、図９及び図１０の例示的プロセスを実行し、本明細書に記載される例示的方法及び装置を実施してもよい。

プロセッサＰ１０５は、バスＰ１２５を介して、主要メモリ（ＲＯＭ Ｐ１２０及び／又はＲＡＭ Ｐ１１５を含む）と通信する。ＲＡＭＰ１１５は、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、同期動的ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、及び／又は任意の種類のＲＡＭデバイスにより実装されてもよい。ＲＯＭは、フラッシュメモリ及び／又は任意の所望の種類のメモリデバイスにより実装されてもよい。メモリＰ１１５とメモリＰ１２０へのアクセスは、メモリ制御装置（図示されず）により制御されてもよい。例示的メモリＰ１１５は、図１、図２及び図３の例示的ランタイムデータベース１３４、２３４、例示的環境設定データベース１４０、２４０及び／又は例示的モジュール実行シーケンス定義データベース３０８を実装するために利用されてもよい。

プロセッサプラットフォームＰ１００は、インターフェース回路Ｐ１３０も含んでいる。インターフェース回路Ｐ１３０は、外部メモリインターフェース、シリアルポート汎用入力／出力等のような、任意の種類のインターフェース標準により実装されてもよい。１つ以上の入力機器Ｐ１３５と１つ以上の出力機器Ｐ１４０は、インターフェース回路Ｐ１３０に接続されている。

幾つかの例示的方法、装置及び製品が本明細書内に記載されているが、この特許の包括範囲は、これに限定されない。反対に、この特許は、分言上または均等論の下で、付属の請求項の範囲内に公正に含まれる、全ての方法、装置及び製品を包含する。

Claims (19)

1. モジュール実行シーケンスを設定するコンピュータ実装方法であって、
   複数の機能ブロックを備えるモジュールを受信するステップと、
   前記複数の機能ブロックのサブセットの表示を受信するステップと、
   前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信するステップであって、前記第１実施シーケンスは、前記モジュールに関連する第２実施シーケンスとは異なるステップと、
   前記サブセットを実行シーケンス識別子に関連付けるステップと、
   前記実行シーケンス識別子をトリガ条件に関連付けるステップと
   を含む、コンピュータ実装方法。
2. 前記実行シーケンス識別子がマスク値を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の機能ブロックの前記サブセットに、前記実行シーケンス識別子に関連するマスク値を割り当てるステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記トリガ条件が、離散事象又は周期事象のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１実施シーケンスを複数のフィールド機器に関連付けるための実行シーケンス計画を作成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記実行シーケンス計画が、前記モジュールに関連する実行速度とは無関係に、スマートデバイス群のバス上にデータを伝送させる、請求項５に記載の方法。
7. 前記実行シーケンス計画により、前記複数のフィールド機器が、前記モジュールに関連する実行速度とは無関係の速度で実行される、請求項５に記載の方法。
8. モジュール実行シーケンスを実行するコンピュータに実装された方法であって、
   実行シーケンス識別子を含むモジュールを識別するステップと、
   前記実行シーケンス識別子に関連するトリガ条件を判定するステップと、
   前記トリガ条件のためにプロセス制御システムを監視するステップと、
   前記モジュール実行シーケンスが前記モジュールから機能ブロックのサブセットのみを呼び出す、前記トリガ条件のインスタンスに基づいて、前記実行シーケンス識別子に関連する前記実行シーケンスを実行するステップと、
   を含む方法。
9. 前記モジュール実行シーケンスを実行するステップは、実行シーケンス計画を取り出し、機能ブロックの前記サブセットに対するシーケンス実行順序を識別するステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記実行シーケンス計画が、複数のプロセス機器を含んでいるデバイスプール上にデータを伝送させるサイクルに同期するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記サイクルが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（商標）環境に関連するマクロサイクルである、請求項１０に記載の方法。
12. モジュール実行シーケンスを設定する装置であって、
    複数の機能ブロック備えるモジュールを受信する実行シーケンス管理装置と、
    前記複数の機能ブロックのサブセットの表示を受信する機能ブロック定義装置と、
    前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信する計画管理装置であって、前記サブセットに対する前記第１実施シーケンスは、前記モジュールに関連する第２シーケンスとは異なる計画管理装置と、
    前記サブセットを、実行シーケンス識別子とトリガ条件に関連付けるトリガ管理装置と
    を備える装置。
13. 前記トリガ条件のインスタンスのためにプロセス制御システムを監視するトリガ監視装置を更に備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記トリガ管理装置が、前記トリガ条件に基づいて実行される前記モジュール実行シーケンスを識別する、請求項１２に記載の装置。
15. 前記計画管理装置が、前記識別されたモジュール実行シーケンスに基づいて実行される前記複数の機能ブロックの前記サブセットを識別する、請求項１４に記載の装置。
16. 機械にアクセス可能な命令を格納する製品であって、実行されたときに、機械に、
    複数の機能ブロックを備えるモジュールを受信させ、
    前記複数の機能ブロックのサブセットの表示を受信させ、
    前記サブセットに対する第１実施シーケンスの表示を受信させ、前記実行シーケンスは、前記モジュールに関連する第２実施シーケンスとは異なり、
    前記サブセットを実行シーケンス識別子と関連させ、且つ
    前記実行シーケンス識別子をトリガ条件と関連させる
    製品。
17. 前記機械アクセス可能な命令は、実行されたときに、前記機械に、前記複数の機能ブロックの前記サブセットに、前記実行シーケンス識別子に関連するマスク値を割り当てさせる、請求項１６に記載される製品。
18. 前記機械アクセス可能な命令は、実行されたときに、前記機械に、前記第１実施シーケンスを複数のフィールド機器に関連付ける実行シーケンス計画を作成させる、請求項１６に記載の製品。
19. 前記機械アクセス可能な命令は、実行されたときに、前記機械に、前記モジュールに関連するサイクルとは無関係に、スマートデバイス群上にデータを伝送させる、請求項１８に記載の製品。

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