JP2012038302A - プロセス制御環境におけるプロセス制御デバイスのシームレスな統合 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】統合シームレス診断デバイスは、1つのプロセス制御プロトコルをサポートする1つの通信リンクの動作に関する診断データを収集する。収集した診断データは、異なるプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンクを介して、同一プロセス制御システム内の他のエンティティに伝達される。その結果、統合シームレス診断デバイスにより監視される通信リンクに関する問題は、その問題発生時に望ましくない遅延なく、プロセス制御システム内の適切なエンティティに通知されることが可能である。さらに、監視対象の通信リンクに関する問題は、適切なエンティティに、これらのエンティティにより理解可能なプロセス制御プロトコルを介して監視対象の通信リンクの潜在的リソースを消費することなく伝達される。
【選択図】図2
Description
Claims (54)
- 第1プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第1通信リンクと、前記第1通信リンクとは異なり且つ第2プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第2通信リンクとを備え、少なくとも1つのフィールドデバイスが前記第1通信リンクに接続され、前記少なくとも1つのフィールドデバイスは、物理的プロセスパラメータを制御または測定するよう構成されたプロセス制御システムとともに用いられるインターフェースデバイスであって、
前記物理的プロセスパラメータの測定または制御に関するプロセス制御情報を収集するために、前記第1通信リンクに通信可能に接続されるよう構成されたプロセス制御インターフェースと、
前記第1通信リンクに関するまたは前記第1通信リンクに通信可能に接続されたデバイスに関する診断状況を判定するために、前記収集されたプロセス制御情報を前記インターフェースデバイス上で分析することを実行する診断アプリケーションと、
前記第2通信リンクを介して、前記第2プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記インターフェースデバイス以外のエンティティに前記診断状況を伝達するために、前記第2通信リンクに通信可能に接続するよう構成された通信インターフェースと、を備え、
前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、インターフェースデバイス。 - 前記第1プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記第1プロセス制御プロトコルはWirelessHART(登録商標)プロトコルである、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記第2通信リンクはフィールドバスデジタルバスであり、前記第2プロセス制御プロトコルは、前記フィールドバスプロセス制御プロトコルである、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報にパワースペクトル解析を実行することができる、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記パワースペクトル解析は、測定されたプロセス制御信号に対する異なる周波数およびそれらのパワー寄与を特定する、請求項5に記載のインターフェースデバイス。
- 前記パワースペクトル解析は、前記プロセス制御信号内においてプロセスノイズを検出するために、測定されたプロセス制御信号に対する異なる周波数およびそれらのパワー寄与を特定する、請求項5に記載のインターフェースデバイス。
- 前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報に基づいて、前記第1通信リンク上のノイズを検出することを実行する、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記診断アプリケーションは、不適切に接地された電気的装置を示すノイズを前記第1通信リンク上において検出することを実行する、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報に基づいて、前記第1通信リンクに関する、1つまたは複数の性能要因を検出することを実行する、請求項1に記載のインターフェースデバイス。
- 前記1つまたは複数の性能要因は、通信エラー率またはバス稼働率を含む、請求項10に記載のインターフェースデバイス。
- 第1プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第1通信リンクと、
前記第1通信リンクとは異なり且つ第2プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第2通信リンクと、
前記第1通信リンクに通信可能に接続され且つ前記第1通信リンクの動作に関する診断情報を収集または判定するよう構成された診断インターフェースと、
前記第2通信リンクに通信可能に接続され且つ前記第2通信リンクを介して、前記第2プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記診断ユニット以外のエンティティに前記収集された診断情報を示すデータを伝達するよう構成された通信インターフェースと、
を備える診断デバイスと、
を備えるプロセス制御システムであって、
前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、プロセス制御システム。 - 前記第2通信リンクは無線リンクであり、前記第2プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記第2通信リンクは、前記通信インターフェースと前記診断ユニット以外の前記プロセスプラント内の前記エンティティとの間に配置された無線ゲートウェイを含み、前記無線ゲートウェイは、無線通信をサポートする前記第2プロセス制御プロトコルと、有線通信をサポートする通信プロトコルとの間の変換を行うよう構成された、請求項13に記載のプロセス制御システム。
- 前記第2通信リンクは、前記診断デバイスと前記無線ゲートウェイとの間に配置されたWirelessHART(登録商標)アダプタを備え、前記WirelessHART(登録商標)アダプタは、HART(登録商標)プロトコルとWirelessHART(登録商標)プロトコルとの間の変換を行うよう構成された、請求項14に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断デバイスおよび前記第2通信プロトコルは、Highway Addressable Remote Transducer(HART(登録商標))プロトコルをサポートする、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断デバイスおよび前記第2通信プロトコルは、WirelessHART(登録商標)プロセス制御プロトコルをサポートする、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断デバイスは、電子式デバイス記述言語(EDDL:Electronic Device Description Language)を使用して、標準的デバイスとして定義される、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンク上に存在する1つまたは複数の配線エラーの形で、診断情報を収集または判定する、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記1つまたは複数の配線エラーは、前記第1通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もしくは短絡、または断続的な配線接続もしくは配線接続における逆極性の特定を含む、請求項19に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第1通信リンク上に存在する端末装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクに接続された他のデバイスの物理層の欠陥を特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンク上に1つまたは複数の設置エラーが存在することを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクから収集された複数のデータに基づいて前記診断情報を判定するアプリケーションを実行する、請求項12に記載のプロセス制御システム。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンクから収集された前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行する、請求項24に記載のプロセス制御システム。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンク上のノイズを検出するよう動作する、請求項24に記載のプロセス制御システム。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンクに対する1つまたは複数の性能指標を検出するよう動作し、前記1つまたは複数の性能指標のそれぞれは、前記第1通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項24に記載のプロセス制御システム。
- 第1プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第1通信リンクと、前記第1通信リンクとは異なり且つ第2プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第2通信リンクとを備えるプロセス制御システムとともに用いられる診断デバイスであって、
前記第1通信リンクの動作に関する診断情報を収集または生成するために、前記第1通信リンクに通信可能に接続するよう構成された診断インターフェースと、
前記収集された診断情報を示すデータを、前記第2通信リンクを介して、前記第2プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記診断デバイス以外のエンティティに伝達するために、前記第2通信リンクに通信可能に接続するよう構成された通信インターフェースと、を備え、
前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、診断デバイス。 - 前記第1通信リンクはフィールドバスデジタルバスであり、前記第1プロセス制御プロトコルはフィールドバスプロセス制御プロトコルである、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記フィールドバスデジタルバスは電源を備え、前記診断インターフェースは前記電源に通信可能に接続するよう構成された、請求項29に記載の診断デバイス。
- 前記第2プロセス制御プロトコルは、HART(登録商標)プロセス制御プロトコルまたはWirelessHART(登録商標)プロセス制御プロトコルである、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記第2プロセス制御プロトコルは、HART(登録商標)プロセス制御プロトコルとWirelessHART(登録商標)プロセス制御プロトコルとの組合せである、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンク上に存在する1つまたは複数の配線エラーを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記1つまたは複数の配線エラーは、前記第1通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もくしは短絡、または断続的な配線接続または配線接続における逆極性の特定を含む、請求項33に記載の診断デバイス。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第1通信リンク上に存在する終端装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクに接続された他のデバイスの物理層における欠陥を特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンク上に1つまたは複数の接地エラーが存在することを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記診断インターフェースは、前記第1通信リンクから収集した複数のデータに基づいて、前記診断情報を判定するアプリケーションを実行する、請求項28に記載の診断デバイス。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンクから収集した前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行する、請求項38に記載の診断デバイス。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンク上のノイズを検出するよう動作する、請求項38に記載の診断デバイス。
- 前記アプリケーションは、前記第1通信リンクに対して1つまたは複数の性能指標を検出するよう動作し、前記1つまたは複数の性能指標は、前記第1通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項38に記載の診断デバイス。
- 診断デバイスの診断インターフェースを介して、前記プロセス制御システム内に存在する、第1プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第1通信リンクに通信可能に接続することと、
前記診断インターフェースを介して、前記第1通信リンクの動作に関する診断情報を収集することと、
前記診断デバイスの通信インターフェースを介して、前記第1通信リンクとは異なり且つ第2プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第2通信リンクに通信可能に接続することと、
前記収集された診断情報を示すデータを、前記プロセス制御システム内における前記診断デバイス以外のエンティティに、前記通信インターフェースにより、前記第2通信リンクを介して、前記第2プロセス制御プロトコルを用いて、伝達することと、を含み、
前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第1プロセス制御プロトコルおよび前記第2プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、プロセス制御システム内での使用のための診断方法。 - 前記診断デバイスを電子式デバイス記述言語(EDDL:Electronic Device Description Language)を使用して標準的デバイスとして定義することをさらに含む、請求項42に記載の方法。
- 前記第2通信リンクは無線リンクであり、前記第2プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項42に記載の方法。
- 前記第1通信リンクの動作に関する診断情報を収集することは、前記第1通信リンク上において1つまたは複数の信号を監視することと、前記監視される1つまたは複数の信号に基づいて、前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することとを含む、請求項42に記載の方法。
- 前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することは、前記第1通信リンク上に1つまたは複数の配線エラーが存在することを検出する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の配線エラーは、前記第1通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もくしは短絡、または断続的な配線接続または配線接続における逆極性の特定を含む、請求項46に記載の方法。
- 前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することは、前記第1通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第1通信リンク上に存在する端末装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することは、前記第1通信リンクに接続された他のデバイスの物理層における欠陥を特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することは、前記第1通信リンク上に1つまたは複数の接地エラーが存在することを特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記診断情報を、前記第1通信リンクの診断状況として判定することは、前記第1通信リンクから収集された複数のデータに基づいて前記診断情報を判定するアプリケーションを前記診断インターフェースにおいて実行することを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記アプリケーションを実行することは、前記第1通信リンクから収集した前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行することを含む、請求項51に記載の方法。
- 前記アプリケーションを実行することは、前記第1通信リンクから収集した前記複数のデータを分析することにより前記第1通信リンク上のノイズを検出することを含む、請求項51に記載の方法。
- 前記アプリケーションを実行することは、前記第1通信リンクから収集した前記複数のデータを解析することにより前記第1通信リンクに対する1つまたは複数の性能指標を判定することを含み、前記1つまたは複数の性能指標のそれぞれは、前記第1通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項51に記載の方法。
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