JP2012043416A - プロセスシステムを試験するための方法、装置、および製造物品 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス制御システムを試験するための例示的方法、装置、および製造物品を開示する。
【解決手段】開示する例示的方法は、第１のプロセス制御システムへのユーザ入力を取得することと、第１のプロセス制御システムのプロセス入力および第１のプロセス出力を取得することと、第２のプロセス制御システムにユーザ入力およびプロセス入力を提供し、第２のプロセス制御システムを動作させることと、ユーザ入力およびプロセス入力により動作される第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得することと、第１のプロセス出力と第２のプロセス出力とを比較し、第２のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかどうかを判定することと、を含む。
【選択図】図５

Description

本開示は、概して、プロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御システムを試験するための方法、装置、および製造物品に関する。

プロセスプラントのライフサイクルの間に、プロセス制御システムの置き替え、修理、補修、アップグレード等が必要になる場合がある。しかしながら、プロセス制御システムのいかなる変更も、プロセスプラントの動作を中断させる潜在的な可能性がある。

プロセス制御システムを試験するための、例示的な方法、装置、および物品を開示する。開示する例示的方法は、第１のプロセス制御システムへのユーザ入力を取得することと、第１のプロセス制御システムのプロセス入力および第１のプロセス出力を取得することと、第２のプロセス制御システムにユーザ入力およびプロセス入力を提供し、第２のプロセス制御システムを動作させることと、ユーザ入力およびプロセス入力により動作される第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得することと、第１のプロセス出力と第２のプロセス出力とを比較し、第２のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかどうかを判定することと、を含む。

開示する例示的機械可読命令は、実行される時、プロセッサに、第１のプロセス制御システムへのユーザ入力を取得することと、第１のプロセス制御システムのプロセス入力および第１のプロセス出力を取得することと、ユーザ入力およびプロセス入力を第２のプロセス制御システムに提供し、第２のプロセス制御システムを動作させることと、ユーザ入力およびプロセス入力で動作される第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得することと、第３のプロセス制御システムにユーザ入力およびプロセス入力を提供し、第３のプロセス制御システムを動作させることと、ユーザ入力およびプロセス入力で動作される第３のプロセス制御システムの第３のプロセス出力を取得することと、第２のプロセス出力と第３のプロセス出力とを比較して、第３のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかを判定することと、を行わせる。

開示する例示的装置は、第１のプロセス制御システムのユーザ入力、プロセス入力、および第１のプロセス出力を取得し、第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得する、データ収集器と、第２のプロセス制御システムにユーザ入力およびプロセス入力を提供し、第２のプロセス制御システムを動作させる、再生器と、第１のプロセス出力と第２のプロセス出力とを比較して、第２のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定する、比較器と、を含む。

本開示の教示によって組み立てられた例示的プロセス制御システムの略図である。 本開示の教示によって組み立てられた例示的プロセス制御システムの略図である。 本開示の教示によって組み立てられた例示的プロセス制御システムの略図である。 図１〜図３の例示的試験サーバを実装する例示的方式を示す図である。 図１〜図４の例示的試験サーバのいずれかまたは全てを実装するために、および／またはプロセス制御システムを試験するために、実行される場合がある例示的プロセスを表すフローチャートである。 図１〜図４の例示的試験サーバのいずれかまたは全てを実装するために、および／またはプロセス制御システムを試験するために、実行される場合がある例示的プロセスを表すフローチャートである。 図５および／または図６の例示的プロセスを実行するために、および／または図１〜図４の例示的試験サーバのいずれかまたは全てを実装するために、使用および／またはプログラムされる場合がある例示的プロセッサプラットフォームの略図である。

最新のプロセス制御システムおよび無数のプロセスプラント構成の複雑性のために、プロセス制御システムの修理、パッチ、アップグレード等が公開される前に、全ての欠陥を検出することは困難である可能性がある。かかる検出されない欠陥は、プロセス制御システムが、実際のプロセスプラントに関連して動作された後、および／または動作時においてのみ、明らかになるかもしれない。それらのプロセス制御システムを置き替え、修正、補修、更新、および／またはアップグレードする必要性を緩和するために、一部の顧客は、代わりに、他のデバイスおよび／またはネットワークからプロセス制御システムを分離することを選択している。かかる行動は、中断の潜在的な可能性を低下させるかもしれないが、プロセスエンジニアが、より新しいバージョンのプロセス制御システムで利用可能な特性および／または機能を利用することも妨げる。

概して、本明細書に記載される例示的装置、方法、および製造物品は、新規および／または更新されたプロセス制御システムが、顧客のプロセスプラントを制御するために使用される前に、既存のプロセス制御システムを使用して、顧客の実際のプロセスプラントから収集したプロセスデータを使用して、新規および／または更新されたプロセス制御システムを試験するために使用されてもよい。具体的には、第１のプロセス制御システムが、顧客のプロセスプラント内で動作する間、第１のプロセス制御システムのユーザ入力（例えば、グラフィックユーザインターフェースを介して受信した）、プロセス入力（例えば、フィールドデバイスから受信した）、およびプロセス出力（例えば、フィールドデバイスに送信した）が、捕捉される。捕捉された入力を使用して、第１のプロセス出力が捕捉される間、第２のプロセス制御システムを刺激するおよび／または動作させることができる。すなわち、第２のプロセス制御システムがユーザ入力および／またはフィールドデバイスから受信した入力に応じて動作するというよりも、むしろ、第１のプロセス制御システムから捕捉された入力を適用して、第２のプロセス制御システムを動作させる。

本明細書に記載される方法、装置、および製造物品を使用して、第２のプロセス制御システムを試験するためにプロセスプラントのモデルを定義および／または実装することは必ずしも必要ではない。代わりに、２つのプロセス制御システムから捕捉したプロセス出力を比較して、第２のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかどうかを判定される場合がある。そのデータは、第１のプロセス制御システムが、顧客のプロセスプラント内で動作される間に捕捉されたため、捕捉されたプロセス出力が一致する場合、プロセスエンジニアは、第２のプロセス制御システムが顧客のプロセスプラントで意図されたように動作するという自信を持つことができる。限定的な精度のために（例えば、時間の量子化および／または数値の量子化）、捕捉されたプロセス出力が厳密には一致しないかもしれないが、第２のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定できるようには十分一致しているはずである。

第２のプロセス制御システムは、修理、補修、アップグレード等が適用された後ではあるが、第１のプロセス制御システムがプロセスプラントの制御を始める前である、第１のプロセス制御システムであってもよい。さらにまたは代替的に、第２のプロセス制御システムは、社内試験施設、および／またはプロセス制御システムの供給業者に関連する試験施設もしくは訓練施設等の、異なる環境および／または異なる物理的な位置で実装されてもよい。さらに、第１のおよび／または第２のプロセス制御システムは、プロセス制御システムのシミュレーションおよび／またはモデルであってもよい。

幾つかの例において、捕捉された入力は、第３のプロセス制御システムのプロセス出力が捕捉される間、第３のプロセス制御システムを刺激および／または動作させるためにも使用される。すなわち、第１のプロセス制御システムから捕捉された入力は、第２および第３のプロセス制御システムのそれぞれを動作させるのに適用される。第２のプロセス制御システムのプロセス出力と第３のプロセス制御システムのプロセス出力とを比較して、第３のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかどうかを判定することができる。例えば、第２のプロセス制御システムが第１のプロセス制御システムと全く同じで、第２のプロセス制御システムが顧客のプロセスプラントと別個に動作されるという点のみで異なり、かつ、第３のプロセス制御システムが、第２のプロセス制御システムのプロセス出力と第３のプロセス制御システムのプロセス出力とを比較することにより、修理、補修、アップグレード等が適用された後の第２のプロセス制御である場合、プロセスエンジニアは、更新されたプロセス制御システムが顧客のプロセスプラントで意図されたように動作するという自信を持つことができる。

第１のプロセス制御システムから捕捉されたデータは、さらにまたは代替的に、プロセスプラント内で繰り返されるかもしれない１つ以上のシナリオを検出および／または特定するために使用されてもよい。例えば、第２のプロセス制御システムに捕捉された入力を適用することに代えて、第１のプロセス制御システムから捕捉された元の入力および出力を、第１のプロセス制御システムから捕捉されたさらなる入力および出力と比較することができる。元のおよびさらなる入力および出力は、繰り返されるシナリオを検出および／または特定するために比較することができる。例えば、元のおよびさらなる入力および出力が、幾らかの許容範囲内で一致する可能性がある時、プロセス制御システムのオペレータは、元の捕捉された入力および出力に関連するシナリオがプロセスプラント内で起こったか、および／またはプロセスプラント内で生じていることを、通知される可能性がある。

なお、さらに、本明細書に記載される例は、訓練システムを実装するために使用されてもよい。例えば、第１のプロセス制御システムから捕捉された入力および出力を使用して、訓練生が、第２のプロセス制御システム動作を見、および／または以前に捕捉された入力に応じて第２のプロセス制御システムを動作させる間に、第２のプロセス制御システムを動作させることができる。後の事例では、訓練生が、適切におよび／または迅速に反応したかを判定するために、訓練生の入力が、捕捉されたユーザ入力と比較されてもよい。

図１は、例えば、製造プロセス、製造システム、製造プラント、および／または任意の他の種類のプロセスプラントの全てまたはいずれか一部を制御するために使用されてもよい例示的プロセス制御システム１００の略図である。簡潔さおよび明確さの利益のために、以下の説明を通じて、図１の例示的プロセス制御システム１００への参照がなされる。しかしながら、本明細書に記載されるプロセス制御システムを試験するための方法、装置、および製造物品は、他のプロセス制御システムに適用することができる。図１の例示的プロセス制御システム１００は、１つ以上のプロセスコントローラ（その内２つが参照数字１１０および１１１で指定される）、１つ以上のオペレータステーション（その内１つが参照数字１１５で指定される）、および１つ以上のワークステーション（内２つが参照数字１２０および１２１で指定される）を含む。例示的プロセスコントローラ１１０および１１１、例示的オペレータステーション１１５、ならびに例示的ワークステーション１２０および１２１は、一般的にアプリケーション制御ネットワーク（ＡＣＮ）と呼ばれる、バスおよび／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２５を介して通信可能に結合される。

図１の例示的オペレータステーション１１５は、プロセスプラントオペレータが、プロセスプラント変数を視認し、プロセスプラント状態を視認し、プロセスプラント状況を視認し、プロセスプラント警報を視認し、かつ／またはプロセスプラント設定（例えば、設定値および／または動作状態、警報の消去、警報の静音化等）を変更するために使用されるようなユーザ入力を提供することを可能にする、１つ以上のオペレータ表示画面、グラフィックユーザインターフェース、および／またはアプリケーションを、プロセスプラントオペレータが、検討および／または操作することを可能にする。かかる画面および／またはアプリケーションは、典型的には、プロセス構成エンジニアにより設計および／または実装される。

図１の例示的ワークステーション１２０および１２１は、任意の数および／または種類のアプリケーションおよび／または機能を実装するように構成することができる。図示された図１の例において、ワークステーション１２０は、プロセス制御関連アプリケーションを第一に行うように構成されているが、例示的ワークステーション１２１は、プロセス制御システム１００が、任意の所望の通信媒体（例えば、無線、ハードワイヤード等）およびプロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰ等）を使用して他のデバイスまたはシステムと相互に通信することを可能にする通信アプリケーションを第一に行うように構成されている。例えば、例示的アプリケーションステーション１２１は、１つ以上の情報技術アプリケーション、ユーザインタラクティブアプリケーション、および／または通信アプリケーションを実装してもよい。ワークステーション１２１は、以降、アプリケーションステーション１２１として参照する。以下により詳細に記載するように、図１の例示的アプリケーションステーション１２１は、図１〜３の例示的プロセス制御システム１００、２００、および３００のいずれかのようなプロセス制御システムを試験するために使用することができる、試験サーバＴＳを含み、かつ／または実装する。例示的試験サーバＴＳを実装する例示的方式は、図４に関連して以下に記載される。プロセス制御システムを試験するために、例えば、例示的試験サーバＴＳにより実行される場合がある例示的プロセスは、以下に図５および６に関連して記載される。

例示的ステーション１１５、１２０、および１２１は、図７の例示的プロセッサプラットフォームＰ１００等の任意の好適な計算システムおよび／または処理システムを使用して実装されてもよい。ステーション１１５、１２０、および１２１は、例えば、シングルプロセッサおよび／またはマルチプロセッサコンピュータを使用して実装することができる。

図１の例示的ＬＡＮ１２５は、任意の所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実装されてもよい。例えば、ＬＡＮ１２５は、有線および／または無線イーサネット（登録商標）通信スキームに基づいてもよい。しかしながら、任意の他の好適な通信媒体および／またはプロトコルが使用できる可能性がある。さらに、単一ＬＡＮ１２５が図１に図示されるが、２つ以上のＬＡＮおよび／または他の代替的な通信ハードウェアの部品を使用して、図１の例示的プロセス制御システム１００内の冗長通信路を提供してもよい。

図１の例示的コントローラ１１０は、デジタルデータバス１３５および入力／出力（Ｉ／Ｏ）ゲートウェイ１４０を介して、複数のスマートフィールドデバイス１３０、１３１、および１３２に結合される。スマートフィールドデバイス１３０〜１３２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ対応のバルブ、アクチュエータ、センサ等であってもよく、その場合、スマートフィールドデバイス１３０〜１３２は、周知のＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを使用して、デジタルデータバス１３５を介して、相互に通信する。もちろん、他の種類のスマートフィールドデバイスおよび通信プロトコルが、代わりに使用できる可能性がある。例えば、スマートフィールドデバイス１３０〜１３２は、代わりに、周知のＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＨＡＲＴ通信プロトコルを使用してデータバス１３５を介して通信するＰｒｏｆｉｂｕｓおよび／またはＨＡＲＴ対応のデバイスであってもよい。Ｉ／Ｏゲートウェイ１４０と異なる、類似の、および／または全く同じである、さらなるＩ／Ｏデバイスが、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイス、ＨＡＲＴデバイス等であってもよいスマートフィールドデバイスのさらなる群が、コントローラ１１０と相互に通信することを可能にするように、コントローラ１１０に結合されてもよい。例示的スマートフィールドデバイス１３０〜１３２に加え、１つ以上の非スマートフィールドデバイス１３３および１３４が、例示的コントローラ１１０に通信可能に結合されてもよい。図１の例示的非スマートフィールドデバイス１３３および１３４は、それぞれのリンクを介してコントローラ１１０および１１１と相互に通信する、例えば、従来の４〜２０ミリアンペア（ｍＡ）または０〜１０ボルト直列（ＶＤＣ）デバイスであってもよい。図１には示されていないが、例示的コントローラ１１１も、類似のおよび／または異なるフィールドデバイスおよび／またはＩ／Ｏゲートウェイに結合される。

図１の例示的コントローラ１１０および１１１は、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売される、ＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラおよび／またはＤｅｌｔａＶ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ（Ｃｈａｒｍｓ）Ｉ／Ｏカードあってもよい。しかしながら、任意の他のコントローラが使用されてもよい。さらに、２つのコントローラ１１０および１１１が図１に示されているが、任意の所望の種類および／または種類の組み合わせのさらなるコントローラが、ＬＡＮ１２５に結合されてもよい。いずれの場合でも、例示的コントローラ１１０および１１１は、オペレータステーション１１５を使用してシステムエンジニアおよび／または他のシステムオペレータにより生成され、コントローラ１１０および１１１にダウンロードされ、および／またはコントローラ１１０および１１１で例示される、プロセス制御システム１００に関連する、１つ以上のプロセス制御ルーチンおよび／またはモジュールを行い、実行し、および／または実装する。

例示的プロセス制御システム１００の制御構成要素（例えば、例示的コントローラ１１０および１１１、例示的オペレータステーション１１５、例示的ワークステーション１２０および１２１、例示的Ｉ／Ｏゲートウェイ１４０および／または例示的フィールドデバイス１３０〜１３４）を構成するために、図１の例示的プロセス制御システム１００は、プロセス制御システム構成サブシステム１５０を含む。図１の例示的構成サブシステム１５０は、動作データベース１５５に基づいてプロセス制御システム１００の実際の（すなわち、物理的な）プロセス制御構成要素を、ロード、構成、作動、および／またはプログラムする。図１の例示的構成サブシステム１５０および例示的動作データベース１５５は、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶプロセス制御システムの一部である。図１の例示的動作データベース１５５は、ＤｅｌｔａＶプロセス制御システムの他のツールおよび／またはインターフェース（図示せず）を使用して、生成、定義、特定、および／または投入されてもよい。

ユーザ入力またはオペレータ入力を捕捉、記録、および／またはログをとるために、図１の例示的オペレータステーション１１５は、事象記録器ＥＣを含む。ユーザが、例示的オペレータステーション１１５と相互に作用して、例えば、設定値またはプロセス変数の提供および／または変更、アプリケーションの開始、グラフィックユーザインターフェースを開くおよび／または閉じる等を行う時、図１の例示的事象記録器ＥＣは、事象ログへのユーザ入力を記録および／または捕捉する。図１の例示的事象記録器ＥＣは、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．によって販売されるＤｅｌｔａＶ Ｅｖｅｎｔ Ｃｈｒｏｎｉｃｌｅであってもよい。図１に示されるように、例示的ワークステーション１２０および例示的アプリケーションステーション１２１は、実質的に類似の機能性を有する事象記録器ＥＣも実装してもよい。

プロセス入力およびプロセス制御出力を捕捉、記録、および／またはログをとるために、例示的オペレータステーション１１５、例示的ワークステーション１２０、および／または例示的アプリケーションステーション１２１のうちの１つ以上が、データヒストリアンＤＨを含むおよび／または実装する。図１の例示的データヒストリアンＤＨは、例示的コントローラ１１０および１１１でデータログ内に受信したプロセス入力を捕捉および／または記録する。データヒストリアンＤＨは、例示的コントローラ１１０および１１１によりデータログ内に生成されたプロセス制御出力も記録する。図１の例示的データヒストリアンＤＨは、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｈｉｓｔｏｒｉａｎにより実装されてもよい。

図１の図示された例の中で、事象記録器ＥＣおよびデータヒストリアンＤＨは、例示的プロセス制御システム１００の入力および出力を捕捉するために使用されるが、さらにまたは代替的に、冗長、複製、および／またはスタンドバイコントローラ（図示せず）が、入力および／または出力を捕捉するために使用できる可能性がある。冗長コントローラは、監視されたコントローラ１１０、１１１にその状態を同期化し、監視されたコントローラ１１０、１１１に送信、ならびに／または監視されたコントローラ１１０、１１１により送信されるデータ、指令、および／もしくは情報を記録するように構成できる可能性がある。記録された情報は、引き続いて、プロセス制御システムを試験するために、以下に記載されるように、例示的試験サーバＴＳにより、冗長コントローラから取り上げられ、使用され得る。また、冗長コントローラの状態は、記録されたユーザおよびプロセス入力で刺激する前に、試験中のプロセス制御システムの状態を初期化するために使用され得る。幾つかの例において、冗長コントローラによって捕捉されたデータは、監視コントローラと冗長コントローラとの間に伝送されなければならないデータ量を減少させるために、低い忠実度（例えば、量子化された）で捕捉されてもよい。捕捉されたプロセス出力が、引き続いて比較される時、量子化による初期状態とデータとの差異が考慮される場合がある。顧客のプロセス制御システムにインストールされ、引き続いて、別のプロセス制御システムの分析、訓練、および／または試験のために研究室に移される間に、冗長コントローラがデータを捕捉する場合がある。

例示的事象記録器ＥＣおよび／または例示的データヒストリアンＤＨにより捕捉されるユーザ入力、プロセス入力、および／またはプロセス出力にアクセスするために、図１の例示的アプリケーションステーション１２１は、アクセスサーバＡＳを含むおよび／または実装する。図１の例示的アクセスサーバＡＳは、プロセス制御（ＯＰＣ）標準および／または仕様のための任意の過去、現在、および／または将来のオブジェクトのリンクと埋め込み（ＯＬＥ）によって実装される任意の数および／または種類の方法を使用して、ログを取ったユーザ入力、プロセス入力、およびプロセス出力にアクセスする。図１の例示的アクセスサーバＡＳは、例示的試験サーバＴＳ等のプロセス制御システム１００の他の要素が、ログを取ったユーザ入力、プロセス入力、および／またはプロセス出力にアクセスすることを可能にする。また、例示的アクセスサーバＡＳは、例示的試験サーバＴＳが、コントローラ１１０および１１１にユーザ入力および／またはプロセス入力を提供することを可能にし、例えば、フィールドデバイス１３０〜１３４、および／またはＩ／Ｏゲートウェイ１４０が不在の場合、および／またはさらにプロセスプラントが不在の場合に、図１の例示的コントローラ１１０および１１１に動作を行わせる。図１の例示的アクセスサーバＡＳは、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ ＯＰＣ Ｈｉｓｔｏｒｙ Ｓｅｒｖｅｒ および／またはＤｅｌｔａＶ ＯＰＣ Ｅｖｅｎｔｓ Ｓｅｒｖｅｒにより実装されてもよい。

図１、図２、および図３の例示的プロセス制御システム１００、２００、および３００のうちのいずれか等の、プロセス制御システムをそれぞれ試験するために、図１の例示的アプリケーションステーション１２１は、例示的試験サーバＴＳを含む。図１の例示的プロセス制御システム１００が動作する間、例示的事象記録器ＥＣおよび例示的データヒストリアンＤＨは、コントローラ１１０および１１１の入力および出力を収集する。図１の例示的試験サーバＴＳは、図１の例示的プロセス制御システム１００および／または図２および３に示される等の任意の他のプロセス制御システムを動作させる、例示的アクセスサーバＡＳを介して、引き続く使用に対する、収集された入力および出力を取得する。プロセス制御システムを試験するために、例示的試験サーバＴＳは、記録された入力および出力を使用して試験中のプロセス制御システムを刺激するおよび／または動作させる。すなわち、試験中のプロセス制御システムが、ユーザ入力および／またはオペレータステーション１１５、フィールドデバイス１３０〜１３４、および／またはＩ／Ｏゲートウェイ１４０から受信した入力に応じて動作する代わりに、捕捉された入力は、試験中のプロセス制御システムに直接適用され、試験中のプロセス制御システムを動作させる。試験サーバＴＳは、アクセスサーバＡＳを介して試験中のプロセス制御システムに捕捉された入力を適用する。

図１の例示的試験サーバＴＳが動作する間、試験中のプロセス制御システム、事象記録器ＥＣ、およびデータヒストリアンＤＨは、ユーザ入力およびプロセス入力および／または出力を収集する。例示的試験サーバＴＳは、２つのプロセス制御システムから捕捉されたプロセス出力を比較して、第２のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定してもよい。そのデータは、第１のプロセス制御システムが、顧客のプロセスプラント内で動作される間に捕捉されたため、捕捉されたプロセス出力が一致する場合、試験サーバＴＳおよび／または試験サーバＴＳのユーザは、試験中のプロセス制御システムが顧客のプロセスプラントで意図されたように動作するという自信を持って判定することができる。限定的な精度（例えば、時間および／または数値の量子化）のために、捕捉されたプロセス出力が厳密には一致しないかもしれないが、試験中のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定できるようには十分一致しているはずである。例えば、それらの差異が、ユーザ定義可能な閾値を超えない場合、アナログ値は一致しているものと考えることができ、および／またはそれらが、お互いに関連するユーザ定義可能なウィンドウで発生する場合、デジタル値は一致しているものと考えることができる。

図２は、図１の例示的プロセス制御システム１００を試験するために使用される場合がある例示的な試験中のプロセス制御システム２００を図示する。図２に図示された要素の多くは、図１に関連して上記で説明されたものと全く同じであるため、全く同じである要素は、図１および図２と全く同じ参照英数字で指定され、読者は、全く同じ要素の記述について、図１に関連して上記で提供された記述を参照する。

図示された図２の例示的な試験中のプロセス制御システム２００において、例示的コントローラ１１０および１１１は、例示的フィールドデバイス１３０〜１３４および／またはＩ／Ｏゲートウェイ１４０から論理的におよび／または物理的に切断されている。したがって、図２の例示的コントローラ１１０および１１１は、アクセスサーバＡＳを介して試験サーバＴＳによりコントローラ１１０および１１１に提供される、既に捕捉されたプロセス入力およびユーザ入力に応じて動作する。図２に示すように、実際のプロセスプラントは、プロセス制御システム２００を試験するために要求されない。さらに、プロセスプラントのモデルも要求されない。代わりに、既に捕捉された入力が試験中のプロセス制御システム２００内で再生され、コントローラ１１０および１１１が実際のプロセス制御プラント内で動作されているかのように、プロセス制御出力を計算する。例示的試験サーバＴＳは、プロセス制御システム２００により計算された出力に関わらず、プロセス制御システム２００に入力を適用する。したがって、元の捕捉された入力が、プロセス制御システム１００の安定動作を表す場合、プロセス制御システム２００の出力は、同様に安定するだろう。

図２の例示的プロセス制御システム２００は、動作データベース１５５が、例えば、プロセスエンジニアリングの初期段階中等のＩ／Ｏ参照を含む前でさえ、試験される場合があることが明らかなはずである。かかる例において、プロセス制御システム２００を試験するように設計、修正、および／または意図した類似のプラントおよび／または入力から捕捉された入力および出力が、例示的試験サーバＴＳにより適用されてもよい。

例示的コントローラ１１０および１１１は、いかなる接続されたフィールドデバイス１３０〜１３４および／またはＩ／Ｏゲートウェイ１４０も有さないため、プロセス制御システム２００の例示的動作データベース１５５は、論理パラメータおよび／またはシミュレーション入力パラメータでリアルＩ／Ｏチャネル割り当て情報を置き替えるように修正される必要がある。Ｉ／Ｏチャネル割り当て情報の置き替えは、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ ＳｉｍｕｌａｔｅＰｒｏアプリケーションを用いて実行されてもよい。

幾つかの例において、カウンタモジュール（図示せず）が動作データベース１５５に付加され、所望の間隔および／または所望のレートで、試験中のプロセス制御システム２００の動作のサンプリングを可能にする。例示的サンプリングレートは１秒であるが、アクセスサーバＡＳのデータ伝送機能によりサポート可能な任意の他のレートが実装されてもよい。幾つかの例において、サンプリングレートよりも高いレートで動作する任意のプロセス制御ルーチンも、サンプリングレートで動作するように修正される。代替的に、バッファ読み取りおよび／またはバッファ書き込みアクセスサーバＡＳにより実装されてもよく、プロセス制御ルーチンが、サンプリングレートを超えるレートで動作することを可能にする。

図１の例示的プロセス制御システム２００は、例えば、修理、補修、アップグレード等が適用された後ではあるが、プロセス制御システム２００が、プロセスプラントの制御を始める前である、プロセス制御システム１００である場合がある。さらにまたは代替的に、プロセス制御システム２００は、社内試験施設および／またはプロセス制御システム２００の供給業者に関連する試験施設もしくは訓練施設等の、異なる環境および／または異なる物理的な位置で実装されてもよい。さらに、図３に示されるようにプロセス制御システムのシミュレーションおよび／またはモデルが、例示的プロセス制御システム１００を実装するために使用されてもよく、および／またはプロセスプラントのシミュレーションおよび／またはモデルを使用して、例示的プロセス制御システム１００を試験する場合がある。

図３は、図１の例示的プロセス制御システム１００を試験するために使用することができる別の例示的な試験中のプロセス制御システム３００を図示する。図３に図示された要素の多くは、図１に関連して上記で説明されたものと全く同じであるため、全く同じである要素は、図１および図３と全く同じ参照英数字で指定され、読者は、全く同じ要素の記述について、図１に関連して上記で提供された記述を参照する。

図示された図３の例示的な試験中のプロセス制御システム３００において、例示的コントローラ１１０および１１１は、シミュレータＳＩＭにより置き替えられ、モデル化され、および／またはシミュレートされる。図３の例示的プロセス制御システム３００において、例示的シミュレータＳＩＭは、例示的オペレータステーション１１５上で実装される。しかしながら、シミュレータＳＩＭは、例示的アプリケーションステーション１２１上、例示的ワークステーション１２０上、および／または任意の他の処理システムまたは計算システム上で、代替的に、実装されてもよい。図３の例示的シミュレータＳＩＭは、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ ＳｉｍｕｌａｔｅＰｒｏアプリケーションを使用して実装されてもよい。

図１、図２、および図３は、例示的プロセス制御システム１００、２００、および３００をそれぞれ図示し、その中にプロセス制御システムを試験するための例示的装置、方法、および製造物品を有利に採用する場合があるが、本明細書に記載される装置、方法、および製造物品は、所望であれば、図１〜図３に図示された例よりも高いまたは低い複雑性（例えば、２つ以上の地理的な位置に渡って３つ以上のコントローラを有する等）の他のプロセスプラントおよび／またはプロセス制御システムで有利に採用される場合があることが、当業者には容易に理解されよう。さらに、図示を明確にするために図１〜図３には示していないが、任意の数および／または種類の、さらなるおよび／または代替的なデバイス、構成要素、および／またはシステムが、プロセスプラントおよび／またはプロセス制御システムに含まれる場合がある。例えば、プロセスプラントおよび／またはプロセス制御システムは、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶプロセス制御システム等のプロセス制御システムにより、管理され、かつ／または制御可能なファイヤーウォール、スイッチ、ルーター、ハブ、電源、および／または任意の他のデバイスを含み、かつ／または実装してもよい。

例示的プロセス制御システム１００、２００および３００が図１、図２および図３にそれぞれ図示されるが、図１、図２および図３に図示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つ以上が、任意の他の方法で、組み合わせ、分割、再編成、省略、削除、および／または実装されてもよい。さらに、例示的コントローラ１１０、１１１、例示的ステーション１１５、１２０、および１２１、例示的フィールドデバイス１３０〜１３４、例示的Ｉ／Ｏゲートウェイ１４０、例示的構成サブシステム１５０、例示的事象記録器ＥＣ、例示的データヒストリアンＤＨ、例示的アクセスサーバＡＳ、および／または例示的試験サーバＴＳが、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはハードウェア、ソフトウェア、および／もしくはファームウェアの任意の組み合わせにより実装されてもよい。したがって、例えば、例示的コントローラ１１０、１１１、例示的ステーション１１５、１２０、および１２１、例示的フィールドデバイス１３０〜１３４、例示的Ｉ／Ｏゲートウェイ１４０、例示的構成サブシステム１５０、例示的事象記録器ＥＣ、例示的データヒストリアンＤＨ、例示的アクセスサーバＡＳ、および／または例示的試験サーバＴＳのうちのいずれかが、図７の例示的プロセッサプラットフォームＰ１００および／または１つ以上の回路、プログラム可能なプロセッサ、アプリケーション特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能論理デバイス（ＦＰＬＤ）、フィールドプログラム可能なゲートアレー（ＦＰＧＡ）、ヒューズ等により実装される。これらの要素のうちの１つ以上を組み込む本特許の任意の装置請求項が、純粋にソフトウェア実装および／またはファームウェア実装を網羅するものとして読まれる時、例示的コントローラ１１０、１１１、例示的ステーション１１５、１２０、および１２１、例示的フィールドデバイス１３０〜１３４、例示的Ｉ／Ｏゲートウェイ１４０、例示的構成サブシステム１５０、例示的事象記録器ＥＣ、例示的データヒストリアンＤＨ、例示的アクセスサーバＡＳ、および／または例示的試験サーバＴＳのうちの少なくても１つが、これにより、ファームウェアおよび／またはソフトウェアを格納する有形のコンピュータ可読媒体等の有形の製造物品を含むように明確に定義される。なお、さらに、例示的プロセス制御システム１００、２００、および／または３００は、図１、図２、および／または図３に図示されたものの代わりにまたはそれらに加えて、インターフェース、データ構造、要素、プロセス、および／またはデバイスを含んでもよく、ならびに／または図示されたインターフェース、データ構造、要素、プロセス、および／もしくはデバイスのうちのいずれかのうちの２つ以上または全てを含んでもよい。

本明細書で使用される場合、有形のコンピュータ可読媒体という用語は、いかなる種類のコンピュータ可読媒体も含み、明確に伝播信号を除外するように明確に定義される。本明細書で使用される場合、一過性ではないコンピュータ可読媒体という用語は、いかなる種類のコンピュータ可読媒体も含み、伝播信号を除外するように明確に定義される。例示的有形のおよび／または一過性でないコンピュータ可読媒体は、揮発性および／もしくは非揮発性メモリ、揮発性および／もしくは非揮発性メモリデバイス、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光記憶ディスク、光記憶デバイス、磁気記憶ディスク、磁気記憶デバイス、キャッシュ、ならびに／または任意の他の記憶媒体を含み、情報は、任意の期間（例えば、延長された期間、永久に、短時間、一時的なバッファで、および／または情報のキャッシングのために）格納され、図７に関連して以下で説明される例示的プロセッサプラットフォームＰ１００等のプロセッサを有するプロセッサ、コンピュータ、および／または他の機械によりアクセスされ得る。

図４は、図１、図２、および図３の例示的試験サーバＴＳのいずれかを実装する例示的方式を図示する。データを収集するために、図４の例示的試験サーバＴＳは、データ収集器４０５を含む。図４の例示的データ収集器４０５は、例示的アクセスサーバＡＳ（図１〜３）と相互に作用し、プロセス制御システムからのユーザ入力、プロセス入力、および／またはプロセス出力を取得する。例示的データ収集器４０５は、任意の数および／または種類のデータ構造、ファイル、および／またはファイルフォーマットを使用して、データベース４１０内に捕捉された入力および出力を格納する。幾つかの例において、データ収集器４０５は、例示的アクセスサーバＡＳと相互に作用し、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（商標登録）Ｅｘｃｅｌ（商標登録）フォーマットで捕捉された入力および出力を取得する。例示的データベース４１０は、任意の数および／または種類の揮発性および／または非揮発性記憶デバイス、メモリ、および／またはメモリデバイスに格納されてもよい。

プロセス制御システムを刺激するおよび／または動作させるのに好適なデータを生成するために、例示的試験サーバＴＳは、データ修正器４１５を含む。例示的データ修正器４１５は、サンプリング間隔に対応するデータ構造のそれぞれの入力で、時間によって索引が付けられたデータ構造内の、事象記録器ＥＣにより収集されたユーザ入力情報を、データヒストリアンＤＨにより収集されたプロセス入力と組み合わせる。生成された時間によって索引が付けられたデータ構造は、例示的データベース４１０に格納されてもよい。幾つかの例において、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌは、例示的データ修正器４１５を実装するために使用され、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌファイルは、時間によって索引が付けられたデータ構造を実装するために使用されるが、しかしながら任意の他のデータ構造が使用されてもよい。

コントローラ１１０および１１１により受信された、データヒストリアンＤＨにより捕捉される幾つかの入力は、同一のフォーマットではないかもしれない。例えば、比例積分微分（ＰＩＤ）制御ループのアナログ入力（ＡＩ）ブロックは、タンクレベルを表す圧力等のプロセス変数を値へスケーリングまたは変換するかもしれない。かかる事例において、図４の例示的データ修正器４１５は、そのスケーリングされたプロセス入力が元の入力を表すように、捕捉されたプロセス入力は、スケーリングされる。例えば、タンクレベル値は、圧力値を表すようにスケーリングできる可能性がある。幾つかの例において、捕捉されたプロセス入力の調製は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ等のアプリケーションの一括編集機能を使用して実装される。例えば、データのスケーリングは、ＤｅｌｔａＶ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ１５５から取得され、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌファイルに格納されてもよい。例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（ＶＢＡ）コードとして実装される機械アクセス可能な命令は、捕捉されたプロセス入力の調製を実行するために使用されてもよい。

さらにまたは代替的に、幾つかの捕捉されたプロセス入力は、「名前を付けられた組」により表されてもよい。例えば、値１は、関連値が「通常開」かまたは「通常閉」かによって、「開」または「閉」を表す場合がある。かかる事例において、図４の例示的データ修正器４１５は、対応する数値（例えば「１」）で、事象記録器ＥＣおよび／またはデータヒストリアンＤＨにより捕捉された名前を付けられた組のテキスト（例えば、「閉」）を置き替える。幾つかの例において、数値による名前を付けられた組のテキストの置き替えは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ等の一括編集機能のアプリケーションを使用して実装される。名前を付けられた組のテキストと数値との関連付けは、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの一企業である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．により販売されるＤｅｌｔａＶ Ｅｘｐｌｏｒｅｒから、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌファイルに名前を付けられた組の情報をエクスポートすることで取得される場合がある。例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（ＶＢＡ）コードとして実装される、機械アクセス可能命令は、名前を付けられた組のテキストを数値と置き替えるのに使用される場合がある。

幾つかの例において、要求される記憶量を減少させるために、例示的データ修正器４１５は、時間によって索引が付けられたデータ構造を簡略化する。例えば、実際のプロセスプラントから捕捉されたデータが、ユーザ入力の発生が無く、かつ／またはプロセス入力の変更が無い時間間隔を有することは、珍しくはない。図４の例示的データ修正器４１５は、逐次入力の数を表す単一入力で変更が発生した場合に、逐次入力を置き替える。幾つかの例において、ユーザ定義可能な閾値を超える長さを有する不変入力のシーケンスのみが置き替えられる。

プロセス制御システムを刺激するおよび／または動作させるために、図４の例示的試験サーバＴＳは、再生器４２０を含む。図４の例示的再生器４２０は、例示的アクセスサーバＡＳを介してそれぞれの論理的および／またはシミュレートされたＩ／Ｏポートにデータ修正器４１５により生成された、時間によって索引が付けられたデータ構造の入力エントリの各々を送信する。入力は、入力エントリに関連するタイムスタンプにおいて提供される。図４の例示的再生器４２０は、プロセス制御システムを刺激するが、例示的事象記録器ＥＣおよびデータヒストリアンＤＨは、ユーザ入力、プロセス入力、およびプロセス出力を収集する。

プロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定するために、図４の例示的試験サーバＴＳは、比較器４２５を含む。図４の例示的比較器４２５は、元の捕捉されたプロセス出力を、再生器４２０がプロセス制御システムを刺激する間に捕捉されたプロセス出力と比較して、例えば、試験中のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定する。限定的な精度（例えば、時間および／または数値の量子化）のために、捕捉されたプロセス出力は、厳密には一致しないかもしれず、したがって、比較器４２５は、プロセス出力値を比較する時、１つ以上の許容範囲を使用する。

さらにまたは代替的に、比較器４２５は、プロセスプラント内で繰り返されるかもしれない１つ以上のシナリオを検出および／または特定するために使用される場合がある。例えば、再生器４２０が、プロセス制御システムに捕捉された入力を適用する代わりに、比較器４２５は、既に捕捉された入力および出力と、繰り返されるシナリオを検出および／または特定するために捕捉された、さらなる捕捉された入力および出力とを比較することができる。例えば、元のおよびさらなる入力および出力が、場合によっては幾らかの許容範囲内で一致する時、プロセス制御システムのオペレータは、元の捕捉された入力および出力に関連するシナリオがプロセスプラント内で起こったか、および／またはプロセスプラント内で起こっていることを、通知されてもよい。

なお、さらに、比較器４２５は、訓練システムを実装するために使用することができる。例えば、第１のプロセス制御システムから捕捉された入力および出力を使用して、訓練生が、第２のプロセス制御システム動作を見、および／または既に捕捉された入力に応じて第２のプロセス制御システムを操作する間に、第２のプロセス制御システムを動作させることができる。後の事例では、訓練生が、適切におよび／または迅速に反応したかを判定するために、比較器４２５が、訓練生の入力と、捕捉されたユーザ入力とを比較する。

図１、図２、および／または図３の例示的試験サーバＴＳを実装する例示的方式が、図４に図示されているが、図４に図示された要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つ以上が、任意の他の方法で、組み合わせ、分割、再編成、省略、削除、および／または実装されてもよい。さらに、例示的データ収集器４０５、例示的データベース４１０、例示的データ修正器４１５、例示的再生器４２０、例示的比較器４２５、および／またはさらに一般的に、図４の例示的試験サーバＴＳが、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはハードウェア、ソフトウェア、および／もしくはファームウェアの任意の組み合わせにより実装されてもよい。したがって、例えば、例示的データ収集器４０５、例示的データベース４１０、例示的データ修正器４１５、例示的再生器４２０、例示的比較器４２５、および／または、さらに一般的に、例示的試験サーバＴＳのうちのいずれかを、図７の例示的プロセスプラットフォームＰ１００および／または１つ以上の回路、プログラム可能なプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＬＤ、ＰＧＡ、ヒューズ等により実装することができる可能性がある。これらの要素のうちの１つ以上を組み込む本特許の任意の装置請求項が、純粋にソフトウェア実装および／またはファームウェア実装を網羅するものとして読まれる時、例示的データ収集器４０５、例示的データベース４１０、例示的データ修正器４１５、例示的再生器４２０、例示的比較器４２５および／または、さらに一般的に、例示的試験サーバＴＳのうちの少なくとも１つが、これにより、ファームウェアおよび／またはソフトウェアを格納する有形のコンピュータ可読媒体等の有形の製造物品を含むように明確に定義される。なお、さらに図４の例示的試験サーバＴＳは、図４に図示されたものに加えて、または代わりに、１つ以上の要素、プロセス、および／またはデバイスを含んでもよく、ならびに／または図示された要素、プロセス、およびデバイスのうちのいずれかのうちの１つ以上または全てを含んでもよい。

図５および図６は、図１、図２、図３、および／または図４の例示的試験サーバＴＳのいずれかまたは全てを実装するように実行されてもよい例示的プロセスを表すフローチャートである。プロセッサ、コントローラ、および／または任意の他の好適な処理デバイスが、図５および／または図６の例示的プロセスを実行するように、使用、構成、および／またはプログラムされる場合がある。例えば、図５および図６の例示的プロセスは、コード化または有形のコンピュータ可読媒体に格納された機械可読命令で具体化することができる。機械可読命令は、例えば、プロセッサ、コンピュータ、および／またはプロセッサを有する機械に１つ以上の特定のプロセスを行うことを生じさせる命令を含む。代替的に、図５および／または図６の例示的プロセスの幾つかまたは全ては、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＬＤ、ＦＰＧＡ、離散論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の組み合わせを使用して実装することができる。また、図５および／または図６の例示的プロセスの幾つかまたは全ては、手動でまたは任意の前述の技術の任意の組み合わせ、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、離散論理、および／またはハードウェアの任意の組み合わせで、実装される場合がある。さらに、図５および／または図６の例示的動作を実装する多くの他の方法が、採用される場合がある。例えば、ブロックの実行順序は、変更されるかもしれず、および／または１つ以上の記載されたブロックが、変更され、削除され、細分割され、または組み合わせられるかもしれない。さらに、図５および／または図６の例示的プロセスのいずれかまたは全てのブロックは、例えば、スレッド、プロセッサ、デバイス、離散論理、回路等を分離処理することにより、逐次的に実行され、かつ／または並行して実行される場合がある。

図５の例示的プロセスは、プロセス制御システムを試験するために使用するためのデータの生成を実行されてもよい。図５の例示的プロセスは、例示的アクセスサーバＡＳ（ブロック５０５）を介してプロセス入力および出力を取得し、例示的アクセスサーバＡＳ（ブロック５１０）を介してユーザ入力を取得する、例示的データ収集器４０５で開始する。例示的データ収集器４０５は、例示的データベース４１０内で取得されたデータを格納する。

例示的データ修正器４１５は、データ収集器４０５（ブロック５１５）により取得されたデータから、初期の時間によって索引が付けられたデータ組を生成する。データ修正器４１５は、必要に応じて、任意のプロセス入力値をスケーリングし、かつ／または数値（ブロック５２０）で名前を付けられた組のテキストを置き替える。データ修正器４１５は、時間によって索引が付けられたデータ組を簡略化し、変更された入力（ブロック５２５）を表さないエントリを除去する。簡略化された時間によって索引が付けられたデータ組は、データベース４１０内に格納され、制御は、図５の例示的プロセスを終了する。

図６の例示的プロセスは、プロセス制御システムを試験するために実行される場合がある。図６の例示的プロセスは、ＤｅｌｔａＶ Ｅｘｐｌｏｒｅｒにダウンロードする、またはＤｅｌｔａＶ ＳｉｍｕｌａｔｅＰｒｏに格納（ブロック６０５）するために使用される、試験中のプロセス制御システムの状態を初期化する例示的試験サーバＴＳで開始する。例示的再生器４２０は、簡略化された時間によって索引が付けられたデータ組に含まれる入力値を、アクセスサーバＡＳ（ブロック６１０）を介してプロセス制御システムに送信することによって、試験中のプロセス制御システムを実行し、刺激し、および／または動作させる。

データ収集器４０５は、ブロック６１０（ブロック６１５）の実行中、事象記録器ＥＣおよびデータヒストリアンＤＨにより捕捉されるユーザ入力、プロセス入力、およびプロセス出力を取得する。データ収集器４０５は、例えば、図５の例示的プロセスを実行することによりデータを取得することができる。例示的比較器４２５は、元のプロセス出力とさらに収集したプロセス出力とを比較して、試験中のプロセス制御システムは、意図されたように動作しているかを判定する（ブロック６２０）。その後、制御は、図６の例示的プロセスを終了する。

幾つかの例において、図６の例示的プロセスは、２回以上実行されてもよい。例えば、図６のプロセスは、第２のプロセス制御システムは、顧客のプロセスプラントとは別個に動作されるという点でのみ第１のプロセス制御プラントと異なる、第２のプロセス制御プラントの意図された動作を認証するために第１の時間を実行される場合がある。図６のプロセスは、第２のプロセス制御に、修理、補修、アップグレード等が適用された後である、第３のプロセス制御システムの意図された動作を認証する第２の時間を実行される場合がある。

図７は、本明細書に記載される、試験サーバＴＳ、例示的オペレータステーション１１５、例示的ワークステーション１２０、例示的アプリケーションステーション１２１を実装および／または例示的機械アクセス可能命令および／またはプロセスのいずれかまたは全てを実行するように使用および／またはプログラムされる場合がある例示的プロセッサプラットフォームＰ１００のブロック図である。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は、プロセッサプラットフォームＰ１００を実装するために使用される場合がある。プロセッサプラットフォームＰ１００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、埋め込みコントローラ、および／または任意の他の種類の計算デバイスであってもよい。

本例のプロセッサプラットフォームＰ１００は、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサＰ１０５を含む。プロセッサＰ１０５は、プロセッサＰ１０５のメインメモリ内（例えば、ＲＡＭ Ｐ１１５および／またはＲＯＭ Ｐ１２０内）に存在するコード命令Ｐ１１０および／または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、および／またはマイクロコントローラ等の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、図５および図６の例示的プロセスを実行するためにプログラムされる場合がある。したがって、コード命令Ｐ１１０、Ｐ１１２は、図５および／または図６の例示的プロセスを表す場合がある。

プロセッサＰ１０５は、バスＰ１２５を介して、ＲＯＭ Ｐ１１０およびＲＡＭ Ｐ１１５を含むメインメモリと、通信する。ＲＡＭ Ｐ１１５は、同時性のダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、および／または任意の他の種類のＲＡＭデバイスにより実装されてもよい。ＲＯＭ Ｐ１１０は、フラッシュメモリおよび／または任意の他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およびメモリＰ１２０へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される場合がある。例示的メモリＰ１１５は、例えば、例示的データベース４１０を格納するために、使用される場合がある。

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を含む。任意の種類のインターフェース標準、例えば、外部メモリインターフェース、シリアルポート、イーサネット（登録商標）インターフェースとしての汎用入力／出力、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩエクスプレスインターフェース等が、インターフェース回路Ｐ１３０を実装する場合がある。

１つ以上の入力デバイスＰ１３５は、インターフェース回路Ｐ１３０に接続される場合がある。入力デバイスＰ１３５は、例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、および／または音声認識システムにより実装することができる。また、１つ以上の出力デバイスＰ１４０は、インターフェース回路１０２０に接続される。出力デバイスＰ１４０は、例えば、ディスプレイデバイス（例えば、液晶ディプレイ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、プリンタおよび／またはスピーカ）により実装することができる。インターフェース回路Ｐ１３０は、したがって、グラフィックドライバーカードを含むことができる。入力デバイスＰ１３５および出力デバイスＰ１３６は、さらにまたは代替的に、例示的データ収集器４０５を実装するために使用されてもよい。

インターフェース回路Ｐ１３０は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ１２５）を介して外部コンピュータとのデータの交換を促進するために、モデム、トランシーバー、またはネットワークインターフェースカード等の通信デバイスも含んでもよい。

幾つかの例において、プロセッサプラットフォームＰ１００は、ソフトウェアおよびデータを格納するために１つ以上の大容量記憶デバイスＰ１４５も含む。かかる大容量記憶デバイスＰ１４５の例は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスクドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、および／または任意の他のソリッドステート、磁気、および／または光記憶デバイスを含む。大容量記憶デバイスＰ１４５は、例示的動作データベース１５５および／または例示的データベース４１０を実装する場合がある。

本明細書に記載されるコード命令は、大容量記憶デバイスＰ１４５、ＲＡＭ Ｐ１１５、ＲＯＭ Ｐ１２０、および／またはＣＤまたはＤＶＤ等のリムーバブル記憶媒体に格納されてもよい。

先述の内容から、上記、プロセス制御システムを試験するための方法、装置、および製造物品が開示されることが理解される。特定の例示的な方法、装置、および製造物品が、本明細書に記載されているが、本特許が網羅する範囲はそれらに限定されない。逆に、本特許は、本特許の特許請求の範囲内に適正に収まる全ての方法、装置、および製造物品を網羅する。

Claims (20)

1. 第１のプロセス制御システムへのユーザ入力を取得することと、
   前記第１のプロセス制御システムのプロセス入力および第１のプロセス出力を取得することと、
   第２のプロセス制御システムに前記ユーザ入力および前記プロセス入力を提供し、前記第２のプロセス制御システムを動作させることと、
   前記ユーザ入力および前記プロセス入力で動作される前記第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得することと、
   前記第１および第２のプロセス出力を比較して、前記第２のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかを判定することと、を含む方法。
2. 第３のプロセス制御システムに前記ユーザ入力および前記プロセス入力を提供し、前記第３のプロセス制御システムを動作させることと、
   前記ユーザ入力および前記プロセス入力で動作される前記第３のプロセス制御システムの第３のプロセス出力を取得することと、
   前記第２のプロセス出力と第３のプロセス出力とを比較して、前記第３のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかを判定することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のプロセス出力と第２のプロセス出力とを比較して、前記第２のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかを判定することは、
   前記第１のプロセス出力の第１の出力と前記第２のプロセス出力の第１の出力との間の差異を計算することと、
   前記差異を閾値と比較することと、を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記閾値は、前記第１のプロセス出力の前記第１の出力の割合またはタイムスタンプの差異のうちの少なくとも１つを表す、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のプロセス制御システムの実行中に、前記ユーザ入力、前記プロセス入力、および前記第１のプロセス出力を捕捉することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のプロセス制御システムは、プロセスプラントで実装され、前記第２のプロセス制御システムは、試験施設で実装される、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２のプロセス制御システムは、訓練システムを備える、請求項１に記載の方法。
8. 前記第２のプロセス制御システムは、前記第１のプロセス制御システムを備え、前記第２のプロセス制御システムは、前記第１のプロセス制御システムとは異なるソフトウェアバージョンを実装する、請求項１に記載の方法。
9. 前記ユーザ入力および前記プロセス入力を、時間によって索引が付けられたデータ組に統合することと、
   前記第１のプロセス制御システムによる前記プロセス入力の第１の入力の修正を補正するように前記プロセス入力の前記第１の入力をスケーリングすることと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記プロセス入力の第２の入力がテキストを含む時に、数値により前記プロセス入力の前記第２の入力を置き替えることをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記ユーザ入力、前記プロセス入力、および前記第１のプロセス出力のいずれとも対応しない前記データ組の要素を除去するために前記データ組を簡略化することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 第１のプロセス制御システムのユーザ入力、プロセス入力、および第１のプロセス出力を取得し、第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得するデータ収集器と、
    前記第２のプロセス制御システムに前記ユーザ入力および前記プロセス入力を提供し、前記第２のプロセス制御システムを動作させる再生器と、
    前記第１のプロセス出力と第２のプロセス出力とを比較して、前記第２のプロセス制御システムが意図されたように動作しているかを判定する比較器と、を備える装置。
13. 前記第１のプロセス制御システムが動作中に前記ユーザ入力を捕捉する事象記録器と、
    前記第１のプロセス制御システムが動作中、前記プロセス入力および前記第１のプロセス出力を捕捉するデータヒストリアンと、をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第１のプロセス制御システムは、プロセスプラント内で動作される、請求項１２に記載の装置。
15. 前記第２のプロセス制御システムは、前記第１のプロセス制御システムを備え、前記第２のプロセス制御システムは、前記第１のプロセス制御システムとは異なるソフトウェアバージョンを実装する、請求項１２に記載の装置。
16. 前記データ収集器は、前記ユーザ入力および前記プロセス入力をデータ組に統合し、前記データ組は、時間により索引が付けられ、前記第１のプロセス制御システムによる前記プロセス入力の前記第１の入力の修正を補正するように、前記プロセス入力の第１の入力をスケーリングするデータ修正器をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
17. 前記データ修正器は、前記プロセス入力の第２の入力がテキストを含む時、数値により、前記プロセス入力の前記第２の入力を置き替える、請求項１６に記載の装置。
18. 実行される時、プロセッサに、少なくとも
    第１のプロセス制御システムへのユーザ入力を取得することと、
    前記第１のプロセス制御システムのプロセス入力および第１のプロセス出力を取得することと、
    前記ユーザ入力および前記プロセス入力を第２のプロセス制御システムに提供し、前記第２のプロセス制御システムを動作させることと、
    前記ユーザ入力および前記プロセス入力により動作される前記第２のプロセス制御システムの第２のプロセス出力を取得することと、
    第３のプロセス制御システムに前記ユーザ入力および前記プロセス入力を提供し、前記第３のプロセス制御システムを動作させることと、
    前記ユーザ入力および前記プロセス入力で動作される前記第３のプロセス制御システムの第３のプロセス出力を取得することと、
    前記第２および第３のプロセス出力を比較して、前記第３のプロセス制御システムが意図されたように実装されているかどうかを判定することと、を行わせる、機械可読命令を格納する有形の製造物品。
19. 前記第１のプロセス制御システムは、プロセスプラントで実装され、前記第２および第３のプロセス制御システムは、試験施設で実装される、請求項１８に記載の有形の製造物品。
20. 前記第２のプロセス制御システムは、前記第１のプロセス制御システムを備え、前記第３のプロセス制御システムは、前記第２のプロセス制御システムとは異なるソフトウェアバージョンを実装する、請求項１８に記載の有形の製造物品。

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