JP2013077197A - フィールド機器の設定方法およびフィールド機器の設定システム - Google Patents

フィールド機器の設定方法およびフィールド機器の設定システム Download PDF

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Abstract

【課題】設定処理のための作業負担を軽減できるフィールド機器の設定方法等を提供する。
【解決手段】フィールド機器１に中継装置６が接続されることで、前記フィールド機器１と端末装置５との間に前記中継装置６を介する通信経路を形成する。前記端末装置５に対する情報の入力操作に応じて、前記通信経路を通じて、前記端末装置５が前記端末装置５から前記フィールド機器１に対して設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器１に対する設定を行うとともに、前記フィールド機器１に対する設定に伴い必要となる、前記端末装置５に対する設定を前記端末装置５自身が行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定方法等に関する。
プラントにフィールド機器を設置する場合や、フィールド機器の設定を変更する場合には、通信経由によりフィールド機器に対する各種パラメータ（機器情報や通信に必要な情報）の設定処理を行う。
図３は、フィールド制御システムの構成例を示す図である。図３に示すように、フィールド制御システムは、フィールド機器１を含むフィールド機器群と、フィールド機器１の上位に接続されたマルチプレクサ２と、マルチプレクサ２の上位に接続されたフィールドコントローラ３と、フィールドコントローラ３の上位に接続され、マルチプレクサ２およびフィールドコントローラ３を経由する通信回線を介する通信により、フィールド機器１に対しフィールド制御に関する操作や監視を行うための操作監視装置４と、マルチプレクサ２およびフィールドコントローラ３を経由する通信回線を介してフィールド機器１に対し、機器情報の設定や通信に必要な情報の設定を行うための作業を行うための接続用端末装置５と、を備える。
接続用端末装置５には、フィールド機器１に対する設定に対応してデータ入力やデータの更新が必要となる機器管理データベースが保存されている。
次に、フィールド機器１に対する設定処理を行う際の作業手順について説明する。作業の方法として２種類の方法（以下の方法１〜２）がある。
（方法１）ホストである接続用端末装置５からフィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２等を通してフィールド機器１と通信を行い、フィールド機器１に対する設定を行うことができる。
この場合には、接続用端末装置５を用いた設定作業を行うため、フィールド機器１に対する設定と同時に、上記機器管理データベースに対するデータ入力あるいはデータの更新を並行して行うことができる。
（方法２）携帯型の端末装置６を用いてフィールド機器１に対する設定を行うことができる。この方法では、端末装置６をフィールド機器１に直接接続した状態で、端末装置６の操作画面や操作部に対する入力操作を行うことにより、フィールド機器１に対し情報を書き込むことができる。
「新しいフィールド機器管理ツール枠組み FDT/DTM」 横河技報No.51 Vol.2 2007年
しかし、上記方法１では、フィールド制御のために実行されるフィールド機器１と操作監視装置４との間の通信で使用される通信回線を使用するため、フィールド機器の台数やフィールドコントローラ３の性能等によってはフィールド機器１に対する設定を行う際の通信速度が遅くなり、設定処理に時間がかかる可能性がある。
また、フィールド機器１に対する設定に際しては、接続用端末装置５からフィールド機器１へのアクセスのための通信経路を指定するための設定が必要となる。例えば、接続用端末装置５からフィールド機器１に接続するための通信経路を特定するため、フィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２の接続ポート等を指定することが必要となり、フィールド制御システムの規模が大きな場合には煩雑な作業が必要となる。
上記方法２では、プラントの現場における作業が必要となる。また、端末装置６から接続用端末装置５にアクセスすることはできないため、端末装置６を用いた設定作業とは別に、接続用端末装置５に対する操作によって上記機器管理データベースに対するデータ入力あるいはデータの更新を行うことが必要となる。このため、現場作業員による作業と、接続用端末装置５が設置された制御室や計器室などの作業員による作業の両者が必要となり、作業の協調を図ることが難しい。
本発明の目的は、設定処理のための作業負担を軽減できるフィールド機器の設定方法等を提供することにある。
本発明のフィールド機器の設定方法は、制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定方法において、前記フィールド機器に中継装置が接続されることで、前記フィールド機器と前記端末装置との間に前記通信回線とは異なる前記中継装置を介する通信経路を形成する接続ステップと、前記端末装置に対する情報の入力操作を受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにより受け付けた前記入力操作に応じて、前記通信経路を通じて、前記端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行う第１の設定ステップと、前記受付ステップによる操作に応じて、前記フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、前記端末装置に対する設定を前記端末装置自身が行う第２の設定ステップと、を備えることを特徴とするフィールド機器の設定方法。
このフィールド機器の設定方法によれば、通信経路を通じて、端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行うとともに、フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、端末装置に対する設定を端末装置自身が行うので、設定処理のための作業負担を軽減することができる。
直接フィールド機器に接続した状態で入力操作を受け付けることによりこのフィールド機器に対する設定を行う機能を有する設定用端末装置を、前記中継装置として使用してもよい。
前記制御用のデータ通信を前記通信経路を用いて行うステップを備えてもよい。
前記フィールド機器が保有する情報を前記通信経路を用いて収集するステップを備えてもよい。
本発明のフィールド機器の設定システムは、制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定装置において、前記フィールド機器に接続された中継装置を介して前記フィールド機器と前記端末装置との間に形成される、前記通信回線とは異なる通信経路と、前記端末装置において情報の入力操作を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けた前記入力操作に応じて、前記通信経路を通じて、前記端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行う第１の設定手段と、前記受付手段により受け付けた入力操作に応じて、前記フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、前記端末装置に対する設定を前記端末装置自身が行う第２の設定手段と、を備えることを特徴とする。
このフィールド機器の設定システムによれば、通信経路を通じて、端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行うとともに、フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、端末装置に対する設定を端末装置自身が行うので、設定処理のための作業負担を軽減することができる。
直接フィールド機器に接続した状態で入力操作を受け付けることによりこのフィールド機器に対する設定を行う機能を有する設定用端末装置を、前記中継装置として使用してもよい。
本発明のフィールド機器の設定方法によれば、通信経路を通じて、端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行うとともに、フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、端末装置に対する設定を端末装置自身が行うので、設定処理のための作業負担を軽減することができる。
また、本発明のフィールド機器の設定システムによれば、通信経路を通じて、端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行うとともに、フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、端末装置に対する設定を端末装置自身が行うので、設定処理のための作業負担を軽減することができる。
一実施形態のフィールド機器の設定方法が適用されるフィールド制御システムの構成例を示すブロック図。 フィールド機器と接続用端末装置の間の接続状態を示す図。 従来のフィールド制御システムの構成例を示す図。
以下、本発明によるフィールド機器の設定方法の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の設定方法が適用される、フィールド機器の設定システムを含むフィールド制御システムの構成例を示すブロック図である。なお、フィールド制御システムには多数のフィールド機器が接続されるが、図１では設定処理の対象となるフィールド機器と関係する接続部分のみを図示している。
図１に示すように、フィールド制御システムは、フィールド機器１を含むフィールド機器群と、フィールド機器１の上位に接続されたマルチプレクサ２と、マルチプレクサ２の上位に接続されたフィールドコントローラ３と、フィールドコントローラ３の上位に接続され、マルチプレクサ２およびフィールドコントローラ３を経由する通信回線を介する通信により、フィールド機器１に対しフィールド制御に関する操作や監視を行うための操作監視装置４と、マルチプレクサ２およびフィールドコントローラ３を経由する通信回線を介してフィールド機器１に対し、各種パラメータ（機器情報や通信に必要な情報）の設定を行うための作業を行うための接続用端末装置５と、を備える。
接続用端末装置５には、フィールド機器１に対する設定に対応してデータ入力やデータの更新が必要となる機器管理データベースが保存されている。フィールド機器１に対してパラメータの書き込みや変更を行なった場合には、接続用端末装置５に対する設定としての機器管理データベースの更新が必要となる。
次に、フィールド機器１に対する設定処理を行う際の作業手順について説明する。作業の方法として３種類の方法（以下の方法１〜３）がある。本発明の特徴は方法３にある。
（方法１）ホストである接続用端末装置５からフィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２等を通してフィールド機器１と通信を行い、フィールド機器１に対する設定を行うことができる。
この場合には、接続用端末装置５を用いた設定作業を行うため、フィールド機器１に対する設定と同時に、上記機器管理データベースに対するデータ入力あるいはデータの更新を並行して行うことができる。
しかし、フィールド制御のために実行されるフィールド機器１と操作監視装置４との間の通信で使用される通信回線を使用するため、フィールド機器の台数やフィールドコントローラ３の性能等によってはフィールド機器１に対する設定を行う際の通信速度が遅くなり、設定処理に時間がかかる可能性がある。
また、フィールド機器１に対する設定に際しては、接続用端末装置５からフィールド機器１へのアクセスのための通信経路を指定するための設定が必要となる。例えば、接続用端末装置５からフィールド機器１に接続するための通信経路を特定するため、フィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２の接続ポート等を指定することが必要となり、フィールド制御システムの規模が大きな場合には煩雑な作業が必要となる。
（方法２）携帯型の端末装置６を用いてフィールド機器１に対する設定を行うことができる。この方法では、端末装置６をフィールド機器１に直接接続した状態で、端末装置６の操作画面６１や操作部６２に対する入力操作を行うことにより、フィールド機器１に対し情報を書き込むことができる。
しかし、この方法では、プラントの現場における作業が必要となる。また、端末装置６から接続用端末装置５にアクセスすることはできないため、端末装置６を用いた設定作業とは別に、接続用端末装置５に対する操作によって上記機器管理データベースに対するデータ入力あるいはデータの更新を行うことが必要となる。このため、現場作業員による作業と、接続用端末装置５が設置された制御室や計器室などの作業員による作業の両者が必要となり、作業の協調を図ることが難しい。
（方法３）携帯型の端末装置６を中継装置として用い、接続用端末装置５からフィールド機器１に対する設定を行うことができる。本実施形態では、設定を行うためのソフトウェアとしてFDTGroupの提唱するFDT/DTMの規格を用いた例を示す。
図２は、フィールド機器１と接続用端末装置５の間の接続状態を示す図である。
図１および図２に示すように、端末装置６をフィールド機器１に接続することにより、フィールド機器１と接続用端末装置５とが、端末装置６および通信回線７を介した経路（通信経路）によって接続される（接続ステップ）。端末装置６には通信インタフェースが実装されており、その通信インタフェースを使ってフィールド機器１と接続用端末装置５との間で通信を実行する。
図２に示す第１領域８１は、接続用端末装置５内のソフトウェア構成を、第２領域８２は端末装置６内のソフトウェア構成を、それぞれ示している。端末装置６は、DTMフレーム、フィールド機器１との通信をサポートするCommDTMと仮想DeviceDTMを持つ。接続用端末装置５は、DTMフレーム、DeviceDTM、仮想CommDTMが動作する端末装置として機能する。
第１領域８１において図２に示す「Ａ」はCommDTMとして認識され、作業員は接続用端末装置５の表示画面を介してフィールド機器１に対する設定作業を行うことができる。
第２領域において図２に示す「Ｂ」はDeviceDTMとして認識され、CommDTMに対してデータの受け渡しを行い、Deviceとしてのフィールド機器１からのパラメータの呼び出し、フィールド機器１へのパラメータの書き込みを行う。
第３領域の仮想CommDTM（「Ａ」）とDeviceDTM（「Ｂ」）の通信は、それぞれの端末装置、すなわち接続用端末装置５および端末装置６がもつ通信インタフェースを用いてデータの受け渡しを行う。この通信インタフェースとしては、例えば、Ethernet（登録商標）通信、Bluetooth、電話回線、衛星通信、PLCなどがある。
以上の構成により、接続用端末装置５への入力作業を受けて（受付ステップ）、接続用端末装置５は、端末装置６および通信回線７を介して必要なパラメータをフィールド機器１に転送し、これによりフィールド機器１へのパラメータの書き込みが行われる（第１の設定ステップ）。
また、接続用端末装置５への入力作業を受けて、接続用端末装置５は、自らが保有する機器管理データベースに対する必要なデータ入力あるいはデータの更新を行う（第２の設定ステップ）。
このように、方法３によれば、フィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２を介するフィールド制御用の通信回線を使用せずにフィールド機器１と接続用端末装置５とを接続するため、フィールド制御用の通信回線の状況に左右されずに設定処理を行える。また、設定処理に際してフィールド制御用の通信回線を使用しないため、設定処理によるフィールド制御用の通信への悪影響を避けることができる。
また、接続用端末装置５に対する入力作業のみでフィールド機器１対する設定処理を実行できるとともに、接続用端末装置５の機器管理データベースに対するデータ入力やデータの更新ができるため、プラントの現場における作業と、制御室や計器室などにおける作業とをすり合わせる必要がない。
また、接続用端末装置５として汎用端末装置を使用することで、多様な通信インタフェースに容易に対応できる。通信インタフェースの変更に対しては、図２の第３領域８３の「Ａ」および「Ｂ」のソフトウェアのみを、使用する通信インタフェースに対応するものに置換すればよい。さらに、接続用端末装置５として汎用端末装置を使用することで、使い慣れたOSやソフトウェアを使うことができるため、専用ハードウェアや専用ソフトウェアの知識を習得することなく、設定処理を行うことができる。また、サポート可能な通信インタフェースの種類を増やし、例えば衛星回線などを利用可能とすれば、フィールド機器に対する遠隔地からのアクセスも可能となる。
また、設定処理の対象となるフィールド機器のデータ（パラメータ）のデータ量は比較的少量なため、設定時の通信量を抑えることができ、端末装置６および通信回線７を介する設定用の回線として低速な回線を利用することができる。
端末装置６をフィールド機器１に接続しておくことによって、設定処理のための通信回線を一時的にフィールド制御用通信のための回線として利用することができる。すなわち、フィールドコントローラ３およびマルチプレクサ２を介するフィールド制御用の通信回線とともに、端末装置６および通信回線７を介する通信回線をフィールド制御用の通信回線として利用することにより、フィールド制御用通信の冗長化を図ることができる。
また、端末装置６および通信回線７を介する通信回線を、フィールドテスト時などにおけるデータ収集に使用することができる。例えば、端末装置６および通信回線７を介する通信回線を介して、フィールド機器１が保有するプロセスデータ、エラー情報、自己診断結果などを接続用端末装置５の側に収集することができる。
以上説明したように、本発明のフィールド機器の設定方法等によれば、通信経路を通じて、端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行うとともに、フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、端末装置に対する設定を端末装置自身が行うので、設定処理のための作業負担を軽減することができる。
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定方法等に対し、広く適用することができる。
１ フィールド機器
５ 接続用端末装置（端末装置）
６ 端末装置（中継装置）

Claims (6)

  1. 制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定方法において、
    前記フィールド機器に中継装置が接続されることで、前記フィールド機器と前記端末装置との間に前記通信回線とは異なる前記中継装置を介する通信経路を形成する接続ステップと、
    前記端末装置に対する情報の入力操作を受け付ける受付ステップと、
    前記受付ステップにより受け付けた前記入力操作に応じて、前記通信経路を通じて、前記端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行う第１の設定ステップと、
    前記受付ステップによる操作に応じて、前記フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、前記端末装置に対する設定を前記端末装置自身が行う第２の設定ステップと、
    を備えることを特徴とするフィールド機器の設定方法。
  2. 直接フィールド機器に接続した状態で入力操作を受け付けることによりこのフィールド機器に対する設定を行う機能を有する設定用端末装置を、前記中継装置として使用することを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器の設定方法。
  3. 前記制御用のデータ通信を前記通信経路を用いて行うステップを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のフィールド機器の設定方法。
  4. 前記フィールド機器が保有する情報を前記通信経路を用いて収集するステップを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィールド機器の設定方法。
  5. 制御用のデータ通信に使用される通信回線が接続された個々のフィールド機器に対する設定を、端末装置を介して行うフィールド機器の設定システムにおいて、
    前記フィールド機器に接続された中継装置を介して前記フィールド機器と前記端末装置との間に形成される、前記通信回線とは異なる通信経路と、
    前記端末装置において情報の入力操作を受け付ける受付手段と、
    前記受付手段により受け付けた前記入力操作に応じて、前記通信経路を通じて、前記端末装置が前記端末装置から前記フィールド機器に対して前記設定に必要な情報を送信することにより前記フィールド機器に対する設定を行う第１の設定手段と、
    前記受付手段により受け付けた入力操作に応じて、前記フィールド機器に対する設定に伴い必要となる、前記端末装置に対する設定を前記端末装置自身が行う第２の設定手段と、
    を備えることを特徴とするフィールド機器の設定システム。
  6. 直接フィールド機器に接続した状態で入力操作を受け付けることによりこのフィールド機器に対する設定を行う機能を有する設定用端末装置を、前記中継装置として使用することを特徴とする請求項５に記載のフィールド機器の設定システム。
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