JP2013535740A - 改善された診断性を有する手持ち型フィールドメンテナンスツール - Google Patents

Abstract

改善された診断機能を有する手持ち型フィールドメンテナンスツール（５２、１０２）が提供される。ツール（５２、１０２）は、フィールド装置（２２、２３、１０４）と対話するように構成されたプロセス通信モジュール（１２１、１３８）を含む。制御装置（１３０）がプロセス通信モジュール（１２１、１３８）に結合されている。制御装置（１３０）は、フィールド装置（２２、２３、１０４）に関していくつかの改善された診断機能を実行するように構成されている。制御装置（１３０）は、現在のフィールドメンテナンス作業に関するコンテキスト情報を取得し（２０６）、次のフィールド作業ステップに関する少なくとも一つのリソースをプレロードする（２０８）こともできる。制御装置（１３０）は、無線通信モジュール（１２３）を介してプロセスアラーム情報を取得し（２５４）、プロセス通信モジュール（１２１、１３８）を介してフィールド装置アラート情報を取得し（２５４）、プロセスアラーム情報及びフィールド装置アラート情報の両方に関する表示を表示装置（１２０）上に提供することもできる。制御装置（１３０）は、ユーザ入力装置（１２２）からの信号に応答して、フィールド装置に対して一連のフィールド装置メンテナンス作業を実行することもできる。制御装置（１３０）は、ユーザ入力装置（１２２）からの信号に応答して、スナップショット情報を得る（３０４）こともできる。

Description

手持ち型フィールドメンテナンスツールのいくつかは公知である。これらのようなツールは、プロセス制御・計測産業において、オペレータが所与のプロセス施設中のフィールド装置と好都合に通信し、及び／又はそれらをインタロゲート（相互問い合わせ）するのに非常に有用である。そのようなプロセス施設の例は、石油、製薬、化学、パルプその他の流体処理施設を含む。そのような施設において、プロセス制御・計測ネットワークは、正しく機能している、及び／又は校正されていることを保証するために定期的にメンテナンスを要する何十又は何百もの様々なフィールド装置を含むことがある。そのうえ、プロセス制御・計測施設において一つ以上のエラーが検出された場合、手持ち型フィールドメンテナンスツールの使用は、技術者がそのようなエラーをフィールドにおいて速やかに診断することを可能にする。手持ち型フィールドメンテナンスツールは一般に、デジタルプロセス通信プロトコルを使用して知的フィールド装置を構成し、校正し、それに関する問題を診断するために使用される。

少なくともいくつかのプロセス施設は非常に揮発性又は爆発性とさえ言える環境を含むことがあるため、多くの場合、フィールド装置及びそのようなフィールド装置とともに使用される手持ち型フィールドメンテナンスツールは、本質安全要件に適合することが有益である、又はそれが求められることさえある。これらの要件は、適合性の電気装置が故障条件下でさえ発火源を生成しないことを保証するのに役立つ。本質安全要件の一例が、Factory Mutual Research October, 1998によって公布されたAPPROVAL STANDARD INTRINSICALLY SAFE APPARATUS AND ASSOCIATED APPARATUS FOR USE IN CLASS I, II and III, DIVISION NUMBER 1 HAZARDOUS (CLASSIFIED) LOCATION, CLASS NUMBER 3610に記載されている。本質安全要件と適合する手持ち型フィールドメンテナンスツールの一例は、商品名モデル475 Field Communicatorとしてテキサス州AustinのEmerson Process Managementから市販されているものを含む。

改善された診断機能を有する手持ち型フィールドメンテナンスツールが提供される。ツールは、フィールド装置と対話するように構成されたプロセス通信モジュールを含む。制御装置がプロセス通信モジュールに結合されている。制御装置は、フィールド装置に関していくつかの改善された診断機能を実行するように構成されている。制御装置は、現在のフィールドメンテナンス作業に関するコンテキスト情報を取得し、次のフィールド作業ステップに関する少なくとも一つのリソースをプレロードすることもできる。制御装置は、無線通信モジュールを介してプロセスアラーム情報を取得し、プロセス通信モジュールを介してフィールド装置アラート情報を取得し、プロセスアラーム情報及びフィールド装置アラート情報の両方に関する表示を表示装置上に提供することもできる。制御装置は、ユーザ入力装置からの信号に応答して、フィールド装置に対して一連のフィールド装置メンテナンス作業を実行することもできる。制御装置は、ユーザ入力装置からの信号に応答して、スナップショット情報を得ることもできる。

本発明の実施態様が特に有用である手持ち型フィールドメンテナンスツールの図である。 本発明の実施態様が特に有用である手持ち型フィールドメンテナンスツールの図である。 本発明の実施態様が特に有用である手持ち型フィールドメンテナンスツールの図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールの構成図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを用いてフィールドメンテナンスを容易にする方法の図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツール上に装置アラート及びプロセスアラーム状態を提供する方法のブロック図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して複雑な装置指定の診断を簡単に実行する方法の流れ図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して診断情報を遠く離れた当事者に提供する方法の流れ図である。 本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して遠隔サポートを受ける方法の流れ図である。

詳細な説明
図１Ａ及び１Ｂは、フィールド装置２０、２３に結合された手持ち型フィールドメンテナンスツール２２の図である。図１Ａに示すように、手持ち型フィールドメンテナンスツール２２は一対の端子２５、２７を含み、これらの端子がテストリード３０、３２にそれぞれ結合し、そしてこれらのテストリードがフィールド装置２０の端子２４に結合されている。端子２４は、そのような手持ち型フィールドメンテナンスツールが装置２０に結合し、装置２０と対話することを可能にするための専用端子であることもできる。フィールド装置に結合するための端子２５、２７の利用は、手持ち型フィールドメンテナンスツール２２とフィールド装置２０との間の有線接続の例を示す。

図１Ｂは、手持ち型フィールドメンテナンスツール２２が、フィールド装置２３が結合されているプロセス制御ループ３４に直結する代替構成を示す。いずれの場合でも、手持ち型フィールドメンテナンスツールとフィールド装置との間の有線接続が、手持ち型フィールドメンテナンスツールが所望のフィールド装置２０、２３と対話することを可能にする。

図２は、無線フィールド装置１０４と対話する手持ち型フィールドメンテナンスツール１０２の図である。システム１００は、フィールド装置１０４と通信する手持ち型フィールドメンテナンスツール１０２を含む。手持ち型フィールドメンテナンスツール１０２は、通信リンク１１４を介してフィールド装置に１０４に通信的に結合されている。通信リンク１１４は、図１Ａ及び１Ｂに示すような有線接続ならびに現在使用されている、又は開発されている無線通信技術を含む適当な形態をとることができる。手持ち型フィールドメンテナンスツール１０２は、技術者が、FOUNDATION（商標）フィールドバス及び／又はＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルのようなデジタルプロセス通信プロトコルを使用して、フィールド装置１０４と対話してフィールド装置１０４を構成し、校正し、それに関する問題を診断することを可能にする。ツール１０２のような手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して、フィールド装置１０４のようなフィールド装置から構成データを保存することができる。

フィールド装置１０４は、圧力又は温度のようなプロセス中の変量を感知し、その変量に関する情報をプロセス通信ループを介して送信する任意の装置であってもよい。フィールド装置１０４はまた、プロセス通信ループから情報を受信し、その情報に基づいて物理的パラメータ、たとえば弁閉鎖を設定する装置であることもできる。フィールド装置１０４は、それに結合された圧力マニホルド１０６及び電子部品エンクロージャ１０８を有する工業プロセス流体圧力トランスミッタとして示されている。フィールド装置１０４は、例を示すためだけに提供されている。実際には、フィールド装置１０４は、任意の工業装置、たとえばプロセス流体温度トランスミッタ、プロセス流体レベルトランスミッタ、プロセス流体流量トランスミッタ、弁制御装置又は工業プロセスの計測及び／又は制御に有用である他の装置であることもできる。

手持ち型フィールドメンテナンスツール１０２は一般に、表示装置１２０及び多数のユーザ入力ボタン１２２を含むユーザインタフェースを含む。表示装置１２０は、適当な表示装置、たとえばアクティブマトリックス液晶表示装置又は有用な情報を提供することができる他の適当な表示装置であることもできる。ボタン１２２は、手持ち型フィールドメンテナンスツールを向けることができる任意の数の機能に関するボタンの適当な配列を含むことができる。ボタン１２２は、数字キーパッド、英数字キーパッド、適当な数のカスタム機能及び／又はナビゲーションボタン又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。

図３は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールのシステム構成図である。ツール５２は、潜在的に爆発性の環境における安全性を保証することに役立つために、先に挙げたもののような少なくとも一つの本質安全規格と適合することが好ましい。手持ち型フィールドメンテナンスツール５２は、好ましくは、少なくとも一つの無線プロセス通信モジュール１２１を含む。無線プロセス通信モジュール１２１の適当な例は、公知の無線通信プロトコル、たとえば公知の無線ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル（ＩＥＣ６２５９１）にしたがって適切な信号を生成及び／又は受信するモジュールを含む。もう一つの無線プロセス通信プロトコルがＩＳＡ１００．１１ａに記載されている。図３は一つの無線プロセス通信モジュール１２１しか示さないが、今ある、又は今後開発される様々な無線プロセス通信プロトコルにしたがって通信するために適当な数の無線プロセス通信モジュールを使用することができると明示的に考えられる。

手持ち型フィールドメンテナンスツール５２はまた、少なくとも一つの二次無線通信プロトコルモジュール１２３を含む。無線通信プロトコルモジュール１２３は、図３に仮想的に示す選択肢の一つ以上にしたがって通信することができる。具体的には、無線通信プロトコルモジュール１２３は、Bluetooth（登録商標）規格１２４（たとえばパワークラス２定格のBluetooth規格２．１）、Wi-Fi（登録商標）規格１２６（たとえばＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｂ／ｇ／ｎ）、公知のＲＦＩＤ規格１２８、セルラー通信技術１３０（たとえばＧＳＭ／ＣＤＭＡ）、WiMAX（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ）及び／又は衛星通信１３２にしたがって通信することもできる。これらの通信技術及び方法は、手持ち型フィールドメンテナンスツール５２が、直接無線通信により、又はインターネットを使用して、無線ゲートウェイ又は他の適当な装置と直接通信することを可能にする。図３には一つの無線通信プロトコルモジュール１２３しか示されていないが、適当な数を使用することもできる。無線プロセス通信プロトコルモジュール１２１及び無線通信プロトコルモジュール１２３それぞれは、有線プロセス通信モジュール１３８にも結合されている制御装置１３０に結合されている。

本発明の実施態様は一般に、手持ち型フィールドメンテナンスツールの無線通信能力を強化して、プロセス施設ネットワーク又はクラウドとの持続性リアルタイムデータ通信経路又はチャネルを生成する。そのようなアクセスは、プロセス施設ネットワークへの直接無線接続を使用して、又はプロセス施設ネットワークファイアウォールを通過してプロセス施設ネットワークに入るＶＰＮ（Virtual Private Network）トンネルを介して実施することができる。これは、手持ち型フィールドメンテナンスツールがプロセス施設データネットワーク内のシステム、たとえばアセット管理システム、ＣＭＭＳ（Computerized Maintenance Management System）、ＤＳＣ（Distributed Control System）などと自動的に対話及び／又は同期化する能力を提供する。いくつかのプロセス施設においては、干渉又は手持ち型フィールドメンテナンスツールの範囲内の無線アクセスポイントの欠如のせいで無線通信が不可能なこともある。そのような状況において、手持ち型フィールドメンテナンスツールの制御装置は、好ましくは、無線接続が利用可能である適当な「ホットスポット」が見つかったとき、手持ち型フィールドメンテナンスツールが適当なサーバ又はその他遠隔装置と接続し、同期化することができるよう、同期化される様々なデータを記憶するように構成されている。

制御装置１３０は、好ましくは、その中又は制御装置１３０に結合されたメモリの中に記憶された一連の命令を実行して、手持ち型フィールドメンテナンスタスクを実行するマイクロプロセッサである。有線プロセス通信モジュール１３８が、手持ち型フィールドメンテナンスツール５２を、端子１４２、１４４における有線接続を介してフィールド装置に物理的に結合することを可能にする。適当な有線プロセス通信の例は、ＨＡＲＴ（highway addressable remote transducer）（登録商標）プロトコル、FOUNDATION（商標）フィールドバスプロトコル、Profibus（登録商標）などを含む。

手持ち型フィールドメンテナンスツール５２は、表示装置１２０及びキー１２２を使用してユーザインタフェースを生成するためのユーザインタフェースモジュール１５６を含む。モジュール１５６は、表示装置１２０と対話するために適当な表示装置ドライバ回路１５８及び／又はメモリを含むことができる。モジュール１５６はまた、ユーザ入力を受信するためにボタン１２２と対話するように構成されている入力回路１６０を含む。さらには、表示装置１２０がタッチスクリーンを含む実施態様において、モジュール１６０は、タッチスクリーンが受けるユーザのタッチ及び／又はしぐさに基づいて制御装置１３０へのユーザ入力データを生成するための回路を含むことができる。

手持ち型フィールドメンテナンスツール５２は、さらなる機能性を促進する多数のさらなるアイテムを含むことができる。具体的には、ツール５２は、ＧＰＳモジュール１５０のような位置検出モジュールを含むことができる。ＧＰＳモジュール１５０は、改善された精度のためにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）をさらに使用するように構成されることもできるし、適宜、差分ＧＰＳ技術を使用して作動するように構成されることもできる。モジュール１５０は制御装置１３０に結合されて、ツール５２の地理的位置の表示を制御装置１３０に提供する。位置検出モジュール１５０は、好ましくはツール５２の内部構成部品であるが、外部にあり、適当な無線又は有線通信プロトコル、たとえばBluetooth（登録商標）１２４、ＲＦＩＤ１２８などを使用して、それに通信的に結合されることもできる。なおさらに、位置検出モジュール１５０は一般にＧＰＳモジュール１５０として説明されるが、既知の固定位置を有する無線トランシーバを用いる無線通信の相対的強さに基づいて手持ち型フィールドメンテナンスツールの位置を三角測量するための他の技術を使用することもできる。そのような無線三角測量技術の例は、三つ以上の固定位置WiFi（登録商標）通信ポイント、すなわちアクセスポイントとの通信に基づく手持ち型フィールドメンテナンスツール５２の位置の三角測量を含む。なおさらに、先に述べたように、本発明の実施態様は、一つ以上の無線プロセス通信プロトコルモジュール、たとえばモジュール１２１を使用する能力を含むこともできる。そのような三角測量技術は、固定位置無線フィールド装置との適当な数の無線対話を達成することができる場合にも使用することができる。最後に、手持ち型フィールドメンテナンスツール５２の位置を得るために提供される様々な方法を上述したが、それらの方法を互いに組み合わせて使用して、さらなる精度及び／又は冗長度を提供することもできる。さらに、ツール５２はまた、好ましくは、制御装置１３０に結合されたコンパスモジュール１５２を含み、ツール５２が、それが指すコンパス方位を示すことができるようになっている。最後に、ツール５２はまた、重力に対するツール５２の傾きの角度に関する表示を制御装置１３０に提供するための、制御装置１３０に結合されたチルトモジュール１５４を含むことができる。しかし、さらなる感知軸が考えられる。

一つ以上のフィールド装置が正しく機能していないならば、プロセス施設全体が影響を受けることもある。したがって、そのような装置に関する問題ができるだけ速やかに特定され、修正されることが非常に重要である。そのうえ、最新のスマートフィールド装置がより複雑になるとともに、特定の問題の根源を見いだすことがより困難になってきている。

本発明の実施態様にしたがって、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、フィールド技術者のために進歩した診断及びトラブルシューティング機能を提供する。さらに、そのような進歩した機能性は、好ましくは、簡素化されたユーザインタフェース技術を使用して、フィールド技術者の診断タスク全体が簡素化されながらも手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して実施される実際の診断はより複雑又は先進的になるように提供される。

フィールドメンテナンスが簡素化される一つのやり方は、ワークフローを支持する手持ち型フィールドメンテナンスツールを提供することである。フィールドメンテナンスタスクは、好ましくは、アプリケーションその他の情報とともに、フィールドにおいて技術者によって使用されるワークフローと合致する論理的配列に分類される。「ワークフロー」モードにあるとき、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、技術者が現在実施していること、技術者がおそらくは講じる次のステップに関する情報を感知、計測又は他のやり方で取得する。そのような情報を用いて、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、関連する情報及びアプリケーションを技術者にとって容易にアクセス可能にすることができる。技術者が現在実施していることを手持ち型フィールドメンテナンスツールに知らせることができるそのようなコンテキスト情報の例は、接続されたフィールド装置とのデジタル対話、フィールド装置によって提供されるエラー又はその他診断情報、フィールド装置状態情報、フィールド装置検査跡情報（好ましくは、アセット管理システムから無線でリアルタイムに得られる）、アセット履歴情報（手持ち型フィールドメンテナンスツール内に局所的に記憶されているか、遠隔ホストから無線で得られる）、一つ以上の他のフィールド装置又はプロセス制御装置によって提供される、プロセス施設に関するプロセスパラメータ、フィールド装置アラート情報（接続されたフィールド装置又は別のフィールド装置から入手可能）、プロセスアラーム状態、局所環境条件（たとえば周囲温度、気圧、湿度など）、手持ち型フィールドメンテナンスツール内の無線通信モジュールのいずれかを使用した電磁気干渉の計測値、振動計測値、時刻、技術者に関する情報（たとえば氏名又はＩＤ、機密取扱い許可など）を含むが、これらに限定されない。そのようなパラメータは、単独で、又は他のパラメータと組み合わさって、技術者が現在実施していることを手持ち型フィールドメンテナンスツールに知らせることができる。そのような情報の分析の結果は、好ましくは、次のステップ、情報及び／又はアプリケーションが提供されることができる特定のタックを示すが、結果を格付けする統計的重みによって多数の存続可能な結果を決定することができると明示的に考えられる。したがって、最高の結果のためだけでなく、複数の最高の結果のためにも次のステップ情報、アプリケーションなどを提供することができる。そのうえ、技術者をそのフィールドメンテナンスにおける次の論理ステップに関して支援するために、そのような多様な情報は好ましくは手持ち型フィールドメンテナンスツールによって自動的に分析されるが、そのような情報すべてを技術者にとって利用可能にすることもできると考えられる。

図４は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを用いてフィールドメンテナンスを容易にする方法の図である。方法２００は、手持ち型フィールドメンテナンスツールがフィールド装置に通信的に結合されるブロック２０２から開始する。そのような通信的結合は、有線結合（フィールド装置へ直接、又はプロセス通信ループもしくはセグメントを介する）であってもよいし、無線結合であってもよい。次に、ブロック２０４において、手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して、フィールド装置に関して少なくとも一つのフィールドメンテナンス機能を実行する。ブロック２０６において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、現在のフィールドメンテナンス活動に関するコンテキスト情報を取得する。このステップは、好ましくは、技術者の入力なしで自動的に実施される。ステップ２０６において得られた情報に基づいて、手持ち型フィールドメンテナンスツール５２中の制御装置１３０が、技術者が現在どの活動を実施しているのかを決定する。現在の技術者の活動に基づき、制御装置１３０は、一つ以上の次のステップを決定し、一つ以上の次のステップに必要なリソースを決定する。技術者が現在の活動を完了したとき、おそらくは次のステップに求められるリソースがすでに利用可能になるよう、ブロック２０８においてリソースがロードされる。ブロック２１０において、もっとも可能性が高い次のステップが表示装置１２０を介してユーザに示される。技術者は、示されたステップを選択することもできるし、提案された次のステップが受け入れられないということを示すこともできる。そのような場合、方法２００は、次にもっとも可能性が高い次のステップを技術者に提供することもできるし、単に、技術者がコンテキスト感応性リソースプレローディングを終了することを許すこともできる。

本発明の実施態様はまた、技術者によって実施されるメンテナンスステップのドキュメンテーションを容易にするために使用することもできる。たとえば、実施される各ステップが完了すると、そのステップの結果を、手持ち型フィールドメンテナンスツール、アセット管理システム、ＣＭＭＳシステムなどの中に記憶して、特定のフィールド装置に対して実施された作業の履歴を維持することもできる。そのような情報は、実施された作業の記述、作業が成功したかどうか、合否判定、注記などを含むこともできる。手持ち型フィールドメンテナンスツールは、好ましくは、そのような情報の取得を自動化するが、本発明の実施態様はまた、手持ち型フィールドメンテナンスツール上で、先に挙げた情報のいずれかに関して技術者から手作業のデータ入力を受けることをも含む。好ましくは、個々のメンテナンスステップの結果は集約されて、手順全体に関する概要情報を生成する。この概要格付け／情報は、完了、合否判定、データ、注記などのためのチェックマーク又は他の適当なフラグを含むこともできる。好ましくは、結果は、手持ち型フィールドメンテナンスツール上に記憶され、分析及び／又は保管のためにアセット管理システム又はより高位の情報システムなどにアップロードされる。そして、結果は、メンテナンスマネージャにより、作業が予想通りに完了したことを保証するために使用されることもできる。

本発明の実施態様は一般に、有意な量の診断及び／又はコンテキスト情報を取得し、処理するが、本発明の少なくともいくつかの実施態様は、そのようなデータを組み合わせる簡素化された表示を技術者に提供することが好ましい。この簡素化された表示は、表示装置１２０上に自動的に提供されることもできるし、技術者によって選択又は他のやり方で呼び出されることもできる。たとえば、一つのそのような簡略化された診断表示は、フィールド装置の健全さの総合的表示を提供する簡単な良否指標である。良否フラグ又はアイコンのような簡単なものであってもよいし、良と否の間を連続的に示すものであってもよい。さらには、所望により、装置指定のヘルプ情報が技術者に提供される。たとえば、技術者が「ヘルプ」機能又はキーを選択すると、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、手持ち型フィールドメンテナンスツールが通信的に結合されている特定のフィールド装置に関する問い合わせを遠隔ホスト又はシステムに自動的に生成する。問い合わせの結果は無線で受信され、技術者に表示される。好ましくは、ヘルプ結果は、現在のフィールド装置コンテキスト情報に基づいて分析され、そのコンテキスト情報に基づいて、より具体的なヘルプ情報の項目が技術者に提供される。ヘルプ結果は、技術者にとって有用である、何らかの情報源（局所又は遠隔）から引き出された任意の情報を含むことができる。ヘルプ結果の例は、フィールド装置マニュアルからのヘルプ情報、状態に基づいて実施すべきタスクのリスト（ＤＤタスクへのリンク付き）及びフィールド装置を「修理」するための一つ以上のリソースを含む。ヘルプ結果はまた、フィールド装置を診断／トラブルシュート／修理する方法を技術者に示す映像へのリンクを含むこともできる。手持ち型フィールドメンテナンスツールが十分なメモリ容量を有する実施態様においては、すべての装置指定のヘルプ情報が実際に局所的に記憶されることもできる。しかし、そのような実施態様においても、ヘルプ問い合わせ結果はコンテキスト情報に基づいて順序づけされ、配列されることがなおも好ましい。したがって、技術者が特定のフィールド装置に対して特定の校正作業を実施しているとき、ヘルプボタンを押すならば、結果は装置指定のヘルプ情報であり、最高位の結果が、技術者が現在実施している校正作業に向けられる。

技術者が稼働中のプロセスにおける問題を調査し、トラブルシュートし、診断する際に技術者が直面する一つの難題は、フィールド装置アラート状態とプロセスアラーム状態とを同時には見ることができないことである。問題を診断するためには、技術者は一般に、オペレータ画面上のアラームバナーを見ている制御室内の別の作業員と絶えず接触していなければらなない。

図５は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツール上に装置アラート及びプロセスアラーム状態を提供する方法のブロック図である。方法２５０は、手持ち型フィールドメンテナンスツールがフィールド装置に通信的に結合されるブロック２５２から開始する。好ましくは、手持ち型フィールドメンテナンスツールがフィールド装置に通信的に結合されるたび、ツールはフィールド装置を自動的に識別し、接続されたフィールド装置に関する装置記述をロード又は他のやり方で取得する。ブロック２５４において、フィールド装置がインタロゲート（相互問い合わせ）され、一つ以上の装置アラートがフィールド装置から取得される。そのようなアラートは、発生した、又は現在発生している指定された事象又は状態の発生を示すこともできる。ブロック２５６において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、プロセスを現在稼働させている制御室ホスト又はシステムと通信する。そのような通信は好ましくは無線通信である。制御室ホスト又はシステムは、一つ以上のプロセスアラームに関する情報を手持ち型フィールドメンテナンスツールに提供する。プロセスアラームは、指定されたアラーム条件が満たされ、それがまだ解決されていないという指示である。プロセスアラームは多数のプロセス条件に関連することができる。たとえば、プロセスアラームは、プロセス変量、たとえばプロセス圧、フィールド装置故障又は劣化、プロセス通信障害などに関連することができる。ブロック２５８において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、装置アラート及びプロセスアラームの両方を同時に示す表示を表示装置１２０上に生成する。これは、フィールドにいる技術者に対し、プロセスオペレータが見ているプロセスアラーム状態の表示を、検出されたフィールド装置アラートの概要とともに提供する。両方の表示を使用して、フィールドにいる技術者は、問題の根源を速やかに指摘し、解決のための診断に到達することができる。上記説明はプロセスアラーム及び装置アラートに関して提供されているが、プロセス制御システムからの関連するプロセス情報を提供することもできる。例は、プロセス変量、アナログ出力値、設定値などを含む。

図６は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して複雑な装置指定の診断を簡単に実行する方法の流れ図である。方法２７０は、手持ち型フィールドメンテナンスツールがフィールド装置に通信的に結合されるブロック２７２から開始する。ブロック２７４において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、自動診断機能を選択する技術者入力を受信する。この選択は、適当なやり方で生成することができるが、自動診断機能は、一回のキー押下だけで選択可能であることが好ましい。たとえば、機能指定の物理的ボタンがボタン１２２の中に含まれてもよい。さらには、ひとたび手持ち型フィールドメンテナンスツールがフィールド装置に通信的に結合されたならば、一回のキー押下だけで自動診断機能を呼び出すことを可能にするソフトキーが利用可能になってもよい。ソフトキーは、表示装置１２０が、ソフトキー機能を示すラベルをソフトキーのすぐ近くに示すことができるよう、表示装置１２０のすぐ近くの物理的ボタン１２２であってもよい。

ブロック２７６において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、ブロック２７２においてそれが通信的に結合された特定のフィールド装置のためのテストスキームを取得する。テストスキームの取得は、適当なやり方で実施することができるが、好ましくは、仮想ブロックによって示すように実施される。具体的には、手持ち型フィールドメンテナンスツールが、まず、それが結合されているフィールド装置を識別する。この識別は、装置タグ情報又は何らかの他の識別子を得ることを含むことができる。フィールド装置はまた、モデル番号、製造元、装置リビジョン番号及び装置記述リビジョン番号の表示を提供することもできる。フィールド装置がそのような情報を提供することができない場合には、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、好ましくは、その無線通信を使用してアセット管理システムと対話して、装置タグのルックアップに基づいてそのような情報を得ることができる。いずれにしても、ブロック２８０において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、ブロック２７８において取得された正確なフィールド装置製造元、モデル番号及びリビジョン番号と一致するＥＤＤ（electronic device description）ファイルにアクセスする。そのようなアクセスは、無線通信を使用して実施することもできるし、ローカルデータベースルックアップを使用して実施することもできる（手持ち型フィールドメンテナンスツールが一つ以上のＥＤＤファイルを記憶している実施態様において）。ＥＤＤ（electronic device descriptor）は、ＥＤＤＬ（electronic device description language）を使用して書かれ、特定のフィールド装置がエラー及び欠陥を有しないものとみなされるために合格しなければならないすべてのテストを網羅するリストを含む。フィールド装置はこの情報を含む、又は提供されるが、その情報は、技術が容易に使用することはできない。したがって、ブロック２８２において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、制御装置をしてＥＤＤファイルを解析又は他のやり方で処理させて、ブロック２８４に示すように、テストスキームを含む一つ以上の自動化テストスクリプトを生成する。上記説明はＥＤＤファイルを具体的に参照するが、関連するフィールド装置の記述を提供する任意のコンピュータ読み取り可能な媒体を本発明の実施態様にしたがって使用することができる。適当な例は、FDT Group AISBLによって管理されるＦＤＴ規格に準ずるＦＤＴ／ＤＴＭ（Field Device Tool/Device Type Manager）、ＦＤＩ（Field Device Integration）などを含む。

ブロック２８６において、手持ち型フィールドメンテナンスツールはテストスキームの実行を自動的に開始する。好ましくは、テストスキームは、技術者の介入なしで実行される。しかし、特定のテスト又はスクリプトが物理的動作を要するということは考えられる（参照抵抗をフィールド装置センサ端子の対に接続する場合など）。技術者介入があるとしても、フィールド装置との通信だけでなく個々のテストスクリプトのシーケンスは好ましくは自動的に実施される。ひとたびスキーム中のすべてのテストスクリプトが実行されたならば、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、好ましくは、ブロック２９０に示すように、結果の概要を技術者に提供する。概要は、好ましくは、各テストスクリプト及び各テストスクリプトの結果を記載する。結果は、フィールド装置がテストに合格したか否か、又は結果が不確定であったかどうかの表示を含むことができる。そのうえ、結果概要はまた、発見されたアラート状態及び／又は問題を含むこともできる。好ましくは、自動診断はまた、テストスキームを実行する前に記録された校正前（as-found）データを含む。さらには、フィールド装置が問題又は障害を有するならば、最終的な概要又は報告は、遭遇された特定の問題及び／又は技術者がその問題を修正又はさらに調査するために講じるべきステップに関して装置指定のヘルプへの１クリックアクセスを提供することができる。そのうえ、手持ち型フィールドメンテナンスツールはまた、特定の問題に関して修復マニュアルにアクセスすることもでき、マニュアルは、手持ち型フィールドメンテナンスツール上で直接参照することができる。フィールド装置マニュアルは一般に、公知の.pdfフォーマットのような標準フォーマットでオンラインから入手可能である。ブロック２９２において、必要に応じて結果を出力することもできる。出力は、ハードコピーを印刷すること（たとえばBluetooth（登録商標）プリンタによる印刷）、又は技術者によって指定されるアドレスに結果を電子メールすることを含むことができる。

上記実施態様は一般に、技術者がフィールド装置における問題の原因を確かめるためにいくつかのタスク又は作業を実施することを支援する。しかし、すべてのテストが実施され、情報が検討された後でも問題が特定されないこともある。そのような場合、本発明の実施態様はまた、第三者サポート実体、たとえばフィールド装置製造元の顧客サポートグループとの対話を容易にする。

図７は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して診断情報を遠く離れた実体に提供する方法の流れ図である。方法３００は、技術者が遠隔サポートの要請を示す入力を提供するブロック３０２から開始する。ユーザ入力はまた、複数の遠隔サポート提供者の中の一つの特定の提供者を示すこともできる。たとえば、一つの提供者は、プロセス施設にいる専門家グループであってもよく、もう一つの提供者は、製造元の顧客サポートグループであってもよい。手持ち型フィールドメンテナンスツールは、好ましくは、そのような提供者ごとに指針又は指標を含む、又は他のやり方で取得する。そのような指標の一例は電子メールアドレスである。しかし、指針又は指標はまた、手持ち型フィールドメンテナンスツールから診断情報を受信するように構成されているセキュアftpサーバのＵＲＬ（uniform resource locator）であってもよい。そのうえ、本発明の実施態様はまた、複数の提供者を選択する技術者の能力を考慮している。

ブロック３０４において、手持ち型フィールドメンテナンスツールはスナップショット情報を収集する。本明細書において使用されるスナップショット情報とは、フィールド装置に関する情報、フィールド装置との対話及び／又はコンテキスト情報を含む。スナップショット情報は、ブロック３０６に示すように、フィールドにおいて作動するフィールド装置の実際の写真、映像及び／又は音声を含むこともできる。スナップショット情報はまた、ブロック３１０に示すように、フィールド装置に関して取得又は他のやり方で測定された特定の電気的計測値を含むこともできる。スナップショット情報はまた、ブロック３１２に示すように、手持ち型フィールドメンテナンスツールとフィールド装置との間のあらゆる通信のコピーを含むこともできる。スナップショット情報はまた、ブロック３１４に示すように、技術者によって講じられたステップを追跡するための追跡記録を含むこともできる。スナップショット情報はさらに、適当な装置情報、たとえば装置タグ、モデル番号、リビジョン番号、シリアルナンバー、ロットコードなどを含むこともできる。なおさらに、スナップショット情報は、技術者が現在実施していることに基づいてリソースをプレロードする実施態様に関して先に挙げたコンテキスト情報のいずれかを含むこともできる。方法３００の説明は、ブロック３０４の前にブロック３０２の説明を提供するが、実際、順序を逆にすることもできる。したがって、技術者は、遠隔サポートを要請する前にスナップショット情報を収集することもできる。スナップショット情報の取得は、システムが遠隔サポート要請を予期して単にデータを収集する場合に自動的に起こることもできるし、技術者によって呼び出されることもできる。

ブロック３１８において、スナップショット情報は遠隔サポート提供者に送信される。手持ち型フィールドメンテナンスツールがリアルタイム無線通信を有する実施態様において、送信は、手持ち型フィールドメンテナンスツールがまだフィールド装置に通信的に結合されている間に実施されることもできる。追加的又は代替的に、送信は、手持ち型フィールドメンテナンスツールが無線又は有線接続を有するまで記憶されることもできる。さらに、スナップショット情報はまた、フィールド装置に関する保管のためにアセット管理システムに送信されることもできる。

図８は、本発明の実施態様の手持ち型フィールドメンテナンスツールを使用して遠隔サポートを受ける方法の流れ図である。方法３２０は、好ましくは、上記方法３００ののち実行される。しかし、必ずしもそうである必要はない。スナップショット情報は、遠隔サポートを提供する方法にとって非常に情報提供的であると思われるが、本発明の実施態様は、技術者が単に特定のフィールド装置に関する遠隔サポートを選択し、遠隔サポート提供者から一つ以上のテストスクリプト又はリソースを受ける場合に実施することができる。ブロック３２２において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、選択された遠隔サポート提供者との通信接続を確立する。ブロック３２４において、手持ち型フィールドメンテナンスツールはテストスクリプト３２６及び／又は修復スクリプト３２８を受信する。先に述べたように、遠隔サポート提供者から受信されるスクリプトは、好ましくは、図７に関して上述したようにスナップショットが遠隔サポート提供者に提出されたことに応答して、又はその後で受信される。次に、ブロック３３０において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは、遠隔サポート提供者から受信した一つ以上のテスト／修復スクリプトをフィールド装置上で自動的に実行する。ブロック３４０において、手持ち型フィールドメンテナンスツールは遠隔スクリプト実行の結果を決定する。これらの結果は、局所的に手持ち型フィールドメンテナンスツールの表示装置１２０上に提供されてもよいし（３４２）、遠隔的に遠隔サポート提供者に提供されてもよい（３４４）。結果を遠隔サポート提供者に提供すると、一つ以上のさらなるテスト又は修復スクリプトを受信することができ、それにより、制御はライン３４６を経てブロック３２６に戻る。

Claims (21)

1. フィールド装置と対話するように構成されたプロセス通信モジュール、及び
   前記プロセス通信モジュールに結合された制御装置であって、現在のフィールドメンテナンス作業に関するコンテキスト情報を取得し、次のフィールド作業ステップに関する少なくとも一つのリソースをプレロードするように構成されている制御装置
   を含む手持ち型フィールドメンテナンスツール。
2. 本質安全性に適合する、請求項１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
3. 前記制御装置に結合された無線通信モジュールをさらに含み、少なくともいくつかのコンテキスト情報が前記無線通信モジュールを介して遠隔装置から得られる、請求項１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
4. 前記制御装置がさらに、前記フィールド装置に関するヘルプ情報を提供するように構成されている、請求項１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
5. 前記制御装置に結合された表示装置をさらに含み、前記制御装置が、フィールド装置全体の健全さの表示を前記表示装置上に提供するように構成されている、請求項１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
6. フィールド装置と対話するように構成されたプロセス通信モジュール、
   表示装置、
   無線通信モジュール、並びに
   前記プロセス通信モジュール、前記表示装置及び前記無線通信モジュールに結合された制御装置であって、前記無線通信モジュールを介してプロセスアラーム情報を取得し、前記プロセス通信モジュールを介してフィールド装置アラート情報を取得し、前記プロセスアラーム情報及び前記フィールド装置アラート情報の両方に関する表示を前記表示装置上に提供するように構成されている制御装置
   を含む手持ち型フィールドメンテナンスツール。
7. 前記表示装置が、前記プロセスアラーム情報及び前記フィールド装置アラート情報を同時に提供するように構成されている、請求項６記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
8. 前記プロセスアラーム情報が、前記フィールド装置から遠く離れて位置するプロセス制御装置システムとの通信によって得られる、請求項６記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
9. フィールド装置と対話するように構成されたプロセス通信モジュール、
   少なくとも一つのユーザ入力装置、並びに
   前記プロセス通信モジュール及び前記ユーザ入力装置に結合された制御装置であって、前記ユーザ入力装置からの信号に応答して前記フィールド装置に対して一連のフィールド装置メンテナンス作業を実行するように構成されている制御装置
   を含む手持ち型フィールドメンテナンスツール。
10. 前記一連のフィールド装置メンテナンス作業が複数のテストスクリプトを含む、請求項９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
11. 前記制御装置が、前記フィールド装置に関連するＥＤＤファイルを解析して、前記一連のフィールド装置メンテナンス作業を自動的に得るように構成されている、請求項９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
12. 前記ＥＤＤファイルが局所的に前記手持ち型フィールドメンテナンスツール上に記憶されている、請求項１１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
13. 前記制御装置がさらに、フィールド装置識別情報を取得し、前記フィールド装置識別情報を使用して遠隔システムに問い合わせて前記ＥＤＤファイルを得るように構成されている、請求項１１記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
14. 一回のキー押下ののち前記信号が生成される、請求項９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
15. 前記少なくとも一つのユーザ入力装置が機能専用ボタンを含む、請求項９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
16. 前記制御装置に結合された表示装置をさらに含み、前記表示装置が、前記一連のフィールド作業の結果の表示を提供するように構成されている手持ち型フィールドメンテナンスツール。
17. フィールド装置と対話するように構成されたプロセス通信モジュール、
    少なくとも一つのユーザ入力装置、並びに
    前記プロセス通信モジュール及び前記ユーザ入力装置に結合された制御装置であって、前記ユーザ入力装置からの信号に応答してスナップショット情報を得るように構成されている制御装置
    を含む手持ち型フィールドメンテナンスツール。
18. 前記制御装置に結合された無線通信モジュールをさらに含み、前記無線通信モジュールが、前記スナップショット情報を遠隔サポート実体に送信するように構成されている、請求項１７記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
19. 前記制御装置が、前記スナップショット情報に応答してスクリプトを受信し、前記フィールド装置に対して前記スクリプトを実行するように構成されている、請求項１８記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
20. 前記スクリプトがテストスクリプトである、請求項１９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。
21. 前記スクリプトが修復スクリプトである、請求項１９記載の手持ち型フィールドメンテナンスツール。

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