JP2018508912A - 産業プロセスネットワークにおいてプロセスデータを自動的に伝送及び監視する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

フィールドデバイスは、１以上のフィールドデバイスとの間でメッセージを送受信するように構成されたホストデバイスに対し、産業プロセスネットワークを介してデータ（例えば、プロセスデータを含むデータ）を送信することができる。フィールドデバイスは、産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会をフィールドデバイスに与える通信トークンを受信すると、データを送信することができる。データ監視装置は、産業プロセスネットワークを介して伝送されるデータを監視することが可能であり、データ監視装置に機能的に接続された表示デバイスに表示するために、当該データの少なくとも一部を出力することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、概ね産業プロセスネットワークにおけるデータ伝送に関するものであり、具体的には、産業プロセスネットワークにおけるデータの自動的な伝送及び監視に関するものである。

一般的な工場では、その工場で行われる多くの産業プロセスを制御するために、分散型制御システム（ＤＣＳ）が用いられる。一般的に、工場には、ユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）、ディスクＩ／Ｏ、及びその他の周辺装置を有するコンピュータシステムを備えた集中制御室が設けられる。このコンピュータシステムには、コントローラ及びプロセスＩ／Ｏサブシステムが接続される。プロセスＩ／Ｏサブシステムには、工場内の至る所に設けられた様々なフィールドデバイスに接続されるＩ／Ｏポートが含まれる。フィールドデバイスには、圧力センサ、温度センサ、スイッチ、トランスデューサ、バルブポジショナ、及びアクチュエータなど、分散型制御システムにおいて役割を果たす様々な形式の装置が含まれる。

従来より、２線式ツイストペアケーブルのカレントループにより、アナログ式フィールドデバイスが制御室に接続され、アナログ式フィールドデバイスのそれぞれは、単一の２線式ツイストペアケーブルによって制御室に接続されていた。アナログ式フィールドデバイスは、仕様で定められた範囲内の電気信号について、応答または送信が可能となっている。典型的な設定として、ペアケーブルの２本の電線の間に約２０〜２５Ｖの電位差があり、カレントループに４〜２０ｍＡの電流を流すのが一般的である。制御室に信号を送信するアナログ式フィールドデバイスでは、カレントループに流れる電流を、検出したプロセス変数に応じた電流により変化させる。一方、制御室の制御によって動作を行うアナログ式フィールドデバイスでは、カレントループを流れる電流の大きさに従って制御され、この電流は、コントローラによって制御されるプロセスＩ／ＯシステムのＩ／Ｏポートによって調整される。

従来、多くのフィールドデバイスは、そのフィールドデバイスが実行する主たる機能に直接関わる単一の入力または単一の出力を有するものであった。例えば、従来のアナログ式抵抗型温度センサによってなされる唯一の機能は、二線式ツイストペアケーブルを流れる電流を調整することにより、温度値を送信することであり、従来のアナログ式バルブポジショナによってなされる唯一の機能は、二線式ツイストペアケーブルを流れる電流の大きさに基づき、全開位置と全閉位置との間でバルブの位置を定めることである。

近年では、カレントループにデジタルデータを重ね合わせるようにするハイブリッドシステムが、プロセス制御システムに用いられるようになった。制御技術の分野では、ＨＡＲＴ（登録商標、Highway Addressable Remote Transducer）システムが、ハイブリッドシステムの１つとして知られており、このハイブリッドシステムは、Ｂｅｌｌ２０２モデム規格に類似するものである。ＨＡＲＴシステムでは、（従来のシステムで行われるように）カレントループを流れる電流の大きさを用いてプロセス変数を検出するが、デジタル搬送信号をカレントループの信号に重畳することも行っている。この搬送信号は、比較的低速であり、毎秒約２〜３回の頻度で補助的なプロセス変数の更新を行う。一般的に、デジタル搬送信号は、補助的な情報や診断情報の伝送に用いられ、フィールドデバイスの主たる制御機能を実現するために用いられることはない。搬送信号を介して供給される情報の例には、補助的なプロセス変数、診断情報（センサ診断情報、デバイス診断情報、配線診断情報、及びプロセス診断情報を含む）、作動温度、センサの温度、較正情報、デバイス識別情報、構成、設定、若しくはプログラミングに関する情報、またはそれ以外の種類の情報が含まれる。従って、単一のハイブリッドシステムは、様々な入出力を有し、様々な機能を発揮しうるものである。

Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（商標）フィールドバスは、米国計測学会（ＩＳＡ）によって規定されたマルチドロップ式デジタル双方向シリアル通信プロトコルであって、分散制御システムにおけるフィールド機器と他のプロセスデバイス（例えば、監視ユニットやシミュレーションユニット）との接続を目的とするものである。Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバスにより、フィールドバスループに接続されたプロセスデバイスへの電力供給能力を維持すると共に、本質的安全性の要件を満たしつつ、それまでのプロセス制御ループの方法を上回る、強化されたデジタル通信が可能となる。例えば、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバスの仕様（即ち、物理層の仕様、及びデータリンク層の仕様を含む）により、Ｈ１フィールドバスネットワーク用に３１．２５Ｋｂｐｓまでのデータ転送速度、Ｈ２フィールドバスネットワーク用に２．５Ｍｂｐｓまでのデータ転送速度というように、従来のハイブリッドシステムよりも大幅に高速のデータ転送速度でデータを伝送するネットワークが規定される。

フィールドバスメッセージ仕様（ＦＭＳ）は、仮想通信路（ＶＣＲ）を介してなされるフィールドバスネットワークにおける通信のためのメッセージングプロトコルを規定するものである。ＶＣＲは、アプリケーションやデバイス間でのデータ伝送のための、コネクション型通信チャンネルを提供する。フィールドバスネットワーク上のデバイスは、リンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）として選定されたリンクマスタ（ＬＭ）によって管理されるスケジュールされた通信及びスケジュールされない通信の両方で通信を行う。プロセスデータ（例えば、産業プロセスを運用するために、フィールドデバイスが検出したり使用したりするデータ）の伝送用に確保されることが多いスケジュールされた通信の際には、ＬＡＳデバイスが、フィールドデバイスにデータ要求メッセージを発する。フィールドデバイスは、データ要求メッセージを受け取ると、１以上のサブスクライバデバイスに対し、ネットワークを介して自身のプロセスデータを発行する。スケジュールされない通信は、ＬＡＳデバイスによって管理されるトークンパッシングアルゴリズムによってなされる。ＬＡＳデバイスは、ライブリストと称されることが多い、ネットワーク上のアクティブなデバイスのリストに含まれる各デバイスに対し、順番にパストークンメッセージを発する。フィールドデバイスは、パストークンメッセージを受け取ると、自身のデータが全て送信されるまで、または設定可能な最大トークン保持時間が経過するまで、スケジュール化されないあらゆるデータを発信する。

ＶＣＲのコネクション型通信の特性と、フィールドデバイスが（例えば、受信したデータ要求メッセージに応答して）プロセスデータを送信する際に用いるコマンド応答プロトコルとに起因して、プロセスデータを取り込むためのフィールドデバイスとの初期通信には、フィールドデバイスとの通信が行われるように、制御技術者やそれ以外の技術的専門家が構成した高コストのホストデバイスが必要となる場合が多い。例えば、フィールドデバイスからプロセスデータを取り込むための初期通信には、デバイスのライブリストにそのフィールドデバイスを追加し、通信を行えるようにそのフィールドデバイスとの間にＶＣＲを確立し、プロセスデータを求めるために用いる機能ブロックのリストをそのフィールドデバイスから読み込み、特定のプロセス変数と関連付けて選定された機能ブロックを開き、その機能ブロックからプロセス変数を読み込むといった作業を行うホストデバイスが必要となる場合が多い。このような作業は、時間を浪費すると共に、実行する上で費用がかかるため、フィールドバスネットワーク内のフィールドデバイスの設定及び立ち上げに関わるコストが増大し、一般的に、システム全体としての使い勝手が低下する。更に、フィールドデバイスは、受信したデータ要求メッセージに応答してプロセスデータを送信するのが一般的であるため、決められた手順でデータ要求メッセージをスケジュールして送信するように構成されたＬＡＳ（例えば、ホストデバイス）を用いずに、ネットワーク上の複数のフィールドデバイスから送信されたプロセスデータを監視するのは、困難となる可能性がある。

一態様において、産業プロセスネットワークにおけるデータの監視方法は、１以上のフィールドデバイスとの間でメッセージを送受信するように構成されたホストデバイスに対し、前記産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスによりデータを送信する工程を備える。更に、この監視方法は、前記産業プロセスネットワークを介して伝送される前記データを、データ監視装置により監視する工程と、前記データ監視装置と機能的に接続された表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を、前記データ監視装置により出力する工程とを備える。

別の一態様において、産業プロセスネットワークにおけるデータの伝送方法は、産業プロセスの１以上のプロセス変数を、フィールドデバイスにより検出する工程と、検出した前記１以上のプロセス変数の少なくとも一部に基づき、前記産業プロセスのリアルタイムの制御に用いる制御データを、前記フィールドデバイスにより求める工程とを備える。更に、この伝送方法は、前記産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会を前記フィールドデバイスに与える通信トークンを、前記フィールドデバイスによりホストデバイスから受信する工程と、前記通信トークンの受信に応答し、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを、前記フィールドデバイスにより前記ホストデバイスに送信する工程とを備える。

別の一態様において、産業プロセスネットワークにおけるデータの伝送方法は、前記産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会をフィールドデバイスに与える通信トークンを、ホストデバイスから前記フィールドデバイスに送信する工程を備える。更に、この伝送方法は、産業プロセスのリアルタイムの制御に用いる制御データの送信を前記フィールドデバイスに要求するデータ要求メッセージを送信することなく、前記制御データを、前記ホストデバイスにより前記フィールドデバイスから受信する工程を備える。

別の一態様において、産業プロセスネットワーク用のデータ監視装置は、少なくとも１つのプロセッサと、１以上の記憶デバイスと、前記産業プロセスネットワークを介してデータを受信するように構成されたレシーバとを備える。前記１以上の記憶デバイスには、前記少なくとも１つのプロセッサが実行する命令として、前記産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスがホストデバイスに送信するデータを前記データ監視装置に監視させ、前記データ監視装置に機能的に接続された表示デバイスに表示するための、前記データの少なくとも一部を、前記データ監視装置から出力させる命令が記録される。

別の一態様において、フィールドデバイスは、少なくとも１つのプロセッサと、１以上の記憶デバイスと、１以上のセンサと、産業プロセスネットワークを介してデータを送受信するように構成されたトランシーバとを備える。前記１以上の記憶デバイスは、前記少なくとも１つのプロセッサが実行する命令として、前記１以上のセンサを介して産業プロセスの１以上のプロセス変数を前記フィールドデバイスに検出させ、検出した前記１以上のプロセス変数の少なくとも一部に基づき、前記産業プロセスのリアルタイムの制御に用いる制御データを前記フィールドデバイスに求めさせる命令が記録される。更に、前記１以上の記憶デバイスには、前記少なくとも１つのプロセッサが実行する命令として、前記産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会を前記フィールドデバイスに与える通信トークンを、ホストデバイスから前記トランシーバを介して前記フィールドデバイスにより受信させ、前記通信トークンの受信に応答して、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを、前記トランシーバを介して前記フィールドデバイスにより前記ホストデバイスへ送信させる命令が記録される。

産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスにより自動的に送信されるプロセスデータを監視することが可能なデータ監視装置を備えた産業プロセスネットワークを示すブロック図である。 フィールドデバイスのブロック図である。 データ監視装置のブロック図である。 産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスから自動的にプロセスデータを送信するための動作例を示すシーケンス図である。

本発明によれば、フィールドデバイスは、産業プロセスのリアルタイムの制御及び監視の少なくとも一方に使用するためのプロセスデータを、自動的に送信することが可能となる。本発明を具現化したフィールドデバイスは、プロセスデータを要求するデータ要求メッセージを受信するとプロセスデータを送信するのではなく、ネットワークでの通信を行う機会をフィールドデバイスに与える通信トークンを受け取ると、自動的にプロセスデータを送信することができる。このように、フィールドデバイスは、リアルタイムのプロセスデータを自動的に送信可能であることで、フィールドデバイスと通信を行うように構成されて費用がかかる可能性のあるホストデバイスを必要とせずに、容易に初期の通信を行うことができる。また、通信トークンを受け取るとプロセスデータを送信するようにすることで、本技術を具現化したフィールドデバイスは、データ要求メッセージ及びこれに対する応答として生じるネットワーク上でのオーバヘッドの低減を促進し、それによってネットワークの利用効率が高まる。このように、本技術により、産業プロセスネットワークをより一層容易且つ効率的に構成することが可能になると共に、そのような構成に関わるコストを抑制することが可能になる。いくつかの形態では、データ監視装置が、ネットワークを介して伝送されるデータの少なくとも一部を監視し表示することが可能である。即ち、データ監視装置は、データを表示するためにホストデバイスの構成及び変更の少なくとも一方を必要とするものではなく、ネットワーク上のトラフィックを「傍受」することが可能であることにより、技術者やプロセスエンジニアなどのユーザは、システムのホストデバイスに対する更なる変更や処理負荷を必要とすることなく、ネットワークを介して伝送されるデータを視認することができるようになる。従って、本発明により、フィールドデバイスの設定や立ち上げなどを行うための初期の通信を、迅速且つ効率的に行うことが可能となる。

図１は、ホストデバイス１２、フィールドデバイス１４Ａ〜１４Ｎ（以下、総称して「フィールドデバイス１４」という）、及びデータ監視装置１６を備えた産業プロセスネットワーク１０の一実施形態を示すブロック図である。産業プロセスネットワーク１０については、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバス通信プロトコルを用い、バス１８を介してメッセージを通信するプロセス制御システムまたはプロセス監視システムに関わるものとして説明を行うが、本発明は、メッセージトランザクションに関わるホストデバイス及びフィールドデバイスの少なくとも一方を有したデジタルネットワークに対して汎用性を有するものである。

ホストデバイス１２は、産業プロセスの工場内にある集中制御室に設けられるのが一般的である。別の例として、ホストデバイス１２は、様々な場所でバス１８に対する接続及び切り離しが可能なハンドヘルドデバイスとすることができる。バス１８は、例えば、メッセージを伝送可能な通信経路となる２線式ツイストペアケーブルまたは４線式ケーブルとすることができる。バス１８上のデバイスの数は、ループの目標実行速度及び本質的安全性の要件の一方または両方の少なくとも一部に基づくものではあるかもしれないが、バス１８は、１本のケーブルで複数のデバイスを使用可能とするものである。即ち、図１の例については、「Ｎ」を任意の数として、フィールドデバイス１４が「Ｎ」個のフィールドデバイスを含むように図示し説明している。

一般に、ホストデバイス１２は、産業プロセスネットワーク１０のリンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）として機能する。ＬＡＳデバイスとしての機能において、ホストデバイス１２は、バス１８上にあるデバイス間の全ての通信についての集中管理式スケジュールを維持管理する。産業プロセスネットワーク１０内の他のデバイスの少なくとも１つ（例えば、１以上のフィールドデバイス１４）は、リンクマスタ（ＬＭ）デバイスとして機能するように設定することができる。ＬＭデバイスは、ＬＡＳデバイスが故障の場合または動作不能となった場合に、ＬＡＳデバイスのスケジューリング任務を受け継ぐように設定することができる。いくつかの例では、複数のＬＭデバイスがバス１８上にあることで、スケジューリング任務に対し、更なるバックアップが得られるようになっている。

いくつかの例において、フィールドデバイス１４は、１以上のプロセス変数を検出し、検出したプロセス変数に基づくデータを供給するプロセス機器とすることができる。いくつかの例として、フィールドデバイス１４は、例えばバス１８を介して受け取ったコマンドメッセージに基づき、物理的出力を行うプロセスアクチュエータとすることができる。いくつかの例では、フィールドデバイス１４の１つまたはいくつかをプロセス機器とし、残りのフィールドデバイス１４の１つまたはいくつかをプロセスアクチュエータとすることができる。いくつかの例において、１つまたはいくつかのフィールドデバイス１４は、検出機能及びアクチュエータ機能の両方を有していてもよい。フィールドデバイス１４の例には、半導体式圧力センサ、静電容量式圧力センサ、抵抗式温度検出器、熱電対、歪みゲージ、リミットスイッチ、オン・オフ式スイッチ、流量トランスミッタ、圧力トランスミッタ、静電容量式レベルスイッチ、重量計、トランスデューサ、バルブポジショナ、バルブコントローラ、アクチュエータ、ソレノイド、及び表示灯が含まれるが、これらに限定されるものではない。

動作の一例として、ホストデバイス１２は、産業プロセスネットワーク１０のＬＡＳデバイスとして機能することが可能であって、これにより、バス１８上におけるホストデバイス１２及びフィールドデバイス１４のいずれか１以上の通信についての集中管理式スケジュールを維持管理できるようになっている。ホストデバイス１２は、集中管理式スケジュールに従い、バス１８上のフィールドデバイス１４のそれぞれに順番にデータ要求メッセージを送信することなどにより、フィールドデバイス１４とのスケジュールされた通信を開始することができる。フィールドデバイス１４のそれぞれは、データ要求メッセージを受信すると、これに応答し、自身のスケジュールされた通信データ（以下、スケジュール化通信データと称する）を、バス１８を介して送信することができる。スケジュール化通信データには、例えば、それぞれのフィールドデバイス１４によって検出され、産業プロセスの制御に用いられるプロセス変数データを含めることができる。別の例として、スケジュール化通信データには、フィールドデバイス１４のそれぞれにおける、アクチュエータ作動状態情報（例えば、位置情報）を含めることができる。全般に、スケジュール化通信データには、フィールドデバイス１４で実行されて産業プロセスの作業の監視及び制御の少なくとも一方を行う機能ブロックで使用されるデータなど、産業プロセスネットワークのリアルタイムの動作及び制御にとって重要であると認められるデータが含まれるのが一般的である。

一例として、ホストデバイス１２は、フィールドデバイス１４Ａとのスケジュールされた通信に関する集中管理式スケジュールで特定された時期に、フィールドデバイス１４Ａに対してデータ要求メッセージを送信する。フィールドデバイス１４Ａは、データ要求メッセージを受信すると、これに応答して、フィールドデバイス１４Ａが検出したプロセス変数データ（例えば、温度データ、圧力データ、またはそれ以外のタイプのプロセス変数データ）というような、自身のスケジュール化通信データを、バス１８を介して送信することができる。送信されたデータは、フィールドデバイス１４Ａから送信されたデータを受信するように設定されてしばしば「サブスクライバ」デバイスと称される、ホストデバイス１２及びフィールドデバイス１４Ｂ〜１４Ｎ（即ち、フィールドデバイス１４Ａ以外のフィールドデバイス１４）の１以上によって受信することができる。ホストデバイス１２は、集中管理式スケジュールに従い、デバイスのライブリスト（即ち、バス１８を介してデータを送信するよう設定されたフィールドデバイス１４のリスト）に含まれるフィールドデバイス１４のそれぞれに対し、データ要求メッセージを送信可能であり、これにより、バス１８を介するスケジュールされた通信を、決められた手順で管理することが可能となる。

ホストデバイス１２は更に、トークンパッシングアルゴリズムにより、フィールドデバイス１４とのスケジュールされない通信を開始することができる。トークンパッシングアルゴリズムに従い、ホストデバイス１２は、それぞれのフィールドデバイス１４からスケジュールされないデータ送信を開始させるために、フィールドデバイス１４のそれぞれに対して順番に、「パストークン」メッセージを送信することができる。スケジュールされないデータ送信には、例えば、コンフィギュレーションデータ、アラームデータ、イベントデータ、トレンドデータ、診断データ、ステータスデータ、オペレータ表示用データ、またはそれ以外のタイプのデータを含めることができる。全般に、スケジュールされない通信データ（以下、非スケジュール化通信データと称する）には、産業プロセスの作業の監視及び制御の少なくとも一方を行うためにフィールドデバイス１４で実行される機能ブロックでは使用されないデータなど、産業プロセスネットワークのリアルタイムの動作にとっては重要であると認識されないようなデータを含めることができる。

一例として、ホストデバイス１２は、バス１８を介してフィールドデバイス１４Ａにパストークンメッセージを送信することができる。フィールドデバイス１４Ａは、パストークンメッセージを受け取ると、これに応答し、バス１８を介して送信するものとフィールドデバイス１４Ａが識別した（例えば、キューにおいた）非スケジュール化通信データを送信することができる。フィールドデバイス１４Ａは、送信用に識別した非スケジュール化通信データを、バス１８を介して全て送信してしまうまで、或いは設定可能な「最大トークン保持時間」が経過するまで、この非スケジュール化通信データを送信することが可能となっている。最大トークン保持時間パラメータは、非スケジュール化通信データをフィールドデバイス１４が送信可能とする非スケジュール化通信データ送信用タイムウィンドウを適切に規定するものである。いくつかの例において、それぞれのフィールドデバイス１４は、同じ最大トークン保持時間が設定されることにより、それぞれのフィールドデバイス１４に対し、非スケジュール化通信データの送信に、同じ長さの時間が規定されるようになっている。別の例では、１または複数のフィールドデバイス１４に、異なる最大トークン保持時間が設定されるようになっている。

非スケジュール化通信データの送信を完了する前に最大トークン保持時間が経過した場合、フィールドデバイス１４Ａは、未送信データを、次回の非スケジュール化通信データ用送信タイムウィンドウの期間など、後で送信するために保管する（例えば、キューに入れる）ことが可能である。最大トークン保持時間が経過する前に非スケジュール化通信データの全ての送信を完了した場合、フィールドデバイス１４Ａは、自身による非スケジュール化通信データの送信が完了したことを示すリターントークンメッセージを、ホストデバイス１２に送信することができる。ホストデバイス１２は、フィールドデバイス１４のそれぞれに対し、パストークンメッセージを送信することが可能であり、フィールドデバイス１４のそれぞれは、フィールドデバイス１４Ａに関して上述したように、バス１８を介し、非スケジュール化通信データを送信することが可能である。このようにして、ホストデバイス１２は、フィールドデバイス１４のスケジュールされないデータ通信を管理することが可能となっている。

バス１８を介するスケジュールされた通信及びスケジュールされない通信の少なくとも一方は、ホストデバイス１２及びフィールドデバイス１４のいずれかの間で、ＶＣＲを介して行うことが可能である。ＶＣＲは、バス１８上のデバイス間でのデータ伝送のためのコネクション型通信チャンネルを提供する。ホストデバイス１２及びフィールドデバイス１４のいずれか１以上は、フィールドバスメッセージ仕様（ＦＭＳ）で規定されたフォーマットのメッセージを用い、ＶＣＲを介してデータを交換することが可能である。コネクション型のＶＣＲを介して伝送されるＦＭＳメッセージには、メッセージペイロードのほか、メッセージプリアンブルの形式のヘッダ、開始デリミタ、終了デリミタ、及びメッセージに関わるその他のメタデータが含まれる。コネクション型のＶＣＲを介して伝送されるＦＭＳメッセージは、受信デバイスからの受領確認通知メッセージによってメッセージが受信されたことが示されることで確認が行われる。未受領通知メッセージを返信可能とすることにより、システムにおける通信の堅牢性を増大させることができる。

本発明により、いずれか１以上のフィールドデバイス１４が、データ自動発行動作モードによって動作することで、産業プロセスのリアルタイムの制御及び監視の少なくとも一方に使用するプロセスデータなどのデータを、パストークンメッセージの受信に応答して自動的に送信することが可能となる。即ち、プロセスデータを要求するデータ要求メッセージを受け取るまでは、フィールドデバイスがプロセスデータの送信を控えるデータ要求動作モードで動作するのではなく、いずれか１以上のフィールドデバイス１４が、パストークンメッセージを受信すると、これに応答して、プロセスデータを送信することができる。このように、フィールドデバイス１４は、スケジュールされた通信を管理するように構成されたＬＡＳデバイス（例えば、ホストデバイス１２）を必要とせずに、プロセスデータを発行することが可能となり、それによって、フィールドデバイスとの設置後の通信が容易に行えるようになる。従って、いずれか１以上のフィールドデバイス１４との通信が、フィールドデバイスの多段階の設定を必要とせずに行えるようになり、フィールドデバイスの設定、立ち上げ、試験、または維持管理に関わる時間やそれに伴うコストを低減することが可能となる。また、（対応する応答を要求する個別のデータ要求メッセージではなく）通信トークンに応答してプロセスデータを送信することにより、フィールドデバイスは、ネットワークの利用効率（即ち、ネットワークの回線容量の使用割合）を増大させることができる。

いくつかの例において、１以上のフィールドデバイス１４は、データ要求動作モードとデータ自動発行動作モードとの間での移行が可能である。例えば、フィールドデバイス１４Ａ（または、フィールドデバイス１４のいずれか）は、自身が規定時間（例えば、３０秒、１分、２分、またはそれ以外の時間）内にデータ要求メッセージを受け取らなかったと判定すると、自身がデータ要求メッセージを受け取るまでプロセスデータの送信を控えるデータ要求動作モードから、データ自動発行動作モードに移行することができる。このように、本発明の技術によって動作するフィールドデバイスは、データ自動発行動作モードで動作するように構成されていないホストデバイスや産業プロセスネットワークに対する旧方式互換性を容易に確保することができる。

図１に示すように、産業プロセスネットワーク１０には、バス１８を介してデータを送受信するように構成されたデータ監視装置１６を設けることが可能である。いくつかの例において、データ監視装置１６は、後述するように、ホストデバイス１２と実質的に同様のものとすることが可能である。全般的に、データ監視装置１６は、バス１８を介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行えるように構成されたハードウエア及びソフトウエアの少なくとも一方を有する任意のデバイスとすることができる。いくつかの例において、データ監視装置１６は、データ監視装置１６のハウジング内などに、表示デバイスを設けることができる。この表示デバイスの例には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）モニタ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、またはそれ以外の形式の可視情報出力デバイスが含まれる。いくつかの例として、表示デバイスは、データ監視装置１６から離れた位置に設置し（例えば、データ監視装置１６と一体にしない）、データ監視装置１６と機能的に接続するようにしてもよい（例えば、電気的接続、通信による接続、またはそれ以外の動作上の接続など）。

ここで説明するように、データ監視装置１６は、いずれか１以上のフィールドデバイス１４から送信されるデータ（例えば、自動発行データ）、及びホストデバイス１２とフィールドデバイス１４との間で伝送されるデータ（例えば、要求データ）の少なくとも一方など、バス１８上で伝送されるデータを監視（例えば、受信）することが可能である。このため、いくつかの例において、データ監視装置１６を、デバイスのライブリストには含まれないが、バス１８上のネットワークトラフィックを「傍受」して、データの受動的監視を可能とする受動的監視装置と考えることができる。１つの例として、データ監視装置１６を、フィールドデバイス１４及びホストデバイス１２のいずれか１以上から送信されるデータのサブスクライバデバイスとして登録されたハンドヘルドタイプなどのデバイスとすることにより、データ監視装置１６が対象とするデバイスのそれぞれからバス１８を介して送信されるメッセージを、データ監視装置１６で受信することが可能となる。

データ監視装置１６が受信可能なネットワークトラフィックの例には、データ自動発行動作モードでフィールドデバイス１４が送信するプロセスデータ、及びデータ要求動作モードで１以上のフィールドデバイス１４が送信するプロセスデータの少なくとも一方を含めることができる。いくつかの例において、受信したデータには、プロセスデータに対応し、プロセスデータの１以上の属性を記述するビューデータを含めることができる。例えば、ビューデータは、プロセスデータのデータタイプ属性（例えば、圧力、温度、流量、またはそれ以外のデータタイプ）、プロセスデータのデータ範囲属性（例えば、有効データ範囲、設定データ範囲、またはそれ以外のデータ範囲情報）、またはそれ以外のデータ属性を記述するものとすることができる。いくつかの例として、受信したデータには、コンフィギュレーションデータ、アラームデータ、イベントデータ、トレンドデータ、診断データ、ステータスデータ、オペレータ表示用データ、またはそれ以外のタイプのデータなどといった、一般的にスケジュールされないデータ（例えば、フィールドデバイスがデータ要求動作モードで動作しているときで、スケジュールされない通信の際に送信されるデータ）を含めることができる。全般に、データ監視装置１６は、バス１８上で伝送されるあらゆるタイプのデータを受信することが可能であることにより、ネットワークトラフィックの全体を監視することができる。

データ監視装置１６は、受信したデータの少なくとも一部を、表示デバイスでの表示用に出力することができる。例えば、データ監視装置１６は、プロセスデータ（例えば、温度データ、圧力データ、流量データ、アクチュエータ位置データ、またはそれ以外のタイプのプロセスデータ）、プロセスデータステータス情報、プロセスデータ範囲情報、プロセスデータ単位情報、またはそれ以外のタイプのデータを出力することができる。いくつかの例として、データ監視装置１６は、時間経過に伴うプロセス変数のトレンドなど、データに関するトレンド情報を出力することができる。いくつかの例において、データ監視装置１６は、監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）システムに従って受信データの実行及び表示を行うことが可能である。

いくつかの例として、データ監視装置１６が受信したデータには、１以上のフィールドデバイス１４によって送信され、発信元のデバイスの異常状態（例えば、過剰圧力状態、誤作動コード、またはそれ以外の異常状態）の内容についての表示及び特定の少なくとも一方を行うデータなどの、アラートデータを含めることができる。いくつかの例では、データ監視装置１６が、フィールドデバイス１４のうちの発信元（即ち、アラートデータを送信したフィールドデバイス１４の１つ）に受領確認通知を送信し、当該フィールドデバイスの異常状態の確認及びリセットの少なくとも一方を行うことが可能である。このように、いくつかの例において、データ監視装置１６は、バス１８を介し、能動的にデータを送信することができる。

従って、ここで述べているように、いずれか１以上のフィールドデバイス１４は、産業プロセスのリアルタイムの制御及び監視の少なくとも一方に使用するプロセスデータを自動的に送信することが可能であることで、フィールドデバイスとの初期通信が容易に行えるようになり、デバイスの設定、立ち上げ、試験、及び維持管理といった作業に関わる時間やコストを低減することが可能となる。データ監視装置１６は、バス１８上で伝送されるデータを監視することが可能であり、表示用にデータの少なくとも一部を出力することが可能である。このように、データ監視装置１６は、ホストデバイス１２に対する更なる変更及び処理負荷の少なくとも一方を必要とすることなく、技術者やプロセスエンジニアなどのユーザが、ネットワークを介して伝送されるデータを視認することができるようにする。

図２は、図１のフィールドデバイス１４Ａの一実施形態のブロック図である。なお、フィールドデバイス１４Ａに関して図示すると共に説明を行うが、図１のフィールドデバイス１４は実質的に同様のものであり、図２のフィールドデバイス１４Ａは、フィールドデバイス１４のいずれであってもよいと考えるべきである。

図２に示すように、フィールドデバイス１４Ａは、通信コントローラ２０、メディア接続ユニット（ＭＡＵ）２２、プロセッサ２４、記憶デバイス２６、センサ２８、及び信号処理回路３０を備えることができる。センサ２８は、１以上のプロセスパラメータまたはプロセス変数を検出し、検出結果に対応するセンサ信号を信号処理回路３０に供給することができる。センサ信号には、主要変数（例えば、圧力）と、補助変数（例えば、温度）とを含めることができる。いくつかの例において、補助変数は、プロセッサ２４によって使用され、主要変数を示すセンサ信号の補正または補償に用いることができる。

通常、信号処理回路３０には、アナログデジタル変換回路のほか、フィルタ回路や、センサ信号をプロセッサ２４で使用可能なフォーマットにする信号処理回路などを含めることができる。例えば、信号処理回路３０は、デジタル化してフィルタ処理したセンサ信号をプロセッサ２４に供給するための、１以上のデルタシグマ型アナログデジタルコンバータ及びデジタルフィルタを備えることができる。

プロセッサ２４は、一例として、フィールドデバイス１４Ａの動作の調整など、フィールドデバイス１４Ａ内での実行に関し、機能の実施及び命令の処理の少なくとも一方を行うように構成される。例えば、プロセッサ２４は、記憶デバイス２６に保存されている命令を処理することにより、バス１８を介して受け取ったデータを処理し、センサ２８が生成したセンサ信号を受け取って保存し（例えば、記憶デバイス２６に保存）、バス１８を介してフィールドデバイス１４Ａから送信するメッセージに含めるべきデータを生成して選択することができる。プロセッサ２４の例には、マイクロプロセッサ、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、書換可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びそれ以外の同様のディスクリート論理回路または集積論理回路のいずれか１以上を含めることができる。

記憶デバイス２６は、動作中のフィールドデバイス１４Ａ内の情報を保存するように構成することができる。いくつかの例において、記憶デバイス２６は、コンピュータ読取可能記憶媒体とすることができる。いくつかの例として、コンピュータ読取可能記憶媒体には、「非一過性」媒体を含めることができる。「非一過性」という用語は、記憶媒体が、搬送波または伝搬信号で具現化されるものではないことを示しうるものである。いくつかの例として、非一過性の記憶媒体は、時間の経過と共に変化しうるデータを保存することができる（例えば、ＲＡＭやキャッシュに保存）。いくつかの例において、記憶デバイス２６は、長期保存型記憶デバイスではない。いくつかの例において、記憶デバイス２６は揮発性メモリとされ、これは、フィールドデバイス１４Ａの電源がオフされると、記憶デバイス２６が保存内容を保持できなくなることを意味する。揮発性メモリの例には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、及びそれ以外の形態の揮発性メモリを含めることができる。いくつかの例において、記憶デバイス２６は、プロセッサ２４が実行するためのプログラム命令の保存に用いられる。例えば、記憶デバイス２６は、本発明の技術に従い、データ自動発行動作モードで動作してプロセスデータを自動的に送信するための命令を保存することができる。一例として、記憶デバイス２６は、プロセッサ２４において実行されるソフトウエア、ファームウエア、またはそれ以外のアップリケーションロジックによって使用され、プログラムの実行中に一時的に情報を保存する。

また、記憶デバイス２６は、いくつかの例において、１以上のコンピュータ読取可能記憶媒体を備える。記憶デバイス２６は、揮発性メモリよりも大量の情報を保存するように構成することができる。更に、記憶デバイス２６は、情報の長期保存用に構成することが可能である。いくつかの例において、記憶デバイス２６は、不揮発性記憶素子を備える。このような不揮発性記憶素子の例には、磁気ハードディスク、光学ディスク、フロッピーディスク、フラッシュメモリ、電気的プログラム可能メモリ（ＥＰＲＯＭ）、または電気的消去及びプログラム可能メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を含めることができる。

通信コントローラ２０は、プロセッサ２４とＭＡＵ２２とのインタフェースとして機能することができる。例えば、ＡＳＩＣとすることが可能な通信コントローラ２０は、ＭＡＵ２２からデータを受け取り、このデータをデコードしてバイト列に変換し、プロセッサ２４が読み取るメッセージデータを供給する。別の例として、通信コントローラ２０は、プロセッサ２４からデータのバイト列を受け取り、当該データをメッセージに変換し、バス１８上で送信を行うため、このメッセージをＭＡＵ２２に供給する。ＭＡＵ２２は、バス１８へのフィールドデバイス１４Ａのネットワーク接続を提供する。ＭＡＵ２２は、集積回路またはディスクリート部品で形成することができる。

図３は、図１に示すデータ監視装置１６の一実施形態のブロック図である。図示するように、データ監視装置１６の全体的なアーキテクチャは、フィールドデバイス１４Ａのそれと同様のものとすることが可能であり、通信コントローラ３２、ＭＡＵ３４、プロセッサ３６、記憶デバイス３８、入力デバイス４０、及び出力デバイス４２を備える。更に、図３は、データ監視装置１６について示すものであるが、いくつかの例において、ホストデバイス１２を、データ監視装置１６と実質的に同様に構成することが可能である。例えば、ホストデバイス１２は、ホストデバイス１２によるバス１８を介したメッセージの送受信を可能とし、ホストデバイス１２に帰属する機能的特徴に応じたホストデバイス１２の動作を可能とするハードウエア及びソフトウエアを備えることができる。

通信コントローラ３２、ＭＡＵ３４、プロセッサ３６、及び記憶デバイス３８は、それぞれ、フィールドデバイス１４Ａにおける通信コントローラ２０、ＭＡＵ２２、プロセッサ２４、及び記憶デバイス２６と実質的に同様のものとすることができる。例えば、通信コントローラ３２は、バス１８を介したメッセージデータの送受信を行うための、プロセッサ３６とＭＡＵ３４とのインタフェースとして機能することができる。更に、記憶デバイス３８は、プロセッサ３６が実行する命令として、ここに述べる技術に従ってデータ監視装置１６を動作させるための命令が記録された、コンピュータ読取可能記憶媒体とすることができる。

図３に示すように、データ監視装置１６は、入力デバイス４０及び出力デバイス４２を更に備えることができる。いくつかの例において、入力デバイス４０は、ユーザからの入力を受け取るように構成される。入力デバイス４０の例には、マウス、キーボード、マイクロフォン、接近感知式及び接触感知式の少なくとも一方のディスプレイ、またはそれ以外のタイプでユーザの入力を受け取るように構成されたデバイスのいずれか１以上を含めることができる。出力デバイス４２は、ユーザに出力を提供するように構成される。出力デバイス４２の例には、サウンドカード、ビデオグラフィックカード、スピーカ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）モニタもしくは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイ装置、またはそれ以外のタイプでユーザまたは機器が認識可能な形式の情報を出力するデバイスを含めることができる。

いくつかの例において、記憶デバイス３８は、プロセッサ３６による実行時に、産業プロセスネットワーク１０に接続されている１以上のデバイスとの対話をユーザが行えるようにするユーザインタフェース（ＵＩ）アプリケーションを、プロセッサ３６に実行させるための命令を記録することが可能である。例えば、データ監視装置１６は、１以上のフィールドデバイス１４を特定すると共に、特定された１以上のフィールドデバイス１４に対して入出力される監視対象データを特定する入力など、入力デバイス４０を介して行われる入力を受け付けるためのＵＩアプリケーションを実行可能である。例えば、ホストデバイス１２は、１以上のフィールドデバイス１４から受信したプロセスデータを、当該プロセスデータに関連付けられたビューデータ（例えば、データタイプ、データ単位、またはそれ以外のビューデータ）に基づいて、読み込み解釈するＵＩアプリケーションを実行することができる。ＵＩアプリケーションは、出力デバイス４２などの表示デバイスに表示するため、読み込んだプロセスデータを出力することができる。

図４は、産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスから自動的にプロセスデータを送信するための動作例を示すシーケンス図である。この動作例は、フィールドデバイス１４Ａからホストデバイス１２へのプロセスデータの自動的な送信に関して説明するものであるが、いずれか１以上のフィールドデバイス１４から、データ監視装置１６など、産業プロセスネットワーク１０に接続された別のデバイスに送信されるデータに対して適用することが可能である。

フィールドデバイス１４Ａは、検出された１以上のパラメータに基づいてプロセスデータを求める機能ブロックを実行することが可能である（ステップ４５）。例えば、フィールドデバイス１４Ａのプロセッサ２４は、センサ２８が検出したパラメータに基づいて、圧力データ、温度データ、流量データ、またはそれ以外のタイプのデータなどのプロセスデータを求める機能ブロックを実行することができる。フィールドデバイス１４Ａは、プロセスデータを、コンピュータ読取可能メモリ（例えば、記憶デバイス２６）のデータリンクバッファなどのデータリンクバッファに書き込むことができる。いくつかの例において、データリンクバッファは、バス１８を介して受け取ったデータ（例えば、ホストデバイス１２からのデータ）、及びバス１８を介した最新の送信に関して認識されたデータ（例えば、プロセスデータ、イベントデータやアラームデータといった非スケジュール化データ、またはそれ以外のタイプのデータ）の少なくとも一方を保存するように構成されたキューまたはそれ以外のデータ構造とすることができる。

データリンクバッファにプロセスデータを書き込んだ後に、フィールドデバイス１４Ａは、フィールドデバイス１４Ａが、委任トークンを受け取ったときにバス１８を介してプロセスデータを送信するように設定されたデータ請求ルーチンを実行することができる（ステップ４８）。いくつかの例において、フィールドデバイス１４Ａは、フィールドデバイス１４Ａがデータ自動発行動作モードで動作していると判定すると、データ請求ルーチンを実行することができる。例えば、フィールドデバイス１４Ａは、データ自動発行動作モードで動作している間（例えば、スケジュールされない通信用に与えられた機会に、自身のプロセスデータの自動的な発行をフィールドデバイス１４Ａに行わせている間）、データ請求ルーチンを実行する一方、データ要求動作モードで動作中は、データ請求ルーチンの実行を差し控えることができる。このように、フィールドデバイス１４Ａは、データ要求動作モードで動作中には、プロセスデータの自動的な発行を差し控えることが可能であることで、自動的に発行されたデータを受け取るようには構成されていないネットワーク及びホストデバイスの少なくとも一方に対する、フィールドデバイス１４Ａの互換性を容易に得ることが可能となる。

ホストデバイス１２は、委任トークン（例えば、パストークンメッセージ）をフィールドデバイス１４Ａに送信することができる（ステップ５０）。上述したように、ホストデバイス１２（または、ＬＡＳデバイスとして構成されたデバイス）は、トークンパッシングアルゴリズムを実行し、デバイスのライブリストに含まれる各デバイスに順番にトークンメッセージを回すことにより、デバイスのそれぞれに対してデータ送信の機会を与えることができる。ライブリストに含まれる各デバイスは、委任トークンを受け取ると、これに応答してデータ（例えば、非スケジュール化データ）を送信することができる。図４に示すように、フィールドデバイス１４Ａは、委任トークンを受け取ると、送信用に特定されたデータリンクバッファ内のデータを送信することができる（ステップ５２）。送信されるデータには、プロセスデータ、当該プロセスデータに対応するビューデータ、イベントデータ、アラームデータ、デバイス状態データ、またはそれ以外のタイプのデータを含めることが可能であり。１以上の個別のメッセージにより送信することができる。図４の例のような、いくつかの例では、フィールドデバイス１４Ａが、バッファ内にあったデータに添付して（例えば、バッファ内にあったデータの最終メッセージに添付して）リターントークンを送信することができる。別の例では、フィールドデバイス１４Ａが、バッファ内にあったデータを送信した後、別個のメッセージとしてリターントークンを送信することができる。リターントークンは、フィールドデバイス１４Ａが自身のデータ送信が完了したことを、（例えば、ホストデバイス１２に対し）示すことができるものである。この後、ホストデバイス１２（または、アクティブなＬＡＳデバイス）は、フィールドデバイス１４のうちの別の１つ（例えば、フィールドデバイス１４Ｂ）など、ネットワーク上の別のデバイスにトークンを渡す。このように、ホストデバイス１２は、バス１８上でのデータ伝送を管理して、ライブリストにあるデバイスのそれぞれが、決められた手順でデータを送信できるようにすることが可能である。

このように、本発明を具現化したフィールドデバイスは、委任トークンを受け取ると、これに応答して、プロセスデータを自動的に送信することができる。特定のプロセス変数を取り込むためのデータ要求メッセージを発するようにホストデバイスに対して要求するのではなく、フィールドデバイスが、自身のプロセスデータや、いくつかの例では当該プロセスデータを記述するビューデータを、自動的に発行することができる。このように、本発明は、多段階の初期設定作業や、コスト及び時間を要するホストデバイスの設定を必要とせずに、フィールドデバイスとの初期通信を容易に行うことが可能となる。

具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるための様々な変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に包含される全ての態様を含むものである。

Claims (24)

1. 産業プロセスネットワークにおけるデータの監視方法であって、
   １以上のフィールドデバイスとの間でメッセージを送受信するように構成されたホストデバイスに対し、前記産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスによりデータを送信する工程と、
   前記産業プロセスネットワークを介して伝送される前記データを、データ監視装置により監視する工程と、
   前記データ監視装置と機能的に接続された表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を、前記データ監視装置により出力する工程と
   を備えることを特徴とする監視方法。
2. 前記フィールドデバイスにより送信する前記データは、
   産業プロセスのリアルタイムの制御に用いるために識別されたプロセスデータと、
   前記プロセスデータに対応し、前記プロセスデータの１以上の属性を記述したビューデータとを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
3. 前記ビューデータに基づき、前記プロセスデータの１以上の属性を読み込む工程を更に備え、
   前記表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を出力する前記工程は、読み込んだ前記プロセスデータを出力する工程を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の監視方法。
4. 前記ビューデータは、前記プロセスデータのデータタイプ属性と前記プロセスデータのデータ範囲属性との少なくとも一方を記述するものであることを特徴とする請求項２に記載の監視方法。
5. 前記ビューデータは、前記フィールドデバイスに対応したコンフィギュレーションデータを含み、
   前記コンフィギュレーションデータは、前記フィールドデバイスの１以上の機能属性を記述するものである
   ことを特徴とする請求項２に記載の監視方法。
6. 前記表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を出力する前記工程は、監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）の表示フォーマットで表示するために、前記データの少なくとも一部を出力する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
7. 前記表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を出力する前記工程は、時間経過に伴う前記プロセスデータの変化を示すトレンドデータを出力する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
8. 前記フィールドデバイスが第１フィールドデバイスからなると共に、前記データが第１データからなり、
   前記監視方法は、
   前記ホストデバイスに対し、前記産業プロセスネットワーク上の第２フィールドデバイスにより第２データを送信する工程と、
   前記産業プロセスネットワークを介して伝送される前記第２データを、前記データ監視装置により監視する工程と、
   前記表示デバイスに表示するために、前記第２データの少なくとも一部を、前記データ監視装置により出力する工程とを更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
9. 前記フィールドデバイスにより送信する前記データは、前記フィールドデバイスが生成して前記フィールドデバイスの動作状態に対応するアラートを含み、
   前記表示デバイスに表示するために、前記データの少なくとも一部を出力する前記工程は、前記表示デバイスに表示するために、前記アラートを出力する工程を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
10. 前記アラートに対する応答メッセージを、前記データ監視装置により送信する工程を更に備え、
    前記応答メッセージは、前記フィールドデバイスが送信した前記アラートの受領を通知するように構成される
    ことを特徴とする請求項９に記載の監視方法。
11. 前記データ監視装置は、前記表示デバイスを含むことを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
12. 前記データ監視装置は、本質安全デバイスを備えることを特徴とする請求項１に記載の監視方法。
13. 産業プロセスネットワークにおけるデータの伝送方法であって、
    産業プロセスの１以上のプロセス変数を、フィールドデバイスにより検出する工程と、
    検出した前記１以上のプロセス変数の少なくとも一部に基づき、前記産業プロセスのリアルタイムの制御に用いる制御データを、前記フィールドデバイスにより求める工程と、
    前記産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会を前記フィールドデバイスに与える通信トークンを、前記フィールドデバイスによりホストデバイスから受信する工程と、
    前記通信トークンの受信に応答し、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを、前記フィールドデバイスにより前記ホストデバイスに送信する工程と
    を備えることを特徴とする伝送方法。
14. 前記通信トークンの受信に応答し、前記制御データを送信する前記工程は、
    前記ホストデバイスに前記制御データを送信するように前記フィールドデバイスに対して要求するデータ要求メッセージを前記ホストデバイスから受信することなく、前記制御データを送信する工程を含む
    ことを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
15. 前記制御データを送信するように前記フィールドデバイスに対して要求するデータ要求メッセージを、前記フィールドデバイスが規定時間内に受信しなかったことを、前記フィールドデバイスにより判定する工程と、
    前記規定時間内に前記フィールドデバイスが前記データ要求メッセージを受信しなかったと判定すると、前記フィールドデバイスがデータ要求動作モードからデータ自動発行動作モードに移行する工程とを更に備え、
    前記通信トークンの受信に応答し、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを送信する前記工程は、前記データ要求動作モードから前記データ自動発行動作モードに移行した後に、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを送信する工程を含む
    ことを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
16. 前記データ要求動作モードにおいて、前記フィールドデバイスは、前記ホストデバイスに前記制御データを送信するように前記フィールドデバイスに対して要求するデータ要求メッセージを前記フィールドデバイスが受信するまで、前記制御データの送信を控えることを特徴とする請求項１５に記載の伝送方法。
17. 前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを求める前記工程は、検出した前記１以上のプロセス変数の少なくとも一部に基づいて前記制御データを求める少なくとも１つの機能ブロックを、前記フィールドデバイスにより実行する工程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
18. 前記少なくとも１つの機能ブロックの実行を完了した後、前記産業プロセスネットワークを介して送信しようとするデータを保管するための前記フィールドデバイスの通信バッファに、前記フィールドデバイスが前記制御データを書き込む工程を更に備え、
    前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを送信する前記工程は、前記通信トークンの受信に応答し、前記通信バッファから前記制御データを送信する工程を含む
    ことを特徴とする請求項１７に記載の伝送方法。
19. 前記産業プロセスネットワークを介した前記制御データの送信を前記フィールドデバイスに行わせるデータ請求ルーチンを、前記通信バッファに前記制御データを書き込んだ後に、前記フィールドデバイスにより実行する工程を更に備え、
    前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを送信する前記工程は、前記データ請求ルーチンを実行し、前記通信トークンの受信に応答して、前記通信バッファから前記制御データを送信する工程を含む
    ことを特徴とする請求項１８に記載の伝送方法。
20. 前記通信トークンの受信に応答し、前記フィールドデバイスのプロセスデータで、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いるものと識別されないプロセスデータを、前記フィールドデバイスにより前記ホストデバイスに送信する工程を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
21. 前記制御データを送信した後に、前記フィールドデバイスが前記制御データを送信したことを示すリターントークンを、前記フィールドデバイスにより、前記ホストデバイスに送信する工程を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の伝送方法。
22. 前記リターントークンを送信する前記工程は、前記制御データに前記リターントークンを添付する工程を含むことを特徴とする請求項２１に記載の伝送方法。
23. 産業プロセスネットワーク用のデータ監視装置であって、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    １以上の記憶デバイスと、
    前記産業プロセスネットワークを介してデータを受信するように構成されたレシーバとを備え、
    前記１以上の記憶デバイスには、
    前記少なくとも１つのプロセッサが実行する命令として、
    前記産業プロセスネットワークを介してフィールドデバイスがホストデバイスに送信するデータを前記データ監視装置に監視させ、
    前記データ監視装置に機能的に接続された表示デバイスに表示するための、前記データの少なくとも一部を、前記データ監視装置から出力させる命令が記録される
    ことを特徴とするデータ監視装置。
24. 少なくとも１つのプロセッサと、
    １以上の記憶デバイスと、
    １以上のセンサと、
    産業プロセスネットワークを介してデータを送受信するように構成されたトランシーバとを備え、
    前記１以上の記憶デバイスには、
    前記少なくとも１つのプロセッサが実行する命令として、
    前記１以上のセンサを介して産業プロセスの１以上のプロセス変数を前記フィールドデバイスに検出させ、
    検出した前記１以上のプロセス変数の少なくとも一部に基づき、前記産業プロセスのリアルタイムの制御に用いる制御データを前記フィールドデバイスに求めさせ、
    前記産業プロセスネットワークを介してデータを送信する機会を前記フィールドデバイスに与える通信トークンを、ホストデバイスから前記トランシーバを介して前記フィールドデバイスにより受信させ、
    前記通信トークンの受信に応答して、前記産業プロセスの前記リアルタイムの制御に用いる前記制御データを、前記トランシーバを介して前記フィールドデバイスにより前記ホストデバイスへ送信させる命令が記録される
    ことを特徴とするフィールドデバイス。

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