JP4731667B2 - Ａｓインタフェースデバイスネットワークとともに使用するためのプロセス制御構成システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概してプロセス制御システムに関し、さらに特定すると、構成とともにローカル入出力インタフェースまたは専用（ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ）入出力インタフェースを使用するデバイスネットワークの制御と、ＡＳインタフェースデバイスインタフェースなどの遠隔入出力インタフェースを使用するデバイスネットワークの制御と構成を統合するプロセス制御構成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学プロセス、石油プロセス、またはそれ以外のプロセスで使用されるシステムのようなプロセス制御システムは、典型的には、アナログおよび／またはデジタルバスまたはその他の通信回線またはチャネルを介して、少なくとも１つのホストまたはオペレータワークステーションに、および１つまたは複数のフィールドデバイスに通信により（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｖｅｌｙ）結合されている少なくとも１つの集中プロセス制御装置を含む。例えば、弁、弁位置決め装置、スイッチ、伝送器（例えば、温度、圧力、および流量センサ）等である場合があるフィールドデバイスは、弁の開閉およびプロセスパラメータの測定などの機能をプロセス内で実行する。プロセス制御装置は、フィールドデバイスによって行われるプロセス測定値を示す信号、および／または入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを介したフィールドデバイスに関するそれ以外の情報を受信し、この情報を使用し、制御ルーチンを実現してから、プロセスの動作を制御するために、フィールドデバイスへ入出力装置を介してバスまたはそれ以外の通信路上で送信される制御信号を生成する。
【０００３】
過去においては、従来のフィールドデバイスは、アナログ回線を介してプロセス制御装置へ、およびプロセス制御装置からアナログ（例えば、４ミリアンプから２０ミリアンプ）信号を送受するために使用された。これらの４ｍａから２０ｍａの信号は、典型的には、デバイスによって行われる測定、またはデバイスの動作を制御するために必要とされる制御装置によって生成される制御信号を示していた。これらの従来のフィールドデバイスは、典型的には、別個の回線または通信路を介して、代わりに直接制御装置に接続され、制御装置とデバイスの間の通信を使用可能にしたローカル入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスに個々に接続されていた。これらの別個の回線または通信路は、デバイスによって測定された信号を任意の時点で制御装置に送信できるようにするか、あるいは制御装置を任意の時点でデバイスに制御装置によって個別に送信できるようにした。Ｉ／Ｏデバイスが、フィールドデバイスから制御装置へ、または制御装置からフィールドデバイスへ直接送達される信号を多重化するこの構成が、ローカルＩ／Ｏと呼ばれている。
【０００４】
過去１０年ほどの間に、プロセス制御業界においては、マイクロプロセッサおよびメモリを含むスマートフィールドデバイスが普及してきた。プロセス内での一次的な機能を実行することに加えて、スマートフィールドデバイスは、デバイスに関するデータを格納し、デジタルフォーマットまたは結合されたデジタルアナログフォーマットで、制御装置および／またはその他のデバイスと通信し、自己校正、識別、診断等の二次的なタスクを実行してよい。ＨＡＲＴ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、アクチュエータセンサインタフェース（Actuator Sensor Interface）（これ以降、「ＡＳインタフェース」または「ＡＳＩ」）、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）、Ｄｅｖｉｃｅ−Ｎｅｔ（登録商標）、ＣＡＮおよびＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標） Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（これ以降「Ｆｉｅｌｄｂｕｓ」）プロトコルなどの数多くの標準的でオープンなスマートデバイス通信プロトコルが、さまざまな製造メーカによって作られるスマートフィールドデバイスを、同じプロセス制御ネットワーク内で一緒に使用できるようにするために開発されてきた。
【０００５】
一般的に言えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルなどのこれらの専用通信プロトコルのいくつかの場合、多数のデバイスがバスまたはネットワークに接続され、バスまたはネットワーク上で（制御装置に接続されている）Ｉ／Ｏデバイスと通信する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルのケースでは、各デバイスはＩ／Ｏデバイスに対し、およびそれによって制御装置に対し１つまたは複数の信号を別個に送信することができる。その結果、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、各デバイスが（個々の信号タグ名等を有する）個々の信号を任意の所望される時点で、あるいは特に指定された時点で通信することができるため、バスを使用し、専用Ｉ／Ｏを実行する。同様に、ＨＡＲＴプロトコルは、各ＨＡＲＴデバイスとＩ／Ｏデバイスの間で伸びる別個の回線または通信路を使用し、それによりＨＡＲＴ信号を任意の時点でローカルＩ／Ｏデバイスに別個に送信できるようにする。その結果、ＨＡＲＴプロトコルはローカルＩ／Ｏ動作を実行する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェースプロトコルなどのスマートプロトコルの他のものは、一般的にはフィールドデバイスに接続しているＩ／Ｏデバイスは制御装置から遠隔に位置し、追加Ｉ／Ｏデバイスを介して制御装置に接続されているため、一般的にはリモートＩ／Ｏと呼ばれているものを使用する。要するに、各ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェースデバイス（またはこれらのデバイスのグループ）は、それに関連しているＩ／Ｏ装置を有する。典型的には、それが関連付けられているデバイス上またはデバイスの近くに位置しているこのＩ／Ｏ装置は、デバイスに関連するさまざまな信号を受信してから、これらの信号を１つの単一データ文字列に連結し、そのデータ文字列を、他のＰｒｏｆｉｂｕｓまたはＡＳインタフェースデバイス、およびしたがって他のＰｒｏｆｉｂｕｓまたはＡＳインタフェースＩ／Ｏ装置が接続されているバス上に載せることによって、これらの信号を多重化する。遠隔Ｉ／Ｏデバイスからのデータ文字列はバス上で送信され、典型的には制御装置の近くに位置しているマスタＩ／Ｏデバイスによって受信される。マスタＩ／Ｏデバイスはデータ文字列を受信し、これらの文字列をマスタＩ／Ｏデバイスに関連するメモリの中に入れる。同様に、マスタＩ／Ｏデバイスは、このような信号のセット（つまり、特定のデバイスに送信される信号のすべて）をまとめて連結してから、この連結されたデータ文字列を、遠隔Ｉ／Ｏバス上で、代わりにそれらの信号を復号し、復号された信号を各デバイスの適切なロケーションまたはモジュールに提供するフィールド内のＩ／Ｏ装置に、コマンドおよびその他の信号を遠隔Ｉ／Ｏデバイスのそれぞれに送信する。
【０００７】
マスタＩ／Ｏデバイスは、典型的には、プロセス制御機能を実行する、特別に設計されているプログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）などの制御装置と接続する。しかしながら、制御装置またはＰＬＣは、特定の信号に関連する個々のデータが、遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスからデータを受信できるために、マスタＩ／Ｏデバイスのメモリ内のどこに格納されているのかを知っていなければならない。同様に、制御装置またはＰＬＣは、遠隔Ｉ／Ｏバス上で遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスに送達されるコマンドおよびその他のデータをマスタＩ／Ｏデバイスメモリ内のどこに入れるのかを知っていなければならない。この要件のため、制御装置またはＰＬＣ設計者は、どのような種類のデータ（例えば、文字列、浮動点、整数等）が、マスタＩ／Ｏデバイス内の各メモリロケーションで格納されるのか、およびマスタＩ／Ｏデバイス内の各メモリロケーションにおけるデータが何を表しているのか（例えば、このデータがどの遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスのどの信号に属しているのか）を追跡調査しなければならない。同様に、制御装置またはＰＬＣは遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスにデータを送信する場合正確な文字列が示された遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスに確実に送信されるためマスターＩ／Ｏデバイス内の適切なメモリロケーション上の適切なタイプのデータを配置するプログラムを作成しなければならない。
【０００８】
ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェースプロトコルなどの大部分の遠隔Ｉ／Ｏ通信プロトコルは、遠隔Ｉ／Ｏバスに置かれるデータ文字列の形式、例えばデータ文字列がどのくらいの長さになるのか、単一データ文字列を形成するためにどのくらいの数の信号を連結できるのか、データ文字列が送信されるボーレート等だけを指定する。しかし、送信されたデータのタイプを指定又は試別しない。このようにして、各Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスの製造メーカは、通常、デバイスに入れることのできるモジュールの数と種類、Ｐｒｏｆｉｂｕｓバス等上でデバイスに通信されるまたはデバイスから受信される各デバイス信号に関連する入出力データのビットまたはバイトの数などのデバイスについて何らかの情報を有するＧＳＤ（ドイツ語の頭字語）ファイルを提供するが、ＧＳＤファイルは、デバイスへ送信およびデバイスから受信されるデータの文字列内のデータが何を表すのかを説明しない。その結果、システムコンフィギュレータは、このデータが表しているのが何の信号なのか、および信号がアナログであるのか、デジタルであるのか、浮動点であるのか、整数値等であるのかを含む、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイスが何を表しているのかを追跡調査しなければならない。同様に、遠隔Ｉ／Ｏバス上で４ビットデジタル信号を送信するＡＳインタフェースデバイスは、デバイスネットワークバス上で送信されているビットのそれぞれが何を表しているのかを知ることまたは理解することをシステム設計者に任せている。
【０００９】
遠隔Ｉ／Ｏネットワークによりプロセス制御システムに課される制約のため、制御装置またはＰＬＣが、遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスのそれぞれと関連する信号ごとに選択または確立される（マスタＩ／Ｏデバイス内の）メモリロケーションを使用するために構成できるだろうことを保証するために、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークを使用する従来の技術によるプロセス制御システムは、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークが、マスタＩ／Ｏデバイスとともに、プロセス制御システムの残りとは無関係に構成されることを必要とした。したがって、従来の技術によるシステムで遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスを使用したプロセス制御システムを構成するためには、システムエンジニアは、まず、所望のフィールドデバイスのすべてと遠隔マスタＩ／Ｏデバイスネットワークを遠隔Ｉ／Ｏバスに接続することにより遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークをセットアップしなければならなかった。それから、直接的に遠隔マスタＩ／Ｏデバイスに接続されているラップトップコンピュータなどのパーソナルコンピュータ上で実行される（例えば、シーメンス（Ｓｉｅｍｅｎｓ）によって提供される）使用可能な構成ツールを使用して、構成エンジニアは、遠隔Ｉ／Ｏバスに接続されているデバイスを指定するデータを入力しなければならなかった。それから、構成ツールは、マスタＩ／Ｏデバイスを構成し、それを行う上で、遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスから受信され、遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスへ送信されている信号のそれぞれに使用されるマスタＩ／Ｏデバイス内のメモリロケーションを選択した。それ以降、いったん遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークがセットアップされ、マスタＩ／Ｏデバイスが構成されたら、エンジニアは、プロセス制御ルーチンまたは機能を実行する一方で、遠隔マスタＩ／Ｏデバイス内の適切なメモリロケーションからデータを取得、およびデータを送信するために制御装置またはＰＬＣをプログラムしなければならなかった。言うまでもなく、これは、エンジニアが遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスのそれぞれに関するデータ（およびマスタＩ／Ｏデバイス内のそれらの関連する信号のアドレス）を制御装置またはＰＬＣ構成データベースの中に入力することを必要とした。次に、所望される場合、エンジニアは、どの遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスがシステムに接続されたのか、および制御装置またはＰＬＣがマスタＩ／Ｏデバイスを介してこれらのデバイスとどのようにして適切に通信したのかに関して文書を提供しなければならなかった。この複数ステップの構成プロセスは時間を要し、専用Ｉ／Ｏ、ローカルＩ／Ｏまたは従来のＩ／Ｏを使用してデバイスと通信するためにプロセス制御システムを構成することとは別個に、それから離れて行われなければならず、少なくとも２つおよびおそらく３つの別個のシステム内で、２回または３回の異なるときに、つまりマスタＩ／Ｏデバイスを構成するとき、マスタＩ／Ｏデバイスと適切に通信するために制御装置またはＰＬＣを構成するとき、および遠隔Ｉ／Ｏデバイスが通信によって制御装置またはＰＬＣに結合された方法を文書化するときに、遠隔Ｉ／Ｏデバイスに関するデータを入力することを必要とした。複数のデータベースに同じまたは類似したデータを入力する要件は、構成または文書化でのエラーにつながるだろう。
【００１０】
前記に注記されたように、サードパーティベンダは、現在、マスタＩ／ＯデバイスがＰｒｏｆｉｂｕｓネットワーク上で通信を提供できるようにするために、必要なデータのあるデータベースを生成することによってＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイスを構成するソフトウェアおよび／またはハードウェアシステムを販売している。しかしながら、これらのサードパーティシステムが、マスタＩ／Ｏデバイスのどのメモリロケーションにどの信号が格納されているのかに関する文書を提供する程度まで、この文書はＰｒｏｆｉｂｕｓネットワーク内のデバイスに制限され、異なるデータベース内でそのデータを入力し直さずにＰｒｏｆｉｂｕｓプロトコルを使用していないプロセス制御システム内のその他のネットワークによって使用されることはできない。したがって、どの信号がマスタＩ／Ｏデバイス内のどのメモリロケーションに格納されるのか、それらの信号が表すのはどのような物理的な現象なのか、およびそれらの信号がどのように構成されているのか（つまり、それらがどのような種類のデータを表しているのか）を追跡調査し、文書化するために必要とされるデータ調整活動は、特に多数のデバイスがＰｒｏｆｉｂｕｓ、ＡＳインタフェース、またはそれ以外の遠隔Ｉ／Ｏネットワークに接続されているときに、非常に複雑かつ単調で退屈なものとなる。さらに、適切に文書化されないと、この信号の調整は、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワーク上でデバイスを構成し直す際に、このような再構成タスクが、必ずやＰＬＣのレジスタのそれぞれの中のまたは制御装置の中の信号のそれぞれが何を表しているのか、およびこれらの信号がマスタＩ／Ｏデバイスのメモリからどのようにして入手されるのかを決定し直すことを伴うだろう制御装置またはＰＬＣの再プログラミングを必要とする可能性があるため、エラーを引き起こすことがある。
【００１１】
遠隔Ｉ／ＯとローカルＩ／Ｏまたは専用Ｉ／Ｏの両方を使用するプロセス制御システムを構成し、文書化するという問題は、さらに、プロセス制御装置およびプロセス制御システムが通常、遠隔Ｉ／Ｏネットワークの通信戦略とは異なる通信戦略を使用して動作するように構成されているという事実によって悪化する。例えば、テキサス州、オースティン（Austin, Texas）に位置するフィッシャー−ローズマウントシステム社（Fisher-Rosemount Systems,Inc.）によって製造販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御装置システムは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに類似した制御通信戦略を使用するように設計されている。特に、ＤｅｌｔａＶ制御装置システムは、制御交差を実行するために、制御装置または（Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスなどの）異なるフィールドデバイスに位置している機能ブロックを使用し、一般的にはデバイス信号タグ（ＤＳＴ）と呼ばれている（典型的には、信号がどこから発したのかを表す）一意の信号タグまたは経路名を与えられた信号を使用して機能ブロック間の相互接続を指定する。各機能ブロックは、（同じデバイス内、または異なるデバイス内のどちらかの）その他の機能ブロックから入力を受け取るか、および／または出力を提供し、プロセスパラメータの測定や検出、デバイスの制御、あるいは比例導関数積分（proportional-derivative-integral）（ＰＩＤ）制御ルーチンの実現のような制御動作の実行などのなんらかのプロセス制御動作を実行する。プロセス制御システム内の異なる機能ブロックは、１つまたは複数のプロセス制御ループを形成するために互いに（例えば、バス上または制御装置内で）通信するように構成され、その個々の動作はプロセス制御をより非集中型にするためにプロセス全体で広げられてよい。ＤｅｌｔａＶ制御装置は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスによって使用されている設計プロトコルに非常に類似した設計プロトコルを使用しているため、プロセス制御戦略を、制御装置向けに設計し、その要素を制御装置に接続されているＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスにダウンロードさせることができる。ＤｅｌｔａＶ制御装置およびＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスは基本的に同じ機能ブロック設計構成子を使用して動作するため、制御装置は、容易にＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスと通信し、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイス内の機能ブロックからの入信信号を制御装置内の機能ブロックに関連付けることができる。同様に、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスおよび専用、ローカル、または従来のＩ／Ｏを使用するその他のデバイスは、構成ルーチンが機能ブロック間で送信される信号を指定できるため、共通構成ルーチンを使用して構成することができ、構成されており、そこでは、各信号は、一意の経路またはタグ名を有している。事実上、（専用Ｉ／Ｏ環境である）ＦｉｅｌｄｂｕｓおよびローカルＩ／Ｏ環境は、デバイスからの各信号の通信を通信路上で制御装置へ別々に可能にするため、制御装置が、信号をこれらのデバイスに送信し、信号をこれらのデバイスから受信し、共通構成データベースを使用するこれらのデバイスを使用してシステムを構成することは、かなり率直である。その結果、ＤｅｌｔａＶシステム用の構成ルーチンは、制御装置、Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスに関する情報、およびすでにその中に統合されているＨＡＲＴデバイスなどのそれ以外のローカルのまたは従来のＩ／Ｏデバイスに関する制限された情報を有する、すでに結合された構成データベースを提供する。しかしながら、ＰｒｏｆｉｂｕｓプロトコルおよびＡＳインタフェースプロトコルなどの遠隔Ｉ／Ｏデバイス通信プロトコルは、デバイスからの複数の信号に関係するデータの文字列を通信し、制御装置に信号を個別に通信することはできないため、ローカルＩ／Ｏデバイスまたは専用Ｉ／Ｏデバイスの制御を提供するように設計されている構成システムの使用は、ローカルＩ／Ｏデバイスまたは専用Ｉ／Ｏデバイスに制限され、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークには拡張されなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
プロセス制御構成システムは、４−２０ｍａなどのローカルＩ／Ｏプロトコル、およびＨＡＲＴプロトコルやＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルなどの専用プロトコルを使用する制御ネットワークに接続されているデバイスの構成および文書化を、ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェース通信プロトコルなどの遠隔Ｉ／Ｏプロトコルを使用する制御システムに接続されているデバイスの構成および文書化と統合し、それによって制御システムが、共通構成データベースに基づき異なる通信プロトコルを使用するさまざまな種類のフィールドデバイスと通信し、それを制御できるようにする。特に、プロセス制御構成システムは、ユーザが１つまたは複数の遠隔Ｉ／Ｏデバイスに関するデータを入力できるようにし、遠隔Ｉ／Ｏデバイスのデバイス定義を作成するために、遠隔Ｉ／Ｏネットワークを介してシステムに接続されている遠隔Ｉ／Ｏデバイスのそれぞれに関する情報を入力するようにユーザに自動的にプロンプトを出す。ユーザによって割り当てられる信号タグまたは経路名を含む、遠隔Ｉ／Ｏデバイスのそれぞれに関連する信号に関する情報を含む可能性のある遠隔Ｉ／Ｏデバイス情報は、ローカルＩ／Ｏまたは専用Ｉ／Ｏを使用してシステムに接続されているデバイスを含む、プロセス制御システム内のその他のデバイスに関する情報と同じデータベースに格納される。所望される場合、このデータベースは、デバイス、モジュールおよびデバイスに関連する信号を定義するために使用されるオブジェクトの階層を有するオブジェクト指向データベースであってよい。
【００１３】
（その他のデバイスだけではなく）遠隔Ｉ／Ｏデバイスに関連するデバイス、モジュール、信号等のそれぞれに関する情報を入力した後、構成システムは、プロセス制御システム内の制御装置と遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイス間の通信を可能にする実行時構成を作成し、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークに関連するマスタＩ／Ｏマスタデバイスにダウンロードする。実行時構成によって、制御装置は、遠隔Ｉ／Ｏフィールドデバイスのそれぞれと関連する信号のそれぞれがマスタＩ／Ｏデバイス内のどこに格納されているのか、それらの信号のそれぞれが何を表すのか、これらの信号の性質（つまり、それらがデジタルであるのか、アナログであるのか、浮動点値であるのか、整数値であるのか等）、たとえこれらの信号が遠隔Ｉ／Ｏバス全体で個別に送信できなくても、制御装置が信号経路または信号タグを遠隔Ｉ／Ｏバス全体で送達される信号のそれぞれに割り当てるために必要とされる情報のすべてを有するように信号に関連する信号名または経路名等を認識できるようになる。
【００１４】
さらに依然として、構成システムは、それがシステムに接続されているすべてのデバイスに関する情報を、それらがローカルＩ／Ｏデバイスを介して接続されているのか、専用Ｉ／Ｏデバイスを介して接続されているのか、または遠隔Ｉ／Ｏデバイスを介して接続されているのかに関係なく、格納するために同じデータベースを使用するため、遠隔Ｉ／Ｏデバイスの文書化をローカルＩ／Ｏデバイスまたは専用Ｉ／Ｏデバイスに自動的に統合する。この文書化は共通構成文書化該略図に表示されてよく、ローカルＩ／Ｏデバイスネットワーク、専用Ｉ／Ｏデバイスネットワーク、および遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワーク内のデバイスに関する情報を有する。
【００１５】
本発明の態様に従って、制御装置、（ＦｉｅｌｄｂｕｓまたはＨＡＲＴデバイスネットワークプロトコルなどの）第１入出力プロトコルを使用して通信する第１デバイスネットワーク、およびＡＳインタフェース入出力通信プロトコルを使用して通信する第２デバイスネットワークを有するプロセス制御ネットワークで使用するための構成システムは、第１デバイスネットワークに関する構成情報およびＡＳインタフェースデバイスネットワークに関する構成情報を格納する構成データベースを含む。データアクセスルーチンは、第１デバイスネットワークに関する第１デバイスネットワーク構成情報およびＡＳインタフェースデバイスネットワークに関する第２デバイスネットワーク構成情報を自動的に要求し、ＡＳインタフェースデバイスネットワークのデバイス定義を作成してよい。それから、コンフィギュレータは、ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報に基づきＡＳインタフェースデバイスネットワークを構成し、ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報を構成データベースの中に格納する。
【００１６】
本発明の別の態様に従って、制御装置、第１通信プロトコルを使用する第１デバイスネットワーク、およびＡＳインタフェースＩ／Ｏカードに接続されているＡＳインタフェースデバイスを有するＡＳインタフェースデバイスネットワークを含むプロセス制御システムを構成する方法は、構成データベース内に格納するためにＡＳインタフェースデバイスに関連するデバイス定義を作成するステップと、ＡＳインタフェースのしるし（indication）をＡＳインタフェースＩ／Ｏカードのポートと関連付け、ＡＳインタフェースデバイスのプロセス制御システムに対する実際の接続を反映するために構成文書化システムを使用するステップを含む。方法は、ＡＳインタフェースデバイスに関連する信号のために信号タグを割り当てるステップと、ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードのポートの構成をＡＳインタフェースＩ／Ｏカードにダウンロードするステップと、信号タグを使用して制御装置内で実行される制御アプリケーションを構成するステップとを含む。
【００１７】
【発明の実施の形態】
ここでは図１を参照すると、プロセス制御システム１０は、イーサネットコネクション等などの通信ネットワーク１６を介して（任意の種類のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等であってよい）１台または複数台のホストワークステーションまたはコンピュータ１４に接続されているプロセス制御装置１２を含む。ワークステーション１４のそれぞれは、プロセッサ１８、メモリ２０および表示画面２２を含む。同様に、例としてだけ、フィッシャー−ローズマウントシステムズ社（Fisher-Rosemount Systems Inc.）によって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）であってよい制御装置１２は、プロセスの制御を実現するためにプロセッサ２４によって使用されるプログラム、制御ルーチン、およびデータを格納するためのプロセッサ２４およびメモリ２６を含む。制御装置１２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワーク３０、ＨＡＲＴデバイスネットワーク３２、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４、およびＡＳインタフェースデバイスネットワーク３６を含むさまざまなデバイスネットワーク内で多数のフィールドデバイスに結合されている。言うまでもなく、制御装置１２は、図１に示されているデバイスネットワークに加えて、あるいはそれの代わりに、４−２０ｍａデバイスネットワークなどの他の種類のフィールドデバイスネットワーク、および他のローカル、専用、または遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークに接続できるだろう。制御装置１２は、そこに格納されている、あるいはそれ以外の場合、そこと関連付けられている１つまたは複数のプロセス制御ルーチンを実現または監督し、デバイスネットワーク３０，３２，３４および３６内のデバイスと、およびホストワークステーション１４と通信し、プロセスを制御し、プロセスに関する情報をユーザに提供する。
【００１８】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワーク３０は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓリンク４２を介して、代わりにローカルコネクションを介して制御装置１２に接続される（一般的にはリンクマスタデバイスと呼ばれている）ＦｉｅｌｄｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス４４に接続されているＦｉｅｌｄｂｕｓデバイス４０を含む。一般的には、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、フィールドデバイスを相互接続する２線ループまたはバスに標準化された物理的なインタフェースを提供する全デジタル、シリアル、両方向通信プロトコルである。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、実際には、これらのフィールドデバイスがプロセス機構全体で分散されているロケーションで（機能ブロックを使用して）プロセス制御機能を実行し、相対的な制御戦略を実現するためにこれらのプロセス制御機能の実行の前後に互いに通信できるようにする、プロセス内のフィールドデバイスにローカルエリアネットワークを提供する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは技術で既知であり、とりわけテキサス州、オースティン（Austin, Texas）に本部がある非営利団体であるＦｉｅｌｄｂｕｓ財団から出版、配布および入手可能である多数の記事、小冊子、および仕様書で詳細に説明されている。その結果、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコルの詳細は、ここには詳しく説明されないだろう。
【００１９】
同様に、ＨＡＲＴデバイスネットワーク３２は、標準ローカルバスまたは他の通信回線を介して制御装置１２に接続されているＨＡＲＴマスタＩ／Ｏデバイス４８に、通信回線を介して接続されている数多くのＨＡＲＴデバイス４６を含む。一般的にはプロセスパラメータを示すアナログ信号およびマスタＩ／Ｏデバイスとフィールドデバイス４６の間の回線のそれぞれに関する他のデバイス情報を示すデジタル信号を提供するＨＡＲＴプロトコルも技術で既知であるが、ここにはさらに説明されないだろう。
【００２０】
Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓリンクまたはバス５３を介してＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５に接続されているＰｒｏｆｉｂｕｓスレーブデバイス５０、５１、および５２を含むとして示されている。ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５は、標準Ｉ／Ｏインタフェースカードに接続されているＰｒｏｆｉｂｕｓＰＣＭＣＩＡカードの形を取ってよい。一般的には、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰプロトコルは、元は、おもにシーメンス（Siemens）によって開発され、後に欧州Ｆｉｅｌｄｂｕｓ仕様（European Fieldbus Specification）（ＥＮ５０ １７０）の一部となったドイツ国家規格（ＤＩＮ １９２４５）であったプロトコルのファミリーの１つである。このプロトコルのおもな機能とは、モータスタータ、電磁弁端末、および可変速度駆動装置などの遠隔Ｉ／Ｏデバイスにインタフェースを提供することである。典型的には、このインタフェースはプログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）に対してである。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ仕様は、デバイス５０，５１、および５２、デバイス５５などのＤＰ−マスタ（クラス１）デバイスおよびＤＰ−マスタ（クラス２）デバイス（図１には図示されていない）などのスレーブデバイスを含む３つのクラスのデバイスの動作を記述している。フィールドデバイスは、通常、スレーブデバイスであるが、（制御装置１２内の制御アプリケーションのような）制御アプリケーションに対するインタフェースは、例えばマスタデバイス５５などのＤＰ−マスタ（クラス１）デバイスを必要とする。ＤＰ−マスタ（クラス２）デバイスは、その他のクラスのデバイスの通信能力を構成、診断することができる。しかしながら、ＰｒｏｆｉｂｕｓプロトコルのマスタＩ／Ｏデバイスにより実行される構成が、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク４内のＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスの構成に制限され、ＰＬＣまたは制御装置１２などの制御装置に格納されるあるいは実行される制御アプリケーションの構成、あるいは他のプロトコルに従うフィールドデバイスの構成を含まないことが理解されるだろう。
【００２１】
関係するプロトコルであるＰｒｏｆｉｂｕｓプロセス自動化（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＰＡ）は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰに基づき、セグメントカプラを通してＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰに接続することができる新しい物理層に対するサポート（財団Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（Foundation Fieldbus）によって使用されているものと同じ）を含む。さらに、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＰＡプロトコルは、特にＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＰＡデバイスのサポートに関して開発されたが、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰデバイスにも使用できるＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰプロトコルの拡張のセットを含む。その結果、図１のＰｒｏｆｉｂｕｓマスタデバイス５５は、所望される場合Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＰＡマスタであってよい。言うまでもなく、現在存在する、あるいは将来開発されるそれ以外の種類のＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスおよびプロトコルは、本発明に従って使用されてよい。
【００２２】
Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰプロトコルの主要な目的とは、マスタＩ／Ｏデバイスとスレーブデバイス５０−５２のそれぞれの間でデータのセットを周期的に交換することである。一般的には、図１のスレーブデバイス５０−５２のようなＰｒｏｆｉｂｕｓスレーブデバイスは、きわめて複雑である場合がある。また、スレーブデバイス５０−５２を使用するフィールドアプリケーションを構成するための標準的な通信機構もない。Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４内の各スレーブデバイスは、デバイス内のモジュールの数と順序が固定されているコンパクトデバイスであるか、ユーザがデバイス内のモジュールの数と順序を構成してよいモジュラーデバイスのどちらかである。説明のために、図１のスレーブデバイス５０と５２は、（それぞれそれらに関連付けられている４つの交換可能モジュールと３つの交換可能モジュールを有する）モジュラーデバイスであるが、スレーブデバイス５１はそれらに関連付けられている２つの固定モジュールを有するコンパクトデバイスである。
【００２３】
Ｐｒｏｆｉｂｕｓリンク５３で定期的なデータ交換が発生するようになる前に、スレーブデバイス５０−５２のそれぞれが構成されなければならない。構成プロセスの間、マスタＩ／Ｏデバイス５５は、パラメータ化データ文字列の形をした（パラメータ化として知られる）スレーブデバイス５０−５２のそれぞれにパラメータを送信してから、構成一貫性チェックを実行する。パラメータ化の間、デバイスまたはデバイスのモジュールのそれぞれに関連付けられているパラメータデータがスレーブデバイス５０−５２に送信される。デバイスパラメータは、まず、モジュール構成の順で、モジュールのパラメータが後に続くメッセージ内に位置している。Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのために情報をサポートすることは、デバイスまたはデバイス内のモジュールに関連するパラメータの記述を含み、列挙されたビットフィールドのために表示にテキストも提供するが、スレーブデバイス５０−５２とマスタＩ／Ｏデバイス５５間の実際のメッセージはこのような情報は提供せず、それはＰｒｏｆｉｂｕｓリンク５３で送信されているデータの意味を識別または理解するためにユーザまたは制御アプリケーションに任されている。
【００２４】
一貫性チェックの間、各スレーブデバイス５０−５２用のマスタＩ／Ｏデバイス５５は構成データのそのコピーを（構成データ文字列として）、マスタＩ／Ｏデバイス５５からのデータがスレーブデバイス５０，５１または５２内の構成データのコピーに一致することを検証するスレーブデバイスに送信する。一般的に、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰデバイス向けの攻勢データは、そのそれぞれが各データ交換メッセージに含まれる入出力バイトの数、およびこれらのバイトが互いに一貫しなければならないかどうか、つまり異なるバイト内のデータが同じときに作成されたのか、あるいは異なるときに作成されたのかを指定する一連の識別子を含む。構成データ内の識別子の順序が、識別子のそれぞれがデータ交換メッセージ中で指定するデータの配置を決定する。モジュ−ラデバイスの場合、構成データは、特定のデバイスのためにユーザが選択するモジュールの数と順序に基づき生成される。スレーブデバイスの各種類の構成識別子は、デバイス製造メーカによって供給されるＧＳＤ（ドイツ頭字語）ファイルと呼ばれるデバイスデータベーステキストファイルによって指定される。特にＧＳＤファイルは、名前が指定されたモジュールと各モジュールの識別子のリストを格納し、モジュールの最大数およびデータ交換メッセージ中の入出力バイトの数に関する制限の識別、ボーレートに関する情報、応答回数、プロトコルオプション、診断エラーメッセージコード等も含む。その結果、そのネットワークのマスタＩ／Ｏデバイス５５の構成を容易にするためには、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク内のスレーブデバイスごとにＧＳＤファイルを有することが望ましい。
【００２５】
しかしながら、構成識別子もＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスのＧＳＤファイルもマスタデバイスとスレーブデバイスの間で交換されるデータの意味論に関する情報を含まない。代わりに、識別子およびＧＳＤファイルはスレーブデバイスに送信され、スレーブデバイスから受信されるデータの長さを指定するだけである。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰによって想定されているモデルとは、データがマスタＩ／Ｏデバイス５５の指定されたメモリロケーションに格納され、このデータにアクセスする制御アプリケーションが意味論およびデータの型を知っているということである。このモデルは、本質的には、レジスタ上で実行されている演算がレジスタ内に格納されているデータの型と一貫していることを確実にすることがユーザまたは制御アプリケーションに任されているＰＬＣレジスタモデルである。
【００２６】
図１のＡＳインタフェースネットワーク３６は、ＡＳインタフェースバスまたはリンク６６を介して多数のＡＳインタフェースフィールドデバイス６２−６５に接続されているＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０を含む。一般的には、ＡＳインタフェースプロトコルは、（Ｉ／Ｏモジュールを含む）離散Ｉ／Ｏデバイス６２−６５をプログラム可能論理制御装置などの制御装置に接続するためにビットレベルセンサバスを使用する。ＡＳインタフェースプロトコルの優れた概要は、アリゾナ州、スコッツデール（Scottsdale, Arizona）のＡＳ−ｉトレード組織（AS-i Trade Organization）から入手可能な「アクチュエータセンサインタフェース技術概要」と題されている論文に提供されており、さらにＡＳ−国際協会（AS-International Association）がこのバスプロトコル用の仕様を維持し、発行している。ＡＳインタフェース仕様は、バスマスタ（ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０）とそのホストインタフェースの動作を記述しているので、ここに詳細に説明されないだろう。ただし、ＡＳインタフェースバス６６上でセンサおよびアクチュエータ６２−６５を適切に動作するために、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０は、データ交換仕様に加えてアドレスとパラメータ構成仕様を含むＡＳインタフェースマスタ仕様に準拠しなければならない。
【００２７】
理解されるように、各ＡＳ−インタフェースデバイス６２−６５には、構成および診断の目的でデバイスを識別するために使用される、ユーザによって指定されるタグ名が割り当てられるだろう。ＡＳ−インタフェースフィールドデバイスが作成され、タグを割り当てられると、構成ルーチンによって選ばれるデバイスの型によってサポートされている有効な入出力ごとに離散Ｉ／Ｏポイントが生成される。ユーザによって変更されてよいデフォルトデバイス信号タグ（ＤＳＴ）もこのようなポイントごとに作成される。Ｉ／Ｏポイントの実行時データは、カレント離散Ｉ／Ｏカードデータに類似して処理される、フィールド値とステータスを含む。Ｉ／Ｏの意味論の意味は入出力以外のシステムによって認識されない（つまり、ステータス／データビットは区別がつかない）。
【００２８】
ＡＳインタフェースデバイスのデバイス構成は、１から３１までであるアドレスの割当て、（Ｉ／Ｏ構成と識別コードと名前が指定されている２つの４ビット値を有する）デバイス記述、および４つのパラメータビットを含む。ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０は、デバイスが故障した場合にそのオンライン交換を可能にするため、０というデバイスアドレスがデバイス増設または交換のために確保される。しかしながら、ＡＳインタフェース仕様は、重複するアドレスの検出に備えていないので、同じＡＳインタフェースバス上の異なるデバイスに同じアドレスを使用することを避けるのはユーザの責任である。
【００２９】
ＡＳインタフェースのＩ／Ｏ構成ビットは、どのビットが有効な入力および／または出力であるのかを指定する。デバイスの識別は、識別コードで補足されている。ただし、デバイスインスタンスもデバイスの型も一意の名称を持たない。したがって、ユーザはデバイスがＡＳインタフェースネットワーク３６上の特定のアドレスに構成されている内容と一致しないと判定することはできるが、ユーザは、近接スイッチの一定のブランドまたは型などの特定のデバイス型が特定のアドレスに位置するのを検証することはできない。さらに、ＡＳインタフェースフィールドデバイスは、実際にはそのアプリケーション用のパラメータビットのどれかを使用しない可能性があるが、これらのビットは依然としてデバイスを起動するためにデバイスに書き込まれなければならない。ただし、構成中にデバイスに送信されるパラメータビットのどれにも標準的な意味はない。同様に、パラメータビットは、フィールドデバイスから読み取ることはできないため、ユーザは制御装置またはＰＬＣアプリケーションに対しこれらのビットの値を指定しなければならない。特定のデバイスに関してユーザによって生成されるか、インポートされる定義は、入力、出力およびパラメータビットラベルに加えて、Ｉ／Ｏ構成と識別コードビットを指定する。
【００３０】
理解されるように、図１のＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワークおよびＨＡＲＴデバイスネットワーク３０と３２は、信号が、これらのデバイスネットワーク内のデバイスのそれぞれからマスタＩ／Ｏデバイス４４または４８に、およびそこから制御装置１２へ個別に送信できるという点で、制御装置１２とデバイス４０と４６のそれぞれの間の通信を提供するためにローカルＩ／Ｏまたは専用Ｉ／Ｏを使用する。他方、ＰｒｏｆｉｂｕｓネットワークおよびＡＳインタフェースネットワーク３４と４６は、デバイス信号またはデバイスと関連している信号がバス５３と６６などの遠隔Ｉ／Ｏバス上でともに多重化されるため、制御装置１２と通信するために遠隔Ｉ／Ｏ活動を使用する。
【００３１】
言うまでもなく、Ｉ／Ｏカード４４，４８、５５および６０は任意の所望されるまたは適切な通信プロトコルまたはデバイスプロトコルでよいが、図１に示されているフィールドデバイスは、センサ、弁、伝送器、位置決め装置等の任意の型のデバイスでよい。さらに、将来開発されるあらゆる規格またはプロトコルを含む、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコル，Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、およびＡＳインタフェースプロトコルの他にも、それ以外の規格またはプロトコルに準拠するフィールドデバイスが図１の制御装置１２に結合できるだろう。同様に、複数の制御装置１２をシステム１０に結合することができ、各制御装置１２は１つまたは複数の異なるデバイスネットワークに通信によって結合されてよい。また、ＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワークやＨＡＲＴデバイスネットワークなどのローカルデバイスネットワークまたは専用デバイスネットワークは、ＰｒｏｆｉｂｕｓまたはＡＳインタフェースデバイスネットワークなどの遠隔デバイスネットワークとは異なる制御装置に結合されてよい。
【００３２】
図１の制御装置１２は、一般的に機能ブロックと呼ばれているものを使用して制御戦略を実現するために構成されてよく、そこでは各機能ブロックは、総体的な制御ルーチンの一部（例えば、サブルーチン）であり、プロセス制御システム１０内でプロセス制御ループを実現するために通信呼出し済みリンク（communications called links）を介してその他の機能ブロックといっしょに動作する。機能ブロックは、典型的には、伝送器、センサまたはその他のプロセスパラメータ測定装置と関連する機能などの入力機能、ＰＩＤ、ファジー論理等制御を実行する制御ルーチンに関連する機能などの制御機能、またはプロセス制御システム１０内のなんらかの物理的な機能を実行するために弁などのなんらかのデバイスの動作を制御する出力機能の１つを実行する。言うまでもなく、ハイブリッドまたはその他の種類の機能ブロックが存在する。機能ブロックは制御装置１２内に格納され、それによって実現されてよく、それは典型的には、これらの機能ブロックが標準的な４−２０ｍａデバイス、ＨＡＲＴデバイス、ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスおよびＡＳインタフェースデバイスによって生成される信号のために使用されるかそれらと関連付けられるとき、あるいはＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスの場合に当てはまる可能性のあるフィールドデバイス自体に格納され、それらによって実現されてよいときである。制御システムの説明は、機能ブロック制御戦略を使用してここに提供されるが、制御戦略は、はしご型論理（ｌａｄｄｅｒ ｌｏｇｉｃ）や任意の標準的なプログラミング言語を含むその他の標準プログラミングパラダイムなどのその他の規約を使用して実現、または設計することもできるだろう。
【００３３】
前記に注記されたように、過去においては、ユーザは、図１に示されているようなシステム１０内で物理的にデバイスを接続した後で、関連するバス上でデバイスと通信するためには、依然としてマスタＩ／Ｏデバイス４４，４８，５３および６６のそれぞれを構成しなければならず、それからマスタデバイス４４、４８，５５および６０と通信し、制御装置１２内で制御ルーチンを実行したり、制御装置１２内で制御ルーチンに従ってデバイスに出力信号または制御信号を送信するために必要とされる信号を入手するために、制御装置１２を構成しなければならなかった。例えば、ＤｅｌｔａＶシステムにおいて、ユーザは、制御ルーチンのダウンロード時、あるいはＦｉｅｌｄｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイスと関連するポートのダウンロード時に、製造、デバイス型、改訂、デバイス内に格納される機能ブロックなどのＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスに関する情報をワークステーション１４の１つでの構成ルーチン実行で入力できるだろうし、構成ルーチンはＦｉｅｌｄｂｕｓネットワーク３０の動作を可能にするための適切な情報でＦｉｅｌｄｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス４４を構成するだろう。ＨＡＲＴマスタＩ／Ｏデバイスのチャネル（またはＩ／Ｏポート）のそれぞれに関連する信号タグも、構成データベースに格納されていた。制御装置１２は、関連するマスタＩ／Ｏデバイス内で所望の信号と関連する端末に端に接続するだけで、あるいはＦｉｅｌｄｂｕｓ Ｉ／ＯデバイスのケースではＦｉｅｌｄｂｕｓネットワーク３０と制御装置１２の間で一貫していたタグ単位で機能ブロックにアクセスすることによって、ＨＡＲＴまたは従来の４−２０ｍａ Ｉ／Ｏデバイス上の信号にアクセスできるだろう。構成データは、例えば、ワークステーション１４の１つ内にあり、標準的な方法でユーザによってアクセスされる構成データベースに格納されていた。
【００３４】
しかしながら、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークの場合、ユーザは、（マスタデバイスに接続している標準ツールを使用して）マスタＩ／Ｏデバイスを手動で構成しなければならず、それから特定のデバイスに関連する特定の信号が、マスタＩ／Ｏメモリ内のどこに格納されているのか、およびそれらの信号が何を表しているのかを制御装置１２に知らせるために、マスタＩ／Ｏデバイスと通信することができるように制御装置１２をプログラムしなければならないだろう。このプロセスは、マスタＩ／Ｏデバイスの構成が変更されるたびに繰り返されなければならず、多くのエラーにつながり、ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワークとＡＳデバイスネットワーク３４と３６内でのデバイスの追加または変更を時間を要し、単調で退屈なものにした。同様に、ユーザは、ユーザがこれらのネットワークの構成を見ることができるようにするには、構成データベース内のＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワークとＡＳインタフェースネットワーク３４と３６に関する適切な情報のすべてを入力し直さなければならなかった。ただし、このデータベースはこれらのネットワークの構成を変更するために使用することはできず、例えば、そもそもデータを入力する際にエラーが起きた場合には正確でさえなかった可能性がある。そのすべてが本発明の譲受人に譲渡され、そのすべてがここに参照して明示的に組み込まれているＤｏｖｅらに対する米国特許第５，８３８，５６３号（「プロセス制御環境を構成するためのシステム（System for Configuring a Process Control Environment）」）、Nixonらに対する米国特許第５，８２８，８５１号（「標準デバイスおよび標準外デバイスの標準プロトコル制御を使用するプロセス制御システム（Process Control System Using Standard Protocol Control of Standard Devices and Nonstandard Devices）」）、１９９６年４月１４日に提出されたＮｉｘｏｎらに対する米国出願番号第０８／６３１，５１９号（「デバイスのネットワークへの接続そ自動的に検出するための方法および装置を含むプロセス制御システム（Process Control System Including a Method and Apparatus for Automatically Sensing the Connection of Devices To a Network）」）および１９９６年４月１２日に提出されたＤｏｖｅに対する米国特許出願番号第０８／６３１，４５８号（「プロセス制御環境構成を補助するためのシステム（System for Assisting Configuring a Process Control Environment）」）は、プロセス制御システム内でのデバイスの構成、自動検出および制御を、ローカルＩ／Ｏデバイスネットワークまたは専用Ｉ／Ｏデバイスネットワークを使用して実行できる方法を説明する。
【００３５】
図２は、プロセス制御システム１０内のデバイスのすべて用の構成情報を格納する構成データベース７２を使用するプロセス制御構成システムまたはルーチン７０を示す。構成システム７０は、例えば、ホストデバイス１４の内の１つのメモリ２０の内の１つまたは複数に格納され、ネットワーク３０と３２などのローカルＩ／Ｏデバイスネットワークまたは専用Ｉ／Ｏデバイスネットワークとともに、ネットワーク３４と３６などの遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークを構成し、文書化するために、ホストデバイス１４のプロセッサ１８上で実行されてよい。構成データベース７２は、ワークステーション１４のメモリ２０の内の１つで、またはバスに接続されているスタンドアロンメモリ内でのように、任意の所望メモリ内に位置してよい。ただし、構成データベース７２は、構成システム７０によってアクセス可能でなければならない。構成システム７０は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４とＡＳインタフェースデバイスネットワーク３６などの遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークの構成および文書化を、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワーク３０とＨＡＲＴデバイスネットワーク３２などの従来のＩ／Ｏデバイスネットワークの構成および文書化と調整するように、図１に示されているプロセス制御システム１０を構成するために、構成データベース７２とともに使用することができる。
【００３６】
構成システム７０は、図１に示されているプロセス制御システムの構成および文書化を実行するためにともに動作するソフトウェアルーチンなどの複数の構成要素を含む。一般的には、構成システム７０は、プロセス制御システム１０内で、それらのデバイスがプロセス制御システム１０内で接続されるように、デバイス（およびそれらのデバイスに関連するモジュール、信号、パラメータ等）のどれか、またはすべてに関する情報を入力するようにユーザにプロンプトを出す、あるいはそれ以外の場合ユーザが入力できるようにするユーザ入力セクション（またはデータアクセスまたは取得セクション）７４を含む。構成システム７０は、図１のデバイス４４，４８，５５および６０などの異なるマスタＩ／Ｏデバイスを構成するコンフィギュレータ７６、および構成データベース７２に格納されるように、現在の構成に関する文書をユーザに表示する文書化ルーチン７８も含む。文書化ルーチン７８も、ユーザが後述されるようにプロセス制御システム１０の構成を操作、変更できるようにし、ユーザがデバイスの追加、デバイスの削除、デバイス構成の変更等を行うことができるようにするためにユーザ入力ルーチン７４とともに使用されてよい。
【００３７】
一般的に、ユーザ入力ルーチン７０は、例えば、デバイスがシステム１０に追加される、デバイスがシステム１０内で移動される、あるいはなんらかの方法で変更されるたびに必ず、プロセス制御システム１０内の任意の要素に関する構成データを入手するように呼び出されることがある。デバイスの自動検出がプロセス制御システムでサポートされている場合、ユーザ入力ルーチン７４は、ユーザに、ネットワーク１０に接続されていると検出されたデバイスに関する画面または質問を自動的に提示してよい。所望される場合、ユーザ入力ルーチン７４は、デバイスを追加する、またはデバイスを変更するなどによってプロセス制御システム１０の構成に変更を加えるために文書化ルーチン７８が使用されるたびに、呼び出されてもよい。呼び出されると、ユーザ入力ルーチン７４は、プロセス制御システム１０の実行時中にフィールドデバイスと制御装置またはその他のデバイスの間の通信を確立する、または可能にするために、および構成を文書化するために、デバイスまたはデバイスネットワークを構成するために必要となる情報を入力するように自動的にユーザにプロンプトを出す。所望される場合、入力ルーチン７４は、遠隔Ｉ／Ｏネットワーク内のさまざまなデバイスのそれぞれにデバイス定義を作成または更新してよく、そこではこのデバイス定義がデバイスを文書化および／または構成するために必要とされるデータを格納する。
【００３８】
デバイスネットワーク内でのさまざまなデバイスのそれぞれに関する正しく、必要な情報を取得するため、ユーザ入力ルーチン７４は、デバイスまたはネットワーク情報を入手または変更するためにユーザ入力ルーチン７４によって使用される質問またはその他のダイアログを所望される方法で格納する異なるネットワークテンプレート８０−８６を使用してよい。情報が、図１のネットワーク３０、３２、３４および３６などの異なるデバイスネットワークのそれぞれの中のデバイスを構成、文書化することを必要としたため、テンプレート８０−８６のそれぞれはそのプロトコルに関して必要とされる、またはそれに関連する異なる型のデータを取得するために使用されるさまざまな情報を格納してよい。どのような場合においても、ユーザ入力ルーチン７４は、これらの異なる種類のデバイスネットワークおよびこれらのネットワーク内のデバイスのそれぞれを構成、文書化するために必要な特定の情報を要求するために、テンプレート８０−８６に格納されるデータを使用する。Ｐｒｏｆｉｂｕｓテンプレート８０、ＡＳインタフェーステンプレート８２、Ｆｉｅｌｄｂｕｓテンプレート８４、およびＨＡＲＴテンプレート８６は図２に示されているが、それ以外のテンプレートまたはインタフェース制御はその他のデバイスネットワークに使用することができるだろう。所望される場合、テンプレート８０−８６のそれぞれは、関連するデバイスネットワーク内の異なる種類のデバイスのそれぞれに必要とされるその他の情報、そのネットワークまたはそのネットワーク内のデバイスを構成するために必要な情報、および制御装置１２がそのネットワーク内のデバイスと効果的に通信できるようにする情報に関係する画面表示、質問またはその他のデータを格納してよい。他の所望のダイアログがプロセス制御ネットワーク内のデバイスに関してユーザから情報を入手するために使用されてよいが、図７から図２６は、ここに、ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェーステンプレート８０と８２を使用して生成されるか、それらの中に格納されてよい例の画面表示を提供する。
【００３９】
このようにして、理解されるように、ユーザ入力ルーチン７４は、デバイスをシステム１０に接続する方法、それらのネットワークを構成するために必要なデバイスの型およびその他の情報を含む、ワークステーション１４の内の１つを介してデバイスネットワークのそれぞれの中のさまざまなデバイスのそれぞれを構成し、それぞれと通信するために必要とされる情報のすべてを入力するように、ユーザにプロンプトを出す。Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４の場合でのようないくつかのケースでは、入力ルーチン７４は、ユーザが、ＧＳＤファイルまたは（デバイス記述などの）その他のデバイス製造メーカファイルを構成システム７０に提供し、ＧＳＤファイルからそのデバイスのために情報を入手することができるようにしてよい。ＧＳＤまたはその他の製造メーカのファイルは、製造メーカファイル記憶装置８８に格納されてよいか、あるいは代わりに構成データベース７２または任意のそれ以外の所望されるロケーションに格納されてよい。デバイスに関してＧＳＤファイルがすでに存在している場合、あるいはこのようなファイルが構成システム７０に提供された後、入力ルーチン７４は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワークを構成するために必要とされるデータのいくつか、つまりＰｒｏｆｉｂｕｓ構成テンプレート８０に格納されるテンプレートを書き入れる（fill out）ために必要とされるデータのいくつかにデフォルト値を書き入れるまたは提供するためにＧＳＤファイル内の情報を使用してよい。言うまでもなく、他の製造メーカのファイルは他の種類のＩ／Ｏネットワークおよびデバイスのために存在してよく、これらのファイルは、構成ルーチン７０にデバイス情報を提供するタスクをさらに簡略にするために使用することができる。
【００４０】
特定のデバイスに必要な情報を取得した後、ユーザ入力ルーチン７０は、例えば、オブジェクト型構造でプロセス制御システム１０内のデバイスのそれぞれに関する情報を格納するオブジェクト指向データベースであってよい構成データベース７２に受け取られた情報を格納する。オブジェクト指向データベース７２のオブジェクトフォーマットは任意の所望されるフォーマットでよいが、このオブジェクトフォーマットは、通常、デバイスの論理配列および各デバイスネットワークに関連付けられているデバイス内の装置に基づかなければならない。言うまでもなく、オブジェクトフォーマットは、システム１０に接続されている異なる種類のデバイスネットワークのそれぞれに関して異なってよい。このようにして、オブジェクトは、各デバイスネットワーク内のデバイスごとに作成されてよく、デバイスモジュールに関するサブオブジェクト、機能ブロック、それらのデバイスに関連する信号等は、このようなデバイスオブジェクトごとに提供されてよい。典型的には、ユーザ入力ルーチン７４および特定のデバイスプロトコルのテンプレートは、構成データベース７２のオブジェクト指向フレームワーク内の各オブジェクトに関連する情報などの、各デバイスの構成データベース７２に格納される情報を取得するために構成されるだろう。例えば、図３に示されるように、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのオブジェクト構造は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのファミリーを識別するファミリーオブジェクト、デバイス製造メーカを識別する製造メーカサブオブジェクト、特定のデバイス製造メーカのデバイスのモデルを識別するモデルサブオブジェクト、およびデバイスモデルに関連するデバイス改訂を識別する改訂サブオブジェクトを含む。各デバイス改訂は、デバイスと関連するパラメータを定義する、１つまたは複数のデバイス全体でのパラメータサブジェクトを有してよい。同様に、各デバイス改訂は、それと関連する１つまたは複数のモジュールサブオブジェクトを有してよい。同様に、各モジュールは、１つまたは複数のモジュールパラメータサブオブジェクトを有してよく、各モジュールパラメータはそれに関連する１つまたは複数の信号サブオブジェクトを有してよい。各種オブジェクトのための唯一のボックスだけが図３に示されているが、各ファミリーは複数の製造メーカを有してよく、各製造は複数のモデルを有してよく、各モデルは複数のデバイス改訂等を有してよい。
【００４１】
同様に、図１のネットワーク３６などのＡＳインタフェースネットワークは、例えば、各ＡＳインタフェースデバイス型のオブジェクトを含むオブジェクト構造、および任意のデバイス型のデバイスに関係するサブオブジェクト、およびそれらのデバイスのそれぞれに関連する（離散Ｉ／Ｏ信号などの）信号とパラメータを使用して編成されてよい。言うまでもなく、各オブジェクトは、そのオブジェクトに関する情報を含む、あるいは格納してよい。例えば、デバイスオブジェクトは、そのデバイスの構成とパラメータ化データ文字列、デバイスの記述、製造メーカ情報、信号タグなどのユーザによって割り当てられているタグ等の構成およびパラメータ化の情報を含んでよい。同様に、モジュールおよび信号オブジェクトは、記述、タグ、およびそれらの装置に関するその他の情報を含んでよい。ＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＡＳインタフェースネットワークオブジェクトのために取得、格納されてよい特定の情報のいくつかは、図７から図２６に関してこれ以降さらに詳細に説明される。同様に、デバイスネットワークのオブジェクトは、本発明に従ってそれ以外の所望される階層で編成されてよい。言うまでもなく、構成データベース７２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイス、ＨＡＲＴデバイス、４−２０デバイス、およびシステム１０内のそれ以外のデバイスに関するオブジェクトも含んでよく、これらのオブジェクトはＤｅｌｔａＶシステムなどのプロセス制御システム内で現在使用されているオブジェクトデータベースに使用されているものと同じまたは類似してよい。例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスは、製造メーカ、デバイス型、改訂、機能ブロック、通信関係、実行時間、機能ブロックのインデックス、機能ブロックの数に関する構成情報、あるいは各Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスに関連するその他の情報を有してよく、この情報は構成データベース７２内のＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスごとにデバイス定義として定義されてよい。ＨＡＲＴデバイスは、例えば、製造メーカ、デバイスタイプ、改訂、記述、デフォルト変数、デバイス識別情報、診断コマンド、デフォルト値、またはＨＡＲＴデバイスに関連するその他の情報に関する構成情報を有してよく、この情報は構成データベース７２内のデバイスごとのデバイス定義として格納されてよい。
【００４２】
再び図２を参照すると、特定のデバイスネットワーク内のデバイスの１つまたは複数に関する情報をユーザが入力した後、ユーザが制御装置への制御スキームのダウンロードを希望するとき、ユーザがデバイスネットワーク上のデバイスに対する通信リンクの確立を希望するとき、あるいはそれ以外の任意の所望の時点で実現されてよいコンフィギュレータ７６は、デバイスネットワークを構成するため、およびそれによって制御装置１２とデバイスネットワーク内の１つまたは複数のデバイスの間の通信を可能にするために実現される。一般的には、コンフィギュレータ７６は、構成データベース７２に格納されている情報を使用して、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４のマスタＩ／Ｏデバイス５５またはＡＳインタフェースネットワーク３６のマスタＩ／Ｏデバイス６０などの特定のデバイスネットワークと関連するＩ／Ｏデバイスを構成するために使用される。コンフィギュレータ７６は、構成される異なる種類のデバイスネットワークのそれぞれに異なる構成ルーチンを格納し、使用してよい。例えば、図２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ，Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、およびＡＳインタフェースデバイスネットワークのそれぞれに異なる構成ルーチンを有するコンフィギュレータ７６を示す。言うまでもなく、これらの異なるデバイスネットワークの所望される構成ルーチンは使用されてよいが、この構成ルーチンが、ユーザ入力７４を介してデバイスネットワークに関してユーザによって入力される、および／または構成データベース７２に格納されるような情報を使用することが理解されている。制御装置１２とＰｒｏｆｉｂｕｓデバイス５０−５２の間の通信を可能にするために、例えば、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５を構成した後、コンフィギュレータ７６は、ＡＳインタフェースＩ／Ｏデバイス６０を構成するために１つの異なる構成ルーチン、および必要な場合には、これらのネットワーク内のデバイスについて構成データベース７２に格納されている情報を使用してＦｉｅｌｄｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス４４およびＨＡＲＴマスタＩ／Ｏデバイス４８を構成するために１つまたは複数の依然として異なる構成ルーチンを使用してよい。言うまでもなく、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏデバイス５５、ＡＳインタフェースＩ／Ｏデバイス６０等を構成するために使用される構成ルーチンは、この情報を使用して、既知の方法または所望される方法で適切なＩ／Ｏデバイスを構成する制御装置１２に構成情報が伝えられなければならない旨を理解して、独自にこれらのデバイスを構成するために現在使用されている構成ルーチンに類似するまたは同じである場合がある。
【００４３】
このようにして、例えばコンフィギュレータ７６は、例えばＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３６に関連する構成ルーチン、およびユーザによって入力され、Ｐｏｆｉｔｂｕｓデバイス５０，５１、および５２のそれぞれにデータを送信し、それぞれからデータを受信するために使用されるＩ／Ｏデバイス５５内のメモリロケーションを選択するためにＰｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４内で接続されているＰｒｏｆｉｂｕｓデバイス５０−５２のそれぞれに関する構成データベース内に格納されている情報を使用してよい。同様に、コンフィギュレータ７６は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４が動作できるようにするために、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５のメモリ内で、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４の中のデバイス５０−５２のそれぞれを構成するために必要とされるパラメータ化データおよび構成データをアセンブルし、格納してよい。データは、所望される場合、制御装置１２内に格納されてもよい。ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５が構成される方法、つまり各デバイスの信号がＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイスメモリ内のどこに格納されるのかに関するメモリ情報も、構成データベース７２の中に格納され、マスタＩ／Ｏデバイス５５と通信し、実行時中にデバイスとの通信を達成するために使用される制御装置１２によってアクセスできるようにされてよい。所望される場合、このメモリ情報は、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５が構成されるとき、または特定の信号を使用する制御ルーチンがＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５から読み取られる、またはそれに読み込まれなければならない特定の信号を使用する制御ルーチンが制御装置１２にダウンロードされるときに、制御装置１２に提供されてよい。このようにして、ユーザは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイス５０−５２に関する情報を一度だけ入力し、このデータは構成データベース７２の中に格納され、制御装置１２がＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイスを介してそのネットワーク内でデバイスと通信し、プロセス制御システム１０の構成を文書化できるようにＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４を構成するために使用される。
【００４４】
ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏメモリに格納されている信号のそれぞれに関連する信号タグ等に関する構成情報は、制御装置１２がマスタＩ／Ｏデバイス５５内の正しいメモリロケーションにアクセスし、信号、モジュールタグ、デバイスタグ、または名前をそのデータ（このようなタグは構成データベース７２によって指定されている）に、そのデータが制御装置１２によって任意の便利な方法で使用できるように割り当てることができるように、自動的に制御装置１２に提供される。言い替えると、制御装置１２は、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５のメモリロケーションのそれぞれに格納されているデータを解釈し、そのデータを、それがＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワーク３０やＨＡＲＴデバイスネットワーク３２などのそれ以外の従来のＩ／Ｏデバイスネットワークから受け取られるデータまたは信号を使用するのと同じように使用するのに十分な情報を提供される。同様に、制御装置１２は、そのデバイスネットワークに関連するＩ／Ｏマスタデバイスの適切なメモリロケーションに送信されるデータを配置することによって、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４内の特定のデバイスまたはモジュールにデータまたは信号を送信することができる。所望される場合、Ｐｒｏｆｉｂｕｓまたはその他のデバイスＩ／Ｏネットワークに関連するこれらのメモリロケーションは、構成データベース７２に格納され、制御ルーチンが制御装置１２にダウンロードされるときに、制御装置１２がこれらのデバイスとどのように通信しなければならないのかを指定するために使用されてよい。
【００４５】
図４を参照すると、例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４用のマスタＩ／Ｏデバイス５５内のメモリであってよいメモリ９０が示されている。このケースでは、コンフィギュレータ７６は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４内で接続されるデバイスのそれぞれに送信され、それぞれから受信される信号のそれぞれを格納するための特定のメモリロケーションを割り当てる。これらのメモリロケーションは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４に接続されているデバイス５０、５１等であるデバイス１、デバイス２のそれぞれに対するインデータまたはアウトデータとラベルがつけられていると示されている。言うまでもなく、コンフィギュレータ７６は、言うまでもなくデバイスの型、デバイスに関連するモジュールの数、各モジュールに関連する信号の数と種類等に依存するデバイスから受信されるデータ（インデータ）の連結文字列内のデータのすべてだけではなく、デバイスに送信されるデータ（アウトデータ）の連結文字列内のすべてのデータに十分な記憶領域があることを保証するためにこれらのメモリロケーションを選択する。しかしながら、この情報のすべては、ユーザ入力セクション７４によって要求を介して直接的に、またはデバイスに関連する製造メーカファイル８８内の情報に基づき入力され、構成データベース７２の中に格納される。同様に、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４がコンフィギュレータ７６によって決定されるときにデバイスのそれぞれをパラメータ化し、構成するために必要とされるパラメータ化および構成データは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク３４内でさまざまなデバイスのそれぞれとの通信を確立するためにマスタＩ／Ｏデバイス５５によって使用される特定のメモリロケーションでメモリ９０内に配置される。メモリマップ９２は、制御装置１２が、マスタＩ／Ｏデバイス５５のメモリ９０内で信号のそれぞれを解釈できるようにするために制御装置１２内に格納されてよく、このマップ９２は、プロセス制御ルーチンを実現するときに制御装置１２によって必要とされてよい信号タグ情報等を含んでよい。同様に、メモリマップ９２は、制御装置１２にメモリ９０内のデータ文字列情報を復号し、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワーク３４に接続されているＰｒｏｆｉｂｕｓフィールドデバイス５０−５２の１つに送信される適切なデータ文字列フォーマットでメモリ９０内に情報を配置するために必要な情報を提供してよい。言うまでもなく、詳細は、ＡＳインタフェースプロトコルは、異なる種類の構成データ文字列だけではなく４ビット信号文字列も使用するという事実のために異なるが、類似する種類のメモリマッピングは、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０で実行されてよい。
【００４６】
言うまでもなく、コンフィギュレータ７６は、遠隔Ｉ／Ｏマスタデバイスを構成し、遠隔ネットワークに関連するオブジェクト、デバイスまたは信号に関する必要な情報を制御装置１２に、およびその逆に伝達するために必要な機能を実行する。したがって、コンフィギュレータ７６はデバイスに関連する情報またはリモートネットワーク内の信号を、制御装置１２内で使用される信号にマッピングするためにリモートＩ／Ｏデバイス用のメモリマップを確立してよい。コンフィギュレータ７６は、例えばデータ中の変更が検出されると、デバイスから受け取られるデータを制御装置１２へ自動的に送信するために、マスタＩ／Ｏデバイス内の通信オブジェクトを確立またはセットアップしてもよい。マスタＩ／Ｏデバイスの構成の詳細は、異なるプロトコルには異なるが、技術で周知であるため、ここにはさらに説明されないが、この構成が、システムの残りが構成されるとき、またはユーザが遠隔ネットワークに関する新しい情報を入力するとき、あるいはそれ以外の任意の適切なまたは所望される時間にコンフィギュレータ７６によって自動的に実行されることが理解されている。
【００４７】
言うまでもなく、類似する構成活動は、必要な程度まで、図１のＡＳインタフェースデバイス６２−６５に関して入力されるデータを使用してＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏカード６０のために実行できる。実際、ＡＳインタフェースプロトコルはさらに単純であるため、コンフィギュレータ７６は、実行時中に制御装置１２によって使用されるために、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０の中に、またはその中からデータをマップし、例えば、制御装置１２内または構成データベース７２内のこれらのメモリロケーションのしるしを格納するだけでよい。コンフィギュレータ７６は、例えばデバイスのために作成されたデバイス定義から、ＡＳインタフェースデバイスごとのデバイスプロファイル（つまり、Ｉ／Ｏ構成コードおよび識別コード）を決定し、この情報をＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイスに提供してもよい。ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイスは、それからその構成コードに関して各ＡＳインタフェースデバイスをポーリングし、そのコードをコンフィギュレータ７６によって提供されたコードに比較し、それらが一致する場合には、デバイスパラメータをＡＳインタフェースデバイスに送信し、そのデバイスと通信を開始する。
【００４８】
再び図２を使用すると、文書化ルーチン７８が構成データベース７２に格納されているデータに基づいてプロセス制御システム１０の現在の状態を表示するために使用できるか、あるいは構成を指定するため、またはプロセス制御システム１０の構成を変更するために、ユーザ入力ルーチン７４といっしょに使用されてよい。文書化ルーチン７８は、構成データベース７２内に格納されているデバイスおよびその他のネットワークの情報を、ＤｅｌｔａＶ制御システムによって現在実行されているような、ウィンドウズ−エクスプローラ型ツリーセットアップを使用するなどの所望の方法で表示することができる。ただし、文書化およびプロセス制御ネットワーク１０のセットアップに関する文書の表示のそれ以外の方法も使用することができる。
【００４９】
文書化ルーチン７８によって作成されてよい、プロセス制御システム１０内で接続されているデバイスとその他の要素の階層ビューを示す文書化ツリーまたは構造の例は、図５および図６に示されている。図５と図６の階層ネットワークは、ローカルＩ／Ｏデバイスネットワークまたは専用Ｉ／Ｏデバイスネットワークだけではなく、リモートＩ／Ｏデバイスネットワークを含む。図５および図６に示されている階層構造は、過去に構成されたか、作成されたことのあるＦｉｅｌｄｂｕｓデバイス、ＨＡＲＴデバイス、ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスおよびＡＳインタフェースデバイスなどのさまざまなデバイス構成、デバイス定義またはそれに関連するオブジェクトが格納されている構成データベース内に典型的に存在するライブラリを含む。例えば、ＤｅｌｔａＶ階層の中にすでに提供されているように、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスは、製造メーカ、デバイス型、デバイス改訂、デバイス内の機能ブロック、機能ブロックの名前、実行時間、およびデバイス内の機能ブロックのインデックスを有するとして分類されていると示されている。同様に、ＨＡＲＴデバイスは、図５の中で、製造メーカおよびデバイス型に従って分類されていると示されている。各デバイス型は１つまたは複数の識別子を有し、各デバイスは、記述およびそれに関連する特種診断コマンドを有することがある。言うまでもなく、他の構成情報は、ライブラリ内のＦｉｅｌｄｂｕｓまたはＨＡＲＴデバイス（またはその他の型のデバイス）について提供されてよい。本発明に従って、（図１のデバイス５０−５２であってよい）Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスは、デバイスのファミリ（図５に示されているＦＡＭ１だけ）に該当するとして分類されてよく、デバイスの各ファミリーは１つまたは複数の製造メーカ（ＭＡＮ１だけが図５に示されている）を含んでよい。モデル（ＭＯＤＥＬ１だけが示されている）は、さらにＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスを分類するために製造メーカに関連付けられてよい。同様に、デバイスの各モデルは、１つまたは複数のデバイス改訂（ＲＥＶ１が示されている）を有し、各デバイス改訂はそれに関連する１つまたは複数のデバイス全体でのパラメータも有してよい（ＰＡＲＡＭ１が示されている）。デバイス全体のパラメータは、他のデバイス内の制御装置システムによってすでに認識されているものとは異なる方であるＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスに関連するパラメータを定義するために使用することができる。同様に、各デバイス改訂は、それと関連する１つまたは複数のモジュールを有してよい（ＭＯＤＵＬＥ１が示されている）。モジュールは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイス内にある特定の種類のカードを指す。さらに、各モジュールは、再び、Ｐｒｏｆｉｂｕｓモジュールに関連する新しい種類のパラメータを定義する１つまたは複数のモジュールパラメータ（ＰＡＲＡＭ２が示されている）を有してよく、それに関連するゼロまたは複数の信号を有してよい。これらの信号は、デバイスまたはデバイスのモジュールへの実際の入力あるいはデバイスまたはデバイスのモジュールからの実際の出力である。理解されるように、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスに関する図５および図６の文書階層は、図３のものなどのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスに定義されているオブジェクト構造に従うか、あるいはその元で編成されてよい。
【００５０】
同様に、図５のライブラリは、図５に図示されているように、システム内で接続されているＡＳインタフェースデバイスの１つまたは複数のしるしを含むことがある。ＡＳインタフェースデバイスは、ＡＳＩデバイス型に従って分類されてよい（ＤｅｖｉｃｅＴｙｐｅ１だけが図５に示されている）。言うまでもなく、ＡＳインタフェースデバイスに関連する製造メーカ、デバイス改訂等の他の分類も提供できるだろう。
【００５１】
図６の階層は、デバイスが、制御システム１０内でどのように物理的に接続されるのかを示すシステム構成セクションを含む。例えば、システム構成は、その下で制御ネットワークセクションが、さまざまなデバイスとデバイスネットワークを制御するために制御装置がどのようにセットアップされているのかを示す物理ネットワークセクションを含んでよい。制御ネットワークセクションの元では、１つまたは複数の制御装置を一覧表示してよい。制御装置は、そこに制御ルーチン（図示されていないが、通常割り当てられたモジュールと呼ばれている）を含み、各制御装置と関連して、Ｉ／Ｏセクションは、制御装置がＩ／Ｏ活動を実行するために通信する、制御装置に接続されているデバイスを定義する。それぞれの異なる種類のデバイスネットワークは、専用のＩ／Ｏエントリを有してよい。図１のＦｉｅｌｄｂｕｓマスタＩ／Ｏカード４４に対応するＦｉｅｌｄｂｕｓＩ／Ｏカードは、そのポートＰ０１に接続されているＤ０１−Ｄ０４とラベルが付けられたＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスを有し、これらのデバイスが図１のデバイス４０に対応する。これらのデバイスのそれぞれは、それに関連する機能ブロックを有してよい。図１のＨＡＲＴマスタＩ／Ｏカード４８に対応するＨＡＲＴＩ／Ｏカードは、それぞれチャネル（通常、ワイヤ端末）Ｃ１、Ｃ２およびＣ３と接続されている信号タグＳｉｇｎａｌＴａｇ１、ＳｉｇｎａｌＴａｇ２およびＳｉｇｎａｌＴａｇ３とラベルが付けられた（ＨＡＲＴデバイスからの）ＨＡＲＴ信号を有している。デバイス記述などのこれらのデバイスまたは信号に関するその他の情報も表示されてよい。
【００５２】
同様に、図２のＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏカード５５に対応するＰｒｏｆｉｂｕｓカードは、ポートＰ０１を介してそこに接続されているデバイスを有する。特に、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイス（例えば、図１のＰｒｏｆｉｂｕｓデバイス５０に対応するＰＢＤＥＶ１だけが図６に示されている）は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓカードを介して制御装置１２に接続されている。各デバイスの下には、そのデバイス用のデバイス全体のパラメータが表示されてよく、デバイスに関連するスロットが表示されてよい。本発明に従って、各スロットは、デバイスに関連するモジュール用の位置設定記号であり、スロットは、モジュラーデバイス内のモジュールが静止スロットの間で動き回ってよいため、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのために使用される。このようにして、モジュラーＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスのケースでは、モジュールはスロットの間で移動されてよいが、スロット自体は固定されている。固定デバイスのケースでは、スロットはつねに同じモジュールを含むだろう。Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのモジュールが接続される各スロットの下で、Ｐｒｏｆｉｂｕｓまたはそのスロット内のモジュールに関連するスロットパラメータは、スロットないのモジュールと関連する信号とともに示されている。各信号は、信号名を含み、各信号の下で、その信号のＤＳＴが示されている。ＤＳＴは、典型的には、構成システム７０を介してユーザによって割り当てられ（るが、デバイス定義がｓｉｇｎａｌ ｉｓ ｃｒｅａｔｅｄを持つときに自動的に割り当てることができ）、制御装置１２またはその他のデバイスによって、その信号がＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５内のメモリロケーションから検索される、またはその中に配置されるときに信号を識別するために使用される。言うまでもなく、さらに多くの信号、スロット、パラメータ、デバイス、カード等が制御装置に取り付けられ、図６の階層に示されることが理解されるだろう。特に、図１のデバイス５１と５２の異なるＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスエントリは、図５の階層内のポートＰ０１に接続されているとして示されるだろう。同様に、デバイス５１のデバイスエントリは、それぞれがそれに関連するパラメータ、信号、およびＤＳＴを有する２つのスロットを含むだろうが、デバイス５２のデバイスエントリは、それぞれが関連するパラメータ、信号およびＤＳＴを有する３つのスロットを持つだろう。言うまでもなく、この情報のすべては、ユーザがシステムにデバイスを追加するとき、システムをセットアップするとき、あるいはそれ以外の場合システムを構成するときに図２のユーザ入力ルーチン７４を介してユーザによって提供されてよく、構成データベース７２に格納されている。
【００５３】
同様に、図１の制御装置１２に接続されているＡＳインタフェースデバイスネットワーク３６は、例えば制御装置１２に接続されているＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏカード６０を含む。図１に図示されているように、このカードは、そこに接続されている４つのＡＳインタフェースフィールドデバイスを有し、各デバイスはそこに関連しているＡＳＩ離散Ｉ／Ｏ入力および／または出力を有してよい（４つまで）。この情報は、（ＡＳＤＥＶ１と名付けられている）デバイス６２−６４の１つがＡＳインタフェースカードのポートＰ０１に接続されているとして、およびＤＳＴがそれに関連付けられているＩｎｐｕｔＤ１とＩｎｐｕｔＤ２と呼ばれている２つのＡＳＩ離散Ｉ／Ｏ信号を有するとして示されている図５Ｂの階層に示されている。言うまでもなく、図５と図６の文書階層を作成するために必要とされている情報は、構成データベース７２に格納され、システム１０の構成の前に入力ルーチン７４を介するユーザ入力を介して入手される。
【００５４】
図５と図６の階層に示されている構成情報は、ユーザ入力ルーチン７４によって所望の方法で入手されてよいが、１つの実施態様においては、ユーザ入力ルーチン７４は、ユーザに、ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワークとＡＳインタフェースデバイスネットワークのそれぞれの中で異なるデバイスに関する情報を入力するようにプロンプトを出すために図７から図２６に示されている画面を使用してよい。所望される場合、デバイスによって作成され、構成データベース７２内に格納されているデバイス定義内のその他の情報のどれかなどの図５と図６の階層の中のデバイスのそれぞれについてのその他の情報は、例えばユーザがデバイスを選択するとデバイスに関して表示されてよい。
【００５５】
それ以外の画面だけではなく図７から図２６の画面も、それ以外のフォーマットも使用できるだろうが、標準ウィンドウズ型コマンドとともにウィンドウズ型フォーマットを使用して作成、修正されてよい。デバイス記述ファイルなどのＧＳＤまたはその他の製造メーカファイルによって指定されるか、あるいは回数（ｔｉｍｅｓ）とユーザに関係する情報などの情報のいくつかは、ユーザが変更可能ではなく、この情報はユーザ変更不可、つまり編集フィールドの外側として図７から図２６の画面表示に示されている。画面表示、またはこれらのまたは類似した画面を作成するために必要とされる情報は、図２のテンプレート８０と８２に格納され、デバイスネットワーク３４と３６内のデバイスに関するデータを取得するためにユーザ入力ルーチン７４によって使用されてよいことが理解されるだろう。以下に提供されている表は、さらに明確に、エントリのそれぞれにその情報がどのように入手されるのかだけではなく、各デバイスがデバイスネットワークを構成するため、およびそのネットワークを文書化するために取得されてよい情報の１つの考えられるフォーマットも指定する。しかしながら、この同じ情報またはその他の情報は、そのように所望される場合、それ以外のソースからだけではなく、それ以外のフォーマット、それ以外のデータ型等でも構成ルーチン７０によって入手されてよいことが理解されるだろう。また、この情報のどれかまたはすべては、適切なデバイスのデバイス定義として格納されてよい。
【００５６】
図７から図１６の画面表示は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓネットワークまたはデバイス内の情報のエントリに関するが、図１７から図２６の表示は、ＡＳインタフェースネットワークまたはデバイスの情報のエントリに関する。一般的には、ユーザ入力ルーチン７４は、図５と図６の構成階層のような構成階層を表示し、その階層内の構成要素を選択してから、新しい要素を作成したり、ユーザ入力ルーチン７４を使用してその階層内の既存の要素を編集できるように、文書化ルーチン７８とともに使用されてよい。ユーザによって入力される、あるいはそれ以外の場合、例えば製造メーカファイルから入手される情報は、ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスまたはＡＳインタフェースデバイスのためのデバイス定義を作成または更新するために使用されてよい。このようにして、例えば、ユーザは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスの元の図５の階層内でファミリーを選択し、それに関連する新しい製造メーカ、モデル、改訂、モジュール等を入力し、一般的にはこの新しい要素についての情報を提供してよい。この時間中、ユーザ入力セクション７４は、これらの要素に関する情報のすべてを入手するために、これらの要素のそれぞれに関連する画面のすべてをシーケンスで提供してよい。ユーザおよびＧＳＤまたはその他のファイルによって提供されるような新しいファミリー、デバイス等は、それから、構成データベース７２のライブラリ部分に格納される。同様に、ユーザは、階層内で指定されているポート、制御装置にシステム内で接続されている実際のデバイス、スロット、モジュール、信号等を指定または定義するために、図６のシステム構成セクションの下でＰｒｏｆｉｂｕｓカード、デバイス、スロット、モジュール、信号等を選択してよい。このようにして、システム構成セクションはシステムの実際の物理的な構成を文書化するが、ライブラリは一般デバイスに関するが、プロセス制御システム１０内のこれらのデバイスの実際のまたは特定のインスタンスではない情報を格納する。図５および図６の階層は、ソフトウェア構成要素または制御装置等などのデバイス内に配置されてよい制御構成要素などの実際の構成要素を定義するシステム構成要素も有してよい。
【００５７】
例えば、ユーザが図５の階層内でＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスのデバイス改訂を選択または作成すると、ユーザ入力セクション７４は、自動的に、デバイス改訂オブジェクトダイアログの第１の一般ページを示す図７の画面を提供してよい。ここでは、ユーザは、デバイス改訂の記述を提供することができるが、ユーザ入力ルーチン７４は、オブジェクトタイプ、識別番号、およびデバイス改訂のハードウェアリソースとソフトウェアリリースを入手するためにＧＳＤファイルにアクセスする。図７および表１に示されているように、記述は、（画面の編集ボックスを介して）図２のユーザ入力セクション７４を介してユーザによって提供されるが、情報の残りは編集不可で、ユーザと変更が行われている時点に基づき、ＧＳＤファイルからまたは構成システム７０から提供されてよい。以下の表１は、図７の画面表示内の情報をさらに特定して定義する。
【００５８】
【表１】

【００５９】
次に、ユーザは、その場合特定のＰｒｏｆｉｂｕｓデバイス内でモジュールを定義するために使用されてよい、図８に示されているようなデバイス改訂プロパティダイアログを選択してよい。表２は、再び、ユーザ入力セクション７４によって取得される情報をさらに特定して定義し、そこの情報のすべてがデバイスのためのＧＳＤファイルから入手できることが注記されるだろう。
【００６０】
【表２】

【００６１】
同様に、図９−１５のウィンドウ表示は、ユーザ入力ルーチン７４によって、それが、ユーザが新しいデバイス、または（プロセス制御システム１０内でデバイスに関係する）階層内のデバイスの要素を指定しているのを認識するときにユーザに提供されてよい。言うまでもなく、信号名またはＤＳＴなどのこの情報のいくらかは、デバイスまたは他の要素が図６の階層のシステム構成セクションに実際に配置されるとき、つまりシステム内で接続されている実際のデバイスに関する文書化が必要とされるときに、ユーザによって提供されてよい。
【００６２】
図９は、そのすべてが特定のデバイスに関してＧＳＤファイルからユーザ入力ルーチン７４によって入手できるボーレート、フェイルセーフ等に関する情報を含むデバイス改訂プロパティダイアログの上級ページを示す。表３は、このデータに関するさらに多くの情報を提供する。ユーザは、適切な画面を選択し、そこの編集フィールドを使用し、例えばＧＳＤファイルからそれ以外の場合ユーザ入力ルーチン７４が使用できないデータを入力することができる。このデータは、入力されると、デバイスのための構成データベース７２に格納されてよい。
【００６３】
【表３】

【００６４】
図１０は、特定のデバイス改訂のためのデバイス改訂パラメータを定義または記述するために使用されるデバイス改訂パラメータダイアログボックスのページである。言うまでもなく、類似したボックスは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイスのモジュールパラメータまたはスロットパラメータを定義するために使用できるだろう。パラメータの実際の型は、例えば、整数、自然数、実数、列挙値、１６進データ、任意のサイズまたは次元のアレイ等を含む所望される型であってよい。以下の表４は、整数の定義、列挙パラメータおよび１６進パラメータに関する情報を提供するが、図１１は、値フィールドがマイクロソフト（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ）によって提供されているＭＳグリッド制御などのグリッド制御を使用するＰＡＲＡＭ３と名前が指定される１６進データパラメータを示す。
【００６５】
【表４】

【００６６】
図１２は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ ＤＰモジュールを作成または編集するために使用される画面を示すが、表５はこのようなモジュールに定義されるプロパティのリスティングを提供する。再び、静的型の設定されるフィールドのそれぞれは、デバイスのためのＧＳＤファイルから入手されるか、あるいはシステムの現在の稼動条件（時間、ユーザ等）に基づいてよい。
【００６７】
【表５】

【００６８】
同様に、図１３は、ユーザがモジュールまたはスロット内、あるいはモジュールまたはスロット内のＰｒｏｆｉｂｕｓ信号を作成または編集できるようにする画面を示すが、表６はこのような信号のプロパティに関する情報を提供する。各信号は、専用のＤＳＴを有するだろう。一般的には、次に示すデータを、Ｐｒｏｆｉｂｕｓデバイス信号ごとに指定することができる。１）信号方向、つまりプロセス入力または出力。双方向信号は、通常、別個のＤＳＴとして構成できる。２）サポートされているデータ型のセットを含む信号値のデータ型、および適切な場合、信号に関してサポートされているビッグエンディアンフォーマットおよびリトルエンディアンフォーマット（つまり、それが複数バイト信号であるときに信号のバイト順）。３）モジュールに／モジュールから提供されるデータ文字列内の信号値のロケーション。典型的には、この情報は、バイトオフセット、場合によってはバイト内の追加ビット数のフォーマットを取ることもできる。信号を含むモジュールがそれと関連する複数のＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰ識別子を有する場合、バイトオフセットは、１つの特定の識別子にではなく、モジュール全体に関してよい。４）信号の名称。これは（図６の階層などの）階層に表示される名称であり、信号を用いて制御を実行するときに、例えば制御装置１２によって使用される特定の信号のタグであるＤＳＴとは別個である。該名前は、可変速度駆動装置などの複雑なデバイスからの信号に特に有効である。５）Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰチャネル番号。この情報は、診断および信号ステータス生成に有効であるが、通常、デバイス診断サポートを持たない可能性のある信号があるため、オプションである。信号を含むモジュールがそれに関連する複数の識別子を持つ場合、このモジュール内の識別子の位置（第１、第２、第３等）も、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰプロトコルによって指定される診断メッセージが識別子／チャネルに基づいた診断情報を供給するため、指定されなければならない。
【００６９】
【表６】

【００７０】
言うまでもなく、同じモジュールの複数のインスタンスのために信号記述を再利用することが望ましい。その結果、ユーザが（図５のライブラリなどの）デバイス型ライブラリ内の特定のモジュールのためのデフォルトとして信号のリストを構築してから、モジュールインスタンスが階層のシステム構成部分で構成されるときに信号記述を修正する（あるいは信号を追加または削除する）ことができるようにすることが望ましい場合がある。
【００７１】
ユーザは、デバイスプロパティを入力することによってデバイスのプロパティを作成または編集してもよい。ユーザは、ポートの下のデバイスを選択するか、あるいはポートに接続されているデバイスをインストールしてから、前記に示されたダイアログなどのプロパティデバイスダイアログを入力してよい。デバイスプロパティは、アドレスフィールド、ウォッチドッグタイマイネーブル、および使用可能にされている場合、ウォッチドッグタイマの値が追加されたデバイス改訂プロパティと同じである。ここでは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓカードは、構成データベース内でインストールされ、作成された（または、自動検出された）と仮定されている。そうである場合、ユーザは、カードの下のポートを選択してから、そのポートに接続されている新規デバイスのデータを入力することができる。構成システム７０は、デバイス改訂、製造メーカ等を要求してよく、デバイスのＧＳＤファイルからなどのデバイスに関するデータが入手できる場合、新規デバイスが画面に表示され、ユーザは新規デバイスに使用できないデータを入力するようにプロンプトを出される。デバイスがポート設定値と互換性がない場合、デバイスはインストール可能ではない可能性があるため、ユーザは通知されてよい。デバイス改訂がコンパクトデバイスである場合には、すべての必要なスロットおよびパラメータは、ＧＳＤファイル情報に基づき、即座にデバイスの下で作成される。デバイスアドレスは、所望される場合に次に使用可能なアドレスに設定されてよい。言うまでもなく、ユーザは所望されるようにデバイスのプロパティを編集してよい。
【００７２】
デバイスがモジュラーデバイスである場合、ユーザは、デバイスと関連する１つまたは複数のスロットを作成してよい。構成システム７０は、ユーザに（テンプレート８０または製造メーカファイル８８によって提供されるような）スロット内で使用するためのモジュール名のリストを提供してよい。ユーザは、スロット数の限度までの任意の数のスロット、総入力長、総出力長、総長および総パラメータ長を作成する。複数の識別子を含むスロットのサイズは、識別子の合計および（すべてのモジュールに適用する）構成サイズに対する制限によって決定される。図１４および図１５は、モジュラーデバイス用のモジュールおよびスロットの作成または編集と関連する画面を示すが、以下の表７と８はモジュールまたはスロットの異なるプロパティに関係する情報を提供する。Ｐｒｏｆｉｂｕｓコンフィギュレータ７６は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰデバイス内のモジュールの順序が、カレントＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰ構成ツールでのケースである、デバイス全体を構成し直さなくても配列し直すことができるように特定のＤＰモジュールインデックスを指定するだろう。
【００７３】
【表７】

【００７４】
【表８】

【００７５】
言うまでもなく、ユーザは、所望されるようにスロットを作成、使用可能、使用禁止または削除してよい。ユーザがスロットを使用禁止にすると、モジュール番号は空白に設定され、モジュール名は保持され、モジュール番号シーケンスにギャップが生じるため、ユーザは、ギャップがないように、別のスロットにモジュール番号を割り当てるように自動的に要求される。それ以外の場合、割り当てられたスロットのためにモジュールを使用するダウンロードは成功しない可能性がある。スロットを使用可能にするとき、モジュール番号は次に使用可能な未使用モジュール番号に設定されてよい。スロットを削除すると、モジュールは別のスロットで使用するために利用できるようになる。
【００７６】
ユーザは、スロットの下で１つまたは複数の信号を作成してもよい。このケースでは、信号は、スロットが存在するデバイスのために作成され、ユーザが信号に名前を指定すると、その信号にＤＳＴが作成される。このＤＳＴは、リモートＩ／Ｏネットワーク内のデバイスから生じる信号を識別するために、制御装置１２によって使用されてよい。
【００７７】
言うまでもなく、ユーザは、デバイス、信号、スロット等をコピーし、これらのコピーされたデバイスを新規デバイス、信号、スロット等の作成のために使用してよい。ユーザは、ポート定義も作成または編集してよい。図１６は、（Ｐ０１と名前が付けられている）ポートを定義するために使用される画面を示すが、表９はポートのプロパティを定義する。
【００７８】
【表９】

【００７９】
また、構成システム７０は、ユーザの動作に基づき、信号、デバイス、モジュール情報等の情報がいつ必要とされるのかを認識し、ユーザに、たとえばここに示されているダイアログ画面を使用して、この情報を入力するように自動的にプロンプトを出してよい。
【００８０】
存在するＰｒｏｆｉｂｕｓ−ＤＰデバイスの数およびプロトコルとインプリメンテーションの相対的な成熟度を考慮すると、ユーザが準拠するデバイスをネットワークに接続し、該ネットワークをデバイスのデータ交換するように構成できることが望ましい。これらの動作を達成するために、以下のステップが、図２の構成システム７０によって実行できる。第１に、ユーザはＧＳＤファイルをインポートする必要があり、ユーザ入力セクション７４はこのインポートフォーマットをインポートサブメニューオプションとして使用できるようにする。ＧＳＤファイルのインポート（Ｉｍｐｏｒｔａｔｉｏｎ）は、スレーブファミリー（本来、ＧＳＤ仕様の中に一覧表示されている標準化されているデバイスタイプ）、ベンダ、モデルおよび改訂の階層の下の図５のライブラリ内でデバイス定義を自動的に作成することができる。
【００８１】
第２に、ユーザは、ライブラリ内の任意のデバイスのために、リストモジュール、および任意のモジュールのための信号を構築し、デバイスまたはモジュールパラメータのデフォルト値を指定することもできる。ユーザ入力ルーチン７４は、ユーザが、これを自動的にできるようにしてよい。これらのパラメータ値は、ＧＳＤファイルに供給されているデフォルト値を無効にする。第３に、ユーザは、つまりＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスの制御システム１０内のＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏカードへの実際の接続を反映するために、例えば、図６の階層内の適切なＰｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏカードポートの上でデバイスを作成（またはデバイスをそれに接続）する。これは、ユーザ入力ルーチン７４とともに文書化ルーチン７８を使用して達成されてよい。ユーザは、デバイスのアドレスを指定することができ、それがモジュラーデバイスである場合には、デバイスが含むモジュールの正確な順序で指定することができる。各モジュールは、信号とパラメータ値がデバイスライブラリ内のデバイス型に指定された状態で作成されるが、ユーザはこれらの値を無効にし、信号を追加または削除することができる。ただし、ユーザは、信号にすべてのＤＳＴを割り当てる必要があり、これらのＤＳＴはプロセス制御ルーチンを実行するために制御装置１２によって使用されている。
【００８２】
第４に、ユーザは、ＰｒｏｆｉｂｕｓＩ／Ｏカード用コンフィギュレータ７６を使用して、Ｉ／Ｏカード上のポートをＰｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏカードにダウンロードする。構成データが正しく、構成が一致する場合は、デバイスおよびＩ／Ｏカード５５はデータ交換を開始する。第５に、ユーザは、制御アプリケーション内の信号ごとにＤＳＴを指定することによって信号を使用するために制御アプリケーションを構成する。ＤＳＴ用の実際の経路は、デバイス、スロット、および信号の順であってよく、制御装置モジュール（つまり、Ｐｒｏｆｉｂｕｓカードからの信号を使用する制御装置１２内のソフトウェアモジュール）は、新規ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスまたはＰｒｏｆｉｂｕｓモジュールが追加される場合にはダウンロードし直される必要がないことを意味する。Ｐｒｏｆｉｂｕｓカードの再構成は、ユーザがスロット内で信号を配列し直したり、デバイスのアドレスを変更する場合に実行されさえすればよい。言うまでもなく、ユーザは、ＡＳインタフェースデバイスネットワーク、あるいはＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワークおよびＨＡＲＴデバイスネットワークを含む任意のそれ以外のデバイスネットワークに類似したステップを実行することができる。
【００８３】
ユーザがデバイス型ライブラリ内のデバイスのデフォルトパラメータ値を変更する場合、すでに作成されているデバイスのパラメータは、好ましくは影響を受けないだろう。デバイス型ライブラリ内のデバイスのモジュール用のパラメータまたは信号が変更される場合、そのモジュールのカレントインスタンスは影響を受けないが、既存のデバイスインスタンスの場合であっても作成される将来のモジュールインスタンスは、新規パラメータ値および信号を継承するだろう。モジュール信号およびパラメータのライブラリからデバイスインスタンスへの継承を可能とするために、ライブラリ定義がすでに作成されているデバイスと一貫したままであることを保証することが必要である。したがって、デバイスインスタンスがライブラリ内の特定の改訂と関連付けられている場合、その改訂はインポートされ直したり、削除される必要はない。
【００８４】
ＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスのＧＳＤファイルは、デバイスから読み取られる診断メッセージ内に提供されている特定のビットおよびエラーコードのテキスト記述を含む。したがって、構成アプリケーションは、この情報をユーザに提示するためにデバイス定義へのアクセスを持たなければならない。ＧＳＤファイルからのすべての情報は構成データベース７２内のデバイス用オブジェクトに格納できるため、このアクセスは構成データベース７２を使用して達成できる。
【００８５】
Ｐｒｏｆｉｂｕｓリンク５３上でのＰｒｏｆｉｂｕｓスレーブデバイスアドレスの割当ては、一度に１つのデバイスに制限され、この割当てはすべてのスレーブデバイスによってサポートされていない。それでもなお、アドレス割当ては、所望される場合、このカードが構成されるときにＰｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏマスタカード５５に適切なソフトウェアを提供することによって、サポートすることができる。また、所望される場合、自動検出ソフトウェアは、デバイスの構成の部分としてＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５に配置されてよく、このソフトウェアは、多くのケースでは特定のモジュールを決定することはできないが、Ｐｒｏｆｉｂｕｓスレーブデバイスを自動検出するために使用されてよい。所望される場合、自動検出ソフトウェアは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓバス５３上でアドレスをポーリングし、それらのアドレスにあるデバイスを検出するために動作できる。デバイスが検出されると、デバイスの存在は、構成データベース７２内のエントリとして配置される構成ルーチン７０に送信され、文書化ルーチン７８によって作成される階層を介してユーザに表示される。ユーザが検出されたデバイスを表示すると、ユーザは、例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓテンプレートデータベース８０内の適切なテンプレートを使用してそのデバイスに関する情報を提供するように、ユーザ入力ルーチン７４によってプロンプトを出されてよい。Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコルでは、パラメータ値をアップロードすることはできず、信号構成を決定することはできない。しかしながら、所望される場合、ＰｒｏｆｉｂｕｓマスタＩ／Ｏデバイス５５は、デバイスの構成をアップロードし、そのデバイスが、矛盾点を検出し、これらの矛盾点を、ワークステーション１４を介してユーザに表示するために構成データベース７２内でどのように構成されるのかとの比較を提供するようにプログラミングされてよい。
【００８６】
類似する方法で、ユーザは、そのネットワーク内のデバイスからの信号を使用する、およびそのネットワーク内のデバイスに信号を送信するためだけではなく、ＡＳインタフェースネットワーク３６を構成するためにも、ＡＳインタフェースデバイスのデバイス定義を作成するためにＡＳインタフェースデバイスのそれぞれに関する情報を入力してよい。例えば、ユーザは、例えば図１７のデバイスタイププロパティ画面（一般情報）、図１８（プロファイルページ）、図１９（入力ページ）、図２０（出力ページ）、および図２１（パラメータページ）を使用して、ＡＳインタフェースデバイス型を定義してよい。表１０から１４は、これらのページ内のプロパティを定義する。
【００８７】
【表１０】

【００８８】
【表１１】

【００８９】
注記：Ｉ／Ｏ構成結合ボックスは、以下のリストを含んでよい。
【００９０】
“０ｘ０ ＩＮ ＩＮ ＩＮ ＩＮ”，
“０ｘ１ ＩＮ ＩＮ ＩＮ ＯＵＴ”，
“０ｘ２ ＩＮ ＩＮ ＩＮ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘ３ ＩＮ ＩＮ ＯＵＴ ＯＵＴ”，
“０ｘ４ ＩＮ ＩＮ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘ５ ＩＮ ＯＵＴ ＯＵＴ ＯＵＴ”，
“０ｘ６ ＩＮ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘ７ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘ８ ＯＵＴ ＯＵＴ ＯＵＴ ＯＵＴ”，
“０ｘ９ ＯＵＴ ＯＵＴ ＯＵＴ ＩＮ”，
“０ｘＡ ＯＵＴ ＯＵＴ ＯＵＴ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘＢ ＯＵＴ ＯＵＴ ＩＮ ＩＮ”，
“０ｘＣ ＯＵＴ ＯＵＴ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘＤ ＯＵＴ ＩＮ ＩＮ ＩＮ”，
“０ｘＥ ＯＵＴ Ｉ／Ｏ／ Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏ”，
“０ｘＦ ＴＲＩ ＴＲＩ ＴＲＩ ＴＲＩ”，
ＡＳインタフェースプロトコル内で使用可能な設定値により提供され、それらに対応するこれらの設定値は、それに従ってＩ／Ｏ構成選択が行われる入力プロパティページと出力プロパティページ上でチェックボックスを使用可能／使用禁止にするために使用できる。例えば、０ｘ０が選択されると、すべての出力チェックボックスは使用禁止されるだろう。
【００９１】
【表１２】

【００９２】
【表１３】

【００９３】
【表１４】

【００９４】
ユーザは、新しいＡＳインタフェースカードを作成、編集することもできる。ユーザは、例えば図６の中に示されている文書化ルーチン７８によって作成されている階層内のコンテキストメニューから新規カードを選択し、システムに新しいＡＳインタフェースカードを作成させるＡＳインタフェースとしてカードタイプを選択してもよい。同様に、ユーザは、ＡＳインタフェースデバイス、および関連する入出力とパラメータを追加することによって階層内でＡＳインタフェースポートを作成、編集等してよい。このようなポートのプロパティ画面は図２２に示され、プロパティは以下の表１５に定義されている。
【００９５】
【表１５】

【００９６】
同様に、ユーザは、ＡＳインタフェースデバイスを作成または編集してよい。ユーザは、ＡＳインタフェースポートを選択してから、コンテキストメニューから新規デバイスを選択してよい。例えば、そのプロパティが以下の表１６と１７にさらに詳細に定義されている、図２３と２３に示されているものなどの一般ページとプロパティページを有するＡＳインタフェースデバイスプロパティダイアログウィンドウが自動的に表示される（つまり、それはユーザ入力ルーチン７４によって作成される）。
【００９７】
【表１６】

【００９８】
【表１７】

【００９９】
ユーザは、デバイスのタグまたは名前を入力し、デバイスが使用可能にされているかどうかを示し、デバイスのデバイス型およびデバイスのアドレスを示してよい。デバイス型に関連している離散デバイスＩ／Ｏ構成要素は、ＡＳインタフェースデバイスに関するテンプレート情報、またはＡＳインタフェースデバイス用製造ファイルに基づいてこのデバイスのために自動的に作成され、デバイスには（デバイスの作成時、または図６の階層内のポートへのデバイスのダウンロード時にこの情報を入力するように自動的にプロンプトが出される）ユーザによってＤＳＴが与えられるだろう。ＤＳＴは、それから、デバイスおよびデバイスから信号を識別するために制御装置１２によって使用できる。
【０１００】
ＡＳインタフェースデバイスは、バス上でアドレス指定をサポートする必要がないが、一般的にはこれは当てはまる。その場合、アドレスは制御装置１２内の不揮発性メモリまたはＡｓインタフェースマスタＩ／Ｏカード６０内に格納されなければならない。アドレスは少なくとも１０回再割当てすることができるのが好ましい。ＡＳインタフェースプロトコル内には１つのデフォルトアドレス（ゼロ）しかないため、ユーザは、デバイスのアドレスをオフラインで割り当ててから、デバイスをネットワーク３６に接続したり、アドレスゼロのデバイスを割り当て、ＡＳインタフェースプロトコルによって提供されているこのデバイスの自動アドレス割り当て機能を使用して、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０を通してアドレスを割り当てることを選択してよい。
【０１０１】
ＡＳインタフェースデバイスの自動検出は、ＡＳインタフェースカードの自動検知に類似した方法で実行されてよい。特定のポートに対する図６の階層からのメニューオプション時に、アドレス、Ｉ／Ｏ構成、および識別コードを含む検出されたスレーブデバイスのリストが、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス６０から読み取られる。それから、ユーザは、ＡＳインタフェーステンプレートデータベース８２に格納されている例えば図１７から２３のテンプレートを使用して、自動的に要求されるその型とパラメータビット値を指定することによって、システム構成にこれらのデバイスを含むことができる。それから、構成ルーチン７０はポートをダウンロードし、そのポートに接続されている新しいデバイスを起動してよい。また、自動検出ダイアログは、ユーザが、検出されたスレーブのアドレスをクリアできるようにし、この機能を実行するために携帯端末を使用する必要性を削除する。
【０１０２】
ユーザは、また、所望される場合、ＡＳインタフェースカード上でデバイスを自動検出してもよい。これを行うためには、ユーザはコンテキストメニューを表示させる（Ｐ０１などの）ＡＳインタフェースポートを選択してよい。ユーザは、コンテキストメニュー内で自動検出機能を選択してよい。システム７０は、それから、ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏカード６０の自動検出機能を実現することによってデバイスを自動検出し、ユーザに、検出され、アドレスごとにデータベース内でデバイスに相互参照されたデバイスのリストを提供するだろう。このような画面表示は図２５に示されている。データベース内にないデバイスは、図２５のアドレス番号１、４および５にあるデバイスなどの、構成された欄の中に空白のエントリを有するだろう。ユーザは、未構成デバイスを選択し、構成ボタンをクリックし、そのデバイスを構成してよい。ユーザ入力ルーチン７４は、それからユーザに、ユーザがデバイスを構成するために使用できるＡＳインタフェースデバイスプロパティダイアログを提供する。ＡＳデバイスプロパティダイアログボックスは、上級ページに入力されたプロファイルとアドレスとともに、名前フィールドにデフォルト名を含むだろう。プロファイルと互換性のあるデバイス型だけが、デバイス型結合ボックスの中に取り込まれるだろう。自動検出されたデバイスがアドレス０にある場合には、そのアドレスフィールドは選択可能となるだろう。それ以外の場合、アドレスフィールドは、好ましくは変更可能ではない。上級ページ（図示されていない）においては、構成システム７０が、そのデバイス型に定義されているパラメータに関連するパラメータを取り込むだろう。これらのパラメータのいくつかは、すべてのパラメータが有効でない場合にもディスエーブルされてよい。所望の変更が加えられた後に、ユーザは、デバイスを作成させ、構成データベース７２内で構成させるＯＫボタンを選択する。依然として、コンフィギュレータ７６は、ＡＳインタフェースネットワーク３６内のさまざまなデバイスによって使用されている複数のアドレスまたは同じアドレスを検出するなどのアドレス割当ておよびクリーニングを実行することができ、ユーザに検出された冗長アドレスを通知してよい。
【０１０３】
ユーザは、ＡＳインタフェースデバイスの離散Ｉ／Ｏプロパティを作成または指定してもよい。ユーザは、図５および図６の概略図などの文書概略図上でデバイスの内容区画内の離散Ｉ／Ｏ構成要素を選択してよい。コンテキストメニューが表示され、ユーザはプロパティ選択肢を選択してよい。図２６のダイアログなどの離散Ｉ／Ｏ構成要素プロパティダイアログが表示され、ユーザは離散Ｉ／Ｏ構成要素の記述を提供してよい。
【０１０４】
言うまでもなく、所望される場合、これらの種類またはその他の種類の遠隔Ｉ／Ｏネットワークに関するその他の情報も、デバイスネットワークの機能および設計に応じて提供できるだろう。さらに依然として、ユーザは、各デバイス内の各デバイス、モジュール、スロット、プロパティ、パラメータ等に関連する情報を所望の方法で入力、編集することができる。ただし、好ましくは、ユーザはシステムの使いやすさを可能にするために必要とされる情報を入力するようにプロンプトを出される。言うまでもなく、図２のテンプレートが画面表示、または画面表示を作り、デバイスネットワークのデバイス、デバイス型、信号、モジュール、パラメータ、スロット等のそれぞれのためにそこにデータに記入するために必要とされる情報を含むだろう。
【０１０５】
構成ルーチン７０は、単一データベース７２内のシステム１０に関連するさまざまなデバイスネットワークのそれぞれの中でデバイスのそれぞれを構成するために必要な情報のすべてを収集して格納し、遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークを構成し、この構成を文書化するためにこの同じデータベースを使用するため、ユーザは、リモートＩ／Ｏネットワークに関するデータを１度入力するだけでよく、それは、ユーザが他の従来のデバイスＩ／ＯネットワークまたはローカルデバイスＩ／Ｏネットワークだけではなく他のリモートＩ／Ｏデバイスネットワークなどのそれ以外のデバイスネットワークに関する情報を入力するのと同時に実行できる。このデバイス情報のすべては、さまざまなデバイスが、ローカルデバイスネットワーク、専用デバイスネットワーク、および遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークと関連するマスタデバイスを構成するためだけではなく、プロセス制御システム１０内の制御装置を通してどのように接続されるのかを文書化するためにも使用できる１つの共通した統合構成データベース７２の中に格納される。
【０１０６】
コンフィギュレータ７６をホストワークステーション１２（もしくは制御装置１２）に設置し、構成データベース７２に格納されているデータを使わせることでユーザは各々の遠隔Ｉ／Ｏネットワーク（ネットワーク３４や３６のような）の各デバイスに関する情報を１度だけ入力することができるが、この情報はＦｉｅｌｄｂｕｓやＨＡＲＴデバイスなどのシステム１０内の他のデバイスに関する構成情報と統合され、システム１０内の他のデバイスに関する情報が図５および図６のようなエクスプローラ型ツリーの階層に文書化されるのと同様に自動文書化することができ、遠隔Ｉ／Ｏネットワークデバイスが自動的に構成される。
【０１０７】
構成ツール７０は、ＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスおよびＨＡＲＴデバイスとともに使用されていると記述されてきたが、それは任意のほかの外部プロセス制御デバイス通信プロトコルも構成、文書化するために実現することができる。ここに説明されている構成ツール７０は、好ましくはソフトウェア内で実現されるが、それはハードウェア、ファームウェア等で実現されてよく、プロセス制御システム１０と関連するその他のプロセッサによって実現されてよい。したがって、ここに説明されているルーチン７０は、標準多目的ＣＰＵ内で、または所望されるように、特に設計されたハードウェアまたはファームウェア上で実現されてよい。ソフトウェア内で実現されると、ソフトウェアルーチンは、磁気ディスク、レーザディスクまたはその他の記憶媒体上、コンピュータまたはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭ内などの任意のコンピュータ読取り可能メモリで格納されてよい。同様に、このソフトウェアは、例えばコンピュータ読取り可能ディスクまたはその他のトランスポート可能なコンピュータ記憶装置機構上、あるいは（トランスポート可能な記憶媒体を介してこのようなソフトウェアを提供することと同じまたは交換可能であるとして表示されている）電話回線、インターネット等の通信路上でを含む既知のまたは所望される送達方法を介してユーザまたはプロセス制御システムに送達されてよい。
【０１０８】
したがって、本発明は、例示的であることだけが意図され、発明の制限的でないことが意図される特定の例に関して説明されてきたが、変更、追加または削除が、本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示されている実施態様に対して行われてよいことは、普通の技術の熟練者にとって明らかだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローカルＩ／Ｏ、専用Ｉ／Ｏ、および遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークに接続されている制御装置を有するプロセス制御システムのブロック図である。
【図２】プロセス制御システム内でローカルＩ／Ｏデバイスネットワーク、専用Ｉ／Ｏデバイスネットワークおよび遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークを構成するために、ローカルＩ／Ｏデバイスネットワーク、専用Ｉ／Ｏデバイスネットワーク、および遠隔Ｉ／Ｏデバイスネットワークに関して、ユーザから情報を受け入れる構成システムのブロック図である。
【図３】図１のプロセス制御システムのプロセス制御構成システムで使用される信号オブジェクトデータベースの一部のブロック図である。
【図４】図１のマスタＩ／Ｏデバイスで使用される共用メモリのブロック図である。
【図５】Ｐｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏ通信プロトコルおよびＡＳインタフェースＩ／Ｏ通信プロトコルを介して制御システム内で接続されているデバイスの文書化および構成を、ＦｉｅｌｄｂｕｓおよびＨＡＲＴ通信プロトコルを介して制御システム内で接続されているデバイスと統合する図２の構成システムと関連する構成文書化階層概略図の部分である。
【図６】Ｐｒｏｆｉｂｕｓ Ｉ／Ｏ通信プロトコルおよびＡＳインタフェースＩ／Ｏ通信プロトコルを介して制御システム内で接続されているデバイスの文書化および構成を、ＦｉｅｌｄｂｕｓおよびＨＡＲＴ通信プロトコルを介して制御システム内で接続されているデバイスと統合する図２の構成システムと関連する構成文書化階層概略図の部分である。
【図７】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図８】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図９】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１０】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１１】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１２】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１３】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１４】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１５】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１６】図１のプロセス制御システムのＰｒｏｆｉｂｕｓデバイスネットワーク要素の入力、構成、および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１７】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１８】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図１９】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２０】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２１】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２２】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２３】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２４】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２５】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。
【図２６】図１のプロセス制御システムのＡＳインタフェースデバイスネットワーク要素の入力、構成および文書化を可能にするために、図２の構成システムによって使用されている例の画面の表示である。

Claims (35)

1. 第１入出力プロトコルを使用して通信する第１デバイスネットワークに結合され、ＡＳインタフェース入出力通信プロトコルを使用して通信する第２ＡＳインタフェースデバイスネットワークに結合されている制御装置を有するプロセス制御ネットワークで使用するための構成システムであって、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークはＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイスを含み、前記構成システムは、
   構成データベースと、
   第１デバイスネットワークに関する第１デバイスネットワーク構成情報、およびＡＳインタフェースデバイスネットワークに関するＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報を自動的に要求し、ユーザが前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに接続された第１のデバイスに対するデバイス定義を生成することを可能にするデータアクセスルーチンであって、該データアクセスルーチンは、前記ＡＳインタフェースデバイスに接続され前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに関連するネットワーク構成情報に含まれている第１のデバイスに関連する信号の信号タグに関連する情報にアクセスする、データアクセスルーチンと、
   前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク上のデバイスのアドレス割当てを可能とし、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報に含まれる信号タグによって定義される信号を前記ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイス内のメモリロケーションにマッピングすることにより、前記ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイスを構成するＡＳインタフェースコンフィギュレータと、
   を備え、
   前記第１デバイスネットワーク構成情報および前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報が前記構成データベースに格納される、
   構成システム。
2. 前記コンフィギュレータが、前記第１デバイスネットワーク構成情報に基づき前記第１デバイスネットワークを構成する、請求項１に記載の構成システム。
3. 前記第１デバイスネットワークがＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスネットワークである、請求項１に記載の構成システム。
4. 前記第１デバイスネットワークがＨＡＲＴデバイスネットワークである、請求項１に記載の構成システム。
5. 前記データアクセスルーチンは、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク内の第１デバイスに関連する外部ファイルにアクセスして、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報の幾つかを入手するファイルアクセスルーチンを含む、請求項１に記載の構成システム。
6. 前記構成データベースがオブジェクト指向データベースである、請求項１に記載の構成システム。
7. 前記データアクセスルーチンが前記第２デバイスネットワーク用のテンプレートを含み、該テンプレートが前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークを構成するために前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークのために入手される必要のある前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報のしるしを格納する、請求項１に記載の構成システム。
8. 前記データアクセスルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに関連するデバイスの型に関する情報にアクセスする、請求項１に記載の構成システム。
9. 前記データアクセスルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに関連するデバイスのデバイス入力またはデバイス出力に関する情報にアクセスする、請求項１に記載の構成システム。
10. 前記データアクセスルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに関連するデバイスのパラメータに関する情報にアクセスする、請求項１に記載の構成システム。
11. 前記データアクセスルーチンは、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク内のデバイスに関する情報の階層にアクセスする、請求項１に記載の構成システム。
12. 前記階層が、デバイス、該デバイスの入力または出力、および該デバイスに関連するラベルに関する情報を含む、請求項１１に記載の構成システム。
13. 前記コンフィギュレータが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク内でデバイスを構成するために前記ＡＳインタフェースマスタＩ／Ｏデバイスによって使用される構成データを決定する、請求項１に記載の構成システム。
14. 前記コンフィギュレータが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク上のデバイスの自動検出を使用可能にし、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク上に接続されている１つまたは複数のデバイスの存在を自動検出するために自動検出ソフトウェアを使用する、請求項１に記載の構成システム。
15. 前記構成データベースに格納されている前記第１デバイス構成情報および前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク構成情報に基づいて前記プロセス制御ネットワークの構成概略図を表示する文書化ルーチンを更に含む、請求項１に記載の構成システム。
16. 表示される前記構成概略図が、ウィンドウズのエクスプローラタイプの概略図である、請求項１５に記載の構成システム。
17. 前記構成概略図が、前記第１デバイスネットワークの構成を示す第１部分、および前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークを示す第２部分を有するシステム構成セクションを含む、請求項１５に記載の構成システム。
18. 前記コンフィギュレータが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク上でデバイスに関するアドレスのクリアを可能にする、請求項１に記載の構成システム。
19. 制御装置、第１通信プロトコルを使用する第１デバイスネットワーク、およびＡＳインタフェースＩ／Ｏカードに接続されているＡＳインタフェースデバイスを有すると共にＡＳインタフェース通信プロトコルを使用するＡＳインタフェースデバイスネットワークを含むプロセス制御システムを構成するための方法であって、
    構成データベース内に格納するための前記ＡＳインタフェースデバイスに関連するデバイス定義を作成し、前記デバイス定義が前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する信号に関する情報を含んでいる、ステップと、
    前記ＡＳインタフェースデバイスのしるしを前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードのポートと関連付けて、前記ＡＳインタフェースデバイスのプロセス制御システムに対する実際の接続を反映し、前記ＡＳインタフェースデバイスに対するタグを指定する構成文書化システムを使用するステップと、
    前記プロセス制御システム内で接続されているように前記ＡＳインタフェースデバイスと関連する前記信号の信号タグを割り当てるステップと、
    前記ＡＳインタフェースデバイスを構成するために、前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏデバイスによって使用される構成データ文字列を決定するステップと、
    前記ポートを介して前記ＡＳインタフェースデバイスと通信するために前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードを構成するステップと、
    前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカード内のメモリロケーションに前記信号タグによって定義される信号をマッピングするステップと、
    制御アプリケーションによって使用される前記信号タグを指定することによって前記信号を使用するように前記制御装置内で実行されるべき制御アプリケーションを構成するステップと、
    を含む方法。
20. デバイス定義を作成する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関係するデバイス記述ファイルを使用するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
21. デバイス定義を作成する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する１つまたは複数の入力のリストを構築するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
22. デバイス定義を作成する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する１つまたは複数の出力のリストを構築するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
23. デバイス定義を作成する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスの製造メーカ、モデル、および改訂を特定するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
24. デバイス定義を作成する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関連するパラメータの値を指定するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
25. 構成文書化システムを使用する前記ステップが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク内の前記ＡＳインタフェースデバイスのアドレスを指定するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
26. 前記構成データベースに前記デバイス定義を格納するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
27. 前記第１デバイスネットワークを示すこととともに、前記プロセス制御システムに対するＡＳインタフェースデバイスの接続を示すステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
28. 前記オブジェクト指向データベースに、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークの構成データおよび前記第１デバイスネットワークの構成データを格納するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
29. 制御装置、第１入出力プロトコルを使用して通信する第１デバイスネットワーク、およびＡＳインタフェース入出力通信プロトコルを使用して通信するＡＳインタフェースデバイスネットワークを有するプロセス制御ネットワークで使用するための構成システムであって、
    前記第１デバイスネットワークに関する構成情報、および前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに関する構成情報を格納する構成データベースと、
    該構成データベース内での格納のためにＡＳインタフェースデバイス用にデバイス定義を構築するデータ取得ルーチンであって、前記デバイス定義が前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する信号に関する情報を含み、ユーザが前記ＡＳインタフェースデバイスネットワーク内の前記ＡＳインタフェースデバイスのアドレスを指定できるようにし、前記デバイスに関連する前記信号に信号タグを割り当てる、データ取得ルーチンと、
    ユーザが、前記ＡＳインタフェースデバイスのしるしをＡＳインタフェースＩ／Ｏカードのポートに関連付け、前記ＡＳインタフェースデバイスのプロセス制御ネットワークへの実際の接続を反映することによって所望の構成を示すことができるようにする構成文書化システムと、
    前記ＡＳインタフェースデバイスのデバイス定義および示されている所望の構成に基づいて前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークを構成し、前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカード内のメモリロケーションに前記信号をマッピングすることにより前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードに前記ポートの構成をダウンロードするコンフィギュレータと
    を備えている構成システム。
30. 前記データ取得ルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する前記信号の信号タグを割り当てる、請求項２９に記載の構成システム。
31. 前記コンフィギュレータが、前記ＡＳインタフェースデバイスのデバイス定義に基づき、前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードの構成を前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏカードにダウンロードする、請求項２９に記載の構成システム。
32. 前記データ取得ルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関係するデバイス記述ファイルから、前記ＡＳインタフェースデバイスに関するデバイス定義データを取得する、請求項２９に記載の構成システム。
33. 前記データ取得ルーチンが、前記ＡＳインタフェースデバイスに関連する１つまたは複数の入力または出力のリストを構築することによってデバイス定義を作成する、請求項２９に記載の構成システム。
34. 前記コンフィギュレータは、前記ＡＳインタフェースデバイスを構成するために、前記ＡＳインタフェースＩ／Ｏデバイスによって使用される構成データ文字列を決定する、請求項２９に記載の構成システム。
35. 前記コンフィギュレータが、前記ＡＳインタフェースデバイスネットワークに接続されているデバイスを自動検出する自動検出ルーチンを含む、請求項２９に記載の構成システム。

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