JP5051466B2

JP5051466B2 - フィールド機器管理装置、フィールド機器管理システム、コンピュータプログラム、記録媒体

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Publication number: JP5051466B2
Application number: JP2008188189A
Authority: JP
Inventors: 和俊児玉; 宏明鹿子木
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: US20100023140A1; EP2148259B1; EP2148259A1; US8229576B2; JP2010026843A

Description

本発明は、フィールド機器の機器情報を管理するフィールド機器管理装置、フィールド機器管理システム、コンピュータプログラムおよび記録媒体に関し、特に、機器情報管理に関係するアプリケーションを統一する技術に関するものである。

化学プラントなどで行われるプロセス制御に用いられるフィールド機器と通信を行うとともに、フィールド機器の機器情報（機器タグ、シリアル番号などの個体情報、機器パラメータなど）を取得し、パラメータ設定、機器の調整、保全作業などのフィールド機器の管理を行うフィールド機器管理装置が知られている。フィールド機器管理装置は、すでに知られているデバイスタイプマネージャ（ＤＴＭ）仕様、デバイスディスクリプション（ＤＤ）仕様を用いて、機器情報を取得し管理を行う。

このようなフィールド機器管理装置について図５を用いて説明する。図５は、フィールド機器管理装置１、通信経路２およびフィールド機器３を備えたフィールド機器管理システム４の構成図である。

図５において、フィールド機器管理装置１は、入力手段１０、表示手段１１、ユーザーアプリケーション処理手段２０、ＤＤアプリケーション処理手段３０、仮想通信手段４０、記憶情報５０を備えたデバイスディスクリプション（ＤＤ）５１、ＤＴＭアプリケーション処理手段５５、デバイスタイプマネージャ（ＤＴＭ）６０および通信手段７０を備えている。また、通信手段７０は、通信経路２を介してフィールド機器３に接続される。

ここで、ＤＤ５１は、フィールド機器３のパラメータなどの機器情報および機器情報に対するアクセス方法の定義を記述した記述情報５０を有する。また、ＤＴＭ６０は、条件分岐処理などのように、パラメータに対して機器の状態によって異なる情報処理を行う場合、この情報処理を実行するアルゴリズム（プログラム）から構成される。そして、フィールド機器管理装置１は、機器情報を、ＤＤ５１を用いて取得するとともに、ＤＴＭ６０を用いて取得する。

ＤＤ５１は、スクリプト言語で記述されるため、製造者にとって開発負担を低減できる一方、前述した条件分岐処理などの複雑な処理を行うことは困難である。このため、このような複雑な処理は、ＡｃｔｉｖｅＸ（登録商標）コントロールを利用したＤＴＭ６０を用いて実現している。

つぎに、フィールド機器管理装置１が、フィールド機器３から機器情報を取得する動作について説明する。まず、ユーザーアプリケーション処理手段２０は、入力手段１０（キーボード、マウスなど）を介して、機器情報取得要求信号をユーザー８０から受け取る。

ＤＤ仕様を用いて機器情報を取得する場合、ＤＤアプリケーション処理手段３０が、ユーザーアプリケーション処理手段２０から機器情報取得要求信号を受け取る。ＤＤアプリケーション処理手段３０は、仮想通信手段４０を介してＤＤ５１の記述情報５０を読み込む。そして、ＤＤアプリケーション処理手段３０は、記述情報５０に記述された定義に従い、ＤＤ５１、通信手段７０および通信経路２を介してフィールド機器３と通信を行い、フィールド機器３から機器情報を取得する。

そして、ユーザーアプリケーション処理手段２０は、ＤＤアプリケーション処理手段３０によって取得された機器情報を受け取り、この機器情報の表示データを表示手段１１（ＣＲＴ、液晶表示器など）に表示させる。

また、ＤＴＭ仕様を用いて機器情報を取得する場合、ＤＴＭアプリケーション処理手段５５が、ユーザーアプリケーション処理手段２０から機器情報取得要求信号を受け取る。ＤＴＭアプリケーション処理手段５５はＤＴＭ６０を起動し、ＤＴＭ６０は、通信手段７０および通信経路２を介してフィールド機器３と通信を行い、フィールド機器３から機器情報を取得する。

そして、ユーザーアプリケーション処理手段２０は、ＤＴＭアプリケーション処理手段５５によって取得された機器情報を受け取り、この機器情報の表示データを表示手段１１に表示させる。

なお、非特許文献１には、デバイスディスクリプション（ＤＤ）仕様、デバイスタイプマネージャ（ＤＴＭ）仕様について説明したフィールド機器管理装置が記載されている。

廣岡勲、外３名、「新時代のフィールド機器管理ツールＦｉｅｌｄＭａｔｅ」、横河技報、横河電機株式会社、２００７年５月２０日、Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．２（２００７）ｐ．４５−４８

ところで、フィールド機器３から機器情報を取得する場合、ユーザーは、機器情報に応じて、ＤＤアプリケーション処理手段３０とＤＴＭアプリケーション処理手段５５の別々のアプリケーションを用いる（操作する）必要があるため、煩雑となり混乱を招く可能性がある。また、機器情報の表示形式（表示フォーマット）は、ＤＤ仕様とＤＴＭ仕様とでは異なるため、これもユーザーにとって煩雑、混乱の原因となりうる。

また、製造者は、ＤＤアプリケーション処理手段３０とＤＴＭアプリケーション処理手段５５の別々のアプリケーションを作成する必要があり、製造者にとってこれらの開発コスト、開発負担が大きい。

本発明の目的は、ユーザーが用いるアプリケーションを統一するフィールド機器管理装置、フィールド機器管理システム、コンピュータプログラムおよび記録媒体を提供することである。

このような目的を達成するために、請求項１の発明は、
フィールド機器の機器情報を取得し管理するフィールド機器管理装置において、
前記フィールド機器から機器情報を取得する機器情報処理アルゴリズムを起動させる起動処理アルゴリズムと前記機器情報を記述する記述情報とを備えた機器情報記述手段と、
前記起動処理アルゴリズムによって前記機器情報処理アルゴリズムを起動させ、この起動した機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報を、前記機器情報記述手段を介して取得する機器情報取得制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記機器情報取得制御手段によって取得された前記機器情報を受け取り、この機器情報の表示データを生成する表示データ生成手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記表示データ生成手段は、前記記述情報に記述された機器情報と前記機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報とを同じ表示領域に表示させる表示データを生成する、
ことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、
前記機器情報取得制御手段は、この機器情報取得制御手段の起動時に、ユーザーアプリケーション処理手段から前記起動処理アルゴリズムを受け取り、この起動処理アルゴリズムによって前記機器情報処理アルゴリズムを起動させ、この起動した機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報を直接取得する、
ことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、
前記機器情報記述手段はデバイスディスクリプションを用いて規定され、前記機器情報処理アルゴリズムはデバイスタイプマネージャを用いて規定される、
ことを特徴とする。
請求項６の発明は、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、請求項１から５のいずれか一項に記載の手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
請求項７の発明は、
コンピュータプログラムであって、請求項１から５のいずれか一項に記載の手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
請求項８の発明は、フィールド機器管理システムであって、
請求項１から５のいずれか一項に記載のフィールド機器管理装置と、
このフィールド機器管理装置と通信経路を介して通信する前記フィールド機器と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、機器情報取得制御手段は、機器情報記述手段に備えられた起動処理アルゴリズムを用いて機器情報処理アルゴリズムを起動させ、この機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報を機器情報記述手段を介して取得するとともに、記述情報に定義された機器情報を取得することができる。これによって、ユーザーが用いるアプリケーションを機器情報取得制御手段に統一できるため、ユーザーは、１つのアプリケーションを用い、統一された表示形式の表示内容を見ながら機器情報の取得、パラメータ設定、機器の調整、保全作業などをすることができるとともに、ユーザーが煩雑となり混乱を招くのを軽減できる。また、製造者は、１つのアプリケーションを作成すればよいので、製造者にとって開発コスト、開発負担が軽減できる。

本発明の実施例について図１を用いて説明する。図１は、フィールド機器管理装置１００、通信経路２およびフィールド機器３を備えたフィールド機器管理システム１０１の構成図であり、図６と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。

図１において、フィールド機器管理装置１００は、入力手段１０、表示手段１１、ユーザーアプリケーション処理手段１１０、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０、仮想通信手段４０、記述情報１３０と起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１とを備えた機器情報記述手段（ＤＤ）１３２、メモリなどの記憶手段１４０、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０、表示データ生成手段１６０および通信手段７０を備えている。

入力手段１０の出力がユーザーアプリケーション処理手段１１０へ入力され、表示データ生成手段１６０から表示データが表示手段１１へ出力される。ユーザーアプリケーション処理手段１１０は、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０との間で所定情報を入出力する。

機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、仮想通信手段４０を介して機器情報記述手段（ＤＤ）１３２との間で所定情報を入出力する。機器情報記述手段（ＤＤ）１３２は、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０との間で所定情報をを入出力する。機器情報記述手段（ＤＤ）１３２と機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０は、通信手段７０および通信経路２を介して、フィールド機器３と通信（有線または無線通信）を行う。

ここで、機器情報記述手段（ＤＤ）１３２は、デバイスディスクリプション（ＤＤ）仕様を用いて規定され、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０は、デバイスタイプマネージャ（ＤＴＭ）仕様を用いて規定される。記述情報１３０は、図５の記述情報５０と同様の記述情報であり、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０は、図５のＤＴＭ６０と同様のアルゴリズムである。

機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０は、ＣＯＭ（ＣｏｍｐｏｎｅｎｔＯｂｊｅｃｔＭｏｄｅｌ）インターフェースを利用しているため、起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１にＧＵＩＤ（ＧｌｏｂａｌｌｙＵｎｉｑｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を用いれば、起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１は機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０を起動させることができる。また、ＭＥＮＵというアイテムタイプのＳｔｙｌｅがＵＳＥＲにＧＵＩＤを定義することができ、その中にｕｓｅｒｓｔｒｉｎｇというユーザーが文字列を自由に書き込める領域に定義してもよい。

なお、記述情報１３０および起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１は、記憶手段１４０に記憶されてもよく、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０も記憶手段１４０に記憶されてもよい。また、表示データ生成手段１６０は、ユーザーアプリケーション処理手段１１０の中に備えられても、別々に備えられてもよい。通信手段７０は、通信経路２を介してフィールド機器３に接続される。

つぎに、フィールド機器管理装置１００が、フィールド機器３から機器情報を取得する動作について、図２のフィールド機器管理装置１００の動作フローチャート図も交えて説明する。

図２において、ユーザーアプリケーション処理手段１１０は、記憶手段１４０に記憶されたユーザーアプリケーションプログラム（図示しない）に従い、入力手段１０を介して、機器情報取得要求信号をユーザー８０から受け取る（ステップＳ１０）。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、記憶手段１４０に記憶されたＤＤアプリケーションプログラム（図示しない）に従い、ユーザーアプリケーション処理手段１１０から機器情報取得要求信号を受け取る（ステップＳ２０）。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、仮想通信手段４０を介して記述情報１３０および起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１を読み込む（ステップＳ３０）。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、記述情報１３０に記述された定義に従い、機器情報記述手段（ＤＤ）１３２、通信手段７０および通信経路２を介してフィールド機器３と通信を行い、フィールド機器３から機器情報を取得する（ステップＳ４０）。なお、ステップＳ４０で取得した機器情報は、記述情報１３０に記述された機器情報といい、簡単のために「ＤＤ機器情報」とよぶ。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、機器情報記述手段（ＤＤ）１３２を介して、起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１によって機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０を起動させる（ステップＳ５０）。

その後、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０は、通信手段７０および通信経路２を介してフィールド機器３と通信を行い、フィールド機器３から機器情報を取得する。そして、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０によって取得された機器情報を、機器情報記述手段（ＤＤ）１３２を介して取得する（ステップＳ６０）。なお、ステップＳ６０で取得した機器情報は、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０によって取得された機器情報といい、簡単のために「ＤＴＭ機器情報」とよぶ。

その後、表示データ生成手段１６０は、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０から、ＤＤ機器情報およびＤＴＭ機器情報を受け取る（ステップＳ７０）。

その後、表示データ生成手段１６０は、記憶手段１４０に記憶された表示データ生成アプリケーションプログラム（図示しない）に従い、ＤＤ機器情報およびＤＴＭ機器情報の表示データを生成し、表示手段１１へ表示させる（ステップＳ８０）。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０は、機器情報記述手段（ＤＤ）１３２および機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０を介して、パラメータ設定、機器の調整、保全作業などを行う（ステップＳ９０）。

つぎに、フィールド機器管理装置の他の構成を図３を用いて説明する。図３は、フィールド機器管理装置２００、通信経路２およびフィールド機器３を備えたフィールド機器管理システム２０１の構成図である。図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略し、図１との相違点を中心に説明する。

図３において、ユーザーアプリケーション処理手段２１０は、表示データ生成手段１６０および起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１を備えている。機器情報記述手段（ＤＤ）２３０は、記述情報１３０を備えており、起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１を備えていてもいなくてもよい。また、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）２２０は、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０と直接、所定情報を入出力する。

フィールド機器管理装置２００が、フィールド機器３から機器情報を取得する動作について説明する。まず、ユーザーアプリケーション処理手段２１０および機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）２２０はユーザー８０によって起動される。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）２２０は、自らの起動時に、ユーザーアプリケーション処理手段２１０から起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１を受け取る。例えば、ユーザーアプリケーション処理手段２１０がコマンドラインの引数の中に起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１を入れて、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）２２０へ送ることができる。

その後、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）２２０は、直接、起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）１３１によって機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０を起動させ、機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）１５０によって取得された機器情報（ＤＴＭ機器情報）を直接取得する。なお、ＤＤ機器情報の取得は図２のステップＳ４０と同様であり、表示データの生成は図２のステップＳ７０、Ｓ８０と同様である。

つぎに、表示データの表示例を図４を用いて説明する。図４は、表示手段１１の表示領域に表示された表示図である。図４（ａ）（ｂ）は、図１のフィールド機器管理装置１００の表示手段１１の表示図であり、図４（ｃ）は、図３のフィールド機器管理装置２００の表示手段１１の表示図である。

表示データ生成手段１６０は、ＤＤ機器情報とＤＴＭ機器情報とを、表示手段１１の同じ表示領域に表示させる表示データを生成する。これによって、表示手段１１の表示は図４（ａ）のようになる。

図４（ａ）において、基本（ベース）となる表示として、ＤＤ機器情報が階層構造（ツリー構造）で表示される。この階層構造の下位に、「ＭｅｎｕＵｓｅｒ」としてＤＴＭ機器情報が表示される。

また、他の例として、図４（ｂ）において、ＤＤ機器情報の表示フレーム（全体の表示フレーム）の中に、ＤＴＭ機器情報（下段のボックス内の表示）が表示される。

さらに他の例として、図４（ｃ）において、図４（ａ）と同様に、基本表示として、ＤＤ機器情報が階層構造で表示され、この階層構造の上位に、「ＡｄｖａｎｃｅｄＳｅｔｕｐ」としてＤＴＭ機器情報が表示される。

本実施例によれば、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段１２０）は、機器情報記述手段（ＤＤ）またはユーザーアプリケーション処理手段２１０に備えられた起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）を用いて機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）を起動させ、この機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）によって取得された機器情報を取得するとともに、記述情報に定義された機器情報を取得することができる。

これによって、ユーザーが用いるアプリケーションを機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段１２０）に統一できるため、ユーザーは、１つのアプリケーションを用い、統一された表示形式の表示内容（例えば、図４（ａ）のように、ＤＤ機器情報とＤＴＭ機器情報とが同じ階層構造内で表示）を見ながら機器情報の取得、パラメータ設定、機器の調整、保全作業などをすることができるとともに、ユーザーが煩雑となり混乱を招くのを軽減できる。また、製造者は、１つのアプリケーションを作成すればよいので、製造者にとって開発コスト、開発負担が軽減できる。

また、ＤＴＭの開発コストと開発負担は、ＤＤより大きい。このため、ＤＤ機器情報を多くして、ＤＴＭ機器情報は極力少なくすることによって、製造者はＤＴＭの開発コストと開発負担を軽減できる。

なお、フィールド機器３は、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮＦＩＥＬＤＢＵＳ（ファウンデーションフィールドバス）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（プロフィーバス）、ＨＡＲＴ（ハート（登録商標））などに準拠した機器であり、フィールド機器管理装置は、複数台のフィールド機器の機器情報を管理してもよい。

また、例えば、ユーザーアプリケーション処理手段１１０、２１０、機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）１２０、２２０、仮想通信手段４０および表示データ生成手段１６０は、所定プログラムを実行するプロセッサによって実現でき、また論理回路などによって実現されてもよい。

また、他の実施例として、前述した各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体があげられる。

なお、本発明は、前述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲で、さらに多くの変更および変形を含む。また、前述した各手段の組み合わせ以外の組み合わせを含むことができる。

本発明を適用したフィールド機器管理装置を含むフィールド機器管理システムの構成図の例である。図１のフィールド機器管理装置の動作フローチャート図の例である。本発明を適用したフィールド機器管理装置を含むフィールド機器管理システムの構成図の他の例である。（ａ）（ｂ）は、図１のフィールド機器管理装置の表示手段の表示図、（ｃ）は、図３のフィールド機器管理装置の同表示図の例である。背景技術で示したフィールド機器管理装置を含むフィールド機器管理システムの構成図の例である。

符号の説明

２通信経路
３フィールド機器
１００、２００フィールド機器管理装置
１０１、２０１フィールド機器管理システム
１１０、２１０ユーザーアプリケーション処理手段
１２０、２２０機器情報取得制御手段（ＤＤアプリケーション処理手段）
１３０記述情報
１３１起動処理アルゴリズム（ＧＵＩＤ）
１３２、２３０機器情報記述手段（ＤＤ）
１４０記憶手段
１５０機器情報処理アルゴリズム（ＤＴＭ）
１６０表示データ生成手段

Claims

フィールド機器の機器情報を取得し管理するフィールド機器管理装置において、
前記フィールド機器から機器情報を取得する機器情報処理アルゴリズムを起動させる起動処理アルゴリズムと前記機器情報を記述する記述情報とを備えた機器情報記述手段と、
前記起動処理アルゴリズムによって前記機器情報処理アルゴリズムを起動させ、この起動した機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報を、前記機器情報記述手段を介して取得する機器情報取得制御手段と、
を備えたことを特徴とするフィールド機器管理装置。
前記機器情報取得制御手段によって取得された前記機器情報を受け取り、この機器情報の表示データを生成する表示データ生成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器管理装置。
前記表示データ生成手段は、前記記述情報に記述された機器情報と前記機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報とを同じ表示領域に表示させる表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載のフィールド機器管理装置。
前記機器情報取得制御手段は、この機器情報取得制御手段の起動時に、ユーザーアプリケーション処理手段から前記起動処理アルゴリズムを受け取り、この起動処理アルゴリズムによって前記機器情報処理アルゴリズムを起動させ、この起動した機器情報処理アルゴリズムによって取得された機器情報を直接取得する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のフィールド機器管理装置。
前記機器情報記述手段はデバイスディスクリプションを用いて規定され、前記機器情報処理アルゴリズムはデバイスタイプマネージャを用いて規定される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のフィールド機器管理装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
請求項１から５のいずれか一項に記載の手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
請求項１から５のいずれか一項に記載のフィールド機器管理装置と、
このフィールド機器管理装置と通信経路を介して通信する前記フィールド機器と、
を備えたことを特徴とするフィールド機器管理システム。