JP5124374B2 - プロセス性能監視とプロセス装置監視および制御への統合 - Google Patents

Description

本発明は一般的にプロセスプラント内のプロセス制御システムに関するものであり、さらに詳細には、異なるデータソースおよび多種多様なデータソースからの複数の種類のデータ、例えば装置監視、プロセス制御監視、および性能監視に関連するデータを利用してプロセス制御プラントまたは環境内の資産活用を援助すると共に向上させるのに用いる統一されたシステムに関するものである。

プロセス制御システム、例えば化学プロセス、石油プロセス、または他のプロセスは、通常、少なくとも一つのホストワークステーションまたはオペレータワークステーションならびに、一または複数のプロセス制御および計器デバイス、例えばフィールドデバイスに、アナログバス、デジタルバス、またはアナログ／デジタルを組み合わせたバスを介して、通信可能に接続されている一または複数の集中型または分散型プロセス制御装置を備えている。フィールドデバイスは、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、トランスミッタ、およびセンサ（例えば、温度センサ、圧力センサ、および流速センサ）であっても良く、バルブの開閉およびプロセスパラメータ測定のような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り作成されるかまたはそれらに関連するプロセス測定結果もしくはプロセス変数、および／またはそれらのフィールドデバイスに属する他の情報を示す信号を受信し、この情報を利用して制御ルーチンを実施し、それから制御信号を生成し、一または複数のバスを介してフィールドデバイスに送信してそのプロセス動作の制御をする。フィールドデバイスおよび制御装置からの情報は、通常、オペレータワークステーションにより実行される一または複数のアプリケーションが利用できるようになっており、オペレータがそのプロセスに関する所望の機能、例えばプロセスの現在の状況を見たり、プロセスの動作を変更したりすること等を可能にしている。

典型的なプロセス制御システムは、複数のプロセス制御デバイスおよび計測器デバイス、例えばバルブ、トランスミッタ、およびセンサ等を有しており、それらは一または複数のプロセス制御装置に接続され、プロセスの動作の間、該プロセス制御装置はこれらのデバイスを制御するソフトウェアを実行する。さらに、上記プロセス制御システムには、プロセス動作に必要なまたは関連する複数の他のサポートデバイスも設けられている。これらの追加のデバイスには、例えば、電源装置、パワー生成および分散装置、および回転装置、例えばタービン等が含まれており、通常のプラント内の複数の領域に設置されている。この追加の装置は、プロセス動作に影響を与える目的で、必ずしもプロセス変数を作成または利用するとは限らず、多くの場合、プロセス制御装置により制御されていないか、または接続さえもされていないが、この装置は、それにもかかわらず、プロセスの適切な動作に重要であり、最終的には必要である。しかしながら、過去においては、プロセス制御装置はこれらの他のデバイスを必ず認識しているわけではなく、または、プロセス制御装置は単にこれらのデバイスがプロセス制御を実行しているとき適切に動作しているものと想定していた。

さらに、複数のプロセスプラントはそれらに関連する他のコンピュータを有し、ビジネス機能または保守機能に関連するアプリケーションを実行させている。例えば、幾つかのプラントはコンピュータを備えており、プラントのための原材料の注文、交換部品の注文、またはデバイスの注文に関連するアプリケーション、および販売ならびに生産に必要なものを予測するのに関連するアプリケーション等を実行している。同様に、複数のプロセスプラント、特にスマートフィールドデバイスを利用しているプラントは装置監視アプリケーションを有しており、そのプラント内のデバイスを、これらのデバイスがプロセス制御デバイスおよび計測装置デバイスまたは他の種類のデバイスかどうかに関係なく、これらのデバイスを監視または保守することを支援するために利用する。例えば、フィッシャーローズマウントシステムズ社により販売されている資産管理解決（ＡＭＳ）アプリケーションは、フィールドデバイスとの通信をすると共にそれに属するデータを格納し、そのフィールドデバイスの動作状態を確かめて追跡することを可能にする。そのようなシステムの一つの例は「フィールドデバイス管理システム内で利用する一体化された通信ネットワーク」という表題の米国特許第５，９６０，２１４号に開示されている。幾つかの例においては、ＡＭＳアプリケーションはデバイスと通信し、そのデバイス内のパラメータを変更しても良く、そのデバイスに本体上でアプリケーション、例えば自己校正ルーチンまたは自己診断ルーチンを実行させても構わなく、およびそのデバイスの状況または調子についての情報を取得しても良い。この情報は格納され、保守要員によりこれらのデバイスを監視および保守するために利用されても良い。同様に、他の種類のデバイス、例えば回転装置、パワー生成デバイス、およびパワー供給デバイスを監視するのに利用される他の種類のアプリケーションがある。これらの他のアプロケーションは時々保守要員が利用され、プロセスプラント内のデバイスを監視すると共に保守するのに利用される。しかしながら、多くの場合、外部サービス組織がプロセス性能および装置の監視に関連するサービスを実行しても良い。これらの場合、外部サービス組織はそれらが必要なデータを取得し、通常メーカ独自のアプリケーションを実行してそのデータを解析し、プロセスプラントの作業者には単に結果およびリコメンデーションを提供するだけである。参考にはなるが、プラントの作業者は測定された生データを見るまたは、その解析データを他の任意の方法で利用する権能は少しもまたは全く有しない。

従って、典型的なプラントまたはプロセスにおいては、例えばプロセス性能監視のようなプロセス制御活動、デバイスおよび装置の保守および監視活動、ならびにビジネス活動に関連する機能は、これらの活動が発生する領域およびこれらの活動を通常実行する作業員の両方に分離されている。さらに、これらの異なる機能に関与する異なる人々は、一般的に、異なるツール、例えば異なる機能を実行するために異なるコンピュータ上で実行される異なるアプリケーションを利用する。多くの場合、これらの異なるツールは、プロセス内の異なるデバイスに関連するまたはそれから集められる異なる種類のデータを集めまたは利用すると共に、必要なデータを集めるために別に設定されている。例えば、通常プロセスの毎日の動作を監視しているプロセス制御オペレータおよびプロセスの動作の品質および継続を確保するのが主責任であるプロセス制御オペレータは、通常、プロセス内の設定ポイントを設定すると共に変更したり、プロセスループの調整をしたり、プロセスオペレーション、例えばバッチオペレーションをスケジュールすること等によりプロセスに影響を与えている。これらのプロセス制御オペレータは手に入るツールを利用してプロセス制御システム内のプロセス制御問題を診断すると共に訂正しており、該プロセス制御システムは、例えば自動調整装置、ループ解析装置、およびニューラルネットワークシステム等を備える。また、プロセス制御オペレータは、プロセス変数情報をそのプロセスから一または複数のプロセス制御装置を介して受信するが、これらの制御装置はプロセス内で生成するアラームを含むそのプロセスの動作についての情報をオペレータに提供している。この情報は標準ユーザインターフェイスを介してプロセス制御オペレータに提供されても良い。

さらに、プロセス制御変数の動作状態、および、制御ルーチンまたはプロセス制御ルーチンに関連する機能ブロックもしくはモジュールの動作状態についての限られた情報を利用して、不十分に動作しているループを検出し、その問題を解決するためにリコメンデーションされる行動計画についての情報をオペレータに提供するエキスパートエンジンが提供されていることは現在公知のことである。そのようなエキスパートエンジンは、１９９９年２月２２日に出願された「プロセス制御システム内の診断」という表題の米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号、そして２０００年２月７日に出願された「プロセス制御システム内の診断エキスパート」という表題の米国特許出願連続番号第０９／４９９，４４５号に開示されており、ここで明白に、それらの両方を本文において引用することにより援用する。同様に、制御オプティマイザ、例えば実時間オプティマイザをプラント内で実行し、そのプロセスプラントの制御活動を最適化することは公知のことである。そのようなオプティマイザは、通常、プラントの複雑なモデルを利用して、そのプラントの動作を幾つかの所望の最適化変数、例えば利益に対して最適化するために、入力をどのように変更し得るかを予想している。しかしながら、多くの場合、これらのオプティマイザは外部サービス組織により提供されており、従って、そのプラントの他の領域で直接に利用可能ではない。

一方、プロセス内の実際の装置が効率的に動作しているのを保証し、機能不良の装置を修理および交換するのが主責任である保守要員は、ツール、例えば保守インターフェイス、上述したＡＭＳアプリケーション、およびプロセス内のデバイスの動作状態についての情報を提供する他の複数の診断ツールを利用する。また、保守要員はプラントの一部の停止を要求し得る保守活動をスケジュールしている。一般的にスマートフィールドデバイスと呼ばれている複数の新しい種類のプロセスデバイスおよび装置においては、これらのデバイスは検出ツールおよび診断ツールを備え、自動的にデバイスの動作問題を感知してこれらの問題を標準保守インターフェイスを介して保守要員に報告することもできる。例えば、ＡＭＳソフトウェアはデバイス状態および診断情報を保守要員に報告し、通信および他のツールを提供して保守要員がデバイス内で何が起きているのか判断すると共にそれらのデバイスにより提供されるデバイス情報を手に入れるのを可能にしている。通常、保守インターフェイスおよび保守要員はプロセス制御オペレータから離れたところに配置されているが、これはいつもそうであるということではない。例えば、幾つかのプラントにおいては、プロセス制御オペレータは保守要員の職務を実行しても良くまたその逆であっても構わなく、またはこれらの職務に責任を有する異なる人々が同じインターフェイスを利用しても良い。
また、ビジネスアプリケーション、例えば部品、補給品、および原料等の注文、戦略的ビジネス決定、例えばどの製品を生産するかおよびどの変数をプラント内で最適化するか等の選択を行なう責任を有する人達ならびにそれらの目的で利用されるアプリケーションは、通常、プロセス制御インターフェイスと保守インターフェイスとの両方から離れたプラントの事務所内に配置されている。同様に、マネジャーまたは他の人たちは、そのプラントの動作を監視すると共に長期の戦略的決定を行うのに利用するために、離れた領域からまたはそのプロセスプラントに関連する他のコンピュータシステムから、プロセスプラント内のある情報をアクセスしても良い。

概して、プラント内の異なる機能、例えばプロセス制御動作、保守動作、およびビジネス動作を実行するために利用される非常に異なるアプリケーションは分離されているので、これらの異なるタスクに利用される異なるアプリケーションは一体化されておらず、従って、データまたは情報も共有しない。実際に、多くのプラントは、これらの異なる種類のアプリケーションの全てではなくその一部を有するのみである。多くの場合、一部のタスク、例えば装置の監視、デバイスの動作の試験、およびプラントが最適な方法で稼動しているかの判断等は、必要なデータを測定し、解析を実行し、そしてこの解析の結果だけをそのプラントの作業者に提供する外部コンサルタントまたはサービス会社により実施される。これらの場合、通常、データは、メーカ独自の方法で収集および格納されており、このデータは、他の理由に対してプラント作業者の役に立つことはほとんどない。

また、全てのアプリケーションがプラント内に置かれたとしても、異なる作業者がこれらの異なるアプリケーションおよび解析ツールを利用しており、これらのツールはそのプラント内の異なる機械設備に配置されているので、そのプラント内の一つの機能領域から他の領域への情報の流れはほとんどなく、このことは、この情報がそのプラント内の他の機能に役に立ち得るとしても同じである。回転装置データ解析ツールは保守要員により不完全に機能している出力発生機または回転装置を検出することに利用されることができる（非プロセス変数型データに基づき）。このツールは問題を検出して、そのデバイスが校正、修理、または交換する必要があることを保守要員に警告しても良い。しかしながら、プロセス制御オペレータ（人間またはソフトウェアエキスパートのどちらか）は、その不完全に動作しているデバイスが問題を引き起こしてプロセス制御動作により監視されているループまたは一部の他の構成部品に影響を与え得るとしても、この情報から得るものはない。同様に、ビジネスパーソンは、たとえその製造デバイスが重要であり、そのビジネスパーソンが所望し得る方法でそのプラントを最適化するのを妨げ得るとしても、この事実に気付かない。プロセス制御エキスパートは、最終的にプロセス制御システム内のループまたはユニットの不完全な動作を引き起こし得るデバイス問題に気付かず、プロセス制御オペレータまたはエキスパートは、この装置が完全に動作していると想定しているので、プロセス制御エキスパートはプロセス制御ループ内でそれが検出した問題を間違って診断し得るし、その問題を実際に解決することができないツール、例えばループ調整機を適用しようとし得る。同様に、そのビジネスパーソンはビジネス決断をして、その機能不良のデバイスのために、所望のビジネス効果（例えば、利益を最適化すること）を達成しない方法でそのプラントを運営し得る。

そのプラント自体内においてまたは外部サービス会社もしくはコンサルタントを介すかのいずれであっても、プロセス制御環境内で利用できるデータ解析ツールならびに他の検出ツールおよび診断ツールが多くあるため、保守要員が利用できるデバイスの調子および性能についての多くの情報があり、これらの情報はプロセスオペレータおよびビジネスパーソンにとり役に立ち得る。同様に、ビジネス機能を実行することにより生成する情報またはその過程で利用される情報があり、保守要員またはプロセス制御オペレータがプロセスの動作を最適化する際に役に立ち得る。しかしながら、過去においては、これらの機能は分離されていたので、一つの機能領域で生成されたまたは集められた情報は他の機能領域では全く利用されていなかったか、または非常に有効に利用されていなかった。そのためプロセスプラント内の資産は全体的に最適な利用がされていなかった。

プロセス制御システムはデータ収集および分配システムを有しており、異なるデータソースからのデータを収集および格納しており、各データソースは、メーカ独自の方法を利用して最初のデータを取得または生成しても良い。また、データ収集および分配システムは、プロセス制御システムに関連する他のアプリケーションもしくはその中に用意されている他のアプリケーション、またはデータソース自体に関連し任意の所望の方法で用いるアプリケーションがその格納されたデータを利用できるようにする。このようにして、アプリケーションは、広範囲の異なるデータソースからのデータを利用して、プラントの現在の動作状態のより良いビューまたはインサイトを提供し、そのプラントに関してより良いまたはより完全な診断または金融面での決断を行なう。従って、以前は異なる収集システム、例えばプロセス制御監視システム、装置監視システム、およびプロセス性能モデルからのデータを組み合わせるかまたは利用して、より優れたプロセス制御プラントの全体ビューまたは状態を判断し、問題のより良い診断をし、そして生産計画およびプラント内の保守における対策を取るかまたはリコメンドをするアプリケーションが提供されても良い。例えば、情報またはデータは、デバイス、ループ、およびユニット等の調子、変数、性能、または利用に属する保守機能により収集されても良い。また、この情報は、プロセスオペレータまたは保守要員に送信されると共に表示され、その人に現在または将来の問題を通知する。この同じ情報はプロセスオペレータにより用いられループ内の現在の問題を解決したり、例えばプラントの動作ポイントを変更して最適状態で動作していないデバイスを把握すると共にその原因を解決する。診断アプリケーションは、非プロセス変数、例えばデバイスの調子に属する測定指標、制御指標、デバイス指標を生成することもできる。これらの装置性能指標は主要性能変数、例えば生産の効率および費用を計算するモデルから決定されても良い。プロセス制御エキスパートはこれらの測定指標、制御指標、およびデバイス指標をプロセス変数データにとともに用いてそのプロセスの動作を最適化する。

開示されたデータ収集および分配システム利用して、プロセス変数データおよび非プロセス変数データは組み合わされ、例えばプロセスモデルを生成する。同様に、プロセスの停止が必要となるようなデバイス問題の検出は、ビジネスソフトウェアに自動的に、取り替え部品の注文をさせてもよいし、プラントの実際の状態により選択された戦略的行動が所望の結果を生じないだろうと予測されることをビジネスパーソンに警告させても良い。プロセス制御機能内で実行される制御戦略の変更は、ビジネスソフトウェアに自動的に新しいまたは異なる原材料を注文させても良い。勿論、プロセス制御データ、装置監視データ、および性能監視データの統合データが、プロセス制御プラント内の資産の状況についての異なるおよびさらに完全な情報をプロセスプラントの全ての領域に提供して支援することができるその他の多くの種類のアプリケーションも備えられている。

（発明の実施の形態）
図１を参照すると、典型的なプロセス制御プラント１０は、一または複数の通信ネットワークにより、複数の制御システムおよび保守システムと相互接続されている複数のビジネスコンピュータシステムおよび他のコンピュータシステムを備えている。図示されているプロセス制御プラント１０は、一または複数のプロセス制御システム１２，１４を備えている。プロセス制御システム１２は従来のプロセス制御システム、例えばＰＲＯＶＯＸシステムもしくはＲＳ３システムまたは他の任意のＤＣＳであっても良い。図１に図示されているシステム１２は制御装置１２Ｂおよび入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード１２Ｃに結合されているオペレータインターフェイス１２Ａを備えており、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード１２Ｃは多種のフィールドデバイス、例えばアナログおよび高速アドレス可能遠隔トランスミッタ（ＨＡＲＴ）フィールドデバイス１５に結合されている。プロセス制御システム１４は分散型プロセス制御システムであっても良く、一または複数の分散型制御装置１４Ｂに、バス、例えばイーサネット（登録商標）バスを介して結合されている一または複数のオペレータインターフェイス１４Ａを備えている。制御装置１４Ｂは、例えば、テキサス州オースチンにあるフィッシャーローズマウント社により販売されているＤｅｌｔａ Ｖ（商標）制御装置または所望の種類の他の任意の制御装置であっても良い。制御装置１４ＢはＩ／Ｏデバイスを介して一または複数のフィールドデバイス１６に結合されており、該フィールドデバイス１６は、例えばＨＡＲＴフィールドデバイスもしくはＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス、またはＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）プロトコル、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）プロトコル、Ｄｅｖｉｃｅ−Ｎｅｔ（登録商標）プロトコル、ＡＳ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅプロトコル、およびＣＡＮプロトコル等を利用する任意のスマートフィールドデバイスもしくは非スマートフィールドデバイスである。公知のように、フィールドデバイス１６は、プロセス変数の他に他のデバイス情報にも関連するアナログ情報またはデジタル情報を制御装置１４Ｂに提供することもできる。オペレータインターフェイス１４Ａはプロセス制御オペレータが利用可能なツールを格納すると共に実行し、制御オプティマイザ、診断エキスパート、ニューラルネットワーク、およびチューナ等を含むプロセス動作を制御する。

また、保守システム、例えばＡＭＳアプリケーションまたは他の任意のデバイス監視および通信アプリケーションもしくは装置監視および通信アプリケーションを実行するコンピュータは、プロセス制御システム１２，１４またはその中の個々のデバイスに結合されて保守活動および監視活動を実行しても良い。例えば、保守コンピュータ１８は、制御装置１２Ｂおよび／またはデバイス１５に、所望の任意の通信回線もしくは通信ネットワーク（無線式デバイスネットワークもしくは携帯式デバイスネットワークを含む）を介して接続されてデバイス１５と通信し、デバイス１５を再設定したり、デバイス１５に他の保守活動を実行させることもできる。同様に、保守アプリケーション、例えばＡＭＳアプリケーションは分散型プロセス制御システム１４に関連する一または複数のユーザインターフェイス１４Ａによってインストールされて実行され、デバイス１６の動作状況に関連するデータ収集を含む保守機能および監視機能を実行することができる。

図示されているプロセス制御プラント１０は、多種の回転装置２０、例えばタービンおよびモータ等を備えており、それらは保守コンピュータ２２に、幾つかの常設の通信リンクまたは仮設の通信リンク（例えば、バス、無線通信システム、または装置２０に接続されて読み取りを行なった後取り外される携帯式デバイス）を介して接続されている。保守コンピュータ２２は、例えばＣＳｉシステムにより提供される公知の監視および診断アプリケーション２３、または回転装置２０の動作状態を診断、監視、および最適化するのに利用される他の公知の任意のアプリケーションを格納すると共に実行することもできる。保守要員は、通常、アプリケーション２３を利用してプラント１０内の回転装置２０の性能を保守すると共に監視し、回転装置２０の問題を判断し、回転装置２０を修理または取り替えなければならないか否か、およびその時期について判断する。幾つかの場合、外部コンサルタントまたはサービス組織は回転装置２０に属するデータを一時的に獲得または測定し、このデータを利用して回転装置２０の解析を実行し、回転装置２０に影響を与えている、問題、劣化した性能、または他の問題を検出する。これらの場合、それらの解析を実行しているコンピュータがシステム１０の残りの部分に通信回線を介して接続されていなくても、一時的に接続されているだけでも構わない。

同様に、パワー生成および分配システム２４はプラント１０に関連するパワー生成および分配装置２５を有し、例えばバスを介してもう一つのコンピュータ２６に接続されており、そのコンピュータはプラント１０内のパワー生成および分配装置２５の動作を実行すると共に監視している。コンピュータ２６は、例えばＬｅｂｅｒｔおよびＡＳＣＯサービス会社または他のサービス会社により提供される、公知のパワー制御および診断アプリケーション２７を実行し、パワー生成および分配装置２５を制御すると共に保守する。また、多くの場合、外部コンサルタントまたはサービス組織は回転装置２０に属するデータを一時的に取得または測定し、このデータを利用して回転装置２０の解析を実行し、回転装置２０に影響を与えている、問題、劣化した性能、または他の問題を検出する。これらの場合、それらの解析を実行しているコンピュータ（例えば、コンピュータ２６）は、システム１０の残りの部分に通信回線を介して接続されていなくても、一時的に接続されているだけでも構わない。

勿論、他の任意の装置およびプロセス制御デバイスがプラント１０またはその一部に設けることもできる。本明細書で記述されているシステムは図１に特に示される装置に制限するものではない。さらに、その他任意の種類のプロセス制御装置またはデバイスを設けても良い。

従来、多種のプロセス制御システム１２，４およびパワー生成システムおよび保守システム２２，２６は、各システムによって生成される、あるいは収集されたデータを有益な方法で共有することができるように、互いに相互接続されてはいなかった。その結果、異なる機能、例えばプロセス制御機能、パワー生成機能、および回転装置機能は、該特定の機能により影響を与えられ得る装置かまたは前記特定の機能に影響を与え得るプラント内の残りの装置は完全に動作しているという想定に基づいてそれぞれ動作していたが、勿論、そのような場合はほとんどない。しかしながら、機能が非常に異なり、これらの機能を監視するのに利用される装置および作業員が異なるので、プラント１０内の異なる機能システム間に意味のあるデータ共有は少しもまたは全くなかった。

この問題を解決するために、データ収集および分配システムが提供されており、異なるデータソースからのデータを取得し、このデータを共通データフォーマットまたは構造にフォーマットし、必要に応じて、例えばコンピュータシステム３０で実行されるか、またはプロセス制御ネットワークの全体に亘るワークステーション間に分配されている一組のアプリケーションのどれかに提供する。その一組のアプリケーションは、以前は異なるおよび別個のシステムからのデータの利用を統合または一体化させ、全プラント１０のより良い測定、監視、制御、および理解を供与するために提供されている。図１に示されているように、コンピュータシステム３０は、プラント１０内の多種の機能システムに関連するコンピュータまたはインターフェイスに通信可能に接続されており、プロセス制御機能１２，１４、コンピュータ１８，１４Ａ，２２，２６内に実装されているような保守機能、およびプロセス性能監視を実行するようなビジネス機能を有している。特に、コンピュータシステム３０は、従来のプロセス制御システム１２とその制御システムに関連する保守インターフェイス１８とに通信可能に接続されており、分散型プロセス制御システム１４のプロセス制御インターフェイスおよび／または保守インターフェイス１４Ａに接続されており、回転装置保守コンピュータ２２とパワー生成および分配コンピュータ２６とに接続されており、全てバス３２を介している。バス３２は、任意の所望または適切なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）プロトコルまたはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）プロトコルを利用して通信を提供しても良い。勿論、コンピュータシステム３０は、プラント１０のこれらの異なる部分に他の通信リンクを介して接続することができ、それらのリンクには、固定リンクもしくは断続的なリンク、ハードワイヤードリンクもしくはオーバザエアリンク、または任意の物理的媒体、例えば有線媒体、無線媒体、同軸ケーブル媒体、電話モデム媒体、光ファイバー媒体、光学媒体、流星バースト媒体、および衛星媒体の一つが含まれ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコル、ＩＥＥＥ ８０２．３通信プロトコル、ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ通信プロトコル、Ｘ．２．５通信プロトコル、またはＸ．４００通信プロトコル等を利用する。

図１に図示されるように、コンピュータ３０は、また、同じかまたは異なるネットワークバス３２を介して、ビジネスシステムコンピュータおよび保守計画コンピュータ３５，３６に接続されても良く、例えば統合業務計画システム（ＥＲＰ）、物的資材計画システム（ＭＲＰ）、性能モデルのためのプロセスモデル、経理、生産、および顧客注文システム、保守計画システム、または他の所望の任意のビジネスアプリケーション、例えば部品、供給品、および原料注文アプリケーション、ならびに生産計画アプリケーション等を実行しても良い。コンピュータ３０は、また、例えばバス３２を介して、プラントワイドＬＡＮ３７とコーポレートＷＡＮ３８との他に、遠隔からプラント１０の遠隔監視またはそれとの通信を可能にするコンピュータシステム４０とも接続されても良い。

上述したデータ収集および分配システムは、また、コンピュータ３０内に提供されても良く、そうでなければプロセスネットワーク１０の全体に亘る複数の領域に分散されても構わなく、任意のデータソース、例えば制御装置１２，１４、監視システム２２，２６、および財務システム３５，３６等からのデータを取得すると共に処理をする。データ収集および分配システムがコンピュータ３０内に位置する場合には、それは異なるデータソース、例えば制御装置、装置監視アプリケーション、および財務アプリケーションから別々に、異なるデータフォーマットを用いるかまたは共通フォーマットを用いたデータを受信し得る。一つの実施例において、バス３２上での通信はＸＭＬプロトコルを利用して発生する。ここでは、コンピュータ１２Ａ，１８，１４Ａ，２２，２６，３５，３６のそれぞれからのデータはＸＭＬラッパー内にラッピングされ、ＸＭＬデータサーバに送信されるが、そのサーバは例えばコンピュータ３０内に配置されても良い。ＸＭＬは記述言語なので、サーバはどのような種類のデータでさえも処理することができる。サーバでは、もし必要ならば、データはカプセルにラッピングされ、新しいＸＭＬラッパーにマッピングされる。即ち、このデータは一つのＸＭＬスキームから一または複数の他のＸＭＬスキームにマッピングされ、それらは受信されたアプリケーションのそれぞれに作成される。この通信を提供する一つの方法は、２００１年７月１０日に出願された、「プロセス制御システムの処理データ通信」という表題の、同時係属中の米国特許出願連続番号第０９／９０２，２０１号に記述されており、それは本出願の譲受人に譲渡されており、本文で引用することにより明白に援用する。このシステムで、各データオリジネータはそのデバイスまたはアプリケーションにとって理解できるかまたは便利なスキームを利用してそのデータをラッピングすることができ、受信側アプリケーションのそれぞれは、そのデータを受信側アプリケーションのために利用されるかまたはそれにより理解される異なるスキームで受信することができる。サーバはそのデータのソースおよび送信先に依存して、一つのスキームをもう一つのスキームにマッピングするように構成されている。もし所望ならば、サーバは、また、データの受信に基づいてあるデータ処理機能または他の機能を実行しても良い。マッピングルールおよび処理ルールが、本文で記述された一組のデータ統合アプリケーションの動作の前に、定められサーバ内に格納される。この方法で、データは任意の一つのアプリケーションから一または複数の他のアプリケーションに送信されても良い。

もう一つの実施例においては、データ収集および分配アプリケーションはネットワーク１０の全体に亘って分散されても良く、データ収集は分散された領域において達成されても構わない。また、収集されたデータは、分配された領域において共通フォーマットに変換されて後の分配のために一または複数の中央データベースに送信されても良い。従って、一般的に言えば、一または複数のデータ収集ルーチンが提供され、異なるデータソースからのデータを収集し、このデータを共通フォーマットまたは便利なフォーマットで、このデータを利用し得る一組のアプリケーション、例えばコンピュータ３０内のアプリケーションに提供する。データ収集および分配アプリケーションは本文においてデータ収集および分配システムとして参照され、一方、収集されたデータを利用する（このデータを統合する）アプリケーションは本文において総称的に資産活用スイート５０として参照される。

資産活用スイート５０内のアプリケーションは、その収集されたデータならびにプロセス制御システム１２，１４、保守システム１８，２２，２６、および、ビジネスおよびプロセスモデルシステム３５，３６により生成する他の情報の他にこれらのシステムのそれぞれの中で実行されるデータ解析ツールにより生成される情報もまた利用する。一般的に言えば、資産活用スイート５０は、例えば米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号または第０９／４９９，４５５号に開示されているような一または複数のユーザ表示アプリケーション、ならびに一または複数の診断エキスパートまたは例えばＮＥＸＵＳにより現在提供されているＯＺエクスパートシステムに基づく他の種類のエクスパートシステムアプリケーションを有しても良い。しかしながら、資産活用スイート５０は所望の他の任意の種類のエクスパートシステムを利用しても良く、例えば任意の種類のデータ採掘システムが含まれる。資産活用スイート５０は、また、多種の機能システムからのデータを他の任意の目的のために統括する他のアプリケーションも有して良く、例えばユーザ情報目的用、診断目的用、およびプロセスプラント内での活動、例えばプロセス制御活動、装置取り替え活動、または修理活動用が含まれ、財務要因およびプロセス性能要因等に基づいて、生産される製品の種類または量を変更する。従って、データ収集および分配システムは、ある意味において、プロセスプラント１０内のデータおよび情報交換所として動作し、一つの機能領域、例えば保守領域から他の機能領域、例えばプロセス制御領域またはビジネス機能領域へのデータまたは情報の分配を調整している。結果として、資産活用スイート５０は、プラント１０内の異なる機能に関連する一または複数のコンピュータシステムに分配され得る新しい情報またはデータを生成するために収集されたデータを利用しても良く、収集されたデータを利用してプラント１０内で利用される新しい種類のデータを生成する他のアプリケーションを実行するかまたはその実行を監視しても構わない。

ある場合には、資産活用スイート５０は複数のアプリケーションを提供しても良く、それらはプロセス制御機能からのデータ、装置監視機能からのデータ、および、もし所望ならばプロセス制御ネットワーク内で実行されるプロセス性能監視機能からのデータを利用する。これらのアプリケーションは、二つ以上のプロセス制御データ、プロセス性能モデルデータ、または装置監視データを利用するプラントについての情報もしくは属性の表示のためにコーディネートされたユーザ表示を提供しても良い。資産活用スイート５０に関連するアプリケーションは、また、二つ以上のプロセス制御監視アプリケーション、プロセス性能監視アプリケーション、および装置監視アプリケーションからのデータを基にして、プロセス制御プラント１０内の状態または問題を診断しても良い。さらにまた、資産活用スイート５０に関連するアプリケーションは、診断されるかまたは検出された問題に応答して、プロセスプラント１０内で行動を起こしても良く、またはユーザに起こすべき行動をリコメンデーションしても構わなく、そのユーザとは任意の例えばプロセス制御オペレータ、保守要員、またはプラント１０の首脳部のプラント１０の全体的な操業に責任を有するビジネスパーソンであっても良い。

さらに詳細には、一つに実施例においては、資産活用スイート５０は指標生成ソフトウェア５１を有するかまたは実行しても良く、それはデバイスに関連する指標、例えばプロセス制御および装置デバイス、パワー生成デバイス、回転装置、ユニット、および領域等、またはプロセス１０内のプロセス制御構成要素、例えばループ等に関連する指標を収集または作成する。これらの指標は、それから、プロセス制御アプリケーションに提供されてプロセス制御を最適化することが可能であり、ビジネスソフトウェアもしくはビジネスアプリケーションに提供されてビジネスパーソンにプラント１０の操業に関連するより完全なもしくは理解可能な情報を提供することが可能である。資産活用スイート５０は、また、保守データ（例えば、デバイス状況情報）およびビジネスデータ（例えば、スケジュールされた順番および時間枠等）を例えばプロセス制御システム１４に関連する制御エキスパート５２に提供して、オペレータが制御を最適化するような制御活動を実行するのを助けることが可能である。制御エキスパート５２は例えばユーザインターフェイス１４Ａ内、制御システム１４に関連する他の任意のコンピュータ内、または所望ならばコンピュータ３０内に配置しても良い。

もし所望ならば、制御エキスパート５２は、例えば、上述の米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号および第０９／４９９，４４５号に記載されている制御エキスパートであっても良い。しかしながら、これらの制御エキスパートは、加えて、プロセス制御プラント１０内のデバイスまたは他のハードウェアの状況に関連するデータ、またはこれらの制御エキスパートが実行する意思決定の際にプロセス性能モデルを利用して生成される性能データの状況に関連するデータを統合して利用しても良い。特に、過去においては、ソフトウェア制御エキスパートは、一般的に、制御変数およびある制限されたデバイス状況データだけを利用して意思決定またはプロセスオペレータへのリコメンデーションをしていた。資産活用スイート５０により提供されるかまたは収集される通信、特に、コンピュータシステム１８，１４Ａ，２２，２６およびそれらの上に実現されるデータ解析ツールにより提供されるようなデバイス状況情報に関連する通信を利用して、資産活用スイート５０は、デバイス状況情報、例えば調子情報、性能情報、利用情報、および可変性情報を受信し、プロセス変数情報と共に意思決定に組み込む。

加えて、資産活用スイート５０は、プラント１０内のデバイスの状況および制御活動の動作に属する情報をビジネスシステム３５に提供することが可能であり、そこでは、例えば作業指令生成アプリケーションもしくはプログラム５４は、自動的に、作業指令を生成してプラント１０内の検出された問題に基づいて部品を注文することが可能であるか、またはそこでは、実行されようとする作業に基づいて補充品を注文することが可能である。同様に、資産活用エキスパート５０により検出された制御システム内の変化は、ビジネスシステム３５，３６にアプリケーションを実行させ、例えばプログラム５４を用いてスケジュールおよび補充品の注文を行なっても良い。同じ方法で、顧客注文等の変更はビジネスシステム３５，３６に入力することが可能であり、このデータは資産活用スイート５０に送信し、そして制御ルーチンまたは制御エキスパート５２に送信してその制御を変更し、例えば新しく注文された製品の生産をはじめるか、またはビジネスシステム３５，３６内に作成された変更を実現する。

加えて、資産活用スイート５０は例えばプラント１０内のオプティマイザ５５により利用される一または複数のプロセスモデルに情報を送信することが可能である。例えば、プロセスモデル５６および制御オプティマイザ５５はコンピュータ１４Ａ内に配置することができ、一または複数の制御最適化ルーチン５５Ａ，５５Ｂ等を実行することが可能である。加えて、またはあるいは、プロセスモデル５６およびオプティマイザルーチン５５はコンピュータ３０もしくは他の任意のコンピュータ内に格納することができると共にそれにより実行でき、必要なデータは資産活用エキスパート５０により送信することが可能である。モデル５６の結果は資産活用エキスパート５０か、または制御エキスパートもしくは他のエキスパート、例えば制御エキスパート５２に入力してモデル機能を実行することが可能であり、その目的は本文においてさらに詳しく記述される。しかしながら、一般的に言えば、モデル５６はプロセスユニットもしくは領域性能を判断するのに用いることができ、それは、オプティマイザルーチン５５に入力するか、ユーザに表示するか、または他の目的に利用することが可能である。モデル５６は英国ティーサイドに位置するＭＤＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙにより作成され販売されているようなモデルであっても良く、または他の任意の種類のモデルであっても構わない。勿論、プラント１０内に提供されると共に資産活用エキスパート５０からのデータを利用することが可能な複数の他のアプリケーションがあり、本文で記述されるシステムは本文で特に言及されたアプリケーションに限定されるものではない。しかしながら、全体として、資産活用スイート５０は、データの共有およびプラント１０の全ての機能領域間の資産の調整を可能にすることにより、プラント１０内の全ての資産の利用を最適化することを助けている。

また、一般的にいえば、一または複数のユーザインターフェイスルーチン５８をプラント１０内の一または複数のコンピュータに格納し、そしてそれにより実行することが可能である。例えば、コンピュータ３０、ユーザインターフェイス１４Ａ、ビジネスシステムコンピュータ３５、または他の任意のコンピュータはユーザインターフェイスルーチン５８を実行しても良い。各ユーザインターフェイスルーチン５８は、資産活用スイート５０からの情報を受信またはそれを購読でき、情報を資産活用スイート５０に提供し、同じまたは異なる組のデータは各ユーザインターフェイスルーチン５８に送信されても良い。ユーザインターフェイスルーチン５８の任意の一つはもし所望ならば異なるユーザに異なるスクリーンを利用して異なる種類の情報を提供することができる。例えば、ユーザインターフェイスルーチン５８の一つは、制御オペレータまたはビジネスパーソンに一つのスクリーンまたは一組のスクリーンを提供して、その人が制限を設定するか、または標準制御ルーチンもしくは制御最適化ルーチンで利用できる最適化変数を選択することを可能にしても良い。ユーザインターフェイスルーチン５８は制御ガイダンスツールを提供して、ユーザがある調整された方法により、指標生成ソフトウェア５１またはプロセス性能モデル５６により作成されるプロセス性能および指標を見ることを可能にしている。このオペレータガイダンスツールは、また、オペレータもしくは他の任意の人間がデバイス、制御ループ、およびユニットの状況についての情報を取得すること、およびこれらの資産の問題に関連する情報を簡単に見ることを可能にしても良い。というのは、その情報はプロセスプラント１０内の他のソフトウェアにより検出されているからである。ユーザインターフェイスルーチン５８は、また、ツール２３，２７、保守プログラム、例えばＡＭＳアプリケーション、または他の任意の保守プログラムにより提供されるかまたは生成される、あるいは資産活用スイート５０に関連するモデルにより生成される、性能監視データを利用して性能監視スクリーンを提供しても良い。勿論、ユーザインターフェイスルーチン５８は任意のユーザアクセスをプラント１０の任意の機能領域もしくは全ての機能領域に提供しても良く、そのユーザがその中で利用している優先権もしくは他の変数を変更することを可能にしても構わない。

図２を参照すると、簡易化された機能ブロックダイアグラム１００が、本文で記述されるデータ収集および分配システム１０２に関連しているか、またはそれにより、異なるデータソースからのデータを資産活用スイート５０が利用できるようにするのに用いられるデータフローおよび通信を図示している。特に、ダイアグラム１００はデータ収集および分配システム１０２を有しており、複数のデータソースからのデータを受信する。例えば、プロセス制御データソース１０４（それには従来のプロセス制御活動およびアプリケーション、例えばプロセス制御および監視アプリケーション、プロセス制御診断アプリケーション、およびプロセス制御アラームアプリケーション等が含まれても良い）はデータ収集および分配システム１０２にデータを提供する。ブロック１０４はプロセス制御環境内の従来のプロセス制御装置もしくはスタンドアロンプロセス制御装置、ＤＣＳ、Ｄｅｌｔａ Ｖシステム、およびＰＬＣにより取得または生成されるデータを送信しても良い。

装置調子データソースまたはプロセス調子データソース１０６（それには従来の装置監視アプリケーション、装置診断アプリケーション、装置アラームアプリケーション、異常状況解析アプリケーション、および環境監視アプリケーション等が含まれる）は、また、データ収集および分配システム１０２にデータを送信する。結果として、ソース１０６は、任意の種類の、例えばＣＳＩ、フィッシャーローズマウントシステムズ社により販売されているＡＭＳアプリケーション、およびＮｅｘｉｓアプリケーション等により提供される、従来の装置監視および診断アプリケーションまたはソースにより取得されるかまたは生成されるデータを送信しても良い。

性能監視データソース１０８（それには、性能監視アプリケーション、例えば最適化アプリケーション、プロセス動作を監視またはモデル化するのに利用されるプロセスモデル、およびプロセス調子もしくは装置調子等が含まれる）は、また、システム１０２にデータを提供する。データソース１０８は、各種の性能監視装置またはアプリケーションにより取得されたデータまたは生成されたデータを格納したりまたは提供したりすることができる。さらに、財務計画または生産計画データソース１１０（それにはプロセス制御システム内の財務または費用タイプの解析機能、例えば利益を最大化するのにどのようにプラントを運営するかの決断、環境粉塵を回避するのにどのようにプラントを運営するかの決断、およびどのような製品をどのくらい生産するかの決断等の解析機能を実行するアプリケーションが含まれる）はシステム１０２に接続される。財務計画アプリケーションとプロセス制御アプリケーションとの両方は、同じプロセスモデルまたは異なるプロセスモデルにより提供される情報を利用しても良い。

フィールドデバイス１１２、例えばスマートフィールドデバイスはデータ収集および分配システム１０２にさらなるデータを提供しても良い。勿論、フィールドデバイス１１２により提供されるデータはこれらのフィールドデバイスにより測定されるかまたは生成される任意のデータであっても良く、アラーム、アラート、測定データ、および校正データ等が含まれる。同様に、腐食監視データソース１１４は腐食監視サービスまたはアプリケーションにより収集されるかまたは生成されるデータを収集システムに提供しても良い。同様に、アラームデータソース１１６は進歩したアラームアプリケーションまたはサービスにより収集されるかまたは生成されるデータをシステム１０２に提供しても良い。アラームデータソース１１６はサンプルを測定もしくは採取し、実験解析を実行し、そしてこれらの解析に基づいて警告もしくは他の情報を生成するアプリケーションもしくはサービスを有しても良い。

他のデータが、図２に図示されるデータソースに加えてまたはその代わりに、他の任意のデータソースから提供されても良いということは注意すべきことである。さらに、図２のデータソースにより提供されるデータは生測定データであることが可能であり、測定されたデータに基づく解析または他のルーチンにより生成されたデータか、またはその二つの組み合わせにより生成されたデータであることが可能である。さらにまた、図２の任意のデータソースまたは全てのデータソースから提供されるデータは、任意の形式で測定、生成、または通信することができ、このデータを測定または生成し得る異なる組織またはアプリケーションにより利用されるメーカ独自の形式が含まれる。従って、例えば、異なるフィールドデバイス１１２は異なる形式でデータを収集すると共に生成し、それからこの情報をデータ収集および分配システム１０２に送信してもよい。同様に、財務計画データソース１１０、腐食監視データソース１１４、およびアラームデータソース１１６等は、任意の標準形式もしくはメーカ独自の形式で、測定もしくは生成されたデータを提供しても良く、任意のメーカ独自のアプリケーションもしくはオープンコードアプリケーションを利用してデータを測定もしくは生成しても良い。従って、一般的に言えば、データ、結果、結論、およびリコメンデーション等を測定もしくは生成するのにプロセス制御環境内で今日利用される（または将来利用するために開発される）どのようなアプリケーションもしくはデバイスであっても、データ収集および分配システム１０２に対してデータソースとして働いても良く、これらのデータソースがその性質上部分的にもしくは完全に所有権の問題を有しているとしても同様である。

データ収集および分配システム１０２は、異なるデータソースから共通形式でデータを収集するか、そうでなければ、一旦受信したときそのデータを格納し、後のプロセス制御システム内の他の素子、デバイス、またはアプリケーションに利用するための共通形式に変更する。一つの実施例においては、異なるデータソースはデータ変換プロトコル、例えばＯＰＣ、ＰＩ、およびＦｉｅｌｄｂｕｓ等を利用してデータをデータ収集および分配システム１０２に通信しても良い。勿論、ＯＰＣまたは他の変更インターフェイスはデータ収集および分配システム１０２またはそのデータソース自体に格納されても良い。さらに、もし所望ならば、任意のデータソースはそのデータをデータ収集および分配システム１０２によって利用される共通形式に変更してその変更されたデータをシステム１０２に通信しても良い。勿論、データ収集および分配システム１０２は異なるデータソースにより送信されたデータを任意の共通形式またはプロトコルに変換して、そのデータを所望の任意の方法でデータベース内に格納および整理しても良い。データ収集および分配システム１０２は、データを異なるデータソースから、周期的もしくは非周期的に、連続的もしくは断続的に、同期もしくは非同期で、または所望の任意の時間に受信しても良い。

一旦受信して変更した場合、データはデータベース内にあるアクセス可能の方法で格納し、資産活用スイート５０内のアプリケーションまたはユーザが利用できるようにする。例えば、プロセス制御、アラーム、デバイス保守、故障診断、予知保守、財務計画、および最適化等に関連するアプリケーションは、一または複数の異なるデータソースからのデータを利用し、組み合わせ、そして統合することにより、これらのアプリケーションが、大幅に異なるデータソースまたは前にはアクセス不能であったデータソースからのデータなしに、過去において動作できていたときよりもより良く動作するようにしても良い。資産活用スイート５０の一部のように図２に図示されているアプリケーションは図１に記述されているどのアプリケーションであっても良いか、または所望ならば、他の種類のどのようなアプリケーションであっても良い。勿論、図２に図示されている収集されたデータを利用するデータソースとアプリケーションとは一例であり、多少異なるデータソースおよびアプリケーションを利用しても良い。同様に、データソースそれ自体データ収集および分配システム１０２により収集されたデータを受信するように設定されても良い。この方法で、メーカ独自のアプリケーションを有し得る異なるベンダまたはサービスプロバイダは、収集していなかったかまたは以前はデータ収集および分配システム１０２から取得することができなかったあるデータを収集しても良く、これらのサービスプロバイダにより提供される製品もしくはサービスを向上し得る。一つの実施例においては、従来のプロセス制御サービスプロバイダは、過去においは、通常メーカ独自のアプリケーションを利用して、プロセス制御ネットワークから離れ、データを収集および生成してきたが、今日では、収集されたまたは生成されたデータをデータ収集および分配システム１０２に提供し、そのシステムがそのデータを他のアプリケーションが利用できるようにすることが期待されている。これらの他のアプリケーションはプロセス制御環境に通信可能に接続されているコンピュータ内で実行されるアプリケーション、例えばホストデバイス、ユーザインターフェイス、および制御装置等内のアプリケーションであっても良い。加えて、これらの他のアプリケーションは従来のサービス組織により提供されるかまたは利用されるアプリケーションであっても良い。この方法で、プロセスシステムオーナにより所有されるアプリケーションかまたはサービスプロバイダにより所有され管理されるアプリケーションによるものであっても、任意のアプリケーションを、任意の方法で任意のデータプロセス制御システム内で生成された任意のデータを利用するように設計することが今日可能である。結果として、アプリケーションが改善され得る非常に多くの実例がある。というのは、それらが以前は利用できなかったデータを利用できるからである。例えば、腐食解析サービスプロバイダメーカ独自のプロセス制御システムまたはメーカ独自の装置監視アプリケーションにより収集されたデータを利用して腐食解析の信頼性または予測可能性を向上させても良い。以前は、非常に異なる種類のサービスプロバイダおよびアプリケーションからのデータのそのような他家受粉は利用できなかった。

図３を参照すると、プロセス制御プラント１０内のデータフローを図示するさらに詳細なデータフローダイアグラム２００が提供されている。ダイアグラム２００の左側の最初に、プロセスプラント１０に関連するデータがプラント１０内の異なる機能領域またはデータソースによりまたはそれらの領域に集められている。特に、プロセス制御データ２０１は、例えば典型的なプロセス制御デバイス、例えばフィールドデバイス、入力／出力デバイス、携帯式トランスミッタもしくは遠隔トランスミッタ、または例えばプロセス制御装置に通信可能に接続され得る他の任意のデバイスにより集められている。同様に、従来の装置監視活動に関連する装置監視データ２０２は、例えばセンサ、デバイス、トランスミッタ、またはプラント１０内の他の任意のデバイスにより集められている。プロセス性能データ２０３はプラント１０内の同じもしくは他のデバイスにより集められても良い。もし所望ならば、財務データは性能監視データの一部としてプロセス制御プラント内のコンピュータ内で実行される他のアプリケーションにより集められても良い。幾つかの場合には、収集されたデータは、従来のプロセス制御ネットワーク外のアプリケーションまたはソース、例えばサービス組織またはベンダにより所有されると共に運用されるアプリケーションからのデータであっても良い。勿論、収集されたデータは、回転装置の角位置・速度・加速度データ（その他にこのデータを変更して提供されるパワースペクトロ密度および周波数振幅等も）、装置応力データ、歪みデータ、壁厚データ、腐食程度・腐食進行速度データ、プロセス液体腐食データ、潤滑・磨耗データ、ベアリング・シールデータ、漏れ存在割合・流出液体・流出気体データ（揮発性有機および無機物質についてのデータを含むがそれらに限定されない）、ベアリング温度データ、音響変換機データ、およびプロセスの物理的および組成測定データ等のどれであっても良いがそれらに限定されるものではない。このデータは任意の方法、例えば自動または手動の方法で収集されても良い。従って、データ収集装置には、携帯式収集デバイス、実験室における化学的および物理的な測定、固定または一時的なオンラインデバイス、遠隔プロセスおよび装置測定デバイス、オンラインデバイス入力、または、遠隔マルチプレクサおよび／もしくはコンセントレータからのデータを周期的に（例えば、ＲＦ）遠隔送受信するデバイス、または他の任意の収集デバイスが含まれる。

プロセス制御データ、装置監視データ、およびプロセス性能データは、データ収集および調整アプリケーション２０４（これは図２のデータ収集および分配システム１０２の一部であっても良い）により調整され、確認され、有効にされ、および／または形式化されても良く、そのアプリケーション２０４は、データ収集デバイス内、または他の任意のデバイス、例えば中央データヒストリアン、プロセス制御装置、および装置監視アプリケーション等、そうでなければこのデータを受信して処理する他の任意のデバイス内で実行される。勿論、収集されたデータは公知または所望の任意の方法で調整または操作しても良い。例えば、このデータは共通の形式もしくはスケールにしても良く、異なるもしくは標準（共通）ユニットに変更しても構わなく、異常値、間違った、もしくは正しくないデータがあるか走査しても良く、公知のもしくは所望の任意の方法で確認もしくは有効にする等を行なっても構わない。データ調整を実行する複数の公知の方法または技術があり、データの調整方法、操作方法、確認方法、または収集方法が利用されても良い。さらにまた、異なる種類のデータが共通のコレクタまたはコレクタルーチンにより収集されてもよく、たとえこのデータが異なる形式およびプロトコル等であるとしても同じである。

公知のもしくは所望の任意の方法で調整された後、またはある場合には全く調整されないで、収集されたデータは、通常プロセス制御システム１０の異なる機能領域と関連する一または複数のアプリケーションに提供されても良い。例えば、公知のように、プロセス制御機能ブロック２０６の一部として図３に図示されている異なるプロセス制御装置もしくは制御アプリケーション２０８は複数の理由もしくは目的で収集されたプロセス制御データを利用しても良い。これらのプロセス制御アプリケーションは、例えば、従来のＤＣＳシステム、ＰＬＣシステム、およびＳＣＡＤＡシステム、コンピュータ制御システム、ハイブリッドシステム、ならびに現在知られているかまたは将来開発される任意の種類のデジタル制御システムを有しても良い。従って、プロセス制御アプリケーション２０８は、公知のまたは所望の任意のプロセス制御ソフトウェアまたは技術を利用して、プロセス制御データ２０１を用いて現在進行中のプロセス制御機能を監視すると共に制御している。そのようなアプリケーションは任意の種類のプロセス制御を実行しても良く、例えばＰＩＤ、ファジー論理、予測モデル、およびニューラルネットワーク等のプロセス制御活動が含まれる。プロセス制御アプリケーション２０８は、アラームデータまたはアラームメッセージを作成するか、生成するか、またはプロセスオペレータに渡すかしても良く、問題もしくは心配を検出するか、または監督官庁、例えば環境保護局（ＥＰＡ）の規約、食品衣料品局（ＦＤＡ）の規約に関連する監査を実行しても構わなく、ここでリストするには多すぎる他の公知のプロセス制御機能を実行しても良い。さらにまた、一または複数の診断アプリケーション２１０は収集されたプロセス制御データ２０１を利用してプロセス制御診断を実行しても良い。そのような診断アプリケーションには、例えばオペレータがプロセス制御ループ内、装置内、およびアクチュエータ内等の問題を特定するのを支援するアプリケーションが含まれ、例えばそれは、１９９９年２月２２日に出願された、「プロセス制御システム内の診断」という表題の米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号に開示されているアプリケーションであり、本出願の譲受人に譲渡されており、本文で引用することにより明白に援用する。診断アプリケーション２１０には、また、エキスパート診断エンジンが含まれ、例えばそれは、２０００年２月７日に出願された、「プロセス制御システム内の診断エキスパート」という表題の米国特許出願連続番号第０９／４９９，４４５号に開示されているアプリケーションであり、それは本出願の譲受人に譲渡されており、本文で引用することにより明白に援用する。勿論、プロセス診断アプリケーション２１０は他の通常もしくは標準のどのようなプロセス診断アプリケーションの形式を取ることも可能であるが、これらは特に本文で言及されるものに限定されない。さらにまた、これらの診断アプリケーション２１０の出力は任意の形式を取ることができ、例えばプロセス制御システム内の故障状態もしくは不完全に動作しているループ、機能ブロック、領域、およびユニット等を指摘しても良く、そして、ループは何処を調節する必要があるかを指摘しても構わない。

図３にも指摘されているように、プロセス制御ヒストリアン２１２は、以前に収集されたプロセス制御データ２０１、プロセス制御監視アプリケーション２０８もしくはプロセス制御診断アプリケーション２１０の出力、または所望の他の任意のプロセスデータを格納するために利用しても良い。勿論、プロセス制御監視アプリケーション２０８およびプロセス制御診断アプリケーション２１０はプロセス制御ヒストリアン２１２内に格納されたデータを公知のまたは所望の任意の方法で利用しても良い。さらにまた、アプリケーション２０８， ２１０は、プロセス１０内の全てのまたは一部のプロセスユニットまたは領域をモデル化するのに作成され得るプロセスモデル２１４（それは図１のモデル５６の一部および性能監視機能領域の一部であっても良い）を利用しても良い。

さらにまた、装置監視機能ブロック２２０は装置状態データ２０２、またはそのデータが調整されている場合には、調整されたバージョンのデータを受信する。装置監視機能ブロック２２０は装置または状態監視アプリケーション２２２を有しており、例えば多種の装置の問題を指摘するアラームを受け取るかまたは生成しても良く、プラント１０内の不完全に動作しているかまたは故障のある装置を検出しても構わなく、または保守要員が興味を有し得る他の装置問題もしくは状態を検出しても良い。装置監視アプリケーションは周知のものであり、通常プラント内の異なる特定の種類の装置に適応されたユーティリティを有している。そういう次第なので、これらのアプリケーションの詳細な説明は必要としない。同様に、装置診断アプリケーション２２４をその装置に属する測定された生データを基にして装置の問題を検出および診断するために実装することもできる。そのような装置診断アプリケーション２２４には例えば振動センサアプリケーション、回転装置アプリケーション、およびパワー測定アプリケーション等が含まれる。勿論、複数の異なる種類の公知の装置状態監視および診断アプリケーションがあり、プロセス制御プラントに関連する異なる装置の状態もしくは動作状態に関連する多種の異なる種類のデータを生成することが可能である。さらにまた、ヒストリアン２２６は装置監視デバイスによって検出される生データを格納しても良く、装置状態監視および診断アプリケーション２２２，２２４により生成されるデータを格納しても構わなく、必要に応じてそれらのアプリケーションにデータを提供しても良い。同様に、装置モデル２２８（それは図１のモデル５６の一部、従って性能監視機能領域の一部であっても良い）は所望の任意の方法で装置状態監視および診断アプリケーション２２２，２２４により提供されると共に利用されても良い。そのようなモデルの作成および利用はその分野においては公知のことであり、本文においてさらに記述する必要はない。

同様に、図３に図示されているプロセス性能監視機能ブロック２３０はプロセス性能データ２０３を受信するが、そのデータはデータコレクタ２０４により調整および形式化されても良くまたはされなくとも構わない。プロセス性能監視機能ブロック２３０はプロセス性能監視アプリケーション２３１を有しており、例えばプロセスモデル２１４、装置モデル２２８、または性能モデル２３２を利用して公知のもしくは所望の任意の方法でプロセス性能監視を実行しても良い。もう一組のアプリケーション２３３は、プロセスの全体としての利用をより上手に実行するために、またはより効果的に動作するかもしくはより多くの利益をあげるプロセスをつくるために、プロセス装置設定をどのように変更すればよいかを、プロセス性能監視の出力を利用してユーザにリコメンドしても良いし、またはユーザに助言しても良い。プロセス性能監視ヒストリアン２３４はプロセス性能監視デバイスにより検出された生データを格納しても良く、プロセス性能監視アプリケーション２３１およびリコメンデーションアプリケーションにより生成されたデータを格納しても構わなく、必要ならばこのデータを他のアプリケーションに提供しても良い。プロセスモデルおよびプロセス性能監視アプリケーションの作成および利用は公知のことであり、本文においてさらに記述しない。

図３に図示されているように、財務データは、財務制約データおよびプロセス動作制約データの形式であり、例えばどのような製品を生産しなくてはいけないのか、生産された製品の品質、期限、費用および供給制約、および生産されもしくは販売される製品の価格設定データおよび評価額データ等が含まれており、機能ブロック２３９において収集されても良い。一般的に言えば、必要ではないが、機能ブロック２３９は、一または複数のデータ入力アプリケーションを実行するコンピュータを有し、プロセス性能データをモデル２１４，２２８，２３２から収集し、財務に関連するデータをプロセス１０に関係している人、例えばマネジャーからかまたは他のソースから収集する。これらの財務アプリケーションはなたこのデータも生成しても良い。しかしながら、この財務データは、ここでリストされたものの代わりにかまたはそれに加えて、複数の他のソースに属するデータを使用しても良い。

図３に関して上述したようにデータの収集および処理は、現在プロセス制御プラントにおいて実行されているが、一般的に言えば、収集されたデータ、即ちプロセス制御データ、プロセス監視データ、および装置監視データは、異なる人たちに提供されており、異なる形式で収集されると共に利用され、異なる目的のために完全に異なるアプリケーションにより利用されている。従って、上述したように、このデータの一部は、メーカ独自のアプリケーションでありプロセス制御システムの残りと互換性のないアプリケーションを利用するサービス組織により測定されるかまたは生成されても良い。同様に、通常プロセス制御環境で利用される財務アプリケーションにより収集または生成されるデータはプロセス制御アプリケーションまたはアラームアプリケーションにより認識可能または使用可能な形式またはプロトコルでなくても良い。結果として、保守要員および、そのような人が利用する環境監視および診断アプリケーションは、通常、プロセス制御アプリケーション、プロセスモデル、または財務アプリケーションのどれもが収集もしくは生成するデータを使用できなかった（利用するように構成されていなかった）。同様に、プロセス制御オペレータおよび、その人により利用されるプロセス制御監視および診断アプリケーションは、一般的に、装置監視アプリケーションおよび性能モデルまたは財務アプリケーションにより収集または生成されるデータを使用できなかった（利用するように構成されていなかった）。同様に、ビジネスパーソンはプロセス制御アプリケーションまたは装置監視アプリケーションのどちらかに収集または生成されるデータを使用できない場合があり、事実、全く異なる組のデータに基づいて、プラント１０の運用およびその運用についての決定をする場合がある。同様に、機能ブロック２０６，２２０，２３０，２３９内で測定または生成されるデータの多くは、メーカ独自のアプリケーションを利用して、一般的に、データの多くの部分を他のユーザが利用できるようにしないサービス組織によりそのようにされている。

多種の外部ソースからのデータを制限された環境で利用しなければならないかまたは全く利用できないという制限を打開するために、データ収集および分配システム１０２が提供され、データを収集し、必要ならばそのデータを共有形式またはプロトコルに変換し、図３に示されている資産活用スイート５０内のアプリケーションが手に入れ利用できるようにしている。この方法で、資産活用スイート５０内のアプリケーションは、異なる機能領域またはデータソース、例えばプロセス制御機能領域２０６、装置監視機能領域２２０、および性能監視機能領域２３０からの異なる種類のデータを受信し、複数の方法の中の任意の方法でプラント１０の運用に直接役に立つようにこのデータを統合する。資産活用スイート５０の目的は、プラント１０をより良く理解し、プラント１０の全体としての状態の把握を可能にし、およびそのプラント内の全てのデータに基づいて、プラント１０またはプラント１０の資材の管理または利用に関して、より正しい決定を可能にすることであり、全体的に見れば、プラント１０をより最適化状態で稼動させることである。異なる種類の機能データを統合すると、作業員の安全性の改善、プロセスおよび装置の使用可能時間向上、破局的なプロセスおよび／装置故障の回避、稼働率の向上（稼動可能時間）およびプラントの生産性、可用性の向上ならびにより速くそしてより設計限界および製造業者保証限界に近く安全にならびにしっかりと稼動する稼動性能の向上に起因する製品の処理能力の向上、環境限界でプロセスを稼動させる稼動性能に起因する処理能力の向上、ならびにプロセスおよび製品のばらつきに関連する装置の削除または最小化に起因する品質の向上を提供し得る。反対に、過去においては、異なる機能領域、例えばプロセス監視、装置監視、および性能監視は独立して実行され、それぞれがその関連する機能領域を最適化しようと試み、実行される行動が残りの他の機能領域に与える影響には注意を払わないでいた。結果として、例えば、低い優先順位の装置故障は、所望のまたは重要なプロセス制御性能達成する場合に大きな問題を引き起こしたかもしれないのに、直されなかった。というのは、それは装置保守という観点では非常に重要とは考えられなかったからである。データ収集および分配システム１０２が資産活用スイート５０にデータを提供する場合、装置監視データ、プロセス性能データ、およびプロセス制御データの二つ以上に基づき、プラント１０のビューにアクセスすることが可能である。同様に、プラント１０のために実行される診断はプロセス動作および装置動作に関連するデータを考慮に入れ、より良い全体としての診断解析を提供している。従って、資産活用スイート５０内のアプリケーションは、プロセス制御データ、装置監視データ、およびプロセス性能データを利用して、一つの機能領域では厳格には最適な状態とはいえないが、全体としてのプラントの稼動を、異なる機能領域を独立して稼動させていてはできない方法で最適化し得る。

データ収集および分配システム１０２は機能データ収集または生成ソース２０６，２２０，２３０，２３９と資産活用スイート５０との間に位置することができるが、それは、加えて、もしくは代わりに、異なるデータを収集している異なるデータソースが何であるかに依存して、システム１０内の他の領域に位置することが可能である。事実、データ収集および分配システム１０２は、そのデータソースが何であるか、どのソースが既に統合されているかに依存して、図３のフローダイアグラムの何処にでも配置することができ、またはデータを標準もしくは認識可能な形式で提供することができる。上で指摘したように、データ収集および分配システム１０２は資産活用スイート５０と機能領域２０６，２２０，２３０，２３９との間に位置しても良く、通常それが事実である。しかしながら、データ収集および分配システム１０２は機能領域２０６，２２０，２３０，２３９の何れかもしくは全て、またはこれらの二つの組み合わせの内いくつかの前側に位置しても良い。さらにまた、データ収集および分配システム１０２は集中、即ち一個所に集中しているように図示されてきているが、分散システム１０内の複数の領域で実施し得る。従って、このデータ収集および分配ソフトウェアの構成要素を、異なるデータソースからより多くのまたはより優れたデータを収集することを可能にするために、複数の異なるデバイス内で実行しても良い。これらの複数のデータ収集アプリケーションは、それぞれ動作して、収集の必要性およびこれらのアプリケーションの配置に依存して、一または複数のソースからデータを収集することが可能であり、各アプリケーションは、それから、収集したデータおよび形式化したデータをシステム内の一または複数の集中型データベースに供与することが可能であり、そこからこのデータは他のアプリケーションにより利用されることが可能である。

図３を再び参照すると、資産活用スイート５０は、プロセス制御プラント１０内の異なる機能領域またはデータソースから収集されたデータを利用する複数のアプリケーションを有するように図示されており、図示の目的のために、それには、性能監視機能領域２３０、プロセス制御機能領域２０６、および装置監視機能領域２２０が含まれている。勿論、資産活用スイート５０はこれらの領域からどのようなデータでも受信し得るが、それらには、生データ、調整されたデータ、ヒストリアン２１２，２２６，２３４に格納されたデータ、監視アプリケーション２０８，２２２、性能モデル２３２、および診断アプリケーション２１０，２２４により生成されたデータが含まれる。もし所望ならば、資産活用スイート５０は、また、プロセスモデル２１４および装置モデル２２８を利用し得る。資産活用スイート５０は特定の数のアプリケーションを有するように図示されているが、資産活用スイート５０は本文で記述される一または複数の機能を実行する一または複数のアプリケーション含むどのような数のアプリケーションでも有することが可能である。

特に、図３に示されている資産活用スイート５０は一または複数の一体化されたプラント状態監視アプリケーション２４０を有しても良い。そのようなプラント状態監視アプリケーション２４０には、図１の指標生成アプリケーションソフトウェア５１が含まれても良く、それは、プラント１０内のデバイス、例えばプロセス制御および計測器デバイス、パワー生成デバイス、回転装置、ユニット、および領域等に関連する指標、ならびに／または、プロセス制御構成要素、例えばユニット、ループ、および領域等に関連する指標を、プロセス制御情報、デバイス情報、および性能情報内の二つ以上に基づいて作成する。これらの指標の生成および表示は後にさらに詳しく記述する。しかしながら、一般的にいえば、これらの指標はプロセス制御データの他にプロセス性能および装置監視データにも基づいても良く、一体化された表示を介して、一貫性のある形式でユーザに表示されても構わない。

図３に示されているように、資産活用スイート５０は一体化された表示アプリケーション２４４（それは図１のインターフェイスアプリケーションのどれでももしくは全てであっても良い）を有しても良く、一体化されるかまたは共通の方法で、異なるデータをユーザに表示する。一般的にいえば、表示アプリケーション２４４は任意のユーザに異なるデータを供与するように構成されており、表示された情報は、プロセス制御データ２０１、装置監視データ２０２、およびプロセス性能データ２０３の内の二つ以上を反映するかまたはそれらに基づいている。アプリケーション２４４はスイート５０内の他のアプリケーションからの入力を受信し、ユーザが生データ２０１，２０２，２０３を見るのを可能にしても良く、ユーザがスクリーンからスクリーンに移動して生データもしくは処理されたデータに基づいたプラント１０の異なる部分もしくは面を見るのを可能にしても構わなく、ユーザが処理されたデータ、例えば装置状態、プロセス監視もしくは性能監視アプリケーション２２２，２０８，２３１、プロセスモデル２１４、装置もしくはプロセス診断アプリケーション２２４，２１０により生成されたデータを見るのを、または資産活用スイート５０内の他のアプリケーションにより生成されたデータを見るのを可能にしても良い。

また、資産活用スイート５０は、一体化されたアラームアプリケーション２４６を有しても良く、プロセスアラームとデバイスアラームとの両方を受信し、これらのアラームを一貫性のある方法でユーザに表示しても構わない。そのような一体化されたアラーム表示アプリケーションは、２０００年１１月７日に出願された、「プロセス制御ネットワーク内の一体化されたアラーム表示」という表題の米国特許出願連続番号第０９／７０７，５８０号に記述されており、それは本出願の譲受人に譲渡されており、本文で引用することにより明白に援用する。一体化されたアラームアプリケーション２４６はユーザ表示２４８を提供し、受信したアラームの情報を供与し、それらのアラームを統合したアラームバナーを供与する等する。

資産活用スイート５０は、また、プロセス制御データ２０１、プロセス性能データ２０５、および装置状態データ２０２を統合する一または複数の一体化された診断アプリケーション２５０を有しており、プラントワイドベースで診断を実行する。例えば、プロセス装置データおよびプロセス制御データを組み合わせ、それらの種類のデータの一つを使用するよりもプラント１０内の状態についてより優れた診断解析をすることが可能である場合が多くある。同様に、装置状態診断アプリケーション２２４の出力およびプロセス制御診断アプリケーション２１０の出力を組み合わして、個々のアプリケーションのどちらよりもプロセスプラントのより完全な診断解析をすることは可能である。一体化された診断アプリケーション２５０は所望の任意の種類のエキスパートエンジン、プロセスおよび／または装置モデル、および受信したデータまたは他のアプリケーションからの他の診断判断に基づいてプラント１０の状態について予測を行なう予測アプリケーションを有しても良い。勿論、一体化された診断アプリケーション２５０は、インターフェイスアプリケーション２４４を介してユーザ表示を提供し異なる診断解析を示しても良い。さらに、一体化された診断アプリケーション２５０は、ユーザがアプリケーション２５０を設定することを可能としそれにより特定の統合した診断決定を作成しても良い。例えば、ユーザに設定スクリーンが提示されても良く、そこでユーザは実行する異なる診断アプリケーション（例えば、プロセス診断アプリケーション２１０および装置監視アプリケーション２２４が含まれる）を選択しても良く、それから、これらの選択した診断アプリケーションの出力に基づいて他の診断決定を組み合わせるかまたは作成しても構わない。この場合、ユーザはある既知のプロセスおよび装置監視アプリケーションまたは診断アプリケーションの出力を新しい機能（例えばプロセス性能機能）に結合しても良く、その機能はこれらの出力をある方法で組み合わせかまたは評価して診断決定を作成する。あるいは、プロセス制御データ２０１と装置監視データ２０２との両方を利用する新しい診断アプリケーションを作成してプラント診断を実行しても良い。これらの例の場合、診断アプリケーション２５０は、例えば、ユーザインターフェイスアプリケーション２４４を介してユーザ表示に出力しても良い。

故障診断アプリケーション２５０には、また、プロセス制御データ２０１と装置状態データ２０２とを利用して検出した問題の源を判断するバックトラッキングアプリケーションが含まれる。プロセス制御データまたは装置状態データのいずれか一方に基づいて、検出した問題の原因を見つけようとするバックトラッキングアプリケーションは存在するが、プロセス制御データと装置状態データとの両方に基づいてプラント内の問題を特定するために利用するバックトラッキングアプリケーションは存在していない。プロセスデータと装置監視データとの両方を利用するバックトラッキングアプリケーションを利用すると、プロセスデータまたは装置監視データの一つしか利用しない従来のバックトラッキングアプリケーションよりもプラント内の問題の原因または状態に関するさらに優れたまたはより完全な解決策を提供することができる。勿論、これらのバックトラッキングアプリケーションはプロセス制御データおよび装置監視データ、および、もし所望ならば、プロセス性能データを統合して問題の原因を判別する。そのような原因は、重要度の異なり得る要因の組み合わせである場合があり、同時に存在するはずのないプロセス状態および装置状態の検出（例えば、ポンプが稼動しておりそして閉鎖バルブが閉まっている）等の場合がある。これらの問題の提示は可能性、重み付け、および叙述条件状態の観点からであり得る。これらのバックトラッキングアプリケーションまたは他の診断アプリケーションは、プロセスおよび装置の公式のモデルの他に入力変数および出力変数ならびにこれらの変数の実際の測定値の微分もまた利用し、入力変数に対する出力変数の全微分を演算し、実際のプロセス測定値を用いてこの全微分を評価し、異なる有力な源の原因への寄与を演算しても良い。また、原因データは、プラント１０からの実際のデータで確認され、有効化され、そして調整され、いかによくその予測が持ちこたえるかを判断しても良い。

何れにせよ、一または複数の他の行動アプリケーション２６０を供与して、一体化された診断アプリケーション２５０により下された診断決定に対してか、またはアラームもしくは他の状態に応答して、なにか行動をおこしても良い。例えば、アプリケーション２６０は、ユーザインターフェイスアプリケーション２４４を介して、可能な行動もしくはリコメンデーションのリストをユーザに供与しても良く、または予測アプリケーション２６２に供与しても構わなく、その予測アプリケーションは、そのようなリコメンデーションの結果を予測して、その結果を、一体化された表示アプリケーション２４４を介してユーザに表示しても良い。これらのリコメンデーションを、例えば、問題を解決するための行動を取り、プラント１０の償還期間を延ばし、プラント１０をより経済的にかまたは設定された財務の制限内もしくはＥＰＡの制限内で稼動させ、現在のもしくは予測されるプロセスおよび装置機能性に基づいて将来の問題を回避するように設計しても良い。また、アプリケーション２６０は、ユーザが提案された行動に基づいてプラント１０のシミュレーションを実行して、その行動を実施する前にこれらのアプリケーションの模擬効果を理解することを可能にしても良い。アプリケーション２６０はさらに優れた診断決断を下す行動においてさらに多くの好ましくはさらに優れたデータを収集するために行動をおこしても良い。このデータ収集は、必然的にそして自動的に、装置状態監視アプリケーションもしくはプロセス監視アプリケーション、ならびに性能監視アプリケーションに追加のもしくは異なる種類のデータを収集させる。

また、アプリケーション２６０は、もしそのように設定すれば、フィードバックパス２６４に示されているように、アプリケーション２５０およびアラーム等により下された診断決断に基づいて、自動的にプラント１０内での行動、例えば設定ポイントの再設定、ループの調整、および装置の再設定等を行ない得る。これらの行動は、そのシステムに変更を実施するために、プロセス制御アプリケーションおよび装置監視および制御アプリケーションを利用することを必要する場合もあればない場合もある。これらの行動は、また、必然的にプラント１０を再設定して、他のものに比べて、異なる製品または一つの種類の製品をより多く作っても良く、そうでなければプラント１０を再設定して財務上の利益を最大化させるかもしくは他の関心を達成しても良い。さらにまた、アプリケーション２６０は他のアプリケーション、例えば自動作業注文生成アプリケーション２７０（図１のアプリケーション５４であっても良い）を呼び出し、装置に必要な部品を注文し、新しい製品を生産するのに必要な原材料を注文する等をしても良い。勿論、アプリケーション２６０は、一体化された、アラームデータ、財務制限もしくは指示データ、または他のデータを利用して、必要に応じて、緊急行動を実行し、制御を実行し、プラント１０に自動もしくは手動に変更して指示を達成しても良い。

理解されているように、ユーザインターフェイス２４４は、実行されるスイート５０内のアプリケーションに基づいて、複数の異なる種類の任意のもしくは全てのユーザスクリーンを表示することが可能である。従って、例えば、ユーザインターフェイス２４４は、装置性能スクリーン、生データスクリーン、およびサテダイアグラム２４２等を表示し得る。ユーザインターフェイス２４４は、また、一体化されたアラームアプリケーション２４６により作成される一体化されたアラームスクリーン２４８を表示し得る。同様に、診断表示２７３、リコメンデーションスクリーン２７４、および生産目標および装置利用２７５，２７６が任意の診断アプリケーション２５０により作成され得る。同様に、任意の種類の生産計画および財務計画スクリーン２７７はアプリケーション２６０が取る行動により作成され得る。勿論、他の種類のスクリーンおよび表示が、複数のデータソースからのデータに基づいて、これらのアプリケーションおよび他のアプリケーションにより作成され得る。

図３は、プロセス制御アプリケーション、装置監視および診断アプリケーション、ならびに性能監視アプリケーションが、アプリケーション５０のスイートから別であるように図示しているが、これらの特定のアプリケーションは、もし所望ならば、一体化アプリケーション５０のスイートの一部にすることもできるし、それにより利用しても構わない。さらに、図３は、プラント１０の一つの実施例に関連するデータを図示しているが、図３はアプリケーション５０のスイート内の任意のアプリケーションの物理的な位置を表そうとしているわけではない。従って、図３に示されている任意のおよび全てのアプリケーションおよびハードウェアはプラント内（または、もし所望ならばプラント１０からたとえ離れていても）の任意の所望の領域に位置することが可能であり、これらのアプリケーションは同じ領域に位置する必要はない。さらにまた、データ収集装置とデータ収集および分配システム１０２との間のデータの流れの他に、データ収集および分配システム１０２と図３に示されているアプリケーションとの間のデータの流れは任意の所望のネットワーク、例えばＬＡＮもしくはＷＡＮ、インターネット、および任意のインターネット上で発生し得る。データは任意の方法で任意の所望のハードウェアデバイス、例えば任意の物理媒体および、任意の専用もしくは共有情報搬送方法を利用して搬送しても良く、例えば、有線媒体、無線媒体、同軸ケーブル媒体、電話モデム媒体、光ファイバー媒体、流星バースト媒体、および衛星媒体等が含まれるがそれらに制限するものではない。この通信は、また、任意の所望のプロトコル、例えばＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＸＭＬプロトコル、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコル、ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈプロトコル、Ｘ．２．５プロトコル、Ｘ．４００プロトコル、または現在公知かもしくは将来開発される任意の他のプロトコルを利用し得る。

さらに、それらのデータは、一体化アプリケーション５０に送信されるか、またはそれにより利用されるか、またはそれから送信されるかの任意の段階で、条件付けまたは圧縮され得る。勿論、任意の公知のまたは所望の圧縮が利用されても良く、例えばウェーブレット信号表現変換、Ｆｏｕｒｉｅｒ変換およびＨａｄａｍａｒｄ変換等、フーリエの係数伝達等、例外処理、ならびにスイングドアデータ圧縮等が含まれる。

さらにまた、一体化アプリケーション５０、例えば診断アプリケーション２５０はプロセス装置および挙動の任意の結合モデルを利用して、診断決断もしくは予測決断を下しても良く、例えば、公式数学モデル、統計的相関、カルマンフィルタ式推定量、ニューラルネットワーク、ファジー論理式モデル、またはこれらのもしくは他のモデルの任意の組み合わせが含まれる。

一つの実施例によると、診断アプリケーション２５０はユーザがプロセスまたは状態監視センサの出力波形状の特性を閲覧し、これらのパターンが変化した場合、傾向変動を解析し、および／または、アラームを発生させ、および／または、変更制御機能を呼び出すことを可能にし得る。この機能性は、拡張機能設定にアラーム限界を有するパターン認識により実現することが可能であり、あるいはフーリエ成分を観察し、個々のフーリエ係数に対するリミット設定に基づくか、またはフーリエ係数もしくはその関数（例えば、方形、総ＡＣパワー、ＰＳＤ係数等）の重み付けした組み合わせに対するリミット設定に基づいて、傾向変動、および／または、アラーム、および／または、制御開始を提供することにより実現することが可能である。

一つの実施例においては、図１の一または複数のプロセス制御装置１２，１４に接続されている一または複数のカード、例えば入力／出力（Ｉ／Ｏ）カードが提供され、プロセスおよび装置監視活動からの状態監視入力を収集、変換、および処理もしくはバッファしており、従って、これらのカードはデータ収集および分配システム１０２の一部もしくは全部を実施し得る。これらのＩ／Ｏカード（Ｉ／Ｏカード上で実施されるデータ収集ルーチンを有するサブアッセンブリプロセッサであっても良い）はプロセスプラント１０の幾つかのもしくは全てのデバイスおよび領域等のデータ収集活動を実行し、プラント１０内の一体化されたアプリケーションにより必要とされるデータを提供し得る。これらのカードは、任意のまたは全てのプロセス制御データ、装置監視データ、またはプロセス性能データを、プロセス制御システム内の多種の複数の異なるデバイスの種類もしくはソースから収集するように設定され得る。さらに、そのようなデータソースには、例えば、携帯式収集デバイス、実験室における化学測定値および物理測定値ソース、直接オンライン入力ソース、および遠隔ソースが含まれる。さらにまた、一または複数の本文で記述されている一体化されたアプリケーションを格納すると共に実施するために、もう一つのカード、例えば制御装置に接続されているＩ／Ｏカードが提供され得る。従って、図１は、集中型コンピュータ３０内に実現される資産活用スイート内に、データ収集および分配アプリケーションの他に、一体化されるアプリケーションも図示しているが、これらのアプリケーション、およびこれらのアプリケーションのためのデータ収集活動は、プロセスプラント１０の全体に亘って分散している一または複数の専用カードもしくは他のデバイス内に実装しても良い。これらのカードもしくはサブアッセンブリは、システムバス、例えば図１のバスを介して、ユーザインターフェイスおよび制御装置に直接接続することが可能であるか、または一または複数の制御装置に関連する入力／出力システムの一部であることが可能であるか、または他の領域に設けることが可能である。勿論、一つのそのような専用カードは、それが利用されているプロセスプラント１０も設定および性質に依存して、一体化されたアプリケーションまたはそのサブセットを実行することが可能である。場合によっては、多少の収集されたデータが制御装置レベルで処理されても良く、この処理されたデータもしくは部分的に処理されたデータは、さらに、もう一つのデバイス、例えばコンピュータシステム３０に供与しても構わなく、一体化された処理を完了させても良い。この方法により、一体化されたアプリケーション５０は、プラント環境内で実現される場合、事実上分散され得る。

異なるデータソースからのデータを収集して統合する一つの方法について、図４〜図６を参照して説明する。この例においては、異なるデータソースから収集されたデータを、フィッシャーローズマウントシステムズ社が販売するＤｅｌｔａ Ｖプロセス制御システムを利用して実施するプロセス制御システムが使用する形式に変換する。結果として、プロセス制御データは遠隔データソースではない。しかしながら、他のデータ、例えば保守データ、性能監視データ、プロセスモデルデータ、および財務データ等は外部データソースからのものである。一般的にいえば、このシステムは、システム設定についてのデータを格納して追跡する設定システムを用いて設定される。過去においては、そのような設定システムは、プロセス制御デバイス、ソフトウェア、およびストラテジーの配置および相互作用に制限されており、限られた範囲においては、あるデバイス、例えばフィールドデバイスについての保守情報が含まれていた。しかしながら、そのシステムはプロセス制御オペレータの要求を満たすことを重視しているので、ユーザに表示された情報および設定システムにより追跡される情報は一般的にプロセス制御情報に制限されていた。この公知のシステムにおいては、設定データベースは、プロセス制御デバイスに属する情報およびこれらのデバイスにより収集され生成されるデータを格納し、そしてエクスプローラアプリケーションが表示していた。一般的に、異なるデータソースからのデータが単一システムにより収集され利用されることを可能にするために、設定データベースまたは他の一体化された設定システムが供給され、異なるデータソースが単一データソースとして利用されるようにデータをそのシステムに供与することを可能にしている。そのような設定データベースが他の異なるデータソースからのデータを収集して格納するために利用されており、エクスプローラ型表示もしくはヒエラルキが収集されたデータを操作し、編成し、そして利用するのを可能にするように供与され、それによってそのデータを異なるアプリケーションが利用できるようにしている。

図４は、システム３００の構築の概要を示しており、このシステム３００は、プロセス制御システムで異なるデータソースからのデータを収集する。一般的に、システム３００は情報技術システム（ＩＴＳ）セクション３０２を有しており、そのセクションは保守管理システム３０４、製品在庫管理システム３０６、および生産スケジュールシステム３０８の他に、ＬＡＮおよびインターネットにより接続される他のシステム等を有してもよい。ＩＴＳ ３０２は、ＸＭＬトランザクションサーバ３１２を介して、ウェブサービスセクション３１０に接続されている。サーバ３１２はＸＭＬでラップされたデータをウェブサービス３１０に送信し、そのデータの表示はブロック３０４，３０６，３０８により利用されかまたは生成される。

ウェブサービス３１０は一連のウェブサービスリスナー３１４を有しており、他のデータソースからのあるデータを待機して傾聴するかまたは購読し、このデータを購読アプリケーションに供与する。購読アプリケーションはＩＴＳ３０２またはプロセス制御システム内のアプリケーションと関連しても良い。ウェブリスンサービス（データ収集および分配システム１０２の一部であっても良い）は、アラームデータおよびイベントデータ、プロセス状態監視データ、ならびに装置状態監視データを待機して傾聴すると共に再分配する。このデータのインターフェイスはそのデータを標準形式もしくは標準プロトコル、例えばＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルもしくはＤｅｌｔａ Ｖプロトコル、またはもし所望ならばＸＭＬに変換することに利用される。ウェブサービス３１０は、ウェブサービス３１６を介して、他の外部データソースと接続していると共にそれらからデータを受信している。これらの外部ソースには、振動監視データソース、実時間最適化データソース、エクスパートシステム解析データソース、予測保守データソース、ループ監視データソース、または他のデータソースが含まれる。勿論、各ソースは異なる外部サーバを介して接続されても良く、そうでなければ、二つ以上のデータソースがこのような場合にサービスを共有しても良い。同様に、これらのデータソースはプロセス制御環境内に組み込まれても良く、そうでなければ、それから切り離されて、インターネットまたは他のＬＡＮもしくはＷＡＮを介して、外部サーバに接続されても良い。何れにせよ、ウェブサーバ３１６は、もし所望ならば、受信したデータをフォーマットすることにより、データ収集および分配システム１０２の機能性の幾つかを実施し得る。

プロセス制御ランタイムシステム３１８はウェブサービス３１０および外部サーバ３１６と接続されている。ランタイムシステム３１８は、制御アプリケーション、オペレータインターフェイスアプリケーション、アラームおよびイベントアプリケーション、ならびに実時間データアプリケーションを有しており、そのどれもが外部サーバからもしくはウェブサービスから（従って、ＩＴＳ３０２から）のデータを利用することが可能である。インターオプシステム３２０はウェブサーバ３１６およびウェブサービス３１０からのデータを編成すると共に収集して、このデータをプロセス制御ランタイムシステム３１８により使用可能な共通または一貫性のある形式で利用できるようにするために提供される。インターオプシステム３２０は変換インターフェイス、例えばＲＯＣインターフェイス、ＯＰＣインターフェイス、ＰＩインターフェイス、および仮想制御装置ＤＤＬ Ｉ／Ｆインターフェイスを有しても良く、ウェブサーバ３１６およびウェブサービスリスナー３１４から受信されたデータをデータ変換および認識することが可能である。

最終的に、設定データベース３２２はインターオプシステム３２０およびプロセス制御ランタイムシステム３１８からのデータを格納すると共に編成するために利用され、それには遠隔データソース、例えば外部ウェブサーバ３１６およびＩＴＳ３０２からの任意のデータが含まれる。勿論、ＩＴＳ３０２は、また、ウェブサービス３１０を介して、プロセス制御システムおよび遠隔データソースに登録してデータを取得しても良い。

図５はエクスプローラ型ナビゲーションツールにより生成される表示３５０を例示しており、そのツールは、設定データベース３２２内に格納されるように、データ収集および分配システム１０２により収集されるデータを、格納、編成、およびアクセスするために利用され得る。表示もしくはヒエラルキ３５０は異なる目的に利用可能な複数の異なるセクションを有している。しかしながら、ヒエラルキ３５０は、システムの編成を表し、システムの概略を図示し、そしてシステムが利用可能なデータもしくは他の要素へのアクセスを提供する。従って、ヒエラルキ３５０は設定データベースに格納されるデータを表す他に、そのデータを操作してそのシステム内の設定を何らかの方法で変更するのにも利用される。分かるように、図４の例示のヒエラルキは複数の異なるセクションを有しており、それらには、「ライブラリ」セクション、「制御戦略」セクション、および「ネットワーク」セクションが含まれ、そのそれぞれは、異なる目的に利用するか、そうでなければ、設定データベースに格納されるかまたはそれが利用することができるデータの、異なるデータまたは異なる編成を表すのに利用することが可能である。

一般的にいえば、ライブラリセクションは、設定データベースに格納される異なる要素またはそれと関連する異なる要素のリストを有すると共にそれらへのアクセスを可能にしている。これらの要素はハードウェア要素か、またはソフトウェア要素であっても良く、例えばテンプレートソフトウェアモジュール、フィールドデバイス、制御装置、およびワークステーションなどが含まれる。異なるデータソースからのデータを表し、編成し、そしてそれらへのアクセスを可能にするために、ライブラリは、また、一または複数の外部サーバを有しても良く、それらは、異なるデータソースから総合システムへのデータ流経路として利用される。これらのサーバは図４にウェブサーバ３１６として図示されている。本文で用いられるように、総合システムには図２のデータ収集および分配システム１０２の上側の全てのハードウェア要素およびソフトウェア要素が含まれる。換言すれば、総合システムにはシステム１０内で同じデータ形式を利用する要素が含まれる。

各外部サーバの下側に、故にそれと関連して、データ経路としてそのサーバを利用して、データソースの要素またはパラメータが定義される。サーバの定義されたパラメータ、故にデータソースは、そのサーバに接続されるかまたはその内に格納されるアプリケーションまたはハードウェアデバイスを表すアイコンであっても良い。これらの定義されたパラメータには実際の外部サーバにより提供されると共に異なるデータソースに関連するＸＭＬスクリプトが存在している。場合によっては、データソースを作成する所有者または作業者、例えばサービスプロバイダまたはアプリケーション作成者はサーバの動作能力またはそれに関連するデータソースを定義するＸＭＬスクリプトを供与し得る。逆にいえば、総合システム内のユーザまたはオペレータはライブラリを外部サーバの目的および属性を定義する情報で満たし得る。

図４に外部サーバに関連するとして図示されている例示のデータソースはＲＴＯ＋アプリケーションである。一般的にいえば、ＲＴＯ＋アプリケーションはプロセス制御システムサービスプロバイダにより供与され通常実施される最適化アプリケーションである。このアプリケーションは、通常、特定のプロセス制御システムに合わせてあり、モデルを利用してプラントの制御を最適化する目的でプロセス制御プラントをモデル化する。ＲＴＯ＋アイコンは、通常、外部サーバのデータソース側に物理的に位置しており、その下で、ＲＴＯ＋アプリケーションはボイラー蒸気タービンに関係あるとして図示されている。ＲＴＯ＋アプリケーションはそのタービンの効率、そのタービンのパワー出力、およびそのタービンに関連してＲＴＯ＋ソフトウェアにより測定されるかまたは生成される他のパラメータもしくはデータのような情報を供与する。さらに、ＲＴＯ＋ソフトウェアにより供与されるように、ボイラー蒸気タービンに関連する他の要素はライブラリに図示されている。例えば、そのタービンのために定義された機能ブロックまたはここに挙げられた機能ブロックの他にそれらの機能ブロックのパラメータがある。同様に、そのタービンに関連するアラームが図示されており、ここで動作可能（オンにする）にされても良く、または動作不能（オフにする）にされても構わない。同様に、他のアプリケーション、例えば診断アプリケーションがＲＴＯ＋ソフトウェアを介して、そのタービンからデータを収集する必要があり得るかどうかの指標が動作可能かまたは動作不能になる。さらにまた、収集されるデータおよびそのタービンについて格納されるデータを定義する、前もって定義される他のヒストリデータ収集は、そのライブラリのこのセクション内にリストされている。アラームサービスおよび他のサービス、例えば診断サービスは実際にはボイラー蒸気タービンの一部ではないということは注目すべきことである。しかしながら、それらのサービスはこの要素下のライブラリにリストされている。というのは、それらのサービスはタービンからデータを取得し、それによりタービンをサポートしているからである。

ヒエラルキ３５０の制御戦略部を参照すると、制御戦略は、例えば領域１および領域２のような地理的な領域により編成されている。各領域はユニット１およびユニット２のような異なるユニットに分割され得る。さらにまた、各ユニットは、それに関連する複数のモジュールを有することが可能である。これらのモジュールは任意のモジュール、例えばプロセス制御ネットワーク内で開発された一貫した形式のモジュールまたは異なるデータソースに関連するモジュールであり得る。これらのモジュールは、一般的に、異なるアプリケーションが互いに連動してどのように動作するか、および、どのように互いに通信するかを設定するために利用される。この機能性は図６に関連してさらに詳細に記述する。
制御戦略セクションは、システム１０の現在の設定に関する、設定データベース内に格納された情報を図示しており、システム１０内の異なるハードウェアの位置と相互関係、およびシステム１０内の異なるソフトウェア要素の位置と相互関係等が含まれる。オペレータまたはユーザは、表示３５０内の要素を操作することによりそのシステムの設定を操作することができる。例えば、一つのソフトウェアをハードウェアデバイスにダウンロードするためには、ユーザはそのソフトウェアを表しているアイコンをドラッグしてハードウェア要素にドロップし得る。新しいデバイスアイコンをヒエラルキ３５０に置くことは、新しいデバイスが物理的にそのシステムに追加されることを反映する。

一般的にいえば、設定データベースは制御戦略セクションに図示されるモジュールの操作を格納すると共に許可するように設計される。他の要素、ハードウェア要素またはソフトウエア要素のいずれか一方は、単一モジュールまたは相互接続されたモジュールの組み合わせにより表されても良い。従って、ユーザが表示３５０内でアイコンを操作する場合、そのユーザは、設定データベース内または他のデータベースもしくはこれらのモジュールが位置しているメモリ内のモジュールを実際に操作している。

異なるデータソースからのデータの収集および利用を可能にするために、表示もしくはヒエラルキ３５０はモジュールとしてまたはモジュールの組み合わせとして、異なるデータソースを表す。そのようなモジュールは、それから、設定ヒエラルキ内に格納されることが可能であり、総合システム内の構成要素と関連するモジュール、例えばプロセス制御モジュールが設定データベース内で操作されるのと同様の方法で操作される。以前には未知のもしくは非接続のデータソース用のモジュールを生成する場合、ユーザは、モジュールのコンテキストでそのデータソースから受信するデータの種類、性質、または意味を定義する。この情報構成を用いて、そのデータソースから実際に受信したデータは、総合システム内の要素の他のモジュールからのデータと同様の方法で、総合システム内で分類され、ラベルを貼られ、認識され、使用される。この方法で、異なるデータソースから受信される任意の種類のデータが収集されると共に格納されることが可能になる。これは、たとえ総合システムに全く無関連の組織もしくは人が実際にそのデータを生成するアプリケーションもしくはデバイスを作成していたとしても同じである。勿論、そのデータソースからのデータは、データ変換技術、例えばＯＰＣ、ＰＩ、およびＦｉｅｌｄｂｕｓ等により変換された後、設定データベースに通信されるということは理解されている。上述したように、この機能はデータ収集および分配システム１０２により実行されるが、図５のヒエラルキ３５０内には実際には示されていない。蒸気タービン用のモジュールのさらに詳細な説明を図６に基づいて行なう。

ヒエラルキ３５０のネットワークセクションはそのネットワークの物理的なおよび動作相互接続を図示している。勿論、そのネットワークと関連する複数の異なる種類のデバイスおよび要素が一般的には存在する。しかしながら、一つの図示される要素はＡＣＮ（領域制御ノード）であり、制御装置ノードを有する。同様に、その制御装置ノードは、制御戦略、例えばその中に格納される制御および通信ソフトウェアを有する。また、ＡＣＮは、一または複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを有し、それらはＦｉｅｌｄｂｕｓ Ｉ／ＯデバイスおよびＨＡＲＴ Ｉ／Ｏデバイス等であり得る。勿論、各Ｉ／Ｏデバイスは、それに接続されるまたはそのＩ／Ｏデバイスに通信可能に結合される、異なるポート、デバイス、および機能ブロック等を有し得る。また、一または複数のワークステーションは、ＡＣＮに関連し得る。これらのワークステーションはユーザインターフェイスまたは他の種類のワークステーションであっても良い。図５に示されるワークステーションは複数のアプリケーションまたは他の機能要素をサポートまたは実施し、この例においては、アラームおよびアラート処理もしくは表示アプリケーションおよび、例えば制御装置およびフィールドデバイス等を設定してその制御装置およびフィールドデバイスについての情報を取得することに利用される制御戦略アプリケーションを含む。

異なるまたは共通点のないデータソースからのデータの収集を可能にするために、相互動作（ＩＯＰ）セクションは、また、このワークステーションにより提供されるかまたは実行される。ＩＯＰセクション（図４参照）はヒエラルキ３５０のライブラリセクション内に確認される一または複数の外部サーバを有している。ここでは、ＲＴＯ＋外部サーバ（外部サーバ１と称する）はＡＣＮ内に図示されるワークステーションによりサポートされている。勿論、図２および図３に関連して記述された他のデータソースと関連する他の外部サーバは、もし所望ならば、このワークステーション、このＡＣＮ内の他のワークステーション、または他のＡＣＮ内の他のワークステーションに設けられても良い。任意の妥当な数のデバイスが外部サーバによりサポートされ得る。これらのデバイスの全てがＲＴＯ＋アプリケーションもしくはサーバに関連し得るが、一つのサーバによりサポートされるデバイスの全てが一つの特定なデータソースと関連する必要はない。この方法で、単一サーバは、複数のデータソースをサポートすることが可能になる。

この例において、外部サーバ１によりサポートされているデバイスの一つが、前述したボイラー蒸気タービンである。ライブラリセクションで同様に指摘されたように、ボイラー蒸気タービンは、物性、例えば効率およびパワー等、機能ブロック、ならびにアラーム等を有し得る。またライブラリセクション同様に、ユーザは、タービンデバイスのアラームを選択してそれをここで実行可能にすることにより、そのヒエラルキのこの領域のデバイスアラーム等のようなアラームを受信するか、またはそれを実行可能にするように設定し得る。また、ユーザは、ヒエラルキ３５０のこの領域のアラーム、物性（効率およびパワー等）、機能ブロック、ならびにパラメータデータにアクセスすることができる。この方法で、ヒエラルキ３５０のＩＯＰセクションを利用して、ユーザは、総合システムに以前には接続されていなかったデータソースに関連するデバイスおよびアプリケーションからのデータを定義してそれからそれらにアクセスできるようにできる。場合によっては、ユーザは、外部データソース用、例えば外部デバイスまたはアプリケーション用の一または複数のモジュールを規定し、これらのモジュールを利用して異なるデータソースから収集されたデータを編集し、他のアプリケーションが利用できるようにする。このプロセスの一部として、ユーザは外部データソースに関連する機能ブロック、パラメータ、およびアラーム等を考案する。これは、たとえ外部データソース用のモジュールまたは機能ブロックが実際にはそれらのデータソース内に存在しない場合であっても、その代わりにワークステーションにより実現されるように、データ収集および分配システム１０２内に位置し、外部サーバがその外部データソースに接続されているような場合もある。

図５の設定ヒエラルキ３５０を利用して、ユーザは、ＩＯＰサーバによりサポートされている外部サーバを介して接続されているデータソース、例えばデバイスまたはアプリケーションを規定するかまたは取り込む。図６は設定アプリケーションにより供与される設定スクリーンを図示しており、それは、モジュールが総合システム内の他のモジュールに接続されるように作成されると共に操作されるのを可能にする。この設定スクリーンを利用して、総合システム内のアプリケーションおよびデバイス用のモジュール、ならびに総合システム外のアプリケーションおよびデバイス用のモジュール、即ち異なるデータソースに関連するモジュールを接続して互いに通信するようにすることが可能である。さらに、この接続はモジュール間のデータフローを規定し、従ってデータは外部データソースと総合システム内のアプリケーションとの間を双方向に流れる。

モジュールは複数のモジュールテンプレート３６０（図６のスクリーンの左側）の一つをドラッグしてその選択されたテンプレートを設定スクリーン３６２内に置くことにより作成し得る。そのモジュールは、それから、特定のデバイスまたはデータソース、例えばＩＯＰサービス内または図５のヒエラルキのライブラリ内のタービンデバイスに、ポップアップ特性ボックス等を利用して割り当てられ得る。一旦特定の外部デバイスまたはデータソースに、ＩＯＰサービスおよび外部サーバを介して接続されると、そのモジュールはそのデバイスに関連する特定のパラメータを含むように規定され得る。そのようなパラメータは、そのモジュールより得られるそのモジュールの特性、例えばそのモジュールの出力したものであっても良い。幾つかのまたは全ての規定されたモジュールパラメータは、図５のヒエラルキ３５０内の外部デバイスまたはデータソースに関連していると考えても良い。

この場合、蒸気タービンモジュール３６４は、そのモジュールからの出力として得られる効率パラメータ３６６およびパワーパラメータ３６８を有している。また、図５に示したヒエラルキ３５０内に反映されているモジュール３６４の残りの要素は、そのモジュールの一部として供与されており、機能ブロック、デバイス入力／出力、デバイスに関連するアラームが含まれる。図５に示したヒエラルキ３５０のボイラー蒸気タービンに関連するかまたはそのために作成されるタービンモジュール３６４は、また、アラームを有しており、それらはＩＯＰまたはヒエラルキ３５０のライブラリセクション内で、ユーザにより確認されるかまたはユーザにより実行可能にされるアラームである。これらのアラームの一つは出力として利用可能である。そのモジュールの出力はタービンデバイスに関連するデータであり、そのデバイス自体またはそのデバイスに関連する他のソフトウェアから、外部サーバを介して供与される。これらの出力はパラメータおよび測定された数値等であっても良く、モジュール３５４がどのように規定されているかにより異なる。そのモジュールへの入力はアプリケーション等からの入力であり、その実際のデバイスまたはそのデバイスに関連するソフトウェアに外部サーバを通して送信されそのデバイスをある方法で動作させ得る。結局、モジュール３６４の入力は関連するデバイスが受信または認識するデータまたは制御信号である。これらの入力の機能はそのデバイスまたはそのデバイスに関連するソフトウェアにより規定される。これらの入力は他のモジュール、例えば総合システム内のモジュールまたは他の外部データソースに関連するモジュールからのデータが外部データソースまたはデバイスに、ＩＯＰサービスを介して、従ってその外部データソースに接続されている外部サーバを介して送信されることを可能にする。外部データソースはこの入力データを所望の任意の方法で利用し得る。例えば、外部データソースはこの入力データにより制御され得るし、あるいはこの入力データを利用してそのデバイス等のパラメータについての計算をより良くまたはより正確にし得る。もし所望ならば、外部データソース用のモジュールは、ソフトウェアを有して、入力、出力、およびパラメータ等を利用して特定の性質の計算を行なっても良い。

設定システムの好ましい実施例においては、総合システムおよび外部データソース内のデバイスおよびアプリケーション等用に作成されたモジュールはＦｉｅｌｄｂｕｓモジュールコンセプトまたはＤｅｌｔａ Ｖモジュールコンセプトに基づいており、それらのコンセプトは非常に似ている。ここでは、モジュール３６４はシャドウ機能ブロックまたはシャドウモジュールである。というのは、それがそのモジュール組織を利用しない外部データソースに関連しているからである。一般的にいえば、シャドウ機能ブロックまたはシャドウモジュール要素は総合システムの設定データベース内の機能ブロックまたはモジュールであり、モジュールとして使用可能に設定されている。しかし、このシャドウモジュールは、データソースまたはデバイスに接続されており、その外部デバイスにより生成されるかまたは供与される出力を有している。さらに、シャドウモジュールはそれが受信した入力を外部データソースに供与する。従って、シャドウモジュールはデータソースから受信したデータにより判断される、実際のデバイスまたはデータソースへの入力、その出力、およびその状態を反映する入力、出力、および状態をただ有しているにすぎない。しかし、シャドウモジュールを利用すると、外部デバイスまたはデータソースの入力および出力を生成し、総合システム内の残りのモジュール、例えば資産活用スイート５０内のアプリケーションに関連するモジュールにアクセスすることが可能になる。この方法で、シャドウ機能ブロックまたはモジュールは、その外部データソースから受信したデータを総合システム内の他のアプリケーションが利用できる形式にすることにより、外部データソースと総合システム内のアプリケーションとの間の情報の経路として動作する。シャドウ機能ブロックの説明および利用は、１９９８年９月１０日に出願された「プロセス制御ネットワーク内で利用するシャドウ機能ブロックインターフェイス」という表題の米国特許出願連続番号第０９／１５１，０８４号に記述されており、それは本出願の譲受人に譲渡されており、本文で引用することにより明白に援用する。

図６の設定スクリーン３６２は、ユーザがタービンモジュール３６４を設定し、その出力を計算モジュールまたはＣａｌｃモジュール３７０として認識されるもう一つのモジュールの入力に提供する場合を図示している。Ｃａｌｃモジュール３７０は、タービンモジュール３６４から受信するパワー入力とＰＩＤモジュール３７２から受信する入力を有し、それは総合システム内のプロセス制御ルーチンに関連するモジュールであり得る。Ｃａｌｃモジュール３７０はこれらの入力を利用して出力を作成するが、その出力は、モジュール３６４に関連するタービン内の特定のパラメータを変更する必要を指摘しても良い。この例において、Ｃａｌｃモジュール３７０の出力はタービンモジュール３６４の入力に供与され、その結果このデータは、ＩＯＰサービスおよび外部サーバを介して、そのタービンに関連するデータを提供するアプリケーション（例えばＲＴＯ＋アプリケーション）に送信される。Ｃａｌｃモジュール３７０は総合システム内のワークステーション内で実現されると共に実行されるモジュールである、ということは理解されるだろう。Ｃａｌｃモジュール３７０は、もう一つのアプリケーション、例えば資産活用スイート５０のアプリケーションの一つに関連し得る。従って、設定スクリーン３６２は一つの外部データソースが総合システム内のアプリケーションに結合されデータをそのアプリケーションに供与する方法を図示している。また、総合システム内のアプリケーションは（即ち、Ｃａｌｃモジュール３６０）は計算を実行するために遠隔データおよびプロセス制御データを利用し、他のデータまたは情報を外部サーバを介して外部データソースに送信する。外部サーバは、データが総合システムと外部データソースとの間のいずれか一方向に送信されているときに、ＯＰＣまたは所望の他の任意の通信変換プロトコルを利用してそのデータを適切な形式に変換するように設定される、ということは理解されるであろう。外部データソースと総合システムとの間の設定または通信戦略が図６に示されているが、他のデータソース用のモジュールおよび同じデータソースに関連する異なるモジュール等もまた同様に作成され得るし、任意の外部データソースと総合システム内の任意のアプリケーションとの間の通信を提供するために相互接続され得る、ということは理解されるであろう。さらにまた、異なる外部データソースからのモジュールが、これらのデータソース間において通信を提供するために、互いに通信可能に結合され得る。この場合、データ収集および分配システム１０２は、異なる外部データソースに関連するデータフォーマット間で必要なデータの収集および変換を提供している。

外部データソースからのデータを、そのソースからのデータを収集すると共に編成するために作成されたモジュール内で操作する一つの例は、外部データソースの用のアラームの利用または作成である。特に、アラームは、外部ソースから提供される実際のアラームデータを収集して反映するように、モジュール用に規定することが可能である。加えてまたはあるいは、アラームはそのモジュールに関連する外部データソースから受信したデータに基づいて作成される。アラームがモジュール内で作成される場合、そのモジュール内の機能ブロックは外部ソースからのデータの他に、もし所望ならば他のソースからのデータもまた取得することができ、任意の所望の演算を実行してアラームまたはアラートの状態が存在するか判断できる。もしそのような状態が存在する場合、この機能ブロックはアラーム信号を設定し得る。そのアラーム信号はそのモジュールに関連しており、アラームアプリケーションにより監視されるかまたはそれに送信され、アラームアプリケーションはこのアラームを他のアラームが処理されるのと同じ方法で処理する。そのようなアラーム処理にはそのアラームをユーザに表示すること、そのアラームを格納すること、およびそのアラームが認識されるのを可能にすること等が含まれる。また、モジュール、例えば外部データソースに関連するモジュールのアラーム能力を、図５のヒエラルキ３５０を介して、実行可能または実行不可能（それはそのモジュールのアラーム能力をオンまたはオフにし得る）にすることができる。従って、外部データソースからのデータを、そのモジュール内のアラームにマッピングすることができ、またはそのモジュール用、従って外部データソース用のアラームを生成するのに利用することができる、ということは理解されるだろう。

外部データソースからのデータまたは外部データソースに関連しているデータにアクセスし、そのデータを取得し、または見るために、ユーザはヒエラルキ３５０のライブラリセクションを検索し、その外部サーバに関連する情報を調べても良い。加えて、ユーザは制御戦略を調べ、その外部データソース用の特定のモジュールを探しても構わない。また、ユーザは、ヒエラルキ３５０のＡＣＮ、ワークステーション、ＩＯＰ、外部サーバ、およびデバイスパスを利用して適切なデータを見つけても良い。

アラームデバイスと同様に、外部データソースのための他の種類のサービス、例えば診断サービスが、図４のヒエラルキ３５０およびデータ収集および分配システム１０２を利用して、外部データソースに提供されても良い。例えば、診断アプリケーションによっては、定期的に、総合システム内のモジュールからの、またはそれについてのデータを収集し、このデータを利用して問題および不十分な性能等を診断するのもある。同じ診断アプリケーションは、そのデータソース用に作成されたモジュールを利用して外部データソースについてのデータを収集するために利用され得る。従って、外部データソースに関連するモジュールが、診断アプリケーションに必要なデータを、外部データソースから受信または収集するように設定してあれば、診断アプリケーションにより必要とされるデータを自動的な方法で収集することは可能である。場合によっては、モジュール自体についての情報、例えばそのモジュールの入力、出力、または他のパラメータ内の変動性を診断目的に利用することができる。勿論、所望の任意のデータをこれらの診断アプリケーションのために収集または利用しても良い。アラーム同様に、診断アプリケーション、例えばフィッシャーローズマウントシステムズ社から販売されているＩｎｓｐｅｃｔアプリケーションを図５のヒエラルキ３５０内で実行可能または実行不能にしても良い。この診断アプリケーションは「プロセス制御システム内の診断」という表題の米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号に記述されている。勿論、他の診断アプリケーションが外部データソース用の指標を作成し、そのデータソースまたはそのデータソースと関連するデバイスの調子を示すことができる。そのような指標は活用指標、性能指標、変数指標、または他のヘルプ指標を有しても構わない。

データ収集および分配システム１０２内の共通モジュール定義またはスキームを利用すると、このシステムの作成および利用を理解し、プログラムし、および利用することが容易になる。従って、開放型または周知のモジュールプロトコル、例えばＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに非常に良く似たＤｅｌｔａ Ｖプロトコル、または他の開放型プロトコルを利用して、本明細書で記述されているモジュールを作成し、操作することが、必要とまでいかないにしても望ましいことではあり得る。そのようなプロトコルを用いる場合、外部データソースを提供するかまたは監視し得るサービスプロバイダはデータ収集および分配システム１０２を、開放型プロトコルを利用してデータをデータ収集および分配システム１０２に通信する外部システム用のフロントエンドを作成することによりサポートすることが可能である。この場合には、データ収集および分配システム１０２用のＯＰＣフロントエンドおよびＰＩフロントエンド等はそのデータソースに必要でなくとも良い。代わりに、データ収集および分配システム１０２により作成されたモジュールは、単に、遠隔データソース自体から取り込んでも良い。さらに、このフロントエンドを外部データソースに設けると、オペレータまたはこれらのデータソースの所有者が、彼等のシステムから得られるデータを定義することを可能にし、彼等のシステムに最も関係のあるアラームおよびアラートを提供することを可能にし、そして総合システム内で利用される診断アプリケーションをより良くサポートすることを可能にするが、それらの全ては彼等の製品またはサービスをより望ましいものにする。同様に、このフロントエンドは彼等のアプリケーションが、他のソース、例えば総合システム内の他の外部データソースおよびアプリケーションからのデータを取得し、利用することを容易にし、彼等の製品に付加価値を与える。

ここでは、データ収集および分配システムがモジュールを利用して、図５のエクスプローラ式のヒエラルキを用いて編成すると共に操作しているが、これはただこのシステムを実現するための一つの方法であるに過ぎない、ということは理解されるであろう。外部データソースからのデータを収集する他の任意の方法、それを共通または利用可能な形式に変換する他の任意の方法、そのデータを格納する他の任意の方法、およびそのデータを他のアプリケーションに供与する他の任意の方法もまた利用することが可能であり得る。さらにまた、図３のデータ収集および分配システム１０２が単一の構成要素であるように図示されてきているが、それは本質的に分散されても良い。従って、総合システム全体に亘って広がっている異なるワークステーションまたは他のコンピュータデバイスが異なるデータソースからのデータを収集し、このデータを、総合システムが利用できる方法で処理すると共に格納しても良い。

一旦、データ収集および分配システム１０２が設定されると、複数の異なる種類のアプリケーションが、異なるデータソースからのデータを利用し、プロセス環境内の新しいかまたはさらに完全な機能を実行することが可能になる。例えば、資産活用スイート５０内の一または複数のアプリケーションが、一または複数の数学的なモデルまたはソフトウェアモデルの実行を実施しまたは監視するのに用いられても良く、それらのモデルは、特定のプラントまたはそのプラント内の構成要素、例えばデバイス、ユニット、ループ、および領域等の動作をモデル化する。従って、プロセスモデルまたはデバイスモデルは収集されたデータを用いるために作成され実施され得る。これらのモデルはプロセス装置またはプロセス領域を基準としても良い。一つの実施例においては、これらのモデルを作成するために、モデリングエキスパートはプラントを構成要素装置に分け、任意の所望のレベルの抽象化で、その構成要素部分にモデルを提供する。例えば、プラント用のモデルはソフトウェアに実装され、そのプラントの異なる領域用に一組の階層構造的に関連し、相互接続されたモデルによりなるか、またはそれらを有し得る。同様に、任意のプラント領域用のモデルは、そのプラント内の異なるユニット用の個々のモデルよりなり、これらのユニットの入力と出力間が相互接続されていても良い。同様に、ユニットは相互接続された装置モデル等により構成されても良い。勿論、領域モデルはユニットモデルおよびループモデル等と相互接続されているデバイスモデルを有しても良い。このモデルヒエラルキの例においては、低レベルの構成要素、例えばデバイス用のモデルの入力および出力は、より高レベルの構成要素、例えばユニット用のモデルを作成するため相互連絡されても良く、その入力および出力は相互連結されさらに高レベルのモデル、例えば領域モデルを作成しても良く、そして以下同様である。異なるモデルが組み合わされるかまたは相互接続される方法は、勿論、モデル化されるプラントによって様々である。勿論、これらのモデルは上述した方法で外部データソースより必要なデータを受信し得る。

階層構造ソフトウェアモデルの利用の例を図７（ａ）および図７（ｂ）に関連して記述する。図７（ａ）は精製プラント内の複数の領域３８０，３８１，３８２用のモデルを図示している。図７（ａ）に示されるように、領域モデル３８２には原材料ソース３８４の構成要素モデルが含まれ、それは、原材料、例えば原油をプリプロセッサモデル３８８に供給する。プリプロセッサモデル３８８はその原材料にある精製を与え生産物を提供するが、例えば、典型的には原油を蒸留プロセスに供給してさらに精製する。蒸留プロセス３９０は通常所望の製品であるＣ_２Ｈ_４および一般的に廃棄物であるＣ_２Ｈ_６を生成する。そのＣ_２Ｈ_６はＣ_２クラッカー３９２にフィードバックされ、そこの生産物をプリプロセッサ３８８に供給してさらに生成する。Ｃ_２クラッカー３９２を介した蒸留プロセス３９０からのフィードバックはリサイクルプロセスである。従って、領域３８２用のモデルは、図７（ａ）に示されるように入力および出力が相互接続された、原材料ソース３８４、プリプロセッサ３８８、蒸留プロセス３９０、およびＣ_２クラッカー３９２用の別々のモデルを有しても良い。即ち、各構成要素モデルは図７（ａ）に示される方法で他の構成要素モデルの入力および出力と結合し、領域３８２用のモデルを形成しても良い。勿論、その他の領域３８０，３８１は相互接続された入力および出力を有する他の構成要素モデルを有することが可能である。これらのモデルは外部データソースと関連するプロセッサ内に実現されても良く、出力、例えば効率等を総合システムに供与しても良い。逆に、それらのモデルは総合システム内に実現され、一または複数の外部データソースからデータを受信しても良い。

さて図７（ｂ）を参照すると、蒸留プロセス３９０用の構成要素モデルがさらに詳細に図示されており、頂上部４００Ｔおよび底辺部４００Ｂを有する蒸留コラム４００を含んでいる。蒸留コラム４００への入力４０３は圧力および温度の指標であり、図７（ａ）に示されるプリプロセッサ３８８用のモデルの出力と結合されても良い。しかしながら、この入力はオペレータにより設定されたり、またはプラント１０内で実際に測定された入力または変数に基づいて設定されたりする。一般的にいえば、蒸留コラム４００は底に配置される複数のプレートを有し、蒸留プロセス中、それらのプレートの間を移動する。Ｃ_２Ｈ_４はコラム４００の頂上部４００Ｔから生産され、還流ドラム４０２はこの物質の一部をコラム４００の頂上部４００Ｔに戻す。Ｃ_２Ｈ_６は、通常、コラム４００の底辺部から排出されている。また、リボイラ４０４はポリプロピレンをコラム４００の底辺部４００Ｂにポンプで流入しその蒸留プロセスを助ける。勿論、もし所望ならば、蒸留プロセス３９０のモデルは、図７（ｂ）に示されているように入力および出力を相互接続させた、蒸留コラム４００、還流ドラム４０２、およびリボイラ４０４等用の構成要素モデルからなり、蒸留プロセス３９０用の構成要素モデルを形成しても良い。

上述したように、蒸留プロセス３９０用の構成要素モデルは領域３８２用のモデルの一部として実行されても良く、または他のどのようなモデルからも別々にそして離れて実行されても構わない。特に、蒸留コラム４００への入力４０３および／または出力Ｃ_２Ｈ_４およびＣ_２Ｈ_６は実際に測定することが可能であり、これらの測定値は、後述するように複数の方法で蒸留プロセス３９０のモデル内で利用し得る。一つの実施例においては、蒸留プロセス３９０のモデルの入力および出力は測定され、蒸留プロセス３９０のモデルに関連する他の要因またはパラメータ（例えば、蒸留コラム効率等）を決定するのに利用され、蒸留プロセス３９０のそのモデルがさらに正確にプラント１０内の実際のコラムの働きと一致するようにする。蒸留プロセス３９０のモデルは、さらに、大規模モデル、例えば領域モデルまたはプラントモデルの一部として、計算されたパラメータを用いて利用され得る。あるいはまたは加えて、計算されたパラメータを有する蒸留プロセス３９０のモデルは、仮想センサ測定値を測定するために、またはプラント１０内の実際のセンサ測定値が間違っているかどうかを判断するために利用され得る。決定されたパラメータを有する蒸留プロセス３９０のモデルは、また、制御最適化調査または資産活用最適化調査等を実行するために利用され得る。また、構成要素モデルは、プラント１０内で発達する問題を検出して分離すために利用され得るか、またはプラント１０への変更がプラント１０の最適化パラメータの選定にどのように影響を与えるかを理解するために利用され得る。

もし所望ならば、特定のモデルまたは構成モデルがそのモデルに関連するパラメータの数値を決定するために実行され得る。これらのパラメータ、例えば効率パラメータの一部または全ては、そのモデルの状況内で技術者にとり何か意味し得るが、プラント１０内では一般的に測定不可能である。さらに詳細には、構成モデルは通常数学的に式Ｙ＝Ｆ（Ｘ、Ｐ）で表され、その式において、そのモデルの出力Ｙは入力Ｘおよび一組のモデルパラメータＰの関数である。図７（ｂ）の蒸留プロセス３９０の蒸留コラムモデルの例においては、エクスパートシステムは、実際のプラントから、そのモデルが属する構成要素への入力Ｘまたはそれからの出力Ｙを示すデータ（例えば、毎時間、１０分毎に、および一分毎等）を周期的に収集し得る。それから、時々、回帰分析法、例えば最大公算法、最小二乗法、または他の任意の回帰分析法が、そのモデルおよび複数の組の測定された入力および出力を利用して実行され、複数の組の測定されたデータを基にして未知のモデルパラメータＰの最良適合値を決定し得る。この方法で、どのような特定のモデルのモデルパラメータＰは実際のまたは測定された入力および出力を利用して決定され、そのモデルをモデル化される実体と調整し得る。勿論、このプロセスはプラント１０内で用いられる任意のまたは全ての構成要素モデルに実行することができ、任意の適切な数の測定された入力および出力を用いて実行することができる。また、収集されたデータ、またはこのデータから計算された情報はデータ収集および分配システム１０２に供与されても良く、これらのモデルおよびこれらのモデルよりモデル化された要素等を反映するモジュール内で利用されても構わない。

何れにせよ、これらの構成要素モデルまたはこれらのモデルにより収集されたかまたは生成されたデータを利用して、資産活用スイート５０は、決定されたモデルパラメータの数値（および／またはモデル入力および出力）を時間に対してプロットすることにより、資産性能監視を実行することができる。また、それらのモデルはデータソースまたは資産活用スイート５０のどちらで実行されようと潜在的な故障センサを検出することができる。もし、一または複数のセンサが高値のエラー、そうでなければ、それに関連して許容することができないエラーを有しているような場合、資産活用スイート５０は保守要員および／またはプロセス制御オペレータのその故障センサを通知する。

上述したように、どのような特定のモデルに関連するパラメータ、入力、出力、または他の変数は、ユニット、領域、またはプロセスもしくはプラントの他の任意の構成要素の性能監視を供与するために格納され追跡され得る。もし所望ならば、二つ以上のこれらの変数を、その構成要素の性能の尺度を提供するために、共に追跡するかまたは監視し得る。

資産活用スイート５０はモデルパラメータまたは他のモデル変数に基づいて一または複数の構成要素を監視することができ、これらの構成要素の動作状態または性能測定値を、プロセス制御プラント１０内の他の所望の任意の人、機能、またはアプリケーション、例えばプロセス制御エクスパートシステム、保守要員、ビジネスアプリケーション、およびユーザインターフェイスルーチン等に報告することが可能である。勿論、資産活用スイート５０は、所望の任意の構成要素を、各構成要素に対して一、二、三または所望の他の任意の数のパラメータまたは変数に基づいて性能または状態監視を実行し得る。この性能監視に用いられる変数またはパラメータの種類および数は、一般的に、そのプロセスに通じたエキスパートにより決定され、監視される構成要素の種類に基づくであろう。

もし所望ならば、資産活用スイート５０、またはより詳細には状態監視アプリケーション２４０は、上述されたモデルにより決定される一または複数のパラメータを、モデル化される構成要素の設計パラメータに準じて実行されたモデルにより決定された同じパラメータと比較することにより、性能指標またはプロットを規定し得る。特に、資産活用スイート５０は、プラント１０内の構成要素のモデルが属する設計パラメータを利用してそのモデルを実行し、もしその構成要素が現在の状態のプロセスに準じて動作し、そしてプラント１０内で測定されるその構成要素への入力を用いた場合、その構成要素の設計された性能はどのようになるのかを判断し得る。さらに、この設計性能は、その構成要素用の構成要素モデルにより決定されるその構成要素の実際の性能と、あるいはその構成要素の測定された入力および出力により決定されるその構成要素の実際の性能と比較されその構成要素の性能の尺度を生成することが可能である。

また、構成要素モデルは、プロセス最適化を実行するために利用され得る。特に、資産活用スイート５０は、個々の構成要素モデルを実行する、一または複数の最適化ルーチンを利用して、ビジネスアプリケーションを介して、例えばプロセス制御オペレータまたはビジネスパーソンにより提供される幾つかの最適化判定基準によって、プラントの稼動を最適化し得る。オプティマイザは実時間のオプティマイザであることが可能であり、実時間で動作してその時のプラント１０の実際の状態に基づいてプラント１０を最適化する。あるいはまたは加えて、オプティマイザはプラント１０に起きる変化、例えばあるデバイスまたはユニットをオンラインに戻すことがプラント１０の最も最適な状態を提供するか判断し得る。勿論、他の種類の最適化ルーチンが本明細書で言及したものに代ってまたはそれらに付け加えて実行されても良い。

上記説明の結果として、モデルを利用すると、ビジネスアプリケーション、プロセス制御アプリケーション、および資産保守および性能監視アプリケーションのための複数の新しい種類のデータまたは情報が提供される。特に、モデルは性能監視を実行するのに利用することが可能であると共に、プラント内のデバイス、ユニット、および領域等の相対的な性能を示す性能指標を生成するために利用可能である。この性能指標とは、構成要素の本来可能な性能に対するその構成要素の性能の尺度であり得る。さらに、上述したデバイスモデルおよびユニットモデルと同様のモデルをプロセス制御構成要素、例えばループおよびユニット用に作成して実行でき、これらの種類の実態の性能測定および最適化の判断基準を提供することもまた可能である。また、上述したように、場合によっては、モデルはあるデバイスまたは他の構成要素の調子を測定するかまたは指摘することに利用しても良く、これらの構成要素を表す調子指標を提供することに利用されても構わない。例えば、あるモデルに用いられている回帰解析により決定されるある入力および出力センサのエラー測定は、それらのデバイスの調子の指標として利用し得るし、あるいはそれに変換され得る。また、プロセス制御装置が他に手に入れられない他の情報、例えばモデルを基にしたモデルパラメータおよび仮想センサ測定は、プロセス制御装置またはビジネスパーソンが利用できるように複数の方法で提供され得る。

性能指標および調子指標以外に、資産活用スイート５０は指標生成ルーチンを支援し、他の種類の指標、例えば活用指標および変動性指標を作成する。変動性指標は、デバイス、ループ、およびユニットへのもしくはそれらからの信号、またはそれらに関連する他のパラメータが、この信号もしくはパラメータの予測変動量と比較してどの程度変動するかを示す。この変動指標を作成するために必要なデータは、データ収集および分配システム１０２を介して、資産活用スイート５０により収集され、所望または都合の良い任意の時間に指標生成ルーチンに供与し得る。勿論、信号またはパラメータの正常な量の変動を、その実体に詳しい製造業者、技術者、オペレータ、または保守要員により設定されても良く、あるいはそのプラント内のその構成要素または他の同様の構成要素に関連する統計的測定値（例えば、平均値および標準偏差等）を基準にしても構わなく、この正常のまたは予想される変動は指標生成ルーチンにより格納され得るか、またはその中で更新され得る。

活用指標は、何れの形式であっても、個々のループまたは他の構成要素の活用を追跡または反映し、これらの構成要素が以前決定されたベンチマークまたは動作目標に基づいて使用されているかどうかに関する指標を提供し得る。活用指標はその実際のデバイスの測定された活用時間を基づいて生成され得る。例えば、デバイスは所望の活用時間と比較してプロセス内でどれくらいの頻度で使用されたかに関して測定される。活用指標は設計されたように使用されていないループなどを識別し得る。

上述したように、ユーザインターフェイスルーチン２４４はグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を提供し、それは本明細書で記述される資産活用スイート５０と一体化されており、資産活用スイート５０により提供される多種の資産活用能力を用いてユーザとの相互作用を容易にする。しかしながら、より詳細にＧＵＩを説明する前に、ＧＵＩは適切な任意のプログラム言語および技術を利用して実現される一または複数のソフトウェアルーチンを有し得る、ということを認識するべきである。さらに、ＧＵＩを構成するソフトウェアルーチンは単一処理ステーションまたはユニット、例えばプラント１０内のワークステーションおよび制御装置等格納されると共に処理されても良く、あるいはそのＧＵＩのソフトウェアルーチンは複数の処理ユニットを利用して分散型方法で格納されるとともに実行されても構わなく、それらのユニットは資産活用システム内において互いに通信可能に結合されている。また、ＧＵＩによりスクリーンの内の一部を作成するのに用いられるデータは、データ収集および分配システム１０２を介して外部データソースからアクセスし得る。好ましくはしかし必要というわけではないが、ＧＵＩは良く知られたウインドウ式の構造および外見を利用して実現されても良く、そこでは、複数の相互リンクしたグラフィカルビューまたはページが一または複数のプルダウンメニューを有しており、ユーザがそれらのページ全体に亘って所望の方法でナビゲートし、特定の種類の情報を閲覧および／または検索するのを可能にする。上述された資産活用スイート５０の特徴および／または能力は、そのＧＵＩの一または複数の対応するページ、ビュー、または表示を介して、表示され、アクセスされ、および呼び出され得る。さらに、ＧＵＩを構成する多種の表示は論理的方法で相互リンクされ、ユーザが素早く且つ直感的に表示の全体に亘ってナビゲートするのを容易にし、特定の種類の情報を検索するか、または資産活用スイート５０の特定の能力にアクセスおよび／もしくはそれを呼び出す。

一つの実施例においては、図５と同様に、ＧＵＩは一組のまたは一連の階層構造式の表示を実行または提供し得るし、そこでは、プロセス制御システムの性質についてのより基本的情報または共通情報（例えば、そのプラント内の領域のループ、デバイス、制御装置ルーチン性能監視アプリケーション等）が、さらに高レベルの表示において、ある方法で表示される。さらに、高レベルの表示内の特定の情報のどれかを選択またはクリックすることによりアクセスし得る一連の次に低レベルの表示は、制御ルーチン、保守ルーチン、プロセス制御装置の相互接続、その他に、実際の性能測定、アラームおよび問題等のようなプロセス制御ルーチン活動、性能リコメンデーションおよび性能予測等のような性能測定、ならびにプラント内で発生する問題等のような保守情報についてのさらなる情報を提供し得る。さらに、他の低レベルの表示は、それらの表示内の要素に伝のさらなる情報を提供し得る。一般的に、そのような階層構造式の表示は、ユーザがその表示の低レベルに掘り進んでいくかまたはそこに進んでいくと、プロセス制御活動および保守活動の他にプロセス性能活動の観点から、特定の領域およびループ等ならびにそれらに関する問題についてのさらなる情報を提供する。

一般的にいえば、本明細書で記述されるＧＵＩはプロセス制御領域、ループ、およびデバイス等の直感的なグラフィカル描画または表示を提供する。これらのグラフィカル表示は、それぞれ数値状況および性能指標（その幾つかまたは全ては上で記述した指標生成ルーチンにより生成され得る）を有しても良く、それらはそのＧＵＩにより表示される特定のビューに関連している。例えば、プロセス制御領域を描画する表示はその領域（即ち、装置階層構造の特定のレベルでのプロセス制御システムの特定の部分）の状況および性能を反映する一組の指標を提供し得る。これに反して、ループを描画する表示はその特定のループに関連する一組の状況指標および性能指標を提供し得る。何れにしろ、ユーザは任意のビュー、ページ、または表示内に示される指標を利用して、その表示内に描画される任意のデバイスおよびループ等内に問題が存在するかどうかを素早く評価し得る。

加えて、本明細書で記述されるＧＵＩは、自動的に、またはユーザの要求に応答して、保守情報をそのユーザに提供し得る。保守情報は資産活用スイート５０の任意の部分により提供され得る。同様に、ＧＵＩはアラーム情報およびプロセス制御情報等を表示し得るし、それはまた資産活用スイート５０により提供され得る。また、ＧＵＩはプラント１０内で発生したかまたは発生しようとしている問題に関連して、メッセージをユーザに提供し得る。これらのメッセージは、その問題を記述するグラフィカルおよび／またはテキスト情報を有しており、現在の問題を回避するために実現し得る可能な変更または潜在的な問題を避けるために実現し得る可能な変更を提案し、そして、問題を解決するためまたは避けるために遂行され得る行動計画を記述する等行なう。

また、本明細書で記述されるＧＵＩは、自動的に、またはユーザの要求に応答して、プロセス性能情報をそのユーザに提供し得る。プロセス性能情報は資産活用スイート５０の任意の部分により提供され得る。そのような性能データまたは性能情報は、性能尺度、予測、または性能を変更するためにプロセスに与える変更についてのユーザへのリコメンデーションであっても良く、システム等により現在利用されている性能目標を入力または表示することであっても良い。

図８はＧＵＩにより表示され得るプロセス制御システム内のユニット５００を示す画面の表示の一例である。図８に示されるように、ユニット５００は複数のデバイス、例えばバルブ、ポンプ、および温度トランスミッタ等を備えており、それらの全ては示されているようにグラフィックスで描画され得る。加えて、その表示は線、矢印、および多種のデバイス間の論理的および物理的な相互接続を表す別の印をさらに有し得る。勿論、プロセス制御システム（またはプロセス制御システムの一部）のそのようなグラフィカル表現はその分野においては周知のことであり、従ってこれらのグラフィカル表現または表示を実現する方法については本明細書においてはこれ以上詳しくは記述しない。

また、図８に示されるＧＵＩ表示は、複数の指標名および数値５５０を有している。特に、指標名および数値５５０は、性能指標、調子指標、変動指標、および活用指標を有しており、それらの全ては、資産活用スイート５０およびその指標生成ルーチンに関連して、既に簡単に説明されている。指標名および数値５５０は、示されている表形式または所望の他のどのような形式ででも表示され得る。指標名および数値５５０はユニット５００全体の性能および状況を表しており、従って示される指標数値は、ユニット５００を構成している副ユニットおよび／またはデバイスのそれぞれと関連する指標数値またはフィールドで構成されていることが好ましいが必要ということではない。

ＧＵＩ、および、それにより資材情報、プロセス制御情報、保守情報、診断情報、性能情報、または他の種類の任意の情報がユーザに表示される方法を説明する前に、性能指標および状況指標が生成される方法について以下に簡単に説明する。また、性能指標、調子指標、変動指標、および活用指標が、ＧＵＩの多種の表示に関連して、本明細書において詳細に説明されているが、追加のおよび／または異なる指標が資産活用スイート５０により生成されＧＵＩを介して表示され得る、ということは認識すべきである。ＧＵＩにより表示される幾つかのまたは全てのデータが外部データソースからであり得る、ということもまた理解されるであろう。

一般的に、指標生成ルーチンにより生成されＧＵＩを介して表示される指標は、個々のデバイス用に、デバイスの論理的なおよび／または物理的なグループ分け用に、論理的なプロセス（例えば、制御ループ）用に、ならびにプロセス装置の論理的なグループ分け、例えばユニットおよび領域用等に計算され得る。換言すれば、指標は、原則的には、プロセス制御システム、またはさらに一般的には、一または複数のプロセス制御システムを備え得る資産活用システムの装置および論理的ヒエラルキのそれぞれのレベルにおいて計算され得る。しかしながら、特定の指標の意味は、その指標が生成され表示された状況（即ち、その指標がデバイスおよび／またはパラメータの論理的または物理的グループ分けに対応しているかどうか）に依存し得るし、それが表示されるヒエラルキのレベルに依存し得る。例えば、装置のヒエラルキの低レベルにおいては、指標は物理的デバイス、例えばバルブ、温度センサ、およびアクチュエータ等に対応する。従って、各デバイスは一組の独自の指標を有し得るし、それらは、そのデバイスが生産されたときにそのデバイス内に格納された情報に基づいて、そのデバイス内またはそのデバイスのために生成され得る。従って、各デバイスは、必要があれば、そのヒエラルキのさらに高レベルおよび資産活用スイート５０に、その指標を提供し得る。

同様に、ユニットまたはループは、それぞれ一または複数のデバイスまたは機能ブロックから構成されており、一組の独自の指標を有し得る。勿論、一または複数の性能指標、調子指標、変動指標、および活用指標の計算が、全てのレベルの論理的ヒエラルキおよび装置ヒエラルキに対して、適切あり、要求され、または役に立つということはあり得ない。これらの指標のどれかまたは全ては、そのシステムのデバイスまたは他の構成要素の調子を示し得る。例えば、あるデバイスの調子指標（ＨＩ）はそのデバイスの過去の使用に基づき得る。特に、そのデバイス製造業者はそのデバイス内にそのデバイスのライフサイクルに関連する情報を格納する場合があり、そのデバイスの使用時間およびそのデバイスに与えられた環境影響に基づいて、そのデバイスはライフサイクル曲線のどの程度にそのデバイスが達しているか（即ち、老化）を判断し得る。デバイス製造業者はデバイスをプログラムして、ＨＩ値を提供しても良く、その数値はそのデバイスのライフサイクルの現在の状況を示す。例えば、ストローク式のバルブは２５０，０００回の全ストロークサイクルの予想寿命動作ライフサイクルを有し得るし、そのストロークバルブデバイスは通常スマートフィールドデバイスであり、その製造業者は、生涯動作ストロークの数を、そのバルブが現在達しているストロークの数と共にそのメモリ内に格納している。従って、ＨＩ値が、良好、保守が直ぐ必要（ＮＭＳ）、および保守が今必要（ＮＭＮ）の範囲である場合、生成されたＨＩ値は、０から２５０，０００までの範囲のストローク数を基準にし得る。勿論、ＨＩ値とライフサイクル特性（例えばストローク）との正確な関係は線形ではあり得ない。それと反対に、多くのライフサイクル特性は指数特性に従い、それにより、デバイス性能／動作の故障および劣化は、時間が過ぎるのに従いおよびストロークが増えるに従ってさらに急激に進行する。勿論、デバイスの現在検出された状態およびそのデバイスがどの程度良好に動作しているかに基づいて、そのデバイスのＨＩを規定するまたはそれを計算する複数の他の方法がある。これに引き換え、ループのＨＩはそのループを構成する機能ブロックに基づくのが好ましいがそれが必要というわけではない。

同様に、ループレベル、領域レベル、およびユニットレベル用に計算されたＵＩは特定の資産（例えば、ループ）が、その能力または所望の活用と比較して、どの程度利用されているかを表す。例えば、ＵＩ値は、ループが設計されているように制御を実行するために利用されている時間量に基づき得る。

図９はグラフカル表示の一例であり、ＧＵＩにより提供され、ユーザがプラント１０内のプロセス領域の動作状況および性能を素早く解析することを可能にする。図９に示されているように、ＧＵＩはプロセス領域６００内の物理的装置（そして、それらの間の相互接続）をグラフィックスで描画し得る。勿論、プロセス領域が図９に示されているＧＵＩ表示内に描画されているが、プラント１０の他の任意の部分、例えばユニット、副ユニット、ループ、およびデバイス等が同じまたは同様な結果を達成するために代りに示され得る、ということは認識すべきである。何れにしても、プロセス領域６００は、一対のタンク、複数の温度トランスミッタ、圧力トランスミッタ、およびフロートランスミッタ等、ならびにパイプを有するように描画されており、それらの全ては図９に示されるように相互接続され得る。さらに、物理的デバイスは、それぞれプラント１０内でそのデバイスを一意に識別する、関連する英数字の識別子（例えば、ＴＴ−３９４）と共に表示され得るし、またユーザがそのデバイスに関連する感知パラメータの状況を素早く判断することを可能にするグラフィック計測器またはゲージ（即ち、部分的に陰を施した汎円形の特徴物）と共に表示され得る。例えば、ＧＵＩは温度トランスミッタに関連するグラフィック計測器またはゲージを表示し得るし、その温度トランスミッタで現在感知される温度に基づきその計測器に多少影をつけ得る。重要なことは、一または複数のＶＩ値、ＨＩ値、ＵＩ値、およびＰＩ値が領域６００内で示される一または複数のデバイスのために表示され得るということである。例示のみにおいて、領域６００内のタンク６１０に接続されている複数のデバイスのためのＨＩ値が表示される。しかしながら、さらに多いまたはさらに少ないＨＩ値を、もし所望ならば、表示することは可能である。加えて、異なる指標数値または指標数値のグループを、もし所望ならば、領域６００内に現れる任意のデバイスのために表示し得る。図９に示される表示から認識できるように、ユーザは領域が適切に機能し、継続して適切に機能するかどうかを素早く確認することができる。さらに、ユーザは、また、注意を必要とし得るしおよび／または特定の問題を引き起こし得るデバイス、ユニット、および副ユニット等を素早く識別することができる。

ユーザはプラント内のだんだんと低レベルの構成要素を継続的に閲覧し、これらの異なる構成要素またはビューのそれぞれと関連する指標についての情報を供与され得る、ということは理解されるであろう。従って、例えば、ユーザはプラントのビューを閲覧し、そのプラントの特定の一組の指標を閲覧し得る。さらに、そのユーザは、一つの領域に集中、例えばそのプラントビュー内の一つの領域をクリックして、その領域に関連する指標を閲覧し得る。同様に、表示された領域内のユニットをクリックして異なるユニットの指標を閲覧し得る。同様に、ループ、副ユニット、およびデバイス等の指標が、さらに、これらの構成要素が位置しているある構成要素のビューからこれらの異なる構成要素に焦点を合わすことにより閲覧し得る。この方法により、ユーザは、プラントの任意の点またはレベルにおいて、予想した指標よりも低い（または高い）原因を素早く突き止めることができる。勿論、そのシステムの表示されたデータの幾つかは、データ収集および分配システム１０２を介して外部データソースから受信したデータに基づいたものであるか、あるいはそれらから発展したものである。

図１０はＧＵＩにより提供されユーザが領域６００内で利用される任意のデバイスに関連した監査証跡情報を閲覧するのを可能にし得る表示画面の一例である。一例として、ユーザは所与のデバイスもしくはその英数字識別子をクリックするのにマウスを用いて、またはもう一つの方法として、キーボードを介してその識別子を入力して、そのデバイスのポップアップ監査証跡ウインドウを要求し得る。この方法で、ユーザは、不適切なまたは受け入れられない指標数値が、そのデバイスを適切にまたは適時に校正するのに失敗したことと関連があるか、および、デバイスが適切に設定されているかまたは全く設定されていないかなどを、判断するために監査証跡情報を利用することができる。

図１１はＧＵＩにより提供されユーザが領域６００内の特定のデバイスの一または複数の指標を生成するのに利用され得るデータのさらに詳細な解析を実行するのを可能にし得るか、または状態監視を実行するのを可能にし得る表示画面の一例である。この例では、モータ６７５の振動分析がポップアップウインドウ６８０に表示されている。ユーザはモータ６７５により影響されるユニットの異常に高いまたは異常に低い指標数値に反応してそのようなポップアップウインドウを要求しても良く、および／または、もしそのモータに関連する指標数値が起こり得る問題を示した場合にそのウインドウを要求しても構わない。さらに、もし所望ならば、ＧＵＩは一または複数の異常指標数値を有するデバイスおよびユニット等の詳細なデータ分析を有するそのようなポップアップウインドウを自動的に提供し得る。

図１２はＧＵＩにより提供されユーザがプラント１０内のアラーム情報および状態等を素早く調査するのを可能にし得る表示画面の一例である。プラント１０の高レベルグラフィカルビュー７５０は一または複数の保留のアラームを有するアラームバナー７６０を備える。アラームバナー内の各アラームは、そのデバイスまたはそのアラームもしくはイベントを生成する他の構成要素に一意に関連する英数字標識を用いて表され得る。加えて、バナー７６０内の各アラームは、また、情報ボタン７７０を有しても良く、それはユーザにより選択され、その特定のアラームに関連するさらに詳細な情報を有するポップアップウインドウ７７５を生成する。さらに、そのユーザは、また、特定のアラームが発生しているデバイス用の英数字呼出子を選択して、そのアラームの可能性のある原因を調査することができる。英数字呼出子が選択されると、ＧＵＩによりポップアップウインドウ７８０が提供され得る。ポップアップウインドウ７８０は一または複数の応答カテゴリー７８５を提供し、ユーザが特定のアラームに対する処置方法、およびそのアラームに対し処置を施す時間枠を理解するのを容易にし得る。一例として、ポップアップウインドウ７８０は、特定のデバイスはもはや通信していないこと、そのデバイスは故障していること、そのデバイスは早急に保守が必要である、またはそのデバイスは保守もしくは他の手当てが直ぐに必要であると指摘し得る。勿論、より少ないおよび／または異なる応答カテゴリーが代わりに用いられても良い。この時点で、ＧＵＩにより生成されるアラーム表示は総合表示であっても良く、それは米国特許出願連続番号第０９／７０７，５８０号（２０００年１１月７日に出願された）に開示されており、ここで明白に、それを本文において引用することにより援用する。また、一般的にこのアラーム表示はプロセスアラームおよびプロセスアラートの他に、保守アラームおよび保守アラートのような他の種類のアラームを示しても良い。さらに、プロセス性能アラームは劣化したプロセス性能に関連するアラームを示すために表示されても良い。さらに、そのアラームについての情報、例えばそのアラームバナーのフィールド７７５に提供されている特定の情報がそのアラームと共にＧＵＩまたは資産活用スイート５０に送信されても良い。理解されるように、アラーム情報およびアラート情報は図３〜図６に関連して上で指摘された方法で外部データソースからくるものでも良い。

図１３および図１４はＧＵＩにより作成され制御性能、制御活用、デバイス調子、またはプロセス性能に関連する追加の情報を提供する表示画面をさらに示している。特に、図１３を参照すると、その左側はプロセス制御プラントについてのヒエラルキ情報を有するツリー構造を示しており、Ｄｅｌｔａ Ｖシステム（それは制御装置システムである）、「領域Ａ」、および「Ｐｒｏ−Ｐｌｕｓ」領域の他に、そのプロセス制御プラント内の追加のさらに高レベル要素もまた含まれている。これらの要素の幾つか、例えばＤｅｌｔａ Ｖシステムを選択すると、それらのデバイスもしくは制御システム、またはその選択された要素の他の性能特性に関連する情報がさらなる提供される。図１３の右手側には、エキスパートエンジンが選択されたＤｅｌｔａ Ｖシステムの診断に関連する情報を収集して表示しており、これには、不正確なモード内であるモジュール（この場合４２）の数、制限された制御の徴候を示しているモジュールの数、入力／出力問題を有しているモジュールの数、および大きな変動を有しているモジュールの数が含まれる。かさねて、このスクリーンを作成するのに用いられるデータは本明細書で記述されるデータ収集および分配システムを介して外部データソースから取得しても良い。さらにまた、制御データ、デバイスデータ、および性能データから展開される、制御性能尺度、制御活用尺度、デバイス調子尺度、およびプロセス性能尺度が図１２の表示の底辺部に図示されている。

図１４を参照すると、不良入力／出力を有するモジュールに関して、同じシステムについてのさらなる情報がもう一つの低レベル表示として表示されている。ここで、その表示の右側は特定のモジュール名およびそれぞれが不良入力を有した時間パーセンテージを示している。また、このスクリーンは、生成されたアラームのリストを示すと共に、ブロックＡＩ１はデバイス故障により不良入力の時間パーセンテージが１００％になっていることからブロックＡＩ１のアラームが存在していることを示す。また、この表示は、そのデバイスは早急に保守が必要であると示す。勿論、これらのおよび他の種類のユーザインターフェイススクリーンがデバイス調子、変動、および状況等に関連する情報のどれかまたは全てに対して提供されることが可能である。図１３および図１４の表示は、例えば米国特許出願連続番号第０９／２５６，５８５号および第０９／４９９，４４５号に開示されている診断制御ルーチンにより生成され得る。

図１５は、ＧＵＩにより提供され、ユーザが作業指示生成ルーチン２７０によって自動的に生成され得る作業指示を追跡することを可能にするもう一つの表示画面の一例である。資産活用スイート５０は、データを作業指示生成ルーチン２７０に提供し、そのルーチンは、資産活用スイート５０および／または資産活用スイート５０とＧＵＩを介して作業するユーザにより発見されるかまたは認識される問題および潜在的問題に応答して、そのルーチンに自動的に作業指示を生成させ得る。例えば、資産活用スイート５０は、内部データソースおよび外部データソースから診断情報および保守要求等を受信し、応答において、保守システムに作業指示を生成させ、保守要員にその診断情報に関連する一または複数の問題の手当てをするように要求し得る。勿論、生成された作業指示の詳細は、検出される問題の種類または状態、ならびにその問題を解決するのに利用される標準形式、例えば部品および供給品等を注文する形式に依存する。

また、作業指示生成ルーチン２７０はビジネスツービジネス通信機能を有し、それは、プラント１０内で検出された実際のまたは予測される問題に基づき、オペレータまたは保守要員の介入によりまたはその介入なしで、サプライヤーまたは他のビジネスと自動的に通信し、部品および供給等を注文することが可能である。さらに詳細には、ルーチン２７０は、資産活用スイート５０または任意のデータ解析ツール、例えば回転装置解析ツールにより提供されるデータまたはそれらにより作成される予測に基づく、デバイスまたは他の構成要素の現在の問題および予測される将来の問題の通知を受信することが可能である。ルーチン２７０は、それから、自動的に、例えば、インターネット、電話、または他の通信接続を介してサプライヤーと接続し、そのデバイスの交換が必要となる前に、部品、装置、または供給品をプラント１０に配送するように注文する。この方法により、作業指示生成ルーチン２７０は一時停止時間を制限し、問題が実際に生じた場合に、その問題を解決するための部品、装置、または供給品を待つ必要性により生じる一時停止時間がほとんどないかまたは全くないことを保証するように援助する。この事実は、さらに、プラント１０をより効率的にする。

図１６を参照すると、ＧＵＩは他のスクリーンをユーザに提供し、現在または将来の問題、例えば予期される問題を示し、それらは、資産活用スイート５０またはプラント１０内の任意のデータ分析ツール、例えば遠隔データソースに関連するデータ分析ツールにより検出され得る。特に、図１６は、図１の振動解析プログラム２３によって実行される回転デバイス内の要素、例えば軸の振動のスペクトルのプロット、およびこれらのプロットに基づき解析ツールにより検出される状態または問題を図示している。もちろん、データ解析ツールの結果に基づく回転または他のデバイスの他の状態もまた表示され得る。また、これらのツールの結果は、作業指示生成ルーチン２７０に自動的に置換部品を注文させ、ならびに／またはプラント１０内で実行される作業（例えば修理もしくは保守）を指示もしくはスケジュールさせるために利用されることが可能である。

データ収集および分配システム１０２、資産活用スイート５０、および他のプロセス要素が、望ましくは、ソフトウェアに実現されるように述べられてきたが、それらは、ハードウェアおよびファームウェア等に実現されても良く、プロセス制御システム１０に関連する他の任意の制御装置により実現されても構わない。従って、本明細書で述べられた要素は標準多目的型ＣＰＵに、または特別に設計されたハードウェアもしくはファームウェア、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に、または所望の他のハードワイヤードデバイスに実現されても良い。ソフトウェアに実現される場合、ソフトウェアルーチンは、任意のコンピュータ読み取り可能メモリ、例えば、磁気ディスク、レーザーディスク、または他の記憶媒体に、コンピュータもしくはプロセッサのＲＡＭもしくはＲＯＭに、および任意のデータベースなどに格納されても良い。同様に、このソフトウェアは、任意の公知のまたは所望の搬送方法、例えば、コンピュータ読み取り可能ディスクもしくは他の移動可能なコンピュータ格納メカニズム、または通信チャネル、例えば電話回線およびインターネットなどを介して、ユーザまたはプロセス制御プラントに搬送され得る（それは、移動可能な格納媒体を介してそのようなソフトウェアを提供することと同じかまたは交換可能としてみられている）。また、スイート５０は、おそらくルールベースエクスパートであるかまたはそれを利用しているように記述されているが、他の公知のデータマイニング技術を利用する他の種類のエキスパートエンジンも同様に利用することは可能である。
従って、本発明は、例示のみを意図し、本発明を制限することを意図していない特定の例を引用して記述されてきているが、変更、追加、又は削除が、本発明の精神および範疇から逸脱することなく、開示された実施例に対して加えられても良いことは、当業者にとって明らかである。

データを受信し、一または複数のデータ収集および分配ステーションに送信するように構成される、複数の装置およびプロセス監視デバイスを有している、プロセス制御プラントのブロックダイアグラム図であり、この情報を監視ルーチンおよび診断ルーチンに送信し、収集されたデータを利用してプロセス制御プラント内で複数の恩恵を提供する。 多種のデータソースとこのデータを組み合わせて多種の機能を実行するアプリケーションとの間のデータフローを図示する機能ダイアグラム図である。 装置監視データ、プロセスデバイス監視データ、およびプロセス性能データの複数のソースからデータ収集および分配システムへのデータフローを図示するさらに詳細なデータフローダイアグラム図であり、このデータは、それから、資産利用および生産計画スイートに提供され、収集されたデータは統合されてプロセス制御プラントのさらに完全な見解、および／または診断を作成する。 複数の異なるデータソースに関連するデータ収集および分配システムを実現する、プロセス制御環境の一つの実施例の構造を図示するブロックダイアグラム図である。 （ａ）及び（ｂ）コンフィギャレーションデータベース内の複数のデータソースから収集されるデータを、他のアプリケーションがこのデータを利用できるようにする方法で整理すると共に格納する一つの方法を示している。 ユーザがデータ収集および分配システムを設定して、図５のコンフィギャレーションシステムに連動して、自動的に収集されたデータをプロセス制御環境内のアプリケーションに提供することを可能にするアプリケーションを図示するダイアグラム図である。 （ａ）プラント内の領域の作業をシミュレートするのに利用されるモデルのブロックダイアグラム図である。（ｂ）図７（ａ）の領域モデル内のユニットの動作をシミュレートするのに利用されるモデルのブロックダイアグラム図である。 異なるデータソースから収集されたデータを利用して、グラフィカルユーザインターフェイスにより表示され得る、プロセス制御システム内のユニットを表す表示の例示の描画である。 異なるデータソースから収集されたデータを利用して、グラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る例示のグラフィカル表示である。 ユーザが異なるデータソースから編集された監査証跡情報を見ることを可能にするために、グラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る表示の画面の一例である。 ユーザが異なるデータソースから収集すると共にデバイスのための一または複数の指標を生成するのに利用するデータのさらに詳細な解析を実行することを可能にするためにグラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る表示画面の一例である。 ユーザがプラント内の情報を素早く調査することを可能にするためにグラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る表示画面のもう一つの例である。 異なるデータソースから収集されたデータを利用して、ユーザが一または複数のプロセス制御ループ、または他のプロセス制御構成要素の性能および／または状況を解析することを可能にするグラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る診断表示画面の一例である。 ユーザが一または複数のプロセス制御ループ、または他のプロセス制御構成要素の性能および／または状況を解析することを可能にするグラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る診断表示画面の一例である。 ユーザが作業命令を追跡または生成することを可能にするために、グラフィカルユーザインターフェイスにより提供され得る表示画面のもう一つの例である。 外部データソースにより生成されて得るロータリデバイス内の素子の振動のスペクトロプロットを示す表示画面を示している。

符号の説明

１０ プロセス制御プラント
１２，１４ プロセス制御システム
５０ 構成要素活用スイート
１０２ データ収集および分配システム
１０４ プロセス制御データソース
１０６ 装置またはプロセス調子データソース
１０８ 性能監視データソース
１１０ 財務または生産計画データソース
１１２ フィールドデバイス
１１４ 腐食監視データソース
１１６ アラームデータソース
２０１ プロセス制御データソース
２０２ 装置監視データソース
２０３ プロセス性能データ
２０４ データ収集および調整アプリケーション
２０６ プロセス制御機能ブロック
２０８ プロセス制御装置または制御アプリケーション
２１０ 診断アプリケーション
２１２ プロセス制御ヒストリアン
２１４ プロセスモデル
２２０ 装置監視機能ブロック
２２２ 装置または状態監視
２２４ 装置診断アプリケーション
２２６ ヒストリアン
２２８ 装置モデル
２３０ プロセス監視機能ブロック
２３１ プロセス性能監視アプリケーション
２３２ 性能モデル
２３４ プロセス性能監視ヒストリアン
２３９ 機能ブロック
２４０ プラント状態監視アプリケーション
２４２ 装置性能スクリーン、生データスクリーン、状態ダイアグラム
２４４ 表示アプリケーション
２４６ アラームアプリケーション
２４８ ユーザ表示
２５０ 診断アプリケーション
２６０ 活動アプリケーション
２６２ 予測アプリケーション
２６４ フィードバックパス
２７０ 作業指示生成アプリケーション
２７３ 診断表示
２７４ リコメンデーションスクリーン
２７５ 目標生産活用を示すスクリーン
２７６ 装置活用を示すスクリーン
２７７ 生産計画および財務スクリーン

Claims (49)

1. プラント内のプロセス制御システムであって、
   前記プラント内の装置の状態に関する装置監視データを収集するプロセス装置監視デバイスと、
   前記プラント内のプロセス制御活動の状態に関するプロセス制御データを収集するプロセス制御監視デバイスと、
   プロセス性能監視を実行し、プロセスの性能に関するプロセス性能データを生成するように構成されるプロセスモデルと、
   収集された前記装置監視データ、収集された前記プロセス制御データ、および生成された前記プロセス性能データをそれぞれ外部から受け取り、受け取った前記装置監視データ、前記プロセス制御データおよび前記プロセス性能データを共通に利用可能な状態とし、受け取った前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を用いて、前記プラント内の前記プロセス制御システムに関する機能を実行するソフトウェアルーチンを実現するコンピュータシステムと
   を備えることを特徴とするプロセス制御システム。
2. 前記プラント内の前記機能が診断機能であり、
   前記ソフトウェアルーチンが前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせて診断機能を実行する診断ルーチンであることを特徴とする請求項１記載のプロセス制御システム。
3. 前記ソフトウェアルーチンが、プロセス制御診断ルーチン、装置監視診断ルーチン、およびプロセス性能診断ルーチンのうち二つ以上を備えることを特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
4. 前記ソフトウェアルーチンが、プロセスモデル、装置モデル、および性能モデルのうち二つ以上を備えることを特徴とする請求項３記載のプロセス制御システム。
5. 前記診断ルーチンが前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、およびプロセス性能データのうち二つ以上に基づき、将来の状態を予測する予測ルーチンを備えること特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
6. 前記診断ルーチンによって作成される診断決定に応答して、ユーザに１つ又は複数の処置についてリコメンデーションを作成するリコメンデーションソフトウェアルーチンをさらに備えることを特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
7. 前記診断ルーチンによって作成される診断決定に基づき、制御活動またはプロセス活動の一つを実施する活動ソフトウェアルーチンをさらに備えることを特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
8. 前記診断ルーチンによって作成される診断決定に基づき、一又は複数の保守に関する機能を有する手段への指示を自動的に生成する指示生成ルーチンをさらに備えることを特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
9. 前記指示生成ルーチンが、前記プラント内で実行される作業を指示する作業指示を生成すべくなしてあることを特徴とする請求項８記載のプロセス制御システム。
10. 前記指示生成ルーチンが、前記プラントに必要な一または複数の部品を注文する部品注文を生成すべくなしてあることを特徴とする請求項８記載のプロセス制御システム。
11. 前記診断ルーチンが、前記プロセス制御データ、前記装置監視データ、およびプロセス性能データのうち二つ以上に基づき、バックトラッキングを実行すべくなしてあることを特徴とする請求項２記載のプロセス制御システム。
12. 前記機能がビュー機能であり、
    前記ソフトウェアルーチンが、収集された前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、およびプロセス性能データのうち二つ以上を利用して、表示端末を介して表示スクリーンを作成すると共に表示するように構成されることを特徴とする請求項１記載のプロセス制御システム。
13. 前記ソフトウェアルーチンが、プロセス制御構成要素、装置構成要素、またはプロセス性能構成要素に関連するインデックスを作成する、インデックス作成ルーチンを備え、
    前記ソフトウェアルーチンが、前記インデックスを表示する前記プロセス制御プラントのビューを作成すべくなしてあることを特徴とする請求項１２記載のプロセス制御システム。
14. 前記ソフトウェアルーチンが、表示スクリーン上に、プロセス制御アラーム、装置アラーム、およびプロセス性能アラームのうち二つ以上を一緒に表示すべくなしてあることを特徴とする請求項１２記載のプロセス制御システム。
15. 更に、前記収集された装置監視データ、又は前記プロセス制御データ、または前記プロセス性能データを処理する一または複数のデータ収集および調整アプリケーションを備えることを特徴とする請求項１記載のプロセス制御システム。
16. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、または前記プロセス性能データが圧縮されるように構成されていることを特徴とする請求項１５記載のプロセス制御システム。
17. 前記ソフトウェアルーチンが前記プラント内の二つ以上のコンピュータに分散されるべくなしてあることを特徴とする請求項１記載のプロセス制御システム。
18. プラント内のプロセス制御システムを操作する方法であって、
    前記プラント内の装置の状況に関連する装置監視データを収集するステップと、
    前記プラント内のプロセス制御活動の状況に関連するプロセス制御データを収集するステップと、
    前記プロセスの性能に関連するプロセス性能データを収集するステップと、
    収集された前記装置監視データ、収集された前記プロセス制御データ、および収集された前記プロセス性能データをそれぞれ外部からコンピュータシステムで受け取るステップと、
    前記コンピュータシステムが、受け取った前記装置監視データ、前記プロセス制御データおよびプロセス性能データを前記プラント内で前記プロセス制御システムに関するさらなる機能を実行するために共通に利用可能とするステップと、
    前記コンピュータシステムが、前記プラント内で前記さらなる機能を実行するために、受け取った前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
19. 前記プラント内のさらなる機能が診断機能であり、
    前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用する前記ステップは、前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、およびプロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせて診断機能を実行するステップを備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
20. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップは、前記プロセス制御データを処理するプロセス制御診断ルーチン、前記装置監視データを処理する装置監視診断ルーチン、および前記プロセス性能データを処理するプロセス性能監視ルーチンのうち二つ以上を利用するステップを備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
21. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップは、装置モデル、プロセスモデル、および性能モデルのうち二つ以上を利用するステップを備えることを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、およびプロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップは、前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上に基いて、将来の状態を予測するステップを備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
23. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップの間に作成される診断決定に応答して、一または複数のアクションをユーザにリコメンドするステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
24. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップにおいて作成される診断決定に基づいて、制御活動またはプロセス活動の一つを実施するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
25. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップにおいて作成される診断決定に基づいて、自動的に一又は複数の保守に関する機能を有する手段への指示を生成する指示生成ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
26. 前記指示生成ステップは、前記プラント内で実行される作業を指示する作業指示を生成することを特徴とする請求項２５記載の方法。
27. 前記指示生成ステップは、前記プラント内に必要とされる一または複数の部品を注文する部品注文を生成することを特徴とする請求項２５記載の方法。
28. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を組み合わせる前記ステップは、前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上に基づいてバックトラッキングを実行するステップを備えることを特徴とする請求項１９記載の方法。
29. 前記機能はビュー機能であり、
    前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用する前記ステップは、前記収集された装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用して表示スクリーンを作成するステップを備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
30. 前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用する前記ステップは、プロセス制御構成要素、装置構成要素、またはプロセス性能構成要素に関連する一または複数のインデックスを作成するステップが含まれ、表示スクリーンを作成する前記ステップが、前記一または複数のインデックスを表示する前記プロセス制御プラントのビューを作成するステップを備えることを特徴とする請求項２９記載の方法。
31. 前記表示スクリーンを作成する前記ステップは、プロセス制御アラーム、装置アラーム、およびプロセス性能アラームのうち二つ以上を前記表示スクリーン上にともに表示するステップを備えることを特徴とする請求項２９記載の方法。
32. 前記コンピュータシステムが、前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち二つ以上を利用するステップに先だって、
    前記収集された装置監視データ、前記収集されたプロセス制御データ、または前記プロセス性能データの処理をするステップを備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
33. 少なくとも前記プロセス制御データ、前記装置監視データ、または前記プロセス性能データの一部分を圧縮するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１８記載の方法。
34. プロセス制御システムであって、
    複数のプロセス制御デバイスと、
    一または複数の制御装置と、
    一または複数のユーザインターフェイスと、
    前記プロセス制御デバイス、前記制御装置、及び前記ユーザインターフェイスのうち少なくとも１つからプロセス制御データ、装置監視データ、およびプロセス性能データを収集する一または複数のデータ収集ルーチンを実行する一または複数の処理デバイスと、
    前記データ収集ルーチンを実行する前記処理デバイスと通信可能に接続され、前記処理デバイスによって外部から収集された前記プロセス制御データ、前記装置監視データ、および前記プロセス性能データを受け取ると共に、共通に利用可能である前記装置監視データ、前記プロセス制御データおよび前記プロセス性能データのうち、二つ以上を用いて前記プロセス制御システム内で状態監視を行う状態監視ルーチンを実行するプロセッサと、
    前記プロセス制御デバイス、前記制御装置、および前記ユーザインターフェイスと前記処理デバイスとを通信可能に接続する一または複数の通信ネットワークとを備えており、
    前記データ収集ルーチンを実行する前記処理デバイスが、前記プロセス制御システム内の複数の異なるソースの種類からデータを受け入れるように構成されていることを特徴とするプロセス制御システム。
35. 前記複数の異なるソースの種類が、携帯収集デバイス、実験室用化学的物理的測定ソース、直接オンライン入力ソース、および遠隔ソースのうち二つ以上を備えることを特徴とする請求項３４記載のプロセス制御システム。
36. 前記プロセス制御システムが、地域分散型ネットワーク全体に亘って分散されていることを特徴とする請求項３４記載のプロセス制御システム。
37. 少なくとも一つの前記通信ネットワークは、インターネットまたは衛星通信ネットワークの一つを備える共用通信チャネルであることを特徴とする請求項３６記載のプロセス制御システム。
38. 前記データ収集ルーチンが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコル、ＩＥＥＥ８０２．３通信プロトコル、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコル、Ｘ．２５通信プロトコル、またはＸ．４００通信プロトコルの一つを利用して、有線媒体、無線媒体、同軸ケーブル媒体、電話モデム媒体、光ファイバー媒体、光学媒体、流星バースト媒体、衛星媒体の内一つを備える物理的媒体を介して、データを収集すべくなしてあることを特徴とする請求項３６記載のプロセス制御システム。
39. 前記データ収集ルーチンを実行する前記処理デバイスが独立して動作し、前記一または複数の通信ネットワークを介して互いに通信すべくなしてあることを特徴とする請求項３４記載のプロセス制御システム。
40. 前記各データ収集ルーチンは、一貫した形式で前記収集されたデータを調整し、確認し、有効にし、および形式化するデータ処理ルーチンを備えることを特徴とする請求項３４記載のプロセス制御システム。
41. 前記データ収集ルーチンは、前記制御装置の一つおよび前記ユーザインターフェイスの一つを利用して、前記収集されたデータを制御システムに送信し、
    前記状態監視ルーチンは、一貫した形式で、前記収集されたデータを調整し、確認し、有効にし、形式化するように構成されていることを特徴とする請求項３４記載のプロセス制御システム。
42. 前記状態監視ルーチンは、前記制御システムに関連するサブアセンブリプロセッサ上で格納されると共に実行されるように構成されていることを特徴とする請求項４１記載のプロセス制御システム。
43. 前記サブアセンブリプロセッサは、システムバスを介して、前記制御システムの前記ユーザインターフェイスおよび前記制御装置に直接接続されることを特徴とする請求項４２記載のプロセス制御システム。
44. 前記制御装置は、前記制御システムの前記制御装置をプロセス制御装置に接続するように構成される入力／出力システムを備え、前記サブアセンブリプロセッサが前記制御装置の入力／出力システムに一体化されていることを特徴とする請求項４２記載のプロセス制御システム。
45. 前記データ収集ルーチンは、前記収集されたデータを圧縮する圧縮ルーチンを備えることを特徴とする請求項４４記載のプロセス制御システム。
46. 前記圧縮ルーチンは、ウェーブレット信号表現変換、Ｆｏｕｒｉｅｒ変換、およびＨａｄａｍａｒｄ変換、ならびにそれらの係数伝達、例外処理、ならびにスウィングドアデータ圧縮の内一つを有する圧縮技術を利用すべくなしてあることを特徴とする請求項４５記載のプロセス制御システム。
47. プロセス制御システムであって、
    複数のプロセス制御デバイスと、
    一または複数の制御装置と、
    一または複数のユーザインターフェイスと、
    前記一または複数の制御装置と前記一または複数のユーザインターフェイスとを相互接続する通信ネットワークと、
    前記プロセス制御システムの構成に関連する装置情報およびプロセス制御戦略構成情報を格納するデータベースと、
    プロセス制御データ、装置監視データ、およびプロセス性能データを外部から収集する一または複数のデータ収集ルーチンを実行する一または複数の処理デバイスと、
    前記処理デバイスに通信可能に接続され、前記データ収集ルーチンによって収集された前記プロセス制御データ、前記装置監視データ、および前記プロセス性能データを受け取ると共に、前記装置監視データ、前記プロセス制御データ、および前記プロセス性能データのうち、二つ以上を共通に利用可能とし、これらを用いて前記プロセス制御システム内で状態監視を実行する状態監視ルーチンを実行するプロセッサと、
    前記一または複数のユーザインターフェイスを介して、前記状態監視ルーチンに関係するかまたは生成される状態監視情報と共に、前記データベース内で格納された、前記プロセス制御システムに関連する前記装置およびプロセス制御戦略構成情報を表示する表示ルーチンを実行するプロセッサと
    を備えることを特徴とするプロセス制御システム。
48. 前記表示ルーチンは、前記装置情報およびプロセス制御戦略構成情報、ならびに前記状態監視情報を複数のレベルで表示し、該レベルが、前記装置およびプロセス制御戦略の異なる要素に属する情報を提供する高レベルと、状態監視情報を含む高レベルの情報内の個々の要素についての情報をさらに提供する一または複数のより低レベルとを含むことを特徴とする請求項４７記載のプロセス制御システム。
49. 前記表示ルーチンは、より高レベル層を描画しているスクリーン内で要素を選択することにより、より高レベル層からより低レベル層に、移行可能に構成されていることを特徴とする請求項４８記載のプロセス制御システム。

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