JP5379770B2 - 制御システム及び該システムを提供する方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、概して制御システムに関し、特に、通信用のファンデーションフィールドバスプロトコル及びセカンドプロトコルの両方を利用する制御システムに関する。

制御システムは、多岐にわたる幅広い用途で利用されている。例えば、制御システムは、発電所及び／又はプロセスプラントの発電装置と併用されている。制御システムは通常、例えばセンサ、測定装置、弁等、制御システムのその他の部品と通信するセントラルコントローラを含む。セントラルコントローラは通常、適宜のネットワーク通信を介してその他の部品と通信する。

ファンデーションフィールドバススタンダードの進歩と普及に伴い、ファンデーションフィールドバス装置が制御システムに組み込まれるようになった。ファンデーションフィールドバスプロトコルのフォーマットに準拠したネットワーク通信を介して、ファンデーションフィールドバス装置どうし、並びに、ファンデーションフィールドバス装置とセントラルコントローラとの間の通信が可能になる。しかし、ファンデーションフィールドバスプロトコルは、セントラルコントローラと非ファンデーションフィールドバス装置又は部品との間の通信を可能にするプロトコルと異なることがある。異なるプロトコルを利用する装置があると、しばしば制御システム内で相互接続に関する問題が発生する。更に、異なるプロトコルを使用すると、しばしば追加の装置及び／又はネットワーク基盤が必要となる場合があるので、制御システムの総コストが増大する。

米国特許第７５１９０１２号

したがって、通信用のファンデーションフィールドバスプロトコルとセカンドプロトコルの両方を利用する制御システムの必要性が存在する。

上述の需要及び／又は問題の幾つか又は全てを、本発明の特定の実施形態によって解決することができる。本発明の実施形態には、制御システム及び該システムを提供する方法を含む。本発明の一実施形態により、制御システムを開示する。この制御システムは、メモリと１つ以上のプロセッサを含み得る。このメモリを、１つ以上のファンデーションフィールドバス装置との通信を可能にするファンデーションフィールドバスプロトコル、並びに、１つ以上の制御装置との通信を可能にするセカンドプロトコルの両方を格納するように構成できる。１つ以上のプロセッサを、ファンデーションフィールドバスプロトコルとセカンドプロトコルの両方にアクセスするように、並びに、１つ以上のファンデーションフィールドバス装置と１つ以上の制御装置を制御するように構成できる。ネットワークにより、１つ以上のプロセッサと、ファンデーションフィールドバスプロトコルを使用するファンデーションフィールドバス装置及びセカンドプロトコルを使用する１つ以上の制御装置との間の通信が可能になる。

本発明の別の実施形態により、制御システムを提供する方法を開示する。１つ以上のプロセッサを準備する。１つ以上のプロセッサによってアクセス可能な単一のメモリに、ファンデーションフィールドバス装置との通信を可能にするファンデーションフィールドバスプロトコルと、その他の装置との通信を可能にするセカンドプロトコルを共存させることができる。ネットワークを介して１つ以上のプロセッサと通信する１つ以上のファンデーションフィールドバス装置と１つ以上のその他の装置を準備する。１つ以上のプロセッサを、ファンデーションフィールドバスプロトコルを使用する１つ以上のファンデーションフィールドバス装置、並びに、セカンドプロトコルを使用する１つ以上のその他の装置と通信するように構成できる。

本発明のまた別の実施形態により、制御システムを開示する。この制御システムは、コントローラ、１つ以上のファンデーションフィールドバス装置、１つ以上のその他の装置、及びメモリを含み得る。このコントローラは１つ以上のプロセッサを含み得、このコントローラを、制御システムのその他の部品の動作を制御するように構成できる。１つ以上のファンデーションフィールドバス装置を、ファンデーションフィールドバスプロトコルを使用して、ネットワークを介してコントローラと通信するように構成できる。１つ以上のその他の装置を、セカンドプロトコルを使用して、ネットワークを介してコントローラと通信するように構成できる。メモリは、コントローラによってアクセス可能であってよく、ファンデーションフィールドバスプロトコル及びセカンドプロトコルの両方を格納するように構成できる。

本発明の様々な実施形態の技術を通じて、更なるシステム、方法、装置、特徴、及び態様の実施が可能である。本発明の別の実施形態及び態様は、本明細書に詳細に記述されるとともに、クレームされる発明の一部とみなされる。説明及び図面を参照することにより、これら別の実施形態及び態様を理解できよう。

以上、本発明を一般的な用語で説明してきたが、ここから添付図面を参照する。ただし、これらは必ずしも縮尺通りに描かれているとは限らない。

本発明の様々な実施形態にしたがって使用され得る、制御システムの一例の模式図である。 本発明の例示的実施形態による、制御システムを提供する方法の一例のフローチャートである。

これより、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を更に詳細に説明する。図面においては、本発明の幾つかの実施形態を示すが、全ての実施形態を示しているわけではない。勿論、本発明をその他多様な形態で実施することができ、本発明の実施形態が本明細書で説明する形態に限定されるとみなすべきではない。本明細書で説明する実施形態は、あくまでも本明細書が適用される法的要件を満たすべく提供されている。全体を通して、同様の符号で対応する要素を示している。

本開示の目的において、「ネットワーク層」という用語は、ネットワークのハードウェアコンポーネントと、ネットワークに関連付けられたソフトウェアの両方を意味し得る。ネットワーク層には、例えば、ネットワーク基盤、配線、光ファイバ、ネットワークカード、ルータ等を含む。ネットワーク層には、更に、ネットワーク上の通信を可能にする、ネットワークプロトコル及び／又はその他のソフトウェアコンポーネントを含み得る。

特定のタイプのシステム、機器、及び装置を制御するための制御システム及び方法を開示する。制御システムにより、ファンデーションフィールドバスプロトコルとセカンドプロトコルの両方を、同一のメモリデバイス内及び／又は同一のネットワーク層内に共存させることができる。制御システムに関連付けられた１つ以上のプロセッサ及び／又はセントラルコントローラによって、２つのネットワークプロトコルにアクセスしたり、これを利用したりすることで、制御システム内のネットワーク通信が可能になる。必要に応じて、セントラルコントローラ及び／又はプロセッサにより、ファンデーションフィールドバスプロトコルを利用した通信とセカンドプロトコルを利用した通信とを同期させてもよい。このとき、制御システム内のファンデーションフィールドバス装置に、比較的シームレスな統合を行うことができる。更に、必要に応じて、本発明の様々な実施形態において、単一のネットワーク基盤を利用して、ファンデーションフィールドバス装置とセカンドプロトコルを利用するその他の装置と通信してもよい。また、セントラルコントローラとファンデーションフィールドバス装置との間の通信を可能にするゲートウェイ装置を使用しなくても済む。

本発明の様々な実施形態は、データベースからのデータのアクセスを可能にする、１つ以上の専用コンピュータ、システム、及び／又は特殊機器を含み得る。専用コンピュータ又は特殊機器には、様々な実施形態で必要に応じて、多様なソフトウェアモジュールを含み得る。以下により詳細に説明する特定の実施形態において、これらの様々なソフトウェアコンポーネントを利用して、データベースオブジェクトに関連のあるユーザ情報を収集すること、並びに、受け付けたユーザ入力に基づいてデータベースクエリを動的に生成することができる。

本明細書に記載する本発明の特定の実施形態は、制御システムへのファンデーションフィールドバス装置の比較的シームレスな統合が可能になる、という技術的効果を有し得る。更に、本発明の特定の実施形態は、制御システムネットワークの全体的な基盤要件及びコストを削減するという技術的効果も有し得る。

本発明の様々な実施形態では、ファンデーションフィールドバスタイプ（以下、「フィールドバス」という）装置を、例えば（例えば、ガスタービン、蒸気タービン、風力タービン等の）発電装置、発電所、及び／又はプロセスプラントに関連する制御システム等の制御システムに組み込む。必要に応じて、多岐にわたるフィールドバス装置を、本発明の様々な実施形態において利用することができる。フィールドバス装置の例としては、センサ、計測器、測定装置、弁、アクチュエータ、入出力サブシステム、ホストシステム、リンク装置、あらゆるフィールドバスＨ１装置、及び／又はあらゆる適宜のフィールドバス高速イーサネット（登録商標）（ＨＳＥ）装置が挙げられるが、フィールドバス装置はこれらに限定されない。特定の実施形態において、Ｈ１装置は、ＨＳＥ装置とは異なる速度で動作及び／又は通信してもよい。一例として、Ｈ１装置は１秒あたりおよそ３１．２５キロビットで動作し、ＨＳＥ装置は１秒あたりおよそ１００メガビットで動作する。必要に応じて、リンク装置などの様々なＨＳＥ装置を利用して、Ｈ１装置を制御システムのセントラルコントローラと相互接続してもよい。なお、ＨＳＥプロトコルという用語で、ＨＳＥフィールドバス装置との通信を可能にするフィールドバスプロトコルを意味することがある。

フィールドバス装置どうし、及び／又は、制御システムの１つ以上のセントラルコントローラ及び／又はプロセッサとフィールドバス装置との間の通信が、フィールドバスプロトコルを利用することで可能になる。フィールドバスプロトコルは、バス又はネットワーク相互接続フィールド機器又はフィールドバス装置に、標準化された物理的インターフェースを提供する、オールデジタルシリアルの双方向通信プロトコルである。フィールドバスプロトコルは、フィールドバス協会が開発及び運用する、オープンアーキテクチャプロトコルである。フィールドバスプロトコルは、事実上、プラント又は施設内のフィールド機器又はフィールド装置にローカルエリアネットワークを提供する。これにより、これらのフィールド装置は、施設内に散在する複数の場所で制御機能を発揮し、これらの制御機能の実行の前後に相互に通信することで全体的な制御ストラテジーを実行できる。フィールドバスプロトコルにより、制御機能を処理制御ネットワーク内で振り分けることができるので、セントラルコントローラの作業負荷を軽減することができる。

図１は、本発明の様々な実施形態に適用可能な、制御システム１００の一例のブロック図である。制御システム１００は、１つ以上のセントラルコントローラ１０５及び／又は主制御装置、１つ以上のフィールドバス装置１１０（例えば、ＨＳＥ及び／又はＨ１フィールドバス装置）、及び／又は１つ以上のその他の装置１１５（すなわち非フィールドバス装置）を含み得る。セントラルコントローラ１０５は、１つ以上の適宜のネットワーク１２０又は通信バスを介して、１つ以上のフィールドバス装置１１０と通信すること、並びに、１つ以上のその他の装置１１５と通信することができる。必要に応じて、特定の実施形態において、１つ以上のイーサネット（登録商標）スイッチ１２５等の１つ以上のスイッチを利用して、ネットワーク１２０全体での通信が可能になる。

本発明の特定の実施形態において、１つ以上のワークステーション１３０を設けてもよい。ワークステーション１３０により、制御システム１００の操作に関連するユーザ入力及び／又はユーザコマンドの受け付けが可能になる。言い換えると、ワークステーション１３０により、セントラルコントローラ１０５とのユーザインタラクションが可能になる。ワークステーション１３０には、パーソナルコンピュータ、携帯型コンピュータ装置、ミニコンピュータ等の、１つ以上の適宜のコンピュータ又はコンピュータ装置を含み得る。更に、ワークステーション１３０は、例えば直リンク又は直接接続、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、インターネット、無線周波数（ＲＦ）ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ^ＴＭによるネットワーク、あらゆる適宜の有線ネットワーク又はあらゆる適宜の無線ネットワーク等、１つ以上の適宜のネットワーク接続を介して、セントラルコントローラ１０５と通信し得る。このとき、ユーザコマンド、命令、及び／又は制御システム１００の動作に関連付けられるその他の入力をワークステーション１３０で受け付け、セントラルコントローラ１０５に伝達してもよい。更に、制御システム１００及び／又は制御システム１００によって監視されるプラント又はその他のシステムの動作に関連する出力データを、セントラルコントローラ１０５によってワークステーション１３０に伝達し、ユーザへの出力及び／又は表示を行ってもよい。

引き続き図１を参照すると、制御システム１００には、幾つでもフィールドバス装置１１０を関連付けて使用できる。１つ以上のフィールドバス装置１１０が、ネットワーク１２０を通じてセントラルコントローラ１０５と通信する。更に、特定の実施形態において、ネットワーク１２０を介して、２つ以上のフィールドバス装置１１０どうしで相互に通信してもよい。多岐にわたるフィールドバス装置を、必要に応じて本発明の様々な実施形態において利用することができる。特定の実施形態において、フィールドバス装置１１０は、ＨＳＥフィールドバス装置及び／又はＨ１フィールドバス装置を含み得る。特定の実施形態において、必要に応じてリンク装置等のＨＳＥフィールドバス装置により、セントラルコントローラ１０５と１つ以上のＨ１フィールドバス装置との間の通信を行ってもよい。

本発明の一態様によれば、フィールドバスプロトコルを使用することで、フィールドバス装置１１０どうしの通信、並びに、セントラルコントローラ１０５と１つ以上のフィールドバス装置１１０との間の通信を行うことができる。

引き続き図１を参照すると、制御システム１００には、非フィールドバス装置又はその他の装置１１５を幾つでも関連付けて使用することができる。これらのその他の装置１１５には、例えば、センサ、計測器、測定装置、アクチュエータ、弁、制御サブシステム等を含み得る。その他の装置１１５のうち１つ以上が、ネットワーク１２０を介して、相互に又はセントラルコントローラ１０５と通信し得る。更に、本発明の一態様によれば、フィールドバスプロトコル以外の１つ以上のネットワークプロトコルを使用して、その他の装置１１５への及び／又は装置１１５からの通信を行うことができる。例えば、イーサネット（登録商標）グローバルデータ（ＥＧＤ）プロトコル又はその他の適宜のプロトコル等、制御システム１００に関連付けられたセカンドプロトコルを使用して、その他の装置１１５との通信を行うことができる。本例において、その他の装置１１５には、ＥＧＤプロトコルに準拠して通信を受信及び／又は送信するように構成された装置を含み得る。セカンドプロトコルは、ＥＧＤプロトコルとして記述されているが、本発明の様々な実施形態において、必要に応じてその他のプロトコルを幾つでも使用することができる。

１つ以上のネットワーク１２０及び／又はデータバスには、制御システム１００内の装置間の通信を可能にする、いかなる適宜のネットワーク又はネットワークの組合せを含み得る。適宜のネットワークの例として、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、インターネット、無線周波数（ＲＦ）ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ^ＴＭによるネットワーク、あらゆる適宜の有線ネットワーク又はあらゆる適宜の無線ネットワーク、並びに、あらゆる適宜の有線及び無線ネットワークの組み合せが挙げられるが、適宜のネットワークはこれらに限定されない。本発明の特定の実施形態において、１つのネットワーク１２０により、セントラルコントローラ１０５と、フィールドバス装置１１０及びその他の装置１１５の両方との間の通信を行うことができる。フィールドバス装置１１０とその他の装置１１５との通信に１つのネットワークを利用すると、結果として、（例えば、配線、ケーブル、光、スイッチ等の）配線接続の必要性及びそれらに関連するコストを削減することができる。

イーサネット（登録商標）ネットワークを利用する実施形態のような、本発明の特定の実施形態において、１つ以上のイーサネット（登録商標）スイッチ１２５を設けてもよい。イーサネット（登録商標）スイッチ１２５は、ネットワーク１２０のデータをルーティングする。各々のイーサネット（登録商標）スイッチ１２５には、ネットワーク１２０内でのデータのルーティングが可能なように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアコンポーネントを含み得る。適宜のイーサネット（登録商標）スイッチ１２５の例として、ネットワークブリッジ、マルチレイヤスイッチ等が挙げられるが、適宜のイーサネット（登録商標）スイッチはこれらに限定されない。

本発明の様々な実施形態において、必要に応じてネットワーク１２０内に冗長部品を設けてもよい。例えば、冗長配線、スイッチ、及び／又はルータを設けてもよい。また、特定の実施形態において、冗長フィールドバス装置及び／又は冗長非フィールドバス又はその他の装置を設けてもよい。このとき、ネットワーク装置及び／又はフィールド装置が故障した場合にも、制御システム１００内で適正な動作を維持することができる。

引き続き図１を参照すると、制御システム１００はセントラルコントローラ１０５を含み得る。適当なセントラルコントローラの例を幾つか挙げると、ゼネラル・エレクトリック社製のＭａｒｋ^ＴＭＶＩ制御システムやＭａｒｋ^ＴＭＶＩｅ制御システムがある。セントラルコントローラ１０５は、制御システム１００のその他の部品及び／又は制御システム１００で制御するプラント又はシステムの部品と通信すること、及び／又は、これらを制御することができるように構成されている。セントラルコントローラ１０５は更に、適宜のプロトコルが幾つであってもこれに準拠して通信を行えるように構成されている。例えば、セントラルコントローラ１０５は、フィールドバスプロトコルに準拠するとともに、ＥＧＤプロトコル等のセカンドプロトコルにも準拠して、通信を行えるように構成されている。このとき、セントラルコントローラ１０５は、フィールドバス装置１１０とその他の装置１１５の両方と通信することができる。

セントラルコントローラ１０５は、制御システム１００の動作を制御する、プロセッサ駆動の装置であってもよい。例えば、セントラルコントローラ１０５に、専用コンピュータ又は特殊機器、特定用途向け回路、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、マイクロコントローラ、パーソナルコンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、スーパーコンピュータ等を、幾つでも含めることができる。特定の実施形態において、セントラルコントローラ１０５の動作を、セントラルコントローラ１０５に関連付けられた１つ以上のプロセッサが実行する、コンピュータ実行命令又はコンピュータ実装命令によって制御することができる。この命令は、本発明の様々な実施形態において、必要に応じて１つ以上のソフトウェアコンポーネントにおいて実行され得る。この命令の実行は、制御システム１００の動作を制御すること、及び／又は、制御システム１００のその他の部品との通信を可能にする、専用コンピュータ又はその他の特殊機器を構成する。セントラルコントローラ１０５の動作を制御する１つ以上のプロセッサをセントラルコントローラ１０５に組み込むこと、及び／又は、このプロセッサで１つ以上の適宜のネットワークを介してセントラルコントローラ１０５と通信することもできる。本発明の特定の実施形態において、セントラルコントローラ１０５の動作及び／又は制御を複数の処理部品に振り分けることもできる。

セントラルコントローラ１０５は、１つ以上のプロセッサ１４０、１つ以上のメモリデバイス１４１、１つ以上の制御システム通信装置１４２、１つ以上のＨＳＥ又はフィールドバス通信装置１４３、及び１つ以上のネットワークインターフェース１４４を含み得る。１つ以上のメモリデバイス１４１は、例えばキャッシュメモリ、読み取り専用メモリデバイス、ランダムアクセスメモリデバイス、磁気メモリデバイス等、いかなる適宜のメモリデバイスであってもよい。１つ以上のメモリデバイス１４１は、例えば制御システムの動作に関連するデータ１４５、オペレーティングシステム１４６、制御モジュール１４７、及び通信モジュール１４８等、セントラルコントローラ１０５で利用するデータ、実行可能な命令、及び／又は様々なプログラムモジュールを格納し得る。更に、メモリ１４１は、フィールドバス又はＨＳＥプロトコル１５０と、制御システムプロトコル１５１として図１に示すセカンドプロトコルの両方を格納できるように構成されている。データ１４５には、例えば測定値データ、動作データ等、制御システム１００の動作に関連する、及び／又は、制御システム１００によって監視されるプラント又はシステムの動作に関連する、いかなる適宜のデータも含み得る。オペレーティングシステム（ＯＳ）１４６は、セントラルコントローラ１０５の全体的な動作を可能にする及び／又はこれを制御する、実行可能な命令及び／又はプログラムモジュールを含み得る。例えば、ＯＳ１４６により、プロセッサ１４０によって、その他のソフトウェアプログラム及び／又はプログラムモジュールを実行することができる。

制御モジュール１４７を、制御システム１００、及び／又は制御システム１００によって監視及び／又は制御されているプラント又はシステムの全体的な動作を監視並びに制御するように構成できる。その際に、制御モジュール１４７は、制御システム１００及び／又は監視対象のプラント又はシステムの動作に関連する、様々な測定値及び／又はその他のデータを利用できる。利用するデータの少なくとも一部を、フィールドバス装置１１０及び／又は制御システム装置１１５から受け取ることができる。制御モジュール１４７は更に、制御システム１００の動作に関連付けられたコマンド信号を生成し、生成された信号を、例えばフィールドバス装置１１０及び／又は制御システム装置１１５等、制御システム１００のその他の部品へ送ることもできる。

通信モジュール１４８は、ネットワーク１２０上でやり取りされる通信をフォーマットすること、及び／又は、これを生成することができる。更に、通信モジュール１４８は、セントラルコントローラ１０５に向けて送信された通信を受信し、受信した通信からデータを抽出できる。通信モジュール１４８は、通信をフォーマットしている間、フィールドバス又はＨＳＥプロトコル１５０、及び／又は、制御システム又はセカンドプロトコル１５１等の１つ以上のその他のプロトコルの両方を利用できる。

特定の実施形態において、通信モジュール１４８は、同一のイーサネット（登録商標）層で実行する２つのイーサネット（登録商標）スタックを組み込んだランタイムソフトウェアを含み得る。第１イーサネット（登録商標）スタックは、フィールドバスプロトコル１５０のフォーマットに準拠した通信を含み得、第２イーサネット（登録商標）スタックはセカンドプロトコル１５１（例えば、ＥＧＤプロトコル）のフォーマットに準拠した通信を含み得る。この２つのイーサネット（登録商標）スタックは同時に実行可能であり、これによって、セントラルコントローラ１０５と、フィールドバス装置１１０及びその他の装置１１５の両方との間の通信が可能になる。その結果、フィールドバス装置１１０と、セントラルコントローラ１０５及び制御システム１００の残りの部品との、比較的シームレスな統合が可能になる。このとき、制御スキームへのフィールドバス装置１１０の積極的な関与が可能になる。

従来のＩ／Ｏ通信とフィールドバスＩ／Ｏ通信は、同一のセントラルコントローラ１０５に統合されているので、セントラルコントローラ１０５とフィールドバス装置１１０との間の通信を行うにあたり、１つ以上のゲートウェイ又はポータル装置を使用せずに済ませることができる。その結果、ネットワーク遅延を比較的少なくするとともに、翻訳エラーを減少させるか又は回避することができる。更に、並列な基盤ではなく同一の基盤を利用して、フィールドバス装置１１０及びその他の装置１１５の両方との通信を行うことができる。その結果、セントラルコントローラ１０５に幾つでもプロトコルを組み込める、拡張可能なシステムを提供できる。

また、通信モジュール１４８で、フィールドバスプロトコル１５０を使用する通信を、制御システムプロトコル１５１を使用する通信に同期させることもできる。一例として、その他の装置１１５を、フィールドバス装置１１０よりも高いクロック周波数で動作させることができる。その結果、フィールドバス装置１１０と通信しているコマンド及び／又はその他の通信を、その他の装置１１５と通信しているコマンド及び／又はその他の通信と同期させることができる。このとき、ＨＳＥプロトコル１５１を、ＥＧＤプロトコル等の比較的高速なプロトコルと同期させることもできる。

本発明の一態様によれば、フィールドバスプロトコル１５０及びセカンドプロトコル１５１の両方を、プロセッサ１４０でアクセス可能な１つのメモリデバイスに共存させることができる。２つのプロトコルを単一のメモリデバイスに共存させることにより、フィールドバス装置１１０との通信を行うにあたり、ゲートウェイ又はその他のハードウェアを利用しなくても、フィールドバス装置１１０の制御システム１００への比較的シームレスな統合が可能になる。例えば、フィールドバス装置１１０を、既存の制御システムに統合することができる。更に、必要に応じて単一のネットワーク層を利用して、フィールドバス装置１１０及びその他の装置１１５の両方との通信を行うこともできる。

引き続き図１を参照すると、制御システム通信装置１４２、ＨＳＥ又はフィールドバス通信装置１４３、及び／又はネットワークインターフェース１４４により、セントラルコントローラ１０５をネットワーク１２０及び／又はワークステーション１３０へ接続することができる。制御システム通信装置１４２には、入出力カード（例えば、イーサネット（登録商標）カード）、及び／又は、セカンドプロトコル及び／又はその他の非フィールドバスプロトコルを使用する通信を可能にする装置を含み得る。同様に、フィールドバス通信装置１４３には、入出力カード、及び／又はフィールドバスプロトコルを使用する通信を可能にするその他の装置を含み得、ネットワークインターフェース１４４は、入出力カード、及び／又はワークステーション１３０との通信を可能にするその他の装置を含み得る。このとき、セントラルコントローラ１０５は、制御システム１００のその他の部品と通信してもよい。図１には別個のカード及び／又はネットワーク装置を複数示しているが、特定の実施形態において、単一のイーサネット（登録商標）カード等、単一のネットワークカード又はその他の装置で、フィールドバス装置１１０及び／又はその他の装置１１５の両方との通信を行うこともできる。

本発明の実施形態には、必要に応じて図１に示すよりも多くの部品を備えた、又は、少ない部品を備えた、制御システム１００を含み得る。図１の制御システム１００は、あくまでも例示目的で提示されている。

図２は、本発明の例示的な実施形態による、制御システムを提供する方法２００の一例を示したフローチャートである。準備する制御システムは、図１に記載した制御システム１００と類似のものでもよい。

方法２００は、ブロック２０５から開始し得る。ブロック２０５において、制御システム１００用に１つ以上のコントローラ及び／又は制御プロセッサを設けることができる。コントローラは、図１に示すとともに上述した、セントラルコントローラ１０５と類似のものでもよい。ブロック２１０において、フィールドバスプロトコルとセカンドプロトコルの両方を、セントラルコントローラ１０５でアクセス可能なメモリ及び／又はネットワーク層に共存させることができる。

ブロック２１５において、図１に示すフィールドバス装置１１０等、１つ以上のフィールドバス装置、及び図１に示すその他の装置１１５等、１つ以上のその他の装置を設けることができる。１つ以上のフィールドバス装置１１０を、フィールドバスプロトコルを利用して、相互に及び／又はセントラルコントローラ１０５と通信するように構成できる。同様に、１つ以上のその他の装置１１５を、セカンドプロトコルを利用して、相互に及び／又はセントラルコントローラ１０５と通信するように構成できる。本発明の様々な実施形態において、例えばＥＧＤプロトコル等、必要に応じて多岐にわたるセカンドプロトコルを利用できる。更に、特定の実施形態において、複数の非フィールドバスプロトコルを利用することもできる。

ブロック２２０において、セントラルコントローラ１０５は、格納されたフィールドバスプロトコル及び格納されたセカンドプロトコルにアクセスでき、セントラルコントローラ１０５は、フィールドバス装置１１０及びその他の装置１１５と通信するために、及び／又は、これらを制御するために、２つのプロトコルを利用できる。図１に示すネットワーク１２０等の１つ以上のネットワークを設けて、セントラルコントローラ１０５、フィールドバス装置１１０、及びその他の装置１１５との間の通信を行うことができる。

その結果、フィールドバス装置１１０を制御システムに統合することができる。フィールドバスプロトコル及びセカンドプロトコルを単一のメモリ及び／又はネットワーク層に共存させることにより、フィールドバス装置１１０の制御システムへの比較的シームレスな統合が可能になる。

方法２００は、ブロック２２０の後、終了してもよい。

図２の方法２００に示した動作は、必ずしも図２に示した通りの順番で実行される必要はなく、いかなる適宜の順番で実行されてもよい。更に、本発明の特定の実施形態において、実行する要素又は動作が、図２に示した全要素又は全動作よりも多くても少なくてもよい。

以上、本発明の例示的実施形態によるシステム、方法、装置、及び／又はコンピュータプログラム製品のブロック図及びフロー図を参照しながら、本発明を説明した。ブロック図及びフロー図の１つ以上のブロック、並びにブロック図及びフロー図のブロックの組み合わせはそれぞれ、コンピュータで実行可能なプログラム命令により実施可能である。同様に、本発明の幾つかの実施形態によれば、ブロック図及びフロー図の幾つかのブロックは必ずしも提示した順番で実行される必要はなく、また、幾つかブロックを全く実行しなくてもよい。

コンピュータで実行可能なこのようなプログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プロセッサ、又は特殊機器を構成するその他のプログラマブルデータ処理装置に実装して、コンピュータ、プロセッサ、又はその他のプログラマブルデータ処理装置上で実行される命令で、フローチャートの１つ又は複数のブロックで明示した１つ以上の機能を実施する手段を構成できる。コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置を特定の様式で機能させ得るコンピュータプログラム命令を、コンピュータ読み取り可能メモリに格納して、このコンピュータ読み取り可能メモリに格納した命令で、フロー図の１つ又は複数のブロックに明示した１つ以上の機能を実施する命令手段を含む製品を構成できる。例えば、本発明の実施形態により、コンピュータプログラム製品を提供することができるが、このコンピュータプログラム製品は、該製品において実行されるコンピュータ読み取り可能なコード又はプログラム命令を有するコンピュータで利用可能な媒体を備えており、このコンピュータ読み取り可能プログラムコードの実行により、フロー図の１つ又は複数のブロックに明示する１つ以上の機能を実施するように構成されている。また、コンピュータプログラム命令を、コンピュータ又はその他のプログラマブルデータ処理装置に実装して、一連の動作要素又はステップをコンピュータ又はその他のプログラマブル装置上で実行し、コンピュータで実行される処理を構成することにより、コンピュータ又はその他のプログラマブル装置上で実行される命令で、フロー図の１つ又は複数のブロックに明示する機能を実施するための要素又はステップを行うこともできる。

したがって、ブロック図及びフロー図のブロックでは、或る特定の機能を実施するための手段の組み合わせと、或る特定の機能を実施するための要素又はステップの組み合わせと、或る特定の機能を実施するためのプログラム命令手段をサポートしている。また、ブロック図及びフロー図の各ブロックと、ブロック図及びフロー図のブロックどうしの組み合わせを、特別な目的や、或る特定の機能、要素、又はステップを実施するハードウェアベースのコンピュータシステム、或いは、特別な目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせによっても実施可能なことを理解されたい。

現時点で最も実用的と思われるものや様々な実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は開示の実施形態に限らず、むしろ添付の特許請求の範囲の技術的範囲に含まれる様々な改変及び等価の措置も包含することを意図している。

ここに記載した説明では、最適な態様を含む複数の例を用いて本発明を開示しており、これによって当業者は、いかなる装置又はシステムを作製すること及び使用することも、これに付随するいかなる方法も実施することができる。本発明の特許請求の範囲は、複数の請求項に明示されており、ここには当業者に想到可能なその他の実施形態も含まれる。かかるその他の実施形態は、請求項の文言と相違ない構成要素を有する限り、又は、請求項の文言と実質的に同等な構成要素を有する限り、特許請求の範囲に含まれることを意図している。

１００ 制御システム
１０５ コントローラ
１１０ フィールドバス装置
１１５ その他の装置
１２０ ネットワーク又は通信バス
１２５ イーサネット（登録商標）スイッチ
１３０ ワークステーション
１４０ プロセッサ
１４１ メモリデバイス
１４２ 制御システム通信装置
１４３ フィールドバス通信装置
１４４ ネットワークインターフェース
１４５ データファイル
１４６ オペレーティングシステム
１４７ 制御モジュール
１４８ 通信モジュール
１５０ フィールドバスプロトコル
１５１ 制御システムプロトコル
２００ 方法
２０５ ブロック
２１０ ブロック
２１５ ブロック
２２０ ブロック

Claims (6)

1. １つ以上の高速イーサネット（ＨＳＥ）ファンデーションフィールドバス装置（１１０）との通信を可能にするファンデーションフィールドバスプロトコル（１５０）及び１つ以上の制御装置（１１５）との通信を可能にするイーサーネットグローバルデータ（ＥＧＤ）プロトコル（１５１）の両方を格納するように構成されたメモリ（１４１）と、
   前記ファンデーションフィールドバスプロトコル（１５０）及び前記ＥＧＤプロトコル（１５１）の両方にアクセスし、前記１つ以上のＨＳＥファンデーションフィールドバス装置（１１０）及び前記１つ以上の制御装置（１１５）を制御するように構成された１つ以上のプロセッサ（１４０）と、
   を備え、
   イーサネットネットワーク（１２０）が、前記１つ以上のプロセッサ（１４０）と、前記ファンデーションフィールドバスプロトコル（１５０）を使用する前記１つ以上のＨＳＥファンデーションフィールドバス装置（１１０）及び前記ＥＧＤプロトコル（１５１）を使用する前記１つ以上の制御装置（１１５）の両方との間の通信を可能にする、
   制御システム（１００）。
2. 前記１つ以上のＨＳＥファンデーションフィールドバス装置（１１０）が、１つ以上のリンク装置を備え、
   前記１つ以上のプロセッサ（１４０）が、前記１つ以上のリンク装置を介して、１つ以上の追加のファンデーションフィールドバス装置を制御するように構成された、
   請求項１に記載の制御システム（１００）。
3. 前記ネットワーク（１２０）内のデータをルーティングするように構成された１つ以上のイーサネットスイッチ（１２５）を更に備える、請求項１に記載の制御システム（１００）。
4. 前記１つ以上のＨＳＥファンデーションフィールドバス装置（１１０）、前記１つ以上の制御装置（１１５）、又は前記１つ以上のイーサネットスイッチ（１２５）のうちの少なくともいずれかが冗長装置を備える、請求項３に記載の制御システム（１００）。
5. 前記１つ以上のプロセッサ（１４０）が更に、前記ファンデーションフィールドバスプロトコル（１５０）を使用する通信と、前記ＥＧＤプロトコル（１５１）を使用する通信とを同期させるように構成された、請求項１に記載の制御システム（１００）。
6. 前記１つ以上のプロセッサ（１４０）が更に、タービン、発電機、発電所、又はプロセスプラントのうち、１つを制御するように構成された、請求項１に記載の制御システム（１００）。
   

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