JP6904639B2 - フィールド計装装置からの診断データのバックグラウンド収集 - Google Patents

Description

本開示は、概して、プロセス制御システムに関し、さらに詳細には、実行時間オペレータ環境により利用可能なキャッシュされた診断データを有するプロセス制御システムに関する。

化学、石油あるいは他のプロセスで使用されるようなプロセス制御システムは、典型的に少なくとも１つのホストまたはオペレータワークステーションに通信可能に連結した１つ以上の集中型または分散型のプロセス制御器を備える。プロセス制御器はまた、典型的に、例えば、アナログ、デジタルまたはアナログ／デジタル結合バスを介したフィールド装置などの、１つ以上のプロセス制御および計装装置に連結している。バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、送信機、およびセンサ（例えば、温度、圧力、および流速センサ）であってもよいフィールド装置は、加工プラントの環境内に位置し、バルブの開閉、測定プロセスパラメータ、流量の増加または減少などのプロセス内で機能を実行する。周知のＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（これ以降「Ｆｉｅｌｄｂｕｓ」）プロトコルまたはＨｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ送信機（ＨＡＲＴ（登録商標））プロトコルに適合するフィールド装置などのスマートフィールド装置はまた、一般的にプロセス制御器内で行われる制御計算、警報機能、および他の制御機能を実行してもよい。

典型的に加工プラントの環境内に位置するプロセス制御器は、フィールド装置および／またはフィールド装置に関する他の情報により作成されたまたはそれらに関連するプロセス測定またはプロセス変数を示す信号を受信して、制御器アプリケーションを実行する。制御器アプリケーションは、例えば、プロセス制御決定を行い、受信した情報に基づき制御信号を作成し、ＨＡＲＴ（登録商標）およびＦｉｅｉｄｂｕｓフィールド装置などのフィールド装置内で行われている制御モジュールまたはブロックに連携する異なる制御モジュールを実行する。プロセス制御器における制御モジュールは、通信回線または信号経路を介して制御信号をフィールド装置に送り、プロセスの操作を制御する。

フィールド装置およびプロセス制御器からの情報は、典型的に、オペレータワークステーション、保守ワークステーション、パーソナルコンピュータ、携帯端末、データヒストリアン、レポート生成装置、集中型のデータベースなどの１つ以上の他のハードウェア装置に利用可能であり、オペレータまたは保守人が、例えば、プロセス制御ルーチンの設定の変更、プロセス制御器またはスマートフィールド装置内の制御モジュールの操作の修正、処理装置は加工プラント内の特定の装置の現在の状態の観察、フィールド装置およびプロセス制御器により生成された警報の観察、人材育成またはプロセス制御ソフトウェアの試験を目的としたプロセスの操作のシミュレーション、および加工プラント内の診断問題またはハードウェア障害などのプロセスについての所望の機能を実行できるようにする。

典型的な加工プラントは、１つ以上のプロセス制御器に接続されたバルブ、送信機、センサなどの多くのプロセス制御および計装装置を有するが、プロセス操作にも必要な、またはこれに関連した多くの他の支持装置が存在する。これらの付加的な装置は、例えば、典型的なプラントの多くの場所に位置する、電源設備、発電および配電設備、タービン、モータなどの回転設備などを備える。この付加的な設備は、必ずしもプロセス変数を作成または使用しない一方、多くの場合、プロセス操作に影響を与える目的でプロセス制御器に制御されないまたはプロセス制御器に連結さえされていないが、それにもかかわらずこの設備はプロセスの適切な操作にとって重要であり、究極的に必要である。

知られているように、問題は加工プラントの環境内、特に、多くのフィールド装置および支持設備を有する加工プラント内で頻繁に生じる。これらの問題は、故障したまたは機能不良の装置、不適切なモードに存在するソフトウェアルーチンなどの論理素子、不適切に同調したループであるプロセス制御、加工プラント内の装置間の通信における１つ以上の障害などであってもよい。これらおよび他の問題は、実際には多いが、概して、通常、加工プラントの準最適な性能に関連している異常な状態（すなわち、異常な事態にある加工プラント）におけるプロセス操作となる。

さらに、多くのフィールド装置、特にスマートフィールド装置は、オペレータおよび保守人にとって関心のある診断データを含む。このような診断データのいくつかは、その装置が稼働中であるかどうか（すなわち、装置状態情報）、校正期日、種々の装置警報および警告などを含んでもよい。他のこのようなデータは、装置に特有な情報、装置の種類、製造業者、または装置が操作しているプロセス制御システムを含む。さらに他の診断データは、フィールド装置に由来する処理された統計データを含む。例えば、フィールド装置は、フィールド装置内の１つ以上のセンサからデータを収集して処理する１つ以上の統計処理モジュール（ＳＰＭ（複数を含む））を備えているまたはそのモジュールがプログラムされていてもよい。

典型的に、直接、または無線バス、イーサネット、モデム、電話線などの通信接続を介してプロセス制御器に接続されたオペレータワークステーションは、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔが販売しているＤｅｌｔａＶ（商標）およびＯｖａｔｉｏｎ（登録商標）制御システムなどのソフトウェアを起動するように適合した処理装置およびメモリを有する。これらの制御システムは、多くの制御モジュールと制御ループ診断ツールを有する。保守ワークステーションは、プロセス制御のためのオブジェクトのリンクと埋め込み（ＯＬＥ）（ＯＰＣ）接続、携帯接続などを介して、プロセス制御装置に通信可能に接続していてもよい。ワークステーションは典型的に、操作を制御するためのユーザインターフェースをオペレータに提供するように設計された１つ以上のオペレータアプリケーションと、オペレータに、加工プラント内のフィールド装置により生成された保守警報および警告を観察し、加工プラント内で装置を試験し、また加工プラント内のフィールド装置および他の装置に対し保守活動を行わせるインターフェースを提供するように設計された１つ以上の保守および／または診断アプリケーションを含む。診断アプリケーションはまた、加工プラント内の支持設備における問題を診断するように開発された。

Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔから入手可能なＡＭＳ（商標）Ｓｕｉｔｅ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｒなどの商業用のソフトウェアは、フィールド装置との通信を可能にし、これに関するデータを記憶し、フィールド装置の操作状態を確認して追跡する。米国特許第５，９６０，２１４号、発明の名称「フィールド装置管理システムで使用する統合通信網」も参照。場合によっては、ＡＭＳ（商標）Ｓｕｉｔｅ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｒソフトウェアは、フィールド装置と通信し、フィールド装置内のパラメータを変更し、フィールド装置に、それ自身において、例えば、自己校正ルーチンまたは自己診断ルーチンなどのアプリケーションを起動させ、フィールド装置のステータスまたは調子についての情報を取得するなどのために使用されてもよい。この情報は、例えば、ステータス情報（例えば、警報または他の同様のイベントが起きたかどうか）、装置構成情報（例えば、フィールド装置が現在、構成されているまたは構成されてもよい様式とフィールド装置により使用されている測定ユニットの種類）、デバイスパラメータ（例えば、フィールド装置の範囲の値および他のパラメータ）などを含む。もちろん、保守技術者は、フィールド装置を監視し、保守し、および／または装置に関する問題を診断するために、この情報を使用してもよい。

同様に、多くの加工プラントは、例えば、ＣＳＩ Ｓｙｓｔｅｍｓから提供されるＭａｃｈｉｎｅｒｙ Ｈｅａｌｔｈ（登録商標）アプリケーションなどの設備監視および診断アプリケーション、または種々の回転設備の操作状態を監視し、診断し、最適化するために使用されるいずれかの他の既知のアプリケーションを含む。保守人は、通常、これらのアプリケーションを使用して、プラント内の回転設備の性能を維持し、監督し、回転設備の問題を判定し、回転設備が修理されるまたは置換されなければいけないときを判定する。同様に、多くの加工プラントは、例えば、Ｌｉｅｂｅｒｔ ａｎｄ ＡＳＣＯ社によって提供されるような電力制御および診断アプリケーションを含み、発電および配電設備を制御し維持する。また、例えば、リアルタイム最適化ツール（ＲＴＯ＋）などの制御最適化アプリケーションを加工プラント内で起動させて、加工プラントの制御活動を最適化することも知られている。このような最適化アプリケーションは、典型的に、加工プラントの複雑なアルゴリズムおよび／またはモデルを使用して、例えば、利益などのいくつかの所望の最適化変数について、加工プラントの操作を最適化するために、いかに入力が変化してもよいかを予測する。

これらおよび他の診断および最適化アプリケーションは、典型的に、オペレータまたは保守ワークステーションのうちの１つ以上においてシステム全体に基づいて実行され、事前設定された表示を、加工プラントまたは加工プラント内の装置および設備の操作状態に関して、オペレータまたは保守人に提供してもよい。典型的な表示は、加工プラント内のプロセス制御器または他の装置により生成された警報を受信する警報表示、加工プラント内のプロセス制御器および他の装置の操作状態を示す制御表示、加工プラント内の装置の操作状態を示す保守表示などを含む。同様に、これらおよび他の診断アプリケーションは、オペレータまたは保守人が、制御ループを再調整する、または他の制御パラメータを再設定する、１つ以上のフィールド装置で試験を行うことによりこれらのフィールド装置の現在のステータスを判定する、またはフィールド装置または他の設備を校正することを可能にしてもよい。

フィールド装置（および他のプロセス制御設備）間の変動は、概して、利用可能な診断データを十分に活用するために、特殊な保守および診断ソフトウェアを要求する。特殊なソフトウェアは、要求または必要に応じて、関連プロセス制御設備からの情報をダウンロードして、他のデータの通信を潜在的に遅延させ、システムが別の方法で実時間プロセス信号の送受信のために使用することが可能な通信帯域幅を消費する。すなわち、診断データおよび他のプロセス制御データは、データを読み取り制御システムに戻すために、頻繁に第三者アプリケーションを要求するため、必ずしも、制御または表示アプリケーションにより容易に利用可能であるわけではない。

プロセスを制御する方法において、本方法は、入力／出力装置を介して、プロセス制御フィールド装置をプロセス制御器に通信可能に連結することと、フィールド装置に関する装置タグを取得することと、装置タグ内のデータに従い、フィールド装置から装置診断データを取り出し、装置診断データをキャッシュし、かつ１つ以上のアプリケーションにキャッシュされた装置診断データへのアクセスを提供するように、入力／出力装置を構成することとを含む。本方法はまた、フィールド装置から装置診断データを取り出し、装置診断データをキャッシュし、かつ１つ以上のアプリケーションにキャッシュされた装置診断データを提供することを含む。さらに、フィールド装置に関する装置タグを取得することは、フィールド装置から装置タグデータを取り出すことを含む。いくつかの実施形態において、フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、フィールド装置から少なくとも１つの非静的パラメータに関する値を取り出すことを含み、いくつかの実施形態において、非静的パラメータは、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、および機能ブロックの出力のうちの１つであっても、具体的には、統計処理モジュールブロックの出力であってもよい。本方法の実施形態において、フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を利用して装置診断データをポーリングすることと、非同期呼び出しに従い装置診断データをポーリングすることと、および／または低い優先度のバックグラウンドタスクに従い、装置診断データをポーリングすることとを含んでもよい。本方法はまた、１つ以上のキャッシュされた装置診断データの値の各々についてデータステータスを判定することと、対応するキャッシュされた診断データの値と関連するように、判定されたデータステータスを記憶することとを含んでもよい。本方法のいくつかの実施形態において、データステータスを判定することは、キャッシュされた装置診断データの値が取り出された後に、経過時間を判定することと、経過時間を所定の閾値と比較することと、経過時間が前記所定の閾値未満の場合、前記データステータスが良好であると判定することと、（１）経過時間が所定の閾値より大きい場合、または（２）能動通信警告がそれから装置診断データの値が取り出されたフィールド装置に関して存在する場合、データステータスが不良であると判定することとを含む。本方法のいくつかの実施形態において、装置診断データをキャッシュすることは、入力／出力装置のメモリ装置内に、装置診断データをキャッシングすることを含んでもよい。

プロセス制御システムにおいて、プロセス制御器は、プロセスを制御するために、１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行する。入力／出力装置はプロセス制御器と通信する。複数のフィールド装置は、バスを介して入力／出力装置に通信可能に接続し、入力／出力装置を介してプロセス制御器に通信可能に連結する。複数のフィールド装置のうちの少なくとも１つのフィールド装置は装置診断データを生成する。システムは、少なくとも１つのフィールド装置に関連して入力／出力装置を構成するためのデータを記憶して、装置診断データを少なくとも１つのフィールド装置から取り出す装置タグも含む。第１のメモリ装置についての命令として記憶された第１のルーチンは、少なくとも１つのフィールド装置によって生成された装置診断データを取り出すように動作可能である。キャッシュは、少なくとも１つのフィールド装置から取り出された装置診断データを記憶する。システムは、キャッシュから記憶された装置診断データを読み取り、装置診断データを使用してプロセス制御機能を行うように動作可能な第２のルーチンをさらに含む。ある実施形態において、装置タグはフィールド装置内に記憶されてもよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのフィールド装置により生成された装置診断データは、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、または機能ブロックの出力であってもよい、少なくとも１つの非静的パラメータに関する値を含む。機能ブロックの出力は統計処理モジュールブロックの出力を含んでもよい。いくつかの実施形態において、第１のルーチンは、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を使用して少なくとも１つのフィールド装置をポーリングするように動作可能であり、非同期ポーリングルーチンであり、および／または低い優先度のバックグラウンドタスクである。キャッシュに記憶された装置診断データは、その各々が対応する装置診断データパラメータに関連する１つ以上の装置診断データの値と、１つ以上の装置診断データの値の各々と対応するデータステータスとを含んでもよい。いくつかの実施形態において、キャッシュ装置は入力／出力装置に備えられてもよい。ある実施形態において、第２のルーチンは、装置詳細表示ルーチン、警報表示ルーチン、および／または装置フェースプレート表示ルーチンであってもよい。

ここに説明されたシステムおよび方法による例示的な加工プラントを示す図。 図１のプロセス制御システムの付加的な詳細を示すブロック図。 図１のプロセス制御システムのさらなる詳細を示すブロック図。 前述の図面のプロセス制御システムを構成するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す図。 本説明の１つの実施形態による例示的な装置の詳細表示を示す図。 異なる表示タブを選択した、図３の例示的な装置の詳細表示を示す図。 さらに異なる表示タブを選択した、図３および図４の例示的な装置の詳細表示を示す図。 ここに説明したシステムおよび方法による構成ダイアログボックスの各タブを示す図。 同上 ここに説明したシステムおよび方法により装置診断データが使用されてもよい１つの表示を図示する図。 装置診断データが使用されてもよい第２の表示を図示する他の例示的な表示を示す図。 本説明による例示的な方法を示すフローチャート。

これから図１を参照して、診断データのバックグラウンド収集が実施されてもよい例示的な加工プラント１０は、１つ以上の通信網を介して支持設備に共に相互接続された多数の制御および保守システムを備える。プロセス制御システム１２は、制御器１２Ｂおよび入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード１２Ｃに連結されたオペレータインターフェース１２Ａを含み、一方でアナログおよびＨＡＲＴ（登録商標）フィールド装置１５などの種々のフィールド装置に連結された、ＰＲＯＶＯＸまたはＲＳ３システムまたはいずれかの他の制御システムなどの伝統的なプロセス制御システムであってもよい。分散型のプロセス制御システムであってもよいプロセス制御システム１４は、イーサネットバスなどのバスを介して１つ以上の分散型の制御器１４Ｂに連結された１つ以上のオペレータインターフェース１４Ａを含む。制御器１４Ｂは、例えば、テキサス州、オースティンのＥｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔにより販売されている、ＤｅｌｔａＶ（商標）制御器であってもよいし、またはいずれかの他の所望の種類の制御器であってもよい。制御器１４Ｂは、Ｉ／Ｏ装置を介して、例えば、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）、Ｄｅｖｉｃｅ−Ｎｅｔ（登録商標）、ＡＳ−ＩｎｔｅｒｆａｃｅおよびＣＡＮプロトコルのうちのいずれかを使用するものを含む、例えば、ＨＡＲＴ（登録商標）またはＦｉｅｌｄｂｕｓのフィールド装置またはいずれかの他のスマートまたは非スマートフィールド装置などの１つ以上のフィールド装置１６に接続されている。知られているように、フィールド装置１６は、アナログまたはデジタル情報を、プロセス変数だけでなく他の装置情報にも関連する制御器１４Ｂに提供してもよい。オペレータインターフェース１４Ａは、例えば、制御最適化ツール、診断エキスパート、ニューラルネットワーク、チューナなどを含むプロセスの操作を制御するためのプロセス制御オペレータにとって利用可能なツール１７、１９を記憶して実行してもよい。

さらにまた、保守、監視、および診断活動を行うために、上述のＡＭＳ（商標）Ｓｕｉｔｅ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｒアプリケーションを実行するコンピュータなどの保守システムおよび／または以下に示される監視、診断、および通信アプリケーションは、プロセス制御システム１２および１４またはその中にある個々の装置に接続されてもよい。装置１５上の他の保守活動と通信するために、また場合によっては、装置１５上の他の保守活動を再構成または行うために、例えば、保守コンピュータ１８は、いずれかの所望の通信回線または通信網（無線または携帯装置網を含む）を介して、制御器１２Ｂおよび／または装置１５に接続されてもよい。同様に、ＡＭＳ（商標）Ｓｕｉｔｅ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｒアプリケーションなどの保守アプリケーションは、装置１６の操作ステータスに関連したデータ収集を含む保守および監視機能を実行するために、分散型のプロセス制御システム１４に関連したユーザインターフェース１４Ａのうちの１つ以上の中にインストールされ、それにより実行されてもよい。

加工プラント１０はまた、いくつかの永久または一時的通信リンク（設備２０に接続され、読み取った後に取り外されるバス、無線通信システムまたは携帯端末など）を介して、保守コンピュータ２２に接続された、タービン、モータ、などの種々の回転設備２０を含む。保守コンピュータ２２は、ＣＳＩ（Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）により提供されたアプリケーションなどの商業的に利用可能なアプリケーションと、さらに回転設備２０およびプラント内の他の設備の操作状態を診断し、監視し、最適化するためのアプリケーション、モジュール、および下記のツールを含む、監視および診断アプリケーション２３をいくつでも記憶し、実行してもよい。保守人は、通常、アプリケーション２３を使用して、プラント１０内の設備２０の性能を保守および監督し、回転設備２０の問題を判定し、設備２０が修理されるまたは置換されなければいけないときを判定する。ある場合、外部コンサルタントまたはサービス組織は、一時的に、回転設備２０に関するデータを取得または測定してもよいし、このデータを使用して、回転設備２０の分析を行い、問題、貧弱な性能、または回転設備２０に影響を及ぼす他の問題点を検出してもよい。これらの場合、分析を行っているコンピュータは、いずれかの通信回線を介してシステム１０の残りに接続されなくてもよいし、または一時的にのみ接続されてもよい。

同様に、プラント１０に関連する発電および配電設備２５を有する発電および配電システム２４は、例えば、バスを介して、プラント１０内の発電および配電設備２５の操作を行い、監視する他のコンピュータ２６に接続される。コンピュータ２６は、発電および配電設備２５を制御して保守するために、例えば、Ｌｉｅｂｅｒｔ ａｎｄ ＡＳＣＯまたは他の会社により提供されるような、既知の電力制御および診断アプリケーション２７を行ってもよい。再び、多くの場合、外部コンサルタントまたはサービス組織は、設備２５に関するデータを一時的に取得または測定するサービスアプリケーションを使用してもよいし、またこのデータを使用して、設備２５の分析を行い、問題、貧弱な性能、または設備２５に影響を及ぼす他の問題点を検出してもよい。これらの場合、分析を行っている（コンピュータ２６などの）コンピュータは、いずれかの通信回線を介してシステム１０の残りに接続されなくてもよいし、または一時的にのみ接続されてもよい。

図１に図示されるように、コンピュータシステム３０は、プロセス制御構成システム３５の少なくとも一部分を実行し、特に、コンピュータシステム３０は、構成アプリケーション３８を、また随意に、異常操作検出システム４２を記憶して実行する。さらに、コンピュータシステム３０は、警告／警報アプリケーション４３を実行してもよい。

一般的に言えば、プロセス制御構成システム３５は、プロセス制御システムを構成するために、フィールド装置１５、１６、制御器１２Ｂ、１４Ｂ、回転設備２０またはその支持コンピュータ２２、発電設備２５またはその支持コンピュータ２６、および加工プラント１０内のいずれかの他の所望の装置および設備、および／またはコンピュータシステム３０内の異常操作検出システム４２と通信してもよい。プロセス制御構成システム３５は、配線で接続されたバス４５を介して、プラント１０内のコンピュータまたは装置のうちの少なくともいくつかのうちのそれぞれに通信可能に接続してもよいしあるいは、また、例えば、無線接続、ＯＰＣを使用する専用接続、間欠的な接続、データを収集するために携帯端末に依存するような接続などを含むいずれかの他の所望の通信接続を介して接続されてもよい。さらに、プロセス制御構成システム３５は、例えば、イーサネット、Ｍｏｄｂｕｓ、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、専有技術／プロトコルなどを含む多様な技術および／またはプロトコルを介して、プラント１０内のコンピュータ／装置に通信可能に連結してもよい。このように、ＯＰＣを使用してプロセス制御構成システム３５をプラント１０内のコンピュータ／装置に通信可能に連結する特定の例がここに説明されてはいるものの、当業者は、プロセス制御構成および操作システム３５をプラント１０内のコンピュータ／装置に接続させる多様な他の方法も同様に使用することが可能であることを認識するだろう。

図２Ａは、図１に図示された加工プラント１０のプロセス制御システム１４などのプロセス制御システムの付加的な詳細を示す。プロセス制御システム１４は、プロセス制御オペレータ、保守人、構成エンジニアなどの工場人員によって利用可能な１つ以上のホストワークステーション、コンピュータ、またはユーザインターフェース１６（パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどのいずれかの種類であってもよい）を含む。図２Ａに図示された実施例において、２つのワークステーション１６は、共通通信回線またはバス５２を介して、プロセス制御ノード４８と、構成データベース５０と、データヒストリアンデータベース５１とに接続されている状態が示される。通信網５２は、いずれかの所望のバスに基づくまたはバスに基づかないハードウェアを使用して、いずれかの所望の配線で接続されたまたは無線の通信構造を使用して、イーサネットプロトコルなどのいずれかの所望のまたは適切な通信プロトコルを使用して実行されてもよい。

ノード４８は、１つ以上のプロセス制御システム入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置５６、５８、および６０だけでなく、プロセス制御器５４（冗長制御器５５を含む制御器の冗長ペアであってもよい）も含む状態で図２Ａに図示される。プロセス制御システムＩ／Ｏ装置５６、５８、および６０の各々は、図２Ａにフィールド装置６２、６３ＡからＣおよび６４ＡからＤとして図示されたフィールド装置に関連した一組のプロセス制御に通信可能に接続している。プロセス制御器５４、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０、および制御器フィールド装置６２、６３Ａ−Ｃ、および６４Ａ−Ｄは、概して、図２Ａのプロセス制御システム１４を作成する。もちろん、図２Ａが単一のノード４８において単一のプロセス制御器５４（および冗長プロセス制御器５５）のみを示す一方、加工プラントはいずれかの個数のプロセス制御器を含むいずれかの個数のノードを有してもよい。

一例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御器またはいずれかの他の所望の種類のプロセス制御器であってもよいプロセス制御器５４は、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、および６０とフィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤを使用しているプロセス制御機能性（一般的に制御モジュールと称されるものを使用している）を提供するようにプログラムされている。とりわけ、制御器５４は、そこに記憶されたまたは別の方法でそれに関連した１つ以上のプロセス制御ルーチン６６（制御モジュールとも称される）を実行するまたは監督し、またフィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤおよびワークステーション１６と通信して、いずれかの所望の方法で、加工プラント１０内で動作しているプロセスまたはプロセスの一部分を制御する。フィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤは、センサ、バルブ、送信機、位置決め装置などのいずれかの所望の種類のフィールド装置であってもよいし、ほんの数例を挙げれば、例えば、（フィールド装置６２に関して図示されるような）ＨＡＲＴまたは４から２０ｍａプロトコル、（フィールド装置６３ＡからＣ、６４ＡからＤに関して図示されるような）Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）ＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルなどのいずれかのＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、またはＣＡＮ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＡＳ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅプロトコルを含むいずれかの所望のオープン、専有または他の通信またはプログラミングプロトコルと一致してもよい。同様に、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、および６０は、いずれかの適切な通信プロトコル（複数を含む）を使用するいずれかの既知の種類のプロセス制御Ｉ／Ｏ装置を含む

（制御器５４およびＩ／Ｏ装置５６、５８、６０を介して点線により示された）共通バックプレーン６８は、制御器５４をプロセス制御Ｉ／Ｏカード５６、５８、６０に接続する。制御器５４はバス５２にも通信可能に連結し、バス５２用のバスアービトレータとして動作し、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０の各々が、バス５２を介してワークステーション１６のいずれかと通信できるようにする。

図２Ａの例示的なプロセス制御システム１４は、例示的なプロセス制御システム１４に関する入力および出力を構成するために使用されてもよいワークステーション１６を含む。一例として、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．により販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムがある。Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ社は、モジュールおよび／またはユニットクラスオブジェクトを使用しているプロセス制御機能の構成を支持している。このようなオブジェクトの構成中、フィールド装置タグは各オブジェクトの各入力および／または出力ブロックを使用して（例えば、これと関連して）設定される。ここで使用されるように、フィールド装置タグは、フィールド装置に関してフィールド装置の種類および割り当てられた名前（すなわち、タグ）の種類を識別する情報を含む論理要素である。しかしながら、いくつかの実施形態において、フィールド装置タグはまた、一例としてでありこれらに限定されるわけではない、校正データ、校正状態、装置状態、デフォルトコンテキスト表示および／またはメニュー、ドキュメンテーション、機能ブロック入力および／または出力データ（１つ以上の統計プロセスモジュール（ＳＰＭ）機能ブロックの出力を含む）、送信機データなどを含むフィールド装置についての他の情報またはこのフィールド装置により生成された他の情報に関する構成情報を含む。いくつかの実施例において、この構成は、特定の入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートおよび／またはＩ／ＯゲートウェイのＩ／Ｏチャネルに対するフィールド装置タグの割り当ても含む。他の実施例において、フィールド装置タグの、特定のＩ／Ｏポートおよび／またはＩ／ＯゲートウェイのＩ／Ｏチャネルに対する結合および／または関連付けが自動的に完成する。オブジェクトの構成が、Ｉ／Ｏポートおよび／またはＩ／Ｏチャネルに対するフィールド装置タグの割り当てを含む場合、フィールド装置タグは、後述のように、Ｉ／Ｏポートおよび／またはＩ／Ｏチャネルに対するフィールド装置の実体配線に対向するＩ／Ｏポートおよび／またはＩ／Ｏチャネルの構成された割り当てを検証するために使用され得る。例えば、フィールド装置タグは、集計表、コンマ区切りの値、および／またはｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＸＭＬ）ファイルの形態の器具リストをインポートすることにより、制御モジュールを処理するために構成され得る。このような器具リストは、付属のフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＣに関する装置タグにより、Ｉ／Ｏ装置を構成するためにも使用されてよい。

図２Ａおよび２Ｂを参照して、例示的なプロセス制御システム１４は、例示的なワークステーション１６に通信可能に連結した、また１つ以上のＩ／Ｏゲートウェイ８９を介して、例示的なフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに通信可能に連結した１つ以上のプロセス制御器５４を含む１つ以上のプロセス制御ノード（そのうちの１つは、図２Ａおよび２Ｂにおいて参照数字４８で図示される）を含む。Ｉ／Ｏゲートウェイ８９は、バックプレーン６８上の接続９７、９８を介して、Ｉ／Ｏゲートウェイ８９をＩ／Ｏ装置５６、５８、６０に通信可能に連結する１つ以上のＩ／Ｏポート９０、９２を含む。Ｉ／Ｏポート９０、９２は、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤから受信した情報をプロセス制御器５４と互換性のある信号、フォーマットおよび／またはプロトコルに翻訳し、および／またはプロセス制御器５４からの情報を、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤと互換性のある信号、フォーマットおよび／またはプロトコルに翻訳する。各Ｉ／Ｏポート９０、９２は、２つ以上のフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに関する入力および／または出力信号を処理し得る。そのため、各Ｉ／Ｏポート９０、９２は、異なるフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを、Ｉ／Ｏポート９０、９２の異なるＩ／Ｏチャネルに割り当てる。

図２Ａおよび２Ｂの例示的なプロセス制御器５４は、１つ以上のプロセス制御戦略および／または例示的なワークステーション１６を介して構築されたおよび／または構成された、またプロセス制御器に記憶されたルーチン６６を実行することにより、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを自動的に制御する。例えば、例示的なプロセス戦略および／またはルーチン６６のうちの１つは、圧力センサフィールド装置（例えば、例示的なフィールド装置６２）を使用して圧力を測定することと、圧力測定に基づき流体制御バルブ（６４Ｂ）を開くまたは閉じるために、バルブポジショナ（例えば、例示的な装置６４ＡからＤ）にコマンドを自動的に送ることとを含む。フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを正確に制御するために、例示的なプロセス制御器５４および例示的なＩ／Ｏゲートウェイ８９は、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤのうちのどれが電気的におよび／または通信可能に、Ｉ／Ｏポート９０、９２のうちのどれにおよび／またはＩ／Ｏゲートウェイ８９におけるＩ／Ｏポート９０、９２のＩ／Ｏチャネルのうちのどれに連結するかを特定するパラメータを使用して設定されている。

共通バックプレーン６８は、プロセス制御器５４が、プロセスノード（例えば、プロセス制御ノード４８）のうちの１つ以上におけるフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤのうちの１つ以上と、例示的なフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤと、Ｉ／Ｏポート９０、９２のうちの１つ以上との間で信号を翻訳する、整理する、体系化する、またはその道順を決めるために使用されるＩ／Ｏ装置５６、５８、６０を介して、通信できるようにする。図２Ａおよび２Ｂにおける例示的なＩ／Ｏ装置５６、５８、６０は、通信可能に連結したフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに関する情報がプログラムされ得る、および／またはその情報を自動的に取得し得るスマート装置である。例えば、例示的なＩ／Ｏ装置５６、５８、６０は、連結したフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤの種類を識別する値および／または文字列、およびフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを独自に識別する論理名および／または装置タグを記憶するために構成されている。例えば、例示的なＩ／Ｏ装置６０は、「ＴＴ−１０１」の装置タグを有する温度変換器として例示的なフィールド装置６４Ａを識別する情報を含有する。

上述のように、装置タグは、制御モジュールの入力および／または出力ブロックを、特定のフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに論理的に関連付けるおよび／または割り当てるために使用される。いったん、装置タグが特定のＩ／Ｏポート９０、９２および／またはＩ／Ｏチャネルに関連付けられると、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤは、制御モジュールに結合されるようになる。このようなプロセス制御システムＩ／Ｏ結合は、Ｉ／Ｏゲートウェイ８９におけるＩ／Ｏ装置５６、５８、６０および／またはフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤの感知に基づき自動的に生じてもよい。さらにまたはあるいは、このような結合は、プロセス制御モジュールの構成中に生じてもよい。結合が制御モジュールの構成中に生じると、例示的なＩ／Ｏゲートウェイ８９は、Ｉ／Ｏゲートウェイ８９に連結されたＩ／Ｏ装置５６、５８、６０および／またはフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを感知するために使用されることができ、それにより、それらの各フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに対してプロセス制御モジュールの適切な結合の検証を可能にする。

図２Ａの例示的なＩ／Ｏ装置５６、５８、６０は、携帯プログラマおよび／またはタグ付け装置（図示せず）により、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤの装置タグがプログラムされ得る。タグ付け装置は、Ｉ／Ｏ装置５６、６８、６０に通信可能に連結し、情報をＩ／Ｏ装置５６、５８、６０にプログラムするために使用されてもよい。場合によっては、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤの各々がＩ／Ｏ装置５６、５８、６０に配線されているためＩ／Ｏ装置５６、５８、６０がプログラム化される。しかしながら、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤのＩ／Ｏ装置５６、５８、６０に対する配線およびＩ／Ｏ装置５６、５８、６０のプログラミングのいずれかのシーケンスが使用されてもよい。さらにまたはあるいは、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０は、スマートフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤ（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ装置）の装置の種類および／または論理タグを、スマートフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤから直接、自動的に取得できる。

図示された実施例において、（例えば、プロセス制御器５４における）例示的なＩ／Ｏポートの各々は、その各ユニバーサルＩ／Ｏバスを介してＩ／Ｏポート９０、９２と通信するように割り当てられたフィールド装置（例えば、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤ）に関する装置タグを記憶するデータ構造９４、９６を含む。データ構造９４、９６は、例えば、構成アプリケーション（例えば、構成アプリケーション７６）を使用して、ワークステーション１６を介して、エンジニア、オペレータ、および／またはユーザにより入力されてもよい。いくつかの実施形態において、データ構造９４、９６は、フィールド装置をＩ／Ｏ装置５６、５８、６０に接続する際、自動的に入力されてもよい。

さらにまたはあるいは、データ構造９４、９６は、ワークステーション１６により自動的に生成されてもよい。例えば、例示的なＩ／Ｏゲートウェイ８９は、フィールド装置タグを、感知されたＩ／Ｏ５６、５８、６０に通信可能に連結されたフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤごとに取得するために、そのＩ／Ｏポート９０、９２にＩ／Ｏ装置５６、５８、６０が通信可能に連結するオートセンスに向けられてもよい。ワークステーション１６のユーザは、例えば、ＤｅｌｔａＶ（商標）Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（商標）から、Ｉ／Ｏゲートウェイ８９にオートセンシングを行わせる機能を（例えば、ボタン、メニューなどを介して）実行できる。Ｉ／Ｏゲートウェイ８９はまた、Ｉ／Ｏチャネルおよび／または感知されたフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに関してフィールド装置データを運搬しているユニバーサルＩ／Ｏバスのスロットを、取得および／または判定する。例示的なＩ／Ｏゲートウェイ８９は、収集された情報をワークステーション１６に報告する。

装置タグは、タグ名以外の情報および装置診断データなどの装置の種類に関連した情報を含む、自動的に構成する、またはその情報が自動的に構成されるようにするため、データ構造９４、９６はまた、装置診断データも記憶してよい。ある実施形態において、装置タグおよび、そのため、データ構造９４、９６に記憶されたデータはまた、一例としてでありこれらに限定されるわけではない、構成、操作、および保守コンテキストに関するコンテキストメニューの選択、製造供給元のドキュメンテーションまたはそれに対するリンク、診断情報、保守情報、警告構成、機能ブロック、統計処理モジュールブロックなどの制御情報、制御および／または保守の観察（例えば、フェースプレートの観察）などのうちのいくつかまたはすべても含んでもよい。情報のうちのいくつかは、タグ名（例えば、ＦＹ−１０１、ＴＴ−１０１など）、説明（例えば、「私のお気に入りのバルブ」）、装置の製造業者（例えば、Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ、Ｆｉｓｈｅｒなど）、モデル（３０５１、ＤＶＣ６００など）、バージョン（例えば、バージョン６）、装置の種類（例えば、圧力送信機、バルブなど）、またはユーザ−定義可能文字列（例えば、装置の場所−「建物３、４階」）などの静的情報（すなわち、実行時間において変化しない情報）、であってもよい。装置タグに含まれデータ構造９４、９６に記憶された他の情報は動的であってもよく（すなわち、非静的）、そのため、実行時間中に変化してもよい。このような情報の例は、機能ブロックデータ（例えば、統計処理モデル（ＳＰＭ）ブロックにより生成されたデータ）、警告および／または警報データ、診断情報、および／または保守情報を含む。回収が装置タグにより構成されているおよび／またはデータ構造９４、９６に記憶されている動的データは、ここでは「装置診断データ」と称される。

再び、図２Ａを参照して、ワークステーション１６の各々は、処理装置７０と、一例としてでありこれらに限定されるわけではない、ユーザインターフェースアプリケーション、構成アプリケーション、診断および／または観察アプリケーション、装置管理アプリケーション、診断データポーリングアプリケーション、データヒストリアンアプリケーションなどを含む、処理装置７０上での実行に関するアプリケーション７４のうちのいずれかの個数のものを記憶してもよいメモリ７２を含む。図２Ａは、ワークステーション１６のうちの１つのメモリ７２を図示する。メモリ７２は、構成アプリケーション７６、１つ以上の第三者診断アプリケーション７８、オペレータインターフェースアプリケーション８０、ヒストリアンアプリケーション８２、資産管理アプリケーション８４、１つ以上のプラグインアプリケーション８６、および診断データポーリングアプリケーション８８を含むものとして図示される。しかしながら、必要であれば、これらのアプリケーションのうちの１つ以上またはすべてがワークステーション１６のうちの異なるものにおいて、または加工プラント１０に関連する他のコンピュータにおいて記憶され実行されることが可能であろう。

一般的に言えば、構成アプリケーション７６は、構成情報を構成エンジニアに提供し、構成エンジニアが、加工プラント１０のいくつかまたはすべての要素を構成できるようにし、また構成データベース５０にその構成を記憶できるようにする。構成アプリケーション７６によって行われた構成活動の一部として、構成エンジニアは、プロセス制御器５４に関する制御ルーチンまたは制御モジュールを作成してもよいし、バス５２と制御器５４を介して、これらの異なる制御モジュールをプロセス制御器５４にダウンロードしてもよい。同様に、構成アプリケーション７６は、他のプログラムおよび論理を作成して、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０や、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤなどのうちのいずれかにダウンロードするために使用されてもよい。当然のことながら、プロセス制御システムに関するこれらのプロセス制御モジュールは、これらのモジュールが実行されて、互いに直接、参照することにより通信可能に結び合わせられてもよい装置から独立して作成されてもよく、それにより、プロセス制御システム論理が、いずれかの特定の装置に割り当てられる前にその装置と通信できるようにする。この特徴は、加工プラント内の装置が変更されるおよび取り除かれるなどしたときに、プロセス制御システムモジュールがテンプレートとして作成され記憶されることを可能にし、これらのモジュールの携帯しやすさを提供し、概して、これらのシステムに関連する物理的な装置の前にプロセス制御システム１２の論理構成が設置されるようにする。

これから図２Ｃに戻ると、例えば、構成アプリケーション７６の一部として表示されてもよい例示的なユーザインターフェース２５０は、装置タグの割り当ておよび／または構成を機能ブロックに対して表示する。制御モジュールの階層を表示するために、図２Ｃの例示的なユーザインターフェース２５０は、左手部分２５５を有する。例示的な左部分２５５は、「領域＿Ａ」と名付けられたプロセス領域２６５に関するユニット２６０のリストを表示する。

機能ブロックおよびパラメータを表示するために、図２Ｃの例示的な表示２５０は、右手部分２７０を含む。図２Ｃの例示的な右手部分２７０は、機能ブロックおよび／またはユニット２６０の選択された１つのユニット、例えば、例示的な「ＭＯＤ１」ユニット２７５に関連するパラメータのリストを表示する。例示的な右手部分２７０は、例示的なＭＯＤ１ユニット２７５の機能ブロック２８０ごとに装置タグ２８５を含む。例えば、例示的な機能ブロックＡＩ１は、「ＴＴ−１０１」のフィールド装置タグを有するフィールド装置６４Ａに対して構成された。米国特許第７，０４３，３１１号に記載されるように、フィールド装置タグは、集計表、コンマ区切りの値および／またはＸＭＬファイルの形態の器具リストをインポートすることにより、構成され得るおよび／または機能ブロックに割り当てられ得る。

当業者は、図２Ｃの例示的な左手部分２５５において図示された例示的な階層が単に例示的なものであって、任意の数の方法で修正されてもよいことを容易に理解するであろう。例えば、図２Ｃに示される例示的なポートおよびチャネル構成要素３００は省略されてもよいため、フィールド装置タグは、Ｉ／Ｏゲートウェイ８９に関連する必要があるのみとなる。Ｉ／Ｏゲートウェイ８９は、特定のフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤを識別するおよび／またはそれらと通信するために、いくつもの個数および／またはいくつもの種類（複数を含む）のアドレス方式を使用できるだろう。しかしながら、このようなアドレス方式は、インストーラのおよび／またはオペレータの知識および／または関与により実行され得るだろう。さらに、このようなアドレス方式は、Ｉ／Ｏポート９０、９２および／またはＩ／Ｏポートのチャネルの使用に束縛される必要はない。

さらに図２Ａを参照して、資産管理アプリケーション８４は、構成アプリケーション７６、オペレータインターフェースアプリケーション８０、およびデータヒストリアンアプリケーション８２などのプロセス制御システムの他のアプリケーションにより動作するように設計されたネイティブ診断アプリケーションであってもよい。例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔにより製造され販売されているＡｓｓｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（ＡＭＳ）ツールであってもよい資産管理アプリケーションは、装置と通信し、それとの特定の情報を取得し、装置と関連する診断を実行するという目的のために使用され得る。もちろん、他の第三者診断のツールも同様に使用され得るだろう。

１つ以上の第三者診断アプリケーション７８は、その必要があるなら、プロセス制御システム１２の状態についての情報を含む１つ以上の表示をプロセス制御オペレータ、安全オペレータなどのユーザに提供してもよい。第三者アプリケーションとして図示されてはいるものの、１つ以上の診断アプリケーション７８は、いずれかの資産管理アプリケーション８４以外の診断アプリケーションであってもよい。例えば、診断アプリケーション７８は、警報のオペレータ指示を受信しそれに表示する警報表示アプリケーションであってもよい。必要があるなら、このような警報観察アプリケーションは、米国特許第５，７６８，１１９号、発明の名称「警報優先調整を含むプロセス制御システム」および米国特許出願第０９／７０７，５８０号、発明の名称「プロセス制御ネットワークにおける統合警報表示」に開示されるような形態を取り、両方とも本特許の譲受人に譲渡され、ここに参照により明白に組み込まれている。

オペレータインターフェースアプリケーション８０は、例えば、ユーザがデータ値を操れる（例えば、読み取りまたは書き込みを行う）ようにして、それにより制御システム内で制御モジュールの操作を変更する一方、正確なレベルおよび安全性の種類を提供する、いずれかの種類のインターフェースであってもよい。このように、例えば、書き込みが制御システム１２に関連する制御モジュールに対してなされるように特定されていた場合、制御モジュール５４またはフィールド装置６２の１つなどに、例えば、アプリケーション８０は、正しい安全性手順を実施してその書き込みの発生を可能にする。

データヒストリアンアプリケーション８２は、加工プラント１０内のフィールド装置６４ＡからＤおよび６６により収集される統計データ、フィールド装置６４ＡからＤおよび６６により収集されるプロセス変数から判定される統計データ、および、これに対してヒストリカルデータが異常な事態を検出し、診断し、および／または防止し、プロセスを最適化するなどにとって有益であってもよいいずれかの他の種類（複数を含む）のデータを含む異常な事態防止データを収集して記憶するために、コンピュータ１６および通信バス５２を介して、ヒストリアンデータベース５１に接続してもよい。もちろん、データベース５０および５１は、図２Ａに別々に図示される一方、単一のデータベースが、オンラインプロセス可変データ、パラメータデータ、ステータスデータ、および加工プラント１０内のプロセス制御器５４およびフィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤに関連する他のデータと同様に、構成情報も記憶するように組み合わされてもよい。このように、データベース５１は、プロセス制御器５４およびフィールド装置６２、６３ＡからＣ、および６４ＡからＤの中にダウンロードされ記憶されるような、プロセス制御システム１２に関する制御構成情報と同様に、プロセス構成モジュールも含む現在の構成を記憶するために、構成データベースとして動作してもよく、同様に、データベース５０は、データベース５１について記載されるように、ヒストリカルデータを記憶してもよい。

１つ以上のプラグインアプリケーション８６は、構成アプリケーション７６、診断アプリケーション７８、オペレータインターフェース８０、資産管理アプリケーション８４、または他の関連アプリケーションにより使用可能ないずれかのプラグインアプリケーションを含む。例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔにより販売されているＤｅｌｔａＶシステムにおいて、プラグインは、装置ライブラリにおいて新しい装置の種類を作成するために、ＤｅｌｔａＶシステムにインポートされてもよい。例えば、バルブリンク（ＶａｌｖｅＬｉｎｋ）ドキュメンテーション、バルブリンク保守コンテキスト選択、バルブリンク保守情報、バルブリンク、警告情報および初期設定構成などを付加するために、バルブリンクプラグインは、既存の装置情報を拡張することができるだろう。

診断データポーリングアプリケーション８８は、利用可能な同期または非同期呼び出しを使用して装置診断データをポーリングするために動作してもよい。診断データポーリングアプリケーション８８はまた、アプリケーション７６から８６のうちの１つ以上により使用されるための取り出された装置診断データをキャッシュしてもよい。もちろん、診断データポーリングアプリケーション８８は必ずしも、個別のアプリケーションとして実行される必要はない。その代わり、診断データポーリングアプリケーション８８は、例えば、オペレータインターフェースアプリケーション８０、制御ルーチン６６において実行された１つ以上の機能ブロック、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０上で実行する１つ以上のルーチンなどを含む１つ以上の他のアプリケーションの一部として実行されてもよい。診断データポーリングアプリケーション８８を実行する処理装置７０は、ヒストリアンデータベース５１および／またはメモリ７２および／またはデータ構造９４、９６内に、取り出された装置診断データをキャッシュしてもよい。複数のワークステーション１６が種々のアプリケーションを実行する、または複数のワークステーション１６が１つ以上のアプリケーションの複数の複写を実行する加工プラントにおいて、取り出された装置診断データは、ワークステーション１６および／またはアプリケーション７６から８６の各々によるアクセスのために、ヒストリアンデータベース５１および／またはデータ構造９４、９６に記憶されてもよい。取り出された装置診断データはまた、いくつかの実施形態において、ワークステーション１６と関連するメモリ７２のうちの１つ以上において、複製されるおよび／または同期されてもよい。

いくつかの実施形態において、診断データポーリングアプリケーション８８は低優先度のタスクおよび／またはバックグラウンドタスクとして発生する装置診断データの回収を構成する。すなわち、診断データポーリングアプリケーション８８は、装置診断データの回収がいずれの制御動作にも悪影響を与えないように構成されてもよい。装置診断データの通信はそれにより、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を利用してもよい。さらに、装置診断データがどのように使用されるかに依存して、装置診断データは、必ずしも、繰り返し可能なまたは定期的なスケジュールによりポーリングされる必要はない。その代わり、更新プロトコルは、装置プロトコルおよび／またはバス荷重に依存してもよい。このような場合、ＡＭＳパススルー通信などの活動や装置ダウンロード活動は、診断パラメータ更新よりも優先されてもよく、また更新に対して大幅に遅れてもよい。例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ変換器またはリソースブロックからの装置診断データがバス上に利用可能な帯域幅が存在するときのみ更新されることは容認可能であってもよい。

装置診断情報の定期的なポーリングおよびキャッシングは、それに対して情報がすでに利用不可能となっている多くの目的のために装置診断データの使用を可能にする。例えば、いくつかの実施形態において、装置診断データは、構成エンジニアが装置ごとに明確に装置診断データの通信を構成する必要なしに、制御システムと一体化されてもよい。有利に、また前述のシステムとは対照的に、装置診断データは、第三者診断アプリケーション７８または資産管理システム８４などのオペレータインターフェースアプリケーション８０以外のアプリケーションの実行を必要とすることなく、取り出されキャッシュされてもよい。このアプローチは、通信遅延、処理要求、および装置診断データ内に含まれるデータを読むおよび／または記憶するために、特殊アプリケーションが実行されなければならないアプローチにより生じたメモリ制約を取り除く、または少なくとも緩和する。

実行時間中に変化しない、タグ名、説明、装置製造業者、モデル、バージョン、装置の種類などの静的装置情報とは対照的に、装置診断データは静的または動的であってもよい。動的診断データ（例えば、校正期日）は、あくまでまれに変化してもよく、または頻繁に（例えば、装置調子データ、警報ステータス、警告ステータス、装置状態など）が変化してもよい。いかなるときにも、いくつかの実施形態において、プロセス制御システムと互換性を持つ各装置は、構成ライブラリ５３内で（例えば、構成データベース５０内で）それと関連していてもよく、プロセス制御システムを構成する装置タグは、関連したフィールド装置で動作する。装置タグは、フィールド装置に関する装置診断データの構成を含んでもよい。例えば、構成ライブラリ５３は、バルブの種類に対応する装置タグを含み、バルブの種類が特定のものに束縛されるときには、装置タグデータおよび装置診断データにより、プロセス制御システムを構成してもよい。具体的に、プロセス制御システムは、バルブ名、説明、および種類で構成されてもよく、また、バルブの校正データ、バルブの校正状態、バルブの装置状態、バルブ内のＳＰＭモジュールによるデータ出力などにアクセスするために構成されてもよい。

いくつかの実施形態において、スマートフィールド装置は、フィールド装置内のメモリ装置に記憶された装置タグを有してもよい。装置タグは、フィールド装置をプロセス制御システムに接続する際、自動的に、フィールド装置のメモリから取り出されてもよく、プロセス制御システムはフィールド装置で動作するように自動的に構成されてもよい。装置タグデータおよび装置診断データを含む装置タグは、フィールド装置に自動的に束縛されてもよく、また装置タグを、メモリ７２および／またはデータ構造９４、９６に記憶および／またはキャッシュしてもよい。

装置タグデータ、装置診断データを構成するためのデータ、および装置診断データ自身を含む装置タグに関連するすべての装置情報は、説明、値、および値ステータスを含んでもよい。いくつかの実施形態において、装置診断データ値の値ステータスは、例えば、タイミング良く値を更新する能力に基づいて判定されてもよい。例えば、装置診断データ値に関して、システムが一定期間（例えば、３０分）内で装置診断データ値を更新できない場合または装置に関して能動通信警告が存在する場合、データステータスは「不良」を示してもよく、構成された装置のバージョンと実際の装置のバージョンの間に不一致がある場合、「未知」または「不確定」を示してもよく、データの更新が成功したなどの場合、「良好」を示してもよい。いくつかの実施形態において、装置診断データステータスはフィールド装置によって判定されてもよい。ある実施例において、校正状態値が所定の期間（例えば、３０分、１時間など）内で更新された場合、校正状態値は「校正されて」もよいし、校正状態値ステータスの状態は「良好」を示してもよいが、校正状態値が所定の期間内で更新されなかった場合には、「不良」を示してもよい。所定の期間は、特定の装置診断データ値に従い変化してもよい。別の実施例において、統計プロセスモジュール（ＳＰＭ）ブロックの出力に対応する値の値ステータスがＳＰＭブロックの出力の値が異なる所定の期間（例えば、５分、１０分、１分など）内で更新された場合、「良好」を示してもよいが、ＳＰＭブロックの出力の値がその期間内で更新されなかった場合、「不良」を示してもよい。

複数のアプリケーションにより、とりわけ、構成およびオペレータインターフェースアプリケーションにより、装置診断データ値はアクセス可能であってもよいため、データ値が制御戦略で用いられてもいいように、装置診断データ値は制御信号として実行されてもよい。装置診断データ値が制御信号として実行されると、それは他の制御情報と同一の更新要求を有してもよい。もちろん、種々の通信プロトコルは、更新がプロトコルを通して更新されてもよい割合を制限してもよい。

いくつかの実施形態において、オペレータ、保守技術者、構成エンジニアなどは、装置詳細表示明示装置警告条件、診断パラメータ、および共通保守情報を観察してもよい。装置詳細表示は、オペレータインターフェースアプリケーション８０の１つ以上、診断アプリケーション７８の１つ、構成アプリケーション７６、および資産管理アプリケーション８４において利用可能であってもよい。図３は例示的な装置詳細表示１００を図示する。表示１００の領域１０２は、表示１００が関連するフィールド装置に関する標準、静的情報（例えば、装置タグデータ）を提供する。例えば、領域１０２は、装置タグ名１０４、装置説明１０６、装置製造業者１０８、装置種類１１０、および装置バージョン１１２を含んでもよい。表示１００には示されないものの、表示１００は、装置モデル番号および／または１つ以上のユーザ−定義可能値も含んでもよい。

表示１００は、警告情報タブ１１４、診断情報タブ１１６、および／または保守情報タブ１１８を含む情報の１つ以上のページまたはタブも提供してもよい。図３は、選択された警告タブ１１４を有する表示１００を示す。警告タブ１１４は、選択されたとき、能動条件のリスト１２０および抑圧条件のリスト１２２のうちの１つまたは両方を表示してもよい。リスト１２０およびリスト１２２の各々は、表示された種々の警告条件についての詳細を示してもよい。例えば、リスト１２０は、リスト化された警告ごとに、時間１２４、カテゴリ１２６、特定の条件１２８（例えば、機能不良、校正期日など）、および警告種類１３０（例えば、失敗、保守、オフスペック、チェック、ＡＤＶＩＳＯＲＹなど）を示す。リスト１２０および１２２の各々は、表示された警告の種類を選択するための制御１３２（例えば、チェックボックス、トグルボタンなど）も含んでもよい。表示１００は、表示された情報に関する最新の更新時間の指示１３３も含んでもよい。

これから図４を参照して、診断タブ１１６は、選択されたとき、表示１００に、選択された装置の診断パラメータ１３６のリスト１３４を示させる。ほんの一例として、図４に示された表示は、選択されたドラムレベル一次送信機に関して、診断パラメータが、圧力、温度、ゼロトリム、センサトリム低、およびセンサトリム高を含むことを示す。もちろん、表示されたパラメータは、選択された装置にとって利用可能ないずれかの診断パラメータであってもよい。表示された診断パラメータ１３６ごとに、表示１００は、値１３８および説明１４０も示す。

装置詳細表示１００において利用可能な装置特定パラメータごとに、パラメータ値は、装置から定期的に取り出され、データ構造９４、９６内にキャッシュされるであろうし、パラメータ値ステータスは判定され記憶されるであろう。装置表示１００は、いかなるユーザ構成も要求することなく、そのパラメータを表示するであろう。その代わりに、各装置は、一組の診断パラメータおよび（すなわち、構成ライブラリ５３内の、またはフィールド装置上に記憶された）装置タグにおける装置定義において定義された値を有するであろう。各診断パラメータは名前を有し、現在値（ＣＶ）フィールド、説明フィールド、値ステータスフィールド、また場合によっては他のフィールドを支持する。各装置は、それに関して、製造業者により、保守アプリケーションにより表示されてもよいコンテキストスクリーンを定義してしまってもよい。

いくつかの実施形態において、装置タグに関連する情報は、すべての装置に関する情報を提供する付加的な管理情報を支持および／または構成するであろう。例えば、保守モードパラメータは、オペレータに、オフラインの保守活動にとって関連装置が利用可能であるかどうかを識別させるために付加されてもよい。その装置が「サービス中」であると、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０は装置に対するパススルー通信を介して書き込みコマンドを無効にして、その装置がサービス中である間に装置の不適切な操作を防ぐ。例えば、送信機（例えば、例示的な表示１００のＬＴ−２０１送信機）が「サービス中」であるとき、校正コマンドは無効になり装置に到達しないようにされてもよく、一方、読み取りコマンド（例えば、パラメータ値を読み取ること）は許可されてもよい。いくつかの実施形態において、付加的な保守ロックまたは状態も支持されてもよい。パラメータは、装置が保守に関して利用可能であるという確証を与えるために、または、パラメータがその装置が保守状態にないことを示す場合には、その装置が（プロセスにおいて）サービスに関して利用可能であるいう確証を与えるために、装置を保守状態に置いてもよい。

別の実施例として、実行時間システムとオペレータに、その装置が校正中であるかまたはその校正期日に近づいているかを判定させるために、校正期日が付加されてもよい。同様に、校正状態はまた、装置タグ内のパラメータ中に含まれてもよい。校正状態は、装置が校正から外れるときに「真」に設定されてもよい。装置タグがネイティブに校正期日パラメータを支持する場合、装置タグは、その装置から期日を読み取り、保守ソフトウェアに、装置を正常に管理させてもよい。すべての他の装置にとって、フィールドはユーザに利用可能であってもよいし、装置詳細表示を介して手動で設定されるか、または個別のアプリケーションからプログラムで設定されてもよい。

１つ以上の統計処理モジュール（ＳＰＭ）ブロック（場合によっては、高度診断ブロック（複数を含む）（ＡＤＢ（複数を含む））とも称される）からのデータなどの装置診断データに関するネイティブサポートを含む装置（すなわち、装置診断データを構成するように動作する、内蔵装置タグを記憶している装置）にとって、装置診断データ値（例えば、平均、標準偏差など）は、ＳＰＭブロックから定期的に取り出されて記憶されてもよいし、ユーザに構成を要求されることなく、詳細な表示において表示されてもよい。

図５は選択された保守タブ１１８を有する例示的な表示１００を図示する。保守タブ１１８は、選択されると、共通保守タスクに関係する情報と、装置製造業者により定義された保守情報とを表示する。情報は、装置状態の指示１４２、校正期日の指示１４４、１つ以上の先進診断パラメータまたは値１４６（統計処理モジュール（ＳＰＭ）機能ブロックにより出力された値など）、その装置のイメージ１４８、校正状態１５０、またはいずれかの他の利用可能な装置保守情報を含んでもよい。保守タブに表示された情報のうちいくつかは、ユーザによって修正可能であってもよい。例えば、装置状態指示１４２は、その装置がサービス中であることを示すために、またはその装置がサービス停止であることを示すために、修正可能であってもよいし、校正期日１４４は、校正が行われた後に新しい期日を設定するために修正可能であってもよい。値を修正するための制御は、プルダウンメニュー、ラジオボタン、ポップアップウィンドウ、テキスト入力ボックス、チェックボックスなどのいずれかの既知のインターフェース制御であってもよい。

上述のように、取り出された装置診断データがキャッシュされるため、データを観察する要求またはデータを使用する要求と同時にデータが取り出されることを要求せずに、それは利用可能となる。すなわち、上述のように、装置診断データは制御データほど規則的に更新されなくてもよいため、それは（場合によっては、それは制御のために用いられてもいいものの）概して制御のために使用されない。しかしながら、表示、履歴、制御モジュールなどの実行時間アプリケーションは、構成データベース５０の存在を要求することなく、装置タグ情報（すなわち、装置タグデータおよび／または装置診断データ）に対するフルアクセスを有してもよい。

いくつかの実施形態において、装置を構成して装置診断データを提供するために、システムエンジニアから入力を要求されることはほとんどまたは全くない。その代わりに、各装置は、システムの構成中に、構成ライブラリ５３からの自動的に装置内の装置警告および診断パラメータを構成する、対応する装置定義に割り当てられる。装置タグは装置に付された名前を仮定し、警告および診断パラメータは、制御戦略および画像におけるタグに参照される。このように、構成エンジニアは、それに関して装置定義が利用可能であるフィールド装置のための診断パラメータの経路を構成する必要はない。いくつかの実施形態において、装置定義情報は、実行時間で動的に更新される装置内におけるいずれかの利用可能な診断値を含む。装置詳細表示１００内のすべての詳細も、装置定義内に定義される。

構成エンジニアは、説明および一次制御表示を提供することにより、装置タグ構成を完成させてもよい。図６Ａおよび６Ｂは、構成エンジニアに装置タグ説明の種々の態様を修正またはプログラム化させる、構成ダイアログボックス１６０の各タブを示す。図６Ａにおいて、構成ダイアログボックス１６０は、選択された一般タブ１６２を有する。一般タブ１６２は、オブジェクト種類の指示１６４、装置特性が修正されたときの指示１６６、および装置特性を最後に修正したオペレータまたはエンジニアの指示１６８を含む。フィールド１７０には、説明フィールド１７４、装置ＩＤフィールド１７６、およびアドレスフィールド１７８に沿って、オペレータまたは構成エンジニアにより修正されてもよい装置タグ１７２が自動的に入力される。３つのフィールド１８０、１８２、１８４には、装置製造業者、装置種類、および装置バージョンをそれぞれ反映させるために、自動的に入力される。

図６Ｂは、選択された警報および表示タブ１８６を有する構成ダイアログボックス１６０を示す。警報および表示タブ１８６上で、構成エンジニアは、フィールド１８８における一次制御表示の設定、フィールド１９０における詳細な表示、およびフィールド１９２におけるフェースプレート表示を含む、装置に関連する種々の表示を設定してもよい。装置定義の選択において、フィールド１８８、１９０、および１９２の各々は、初期設定で、対応する表示が自動的に入力されてもよい。装置警報および装置警告再報知をそれぞれ選択的に可能にするためのフィールド１９４および１９６も、装置定義を選択する際に、自動的に設定されてもよい。

いくつかの実施形態において、診断タブ１９８は、装置のすべての可能性のある装置診断データパラメータを定義するフィールド（図示せず）を含んでもよい。装置診断データパラメータの各々は、パラメータが選択的に、実行時間中に能動的に取り出されることを可能にさせるための関連制御（図示せず）を有してもよい。構成エンジニアは、パラメータのリストから、装置からの能動的な取り出しからパラメータを付加するまたは除去することを選択してもよい。選択されたパラメータは、保守アプリケーションを介して利用可能であってもよい。

これから図７を参照して、例示的な表示が、装置診断データが使用され得る１つの図面を図示する。具体的に、図７は、プロセス警報要約表示２００を図示する。警報要約表示２００はキャッシュされた装置診断データを取り出し、オペレータまたは保守技術者に、種々の装置に関するすべての能動的／抑圧的警報／警告条件を容易に観察させる。表示２００は、その各々が装置診断データまたはプロセス制御システムと関連する他のデータを表示してもよい多様な列を有してもよい。表示２００は、例として、アイコン２０４により、警報／警告が警戒、故障、保守条件などであるかどうかを示す列２０２を含む。列２０６は、警報／警告が生成された日付および時間を示す。列２０８は、警報／警告と関連する装置タグ関連を示す。列２１０は、タグの説明を示す。列２１２は、タグのカテゴリ（例えば、装置、プロセス、システム）を示す。列２１４は、警報／警告（例えば、故障した、保守など）を示す。列２１６は、警報／警告（例えば、不良センサ、高流量、低流量、バルブ吸着、バルブ吸着警告など）に関連するメッセージを示す。他の列（図示せず）は、プロセス、オペレータ、保守技術者、または他のプロセスに携わる人の独自の必要性に従い、表示２００に含まれてもよい。

図８は、表示装置診断データが使用されてもよい第２の図面を図示する他の例示的な表示を示す。特に、装置の制御フェースプレート２２０が図示されている。制御フェースプレート２２０は、装置ごとに制御モジュールおよび最高優先度の能動的警告（２２４）により参照された装置（２２２）をリストアップする。制御ループに関する現在値２２６などの、制御フェースプレート２２０内のいくつかの情報がリアルタイムで存在してもいい一方（例えば、それらが制御ルーチンの一部であるため）、能動的警告２２４などの装置診断データも、さもなければ制御ルーチンの動作へ影響することなしに、フェースプレート２２０内に存在してもよい。すなわち、装置診断データがリアルテイムではなくバックグラウンド内にダウンロードされるため、装置警報／警告データは、バスが警報／警告のリアルタイムステータスを自由にダウンロードできるかどうかにかかわらず、例えば、制御フェースプレート２２０内のオペレータに対して提示されてもよい。

図９は、ここに記載された実施形態に従いプロセスを制御するための方法２５０を示す。その方法は、有形かつ一時的でない記憶媒体上に記憶され、その方法を実行させる１つ以上の処理装置により実行可能な一組のコンピュータが解読できる命令として具体化されてもよい。また、いくつかの実施形態において、その命令は、ハードウェア（例えば、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））においてプログラム化されてもよい。図９を参照して、プロセス制御フィールド装置（例えば、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤのうちの１つ）は、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０などの入力／出力装置を介して、プロセス制御器５４などのプロセス制御器に通信可能に連結している（ブロック２５２）。フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤに関する装置タグが取得され（ブロック２５４）、Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０を構成するために使用される（ブロック２５６）。Ｉ／Ｏ装置５６、５８、６０の構成は、装置診断データをフィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤから取り出し、装置診断データを（例えば、データ構造９４、９６において）キャッシュし、キャッシュされた装置診断データに１つ以上のアプリケーションアクセスを提供するために、１つ以上のルーチンの構成（有形かつ一時的でない記憶媒体上に記憶されたコンピュータ−読み取り可能命令であってもよいし、あるいはまた、ＦＰＧＡなどのハードウェア内でプログラム化された命令であってもよい）を含んでもよい。装置診断データは、フィールド装置６２、６３ＡからＣ、６４ＡからＤから取り出され（ブロック２５８）、キャッシュされる（ブロック２６０）。キャッシュされた装置診断データは、１つ以上のアプリケーションに提供される（ブロック２６２）。

ここに記載されたシステムおよび方法の種々の実施形態は、以下の態様のうちのいずれかを含んでもよい。

１．プロセスを制御する方法であって、

入力／出力装置を介して、プロセス制御フィールド装置をプロセス制御器に通信可能に連結することと、

フィールド装置に関する装置タグを取得することと、

入力／出力装置前記装置タグ内のデータに従い、

フィールド装置から装置診断データを取り出し、

装置診断データをキャッシュし、

１つ以上のアプリケーションにキャッシュされた装置診断データへのアクセスを提供するように、入力／出力装置を構成することと、

フィールド装置から装置診断データを取り出すことと、

装置診断データをキャッシュすることと、

キャッシュされた装置診断データを１つ以上のアプリケーションに提供することと、を含む方法。

２．フィールド装置に関する装置タグを取得することは、フィールド装置から装置タグデータを取り出すことを含む、態様１による方法。

３．フィールド装置に関する装置タグを取得することは、構成アプリケーションにおいて、フィールド装置に関連する装置タグの選択を受信することを含む、態様１による方法。

４．フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、フィールド装置から少なくとも１つの非静的パラメータに関する値を取り出すことを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

５．フィールド装置から少なくとも１つの非静的パラメータに関する値を取り出すことは、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、および機能ブロックの出力からなる群のうちの少なくとも１つの値を取り出すことを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

６．機能ブロックの出力の値を取り出すことは、統計処理モジュール（ＳＰＭ）ブロックの出力の値を取り出すことを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

７．フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を利用して前記装置診断データをポーリングすることを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

８．フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、非同期呼び出しに従い、装置診断データをポーリングすることを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

９．フィールド装置から装置診断データを取り出すことは、低い優先度のバックグラウンドタスクに従い、装置診断データをポーリングすることを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１０．装置診断データをキャッシングすることは、

１つ以上のキャッシュされた装置診断データの値の各々についてデータステータスを判定することと、

対応するキャッシュされた診断データの値と関連するように、判定されたデータステータスを記憶することと、をさらに含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１１．データステータスを判定することは、

キャッシュされた装置診断データの値が取り出されてからの経過時間を判定することと、

経過時間を所定の閾値と比較することと、

経過時間が所定の閾値未満の場合、データステータスが良好であると判定することと、

（１）経過時間が前記所定の閾値より大きい場合、または（２）能動通信警告がそれから前記装置診断データの値が取り出されたフィールド装置に関して存在する場合、データステータスが不良であると判定することと、を含む前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１２．１つ以上のキャッシュされた装置診断データ値のうちの第１の値に関する前記経過時間が比較される前記所定の閾値は、前記１つ以上のキャッシュされた装置診断データ値のうちの第２の値に関する前記経過時間が比較される前記所定の閾値とは異なる、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１３．装置診断データをキャッシングすることは、入力／出力装置のメモリ装置内に、装置診断データをキャッシングすることを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１４．１つ以上のアプリケーションに対してキャッシュされた装置診断データを提供することは、装置詳細表示、警報表示、および装置の面板からなるグループのうちの少なくとも１つに対し、キャッシュされた装置診断データを提供することを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１５．キャッシュされた装置診断データを１つ以上のアプリケーションに対して提供することは、装置診断データを制御ルーチンに対して提供することを含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１６．キャッシュされた装置診断データを１つ以上のアプリケーションに対して提供することは保守表示とオペレータ制御表示とを含み、保守表示と前記オペレータ制御表示の各々はキャッシュされた装置診断データを含み、

保守表示を使用する場合のプロセスに関連する問題を識別することと、

オペレータ制御の表示を使用する場合のプロセスに関する前記問題を解決することと、をさらに含む、前述の態様のうちいずれかの態様による方法。

１７．プロセス制御システムであって、

１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行してプロセスを制御するプロセス制御器と、

プロセス制御器に通信可能に連結した入力／出力装置と、

バスを介して入力／出力装置に通信可能に接続し、入力／出力装置を介してプロセス制御器に通信可能に連結した複数のフィールド装置であって、複数のフィールド装置のうちの少なくとも１つのフィールド装置は装置診断データを生成する複数のフィールド装置と、

少なくとも１つのフィールド装置に関連して、入力／出力装置を構成するためのデータを記憶して、装置診断データを前記少なくとも１つのフィールド装置から取り出す装置タグと、

第１のメモリ装置についての命令として記憶された第１のルーチンであって、少なくとも１つのフィールド装置によって生成された装置診断データを取り出すように動作可能なルーチンと、

少なくとも１つのフィールド装置から取り出された装置診断データを記憶するキャッシュと、

キャッシュから記憶された装置診断データを読み取り、装置診断データを使用してプロセス制御機能を行うように動作可能な第２のルーチンと、を備える、プロセス制御システム。

１８．少なくとも１つのフィールド装置に関する装置タグは、少なくとも１つのフィールド装置内に設けられたメモリ装置内に記憶される、態様１７によるプロセス制御システム。

１９．装置タグは構成データベースに記憶され、構成アプリケーションを介して受信された入力に従い、少なくとも１つのフィールド装置に関連する、態様１７によるプロセス制御システム。

２０．少なくとも１つのフィールド装置により生成された前記装置診断データは、少なくとも１つの非静的パラメータに関する値を含む、態様１７から１９のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２１．少なくとも１つの非静的パラメータは、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、および機能ブロックの出力からなるグループのうちの１つである、態様１７から２０のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２２．少なくとも１つの非静的パラメータは機能ブロックの前記出力であり、前記機能ブロックの前記出力は統計処理モジュール（ＳＰＭ）ブロックの前記出力を含む、態様１７から２１のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２３．第１のルーチンは、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を使用して前記少なくとも１つのフィールド装置をポーリングするように動作可能である、態様１７から２２のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２４．キャッシュに記憶された装置診断データは、

１つ以上の装置診断データの値であって、データ値の各々が対応する装置診断データパラメータに関連する１つ以上の装置診断データの値と、

１つ以上の装置診断データの値の各々と対応するデータステータスと、を含む、態様１７から２３のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２５．データステータスは、対応する装置診断データの値が取り出されてからの経過時間と所定の閾値との比較に従い判定される、態様１７から２４のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２６．１つ以上のキャッシュされた装置診断データの値のうちの第１の値に関する経過時間が比較される所定の閾値は、１つ以上のキャッシュされた装置診断データの値のうちの第２の値に関する前記経過時間が比較される前記所定の閾値とは異なる、態様１７から２５のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２７．キャッシュは、入力／出力装置のメモリ装置上に記憶される、態様１７から２６のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２８．第２のルーチンは、装置詳細表示ルーチン、警報表示ルーチン、または装置の面板表示ルーチンである、態様１７から２７のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

２９．第２のルーチンは制御ルーチンである、態様１７から２８のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

３０．第２のルーチンは前記キャッシュに記憶された装置診断データを含む保守表示ルーチンであり、

１つ以上のプロセス制御ルーチンに動的にリンクするユーザインターフェース構成要素を含み、保守表示ルーチンにおいて識別されたプロセスに関連する問題が、アクセス可能なオペレータ制御表示ルーチンを使用して解決されるように、ユーザインターフェース構成要素とのユーザ相互作用を介してプロセスの動作を制御するオペレータ制御表示ルーチンをさらに含む、態様１７から２９のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

３１．第１のルーチンは非同期ポーリングルーチンである、態様１７から３０のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

３２．第１のルーチンは低い優先度のバックグラウンドタスクである、態様１７から３１のいずれかの１つによるプロセス制御システム。

Claims (20)

1. プラント内のプロセスを制御する方法であって、
   入力／出力装置（５６、５８、６０）を介して、フィールド装置（６２、６３Ａ〜Ｃ、６４Ａ〜Ｃ）をプロセス制御器に通信可能に連結することと、
   前記フィールド装置に関する装置タグを取得することと、
   前記装置タグに従い、
   前記入力／出力装置に、前記入力／出力装置によって実行されるリアルタイムのプロセス制御通信が前記フィールド装置に関する動的装置診断パラメータの値を取り出すという作業に対して優先されるように、優先順位付けされた作業を実行させ、
   メモリに、前記動的装置診断パラメータの値をキャッシュし、かつ
   １つ以上のアプリケーション（７４）に前記キャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値へのアクセスを提供するように、
   前記入力／出力装置を構成することと、
   前記１つ以上のアプリケーションが前記動的装置診断パラメータの値へのアクセスを要求する前に、前記入力／出力装置によって前記フィールド装置に関する前記動的装置診断パラメータの値を取り出すことと、
   前記１つ以上のアプリケーションが前記動的装置診断パラメータの値へのアクセスを要求する前に、前記動的装置診断パラメータの値をキャッシュすることと、
   キャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値を前記１つ以上のアプリケーションに提供することと、を含み、
   前記プロセス制御器は、
   プロセスパラメータの測定値を受け取り、プロセス制御ルーチン及び前記プロセスパラメータの前記測定値に基づいて前記プロセスを制御する制御信号を生成する、
   ように構成された、前記プラント内に配置された装置であり、
   前記フィールド装置は、
   前記プロセスパラメータを測定する、または、前記制御信号の受信に応じて動作する、
   ように構成された、前記プラント内に配置された装置であり、
   前記入力／出力装置は、
   前記フィールド装置から受信した測定された前記プロセスパラメータを前記プロセス制御器が連結されているバックプレーンを介して前記プロセス制御器へルートし、前記プロセス制御器から前記バックプレーンを介して受信した前記制御信号を前記フィールド装置へルートする、
   ように構成された、前記プラント内に配置された装置である、
   方法。
2. 前記１つ以上のアプリケーションは、構成アプリケーションを含み、
   前記フィールド装置に関する前記装置タグを取得することは、
   （ｉ）前記フィールド装置から装置タグデータを取り出すこと、及び／又は
   （ｉｉ）前記構成アプリケーションの一部として表示されるユーザインターフェースを介して、前記フィールド装置に関連する装置タグの選択を受け付けること、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記動的装置診断パラメータの値を取り出すことは、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、及び機能ブロックの出力からなる群のうちの少なくとも１つの値を取り出すことを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記機能ブロックの出力の値を取り出すことは、統計処理モジュール（ＳＰＭ）ブロックの出力の値を取り出すことを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記フィールド装置に関する前記動的装置診断パラメータの値を取り出すことは、
   リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を利用して装置診断パラメータをポーリングすることと、
   非同期呼び出しに従い、前記装置診断パラメータをポーリングすることと、
   低い優先度のバックグラウンドタスクに従い、前記装置診断パラメータをポーリングすること、
   を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記動的装置診断パラメータをキャッシュすることは、
   １つ以上のキャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値の各々についてデータステータスを判定することと、
   対応する前記キャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値と関連するように、判定された前記データステータスを記憶することと、をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記データステータスを判定することは、
   前記入力／出力装置によって前記動的装置診断パラメータの値が取り出されてからの経過時間を判定することと、
   前記経過時間を所定の閾値と比較することと、
   前記経過時間が前記所定の閾値未満の場合、前記データステータスが良好であると判定することと、
   （１）前記経過時間が前記所定の閾値より大きい場合、または
   （２）能動通信警告がそれから前記動的装置診断パラメータの値が取り出された前記フィールド装置に関して存在する場合、前記データステータスが不良であると判定することと、を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記メモリは、前記入力／出力装置のメモリ装置である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記１つ以上のアプリケーションに対して前記キャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値を提供することは、
   装置詳細表示、警報表示、及び装置のフェースプレートからなる群のうちの少なくとも１つに対し、前記キャッシュされた前記動的装置診断パラメータの値を提供すること、及び／又は、
   前記動的装置診断パラメータの値を制御ルーチンに対して提供すること、
   を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. プラント内に配置され、１つ以上のプロセス制御ルーチンを実行してプロセスを制御し、前記プロセスのプロセスパラメータの測定値を受取るとともに前記プロセス制御ルーチン及びプロセスパラメータの前記測定値に基づいて前記プロセスを制御する制御信号を生成するように構成された、プロセス制御器と、
    前記プロセス制御器に通信可能に連結した入力／出力装置と、
    バスを介して前記入力／出力装置に通信可能に接続し、前記入力／出力装置を介して前記プロセス制御器に通信可能に連結した複数のフィールド装置であって、前記複数のフィールド装置のうちの少なくとも１つのフィールド装置は動的装置診断パラメータの値を生成し、前記少なくとも１つのフィールド装置は、前記プロセスパラメータを測定する又は前記制御信号の受信に応じて動作する、ように構成されている、複数のフィールド装置と、
    前記少なくとも１つのフィールド装置に関連する装置タグと、
    （ｉ）前記入力／出力装置によって実行されるリアルタイムのプロセス制御通信が動的装置診断パラメータの値の取り出しに対して優先されるという、優先順位付けされた作業を実行すること、及び
    （ｉｉ）前記動的装置診断パラメータの値がプロセス制御機能を実行するために使用される前に前記少なくとも１つのフィールド装置から取り出された前記動的装置診断パラメータの値をキャッシュすること、を前記入力／出力装置に実行させるように動作可能な第１のルーチンと、
    前記キャッシュからの格納された前記動的装置診断パラメータを読み取り、前記動的装置診断パラメータの値を使用して前記プロセス制御機能を行うように動作可能な第２のルーチンと、
    を記憶した１つ以上のメモリ装置と、
    を備え、
    前記入力／出力装置は、
    前記少なくとも１つのフィールド装置から受信した測定された前記プロセスパラメータを前記プロセス制御器が連結されているバックプレーンを介して前記プロセス制御器へルートし、前記プロセス制御器から前記バックプレーンを介して受信した前記制御信号を前記フィールド装置へルートする、
    ように構成されている、
    プロセス制御システム。
11. 前記少なくとも１つのフィールド装置に関する前記装置タグは、
    （ｉ）前記少なくとも１つのフィールド装置内に設けられたメモリ装置内に記憶され、及び／又は、
    （ｉｉ）構成データベースに記憶され、構成アプリケーションを介して受信された入力に従い、前記少なくとも１つのフィールド装置に関連付けられる、
    請求項１０に記載のプロセス制御システム。
12. 前記動的装置診断パラメータの値は、校正状態、校正期日、装置状態、警告ステータス
    、警報ステータス、装置調子ステータス、測定されたプロセスパラメータ、機能ブロックの入力、及び機能ブロックの出力からなるグループのうちの１つである、
    請求項１０または１１に記載のプロセス制御システム。
13. 前記第１のルーチンは、リアルタイムのプロセス制御通信にさもなければ必要とされない帯域幅を使用して前記少なくとも１つのフィールド装置をポーリングするように動作可能である、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。
14. 前記１つ以上のメモリ装置は、
    １つ以上のキャッシュされた値であって、各々が１つ以上の動的装置診断パラメータの異なるパラメータに関連する、１つ以上のキャッシュされた値と、
    各々が前記１つ以上の動的装置診断データの異なるパラメータと対応する、1つ以上の
    データステータスと、
    を含む、
    請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。
15. 前記データステータスは、前記対応する装置診断データの値が所定の閾値に対して取り出されてからの経過時間の比較に従い判定される、
    請求項１４に記載のプロセス制御システム。
16. 第１の動的装置診断パラメータのための第１のキャッシュされた値に関する前記経過時間が比較される第１の所定の閾値は、第２の動的装置診断パラメータのための第２のキャッシュされた値に関する前記経過時間が比較される第２の閾値とは異なる、
    請求項１５に記載のプロセス制御システム。
17. 前記１つ以上のメモリ装置は、前記入力／出力装置に含まれる、
    請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。
18. 前記第２のルーチンは、
    装置詳細表示ルーチン、警報表示ルーチン、または装置の面板表示ルーチンであり、
    または、
    制御ルーチンである、
    請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。
19. 前記第２のルーチンは前記キャッシュに記憶された前記動的装置診断パラメータの値を含む保守表示ルーチンであり、
    前記１つ以上のプロセス制御ルーチンに動的にリンクするユーザインターフェース構成要素を含み、前記保守表示ルーチンにおいて識別されたプロセスに関連する問題が、アクセス可能なオペレータ制御表示ルーチンを使用して解決されるように、ユーザインターフェース構成要素とのユーザ相互作用を介して前記プロセスの動作を制御するオペレータ制御表示ルーチンをさらに含む、
    請求項１０〜１８のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。
20. 前記第１のルーチンは、
    非同期ポーリングルーチンである、又は、
    低い優先度のバックグラウンドタスクである、
    請求項１０〜１９のいずれか一項に記載のプロセス制御システム。

Images