JP7032049B2 - ハンドヘルドメンテナンスツールによるプロセス制御通信ライン障害検出及び障害箇所特定 - Google Patents
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Description
ケーブルインピーダンス:100&±20%
減衰率:3dB/km
遮断キャパシタンス:<4nF/km
同様の信号伝搬特性は、他の通信プロトコルまたは通信ラインについて考慮に入れることができ、例えばHART制御ラインについて考慮に入れることができ、計算した係数は、確認した振幅低下と一緒に使用することにより、パルスを発生するハンドヘルドデバイスから障害までの距離を計算することができる。
Claims (20)
- 通信ライン及び前記通信ラインに接続される1つ以上のデバイスを有するプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法であって、
給電信号を前記通信ライン上にハンドヘルドデバイスから供給し、
前記通信ライン上の前記給電信号に応答して、前記ハンドヘルドデバイスで前記通信ライン上の電圧または電流の少なくとも一方を測定し、
前記ハンドヘルドデバイス内のコンピュータプロセッサで、測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析して、前記通信ラインの高インピーダンス障害を突き止め、
検出された高インピーダンス障害が発生していることをユーザに対して、前記ハンドヘルドデバイス上のユーザディスプレイを介して通知する、方法。 - 前記通信ライン上の前記電圧または電流の少なくとも一方を測定する際に、前記通信ライン上の前記電流を測定し、測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析する際に、前記通信ライン上の測定電流が閾値を下回るかどうかを判断する、請求項1に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。
- 測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析する際に、前記通信ライン上の前記測定電流が略ゼロであるかどうかを判断する、請求項2に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。
- 測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析する際に、前記通信ライン上の前記測定電流が前記通信ライン上の特定の数のデバイスについて予測される引き込み電流よりも小さいかどうかを判断する、請求項2に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。
- 前記ハンドヘルドデバイスのメモリに、前記通信ラインに接続されていることが判明するデバイスの数の指示値を格納し、
前記デバイスの特定の数として、格納された前記通信ラインに接続されていることが判明する前記デバイスの数の指示値を使用する、
ことをさらに含む、
請求項4に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記通信ラインをわたって既知の負荷を接続することをさらに含み、
測定された前記電圧または電流の少なくとも一方を分析することは、測定された前記通信ライン上の電流が前記既知の負荷を通って引き込まれる電流と等しいか否かを判定することを含む、
請求項2に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記ハンドヘルドデバイスのメモリに、前記通信ラインに接続されていることが判明する複数のデバイスの予測される引き込み電流の指示値を格納し、
前記閾値を判定するために、格納された前記通信ラインに接続されていることが判明する複数の前記デバイスの前記予測される引き込み電流の指示値を使用する、
ことをさらに含む、
請求項2に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 第1時刻に前記ハンドヘルドデバイスで前記通信ライン上にパルス信号を生成し、第2時刻に前記ハンドヘルドデバイスで前記通信ライン上のエコーパルス信号を検出することを含む、前記通信ライン上の前記障害の箇所を検出することをさらに含み、
前記エコーパルス信号は前記障害での前記パルス信号の反射であり、
前記通信ライン上の前記障害の箇所を判定するために前記エコーパルス信号を使用する、
請求項2に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記通信ライン上の前記障害の箇所を判定するために前記エコーパルス信号を使用することは、前記第1時刻と前記第2時刻との時間差を判定し、前記障害までの距離を判定するために前記時間差を使用する、ことを含む、
請求項8に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記通信ライン上の前記障害の箇所を判定するために前記エコーパルス信号を使用することは、前記エコーパルス信号の振幅を判定し、前記障害までの距離を判定するために判定された前記エコーパルス信号の振幅を使用する、ことを含む、
請求項8に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記障害までの距離を判定するために判定された前記エコーパルス信号の振幅を使用することは、振幅低下を判定するために前記パルス信号の振幅と前記エコーパルス信号の振幅とを比較し、前記障害までの距離を判定するために前記振幅低下を使用する、ことを含む、
請求項10に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記障害までの距離を判定するために前記エコーパルス信号の振幅を判定することは、前記ハンドヘルドデバイスのメモリに1つ以上の信号伝播特性を格納し、前記障害までの距離を判定するために前記振幅低下に加えて格納した1つ以上の前記信号伝播特性を使用する、ことを含む、
請求項11に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記通信ライン上にパルス信号を生成することは、前記通信ライン上に、第1振幅を有する第1パルス信号を生成し、特定期間に前記第1パルス信号に応じてエコーパルス信号が受信されたか否かを検出し、前記特定期間にエコーパルス信号が受信されていない場合、前記通信ライン上に、前記第1振幅より大きい第2振幅を有する第2パルス信号を生成し、第2期間に前記第2パルス信号に応じて、エコーパルス信号が受信されたか否かを検出する、
請求項8に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - 前記パルス信号を生成することによる前記ハンドヘルドデバイスのバッテリ使用を追跡し、障害箇所を検出するための前記パルス信号の使用に関連する電力状態について前記ハンドヘルドデバイスのユーザに警告する、ことをさらに含む、
請求項8に記載のプロセス制御通信ネットワークの障害を検出する方法。 - プロセス制御システムの通信ラインの障害を検出するために使用されるハンドヘルドメンテナンスツールであって、
前記通信ラインに電子的に接続されるように構成される入力/出力インターフェースと、
給電信号及び通信信号を前記通信ライン上に乗せる電源と、
1つ以上の電子信号センサと、
ユーザインターフェースと、
プロセッサと、
前記プロセッサ上で実行されるプログラムを格納するコンピュータ可読メモリであって、1つ以上の前記電子信号センサを使用して、前記電源により前記通信ライン上に乗せた給電信号に応答して、前記プログラムが前記プロセッサ上で実行されて前記通信ライン上の電圧または電流の少なくとも一方を測定することにより測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析して、前記通信ラインの高インピーダンス障害を突き止め、検出された高インピーダンス障害が発生していることをユーザに対して前記ユーザインターフェースを介して通知する、前記コンピュータ可読メモリと、を備える、ハンドヘルドメンテナンスツール。 - 前記1つ以上の電子信号センサは、前記通信ライン上の前記電流を測定する電流センサを含み、前記プログラムは測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を、前記通信ライン上の測定電流が閾値を下回るかどうかを判断することにより分析する、請求項15に記載のハンドヘルドメンテナンスツール。
- 前記プログラムは、測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を、前記通信ライン上の前記測定電流が、略ゼロであるか、前記通信ラインに接続されている特定の数のデバイスについて予測される引き込み電流よりも小さいか、を判断することにより分析する、請求項16に記載のハンドヘルドメンテナンスツール。
- 前記プログラムは、前記通信ライン上の測定電流が、前記通信ラインの伝送線路の両端に接続される既知のダミー負荷に引き込まれる電流に等しいかどうかを判断する、請求項16に記載のハンドヘルドメンテナンスツール。
- 前記プログラムは、前記通信ライン上の前記測定電流が前記通信ラインに接続された特定の数のデバイスについて予測される引き込み電流よりも小さいかどうかを判断することで、測定した前記電圧または電流の少なくとも一方を分析する、請求項15に記載のハンドヘルドメンテナンスツール。
- 前記コンピュータ可読メモリは、前記通信ラインに接続されていることが判明するデバイスの数の指示値を格納し、
前記プログラムは、前記デバイスの特定の数として、格納された前記通信ラインに接続されていることが判明する前記デバイスの数の指示値を使用する、請求項19に記載のハンドヘルドメンテナンスツール。
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