JP7033214B2 - 産業機械用の柔軟でスケーラブルな監視システム - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許法第119条(e)の下で、2018年4月6日に出願された米国特許出願第15/947,760号に対する優先権の利益を主張する国際特許出願であり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (22)
- 複数の回路に連結するように構成されたバックプレーンであって、前記バックプレーンに連結された少なくとも1つの回路から監視データを受信するように構成されている、バックプレーンと、
前記バックプレーンに連結された第1の入力回路であって、前記第1の入力回路は、第1のセンサから第1のセンサ信号を受信することであって、前記第1のセンサ信号が、第1の機械構成要素の第1の動作パラメータの測定値を含む第1の監視データを表す、ことと、前記第1の監視データを前記バックプレーンに送信することと、を行うように構成されている、第1の入力回路と、
前記バックプレーンに連結された第2の入力回路であって、前記第2の入力回路は、前記第1のセンサとは異なる、第2のセンサから第2のセンサ信号を受信することであって、前記第2のセンサ信号が、第2の機械構成要素の第2の動作パラメータの測定値を含む第2の監視データを表す、ことと、前記第2の監視データを前記バックプレーンに送信することと、を行うように構成されている、第2の入力回路と、
前記バックプレーンに連結された保護処理回路であって、前記保護処理回路は、
前記第1の機械構成要素の前記第1の動作パラメータと前記第2の機械構成要素の前記第2の動作パラメータを制御するように動作する制御システムと通信する第2のネットワークからの第1の保護コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第1の選択された監視データを取得することであって、前記第1の選択された監視データが、前記第1及び第2の監視データのうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含む、ことと、
前記第1の選択された監視データを特徴付ける値を決定することと、
前記決定された値を前記バックプレーンに送信することと、を行うように構成されている、保護処理回路と、
前記保護処理回路とは別に前記バックプレーンに連結され、前記第2のネットワークに通信可能に連結されていない第1のネットワークからの状態調節コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第3の選択された監視データを取得し、前記第3の選択された監視データが、前記第1の監視データ、前記第2の監視データ、及び前記決定された値のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含み、前記取得された第3の選択された監視データを前記第1のネットワークに送信するように構成されている状態処理回路と、
を備える、システム。 - 前記バックプレーンに連結されたシステムインターフェース回路であって、前記第1の保護コマンドを前記バックプレーンに送信するように構成されている、システムインターフェース回路、を備え、前記第1の保護コマンドが、前記保護処理回路による取得のための前記第1の選択された監視データを識別する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の保護コマンドが、前記第1の選択された監視データのためのそれぞれの警報状態に対応する1つ又は複数の設定点を含み、前記保護処理回路が、前記設定点と前記決定された値との比較に基づいて前記第1の選択された監視データのステータスを決定することと、前記決定されたステータスを前記バックプレーンに送信することと、を行うように更に構成されている、請求項2に記載のシステム。
- 前記第1の選択された監視データが、前記第1の監視データ及び前記第2の監視データの少なくとも一部分を含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記バックプレーンに連結された第1の出力回路であって、
前記バックプレーンから前記決定された値を取得することと、
所定のスケールを基準として、前記決定された値に比例する電流又は電圧を含むプロセス制御信号を出力することと、を行うように構成されている、第1の出力回路、を更に備える、請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記バックプレーンに連結された第2の出力回路であって、
第2の保護コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第2の監視データを取得することと、
前記取得された第2の監視データをデータ記憶デバイス及びディスプレイのうちの少なくとも1つに出力することと、を行うように構成されている、第2の出力回路、を更に備え、
前記第2の保護コマンドが、前記システムインターフェース回路によって前記バックプレーンに送信され、前記第2の監視データを識別し、
前記第2の監視データが、前記第1の動作パラメータの測定値及び前記第2の動作パラメータの測定値のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含む、請求項3または4に記載のシステム。 - 前記バックプレーンが受動的バックプレーンである、請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記状態処理回路が前記システムインターフェース回路とは別に前記バックプレーンに連結されている、請求項2に記載のシステム。
- ブリッジ回路をさらに備え、
前記バックプレーンは、前記ブリッジ回路を介して互いに通信可能に接続された複数のバックプレーンによって形成された共通バックプレーンである、請求項1から8のいずれか1項に記載のシステム。 - 複数の回路に通信可能に連結するように構成されたバックプレーンであって、前記バックプレーンは、前記バックプレーンに連結された少なくとも1つの回路から監視データを受信するように構成されており、前記監視データが、センサによって取得された機械構成要素の動作パラメータの測定値のうちの少なくとも1つと、ステータス時間における前記監視データを特徴付ける少なくとも1つの値と、を含む、バックプレーンと、
前記バックプレーンに連結された状態処理回路であって、第1のネットワークからの状態調節コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから前記監視データの第1の選択された部分を取得することと、前記監視データの前記取得された第1の選択された部分を前記第1のネットワークに送信することと、を行うように構成されている、状態処理回路と、
前記バックプレーンに連結されたシステムインターフェース回路であって、前記第1のネットワークに通信可能に連結されておらず、前記機械構成要素の前記動作パラメータを制御するように動作する制御システムと通信する第2のネットワークから保護コマンドを受信することと、前記保護コマンドを前記バックプレーンに送信することと、を行うように構成されている、システムインターフェース回路と、
前記状態処理回路とは別に前記バックプレーンに連結された保護処理回路であって、前記保護コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから前記動作パラメータの測定値を取得することと、前記取得された動作パラメータの測定値に基づいて前記値を決定することと、前記決定された値を前記バックプレーンに送信することと、を行うように構成されている、保護処理回路と、を備え、
前記状態処理回路が、前記バックプレーンに情報を送信することを禁止されている、システム。 - 前記監視データが、前記決定された値に基づいたステータス時間における前記測定された動作パラメータのステータスを含み、前記状態調節コマンドが、前記状態処理回路に、
前記バックプレーンから前記ステータスを取得させ、
前記取得されたステータスが所定のステータスに一致することを判定させ、
前記ステータス時間より前の第1の所定の持続時間に対応する前記動作パラメータの測定値の第1の部分及び前記ステータス時間より後の第2の所定の持続時間に対応する前記動作パラメータの測定値の第2の部分のうちの少なくとも1つを取得させる、ように動作する、請求項10に記載のシステム。
。 - 前記バックプレーンが受動的バックプレーンである、請求項10または11に記載のシステム。
- 前記状態処理回路が前記システムインターフェース回路とは別に前記バックプレーンに連結されている、請求項10から12のいずれか1項に記載のシステム。
- ブリッジ回路をさらに備え、
前記バックプレーンは、前記ブリッジ回路を介して互いに通信可能に接続された複数のバックプレーンによって形成された共通バックプレーンである、請求項10から13のいずれか1項に記載のシステム。 - 第1の入力回路及び第2の入力回路をバックプレーンに通信可能に連結するステップと、
前記第1の入力回路によって、第1の監視データを前記バックプレーンに送信するステップであって、前記第1の監視データが、第1のセンサによって取得された第1の機械構成要素の第1の動作パラメータの測定値を表す、ステップと、
前記第2の入力回路によって、第2の監視データを前記バックプレーンに送信するステップであって、前記第2の監視データが、前記第1のセンサとは異なる、第2のセンサによって取得された第2の機械構成要素の第2の動作パラメータの測定値を表す、ステップと、
保護処理回路を前記バックプレーンに通信可能に連結するステップと、
前記保護処理回路によって、前記第1の機械構成要素の前記第1の動作パラメータと前記第2の機械構成要素の前記第2の動作パラメータを制御するように動作する制御システムと通信する内部ネットワークからの第1の保護コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第1の選択された監視データを取得するステップであって、前記第1の選択された監視データが、前記第1及び第2の監視データのうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含む、ステップと、
前記保護処理回路によって、前記第1の選択された監視データを特徴付ける値を決定するステップと、
前記保護処理回路によって、前記決定された値を前記バックプレーンに送信するステップと、
前記保護処理回路とは別に、状態処理回路を前記バックプレーンに、及び外部ネットワークに、通信可能に連結するステップと、
前記状態処理回路によって、前記内部ネットワークに通信可能に連結されていない前記外部ネットワークからの状態調節コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第3の選択された監視データを取得することであって、前記第3の選択された監視データが、前記第1の監視データ、前記第2の監視データ、及び前記決定された値のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含む、ステップと、
前記状態処理回路によって、前記取得された第3の選択された監視データを前記外部ネットワークに送信するステップと、を含み、
前記状態処理回路が、前記バックプレーンに情報を送信することを禁止されている、
方法。 - システムインターフェース回路を前記バックプレーンに通信可能に連結するステップと、
前記第1の保護コマンドを前記バックプレーンに送信するステップであって、前記第1の保護コマンドが、前記保護処理回路による取得のための前記第1の選択された監視データを識別する、ステップと、を含む、請求項15に記載の方法。 - 前記第1の保護コマンドが、前記第1の選択された監視データのための警報状態に対応する設定点を含み、前記方法が、
前記保護処理回路によって、前記設定点に基づいて前記第1の選択された監視データのステータスを含む前記値を決定するステップを更に含む、請求項15または16に記載の方法。 - 出力回路を前記バックプレーンに通信可能に連結するステップと、
前記出力回路によって、第2の保護コマンドの受信に応じて前記バックプレーンから第2の選択された監視データを取得するステップと、
前記出力回路によって、前記内部ネットワークに、前記取得された第2の監視データを出力するステップと、を含み、
前記第2の保護コマンドが、前記システムインターフェース回路によって前記バックプレーンに送信され、前記第2の監視データを識別し、
前記第2の監視データが、前記第1の動作パラメータの測定値及び前記第2の動作パラメータの測定値のうちの少なくとも1つの少なくとも一部分を含む、請求項16に記載の方法。 - 前記状態調節コマンドが、前記状態処理回路に、
前記バックプレーンからステータス時間における前記第1の監視データのステータスを取得させ、
前記取得されたステータスが所定のステータスに一致することを判定させ、
前記ステータス時間に時間的に隣接して発生する前記第1及び第2の動作パラメータの測定値のうちの少なくとも1つの一部分を取得させる、ように動作する、請求項15から18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記動作パラメータが、振動、位置、速度、運動方向、及び偏心のうちの少なくとも1つを含む、請求項15から19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記状態処理回路が前記システムインターフェース回路とは別に前記バックプレーンに連結される、請求項16に記載の方法。
- 前記バックプレーンを、ブリッジ回路を介して互いに通信可能に接続された複数のバックプレーンによって共通バックプレーンとして形成するステップを含む、請求項15から21のいずれか1項に記載の方法。
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