JP7326233B2 - 工業制御システムケーブル回路 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、表題「ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＣＡＢＬＥ」である２０１４年７月７日出願の米国仮出願第６２／０２１，４３８号の、米国特許法第１１９条（ｅ）の定めによる利益を主張するものである。本出願はまた、表題「ＳＥＣＵＲＥ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ」である２０１３年８月６日出願のＰＣＴＵＳ２０１３／０５３７２１号の一部継続出願でもある。米国仮出願第６２／０２１，４３８号および国際出願ＵＳ２０１３／０５３７２１号は、全体的に参照によって本明細書に組み込まれる。

[0002]工業およびプロセス制御システムは、監視制御データ収集（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）（ＳＣＡＤＡ）システム、分散制御システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＤＣＳ）、およびたとえば、プログラマブル論理制御装置（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ
Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）（ＰＬＣ）を用いる他の制御設備といった、工業生産で使用されるさまざまなタイプの制御設備を含む。これらの制御システムは、通常、電気、水、石油、ガス、およびデータを含む工業界で使用される。現場内の遠隔ステーションから収集された情報を用いて、自動および／または操作者駆動の監視命令が、現場の制御装置に送信され得る。これらの現場の装置は、弁およびブレーカの開閉、センサシステムからのデータの収集、警報状態に関する局所環境の監視などの局所動作を制御する。

[0003]たとえば、ＳＣＡＤＡシステムは、通常、開ループ制御を、潜在的に信頼性が低くまたは間欠的な低帯域幅／高遅延リンクを用いて、地理的に広く分離され得る場所で使用する。これらのシステムは、遠隔端末装置（Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｕｎｉｔ）（ＲＴＵ）を用いて、監視データを制御センターに送る。ＲＴＵは、マスターステーションが利用可能でないとき、局所制御に対して限定された容量を有し得る。ＤＣＳシステムは、一般的に、高帯域幅、低遅延データネットワークによる実時間のデータ収集および制御に使用される。ＰＬＣは、通常、ブール型論理演算、タイマー、連続制御などを提供する。しかし、工業制御システムが発達するにつれ、新しい技術は、これらのさまざまなタイプの制御システムの態様を組み合わせている。たとえば、プログラマブル・オートメーション・コントローラ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ）（ＰＡＣ）は、ＳＣＡＤＡ、ＤＣＳ、およびＰＬＣの態様を含むことができる。

[0004]ＳＣＡＤＡシステムは、製造、生産、発電、製作、および精製を含む工業プロセスと共に使用され得る。これらはまた、水処理および分配、廃水収集および処理、石油およびガス配管、電力の伝送および分配、風力発電所、大規模通信システムなどを含む産業基盤プロセスでも使用され得る。さらに、ＳＣＡＤＡシステムは、（たとえば、加熱、換気、および空調（ＨＶＡＣ）設備およびエネルギー消費を監視および制御するために）建物、空港、船、宇宙ステーションなど向けの施設プロセスにおいて使用され得る。ＤＣＳシステムは、一般的には、石油およびガス、精製、化学、製薬、食品および飲料、水および廃水、パルプおよび紙、商用電源、採掘、金属などの大規模キャンパス工業プロセスプラントにおいて使用される。ＰＬＣは、通常、工業部門においてかつ重要な産業基盤と共に使用される。

[0005]ケーブルは、ナックルと、スリーブによって一緒に束ねられたワイヤとを備えた配線組立体を含む。ケーブルはまた、ワイヤ用の連結部を有する連結器を備えた連結器組立体であって、連結部が、長手方向軸に沿って配置される、連結器組立体も含む。連結器組立体は、配線組立体の端部を捕捉し、配線組立体のナックルは、連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、配線組立体は、連結器の長手方向軸および配線組立体の端部によって画定された平面内で連結器組立体に対して関節動作することができる。一部の実施形態では、連結器組立体およびナックルは、戻り止めを形成して、連結器組立体に対する配線組立体の移動を阻む。一部の実施形態では、連結部の１つまたは複数は、キー止め式連結部である。

[0006]ケーブルは、スリーブによって一緒に束ねられたワイヤを備えた配線組立体を含む。ケーブルはまた、ワイヤ用の連結部を有する連結器を備えた連結器組立体であって、配線組立体の端部を捕捉する、連結器組立体も含む。ケーブルは、さらに、ケーブルを、連結器によってケーブルに連結された装置に対して認証するように、かつ／または連結器によってケーブルに連結された装置を認証するように構成された回路を含む。一部の実施形態では、回路は、ケーブルに関連付けられた一意識別子および／またはセキュリティ認証情報を記憶する。回路は、認証に基づいて、ケーブルに連結された装置との接続を確立するようにかつ／またはそれとの接続を防止するように構成され得る。回路はまた、ケーブルと装置の間の通信を暗号化するように構成され得る。ケーブルはまた、認証を表示するための表示器（たとえば表示光）を含むこともできる。

[0007]制御システムは、バックプレーンと結合された第１の制御要素またはサブシステムと、第１の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第１のケーブルと、第１の制御要素またはサブシステムに隣接してバックプレーンと結合された第２の制御要素またはサブシステムと、第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第２のケーブルとを含む。第１のケーブルおよび第２のケーブルの各々は、ナックルと、スリーブによって一緒に束ねられたワイヤとを備えた配線組立体を含む。各々のケーブルはまた、ワイヤ用の連結部を有する連結器を備えた連結器組立体であって、連結部が長手方向軸に沿って配置される、連結器組立体も含む。連結器組立体は、配線組立体の端部を捕捉し、配線組立体のナックルは、連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、配線組立体は、連結器の長手方向軸および配線組立体の端部によって画定された平面内で連結器組立体に対して関節動作することができる。このようにして、第１のケーブルおよび第２のケーブルのそれぞれの連結器組立体は、第１の制御要素またはサブシステムおよび第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成され、それにより、第１のケーブルおよび第２のケーブルのそれぞれの配線組立体は、各々のそれぞれの連結器の長手方向軸に対して平行になるように関節動作することができる。バックプレーンは、たとえば、電力パックプレーンまたは通信バックプレーンになることができる。

[0008]制御システムは、バックプレーンと結合された第１の制御要素またはサブシステムと、第１の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第１のケーブルと、第１の制御要素またはサブシステムに隣接してバックプレーンと結合された第２の制御要素またはサブシステムと、第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第２のケーブルとを含む。第１のケーブルおよび第２のケーブルの各々１つは、スリーブによって一緒に束ねられたワイヤを備えた配線組立体と、ワイヤ用の連結部を有する連結器を備えた連結器組立体であって、配線組立体の端部を捕捉する、連結器組立体とを含む。各々のケーブルは、第１のケーブルおよび第２のケーブルの各々１つを第１の制御要素またはサブシステムおよび第２の制御要素またはサブシステムに対して認証するように、かつ／または第１の制御要素またはサブシステムおよび第２の制御要素またはサブシステムを第１のケーブルおよび第２のケーブルのそれぞれ１つに対して認証するように構成された回路を含む。

[0009]本概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される一連の概念を簡易化された形態で導入するために提供される。本概要は、特許請求される主題の重要な特徴または必須の特徴を特定するように意図されるものではなく、特許請求される主題の範囲を決定する際の助けとして使用されるよう意図されるものでもない。

[0010]発明を実施するための形態が、添付の図を参照して説明される。説明および図内の、異なる場合における同じ参照番号の使用は、類似または同一の項目を示すことができる。

[0011]本開示の例となる実施形態による、ケーブルを示す部分等角図である。 [0012]本開示の例となる実施形態による、ケーブルを示す、部分的に分解された等角図である。 [0013]本開示の例となる実施形態による、図２に示されるケーブルなどの、ケーブル用の連結器を示す等角図である。 [0014]配線組立体が、連結器組立体に対して第１の位置に関節動作される、図２に示されるケーブルの部分端面図である。 [0015]配線組立体が、連結器組立体に対して第２の位置に関節動作される、図２に示されるケーブルの部分端面図である。 [0016]配線組立体が、連結器組立体に対して第３の位置に関節動作される、図２に示されるケーブルの部分端面図である。 [0017]本開示の例となる実施形態による、ケーブルが装置に連結される、図１に示すケーブルなどのケーブルの線図である。 [0018]本開示の例となる実施形態による、制御システム環境内で配備される、図１にされるケーブルなどのケーブルの線図である。 [0019]本開示の例となる実施形態による、図１に示すケーブルなどのケーブルが装置に連結するために使用される、プロセス制御システムの線図である。 [0020]本開示の例となる実施形態による、バックプレーン上で互いに隣接して配置された装置に連結された、図１に示すケーブルなどのケーブルを示す等角図である。

概要
[0021]工業およびプロセス制御システムでは、数多くの異なるケーブル構成が、通常、制御装置、入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュールなどの自動設備を相互連結するために使用される。たとえば、より重いゲージワイヤを備えたケーブルは、電力供給部を送電網に連結するために使用され、一方でより軽いゲージワイヤを備えたケーブルは、Ｉ／Ｏモジュールを現場の装置に連結するために使用される。さらに、装置の各々のタイプは、異なる数のワイヤ、異なるピン配置などを使用することができる。この理由のため、通常、自動設備の各々の部分に対して別個のケーブルまたはケーブルタイプが使用され、それによって多数の異なるケーブルタイプの追跡および在庫管理を招き得る。ケーブル破損の場合、適正なケーブルが、識別され、位置特定され、適正に設置されなければならない。これは、多岐にわたる異なるケーブルを保管し在庫管理することを必要とし得、それによって、そのような設備に関連付けられた経費および／または複雑性を増大させ得る。さらに、適切なケーブルを在庫に有さないことにより、生産遅延、収率の損失などを招き得る。

[0022]本開示は、複数の工業およびプロセス制御システム設備装置で使用され得るケー
ブルを提供するための機器、システム、および技術を対象とする。さらに、本明細書において説明されるケーブルは、キャビネット、ラック、または限定された内部容積を備えた別の空間の制限範囲内にさまざまな配向で置かれ得るように配置され得る。たとえば、ケーブルは、連結器の近位のケーブルの端部がさまざまな位置（たとえば、水平位置、縦方向位置、中間位置など）に「クリック止め」することを可能にする戻り止めを有する連結器組立体を含む。一部の実施形態では、ケーブルは、対称配置を備えた配線組立体を含み、それにより、ケーブルは、さまざまな配向で装置に連結され得る。さらに、ケーブルは、ケーブルが、（たとえば対合するキー止め式連結部を用いて）装置に対して所望の配向で連結されることを確実にするために、１つまたは複数のキー止め式連結部（舌部および溝部のキー止め、逆キー止めなど）を含むことができる。

[0023]一部の実施形態では、ケーブルに連結するさまざまな装置は各々、同じ数のチャネル（たとえば１０本のチャネル、２０本のチャネルなど）を有し、各々のケーブルは、（たとえば各々の導体および共通接地とする１つを用いて）グループ絶縁される。このようにして、各々の装置（たとえば、制御装置、入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュールなど）は、共通の（たとえばユニバーサルの）入力／出力計数を有することができる。さらに、ケーブル内のワイヤは、１つの特定の用途（たとえば低電圧用途）に過大にサイズ設定されることが可能であり、それにより、そのケーブルは、別の用途（たとえば高電圧用途）に対して使用され得る。たとえば、各々のケーブルは、少なくとも凡そ２アンペアに対して定格化され得る。しかし、このアンペア数は、例として提供されており、本開示を限定することを意味しない。他の実施形態では、ケーブルは、２アンペアを上回るように、２アンペア未満になるように、など定格化され得る。

[0024]一部の実施形態では、（たとえば、マイクロプロセッサ、組み込まれた状態機械などを使用する）電気的に活性なケーブルが、提供され、このケーブルは、ケーブルおよび／またはケーブルに連結された装置の認証を実行することができる回路（たとえば、印刷回路板（ＰＣＢ）、集積回路（ＩＣ）チップ、および／または他の回路）を有する。これは、ケーブルを、その特定のケーブルまたはケーブルのタイプで使用されるよう意図されない装置に差し込む可能性を防止し、または最小限に抑えることができる（たとえば、低電圧ケーブルが高電圧装置に差し込まれる可能性を防止する、または最小限に抑える）。たとえば、ケーブルは、結合されたモジュールと「ハンドシェーク（ｈａｎｄｓｈａｋｅ）」動作を実行して、ケーブルが、適切なおよび／または所望の装置に対合されることを確かめる。一部の実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示光などの表示器が、この認証の通知を提供するために使用される。たとえば、複数色ＬＥＤおよび／または単一色ＬＥＤは、（たとえば、ソリッド発光、発光無し、点滅、１つの状態に対して１つの色および別の状態に対して別の色などを用いて、）診断情報を提供して認証の状態を示す。

[0025]一部の実施形態では、ケーブルは、端子ブロック連結を用いてケーブルに連結された器具などの現場装置を認証するために使用され得る。たとえば、ケーブル回路は、器具、器具のタイプ、器具の製造者などを認証するために使用され得る。このようにして、工業自動化環境内での偽造設備の使用が、防止される、または最小限に抑えられ得る。さらに、ケーブルは、それ自体を、制御装置、入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュール、最終装置、現場装置などの設備に対して認証するために使用され得る。一部の実施形態では、ケーブルは、ケーブルとケーブルに連結された装置との間の暗号通信を容易にする。たとえば、ケーブルは、ケーブルと最終装置、現場装置などとの間の双方向の暗号通信を提供することができる。さらに、一部の実施形態では、操作者は、ネットワークに接続されたケーブルを使用して器具などの現場装置についての認証情報を得ることができる。
例となる実装形態
[0026]次に図１から８を参照すれば、ケーブル１００が説明される。ケーブル１００は、ナックル１０４と、スリーブ１０８によって一緒に束ねられたワイヤ１０６とを備えた配線組立体１０２を含む。一部の実施形態では、ナックル１０４は、スリーブ１０８の周りに配設される。たとえば、ナックル１０４は、（たとえば図２に示されるように）連結器ハウジングによって捕捉される２つの部分で形成される。他の実施形態では、ナックル１０４は、スリーブ１０８と一体的に形成される（たとえば、スリーブ１０８の一部として成形される、スリーブ１０８と共成形される、など）。ケーブル１００はまた、ワイヤ１０６用の連結部１１４を有する連結器１１２を備えた連結器組立体１１０も含む。一部の実施形態では、連結部１１４の１つまたは複数は、キー止め式連結部である。連結部１１４は、（図３に示されるように）長手方向軸１１６に沿って配置される。連結器組立体１１０は、配線組立体１０２の端部１１８を捕捉し、配線組立体１０２のナックル１０４は、連結器組立体１１０に枢動式に連結され、それにより、配線組立体１０２は、（たとえば、図４Ａから４Ｃに示されるように）連結器１１２の長手方向軸１１６、および配線組立体１０２の端部１１８によって画定された平面内で連結器組立体１１０に対して関節動作することができる。一部の実施形態では、連結器組立体１１０は、配線組立体１０２を捕捉する連結器ハウジング１２０を備える。

[0027]連結器組立体１１０およびナックル１０４は、連結器組立体１１０に対する配線組立体１０２の移動を阻むために１つまたは複数の戻り止めを含むことができる。たとえば、ナックル１０４は、（たとえば図２に示されるように）連結器組立体１１０の１つまたは複数の対応する歯１２４と界接するように構成された１つまたは複数の切欠部１２２を含む。しかし、この構成は、例として提供され、本開示を限定することは意味しない。他の実施形態では、連結器組立体１１０の１つまたは複数の切欠部は、ナックル１０４の１つまたは複数の対応する歯と界接するように構成され得る。さらに、連結器組立体１１０に対する配線組立体１０２の移動を阻むための他の機構が、必ずしもそれに限定されないが、重力作動式レバー、ばね作動式レバー、ばね荷重式ボール軸受、板ばね（たとえば、ばね鋼の１片）などを含んで、提供され得る。

[0028]一部の実施形態では、ケーブル１００は、ケーブル１００を、連結器１１２および／またはケーブル１００の他の端部上の別の連結器などの別の連結器によって、ケーブル１００に連結された装置１２８に対して認証するように構成された回路１２６を含む。回路１２６はまた、連結器１１２および／またはケーブル１００の他の端部上の別の連結器などの別の連結器によって、ケーブル１００に連結された装置１２８を認証するために使用され得る。一部の実施形態では、回路１２６は、（図５に示されるように）ケーブル１００に関連付けられた一意識別子１３０および／またはセキュリティ認証情報１３２を記憶する。回路１２６は、認証に基づいて、ケーブル１００に連結された装置１２８との接続を確立するようにおよび／またはこれとの接続を防止するように構成され得る。ケーブル１００はまた、認証を表示するための表示器（たとえば表示光１３４）を含むこともできる。

[0029]一部の実施形態では、ケーブル１００は、通知モジュールを含む。本開示の実施形態では、通知モジュールは、条件および／または条件の組が、ケーブル１００および／またはケーブル１００に連結された装置１２８に対して満たされるとき、（たとえば操作者に対して）通知を提供するように構成される。たとえば、通知は、ケーブル１００および／またはケーブルに連結された装置１２８の認証が得られたとき、かつ／または得られなかったとき、回路１２６によって生成される。たとえば、ケーブル１００は、結合された装置１２８との「ハンドシェーク」動作を実行して、ケーブル１００が、適切なおよび／または所望の装置と対合されることを確かめる。そうでない場合、通知モジュールが、操作者に（たとえばネットワークを介して）通知するために使用され得る。一部の実施形態では、通知は、電子メールの形態で操作者に提供される。他の実施形態では、通知は、テキストメッセージの形態で操作者に提供される。しかし、これらの通知は、例として提供され、本開示を限定することを意味しない。他の実施形態では、さまざまな通知が、操
作者に提供される。さらに、条件が認証手順に対して満たされたとき、（たとえば電子メールおよびテキストメッセージなどの）複数の通知が、操作者に提供され得る。通知が回路１２６によって、必ずしもそれに限定されないが、ケーブル不具合、連結された装置不具合、ケーブルおよび／または連結された装置に対するさまざまなエラー状態などを含む他の状態に対して提供され得ることにも留意されたい。

[0030]回路１２６はまた、ケーブル１００と装置１２８の間の通信を暗号化するように構成され得る。図６に示されるように、ケーブル１００は、暗号化モジュール１３６を含むことができる。たとえば、１つまたは複数の暗号プロトコルが、情報をケーブル１００と装置１２８の間で送信するために使用される。そのような暗号プロトコルの例は、必ずしもそれに限定されないが、トランスポート層セキュリティ（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ ｓｅｃｕｒｉｔｙ）（ＴＬＳ）プロトコル、セキュア・ソケット・レイヤー（ｓｅｃｕｒｅ ｓｏｃｋｅｔｓ ｌａｙｅｒ）（ＳＳＬ）プロトコルなどを含む。たとえば、ケーブル１００と装置１２８の間の通信は、ＨＴＴＰ保護（ＨＴＴＰＳ）プロトコルを使用することができ、この場合、ＨＴＴＰプロトコルは、ＳＳＬおよび／またはＴＬＳプロトコル上に階層化される。

[0031]ケーブル１００は、プロセス制御システム２００と共に使用され得る。本開示の実施形態では、プロセス制御システム２００は、通信制御アーキテクチャを使用して制御要素またはサブシステム２０２を含む分散制御システムを実装し、この場合、サブシステムは、システム中に分散された１つまたは複数の制御装置によって制御される。たとえば、１つまたは複数のＩ／Ｏモジュール２０４が、１つまたは複数の制御モジュール２０６に連結される。プロセス制御システム２００は、データをＩ／Ｏモジュール２０４におよびそこから送信するように構成される。Ｉ／Ｏモジュール２０４は、入力モジュール、出力モジュール、ならびに／または入力および出力モジュールを備えることができる。たとえば、入力モジュールは、プロセスまたは現場内の入力器具から情報を受け取るために使用されることが可能であり、一方で出力モジュールは、命令を現場内の出力器具に送信するために使用されることが可能である。たとえば、Ｉ／Ｏモジュール２０４は、ガスプラント、精製所など向けの配管内の圧力を測定するためのセンサなどのプロセスセンサに連結され得る。

[0032]実装形態においては、Ｉ／Ｏモジュール２０４は、必ずしもそれに限定されないが、製造、生産、発電、製作、および精製などの工業プロセス、水処理および分配、廃水収集および処理、石油およびガス配管、電力の伝送および分配、風力発電所、大規模通信システムなどの産業基盤プロセス、建物、空港、船、および宇宙ステーション向けの（たとえば加熱、換気、空調（ＨＶＡＣ）設備およびエネルギー消費を監視し制御するための）施設プロセス、石油およびガス、精製、化学、製薬、食品および飲料、水および廃水、パルプおよび紙、商用電源、採掘、金属などの大規模キャンパス工業プロセスプラント、ならびに／または重要な産業基盤を含む用途においてシステムを制御し、データを収集するために使用され得る。

[0033]実装形態においては、Ｉ／Ｏモジュール２０４は、センサから受け取られたアナログデータを（アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路などを用いて）デジタルデータに変換するように構成され得る。Ｉ／Ｏモジュール２０４はまた、モータに連結され、モータ速度、モータトルクなどのモータの１つまたは複数の動作特性を制御するように構成され得る。さらに、Ｉ／Ｏモジュール２０４は、モータへの送信のために（デジタルアナログ（ＤＡＣ）回路などを用いて）デジタルデータをアナログデータに変換するように構成され得る。実装形態においては、Ｉ／Ｏモジュール２０４の１つまたは複数は、イーサネットバス（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂｕｓ）、Ｈ１フィールドバス（Ｈ１ ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ）、プロセス・フィールド・バス（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ Ｂｕｓ）（ＰＲＯＦＩＢＵＳ）、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサ（Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）（ＨＡＲＴ）バス、モドバス（Ｍｏｄｂｕｓ）などの通信サブバスを介して通信するように構成された通信モジュールを備えることができる。さらに、２つまたはそれ以上のＩ／Ｏモジュール２０４が、通信サブバスに無停止および冗長の接続を提供するために使用され得る。

[0034]各々のＩ／Ｏモジュール２０４には、１つのＩ／Ｏモジュール２０４を別のＩ／Ｏモジュール２０４から区別するための一意識別子（ＩＤ）が提供され得る。実装形態においては、Ｉ／Ｏモジュール２０４は、これがプロセス制御システム２００に接続されたときにそのＩＤによって識別される。複数のＩ／Ｏモジュール２０４が、プロセス制御システム２００と共に使用されて冗長性をもたらすことができる。たとえば、２つまたはそれ以上のＩ／Ｏモジュール２０４が、センサおよび／またはモータに接続され得る。各々のＩ／Ｏモジュール２０４は、Ｉ／Ｏモジュール２０４と共に含められるハードウェアおよび印刷回路板（ＰＣＢ）などの回路との物理的連結部を装備する１つまたは複数のポートを含むことができる。たとえば、各々のＩ／Ｏモジュール２０４は、ケーブル１００をＩ／Ｏモジュール２０４内の印刷配線板（ＰＷＢ）に連結するケーブル１００用の連結部を含む。

[0035]Ｉ／Ｏモジュール２０４の１つまたは複数は、必ずしもそれに限定されないが、３Ｇセルラーネットワーク、４Ｇセルラーネットワーク、またはグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワークなどの広域セルラー電話ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク標準を用いて動作する無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）（ＷＬＡＮ））などの無線コンピュータ通信ネットワーク、パーソナル・エリア・ネットワーク（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＰＡＮ）（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１５ネットワーク標準を用いて動作する無線ＰＡＮ（ＷＰＡＮ））、広域ネットワーク（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＷＡＮ）、イントラネット、エクストラネット、インターネット（ａｎ ｉｎｔｅｒｎｅｔ）、インターネット（ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）などを含む他のネットワークに接続するためのインターフェースを含むことができる。さらに、Ｉ／Ｏモジュール２０４の１つまたは複数は、Ｉ／Ｏモジュール２０４をコンピュータバスなどに接続するための接続部を含むことができる。

[0036]制御モジュール２０６は、Ｉ／Ｏモジュール２０４を監視し制御するために、また、２つまたはそれ以上のＩ／Ｏモジュール２０４を一緒に接続するために使用され得る。本開示の実施形態では、制御モジュール２０６は、Ｉ／Ｏモジュール２０４がＩ／Ｏモジュール２０４用の一意ＩＤに基づいてプロセス制御システム２００に接続されたとき、ルーティングテーブルを更新することができる。さらに、複数の冗長性Ｉ／Ｏモジュール２０４が使用されるとき、各々の制御モジュール２０６は、Ｉ／Ｏモジュール２０４に関する情報データベースのミラーリングを実施し、データがＩ／Ｏモジュール２０４から受け取られおよび／またはこれに送信されるときにこれらを更新することができる。一部の実装形態においては、２つまたはそれ以上の制御モジュール２０６が、冗長性をもたらすために使用される。

[0037]プロセス制御システム２００によって送信されたデータは、パケット化されることが可能であり、すなわちデータの離散部分が、ネットワーク制御情報などを伴うデータ部分などを含むデータパケットに変換されることが可能である。プロセス制御システム２００は、ハイレベル・データ・リンク制御（Ｈｉｇｈ－Ｌｅｖｅｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）（ＨＤＬＣ）などのビット指向同期データリンク層プロトコルを含む、データ送信のための１つまたは複数のプロトコルを使用することができる。一部の実施形態では、プロセス制御システム２００は、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）（ＩＳＯ）１３２３９標準などに従ってＨＤＬＣを実装する。さらに、２つまたはそれ以上の制御モジュール２０６が、冗長なＨＤＬＣを実装するために使用され得る。しかし、ＨＤＬＣは、例としてのみ提供され、本開示を制限することを意味しないことに留意されたい。したがって、プロセス制御システム２００は、本開示に従って他のさまざまな通信プロトコルを使用することができる。

[0038]制御モジュール２０６の１つまたは複数は、１つまたは複数の制御ループフィードバック機構／制御装置などの、Ｉ／Ｏモジュール２０４を介してプロセス制御システム２００に接続された器具類を監視しかつ／または制御するために使用される構成要素と情報を交換するように構成され得る。実装形態においては、制御装置は、マイクロ制御装置／プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）、比例－積分－微分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）（ＰＩＤ）制御装置などとして構成され得る。本開示の実施形態では、Ｉ／Ｏモジュール２０４および制御モジュール２０６は、たとえば、１つまたは複数のＩ／Ｏモジュール２０４をネットワークを介して１つまたは複数の制御装置に接続するためのネットワークインターフェースを含む。実装形態においては、ネットワークインターフェースは、Ｉ／Ｏモジュール２０４をローカル・エリア・ネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＬＡＮ）に接続するためのギガビット・イーサネット（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）インターフェースとして構成され得る。さらに、２つまたはそれ以上の制御モジュール２０６が、冗長ギガビット・イーサネットを実装するために使用され得る。

[0039]しかし、ギガビット・イーサネットは、例としてのみ提供され、本開示を制限することを意味するものではないことに留意されたい。したがって、ネットワークインターフェースは、制御モジュール２０６を、必ずしもそれに限定されないが、３Ｇセルラーネットワーク、４Ｇセルラーネットワーク、またはＧＳＭネットワークなどの広域セルラー電話ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク標準を用いて動作するＷＬＡＮ）などの無線コンピュータ通信ネットワーク、ＰＡＮ（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１５ネットワーク標準を用いて動作するＷＰＡＮ）、ＷＡＮ、イントラネット、エクストラネット、インターネット（ａｎ ｉｎｔｅｒｎｅｔ）、インターネット（ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）などを含む、他のさまざまなネットワークに接続するように構成され得る。追加的に、ネットワークインターフェースは、コンピュータバスを用いて実装され得る。たとえば、ネットワークインターフェースは、Ｍｉｎｉ ＰＣＩインターフェースなどのペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）（ＰＣＩ）カードインターフェースなどを含むことができる。さらに、ネットワークは、異なるアクセス点にわたって単一のネットワークまたは複数のネットワークを含むように構成され得る。

[0040]プロセス制御システム２００は、電力を複数の供給源から受けることができる。たとえば、ＡＣ電力が、送電網２０８から（たとえば、ＡＣ電源から高電圧電力を用いて）供給される。ＡＣ電力はまた、局所発電（たとえば、施設内タービンまたはディーゼル局所発電機２１０）を用いて供給され得る。電力供給部２１２は、送電網２０８からの電力を、制御装置、Ｉ／Ｏモジュールなどのプロセス制御システム２００の自動設備に分配するために使用される。電力供給部２１２はまた、局所発電機２１０からの電力を自動設備に分配するために使用され得る。プロセス制御システム２００はまた、複数のバッテリーモジュールを用いてＤＣ電力を貯蔵し返すように構成された追加の（バックアップ用）電力供給部を含むこともできる。たとえば、電力供給部２１２は、ＵＰＳとして機能する。本開示の実施形態では、複数の電力供給部２１２が、プロセス制御システム２００内に分配され得る（たとえば物理的に分散され得る）。

[0041]本開示の実施形態では、制御要素またはサブシステム２０２（たとえばＩ／Ｏモジュール２０４、制御モジュール２０６、電力供給部２１２など）が、１つまたは複数のバックプレーン２１４によって一緒に接続され得る。たとえば、図７に示されるように、制御モジュール２０６は、通信バックプレーン２１６によってＩ／Ｏモジュール２０４に接続され得る。さらに、電力供給部２１２は、電力バックプレーン２１８によってＩ／Ｏモジュール２０４および／または制御モジュール２０６に接続され得る。本開示の実施形態では、ケーブル１００は、Ｉ／Ｏモジュール２０４、制御モジュール２０６、電力供給部２１２、場合によって他のプロセス制御システム設備に接続するために使用される。たとえば、ケーブル１００は、制御モジュール２０６をネットワーク２２０に接続するために使用され、別のケーブル１００は、電力供給部２１２を送電網２０８に連結するために使用され、別のケーブル１００は、電力供給部２１２を局所発電機２１０に連結するように使用されたりする。

[0042]一部の実施形態では、Ｉ／Ｏモジュール２０４、制御モジュール２０６、および／または電力供給部２１２は、互いに隣接して（たとえば、図８に示されるように互いにすぐに隣接して）配置され得る。図示されるように、第１のケーブル１００の連結器組立体１１０は、制御要素またはサブシステム２０４、２０６、および２１２に連結され、それにより、ケーブル１００のそれぞれの配線組立体１０２は、各々のそれぞれの連結器１１２の長手方向軸に対して平行になるように関節動作することができる。さらに、先に説明されたように、各々のケーブル１００は、ケーブル１００を第１の制御要素またはサブシステム２０４、２０６、および２１２に対して認証するようにかつ／または制御要素またはサブシステム２０４、２０６、および２１２をそれぞれのケーブル１００に対して認証するように構成された回路を含むことができる。

[0043]次に図５を参照すれば、その構成要素の一部またはすべてを含むケーブル１００は、コンピュータ制御下で作動することができる。たとえば、プロセッサが、ケーブル１００と共にまたはケーブル１００内に含められて、本明細書において説明されたケーブル１００の構成要素および機能を、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア（たとえば固定論理回路）、手動処理、またはそれらの組合せを用いて制御することができる。本明細書において使用されるような用語「制御装置」、「機能」、「サービス」、および「論理」は、通常、ケーブル１００を制御することに関連する、ソフトフェア、ファームウェア、ハードウェア、またはソフトフェア、ファームウェア、もしくはハードウェアの組合せを表す。ソフトウェア実装の場合、モジュール、機能または論理は、プロセッサ（たとえば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）または複数のＣＰＵ）上で実行されたときに特有のタスクを実行するプログラムコードを表す。プログラムコードは、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶装置（たとえば、内部メモリおよび／または１つもしくは複数の有形媒体）などに記憶され得る。本明細書において説明される構造、機能、手法、および技術は、さまざまなプロセッサを有する多様な商業用計算プラットフォーム上に実装され得る。

[0044]ケーブル１００は、認証動作、暗号化、暗号通信などを制御するための制御装置１５０を含むことができる。制御装置１５０は、プロセッサ１５２、メモリ１５４、および通信インターフェース１５６を含むことができる。プロセッサ１５２は、処理機能を制御装置１５０に提供し、任意の数のプロセッサ、マイクロ制御装置、または他の処理システム、ならびに制御装置１５０によってアクセスされたまたは生成されたデータおよび他の情報を記憶するための内在のまたは外部のメモリを含むことができる。プロセッサ１５２は、本明細書において説明される技術を実装する１つまたは複数のソフトウェアプログラムを実行することができる。プロセッサ１５２は、これが形成される材料によって、またはそこで使用される処理機構によって限定されず、したがって、半導体および／またはトランジスタ（たとえば、電子集積回路（ＩＣ）構成要素を用いて）などを介して実装され得る。

[0045]メモリ１５４は、有形のコンピュータ可読記憶媒体の一例であり、この有形のコンピュータ可読記憶媒体は、記憶機能を提供して、ソフトウェアプログラムおよび／もしくはコードセグメントなどの、制御装置１５０の動作に関連付けられたさまざまなデータ、またはプロセッサ１５２、場合によっては制御装置１５０の他の構成要素に指示するための他のデータを記憶して、本明細書において説明される機能を実行する。したがって、メモリ１５４は、ケーブル１００（その構成要素を含む）を動作させるための命令のプログラムなどのデータなどを記憶することができる。本開示の実施形態では、メモリ１５４は、ケーブル１００用の一意識別子１３０および／またはセキュリティ認証情報１３２を記憶することができる。単一のメモリ１５４が説明されているが、メモリの幅広い種類のタイプおよび組合せ（たとえば、有形の持続性メモリ）が使用され得ることに留意されたい。メモリ１５４は、プロセッサ１５２と一体的になることができ、単独メモリを備えることができ、またはその両方の組合せになることができる。

[0046]メモリ１５４は、必ずしもそれに限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ（たとえば、セキュア・デジタル（ＳＤ）・メモリ・カード、ミニＳＤ・メモリ・カード、および／またはマイクロＳＤ・メモリ・カード）、磁気メモリ、光学メモリ、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）メモリ装置、ハードディスクメモリ、外部メモリなどの取り外し可能および取り外し不能なメモリ構成要素を含むことができる。実装形態においては、ケーブル１００および／またはメモリ１５４は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、ユニバーサル加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）カード、ユニバーサル集積回路カード（ＵＩＣＣ）などによって提供されたメモリなどの取り外し可能な集積回路カード（ＩＣＣ）メモリを含むことができる。

[0047]通信インターフェース１５６は、ケーブル１００の構成要素と通信して動作するように構成される。たとえば、通信インターフェース１５６は、ケーブル１００内の記憶のためのデータを送信する、ケーブル１００内の記憶からデータを検索するなどを行うように構成され得る。通信インターフェース１５６はまた、プロセッサ１５２と結合されて通信し、（たとえば、制御装置１５０と結合されて通信する装置から受け取られた入力をプロセッサ１５２に伝えるために）ケーブル１００の構成要素とプロセッサ１５２の間のデータ伝達を容易にする。通信インターフェース１５６は、制御装置１５０の構成要素として説明されているが、通信インターフェース１５６の１つまたは複数の構成要素が、有線および／または無線接続を介してケーブル１００に結合されて通信する外部構成要素として実装され得ることに留意されたい。ケーブル１００はまた、必ずしもそれに限定されないが、ディスプレイ、マウス、タッチパッド、キーボードなどを含む１つまたは複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置を備えることができ、かつ／またはそれに（たとえば、通信インターフェース１５６を介して）接続することができる。

[0048]通信インターフェース１５６および／またはプロセッサ１５２は、必ずしもそれに限定されないが、３Ｇセルラーネットワーク、４Ｇセルラーネットワーク、またはグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワークなどの広域セルラー電話ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク標準を用いて動作する無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ））などの無線コンピュータ通信ネットワーク、インターネット（ａｎ ｉｎｔｅｒｎｅｔ）、インターネット（ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）（たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１５ネットワーク標準を用いて動作する無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ））、公衆電話ネットワーク、エクストラネット、イントラネットなどを含む、多様な異なるネットワークと通信するように構成され得る。しかし、このリストは、例としてのみ提供され、本開示を限定することを意味しない。さらに、通信インターフェース１５６は、異なるアクセス点にわたって単一のネットワークまたは複数のネットワークと通信するように構成され得る。

[0049]図７を参照すると、プロセス制御システム２００は、安全制御システムを実装する。たとえば、プロセス制御システム２００は、セキュリティ認証情報源（たとえば工場２２２）と、セキュリティ認証情報実装者（たとえば、鍵管理エンティティ２２４）とを含む。セキュリティ認証情報源は、一意のセキュリティ認証情報（たとえば、一意識別子１３０などの鍵、証明書など、および／またはセキュリティ認証情報１３２）を生成するように構成される。セキュリティ認証情報実装者は、ケーブル１００、装置１２８、制御要素またはサブシステム２０２、たとえばＩ／Ｏモジュール２０４、制御モジュール２０６、電力供給部２１２などに、セキュリティ認証情報源によって生成された一意のセキュリティ認証情報を供給するように構成される。たとえば、ケーブル１００および装置１２８には各々、一意のセキュリティ認証情報が供給され得る。

[0050]ケーブル１００、装置１２８、および／またはケーブル１００に連結された制御要素またはサブシステム２０２を認証するための認証プロセスは、一意のセキュリティ認証情報に基づいて実行される。たとえば、諸実施形態では、ケーブル１００および装置１２８は、一意のセキュリティ認証情報に基づいて（たとえば、認証プロセスに基づいて）互いに双方向に通信するように動作可能である。さらに、本明細書において開示される安全プロセス制御システム２００内では、プロセス制御システム２００の複数の（たとえばすべての）ケーブル１００、装置１２８、制御要素またはサブシステム２０２（たとえば、Ｉ／Ｏモジュール、電力供給部、物理的相互連結装置など）に、プロセス制御システム２００の複数の（たとえばすべての）レベルにおいてセキュリティを提供するためにセキュリティ認証情報が供給される。さらに、要素には、製造中（たとえば生み出し時）、一意のセキュリティ認証情報（たとえば、鍵、証明書など）が供給されることが可能であり、プロセス制御システム２００の安全性を向上させるために、プロセス制御システム２００の鍵管理エンティティ２２４によって生み出されたときから管理され得る。

[0051]本開示の実施形態では、プロセス制御システム２００の要素および／または物理的相互連結装置（たとえばケーブル１００）間の通信は、認証プロセスを含む。認証プロセスは、プロセス制御システム２００内に実装される要素および／または物理的相互連結装置を認証するために実行され得る。実装形態においては、認証プロセスは、要素および／または物理的相互連結装置に関連付けられたセキュリティ認証情報を、その要素および／または物理的相互連結装置を認証するために利用することができる。たとえば、セキュリティ認証情報は、暗号鍵、証明書（たとえば、公開鍵証明書、デジタル証明書、識別証明書、セキュリティ証明書、非対称証明書、標準証明書、非標準証明書）および／または識別番号を含むことができる。諸実施形態では、プロセス制御システム２００のケーブル１００に含まれたおよび／または連結された制御装置１５０（例えば安全マイクロ制御装置）は、認証プロセスを実行するように構成され得る。

[0052]実装形態においては、プロセス制御システム２００の複数の制御要素またはサブシステム２０２（たとえば、要素および／または物理的相互連結装置）には、その独自の一意のセキュリティ認証情報が供給される。たとえば、プロセス制御システム２００の各々の要素には、要素が製造されたときに証明書、暗号鍵および／または識別番号のその独自の一意の組が提供される（たとえば、鍵および証明書の個々の組が、要素が生み出されたときに定義される）。証明書、暗号鍵および／または識別番号の組は、強力な暗号化を提供する／支持するように構成される。暗号鍵は、国家安全保障局（ＮＳＡ）アルゴリズム、米国国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）アルゴリズムなどの、標準（たとえば、民生用（ＣＯＴＳ））暗号化アルゴリズムを用いて実装され得る。

[0053]認証プロセスの結果に基づいて、認証された要素が活性化されることが可能であり、要素の部分的機能が、プロセス制御システム２００内で有効もしくは無効にされることが可能であり、要素の完全な機能が、プロセス制御システム２００内で有効にされることが可能であり、および／またはプロセス制御システム２００内の要素の機能が、完全に無効にされる（たとえば、通信が、プロセス制御システム２００のその要素と他の要素との間では促されない）ことが可能である。

[0054]諸実施形態では、プロセス制御システム２００の要素に関連付けられた鍵、証明書および／または識別番号は、その要素の元の設備製造者（ＯＥＭ）を明示することができる。本明細書では、用語「元の設備製造者」または「ＯＥＭ」は、装置（たとえば要素）を物理的に製造するエンティティとして、および／または装置を物理的製造者から購入し装置を販売するエンティティなどの装置の供給者として、定義され得る。したがって、諸実施形態では、装置は、装置の物理的製造者および供給者の両方であるＯＥＭによって製造され流通され（販売され）得る。しかし、他の実施形態では、装置は、物理的製造者ではなく供給者であるＯＥＭによって流通され得る。そのような実施形態では、ＯＥＭは、装置を物理的製造者によって製造させることができる（たとえば、ＯＥＭは、物理的製造者から装置を購入、契約、注文などを行うことができる）。

[0055]追加的に、ＯＥＭが、装置の物理的製造者ではない供給者を含む場合、装置は、物理的製造者の商標の代わりに供給者の商標を有することができる。たとえば、要素（たとえばケーブル１００）が、物理的製造者ではなく供給者である特定のＯＥＭに関連付けられる実施形態では、要素の鍵、証明書および／識別番号は、その原産者を明示することができる。プロセス制御システム２００の要素の認証中、認証されている要素が、プロセス制御システム２００の１つまたは複数の他の要素のＯＥＭとは異なるエンティティによって製造されまたは供給されたと決定されるとき、その要素の機能は、プロセス制御システム２００内で少なくとも部分的に無効にされ得る。たとえば、プロセス制御システム２００のその要素と他の要素の間の通信（たとえばデータ移送）に制約が置かれることが可能であり、それにより、要素は、プロセス制御システム２００内で作用／機能することができなくなる。プロセス制御システム２００の要素の１つが取り換えを必要とするとき、この機能は、プロセス制御システム２００のユーザが、その要素を、同一ではない要素（たとえば、プロセス制御システム２００の他の要素とは異なる原産者（異なるＯＥＭ）を有する要素）に知らずに取り換え、その要素をプロセス制御システム２００内に実装することを防止することができる。このようにして、本明細書において説明される技術は、他のＯＥＭの（類似の機能を装備することができる）要素を、元のＯＥＭ（最初にプロセス制御システム２００をユーザに供給したＯＥＭ）によって製造されかつ／または供給された安全プロセス制御システム２００に、元のＯＥＭによって製造されおよび／または供給された要素の代わりに、元のＯＥＭの承認を得ずに代用することを防止することができる。

[0056]別の場合、ユーザは、間違って指定された（ミスマークされた）要素をプロセス制御システム２００内に実装しようと試みることがある。たとえば、ミスマークされた要素は、その上に、要素が、プロセス制御システム２００の他の要素のＯＥＭと同じＯＥＭに関連付けられると偽って表示する、マークされた物理的印を有することがある。そのような場合、プロセス制御システム２００によって実装される認証プロセスは、ユーザに、要素が偽りであることを通知することができる。このプロセスはまた、プロセス制御システム２００に対する改良された安全性を向上させることができ、その理由は、偽りの要素は、悪質なソフトウェアがそれによってプロセス制御システム２００に導入され得る媒体であることが多いためである。諸実施形態では、認証プロセスは、プロセス制御システム
２００のための安全なエアギャップをもたらして、安全工業制御システムが、安全でないネットワークから物理的に絶縁されることを確実にする。

[0057]実装形態においては、安全プロセス制御システム２００は、鍵管理エンティティ２２４を含む。鍵管理エンティティ２２４は、暗号システム内で暗号鍵（たとえば暗号化鍵）を管理するように構成され得る。暗号鍵のこの管理（たとえば、鍵管理）は、鍵の生成、交換、保管、使用、および／または取り換えを含むことができる。たとえば、鍵管理エンティティ２２４は、セキュリティ認証情報源として働くように構成され、それによってプロセス制御システム２００の要素用の一意のセキュリティ認証情報（たとえば、公開セキュリティ認証情報、機密セキュリティ認証情報）を生成する。鍵管理は、ユーザおよび／またはシステムレベルにおける（たとえば、ユーザ間またはシステム間の）鍵に関係する。

[0058]諸実施形態では、鍵管理エンティティ２２４は、安全施設内に位置するエンティティなどの安全エンティティを備える。鍵管理エンティティ２２４は、Ｉ／Ｏモジュール２０４、制御モジュール２０６、およびネットワーク２２０から遠隔に位置することができる。たとえば、ファイヤウォール２２６が、鍵管理エンティティ２２４を制御要素またはサブシステム２０２およびネットワーク２２０（たとえば、企業ネットワーク）から分離することができる。実装形態においては、ファイヤウォール２２６は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアベースのネットワーク・セキュリティ・システムになることができ、このシステムは、データパケットを分析し、そのデータパケットが、規則セットに基づいて、通すことが許容されるべきか、されるべきでないかを決定することによって送受信のネットワーク・トラフィックを制御する。ファイヤウォール２２６は、こうして、信頼された安全な内部ネットワーク（たとえばネットワーク２２０）と、安全でありかつ信頼されると想定されない別のネットワーク２２８（たとえばクラウドおよび／またはインターネット）との間に障壁を確立する。諸実施形態では、ファイヤウォール２２６は、鍵管理エンティティ２２４と制御要素またはサブシステム２０２および／またはネットワーク２２０の１つまたは複数との間の選択的（たとえば安全な）通信を可能にする。諸例においては、１つまたは複数のファイヤウォールは、プロセス制御システム２００内のさまざまな場所に実装され得る。たとえば、ファイヤウォールは、ネットワーク２２０のスイッチおよび／またはワークステーションに一体化され得る。

[0059]安全プロセス制御システム２００は、さらに、１つまたは複数の製造エンティティ（たとえば工場２２２）を含むことができる。製造エンティティは、プロセス制御システム２００の要素の元の設備製造者（ＯＥＭ）に関連付けられ得る。鍵管理エンティティ２２４は、ネットワーク（たとえばクラウド）を介して製造エンティティと結合されて通信し得る。実装形態においては、プロセス制御システム２００の要素が、１つまたは複数の製造エンティティにおいて製造されているとき、鍵管理エンティティ２２４は、要素と結合されて通信し得る（たとえば、要素への暗号化された通信パイプラインを有することができる）。鍵管理エンティティ２２４は、製造時点で、要素にセキュリティ認証情報を供給する（たとえば、鍵、証明書および／または識別番号を要素に挿入する）ために通信パイプラインを利用することができる。

[0060]さらに、要素が活用されるとき（たとえば活性化されるとき）、鍵管理エンティティ２２４は、世界中の各々の個々の要素に（たとえば、暗号化された通信パイプラインを介して）結合されて通信することが可能であり、また、特有のコードの使用を確認しサインし、任意の特定のコードの使用を無効に（たとえば除去）し、および／または任意の特定のコードの使用を有効にすることができる。したがって、鍵管理エンティティ２２４は、要素が最初に製造される（たとえば生み出される）工場において各々の要素と通信することができ、それにより、要素は、管理された鍵を備えて生み出される。プロセス制御
システム２００の各々の要素に対するすべての暗号化鍵、証明書、および／または識別番号を含むマスターデータベースおよび／または表は、鍵管理エンティティ２２４によって維持され得る。鍵管理エンティティ２２４は、要素との通信を介して、鍵を無効にするように構成され、それによって、認証機構が、構成要素の盗難および再使用に対処する能力を向上させることができる。

[0061]実装形態においては、鍵管理エンティティ２２４は、制御要素またはサブシステム２０２の１つもしくは複数ならびに／またはネットワーク２２０と、別のネットワーク（たとえばクラウドおよび／もしくはインターネット）ならびにファイヤウォールを介して結合されて通信し得る。たとえば、諸実施形態では、鍵管理エンティティ２２４は、中央システムまたは分散システムになることができる。さらに、諸実施形態では、鍵管理エンティティ２２４は、局所的にまたは遠隔で管理され得る。一部の実装形態においては、鍵管理エンティティ２２４は、ネットワーク２２０および／または制御要素もしくはサブシステム２０２内に位置する（たとえば一体化される）ことができる。鍵管理エンティティ２２４は、管理を提供することができ、および／または多様な方法で管理され得る。たとえば、鍵管理エンティティ２２４は、中央の現場における顧客によって、個々の工場現場における顧客によって、外部の第三者の管理会社によっておよび／またはプロセス制御システム２００のさまざまな層における顧客によって、ならびに層に応じてさまざまに異なる現場において、実装／管理され得る。

[0062]可変のレベルのセキュリティ（たとえば、拡張可能な、ユーザ構成された量のセキュリティ）が、認証プロセスによって提供され得る。たとえば、要素を認証し、コードを要素内に保護する基本レベルのセキュリティが、提供され得る。セキュリティの他の層も同様に付加され得る。たとえば、セキュリティは、ケーブル１００などの構成要素が、適正な認証を行わずに電源が入ることができないような程度で実施され得る。実装形態においては、コード内の暗号化が、要素内で実装され、セキュリティ認証情報（たとえば、鍵および証明書）が、要素上に実装される。セキュリティは、プロセス制御システム２００を介して分配され得る（たとえば流れる）。たとえば、セキュリティは、プロセス制御システム２００から、モジュールが、その場合に何を制御するように設計されたかを認識する最終ユーザに至るまで流れることができる。諸実施形態では、認証プロセスは、暗号化、安全通信のための装置の識別、およびシステムハードウェアまたはソフトウェア構成要素の（たとえばデジタル署名を介した）認証を提供する。

[0063]実装形態においては、認証プロセスは、異なる製造者／販売者／供給者（たとえばＯＥＭ）によって製造されおよび／または供給された要素の安全なプロセス制御システム２００内で相互運用性を提供し、および／または可能にするように実装され得る。たとえば、異なる製造者／販売者／供給者によって製造されおよび／または供給された要素間の選択的（たとえば一部の）相互運用性が、有効にされ得る。諸実施形態では、認証中に実装された一意のセキュリティ認証情報（たとえば、鍵）が、階層化を形成することができ、それによって、さまざまな機能が、プロセス制御システム２００のさまざまな要素によって実行されることを可能にする。

[0064]プロセス制御システム２００の構成要素を接続する通信リンクは、さらに、その中に置かれた（たとえば注入されおよび／または詰め込まれた）小さいパケット（たとえば６４バイトより小さいパケット）などのデータパケットを使用して、追加のレベルのセキュリティを提供することができる。小さいパケットの使用は、外側情報（たとえば、偽りのメッセージなどの悪質内容、マルウェア（ウイルス）、データ・マイニング・アプリケーションなど）が、通信リンク上に注入され得る困難性のレベルを増大させる。たとえば、小さいパケットが、制御モジュール２０６とケーブル１００の間で送信されたデータパケット間のギャップ内の通信リンク上に注入されて、悪質内容を通信リンクに注入する
外部のエンティティの能力を妨げることができる。

[0065]通常、本明細書において説明される機能のいずれも、ハードウェア（たとえば、集積回路などの固定論理回路）、ソフトウェア、ファームウェア、手動処理またはそれらの組合せを用いて実装され得る。したがって、上記の開示で論じられたブロックは、通常、ハードウェア（集積回路などの固定論理回路）、ソフトウェア、ファームウェアまたはその組合せを表す。ハードウェア構成の場合、上記の開示で論じられたさまざまなブロックは、他の機能と共に集積回路として実装され得る。そのような集積回路は、所与のブロック、システム、もしくは回路の機能のすべて、またはブロック、システム、もしくは回路の機能の一部分を含むことができる。さらに、ブロック、システム、または回路の要素は、複数の集積回路にわたって実装され得る。そのような集積回路は、必ずしもそれに限定されないが、モノリシック集積回路、フリップチップ集積回路、マルチチップモジュール集積回路、および／または混合信号集積回路を含むさまざまな集積回路を備えることができる。ソフトウェア実装の場合、上記の開示で論じられたさまざまなブロックは、プロセッサ上で実行されたときに特定のタスクを実行する実行可能な命令（たとえば、プログラムコード）を表す。これらの実行可能な命令は、１つまたは複数の有形コンピュータ可読媒体内に記憶され得る。一部のそのような場合、システム、ブロック、または回路全体は、そのソフトウェアまたはファームウェア等価物を用いて実装され得る。他の場合、所与のシステム、ブロック、または回路の１つの部分は、ソフトウェアまたはファームウェア内に実装されてよく、一方で他の部分は、ハードウェア内に実装され得る。

[0066]主題が、構造的特徴および／またはプロセス動作特有の言語で説明されてきたが、付属の特許請求の範囲内に定義された主題は、必ずしも上記で説明された特有の特徴または作用に限定されるものではないことを理解されたい。そうではなく、上記で説明された特有の特徴および作用は、特許請求の範囲を実施する例となる形態として開示される。以下は、本願の出願当初の本願発明の各種形態である。
（形態１）ナックルと、スリーブによって一緒に束ねられた複数のワイヤとを備える配線組立体と、
前記複数のワイヤのそれぞれのワイヤのための複数の連結部を有する連結器を備える連結器組立体であって、前記複数の連結部が、長手方向軸に沿って配置され、前記連結器組立体は、前記配線組立体の端部を捕捉し、前記配線組立体の前記ナックルは、前記連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、前記配線組立体は、前記連結器の前記長手方向軸および前記配線組立体の前記端部によって画定された平面内で連結器組立体に対して関節動作することができる、連結器組立体とを備える、ケーブル。
（形態２）前記ナックルが、前記スリーブの周りに配設される、形態１に記載のケーブル。
（形態３）前記連結器組立体および前記ナックルが、戻り止めを形成して、前記連結器組立体に対する前記配線組立体の移動を阻む、形態１に記載のケーブル。
（形態４）前記ナックルまたは前記連結器組立体の少なくとも１つは、前記ナックルまたは前記連結器組立体の少なくとも１つの他方上の対応する歯と界接するように構成された切欠部を備える、形態３に記載のケーブル。
（形態５）前記複数の連結部の少なくとも１つの連結部は、キー止め式連結部を備える、形態１に記載のケーブル。
（形態６）前記連結器組立体は、前記連結器および前記配線組立体を捕捉する連結器ハウジングを備える、形態１に記載のケーブル。
（形態７）前記ケーブルを前記連結器によって前記ケーブルに連結された装置に対して認証すること、または前記連結器によって前記ケーブルに連結された前記装置を認証することのうち少なくとも１つを行うように構成された回路をさらに備える、形態１に記載のケーブル。
（形態８）スリーブによって一緒に束ねられた複数のワイヤを備える配線組立体と、
前記複数のワイヤのそれぞれのワイヤのための複数の連結部を有する連結器を備える連結器組立体であって、前記配線組立体の端部を捕捉する、連結器組立体と、
前記ケーブルを、前記連結器によって前記ケーブルに連結された装置に対して認証すること、または前記連結器によって前記ケーブルに連結された前記装置を認証することのうち少なくとも１つを行うように構成された回路とを備える、ケーブル。
（形態９）前記回路が、前記ケーブルに関連付けられた一意識別子またはセキュリティ認証情報の少なくとも１つを記憶する、形態８に記載のケーブル。
（形態１０）前記回路が、認証に基づいて前記ケーブルに連結された前記装置との接続を確立すること、または防止することのうち少なくとも１つを行うように構成される、形態８に記載のケーブル。
（形態１１）前記回路が、前記ケーブルと前記装置の間の通信を暗号化するように構成される、形態８に記載のケーブル。
（形態１２）前記ケーブルまたは前記ケーブルに連結された前記装置の少なくとも１つの認証を表示するように構成された表示器をさらに備える、形態８に記載のケーブル。
（形態１３）前記表示器が、表示光を備える、形態１２に記載のケーブル。
（形態１４）前記配線組立体が、ナックルを備え、前記複数の連結部が、長手方向軸に沿って配置され、前記配線組立体の前記ナックルが、前記連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、前記配線組立体が、前記連結器の前記長手方向軸および前記配線組立体の前記端部によって画定された平面内で前記連結器組立体に対して関節動作することができる、形態８に記載のケーブル。
（形態１５）バックプレーンと結合された第１の制御要素またはサブシステムと、
前記第１の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第１のケーブルと、
前記第１の制御要素またはサブシステムに隣接して前記バックプレーンと結合された第２の制御要素またはサブシステムと、
前記第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第２のケーブルであって、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルの各々１つが、ナックルと、スリーブによって一緒に束ねられた複数のワイヤとを備える配線組立体と、前記複数のワイヤのそれぞれのワイヤのための複数の連結部を有する連結器を備える連結器組立体とを備え、前記複数の連結部は、長手方向軸に沿って配置され、前記連結器組立体は、前記配線組立体の端部を捕捉し、前記配線組立体の前記ナックルは、前記連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、前記配線組立体は、前記連結器の前記長手方向軸および前記配線組立体の前記端部によって画定された平面内で前記連結器組立体に対して関節動作することができ、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルのそれぞれの連結器組立体は、前記第１の制御要素またはサブシステムおよび前記第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成され、それにより、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルのそれぞれの配線組立体は、各々それぞれの連結器の前記長手方向軸に対して平行になるように関節動作することができる、第２のケーブルとを備える、制御システム。
（形態１６）前記バックプレーンは、電力バックプレーンまたは通信バックプレーンの少なくとも１つを備える、形態１５に記載の制御システム。
（形態１７）前記第１の制御要素またはサブシステムが、前記第２の制御要素またはサブシステムにすぐ隣接して前記バックプレーンに結合される、形態１５に記載の制御システム。
（形態１８）前記第１のケーブルまたは前記第２のケーブルの少なくとも１つが、前記ケーブルを、前記連結器によって前記ケーブルに連結された装置に対して認証すること、または前記連結器によって前記ケーブルに連結された前記装置を認証することのうち少なくとも１つを行うように構成された回路をさらに備える、形態１５に記載の制御システム。
（形態１９）バックプレーンと結合された第１の制御要素またはサブシステムと、
前記第１の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第１のケーブルと、
前記第１の制御要素またはサブシステムに隣接して前記バックプレーンと結合された第２の制御要素またはサブシステムと、
前記第２の制御要素またはサブシステムに連結するように構成された第２のケーブルであって、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルの各々１つが、スリーブによって一緒に束ねられた複数のワイヤを備える配線組立体と、前記複数のワイヤのそれぞれのワイヤのための複数の連結部を有する連結器を備える連結器組立体であって、前記配線組立体の端部を捕捉する、連結器組立体とを備え、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルの各々１つは、前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルのそれぞれ１つを、前
記第１の制御要素もしくはサブシステムおよび前記第２の制御要素もしくはサブシステムに対して認証すること、または前記第１の制御要素もしくはサブシステムおよび前記第２の制御要素もしくはサブシステムを前記第１のケーブルおよび前記第２のケーブルのそれぞれ１つに対して認証することのうち少なくとも１つを行うように構成された回路を備える、第２のケーブルとを備える、制御システム。
（形態２０）前記バックプレーンが、電力バックプレーンまたは通信バックプレーンの少なくとも１つを備える、形態１９に記載の制御システム。
（形態２１）前記第１の制御要素またはサブシステムが、前記第２の制御要素またはサブシステムにすぐ隣接して前記バックプレーンと結合される、形態１９に記載の制御システム。
（形態２２）前記第１のケーブルまたは前記第２のケーブルの少なくとも１つの前記配線組立体が、ナックルを備え、前記複数の連結部が、長手方向軸に沿って配置され、前記配線組立体の前記ナックルが、前記連結器組立体に枢動式に連結され、それにより、前記配線組立体は、前記連結器の前記長手方向軸および前記配線組立体の前記端部によって画定された平面内で前記連結器組立体に対して関節動作することができる、形態１９に記載の制御システム。

１００ ケーブル
１０２ 配線組立体
１０４ ナックル
１０６ ワイヤ
１０８ スリーブ
１１０ 連結器組立体
１１２ 連結器
１１４ 連結部
１１６ 長手方向軸
１１８ 端部
１２０ 連結器ハウジング
１２２ 切欠部
１２４ 対応する歯
１２６ 回路
１２８ 装置
１３０ 一意識別子
１３２ セキュリティ認証情報
１５０ 制御装置
１５２ プロセッサ
１５４ メモリ
１５６ 通信インターフェース
２００ プロセス制御システム
２０２ 制御要素またはサブシステム
２０４ Ｉ／Ｏモジュール
２０６ 制御モジュール
２０８ 送電網
２１０ 局所発電機
２１２ 電力供給部
２１４ バックプレーン
２１６ 通信バックプレーン
２１８ 電力バックプレーン
２２０ ネットワーク
２２２ 工場
２２４ 鍵管理エンティティ
２２６ ファイヤウォール
２２８ 別のネットワーク

Claims (6)

1. ナックル（１０４）と、スリーブ（１０８）によって一緒に束ねられた複数のワイヤ（１０６）とを備える配線組立体（１０２）と、
   前記複数のワイヤ（１０６）のそれぞれのワイヤ（１０６）のための複数の連結部（１１４）を有する連結器（１１２）を備える連結器組立体（１１０）であって、当該複数の連結部（１１４）が長手方向軸（１１６）に沿って配置され、当該連結器組立体（１１０）が前記配線組立体（１０２）の端部（１１８）を捕捉し、当該配線組立体（１０２）の前記ナックル（１０４）が当該連結器組立体（１１０）に枢動式に連結され、それにより、当該配線組立体（１０２）は、当該連結器（１１２）の当該長手方向軸（１１６）および当該配線組立体（１０２）の当該端部（１１８）によって画定された平面内で当該連結器組立体（１１０）に対して関節動作することができる、連結器組立体（１１０）と、
   前記連結器組立体（１１０）又は前記配線組立体（１０２）の内部に配置された認証用の回路（１２６）と、
   を備える、ケーブル回路（１００）であって、
   前記ケーブル回路（１００）が前記連結器（１１２）によって所定の装置（１２８）に連結された場合、当該所定の装置（１２８）によって前記認証用の回路（１２６）に提供される公開鍵証明書を使用して当該認証用の回路（１２６）は当該所定の装置（１２８）を認証するように構成した、ケーブル回路（１００）。
2. 請求項１に記載のケーブル回路において、前記ナックル（１０４）は、前記スリーブ（１０８）の周りに配設される、ケーブル回路。
3. 請求項１に記載のケーブル回路において、前記連結器組立体（１１０）および前記ナックル（１０４）に戻り止め（１２２、１２４）が形成され、当該戻り止め（１２２、１２４）が当該連結器組立体（１１０）と前記配線組立体（１０２）とを係止する、ケーブル回路。
4. 請求項３に記載のケーブル回路において、前記ナックル（１０４）または前記連結器組立体（１１０）の少なくとも１つは、当該ナックル（１０４）または当該連結器組立体（１１０）の当該少なくとも１つの他方上の対応する歯（１２４）と界接するように構成された切欠部（１２２）を備える、ケーブル回路。
5. 請求項１に記載のケーブル回路において、前記連結器組立体（１１０）は、前記連結器（１１２）および前記配線組立体（１０２）を捕捉する連結器ハウジング（１２０）を備える、ケーブル回路。
6. 請求項１に記載のケーブル回路において、前記認証用の回路（１２６）が前記所定の装置（１２８）を認証することができないとき、当該認証用の回路（１２６）は、前記ケーブル回路（１００）を介した当該所定の装置（１２８）との接続を防止する、ケーブル回路。

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