JP7390775B2 - モジュール式制御システムをプロセスプラントにマージするためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、概してモジュール式制御システム、例えばスキッドマウントシステムをプロセスプラントとともに用いることに関し、特に、モジュール式制御システムを、プロセスプラント内で動作するプロセス制御システムに効率的に統合することに関する。

モジュール式制御システムは、今日では多様な産業で用いられており、煮水、液体のろ過、または熱交換の制御等の特定の機能性を提供することができる包括的制御システムである。モジュール式制御システムは、典型的にはスキッドマウントシステム、または単にいわゆる「スキッド」として実装されるが、これは、当該システムがフレーム内部に入れられ、容易に輸送されるためである。スキッドは、解体及び再組立されることなく一体型ユニットとして工場に届けられることができ、典型的には製造者によって事前に構成されることができる。概して、スキッドは、例えばプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）と、バルブまたはボイラ等の専用機器と、圧力センサまたは温度センサ等のセンサとを含む。

一方、分散型制御システム（ＤＣＳ）はまた、化学、石油、精製、医薬品、食品及び飲料、電力、セメント、上下水、油及びガス、パルプ及び紙、及びスチールを含む多様なプロセス産業でさらに用いられ、バッチ、フェッドバッチ、及び単一の現場で、または遠隔した場所で動作する連続的プロセスを制御するために用いられる。プロセスプラントは、典型的にはアナログ、デジタルまたは複合アナログ／デジタルバスを介して、またはワイヤレス通信リンクまたはネットワークを介して、１つ以上のフィールド装置に通信可能に結合される１つ以上のプロセスコントローラを含む。集合的に、さまざまな装置が、監視、制御、及びデータ収集機能を行い、プロセス、安全停止システム、火災及びガス検出システム、機械健全性監視システム、保守システム、検出サポート、及び他のシステムを制御する。

フィールド機器は、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、及びトランスミッタ（例えば、温度、圧力、水位、流量センサ）でもあってもよく、プロセス環境内に位置し、概して物理的機能またはプロセス制御機能、例えばバルブの開閉、プロセスパラメータの測定等を行い、プロセスプラントまたはシステム内部で実行する１つ以上のプロセスを制御する。スマートフィールド装置、例えば周知のＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに準拠するフィールド装置もまた、制御算出、警告機能、及びコントローラ内に一般的に実装される他の制御機能を行い得る。プロセスコントローラは、これらもまた典型的にはプラント環境内に位置し、フィールド装置によってなされたプロセス測定値及び／またはフィールド装置に関連する他の情報を示す信号を受信し、例えばプロセス制御の決定をする異なる制御モジュールを起動させ、受信された情報に基づいて制御信号を生成し、フィールド装置、例えばＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、及びＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ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と連携させるコントローラアプリケーションを実行する。コントローラ内の制御モジュールは、通信ラインまたはリンクを経由してフィールド装置に制御信号を送り、それによって、プロセスプラントまたはシステムのうちの少なくとも一部の動作を制御する。

フィールド装置及びコントローラからの情報は、通常は、データハイウェイを経由して、１つ以上の他のハードウェア装置、例えばオペレータワークステーション、パーソナル
コンピュータまたはコンピューティング装置、データヒストリアン、レポートジェネレータ、集中型データベース、または典型的には制御室またはより過酷なプラント環境から離れた他の場所に位置する他の集中型管理コンピューティング装置に利用可能にされる。これらのハードウェア装置の各々は、典型的にはプロセスプラント全体にわたる、またはプロセスプラントの一部にわたる集中型である。これらのハードウェア装置は、例えばオペレータがプロセスを制御すること及び／またはプロセスプラントを動作させること、例えばプロセス制御ルーチンの設定を変更すること、コントローラまたはフィールド装置内部の制御モジュールの動作を修正すること、プロセスの現状を閲覧すること、フィールド装置及びコントローラによって生成された警告を閲覧すること、作業員を訓練するかまたはプロセス制御ソフトウェアを試験する目的のためにプロセスの動作をシミュレートすること、構成データベースを保持し更新すること等に関する機能を行うことを可能にし得るアプリケーションを作動させる。ハードウェア装置、コントローラ及びフィールド装置によって利用されるデータハイウェイは、ワイヤード通信経路、ワイヤレス通信経路、またはワイヤード及びワイヤレス通信経路の組み合わせを含み得る。

一例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔにより販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内部の多岐にわたる場所に位置する異なる装置の内部に格納され、それらによって実行される多数のアプリケーションを含む。構成アプリケーションは、１つ以上のワークステーションまたはコンピューティング装置に常駐し、ユーザがプロセス制御モジュールを作成するかまたは変更し、これらのプロセス制御モジュールを、データハイウェイを介して、専用の分散型コントローラにダウンロードすることを可能にする。典型的には、これらの制御モジュールは、通信可能に相互接続された機能ブロックで構成され、これらは、それに対する入力に基づいて制御スキーム内部の機能を行い、制御スキーム内部の他の機能ブロックに対する出力を提供する、オブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジェクトである。また、構成アプリケーションは、構成エンジニアが、閲覧アプリケーションによって用いられて、オペレータにデータを表示し、オペレータがプロセス制御ルーチン内部で設定点等の設定を変更することを可能にするオペレータインターフェースを作成するかまたは変更することを可能にし得る。各専用コントローラと、いくつかのケースでは、１つ以上のフィールド装置とは、それに割り当てられダウンロードされて、実際のプロセス制御機能性を実施する制御モジュールを作動させるそれぞれのコントローラアプリケーションを格納し実行する。閲覧アプリケーションは、１つ以上のオペレータワークステーション上で（または、オペレータワークステーション及びデータハイウェイと通信可能に接続された１つ以上のリモートコンピューティング装置上で）実行され、データハイウェイを介してコントローラアプリケーションからデータを受信し、プロセス制御システム設計者、オペレータ、またはユーザインターフェースを用いているユーザにこのデータを表示し得、例えばオペレータのビュー、エンジニアのビュー、技術者のビュー等の多くの異なるビューのいずれかを提供し得る。データヒストリアンアプリケーションは、典型的には、データハイウェイをわたって提供されたデータのうちのいくつかまたはすべてを収集するデータヒストリアン装置に格納されてそれによって実行され、一方で構成データベースアプリケーションは、データハイウェイにアタッチされたまたさらなるコンピュータで作動されて、現在のプロセス制御ルーチン構成及びそれに関連付けられたデータを格納し得る。代替的に、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーションに位置し得る。

プロセス制御及び工業用オートメーションシステムで動作する装置は、ワイヤードまたはワイヤレスな方法で相互接続され、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ（登録商標）、またはＰｒｏｆｉｂｕｓ等の工業用通信プロトコルを用いて通信することができる。さらに、Ｍｏｄｂｕｓ等のプロトコルは、ＰＬＣと相互接続するように開発されてきた。またさらには、標準的な工業用オートメーションプロトコルに加えて、プロセス制御システム内のノードを相互接続するための専用のプロトコルが存在する。
ＤｅｌｔａＶは、そのようなプロトコルの一例である。概して、これらのプロトコルは、測定値、アラート及びステータスレポート、プロセス変数またはオートメーションパラメータに影響するコマンド、装置を起動または停止させるためのコマンド等を伝送するためのフォーマットを特定する。また、典型的な工業用通信プロトコルは、製造者によってプロトコルの構文に従って特定の装置用に定義された、予め定義されたコマンドを介して、装置構成をサポートする。

ＰＬＣを具備するスキッドを用いることは、プロセス制御プラントを構築するためによくあるやり方であるが、ＰＬＣは、今日では大きなＤＣＳにネイティブに統合することができない。ＰＬＣは、概して専用のプロトコル、構成及びセキュリティに依拠する。せいぜい、オペレータは、ＰＬＣをより大きなシステムに組み入れるために、Ｍｏｄｂｕｓまたはいくつかの他の標準的プロトコルを介した弱い統合を用いることができる。弱い統合は、一定のタイプの変更に耐えられず、システムが発展するにしたがって手動での保守を必要とする手動プロセスである。

例えば、パラメータマッピングを変更する必要がある（すなわち、より古いパラメータマッピングが取り除かれて、新しいパラメータマッピングと交換される必要がある）場合、マッピングを変更するのみならず、古いパラメータを参照しているすべての論理もまた同様に更新されなければならず、新しいパラメータに対してすべての新しい論理が書かれなければならない。また、パラメータマッピングは、実質的または要求駆動制限（例えば、商業的理由のために設定された作為的な制限）を有する。結果として、許可されたかまたは可能性のあるさらなるパラメータがマッピングされる必要がある場合、既存のパラメータのうちのいくつかが、手動でアンマップされる必要がある。スキッドマウントシステムで作動する制御論理にとって、この状況はさらに悪い。このケースでは、全く異なるアプリケーションのセットを用いて、これらの装置の構成を維持しなければならない。多くの場合、これらを更新するためのプロセスは、論理を変更または修正するために、ラップトップと、フィールドへの訪問とを必要とする。スキッドには集中型構成は利用可能ではない。

特にモジュール式構造は、プラントを分解された状態にし、その後ピースを中央リポジトリに組み立てるために用いることが可能である。しかしながら、ソフトウェア構成及び通信が適合していたとしても、本構成を単一のリポジトリにマージすることは、困難かつ誤差をはらむ手動プロセスである。２つまたは３つの構成を１つにすることは、インポートすることを伴い、これはうまくいかない傾向がある。例えば、ネーミングプランが誤差を包含する場合、２つのモジュール式ピースは、冗長タグを伴って構築され、結果として構成を不適切にする可能性がある。この問題を解決するために、一方または両方のピースが名称変更される必要があり、これらのピースに対するすべての基準が探し出されて、１つ１つ更新される必要がある。また、２つのピースが共通のリソース、例えば名称セットを共有している場合、結果として困難性がさらに大きくなる。１つのピースは、直ちに明らかではないその他の方法で変更され得る。結果としての誤った挙動が、時には生産の後期にのみ見られる場合がある。またさらには、モジュール式構造はまた、輸送の問題も生じる。例えば、ピースをネットワークに戻すことは、これらのピースが競合するＩＰアドレスを有するために困難である。

本開示のモジュール式コントローラは、モジュール式制御システム、例えばスキッドマウントシステムで動作し、ＰＬＣと同様に、他のコントローラから独立してモジュール式制御システムの制御論理を実行する。分散型プロセス制御システムに統合されると、モジュール式コントローラは、分散型プロセス制御システムの１つまたは多数のノードとして動作することができる。モジュール式コントローラの構成データは、モジュール式制御シ
ステムの構成データベースから、構成データの中央リポジトリである分散型プロセス制御システムの構成データベースにインポートされる。いくつかの実施では、モジュール式コントローラは、分散型制御システムのプラットフォーム上にネイティブに構築される。本ケースにおけるモジュール式コントローラは、分散型プロセス制御システムの通信プロトコルに従って、いくつかの実施では専用である分散型プロセス制御システムの他のノードと通信することができる。他の実施では、モジュール式コントローラは、サードパーティの分散型プロセス制御システムに統合され、標準的工業用通信プロトコル、例えばＭｏｄｂｕｓを用いてその他のノードと通信する。また、マージ支援は、パーソナルコンピュータまたはオペレータワークステーション等のホストで動作し、構成データのマージングを促進する。マージ支援は、競合する構成アイテムを自動的に特定し、パラメータ名を修正するための文字列を生成し、競合する構成アイテムに加えて、中央リポジトリにインポートされることができないにもかかわらず、モジュール式制御システムに存続するべきである構成アイテムに関する警告を生成することができる。また、マージ支援は、ライセンス、ノード、バージョン等を自動的に確認することができる。

これらの手法の一例の実施形態は、第１の動作モードではスタンドアローンモジュールとして、または第２の動作モードでは分散型制御システムの１つまたは複数のノードとして動作するように構成されたモジュール式制御システムである。モジュール式制御システムは、プロセスプラント内の物理的機能を行うように構成された機器と、モジュール式コントローラと、モジュール式制御システムの構成パラメータを格納する構成データベースとを含む。コントローラは、分散型制御システムのプラットフォーム上にネイティブに構築される。第１の動作モードでは、モジュール式コントローラは、モジュール式制御システムの制御論理を実施して機器を動作させる。第２の動作モードでは、モジュール式制御システムは、分散型制御システム内部で１つまたは複数のノードとしてネイティブに動作する。

さまざまな実施では、モジュール式制御システムは、以下の特徴のうちの１つ以上をさらに含む。ネイティブに動作するために、モジュール式コントローラは、分散型制御システムで動作するコントローラと、少なくとも１つのソフトウェア層を共有する。モジュール式制御システムは、分散型制御システムの専用通信プロトコルを実施する。モジュール式制御システムは、スキッドマウントシステムであり、機器、モジュール式コントローラ、及び構成データベースが、単一のユニットとして運搬可能なフレーム内部に収容される。モジュール式制御システムの構成データは、分散型制御システムの集中型構成データベースにインポートされた第１のサブセットと、集中型構成データベースにインポートされないが、第２の動作モードではモジュール式制御システムによって用いられる第２のサブセットとを含む。モジュール式コントローラサポートは、分散型制御システムのスキームに従って定義された第１のアドレスと、モジュール式制御システムのスキームに従って定義された第２のアドレスとを含み、モジュール式コントローラは、分散型制御ネットワークの他のノードからの第１のアドレスを用いてアドレス指定可能であり、モジュール式制御システムの専用のプロトコルをサポートするノードからの第２のアドレスを用いてアドレス指定可能である。本ケースでは、モジュール式制御システムの専用のプロトコルは、分散型制御システムのプロトコルとは異なる。

これらの手法の別の実施形態は、分散型制御システムの構成パラメータを格納する集中型構成データベースと、分散型制御システムの制御論理の少なくとも一部を実施する第１のコントローラと、モジュール式制御システムの制御論理を実施する第２のコントローラとを含む分散型プロセス制御システムであり、モジュール式制御システムは、第１の動作モードでは、前記分散型制御システムとは独立しているスタンドアローンモジュールとして動作するように構成され、モジュール式制御システムは、第２の動作モードでは、分散型制御システムの１つまたは複数のノードに対応する。第１のコントローラ及び第２のコ
ントローラは、（ｉ）構成手順、（ｉｉ）セキュリティ機構、または（ｉｉｉ）通信プロトコルのうちの１つ以上を特定するソフトウェア層を共有する。

これらの手法の別の実施形態は、分散型制御システムにモジュール式制御システムを統合する方法であって、分散型制御システムのノードは、ローカルエリアネットワークを介して通信する。本方法は、ローカルエリアネットワークに通信可能に結合されたモジュール式制御システムを繰り返し検出することと、検出されたモジュール式制御システムごとに、（ｉ）モジュール式制御ネットワークから構成データを取り出すことと、（ｉｉ）分散型通信ネットワークの他のノードにおける構成アイテムと競合している構成アイテムを特定することと、（ｉｉｉ）競合する構成アイテムを修正して、構成アイテムとの競合を解消することと、（ｉｖ）モジュール式制御ネットワークが分散型制御システムの１つまたは複数のノードとして動作できるように、モジュール式制御ネットワークの構成データを更新することと、を含む。

さまざまな実施では、本方法は、以下の行動のうちの１つ以上をさらに含む。モジュール式コントローラを検出することに応答して、モジュール式コントローラのライセンス、ノード、バージョン及びロケールのうちの少なくとも１つを自動的に確認し、ローカルエリアネットワーク通信可能に結合されるコンピュータ装置上で、分散型制御システムの集中型構成データへのモジュール式制御システムの構成データのマージングを促進するマージ支援を実行し、競合する構成アイテムの名称を修正するための英数字列を生成し、分散型通信ネットワークの他のノードにおける競合する構成アイテムである第２の構成アイテムを特定し、第２の構成アイテムのタイプが、モジュール式制御システムに存続する構成アイテムに対応するかの判定に応答して、警告を生成し、モジュール式制御システムのノードを稼働停止させ、修正された構成データをモジュール式制御システムにダウンロードし、モジュール式制御システムを再稼働させる。

これらの手法のさらに別の実施形態は、分散型制御システムへのモジュール式制御システムの統合を促進するように構成されたマージ支援を実施する命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体である。コンピュータ装置が分散型制御システムの通信ネットワークに結合されると、マージ支援は、モジュール式制御システムを検出し、モジュール式制御システムから構成データを取り出し、分散型制御システムの構成データと競合するモジュール式制御システムの構成データ内の多数の構成アイテムを列記する、少なくとも１つのスクリーンを生成することを含む、分散型制御システムへのモジュール式制御システムの統合中に、オペレータを案内するための一連のユーザインターフェーススクリーンを生成するように構成される。

これらの手法のよりさらなる別の実施形態は、１つ以上のプロセッサと、上記のようなマージ支援を実施する命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体とを含むコンピューティング装置である。

例示のモジュール式制御システムが統合される分散型プロセス制御システムのブロック図である。 モジュール式コントローラと、マージ支援を実行するホストと、分散型プロセス制御システムのホスト間の通信スキームの一例のブロック図である。 分散型プロセス制御システムに統合されたモジュール式システムのためのノード構成の一例のブロック図である。 モジュール式制御システムをプロセス制御システムに統合するための方法の一例のフロー図である。 図４の方法のより詳細なフロー図である。 図４の方法のより詳細なフロー図である。 図４の方法のより詳細なフロー図である。 図６Ａ～６ＡＩは、モジュール式制御システムを分散型プロセス制御システムにマージングしたときにマージ支援がオペレータに提示することができる一連のスクリーンショットの例を図示する。より特定的には、図６Ａは、初期オペレータ命令に関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 プロジェクトの選択プロセスに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 容易性の確認を行うことに関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 競合構成アイテムの解消及び非競合構成アイテムの再閲覧に関する。 構成アイテムのローディング選択に関する。 構成アイテムのローディング選択に関する。 構成アイテムのローディング選択に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 より大きなプロセス制御ネットワークにマージされるモジュール式制御システムのノードの稼働停止及び再稼働に関する。 最終オペレータ命令に関する。

一般に、本開示のモジュール式制御システムは、スタンドアローンＰＬＣ、スキッドマウントシステムのコントローラとして、またはモジュール式プラント構造におけるモジュールとして動作することができるコントローラを含む。コントローラは、以下「モジュール式コントローラ」と称するが、分散型制御をサポートするＤｅｌｔａＶ等のプラットフォーム上にネイティブに構築されることができ、それによって、モジュール式コントローラの構成、セキュリティ機構、及び通信が、モジュール式コントローラが統合されるＤＣＳと完全に適合するようにされる。その結果、モジュール式コントローラが、ＤＣＳ内の１つまたは複数のノードとして動作すると、モジュール式コントローラは、モジュール式コントローラに、またはモジュール式コントローラのサブノードにデータを配信するために、またはモジュール式コントローラまたはそのサブノードからデータを受信するために、工業用通信プロトコルの使用を必要としない。また、モジュール式コントローラの構成は、同様にバージョン付けされたフルＤＣＳシステムと適合し、これは、本構成をＤＣＳの中央リポジトリに取り入れることを簡略にし、本明細書においては「マージング」と称される。

マージングを容易にするために、ソフトウェアマージ支援は、ＤＣＳ内のスタンドアローンコンピューティング装置またはワークステーション上のウィザードとして動作する。モジュール式制御システムに接続すると、マージ支援は、モジュール式コントローラの構成データの内部で、競合構成アイテム、非競合構成アイテム、及び競合しているかもしれないが競合の解決が試みられることなく存続すべきである構成アイテムを特定する。また、マージ支援は、中央リポジトリにインポートされる構成アイテムの先頭に共通の文字列を自動的に付加して、同時に起こり得る多くの競合を解決することができる。さらに、マージ支援は、ログを通読する必要性を取り除き、競合及び非競合構成アイテムのグループ化されたリストを、そしてこれらのリストを、ユーザインターフェーススクリーンを介して生成することによってモジュール式制御システムをプロセスプラントにマージするために必要とされる動作数を低減させることができる。ユーザは、ログに反映された競合を監視し、これらの競合をその都度解決する必要なく、統合中に単一のステップで、すべての競合構成アイテムに対処することができる。また、マージ支援は、ライセンス供与及びバージョン確認を行うことに加えて、ノードカウントを予め検証することができる。

また、上述のように構成アイテムの先頭に共通の文字列を付加するために、いくつかのケースでは、マージ支援は、競合を自動的に防止するアルゴリズムを実施する。例えば、アルゴリズムは、モジュール式制御システムからの装置の固有の装置特定子に依拠することができる。代替的に、アルゴリズムは、現在時刻値を用いて固有の特定子を生成することができるか、またはアルゴリズムは、何個のモジュール式制御システムが今までに統合されたかの経過を追い、マージされている新しいモジュール式制御システムの各々に、連続番号を割り当てることができる。また、いくつかのケースでは、マージ支援は、以前の手動による名称変更のケースに基づいて、ユーザの名称変更の意図を判定し、自動名称変更の候補を生成することができる。

いくつかのシナリオでは、本開示のモジュール式制御システムは、異なる、場合によっては専用のプラットフォーム上に構築されたプロセス制御システムに統合されることができる。このケースでは、モジュール式コントローラは、Ｏｐｅｎ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＯＰＣ）通信プロトコルまたはＭｏｄｂｕｓ等の標準的なプロトコルを用いて、プロセス制御システムのノードと通信することができる。しかしながら、モジュール式コントローラがＤｅｌｔａＶプラットフォーム上に構築されている場合、マージ支援は、例えばＤｅｌｔａＶプロトコルを用いて、モジュール式コントローラとネイティブに通真することができる。この目的のために、モジュール式コントローラは、プロセスプラントのスキームにおけるアドレスに加えて、モジュール式コントローラネットワーク内部の異なるアドレスをサポートすることができる。

いくつかの実施では、マージ支援は、プラントのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に結合された１つまたは複数のモジュール式制御システムを特定し、モジュール式コントローラパラメータの（例えば、マージ支援が実行するホストのメモリ内の）ローカルストレージを作成し、各モジュール式制御システムをＤＣＳに順次マージすることができる。より具体的には、モジュール式制御システムごとに、マージ支援は、構成パラメータをローカルストレージにインポートし、競合構成アイテムの修正を促進し、モジュール式制御システムの構成データベースに構成アイテムを再ロードすることができる。このように、マージ支援は、モジュール式制御システムの稼働停止及びその後の再稼働を促進することができる。

さらに、マージ支援は、いくつかのケースでは、構成における冗長性を自動的に検出し、及び一体化するかまたは適切な場合には共有クラスを作成することができる。このように、マージ支援は、モジュール式制御システムに、制御アルゴリズムと共有システムリソースとの間で論理及び／またはコードを共有させることができる。また、本実施では、マージ支援は、同様に名付けられたセットまたは他の共有リソースのような余剰を自動的に組み合わせるかまたはマージすることができる。

次に、図１を参照して、分散型プロセス制御システムに統合された分散型プロセス制御システムの例及びモジュール式制御システムの例が述べられる。そして、図２及び３をそれぞれ参照して、ネットワークアドレスのセットアップ及びノードの構成の例が述べられる。図４、５Ａ及び５Ｂを参照して、より大きなプロセス制御システムにモジュール式制御システムを統合するための方法の例が述べられ、その次にモジュール式制御システムの統合を促進するマージ支援のユーザインターフェースの例が述べられる。

システムの例
図１は、分散型制御システム２２を実施するプロセスプラント１０の例を図示する。典型的なことであるが、分散型プロセス制御システム２２は、１つ以上のコントローラ４０を有し、各々が、例えばＦｉｅｌｄｂｕｓインターフェース、Ｐｒｏｆｉｂｕｓインターフェース、ＨＡＲＴインターフェース、標準的な４～２０ｍａインターフェース等であってもよい入出力（Ｉ／Ｏ）装置またはカード４８を介して、１つ以上のフィールド装置またはスマート装置４４及び４６に接続される。コントローラ４０は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔリンクまたは別のリンク好適なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）リンクであってもよいデータハイウェイ５４を介して、１つ以上のホストまたはオペレータワークステーション５０、５２にさらに結合される。プロセスデータデータベース５８は、データハイウェイ５８に接続されて、プラント１０内部のコントローラ及びフィールド装置に関連するパラメータ、ステータス及び他のデータを収集し記憶するように動作し得る。プロセスプラント１０の動作中、プロセスデータデータベース５８は、コントローラ４０から、及び間接的に装置４４～４６から、データハイウェイ５４を介してプロセスデータを受信し得る。

構成データベース６０は、プラント１０内のプロセス制御システム２２の現在の構成を、コントローラ４０及びフィールド装置４４及び４６にダウンロードされてその内部に格納されたように記憶する。構成データベース６０は、プロセス制御システム２２の１つまたは複数の制御ストラテジを定義するプロセス制御機能、装置４４及び４６の構成パラメータ、プロセス制御機能への装置４４及び４６の割り当て、及びプロセスプラント１０に関する他の構成データを格納する。構成データベース６０は、付加的に図形オブジェクトを格納して、要素プロセスプラント１０のさまざまな図形表現を提供し得る。格納された図形オブジェクトのうちのいくつかは、プロセス制御機能（例えば、あるＰＩＤループ用に開発されたプロセス図）に対応してもよく、及び他の図形オブジェクトは、装置専用（
例えば、圧力センサに対応する図形）であってもよい。

プロセスプラント１０は、クラッタを回避するために、図１に示されない、データハイウェイ５４に結合される他のデータベースをさらに含むことができる。例えば、データヒストリアンは、イベント、警告、コメント及びオペレータによって取られる行動方針を格納することができる。イベント、警告、及びコメントは、個々の装置（例えば、バルブ、トランスミッタ）、通信リンク（例えば、ワイヤードＦｉｅｌｄｂｕｓセグメント、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信リンク）、またはプロセス制御機能（例えば、所望の温度設定点を維持するためのＰＩ制御ループ）に関連し得る。さらに、知識リポジトリは、参照、オペレータログブックエントリ、ヘルプトピック、またはオペレータ及び保守技術者がプロセスプラント１０を監督するときに有用であると見出し得るこれら及び他の文書へのリンクを格納することができる。またさらには、ユーザデータベースは、オペレータ１２及び保守技術者１６等のユーザに関する情報を格納することができる。ユーザごとに、ユーザデータベースは、例えば、ユーザの組織上の役割、ユーザが関連するプロセスプラント１０内のエリア、作業団体等を格納することができる。

これらのデータベースの各々は、データを記憶するための任意の所望のタイプのメモリ及び任意の所望のまたは既知のソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアを有する、所望のタイプのデータストレージまたは収集ユニットであることができる。当然ながら、データベースは、別個の物理的装置に常駐する必要はない。このように、いくつかの実施形態では、これらのデータベースのうちのいくつかは、共有データプロセッサ上で実施される。概して、より多いかまたはより少ないデータベースを利用して、上記のデータベースによって一括して格納されマージされたデータを格納することが可能である。

コントローラ４０、Ｉ／Ｏカード４８及びフィールド装置４４及び４６は、典型的には、場合によっては過酷なプラント環境全体にわたって分散されるが、オペレータワークステーション５０及び５２及びデータベース５８、６０等は、通常は制御室に、またはコントローラ、保守、及びさまざまな他のプラント作業員によって容易にアクセス可能である他のより過酷でない環境に位置する。しかしながら、いくつかのケースでは、ハンドヘルド装置を用いて、これらの機能を実施してもよく、これらのハンドヘルド装置は、典型的にはプラント内のさまざまな場所に運ばれる。

既知であるように、例示を目的として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔから販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよいコントローラ４０の各々は、任意の数の異なる独立実行型の制御モジュールまたはブロック７０を用いて制御ストラテジを実施するコントローラアプリケーションを格納し実行する。制御モジュール７０の各々は、機能ブロックと一般的に称されるもので構成されることができ、ここで、各機能ブロックは、全制御ルーチンの一部またはサブルーチンであり、他の機能ブロックと（リンクと呼ばれる通信を介して）協働して、プロセスプラント１０内部のプロセス制御ループを実施する。周知であるように、機能ブロックは、オブジェクト指向プログラミングプロトコルにおけるオブジェクトであってもよく、典型的には、トランスミッタ、センサまたは他のプロセスパラメータ測定装置に関連するような入力機能か、ＰＩＤ、ファジー論理等の制御を行う制御ルーチンに関連するような制御機能か、またはバルブ等のいくつかの装置の動作を制御して、プロセスプラント１０内のいくつかの物理的機能を行う出力機能のうちの１つを行う。当然ながらモデル予測コントローラ（ＭＰＣ）、オプティマイザ等のハイブリッド及び他のタイプの複雑な機能ブロックが存在する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル及びＤｅｌｔａＶシステムプロトコルは、オブジェクト指向プログラミングプロトコルで設計され実施される制御モジュール及び機能ブロックを用いるが、制御モジュールは、例えば順次機能ブロック、ラダー論理等を含み、機能ブロックまたは任意の他の特定のプログラミング手法を用いて設計され実施されることに限定され
ない、任意の所望の制御プログラミングスキームを用いて設計されることができる。また、コントローラ４０の各々が、ＡＭＳ（登録商標）Ｓｕｉｔｅアプリケーションをサポートしてもよく、予測インテリジェンスを用いて、機械的機器、電気システム、プロセス機器、計器、フィールド及びスマートフィールド装置４４、４６、及びバルブを含む、生産資産の可用性及び性能を改善し得る。

図１に図示されるプラント１０では、コントローラ１２に接続されたフィールド機器４４及び４６は、標準的な４～２０ｍＡ装置であってもよく、プロセッサ及びメモリを含む、ＨＡＲＴ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、もしくはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールド装置などのスマートフィールド装置であってもよく、または任意の他の所望のタイプの装置であってもよい。Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールド機器等のこれらの装置のうちのいくつか（図１において参照番号４６が付される）は、コントローラ４０に組み入れられた制御ストラテジに関連する、機能ブロック等のモジュールまたはサブモジュールを格納し実行し得る。機能ブロック７２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールド装置４６のうちの異なる２つに配設されているとして図１に図示され、周知であるように、コントローラ４０内部の制御モジュール７０の実行と併せて実行されて、プロセス制御を実施し得る。当然ながら、フィールド装置４４及び４６は、センサ、バルブ、トランスミッタ、ポジショナ等の任意のタイプの装置であってもよく、Ｉ／Ｏ装置４８は、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ等の任意の所望の通信またはコントローラプロトコルに適合する任意のタイプのＩ／Ｏ装置であってもよい。

ワークステーション５０及び５２は、メモリ８０に格納された命令を実行する１つ以上のプロセッサ８２を含むことができる。命令は、一部において、プロセスプラント１０の動作中にさまざまな表示を提供して、オペレータ１２が、プロセスプラント１０内部か、またはより大きなプラントでは一般的であるように、対応するオペレータが割り当てられたプロセスプラント１０のセクション内部のさまざまな動作を閲覧し制御することを可能にする閲覧アプリケーション８４を実施することができる。閲覧アプリケーション８４は、サポートアプリケーション、例えば制御診断アプリケーション、調整アプリケーション、レポート生成アプリケーション、またはオペレータ１２が制御機能を行うことを支援するために用いられ得る任意の他の制御サポートアプリケーションを含み得るか、またはそれらと協働し得る。さらに、閲覧アプリケーション８４は、保守技術者がプラント１０の保守の必要性を監督すること、例えばさまざまな装置４０、４４、及び４６の動作または稼働状態を閲覧することを可能にすることができる。また、閲覧アプリケーションは、サポートアプリケーション、例えば保守診断アプリケーション、較正アプリケーション、振動分析アプリケーション、レポート生成アプリケーション、または保守技術者１４がプラント１０内部で保守機能を行うことを支援するために用いられ得る任意の他の保守サポートアプリケーションを含み得る。

引き続き図１を参照すると、例示のモジュール式制御システム１００は、モジュール式コントローラ１０２と、構成データベース１０４と、フィールド装置１１０を含むことができる特化された機器とを含む。モジュール式制御システム１００は、装置１０２、１０４、及び１１０～１１４が物理的フレーム１２０内部に常駐するスキッドマウントシステムであることができる。モジュール式制御システム１００は、スタンドアローンモードで動作し、プラント内で、例えば制御された方法で液体をくみ上げる、タンク内で水を加熱して一定温度に維持する、ろ過機能を行う等の比較的複雑な機能を行うように構成されることができる。この目的のために、モジュール式制御システム１００は、バルブ、タンク、センサ等を含むことができる。

モジュール式コントローラ１０２は、分散型制御システム２２のプラットフォーム上にネイティブに構築されることができる。言い換えると、モジュール式コントローラ１０２
は、分散型制御システム２２で用いるために特に開発され、また一方で自律的な動作が可能である。この目的のために、モジュール式コントローラ１０２は、分散型制御システム２２のノードと対話するための仲介（例えば、ファームウェア及び／またはソフトウェアの移植／適合層、または対応するアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）機能）を必要としないファームウェア及び／またはソフトウェア機能を含むことができる。モジュール式コントローラ１０２は、ある一定のソフトウェアアーキテクチャでは、分散型制御システム２２の他のコントローラと、１つ以上のソフトウェア層を共有する。いずれのケースにおいても、分散型制御システム２２構成のプラットフォームに固有であるように、セキュリティ機構、及びモジュール式コントローラ１０２の通信は、分散型制御システム２２と完全に適合する。

構成データベース１０４は、例えば、ハードディスクまたはフラッシュドライブ等の非一時的コンピュータ可読メモリ上に格納されることができる。コンピュータ可読メモリ及びモジュール式コントローラ１０２は、実施に依存して、単一のチップセットの一部として別個に設けられることができる。

製造者は、モジュール式制御システム１００をアセンブルし、モジュール式制御システム１００のパラメータを、目標値及び他のパラメータ、例えばＰＩＤループのゲイン値、フィールド装置１１０の名称及びタグ、ライセンス、ロケール等で構成することができる。また、製造者は、パラメータセキュリティを構成することができる。例えば、製造者は、ゲイン値を制限制御の一部とし、この変数をアンロックするための正しいキーが提供された場合のみ、この値が変更されることを必要とすることができる。いくつかのケースでは、製造者は、一体型ユニットとして出荷するために、モジュール式制御システム１００を完全にアセンブルすることができる。

図１に図示されるように、モジュール式制御システム１００は、データハイウェイ５４を介して、プラント１０及び分散型制御システム２２に結合されることができる。ホスト１４０は、ラップトップコンピュータであることができ、例えばマージ支援１５０を実行することができる。代替的に、オペレータワークステーション１５０または１５２内のマージ支援１５０である。動作時、マージ支援１５０は、構成データベース１０４から集中型構成データベース６０に構成データを効率的かつ正確にマージングすることで、オペレータを支援する。いくつかのケースでは、マージ支援１５０はまた、構成データベース１０４内の名称変更または再ラベリングアイテムに関する自動候補を生成して、構成データベース６０内のアイテムとの競合を解決する。そして、マージ支援１５０は、更新された構成データを、構成データベース１０４内にロードする。いくつかのケースでは、ホスト１４０は、構成データが更新されている間にモジュール式制御システム１００の構成データを格納する。

別の実施によれば、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムを分散型制御システム２２に統合することによって導入された新しい構成データを分散させることによって、新しいデータを構成データベース６０にインポートする必要が取り除く。特に、構成データをコピーするのではなく、マージ支援１５０は、構成データベース１０４を現場で新しいタグで更新して、分散型制御システム２２の範囲の一意性を保証することができる。このように、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムを分散型制御システムに統合するために必要とされる時間を低減させることができ、いくつかのケースでは、「即時のインポート」でさえも提供し得る。

図１は、ただ一つのモジュール式制御システム１００を描写しているが、多数のモジュール式制御システムを分散型プロセス制御システム２２に統合することができる。本ケースでは、マージ支援１５０は、データハイウェイ５４に結合されたモジュール式制御シス
テムを検出し、対応する構成を集中型構成データベース６０に繰り返しマージすることができる。

本開示のモジュール式制御システムが実施することができるアドレッシングスキームをより明確に図示するために、図２は、ＬＡＮ通信リンク２０２に結合された数個の例示のモジュール式制御システム２００Ａ、２００Ｂ及び２００Ｃを描写する。また、通信リンク２０２に結合されるのは、ホスト２１０、オペレータワークステーション２１２、及び図２にコントローラ２１４によって表される分散型制御システムのさまざまなノードである。いくつかのケースでは、モジュール式制御システム２００Ａ～Ｃは、図１のモジュール式制御１００と同様に実施されることができる。さらに、コンポーネント２０２、２１０、２１２及び２１４は、それぞれコンポーネント５４、１４０、５０及び４０と同様に実施されることができる。

本例の実施では、モジュール式システム２００Ａ～Ｃは、２つのネットワークアドレスを含む。アドレス２２０及び２２２の各々は、例えばそれぞれのレジスタに格納されることができる。レジスタは、実施に依存してモジュール式コントローラ１０３に、または別個のメモリユニットに常駐することができる。アドレス２２０を用いて、モジュール式制御システム２００は、例えばホスト２１０に加えて、モジュール式システム２００Ｂ及び２００Ｃと通信することができる。アドレス２２２を用いて、モジュール式制御システム２００は、ワークステーション２１２及び分散型制御システムのノード、例えばコントローラ２１４と通信することができる。両方のアドレス２２０及び２２２は、インターネットプロトコル（ＩＰ）仕様に従って定義されることができる。しかしながら、いくつかの実施では、アドレス２２０及び２２２は、異なる通信プロトコルとともに用いられ、図２の例では、ホスト２１０は、専用通信プロトコル、例えばＩＰ上にレイヤーされたＤｅｌｔａＶを用いてモジュール式制御システム２００Ａ～Ｃと通信し、ワークステーション２１２は、Ｍｏｄｂｕｓまたは同様の規格を用いて分散型制御システムのノードと通信する。

本構成は、分散型制御システム及び１つまたは複数のモジュール式制御システム２００Ａ～Ｃが異なる当事者によって設けられ、ワークステーション２１２がモジュール式制御システムの専用のプロトコルをサポートしていない場合に、特に有利であることができる。

さらに明確にするために、図３は、数個のモジュール式制御システム２００Ａ～Ｃが統合されている分散型制御システムのためのノード構成の例を概略的に図示する。図３に図示されるように、モジュール式制御システム２００Ａ～Ｃの各々は、分散型制御システムの１つまたは複数のノードを実装することができる。例えば、モジュール式制御システム２００Ａは、３つのノード２５０Ａ、２５０Ｂ及び２５０Ｃを含み、モジュール式制御システム２００Ｂは、ただ一つのノードを実装し、モジュール式制御システム２００Ｃは、ただ一つのノードを実装する。いったんモジュール式制御システム２００Ａ～Ｃが分散型制御システムに統合されると、分散型制御システム内のコントローラ及び他の装置は、モジュール式制御システム２００Ａ～Ｃのモジュール式コントローラを、ＰＬＣまたは他のタイプの自律コントローラではなく、分散型制御システムの他のノードとして「見る」。

統合方法の例
図４は、モジュール式制御システムをプロセス制御システムに統合するための方法３００の例のフロー図である。方法３００は、コンピュータ可読メモリ上に格納され、１つ以上のプロセッサによって実行可能である命令のセットとして実施されることができる。方法３００は、任意の好適な装置及び／またはソフトウェアタスクで実施されることできるが、一例として、図１のマージ支援１５０を参照して、以下に本方法を述べる。

方法３００は、ブロック３０２で開始し、ここでマージ支援１５０は、モジュール式制御システムが検出されたことを検出することができる。この目的のために、マージ支援１５０は、モジュール式制御システム及び／または分散型制御システムのプロトコルによってサポートされた通信プロトコルを用いて、ローカルエリアネットワークを介して、一定のコマンドを放送することができる。そして、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムで動作するモジュール式コントローラへの接続を確立することができる。

そして、ブロック３０４において、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムから構成データを取り出すことができる。マージ支援１５０は、ライセンス、バージョン、ノード、ロケール等を確認して、適合性について何らかの問題が生じるおそれがあるかを判定することができる。より具体的には、マージ支援１５０は、ブロック３０４において、以下に述べるように、より特定的な個々のアイテムのレベルではなく、モジュール式制御システムのレベルで可能性のある問題点を特定することができる。

次に、ブロック３０６において、マージ支援１５０は、競合アイテムを特定することができる。例えば、モジュール式制御システムの構成データベース内のある永続的な図形オブジェクト「ＳＩＧｌｏｂａｌｓ．ｆｘｇ」は、分散型制御システムの構成データベースですでに列記された同じ永続的な図形オブジェクトの異なるバージョンに対応することができる。マージ支援１５０は、分散型制御の構成データベースに問合せ、このバージョンの相違を可能性のある競合として特定し、適切な警告を生成し、そしていくつかのケースでは、例えばオブジェクトの名称を変更することによって競合を解消するための適切な制御を提供することができる。これらのケースにおいてマージ支援１５０が生成することができるインターフェーススクリーンの例が、図６Ａ～６ＡＩを参照して以下にさらに述べられる。概して、マージ支援１５０は、さまざまな構成タイプのアイテム（図形、論理、ハードウェア、等）及びさまざまな特定のタイプ（例えば、制御タイプまたは機器モジュール）を、他のアイテムと競合しているとして特定することができる。

さらに、マージ支援１５０は、いくつかの実施では、マージ支援が可能性のある競合を特定したときに示唆される適切な行動を特定するアイテムタイプのリストを用いることができる。アイテムのリスト及び対応する行動は、マージ支援１５０を実行するホストのメモリに格納された構成ファイルとして実施されることができる。１つの実施の例では、アイテムタイプの第１のセットについて、リストは、マージ支援１５０が、アイテムの特定子の先頭にある文字列を付加することによって競合を自動的に解決し、オペレータに対して適切な通知を生成するべきであることを特定し、アイテムタイプの第２のセットについては、リストは、マージ支援１５０が、競合を自動的に解決することを試みることなく、通知を自動的に生成すべきであることを特定し、アイテムタイプの第３のセットについては、リストは、マージ支援１５０が、対応するアイテムを非競合として列記し、オペレータに、対応するアイテムが集中型構成データベースにインポートされるべきではないことを通知するべきであることを特定する。

上述の第３のセットに属することができるアイテムタイプの一例は、パラメータセキュリティである。シナリオの一例では、モジュール式制御システムの製造者は、ゲイン・リセット・レートのパラメータに対するソフトウェアロックを適用する。オペレータは、例えばモジュール式制御システムのユーザインターフェースを介して正しいキーをローカルに供給することによって、または専用のユーザインターフェースを介してモジュール式制御システムにリモートにアクセスすることによって、このパラメータの値を変更することができるが、モジュール式制御システムが分散型制御システムに統合された後に、このパラメータが分散型制御システムのワークステーションを介して修正されることを防止することが望ましい場合がある。言い換えると、このパラメータの、分散型制御システムの構
成からの独立性を維持することが望ましい場合がある。したがって、アイテムタイプのリストは、このロックを分散型制御システムの集中型構成データベースにインポートする必要がなく、このロックが分散型制御システムの構成データによって取って代わられるべきではないことを示すことができる。

またさらには、マージ支援１５０は、いくつかの実施では、論理の一定の冗長性が分散型制御システムのノード間でマージされ供給されることができるかを判定する。例えば、モジュール式制御システムが、マージ支援１５０が異なる名称のもと集中型構成データベース中に位置する一定の論理ブロックをさらに含む場合、マージ支援１５０は、いくつかのケースでは、オペレータに、オペレータが論理ブロックをモジュール式制御システムにリンクさせる（または、所望であれば自動的にリンクを張ることを行う）ことを自動的に提案することができる。

そして、引き続き図４を参照すると、マージ支援１５０は、オペレータ入力に従って、競合アイテムを修正する（ブロック３０８）。また、マージ支援１５０は、いったん構成が完了すると、オペレータが、いずれのアイテムをモジュール式制御システムに再ロードするべきであるかを選択することを可能にする。

ブロック３１０において、マージ支援１５０は、選択されたアイテムを一時リポジトリにインポートすることができる。例えば、図１を再度参照すると、アイテムは、ホスト１４０のメモリまたはワークステーション５０に格納されることができる。また、マージ支援１５０は、これらのアイテムを分散型制御システムの集中型構成データベース（例えば、図１のデータベース６０）内にロードすることもできる。代替的に、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムを構成することが完全に成功した後のみ、これらのアイテムを集中型構成データベースにロードすることができる。

そして、マージ支援１５０は、ブロック３１２において、モジュール式制御システムのノードを稼働停止させ、ブロック３１４において、ノードを新しい構成データで再稼働させる。いくつかのケースでは、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムで構成されたよりも多いノードを再稼働させることができる。例えば、スタンドアローンモードにおけるモジュール式制御システムは、単一のノードを備えるスタンドアローンＰＬＣとして動作することができるが、同じモジュール式制御システムが、分散型制御システムの多数のノードとして動作することができる。マージ支援１５０は、ブロック３１６において、新しい構成をモジュール式制御システムにダウンロードすることができる。

マージ支援１５０は、構成を必要とするローカルエリアネットワーク上に、他のモジュール式制御システムがあるかを確認することができる。１つ以上のモジュール式制御システムが存在する場合、本フローはブロック３０２に戻る。さもなければ、方法３００は完了する。

さらに明確にするために、図５Ａ及び５Ｂは、モジュール式制御システムをより大きな制御ネットワークに統合するための手法を、より詳細に図示する。これらの図によれば、マージ支援１５０は、転送、プランニング、インポート／コピー、及び再稼働を通して、オペレータを案内することができる。用語「ＰｒｏＰｌｕｓ」は、ストレージ装置に具備されたホスト上に実装される、マージ支援１５０または同様のソフトウェアモジュールを含むソフトウェアの実装の例を指す。図５Ａ及び５Ｂにおいて、さまざまなステップの説明を囲むボックスは、手動及び自動動作をそれぞれ指す人物アイコンまたはギアアイコンでラベル付けされる。しかしながら、図５Ａ及び５Ｂは、手動動作と自動動作との間の区分の単なる例を図示する。

マージ支援のユーザインターフェースの例
図６Ａ～６ＡＩは、マージ支援が、モジュール式制御システムを分散型プロセス制御システムにマージしたときに、オペレータに対して提示することができる一連のスクリーンショットの例を図示する。これらの図では、用語「ＰＫコントローラ」は、モジュール式コントローラ、例えば図１に図示されたコントローラ１０２を指す。明確にするために、図６Ａ～６ＡＩのスクリーンショットは、マージ支援１５０を参照して述べられる。

図６Ａのスクリーンショットは、オペレータに対する汎用命令を含むエントリ画面を図示する。図６Ｂに図示されるように、オペレータは、モジュール式制御システムをより大きな制御システムに統合する新しいプロジェクト（これらの図では「ＰＫプロジェクト」）を開始することを選び、先に開始されたプロジェクトの作成を継続することができる。多数のモジュール式制御システムが検出された場合、オペレータは、これらのシステムのうちの検出された１つのうちの１つを統合のために選択することができる。

図６Ｃは、マージ支援１５０が、オペレータから認証情報を受信して、検出されたモジュール式制御システムのモジュール式コントローラにアクセスすることを表示することができるスクリーンショットを図示し、この場合、オペレータは、スタンドアローンの、権限を与えられたモジュール式コントローラからプロジェクトを取り出すことを選んだものである。いったんユーザが認証情報を入力すると（図６Ｄ）、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムからプロジェクト情報を取り出し、ホスト上の所望の場所（本ケースでは、あるラップトップコンピュータ）に情報を保存し、対応する通知を表示することができる（図６Ｅ～Ｇ）。

ここで図６Ｈを参照すると、マージ支援１５０は、作動可能状態の確認を行うためのオペレータ制御を提供することができる。いったんオペレータがこの制御を始動させると、マージ支援１５０は、集中型構成データベースに、場合によっては分散型制御システムの他のノードにアクセスし、この構成データをモジュール式制御システムから取り出された構成データと比較することによって、バージョンの適合性を確認することができる。そして、マージ支援１５０は、カテゴリごとに、例えばバージョン、ロケール、ライセンス、ノードカウント等に整理された、バージョン適合性の確認結果の対話型リストを生成することができる（図６Ｉ、６Ｊ）。

図６Ｋに図示されるように、オペレータは、バージョンカテゴリを選択することができる。本例のシナリオでは、分散型制御システム及びモジュール式制御システムは、ＤｅｌｔａＶプラットフォーム上に構築される。マージ支援１５０は、分散型制御システムのＤｅｌｔａＶのバージョンを表示し、プロジェクトを異なるバージョンに移行させるための制御を提供する（図６Ｌ）。本シナリオでのオペレータは、移行を行うことを選んでいる（図６Ｍ、６Ｎ）。さらに、オペレータは、ライセンスを再表示することも選んでいる（図６Ｏ）。

ここで図６Ｐを参照すると、マージ支援１５０は次に進み、オペレータ入力を考慮して、さまざまな競合アイテムを修正し、非競合アイテムに関してオペレータに通知することができる。競合アイテムごとに、マージ支援１５０は、競合アイテム名、構成タイプ（例えば、図形、論理、ハードウェア）、アイテムタイプ（例えば、グローバル、制御モジュール、機器モジュール、コントローラ）、修正履歴、モジュール式制御システムまたは分散型制御システム内のアイテムがより新しいかの表示等を表示することができる。マージ支援１５０は、非競合アイテムについての同様の情報を表示することができるが、当然ながら、非競合アイテムについての競合情報の表示がないことを除く。マージ支援１５０は、オペレータの便宜のために、さまざまな基準に基づいて競合及び／または非競合アイテムをグルーピングするための対話型制御を提供することができる。

また、マージ支援１５０は、競合アイテムの名称にプレフィックスを付加して、すべての競合を単一の動作として解決するための対話型制御を提供することができる。他の実施では、マージ支援１５０は、オペレータが、任意の好適な方法で、例えばプレフィックスではなくポストフィックスを付けることによって、名称を修正することを可能にすることができる。本制御を選択しているオペレータに応答して、図６Ｐに図示されるように、マージ支援１５０は、オペレータが、選択されたタイプのアイテム名を付加するための特定の文字を特定することを可能にする（図６Ｑ）。本ケースでは、オペレータは、すべてのアイテムではなく、モジュールの元の名称だけにプレフィックスを付与することを選んでいる。ユーザは、競合アイテムの先頭に特定の名称を付加するための制御を始動させることができる（図６Ｒ）。図６Ｓに図示されるように、いったん名称変更動作が完了すると、マージ支援１５０は、名称変更されたアイテムを、競合アイテム群から非競合アイテム群に移動させる。

オペレータは、いくつかのケースでは、アイテムの元の名称に、結果として全長が一定の制限を超える文字列を付加することを試みることができる（図６Ｔ）。オペレータは、図６Ｕに図示されるように、ダウンロードを開始する前に名称を適切に修正することができる。マージ支援１５０は、非競合アイテムの列記に、修正された名称を表示することができる（図６Ｖ）。

いくつかの実施では、マージ支援１５０は、図６Ｐ～Ｓを参照して述べられたステップを自動的に実行する。例えば、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムが検出された順番に基づいて、名称を生成することができる（例えば、第１のモジュール式制御システムの検出後は「ＰＫ＿１＿」、第２のモジュール式制御システムの検出後は「ＰＫ＿２＿」等）。

さらに、マージ支援１５０は、いくつかのケースでは、オペレータが供給したプレフィックスを分析して、意図を認識することができる。そして、マージ支援１５０は、オペレータの先の選択に準じた名称変更の候補を自動的に提供することができる。例えば、オペレータが、まずマージ支援１５０を用いて、３つのモジュール式制御システムをより大きな制御システムに統合し、プレフィックス「ＰＫ＿１＿」、ＰＫ＿２＿」、及びＰＫ＿３＿」をそれぞれ付加する場合、マージ支援１５０は、オペレータがマージ支援１５０を用いて別のモジュール式制御システムに統合するときに、「ＰＫ＿４＿」を自動的に提案することができる。

ここで６Ｗを参照すると、マージ支援１５０は、単一の対話スクリーン生成することができ、それを介して、オペレータは、競合アイテム及び非競合アイテムのいずれがモジュール式コントローラにダウンロードされるべきかを選択することができる。オペレータは、チェックボックスを用いて、個々のアイテム、アイテムタイプ、または構成タイプ全体を選択し非選択にすることができる。

次に、マージ支援１５０は、オペレータに、モジュール式制御システム内への構成データのダウンロードを開始させるための制御を提供することができる（図６Ｘ）。マージ支援１５０は、進捗及び結果を表示することができる（図６Ｙ及び６Ｚ）。

そして、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムの稼働停止及び再稼働を開始させるためのオペレータコントローラを提供する（図６ＡＡ）。そして、マージ支援１５０は、モジュール式制御システムのノードの表示と、これらのノードのうちいずれを再稼働させるべきかを選択するための制御とを提供する（図６ＡＢ及びＡＣ）。そして、マージ支援１５０は、個々のノードを順次稼働停止させ再稼働させることができる（図６ＡＤ
及び６ＡＥ）。いったんノードを再稼働させると、マージ支援１５０は、ファームウェアをアップグレードしダウンロードするためのオペレータ制御を提供することができる（図６ＡＦ）。いくつかの実施では、マージ支援１５０は、オペレータが多数のノードを同時に選択することを可能にする。図６ＡＧ及び６ＡＨは、マージ支援１５０がオペレータにダウンロードしているファームウェアの進捗を通知するために表示することができるスクリーンショットの例を図示する。そして、マージ支援は、オペレータに統合プロセスが完了したことを通知することができる（図６ＡＩ）。

いくつかの実施では、マージ支援１５０は、付加的な機能性、例えば手動のマージングを促進するためのさまざまなアイテムの視覚表現を提供することを提供することもできる。例えば、マージ支援１５０は、一方ではモジュール式制御システムの構成の視覚表現を、他方では分散型制御システムの構成の対応部分の視覚表現を表示することができ、ユーザは、例えば一方側から他方側にアイテムをドラッグアンドドロップすることができ、さもなければ、視覚表現を用いて、マージングをより効率的及び／または性格にすることができる。

付言
特にことわらない限り、本明細書における「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「コンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「算出（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「特定（ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ）」、「提示（ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ）」、「表示（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」等の文言を用いた記述は、１つ以上のメモリ（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはそれらの組み合わせ）、レジスタ、または情報を受信するか、格納するか、送信するか、または表示する他の機械的コンポーネント内の物理的（例えば、電子的、磁気的、または光学的）量として表現されたデータを操作するかまたは変換する機械（例えば、コンピュータ）の行動またはプロセスを指し得る。

ソフトウェアで実施された場合、本明細書に記載されたアプリケーション、サービス、エンジン、ルーチン及びモジュールのいずれかが、任意の有形の非一時的コンピュータ可読メモリに、例えば磁気ディスク、レーザーディスク、ソリッドステートメモリ装置、分子メモリ記憶装置、光ディスク、またはコンピュータまたはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭ内の他の記憶媒体等に格納されてもよい。本明細書に開示された例示のシステムは、コンポーネントのなかでもとりわけ、ハードウェア上で実行されるソフトウェア及び／またはファームウェアを含むとして開示されるが、そのようなシステムは単なる例証であり、限定するものと考えられるべきではないことに留意すべきである。例えば、これらのハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアコンポーネントのいずれかまたはすべてが、排他的にハードウェアにおいて、排他的にソフトウェアにおいて、またはハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせにおいて具現化されることができることが意図される。したがって、当業者においては、提供された例が、そのようなシステムを実施するための唯一の方法ではないことが容易に理解されよう。

このように、特定の例を参照し本開示の手法を説明してきたが、これらは例証のみが意図され、本発明を限定することは意図されておらず、当業者においては、本発明の本質及び範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対する変更、追加、または削除がなされてもよいことが明らかであろう。

Claims (18)

1. モジュール式制御システムであって、
   前記モジュール式制御システムの制御論理を実施するモジュール式コントローラであって、分散型制御システムのプラットフォーム上にネイティブに構築され、前記分散型制御システムの専用通信プロトコルを実施するモジュール式コントローラと、
   前記制御論理に従って、プロセスプラント内で物理的機能を行うように構成された機器と、
   前記分散型制御システムのスキームに従って定義される第１のネットワークアドレスを格納し、前記分散型制御システム内のノードとして動作するワークステーションと通信する第１のレジスタと、
   前記モジュール式制御システムのスキームに従って定義される第２のネットワークアドレスを格納し、別のモジュール式制御システムと通信する第２のレジスタと、
   前記モジュール式制御システムの構成パラメータを格納する構成データベースと、
   を備え、
   第１の動作モードでは、前記モジュール式制御システムが、スタンドアローンモジュールとして動作し、
   第２の動作モードでは、前記モジュール式制御システムが、分散型制御システムの１つまたは複数のノードとしてネイティブに動作し、前記構成データベースに格納された前記構成パラメータの少なくとも数個が、前記分散型制御システムの集中型構成データベース内の同様の構成パラメータとの競合を回避するために名称変更される
   モジュール式制御システム。
2. 前記モジュール式コントローラが、前記分散型制御システムで動作するコントローラと、少なくとも１つのソフトウェア層を共有する、請求項１に記載のモジュール式制御システム。
3. 前記モジュール式コントローラ、前記機器、及び前記構成データベースを収容する物理的フレームであって、前記モジュール式制御システムが、単一のユニットとして運搬可能なスキッドマウントシステムである、物理的フレームをさらに備える、請求項１に記載の
   モジュール式制御システム。
4. 前記機器が、パラメータ値を示す信号を生成し、前記モジュール式コントローラに前記信号を提供するセンサを含む、請求項３に記載のモジュール式制御システム。
5. 前記モジュール式コントローラが、前記分散型制御システムの他のノードから、前記第１のネットワークアドレスを用いてアドレス指定可能であり、
   前記モジュール式コントローラが、前記モジュール式制御システムの専用通信プロトコルをサポートするノードから、前記第２のネットワークアドレスを用いてアドレス指定可能であり、
   前記モジュール式制御システムの前記専用プロトコルが、前記分散型制御システムの通信プロトコルとは異なる、
   請求項１に記載のモジュール式制御システム。
6. 分散型制御システムの構成パラメータを格納する集中型構成データベースと、
   前記分散型制御システムの制御論理の少なくとも一部を実施する第１のコントローラと、
   モジュール式制御システムの制御論理を実施し前記分散型制御システムの専用通信プロトコルを実施する第２のコントローラであって、
   （ｉ）第１の動作モードでは、前記分散型制御システムとは独立しているスタンドアローンモジュールとして動作し、前記モジュール式制御システムのスキームに従って定義される第１のネットワークアドレスを使用して別のモジュール式制御システムと通信し、
   （ｉｉ）第２の動作モードでは、前記分散型制御システムの１つまたは複数のノードとして動作し、前記分散型制御システムのスキームに従って定義される第２のネットワークアドレスを使用して、前記分散型制御システム内のノードとして動作するワークステーションと通信する、
   ように構成された、第２のコントローラと、
   を備え、
   前記第１のコントローラ及び前記第２のコントローラが、（ｉ）構成手順、（ｉｉ）セキュリティ機構、または（ｉｉｉ）通信プロトコルのうちの１つ以上を特定するソフトウェア層を共有し、
   前記モジュール式制御システムが、前記モジュール式制御システムの構成パラメータを格納する構成データベースをさらに含み、
   前記第２の動作モードで、前記構成データベースに格納された前記構成パラメータの少なくとも数個が、前記分散型制御システムの前記集中型構成データベース内の同様の構成パラメータとの競合を回避するために名称変更される
   分散型プロセス制御システム。
7. 前記モジュール式制御システムが、前記モジュール式制御システムの前記制御論理に従って、プロセスプラント内で物理的機能を行うように構成された機器を含む、請求項６に記載の分散型プロセス制御システム。
8. 前記モジュール式制御システムが、前記モジュール式制御システムの構成パラメータを格納する構成データベースをさらに含む、請求項７に記載の分散型プロセス制御システム。
9. 前記モジュール式制御システムが、前記分散型制御システムの構成パラメータを格納する構成データベースを含み、前記分散型制御システムの前記構成パラメータのうちの少なくとも数個が、前記第２の動作モードにおいて前記集中型構成データベースにマージされる、請求項６に記載の分散型プロセス制御システム。
10. 前記分散型制御システムの前記構成パラメータのうちの少なくとも数個が、前記第２の動作モードにおいて前記集中型構成データベースにマージされない、請求項６に記載の分散型プロセス制御システム。
11. 分散型制御システムにモジュール式制御システムを統合する方法であって、
    １つ以上のプロセッサによって、モジュール式制御システムが分散型プロセス制御システムのローカルエリアネットワークに通信可能に結合されていることを検出することであって、前記モジュール式制御システムが、スタンドアローンの動作モードにおいては、前記モジュール式制御システムの制御論理を実施するモジュール式コントローラを含み、前記モジュール式制御システムは、前記モジュール式制御システムのスキームに従って定義される第１のネットワークアドレスを使用して別のモジュール式制御システムと通信し、前記モジュール式制御システムは、前記分散型制御システムのスキームに従って定義される第２のネットワークアドレスを使用して前記分散型制御システム内のノードとして動作するワークステーションと通信する、ことと、
    前記１つ以上のプロセッサによって、前記モジュール式制御ネットワークの構成データベースから、構成データを取り出すことと、
    前記１つ以上のプロセッサによって、前記分散型プロセス制御システムの集中型構成データに問い合わせることを含む、前記分散型通信ネットワークの他のノードにおける構成アイテムと競合している構成アイテムを特定することと、
    競合していると判定された前記構成アイテムのうちの少なくともいくつかを修正することと、
    前記モジュール式制御ネットワークが前記分散型制御システムの１つまたは複数のノードとして動作できるように、前記モジュール式制御ネットワークの前記構成データを更新することと、
    を含む、方法。
12. 競合していると判定された前記構成アイテムのうちの少なくともいくつかを修正することが、前記構成アイテムのうちの前記少なくともいくつかの各々の先頭に共有プレフィックスを付加することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. ユーザインターフェースを介して、オペレータから前記共有プレフィックスを受信することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 先頭に前記共有プレフィックスを付加することが、
    前記共有プレフィックスとして用いられる、提案英数字列を自動的に生成することと、
    前記提案英数字列を、ユーザインターフェースを介して、オペレータに提供することと、
    を含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記モジュール式制御システムが、前記ローカルエリアネットワーク上で検出された１つ以上の他のモジュール式制御システムに対して相対的に検出された順序に基づいて、前記提案英数字列を自動的に生成することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記モジュール式制御システムを検出することに応答して、前記１つ以上のプロセッサによって、
    （ｉ）１つ以上のライセンスであって、これらを使用して前記モジュール式コントローラがセットアップされる、１つ以上のライセンスと、
    （ｉｉ）前記モジュール式コントローラのノード構成と、
    （ｉｉｉ）前記モジュール式コントローラのソフトウェアバージョンと、
    （ｉｖ）前記モジュール式制御システムがセットアップされるロケールと、のうちの少なくとも１つを自動的に確認することと、
    前記確認の結果を示す通知を提供することと、
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
17. 前記ローカルエリアネットワークに通信可能に結合されているコンピュータ装置上で、前記分散型制御システムの前記集中型構成データへの、前記モジュール式制御システムの構成データのマージを促進するマージ支援を実行することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
18. 前記特定された構成アイテムが、第１の構成アイテムであり、前記方法が、
    前記分散型通信ネットワークの他のノードにおける構成アイテムと競合している第２の構成アイテムを特定することと、
    前記第２の構成アイテムのアイテムタイプを確認することと、
    前記第２の構成アイテムのタイプが、前記モジュール式制御システムに存続する構成アイテムに対応すると判定したことに応答して、前記第２の構成アイテムに関する警告を生成することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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