JPH11126104A - 標準インターフェースを提供するための装置 - Google Patents

標準インターフェースを提供するための装置

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JPH11126104A
JPH11126104A JP10210495A JP21049598A JPH11126104A JP H11126104 A JPH11126104 A JP H11126104A JP 10210495 A JP10210495 A JP 10210495A JP 21049598 A JP21049598 A JP 21049598A JP H11126104 A JPH11126104 A JP H11126104A
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information
protocol
interface
fieldbus
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JP10210495A
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John C Eidson
ジョン・シー・エイドソン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるフィールドバス・プロトコルに適合
するプロセス制御装置に標準インターフェースを提供
し、プロセス制御装置と通信するアプリケーションの設
計および開発のコストを減らす。 【解決手段】マッパーは標準インターフェースを提供
し、プロセス制御装置に関する一組の情報を得るための
手段を含む。この情報は、標準インターフェースに対応
する予め定められた装置向けプロトコルに従ってプロセ
ス制御装置を記述する。さらにマッパーは、プロセス制
御アプリケーションが予め定められた装置用のプロトコ
ルを使用してこの情報にアクセスするのを可能にするた
めの手段を含む。プロセス制御装置に関する情報は辞書
として保管される。マッパーは、フィールドバスのプロ
トコルとアプリケーション・コントローラの装置向けプ
ロトコル間をマップし、アプリケーションからはプロセ
ス制御装置が装置向けプロトコルに準拠しているように
見える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御システムの分
野に関する。より具体的には、本発明は、異なるフィー
ルドバス・プロトコルに適合するプロセス制御装置に標
準インターフェースを提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、産業上のプロセス制御システム
は、温度センサ、圧力センサおよびアクチュエータのよ
うな多様な装置を使用する。このような装置を、以下プ
ロセス制御装置と呼ぶ。さらに、産業上のプロセス制御
システムは、一般に現場レベルの制御バスを使用し、こ
の制御バスはプロセス制御の環境について特化される。
このように特化されたバスについて少し名前をあげる
と、プロフィ・バス(Profi-bus)、ロントーク(LonTal
k)、ＳＤＳおよびデバイスネット(DeviceNet)バスが含
まれる。プロセス制御の環境に特化された通信バスを、
以下フィールドバス(field-bus)と呼ぶ。
【０００３】通常、このような産業上のプロセス制御シ
ステムに集中化された１または複数のコントローラは、
プロセス制御装置を管理するのに使用される。このよう
に集中化したコントローラを、プログラマブル論理コン
トローラ（ＰＬＣ）と呼ぶことができる。通常ＰＬＣ
は、異なる種類のフィールドバスのうちの1つを介し
て、１または複数のプロセス制御装置に接続される。一
般にＰＬＣはプロセッサを含み、対応するプロセス制御
装置と通信して制御するため１組のアプリケーション・
コードを実行する。
【０００４】一般に、ＰＬＣのアプリケーション・コー
ドおよびＰＬＣが管理するプロセス制御装置は、使用さ
れている特定のフィールドバスの通信プロトコルに適合
する。たとえば、プロフィ・バスを介してプロセス制御
装置に接続されるＰＬＣは、プロフィ・バスの通信プロ
トコルに適したアプリケーション・コードを実行する。
さらに、プロフィ・バスに接続されるプロセス制御装置
は、通常プロフィ・バスの通信プロトコルに適合する。
同様に、ＳＤＳバスを介して一緒に接続されるＰＬＣお
よびプロセス制御装置は、通常ＳＤＳバスのプロトコル
に適合する。
【０００５】異なるプロセス制御サブシステムをより大
きいシステムに組み込むことが、多くの場合に望まれ
る。異なるフィールドバスを使用する２つのプロセス制
御のプラントが合併すると、このような状況が起こる可
能性がある。たとえば、一方のプラントが既存のＳＤＳ
ベースのプロセス制御システムを持ち、他方のプラント
が既存のプロフィ・バスベースのプロセス制御システム
を持つ場合がある。通常、プロセス制御装置のコストが
かかる改造(retrofit、レトロフィット)を行うより、２
つの異なるシステム間の通信のためのメカニズムを提供
することが望ましい。
【０００６】異なるプロトコルを持つシステム間の通信
を提供するための１つの従来の解決方法がコンピュータ
・ネットワーク分野で存在し、一般には異なるネットワ
ーク・プロトコル間で変換するのにプロトコル・ゲート
ウェイを使用する。たとえば、イーサネット・ネットワ
ークおよびトークンリング・ネットワーク間のプロトコ
ル変換を提供するには、プロトコル・ゲートウェイを使
用する。このようなプロトコル・ゲートウェイは、単に
ファイルおよびデータを交換するというコンピュータ・
ネットワーク間の通信に適している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】対照的に、プロセス制
御システムのＰＬＣ上で動く通常のアプリケーション・
プログラムは、プロセス制御装置間に多くの依存性が存
在できる精密な方法で、センサおよびアクチュエータの
リアルタイム・サンプリングおよび制御を実行する。フ
ィールドバスの特化されたプロトコルは、これらの特殊
なニーズに応じるため発展してきた。その結果、異なる
フィールドバス間のプロトコル・ゲートウェイは、おそ
らく非常に複雑になり、プロトコル間の完全な変換を提
供することができなくなるであろう。このようなプロト
コル・ゲートウェイを含むシステムのアプリケーション
・プログラムは、プロトコル・ゲートウェイの存在に関
係なく、制御システムでの使用中にすべてのフィールド
バスのプロトコルの少なくとも一部を取り扱わなければ
ならなくなる。
【０００８】たとえば、プロトコル・ゲートウェイを介
してＳＤＳバスに接続されるプロフィバスを含むシステ
ムのアプリケーション・プログラムは、プロフィバスお
よびＳＤＳプロトコルの両方についてある程度取り扱わ
なければならない。さらに、対応するプロトコル・ゲー
トウェイと共にシステムがロントーク・バスを含むこと
となると、おそらくアプリケーション・プログラムは全
部で３つのプロトコルをある程度取り扱わなければなら
ない。ますます異なる種類のフィールド・バスがプロト
コル・ゲートウェイを介してシステムに組み込まれるに
つれ、複雑さは悪化する。残念ながら、通常このような
複雑さは、システムのアプリケーション・プログラムを
開発する時間およびコストを増大させ、プロセス制御シ
ステムを維持する困難性およびコストを増大させる。
【０００９】さらに、プロセス制御装置の提供者が、使
用中の多種多様な種類のフィールドバスのそれぞれを介
して通信することができる装置を作る仕事に直面してい
る。たとえば、ＳＤＳバスのために設計された特別の温
度センサのメーカが、いくつかの種類のフィールドバス
を使用する産業環境にこの温度センサを売りたいと望む
場合、通常メーカはプロフィ・バスとＳＤＳバスに適合
するセンサの置換(permutation)を開発する。残念なが
ら、このような設計の置換は、一般的に製造と開発のコ
ストおよびそのようなプロセス制御装置の保守のコスト
を増加させる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】異なるフィールドバス・
プロトコルに適合するプロセス制御装置に標準インター
フェースを提供する方法および装置を開示する。ここで
開示される技術は、プロセス制御のアプリケーション・
プログラムを開発する作業をともすれば非常に複雑にす
るプロトコル・ゲートウェイの使用を回避して、異なる
フィールドバス・プロトコルに適合するプロセス制御装
置の統合を可能にする。さらにこれらの技術は、プロセ
ス制御装置が適合するフィールドバスの種類に関係な
く、プロセス制御システムの設計者が任意の種類のプロ
セス制御装置をシステムに統合することを可能にする。
またここで開示される技術は、広範囲のフィールドバス
・プロトコルに適合するプロセス制御装置の置換を提供
しなければならないということなく、プロセス制御装置
のメーカに、より大きな潜在的顧客ベースを提供する。
【００１１】標準インターフェースはマッパー(mapper)
により提供され、マッパーはプロセス制御装置に関する
一組の情報を得るための手段を含む。この情報は、標準
インターフェースに対応する予め定められた装置志向の
プロトコルに従ってプロセス制御装置を記述する。さら
にマッパーは、プロセス制御のアプリケーションが予め
定められた装置志向のプロトコルを使用してこの情報に
アクセスするのを可能にするための手段を含む。
【００１２】以下の詳細な説明から、本発明の他の特徴
および利点は明らかである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、マッパー１６およびアプ
リケーション・コントローラ１２を備える制御システム
１０を図示する。マッパー１６は、装置志向のプロトコ
ル１４を持つ標準インターフェースを一組のプロセス制
御装置２０〜２２に提供し、これらのプロセス制御装置
はフィールドバス１８の特化したプロトコルに適合して
いる。
【００１４】プロセス制御装置２０〜２２は、フィール
ドバス１８の予め定められたプロトコルに従って、通信
のために特別に設計されたプロセス制御装置をそれぞれ
表す。たとえば、プロセス制御装置２０〜２２のうちの
任意の１または複数が、温度センサ、圧力センサまたは
アクチュエータであることができる。さらに、プロセス
制御装置２０〜２２のうちの任意の１または複数が、複
数のプロセス制御機能を提供することができる。
【００１５】フィールドバス１８は、プロセス制御装置
間の通信に適したいくつかのフィールドバスのうちの任
意の１つを表す。たとえば、フィールドバス１８はプロ
フィバス、ロントーク、デバイスネット、ＳＤＳバスま
たは任意の同等のバスとして具体化することができる。
フィールドバス１８がプロフィバスである場合、プロセ
ス制御装置２０〜２２はプロフィバスの通信プロトコル
にそれぞれ適合する。同様にフィールドバス１８がＳＤ
Ｓバスである場合、プロセス制御装置２０〜２２は、Ｓ
ＤＳプロトコルにそれぞれ適合する。
【００１６】アプリケーション・コントローラ１２はプ
ロセッサを含み、プロセス制御装置２０〜２２と通信し
てこれらを制御するため、アプリケーション・コードを
実行する。アプリケーション・コントローラ１２が実行
するアプリケーション・コードは、プロセス制御装置２
０〜２２が装置志向のプロトコル１４に準拠するという
仮定の下で書かれる。その結果、フィールドバス１８が
プロフィバスまたはＳＤＳバスその他であるかどうかに
関係なく、アプリケーション・コントローラ１２および
そのアプリケーション・コードが設計されて開発され
る。
【００１７】装置志向のプロトコル１４は任意の標準の
装置志向のプロトコルを表し、複数の装置チャネルを提
供して、取り付けられた装置についての情報をアプリケ
ーション・コントローラ１２が見つけることのできるプ
ロトコルを定義する。装置志向のプロトコル１４として
使用するのに適した１つの標準インターフェースは、提
唱されたIEEE 1451.2標準である。IEEE 1451.2は、装置
変数を得るため複数のチャネルを規定し、それぞれ取り
付けられた装置に関する情報の形式を定義する標準を提
唱した。特定の取り付けられた装置に関する情報は、装
置の種類、データレート、測定の単位および特別なトリ
ガ条件などを記述する。
【００１８】マッパー１６は、フィールドバス１８に関
連する予め定められたプロトコルを使用して、フィール
ドバス１８を介してプロセス制御装置２０〜２２と通信
する。マッパー１６は、アプリケーション・コントロー
ラ１２が装置志向のプロトコル１４を使用してプロセス
制御装置２０〜２２と通信することを可能にする機能性
を提供する。これにより、アプリケーション・コントロ
ーラ１２には、プロセス制御装置２０〜２２が装置志向
のプロトコル１４に準拠する装置であるように見える。
さらにマッパー１６は、装置志向のプロトコル１４の条
件に従って、プロセス制御装置２０〜２２のそれぞれに
関する一組の情報を作る。ある実施形態では、この一組
の情報は、提唱された標準IEEE 1451.2に規定されてい
るものである。
【００１９】図２は、マッパー１６を図示する。マッパ
ー１６は、マッピング・プロセッサ３０、装置志向のイ
ンターフェース３４およびフィールドバス・インターフ
ェース３６を含む。マッピング・プロセッサ３０は、装
置志向のインターフェース・データベース３２に構成情
報を保持する。
【００２０】装置志向のインターフェース３４は、マッ
ピング・プロセッサ３０が装置志向のプロトコル１４に
従ってアプリケーション・コントローラ１２と通信する
のを可能にする。装置志向のインターフェース３４は、
装置志向のプロトコルの種類に応じた専用回路および制
御要素を含む。ある実施形態では、装置志向のインター
フェースはIEEE 1451.2の標準インターフェースに適合
する回路および制御要素を含む。
【００２１】フィールドバス・インターフェース３６
は、マッピング・プロセッサ３０が、フィールドバス１
８の予め定められたプロトコルに従い、フィールドバス
１８を介してプロセス制御装置２０〜２２と通信するの
を可能にする。フィールドバス・インターフェース３６
は、フィールドバス１８についての専用回路および制御
要素を含む。たとえば、フィールドバス１８がＳＤＳバ
スである場合、フィールドバス・インターフェース３６
は、ＳＤＳバスに接続されるため、およびＳＤＳプロト
コルを使用して装置２０〜２２と通信するための回路お
よび制御要素を含む。
【００２２】マッピング・プロセッサ３０は、フィール
ドバス・インターフェース３６を使用してフィールドバ
ス１８に接続される装置を検出する。すなわち、フィー
ルドバス１８のプロトコルに従って検出することができ
る装置２０〜２２および任意の他の装置を検出する。フ
ィールドバス１８に接続される装置を検出するためにマ
ッピング・プロセッサ３０が使用する方法は、フィール
ドバス１８の予め定められたプロトコルに依存する。少
なくとも、それぞれの種類のフィールドバス・プロトコ
ルは、それぞれの接続される装置について装置識別子の
判断ができる方法を提供する。たとえばマッピング・プ
ロセッサ３０は、フィールドバス・インターフェース３
６を介してフィールドバス１８にポーリング(pollin
g)、クエリー(query)メッセージまたはパケットを転送
することにより、装置識別子を取得する。プロセス制御
装置２０〜２２のそれぞれは、それぞれの装置識別子で
応答する。
【００２３】マッピング・プロセッサ３０は、一組の構
成情報を装置志向のインターフェース・データベース３
２に取り込む。マッピング・プロセッサ３０が装置志向
のインターフェース・データベース３２に取り込む構成
情報は、装置志向のプロトコル１４の観点からプロセス
制御装置２０〜２２を記述する情報を含む。その結果、
装置志向のインターフェース・データベース３２の構成
情報の形式は、使用されている特定の装置志向のプロト
コルに依存する。IEEE 1451.2標準の場合、装置志向の
インタ−フェース・データベース３２の構成情報は、装
置固有の情報およびインターフェース固有の情報を含
む。
【００２４】データベース３２の装置固有の情報は、マ
ッピング・プロセッサ３０が検出するプロセス制御装置
２０〜２２のそれぞれについて一組の装置固有の情報を
含む。ある特定のプロセス制御装置についての装置固有
の情報は、プロセス制御装置に関連する変数の数、プロ
セス制御装置の更新レート、測定の単位、トリガの条件
およびキャリブレーション(較正、calibration)情報の
ような情報を含む。プロセス制御装置に関連する変数の
数は、その特定の装置に依存する。一般に、プロセス制
御装置に関連するそれぞれの変数は、装置志向のプロト
コル１４のチャネルにマップされる。たとえば、ある特
定のプロセス制御装置は、温度および圧力の両方を測定
することができる。このような場合、プロセス制御装置
は、装置志向のプロトコル１４の２つのチャネルを必要
とする。
【００２５】装置志向のインターフェース・データベー
ス３２のインターフェース固有の情報は、装置志向のプ
ロトコル１４に関連する構成情報である。これは、アプ
リケーション・コントローラ１２およびマッパー１６の
間の転送に使用されるデータレートだけでなく、フィー
ルドバス１８に接続される装置が使用する装置志向のプ
ロトコル１４のチャネル数のような情報を含む。たとえ
ば、プロセス制御装置２０〜２２により返された装置識
別子が、１つの可変の温度センサおよび１つの可変の圧
力センサをそれぞれ示す場合、マッピング・プロセッサ
３０はこれらの変数を、装置志向のインターフェース３
４の最初の２つのチャネルにマップする。最初の２つの
チャネルが装置変数によって占められることを示す適切
な値で、装置志向のインターフェース・データベース３
２にインターフェース固有の構成情報を書くことによ
り、マッピング・プロセッサ３０は最初の２つのチャネ
ルをマップする。
【００２６】ある実施形態では、情報を装置志向のイン
ターフェース・データベース３２に取り入れるのに必要
な情報が、プロセス制御装置２０〜２２に含まれる。マ
ッピング・プロセッサ３０は、フィールドバス１８を介
してプロセス制御装置２０〜２２から直接情報を得る。
たとえば、マッピング・プロセッサ３０はプロセス制御
装置２０に直接質問することができ、装置の種類、測定
の単位、データレート、トリガの条件などのような情報
を得る。
【００２７】代替的な実施形態では、マッピング・プロ
セッサ３０は、装置辞書３８から装置固有の情報を得
て、データベース３２を作る。装置辞書３８は一組の予
め定められた装置固有の情報を含み、マッパー１６がサ
ポートするそれぞれの特定のプロセス制御装置に合うよ
う装置志向のプロトコル１４の観点からその情報を調整
する。特定のプロセス制御装置の装置識別子によって、
装置辞書３８にインデックスをつけることができる。た
とえば、プロセス制御装置２０が、マッピングプロセッ
サ３０の質問に応答して装置識別子「I.7.3.1」を返す
と仮定する。マッピング・プロセッサ３０は、装置辞書
３８から装置固有の情報にアクセスするため、この装置
識別子をインデックスに変換する。その後、マッピング
・プロセッサ３０は、装置辞書３８から装置固有の情報
を読み、装置志向のインターフェース・データベース３
２の適切なエントリにそれを書く。
【００２８】装置辞書３８を、スタティックメモリまた
は不揮発性メモリで具体化することができる。しかし、
装置辞書３８に保管しなければならない情報量は、マッ
パー１６がサポートするプロセス制御装置の可能な置換
の数および装置志向のプロトコル１４が必要とする各装
置についての情報量に依存して相当大きい。
【００２９】代わりに、装置固有の情報の辞書は、マッ
パー１６の外部にある辞書サーバに含まれる。たとえ
ば、辞書サーバをフィールドバス１８に取り付けること
ができる。フィールドバス１８に取り付けられる辞書サ
ーバは、マッパー１６によって、装置志向のプロトコル
１４に準拠する他の装置としてアプリケーション・コン
トローラ１２には見える。このように、新しいプロセス
制御装置が利用可能となるか、または装置固有の情報に
関して修正される時、アプリケーション・コントローラ
１２はフィールドバス１８に取り付けられた辞書サーバ
を更新する。
【００３０】別の代わりの実施形態では、辞書サーバー
は外部ネットワーク（示されていない）に接続され、ア
プリケーション・コントローラ１２がアクセスすること
ができる。このような場合、マッピング・プロセッサ３
０は、辞書の要求をアプリケーション・コントローラ１
２に渡し、辞書を含む外部ネットワーク・サーバから装
置固有の情報を抽出する。アプリケーション・コントロ
ーラ１２は、外部ネットワークを介して情報を抽出して
マッピングプロセッサ３０にその情報を渡し、プロセッ
サ３０はデータベース３２にその情報を書き込む。
【００３１】アプリケーション・コントローラ１２は、
装置志向のインターフェース・データベース３２に含ま
れる構成情報を読むことができる。マッピング・プロセ
ッサ３０は、装置志向のインターフェース３４を介して
アプリケーション・コントローラ１２から情報の要求を
受け取って装置志向のデータベース３２を読み、装置志
向のインターフェース３４を介してアプリケーション・
コントローラ１２にその情報を転送する。この方法で、
アプリケーション・コントローラ１２は、プロセス制御
装置２０〜２２および辞書サーバ（存在すれば）を含
め、何の装置が取り付けられているかを判断または「発
見する」。
【００３２】装置志向のプロトコル１４がIEEE 1451.2
標準である場合、アプリケーション・コントローラ１２
は、初めにインターフェース固有の情報についての要求
をマッパー１６に転送する。応答において、マッピング
・プロセッサ３０は、データベース３２からインターフ
ェース固有の情報を読み出し、装置志向のインターフェ
ース３４を介してアプリケーション・コントローラ１２
に転送する。アプリケーション・コントローラ１２はイ
ンターフェース固有の情報を調べ、どのチャネルがマッ
パー１６によって使用されているか判断する。その後、
アプリケーション・コントローラ１２は、使用されてい
る個々の装置チャネルのそれぞれについて装置固有の情
報の要求を出す。それぞれの要求に答えて、マッピング
・プロセッサ３０は、データベース３２から装置固有の
情報を読み出し、装置志向のインターフェース３４を介
してアプリケーション・コントローラ１２に提供する。
【００３３】たとえば、データベース３２の装置固有の
情報は、アプリケーション・コントローラ１２に、プロ
セス制御装置２０が華氏の単位を提供する温度センサで
あるということを知らせることができる。マッピング・
プロセッサ３０が、フィールドバス１８を介してプロセ
ス制御装置２０から温度測定値を得ると、装置志向のイ
ンタフェース３４のプロセス制御装置２０に割り当てら
れた特定のチャネルを使用して、マッピング・プロセッ
サ３０はアプリケーション・コントローラ１２に測定値
データを提供する。
【００３４】フィールドバス１８に取り付けられたプロ
セス制御装置に割り当てられる装置志向のインターフェ
ース３４のチャネルに加え、マッピング・プロセッサ３
０はさらに２つのチャネル（アプリケーション・コント
ローラ１２を介して外部サーバから辞書データを得るた
め、辞書チャネルとも呼ぶ）を割り当てる。マッピング
・プロセッサ３０からアプリケーション・コントローラ
１２まで、外部サーバから辞書データを要求するのに第
１の辞書チャネルを使用する。特定のプロセス制御装置
の装置識別子を第１の辞書チャネルを介してアプリケー
ション・コントローラに転送することにより、マッピン
グ・プロセッサ３０は特定のプロセス制御装置について
の辞書データを要求する。外部サーバからの辞書データ
の要求として第１の辞書チャネルを介して受け取られた
装置識別子を、アプリケーション・コントローラ１２は
解釈する。要求された辞書データを抽出した後、以下に
記述された方法で、アプリケーション・コントローラ１
２は、第２の辞書チャネルを介して辞書データをマッピ
ング・プロセッサ３０に転送する。
【００３５】特定のフィールドバス１８のプロトコル
は、プロセス制御装置２０〜２２間のピア・ツー・ピア
通信をサポートすることができる。従来技術のシステム
では、ピア・ツー・ピア通信は、構成装置をフィールド
バス１８に取り付けることにより達成された。構成装置
は、フィールドバス１８およびアプリケーション・プロ
グラムを介して通信するためのインターフェースを含
む。アプリケーション・プログラムは、構成情報をプロ
セス制御装置２０〜２２に書き込むことにより、ピア・
ツー・ピア通信を設定する。
【００３６】残念ながら、そのようなピア・ツー・ピア
通信を設定するためのプロトコルは、フィールドバス１
８の種類により変化する。たとえば、１種類のフィール
ドバスでは、構成装置上のアプリケーション・プログラ
ムが、プロセス制御装置２０〜２２のそれぞれに含まれ
るアドレステーブルに適切な情報を書き込む。このよう
な技術は、プロセス制御装置２０に、プロセス制御装置
２２のアドレスと共に測定値データのパケットをフィー
ルドバス１８上に転送させ、プロセス制御装置２０〜２
２間のピア・ツー・ピアのデータ転送を達成する。フィ
ールドバスの他の種類は、ピア・ツー・ピアの転送を設
定するのに異なる方法を使用する。
【００３７】マッパー１６はアプリケーション・コント
ローラに、プロセス制御装置２０〜２２間でピア・ツー
・ピア通信を設定するための標準化されたインターフェ
ースを提供する。マッパー・プロセッサ３０は、データ
ベース３２を作って装置志向のインターフェース３４の
チャネルを割り振るとき、ピア・ツー・ピア通信用にプ
ロセス制御装置２０〜２２に構成情報を書くのに用いる
ため、アプリケーション・コントローラ１２からマッパ
ー１６までのチャネルを割り当てる。アプリケーション
・コントローラ１２は、装置志向のインターフェース３
４およびマッピング・プロセッサ３０を介して構成デー
タを転送し、フィールドバス１８のプロトコルを使用し
て構成データをプロセス制御装置２０〜２２に書く。
【００３８】表１は、装置志向のプロトコル１４が提唱
されたIEEE 1451.2標準である実施形態についての、イ
ンターフェース固有の構成情報の形式を示す。マッピン
グ・プロセッサ３０は、ここに示される形式の情報を、
装置志向のインターフェース・データベース３２に取り
込む。
【００３９】
【表１】
【００４０】表２は、装置志向のプロトコル１４が提唱
されたIEEE 1451.2標準である実施形態についての装置
固有の構成情報の形式を示す。マッピング・プロセッサ
３０は、示される形式の情報を、直接的にまたは装置辞
書３８か辞書サーバから情報を得ることにより、装置志
向のインターフェース・データベース３２に取り込む。
【００４１】
【表２】
【００４２】表３は、装置固有の構成情報の形式を示
し、装置志向のプロトコル１４が提唱されたIEEE 1451.
2標準である実施形態についてプロセス制御装置のキャ
リブレーション特性に関連する。マッピング・プロセッ
サ３０は、示される情報を、直接的または装置辞書３８
か辞書サーバからの情報を得ることにより、装置志向の
インターフェース・データベース３２に取り込む。
【００４３】
【表３】
【００４４】図３はプロセス制御システム４０の例を示
し、一組のアプリケーション・コントローラ６０〜６２
上で実行されるプロセス制御のアプリケーションが、標
準インターフェースを介して異なるフィールドバス・プ
ロトコルに適合したプロセス制御装置にアクセスするこ
とを可能にする。示される３組のプロセス制御装置９０
〜９１、１００および１１０〜１１２は、一組の異なる
フィールドバス８０〜８２にそれぞれ適合する。フィー
ルドバス８０〜８２は、それぞれのプロセス制御装置と
通信するため、異なる予め定められたプロトコルを持
つ。この例では、フィールドバス８０〜８２のプロトコ
ルが、それぞれプロフィ・バスのプロトコル、ＳＤＳバ
スのプロトコルおよびロントーク・バスのプロトコルで
ある。
【００４５】一組のマッパー７０〜７２は、フィールド
バス８０〜８２のプロトコルに関係なく、標準の装置志
向のインターフェースを介してフィールドバス８０〜８
２に取り付けられたプロセス制御装置に、アプリケーシ
ョン・コントローラ６０〜６２がアクセスするのを可能
にする。この例では、フィールドバス８０のプロフィ・
バスのプロトコルおよびアプリケーション・コントロー
ラ６０の装置志向のプロトコル１４の間をマップする。
同様に、マッパー７１および７２は、フィールドバス８
１および８２のＳＤＳおよびロントークのプロトコル
と、アプリケーション・コントローラ６１および６２の
装置志向のプロトコル１４の間をそれぞれマップする。
【００４６】プロセス制御システム４０はホストプロセ
ッサ５０を含み、通信ネットワーク５２を介してアプリ
ケーション・コントローラ６０〜６２と通信する。通信
ネットワーク５２は、イーサネット・ネットワークのよ
うな様々な種類のコンピュータのうち、通信に適した任
意の標準の通信ネットワークを表す。ホスト・プロセッ
サ５０は通信ネットワーク５２を使用して、プロセス制
御システムにおけるすべての装置およびアプリケーショ
ンの状況を監視する。
【００４７】フィールドバス８２に接続された辞書サー
バ１１４はプロセス制御装置１１０〜１１２に関する装
置固有の情報を含み、マッパー７２のマッピング・プロ
セッサが、マッパー７２に装置志向のインターフェース
データベースを作ることを可能にする。マッパー７２
は、ロントークのプロトコルを使用して辞書サーバ１１
４を読む。マッパー７２により、アプリケーションコン
トローラには、辞書サーバが装置志向のプロトコル１４
に準拠する装置として見える。このように、アプリケー
ション・コントローラ６２は、装置志向のプロトコル１
４を使用して辞書サーバに辞書データを書き込むことが
できる。
【００４８】通信ネットワーク５２に接続された辞書サ
ーバ５４は装置固有の情報の辞書を含み、マッパー７０
〜７１のマッピング・プロセッサが、それぞれの装置志
向のインターフェース・データベースに装置固有の情報
を取り込むことを可能にする。マッパー７０〜７１は、
アプリケーション・コントローラ６０〜６１に助けられ
て特定のプロセス制御装置の装置固有の情報を得る。
【００４９】たとえば、マッパー７１およびコントロー
ラ６１は、装置志向のインターフェースの２つの辞書チ
ャネルを使用して、辞書サーバ５４から辞書データを得
る。アプリケーション・コントローラ６１は、ネットワ
ーク５２の通信のための回路およびソフトウェアを含
む。マッパー７１からの辞書データの要求に応答してア
プリケーション・コントローラ６１は、第１の辞書チャ
ネルを介して辞書サーバー５４から要求された情報を抽
出し、第２の辞書チャネルを介してその情報をマッパー
７１に転送する。
【００５０】本発明の前述した詳細な記述は例示のため
与えられ、本発明は開示された明確な実施形態に制限さ
れるものではない。
【００５１】本発明は例として次の実施態様を含む。 （１）フィールドバス(18)の予め定められたフィールド
バス・プロトコルに適したプロセス制御装置(20)に、標
準インターフェースを提供するための装置であって、前
記標準インターフェースに対応する予め定められた装置
志向のプロトコル(14)に従って、前記プロセス制御装置
(20)を記述するプロセス制御装置（20）に関する一組の
情報を得るための手段と、前記予め定められた装置志向
のプロトコル（14）を使用して、プロセス制御アプリケ
ーションが前記情報にアクセスするのを可能にするため
の手段と、を備える標準インターフェースを提供するた
めの装置。
【００５２】（２）前記予め定められたフィールドバス
・プロトコルを使用して、前記フィールドバス(18)を介
して前記プロセス制御装置(20)から直接的に情報を得る
ための手段を備える上記（１）に記載の装置。 （３）異なる種類のプロセス制御装置に関する複数組の
情報を含む辞書(38)から情報を得るための手段を備える
上記（１）に記載の装置。 （４）前記フィールドバス(18)を介してアクセスするこ
とができる辞書サーバ(114)に前記辞書が保管される上
記（３）に記載の装置。 （５）外部ネットワーク(52)を介してアクセスすること
ができる辞書サーバ(54)に前記辞書が保管される上記
（３）に記載の装置。
【００５３】（６）前記標準インターフェースを使用し
てピア・ツー・ピアの一組の構成情報を前記プロセス制
御装置(20)に転送するための手段を備える上記（１）に
記載の装置。 （７）予め定められた装置志向のプロトコル(14)に従っ
て、前記プロセス制御装置(20)と通信するのに使用され
る前記標準インターフェースの少なくとも１つのチャネ
ルを規定する一組のインターフェース関連情報を生成す
るための手段と、前記プロセス制御アプリケーション
が、前記予め定められた装置志向のプロトコルを使用し
て前記インターフェース関連情報にアクセスすることを
可能にするための手段と、を備える上記（１）に記載の
装置。 （８）前記プロセス制御装置(20)からデータを読むた
め、前記チャネルが前記プロセス制御アプリケーション
により使用される上記（７）に記載の装置。 （９）前記プロセス制御装置(20)にデータを書くため、
前記チャネルが前記プロセス制御アプリケーションによ
り使用される上記（７）に記載の装置。
【００５４】（１０）外部辞書サーバ(54)から前記プロ
セス制御装置(20)に関する情報を得るのに使用される一
組の辞書チャネルを、前記インターフェース関連情報が
規定する上記（７）に記載の装置。 （１１）フィールドバスに接続(18)され、それぞれが該
フィールドバスの予め定められたプロトコルに適合する
一組のプロセス制御装置(20)と、あたかも前記プロセス
制御装置が予め定められた装置志向のプロトコル(14)を
持つ標準インターフェースに準拠するよう、アプリケー
ション・コントローラ(12)が前記プロセス制御装置にア
クセスすることを可能にするマッパー(16)と、を備える
プロセス制御システム。
【００５５】（１２）前記マッパー(16)が、前記フィー
ルドバスの前記予め定められたプロトコルを使用して該
フィールドバスを介して前記プロセス制御装置(20)への
アクセスを可能にするフィールドバス・インターフェー
ス(36)と、前記予め定められた装置志向のプロトコル(1
4)を使用して、前記アプリケーション・コントローラ(1
2)と通信することを可能にする装置志向のインターフェ
ース(34)と、前記予め定められた装置志向のプロトコル
(14)の観点から前記プロセス制御装置(20)を記述する前
記プロセス制御装置に関する一組の情報を保持するため
のデータベース(32)と、前記データベースに前記情報を
作り、前記装置志向のインターフェースを介して前記ア
プリケーション・コントローラが前記情報にアクセスす
ることを可能にするマッピング・プロセッサ(30)と、を
備える上記（１１）に記載のプロセス制御システム。
【００５６】（１３）前記マッパーが、異なる種類のプ
ロセス制御装置に関する複数組の情報を含む装置辞書(3
8)を備え、前記マッピング・プロセッサが前記データベ
ースを該装置辞書から作る上記（１２）に記載の装置。 （１４）前記フィールドバスに接続され、異なる種類の
プロセス制御装置に関する複数組の情報を含む辞書サー
バを備え、前記マッピング・プロセッサが前記データベ
ースを該辞書サーバから作る上記（１２）に記載のプロ
セス制御システム。 （１５）外部ネットワークに接続され、異なる種類のプ
ロセス制御装置に関する複数組の情報を含む辞書サーバ
を備え、前記マッピング・プロセッサがデータベースを
該辞書サーバから作る上記（１２）に記載のプロセス制
御システム。
【００５７】（１６）前記マッパーが、予め定められた
装置志向のプロトコルに従ってそれぞれのプロセス制御
装置と通信するため使用される前記標準インターフェー
スの少なくとも１つのチャネルを規定する一組のインタ
ーフェース関連情報を生成し、前記アプリケーション・
コントローラが前記予め定めた装置志向のプロトコルを
使用して前記インターフェース関連情報にアクセスする
ことを可能にする上記（１２）に記載のプロセス制御シ
ステム。 （１７）対応するプロセス制御装置(20)からデータを読
むため、前記アプリケーション・コントローラが前記チ
ャネルのうちの１つを使用する上記（１６）に記載のプ
ロセス制御システム。 （１８）対応するプロセス制御装置にデータを書き込む
ため、前記アプリケーション・コントローラが前記チャ
ネルのうちの１つを使用する上記（１６）に記載のプロ
セス制御システム。
【００５８】（１９）ピア・ツー・ピア構成データを対
応するプロセス制御装置に書き込むため、前記アプリケ
ーション・コントローラが前記チャネルのうちの１つを
使用する上記（１６）に記載のプロセス制御システム。 （２０）外部辞書サーバから得る前記プロセス制御装置
に関する情報を通信するため、前記アプリケーション・
コントローラおよび前記マッパーが使用する一組の辞書
チャネルを前記インターフェース関連情報が規定する上
記（１６）に記載のプロセス制御システム。
【００５９】
【発明の効果】異なるフィールドバス・プロトコルに適
合するプロセス制御装置の統合を可能にし、アプリケー
ション・プログラムの開発コストを減少させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィールドバスの特化したプロトコルに適合す
る１組のプロセス制御装置への標準インターフェース
を、アプリケーション・コントローラに提供するシステ
ムを示す図。
【図２】マッピング・プロセッサ、装置志向のインター
フェースおよびフィールドバス・インターフェースを含
むマッパーを示す図。
【図３】一組のアプリケーション・コントローラで実行
するプロセス制御アプリケーションが、標準インターフ
ェースを介して異なるフィールドバス・プロトコルに適
合したプロセス制御装置にアクセスするのを可能にする
プロセス制御システムの例を示す図。
【符号の説明】
１４ 装置志向のプロトコル １８ フィールドバス ２０ プロセス制御装置 ３７ 辞書 ５４ 辞書サーバ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フィールドバスの予め定められたフィール
    ドバス・プロトコルに適したプロセス制御装置に標準イ
    ンターフェースを提供するための装置であって、 前記標準インターフェースに対応する予め定められた装
    置志向のプロトコルに従って前記プロセス制御装置を記
    述するプロセス制御装置に関する一組の情報を得るため
    の手段と、 前記予め定められた装置志向のプロトコルを使用して、
    プロセス制御アプリケーションが前記情報にアクセスす
    るのを可能にするための手段と、 を備える標準インターフェースを提供するための装置。
JP10210495A 1997-08-01 1998-07-27 標準インターフェースを提供するための装置 Pending JPH11126104A (ja)

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