プロセス制御データを収集する方法および装置
【課題】プロセス制御データを収集するための方法、装置、および製造物品を開示する。
【解決手段】プロセス制御データを収集するための例示的方法は、測定されるパラメータおよび測定サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録することと、その測定サンプリングレートに基づいてパラメータを測定することと、測定されたパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、データの要求、データと関連付けられる状態、またはデータと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、データ構造内のデータを第１のプロセス制御デバイスに転送させることと、を含む。
【解決手段】プロセス制御データを収集するための例示的方法は、測定されるパラメータおよび測定サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録することと、その測定サンプリングレートに基づいてパラメータを測定することと、測定されたパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、データの要求、データと関連付けられる状態、またはデータと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、データ構造内のデータを第１のプロセス制御デバイスに転送させることと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、プロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御データを収集する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学、石油、医薬、紙パルプ、または他の製造プロセスにおいて使用されるもののようなプロセス制御システムは、通常、少なくとも１つのオペレータワークステーションを含む少なくとも１つのホスト、およびアナログ、デジタル、または複合アナログ／デジタル通信プロトコルを介して通信可能に構成される１つ以上のフィールド機器と通信可能に連結される、１つ以上のプロセスコントローラを含む。フィールド機器は、例えば、デバイスコントローラ、バルブ、バルブアクチュエータ、バルブポジショナー、スイッチ、およびトランスミッタ（例えば、温度、圧力、流速、および化学組成センサ）、またはそれらの組み合わせであってもよく、プロセス制御システム内で、バルブの開閉およびプロセスパラメータの測定または推測等の機能を遂行する。プロセスコントローラは、フィールド機器によって行われるプロセス測定値および／またはフィールド機器に関する他の情報を示す信号を受信し、この情報を使用して、制御ルーチンを実装し、プロセスの動作を制御するように、バスまたは他の通信回線上でフィールド機器に送信される、制御信号を生成する。
【０００３】
典型的なプロセス制御システムは、プロセスコントローラによって動作される、１つまたは複数の制御ループに分割される。各制御ループは、１つまたは複数のフィールド機器からの多数の入力、制御アルゴリズム、および１つまたは複数の出力を含む。これらのフィールド機器のそれぞれは、通常、１つまたは複数のＩ／Ｏカードおよびそれぞれの通信経路（例えば、２線ケーブル、ワイヤレスリンク、または光学ファイバ）を介して、プロセスコントローラに連結される。Ｉ／Ｏカードは、フィールド機器からの入力を受信し、入力をプロセスコントローラに転送する。同様に、出力信号は、Ｉ／Ｏカードを介して、プロセス制御システム内のフィールド機器に送信される。任意の特定の制御ループの質は、制御ループが時間通りに入力変更を読み取り、必要な制御計算を行って、出力信号の形態で応答を生成する能力によって決定される。一部の例において、通信経路は、入力信号が、プロセスコントローラによって時間通りに受信されるのを遅延させる場合があり、それによって、その通信経路を使用する任意の制御ループの質を低下させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
プロセス制御データを収集する例示的方法は、測定されるパラメータおよび測定サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録することと、測定サンプリングレートに基づいて、パラメータを測定することと、測定したパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、データの要求、データと関連付けられる状態、またはデータと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、データ構造内のデータを第１のプロセス制御デバイスに転送させることと、を含む。
【０００５】
プロセス制御データを収集する例示的装置は、プロセス制御パラメータと関連付けられる情報を収集するセンサと、情報を測定データに変換するアナログデジタル変換器と、測定データをデータ構造に保存するストレージデバイスと、装置と関連付けられる電子デバイス記述によって定義されるようにデータの要求を受信して、プロセス制御デバイスと通信するためにポートを開き、電子デバイス記述によって定義されるようにプロセス制御デバイスに測定データを転送させる、ポートコントローラと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の例示的プロセス制御システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の図１のプロセス制御システムの例示的制御ループの図である。
【図３】本発明の図１および図２のプロセス制御システム内のプロセス制御データを提供する例示的プロセス制御デバイスのブロック図である。
【図４】本発明の図１および図２のプロセス制御システム内のプロセス制御データを受信および／または操作する例示的プロセス制御アプリケーションまたはコントローラのブロック図である。
【図５】本発明のプロセス制御デバイス上に保存されたプロセス制御データにアクセスするように実行される場合がある命令を表す例示的擬似コードである。
【図６】本発明のプロセス制御データのサンプルを収集するように行われる場合がある例示的方法を表すフローチャートである。
【図７】本発明のデータサンプルを処理するように行われる場合がある例示的方法を表すフローチャートである。
【図８】ＦＤＩサーバ、コントローラ、および／または図１のプロセス制御デバイス、図２のセンサおよび／またはＩ／Ｏカード、図３のプロセス制御デバイス、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーションを実装するための、図６および図７の方法を実行するコンピュータで実施可能な実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書に記載される例示的方法および装置は、プロセス制御データを収集する装置とアプリケーションとの間のデータ転送を行うために、プロセス制御システムにおいて使用されてもよい。以前は専用ハードウェアを使用して行われていたプロセス制御機能の多くが、ソフトウェアを使用して行われるため、データ待ち時間が制御性能に著しい影響を及ぼす可能性がある。一部のプロセス制御通信ネットワーク、バス、標準、および／または通信プロトコルは、高容量のデータ転送を処理することができるが、他のネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルは、そのような能力または容量を提供しないかもしれない。したがって、複数のネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルを伴うプロセス制御システムでは、これらのネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルの中に、広範な範囲のデータボリューム容量、および／またはデータ要件が存在する場合がある。多重通信プロトコルを使用するそのようなプロセス制御システムにおいて、本明細書に記載される例示的方法および装置を使用し、特性または要件を電子デバイス記述（ＥＤＤ）ファイルから読み取ることによって、異なる特性または要件を有するデータにアクセスできるようにすることができる。さらに、より複雑かつ／またはデータ集約型のフィールド機器を、データボリューム容量がより低い通信バス上で開発および／または使用できるように本明細書に開示される例示的方法および装置を使用することができる。
【０００８】
以下に記載される一部の実施例において、センサまたは他の種類のプロセスモニタ等のプロセス制御デバイスは、ＥＤＤファイルに従うか、またはそれによって定義されるように、プロセス制御状態または変数をサンプリングして、変数値のデジタル表示を生成する。プロセス制御状態のサンプリングは、異なる変数に対して異なるレートで起こる場合が多く、このサンプルは、サンプルが生成されたとき、および／または複数のサンプルが収集された後、プロセスアナライザによって使用されてもよい。一部の例において、プロセス制御デバイスは、ＥＤＤファイルに従うか、またはそれによって定義されるように、サンプリング時にプロセス制御アプリケーションにサンプルを送信する。一部の他の実施例において、プロセス制御デバイスは、サンプルをデータ構造に保存し、十分な数または所定数のサンプルが収集されると、データ構造をプロセス制御アプリケーションに送信する。
【０００９】
一部の例示的プロセス制御システムにおいて、（例えば、プロセス制御ループにおいて）サンプリングされたデータを使用する、プロセス制御デバイス、プロセスコントローラ、および／またはプロセス制御アプリケーションは、データサンプルを生成するプロセスモニタまたはセンサの電子デバイス記述（例えば、ＥＤＤファイル）にアクセスし、データサンプルをプロセスモニタまたはセンサから抽出する方法を決定する。データサンプルを回収する方法を決定した後、プロセス制御デバイス、プロセスコントローラ、および／またはプロセス制御アプリケーションは、プロセス制御通信バスおよび／またはネットワークを介して、データサンプルにアクセスする。
【００１０】
図１は、制御システム１０２、ワークステーション１０４、およびフィールド機器統合（ＦＤＩ）サーバ１０６を含む、例示的プロセス制御環境１００を示す、ブロック図である。例示的制御環境１００は、制御システム１０２および／または他の制御システム（図示せず）と通信可能に連結されてもよい、追加のクライアント（図示せず）を含んでもよい。
【００１１】
ワークステーション１０４（例えば、ターミナル、ワークステーション、ＰＣ）、例示的制御システム１０２、および／またはフィールド機器統合（ＦＤＩ）サーバ１０６は、ＦＤＩ標準を使用して通信する。ＦＤＩサーバ１０６は、ＨＡＲＴ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、および／またはＰｒｏｆｉｂｕｓ等の異なる標準を使用して動作する、異なるネットワーク上のデバイスとインターフェースする。一般に、ＦＤＩ標準は、デバイスの製造者および／またはサプライヤが、デバイスが本来準拠している標準に関係なく、顧客によって使用することができ、一様にデバイスを管理することができるツールセットを構築できるようにする仕様を提供する。ＦＤＩ標準は、標準電子デバイス記述言語（ＥＤＤＬ）のテキストベースのファイル（例えば、ＸＭＬファイル）が、デバイス、デバイスによって提供される方法、デバイスによってサポートされる測定値およびデバイスパラメータ、デバイスのコンフィギュレーション情報、および／またはユーザがデバイスとともに有することができる相互動作を記述できる、テキストデバイス記述方法を含む。
【００１２】
ＦＤＩ標準は、アプリケーションおよび／またはデバイスが通信する方法をさらに提供する。通信方法は、通信チャネルを介してメッセージを送信および受信する、メッセージバスの通信方法と類似している。メッセージバスの方法は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスが、受信しているアプリケーションまたはデバイスの内部動作に関する特定の詳細のすべてを知る必要なく、相互動作できるようにする。メッセージバスのアプローチに加えて、ＦＤＩ標準は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスからサービスを要求する、サービス指向の方法のための特徴を提供する。このサービス指向の方法の下、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスは、契約およびメッセージを使用して、機能性を露呈および消費する。サービス方法は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスによって、システムリソースおよび／またはシステム挙動を交渉、割り当て、割り当て解除、制限、管理、および診断するように使用されてもよい。
【００１３】
例示的ワークステーション１０４および例示的ＦＤＩサーバ１０６は、第１の通信バス１０８を介して通信している。ＦＤＩサーバ１０６は、通信バス１０８を、通信バス１０８と同一の種類であってもまたは異なる種類であってもよい、他の通信バス１１０および１１２と接続するか、または通信可能に連結する。ＦＤＩサーバ１０６は、通信バス１０８を介して、制御システム１０２とも通信している。したがって、ワークステーション１０４は、ＦＤＩサーバ１０６および通信バス１０８を介して、制御システム１０２内のデバイスのうちのいずれかと通信する。一部の例において、通信バス１０８〜１１２は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、および／またはＨＡＲＴプロトコルを使用して実装されてもよい。
【００１４】
ＨＡＲＴプロトコルは、ブロックデータ転送を行う方法を含み、これはバルブ診断および／または頻度分析等のより複雑なプロセス制御機能を行うように使用されてもよい。ＨＡＲＴブロックデータ転送方法は、そこを通ってデータストリームが、スレーブデバイスへ、またはスレーブデバイスから転送されてもよい、スレーブデバイスの特定ポートへの接続をホストが確立できるようにする。データの種類またはデータの機能は、スレーブデバイスにおいてどのポートを開くかを判定する場合がある。
【００１５】
同様に、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓは、最大１６パラメータのサンプル（例えば、１パラメータで１６サンプル、それぞれ２パラメータで８サンプル等）をプロセス制御デバイス上に保存するデータ構造である、トレンドオブジェクトを特定する。トレンドオブジェクトが充填されると、プロセス制御デバイスは、保存されたサンプルを含むトレンドオブジェクトを、例えば、プロセス制御ループにおいて使用されるインターフェースデバイス（例えば、コントローラ、プロセス制御アプリケーション等）に送信してもよい。特に、インターフェースデバイスは、サンプルを収集するプロセス制御デバイスとの単一相互動作を介して、プロセス制御変数の複数のサンプルにアクセスしてもよい。プロセス制御デバイスを構成することによって、プロセス制御デバイスは、新しいデータ群が収集される度に、トレンドオブジェクトの一部またはすべてをインターフェースデバイスに自動的に報告する場合がある。追加的にまたは代替的に、トレンドオブジェクトは、読み取りサービスを実装することによって、インターフェースデバイスにより任意の時点で読み取られる場合がある。
【００１６】
例示的制御システム１０２は、製造施設、プロセス施設、オートメーション施設、および／または任意の他の種類のプロセス制御構造またはシステムのうちのいずれかの種類を含んでもよい。一部の例において、制御システム１０２は、異なる位置において複数の施設を含んでもよい。さらに、例示的制御システム１０２は、プロセス制御サブシステム１１４と関連付けられるが、制御システム１０２は、追加のプロセス制御システムを含んでもよい。
【００１７】
例示的プロセス制御サブシステム１１４は、データバス１１８を介して、コントローラ１１６と通信可能に連結される。プロセス制御サブシステム１１４は、任意の数のフィールド機器を含んでもよい（例えば、入力および／または出力デバイス）。フィールド機器は、入力を受信し、出力を生成し、および／またはプロセスを制御することができる、任意の種類のプロセス制御コンポーネントを含んでもよい。例えば、フィールド機器は、プロセスを制御するために、例えば、バルブ、ポンプ、ファン、ヒーター、クーラー、および／またはミキサー等の入力デバイスを含んでもよい。さらに、フィールド機器は、プロセスの部分を測定するために、例えば、温度計、圧力ゲージ、濃度ゲージ、液面計、流量計、および／または蒸気センサ等の出力デバイスを含んでもよい。入力デバイスは、コントローラ１１６からの命令を受信して、特定されたコマンドを実行し、かつプロセスに変更をもたらす場合がある。さらに、出力デバイスは、プロセスデータ、環境データ、および／または入力デバイスデータを測定し、かつ測定データをプロセス制御情報（例えば、プロセスデータ）として、コントローラ１１８に送信する場合がある。このプロセスデータは、各フィールド機器からの測定出力に対応する変数の値（例えば、測定プロセス変数および／または測定品質変数）を含んでもよい。
【００１８】
図１に例証されている実施例において、コントローラ１１６は、データバス１１８を介して、プロセス制御サブシステム１１４内のフィールド機器と通信してもよい。データバス１１８は、プロセス制御サブシステム１１４内の通信コンポーネントに連結されてもよい。通信コンポーネントは、Ｉ／Ｏカードを含み、データをフィールド機器から受信し、例示的コントローラ１１６が受信できる通信媒体にデータを変換する場合がある。さらに、これらのＩ／Ｏカードは、コントローラ１１６からのデータを、対応するフィールド機器により処理できるデータ形式に変換する場合がある。実施例において、データバス１１８は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルまたは他の種類の有線および／または無線通信プロトコル（例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコル等）を使用して、実装されてもよい。
【００１９】
コントローラ１１６は、任意の有線および／または無線接続を介して、ＦＤＩサーバ１０６と通信可能に連結される。コントローラ１１６は、コントローラ１１６がプロセス制御サブシステム１１４からプロセスデータを受信すると、プロセスデータをＦＤＩサーバ１０６に送信する場合がある。他の実施例において、コントローラ１０６は、プロセスデータを一定の時間間隔で（例えば、毎分、毎時、毎日等）ＦＤＩサーバ１０６に送信してもよい。あるいは、ＦＤＩサーバ１０６は、コントローラ１１６からのプロセスデータを要求してもよい。
【００２０】
プロセスデータを受信する際に、図１の例示的ＦＤＩサーバ１０６は、プロセスデータをファイルシステム（図示せず）内に保存する。ファイルシステムは、プロセス制御サブシステム１１４内のデバイスに基づいて、および／またはプロセス制御サブシステム１１４を管理するようにコントローラ１１６内で動作するルーチン（例えば、アプリケーションおよび／またはアルゴリズム）に基づいて、ディレクトリおよび／またはサブディレクトリとともに、階層様式で配列される場合がある。他の実施例において、ファイルシステムは、制御システム１０２のオペレータによって配列されてもよい。プロセスデータは、関連付けられたディレクトリおよび／またはサブディレクトリ内のパラメータに対して保存されてもよい。一部の例において、パラメータは、コントローラ１１６上で動作するルーチンと関連付けられるか、またはプロセス制御環境１００内のフィールド機器出力と関連付けられた変数であってもよい。パラメータは、パラメータと関連付けられたプロセスデータの種類を記述する、メタデータを含んでもよい。
【００２１】
例示的ワークステーション１０４は、プロセス制御システムと関連付けられたプロセスデータを読み取る、書き込む、および／またはサブスクライブすることが承認される場合がある個人と関連付けられてもよい。ワークステーション１０４は、遠隔位置からプロセス制御環境１００にアクセスする場合がある制御システム１０２と関連付けられた人員と関連付けられてもよい。ワークステーション１０４は、任意の有線および／または無線通信媒体（例えば、インターネット）を使用して、ＦＤＩサーバ１０６を介して、プロセス制御環境１００にアクセスしてもよい。
【００２２】
例示的ＦＤＩサーバ１０６は、ワークステーション１０４上で操作するクライアントアプリケーション１２０のユーザがプロセスデータを見ることができるように、プロセスデータをフォーマットすることができる。図１の実施例は、インターフェース１２２においてプロセスデータを表示する、クライアントアプリケーション１２０を示す。例えば、クライアントアプリケーション１２０は、ウェブクライアントディスプレイアプリケーションを含んでもよい。ＦＤＩサーバ１０６は、ウェブページを作成する、および／またはテンプレートウェブページにアクセスする、およびデータフィールドをウェブページ内に配置するか、または組み込むことによって、ウェブサーバアプリケーションに対するプロセスデータをフォーマットする場合がある。次に、インターフェース１２２は、ウェブブラウザを介して、ｈｔｍｌ要求および応答を使用して、ＦＤＩサーバ１０６においてホストされるウェブページにアクセスすることによって、プロセスデータを表示する場合がある。あるいは、ＦＤＩサーバ１０６は、クライアントアプリケーション１２０において、ウェブブラウザ（例えば、インターフェース１２２）内で実行可能である場合があるか、またはワークステーション１０４（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムアプリケーション、アプリケーションプラグイン）に対してネイティブである場合がある、ウェブアプリケーション（例えば、ＡｃｔｉｖｅＸ、Ａｄｏｂｅ Ｆｌａｓｈ（商標）および／またはＳｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（商標））を初期化することによって、クライアントディスプレイアプリケーションに対するプロセスデータをフォーマットする場合がある。
【００２３】
ワークステーション１０４、ＦＤＩサーバ１０６、および／またはコントローラ１１６は、通信バス１０８−１１２を介して、他のデバイス１２８、１３０、１３２、１３４、１３６と通信する場合がある。例示的デバイス１２８〜１３６は、ワークステーション、ターミナル、コントローラ、通信ネットワークドロップノード、通信デバイス（例えば、モデム、ネットワークゲートウェイ）および／または任意の他の種類の入力、出力、および／または制御デバイスを含んでもよい。一部の例において、ワークステーション１０４、ＦＤＩサーバ１０６、および／またはコントローラ１１６は、同期転送、ブロックデータ転送、および／またはデータバス１０８〜１１２を介して通信する他の方法を使用して、デバイス１２８〜１３６に対して、および／またはデバイスから情報を転送してもよい（例えば、データ処理、データログ、および／または他の目的で）。
【００２４】
図２は、例示的プロセス制御サブシステム１１４、および制御ループ２０２を動作させる、図１の例示的コントローラ１１６を示す。図２は、２組のフィードバックループ２０４および２０６をさらに含む。第１のフィードバックループ２０４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａに連結される、フィールド機器２０８ａ（例えば、バルブ）および２１０ａ（例えば、圧力センサ）を含む。第２のフィードバックループ２０６は、Ｉ／Ｏカード２１２ｂに連結される、フィールド機器２０８ｂ（例えば、バルブ）および２１０ｂ（例えば、別の圧力センサ）を含む。
【００２５】
図２に示されるように、プロセス制御環境１００は、図１のワークステーション１０４を含み、これは１つまたは複数の通信ネットワーク（例えば、通信バス１０８）を介して、コントローラ１１６と通信可能に連結される。コントローラ１１６は、プロセス制御サブシステム１１４内で（例えば、図１のデータバス１１８を介して）Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４とも通信可能に連結される。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、それぞれの通信経路２１６ａおよび２１６ｂ（例えば、２地点間接続）は、それぞれの通信経路２１６ａおよび２１６ｂ（例えば、２地点間接続）を介して、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂと通信可能に連結される。
【００２６】
図２の例示的コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８を含む。一部の例において、コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４も含んでもよく、この場合、コントローラ１１６は、通信バス１０８を介して、および／または通信経路２１６ａおよび２１６ｂを介して、例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂと通信する場合がある。他の実施例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂ内で実装されてもよい。
【００２７】
制御ループ２０２は、入力信号プロセッサまたは機能ブロック（ＡＩ）２２０、比例−積分−微分制御動作計算器または機能ブロック（ＰＩＤ）２２２、および出力信号生成器または機能ブロック（ＡＯ）２２４を含む。ＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４によって生成されたデータを使用して、プロセスを制御する場合がある。通信バス１１８を介してデータを送信するために、例示的Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、センサ２１０ａおよび２１０ｂからの信号を受信し、および信号をサンプリングして、信号を代表するデータを生成する。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、次に、データをコントローラ１１６に送信する。
【００２８】
センサ２１０ａおよび２１０ｂからの信号の収集および／またはサンプリングレートは、センサ２１０ａおよび２１０ｂによって生成された信号を記述する、それぞれのＥＤＤファイル（ＥＤＤＬで書き込まれた）に基づく場合がある。例えば、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、関連付けられたＥＤＤファイルに基づいて、センサ２１０ａが温度測定値を提供することを決定した場合、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、比較的低速で、センサ２１０ａから受信された信号をサンプリングする場合がある。対照的に、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、関連付けられたＥＤＤファイルに基づいて、センサ２１０ｂが圧力測定値を提供することを決定した場合、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、比較的高速で、センサ２１０ｂから受信された信号をサンプリングする場合がある。ＥＤＤファイルおよび／またはサンプリングレートに基づいて、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、次に、異なるレートで、および／または異なる送信方法を使用して、サンプルデータをコントローラ１１６に送信してもよい。
【００２９】
制御ループ２０２内の制御アルゴリズムおよび／またはルーチンは、ＡＩ２２０から入力データを受信し、ＰＩＤ２２２を使用して入力データを処理し、ＡＯ２２４を介して出力データを生成する。単一の制御ループサイクルは、複数のルーチンおよび／または制御アルゴリズムを含んでもよい。他の実施例において、制御ループ２０２は、他の種類のＡＩ、ＰＩＤ、および／またはＡＯを含んでもよい。さらに、他の実施例は、複数のＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４を含んでもよい。
【００３０】
一部の例において、センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６（Ｉ／Ｏスケジューラ２１８、ＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４を含む）のうちのいずれかは、デジタル通信する場合がある。例えば、デジタル通信は、プロセス制御データ、例えば、アナログデータのデジタルサンプルを、デジタル通信バスを通して送信する場合がある。これらの実施例において、センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６は、例えば、プロセス制御変数、プロセス制御変数のサンプリング頻度、および／またはプロセス制御変数にアクセスする標準および／または特別な方法の定義を記述する、電子デバイス記述ファイルに基づいて、デジタルサンプルを保存、送信、および／または受信する場合がある。センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６のうちのいずれかを実装するために使用される場合がある、例示的プロセス制御デバイスおよび例示的プロセス制御アプリケーションおよび／またはコントローラは、図３および４と併せて以下に記述される。さらに、処理用のデータ転送に使用される場合がある例示的プロセスは、図６および７に記載される。
【００３１】
プロセス制御サブシステム１１４および制御ループ２０２ａの運用実施例において、センサ２１０ａは、パイプ内の流体の圧力値を含む入力信号を、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４に送信する。一部の例において、センサ２１０ａは、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４からの要求時に、入力信号を送信する場合がある。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、入力信号を転送し、かつ／または入力信号を代表するデータは、制御ループ２０２を介して転送および処理される。制御ループ２０２は、次に、入力データを使用して、バルブ２０８ａの制御動作を計算する。コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介して出力信号に変換される場合がある、出力データを介して、この制御動作をバルブ２０８ａに送信する。バルブ２０８ａは、出力データおよび／または出力信号を受信し、出力データおよび／または信号の値に基づいて、その位置を変更する。データ処理の実施例において、圧力信号は、センサ２１０ａによって生成され、圧力データを生成するようにＩ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４においてサンプリングされ、ＥＤＤファイルに従って、頻度分析のために、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４からコントローラ１１６に転送される場合がある。
【００３２】
Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、センサ２１０ａおよび２１０ｂを起源とする入力信号のタイミングを管理する。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、制御ループ２０２の各予定期間中に、入力信号を制御ループ２０２に転送する。例えば、制御ループ２０２は、コントローラ１１６がセンサ２１０ａを起源とする入力信号を受信する予定期間、およびコントローラ１１６がセンサ２１０ｂを起源とする入力信号を受信する予定期間を含む。これらの予定期間は、制御ループ２０２が入力信号のそれぞれを利用および／または処理する前に、制御ループ２０２が、それぞれのセンサ２１０ａおよび２１０ｂから入力信号のそれぞれを受信するように、事前設定されてもよい。一部の例において、コントローラ１１６は（例えば、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８を介して）、センサ２１０ａおよび２１０ｂによって生成されたデータをサブスクライブする。コントローラ１１６は、センサ２１０ａおよび２１０ｂのＥＤＤファイルからデータの種類を判定する場合がある。
【００３３】
ＡＩ２２０は、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８から入力データを受信し、ＰＩＤ２２２内で処理するための入力データを構成する。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、各入力信号の予定期間中に、入力データをＡＩ２２０に転送する場合があり、かつ／または入力データを収集し、データ構造を使用して、入力データをバルクで転送する場合がある。実施例において、制御ループ２０２によって処理するために入力データが必要とされる予定期間の開始前に、入力データがＩ／Ｏスケジューラ２１８によって受信される場合、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、予定期間まで入力データの転送を遅延させる。他の例において、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８が、予定期間の終了までに入力データを受信しなかった場合、ＡＩ２２０は、同一のフィールド機器から以前に送信された入力データを利用してもよい。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、同一のフィールド機器からの後続の入力データのタイミングを調整して、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８が、予定期間中に入力データを受信するようにしてもよい（すなわち、例えば、制御ループ２０２を実行する場合に、データがコントローラ１１６による処理に必要とされる時間に先行する期間）。他の実施例において、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、同一フィールド機器からの後続の入力データのタイミングを増分的に調整して、受信された入力データのタイミングにおけるオーバーシュートを回避する場合がある。
【００３４】
別の運用実施例において、センサ２１０ａは、５ミリ秒（ｍｓ）毎に、圧力入力信号を送信する。一部の例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、入力値に対して、５ｍｓ反復サイクルで、センサ２１０ａをポーリングまたは照会する場合がある。その場合、センサ２１０ａは、第１の圧力データを生成し、第１の圧力信号をＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４に送信する。５ミリ秒後、センサ２１０ａは、第２の圧力信号を生成し、第２の圧力信号から５ｍｓ後に、センサ２１０ａは、第３の圧力信号を生成する、等々となる。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介して第１の圧力信号および／またはデータを受信し、データをＩ／Ｏスケジューラ２１８に転送する。一部の例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、センサ２１０ａおよび２１０ｂから信号を受信および／またはサンプリングすると、データをコントローラ１１６（例えば、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８）に送信する場合がある。一部の他の実施例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、データ構造（例えば、トレンドオブジェクト、配列オブジェクト）を投入し、バルクデータ転送を使用して、データ構造中のデータをコントローラ１１６に転送する場合がある。
【００３５】
圧力データを受信する際、制御ループ２０２は、バルブ２０８ａに対する制御動作を計算する。例えば、圧力データは、１８０５バールの圧力値を示す場合がある。ＰＩＤ２２２は、次に、この値を定義された閾値１７００バールと比較する場合がある。閾値を超える１０５バールの差異は、次に、バルブ２０８ａを開いて、パイプ内の圧力をバール１７００未満に低下させる制御動作をＰＩＤ２２２に計算させる場合がある。この計算された制御動作は、ＡＯ２２４によって生成され、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介してバルブ２０８ａに送信された出力データ内で提供され、制御データをアナログ信号に戻すように変化する場合がある。出力信号を受信する際に、バルブ２０８ａが開いて、パイプ内の圧力を低下させる。
【００３６】
図３は、プロセス制御データを生成、保存、および送信する、図１および図２のプロセス制御環境１００内にある例示的プロセス制御デバイス３００のブロック図である。例示的プロセス制御デバイス３００を使用して、図１の例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６および／または図２のセンサ２１０ａおよび２１０ｂのうちのいずれかを実装する場合がある。追加的にまたは代替的に、例示的プロセス制御デバイス３００は、図２のコントローラ１１６および／またはＩ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂを実装する場合がある。
【００３７】
例示的プロセス制御デバイス３００は、センサ３０２、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３０４、およびプロセッサ３０６を含む。プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８を生成および／または維持し、以下でさらに詳述される。プロセス制御アプリケーションまたは他のプロセス制御デバイスと通信するために、例示的プロセス制御デバイス３００は、ネットワークインターフェース３１０、ポートコントローラ３１２、およびレジストラ３１４を含む。
【００３８】
例示的センサ３０２は、プロセス制御変数、例えば、温度、圧力および／または他の変数を測定する。多くのプロセス制御測定値は、測定され、トランスデューサによって電子信号に変換されると、連続アナログ信号をもたらす連続状態である。アナログ信号は、図２と併せて上述されるように、制御ループの一部として取得、増幅、変更、フィルター、および／または送信される場合がある。
【００３９】
デジタル通信ネットワークに沿って、測定値が他のデバイスに送信される一部の他の実施例において、ＡＤＣ３０４は、サンプリングを介して、アナログ信号をデジタル表示に変換する。一部の例において、測定されているプロセス制御変数は、比較的ゆっくり変化する（例えば、１００ｍｓ以上毎）。これらの例において、ＡＤＣ３０４は、比較的低速で、センサ３０２からの信号をサンプリングする。信号サンプリングの間が長いため、サンプルは、プロセス制御バス（例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ）を介して、ＡＤＣ３０４がサンプルを生成する時に、コントローラおよび／またはプロセス制御アプリケーションに送信される場合がある。サンプルを送信するために、ＡＤＣ３０４は、サンプリングした値をプロセッサ３０６に提供し、ネットワークインターフェース３１０を介して、サンプリングされた値を送信する。一部の例において、プロセッサ３０６は、サンプリングされた値の信頼値（例えば、良い、悪い、または疑わしい等のステータス）を判定し、信頼値をサンプルの一部として送信する。追加的にまたは代替的に、プロセッサ３０６は、タイムスタンプをデータに追加して、データの処理を提供する場合がある。
【００４０】
他の実施例において、測定された変数は、より高いレートで変化する（例えば、高頻度のコンポーネントを含む）。高頻度のコンポーネントが関心対象である場合、ＡＤＣ３０４は、より高いレートで変数をサンプリングする（例えば、関心対象の最高頻度コンポーネントの頻度の少なくとも２倍）。サンプルが生成されたとき、高頻度サンプリングの結果として、プロセス制御バスを介して送信されない場合があり、そのような転送は、通信バスの帯幅を圧倒する可能性があるためである。代わりに、プロセッサ３０６は、サンプリングされた値を有するサンプルストレージ３０８を形成および投入する。例示的サンプルストレージ３０８は、サンプリングされた値のそれぞれの信頼性をさらに保存する場合がある。使用されてもよい例示的サンプルストレージ３０８は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ標準の一部として定義されるトレンドオブジェクトである。サンプルストレージ３０８が閾値サイズ（例えば、閾値サンプル数）に到達した場合、以下でさらに詳述されるように、プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８のコンテンツのすべてまたは一部をコントローラおよび／またはプロセス制御アプリケーションに転送する。一部の例において、他の状態（例えば、″ＴＡＧ／ＰＶ″＞″ｓｏｍｅＬｉｍｉｔ″）および／またはイベント（例えば、″ＴＡＧ／Ｈｉｇｈｌｉｍｉｔ″＝″Ｔｒｕｅ″）は、サンプルストレージ３０８からのデータの転送をトリガする場合がある。
【００４１】
サンプルストレージ３０８は、例えば、アレイ、マトリクス、クラス、構造、および／またはサンプルデータを送信するために使用される、保存されるデータおよび／または通信プロトコルに対する任意の他の種類の適切なデータ構造を使用して、サンプルデータを組織化する場合がある。アレイを使用して、サンプルストレージ３０８は、浮動小数点数（例えば、ｆｌｏａｔｓ）および／または整数（例えば、ｉｎｔｓ）等の単純な種類のデータタイプ、ならびにストラクトオブジェクト等のより複雑なデータタイプを保存する場合がある。ストラクトオブジェクトは、例えば、値、状態、品質情報、タイムスタンプ、および／またはデータサンプルに関する他の情報を保存する場合がある。マトリクスの使用は、アレイに類似する場合があるが、相関されるサンプルを保存するために有利に使用される場合があり、共通のデータ構造に同時に保存される必要がある。データサンプルをクラスまたはストラクトとして保存することは、データおよび／またはデータの特性を拡大、修正、および／または別の方法として、アレイおよびマトリクスでは不可能な方法で操作することができる。
【００４２】
ネットワークインターフェース３１０は、プロセス制御通信バス、例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、および／またはＰｒｏｆｉｂｕｓ手順と相互作用するために適切なインターフェース手順を含む。図３に例証される例示的通信バスは、図１の通信バス１１８である。ネットワークインターフェース３１０は、プロセッサ３０６と相互作用して、通信バス１１８に対して、および／または通信バス１１８からメッセージを送信し、かつ／またはポートコントローラ３１２を用いて、他のデバイスとの通信のために開いたポートを管理する。例えば、ポートコントローラ３１２は、指定されたポート上のブロックデータ転送を介して、サンプル構造３０８中のサンプルデータに対するネットワークインターフェース３１０を経由して、プロセス制御アプリケーション（例えば、図１のアプリケーション１２０）からの要求を受信する場合がある。要求が承認されることをポートコントローラ３１２が決定する場合、ポートコントローラ３１２は、ポートを開き、そこを通ってサンプルデータが要求しているアプリケーションに送信される、ポートのプロセッサ３０６に通知する。一方、要求が承認されないことをポートコントローラ３１２が決定する場合、ポートコントローラ３１２は、要求を破棄し、かつ／またはプロセッサ３０６に要求を破棄するように命令する。
【００４３】
レジストラ３１４は、例示的プロセス制御デバイス３００をプロセス制御環境１００に登録する。登録は、例えば、プロセス制御デバイス３００が、プロセス制御環境１００に初めて接続されると起こる場合がある。一部の例において、登録は、プロセス制御デバイス３００が、プロセス制御環境１００に接続および／または再接続されるたびに、および／またはプロセス制御デバイス３００が構成変更（例えば、プロセス制御デバイス３００物理的位置の変更）を有する場合に起こる場合がある。プロセス制御デバイス３００を登録するために、例示的レジストラ３１４は、この実施例では、ＥＤＤＬを使用して書き込まれるＥＤＤファイルを提供する。
【００４４】
ＥＤＤファイルを使用して、異なる製造者からの異なるフィールド装置に含まれる、診断、リアルタイム、および資産管理情報にアクセスしてもよい。ＥＤＤＬを使用して、最新の自動化センサおよびアクチュエータにおいて使用可能な情報が、例えば、分配されたプロセス制御システムまたは携帯コミュニケータによってアクセスされて、構成し、プロセス制御デバイスを較正し、問題を診断し、かつ／またはユーザインターフェースディスプレイ用のデータおよび／またはアラームを提供する場合がある、相互運用可能な環境を提供してもよい。
【００４５】
ＥＤＤＬは、フィールド機器の特徴を記述するために使用される場合がある、テキストベースの言語である。デバイス製造者は、ＥＤＤＬを使用して、ＥＤＤファイルを形成し、ホストシステムおよび携帯コミュニケータに対して一貫した形態および構造を提供して、通信プロトコルまたはデバイス動作システムから独立したフィールド装置内の情報にアクセスし、表示してもよい。ＥＤＤファイルは、装置設計者またはデバイス設計者によって形成され、ＥＤＤＬ構文を使用して、デバイスおよびそのパラメータを記述する。パラメータは、例えば、プロセス変数、セットポイント、上限−下限、大気温度等を含む場合がある。デバイス設計者は、インターフェースコンポーネント、例えば、ＥＤＤＬを使用して、メニュー、パラメータディスプレイ、ディスプレイ状態等をさらに定義してもよい。
【００４６】
図４は、プロセス制御データを受信および／または操作する、図１および図２のプロセス制御環境１００内の例示的プロセス制御アプリケーション４００またはコントローラのブロック図である。明確および簡潔にするために、図４の例示的ブロック図は、図１のクライアント１２０等のクライアントデバイス上で実行されるプロセス制御アプリケーションを参照して説明される。しかしながら、図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を使用して、プロセス制御サーバ、スタンドアロン型後処理アプリケーション、プロセスコントローラ、またはプロセス制御システムの状況において、制御および／または後処理機能を実行する場合がある、任意の他の種類のプロセス制御デバイスも実装される場合がある。
【００４７】
例示的プロセス制御アプリケーション４００は、後処理装置４０２、ストレージ４０４、ユーザインターフェース４０６、ＥＤＤファイルリーダー４０８、ネットワークインターフェース４１０、およびポートコントローラ４１２を含む。例示的後処理装置４０２は、プロセス制御データ（例えば、温度、圧力等のトレンドデータ）を受信し、１つまたは複数の後処理動作をデータ上で行う。例えば、後処理は、頻度分析、診断、データロギング、ゲージシステム、および／または任意の他の後処理および／または制御アプリケーションを含んでもよい。
【００４８】
一部の後処理アプリケーション（例えば、後処理装置４０２）は、比較的大量のデータを必要とする場合がある。プロセス制御通信バス（例えば、通信バス１０８）を介して、プロセス制御データを取得するために、後処理装置４０２は、プロセス制御データ（例えば、センサ、コントローラ）のソースからデータを要求する場合があり、かつ／またはデータのソースが通信バス１０８を介してデータを受信すると、データを受信する場合がある。
【００４９】
ストレージ４０４は、後処理に先立ってプロセス制御データを保存し、および／または後処理装置４０２によって生成される結果を保存する。例えば、プロセス制御アプリケーション４００が、ソースからプロセス制御データを受信すると、プロセス制御データは、後処理装置４０２が所望の後処理動作を実行するために十分なデータが収集されるまで、ストレージ４０４に保存される。追加的にまたは代替的に、後処理装置４０２が後処理動作を実行し、結果（例えば、頻度スペクトル、データログ等）を生成した後、結果は、ストレージ４０４に保存される場合がある。ストレージ４０４から、結果は、別のプロセス制御デバイスおよび／またはアプリケーションに送信され、要求に応じてプロセス制御環境１００のユーザによって視認され、かつ／または他のデータと併せてさらに処理される場合がある。
【００５０】
後処理装置４０２は、ユーザインターフェース４０６と相互作用して、後処理動作の結果をユーザに提示し、および／または後処理データの要求を受信する。例えば、ユーザが特定のバルブにおける圧力の頻度分析を視認したい場合、ユーザは、バルブを選択し、例示的プロセス制御アプリケーション４００に、ユーザインターフェース４０６を介して（例えば、コンピュータキーボードおよび／またはコンピュータマウスを介して）頻度分析を行うように命令してもよい。選択したバルブに関連付けられた圧力センサからデータを抽出することを含む、頻度分析を行った後、後処理装置４００は、ユーザインターフェース４０６を介して（例えば、ディスプレイモニタを介して）、頻度分析をユーザに表示する。
【００５１】
例示的ネットワークインターフェース４１０は、図３のネットワークインターフェース３１０に類似するか、または同一であってもよい。しかしながら、ネットワークインターフェース４１０は、スレーブインターフェースとは対照的に、通信バスの種類に応じて（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）、ホストインターフェースであってもよい。データをプロセス制御デバイスから抽出するために、後処理装置４０２は、ネットワークインターフェース４１０を介して、選択したデバイス（例えば、ユーザにより選択されたバルブのコントローラ）のＥＤＤファイルにアクセスする。ＥＤＤリーダー４０８は、ＥＤＤファイルを読み取り、選択したデバイスからプロセス制御データにアクセスする方法を判定する。例えば、ＥＤＤファイルは、プロセス制御デバイスによって使用される際のプロセス制御変数の定義、プロセス制御変数のサンプリング頻度、プロセス制御変数にアクセスする標準および／または特別な方法等を含んでもよい。
【００５２】
ＥＤＤファイルに基づいて、後処理装置４０２は、ポートコントローラ４１２に命令し、プロセス制御アプリケーション４００上の対応するポートを使用して、スレーブデバイス（例えば、図３のプロセス制御デバイス３００）上の特定のポートへの接続を確立させる。ポートコントローラ４１２は、プロセス制御デバイス３００上のポートと通信するためにプロセス制御アプリケーション上で使用されるポートを判定し、ネットワークインターフェース４１０を介して、コマンドをプロセス制御デバイス３００に送信する。プロセス制御デバイス３００がコマンドに応答すると、通信バス１０８上の指定ポート間にパイプラインが形成される。ポート間にパイプラインが形成されたという確認を受信した後、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００において収集された所望のデータを要求し、パイプラインを介してデータを受信する。
【００５３】
プロセス制御デバイス３００とプロセス制御アプリケーション４００との間のデータ転送は、例えば、トレンドオブジェクト（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓを使用して）および／またはデータストリーミングを使用して、ブロックデータ転送を介して達成される場合がある。一部のプロセス制御通信プロトコル（例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）において、同期通信のために事前定義されたバス時間または最小量のバス時間が確保され、これは一般に、待ち時間に敏感なアプリケーションによって使用される。バス時間の残りは、他の非同期通信、例えば、ブロックデータ転送に使用されてもよい。ブロックデータ転送は、プロセス制御デバイス３００からプロセス制御アプリケーション４００へのデータの複数サンプルの転送をもたらす。データサンプルは、追加として、それらのサンプルの信頼性の指標を含んでもよい（例えば、良い、疑わしい、悪いステータス）。
【００５４】
一部の例において、プロセス制御アプリケーション４００は、アレイまたはマトリクスパラメータ、および／またはクラスあるいはストラクト特性を参照することによって、プロセス制御デバイス３００中のプロセス制御データにアクセスする場合がある。例えば、デバイスアレイパラメータにアクセスするために、プロセス制御アプリケーションは、図５に示される命令５００を実行する場合がある。図５の例示的な命令５００は、プロセス制御アプリケーション（例えば、図４のプロセス制御アプリケーション４００）によって、プロセス制御デバイス（例えば、図３のデバイス３００）上に保存されるプロセス制御データにアクセスするために使用される場合がある方法を示す。プロセス制御アプリケーション４００は、プロセス制御デバイス３００上の所望のデータが、″ａｒｇｓ″という名前のＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣａｐｔｕｒｅオブジェクト（例えば、アレイ）として保存されることを決定する（例えば、ＥＤＤリーダー４０８を介して）。したがって、プロセス制御アプリケーション４００が命令５００を実行すると、プロセス制御アプリケーション４００は、ブロックデータ転送を介して、ａｒｇｓ中のプロセス制御データを取得する。一部の例において、プロセス制御データは、例示的命令５００を開始する前（例えば、方法のコール前に）転送される。
【００５５】
図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８−１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装する例示的方法は、図３および図４に示されたが、図３および図４に示される要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つまたは複数を、任意の他の方法で、複合、分割、再配置、省略、排除、および／または実装してもよい。さらに、図３および図４の例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、例示的ポートコントローラ４１２、および／または、より一般的には、例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。したがって、例えば、例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、例示的ポートコントローラ４１２、および／または、より一般的には、例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００のうちのいずれかは、１つまたは複数の回路、プログラム可能プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラム可能論理デバイスは（ＦＰＬＤ）等によって実装できる可能性がある。添付の装置クレームのうちのいずれかが、純粋にソフトウェアおよび／またはファームウェア実装を網羅すると読み取られる場合、例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、および／または例示的ポートコントローラ４１２のうちの少なくとも１つは、メモリ、ＤＶＤ、ＣＤ等のコンピュータ可読媒体を含み、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを保存するように、本明細書において明示的に定義される。さらに、図３および図４の例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００は、図３および図４に図示されたもの、に加えて、またはその代わりに、１つまたは複数の要素、プロセス、および／またはデバイスを含む場合があり、かつ／または例証される要素、プロセス、およびデバイスのうちのいずれか２つ以上、またはすべてを含んでもよい。
【００５６】
図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装するための例示的プロセスまたは方法を代表するフローチャートは、図６および図７に示される。この実施例において、方法は、図８に関連して以下で論じられる、例示的コンピュータ８００において示されるプロセッサ８０２等のプロセッサによる実行のためのプログラムを使用して実装されてもよい。プログラムは、コンピュータ可読媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、またはプロセッサ８０２と関連付けられるメモリ上に保存されるソフトウェアにおいて具体化される場合があるが、プログラム全体および／またはその部分は、代替として、プロセッサ８０２以外のデバイスによって実行できる可能性があり、かつ／またはファームウェアまたは専用ハードウェアにおいて具体化される。さらに、例示的プログラムは、図６および図７において例証されるフローチャートを参照して説明されるが、図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装する多くの他の方法が、代替として使用されてもよい。例えば、ブロックの実行順序は変更されてもよく、および／または説明されるブロックの一部は、変更、排除、または組み合わされてもよい。
【００５７】
上述されるように、図６および図７の例示的方法またはプロセスは、有形のコンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または任意の他の記憶媒体上に保存される、符号化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよく、情報は、そこに任意の期間保存される（例えば、延長された期間、永久的、短いインスタンス、一時的にバッファリングする間、および／または情報をキャッシングする間）。本明細書で使用される場合、用語「有形のコンピュータ可読媒体」は、任意の種類のコンピュータ可読ストレージを含み、信号の伝播を排除すること明示的に定義する。追加的にまたは代替的に、図６および図７の例示的プロセスは、持続性コンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、および／または任意の他の記憶媒体上に保存される、符号化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよく、情報は、そこに任意の期間保存される（例えば、延長された期間、永久的、短いインスタンス、一時的にバッファリングする間、および／または情報をキャッシングする間）。本明細書で使用される場合、用語「持続性コンピュータ可読媒体」は、任意の種類のコンピュータ可読ストレージを含み、信号の伝播を排除すること明示的に定義する。
【００５８】
図６は、プロセス制御データサンプルを収集するように行われる場合がある、例示的方法６００を代表するフローチャートである。例示的方法６００を使用して、図１のプロセス制御デバイス１２８〜１３６、図２のセンサ２１０ａ〜２１０ｂおよび／または図３のＩ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、および／または図３の例示的プロセス制御デバイス３００を実装してもよい。明確および簡潔にするために、例示的方法６００は、図３の例示的プロセス制御デバイス３００に関連して以下で論じられる。
【００５９】
例示的方法６００は、プロセス制御デバイス３００（ブロック６０２）を初期化する例示的プロセッサ３０６で開始する。初期化は、例えば、プロセス制御デバイス３００が、図１のプロセス制御環境１００に接続され、電源が入ると起こる場合がある。初期化後、または初期化の一部として、レジストラ３１４は、ＥＤＤファイルをプロセス制御サーバ（例えば、図１のＦＤＩサーバ１０６）に登録する（ブロック６０４）。ＥＤＤファイルは、例えば、プロセス制御デバイス３００によって提供されるサービス、プロセス制御デバイス３００によって測定されるパラメータ、パラメータのサンプリングレート、および／またはプロセス制御デバイス３００の他の記述を含んでもよい。
【００６０】
センサ３０２は、次に、１つまたは複数のプロセス制御パラメータ（例えば、温度、圧力等）を測定してもよい（ブロック６０６）。一部の例において、センサ３０２は、実質的に連続するパラメータの値を測定し、アナログ信号を出力する。ＡＤＣ３０４は、プロセス制御パラメータに対応するサンプリングレートにおいて（例えば、パラメータの種類に基づいて）、測定されたプロセス制御パラメータをサンプリングし（例えば、センサ３０２からのアナログ信号をサンプリングする）、これによりデータサンプルを生成する（ブロック６０８）。ＡＤＣ３０４および／またはプロセッサ３０６は、サンプルをデータストレージに保存する（ブロック６１０）。例えば、ＡＤＣ３０４は、サンプルをサンプルストレージ３０８に提供してもよく、これは、サンプルを対応するデータ構造に保存する。使用される場合がある一部の例示的データ構造は、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラス、ストラクト、および／または他の種類のデータ構造を含む。
【００６１】
プロセッサ３０６は、１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態（例えば、ＥＤＤにおいて定義されるような）が発生して、サンプルストレージ３０８からのデータの転送をトリガするか否かを判定する（ブロック６１２）。例えば、プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８におけるサンプルの数が、閾値を越えるか否か（例えば、“ＴＡＧ／ＰＶ”＞“ｓｏｍｅＬｉｍｉｔ”であるという条件）を判定する場合があり、かつ／または指定されたアラームがフラグされたか否か（例えば、“ＴＡＧ／Ｈｉｇｈｌｉｍｉｔ”＝“Ｔｒｕｅ”、イベント）を判定する場合がある。一部の例において、閾値は、データサンプル、タイムスタンプ、および／またはステータスに関して、データ構造がその容量に到達するときを表す場合がある。他の実施例において、閾値は、ブロックデータ転送を介して、またはストリーミングデータによって、データサンプルを別のプロセス制御デバイスおよび／またはアプリケーションに効率的に転送するためのデータサイズの下限を表す場合がある。１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態が発生しなかった場合（ブロック６１２）、プロセッサ３０６は、データストレージ中のサンプルの承認された要求が受信されたか否かを判定する（ブロック６１４）。プロセッサ３０６は、要求が、例えば、要求者の認証情報をアクセスリストと比較することによって承認されるか否かを判定してもよい。しかしながら、承認を判定する多くの方法は、サンプル要求が承認されるか否かを判定するために使用されてもよい。
【００６２】
要求が承認されない場合（ブロック６１４）、例示的方法６００は終了する場合がある。代替的に、例示的方法６００を反復して、サンプルの収集、サンプルの保存、データ要求の受信、および／またはデータストレージからのデータサンプルの送信を継続してもよい。一方、１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態が発生した場合（ブロック６１２）、または承認されたサンプル要求が受信された場合（ブロック６１４）、例示的プロセッサ３０６は、データサンプルをプロセス制御アプリケーションに送信する（例えば、ネットワークインターフェース３１０を介して）（ブロック６１６）。例えば、ポートコントローラ３１２は、受信しているプロセス制御アプリケーション上の特定ポートに転送するためにポートを開く場合があり、かつ／またはプロセッサ３０６は、データ構造が閾値サイズに到達すると、ネットワークインターフェース３１０を介してデータをブロードキャストする。
【００６３】
図７は、データサンプルを処理するように実行される場合がある、例示的方法７００を表すフローチャートである。例示的方法７００を使用して、図１の例示的ＦＤＩサーバ１０６および／または例示的コントローラ１１６、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を実装してもよい。明確および簡潔にするために、例示的方法７００は、図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００に関連して以下に説明される。
【００６４】
例示的プロセス制御アプリケーション４００は、パラメータ測定デバイス（例えば、プロセス制御デバイス３００）に対応するＥＤＤファイルを受信する（ブロック７０２）。ＥＤＤファイルに基づいて、ＥＤＤリーダー４０８は、名前、位置、および／またはＥＤＤファイルと関連付けられるプロセス制御デバイス３００によって測定されるパラメータの種類を判定する（ブロック７０４）。ＥＤＤリーダー４０８は、ＥＤＤファイルからパラメータのサンプリングレートをさらに判定する（ブロック７０６）。
【００６５】
ＥＤＤリーダー４０８は、サンプリングレートが閾値よりも大きいか否かをさらに判定する（ブロック７０８）。例示的閾値は、ブロードキャストデータサンプルが生成されるときに、それらの伝播が実用的でなくなるサンプリングレートを表す場合がある。サンプリングレートが閾値よりも大きくない場合（ブロック７０８）、後処理装置４０２は、所望のパラメータを生成するプロセス制御デバイス３００が、パラメータの加入契約をサポートする（例えば、定期的および／または非定期的間隔で、データを送信または受信する）か否かを判定する場合がある（ブロック７１０）。例示的プロセス制御デバイス３００が、加入契約をサポートする場合（ブロック７１０）、以下でさらに詳述されるようにブロック７１８への転送を制御する。
【００６６】
ＥＤＤリーダー４０８が、サンプリングレートが閾値よりも大きいことを判定する場合（ブロック７０８）、またはプロセス制御デバイス３００がサブスクライブをサポートしない場合（ブロック７１０）、ポートコントローラ４１２は、接続を確立することによって（例えば、ネットワークインターフェース４１０を介して）、プロセス制御デバイス３００上のポートへのブロックデータ転送を開始する（例えば、ネットワークインターフェース３１０およびポートコントローラ３１２を介して）（ブロック７１２）。例えば、ポートコントローラ４１２は、ネットワークインターフェース４１０にオープンポートコマンドを送信させてもよく、これは次に、プロセス制御デバイス３００によって承認または却下される。プロセス制御デバイス３００とプロセス制御アプリケーション４００とのポート間の接続は、プロセス制御デバイス３００がオープンポートコマンドを承認すると確立される（例えば、プロセス制御アプリケーション４００が、要求されたパラメータへのアクセスを承認される場合）。
【００６７】
接続を確立した後、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００からのパラメータに対応するデータサンプルの転送を行う（ブロック７１４）。一部の例において、プロセス制御デバイスは、サンプル値、ステータス、および／またはタイムスタンプを含む、データサンプルを含有するトレンドオブジェクトを送信する。しかしながら、他の形態のブロックデータ転送もまた使用されてもよい。後処理装置４０２は、受信されたデータサンプルをストレージ４０４に保存する（ブロック７１６）。
【００６８】
サンプリングレートが、閾値よりも大きくなく（ブロック７０８）、プロセス制御デバイス３００がサブスクライブをサポートする場合（ブロック７１０）、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００からのブロードキャストデータサンプルを受信し、データサンプルをストレージ４０４に保存する（ブロック７１８）。要求されたデータサンプル（ブロック７１４）および／またはブロードキャストデータサンプル（ブロック７１８）を受信および／または保存した後、例示的後処理プロセッサ４０２は、十分なデータサンプルがデータサンプルを処理するために受信および／または保存されたか否かを判定する（ブロック７２０）。後処理プロセッサ４０２および／またはストレージ４０４が、十分なデータサンプルを有しない場合（ブロック７２０）、制御は、ブロック７０８に戻り、データサンプルの収集を継続する。
【００６９】
十分なデータサンプルがある場合（ブロック７２０）、後処理装置４０２は、所望の分析または後処理操作に従って、データサンプルを処理する（ブロック７２２）。例えば、後処理装置４０２は、任意の適切なプロセス制御分析、例えば、頻度分析、診断、データロギング、ゲージシステム、および／または任意の他の後処理および／または制御アプリケーションを行ってもよい。一部の他の実施例において、後処理装置４０２は、制御ループ操作を行って、プロセス制御デバイスに対する１つまたは複数の入力値を生成する場合がある。任意の生成した値の処理および／または保存および／または出力を行った後、例示的方法７００は終了する場合があり、かつ／または追加のプロセス制御データの収集および／または処理を繰り返す。
【００７０】
図８は、図６および図７の方法６００および７００を実行して、図１のＦＤＩサーバ１０６、コントローラ１１６、および／またはプロセス制御デバイス１２８〜１３６、図２のセンサ２１０ａ−２１０ｂおよび／またはＩ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、図３のプロセス制御デバイス３００、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を実装することができる、例示的コンピュータ８００のブロック図である。例示的コンピュータ８００は、追加的にまたは代替的に、図１のクライアント１０４を実装して、クライアントアプリケーション１２０を実行してもよい。コンピュータ８００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、モバイルフォン（例えば、携帯電話）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネットアプライアンス、または任意の他の種類のコンピュータデバイスとすることができる。
【００７１】
例示的プロセッサシステム８００は、組み込まれたメモリ、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０４、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）８０６、およびフラッシュメモリ８０８を有するプロセッサ８０２を含む。例えば、プロセッサ８０２は、１つまたは複数のＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ファミリー、Ｉｔａｎｉｕｍ（登録商標）ファミリー、またはＸＳｃａｌｅ（登録商標）ファミリーからのＩｎｔｅｌ（登録商標）マイクロプロセッサによって実装することができる。当然のことながら、他のファミリーからの他のプロセッサも適切である。
【００７２】
ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、および／またはフラッシュメモリ８０８は、図６および図７のプロセス６００および７００を実装する、機械可読命令を保存する場合がある。ＲＡＭ８０４は、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）および／または任意の他の種類のランダムアクセスメモリデバイスによって実装されてもよい。例証される実施例のフラッシュメモリ８０８は、ブートブロック８１０を含む。ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、およびフラッシュメモリ８０８へのアクセスは、通常、メモリコントローラによって制御される（図示せず）。
【００７３】
プロセッサ８０２は、インターフェース、例えば、他のコンポーネントがインターフェースされる場合がある、バス８１２に連結される。例証される実施例において、バス８１２にインターフェースで接続されるコンポーネントは、入力デバイス８１４、ディスプレイデバイス８１６、大容量記憶デバイス８１８および着脱式記憶デバイスドライブ８２０を含む。着脱式記憶デバイスドライブ８２０は、関連付けられた着脱式記憶媒体８２２、例えば、磁気または光学媒体を含んでもよい。
【００７４】
入力デバイス８１４は、ユーザにプロセッサ８０２へのデータおよびコマンドの入力を許可する。入力デバイス８１４は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、バーコードスキャナ、またはユーザが情報をプロセッサ８０２に提供できるようにする任意の他のデバイスのうちの任意の１つまたは複数を使用して実装される場合がある。
【００７５】
ディスプレイデバイス８１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニタ、陰極線管（ＣＲＴ）モニタ、またはプロセッサ８０２とユーザとの間のインターフェースとして動作する任意の他の適切なデバイスである場合がある。図８に示されるディスプレイデバイス８１６は、ディスプレイスクリーンをプロセッサ８０２にインターフェースで接続するために要求される、任意の追加のハードウェアを含む。
【００７６】
大容量記憶デバイス８１８は、例えば、従来のハードドライブまたはプロセッサ８０２によって読み取り可能な任意の他の磁気または光学媒体であってもよい。
【００７７】
着脱式記憶デバイスドライブ８２０は、例えば、光学ドライブ、例えば、コンパクトディスク記録可能（ＣＤ−Ｒ）ドライブ、コンパクトディスク書換可能（ＣＤ−ＲＷ）ドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブまたは任意の他の光学ドライブであってもよい。代替として、例えば、磁気媒体ドライブであってもよい。媒体８２２は、ドライブ８２０とともに動作するように選択されるため、着脱式記憶媒体８２２は、着脱式記憶デバイスドライブ８２０と相補的である。例えば、着脱式記憶デバイスドライブ８２０が光学ドライブである場合、着脱式記憶媒体８２２は、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤディスク、または任意の他の適切な光学ディスクである場合がある。一方、着脱式記憶デバイスドライブ８２０が磁気媒体デバイスである場合、着脱式記憶媒体８２２は、例えば、ディスケットまたは任意の他の適切な磁気記憶媒体であってもよい。
【００７８】
図６および図７のプロセス６００および７００を実装するための符号化された命令は、ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、フラッシュメモリ８０８、大容量記憶デバイス８１８内、および／またはＣＤまたはＤＶＤ等の着脱式記憶媒体８２２上に保存されてもよい。
【００７９】
前述から、上で開示される方法および装置を使用して、デバイス、コントローラ、および／またはデバイスの電子デバイス記述によって定義される方法を使用するアプリケーション間で、大きいブロックのプロセス制御データの転送を処理するための機構を提供する場合があることが理解されるであろう。例示的方法および装置は、プロセス問題を速やかに診断するために、後でプロセスエラーを抽出および／または視認、記録するように、プロセスアクティビティのログ（例えば、データロギング）を保存すること、プロセス制御通信ネットワークを介して、測定データをデバイス性能をプロファイリングするためにストリーミングすること、および／またはプロセス制御システムの他の部分におけるプロセス制御データの頻度分析等の以前に専用であった機能および／またはデータ集約型の機能を統合すること、をさらに可能にする場合がある。そのような機能の統合は、より迅速かつ簡易な問題の診断を可能にする場合がある。さらに、例示的方法および装置は、インフラストラクチャへの実質的な追加を必要としないか、またはプロセス制御通信デバイス、コントローラ、アプリケーション、および／またはネットワークの柔軟性または性能を犠牲にすることなく、これらおよび他のプロセス制御データのアプリケーションを可能にする。
【００８０】
特定の例示的方法、装置、および製造物品が本明細書で説明されたが、本特許が網羅する範囲はそれらに限定されない。反対に、本特許は、本特許の請求項の範囲内に適正に含まれる、すべての方法、装置、および製造物品を網羅する。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、プロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御データを収集する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学、石油、医薬、紙パルプ、または他の製造プロセスにおいて使用されるもののようなプロセス制御システムは、通常、少なくとも１つのオペレータワークステーションを含む少なくとも１つのホスト、およびアナログ、デジタル、または複合アナログ／デジタル通信プロトコルを介して通信可能に構成される１つ以上のフィールド機器と通信可能に連結される、１つ以上のプロセスコントローラを含む。フィールド機器は、例えば、デバイスコントローラ、バルブ、バルブアクチュエータ、バルブポジショナー、スイッチ、およびトランスミッタ（例えば、温度、圧力、流速、および化学組成センサ）、またはそれらの組み合わせであってもよく、プロセス制御システム内で、バルブの開閉およびプロセスパラメータの測定または推測等の機能を遂行する。プロセスコントローラは、フィールド機器によって行われるプロセス測定値および／またはフィールド機器に関する他の情報を示す信号を受信し、この情報を使用して、制御ルーチンを実装し、プロセスの動作を制御するように、バスまたは他の通信回線上でフィールド機器に送信される、制御信号を生成する。
【０００３】
典型的なプロセス制御システムは、プロセスコントローラによって動作される、１つまたは複数の制御ループに分割される。各制御ループは、１つまたは複数のフィールド機器からの多数の入力、制御アルゴリズム、および１つまたは複数の出力を含む。これらのフィールド機器のそれぞれは、通常、１つまたは複数のＩ／Ｏカードおよびそれぞれの通信経路（例えば、２線ケーブル、ワイヤレスリンク、または光学ファイバ）を介して、プロセスコントローラに連結される。Ｉ／Ｏカードは、フィールド機器からの入力を受信し、入力をプロセスコントローラに転送する。同様に、出力信号は、Ｉ／Ｏカードを介して、プロセス制御システム内のフィールド機器に送信される。任意の特定の制御ループの質は、制御ループが時間通りに入力変更を読み取り、必要な制御計算を行って、出力信号の形態で応答を生成する能力によって決定される。一部の例において、通信経路は、入力信号が、プロセスコントローラによって時間通りに受信されるのを遅延させる場合があり、それによって、その通信経路を使用する任意の制御ループの質を低下させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
プロセス制御データを収集する例示的方法は、測定されるパラメータおよび測定サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録することと、測定サンプリングレートに基づいて、パラメータを測定することと、測定したパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、データの要求、データと関連付けられる状態、またはデータと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、データ構造内のデータを第１のプロセス制御デバイスに転送させることと、を含む。
【０００５】
プロセス制御データを収集する例示的装置は、プロセス制御パラメータと関連付けられる情報を収集するセンサと、情報を測定データに変換するアナログデジタル変換器と、測定データをデータ構造に保存するストレージデバイスと、装置と関連付けられる電子デバイス記述によって定義されるようにデータの要求を受信して、プロセス制御デバイスと通信するためにポートを開き、電子デバイス記述によって定義されるようにプロセス制御デバイスに測定データを転送させる、ポートコントローラと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の例示的プロセス制御システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の図１のプロセス制御システムの例示的制御ループの図である。
【図３】本発明の図１および図２のプロセス制御システム内のプロセス制御データを提供する例示的プロセス制御デバイスのブロック図である。
【図４】本発明の図１および図２のプロセス制御システム内のプロセス制御データを受信および／または操作する例示的プロセス制御アプリケーションまたはコントローラのブロック図である。
【図５】本発明のプロセス制御デバイス上に保存されたプロセス制御データにアクセスするように実行される場合がある命令を表す例示的擬似コードである。
【図６】本発明のプロセス制御データのサンプルを収集するように行われる場合がある例示的方法を表すフローチャートである。
【図７】本発明のデータサンプルを処理するように行われる場合がある例示的方法を表すフローチャートである。
【図８】ＦＤＩサーバ、コントローラ、および／または図１のプロセス制御デバイス、図２のセンサおよび／またはＩ／Ｏカード、図３のプロセス制御デバイス、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーションを実装するための、図６および図７の方法を実行するコンピュータで実施可能な実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書に記載される例示的方法および装置は、プロセス制御データを収集する装置とアプリケーションとの間のデータ転送を行うために、プロセス制御システムにおいて使用されてもよい。以前は専用ハードウェアを使用して行われていたプロセス制御機能の多くが、ソフトウェアを使用して行われるため、データ待ち時間が制御性能に著しい影響を及ぼす可能性がある。一部のプロセス制御通信ネットワーク、バス、標準、および／または通信プロトコルは、高容量のデータ転送を処理することができるが、他のネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルは、そのような能力または容量を提供しないかもしれない。したがって、複数のネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルを伴うプロセス制御システムでは、これらのネットワーク、バス、標準、および／またはプロトコルの中に、広範な範囲のデータボリューム容量、および／またはデータ要件が存在する場合がある。多重通信プロトコルを使用するそのようなプロセス制御システムにおいて、本明細書に記載される例示的方法および装置を使用し、特性または要件を電子デバイス記述（ＥＤＤ）ファイルから読み取ることによって、異なる特性または要件を有するデータにアクセスできるようにすることができる。さらに、より複雑かつ／またはデータ集約型のフィールド機器を、データボリューム容量がより低い通信バス上で開発および／または使用できるように本明細書に開示される例示的方法および装置を使用することができる。
【０００８】
以下に記載される一部の実施例において、センサまたは他の種類のプロセスモニタ等のプロセス制御デバイスは、ＥＤＤファイルに従うか、またはそれによって定義されるように、プロセス制御状態または変数をサンプリングして、変数値のデジタル表示を生成する。プロセス制御状態のサンプリングは、異なる変数に対して異なるレートで起こる場合が多く、このサンプルは、サンプルが生成されたとき、および／または複数のサンプルが収集された後、プロセスアナライザによって使用されてもよい。一部の例において、プロセス制御デバイスは、ＥＤＤファイルに従うか、またはそれによって定義されるように、サンプリング時にプロセス制御アプリケーションにサンプルを送信する。一部の他の実施例において、プロセス制御デバイスは、サンプルをデータ構造に保存し、十分な数または所定数のサンプルが収集されると、データ構造をプロセス制御アプリケーションに送信する。
【０００９】
一部の例示的プロセス制御システムにおいて、（例えば、プロセス制御ループにおいて）サンプリングされたデータを使用する、プロセス制御デバイス、プロセスコントローラ、および／またはプロセス制御アプリケーションは、データサンプルを生成するプロセスモニタまたはセンサの電子デバイス記述（例えば、ＥＤＤファイル）にアクセスし、データサンプルをプロセスモニタまたはセンサから抽出する方法を決定する。データサンプルを回収する方法を決定した後、プロセス制御デバイス、プロセスコントローラ、および／またはプロセス制御アプリケーションは、プロセス制御通信バスおよび／またはネットワークを介して、データサンプルにアクセスする。
【００１０】
図１は、制御システム１０２、ワークステーション１０４、およびフィールド機器統合（ＦＤＩ）サーバ１０６を含む、例示的プロセス制御環境１００を示す、ブロック図である。例示的制御環境１００は、制御システム１０２および／または他の制御システム（図示せず）と通信可能に連結されてもよい、追加のクライアント（図示せず）を含んでもよい。
【００１１】
ワークステーション１０４（例えば、ターミナル、ワークステーション、ＰＣ）、例示的制御システム１０２、および／またはフィールド機器統合（ＦＤＩ）サーバ１０６は、ＦＤＩ標準を使用して通信する。ＦＤＩサーバ１０６は、ＨＡＲＴ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、および／またはＰｒｏｆｉｂｕｓ等の異なる標準を使用して動作する、異なるネットワーク上のデバイスとインターフェースする。一般に、ＦＤＩ標準は、デバイスの製造者および／またはサプライヤが、デバイスが本来準拠している標準に関係なく、顧客によって使用することができ、一様にデバイスを管理することができるツールセットを構築できるようにする仕様を提供する。ＦＤＩ標準は、標準電子デバイス記述言語（ＥＤＤＬ）のテキストベースのファイル（例えば、ＸＭＬファイル）が、デバイス、デバイスによって提供される方法、デバイスによってサポートされる測定値およびデバイスパラメータ、デバイスのコンフィギュレーション情報、および／またはユーザがデバイスとともに有することができる相互動作を記述できる、テキストデバイス記述方法を含む。
【００１２】
ＦＤＩ標準は、アプリケーションおよび／またはデバイスが通信する方法をさらに提供する。通信方法は、通信チャネルを介してメッセージを送信および受信する、メッセージバスの通信方法と類似している。メッセージバスの方法は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスが、受信しているアプリケーションまたはデバイスの内部動作に関する特定の詳細のすべてを知る必要なく、相互動作できるようにする。メッセージバスのアプローチに加えて、ＦＤＩ標準は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスからサービスを要求する、サービス指向の方法のための特徴を提供する。このサービス指向の方法の下、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスは、契約およびメッセージを使用して、機能性を露呈および消費する。サービス方法は、アプリケーション、コントローラ、サーバ、および／またはデバイスによって、システムリソースおよび／またはシステム挙動を交渉、割り当て、割り当て解除、制限、管理、および診断するように使用されてもよい。
【００１３】
例示的ワークステーション１０４および例示的ＦＤＩサーバ１０６は、第１の通信バス１０８を介して通信している。ＦＤＩサーバ１０６は、通信バス１０８を、通信バス１０８と同一の種類であってもまたは異なる種類であってもよい、他の通信バス１１０および１１２と接続するか、または通信可能に連結する。ＦＤＩサーバ１０６は、通信バス１０８を介して、制御システム１０２とも通信している。したがって、ワークステーション１０４は、ＦＤＩサーバ１０６および通信バス１０８を介して、制御システム１０２内のデバイスのうちのいずれかと通信する。一部の例において、通信バス１０８〜１１２は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、および／またはＨＡＲＴプロトコルを使用して実装されてもよい。
【００１４】
ＨＡＲＴプロトコルは、ブロックデータ転送を行う方法を含み、これはバルブ診断および／または頻度分析等のより複雑なプロセス制御機能を行うように使用されてもよい。ＨＡＲＴブロックデータ転送方法は、そこを通ってデータストリームが、スレーブデバイスへ、またはスレーブデバイスから転送されてもよい、スレーブデバイスの特定ポートへの接続をホストが確立できるようにする。データの種類またはデータの機能は、スレーブデバイスにおいてどのポートを開くかを判定する場合がある。
【００１５】
同様に、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓは、最大１６パラメータのサンプル（例えば、１パラメータで１６サンプル、それぞれ２パラメータで８サンプル等）をプロセス制御デバイス上に保存するデータ構造である、トレンドオブジェクトを特定する。トレンドオブジェクトが充填されると、プロセス制御デバイスは、保存されたサンプルを含むトレンドオブジェクトを、例えば、プロセス制御ループにおいて使用されるインターフェースデバイス（例えば、コントローラ、プロセス制御アプリケーション等）に送信してもよい。特に、インターフェースデバイスは、サンプルを収集するプロセス制御デバイスとの単一相互動作を介して、プロセス制御変数の複数のサンプルにアクセスしてもよい。プロセス制御デバイスを構成することによって、プロセス制御デバイスは、新しいデータ群が収集される度に、トレンドオブジェクトの一部またはすべてをインターフェースデバイスに自動的に報告する場合がある。追加的にまたは代替的に、トレンドオブジェクトは、読み取りサービスを実装することによって、インターフェースデバイスにより任意の時点で読み取られる場合がある。
【００１６】
例示的制御システム１０２は、製造施設、プロセス施設、オートメーション施設、および／または任意の他の種類のプロセス制御構造またはシステムのうちのいずれかの種類を含んでもよい。一部の例において、制御システム１０２は、異なる位置において複数の施設を含んでもよい。さらに、例示的制御システム１０２は、プロセス制御サブシステム１１４と関連付けられるが、制御システム１０２は、追加のプロセス制御システムを含んでもよい。
【００１７】
例示的プロセス制御サブシステム１１４は、データバス１１８を介して、コントローラ１１６と通信可能に連結される。プロセス制御サブシステム１１４は、任意の数のフィールド機器を含んでもよい（例えば、入力および／または出力デバイス）。フィールド機器は、入力を受信し、出力を生成し、および／またはプロセスを制御することができる、任意の種類のプロセス制御コンポーネントを含んでもよい。例えば、フィールド機器は、プロセスを制御するために、例えば、バルブ、ポンプ、ファン、ヒーター、クーラー、および／またはミキサー等の入力デバイスを含んでもよい。さらに、フィールド機器は、プロセスの部分を測定するために、例えば、温度計、圧力ゲージ、濃度ゲージ、液面計、流量計、および／または蒸気センサ等の出力デバイスを含んでもよい。入力デバイスは、コントローラ１１６からの命令を受信して、特定されたコマンドを実行し、かつプロセスに変更をもたらす場合がある。さらに、出力デバイスは、プロセスデータ、環境データ、および／または入力デバイスデータを測定し、かつ測定データをプロセス制御情報（例えば、プロセスデータ）として、コントローラ１１８に送信する場合がある。このプロセスデータは、各フィールド機器からの測定出力に対応する変数の値（例えば、測定プロセス変数および／または測定品質変数）を含んでもよい。
【００１８】
図１に例証されている実施例において、コントローラ１１６は、データバス１１８を介して、プロセス制御サブシステム１１４内のフィールド機器と通信してもよい。データバス１１８は、プロセス制御サブシステム１１４内の通信コンポーネントに連結されてもよい。通信コンポーネントは、Ｉ／Ｏカードを含み、データをフィールド機器から受信し、例示的コントローラ１１６が受信できる通信媒体にデータを変換する場合がある。さらに、これらのＩ／Ｏカードは、コントローラ１１６からのデータを、対応するフィールド機器により処理できるデータ形式に変換する場合がある。実施例において、データバス１１８は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルまたは他の種類の有線および／または無線通信プロトコル（例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコル等）を使用して、実装されてもよい。
【００１９】
コントローラ１１６は、任意の有線および／または無線接続を介して、ＦＤＩサーバ１０６と通信可能に連結される。コントローラ１１６は、コントローラ１１６がプロセス制御サブシステム１１４からプロセスデータを受信すると、プロセスデータをＦＤＩサーバ１０６に送信する場合がある。他の実施例において、コントローラ１０６は、プロセスデータを一定の時間間隔で（例えば、毎分、毎時、毎日等）ＦＤＩサーバ１０６に送信してもよい。あるいは、ＦＤＩサーバ１０６は、コントローラ１１６からのプロセスデータを要求してもよい。
【００２０】
プロセスデータを受信する際に、図１の例示的ＦＤＩサーバ１０６は、プロセスデータをファイルシステム（図示せず）内に保存する。ファイルシステムは、プロセス制御サブシステム１１４内のデバイスに基づいて、および／またはプロセス制御サブシステム１１４を管理するようにコントローラ１１６内で動作するルーチン（例えば、アプリケーションおよび／またはアルゴリズム）に基づいて、ディレクトリおよび／またはサブディレクトリとともに、階層様式で配列される場合がある。他の実施例において、ファイルシステムは、制御システム１０２のオペレータによって配列されてもよい。プロセスデータは、関連付けられたディレクトリおよび／またはサブディレクトリ内のパラメータに対して保存されてもよい。一部の例において、パラメータは、コントローラ１１６上で動作するルーチンと関連付けられるか、またはプロセス制御環境１００内のフィールド機器出力と関連付けられた変数であってもよい。パラメータは、パラメータと関連付けられたプロセスデータの種類を記述する、メタデータを含んでもよい。
【００２１】
例示的ワークステーション１０４は、プロセス制御システムと関連付けられたプロセスデータを読み取る、書き込む、および／またはサブスクライブすることが承認される場合がある個人と関連付けられてもよい。ワークステーション１０４は、遠隔位置からプロセス制御環境１００にアクセスする場合がある制御システム１０２と関連付けられた人員と関連付けられてもよい。ワークステーション１０４は、任意の有線および／または無線通信媒体（例えば、インターネット）を使用して、ＦＤＩサーバ１０６を介して、プロセス制御環境１００にアクセスしてもよい。
【００２２】
例示的ＦＤＩサーバ１０６は、ワークステーション１０４上で操作するクライアントアプリケーション１２０のユーザがプロセスデータを見ることができるように、プロセスデータをフォーマットすることができる。図１の実施例は、インターフェース１２２においてプロセスデータを表示する、クライアントアプリケーション１２０を示す。例えば、クライアントアプリケーション１２０は、ウェブクライアントディスプレイアプリケーションを含んでもよい。ＦＤＩサーバ１０６は、ウェブページを作成する、および／またはテンプレートウェブページにアクセスする、およびデータフィールドをウェブページ内に配置するか、または組み込むことによって、ウェブサーバアプリケーションに対するプロセスデータをフォーマットする場合がある。次に、インターフェース１２２は、ウェブブラウザを介して、ｈｔｍｌ要求および応答を使用して、ＦＤＩサーバ１０６においてホストされるウェブページにアクセスすることによって、プロセスデータを表示する場合がある。あるいは、ＦＤＩサーバ１０６は、クライアントアプリケーション１２０において、ウェブブラウザ（例えば、インターフェース１２２）内で実行可能である場合があるか、またはワークステーション１０４（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムアプリケーション、アプリケーションプラグイン）に対してネイティブである場合がある、ウェブアプリケーション（例えば、ＡｃｔｉｖｅＸ、Ａｄｏｂｅ Ｆｌａｓｈ（商標）および／またはＳｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（商標））を初期化することによって、クライアントディスプレイアプリケーションに対するプロセスデータをフォーマットする場合がある。
【００２３】
ワークステーション１０４、ＦＤＩサーバ１０６、および／またはコントローラ１１６は、通信バス１０８−１１２を介して、他のデバイス１２８、１３０、１３２、１３４、１３６と通信する場合がある。例示的デバイス１２８〜１３６は、ワークステーション、ターミナル、コントローラ、通信ネットワークドロップノード、通信デバイス（例えば、モデム、ネットワークゲートウェイ）および／または任意の他の種類の入力、出力、および／または制御デバイスを含んでもよい。一部の例において、ワークステーション１０４、ＦＤＩサーバ１０６、および／またはコントローラ１１６は、同期転送、ブロックデータ転送、および／またはデータバス１０８〜１１２を介して通信する他の方法を使用して、デバイス１２８〜１３６に対して、および／またはデバイスから情報を転送してもよい（例えば、データ処理、データログ、および／または他の目的で）。
【００２４】
図２は、例示的プロセス制御サブシステム１１４、および制御ループ２０２を動作させる、図１の例示的コントローラ１１６を示す。図２は、２組のフィードバックループ２０４および２０６をさらに含む。第１のフィードバックループ２０４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａに連結される、フィールド機器２０８ａ（例えば、バルブ）および２１０ａ（例えば、圧力センサ）を含む。第２のフィードバックループ２０６は、Ｉ／Ｏカード２１２ｂに連結される、フィールド機器２０８ｂ（例えば、バルブ）および２１０ｂ（例えば、別の圧力センサ）を含む。
【００２５】
図２に示されるように、プロセス制御環境１００は、図１のワークステーション１０４を含み、これは１つまたは複数の通信ネットワーク（例えば、通信バス１０８）を介して、コントローラ１１６と通信可能に連結される。コントローラ１１６は、プロセス制御サブシステム１１４内で（例えば、図１のデータバス１１８を介して）Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４とも通信可能に連結される。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、それぞれの通信経路２１６ａおよび２１６ｂ（例えば、２地点間接続）は、それぞれの通信経路２１６ａおよび２１６ｂ（例えば、２地点間接続）を介して、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂと通信可能に連結される。
【００２６】
図２の例示的コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８を含む。一部の例において、コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４も含んでもよく、この場合、コントローラ１１６は、通信バス１０８を介して、および／または通信経路２１６ａおよび２１６ｂを介して、例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂと通信する場合がある。他の実施例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂ内で実装されてもよい。
【００２７】
制御ループ２０２は、入力信号プロセッサまたは機能ブロック（ＡＩ）２２０、比例−積分−微分制御動作計算器または機能ブロック（ＰＩＤ）２２２、および出力信号生成器または機能ブロック（ＡＯ）２２４を含む。ＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４によって生成されたデータを使用して、プロセスを制御する場合がある。通信バス１１８を介してデータを送信するために、例示的Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、センサ２１０ａおよび２１０ｂからの信号を受信し、および信号をサンプリングして、信号を代表するデータを生成する。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、次に、データをコントローラ１１６に送信する。
【００２８】
センサ２１０ａおよび２１０ｂからの信号の収集および／またはサンプリングレートは、センサ２１０ａおよび２１０ｂによって生成された信号を記述する、それぞれのＥＤＤファイル（ＥＤＤＬで書き込まれた）に基づく場合がある。例えば、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、関連付けられたＥＤＤファイルに基づいて、センサ２１０ａが温度測定値を提供することを決定した場合、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、比較的低速で、センサ２１０ａから受信された信号をサンプリングする場合がある。対照的に、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、関連付けられたＥＤＤファイルに基づいて、センサ２１０ｂが圧力測定値を提供することを決定した場合、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、比較的高速で、センサ２１０ｂから受信された信号をサンプリングする場合がある。ＥＤＤファイルおよび／またはサンプリングレートに基づいて、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、次に、異なるレートで、および／または異なる送信方法を使用して、サンプルデータをコントローラ１１６に送信してもよい。
【００２９】
制御ループ２０２内の制御アルゴリズムおよび／またはルーチンは、ＡＩ２２０から入力データを受信し、ＰＩＤ２２２を使用して入力データを処理し、ＡＯ２２４を介して出力データを生成する。単一の制御ループサイクルは、複数のルーチンおよび／または制御アルゴリズムを含んでもよい。他の実施例において、制御ループ２０２は、他の種類のＡＩ、ＰＩＤ、および／またはＡＯを含んでもよい。さらに、他の実施例は、複数のＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４を含んでもよい。
【００３０】
一部の例において、センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６（Ｉ／Ｏスケジューラ２１８、ＡＩ２２０、ＰＩＤ２２２、および／またはＡＯ２２４を含む）のうちのいずれかは、デジタル通信する場合がある。例えば、デジタル通信は、プロセス制御データ、例えば、アナログデータのデジタルサンプルを、デジタル通信バスを通して送信する場合がある。これらの実施例において、センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６は、例えば、プロセス制御変数、プロセス制御変数のサンプリング頻度、および／またはプロセス制御変数にアクセスする標準および／または特別な方法の定義を記述する、電子デバイス記述ファイルに基づいて、デジタルサンプルを保存、送信、および／または受信する場合がある。センサ２１０ａ〜２１０ｂ、Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４、および／またはコントローラ１１６のうちのいずれかを実装するために使用される場合がある、例示的プロセス制御デバイスおよび例示的プロセス制御アプリケーションおよび／またはコントローラは、図３および４と併せて以下に記述される。さらに、処理用のデータ転送に使用される場合がある例示的プロセスは、図６および７に記載される。
【００３１】
プロセス制御サブシステム１１４および制御ループ２０２ａの運用実施例において、センサ２１０ａは、パイプ内の流体の圧力値を含む入力信号を、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４に送信する。一部の例において、センサ２１０ａは、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４からの要求時に、入力信号を送信する場合がある。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、入力信号を転送し、かつ／または入力信号を代表するデータは、制御ループ２０２を介して転送および処理される。制御ループ２０２は、次に、入力データを使用して、バルブ２０８ａの制御動作を計算する。コントローラ１１６は、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介して出力信号に変換される場合がある、出力データを介して、この制御動作をバルブ２０８ａに送信する。バルブ２０８ａは、出力データおよび／または出力信号を受信し、出力データおよび／または信号の値に基づいて、その位置を変更する。データ処理の実施例において、圧力信号は、センサ２１０ａによって生成され、圧力データを生成するようにＩ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４においてサンプリングされ、ＥＤＤファイルに従って、頻度分析のために、Ｉ／Ｏカード２１２ａおよび／またはＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４からコントローラ１１６に転送される場合がある。
【００３２】
Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、センサ２１０ａおよび２１０ｂを起源とする入力信号のタイミングを管理する。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、制御ループ２０２の各予定期間中に、入力信号を制御ループ２０２に転送する。例えば、制御ループ２０２は、コントローラ１１６がセンサ２１０ａを起源とする入力信号を受信する予定期間、およびコントローラ１１６がセンサ２１０ｂを起源とする入力信号を受信する予定期間を含む。これらの予定期間は、制御ループ２０２が入力信号のそれぞれを利用および／または処理する前に、制御ループ２０２が、それぞれのセンサ２１０ａおよび２１０ｂから入力信号のそれぞれを受信するように、事前設定されてもよい。一部の例において、コントローラ１１６は（例えば、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８を介して）、センサ２１０ａおよび２１０ｂによって生成されたデータをサブスクライブする。コントローラ１１６は、センサ２１０ａおよび２１０ｂのＥＤＤファイルからデータの種類を判定する場合がある。
【００３３】
ＡＩ２２０は、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８から入力データを受信し、ＰＩＤ２２２内で処理するための入力データを構成する。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、各入力信号の予定期間中に、入力データをＡＩ２２０に転送する場合があり、かつ／または入力データを収集し、データ構造を使用して、入力データをバルクで転送する場合がある。実施例において、制御ループ２０２によって処理するために入力データが必要とされる予定期間の開始前に、入力データがＩ／Ｏスケジューラ２１８によって受信される場合、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８は、予定期間まで入力データの転送を遅延させる。他の例において、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８が、予定期間の終了までに入力データを受信しなかった場合、ＡＩ２２０は、同一のフィールド機器から以前に送信された入力データを利用してもよい。Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、同一のフィールド機器からの後続の入力データのタイミングを調整して、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８が、予定期間中に入力データを受信するようにしてもよい（すなわち、例えば、制御ループ２０２を実行する場合に、データがコントローラ１１６による処理に必要とされる時間に先行する期間）。他の実施例において、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８および／またはコントローラ１１６は、同一フィールド機器からの後続の入力データのタイミングを増分的に調整して、受信された入力データのタイミングにおけるオーバーシュートを回避する場合がある。
【００３４】
別の運用実施例において、センサ２１０ａは、５ミリ秒（ｍｓ）毎に、圧力入力信号を送信する。一部の例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、入力値に対して、５ｍｓ反復サイクルで、センサ２１０ａをポーリングまたは照会する場合がある。その場合、センサ２１０ａは、第１の圧力データを生成し、第１の圧力信号をＩ／Ｏデータ取得モジュール２１４に送信する。５ミリ秒後、センサ２１０ａは、第２の圧力信号を生成し、第２の圧力信号から５ｍｓ後に、センサ２１０ａは、第３の圧力信号を生成する、等々となる。Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介して第１の圧力信号および／またはデータを受信し、データをＩ／Ｏスケジューラ２１８に転送する。一部の例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４が、センサ２１０ａおよび２１０ｂから信号を受信および／またはサンプリングすると、データをコントローラ１１６（例えば、Ｉ／Ｏスケジューラ２１８）に送信する場合がある。一部の他の実施例において、Ｉ／Ｏデータ取得モジュール２１４は、データ構造（例えば、トレンドオブジェクト、配列オブジェクト）を投入し、バルクデータ転送を使用して、データ構造中のデータをコントローラ１１６に転送する場合がある。
【００３５】
圧力データを受信する際、制御ループ２０２は、バルブ２０８ａに対する制御動作を計算する。例えば、圧力データは、１８０５バールの圧力値を示す場合がある。ＰＩＤ２２２は、次に、この値を定義された閾値１７００バールと比較する場合がある。閾値を超える１０５バールの差異は、次に、バルブ２０８ａを開いて、パイプ内の圧力をバール１７００未満に低下させる制御動作をＰＩＤ２２２に計算させる場合がある。この計算された制御動作は、ＡＯ２２４によって生成され、Ｉ／Ｏカード２１２ａを介してバルブ２０８ａに送信された出力データ内で提供され、制御データをアナログ信号に戻すように変化する場合がある。出力信号を受信する際に、バルブ２０８ａが開いて、パイプ内の圧力を低下させる。
【００３６】
図３は、プロセス制御データを生成、保存、および送信する、図１および図２のプロセス制御環境１００内にある例示的プロセス制御デバイス３００のブロック図である。例示的プロセス制御デバイス３００を使用して、図１の例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６および／または図２のセンサ２１０ａおよび２１０ｂのうちのいずれかを実装する場合がある。追加的にまたは代替的に、例示的プロセス制御デバイス３００は、図２のコントローラ１１６および／またはＩ／Ｏカード２１２ａおよび２１２ｂを実装する場合がある。
【００３７】
例示的プロセス制御デバイス３００は、センサ３０２、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３０４、およびプロセッサ３０６を含む。プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８を生成および／または維持し、以下でさらに詳述される。プロセス制御アプリケーションまたは他のプロセス制御デバイスと通信するために、例示的プロセス制御デバイス３００は、ネットワークインターフェース３１０、ポートコントローラ３１２、およびレジストラ３１４を含む。
【００３８】
例示的センサ３０２は、プロセス制御変数、例えば、温度、圧力および／または他の変数を測定する。多くのプロセス制御測定値は、測定され、トランスデューサによって電子信号に変換されると、連続アナログ信号をもたらす連続状態である。アナログ信号は、図２と併せて上述されるように、制御ループの一部として取得、増幅、変更、フィルター、および／または送信される場合がある。
【００３９】
デジタル通信ネットワークに沿って、測定値が他のデバイスに送信される一部の他の実施例において、ＡＤＣ３０４は、サンプリングを介して、アナログ信号をデジタル表示に変換する。一部の例において、測定されているプロセス制御変数は、比較的ゆっくり変化する（例えば、１００ｍｓ以上毎）。これらの例において、ＡＤＣ３０４は、比較的低速で、センサ３０２からの信号をサンプリングする。信号サンプリングの間が長いため、サンプルは、プロセス制御バス（例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ）を介して、ＡＤＣ３０４がサンプルを生成する時に、コントローラおよび／またはプロセス制御アプリケーションに送信される場合がある。サンプルを送信するために、ＡＤＣ３０４は、サンプリングした値をプロセッサ３０６に提供し、ネットワークインターフェース３１０を介して、サンプリングされた値を送信する。一部の例において、プロセッサ３０６は、サンプリングされた値の信頼値（例えば、良い、悪い、または疑わしい等のステータス）を判定し、信頼値をサンプルの一部として送信する。追加的にまたは代替的に、プロセッサ３０６は、タイムスタンプをデータに追加して、データの処理を提供する場合がある。
【００４０】
他の実施例において、測定された変数は、より高いレートで変化する（例えば、高頻度のコンポーネントを含む）。高頻度のコンポーネントが関心対象である場合、ＡＤＣ３０４は、より高いレートで変数をサンプリングする（例えば、関心対象の最高頻度コンポーネントの頻度の少なくとも２倍）。サンプルが生成されたとき、高頻度サンプリングの結果として、プロセス制御バスを介して送信されない場合があり、そのような転送は、通信バスの帯幅を圧倒する可能性があるためである。代わりに、プロセッサ３０６は、サンプリングされた値を有するサンプルストレージ３０８を形成および投入する。例示的サンプルストレージ３０８は、サンプリングされた値のそれぞれの信頼性をさらに保存する場合がある。使用されてもよい例示的サンプルストレージ３０８は、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ標準の一部として定義されるトレンドオブジェクトである。サンプルストレージ３０８が閾値サイズ（例えば、閾値サンプル数）に到達した場合、以下でさらに詳述されるように、プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８のコンテンツのすべてまたは一部をコントローラおよび／またはプロセス制御アプリケーションに転送する。一部の例において、他の状態（例えば、″ＴＡＧ／ＰＶ″＞″ｓｏｍｅＬｉｍｉｔ″）および／またはイベント（例えば、″ＴＡＧ／Ｈｉｇｈｌｉｍｉｔ″＝″Ｔｒｕｅ″）は、サンプルストレージ３０８からのデータの転送をトリガする場合がある。
【００４１】
サンプルストレージ３０８は、例えば、アレイ、マトリクス、クラス、構造、および／またはサンプルデータを送信するために使用される、保存されるデータおよび／または通信プロトコルに対する任意の他の種類の適切なデータ構造を使用して、サンプルデータを組織化する場合がある。アレイを使用して、サンプルストレージ３０８は、浮動小数点数（例えば、ｆｌｏａｔｓ）および／または整数（例えば、ｉｎｔｓ）等の単純な種類のデータタイプ、ならびにストラクトオブジェクト等のより複雑なデータタイプを保存する場合がある。ストラクトオブジェクトは、例えば、値、状態、品質情報、タイムスタンプ、および／またはデータサンプルに関する他の情報を保存する場合がある。マトリクスの使用は、アレイに類似する場合があるが、相関されるサンプルを保存するために有利に使用される場合があり、共通のデータ構造に同時に保存される必要がある。データサンプルをクラスまたはストラクトとして保存することは、データおよび／またはデータの特性を拡大、修正、および／または別の方法として、アレイおよびマトリクスでは不可能な方法で操作することができる。
【００４２】
ネットワークインターフェース３１０は、プロセス制御通信バス、例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、および／またはＰｒｏｆｉｂｕｓ手順と相互作用するために適切なインターフェース手順を含む。図３に例証される例示的通信バスは、図１の通信バス１１８である。ネットワークインターフェース３１０は、プロセッサ３０６と相互作用して、通信バス１１８に対して、および／または通信バス１１８からメッセージを送信し、かつ／またはポートコントローラ３１２を用いて、他のデバイスとの通信のために開いたポートを管理する。例えば、ポートコントローラ３１２は、指定されたポート上のブロックデータ転送を介して、サンプル構造３０８中のサンプルデータに対するネットワークインターフェース３１０を経由して、プロセス制御アプリケーション（例えば、図１のアプリケーション１２０）からの要求を受信する場合がある。要求が承認されることをポートコントローラ３１２が決定する場合、ポートコントローラ３１２は、ポートを開き、そこを通ってサンプルデータが要求しているアプリケーションに送信される、ポートのプロセッサ３０６に通知する。一方、要求が承認されないことをポートコントローラ３１２が決定する場合、ポートコントローラ３１２は、要求を破棄し、かつ／またはプロセッサ３０６に要求を破棄するように命令する。
【００４３】
レジストラ３１４は、例示的プロセス制御デバイス３００をプロセス制御環境１００に登録する。登録は、例えば、プロセス制御デバイス３００が、プロセス制御環境１００に初めて接続されると起こる場合がある。一部の例において、登録は、プロセス制御デバイス３００が、プロセス制御環境１００に接続および／または再接続されるたびに、および／またはプロセス制御デバイス３００が構成変更（例えば、プロセス制御デバイス３００物理的位置の変更）を有する場合に起こる場合がある。プロセス制御デバイス３００を登録するために、例示的レジストラ３１４は、この実施例では、ＥＤＤＬを使用して書き込まれるＥＤＤファイルを提供する。
【００４４】
ＥＤＤファイルを使用して、異なる製造者からの異なるフィールド装置に含まれる、診断、リアルタイム、および資産管理情報にアクセスしてもよい。ＥＤＤＬを使用して、最新の自動化センサおよびアクチュエータにおいて使用可能な情報が、例えば、分配されたプロセス制御システムまたは携帯コミュニケータによってアクセスされて、構成し、プロセス制御デバイスを較正し、問題を診断し、かつ／またはユーザインターフェースディスプレイ用のデータおよび／またはアラームを提供する場合がある、相互運用可能な環境を提供してもよい。
【００４５】
ＥＤＤＬは、フィールド機器の特徴を記述するために使用される場合がある、テキストベースの言語である。デバイス製造者は、ＥＤＤＬを使用して、ＥＤＤファイルを形成し、ホストシステムおよび携帯コミュニケータに対して一貫した形態および構造を提供して、通信プロトコルまたはデバイス動作システムから独立したフィールド装置内の情報にアクセスし、表示してもよい。ＥＤＤファイルは、装置設計者またはデバイス設計者によって形成され、ＥＤＤＬ構文を使用して、デバイスおよびそのパラメータを記述する。パラメータは、例えば、プロセス変数、セットポイント、上限−下限、大気温度等を含む場合がある。デバイス設計者は、インターフェースコンポーネント、例えば、ＥＤＤＬを使用して、メニュー、パラメータディスプレイ、ディスプレイ状態等をさらに定義してもよい。
【００４６】
図４は、プロセス制御データを受信および／または操作する、図１および図２のプロセス制御環境１００内の例示的プロセス制御アプリケーション４００またはコントローラのブロック図である。明確および簡潔にするために、図４の例示的ブロック図は、図１のクライアント１２０等のクライアントデバイス上で実行されるプロセス制御アプリケーションを参照して説明される。しかしながら、図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を使用して、プロセス制御サーバ、スタンドアロン型後処理アプリケーション、プロセスコントローラ、またはプロセス制御システムの状況において、制御および／または後処理機能を実行する場合がある、任意の他の種類のプロセス制御デバイスも実装される場合がある。
【００４７】
例示的プロセス制御アプリケーション４００は、後処理装置４０２、ストレージ４０４、ユーザインターフェース４０６、ＥＤＤファイルリーダー４０８、ネットワークインターフェース４１０、およびポートコントローラ４１２を含む。例示的後処理装置４０２は、プロセス制御データ（例えば、温度、圧力等のトレンドデータ）を受信し、１つまたは複数の後処理動作をデータ上で行う。例えば、後処理は、頻度分析、診断、データロギング、ゲージシステム、および／または任意の他の後処理および／または制御アプリケーションを含んでもよい。
【００４８】
一部の後処理アプリケーション（例えば、後処理装置４０２）は、比較的大量のデータを必要とする場合がある。プロセス制御通信バス（例えば、通信バス１０８）を介して、プロセス制御データを取得するために、後処理装置４０２は、プロセス制御データ（例えば、センサ、コントローラ）のソースからデータを要求する場合があり、かつ／またはデータのソースが通信バス１０８を介してデータを受信すると、データを受信する場合がある。
【００４９】
ストレージ４０４は、後処理に先立ってプロセス制御データを保存し、および／または後処理装置４０２によって生成される結果を保存する。例えば、プロセス制御アプリケーション４００が、ソースからプロセス制御データを受信すると、プロセス制御データは、後処理装置４０２が所望の後処理動作を実行するために十分なデータが収集されるまで、ストレージ４０４に保存される。追加的にまたは代替的に、後処理装置４０２が後処理動作を実行し、結果（例えば、頻度スペクトル、データログ等）を生成した後、結果は、ストレージ４０４に保存される場合がある。ストレージ４０４から、結果は、別のプロセス制御デバイスおよび／またはアプリケーションに送信され、要求に応じてプロセス制御環境１００のユーザによって視認され、かつ／または他のデータと併せてさらに処理される場合がある。
【００５０】
後処理装置４０２は、ユーザインターフェース４０６と相互作用して、後処理動作の結果をユーザに提示し、および／または後処理データの要求を受信する。例えば、ユーザが特定のバルブにおける圧力の頻度分析を視認したい場合、ユーザは、バルブを選択し、例示的プロセス制御アプリケーション４００に、ユーザインターフェース４０６を介して（例えば、コンピュータキーボードおよび／またはコンピュータマウスを介して）頻度分析を行うように命令してもよい。選択したバルブに関連付けられた圧力センサからデータを抽出することを含む、頻度分析を行った後、後処理装置４００は、ユーザインターフェース４０６を介して（例えば、ディスプレイモニタを介して）、頻度分析をユーザに表示する。
【００５１】
例示的ネットワークインターフェース４１０は、図３のネットワークインターフェース３１０に類似するか、または同一であってもよい。しかしながら、ネットワークインターフェース４１０は、スレーブインターフェースとは対照的に、通信バスの種類に応じて（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）、ホストインターフェースであってもよい。データをプロセス制御デバイスから抽出するために、後処理装置４０２は、ネットワークインターフェース４１０を介して、選択したデバイス（例えば、ユーザにより選択されたバルブのコントローラ）のＥＤＤファイルにアクセスする。ＥＤＤリーダー４０８は、ＥＤＤファイルを読み取り、選択したデバイスからプロセス制御データにアクセスする方法を判定する。例えば、ＥＤＤファイルは、プロセス制御デバイスによって使用される際のプロセス制御変数の定義、プロセス制御変数のサンプリング頻度、プロセス制御変数にアクセスする標準および／または特別な方法等を含んでもよい。
【００５２】
ＥＤＤファイルに基づいて、後処理装置４０２は、ポートコントローラ４１２に命令し、プロセス制御アプリケーション４００上の対応するポートを使用して、スレーブデバイス（例えば、図３のプロセス制御デバイス３００）上の特定のポートへの接続を確立させる。ポートコントローラ４１２は、プロセス制御デバイス３００上のポートと通信するためにプロセス制御アプリケーション上で使用されるポートを判定し、ネットワークインターフェース４１０を介して、コマンドをプロセス制御デバイス３００に送信する。プロセス制御デバイス３００がコマンドに応答すると、通信バス１０８上の指定ポート間にパイプラインが形成される。ポート間にパイプラインが形成されたという確認を受信した後、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００において収集された所望のデータを要求し、パイプラインを介してデータを受信する。
【００５３】
プロセス制御デバイス３００とプロセス制御アプリケーション４００との間のデータ転送は、例えば、トレンドオブジェクト（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓを使用して）および／またはデータストリーミングを使用して、ブロックデータ転送を介して達成される場合がある。一部のプロセス制御通信プロトコル（例えば、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）において、同期通信のために事前定義されたバス時間または最小量のバス時間が確保され、これは一般に、待ち時間に敏感なアプリケーションによって使用される。バス時間の残りは、他の非同期通信、例えば、ブロックデータ転送に使用されてもよい。ブロックデータ転送は、プロセス制御デバイス３００からプロセス制御アプリケーション４００へのデータの複数サンプルの転送をもたらす。データサンプルは、追加として、それらのサンプルの信頼性の指標を含んでもよい（例えば、良い、疑わしい、悪いステータス）。
【００５４】
一部の例において、プロセス制御アプリケーション４００は、アレイまたはマトリクスパラメータ、および／またはクラスあるいはストラクト特性を参照することによって、プロセス制御デバイス３００中のプロセス制御データにアクセスする場合がある。例えば、デバイスアレイパラメータにアクセスするために、プロセス制御アプリケーションは、図５に示される命令５００を実行する場合がある。図５の例示的な命令５００は、プロセス制御アプリケーション（例えば、図４のプロセス制御アプリケーション４００）によって、プロセス制御デバイス（例えば、図３のデバイス３００）上に保存されるプロセス制御データにアクセスするために使用される場合がある方法を示す。プロセス制御アプリケーション４００は、プロセス制御デバイス３００上の所望のデータが、″ａｒｇｓ″という名前のＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣａｐｔｕｒｅオブジェクト（例えば、アレイ）として保存されることを決定する（例えば、ＥＤＤリーダー４０８を介して）。したがって、プロセス制御アプリケーション４００が命令５００を実行すると、プロセス制御アプリケーション４００は、ブロックデータ転送を介して、ａｒｇｓ中のプロセス制御データを取得する。一部の例において、プロセス制御データは、例示的命令５００を開始する前（例えば、方法のコール前に）転送される。
【００５５】
図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８−１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装する例示的方法は、図３および図４に示されたが、図３および図４に示される要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つまたは複数を、任意の他の方法で、複合、分割、再配置、省略、排除、および／または実装してもよい。さらに、図３および図４の例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、例示的ポートコントローラ４１２、および／または、より一般的には、例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。したがって、例えば、例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、例示的ポートコントローラ４１２、および／または、より一般的には、例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００のうちのいずれかは、１つまたは複数の回路、プログラム可能プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラム可能論理デバイスは（ＦＰＬＤ）等によって実装できる可能性がある。添付の装置クレームのうちのいずれかが、純粋にソフトウェアおよび／またはファームウェア実装を網羅すると読み取られる場合、例示的センサ３０２、例示的ＡＤＣ３０４、例示的プロセッサ３０６、例示的サンプルストレージ３０８、例示的ネットワークインターフェース３１０、例示的ポートコントローラ３１２、例示的レジストラ３１４、例示的後処理装置４０２、例示的ストレージ４０４、例示的ユーザインターフェース４０６、例示的ＥＤＤリーダー４０８、例示的ネットワークインターフェース４１０、および／または例示的ポートコントローラ４１２のうちの少なくとも１つは、メモリ、ＤＶＤ、ＣＤ等のコンピュータ可読媒体を含み、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを保存するように、本明細書において明示的に定義される。さらに、図３および図４の例示的プロセス制御デバイス３００および／または例示的プロセス制御アプリケーション４００は、図３および図４に図示されたもの、に加えて、またはその代わりに、１つまたは複数の要素、プロセス、および／またはデバイスを含む場合があり、かつ／または例証される要素、プロセス、およびデバイスのうちのいずれか２つ以上、またはすべてを含んでもよい。
【００５６】
図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装するための例示的プロセスまたは方法を代表するフローチャートは、図６および図７に示される。この実施例において、方法は、図８に関連して以下で論じられる、例示的コンピュータ８００において示されるプロセッサ８０２等のプロセッサによる実行のためのプログラムを使用して実装されてもよい。プログラムは、コンピュータ可読媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、またはプロセッサ８０２と関連付けられるメモリ上に保存されるソフトウェアにおいて具体化される場合があるが、プログラム全体および／またはその部分は、代替として、プロセッサ８０２以外のデバイスによって実行できる可能性があり、かつ／またはファームウェアまたは専用ハードウェアにおいて具体化される。さらに、例示的プログラムは、図６および図７において例証されるフローチャートを参照して説明されるが、図１および図２の例示的コントローラ１１６、例示的クライアントアプリケーション１２０、例示的プロセス制御デバイス１２８〜１３６、および／または例示的Ｉ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂを実装する多くの他の方法が、代替として使用されてもよい。例えば、ブロックの実行順序は変更されてもよく、および／または説明されるブロックの一部は、変更、排除、または組み合わされてもよい。
【００５７】
上述されるように、図６および図７の例示的方法またはプロセスは、有形のコンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または任意の他の記憶媒体上に保存される、符号化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよく、情報は、そこに任意の期間保存される（例えば、延長された期間、永久的、短いインスタンス、一時的にバッファリングする間、および／または情報をキャッシングする間）。本明細書で使用される場合、用語「有形のコンピュータ可読媒体」は、任意の種類のコンピュータ可読ストレージを含み、信号の伝播を排除すること明示的に定義する。追加的にまたは代替的に、図６および図７の例示的プロセスは、持続性コンピュータ可読媒体、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、および／または任意の他の記憶媒体上に保存される、符号化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよく、情報は、そこに任意の期間保存される（例えば、延長された期間、永久的、短いインスタンス、一時的にバッファリングする間、および／または情報をキャッシングする間）。本明細書で使用される場合、用語「持続性コンピュータ可読媒体」は、任意の種類のコンピュータ可読ストレージを含み、信号の伝播を排除すること明示的に定義する。
【００５８】
図６は、プロセス制御データサンプルを収集するように行われる場合がある、例示的方法６００を代表するフローチャートである。例示的方法６００を使用して、図１のプロセス制御デバイス１２８〜１３６、図２のセンサ２１０ａ〜２１０ｂおよび／または図３のＩ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、および／または図３の例示的プロセス制御デバイス３００を実装してもよい。明確および簡潔にするために、例示的方法６００は、図３の例示的プロセス制御デバイス３００に関連して以下で論じられる。
【００５９】
例示的方法６００は、プロセス制御デバイス３００（ブロック６０２）を初期化する例示的プロセッサ３０６で開始する。初期化は、例えば、プロセス制御デバイス３００が、図１のプロセス制御環境１００に接続され、電源が入ると起こる場合がある。初期化後、または初期化の一部として、レジストラ３１４は、ＥＤＤファイルをプロセス制御サーバ（例えば、図１のＦＤＩサーバ１０６）に登録する（ブロック６０４）。ＥＤＤファイルは、例えば、プロセス制御デバイス３００によって提供されるサービス、プロセス制御デバイス３００によって測定されるパラメータ、パラメータのサンプリングレート、および／またはプロセス制御デバイス３００の他の記述を含んでもよい。
【００６０】
センサ３０２は、次に、１つまたは複数のプロセス制御パラメータ（例えば、温度、圧力等）を測定してもよい（ブロック６０６）。一部の例において、センサ３０２は、実質的に連続するパラメータの値を測定し、アナログ信号を出力する。ＡＤＣ３０４は、プロセス制御パラメータに対応するサンプリングレートにおいて（例えば、パラメータの種類に基づいて）、測定されたプロセス制御パラメータをサンプリングし（例えば、センサ３０２からのアナログ信号をサンプリングする）、これによりデータサンプルを生成する（ブロック６０８）。ＡＤＣ３０４および／またはプロセッサ３０６は、サンプルをデータストレージに保存する（ブロック６１０）。例えば、ＡＤＣ３０４は、サンプルをサンプルストレージ３０８に提供してもよく、これは、サンプルを対応するデータ構造に保存する。使用される場合がある一部の例示的データ構造は、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラス、ストラクト、および／または他の種類のデータ構造を含む。
【００６１】
プロセッサ３０６は、１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態（例えば、ＥＤＤにおいて定義されるような）が発生して、サンプルストレージ３０８からのデータの転送をトリガするか否かを判定する（ブロック６１２）。例えば、プロセッサ３０６は、サンプルストレージ３０８におけるサンプルの数が、閾値を越えるか否か（例えば、“ＴＡＧ／ＰＶ”＞“ｓｏｍｅＬｉｍｉｔ”であるという条件）を判定する場合があり、かつ／または指定されたアラームがフラグされたか否か（例えば、“ＴＡＧ／Ｈｉｇｈｌｉｍｉｔ”＝“Ｔｒｕｅ”、イベント）を判定する場合がある。一部の例において、閾値は、データサンプル、タイムスタンプ、および／またはステータスに関して、データ構造がその容量に到達するときを表す場合がある。他の実施例において、閾値は、ブロックデータ転送を介して、またはストリーミングデータによって、データサンプルを別のプロセス制御デバイスおよび／またはアプリケーションに効率的に転送するためのデータサイズの下限を表す場合がある。１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態が発生しなかった場合（ブロック６１２）、プロセッサ３０６は、データストレージ中のサンプルの承認された要求が受信されたか否かを判定する（ブロック６１４）。プロセッサ３０６は、要求が、例えば、要求者の認証情報をアクセスリストと比較することによって承認されるか否かを判定してもよい。しかしながら、承認を判定する多くの方法は、サンプル要求が承認されるか否かを判定するために使用されてもよい。
【００６２】
要求が承認されない場合（ブロック６１４）、例示的方法６００は終了する場合がある。代替的に、例示的方法６００を反復して、サンプルの収集、サンプルの保存、データ要求の受信、および／またはデータストレージからのデータサンプルの送信を継続してもよい。一方、１つまたは複数の特定イベントおよび／または状態が発生した場合（ブロック６１２）、または承認されたサンプル要求が受信された場合（ブロック６１４）、例示的プロセッサ３０６は、データサンプルをプロセス制御アプリケーションに送信する（例えば、ネットワークインターフェース３１０を介して）（ブロック６１６）。例えば、ポートコントローラ３１２は、受信しているプロセス制御アプリケーション上の特定ポートに転送するためにポートを開く場合があり、かつ／またはプロセッサ３０６は、データ構造が閾値サイズに到達すると、ネットワークインターフェース３１０を介してデータをブロードキャストする。
【００６３】
図７は、データサンプルを処理するように実行される場合がある、例示的方法７００を表すフローチャートである。例示的方法７００を使用して、図１の例示的ＦＤＩサーバ１０６および／または例示的コントローラ１１６、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を実装してもよい。明確および簡潔にするために、例示的方法７００は、図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００に関連して以下に説明される。
【００６４】
例示的プロセス制御アプリケーション４００は、パラメータ測定デバイス（例えば、プロセス制御デバイス３００）に対応するＥＤＤファイルを受信する（ブロック７０２）。ＥＤＤファイルに基づいて、ＥＤＤリーダー４０８は、名前、位置、および／またはＥＤＤファイルと関連付けられるプロセス制御デバイス３００によって測定されるパラメータの種類を判定する（ブロック７０４）。ＥＤＤリーダー４０８は、ＥＤＤファイルからパラメータのサンプリングレートをさらに判定する（ブロック７０６）。
【００６５】
ＥＤＤリーダー４０８は、サンプリングレートが閾値よりも大きいか否かをさらに判定する（ブロック７０８）。例示的閾値は、ブロードキャストデータサンプルが生成されるときに、それらの伝播が実用的でなくなるサンプリングレートを表す場合がある。サンプリングレートが閾値よりも大きくない場合（ブロック７０８）、後処理装置４０２は、所望のパラメータを生成するプロセス制御デバイス３００が、パラメータの加入契約をサポートする（例えば、定期的および／または非定期的間隔で、データを送信または受信する）か否かを判定する場合がある（ブロック７１０）。例示的プロセス制御デバイス３００が、加入契約をサポートする場合（ブロック７１０）、以下でさらに詳述されるようにブロック７１８への転送を制御する。
【００６６】
ＥＤＤリーダー４０８が、サンプリングレートが閾値よりも大きいことを判定する場合（ブロック７０８）、またはプロセス制御デバイス３００がサブスクライブをサポートしない場合（ブロック７１０）、ポートコントローラ４１２は、接続を確立することによって（例えば、ネットワークインターフェース４１０を介して）、プロセス制御デバイス３００上のポートへのブロックデータ転送を開始する（例えば、ネットワークインターフェース３１０およびポートコントローラ３１２を介して）（ブロック７１２）。例えば、ポートコントローラ４１２は、ネットワークインターフェース４１０にオープンポートコマンドを送信させてもよく、これは次に、プロセス制御デバイス３００によって承認または却下される。プロセス制御デバイス３００とプロセス制御アプリケーション４００とのポート間の接続は、プロセス制御デバイス３００がオープンポートコマンドを承認すると確立される（例えば、プロセス制御アプリケーション４００が、要求されたパラメータへのアクセスを承認される場合）。
【００６７】
接続を確立した後、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００からのパラメータに対応するデータサンプルの転送を行う（ブロック７１４）。一部の例において、プロセス制御デバイスは、サンプル値、ステータス、および／またはタイムスタンプを含む、データサンプルを含有するトレンドオブジェクトを送信する。しかしながら、他の形態のブロックデータ転送もまた使用されてもよい。後処理装置４０２は、受信されたデータサンプルをストレージ４０４に保存する（ブロック７１６）。
【００６８】
サンプリングレートが、閾値よりも大きくなく（ブロック７０８）、プロセス制御デバイス３００がサブスクライブをサポートする場合（ブロック７１０）、後処理装置４０２は、プロセス制御デバイス３００からのブロードキャストデータサンプルを受信し、データサンプルをストレージ４０４に保存する（ブロック７１８）。要求されたデータサンプル（ブロック７１４）および／またはブロードキャストデータサンプル（ブロック７１８）を受信および／または保存した後、例示的後処理プロセッサ４０２は、十分なデータサンプルがデータサンプルを処理するために受信および／または保存されたか否かを判定する（ブロック７２０）。後処理プロセッサ４０２および／またはストレージ４０４が、十分なデータサンプルを有しない場合（ブロック７２０）、制御は、ブロック７０８に戻り、データサンプルの収集を継続する。
【００６９】
十分なデータサンプルがある場合（ブロック７２０）、後処理装置４０２は、所望の分析または後処理操作に従って、データサンプルを処理する（ブロック７２２）。例えば、後処理装置４０２は、任意の適切なプロセス制御分析、例えば、頻度分析、診断、データロギング、ゲージシステム、および／または任意の他の後処理および／または制御アプリケーションを行ってもよい。一部の他の実施例において、後処理装置４０２は、制御ループ操作を行って、プロセス制御デバイスに対する１つまたは複数の入力値を生成する場合がある。任意の生成した値の処理および／または保存および／または出力を行った後、例示的方法７００は終了する場合があり、かつ／または追加のプロセス制御データの収集および／または処理を繰り返す。
【００７０】
図８は、図６および図７の方法６００および７００を実行して、図１のＦＤＩサーバ１０６、コントローラ１１６、および／またはプロセス制御デバイス１２８〜１３６、図２のセンサ２１０ａ−２１０ｂおよび／またはＩ／Ｏカード２１２ａ〜２１２ｂ、図３のプロセス制御デバイス３００、および／または図４の例示的プロセス制御アプリケーション４００を実装することができる、例示的コンピュータ８００のブロック図である。例示的コンピュータ８００は、追加的にまたは代替的に、図１のクライアント１０４を実装して、クライアントアプリケーション１２０を実行してもよい。コンピュータ８００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、モバイルフォン（例えば、携帯電話）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネットアプライアンス、または任意の他の種類のコンピュータデバイスとすることができる。
【００７１】
例示的プロセッサシステム８００は、組み込まれたメモリ、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０４、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）８０６、およびフラッシュメモリ８０８を有するプロセッサ８０２を含む。例えば、プロセッサ８０２は、１つまたは複数のＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ファミリー、Ｉｔａｎｉｕｍ（登録商標）ファミリー、またはＸＳｃａｌｅ（登録商標）ファミリーからのＩｎｔｅｌ（登録商標）マイクロプロセッサによって実装することができる。当然のことながら、他のファミリーからの他のプロセッサも適切である。
【００７２】
ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、および／またはフラッシュメモリ８０８は、図６および図７のプロセス６００および７００を実装する、機械可読命令を保存する場合がある。ＲＡＭ８０４は、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）および／または任意の他の種類のランダムアクセスメモリデバイスによって実装されてもよい。例証される実施例のフラッシュメモリ８０８は、ブートブロック８１０を含む。ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、およびフラッシュメモリ８０８へのアクセスは、通常、メモリコントローラによって制御される（図示せず）。
【００７３】
プロセッサ８０２は、インターフェース、例えば、他のコンポーネントがインターフェースされる場合がある、バス８１２に連結される。例証される実施例において、バス８１２にインターフェースで接続されるコンポーネントは、入力デバイス８１４、ディスプレイデバイス８１６、大容量記憶デバイス８１８および着脱式記憶デバイスドライブ８２０を含む。着脱式記憶デバイスドライブ８２０は、関連付けられた着脱式記憶媒体８２２、例えば、磁気または光学媒体を含んでもよい。
【００７４】
入力デバイス８１４は、ユーザにプロセッサ８０２へのデータおよびコマンドの入力を許可する。入力デバイス８１４は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、バーコードスキャナ、またはユーザが情報をプロセッサ８０２に提供できるようにする任意の他のデバイスのうちの任意の１つまたは複数を使用して実装される場合がある。
【００７５】
ディスプレイデバイス８１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニタ、陰極線管（ＣＲＴ）モニタ、またはプロセッサ８０２とユーザとの間のインターフェースとして動作する任意の他の適切なデバイスである場合がある。図８に示されるディスプレイデバイス８１６は、ディスプレイスクリーンをプロセッサ８０２にインターフェースで接続するために要求される、任意の追加のハードウェアを含む。
【００７６】
大容量記憶デバイス８１８は、例えば、従来のハードドライブまたはプロセッサ８０２によって読み取り可能な任意の他の磁気または光学媒体であってもよい。
【００７７】
着脱式記憶デバイスドライブ８２０は、例えば、光学ドライブ、例えば、コンパクトディスク記録可能（ＣＤ−Ｒ）ドライブ、コンパクトディスク書換可能（ＣＤ−ＲＷ）ドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブまたは任意の他の光学ドライブであってもよい。代替として、例えば、磁気媒体ドライブであってもよい。媒体８２２は、ドライブ８２０とともに動作するように選択されるため、着脱式記憶媒体８２２は、着脱式記憶デバイスドライブ８２０と相補的である。例えば、着脱式記憶デバイスドライブ８２０が光学ドライブである場合、着脱式記憶媒体８２２は、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤディスク、または任意の他の適切な光学ディスクである場合がある。一方、着脱式記憶デバイスドライブ８２０が磁気媒体デバイスである場合、着脱式記憶媒体８２２は、例えば、ディスケットまたは任意の他の適切な磁気記憶媒体であってもよい。
【００７８】
図６および図７のプロセス６００および７００を実装するための符号化された命令は、ＲＡＭ８０４、ＲＯＭ８０６、フラッシュメモリ８０８、大容量記憶デバイス８１８内、および／またはＣＤまたはＤＶＤ等の着脱式記憶媒体８２２上に保存されてもよい。
【００７９】
前述から、上で開示される方法および装置を使用して、デバイス、コントローラ、および／またはデバイスの電子デバイス記述によって定義される方法を使用するアプリケーション間で、大きいブロックのプロセス制御データの転送を処理するための機構を提供する場合があることが理解されるであろう。例示的方法および装置は、プロセス問題を速やかに診断するために、後でプロセスエラーを抽出および／または視認、記録するように、プロセスアクティビティのログ（例えば、データロギング）を保存すること、プロセス制御通信ネットワークを介して、測定データをデバイス性能をプロファイリングするためにストリーミングすること、および／またはプロセス制御システムの他の部分におけるプロセス制御データの頻度分析等の以前に専用であった機能および／またはデータ集約型の機能を統合すること、をさらに可能にする場合がある。そのような機能の統合は、より迅速かつ簡易な問題の診断を可能にする場合がある。さらに、例示的方法および装置は、インフラストラクチャへの実質的な追加を必要としないか、またはプロセス制御通信デバイス、コントローラ、アプリケーション、および／またはネットワークの柔軟性または性能を犠牲にすることなく、これらおよび他のプロセス制御データのアプリケーションを可能にする。
【００８０】
特定の例示的方法、装置、および製造物品が本明細書で説明されたが、本特許が網羅する範囲はそれらに限定されない。反対に、本特許は、本特許の請求項の範囲内に適正に含まれる、すべての方法、装置、および製造物品を網羅する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御データを収集する方法であって、
測定されるパラメータおよび測定値サンプリングレートを記述する、電子デバイス記述を登録することと、
前記電子デバイス記述によって定義されるように、前記パラメータを測定することと、
測定されるパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、
前記データの要求、前記データと関連付けられる状態、または前記データと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、前記データ構造内のデータをプロセス制御デバイスに転送することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記電子デバイス記述は、電子デバイス記述言語で書かれたファイルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データを転送することは、プロセス制御デバイスにおける第１のポートと第２のポートとの間の接続を確立することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データを転送することは、ブロックデータ転送またはデータストリームのうちの少なくとも１つを行うことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データ構造が閾値量を超えるデータ量を有する場合に、前記データを転送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データを保存することは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つにデータを保存することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
プロセス制御データを収集する装置であって、
プロセス制御パラメータと関連付けられる情報を収集するセンサと、
前記情報を測定データに変換するアナログデジタル変換器と、
前記測定データをデータ構造に保存するストレージデバイスと、
前記装置と関連付けられる電子デバイス記述によって定義されるようにデータの要求を受信し、プロセス制御デバイスと通信するためにポートを開き、前記電子デバイス記述によって定義されるように前記プロセス制御デバイスに前記測定データを転送させる、ポートコントローラと、
を備える、装置。
【請求項９】
前記電子デバイス記述をプロセス制御サーバに登録するレジストラをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ストレージデバイスは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つに前記測定データを保存するものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記ポートコントローラは、前記ストレージデバイスが閾値量を超えるデータ量を有する場合に、前記データを転送させるものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記データを転送するためにポートを開くコマンドを受信するためのネットワークインターフェースをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記データの状態を判定し、前記状態を前記ストレージデバイスに保存するためのプロセッサをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
機械可読命令を備える有形の製造物品であって、実行されると、機械に少なくとも
測定されるパラメータおよび測定値サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録させ、
前記電子デバイス記述によって定義されるようにパラメータを測定させ、
前記測定されたパラメータを代表するデータをデータ構造に保存させ、
前記データの要求、前記データと関連付けられる状態、または前記データと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、前記データ構造内のデータをプロセス制御デバイスに転送させる、
製造物品。
【請求項１６】
前記データを転送することは、前記プロセス制御デバイスにおける第１のポートと第２のポートとの間に接続を確立することを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１７】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１８】
前記データを転送することは、ブロックデータ転送またはデータストリームのうちの少なくとも１つを行うことを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１９】
前記データを保存することは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つに前記データを保存することを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項２０】
前記命令は、前記データ構造が、閾値量を超えるデータ量を有する場合に、少なくとも前記機械に前記データを転送させる、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１】
プロセス制御データを収集する方法であって、
測定されるパラメータおよび測定値サンプリングレートを記述する、電子デバイス記述を登録することと、
前記電子デバイス記述によって定義されるように、前記パラメータを測定することと、
測定されるパラメータを代表するデータをデータ構造に保存することと、
前記データの要求、前記データと関連付けられる状態、または前記データと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、前記データ構造内のデータをプロセス制御デバイスに転送することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記電子デバイス記述は、電子デバイス記述言語で書かれたファイルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データを転送することは、プロセス制御デバイスにおける第１のポートと第２のポートとの間の接続を確立することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データを転送することは、ブロックデータ転送またはデータストリームのうちの少なくとも１つを行うことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データ構造が閾値量を超えるデータ量を有する場合に、前記データを転送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データを保存することは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つにデータを保存することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
プロセス制御データを収集する装置であって、
プロセス制御パラメータと関連付けられる情報を収集するセンサと、
前記情報を測定データに変換するアナログデジタル変換器と、
前記測定データをデータ構造に保存するストレージデバイスと、
前記装置と関連付けられる電子デバイス記述によって定義されるようにデータの要求を受信し、プロセス制御デバイスと通信するためにポートを開き、前記電子デバイス記述によって定義されるように前記プロセス制御デバイスに前記測定データを転送させる、ポートコントローラと、
を備える、装置。
【請求項９】
前記電子デバイス記述をプロセス制御サーバに登録するレジストラをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ストレージデバイスは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つに前記測定データを保存するものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記ポートコントローラは、前記ストレージデバイスが閾値量を超えるデータ量を有する場合に、前記データを転送させるものである、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記データを転送するためにポートを開くコマンドを受信するためのネットワークインターフェースをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記データの状態を判定し、前記状態を前記ストレージデバイスに保存するためのプロセッサをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
機械可読命令を備える有形の製造物品であって、実行されると、機械に少なくとも
測定されるパラメータおよび測定値サンプリングレートを記述する電子デバイス記述を登録させ、
前記電子デバイス記述によって定義されるようにパラメータを測定させ、
前記測定されたパラメータを代表するデータをデータ構造に保存させ、
前記データの要求、前記データと関連付けられる状態、または前記データと関連付けられるイベントのうちの少なくとも１つに応答して、プロセス制御ネットワークを介して、前記データ構造内のデータをプロセス制御デバイスに転送させる、
製造物品。
【請求項１６】
前記データを転送することは、前記プロセス制御デバイスにおける第１のポートと第２のポートとの間に接続を確立することを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１７】
前記電子デバイス記述は、前記パラメータの名前、前記パラメータの位置、前記パラメータの種類、または前記パラメータのサンプリングレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１８】
前記データを転送することは、ブロックデータ転送またはデータストリームのうちの少なくとも１つを行うことを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項１９】
前記データを保存することは、アレイオブジェクト、マトリクスオブジェクト、クラスオブジェクト、またはストラクトオブジェクトのうちの少なくとも１つに前記データを保存することを含む、請求項１５に記載の製造物品。
【請求項２０】
前記命令は、前記データ構造が、閾値量を超えるデータ量を有する場合に、少なくとも前記機械に前記データを転送させる、請求項１５に記載の製造物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５９２６２（Ｐ２０１２−５９２６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１６６７（Ｐ２０１１−１９１６６７）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５９４１２０８４７）フィッシャー−ローズマウント システムズ， インコーポレイテッド (231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５９４１２０８４７）フィッシャー−ローズマウント システムズ， インコーポレイテッド (231)
【Ｆターム（参考）】
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