特許 5933209 プロセス制御システム内のデバイスに関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための方法、装置、および製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5933209

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】プロセス制御システム内のデバイスに関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための方法、装置、および製品

(51)【国際特許分類】

   G08B 21/12 20060101AFI20160526BHJP

【ＦＩ】

   G08B21/12

【請求項の数】16

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-200210(P2011-200210)

(22)【出願日】2011年9月14日

(65)【公開番号】特開2012-74029(P2012-74029A)

(43)【公開日】2012年4月12日

【審査請求日】2014年9月11日

(31)【優先権主張番号】12/891,369

(32)【優先日】2010年9月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512132022

【氏名又は名称】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

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100085279

【弁理士】

【氏名又は名称】西元 勝一

(72)【発明者】

【氏名】ピーター ゾーニオ

(72)【発明者】

【氏名】ダンカン トレバー シュレイス

(72)【発明者】

【氏名】アンドレ アーサー ディケア

【審査官】 永田 義仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０７７６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１０２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１０７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０７９８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３７７０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ ９／００− ９／０５

Ｇ０５Ｂ １５／００−１５／０２

Ｇ０５Ｂ １９／００−１９／１６

Ｇ０５Ｂ ２４／００−９９／００

Ｇ０８Ｂ １９／００−３１／００

Ｈ０３Ｊ ９／００− ９／０６

Ｈ０４Ｑ ９／００− ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセス制御デバイスに関連付けられた危険なプロセス状態タイプを識別するための方法であって、
危険なプロセス状態検出装置が、プロセス制御デバイスがコントローラ上のポートに結合されていることを自動的に検出することと、
前記危険なプロセス状態検出装置が、前記ポートを介して、前記プロセス制御デバイスに関連付けられた情報を検出することと、
前記危険なプロセス状態検出装置が、前記検出された情報に基づいて、前記プロセス制御デバイスの危険なプロセス状態タイプを識別することと、
Ｉ／Ｏコントローラインターフェースが、ディスプレイに、前記プロセス制御デバイスに関連する前記識別された危険なプロセス状態タイプの視覚的な指示を表示させるために、コンピューティングデバイスへ情報を送信することと、を含む、方法。

【請求項2】

前記危険なプロセス状態タイプは、潜在的に爆発しやすい状態、放射能の状態、バイオハザードの状態、または化学ハザードの状態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3】

前記プロセス制御デバイスは、本質的に安全なバリア回路を介して前記ポートに結合されている、請求項１又は請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記プロセス制御デバイスに関連付けられた前記情報は、本質的に安全なバリア回路に基づく、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記コンピューティングデバイスに送信される前記情報は、危険なプロセス状態のプロパティを含む、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の方法。

【請求項6】

プロセス制御装置であって、
入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートと、
プロセス制御デバイスが前記Ｉ／Ｏポートに結合されていることを検出すること及び前記プロセス制御デバイスに関連付けられた危険なプロセス状態タイプを検出することのために、前記Ｉ／Ｏポートに結合される、プロセス制御デバイス検出器と、
前記プロセス制御デバイスから受信した情報に基づいてプロセス制御システムに前記Ｉ／Ｏポートを介して送信されるデータ信号を生成するためのＩ／Ｏプロセッサと、
前記プロセス制御デバイス検出器によって検出された前記危険なプロセス状態タイプに基づいて、前記プロセス制御デバイスが危険なプロセス状態に関連付けられているという指示を含むように、前記データ信号を修正するための危険なプロセス状態信号修正子装置と、を備える、プロセス制御装置。

【請求項7】

前記危険なプロセス状態タイプは、潜在的に爆発しやすい状態、放射能の状態、バイオハザードの状態、または化学ハザードの状態のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のプロセス制御装置。

【請求項8】

前記Ｉ／Ｏポートに結合された本質的安全性バリアをさらに備える、請求項６又は請求項７に記載のプロセス制御装置。

【請求項9】

前記プロセス制御デバイス検出器は、前記プロセス制御デバイスが本質的安全性バリアに結合されていることを検出することに応答して、本質的に安全なプロセス制御デバイスが前記Ｉ／Ｏポートに結合されていることを検出するためのものである、請求項６〜請求項８の何れか１項に記載のプロセス制御装置。

【請求項10】

前記危険なプロセス状態信号修正子装置は、前記データ信号へ危険なプロセス状態プロパティを追加するためのものである、請求項６〜請求項９の何れか１項に記載のプロセス制御装置。

【請求項11】

前記Ｉ／Ｏプロセッサは、前記プロセス制御デバイスが本質的に安全であることをユーザに通知するために、オペレータ制御システムに前記データ信号を転送する、請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載のプロセス制御装置。

【請求項12】

実行されると、機械に、
プロセス制御デバイスがコントローラ上のポートに結合されていることを検出することと、
前記ポートを介して、前記プロセス制御デバイスに関連付けられた情報を検出することと、
前記検出された情報に基づいて、前記プロセス制御デバイスの危険なプロセス状態タイプを識別することと、
ディスプレイに、前記プロセス制御デバイスに関連する前記識別された危険なプロセス状態タイプの視覚的な指示を含むようにさせるために、コンピューティングデバイスに情報を送信することと、を行わせる、機械可読命令を含む、記録媒体。

【請求項13】

前記危険なプロセス状態タイプは、潜在的に爆発しやすい状態、放射能の状態、バイオハザードの状態、または化学ハザードの状態のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の記録媒体。

【請求項14】

前記プロセス制御デバイスは、本質的に安全なバリア回路を介して、前記ポートに結合される、請求項１２又は請求項１３に記載の記録媒体。

【請求項15】

前記プロセス制御デバイスに関連付けられた前記情報は、本質的に安全なバリア回路に基づく、請求項１２〜請求項１４の何れか１項に記載の記録媒体。

【請求項16】

前記コンピューティングデバイスに送信される前記情報は、本質的に安全なデバイスプロパティを含む、請求項１２〜請求項１５の何れか１項に記載の記録媒体。

【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、プロセス制御システム内のデバイスに関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための方法、装置、および製品に関する。

【背景技術】

【0002】

化学、石油、医薬、紙パルプ、および／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つのホスト（例えば、オペレータワークステーション）、およびアナログ、デジタル、または複合アナログ／デジタル通信信号および／またはプロトコルを介して通信するように構成される１つ以上のプロセス制御デバイス（例えば、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、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）、および／またはそれらの任意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口および／または閉鎖、ならびにプロセスパラメータの測定および／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、プロセス制御システムの動作を制御するように、バスおよび／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】

フィールド機器および／またはプロセスコントローラからの情報は、通常、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、データヒストリアン、レポート生成装置、中央管理されたデータベース等の１つ以上の他のハードウェアデバイスに対し、データハイウェイおよび／または通信ネットワークを通じて、利用される。かかるデバイスは、典型的には、制御室および／またはより厳しいプラント環境に対して離れて位置する他の場所に配置される。これらのハードウェアデバイスは、例えば、プロセス制御ルーチンの設定変更、プロセスコントローラおよび／またはフィールド機器内の制御モジュールの動作の修正、プロセスの現在の状態の表示、フィールド機器および／またはコントローラによって生成されたアラームの表示、人員のトレーニングおよび／またはプロセス制御ソフトウェアの試験の目的のためのプロセスの動作のシミュレーション、構成データベース等の保守および／または更新等の、プロセスプラントのプロセスに対し、オペレータが種々の機能のうちのいずれかを実行できるようにするアプリケーションを実行する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

プロセス制御システム内の本質的に安全なデバイスを自動的に識別するための方法、装置、および製品が開示される。プロセス制御デバイスに関連付けられた危険なプロセス制御タイプを識別するためのいくつかの例示的な方法は、プロセス制御デバイスがコントローラ上のポートに結合されていることを自動的に検出することと、ポートを介してプロセス制御デバイスに関連付けられた情報を検出することと、検出された情報に基づいて、プロセス制御デバイスの危険なプロセス状態タイプを識別することと、ディスプレイに、プロセス制御デバイスに関連する識別された危険なプロセス状態タイプの視覚的な指示を含むようにさせるために、コンピューティングデバイスへ情報を送信することと、を含む。

【0005】

いくつかの例示的なプロセス制御装置は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートと、プロセス制御デバイスがＩ／Ｏポートに結合されていることを検出するためにＩ／Ｏポートに結合されたプロセス制御デバイス検出器と、デバイスから受信した情報に基づいてプロセス制御システムと通信するためのＩ／Ｏプロセッサと、プロセス制御デバイスが危険なプロセス状態に関連付けられているという指示を含むように、Ｉ／Ｏプロセッサとプロセス制御システムとの間の通信を修正するための危険なプロセス状態信号修正子と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】ワークステーション、プロセスコントローラ、およびＩ／Ｏカードを含む例示的なプロセス制御システムを示すブロック図である。

【図2】図１の例示的なＩ／Ｏカードのより詳細なブロック図である。

【図3】図２のＩ／Ｏカードによって生成され得る例示的なデータパケットを示す。

【図4】図１に示されるプロセス制御ワークステーション上においてオペレータに対して表示され得る例示的なオペレータインターフェースである。

【図5】図１の例示的なワークステーションを実装するために使用され得る例示的なプロセッサシステムのブロック図である。

【図6】プロセス制御デバイスに関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための、例示的な方法を示すフローチャートである。

【図7】プロセス制御システムユーザにとっての、プロセス制御デバイスに関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下は、他のコンポーネントの中でも特に、ハードウェア上で実行されるソフトウェアおよび／またはファームウェアを含む、例示的システムを開示するが、かかるシステムは、解説にすぎず、制限として見なされるべきではないことに留意されたい。例えば、これらのハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアコンポーネントのうちのいずれかまたはすべては、ハードウェアのみで、ソフトウェアのみで、またはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせによって具現化することができることが企図される。したがって、以下は例示的システムについて記載するが、当業者は、提供される例が、かかるシステムを実装する唯一の方法ではないことを容易に理解するであろう。

【0008】

本質的安全性とは、危険なエリアにおける使用において本質的に安全である装置および配線を指す。つまり、本質安全システムとは、エネルギーのレベルが低いため、爆発を生じさせる可能性のないものである。「危険なエリア」および「危険な場所」という用語は、引火の可能性がある混合物を生じさせる可能性がある気体、ダスト、または繊維等の可燃性物質が存在する任意の場所、放射能のエリア、危険な生物学的物質を含むエリア、危険な化学的物質を含むエリア等を指す。危険なエリアは、例えば、揮発物質が充満した密閉された部屋、またはガソリンポンプの回りのエリア等の、普通に人が徒歩で歩くことができるエリアにすることができる。国際的なゾーンおよびグループのシステムが急速に普及してきているが、北米では、危険なエリアは、通常、等級、区分、およびグループによって指定される。本質的安全性は、典型的には、危険なエリア内のデバイスに提供されるエネルギーを制限するツェナーダイオードバリアまたは絶縁バリア等のバリアの利用によって実現される。

【0009】

本明細書に記載される例示的な方法、装置、および製品は、プロセス制御システムのユーザに対し、危険なエリアに配置されたプロセス制御システム内のプロセス制御デバイスを識別するために使用されてもよい。例示的な方法、装置、および製品は、さらに、プロセス制御デバイスが本質的に安全であるかどうか、プロセス制御システムのユーザに、指示を表示してもよい。ユーザに対して、本質的に安全なデバイスを識別することにより、例示的な方法、装置、および製品は、潜在的に危険なエリアに配置される本質的に安全なシステム上で作業する際に、ユーザが特に注意するように警告されるため、プロセス環境の安全性を向上させる。

【0010】

以下に記載されるいくつかの例は、典型的には潜在的に爆発しやすい状態に関連付けられた、本質的安全性および／または本質的に安全なデバイスを指すが、例は、他の種類の危険なプロセス状態に同等に適用可能である。危険なプロセス状態は、放射能、バイオハザード、化学ハザード等を含んでもよいが、これらに制限されない。

【0011】

多くの公知のプロセス制御システムにおいて、ユーザは、ユーザが物理的にプロセス制御デバイスまたは終端エリアに移動するまで、プロセス制御デバイスが危険なエリアにあることを警告されない。公知のシステムとは対照的に、本明細書に記載された例示的な方法、装置、および製品は、オペレータインターフェース上に表されるものとして、ユーザがプロセス制御デバイスを観察する場合に、ユーザに危険な環境を通知する。このため、ユーザは、その危険な環境に関連付けられた作業エリアに近づく前に、安全な手順を決定および遵守してもよい。

【0012】

いくつかの例において、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カードは、プロセス制御デバイス（例えばフィールド機器）がＩ／Ｏポートに結合されていることを検出する。Ｉ／Ｏカードは、プロセス制御デバイスが本質的に安全な（ＩＳ）デバイスであることを決定してもよい。危険な場所（例えば潜在的に爆発しやすい雰囲気を有する場所）に配置されるフィールド機器は、雰囲気を引火させる可能性のないＩＳデバイスであることが、いくつかの安全基準では必須である。プロセス制御デバイスが本質的に安全であるかどうかの決定に基づいて、Ｉ／Ｏカードは、プロセス制御デバイスが本質的に安全であり、だからこそ危険な場所にあることを示すために、プロセス制御ワークステーションまたはオペレータインターフェースへ送信される１つ以上のデータ信号を修正してもよい。通知に応答して、ワークステーションは、プロセス制御デバイスが、例えば、ワークステーション上に配置されるオペレータインターフェースを遵守する任意のユーザに対して本質的に安全であると識別する。いくつかの例において、オペレータインターフェースは、ＩＳデバイスに慣例的に関連付けられた色に当たる青の色調を使用して、ＩＳデバイスをハイライトする。

【0013】

図１において、例示的なプロセス制御システム１００は、アプリケーション制御ネットワーク（ＡＣＮ）と通常称される、バスまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０６を介して、コントローラ１０４に通信可能に結合されたワークステーション１０２および１０３を含む。ＬＡＮ１０６は、任意の所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実装されてもよい。例えば、ＬＡＮ１０６は、配線されたまたはワイヤレスのイーサネット（登録商標）通信プロトコルに基づいてもよい。しかしながら、任意の他の適した配線されたまたはワイヤレスの通信媒体およびプロトコルを使用することもできる。ワークステーション１０２および１０３は、１つ以上の情報テクノロジーアプリケーション、ユーザインタラクティブアプリケーション、および／または通信アプリケーションに関連付けられた動作を実行するように構成されてもよい。例えば、ワークステーション１０２は、ワークステーション１０２およびコントローラ１０４が、任意の所望の通信媒体（例えばワイヤレス、実配線等）およびプロトコル（例えばＨＴＴＰ）を使用して、他のデバイスまたはシステムと通信することを可能にする、プロセス制御関連のアプリケーションおよび通信アプリケーションに関連付けられた動作を実行するように構成されてもよい。同様に、ワークステーション１０３は、保守人員に、システム１００に関する情報を提供するように構成されてもよい。

【0014】

コントローラ１０４は、例えば、ワークステーション１０２またはいずれかの他のワークステーションを使用して、システムエンジニアまたは他のシステムオペレータによって生成された、および、コントローラ１０４へダウンロードされた、ならびに、コントローラ１０４においてインスタンス化された１つ以上のプロセス制御ルーチンまたは機能を実行するように構成されてもよい。図示された例において、ワークステーション１０２は制御室１０８内に配置され、ワークステーション１０３は保守室１０９内に配置され、コントローラ１０４は、制御室１０８と分かれたプロセスコントローラエリア１１０内に配置される。

【0015】

図示された例において、例示的なプロセス制御システム１００は、第１のプロセスエリア１１４内のプロセス制御デバイス１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃ、ならびに第２のプロセス制御エリア１１８内のプロセス制御デバイス１１６ａ、１１６ｂ、および１１６ｃを含む。フィールドジャンクションボックス（ＦＪＢ）１２０は、プロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃから、終端エリア１４０内の整列キャビネット１２２へと信号を経路指定する。整列キャビネット１２２内のプロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃに関連付けられた情報を経路指定するために、整列キャビネット１２２には、複数の終端モジュール１２６ａ、１２６ｂ、および１２６ｃが提供される。終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃは、第２のプロセスエリア１１８内のプロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃに関連付けられた情報を整列させるように構成される。

【0016】

図１の図示された例は、マルチコンダクタケーブル１２８ａおよび１２８ｂ（例えば通信パス）内の各コンダクタまたはコンダクタペア（例えばバス、ツイストペア通信媒体、２線通信媒体等）が、プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃのうちのそれぞれの１つに一意に関連付けられた情報を伝達する、ポイント間の構成を示す。図示された例示的な実施例において、マルチコンダクタケーブル１２８ａは、Ｉ／Ｏカード１３２へ、直接、プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃを通信可能に結合させ、マルチコンダクタケーブル１２８ｂは、それぞれの終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃおよびＦＪＢ１２０を介して、Ｉ／Ｏカード１３４へ、プロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃを通信可能に結合させる。整列キャビネット１２２は、ＦＪＢ１２０から受信した情報を整列（例えば組織化、グループ化等）させ、コントローラ１０４のＩ／Ｏカード１３４へ、プロセス制御デバイス情報を経路指定する。整列キャビネット１２２が省略される代替の例示的な実施例において、終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃは、ＦＪＢ１２０に設置することができる。

【0017】

プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃは、フィールドバスに準拠したバルブ、アクチュエータ、センサ等にしてもよく、この場合、プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃは、公知のフィールドバス通信プロトコルを使用して、デジタルデータバスを介して通信する。当然ながら、他の種類のプロセス制御デバイスおよび通信プロトコルを代わりに使用することもできる。例えば、プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃは、代わりに、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（登録商標）、ＨＡＲＴ（登録商標）、または、公知のＰｒｏｆｉｂｕｓ（登録商標）およびＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコルを使用してデータバスを介して通信する、ＡＳ−ｉに準拠したデバイスにすることができる。いくつかの例示的な実施例において、プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃは、デジタル通信の代わりに、アナログ通信または離散的な通信を使用して情報を伝達できる。さらに、通信プロトコルは、異なるデータタイプに関連付けられた情報を伝達するために使用できる。

【0018】

図示された例において、Ｉ／Ｏカード１３２は、コントローラ１０４（および／またはワークステーション１０２）および第１のプロセスエリア１１４内のプロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成される。さらに、Ｉ／Ｏカード１３４は、コントローラ１０４（および／またはワークステーション１０２）および第２のプロセスエリア１１８内のプロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成される。Ｉ／Ｏカード１３２および１３４は、それぞれのプロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃとのインターフェースを取る、１つ以上のＩ／Ｏチャネル（および／またはプロセス制御デバイスのための適切な通信プロトコルへ、デジタルバスデータを変換する特徴付けモジュール（ＣＨＡＲＭ））を含んでもよい。Ｉ／Ｏチャネルは、Ｉ／Ｏカードが、異なる通信プロトコルによって多くのプロセス制御デバイスに通信可能に結合することを可能にするＩ／Ｏカード（例えばＣＨＡＲＭＩ／Ｏカード（ＣＩＯＣ））のパーティションである。Ｉ／Ｏチャネルは、さらに、プロセス制御デバイスへ通信を経路指定するために、Ｉ／Ｏカードが一貫して利用できるプロセス制御デバイスへの定義された静的なインターフェースを有することにより、Ｉ／Ｏカードを組織化する。

【0019】

終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃおよびＩ／Ｏカード１３４の間の通信を可能にするために、終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃは、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６を介して、Ｉ／Ｏカード１３４へ通信可能に結合される。プロセス制御デバイス１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃのうちのそれぞれ１つについて別々のコンダクタまたは通信媒体を使用する、マルチコンダクタケーブル１２８ａおよび１２８ｂとは異なり、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６は、同じ通信媒体を使用する複数のプロセス制御デバイス（例えばプロセス制御デバイス１１６ａ〜１１６ｃ）に対応する情報を伝達するように構成される。

【0020】

図示された例において、プロセスエリア１１４は、危険な場所と考えられる。危険な場所は、例えば、潜在的に爆発しやすい雰囲気が存在するような場所を含んでもよい。危険な場所のタイプは、存在する可燃性の空気中の物質のタイプ（例えばアセチレン、プロパン、塵微粒子等）によって、グループ分けされる。いくつかのプロセス制御デバイスは、潜在的に、危険な場所内の可燃性物質を点火および／または爆発させる可能性がある点火源（例えば火花）を生じさせるために、十分なエネルギーを蓄積することができる。このため、危険なエリア内の爆発のリスクを低減または防止するためにエネルギーが制限される、「本質的に安全な」デバイスと呼ばれるプロセス制御デバイスの等級が、プロセスエリア１１４内で使用される。例示的なフィールド機器１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃは、本質的に安全なデバイスである。例示的なＩ／Ｏカード１３２は、以下に詳述するように、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃを本質的に安全なものとして識別する。Ｉ／Ｏカード１３２が、フィールド機器１１２ａが本質的に安全であることを検出する場合、Ｉ／Ｏカード１３２は、フィールド機器１１２ａが本質的に安全であるという指示を含むように、信号を修正してもよい。Ｉ／Ｏカード１３２は、それぞれの危険なプロセス状態信号検出器１４２および１４３を介して、ワークステーション１０２および１０３へ修正した信号を提供してもよい。以下にさらに詳細に記載するように、危険なプロセス状態信号検出器１４２および１４３は、ワークステーション１０２および１０３に、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃに関連付けられた危険なプロセス状態の視覚的な指示を表示させてもよい。

【0021】

図２は、図１の例示的なＩ／Ｏカード１３２のより詳細なブロック図である。Ｉ／Ｏカード１３２は、プロセス制御データおよび／またはコマンドを受信および／または転送するために、例示的なＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃに結合される。Ｉ／Ｏカード１３２は、さらに、ＬＡＮ１０６によって、ワークステーション１０２および１０３に結合される。図２のＩ／Ｏカード１３２は、終端２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、および２０２ｄならびにＩＳバリア２０４ａ、２０４ｂ、および２０４ｃを含む。例示的なＩ／Ｏカード１３２は、さらに、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６、危険なプロセス状態検出器２０８、危険な状態信号修正子２１０、およびＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２を含む。

【0022】

終端２０２ａ〜２０２ｃは、Ｉ／Ｏカード１３２を、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃのそれぞれの１つに結合するための、物理的な終端である。同様に、終端２０２ｄは、Ｉ／Ｏカード１３２を非ＩＳのフィールド機器に結合してもよい。ＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃは、データをＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃおよびＩ／Ｏプロセッサ２０６の間で移動可能にしながら、危険なプロセスエリア１１４内に配置されたＩＳフィールド機器２０２ａ〜２０２ｃに提供してもよいエネルギーを、発火しないレベルに制限する。ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃを保護するために、または非ＩＳのフィールド機器（例えば図１のフィールド機器１１６ａ〜１１６ｃ）をＩ／Ｏカード１３２に結合するために、必要に応じて、ＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃを追加または除去してもよい。

【0023】

Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃからデータを受信し、Ｉ／Ｏコントローラインターフェース２１２を介してデータを転送する。Ｉ／Ｏコントローラインターフェース２１２は、Ｉ／Ｏカード１３２（例えばＩ／Ｏプロセッサ２０６）およびＩ／Ｏカード１３２が結合されるコントローラ１０４の間の通信を可能にする。コントローラ１０４は、例えば、ワークステーション１０２および１０３、データヒストリアンシステム、他のコントローラ、および／またはＬＡＮ１０６上の任意の他のデバイスへ、（例えばＬＡＮ１０６を介して）データを転送してもよい。例示的なＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃは、アナログ、離散および／またはデジタル信号を使用して、データを転送する。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６が、アナログデータを受信する場合、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、これらの値のデジタル表現を生成するために、アナログデータを転換（例えばサンプリング）してもよい。離散データ値は、例えば、信号の品質（例えば信号対雑音比）に基づいて、異なる信頼性を有してもよい。このため、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、さらに、データ値がどれほどの信頼性があり得るかを示すために、データ値に関連付けられるステータスの値を生成する。

【0024】

危険なプロセス状態検出器２０８は、フィールド機器（例えばＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃ）が、プロセス制御システム１００のユーザに対して識別されるように、爆発しやすい雰囲気等の関連付けられた危険なプロセス状態を有するかどうかを検出する。例えば、危険なプロセス状態検出器２０８は、接続されたデバイスについてＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃを監視することにより、フィールド機器がＩＳフィールド機器であることを検出してもよい。非ＩＳのフィールド機器は、ＩＳバリア２０４ａに接続された場合に適切に作動しない可能性があり、また、ＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃにはさらなる費用がかかるため、ＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃは、典型的には、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃがＩ／Ｏカード１３２に結合されない限り、使用されない。このため、ＩＳバリア２０４ａ〜２０４ｃの存在を検出することにより、危険なプロセス状態検出器２０８は、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃが本質的に安全であることを検出してもよい。検出に基づき、危険なプロセス状態検出器２０８は、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６および／または危険な状態信号修正子２１０に、終端２０２ａ〜２０２ｄ（例えば信号、チャネル）のどれが、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃに結合されているかを、通知または信号してもよい。

【0025】

さらに、またはあるいは、フィールド機器は、それぞれのフィールド機器に最も近い適切なセンサを含むことにより、他の種類の危険なプロセス状態（例えば放射能、化学ハザード、バイオハザード等）内に配置されるものとして識別されてもよい。例えば、フィールド機器１１２ａと直列に接続されたＩＳバリア２０４ａは、フィールド機器１１２ａが配置される場所の放射能に応じて、信号を生成する放射能センサで置換してもよい。例示的な危険なプロセス状態検出器２０８は、次いで、放射能の信号を受信してもよく、フィールド機器１１２ａに危険な放射能の状態が存在するかどうかを決定してもよい。

【0026】

危険な状態信号修正子２１０は、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃが結合される終端２０２ａ〜２０２ｄの検出および／または識別を受信する。識別に基づき、危険な状態信号修正子２１０は、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６に、ＩＳフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃから受信したデータに対応するデータ信号へ、危険なプロセス状態識別子を追加させる。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６によって生成された例示的なデータパケット３００が、図３に図示される。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、フィールド機器（例えばＩＳフィールド機器１１２ａ）からデータ（例えばプロセス制御情報を表すアナログ信号）を受信し、離散的表現を生成するためにデータをサンプリングする。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、システムユーザへのシステムデータの表現および／またはデータ格納のために、データパケット３００を生成する。例示的なデータパケット３００は、フィールド機器１１２ａ（ＤＥＶＩＣＥ ＩＤ）３０２の識別等の、データ信号の発生の指示を含む。データ値フィールド３０４（ＶＡＬＵＥ）は、ＩＳフィールド機器１１２ａから受信したデータの離散的表現である。さらに、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、ＶＡＬＵＥ３０４の品質ステータス（ＳＴＡＴＵＳ）３０６を決定する。

【0027】

ＩＳフィールド機器１１２ａが本質的に安全であることを示す危険なプロセス状態検出器２０８からのＩＳ検出信号に基づき、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６は、ＩＳフィールド機器１１２ａが本質的に安全であるという指示を含むように、データパケットを修正する。例えば、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、危険なプロセス状態フィールドまたはプロパティ（ＨＰＣ）３０８（例えばＩＳ状態フィールド）を、データパケット３００へ追加してもよい。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６がＩＳ検出信号を受信しない場合、または、ＩＳ検出信号が、フィールド機器が危険なプロセス状態に関連付けられていないことを示す場合、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、ＨＰＣフィールド３０８を省略してもよい、または、フィールド機器が危険なプロセス状態に関連付けられていないことを示すＨＰＣフィールド３０８を提供してもよい。

【0028】

いくつかの例において、ＨＰＣフィールド３０８（例えばＩＳ状態を含む）は、さらに、ＩＳ状態の例示的な場合において、Ｃｌａｓｓ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ、およびＧｒｏｕｐ分類および／またはＺｏｎｅ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ分類を使用して定義してもよい、危険な場所のタイプおよび／または分類を含んでもよい。危険な場所のタイプ分類は、例えば、デバイスおよび／またはＩＳバリアのＩＳ評価（ｒａｔｉｎｇ）の指示の受信によって、決定されてもよい。例示的なデータパケット３００は、コントローラ１０４および／またはＬＡＮ１０６を介した転送の準備のために、ヘッダー等の追加のフィールドを有してもよい。データパケット３００の作成後、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、ワークステーション１０２および１０３の一方または両方へＬＡＮ１０６を介してデータパケット３００を転送し、この場合、データパケット３００を、公知のプロセスで、または以下に記載するように使用してもよい。

【0029】

図２は、Ｉ／Ｏカード１３２内で実装するものとして、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６、例示的な危険なプロセス状態検出器２０８、および例示的な危険な状態信号修正子２１０を示すが、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６、危険なプロセス状態検出器２０８、および／または危険な状態信号修正子２１０の任意の１つ以上を、コントローラ１０４内で実装してもよい。このため、コントローラ１０４は、プロセス制御デバイスがＩ／Ｏカード上のポートに結合されていることを自動的に検出し、デバイスが本質的に安全であることを識別するポートを介して、デバイスに関連付けられた信号を検出し、および／またはデバイスが本質的に安全であるという指示を含むように、信号を修正してもよい。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６、危険なプロセス状態検出器２０８、および／または危険な状態信号修正子２１０のうちの１つ以上を含むことにより、Ｉ／Ｏカード１３２および１３４における冗長機能を回避してもよいが、その場合はコントローラ１０４が、より多くの数のポート上のＩＳデバイスの検出を担う。

【0030】

図２の例示的なＩ／Ｏカード１３２が、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃのうちのそれぞれの１つに直接結合される終端２０２ａ〜２０２ｃを有するものとして図示されているが、例示的なＩ／Ｏカード１３２が、ユニバーサルバス（例えば図１のユニバーサルバス１３６）を介してＩ／Ｏカード１３２に結合されるＩＳフィールド機器を検出するように修正されてもよい。例えば、危険なプロセス状態検出器２０８は、フィールド機器が、ＦＪＢ１２０から、ユニバーサルバス１３６を介して、危険なプロセス状態に関連付けられる指示を受信してもよく、および／または、ＦＪＢ１２０において、ＩＳバリアおよび／または危険なプロセス状態センサの存在を検出してもよい。

【0031】

再び図１を参照すると、例示的なワークステーション１０２および１０３に、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３が提供される。危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、ＬＡＮ１０６に結合され、Ｉ／Ｏカード１３２および／またはコントローラ１０４からデータパケット３００を受信する。危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、（例えば、Ｉ／Ｏカード１３２が、フィールド機器が本質的に安全であることを検出する場合）フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃから受信したデータ信号に対応するデータパケット３００の危険なプロセス状態プロパティ（例えばＩＳフィールド３０６）を識別する。しかしながら、フィールド機器からのデータ信号に対応するデータパケットが、危険なプロセス状態プロパティ（例えばフィールド機器１１６ａ〜１１６ｃおよび／またはＩ／Ｏカード１３４からのデータパケット）を有しない場合、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、対応するフィールド機器が関連付けられた危険なプロセス状態を有しないことを決定してもよい。

【0032】

危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３が、信号内の危険なプロセス状態プロパティを検出する場合、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、ＤＥＶＩＣＥ ＩＤ３０２に対応するデバイスが関連付けられた危険なプロセス状態を有しており、危険なエリアに配置されていることを、それぞれのワークステーション１０２および１０３に通知する。逆に、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３が危険なプロセス状態プロパティを検知しない場合、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、危険ではない環境に配置されているものとして、ＤＥＶＩＣＥ ＩＤ３０２に対応するデバイスを処理する。

【0033】

フィールド機器１１２ａが実際に危険なエリアに位置しているかどうかは、例示的な危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３には無関係である。例えば、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、ＩＳデバイスは危険なエリアにおいてのみ使用されるとの想定に基づいて、危険なエリアに配置されているものとして、ＩＳフィールド機器１１２ａを識別してもよい。この想定は必ずしも普遍的に適用されるものではないが、危険なエリアに配置するものとしてＩＳフィールド機器１１２ａを識別することにより、ＩＳフィールド機器１１２ａにおいて保守または他の手順を実行する人員に、ＩＳフィールド機器１１２ａで作業する際に安全な手順を実施させ、それにより、人員の安全を向上させる。しかしながら、いくつかの例において、実際に危険なエリアにあるデバイスのみをユーザに通知するために、危険なプロセス状態識別子１４２および１４３を、ある場所および／または危険なエリアフィールドで設定してもよい。

【0034】

例示的なワークステーション１０２および１０３は、ＬＡＮ１０６から、および／またはそれぞれの危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３から、データパケット３００を受信する。いくつかの例において、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、ワークステーション１０２および１０３上のプロセッサによって実行されるソフトウェア命令として実装される。しかしながら、いくつかの他の例において、危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３は、スタンドアロンデバイスまたはシステム等の他の方法を用いて実装してもよい、または、ＬＡＮ１０６ならびにワークステーション１０２および１０３に通信可能に接続された別のデバイスにおいて実装してもよい。

【0035】

図４は、図１に図示されたワークステーション１０２および１０３等のプロセス制御ワークステーション上のオペレータに表示され得る例示的なオペレータインターフェース４００である。例示的なオペレータインターフェース４００は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃおよび１１６ａ〜１１６ｃ等の例示的なプロセス制御システム１００の少なくとも一部を含むプロセス環境４０２の表現を表示する。例示的なオペレータインターフェース４００は、さらに、１つ以上のメニュー４０４、インターフェースボタン４０６、および／または他の種類の公知のユーザインターフェース構造を含んでもよい。

【0036】

ワークステーション１０２および１０３がＨＰＣフィールド３０８（図３）を含むデータパケット３００を受信する場合、ワークステーション１０２および１０３は、フィールド機器１１２ａが本質的に安全なデバイスであると決定し、フィールド機器１１２ａが危険な場所に配置されていると想定する。従って、ワークステーション１０２および１０３が、オペレータまたは他の人員に対してフィールド機器１１２の表現を表示する場合、ワークステーション１０２および１０３は、さらに、フィールド機器１１２ａが本質的に安全なデバイスであるという表現を表示する。表現は、例えば、ハイライト、色付け、またはフィールド機器１１２ａが本質的に安全なデバイスであり、このため、潜在的に危険なエリアに配置されるものとして処理すべきであるという事実にユーザの注意を喚起することにより、行ってもよい。

【0037】

図４の例において、オペレータインターフェース４００は、本質的に安全なものとしてフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃを視覚的に表現するために、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃの周囲に青色の色調（規格によりＩＳデバイスは青色に関連付けられる）、またはハイライト４０８ａ、４０８ｂ、および４０８ｃを配置する。ＨＰＣフィールド３０８が危険な場所タイプの識別を含む例において、オペレータインターフェース４００は、さらに、危険な場所の分類の表示について、表示する、または利用可能にしてもよい。プロセス制御オペレータ、保守作業員、または他の人員がプロセス環境４０２を観察する場合、人員は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃに関連付けられた潜在的に危険なプロセス状態に対して警告され、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃ上での作業に関連付けられた安全上の注意を遵守するために、タスクまたは注意事項に適切な修正を行ってもよい。

【0038】

いくつかの例において、ハイライト４０８ａ〜４０８ｃは、オペレータインターフェース４００上のフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃを観察するありとあらゆる人員に対して提示される。しかしながら、いくつかの他の例において、ハイライト４０８ａ〜４０８ｃは、フィールド機器に関連付けられた危険なプロセス状態について知る潜在的な必要を有する人員によって使用されないいくつかのワークステーション１０２および１０３によって、無視されるか、使用されない。

【0039】

例示的な本質的に安全なフィールド機器１１２ａ〜１１２ｃが、図４において、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃの視覚的な表現に最も近いそれぞれの色付けされた色調を有するものとして図示されているが、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃおよび／または爆発しやすい雰囲気とは異なる危険なプロセス状態に関連付けられた他のフィールド機器は、対応するフィールド機器、任意の他の視覚的な合図または表現、および／または任意のその組み合わせに対して、他の色、パターン、ハイライト、テキスト、シンボル、位置に関連付けられたデバイスシンボルを有してもよい。例えば、潜在的に放射能のあるエリアに配置されるフィールド機器は、緑のハイライトを有してもよい。プロセス制御システム１００（図１）のユーザは、こうして、オペレータインターフェース４００上の危険なプロセス状態の異なるタイプを素早く視覚的に区別することができる可能性がある。

【0040】

図５は、図１の例示的なワークステーション１０２および１０３を実装するために使用されてもよい例示的なプロセッサシステム５１０のブロック図である。図５に示されるように、プロセッサシステム５１０は、相互接続バス５１４に結合されるプロセッサ５１２を含む。プロセッサ５１２は、完全にチップ上にあるものとして図５に図示される、レジスタセットまたはレジスタスペース５１６を含むが、代替的に、完全にまたは部分的にチップから外れて配置することができ、専用の電気的接続を介して、および／または相互接続バス５１４を介して、プロセッサ５１２に直接結合できる。プロセッサ５１２は、任意の適したプロセッサ、プロセッシングユニットまたはマイクロプロセッサにしてもよい。図５には示されないが、システム５１０は、マルチプロセッサシステムにしてもよく、このため、プロセッサ５１２と同一または同様であり、相互接続バス５１４に通信可能に結合される１つ以上のさらなるプロセッサを含んでもよい。

【0041】

図５のプロセッサ５１２は、メモリコントローラ５２０および入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ５２２を含む、チップセット５１８に結合される。公知のように、チップセットは、典型的には、チップセット５１８に結合される１つ以上のプロセッサによってアクセス可能または使用される複数の汎用および／または特殊用途レジスタ、タイマー等と共に、Ｉ／Ｏおよびメモリ管理機能を提供する。メモリコントローラ５２０は、プロセッサ５１２（または複数のプロセッサが存在する場合には複数のプロセッサ）がシステムメモリ５２４および大容量メモリ５２５にアクセスできるようにする機能を実行する。

【0042】

システムメモリ５２４は、例えば、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等の揮発および／または非揮発メモリの任意の所望のタイプを含んでもよい。大容量メモリ５２５は、ハードディスクドライブ、光学ドライブ、テープ格納デバイス等を含む大容量デバイスのいずれかの所望のタイプを含んでもよい。

【0043】

Ｉ／Ｏコントローラ５２２は、Ｉ／Ｏバス５３２を介して、プロセッサ５１２が、周辺入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス５２６および５２８ならびにネットワークインターフェース５３０と通信できるようにする機能を実行する。Ｉ／Ｏデバイス５２６および５２８は、例えば、キーボード、ビデオディスプレイまたはモニタ、マウス等の任意のＩ／Ｏデバイスの所望のタイプにしてもよい。図４の例示的なオペレータインターフェース４００は、Ｉ／Ｏデバイス５２６または５２８のうちの１つを介して、プロセス制御システムユーザに表示されてもよい。ネットワークインターフェース５３０は、例えば、プロセッサシステム５１０が、別のプロセッサシステムと通信することを可能にするイーサネット（登録商標）デバイス、非同期転送モード（ＡＴＭ）デバイス、８０２．１１デバイス、ＤＳＬモデム、ケーブルモデム、セルラーモデム等にしてもよい。

【0044】

メモリコントローラ５２０およびＩ／Ｏコントローラ５２２が、チップセット５１８内の別々の機能ブロックとして図５に図示されるが、これらのブロックによって実行される機能は、単一の半導体回路内に統合されてもよい、または、２つ以上の別々の集積回路を使用して実装されてもよい。

【0045】

図１の例示的なＩ／Ｏカード１３２を実装する例示的な方法が図２に図示されているが、図２に図示された要素、プロセスおよび／またはデバイスのうちの１つ以上は、任意の他の方法において、組み合わせ、分割、再構成、省略、除去および／または実装してもよい。さらに、例示的な危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６、例示的な危険なプロセス状態検出器２０８、例示的な危険な状態信号修正子２１０、例示的なＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２および／または、より一般的には、図１および２の例示的なＩ／Ｏカード１３２は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアならびに／もしくはハードウェア、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よい。このため、例えば、任意の例示的な危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６、例示的な危険なプロセス状態検出器２０８、例示的な危険な状態信号修正子２１０、例示的なＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２および／または、より一般的には、図１および２の例示的なＩ／Ｏカード１３２は、１つ以上の回路、プログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）および／またはフィールドプログラマブル論理デバイス（ＦＰＬＤ）等によって実装することができる。

【0046】

本明細書で使用されるように、「有形のコンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ可読ストレージの任意のタイプを含み、伝播する信号を除外するように明示的に定義される。さらに、またはあるいは、以下に詳細に記載される図６および７の例示的なプロセスは、フラッシュメモリ、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、キャッシュ、または任意の期間（例えば長期間、永続的に、短いインスタンスにおいて、一時的なバッファリングのために、および／または情報のキャッシュのために）、情報が格納される任意の他のストレージメディア等の一時的ではないコンピュータ可読媒体に格納される符号化された命令（例えばコンピュータ可読命令）を用いて実装されてもよい。本明細書で使用されるように、「一時的ではないコンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ可読媒体の任意のタイプを含み、伝播する信号を除外するように明示的に定義される。添付の請求項の装置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の実施例を網羅するように読まれる場合、例示的な危険なプロセス状態識別子１４２および１４３、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６、例示的な危険なプロセス状態信号デバイス検出器２０８、例示的な危険な状態信号修正子２１０、および／または図１および２の例示的なＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２のうちの少なくとも１つは、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを格納するメモリ、ＤＶＤ、ＣＤ等の有形の媒体を含むように、本明細書において明示的に定義される。またさらに、例示的な危険なプロセス状態信号識別子１４２および１４３、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６、例示的な危険なプロセス状態検出器２０８、例示的な危険な状態信号修正子２１０、例示的なＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２および／または、より一般的には、図１および２の例示的なＩ／Ｏカード１３２はさらに、図１および２に図示されたものに加えて、またはこれらの代わりに、１つ以上の要素、プロセスおよび／またはデバイスを含んでもよく、および／または、図示された要素、プロセスおよびデバイスのうちのいずれかまたは全てのうちの１つよりも多くを含んでもよい。

【0047】

図６は、プロセス制御デバイス（例えば図１の例示的なフィールド機器１１２ａ）に関連付けられた危険なプロセス状態タイプを識別するための例示的な方法６００を示すフローチャートである。例示的な方法６００は、フィールド機器１１２ａ〜１１２ｃが潜在的に爆発しやすい雰囲気に関連付けられ、本質的に安全であることを、識別し、かつ、プロセス制御システム（例えば図１のプロセス制御システム１００）に通知するために、図３のＩ／Ｏカード１３２によって実行されてもよい。便宜上、例示的な方法６００は、図２の例示的なＩ／Ｏカード１３２および例示的なフィールド機器１１２ａを参照して記載される。しかしながら、方法６００の記載は、他の種類のＩ／Ｏカード１３４、他の種類の危険なプロセス状態、および／または他のプロセス制御デバイス１１２ｂ、１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃに対し、同等に適用可能である。

【0048】

例示的な方法６００は、プロセス制御デバイス（例えばフィールド機器１１２ａ）がＩ／Ｏポート（例えば終端２０４ａ）に結合されることを（例えば危険なプロセス状態検出器２０８を介して）検出することによって開始する（ブロック６０２）。危険なプロセス状態検出器２０８は、さらに、フィールド機器１１２ａに関連付けられた危険なプロセス状態タイプ（例えば爆発性、放射能、生物学的等）を検出する（ブロック６０４）。例えば、危険なプロセス状態検出器２０８は、フィールド機器１１２ａが、ＩＳバリア２０４ａの有無によって、本質的に安全なデバイスであるかどうかを検出してもよい。Ｉ／Ｏプロセッサ２０６は、フィールド機器１１２ａから情報（例えばデータ信号）を検出する（ブロック６０６）。Ｉ／Ｏプロセッサ２０８は、次いで、プロセス制御システム（例えばプロセス制御システム１００のワークステーション１０２および１０３、コントローラ１０４等）へ送信される、データ信号または他の情報（例えばデータパケット３００）を生成する（ブロック６０８）。

【0049】

危険なプロセス状態タイプを、直接または間接的に識別してもよい。例えば、化学センサは、そこから、危険なプロセス状態検出器２０８が、フィールド機器１１２ａに関連付けられた危険なプロセス状態タイプを直接識別してもよい、特定の化学物質の危険な気中濃度を識別してもよい。別の例において、フィールド機器またはシステムのプロパティ（例えば本質的安全性プロパティ）（例えばＩＳバリアの存在）は、フィールド機器１１２ａのＩＳプロパティから危険なプロセス状態タイプを推定することにより、危険なプロセス状態タイプの間接的な識別を生じさせてもよい。

【0050】

フィールド機器１１２ａが関連付けられた危険なプロセス状態を有するかどうかに基づいて、危険なプロセス状態検出器２０８は、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６および／または危険な状態信号修正子２１０に対して、フィールド機器１１２ａの危険なプロセス状態タイプ（例えば潜在的に爆発しやすい雰囲気に対応するＩＳプロパティ）を識別する。フィールド機器１１２ａが関連付けられた危険なプロセス状態（例えば本質的に安全）を有する場合（ブロック６１０）、例示的な危険な状態信号修正子２１０は、危険なプロセス状態フィールド３０８をデータパケット３００へ追加するように、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６に指示する（ブロック６１２）。フィールド機器１１２ａが関連付けられた危険なプロセス状態を有しない場合（ブロック６１０）、または危険なプロセス状態フィールド３０８が情報に追加された後で（ブロック６１２）、例示的なＩ／Ｏプロセッサ２０６は、（例えばＩ／Ｏコントローラインターフェース２１２および／またはＬＡＮ１０６を介して）プロセス制御システム１００へ情報を転送する。例示的な方法６００は、次いで、終了してもよい、または、別のプロセス制御デバイス（例えばフィールド機器１１２ｂ）を検出するためにブロック６０２へ、および／またはフィールド機器１１２ａから別の信号を検出するためにブロック６０６へ、繰り返してもよい。危険なプロセス状態検出器２０８が、本質的に安全として（またはいくつかの他の危険なプロセス状態に関連付けられるものとして）例示的なフィールド機器１１２ａを識別した後で、Ｉ／Ｏプロセッサ２０６および／または危険な状態信号修正子２１０は、フィールド機器１１２ａが終端２０４ａから切断されるまで、識別を保守してもよい。

【0051】

図７は、プロセス制御システムユーザに対して、プロセス制御デバイス（例えばフィールド機器１１２ａ）に関連付けられた危険なプロセス状態を識別するための例示的な方法７００を示すフローチャートである。図６の例示的な方法６００とは対照的に、方法７００は、例えば、図１のワークステーション１０２および１０３および／または危険なプロセス状態識別子１４２および１４３によって実行されてもよい。方法７００は、図１の例示的なフィールド機器１１２ａ、例示的なワークステーション１０２、および例示的な危険なプロセス状態識別子１４２を用いて記載される。しかしながら、以下の記載は、例示的なフィールド機器１１２ｂ、１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ、例示的なワークステーション１０３、ならびに／または例示的な危険なプロセス状態識別子１４３に対して等しく適用可能である。

【0052】

例示的な方法７００は、プロセス制御デバイス（例えばフィールド機器１１２ａ）がプロセス制御システム１００に結合されているという通知を（例えばワークステーション１０２で）受信することによって開始する（ブロック７０２）。ワークステーション１０２は、フィールド機器１１２ａの表現を生成する（ブロック７０４）。表現は、例えば、公知のデバイスタイプのインスタンス化およびデータパケット（例えば図３のデータパケット３００）内のＤＥＶＩＣＥ ＩＤフィールドに対応するデバイス識別を含んでもよい。ワークステーション１０２は、次いで、フィールド機器１１２ａの表現を、プロセス制御システムユーザ（例えばオペレータ、保守人員等）へ（例えば図４のオペレータインターフェース４００を介して）表示する（ブロック７０６）。

【0053】

例示的なワークステーション１０２は、フィールド機器１１２ａに対応する情報（例えばデータパケット３００）を受信する（ブロック７０８）。ワークステーション１０２は、例えば、データパケット３００のＤＥＶＩＣＥ ＩＤ３０２を、生成された表現のデバイス識別と比較することにより、データパケット３００がフィールド機器１１２ａに対応することを決定してもよい。ワークステーション１０２は、次いで、情報が、フィールド機器１１２ａを、関連付けられた危険なプロセス状態タイプを有するものとして（例えばフィールド機器１１２ａがＩＳデバイスであるかどうか）識別するかどうかを、（例えば危険なプロセス状態識別子１４２を介して）決定する（ブロック７１０）。情報が、関連付けられた危険なプロセス状態タイプ（例えばフィールド機器１１２ａはＩＳデバイスである）を有する場合（ブロック７１０）、ワークステーション１０２は、フィールド機器１１２ａが関連付けられた危険なプロセス状態タイプを有するというユーザへの指示（例えば図４のハイライト４０８）を表示する（ブロック７１２）。いくつかの例において、ユーザが本質的安全性の指示４０８をフィールド機器１１２ａに関連付ける可能性を高めるために、フィールド機器１１２ａの表示された表現に最も近い指示が表示される。ＨＰＣフィールド３０８が、危険な場所のタイプの識別子を含む例において、オペレータインターフェース４００は、さらに、危険な場所の分類の表示について、表示する、または利用可能にしてもよい。さらに、指示４０８は、フィールド機器１１２ａが図１のシステム１００からおよび／またシステム１００を越えて分離されるまで、フィールド機器１１２ａの表示された表現に付着していてもよい。

【0054】

情報が、関連付けられた危険なプロセス状態タイプを有するものとしてフィールド機器１１２ａを識別しない場合（ブロック７１０）、または、ワークステーションが指示を表示した後で（ブロック７１２）、例示的なワークステーション１０２は、情報内のデータの表現をユーザに表示する（ブロック７１４）。例えば、ワークステーション１０２は、フィールド機器１１２ａの表現に最も近いフィールド機器１１２ａによって行われる計測を表示してもよい。次いで、例示的な方法７００は、終了してもよい。

【0055】

特定の方法、装置、および製品を本明細書に記載したが、本発明の網羅する範囲はこれらに制限されない。むしろ、本発明は、文字通り、または、同等物の原則において、添付の請求項の範囲に十分対応する全ての方法、装置、および製品を網羅する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】