特許 7283509 設定システム、Ｉ／Ｏ装置、設定方法、及び設定プログラム

(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】

(24)【登録日】2023-05-22

(45)【発行日】2023-05-30

(54)【発明の名称】設定システム、Ｉ／Ｏ装置、設定方法、及び設定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20230523BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 301Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021154585

(22)【出願日】2021-09-22

(62)【分割の表示】P 2017199782の分割

【原出願日】2017-10-13

(65)【公開番号】P2021192315

(43)【公開日】2021-12-16

【審査請求日】2021-09-22

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】森 宏

(72)【発明者】

【氏名】水島 冬樹

(72)【発明者】

【氏名】裏田 友洋

【審査官】山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３３６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２９２１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０５２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８１２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０９２８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６７７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３３０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１０６０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィールド機器に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う設定システムであって、
前記フィールド機器に固有の部分に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データを格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベースを有するエンジニアリング装置と、
前記エンジニアリング装置に接続され、前記フィールド機器を制御するコントローラと、
前記フィールド機器を前記コントローラに接続する装置であるＩ／Ｏ装置であって、前記フィールド機器から前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を取得する機器構成情報取得部を有し、取得した前記機器構成情報と前記エンジニアリング装置の前記データベースから予めコピーされた前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記フィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データを生成して前記フィールド機器に設定するＩ／Ｏ装置と、
を備え、
前記Ｉ／Ｏ装置は、前記フィールド機器を新たなフィールド機器へ交換する際に、前記機器構成情報取得部により、前記新たなフィールド機器から前記新たなフィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を新たに取得し、新たに取得した前記機器構成情報と前記エンジニアリング装置の前記データベースから予めコピーされた前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記新たなフィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた新たな第２形式の設定データを生成して前記新たなフィールド機器に設定する一連の動作を自動で実行する、
設定システム。

【請求項2】

前記識別情報は、前記機器パラメータが属するオブジェクトを識別するオブジェクト識別情報と、前記機器パラメータが設定されるべき相対位置を示す相対位置情報とが対応付けられた情報を含み、
前記機器構成情報は、オブジェクトを識別するオブジェクト識別情報と、前記オブジェクトの先頭位置を示す先頭位置情報とが対応付けられた情報を含み、
前記Ｉ／Ｏ装置は、同一の前記オブジェクト識別情報が対応付けられた前記相対位置情報と前記先頭位置情報とを用いて前記第２形式の設定データを生成する、
請求項１記載の設定システム。

【請求項3】

前記データベースは、前記第１形式の設定データに加えて、前記フィールド機器に依存せず、プロセス制御システムの制御アプリケーションで用いられる共通のデータを格納し、
前記Ｉ／Ｏ装置は、前記第１形式の設定データとともに前記共通のデータを前記フィールド機器に設定する、
請求項１又は請求項２記載の設定システム。

【請求項4】

前記Ｉ／Ｏ装置は、生成した前記第２形式の設定データを記憶する記憶部を備える、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の設定システム。

【請求項5】

前記Ｉ／Ｏ装置は、前記機器構成情報取得部で取得された前記機器構成情報を格納する機器構成情報データベースを備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の設定システム。

【請求項6】

フィールド機器に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う、前記フィールド機器を、前記フィールド機器を制御するコントローラに接続する装置であるＩ／Ｏ装置であって、
前記フィールド機器に固有の部分に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データを格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベースと、
前記フィールド機器から前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を取得する機器構成情報取得部と、
取得した前記機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記フィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データを生成する生成部と、
前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する設定部と、
を備え、
前記フィールド機器を新たなフィールド機器へ交換する際に、前記機器構成情報取得部により、前記新たなフィールド機器から前記新たなフィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を新たに取得し、新たに取得した前記機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記新たなフィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた新たな第２形式の設定データを生成して前記新たなフィールド機器に設定する一連の動作を自動で実行する、
Ｉ／Ｏ装置。

【請求項7】

フィールド機器に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う設定方法であって、
前記フィールド機器を、前記フィールド機器を制御するコントローラに接続する装置であるＩ／Ｏ装置が、前記フィールド機器に固有の部分に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データを格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベースから前記第１形式の設定データを予めコピーする第１ステップと、
前記Ｉ／Ｏ装置が、前記フィールド機器から前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を取得するステップと、
前記Ｉ／Ｏ装置が、取得した前記機器構成情報と前記第１ステップでコピーされた前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記フィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データを生成する第２ステップと、
前記Ｉ／Ｏ装置が、前記第２ステップで生成された前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する第３ステップと、
を有し、
前記Ｉ／Ｏ装置は、前記フィールド機器を新たなフィールド機器へ交換する際に、前記新たなフィールド機器から前記新たなフィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を新たに取得し、新たに取得した前記機器構成情報と前記データベースから予めコピーした前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記新たなフィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた新たな第２形式の設定データを生成して前記新たなフィールド機器に設定する一連の動作を自動で実行する、
設定方法。

【請求項8】

フィールド機器を、前記フィールド機器を制御するコントローラに接続する装置であるＩ／Ｏ装置に設けられ、前記フィールド機器に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行うコンピュータを、
前記フィールド機器に固有の部分に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データを格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベースと、
前記フィールド機器から前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を取得する機器構成情報取得手段と、
取得した前記機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記フィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データを生成する生成手段と、
前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する設定手段と、
して機能させ、
前記フィールド機器を新たなフィールド機器へ交換する際に、前記機器構成情報取得手段により、前記新たなフィールド機器から前記新たなフィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報を新たに取得し、新たに取得した前記機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、前記新たなフィールド機器内のメモリ上において前記機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた新たな第２形式の設定データを生成して前記新たなフィールド機器に設定する一連の動作を自動で実行させる、
設定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設定システム、Ｉ／Ｏ装置、設定方法、及び設定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

プラントや工場等（以下、これらを総称する場合には、単に「プラント」という）に構築されるプロセス制御システムは、概してフィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器、操作器）と、これらを制御するコントローラとが通信手段を介して接続された構成である。このプロセス制御システムでは、フィールド機器で得られたプロセス値（例えば、圧力、温度、流量等の測定値）をコントローラが収集し、収集したプロセス値に応じてコントローラがフィールド機器を操作（制御）する動作が行われる。このような動作が繰り返されることで、プラント等の高度な自動操業が実現される。

【0003】

従来のプロセス制御システムは、フィールド機器とコントローラとが伝送線によって接続され、フィールド機器とコントローラとの間でアナログ信号（例えば、４－２０ｍＡ信号）の送受信が行われるものが殆どであった。これに対し、近年のプロセス制御システムは、フィールド機器とコントローラとが例えば有線又は無線のネットワークに接続され、フィールド機器とコントローラとの間でディジタル信号の送受信が行われるものが多くなっている。

【0004】

ディジタル通信が可能なフィールド機器は、アナログ信号の送受信を行う従来のフィールド機器とは異なり、所定の動作を行わせるために必要な設定（エンジニアリング）を事前に行う必要がある。例えば、ネットワークを介した通信を可能とするための通信設定や、機能ブロックを動作させるための機能ブロック設定等が挙げられる。尚、機能ブロックは、制御機能の基本単位をブロック化して表現したものであり、例えば入力ブロック、出力ブロック、ＰＩＤ（比例積分微分）ブロック等がある。この機能ブロックは、フィールド機器にソフトウェアを組み込むことによって実現される。

【0005】

このようなエンジニアリングは、エンジニアリング装置を用いて行われるのが一般的である。具体的なエンジニアリングの手順の一例は、以下の通りである。まず、フィールド機器の性能情報やリソース情報等が記述されたＣＦ（Capability File）ファイルと、機器パラメータの属性情報等が記述されたＤＤ（Device Description）ファイルとから、フィールド機器内部の構成情報を取得する。次に、取得した構成情報と、ユーザによって定義された通信定義やアプリケーション定義のデータとに基づいて、フィールド機器に設定すべき設定データを生成する。そして、フィールド機器が設置されたプラントの現場において、生成された設定データをフィールド機器にダウンロードする（読み込ませる）。

【0006】

上述のエンジニアリング（設定データを生成するまでのエンジニアリング）は、オフラインエンジニアリングと呼ばれる。このオフラインエンジニアリングでは、フィールド機器が無い環境においても、フィールド機器にダウンロードする設定データを事前に準備することが可能である。このため、オフラインエンジニアリングでは、例えば予め複数の設定データを生成しておき、プラントの現場に設置された複数のフィールド機器に順次ダウンロードするといったことができるため、現場での作業時間を短縮することができるという利点がある。以下の特許文献１には、このようなオフラインエンジニアリングが可能なフィールドバスシステムの一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００５－４４１１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、故障等によってフィールド機器の交換を行う場合には、新たなフィールド機器に対して上述したエンジニアリングを行う必要がある。交換前後のフィールド機器の機種や機器レビジョンが異なる場合には、交換前後のフィールド機器の機器内部の構成情報が異なるため、ベンダから提供される新たなフィールド機器についてのＣＦファイル及びＤＤファイルを用いて、新たなフィールド機器に設定すべき設定データを生成する必要がある。そして、エンジニアリング装置に設けられている機器コンフィギュレーションデータベース（各フィールド機器の設定データが格納されているデータベース）の内容を変更する必要がある。

【0009】

しかしながら、上記の機器コンフィギュレーションデータベースを変更するには、予め規定された権限が必要になり、その権限を有しない者は機器コンフィギュレーションデータベースを変更することはできない。例えば、一般的なプラントでは責任分担が明確になっており、システムエンジニアには機器コンフィギュレーションデータベースを変更する権限が与えられているが、プラントに常駐する運転員や保守員には機器コンフィギュレーションデータベースを変更する権限は与えられていない。

【0010】

システムエンジニアは、運転員や保守員とは異なり、プラントに常駐していないため、フィールド機器の故障が生じた場合には、システムエンジニアが派遣されるまでフィールド機器の交換作業を行うことができないという問題がある。また、フィールド機器の故障が生じた場合には、システムエンジニアがプラントに到着するまで生産効率が低下した状態で長時間に亘ってプラントを稼働せざるを得なかったり、或いは生産停止にせざるを得なかったり、と生産活動に大きな影響（損害）が生ずるという問題がある。

【0011】

尚、システムエンジニアが、プラントの外部からリモートアクセスによってエンジニアリング装置を操作すれば上述の問題が解消されるとも考えられる。しかしながら、プラント内のネットワークは、セキュリティの確保の観点から、外部のネットワークから隔離されていることが多く、また、フィールド機器のエンジニアリングは、現場の作業員との密接な連携が必要であるため、リモートアクセスによってエンジニアリングを行うことは困難である。

【0012】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、システムエンジニアによるエンジニアリングを必要とせずにフィールド機器の交換を行うことができ、生産効率の低下を防止することが可能な設定システム、Ｉ／Ｏ装置、設定方法、及び設定プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の設定システムは、フィールド機器（１１）に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う設定システム（１～４）であって、前記フィールド機器に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データ（Ｄ１１）を格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベース（ＤＢ１）を有するエンジニアリング装置（１５）と、前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報（Ｄ２）と前記エンジニアリング装置の前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、該機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データ（Ｄ１３）を生成して前記フィールド機器に設定する設定装置（１２、１２ａ、１２ｂ、１４、１６）と、を備える。
また、本発明の設定システムは、前記識別情報が、前記機器パラメータが属するオブジェクトを識別するオブジェクト識別情報と、前記機器パラメータが設定されるべき相対位置を示す相対位置情報とが対応付けられた情報を含み、前記機器構成情報は、オブジェクトを識別するオブジェクト識別情報と、前記オブジェクトの先頭位置を示す先頭位置情報とが対応付けられた情報を含み、前記設定装置が、同一の前記オブジェクト識別情報が対応付けられた前記相対位置情報と前記先頭位置情報とを用いて前記第２形式の設定データを生成する。
また、本発明の設定システムは、前記データベースが、前記第１形式の設定データに加えて、前記第２形式の設定データを格納し、前記設定装置が、前記機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて生成した前記第２形式の設定データ、又は前記データベースを参照して得られる前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する。
また、本発明の設定システムは、前記データベースが、前記フィールド機器のうちの１つである当該フィールド機器について、当該フィールド機器についての前記第１形式の設定データと、当該フィールド機器と通信を行う他のフィールド機器についての前記第１形式の設定データとを対応付けて格納し、前記設定装置が、当該フィールド機器に対し、当該フィールド機器についての前記第１形式の設定データと、前記他のフィールド機器についての前記第１形式の設定データとを設定する。
また、本発明の設定システムは、前記データベースが、前記第１形式の設定データに加えて、前記フィールド機器に依存せず、プロセス制御システム（ＰＳ）の制御アプリケーションで用いられる共通のデータ（Ｄ１２）を格納し、前記設定装置が、前記第１形式の設定データとともに前記共通のデータを前記フィールド機器に設定する。
また、本発明の設定システムは、前記設定装置が、生成した前記第２形式の設定データを記憶する記憶部（３３）を備える。
また、本発明の設定システムは、前記設定装置が、前記フィールド機器から前記機器構成情報を取得する機器構成情報取得部（３１）と、前記機器構成情報取得部で取得された前記機器構成情報を格納する機器構成情報データベース（ＤＢ２）と、を備える。
本発明の設定装置は、フィールド機器（１１）に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う設定装置（１２、１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１６）であって、前記フィールド機器に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データ（Ｄ１１）を格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベース（ＤＢ１、ＤＢ１０）と、前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報（Ｄ２）と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、該機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データ（Ｄ１３）を生成する生成部（３２）と、前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する設定部（３３）と、を備える。
本発明の設定方法は、フィールド機器（１１）に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行う設定方法であって、前記フィールド機器に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データ（Ｄ１１）を格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベース（ＤＢ１、ＤＢ１０）を参照して前記第１形式の設定データを得る第１ステップ（Ｓ２）と、前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報と前記第１ステップで得られた前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、該機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データ（Ｄ１３）を生成する第２ステップ（Ｓ３）と、前記第２ステップで生成された前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する第３ステップ（Ｓ４）と、を有する。
本発明の設定プログラムは、フィールド機器（１１）に所定の動作を行わせるために必要な設定を前記フィールド機器に対して行うコンピュータを、前記フィールド機器に設定される機器パラメータに対し、該機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式の設定データ（Ｄ１１）を格納し、格納しているデータの変更に予め規定された権限が必要なデータベース（ＤＢ１、ＤＢ１０）と、前記フィールド機器の物理的な構成を示す機器構成情報と前記データベースを参照して得られる前記第１形式の設定データとを用いて、前記機器パラメータに対し、該機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データ（Ｄ１３）を生成する生成手段（３２）と、前記第２形式の設定データを前記フィールド機器に設定する設定手段（３３）と、して機能させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、システムエンジニアによるエンジニアリングを必要とせずにフィールド機器の交換を行うことができ、これにより生産効率の低下を防止することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】プロセス制御システムの要部構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態における設定データの作成方法の概要を示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態において、論理機器の設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態において、実機器の機器構成情報の一例を示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態において、ダウンロード用設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。

【図7】本発明の第１実施形態による設定方法を示すフローチャートである。

【図8】本発明の第２実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の第２実施形態による設定システムの変形例を示すブロック図である。

【図10】本発明の第３実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。

【図11】本発明の第４実施形態による設定装置の要部構成を示すブロック図である。

【図12】本発明の第５実施形態において、論理機器の設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。

【図13】本発明の第６の実施形態における設定システム及び設定方法の概要を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施形態による設定システム、設定装置、設定方法、及び設定プログラムについて詳細に説明する。

【0017】

〔第１実施形態〕
〈プロセス制御システム〉
図１は、プロセス制御システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、プロセス制御システムＰＳは、フィールド機器１１、Ｉ／Ｏ装置１２、コントローラ１３、操作監視端末１４（設定装置）、及びエンジニアリング端末１５（エンジニアリング装置）を備えており、操作監視端末１４からの指示等に応じてコントローラ１３がフィールド機器１１を制御することによってプラント（図示省略）で実現される工業プロセスの制御を行う。尚、プロセス制御システムＰＳにおいて、フィールド機器１１の交換が行われる場合には、後述する設定システム１が用いられる。

【0018】

フィールド機器１１は、Ｉ／Ｏ装置１２を介してコントローラ１３に接続されている。また、コントローラ１３、操作監視端末１４、及びエンジニアリング端末１５は、制御ネットワークＮに接続されている。尚、制御ネットワークＮは、例えばプラントの現場と監視室との間を接続するネットワークである。

【0019】

フィールド機器１１は、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントの現場に設置される機器である。尚、図１では、理解を容易にするために、プラントに設置された複数のフィールド機器１１のうちの流体の流量を測定する１つのセンサ機器１１ａと流体の流量を制御（操作）する１つのバルブ機器１１ｂとを図示している。フィールド機器１１は、例えばＩＥＣ（International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）によりＩＥＣ６１１５８において規格化されている国際標準フィールドバスの１つの方式であるＦＦ（ファウンデーションフィールドバス：Foundation Fieldbus（登録商標））に準拠した通信が可能である。

【0020】

Ｉ／Ｏ装置１２は、フィールド機器１１とコントローラ１３との間に設けられ、複数のフィールド機器１１をコントローラ１３に接続する。コントローラ１３は、操作監視端末１４からの指示等に応じてフィールド機器１１との間で通信を行ってフィールド機器１１の制御を行う。具体的に、コントローラ１３は、あるフィールド機器１１（例えば、センサ機器１１ａ）で測定されたプロセス値を取得し、他のフィールド機器１１（例えば、バルブ機器１１ｂ）の操作量を演算して送信することによって、他のフィールド機器１１（例えば、バルブ機器１１ｂ）を制御する。

【0021】

操作監視端末１４は、例えばプラントの運転員によって操作されてプロセスの監視のために用いられるＨＭＩ（Human Machine Interface）端末である。具体的に、操作監視端末１４は、フィールド機器１１の入出力データをコントローラ１３から取得してプロセス制御システムＰＳを構成するフィールド機器１１やコントローラ１３の挙動を運転員に伝えるとともに、運転員の指示に基づいてコントローラ１３の制御を行う。尚、操作監視端末１４は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータによって実現される。

【0022】

エンジニアリング端末１５は、計装データベース（図示省略）に格納された設計情報（プロセス制御システムＰＳの設計情報を含めたプラントの設計情報）を用いて、各種エンジニアリングを行う。例えば、コントローラ１３のアプリケーション構築、フィールド機器１１を含むＩ／Ｏ定義、操作監視端末１４の表示画面の構築等のエンジニアリングを行う。尚、エンジニアリング端末１５は、操作監視端末１４と同様に、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータによって実現される。

【0023】

〈設定システム〉
図２は、本発明の第１実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。図３は、本発明の第１実施形態における設定データの作成方法の概要を示す図である。図２に示す通り、本実施形態の設定システム１は、エンジニアリング端末１５と操作監視端末１４とによって実現され、例えばフィールド機器１１の交換が行われる際に、新たなフィールド機器１１に所定の動作を行わせるために必要な設定をフィールド機器１１に対して行うシステムである。設定システム１がフィールド機器１１に対して行う設定としては、例えばディジタル通信を可能とするための通信設定や、機能ブロックを動作させるための機能ブロック設定等が挙げられる。

【0024】

エンジニアリング端末１５は、ユーザ設定部２１、論理機器設定データ生成部２２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１を備える。このエンジニアリング端末１５は、例えばシステムエンジニアによって操作され、機種や機器レビジョンに依存しない論理的なフィールド機器（以下、「論理機器」という）に設定する設定データ（以下、「論理機器の設定データ」という）を生成し、生成した論理機器の設定データＤ１（図３参照）を操作監視端末１４に提供する。

【0025】

ユーザ設定部２１は、論理機器の設定データＤ１を生成するために必要となるデータの入力画面を表示し、その入力画面においてユーザによって入力されるデータを取得する。ユーザ設定部２１によって取得されるデータとしては、例えばユーザによって定義された通信定義やアプリケーション定義のデータが挙げられる。論理機器設定データ生成部２２は、ユーザ設定部２１で取得されたデータに基づいて論理機器の設定データＤ１を生成し、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納させる。尚、論理機器設定データ生成部２２は、予め読み込んであるＣＦファイルやＤＤファイルを用いて設定データＤ１を生成しても良く、外部のＣＦファイルやＤＤファイルを読み込んで設定データＤ１を生成しても良い。

【0026】

機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１は、論理機器設定データ生成部２２によって生成された論理機器の設定データＤ１を格納するデータベースであり、その利用については予め規定された権限が必要なデータベースである。例えば、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータの変更には、システムエンジニアの権限が必要になり、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータの参照には、プラントに常駐する運転員や保守員の権限が必要になる。このため、例えば、プラントに常駐する運転員や保守員は、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータを変更することができないが、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータを参照することは可能である。

【0027】

機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納される論理機器の設定データＤ１は、上述した通信設定や機能ブロック設定毎に、機器固有部の設定データＤ１１とアプリケーション共通部の設定データＤ１２とに分類される（図３参照）。機器固有部の設定データＤ１１は、フィールド機器１１に固有の部分（フィールド機器１１の機種や機器レビジョンに依存する部分）に設定されるデータではあるが、機器固有のデータそのものの（例えば、物理番地等）ではなく、機器固有のデータを指し示す論理的な形式（以下、「論理識別形式」という）で記述されたデータである。つまり、機器固有部の設定データＤ１１は、フィールド機器１１に固有の部分に設定される機器パラメータに対し、その機器パラメータを論理的に識別する識別情報が対応付けられた第１形式のデータである。

【0028】

これに対し、アプリケーション共通部の設定データＤ１２は、プロセス制御システムＰＳの制御アプリケーションで用いられる共通の（即ち、フィールド機器に依存しない）データである。アプリケーション共通部のデータＤ１２には、例えば機能ブロックのスケールや測定単位等が含まれる。従って、機器固有部の設定データＤ１１とアプリケーション共通部の設定データＤ１２とが含まれる設定データＤ１は、フィールド機器１１に依存しないデータによって構成されることになる。

【0029】

図４は、本発明の第１実施形態において、論理機器の設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。図４に示す通り、機器固有部の設定データＤ１１は、「機器パラメータ」に対して「識別情報」が対応付けられたデータである。「機器パラメータ」は、「機器パラメータ名」と「設定値」とからなり、「識別情報」は、「オブジェクト名」（オブジェクト識別情報）と「相対位置」（相対位置情報）とからなる。

【0030】

例えば、図４に示す例において、設定データＤ１１の第１行目は、「機器パラメータ名」、「設定値」、「オブジェクト名」、及び「相対位置」が、それぞれ「Ｐ１０１」、「１５」、「Ｏｂｊ００１」、及び「＋１０番地」である。これは、機器パラメータ名が「Ｐ１０１」である機器パラメータの設定値が「１５」であり、その機器パラメータが属するオブジェクトのオブジェクト名が「Ｏｂｊ００１」であり、その機器パラメータの（フィールド機器１１のメモリ上における）物理位置がそのオブジェクトの先頭位置から「＋１０番地」後ろの位置であることを意味する。

【0031】

操作監視端末１４は、機器構成情報アップロード部３１（機器構成情報取得部）、ダウンロード用設定データ生成部３２（生成部、生成手段）、設定データダウンロード部３３（記憶部、設定部、設定手段）、及び機器構成情報データベースＤＢ２を備える。この操作監視端末１４は、例えばプラントの運転員によって操作され、にフィールド機器１１にダウンロードする設定データ（以下、「ダウンロード用設定データ」という）を生成し、生成したダウンロード用設定データＤ３（図３参照）をフィールド機器１１にダウンロードする。

【0032】

機器構成情報アップロード部３１は、例えばフィールド機器１１の交換時に、プロセス制御システムＰＳに新たに接続されたフィールド機器１１から、そのフィールド機器１１の機器構成情報（以下、「実機器の機器構成情報」という）を、図１に示すＩ／Ｏ装置１２、コントローラ１３、及び制御ネットワークＮを介して取得する。機器構成情報アップロード部３１は、取得した実機器の機器構成情報Ｄ２（図３参照）を機器構成情報データベースＤＢ２に保存する。

【0033】

機器構成情報データベースＤＢ２は、機器構成情報アップロード部３１によって取得された実機器の機器構成情報Ｄ２を格納するデータベースである。図５は、本発明の第１実施形態において、実機器の機器構成情報の一例を示す図である。図５に示す通り、実機器の機器構成情報Ｄ２は、「オブジェクト名」（オブジェクト識別情報）と「先頭位置」（先頭位置情報）とが対応付けられたデータである。例えば、図５に示す例において、実機器の機器構成情報Ｄ２の第１行目は、「オブジェクト名」及び「先頭位置」が、それぞれ「Ｏｂｊ００１」及び「１０００番地」である。これは、オブジェクト名が「Ｏｂｊ００１」であるオブジェクトの（フィールド機器１１のメモリ上における）先頭位置が「１０００番地」であることを意味する。

【0034】

ダウンロード用設定データ生成部３２は、エンジニアリング端末１５の機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納された論理機器の設定データＤ１と、機器構成情報データベースＤＢ２に格納された実機器の機器構成情報Ｄ２とを用いて、ダウンロード用設定データＤ３を生成する。具体的に、ダウンロード用設定データ生成部３２は、図３に示す通り、論理機器の設定データＤ１に含まれる論理識別形式で記述された機器固有部の設定データＤ１１を、フィールド機器１１に依存する形式（以下、「機器依存形式」という）のデータＤ１３（即ち、機器固有のデータそのもの）に変換することでダウンロード用設定データＤ３を生成する。つまり、ダウンロード用設定データ生成部３２は、機器パラメータに対し、その機器パラメータが設定されるべき物理位置を示す物理情報が対応付けられた第２形式の設定データを生成する。

【0035】

図６は、本発明の第１実施形態において、ダウンロード用設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。図６に示す通り、機器固有部の設定データＤ１３は、「機器パラメータ」に対して「物理情報」が対応付けられたデータである。「機器パラメータ」は、「機器パラメータ名」と「設定値」とからなり、「物理情報」は、「物理位置」からなる。

【0036】

例えば、図６に示す例において、設定データＤ１３の第１行目は、「機器パラメータ名」、「設定値」、及び「物理位置」が、それぞれ「Ｐ１０１」、「１５」、及び「１０１０番地」である。これは、機器パラメータ名が「Ｐ１０１」である機器パラメータの設定値が「１５」であり、その機器パラメータの（フィールド機器１１のメモリ上における）物理位置が「１０１０番地」であることを示す。尚、この「１０１０番地」の値は、図５に示す実機器の機器構成情報Ｄ２に含まれる先頭位置を示す値である「１０００番地」と、図４に示した機器固有部の設定データＤ１１の相対位置を示す値である「＋１０番地」、を加算することによって生成された値である。

【0037】

設定データダウンロード部３３は、ダウンロード用設定データ生成部３２によって生成されたダウンロード用設定データＤ３を記憶する。設定データダウンロード部３３は、記憶したダウンロード用設定データＤ３を、図１に示す制御ネットワークＮ、コントローラ１３、及びＩ／Ｏ装置１２を介して、フィールド機器１１に送信（ダウンロード）する。尚、ダウンロード用設定データＤ３のダウンロードは、ダウンロード用設定データＤ３がダウンロード用設定データ生成部３２によって生成された直後に行っても良く、操作監視端末１４の操作者（例えば、プラントの運転員）からの指示があったときに行っても良い。

【0038】

〈設定方法〉
図７は、本発明の第１実施形態による設定方法を示すフローチャートである。尚、図３に示す処理の流れを示す矢印に付されている符号Ｓ１～Ｓ４は、図７に示すステップＳ１～Ｓ４の処理に相当する処理である。ここでは、理解を容易にするために、プラントの運転員（エンジニアリング端末１５に設けられた機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１を参照する権限を有する者）が操作監視端末１４にログインしており、フィールド機器１１に対する設定がプラントの運転員の指示の下で行われる場合を例に挙げて説明する。

【0039】

まず、プラント制御システムＰ１に新たなフィールド機器１１が接続されると、そのフィールド機器１１から実機器の機器構成情報Ｄ２を取得して機器構成情報データベースＤＢ２に格納する処理が操作監視端末１４の機器構成情報アップロード部３１によって行われる（ステップＳ１）。尚、実機器の機器構成情報Ｄ２は、フィールド機器１１から、図１に示すＩ／Ｏ装置１２、コントローラ１３、及び制御ネットワークＮを介して機器構成情報アップロード部３１に取得される。

【0040】

次に、エンジニアリング端末１５に設けられた機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１が操作監視端末１４のダウンロード用設定データ生成部３２によって参照される。そして、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１から論理機器の設定データＤ１を取得する処理が操作監視端末１４のダウンロード用設定データ生成部３２によって行われる（ステップＳ２：第１ステップ）。

【0041】

次いで、取得した論理機器の設定データＤ１と、機器構成情報データベースＤＢ２に格納されている実機器の機器構成情報Ｄ２とを用いて、ダウンロード用設定データＤ３を生成する処理が操作監視端末１４のダウンロード用設定データ生成部３２によって行われる（ステップＳ３：第２ステップ）。具体的には、図３に示す通り、論理機器の設定データＤ１に含まれる論理識別形式で記述された機器固有部の設定データＤ１１を、機器依存形式のデータＤ１３（即ち、機器固有のデータそのもの）に変換することでダウンロード用設定データＤ３を生成する処理が行われる（ステップＳ３：第２ステップ）。

【0042】

そして、操作監視端末１４のダウンロード用設定データ生成部３２で生成されたダウンロード用設定データＤ３のダウンロードを実行する処理が操作監視端末１４の設定データダウンロード部３３で行われる（ステップＳ４：第３ステップ）。以上の処理が行われることによって、プロセス制御システムＰＳに新たに接続されたフィールド機器１１に対する機器パラメータの設定が行われ、新たに接続されたフィールド機器１１が稼働可能な状態になる。

【0043】

以上の通り、本実施形態では、操作監視端末１４のダウンロード用設定データ生成部３２が、エンジニアリング端末１５に設けられた機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１を参照して論理機器の設定データＤ１を取得し、取得した論理機器の設定データＤ１と、機器構成情報データベースＤＢ２に格納されている実機器の機器構成情報Ｄ２とを用いて、ダウンロード用設定データＤ３を生成するようにしている。そして操作監視端末１４の設定データダウンロード部３３が、生成されたダウンロード用設定データＤ３を、プラント制御システムＰ１に接続された新たなフィールド機器１１にダウンロードするようにしている。これにより、システムエンジニアによるエンジニアリングを必要とせずにフィールド機器１１の交換を行うことができる。その結果として、プラントにおける生産効率の低下を防止することが可能である。

【0044】

また、本実施形態では、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１を作成した時点で新オフラインエンジニアリングが完了し、現場での作業時間を短縮させることができているが、更に、実機器の機器構成情報Ｄ２が機器構成情報データベースＤＢ２に格納されていれば、フィールド機器が無い環境においても、ダウンロード用設定データＤ３を生成することが可能である。つまり、本実施形態の設定システム１は、従来のオフラインエンジニアリングと同様に、更なる現場での作業時間を短縮することが可能であるという利点がある。

【0045】

〔第２実施形態〕
図８は、本発明の第２実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。図８に示す通り、本実施形態の設定システム２は、エンジニアリング端末１５（エンジニアリング装置）とＩ／Ｏ装置１２ａ（設定装置）とによって実現され、例えばフィールド機器１１の交換が行われる際に、新たなフィールド機器１１に所定の動作を行わせるために必要な設定をフィールド機器１１に対して行うシステムである。

【0046】

エンジニアリング端末１５は、第１実施形態のエンジニアリング端末１５と同様の構成である。尚、図８においては、ユーザ設定部２１及び論理機器設定データ生成部２２の図示を省略し、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１のみを図示している。また、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１は、第１実施形態と同様のものであり、その利用については予め規定された権限が必要である。例えば、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータの変更には、システムエンジニアの権限が必要になり、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータの参照には、プラントに常駐する運転員や保守員の権限が必要になる。

【0047】

Ｉ／Ｏ装置１２ａは、第１実施形態における操作監視端末１４に設けられていた機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、及び機器構成情報データベースＤＢ２に加えて、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０を備える。機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０は、エンジニアリング端末１５に設けられている機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１と同様のデータベースである。

【0048】

つまり、エンジニアリング端末１５に設けられている機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されている論理機器の設定データＤ１（図３参照）の一部又は全部のコピーが、Ｉ／Ｏ装置１２ａの機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０に格納されている。この機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０は、エンジニアリング端末１５に設けられている機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１と同様に、その利用については予め規定された権限が必要である。例えば、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されたデータの変更には、システムエンジニアの権限が必要になる。尚、Ｉ／Ｏ装置１２ａ内に設けられている機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０は、Ｉ／Ｏ装置１２ａ内に設けられているダウンロード用設定データ生成部３２から参照可能にされている。

【0049】

本実施形態の設定システム２では、フィールド機器１１に対する設定処理に必要な構成の全て（機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、機器構成情報データベースＤＢ２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０）をＩ／Ｏ装置１２ａが備える。このため、本実施形態の設定システム２では、プロセス制御システムＰＳに対して新たなフィールド機器１１が接続されたタイミングで、フィールド機器１１に接続されたＩ／Ｏ装置１２ａがフィールド機器１１から実機器の機器構成情報Ｄ２を取得し、ダウンロード用設定データＤ３をフィールド機器１１へダウンロードする一連の動作を自動で実行することが可能である。尚、本実施形態における設定データの作成方法は、第１実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。

【0050】

以上の通り、本実施形態では、Ｉ／Ｏ装置１２ａのダウンロード用設定データ生成部３２が、自装置に設けられた機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０を参照して論理機器の設定データＤ１を取得し、取得した論理機器の設定データＤ１と、機器構成情報データベースＤＢ２に格納されている実機器の機器構成情報Ｄ２とを用いて、ダウンロード用設定データＤ３を生成するようにしている。そしてＩ／Ｏ装置１２ａの設定データダウンロード部３３が、生成されたダウンロード用設定データＤ３を、プラント制御システムＰ１に接続された新たなフィールド機器１１にダウンロードするようにしている。

【0051】

これにより、システムエンジニアによるエンジニアリングを必要とせずにフィールド機器１１の交換を行うことができる。その結果として、プラントにおける生産効率の低下を防止することが可能である。また、本実施形態の設定システム２も、オフラインエンジニアリングが可能であるため、従来のオフラインエンジニアリングと同様に、現場での作業時間を短縮することが可能であるという利点がある。尚、本実施形態の設定システム２では、フィールド機器１１がある場合には、フィールド機器１１から取得した機器構成情報Ｄ２を用いてダウンロード用設定データＤ３を作成することができるため、機器構成情報データベースＤＢ２を省略することも可能である。

【0052】

〈変形例〉
図９は、本発明の第２実施形態による設定システムの変形例を示すブロック図である。図９に示す通り、本変形例に係る設定システム２は、エンジニアリング端末１５（エンジニアリング装置）と２つのＩ／Ｏ装置１２ａ，１２ｂ（設定装置）とによって実現される。本変形例に係る設定システム２は、１つのフィールド機器１１に対して２つのＩ／Ｏ装置が接続されている場合（つまり、Ｉ／Ｏ装置が二重化されている場合）のものである。

【0053】

Ｉ／Ｏ装置１２ａ，１２ｂは、図８に示すＩ／Ｏ装置１２と同様の構成であり、それぞれ機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、機器構成情報データベースＤＢ２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０を備える。尚、図９では図示の都合上、Ｉ／Ｏ装置１２ｂについては、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０の図示を省略し、機器構成情報アップロード部３１及び機器構成情報データベースＤＢ２のみを図示している。

【0054】

二重化されたＩ／Ｏ装置１２ａ，１２ｂでは、Ｉ／Ｏ装置１２ａ，１２ｂの双方で、機器構成情報データベースＤＢ２を等値化する必要がある。このため、プロセス制御システムＰＳに新たなフィールド機器１１が接続されたタイミングで、フィールド機器１１に接続されたＩ／Ｏ装置１２ａ，１２ｂに設けられた機器構成情報アップロード部３１のそれぞれが、フィールド機器１１から実機器の機器構成情報Ｄ２を取得して機器構成情報データベースＤＢ２に格納する。

【0055】

但し、プロセス制御システムＰＳに接続された新たなフィールド機器１１に対してダウンロード用設定データＤ３の生成及びダウンロードを行うのは一方のＩ／Ｏ装置（図９に示す例ではＩ／Ｏ装置１２ａ）のみで良い。仮に、Ｉ／Ｏ装置１２ａが故障等した場合には、Ｉ／Ｏ装置１２ｂがＩ／Ｏ装置１２ａに代わって、プロセス制御システムＰＳに接続された新たなフィールド機器１１に対してダウンロード用設定データＤ３の生成及びダウンロードを行う。

【0056】

〔第３実施形態〕
図１０は、本発明の第３実施形態による設定システムの要部構成を示すブロック図である。図１０に示す通り、本実施形態の設定システム３は、エンジニアリング端末１５（エンジニアリング装置）と携帯端末１６（設定装置）とによって実現され、例えばフィールド機器１１の交換が行われる際に、新たなフィールド機器１１に所定の動作を行わせるために必要な設定をフィールド機器１１に対して行うシステムである。

【0057】

エンジニアリング端末１５は、第１実施形態のエンジニアリング端末１５と同様の構成である。尚、図１０においては、図８と同様に、ユーザ設定部２１及び論理機器設定データ生成部２２の図示を省略し、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１のみを図示している。

【0058】

携帯端末１６は、第２実施形態におけるＩ／Ｏ装置１２と同様に、機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、機器構成情報データベースＤＢ２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０を備える。この携帯端末１６は、例えばプラントの現場で作業する保守員によって携帯され、フィールド機器１１に接続されてフィールド機器１１に対する設定を行うために用いられる。尚、携帯端末１６は、例えばノート型、タブレット型等の携帯性に優れたパーソナルコンピュータによって実現される。

【0059】

携帯端末１６がエンジニアリング端末１５に接続される形態は任意で良い。例えば、携帯端末１６が制御ネットワークＮに直接接続されることで、制御ネットワークＮを介してエンジニアリング端末１５に接続される形態であっても良く、携帯端末１６が制御ネットワークＮに接続されたアクセスポイントと無線通信を行うことでエンジニアリング端末１５に接続される形態であっても良い。或いは、制御ネットワークＮを介さずに、接続ケーブル等によってエンジニアリング端末１５に直接接続される形態であっても良い。

【0060】

尚、携帯端末１６は、エンジニアリング端末１５に設けられた機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されている論理機器の設定データＤ１（図３参照）のコピーが得られるのであれば、必ずしもエンジニアリング端末１５に通信可能に接続される必要はない。例えば、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納されている論理機器の設定データＤ１のコピーをＵＳＢメモリ等の不揮発性記憶媒体に記憶させて携帯端末１６に取り込み可能である場合には、携帯端末１６は、エンジニアリング端末１５に通信可能に接続される必要はない。

【0061】

本実施形態の設定システム３では、フィールド機器１１に対する設定処理に必要な構成の全て（機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、機器構成情報データベースＤＢ２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０）を携帯端末１６が備える。このため、本実施形態の設定システム３では、携帯端末１６を携帯した保守員が、プラントの現場においてフィールド機器１１の設置位置に赴き、プロセス制御システムＰＳに接続された新たなフィールド機器１１に携帯端末１６を接続すれば、フィールド機器１１に対するダウンロード用設定データＤ３のダウンロードを行うことが可能である。

【0062】

これにより、システムエンジニアによるエンジニアリングを必要とせずにフィールド機器１１の交換を行うことができる。その結果として、プラントにおける生産効率の低下を防止することが可能である。また、本実施形態の設定システム３も、オフラインエンジニアリングが可能であるため、従来のオフラインエンジニアリングと同様に、現場での作業時間を短縮することが可能であるという利点がある。尚、本実施形態の設定システム３では、フィールド機器１１がある場合には、第２実施形態の設定システム２と同様に、機器構成情報データベースＤＢ２を省略することも可能である。

【0063】

〔第４実施形態〕
図１１は、本発明の第４実施形態による設定装置の要部構成を示すブロック図である。図１１に示す通り、本実施形態の設定装置としてのエンジニアリング端末１５ａは、図２に示すユーザ設定部２１、論理機器設定データ生成部２２、及び機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に加えて、図２に示す機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、及び機器構成情報データベースＤＢ２を備える。つまり、本実施形態の設定装置としてのエンジニアリング端末１５ａは、図２に示すエンジニアリング端末１５の機能と、操作監視端末１４の機能とを一体化したものである。

【0064】

本実施形態の設定装置としてのエンジニアリング端末１５ａでは、フィールド機器１１に対する設定処理に必要な構成の全て（機器構成情報アップロード部３１、ダウンロード用設定データ生成部３２、設定データダウンロード部３３、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１、及び機器構成情報データベースＤＢ２）をエンジニアリング端末１５ａが備える。このため、本実施形態では、エンジニアリング端末１５ａのみで、プロセス制御システムＰＳに接続された新たなフィールド機器１１に対するダウンロード用設定データＤ３のダウンロードを行うことが可能である。尚、本実施形態でも、オフラインエンジニアリングが可能であるため、従来のオフラインエンジニアリングと同様に、現場での作業時間を短縮することが可能であるという利点がある。

【0065】

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態による設定システムについて説明する。上述した第１～第４実施形態において、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１（或いは、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１０）に格納されている論理機器の設定データＤ１に含まれる機器固有部の設定データＤ１１は、論理識別形式で記述されたもののみであった。これに対し、本実施形態において、論理機器の設定データＤ１に含まれる機器固有部の設定データＤ１１は、論理識別形式で記述されたものと機器依存形式で記述されたものとが混在可能である。

【0066】

図１２は、本発明の第５実施形態において、論理機器の設定データに含まれる機器固有部の設定データの一例を示す図である。図１２に示す通り、機器固有部の設定データＤ１１は、「機器パラメータ」に対して「識別情報」又は「物理情報」が対応付けられたデータである。「機器パラメータ」は、「機器パラメータ名」と「設定値」とからなり、「識別情報」は、「オブジェクト名」と「相対位置」とからなり、「物理情報」は、「物理位置」からなる。

【0067】

図１２に示す例において、設定データＤ１１の第１行目及び第２行目が、「機器パラメータ」に対して「識別情報」が対応付けられたデータである。具体的に、設定データＤ１１の第１行目は、「機器パラメータ名」及び「設定値」がそれぞれ「Ｐ１０１」、「１５」である「機器パラメータ」に対して、「オブジェクト名」及び「相対位置」が、それぞれ「Ｏｂｊ００１」及び「＋１０番地」である「識別情報」が対応付けられている。また、設定データＤ１１の第２行目は、「機器パラメータ名」及び「設定値」がそれぞれ「Ｐ１０２」、「１０」である「機器パラメータ」に対して、「オブジェクト名」及び「相対位置」が、それぞれ「Ｏｂｊ００１」及び「＋３５番地」である「識別情報」が対応付けられている。

【0068】

これに対し、図１２に示す例において、設定データＤ１１の第３行目が、「機器パラメータ」に対して「物理情報」が対応付けられたデータである。具体的に、設定データＤ１１の第３行目は、「機器パラメータ名」及び「設定値」がそれぞれ「Ｐ１０３」、「２５」である「機器パラメータ」に対して、「物理番地」が「２０１５番地」である「物理情報」が対応付けられている。

【0069】

このような設定データＤ１１（論理識別形式で記述されたものと機器依存形式で記述されたものとが混在する設定データ）は、例えばエンジニアリング端末１５，１５ａのユーザ設定部２１によって表示される入力画面において、システムエンジニアが設定データＤ１１の形式を指定することによって生成することが可能である。ここで、設定データＤ１１には、論理識別形式で記述されたものと機器依存形式で記述されたものとを判別するためのフラグを設定することが望ましい。

【0070】

ダウンロード用設定データＤ３を生成する場合には、ダウンロード用設定データ生成部３２は、例えば上述したフラグに基づいて設定データＤ１１の形式を判別し、その判別結果に基づいてダウンロード用設定データＤ３を生成する。具体的に、ダウンロード用設定データ生成部３２は、論理識別形式で記述されたものと判別した設定データについては、その設定データと、機器構成情報データベースＤＢ２に格納された実機器の機器構成情報Ｄ２とを用いてダウンロード用設定データを生成し、機器依存形式で記述されたものと判別した設定データについては、そのままダウンロード用設定データとして用いる。このようにしてダウンロード用設定データＤ３が生成される。

【0071】

このように、本実施形態において、機器固有部の設定データＤ１１は、論理識別形式で記述されたものと機器依存形式で記述されたものとが混在可能である。このため、例えば、既存のフィールド機器１１については、機器依存形式で記述された設定データを機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納し、新規のフィールド機器１１（交換されたものを含む）については、論理識別形式で記述された設定データを機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納するといった運用が可能である。これにより、本実施形態による設定システムでは、例えば既設プラントの一部分が稼働している場合における増改築時（フィールド機器の追加又は変更）において、増改築の対象となるフィールド機器に対しては論理識別形式を適用可能とするとともに、稼働中の既存フィールド機器については新たに論理識別形式に変更することなく（即ち、フィールド機器へのダウンロード用設定データＤ３の再ダウンロードを行う必要なく）、稼動部分の停止を生じさせずにプラントの増改築を行うことが可能である。

【0072】

〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態による設定システムについて説明する。前述した第１～第５実施形態は、フィールド機器１１がＩ／Ｏ装置１２を介して通信を行うプロセス制御システムＰＳを前提とするものであった。しかしながら、プロセス制御システムＰＳ内には、Ｉ／Ｏ装置１２を介することなく、フィールド機器１１間で通信が行われる場合もあり得る。本実施形態の設定システム４は、このような場合に、新たなフィールド機器１１に所定の動作を行わせるために必要な設定をフィールド機器１１に対して行うシステムである。

【0073】

図１３は、本発明の第６の実施形態における設定システム及び設定方法の概要を示すブロック図である。尚、以下では、Ｉ／Ｏ装置１２を介することなく通信を行う２つのフィールド機器を、「フィールド機器Ａ」、「フィールド機器Ｂ」とする。図１３に示す通り、本実施形態の設定システム４が備える機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１には、フィールド機器Ａに相当する論理機器αの設定データＤ１Ａと、フィールド機器Ｂに相当する論理機器βの設定データＤ１Ｂとが格納されている。

【0074】

論理機器αの設定データＤ１Ａ及び論理機器βの設定データＤ１Ｂのそれぞれの機器固有部の設定データＤ１１には、論理識別形式で記述された論理機器αの機器固有部の設定データＤ１１Ａと、論理識別形式で記述された論理機器βの機器固有部の設定データＤ１１Ｂとが含まれる。つまり、例えば論理機器αの設定データＤ１Ａの機器固有部の設定データＤ１１には、自己（論理機器α）の設定データＤ１１Ａと通信相手（論理機器β）の設定データＤ１１Ｂとが含まれる。尚、論理機器βの設定データＤ１Ｂの機器固有部の設定データについても同様であるが、図１３においては、論理機器βの設定データＤ１Ｂの内容については図示を省略している。

【0075】

本実施形態における設定システム４は、例えばフィールド機器Ａに対してダウンロード用設定データＤ３をダウンロードする場合において、ダウンロード対象のフィールド機器Ａの機器構成情報Ｄ２Ａだけでなく、通信相手側のフィールド機器Ｂの機器構成情報Ｄ２Ｂも取得し、それらを機器構成情報データベースＤＢ２に保存する。そして、設定システム４は、論理機器αの設定データＤ１Ａとフィールド機器Ａ及びフィールド機器Ｂの機器構成情報Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂとに基づいて、ダウンロード用設定データＤ３を生成する。

【0076】

尚、ダウンロード用設定データＤ３は、機器コンフィギュレーションデータベースＤＢ１に格納された論理機器αの設定データＤ１Ａに含まれる設定データＤ１１Ａ，Ｄ１１Ｂが、それぞれ設定データＤ１３Ａ，Ｄ１３Ｂに変換されたものである。つまり、論理識別形式で記述された論理機器αの機器固有部の設定データＤ１１Ａが、フィールド機器Ａの機器依存形式のデータＤ１３Ａに変換され、論理識別形式で記述された論理機器βの機器固有部の設定データＤ１１Ｂが、フィールド機器Ｂの機器依存形式のデータＤ１３Ｂに変換されたものである。

【0077】

このようにして生成されたダウンロード用設定データＤ３がフィールド機器Ａにダウンロードされることにより、既存のフィールド機器が新たなフィールド機器Ａに置き換えられたとしても、新たなフィールド機器Ａとフィールド機器Ｂとの間で引き続き通信を行うことができる。

【0078】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施形態における設定システム及び設定装置の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。そして、設定システム及び設定装置の機能を実現するためのプログラムの一部又は全部をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。

【0079】

尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、設定システム及び設定装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

【符号の説明】

【0080】

１～４ 設定システム
１１ フィールド機器
１２ Ｉ／Ｏ装置
１２ａ，１２ｂ Ｉ／Ｏ装置
１４ 操作監視端末
１５，１５ａ エンジニアリング端末
１６ 携帯端末
３１ 機器構成情報アップロード部
３２ ダウンロード用設定データ生成部
３３ 設定データダウンロード部
Ｄ２ 機器構成情報
Ｄ１１ 機器固有部の設定データ
Ｄ１２ アプリケーション共通部の設定データ
Ｄ１３ 機器固有部の設定データ
ＤＢ１ 機器コンフィギュレーションデータベース
ＤＢ２ 機器構成情報データベース
ＤＢ１０ 機器コンフィギュレーションデータベース
ＰＳ プロセス制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】