特許 7359517 ＰＬＣの制御システムへの統合のためのスマート機能ブロック及びそのための方法

(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】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】ＰＬＣの制御システムへの統合のためのスマート機能ブロック及びそのための方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20231003BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 F

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018185821

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2019096301

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2021-09-28

(31)【優先権主張番号】15/722,657

(32)【優先日】2017-10-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100138357

【弁理士】

【氏名又は名称】矢澤 広伸

(72)【発明者】

【氏名】デボラ アール． コルクレイジャー

(72)【発明者】

【氏名】ゲーリー ロウ

(72)【発明者】

【氏名】デヴィッド マーク スミス

(72)【発明者】

【氏名】ケネス マークス

(72)【発明者】

【氏名】アルパー エンヴァー

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００８４４３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１９７３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５１７３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４００５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセスプラント内のプロセスを制御するためのプロセス制御システムを構成する方法であって、
逐次、複数のフィールドデバイスに通信可能に連結されたＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）にＩ／Ｏ（入力／出力）モジュールを通信可能に連結することであって、前記ＰＬＣは、前記複数のフィールドデバイスのそれぞれのフィールドデバイスについて、前記それぞれのフィールドデバイスと関連付けられた値のデータを記憶する１つ以上のレジスタを有し、前記ＰＬＣは、前記それぞれのフィールドデバイスがＰＬＣ制御タグと関連付けられるように構成され、各ＰＬＣ制御タグは、前記それぞれのフィールドデバイスについての前記１つ以上のレジスタに対応する１つ以上のタグパラメータと関連付けられている、連結することと、
前記タグパラメータをコントローラの対応するパラメータと関連付けて、それにより、前記ＰＬＣ制御タグの各々について、前記ＰＬＣ制御タグについての前記タグパラメータと関連付けられている前記コントローラの一組のパラメータが存在するように、前記Ｉ／Ｏモジュールを構成することと、
統合機能ブロックオブジェクトをインスタンス化することと、
前記統合機能ブロックオブジェクトを前記ＰＬＣ制御タグのうちの１つと関連付けることと、
を含み、
前記統合機能ブロックオブジェクトは、それ自体を、前記ＰＬＣ制御タグについての前記タグパラメータと関連付けられている前記コントローラの前記一組のパラメータに従って、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成する、方法。

【請求項2】

前記統合機能ブロックオブジェクトは、それ自体を、前記ＰＬＣ制御タグのうちの前記１つについての前記タグパラメータが変化した場合、
アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの別のものとして自動的に再構成するように動作可能であり、および／または、
新しいタグパラメータに対応する入力を追加するか、前記ＰＬＣ制御タグのうちの前記１つともはや関連付けられていないタグパラメータに対応する入力を除去するか、またはその両方を行うために自動的に再構成するように動作可能である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記統合機能ブロックオブジェクトは、前記ＰＬＣ制御タグのうちの前記１つと関連付けられる際、タグ定義に基づいて前記ＰＬＣ制御タグのうちの前記１つと関連付けられた前記タグパラメータに対応する入力及び／または出力を前記統合機能ブロックオブジェクトに追加する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記ＰＬＣ制御タグのうちの前記１つと関連付けられたフィールドデバイスと関連付けられたグラフィカルオブジェクトに前記統合機能ブロックオブジェクトをプログラム的に連結することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

プロセスプラント内のプロセスを制御するためのプロセス制御システム内のコントローラにダウンロードされる統合機能ブロックであって、
前記統合機能ブロックは、前記コントローラに
ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）に連結された、前記プロセスプラント内の複数のフィールドデバイスのうちの１つに対応する制御タグを構成パラメータとして受信することと、
前記統合機能ブロック自体を、前記制御タグと関連付けられた一組のパラメータに従って、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成することと、
を実現させる、統合機能ブロック。

【請求項6】

前記統合機能ブロックは、前記コントローラに、前記統合機能ブロック自体を、前記制御タグと関連付けられた新しい一組のパラメータに従って、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの別のものとして自動的に再構成することを実現させる、請求項５に記載の統合機能ブロック。

【請求項7】

前記統合機能ブロックは、それ自体を、一組のタグ定義に従って、部分的に、自動的に構成する、請求項５に記載の統合機能ブロック。

【請求項8】

前記一組のタグ定義の各々は、
機能ブロックタイプについて、前記制御タグと関連付けられた前記一組のパラメータと、前記機能ブロックタイプと関連付けられた一組のコントローラパラメータとの間の対応を定義する、または、
前記一組のタグ定義は、複数のＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）タイプと関連付けられた機能ブロックについてのタグ定義を含み、前記統合機能ブロックは、それ自体を、前記制御タグと関連付けられた前記一組のパラメータと前記ＰＬＣタイプに対応する前記タグ定義のうちの１つの一組のパラメータとの間の対応に従うＰＬＣタイプに対応する機能ブロックとして自動的に構成する、請求項７に記載の統合機能ブロック。

【請求項9】

前記統合機能ブロックは、それ自体を、前記制御タグと関連付けられた前記一組のパラメータが変化した場合に自動的に再構成する、請求項５に記載の統合機能ブロック。

【請求項10】

前記制御タグと関連付けられた前記一組のパラメータが変化した場合に前記統合機能ブロック自体を再構成することは、
１つ以上の新しいパラメータが前記制御タグと関連付けられた場合に１つ以上の入力及び／もしくは出力を加えること、並びに／または
前記制御タグと関連付けられた１つ以上のパラメータがもはや前記制御タグと関連付けられていない場合に、１つ以上の入力及び／もしくは出力を除去すること
を含む、請求項９に記載の統合機能ブロック。

【請求項11】

プロセスプラント内のプロセスを制御するためのシステムであって、
前記プロセスプラント内で材料を処理するために動作する複数のフィールドデバイスと、
前記プロセスプラント内での前記プロセスの制御をもたらすために、前記複数のフィールドデバイスに信号を送信し、かつそれらから信号を受信するようにプログラムされたコントローラと、
前記コントローラと前記複数のフィールドデバイスとの間に配設され、かつ前記信号を前記コントローラから前記複数のフィールドデバイスに伝達する、及び前記信号を前記複数のフィールドデバイスから前記コントローラに伝達するように動作するＩ／Ｏ（入力／出力）モジュールと、
前記複数のフィールドデバイスのサブセットと前記Ｉ／Ｏモジュールとの間に配設されたＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）デバイスであって、前記複数のフィールドデバイスの前記サブセットに対して制御するように動作し、かつ前記複数のフィールドデバイスの前記サブセットの各々と関連付けられた複数のレジスタを有する、ＰＬＣデバイスと、
前記コントローラ内でインスタンス化された統合機能ブロックであって、前記統合機能ブロックは、構成中に、
前記ＰＬＣデバイスの一組の前記レジスタの割り当てを受信することであって、前記ＰＬＣデバイスの前記一組の前記レジスタは、前記複数のフィールドデバイスの前記サブセットのうちの１つのサブセットのＰＬＣパラメータに対応し、各レジスタは、前記複数のフィールドデバイスの前記サブセットのうちの前記１つのサブセットのパラメータに対応する、受信することと、
前記一組のレジスタ内の各レジスタについての前記ＰＬＣパラメータと前記コントローラの対応するパラメータとの間の関連付けを作成することと、
を行うように動作可能である、統合機能ブロックと
を備える、システム。

【請求項12】

前記一組のレジスタ内の各レジスタについての前記ＰＬＣパラメータと前記コントローラの対応するパラメータとの間の関連付けを作成することは、前記レジスタの前記パラメータと前記コントローラの前記パラメータとの間の既知の関係に従って、前記関連付けを作成することを含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記統合機能ブロックは、構成中に、それ自体を、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、または離散出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成するようにさらに動作可能である、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記ＰＬＣデバイスの一組のレジスタの割り当てを受信することは、ＰＬＣ制御タグの割り当てを受信することを含み、前記ＰＬＣ制御タグは、前記一組のレジスタと関連付けられており、
前記統合機能ブロックは、それ自体を、前記ＰＬＣ制御タグと関連付けられた前記レジスタが変化した場合、再構成するようにさらに動作可能である、請求項１１に記載のシステム。

【請求項15】

前記統合機能ブロックは、入力を追加して、前記ＰＬＣ制御タグと新たに関連付けられたレジスタに対応するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記統合機能ブロックは、入力を除去して、前記ＰＬＣ制御タグとの関連付けから除去されたレジスタに対応するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項17】

前記統合機能ブロックは、構成中に、それ自体を、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、または離散出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成するようにさらに動作可能であり、
前記統合機能ブロックは、それ自体を、前記ＰＬＣ制御タグと関連付けられた前記レジスタが変化した場合、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、または離散出力機能ブロックからなる群のうちの異なる１つとして再構成するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項18】

前記ＰＬＣデバイスの一組のレジスタの割り当てを受信することは、前記一組のレジスタと関連付けられたＰＬＣ制御タグの割り当てを受信することを含み、
前記統合機能ブロックは、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、または離散出力機能ブロックのうちの１つに対応する特定のタイプを有するものとしてユーザによって選択される、請求項１１に記載のシステム。

【請求項19】

前記ＰＬＣデバイスの一組のレジスタの割り当てを受信することは、前記一組のレジスタと関連付けられたＰＬＣ制御タグの割り当てを受信することを含み、
前記統合機能ブロックは、前記ＰＬＣ制御タグと関連付けられたタグパラメータに従って、前記ＰＬＣのデバイスタイプを決定し、かつ前記統合機能ブロックを、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、または離散出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成するように動作可能である、請求項１１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、プロセスプラント内での使用のための機能ブロック、より具体的には、プログラマブルロジックコントローラ及び同様のデバイスの分散型制御システムへの統合を容易にする機能ブロックに関する。

【背景技術】

【0002】

化学プラント、石油プラント、または他のプロセスプラント内で使用されるもののような、分散型プロセス制御システムは、アナログバス、デジタルバス、もしくは混合アナログ／デジタルバスを経由して、または無線通信リンクもしくはネットワークを経由して、１つ以上のフィールドデバイスに通信可能に連結された１つ以上のプロセスコントローラを典型的に含む。例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、ならびに送信器（例えば、温度、圧力、レベル、及び流速センサ）であり得るフィールドデバイスは、プロセス環境内に配置され、概して、バルブの開放または閉鎖、プロセスパラメータの測定等の物理的機能またはプロセス制御機能を行って、プロセスプラントまたはシステム内で実行中の１つ以上のプロセスを制御する。周知のＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに準拠するフィールドデバイス等のスマートフィールドデバイスは、制御計算、アラーム機能、及びコントローラ内で一般に実装される他の制御機能も行い得る。プロセスコントローラも典型的にはプラント環境内に配置され、このプロセスコントローラは、フィールドデバイスによって行われるプロセス測定を示す信号及び／またはフィールドデバイスに関する他の情報を受信し、例えば、プロセス制御判断を行い、受信した情報に基づき制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、及びＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス等のフィールドデバイスで行われる制御モジュールまたはブロックと連携する、異なる制御モジュールを実行するコントローラアプリケーションを実行する。コントローラの制御モジュールは、通信線またはリンクを通じて、制御信号をフィールドデバイスに送信し、それによって、プロセスプラントまたはシステムの少なくとも一部の動作を制御する。

【0003】

フィールドデバイス及びコントローラからの情報は、制御室もしくはより厳しいプラント環境から離れた他の場所に典型的に配置される、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もしくはコンピューティングデバイス、データヒストリアン、レポートジェネレータ、集中データベース、または他の集中管理コンピューティングデバイス等の１つ以上の他のハードウェアデバイスに対して、通常、データハイウェイを通じて利用可能にされる。これらのハードウェアデバイスの各々は、典型的には、プロセスプラントにわたって、またはプロセスプラントの一部分にわたって集中化される。これらのハードウェアデバイスは、例えば、オペレータが、プロセス制御ルーチンの設定の変更、コントローラもしくはフィールドデバイス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閲覧、フィールドデバイス及びコントローラによって生成されたアラームの閲覧、担当者の訓練もしくはプロセス制御ソフトウェアの試験を目的としたプロセスの動作のシミュレーション、構成データベースの保守及び更新等の、プロセスの制御及び／またはプロセスプラントの動作に関する機能を行うことを可能にし得るアプリケーションを実行する。ハードウェアデバイス、コントローラ、及びフィールドデバイスにより利用されるデータハイウェイは、有線通信パス、無線通信パス、または有線及び無線通信パスの組み合わせを含むことができる。

【0004】

例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されている、ＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内の多様な場所に配置
された異なるデバイス内に記憶され、それらの異なるデバイスによって実行される複数のアプリケーションを含む。１つ以上のワークステーションまたはコンピューティングデバイス内に備わる構成アプリケーションは、ユーザによる、プロセス制御モジュールの作成または変更、及びデータハイウェイを経由した、これらのプロセス制御モジュールの、専用分散型コントローラへのダウンロードを可能にする。典型的には、これらの制御モジュールは、通信可能に相互接続された機能ブロックで構成され、これらの機能ブロックは、それに対する入力に基づき制御スキーム内で機能を行い、出力を制御スキーム内の他の機能ブロックに提供するオブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジェクトである。構成アプリケーションはまた、データをオペレータに対して表示するため、かつプロセス制御ルーチン内の設定点等の設定のオペレータによる変更を可能にするために閲覧アプリケーションが使用するオペレータインターフェースを、プロセスエンジニアが作成または変更することを可能にし得る。各専用コントローラ、及びいくつかの場合においては、１つ以上のフィールドデバイスは、実際のプロセス制御機能を実装するために、それらに割り当てられてダウンロードされた制御モジュールを実行するそれぞれのコントローラアプリケーションを記憶及び実行する。閲覧アプリケーションは、１つ以上のオペレータワークステーション（またはオペレータワークステーション及びデータハイウェイと通信可能に接続された１つ以上のリモートコンピューティングデバイス）上で実行され得、この閲覧アプリケーションは、コントローラアプリケーションからデータハイウェイを経由してデータを受信し、ユーザインターフェースを使用してこのデータをプロセス制御システム設計者、オペレータ、またはユーザに表示して、オペレータのビュー、エンジニアのビュー、技師のビュー等のいくつかの異なるビューのうちのいずれかを提供し得る。データヒストリアンアプリケーションが、典型的には、データハイウェイにわたって提供されたデータの一部または全てを収集及び記憶するデータヒストリアンデバイスに記憶され、それによって実行される一方で、構成データベースアプリケーションが、現在のプロセス制御ルーチン構成及びそれと関連付けられたデータを記憶するために、データハイウェイに取り付けられたさらに離れたコンピュータで実行され得る。代替的に、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーションに配置されてもよい。

【0005】

多くの分散型プロセス制御システムにおいて、プロセスプラント内の各フィールドデバイスに固有のデバイスタグを割り当てられる。固有のデバイスタグは、対応するフィールドデバイスを参照するための容易な手段を提供する。デバイスタグは、プロセス制御システムの構成中に使用されて、制御モジュール内の機能ブロックへの入力または出力の、それぞれソースまたは行先を特定することができる。各信号タイプには、特定のフォーマットまたは情報のセットが関連付けられ、特定のデバイスのデバイスタグには、特定の信号タイプが関連付けられている場合があり、それによりデバイスタグが機能ブロックの入力または出力と関連付けられている場合に、機能ブロックは、その信号と関連付けられるフォーマット及び情報を知ることができる。フィールドデバイスが、それと関連付けられた複数の信号を有する場合（例えば、バルブは、圧力及び温度の両方を測定し送信する場合がある）、デバイス信号タグは、そのフィールドデバイスの各信号と関連付けられ得る。構成中、特定のフィールドデバイスと関連付けられたＩ／Ｏカードは、コントローラ４０によって実装されたフォーマットからフィールドデバイスによって実装されたフォーマットへデータを変換するようにプログラムされ、逆もまた同様である。

【0006】

さらに、多くのプロセスにおいて、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）がプロセス内に統合される。ＰＬＣは従来から、一連の番号付きメモリレジスタに接続される様々なフィールドデバイスからの値を記憶し、メモリレジスタは、一部の場合において、組織化される場合、緩く組織化される。ＰＬＣは、レジスタ内の情報に従ってフィールドデバイスを制御するようにプログラムされる。ＰＬＣ及び関連付けられたフィールドデバイスを制御システム内に統合することは冗長であり、コントローラにプログラムされた制御戦略で使用される各レジスタが個々に検証される必要があり、大規模プロセスプラン
トに対するプロセスは、数か月を要し得る。加えて、ＰＬＣからプロセス制御ネットワークに取り込まれた信号は、分散型制御システムに（即ち、Ｉ／Ｏカードを経由してコントローラに）直接配線されたデバイスタグと同一のフォーマットまたは情報を有しない。中間のＰＬＣを含まない構成内の単一のデバイスタグと関連付けられ得る同一の情報は、ＰＬＣに連結されたとき、ＰＬＣ内の複数の異なるレジスタ内に記憶され得る。その結果、従来のＩ／Ｏ機能ブロックは、これらの機能ブロックが受信すると予想される情報が機能ブロックに容易に提供されないため、ＰＬＣからの信号をＩ／Ｏ入力として容易に統合しない。その代わりに、ユーザ（例えば、プロセス制御プラント担当者）は、ＰＬＣレジスタから情報を取得し、かつ信号がプロセス制御システムと共に提供される構成要素（例えば、グラフィカル構成要素）と使用され得るように、デバイス信号タグのように挙動する、カスタム機能ブロックを構成することを委ねられる。例として、フィールドデバイスによるアナログプロセス値出力を表示するための標準的なグラフィックは、アナログ入力（ＡＩ）機能ブロックからの出力を受信するように予想され得、ＡＩ機能ブロックは、それ自体が、デバイスからの出力と関連付けられた一組のパラメータ（例えば、プロセス値、設定点、アラーム限界、モード、縮尺等）を受信するように予想される。フィールドデバイスがＰＬＣを経由してプロセス制御システムに連結されているとき、パラメータのうちの様々なものがＰＬＣ内の個々に（しばしば異種の）数値的にアドレス付けられたレジスタ内に記憶されるので、一組のパラメータを機能ブロックに提供する容易な方式が存在しない。

【発明の概要】

【0007】

本明細書に説明されるシステム及び方法は、分散型プロセス制御システム内へのプログラマブルロジックコントローラ及び関連付けられたハードウェアの統合に関する。

【0008】

実施形態において、プロセスプラント内のプロセスを制御するためのプロセス制御システムを構成する方法は、逐次、複数のフィールドデバイスに通信可能に連結されるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュールを通信可能に連結することを含む。ＰＬＣは、複数のフィールドデバイスの各々について、それぞれのフィールドデバイスと関連付けられた値のデータを記憶する１つ以上のレジスタを有し、複数のフィールドデバイスの各々がＰＬＣ制御タグと関連付けられるように構成される。各ＰＬＣ制御タグは、それぞれのフィールドデバイスについての１つ以上のレジスタに対応する１つ以上のタグパラメータと関連付けられる。方法はまた、タグパラメータをコントローラの対応するパラメータと関連付けて、それにより、ＰＬＣ制御タグの各々について、ＰＬＣ制御タグについてのタグパラメータと関連付けられているコントローラの一組のパラメータが存在するようにＩ／Ｏモジュールを構成することを含む。さらに、方法は、統合機能ブロックオブジェクトをインスタンス化することと、統合機能ブロックオブジェクトをＰＬＣ制御タグのうちの１つと関連付けることと、を含む。統合機能ブロックは、それ自体を、ＰＬＣ制御タグについてのタグパラメータと関連付けられているコントローラの一組のパラメータに従って、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成する。

【0009】

追加の実施形態において、プロセスプラント内でプロセスを制御するためのプロセス制御システム内のコントローラにダウンロードする統合機能ブロックは、プロセスプラント内の複数のフィールドデバイスのうちの１つに対応する制御タグを構成パラメータとして受信するように動作可能である。複数のフィールドデバイスは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に連結される。統合機能ブロックは、それ自体を、制御タグと関連付けられた一組のパラメータに従って、アナログ入力機能ブロック、離散入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散出力機能ブロック、及びカスタム入力または出力機能ブロックからなる群のうちの１つとして自動的に構成するようにさらに動作可能であ
る。

【0010】

さらに別の実施形態において、プロセスプラント内のプロセスを制御するためのシステムは、プロセスプラント内の材料を処理するように動作する複数のフィールドデバイスと、複数のフィールドデバイスに信号を送信し、かつそれらから信号を受信するようにプログラムされたコントローラと、コントローラと複数のフィールドデバイスとの間に配設され、かつコントローラから複数のフィールドデバイスに信号を伝達する、及び複数のフィールドデバイスからコントローラに信号を伝達するように動作する入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュールと、を含む。システムはまた、複数のフィールドデバイスのサブセットとＩ／Ｏモジュールとの間に配設されたプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を含む。ＰＬＣは、複数のフィールドデバイスのサブセットに対して制御するように動作し、かつ複数のフィールドデバイスのサブセットの各々と関連付けられた複数のレジスタを有する。システムは、コントローラ内にインスタンス化され、構成中に、ＰＬＣデバイスの一組のレジスタの割り当てを受信するように動作可能な統合機能ブロックをさらに含む。ＰＬＣデバイスの一組のレジスタは、複数のデバイスのサブセットのうちの１つのＰＬＣパラメータに対応し、各レジスタは、複数のデバイスのサブセットのうちの１つのパラメータに対応する。統合機能ブロックはまた、構成中に、一組のレジスタ内の各レジスタについてのＰＬＣパラメータとコントローラの対応するパラメータとの間の関連付けを作成するように動作可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本明細書に説明される方法、装置、及びシステムの特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより最も良く理解されるであろう。

【0012】

【図1】プロセスプラントの一例のブロック図である。

【図2】図１に概略的に例示されたワークステーションの一例のブロック図である。

【図3A】ＡＩ機能ブロックと関連付けられたグラフィックの一例である。

【図3B】図３Ａに図示された機能ブロックについてのデバイスタグと関連付けられたパラメータを例示する。

【図4A】ＰＬＣのメモリ内の一連のレジスタの一例を図示する。

【図4B】プロセス変数信号の命名規則の例を例示する。

【図4C】カスタム機能ブロックの一例を図示する。

【図4D】ＰＬＣパラメータ名とＰＬＣのレジスタとの間の対応の例を示す。

【図4E】制御タグとタグパラメータとの間の対応及びＰＬＣのレジスタ位置を例示する。

【図5A】機能ブロックを構成するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の一部分の一実施形態を図示する。

【図5B】制御システム内のＰＬＣタグパラメータとパラメータとの関係を定義するパラメータマップの第１の例示である。

【図5C】制御システム内のＰＬＣタグパラメータとパラメータとの関係を定義するパラメータマップの第１の例示である。

【図6A】構成シート内のインスタンス化された統合機能ブロックの第１の例である。

【図6B】構成シート内のインスタンス化された統合機能ブロックの第２の例である。

【図6C】構成シート内のインスタンス化された統合機能ブロックの第３の例である。

【図6D】構成シート内のインスタンス化された統合機能ブロックの第４の例である。

【図7】新しい制御タグを追加するためのＧＵＩの一例を図示する。

【図8】ＰＬＣ内のレジスタをタグ定義のためのタグパラメータと関連付けるためのＧＵＩの第２の例を図示する。

【図9】プロセス制御システムを構成する方法の一例を図示する。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、グラフィカル構成アプリケーションがプロセス制御システム内へのＰＬＣの容易な統合を容易にするプロセスプラントネットワーク１０の一例を例示する。その際、構成アプリケーションは、ＰＬＣに接続されたフィールドデバイスを、ユーザディスプレイ用のグラフィカル要素により効率的に連結し得、グラフィカル要素は、１つ以上の閲覧または監視アプリケーション２０で使用されて、プロセスプラント１０、本具体的ケースにおいて、プロセスプラント１０内に実装された分散型制御システム２２の動作を管理または制御し得る。閲覧または監視アプリケーション２０は、一般に、ユーザインターフェースアプリケーションを含み、様々な異なるディスプレイを使用して、オペレータ及び保守技師、ならびに／またはワークステーション３０及び３２等のワークステーションにおける他のユーザの各々に、プロセスグラフィックスをグラフで図示する。

【0014】

図１のグラフィカル構成環境はまた、グラフィカル構成システム３４も含む。グラフィカル構成システム３４は、一般に、グラフィカルディスプレイを含む、プロセスプラントの制御のための制御及び監視スキームの作成を容易にする。グラフィカル構成システム３４は、例えば、モジュールを制御するとともにライブラリ内に記憶されたモジュールテンプレート、グラフィカルディスプレイ及びテンプレート、並びに制御システムの他の態様を制御するために使用され得、かつ後に、制御モジュールのインスタンスをコントローラにダウンロードすることにより、またはプラント１０の動作中に、例えば、オペレータ及び保守要員に提示されるユーザディスプレイのグラフィカルディスプレイのインスタンスを実行することにより、プロセスプラントの制御内で実際に実行されているインスタンスまたは使用を作成するために使用され得る構成エディタ３５を含み得る。当然ながら、グラフィックス構成システム３４、構成エディタ３５、並びに様々な制御モジュール、テンプレート、及びグラフィカルディスプレイの各々は、有形のコンピュータ可読メモリまたは媒体に記憶され得、１つ以上のプロセッサ上で動作して本明細書に説明される機能を行い得る。

【0015】

典型的にそうであるように、図１に例示される分散型プロセス制御システム２２は、１つ以上のコントローラ４０を有し、その各々は、例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓインターフェース、Ｐｒｏｆｉｂｕｓインターフェース、ＨＡＲＴインターフェース、標準的な４～２０ｍＡインターフェース等であり得る入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスまたはカード４８を経由して１つ以上のフィールドデバイス４４及び４６（これらはスマートデバイスであり得る）に接続される。コントローラ４０はまた、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔリンクであり得るデータハイウェイ５４を介して１つ以上のホストまたはオペレータワークステーション５０～５２に連結される。プロセスデータのデータベース５８は、データハイウェイ５４に接続され得、プロセス変数、プロセスパラメータ、ステータス、ならびにコントローラ、フィールドデバイス、及びプラント１０内の任意の他のデバイスと関連付けられた他のデータを収集及び記憶するように動作する。プロセスプラント１０の動作中、プロセスデータのデータベース５８は、コントローラ４０から、及び間接的にデータハイウェイ５４を経由してフィールドデバイス４４～４６からプロセスデータを受信し得る。図１に例示される分散型プロセス制御システム２２はまた、Ｉ／Ｏデバイス４８に連結され、フィールドデバイス５３のサブセット５１を制御するように動作するＰＬＣ４９を含む。

【0016】

構成データベース６０は、コントローラ４０ならびにフィールドデバイス４４、４６及び５３にダウンロードされ、かつそれらの中に記憶される際に、プラント１０内にプロセス制御システム２２の現在の構成を記憶する。構成データベース６０は、プロセス制御シ
ステム２２、デバイス４４、４６及び５３の構成パラメータ、プロセス制御機能へのデバイス４４、４６及び５３の割り当て、ならびにプロセスプラント１０に関連する他の構成データのうちの１つまたはいくつかの制御戦略を定義するプロセス制御機能を記憶する。構成データベース６０はさらに、グラフィカルオブジェクトまたはユーザディスプレイ、ならびに本明細書により詳細に説明されるこれらのオブジェクトまたはディスプレイと関連付けられた構成データを記憶して、プロセスプラント１０内の要素の様々なグラフィカル表現を提供し得る。記憶されたグラフィカルオブジェクトのうちのいくつかは、プロセス制御機能に対応する場合があり（例えば、一定のＰＩＤループのために開発されたプロセスグラフィック）、他のグラフィカルオブジェクトは、デバイス固有であり得る（例えば、圧力センサに対応するグラフィック）。

【0017】

データヒストリアン６２（別のデータベース）は、イベント、アラーム、コメント、及びオペレータによって取られた行動を記憶する。イベント、アラーム、及びコメントは、個々のデバイス（例えば、バルブ、送信器）、通信リンク（例えば、有線Ｆｉｅｌｄｂｕｓセグメント、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信リンク）、またはプロセス制御機能（例えば、所望の温度設定点を維持するためのＰＩ制御ループ）に関連し得る。さらに、知識レポジトリ６４は、参照、オペレータログブックエントリ、ヘルプトピック、またはオペレータ及び保守技師がプロセスプラント１０の管理及び保守時に有用とみなし得るこれら及び他の文書へのリンクを記憶する。なおさらに、ユーザデータベース６６は、オペレータ及び保守技師等のユーザに関する情報を記憶する。各ユーザについて、ユーザデータベース６６は、例えば、彼らの組織内での役割、ユーザが関わるプロセスプラント１０内の領域、作業チームの連携、セキュリティ情報、システム特権等を記憶し得る。

【0018】

データベース５８～６６の各々は、任意の所望のタイプのメモリ、及びデータを記憶するための任意の所望のまたは既知のソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアを有する、任意の所望のタイプのデータストレージまたは収集ユニットであり得る。当然ながら、データベース５８～６６は、別個の物理的デバイス内に存在する必要はない。したがって、いくつかの実施形態においては、データベース５８～６６のうちのいくつかは、共有されたデータプロセッサ及びメモリ上に実装され得る。一般に、より少ないデータベースまたはより多いデータベースを利用して、図１のシステムの例におけるデータベース５８～６６によって集合的に記憶され管理されたデータを記憶することも可能である。

【0019】

コントローラ４０、Ｉ／Ｏカード４８、及びフィールドデバイス４４、４６及び５３は、典型的には、場合により過酷なプラント環境内に位置し、その全体に分散されるが、オペレータワークステーション５０及び５２、ならびにデータベース５８～６４は、通常、制御室、または制御人員、保守人員、及び様々な他のプラント人員が容易にアクセス可能な他の比較的過酷でない環境に位置する。しかしながら、いくつかの場合においては、携帯型デバイスを使用して、これらの機能を実装することができ、これらの携帯型デバイスは、典型的には、プラント内の様々な場所に持ち運ばれる。かかる携帯型デバイス、ならびに一部の場合において、オペレータワークステーション及び他のディスプレイデバイスは、無線通信接続を経由してプラントネットワーク２２に接続されてもよい。

【0020】

既知のように、例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであり得るコントローラ４０の各々は、独立して実行される任意の数の異なる制御モジュールまたはブロック７０を使用して、制御戦略を実装するコントローラアプリケーションを記憶し、実行する。制御モジュール７０の各々は、一般に機能ブロックと称されるもので構成され得、各機能ブロックは、全体的な制御ルーチンの一部またはサブルーチンであり、（リンクと呼ばれる通信を経由して）他の機能ブロックと共に動作して、プロセスプラント１０内でプロセス制御ループを実装する。周知のように、オブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジ
ェクトであり得る機能ブロックは、典型的には、送信器、センサ、もしくは他のプロセスパラメータ測定デバイスと関連付けられるもの等の入力機能、ＰＩＤ、ファジー論理等の制御を実行する制御ルーチンと関連付けられるもの等の制御機能、またはバルブ等の何らかのデバイスの動作を制御して、プロセスプラント１０内で何らかの物理的機能を行う出力機能のうちの１つを行う。当然ながら、ハイブリッド及び他の種類の複雑な機能ブロック、例えば、モデル予測コントローラ（ＭＰＣ）、オプティマイザ等が存在する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル及びＤｅｌｔａＶシステムプロトコルが、オブジェクト指向プログラミングプロトコル内で設計され実装された制御モジュール及び機能ブロックを使用するが、一方で制御モジュールは、例えば、逐次機能ブロック、ラダーロジック等を含む任意の所望の制御プログラミングスキームを使用して設計され得、機能ブロックまたは任意の他の特定のプログラミング技法を使用する設計及び実装に限定されない。コントローラ４０の各々はまた、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されているアプリケーションのＡＭＳ（登録商標）スイートをサポートしてもよく、予測知能を使用して、機械設備、電気系統、プロセス装置、計器、非スマート及びスマートフィールドデバイス４４、４６等を含むプロダクションアセットの可用性及び性能を改善させ得る。

【0021】

説明されるように、プロセス制御システム２２は、制御室内のワークステーション５０、５２に通信可能に連結された１つ以上のコントローラ４０を含む。コントローラ４０は、ワークステーション５０、５２を経由して実装されるプロセス制御戦略を実行することによって、プロセス領域におけるフィールドデバイス４４、４６及び５３の制御を自動化する。プロセス戦略の一例は、圧力センサフィールドデバイスを使用して圧力を測定することと、圧力測定に基づいてフローバルブを開閉するようにバルブポジショナに命令を自動送信することと、を伴う。Ｉ／Ｏカード４８は、フィールドデバイス４４、４６から受信した情報をコントローラ４０と互換性のあるフォーマットに翻訳し、コントローラ４０からの情報をフィールドデバイス４４、４６と互換性のあるフォーマットに翻訳する。様々な信号タイプまたはデータタイプが、フィールドデバイス４４、４６、及び５３と関連付けられる。一般的に述べると、これらの信号またはデータタイプは、アナログ入力（ＡＩ）、アナログ出力（ＡＯ）、離散入力（ＤＩ）、離散出力（ＤＯ）等を含む。Ｉ／Ｏカード４８は、コントローラ４０とフィールドデバイス４４、４６との間で通信された情報を翻訳または変換することによって、異なるデータタイプまたは信号タイプ及び異なるフィールドデバイス通信プロトコルと関連付けられた複数のフィールドデバイス４４、４６へのコントローラ４０の通信可能な連結を可能にする。

【0022】

Ｉ／Ｏカード４８を通じて、コントローラ４０は、コントローラ４０にダウンロードされた制御モジュール７０に従って、フィールドデバイス４４、４６と通信し得る。制御モジュール７０は、構成システム３４を使用してプログラミングされる。構成システム３４において、プロセスエンジニアは、例えば、１つ以上の機能ブロックをインスタンス化することによって制御モジュール７０を作成し得る。例として、プロセスエンジニアは、ＡＩ機能ブロックをインスタンス化して、フィールドデバイス４４、４６のうちの１つからアナログ入力を受信し得、このＡＩ機能ブロックは、フィールドデバイス４４、４６のアナログ出力と関連付けられた様々な値（例えば、信号値、アラーム上下限、信号ステータス等）を受信し得る。ＡＩ機能ブロックは、対応する信号を別の機能ブロック（例えば、比例－積分－微分（ＰＩＤ）制御機能ブロック、カスタム機能ブロック、ディスプレイモジュール等）に出力し得る。一度、ＡＩ機能ブロックがインスタンス化されると、機能ブロックをフィールドデバイス４４、４６と関連付けられた固有のデバイスタグ、またはフィールドデバイス４４、４６の固有の信号と関連付けられたデバイス信号タグと関連付けることは、機能ブロックに、一度、コントローラ４０にダウンロードされると、適切なＩ／Ｏカード４８と協調して、正しいフィールドデバイス４４、４６からの情報を処理させることになる。

【0023】

しかしながら、いくつかのプロセス制御システムにおいて、ＰＬＣ４９によって制御される、図１のフィールドデバイス５３のサブセット５１によって示されるように、プログラマブルロジックコントローラは、フィールドデバイスのサブセットを直接制御するように構成される。ＰＬＣは多くの用途で使用されるが、図示された構成が頻繁に見られる、かかる構成の１つは、プロセス制御装置製造業者が、特定の機能を行うために、事前に構成され、別個に動作可能なプロセス制御ハードウェアモジュール（「スキッド」と呼ばれることもある）を提供する場合であり、特定の機能は、スキッドがより大きいプロセス制御システム２２から独立して動作することを可能にするフィールドデバイス、配線、及び制御能力を含む。当然ながら、スキッドがワークステーション５０及び５２を経由して制御及び監視され得るように、スキッドをより大きいプロセス制御システム２２内に組み込むことができることがしばしば好ましい。図１は、Ｉ／Ｏデバイス４８を経由してコントローラ４０に連結されたＰＬＣ４９を図示する。より大きいプロセス制御システム２２内へのフィールドデバイス５３のＰＬＣ４９及びそのサブセット５１の統合を達成するための方法、システム、及び構成が本明細書を通して説明される。

【0024】

任意のイベントにおいて、図１に例示されるプラントネットワーク１０において、コントローラ４０に接続されたフィールドデバイス４４、４６、５３は、標準４～２０ｍＡデバイスであってもよく、プロセッサ及びメモリを含む、ＨＡＲＴ（登録商標）、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、またはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス等のスマートフィールドデバイスであってもよく、または任意の所望のタイプのデバイスであってもよい。これらのデバイスのうちのいくつか、例えばＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス（図１の参照番号４６で符号付けされる）は、コントローラ４０内に実装された制御戦略と関連付けられるか、またはプロセスプラント内でデータ収集、動向、アラーム、較正等の他のアクションを行う、機能ブロック等のモジュールまたはサブモジュールを記憶し実行し得る。２つの異なるＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス４６内に配設されるように図１に示される機能ブロック７２は、周知であるように、コントローラ４０内で制御モジュール７０の実行と共に実行されて、プロセス制御を実装し得る。当然ながら、フィールドデバイス４４、４６、５３は、センサ、バルブ、送信器、ポジショナ等の任意のタイプのデバイスであり得、Ｉ／Ｏデバイス４８は、任意の所望の通信またはコントローラプロトコル、例えばＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ等に準拠する、任意のタイプのＩ／Ｏデバイスであり得る。

【0025】

続けて図１を参照すると、ワークステーション５０及び５２は、プラント１０内の人員によって行われる様々な異なる機能に使用される様々なアプリケーションを含み得る。ワークステーション５０及び５２の各々は、様々なアプリケーション、プログラム、データ構造等を記憶するメモリ８０と、メモリ８０内に記憶されたアプリケーションのいずれかを実行するために使用され得るプロセッサ８２とを含む。図１に例示される例において、ワークステーション５０はまた、表示及び閲覧アプリケーション２０に加えて、１つ以上のプロセスコントローラ構成アプリケーション８４も含み、これは、例えば、制御モジュール作成アプリケーション、オペレータインターフェースアプリケーション、ならびに制御モジュール７０及び７２等の制御ルーチンまたはモジュールを作成し、それらをプラント１０の様々なコントローラ４０及びデバイス４６、５３にダウンロードするために任意の権限を有するプロセスエンジニアによってアクセスされ得る他のデータ構造を含み得る。構成アプリケーションはまた、本明細書により詳細に説明されるように、制御モジュール７０を作成するために使用され得る構成エディタ３５を有するディスプレイまたはグラフィカル構成システム３４も含む。

【0026】

図２は、ワークステーション５０の一例のブロック図である（ワークステーション５２は、同一または同様のデバイスを含み得る）。ワークステーション５０は、少なくとも１つのプロセッサ８２、揮発性メモリ１０４、及び不揮発性メモリ１０８（メモリ８０を共に含む揮発性メモリ及び不揮発性メモリ１０４及び１０８）を含み得る。揮発性メモリ１０４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。いくつかの実施形態において、ＲＡＭは、停電時にデータが失われないように、１つ以上のバッテリによってバックアップされ得る。不揮発性メモリ１０８は、例えば、ハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フラッシュメモリ等のうちの１つ以上を含み得る。ワークステーション５０はまた、ワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２も含み得る。プロセッサ８２、揮発性メモリ１０４、不揮発性メモリ１０８、及びワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２は、アドレス／データバス１１６を経由して相互接続され得る。ワークステーション５０はまた、少なくとも１つのディスプレイデバイス１２０と、例えば、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、ライトペン等のうちの１つ以上であり得る少なくとも１つのユーザ入力デバイス１２４とを含み得る。いくつかの実施形態において、揮発性メモリ１０４、不揮発性メモリ１０８、及びワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２の
うちの１つ以上は、アドレス／データバス１１６（図示せず）とは別のバスを経由してプロセッサ８２に連結されてもよく、またはプロセッサ８２に直接連結されてもよい。

【0027】

ディスプレイデバイス１２０及びユーザ入力デバイス１２４は、ワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２と連結される。さらに、ワークステーション５０は、ワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２を経由してネットワーク５４に連結される。ワークステーションＩ／Ｏデバイス１１２は、図２では１つのデバイスとして示されているが、いくつかのデバイスを備えていてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイス１２０及びユーザ入力デバイス１２４のうちの１つ以上は、アドレス／データバス１１６またはプロセッサ８２に直接連結されてもよい。

【0028】

ここで図１及び図２を参照すると、ワークステーション３０及び３２のうちの１つ以上と関連付けられたプロセス制御構成システム３４は、ワークステーション５０及び５２のうちの１つ以上に記憶され、かつそれらによって実行され得る。例えば、プロセス制御構成システム３４は、不揮発性メモリ１０８及び／または揮発性メモリ１０４上に記憶され、プロセッサ８２によって実行され得る。しかしながら、必要に応じて、このアプリケーションは、プロセスプラント１０と関連付けられた他のコンピュータ内で記憶及び実行されてもよい。一般的に述べると、プロセス制御構成システムは、プログラマ（例えば、プロセスエンジニア）が、コントローラ４０、Ｉ／Ｏデバイス４８、及び／またはフィールドデバイス４４、４６、５３によって実装されることになる制御ルーチン、制御モジュール、機能ブロック、プログラム、論理等を作成及び構成することを可能にする。これらの制御ルーチン、制御モジュール、機能ブロック、プログラム、論理等は、その後、ネットワーク５４を経由して、コントローラ４０、Ｉ／Ｏデバイス４８、及び／またはフィールドデバイス４４、４６、５３のうちの適切なものにダウンロードされ得る。

【0029】

制御ルーチンは、一般に、機能ブロックの各々が１つ以上の信号及び／または他の機能ブロックに（例えば、グラフィカルな「配線」または「接続」を介して）接続されるグラフィカル図の形態を採る。ＡＩ機能ブロックは、フィールドデバイス４６の１つからの信号に接続された入力及び第２の機能ブロックの入力に接続された出力を有し得、該出力は、ＡＩ機能ブロックからデータを受信し、何らかの処理または計算を実行し、出力（例えば、フィールドデバイス４６の別の同一のまたは別のものに対するコマンド）を生成し、該出力は、次に、接続を経由して第２の機能ブロックの出力からＡＯ機能ブロックの入力に通信される。ＡＯ機能ブロックは、接続から第２の機能ブロックの出力へのコマンドを受信し、コマンドをフォーマットし、ＡＯブロックの出力から出力を提供し得、ＡＯブロ
ックの出力は、コマンドが向けられるフィールドデバイスへの信号に接続され得る。

【0030】

図３Ａは、ＡＩ機能ブロック１２６と関連付けられたグラフィックの一例を図示する。ＡＩ機能ブロック１２６は、入力１２８、出力１３０、及び信号名１３２を含む。制御モジュールを設計するプロセスエンジニアは、ＡＩ機能ブロック１２６をインスタンス化し、入力１２８を、例えば、フィールドデバイス４４または４６からの信号に接続し得る。いくつかの事例において、フィールドデバイス４４または４６からの信号への入力１２８の接続は、グラフィカル接続または配線１３４（例えば、信号がフィールドデバイスの代わりに別の機能ブロックからのものである場合）を使用することによって達成され得る。他の事例において、入力信号１２８の所望の信号への接続は、機能ブロックのプロパティを所望の信号と関連付けることによって達成され得る。プロセスエンジニアは、プロパティウィンドウ（図示せず）を開き、デバイスタグ（例えば、「ＣＴ００１」）またはデバイス信号タグを入力プロパティとして提供し得る。入力１２８の所望の信号への接続がプロパティフィールドを使用して達成されるような実施形態において、機能ブロック１２６は、入力配線１３４を有しなくてもよく、実際には、機能ブロック１２６は、入力１２８を全く図示しない場合がある。機能ブロック１２６の出力１３０は、一般に、同様の様式、特に、出力１３０を別の機能ブロックの入力に連結するためにグラフィカル接続または配線１３６を使用することによって、他の機能ブロックに接続され得る。コントローラ４０（例えば、制御モジュール７０の１つ）にダウンロードされ実行されたとき、ＡＩ機能ブロック１２６の入力は、入力１２８と関連付けられるように構成されたデバイスタグまたはデバイス信号タグに対応するデータを受信し、かつ機能ブロック１２６の出力１３０から、接続１３６を経由して接続された機能ブロックの入力にデータを送信することになる。

【0031】

各機能ブロックタイプ（例えば、ＡＩ、ＡＯ、ＤＩ、ＤＯ等）は、それと関連付けられた様々な入力パラメータを有し得る。即ち、機能ブロックグラフィック１２６は、単一の入力を示し得るが、一方でワイヤ１３４によってまたは対応するパラメータによって特定された機能ブロック入力１２６内に入る情報が、信号と関連付けられた複数のパラメータを含み得ることが理解されるであろう。同様に、所与の機能ブロックは、その機能に応じて、同様に、複数の出力パラメータを有し得る。ＡＩ機能ブロックの例を続けると、一実施形態のフィールドデバイス４４、４６からプロセス変数を受信するように構成されたＡＩ機能ブロックは、一般に、プロセス変数の値（例えば、４～２０ｍＡ）に加えて、図３Ｂに図示されるように、プロセス変数値の意味を特徴付け、かつ理解するために十分な情報を含む。図３Ｂは、デバイスタグ「ＣＴ００１」１３８について、単一の信号と関連付けられた７つのパラメータ１４０～１５２が利用可能であることを例示する。７つのパラメータ１４０～１５２は、プロセス変数１４０、信号のステータス１４２、アラーム下限値１４４、アラーム上限値１４６、工業単位の最小値１４８（例えば、４ｍＡでのプロセス変数の値）、工業単位の最大値１５０（例えば、２０ｍＡでのプロセス変数の値）、工業単位の指標１５２（例えば、「度」）を含む。いくつかの事例において、フィールドデバイス４４、４６は、プロセス変数信号（例えば、４～２０ｍＡ）信号のみを送信し得る。いくつかの実施形態において、Ｉ／Ｏデバイス４８は、それに付随するパラメトリック値をその信号に加えるようにプログラムされ得る。例えば、Ｉ／Ｏデバイス４８は、温度送信器から来る４～２０ｍＡ信号が、４ｍＡで２０度、かつ２０ｍＡで１００度に対応することを知るためにプログラムされ得る。他の実施形態において、その情報は、コントローラ４０内で構成され、コントローラは、フィールドデバイスからプロセス変数を受信し、かつプロセス変数及び関連付けられたパラメータ値を機能ブロックに通信する。

【0032】

任意のイベントにおいて、機能ブロックが関連付けられた入力信号または出力信号が、図１に図示されたフィールドデバイス４４及び４６の場合のように、Ｉ／Ｏデバイス４８を経由してコントローラ４０に直接連結されたフィールドデバイスに送信またはそこから
受信されるとき、機能ブロックは、デバイスタグと関連付けられたパラメータを予測可能な様式で送信／受信する。即ち、フィールドデバイス４４、４６は、例えば、パラメータ「ＡＩ＿ＰＶ」１４０（図３Ｂ参照）を機能ブロックによって送信／受信された一連の値の特定の値（例えば、第１の値）と関連付ける標準に従ってデータを送信または受信する。

【0033】

しかしながら、ＰＬＣがフィールドデバイスとＩ／Ｏデバイス４８（及びコントローラ４０）との間の通信経路にあるとき、フィールド機器５３が連結されるＰＬＣ４９の場合のように、このプロセスは、複雑になり得る。一般に、ＰＬＣは、一連のレジスタ内にデータを記憶する。その結果、特定のフィールドデバイス５３と関連付けられたデータは、Ｉ／Ｏデバイス４８及びコントローラ４０に／から通信される前に、ＰＬＣ４９内の複数のレジスタに記憶される。例えば、上に説明されたＡＩパラメータに関して、プロセス変数値は、ＰＬＣ４９の第１のレジスタ内に記憶され得、ＰＬＣ４９の他のレジスタは、追加のパラメータを記憶するようにプログラムされ得る。アナログ入力信号のステータスは、ＰＬＣ４９の第２のレジスタ内に記憶されてもよく、アラーム下限は、ＰＬＣ４９の第３のレジスタに記憶されてもよく、以下、同様である。ＰＬＣ４９のメモリは、図４Ａに例示されるように、一連のレジスタ（例えば、メモリ内の位置）及び関連付けられた値として表され得る。

【0034】

上に説明されたＡＩパラメータの値は、一連のレジスタ内に記憶されるように図４Ａに例示されているが、当業者であれば、関連する値（例えば、特定の信号と関連付けられたパラメータの値）が一連のレジスタ内に記憶される必要はないことを認識し、かついくつかのパラメータ値が複数のレジスタに及び得ることをさらに理解するであろう。実際には、ＰＬＣ内の一連のレジスタは、異なる信号と関連付けられたパラメータ値を含有し得、特定のパラメータと関連付けられたレジスタ値は、各レジスタとその関連付けられた信号及びパラメータとの間の対応がマッピングされ、システムを構成するプロセスエンジニアによって決定され得る限り、任意であり得る。例えば、能動的に変化する値（プロセス変数のステータス及びプロセス変数の値等）は、第１の一連のレジスタ内に記憶され得るが、一方で各信号に関するプログラム情報（例えば、アラーム上下限、工学単位値等）は、ＰＬＣデバイスのメモリ内の他の場所の第２の一連のレジスタ内に記憶され得る。

【0035】

ここまでで理解されるように、プロセスモジュールの構成は、フィールドデバイス５３に連結されたＰＬＣ４９の存在によって非常に複雑であり、フィールドデバイス５３のプロセス制御システム２２内への統合は、緩和なしで、プロセスエンジニアによるプラントの構成中のプログラミングステップ、ならびに制御スキームを備えるプロセスモジュール及び機能ブロック内への各レジスタ値の適切な統合の冗長で時間のかかる確認及び検証を必要とする。さらに複雑なことに、ＰＬＣ内のパラメータのマッピングは、機能ブロックによって予想されるパラメータとは異なる命名規則を使用し得る。図４Ｂは、仮定のコントローラ及びＰＬＣ内のプロセス変数信号についての命名規則の一例を例示する。

【0036】

過去において、一部のプロセスエンジニアは、図４Ｃに図示されるようなカスタム機能ブロックを作成することによって、ＰＬＣ４９及び関連付けられたフィールドデバイス５３をプロセス制御システム２２内に統合することを試みた。ＰＬＣパラメータ名とＰＬＣ内のレジスタとの間の対応（図４Ｄに図示されるように）、及びＰＬＣパラメータ名とコントローラパラメータ名との間の対応（図４Ｂにあるように）についての情報を使用して、プロセスエンジニアは、ＰＬＣ４９の関連付けられたレジスタからデータを個々に受信することによって、パラメータ１４０～１５２の各々を入力として受信する複合機能ブロック１５４を作成し得る。図４Ｃに図示されるように、第１の入力（ＩＮ１）は、コントローラ４０の「Ｖａｌ」ＰＬＣパラメータ及び「ＡＩ＿ＰＶ」パラメータ（即ち、プロセス変数）に対応するレジスタ９０００からデータを受信し得、第２の入力（ＩＮ２）は、
コントローラ４０の「ＳｒｃＱ＿ＩＯ」ＰＬＣパラメータ及び「ステータス」パラメータに対応するレジスタ９００１からデータを受信し得、以下、同様である。複合機能ブロック１５４は、様々な入力を受信し、かつＡＩ機能ブロックがそれらを処理して出力を提供する通りにそれらを処理するようにプログラムされ得る。

【0037】

理解されるように、この解決策は、煩雑で時間がかかり、様々な理由でエラーを生じやすい。まず、プロセスエンジニアは、使用される全てのレジスタを検証しなければならない。しかしながら、より重要なことは、様々な機能ブロックタイプ（ＡＩ、ＡＯ、ＤＩ、ＤＯ、ならびに専用のＩ／Ｏ及びプロセス／制御のための無数の機能ブロック）が存在するため、プロセスエンジニアは、ＰＬＣ４９及びそれと関連付けられたフィールドデバイス５３にデータを送信するか、またはそれらからデータを受信する各タイプの機能ブロックについてのカスタム複合ブロック１５４を作成しなければならない。

【0038】

いくつかの実施形態において、上に説明される問題のいくつかは、フィールドデバイス５３からの特定の信号を参照する制御タグによる信号群化のＰＬＣ内の実装によって部分的に緩和される。実施形態において、ＰＬＣ４９内のデータは、レジスタ位置によって排他的にではなく、英数字制御タグ及びタグパラメータに従ってアクセスされ得る。この様式において、単一の信号についてのプロセス値、設定値、アラーム限界、モード、ステータス等のパラメータは、制御タグによって全て組成される。図４Ｅは、この概念を例示する。図４Ｅにおいて、ＣＴ００１デバイスについての各ＰＬＣパラメータ（「タグパラメータ」）は、制御タグ（「Ｔａｎｋ＿Ｎｏｒｔｈ＿Ｔｅｍｐ」）と関連付けられる。再び、制御タグ「Ｔａｎｋ＿Ｎｏｒｔｈ＿Ｔｅｍｐ」についてのタグパラメータの値が、並行の隣接するレジスタに記憶されるように図４Ｅに例示されるが、値が記憶されるレジスタが隣接または並行である必要はないことが理解されるべきである。ＰＬＣ４９内の各制御タグについての様々なタグパラメータと関連付けられた値は、制御タグ及びタグパラメータ値を使用してアクセスされる場合があってもよい。

【0039】

実施形態において、構成システム３４は、分散型制御システムへのＰＬＣデバイスの自動統合を容易にする１つ以上のスマート機能ブロック（「統合機能ブロック」とも呼ばれる）を含み得る（例えば、構成要素のライブラリ内に）。統合機能ブロックは、制御タグ情報を利用して、ＰＬＣ内の制御タグと関連付けられたパラメータ及びデータタイプに従って自動的に作成、変形、及び／または変換する。図５Ａは、一実施形態において、構成システム３４のグラフィカルユーザインターフェースの一部分１５９を図示する。一部分１５９は、プロセス制御システム２２内の異なるデバイスタイプと関連付けられた一組のライブラリ定義１５７を例示する。ライブラリ定義は、プロセス制御システム２２（例えば、デバイス５３を含む）内のＰＬＣ関連デバイス用の統合機能ブロックについての一群の定義１６０を含む。一群の定義１６０は、第１のタイプのＰＬＣ（例えば、第１のＰＬＣモデルまたは製造業者）と関連付けられる。図５Ａに表示される一群の定義１６０は、４タイプの統合機能ブロック１６２、１６４、１６６、１６８：ＡＩ機能ブロック定義１６２、ＡＯ機能ブロック定義１６４、ＤＩ機能ブロック定義１６６、及びＤＯ機能ブロック定義１６８についての定義を含む。機能ブロックタイプ定義１６２、１６４、１６６、１６８の各々は、図５Ｂに例示されるように、ＰＬＣ４９のタグパラメータ１７４とコントローラ４０の対応するパラメータ１７２との間の関係を定義する。パラメータマップ１７０（ＡＩデバイスタイプ１６２のプロパティボックスの文脈で示される）は、統合ＡＩ機能ブロックタイプについてのコントローラパラメータ名とＰＬＣパラメータ名との間の対応を表示する。

【0040】

当然ながら、各機能ブロックタイプが異なるコントローラパラメータを含むため、統合機能ブロックの各々は、ＰＬＣパラメータに対するコントローラパラメータの異なるマッピングを有することになる。図５ＡのＡＯ機能ブロック定義１６４は、例えば、ＡＩ機能
ブロック定義１６２とは異なる一組のコントローラパラメータ及びＰＬＣパラメータを有することになる。図５Ｃは、コントローラパラメータ名１７８とＰＬＣパラメータ名１８０との間の対応を表示する同様のパラメータマップ１７６（ＡＯ機能ブロック定義１６４のプロパティボックスの文脈で示される）を図示する。

【0041】

加えて、異なるタイプのＰＬＣ４９は、コントローラパラメータ名に対応する異なるＰＬＣパラメータ名を有し得ることが理解されるべきである。したがって、実施形態において、異なる群のＰＬＣ統合機能ブロックが、異なるタイプのＰＬＣ（例えば、異なるモデルのＰＬＣ、異なる製造業者からのＰＬＣ等）に対して定義され得る。図５Ａは、第１のＰＬＣタイプについての一群の統合機能ブロック定義１６０に加えて、第２のＰＬＣタイプについての一群の統合機能ブロック定義１６１を図示する。様々な利用可能なＰＬＣタイプの知識によって、プロセス制御システム２２、特に、構成システム３４は、「そのまま使用可能な」様々なＰＬＣ統合機能ブロックである、利用可能な構築要素のライブラリを含むようにプログラムされ得、そのためプロセスエンジニアは、共通機能ブロックタイプ（例えば、ＡＩ、ＡＯ、ＤＩ、ＤＯ等）のための統合機能ブロックを作成する必要がない。

【0042】

一般に、構成システム３４を使用するプロセスエンジニアは、構成エディタ３５（「キャンバス」とも呼ばれる）の構成設計空間内の構成シート及び／またはモジュール上に、例えば、汎用ＡＩ機能ブロック等の機能ブロックを配置する。プロセスエンジニアは、その後、１つ以上のデバイスタグまたはデバイス信号タグを入力機能ブロックの入力と関連付け（例えば、入力を配線に接続するか、または入力をタグと関連付けることによって）、１つ以上の出力を出力機能ブロックの出力と関連付け、機能ブロックと、デバイスタグまたはデバイス信号タグと関連付けられたデバイスとの間の通信をインスタンス化する。

【0043】

プロセスエンジニアが、ＰＬＣ４９によって制御されるフィールドデバイス５３からの値をプロセスモジュールにもたらす必要がある場合において、プロセスエンジニアは、例えば、統合ＡＩ機能ブロックを構成シートまたはプロセスモジュール上に配置する等のように、統合機能ブロックを配置し得、同様に、入力をＰＬＣ制御タグ名と関連付けられた配線に接続することによって、またはＡＩ機能ブロックのプロパティフィールドをＰＬＣ制御タグ名と関連付けることによって、統合ＡＩ機能ブロックを所望のＰＬＣ制御タグ名と関連付け得る。統合機能ブロックは各々、図４Ｃに図示された複合ブロック１５４に類似の入力及び／または出力を含む機能ブロック内へのＰＬＣ制御タグ名との関連付けに際して変換する汎用機能ブロックであり得る。特定の実施形態において、統合機能ブロックは、複数の出力を有し得、その各々が、ＰＬＣタグ名と関連付けられた信号のうちのそれぞれ１つに対応する。図６Ａ～６Ｄは、構成シート１８２内でインスタンス化され、かつＰＬＣ制御タグ名で構成された統合機能ブロックの例を図示する。図６Ａは、構成された統合ＡＩ機能ブロック１８４を図示する。ＡＩ統合機能ブロック１８４は、符号１８６として図示される関連付けられたＰＬＣ制御タグ名、及び符号１８８として図示される関連付けられた機能ブロックタイプを有する。符号１９２は、関連付けられたフィールドデバイス５３を参照するためにコントローラ４０によって使用されるデバイスタグを示す。図６Ａに例示されるように、統合ＡＩ機能ブロック１８４は、制御タグ名と関連付けられたＰＬＣタグパラメータ１９０の各々の指標を含む。ＡＩ機能ブロック１８４において、ＰＬＣ制御タグ名１８６との機能ブロック１８４の関連付けは、ＰＬＣから様々な信号を受け入れるためにＡＩ機能ブロック１８４を構成し、機能ブロック１８４は、出力１９０のうちの対応する１つから信号の各々を出力する。実施形態において、一次パラメータ（図６Ａに例示される場合において、「ＡＩ＿ＰＶ」）が信号「ＯＵＴ」として出力される。

【0044】

同様に、図６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄの各々は、それぞれの構成された統合機能ブロックを図示し、図６Ｂは、統合ＡＯ機能ブロック１９４の一例を図示し、図６Ｃは、統合ＤＩ機能ブロック２０４の一例を図示し、図６Ｄは、統合ＤＯ機能ブロック２１４の一例を図示する。統合機能ブロック１９４、２０４、及び２１４の各々は、統合機能ブロック１８４と同様に、符号１９６、２０６、２１６内のそれぞれのＰＬＣ制御タグ名と、それぞれの機能ブロックタイプ符号１９８、２０８、２１８と、それぞれのデバイスタグ符号２０２、２１２、２２２と、制御タグ名と関連付けられたＰＬＣタグパラメータ２００、２１０、２２０の各々のそれぞれの指標とを含む。

【0045】

ライブラリ定義内で定義された統合機能ブロックの各々が、それが関連付けられた一組のＰＬＣタグパラメータに従って定義されるため、いくつかの実施形態において、汎用統合機能ブロックを実装することが可能である。汎用統合機能ブロックは、それと関連付けられた専用機能ブロックタイプ（例えば、ＡＩ、ＡＯ、ＤＩ、ＤＯ等）を有しないものであり、その代わりに、汎用統合機能ブロックに割り当てられた制御タグ名と関連付けられたＰＬＣタグパラメータに基づいて機能ブロックタイプを決定する。一例として、汎用統合機能ブロックは、構成シート１８２上に配置され得る。プロセスエンジニアは、汎用統合機能ブロックをＰＬＣ制御タグ名「Ｔａｎｋ＿Ｎｏｒｔｈ＿Ｐｒｅｓｓｕｒｅ」と関連付け得る。構成システム３４は、ＰＬＣ制御タグ名「Ｔａｎｋ＿Ｎｏｒｔｈ＿Ｐｒｅｓｓｕｒｅ」と関連付けられたタグパラメータを検索またはルックアップし、タグパラメータ名がＰＬＣタイプ１デバイスについてのＡＯ機能ブロック定義１６４のものと一致することを決定し、その汎用統合ブロックをＰＬＣタイプ１デバイスについてのＡＯ機能ブロックになるように自動的に割り当てる。

【0046】

実施形態において、構成システム３４は、ＰＬＣ制御タグ名と関連付けられたタグパラメータに従って自動的に更新するように汎用統合機能ブロックと協調する。プロセスエンジニアが制御タグを機能ブロックと関連付けるとき、構成システム３４が制御タグと関連付けられたタグパラメータを汎用統合機能ブロックに自動的に追加する通りに、構成システム３４はまた、ＰＬＣ制御タグ名と関連付けられたタグパラメータが記憶された機能ブロック定義と一致する場合、割り当てられたＰＬＣ制御タグと関連付けられるタグパラメータについての変化に基づいて、自動的にタグパラメータを追加するか、タグパラメータを除去するか、またはデータタイプを変更し得る。

【0047】

例として、プロセス変数のみを有し、華氏０～２００度の範囲がＰＬＣから制御システム２２内に統合されているアナログ温度信号を考える。プロセスエンジニアが汎用統合機能ブロックを追加し、かつ温度制御タグ名を汎用統合機能ブロックと関連付けるとき、温度についてのパラメータが機能ブロックに自動的に追加され、機能ブロックが汎用タイプからＡＩタイプに変換されることになる。別のアナログ入力である流れ信号もまた、ＰＬＣから制御システム２２内に統合される。この流れは、プロセス変数、送信器範囲、プロセス範囲、工業単位、モード、模擬イネーブル、模擬値、上下限並びに上上限及び下下限アラームのアラーム限界、送信器ステータス、ＰＬＣモジュールステータス、かつ入力リセットを含む。ユーザは、第２の汎用統合機能ブロックを追加し、該機能ブロックを流れ制御タグ名と関連付ける。第２の汎用統合機能ブロックは、流れ制御タグと関連付けられたパラメータを自動的に追加し、機能ブロックを汎用タイプからＡＩタイプに変換する。ここで、ＰＬＣからの温度信号が変更されてアラーム限界が追加されたとする。温度制御タグと既に関連付けられた統合機能ブロックは、一致する定義が記憶されている場合、新しいパラメータを含むように自動的に更新されることになる。代替的に、ＰＬＣからの温度信号が、アナログではなく離散的であるように代わりに変更されたとする。温度制御タグと関連付けられた統合機能ブロックは、代わりに自動的にＤＩ機能ブロックに変換される。

【0048】

本明細書に説明された統合機能ブロックはまた、様々な実施形態において、ＰＬＣからタグパラメータとして受信された情報を補うようにプログラムされ得る。いくつかのＰＬ
Ｃ実装は、フィールドデバイス４４、４６に直接連結されたとき（Ｉ／Ｏデバイス４８を経由して）、コントローラ４０によって予想されることになるパラメータの全てを提供しない場合がある。ＰＬＣ４９は、所与のパラメータ（例えば、プロセス変数）についての値を記憶するレジスタを含み得るが、パラメータ値のステータス（例えば、パラメータのステータスが「良好」である、更新された等を示す）を記憶するレジスタを含まなくてもよく、一方で制御システム２２のコントローラ４０内に実装された１つ以上の機能ブロックは、例えば、制御に依存しているパラメータ値が正確であることを保証すること、デバイスの適切な動作を評価すること等のために、ステータスパラメータを要求し得る。統合機能ブロックは、要求されたパラメータが存在しないことを認識し得、要件に準拠するために欠落したパラメータを作成及び／または挿入し得る。一例として、統合機能ブロックは、レジスタからプロセス変数値を受信し、そしてＰＬＣ４９が対応するステータスパラメータ値を提供するように構成されていない場合、ステータス値が「良好」であると仮定し、かつ対応するステータス値を内部に作成するようにプログラムされ得、そのため、それが、統合機能ブロックからデータを受信する他の機能ブロックまたは統合機能ブロック内の機能によって利用され得る。代替的に、統合機能ブロックは、プロセス変数値が検索されるレジスタの最近の書き込み時間へのアクセスを有し得、レジスタの書き込み時間に従ってステータスパラメータ値を作成し得、例えば、レジスタが、ステータスが「良好」である以前の所定の時間間隔（例えば、１分、５分等）内に書き込まれたかどうかを判定する。

【0049】

実施形態において、構成システム３４は、制御タグを実装しない、及び／または単一の制御タグの下で特定の値と関連付けられたパラメータタグの全てを群化しないか、若しくは組織化された様式でそのようにする、ＰＬＣの統合のためのソフトウェア機構を追加的に提供する。かかるＰＬＣにおいて、コントローラ４０によって群として予想されるパラメータのうちの１つ以上は、残部とは異なるデータセットの一部であるレジスタ内に存在し得るか、または予想されるパラメータは、単一の制御タグではなく、ＰＬＣの２つ以上の制御タグと関連付けられ得る。代替的に、互いと関連付けられるようにコントローラ４０によって予想される一群のパラメータタグは、ＰＬＣ４９が制御タグを全く実装しない場合があるため、共に全く群化されない場合がある。理由にかかわらず、本明細書に説明されたシステム及び方法は、実施形態において、新たに制御タグを作成して、ＰＬＣ４９からの複数のレジスタを関連付ける手段を提供し、それにより、新たに作成された制御タグが、次に、上に説明されたように統合機能ブロックと関連付けられ得る。

【0050】

図７は、新しい制御タグを追加するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）２５０を図示する。ＧＵＩ２５０は、プロセスエンジニアが追加されているタグの名前を入力し得るタグ名フィールド２５２を含む。フィールド２５４は、複数のタグ定義２５６のうちの１つを選択するための機構（例えば、プルダウンメニュー、選択リスト、ラジオボタン等）を提供する。例えば、図７は、既に存在するタグ定義が、固定ＡＩ、固定ＡＯ、固定ＤＩ、及び固定ＤＯタグ定義を含むことを例示する。タグ定義２５６は、ＰＬＣ制御タグが追加されるデバイスと関連付けられた特定のＰＬＣタイプに対応し得る。即ち、ＰＬＣデバイスが特定の形式及び／またはモデルである場合、タグ定義２５６は、そのモデルに対応するもののみを含み得る。例として、図７に追加されているタグ定義と関連付けられたＰＬＣが、図５Ａを参照して、「ＰＬＣタイプ１」デバイスである場合、その後、タグ定義２５６は、群１６０内の機能ブロック１６２、１６４、１６６、及び１６８に対応するであろう。

【0051】

タグ定義２５６のうちの１つを選択すると、ユーザは、図８に図示されるように、ＧＵＩ２６２に移動し得る（例えば、「Ａｓｓｉｇｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ．．．」ボタン等の制御２５８を作動することによって）。ＧＵＩ２６２は、プロセスエンジニアが、ＰＬＣ内のレジスタを、選択されたタグ定義のための様々なタグパラメータ１７４と関連付け
ることを可能にし得る。図８は、制御エンジニアがＧＵＩ２５０内のＦｉｘｅｄＡＩタグ定義２５７を選択した場合に表示され得るＧＵＩ２６２を図示する。図８に示されるＧＵＩ２６２は、ＦｉｘｅｄＡＩタグ定義のためにコントローラパラメータ１７２及び対応するＰＬＣタグパラメータ１７４を提供し、タグパラメータ１７４の各々にタグパラメータ値が位置するレジスタ番号（または、信号タグがＰＬＣ内に実装された場合、そのレジスタと関連付けられた信号タグ）をプロセスエンジニアが入力し得るフィールド２６４を提供する。実施形態において、フィールド２６４の各々はまた、タグパラメータ１７４の値が見つかる特定のレジスタまたは信号タグを選択するためにＰＬＣのレジスタ及び／または信号タグを介して閲覧を容易にする、関連付けられた制御２６６を有し得る。

【0052】

プロセス制御システム２２を構成する方法２７０が図９に図示される。一般に、方法は、ハードウェアを動作させる分散型制御システムを構成するステップに加えて、プロセス制御システム２２内のハードウェアを構成することを含む。方法２７０は、コントローラ４０を入力／出力モジュール４８に（ブロック２７２）、Ｉ／Ｏモジュール４８をＰＬＣ４９に（ブロック２７４）通信可能に連結することを含む。コントローラ４０は、任意の既知の方法によってＩ／Ｏモジュール４８に連結され得るが、一実施形態において、２つは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルを使用して連結される。同様に、一実施形態において、Ｉ／Ｏモジュール４８は、ＥｔｈｅｒｎｅｔプロトコルによってＰＬＣ４９に連結されるが、任意の既知の方法が採用されてもよい。ＰＬＣ４９は、フィールドデバイス５３に通信可能に連結され（ブロック２７６）、フィールドデバイス５３の各々について、それぞれのフィールドデバイス５３と関連付けられた値のデータを記憶する１つ以上のレジスタを有する。ＰＬＣは、上に説明されたように、フィールドデバイス５３の各々が、ＰＬＣ制御タグと関連付けられ、制御タグの各々が、それぞれのフィールドデバイス５３用のレジスタに対応する１つ以上のタグパラメータと関連付けられるように構成される。

【0053】

この方法はまた、ＰＬＣ制御タグの各々について、ＰＬＣ制御タグについてのタグパラメータと関連付けられているコントローラ４０の一組のパラメータが存在するように、タグパラメータをコントローラ４０の対応するパラメータと関連付けることも含む（ブロック２７８）。統合機能ブロックがインスタンス化されたとき（ブロック２８０）、方法２７０は、統合機能ブロックをＰＬＣ制御タグのうちの１つと関連付けることを含む（ブロック２８２）。統合機能ブロックは、ＰＬＣ制御タグの１つと関連付けられると、それ自体を、ＰＬＣ制御タグについてのタグパラメータと関連付けられたコントローラの一組のパラメータに従って自動的に構成する。統合機能ブロックは、例えば、それ自体を、アナログ入力機能ブロック、アナログ出力機能ブロック、離散入力機能ブロック、離散出力機能ブロック、カスタム機能ブロックタイプ等として自動的に構成し得る。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8】

【図9】