特許 7552148 プラントリソース管理のための方法、システム、およびコンピュータプログラム製品

(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】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】プラントリソース管理のための方法、システム、およびコンピュータプログラム製品

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20240910BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 Z

【請求項の数】 25

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020144464

(22)【出願日】2020-08-28

(65)【公開番号】P2021086610

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2023-08-01

(31)【優先権主張番号】16/697,641

(32)【優先日】2019-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(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】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(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】ジャスパー・ブライアン・セール・ラティラ

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１５６３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４１１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７４８８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／００ －２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラントリソース管理システムを構成し、複数のフィールドデバイスを監視または制御するための方法であって、
前記プラントリソース管理システムに通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信するステップであって、前記受信されたデバイス識別情報が、前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、
前記フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報と
を含む、受信するステップと、
前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶するステップであって、前記デバイス構成データレコードを生成するステップが、
前記フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別するステップであって、前記識別が、前記フィールドデバイスに対応する、受信された前記デバイスクラス情報に基づく、ステップと、
前記識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索するステップと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報を前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けるステップと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報、および前記フィールドデバイスに対応する、前記関連付けられた固有の第1のデバイス識別子を含むデータレコードを生成するステップと、
前記複数のフィールドデバイスを前記プラントリソース管理システムと通信可能に結合するステップと、
前記通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別するステップと、
前記フィールドデバイスのローカルメモリ内で、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正するステップであって、前記修正が、前記フィールドデバイスに対応する、前記識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、ステップと
を含む、生成および記憶するステップと
を含み、
前記複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶するステップが、そのようなフィールドデバイスに対応するプラント階層情報を受信するステップを含み、前記プラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装される階層制御構造内のそのようなフィールドデバイスの位置または場所を記述しており、
そのようなフィールドデバイスに対応する、前記受信されたプラント階層情報が、前記プラントリソース管理プラットフォームによって実装されているプラント階層と矛盾するとの判定に応答して、そのようなフィールドデバイスに対応する前記デバイス構成データレコードが、前記受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けることなく生成される、
方法。

【請求項2】

前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子が固有デバイスタグである請求項1に記載の方法。

【請求項3】

前記フィールドデバイスに対応する前記デバイスクラス情報が、ベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報を含む請求項1に記載の方法。

【請求項4】

前記フィールドデバイスについての前記デバイスクラスの識別が、受信されたベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報に基づく請求項3に記載の方法。

【請求項5】

それぞれの生成されたデバイス構成データレコードが、前記プラントリソース管理システムに通信可能に結合されたデータベース内に記憶される請求項1に記載の方法。

【請求項6】

各フィールドデバイスについての前記事前記憶済みデバイス構成情報が、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータおよびそのそれぞれのパラメータ値を含む請求項1に記載の方法。

【請求項7】

前記通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別するステップが、
前記フィールドデバイスのローカルメモリから、前記フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子を検索するステップと、
前記固有の第2のデバイス識別子に基づいて、記憶されたデバイス構成データレコードを識別するステップと
を含む請求項1に記載の方法。

【請求項8】

前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第2のデバイス識別子が、前記識別された記憶されたデバイス構成データレコード内の前記固有の第1のデバイス識別子と同一である請求項7に記載の方法。

【請求項9】

前記複数のフィールドデバイス内の前記少なくとも1つのフィールドデバイスに対応する前記デバイス構成データレコードを生成および記憶するステップが、前記受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けるステップを含む請求項1に記載の方法。

【請求項10】

前記複数のフィールドデバイス内の前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子が、誤ったプラント階層情報に関連付けられるとの判定に応答して、前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子を正しいプラント階層情報に再関連付けする請求項1に記載の方法。

【請求項11】

前記複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶するステップが、そのようなフィールドデバイスに対応するネットワークビュー情報を受信するステップを含み、前記ネットワークビュー情報が、ネットワーク内の前記フィールドデバイスの物理的場所を記述し、またはそのようなフィールドデバイスに関連するデバイス経路に対応する請求項1に記載の方法。

【請求項12】

前記ネットワークビュー情報が、前記フィールドデバイスに対応するエンジニアリングプロジェクト、フィールド制御ステーション、安全制御ステーション、ノード、入力/出力モジュール、ユニット、スロット、およびチャネルのうちの任意の1つまたは複数に対応する情報を含む請求項11に記載の方法。

【請求項13】

複数のフィールドデバイスを監視または制御するように構成されたプラントリソース管理システムであって、
プラントリソース管理サーバと通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信することであって、前記受信されたデバイス識別情報が、前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、
前記フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報と
を含む、受信することと、
前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶することであって、前記デバイス構成データレコードを生成することが、
前記フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別することであって、前記識別が、前記フィールドデバイスに対応する、前記受信されたデバイスクラス情報に基づく、識別することと、
前記識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索することと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けることと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報、および前記フィールドデバイスに対応する、前記関連付けられた固有の第1のデバイス識別子を含むデータレコードを生成することと、
前記複数のフィールドデバイスと通信可能に接続することと、
前記通信可能に接続された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することと、
前記フィールドデバイスのローカルメモリ内で、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正することであって、前記修正が、前記フィールドデバイスに対応する、前記識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、修正することと
を含む、生成および記憶することと
を行うように構成されており、
前記複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することが、そのようなフィールドデバイスに対応するプラント階層情報を受信することを含み、前記プラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装される階層制御構造内のそのようなフィールドデバイスの位置または場所を記述しており、
そのようなフィールドデバイスに対応する、前記受信されたプラント階層情報が、前記プラントリソース管理プラットフォームによって実装されているプラント階層と矛盾するとの判定に応答して、そのようなフィールドデバイスに対応する前記デバイス構成データレコードが、前記受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けることなく生成される、プラントリソース管理サーバ
を備えるプラントリソース管理システム。

【請求項14】

前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子が固有デバイスタグとなるように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項15】

前記フィールドデバイスに対応する前記デバイスクラス情報がベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報を含むように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項16】

前記フィールドデバイスについての前記デバイスクラスの識別が受信されたベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報に基づくように構成される請求項15に記載のシステム。

【請求項17】

それぞれの生成されたデバイス構成データレコードが、前記プラントリソース管理システムに通信可能に結合されたデータベース内に記憶されるように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項18】

各フィールドデバイスについての前記事前記憶済みデバイス構成情報が、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータおよびそのそれぞれのパラメータ値を含むように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項19】

前記通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することが、
前記フィールドデバイスのローカルメモリから、前記フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子を検索すること、および
前記固有の第2のデバイス識別子に基づいて、記憶されたデバイス構成データレコードを識別すること
を含むように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項20】

前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第2のデバイス識別子が、前記識別された記憶されたデバイス構成データレコード内の前記固有の第1のデバイス識別子と同一となるように構成される請求項19に記載のシステム。

【請求項21】

前記複数のフィールドデバイス内の前記少なくとも1つのフィールドデバイスに対応する前記デバイス構成データレコードを生成および記憶することが、前記受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けることを含むように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項22】

前記複数のフィールドデバイス内の前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子が、誤ったプラント階層情報に関連付けられるとの判定に応答して、前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子を正しいプラント階層情報に再関連付けするように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項23】

前記複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することが、そのようなフィールドデバイスに対応するネットワークビュー情報を受信することを含み、前記ネットワークビュー情報が、ネットワーク内の前記フィールドデバイスの物理的場所を記述し、またはそのようなフィールドデバイスに関連するデバイス経路に対応するように構成される請求項13に記載のシステム。

【請求項24】

前記ネットワークビュー情報が前記フィールドデバイスに対応するエンジニアリングプロジェクト、フィールド制御ステーション、安全制御ステーション、ノード、入力/出力モジュール、ユニット、スロット、およびチャネルのうちの任意の1つまたは複数に対応する情報を含むように構成される請求項23に記載のシステム。

【請求項25】

プラントリソース管理システムを構成し、複数のフィールドデバイスを監視または制御するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムが、プロセッサベースのコンピューティングシステムに、
前記プラントリソース管理システムに通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信するステップであって、前記受信されたデバイス識別情報が、前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、
前記フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報と
を含む、受信するステップと、
前記複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶するステップであって、前記デバイス構成データレコードを生成するステップが、
前記フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別するステップであって、前記識別が、前記フィールドデバイスに対応する、前記受信されたデバイスクラス情報に基づく、識別するステップと、
前記識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索するステップと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、前記フィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けるステップと、
前記検索された事前記憶済みデバイス構成情報、および前記フィールドデバイスに対応する、前記関連付けられた固有の第1のデバイス識別子を含むデータレコードを生成するステップと、
前記複数のフィールドデバイスを前記プラントリソース管理システムと通信可能に結合するステップと、および
前記通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、
前記フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別するステップと、
前記フィールドデバイスのローカルメモリ内で、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正するステップであって、前記修正が、前記フィールドデバイスに対応する、前記識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、ステップと
を含む、生成および記憶するステップと
を実装させる命令を含み、
前記複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶するステップが、そのようなフィールドデバイスに対応するプラント階層情報を受信するステップを含み、前記プラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装される階層制御構造内のそのようなフィールドデバイスの位置または場所を記述しており、
そのようなフィールドデバイスに対応する、前記受信されたプラント階層情報が、前記プラントリソース管理プラットフォームによって実装されているプラント階層と矛盾するとの判定に応答して、そのようなフィールドデバイスに対応する前記デバイス構成データレコードが、前記受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する前記固有の第1のデバイス識別子に関連付けることなく生成される、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラントリソース管理の分野に関し、より詳細には、プラントリソース管理システムを通じて複数のフィールドデバイスの登録および構成を可能にする方法、システム、およびコンピュータプログラム製品に関する。

【背景技術】

【0002】

産業環境は、製造、変換、または生成のためのプロセスを実行および制御するための分散プロセス制御システムを実装する。分散プロセス制御システムは通常、1つまたは複数のフィールドデバイスに接続される1つまたは複数のプロセスコントローラを含む。フィールドデバイスは、産業環境内に配置され、物理的制御機能またはプロセス制御機能のために構成されるバルブ、バルブアクチュエータ、スイッチ、および送信機(たとえば、温度、圧力、レベル、および流量センサ)を含み得る。フィールドデバイス制御機能の例には、バルブを開け、または閉じること、ならびにプロセスプラントまたはシステム内の1つまたは複数のプロセスを制御するためにプロセスおよび/または環境パラメータ(たとえば、温度または圧力)を測定することが含まれる。

【0003】

他端において、プロセスコントローラが、フィールドデバイスによって生成された信号を受信するように構成され得、受信される信号は、フィールドデバイスによって測定されたプロセスパラメータに対応する情報、および/またはフィールドデバイスの状態に関する他の情報を搬送する。さらに、プロセスコントローラは、プロセス制御決定を実施するための1つまたは複数の制御モジュールを実装する制御アプリケーションを実行し得る。プロセスコントローラ内の制御モジュールは、通信回線または通信接続を通じてフィールドデバイスに制御信号を送り、フィールドデバイスのうちの1つまたは複数の動作を制御する。プロセスコントローラと1つまたは複数のフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置される入出力(I/O)デバイスが、電気信号をデジタル値に変換すること、および1つまたは複数の通信プロトコルを介してそのような信号を送り、受信することによって、データ転送を可能にし、プロセスコントローラとフィールドデバイスとの間の命令転送を制御する。

【0004】

プロセスプラントを伴う分散プロセス制御システムは1つまたは複数のプロセスコントローラを含み、各コントローラは、I/Oデバイスを介して1つまたは複数のフィールドデバイスに接続される。1つまたは複数のコントローラは制御アプリケーションを記憶し、制御および動作のための制御方策を実装する。分散制御システムは、限定はしないが、フィールドデバイス、回転機器、および主要機械を含む、様々なプラントアセットまたはプラント機器に関するデータを追跡または収集するプラントリソース管理プラットフォームに通信可能に結合され得る。プラントリソース管理プラットフォームは、プラントアセットのステータスおよびヘルスを監視し、保守作業を実施する目的で、プラントまたはプラントのグループ内のすべてのデバイスまたはアセットについてのデバイス関連データおよび/または性能データを記憶および提供する。さらに、プラントリソース管理プラットフォームは、そのようなフィールドデバイスの効率的な構成、コミッショニング、検査、保守を可能にする目的で、一方のプラントオペレータまたはオペレータ端末と、他方の1つまたは複数のフィールドデバイスとの間の通信媒介として働く。

【0005】

図1は、産業環境内のプロセス制御のために使用され得るタイプの分散プロセス制御システム100を示す。プロセス制御システム100は、オペレータ端末102、プラントリソース管理プラットフォーム104、およびフィールドデバイスネットワーク106を備える。

【0006】

オペレータ端末102は、プラントリソース管理プラットフォーム104と通信可能に結合された任意のプロセッサ実装端末デバイスまたはクライアントデバイスを備える。オペレータ端末102は、オペレータがプラントリソース管理プラットフォーム104に命令を送信し、プラントリソース管理プラットフォーム104からデータを受信することを可能にするように構成され得る。

【0007】

プラントリソース管理プラットフォーム104は、プラントリソース管理サーバ104a、プラントリソース管理データベース104b、およびプラントリソース管理ゲートウェイインターフェース104cを備える。プラントリソース管理サーバ104aは、少なくとも1つのプロセッサと、1つまたは複数の一時的および/または非一時的メモリとを含み得る。プラントリソース管理サーバ104aは、上記で論じたプロセスコントローラの1つまたは複数の機能を実装するように構成され得る。プラントリソース管理データベース104bは、たとえばデバイスパラメータデータ、デバイス記述ファイル、およびそれに対応するデバイス文書を含む、フィールドデバイスに対応するデータレコードを記憶するように構成された非一時的メモリベースのデータベースを含み得る。プラントリソース管理ゲートウェイインターフェース104cは、プラントリソース管理プラットフォーム104による通信の送信および受信を可能にするように構成されたハードウェアまたはソフトウェアネットワークゲートウェイを含み得る。

【0008】

プラントを建設または更新する間、新しいフィールドデバイスが、それらのデバイスの管理のためにプラント施設内のプラントリソース管理システム内に登録および構成され、プラント施設内のプラントリソース管理システムを使用してフィールドデバイスを登録および構成する従来型プロセスが、図2のフローチャートに示されている。

【0009】

図2のステップ202は、プラント建設のためのフロントエンドエンジニアリング設計(FEED)を実装することを含み、FEEDは、実行段階に入るために、新しい、または更新される分散制御システムの技術的要件を識別および設計することに焦点を当てる。ステップ204は、FEEDから生じた技術的要件を満たすように、新しい、または更新される分散制御システムについて入手することを必要とするフィールドデバイスについてのモデル選択を含む。

【0010】

ステップ206において、モデル選択ステップの間に識別されたフィールドデバイスが製造され、またはベンダを通じて入手される。ステップ208において、フィールドデバイスがプラント施設内に設置される。設置ステップは、フィールドデバイスをプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合すること、分散制御システム内の動作のためにフィールドデバイスを構成すること、ならびに設置されたフィールドデバイスを制御し、それと通信するようにプラントリソース管理プラットフォームおよび/またはその上に実装されたソフトウェアを構成することを含む。

【0011】

設置されたフィールドデバイスの事前コミッショニングが、ステップ210において実施される。フィールドデバイスを事前コミッショニングするステップは、機器検査、配管計装図(P&ID)などの設計に対するユニットおよび施設のチェック、フラッシング、洗浄、圧力試験、機能試験、シミュレーション、ならびに他の形態のデバイス試験のうちの1つまたは複数を含む。

【0012】

その後で、ステップ212は、フィールドデバイス、機器、施設、または産業プラントが設計目標または仕様に従って1つまたは複数の指定の機能を実施することを確認するためのバリデーションおよび検証プロセスを含む、新しい、または更新されるプラント施設のコミッショニングを含む。

【0013】

上記から理解するであろうが、プラント施設(およびプラント施設内の分散制御システム)を建設および構成するための従来のプロセスは線形プロセスであり、各ステップは、必然的に前のステップの完了を必要とする。その結果、特定のフィールドデバイス構成を選択するステップと、選択された構成を有するフィールドデバイスを取得および設置するステップと、設置されたフィールドデバイスを制御するようにプラントリソース管理プラットフォームおよび/またはその上に実装されるソフトウェアを構成するステップとは、デバイス製造および設置の完了後にしか実施され得ない。フィールドデバイス構成を選択するステップと、選択されたフィールドデバイスを取得および設置するステップと、プラントリソース管理プラットフォームおよび/またはその上に実装されるソフトウェアを構成するステップとは、全時間およびリソース集約的であるので、既存の線形手法は不十分であると考えられてきた。線形手法は新しい、または更新されるプラント施設の配置のために必要とされる全体時間および労力を増し加えるので、これは特にそうである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

したがって、新しい、または更新されるプラント施設の配置に伴う全体時間およびコストを削減する観点で、フィールドデバイス製造、入手、および設置のステップと同時または並行に、特定のフィールドデバイス構成の選択のステップと、必須の構成を有するフィールドデバイスを取得するステップと、そのような構成を有するフィールドデバイスを制御するようにプラントリソース管理プラットフォームおよび/またはその上に実装されるソフトウェアを構成するステップのうちの一部またはすべての完了を可能にする解決策が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、プラントリソース管理システムを通じて複数のフィールドデバイスの登録および構成を可能にする方法、システム、およびコンピュータプログラム製品を提供し、登録および構成は、フィールドデバイス製造、入手、および設置のステップと同時に行われ得る。

【0016】

一実施形態では、本発明は、プラントリソース管理システムを構成し、複数のフィールドデバイスを監視または制御するための方法を提供する。方法は、(i)プラントリソース管理システムと通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信することであって、受信されたデバイス識別情報が、複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(a)フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、(b)フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報とを含む、受信すること、(ii)複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶することであって、デバイス構成データレコードを生成することが、(c)フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別することであって、識別が、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイスクラス情報に基づく、識別すること、(d)識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索すること、(e)検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けること、(f)任意選択で(適用可能な場合)(その固有の第1のデバイス識別子を通じて事前記憶済みデバイス構成情報に関連付けられている)フィールドデバイスを、既存のプラント階層および/またはプロセス制御環境またはプロセス制御環境内の分散制御システムに対応するネットワークビューに関連付けること、ならびに(g)受信された事前記憶済みデバイス構成情報、フィールドデバイスに対応する、関連付けられた固有の第1のデバイス識別子、ならびに適用可能な場合、関連付けられたプラント階層および/またはネットワークビュー情報を含むデータレコードを生成することを含む、生成および記憶すること、(iii)複数のフィールドデバイスをプラントリソース管理システムと通信可能に結合すること、ならびに(iv)通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(h)フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別すること、および(i)フィールドデバイスのローカルメモリ内で、フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正することであって、修正が、フィールドデバイスに対応する、識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、修正することを含む。

【0017】

方法の一実施形態では、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子が固有のデバイスタグである。

【0018】

特定の方法実施形態では、フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報が、ベンダ識別子情報、モデル識別子情報、改訂識別子情報によって決定される。

【0019】

方法の特定の実施形態では、フィールドデバイスについてのデバイスクラスの識別が、受信されたベンダ識別子情報、モデル識別子情報、改訂識別子情報、デバイスカテゴリ、およびデバイスサブモデルに基づく。デバイスカテゴリは、フィールドデバイスが実施する機能、たとえば、フィールドデバイスが温度送信機、圧力送信機、またはレベル送信機として働くか、温度、圧力、またはレベルの測定を実施するかを表す。

【0020】

方法を実装する際に、それぞれの生成されたデバイス構成データレコードが、プラントリソース管理システムに通信可能に結合されたデータベース内に記憶され得る。さらに、各フィールドデバイスについての事前記憶済みデバイス構成情報は、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを含む。

【0021】

方法のいくつかの実施形態では、通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することは、(i)フィールドデバイスのローカルメモリから、フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子を検索すること、および(ii)固有の第2のデバイス識別子に基づいて、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することを含む。

【0022】

いくつかの方法実施形態では、フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子は、識別された記憶されたデバイス構成データレコード内の固有の第1のデバイス識別子と同一である。

【0023】

方法の一実施形態では、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することは、そのようなフィールドデバイスに対応するプラント階層情報を受信するステップを含み、前記プラント階層情報は、プラントリソース管理プラットフォームによって実装される階層制御構造内のそのようなフィールドデバイスの位置または場所を記述する。

【0024】

方法の別の実施形態では、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することは、受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けるステップを含む。

【0025】

方法の特定の実施形態では、そのようなフィールドデバイスに対応する、受信されたプラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装されているプラント階層と矛盾するとの判定に応答して、そのようなフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードが、受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けることなく生成される。

【0026】

方法の例示的実施形態では、複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子が、誤ったプラント階層情報に関連付けられるとの判定に応答して、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子を正しいプラント階層情報に再関連付けする。

【0027】

方法の特定の実施形態では、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することは、そのようなフィールドデバイスに対応するネットワークビュー情報を受信するステップを含み、前記ネットワークビュー情報は、ネットワーク内のフィールドデバイスの物理的場所を記述し、またはそのようなフィールドデバイスに関連するデバイス経路に対応する。

【0028】

方法の一実施形態では、ネットワークビュー情報は、フィールドデバイスに対応するエンジニアリングプロジェクト、フィールド制御ステーション、安全制御ステーション、ノード、入力/出力モジュール、ユニット、スロット、およびチャネルのうちの任意の1つまたは複数に対応する情報を含む。

【0029】

本発明はさらに、複数のフィールドデバイスを監視または制御するように構成されたプラントリソース管理システムを提供する。プラントリソース管理システムは、(i)プラントリソース管理サーバと通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信することであって、受信されたデバイス識別情報が、複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(a)フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、(b)フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報とを含む、受信することと、(ii)複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶することであって、デバイス構成データレコードを生成することが、(c)フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別することであって、識別が、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイスクラス情報に基づく、識別すること、(d)識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索すること、(e)検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けること、(f)任意選択で(適用可能な場合)(その固有の第1のデバイス識別子を通じて事前記憶済みデバイス構成情報に関連付けられている)フィールドデバイスを、既存のプラント階層および/またはプロセス制御環境またはプロセス制御環境内の分散制御システムに対応するネットワークビューに関連付けること、ならびに(g)受信された事前記憶済みデバイス構成情報、フィールドデバイスに対応する、関連付けられた固有の第1のデバイス識別子、ならびに適用可能な場合、関連付けられたプラント階層および/またはネットワークビュー情報を含むデータレコードを生成することを含む、生成および記憶することと、(iii)複数のフィールドデバイスと通信可能に接続することと、(iv)通信可能に接続された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(h)フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することと、(i)フィールドデバイスのローカルメモリ内で、フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正することであって、修正が、フィールドデバイスに対応する、識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、修正することとを行うように構成されたプラントリソース管理サーバを備える。

【0030】

システムは、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子が固有のデバイスタグとなるように構成され得る。

【0031】

システム実施形態では、フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報は、ベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報を含む。

【0032】

別のシステム実施形態では、フィールドデバイスについてのデバイスクラスの識別は、受信されたベンダ識別子情報、モデル識別子情報、および改訂識別子情報に基づく。

【0033】

システムは、それぞれの生成されたデバイス構成データレコードが、プラントリソース管理システムに通信可能に結合されたデータベース内に記憶されるように構成され得る。

【0034】

いくつかの特定のシステム実施形態では、各フィールドデバイスについての事前記憶済みデバイス構成情報は、前記フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを含む。

【0035】

他のシステム実施形態では、通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することは、(i)フィールドデバイスのローカルメモリから、フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子を検索すること、および(ii)固有の第2のデバイス識別子に基づいて、記憶されたデバイス構成データレコードを識別することを含む。

【0036】

システムは、フィールドデバイスに対応する固有の第2のデバイス識別子が、識別された記憶されたデバイス構成データレコード内の固有の第1のデバイス識別子と同一となるように構成され得る。

【0037】

一実施形態では、システムは、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することが、そのようなフィールドデバイスに対応するプラント階層情報を受信するステップを含み、前記プラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装される階層制御構造内のそのようなフィールドデバイスの位置または場所を記述するように構成され得る。

【0038】

別の実施形態では、システムは、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することが、受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けるステップを含むように構成され得る。

【0039】

本発明の特定の実施形態では、システムは、そのようなフィールドデバイスに対応する、受信されたプラント階層情報が、プラントリソース管理プラットフォームによって実装されているプラント階層と矛盾するとの判定に応答して、そのようなフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードが、受信されたプラント階層情報を、そのようなフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けることなく生成されるように構成され得る。

【0040】

一実施形態では、システムは、複数のフィールドデバイス内のフィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子が、誤ったプラント階層情報に関連付けられるとの判定に応答して、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子を正しいプラント階層情報に再関連付けするように構成され得る。

【0041】

特定の実施形態では、システムは、複数のフィールドデバイス内の少なくとも1つのフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成および記憶することが、そのようなフィールドデバイスに対応するネットワークビュー情報を受信するステップを含み、前記ネットワークビュー情報が、ネットワーク内のフィールドデバイスの物理的場所を記述し、またはそのようなフィールドデバイスに関連するデバイス経路に対応するように構成され得る。

【0042】

一実施形態では、システムは、ネットワークビュー情報がフィールドデバイスに対応するエンジニアリングプロジェクト、フィールド制御ステーション、安全制御ステーション、ノード、入力/出力モジュール、ユニット、スロット、およびチャネルのうちの任意の1つまたは複数に対応する情報を含むように構成され得る。

【0043】

本発明は、プラントリソース管理システムを構成し、複数のフィールドデバイスを監視または制御するためのコンピュータプログラム製品をさらに提供する。コンピュータプログラム製品は、その中で実施されたコンピュータ可読プログラムコードを有する非一時的コンピュータ使用可能媒体を備え、コンピュータ可読プログラムコードは、(i)プラントリソース管理システムに通信可能に結合されるように意図される複数のフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報を受信するステップであって、受信されたデバイス識別情報が、複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(a)フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子と、(b)フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報とを含む、ステップと、(ii)複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、デバイス構成データレコードを生成および記憶するステップであって、デバイス構成データレコードを生成するステップが、(c)フィールドデバイスについてのデバイスクラスを識別することであって、識別が、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイスクラス情報に基づく、識別すること、(d)識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索すること、(e)検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、フィールドデバイスに対応する固有の第1のデバイス識別子に関連付けること、(f)任意選択で(適用可能な場合)(その固有の第1のデバイス識別子を通じて事前記憶済みデバイス構成情報に関連付けられている)フィールドデバイスを、既存のプラント階層および/またはプロセス制御環境またはプロセス制御環境内の分散制御システムに対応するネットワークビューに関連付けること、ならびに(g)受信された事前記憶済みデバイス構成情報、フィールドデバイスに対応する、関連付けられた固有の第1のデバイス識別子、ならびに適用可能な場合、関連付けられたプラント階層および/またはネットワークビュー情報を含むデータレコードを生成することを含む、ステップと、(iii)複数のフィールドデバイスをプラントリソース管理システムと通信可能に結合するステップと、(iv)通信可能に結合された複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、(h)フィールドデバイスに対応する、記憶されたデバイス構成データレコードを識別するステップと、(i)フィールドデバイスのローカルメモリ内で、フィールドデバイスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正するステップであって、修正が、フィールドデバイスに対応する、識別された記憶されたデバイス構成データレコードから検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づく、ステップとをプロセッサベースのコンピューティングシステム内で実装するための命令を含む。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】産業環境内のプロセス制御のために使用され得るタイプの分散プロセス制御システム100を示す図である。

【図2】プラント施設を更新または建設するための従来型プロセスを示すフローチャートである。

【図3】本発明の教示によって可能となる、プラント施設を建設または更新するためのプロセスを示すフローチャートである。

【図4】本発明による、プラントリソース管理プラットフォームと結合するようにフィールドデバイスを構成する方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明による、フィールドデバイスに対応するデバイス識別子を、そのようなフィールドデバイスのデバイスクラス情報に関連付ける方法を示すフローチャートである。

【図6A】本発明による、デバイス構成データレコードを生成する方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。

【図6B】本発明による、デバイス構成データレコードを生成する方法の第2の実施形態を示すフローチャートである。

【図7】データベースレコード内に記述または定義されたプラント階層の一例と、データベースレコードによって記述または定義されるプラント階層の例示とを示す図である。

【図8】本発明による、フィールドデバイスのローカルメモリ内のデバイス構成パラメータを修正する方法を示すフローチャートである。

【図9】図4の方法を実装するときの、システムエンティティ間の通信フローを示す通信流れ図である。

【図10】本発明の教示に従って構成されたプロセス制御環境を示す図である。

【図11】本発明の様々な実施形態がそれに従って実装され得る例示的コンピュータシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

本発明は、プラントリソース管理システムを通じて複数のフィールドデバイスの登録および構成を可能にする方法、システム、およびコンピュータプログラム製品を提供し、登録および構成は、フィールドデバイス製造、入手、および設置のステップと同時に行われ得る。様々な実施形態では、本発明は、(i)フィールドデバイスが分散制御システムに通信可能に結合され、または分散制御システム内に統合される前の、そのようなフィールドデバイスについての構成データレコードの登録または生成を可能にし、(ii)フィールドデバイスがプラント施設の分散制御システムに通信可能に結合され、または分散制御システム内に統合されるとき、そのようなフィールドデバイスに対応する、生成された構成データレコードに基づく、そのようなフィールドデバイスの自動構成をさらに可能にする。

【0046】

以下に記載の説明では、「フィールドデバイス」および「センサ」という用語は互換的に使用され得、産業環境内の1つまたは複数のアセット、デバイス、構成要素、タグ、ハードウェア、ソフトウェア、またはデータパラメータに対応するパラメータを監視または制御するように構成されるデバイスまたは構成要素を指すと理解されたい。

【0047】

図3は、本発明の教示による、プラント施設を伴う分散制御システムを建設または更新するためのプロセスを示すフローチャートである。図3の方法の目的は、複数のステージを並列に実施することを可能にし、それによってプロセスに関連する全体時間およびコスト投資を削減する方式で、プラント施設内の分散制御システムの建設または更新を可能にすることである。

【0048】

本発明は、特定のフィールドデバイス構成を選択するステップと、選択された構成を有するフィールドデバイスを制御するようにプラントリソース管理プラットフォームを構成するステップとが、フィールドデバイス製造、入手、および設置のステップと同時または並列に行われ、新しい、または更新されるプラント施設の配置に関係する全体時間およびコストが削減される方法を通じてこれを達成する。

【0049】

図3の方法は、ステップ302において、フロントエンドエンジニアリング設計(FEED)のプロセスと共に開始する。先に論じたように、FEEDプロセスは、実行段階に入るために、新しいプラント施設または更新されるプラント施設の技術的要件を識別し、選び出すことに焦点を当てる。

【0050】

その後で、プロセスは2つの並列プロセス経路に分岐し、第1のプロセス経路はステップ304から310を含み、第2のプロセス経路はステップ312から318を含む。第1のプロセス経路および第2のプロセス経路内のステップは、並列に実装される。

【0051】

図3に示されるように、第1のプロセス経路内の第1のステップ304は、新しい、または更新されるプラント施設がFEEDステップから生じる技術的要件を満たすために、プロセス制御システム内への統合のために入手することを必要とするフィールドデバイスについてのモデル選択を含む。

【0052】

その後で、ステップ306において、モデル選択ステップ中に識別されたフィールドデバイスが製造され、またはベンダを通じて入手される。

【0053】

ステップ308において、フィールドデバイスがプラント施設内に設置される。ステップ310は、設置されたフィールドデバイスの事前コミッショニングを含み、事前コミッショニングは、機器検査、配管計装図(P&ID)などの設計に対するユニットおよび施設のチェック、フラッシング、洗浄、圧力試験、機能試験、シミュレーションなどのうちの1つまたは複数を含み得る。

【0054】

同時に、第2のプロセス経路内の第1のステップ312は、分散制御システムについてのソフトウェアアーキテクチャ設計のステップを含み、ソフトウェアアーキテクチャ設計ステージは、ハードウェアおよびソフトウェア構成要素およびそのインターフェースの集合を定義し、様々なプラントアセットまたはプラント機器を制御するためのソフトウェアシステムの開発のためのフレームワークを確立するプロセスを含む。プラントアセットまたはプラント機器は、フィールドデバイス、コントローラ、I/Oデバイス、サーバ、通信ネットワーク、ユーザインターフェース、データベース、ハンドヘルドデバイスなどのいずれかを含み得る。

【0055】

ステップ314はアプリケーションソフトウェア開発のプロセスを含み、アプリケーションソフトウェアシステムは、前のステップ312の結果であるソフトウェアアーキテクチャ設計に基づいてコーディング/開発される。ステップ314において開発されたアプリケーションソフトウェアは、プラント施設内のプラントリソース管理プラットフォーム内にインストールされ、プラント施設の分散制御システム内に統合されたフィールドデバイスを制御するように構成されるプラントリソース管理ソフトウェアの一部または全体を含み得る。

【0056】

ステップ316は、開発されたアプリケーションソフトウェアがFEEDプロセスおよびアーキテクチャ設計プロセスのすべての目標を満たすことを保証するように設計されたソフトウェア試験活動を含む、ステップ314において開発されたアプリケーションソフトウェアの全システム検証を含む。アジャイルプロジェクト実行の下で全システム検証を使用して、フィールドデバイスは、プラントエンジニアリングの非常に初期のステージにおいて、すなわち物理的デバイスがプラントリソース管理プラットフォームにコミッショニングされ得る前でさえも、完全に設計および構成され得る。十分なシステム検証に応答して、ステップ318は、更新または建設されているプラント施設のプラントリソース管理プラットフォーム内への開発されたソフトウェアシステムの送達および設置を含む。

【0057】

その後で、図3の第1および第2のプロセス経路は合流し、ステップ320はプラントリソース管理プラットフォーム同期を含む。プラントリソース管理プラットフォーム同期は、設置されたフィールドデバイスをプラントリソース管理プラットフォームに通信可能に結合すること、および送達されたソフトウェアシステムおよび送達されたソフトウェアシステム内に記憶された様々なシステムパラメータおよびデバイスパラメータを、通信可能に結合されたフィールドデバイスと同期することを含む。同期ステップは、分散制御システム内での動作のためにフィールドデバイスを構成すること、および設置されたフィールドデバイスを制御するようにプラントリソース管理プラットフォームおよび/またはその上に実装されたソフトウェアを構成することを含み得る。

【0058】

ステップ322は、フィールドデバイス、機器、施設、または産業プラントが設計目標または仕様に従って1つまたは複数の指定の機能を実施することを確認するために使用されるバリデーションおよび検証プロセスを含む、新しい、または更新されるプラント施設のコミッショニングを含む。ステップ324は、前のステップ302から322のすべての十分な完了時の動作の開始を含む。

【0059】

プラント施設を建設または更新するための前述の並列化プロセスは、コストおよび時間の効率の点で著しい利点を有する。具体的には、並列化手法は、ハードウェアおよびソフトウェア開発および設置プロセスを経時的に分離するので、それぞれが互いに無関係に実施され得、両方のステージの完了時に、図3に示されるように2つのプロセス経路が合流し得る。しかしながら、ソフトウェアおよびハードウェア開発および設置プロセスが並列に解析され得、効率的な形で合流し得ることを保証するために、図3のステップ312と318の間で開発および設置されるソフトウェアシステムを、ステップ304から310において同時に製造および設置されている1つまたは複数のフィールドデバイスの効率的でシームレスな結合および構成を可能にする方式で構成することが必要である。

【0060】

本発明は、フィールドデバイスの、開発されたソフトウェアとの効率的でシームレスな結合および構成を可能にする。本発明は、プラントリソース管理プラットフォームを構成するためのステップの組合せを通じてこれを達成し、(i)そのようなステップの第1のサブセットが、フィールドデバイスの設置前にプラントリソース管理プラットフォームにおいて実装され、その実装は、プラントリソース管理プラットフォームを構成するステージ中に行われ、(ii)そのようなステップの第2のサブセットが、フィールドデバイスがプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合された後で実装され、その実装は、プラントリソース管理プラットフォームを通信可能に結合されたフィールドデバイスと同期するステージ中に行われる。

【0061】

本発明は、(i)(ステップの第1のサブセットの部分として)プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図される1つまたは複数のフィールドデバイスに対応するソフトウェアオブジェクトを生成すること、およびフィールドデバイスに適用されることが意図されるデバイス構成パラメータを記憶するようにそのようなソフトウェアオブジェクトを構成すること、ならびに(ii)その後で、フィールドデバイスがプラントリソース管理プラットフォームと結合されることに応答して、そのようなフィールドデバイスに対応する、先に生成されたソフトウェアオブジェクトから検索されたデバイス構成パラメータに基づいて、通信可能に結合されたフィールドデバイスの構成を更新することによってこれを達成する。

【0062】

図4は、本発明による、プラントリソース管理プラットフォームと結合するようにフィールドデバイスを構成する方法を示すフローチャートである。図4の方法が、プラント施設内のオペレータ端末とフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォームを通じて実装され得ることを理解されよう。一実施形態では、図4の方法は、プラントリソース管理プラットフォーム内の1つまたは複数のプラントリソース管理サーバを通じて実装され得る。

【0063】

ステップ402は、プラントリソース管理プラットフォームと結合されることが意図され、一実施形態ではプラントリソース管理プラットフォームとまだ結合されていない複数のフィールドデバイスのそれぞれについてのデバイス識別情報を受信することを含む。各フィールドデバイスに対応するデバイス識別情報は、フィールドデバイスを一意に識別する情報を含む。一実施形態では、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイス識別情報は、(i)固有デバイス識別子および(ii)フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報を含む。

【0064】

固有デバイス識別子は、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイスに一意に関連付けられる任意の固有ハードウェアまたはソフトウェアデバイス識別子を含み得る。特定の実施形態では、対応するフィールドデバイスについてステップ402において受信された各デバイス識別子は、そのフィールドデバイスについての固有デバイスタグを含み得る。

【0065】

ステップ402において受信されたデバイスクラス情報は、対応するフィールドデバイスのデバイス識別関連情報を記述する情報を含む。様々な実施形態では、デバイスクラス情報は、(i)フィールドデバイスのベンダを識別する情報、たとえばフィールドデバイスについての製造業者識別情報と、(ii)フィールドデバイスが対応するモデルを識別する情報と、(iii)フィールドデバイスが対応する改訂を識別する情報とを含み得る。HARTおよびFF-H1プロトコルをサポートするデバイスなどのインテリジェントフィールドデバイスは、デバイスクラスと総称される、製造業者識別情報(すなわち製造業者ID)、モデルを識別する情報(すなわちデバイスタイプID)、および改訂(すなわちデバイス改訂)を識別する情報によって一意に識別される。場合によっては、デバイスクラスはまた、何らかの追加の情報、たとえばデバイスカテゴリおよびデバイスサブモデルの情報に基づいて決定され得る。デバイスカテゴリは、フィールドデバイスが実施する機能、たとえば産業プロセス内の圧力データを測定する圧力送信機を表す。

【0066】

一実施形態では、フィールドデバイスに対応するデバイス識別情報は、デバイスリストファイルから、あるいはたとえば分散制御システム(DCS)、安全計装システム、エンジニアリングシステム、または任意の他の産業システムから受信、検索、またはインポートされ得る他の入力から(たとえば、1つまたは複数のオペレータ入力を通じて)取得される。デバイスリストファイルは、デバイスタグ、デバイス製造ID、デバイスタイプID、デバイス改訂、デバイス通信タイプ、および任意選択でデバイスアドレス、デバイスタグコメント、プラント階層などに関する情報を含む、excelファイル形式または任意の他の適切なフォーマットであり得る。以下の表1は、例として、分散制御システム内で維持されるタイプの例示的デバイスリストファイルの内容を再現し、フィールドデバイスに対応するデバイス識別情報がそれからインポートおよび取得され得る。

【0067】

【表1A】

【表1B】

【表1C】

【0068】

別の実施形態では、フィールドデバイスに対応するデバイス識別情報がデバイスリストファイルから取得または検索され、デバイスリストファイルは、OPC仕様(OPC Foundation)をサポートするサードパーティシステムからインポートされる。そのような環境では、サードパーティシステムからのデバイスリストファイルがプラントリソース管理プラットフォーム内にインポートされ得、それからデバイス識別情報が取得され得る。デバイスリストは、デバイスタグ、デバイスベンダ、デバイスモデル、デバイス改訂、ならびにOPC項目IDに関する情報、ならびに任意選択でデバイスタグコメント、およびプラント階層情報を含む、excelファイル形式または任意の他の適切なフォーマットであり得る。以下の表2は、例として、OPC仕様をサポートするサードパーティシステムからインポートされ得るタイプの例示的デバイスリスト内の例示的情報を示し、フィールドデバイスに対応するデバイス識別情報がそれからインポートされ得る。

【0069】

【表2A】

【表2B】

【表2C】

【0070】

いくつかの実施形態では、複数のフィールドデバイスのそれぞれについてのデバイス識別情報は、(i)固有デバイス識別子、(ii)フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報、および(iii)複数のフィールドデバイスの中のフィールドデバイスの1つまたは複数についてのプラント階層情報を含み得る。プラント階層情報は、プラント階層内のフィールドデバイスの位置または場合を記述する情報を指す。「プラント階層」という用語は、プラント内のプラントリソース管理プラットフォームによって実装された階層制御構造と理解され得、プラントの階層制御構造は、プラントリソース管理プラットフォーム内のプラント階層ツリービューの形で定義される。プラント階層は、相異なる階層またはレベルを含み、いくつかの例示的実施形態では、プラント階層がISA-88規格に基づくとき、相異なる階層またはレベルは、サイト、エリア、セル、ユニット、および機器モジュールを含む。例として、デバイスリストファイル内で、フィールドデバイスXがSite A、Area 1、Cell 2に属する場合、そのプラント階層はSite A->Area 1->Cell 2となる。以下のTable 3(表3)は、例として、例示的プラント階層を再現し、複数のフィールドデバイスのそれぞれについてのデバイス識別情報を生成し、またはまとめるためのプラント階層情報がそれからインポートされ得る。

【0071】

【表3】

【0072】

図2の方法の一実施形態では、ステップ402のデバイスクラス情報が、プラントリソースサーバ管理プラットフォームに通信可能に結合されたオペレータ端末から受信された入力に基づいて受信または識別される。入力は、デバイスクラス情報自体を含み得、あるいはデバイスクラス情報のデータベース内に記憶され、プラントリソースサーバ管理プラットフォーム内に配置され、またはプラントリソースサーバ管理プラットフォームと通信可能に結合されるデバイスクラス情報の1つまたは複数の項目の検索または選択を可能にする入力を含み得る。

【0073】

ステップ404は、複数のフィールドデバイス内の各フィールドデバイスについて、対応するデバイス構成データレコードを生成することを含む。デバイス構成データレコードは、そのようなフィールドデバイスに対応するデバイス識別情報(すなわち、ステップ402において受信されたデバイス識別情報)に基づいて生成され得る。一実施形態では、ステップ404において生成された各デバイス構成データレコードは、(i)固有デバイス識別子と、(ii)好ましくはフィールドデバイスについての製造業者識別情報またはベンダ識別子情報、フィールドデバイスが対応するモデルを識別する情報、フィールドデバイスが対応する改訂を識別する情報を含む、フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報と、(iii)検索された事前記憶済みデバイス構成情報とを少なくとも含むデータレコードを含む。ステップ404において生成された1つまたは複数のデータレコードは、プラントリソース管理プラットフォーム内に配置され、またはプラントリソース管理プラットフォームと結合された非一時的メモリベースのデータベース内に記憶され得る。

【0074】

ステップ406は、複数のフィールドデバイスをプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合することを含む。フィールドデバイスが設置され、1つまたは複数の通信バスを通じて、または任意の他の形態の直接通信もしくはネットワーク通信を通じてプラントリソース管理プラットフォームと接続されるとき、プラントリソース管理プラットフォームとの複数のフィールドデバイスの通信可能結合が行われることを理解されよう。

【0075】

ステップ408は、それぞれの結合されたフィールドデバイス内のローカルメモリの修正を開始することによって、プラントリソース管理プラットフォームとの複数のフィールドデバイスのうちの1つまたは複数の通信可能結合に応答することを含み、結合されたフィールドデバイスのローカルメモリは、(方法ステップ404に従って生成された)そのようなフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコード内の情報に基づいて修正される。

【0076】

図4の方法の一実施形態では、結合されたフィールドデバイスのローカルメモリを修正することは、そのようなフィールドデバイスのローカルメモリ内のメモリ状態を更新することを含む。より特定の実施形態では、フィールドデバイスのローカルメモリ内のメモリ状態を更新することは、そのようなフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードから検索された1つまたは複数のデバイス構成パラメータをローカルメモリ内に記録することを含む。

【0077】

先に生成されたデバイス構成データレコードから検索されたデバイス構成パラメータに基づいて、結合されたフィールドデバイスのローカルメモリを修正することによって、図4の方法は、フィールドデバイスをプラントリソース管理サーバと通信可能に結合する前に、フィールドデバイスについての(構成パラメータの形態の)構成情報を含む1つまたは複数のソフトウェアオブジェクトが生成され、プラントリソース管理サーバに記憶され得ることを保証する。これはさらに、フィールドデバイスが通信可能に結合され、オンラインとなると、フィールドデバイスが、そのようなフィールドデバイスに対応する、先に生成されたソフトウェアオブジェクトに基づいて、手動介入なしにプラントリソース管理プラットフォームによって自動的に構成され得ることを保証する。

【0078】

図5は、本発明による、フィールドデバイスに対応するデバイス識別子を、そのようなフィールドデバイスについてのデバイスクラス情報に関連付ける方法を示すフローチャートである。一実施形態では、図5の方法は、図4の方法ステップ404の部分として実装される。図5の方法は、プラント施設内のオペレータ端末とフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォームを通じて実装され得る。一実施形態では、図5の方法は、プラントリソース管理プラットフォーム内の1つまたは複数のプラントリソース管理サーバを通じて実装され得る。

【0079】

図5のステップ502は、プラントリソース管理プラットフォームにおいて、フィールドデバイスについての固有デバイス識別子を受信することを含む。フィールドデバイスは、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイスを含み得、それに対応して、プラントリソース管理プラットフォームは、フィールドデバイスの動作を制御するように意図されるデバイス構成情報を含むソフトウェアオブジェクトまたはデバイス構成データレコードを生成するためのプロセスを開始している。一実施形態では、固有デバイス識別子は、図4のステップ402において受信されたデバイス識別子を含み得、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイスに一意に関連付けられる任意の固有ハードウェアまたはソフトウェアデバイス識別子を含み得る。特定の実施形態では、フィールドデバイスについてステップ502において受信されたデバイス識別子は、そのフィールドデバイスについての固有デバイスタグを含み得る。

【0080】

ステップ504は、プラントリソース管理プラットフォームにおいて、フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報を受信することを含む。一実施形態では、ステップ504において受信される、フィールドデバイスに対応するデバイスクラス情報は、少なくとも(i)フィールドデバイスのベンダを識別する情報、たとえばフィールドデバイスについての製造業者識別情報と、(ii)フィールドデバイスが対応するモデルを識別する情報と、(iii)フィールドデバイスが対応する改訂を識別する情報とを含む。任意選択で、受信されたデバイスクラス情報は、デバイスカテゴリおよびデバイスサブモデル情報を含む。デバイスカテゴリは、フィールドデバイスが実施する機能を示す。

【0081】

ステップ506は、プラントリソース管理プラットフォームにおいて、フィールドデバイスに関連して受信されたデバイスクラス情報を、そのフィールドデバイスについての対応する固有デバイス識別子に関連付けることを含む。一実施形態では、ステップ506の関連付けを生成することは、データレコードを生成することを含み得、デバイスクラス情報と固有デバイス識別子の両方が、1次キーまたは2次キーを通じて相関付けられる。一実施形態では、相関を達成するために固有デバイス識別子自体が1次キーまたは2次キーとして指定され得る。

【0082】

図6Aは、本発明による、フィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成する方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。一実施形態では、図6Aの方法は、図4の方法ステップ404の部分として実装される。図6Aの方法は、プラント施設内のオペレータ端末とフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォームを通じて実装され得る。一実施形態では、図6Aの方法は、プラントリソース管理プラットフォーム内の1つまたは複数のプラントリソース管理サーバを通じて実装され得る。

【0083】

図6Aのステップ602aは、フィールドデバイスに関連するデバイスクラスを識別することを含む。デバイスクラスの識別は、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイスクラス情報に基づく。一実施形態では、受信されたデバイスクラス情報は、図4のステップ402および/または図5のステップ504において受信されたデバイスクラス情報を含み得る。特定の実施形態では、受信されたデバイスクラス情報は、(i)フィールドデバイスのベンダを識別する情報、たとえばフィールドデバイスについての製造業者識別情報と、(ii)フィールドデバイスが対応するモデルを識別する情報と、(iii)フィールドデバイスが対応する改訂を識別する情報とを含み得る。

【0084】

一実施形態では、デバイスクラス情報は、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されたオペレータ端末から受信され得る。

【0085】

ステップ604aは、フィールドデバイスに関連する、識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索することを含む。事前記憶済みデバイス構成情報は、プラントリソース管理プラットフォーム内の、またはプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されたデータベースから検索され得、データベースは、複数のデバイスクラスのそれぞれに対応するデバイス構成情報を検索可能に記憶するように構成され得る。一実施形態では、フィールドデバイスに関連する、識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索することは、データベース内のデータレコードを解析すること、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数の事前記憶済みデバイス構成データレコードを識別すること、および識別された1つまたは複数の事前記憶済みデバイス構成データレコードからデバイス構成情報を抽出することを含む。事前記憶済みデバイス構成情報はパラメータセットを含み、パラメータセットは、パラメータのうちの1つまたは複数およびその値を含む。

【0086】

一実施形態では、検索された事前記憶済みデバイス構成情報は、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを含み得る。より特定の実施形態では、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータは、識別されたデバイスクラスの動作、機能、感度、アラーム限界、または選択可能な状態を制御する任意のパラメータを含み得る。異なる事前記憶済みデバイス構成と共にダウンロードされるフィールドデバイスは、たとえば、温度、圧力、または流量を測定し、関連する動作を制御するためのバルブアクチュエータ、バルブポジショナ、スイッチ、または送信機として機能するように別様に構成され得る。

【0087】

ステップ606aは、検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、ステップ602aにおいて識別されたフィールドデバイスに対応する固有デバイス識別子に関連付けることを含む。一実施形態では、固有デバイス識別子は、図4のステップ402において受信されたデバイス識別子を含み得、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイスに一意に関連付けられる任意の固有ハードウェアまたはソフトウェアデバイス識別子を含み得る。特定の実施形態では、フィールドデバイスについてのデバイス識別子は、そのフィールドデバイスについての固有デバイスタグを含み得る。

【0088】

ステップ608aは、識別されたフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成することを含み、生成されたデバイス構成データレコードは、検索された事前記憶済みデバイス構成情報および関連する固有デバイス識別子を含む。一実施形態では、ステップ608aにおいて生成されたデバイス構成データレコードは、少なくとも(i)固有デバイス識別子と、(ii)検索された事前記憶済みデバイス構成情報とを含むデータレコードを含む。ステップ608aにおいて生成されたデバイス構成データレコードは、プラントリソース管理プラットフォーム内に配置され、またはプラントリソース管理プラットフォームと結合された非一時的メモリベースのデータベース内に記憶され得る。

【0089】

図6Bは、本発明による、フィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成する方法の第2の実施形態を示す。図6Bの方法は、図4の方法ステップ404の部分として実装され得る。図6Bの方法は、プラント施設内のオペレータ端末とフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォームを通じて実装され得る。一実施形態では、図6Bの方法は、プラントリソース管理プラットフォーム内の1つまたは複数のプラントリソース管理サーバを通じて実装され得る。

【0090】

ステップ602bは、フィールドデバイスに対応する、受信されたデバイスクラス情報に基づいて、フィールドデバイスに関連するデバイスクラスを識別することを含む。一実施形態では、受信されたデバイスクラス情報は、図4のステップ402および/または図5のステップ504において受信されたデバイスクラス情報を含み得る。特定の実施形態では、受信されたデバイスクラス情報は、(i)フィールドデバイスのベンダを識別する情報、たとえばフィールドデバイスについての製造業者識別情報と、(ii)フィールドデバイスが対応するモデルを識別する情報と、(iii)フィールドデバイスが対応する改訂を識別する情報とを含み得る。

【0091】

ステップ604bは、フィールドデバイスに関連する、識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索することを含む。事前記憶済みデバイス構成情報は、プラントリソース管理プラットフォーム内の、またはプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されたデータベースから検索され得、データベースは、複数のデバイスクラスのそれぞれに対応するデバイス構成情報を検索可能に記憶するように構成され得る。一実施形態では、フィールドデバイスに関連する、識別されたデバイスクラスに関連する事前記憶済みデバイス構成情報を検索することは、データベース内のデータレコードを解析すること、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数の事前記憶済みデバイス構成データレコードを識別すること、および識別された1つまたは複数の事前記憶済みデバイス構成データレコードからデバイス構成情報を抽出することを含む。事前記憶済みデバイス構成情報はパラメータセットを含み、パラメータセットは、パラメータのうちの1つまたは複数およびその値を含む。

【0092】

一実施形態では、検索された事前記憶済みデバイス構成情報は、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータを含み得る。より特定の実施形態では、識別されたデバイスクラスに対応する1つまたは複数のデバイス構成パラメータは、識別されたデバイスクラスの動作、機能、感度、アラーム限界、または選択可能な状態を制御する任意のパラメータを含み得る。異なる事前記憶済みデバイス構成と共にダウンロードされるフィールドデバイスは、たとえば、温度、圧力、または流量を測定し、関連する動作を制御するためのバルブアクチュエータ、バルブポジショナ、スイッチ、または送信機として機能するように別様に構成され得る。

【0093】

ステップ606bは、検索された事前記憶済みデバイス構成情報を、ステップ602bにおいて識別されたフィールドデバイスに対応する固有デバイス識別子に関連付けることを含む。一実施形態では、固有デバイス識別子は、図4のステップ402において受信されたデバイス識別子を含み得、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイスに一意に関連付けられる任意の固有ハードウェアまたはソフトウェアデバイス識別子を含み得る。特定の実施形態では、フィールドデバイスについてのデバイス識別子は、そのフィールドデバイスについての固有デバイスタグを含み得る。

【0094】

ステップ608bは、フィールドデバイス(および/またはステップ606bにおいて事前記憶済みデバイス構成情報に関連付けられたその固有デバイス識別子)をプラント階層に関連付けることを含む。図7は、データベースレコード702(図示される例では、データベースレコード702はexcelファイルレコードである)内で記述または定義されるプラント階層の一例と、データベースレコード702によって記述または定義される、対応するプラント階層704の例示とを示す。図7に示されるように、フィールドデバイスが、それに対応するプラント階層情報を有するとき、たとえば、フィールドデバイスがSite A、Area 1、Cell 1、Unit 1、およびEquipment 1に属し、この情報がプラントリソースマネージャプラットフォームにとって利用可能であるとき、対応するデータベースレコード702内で指定されるそのプラント階層が、プラントリソース管理プラットフォーム内のEquipmentのレベル(すなわち、直接の親)に対してセットアップされる。同一のトークンによって、別のフィールドデバイスがArea 2、Cell 2、Unit 2、およびEquipment 2に属し、この情報がプラントリソースマネージャプラットフォームにとって利用可能である場合、このデバイスのプラント階層が、プラントリソース管理プラットフォーム内のEquipmentのレベル(すなわち、直接の親)まで作成される。

【0095】

ステップ610bは、識別されたフィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成することを含み、デバイス構成データレコードは、検索された事前記憶済みデバイス構成情報、固有デバイス識別子、ならびにプラントリソース管理プラットフォーム内の関連するプラント階層および/またはネットワークビューを含む。

【0096】

図6Bの方法の一実施形態では、特定のフィールドデバイスについてのステップ608bの実装中に、そのフィールドデバイスについてのプラントリソース管理プラットフォームにとって利用可能であるプラント階層情報が実際には存在しない(または実際のプラント階層情報と矛盾する)ことが判明した場合、その特定のフィールドデバイスは、プラントリソース管理プラットフォーム内のどんなプラント階層とも関連付けられないことになる。別の実施形態では、フィールドデバイスがプラント階層に既に関連付けられおり、特定のフィールドデバイスについてのステップ608bの実装中に、対応するプラント階層データベースレコード内で指定されるプラント階層情報が実際にはプラントリソース管理プラットフォーム内に存在しない(または実際のプラント階層情報と矛盾する)ことが判明した場合、フィールドデバイスが、新しい、または正しいプラント階層情報に基づいて再関連付けおよび更新され得る。

【0097】

図6Bの方法の別の実施形態では、ステップ608bを実装することは、(ステップ606bにおいて)事前記憶済みデバイス構成情報に関連付けられたフィールドデバイスを、プラント階層および/またはネットワークビューにさらに関連付けることを含む。フィールドデバイスをネットワークビューに関連付けるために、インポートされたデバイスファイル(すなわち、フィールドデバイスに対応するデバイス情報を有するインポートまたは検索されたデータベースレコード)内で、またはオペレータ端末から受け取ったユーザ入力によって、フィールドデバイスに関連するデバイス経路に関するすべてのフィールドまたはパラメータを指定する必要がある。具体的には、デバイス経路を確立するために、デバイスファイルから、またはユーザ入力を通じて検索されたフィールドは、フィールドデバイスに対応するエンジニアリングプロジェクト、FCS/SCS(フィールド制御ステーション/安全制御ステーション)、ノード、IOM(入力/出力モジュール)、ユニット、スロット、およびチャネルに関する情報を含み得る。特定の実施形態では、デバイス経路を確立するために必要とされるタイプの情報のうちの少なくとも1つがデバイスファイル内に含まれておらず、または必要なユーザ入力を通じて受け取られないとの判定に応答して、そのフィールドデバイスについてデバイス経路またはネットワークビューは作成されない。

【0098】

本発明のいくつかの実施形態では、固有デバイス識別子(たとえばデバイスタグ)が、インポートされたデバイスファイル(すなわち、フィールドデバイスに対応するデバイス情報を有するインポートまたは検索されたデータベースレコード)内で検出され、固有デバイス識別子がプラントリソース管理システム内の既存のどんなデバイス識別子とも合致しない場合、検出された固有デバイス識別子が対応するフィールドデバイスが、オフラインで登録され、またはプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるものとする。

【0099】

直後に与えられる説明と共に読み取られるTable 4(表4)は、フィールドデバイスをプラントリソース管理システムと通信可能に結合するときに適用され得る様々な基準および方法ステップを示す。

【0100】

【表4】

【0101】

具体的には、固有デバイス識別子(たとえばデバイスタグ)が、検索され、読み取られるデバイス構成データレコード内で検出され、プラントリソース管理システム内のどんな既存のデバイス識別子とも合致しないとき、固有デバイス識別子が対応するフィールドデバイスが、「オフライン」として登録され、オフライン登録は、フィールドデバイスが実際にプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合される前触れ(または先行ステップ)である。「オフラインで登録される」および/または「オフライン登録」という用語は、フィールドデバイスがプラントリソース管理プラットフォーム内で構成されている、またはプラントリソース管理プラットフォームのために準備されているが、物理的フィールドデバイス自体がまだプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されていない状況を指すと理解されたい。

【0102】

固有デバイス識別子(たとえばデバイスタグ)が、受信され、読み取られるデバイス構成データレコード内で検出され、前述のオフライン登録プロセスを使用して既に登録されているフィールドデバイスに対応する何らかの既存の固有デバイス識別子と合致するとき、デバイス構成データレコード内で検出された固有デバイスが対応する識別子フィールドデバイスが、同一のオフライン登録済みデバイスとして認識されることになる。

【0103】

固有デバイス識別子(たとえばデバイスタグ)が、受信され、読み取られるデバイス構成データレコード内で検出され、オンライン登録髄デバイスに属する何らかの既存の固有デバイス識別子と合致するとき、インポートされた固有デバイス識別子が対応するそのフィールドデバイスは、フィールドデバイスが既にオンラインであるので、プラントリソース管理プラットフォームに登録されず、またはプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されないことになる。「オンラインデバイス」という用語は、プラントリソース管理プラットフォーム内に既に構成されているフィールドデバイスを指すと理解されるものとし、フィールドデバイスも、プラントリソース管理プラットフォームと物理的に接続され、または通信可能に結合される。

【0104】

図8は、本発明による、フィールドデバイスのローカルメモリ内のデバイス構成パラメータを修正する方法を示すフローチャートである。一実施形態では、図8の方法は、図4の方法ステップ408の部分として実装される。図8の方法は、プラント施設内のオペレータ端末とフィールドデバイスとの間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォームを通じて実装され得る。一実施形態では、図8の方法は、プラントリソース管理プラットフォーム内の1つまたは複数のプラントリソース管理サーバを通じて実装され得る。図8の方法は、プラントリソース管理プラットフォームとのフィールドデバイスの通信可能結合に応答して実装され得る。

【0105】

ステップ802は、プラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されているフィールドデバイスに対応する、先に記憶されたデバイス構成データレコードを識別することを含む。フィールドデバイスに対応する、先に記憶された構成データレコードは、フィールドデバイスのローカルメモリからの、フィールドデバイスに対応する固有デバイス識別子を解析すること、およびその後で、解析された固有デバイス識別子に関連する、先に記憶された構成データレコードを配置することによって識別され得る。

【0106】

特定の実施形態では、識別された先に記憶された構成データレコード内のデータは、フィールドデバイスのローカルメモリから解析された固有デバイス識別子に合致する、またはそれに対応する、事前記憶済みデバイス識別子を含む。より特定の実施形態では、(i)識別された先に記憶された構成データレコードは、図4の方法ステップ404、または図6Aの方法ステップ608a、または図6Bの方法ステップ610bに従って生成されたデバイス構成データレコードであり、かつ/または(ii)識別された、先に記憶されたデバイス構成データレコード内の事前記憶済みデバイス識別子は、図4の方法ステップ404、または図6Aの方法ステップ608a、または図6Bの方法ステップ610bに従って、先に記憶されたデバイス構成データレコード内に含まれている固有デバイス識別子である。

【0107】

ステップ804は、フィールドデバイスのローカルメモリ内の1つまたは複数のデバイス構成パラメータを修正することを含む。通信可能に結合されたフィールドデバイスのローカルメモリ内のデバイス構成パラメータの修正は、一実施形態では、フィールドデバイスに対応し、ステップ802に従って識別された、先に記憶されたデバイス構成から検索された事前記憶済みデバイス構成情報に基づき得る。

【0108】

ステップ804においてフィールドデバイスのローカルメモリを修正することは、そのようなフィールドデバイスのローカルメモリ内のメモリ状態を更新することを含み、特定の実施形態では、フィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードから検索された1つまたは複数のデバイス構成パラメータをローカルメモリ内に記録することを含む。一実施形態では、フィールドデバイスのローカルメモリ内に記録される1つまたは複数のデバイス構成パラメータは、識別されたデバイスクラスの動作、機能、感度、アラーム限界、または選択可能な状態を制御する任意のパラメータを含み得る。

【0109】

図9は、図4の方法を実装するときの、システムエンティティ間の通信フローを示す通信流れ図である。図示される通信フロー内に含まれるシステムエンティティは、オペレータ端末902、プラントリソース管理サーバ904、および1つまたは複数のフィールドデバイス906である。プラントリソース管理サーバ904は、プラント施設内のオペレータ端末902とフィールドデバイス906との間に通信媒介として配置される。一実施形態では、プラントリソース管理サーバ904は、プラント施設内のオペレータ端末902とフィールドデバイス906との間に通信媒介として配置されるプラントリソース管理プラットフォーム内のサーバである。

【0110】

図9の通信フローは、単一のフィールドデバイス906について実装され得るが、通信フローは、(同時に、またはその他の方法で)複数のフィールドデバイスに関して図4の方法を実装するために同様に使用され得ることも理解されよう。

【0111】

ステップ9002は、オペレータ端末902において、オペレータ入力および/またはデバイス情報ファイルによって入力情報を受信することを含み、受信された入力は、プラントリソース管理サーバ904と通信可能に結合されるように意図されるフィールドデバイス906に対応するデバイス識別情報を含み、またはデバイス識別情報の検索を可能にする情報を含む。受信された入力から抽出され、または受信された入力に基づいて検索されたデバイス識別情報は、少なくとも(i)フィールドデバイスに対応する固有デバイス識別子と、(ii)フィールドデバイス906に対応するデバイスクラス情報とを含む。

【0112】

固有デバイス識別子は、フィールドデバイス906を一意に識別する情報を含む。固有デバイス識別子は、フィールドデバイス906に一意に関連付けられる任意の固有ハードウェアまたはソフトウェアデバイス識別子を含み得る。特定の実施形態では、ステップ9002において受信された固有デバイス識別子は、フィールドデバイス906についての固有デバイスタグを含む。

【0113】

フィールドデバイス906に対応する、ステップ9002において受信されたデバイスクラス情報は、フィールドデバイス906のデバイス識別関連情報を記述する情報を含む。様々な実施形態では、デバイスクラス情報は、(i)フィールドデバイス906のベンダを識別する情報、たとえばフィールドデバイス906についての製造業者識別情報と、(ii)フィールドデバイス906が対応するモデルを識別する情報と、(iii)フィールドデバイス906が対応する改訂を識別する情報とを含み得る。

【0114】

ステップ9004は、オペレータ端末902から受信されたフィールドデバイス906に対応する固有デバイス識別子をプラントリソース管理サーバ904に送信することを含む。ステップ9006は、フィールドデバイス906に対応するデバイスクラス情報をオペレータ端末902からプラントリソース管理サーバ904に送信することを含む。

【0115】

その後で、プラントリソース管理サーバ904は、フィールドデバイス906に対応するデバイス構成データレコードを生成する。プラントリソース管理サーバ904によるデバイス構成データレコードの生成は、図4の方法ステップ404、図5の方法ステップ502から506、図6Aの方法ステップ602aから608a、および/または図6Bの方法ステップ602bから610bのいずれかを含み得ることを理解されよう。

【0116】

ステップ9008および9010は、フィールドデバイス906をプラントリソース管理サーバ904と通信可能に結合するための、フィールドデバイス906とプラントリソース管理サーバ904との間の相互通信を含む。一実施形態では、ステップ9008は、プラントリソース管理サーバ904とフィールドデバイス906の通信可能結合を開始する、フィールドデバイス906からプラントリソース管理サーバ904へのハンドシェーク通信の送信を含む。一実施形態では、ステップ9010は、プラントリソース管理サーバ904とフィールドデバイス906の通信可能結合を完了するための、プラントリソース管理サーバ904からフィールドデバイス906への確認通信の送信を含む。

【0117】

ステップ9012において、プラントリソース管理サーバ904とのフィールドデバイス906の通信可能結合の成功に応答して、プラントリソース管理サーバは、フィールドデバイス906のローカルメモリを修正するための命令をフィールドデバイス906に送信する。フィールドデバイス906は、ステップ9012において送信された命令を受信したことに、(i)フィールドデバイス906のローカルメモリを修正すること、および(ii)ステップ9014において、フィールドデバイス906のローカルメモリを修正するための受信された命令に基づいてそのフィールドデバイス906が首尾よく構成されたという確認をプラントリソース管理サーバ904に送信することによって応答する。

【0118】

(i)(ステップ9012において)フィールドデバイス906のローカルメモリを修正するための命令を送信するステップと、(ii)フィールドデバイス906のローカルメモリを修正するステップと、(iii)(ステップ9014において)フィールドデバイス906の構成の成功の確認を送信するステップのうちの1つまたは複数が、図4の方法ステップ408、および/または図8の方法ステップ802から804に従って実装され得ることを理解されよう。

【0119】

ステップ9016において、プラントリソース管理サーバ904は、フィールドデバイス906の構成の成功の確認をオペレータ端末902に送信する。

【0120】

図10は、本発明の教示に従って構成されたプロセス制御環境を示す。プロセス制御環境1000は、オペレータ端末1002、プラントリソース管理サーバ1004、およびフィールドデバイスネットワーク1006を備える。

【0121】

オペレータ端末1002は、プラントリソース管理サーバ1004と通信可能に結合され、オペレータがプラントリソース管理サーバ1004に命令を送信し、プラントリソース管理サーバ1004からデータを受信することを可能にするように構成される任意のプロセッサ実装端末デバイスまたはクライアントデバイスを含む。

【0122】

フィールドデバイスネットワーク1006は、プラントリソース管理サーバ1004と通信可能に結合された複数のフィールドデバイスを備える。図10では、フィールドデバイスネットワーク1006は、フィールドデバイス1(10062)、フィールドデバイス2(10064)から、フィールドデバイスn(1006n)を備える。フィールドデバイスネットワーク1006内のフィールドデバイス10062から1006nは、産業プロセス環境内に配置され得、物理的またはプロセス制御機能のために構成される得るバルブ、バルブアクチュエータ、スイッチ、送信機、または他のセンサデバイスのいずれかを含み得る。

【0123】

プラントリソース管理サーバ1004は、オペレータ端末1002とフィールドデバイスネットワーク1006との間の通信媒介として実装されたサーバを含む。一実施形態では、プラントリソース管理サーバ1004は、図1に示されるタイプのプラントリソース管理プラットフォーム内に配置され得る。

【0124】

プラントリソース管理サーバ1004は、(i)ディスプレイ10042と、(ii)プラントリソース管理サーバ1004内のデータ処理動作のために構成されたプロセッサ10044と、(iii)プラントリソース管理サーバ1004に関連する入出力機能を可能にするように構成されたI/Oコントローラ10045と、(iv)一時的メモリおよび/または非一時的メモリを含むメモリ10046とを含み得る。

【0125】

一実施形態では、メモリ10046は、(i)デバイスハードウェアおよびソフトウェアリソースを管理するために構成され、プラントリソース管理サーバ1004内に実装されたソフトウェアプログラムのための共通サービスを提供するオペレーティングシステム10048と、(ii)オペレータがプラントリソース管理サーバ1004を構成または制御することを可能にするように構成されたオペレータインターフェース10050と、(iii)図6Aまたは図6Bの方法ステップに従って、識別されたデバイスクラスに対応するデバイス構成情報を検索するように構成されたデバイス情報検索コントローラ10052と、(iv)図4の方法ステップ404、図6Aの602aから608aの方法ステップ、および/または図6Bの方法ステップ602bから610bのいずれかに従って、フィールドデバイスに対応するデバイス構成データレコードを生成するように構成された構成記録ジェネレータ10054と、(v)図4の方法ステップ408、および図8の方法ステップ802から804のいずれかに従って、フィールドデバイスネットワーク1006内の1つまたは複数のフィールドデバイス(10062から1006n)を構成するように構成されたフィールドデバイス構成コントローラ10056と、(vi)データ通信を可能にし、プラントリソース管理サーバ1004と、フィールドデバイスネットワーク1006および/またはその中の個々のフィールドデバイス10062から1006nとの間の通信を制御するように構成されたフィールドデバイスインターフェース10058とをその中に記憶し得る。

【0126】

図11は、本発明の様々な実施形態がそれに従って実装され得る例示的コンピュータシステムを示す。

【0127】

システム1100はコンピュータシステム1102を含み、コンピュータシステム1102は、1つまたは複数のプロセッサ1104および少なくとも1つのメモリ1106を備える。プロセッサ1104は、プログラム命令を実行するように構成され、実プロセッサまたは仮想プロセッサであり得る。コンピュータシステム1102は、記載の実施形態の使用または機能の範囲に関してどんな限定も示唆しないことを理解されよう。コンピュータシステム1102は、限定はしないが、本発明の方法を構成するステップを実装することのできる汎用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、または他のデバイスもしくはデバイスの構成のうちの1つまたは複数を含み得る。本発明によるコンピュータシステム1102の例示的実施形態は、1つまたは複数のサーバ、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、携帯電話、モバイル通信デバイス、タブレット、ファブレット、および携帯情報端末を含み得る。本発明の一実施形態では、メモリ1106は、本発明の様々な実施形態を実装するソフトウェアを記憶し得る。コンピュータシステム1102は追加の構成要素を有し得る。たとえば、コンピュータシステム1102は、1つまたは複数の通信チャネル1108、1つまたは複数の入力デバイス1110、1つまたは複数の出力デバイス1112、およびストレージ1114を含み得る。バス、コントローラ、ネットワークなどの相互接続機構(図示せず)が、コンピュータシステム1102の構成要素を相互接続する。本発明の様々な実施形態では、オペレーティングシステムソフトウェア(図示せず)は、プロセッサ1104を使用してコンピュータシステム1102内で実行中の様々なソフトウェアのための動作環境を提供し、コンピュータシステム1102の構成要素の様々な機能を管理する。

【0128】

通信チャネル1108は、通信媒体を介する、様々な他のコンピューティングエンティティに対する通信を可能にする。通信媒体は、プログラム命令や、通信媒体内の他のデータなどの情報を提供する。通信媒体は、限定はしないが、電気、光学、RF、赤外線、音響、マイクロ波、Bluetooth、または他の通信媒体で実装されたワイヤードまたはワイヤレス方法を含む。

【0129】

入力デバイス1110は、限定はしないが、タッチスクリーン、キーボード、マウス、ペン、ジョイスティック、トラックボール、ボイスデバイス、走査デバイス、またはコンピュータシステム1102に入力を与えることのできる任意の別のデバイスを含み得る。本発明の一実施形態では、入力デバイス1110は、アナログまたはデジタル形式のオーディオ入力を受け入れるサウンドカードまたは類似のデバイスであり得る。出力デバイス1112は、限定はしないが、CRT、LCD、LEDディスプレイ上のユーザインターフェース、あるいはサーバ、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、携帯電話、モバイル通信デバイス、タブレット、ファブレットおよび携帯情報端末、プリンタ、スピーカ、CD/DVDライタ、またはコンピュータシステム1102からの出力を供給する任意の他のデバイスのいずれかに関連する任意の他のディスプレイを含み得る。

【0130】

ストレージ1114は、限定はしないが、磁気ディスク、磁気テープ、CD-ROM、CD-RW、DVD、任意のタイプのコンピュータメモリ、磁気ストライプ、スマートカード、印刷されたバーコード、または情報を記憶するために使用され得、コンピュータシステム1102によってアクセスされ得る任意の他の一時的もしくは非一時的媒体を含み得る。本発明の様々な実施形態では、ストレージ1114は、記載の実施形態のいずれかを実装するためのプログラム命令を含み得る。

【0131】

本発明の一実施形態では、コンピュータシステム1102は、分散ネットワークの部分、または利用可能なクラウドリソースのセットの一部である。

【0132】

本発明は、システム、方法、またはコンピュータ可読記憶媒体や、プログラミング命令がリモートの場所から通信されるコンピュータネットワークなどのコンピュータプログラム製品を含む多数の方式で実装され得る。

【0133】

本発明は、コンピュータシステム1102と共に使用するためのコンピュータプログラム製品として適切に実施され得る。本明細書において説明される方法は通常、コンピュータシステム1102または任意の他の類似のデバイスによって実行されるプログラム命令のセットを含むコンピュータプログラム製品として実装される。プログラム命令のセットは、コンピュータ可読記憶媒体(ストレージ1114)、たとえばディスケット、CD-ROM、ROM、フラッシュドライブ、またはハードディスクなどの有形媒体上に記憶され、あるいはモデムまたは他のインターフェースデバイスを介し、限定はしないが光またはアナログ通信チャネル1108を含む有形媒体を介してコンピュータシステム1102に送信可能な、一連のコンピュータ可読コードであり得る。コンピュータプログラム製品としての本発明の実装は、限定はしないがマイクロ波、赤外線、Bluetooth、または他の伝送技法を含むワイヤレス技法を使用する無形形態であり得る。これらの命令は、システム内にプリロードされ、またはCD-ROMなどの記憶媒体上に記録され、またはインターネットや携帯電話ネットワークなどのネットワークを介してダウンロードするために利用可能にされ得る。この一連のコンピュータ可読命令は、本明細書において先に説明された機能のすべてまたは一部を実施し得る。

【0134】

上記に基づいて、本発明が著しい利点をもたらすことが明らかであろう。具体的には、本発明は、複数のフィールドデバイスの自動またはバルク構成を可能にする。本発明は、(i)プラントリソース管理プラットフォームと結合するように意図されるフィールドデバイスに対応するデバイス構成パラメータを含むソフトウェアオブジェクト(たとえばデバイス構成データレコード)の生成および検索を可能にすること、および(ii)そのような先に生成されたソフトウェアオブジェクト(たとえばデバイス構成データレコード)からデバイス構成パラメータを検索すること、および検索されたデバイス構成パラメータに基づいて、そのとき通信可能に結合されたフィールドデバイスを構成することによって、そのようなフィールドデバイスがプラントリソース管理プラットフォームと通信可能に結合されるという1つまたは複数のイベントの検出に応答することによってこれを達成する。その結果、本発明は、フィールドデバイスの製造および設置のステップがプラントリソース管理プラットフォーム、および/またはソフトウェアシステム、および/またはフィールドデバイスについての制御システムを建設および構成するプロセスと並列に進むことが可能となり、設置前にフィールドデバイスについて生成されている構成について、フィールドデバイスがプラントリソース管理プラットフォームに通信可能に結合されると、所期のフィールドデバイスに自動的に適用することが可能となる。

【0135】

本発明の例示的実施形態が本明細書において説明され、図示されたが、それらは例に過ぎないことを理解されよう。添付の特許請求の範囲で定義される本発明の精神および範囲から逸脱または違反することなく、形態および細部の様々な修正がその中で行われ得ることを当業者は理解されよう。さらに、本明細書において例示的に開示された発明は、本明細書において具体的に開示されていない何らかの要素がない場合に適切に実施され得、具体的に企図される特定の実施形態では、本発明は、本明細書において具体的に開示されていない何らかの1つまたは複数の要素がない場合に実施されるものとする。

【符号の説明】

【0136】

100 分散プロセス制御システム
102 オペレータ端末
104 プラントリソース管理プラットフォーム
104a プラントリソース管理サーバ
104b プラントリソース管理データベース
104c プラントリソース管理ゲートウェイインターフェース
106 フィールドデバイスネットワーク
702 データベースレコード
704 プラント階層
902 オペレータ端末
904 プラントリソース管理サーバ
906 フィールドデバイス
1000 プロセス制御環境
1002 オペレータ端末
1004 プラントリソース管理サーバ
1006 フィールドデバイスネットワーク
1100 システム
1102 コンピュータシステム
1104 プロセッサ
1106 メモリ
1108 通信チャネル
1110 入力デバイス
1112 出力デバイス
1114 ストレージ
10042 ディスプレイ
10044 プロセッサ
10045 I/Oコントローラ
10046 メモリ
10048 オペレーティングシステム
10050 オペレータインターフェース
10052 デバイス情報検索コントローラ
10054 構成記録ジェネレータ
10056 フィールドデバイス構成コントローラ
10058 フィールドデバイスインターフェース
10062 フィールドデバイス1
10064 フィールドデバイス2
1006n フィールドデバイスn

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】