特許 7591873 スキッドコミュニケータツールの迅速な接続技法

(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】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】スキッドコミュニケータツールの迅速な接続技法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20241122BHJP

   G05B 19/05 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 100F

G05B19/05 F

【請求項の数】 28

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020085032

(22)【出願日】2020-05-14

(65)【公開番号】P2020191632

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】16/416,468

(32)【優先日】2019-05-20

(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】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】アーロン・シー・ジョーンズ

(72)【発明者】

【氏名】マイケル・ジー・オット

(72)【発明者】

【氏名】ジュリアン・ケー・ナイドゥー

(72)【発明者】

【氏名】デボラ・アール・コルクラツィエール

(72)【発明者】

【氏名】カレン・ジョンソン

【審査官】長谷川 未貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０５３７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４３８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２７０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２３５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７３４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１８４２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－１０１／００

Ｇ０５Ｂ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセス制御環境においてスキッドコントローラと通信するためのスキッドコミュニケータツールであって、
初期ネットワーク設定のセットに従って構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに結合された１つ以上のプロセッサであって、
（ｉ）プロセス制御環境におけるスキッドのための、前記通信インターフェースとスキッドコントローラとの間のリンクを検出し、
（ｉｉ）前記初期ネットワーク設定のセットが、前記リンク経由で前記スキッドコミュニケータツールと前記スキッドコントローラと間の通信チャネルを有効にしないことを検出し、
（ｉｉｉ）複数の事前構成されたネットワーク設定のセットの分析を行って、前記スキッドコントローラに関連付けられた特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定し、
（ｉｖ）前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されると、
（ａ）前記リンクを介して前記通信チャネルを確立するために、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットに従って前記通信インターフェースを自動的に構成し、
（ｂ）前記通信チャネルを介してスキッドデータを送信または受信することによって、前記スキッドの動作を制御、監視、または構成する、ように構成された、１つ以上のプロセッサと、を備える、スキッドコミュニケータツール。

【請求項2】

前記スキッドコミュニケータツールが、前記１つ以上のプロセッサに結合されたユーザインターフェースをさらに含み、
前記１つ以上のプロセッサが、前記ユーザインターフェースを介して、前記通信チャネルを有効にするための要求を検出するようにさらに構成され、
前記１つ以上のプロセッサが、前記要求を検出することに応答して、前記通信インターフェースを自動的に構成する、請求項１に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項3】

前記１つ以上のプロセッサは、前記ユーザインターフェースで提供される、前記初期ネットワーク設定のセットが前記通信チャネルを有効にしないことを示す通知を生成することによって、前記初期ネットワーク設定のセットが前記通信チャネルを有効にしないことの検出に対応するようにさらに構成され、
前記通知は、前記１つ以上のプロセッサが前記通信チャネルを有効にするための前記要求を検出する前に生成され、かつ提供される、請求項２に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項4】

前記通信チャネルを介して前記スキッドデータを送信または受信することが、
前記スキッドコントローラから、スキッドパラメータから読み取られた値を受信すること、または
前記スキッドコントローラに、スキッドパラメータに書き込まれる値を送信すること、を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項5】

前記スキッドデータが、１つ以上のスキッドルーチンおよび１つ以上のスキッドパラメータを含むスキッド構成を含み、
前記通信チャネルを介して前記スキッドデータを送信または受信することが、
（ｉ）前記スキッドコントローラから前記スキッド構成をダウンロードすること、または
（ｉｉ）前記スキッド構成を前記スキッドコントローラにアップロードすることを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項6】

前記スキッドコミュニケータツールが、前記１つ以上のプロセッサに結合されたユーザインターフェースをさらに含み、前記１つ以上のプロセッサが、
前記ユーザインターフェースを介して、スキッド構成を編集するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示し、
前記ＧＵＩを介して、前記スキッド構成内の前記１つ以上のルーチンの値、または前記１つ以上のパラメータの値を調整するための要求を受信し、
前記要求に応じて前記スキッド構成を更新し、
前記更新されたスキッド構成を前記スキッドコントローラにアップロードする、ようにさらに構成されている、請求項５に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項7】

前記１つ以上のプロセッサが、前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットの前記分析を行って、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが前記スキッドコントローラのスキッドＩＤの値に相関されていることに基づいて、前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットから、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定することによって、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定するように構成されている、請求項１から請求項６のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項8】

前記１つ以上のプロセッサが、前記スキッドＩＤの前記値を要求するメッセージを前記スキッドコントローラに送信し、前記スキッドコントローラから前記スキッドＩＤの前記値を受信することによって、前記通信インターフェースを介して前記スキッドＩＤの前記値を検出するようにさらに構成されている、請求項７に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項9】

前記１つ以上のプロセッサが、前記１つ以上のプロセッサに結合されたユーザインターフェースで、前記スキッドＩＤの前記値を示すユーザ入力を検出することによって、前記１つ以上のプロセッサに結合された前記ユーザインターフェースを介して前記スキッドＩＤの前記値を検出するように構成されている、請求項７または請求項８に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項10】

前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、
インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
サブネットマスクと、を含む、請求項１から請求項９のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項11】

前記１つ以上のプロセッサが、
前記事前構成されたネットワーク設定のセットに従って、前記通信インターフェースを自動的に設定する前に、前記初期ネットワーク設定のセットをメモリに記憶し、
前記スキッドの動作を制御、監視、または構成した後に、（ｉ）前記１つ以上のプロセッサに結合されたユーザインターフェースを介して、前記スキッドコミュニケータツールの以前のネットワーク設定を復元する要求を受信し、（ｉｉ）前記復元する要求を受信することに応答して、メモリに記憶された前記初期ネットワーク設定のセットに従って前記通信インターフェースを自動的に構成する、ようにさらに構成されている、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項12】

前記スキッドが、第１のスキッドであり、前記スキッドコントローラが、第１のスキッドコントローラであり、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットの中の第１のセットであり、
前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットが、
（ｉ）第２のスキッドのための第２のスキッドコントローラに相関された、事前構成されたネットワーク設定の第２のセットと、
（ｉｉ）前記プロセス制御環境のプラントネットワークに相関された、事前構成されたネットワーク設定の第３のセットと、をさらに含む、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項13】

前記１つ以上のプロセッサが、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されないとき、
（ｉ）ユーザインターフェースに、ユーザに前記スキッドコントローラのためのネットワーク設定を提供することを要求するプロンプトを表示すること、
（ｉｉｉ）前記ユーザインターフェースを介して、ユーザ提供のネットワーク設定のセットを受信すること、および
（ｉｖ）前記ユーザ提供のネットワーク設定を、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットとしてメモリに記憶すること、によって、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを生成するようにさらに構成されている、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項14】

前記１つ以上のプロセッサが、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されないとき、
（ｉ）前記通信インターフェースを介して、前記スキッドコントローラに、前記スキッドコントローラによって維持されているホワイトリストに載せられたネットワーク設定のセットに適合するネットワーク設定のセットに対する要求を送信すること、
（ｉｉ）前記通信インターフェースを介して、スキッド提供のネットワーク設定のセットを受信すること、および
（ｉｉｉ）前記スキッド提供のネットワーク設定を、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットとしてメモリに記憶すること、によって、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを生成するようにさらに構成されている、請求項１から請求項１３のいずれかに記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項15】

前記１つ以上のプロセッサが、前記スキッドコントローラに、前記スキッドコントローラが前記スキッドコミュニケータツールを特定または認証することを可能にする情報を送信するようにさらに構成され、
前記スキッドコントローラが、前記情報に基づいて前記スキッドコミュニケータツールを特定または認証した後に、前記スキッド提供のネットワーク設定を送信するように構成されている、請求項１４に記載のスキッドコミュニケータツール。

【請求項16】

スキッドコントローラに迅速に接続し、スキッド構成をダウンロードするための方法であって、
プロセス制御環境におけるスキッドのためのスキッドコミュニケータツールとスキッドコントローラとの間のリンクを、前記スキッドコミュニケータツールによって検出することと、
前記スキッドコミュニケータツールが従って構成される初期ネットワーク設定のセットが、前記リンクを経由した前記スキッドコミュニケータツールと前記スキッドコントローラとの間の通信チャネルを有効にしないことを、前記スキッドコミュニケータツールによって検出することと、
複数の事前構成されたネットワーク設定のセットを分析して、前記スキッドコントローラに関連付けられた特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定することと、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されると、
（ａ）前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットに従って前記スキッドコミュニケータツールを、前記スキッドコミュニケータツールによって自動的に構成して、前記スキッドコミュニケータツールが前記リンクを介して前記通信チャネルを確立することを可能にすることと、
（ｂ）前記通信チャネルを介してスキッドデータを送信または受信することによって、前記スキッドの動作を制御、監視、または構成することと、を含む、方法。

【請求項17】

前記スキッドコミュニケータツールによって、前記通信チャネルを有効にする要求を検出すること、をさらに含み、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが特定されると、前記スキッドコミュニケータツールが、前記通信チャネルを有効にする前記要求を検出することに応答して、前記自動的に構成することが応答で発生する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記スキッドコミュニケータツールのユーザインターフェースで提供される、前記初期ネットワーク設定のセットが前記通信チャネルを有効にしないことを示す通知を生成することによって、前記初期ネットワーク設定のセットが前記通信チャネルを有効にしないことの前記検出に対応すること、をさらに含み、
前記通信チャネルを有効にするための前記検出された要求は、プロンプトに応答して前記ユーザインターフェースを介して提供される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記通信チャネルを介して前記スキッドデータを送信または受信することが、
前記スキッドコントローラから、スキッドパラメータから読み取られた値を受信することと、
前記スキッドコントローラに、スキッドパラメータに書き込まれる値を送信することと、を含む、請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の方法。

【請求項20】

前記スキッドデータが、１つ以上のスキッドルーチンおよび１つ以上のスキッドパラメータを含むスキッド構成を含み、
前記通信チャネルを介して前記スキッドデータを送信または受信することが、
（ｉ）前記スキッドコントローラから前記スキッド構成をダウンロードすることと、
（ｉｉ）前記スキッド構成を前記スキッドコントローラにアップロードすることと、を含む、請求項１６から請求項１９のいずれかに記載の方法。

【請求項21】

前記スキッドコミュニケータツールによって、スキッド構成を編集するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示することと、
前記スキッドコミュニケータツールを介して、前記スキッド構成内の前記１つ以上のルーチンの値、または前記１つ以上のパラメータの値を調整するための要求を受信することと、
前記要求に応じて前記スキッド構成を更新することと、
前記更新されたスキッド構成を前記スキッドコントローラにアップロードすることと、をさらに含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記特定の事前構成されたネットワーク構成のセットを特定するために、前記複数の事前構成されたネットワーク構成のセットを分析することは、
前記事前構成されたネットワーク設定のセットが前記スキッドコントローラのスキッドＩＤの値に相関されていることに基づいて、前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットから、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定すること、を含む、請求項１６から請求項２１のいずれかに記載の方法。

【請求項23】

前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、
インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと、
サブネットマスクと、
前記ＩＰアドレスが静的であることを示す設定と、を含む、請求項１６から請求項２２のいずれかに記載の方法。

【請求項24】

前記事前構成されたネットワーク設定のセットに従って、前記スキッドコミュニケータツールを自動的に構成する前に、前記初期ネットワーク設定のセットをメモリに記憶することと、
前記スキッドの動作を制御、監視、または構成した後に、（ｉ）前記スキッドコミュニケータツールを介して、前記スキッドコミュニケータツールの以前のネットワーク設定を復元する要求を受信することと、（ｉｉ）前記復元する要求を受信することに応答して、メモリに記憶された前記初期ネットワーク設定のセットに従って前記スキッドコミュニケータツールを自動的に構成することと、をさらに含む、請求項１６から請求項２３のいずれかに記載の方法。

【請求項25】

前記スキッドが、第１のスキッドであり、前記スキッドコントローラが、第１のスキッドコントローラであり、
前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットの中の第１のセットであり、
前記複数の事前構成されたネットワーク設定のセットが、
（ｉ）第２のスキッドのための第２のスキッドコントローラに相関された、事前構成されたネットワーク設定の第２のセットと、
（ｉｉ）前記プロセス制御環境のプラントネットワークに相関された、事前構成されたネットワーク設定の第３のセットと、をさらに含む、請求項１６から請求項２４のいずれかに記載の方法。

【請求項26】

前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されないとき、
（ｉ）前記スキッドコミュニケータツールに、ユーザに前記スキッドコントローラのためのネットワーク設定を提供することを要求するプロンプトを表示すること、
（ｉｉｉ）前記スキッドコミュニケータツールを介して、ユーザ提供のネットワーク設定のセットを受信すること、および
（ｉｖ）前記ユーザ提供のネットワーク設定を、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットとしてメモリに記憶すること、によって、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを生成すること、をさらに含む、請求項１６から請求項２５のいずれかに記載の方法。

【請求項27】

前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが、前記分析を経て特定されないとき、
（ｉ）前記スキッドコミュニケータツールを介して、前記スキッドコントローラに、前記スキッドコントローラによって維持されているホワイトリストに載せられたネットワーク設定のセットに適合するネットワーク設定のセットに対する要求を送信すること、
（ｉｉ）前記スキッドコミュニケータツールを介して、スキッド提供のネットワーク設定のセットを受信すること、および
（ｉｉｉ）前記スキッド提供のネットワーク設定を、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットとしてメモリに記憶すること、によって、前記特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを生成すること、をさらに含む、請求項１６から請求項２６のいずれかに記載の方法。

【請求項28】

前記スキッドコントローラに、前記スキッドコントローラが前記スキッドコミュニケータツールを特定または認証することを可能にする情報を送信すること、をさらに含み、
前記スキッドコントローラが、前記情報に基づいて前記スキッドコミュニケータツールを特定または認証した後にのみ、前記スキッド提供のネットワーク設定を送信するように構成されている、請求項２７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、プロセス制御環境で見られるスキッドに関し、より具体的には、スキッドとの通信を迅速に確立することができるスキッドコミュニケータツールに関する。

【背景技術】

【0002】

発電、化学、石油、または他のプロセスで使用されるような分散型またはスケーラブルな制御システムなどのプロセス制御システムは、典型的には、プロセス制御ネットワークを介して少なくとも１つのホストまたはオペレータワークステーションに、およびアナログ、デジタル、または組み合わされたアナログ／デジタルバスを介して１つ以上のフィールドデバイスに、互いに通信可能に結合された１つ以上のコントローラを含む。バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、および送信機（例えば、温度、圧力、流量センサの）であり得るフィールドデバイスは、バルブの開閉、デバイスのオン／オフの切り替え、およびプロセスパラメータの測定などのプロセスまたはプラント内の機能を行う。コントローラは、フィールドデバイスによってなされたプロセスまたはプラントの測定値を示す信号（またはフィールドデバイスに係わる他の情報）を受信し、この情報を使用して制御ルーチンを実施し、次に、バスを介してフィールドデバイスに送信される制御信号を生成して、プロセスまたはプラントの動作を制御する。フィールドデバイスおよびコントローラからの情報は、典型的には、オペレータワークステーションによって実行される１つ以上のアプリケーションで利用可能となって、オペレータが、プラントの現在の状態を見る、プラントの動作を修正する、等のような、プロセスまたはプラントに関する任意の所望の機能を行うことを可能にする。

【0003】

典型的に、プロセスプラント環境内に位置する、プロセスコントローラは、フィールドデバイスによって作成された、またはフィールドデバイスに関連付けられたプロセス測定値またはプロセス変数を示す信号（またはフィールドデバイスに係わる他の情報）を受信して、コントローラアプリケーションを実行する。コントローラアプリケーションは、プロセス制御の判定を行い、受信した情報に基づいて制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）やＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスなどの、フィールドデバイス内の制御モジュールまたはブロックと連携する、制御モジュールを実装する。プロセスコントローラ内の制御モジュールは、通信ラインまたは信号経路を介してフィールドデバイスに制御信号を送信して、それによって、プロセスの操作を制御する。

【0004】

フィールドデバイスおよびプロセスコントローラからの情報は、典型的には、プロセス制御ネットワークを介して、オペレータワークステーション、メンテナンスワークステーション、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、データ履歴、レポートジェネレータ、集中データベース等などの、１つ以上の他のハードウェアデバイスに利用可能となる。ネットワークを介して通信される情報は、オペレータまたは保守担当者が、プロセスに関する所望の機能を行うことを可能にする。例えば、この情報により、オペレータが、プロセス制御ルーチンの設定を変更し、プロセスコントローラまたはスマートフィールドデバイス内の制御モジュールの動作を変更し、プロセスの現在の状態やプロセスプラント内の特定のデバイスのステータスを視認し、フィールドデバイスとプロセスコントローラとによって生成されたアラームを視認し、担当者のトレーニングまたはプロセス制御ソフトウェアのテストを目的としたプロセスの動作をシミュレーションし、プロセスプラント内の問題またはハードウェア障害を診断する、等が行えるようになる。

【0005】

フィールドデバイスは通常、プロセス制御ネットワークを介してハードウェアデバイスと通信し、ネットワークはイーサネット構成のＬＡＮであってもよい。ネットワークは、プロセスパラメータ、ネットワーク情報、および他のプロセス制御データを、様々なネットワークデバイスを通じて、プロセス制御システムの様々なエンティティに中継する。ネットワークデバイスは、典型的には、そのルーティング、フレームレート、タイムアウト、および他のネットワークパラメータを制御することにより、ネットワークを介したデータの流れを容易にするが、普通はプロセスデータ自体を変更しない。

【0006】

一部のプロセスプラントには、プロセス制御システムに様々な程度で統合され得るモジュール式プロセススキッド（「スキッド」）が含まれている。スキッドは、自己完結型のプロセスまたはサブプロセスとして作動する「ボックス内のシステム」と考えることができる。各スキッドは、一般に、プログラマブルロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）などのコントローラを含む。ＰＬＣは、一般に、１つ以上のプロセッサ、１つ以上のメモリまたは記憶構成要素、および特化された入／出力（Ｉ／Ｏ）モジュールを含む。ＰＬＣを汎用コンピュータから区別する重要な特性がいくつかあることを留意されたい。最も重要なこととして、ＰＬＣは、典型的には、より信頼性が高く、数年で測定された平均故障間隔に対して設計されている。第２に、ＰＬＣは、かなりの量の電気ノイズ、振動、極端な温度、および湿度を有する産業環境に配置することができる。第３に、ＰＬＣはプラント技術者が簡単に保守する。

【発明の概要】

【0007】

説明されている方法およびシステムは、スキッドコミュニケータツールが、ネットワーク設定を、ツールのユーザが通信を確立したいプロセス制御環境において特定のスキッドまたはネットワークによって必要とされる設定に迅速に変更することを可能にする。プロセス制御環境におけるスキッドおよびネットワークは、スキッドまたはネットワークと通信しようとする任意のデバイスに対して異なるネットワーク設定を必要とすることが多く、ユーザは、異なるネットワークまたはスキッドと通信しようとするたびにこれらのネットワーク設定をしばしば手動でロードしなければならないため、これらの方法およびシステムは役に立つ。対照的に、説明されている方法およびシステムは、スキッドコミュニケータツールが、ユーザからの最小限の入力で異なるネットワーク設定を必要とするスキッドまたは他のネットワークのいずれかにシームレスに接続、切断、および再接続することを可能にし、このためユーザが、簡単に移動してプロセス制御環境の異なる領域、ユニット、または機器と相互作用することを可能にする。

【0008】

一実施形態では、プロセス制御環境においてスキッドコントローラと通信するためのスキッドコミュニケータツールは、通信インターフェース、１つ以上のプロセッサ、メモリ、またはユーザインターフェース構成要素（例えば、タッチスクリーン、あるいはマウス、キーボード、または任意の他のタイプのボタンなどの電気機械式入力構成要素に関連付けられているものなど、ディスプレイまたは入力センサを含む）のうちのいずれか１つ以上を含む。スキッドコミュニケータツールは、（ｉ）プロセス制御環境におけるスキッド用の、通信インターフェースとスキッドコントローラとの間のリンク（有線であってもよい）を検出する、（ｉｉ）初期ネットワーク設定のセットが、リンクを経由したスキッドコミュニケータツールとスキッドコントローラと間の通信チャネルを有効としないことを検出する、（ｉｉｉ）複数の事前構成されたネットワーク設定のセットの分析を行って、スキッドコントローラに関連付けられた特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定する、（ｉｖ）特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが分析を経て特定されたら、（ａ）リンクを介して通信チャネルを確立するために、特定の再構成されたネットワーク設定のセットに従って通信インターフェースを自動的に構成する、（ｂ）通信チャネルを介してスキッドデータを送信または受信することによって、スキッドの動作を制御、監視、または構成する、のうちのいずれか１つ以上を行うように構成され得る。

【0009】

一実施形態では、スキッドコントローラに迅速に接続し、スキッド構成をダウンロードするための方法は、プロセス制御環境におけるスキッド用のスキッドコミュニケータツールとのスキッドコントローラとの間のリンク（有線であってもよい）を、スキッドコミュニケータツールによって、検出すること、スキッドコミュニケータツールが従って構成される設定に従って初期ネットワーク設定のセットが、リンクを経由したスキッドコミュニケータツールとスキッドコントローラとの間の通信チャネルを有効にしないことを、スキッドコミュニケータツールによって、検出すること、スキッドコントローラに関連付けられた特定の事前構成されたネットワーク設定のセットを特定するために、複数の事前構成されたネットワーク設定のセットを分析すること、特定の事前構成されたネットワーク設定のセットが分析を経て特定されたら：（ａ）特定の事前構成されたネットワーク設定のセットに従ってスキッドコミュニケータツールを、スキッドコミュニケータツールによって自動的に構成して、スキッドコミュニケータツールがリンクを介して通信チャネルを確立することを可能にする、（ｂ）通信チャネルを介してスキッドデータを送信または受信することによって、スキッドの動作を制御、監視、または構成すること、のうちのいずれか１つ以上を含み得る。

【0010】

この要約が詳細な説明において以下にさらに説明される概念の選択を紹介するために提供されていることに留意されたい。詳細な説明で説明されるように、特定の実施形態は、この概要に説明されていない特徴および利点を含み得、特定の実施形態は、この概要に説明される１つ以上の特徴または利点を省略し得る。

【図面の簡単な説明】

【0011】

以下に説明される図の各々は、実施形態による、開示されたシステム（複数可）または方法（複数可）のうちの１つ以上の態様を示す。詳細な説明は、以下の図に含められる参照番号を参照する。

【0012】

【図1A】スキッドのセットおよびスキッドと通信して構成するためのスキッドコミュニケータツールを含む例示的なプロセス制御環境のブロック図である。

【図1B】図１Ａに示されるスキッドのうちの１つの斜視図である。

【図2】図１Ｂに示されるスキッドおよび図１Ａに示されるスキッドコミュニケータツールのブロック図である。

【図3】図１Ａおよび図２に示される、スキッドコミュニケータツールを迅速に構成するための例示的な方法のフローチャートであり、図２に示されるスキッドコントローラによって維持されるホワイトリスト登録設定のセットに適合する事前構成されたネットワーク設定のセットに従って、スキッドコミュニケータツールがスキッドコントローラと完全に通信することを可能にする。

【図4】図１Ａおよび図２に示されるスキッドコミュニケータツールによって提供され得る表示例を示しており、ユーザを促して事前構成されたネットワーク設定のセットに従ってスキッドコミュニケータツールを構成することを確認させる。

【図5】図１Ａおよび図２に示されるスキッドコミュニケータツールによって提供され得、ユーザが以前のネットワーク設定の復元を要求することを可能にする表示例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１つ以上の産業プロセスをリアルタイムで制御するように動作するプロセスプラント、プロセス制御システム、またはプロセス制御環境には、より広いプラント環境内の特定のプロセスまたはサブプロセスを制御するモジュール式の自己完結型制御システムを各々が表す１つ以上のスキッドを含めることができ、そして、それらは、より典型的なフィールドデバイスおよび他のプロセス制御デバイスが制御される様態とは異なる様態で制御される。

【0014】

携帯用スキッド通信ツールは、スキッドに対して監視、制御、または構成動作を行い得る。スキッドの各々は、スキッドとの通信しようとする任意のデバイスに対して異なるネットワーク設定を必要とする場合があり、このため、ユーザがスキッド間で移行しようとするたびに、面倒な再構成プロセスが必要になる場合がある。本明細書に記載のスキッド通信技法、システム、装置、構成要素、デバイス、または方法の１つ以上を利用して、スキッド通信ツールは、ツールの迅速かつシームレスな再構成を可能にし、ユーザがスキッド間で容易に移行することを可能にする。

【0015】

具体的には、携帯用スキッドコミュニケーションツールは、ネットワーク設定の迅速かつシームレスな再構成を可能にし、ツールが、制限されたアクセス制御ポリシーを実装するスキッドコントローラに迅速に接続、切断、再接続することを可能にする。多くの場合、スキッドコントローラは、制限付きのアクセス制御ポリシーを実装していることに留意されたい。セキュリティ上の理由から、スキッドコントローラは、多くの場合、スキッドコントローラに接続する任意のデバイスが特定の静的ＩＰアドレスを有するか、または少数の特定の静的ＩＰアドレスのうちの１つを有することを要求する。その結果、現場のオペレータまたは技術者が自分のデバイスとスキッドコントローラとの間で通信を確立したいとき、一般に、スキッドコントローラが必要とする特定のＩＰアドレスを持つように最初に手動でデバイスを構成する必要がある（例えば、デバイスに動的にＩＰアドレスを割り当てられるようにするのとは対照的に、デバイスに適切なＩＰアドレスが割り当てられる可能性は低い）この制限されたアクセス制御ポリシーは、未知、無許可、および潜在的に敵対的な当事者がスキッドへの接続を確立するのを防ぐのに役立ち、このため、そのようなエンティティが、スキッドによって制御されるプロセスまたはサブプロセスの通常の動作を意図的または過失で妨害するのを防ぎ、そのような妨害から生じる潜在的な遅延、収益の損失、および危険な機械的障害を防止する。残念ながら、これらの制限されたアクセス制御ポリシーはまた、技術者がスキッドコントローラと通信したいときはいつでも、技術者によるデバイスの手動再構成を強制することがよくあり、これは非効率的で、技術者のワークフローを遮る。本明細書で説明する携帯用スキッド通信ツールは、ユーザがこの手動の再構成プロセスを回避することを可能にする。

【0016】

プラント環境に関しては、委託されてオンラインで動作しているとき、プロセスプラントは、プロセスプラント内で実行している１つ以上のプロセスを制御するために、プロセス制御システムと協働して物理的機能を行う１つ以上の有線または無線プロセス制御デバイス、構成要素、または要素を含む。プロセスプラントまたはプロセス制御システムは、例えば、１つ以上の有線通信ネットワークおよび／１つ以上の無線通信ネットワークを含み得る。加えて、プロセスプラントまたは制御システムは、連続、バッチ、資産管理、履歴、および他のタイプのデータベースなどの集中データベースを含んでもよい。

【0017】

以下、説明は、次に述べる事柄を説明するセクションに編成されている：（Ｉ）図１Ａを参照して、１つ以上のスキッドおよびスキッドコミュニケータツールを見ることができる例示的なプラント環境、（ＩＩ）図１Ｂおよび図２を参照して、スキッドおよびスキッドコミュニケータツールの例、（ＩＩＩ）図３に示されるフローチャートおよび図４および図５に示される例示的な表示を参照して、スキッドコミュニケータツールによって実施され得る例示的な動作、（ＩＶ）追加の検討。

【0018】

例示的なプラント環境５
図１Ａは、スキッド１０３～１０５のセットおよびスキッド１０３～１０５と通信し、スキッド１０３～１０５を構成するためのスキッドコミュニケータツール１０１を含む、例示的なプロセスプラント、プロセス制御システム、またはプロセス制御環境５のブロック図である。スキッド１０３～１０５の各々は、スキッド１０３～１０５と通信しようとする任意のデバイスに対して異なるネットワーク設定を必要とする。ツール１０１は、ツール１０１のユーザが通信を確立したいと望む特定のスキッドによって要求される設定にツール１０１がネットワーク設定を迅速に変更することを可能にするスキッドクライアントを含む。その結果、ユーザがプラント５内の異なる領域、ユニット、または機器を移動して相互作用する間、ツール１０１は、異なるネットワーク設定を必要とするスキッドのいずれかまたは他のネットワークにシームレスに接続、切断、および再接続することができる。

【0019】

プロセスプラント５は、プロセスの状態を特徴付ける１つ以上の「プロセス出力」（例えば、タンクレベル、流量、材料温度、等）および１つ以上の「プロセス入力」（例えば、様々な環境条件およびアクチュエータの状態、プロセス出力を変化させ得る動作）を有すると言えるプロセスを制御する。図１Ａのプロセスプラントまたは制御システム５は、フィールド環境１２２（例えば、「プロセスプラントフロア１２２」）およびバックエンド環境１２５を含み、それらの各々は、プロセス制御バックボーンまたはデータハイウェイ１０によって通信可能に接続され、それは１つ以上の有線または無線通信リンクを含み得、イーサネットプロトコルなどの任意の所望のまたは好適な通信プロトコルを使用して実装され得る。

【0020】

高レベルで（および図１Ａに示されるように）、フィールド環境１２２は、物理的構成要素（例えば、プロセス制御デバイス、ネットワーク、ネットワーク要素等）を含み、それらはランタイム中にプロセスを制御するために動作するように配設、設置および相互接続される。例えば、フィールド環境１２２は、Ｉ／Ｏネットワーク６を含む。概して、Ｉ／Ｏネットワーク６の構成要素は、プロセスプラント５のフィールド環境１２２内に位置付けされ、配設され、またはその他の方法で含まれる。概して言えば、プロセスプラント５のフィールド環境１２２においては、その中に配設された物理的構成要素を使用して原料が受け取られて処理され、１つ以上の製品を生成する。

【0021】

対照的に、プロセスプラント５のバックエンド環境１２５は、過酷な条件およびフィールド環境１２２の材料から遮蔽され、または保護されたコンピューティングデバイス、オペレータワークステーション、データベースまたはデータバンク、等などの様々な構成要素を含む。いくつかの構成では、プロセスプラント５のバックエンド環境１２５に含まれる種々のコンピューティングデバイス、データベース、および他の構成要素および器機は、異なる物理的位置に物理的に位置付けられ得、そのうちのいくつかは、プロセスプラント５に対してローカルであってもよく、そのうちいくつかはリモートであってもよい。

【0022】

プラント５のフィールド環境１２２
上記のように、フィールド環境１２２は１つ以上のＩ／Ｏネットワークを含み、その各々は、（ｉ）１つ以上のコントローラ、（ｉｉ）１つ以上のコントローラに通信可能に接続された１つ以上のフィールドデバイス、および（ｉｉｉ）コントローラとフィールドデバイスとの間の通信を容易にする１つ以上の中間ノード（例えば、Ｉ／Ｏカード）を含む。

【0023】

概して、少なくとも１つのフィールドデバイスが物理的機能（例えば、バルブの開閉、温度の上昇または下降、測定、状態の感知、等）を行い、プロセスプラント５で実施されるプロセスの動作を制御する。一部のタイプのフィールドデバイスは、Ｉ／Ｏデバイス（「Ｉ／Ｏカード」と呼ばれることもある）を介してコントローラと通信する。プロセスコントローラ、フィールドデバイス、およびＩ／Ｏカードは、有線または無線通信用に構成され得る。任意の数および組み合わせの有線および無線のプロセスコントローラ、フィールドデバイス、およびＩ／Ｏデバイスが、プロセスプラント環境またはシステム５内に含まれ得る。

【0024】

例えば、フィールド環境１２２は、Ｉ／Ｏネットワーク６を含み、それはＩ／Ｏカード２６およびＩ／Ｏカード２８を介して有線フィールドデバイス１５～２２のセットに通信可能に接続されたプロセスコントローラ１１を含む。フィールド環境１２２はまた、（例えば、無線ゲートウェイ３５およびネットワーク１０を介して）コントローラ１１に結合された無線フィールドデバイス４０～４６のセットを含む無線ネットワーク７０を含む。無線ネットワーク７０は、Ｉ／Ｏネットワーク６の一部であってもよく、または図１Ａに示されていないＩ／Ｏネットワークの一部であってもよい（および図１Ａに示されていないコントローラまたはＩ／Ｏカードを含み得る）。

【0025】

いくつかの構成（図示せず）では、コントローラ１１は、バックボーン１０以外の１つ以上の通信ネットワークを使用して無線ゲートウェイ３５に通信可能に接続され得る。このようなネットワークには、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓなどの１つ以上の通信プロトコル、または「追加の検討」セクションで特定される通信プロトコル、規格、または技術のうちのいずれか１つ以上をサポートする任意の数のノードおよび有線または無線通信リンクが含まれ得る。

【0026】

プロセスコントローラ１１
コントローラ１１は、例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔより販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよく、フィールドデバイス１５～２２および４０～４６のうちの少なくともいくつかを用いて、バッチプロセスまたは連続的プロセスを実施するように動作し得る。プロセス制御データハイウェイ１０に通信可能に接続されていることに加えて、コントローラ１１はまた、例えば、標準的な４～２０ｍＡデバイス、Ｉ／Ｏカード２６、２８、またはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、等などの任意のスマート通信プロトコルと関連付けられた任意の所望のハードウェアおよびソフトウェアを使用して、フィールドデバイス１５～２２および４０～４６の少なくともいくつかに通信可能に接続されている。図１Ａにおいて、コントローラ１１、フィールドデバイス１５～２２およびＩ／Ｏカード２６、２８は、有線デバイスであり、フィールドデバイス４０～４６は、無線フィールドデバイスである。当然ながら、有線フィールドデバイス１５～２２および無線フィールドデバイス４０～４６は、任意の有線または無線プロトコルなど、任意の他の所望の規格（複数可）またはプロトコルに準拠することができる。

【0027】

プロセスコントローラ１１は、１つ以上のプロセス制御ルーチン３８（例えば、メモリ３２内に記憶されているもの）を実施または監督するプロセッサ３０を含む。プロセッサ３０は、フィールドデバイス１５～２２および４０～４６と、およびコントローラ１１に通信可能に接続された他のノードと通信するように構成されている。本明細書に記載される任意の制御ルーチンまたはモジュールは、所望される場合は、その一部が異なるコントローラまたは他のデバイスによって実施または実行されてもよいことに留意されたい。同様に、プロセス制御システム５内で実装される本明細書に記載の制御ルーチンまたはモジュール３８は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア等を含む任意の形態を取ってもよい。制御ルーチンは、オブジェクト指向プログラミング、ラダー論理、シーケンシャルファンクションチャート、ファンクションロックダイアグラム、または任意の他のソフトウェアプログラミング言語もしくは設計パラダイムを使用したもの等の任意の所望のソフトウェアフォーマットにおいて実装されてもよい。制御ルーチン３８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの任意の所望のタイプのメモリ３２に記憶され得る。同様に、制御ルーチン３８は、例えば１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または任意の他のハードウェアもしくはファームウェア要素にハードコードされてもよい。簡単に言えば、コントローラ１１は、任意の所望の様態で制御戦略または制御ルーチンを実施するように構成され得る。

【0028】

コントローラ１１は、一般に機能ブロックと称されるものを使用して制御戦略を実施し、ここで、各機能ブロックは、制御ルーチン全体のオブジェクトまたは他の部分（例えば、サブルーチン）である。コントローラ１１は、プロセス制御システム５内でプロセス制御ループを実施するために、他のデバイス（例えば、他のコントローラまたはフィールドデバイス）によって実施される機能ブロックと連携して動作し得る。制御ベースの機能ブロックは、典型的には、（ｉ）送信機、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などの入力機能（「入力ブロック」と呼ばれることもある）、（ｉｉ）ＰＩＤ、ファジーロジック、等を行う制御ルーチンに関連付けられるものなどの制御機能（「制御ブロック」と呼ばれることもある）、または（ｉｉｉ）バルブなどの何らかのデバイスの動作を制御して、プロセス制御システム５内で何らかの物理的機能を行う出力機能（「出力ブロック」と呼ばれることもある）、のうちの１つを行う。当然のことながら、ハイブリッドおよび他のタイプの機能ブロックが存在する。

【0029】

機能ブロックはコントローラ１１内に記憶され、それによって実行されてもよく、これは典型的には、これらの機能ブロックが標準的な４～２０ｍＡデバイスおよびＨＡＲＴ（登録商標）デバイス等のいくつかのタイプのスマートフィールドデバイス用に使用されるかもしくはそれと関連するときに成り立ち、または機能ブロックは、フィールドデバイスそのものの内部に記憶され、それによって実装されてもよく、これはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスの場合に成り立ち得る。制御ルーチン３８のうちの１つ以上は、機能ブロックのうちの１つ以上を実行することによって行われる１つ以上の制御ループを実装し得る。

【0030】

有線フィールドデバイス１５～２２ならびにＩ／Ｏカード２６および２８
有線フィールドデバイス１５～２２は、センサ、バルブ、送信機、ポジショナ、等などの任意のタイプのデバイスであり得、一方、Ｉ／Ｏカード２６および２８は、任意の所望の通信またはコントローラプロトコルに適合する任意のタイプのプロセス制御Ｉ／Ｏデバイスであり得る。図１Ａでは、フィールドデバイス１５～１８は、アナログ回線またはアナログデジタル結合回線を経由してＩ／Ｏカード２６と通信する標準的な４～２０ｍＡデバイスまたはＨＡＲＴ（登録商標）デバイスであり、一方で、フィールドデバイス１９～２２は、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコルを使用してデジタルバスを経由してＩ／Ｏカード２８と通信する、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス等のスマートデバイスである。追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、有線フィールドデバイス１５～２２のうちの少なくともいくつか、またはＩ／Ｏカード２６、２８のうちの少なくともいくつかは、プロセス制御データハイウェイ１０を使用して、または他の好適な制御システムプロトコル（例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ、Ｍｏｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ、等）を使用することによって、コントローラ１１と通信し得る。

【0031】

無線フィールドデバイス４０～４６
図１Ａにおいて、無線フィールドデバイス４０～４６は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルなどの無線プロトコルを使用して、無線プロセス制御通信ネットワーク７０を介して通信する。そのような無線フィールドデバイス４０～４６は、（例えば、無線プロトコルまたは別の無線プロトコルを使用して）無線通信するようにも構成される無線ネットワーク７０の１つ以上の他のデバイスまたはノードと直接通信し得る。無線で通信するようには構成されていない１つ以上の他のノードと通信するために、無線フィールドデバイス４０～４６は、プロセス制御データハイウェイ１０または別のプロセス制御通信ネットワークに接続される無線ゲートウェイ３５を利用してもよい。無線ゲートウェイ３５は、無線通信ネットワーク７０の様々な無線デバイス４０～５８へのアクセスを提供する。特に、無線ゲートウェイ３５は、無線デバイス４０～５８、有線デバイス１１～２８、またはプロセス制御プラント５の他のノードまたはデバイス間の通信可能な結合を提供する。例えば、無線ゲートウェイ３５は、プロセス制御データハイウェイ１０を使用することによって、またはプロセスプラント５の１つ以上の他の通信ネットワークを使用することによって、通信可能な結合を提供する。

【0032】

有線フィールドデバイス１５～２２と同様に、無線ネットワーク７０の無線フィールドデバイス４０～４６は、プロセスプラント５内で、物理的制御機能、例えば、バルブの開放もしくは閉鎖、またはプロセスパラメータの測定値の取得を実行する。しかしながら、無線フィールドデバイス４０～４６は、ネットワーク７０の無線プロトコルを使用して通信するように構成されている。このように、無線フィールドデバイス４０～４６、無線ゲートウェイ３５、および無線ネットワーク７０の他の無線ノード５２～５８は、無線通信パケットの生産者でありコンシューマである。

【0033】

プロセスプラント５のいくつかの構成では、無線ネットワーク７０は、非無線デバイスを含む。例えば、図１Ａにおいて、図１Ａのフィールドデバイス４８は、従来型の４～２０ｍＡデバイスであり、フィールドデバイス５０は、有線ＨＡＲＴ（登録商標）デバイスである。ネットワーク７０内で通信するために、フィールドデバイス４８および５０は、無線アダプタ５２ａ、５２ｂを介して無線通信ネットワーク７０に接続される。無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等の無線プロトコルをサポートし、かつＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ（^登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ等の１つ以上の他の通信プロトコルもサポートし得る。加えて、いくつかの構成では、無線ネットワーク７０は、無線ゲートウェイ３５と有線通信する独立した物理デバイスであり得るか、または一体型デバイスとして無線ゲートウェイ３５内に提供され得る、１つ以上のネットワークアクセスポイント５５ａ、５５ｂを含む。また、無線ネットワーク７０はまた、無線通信ネットワーク７０内の１つの無線デバイスから別の無線デバイスにパケットを転送するための１つ以上のルータ５８を含み得る。図１Ａにおいて、無線デバイス４０～４６および５２～５８は、無線通信ネットワーク７０の無線リンク６０を経由して、またはプロセス制御データハイウェイ１０を介して、互いに、および無線ゲートウェイ３５と通信する。

【0034】

プラント５のバックエンド環境１２５
上記のように、バックエンド環境１２５は、典型的には、過酷な条件およびフィールド環境１２２の材料から遮蔽され、または保護されたコンピューティングデバイス、オペレータワークステーション、データベースまたはデータバンク、等などの様々な構成要素を含む。バックエンド環境１２５は、（ｉ）１つ以上のオペレータワークステーション（複数可）７１、（ｉｉ）構成アプリケーション７２ａおよび構成データベース７２ｂ、（ｉｉｉ）データ履歴アプリケーション７３ａおよびデータ履歴データベース７３ｂ、（ｉｖ）他の無線プロトコルを使用して他のデバイスと通信する１つ以上の他の無線アクセスポイント７４、（ｖ）即時プロセス制御システム５の外部にあるシステムへの１つ以上のゲートウェイ７６、７８、のいずれか１つ以上を含むことができ、その各々はデータハイウェイ１０に通信可能に接続することができる。

【0035】

オペレータワークステーション７１
ユーザ（例えば、オペレータ）は、オペレータワークステーション７１を利用して、プロセスプラント５のランタイム動作を閲覧および監視することができ、同時に、必要とされ得る任意の診断、是正、保守、または他のアクションを取り得る。オペレータワークステーション７１のうちの少なくともいくつかは、プラント５内またはその近くの様々な防護領域内に位置付けられてもよく、いくつかの状況では、オペレータワークステーション７１のうちの少なくともいくつかは、遠隔に位置付けられるが、それにもかかわらずプラント５と通信可能に接続されてもよい。

【0036】

オペレータワークステーション７１は、有線または無線コンピューティングデバイスであり得、専用または多目的デバイスであり得る。例えば、いくつかの実施形態では、ワークステーション７１によって提供される機能を可能にする一連のアプリケーション、ルーチン、または特別に構成された回路（例えば、ＡＳＩＣ）は、ネットワーク１０にアクセスすることを可能にする任意の好適に構成されたコンピューティングデバイスまたはコンピューティングデバイスのセット（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、電話やタブレットなどのモバイルデバイス、クライアント／サーバ（複数可）システム、等）によって実装され得、かつ「追加の検討」セクションで特定されているようなＵＩ入力コンポーネントまたはＵＩ出力コンポーネントを備えたユーザインターフェースを含み得、ワークステーション７１のユーザがランタイムパラメータを監視し、ランタイムパラメータを変更し、または診断、是正、または保守作業を実行または監視することを可能にする。

【0037】

構成アプリケーション７２ａおよびデータベース７２ｂ
構成アプリケーション７２ａおよび構成データベース７２ｂ（まとめて「構成システム７２」）を利用して、プラント５の特定の態様を構成し得る。構成アプリケーション７２ａの様々なインスタンスは、１つ以上のコンピューティングデバイス（図示せず）を実行して、ユーザがプロセス制御モジュールを作成または変更し、データハイウェイ１０経由でこれらのモジュールをコントローラ１１にダウンロードすることを可能にし、同時にユーザがオペレータインターフェースを作成または変更することを可能にし、それを介して、オペレータはデータを閲覧し、プロセス制御ルーチン内のデータ設定を変更することができる（例えば、ワークステーション（複数可）７１によって提供されるインターフェース）。

【0038】

典型的には、構成システム７２用のユーザインターフェースは、プラント５がリアルタイムで動作しているかどうかにかかわらず、構成エンジニアおよび開発エンジニアによって利用されるので、構成システム７２用のユーザインターフェースは、オペレータワークステーション７１とは異なるが、必ずしもそうである必要はないのに対して、オペレータワークステーション７１は、プロセスプラント５のリアルタイム動作（ここでは互換的にプロセスプラント５の「ランタイム」動作とも呼ばれる）中にオペレータによって利用される。構成アプリケーション７２ａの各インスタンスは、任意の好適なコンピューティングデバイスまたはコンピューティングデバイスのセット（例えば、デスクトップコンピュータまたはワークステーション、ラップトップ、電話またはタブレットなどのモバイルデバイス、クライアント／サーバ（複数可）システム、等）に実装され得、これには、「追加の検討」セクションで特定されているようなＵＩ入力コンポーネントまたはＵＩ出力コンポーネントを備えたユーザインターフェースが含まれ得る。

【0039】

動作中、構成データベース７２ｂは、アプリケーション７２ａのユーザによって作成された、またはそうでなければ構成されたプロセスモジュールまたはユーザインターフェースを記憶する。構成アプリケーション７２ａおよび構成データベース７２ｂは、集中化され得、プロセス制御システム５に対して単一の論理的外観を有し得るが、構成アプリケーション７２ａの複数のインスタンスは、プロセス制御システム５内で同時に実行し得る。さらに、構成データベース７２ｂは、複数の物理的データ記憶デバイスにわたって実装され得る。したがって、構成アプリケーション７２ａ、構成データベース７２ｂ、およびそれらへのユーザインターフェース（図示せず）は、制御または表示モジュールのための構成または開発システム７２を構成する。

【0040】

プロセスモジュールおよびユーザインターフェースの構成を可能にすることに加えて、構成システム７２は、プラント５内のコンポーネントおよび信号（例えば、フィールドデバイス１５～２２および４０～４６、ならびに、フィールドデバイス１５～２２および４０～４６によって送信または受信される対応する信号）の論理識別子の作成、割り当て、および記憶を可能にする。論理識別子は、プラント５に実装された制御モジュールおよびデバイスによって参照され、論理識別子に割り当てられた構成要素（および関連する信号）と相互作用し得る。例えば、プラント内の１つ以上のデバイスは各々、割り当てられた「デバイスタグ」または「ＤＴ」を有し得る。さらに、プラント内のデバイスによって送信または受信された１つ以上の信号は各々、割り当てられた「信号タグ」を有し得、それは「デバイス信号タグ」または「ＤＳＴ」と呼ばれることもある。場合によっては、ＤＳＴは、複数の信号を送信または受信するデバイスに対してのみ実装する必要がある。一括して、ＤＴとＤＳＴは単に「タグ」、「システムタグ」、または「システム識別子」と呼ばれることがある。多くの場合、論理識別子は関連付けられた値または値のセットを有し、その各々が特定の変数値（例えば、測定値）またはコマンドを表す。概して言えば、タグは、関連するデバイスまたは信号を一意に特定するために、フィールド環境１２２およびバックエンド環境１２５の両方でプロセスプラント５によって使用され得る。例えば、制御ルーチンは、タグおよび関連する値を参照して、プラントの制御を実装することができる。

【0041】

例示すると、所与のフィールドデバイスについて、構成データベース７２ｂは、論理識別子またはタグを特定のハードウェアアドレスまたはＩ／Ｏチャネルにマッピングまたはバインドする情報を記憶し得る。ハードウェアアドレスは、特定のコントローラ、特定のコントローラに接続された特定のＩ／Ｏカード、または特定のＩ／Ｏカードをフィールドデバイスに接続するＩ／Ｏチャネルのための特定のアドレスを特定し得る。例えば、構成データベース７２ｂは、フィールドデバイス１９～２２に結合されたＩ／Ｏデバイス２８のＩ／Ｏチャネルにタグをマッピングするバインディングを記憶し得、プラント５内のデバイスが、フィールドデバイス１９～２２各々によって送信および受信される信号を参照することを可能にする。場合によっては、このマッピングまたはバインディングは、コントローラ１１、ユーザインターフェースデバイス７５、オペレータワークステーション７１、または任意の他の所望のデバイス（例えば、論理識別子を解く必要がある任意のデバイス）に記憶され得る。タグがハードウェアアドレスまたはＩ／Ｏチャネルにバインドされた後、タグは「割り当て済み」と見なされる。

【0042】

第２の例として、構成データベース７２ｂは、スキッド１０３のためのタグ（例えば、「ＳＫ１０３」）を記憶し得る。他のデバイスは、タグを介してスキッド１０３を参照してスキッド１０３と通信し得る（ただし、場合によっては、他のデバイスは、アクチュエータ、センサ、およびスキッド１０３の他のスキッドコンポーネントに直接アクセス、制御、または通信できないことがある）。スキッドタグは、図３に示すように、スキッド１０３をネットワーク１０に接続する監視システムに関連付けられたハードウェアアドレスまたはネットワークアドレスにマッピングされ得る。

【0043】

データ履歴７３ａおよびデータベース７３ｂ
データ履歴アプリケーション７３ａは、データハイウェイ１０を横切って提供されるデータのいくつかまたはすべてを収集し、長期にわたる記憶のために、収集されたデータを履歴データベース７３ｂ内に履歴化または記憶する。データ履歴アプリケーション７３ａおよび履歴データベース７３ｂは、集中化され得、プロセス制御システム５に対して単一の論理的外観を有し得る（例えば、それらは単一のアプリケーションまたはアプリケーションスイートのように見える場合がある）が、データ履歴アプリケーション７３ａの複数のインスタンスはプロセス制御システム５内で同時に実行し得、かつデータ履歴７３ｂは、複数の物理的データ記憶デバイスにわたって実装され得る。データ履歴アプリケーション７３ａの各インスタンスは、任意の好適なコンピューティングデバイスまたはコンピューティングデバイスのセット（例えば、デスクトップコンピュータまたはワークステーション、ラップトップ、電話またはタブレットなどのモバイルデバイス、クライアント／サーバ（複数可）システム、等）に実装され得、これには、「追加の検討」セクションで特定されているようなＵＩ入力コンポーネントまたはＵＩ出力コンポーネントを備えたユーザインターフェースが含まれ得る。

【0044】

無線アクセスポイント７４
１つ以上の他の無線アクセスポイント７４は、バックエンド環境１２５内（および時にはフィールド環境１２２内）のデバイスが、Ｗｉ－Ｆｉまたは「追加の検討」セクションで特定されている任意の他のワイヤレス通信プロトコルまたは規格などの、任意の好適な無線通信プロトコルを使用して他のデバイスと通信することを可能にする。

【0045】

典型的には、無線アクセスポイント７４は、ハンドヘルドまたは他の携帯用コンピューティングデバイス（例えば、ユーザインターフェースデバイス７５）が、ネットワーク１０に接続されている、またはネットワーク１０のサブネットワークである無線プロセス制御通信ネットワークを介して通信することを可能にする。この無線ネットワークは、無線ネットワーク７０とは異なり得、無線ネットワーク７０とは異なる無線プロトコルをサポートし得る。例えば、無線または携帯用ユーザインターフェースデバイス７５は、プロセスプラント５内のオペレータ（例えば、オペレータワークステーション７１のうちの１つのインスタンス）によって利用される、モバイルワークステーションまたは診断試験機器であってもよい。いくつかのシナリオでは、携帯用コンピューティングデバイスに加えて、１つ以上のプロセス制御デバイス（例えば、コントローラ１１、フィールドデバイス１５～２２、または無線デバイス３５、４０～５８）もまた、アクセスポイント７４によってサポートされる無線プロトコルを使用して通信する。

【0046】

ゲートウェイ７６および７８
ゲートウェイ７６および７８は、即時プロセス制御システム５の外部にあるシステムとインターフェースし得る。典型的には、そのようなシステムは、プロセス制御システム５によって生成または操作される情報の顧客または供給者である。例えば、プロセス制御プラント５は、即時プロセスプラント５を別のプロセスプラントと通信可能に接続するためのゲートウェイノード７６を含むことができる。追加的または代替的に、プロセス制御プラント５は、即時プロセスプラント５を、実験室システム（例えば、実験室情報管理システムまたはＬＩＭＳ）、オペレータラウンド在庫管理システム、製品在庫管理システム、生産スケジューリングシステム、気象データシステム、出荷および処理システム、パッケージングシステム、インターネット、別のプロバイダのプロセス制御システム、または他の外部システム等の外部の公私のシステムと通信可能に接続するためのゲートウェイノード７８を含むことができる。

【0047】

図１Ａは、有限数のフィールドデバイス１５～２２および４０～４６を備えた単一の無線コントローラ１１、無線ゲートウェイ３５、無線アダプタ５２、アクセスポイント５５、ルータ５８、ならびに例示的プロセスプラント５内に含まれるプロセス制御通信ネットワーク７０を例示するのみであるが、これは例示的かつ非限定的実施形態であるに過ぎない。任意の数のコントローラ１１がプロセス制御プラントまたはシステム５内に含まれてもよく、コントローラ１１のうちのいずれが、任意の数の有線または無線デバイスおよびネットワーク１５～２２、４０～４６、３５、５２、５５、５８、および７０と通信して、プラント５内でのプロセスを制御してもよい。

【0048】

スキッド１０３およびスキッドコミュニケータツール１０１
図１Ｂは、スキッド１０３（図１Ａにも示されている）の斜視図である。スキッド１０３は、（プラント５で実装されたより大きな制御システムと比較して）モジュール式、自己完結型、および自律または半自律制御システムである。スキッドの例としては、ボトル充填スキッド、クリーナスキッド、ラベラスキッド、インプリンタスキッド、カートナスキッド、キャッパスキッド、ラッパスキッド、遠心機スキッド、コンプレッサスキッド、定置洗浄スキッド、等が挙げられる。

【0049】

スキッド１０３は、制御キャビネット１５２、フレーム１５４、およびスキッドコンポーネント１５６のセットを含む。制御キャビネット１５２は、センサ（例えば、温度、流量、圧力、流体レベル等を測定するための）、アクチュエータ、および材料の流れのための配管を含み得るスキッドコンポーネント１５６を監視および制御するように構成されたコントローラ（例えば、ＰＬＣ）を含み得る。

【0050】

図２は、スキッド１０３およびスキッドコミュニケータツール１０１（図１Ａにも示されている）のブロック図である。ツール１０１は、ツール１０１がスキッド１０３～１０５の各々またはネットワーク１０によって必要される設定にネットワーク設定を迅速かつ自動的に変更することを可能にする、スキッドクライアント２２２を含み、これにより、ツール１０１のオペレータが、ネットワーク設定を手動で更新するのに多大な時間を費やすことを必要とせずに、スキッド１０３～１０５とネットワーク１０との間を迅速かつ容易に移動し、通信することを可能にする。

【0051】

図２に示される通信リンクに関して、ツール１０１は、有線リンク２９９を介してスキッド１０３に結合され得、有線または無線リンク２９５を介してネットワーク１０に結合され得、または有線または無線リンク２９８を介して監視システム２３０に結合され得る。リンク２９９は、いくつかの例では無線であり得るが、セキュリティ上の理由から、リンク２９９が有線であることが望ましい場合がある。場合によっては、リンク２９９は、１つ以上の中間ノードおよびサブリンクを含む。例えば、ツール１０１およびスキッド１０３は、ルータ、ハブ、またはスイッチなどのプラント５内のネットワーキングデバイスを介して結合され得る。リンク２９５および２９８に対して破線によって示されているように、いくつかの例では、ツール１０１は、ネットワーク１０またはスーパーバイザ２３０に結合されない場合がある。

【0052】

スキッド１０３への通信リンクに関して、スキッド１０３は、有線または無線リンク２９７を介して監視システム２３０またはネットワーク１０と通信し得、監視システム２３０は、有線または無線リンク２９６を介してネットワーク１０に結合され得る。必要に応じて、スキッド１０３は、直接リンク（図示せず）を介してネットワーク１０に結合されてもよい。以下の説明は、スキッド１０３、ツール１０１、および監視システム２３０の構成要素および機能について詳述する。

【0053】

スキッド１０３
スキッド１０３は、含まれているシステムが簡単に輸送されることを可能にするフレーム内に含まれるモジュール式のプロセス制御システムであり、自己完結型の「ボックス内のシステム」と見なし得る。プラント５の所有者またはオペレータは、スキッド１０３を購入して、対応するシステムを一から設計するために費やす時間と労力を回避し得る。

【0054】

スキッド１０３は、スキッドコンポーネント２４４～２４８のセット（例えば、図１Ｂに示されるコンポーネント１５６に対応する）と、コンポーネント２４４～２４８を制御するコントローラ２５０（例えば、図１Ｂに示されるキャビネット１５２内に位置付けられている）とを含む。コンポーネント２４４～２４８の各々は、バルブ、ポンプ、温度／圧力／レベル／流量センサまたはインジケータ、等などの任意の好適なプロセス機器またはフィールドデバイスであり得る。実際、各コンポーネント２４４～２４８は、図１Ａに示されるフィールドデバイス１５～２２および４０～４６のうちの１つ以上と同様または同一であり得る。

【0055】

スキッド１０３のコントローラ２５０は、メモリ２５２および通信インターフェース２５６に通信可能に接続されたプロセッサ２５４を含み、これは、コントローラ２５０が、（ｉ）ネットワーク１０に接続し、ネットワーク１０の１つ以上のノードと通信する、（ｉｉ）ツール１０１と通信する、（ｉｉｉ）監視システム２３０と通信する、または（ｉｖ）スキッドコンポーネント２４４～２４８のうちの任意の１つ以上と通信または制御する、ことを可能にする。

【0056】

通信インターフェース２５６は、有線および無線インターフェースの任意の数および組み合わせを含み得る。例えば、ツール１０１、監視システム２３０、およびスキッドコンポーネント２４４～２５６はすべて、単一の無線カードまたはアダプタを介してコントローラ２５０に接続し得る、あるいは、各々が、異なる有線または無線接続、ポート、またはアダプタを介してコントローラ２５０に接続し得る。図２に示されるように、コントローラ２５０は、通信インターフェース２５６の一部として一体化されたスイッチ２５７を含み得、（例えば、ツール１０１が接続し得る）１つ以上の外部に面するポートおよび（例えば、コントローラ２５０をスイッチ２５７に接続されたデバイスに接続する）１つ以上の内部に面するポートまたは接続ポイントを含み得る。したがって、通信インターフェース２５６は、スイッチに通常関連付けられたいくつかの機能を実施することができ、例えば、ポートの有効化または無効化（例えば、ツール１０１が接続されているポートについて）、リンク帯域幅およびデュプレックス設定の調整、サービス品質（ＱｏＳ）の構成と監視、ハードウェアアドレス（例えば、ＭＡＣ）のフィルタリング、およびＩＥＥＥ８０２．１Ｘ規格に関連付けられた機能などの他のアクセス制御リスト機能、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）および最短パスブリッジング（ＳＰＢ）機能の構成、デバイスおよびリンクの健全性の簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）モニタリング、トラフィックの監視およびトラブルシューティングのためのポートミラーリング、より高いデータ転送速度および信頼性を達成するために、同じ接続に複数のポートを設定するリンクアグリゲーション構成、またはネットワークトラフィックスヌーピング、などである。一部の実施形態では、スイッチ２５７は、コントローラ２５０の外部にあってもよい。すなわち、それはスキッド１０３の構成要素であり得、コントローラ２５０の通信インターフェース２５６をスイッチ２５７に接続された他のデバイス（例えば、ツール１０１）に結合してもよい。

【0057】

メモリ２５２は、コンポーネント２４４～２４８を制御するためのルーチン２６２のセットを含む命令２５３、およびスキッド構成２６４、スキッドパラメータ２６６のセット、およびホワイトリスト登録ネットワーク設定２６８のセットを含むデータ２５５を記憶する。動作中、コントローラ２５０は、ルーチン２６２のセット内の１つ以上の制御ルーチンによって定義された制御戦略を実施する。プロセッサ２５４が制御ルーチンのうちの１つ以上を実行するとき、コントローラ２５０は、有線または無線通信リンクまたはネットワークを介して制御信号（すなわち、「制御出力」）をスキッドコンポーネント２４４～２４８に送信して、スキッド１０３によって制御されるプロセスまたはサブプロセスの動作を制御する。コントローラ２５０は、（ｉ）「制御入力」と呼ばれることがある１つ以上の受信信号（例えば、スキッドコンポーネント２４４～２４８のうちの１つによって得られた測定値を表す１つ以上の受信信号）、および（ｉｉ）１つ以上のソフトウェア要素（例えば、機能ブロック）によって定義され得る１つ以上の制御ルーチンの論理、に基づいて制御信号を生成し得る。典型的には、コントローラ２５０は、プロセス入力（「操作変数」と呼ばれることがある）を操作して、フィードバック（すなわち、制御変数の測定値）およびプロセス出力の望ましい値（すなわち、設定点）に基づいて、特定のプロセス出力（「制御変数」と呼ばれることがある）を変更する。

【0058】

ルーチン（複数可）２６２
ルーチン２６２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアを含む任意の形を取り得る。ルーチン２６２は、ＲＡＭまたはＲＯＭなどの任意の所望のタイプのメモリ２５２に記憶され得る。同様に、ルーチン２６２は、例えば１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または任意の他のハードウェアもしくはファームウェア要素にハードコードされてもよい。ルーチン２６２は、制御ルーチン、通信ルーチン、セキュリティルーチン、またはスキッド１０３の動作を容易にするために利用され得る任意の他の所望のルーチンを含み得る。

【0059】

第１の例として、ルーチン２６２は、スキッドコンポーネント２４４～２４８を監視または制御するためにプロセッサ２５４によって実装される制御ルーチンまたは命令を含み得る。制御ルーチンは、オブジェクト指向プログラミング、ラダー論理、シーケンシャル機能チャート、機能ブロックダイアグラムを使用する、または任意の他のソフトウェアプログラミング言語もしくは設計パラダイムを使用するなど、任意の所望のソフトウェアフォーマットにおいて実装され得る。制御ルーチンは、１つ以上のプログラムを含み得、各プログラムは、概して、ＩＥＣ言語のいずれかで記述することができる機能ブロックの相互接続で構成される。制御ルーチンには、物理的な入力／出力および変数の宣言が含まれている場合がある。

【0060】

第２の例として、ルーチン２６２は、ツール１０１がコントローラ２５０を制御、監視、および構成するためにスキッドクライアント２２２に関連付けられた動作を実装することを可能にするのに十分な、コントローラ２５０とツール１０１との間の通信の確立を容易にするための通信ルーチンまたは命令を含み得る。

【0061】

第３の例として、ルーチン２６２は、スキッド１０３との安全な通信および動作を確実にするために、プロセッサ２５４によって実装されるセキュリティルーチンまたは命令を含み得る。例えば、コントローラ２５０は、アイデンティティ（ＩＤ）を要求することによって、ツール１０１またはツール１０１のユーザを特定し得る。コントローラ２５０は、コントローラ２５０（または接続されたサーバ）およびツール１０１またはユーザのみが知っているはずの「秘密の」情報をツールが提供することを要求することによって、ツール１０１またはユーザを認証し得る。秘密情報の例には、パスワード、ＰＩＮ、コード、またはコントローラ２５０がＩＤに対する既知の「秘密」と比較することができるなんらかの他の「秘密」情報が含まれる。さらに、コントローラ２５０は、ツール１０１またはユーザが特定の認可された活動のみを行うことを認可し得る。例えば、ＩＤは、スキッドパラメータ２６６の値を監視することを認可されてもよいが、スキッドパラメータ２６６に書き込むこと、制御動作を行うこと、またはスキッド構成２６４をダウンロードまたはアップロードすることは認可されない場合がある。さらに、コントローラ２５０は、ホワイトリスト登録設定２６８を利用してアクセス制御機能を実装し得る。例えば、コントローラ２５０は、ツール１０１が特定のＩＰアドレス、特定のＭＡＣアドレス、特定のユーザ名またはＩＤ、等を有する場合にのみ、ツール１０１がコントローラ２５０と完全に通信することを可能にし得る。具体的には、ツール１０１のＩＰアドレスまたはＭＡＣアドレスがホワイトリスト登録アドレスのセットに含まれていない場合、ツール１０１が接続されているポートを無効にするようにスイッチ２５７が構成され得、または単にツール１０１からコントローラ２５０にトラフィック（またはトラフィックのサブセット）を転送しない場合もある。

【0062】

スキッド構成２６４
スキッド構成２６４は、コントローラ２５０を構成するためのデータおよび命令のパッケージであり、ＸＭＬファイルまたはファイルのセットとして、またはそのようなデータセットのための任意の他の好適なフォーマットに従ってフォーマットされ得る。構成２６４は、ロードされて実装される（例えば、ラダーロジック、ＳＦＣダイアグラム、等）ルーチン（例えば、ルーチン２６２）、およびルーチンによって利用されるパラメータの名前、アドレス、および初期値を含む。構成２６４はまた、構成２６４の名前、スキッド１０３のＩＰアドレス、およびコントローラ２５０に接続するために利用することができるホワイトリスト登録ネットワーク設定（例えば、ＩＰアドレス）のセットなどの、コントローラ２５０のためのセットアップパラメータを含み得る。

【0063】

構成２６４が最初にスキッド１０３に転送されるとき（例えば、ツール１０１、スーパーバイザ２３０から、またはネットワーク１０に接続された別のコンピューティングデバイスから）、構成２２４にパッケージされた情報が抽出されてロードされ、またはインストールされ得、それにより、プロセッサ２５４は、含まれているルーチンを実行し、構成２２４に含まれているパラメータの読み取り、または書き込みを行うことができる。構成２６４は、最初は長期記憶装置（例えば、不揮発性メモリ）に記憶され得る。パッケージ化された情報を抽出またはロードすることは、パッケージ化された情報のうちの少なくとも一部を一次記憶装置（例えば、揮発性メモリ）に転送すること、および含まれるパラメータおよびルーチンに対してアドレス空間を割り当てることを含み得る。ルーチン２６２、パラメータ２６６、およびホワイトリスト登録設定２６８は、構成２６４にパッケージ化されてもよい。構成２６４が最初にコントローラ２５０によって受け取られた後、これらのアイテムの各々は、プロセッサ２５４によってそれらをアクセス可能とする様態で抽出され、メモリ２５０に記憶され得る。

【0064】

スキッドパラメータ２６６
スキッドパラメータ２６６は、動作パラメータ、診断パラメータ、または構成パラメータを含み得る。動作パラメータの例には、スキッド１０３によって制御されるプロセスの状態を特徴付けるプロセス出力パラメータ（例えば、タンクレベル、流量、材料温度、等）と、制御されたプロセスの変更に影響を与えるように調整され得るプロセス入力パラメータ（例えば、アクチュエータにバルブまたはポンプの状態を変化させ、それにより１つ以上のプロセス出力を変化させ得る）と、が含まれる。診断パラメータの例には、１つ以上のスキッドパラメータ２４４～２４８の健全性を表すインデックス、アラームパラメータ、１つ以上のスキッドパラメータ２４４～２４８または通信インターフェース２５６が意図したとおりに通信しているかどうかを示す通信ステータスパラメータ、等が含まれる。構成パラメータの例には、ネットワーク構成パラメータ、スキッドコンポーネント２４４～２４８との間の信号を動作パラメータにマッピングする信号マッピングパラメータ、またはスキッド１０３の監視を可能にするためにスキッド１０３のローカルディスプレイ（図示せず）に表示され得るグラフィック表示（例えば、図１Ｂに示されるキャビネット１５２内に含まれている）、が含まれる。

【0065】

ホワイトリスト登録ネットワーク設定２６８
ホワイトリスト登録ネットワーク設定２６８のセットは、デバイスが、ホワイトリスト登録設定２６８と互換性のあるネットワーク設定のセットに従って構成されていると仮定して、別のデバイスがコントローラ２５０と通信することを可能にするネットワーク設定を含む。場合によっては、ホワイトリスト登録設定２６８は、コントローラ２５０によって利用されるネットワーク設定より少し多い場合がある。これらのネットワーク設定を知っていると、ツール１０１などの別のデバイスをそれに応じて構成することができる（例えば、ツール１０１がコントローラ２５０と同じネットワークまたはサブネット上にあることを確実にするために）。さらに、場合によっては、ホワイトリスト登録設定２６８は、コントローラ２５０との通信を試みるツール１０１によって使用されるべき特定のネットワーク設定を明確に特定し得る。

【0066】

必要に応じて、ホワイトリストに載せられた設定２６８は、コントローラ２５０への他のデバイスによるアクセスを制御するためにコントローラ２５０によって利用されるリファレンスとして機能し得、状況によっては、ツール１０１などの外部デバイスによって利用できない、またはアクセスできない場合がある。このような状況では、ツール１０１のユーザは、例えば、ネットワーク１０に接続されたデータベースで、または制御室のファイリングキャビネットで保存されているドキュメント（例えば、デジタルまたは紙）を調べることによって、ホワイトリストに載せられた設定２６８の特定の詳細を認識させられるだけの場合がある。

【0067】

他の状況では、ホワイトリストに載せられた設定２６８の一部またはすべてが他のデバイスで利用可能またはアクセス可能になり、その利用可能性は１つ以上のセキュリティ対策に依存する場合がある。例えば、コントローラ２５０は、ホワイトリストに載せられた設定２６８にアクセスする前に、既知の名前とパスワードのペアを提供することによってツール１０１自体を認証することを要求することがあり、またはツール１０１のハードウェアアドレス（典型的には永続的）が、コントローラ２５０によってまたはコントローラ２５０によってアクセス可能なデータベースによって維持されている既知かつ認可されたアドレスの記録に保存されているハードウェアアドレスと一致する場合にのみ、アクセスを許可することがある。いずれにしても、他のデバイスへのホワイトリストに載せられた設定２６８のアクセス可能性に関係なく、コントローラ２５０と完全に通信することを試みるデバイスは、概して、ホワイトリストに載せられた設定２６８と互換性のあるネットワーク設定に従って構成される必要がある。

【0068】

コントローラ２５０およびツール１０１は、インターネットプロトコルスイート（「ＴＣＰ／ＩＰ」と呼ばれることもある）に従って通信するように構成され得、ホワイトリストに載せられた設定２６８は、コントローラ２５０のスキッドＩＰアドレスおよびサブネットマスクを指定し得る。一般的に言うと、ＩＰアドレスは、ネットワークアドレスおよびホストアドレスの２つのコンポーネントを含む３２ビットの数値である。ＩＰアドレスの例は、二進数の「１１００００００ １０１０１０００ ０００００００１ ０００００００１」、または十進数の「１９２．１６８．１．１」である。サブネットマスクは、３２ビットの数値（例えば、二進数「１１１１１１１１ １１１１１１１１ １１１１１１１１ ００００００００」または十進数「２５５．２５５．２５５．０」）であり、サブネットマスクとＩＰアドレスに対して行われるビット単位のＡＮＤ演算によって、ＩＰアドレスをネットワークアドレスとホストアドレスに分離する。サブネットマスクには、最上位ビットから始まる一連の連続する「１」が含まれ、すべての「１」は、ＩＰアドレスの対応する位置のビットがネットワークアドレスの一部であることを示す。残りのビットは各々「０」の値を有し、ＩＰアドレスの対応する位置のビットがホストアドレスの一部であることを示す。

【0069】

上記のＩＰアドレスおよびサブネットマスクの例を参照すると、ビット単位のＡＮＤ演算の後、結果のネットワークアドレスは「１９２．１６８．１」となり、結果のホストアドレスは「１」となる。合計で、２５６個の一意のホストをこのサブネットの一部にすることができ、各々が「１９２．１６８．１．０」～「１９２．１６８．１．２５５」の範囲の一意のＩＰアドレスを有している。「１９２．１６８．１」とは異なるサブネットを有するデバイスは、サブネットに接続され、接続ポートに適切なＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．１．ｘ）が設定されている、ルータなどの、ネットワークデバイスに接続しないと、このサブネットに接続することができない。

【0070】

したがって、ツール１０１は、スキッドＩＰアドレスおよびスキッドサブネットマスクを利用して、コントローラ２５０によって使用されるサブネット、およびツール１０１に割り当てることができる潜在的なホストアドレスを特定し、ツール１０１がＩＰアドレスを生成またはさもなければそれ自体に割り当てることを可能にし、それは、ツール１０１がコントローラ２５０と通信することを可能にする。例えば、前述の例が、スキッドＩＰアドレス（「１９２．１６８．１．１」）およびスキッドサブネットマスク（「２５５．２５５．２５５．０」）として実装されている場合、ツール１０１には、ＩＰアドレス「１９２．１６８．１．ｘ」を割り当てることができ、ここで、「ｘ」は０～２５５の任意の値を有するワイルドカードを表す。ホストアドレス（この例では「ｘ」によって表されている）が、コントローラ２５０（例えば「１」）およびサブネットに接続されているすべての他のデバイスによって利用されているアドレスと異なる場合、ツール１０１はコントローラ２５０との通信を確立することができる。上記のように、コントローラ２５０は、ツール１０１が前述の監視、制御、および構成動作を行うことができるようになる前に、１つ以上のセキュリティ対策を行うことをツール１０１に要求し得る。

【0071】

スキッドＩＰアドレスおよびスキッドサブネットマスクに加えて、またはその代わりに、ホワイトリストに載せられた設定２６８は、１つ以上の認可されたＩＰアドレスを指定し得る。このようなシナリオでは、ツール１０１は、そのＩＰアドレスがホワイトリストに載せられた設定２６８内の認可されたＩＰアドレスのうちの１つと一致する場合にのみ、コントローラ２５０との完全な通信を確立し得る。

【0072】

監視システム２３０
監視システム２３０（またはスーパーバイザ２３０）は、制御されたプロセスからのデータ（例えば、フィールドデバイスまたはスキッドからの測定データ、診断データ、等）を集め、フィールドデバイスおよびスキッドにコマンドを送信するように構成された電子デバイスである。スーパーバイザ２３０は、図１Ａに示されるコントローラ１１と本質的に同様であり得、同じように、ネットワーク１０、バックエンド１２５、およびネットワーク１０に接続された任意のコンポーネントに接続され得る。

【0073】

高レベルでは、監視２３０は、より大きなプロセス制御システム５（およびシステム５によって実施される対応する高レベル制御スキーム）とスキッド１０３との間のゲートウェイとして考えてもよい。スキッド１０３は、自己完結型であって多かれ少なかれ自律的プロセス制御システムとして動作し得るため、フィールドデバイス１５～４６が完全に統合されるのと同じ様態でプラント５を制御するためのより大きな制御スキームに完全に統合されない場合がある。例えば、プラント５のより大きな制御スキームは、フィールドデバイス１５～４６を直接制御するように具体的に構成されたルーチンを含み得るが、より大きな制御スキームは、スキッド１０３を直接制御しない場合がある。むしろ、スキッド１０３は、それ自体の特別に構成された制御ルーチン（複数可）を実装することができ、プラント５のためのより大きな制御スキームは、適切な動作のためにスキッド１０３を監視することに主に帰属されることがある。スーパーバイザ２３０は、リアルタイムのフィードバックに基づいてスキッド１０３の直接制御を実施するように期待されていないことが多いため、スキッド１０３とスーパーバイザ２３０との間の通信には、例えば、コントローラ１１とフィールドデバイス１５～４６との間の通信に見られるよりも長い待ち時間があってもよい。いくつかの例では、より大きな制御スキームは、スキッド１０３の特定のルーチン２６２にアクセスすることなく、スキッド１０３のパラメータ（例えば、温度、圧力、流量、等などの測定された出力のターゲット）を調整し得、次に、ルーチン２６２は、調整されたパラメータに照らしてスキッド１０３を制御することを試み得る。

【0074】

スーパーバイザ２３０は、説明された監視および制御機能を可能にするように構成された回路（図示せず）のセットを含み得る。例えば、システム２３０は、プロセッサ、メモリ（例えば、説明された動作のために構成されたルーチンおよびデータを記憶する）、および通信インターフェース（例えば、スーパーバイザ２３０をネットワーク１０およびスキッド１０３に結合する）を含み得る。ソフトウェアルーチンに加えて、またはその代わりに、いくつかの例では、スーパーバイザ２３０は、説明された動作を実施するように構成されたカスタマイズされた回路を含み得る。

【0075】

スキッドコミュニケータツール１０１
ツール１０１は、スキッド１０３と無線通信するように構成された携帯用電子デバイスであり、ツール１０１が（ｉ）スキッド１０３内部のパラメータを監視し、（ｉｉ）スキッド１０３内部のパラメータの値を調整し、スキッド１０３にコマンドを送信し、（ｉｉｉ）スキッド１０３からスキッド構成をダウンロードし、（ｉｖ）スキッド構成を更新または構成し、（ｖ）ツール１０１からスキッド１０３にスキッド構成をアップロードする、ことを可能にする。プラント環境の多くのユーザデバイスとは異なり、ツール１０１は、異なるネットワーク設定を必要とする多数のスキッドおよびネットワークのいずれかに迅速かつシームレスに接続、切断、再接続することができる。ツール１０１は、ツールがホワイトリストに載せられたネットワーク設定の第１のセットを有する第１のスキッド（またはネットワーク）とホワイトリストに載せられたネットワーク設定の第２のセットを有する第２のスキッド（またはネットワーク）との間で移行するたびに、ユーザがネットワーク設定を手動で検索し、またはネットワーク設定でツール１０１を手動で構成する必要がないので、これらのシームレスな移行を可能にする。

【0076】

従来、プラント環境における典型的なネットワーク対応デバイスは、ネットワークと異なるネットワーク設定を必要とするデバイスとの間の移行が遅い。上記のように、例えば、多くのスキッドは、デバイスがホワイトリストに載せられたＩＰアドレスの小さなセットに含まれる特定のＩＰアドレスを有するように構成されている場合に、デバイスがスキッドに結合することのみを可能にする。独自のＩＰアドレスを動的に設定するように構成されたデバイスは、ＩＰアドレスをスキッドが必要とするアドレスに動的に設定することはほとんどない。その結果、典型的には、ユーザはホワイトリストに載せられたＩＰアドレスを手動で特定し、ホワイトリストに載せられたＩＰアドレスのセットに含まれる静的ＩＰアドレスを有するようにデバイスを構成しなければならない。

【0077】

結果として、ユーザは、ネットワーク設定を手動で調べ、スキッドに接続するようにデバイスを手動で構成して、時間を無駄にすることがよくある。あるいは、面倒を完全に回避して、スキッドに接続する必要がある小さなタスクを行うことを単に避けることがある。上記のように、多くの場合、プラント環境の各スキッドは、スキッドに接続しようとする任意のデバイスに対して、ホワイトリストに載せられたネットワーク設定の別個のセットを必要とし、ネットワーク１０などのプラントネットワークは、さらに別のネットワーク設定のセットを必要とする場合がある。これらのセットのいずれか１つに従ってデバイスを構成すると、デバイスが他のスキッドまたはネットワークに接続するのを妨げる場合がある。ユーザが異なるネットワークまたはデバイスに接続したいときはいつでも、ユーザはデバイスのネットワーク設定を手動で更新しなければならないため、これは問題となり得る。例えば、ユーザは最初に、すぐにアクセスできない可能性がある第１のスキッドのホワイトリストに載せられたネットワーク設定を特定する必要がある。理想的には、スキッドのホワイトリストに載せられたネットワーク設定は、スキッド自体に目に見える形で掲示されるが、これらの掲示された設定は時間の経過とともにカバーされるか、そうでなければ置き換えられることがよくある。場合によっては、ホワイトリストに載せられた設定が掲示されず、ユーザは、ホワイトリストに載せられた設定を見つけようとして、プラントの担当者、マニュアルおよびドキュメント、またはスキッドベンダを探すことを余儀なくされる。ホワイトリストに載せられた設定が掲示されるか、他の方法で利用可能になったとしても、誰かが、新しいホワイトリストに載せられた設定を反映するために、掲示を更新せずにスキッドのホワイトリストに載せられたネットワーク設定を更新する場合がある。

【0078】

いずれの場合も、ユーザがスキッドに接続するために必要なホワイトリストに載せられた設定を発見したと想定すると、次に、デバイスのいくつかのメニューおよびプロンプトをナビゲートして、第１のスキッド用にホワイトリストに載せられたものに対応するネットワーク設定でデバイスを構成しなければならない。ユーザが第１のスキッドを含むタスクまたはプロジェクトを完了し、プラントネットワークまたは第２のスキッドに再接続したい場合、再びプラントネットワークまたは第２のスキッド用にホワイトリストに載せられた設定を見つけてロードしなければならない。ユーザが、スキッド間、またはスキッドのうちの１つとプラントネットワークと間を移行しようとするたびに、再びこのプロセスを通過しなければならない。

【0079】

有利なことに、ツール１０１は、ネットワーク設定のいくつかのセットのいずれかに対してそれ自体を迅速かつシームレスに構成および再構成することができる。その結果、ネットワーク１０は、スキッド１０３によって必要とされるホワイトリストに載せられたネットワーク設定の第２のセットとは別個のホワイトリストに載せられたネットワーク設定の第１のセットを必要とし得るが、ツール１０１は、ネットワーク設定の第１および第２のセットの各々に従って、それ自体を迅速に再構成することができ、ツール１０１がネットワーク１０およびスキッド１０３への接続間で迅速に切り替わることを可能にする。同様に、図１Ａに示すスキッド１０４および１０５は、別個のホワイトリストに載せられたネットワーク設定の第３および第４のセットを必要とする場合があり、ユーザは、ネットワーク１０、スキッド１０３、スキッド１０４、およびスキッド１０５のうちのいずれか１つ以上の間で交互の接続を行い得る。

【0080】

図１Ａを続けると、ツール１０１は、スキッド１０３用のホワイトリストに載せられた設定２６８に対応するネットワーク設定２２５のセットを含み得る。ツール１０１は、スキッド１０３への物理的接続を検出し（例えば、発見メッセージを送信または受信することにより）、またはスキッド１０３への接続の要望を表すユーザ入力を検出し、スキッド１０３に関連付けられたネットワーク設定２２５を特定およびロードすることにより応答することができ、ツール１０１がスキッド１０３との通信を迅速かつシームレスに確立することを可能にする。

【0081】

図２に示すように、ツール１０１は、有線リンク２９９を介してスキッド１０３と通信し得、無線リンク２９８を介してスーパーバイザ２３０と通信し得、無線リンク２９５を介してネットワーク１０と通信し得る（例えば、ツール１０１を無線ゲートウェイ３５に接続して）。リンク２９５および２９８に対して破線によって示されているように、いくつかの例では、ツール１０１は、ネットワーク１０またはスーパーバイザ２３０に結合されない場合がある。実装に応じて、リンク２９５、２９８、および２９９のいずれか１つ以上は、有線または無線リンクであり得る。

【0082】

ツール１０１は、メモリ２０２、通信インターフェース２０６、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２０８の各々に結合されたプロセッサ２０４を含む。Ｉ／Ｏインターフェース２０８は、ディスプレイ２１１および入力センサ２１３のセットを含む１つ以上のユーザインターフェース（ＵＩ）コンポーネント２１０に結合されている。ディスプレイ２１１は、ＬＣＤディスプレイ、スマートウォッチディスプレイ、ヘッドセットディスプレイ（例えば、ＶＲゴーグル）、プロジェクタ、タッチディスプレイ、またはそれらのなんらかの組み合わせなどの任意の好適なディスプレイであってもよい。入力センサ２１３は、ハードウェアアクチュエータ（例えば、「ハード」ボタン）または抵抗性または容量性タッチセンサなどの電気センサのような任意の所望の機械的または電気的構成要素を含み得る。そのようなタッチセンサは、タッチスクリーンとしてディスプレイ２１１と統合されてもよい。ＵＩ２１０は、音声出力用のスピーカ、触覚フィードバックを提供するためのアクチュエータ、等を含み得る。ツール１０１は、ツール１０１の他の構成要素に電力を供給するように構成された電源２１２を含み得る。メモリ２０２は、スキッドクライアント２２２を含む命令２５３と、スキッド構成２２４および事前構成されたネットワーク設定２２５～２２９のセットを含むデータ２０５とを記憶する。

【0083】

スキッドクライアント２２２
概して言えば、スキッドクライアント２２２は、（ｉ）ツール１０１がスキッド１０３と通信することを可能にするルーチンまたは命令、および（ｉｉ）ツール１０１が、ツール１０１を介してコントローラ２５０およびスキッド１０３を監視、制御、および構成することを容易にする動作を実施することを可能にするルーチンまたは命令、を含むルーチンのセットである。クライアント２２２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアを含む任意の形態をとり得る。クライアント２２２は、ＲＡＭまたはＲＯＭなどの任意の所望のタイプのメモリ２０２に記憶され得る。同様に、クライアント２２２は、例えば、１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または任意の他のハードウェアもしくはファームウェア要素にハードコードされてもよい。

【0084】

スキッド１０３と通信するためのルーチンまたは命令に関して、スキッドクライアント２２２は、ツール１０１がスキッド１０３のスキッドＩＤを検出し、スキッドＩＤにリンクされた事前構成された設定のセットを特定し（例えば自動的に）、事前構成された設定のセットをツール１０１にロードして、スキッド１０３への迅速でシームレスな通信接続を可能にする、ことを可能にし得る。クライアント２２２はまた、ツール１０１がスキッド１０３に自動的またはシームレスに通信接続することを可能にするために将来使用することができるスキッド１０３の事前構成された設定を、ツール１０１が作成または更新することを可能にし得る。事前構成された設定のセットの更新または作成することには、スキッド１０３からホワイトリストに載せられたネットワーク設定の少なくとも一部分を要求することを含む自動構成プロセスが含まれる場合がある。スキッド１０３との通信を確立するツール１０１に関する追加の詳細は、クライアント２２２およびツール１０１によって、全体的または部分的に、実装され得る図３に示される例示的な方法を参照して、以下のセクションＩＶで説明される。

【0085】

ツール１０１を介してコントローラ２５０を監視、制御、および構成することを容易にするルーチンまたは命令に関して、スキッドクライアント２２２は、ツール１０１およびスキッド１０３の特定の構成に応じて、ツール１０１が次のいずれか１つ以上を実行することを可能にし得る、（ｉ）スキッド１０３内部のパラメータを監視する、（ｉｉ）スキッド１０３内部のパラメータの値を調整し、コマンドをスキッド１０３に送信する、（ｉｉｉ）スキッド１０３からスキッド構成をダウンロードする、（ｉｖ）スキッド構成を更新または構成する、および（ｖ）ツール１０１からスキッド１０３にスキッド構成をアップロードする。

【0086】

スキッド構成２２４
スキッド構成２２４は、コントローラ２５０を構成するためのデータおよび命令のパッケージであり、ＸＭＬファイルまたはファイルのセットとしてフォーマットされ得る。構成２２４は、スキッドのコントローラによってロードおよび実装されるルーチン（例えば、ラダーロジック、ＳＦＣ図、等）、ならびにルーチンによって利用されるパラメータの名前、アドレス、および初期値を含む。構成２２４はまた、構成２２４の名前、構成２２４を受信して実施するスキッドのＩＰアドレス、または構成２２４を受信して実施するスキッドに接続するために利用することができるホワイトリストに載せられたネットワーク設定（例えば、ＩＰアドレス）のセットなどの、セットアップパラメータを含む。

【0087】

例示すると、構成２２４はスキッド１０３に送信されて、スキッド１０３を構成し得る。構成２２４がスキッド１０３のコントローラ２５０によって最初に受け取られると、構成２２４にパッケージされた情報は抽出およびロードまたはインストールされ得、それにより、プロセッサ２５４は、含まれるルーチンを実行し、構成２２４に含まれるパラメータを読み書きすることができる（ロードまたはインストールは、含まれるパラメータにメモリ２５２のメモリ空間およびアドレスを割り当てることを含み得る）。

【0088】

事前構成されたネットワーク設定２２５～２２９のセット
ネットワーク設定２２５～２２９のセットの各々は、特定のセットに関連付けられたスキッド、ネットワーク、またはデバイスと通信するためにツール１０１が従って構成されるべきであるネットワークアドレスを指定し得る。ネットワークアドレスには、ＩＰアドレスとサブネットマスクが含まれ得る。各セットはまた、ツール１０１が静的または動的ネットワークアドレスを有するべきかどうかを示すパラメータを含み得る。

【0089】

別の言い方をすると、各セット２２５～２２９は、特定のスキッド、ネットワーク、またはデバイスに関連付けられたホワイトリストに載せられた設定の特定のセットに対応する。例えば、設定２２５はスキッド１０３に対応し得る。設定２２６はスキッド１０４に対応し得、設定２２７はスキッド１０５に対応し得、設定２２８はネットワーク１０に対応し得、そして、設定２２９は、いずれか他のデバイスまたはネットワークに対応し得る。

【0090】

スキッドコミュニケータツールによって実装される動作の例
図３は、スキッドコントローラによってホワイトリスト載せられたネットワーク設定のセットに従ってスキッドコミュニケータツールを迅速に構成し、スキッドコミュニケータツールがスキッドコントローラと完全に通信することを可能にする例示的な方法３００のフローチャートである。方法３００は、全体的または部分的に、図２に示されるスキッドコミュニケータツール１０１によって実装され得、１つ以上の命令またはルーチンとしてメモリに保存され得る。方法３００は、図１～２に示されるツール１０１、スキッド１０３、およびプラント５の他の構成要素を参照して説明されるが、任意の好適に構成されたスキッドコミュニケータツールは、任意の好適に構成されたスキッドと通信する方法３００を実装し得る。

【0091】

方法３００は、有線リンクがツール１０１とスキッド１０３のスキッドコントローラ２５０との間に確立されると、ステップ３０１で開始する。ステップ３０１は、ユーザが、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル（例えば、ＣＡＴ３～ＣＡＴ７ケーブルなどのイーサネットケーブル）、光ファイバケーブル、ＵＳＢケーブル（例えば、ＵＳＢ１．ｘ、２．ｘ、または３．ｘ規格に準拠）、ＦｉｒｅＷｉｒｅケーブル、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔケーブル、等などの、通信に利用される任意の好適な媒体を介してスキッド１０３とコントローラ２５０とを物理的に結合することを含み得る。場合によっては、リンクは、本質的に無線であってもよい。

【0092】

ステップ３０２で、ツール１０１は、ステップ３０１で参照された有線リンクを介して、ツール１０１をスキッドコントローラ２５０に通信可能に結合する要求を検出する。ツール１０１は、スキッド１０３が有線リンクを介して別のデバイスにリンクされていることを検出することにより、要求を自動的に検出し得る。言い換えれば、ステップ３０２は自動的であって、ユーザの介入なしに行われてもよい。

【0093】

場合によっては、ステップ３０２は、ユーザが関与する手動のアクションを含む。例えば、入力センサ２１３は、要求を表すユーザ入力を検出し得る（例えば、タッチ入力、マウスキーなどの物理的なボタンまたはキーの作動、等検出する）。場合によっては、ツール１０１は、ステップ３０１の前にステップ３０２を実施してもよい。

【0094】

ステップ３０４で、ツール１０１は、コントローラ２５０との通信が、ツール１０１にロードされた現在のネットワーク設定で有効とされているかどうかを判定する。例えば、ツール１０１が、ネットワーク１０と通信するための事前構成されたネットワーク設定２２８のセットに従って現在構成されている場合がある。ツール１０１とコントローラ２５０との間の通信が現在のネットワーク設定（例えば、ネットワーク１０の設定２２８）によって有効にされていない場合、ツール１０１はステップ３０６に進む。

【0095】

一方、ツール１０１とコントローラ２５０との間の通信が現在のネットワーク設定によって有効にされる場合、ツール１０１はステップ３３２に進み、ツール１０１が、スキッド１０３を監視、制御、または構成するツール１０１関連して他の場所で説明されている動作の１つ以上を行うことを可能にするのに十分なコントローラ２５０との通信リンクを確立する。ステップ３３２は、以下でさらに詳細に説明される。

【0096】

ステップ３０６で、ツール１０１は、スキッド１０３またはコントローラ２５０のスキッドＩＤを検出する。スキッドＩＤは、スキッド１０３を特定する値を有する任意の好適な文字列または変数タイプであってもよい（例えば、「ＳＫ１０３」）。スキッドＩＤの値は、タグ（例えば、デバイスタグ）と呼ばれる場合があり、プラント５の他のデバイスに対してスキッド１０３に一意であり得、そしてデータベース７２ｂに記憶され得る。スキッド１０４および１０５はまた、「ＳＫ１０４」および「ＳＫ１０５」などの一意のスキッドＩＤまたはタグを有し得る。

【0097】

ステップ３０６を続けると、ツール１０１は、コントローラ２５０にメッセージを送り、スキッドＩＤを要求することによって、スキッド１０３のスキッドＩＤを自動的に発見し得る。コントローラ２５０は、スキッドＩＤをツール１０１に送信することによって、またはツール１０１がスキッドＩＤを判定することを可能にする一意の情報を送信することによって（例えば、ツール１０１に、またはツール１０１によって照会することができるネットワーク１０上のデータベースに記憶された、ツール１０１が相関するスキッドＩＤを特定するために利用することができる一意の値を送信することによって）応答し得る。あるいは、ツール１０１は、ユーザが関与する手動動作によってスキッドＩＤを検出してもよい。例えば、ツール１０１は、ユーザが入力センサ２１３を介して提供し得るスキッドＩＤを入力するように、（例えば、ディスプレイ２１１を介して提供されるグラフィックまたはメッセージを介して）ユーザを促してもよい。

【0098】

ステップ３０８で、スキッドＩＤを検出した後に、ツール１０１はメモリ２５２を分析して、検出されたスキッドＩＤに関連付けられた事前構成されたネットワーク設定のセットを特定する。具体的には、ツール１０１は、事前構成された設定２２５～２２９の１つ以上の記憶されたセットを分析し得る。場合によっては、ツール１０１は、（例えば、ネットワーク１０を介して）サーバと対話して、スキッドＩＤに関連付けられた事前構成されたネットワーク設定のセットを特定し得る。例えば、ツール１０１は、対応するネットワーク設定のセットに対する要求と共に、スキッドＩＤをネットワーク１０に結合されたサーバに送信してもよい。サーバは、記憶された事前構成されたネットワーク設定の記録を分析することによって応答し、記憶された設定のいずれかが受信したスキッドＩＤに関連付けられているかどうかを判定し得る。事前構成されたネットワーク設定の適切なセットがサーバによって見つかった場合、サーバはその設定をツール１０１に送信し得る。そうでなければ、サーバはツール１０１に送信して、所与のスキッドＩＤに対して事前構成されたネットワーク設定が存在しないことをサーバに通知し得る。

【0099】

ステップ３１０で、ツール１０１は、（ｉ）スキッドＩＤに関連付けられた事前構成された設定のセットを特定できず、ステップ３１２に進み、構成プロセス（以下でより詳細に説明）を開始するか、または（ｉｉ）スキッドＩＤに関連付けられた事前構成された設定のセットを特定し、ステップ３２９またはステップ３３０に進み、事前構成された設定をロードする。第１のシナリオに関して、例えば、ツール１０１は、事前構成された設定２２５～２２９のいずれもスキッドＩＤ「ＳＫ１０３」に関連付けられていないと判定し、以下でより詳細に説明するステップ３１２に進み得る。

【0100】

ステップ３１０に関して参照される第２のシナリオに関しては、例示すると、ツール１０１は、ネットワーク設定２２５のセットがスキッドＩＤ「ＳＫ１０３」に関連付けられていると判定し得、ステップ３２９または直接ステップ３３０に進み得る（破線で示されるように）。ツール１０１は、（例えば、ユーザがツール１０１をコントローラ２５０に接続したすぐ後に）所与のスキッドの事前構成された設定を自動的に検出してロードするように構成されている場合、ステップ３３０に直接進み得る。

【0101】

ステップ３２９で、ツール１０１は、事前構成された設定をロードしたいというユーザの要求または確認を検出する。例証するために、図４は、ツール１０１のディスプレイ２１１で提供され得るＧＵＩの例示的な表示４００を示す。ユーザは、「ネットワークを決定」というラベルの付いたボタンを作動（例えば、クリック）して、スキッド１０３によって検出されたという要求を提供し得る。表示４００は、スキッド１０３の特定のネットワーク設定または名前に関して、ユーザからの知識をほとんど必要としないことに留意されたい。ユーザは単にボタンをクリックして適切な設定をロードし、スキッド１０３との通信を迅速に確立する。要求を提供するためにユーザが対話し得るボタンまたはグラフィック要素は、任意の好適なラベルを有してもよい。例えば、スキッド１０３の名前またはスキッドＩＤが表示されてもよい。ステップ３２９の後、ツールはステップ３３０を実施する。

【0102】

ステップ３３０で、ツール１０１は、セット２２５に従ってそのネットワーク設定を構成する。例えば、ツール１０１は、設定２２５（例えば、１９２．１６８．１．３および２５５．２５５．２５５．０）によって指定されたＩＰアドレスおよびサブネットマスクに従って、ＩＰアドレス設定およびサブネットマスク設定を設定し得る。上記のように、ツール１０１は、ステップ３１０の直後にこのステップを実施して、ユーザ入力なしでツール１０１の迅速かつ自動のネットワーク構成を可能にし得る。次に、ツール１０１は、ステップ３０４に進むことができる。

【0103】

この第２のシナリオのステップ３０４では、ツール１０１は、ツール１０１がセット２２５に従って構成されるときに、ツール１０１とコントローラ２５０との間の完全な通信が有効になっていることを確認し得る。ロードされたセット２２５が通信を可能にするとみなして、ツール１０１はステップ３３２に進み、コントローラ２５０との通信リンクを確立する。しかし、ロードされたセット２２５が通信を可能にしない場合、ロードされたセット２２５は、明らかに、コントローラ２５０によって利用されるホワイトリストに載せられた設定２６８に適合しない。したがって、ツール１０１は、ステップ３０４に戻り、スキッドＩＤの検出を再度試みることができる（例えば、初めに検出されたスキッドＩＤが何らかの理由で正しくなかった場合）。セット２２５が前回作成または更新されて、ツール１０１のメモリ２０２に記憶されてからホワイトリストに載せられた設定２６８が変更されている可能性があるため、ツール１０１は、コントローラ２５０およびスキッド１０３のために事前構成された設定の新しいセットをセットアップまたは構成する（例えば、セット２２５を更新することによって）ためにステップ３１２に進み得ることを留意されたい。いずれにせよ、ステップ３０１～３１０、３２９および３３０のうちの１つ以上が、ツール１０１がコントローラ２５０と完全に通信することを可能にするスキッドＩＤに関連付けられた事前構成された設定のセットを特定およびロードするツール１０１をもたらさない場合、ツール１０１はステップ３１２に進む。

【0104】

ステップ３１２で、ツール１０１の自動構成が有効になっていない場合、ツール１０１はステップ３１４に進んで手動構成動作を開始し得る。自動構成が有効である場合、ツール１０１はステップ３２０に進み得る。ツール１０１は、メモリ２５２に記憶された変数の値に基づいて、自動構成が有効にされているかどうかを判定し得る。代替的または追加的に、ツール１０１は、ユーザにプロンプトを出し、ユーザが手動構成または自動構成のどちらに進むかを示すコマンドをユーザが入力するのを要求してもよい。この入力は、「自動的にネットワーク設定を構成」などのラベル付けされたグラフィックボタンを押すのと同じくらい簡単であってもよい。

【0105】

ステップ３１４で、手動構成手順を開始することができる（例えば、自動構成が有効になっていない、またはそうでなければアクティブ化されていない場合）。手動構成は、２つのステップまたはサブステップ、すなわちステップ３１６およびステップ３１８を含み得る。ステップ３１６で、ツール１０１は、ツール１０１がスキッド１０３と通信することを可能にするためにツール１０１にロードすることができるネットワーク設定のセットを入力するようにユーザに促す。プロンプトは、テキストまたは数字のフィールドを含むことができ、ツール１０１がスキッド１０３と通信することを可能にするツール１０１のＩＰアドレスまたはツール１０１のサブネットマスクをユーザが入力するように要求し得る。ステップ３１８で、ツール１０１は、提供されるネットワーク設定を受信し（例えば、テキストまたは数字のフィールドを介して）、以下でより詳細に説明されるステップ３２８に進む。上記のように、いくつかの例では、ツール１０１は、ステップ３１４の手動構成手順の代わりに、ステップ３２０の自動構成手順を行う。

【0106】

ステップ３２０で、ツール１０１は、自動構成手順を行う（例えば、自動構成が有効にされてアクティブにされるとき）。自動構成は、３つのステップまたはサブステップ、すなわちステップ３２２、ステップ３２４、およびステップ３２６を含み得る。

【0107】

ステップ３２２で、ツール１０１は、ツール１０１がコントローラ２５０と完全に通信することを可能にするためにツール１０１にロードすることができるネットワーク設定をツール１０１が特定することを可能にする情報の要求を含むメッセージをコントローラ２５０に送信する。

【0108】

ステップ３２４で、ツール１０１は、必要であれば１つ以上のセキュリティ動作を行う。例えば、ツール１０１は、コントローラ２５０にアイデンティティまたは「ＩＤ」（例えば、ツール１０１のＭＡＣアドレス、ツール１０１のＩＰアドレス、ツール１０１のユーザ名またはツール１０１のユーザ、またはツール１０１またはユーザにリンクされたいずれか他の一意または比較的一意の情報）を送信することによって、それ自体を特定してもよい。状況によっては、ツール１０１は、ＩＤにリンクされた秘密情報（例えば、パスワード）をコントローラ２５０に送信することによって、それ自体の認証を容易にし得る。必要であれば、ツール１０１は、コントローラ２５０に送信されるメッセージを暗号化し、コントローラ２５０から受信したメッセージを解読してもよい。必要であれば、ステップ３２４はいつでも行うことができ、必要に応じて繰り返し得ることを留意されたい。例えば、ツール１０１は、コントローラ２５０が、ツール１０１に特定の監視、制御、または構成許可を与える前に、様々なセキュリティ対策が満たされることを要求する範囲で、ステップ３３２の前または後にステップ３２４を行ってもよい。場合によっては、ツール１０１はステップ３２４を行わない。いずれにしても、ツール１０１は、ステップ３２２または３２４の後に、ステップ３２６に進むことができる。

【0109】

ステップ３２６において、ツール１０１は、コントローラ２５０からネットワーク設定情報を受信する。受信された情報は、ホワイトリストに載せられた設定２６８、またはホワイトリストに載せられた設定２６８の一部分を含み得る。場合によっては、受信した情報には、通信を可能にする特定のネットワーク設定が含まれる。他の例では、受信した情報には、ツール１０１が通信を可能にする特定のネットワーク設定を生成するか、そうでなければ特定することを可能にする情報が含まれる。いずれにしても、ステップ３２６の後に、ツール１０１はステップ３２８を実施する。

【0110】

ステップ３２８で、ツール１０１は、ステップ３１８または３２６で受信した設定情報を分析して、（ｉ）ツール１０１にロードして、コントローラ２５０との通信を可能にする事前構成された設定を特定し、（ｉｉ）スキッドＩＤ（例えば、「ＳＫＤ１０３」）で参照可能であるように、メモリ２０２に事前構成された設定を記憶する。上記のように、いくつかの例では、受信された情報は、スキッド１０３の事前構成されたネットワーク設定のセット（例えば、セット２２５）として保存される特定のネットワーク設定を含む。例えば、ツール１０１は、受信した情報を分析して、実施形態に応じて、受信した情報内で次のいずれか１つ以上を特定し得る、（ｉ）ツール１０１が従って構成されるべきである特定のＩＰアドレスおよび特定のサブネットマスク、（ｉｉ）ツール１０１によって利用され得る潜在的なＩＰアドレスの範囲、（ｉｉｉ）ツール１０１がツール１０１のＩＰアドレスを生成するために分析し得る、コントローラ２５０によって利用されるスキッドＩＰアドレスおよびスキッドサブネットマスク、（ｉｖ）例えば、適切なＩＰアドレスをデータベースに問い合わせるためにツール１０１が利用することができるトークン。いずれの場合でも、ツール１０１がコントローラ２５０と通信することを可能にする事前構成されたネットワーク設定のセット（例えば、ＩＰアドレス、サブネットマスク、静的／動的インジケータ、またはそれらの何らかの組み合わせ）をツール１０１が特定した後に、ツール１０１は、事前構成されたネットワーク設定のセットをメモリ２０２に（例えば、セット２２５として）記憶する。例えば、ツール１０１はセット２２５を記憶し得、セット２２５は、ＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．１．３）、サブネットマスク（例えば、２５５．２５５．２５５．２５５）、静的／動的インジケータ（例えば、「静的」）、および関連するスキッド（例えば、「ＳＫ１０３」）と相関する値を有するスキッドＩＤパラメータを含み得る。ステップ３２８の後、ツールはステップ３２９を実施する。

【0111】

ステップ３２９で、ツール１０１は、事前構成された設定をロードする要求を検出し得る。すでに述べたように、いくつかの例では、ステップ３２９は実装されておらず、ツール１０１はステップ３２８からステップ３３０に直接進むことができる。

【0112】

ステップ３３０で、ツール１０１は、メモリに記憶された事前構成された設定のセット（例えば、セット２２５）をロードする。次に、ツール１０１はステップ３０４を実施する。ステップ３３０および３２８の後にステップ３０４を実施するとき、ツール１０１は、（ｉ）事前構成された設定（例えば、セット２２５）が、ツール１０１がコントローラ２５０と通信することを可能にしない場合、ステップ３０６～３２８を実施する、または（ｉｉ）事前構成された設定が、ツール１０１とコントローラ２５０との間の通信を可能にする場合、ステップ３３２を実施する。前者に関して、例えば、ユーザが手動構成（ステップ３１４）中にツール１０１に誤った設定を提供した場合、ステップ３０６～３２８が必要になり得る。いずれにせよ、事前構成された設定が、ツール１０１がコントローラ２５０と通信することを可能にする場合、ツール１０１はステップ３３２を実施する。

【0113】

ステップ３３２で、ツール１０１は、コントローラ２５０との通信リンク（例えば、リンク２９９）を確立する。リンク２９９を介した通信は、一般にＴＣＰ／ＩＰプロトコルに準拠するが、任意の追加または代替の望ましいプロトコルまたは規格（例えば、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＭＯＤＢＵＳ／ＴＣＰ、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＢｏｏｔＰ、ＤＨＣＰ、ＤＮＳ、ＳＮＴＰ、ＦＴＰ、ＳＮＭＰ、ＳＭＴＰ、等）に準拠し得る。

【0114】

通信を確立した後に、ツール１０１は、（ｉ）監視または制御動作、（ｉｉ）読み取りまたは書き込み動作（例えば、スキッドパラメータ２６６の値の読み取りまたは書き込み）、または（ｉｉｉ）構成動作、のいずれか好適なことを実施し得る。構成動作に関して、ツール１０１は、コントローラ２５０からスキッド構成２６４をダウンロードし得る。ツール１０１は、必要に応じて構成２６４をメモリ２０２に記憶し、構成２６４のルーチンまたはパラメータを追加、削除、または調整することによって構成２６４を更新または変更し得る（例えば、センサ２１３で検出されたユーザ入力に基づいて）。図２に示すメモリ２０２に記憶されたスキッド構成２２４は、構成２６４の更新されたバージョンを表し得、または別個の構成を表し得る。いずれにしても、ツール１０１は、更新された構成２６４または構成２２４をコントローラ２５０にアップロードし、コントローラ２５０に構成２２４をロードさせ得、コントローラ２５０に更新された構成２６４または構成２２４に含まれるルーチンまたはパラメータに従って動作させる。

【0115】

ユーザがスキッド１０３との相互作用を終えると、ユーザは再びツール１０１の設定を素早く変更して、ネットワーク１０、スキッド１０４または１０５の一方、または別のデバイスと通信し得る。例えば、ユーザは、ツール１０１を新しいスキッドに接続してもよく、ツール１０１をステップ３０１に戻させる。

【0116】

別の例として、ユーザがスキッド１０３との相互作用を終えると、ユーザは、別のスキッドへの有線接続を確立することなく、ネットワーク設定の変更を要求し得る。例えば、ユーザは、ツール１０１が、現在のネットワーク設定の前に使用された以前のネットワーク設定（例えば、ネットワーク１０のネットワーク設定）に戻ることを要求し得る。例証するために、図５は、ディスプレイ２１１で提供され得るＧＵＩの例示的な表示５００を示す。ユーザは、「以前の設定を復元する」というラベルの付いたボタンを作動させて、現在ロードされている設定（例えば、セット２２５）の前にロードされていた設定を簡単に復元し得る。以前の設定は、メモリ２０２に記憶され得る（例えば、ツール１０１がネットワーク設定の新しいセットをロードするときに）。以前の設定をロードした後、ツール１０１はステップ３０４に進み、ネットワーク１０（または、以前の設定に関連付けられているスキッド、ネットワーク、またはデバイスのどれでもよい）との通信が有効であることを確認してもよい。

【0117】

代替的または追加的に、表示５００は、保存された事前構成された設定２２５～２２９の各セットに固有の（したがって、ツール１０１が事前設定された設定を有する各スキッド、ネットワーク、またはデバイスに固有の）インタラクティブな要素（例えば、ボタン、ドロップダウンメニュー、等）を含み得る。場合によっては、ツール１０１は、ユーザがスキッドまたはネットワークに関連付けられたタグ（例えば、「ＳＫ１０３」）を検索することを可能にする、検索ボックスを表示してもよい。いずれにせよ、ユーザが事前構成されたネットワーク設定２２５～２２９のセットの１つに対応するグラフィック要素と対話するとき、ツール１０１は、対応するセット２２５～２２９をロードし、ステップ３０４に進む。ロードされたセットが機能しない場合、ツール１０１は、再びステップ３０６に進み得る。

【0118】

いくつかの状況では、方法３００は代替のまたは追加の動作を含み得ることに留意されたい。例えば、ステップ３０１に加えて、またはその代わりに、ツール１０１は、スキッドコントローラ２５０への無線リンクを確立することを試みてもよい。そのような実施形態では、ツール１０１は、無線リンクの確立に失敗する場合があり、この失敗に応答して、およびユーザがツール１０１をコントローラ２５０に通信可能に結合したいという決定に応答して、方法３００のステップ３０６に進み得る。場合によっては、ツール１０１は、通信能力が制限された無線リンクを確立する場合がある。制限された無線リンクは、必要に応じて、ツール１０１とコントローラ２５０との間の特定のタイプのメッセージング（例えば、デバイス／ネットワークの特定、デバイス／ネットワークの発見、認証動作、および他のセキュリティ対策に関連するメッセージ）のみを有効にしてもよい。特定のタイプのメッセージングのみのこの有効化は、例えば、スキッド１０３でホワイトリストに載せられたネットワーク設定に準拠するネットワーク設定に従ってツール１０１が構成されている場合でも望ましい場合がある。そのような場合、ツール１０１は、ステップ３０４またはステップ３３２に進む前に、ステップ３２４を参照して論じられたセキュリティ動作の１つ以上を行ってもよい。

【0119】

追加の検討
この詳細な説明は、様々な実施形態を考慮するが、いずれの特許請求の範囲のシステムまたは方法の法的範囲が、本特許の最後に明らかにされた特許請求の範囲の語によって定義されることが理解されるべきである。この詳細な説明は、単に例示的なものとして解釈されるべきであり、全ての可能な実施形態を説明することは、不可能ではない場合でも非現実的であるので、全ての可能な実施形態を説明するものではない。

【0120】

本明細書を通して、複数の事例は、単一の事例として記載された構成要素、動作、または構造を実施し得る。１つ以上の方法の個々の動作が別個の動作として例示および記載されたが、個々の動作のうちの１つ以上が、一定の実施形態において同時に実行されてもよい。

【0121】

本明細書に使用される際、「一実施形態」または「実施形態」に対する任意の参照は、実施形態と併せて説明された特定の要素、特徴、構造または特性が、少なくとも１つの実施形態に含められることを意味する。本明細書の様々な場所の「一実施形態において」という語句の出現は、必ずしも全てが同一の実施形態を参照しているとは限らない。

【0122】

本明細書に使用される際、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」という用語、またはそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含を網羅することを意図する。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されていないか、またはかかるプロセス、方法、物品もしくは装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、正反対に明示的に述べられない限り、「または」は、排他的なまたはではなく、包括的なまたはであることを意味する。例えば、条件ＡまたはＢは、Ａが真（または存在）かつＢが偽（または存在しない）、Ａが偽（または存在しない）かつＢが真（または存在する）、ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）のうちのいずれか１つによって満たされる。

【0123】

加えて、「ａ」または「ａｎ」の使用は、本明細書の実施形態の要素および構成要素を説明するために用いられる。この説明、およびそれに続く特許請求の範囲は、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきである。単数形はまた、それが複数形を含まないことが明らかでない限り、複数形も含む。

【0124】

様々な実施形態において、本明細書に説明されるハードウェアシステムは、機械的にまたは電子的に実装され得る。例えば、ハードウェアシステムは、恒久的に構成された専用回路または論理を含み得る（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の専用プロセッサとして）。ハードウェアシステムはまた、一定のオペレーションを実施するためにソフトウェアによって一時的に構成されるプログラマブル論理または回路（例えば、汎用プロセッサまたは他のプログラマブルプロセッサ内に包含されるもの）も含み得る。専用かつ恒久的に構成された回路において、または一時的に構成された回路（例えば、ソフトウェアによって構成された）においてハードウェアシステム機械的に実装する決定は、コストおよび時間を考慮してなされ得ることが理解されよう。

【0125】

本明細書を通して、以下の用語のうちのいくつかが使用される。

【0126】

通信インターフェース。説明されたデバイスおよび／またはシステムのいくつかは、「通信インターフェース」（「ネットワークインターフェース」と呼ばれることもある）を含む。例えば、図２に示すツール１０１およびスキッド１０３のコントローラ２５０は各々、通信インターフェースを含む。説明される通信インターフェースは、それらが一部であるシステムが他のシステムに情報またはデータを送信したり、他のシステムから情報／データを受信したりすることを可能にする。いくつかの例では、通信インターフェースは、別のシステムへの直接リンク（例えば、ツール１０１とスキッド１０３の間）の確立を可能にする。場合によっては、通信インターフェースは、ネットワーク１０などのネットワーク（例えば、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、または広域ネットワーク（ＷＡＮ））へのリンクを介した接続を可能にする。

【0127】

必要に応じて、説明されている通信インターフェースには、（ｉ）電気信号または光信号を別のデバイスに運ぶ（例えば、同軸ケーブルまたは光ファイバケーブルを介して）有線リンクへの接続を可能にし、他のデバイスと通信する回路、または（ｉｉ）無線周波数（ＲＦ）信号などの電磁信号を介して無線通信（例えば、短距離または長距離通信）を可能にする回路、を含めることができる。説明されている通信インターフェースおよびシステムは、本明細書に説明されるものなどの、任意の１つ以上の好適な通信プロトコル、規格、または技術に準拠し得る。

【0128】

通信プロトコル、規格、技術。説明されているシステムで利用され得る通信プロトコル、規格、または技術の例には、ナノスケールネットワーク、近距離場ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」）、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、バックボーンネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク（「ＭＡＮ」）、広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）、インターネットエリアネットワーク（「ＩＡＮ」）、またはインターネット、を介した通信を容易にするものが含まれる。

【0129】

近距離場ネットワークのプロトコルおよび規格の例には、典型的な無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）規格またはプロトコル、および近距離無線通信（「ＮＦＣ」）プロトコルまたは規格が含まれる。ＰＡＮプロトコルおよび規格の例には、６ＬｏＷＰＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（つまり、約２．４～２．４８５ＧＨｚの範囲の電波を使用して２つのデバイス間でデータを交換するための無線規格）、ＩＥＥＥ８０２．１５．４－２００６、ＺｉｇＢｅｅ、スレッドプロトコル、超ワイドバンド（「ＵＷＢ」）、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、無線ＵＳＢ、ＺｉｇＢｅｅ、およびＡＮＴ＋、が含まれる。ＬＡＮプロトコルおよび規格の例には、８０２．１１プロトコルおよび約１ＧＨｚ～６０ＧＨｚ（例えば、９００ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、３．６ＧＨｚ、５ＧＨｚ、または６０ＧＨｚ帯域を含む）の範囲にある帯域での無線通信用のその他の高周波プロトコル／システム、ならびに同軸ケーブルや光ファイバケーブルなどの好適なケーブルの規格、が含まれる。無線ＷＡＮを容易にするために使用される技術の例には、ＬＡＮに使用される技術、ならびに２Ｇ（例えば、ＧＰＲＳおよびＥＤＧＥ）、３Ｇ（例えば、ＵＭＴＳおよびＣＤＭＡ２０００）、４Ｇ（例えば、ＬＴＥおよびＷｉＭＡＸ）、および５Ｇ（例えば、ＩＭＴ－２０２０）技術、が含まれる。インターネットは、ＷＡＮと見なされる場合があることに留意されたい。

【0130】

利用可能なその他の通信プロトコルおよび規格には、ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈブートストラッププロトコル（「ＢＯＯＴＰ」）、ドメインネームシステム（「ＤＮＳ」）、ダイナミックホスト構成プロトコル（「ＤＨＣＰ」）、イーサネット、ファイル転送プロトコル（「ＦＴＰ」）、ハイパーテキスト転送プロトコル（「ＨＴＴＰ」）、赤外線通信規格（例えば、ＩｒＤＡまたはＩｒＳｉｍｐｌｅ）、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（「ＴＣＰ／ＩＰ」）（例えば、ＴＣＰ／ＩＰレイヤの各々で使用されるプロトコルのいずれか）、リアルタイム転送プロトコル（「ＲＴＰ」）、リアルタイムストリーミングプロトコル（「ＲＴＳＰ」）、簡易メール転送プロトコル（「ＳＭＴＰ」）、簡易ネットワーク管理プロトコル（「ＳＮＭＰ」）、簡易ネットワークタイムプロトコル（「ＳＮＴＰ」）、セキュアシェルプロトコル（「ＳＳＨ」）、および任意の他の通信プロトコルまたは規格、またはそれらの任意の組み合わせ、が含まれる。

【0131】

通信リンク。「通信リンク」または「リンク」は、２つ以上のノードを接続する経路または媒体である。リンクは、物理リンクまたは論理リンクであり得る。物理リンクは、情報が転送されるインターフェースおよび／または媒体（複数可）であり、本質的に有線であってもよくまたは無線であってもよい。有線リンクの例には、（ｉ）同軸ケーブルやツイストペアケーブル（例えば、ＣＡＴ３～ＣＡＴ７ケーブルなどのイーサネットケーブル）などの電気エネルギー伝送用の導体（例えば、銅）を備えたケーブル、および（ｉｉ）光の伝送のための光ファイバケーブルまたは接続（例えば、典型的には、伝送媒体としてガラスを利用する）、が含まれる。

【0132】

無線リンクは、電磁波（複数可）の１つ以上の特性に加えられた変化を介して情報を運ぶ無線電磁信号であり得る。無線電磁信号は、マイクロ波または電波であり得、無線周波数または「ＲＦ」信号と呼ばれ得る。特に明記しない限り、記載されているＲＦ信号は、およそ３０ｋＨｚ～３，０００ＧＨｚのスペクトルで見られる任意の１つ以上の帯域内の周波数で発振し得る（例えば、２．４ＧＨｚ帯の８０２．１１信号）。ＲＦ帯域の例には、３０～３００ｋＨｚの低周波数（「ＬＦ」）帯域、３００～３，０００ｋＨｚの中周波数（「ＭＦ」）帯域、３～３０ＭＨｚの高周波数（「ＨＦ」）帯域、３０～３００ＭＨｚの超高周波（「ＶＨＦ」）帯域、３００～３，０００ＭＨｚの極超高周波（「ＵＨＦ」）帯域、３～３０ＧＨｚのスーパー高周波（「ＳＨＦ」）帯域、３０～３００ＧＨｚのミリ波周波数（「ＳＨＦ」）帯域、および３００～３，０００ＧＨｚのさらに高い（ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｌｙ ｈｉｇｈ）周波数（「ＴＨＦ」）帯域、が含まれる。

【0133】

場合によっては、無線電磁信号は、およそ３００ＧＨｚ～３０ＰＨｚの周波数で発振し、波長がおよそ１００ｎｍ～１ｍｍの光信号である場合があり、それは、（ｉ）おおよそ１０ｎｍ～４００ｎｍの範囲の波長であっておおよそ７５０ＴＨｚ～３０ＰＨｚの範囲の周波数を有する紫外光（「ＵＶ」）信号、（ｉｉ）およそ４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲の波長であっておよそ４３０ＴＨｚ～７５０ＴＨｚの範囲の周波数を有する可視光信号、または（ｉｉｉ）およそ７００ｎｍ～１ｍｍの範囲の波長であっておおよそ３００ＧＨｚ～４３０ＴＨｚの範囲の周波数を有する赤外線（「ＩＲ」）信号、であり得る。特に明記しない限り、記載されている光信号は、可視光通信（ＶＬＣ）規格、光忠実度（Ｌｉ－Ｆｉ）規格、赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）規格、ＩｒＳｉｍｐｌｅ規格、等などの、任意の好適な光信号プロトコルまたは規格に準拠し得る。

【0134】

２つ以上のノード間の論理リンクは、基礎となる物理リンクまたは２つ以上のノードを接続する中間ノードの抽象概念を表す。例えば、２つ以上のノードは、論理リンクを介して論理的に連結され得る。論理リンクは、物理リンクおよび中間ノード（例えば、ルータ、スイッチ、または他のネットワーク機器）の任意の組み合わせを介して確立され得る。

【0135】

リンクは「通信チャネル」と呼ばれることもある。無線通信システムでは、「通信チャネル」（または単に「チャネル」）という用語は一般に、特定の周波数または周波数帯域を指す。搬送信号（または搬送波）は、特定の周波数で、またはチャネルの特定の周波数帯域内で送信され得る。場合によっては、複数の信号が単一の帯域／チャネルで送信されることがある。例えば、信号は、時には異なるサブ帯域またはサブチャネルを介して、単一の帯域／チャネルで同時に送信されることがある。別の例として、信号は、時にはタイムスロットを割り当てることによって同じ帯域を介して送信されることがあり、それぞれの送信機および受信機が当該の帯域を使用する。

【0136】

メモリおよびコンピュータ可読媒体。一般的に言うと、本明細書で使用される「メモリ」または「メモリデバイス」という語句は、コンピュータ可読メディアまたは媒体（「ＣＲＭ」）を含むシステムまたはデバイスを指す。「ＣＲＭ」は、情報（例えば、データ、コンピュータ可読命令、プログラムモジュール、アプリケーション、ルーチン、等）を配置、保持、または検索するための関連するコンピューティングシステムによってアクセス可能な媒体を指す。「ＣＲＭ」は、本質的に非一時的である媒体を意味し、電波等の無形な一時的信号を意味するものではないことに留意されたい。

【0137】

ＣＲＭは、関連するコンピューティングシステム内に含まれるか、または関連するコンピューティングシステムと通信する、任意の技術、デバイス、またはデバイスグループに実装され得る。ＣＲＭには、揮発性または不揮発性のメディア、およびリムーバブルまたは非リムーバブルのメディアが含まれる。ＣＲＭは、限定されるものではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、もしくは他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または情報を記憶するために使用され得、かつコンピューティングシステムによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含み得る。ＣＲＭは、システムバスに通信可能に連結され、ＣＲＭと、システムバスに連結された他のシステムまたはコンポーネントとの間の通信を可能にする。いくつかの実装において、ＣＲＭは、メモリインターフェース（例えば、メモリコントローラ）を介してシステムバスに連結され得る。メモリインターフェースは、ＣＲＭとシステムバスとの間のデータの流れを管理する回路である。

【0138】

ネットワーク。本明細書に使用される際、別段の指定がない限り、情報またはデータを通信するシステムまたはデバイスの文脈で使用されるとき、「ネットワーク」という用語は、ノード間の遠距離通信を可能にするように接続されるノード（例えば、情報を送る、受信するまたは転送することができるデバイスまたはシステム）およびリンクの集合を意味する。

【0139】

ネットワークには、ノード間のトラフィックの転送または方向付けを担当する専用ルータ、スイッチ、またはハブ、および、任意に、ネットワークの構成ならびに管理を担当する専用デバイスが含まれる。ノードの一部または全部はまた、他のネットワークデバイス間で送られるトラフィックを方向付けるために、ルータとして機能するようにも適合され得る。ネットワークデバイスは、有線または無線の様式で相互接続されてもよく、ネットワークデバイスは、異なるルーティングおよび転送性能を有してもよい。例えば、専用ルータは、大量の伝送が可能であるが、いくつかのノードは、同一期間に比較的少量のトラフィックを送受信することができる場合がある。加えて、ネットワーク上のノード間の接続は、異なるスループット性能および異なる減衰特性を有し得る。光ファイバケーブルは、例えば、媒体の固有の物理的制限の差のために、無線リンクより数桁大きい強度の帯域幅を提供することが可能であり得る。ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）等のネットワークまたはサブネットワークを含み得る。

【0140】

ノード。一般的に言うと、「ノード」という用語は、接続点、再分配点、または通信エンドポイントを意味する。ノードは、情報を送信する、受信するまたは転送することができる任意のデバイスまたはシステム（例えば、コンピュータシステム）であり得る。例えば、メッセージを発信するまたは最終的に受信するエンドデバイスまたはエンドシステムは、ノードである。メッセージを受信および転送する中間デバイス（例えば、２つのエンドデバイス間）もまた、一般的に「ノード」であるとみなされる。

【0141】

プロセッサ。本明細書に説明される方法の例の様々なオペレーションは、少なくとも部分的に、１つ以上のプロセッサによって行われ得る。一般的に言うと、「プロセッサ」および「マイクロプロセッサ」という用語は、互換的に使用され、各々がメモリに記憶された命令を取得および実行するように構成されたコンピュータプロセッサを意味する。これらの命令を実行することによって、プロセッサは、命令によって定義される様々なオペレーションまたは機能を実行し得る。プロセッサは、特定の実施形態に応じて、一時的に構成されてもよく（例えば、命令またはソフトウェアによって）、または関連するオペレーションまたは機能を実施するように恒久的に構成されてもよい（例えば、特定用途向け集積回路またはＡＳＩＣ用のプロセッサ）。各プロセッサは、例えば、メモリコントローラまたはＩ／Ｏコントローラも含み得る、チップセットの一部であってもよい。チップセットは、Ｉ／Ｏおよびメモリ管理機能ならびに複数の汎用または専用レジスタ、タイマ、等を提供するように典型的に構成された集積回路内の電子部品の集合である。一般的に言うと、説明されるプロセッサのうちの１つ以上は、システムバスを介して他の構成要素（メモリデバイスやＩ／Ｏデバイスなど）に通信可能に結合され得る。

【0142】

オペレーションの一定の性能は、単一のマシン内に存在するのみならず、いくつかのマシンにわたって配備された１つ以上のプロセッサの間で分散され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のプロセッサは、（例えば、家庭環境内の、職場環境内の、またはサーバファームとして）単一の場所に存在し得るが、他の実施形態では、プロセッサは多数の場所にわたって分散され得る。

【0143】

「処理すること（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「コンピューティングすること（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算すること（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定すること（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「提示すること（ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ）」、「表示すること（ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ）」等のような単語は、１つ以上のメモリ（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、もしくはそれらの組み合わせ）、レジスタ、または情報を受信、記憶、送信、もしくは表示する他の機械構成要素内の物理（例えば、電気、磁気、または光）量として表されたデータを操作または変換する機械（例えば、コンピュータ）の動作またはプロセスを意味し得る。

【0144】

ルーチン。特に明記しない限り、本開示で説明される「ルーチン」または「アプリケーション」は、ＣＲＭに記憶することができるコンピュータ可読命令のセットを指す。概して、ＣＲＭは、命令を表すかまたはそれに対応するコンピュータ可読コード（「コード」）を記憶し、コードは、ルーチンまたはアプリケーションによって表されるかまたはそれに関連付けられるとして説明される機能を容易にするためにプロセッサによって実行されるように適合される。各ルーチンまたはアプリケーションは、スタンドアロンの実行可能ファイル、実行可能ファイルのスイートまたはバンドル、実行可能ファイルまたはプログラムによって利用される１つ以上の非実行可能ファイル、またはそれらのなんらかの組み合わせを介して実装され得る。場合によっては、特に明記しない限り、説明されているルーチンの１つ以上は、１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または任意の他のハードウェアやファームウェア要素にハードコードされている場合がある。

【0145】

さらに、特に明記しない限り、各ルーチンまたはアプリケーションは、（ｉ）スタンドアロンのソフトウェアプログラム、（ｉｉ）ソフトウェアプログラムのモジュールまたはサブモジュール、（ｉｉｉ）ソフトウェアプログラムのルーチンまたはサブルーチン、または（ｉｖ）「呼び出し」を介してソフトウェアプログラムによって呼び出されるかアクセスされるリソースであって、これにより、システムをリソースに関連付けられたタスクまたは機能を実施させる、リソース、として具体化され得る。呼び出しは、（ｉ）ソフトウェアプログラムによってアクセス可能なライブラリに記憶されたリソース（例えば、命令のセット）の実行を引き起こすために呼び出される「機能呼び出し」、（ｉｉ）システムリソースの実行を引き起こすために呼び出される「システムコール」（例えば、多くの場合、特権カーネル空間で実行され、オペレーティングシステムによってのみ実行可能）、（ｉｉｉ）異なるアドレス空間を有する論理エンティティまたは物理エンティティにリソースを実行させるために呼び出される「リモートコール」、（ｉｖ）それらのなんらかの組み合わせ、であり得る。例として、デバイスのプロセッサによって実行されるルーチンは、「リモートコール」を呼び出して、（ｉ）第２のデバイス（例えば、サーバホスト、エンドユーザデバイス、ネットワーキングデバイス、デバイスと通信する周辺デバイス、またはなんらかの他の物理デバイス）、（ｉｉ）同じまたは異なるデバイス上の仮想マシン、（ｉｉｉ）元のプロセッサとは異なり、ルーチンを実行するデバイスの内部または外部にあり得るプロセッサ（例えば、ＣＰＵまたはＧＰＵ）、（ｉｖ）それらのなんらかの組み合わせ、においてリソースの実行を引き起し得る。

【0146】

各ルーチンは、ソースコード（例えば、実行のために解釈可能、または下位レベルのコードにコンパイル可能）、オブジェクトコード、バイトコード、マシンコード、マイクロコードなど、のような任意の所望の言語で実装されたコードによって表すことができる。コードは、任意の好適なプログラミング言語またはスクリプト言語（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ａｃｔｉｏｎｓｃｒｉｐｔ、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ－Ｃ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ、ＣＳＳ、Ｐｙｔｈｏｎ、ＸＭＬ、Ｓｗｉｆｔ、Ｒｕｂｙ、Ｅｌｉｘｉｒ、Ｒｕｓｔ、Ｓｃａｌａ、他）で記述することができる。

【0147】

ユーザインターフェース（ＵＩ）。一般的に言うと、ユーザインターフェースは、ユーザとコンピュータシステムとが相互作用するコンピュータシステムの構成要素を指す。ＵＩコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらのなんらかの組み合わせであり得、ＵＩ入力コンポーネント、ＵＩ出力コンポーネント、またはそれらのなんらかの組み合わせを含み得る。

【0148】

ＵＩ出力コンポーネントの例には、（ｉ）ライト（例えば、ＬＥＤ）や電子ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＣＲＴ、プラズマ、プロジェクションディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、等）などのビジュアル出力コンポーネント、（ｉｉ）スピーカなどのオーディオ出力コンポーネント、および（ｉｉｉ）触覚フィードバックを提供するモータなどの動き生成コンポーネント、が含まれる。

【0149】

ＵＩ入力コンポーネントの例には、（ｉ）ハードウェアアクチュエータ（例えば、キーボード、マウス、タブレットまたは電話に見られる「ハード」ボタン、等に使用されるもの）または電気センサ（例えば、抵抗性または容量性タッチセンサ）などの物理的またはタッチ入力を検出するための機械的または電気的構成要素、（ｉｉ）音声コマンドなどのオーディオ入力を検出するためのオーディオセンサ（例えば、マイク）、（ｉｉｉ）カメラに見られるもの（例えば、ユーザがデバイスに触れるのを必要とせずに顔認識入力またはジェスチャ入力を可能にする）などの画像またはビデオ入力を検出するための画像センサ、（ｉｖ）コンピュータシステム自体の動きを検出する（例えば、ユーザがコンピュータシステムを回転または他の方法で動かすことにより入力を提供することを可能にする）ための動きセンサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、等）、が含まれる。

【0150】

一部のシステムは、電子ディスプレイなどのＵＩ出力コンポーネントを介してグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供する。一般的に言って、ＧＵＩはルーチンを介して生成され、ユーザが電子ディスプレイに表示されるインジケータや他のグラフィック要素と対話することを可能にする。一般的に言って、ＧＵＩのグラフィック要素は、ＧＵＩ出力要素（つまり、ユーザに何らかの情報を伝える）、ＧＵＩ制御要素（つまり、システムによるアクションの実行を引き起こすためのユーザ「対話型」である）、または両方（例えば、アイコンがブラウザを表す画像を含み得、ブラウザを起動するために対話し得る）、であり得る。

【0151】

ＧＵＩ制御要素の例には、ボタン（例えば、ラジオボタン、チェックボックス、等）、スライダ、リストボックス、スピナ要素、ドロップダウンリスト、メニュー、メニューバー、ツールバー、インタラクティブアイコン、テキストボックス、移動または最小化および最大化することができるウィンドウ、等、が含まれる。

【0152】

一般的に言って、ウィンドウとは、情報を表示する画面上の領域であり、その内容は画面の残り部分とは独立して表示される。一般に、メニューは、対応するコマンドを実行するためにユーザが選択し得る選択可能な選択肢のリストである（例えば、メニューを展開して追加の選択肢を表示させる、新しいウィンドウを生成させる、等）。一般に、アイコンは、ファイル、アプリケーション、Ｗｅｂページ、またはコマンドなどのオブジェクトを表す小さな画像である。ユーザは典型的には、アイコンと対話して（例えば、１回または２回押したり、クリックしたりして）コマンドを実行し、ドキュメントを開き、またはアプリケーションを走らせることができる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】