(57)【要約】  ＲＦＩＤ送受信機は、プロセスコンポーネントに配置したＲＦＩＤタグに問い合わせを行い、ＲＦＩＤタグに記憶した識別データをプロセスコンポーネントに接続したプロセス測定装置に提供する。プロセス測定装置は、プロセスコンポーネントによおって提供されたデータを受信した識別データに基づいて解釈するようにそれ自体を設定する。適切な設定により、プロセス測定装置が意味のあるプロセスデータを制御ルームへ提供することを可能にする。
2009532753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグを具備するプロセスコンポーネントであって、該ＲＦＩＤタグは前記プロセスコンポーネントに関する識別情報を記憶している、前記プロセスコンポーネントと、
前記プロセスコンポーネントからインプットを受信し、前記プロセスコンポーネントから受信した前記インプットの少なくとも一部分に基づくプロセスデータを算出するように接続されたプロセス測定装置と、
前記プロセスコンポーネントからインプットを受信し、前記プロセスコンポーネントから受信した前記インプットの少なくとも一部分に基づくプロセスデータを算出するように接続されたプロセス測定装置と、
前記プロセスコンポーネントに関する前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うためのＲＦＩＤ送受信機であって、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報は前記プロセス測定装置に提供され、前記プロセス測定装置は前記識別情報に基づいて前記プロセスコンポーネントから受信した前記インプットを解釈するように設定されている、前記ＲＦＩＤ送受信機と、
を備えるプロセス測定ポイントシステム。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤ送受信機は、前記ＲＦＩＤタグから受信した前記識別情報を前記プロセス測定装置に提供するための通信システムを具備する手持ち型ＲＦＩＤ送受信機装置であることを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項３】
前記プロセス測定装置は、前記手持ち型ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別データに基づいてプロセスデータを算出するためにそれ自体を自動設定することを特徴とする請求項２に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤ送受信機は、設定データを記憶するためのメモリを備え、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報に基づいて前記プロセス測定装置を設定することを特徴とする請求項２に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤ送受信機は前記プロセス測定装置内に含まれ、前記プロセス測定装置は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいてそれ自体を自動設定することを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項６】
前記プロセス測定装置は、
前記プロセスコンポーネントからインプットを受信するよう接続されたセンサー回路と、
前記センサー回路からのプロセスデータと前記ＲＦＩＤ送受信機からの前記識別情報を受信するよう接続され、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した前記識別情報に基づいて前記センサー回路を設定するトランスミッター回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項７】
前記センサー回路は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいて前記トランスミッター回路により設定されるプロセスアプリケーションソフトウエアを動作させることを特徴とする請求項６に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項８】
前記センサー回路は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいて前記トランスミッター回路により設定されるハードウエアを備えることを特徴とする請求項６に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項９】
前記プロセスコンポーネントが主要要素であることを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項１０】
前記主要要素に関する前記識別情報は、主要要素のタイプ、主要要素のサイズ、主要要素の形状の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項９に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項１１】
前記プロセスコンポーネントがセンサーであることを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項１２】
前記センサーに関する前記識別情報はセンサーのタイプを含むことを特徴とする請求項１１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項１３】
プロセスコンポーネントに配置した無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグに問い合わせを行い、前記プロセスコンポーネントに関する識別情報を得るステップと、
前記プロセスコンポーネントに接続したプロセス測定装置を、前記識別情報に基づいて設定するステップと、
を含むプロセス測定ポイントシステムを動作させる方法。
【請求項１４】
前記方法が、
前記プロセスコンポーネントによって前記プロセス測定装置に提供されたインプットの少なくとも一部分に基づくプロセスデータを算出するステップと、
前記プロセスデータを制御ルームシステムへ提供するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うことは、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機を用いて、各プロセスコンポーネントに配置した前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセス制御装置を設定することは、前記手持ち型ＲＦＩＤ送受信機を前記プロセス測定装置に接続することを含み、前記手持ち型ＲＦＩＤ送受信機は、前記識別情報に基づいて前記プロセス測定装置を設定することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセス測定装置を設定することは、前記識別情報をプロセス測定コンポーネントに提供することを含み、前記プロセス測定装置は、前記識別情報に基づいてそれ自体を設定することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は、前記プロセス測定装置に識別情報を提供することを含み、受信した前記識別情報に基づいて前記プロセス測定装置が、それ自体を設定することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、前記ＲＦＩＤタグから受信した前記識別情報を制御ルームシステムへ提供することをさらに含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記プロセス測定装置を設定することは、前記識別情報を前記プロセス測定装置に提供することを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、前記プロセスコンポーネントからデータを受信するように接続されたセンサー回路内のプロセスアプリケーションソフトウエアを、前記プロセス測定装置へ提供された前記識別情報に基づいて設定することをさらに含んでいる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記方法は、前記センサー回路内のハードウエアを、前記プロセス測定装置へ提供された前記識別情報に基づいて設定することをさらに含んでいる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
プロセスシステムが、
制御ルームと、
前記制御ルームへプロセスデータを提供するよう接続された複数のプロセス測定ポイントシステムと、
を備え、
前記複数のプロセス測定ポイントシステムそれぞれは、
複数のプロセスコンポーネントであって、該複数のプロセスコンポーネントそれぞれは、そのプロセスコンポーネントに関する識別情報を記憶している無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグを備える、前記複数のプロセスコンポーネントと、
前記複数のプロセスコンポーネントからインプットを受信し、さらに、前記複数のプロセスコンポーネントから受信した前記インプットの少なくとも一部分に基づいて算出された前記プロセスデータを通信システムを介して前記制御ルームへ送信するように接続されたプロセス測定装置と、
前記複数のプロセスコンポーネントのそれぞれに関する前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うためのＲＦＩＤ送受信機であって、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報は、前記複数のプロセスコンポーネントから受信したインプットを前記識別情報に基づいて解釈するように設定される前記プロセス測定装置に対して提供される前記ＲＦＩＤ送受信機と、
を備えることを特徴とするプロセスシステム。
【請求項２４】
前記プロセス測定装置はまた、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報を前記制御ルームへ送信することを特徴とする請求項２３に記載のプロセスシステム。
【請求項２５】
前記ＲＦＩＤ送受信機は、前記ＲＦＩＤタグから受信した前記識別情報を前記プロセス測定装置へ提供するための通信システムを備える手持ち型ＲＦＩＤ送受信機であることを特徴とする請求項２３に記載のプロセスシステム。
【請求項２６】
前記ＲＦＩＤ送受信機は、前記プロセス測定装置内に備わっていることを特徴とする請求項２３に記載のプロセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業プロセス制御及び監視に関する。より詳細には、プロセス測定装置又はトランスミッターに接続されたプロセスコンポーネント監視及びプロセスコンポーネント制御の無線識別に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス測定ポイントは、圧力や、温度、流れ、レベルなどのような産業プロセスで用いられるプロセス特性を遠隔又はローカルで監視するシステムである。プロセス測定ポイントは、プロセス測定装置及びトランスミッターを備える。そのプロセス測定装置及びトランスミッターは、プロセス測定装置に接続された個々のプロセスコンポーネントからインプット（電気的または機械的）を受信するように接続されている。プロセス測定装置は、個々のコンポーネントから受信した機械的又は電気的なインプットをアウトプットに変換する。そのアウトプットは、標準的なアナログ又はデジタル通信システム（例えば、ハートや、フィールドバス、プロフィバス、モドバス、デバイスネットなど）を介して、制御ルームへ伝達される。
【０００３】
個々のプロセスコンポーネントから受信した機械的又は電気的なインプットの正確な変換において、プロセス測定装置は、インプットを提供する個々のプロセスコンポーネントに基づいて設定されていなければならない。例えば、主要要素を介してプロセス流体の流れ（速度、圧力など）に関する機械的なインプットデータ（プロセスコンポーネントのタイプなど）を受信するプロセス測定装置は、用いられる主要要素の特定のタイプに基づいて設定されている必要がある。
【０００４】
プロセス測定装置が不適切に設定されることとなる多くの状況が生じることがある。例えば、プロセス測定ポイントシステムの初期設定の際、エラーが発生する可能性がある。プロセス測定装置の設定は通常、手作業で行われる。操作者は、プロセス測定装置に接続されたプロセスコンポーネントに関して、識別を行う詳細を登録する（プロセスコンポーネントのタイプなど）。この作業は、退屈でエラーを起こし易いプロセスである。特定のプロセスコンポーネントについての識別データが間違って登録された場合、プロセス測定装置は、プロセスコンポーネントから得たデータを正しく解釈することができないこととなる。
【０００５】
その他の状況として、プロセス測定装置の正しくない設定の原因となる可能性のある状況は、プロセスコンポーネントを取り替えることで生じる誤りに関係している。時間が経つと、プロセスコンポーネントに示された型式番号及び部品番号は、しばしば使い古され読み取りが困難となり、そのプロセスコンポーネントを取り替える際の識別に関して混乱の原因となる。正しくないコンポーネントが、取り替えによって使用された場合、プロセス測定装置は誤りのある結果をもたらす可能性がある。
【０００６】
従って、手作業でプロセス測定装置を設定することの必要性を排除し、さらにプロセスコンポーネントを取り替える際の誤りを削減するプロセス測定ポイントシステムの開発は有益である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の概要
本発明は、プロセス測定ポイントシステムを設定するシステム及び方法を提供する。一つの実施例において、プロセス測定ポイントシステムは、複数のプロセスコンポーネントを備える。複数のプロセスコンポーネントのそれぞれは、そのプロセスコンポーネントに関する識別情報を記憶する無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）を備える。プロセス測定ポイントシステムはまた、プロセス測定データを制御ルームに提供するよう接続されたプロセス測定装置を備える。そのプロセス測定データは、複数のプロセスコンポーネントの少なくとも一つから受信した機械的なインプット及び／又は電気的なインプットに基づいている。ＲＦＩＤ送受信機は、複数のプロセスコンポーネントのそれぞれに関するＲＦＩＤタグに問い合わせを行うよう用いられる。プロセス測定装置は、複数のプロセスコンポーネントの少なくとも一つから受信したインプットを識別情報に基づいて解釈するよう設定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、プロセスシステム１０の典型的な実施例を示す。プロセスシステム１０は、プロセス測定ポイントシステム１２、手持ち型無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）送受信機１４、そして、制御ルーム１５を備える。プロセス測定ポイントシステム１２は、プロセス測定装置（またはトランスミッター）１６、プロセスコンポーネント１８ａと１８ｂ、そして、ＲＦＩＤタグ２０ａと２０ｂを備える。ＲＦＩＤタグ２０ａは、プロセスコンポーネント１８ａを識別するデータを記憶し、また、ＲＦＩＤタグ２０ｂは、第２プロセスコンポーネント１８ｂを識別するデータを記憶する。本発明の実施例において、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４は、ＲＦＩＤタグ２０ａ及び２０ｂと無線で通信する。手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４は、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂそれぞれに関する識別情報を受信する。識別情報は、プロセス測定装置１６へ提供される。プロセス測定装置１６は、識別情報を使用し、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂより提供されるデータを正確に解釈するように、それ自体を自動設定する。
【０００９】
プロセス測定装置１６は、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂからのインプット（機械的または電気的）を受信するよう接続されている。各プロセスコンポーネントは、個別又は複数のインプットをプロセス測定装置１６に提供することができる。いくつかのプロセスコンポーネントは、まとめて単一のインプットとしてプロセス測定装置１６に提供することもできる。プロセス測定装置１６は、プロセスに関するプロセス測定データを、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂから受信したインプットに基づいて、解釈し、ある場合には算出する。プロセス測定装置は、標準的なアナログ又はデジタル通信システム（ハートやフィールドバスなど）を用いて、プロセスデータを制御ルーム１５に伝達する。
【００１０】
意味のあるデータを制御ルーム１５に提供するために、プロセス測定装置１６は、接続先のプロセスコンポーネントのタイプに基づいて、適切に設定されていなければならない。例えば、プロセスコンポーネント１８ａが主要要素である場合、プロセス測定装置１６は、流動率（flow rate）データを算出するために圧力センサーから受信した圧力データを適切に解釈するよう、主要要素の特性（主要要素のタイプ、サイズ、形状など）に基づいて、設定されていなければならない。プロセス測定装置１６が主要要素の誤ったタイプに基づいて設定されている場合、プロセス測定装置１６によって提供されるプロセスデータは、現在のプロセス状態を正確に反映しない可能性がある。主要要素のタイプの例には、オリフィスメーター、ノズルメーター、ベンチュリメーター、ウェッジメーター、Ｖコーンメータを含む。
【００１１】
ＲＦＩＤタグ２０ａ及び２０ｂは、それぞれプロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂに関する識別情報を記憶する。ＲＦＩＤタグ２０ａ及び２０ｂは、「パッシブ型」あるいは「アクティブ型」にすることが可能である。パッシブ型ＲＦＩＤタグは、独立した電源を有していない。従って、そのパッシブ型ＲＦＩＤタグは、記憶してある情報を送信するために、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４によって提供されるエネルギーに依存することとなる。パッシブ型ＲＦＩＤタグは通常、データを書き込みことができず、そして、より狭い範囲でしか操作できない。さらに、それに対応するアクティブ型ＲＦＩＤタグより少ないデータしか記憶できない（例えば、１２８ビットデータ）。アクティブ型ＲＦＩＤは、独立した電源を有し、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４から電源を要求することなく、データを送信することを可能にする。アクティブ型ＲＦＩＤタグは、より広範囲で通信が可能である。そして、より大量のデータを記憶することができる（例えば、１Ｍバイト）。
【００１２】
ＲＦＩＤタグ２０ａに記憶されているデータは、プロセスコンポーネント１８ａの部品番号や型式番号ような識別情報を含む。同様に、識別情報には、プロセスコンポーネントのタイプを識別することによって決定する製品仕様データも含む。例えば、プロセスコンポーネント１８ａが主要要素である場合、ＲＦＩＤタグ２０ａは、主要要素のタイプを識別する型式番号を記憶することができる。同様に、主要要素についての説明であるサイズや形状も記憶することが可能である。識別するプロセスコンポーネントに応じて、種々の製品仕様データをＲＦＩＤタグに記憶することもできる。
【００１３】
プロセス測定装置１６を設定するために、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４は、ＲＦＩＤタグ２０ａ及び２０ｂに問い合わせを行う。そのＲＦＩＤタグは、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂそれぞれに関する識別情報を手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４へ応答する。手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４は次に、識別情報をプロセス測定装置１６へ、標準的なアナログ又はデジタル通信システムを介して（例えば、ハート、フィールドバス、プロフィバス、モドバス、デバイスネットなどの通信プロトコルを用いる）提供する。プロセス測定装置１６は、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４より提供された識別情報に基づいて、それ自体を自動設定する。プロセス測定装置１６に接続されたプロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂにもよるが、プロセス測定装置の自動設定は、プロセスアプリケーションソフトウエア又はプロセスハードウエアコンポーネントの設定を含むことが可能である。設定を行うと、プロセス測定装置１６は、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂから受信したプロセス測定データを正確に解釈することができる。プロセス測定装置１６はまた、標準的なアナログ又はデジタル通信システムを用いて、ＲＦＩＤ送受信機１４から受信した識別データを制御ルーム１５へ通信する機能を持つことが可能である。
【００１４】
従って、プロセス測定ポイントシステム１２を導入時に設定する際、手持ち型送受信機１４を備えた操作者がプロセス測定装置１６に識別情報を与えることにより、プロセス測定装置がそれ自体を設定することができ、そして、プロセスコンポーネント１８ａ及び１８ｂから提供されるデータを正確に解釈することを可能にする。同様に、使い古されたプロセスコンポーネントを取り替えることを任された操作者は、手持ち型送受信機１４を使用し、使い古されたコンポーネントに問い合わせを行う。これにより、操作者がプロセスコンポーネントを実際に識別することを可能にし、その結果、そのプロセスコンポーネントは正しい交換パーツに取り替えられる。
【００１５】
他の実施例において、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４はデータベースを備える。データベースは、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４が、どのようにしてプロセス測定装置１６を設定すれば良いかを、ＲＦＩＤタグ２０ａ及び２０ｂから受信した識別情報に基づいて決定可能にする。この実施例において、プロセス測定装置１６を設定する機能は、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機１４に移される。この実施例は、プロセス測定装置が、それ自体を自動設定する機能を有していない場合、現在のプロセス測定ポイントシステムで実装することが可能である。
【００１６】
図２Ａ及び２Ｂはそれぞれ、プロセス測定ポイントシステム３０及び４２を示す。図２Ａは、プロセス測定ポイントシステム３０を示す。プロセス測定ポイントシステム３０はプロセス測定装置３２を備え、そして、プロセス測定装置３２はＲＦＩＤタグに問い合わせを行うための組み込み型ＲＦＩＤ送受信機３４を具備する。プロセス測定装置３２は、プロセスコンポーネントセンサー３６ａ及び３６ｂから電気的なインプットを受信するように接続されている（電気的なインプットをプロセス測定装置３２に提供するプロセスコンポーネントのタイプ）。プロセスコンポーネントセンサー３６ａ及び３６ｂにはそれぞれ、ＲＦＩＤタグ３８ａ及び３８ｂが備えられている。図２Ｂは、プロセス測定ポイントシステム４２を示す。プロセス測定ポイントシステム４２は、プロセス測定装置４４を備え、そして、プロセス測定装置４４はＲＦＩＤタグと通信するための組み込み型送受信機４６を具備する。プロセス測定装置４４は、機械的なプロセスコンポーネント４８ａ及び４８ｂから、機械的なインプットを受信するように接続されている。プロセスコンポーネント４８ａ及び４８ｂにはそれぞれ、ＲＦＩＤタグ５０ａ及び５０ｂが備えられている。
【００１７】
図２Ａに示すように、プロセス測定装置３２は、プロセスコンポーネントセンサー３６ａ及び３６ｂから電気的なインプットを受信する。他の実施例において、プロセス測定装置３２はさらに多くのセンサーからインプットを受信することも可能である。プロセスコンポーネントセンサー３６ａ及び３６ｂがもたらすインプットを正しく解釈するために、プロセス測定装置３２は、プロセスコンポーネントセンサー３６ａ及び３６ｂの識別に基づいて設定されていなければならない。例えば、一つの実施例において、プロセスコンポーネントセンサー３６ａは、測温抵抗体（resistive temperature device、RTD）とすることができる。測温抵抗体は温度に基づいて、抵抗を様々な値に変化させる。プロセス測定装置３２は、インプット／アウトプットライン４０ａを用いてＲＴＤに印加する電圧を提供し、生じる電流を測定する。測定した電流は、ＲＴＤの抵抗値と関係が有り、検知した温度に基づいている。ＲＴＤを用いたタイプによって、温度の変化が抵抗値の変化をもたらす。よって、電流値の変化は与えられた電圧に応じる。従って、プロセス測定装置３２はＲＴＤを用いたタイプに基づいて設定されなければならない。
【００１８】
他の実施例において、プロセスコンポーネントセンサー３６ａは熱電対（thermocouple、TC）とすることができる。熱電対はインプット／アウトプットライン４０ａ間に電圧をもたらす。電圧は検知した温度に基づいて変化する。ＴＣを用いたタイプにより、温度の変化が、電圧値の変化を生じさせることを可能にする。さらに、プロセスコンポーネントセンサー３６ａがＲＴＤ装置又はＴＣ装置であるか否かにより、センサー３６ａからインプットを受信するために用いるハードウエアの設定が決定する。例えば、プロセスコンポーネントセンサー３６ａがＲＴＤ装置である場合、電圧をセンサー３６ａに提供するようにプロセス測定装置３２を設定し、生じた電流を測定しなければならない。これに対して、プロセスコンポーネントセンサー３６ａがＴＣ装置である場合、プロセス測定装置は電圧を提供する必要は無い。しかし、その代わりとして、インプット／アウトプットライン４０ａ間の電圧を測定する。従って、プロセス測定装置に、プロセスコンポーネントセンサー３６ａ（ＲＴＤやＴＣなど）の正しい識別を提供することが重要である。
【００１９】
同様に、図２Ｂに示すように、プロセス測定装置４４は、プロセスコンポーネント４８ａ及び４８ｂから機械的なインプットを受信する。プロセスコンポーネント４８ａ及び４８ｂより提供されるインプットを正しく解釈するために、プロセス測定装置４４は、プロセスコンポーネント４８ａ及び４８ｂの識別に基づいて設定されていなければならない。例えば、上記図１に関しての説明の通り、プロセスコンポーネント４８ａが主要要素である場合、主要要素のタイプや、サイズ、形状は、プロセス測定装置４４を設定するために必要となる。
【００２０】
図２Ａ及び２Ｂに示す通り、プロセス測定ポイントシステム３０及び４２はそれぞれ、プロセス測定装置３２及び４４の機能を説明する。プロセス測定装置３２及び４４は、組み込み型送受信機３４及び４６を用いてそれ自体を自動設定する。これは、プロセス測定装置３２を手作業で設定する操作者の必要性を不要にする。一つの実施例において、プロセス測定装置３２は、ＲＦＩＤタグ３８ａ及び３８ｂを定期的にポーリングする機能を有する。センサー３６ａが新しいセンサー（新たに関連するＲＦＩＤタグを有する）に取り替えられた場合、プロセス測定装置３２は、センサー３６ａが正しいセンサーのタイプに取り替えられたか否かを判定する。この状況が発生した場合、プロセス測定装置３２は、センサー３６ａを取り替えるために用いられた新しいセンサーのタイプに基づいて、それ自身で再度、設定を行う。プロセス測定装置３２はまた、ＲＦＩＤ送受信機３４によって得られた識別データを制御ルームへ、標準的なアナログ又はデジタル通信システムを介して伝達する。これは、プロセス測定装置３２に接続されたプロセスコンポーネントを手作業で識別するために、プロセス測定ポイントシステム３２へ物理的に移動する操作者の必要性を不要にする。図２Ｂのプロセス測定ポイントシステム４２は、図２Ａのプロセス測定ポイントシステム３０に関して説明したものと同一の機能を備える。
【００２１】
図３Ａ及び３Ｂは、プロセス測定ポイントシステム５６を示す。プロセス測定ポイントシステム５６は、プロセス測定装置５８、ＲＦＩＤ送受信機アンテナ５９、フランジ６０ａ（ＲＦＩＤタグ６０ｂが付加されている）、マニホールド６２ａ（ＲＦＩＤタグ６２ｂが付加されている）、接続管６４ａ及び６５ａ（それぞれＲＦＩＤタグ６４ｂ及び６５ｂが付加されている）、主要要素を支持するボルト留めされたハウジング６６ａ（ＲＦＩＤタグ６６ｂが付加されている）、送り管６８ａ（ＲＦＩＤタグ６８ｂが付加されている）、流体調整器７０（flow conditioner）、送り管７２、フランジ７４、送り管７６、保護管（thermowell）及びプロセスコンポーネントセンサー７８ａ（ＲＦＩＤタグ７８ｂが付加されている）、そして、コンジット７９（プロセスコンポーネントセンサー７８ａをプロセス測定装置５８に接続するインプット／アウトプットラインが通る）を備える。プロセスコンポーネントセンサー７８ａは通常、保護管内に位置する。従って、保護管とプロセスコンポーネントセンサー７８ａは一緒のものとしてみなされる。図３Ｂは、プロセス測定装置５８内に配置された回路の機能図である。プロセス測定装置は、トランスミッター回路８０、ＲＦＩＤ送受信機回路８２、プロセスコンポーネントセンサー７８ａからインプットを受信するためのセンサー回路８４、容量性差圧センサー８８（capacitive differential pressure sensor）、そして、その差圧センサー８８からのインプットを解釈するためのセンサー回路８６を備える。この実施例において、ＲＦＩＤ送受信機５９及び送受信機回路８２は、プロセス測定装置５８に含まれているが、他の実施例では、ＲＦＩＤ送受信機回路は、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機内に配置することが可能である。この手持ち型ＲＦＩＤ送受信機はプロセス測定装置５８の外部に配置される。
【００２２】
図３Ａ及び３Ｂに示す実施例において、プロセス測定ポイントシステム５６は、主要要素６６ａの両側に存在する圧力を測定する。測定した圧力と用いた主要要素のタイプに基づいて、プロセス測定装置５８は、パイプ７２、６８ａ、７６（以下、これらを併せて「パイプライン」とする）を介して流れるプロセス流動体に関する流動率を決定することが可能である。プロセス流動体がパイプラインを通じて移動するにつれ、主要要素６６ａは、プロセス流動体の流れを制限するように動作する。接続管６４ａ及び６５ｂは、プロセス流動体を主要要素６６ａの両側からプロセス測定装置５８へ、マニホールド６２ａ及びフランジ６０ａを介して提供する。
【００２３】
図３Ｂに示す通り、主要要素６６ａの左側のプロセス流動体に関する圧力Ｐ１は、圧力センサー８８の片側にかかる。一方、主要要素６６ａの右側に位置するプロセス流動体に関する圧力Ｐ２は、圧力センサー８８の反対側にかかる。圧力センサー８８は、圧力Ｐ１及びＰ２に応じて変化する静電容量を具備する。センサー回路８６は、静電容量を、検知したプロセスの圧力差（又は流動率）を表す電気信号に変換し、その電気信号をトランスミッター回路８０に提供する。そして、トランスミッター回路８０は、圧力差又は流動率のプロセスデータを制御ルームへ伝達する。これは、プロセス制御ループを用いて達成することが可能となる。ここで、プロセス制御ループは、ハート（商標）プロトコルや、フィールドバス（商標）プロトコル、無線通信ループ、他の適切な通信ループなどを用いる２つの線のループのようなループである。センサー回路８６が用いるプロセスアプリケーションソフトウエアは、意味のあるデータを提供するために用いられる主要要素６６ａのタイプに基づいて適切に設定しなければならない。従って、識別データを適切に識別し、プロセス測定装置５８に伝達する必要がある。
【００２４】
図３Ｂに示す通り、プロセス測定装置５８は、ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うために、組み込み型送受信機５９とそれに伴う送受信機回路８２を備える。これは、ＲＦＩＤ回路８２が受信したプロセスコンポーネント（例えば主要要素６６ａ）に関する識別情報に基づいて、プロセス測定装置５８が、それ自体を自動設定することを可能にする。従って、ＲＦＩＤ送受信機５９は、ＲＦＩＤタグ６６ｂに問い合わせを行い（同様に他のＲＦＩＤタグにも行う）、主要要素６６ａのタイプや、サイズ、形状などに関するＲＦＩＤタグ６６ｂに記憶されている識別情報を得る。ＲＦＩＤ送受信機５９が受信した識別情報は、送受信機回路８２を介してトランスミッター回路８０へ伝達される。そのトランスミッター回路８０は識別情報を使用し、センサー回路８６に配置されたプロセスアプリケーションソフトウエアを設定する。
【００２５】
圧力に関して受信した機械的なインプットに加えて、プロセス測定装置はまた、保護管７８ａ内に位置するプロセスコンポーネントセンサーからプロセス流動体の温度に関する電気的な信号を受信する（この様子は図示していない）。プロセスコンポーネントセンサーは、コンジット７９内に配置されている標準的なアナログ又はデジタル通信ラインを介して、センサー回路８４に電気的な信号を提供する。その電気的な信号は、保護管７８ａと接触するプロセス流動体の測定温度に基づく。ＲＦＩＤタグ７８ｂは、保護管７８ａ上に配置され、プロセスコンポーネントセンサーに関する識別情報を記憶する。ＲＦＩＤ送受信機５９は、ＲＦＩＤタグ７８ｂに問い合わせを行い、センサーに関する識別情報を得る。そして、ＲＦＩＤ送受信機５９は、この情報をトランスミッター回路８０に提供する（送受信機回路８２を介して）。トランスミッター回路８０は、センサー回路８４に関連するハードウエア又はソフトウエアを設定する。例えば、センサーがＲＴＤ装置である場合、トランスミッター回路８０は、必要な電圧をＲＴＤに提供するため、そして、ＲＴＤ装置を介して個々の電流を測定するためにセンサー回路８４内のハードウエアを設定する。その一方、センサーがＴＣ装置である場合、トランスミッター回路８０は、ＴＣ装置に印加されている電圧を測定するためにセンサー回路８４内のハードウエアを設定する。
【００２６】
ＲＦＩＤ送受信機５９はまた、プロセス測定ポイントシステム５６の他のコンポーネントに関連する他のＲＦＩＤタグ（フランジ６０ａ、マニホールド６２ａ、接続管６４ａ及び６５ａ、送り管６８ａなど）に問い合わせを行う。利用に応じて、一部のプロセスコンポーネント（例えば、マニホールド）に関連する識別データは、プロセス測定装置５８を設定するために必要としない。しかしながら、このデータを識別し、制御ルームへ提供する機能は、多くの利点を有する。それは、プロセスコンポーネントから手作業で部品番号を読み取るために、その領域の環境に操作者を送る必要なく、取り替える部品を取り寄せることができることである。また、その領域に配置された全てのプロセスコンポーネントの一連の一覧表を提供する。
【００２７】
図３Ａ及び３Ｂはパイプライン内の流れ及びプロセス流動体の温度を測定するための利用について説明したが、本発明では、プロセスコンポーネントを用いているその他多くの利用が実装可能である。例えば、プロセスコンポーネントによる、タンク内のプロセス流動体の圧力測定において、プロセスコンポーネントをレベル検知アプリケーションで用いることができる。プロセスコンポーネントに接続され、そして、プロセスコンポーネントに基づいて正確に設定されたプロセス測定装置は、タンク内の流体のレベルを、もたらされる測定圧力に基づいて決定する。プロセスコンポーネントに関する識別情報を伝達するＲＦＩＤタグの使用は、接続されたプロセスコンポーネントに基づいて、プロセス測定装置を的確に設定することを可能にする。本発明の使用を可能とする他の利用には、導波レーダープロセスコンポーネント（guided wave radar process components）が含まれる。その導波レーダープロセスコンポーネントは、タンク内のプロセス流動体のレベルに関するデータを提供する。導波レーダープロセスコンポーネントからインプットを受信するプロセス測定装置は、接続された導波レーダーコンポーネントのタイプに基づいて設定されなければならない。
【００２８】
図４は、本発明の動作を示すフローチャートである。ステップ９０において、送受信機は、プロセスコンポーネント及びセンサーに付加されたＲＦＩＤタグに対して問い合わせを行う。送受信機は、図１で説明した手持ち型送受信機であっても又は、図２Ａ、２Ｂ、３で説明した組み込み型送受信機であっても良い。ＲＦＩＤタグは、利用における必要に応じて、パッシブ型又はアクティブ型のどちらかとすることができる。ステップ９２において、送受信機は、識別情報を各プロセスコンポーネント又はセンサーに関するＲＦＩＤタグから受信する。ステップ９４において、識別情報又は識別データは、ＲＦＩＤ送受信機からプロセス測定装置１６に伝達される。ＲＦＩＤ送受信機が手持ち型ＲＦＩＤ送受信機である場合、識別情報は、標準的なアナログ又はデジタル通信システムを介して伝達される（例えば、ハート、フィールドバス、プロフィバス、モドバス、デバイスネットなどの通信プロトコルを用いる）。一つの実施例において、ＲＦＩＤ送受信機が手持ち型ＲＦＩＤ送受信機である場合、プロセス測定装置の設定は、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機によって直接実行され、識別情報をプロセス測定装置に提供するステップは必要ないものとなる。
【００２９】
ステップ９６において、プロセス測定装置に与えられた識別情報は、さらに制御ルームへ提供される。一つの実施例において、識別情報は、要求により、制御ルームへ送られる。他の実施例において、識別情報は、プロセス測定装置初期設定により、又は、プロセス測定装置に接続されたプロセスコンポーネントの変化に従って、制御ルームへ送られる。
【００３０】
ステップ９８において、プロセス測定装置は、送受信機が受信した識別情報に基づいて設定される。上記で説明した通り、一つの実施例において、手持ち型送受信機は、ＲＦＩＤタグから受信した識別情報に基づいてプロセス測定装置を設定する。他の実施例において、手持ち型送受信機は、識別情報をプロセス測定装置に提供する。プロセス測定装置は、与えられた識別情報に基づいて、それ自体を自動設定する。他の実施例において、プロセス測定装置は、組み込み型送受信機を備え、プロセス測定装置に識別情報を提供する手持ち型ＲＦＩＤ送受信機の使用を回避する。
【００３１】
プロセス測定装置を設定することにより、プロセス測定装置内に配置したハードウエア又はソフトウエアは、機械的データ又は電気的データを正しく解釈するように設定される。その機械的データ又は電気的データは、プロセス測定装置に接続せれたプロセスコンポーネントによって提供される。
【００３２】
ステップ１００において、プロセス測定装置は、機械的なインプット及び／又は電気的なインプットをプロセスコンポーネントから受信する。プロセスコンポーネントより受信したインプットと送受信機によって提供される識別データに基づき、プロセス測定装置はプロセスデータをステップ１０２において算出する。プロセス測定装置に接続したプロセスコンポーネントの正確な識別は、プロセスコンポーネントから受信したインプットを正確に解釈するプロセス測定装置に結びつく。ステップ１０２において、プロセス測定装置は、プロセスデータを制御ルームに提供する。
【００３３】
以上より、プロセスコンポーネントの無線による識別、そして、プロセス測定装置に接続したセンサーを提供するプロセス測定ポイントシステムが説明された。各プロセスコンポーネントに関するＲＦＩＤタグは、特定のプロセスコンポーネント又はセンサーについての識別情報を記憶する。その識別情報は、型式番号や他の識別する特徴などである。プロセス測定装置には、プロセスコンポーネント及びセンサーを識別するデータが提供され、プロセス測定装置が、プロセスコンポーネント及びセンサーから受信した機械的又は電気的なインプットを正確に解釈するようそれ自体を自動設定することを可能にする。これは、エラーを起こし易い退屈なプロセスであるプロセスコンポーネントの目視検査に基づいてプロセス測定装置を手動で設定しなければならないという操作者の作業を削減する。さらに、プロセス測定装置及びセンサーに関して受信した識別情報は、制御ルームへプロセス測定装置によって提供され、特定のプロセス測定ポイントシステムで用いられる全てのプロセスコンポーネント及びセンサーの一覧表を制御ルームへ提供する。これは、コンポーネントを識別するために操作者をプロセスコンポーネントのある場所に送ることなく、制御ルームで新しい部品を取り寄せることを可能にする。
【００３４】
本発明を望ましい実施例に関連して説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から離れることなく形状や詳細を変更することが可能であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】プロセスコンポーネント上に配置したＲＦＩＤタグに問い合わせを行うための手持ち型送受信機を有している本発明におけるプロセス測定ポイントシステムの機能ブロック図である。
【図２Ａ】プロセスコンポーネント上に配置したＲＦＩＤタグに問い合わせを行うための組み込み型送受信機を用いたプロセス測定装置を有している本発明におけるプロセス測定ポイントシステムの機能ブロック図である。
【図２Ｂ】プロセスコンポーネント上に配置したＲＦＩＤタグに問い合わせを行うための組み込み型送受信機を用いたプロセス測定装置を有している本発明におけるプロセス測定ポイントシステムの機能ブロック図である。
【図３Ａ】本発明の典型的な実装を説明するプロセス測定ポイントシステムの概略図である。
【図３Ｂ】プロセス測定装置内に配置した回路の機能図を含む図３Ａに示したプロセス測定装置の断面である。
【図４】プロセスコンポーネントに配置したＲＦＩＤタグから受信した識別情報に基づいたプロセス測定ポイントシステムの設定を説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月3日(2008.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグを具備するプロセスコンポーネントであって、該ＲＦＩＤタグは前記プロセスコンポーネントに関する識別情報を記憶している、前記プロセスコンポーネントと、
前記プロセスコンポーネントからインプットを受信し、前記プロセスコンポーネントから受信した前記インプットの少なくとも一部分に基づくプロセスデータを算出するように接続されたプロセス測定装置と、
前記プロセスコンポーネントに関する前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うためのＲＦＩＤ送受信機であって、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報は前記プロセス測定装置に提供され、前記プロセス測定装置は前記識別情報に基づいて前記プロセスコンポーネントから受信した前記インプットを解釈するように設定されている、前記ＲＦＩＤ送受信機と、
を備えるプロセス測定ポイントシステム。
【請求項２】
前記プロセス測定装置は、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別データに基づいてプロセスデータを算出するためにそれ自体を自動設定することを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤ送受信機は、設定データを記憶するためのメモリを備え、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報に基づいて前記プロセス測定装置を設定することを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤ送受信機は前記プロセス測定装置内に含まれ、前記プロセス測定装置は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいてそれ自体を自動設定することを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項５】
前記プロセス測定装置は、
前記プロセスコンポーネントからインプットを受信するよう接続されたセンサー回路と、
前記センサー回路からのプロセスデータと前記ＲＦＩＤ送受信機からの前記識別情報を受信するよう接続され、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した前記識別情報に基づいて前記センサー回路を設定するトランスミッター回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項６】
前記センサー回路は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいて前記トランスミッター回路により設定されるプロセスアプリケーションソフトウエアを動作させることを特徴とする請求項５に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項７】
前記センサー回路は、前記ＲＦＩＤ送受信機から受信した識別情報に基づいて前記トランスミッター回路により設定されるハードウエアを備えることを特徴とする請求項５に記載のプロセス測定ポイントシステム。
【請求項８】
プロセスコンポーネントに配置した無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグに問い合わせを行い、前記プロセスコンポーネントに関する識別情報を得るステップと、
前記プロセスコンポーネントに接続したプロセス測定装置を、前記識別情報に基づいて設定するステップと、
を含むプロセス測定ポイントシステムを動作させる方法。
【請求項９】
前記方法が、
前記プロセスコンポーネントによって前記プロセス測定装置に提供されたインプットの少なくとも一部分に基づくプロセスデータを算出するステップと、
前記プロセスデータを制御ルームシステムへ提供するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うことは、手持ち型ＲＦＩＤ送受信機を用いて、各プロセスコンポーネントに配置した前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロセス制御装置を設定することは、前記手持ち型ＲＦＩＤ送受信機を前記プロセス測定装置に接続することを含み、前記手持ち型ＲＦＩＤ送受信機は、前記識別情報に基づいて前記プロセス測定装置を設定することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、前記プロセス測定装置に識別情報を提供することを含み、受信した前記識別情報に基づいて前記プロセス測定装置が、それ自体を設定することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセス測定装置を設定することは、前記識別情報を前記プロセス測定装置に提供することを含んでいる請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
プロセスシステムが、
制御ルームと、
前記制御ルームへプロセスデータを提供するよう接続された複数のプロセス測定ポイントシステムと、
を備え、
前記複数のプロセス測定ポイントシステムそれぞれは、
複数のプロセスコンポーネントであって、該複数のプロセスコンポーネントそれぞれは、そのプロセスコンポーネントに関する識別情報を記憶している無線ＩＣ（ＲＦＩＤ）タグを備える、前記複数のプロセスコンポーネントと、
前記複数のプロセスコンポーネントからインプットを受信し、さらに、前記複数のプロセスコンポーネントから受信した前記インプットの少なくとも一部分に基づいて算出された前記プロセスデータを通信システムを介して前記制御ルームへ送信するように接続されたプロセス測定装置と、
前記複数のプロセスコンポーネントのそれぞれに関する前記ＲＦＩＤタグに問い合わせを行うためのＲＦＩＤ送受信機であって、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報は、前記複数のプロセスコンポーネントから受信したインプットを前記識別情報に基づいて解釈するように設定される前記プロセス測定装置に対して提供される、前記ＲＦＩＤ送受信機と、
を備えることを特徴とするプロセスシステム。
【請求項１５】
前記プロセス測定装置はまた、前記ＲＦＩＤタグから受信した識別情報を前記制御ルームへ送信することを特徴とする請求項１４に記載のプロセスシステム。
【国際調査報告】
2009532753.tif 000009