(57)【要約】      （修正有）【課題】フィールド機器の構成を試験するための方法が提供される。【解決手段】本方法は、携帯フィールド保守ツールをフィールド機器の近傍へ移動させること、及び、フィールド機器に状態を変えさせるように構成された、シミュレートされたプロセス制御信号を生成することを包含する。本方法はまた、フィールド機器がプロセス制御ループと通信可能に結合されていることを確認するために、遠隔システムでデジタルチェックを実行すること、及び、携帯フィールド保守ツールの操作者から結果を得ることを包含する。この結果は、ユーザインタフェースを通して携帯フィールド保守ツールによって受信され、そしてシミュレートされたプロセス制御信号へのフィールド機器の応答の指示を包含する。【選択図】図２
2018073382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールド機器の構成を試験するための方法であって、方法は
携帯フィールド保守ツールをフィールド機器の近傍へ移動させること、
フィールド機器に状態を変えさせるように構成された、シミュレートされたプロセス制御信号を生成すること、
フィールド機器がプロセス制御ループと通信可能に結合されていることを確認するために、遠隔システムでデジタルチェックを実行すること、及び、
携帯フィールド保守ツールのユーザインタフェースを用いて、シミュレートされたプロセス制御信号へのフィールド機器の応答の指示を得ること、
を包含する、
上記方法。
【請求項２】
デジタルチェックの結果を含む報告、及びシミュレートされたプロセス制御信号へのフィールド機器の応答の報告された指示を作成することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
作成された報告は、遠隔設備管理システム内に蓄積される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
報告は、追跡記録を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ひとたび携帯フィールド保守ツールがフィールド機器の近傍内に在ると、シミュレートされたプロセス制御信号を生成すること及びデジタルチェックを実行することは自動的に生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
近傍は、操作者がフィールド機器の可視範囲内にあるように配置された携帯フィールド保守ツールを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
近傍は、操作者がフィールド機器の可聴範囲内にあるように配置された携帯フィールド保守ツールを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
シミュレートされたプロセス制御信号を生成することは、分散制御システムにシミュレートされたプロセス制御信号をプロセス制御ループ上に生成させる携帯フィールド保守ツールの制御器を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
携帯フィールド保守ツールであって、
無線通信プロトコルモジュール；
携帯フィールド保守ツールがフィールド機器の近傍内に在るとき、フィールド機器に関するシミュレートされたプロセス制御信号を生成するように構成された制御器であり、シミュレートされたプロセス制御信号は、フィールド機器に状態を変えさせるように構成されており、シミュレートされたプロセス制御信号は、無線通信プロトコルモジュールを用いて送信される制御器；
携帯フィールド保守ツールの操作者からの指示を受信するように構成されたユーザインタフェースであり、指示は、フィールド機器上のシミュレートされたプロセス制御信号の結果を含むユーザインタフェース；及び
操作者からの受信された指示を蓄積するメモリ構成要素；
を備える、
上記携帯フィールド保守ツール。
【請求項１０】
無線通信プロトコルモジュールはまた、シミュレートされたプロセス制御信号がフィールド機器によって受信されるか否かを示す、遠隔源からのデジタル確認を受信するように構成されている、請求項９に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１１】
制御器は、デジタル確認と操作者からの受信された指示の双方を含む追跡記録を生成するようにさらに構成されている、請求項１０に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１２】
生成された追跡記録は、遠隔設備管理システム内に蓄積される、請求項１１に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１３】
シミュレートされたプロセス制御信号を生成することは、無線通信プロトコルモジュールを用いて、シミュレートされたプロセス制御信号を生成するところの分散制御システムと通信することを含む、請求項９に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１４】
フィールド機器に関するプロセス設備内での携帯フィールド保守ツールの位置の指示を与えるように構成された位置決めモジュールをさらに含んでいる、請求項９に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１５】
位置決めモジュールは、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュールを含んでいる、請求項１４に記載の携帯フィールド保守ツール。
【請求項１６】
プロセス設備内のループインターロックチェックを実行する方法であって、
携帯フィールド保守ツールのインタフェースを用いてプロセス制御ループを選択すること；
携帯フィールド保守ツールをプロセス制御ループ内のフィールド機器の近傍内に運ぶこと；
フィールド機器の機器構成をチェックすることであり、機器構成をチェックすることは、フィールド機器の動作の状態を変化させるように構成された、シミュレートされたプロセス制御信号を生成すること、プロセス制御信号がプロセス制御ループを用いてフィールド機器によって受信されたことをチェックすること、及び状態の変化が生じたことをチェックすること、を包含する、及び
機器構成チェックの診断結果を報告すること、
を包含する、
上記方法。
【請求項１７】
フィールド機器は、プロセス制御ループ内の第１のフィールド機器であり、そして、本方法は、第２のフィールド機器について運ぶこと、チェックすること及び報告することの工程を繰り返すことをさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
近傍は、携帯フィールド保守ツールの操作者が、物理的確認を完了することができるような範囲を含んでいる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
プロセス制御信号は、分散制御システムから送信される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
報告された診断結果は、遠隔設備管理システムへ送られ、そしてその中に蓄積される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［背景技術］
工業的環境において、制御システムが、工業的及び化学的プロセスを監視し且つ制御するために用いられる。通常、プロセス制御システムは、これらの機能を、工業的プロセスにおける鍵となる場所に分布され且つプロセス制御ループによって制御室の制御回路へ結合されたフィールド機器を用いて実行する。単一の工業的プロセスは、有線ネットワーク又は無線ネットワークによって、相互に及び中央又は遠隔の制御システムと通信するところのフィールド機器の数十、数百、又は数千さえも含みうる。フィールド機器は、一般に分散制御又はプロセス監視システムにおける機能、例えばパラメータのセンシング又はプロセス内のバルブを制御することを果たす。
【発明の概要】
【０００２】
フィールド機器の構成を試験するための方法が提供される。本方法は、携帯フィールド保守ツールをフィールド機器の近傍へ移動させること、及び、フィールド機器に状態を変えさせるように構成されたシミュレートされたプロセス制御信号を生成することを包含する。本方法はまた、フィールド機器がプロセス制御ループと通信可能に結合されていることを確認するために、遠隔システムでデジタルチェックを実行すること、及び、携帯フィールド保守ツールの操作者から結果を得ることを包含する。この結果は、ユーザインタフェースを通して携帯フィールド保守ツールによって受信され、そしてシミュレートされたプロセス制御信号へのフィールド機器の応答の指示を包含する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本発明の実施態様が特に有用である、無線プロセス制御環境の線図である。
【図２】本発明の１実施態様による例示のプロセス制御システムのブロック図である。
【図３】本発明の１実施態様による携帯フィールド保守ツールのブロック図である。
【図４】本発明の１実施態様によるフィールド機器の試運転を確認するための方法の流れ図である。
【図５】本発明の１実施態様によるプロセスループのインターロックチェックを実行する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
いくつかのプロセスの実装は、非常に不安定又は爆発的でさえある環境を含みうる。従って、フィールド機器及びそのようなフィールド機器を用いた携帯フィールド保守ツールにとって、本質的安全要求に従うことは、しばしが有益であり又は要求されさえもする。これらの要求は、規格に準拠した電気機器が、故障状態の下であっても発火の源を作らないことを保証するのを助ける。本質的安全要求の１例は、１９９８年１０月にFactory Mutual Researchによって公表された、APPROVAL STANDARD INTRINSICALLY SAFE APPARATUS AND ASSOCIATED APPARATUS FOR USE IN CLASS I, II and III, DIVISION NUMBER 1 HAZARDOUS (CLASSIFIED) LOCATIONS, CLASS 3610に記載されている。本質的安全要求に従う携帯フィールド保守ツールの例は、Model 475 field communicator（モデル４７５フィールド通信機）の商標登録の下に販売されたものを含み、それはテキサス州、オースティンのEmerson Process Management社から入手可能である。
【０００５】
通常、各フィールド機器は、プロセス制御ループを用いて、プロセス制御室又は他の回路と通信するために用いられる通信回路を含んでいる。従来から、アナログフィールド機器は、２線式プロセス制御ループを用いて制御室へ接続し、単一の２線式制御ループによって制御室へ接続された各機器と接続する。さらにデジタル技術が同様に用いられる。例えば、デジタルプロセス制御ループが、通信のために、４〜２０ｍＡアナログ電流に重畳されたデジタル信号を伴う４〜２０ｍＡ電流信号を用いて構成されうる。Highway Addressable Remote Transducer (HART（商標）)プロトコルは、そのような技術の１例である。
【０００６】
いくつかの実装において、無線技術は、フィールド機器と通信するために用いられる。無線操作は、フィールド機器をつなぎ立ち上げることを簡単化しうる。１つの無線プロセス通信技術標準は、２００７年９月にHART Communication Foundationによって公開されたWirelessHART標準として公知である。別の無線網通信技術が、国際自動化学会（ＩＳＡ：International Society Automation）によって保守されているＩＳＡ 100.11Ａにおいて述べられており、それはＩＥＥＥ 802.15.4-2006による無線回路を用いる２．４ＧＨｚ周波数での無線通信を提案している。別の無線網通信プロトコルは、FOUNATION（商標）Fieldbusプロトコルを含む。
【０００７】
プロセス通信及び制御システムは、例えば、石油精製、薬品製造、食品製造などの重要なプロセスを制御するところのプロセスパラメータの計測及び制御について応答的である。そのようなプロセスの正確な制御は、製品が厳格な仕様に従って、そして処理する者への危険な損傷又は怪我なしに、処理されることを保証するのに極めて重要である。有線のプロセス制御設備、例えばHART（商標）プロトコル又はFOUNATION（商標）Fieldbusプロトコルにおいて、機器は全て、プロセス通信ループへの物理的接続に基づいて構成される。
【０００８】
フィールド機器用の無線通信の利用が、配線及び保守を非常に簡単化した一方で、許可された機器だけがそのような無線プロセス制御ループ上で通信することができることは重要である。さらに、多数のそのようなプロセス制御ループが相互に近くに存在するので、無線フィールド機器は、それが意図された無線プロセス通信ループのために具体的に構成されることもまた重要である。一度フィールド機器がプロセス制御ループに加わると、機器に対する特徴の多様性は、ユーザ及び／又は技術者に対して有線又は無線のプロセス制御ループを通して利用可能である。
【０００９】
プロセス制御ループは、応答を起動するために多数のフィールド機器からの通信を要求する。簡単な例として、放出バルブ開放を始動させるために、溢れ状態の指示が、多数のセンサから受けられる必要がありうる。しかし、より複雑な相互作用が、プロセス制御ループ上の多数のフィールド機器の間の通信を必要としうる。したがって、フィールド機器の据え付け及びそれがネットワーク上で適切に通信できることを保証することに加えて、フィールド機器がプロセス通信ループ内で正確に動作することを保証することも必要でありうる。
【００１０】
フィールド機器がプロセス制御ループ内で使用可能であることを検証することは、フィールド機器とのデジタル通信、及び機器が期待通りに動作していることの物理的確認―例えば溢れの状態信号を受けた後にバルブを開くこと―の両方によって改良されうる。従って、フィールド機器が正しく動作していることを操作者又は技術者が視覚的に検査することができるように、フィールド機器が彼らの近くに在ることが必要でありうる。しかしながら、十分な動作条件、例えば溢れを起こさせることは実際的ではない。従って、携帯フィールド保守ツール上に、プロセス状態のシミュレートされた信号表示、例えば溢れの状態、をもたらす機能を有することは、操作者にとって助けとなりえ、機器がネットワーク上に適切に実装されたことをデジタル的に確認しつつ、一方でまた操作者は、フィールド機器が期待されたように動作していることを視覚的に検査し確認しうる。少なくともここで記載された幾つかの実施態様は、そのような機能を可能にする。
【００１１】
図１は、本発明の実施態様が特に有用である無線プロセス制御環境の線図である。図１に示されたように、複数の無線フィールド機器１０が、無線通信モジュール（図示されていない）を介して直接的又は間接的のどちらかで無線ゲートウエイ２０に通信可能に結合されている。無線ゲートウエイは、通常は、ゲートウエイ構成要素、安全管理構成要素、及びネットワーク管理者構成要素を含んでいる。全ての構成要素が単一のゲートウエイ機器内に存在する一方、これら構成要素は、分離デバイスであってもよい。無線フィールド機器１０は、無線プロセス変数送信器、例えば、ミネソタ州、Chanhassenの Emerson Process Management社から商標Model 3051S Wireless Process Transmitterの下に販売されているもの、として一般に図示される。しかし、当業者は無線フィールド機器１０が、無線アクチュエータ、バルブ位置決め機などは勿論、別のタイプの無線プロセス変数送信器を包含しうることを認識するであろう。さらに、当業者は、ここでの少なくとも幾つかの方法及びシステムが、有線フィールド機器にも同様に適用できることを理解するであろう。無線ゲートウエイ２０は、公知の無線プロセス通信プロトコル、例えば上で記載された無線HARTプロトコル、を用いて無線フィールド機器１０と通信するように構成されている。無線ゲートウエイ２０は、ＬＡＮ、例えば参照符号２２で図示されるようなイーサネット（Ethernet：登録商標）ＬＡＮに結合されるよう構成される１以上のポートを包含している。有線接続の故に、無線ゲートウエイ２０は、ＬＡＮ２２、例えばワークステーション２４及び２６（遠隔設備管理システムのどれにも対応しうる）、分散制御システム、遠隔制御ワークステーションなど、に結合された任意の機器へ情報を与え、かつ機器から情報を受け取りうる。
【００１２】
無線フィールド機器が無線プロセス制御ループ上で通信するためには、無線フィールド機器は、無線プロセス通信ネットワークへアクセスするように構成されていることが必要である。新しいフィールド機器と通信することが必要になるとき、その手順はいくらか面倒である。さらに、機器の試運転の手順が唯一人の操作者によって開始されることは、フィールド機器の観点において助けになり、操作者は機器が試運転されかつ適切に動いていることを視覚的に確認することができる。従って、フィールド機器に、又はその近傍に物理的に置かれている間に、機器の試運転を実行することは有利でありうる。これは、技術者が、機器の出力を読むことを可能にするだけでなく、成功する操作の他の証拠を見及び聞くことを可能にする。例えば技術者は、バルブの開放又は閉塞を見ること、ポンプの起動を聞き、及び局所的なメータや表示上の出力を見ることができる。
【００１３】
試運転手順はまた、技術者が、ループの他の端部で（例えば、フィールド機器から離れて置かれた分散制御ステーションによって）受信された信号が、期待された通りであることを証明することを要求しうる。従来、これは、現場の技術者との無線通信において、制御室に置かれた第２の操作者を必要としたが、それは、ただ１つのフィールド機器に対して試運転手順を完了するために人的資源を２倍にする。携帯フィールド保守ツールを設備管理システム（ＡＭＳ）及び／又は分散制御システム（ＤＣＳ）へ無線で接続する能力は、制御ループ（又は制御ループのセグメント）は言うに及ばず、機器の近傍から機器の性能の視覚的且つデジタル的証明を可能にする。従って、物理的かつデジタル的検証の両方が、従来の試運転の手順の下での人的資源を削減しつつ、一人の操作者によって成し遂げられうる。
【００１４】
図２は、本発明の１実施態様による例示のプロセス制御システムのブロック図である。プロセス環境１００は、図示されるように携帯フィールド保守ツール１２０と通信する遠隔システム１１０、及び分散制御システム１６０を含む。遠隔システム１１０は、例えば分散制御システム、設備管理システム１６０、又は携帯フィールド保守ツール１２０と無線通信する別の遠隔システムでありうる。
【００１５】
携帯フィールド保守ツール１２０は、図示されるように、操作者１３０によって操作される。操作者１３０は、１以上のフィールド機器１４０の視覚範囲１５０内で携帯フィールド保守ツール１２０を用いてもよい。プロセス環境１００が、数百又は数千のフィールド機器１４０（唯１つが図示の目的のために示されており、限定によるものではない）を含みうる。図２に示されたように、フィールド機器１４０は、バルブを含んでいる。しかし当業者は、本明細書で記載された方法及びシステムは、動作されるとき、視覚的又は聴覚的に確認可能な信号又は効果を生成するところのフィールド機器のいかなる数へも適用可能であることを理解するであろう。
【００１６】
フィールド機器１４０は、プロセス設備１０２内に置かれてもよい。プロセス設備１０２はまた、１以上の送信器１４２、１４４、１４６を含みうる。１つの実施態様において、フィールド機器１４０は、１以上の送信器１４２、１４４、１４６からのセンサ信号なしでは動作しない。図２に示されたように、操作者１３０は、フィールド機器１４０の視覚範囲内で、フィールド機器１４０が正しく試運転され、且つ現在動作中であることを視覚で確認するために、動作状態をシミュレートすることができる。しかし、プロセス１０２内の状態が、バルブ１４０を開け、又は閉じさせるに十分であるようにさせることは危険でありうる。したがって、操作者１３０は、携帯フィールド保守ツール１２０上のインタフェースを用いて、近くの操作者によって確認可能な視覚的又は聴覚的な反応を生み出しつつ、１以上の送信器１４２、１４４、１４６に信号をシミュレートさせ、且つフィールド機器１４０を動作させる。１つの実施態様において、携帯フィールド保守ツール１２０は、分散制御システム１６０を通して、１以上の送信器１４２、１４４、１４６からの所望の信号をシミュレートすることができるところの遠隔システム１１０へ通信可能に結合するように構成される。シミュレーションにおいて、操作者１３０は次に、フィールド機器１４０が適切に反応するか否かを確認することができる。図２に示された例において、送信器１４２からの適切な信号のシミュレーションにおいて、操作者は、バルブ１４０が開いているか閉じているかを見ることを期待しうる。もし操作者１３０が期待された応答を見ないならば、問題は、プロセス制御ループの構成に存在しうる。例えば、フィールド機器１４０が適切に試運転されないことかもしれない。代わりに、フィールド機器１４０が適切に試運転されうるが、別の誤りが、プロセス制御ループ内に、又はプロセス設備内の別のフィールド機器の試運転で存在しうる。
【００１７】
図３は、本発明の１実施態様による携帯フィールド保守ツールのブロック図である。ツール２００は、１の実施態様において、再充電可能なバッテリーを用いる自己電源でありうる。１の実施態様において、ツール２００は、少なくとも１つの本質的安全仕様、例えば、上に列挙されたものを順守するように制作されて、それは潜在的に危険な又は爆発しうる環境において安全に用いられうる。
【００１８】
携帯フィールド保守ツール２００は、少なくとも１つの無線プロセス通信モジュール２２０を含む。無線プロセス通信モジュール２２０についての適切な例は、公知のプロセス通信モジュール、例えば、上に述べられたWirelessHARTプロトコル又はＩＳＡ 100.11Ａで述べられたもの、又は別の適切な通信プロトコル、による適切な信号を生成及び／又は受信するところの任意のモジュールを含む。図３は単一の無線プロセス通信モジュール２２０を示すが、何等かの適切な数の無線プロセス通信モジュールが、現存若しくは後から開発された様々な無線プロセス通信プロトコルによって通信するのに用いられうることは、明示的に期待される。
【００１９】
携帯フィールド保守ツール２００はまた、少なくとも１つの第２無線通信プロトコルモジュール２２２を含みうる。無線通信プロトコルモジュール２２は、図３における点線の中に示された１以上のオプションに従って通信できる。具体的には、無線通信プロトコルモジュール２２２は、Bluetooth（商標）仕様２２４、ＷｉＦｉ仕様２２６、ＲＦＩＤ（無線周波同定）仕様２２８、セル通信技術２３０、衛星通信２３２、又は別の適切な無線データ通信技術、例えばＬＴＥ、に従って通信しうる。１つの無線通信プロトコルモジュール２２２が図３に示されているが、任意の適切な数が用いられうる。
【００２０】
無線プロセス通信プロトコルモジュール２２０と無線通信プロトコルモジュール２２２の各々は、優先プロセス通信モジュール２３８へ結合されているところの制御器２３０へ結合される。制御器２３０は、好ましくは、多数の携帯フィールド保守作業を実行するための命令の系列を実行するマイクロプロセッサである。有線プロセス通信モジュール２３８は、携帯フィールド保守ツール２００が、有線接続を介して、端末２４２、２４４で、例えばフィールド機器へ物理的に結合されことを可能にする。適切な有線プロセス通信の例は、ＨＡＲＴプロトコル、FOUNATION（商標）Fieldbusプロトコル、及びその他を含む。携帯フィールド保守ツール２００はまた、１以上のアプリケーション２５２及び貯蔵データ２５４を記憶するように構成されたメモリ構成要素２５０を含む。
【００２１】
メモリ２５０は、動作されたとき、ツール２００が１以上のアプリケーション２５２を実行するようさせるところの命令を容れうる。例えば、操作者は、プロセス設備内の試運転されたフィールド機器を試験することを望みうる。操作者は、例えば入力／出力メカニズム２６４（それは携帯フィールド保守ツール２００のユーザインタフェース２６０の部分でありうる）を通して、操作者がアプリケーションの１つを実行することを望むことを指示しうる。受信された指示に応答して、プロセス制御ループに、受信されシミュレートされた信号に応答して機器を応答させねばならないところの１以上の送信器からの信号をシミュレートさせながら、携帯フィールド保守ツール２００は、記憶された命令を実行しうる。１の実施態様において、携帯フィールド保守ツール２００は、試運転試験の結果の報告を遠隔システム、例えば遠隔設備管理システム、遠隔制御システム、又は別の遠隔源へ送信するように構成されうる。
【００２２】
ユーザは、適切なボタン２６４を用いて、又は携帯フィールド保守ツール２００のディスプレイ２６２上に表示された携帯フィールド保守機器のメニューのナビゲーションを介してシミュレートするために、どの機器、及び／又は、どのプロセス変数かを指示しうる。機器シミュレーション機能が一度選択されると、制御器２３０は、ディスプレイ２６２に、ユーザが特定のフィールド機器を選択するのを助けるところの、１以上のユーザインタフェース要素２６４を提供させうる。例えば、ユーザインタフェース２６０は、全ての公知のフィールド機器製造業者を列挙したドロップダウンボックスを含みうる。次に、一度ユーザが機器製造業者を選択すると、第２ユーザインタフェース要素が機器のタイプの選択を提供しうる。一度、機器のタイプが選択されると、第３のユーザインタフェース要素が、選択されたタイプの選択された製造業者によって製造された全て公知のフィールド機器の完全なリストを提供しうる。別の実施態様において、制御器２３０は、検索し且つプロセス内の据え付けられたフィールド機器の全ての、又は全ての部分集合の指示を与えうるので、操作者はシミュレートすべきどれかの機器を選択しうる。別の実施態様において、制御器２３０は、プロセス内のフィールド機器の集合を提示し、そして操作者は、例えば、バルブ１４０、及び制御器２３０、又は制御器２３０が通信可能にそれに結合される遠隔制御システムのための機能を確認したいどれかの機器を選択し、シミュレートするためにいずれかのフィールド機器を選択する。
【００２３】
携帯フィールド保守ツールは、１以上の選択されたフィールド機器のシミュレートされた信号がプロセス制御ループを用いて送信されるように、無線通信プロトコルモジュール２２２を用いて、遠隔システム、例えば遠隔設備管理システム又は分散制御システムと通信するように構成されうる。図２に関して上に記載された例において、これは、遠隔設備管理システム１１０を通して、又は直接的のどちらかで分散制御システム１６０と通信する携帯フィールド保守ツール２００、及びバルブ１４０を動作させるために十分であるべき信号を生成するための１以上の送信器１４２、１４４、１４６からの応答をシミュレートするためのコマンドを備えうる。
【００２４】
図４は、本発明の１実施態様によるフィールド機器の試運転を確認するための方法の流れ図である。方法４００は、フィールド機器がプロセス制御ループ内で正しく試運転されたか否かを試験するために用いられうる。方法４００は、１の実施態様においては、操作者がフィールド機器の視覚範囲内に存在していることを要求しうる。別の実施態様において、方法４００は、操作者がフィールド機器の可聴範囲内に存在していることを要求しうる。
【００２５】
ブロック４１０において、携帯フィールド保守ツールは、フィールド機器、例えば新たに試運転された又は最近修理されたフィールド機器、の近傍に運ばれてくる。１の実施態様において、近傍は、フィールド機器の可視範囲内であり、携帯フィールド保守ツールの操作者が、フィールド機器がシミュレートされた制御信号へ適切に応答するか否かを―例えばバルブが開かれているか又は閉じられているかを見て、視覚的に確認しうる。別の実施態様において、近傍は可聴範囲を含み、操作者はフィールド機器が適切に反応するか否かの指示を聞くこと、―例えばポンプの動作の有無を聞くことができる。
【００２６】
ブロック４２０において、或る１つのフィールド機器が、プロセス制御ループ検証のために選択される。１の実施態様において、操作者は、例えばドロップダウンメニュー又は携帯フィールド保守ツールのユーザインタフェース上に表示された他の選択機構を用いて、試験をしたいフィールド機器を選択する。例えば、ユーザインタフェースは、全ての知られたフィールド機器製造業者を列挙するドロップダウンボックスを含みうる。それから、一度、ユーザが、機器製造業者を選択すると、第２のユーザインタフェース要素が、ブロック４２４において示されているように、機器のタイプの選択を与えうる。一度機器タイプが選択されると、第３ユーザインタフェース要素は、選択されたタイプの選択された製造業者によって作られた全ての知られたフィールド機器の完全なリストを提供しうる。
【００２７】
ユーザが、特定のフィールド機器を一度選択すると、ブロック４２２で指示されたように、機器記述（ＤＤ:device description）が、選択されたフィールド機器のためにアクセスされうる。さらに、もしユーザが、フィールド機器が選択されたタイプの選択された製造業者からユーザへ提供されたフィールド機器のリストにおいて、与えられていないことを指示するならば、携帯フィールド保守ツールは、選択されたタイプの選択された製造業者から利用可能な、例えば無線通信プロトコルモジュール２２２を用いて、フィールド機器のオンラインデータベースへアクセスしうる。必要な機器記述にアクセスすることは、携帯フィールド保守ツール内に局所的に記憶された機器記述のデータベースの内部的検索を介して完了されうる。もし要求された機器記述が局所機器記述データベース内に記憶されていないときは、又はデータベースが提供されていないと、携帯フィールド保守ツールは、無線通信プロトコルモジュール２２２を介しインターネット、又は何らかの適切なネットワークを用いて、必要な機器記述にアクセスしうる。一度機器記述が得られると、携帯フィールド保守ツールは、シミュレーションが望まれる、選択されたフィールド機器の能力及び動作の完全な記述を所有する。
【００２８】
１つの実施態様において、フィールド機器を選択することは、携帯フィールド保守ツールが選択されたフィールド機器の確認を与えること、及び操作者が選択されたフィールド機器の要求された近傍にいることを含んでいる。例えば、携帯フィールド保守ツールは、ディスプレイ部品上で、選択されたフィールド機器の画像を提供しうる。携帯フィールド保守ツールはまた、局所的に確認されうる選択されたフィールド機器についての識別性情報、例えば機器識別番号又は通し番号を提供しうる。
【００２９】
ブロック４３０において、携帯フィールド保守ツールは、シミュレーションを起動させる。１つの実施態様において、操作者はまた、フィールド機器をどのように試験したいのかを指示することを必要としうる。例えば、操作者は、例えば新たに試運転されたバルブを試験するために、どの送信器が制御信号をシミュレートすべきかを指示しうる。しかし、別の実施態様において、ブロック４２０における機器の選択がなされると、携帯フィールド保守ツール又は遠隔システム又は分散制御システムは、選択されたフィールド機器の試運転を試験するために、どの制御信号が送信されるかを決定するであろう。
【００３０】
１の実施態様において、携帯フィールド保守ツールは、シミュレートされたフィールド機器の特定のパラメータの構成を可能にする操作者へユーザインタフェースを提供する。１例は、技術者が、シミュレートされたフィールド機器によって提供されるところのプロセス変数、例えばプロセス流体圧力、又は温度、を特定することを可能にすることである。１の実施態様において、携帯フィールド保守ツールは、プロセス通信モジュールを介してプロセス制御器と相互作用する。そのような相互作用の例は、有線プロセス通信モジュールを用いる有線プロセス制御ループ又はセグメントによる通信を含む。
【００３１】
図２に関して上に記載されたように、フィールド機器は、１の実施態様においては、制御信号を受信すると動作又は状態を変化するように構成されうる。例えば、溢れ状況において、バルブは、過剰な流体をプロセスから除去することを可能にするために開くように構成されうる。開くためのコマンドは、例えばプロセス設備又はプロセス制御器内の送信器からの、プロセス制御信号を含みうる。したがって、ブロック４３０において、シミュレーションを起動することは、正常な動作シナリオの下でバルブが動かされるべきところの、１以上の送信器からのシミュレートされたプロセス制御信号を生成することを含みうる。
【００３２】
ブロック４４０において、デジタルチェックは完了する。デジタルチェックは、遠隔システム、例えば分散制御システム又は設備管理システムによる、フィールド機器が要求されたように応答すること及び応答が遠隔システムによって記録されたことの確認を含みうる。デジタル確認は、試運転プロセスの一部分でありうる。１の実施態様において、デジタルチェックの結果、例えば通過／失敗の指示は、記憶されうる。結果は、携帯フィールド保守ツール、フィールドシステム、又は別の適切なメモリ部品によって記憶されうる。
【００３３】
ブロック４５０において、操作者の確認が実行される。操作者の確認は、ブロック４５２及び４５４においてそれぞれ指示されたように、視覚による検査（バルブが物理的に開いているか閉じているかを見ること）又は聴覚による確認（ポンプが回転しているか止まっているかを聞くこと）を含む。１の実施態様において、操作者の確認は、ブロック４４０について記載されたデジタルチェックと並行して実行される。１の実施態様において、操作者の確認のチェックの実行は、フィールド機器が期待されたように運転されていることを操作者が確認することを可能にする対話ボックスを、携帯フィールド保守ツールのユーザインタフェース上で提供することを含む。操作者はまた、期待された視覚又は聴覚での確認が、例えば画像／映像ファイル又は可聴音ファイルであるべきであるところの情報にアクセスできうる。１の実施態様において、記憶された映像ファイル、画像ファイル、又は可聴音ファイルにアクセスすることのオプションは、シミュレートされたプロセス制御信号の生成の前に可能であり、その結果、操作者は、見るべき又は聞くべきと指示されたものに慣れることができる。１の実施態様において、ブロック４５０において示されたように、操作者の確認を実行することは、ディスプレイ又はスピーカを通して視覚又は聴覚の期待された確認の指示を提供する携帯フィールド保守ツールを自動的に含む。
【００３４】
ブロック４６０において、報告が作成される。もしも選択されたフィールド機器が期待通りに反応すると、ブロック４６０において作成された報告は、「通過」状態を示しうる。もしも選択されたフィールド機器が、他のものではなく、デジタル及び操作者チェックの唯一つを通すと、報告はそのように示しうる。報告は、シミュレートされたプロセス制御信号が生成されるときはいつでも、自動的に作成されうる。作成された報告は、１の実施態様においては、例えば遠隔の設備管理システム内に記憶されうる。別の実施態様において、作成された報告は、携帯フィールド保守ツールのメモリ要素に記憶される。
【００３５】
１つの実施態様において、ブロック４６０において報告を作成することは、完全な追跡記録（audit trail: オーディット・トレール）を含む。追跡記録は、何らかの安全及び／又は試運転標準を満たすことを要求されうる。そのような自動文書化の特徴は、試験がフィールド機器の成功又は失敗を示すか否かに関わらずに、フィールド機器が試験されるときは毎回完了されうる。１つの実施態様において、ブロック４３０、４４０、４５０に示された工程は、フィールド機器構成が試験が始められるとき、自動的に進む。例えば、１つの実施態様において、一度フィールド機器がブロック４２０において選択されると、シミュレーションは、自動的に生成され、そしてデジタルチェックは自動的に完了される。携帯フィールド保守ツールの操作者は、期待された視覚指示を見たか否か又はフィールド機器が通すところの期待された可聴指示を聞いたか否かの指示を入力することを指示されうる。操作者の指示は、作成された報告の一部分として自動的に組み込まれ蓄積されうる。
【００３６】
方法４００は、バルブを開閉させる送信器の文脈において検討された一方、この方法は、動作されると視覚的又は聴覚的に検出可能な状態の変化を受けるところ任意のフィールド機器へも適用することが、明示的に期待される。
【００３７】
図５は、本発明の１つの実施態様によるプロセス制御ループのインターロックチェックを実行する方法の流れ図である。方法５００は、全プロセス制御ループ、又はプロセス制御ループのセグメントが適切に動作していることを検証するために用いられうる。これは、例えばプロセス制御ループ内の新しい機器が試運転された後、又は修理が完了し修理された機器がオンラインに復した後に、有用である。
【００３８】
ブロック５１０において、１以上のプロセス制御ループが、インターロックチェックのために選択される。１つの実施態様において、ループは、携帯フィールド保守ツール上のユーザインタフェース上で操作者によって選択される。選択は、フィールドにおいて生じ得て、例えば操作者が試験のために機器を選択し、その後、プロセス制御ループの他の部分を検証することを望みうる。例えば、もし選択されたフィールド機器が、方法４００における試験に失敗すると、依然としてフィールドにある間に、プロセス制御ループの別の部分が、フィールド機器が適格に試運転されるか否かを決定する、又は代替的にエラーの原因になりうる他の物を決定する、試験をすることを欲する。
【００３９】
ブロック５２０において、携帯フィールド保守ツールは、プロセス制御上のフィールド機器の近傍に運ばれる。１つの実施態様において、与えられたプロセスループ内のフィールド機器はプロセス施設の至る所に分散されうるので、これは携帯フィールド保守ツール内の位置決定システム（例えばＧＰＳ又はＲＦＩＤモジュール）の援助で為されうる。フィールド機器の近傍へ携帯フィールド保守ツールを運ぶことは、試験されるフィールド機器への動作仕様に基づいて、可視範囲５２２又は可聴範囲５２４内に携帯フィールド保守ツールを運ぶことを含みうる。
【００４０】
１つの実施態様において、携帯フィールド保守ツールをフィールド機器の近傍へ運ぶことは、携帯フィールド保守ツールが、ディスプレイ上に、操作者が、可聴／可視範囲でありうること及び確認求めることを指示するプロンプトを提示することを含む。プロンプトは、多数のフィールド機器が眼の高さに置かれえないので、フィールド機器がどのように見えるか、又は機器はどこに置かれているかの指示を含みうる。
【００４１】
ブロック５２６において、携帯フィールド保守ツールは、プロセス制御ループ上の１以上のシミュレートされたフィールド機器信号を生成するために用いられる。一般に、そのようなシミュレートされた値は、制御要素が何らかの特定の動作を取らされること、又はフィールド機器若しくはプロセス制御要素が状態を変えさせられ、動かされ、若しくは別に動作させられるところのコマンド信号を生成することを意図されている。
【００４２】
ブロック５３０において機器の構成がチェックされる。機器の構成をチェックすることは、ブロック５３１で示されているように、適切なインターロックシステム構成を確認すること；ブロック５３２で示されているように、機器のタグを確認すること；そしてブロック５３４で示されているように、機器が物理的に適格に構成されているか確認すること；を含みうる。ブロック５３０で示されているように、機器の構成をチェックすることはまた、機器試運転試験、例えば、方法４００において記載された試験又は何らかの他の適切な確認試験、を実行することを含みうる。
【００４３】
ブロック５５０において、機器構成試験の報告が作成される。１の実施態様において、診断は、携帯フィールド保守ツールのユーザインタフェース上の視覚的出力５５２として報告される。他の実施態様において、診断報告は、ブロック５５４において示されたように、携帯フィールド保守ツールのメモリ構成要素内に記憶される。別の実施態様において、診断報告を蓄積することは、遠隔サイトで、例えば設備管理システム内に、診断報告を蓄積することを含む。
【００４４】
もしループインターロックチェックが、ブロック５６０へ通す成功的な制御であったなら、ここでシステム／ループ／インターロック報告がシステム制御者、技術者又は他の適切な実体へ与えられる。しかし、もしインターロックチェックが成功しなれれば、又はもし試験する追加の機器があると、制御は、ライン５５６に沿って、ブロック５４０へ戻る。そこではプロセス制御ループ内の次の機器が選択される。携帯フィールド保守ツールは、ブロック５２０へ戻る矢印によって示されたように、次に操作者へ戻ること、携帯フィールド保守ツールをループ内の次のフィールド機器の近傍内に運ぶことを指示する。冗長なチェックを有するプロセス制御ループにおいて、例え成功的な診断チェックが報告されても、方法は、プロセスループ内の次のフィールド機器が試験されるように、ブロック５２０へ戻るために依然としてブロック５４０を通して処理されうる。
【００４５】
本発明は、好ましい実施態様を参照して記載されたが、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、形状及び詳細における変更が為されうることを認識しよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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