(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセス制御システム内の産業用演算装置間の通信のためのプロセス制御通信アーキテクチャを提供する。【解決手段】コントローラ１１は、デバイス１５〜２２及びホストコンピュータ１１３と通信してプロセスを任意の所望の方法で制御する。さらに、コントローラ１１は概して機能ブロックと呼ばれるものを用いてストラテジまたはスキームを実装し、ここで各機能ブロックは、他の機能ブロックと（リンクと呼ばれる通信を介して）連携して動作してプロセス制御システム１０内にプロセス制御ループを実装する制御ルーチン全体のオブジェクトまたは他の部分である。【選択図】図１
2018037066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御システム内の産業用演算装置間のプラットフォーム相互通信方法であって、
要求元産業用演算装置プラットフォームからの記載要求に応答して、プロセス制御メッセージサービス内に前記要求元産業用演算装置プラットフォームを記載することであって、前記要求元産業用演算装置プラットフォーム及び前記プロセス制御メッセージサービスの各々が前記プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコルの上位の層を形成する宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコルのフレームワークを有し、前記プロセス制御メッセージサービスのプロトコルがネットワーク通信プロトコルの上位の層を形成することと、
ネットワーキング通信プロトコルに関連付けられた通信トランスポートタイプを介して前記要求元産業用演算装置プラットフォームからラップされたメッセージを受信することであって、前記メッセージが、前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコル内で前記要求元産業用演算装置プラットフォームによって生成され、宛先産業用演算装置プラットフォームの識別と前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコルとを備えたヘッダを有する前記プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコル内にラップされたことと、
前記ラップされたメッセージを前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコル内に解読することと、
前記解読済みのラップされたメッセージを前記宛先産業用演算装置プラットフォームへ転送することと、を備える、
プラットフォーム相互通信方法。
【請求項２】
前記産業用演算装置プラットフォームを記載することが、
プロセス制御メッセージネットワーク上のエンロールメントサーバで前記要求元産業用演算装置プラットフォームからの前記記載要求を受信することであって、前記要求が前記要求元産業用演算装置プラットフォームの識別と前記エンロールメントサーバの識別とを備え、前記プロセス制御メッセージネットワークが前記プロセス制御システム内でフィールドデバイスを制御するデジタルプロセス制御ネットワークから論理的に独立していることと、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージサービスへの登録を検証することと、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームが以前に前記プロセス制御メッセージサービスに登録されていた場合、要求元産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージサービスへの参加を許可することと、
前記要求元産業用演算装置の申し込みステータスに基づいて前記産業用演算装置プラットフォームが記載されていることを前記プロセス制御メッセージサービス内に記載された他の産業用演算装置プラットフォームに通知することであって、前記申し込みステータスが前記要求元産業用演算装置との通信を許可された前記産業用演算装置プラットフォームを識別することと、を備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記要求元産業用演算装置の記載に先立って前記要求元産業用演算装置プラットフォームを前記プロセス制御メッセージサービスに登録することを備え、登録することが、
前記要求元産業用演算装置に一意的な識別子を割り当てることであって、前記一意的な識別子が前記プロセス制御メッセージサービスに登録された他の産業用演算装置のうち前記要求元産業用演算装置を識別することと、
前記要求元産業用演算装置への制限及び／または権限を定義することと、
前記要求元産業用演算装置に前記エンロールメントサーバのネットワークアドレスを通
知することと、を備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスへの一時的なアクセスを備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスへの永続的なアクセスを備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスによって提供される特定のサービスへのアクセスを備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記プロセス制御メッセージサービスによって提供されるサービスが、複数の産業用演算装置プラットフォームが相互に通信することを可能にするメッセージサービスと、複数の産業用演算装置プラットフォームがデータファイルを相互に転送することを可能にするデータファイル転送サービスと、を備える、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記産業用演算装置プラットフォームの記載が、前記産業用演算装置プラットフォームが前記プロセス制御メッセージネットワークに接続されると前記産業用演算装置プラットフォームを記載することを備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージネットワークへの接続が、無線通信チャネルを介した前記プロセス制御メッセージネットワークのネットワークアクセスポイントへの無線接続である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージネットワークへの接続が、有線通信チャネルを介した前記プロセス制御メッセージネットワークのネットワークアクセスポイントへの有線接続である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記産業用演算装置プラットフォームを記載することが、前記要求元産業用演算装置プラットフォームに固定配線で接続されたパーソナルコンピューティングプラットフォームからの記載要求のルーティングを受信すると前記産業用演算装置プラットフォームを記載することを含み、前記要求元産業用演算装置プラットフォームが前記パーソナルコンピューティングプラットフォームに固定配線で接続されると、前記パーソナルコンピューティングプラットフォームが前記要求元産業用演算装置プラットフォームからの前記記載要求を転送する、
請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を介して前記パーソナルコンピューティングプラットフォームに固定配線で接続された、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから前記宛先産業用演算装置プラットフォ
ームへの１つまたは複数のデータファイルの転送要求を受信することと、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから前記宛先産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送を起動することと、をさらに備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記宛先産業用演算装置プラットフォームから、前記要求元産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送要求を受信することと、
前記宛先産業用演算装置プラットフォームから前記要求元産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送を起動することと、をさらに備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから、別の産業用演算装置プラットフォームとのリアルタイムのピアツーピアメッセージ要求を受信することと、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームに前記プロセス制御メッセージサービスに記載された他の産業用演算装置プラットフォームのリストを提供することと、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから１つまたは複数の他の産業用演算装置プラットフォームへのリアルタイムメッセージの送信を起動することと、をさらに備える、
請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
前記宛先産業用演算装置プラットフォームが１つまたは複数の産業用演算装置プラットフォームを備え、前記ラップされたメッセージを前記宛先産業用演算装置プラットフォームへ解読することが前記ラップされたメッセージを前記１つまたは複数の宛先産業用演算装置プラットフォームの各々の通信プロトコル内へ解読することを備え、前記解読済みのラップされたメッセージを転送することが前記解読済みのラップされたメッセージを１つまたは複数の産業用演算装置プラットフォームの各々へ転送することを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
産業用演算装置間のプラットフォーム相互通信システムであって、
要求元産業用演算装置プラットフォームからの記載要求に応答して、プロセス制御メッセージサービス内に要求元産業用演算装置プラットフォームを記載するように構成されたエンロールメントサーバであって、前記要求元産業用演算装置プラットフォーム及び前記プロセス制御メッセージサービスの各々が前記プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコルの上位の層を形成する宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコルのフレームワークを有し、前記プロセス制御メッセージサービスのプロトコルがネットワーク通信プロトコルの上位の層を形成するエンロールメントサーバと、
プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャであって、
ネットワーキング通信プロトコルに関連付けられた通信トランスポートタイプを介して前記要求元産業用演算装置プラットフォームからラップされたメッセージを受信するように構成され、前記メッセージが、前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコル内で前記要求元産業用演算装置プラットフォームによって生成され、宛先産業用演算装置プラットフォームの識別と前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコルとを備えたヘッダを有する前記プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコル内にラップされ、
前記ラップされたメッセージを前記宛先産業用演算装置プラットフォームの通信プロトコル内に解読するように構成され、
前記解読済みのラップされたメッセージを前記宛先産業用演算装置プラットフォームへ転送するように構成されたプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャと、を備える、
システム。
【請求項１８】
前記プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャがさらに、
プロセス制御メッセージネットワーク上のエンロールメントサーバで前記要求元産業用演算装置プラットフォームからの前記記載要求を受信するように構成され、前記要求が前記要求元産業用演算装置プラットフォームの識別と前記エンロールメントサーバの識別とを備え、前記プロセス制御メッセージネットワークが前記プロセス制御システム内でフィールドデバイスを制御するデジタルプロセス制御ネットワークから論理的に独立し、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージサービスへの登録を検証するように構成され、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームが以前に前記プロセス制御メッセージサービスに登録されていた場合、要求元産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージサービスへの参加を許可するように構成され、
前記要求元産業用演算装置の申し込みステータスに基づいて前記産業用演算装置プラットフォームが記載されていることを前記プロセス制御メッセージサービス内に記載された他の産業用演算装置プラットフォームに通知するように構成され、前記申し込みステータスが前記要求元産業用演算装置との通信を許可された前記産業用演算装置プラットフォームを識別する、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記エンロールメントサーバがさらに、
前記要求元産業用演算装置の記載に先立って前記要求元産業用演算装置プラットフォームを前記プロセス制御メッセージサービスに登録するように構成され、前記エンロールメントサーバによる登録が、
前記要求元産業用演算装置に一意的な識別子を割り当てることであって、前記一意的な識別子が前記プロセス制御メッセージサービスに登録された他の産業用演算装置のうち前記要求元産業用演算装置を識別することと、
前記要求元産業用演算装置への制限及び／または権限を定義することと、
前記要求元産業用演算装置に前記エンロールメントサーバのネットワークアドレスを通知することと、を備える、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスへの一時的なアクセスを備える、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスへの永続的なアクセスを備える、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームの登録が前記プロセス制御メッセージサービスによって提供される特定のサービスへのアクセスを備える、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記プロセス制御メッセージサービスによって提供されるサービスが、複数の産業用演算装置プラットフォームが相互に通信することを可能にするメッセージサービスと、複数の産業用演算装置プラットフォームがデータファイルを相互に転送することを可能にするデータファイル転送サービスと、を備える、
請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記エンロールメントサーバがさらに、前記産業用演算装置プラットフォームが前記プ
ロセス制御メッセージネットワークに接続されると前記産業用演算装置プラットフォームを自動的に記載するように構成された、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージネットワークへの接続が、無線通信チャネルを介した前記プロセス制御メッセージネットワークのネットワークアクセスポイントへの無線接続である、
請求項８に記載のシステム。
【請求項２６】
前記産業用演算装置プラットフォームの前記プロセス制御メッセージネットワークへの接続が、有線通信チャネルを介した前記プロセス制御メッセージネットワークのネットワークアクセスポイントへの有線接続である、
請求項８に記載のシステム。
【請求項２７】
前記エンロールメントサーバがさらに、前記要求元産業用演算装置プラットフォームに固定配線で接続されたパーソナルコンピューティングプラットフォームからの記載要求のルーティングを受信すると前記産業用演算装置プラットフォームを記載するように構成され、前記要求元産業用演算装置プラットフォームが前記パーソナルコンピューティングプラットフォームに固定配線で接続されると、前記パーソナルコンピューティングプラットフォームが前記要求元産業用演算装置プラットフォームからの前記記載要求を転送する、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２８】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームがユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を介して前記パーソナルコンピューティングプラットフォームに固定配線で接続された、
請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャがさらに、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから前記宛先産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送要求を受信し、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから前記宛先産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送を起動するように構成された、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャがさらに、
前記宛先産業用演算装置プラットフォームから、前記要求元産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送要求を受信し、
前記宛先産業用演算装置プラットフォームから前記要求元産業用演算装置プラットフォームへの１つまたは複数のデータファイルの転送を起動するように構成された、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャがさらに、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから、別の産業用演算装置プラットフォームとのリアルタイムのピアツーピアメッセージ要求を受信し、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームに前記プロセス制御メッセージサービスに記載された他の産業用演算装置プラットフォームのリストを提供し、
前記要求元産業用演算装置プラットフォームから１つまたは複数の他の産業用演算装置プラットフォームへのリアルタイムメッセージの送信を起動するように構成された、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記宛先産業用演算装置プラットフォームが１つまたは複数の産業用演算装置プラット
フォームを備え、前記プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャがさらに、
前記ラップされたメッセージを前記１つまたは複数の宛先産業用演算装置プラットフォームの各々の通信プロトコル内へ解読し、
前記解読済みのラップされたメッセージを１つまたは複数の産業用演算装置プラットフォームの各々へ転送するように構成された、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項３３】
各々が前記エンロールメントサーバ及び前記プロセス制御システムメッセージアーキテクチャに通信可能に接続された１つまたは複数の産業用演算装置プラットフォームをさらに備え、各々の産業用演算装置プラットフォーが、
トピック及びアプリケーションを識別する解読済みのラップされたメッセージを受信し、
前記解読済みのラップされたメッセージ内で識別された前記アプリケーションへ前記解読済みのラップされたメッセージを処理のために転送し、
前記解読済みのラップされたメッセージ内で識別された前記トピックに基づいて、前記解読済みのラップされたメッセージを前記アプリケーションからプロセスへ転送するように構成された、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項３４】
前記要求元産業用演算装置プラットフォームが第１のネットワーク上に常駐し、前記宛先産業用演算装置プラットフォームが前記第１のネットワークから離隔された第２のネットワーク上に常駐し、前記システムが前記プロセス制御メッセージアーキテクチャ及び前記要求元産業用演算装置プラットフォームに通信可能に接続された中間の産業用演算装置プラットフォームをさらに備え、前記中間の産業用演算装置プラットフォームが、
前記第１及び第２のネットワークの間の離隔を維持するように構成され、
前記解読済みのラップされたメッセージを受信するように構成され、前記解読済みのラップされたメッセージが前記第２のネットワーク上の前記宛先産業用演算装置プラットフォームを識別し、
ポートが前記メッセージを前記解読済みのメッセージ内で識別された前記宛先産業用演算装置プラットフォームへ転送する、
請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、プロセス制御システムに関し、特に、プロセス制御システム内の産業用演算装置間の通信のためのプロセス制御通信アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学、石油、または他のプロセスで使用される、分散型プロセス制御システムは、一般的に、１つ以上のプロセスコントローラと、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と１つ以上のフィールドデバイスに、アナログ、デジタル、またはアナログ／デジタル複合バス、または無線通信リンクまたはネットワークを介して通信可能に接続された入出力（Ｉ／Ｏ）装置を含む。
【０００３】
通常、プラントまたはその他の産業環境内に位置するプロセスコントローラ（「コントローラ」と呼ばれることもある）は、プロセス測定値を示す信号（「制御入力」とと呼ばれることもある）を受信し、これらの信号によって伝送される情報を用いて、制御入力と制御ルーチンの内部論理とに基づいてコントローラに制御信号（「制御出力」と呼ばれることもある）を生成させる制御ルーチンを実装する。コントローラは、生成された制御信号をバスまたはその他の通信リンク上で送信してフィールドデバイスの動作を制御する。場合によっては、コントローラは、Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ（ＨＡＲＴ（登録商標）、無線ＨＡＲＴ（登録商標）、及びＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（単に「Ｆｉｅｌｄｂｕｓ（フィールドバス）」と呼ばれることもある）、フィールドデバイスなどのスマートフィールドデバイスによって実装される制御ルーチンと連動する。さらに、多くの場合、振動検出装置、回転装置、発電装置などの、プロセスコントローラによって直接制御されない何らかの機能を行う、プラントまたはその他の産業環境内で稼働する工場装置またはその他の産業用装置があってもよい。
【０００４】
一般にコントローラと関連付けられたフィールドデバイス、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、及びトランスミッタ（例えば、温度、圧力、水量及び流量センサ）、はプロセス環境内に配置され、一般的に、物理的またはプロセス制御機能を行う。例えば、バルブは、コントローラから受信した制御出力に応答して開閉でき、または、コントローラが制御入力として使用するためのプロセスパラメータの測定値をコントローラへ送信できる。公知のＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに準拠するフィールドデバイスなどのスマートフィールドデバイスも制御用の演算、警報機能、及びコントローラ内部で概して実行されるその他の制御機能を実行できる。フィールドデバイスは、さまざまな通信プロトコルに従って、コントローラ及び／またはその他のフィールドデバイスと通信するように構成することができる。例えば、プラントは、伝統的なアナログ式４〜２０ｍＡフィールドデバイス、ＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス、Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイス、及び／またはその他のタイプのフィールドデバイスを含んでいてもよい。
【０００５】
プロセスコントローラは、センサまたはフィールドデバイス及び／またはフィールドデバイスに関連する他の情報によって行われたプロセス測定を表す信号を受信し、例えばプロセス制御決定を下す異なる制御モジュールを実行するコントローラアプリケーションを実行し、制御信号を受信した情報にもとづいて生成し、フィールドデバイスで実行中の制御モジュールまたはブロックと調和させる。コントローラ内の制御モジュールは、通信ラインまたはリンクを介してフィールドデバイスに制御信号を送信することによって、プロセスプラントまたはシステムの少なくとも一部の操作を制御する。
【０００６】
フィールドデバイス及びコントローラから受信する情報は、通常、例外はあるが、データハイウェイを介して、１つ以上の他のハードウェア装置、例えば、一般的に、より過酷なプラント環境から離れた制御室やその他の場所に配置されたオペレータワークステーション、パーソナルコンピュータ、または演算装置、データヒストリアン、レポートジェネレータ、中央データベース、またはその他の中央管理演算装置上で利用可能である。これらのハードウェア装置は、それぞれ、一般的に、ただし常にではないが、プロセスプラントまたはプロセスプラントの一部にわたって集中化されている。これらのハードウェア装置は、例えば、オペレータがプロセスの制御及び／またはプロセスプラントの操作に対する機能、例えば、プロセス制御ルーチンの設定を変更すること、コントローラまたはフィールドデバイス内の制御モジュールの操作を変更すること、プロセスの現在の状態を表示すること、フィールドデバイスやコントローラが生成したアラームを表示すること、人材育成またはプロセス制御ソフトウェアのテストを目的とするプロセスの操作をシミュレートすること、構成データベースなどを維持し、更新することなどを実行できるようにするアプリケーションを実行する。ハードウェア装置、コントローラ、及びフィールドデバイスが利用するデータハイウェイは、有線通信パス、無線通信パス、または有線及び無線複合通信パスを含んでいてもよい。
【０００７】
１例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔが販売するＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内の様々な場所に位置する異なるデバイス内に保存され、それによって実行される複数のアプリケーションを含む。構成アプリケーションは、１つ以上のオペレータワークステーションまたは演算装置内にあるもので、ユーザがプロセス制御モジュールを生成したり、変更したりできるとともにこれらのプロセス制御モジュールを専用の分散型コントローラにデータハイウェイを介してダウンロードすることができるようになる。一般的に、これらの制御モジュールは、入力に基づいて制御スキーム内で機能を実行し、制御スキーム内の他の機能ブロックへの出力を提供する、通信可能に相互接続した機能ブロックから構成される。また、構成アプリケーションにより、コンギギュレーションの設計者が表示アプリケーションで使用してデータをオペレータに対して表示するオペレータインターフェースを生成または変更することができるとともに、オペレータがプロセス制御ルーチン内で、設定点などのような設定を変更できるようになる。それぞれの専用コントローラと、場合によっては１つ以上のフィールドデバイスは、それに割り振られ、ダウンロードされた制御モジュールを実行して実際のプロセス制御機能を実行するそれぞれのコントローラアプリケーションを保存し実行する。１つ以上のオペレータワークステーション（またはオペレータワークステーションとデータハイウェイと通信可能に接続された１つ以上のリモート演算装置）で実行可能な表示アプリケーションは、コントローラアプリケーションからデータハイウェイを介してデータを受信し、このデータをプロセス制御システムデザイナー、オペレータ、またはユーザにオペレータインターフェースを使って表示し、オペレータ用の表示、エンジニア用の表示、また技術者用の表示など、異なる多数の表示を提供することができる。データヒストリアンアプリケーションは、一般的に、データハイウェイに提供されたデータの一部またはすべてを収集または保存するデータヒストリアンデバイスによって保存及び実行される一方で、設定データベースアプリケーションをデータハイウェイに取り付けたさらに別のコンピュータで実行して、現在のプロセス制御ルーチン設定とそれに伴うデータを保存することができる。代わりに、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーションにあってもよい。
【０００８】
上述したように、オペレータ表示アプリケーションは、一般的に１つ以上のワークステーションで、システムベースで実行され、プラント内の制御システムまたはデバイスの運転状態に関して、オペレータまたは保守作業員にディスプレイを提供する。一般的に、これらの表示はプロセスプラント内のコントローラやデバイスによって生成されたアラームを受信するアラーム表示の形態をとり、プロセスプラント内のコントローラや他の装置の
運転状態を示すディスプレイや、プロセスプラント内のデバイスの運転状態を示す保守ディスプレイなどを制御する。これらのディスプレイは一般的に公知の方法でプロセスプラント内のプロセス制御モジュールやデバイスから受取った情報やデータを表示するように構成されている。公知のシステムでは、ディスプレイは、物理的または論理的要素に通信可能に繋がった物理的または論理的要素に関連付けられたグラフィックを有し、物理的または論理的要素に関するデータを受信する。グラフィックは、受信したデータに基づいて表示画面上で変更し、例えば、タンク内が半分充填されていることをイラストで示したり、流量センサなどによって測定した流れをイラストで示したりすることができる。
【０００９】
従来のアナログ式４〜２０ｍＡフィールドデバイスは、測定または制御命令を示す４〜２０ｍＡのＤＣ信号を伝送するように構成された二線式通信リンク（「ループ」または「電流ループ」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。例えば、レベルトランスミッタは、タンク残量を感知してその測定値に対応する電流信号（例えば、残量０％の場合は４ｍＡ信号、残量５０％の場合は１２ｍＡ信号、残量１００％の場合は２０ｍＡ信号）を、ループを介して送信する。コントローラは電流信号を受信し、前記電流信号に基づいてタンク残量を決定し、タンク残量測定値に基づいて何らかの処理を行なう（例えば、入口弁を開ける、または閉じる）。アナログ４〜２０ｍＡフィールドデバイスは、通常、四線式フィールドデバイスと二線式フィールドデバイスとを含む２種類の形式で提供される。４線式フィールドデバイスは通常、通信用には第一の線のセット（つまり、ループ）を利用し、電力用には第二の線のセットを利用する。２線式フィールドデバイスは、通信および電力の両方をループに依存する。２線式フィールドデバイスは、「ループ給電」フィールドデバイスと呼ばれることもある。
【００１０】
プロセスプラントは設計の簡単さと有効性の故に従来の４〜２０ｍＡシステムを実装することが多い。残念なことに、従来の４〜２０ｍＡ電流ループは一度に１つのプロセス信号しか送信できない。したがって、材料を伝送するパイプ上の制御弁及び流量発信器を含む設定は３つの別々の電流ループを必要としていてもよい。第１のループは、弁の制御命令（例えば、弁を６０％開くための）を示す４〜２０ｍＡ信号を伝送するループである。第２のループは、弁の実際の位置を示す（例えば、弁の制御命令への応答の程度をコントローラが知るための）〜２０ｍＡ信号を伝送するループである。第３のループは、流量測定値を示す４〜２０ｍＡ信号を伝送するループである。その結果、多数のフィールドデバイスを有するプラント内の従来の４〜２０ｍＡ設定は、広範な配線を必要とし得るが、コスト高となり得るとともに、通信システムの設定及び維持が複雑になる可能性がある。
【００１１】
より最近では、プロセス制御業界ではプロセス制御環境内にデジタル通信を実装するようになっている。例えば、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルはループＤＣの大きさを活用してアナログ信号を送受信するが、さらにＤＣ信号にＡＣデジタル伝送信号を重畳させてスマートフィールド機器を用いた双方向フィールド通信を可能にする。別の例として、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは二線式バス上に全デジタル通信を提供する（「セグメント」または「Ｆｉｅｌｄｂｕｓセグメント」と呼ばれることもある）。この二線式Ｆｉｅｌｄｂｕｓセグメントを複数のフィールドデバイスに接続して前記複数のフィールドデバイスに給電し（セグメント上で利用可能なＤＣ電圧を介して）、前記フィールドデバイスによる通信を可能にできる（ＤＣ電源電圧に重畳されたＡＣデジタル通信信号を介して）。概して、接続されたフィールドデバイスは同じセグメントを用いて通信を行ない、並列に接続されているため、セグメント上で任意の所与の時間にメッセージを送信できるのは１つのフィールドデバイスに限られる。したがって、セグメント上の通信はリンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）に指定されたデバイスによって調整される。ＬＡＳはセグメントに接続されたフィールドデバイス間のトークンの送受信を受け持つ。トークンを有するデバイスのみが特定の時間にセグメント上で通信することができる。
【００１２】
これらのデジタル通信プロトコルは、概して、より多くのフィールドデバイスを特定の通信リンクに接続し、フィールドデバイスとコントローラ間のより多くかつ高速の通信をサポートし、かつ／またはフィールドデバイスがさらに多くの異なる情報（フィールドデバイスそれ自体のステータス及び環境設定に関する情報などの）をプロセスコントローラ及び制御ネットワーク内の、またはそれに接続された他のデバイスに送信できるようにする。さらに、これらの標準のデジタルプロトコルを用いて、異なる製造業者が製造したフィールドデバイスを同じプロセス制御ネットワーク内で一緒に使用することができる。
【００１３】
使用する通信プロトコルにかかわらず、フィールドデバイスは現場でのセットアップ、環境設定、テスト、及び保守を必要とすることがある。例えば、フィールドデバイスをプロセス制御プラントの特定の場所に設置するために、フィールドデバイスをプログラミングする必要があったり、設置の前後にテストを行う必要があったりする。すでに設置されているフィールドデバイスも、保守のために定期的に検査する必要があり、または例えば、障害が検出されてフィールドデバイスを保守または修理が必要か診断しなければならない時に検査を要する場合がある。
【００１４】
概して、フィールドデバイスの環境設定及びテストは、携帯型テストデバイス（「ＰＴＤ」）などの携帯型保守ツールを用いて現場で行なわれる。多くのフィールドデバイスが遠隔の手が届かない場所に設置されるため、重く、かさばり、携帯型でなく、概して設置されたフィールドデバイスを診断データ要素の現場へ運ぶ必要があるかもしれない環境設定及びテストデバイス一式ではなく、ＰＴＤを使用する方がユーザにとって好都合である。
【００１５】
使用する通信プロトコルにかかわらず、フィールドデバイスはセットアップ、環境設定、テスト、及び保守を必要とすることがある。例えば、フィールドデバイスをプロセス制御プラントの特定の場所に設置するために、フィールドデバイスをプログラミングする必要があったり、設置の前後にテストを行う必要があったりする。すでに設置されているフィールドデバイスも、保守のために定期的に検査する必要があり、または例えば、障害が検出されてフィールドデバイスを保守または修理が必要か診断しなければならない時に検査を要する場合がある。オペレータは産業用演算装置を用いて、プロセス制御デバイス（例えば、コントローラ、フィールドデバイスなど）の環境設定、トラブルシューティング、キャリブレーション、分析を行ない、プロセス制御デバイス上で別の動作を実行する。いくつかの公知のシステムでは、オペレータは固定式された産業用演算装置（例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなど）を用いてフィールドデバイスの多数の分析及び／または管理を実行して、資産管理、振動管理、産業用演算装置フリート管理を実行することができる。
【００１６】
他方、フィールドデバイスの環境設定及びテストは、手持ち式フィールドコミュニケータ、キャリブレータ、携帯型テストデバイス（「ＰＴＤ」）などの携帯型産業用演算装置を用いて現場で実行できる。オペレータは、携帯型産業用演算装置をフィールドデバイスに物理的に搭載して、次いで、例えば、診断のため、環境設定を変更するため、フィールドデバイスをキャリブレーションするために、携帯型産業用演算装置を介してフィールドデバイスと通信することができる。例えば、多くのフィールドデバイスが遠隔の手が届かない場所に設置されるため、重く、かさばり、携帯型でなく、概して設置されたフィールドデバイスを診断データ要素の現場へ運ぶ必要があるかもしれない環境設定及びテストデバイス一式ではなく、ＰＴＤを使用する方がユーザにとって好都合である。
【００１７】
サービス技術員などのユーザが保守テスト及び／またはフィールドデバイスとの通信を行なう時には、ＰＴＤは通常、通信リンク（例えば、電流ループまたはＦｉｅｌｄｂｕｓセグメント）またはフィールドデバイスに直接（例えば、フィールドデバイスの通信端子
を介して）通信可能に接続される。ＰＴＤは最初、例えば、フィールドデバイスがサポートする通信プロトコルを用いてループまたはセグメントに沿ってデジタル通信信号を送信及び／または受信することによって、フィールドデバイスとの通信を試みる。電流ループまたはセグメントが正常に動作している場合、通信信号は問題なく送信及び／または受信される。ただし、ループ、セグメント、またはフィールドデバイスが短絡または断線などの電気的障害を抱えている場合、通信が阻害されることがあり、場合によって、ループ、セグメント、及び／またはフィールドデバイスを診断して障害を識別する必要がある。
【００１８】
そのような障害が識別されると、技術員はさまざまな他のツールを用いてフィールドデバイス及び／または通信リンクをテストする必要がある場合がある。例えば、技術員  は携帯型電源装置を用いて隔離されたフィールドデバイスに給電しなければならない。技術員は、例えば、フィールドデバイスがプラント全体の停電によって、またはローカル電源の問題によってフィールドデバイスの電源が落ちた時に隔離されたフィールドデバイスに給電しなければならない。別の例として、技術員は、他のフィールドデバイスとプロセス制御システムの残りの部分に悪影響を与えないように単にフィールドデバイスをオフラインにしてトラブルシューティングを行なうだけであってもよい。また、技術員は、電流、電圧、抵抗、インピーダンスなどを測定するためにマルチメータを携帯する必要があってもよい。これらのツールは各々、かなりの空間を占める可能性があり、技術員が現場で持ち運ぶには不便であるかも知れない。複数のツールを持ち運ぶことに関するこの問題に対処するために、製造業者はＨＡＲＴループに給電するための電源を含むＰＴＤを開発した。残念なことに、これらの受電ＰＴＤは通常、Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスで給電することができない。さらに、通常の携帯型電源装置及び受電ＰＴＤは、本質安全（ＩＳ）規格に準拠しないことが多く、したがって、危険な領域（例えば、爆発性気体または塵埃のために潜在的に爆発性の環境または雰囲気）内で安全に使用できない。
【００１９】
さらに、フィールドデバイスが危険な領域に位置する場合、技術員は、自分のツールが本質的に安全な形で動作することを検証しなければならない場合がある。したがって、危険な領域にある場合、技術員のツールは安全動作を保証するためにＩＳ規格に準拠しなければならない。概して、ＩＳ規格は、電気装置及び配線が爆発の原因にならないことを保証するために危険な環境において電気装置及び配線に制限を加えている。ＩＳ規格に準拠するには、電気装置は概して２つの中核の概念を念頭に置いて設計しなければならない。すなわち、エネルギー制限とフォールトトレランスである。いずれにせよ、いくつかの使用例でのＩＳへの準拠の要求事項によって、上記のフィールドデバイスプロトコル、またはその他のＩＳ準拠プロトコルの１つと協調できるフィールド保守ツールの別のセットが開発されることになった。
【００２０】
同様に、上記のように、大半のプロセスプラント及びその他の産業用設備（油井掘削プラットフォーム、ポンピングステーションなどの）は、プラントまたは産業用環境内に設置、環境設定、及び保守する必要がある回転装置、発電または変電装置、振動分析装置などのその他の産業用装置を含む。この装置をサポートする、例えば、装置の環境設定、装置のテストなどのためのフィールド保守ツールのさらに別のセットが必要な場合もある。
【００２１】
これらのタイプの産業用演算装置は、適当な権限で、安全で信頼できる形でデータを通信し交換する必要があることが多い。この必要は絶え間なく増加する機能とアプリケーションとをサポートするために急速に増加している。このことは、制御室とプロセス制御デバイスとの間の通信のデータハイウェイとは別々のプロセス制御システム内の（すなわち、プラント内の）通信及びデータ交換に関連するいくつかの特定のニーズを強調する。伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、認証、アクティブディレクトリなどの情報技術（ＩＴ）インフラストラクチャは、これらの産業用設備内に存在するが、追加のセキュリティ及びアクセス制御権限を提供するには追加の機構及びサービ
スが必要である。また、通信、メッセージ、データ転送、及び追加プロセス制御システムアプリケーションをサポートする追加の機構及びサービスが必要である。
【発明の概要】
【００２２】
本開示は、外部クラウド、パーソナルコンピュータ、産業用演算装置と、プロセス制御システム、プロセスプラントまたはその他の産業用設備などのその他の産業用演算装置（例えば、フィールドコミュニケータ、ＰＴＤ、キャリブレータなど）との間の安全で信頼できる方法を提供する通信アーキテクチャについて説明する。これらの通信は、大規模データファイル転送、リアルタイムメッセージ、データ同期化、認証及び権限付与、自動資産管理データ転送、資産管理システムを介したプロセス計器との通信、及び携帯型産業用演算装置フリートの管理を含む。
【００２３】
通信アーキテクチャは、プロセス制御システム、プロセスプラントまたはその他の産業用設備における現在及び将来のニーズを満たすために、標準の情報技術セキュリティよりも高度の追加レベルの権限付与を含むセキュリティ機構をさらに提供する。さらに、このアーキテクチャは、産業用演算装置間の多対多通信、ファイル転送、及び動作を提供する。通信アーキテクチャは、ＷｉＦｉ、ＵＳＢなどのいくつかの異なるプロトコル及び物理層技術と協働するように、プロトコルから独立して動作する。通信アーキテクチャは、また、多種多様な固定式及び携帯型の産業用演算装置と協働し、アプリケーションから独立して動作し、広範囲のソフトウェアアプリケーションのサービスと協働するように、デバイスタイプから独立して動作する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】プロセスプラントまたは各々がプラットフォーム相互通信のための通信アーキテクチャを用いるプラットフォームを有する産業用演算装置を含む他の産業用設備内に位置する分散プロセス制御ネットワークのブロック図である。
【図２】プロセス制御システム、プロセスプラントまたはその他の産業用設備内で動作する例示的なプロセス制御メッセージネットワークを示すブロック図である。
【図３】プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャを用いる産業用演算装置間の例示的なやりとりのブロック図である。
【図４】プロセス制御メッセージアーキテクチャ、アクセスポイント、参加デバイス及びプロセス制御メッセージサービス間の関係の概略図である。
【図５Ａ】プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ内で定義されたプライマリ公共インタフェース及びベースクラスを示す図である。
【図５Ｂ】プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ内で定義されたプライマリ公共インタフェース及びベースクラスを示す図である。
【図６】プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャによって実装される例示的な共通インタフェースを示す図である。
【図７】産業用演算装置とエンロールメントサーバとの間のエンロールメントプロセスのシーケンス図である。
【図８】産業用演算装置と時間同期化サーバとの間の要求／応答動作のシーケンス図である。
【図９】送信元と送信先との間の大規模データ転送動作のシーケンス図である。
【図１０】図１に概略を示す例示的な産業用演算装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、プロセス制御システム、プロセスプラントまたはその他の産業用設備１０内で動作する例示的なプロセス制御ネットワーク１００の概略ブロック図である。プロセス制御ネットワーク１００は、さまざまなその他のデバイス間に直接または間接に接続機能を提供するネットワークバックボーン１０５を含んでいてもよい。ネットワークバックボー
ン１０５は、無線及び／または有線通信チャネルまたはリンクを含んでいてもよい。ネットワークバックボーン１０５に接続されたデバイスは、さまざまな実施例で、アクセスポイント７２の組み合わせ、ラップトップコンピュータ、タブレット、手持ち式スマートデバイス、携帯型テストデバイス（ＰＴＤ）などの手持ち式またはその他の携帯型演算装置、各々がディスプレイ画面１１３とさまざまなその他の入出力デバイス（図示せず）、サーバ１５０などを有するパーソナルコンピュータ、ワークステーションなどの固定式産業用演算装置１１３であってもよい携帯型産業用演算装置１１２を含む。
【００２６】
図１に示すように、コントローラ１１は、ＨＡＲＴ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＣＡＮ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、などのプロトコルの１つ以上などの任意の所望のプロセス制御通信プロトコルを実装できる入出力（Ｉ／Ｏ）カード２６及び２８を介してフィールドデバイス１５〜２２に接続されている。図１で、コントローラ１１は、フィールドデバイス１５〜２２に通信可能に接続されてフィールドデバイス１５〜２２の制御、したがってプラントの制御を実行する。概して、フィールドデバイス１５〜２２は、センサ、バルブ、送信機、ポジショナなどの任意のタイプのデバイスであってもよい。一方、Ｉ／Ｏカード２６及び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準拠する任意のタイプのＩ／Ｏデバイスであってもよい。例えば、フィールドデバイス１５〜２２及び／またはＩ／Ｏカード２６及び２８は、ＨＡＲＴプロトコルまたはＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに従って環境設定できる。コントローラ１１は、メモリ３２に格納された１つまたは複数のプロセス制御ルーチン３８（またはその任意のモジュール、ブロック、またはサブルーチン）を実装するかまたは管理するプロセッサ３０を含む。概して、コントローラ１１は、デバイス１５〜２２及びホストコンピュータ１１３と通信してプロセスを任意の所望の方法で制御する。さらに、コントローラ１１は概して機能ブロック（図示せず）と呼ばれるものを用いてストラテジまたはスキームを実装し、ここで各機能ブロックは、他の機能ブロックと（リンクと呼ばれる通信を介して）連携して動作してプロセス制御システム１０内にプロセス制御ループを実装する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。機能ブロックは、通常、例えば、送信機、センサまたはその他のプロセスパラメータ測定デバイスに関連付けられた入力機能、例えば、ＰＩＤ、ファジーロジックなどを実行する制御ルーチンに関連付けられた制御機能、バルブなどの何らかのデバイスの動作を制御する制御または出力機能の１つを実行して、プロセス制御システム１０内で何らかの物理的な機能を実行する。もちろん、ハイブリッドその他のタイプの機能ブロックが存在し、これを活用できる。機能ブロックはコントローラ１１またはその他のデバイス内に格納でき、それらによって実行できる。
【００２７】
図１に示すように、無線ゲートウェイ３５、及び無線通信ネットワーク７０は同様にネットワークバックボーン１０５に通信可能に接続されている。通信ネットワーク７０は、無線フィールドデバイス４０〜４６、無線アダプタ５２ａ及び５２ｂ、アクセスポイント５５ａ及び５５ｂ、及びルータ５８を含む無線デバイス４０〜５８を含んでいてもよい。無線アダプタ５２ａ及び５２ｂは、非無線フィールドデバイス４８及び５０にそれぞれ接続されていてもよい。図１はネットワーク１０５に接続されたデバイスの１つしか示していないが、各々のデバイスはネットワークバックボーン１０５上で複数のインスタンスを有し、実際、プロセスプラント１０は複数のネットワークバックボーン１０５を含んでいてもよいということが理解されよう。
【００２８】
産業用演算装置１１２、１１３は、ネットワークバックボーン１０５を介してコントローラ１１及び無線ゲートウェイ３５に通信可能に接続されていてもよい。コントローラ１１は、ネットワークバックボーン１０５及び無線ゲートウェイ３５を介して無線フィールドデバイス４０〜４６に通信可能に接続されていてもよい。コントローラ１１は、少なくともフィールドデバイス１５〜２２及び４０〜５０のいくつかを用いてバッチプロセスまたは連続プロセスを実装するように動作できる。例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ社から発売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラなどのコントローラ１１は、プロセス制御ネットワークバックボーン１０５に通信可能に接続されている。また、コントローラ１１は、例えば、標準の４〜２０ｍＡデバイス、Ｉ／Ｏカード２６、２８、及び／または、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、無線ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルなどの任意のスマート通信プロトコルに関連付けられた任意の所望のハードウェア及びソフトウェアを用いてフィールドデバイス１５〜２２及び４０〜５０に通信可能に接続されていてもよい。図１に示す実施例では、コントローラ１１、フィールドデバイス１５〜２２及び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。
【００２９】
さらに、フィールドデバイス保守ツール、マルチメータ、携帯型ループ電源装置、フィールドデバイス環境設定ツールなどの１つまたは複数の携帯型産業用装置１１２は、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つ以上及び／またはフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０が接続されたバスまたは通信回線（例えば、ＨＡＲＴループ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓセグメントなど）の１つ以上に間欠的に通信可能に接続されていてもよい。そのような接続を図１に点線で示す。そのようなネットワーク接続は、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つ以上を例えばバックボーン１０５を介してＩ／Ｏカード２６、２８に接続する固定配線で接続された回線を含んでいてもよい。別法として、携帯型産業用装置１１２はフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つに直接（例えば、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０上にある通信端末を介して）通信可能に接続されていてもよい。いくつかのケースでは、携帯型産業用装置１１２は、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０またはそれが接続されたワイヤループへ電源を提供してもよい。さらに、これらのフィールドデバイスがプラントに設置されている時には、携帯型産業用装置１１２を用いて、ユーザはフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つ以上と通信し、環境設定し、保守活動を行い、かつ／または診断することができる。さらに別のケースで、携帯型産業用装置１１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェース、Ｗｉ−Ｆｉインタフェース、または無線プロセス制御プロトコルインタフェースなどのフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つ以上に無線接続するための無線インタフェース、または無線ＨＡＲＴを使用するような接続を含んでいてもよい。本明細書に記載する携帯型産業用装置１１２は、概して、フィールドデバイスを環境設定し、サポートし、保守するために記載され、したがって、例えば、圧力、温度、残量、流量、流量分析センサ、流量計、バルブポジショナなどサポートするために使用できるフィールドデバイスコミュニケータとして示されている。ただし、携帯型産業用装置１１２を、例えば、回転装置、振動検出及び分析装置、発電装置、スイッチ、モータ、ポンプ、コンプレッサ、駆動装置、タンク、パイプなどの機械的容器、電力分散デバイス、スイッチギア、モータ制御センタ、その他の任意のスタンドアロン装置（例えば、プロセスコントローラに通信可能に接続されていない装置）、或いはその他任意のタイプの産業用装置を含む他のタイプのデバイスをサポートし、それに接続し、保守し、通信するために使用し、またはその他の形で共に使用することができる。これらのケースでは、携帯型産業用装置１１２は、それら他のタイプの産業用装置を保守し、環境設定し、かつ／またはそれと通信するためのさまざまな異なるタイプの通信、発電、検出ハードウェア（例えば、電圧、電流、インピーダンスなどの生成及び検出装置）を有していてもよい。
【００３０】
いくつかの実施例では、携帯型産業用演算装置１１２をプロセスプラント内のフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０の１つのサイトに導入してもよい。携帯型産業用演算装置１１２を有線及び／または無線接続を介してフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０に一時的に接続して、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０のキャリブレーション、環境設定、トラブルシューティング、監視、制御を行い、またはその他任意の好適な操作を行なうことができる。さらに、携帯型産業用演算装置１１２を有線及び／または
無線接続を介してコントローラ１１に一時的に接続して、コントローラ１１のキャリブレーション、環境設定、トラブルシューティング、監視、制御を行い、またはその他任意の好適な操作を行なうことができる。
【００３１】
産業用演算装置１１２、１１３の稼働中、産業用演算装置１１２、１１３は、いくつかの実施例では、各々がユーザインタフェース（ＵＩ）を実行し、産業用演算装置１１２、１１３が入力インタフェースを介して入力を受け付け、ディスプレイに出力を提供することを可能にする。産業用演算装置１１２、１１３は、データ（例えば、プロセスパラメータなどのプロセス関連データ、許可、ログデータ、センサデータ、及び／または捕捉し格納できるその他の任意のデータ）をサーバ１５０から受信できる。別の実施例では、サーバ１５０でＵＩの全部または一部を実行でき、サーバ１５０は表示データを産業用演算装置１１２、１１３へ送信できる。産業用演算装置１１２、１１３は、コントローラ１１、無線ゲートウェイ３５、その他の産業用演算装置、またはサーバ１５０などの、プロセス制御ネットワーク１００内の他のノードまたはエンドポイントからバックボーン１０５を介してインタフェースデータ（表示データ及び許可データを含む）を受信できる。
【００３２】
いくつかの実施例では、許可は、例えば、各々の産業用演算装置１１２のための記載プロセスの一部として、システム管理者によってサーバ１５０で生成できる。各々の許可は、読み出し専用アクセス、読み書きアクセス、キャリブレーション機能のためのアクセス、環境設定機能のためのアクセスなどの、特定のプロセス制御デバイスへのアクセスレベルを指定できる。システム管理者はまた、プロセスプラント内のユーザ及び産業用演算装置１１２、１１３に許可を割り当てることができる。いくつかの実施例では、サーバ１５０は、許可、プロセスプラント内の権限があるユーザ、プロセスプラント内の産業用演算装置、並びに許可、ユーザ、及び産業用演算装置間の関連性の表示を格納する１つまたは複数のデータベースに通信可能に接続されていてもよい。許可と、各許可に割り当てられた対応するユーザ及び産業用演算装置の表示とを、産業用演算装置１１２、１１３へ送信できる。
【００３３】
したがって、産業用演算装置１１２、１１３は、ユーザがユーザ及び／または産業用演算装置１１２、１１３に割り当てられた許可を用いて、プロセス制御ネットワーク１００へのデバイス１１２、１１３の記載の一貫として、産業用演算装置１１２、１１３に接続されたプロセス制御デバイスを処理するために有する権限レベルを決定できる。本明細書で用いるユーザの権限レベルとは、ユーザがプロセスプラント内の制御デバイスを処理するために有する組み合わせのアクセスレベルを指す。組み合わせのアクセスレベルは、ユーザ及び／または産業用演算装置１１２に割り当てられた許可のセットに基づいていてもよく、ここで各々の許可は特定のプロセス制御デバイスへのアクセスレベルを指定する。いくつかの実施例では、ユーザの権限レベルは、ユーザが有する特定のプロセス制御デバイスへの組み合わせのアクセスレベルを指すこともできる。組み合わせのアクセスレベルは、特定のプロセス制御デバイスへのアクセスレベルを指定するユーザ及び／または産業用演算装置１１２、１１３に割り当てられた許可の各々に基づいていてもよい。
【００３４】
産業用演算装置１１２、１１３で受信したユーザデータに基づいて、産業用演算装置１１２、１１３は、ユーザが特定のプロセス制御デバイスまたは前記プロセス制御デバイス上で実行される機能にアクセスする権限を有する否かを示す出力（すなわち、視覚表現またはグラフィック）を提供する。例えば、産業用演算装置１１２、１１３は、ユーザに対して電子ＩＤカードをスキャンすることを要求するＩＤスキャン表示を提供することができる。産業用演算装置１１２、１１３は、また、ユーザに対してユーザ名及びパスワードを入力することを要求するユーザログイン表示を提供できる。また、ユーザは、産業用演算装置１１２、１１３で入力を提供することで、プロセスの制御に影響を与えることができる。例えば、携帯型産業用演算装置１１２は、携帯型産業用演算装置１１２に接続され
たプロセス制御デバイスによって測定されたプロセスパラメータの表示を提供できる。ユーザは、携帯型産業用演算装置１１２とやりとりしてプロセス制御デバイスが収集した測定値をキャリブレーションすることができる。
【００３５】
ある種の実施例では、産業用演算装置１１２、１１３は、シンクライアント、ウェブクライアント、またはシッククライアントなどの任意のタイプのクライアントを実装できる。例えば、産業用演算装置１１２、１１３は、産業用演算装置のメモリ、バッテリ容量などが限られている（例えば、ウェアラブルデバイスにおいて）場合に、産業用演算装置１１２、１１３の運用に必要な大量の処理を行なう際に、他のノード、コンピュータ、産業用演算装置、またはサーバに依存してもよい。そのような例では、産業用演算装置１１２、１１３は、サーバ１５０または別の産業用演算装置と通信でき、ここでサーバ１５０または別の産業用演算装置はプロセス制御ネットワーク１００上の１つまたは複数の他のノード（例えば、サーバ）と通信でき、産業用演算装置１１２、１１３へ送信する表示データ、許可データ、及び／またはプロセスデータを決定することができる。さらに、産業用演算装置１１２、１１３は受信したユーザ入力に関連する任意のデータをサーバ１５０へ渡し、サーバ１５０がユーザ入力に関連するデータを処理し、それに応じて動作できるようにする。言い換えれば、産業用演算装置１１２、１１３は、グラフィックを描画しデータを格納する１つまたは複数のノードまたはサーバへのポータルとしての役割を果たし、産業用演算装置１１２、１１３の動作に必要なルーチンを実行する以上のことはほとんどしない。シンクライアント産業用演算装置は、産業用演算装置１１２、１１３の最小ハードウェア要求事項という長所を提供する。
【００３６】
別の実施例では、産業用演算装置１１２、１１３はウェブクライアントであってもよい。そのような実施例では、産業用演算装置１１２、１１３のユーザは、産業用演算装置１１２、１１３のブラウザを介してプロセス制御システムとやりとりできる。ユーザは、ブラウザを用いて、バックボーン１０５を介して、別のノードまたはサーバ（サーバ１５０などの）データ及びリソースにアクセスできる。例えば、ブラウザは、サーバ１５０から表示データ、許可データ、またはプロセスパラメータデータを受信でき、これによって、ブラウザはプロセスの一部または全部を制御及び／または監視するためのグラフィックを描くことができる。また、ブラウザは、ユーザ入力（グラフィック上でのマウスクリックなどの）を受信できる。ユーザ入力があると、ブラウザはサーバ１５０に格納された情報リソースを取得し、またはこれにアクセスすることができる。例えば、マウスクリックによって、ブラウザは、クリックされたグラフィックに関する情報を取得し（サーバ１５０から）、表示することができる。
【００３７】
さらに別の実施例では、産業用演算装置１１２、１１３のための大量の処理を産業用演算装置１１２、１１３で実行できる。例えば、産業用演算装置１１２、１１３は、ユーザの権限レベルを決定できる。また、産業用演算装置１１２、１１３は、データをローカルに格納し、アクセスし、分析できる。
【００３８】
動作中、ユーザは産業用演算装置１１２、１１３とやりとりして、フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０のいずれかまたはコンピュータ１１などの、プロセス制御ネットワーク１００内の１つまたは複数のデバイスを監視し、環境設定し、トラブルシューティングし、キャリブレーションし、または制御することができる。また、ユーザは、携帯型産業用演算装置１１２とやりとりして、例えば、コントローラ１１内に格納されたコントローラルーチンに関連付けられたパラメータを修正または変更できる。コントローラ１１のプロセッサ３０は、制御ループを含んでいてもよい１つまたは複数のプロセス制御ルーチン（メモリ３２内に格納された）を実装するかまたは管理する。プロセッサ３０はフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０とバックボーン１０５に通信可能に接続されている。その他のノードと通信することができる。なお、本明細書に記載するいずれかの制御
ルーチンまたはモジュール（品質予測及び障害予測モジュールまたは機能ブロックを含む）は、所望であれば、異なるコントローラまたはその他のデバイスによって実装または実行される部分を有していてもよい。同様に、プロセス制御システム内に実装される本明細書に記載する制御ルーチンまたはモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアなどを含む任意の形態であってもよい。制御ルーチンは、例えば、オブジェクト指向プログラミング、ラダーロジック、シーケンシャル機能チャート、機能ブロック図を用いて、或いは、例えば、その他の任意のソフトウェアプログラミング言語または設計パラダイムを用いて、任意の所望のソフトウェアフォーマットで実装できる。特に、制御ルーチンは、産業用演算装置１１２、１１３によってユーザが実装できる。制御ルーチンは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの任意の所望のタイプのメモリ内に格納できる。同様に、制御ルーチンは、例えば、１つまたは複数のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、或いはその他の任意のハードウェアまたはファームウェア素子内にハードコーディングされてもよい。したがって、コントローラ１１は、任意の所望の方法で制御ストラテジを実装する（ある種の実施例では、ユーザが産業用演算装置１１２、１１３を用いて）ように構成されていてもよい。
【００３９】
さらに図１を参照すると、無線フィールドデバイス４０〜４６は、無線ＨＡＲＴプロトコルなどの無線プロトコルを用いて無線ネットワーク７０内で通信する。ある種の実施例では、産業用演算装置１１２、１１３は無線ネットワーク７０を用いて無線フィールドデバイス４０〜４６と通信可能であってもよい。そのような無線フィールドデバイス４０〜４６は、同様に無線通信するように構成された（例えば、無線プロトコルを用いて）プロセス制御ネットワーク１００内の１つまたは複数のその他のノードと直接通信することができる。無線通信するように構成されていない１つまたは複数のその他のノードと通信する場合、無線フィールドデバイス４０〜４６はバックボーン１０５に接続された無線ゲートウェイ３５を使用できる。もちろん、フィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６は、将来開発される規格またはプロトコルを含めた、任意の有線または無線プロトコルなどの任意のその他の所望の規格またはプロトコルに準拠することができる。
【００４０】
無線ゲートウェイ３５は、無線通信ネットワーク７０のさまざまな無線デバイス４０〜５８へのアクセスを提供できるプロバイダデバイスの一例である。特に、無線ゲートウェイ３５は、無線デバイス４０〜５８とプロセス制御ネットワーク１００のその他のノード（図１Ａのコントローラ１１を含む）との間に通信可能な接続を提供する。無線ゲートウェイ３５は、いくつかのケースで、ルート選択、バッファリング、及びたいミングサービスによって、有線及び無線プロトコルスタック（例えば、アドレス変換、ルート選択、パケットセグメント化、優先順位付けなど）の下位層への通信可能な接続を提供し、一方、有線及び無線プロトコルスタックの１つまたは複数の共有層をトンネリングする。その他のケースでは、無線ゲートウェイ３５のプロトコル層を共有しない有線及び無線プロトコル間では命令を変換できる。
【００４１】
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１０内の物理的制御機能（例えば、バルブの開閉またはプロセスパラメータの測定値の収集）を実行できる。ただし、無線フィールドデバイス４０〜４６は、ネットワーク７０の無線通信プロトコルを用いて通信するように構成され、一方、有線フィールドデバイス１５〜２２は、有線通信プロトコル（例えば、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓなど）を用いて通信するように構成されている。したがって、無線フィールドデバイス４０〜４６、無線ゲートウェイ、及び無線ネットワーク７０のその他の無線ノード５２〜５８は無線通信パケットを生成し使用する。これに対して、有線フィールドデバイス１５〜２２は、有線通信パケットを生成し使用する。
【００４２】
いくつかのシナリオでは、無線ネットワーク７０は非無線デバイスを含んでいてもよい。例えば、図１Ａのフィールドデバイス４８はレガシー４〜２０ｍＡデバイスであってもよく、フィールドデバイス５０は伝統的な有線ＨＡＲＴデバイスであってもよい。ネットワーク７０内で通信を行なうために、フィールドデバイス４８と５０とを無線アダプタ５２ａまたは５２ｂを介して無線通信ネットワーク７０に接続できる。さらに、無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなどのその他の通信プロトコルをサポートできる。さらに、無線ネットワーク７０は、１つまたは複数のネットワークアクセスポイント５５ａ、５５ｂを含んでいてもよく、これらは無線ゲートウェイ３５と有線接続している別の物理デバイスであってもよく、または、一体化デバイスとしての無線ゲートウェイ３５を備えていてもよい。また、無線ネットワーク７０は、無線通信ネットワーク７０内である無線デバイスから別の無線デバイスへパケットを送信する１つ以上のルータ５８を含んでいてもよい。無線デバイス３２〜４６及び５２〜５８は、相互に通信でき、また、無線通信ネットワーク７０の無線リンク６０上で無線ゲートウェイ３５と通信することができる。
【００４３】
ある種の実施例では、プロセス制御ネットワーク１００は、他の無線プロトコルを用いて通信する、ネットワークバックボーン１０５に接続されたその他のノードを含んでいてもよい。例えば、プロセス制御ネットワーク１００は、ＷｉＦｉまたはその他のＩＥＥＥ
８０２．１１準拠の無線ローカルエリアネットワークプロトコル、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）などの移動体通信プロトコルまたは他のＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線通信セクタ）準拠のプロトコル、近距離通信（ＮＦＣ）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの短波通信、またはその他の無線通信プロトコルを使用する１つ以上の複数の無線アクセスポイント７２を含んでいてもよい。通常、そのような無線アクセスポイント７２を用いて、手持ち式またはその他の携帯型演算装置（例えば、携帯型産業用演算装置１１２）は、無線ネットワーク７０とは異なり、無線ネットワーク７０とは異なる無線ネットワークをサポートするそれぞれの無線ネットワーク上で通信することができる。例えば、携帯型産業用演算装置１１２は、プロセスプラント内のユーザが使用できる移動体ワークステーションまたは診断テスト装置であってもよい。いくつかの実施例では、産業用演算装置１１２、１１３は、無線アクセスポイント７２を用いてプロセス制御ネットワーク１００上で通信する。いくつかのシナリオでは、携帯型演算装置に加えて、１つまたは複数のプロセス制御デバイス（例えば、コントローラ１１、有線フィールドデバイス１５〜２２、または無線デバイス３５、４０〜５８）もアクセスポイント７２によってサポートされる無線ネットワークを用いて通信できる。
【００４４】
図１は有限数のフィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０を備えたコントローラ１１を示すが、これは例示的で非限定的な実施例にすぎない。任意の数のコントローラ１１をプロセス制御ネットワーク１００のプロバイダデバイス内に含めることができ、コントローラ１１のいずれも任意の数の有線または無線フィールドデバイス１５〜２２、４０〜５０と通信してプラント１０内のプロセスを制御できる。さらに、プロセスプラント１０は、任意の数の無線ゲートウェイ３５、ルータ５８、アクセスポイント５５、７２、携帯型産業用演算装置１１２、固定式産業用演算装置１１３、及び／または無線プロセス制御通信ネットワーク７０を含んでいてもよい。
【００４５】
いくつかの実施例では、サーバ１５０は、プロセス制御メッセージサービス内に産業用演算装置１１２、１１３を登録し記載するエンロールメントサーバの役割を果たすことができる。すなわち、プロセス制御ネットワーク１００がさまざまな産業用演算装置１１２、１１３、サーバ１５０などの間の通信を許可する場合、プロセス制御メッセージネットワークは、プロセス制御ネットワーク１００とは論理的に別々にでき、プロセス制御メッ
セージサービスを用いて産業用演算装置１１２、１１３間の相互通信を許可することができる。プロセス制御メッセージサービスは、物理プロセス制御ネットワーク１００上に分散式に配備されたインフラストラクチャサービス及び機能の集合であるが。コントローラ１１とフィールドデバイス１５〜５２との間の通信に用いるデジタルプロセス制御通信チャネルまたはリンクとは論理的に別々である。プロセス制御メッセージサービスは、ＩＴシステム、パーソナルコンピュータ及び産業用装置１１２、１１３間の安全で、信頼性があり、高速の／応答性に優れた通信、メッセージ送達、データ転送及びその他の動作を提供する。そうすることで、プロセス制御メッセージサービスは、これに限定されないが、資産管理システムを介した産業用演算装置１１２、１１３とフィールドデバイス１５〜５０との間の通信、産業用演算装置１１２、１１３と資産管理システムとの間のデータ同期化、資産管理システム、産業用演算装置１１２、１１３からのフィールドデバイスのアクセス制御、及び産業用演算装置１１２、１１３、特に携帯型産業用演算装置１１２のフリート管理を含むいくつかのその他のネットワーク化された機能を可能にする。プロセス制御メッセージサービスはその他のＩＴネットワーク及びセキュリティシステムに代わるものではなく、それらのＩＴ機能を拡張し、及びプロセス制御システムにおいて必要とされるアプリケーション機能のタイプに当てはまる、さらに別のセキュリティ／権限付与サービス、サービス及び機能の層を提供する。
【００４６】
図２は、プロセス制御システムまたはプロセスプラント１０（若しくはそのような他の産業用設備または環境）内で動作する例示的なプロセス制御メッセージネットワーク２００のブロック図である。特に、プロセス制御メッセージネットワーク２００は、ラップトップコンピュータ、タブレット及び手持ち式フィールドコミュニケータなどの様々な携帯型産業用計算装置１１２ａ〜１１２ｅ、及びパーソナルコンピュータ及びワークステーションなどのさまざまな固定式産業用装置１１３ａ〜１１３ｃを含んでいてもよい。さまざまな産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃは、１つまたは複数のバックボーン２０２、２０４、２０６を介して接続できる。各バックボーン２０２〜２０６は、プロセス制御システム内の異なるネットワークレベルに対応していてもよい。例えば、プラントネットワーク及び通信システム１０は、プラントサイトに（または複数のプラントサイトまたはロケーションに）相互接続された通信ネットワークのセットをさらに含む。特に、図２に示すプラントネットワークは、トップレベルまたはビジネスネットワーク２０２、プラント管理ネットワーク２０３、及び１つまたは複数の制御ネットワーク２０６（そのうち１つのみ図２に示す）に接続されたプラントデバイスネットワーク２０４を含む。プラントネットワーク２０４及び制御ネットワーク２０６は、図１に示すフィールドデバイス１５〜５０をサポートするためのネットワーク１０５及びそれに接続されたサブネットワークであってもよいことが理解されよう。プロセス制御メッセージネットワーク２００は、クラウド内などの外部の（プラントまたはその他の産業用設備の）サイトに位置していてもよい外部サーバネットワーク２１０を含むかまたはそれに接続されている。
【００４７】
図２に示すように、ビジネスネットワーク２０２は、ビジネス、会計、企画などのアプリケーションを実装できるビジネスコンピュータ、ワークステーションまたはその他のビジネス固定式産業用演算装置１１３ａ〜１１３ｃのセットを含む。このネットワーク２０２は、ファイアウォールデバイス２３０を介して、外部サーバシステムまたはネットワーク２１０に接続されている。同様に、ビジネスネットワーク２０２は、ネットワーク間の中間的存在としての役割を果たすＤＭＺデバイスまたはシステム２４０を介して、管理ネットワーク２０３とプラントネットワーク２０４とに接続されている。概して、ビジネスネットワーク２０２は、例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．３  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格などの任意の好適な通信規格に準拠する通信リンク２４２に接続されたいくつかのワークステーション１１３ａ〜１１３ｃを含む。通常、ワークステーション１１３ａ〜１１３ｃは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのネット
ワーク化機能を有するオペレーティングシステムを共有する。さまざまな組織的な役割を帯びたユーザはワークステーション１１３ａ〜１１３ｃを操作してプラント内の日常業務、例えば、プラント運用者の業務、プラントを管理するビジネスシステムなどを実行する。例えば、プラント運用者は技術者、会計士、マーケティングスタッフ、及びその他の要員を雇用できる。ワークステーション１１３ａ〜１１３ｃを操作するユーザは、通常であればそのユーザがプロセスプラントネットワーク２０４またはプロセス制御ネットワーク２０６アクセスすることを認めない許可の一定のセットを有する。他方、上記ユーザはインターネット上のホストへはほぼ無制限にアクセスでき、その結果、ウィルス、マルウェア、ハイジャックの試み、及びその他のサイバー脅威に晒される危険が比較的高い。
【００４８】
同様に、管理ネットワーク２０３は、例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．３  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格などの任意の好適な通信規格に準拠する通信リンク２４４を介して接続されたさまざまなコンピュータまたはワークステーションを含む。パーソナルコンピュータ、ワークステーション、または図２でワークステーション２４６として描かれたその他の固定式産業用演算装置の１つ以上は、プラント内のさまざまな携帯型産業用演算装置のためのローカルコンテンツを格納するローカルコンテンツリポジトリ２４７を含むかまたはそれに接続されている。同様に、管理ネットワーク２０３は、１つまたは複数の携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｃ（各々が無線インタフェースを有する）がワイヤレスにネットワーク２０３に接続し、したがって、ワークステーション２４６に接続して大規模ファイル転送、メッセージなどを実行するための、無線アクセスポイントなどの１つまたは複数のプロセス制御メッセージネットワークアクセスポイント２０８ａを含んでいてもよい。これについては本明細書内で詳述する。
【００４９】
同様に、図１のネットワーク１００であってもよいプラントネットワーク２０４は、さまざまなコンピュータまたはワークステーション２６０、データヒストリアン２６２などを含む。これらは、ＩＥＥＥ  ８０２．３  Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルなどの任意の好適な通信規格に準拠する通信リンク２６４を介して接続された固定式資産またはデバイスの例である。ネットワーク２０４は、ファイアウォールまたはコントローラでもよいアクセスポイント２６６を介して、例えば、プロセス制御ネットワーク２０６に接続されている。概して、ワークステーション２６０は、プロセスまたは制御オペレータがプロセス制御ネットワーク２０６（コントローラ、フィールドデバイスなどの）内のデバイスの進行中の動作を表示し制御してプラントまたはオンライン制御動作を実行するためのオペレータワークステーションであってもよい。上記ワークステーション２６０は、オペレータ及び保守要員などの要員がフィールドデバイス、及び回転装置、振動装置、発電装置などのその他のタイプの資産を含む制御資産のさまざまな分析を実行するたまのさまざまな異なるアプリケーションを含み、実行することができる。図２に示すように、ワークステーション２６８として示す固定式産業用演算装置の１つ以上は、プラント内のさまざまな携帯型産業用演算装置１１２ｄ〜１１２ｆのためのローカルコンテンツを格納するローカルコンテンツリポジトリ２７０を含むかそれに接続されたフリート管理ステーションとして動作できる。所望であれば、ワークステーション２６８は、さまざまな固定式産業用演算装置のためのローカルコンテンツを管理でき、ローカルコンテンツリポジトリ２７０がさらに、またはそれに代わって前記コンテンツを格納できる。同様に、プラントネットワーク２０４は、１つまたは複数の携帯型産業用演算装置１１２ｄ〜１１２ｆ（各々が無線通信インタフェースを有する）がワイヤレスにネットワーク２０４に接続し、したがって、ワークステーション２６８に接続して大規模ファイル転送、メッセージなどを実行するための、無線アクセスポイントなどの１つまたは複数のプロセス制御メッセージネットワークアクセスポイント２０８ｂを含んでいてもよい。これについては本明細書内で詳述する。携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｆは、同じタイプの複数のデバイス（例えば、フィールドコミュニケータ、オシロスコープ、電流計）を含んでいてもよく、また、異なるタイプのデバイスと異なる製造業者によるデバイスまたは異なる機能を有するデバイスを
含んでいてもよい。
【００５０】
制御ネットワーク２０６は、コントローラ、入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス、及びＨＡＲＴ、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＣＡＮなどのネットワークを含む自社所有またはプロセス制御ネットワークを介して接続されたフィールドデバイスなどのさまざまな制御デバイス及びサブネットワークを含んでいてもよいことが理解されよう。上記ネットワークは任意の所望のプロセス制御プロトコルを使用できる。概して、携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｆを用いて、これらのデバイス及び／またはサブネットワークについて保守、点検、修理、テスト及び環境設定活動を行うことができる。同様に、プラントまたはその他の産業用設備は、振動分析及び監視デバイス、回転装置、発電装置などの、プラントに配置された他のタイプのデバイスを含んでいてもよい。これらは図２には示していないが、１つまたは複数の携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｆを用いて、稼働、保守、設置、修理、テスト、キャリブレーションなどが可能である。
【００５１】
さらに、プロセス制御メッセージアクセスポイント２０８ａ〜２０８ｃの組み合わせを各ネットワーク２０２〜２０６上に分散して、産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃ、２４６、２６８間の直接または間接の接続機能を実現し、プロセス制御メッセージネットワーク２００にアクセスし（すなわち、そこに登録及び／または記載し）、次いで、プロセス制御メッセージサービスにアクセスできる。概して、これらのアクセスポイント２０８ａ〜２０８ｃは少なくともアクセスポイント５５ａ、５５ｂ及び無線ゲートウェイ３５とは論理的に別々であり、いくつかの実施例では、アクセスポイント５５ａ、５５ｂ及び無線ゲートウェイ３５とは論理的にも物理的にも別々である。言い換えれば、いくつかの実施例では、アクセスポイント２０８ａ〜２０８ｃは同じハードウェアをアクセスポイント５５ａ、５５ｂ及び無線ゲートウェイ３５として使用できるが、別の実施例では、アクセスポイント２０８ａ〜２０８ｃは、アクセスポイント５５ａ、５５ｂ及び／または無線ゲートウェイ３５とは別々の専用のハードウェアを有する。図１と同様に、図２はネットワークバックボーン２０２〜２０６に接続されたデバイスのうち単一のデバイスのみを示しているが、デバイスの各々はネットワークバックボーン２０２〜２０６上の複数のインスタンスを有していてもよいことが理解されよう。実際、プロセスプラント１０は、各ネットワークレベルの複数のネットワークバックボーン２０２〜２０６を含んでいてもよい。
【００５２】
ＤＭＺ層またはデバイス２４０は、プロセス制御層またはネットワーク２０４及び２０６とプラントまたは産業用設備デバイスネットワークと管理ネットワーク２０３とをインターネットまたはビジネスＬＡＮネットワーク２０２及び外部ネットワーク２１０などのその他の外部ネットワークまたは公共ネットワークから分離するように動作する。図２の例示の通信システム１０では、プラントＬＡＮ層またはビジネスネットワーク２０２は、ルータ／ファイアウォール２３０を介して、インターネットまたはその他の公共ネットワークに接続され、プラントＤＭＺ層２４０は、ＤＭＺ２４０の一部として、ルータ／ファイアウォールを介して、プラント層またはビジネスネットワーク２００に接続されている。
【００５３】
プラントＤＭＺ２４０は、アンチウィルスサーバ、データサーバ、及びヒストリアンサーバなどのいくつかのサーバを含んでいてもよい。公知のように、ＤＭＺ層２４０は、概して、インターネットなどの大規模なネットワークへの直接の露出をいくつかのホスト（すなわち、アンチウィルスサーバ、データサーバ、及びヒストリアンサーバ、ＤＮＳサーバ、ウェブサーバなど）に制限することで、ネットワーク２０３、２０４、及び２０６などのローカルまたはプラントネットワークへの追加的のセキュリティを提供する。なお、ＤＭＺ層またはデバイス２４０は、概して、セキュリティ機能を実装して通信を安全にす
る１つまたは複数のホストを介してすべての着信及び発信インターネットトラフィックを誘導することでシステム２０３、２０４、及び２０６のセキュリティを改善する任意のネットワーク層であってもよい。プロセス制御システムまたはプロセスプラント１０内のプロセス制御メッセージネットワーク２００に加えて、プロセス制御メッセージネットワーク２００は、プロセス制御システム１０の外部のコンピューティングクラウドまたはその他の外部システム２１０に通信可能に接続されていてもよく、ここで外部システム２１０は専用のサーバ２１２を含めて専用のＩＴシステム、インフラストラクチャなどを含む。いくつかの実施例では、外部システム２１０は、プロセス制御システム１０に、第３の部分として、格納、分析及び／または更新サービスを提供できる。例えば、外部システム２１０は、個々の産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃ、２４６、２６８からの特定のフィールドデバイス１５〜５２の環境設定、診断などの情報のアップロード、産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃ、２４６、２６８または個々の産業用演算装置へのコンテンツの一括ダウンロード、使用許諾管理などを含む、プロセス制御システム１０の環境設定情報を維持できる。
【００５４】
さらに、図２の外部システム２１０は、例えば、概して協働してさまざまな産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃ、２４６、２６８にダウンロードすべきコンテンツを決定するエンドユーザリポジトリ２９０、ノーティファイア２９２、コンテンツ決定装置２９４、及びコンテンツダウンローダ２９６などのさまざまなシステム及びコンポーネントを含む。システム２１０は、さらに、１つまたは複数のビジネスシステムまたはコンピュータ２９９を含んでいてもよい。ビジネスシステム２９９を用いて、携帯型装置１１２ａ〜１１２ｅ、１１３ａ〜１１３ｃ、２４６、２４８の１つ以上のための新しいコンテンツを購入または獲得することができ、ビジネスシステム２９９は、そのような購入または使用許諾の表示をライセンスキー、コードなどの形式で提供できる。同様に、さまざまなファイアウォール並びにＤＭＺデバイス２３０及び２４０は、産業用演算装置と外部ネットワーク２１０内のコンポーネントとの間の安全な通信を可能にするプログラミングまたは環境設定を含む。例えば、ワークステーション２４６及び２６８は、これらのデバイスがＤＭＺ並びにファイアウォールデバイス２３０及び２４０をナビゲートしてこれらのデバイスを通して外部ネットワーク２１０へ安全な方法で通信することを可能にする通信ソフトウェアを含む。
【００５５】
より具体的には、携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅは、フィールドコミュニケータ、キャリブレーション装置、及び、産業用プラント、プロセスプラント、油井、ポンピングステーションなどの産業用設備内で使用されるその他のタイプの携帯型装置を含んでいてもよく、プロセス測定装置、バルブ、ポジショナなどのフィールドデバイス、並びに、回転装置（タービンなど）、発電装置、振動分析及び検出装置などの産業用設備内で使用されるその他のタイプのデバイスまたは資産について、環境設定、トラブルシューティング、キャリブレーション、及びその他の動作を実行することができる。異なるタイプ及びブランドの産業用携帯型装置が同じかまたは異なる製造業者によって製造されていてもよく、さまざまな携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅが異なる特徴及び機能を有していてもよいことは言うまでもない。例えば、携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅのいくつかは、プラント内のさまざまなサブネットワーク２０６の１つ以上で通信し、ＨＡＲＴまたはＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスなどのフィールドデバイスと通信するフィールドコミュニケータであってもよい。携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅのいくつかは、回転装置、振動分析装置などのフィールドデバイス及びその他のタイプのデバイスを含むプラント内デバイスをキャリブレーションまたは環境設定するキャリブレーション装置または環境設定装置であってもよい。携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅのいくつかは、電源装置などのプラント内の配線及びその他のデバイスをテストするための電流計、電圧計、抵抗計、電気インピーダンス計、またはマルチメータなどの、電気的テスト機能であるかそれを含んでいてもよい。同様に、携帯型産業用演算装置１１２
ａ〜１１２ｅのいくつかは本質的に安全であり、危険な環境で使用できる。携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅのいくつかはさまざまな製造業者によって製造された特別に環境設定された携帯型装置であってもよく、或いは、ラップトップ、電話機、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータなどの汎用コンピュータ上に実装された、または接続されたソフトウェア機能またはハードウェアとして実装されていてもよい。携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｅは、例えば、機能性、使用法、タイプ、製造業者、ユーザなど、または上記またはその他の特性の組み合わせに基づいて、任意の方法で携帯型装置の１つまたは複数のフリートにグループ化でき、例えば、フリート管理ステーションとしてのワークステーション２４６、２６８の１つを用いてグループ化してもよい。標準のＩＴセキュリティ機構（例えば、ユーザ認証、アクティブディレクトリなど）よりも高度の追加のセキュリティを提供するために、プロセス制御メッセージネットワーク２００は、外部クラウド２１０などの外部ネットワーク間のネットワーク分離を維持し、エンドユーザのサイト（例えば、プラント）の内部通信ネットワークは、通常、ビジネスネットワーク２０２、プラントネットワーク２０４、制御ネットワーク２０６などの複数の分離ネットワークを含む。ネットワーク間の中間的存在またはＤＭＺデバイス２４０は、プラント内の既存のルータ上で稼働するソフトウェアを実行して上記ネットワークを相互接続する。一例では、ＤＭＺソフトウェアはネットワーク分離を保持するポート転送を実装するが、プラントネットワーク上のコンピュータまたは産業用装置が外部クラウドネットワーク２１０を含むその他のネットワークへの安全なアクセスができるようにする。したがって、プロセス制御メッセージネットワーク２００はプロセス制御ネットワーク１００とほぼ同じかまたは同様のハードウェアを含んでいてもよい一方で、プロセス制御メッセージネットワーク２００はプロセス制御ネットワーク１００とは論理的に別々のままである。同時に、複数の分離ネットワーク及びプロセス制御メッセージサービスの間に分散したプロセス制御メッセージアクセスポイント２０８ａ〜２０８ｃによって、複数の分離ネットワークにまたがった通信が可能である。本明細書で言うところの、ネットワーク２０２、２０３、２０４、２０６及びそれに接続されたデバイスはすべて、第１のまたは第２のロケーションと呼ばれる同じ一般的なロケーションにあると考えることができ、またはこれらのネットワーク及びデバイスは異なるロケーションにあると考えることもできる。
【００５６】
さらに、フリート管理ステーション２４６及び２６８は、この例では、エンドユーザのサイトまたはプラント内に位置する関連付けられたフリート管理ソフトウェアを有するコンピュータまたはワークステーションである。上記デバイスは、例えば、プライント内の携帯型産業用演算装置の識別されたフリートの各々を管理するために、プラントまたはフリートアドミニストレータによってユーザインタフェースとして使用される。より具体的には、上記コンピュータは、携帯型（または固定式）デバイスフリートアドミニストレータが、産業用携帯型装置１１２ａ〜１１２ｆのフリート又と、所望であれば固定式デバイスのフリート内のコンテンツを自動的または半自動的に管理するのに連携して一部または全部のアクティビティを実行するために使用される。同様に、ローカルコンテンツリポジトリ２４７及び２７０は、エンドユーザのサイトにある携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｆ（及び所望であれば固定式デバイス）のためのコンテンツを、前記コンテンツがさまざまな携帯型産業用演算装置１１２ａ〜１１２ｆまたは固定式デバイス１１３ａ〜１１３ｃへダウンロードされる前または後に、ローカルに格納するデータベースである。
【００５７】
ただし、図２に示すような少なくとも１つの実施例では、プラントネットワークの外部の外部クラウドまたはサーバシステム（ＩＴシステム、インフラストラクチャなど）は、外部クラウド内のＩＴインフラストラクチャ（サーバ、プロセッサなど）の上で概して稼働していくつかの異なる入力判定基準を評価し、特定のカスタマサイトにおける特定の産業用携帯型装置（または特定の固定式デバイスというコンテンツ）が有するかまたは使用する資格があるフィルタリングされた／標的にされたコンテンツが何であるかを決定する
ソフトウェア機構であるコンテンツ決定装置２９４を含む。概して、コンテンツ決定装置２９４は、特徴、プログラミング、オペレーティングシステム、更新などを詳述する入力（それらはすべてコンテンツと呼ばれる）と、産業用携帯型装置１１２ａ〜１１２ｆまたは固定式デバイスのための環境設定パラメータを示す環境設定情報とを格納または受信し、産業用携帯型装置または固定式デバイスのフリート内の各産業用装置がどのコンテンツを有することができるかを決定する。さらに、コンテンツダウンローダ２９６はコンテンツ決定装置２９４に接続され、コンテンツ決定装置２９４の指定に従って、産業用携帯型装置または固定式デバイスが使用されるかまたは位置するプラントの外部及び内部ネットワークを介して、コンテンツを産業用装置にダウンロードするための効率的で安全な接続を提供する。
【００５８】
さらに、ソースコンテンツリポジトリ２９８は、産業用携帯型装置１１２ａ〜１１２ｆ（または所望なら固定式デバイス）へのダウンロードに利用可能なすべてのコンテンツを格納し、プラント内の産業用携帯型装置１１２ａ〜１１２ｆ（または固定式デバイス）にダウンロードすべき時には、そのコンテンツをコンテンツダウンローダ２９６に提供する。ノーティファイア２９２は、コンテンツ決定装置２９４が、新しいコンテンツがビジネスシステムコンピュータ２９９の１つを用いて入手された（例えば、使用許諾を受けた、または購入された）時など、特定の産業用装置でコンテンツが利用可能になったか前記デバイスにダウンロードする決定がなされた時にユーザに通知を送信するモジュール（例えば、プロセッサ上で実行されるソフトウェア）である。概して、ビジネスシステムコンピュータ２９９は、新しいコンテンツを獲得するために使用できるユーザアカウント及び認証、購入、注文管理システム、アプリケーションまたはフィーチャストアなどを含む。そして、エンドユーザ情報リポジトリ２９０は、産業用携帯型装置１１２ａ〜１１２ｆのフリート内の各産業用携帯型装置上及び／またはプラントまたはその他の産業用設備のフリート内の固定式デバイスのセット上のコンテンツの現在のリスト及びそのようなコンテンツのバージョンに関するエンドユーザ情報を収集し格納するデータベース及び通信モジュールである。
【００５９】
図３は、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００を用いる産業用演算装置１１２、１１３間のような、要求元エンドポイント（ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄｐｏｉｎｔ）と応答側エンドポイント（ＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄｐｏｉｎｔ）との間の例示的なやりとりのブロック図である。一例では、ファイアウォール２３０及び／またはＤＭＺ２４０はエンドポイントとして動作し、より具体的には、要求元エンドポイントからのメッセージを、ネットワークを介して応答側エンドポイントへ転送する中間エンドポイントとして動作する。上記のように、ＤＭＺソフトウェアは、ネットワーク分離を保持するポート転送を実装するが、産業用演算装置が他のネットワークにアクセスして他の産業用演算装置または外部ネットワークと通信することは許可する。したがって、要求元エンドポイントは、他のネットワーク内の応答側エンドポイントを指定する要求内の情報で、ファイアウォールまたはＤＭＺをエンドポイントとして指定できる。ファイアウォールまたはＤＭＺは、メッセージを受信でき、セキュリティソフトウェアを用いて、ポート転送を用いて応答側エンドポイントへ転送するメッセージを分析し、かつ／または無効にすることができる。
【００６０】
各エンドポイントは、プラットフォームとアプリケーションとを含む。やりとりは、登録、名簿への掲載、及びプロセス制御メッセージサービスへの参加に分類できる。なお、以下の説明から、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、プラットフォームから独立しており、これに限定されないが、他の産業用装置コンピューティングプラットフォーム（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ  ＸＰ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｃｏｍｐａｃｔ  ２０１３、Ｗｉｎｄｏｗｓ  １０などのオペレーティングシステム及びインタフェース）及びフィールドデバイス通信プラットフォーム（例えば、Ｆｉｅｌｄｂ
ｕｓ、ＨＡＲＴなど）を含むさまざまなプラットフォーム間の通信を可能にする。
【００６１】
さらに、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、物理層での、最良のプロトコル適合に基づいて特定のアプリケーションについてトランスポートタイプ／プロトコルからの独立（例えば、ＷｉＦｉ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など）を指定することを可能にする。例えば、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００を用いる携帯型産業用演算装置１１２ａは、無線アクセスポイント２０８ａを介してプロセス制御メッセージサービスに接続する時には、ＷｉＦｉトランスポートタイプを指定できる一方で、携帯型産業用演算装置１１２ａはＵＳＢ接続を介してパーソナルコンピュータ１１２ｂに接続する時には、ＵＳＢトランスポートタイプを指定できる。
【００６２】
特に、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、個々の産業用演算装置１１２、１１３とサーバ１５０などの中央コンピュータ上に配備されたコンポーネント及びサービスを含む。プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のコンポーネント及びサービスは、標準のＩＴインフラストラクチャ及びサービス（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、認証、アクティブディレクトリ）よりも高度の、特にプロセス制御ネットワークのトランスポート層よりも上位の専用の通信プロトコルを有する抽象化層として表される。したがって、トランスポート層がプロセス制御ネットワークに対応するネットワーク通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ）を有する場合、プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコルはネットワーク通信プロトコルのよりも上位の層を形成する。
【００６３】
プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、プロセス制御メッセージサービスの通信プロトコルより上位の層を形成するプロセス制御通信プロトコル（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴなど）をさらに含む。したがって、要求元産業用演算装置は、別の産業用演算装置、フィールドデバイスなどの宛先デバイスの通信プロトコルを指定できる。
【００６４】
概して、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、プラントインフラストラクチャ内で無線または有線接続を介して接続されたマシンプラットフォーム間の要求−応答及び大規模データ転送動作を容易にする。プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００は、外部ネットワークまたはクラウド２１０内のサービス間、及びプロセス制御メッセージネットワーク２００に接続されたプラットフォーム（例えば、マルチプラットフォーム環境内でサービスを提供する記載されたプラットフォームを基本的に含む内部プラントサービス）間の情報交換など（例えば、産業用演算装置のための使用許諾及び更新サービス、ウェブサービス（例えば、ウェブエクステンダクライアント）など）及び、プラントまたはその他の産業用設備内のサービスのためのさまざまなアクティビティをサポートするように設計されている。各プラットフォームは、プラットフォームのシステム上にインストールされそこで稼働するプロセス制御メッセージアーキテクチャ（例えば、産業用演算装置）の複数のインスタンスを含んでいてもよい。他方、簡単な実装は、プロセス制御メッセージアーキテクチャの単一のインスタンスをインストールした１つの演算装置（例えば、固定式産業用演算装置）であり、これによって、１つの演算装置は、プラント１０または外部ネットワーク２１０内のサービスへの接続ポイントとして容易にされる。
【００６５】
要求−応答タイプの動作では、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャが、プラットフォームエンドポイントへの要求の送信と、要求内の指定のエンドポイントへの応答の送信によるアプリケーション−トピック応答とをサポートする。要求及び応答アクティビティは「ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄＰｏｉｎｔ」と「ＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔ」と呼ばれるエンドポイント間のデータ送受信を含む。ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄＰｏｉｎｔは、要求が送達される宛先であって応答の発信元／出所でもある。ＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎ
ｄＰｏｉｎｔは応答が送達される宛先であって要求の発信元／出所でもある。ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄＰｏｉｎｔ及びＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔはプラットフォーム及びアプリケーションを含む。要求−応答エンドポイントは、トピック、アプリケーション及びプラットフォームから構成される。つまり、要求／応答動作は、クライアントが、プラットフォーム上で実行されているアプリケーションへ要求（トピック）を送信し、応答が返される動作を含む。トピックはプラットフォーム上で実行されているアプリケーション内にホスティングされる。トピックは、アプリケーションが実行すべきトピックを識別し、トピック名はアプリケーション名前空間内の全トピックにわたって一意的である。アプリケーションはトピックを受信しトピックを転送して処理に回すコンテナである。プラットフォームはアプリケーションをホスティングするプロセスを有する。したがって、特定のトピックに達するために、要求−応答メッセージはアプリケーション、プラットフォーム及び地ピック識別子を指定する。
【００６６】
大規模データ転送（ＬＤＴ）動作で、プロセス制御メッセージアーキテクチャはそれぞれ「ＬＤＴＳｏｕｒｃｅ」、「ＬＤＴＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ」と呼ばれる送信元ロケーションから宛先へのファイルの転送をサポートする。ＬＴＤエンドポイントは、ＰｌａｔｆｏｒｍＩＤを含み、これは発信元プラットフォーム及び宛先プラットフォームを指定する。ＬＤＴ発信元及び宛先は、ユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）を含む。ＬＤＴＳｏｕｒｃｅは特定のリソースを指定する一方で、ＬＤＴＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎはロケーションのみを指定すれば良い。
【００６７】
要求／応答タイプの動作（例えば、インスタント／リアルタイムメッセージ、時間同期化）とＬＤＴ動作のいずれかで、要求はエンドポイント間のサービス品質を指定できる。例えば、要求は保証付きの送達を指定でき、それによってメッセージのコピーがデータベースまたはその他の発信元クライアントのストレージ内に一時的に記憶され、エンドポイントクライアントが受信の肯定応答によってメッセージを受信する能力を確保する。この時点で、メッセージのコピーはデータベースから消去される。他方、要求は保証付きの送達を指定しなくてもよく（または保証無しの送達を指定してもよく）、メッセージを記憶することなく、またエンドポイントがメッセージを受信する能力を確保することなく、要求を送信できる。いかなる動作も保証付きの、または保証無しの送達を利用できるが、概して、大規模データ転送はデータ転送サイズが理由で保証付きの送達を利用する一方で、リアルタイムまたはインスタントメッセージなどの要求／応答サービスは送達の即時性により関心があり、保証付きの送達を利用することを差し控える。
【００６８】
図４は、プロセス制御メッセージアーキテクチャ３００と、アクセスポイント３０２、３０６と、参加デバイスまたはエンドポイント３０４、３０８と、プロセス制御メッセージサービス３１０〜３１６との関係の概略図である。プロセス制御メッセージネットワーク内の隅々のデバイスに分散されたプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００を用いて、これに限定されないが、安全な通信、インスタント／リアルタイムメッセージ、ファイル転送、データ同期化、時間同期化、産業用演算装置プラットフォームの更新を含むさまざまなプロセス制御メッセージサービス３１０〜３１６をフィールドデバイス３０４、産業用演算装置、外部クラウド、パーソナルコンピュータ３０８などの間に提供できる。ただし、いかなるデバイスも、特に携帯型産業用演算装置１１２がプロセス制御メッセージサービスに参加してプロセス制御メッセージネットワーク内の他の産業用演算装置との通信、メッセージ、データ転送及びその他のやりとりを可能にするサービスを利用するには、産業用演算装置を、プロセス制御メッセージサービスに登録して記載しなければならない。
【００６９】
アプリケーションまたはサービスは、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００の公共インタフェース定義を用いて、さまざまなアクティビティを実行する。図５
Ａ及び５Ｂはプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００内で定義されたプライマリ公共インタフェース及びベースクラスを示す図である。図５Ａに示すように、例示的なインタフェース（ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ）は、あるプラットフォームから別のプラットフォームへのアプリケーション−トピックに基づいて、定義されたメソッド（ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅ）の数またはクラスを用いて、要求を容易にする。ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のレベル内で定義されるＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒインタフェースを実装する抽象クラスであり、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のインフラストラクチャ（例えばメッセージ）を認識している。各要求発信元は基底クラスを継承している。
【００７０】
この例では、定義されたメソッドは、これに限定されないが、ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔ、ＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔ、ＰａｕｓｅＲｅｑｕｅｓｔ、ＲｅｓｕｍｅＲｅｑｕｅｓｔ及びＣａｎｃｅｌＲｅｑｕｅｓｔを含む。ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔは、ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄＰｏｉｎｔへ送達すべきアプリケーション−トピックに基づいて要求を開始するために要求元クライアント（ＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔ）が呼び出す非同期メソッドである。ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、要求の詳細と、動作の完了時に呼び出される非同期コールバックと、各々の特定の非同期動作要求を他の要求から区別するユーザ提供オブジェクトとを含む動作要求指定子である。ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、その時点では保留状態であってもよい非同期動作を表すＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎを返す。
【００７１】
ＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、完了結果を読み出す要求の完了時に要求元クライアントが呼び出すメソッドである。ＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、それ以外の時間には、保留状態の非同期動作が完了するのを待機し、非同期動作ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎが開始した時にＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドによって返される完了対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。ＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、さらに、非同期動作の結果を返す。ＰａｕｓｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、指定された非同期動作を休止させるために要求元クライアントが呼び出すメソッドである。ＰａｕｓｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、非同期動作ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎが開始した時にＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドによって返される休止対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。ＲｅｓｕｍｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、休止状態の指定された非同期動作を再開するためにクライアントエンドポイントが呼び出すメソッドである。ＲｅｓｕｍｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドも、同様に、非同期動作ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎが開始した時にＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドによって返される再開対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｑｕｅｓｔメソッドは、指定された非同期動作を取り消すために要求元クライアントが呼び出すメソッドであり、非同期動作ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎが開始した時にＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドによって返される取り消し対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。
【００７２】
図５Ｂに示すように、例示的なインタフェース（ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒ）は、あるプラットフォームから別のプラットフォームへのアプリケーション−トピックに基づいて、定義されたメソッド（ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅ）の数またはクラスを用いて、応答を処理する。ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅは、ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒインタフェースメソッドを定義または実装する抽象クラスで、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のレベル内で定義され、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のインフラストラクチャ（例えばメッセージ）を認識している。各要求受信側は基底クラスを継承し、抽象メソッドを実装する。
【００７３】
この例では、定義されたメソッドは、これに限定されないが、ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕ
ｅｓｔ、ＰｒｏｃｅｓｓＰａｕｓｉｎｇ、ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｓｕｍｉｎｇ、ＰｒｏｃｅｓｓＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ、ＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅ及びＮｏｔｉｆｙＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄを含む。ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕｅｓｔは、アプリケーション−トピックに基づいて着信する要求を処理するために受信側クライアント（ＲｅｑｕｅｓｔＥｎｄＰｏｉｎｔ）が呼び出す抽象メソッド（すなわち、宣言されたが実装を含まず−インスタンス化できない−サブクラスに実装を提供するよう要求するメソッド）である。ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕｅｓｔメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの動作要求指定子ＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎを使用し、動作が完了するとＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドを呼び出す。ＰｒｏｃｅｓｓＰａｕｓｉｎｇメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＰａｕｓｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの着信する動作休止要求を処理するために受信側クライアントが呼び出す抽象メソッドである。ＰｒｏｃｅｓｓＰａｕｓｉｎｇメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの動作要求指定子ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎを使用して動作の休止を指定する。ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｓｕｍｉｎｇメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＲｅｓｕｍｅＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの着信する動作再開要求を処理するために受信側クライアントが呼び出す抽象メソッドである。ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｓｕｍｉｎｇメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの動作要求指定子ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎを使用して動作の再開を指定する。ＰｒｏｃｅｓｓＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＣａｎｃｅｌＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの着信する動作取り消し要求を処理するために受信側エンドポイントが呼び出す抽象メソッドである。ＰｒｏｃｅｓｓＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの動作要求指定子ＩＡｓｙｎｃｈＯｐｅｒａｔｉｏｎを使用して動作の取り消しを指定する。ＰｒｏｃｅｓｓＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎメソッドは、動作取り消し時にＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドを呼び出すことができる。ＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの要求指定子内に指定されたＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔへの応答を送信するために受信側クライアントが呼び出す抽象メソッドである。ＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドは、要求指定子識別と、動作ステータスと動作結果とを応答の一部として使用する。ＮｏｔｉｆｙＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄメソッドは、ＩＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドからの要求指定子ＩＡｓｙｎｃｈＯｐｅｒａｔｉｏｎ内に指定されたＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔへ状態変化を送信するために受信側クライアントが呼び出す抽象メソッドである。
【００７４】
再度図５Ａを参照すると例示的なインタフェース（ＩＬａｒｇｅＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒ）は、定義されたメソッドＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ）の数またはクラスを用いて、あるプラットフォームから別のプラットフォームへの大規模データ転送を容易にする。ＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒは、インタフェースＩＬａｒｇｅＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒを実装し、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のレベル内で定義される。インタフェースＩＬａｒｇｅＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒを用いて、大規模データ転送動作のインスタンス化が可能になる。
【００７５】
この例では、定義されたメソッドは、これに限定されないが、ＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒ、ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒ、Ｐａｕｓｅ、Ｒｅｓｕｍｅ及びＣａｎｃｅｌを含む。ＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒは、大規模データ転送動作を開始するために要求元クライアント（ＲｅｓｐｏｎｓｅＥｎｄＰｏｉｎｔ）が呼び出す非同期メソッドである。ＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは、大規模データ転送動作の詳細を含む動作転送指定子と、大規模データ転送動作の完了時に呼び出される非同期コールバックと、各々の特定の非同期大規模データ転送動作要求を他の大規模データ転送要求から区別するユーザ提供オブジェクトとを使用する。ＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは、その時点では保留状態であ
ってもよい大規模データ転送の非同期動作を表すＩＡｓｙｎｃＲｅｓｕｌｔを返す。
【００７６】
ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは、大規模データ転送の完了時に完了結果を読み出すために要求元クライアントが呼び出すメソッドである。ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは、それ以外の時間には、保留状態の非同期大規模転送動作が完了するのを待機し、非同期動作ＩＡｓｙｎｃＲｅｓｕｌｔが開始した時にＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドによって返される完了対象の保留状態の非同期大規模データ転送要求への参照を使用する。ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは、さらに、大規模データ転送動作結果を返す。Ｐａｕｓｅメソッドは、指定された非同期大規模データ転送動作を休止させるために要求元クライアントが呼び出すメソッドである。Ｐａｕｓｅメソッドは、非同期大規模データ転送動作ＩＡｓｙｎｃＲｅｓｕｌｔが開始した時にＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドによって返される休止対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。Ｒｅｓｕｍｅメソッドは、休止状態の指定された非同期大規模データ転送動作を再開させるために要求元クライアントエンドポイントが呼び出すメソッドである。Ｒｅｓｕｍｅメソッドも、同様に、非同期大規模データ転送動作ＩＡｓｙｎｃＲｅｓｕｌｔが開始した時にＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドによって返される再開対象の保留状態の非同期大規模データ転送要求への参照を使用する。Ｃａｎｃｅｌメソッドは、指定された非同期大規模データ転送動作を取り消すために要求元クライアントが呼び出すメソッドであり、非同期大規模データ転送動作ＩＡｓｙｎｃＲｅｓｕｌｔが開始した時にＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒｔメソッドによって返される取り消し対象の保留状態の非同期要求への参照を使用する。
【００７７】
以下に、大規模データ転送を作成し、インスタンス化し開始するプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００の一例を示す。
ＬａｒｇｅＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒＳｐｅｃｉｆｉｅｒＢｕｉｌｄｅｒを用いて大規模データ転送を作成する：
ｖａｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｅｒ  ＝  ＬａｒｇｅＤａｔａＴｒａｎｓｆｅｒＳｐｅｃｉｆｉｅｒＢｕｉｌｄｅｒ．Ｂｕｉｌｄ（ｆｉｌｅＰａｔｈ，ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍ）；
ＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒをインスタンス化する：
ｖａｒ  ｌｄｔＳｅｎｄｅｒ  ＝  ｎｅｗ  ＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒ（ｌｏｃａｌＥｎｄＰｏｎｔ，  ｎｅｗ  ＳｅｒｖｅｒＦａｃｔｏｒｙ（））；
転送を開始する：
ｖａｒ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ＝  ｌｄｔＳｅｎｄｅｒ．ＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒ（ｓｐｅｃｉｆｉｅｒ、ａｒ  ＝＞  ｛  ｝，  ｎｕｌｌ，  ｔｒｕｅ）；
ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄ  ＋＝（ｓ，ｅ）＝＞  Ｃｏｎｓｏｌｅ．ＷｒｉｔｅＬｉｎｅ（ｅ．Ｓｔａｔｅ）；
ｖａｒ  ｒｅｓｕｌｔ  ＝  ｌｄｔＳｅｎｄｅｒ．ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）；
Ｃｏｎｓｏｌｅ．ＷｒｉｔｅＬｉｎｅ（（"ＬＤＴ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｒｅｓｕｌｔ：  ｛０｝"，  ｒｅｓｕｌｔ．Ｓｔａｔｕｓ．ＩｓＳｕｃｃｅｓｓｆｕｌ）；
【００７８】
図６は、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００によって実装される共通インタフェースの一例を示す図である。図６から分かるように、共通インタフェースは、これに限定されないが、Ｔｏｐｉｃ、ＴｏｐｉｃＤａｔａ、Ｓｔａｔｕｓ、ＵｓｅｒＣｏｎｔｅｘｔ、ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎ、ＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄＥｖｅｎｔＡｒｇｓ及びＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｅを含む。Ｔｏｐｉｃインタフェースは、トピック識別子を表すクラスであり、Ｔｏｐｉｃ＜ｓｔｒｉｎｇ＞として使用される。ＴｏｐｉｃＤａｔａインタフェースは、トピックデータを表すクラスである。Ｓｔａｔｕｓインタフェースは、例えば、メッセージの送達を保証する（または保証しない）ために応答内で使用されるステータスオブジェクトである。
ＵｓｅｒＣｏｎｔｅｘｔインタフェースは、ユーザコンテキスト情報を含むクラスである。ＵｓｅｒＣｏｎｔｅｘｔインタフェースは、ＵｓｅｒＣｏｎｔｅｘｔを別のコンテキストと比較し、それらのコンテキストが同一の場合にｔｒｕｅを返す定義されたメソッドＩｓＥｑｕａｌ（ＵｓｅｒＣｏｎｔｅｘｔ）をさらに実装する。ＩＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎインタフェースは、非同期動作を表し、非同期動作状態が変更されると発生する非同期動作状態変化通知のイベントＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄ＜ＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄＥｖｅｎｔＡｒｇｓ＞を提供する。次いで、ＡｓｙｎｃＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄＥｖｅｎｔＡｒｇｓは、非同期動作状態変化の引数のクラスである。ＡｓｙｎｃｈＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｅは、非同期動作識別の特性（ＯｐｅｒａｔｉｏｎＩＤ）、非同期動作のタイプ（Ｔｙｐｅ）、及び非同期動作の進捗値（Ｐｒｏｇｒｅｓｓ）を備えた非同期動作状態情報を提供する。
【００７９】
図１に関して分かるように、いくつかの実施例では、サーバ１５０は、産業用演算装置１１２、１１３をプロセス制御メッセージサービス内に登録し記載するためのエンロールメントサーバとしての役割を果たすことができる。プロセス制御メッセージサービスのアドミニストレータは各産業用演算装置を登録できる。例えば、新たに使用許諾を受けた産業用演算装置１１２、１１３をプロセス制御メッセージネットワークに追加し、その時に、産業用演算装置に関連付けられた一意的な識別子を用いて登録できる。この時、登録は、これに限定されないが、プロセス制御メッセージネットワーク上で前記産業用演算装置が通信する可能性がある他のデバイスへの申し込み、特定のプロセス制御メッセージサービスの制限などを含む、産業用演算装置についての制限または権限付与を定義できる。さらに、ゲスト産業用演算装置（例えば、外部契約によって使用される、またはプロセス制御システム内で稼働する）の場合、産業用演算装置は、プロセス制御メッセージサービスへのアクセスを永続的なアクセスではなく一時的なアクセスに制限できる。また、登録プロセスは、産業用演算装置にエンロールメントサーバのネットワークアドレスを通知してエンロールメントサーバを産業用演算装置に公知させることができる。
【００８０】
一実施例では、サーバ１５０などの単一の公知のエンドポイントと通信中のプロセス制御メッセージネットワーク上の各デバイスの無線インタフェース内の通信モジュールを用いて、エンロールメントサービスが提供される。産業用演算装置がプロセス制御メッセージネットワークに接続するたびに（例えば、無線アクセスポイントまたはＵＳＢを介して）、エンロールメントサービスは、申し込みステータス（もしあれば）に基づいて、登録を検証し、プロセス制御メッセージ上で記載された他のエンドポイントへの通知を実行し、定期的に産業用演算装置にＰＩＮＧを送り接続及び記載ステータスを維持する。
【００８１】
図７は、産業用演算装置とエンロールメントサーバ１５０との間のエンロールメントプロセス４００の一例を示す図である。一実施例では、エンロールメントプロセス４００は、産業用演算装置などのプラットフォームがプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００の起動／への接続後の最初のアクティビティである。プラットフォームは、これがなければ、成功裏の記載なしにプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００によって提供されるいかなるサービスも実行できない。上記のように、エンロールメントサーバは異なるプラットフォームへの公知のエンドポイントである。したがって、マルチプラットフォーム環境には、接続及び起動時にすべてのプラットフォームについての記載要求の妥当性検証ができる指定されたエンロールメントサーバが存在する。エンロールメントサーバは、接続するプラットフォームの妥当性検証のための使用許諾サービスなどのサービスに照会を行なうことができる。
【００８２】
登録済み産業用演算装置がプロセス制御メッセージネットワークに参加する（すなわち、クライアント／エンドポイントとして）必要が生じると、登録済み産業用演算装置は、プラットフォームがプロセス制御メッセージネットワークに接続すると、プラットフォー
ムの記載要求をエンロールメントサーバに対して自動的に開始することによって、ローカル動作４０２としてエンロールメントプロセスを開始する。ローカル動作はエンロールメントサーバ４０４にアクセスしようと試みる。エンロールメントサーバが利用可能でない場合、またはアクセスできない場合、記載は実行されず、その時点でプロセス制御メッセージサービスは不可能である。ピアツーピア関係のパーソナルコンピュータプラットフォームに直接接続されたプラットフォーム（例えば、ＵＳＢケーブル接続）からの記載があると、パーソナルコンピュータプラットフォームそれ自体がエンロールメントサーバ１５０でない限り、パーソナルコンピュータプラットフォームは記載要求をエンロールメントサーバ１５０へルーティング（転送）する。
【００８３】
エンロールメントサーバは、産業用演算装置のプロセス制御メッセージサービスへの登録を検証し、記載された産業用演算装置４０６の申し込みステータスに基づいて、プロセス制御メッセージネットワーク上の他のデバイスのアドレスを公開する。産業用演算装置の記載は記録され、エンロールメントサーバは産業用演算装置に定期的にＰＩＮＧを送り、記載接続及びステータス４０８を維持する。この時、エンロールメントサーバはプロセス制御メッセージサービスに産業用演算装置の記載を通知できる。例えば、エンロールメントサービスは、特定の産業用演算装置が接続／記載されたという拡張サービスを通知でき、次いで、拡張サービスは産業用演算装置にそのプラットフォームのための保留状態の拡張を通知することができる。
【００８４】
プロセス制御メッセージサービス内に登録済み産業用演算装置１１２を記載すると、エンドポイントが同じ物理デバイス上にある（例えば、産業用演算装置間）か、異なる物理デバイス上にある（例えば、産業用演算装置とフィールドデバイス間）、または異なるプラットフォーム上にあるかに関わらず、少なくとも記載されたデバイスの申し込みステータスが許す限り、エンドポイント（すなわち、宛先）は記載された（参加している）デバイスに公知となる。エンドポイントが公知であることによって、参加している産業用演算装置は宛先プラットフォームに従ってメッセージを組み立てることができる。例えば、参加している産業用演算装置がＦｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスと通信しようとする場合、産業用演算装置はプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のプロセス制御通信プロトコル層を用いてＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルでメッセージを生成する。同様に、参加している産業用演算装置がＨＡＲＴフィールドデバイスと通信しようとする場合、産業用演算装置はプロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のプロセス制御通信プロトコル層を用いてＨＡＲＴプロトコルでメッセージを生成する。
【００８５】
メッセージが生成されると、産業用演算装置１１２は、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００のプロセス制御メッセージプロトコル層を用いて、生成されたメッセージをプロセス制御メッセージサービスのプロトコル内にラップする。一実施例では、メッセージがプロセス制御メッセージサービスのプロトコル内のパケットのペイロードを形成し、プロセス制御メッセージサービスプロトコルのヘッダにプロセス制御通信プロトコルに関する情報（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ）並びに宛先デバイスのネットワークアドレスまたは識別を記述するようにメッセージをラップすることができる。
【００８６】
ラップされたメッセージがプロセス制御メッセージプロトコルを用いてプロセス制御メッセージネットワークへ送信されると、プロセス制御メッセージネットワークは、ヘッダ内の情報を用いて、前記メッセージを宛先デバイスの通信プロトコル内へアンラップまたは解読し、アンラップしたメッセージを宛先デバイスへルーティング／転送することができる。メッセージが宛先デバイス（プラットフォーム）へ送達されると、メッセージトピック及び／またはアプリケーションに基づいて前記メッセージを特定のプロセスへさらにルーティングできる（以下に説明する）。例えば、指定されたトピック−アプリケーションに基づいて、メッセージはアプリケーションへ送信され、さらに処理される。オプショ
ンとして、アプリケーションはメッセージ（または大規模データ転送の場合にはファイル）をコピーし、次いで、メッセージ内に指定されたトピックに基づいて、メッセージを特定のプロセスへ移動することができる。
【００８７】
プロセス制御メッセージサービスに参加している記載済み産業用演算装置の例示的な一般シナリオでは、携帯型産業用演算装置は、作業アクティビティを実行するため、プロセス制御メッセージネットワークに参加する必要がある。産業用演算装置は、上記の登録及び記載サービスを用いて、プロセス制御メッセージネットワークに登録され前記ネットワーク内に記載される。記載が行なわれると、産業用演算装置上のアプリケーションからプロセス制御メッセージサービスのメッセージサービスに対して、別の産業用演算装置との通信確立要求が出される。要求元産業用演算装置から公知のプロセス制御メッセージサービスへ照会が送信され、接続されたデバイスのリスクが記載サービスによって照会、提供される。上記のように、プロセス制御メッセージシステムアーキテクチャ３００を用いて、要求元産業用演算装置は宛先デバイスへ向けたメッセージを生成しラップする。次いで、宛先デバイスはそのプロセスメッセージシステムアーキテクチャ３００を用いて応答メッセージを生成しラップする。
【００８８】
図８は、例示的な要求／応答動作を示すシーケンス図５００である。具体的な要求／応答動作は、要求元エンドポイントとしてのクライアントアプリケーションと受信側エンドポイントとしての時間同期化サーバとを有する産業用演算装置の時間同期化についてである。ただし、この例示的なシナリオは、これに限定されないが、複数のエンドポイントを含む要求／応答（例えば、複数の産業用演算装置１１２、１１３のメッセージ）を含む、他のクライアントアプリケーションを用いた他の要求／応答動作のために容易に修正することができる。図８を参照すると、ＴｉｍｅＳｙｎｃＳｅｒｖｅｒは５０２でＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅクラスの初期化及びブートストラッピングを実行する。その後、エンドポイントクライアントは５０４で非同期ＧｅｔＤａｔｅＴｉｍｅ要求を送信し、ＴｉｍｅＳｙｎｃＣｌｉｅｎｔアプリケーションは５０６で必要な指定子を供給する。ＴｉｍｅＳｙｎｃＣｌｉｅｎｔは５０８でＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅのＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドを呼び出し、ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは５１０で前記要求をＭｅｓｓａｇｅＢｒｏｋｅｒのクライアントインスタンスに掲載する。ＭｅｓｓａｇｅＢｒｏｋｅｒのクライアントインスタンスは５１２でプロセス制御メッセージシステムのメッセージインフラストラクチャを用いてメッセージを送信する。サーバ側では、５１４で、ＭｅｓｓａｇｅＢｒｏｋｅｒのサーバインスタンスがメッセージインフラストラクチャからこのメッセージを受信し、５１６で、ＭｅｓｓａｇｅＢｒｏｋｅｒのサーバインスタンスが、このメッセージをｐｅｅｋメソッド呼び出し上でＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅへ返す。ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅは５１８でこのメッセージを受信し、５２０で専用の抽象メソッドＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕｅｓｔを呼び出す。これは、上記のように、ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅを継承するエンドポイントＴｉｍｅＳｙｎｃＳｅｒｖｅｒによって実装される必要がある抽象メソッドである。サーバは５２２でＤａｔｅＴｉｍｅ応答を生成し、ＴｉｍｅＳｙｎｃＳｅｒｖｅｒは、５２４で、呼び出し元ＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドによってＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅへ応答を送信する。ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅは５２６でサーバインスタンスへの応答をＭｅｓｓａｇｅＢｒｏｋｅｒのサーバインスタンスに掲載する。ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは５２８で応答メッセージを受信し、Ｃａｌｌｂａｃｋメソッドを呼び出す。ＴｉｍｅＳｙｎｃＣｌｉｅｎｔは５３０でｃａｌｌｂａｃｋを介してＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔから応答を受信し、ここでＴｉｍｅＳｙｎｃＣｌｉｅｎｔによってＣａｌｌｂａｃｋメソッドが実装される。ＴｉｍｅＳｙｎｃＣｌｉｅｎｔは５３２でＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅのＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッドを呼び出し、クライアントは５３４でＧｅｔＤａｔｅＴｉｍｅ応答を受信する。別の実施例として、通信が確立されると、要求元産業用演算装置のソフトウェアアプリケ
ーションが、要求元産業用演算装置から宛先産業用演算装置への複数の大規模データファイル転送要求をプロセス制御メッセージサービスに対して発行する。データファイルのリストが、要求元または宛先産業用演算装置にいずれかによって要求される。次いで、要求に基づいてファイル転送サービスが起動される。
【００８９】
図９は、例示的な大規模データ転送（ＬＤＴ）動作を示すシーケンス図６００である。この具体的な大規模データ転送（ＬＤＴ）動作は、例示的なシナリオは、複数の宛先への大規模データ転送（例えば、産業用演算装置１１２、１１３への外部クラウド２１０からの更新）に限定されないが、を含む他のクライアントアプリケーション及びサービスを用いた他の大規模データ転送動作のために容易に修正できることに留意すべきであるが、図９を参照すると、ＬＤＴクライアントはＬＤＴの発信元からＬＤＴの宛先への大規模データ転送を実行する。ＬＤＴ受信側は６０２で始動及び初期化ルーチンを実行し、ＬＤＴデータサーバは６０４で始動及び初期化ルーチンを実行する。ＬＤＴクライアントは６０６で転送動作を開始し、ＬＤＴ要求のＢｅｇｉｎＴｒａｎｓｆｅｒメソッドは６０８でＬＤＴ発信元／宛先を含むＬＤＴＳｐｅｃｉｆｉｅｒを提供する。ＬＤＴ要求送信元は６１０でＲｅｑｕｅｓｔＳｐｅｃｉｆｉｅｒを提供するＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅのＢｅｇｉｎＲｅｑｕｅｓｔメソッドを呼び出す。ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは６１２でメッセージインフラストラクチャを用いて要求メッセージをＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅへ送信し、ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅは６１４でＲｅｑｕｅｓｔＭｅｓｓａｇｅを受信、処理し、ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕｅｓｔ抽象メソッドを呼び出す。ＬＤＴ受信側ＰｒｏｃｅｓｓＲｅｑｕｅｓｔメソッド実装は６１６でＬＤＴサービスのＩｎｓｔａｎｔｉａｔｅＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇメッセージを呼び出し、ＬＤＴサービスは転送セッションを作成し、６１８でメッセージインフラストラクチャを用いてＬＤＴデータサーバへデータ要求メッセージを送信する。
【００９０】
ＬＤＴデータサーバは６２０でデータ要求メッセージを受信し、処理し、メッセージインフラストラクチャを介してＬＤＴサービスへデータを送信する。次いで、ＬＤＴサービスは６２２でデータを受信し、処理し、データの次の部分に対するデータ要求メッセージを送信する。ＬＤＴサービスは６２４でＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄイベントを生成し、ＬＤＴ受信側は６２６でＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅのＮｏｔｉｆｙＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄメソッドを呼び出す。ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅ  ＮｏｔｉｆｙＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄメソッドの実装は６２８でメッセージインフラストラクチャを用いてＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅへ進捗メッセージを送信する。ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは６３０で進捗メッセージを受信してＰｒｏｇｒｅｓｓＣｈａｎｇｅｄＥｖｅｎｔを生成する。
【００９１】
ＬＤＴサービスは、データの最後の部分を処理すると、ＬＤＴセッションを閉じて６３２でＳｔａｔｅＣｈａｎｇｅｄ（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）イベントを生成し、ＬＤＴ受信側は６３４でＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅのＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドを呼び出す。ＲｅｑｕｅｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒＢａｓｅ  ＳｅｎｄＲｅｓｐｏｎｓｅメソッドの実装は６３６でメッセージインフラストラクチャを用いてＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅへＲｅｑｕｅｓｔＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信する。ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは６３８でＲｅｑｕｅｓｔＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを受信し、ＬＤＴクライアントのＣａｌｌｂａｃｋメソッドを呼び出し、次いで、ＬＤＴクライアントは６４０でＬＤＴ要求発信元のＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒメソッドを呼び出す。ＬＤＴ要求発信元は６４２でＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅのＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッドを呼び出し、ＲｅｑｕｅｓｔＳｅｎｄｅｒＢａｓｅは６４４でＥｎｄＲｅｑｕｅｓｔメソッド上でＲｅｑｕｅｓｔＲｅｓｕｌｔを返す。ＬＤＴ要求発信元は６４６で
ＥｎｄＴｒａｎｓｆｅｒメソッド上で転送結果を返す。
【００９２】
上記の例から理解すべき別の実施例も、同様に、プロセス制御メッセージシステムを用いて記載後に実装することができる。例えば、要求元産業用演算装置のソフトウェアアプリケーションはプロセス制御メッセージサービスに対して要求を発行して、宛先産業用演算装置でリアルタイム／インスタントメッセージを開始する。プロセス制御メッセージサービスの登録サービスは、要求元産業用演算装置に接続済み／記載済みデバイスのリストを提供する。次いで、要求元産業用演算装置は記載済み宛先産業用演算装置でのピアツーピアメッセージが可能になる。
【００９３】
要求元産業用演算装置のソフトウェアアプリケーションがプロセス制御メッセージサービスを完了すると、ソフトウェアアプリケーションは要求を発行して相手デバイスとの通信を終了する。いくつかのケースでは、接続済みデバイスはネットワークとの接続を失っている。いずれにしても、登録サービスはその内部の接続済み／記載済みデバイスリストを更新する。デバイスがもはやプロセス制御メッセージネットワークに接続されていないことを示す通知が提供される。
【００９４】
図６は、例示的な産業用演算装置１１２、１１３を示す図である。産業用演算装置１１２、１１３は、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、移動体デバイス、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ウェアラブル演算装置などの手持ち式デバイスまたは携帯型演算装置であってもよい。産業用演算装置１１２、１１３は、ディスプレイ８４、１つまたは複数のプロセッサまたはＣＰＵ８８、メモリ５２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９０、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９２、及びローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、または任意のその他の好適なネットワークを介してデータを送受信する通信ユニット８６を含んでいてもよい。通信ユニット８６は、ＮＦＣまたはＲＦＩＤ信号を受信して解読するＮＦＣまたはＲＦＩＤリーダ９８を含んでいてもよい。産業用演算装置１１２、１１３は、コントローラ１１、サーバ１５０、及び／または任意のその他の好適な演算装置と通信できる。
【００９５】
メモリ５２は、オペレーティングシステム７８、ディスプレイ８８を制御しプロセス制御デバイスと通信する制御ユニット９４、及びユーザを認証し前記ユーザの権限レベルを決定する認証／権限付与モジュール９６を含んでいてもよい。いくつかの実施例では、認証／権限付与モジュール９６は、ユーザが接続済みプロセス制御デバイスとユーザが接続済みプロセス制御デバイス上で実行する権限を有する動作タイプにアクセスできるか否かを決定できる。ユーザが接続済みプロセス制御デバイス上で特定の機能（例えば、環境設定機能）を実行して動作を実行する権限を有することが決定されると、制御ユニット９４は、ユーザからの入力を受信し、接続済みプロセス制御デバイスの出力を表示し、接続済みプロセス制御デバイスと通信して接続済みプロセス制御デバイス上の設定を調整することで接続済みプロセス制御デバイスの環境設定を制御することができる。
【００９６】
ユーザ及び産業用演算装置にプロセス制御デバイスへのアクセスする権限を与えるために、サーバ１５０は、特定のプロセス制御デバイスへのアクセスレベルを指定した許可を生成する。例えば、第１の許可によって、フィールドデバイスＡにアクセスしてデバイスからデータを読み出し、監視機能を実行することが許される。第２の許可によって、フィールドデバイスＢにアクセスしてデバイスにデータを書き込み、キャリブレーション及び環境設定機能を実行することが許される。さらに、第２の許可は、期間（例えば、１時間）と、ユーザがプロセス制御デバイスにアクセスできるプラント領域とを指定できる。いくつかの実施態様では、システム管理者はサーバ１５０とやりとりして許可を生成できる。
【００９７】
許可の生成に加えて、サーバ１５０は各許可を一人または複数のユーザと１つまたは複数の産業用演算装置とに割り当てることができる。例えば、システム管理者は第１の許可
をプロセスプラント内のユーザの第１のサブセットと産業用演算装置の第１のサブセットとに付与することができる。いくつかのシナリオでは、同じ許可を付与された各ユーザはプロセッサプラントに関する同一または同様のジョブ機能を有することができる。例えば、プロセスプラント内のサービス技術員の各々に同じ許可を割り当てることができる。いくつかの実施例では、許可の表示、プロセスプラント内のユーザ、プロセスプラント内の産業用演算装置、及び許可、ユーザ、及び産業用演算装置の相関関係をサーバ１５０に通信可能に接続された１つまたはいくつかのデータベース内に格納できる。
【００９８】
以下の追加の考慮事項が上記説明に適用される。本明細書を通して、任意のデバイスまたはルーチンによって実行されると記述された動作は、概して、マシン可読命令に従ってデータを処理または変換するプロセッサの動作またはプロセスを指す。マシン可読命令は、プロセッサと通信可能に接続されたメモリに格納し、そこから取得することができる。すなわち、本明細書に記載する方法は、コンピュータ可読媒体に（すなわち、記憶装置に）格納されたマシンで実行可能な命令のセットによって具現化できる。命令は、対応するデバイス（例えば、サーバ、ユーザインタフェースデバイスなど）の１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、プロセッサに前記方法を実行させる。命令、ルーチン、モジュール、プロセス、サービス、プログラム、及び／またはアプリケーションが本明細書内でコンピュータ可読メモリまたはコンピュータ可読媒体に格納または保存されていると称される時には、「格納された」及び「保存された」という単語は過渡信号を除外するように意図されている。
【００９９】
さらに、「オペレータ」、［要員］、「人物」、「ユーザ」、「技術員」及び同様のその他の用語を用いて、本明細書に記載するシステム、装置、及び方法を使用するかまたはそれとやりとりできるプロセスプラント環境内の人物を描写しているが、これらの用語は限定的であるようには意図されていない。ある特定の用語が明細書内で使用される場合、その用語は、部分的には、プラント人員が従事する従来の活動のためであるが、前記特定の動作に従事する可能性がある要員を限定するようには意図されていない。
【０１００】
さらに、本明細書を通して、複数のインスタンスが単一のインスタンスとして記述されたコンポーネント、動作、または構造を実施してもよい。１つまたは複数の方法の個々の動作は別々の動作として図示され記述されているが、個々の動作の１つ以上を同時に実行してもよく、各動作を図示の順序で実行しなければいけないということもない。例示的な環境設定内の別々のコンポーネントとして示される構造及び機能性は、組み合わせの構造またはコンポーネントとして実装できる。同様に、単一のコンポーネントとして示される構造及び機能性は、別々のコンポーネントとして実装できる。上記の、及びその他の変形、変更、追加、及び改良は本明細書の主題の適用範囲内である。
【０１０１】
特に断りのない限り、「処理する」、「演算する」、「計算する」、「決定する」、「識別する」、「提示する」、「提示させる」、「表示させる」、「表示する」などの単語を用いた本明細書内の記述は、１つまたは複数のメモリ（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはそれらの組み合わせ）、レジスタ、または情報を受信、格納、送信、または表示するその他のマシンコンポーネント内の物理的な（例えば、電子、磁気、生物学的、または光学的）量として表されるデータを処理または変換するマシン（例えば、コンピュータ）の動作またはプロセスを指す。
【０１０２】
本明細書に記載するアプリケーション、サービス、及びエンジンのいずれも、ソフトウェア内に実装されると、磁気ディスク、レーザディスク、ソリッドステート記憶装置、分子メモリ記憶装置、またはコンピュータまたはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭ内のその他の記憶媒体などの内部の任意の有形で永続的なコンピュータ可読メモリ内に格納することができる。本明細書に開示する例示的なシステムは、他のコンポーネントと比べて、ハ
ードウェア上で実行されるソフトウェア及び／またはファームウェアを含むものとして開示されているが、そのようなシステムは例示的なものに過ぎず、限定的と解釈してはならないことに留意すべきである。例えば、上記ハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアコンポーネントのいずれかまたはすべてをもっぱらハードウェア内で、もっぱらソフトウェア内で、またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせ内で具現化できると考えられる。したがって、提供された例がそのようなシステムを実装する唯一の方法ではないことを当業者は容易に理解するであろう。
【０１０３】
したがって、例示的に過ぎず本発明を限定する意図がない特定の例に関連して本発明について記述してきたが、本発明の精神及び適用範囲を逸脱することなく、開示された実施例について変更、追加または削除を行なえることは当業者には明らかである。
【０１０４】
また、本特許では、「本明細書で使用する「＿＿＿＿＿」という用語は、ここに…を意味するように定義され」という文章または同様の文章を用いて、ある用語が明示的に定義されていない限り、明示的にまたは含蓄的に、その平明なまたは普通の意味を超えて、前記用語の意味を限定する意図はなく、そのような用語は本特許のいかなる部分のいかなる言明（請求の範囲の言語を除く）に基づいても適用範囲が限定されると解釈してはならない。本特許の末尾にある請求の範囲内に記述されるいずれかの用語が単一の意味に従う方法で示される限りでは、これは単に読者を混乱させないように平明さを重視してのことであって、そのような請求の範囲内の用語が、含蓄によって、またはその他の形で、その単一の意味に限定されるという意図はない。そして、請求の範囲の要素が「手段」という単語と機能とをいかなる構造も示さずに記述することによって定義されない限り、いかなる請求の範囲の要素の適用範囲も、３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  §１１２（ｆ）及び／またはｐｒｅ−ＡＩＡ  ３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  §１１２、第６パラグラフの適用に基づいて解釈されるという意図はない。
【０１０５】
さらに、上記本文では多数の異なる実施例を詳述しているが、本特許の適用範囲は本特許の末尾で述べた請求の範囲の表現によって定義されると理解すべきである。詳細な説明はもっぱら例示的であり、すべての可能な実施例について記述することは不可能ではないとしても現実的ではないという理由から、すべての可能な実施例について記述していない。現行の技術または本特許の出願日以降に開発された技術のいずれかを用いて、多数の代替の実施例を実現することができる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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