(57)【要約】      （修正有）【解決手段】プロセスプラントの制御ループ用のループマップをディスプレイに表示することであって、前記ループマップは、前記制御ループの複数の制御ループ要素を描写する、前記ディスプレイに表示することと、前記ループマップに関連付けられた制御ループ状態を前記ディスプレイに表示する。【効果】これにより、ユーザは、例えば、パラメータまたはデバイスの変更がプロセスの制御にどのように影響し得るかを理解することができる。ユーザは、制御ループ及びその構成要素の状態を理解するために、制御ループに関連付けられたロジックに精通している必要はない。さらに、一実施形態では、ユーザは、制御ループに関して生じる特定の状態（例えば、異常な状態）を容易に修正することができる。【選択図】図６
2019008790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
プロセスプラントの制御ループ用のループマップをディスプレイに表示することであって、前記ループマップは、前記制御ループの複数の制御ループ要素を描写する、前記ディスプレイに表示することと、
前記ループマップに関連付けられた制御ループ状態を前記ディスプレイに表示することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記制御ループの複数のハードウェア要素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記描写された複数のハードウェア要素は、前記制御ループの複数のデバイスと、前記複数のデバイスのうちの少なくとも２つの間の通信リンクと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記描写された複数のデバイスは、
（ｉ）フィールドデバイスと、
（ｉｉ）Ｉ／Ｏデバイスと、
（ｉｉｉ）前記フィールドデバイスと前記Ｉ／Ｏデバイスとの間の第１の通信リンクと、
（ｉｖ）前記フィールドデバイスを制御するための制御信号を送信するか、または前記フィールドデバイスによって得られた測定値を受信するように構成されたコントローラと、
（ｖ）前記コントローラと前記Ｉ／Ｏデバイスとの間の第２の通信リンクと、
（ｖｉ）前記フィールドデバイスを監視または制御するように構成されたオペレータステーションと、
（ｖｉｉ）前記オペレータステーションと前記コントローラとの間の第３の通信リンクと、を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記コントローラによって実装される制御ルーチンをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記制御ループ状態は、（ｉ）前記複数のデバイスのうちの１つ、または（ｉｉ）前記通信リンクの状態である、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記制御ループの複数のソフトウェア要素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記描写された複数のソフトウェア要素は、複数の機能ブロックを含み、
前記複数の機能ブロックは、入力機能ブロック、制御機能ブロック、または出力機能ブロックを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ループマップを表示する前に、前記ループマップを見るためのユーザ要求を受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御ループ状態は、前記ユーザ要求が受信される前に表示される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示された制御ループ状態のユーザ選択を表すユーザ入力を受信することと、
前記表示された制御ループ状態の前記ユーザ選択に対応する前記描写された複数の制御ループ要素から制御ループ要素を強調表示することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記表示された制御ループ状態は、異常な状態であり、前記方法は、前記異常な状態を改善するための修正措置を表示することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ループマップシステムであって、
１つ以上のメモリデバイスであって、
（ｉ）プロセスプラントの制御ループ用のループマップであって、前記制御ループの複数の制御ループ要素を描写する、ループマップと、
（ｉｉ）前記複数の制御ループ要素に関連付けられた状態の記録と、を格納する、メモリデバイスと、
前記メモリに通信可能に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に結合されたディスプレイと、
前記プロセッサによって実行されるとき、前記ループマップシステムに、制御ループ状態として前記状態の記録からある状態を指定させる、前記１つ以上のメモリデバイスに格納された第１のルーチンと、
前記プロセッサによって実行されるとき、前記ループマップシステムに、前記ディスプレイを介して、（ｉ）前記複数の制御ループ要素を描写する前記ループマップと、（ｉｉ）前記制御ループ状態とを表示させる、前記１つ以上のメモリデバイスに格納された第２のルーチンと、を含む、ループマップシステム。
【請求項１４】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記制御ループの複数のハードウェア要素を含む、請求項１３に記載のループマップシステム。
【請求項１５】
前記描写された複数のハードウェア要素は、前記制御ループの複数のデバイスと、前記複数のデバイスのうちの少なくとも２つの間の通信リンクと、を含む、請求項１４に記載のループマップシステム。
【請求項１６】
前記描写された複数のデバイスは、
（ｉ）フィールドデバイスと、
（ｉｉ）Ｉ／Ｏデバイスと、
（ｉｉｉ）前記フィールドデバイスと前記Ｉ／Ｏデバイスとの間の第１の通信リンクと、
（ｉｖ）前記フィールドデバイスを制御するための制御信号を送信するか、または前記フィールドデバイスによって得られた測定値を受信するように構成されたコントローラと、
（ｖ）前記コントローラと前記Ｉ／Ｏデバイスとの間の第２の通信リンクと、
（ｖｉ）前記フィールドデバイスを監視または制御するように構成されたオペレータステーションと、
（ｖｉｉ）前記オペレータステーションと前記コントローラとの間の第３の通信リンクと、を含む、請求項１５に記載のループマップシステム。
【請求項１７】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記コントローラによって実装される制御ルーチンをさらに含む、請求項１６に記載のループマップシステム。
【請求項１８】
前記制御ループ状態は、（ｉ）前記複数のデバイスのうちの１つ、または（ｉｉ）前記通信リンクの状態である、請求項１５に記載のループマップシステム。
【請求項１９】
前記描写された複数の制御ループ要素は、前記制御ループの複数のソフトウェア要素を含む、請求項１３に記載のループマップシステム。
【請求項２０】
前記描写された複数のソフトウェア要素は、複数の機能ブロックを含み、
前記複数の機能ブロックは、入力機能ブロック、制御機能ブロック、または出力機能ブロックを含む、請求項１９に記載のループマップシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記ループマップを表示する前に、前記ループマップシステムに、ユーザ入力インターフェースを介して前記ループマップを見るためのユーザ要求を受信させる、前記メモリに格納された第３のルーチンをさらに含む、請求項１３に記載のループマップシステム。
【請求項２２】
前記第２のルーチンは、前記ユーザ要求が受信される前に、前記ループマップシステムに、前記制御ループ状態を表示させる、請求項２１に記載のループマップシステム。
【請求項２３】
前記プロセッサによって実行されるとき、前記ループマップシステムに、前記表示された制御ループ状態のユーザ選択を表すユーザ入力を受信させる、前記１つ以上のメモリデバイスに格納された第３のルーチンと、
前記プロセッサによって実行されるとき、前記ループマップシステムに、前記表示された制御ループ状態に対応する前記描写された複数の制御ループ要素から制御ループ要素を強調表示させる、前記１つ以上のメモリデバイスに格納された第４のルーチンと、をさらに含む、請求項１３に記載のループマップシステム。
【請求項２４】
前記表示された制御ループ状態は、異常な状態であり、前記方法は、前記異常な状態を改善するための修正措置を表示することをさらに含む、請求項１３に記載のループマップシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の分野
本開示は、プロセス制御システムを監視し、プロセス制御システムと対話し、プロセス制御システムを制御するためのプロセス制御システムインターフェースに関し、特に、プロセス制御システムにおける制御ループ状態を見るためのインターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学プロセス、石油プロセス、または他のプロセスで使用されるものなどの分散プロセス制御システムは、典型的には、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及び１つ以上のフィールドデバイスに、アナログ、デジタル、もしくはアナログ／デジタルバスの組み合わせ、または無線通信リンクもしくはネットワークを介して、通信可能に結合された１つ以上のプロセスコントローラ及び入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを含む。
【０００３】
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、レベル、及び流量センサを含む）であってもよいフィールドデバイスは、プロセス環境内に配置され、一般に、バルブの開閉、または、プロセスプラントもしくはシステム内で実行している１つ以上のプロセスを制御するためのプロセスパラメータを測定するなどの、物理的制御機能またはプロセス制御機能を実施する。周知の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はまた、制御計算、警告機能、及びプロセスコントローラ内で一般的に実装される他の制御機能を実施し得る。
【０００４】
プラント環境内にまた典型的に配置されるプロセスコントローラ（時には単に「コントローラ」と称される）は、フィールドデバイスによって行われたプロセス測定値及び／またはフィールドデバイスに関する他の情報を示す信号を受信し、例えば、プロセス制御決定を行う異なる制御モジュールを起動するコントローラアプリケーションを実行し、受信した情報に基づいて制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）、無線ＨＡＲＴ（登録商標）、及びＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓフィールドデバイスなどのフィールドデバイスにおいて実施される制御モジュールまたはブロックと調整する。プロセスコントローラ内の制御モジュールは、通信ラインまたはリンク越しにフィールドデバイスに制御信号を送信し、プロセスプラントまたはシステムのうちの少なくとも一部の動作を制御する。
【０００５】
フィールドデバイス、プロセスコントローラ、制御モジュール、ならびに特定のプロセス出力を制御するために利用される様々な他のハードウェア及びソフトウェア要素の特定の配置は、「制御ループ」と称される場合がある。例えば、タンク内の水位を制御するための制御ループは、（ｉ）タンクの水位を測定するように構成されたタンク内のレベルトランスミッタと、（ｉｉ）レベルトランスミッタに（例えば、Ｉ／Ｏデバイスを介して）結合され、レベルトランスミッタによって得られたレベル測定値を受信するように構成されたプロセスコントローラと、（ｉｉｉ）プロセスコントローラに結合され、プロセスコントローラから受信した制御信号に基づいて開閉するように構成された水入口バルブと、を含み得る。制御ループは、内部ロジック及び１つ以上の受信された測定値に基づいて制御信号を生成するように構成された制御モジュール（プロセスコントローラ及び／またはフィールドデバイスによって格納及び／または実行される）をさらに含み得る。例えば、水位を制御するための制御ループは、レベルトランスミッタから受信したレベル測定値に基づいて水入口バルブを開閉するための制御信号を生成するために、プロセスコントロー
ラに格納され実行される制御モジュールを含んでもよい。プロセスプラントは、様々なプロセス出力（例えば、タンクレベル、流量、温度、圧力など）を制御するための数百または数千の制御ループを含んでもよい。
【０００６】
構成エンジニア、オペレータ、技術者などの様々なプラント要員が、プロセスプラントにおいて制御ループと対話してもよい。一般に、構成エンジニアは、制御ループ内のプロセスコントローラにダウンロードされる制御モジュールを作成する。オペレータは、制御ループ内の様々な変数を監視し、制御ループの実行時動作に影響を及ぼす設定を設定または変更し得る（例えば、設定点を調整することによって）。技術者及び保守要員は、現場のデバイス（例えば、プロセスコントローラ及びフィールドデバイス）にサービスを提供してもよく、デバイスをオフラインにする必要がある場合がある。
【０００７】
残念ながら、プラント要員は、例えば、制御ループの全体的な状態を理解するために、制御ループ内の複数の機能ブロックの複数のメニュー、画面、及びパラメータリストを頻繁に調べなければならないため、制御ループの状態（「ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ」または「ｓｔａｔｕｓ」）を評価するのに苦労することがよくある。さらに、たとえプラント要員が何らかの形で制御ループの全体的な状態または状態を完全に把握できたとしても、プラント要員は、制御ループデバイス及びパラメータとの対話が制御ループ内の他のデバイス及びパラメータにどのように影響を及ぼすかを十分に理解できないことがある。制御ループの特定の要素との対話が制御ループの他の要素にどのように影響を及ぼすかの評価に伴うこの困難は、少なくとも部分的には、プラント要員がしばしば、制御ループの構造の不明瞭または不完全な構想を持ち、制御ループが事実上複雑な場合には、ループ全体を直ちに思い出すことができないという事実によるものとされる。
【０００８】
例えば、構成エンジニアは、新しい制御モジュールが制御ループ内のパラメータ及びフィールドデバイスにどのように影響を及ぼすかを容易に思い出すことができないことがある。別の例として、オペレータは、設定点の変更、または警告の無視が制御ループ内の他のパラメータまたはフィールドデバイスにどのように影響を及ぼすかを理解していない場合がある。さらに、オペレータは、制御ループの要素が、特定することが困難なエラーまたは状態を有している可能性があり、制御ループの状態を評価するのに苦労する場合があり、どのデバイス及び制御モジュールが制御ループに含まれるかという明確な構想を持っていない場合がある。
【０００９】
さらに別の例として、技術者及び保守要員は、制御ループ内の１つ以上のデバイスに関する彼らの活動が、制御ループまたは関連するループ内の他のデバイスに対する影響を常に意識するとは限らない。具体的には、技術者は、測定デバイスまたは制御デバイスの調整、交換、オフライン化などがプロセスの残りの部分にどのように影響を及ぼすかを理解していない場合がある。保守要員が彼らの作業のこの態様を理解するために、（記憶ではなく）文書を基にしている限りでは、そのような文書は通常エンジニアリング図面の形式で、静的であり、プラント内で変更が行われたときに常に更新されるとは限らないので、文書は頻繁に期限切れになる。さらに、そのような文書は、通常、ベンダーによって生成されるループシート（デバイス及びＩ／Ｏ）を含むが、システムコンテキスト（制御及びオペレータディスプレイ）は含まない。クライアントは、ループシートの生成後及び／またはシステムの初期設定後に、システムの一部を頻繁に再構成する。
【発明の概要】
【００１０】
一実施形態では、方法は、プロセスプラントの制御ループ用のループマップをディスプレイに表示することを含む。ループマップは、制御ループの複数の制御ループ要素を描写してもよい。ループマップは、制御機能、監視機能（例えば、タンクレベル表示の監視）、または制御機能及び監視機能の両方に利用されてもよい。本方法は、ループマップに関
連付けられた制御ループ状態をディスプレイに表示することを含んでもよい。
【００１１】
一実施形態では、ループマップシステムは、１つ以上のメモリデバイスを含む。１つ以上のメモリデバイスは、（ｉ）プロセスプラントの制御ループ用のループマップであって、制御ループの複数の制御ループ要素を描写するループマップと、（ｉｉ）複数の制御ループ要素に関連付けられた状態の記録とを格納してもよい。ループマップシステムは、メモリに通信可能に結合されたプロセッサを含んでもよい。ループマップシステムは、プロセッサに通信可能に結合されたディスプレイを含んでもよい。ループマップシステムは、プロセッサによって実行されるとき、ループマップシステムに、制御ループ状態として状態の記録からある状態を指定させる、１つ以上のメモリデバイスに格納された第１のルーチンを含んでもよい。さらに、ループマップシステムは、プロセッサによって実行されるとき、ループマップシステムに、ディスプレイを介して、（ｉ）複数の制御ループ要素を描写するループマップと、（ｉｉ）制御ループ状態とを表示させる、１つ以上のメモリデバイスに格納された第２のルーチンを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態による、プロセスプラント用の例示的なプロセス制御システムのブロック図である。
【図２】一実施形態による、ループインターフェースによって生成され、ユーザインターフェースデバイスで表示され得る、例示的な汎用ディスプレイを描写する。
【図３】一実施形態による、ユーザインターフェースデバイスのブロック図である。
【図４】一実施形態による、ループインターフェースを実装する例示的な方法を描写する。
【図５】一実施形態による、ユーザインターフェースデバイスによって提示され得る例示的なオペレータディスプレイを示す。
【図６】一実施形態による、ループマップ及び制御ループ状態ビューアを描写する例示的なディスプレイを描写する。
【図７】一実施形態による、ループインターフェースによって生成され、ユーザインターフェースデバイスで表示され得る、例示的なデバイスディスプレイを描写する。
【図８】一実施形態によるループマップを含む例示的なディスプレイを描写する。
【図９】一実施形態による、関連状態を表示するためにループマップが更新された後のループマップを含む例示的なディスプレイを描写する。
【図１０】一実施形態によるループマップを含む例示的なディスプレイを描写する。
【図１１】一実施形態による、モータと流量トランスミッタとを含むフィールドデバイスを描写するループマップを含む例示的なディスプレイを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、プロセス制御システムにおける制御ループ状態を見るためのループインターフェースに関する。記載された方法及びシステムは、プラント要員にプロセス制御システムにおける制御ループに関する状況認識を与える。具体的には、ユーザは、所与の要素（例えば、デバイス、接続、または機能ブロック）が制御ループの他の要素にどのように関係するかを迅速に理解するために、本明細書に記載のループインターフェースを利用することができる。これにより、ユーザは、例えば、パラメータまたはデバイスの変更がプロセスの制御にどのように影響し得るかを理解することができる。ユーザは、制御ループ及びその構成要素の状態を理解するために、制御ループに関連付けられたロジックに精通している必要はない。さらに、一実施形態では、ユーザは、制御ループに関して生じる特定の状態（例えば、異常な状態）を容易に修正することができる。ユーザは、所与の要素（例えば、デバイス、接続、または機能ブロック）が制御ループの他の要素にどのように関係するかを迅速に理解するために、本明細書に記載のループインターフェースを利用することができる。これにより、ユーザは、例えば、パラメータまたはデバイスの変更がプロ
セスの制御にどのように影響し得るかを理解することができる。プロセスプラント１０の概要
【００１４】
図１は、プロセス制御システムまたはプロセスプラント１０で動作する例示的なプロセス制御ネットワーク１００のブロック図である。プロセス制御ネットワーク１００は、様々な他のデバイス間で直接的または間接的に接続性を提供するネットワークバックボーン１０５を含んでもよい。ネットワークバックボーン１０５に結合されたデバイスは、様々な実施形態において、アクセスポイント７２、他のプロセスプラントへのゲートウェイ７５（例えば、イントラネットもしくは企業広域ネットワークを介して）、外部システムへのゲートウェイ７８（例えば、インターネットへの）、固定（例えば、従来のオペレータワークステーション）またはモバイルコンピューティングデバイス（例えば、モバイルデバイススマートフォン）になり得るＵＩデバイス１１２、サーバ１５０、コントローラ１１、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード２６及び２８、フィールドデバイス１４（有線フィールドデバイス１５〜２２、無線フィールドデバイス４０〜４６、ならびに有線フィールドデバイス４８及び５０を含む）、無線ゲートウェイ３５、ならびに無線通信ネットワーク７０を含む。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、ならびにルータ５８を含む無線デバイス４０〜５８を含んでもよい。
【００１５】
無線アダプタ５２ａ及び５２ｂは、それぞれ非無線フィールドデバイス４８及び５０に接続されてもよい。コントローラ１１は、プロセッサ３０、メモリ３２、及び１つ以上の制御ルーチン３８を含んでもよい。図１は、ネットワークバックボーン１０５に接続されたデバイスのいくつかのうちのただ１つを示しているが、デバイスの各々がネットワークバックボーン１０５上に複数のインスタンスを有することができ、実際に、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を含んでもよい。
【００１６】
ＵＩデバイス１１２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もよい。コントローラ１１は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード２６及び２８を介して有線フィールドデバイス１５〜２２に通信可能に接続されてもよく、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もよい。コントローラ１１は、フィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６のうちの少なくともいくつかを使用し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してもよい。コントローラ１１は、例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔによって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよく、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。コントローラ１１もまた、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、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  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使用して、フィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６に通信可能に接続されてもよい。図１Ａに例示される実施形態では、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。
【００１７】
一般に、Ｉ／Ｏデバイス２６、２８はそれぞれ、１つ以上のフィールドデバイス１４とコントローラ１１との間のインターフェースとして機能する。例えば、一実施形態では、フィールドデバイス１４は、標準４〜２０ｍＡ通信用の有線接続を介してＩ／Ｏデバイス２６、２８に通信可能に接続されてもよい。Ｉ／Ｏデバイス２６、２８はさらに、（例えば、Ｉ／Ｏデバイス及びコントローラによって共有されるマウント上のバックプレーンバ
スを介して）コントローラ１１に通信可能に接続され、コントローラ１１は、Ｉ／Ｏデバイス２６、２８を介して、適切なフィールドデバイス１４と通信することが可能になる。場合によっては、Ｉ／Ｏデバイス２６、２８は複数の「終端点」を有してもよく、各終端点はフィールドデバイス１４に結合されてもよい。各Ｉ／Ｏデバイス２６、２８は、任意の所望の通信プロトコル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、Ｉ／Ｏデバイス２６、２８は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓインターフェース、Ｐｒｏｆｉｂｕｓインターフェース、ＨＡＲＴインターフェース、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴインターフェース、標準４〜２０ｍＡインターフェースなどであってもよい。一実施形態では、コントローラ１１及びＩ／Ｏデバイス２６、２８は、レール上に（例えばマーシャリングキャビネット内に）取り付けられ、バックプレーンを介して通信する。
【００１８】
例示的なＩ／Ｏデバイス２６、２８は、アナログ入力（ＡＩ）カード、アナログ出力（ＡＯ）、離散入力（ＤＩ）カード、及び離散出力（ＤＯ）カードを含む。制御入力は、アナログ信号の形態でＡＩカードで、またはデジタル信号の形態でＤＩカードで受信されてもよく、コントローラ１１に転送されてもよい。さらに、制御部１１は、ＡＯカードにアナログ信号を介して制御出力を送信させ、ＤＯカードにデジタル信号を介して制御信号を送信させてもよい。適切なアナログまたはデジタル通信プロトコル用に構成されたフィールドデバイス１４は、Ｉ／Ｏデバイス２６、２８に通信可能に接続してもよい。
【００１９】
前述のように、ＵＩデバイス１１２は、コントローラ１１に通信可能に接続されてもよい。動作中、ＵＩデバイス１１２は、いくつかの実施形態では、ＵＩデバイス１１２が入力インターフェースを介して入力を受け入れ、ディスプレイに出力を提供することを可能にする、ユーザインターフェース（「ＵＩ」）を実行してもよい。ＵＩデバイス１１２は、サーバ１５０からデータ（例えば、プロセスパラメータ、ログデータ、センサデータ、及び／または捕捉され格納され得る他の任意のデータ）を受信してもよい。他の実施形態では、ＵＩは、サーバ１５０で全体的または部分的に実行されてもよく、サーバ１５０は、表示データをＵＩデバイス１１２に送信してもよい。ＵＩデバイス１１２は、コントローラ１１、無線ゲートウェイ３５、またはサーバ１５０などのプロセス制御ネットワーク１００内の他のノードから、バックボーン１０５を介して、ＵＩデータ（表示データ及びプロセスパラメータデータを含み得る）を受信してもよい。ＵＩデバイス１１２で受信されたＵＩデータに基づいて、ＵＩデバイス１１２は、プロセス制御ネットワーク１００に関連付けられたプロセスの態様を表す出力（すなわち、視覚的表現またはグラフィックス）を提供し、ユーザがプロセスを監視することを可能にする。ユーザはまた、ＵＩデバイス１１２に入力を提供することによって、プロセスの制御に影響を及ぼしてもよい。例示すると、ＵＩデバイス１１２は、例えば、タンク充填プロセスを表すグラフィックスを提供してもよい。そのようなシナリオでは、ユーザは、タンクレベルの測定値を読み取り、タンクを満たす必要があると判断してもよい。ユーザは、ＵＩデバイス１１２に表示された入口バルブグラフィックと対話し、入口バルブを開くようにコマンドを入力してもよい。
【００２０】
ある実施形態では、ＵＩデバイス１１２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、任意のタイプのクライアントを実装してもよい。例えば、ＵＩデバイス１１２は、ＵＩデバイスがメモリ、電力など（例えば、ウェアラブルデバイス内の）に制限されているような場合では、ＵＩデバイス１１２の動作に必要な大量の処理のために、他のノード、コンピュータ、ＵＩデバイス、またはサーバに依存してもよい。そのような実施例では、ＵＩデバイス１１２は、サーバ１５０または他のＵＩデバイスと通信してもよく、サーバ１５０または他のＵＩデバイスは、プロセス制御ネットワーク１００上の１つ以上の他のノード（例えばサーバ）と通信し、ＵＩデバイス１１２に送信する表示データ及び／またはプロセスデータを判定し得る。さらに、ＵＩデバイス１１
２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に渡して、サーバ１５０がユーザ入力に関連するデータを処理し、それに応じて動作するようにしてもよい。言い換えれば、ＵＩデバイス１１２は、グラフィックをレンダリングするだけでよく、データを格納し、ＵＩデバイス１１２の動作に必要なルーチンを実行する、１つ以上のノードまたはサーバへのポータルとして機能してもよい。シンクライアントＵＩデバイスは、ＵＩデバイス１１２に対する最小限のハードウェア要件の利点を提供する。
【００２１】
他の実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、ウェブクライアントであってもよい。そのような実施形態では、ＵＩデバイス１１２のユーザは、ＵＩデバイス１１２のブラウザを介してプロセス制御システムと対話してもよい。ブラウザは、ユーザが、バックボーン１０５を介して別のノードまたはサーバ１５０（サーバ１５０など）のデータ及びリソースにアクセスすることを可能にする。例えば、ブラウザは、表示データまたはプロセスパラメータデータなどのＵＩデータをサーバ１５０から受信し、ブラウザが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スを描写することを可能にする。ブラウザはまた、ユーザ入力（グラフィック上でのマウスクリックなど）を受け取ってもよい。ユーザ入力は、ブラウザに、サーバ１５０に格納された情報資源を検索またはアクセスさせてもよい。例えば、マウスクリックは、ブラウザに、クリックされたグラフィックに関する情報を（サーバ１５０から）検索させ、表示させてもよい。
【００２２】
さらに他の実施形態では、ＵＩデバイス１１２の処理の大部分は、ＵＩデバイス１１２で行ってもよい。ＵＩデバイス１１２はまた、データをローカルに格納し、アクセスし、分析してもよい。
【００２３】
動作中、ユーザは、ＵＩデバイス１１２と対話して、フィールドデバイス１５〜２２またはデバイス４０〜４８のいずれかなど、プロセス制御ネットワーク１００内の１つ以上のデバイスを監視または制御してもよい。ユーザは、例えば、コントローラ１１に格納された制御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するために、ＵＩデバイス１１２と対話してもよい。コントローラ１１のプロセッサ３０は、制御ループを含み得る１つ以上のプロセス制御ルーチン（メモリ３２に記憶されている）を実装または統括する。プロセッサ３０は、フィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６と、バックボーン１０５に通信可能に接続された他のノードと通信してもよい。本明細書に記載される任意の制御ルーチンまたはモジュール（品質予測及び故障検出モジュールまたは機能ブロック）は、そのように所望される場合は、その一部を異なるコントローラまたは他のデバイスによって実装または実行させてもよいことに留意されたい。同様に、プロセス制御システム内で実装される本明細書に記載の制御ルーチンまたはモジュールは、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を取ってもよい。制御ルーチンは、オブジェクト指向プログラミング、ラダーロジック、シーケンシャルファンクションチャート、ファンクションブロックダイアグラム、または他のソフトウェアプログラミング言語もしくは設計パラダイムを使用したものなど、任意の所望のソフトウェアフォーマットにおいて実装されてもよい。具体的には、制御ルーチンは、ＵＩデバイス１１２を介してユーザによって実装されてもよい。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に格納されてもよい。同様に、制御ルーチンは、例えば、１つ以上のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の任意のハードウェアまたはファームウェア要素にハードコードされてもよい。したがって、コントローラ１１は、任意の所望の方法で制御戦略または制御ルーチンを実装するように（ある実施形態ではＵＩデバイス１１２を使用するユーザによって）構成されてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ユーザはＵＩデバイス１１２と対話して、一般に機能ブロックと称されるものを使用してコントローラ１１で制御戦略を実装してもよく、各機能ブロ
ックは、制御ルーチン全体のオブジェクトまたは他の部分（例えばサブルーチン）であり、プロセス制御システム内でプロセス制御ループを実装するために（リンクと呼ばれる通信を介して）他の機能ブロックと連携して動作する。制御ベースの機能ブロックは、典型的には、トランスミッタ、センサまたは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ものなどの入力機能、ＰＩＤ、ファジー論理などを実行する制御ルーチンに関連付けられたものなどの制御機能、または、プロセス制御システム内の何らかの物理的機能を実行するためのバルブなどの一部のデバイスの動作を制御する出力機能のうちの１つを実行する。無論、ハイブリッド及び他の種類の機能ブロックが存在する。機能ブロックは、ＵＩデバイス１１２で提供されるグラフィカル表現を有してもよく、ユーザが、機能ブロックのタイプ、機能ブロック間の接続、及び制御システムにおいて実装された各機能ブロックに関連付けられた入力／出力を容易に修正することを可能にする。機能ブロックは、典型的には、これらの機能ブロックが標準の４〜２０ｍＡデバイス及びＨＡＲＴデバイスなどのいくつかのタイプのスマートフィールドデバイスに使用されるか、またはそれらに関連付けられる場合、コントローラ１１に記憶され、コントローラ１１によって実行されてもよく、または、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスの場合のように、フィールドデバイス自体に格納され、フィールドデバイス自体によって実装されてもよい。コントローラ１１は、１つ以上の制御ループを実装し得る１つ以上の制御ルーチン３８を含んでもよい。各制御ループは、典型的には、制御モジュールと称され、機能ブロックのうちの１つ以上を実行することによって行われてもよい。
【００２５】
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使用して無線ネットワーク７０内で通信する。ある実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、無線ネットワーク７０を使用して無線フィールドデバイス４０〜４６と通信できてもよい。このような無線フィールドデバイス４０〜４６は、プロセス制御ネットワーク１００の１つ以上の他のノードと直接通信してもよく、これらのノードは、（例えば、無線プロトコルを使用して）無線通信するようにも構成される。無線で通信するように構成されていない１つ以上の他のノードと通信するために、無線フィールドデバイス４０〜４６は、バックボーン１０５に接続された無線ゲートウェイ３５を利用してもよい。無論、フィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６は、将来開発される任意の標準規格またはプロトコルを含む任意の有線もしくは無線プロトコルなどの任意の他の所望の標準規格またはプロトコルに準拠してもよい。
【００２６】
無線ゲートウェイ３５は、無線通信ネットワーク７０の様々な無線デバイス４０〜５８へのアクセスを提供し得るプロバイダデバイス１１０の一例である。具体的には、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の他のノード（図１Ａのコントローラ１１を含む）との間の通信結合を提供する。無線ゲートウェイ３５は、場合によっては、共有層または有線及び無線プロトコルスタックの層にトンネリングしながら、有線及び無線プロトコルスタックの下位層（例えば、アドレス変換、ルーティング、パケットセグメンテーション、優先順位付けなど）へのルーティング、バッファリング、ならびにタイミングサービスによって、通信結合を提供する。他の場合には、無線ゲートウェイ３５は、いかなるプロトコル層も共有しない有線プロトコルと無線プロトコルとの間でコマンドを翻訳してもよい。
【００２７】
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を行ってもよい。しかしながら、無線フィールドデバイス４０〜４６は、ネットワーク７０の無線プロトコルを用いて通信するように構成される。このように、無線フィールドデバイス４０〜４６、無線ゲートウェイ、及び無線ネットワーク７０の他の無線ノード５２〜５８は、無線通信パケットの生産者及び消費者である。
【００２８】
一部のシナリオにおいては、無線ネットワーク７０は、非無線デバイスを含んでもよい。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、従来の有線ＨＡＲＴデバイスであってもよい。ネットワーク７０内で通信するために、フィールドデバイス４８及び５０は、無線アダプタ（ＷＡ）５２ａまたは５２ｂを介して無線通信ネットワーク７０に接続されてもよい。これに加えて、無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなどの他の通信プロトコルをサポートしてもよい。さらに、無線ネットワーク７０は、無線ゲートウェイ３５と有線通信する別個の物理デバイスであり得る１つ以上のネットワークアクセスポイント５５ａ、５５ｂを含むか、または、一体的なデバイスとして無線ゲートウェイ３５を備えていてもよい。無線ネットワーク７０はまた、１つの無線デバイスから無線通信ネットワーク７０内の別の無線デバイスにパケットを転送する１つ以上のルータ５８を含んでもよい。無線デバイス３２〜４６及び５２〜５８は、無線通信ネットワーク７０の無線リンク６０を介して、互いに、及び無線ゲートウェイ３５と通信してもよい。
【００２９】
ある実施形態では、プロセス制御ネットワーク１００は、他の無線プロトコルを使用して通信するネットワークバックボーン１０５に接続された他のノードを含んでもよい。例えば、プロセス制御ネットワーク１００は、ＷｉＦｉもしくは他のＩＥＥＥ８０２．１１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）などの移動通信プロトコル、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または他のＩＴＵ−Ｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ）互換プロトコル、近距離無線通信（ＮＦＣ）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの短波長無線通信、または他の無線通信プロトコルなどの他の無線プロトコルを利用する１つ以上の無線アクセスポイント７２を含んでもよい。典型的には、このような無線アクセスポイント７２は、ハンドヘルドまたは他のポータブルコンピューティングデバイスが、無線ネットワーク７０とは異なり無線ネットワーク７０とは異なる無線プロトコルをサポートするそれぞれの無線ネットワーク越しに通信することを可能にする。いくつかの実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、無線アクセスポイント７２を使用してプロセス制御ネットワーク１００越しに通信する。いくつかのシナリオでは、ポータブルコンピューティングデバイスに加えて、１つ以上のプロセス制御デバイス（例えば、コントローラ１１、フィールドデバイス１５〜２２、または無線デバイス３５、４０〜５８）も、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使用して通信してもよい。
【００３０】
これに加えて、またはこれに代えて、プロバイダデバイスは、即時プロセス制御システムの外部にあるシステムへの１つ以上のゲートウェイ７５、７８を含んでもよい。そのような実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、外部システムを制御、監視、または他の方法で外部システムと通信するために使用されてもよい。典型的には、そのようなシステムは、プロセス制御システムによって生成または操作される情報の顧客または供給者である。例えば、プラントゲートウェイノード７５は、（そのそれぞれのプロセス制御データネットワークバックボーン１０５を有する）即時プロセスプラント１０を、そのそれぞれのネットワークバックボーンを有する別のプロセスプラントと通信可能に接続してもよい。一実施形態では、単一のネットワークバックボーン１０５は、複数のプロセスプラントまたはプロセス制御環境にサービスを提供してもよい。
【００３１】
別の例では、プラントゲートウェイノード７５は、即時プロセスプラントを、プロセス制御ネットワーク１００またはバックボーン１０５を含まないレガシーまたは従来のプロセスプラントに通信可能に接続してもよい。この例では、プラントゲートウェイノード７
５は、プラント１０のプロセス制御ビッグデータバックボーン１０５によって利用されるプロトコルと、レガシーシステムによって利用される異なるプロトコル（例えば、イーサネット、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなど）との間で、メッセージを変換または翻訳してもよい。そのような実施例では、ＵＩデバイス１１２は、上記レガシーまたは従来技術のプロセスプラント内のシステムまたはネットワークを制御、監視、または他の方法でそれらと通信するために使用されてもよい。
【００３２】
プロバイダデバイスは、プロセス制御ネットワーク１００と、実験室システム（例えば、実験室情報管理システムまたはＬＩＭＳ）、要員巡回データベース、物流システム、保守管理システム、製品在庫管理システム、生産スケジューリングシステム、気象データシステム、出荷手配システム、包装システム、インターネット、別のプロバイダのプロセス制御システム、または他の外部システムなどの外部の公的もしくは私的システムのネットワークとを通信可能に接続するための、１つ以上の外部システムゲートウェイノード７８を含んでもよい。外部システムゲートウェイノード７８は、例えば、プロセス制御システムとプロセスプラント外の要員（例えば、自宅の要員）との間の通信を容易にしてもよい。
【００３３】
図１は、限定された数のフィールドデバイス１５〜２２及び４０〜４６を有する単一のコントローラ１１を示しているが、これは例示的かつ非限定的な実施形態に過ぎない。任意の数のコントローラ１１がプロセス制御ネットワーク１００のプロバイダデバイスに含まれてもよく、コントローラ１１のいずれかが、任意の数の有線または無線フィールドデバイス１５〜２２、４０〜４６と通信して、プラント１０内のプロセスを制御してもよい。さらに、プロセスプラント１０はまた、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、無線プロセス制御通信ネットワーク７０、アクセスポイント７２、及び／またはゲートウェイ７５、７８を含んでもよい。
【００３４】
ＵＩデバイス１１２は、ＵＩデバイス１１２のプロセッサによって実行され、ループマップを見て対話するためのインターフェースを提供するループマップインターフェースルーチン（「ループインターフェース」または「ループマップインターフェース」）１１９を格納するメモリを含む。
【００３５】
ループインターフェース１１９を実行するとき、ＵＩデバイス１１２は、ループマップを見て対話するためのインターフェースを（例えば、ディスプレイを介して）提供する。ループマップは、プロセス制御システム１０内の制御ループのグラフィカル表現である。ループマップは、ハードウェア及び／またはソフトウェア要素を含む制御ループの要素を描写してもよい。オペレータ及び他のユーザは、制御ループ及びその要素に関する状況認識について、ループマップを基にしてもよい。場合によっては、ＵＩデバイス１１２自体が、ＵＩデバイス１１２でループインターフェース１１９によって表示されるループマップによって描写されてもよい。例えば、ＵＩデバイス１１２が、コントローラ１１によって制御される制御ループを監視するために典型的に使用される場合、ループマップは、ＵＩデバイス１１２をループマップ内に描写してもよい。
【００３６】
所与の制御ループのループマップを表示することにより、ループインターフェース１１９は、ユーザが、（ｉ）制御ループがより広範なプロセス制御システムに適合する方法と、（ｉｉ）制御ループを編成する要素と、（ｉｉｉ）制御ループの様々な要素の状態と、（ｉｖ）ユーザが制御ループに関して取り得る潜在的な措置の結果とをより理解することを可能にする。例示的なディスプレイ２００及び例示的なループマップ２０５は、図２に示されており、その各々は、ループインターフェース１１９によって生成されてもよい。２．ＵＩデバイス１１２及びループインターフェース１１９を、図３を参照してより詳細に説明する。
【００３７】
Ｉ．ループインターフェース１１９によって生成される例示的な汎用ディスプレイ２００
図２は、一実施形態による、ループインターフェース１１９によって生成され、ＵＩデバイス１１２に表示され得る、例示的な汎用ディスプレイ２００を描写する。ディスプレイ２００は、制御機能及び／または監視機能のために利用され得るループマップ２０５及び制御ループ状態ビューア２０７を含む。制御ループ状態ビューア２０７は、１つ以上の状態２５１及び１つ以上の修正措置２５３を描写する。
【００３８】
ループマップ２０５は、制御ループ内のフィールドデバイス２１１、制御ループ内のＩ／Ｏデバイス２１３、制御ループ内のコントローラ２１５、及び制御ループ内のオペレータディスプレイ２１７などの、プロセス制御システム１０のための制御ループの様々な要素を描写する。ループマップ２０５によって描写されるフィールドデバイス２１１は、センサ２２１及びアクチュエータ２２３を含む。Ｉ／Ｏデバイス２１３は、Ｉ／Ｏカード２２５及び２２７を含む。コントローラ２１５は、コントローラ２２９によって実装される制御ルーチンの機能ブロック２３１〜２３５を含むコントローラ２２９を含む。オペレータディスプレイ２１７は、ＵＩデバイス２４１及び２４３を含む。さらに、ループマップ２０５は、（ｉ）フィールドデバイス２１１とＩ／Ｏデバイス２１３との間の通信リンク２６１及び２６３と、（ｉｉ）Ｉ／Ｏデバイス２１３とコントローラ２２９との間の通信リンク２６５、２６７と、（ｉｉｉ）コントローラ２２９とオペレータディスプレイ２１７との間の通信リンク２６９及び２７１とを描写する。
【００３９】
ループマップ２０５を使用して、要員は、彼らの措置の潜在的な影響に基づいて意思決定を行うことができ、問題になっているデバイスのコンテキストの中だけではなく、ループマップ２０５によって描写される制御ループのコンテキスト中に表示され得る障害の位置に基づいて、誰を呼び出すかを決定することができる。つまり、ループマップ２０５及びループ状態ビューア２０７は、制御ループに関するコンテキスト情報を提供する。ユーザは、ループマップ２０５を見て、制御ループの特定の要素が他の要素とどのように関連しているかを迅速に理解することができる。例えば、ユーザは、制御ループが、コントローラ２２９によって実装される機能ブロック２３１〜２３５を含むことを迅速に判定することができる。さらに、ユーザは、プラント内のどのフィールドデバイス２１１及びＩ／Ｏデバイス２１３がコントローラ２２９に通信可能に結合されているかを迅速に判定することができる。
【００４０】
ループマップ２０５は、ユーザがボタンをクリックするか、またはドロップダウンメニューから項目をクリックすることに応答して表示されてもよい。例えば、ユーザは、ＵＩデバイス２４１で制御されたプロセスを監視してもよい。ユーザは、アクチュエータ２２３に何か問題があることに気付く場合があり、グラフィックボタンまたは制御をクリックして、アクチュエータ２２３に関連付けられたループマップを見て、ＵＩデバイス１１２にループマップ２０５を示すディスプレイ２００を生成させてもよい。この実施例では、ループマップ２０５は、アクチュエータ２２３が接続されている制御ループのハードウェア及びソフトウェア要素を描写し、アクチュエータ２２３がプロセス制御システム１０の他の態様にどのように関連しているかをユーザが迅速に理解することを可能にする。場合によっては、単一のデバイスを複数のコントローラ、制御ルーチン、及び／または機能ブロックに接続してもよい。例えば、アクチュエータ２２３は、複数の制御ループに関連付けられてもよく、ＵＩデバイス１１２は、複数の制御ループの各々についてループマップを表示してもよい。場合によっては、ＵＩデバイス１１２は、カスケード制御（すなわち、単一の制御変数を制御するように構成された複数の制御ループ）用に構成された複数の制御ループ用のループマップを表示してもよい。以下に説明するように、ＵＩデバイス１１２は、ループマップ２０５に関連付けられたインターロックデータを表示してもよい。
【００４１】
一実施形態では、ループインターフェース１１９は、ループマップ２０５を自動的に更新して、プロセス制御システム２０５の現在の構成を反映し、再構成または手動更新を必要としなくてもよい。例えば、センサ２２１が新しいセンサに交換された場合、ループインターフェース１１９は、ループマップ２０５を自動的に更新して、新しいセンサを描写してもよい。さらに、デバイス及びソフトウェアがエラーまたは通信障害を発生させると、例えば、ループインターフェース１１９は、これらのエラーまたは障害を描写するようにループマップ２０５及び／またはビューア２０７を更新してもよい。
【００４２】
一般に、状態２５１は、制御ループに関連付けられた状態である。場合によっては、状態２５１は、制御ループの特定の要素に関連付けられた状態であってもよい。例えば、状態２５１は、正常状態、警告、または異常な状態であってもよい。状態２５１は、ループマップ２０５によって描写される制御ループの任意の要素に対応してもよい。例えば、状態２５１のうちの１つ以上は、制御ループのハードウェア要素（例えば、フィールドデバイス２１１、Ｉ／Ｏデバイス２１３、コントローラ２２９、またはオペレータディスプレイ２１７）に対応してもよい。例示すると、状態２５１は、ハードウェア要素がアクティブまたは正常であることを示してもよい。状態２５１はまた、ハードウェア要素が非アクティブまたは障害があることを示してもよい。例えば、状態２５１は、Ｉ／Ｏカード２２５が故障していることを示してもよい。ユーザは、ループマップ２０５を見て、コントローラ２２９及びセンサ２２１がこの故障の影響を受けることを迅速に判定することができ、例えば、コントローラ２２９に伴う問題が、Ｉ／Ｏカード２２５がオフラインであるという事実に起因し得ると判定してもよい。ユーザはまたループマップ２０５を見て、警告フラッドの根本的な原因を判定してもよい。つまり、ループマップ２０５は、要員が、彼らの措置の潜在的な影響に基づいて意思決定を行い、デバイスのコンテキストの中だけではなく、制御ループのコンテキスト中に表示され得る、障害の位置に基づいて誰を呼び出すかを決定することを可能にする。別の例として、状態２５１のうちの１つ以上が、通信リンク２６１〜２７１の状態を特定してもよい。
【００４３】
状態２５１のうちの１つ以上は、制御ループのソフトウェア要素（例えば、機能ブロック２３１〜２３５）に対応してもよい。
【００４４】
場合によっては、ディスプレイ２００は、状態２５１に対応する１つ以上の修正措置２５３を提供してもよい。ユーザは、例えば、表示された修正措置２５３をクリックして、対応する状態をクリアまたはリセットしてもよい。場合によっては、修正措置２５３をクリックすると、ＵＩデバイス１１２に命令またはタスク（例えば、別の状態または状態の設定）を表示させてもよい。
【００４５】
場合によっては、表示された状態２５１及び／または措置２５３とのユーザの対話は、ループマップ２０５上のコンテキスト強調表示を駆動してもよい。例えば、ユーザがマウスカーソルを状態２５１でホバリングさせると、ＵＩデバイス１１２は、ループ２０５上に示された対応する要素を強調表示させてもよい。強調表示は、対応する要素の色または陰影の変更または強調すること、対応する要素に下線を付すこと、対応する要素を円または四角で囲むこと、ループマップ２０５に描写されている他の要素をぼかすこと、要素のサイズを変更すること、要素の他の視覚特性を変更することと、を含んでもよい。
【００４６】
場合によっては、表示された状態２５１及び／または措置２５３とのユーザの対話は、対応する要素へのナビゲーションジャンプを駆動してもよい。例えば、ユーザが表示された状態２５１をクリックするとき、ＵＩデバイス１１２は、マウスカーソルを対応する要素に「ジャンプ」させてもよい。
【００４７】
一実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、対応する要素の近く（すなわち、特異な状態
または異常な状態になっている要素の近く）に状態２５１（例えば、アイコンとして）を描写してもよい。例えば、センサ２２１とＩ／Ｏカード２２５との間に通信障害が存在する場合、ＵＩデバイス１１２は、通信リンク２６１の隣にアイコンを描写して、リンク２６１に関連付けられた通信障害を示してもよい。場合によっては、アイコンをクリックすると、状態２５１を設定またはクリアしてもよい。場合によっては、要素自体をクリックすると、状態２５１を設定またはクリアしてもよい。
【００４８】
状態２５１は、ユーザによって指定されたロジックによって駆動されてもよい。図３に示すユーザ設定３７７は、このロジックを含んでもよい。場合によっては、描写された状態２５１は、ユーザによって明示的に設定されてもよい。状態２５１は、通常機能または正常機能を示す状態を含んでもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、状態２５１は、ループマップ２０５によって示されるために、エラー、特異な状態または異常な状態を必ずしも反映する必要はない。
【００４９】
ループマップ２０５及び状態２５１は、描写された制御ループ状態及びその構成要素に関する状況認識をユーザに与える。状態２５１は、ユーザが、状態を駆動するロジックに精通していなくても、ユーザが理解できる方法で提示される。さらに、ループインターフェース１１９により、ユーザは、状態２５１を駆動するロジックを直接操作することが可能となり、バイパス設定などの作業をユーザが容易に行うことができる。
【００５０】
これは、問題の診断とトラブルシューティングがより困難な従来のシステムとは対照的である。従来のシステムでは、異常な状態が発生すると、状況を診断するために制御エンジニアが呼び出される。実行中のロジックを理解するために、制御エンジニアは、論理図から個々の機能ブロックを選択し、パラメータリスト内のブロックのエラーパラメータを検査して、異常な状態（例えば、バイパス、オーバーライド、ラッチされた値）を解読する。状況に応じて、制御エンジニアは、一時的に問題を回避するために、非標準または非定型の状態を生成するタスク（例えば、バイパスを設定する）を実行しなければならないことがある。これも典型的には、ブロックをクリックしてパラメータ値を設定することで行われる。この従来のアプローチは、制御エンジニアがブロックとパラメータリストの間を転々とするため、時間がかかり、精神的にひどく骨の折れるものである。例えば、エンジニアが、パラメータリストを参照するために表示された図から目をそらすように強制されるこの従来のアプローチは、非常に困難であり得る。
【００５１】
オペレータは、１つ以上の制御ループを監視するときに同様の問題を抱える可能性がある。例えば、オペレータは、制御ループの全体的な状態を評価しようと試みて、複数のメニュー、制御ビュー、及び複数の機能ブロックのパラメータリストを調べる可能性がある。制御ループが多数の異常な状態を有する場合、オペレータは、異常な状態が互いに関連しているかどうか、もしそうであれば、異常な状態が別の状態を引き起こす程度を確かめるために苦労する可能性がある。これらの問題は、オペレータが時々トンネル視を経験するストレスの多い状況によって悪化する。つまり、最適な制御では、オペレータが状況認識を迅速に得る必要があるが、プラントの稼働中に問題を解決する時間はほとんどない。ループインターフェース１１９及びＵＩデバイス１１２は、オペレータが状況認識を迅速に得ることを可能にする。
【００５２】
ＩＩ．ＵＩデバイス１１２及びループインターフェース１１９
図３は、一実施形態による、ＵＩデバイス１１２（図１にも示されている）のブロック図である。ＵＩデバイス１１２は、例えば、プロセスの態様を表す出力（すなわち、視覚的表現またはグラフィックス）を提供することによって、プロセス制御システム１０によって制御されるプロセスを制御及び／または監視するためのユーザインターフェースとして機能してもよい。
【００５３】
ある実施形態では、ＵＩデバイス１１２は、シンクライアントまたはシッククライアントなど、任意のタイプのクライアントであってもよい。例えば、ＵＩデバイス１１２は、ＵＩデバイス１１２の動作に必要な処理の大部分のために、他のノード、コンピュータ、またはサーバに依存してもよい。いくつかの実施形態では、ＵＩデバイス１１２の処理の大部分はＵＩデバイス１１２で行われる。
【００５４】
ＵＩデバイス１１２は、プロセッサ３５１、通信インターフェース３５５、及びメモリ３５７を含んでおり、各々がシステムバス３５２を介して通信可能に接続されてもよい。メモリ３５７は、データ３６１及びルーチン３６３を格納する。データ３６１は、プラント構成データ３７１、ループマップデータ３７３、制御ループ状態データ３７５（「状態データ３７５」とも称される）、及び／またはユーザ設定データ３７７を含む。ルーチン３６３は、ループインターフェース１１９（図１にも示されている）及び様々な他のルーチン３６５（例えば、オペレーティングシステム、ユーザインターフェースルーチンなど）を含む。ループインターフェース１１９は、ループマッパ３８１とループモニタ３８３とを含む。一実施形態では、ルーチン３８１及び３８３のうちの１つ以上は、ループインターフェース１１９のサブルーチンである。一実施形態では、ルーチン３８１及び３８３のうちの１つ以上は、スタンドアロンルーチンである。
【００５５】
Ａ．通信インターフェース３５５
ＵＩデバイス１１２は、通信インターフェース３５５を介して他のデバイスまたはシステムに通信可能に接続されてもよい。通信インターフェース３５５は、ネットワークインターフェース（例えば、ネットワークカードを含む）として機能し、ＵＩデバイス１１２が（無線もしくは有線接続を介して）ネットワーク１０５に接続することを可能にしてもよく、及び／または入出力インターフェース（例えば、ＵＳＢインターフェース、シリアルポート、パラレルポート、ＳＣＳＩなどを含む）として機能し、ＵＩデバイス１１２が１つ以上の入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、カメラなど）を介して入力を受信することを可能にしてもよく、１つ以上の出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカなど）を介して出力を提供してもよい。
【００５６】
通信インターフェース３５３は、任意の適切な通信プロトコルを使用する１つ以上のデバイスまたはシステムとの無線及び／または有線通信のための回路を含んでもよい。無線通信は、短距離及び／または長距離になり得る。例えば、通信インターフェースは、Ｗｉ−Ｆｉ（例えば８０２．１１プロトコル）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、高周波システム（例えば９００ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ及び５．６ＧＨｚの通信システム）、赤外線、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（「ＴＣＰ／１Ｐ」）（ＴＣＰ／ＩＰレイヤーの各々で使用されるプロトコルのいずれか）、ハイパーテキスト転送プロトコル（「ＨＴＴＰ」）、ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ、ファイル転送プロトコル（「ＦＴＰ」）、リアルタイム転送プロトコル（「ＲＴＰ」）、リアルタイムストリーミングプロトコル（「ＲＴＳＰ」）、セキュアシェルプロトコル（「ＳＳＨ」）、他の任意の通信プロトコル、またはそれらの任意の組み合わせをサポートしてもよい。通信インターフェース３５３は、（例えば、同軸ケーブルまたは光ファイバケーブルを介して）ＵＩデバイス１１２を他のデバイスに電気的または光学的に結合させ、その他のデバイスと通信させることを可能にする回路を含んでもよい。
【００５７】
ユーザは、プロセスの制御に影響を及ぼすために、そのような入出力デバイスを利用してもよい。例示すると、ＵＩデバイス１１２は、例えば、タンク充填プロセスを表す表示グラフィック項目を、（例えば、通信インターフェース３５５に接続されたディスプレイで）生成してもよい。そのようなシナリオでは、ユーザは、タンクレベルの測定値を読み取り、タンクを満たす必要があると判断してもよい。ユーザは、ＵＩデバイス１１２に表
示された入口バルブグラフィックと対話し（例えば、通信インターフェース３５５に接続されたマウスまたはキーボードを介して）、入口バルブを開くようにするコマンドを入力してもよい。
【００５８】
Ｂ．プラント構成データ３７１
プラント構成データ３７１は、プロセス制御システム１０の構成に関するデータである。例えば、プラント構成データ３７１は、プロセス制御システム１０の要素、要素間の関係、及び／または要素によって使用されるパラメータを特定してもよい。例えば、プラント構成データ３７１は、プロセス制御システム１０によって制御されるプラントに設置されたデバイス（例えば、フィールドデバイス１４、Ｉ／Ｏデバイス２６〜２８、コントローラ１１、サーバ、ルータ、モデム、スイッチなど、ワークステーション１１０、など）、デバイス間の関係、デバイスのうちの１つ以上によって利用される（例えば、コントローラ１１及び／またはフィールドデバイス１４によって利用される）機能ブロック、機能ブロック間の関係、ならびに／または、デバイス及び／または機能ブロックによって使用されるパラメータを特定してもよい。
【００５９】
プラント構成データ３７１はまた、ループシートのような文書を含んでもよい。
【００６０】
Ｃ．ループマップデータ３７３
ループマップデータ３７３は、プロセス制御システム１０用に構成された１つ以上のループマップを特定する。一実施例として、ループマップデータ３７３は、図２に示すループマップ２０５を特定してもよい。２．
【００６１】
特定の制御ループのループマップでは、ループマップデータ３７３は、特定の制御ループの以下の要素のうちの少なくとも１つを表すデータを含んでもよい（または参照してもよい）。制御ループに含まれるフィールドデバイス１４と、制御ループに含まれるＩ／Ｏデバイス２６〜２８と、制御ループに含まれるコントローラ１１と、制御ループを閲覧及び／または構成するために利用することができるワークステーション１１０と、制御ループ（制御ルーチン３８を定義するように構成された１つ以上の機能ブロックを含み得る）によって実装される制御ルーチン３８などが含まれる。さらに、特定の制御ループのループマップについて、ループマップデータ３７３は、要素間の関係を特定してもよい。例えば、ループマップデータ３７３は、フィールドデバイス１４とコントローラ１１との間の物理リンクを指定してもよい（例えば、Ｉ／Ｏデバイス２６〜２８のうちの１つ、フィールドデバイス１４とコントローラ１１との間の特定の通信リンク、及び／またはフィールドデバイス１４とコントローラ１１との間で送信される特定のデータを指定すること）。別の例として、ループマップデータ３７３は、機能ブロック間の論理リンクを指定してもよい。
【００６２】
さらに、ループマップデータ３７３は、前述の制御ループ要素を描写するグラフィック項目を含んでもよい（または参照してもよい）。これらのグラフィック項目は、制御ループ及びその構成要素をグラフを使って描写するために（例えば、ＵＩデバイス１１２によって）利用されてもよい。
【００６３】
ループデータ３７３は、ループマップ２０５を含んでもよい。より詳細には、ループデータ３７３は、フィールドデバイス２１１、Ｉ／Ｏデバイス２１３、コントローラ２２９、オペレータディスプレイ２１７、及び／または機能ブロック２３１〜２３５のためのグラフィック項目を含む、描写された制御ループの要素を表すグラフィック項目を含んでもよい。ループデータ３７３はまた、描写された要素の各々のプラント構成データ３７１を含むか、または参照してもよい。これは、例えば、各要素用の固有の特定子（例えば、「タグ」）、及び／または描写された要素に関する様々なパラメータを含んでもよい。例え
ば、構成データ３７１は、センサ２２１によって検出され送信された情報のタイプを示してもよい。特定の制御ループの場合、ループマップデータ３７３は、対応する状態データ３７５を参照してもよい。
【００６４】
Ｄ．状態データ３７５
状態データ３７５は、制御ループまたは制御ループの要素に対する１つ以上の状態２５１を特定する。例えば、状態データ３７５は、制御ループ２０５の状態２５１を表すデータを含んでもよい。状態２５１は、例えば、センサ２２１、Ｉ／Ｏカード２２５、またはリンク２６１の正常状態を含んでもよい。状態２５１は、制御ループによって測定または制御されるパラメータに対する警告（例えば、高いまたは低い流量、温度など）を含んでもよい。状態２５１は、バイパス、オーバーライド、及びラッチされた値などの異常な状態を含んでもよい。オーバーライドは、警告などの状態が生じた場合に、制御ルーチンまたは機能ブロックに入力する値を指定してもよい。バイパスは、警告などの状態が生じた場合に起動される（バイパスバルブを開けるなどして起動される）代替マテリアルフローを指定してもよい。バイパスはまた、状態が生じた場合にアクティブにする代替ルーチンまたは機能ブロックのセットを指定してもよい。ラッチされた値は、一時的であっても、限界を超えた場合に設定される値であってもよい。
【００６５】
状態データ３７５は、（例えば、「異常な状態」を修正するために）１つ以上の状態２５１に対する修正措置２５３を指定してもよい。
【００６６】
Ｅ．ユーザ設定データ３７７
ユーザ設定データ３７７は、ユーザによって提供される設定及び他の情報を含む。例えば、ユーザ設定データ３７７は、ユーザによって明示的に設定される状態２５１または状態を含んでもよい。ユーザ設定データ３７７はまた、（制御ループ状態３７５によって反映され得る）ある状態２５１を設定または引き起こすためのルールを含んでもよい。ループモニタ３８３は、これらのルールに従ってプロセスを監視し、状態２５１を設定してもよい。
【００６７】
Ｆ．ループマッパ３８１
ループマッパ３８１は、ループマップ２０５などのループマップを生成する。マッパ３８１は、例えば、プラント構成データ３７１を参照して、制御ルーチンを特定してもよい。次いで、マッパ３８１は、例えば、制御ルーチンに関連付けられた入力変数及び出力変数、ならびにそれら入力及び出力に関連付けられたフィールドデバイス及び他のデバイス（例えば、流量測定に関連付けられた流量インジケータ、またはバルブ位置コマンドに関連付けられたバルブ）を特定することによって、マップを「マッピング」してもよい。マッパ３８１は、制御ループの要素のグラフィック項目を生成するときに、様々なプロセス制御要素のためのテンプレートのライブラリを基にしてもよい。マッパ３８１がループマップを「マッピング」すると、ループマップはループマップデータ３７３として格納されてもよい。
【００６８】
マッパ３８１は、ＵＩデバイス１１２にループマップを表示させてもよい。マッパ３８１は、ループマップデータ３７３を参照してディスプレイ（ディスプレイ２００など）を生成してもよい。具体的には、ループマッパ３８１は、ループマップデータ３７３を参照し、ユーザ要求に応じてＵＩデバイス１１２にループマップ２０５を表示させてもよい。ループマッパ３８１はまた、状態データ３７５を参照して、ＵＩデバイス１１２にループマップ２０５に関連付けられた状態２５１を表示させてもよい。
【００６９】
Ｇ．ループモニタ３８３
ループモニタ３８３は、図２に示すループマップ２０５によって描写される制御ループ
などの制御ループを監視する。２．例えば、ループモニタ３８３は、ワークステーション１１０に、フィールドデバイス１４と通信させ、フィールドデバイス１４の状態２５１（例えば、正常状態への）に関するフィールドデバイスから様々なパラメータを受信させてもよい。これらのパラメータは、フィールドデバイス１４の警告または動作パラメータになり得る。簡単に言えば、ループモニタ３８３は、プロセス制御システムの他の要素によって（例えば、フィールドデバイス１４、Ｉ／Ｏデバイス２６〜３８などによって）収集または生成されたデータを正確に映し出すデータを含むように状態データ３７５を更新してもよい。
【００７０】
さらに、ループモニタ３８３は、制御ループまたは制御ループ要素の状態２５１に関するパラメータの値を設定するためのロジックを含んでもよい。ループモニタ３８３は、ユーザによって定義され、ユーザ設定３７７に格納され得る１つ以上のルールに基づいて、特定の制御ループ要素の状態２５１を引き起こしてもよい。
【００７１】
例えば、通信リンク２６１が故障したときに（通信障害を示すために）、ユーザ設定３７７は、「通信なし」状態が設定または引き起こされるべきであることを規定するルールを含んでもよい。したがって、ループモニタ３８３は、例えば、通信リンク２６１が正常であることを保証するために、センサ２２１を定期的にポーリングすることによって、そのような故障をチェックしてもよい。センサ２２１が一定時間内にポーリングに応答しない場合、ループモニタ３８３は、（ユーザ設定３７７によって定義されたルールに従って）通信状態変数を設定して、（例えば、ＣｏｍｍＳｔａｔ２６１を０の値に設定することにより）通信障害を示してもよい。
【００７２】
ＩＩＩ．例示的な方法４００
図４は、一実施形態による、ループインターフェースを実装する例示的な方法４００を描写する。本方法は、全体または一部において、本明細書に記載される１つ以上のシステムまたはデバイスによって実装されてもよい。
【００７３】
方法４００は、プラント構成データ３７１が生成されると開始する（ブロック４０５）。構成データ３７１は、ユーザがプラントの様々な態様を構成することによって生成されてもよい。
【００７４】
制御ループは、プラント構成データ３７１から特定される（ブロック４１０）。制御ループは、ループマッパ３８１によって特定されてもよい。一実施形態では、ループマッパ３８１は、ＵＩデバイス１１２によって実装される。別の実施形態では、ループマッパ３８１は、ＵＩデバイス１１２以外のコンピューティングデバイスによって実装される。ループマッパ３８１は、プラント構成データ３７１を評価してプロセス制御システム１０の要素（例えば、デバイス及び／または機能ブロック）間のリンクを特定することによって制御ループを特定してもよい。
【００７５】
制御ループが特定された後、ループマッパ３８１は、ループマップ２０５を生成して、特定された制御ループを描写してもよい（ブロック４１５）。ループマッパ３８１は、特定された制御ループの要素に対応するグラフィック項目をメモリに格納してもよい。
【００７６】
ループマップ２０５を見るためのユーザ要求は、ＵＩデバイス１１２において受信されてもよい（ブロック４２０）。その要求は、図５に示すオペレータディスプレイ５００と対話するユーザによって受信されてもよい。
【００７７】
要求の受信に応答して、ループマッパ３８１は、ループマップ２０５を表示してもよい（ブロック４２５）。ループマップ２０５に関連付けられた状態２５１は、ループマッパ
３８１によって表示されてもよい（ブロック４３０）。
【００７８】
制御ループは、ループモニタ３８３によって監視される（ブロック４４５）。制御ループへの変更に応答して、制御ループモニタ３８３は、ループマッパ３８１に、描写されたループマップ２０５及び状態２５１を更新させてもよい。例えば、ループモニタ３８３は、アクチュエータ２２３が経験した異常状態を検出してもよい。例示すると、アクチュエータ２２３がポンプである場合、ループモニタ３８３は、ポンプを駆動するモータが故障したとき、または予防的な停止を経験したときを検出してもよい。この検出に応じて、制御ループモニタ３８３は、ループマッパ３８１に適切な状態２５１を表示させてもよい。別の例として、ループモニタ３８３は、アクチュエータ２２３を交換するために新しいアクチュエータが設置されたことを検出してもよい。ループモニタ３８３は、ループマッパ３８１に、新しいアクチュエータを描写するようにループマップ２０５を更新させてもよい。
【００７９】
要素または状態の選択を表すユーザ入力が受信されたとき（ブロック４３５）、対応する要素または状態が強調表示されてもよい（ブロック４４０）。すなわち、ユーザは状態２５１を選択してもよい。ユーザの選択を検出することに応答して、ループマッパ３８１は、選択された状態２５１に対応するループマップ２０５によって描写される要素を強調表示してもよい。同様に、ユーザは、ループマップ２０５によって描写される要素を選択してもよい。ユーザの選択を検出することに応答して、ループマッパ３８１は、選択された要素に対応する１つ以上の状態２５１を強調表示してもよい。ループモニタ３８３は、ユーザ入力に応答して制御ループを監視し続けてもよい。
【００８０】
ＩＶ．例示的なオペレータディスプレイ５００
図５は、一実施形態による、ＵＩデバイス１１２によって提示され得る例示的なオペレータディスプレイ５００を示す。ディスプレイ５００は、サブディスプレイ５１４ａ、５１４ｂ、及びまたは５１４ｃを含んでもよい。ディスプレイ５１４ａは、ポンプ５２１、制御バルブ５２２、及び蓄積タンク５２３を含む機器モジュール（すなわち、特定のグループまたは機器のセット）の一部の概略図を含む。ディスプレイ５１４ａはまた、関連パラメータ（例えば、タンクレベルまたは流量レベル）の値を含み得るデータテーブル５２４を含む。ディスプレイ５１４ｂは、トレンドグラフィック５２５を含む。ディスプレイ５１４ｃは、（例えば、ディスプレイ５１４ａの概略図に描写された機器に関連付けられた様々な変数に対して）数値形式で進行中のデータ蓄積を示し得るグリッドグラフィック５２６を含む。
【００８１】
ユーザは、ディスプレイ５００を利用して、プロセス制御システム１０のうちの少なくとも一部を監視してもよい。例えば、タンク５２３が充填されるにつれて、データテーブル５２４はタンクレベル（例えば、ガロン単位で）を表示してもよい。追加の情報が有用であり得るため、ディスプレイ５１４ｂはタンクレベルまたはタンクに入る液体の流れの傾向を描写してもよい。場合によっては、傾向は警告の設定点または限界値を描写し、ユーザが、所与の変数が所望の値またはある限界に近づいている程度を視覚化することを可能にしてもよい。
【００８２】
場合によっては、ユーザは、ディスプレイ５００と対話して、ＵＩデバイス１１２に図２に示すディスプレイ２００を表示させてもよい。２．例えば、ユーザは、機器５２１〜５２３を描写するグラフィック項目のうちの１つをクリックしてもよい。ＵＩデバイス１１２は、例えば、ユーザが「ループマップを見る」などのコマンドを選択し得るドロップダウンメニューを表示してもよい。コマンドをクリックすることにより、ＵＩデバイス１１２にディスプレイ２００を表示させてもよい。
【００８３】
Ｖ．例示的なディスプレイ６００〜１１００
図６は、一実施形態による、ループインターフェース１１９によって生成され、図１に示されたＵＩデバイス１１２に表示される、例示的なディスプレイ６００を示す。  ディスプレイ６００は、ループマップ６０５及び制御ループ状態ビューア６０７を含む。ループマップ６０５は、制御ループのソフトウェア要素、より詳細には、機能ブロック６１２、６１４、及び６１６を含む制御ループの機能ブロックを描写する。状態ビューア６０７は、状態６５１ａ〜ｃ及び修正措置６５３ａ〜ｃを含む。図示されているように、状態６５１ａ（始動バイパス）は機能ブロック６１２の状態である。したがって、ループマップ６０５は、状態６５１を表す機能ブロック６１２の隣にアイコンを描写する。同様に、状態６５１ｂは機能ブロック６１４に対応し、状態６５１ｃは機能ブロック６１６に対応する。状態６５１ａ〜ｃは、修正措置６５３ａ〜ｃと対話するユーザによって修正されてもよい。
【００８４】
図７は、一実施形態による、ループインターフェース１１９によって生成され、ＵＩデバイス１１２によって表示され得る、例示的なデバイスディスプレイ７００を描写する。ディスプレイ７００は、タイトルバー７０１、デバイス情報７０３、ループ接続７０５、状態ディスプレイ７０７、及びメニュー７０９を含む。
【００８５】
タイトルバー７０１は、デバイス（例えば、ＰＴ−１０１４３）の名前またはタグと、デバイスを制御するように構成されたコントローラ（例えば、Ｃｒｕｄｅ−ＣＴＲＬ１）の名前とを含んでもよい。デバイス情報７０３は、デバイスに関する情報を含んでもよい。例えば、デバイス情報７０３は、デバイスのブランド及び／またはタイプを示してもよい。
【００８６】
ループ接続７０５は、表示されたデバイスのループ接続を含んでもよい。例えば、ループ接続７０５は、デバイス（例えば、ＣＨＭ６−０２及びＣｒｕｄｅ−ＣＩＯＣ１）と通信する特定のＩ／Ｏデバイス、デバイス（例えばＣｒｕｄｅ−ＣＴＲＬ１）と通信するコントローラ、ならびに／または、デバイス（例えば、ＰＩＣ−１０１４３）を制御するように構成された制御ルーチンを特定してもよい。ループ接続７０５は、ユーザが、デバイスに関連付けられた完全ループマップを見るために選択することができる、対話型要素（例えば、ボタン）を含んでもよい。この要素を選択することにより、ＵＩデバイス１１２に、例えば、ループマップ２０５などのループマップを表示させてもよい。
【００８７】
状態ディスプレイ７０７は、正常状態など、デバイスに関連付けられた状態を特定してもよい。一実施形態では、状態ディスプレイ７０７は、ユーザが関連付けられた状態を修正するために選択してもよい状態に関連付けられた修正措置を表示してもよい。
【００８８】
メニュー７０９は、追加情報を表示するためのインタラクティブな要素を含んでもよい。例えば、メニュー内の項目は、ユーザが、デバイスに関連付けられた警告を見たり、デバイスに関連付けられた概要もしくは方法画面を見たり、または、通信上の問題もしくはデバイスの問題をトラブルシューティングすることを可能にしてもよい。
【００８９】
図８は、一実施形態による、ループマップ８０５を含む例示的なディスプレイ８００を描写する。ループマップ８０５は、フィールドデバイス８１１、Ｉ／Ｏデバイス８１３、コントローラ８１５、及びオペレータディスプレイ８１７を描写する。
【００９０】
図９は、一実施形態による、関連付けられた状態を表示するためにループマップ８０５が更新された後のループマップ８０５を含む、例示的なディスプレイ９００を描写する。図９に示すように、ループマップ８０５は、状態９０１〜９０５を含む。状態９０１は、圧力トランスミッタＰＴ−１０１４３が通信していないことを示す。同様に、状態９０３
は、圧力トランスミッタＰＴ−１０１４３とＩ／ＯデバイスＣＨＭ６−０２との間の通信リンクの故障を示す。最後に、状態９０５は、圧力トランスミッタＰＴ−１０１４３からのフィードバックの欠如のために開ループが存在することを示す。
【００９１】
図１０は、一実施形態による、ループマップ１００５を含む例示的なディスプレイ１０００を描写する。ループマップ１００５は、フィールドデバイス１０１１、Ｉ／Ｏデバイス１０１３、コントローラ１０１５、及びオペレータディスプレイ１０１７を描写する。
【００９２】
図１１は、一実施形態による、ループマップ１１０５を含む例示的なディスプレイ１１００を描写する。ループマップ１１０５は、フィールドデバイス１１１１、Ｉ／Ｏデバイス１１１３、コントローラ１１１５、及びオペレータディスプレイ１１１７を描写する。フィールドデバイス１１１１は、モータ（ＭＴＲ−１２６）と流量トランスミッタ（ＦＴ−１０２０８）とを含む。Ｉ／Ｏデバイス１１１３は、流量トランスミッタに接続されたＩ／Ｏデバイス（ＣＨＭ８−０２）を含む。ループマップ１１０５によって示されるように、フィールドデバイス（すなわち、この場合はＭＴＲ−１２６）はコントローラと直接通信してもよい。ディスプレイ１１００は、Ｉ／Ｏデバイス（ＣＨＭ８−０２）とコントローラ１１１５との間の通信リンクの状態１１０１を描写する。
【００９３】
ＶＩ．さらなる考慮事項
本明細書を通して、複数のインスタンスは、単一のインスタンスとして記述されたコンポーネント、オペレーション、または構造を実装し得る。１つ以上の方法の個々の操作が別々の操作として図示され説明されているが、ある実施形態では、個々の操作のうちの１つ以上が同時に実行される場合がある。
【００９４】
本明細書で使用されるように、「一実施形態」または「ある実施形態」のいずれかの言及は、実施形態に関連して説明した特定の要素、特徴、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な場所における「一実施形態では」という句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているとは限らない。
【００９５】
本明細書で使用されるように、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える、含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｈａｓ（有する）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」またはそれらの任意の他の変形例は、非排他的な包含を対象とするように意図されている。例えば、プロセス、方法、物品、もしくは要素のリストを含む装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されていないか、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の他の要素を含んでもよい。さらに、それとは反対に明示的に述べられていない限り、「または」は、排他的なまたは、ではなく包括的なまたは、であることを指す。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれかによって満たされる：Ａが真（または存在する）かつＢが偽（または存在しない）、Ａが偽（または存在しない）かつＢが真（または存在する）、及び、ＡとＢの両方が真（または存在する）。
【００９６】
さらに、「ａ」または「ａｎ」の使用は、本明細書の実施形態の要素及び構成要素を説明するために用いられる。この説明及び以下の特許請求の範囲は、１つまたは少なくとも１つを含むように読まれるべきである。単数形は、それが他の意味であることが明らかでない限り、複数形も含む。
【００９７】
本明細書を通して、以下の用語のうちのいくつかが使用される。
【００９８】
通信リンク。「通信リンク」または「リンク」は、２つ以上のノードを接続する経路または媒体である。リンクは、物理リンク及び／または論理リンクであってもよい。物理的
リンクは、情報が転送されるインターフェース及び／または媒体であり、現実には、有線または無線であってもよい。物理リンクの実施例には、電気エネルギーの伝送のための導体を有するケーブル、光伝送のための光ファイバ接続、及び／または電磁波の１つ以上の特性に加えられた変更を介して情報を搬送する無線電磁信号が含まれ得る。
【００９９】
２つ以上のノード間の論理リンクは、２つ以上のノードを接続する基礎となる物理リンク及び／または中間ノードの抽象を表す。例えば、２つ以上のノードは、論理リンクを介して論理的に結合されてもよい。論理リンクは、物理リンクと中間ノード（例えば、ルータ、スイッチ、または他のネットワーク機器）の任意の組み合わせを介して確立されてもよい。
【０１００】
リンクは、「通信チャネル」と称されることがある。無線通信システムにおいて、用語「通信チャネル」（または単に「チャネル」）は、一般に、特定の周波数または周波数帯域を指す。搬送信号（または搬送波）は、特定の周波数で、またはチャネルの特定の周波数帯域内で、送信されてもよい。場合によっては、単一の帯域／チャネルを介して複数の信号が送信されてもよい。例えば、信号は、異なるサブバンドまたはサブチャネルを介して単一の帯域／チャネル越しに同時に送信されることがある。別の例として、信号は、それぞれのトランスミッタ及びレシーバが問題の帯域を使用するタイムスロットを割り当てることによって、同じ帯域を介して送信されることがある。
【０１０１】
コントローラに受信したレベル測定値に基づいて制御信号を水入口バルブに送信させる制御ルーチンを定義する１つ以上のソフトウェア要素（例えば、機能ブロック）を、コントローラは格納及び実装してもよい。例えば、ソフトウェア要素は、コントローラに、水測定レベルがある閾値を下回ったときにコントローラに弁を開くための制御信号を送信させるように、構成されてもよい。
【０１０２】
メモリ及びコンピュータ読み取り可能媒体。一般に、本明細書で使用する「メモリ」または「メモリデバイス」という句は、コンピュータ読み取り可能媒体（「ＣＲＭ」）を含むシステムまたはデバイスを指す。「ＣＲＭ」は、情報（例えば、データ、コンピュータ読み取り可能命令、プログラムモジュール、アプリケーション、ルーチンなど）を配置、保持、及び／または検索するために、関連するコンピューティングシステムによってアクセス可能な１つの媒体または複数の媒体を指す。「ＣＲＭ」は、現実には、非一時的な媒体を指し、電波などの実体のない一時的な信号を指すものではないことに留意されたい。
【０１０３】
ＣＲＭは、関連するコンピューティングシステムにおいて、または関連するコンピューティングシステムと通信する任意の技術、デバイス、またはデバイスのグループにおいて、実装されてもよい。ＣＲＭは、揮発性及び／または不揮発性媒体、ならびに取り外し可能及び／または取り外し不可能な媒体を含んでもよい。ＣＲＭは、情報を格納するために使用することができ、コンピューティングシステムによってアクセスすることができる、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または、任意の他の媒体を含んでもよいが、これらに限られない。ＣＲＭは、システムバスに通信可能に結合され、ＣＲＭと、システムバスに結合された他のシステムまたはコンポーネントとの間の通信を可能にする。いくつかの実装形態では、ＣＲＭは、メモリインターフェース（例えば、メモリコントローラ）を介してシステムバスに結合されてもよい。メモリインターフェースは、ＣＲＭとシステムバスとの間のデータの流れを管理する回路である。
【０１０４】
ネットワーク。本明細書で使用されるように、特に指定がない限り、情報またはデータを通信するシステムまたはデバイスの文脈で使用される場合、用語「ネットワーク」は、
ノード（例えば、情報を送信、受信、及び／または転送することができるデバイスまたはシステム）の集合と、ノード間の電気通信を可能にするように接続されたリンクとを指す。
【０１０５】
ネットワークは、ノード間のトラフィックの整理を担当する専用ルータと、オプションとして、ネットワークの構成及び管理を担当する専用デバイスとを含んでもよい。ノードの一部または全部はまた、他のネットワークデバイス間で送信されるトラフィックを整理するために、ルータとして機能するように適合されてもよい。ネットワークデバイスは、有線または無線で相互接続されてもよく、ネットワークデバイスは、異なるルーティング及び転送能力を有してもよい。例えば、専用ルータは大量の送信が可能であってもよく、同時に、一部のノードは同じ期間に比較的少量のトラフィックを送受信することができる場合がある。さらに、ネットワーク上のノード間の接続は、異なるスループット能力及び異なる減衰特性を有してもよい。例えば、光ファイバケーブルは、媒体固有の物理的限界の違いのために、無線リンクよりけた違いに高い帯域幅を提供することができてもよい。ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などのネットワークまたはサブネットワークを含んでもよい。
【０１０６】
ノード。一般に、「ノード」という用語は、接続ポイント、再配布ポイント、または通信エンドポイントを指す。ノードは、情報を送信、受信、及び／または転送することができる任意のデバイスまたはシステム（例えば、コンピュータシステム）であってもよい。例えば、メッセージを発信及び／または最終的に受信するエンドデバイスまたはエンドシステムは、ノードである。（例えば、２つのエンドデバイス間で）メッセージを受信し転送する中間デバイスも、一般に「ノード」であるとみなされる。
【０１０７】
プロセッサ。本明細書で説明される例示的方法の様々な動作は、少なくとも部分的に１つ以上のプロセッサによって実行されてもよい。一般に、「プロセッサ」及び「マイクロプロセッサ」という用語は同義で使用され、各々は、メモリに格納された命令をフェッチして実行するように構成されたコンピュータプロセッサを指す。これらの命令を実行することにより、プロセッサは、命令によって定義される様々な動作または機能を実施することができる。特定の実施形態に応じて、プロセッサは、関連する動作または機能を実行するように、（例えば、命令もしくはソフトウェアによって）一時的に構成されてもよく、または恒久的に構成されてもよい（例えば、特定用途向け集積回路もしくはＡＳＩＣ用のプロセッサ）。プロセッサは、例えば、メモリコントローラ及び／またはＩ／Ｏコントローラをも含むチップセットの一部であってもよい。チップセットは、Ｉ／Ｏ及びメモリ管理機能ならびに複数の汎用及び／または専用レジスタ、タイマなどを提供するように通常は構成された集積回路内の電子コンポーネントの集合である。一般に、説明したプロセッサのうちの１つ以上は、システムバスを介して他の構成要素（メモリデバイス及びＩ／Ｏデバイスなど）に通信可能に結合され得る。
【０１０８】
動作のうちの一部の性能は、単一のマシン内に存在するだけでなく、複数のマシンに配置されて、１つ以上のプロセッサの間で分散されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、１つのプロセッサまたは複数のプロセッサは、単一の場所（例えば、家庭環境内に、オフィス環境内に、またはサーバファームとして）に配置されてもよく、他の実施形態では、プロセッサは複数の場所にわたって分散されてもよい。
【０１０９】
「ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（処理すること）」、「ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ（コンピューティングすること、算出すること）」、「ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ（計算すること）」、「ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ（判定すること）」、「ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ（提示すること）」、「ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ（表示すること）」などの単語は、１つ以上のメモリ（例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはそれらの組み合わせ）内の物理的（例えば、電
子的、磁気的もしくは光学的）量として表されるデータを操作または変換する機械（例えば、コンピュータ）、レジスタ、または情報を受信、格納、送信、もしくは表示する他の機械構成要素の措置またはプロセスを指す場合がある。
【０１１０】
システムバス。一般に、プロセッサまたは特定のシステムまたはサブシステムは、１つ以上の通信リンクを介して、システムまたはサブシステムの他のコンポーネントと通信し得る。例えば、共有住宅内の構成要素と通信する場合、プロセッサは、システムバスによって構成要素に通信可能に接続されてもよい。特に指定のない限り、本明細書で使用されるように、「システムバス」という句は、（データを搬送するための）データバス、（データをどこに送るべきかを判定するための）アドレスバス、（実行すべき動作を判定するための）制御バス、またはそれらのいくつかの組み合わせを指す。さらに、「システムバス」は、メモリバスもしくはメモリコントローラ、周辺バス、または種々のバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含むバス構造のいくつかのタイプのいずれかを指してもよい。限定としてではなく、例として、そのようなアーキテクチャは、Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ）バス、Ｍｉｃｒｏ
Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＭＣＡ）バス、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＶＥＳＡ）ローカルバス、及び（Ｍｅｚｚａｎｉｎｅバスとしても知られている）Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスを含む。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019008790.tif 000011
【図１０】
2019008790.tif 000012
【図１１】
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【外国語明細書】
2019008790000001.pdf