(57)【要約】分散された動作システムおよび動作方法であり、システムは集積された診断装置、ビットバス、フィールドバスを含む。フィールド装置はフィールド動作特性を生成し、フィールド処理モジュールはフィールド装置からフィールド動作特性を受信する。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントとビットバスで通信するフィールド通信コンポーネントを含む。フィールド処理モジュールはフィールド動作特性の関数のフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データを生成する。補助処理モジュールはビットバスと通信し、フィールド動作データを受信する。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントとフィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントとゲートウェイコンポーネントを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスで通信する。【選択図】図１
2008511938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットバスおよびフィールドバスを有する集積された診断装置を備えた分散された動作システムにおいて、
フィールド動作特性を生成するフィールド装置と、
前記フィールド装置からフィールド動作特性を受信し、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されたフィールド通信コンポーネントとを含んでおり、フィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成されており、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでおり、フィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項２】
前記システムは、製造システム、梱包システム、エンジニアリング管理システム、半導体ツール、生産システム、組立てシステム、処理システム、動作制御システム、資産管理システム、予測メンテナンスシステムを含むメンテナンスシステム、管理制御およびデータ捕捉（ＳＣＡＤＡ）システムからなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記フィールド動作特性は、抵抗、電流、電圧、ホール効果電圧、エネルギ、質量、電力を含むパワー、キャパシタンス、インダクタンス、リラクタンス、位相、タイミング、周波数、時間、モード、状況、故障、位置、警報、警告、比較、状態、磁気強度、データ、およびパラメータからなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記フィールド装置は、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、レベルセンサ、力センサ、漏洩検出センサ、応力センサ、運動センサ、位置センサ、電圧センサ、電流センサ、化学特性センサ、アクチュエイタ、漏洩センサ、加速度計、速度計、バルブポジショナ、バルブ位置センサ、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、圧力ゲージを含むゲージ、ソレノイド、電源、ヒータ、ソレノイドバルブを含むバルブ、計器、モータ、ポンプ、熱スイッチを含むスイッチ、ホール効果センサ、磁気強度センサ、ガスセンサ、溶断可能なリンク、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、およびメモリ装置からなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記フィールド動作特性は感知された温度の指示であり、前記フィールド装置は、熱電対、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、サーモパイル、ダイオード、半導体センサ、共振温度センサ、赤外線センサ、およびサーミスタからなるグループから選択された温度センサである請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記フィールド処理モジュールは、第１のフィールド動作特性およびフィールド診断パラメータの関数として感知された温度を決定するように構成されている請求項５記載のシステム。
【請求項７】
感知される温度はフィールド診断パラメータにより規定されたＥＭＦと温度との関係の関数として決定される請求項５記載のシステム。
【請求項８】
前記フィールド処理モジュールはフィールド動作特性の関数として前記フィールド装置の熱特性を決定するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記フィールド装置はバーコードフォーマット、無線周波数識別フォーマット、データマトリックス、およびスマートカードフォーマットの少なくとも１つで符号化されているフィールド動作特性を生成するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記フィールド処理モジュールはフィールド動作事象に応答してフィールド動作データを生成する請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記フィールド動作事象は、状態の変化、モードの変化、状況の変化、故障、フィールドパラメータの変化、フィールド動作特性の変化、温度特性の変化の時間レート（１次導関数）、しきい値を超えるフィールドパラメータの値、警報、比較、警告、およびしきい値を超えるフィールド動作特性の値からなるグループから選択されている請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記フィールド動作データはフィールド動作特性を含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記フィールド処理モジュールは１以上のフィールド管理パラメータを記憶するためのフィールドメモリを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記メモリは２つの関連されたフィールド管理パラメータを含んでいる請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記フィールド管理パラメータの少なくとも一方はフィールド診断パラメータである請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記メモリは受信されたフィールド動作特性を記憶するように構成されている請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記フィールド処理モジュールはマイクロプロセッサを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
前記フィールド診断コンポーネントは、アルゴリズム、プログラム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、比較器、および検索表の少なくとも１つを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項１９】
前記フィールド診断コンポーネントは、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、ウェイブレット、モデル化モジュール、および統計機能からなるグループから選択されたアルゴリズムを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記フィールド診断パラメータは、動作診断、装置較正、システム管理、およびシステム動作からなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
前記フィールド処理モジュールは受信されたフィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを決定するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項２２】
前記フィールド処理モジュールは、前記フィールド装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、およびシステムの少なくとも１つに関連される動作機能を行うように構成され、前記動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ（cause）、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項２３】
前記フィールド診断パラメータは、フィールド動作特性、事象、状況、故障、モード、および状態からなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
前記フィールド処理モジュールはアナログデジタル変換コンポーネントを含み、前記フィールド装置はアナログフォーマットでフィールド動作特性を生成し、前記フィールド処理モジュールはデジタルフォーマットでフィールド動作データを生成する請求項１記載のシステム。
【請求項２５】
前記フィールド処理モジュールはデータ圧縮コンポーネントを含み、前記フィールド処理モジュールはビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を圧縮するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項２６】
前記データ圧縮コンポーネントは表マッピング、アルゴリズム、およびコード化の少なくとも１つを含んでいる請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記データ圧縮コンポーネントはビットバスによって通信するためにフィールド診断パラメータを素数にマップするように構成されている請求項２５記載のシステム。
【請求項２８】
前記フィールド処理モジュールはデータ暗号化コンポーネントを含んでおり、前記フィールド処理モジュールはビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を暗号化するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項２９】
フィールド動作データは複数の素数の積を含み、複数の素数の少なくとも１つはフィールド診断パラメータを表している請求項１記載のシステム。
【請求項３０】
前記フィールド通信コンポーネントはフィールド動作データがビットバスプロトコルにおけるビットバスと通信されるようにビットバス通信インターフェースを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項３１】
前記フィールド処理モジュールはフィールド管理パラメータを生成し、そのフィールド管理パラメータをフィールド装置に通信するように構成され、前記フィールド装置は受信されたフィールド管理パラメータの関数としてフィールド動作特性を生成する請求項１記載のシステム。
【請求項３２】
前記フィールド処理モジュールは動作事象、管理事象、およびメンテナンス事象の少なくとも１つに応答してフィールド管理パラメータを生成する請求項３１記載のシステム。
【請求項３３】
前記フィールド管理パラメータは命令および問合せの少なくとも一方である請求項３１記載のシステム。
【請求項３４】
前記フィールド処理モジュールはビットバスによる補助管理パラメータの受信に応答してフィールド管理パラメータを生成する請求項３１記載のシステム。
【請求項３５】
前記フィールド装置は第２のフィールド診断パラメータを記憶するフィールド装置メモリを含み、前記フィールド装置は第２のフィールド診断パラメータを前記フィールド処理モジュールに提供する請求項１記載のシステム。
【請求項３６】
フィールド動作データはＩＥＥＥ  １４５１とＩＥＥＥ  １４５１．４の少なくとも一方にしたがってフォーマットされている請求項１記載のシステム。
【請求項３７】
前記フィールド装置と前記フィールド処理モジュールとは機械的に一体化されたユニットとして構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項３８】
前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、さらに第２のフィールド動作データを生成し、ビットバスと通信するように構成されている第２のフィールド処理モジュールを具備し、前記第２のフィールド処理モジュールは第２のフィールド動作データをビットバスによって第１のフィールド処理モジュールに通信する請求項１記載のシステム。
【請求項３９】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記フィールド処理モジュールは第１の処理モジュールであり、さらに、
第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置と、
ビットバスと通信し、第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド診断コンポーネントと第２のフィールド通信コンポーネントとを有する第２のフィールド処理モジュールとを具備し、
第２のフィールド処理モジュールは第２の管理パラメータと、第２のフィールド動作データと、第２のフィールド診断パラメータと、第２のフィールド動作特性との少なくとも１つを第１のフィールド処理モジュールへ通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４０】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記フィールド処理モジュールは第１の処理モジュールであり、さらに、
第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置と、
ビットバスと通信し、第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド診断コンポーネントと第２のフィールド通信コンポーネントを有し、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成するように構成されている第２のフィールド処理モジュールとを具備し、
前記補助フィールド処理モジュールは第２のフィールド動作データを受信するように構成され、前記補助フィールド処理モジュールは第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数として管理データを生成する管理モジュールを含み、前記補助フィールド処理モジュールはフィールドバスによって管理データを通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４１】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１の処理モジュールであり、さらに、
第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置と、
第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド診断コンポーネントと第２のフィールド通信コンポーネントを有し、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成するように構成されている第２のフィールド処理モジュールと、
第２のフィールド処理モジュールと通信するための第２のビットバスとを具備し、
前記補助フィールド処理モジュールは第２のビットバスおよび第１のビットバスと通信し、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、第２のフィールド動作特性、およびフィールド管理パラメータの少なくとも１つを第１のフィールド処理モジュールへ通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４２】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、さらに第２の動作特性を生成するための第２のフィールド装置を具備し、前記フィールド処理モジュールは第２の動作特性を受信するように構成され、受信された第２の動作特性を第１のフィールド装置へ通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４３】
ビットバス、フィールド通信コンポーネント、補助通信コンポーネントはそれぞれ、ハードワイヤ電気通信インターフェース、光学インターフェース、無線インターフェース、衛星インターフェースからなるグループからそれぞれ選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項４４】
フィールド通信コンポーネントと補助通信コンポーネントはビットバスによってビットバスプロトコルと通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４５】
フィールド通信コンポーネントと補助通信コンポーネントはそれぞれビットバスモデムである請求項１記載のシステム。
【請求項４６】
ビットバス、フィールド通信コンポーネント、および補助通信コンポーネントは、それぞれＤａｌｌａｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｎｅ−ｗｉｒｅプロトコル、Ｓｅｒｉｐｌｅｘ、センサバス、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔバス、ＦＭＳ、Ｌｏｎ  Ｗｏｒｋｓ、Ｃａｒ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）、インターバスＳ、ＳＤＬＣ、ＡＳ−インターフェース（ＡＳ−ｉ）、Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔバス（ＬＩＮ−バス）、ＩＥＥＥ−１１１８バスからなるグループから選択された通信インターフェースに適合可能に構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４７】
ビットバスは８ビット以下のフォーマットで通信するように構成され、フィールドバスは８ビットよりも大きいフォーマットで通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項４８】
単一ビットはフィールド診断パラメータを表している請求項１記載のシステム。
【請求項４９】
ビットバスは単一のワイヤ通信媒体として構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項５０】
フィールドバスはＰｒｏｆｉｂｕｓ、ＩＥＥＥ  ８０２無線ねと、イーサネットＴＣＰ／ＩＰを含む企業通信バス、インターネット、トークンリングＬＡＮ、イーサネットＬＡＮ、ＦＤＤＩネットワーク、私設データネットワーク、ＩＳＤＮ、ＶＰＮからなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項５１】
前記補助処理モジュールは、少なくとも１つの補助パラメータを記憶するための補助メモリを含み、前記少なくとも１つの補助パラメータは少なくとも１つの補助診断パラメータを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５２】
前記補助処理モジュールはマイクロプロセッサを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５３】
前記補助診断コンポーネントはアルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、比較器、および検索表の少なくとも１つを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５４】
前記補助処理モジュールは、補助診断パラメータを含み、補助診断パラメータの関数として補助フィールドデータを生成するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項５５】
前記補助処理モジュールは補助診断パラメータを含み、補助フィールドデータは補助診断パラメータを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５６】
前記補助処理モジュールは、動作診断、装置較正、システム管理、およびシステム動作からなるグループから選択された補助診断パラメータを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５７】
前記補助処理モジュールは、フィールド装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、補助処理モジュール、フィールドバス、およびシステムの少なくとも１つに関連された動作機能を行うように構成され、その動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択されている請求項１記載のシステム。
【請求項５８】
前記補助処理モジュールは、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、ウェイブレット、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、統計機能からなるグループから選択されたアルゴリズムを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項５９】
前記補助処理モジュールはフィールドバスに結合されている動作管理システムへフィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項６０】
前記フィールド動作管理システムは補助フィールドデータを受信し、受信された補助フィールドデータの関数としてフィールド装置制御命令を生成するように構成されている請求項５９記載のシステム。
【請求項６１】
前記フィールド動作管理システムは、前記フィールド装置および前記システムの少なくとも１つに関連された動作機能を行うように構成され、その動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択されている請求項５９記載のシステム。
【請求項６２】
前記補助処理モジュールはビットバスによって、補助管理パラメータをフィールド処理モジュールへ通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項６３】
前記補助処理モジュールは、補助管理事象に応答して、補助管理パラメータを生成するように構成されている請求項６２記載のシステム。
【請求項６４】
前記補助処理モジュールは、フィールドバスによって受信された管理命令に応答して、補助管理パラメータを生成するように構成されている請求項６２記載のシステム。
【請求項６５】
フィールドバスに結合されているフィールド動作管理システムは、管理命令を生成するように構成されている請求項６４記載のシステム。
【請求項６６】
前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、さらに、
フィールドバスに結合され、管理命令を生成し、フィールドバスによって管理命令を第１の補助処理モジュールへ通信するように構成されている第２の補助処理モジュールを具備している請求項６２記載のシステム。
【請求項６７】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１の処理モジュールであり、前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、さらに、
第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置と、
第２のフィールド装置に結合され、第２のフィールド診断コンポーネントと第２のフィールド通信コンポーネントを含み、第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成するように構成されている第２のフィールド処理モジュールと、
第２のフィールド処理モジュールと通信するように構成されている第２のビットバスと、
第２のビットバスと通信し、フィールドバスによって通信するための第２のフィールドバスインターフェースを有する第２の補助フィールド処理モジュールとを具備し、
前記第２のフィールド処理モジュールは第２のビットバスと、第２の補助処理モジュールと、フィールドバスと、第１の補助処理モジュールと、および第１のビットバスとを介して前記第１のフィールド処理モジュールと通信するように構成されている請求項１記載のシステム。
【請求項６８】
前記第２のフィールド処理モジュールは、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、および第２のフィールド動作特性の少なくとも１つを第１のフィールド処理モジュールへ通信するように構成されている請求項６７記載のシステム。
【請求項６９】
前記補助処理モジュールは、プロトコル変換器コンポーネントと、データ集信器コンポーネントと、暗号化コンポーネントと、管理コンポーネントと、フィールド間処理モジュール通信コンポーネントとの少なくとも１つを含んでいる請求項１記載のシステム。
【請求項７０】
さらに、電源から加熱電力を受取るために、第１のインターフェースと、第２のインターフェースと、第１のインターフェースと第２のインターフェースとの間の中間部分とを有する加熱電力回路に結合されているヒータと、
ヒータの電力回路の前記中間部分に結合され、電力の少なくとも一部をヒータに提供する第１の状態と、ヒータへの電力を終了する第２の状態との少なくとも２つの状態を有し、フィールド装置とフィールド処理モジュールを含んでいる電力制御装置とを具備している請求項１記載のシステム。
【請求項７１】
前記フィールド処理モジュールと前記補助処理モジュールはそれぞれ、フィールド装置と、フィールド処理モジュールと、補助処理モジュールと、ビットバスと、システムの少なくとも１つに対して動作機能を行うように相互動作するように構成され、前記動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択されたものである請求項１記載のシステム。
【請求項７２】
ビットバスと、第１のフィールド動作特性を生成するための第１のフィールド装置と、第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置とを含んでいる集積された診断装置を有する分散された動作システムにおいて、
第１のフィールド装置から第１のフィールド動作特性を受信し、第１の診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第１のフィールド通信コンポーネントとを含み、第１のフィールド動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含む第１のフィールド動作データを生成するように構成されている第１のフィールド処理モジュールと、
第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第２のフィールド通信コンポーネントとを含み、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成するように構成されている第２のフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、第１のフィールド処理モジュールから第１のフィールド動作データを受信し、第２のフィールド処理モジュールから第２のフィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含み、第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの少なくとも一方の関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによってその補助フィールドデータを通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項７３】
前記補助フィールド処理モジュールは第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数として管理データを生成する管理モジュールを含み、前記補助フィールド処理モジュールは管理データをフィールドバスによって通信するように構成されている請求項７２記載のシステム。
【請求項７４】
前記ビットバスは第１のビットバスであり、さらに第２のビットバスを具備し、前記第１のフィールド通信コンポーネントは第１のビットバスと通信するように構成され、前記第２のフィールド通信コンポーネントは第２のビットバスと通信するように構成され、前記補助処理モジュールは第１のフィールド動作データを受信するために第１のビットバスと通信するように構成され、第２のフィールド動作データを受信するために第２のビットバスと通信するように構成されている請求項７２記載のシステム。
【請求項７５】
さらに、第２のビットバスと通信し、フィールドバスによって通信するための第２のフィールドバスインターフェースを有する第２の補助処理モジュールを具備し、前記第２のフィールド処理モジュールは第２のビットバスを介して第１のフィールド処理モジュール、第２の補助処理モジュール、フィールドバス、第１の補助処理モジュール、および第１のビットバスと通信するように構成されている請求項７４記載のシステム。
【請求項７６】
前記第１のフィールド処理モジュールは第２のフィールド動作データを受信し、第２のフィールド動作データを受信された第２のフィールド動作データの少なくとも一部の関数としてビットバスによって送信するように構成されている請求項７２記載のシステム。
【請求項７７】
ビットバスを備えた集積された診断装置を有する分散された動作システムにおいて、
第１のフィールド動作特性を生成するための第１のフィールド装置と、
第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置と、
第１のフィールド装置から第１のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信し、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスと通信するためのフィールド通信コンポーネントを含み、第１のフィールド動作特性の関数としての第１のフィールド診断パラメータと第２のフィールド特性の関数としての第２のフィールド診断パラメータのうちの少なくとも一方を含むフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、生成されたフィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含み、受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによってその補助フィールドデータを通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項７８】
前記フィールド処理モジュールは受信された第２の動作特性を第１のフィールド装置へ送信するように構成されている請求項７７記載のシステム。
【請求項７９】
温度特性を生成するための温度センサとビットバスとを有する温度感知及び診断システムにおいて、
温度センサと結合し、温度センサから温度特性を受信するように構成され、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されているフィールド通信コンポーネントとを含み、温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含み、フィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによってその補助フィールドデータを通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項８０】
前記補助処理モジュールは診断パラメータをフィールド処理モジュールへ送信するように構成され、前記フィールド処理モジュールは受信された診断パラメータに応答して、フィールド動作データをビットバスによって通信するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８１】
温度特性は、ループ抵抗、エネルギ、電力、周波数、電流、および電圧からなるグループから選択される請求項７９記載のシステム。
【請求項８２】
温度特性は感知されたエネルギレベルであり、前記フィールド処理モジュールは感知されたエネルギレベルを予め規定されたエネルギレベルと比較し、感知されたエネルギレベルと予め規定されたエネルギレベルとの間の差が温度診断事象を示すとき温度診断事象を識別するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８３】
前記フィールド診断コンポーネントは等温のエントロピー中の変化を決定するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８４】
前記フィールド診断コンポーネントは温度特性の関数としてヒータにおける質量の流量を決定するように構成され、ヒータはシステム中に配置され、温度センサと関連されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８５】
前記フィールド診断コンポーネントはループ電流ステップ応答を含んでいる請求項７９記載のシステム。
【請求項８６】
前記補助処理モジュールは、ビットバスフォーマットで受信されたフィールド動作データをフィールドバスフォーマットの補助フィールドデータに変換し、フィールドバスに結合されている温度管理システムへ補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８７】
さらに、フィールド動作特性を生成するためのフィールド装置を具備し、前記フィールド処理モジュールはフィールド動作特性を受信し、さらにフィールド動作特性の関数としてフィールド動作データを生成するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項８８】
前記フィールド装置は、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、レベルセンサ、力センサ、漏洩検出センサ、応力センサ、運動センサ、位置センサ、電圧センサ、電流センサ、化学特性センサ、アクチュエイタ、漏洩センサ、加速度計、速度計、バルブポジショナ、バルブ位置センサ、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、圧力ゲージを含むゲージ、ソレノイド、電源、ヒータ、ソレノイドバルブを含むバルブ、計器、モータ、ポンプ、熱スイッチを含むスイッチ、ホール効果センサ、磁気強度センサ、ガスセンサ、溶断可能なリンク、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、及びメモリ装置からなるグループから選択される請求項８７記載のシステム。
【請求項８９】
前記フィールド装置はフィールド装置診断パラメータを記憶するフィールド装置メモリを含み、前記フィールド装置はフィールド装置診断パラメータをフィールド処理モジュールに提供するように構成されている請求項８７記載のシステム。
【請求項９０】
前記温度センサは、熱電対、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、サーモパイル、ダイオード、半導体センサ、共振温度センサ、赤外線センサ、およびサーミスタからなるグループから選択される請求項７記載のシステム。
【請求項９１】
前記フィールド処理モジュールは、温度特性と温度診断パラメータの関数として感知される温度を決定するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項９２】
感知される温度は温度診断パラメータにより規定されたＥＭＦと温度との関係の関数として決定される請求項９１記載のシステム。
【請求項９３】
前記フィールド処理モジュールは、状態の変化、モードの変化、状況の変化、故障、フィールドパラメータの変化、フィールド動作特性の変化、温度特性の変化の時間レート（１次導関数）、しきい値を超えるフィールドパラメータの値、警報、比較、警告、およびしきい値を超えるフィールド動作特性の値からなるグループから選択されたフィールド動作事象に応答して、フィールド動作データを生成するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項９４】
フィールド動作データは温度診断パラメータを含んでいる請求項７９記載のシステム。
【請求項９５】
前記補助処理モジュールは、補助診断パラメータと、補助診断パラメータの関数として補助フィールドデータを発生するように構成されている補助処理モジュールとを含んでいる請求項７９記載のシステム。
【請求項９６】
前記補助処理モジュールは補助診断パラメータを含み、補助フィールドデータは補助診断パラメータを含んでいる請求項７９記載のシステム。
【請求項９７】
前記補助処理モジュールは、動作診断、装置較正、構成、制御装置の動作、システム管理、およびシステム動作からなるグループから選択された補助診断パラメータを含んでいる請求項７９記載のシステム。
【請求項９８】
前記補助処理モジュールは、温度センサ、フィールド処理モジュール、ビットバス、補助処理モジュール、フィールドバス、システムの少なくとも１つに関連された動作機能を行うように構成され、その動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択されている請求項７９記載のシステム。
【請求項９９】
前記温度センサと前記フィールド処理モジュールは機械的に一体化されたユニットとして構成されている請求項９８記載のシステム。
【請求項１００】
前記温度センサは、温度センサ診断パラメータを記憶する温度センサメモリを含み、温度センサは温度センサ診断パラメータをフィールド処理モジュールへ提供するように構成されている請求項７９記載のシステム。
【請求項１０１】
感知されたエネルギレベルを生成するための温度センサとビットバスとを有する温度感知及び診断システムにおいて、
温度センサへ結合し、温度センサから感知されたエネルギレベルを受信するように構成され、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されているフィールド通信コンポーネントとを含み、受信された感知されたエネルギレベルを予め規定されたエネルギレベルと比較し、感知されたエネルギレベルと予め規定されたエネルギレベルとの間の差が温度診断事象を示すとき温度診断事象を識別するように構成され、識別された温度診断事象の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを含む補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含み、フィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項１０２】
温度特性を生成するための温度センサとビットバスとを有する温度感知及び診断システムにおいて、
温度センサと結合し、温度センサから温度特性を受信するように適合され、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されているフィールド通信コンポーネントとを含み、温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ビットバスフォーマットで受信されたフィールド動作データをフィールドバスフォーマットの補助フィールドデータに変換するように構成されたゲートウェイコンポーネントとを含み、フィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって、そのフィールドバスに結合されている温度管理システムに通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項１０３】
前記温度センサと前記フィールド処理モジュールが機械的に一体化されたユニットとして構成されるように、温度センサはフィールド処理モジュール内で機械的に集積されている請求項１０２記載のシステム。
【請求項１０４】
ビットバスと、温度特性を生成するための温度センサと、フィールド動作特性を生成するためのフィールド装置とを有する集積された診断装置を備えた温度感知システムにおいて、
第１の温度センサから温度特性を受信し、第１のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第１のフィールド通信コンポーネントとを含み、温度動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含む第１のフィールド動作データを生成するように構成されている第１のフィールド処理モジュールと、
フィールド装置からフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第２のフィールド通信コンポーネントとを含み、第２の動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成するように構成されている第２のフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、第１の第１のフィールド処理モジュールから第１のフィールド動作データを受信し、第２のフィールド処理モジュールから第２のフィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含み、第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの少なくとも一方の関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項１０５】
補助フィールド処理モジュールは第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数として管理データを生成する管理モジュールを含み、前記補助フィールド処理モジュールはフィールドバスによって管理データを通信するように構成されている請求項１０４記載のシステム。
【請求項１０６】
前記ビットバスは第１のビットバスであり、さらに第２のビットバスを具備し、第１のフィールド通信コンポーネントは第１のビットバスと通信するように構成され、第２のフィールド通信コンポーネントは第２のビットバスと通信するように構成され、補助処理モジュールは第１のフィールド動作データを受信するために第１のビットバスと通信するように構成され、第２のフィールド動作データを受信するために第２のビットバスと通信するように構成されている請求項１０４記載のシステム。
【請求項１０７】
さらに、第２のビットバスと通信し、フィールドバスによって通信するための第２のフィールドバスインターフェースを有する第２の補助処理モジュールを具備し、前記第２のフィールド処理モジュールは第２のビットバスを介して第１のフィールド処理モジュールと第２の補助処理モジュールとフィールドバスと第１の補助処理モジュールと第１のビットバスと通信するように構成されている請求項１０６記載のシステム。
【請求項１０８】
第１のフィールド処理モジュールは第２のフィールド動作データを受信し、その第２のフィールド動作データを受信された第２のフィールド動作データの少なくとも一部の関数としてビットバスによって送信するように構成されている請求項１０４記載のシステム。
【請求項１０９】
前記温度センサは第１の温度特性を生成するための第１の温度センサであり、前記フィールド装置は第２の温度センサであり、フィールド動作特性は第２の温度特性である請求項１０４記載のシステム。
【請求項１１０】
ビットバスを有する集積された診断装置を備えた温度感知システムにおいて、
第１の温度特性を生成するように構成された第１の温度センサと、
第２の温度特性を生成するように構成された第２の温度センサと、
第１の温度センサから第１の温度特性を受信し、第２の温度センサから第２の温度特性を受信し、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスと通信するためのフィールド通信コンポーネントとを含み、第１の温度特性の関数としての第１のフィールド診断パラメータと第２の温度特性の関数としての第２のフィールド診断パラメータとの少なくとも一方を含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されているフィールド処理モジュールと、
ビットバスと通信し、生成されたフィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントを含み、受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによってその補助フィールドデータを通信するように構成されている補助処理モジュールとを具備しているシステム。
【請求項１１１】
前記フィールド処理モジュールは受信された第２の温度特性を第１のフィールド温度センサに送信するように構成されている請求項１１０記載のシステム。
【請求項１１２】
フィールド装置と、フィールド装置に結合されているフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含む分散された動作システムを診断する方法において、
フィールド装置でフィールド動作特性を生成し、
フィールド処理モジュールでフィールド動作特性を処理し、
フィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データを生成し、
フィールド診断パラメータを含む前記フィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、
受信された前記フィールド動作データの関数として補助処理モジュールで補助フィールドデータを生成し、
補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項１１３】
さらに、フィールド動作特性とフィールド診断パラメータの関数として感知された温度を決定するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１１４】
感知される温度の決定はフィールド診断パラメータによって規定されるＥＭＦと温度との関係の関数である請求項１１２記載の方法。
【請求項１１５】
さらに、フィールド動作特性の関数としてフィールド装置の熱特性を決定するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１１６】
フィールド動作特性の生成はフィールド動作事象に応答する請求項１１２記載の方法。
【請求項１１７】
フィールド動作事象は、状態の変化、モードの変化、状況の変化、故障、フィールドパラメータの変化、フィールド動作特性の変化、温度特性の変化の時間レート（１次導関数）、しきい値を超えるフィールドパラメータの値、警報、比較、警告、しきい値を超えるフィールド動作特性の値からなるグループから選択される請求項１１６記載の方法。
【請求項１１８】
フィールド動作特性の生成は、バーコードフォーマット、無線周波数識別フォーマット、データマトリックス、およびスマートカードフォーマットの少なくとも１つにおけるフィールド動作特性を生成することを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１１９】
フィールド動作データの生成は、フィールド診断パラメータの生成を含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１２０】
さらに、フィールド処理モジュールのメモリ中に少なくとも１つのフィールド管理パラメータを記憶するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１２１】
メモリにおける記憶は２つの関連されたフィールド管理パラメータの記憶を含んでいる請求項１２０記載の方法。
【請求項１２２】
記憶されたフィールド管理パラメータの少なくとも１つはフィールド診断パラメータである請求項１２０記載の方法。
【請求項１２３】
さらに、フィールド動作特性をメモリに記憶するステップを含んでいる請求項１２０記載の方法。
【請求項１２４】
フィールド処理モジュールは、フィールド動作特性とフィールド診断コンポーネントを処理するように構成されたマイクロプロセッサを含んでおり、フィールド診断コンポーネントはアルゴリズム、プログラム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、比較器、および検索表の少なくとも１つを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１２５】
フィールド動作データの生成は、フィールド処理モジュールによって行われ、フィールド動作データの生成は、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、ウェイブレット、モデル化モジュール、および統計機能からなるグループから選択されたアルゴリズムの関数としてフィールド診断パラメータを生成するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１２６】
フィールド診断パラメータは、動作診断、装置較正、システム管理、およびシステム動作からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１２７】
さらに、フィールド処理モジュールにおいて、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、および自己同調規則からなるグループから選択される動作機能を行うステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１２８】
動作機能は、フィールド装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、および分散された動作システムに関連される請求項１２７記載の方法。
【請求項１２９】
フィールド診断パラメータは、フィールド動作特性、事象、状況、故障、モード、警報、比較、ルートコーズ、警告、および状態からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１３０】
フィールド動作特性の生成は、アナログフォーマットによるフィールド動作特性の生成を含み、フィールド動作データの生成は、デジタルフォーマットでフィールド動作データを生成し、さらにアナログフィールド動作特性をフィールド処理モジュールでデジタルフォーマットに変換するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１３１】
さらに、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を圧縮するステップを含み、前記圧縮ステップは表マッピング、アルゴリズム、ルール、およびコード化の少なくとも１つを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１３２】
さらに、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を暗号化するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１３３】
さらに、フィールド処理モジュールでフィールド管理パラメータを生成し、そのフィールド管理パラメータをフィールド装置へ通信するステップを含み、フィールド動作特性の生成は生成されたフィールド管理パラメータに応答する請求項１１２記載の方法。
【請求項１３４】
さらに、動作事象、管理事象、メンテナンス事象の少なくとも１つの発生を決定するステップを含み、フィールド管理パラメータの生成は前記発生の決定に応答する請求項１３３記載の方法。
【請求項１３５】
フィールド管理パラメータは命令と問合せの少なくとも一方である請求項１３３記載の方法。
【請求項１３６】
さらに、補助管理パラメータを補助処理モジュールで生成し、補助管理パラメータをフィールド処理モジュールで受信するステップを含み、フィールド管理パラメータの生成は補助管理パラメータの受信に応答している請求項１３３記載の方法。
【請求項１３７】
前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、分散された動作システムはさらにビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールを含み、さらに第２のフィールド動作データを第２の処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１３８】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、分散された動作システムはさらに第２のフィールド装置と、ビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールとを有し、前記第２のフィールド処理モジュールは第２のフィールド装置に結合され、さらに、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、および第２のフィールド動作特性の少なくとも１つを第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１３９】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、分散された動作システムはさらに第２のフィールド装置と、ビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールとを有し、さらに、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成し、
補助フィールド処理モジュールで第２のフィールド動作データを受信し、
第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数として補助フィールド処理モジュールで管理データを生成し、
管理データをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４０】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、前記ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、前記システムはさらに第２のフィールド装置と、第２のフィールド装置に結合されている第２のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド処理モジュールと通信する第２のビットバスとを含んでおり、さらに、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、前記生成は第２のフィールド処理モジュールで行われ、
第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、第２のフィールド動作特性、およびフィールド管理パラメータの少なくとも１つを第１のフィールド処理モジュールへ通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４１】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、分散された動作システムはさらにフィールド処理モジュールに結合された第２のフィールド装置を含み、さらに、
第２のフィールド装置で第２の動作特性を生成し、
第２の動作特性を第２のフィールド装置から第１のフィールド装置へ通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４２】
フィールド動作データの通信はビットバスプロトコルをビットバスによって通信される請求項１１２記載の方法。
【請求項１４３】
ビットバスによるフィールド動作データの通信は、８ビット以下のフォーマットで行われ、補助フィールドデータのフィールドバスによる通信は８ビットよりも大きいフォーマットで行われる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４４】
さらに、少なくとも１つの補助パラメータを補助処理モジュールの補助メモリに記憶するステップを含み、前記少なくとも１つの補助パラメータは少なくとも１つの補助診断パラメータを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４５】
前記補助処理モジュールはマイクロプロセッサとフィールド診断コンポーネントとを含み、フィールド診断コンポーネントは、アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、比較器、および検索表の少なくとも１つを含んでいるコンピュータの読取可能な命令を有している請求項１１２記載の方法。
【請求項１４６】
前記補助処理モジュールは補助診断パラメータを含み、さらに補助診断パラメータの関数として補助フィールドデータを生成するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４７】
補助診断パラメータは、動作診断、装置較正、システム管理、システム動作からなるグループから選択される請求項１４６記載の方法。
【請求項１４８】
前記補助処理モジュールは補助診断パラメータを含み、生成された補助フィールドデータは補助診断パラメータを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１４９】
補助処理モジュールは受信されたフィールド動作データの関数として補助診断パラメータを決定する請求項１１２記載の方法。
【請求項１５０】
さらに、フィールド装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、分散された動作システムの少なくとも１つに関連される動作機能を補助処理モジュールで行うように構成され、前記動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、および自己同調規則、からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１５１】
補助処理モジュールはアルゴリズムを含むフィールド診断コンポーネントを有し、アルゴリズムは、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、ルール、統計機能からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１５２】
補助フィールドデータの通信は、補助フィールドデータをフィールドバスによって、フィールドバスに結合されたフィールド動作監理システムに通信されることを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１５３】
さらに、フィールド動作管理システムで補助フィールドデータを受信し、
受信された補助フィールドデータの関数としてフィールド装置制御命令を生成するステップを含んでいる請求項１５２記載の方法。
【請求項１５４】
さらに、フィールド動作管理システムでフィールド装置とシステムの少なくとも一方の動作機能を行うステップを含み、前記動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、および動作装置制御からなるグループから選択される請求項１５３記載の方法。
【請求項１５５】
さらに、補助管理パラメータを補助処理モジュールからフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１５６】
前記補助管理パラメータの生成は、補助管理事象に応答する請求項１５５記載の方法。
【請求項１５７】
前記補助管理パラメータの生成は、フィールドバスによって受信された管理命令に応答する請求項１５５記載の方法。
【請求項１５８】
さらに、管理命令をフィールドバスに結合されたフィールド動作監理システムで生成するステップを含んでいる請求項１５７記載の方法。
【請求項１５９】
前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、分散された動作システムはさらにフィールドバスに結合された第２の補助処理モジュールを含んでおり、さらに、
第２の補助処理モジュールで管理命令を生成し、
フィールドバスによって第２の補助処理モジュールから第１の補助処理モジュールへ管理命令を通信するステップを含んでいる請求項１５５記載の方法。
【請求項１６０】
前記フィールド装置は第１のフィールド装置であり、ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、分散された動作システムはさらに、第２のフィールド装置と、第２のフィールド装置に結合された第２のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド処理モジュールと通信する第２のビットバスと、第２のビットバスと通信する第２の補助処理モジュールと、フィールドバスとを含んでおり、さらに、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第２のビットバス、第２の補助処理モジュール、フィールドバス、第１の補助処理モジュール、および第１のビットバスを介して第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへ通信するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１６１】
第２のフィールド処理モジュールからの通信は第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、および第２のフィールド動作特性の少なくとも１つの通信を含んでいる請求項１６０記載の方法。
【請求項１６２】
前記補助処理モジュールは、プロトコル変換器コンポーネント、データ集信器コンポーネント、暗号化コンポーネント、管理コンポーネント、およびフィールド間処理モジュール通信コンポーネントの少なくとも１つを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１６３】
分散された動作システムはさらにヒータ電力回路に結合されているヒータを含み、電源から加熱電力を受取り、ヒータ電力回路は第１のインターフェースと、第２のインターフェースと、第１のインターフェースと第２のインターフェースの間の中間部分と、ヒータ電力回路の中間部分に結合される電力制御装置とを有し、電力制御装置は電力の少なくとも一部をヒータに結合する第１の状態と、ヒータへの電力を終了する第２の状態との少なくとも２つの状態を有し、前記電力制御装置はフィールド装置とフィールド処理モジュールとを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１６４】
前記フィールド処理モジュールと前記補助処理モジュールは、フィールド装置、フィールド処理モジュール、補助処理モジュール、ビットバス、およびシステムの動作機能を行うように相互動作し、前記少なくとも１つの動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１６５】
分散された動作システムは、製造システム、梱包システム、ビルディング制御システム、エネルギ管理システム、生産システム、組立てシステム、処理システム、動作制御システムからなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１６６】
フィールド動作特性は、抵抗、電流、電圧、ホール効果電圧、エネルギ、質量、電力を含むパワー、キャパシタンス、インダクタンス、リラクタンス、位相、タイミング、周波数、時間、モード、状況、故障、位置、警報、状態、磁気強度、データ、およびパラメータからなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１６７】
前記フィールド装置は、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、レベルセンサ、力センサ、漏洩検出センサ、応力センサ、運動センサ、位置センサ、電圧センサ、電流センサ、化学特性センサ、アクチュエイタ、漏洩センサ、加速度計、速度計、バルブポジショナ、バルブ位置センサ、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、圧力ゲージを含むゲージ、ソレノイド、電源、ヒータ、ソレノイドバルブを含むバルブ、計器、モータ、ポンプ、熱スイッチを含むスイッチ、ホール効果センサ、磁気強度センサ、ガスセンサ、溶断可能なリンク、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、及びメモリ装置からなるグループから選択される請求項１１２記載の方法。
【請求項１６８】
フィールド動作特性は感知された温度を示し、前記フィールド装置は、熱電対、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、サーモパイル、ダイオード、半導体センサ、共振温度センサ、赤外線センサ、およびサーミスタからなるグループから選択される温度センサである請求項１１２記載の方法。
【請求項１６９】
前記フィールド装置と前記フィールド処理モジュールは機械的に一体化されたコンポーネントとして構成され、前記一体化されたコンポーネントはフィールド動作特性の生成及び処理を行う請求項１１２記載の方法。
【請求項１７０】
さらに、受信されたフィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを決定するステップを含んでいる請求項１１２記載の方法。
【請求項１７１】
分散された動作システムの診断方法において、前記動作システムは第１のフィールド装と、第２のフィールド装置と、第１のフィールド装置に結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド装置に結合された第２のフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含み、前記方法は、
第１のフィールド装置で第１のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第１のフィールド処理モジュールで第１のフィールド動作特性を処理し、
第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理し、
第１のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第１のフィールド動作データを生成し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データをビットバスによって補助処理モジュールへ通信し、
受信された第１の動作データと第２のフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、
補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項１７２】
さらに、第２のフィールド動作データを、第２の処理モジュール、補助処理モジュール、第１の処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項１７１記載の方法。
【請求項１７３】
さらに、第１のフィールド動作データ及び第２のフィールド動作データの関数として補助フィールド処理モジュールで管理データを生成し、
管理データをフィールドバスによって送信するステップを含んでいる請求項１７１記載の方法。
【請求項１７４】
分散された動作システムは第１のフィールド処理モジュールに結合された第３のフィールド装置を含み、さらに第３のフィールド装置で第３のフィールド動作特性を生成し、第１のフィールド装置で第３のフィールド動作特性を受信するステップを含んでいる請求項１７１記載の方法。
【請求項１７５】
分散された動作システムの診断方法において、前記動作システムは第１のフィールド装と、第２のフィールド装置と、第１のフィールド装置に結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド装置に結合された第２のフィールド処理モジュールと、第１のビットバスと、第２のビットバスと、フィールドバスと、第１のビットバスと第２のビットバスとフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含み、前記方法は、
第１のフィールド装置で第１のフィールド動作特性を生成し、
第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、
第１のフィールド処理モジュールで第１のフィールド動作特性を処理し、
第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理し、
第１のフィールド動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含む第１のフィールド動作データを生成し、
第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第１のフィールド動作データを第１のビットバスによって補助処理モジュールへ通信し、
第２のフィールド動作データを第２のビットバスによって補助処理モジュールへ通信し、
受信された第１のフィールド動作データと受信された第２のフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、
補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項１７６】
前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、動作システムはフィールドバスと通信する第２の補助処理モジュールを含み、さらにフィールドバスによって第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへ、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、第２のフィールド動作特性、およびフィールド管理パラメータの少なくとも１つを送信するステップを含んでいる請求項１７５記載の方法。
【請求項１７７】
さらに、第２の動作特性を第２のフィールド装置から第１のフィールド装置へ第２のビットバス及び第１のビットバスによって、第２のフィールド処理モジュール、補助処理モジュール、および第１のフィールド処理モジュールを介して通信するステップを含んでいる請求項１７５記載の方法。
【請求項１７８】
さらに、第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへ補助処理モジュールを介して第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、第２のフィールド動作特性、およびフィールド管理パラメータの少なくとも１つを送信するステップを含んでいる請求項１７５記載の方法。
【請求項１７９】
温度センサ、温度センサに結合されたフィールド処理モジュール、ビットバス、フィールドバス、ビットバス及びフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含む温度感知システムの診断方法において、
温度センサで温度特性を生成し、
フィールド処理モジュールで温度特性を処理し、
温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成し、
温度診断パラメータを含むフィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、
受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、
補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項１８０】
さらに、温度特性および温度診断パラメータの関数として感知された温度を決定するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１８１】
さらに、感知された温度は、温度診断特性により少なくとも部分的に規定されたＥＭＦと温度の関係の関数である請求項１８０記載の方法。
【請求項１８２】
さらに、温度特性の関数として温度センサの熱特性を決定するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１８３】
温度特性の生成はフィールド動作事象に応答する請求項１７９記載の方法。
【請求項１８４】
フィールド動作事象は、状態の変化、モードの変化、状況の変化、故障、フィールドパラメータの変化、フィールド動作特性の変化、温度特性の変化の時間レート（１次導関数）、しきい値を超えるフィールドパラメータの値、警報、比較、警告、およびしきい値を超えるフィールド動作特性の値からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項１８５】
温度特性の生成はバーコードフォーマット、無線周波数識別フォーマット、データマトリックス、およびスマートカードフォーマットの少なくとも１つにおけるフィールド動作特性の生成である請求項１７９記載の方法。
【請求項１８６】
フィールド動作データは温度診断パラメータを含むように生成される請求項１７９記載の方法。
【請求項１８７】
さらに、フィールド処理モジュールのメモリに少なくとも１つのフィールド管理パラメータを記憶するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１８８】
メモリにおける記憶は２つの関連されたフィールド管理パラメータの記憶を含んでいる請求項１８７記載の方法。
【請求項１８９】
少なくとも１つの記憶されたフィールド管理パラメータは温度診断パラメータである請求項１８７記載の方法。
【請求項１９０】
さらに、温度特性をメモリに記憶する請求項１８７記載の方法。
【請求項１９１】
前記フィールド処理モジュールは温度特性とフィールド診断コンポーネントを処理するように構成されたマイクロプロセッサを含んでおり、フィールド診断コンポーネントはアルゴリズム、プログラム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、比較器、および検索表のうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９２】
温度特性の処理はフィールド処理モジュール内で行われ、フィールド動作データの生成は、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、ウェイブレット、モデル化モジュール、および統計機能からなるグループから選択されたアルゴリズムの関数として温度診断パラメータを生成する処理を含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９３】
温度診断パラメータは、動作診断、装置較正、システム管理、システム動作からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項１９４】
さらに、フィールド診断モジュールにおいて、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、および動作装置制御からなるグループから選択される少なくとも１つの動作機能を行うステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９５】
前記動作機能は、温度センサ、フィールド処理モジュール、ビットバス、および温度感知システムの少なくとも１つに関連されている請求項１９４記載の方法。
【請求項１９６】
温度特性の生成は、アナログフォーマットで温度特性を生成し、フィールド動作データのデジタルフォーマットでの生成においてフィールド動作データを生成する処理を含んでおり、さらにアナログ温度特性をフィールド処理モジュールでデジタルフォーマットに変換する処理を含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９７】
さらに、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を圧縮するステップを含み、前記圧縮ステップは表マッピング、アルゴリズム、コード化の少なくとも１つを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９８】
さらに、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を暗号化するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項１９９】
さらに、動作事象、管理事象、メンテナンス事象の少なくとも１つの発生の決定を含み、フィールド動作データの生成は決定された発生の機能関数である請求項１７９記載の方法。
【請求項２００】
さらに、補助処理モジュールにおいて補助管理パラメータを生成し、フィールド処理モジュールにおいて補助管理パラメータを受信するステップを含み、フィールド動作データの生成は補助管理パラメータの受信に応答する請求項１７９記載の方法。
【請求項２０１】
前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、温度感知システムはさらにビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールを含み、さらに第２のフィールド動作データを第２の処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２０２】
前記温度センサは第１の温度センサであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、温度感知システムはさらに第２の温度センサと、ビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールとを含み、前記第２のフィールド処理モジュールは第２の温度センサに結合され、さらに、
第２の温度センサにおいて第２のフィールド温度特性を生成し、
第２のフィールド処理モジュールにおいて第２の温度特性を処理し、
第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２の温度診断パラメータ、および第２の温度特性の少なくとも１つを通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２０３】
第２の温度センサは、第１の温度センサとは異なったタイプである請求項２０２記載の方法。
【請求項２０４】
前記温度センサは第１の温度センサであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、温度感知システムはさらに第２の温度センサと、ビットバスと通信する第２のフィールド処理モジュールとを含み、
第２の温度センサにおいて第２の温度特性を生成し、
第２のフィールド処理モジュールにおいて第２の温度特性を処理し、
第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
補助フィールド処理モジュールにおいて第２のフィールド動作データを受信し、
第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数として補助フィールド処理モジュールで管理データを生成し、
フィールドバスによって管理データを通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２０５】
前記温度センサは第１の温度センサであり、ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、前記温度感知システムはさらに第２の温度センサと、第２の温度センサに結合された第２のフィールド処理モジュールと、前記第２のフィールド処理モジュールと通信する第２のビットバスとを含み、さらに、
第２の温度センサで第２の温度特性を生成し、
第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、前記生成は第２のフィールド処理モジュールにおいて行われ、
第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへ、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２の温度診断パラメータ、第２の温度特性、およびフィールド管理パラメータの少なくとも１つを通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２０６】
温度センサは第１の温度センサであり、温度感知システムはさらにフィールド処理モジュールに結合される第２の温度センサを含み、さらに、
第２の温度センサで第２の温度特性を生成し、
第２の温度特性を第２の温度センサから第１の温度センサへ通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２０７】
ビットバスによるフィールド動作データの通信は、８ビット以下のフォーマットで通信され、補助フィールドデータのフィールドバスによる通信は８ビットよりも大きいフォーマットで通信される請求項１７９記載の方法。
【請求項２０８】
さらに、補助処理モジュールにおいて、フィールド装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、温度感知システムの少なくとも１つに関連される動作機能を行うステップを含み、前記動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、および動作装置制御からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２０９】
補助処理モジュールはアルゴリズムを有する補助診断コンポーネントを含んでおり、アルゴリズムは、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、および統計機能からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２１０】
補助フィールドデータの通信は補助フィールドデータをフィールドバスによって、フィールドバスに結合される温度管理システムに通信する請求項１７９記載の方法。
【請求項２１１】
さらに、温度管理システムで補助フィールドデータを受信し、
受信された補助フィールドデータの関数としてフィールド装置制御命令を発生するステップを含んでいる請求項２１０記載の方法。
【請求項２１２】
さらに、フィールドバスに結合されたフィールド動作管理システムにおいて、温度センサ、フィールド装置、動作装置、フィールド処理モジュール、ビットバス、補助処理モジュール、フィールドバス、およびシステムの少なくとも１つの動作機能を行うステップを含み、前記動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、および動作装置制御からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２１３】
さらに、補助管理パラメータを補助処理モジュールからフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含み、補助管理パラメータの生成は補助管理事象と、フィールドバス上で受信された補助命令の少なくとも一つに応答する請求項１７９記載の方法。
【請求項２１４】
前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、温度感知システムはさらにフィールドバスに結合された第２の補助処理モジュールを含み、さらに、
第２の補助処理モジュールにおいて管理命令を生成し、
管理命令をフィールドバスによって第２の補助処理モジュールから第１の補助処理モジュールへ通信するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２１５】
前記温度センサは第１の温度センサであり、ビットバスは第１のビットバスであり、前記フィールド処理モジュールは第１のフィールド処理モジュールであり、前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、温度センサシステムはさらに第２の温度センサと、第２の温度センサに結合された第２のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド処理モジュールと通信する第２のビットバスと、第２のビットバスと通信する第２の補助処理モジュールと、フィールドバスとを含んでおり、さらに、
第２の温度センサにおいて第２の温度特性を生成し、
第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ、第２のフィールド診断パラメータ、および第２のフィールド動作特性の少なくとも１つを通信し、前記通信は第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへ第２のビットバス、第２の補助処理モジュール、フィールドバス、第１の補助処理モジュール、および第１のビットバスを介して行われる請求項１７９記載の方法。
【請求項２１６】
前記補助処理モジュールは、プロトコル変換器コンポーネント、データ集信器コンポーネント、データ暗号化コンポーネント、管理コンポーネント、およびフィールド間処理モジュール通信コンポーネントの少なくとも１つを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２１７】
温度感知システムはさらにヒータ電力回路に結合されているヒータを含み、電源から加熱電力を受取り、ヒータ電力回路は第１のインターフェースと、第２のインターフェースと、第１のインターフェースと第２のインターフェースの間の中間部分と、ヒータ電力回路の中間部分に結合される電力制御装置とを有し、電力制御装置は電力の少なくとも一部をヒータに提供する第１の状態とヒータへの電力を終了する第２の状態との少なくとも２つの状態を有し、前記電力制御装置は温度センサとフィールド処理モジュールを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２１８】
フィールド処理モジュールと補助処理モジュールは、温度センサ、フィールド処理モジュール、補助処理モジュール、ビットバス、温度感知システムの動作機能を行うように相互動作し、前記動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、および動作装置制御からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２１９】
温度特性は、抵抗、電流、電圧、エネルギ、質量、電力、キャパシタンス、インダクタンス、リラクタンス、位相、タイミング、周波数、時間、モード、状況、故障、位置、および状態からなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２２０】
前記温度センサは、熱電対、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、サーモパイル、ダイオード、半導体センサ、共振温度センサ、赤外線センサ、およびサーミスタからなるグループから選択される請求項１７９記載の方法。
【請求項２２１】
前記温度センサと前記フィールド処理モジュールは機械的に一体化されたコンポーネントとして構成される請求項１７９記載の方法。
【請求項２２２】
さらに、受信された温度特性の関数として温度診断パラメータを決定するステップを含んでいる請求項１７９記載の方法。
【請求項２２３】
温度センサシステムの診断方法において、システムは温度センサと、温度センサに結合されたフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含み、前記方法は、
アナログフォーマットで温度センサにおいて温度特性を生成し、
フィールド処理モジュールで温度特性を処理し、
アナログ温度特性をフィールド処理モジュールでデジタルフォーマットに変換し、
温度特定の関数として温度診断パラメータを含むデジタルフォーマットのフィールド動作データを生成し、
ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を圧縮し、
温度診断パラメータを含むフィールド動作データと、フィールド動作データの圧縮された部分をビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、
受信されたフィールド動作データの関数として補助処理モジュールにおいて補助フィールドデータを生成し、
補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項２２４】
前記圧縮は、表マッピング、アルゴリズム、およびコード化の少なくとも１つを含んでいる請求項２２３記載の方法。
【請求項２２５】
さらに、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を暗号化するステップを含んでいる請求項２２３記載の方法。
【請求項２２６】
前記温度センサは第１の温度センサであり、前記システムはフィールド処理モジュールに結合された第２の温度センサを含み、さらに第２の温度センサで第２の温度特性を生成し、第１の温度センサで第２の温度センサを受信するステップを含んでいる請求項２２３記載の方法。
【請求項２２７】
温度感知システムの診断方法において、システムは第１の温度センサと、第２の温度センサと、第１の温度センサに結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２の温度センサに結合された第２のフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含み、前記診断方法は、
第１の温度センサで第１の温度特性を生成し、
第１のフィールド処理モジュールで第１の温度特性を処理し、
第１の温度特性の関数として第１の温度診断パラメータを含む第１のフィールド動作データを生成し、
第１の温度診断パラメータを含む第１のフィールド動作データをビットバスによって、第１のフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、
第２の温度センサで第２の温度特性を生成し、
第２のフィールド処理モジュールで第２の温度特性を処理し、
第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データを生成し、
第２の温度診断パラメータを含む第２のフィールド動作データをビットバスによって、第２のフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、
受信された第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの少なくとも一方の関数として補助処理モジュールで補助フィールドデータを生成し、
その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる方法。
【請求項２２８】
さらに、第２のフィールド動作データを第２のフィールド処理モジュールから第１のフィールド処理モジュールへビットバスによって通信するステップを含んでいる請求項２２７記載の方法。
【請求項２２９】
前記補助処理モジュールは第１の補助処理モジュールであり、前記動作システムはフィールドバスと通信する第２の補助処理モジュールを含んでおり、さらにフィールドバスによって第１の補助処理モジュールから第２の補助処理モジュールへ、第１の管理パラメータ、第１の温度特性、第１のフィールド動作データ、第１の温度診断パラメータ、補助フィールドデータ、および第２のフィールド管理パラメータの少なくとも１つを送信するステップを含んでいる請求項２２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分散された動作システムに関し、特に集積された診断装置を有する分散された動作監視および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造工場、組立てプラント、温度制御を有する建物、半導体製造工場、エネルギ管理システムを有する設備、処理プラントは、１以上の関連された制御、メンテナンス、工場自動化システムの効率的な動作の一助となる多くの動作システムと動作プロセスを有する。多くの動作プロセスは適切な装置とプロセス機能を確実にし、プロセス制御、（予想メンテナンスを含む）メンテナンス、管理制御及びデータ捕捉（ＳＣＡＤＡ）、プロセス問題または潜在的な装置の故障を識別するための試験及び自動化システムに対するフィードバックを提供するために監視されることができる。監視されるプロセスは、特にセンサにより監視される温度、流量、圧力、レベル、電流、電力、運動、振動、流体特性、装置の故障及び関連するデータの測定を含むことができる。
【０００３】
電子センサは、電圧、電流、共振周波数又は、特性を示しシステムへ送信されることのできるデジタルワードへ変換される可変又はその他の特性の変換を含めた感知される可変の付加的な信号処理を必要とする。信号処理は通常、センサへ接続されるか電子装置を経て直接ワイヤ又はケーブルによってセンサへ接続されるか、無線で接続される送信機により行われている。
【０００４】
１例として、温度はしばしば製造プロセスの測定された物理的な変数または特性である。最も普通の温度測定システムは物理的な可変温度を感知するために熱電対（ＴＣ）、抵抗温度装置（ＲＴＤ）、サーモパイル（熱電堆）および／またはサーミスタを使用する。他の温度センサは例えば、半導体をベースとしたＲＴＤ、ダイオード、赤外線センサ、共振水晶センサを含むことができる。
【０００５】
典型的なセンサは入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置の単一のチャンネルに直接配線される。この直接配線する方法は通常２地点間配線と呼ばれている。この場合、温度センサは電気出力を提供し、抵抗又は電圧のような電気パラメータは反復された方法で、温度による変化で変化する。Ｉ／Ｏ装置はその後、電気パラメータを制御装置または監視或いは制御装置の入力要求に適合可能な標準出力へ変換する。Ｉ／Ｏ装置の出力は電圧又は電流のようなアナログであるか、イーサネット（登録商標）、ＴＣＰ／ＩＰ、イーサネット／ＩＰ、ＦＤＤＩ、ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ、Ｍｏｄｂｕｓ（ＡＥＧ  Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標名）、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＰｒｏｆｉＮｅｔ、ＩＥＥＥ  ８０２.ＸＸ無線および種々のフィールドバスまたは所有ネットワークプロトコルのようなデジタルバス標準に順じているようなデジタル信号又はコードであってもよい。温度システムで使用されるＩ／Ｏ装置は典型的に物理的変数である温度を与えるパラメータのような温度センサからただ１つのパラメータを変換する。温度センサの電気的パラメータを制御装置または監視或いは制御システムへインターフェースされることのできる標準的な出力に変換することに加えて、Ｉ／Ｏ装置はまた付加的な信号処理を行うこともできる。このような信号処理はセンサの線形化を行うことができ、センサの出力レベル（利得）を増加し、漂遊電気雑音を除去し、および／または漂遊電流からの隔離を行う。伝統的な温度Ｉ／Ｏ装置はＡｃｔｉｏｎ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓおよびＲｏｃｈｅｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのような製造業者により提供される。
【０００６】
温度センサの電気パラメータの簡単な信号処理の機能はよく知られており、多くの温度Ｉ／Ｏ装置製品の製造業者により行われている。１つの普通の温度感知システムは熱プロセスの近くに位置される送信機を使用する。送信機は全ての熱システムの約５０％で使用されており、電気パラメータの信号処理、漂遊電気及び機械雑音入力からのセンサの電気的な隔離、電気出力の線形化及びスケーリング、センサ及び標準化された出力を較正するための手段を提供する。送信機ベースのシステムのための伝統的な標準化された出力は２ワイヤ４−２０ｍＡ出力、１０−５０ｍＡ出力、および１−５Ｖ出力を含んでいる。伝統的な温度送信機はＲｏｓｅｍｏｕｎｔ、ＡＢＢ  Ｈａｒｔｍａｎｎ  ＆  Ｂｒａｕｎ、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌのような企業により製造されている。送信機をベースとするシステムはＩ／Ｏ装置にも配線されているが、Ｉ／Ｏ装置は標準化された電圧又は電流入力だけに適合し、付加的な可変温度の信号処理を行わない。商用の標準的なＩ／Ｏ装置はＳｉｅｍｅｎｓ、Ａｌｌｅｎ  Ｂｒａｄｌｅｙ、およびＯｍｒｏｎのようなプログラム可能な論理制御装置の供給業者により提供されている。デジタル制御システムの供給業者はＥｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、Ｉｎｖｅｎｓｙｓ、Ｙｏｋｏｇａｗａ、ＡＢＢを含んでいる。第３のパーティはしばしば（材料が連続的にパイプ中で流れる化学、精製、電力のようなプロセス制御プラントで使用される制御システム等）デジタル制御システム（ＤＣＳ）に対する入力／出力インターフェースを提供し、またはＯｐｔｏ２２、Ｍｏｏｒｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ａｃｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｐｈｏｅｎｉｘ（ＰＬＣ）のようなプログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）はしばしば、自動車又は小型装置の製造のようなディスクリートな事象の制御のために工場で使用されるか或いは医薬品のように商品がバッチで製造される処理工場で使用される。Ｉ／Ｏ装置は多重化機能を行うことができ、温度信号を標準化された出力へ変換でき、この出力は制御装置、制御システム又は監視システムにより使用されることができる。さらに、Ｉ／Ｏ装置からの出力は最も普通のフィールドバスのデジタル信号である。
【０００７】
別の形態のセンサ−送信機をベースとする監視システムは、センサに、又はその近くに位置されるマイクロプロセッサを含んでいる。これらの“スマート送信機”は最初に１９８０年代に導入され、デジタルメッセージを出力し、またはバスによってそれを通信する能力を有する。スマート送信機は埋設又は関連されるソフトウェアプログラムを有するマイクロプロセッサを使用して、改良された信号処理および線形化を行う。さらに、デジタル出力はバスによって通信され、特定の動作応用で配線及びＩ／Ｏチャンネルの数を減少する“マルチドロップ”方法でスマート送信機が配線されることを可能にする。スマート送信機はＨＡＲＴ（商標名）、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡまたは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＤＥ、Ｙｏｋｏｇａｗａ  Ｂｒａｉｎ或いはＦｏｘｂｏｒｏＩ／Ａのような所有プロトコルへデジタル的に通信できる。
【０００８】
スマート送信機と共に使用されるＩ／Ｏ装置はＩ／Ｏ装置の出力に接続される制御装置と両立する送信機からデジタル出力へ（通常はさらに高いボーレートでおよび／または異なるプロトコルで）デジタル入力を変換する。デジタルＩ／Ｏ装置は通常、送信機の変数の信号の調整を行わないが、データ集信装置及びプロトコル変換器として機能する。Ｉ／Ｏの補助電源はしばしばワイヤによって送信機へ電力を提供することができる。
【０００９】
１９８０年代のデジタルスマートセンサの導入によって、送信機及び制御装置の製造業者はフィールドバスとしばしば呼ばれている多くのデジタル通信プロトコルを紹介した。フィールドバスプロトコルは２線および４線式、光学媒体、無線等を含む幾つかのタイプの物理的媒体と共に使用されることができる。通常、最低速度のフィールドバスはセンサ、付勢装置、制御装置、監視システム、動作又は監視システムを有する装置をデジタル的に集積するために使用されることのできる高速度の２線式通信プロトコルを提供する。フィールドバスは標準的なオープンプロトコルで構築される低い電力消費と３２ビットメッセージング能力により特徴付けされる。フィールドバス送信機及びシステムは高速度（ボーレート）バスを提供し、多量のデータを処理する能力を有する。フィールドバスの典型的なデータレートは３１．２５Ｋｂｐｓである。フィールドバスはまた比較的低いレベルの電力の転送に限定され、それによって本質的に安全な電力要求または、爆発性ガスが存在する可能性があるプロセス環境での安全な動作に必要な安全性が増加された電気産業標準を満たすことを確実にする。
【００１０】
フィールドバスをベースとする送信機は、プロセス、システム、送信機又は装置の診断のために送信機からの診断情報を使用する制御システムおよび企業資産管理（ＥＡＭ）システムに接続されることができる。フィールドバス送信機は、その電力消費を固有に安全なシステムに必要とされる低いレベルに制限しながら、３２ｋｂ／ｓまでのデータレートで多量のデータを提供する能力を有する。典型的に、製造業者はそれらの送信機製品から診断情報を提供する。診断情報はセンサ、プロセス、センサ配線、送信機の電子装置、配線およびデジタルフィールドバスに関連される診断を行うために、センサから出力する電気パラメータを処理することによってローカル送信機により生成される。この診断情報は通常、標準的な診断パラメータと、各製造業者で異なる診断パラメータとを有しているが、フィールドバスに適合可能なＩ／Ｏ装置への標準的なフィールドバスによって、デジタル的にフィールドバス送信機からまたはフィールドバス送信機へ容易に通信される。フィールドバス送信機の価格は多くは伝統的な送信機の価格の２倍を超え、センサの価格の１０倍乃至２０倍である。
【００１１】
１つのフィールドバス製造業者であるＲｏｓｅｍｏｕｎｔ社はハイブリッドプロトコルであるＨＡＲＴ（商標名）（高速度アドレス遠隔トランスデューサ）と呼ばれるプロトコルを開発した。ＨＡＲＴ（商標名）プロトコルは従来、送信機標準として使用された標準的な４−２０ｍＡアナログ配線によって重畳された周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）デジタル信号を提供する。Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ社はＨＡＲＴ（商標名）プロトコルを公共に寄贈し、ＨＡＲＴ（商標名）は現代、ＨＡＲＴ（商標名）Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（ＨＣＦ）を通して全ての製造業者に利用可能である。ＨＡＲＴ（商標名）は最も頻繁に使用される送信機プロトコルである。スマートＨＡＲＴ（商標名）タイプの送信機はユーザが温度パラメータだけを所望するならば、配線またはＩ／Ｏ装置を変更せずに、伝統的な４−２０ｍＡの送信機を置換できる。ＨＡＲＴ（商標名）はまたＩ／Ｏ装置の関連される変化を有するデジタル情報を提供することもできる。スマートなデジタル的に通信する送信機の出現により、フィールド装置タグ番号、製造業者ＩＤ、スケーリングファクタ、簡単な電子系診断のような付加的な情報が送信機から通信されることもできる。
【００１２】
Ｍｏｄｂｕｓ（商標名）のような他のデジタルプロトコルも出現しており、分散されたコンピュータ処理を行う能力を有する最も最近の高速度プロトコルが導入されている。Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバス、ＰｒｏｆｉＮｅｔ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡのような幾つかのフィールドバスプロトコルは診断のための標準化されたメッセージング及びパラメータを提供する。別のシステムは診断警報を含む自己確認センサ（ＳＥＶＡ）のような診断能力を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
フィールドバス送信機は、部分的にさらに多くのパラメータを処理するのに必要なより精巧な電子装置と、フィールドバスの通信信号処理の複雑さのために、多くは伝統的な送信機の２倍を超える高価な価格である。多くの動作又はプロセスシステムはフィールドバスの全ての能力を必要とせず、特にコンタクトクロージャ、スイッチおよび／またはデジタルオン−オフ装置のような簡単で廉価なセンサ、付勢装置、ディスクリートな装置を監視するとき高い構成価格を正当化しない。このように、フィールドバス技術で利用可能な多くの高レベルの診断機能を提供する簡単で廉価なシステム及び方法の必要性が存在する。
【００１４】
廉価な動作の通信システムの１つのこのような代替技術は“ビットバス”である。ビットバスは典型的に８ビットのメッセージング情報を提供する。ビットバスは廉価で比較的高速度のメッセージングを伝送できる。１つのこのようなビットバスは自動車のデジタルバスであるＣａｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）の拡張であるＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（商標名）（Ｏｐｅｎ  ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（商標名）Ｖｅｎｄｏｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＯＤＶＡ））である。第２のビットバスＡＳ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＡＳ−ｉ）は工場の自動化システムの簡単なデジタル又は論理入力のために欧州で開発され、同様に非常に廉価である。
【００１５】
通常、現在のビットバスをベースとする装置は拡張診断能力を含まず、しばしば過酷な動作環境で必要とされる信号調整を行わず、高いレベルの動作システムと良好にインターフェースしない。ビットバスの帯域幅が制限されているため、現在のビットバスシステムはセンサまたは付勢装置からのデジタルビットバスメッセージ中に含まれている診断パラメータのデジタル診断情報処理を含まない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の種々の実施形態はフィールドバスへのビットバス及びインターフェースによって動作するフィールド装置からのデータを監視し、制御し、診断し、または捕捉する改良された分散された動作システムを提供する。
【００１７】
本発明の１特徴では、集積された診断装置及びビットバスとフィールドバスを有する分布された動作システムはフィールド動作特性を生成するフィールド装置と、フィールド装置からフィールド動作特性を受信するためのフィールド処理モジュールとを含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されたフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成されている。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールはまたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている。
【００１８】
本発明の別の特徴では、集積された診断装置を有する分散された動作システムは、ビットバスと、第１のフィールド動作特性を生成するための第１のフィールド装置と、第２のフィールド動作特性を生成するための第２のフィールド装置とを含んでいる。第１のフィールド処理モジュールは第１のフィールド装置から第１のフィールド動作特性を受信するように構成されており、第１の診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第１のフィールド通信コンポーネントを含んでいる。第１のフィールド処理モジュールは第１のフィールド動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データを生成するように構成されている。第２のフィールド処理モジュールは第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信するように構成され、第２のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第２のフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。第２のフィールド処理モジュールは第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、第１のフィールド処理モジュールから第１のフィールド動作データを受信し、第２のフィールド処理モジュールから第２のフィールド動作データを受信するように構成されている。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールは第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データのうちの少なくとも一方の関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている。
【００１９】
さらに別の本発明の特徴では、ビットバスを備えた集積された診断装置を有する分布された動作システムは第１のフィールドの動作特性を生成するための第１のフィールド装置と第２のフィールドの動作特性を生成するための第２のフィールド装置を含んでいる。フィールド処理モジュールは第１のフィールド装置から第１のフィールド動作特性を受信し、第２のフィールド装置から第２のフィールド動作特性を受信するように構成され、フィールド診断コンポーネントと、ビットバスと通信するためのフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。フィールド処理モジュールは第１のフィールド動作特性の関数としての第１のフィールド診断パラメータと第２のフィールド特性の関数としての第２のフィールド診断パラメータの少なくとも一方を含むフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、生成されたフィールド動作データを受信するように構成され、前記補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールは受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている。
【００２０】
本発明の１特徴では、温度特性を生成するための温度センサとビットバスを有する温度感知及び診断システムはフィールド処理モジュールと補助処理モジュールを含んでいる。フィールド処理モジュールは温度センサと結合し、温度センサから温度特性を受信するように構成されている。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するためのフィールド通信コンポーネントとを含み、温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている。
【００２１】
本発明の別の特徴では、温度感知及び診断システムは感知されたエネルギレベルを生成するための温度センサとビットバスとを有している。フィールド処理モジュールは温度センサに結合し、温度センサから感知されたエネルギレベルを受信するように構成されている。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されたフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。フィールド処理モジュールは受信された感知されたエネルギレベルを予め規定されたエネルギレベルと比較し、感知されたエネルギレベルと予め規定されたエネルギレベルとの間の差が温度診断事象を示すときの温度診断事象を識別するように構成されている。フィールド処理モジュールはまた識別された温度診断事象の関数として温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されることもできる。補助処理モジュールはビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成されている。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている。
【００２２】
本発明のさらに別の特徴では、温度感知及び診断システムは温度特性を生成する温度センサとビットバスとを有している。フィールド処理モジュールは温度センサに結合し、温度センサから温度特性を受信するように構成されている。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成されたフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。フィールド処理モジュールは、温度特性の関数として温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するように構成され、前記補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ビットバスフォーマットで受信されたフィールド動作データをフィールドバスフォーマットの補助フィールドデータに変換するように構成されたゲートウェイコンポーネントを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって、フィールドバスに通信的に結合されている温度管理システムに通信するように構成されている。
【００２３】
本発明のさらに別の特徴では、ビットバスを有する集積された診断装置を備えた温度感知システムは温度特性を生成する温度センサと、フィールド動作特性を生成するフィールド装置とを含んでいる。第１のフィールド処理モジュールは第１の温度センサから温度特性を受信するように構成され、第１のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するように構成された第１のフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。第１のフィールド処理モジュールは、温度動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データを生成するように構成されている。第２のフィールド処理モジュールはフィールド装置からフィールド動作特性を受信するように構成され、第２のフィールド処理モジュールは第２のフィールド診断コンポーネントと、ビットバスによって通信するための第２のフィールド通信コンポーネントを含んでいる。第２のフィールド処理モジュールは、第２の動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、第１のフィールド処理モジュールから第１のフィールド動作データと、第２のフィールド処理モジュールから第２のフィールド動作データを受信するように構成されている。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールは第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データのうちの少なくとも一方の関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている。
【００２４】
本発明の別の特徴では、ビットバスを有する集積された診断装置を備えた温度感知システムは第１の温度特性を生成するように構成された第１の温度センサと、第２の温度特性を生成するように構成された第２の温度センサと、第１の温度センサからの第１の温度特性と第２の温度センサからの第２の温度特性を受信するためのフィールド処理モジュールを含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、ビットバスと通信するためのフィールド通信コンポーネントを含み、第１の温度特性の関数としての第１のフィールド診断パラメータと、第２の温度特性の関数としての第２のフィールド診断パラメータの少なくとも一方を含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されている。補助処理モジュールはビットバスと通信し、生成されたフィールド動作データを受信するように構成され、補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールは受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている。
【００２５】
本発明の１特徴は、フィールド装置と、このフィールド装置に結合されたフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを有する分散された動作システムを診断する方法である。この方法は、フィールド装置でフィールド動作特性を生成し、フィールド処理モジュールでフィールド動作特性を処理し、フィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するステップを含んでいる。この方法はフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信するステップを含んでいる。その方法はまた、受信されたフィールド動作データの関数として補助処理モジュールで補助フィールドデータを生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００２６】
本発明の別の特徴では、動作システムが第１のフィールド装置と、第２のフィールド装置と、第１のフィールド装置に結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド装置に結合された第２のフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバス及びフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含んでいる分散された動作システムを診断する方法である。この方法は第１のフィールド装置で第１のフィールド動作特性を生成し、第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、第１のフィールド処理モジュールで第１のフィールド動作特性を処理し、第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理するステップを含んでいる。この方法はまた、第１のフィールド動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データを生成し、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成し、第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データをビットバスによって補助処理モジュールに通信するステップを含んでいる。この方法はさらに、受信された第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの関数としての補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００２７】
さらに別の特徴では、本発明は、第１のフィールド装置と、第２のフィールド装置と、第１のフィールド装置に結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２のフィールド装置に結合された第２のフィールド処理モジュールと、第１のビットバスと、第２のビットバスと、フィールドバスと、第１のビットバスと第２のビットバスとフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを有する分散された動作システムを診断する方法である。この方法は第１のフィールド装置で第１のフィールド動作特性を生成し、第２のフィールド装置で第２のフィールド動作特性を生成し、第１のフィールド処理モジュールで第１のフィールド動作特性を処理し、第２のフィールド処理モジュールで第２のフィールド動作特性を処理するステップを含んでいる。その方法は第１のフィールド動作特性の関数として第１のフィールド診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データを生成し、第２のフィールド動作特性の関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成し、第１のビットバスによって第１のフィールド動作データを補助処理モジュールへ通信し、第２のビットバスによって第２のフィールド動作データを補助処理モジュールへ通信するステップも含んでいる。その方法はさらに、受信された第１のフィールド動作データと受信された第２のフィールド動作データの関数として補助処理モジュールで補助フィールドデータを生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００２８】
本発明の１特徴は温度センサと、温度センサに結合されたフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを有する温度感知システムを診断する方法である。この方法は温度センサで温度特性を生成し、フィールド処理モジュールでその温度特性を処理し、温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するステップを含んでいる。この方法は温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップも含んでいる。
【００２９】
本発明のさらに別の特徴では、温度センサと、温度センサに結合されたフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを有する温度感知システムを診断する方法であり、それは温度特性を温度センサでアナログフォーマットで生成するステップを含んでいる。その方法はフィールド処理モジュールで温度特性を処理し、アナログ温度特性をフィールド処理モジュールでデジタルフォーマットに変換するステップを含んでいる。その方法はさらに、温度特性の関数として温度診断パラメータを含んでいるデジタルフォーマットのフィールド動作データを生成し、ビットバスによって通信するためにフィールド動作データの少なくとも一部を圧縮するステップを含んでいる。この方法はまた温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データとフィールド動作データの圧縮部分をビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信し、受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップも含んでいる。
【００３０】
本発明の別の特徴は、第１の温度センサと、第２の温度センサと、第１の温度センサに結合された第１のフィールド処理モジュールと、第２の温度センサに結合された第２のフィールド処理モジュールと、ビットバスと、フィールドバスと、ビットバスとフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含んでいる温度感知システムを診断する方法である。この方法は、第１の温度センサで第１の温度特性を生成し、第１のフィールド処理モジュールで第１の温度特性を処理し、第１の温度特性の関数として第１の温度診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データを生成し、第１の温度診断パラメータを含んでいる第１のフィールド動作データをビットバスによって第１のフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信するステップを含んでいる。この方法はまた、第２の温度センサで第２の温度特性を生成し、第２のフィールド処理モジュールで第２の温度特性を処理し、第２の温度特性の関数として第２の温度診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データを生成し、第２の温度診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データをビットバスによって第２のフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信するステップも含んでいる。この方法はさらに受信された第１のフィールド動作データと第２のフィールド動作データの少なくとも一方の関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００３１】
本発明の別の特徴では、集積された診断装置を有する分布された動作システムは、フィールド動作特性を生成するためにセンサまたはアクチュエイタのようなフィールド装置を含んでいる。システムはまたフィールド装置からフィールド動作特性を受信するためにフィールド装置に接続されているフィールド処理モジュールも含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントとフィールド通信コンポーネントとを含んでおり、フィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含んだフィールド動作データを生成するように構成されている。システムはまたフィールド処理モジュールと通信し、フィールド処理モジュールからフィールド動作データを受信するためのビットバスも含んでいる。システムはさらにビットバスと通信しフィールド動作データを受信するための補助処理モジュールを含んでいる。この補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを含んでいる補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている。
【００３２】
本発明の別の特徴では、温度特性を生成するための温度センサを有する温度感知及び診断システムは、温度センサに結合して、温度センサから温度特性を受信するように構成されたフィールド処理モジュールを含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントとフィールド通信コンポーネントとを含んでいる。フィールド処理モジュールは温度特性の関数として温度診断パラメータを含むフィールド動作データを生成するように構成されている。システムはさらにフィールド処理モジュールと通信し、フィールド処理モジュールからフィールド動作データを受信するためのビットバスを含んでいる。システムはまたビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するための補助処理モジュールも含んでいる。その補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイコンポーネントとを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、フィールドバスによって補助フィールドデータを通信するように構成されている。
【００３３】
本発明のさらに別の特徴では、動作システムに関連された方法は、フィールド装置と、このフィールド装置に接続されているフィールド処理モジュールと、フィールド処理モジュールと通信するビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含んでおり、フィールド装置でフィールド動作特性を生成し、フィールド処理モジュールでフィールド動作特性を処理するステップを含んでいる。この方法はまたフィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成するステップも含んでいる。この方法はさらにフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信するステップを含んでいる。この方法はまた受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００３４】
本発明のさらに別の特徴では、温度感知システムに関連された方法は、温度センサと、その温度センサに接続されたフィールド処理モジュールと、フィールド処理モジュールと通信するビットバスと、フィールドバスと、ビットバスおよびフィールドバスと通信する補助処理モジュールとを含んでおり、温度センサで温度特性を生成し、フィールド処理モジュールで温度特性を処理するステップを含んでいる。この方法はまた温度動作特性の関数として温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成し、温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データをビットバスによってフィールド処理モジュールから補助処理モジュールへ通信するステップも含んでいる。この方法はさらに受信されたフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを補助処理モジュールで生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するステップを含んでいる。
【００３５】
さらに、本発明の特徴は以下行われる詳細な説明から明白になるであろう。詳細な説明と特別な例は本発明の好ましい実施形態を示すが、単に例示の目的であり、本発明の技術的範囲を限定する意図はないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は詳細な説明と添付図面からさらに十分に理解されるであろう。  
対応する参照符合は幾つかの図面を通して対応する部分を示している。  
以下の説明は本質的に単なる例示であり、本発明およびその応用又は使用を限定することを意図しているものではない。
【００３７】
１実施形態では、集積された診断装置を有する分散された動作システムは、フィールド動作特性を生成するためのフィールド装置を含んでいる。システムはまたフィールド装置からフィールド動作特性を受信するためにフィールド装置に結合されているフィールド処理モジュールを含んでいる。フィールド処理モジュールはフィールド診断コンポーネントと、フィールド通信コンポーネントを含んでおり、フィールド動作特性の関数としてフィールド診断パラメータを含んでいるフィールド動作データを生成するように構成されている。システムはまたフィールド処理モジュールと通信し、フィールド処理モジュールからフィールド動作データを受信するためのビットバスを含んでいる。システムはさらにビットバスと通信し、フィールド動作データを受信するための補助処理モジュールを含んでいる。補助処理モジュールは補助診断コンポーネントと、フィールドバスインターフェースを有する補助通信コンポーネントと、ゲートウェイまたはプロトコル変換コンポーネントを含んでいる。補助処理モジュールはフィールド動作データの関数として補助フィールドデータを生成し、その補助フィールドデータをフィールドバスによって通信するように構成されている。
【００３８】
図１を参照すると、本発明の１実施形態による分散された監視、制御、診断システム100が示されている。このシステム100は例示として製造システム、生産システム、組立てシステム、処理システム、エネルギ管理システム、予想メンテナンスシステム、試験システム、梱包システム、動作制御システムを含むことのできる監視及び制御を必要とする任意のタイプのシステムであることができる。システム100はフィールド装置102A乃至102Nとして示されている１以上のフィールド装置102と、１以上のフィールド処理モジュール106Aと106Bと、１以上のビットバス112A乃至112Nと、補助処理モジュール118と、フィールドバス124とを含んでいる。
【００３９】
フィールド装置102は動作システムまたはプロセス中に配置するための任意のタイプの装置であることができる。フィールド装置102は例示として、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、レベルセンサ、力センサ、液体検出センサ、応力センサ、運動センサ、位置センサ、電圧センサ、電流センサ、化学特性センサ、アクチュエイタ、漏洩センサ、加速度計、速度計、バルブポジショナ、バルブ位置センサ、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、圧力ゲージを含んでいるゲージ、ソレノイド、電源、ヒータ、ソレノイドバルブを含んでいるバルブ、計器、モータ、ポンプ、熱スイッチを含むスイッチ、ホール効果センサ、磁気強度センサ、ガスセンサ、警報器、ヒュージブルリンク、ＲＦＩＤタグ、スマートカード、メモリ、特に工場、処理プラント、半導体製造設備で使用される装置を含むことができる。このようなフィールド装置102はまたフィールド装置メモリ（図示せず）またはフィールド装置102又はそのアプリケーションに関連されるデータ又はパラメータを記憶する指標を含むこともできる。示されているように、動作構造では、複数のフィールド装置102A−Nが１以上のフィールド装置設備104Aまたは通信リンクを介して、１以上のフィールド動作又は動作特性105A乃至105Nを感知し、付勢し、生成するように配備されている。フィールド装置102とフィールド装置設備104Aはアナログであってもデジタルであってもよい。
【００４０】
１以上の動作特性105A乃至105Nは先に識別されたフィールド装置102の１つにより与えられる任意のタイプの特性であることができる。フィールド動作特性105は例えば、１つの形態または別の形態で、抵抗、電流、電圧、ホール効果電圧、エネルギ、質量、電力を含むパワー、キャパシタンス、インダクタンス、リラクタンス、位相、タイミング、周波数、時間、モード、状況、故障、位置、状態、磁気強度、データ、パラメータを含むことができる。幾つかの実施形態では１以上のこれらの動作特性は１以上の他の動作特性を表すことができる。例えば動作特性105は、フィールド装置102が抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、サーモパイル、共振温度センサ、赤外線センサ、サーミスタのような温度センサであるとき、感知された温度を示す抵抗であることができる。さらにフィールド装置102はコード化又は符号化されたフィールド動作特性105を生成するように動作されることができ、それによってコードはバーコードフォーマット、無線周波数識別フォーマット、データマトリックス又はスマートカードフォーマットのようなフィールド動作特性105を表している。
【００４１】
フィールド装置102は130A乃至130Nと132として示されているような１以上の動作プロセスまたはシステムに関連されることができる。フィールド装置102はそのフィールド装置102および／または動作プロセッサ又はシステム130および132に関連されるフィールド動作特性105をフィールド処理モジュール106へ通信する。フィールド処理モジュール106はフィールド装置102と通信しフィールド動作特性105を受信するためのインターフェースを有するフィールド装置通信モジュール108を含んでいる。フィールド処理モジュール106はさらにビットバス112とインターフェースし通信するためのビットバスモジュールまたはインターフェース110を含むことができ、これはビットバスモデムを含むことができる。フィールド処理モジュール106はまた後に説明するように、プロセッサ、メモリ、およびソフトウェアコード又はプログラムを含めた図示されていない他のコンポーネントを含むこともできる。
【００４２】
フィールド処理モジュール106はフィールド動作特性105の関数としてフィールド診断パラメータ113を含んでいるフィールド動作データ111を発生する。幾つかの実施形態では、フィールド診断パラメータ113はフィールド処理モジュール106に関連されるメモリ中に記憶されることができ、またはフィールド装置102に関連されるメモリ中に記憶されることができる。フィールド動作データ111は任意のタイプの形態又はフォーマットに構成されることができ、１実施形態では、ＩＥＥＥ  １４５１およびＩＥＥＥ  １４５１．４のような既知の工業標準にしたがうことができる。別の実施形態では、フィールド処理モジュール106とフィールド装置102は単一のコンポーネント、物理的な構造又は図３に示されているように結合された装置302として機械的に集積された装置である。
【００４３】
ビットバス112は通信インターフェースに適合したものを含む任意のビットバスでよい。ビットバス112はアナログ、デジタルまたはその２つの組合せとして動作できる。幾つかの実施形態では、ビットバス112は単一ワイヤの通信媒体として構成される。既知のビットバスシステムの例はＤａｌｌａｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｎｅ−ｗｉｒｅプロトコル、Ｓｅｒｉｐｌｅｘ、センサバス、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（商標名）バス、ＦＭＳ、Ｌｏｎ  Ｗｏｒｋｓ、Ｃａｒ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）、インターバスＳ、ＳＤＬＣ、ＡＳ−インターフェース（ＡＳ−ｉ）、Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔバス（ＬＩＮ−バス）、ＩＥＥＥ−１１１８バスを含んでいる。１実施形態では、ビットバス112は８ビット以下を含んでいる通信フォーマットである。別の実施形態ではビットバスプロトコルの単一ビットはフィールド診断パラメータ、フィールド動作データ111、またはフィールド動作特性105を表している。
【００４４】
フィールド処理モジュール106はまたフィールドモジュールメモリ114、フィールド診断コンポーネント115、フィールドモジュールプロセッサ116、又は処理装置も含むことができる。フィールドメモリ114は１以上のフィールド管理パラメータを記憶することができ、フィールド診断パラメータのような２つの関連されるフィールド管理パラメータを含むことができる。さらに、フィールドメモリ114は受信されたフィールド動作特性105を記憶できる。フィールドモジュールプロセッサ116は、フィールド動作特性を処理するためのマイクロプロセッサと、アルゴリズム、プログラム、人工インテリジェンスモジュール、神経ネットワーク、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、神経ファジーモデル、ウェイブレット、比較器、検索表のうちの少なくとも１つを含むフィールド診断コンポーネントを含むことができる。フィールド診断コンポーネント115はアルゴリズム、プログラム、人工インテリジェンスモジュール、神経ネットワーク、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、ルール、ファジールール、神経ファジーモデル、ウェイブレット、比較器、検索表を含むことができる。これらは任意の数の動作または計算動作を含むことができる。例えばフィールド診断コンポーネント115の１実施形態では、フィールド診断コンポーネント115はアルゴリズム、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、ウェイブレット、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、統計機能および／またはループ電流ステップ応答であってもよい。
【００４５】
フィールド処理モジュール106はフィールド動作特性105を受信し、フィールド動作特性105の関数としてフィールド診断パラメータ113を含んでいるフィールド動作データ111を生成するように構成されている。フィールド動作データはフィールド動作特性105を随意選択的に含むことができる。フィールド処理モジュール106は動作データ111をビットバスインターフェース110によってビットバス112へ通信する。
【００４６】
フィールド診断パラメータは動作診断、装置較正、装置診断、プロセス診断、システム管理診断又はコマンド、システム動作を含めた任意のタイプのパラメータであることができる。さらに、フィールド診断パラメータは、事象、状況、故障、警報、モード、状態を含めた任意の診断パラメータであることができる。フィールド処理モジュール106は受信されたフィールド動作特性105の関数としてフィールド診断パラメータを決定するように構成されることができる。
【００４７】
さらに、フィールド処理モジュール106はフィールド装置102、フィールド処理モジュール106、ビットバス112、およびシステム100の１つに関連される１以上の動作機能を行うように構成されることができる。フィールド処理モジュール106は例えば、特に装置の付勢、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、制限、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、システム又はアーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、モデル又はアルゴリズムを含むことができる動作機能を行うことが可能である。
【００４８】
例えば、フィールド装置102が温度センサである場合、フィールド処理モジュール106はフィールド動作特性105とフィールド温度診断パラメータの関数として感知された温度を決定するように構成されることができる。フィールド処理モジュール106はフィールド又は温度診断パラメータにより規定されるＥＭＦと温度との関係の関数として感知された温度を決定できる。さらにフィールド処理モジュール106はフィールド動作特性105の関数としてフィールド装置102の熱特性を決定できる。この場合にはフィールド動作特性105は感知されたエネルギレベルを示す温度特性であることができる。このようにして、フィールド処理モジュール106は感知されたエネルギレベルを予め規定されたエネルギレベルと比較し、感知されたエネルギレベルと予め規定されたエネルギレベルとの間の差が温度診断事象を示すとき、温度診断事象を識別する。同様に、フィールド診断コンポーネントは等温のエントロピーの変化を決定するように構成されることができる。
【００４９】
別の実施形態では、フィールド装置102はヒータであることができ、フィールド動作特性105はヒータ特性である。
【００５０】
別の実施形態では、フィールド処理モジュール106はフィールド動作事象又は発生に応答してフィールド動作データ111を発生するか、連続的にフィールド動作データ111を提供することができる。１つの随意選択的な実施形態では、フィールド処理モジュール106は少なくとも１つの動作事象、管理事象および／またはメンテナンス事象の発生を決定するように構成される。フィールド動作事象の例には、例えば状態の変化、モードの変化、状況の変化、故障、フィールドパラメータの変化、フィールド動作特性の変化、温度特性の変化の時間レート（１次導関数）、しきい値を超えるフィールドパラメータの値、しきい値を超えるフィールド動作特性の値が含まれる。
【００５１】
他の実施形態では、フィールド処理モジュール106はアナログデジタル変換コンポーネント（図示せず）のような１以上の他の動作コンポーネントを含むことができる。このような場合には、フィールド装置102はフィールド動作特性105をアナログフォーマットで生成できる。フィールド処理モジュール106はアナログフォーマットを受信し、フィールド動作データ111をデジタルフォーマットで生成する。フィールド処理モジュール106はビットバス112によって通信するためにフィールド動作データ111の一部又は全部を圧縮するためのデータ圧縮コンポーネントを含むこともできる。このようなデータ圧縮は表マッピング、アルゴリズムおよび／またはコード化を含むことができる。フィールド処理モジュール106はさらにビットバス112によって送信された幾らか又は全てのデータを暗号化するためのデータ暗号化コンポーネントを含むことができる。別の実施形態では、フィールド処理モジュール106はフィールド装置102がフィールド処理モジュール106とデジタル的に通信するときにデジタル−デジタル変換を行うことができる。
【００５２】
コード化の１例として、データ圧縮コンポーネントはビットバス112によって通信するためにフィールド診断パラメータを素数にマップするように構成される。このような場合、診断特性マッピング又はコード化はフィールド装置102とフィールド処理モジュール106との間のビットバス112のデータ転送帯域幅を増加することができる。２以上の診断パラメータはフィールド装置102またはフィールド処理モジュール106の２以上の診断状態と関連される。フィールド処理モジュール106はそのフィールド処理モジュール106で各診断パラメータを別々の素数にマップする。フィールド処理モジュール106が１以上の診断状態が存在することを決定したとき、これらの診断状態の各関連される素数は記憶され、各応用可能な素数の積を決定するように乗算される。その積はビットバス112によって補助処理モジュール118へ送信される。補助処理モジュール118では、単一の積の数が受信され、素数およびさらにフィールド処理モジュール106により識別される応用可能な診断状態を決定するために因数分解される。各応用可能な素数を乗算し、単一の積の数を送信することにより、現在のシステムはビットバス112の限定された帯域幅内で診断状態の完全なセットの通信を行う。
【００５３】
別の実施形態では、フィールド処理モジュール106はフィールド管理パラメータ142を生成し、そのフィールド管理パラメータ142をフィールド装置102へ通信するように構成されることができる。フィールド処理モジュール106はまた標準化されたおよび／またはカスタム化されたパラメータを有する埋設された機能ブロックを使用することもできる。フィールド管理パラメータ142はフィールド装置102の管理又は動作に関するリクエスト、問合せ、またはコマンドを含む任意のタイプのパラメータであることができる。このような実施形態ではフィールド装置102は受信されたフィールド管理パラメータ142の関数としてフィールド動作特性105を生成することにより応答する。動作において、フィールド処理モジュール106は特に動作事象、管理事象および／またはメンテナンス事象に応答してフィールド管理パラメータ142を生成することができる。フィールド管理パラメータ142は命令および／または問合せであることができる。その代わりに、フィールド処理モジュール106はビットバス112によって、別のフィールド処理モジュール106または補助処理モジュール118のような別のエンティティからの補助管理パラメータの受信に応答してフィールド管理パラメータ142を生成することができる。
【００５４】
別の実施形態では、システム100は第１のフィールド処理モジュール106Aと第２のフィールド処理モジュール106Bとを含んでいる。第２のフィールド処理モジュール106Bは第２のフィールド動作データ111Bを生成し、ビットバス112と通信する。第２のフィールド処理モジュール106Bはピア・ツー・ピアフィールド処理モジュール通信において第２のフィールド動作データ111Bをビットバス112によって第１のフィールド処理モジュール106Aへ通信する。さらに、補助処理モジュール118はビットバス112に結合される。補助処理モジュール118は２以上のフィールド処理モジュール106間のピア・ツー・ピアフィールド処理モジュール通信を監視できる。このような実施形態では、補助処理モジュール118は管理動作、コマンド、又はメッセージを監視されたピア・ツー・ピアフィールド処理モジュール通信に応答して開始することができる。
【００５５】
同様に、第２のフィールド装置102Bは第２のフィールド動作特性105Bを生成する。第２のフィールド処理モジュール106Bは第２のフィールド装置102Bから第２のフィールド動作特性105Bを受信する。第２のフィールド処理モジュール106Bは第２のフィールド診断コンポーネント115Bと第２のフィールド通信コンポーネントとを有する。第２のフィールド処理モジュール106Bは第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ111B、第２のフィールド診断パラメータおよび／または第２のフィールド動作特性105Bを第１のフィールド処理モジュール106Aと通信する。さらに、前述したように、補助処理モジュール118は管理パラメータおよび／または動作データの通信を監視することができ、監視された管理パラメータおよび／または動作データ通信に応答して管理動作、コマンド、又はメッセージを開始することができる。説明するように、別の実施形態では、他のフィールド処理モジュール106とフィールド処理モジュール106とのピア・ツー・ピア相互動作および対話は図３に示されているようにシステム300として可能である。
【００５６】
図１のように、さらに別の実施形態では、第１のフィールド装置102Aと第２のフィールド装置102Bは単一又は同じフィールド処理モジュール106Aに結合されることができる。第２のフィールド装置102Bは第２のフィールド動作特性105Bを生成し、フィールド処理モジュール106Aは第２のフィールド動作特性105Bを受信し、その第２のフィールド動作特性105Bを第１のフィールド装置102Aに通信する。図２は本発明の幾つかの付加的な実施形態による種々のピア・ツー・ピアフィールド装置102の相互動作を含んでいるシステム200を示している。
【００５７】
図１を再度参照すると、補助処理モジュール118はビットバス112とインターフェースし、それによって通信するビットバス通信コンポーネント120を含んでいる。さらに補助処理モジュール118はフィールドバス124とインターフェースし、それによって通信するフィールドバス通信コンポーネント122（またはネットワーク通信コンポーネント）を含んでいる。補助処理モジュール118は補助モジュールプロセッサ126、補助モジュールメモリ128、補助診断コンポーネント134、補助ゲートウェイコンポーネント136を含むことができる。補助処理モジュール118はフィールド動作データ111を受信するためにビットバス112と通信する。補助処理モジュール118はフィールド処理モジュール106により生成されたフィールド動作データ111の関数として補助フィールドデータ138を生成し、フィールドバス124によって補助フィールドデータ138を通信するように構成される。随意選択的に、補助処理モジュール118は補助診断パラメータを含むことができ、補助診断パラメータの関数として補助フィールドデータ138を生成する。このような場合、補助フィールドデータ138は補助診断パラメータを含むことができる。補助診断パラメータは動作診断、装置較正、システム管理、システム動作であることができる。また随意選択的に、補助処理モジュール118は補助管理パラメータを発生し、および／またはこれをビットバス112によってフィールド処理モジュール106へ通信することもできる。
【００５８】
補助モジュールプロセッサ126は、アルゴリズム、ルール、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、比較器、検索表のうちの少なくとも１つを含むコンピュータの読取可能な命令を有するマイクロプロセッサであることができる。補助処理モジュール118は、神経ネットワーク、実験的データ、数値データ、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、ウェイブレット、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズム、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、統計機能を含むことができるアルゴリズム又は類似の機能回路或いはプログラムを含むことができる。別の実施形態では、補助診断コンポーネント134はアルゴリズム、ルール、人工インテリジェンスモジュール、モデル化モジュール、マッピング、グラフィック解析、比較器、検索表を含むことができる。補助モジュールメモリ128は補助診断パラメータのような補助パラメータを記憶することができる。
【００５９】
これらの実施形態のうちの１以上により、補助処理モジュール118はフィールド装置102、フィールド処理モジュール106、ビットバス112、補助処理モジュール118、フィールドバス124、システム100に関連される動作機能を行うように構成されることができる。その動作機能は診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、警報、警告、比較、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、システムまたはアーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、理論的モデル化、自己管理、および自己同調規則を含む任意の動作機能であることができる。
【００６０】
補助処理モジュール118は補助管理パラメータを生成し、および／またはそれをビットバス112によってフィールド処理モジュール106へ通信することができる。このような補助管理パラメータの生成によって補助管理事象またはフィールドバス124で受信された管理命令に応答することが可能性である。補助処理モジュール118はビットバスで接続された装置へ電力を提供することもできる。
【００６１】
補助処理モジュール118はプロトコル変換器コンポーネント、データ集信コンポーネント、管理コンポーネント、暗号化コンポーネント、およびフィールド間処理モジュール通信コンポーネントもまた含むことができる。プロトコル変換器コンポーネントはビットバスフォーマットから１以上のフィールドバスまたはネットワークプロトコルへの変換能力を含むことができる。データ集信コンポーネントはビットバス112またはフィールドバス124によって送信されたデータを集信するためにコード化またはマッピング或いはアルゴリズムを通してデータを集信することができる。さらに、補助処理モジュール118は工場及びプロセス制御システムでセキュリティの増加を行うために、データの暗号化を行うためのデータ暗号化コンポーネントを含むこともできる。
【００６２】
フィールドバス124は８ビットよりも大きい通信フォーマットを含むことができる。例えば、フィールドバス124はＰｒｏｆｉｂｕｓ、イーサネットＴＣＰ／ＩＰを含む企業通信バス、インターネット、トークンリングＬＡＮ、イーサネットＬＡＮ、ＦＤＤＩネットワーク、私設データネットワーク、ＩＳＤＮと、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂまたは８０２．１１ｇのような無線ネットワーク、ＺｉｇｂｅｅまたはＷｉＭａｘ、ＶＰＮを含むことができる。さらに、補助ビットバス通信コンポーネント120はビットバスモデムを含むことができ、補助フィールドバス通信コンポーネント122はフィールドバスモデムを含むことができる。フィールドバス124はワイヤ、光ファイバ、無線システムを含む種々の物理層システムを利用することができる。
【００６３】
さらに、フィールド処理モジュール106と補助処理モジュール118はそれぞれビットバス112によって通信しているので、それぞれフィールド装置102、フィールド処理モジュール106、補助処理モジュール118、ビットバス112、およびシステム100の代理として、又はこれらに関連して分散されたベースで、動作機能を協同して行うように相互動作するように構成されることができる。協同動作機能は、診断、トラブルシューティング方法、統計的プロセス制御（ＳＰＣ）コンピュータ化パラメータ、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、警報、警告、比較、限度、警報、比較、警告、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則であってもよい。
【００６４】
前述したように、幾つかの実施形態ではシステム100は第１のフィールド装置102A、第１のフィールド処理モジュール106A、第２のフィールド動作特性105Bを生成する第２のフィールド装置102B、同様にビットバス112と通信する第２のフィールド処理モジュール106Bを含んでいる。第２のフィールド処理モジュール106Bは第２のフィールド装置102Bから第２のフィールド動作特性105Bを受信し、第２のフィールド動作特性105Bの関数として第２のフィールド診断パラメータを含んでいる第２のフィールド動作データ111Bを生成する。補助処理モジュール118は第２のフィールド動作データ111Bを受信する。補助処理モジュール118は第１のフィールド動作データ111Aと第２のフィールド動作データ111Bの関数として管理データを生成する管理モジュールも含んでいる。補助処理モジュール118はフィールドバス124によって管理データを通信する。
【００６５】
別の実施形態では、システム100は第２のフィールド装置102Bに結合された第２のフィールド処理モジュール106Bを含んでおり、第２のビットバス112Bに結合されている。第２のビットバス112Bもまた同じ補助処理モジュール118に結合されることができ、その補助処理モジュール118に第１のビットバス112Aが結合されている。補助処理モジュール118は第２のビットバス112Bおよび第１のビットバス112Aと通信する。補助処理モジュール118は第１のフィールド処理モジュール106Aに対して、第２の管理パラメータ、第２のフィールド動作データ111B、第２のフィールド診断パラメータ、第２のフィールド動作特性105B、フィールド管理パラメータ142の１以上のものを通信する。
【００６６】
図４を参照すると、本発明の１実施形態による多数の補助処理モジュール118と動作プロセス管理システムを有するフィールドバス動作システム400が示されている。示されているように、第１の補助処理モジュール118Aと第２の補助処理モジュール118Bはそれぞれフィールドバス124に結合されている。このような状態では、第２の補助処理モジュール118Bは管理命令を生成し、その管理命令をフィールドバス124によって第１の補助処理モジュール118Aへ通信することができる。
【００６７】
１実施形態では、システム400は第１のフィールド装置102A、第１のビットバス112A、第１のフィールド処理モジュール106A、および第１の補助処理モジュール118Aを有する。システム400は第２のフィールド動作特性105Bを生成する第２のフィールド装置102Bと、第２のフィールド動作特性105Bの関数として第２のフィールド診断パラメータを含む第２のフィールド動作データ111Bを生成する第２のフィールド処理モジュール106Bもまた有している。システム400は第２のフィールド処理モジュール106Bと通信する第２のビットバス112Bも有している。第２の補助処理モジュール118Bは第２のビットバス112Bと通信し、第２のフィールドバスインターフェース通信コンポーネント122Bまたはフィールドバス124によって通信するためのインターフェースを有する。このような実施形態では、第２のフィールド処理モジュール106Bは第２のビットバス112B、第２の補助処理モジュール118B、フィールドバス124、第１の補助処理モジュール118A、および第１のビットバス112Aを通して第１のフィールド処理モジュール106Aと通信する。
【００６８】
さらに、補助処理モジュール118Aと118Bはフィールドバス124によって補助フィールドデータ138を、フィールドバス124に結合されているフィールド動作管理システム402へ通信するように構成されることができる。フィールド動作管理システム402はオペレーティングシステム、動作環境又はシステム100の１以上の動作機能を管理するための任意のタイプの管理又は監視システムであることができる。例えば、これは複数の温度センサを受取って、管理するための温度管理システムであってもよい。
【００６９】
フィールド動作管理システム402はフィールドバスインターフェース又は通信モジュール404、プロセッサ406、メモリ408、監視モジュール410、診断モジュール412、動作システムモジュールまたはインターフェース414を含むことができる。動作システムインターフェース414は動作システム416と通信する通信設備418または動作システムインターフェースリンクにインターフェースすることができる。動作システム416は任意の動作、管理、制御または監視システムであることができ、これは例として資産管理システム、ＳＣＡＤＡシステム、エネルギ増進管理システム、試験システムのような産業で知られているものを含んでいる。
【００７０】
フィールド動作管理システム402は補助フィールドデータ138を受信し、受信された補助フィールドデータ138の関数としてフィールド装置制御命令を発生するように構成されている。フィールド動作管理システム402は、診断、トラブルシューティング方法、故障検出、故障隔離、ルートコーズ、設定、警報、比較、警告、限度、しきい値、較正、故障予測、メンテナンス手順、確認、証明、トレース能力、自動構成、アーキテクチャ整列、指紋、識別、生物測定学的識別、識別、理論的モデル化、自己管理、自己同調規則、動作装置制御のような、フィールド装置102および／またはシステム100に関連される動作機能を行うように構成されることもできる。例えばフィールド動作管理システム402は１以上の補助処理モジュール118、フィールド処理モジュール106、またはフィールド装置102に対して管理命令を発生することができる。
【００７１】
図５を参照すると、フィールド装置の動作環境システム500が示されている。フィールド装置102はプロセス130Aに関連して102Aで示されているようにフィールドプロセス又はシステム130の近くに存在するか、またはプロセス130Bに関連して102Bとして示されているようにプロセス上又はプロセス中に位置される。この実施形態では、プロセス130Aは動作制御命令またはコマンド503を受信するために、制御設備502を介して動作システム416Aへ結合されている。動作システム416Aは通信設備418を介して動作管理システム402と結合され、命令又はコマンド505Aを受信するために動作システム416Bのような他の動作システムとインターフェースするための動作通信設備504に結合されている。
【００７２】
同様に、フィールドプロセス130Bはプロセス入力507を受信するために動作リンク506を介して動作システム416Bに結合されている。動作システム416は命令505Bを受信するために動作通信設備504にも結合されている。さらに、動作システム416Bはプロセス入力ソース508を介してプロセスソース510へ結合されている。動作システム416Bはプロセス入力ソース508の一部をプロセス入力507として動作リンク506を介してプロセスシステム130Bへ提供する。
【００７３】
図６を参照すると、分布された診断システム600を有する動作環境が１実施形態として示されている、動作管理システム602は複数の動作システム416Bおよび416C、フィールド装置制御装置604B、補助処理モジュール118と通信する。
【００７４】
１実施形態では、動作装置は電源から加熱電力を受けるためにヒータ電力回路に結合されているヒータであることができる。ヒータの電力回路は、第１のインターフェース、第２のインターフェース、第１のインターフェースと第２のインターフェースの間の中間部分を有する。電力制御装置はヒータ電力回路の中間部分に結合されている。電力制御装置は電力の一部をヒータに提供する第１の状態とヒータへの電力を終了する第２の状態との少なくとも２つの状態を有している。電力制御装置はフィールド装置102およびフィールド処理モジュール106を含んでいる。このような実施形態では、ヒータは温度センサであることができるフィールド装置102に対して熱的に近接して存在する。フィールド処理モジュール106のフィールド診断コンポーネント115は温度特性の関数としてヒータにおける質量の流量を決定するように構成されることができる。
【００７５】
動作において、本発明の実施形態は分散された動作システムの診断方法として実行されることができる。このような場合には、方法はフィールド装置102でフィールド動作特性105を生成し、フィールドモジュール106でフィールド動作特性105を処理するステップを含むことができる。その方法はさらに、フィールド動作特性105の関数としてフィールド診断パラメータを含むフィールド動作データ111を生成し、フィールド診断パラメータを含むフィールド動作データ111をビットバス112によってフィールド処理モジュール106から補助処理モジュール118へ通信するステップを含んでいる。この方法はまた受信されたフィールド動作データ111の関数として補助フィールドデータ138を補助処理モジュール118で生成し、その補助フィールドデータ138をフィールドバス124によって通信するステップも含んでいる。
【００７６】
別の構成では、温度感知システムの診断方法はフィールド動作特性105を生成する温度センサフィールド装置102を含んでいる。フィールド処理モジュール106は温度特性の関数として温度診断パラメータを含んでいるフィールド動作データ111を生成し、温度診断パラメータを含むフィールド動作データ111をビットバス112によって補助処理モジュール118へ通信する。この方法はさらに、受信されたフィールド動作データ111の関数として補助フィールドデータ138を補助処理モジュール118で生成し、その補助フィールドデータ138をフィールドバス124によって通信するステップを含んでいる。
【００７７】
本発明の幾つかの実施形態は現在利用可能ではない分散された診断コンピュータ化アーキテクチャを提供する。フィールド装置のデジタル情報は小さいメッセージサイズおよびビットバス112の帯域幅により制限される。ビットバス112の制限は、フィールド処理モジュール106と、ゲートウェイ機能を含む補助処理モジュール118により処理されるセンサ、プロセス、回路、又は熱ループに関連される低レベルのデータを提供することによって克服される。補助処理モジュール118の診断回路はマイクロプロセッサ、メモリ、およびビットレベルの診断パラメータを処理するための１以上のアルゴリズムを含むことができる。ビットレベルのパラメータは、神経ネットワーク、検索表、ファジー論理回路、神経ファジー回路、多項式アルゴリズム、残留寿命アルゴリズムおよび／または統計機能を含むことのできる診断回路及びアルゴリズムにより処理される。補助処理モジュール118はまた多数のセンサ又はアクチュエイタへインターフェースし、多数の診断回路と接触することもできる。
【００７８】
ビットバス112を伴って動作するフィールド処理モジュール106と補助処理モジュール118は動作システムのための非常に廉価な監視及び制御手段を提供し、従来設置されたビットバス通信システムの利用を含むことができる。本発明の実施形態は全て置換せずに、時には複雑なシステム及び構成を配線し直さずに、既存の監視及び制御システムに対して付加価値を与え、診断機能を提供することができる。
【００７９】
本発明の１以上の実施形態は高価なフィールドバスシステムを構成及び配備する必要なく、動作プロセス又はシステム中に位置されるセンサを簡単にするために、フィールド装置102またはセンサと、フィールド処理モジュール106と、補助処理モジュール118との間で診断情報処理の分散を行う。このシステムは感知システムの診断に必要なパラメータを伝達するためにビットバス112の使用を行う。
【００８０】
前述の１以上の実施形態は種々の動作環境及び状態で動作可能である。例えばシステム100の１構成はエネルギ均衡応用を含む。このような構成では、フィールド装置102は動作システムに入出するエネルギ流を監視する。フィールド処理モジュール106は動作システム内で変換されるエネルギを決定し、効率パラメータをフィールドメモリ114に記憶する。フィールド処理モジュール106はエネルギの入力とエネルギの出力と、変換されたエネルギとをアルゴリズムを含む診断モジュールまたは回路を使用して比較し、動作システムまたはシステム100中のエネルギ不均衡を識別する。例えば、エネルギ事象はエネルギまたはエネルギ不均衡の１つが予め定められたエネルギしきい値よりも大きいときに識別されることができる。このような不均衡が生じるとき、フィールド処理モジュール106は不均衡の原因とそれに関連する詳細なデータを示すことを含むメッセージを補助処理モジュール118へ提供するために警報を発生することができる。
【００８１】
別の例では、システム100は等温のエントロピーの変化を決定するように動作することができる。このような構成では、フィールド装置102は凍結点に近いことが理想的である商品を保持するための容器のようなフィールド動作ユニットの温度を測定する。フィールド装置102および／またはフィールド処理モジュール106は容器へのエネルギの入出を特徴付けする。フィールド処理モジュール106はエネルギ流を容器の温度変化レートに対して比較し、エネルギ流が容器の温度変化に対応してエネルギ流しきい値よりも大きいようなエネルギ流状態を識別する。
【００８２】
さらに別の例では、システム100は質量の流れを有するヒータシステム中のエネルギ流を決定するように動作できる。このような構成では、システム100は質量流を有するプロセスの温度を測定する。システムは、プロセスの加熱と、結果的なプロセスの質量の流量の測定を行うことができる。フィールド処理モジュール106は測定された温度と測定された質量の流量をビットバス112によって補助処理モジュール118へ送信する。補助処理モジュール118は計算された温度上昇を所定のヒータで電力入力に対して比較し、状態メッセージ又は、計算された温度と測定された温度との間の不一致を示すための警報メッセージを発生する。
【００８３】
システム100の別の例では、システム100はループ電流ステップ応答（ＬＣＳＲ）方法で動作する。このような構成では、温度センサは管理動作として加熱される。ループ電流ステップ応答試験が行われ、測定またはフィールド動作特性105が生成される。フィールド処理モジュール106は試験結果を受信し、アルゴリズムを使用して自己加熱データを少なくとも１次の時定数で特徴付けする。フィールド処理モジュール106は特徴付けからの１次の時定数をフィールドメモリ114中に記憶する。フィールド処理モジュール106は記憶された時定数をＬＣＳＲ試験からの現在の時定数に対して比較する。比較によって変化事象または初期状態からの変化を示したとき等にメッセージ、状態または信号が発生されることができる。
【００８４】
通常、フィールド処理モジュール106と補助処理モジュール118は、メモリシステム、入力装置、出力装置と共同して少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を含むコンピュータを有するコンピュータシステムを具備することのできる動作環境を含んでいる。これらのエレメントは少なくとも１つのバス構造により相互接続される。
【００８５】
ＣＰＵはよく知られた設計のものでよく、計算を行うための算術論理装置（ＡＬＵ）、データ及び命令の一時的な記憶のためのレジスタの集合体、システムの動作を制御するための制御装置を含んでいる。少なくともＤｉｇｉｔａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、Ｓｕｎ、ＭＩＰＳ、Ａｔｍｅｌ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、ＮＥＣ、Ｉｎｔｅｌ、Ｃｙｒｉｘ、ＡＭＤ、ＨＰ、Ｎｅｘｇｅｎから任意の種々のプロセッサは同様にＣＰＵとして好ましい。本発明の説明した実施形態は任意のこれらの処理プラットフォームにポータブルであるように設計されたオペレーティングシステムで動作する。
【００８６】
メモリシステムは通常、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び読取り専用メモリ（ＲＯＭ）半導体装置のような媒体の形態の高速度の主メモリと、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリのような長期記憶媒体の形態の２次記憶装置および電気、磁気、光学或いは他の記録媒体を使用してデータを記憶するその他の装置を含むことができる。主メモリは表示装置を通して画像を表示するためのビデオ表示メモリも含むことができる。当業者はメモリシステムが種々の記憶容量を有する種々の別のコンポーネントを具備することができることを認識するであろう。
【００８７】
入力装置は例えば、キーボード、マウス、スマートカード、音声付勢モジュール、物理的変換器（例えばマイクロホン）を含むことができる。出力装置はディスプレイ、プリンタ、変換器／スピーカを含むことができる。ネットワークアダプタまたはモデムのような幾つかの装置は入力および／または出力装置として使用されることができる。
【００８８】
当業者によく知られているように、コンピュータシステムはさらにオペレーティングシステムと、少なくとも１つのアプリケーションプログラムを含んでいる。アプリケーションは前述の機能のうちの１以上を実行することができる。オペレーティングシステムはコンピュータシステムの動作及びリソースの割当てを制御するソフトウェアのセットである。アプリケーションプログラムは、オペレーティングシステムを通して利用可能にされたコンピュータリソースを使用して、ユーザに所望のタスクを行わせるソフトウェアのセットである。両者は説明したメモリシステム中に存在する。
【００８９】
コンピュータプログラミングについての当業者の実施にしたがって、本発明の実施形態をコンピュータシステムにより行われる動作の記号的な表示を参照して前述した。このような動作は時には、コンピュータが実行した又はコンピュータの実行可能な命令と呼ばれる。記号で表示された動作はデータビットを表す電気信号のＣＰＵによる操作と、メモリシステム中のメモリ位置におけるデータビットのメンテナンスおよび信号のその他の処理を含むことが認識されるであろう。データビットが維持されるメモリ位置はデータビットに対応する特定の電気、磁気、又は光学特性を有する物理的位置である。本発明は１または複数のプログラムで実行されることができ、コンピュータの読取可能な媒体に記憶される一連の命令を含んでいる。コンピュータの読取可能な媒体はメモリシステムと共に前述した任意の装置、または装置の組合せであることができる。
【００９０】
さらに、ビットバス112とフィールドバス124とそれぞれの先に識別された通信モジュールおよび／またはインターフェースはハードワイヤ電気通信設備、光学設備、無線設備、無線電話機設備、衛星設備に適合可能である。
【００９１】
本発明の特徴又はその実施形態を紹介するとき、冠詞“ａ”、“ａｎ”，“ｔｈｅ”，ｓａｉｄ”は１以上のエレメントの存在を意味することを意図している。用語“comprising”、“including”、“having”は含まれることを意味しており、列挙されたエレメント以外に付加的なエレメントが存在する可能性があることを意味している。
【００９２】
上述の説明の観点で、本発明のいくつかの効果が実現され、他の有効な結果が達成されることが認められる。種々の変更が本発明の技術的範囲を逸脱せずに上述の例示的な構造及び方法において行われることができるので、上述の説明に含まれ、または添付図面に示されている全ての事項は限定としての意味ではなく、例示として解釈されるべきものである。
【００９３】
さらに、ここで説明したプロセス又は方法ステップは、説明し、示した特定の順序で行われることがそれらの動作に必ず必要とされると解釈されてはならないことを理解すべきである。付加的な又は別の代わりのプロセス又は方法ステップが使用されることができることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の１実施形態による分散された診断監視及び制御システムのブロック図。
【図２】本発明の別の実施形態によるフィールド処理モジュール監視及び診断システムのブロック図。
【図３】本発明の１実施形態によるビットバスにおけるピア・ツー・ピア相互動作を含んでいるフィールド処理モジュールシステムのブロック図。
【図４】本発明の１実施形態による多数の補助処理モジュールと動作処理管理システムを有するフィールドバス動作システムのブロック図。
【図５】本発明の１実施形態によるフィールド装置の動作環境システムのブロック図。
【図６】本発明の１実施形態による分散された診断システムを有する動作環境のブロック図。
【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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【国際調査報告】
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