(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセス制御システムネットワークのための統合アプリケーションプログラムインターフェースを提供する。【解決手段】第1、第2のアプリケーションプログラムインターフェース間で通信するために第1のアプリケーションプログラムインターフェースからの呼出しを処理し、第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換し、第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースを実施し、第1の統合層は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースから送信依頼を受信し、統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換し、第2の統合層は、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを実施する。【選択図】図１
2008159028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ依頼のために第1のアプリケーションプログラムインターフェースからの呼出しを処理することと、
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を、統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することと、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することとからなる、
プロセス制御システム内において第1のアプリケーションプログラムインターフェースおよび第2のアプリケーションプログラムインターフェースの間で通信する方法。
【請求項２】
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を、第2のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することと、
統合アプリケーションプログラムインターフェースの変換されたメソッドのうちの一つ又は複数で第2のアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、
からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項３】
第1および第2のアプリケーションプログラムインターフェースの一つが、プロセス制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースからなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項４】
第1および第2のアプリケーションプログラムインターフェースの一つが無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項５】
統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数の少なくとも一つが、プロセス制御ネットワーク内のネットワーク・ノードからデータ項目を読出すための読込みメソッドを含むことを特徴とする請求項1の方法。
【請求項６】
統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数の少なくとも一つが、プロセス制御ネットワーク内のネットワーク・ノードにデータ項目を書き込むための書込みメソッドを含むことを特徴とする請求項1の方法。
【請求項７】
統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数の少なくとも一つが、プロセス制御ネットワーク内のネットワーク・ノードからの書込み依頼および、読込み依頼に応答する応答メソッドを含むことを特徴とする請求項1の方法。
【請求項８】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、
制御システムのプロセスコントローラにプロセス制御構成をダウンロードするために、プロセス制御アプリケーションのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースから依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセス制御アプリケーション用統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドへの呼出し（構成データを識別し、構成データのダウンロード用にプロセスコントローラにおけるオブジェクトを識別することを特徴とする呼出し）を発行することと、
書込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された書込みメソッドで無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項９】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセスコントローラにプロセス制御構成をダウンロードするために、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセスコントローラの統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出し（プロセス制御構成を実施し、プロセス制御アプリケーションから受信されたプロセス制御構成データを識別するために制御システムの方法に呼出しをかける呼出し）を発行することと、
応答メソッドを、プロセスコントローラのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された応答メソッドでプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１０】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセス制御値を変更することを制御システムのプロセスコントローラに命じるために、プロセス制御アプリケーションのプロプライエタリ・ネットワーク・アプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセス制御アプリケーションの統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドへの呼出し（変更されるプロセス制御値を識別する呼出し）を発行することと、
書込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された書込みメソッドで無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１１】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を、統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセス制御値を変更することを制御システムのプロセスコントローラに命じるために、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセスコントローラの統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出し（制御システムのプロセス制御値を変更するために無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからの書込みメソッドへの呼出しを転送する呼出し）を発行することと、
応答メソッドを、プロセスコントローラのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された応答メソッドでプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１２】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、プロセス制御アプリケーションにプロセス制御データを送信するために、制御システムのプロセスコントローラのためのプロプライエタリ・ネットワーク・アプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセスコントローラの統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドへの呼出し（プロセス制御データの値を識別する呼出し）を発行することと、
書込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された書込みメソッドで無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１３】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセスコントローラからプロセス制御データを受信するために、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースから依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセス制御アプリケーションの統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出し（プロセス制御データの表示を更新するためにプロセス制御アプリケーションに呼出しをかける呼出し）を発行することと、
応答メソッドを、プロセス制御アプリケーションのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された応答メソッドでプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１４】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、プロセス制御アプリケーションにプロセス・アラーム／イベント・データを送信するために、制御システムのプロセスコントローラのためのプロプライエタリ・ネットワーク・アプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセスコントローラの統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドへの呼出し（アラーム又はイベントの項目パスを識別する呼出し）を発行することと、
書込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された書込みメソッドで無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１５】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセスコントローラからプロセス・アラーム／イベント・データを受信するために、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセス制御アプリケーションの統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出し（アラーム／イベント・データの表示を更新するためにプロセス制御アプリケーションに呼出しをかける呼出し）を発行することと、
応答メソッドを、プロセス制御アプリケーションのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された応答メソッドでプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１６】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセスコントローラからデータを読み出すために、プロセス制御アプリケーションのプロプライエタリ・ネットワーク・アプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセス制御アプリケーションの統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドへの呼出し（読み出されるデータを識別する呼出し）を発行することと、
読込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと;
変換された読込みメソッドで無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１７】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換することが、制御システムのプロセスコントローラからデータを読み出すために、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからの依頼を変換することからなることを特徴とし、且つ、
第2のアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数を実施することが、
プロセスコントローラの統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出し（プロセスコントローラからのデータを読込み、読み出されるデータを識別するために、制御システムの方法に呼出しをかける呼出し）を発行することと、
応答メソッドを、プロセスコントローラのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
変換された応答メソッドでプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることと、からなることを特徴とする請求項1の方法。
【請求項１８】
プロセス制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに、および統合アプリケーションプログラムインターフェースに通信可能に連結された第1の統合層と、
無線ネットワークのアプリケーションプログラムインターフェースに、および統合アプリケーションプログラムインターフェースに通信可能に連結された第2の統合層とからなり、
該第1の統合層が、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースから送信依頼を受信するように配置され、且つ、該送信依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換するように配置されることを特徴とし、且つ
該第2の統合層が、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースの方法を実施するように配置されることを特徴とする、プロセス制御システム内の無線ネットワークのための通信層。
【請求項１９】
第2の統合層が、統合アプリケーションプログラムインターフェースの方法を、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換するように配置され、さらに無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに変換された方法を呼び出すように配置されることを特徴とする請求項18の通信層。
【請求項２０】
プロセス制御システムの無線ネットワークがエリア制御ネットワークかならなり、
第1の統合層が、プロセス制御アプリケーション又はプロセスコントローラから成るグループの中の少なくとも一つのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースから送信依頼を受信するように配置される、ことを特徴とする請求項18の通信層。
【請求項２１】
統合アプリケーションプログラムインターフェースが読込みメソッドおよび書込みメソッドを含むことを特徴とし、
第1の統合層が、読込みおよび書込みメソッドの一つ又は複数に送信依頼を変換するように配置されることを特徴とし、且つ、
第2の統合層が、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースで、読込みおよび書込みメソッドの一つ又は複数を実施するように配置される、ことを特徴とする請求項18の通信層。
【請求項２２】
第2の統合層が、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースを介してプロセス制御システム内のノードからアクセス依頼を受信するようにさらに配置され、第1の統合層へ統合アプリケーションプログラムインターフェースの方法を呼び出すように配置されることを特徴とし、且つ、
第1の統合層が、第2の統合層により呼び出された統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを実施するようにさらに配置される、ことを特徴とする請求項18の通信層。
【請求項２３】
統合アプリケーションプログラムインターフェースが、応答メソッドを含むことを特徴とし、
第2の統合層が、アクセス依頼を応答メソッドに変換するように配置されることを特徴とし、且つ、
第1の統合層が、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースで応答メソッドを実施するように配置される、ことを特徴とする請求項22の通信層。
【請求項２４】
第1の統合層が、第2の統合層により呼び出された統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを変換するように配置され、さらに、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースに変換された方法を呼び出すように配置される、ことを特徴とする請求項22の通信層。
【請求項２５】
第1のプロセス制御ノードおよび第2のプロセス制御ノードに動作可能な状態で連結された無線ネットワークと、
無線ネットワークを介してデータを交換するための第1のネットワーク通信装置を有する第1のプロセス制御ノードと、
無線ネットワークを介してデータを交換するための第2のネットワーク通信装置を有する第2のプロセス制御ノードとからなり、
該無線ネットワークが、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースを含み、プロセス制御システム内のプロセス制御ノード間で通信を図るように配置されることを特徴とし、
第1のネットワーク通信装置がプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを含み、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースおよび第1の統合アプリケーションプログラムインターフェースが、読込みメソッド、書込みメソッドおよび応答メソッドを有し、それにおいて、該第1の通信装置がプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して送信依頼を受信するように適合され、且つその送信依頼を読込みメソッドおよび書込みメソッドから成るグループの少なくとも一つに変換するように適合され、さらに無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおけるメソッドのうちの一つ又は複数を実施するように適合されることを特徴とし、且つ、
第2のネットワーク通信装置がプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを含み、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースおよび第2の統合アプリケーションプログラムインターフェースが、読込みメソッド、書込みメソッドおよび応答メソッドを有し、それにおいて、第2のネットワーク通信装置が、第1のプロセス制御ノードの送信依頼の結果として得られる無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースからのアクセス依頼を受信するように適合され、且つそのアクセス依頼を応答メソッドに変換するように適合され、さらにプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースにおいて応答メソッドを実施するように適合されることを特徴とする、
プロセス工場内のプロセス制御システム。
【請求項２６】
第1のプロセス制御ノードがプロセス制御アプリケーションを構成し、第2のプロセス制御ノードがプロセスコントローラを構成することを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項２７】
無線ネットワークが無線エリア制御ネットワークからなることを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項２８】
送信依頼が、第1のプロセス制御ノードからの第2のプロセス制御ノードに対するプロセス制御構成をダウンロードする依頼からなり、
第1のネットワーク通信装置が、依頼を書込みメソッドに変換するように適合され、且つ無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおいて書込みメソッドを実施するように適合される、ことを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項２９】
送信依頼が、第1のプロセス制御ノードからの第2のプロセス制御ノードに対するプロセス制御値の変更を命じる依頼からなり、
第1のネットワーク通信装置が、依頼を書込みメソッドに変換するように適合され、且つ無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおいて書込みメソッドを実施するように適合される、ことを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項３０】
送信依頼が、プロセス制御システムのエンティティの状態に関係するプロセス制御データを第1のプロセス制御ノードから第2のプロセス制御ノードに送信する依頼からなり、
第1のネットワーク通信装置が、依頼を書込みメソッドに変換するように適合され、且つ無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおいて書込みメソッドを実施するように適合される、ことを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項３１】
送信依頼が、第1のプロセス制御ノードから第2のプロセス制御ノードにアラーム又はイベントを送信する依頼からなり、
第1のネットワーク通信装置が、依頼を書込みメソッドに変換するように適合され、且つ無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおいて書込みメソッドを実施するように適合される、ことを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項３２】
送信依頼が、第2のプロセス制御ノードからデータを読み込むことを依頼する第1のプロセス制御ノードからの依頼からなり、
第1のネットワーク通信装置が、依頼を読込みメソッドに変換するように適合され、且つ無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースにおいて読込みメソッドを実施するように適合される、ことを特徴とする請求項18のシステム。
【請求項３３】
プロセス制御システムにおける通信をサポートして依頼工程およびサービス工程の間に通信する方法であり、
依頼工程により、第1のプロセス制御ノードの第1のアプリケーションプログラムインターフェースを介して送信依頼への第1の呼出しを発行することと、
依頼工程により、送信依頼への第1の呼出しに応答して統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドへの第2の呼出しを発行することと、
依頼工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースにおいて統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドを実施することと、
依頼工程により、サービス工程に対して、第1のメソッドの実施に応答して、第2のプロセス制御ノードの第2のアプリケーションプログラムインターフェースを介して、アクセス依頼を発行することと、
サービス工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースを介してのアクセス依頼の受信に応答して、統合アプリケーションプログラムインターフェースの第2のメソッドへの第3の呼出しを発行することと、
サービス工程により、第2のプロセス制御ノードの第1のアプリケーションプログラムインターフェースにおいて統合アプリケーションプログラムインターフェースの第2のメソッドを実施すること、とからなる方法。
【請求項３４】
依頼工程により、送信依頼への第1の呼出しに応答して統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドへの第2の呼出しを発行することが、依頼工程により、送信依頼への第1の呼出しに応答して統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドへの呼出しを発行することからなる請求項33の方法。
【請求項３５】
依頼工程により、送信依頼への第1の呼出しに応答して統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドへの第2の呼出しを発行することが、依頼工程により、送信依頼への第1の呼出しに応答して統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドへの呼出しを発行することからなる請求項33の方法。
【請求項３６】
サービス工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースを介してのアクセス依頼の受信に応答して、統合アプリケーションプログラムインターフェースの第2のメソッドに第3の呼出しを発行することが、サービス工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースを介してのアクセス依頼の受信に応答して、統合アプリケーションプログラムインターフェースの応答メソッドへの呼出しを発行することからなることを特徴とする請求項33の方法。
【請求項３７】
依頼工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースにおいて統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドを実施することが、
依頼工程により、統合アプリケーションプログラムインターフェースの第1のメソッドを第2のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
依頼工程により、第2のアプリケーションプログラムインターフェースに第2のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを呼び出すことと、
からなることを特徴とする請求項33の方法。
【請求項３８】
サービス工程により、第2のプロセス制御ノードの第1のアプリケーションプログラムインターフェースにおいて統合アプリケーションプログラムインターフェースの第2のメソッドを実施することが、
サービス工程により、統合アプリケーションプログラムインターフェースの第2のメソッドを第1のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換することと、
サービス工程により、第1のアプリケーションプログラムインターフェースに第1のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを呼び出すことと、
からなることを特徴とする請求項33の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、プロセス工場内のプロセス制御システムに関し、より具体的には、プロセス制御システムネットワーク内の無線インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス制御システムは、（例えば、化学製品製造や発電所制御などの）製品が製造されたりプロセスが制御されたりする製造所且つ又は工場において幅広く使用されている。また、プロセス制御システムは、例えば石油・ガス掘削および貯蔵工程をはじめとする天然資源などの採掘にも使用されている。現に、一つ又は複数のプロセス制御システムを利用することにより、実質的にいかなる製造工程や資源採掘工程でも自動化できる。将来的には農業用途でも同様に又はより広範囲にわたり、プロセス制御システムが使用されるようになるであろうと考えられている。
【０００３】
化学薬品の処理工程、石油精製工程又はその他の処理工程に使用されるようなプロセス制御システムは通常、アナログ、デジタル又はアナログ・デジタル混在バスを介して、少なくとも一つのホスト又はオペレータワークステーションおよび一つ又は複数のフィールド装置などのプロセス制御・計装装置に通信可能に連結される一つ又は複数の集中型又は分散型プロセス制御素子を含んでいる。例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、トランスミッタ、およびセンサ（例えば、温度、圧力および流量センサ）などのフィールド装置は、バルブの開閉や工程パラメータ測定などの処理工程制御シスム内の機能を行う。プロセス制御素子は、プロセスの動作を制御するために、フィールド装置により生成された且つ又はそれに関連するプロセス計測やプロセス変数、且つ又はフィールド装置に関する他の情報を示す信号を受信し、この情報を使用して制御ルーチンを実施してから、一つ又は複数のバスを通じてフィールド装置に送信される制御信号を生成する。一般に、フィールド装置およびコントローラからの情報はオペレータワークステーションにより実行される一つ又は複数のアプリケーションで利用できるようになっており、それによりオペレータが、工程の現状表示や工程の動作の修正変更など、工程に関する所望の機能を実行できるようになる。
【０００４】
プロセス工場内の様々な装置は、制御ループなどの論理プロセスを作成するために、物理的且つ又は論理グループとして相互接続されうる。同様に、制御ループを別の制御ループ且つ又は装置に相互接続させてサブユニットを作成しえる。サブユニットを他のサブユニットと相互接続して一ユニットを作成し、次にそれを相互接続して一領域を作成しえる。処理工場は一般的に相互接続する領域を含み、事業組織体は一般的に相互接続する処理工場を含んでいる。結果として、一処理工場には相互接続される様々な資産からなる多くの階層レベルが含まれ、一企業体には相互に接続する複数の処理工場が含まれうる。すなわち、処理工場と関係する資産、又は処理工場自体をグループ化してより高度なレベルの資産を形成しえる。
【０００５】
プロセス制御システムを実施するための方法はこの数年にわたり進化してきた。旧世代のプロセス制御システムは一般に専用の集中型ハードウェアとハードワイヤード式の接続を使用して実施されていた。しかしながら、近代のプロセス制御システムは一般に、高度に分散化されたワークステーション、インテリジェントコントローラ、スマート・フィールド装置およびそれ同等のもののネットワークを使用して実施されており、そのうちのいくつか又は全ては、統括的なプロセス制御方式又は機構の一部を実行しうる。特に、最も最近のプロセス制御システムは、一つ又は複数のデジタルデータバスを介して互いに、且つ又は一つ又は複数のコントローラに通信可能に連結されるスマート・フィールド装置およびその他のプロセス制御構成素子を含んでいる。近代のプロセス制御システムは、スマート・フィールド装置に加えて、例えば、共有のデジタルデータバス又はそれ同等のものとは対照的にコントローラに直接連結されるような4-20ミリアンペア（mA）装置や0-10ボルト直流（VDC）装置などのアナログ・フィールド装置も含みうる。
【０００６】
典型的な産業工業又はプロセス工場において、工場で行われる工業プロセスの多くを制御するのに分散型制御システム（DCS）が使用されている。工場には、ユーザ入出力（I／O）やディスクI／Oおよび、その他、集中制御室に通信可能に接続された一つ又は複数のプロセスコントローラおよびプロセスI／Oサブシステムを用いるコンピューティング技術の分野で周知の周辺機器を有するコンピュータシステムを有する集中制御室が備えられうる。さらに、工場内の制御および計測作業を実施するため、一般に、一つ又は複数のフィールド装置が、入出力サブシステムおよびプロセスコントローラに接続される。プロセスI／Oサブシステムには工場の全体にわたる様々なフィールド装置に接続された複数のI／Oポートが含まれうる一方、フィールド装置には、様々なタイプの分析設備、シリコン圧力センサ、容量性圧力センサ、抵抗性温度検知器、熱電対、歪みゲージ、リミットスイッチ、オン・オフスイッチ、流動伝送器、圧力伝送器、キャパシタンスレベルスイッチ、重量計、トランスデューサ、バルブポジショナ、バルブ制御器、アクチュエータ、ソレノイド、表示灯、又はプロセス工場で一般に使用されるその他の装置が含まれうる。
【０００７】
「フィールド装置」という用語は、前記のような装置並びに制御システムで機能を果たすその他の装置を包含する意味でここに用いられている。いかなる場合も、フィールド装置は、例えば、入力装置（例えば、例えば温度、圧力、流量などのプロセス制御パラメータを示すステータス信号を提供するセンサなどの装置）、並びにコントローラ且つ又はその他のフィールド装置から受信された指令に応答してアクション（個々の動作・処置）を実行する制御オペレータ又はアクチュエータを含みうる。
【０００８】
従来においては、アナログ・フィールド装置が、各装置が単一の二線式ツイストペアによりコントローラに接続された状態で、二線式ツイストペア電流ループによりコントローラに接続されていた。アナログ・フィールド装置は、指定された範囲内の電気的信号に応答するか、又はそれを送信できる。典型的な構成において、該ペアの2線と該ループを流れる4-20mAの電流との間で約20-25ボルトの電圧差異が生じるというのは、よくあることである。制御室に信号を送信するアナログ・フィールド装置は、電流ループを流れる電流（この電流は検知されたプロセス変数に比例する）を変調する。
【０００９】
過去において、最も典型的な従来のフィールド装置は、該フィールド装置により実行される一次機能と直接に関係した単独入力又は単独出力のいずれかを有するものであった。例えば、従来の典型的なアナログ抵抗性温度センサにより実施された唯一の機能は、二線式ツイストペアを通じて流れる電流を変調することにより温度を伝送することであった。一方、従来の典型的なアナログ・バルブポジショナにより実施された唯一の機能は、二線式ツイストペアを通じて流れる電流の絶対値（magnitude）に基づいて、全開位置と全閉位置の間のどこかにバルブを配置することであった。
【００１０】
もっと最近になって、アナログ信号を伝送するのに使用される電流ループ上にデジタルデータを重畳する、ハイブリッド・システムの一部であるフィールド装置が入手可能になった。このようなハイブリッド・システムの一つとしては、制御技術の当事者の間でHART（Highway Addressable Remote Transducer）プロトコルとして知られるものが挙げられる。HARTシステムは、（従来の典型的なシステムにおいてのように、） アナログ制御信号を送信するため、又は検知されたプロセス変数を受信するために、電流ループにおいて電流の絶対値（magnitude）を使用するだけではなく、電流ループ信号上にデジタル搬送波信号を重畳する。これによって、双方向フィールド通信を実現化できるようになり、単なる正規過程の変数を越えたさらなる情報をスマート・フィールド機器に又はそれから通信することが可能になる。一般的に、デジタル搬送波信号は二次的なおよび診断情報を送信するのに使用されるものであり、フィールド装置の一次的な制御機能を実現するために使用されるものではない。デジタル搬送波信号を通じて提供される情報の例としては、補助的プロセス変数、（センサ診断、装置診断、配線診断およびプロセス診断を含む）診断情報、稼動温度、センサ温度、較正情報、装置のID番号、製造用材料、構成又はプログラミング情報などが挙げられる。しかるべく、単一のハイブリッドフィールド装置は、種々様々な入出力変数を生成する種々様々な入出力データ点を有してもよく、種々様々な機能を実施しうる。
【００１１】
もっと最近になって、さらに新しい制御プロトコルがアメリカ計測学会（ISA）により定義された。該新規プロトコルは一般的にFieldbusと呼ばれ、具体的には「Standards and Practice Subcommittee 50」の頭字語であるSP50として指称される。Fieldbusは非専売のオープンスタンダードで、現在、産業分野において普及しており、よって当然の如く、多くのタイプのFieldbus装置が開発されプロセス工場で使用されている。Fieldbus装置は、HARTおよび4-20mA装置など、その他のタイプのフィールド装置に加えて、これらの異なるタイプの装置の各々に関連する別のサポートおよびI／O通信構造で使用されるので、
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
（一般に且つ本質的に全てがデジタルである）新型のスマート・フィールド装置は、旧式の制御システムではアクセスできなかった又は互換性を提供できなかったような保守モードおよび拡張機能を有する。分散型制御システムの全ての構成部分が同じ標準（Fieldbus標準など）に従う場合でさえも、ある製造メーカの制御装置では、別の製造メーカのフィールド装置により提供される二次機能や二次情報にアクセスできない場合もある。
【００１３】
よって、プロセス制御システム又はプロセス工場内でフィールド装置が、お互いに、又はコントローラと、又はその他のシステムや装置と、いかにして通信可能に連結されるかが、プロセス制御システムの設計において特に重要な要素となる。概して、フィールド装置をプロセス制御システム内で機能できるようにする、様々な通信チャンネル、リンクおよび経路は、一般に入出力（I／O）通信ネットワークと総称される。プロセス制御システム内の様々なシステムや装置そして構成素子間の通信工程制御情報に関する開発の一つとしては、プロセス制御システムのシステムと装置および構成素子間の実時間プロセス制御データを伝達する独特のカスタム通信ソフトウェアドライバの必要性をゼロにできる機構を提供するプロセス制御（OPC）のためのオブジェクトのリンクと埋め込み（OLE）が挙げられる。周知の如く、OPCは、プロセス制御システムを構成する様々なシステム、装置および構成素子用に共通インターフェースを提供するマイクロソフトにより開発されたオブジェクトのリンクと埋め込み（OLE）技術に基づく。OPCは、異なるプロセス制御システムが情報を交換するためのアプリケーションプログラムインターフェース（API）をさらに定義する。それゆえ、OPCは、プロセス制御システム内の、およびプロセス制御システム間におけるI／O通信に対する業界基準として使用されている。一般に、プロセス制御システムの各システム、装置および構成素子は、OPC通信層を含んでおり、よって、プロセス管理情報を伝達する目的で共通の標準化言語を使用する。
【００１４】
さらに、I／O通信ネットワークを実施するのに使用される通信ネットワークトポロジおよび物理的接続又は経路は、（特にI／O通信ネットワークがプロセス制御システムに関連した環境要因又は条件にさらされるような場合に、）フィールド装置通信の頑強性又は完全性にかなりの影響を及ぼすことができる。例えば、工業用制御用途の多くにおいては、フィールド装置およびそれらの関連I／O通信ネットワークが、厳しい物理的環境（例えば、高い、低い、又は非常に可変的である周囲温度、振動、有害ガスや液体、等）や、難しい電気的環境（例えば、高ノイズ環境、低電力品質、過渡電圧、等）などにさらされる。いかなる場合も、環境要因は、一つ又は複数のフィールド装置、コントローラなどの間で行われる通信の完全性を侵害しえる要素である。このように通信が妥協されると、場合によっては、プロセス制御システムが有効又は適切な状態でその制御ルーチンを遂行できなくなり、プロセス制御システム稼動能率且つ又は利益率の低下、設備の過剰摩耗又は破損、設備、建造物、環境且つ又は人材などに損傷をもたらしうる又はそれを破壊しうる危険な状態をもたらす結果となる可能性がある。
【００１５】
環境要因の影響を最小限に止め一貫した通信路を確保するために、プロセス制御システムで使用されていた従来のI／O通信ネットワークは、配線ワイヤが絶縁体や遮蔽体および電線管などの耐環境性物質に覆われているハードワイヤード式ネットワークであった。また、これらのプロセス制御システム内のフィールド装置は一般に、非スマート・フィールド装置が例えば4-20mA、0-10のVDCなどのアナログインターフェース、ハードワイヤード式インターフェース又は入出力ボードによりコントローラに直接に連結されるハードワイヤード式階層トポロジを使用してコントローラやワークステーションおよびその他のプロセス制御システム構成素子に通信可能に連結された。Fieldbus装置などのスマート・フィールド装置は、スマート・フィールド装置インターフェースを介してコントローラに連結されるハードワイヤード式デジタルデータバスを介して連結される。
【００１６】
ハードワイヤード式I／O通信ネットワークは初期段階においてロバスト（頑強）なI／O通信ネットワークを提供できるが、それらの頑強性は（例えば、有害ガス又は液体、振動、湿度、など）の環境的ストレスが原因で時間が経つと極度に低下する。例えば、I／O通信ネットワーク配線に関連した接点抵抗が、腐食、酸化およびそれ同等のものにより著しく増大しうる。また、配線の絶縁且つ又は遮蔽に劣化又は障害が生じ、結果として、環境電子干渉又はノイズによってI／O通信ネットワーク配線を介して送信された信号が破損されやすくなる条件をもたらしうる。絶縁体に障害が発生すると、場合によっては短絡状態につながりえ、それによって関連するI／O通信配線の完全故障につながりえる。
【００１７】
さらに、ハードワイヤード式I／O通信ネットワークの設置は通常コストが高い（特に、例えば数エーカーの土地を占める石油精製工場又は化学工場などの比較的広大な地理的区域にわたって分散される大規模な工場又は工業施設にI／O通信ネットワークが関連する場合）。多くの場合において、I／O通信ネットワークに関連した配線は、長距離にまたがり、且つ又は多数の構造物（例えば、壁、建築物、設備、など）の中、地下又は周辺を通らなければならない。このような長距離配線工事には一般的に相当な量の労働力、物資および費用が必要となる。さらに、このような長距離配線工事には、特に配線インピーダンスおよび結合電子干渉（両方とも低信頼通信へとつながりえる）による信号の劣化の影響を受け易い。
【００１８】
なおまた、このようなハードワイヤード式I／O通信ネットワークは一般的に、改造又は更新が必要な場合に再構成を行うのが困難である。新しいフィールド装置の増設は、一般に、新しいフィールド装置およびコントローラ間に配線を設置することが要される。このような方法によるプロセス工場の改装は、旧式のプロセス制御工場且つ又はシステムによく見られる長距離配線および空間の制約により非常に困難であり費用のかかる作業となりうる。
また、利用可能な配線経路などに沿って介入する構造、設備且つ又は電線管内にめぐる目の詰んだ配線によって、現存システムにフィールド装置を改装又は追加することに関連する作業がさらに困難となりうる。新型装置を収納するためにより多くの且つ又は異なる配線を設置しなければならない場合に、異なるフィールド配線要求を有する新型装置と既存のフィールド装置を交換することは、同じ問題を提示しうる。このような改造は、多くの場合著しい工場の停止時間につながる。
【００１９】
無線I／O通信ネットワークは、ハードワイヤード式I／Oネットワークに関連した問題のいくつかを多少とも解決するために使用されてきた。例えば、『Wireless Architecture And Support For Process Control Systems（仮訳：プロセス制御システムのための無線アーキテクチャおよびサポート）』と題され2005年6月17日に出願されたShepardらによる米国特許出願第11／156,215号（当該記載内容はここに参照することにより明示的に援用される）には、設置、構成、変更および監視が簡単に行えるロバスト（頑強）な無線通信ネットワークを生成するために、またそれによって無線通信ネットワークをよりロバスト（頑強）で、それほど費用がかからず、および、より信頼できるものにするために、比較的低価格の無線網目状ネットワークを、単独で又は二地点間通信と組み合わせて、プロセス制御システム内に展開しうる、ことが開示されている。
【００２０】
一実施例において、無線ネットワークは、ワークステーションとコントローラ間のエリア制御ネットワークに使用され、有線エリア制御ネットワークに類似して開発されうる。エリア制御ネットワークは、プロセス制御システムの一部として開発されており、プロセスおよびプロセスを構成し監視するワークステーションを制御するコントローラの間の通信をサポートする。ミドルウェアは、エリア制御ネットワークの根底をなすネットワークとプロセス制御システムのソフトウェア・システムを接続するために定義および実施される。
また、プロセス制御システムおよび該根底をなすネットワークはミドルウェアに応じて展開される。プロセス制御システムは、一般に、ネットワーク間に、独自に開発されたアプリケーションプログラミング層を含むプロプライエタリ通信を使用する。エリア制御ネットワークは通常、プロセス制御システムアーキテクチャの一部であり、下位の通信層で標準ネットワークプロトコルを確認し、残りのプロセス制御システムとマージするためにプロプライエタリの上位層を含んでいる。
【００２１】
但し、エリア制御ネットワークに使用されるネットワークは、ハードウェア又はソフトウェアのいずれにおいても、異なるタイプのネットワークとは簡単に交換できない場合がある。特に、プロセス制御システムがエリア制御ネットワークの標準に応じて開発されているので、エリア制御ネットワークの変更には、プロプライエタリ層から無線層に、プロセス制御システムのソフトウェアの書き直し又は再設計を必要としうる。これは、エリア制御ネットワークにそれぞれ使用されうるような異なる目的を対象として作成された様々な無線標準があるので、無線エリア制御ネットワークを開発する場合に問題となる。例えば、異なる無線標準の導入に関してだが、付加ネットワークを通じてであろうが、アップグレード又は交替によってであろうが、異なる無線標準を導入する場合は、プロセス制御システムの全て又は一部におけるソフトウェアの書き直し又は再設計が要求されうる。プロセス制御システム内の異なる無線標準を利用できて、且つ又は異なる無線標準を使用して既存の無線ネットワークをその他の無線ネットワークにアップグレード又は交換できる方が有利である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースおよび第2のアプリケーションプログラムインターフェース間での通信は、第1および第2のアプリケーションプログラムインターフェース間に統合アプリケーションプログラムインターフェースを提供することにより図られる。送信依頼又はアクセス依頼などのデータ依頼に関する第1のアプリケーションプログラムインターフェースからの呼出しは処理され、第1のアプリケーションプログラムインターフェースから統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換される(translated)。統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数は、第2のアプリケーションプログラムインターフェースで実施される。
【００２３】
第1のアプリケーションプログラムインターフェースおよび第2のアプリケーションプログラムインターフェースは、プロセス制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースおよび無線ネットワークの無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに、めいめいに対応しうる。又はその逆も同様である。無線ネットワークは、エリア制御ネットワークの根底をなすネットワークでありうる。プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース、および統合アプリケーションプログラムインターフェースに通信可能に連結された第1の統合層は、依頼を受信し、その依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換する。無線ネットワーク・アプリケーションプログラムインターフェース、および統合アプリケーションプログラムインターフェースに通信可能に連結された第2の統合層は、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースで統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを実施する。
【００２４】
統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドは、読込みメソッド、書込みメソッドおよび応答メソッドなどのメソッドのわずかな一式を含みうる。該メソッドは、統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを他のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換(translating)し該変換されたメソッドを伴うそのアプリケーションプログラムインターフェースに呼出しをかけることにより、その他のアプリケーションプログラムインターフェースで実施されうる。該読込み、書込みおよび応答メソッドは、構成のダウンロード／アップロード、制御コマンド、監視、警告アラーム／イベントおよび情報検索など、プロセスコントローラおよびワークステーション又はワークステーションアプリケーションの間でのエリア制御ネットワークにおける大半の通信に使用されうる。
【００２５】
統合アプリケーションプログラムインターフェースはいかなる無線標準で実施されうる。異なる無線標準は、根底をなす無線ネットワークにおいて使用され、また、アプリケーションプログラムインターフェース又は無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースなど、無線ネットワーク又はプロセス制御システムのソフトウェアを変更せずに、その他の無線標準を有する無線ネットワークと置き換えうる。例えば、2つの統合層の導入により、新しい無線ネットワークを、下位統合層だけを置き換えることにより実施し、統合アプリケーションプログラムインターフェースを新しい無線アプリケーションプログラムインターフェースで作動しうる。統合アプリケーションプログラムインターフェース、上位の統合層、およびプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースは、そのままである。同様に、プロセス制御システムは、統合アプリケーションプログラムインターフェース、下位統合層および無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースを変更せずに、上位統合層を変更することにより、交換又はアップグレードしうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここで図1を参照するに、プロセス工場10は、各々が例えば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、標準4-20mAインターフェースなどでありうる入出力（I／O）装置又はカードを介して一つ又は複数のフィールド装置14および16に接続される、一つ又は複数のコントローラ12を有する分散形プロセス制御システムを含んでいる。コントローラ12はまた、例えば無線エリア制御ネットワークでありうるデータハイウェイ24を介して、一つ又は複数のホスト又はオペレータワークステーション20および22に連結される。データベース28は無線ネットワーク24に接続され、工場10内のコントローラ12およびフィールド装置14，16に関連したパラメータ、状態およびその他のデータを収集および格納するためにデータ・ヒストリアンとして作動するようにしうる。それに加えて、又はその代わりとして、データベース28は、コントローラ12およびフィールド装置14，16にダウンロードされ格納されるような工場10内のプロセス制御システムの現在の構成を格納する構成データベースとして作動しうる。通常、コントローラ12、I／Oカードおよびフィールド装置14および16が、時には厳しい工場環境の下に、且つそれの全体にわたって分散された状態で設置されている一方、オペレータワークステーション20および22並びにデータベース28は通常、制御室に、又はコントローラ又は保全要員により簡単に評価できるようなそれほど厳しくない環境下に設置される。
【００２７】
周知の如く、（一例としてFisher-Rosemount Systems, Inc.社により販売されるDeltaVコントローラでありうる）コントローラ12の各々は、任意数の異なる、独立して実行される制御モジュール又はブロックを使用して、制御法を実施するコントローラ・アプリケーションを格納および実行する。制御モジュールの各々は、各機能ブロックが総括制御ルーチンの一部分又はサブルーチンであり、プロセス工場10内のプロセス制御ループを実施するために（リンクと呼ばれる通信を介して）その他の機能ブロックと共働して作動するところの、一般に機能ブロックとして指称されるものにより構成できる。周知の如く、機能ブロック（但し、これはオブジェクト指向型プログラミング・プロトコルのオブジェクトである必要はない）は一般に、プロセス工場10内で何らかの物理的な機能を実行するために、トランスミッタやセンサ又はその他の工程パラメータ計測装置と関連した入力機能、比例・積分・微分（PID）やファジィ論理などの制御を実行する制御ルーチンと関連した制御機能、又は、バルブなど何らかの装置の動作を制御する出力機能のうちの一つを実行する。もちろん、モデル予測制御コントローラ（MPC）、最適化プログラムなどのハイブリッドおよびその他のタイプの複雑な機能ブロックも存在する。FieldbusプロトコルおよびDeltaVシステム・プロトコルはオブジェクト指向型プログラミング・プロトコルにおいて設計および実施される制御モジュールおよび機能ブロックを使用するが、例えばシーケンシャルファンクションチャートやラダー論理などを含む所望のあらゆる制御プログラミング機構を使用して制御モジュールを設計することも可能であり、機能ブロック又はその他の特定のプログラミング手法を使用しての設計および実施に限定されない。
【００２８】
図1に示される工場10において、コントローラ12に接続されたフィールド装置14および16は、標準4-20mＡ装置でありえるし、プロセッサおよびメモリを含むHARTやProfibus又はFOUNDATION（R） Fieldbusフィールド装置などのスマート・フィールド装置でもありえるし、或いは、その他の所望のいかなるタイプのフィールド装置でもありうる。これらの（図1中、参照番号16として示される）Fieldbusフィールド装置などの装置のいくつかは、コントローラ12で実施される制御法と関連する機能ブロックなどのサブモジュール又はモジュールを格納および実行しうる。Fieldbusフィールド装置16のうちの異なる2つに配置されうる機能ブロックは、周知の如く、一つ又は複数のプロセス制御ループを実施するために、コントローラ12内の制御モジュールの実行と共に実行されうる。もちろん、フィールド装置14および16は、センサ、バルブ、トランスミッタ、ポジショナーなどのいかなるタイプの装置でありえ、I／O装置は、HART、Fieldbus、Profibusなどの所望のあらゆる通信又はコントローラ・プロトコルに適合するいかなるタイプのI／O装置でありうる。
【００２９】
さらにまた、周知の様態において、ワークステーション20および22の一つ又は複数は、（オペレータ、システム設定エンジニア、保全要員などの）ユーザが工場10内のプロセス制御ネットワークとインターフェース接続できるようにするためにユーザーインターフェース・アプリケーションを含みうる。特に、ワークステーション22は、データベース28、コントローラ12又はI／O装置内の制御モジュール又はその他のルーチンと通信するために、そして、プロセス制御システムの進行中の状態と関係する情報などをはじめとする工場からの情報を取得するためにフィールド装置14および16並びにこれらのフィールド装置内のモジュールなどと通信するために、ワークステーション22内のプロセッサで実行されうる一つ又は複数のユーザーインターフェース・アプリケーションを含みうる。ユーザーインターフェース・アプリケーションは、ワークステーション20および22の一つ又は複数に関連した表示装置上の該収集された情報を処理且つ又は表示しうる。該収集、処理且つ又は表示された情報は、例えば、プロセス状態情報、工場内で生成された警告アラームおよび警告、保守データ、などでありうる。同様に、一つ又は複数のアプリケーションは、 工場内で実行されるモジュールの作成又は構成などの構成作業を実行するために、そして工場内における設定点又はその他の制御変数の変更などの制御オペレータの作業を実行するために、ワークステーション22および20に格納および実行されうる。もちろんルーチンの数およびタイプはここに記載される説明によって限定されるものではなく、また、望ましい場合は、その他の数又はタイプのプロセス制御関連ルーチンをワークステーション20および22内において格納および実行しうる。ワークステーション20および22はまた、例えば、インターネット30、エクストラネット、バス、イーサネット（登録商標）などを介して、会社の広域ネットワーク32並びに工場10の遠隔モニタリング又は工場10との遠隔通信を遠隔位置から可能にするコンピュータシステム34に接続しうる。本開示全体にわたりワークステーション20および22への参照がなされているが、当然のことながら、各ワークステーション20および22は様々なプロセス制御アプリケーションを実行しうる。そのため、ワークステーション20および22の機能（例えば、依頼、伝送、データ受信、など）への参照は、ワークステーション20および22により実行された一つ又は複数のアプリケーションを参照しうる。さらにまた当然のことながら、ワークステーション20および22は特定の機械又はコンピューターのいかなるものにも限定されず、ワークステーション20および22の機能は、複数のコンピューター、サーバ又はその他のコンピューティング装置において分散しうる。
【００３０】
上記のプロセス制御システムを使用することにより、装置14，16を制御するのにコントローラ12を使用し、制御法を発行しコントローラ12に命令するのにワークステーション20および22を使用しうる。さらに、制御システムにおいて、装置14，16又はその他のエンティティの状態は、コントローラ12からのプロセス制御データ、アラーム／イベント・データ又はその他の状態情報を受信することにより、ワークステーション20および22で監視しうる。エリア制御ネットワーク24のデータトラフィックは、構成のダウンロード／アップロード、制御、監視、アラーム／イベントおよび情報検索のグループに分類されうる。例えば、プロセス制御構成に関与する通信において、コントローラ12の制御法は、ワークステーション20および22において構成され、一つ又は一連の書込みを使用してコントローラ12にダウンロードされうる。ワークステーション20および22へのアップロードとしても制御法をコントローラ12から受信しうる。制御通信を行うために、ワークステーション20および22は、プロセス制御ループの設定点などのプロセス制御システムのプロセス制御値を変更するためにコントローラ12に命令を発行しうる。監視用通信については、オペレータ又は他の従業員、もしくはワークステーション20と22のアプリケーションが装置14，16又はその他のプロセス制御エンティティを監視できるようにするために、コントローラ12は、定期的にワークステーション20および22に実時間プロセス制御データを送信しうる。アラーム／イベント通信については、コントローラ12が、生成されたアラームおよびイベントを制御システムからワークステーション20および22に配信する。情報検索については、ワークステーション20および22は、診断ルーチン又はその他の目的でコントローラ12からのデータを依頼しうる。
【００３１】
データの分類によっては、データの重要性により配信保証の有無が決定されうる。例えば、構成および制御通信は失敗なく行われるべきであり、また、配信保証を要求するようにしうる。監視通信は、一般に、コントローラ12からの依頼無く送信され、配信保証を要求しなくてもよい。アラーム通信については配信保証を伴って行われるべきであるが、イベント通信については配信保証を要求しなくてもよい。また、情報検索通信用の配信保証は、依頼された情報の重要性によって行ってもよく、また、ワークステーション20および22は、各項目の配信保証と共に依頼データを一項目ずつ読み出すようにしてもよい。そのため、エリア制御ネットワーク24を介した通信は、通信の成功又は失敗を示す戻値を伴いうる。ここにおいてエリア制御ネットワーク24の様々な分類のデータトラフィックが記載されているが、当然のことながら、エリア制御ネットワーク24間の通信は、必ずしも上記のグループに限定されず、コントローラ12およびワークステーション20，22間の様々なデータ依頼（送信依頼およびアクセス依頼などを含むがこれに限定されるものではない）を含みうる。
【００３２】
図2Aおよび2Bを参照するに、無線ネットワークの実施例は、ワークステーション20，22およびコントローラ12間のエリア制御ネットワーク24にある状態で示されているが、当然のことながら、いかなる点においても無線ネットワークをプロセス制御システムの全体にわたって展開してもよく、また、統合アプリケーションプログラムインターフェースも同様にプロセス制御システムの全体にわたるいかなる無線ネットワークに適用できる。図2Aおよび2Bの実施例において、網形回線網などの無線ネットワークは、ワークステーション20，22およびコントローラ12間のエリア制御ネットワーク24において実施される。特に、図2Aの無線ネットワークでは、分散形ノード間の通信は全て無線である。一方、図2Bの無線ネットワークでは、ワークステーション20，22およびコントローラ12の間にワイヤレス（無線）接続が一つだけ設けられており、ワークステーション20および22は有線ネットワークにより相互接続され、コントローラ12は、無線によるエクスポージャーを減らしてより良いデータ品質を提供するように有線ネットワークにより相互接続されている。但し当然のことながら、フィールド装置14および16間には無線ネットワーク、そしてコントローラ12およびワークステーション20，22間には有線ネットワークなど（但し、これに限定されない）、異なる有線と無線ネットワークの組み合わせを使用しうる。別の実施例において、ネットワークに冗長性を提供するように、プロセス制御システムの全て又は一部に展開される根底をなす有線ネットワークと共に、コントローラ12、フィールド装置14，16およびワークステーション20，22のいかなるものの間でも、無線ネットワークを展開しうる。
【００３３】
プロセス制御システム内のいかなる箇所における無線ネットワークの展開により、無線ネットワークにわたり、構成データ、制御データ、監視データ、アラーム／イベント・データなどのデータを送信および受信する複数の無線プロセス制御システムノードがもたらされる。例えば、コントローラ12とワークステーション20，22間のエリア制御ネットワーク24としての無線ネットワークでは、コントローラ12およびワークステーション20，22の各々がプロセス制御システムノードに対応しうる。無線エリア制御ネットワーク24は、種々様々な無線標準のいかなるものを使用して、有線形式のエリア制御ネットワークに類似するプロセス制御システムの一部として展開されうる。既存の無線エリア制御ネットワーク24又はプロセス制御システム内におけるその他の無線ネットワークは、異なる無線標準を有する異なるワイヤレスシステムと置き換えてもよく、又は、ネットワークの目的によって異なる無線標準をプロセス制御システムの全体にわたり使用しうる。
【００３４】
フィールド装置14，16およびコントローラ12間の無線ネットワークでは、フィールド装置14および16の各々（又は関連するI／O装置の各々）は、プロセス制御システムノードに対応しうる。プロセス制御ノードの各々が物理的なネットワークと通信しうる一方、無線ネットワーク内の一つ又は少数のプロセス制御ノードを、通信ゲートウエイノードとして専用に備えうる。ゲートウエイノードは、無線ネットワークの制御ノードの役割を果たし、コントローラ12およびワークステーション20，22間又はフィールド装置14，16およびコントローラ12間などの異なるネットワーク間での通信を図りうる。例えば、図2Bの無線ネットワークに示されるように、一つ又は少数のコントローラ12はコントローラ12のゲートウエイノードの役割を果たしうる。コントローラ12用のゲートウエイノードは、ワークステーション20，22用のゲートウエイノードとしての役割を順じて果たす一つ又は少数のワークステーション20，22との無線通信を行う。
【００３５】
図3を参照するに、プロセス制御ノードで使用される無線通信層200の実施例が示される。特に、コントローラ12又はワークステーション20，22又はそれの制御ノードなどの各プロセス制御ノードは、図3に示される無線通信層を実施するネットワーク通信装置を含み、無線ネットワーク全体にわたりプロセス制御ノード間で通信を図りうる。図3の示されるように、無線通信層200の下位層は、プロセス制御ノード間での通信を行うため、無線レベルに物理層202および、無線ネットワークの無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206を実施する無線ネットワーク層204を含んでいる。
【００３６】
無線通信層200の上位層は、ワークステーション20および22で実行されるアプリケーションなどの一つ又は複数のアプリケーションとインターフェース接続するためのアプリケーション層208を含んでいる。アプリケーション層208は、ワークステーション20，22のアプリケーション又はコントローラ12の制御ソフトウェアなどのプロセス制御ノードのアプリケーションと、プロセス制御システムが設けられている制御システムのプロプライエタリ層210との間での呼出しを図る。プロプライエタリ層210は、制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212を実施する。
【００３７】
プロセス制御システムで無線通信ネットワークを実施する際には、市販の容易に入手可能な無線ネットワークなど市販の基本的な無線ネットワークを利用しうる。無線通信プロトコル標準は変わるため、異なる無線ネットワーク供給業者はそれぞれ独自のアプリケーションプログラムインターフェース206を有しうる。同様に、コントローラ12、ワークステーション20，22およびそれのアプリケーションなどの各無線ネットワークサイドの制御システムは、プロセス制御システムにはプロプライエタリ（非公開）でありうるそれ独自のアプリケーションプログラムインターフェース212を有しうる。例えば、エリア制御ネットワーク24は、無線ネットワーク内でシームレスにマージする下位層202および204で標準の無線ネットワーク通信プロトコルを利用し、且つ、制御システムとシームレスにマージする上位層208および210でプロプライエタリ通信プロトコルを利用しうる。
【００３８】
上位層および下位層をインターフェース接続し、異なる無線標準を適用するために、通信層200は統合アプリケーションプログラムインターフェース214をさらに含んでいる。上位の統合層216は、様々な送信依頼などの様々なデータ依頼を、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212から統合アプリケーションプログラムインターフェース214に変換する。下位統合層218は、統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206のメソッドに変換する。当然のことながら、メソッドの変換には、第1のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのパラメータを使用することと、（統合アプリケーションプログラムインターフェース214などの第1のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドと、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206又はプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212などの第2のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドとの間でマップを確立することにより達成されうる）第2のアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうち対応する一つ又は複数においてそれらのパラメータを利用することを伴いうる。
【００３９】
無線アプリケーションプログラムインターフェース206とプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212との間で行われる大半の又は全ての通信は、上位統合層216、下位統合層218および統合アプリケーションプログラムインターフェース214により図られる。そのため、無線アプリケーションプログラムインターフェース206は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212の展開とは別であり、無線アプリケーションプログラムインターフェース206とプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212は、一般に、その他に関するいかなる知識を必要としない。
【００４０】
統合アプリケーションプログラムインターフェース214は、上に開示される構成、制御、監視、アラーム／イベントおよび情報検索の分類など、無線ネットワークにわたるデータトラフィックの大抵のタイプに使用されうる一式のメソッドを含んでいる。該統合アプリケーションプログラムインターフェース214の一式のメソッドは一般に、上位層208,210からの依頼を簡単にサポートできるように小規模なものであり、いかなる無線ネットワークプロトコルにサポートされうるように業界標準（ジェネリック）となっている。例えば、統合アプリケーションプログラムインターフェースは、読込み、書込み、応答の三つのメソッドだけを含みうる。以下、統合アプリケーションプログラムインターフェースに使用されるスキーマの実施例を示す。スキーマを説明するためにC++スタイルの表記が使用されているが、スキーマはこれに限定されない。
【００４１】
読込み（Read）・・・当メソッドは、コントローラ12又はワークステーション20，22などの別のプロセス制御ノードからデータ項目を読出すのに使用される。
シンタックス
unsigned long Read (unsigned char * nodeName,
unsigned char * dataPath,
unsigned long   timeOut,
unsigned  char * dataBuffer)
【００４２】
書込み（Write）・・・ 当メソッドは別のプロセス制御ノードにデータ値を書き込むものである。
シンタックス
unsigned long Write (unsigned char * nodeName,
unsigned char * dataPath,
unsigned long   timeOut,
unsigned  char * dataBuffer)
【００４３】
応答（Respond）・・・当メソッドは別のプロセス制御ノードからの読込み・書込み依頼を取り扱うのに使用される。
シンタックス
unsigned long Response (unsigned long   requestType,
unsigned char * dataPath,
unsigned  char * dataBuffer)
【００４４】
戻値は、全三メソッド（読込み・書込み・応答）のための整数である。該整数により、メソッドの実行状態が定義される。統合アプリケーションプログラムインターフェース214はさらに2つのネットワーク・エラーステータス（タイムアウトおよび送信失敗）を定義する。上に開示されるように、戻値およびネットワーク・エラー状態は、通信のタイプによって配信保証を提供するのに使用されうる。制御システムは、その他全ての成功および失敗の状態を定義しうる。下記のパラメータ又は引数は、上記三つのメソッド全てについて同じでありうる。
引数
【表１】
2008159028.tif 000003
【００４５】
プロセス制御システムは、伝送又はアクセス依頼などのデータ依頼に応答してデータを送信するために読込みおよび書込みメソッドを呼び出す。図4は読込みメソッドのシーケンス図の実施例 を示し、図5は書込みメソッドのシーケンス図の実施例を示す。図4および図5を参照するに、第1のプロセス制御ノード300は、上位統合層（UUL）304、下位統合層（LUL）306および無線ネットワーク層308を含む上記通信層を実施するネットワーク通信装置を含んでいる。
同様に、第2のプロセス制御ノード302は、上位統合層（UUL）310、下位統合層（LUL）312および無線ネットワーク層314を含む通信層を実施するネットワーク通信装置を含んでいる。実例による説明を提供する目的で、プロプライエタリ層316は第2のプロセス制御ノード302と共に示されているが、当然のことながらプロセス制御ノード300,302の両方が無線ネットワークおよびプロプライエタリ制御システムに動作可能に連結されるので、第1のプロセス制御ノード300には同様にプロプライエタリ層を含みうる。
【００４６】
図4を参照するに、第1のプロセス制御ノード300は、第2のプロセス制御ノード302からデータ項目を読出すためのデータ依頼を行う。上位統合層304は、制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して第1のプロセス制御ノード300から受信された呼出しを処理し、読込みメソッドへの呼出しを発行する。具体的には、呼出しはプロセス制御ノード300からのデータ依頼に関係し、上位統合層304はプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドに変換する。
【００４７】
下位統合層306は、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースの無線層308で統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドを実施する。具体的には、下位統合層306は、統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドを無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数に変換し、該変換されたメソッドを伴う無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに該変換された読込みメソッドを呼び出す。無線層308は、変換された読込みメソッドの実施に応答してアクセス依頼を発行する。その後、第2のプロセス制御ノード302からのデータを依頼するために、無線層308は第1のプロセス制御ノード300から第2のプロセス制御ノード302に物理層を介してアクセス依頼を送信する。
【００４８】
第2のプロセス制御ノード302の無線層314は物理層を介してアクセス依頼を受信し、下位統合層312への呼出しを発行する。下位統合層312は、第1のプロセス制御ノード300からの読出リクエストに呼出しが関係することを決定し、上位統合層310において応答メソッドを呼び出す。上位統合層310は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースにおける応答メソッドの実施により、プロプライエタリ層316で応答メソッドを実施する。具体的には、上位統合層310は、統合アプリケーションプログラムインターフェースからの応答メソッドを、データ項目を読出し第1のプロセス制御ノード300に応答する依頼を取り扱うプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースの対応するメソッドに変換する。
【００４９】
制御システムは、下位統合層312に応答を返す、上位統合層310に依頼データ項目を戻すために、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して呼出しを発行する。下位統合層312は無線層314に応答を送信し、無線層314は物理層を介して第1のプロセス制御ノードの無線層308に応答を送信する。
【００５０】
無線層308は、依頼データ項目の受信を示す下位統合層306への呼出しを発行する。下位統合層306は、呼出しが読込みメソッドの返信に関係することを決定し、上位統合層304に呼出しをかけ、依頼データ項目を返信する。その後、上位統合層304は第1のプロセス制御ノード300に依頼データ項目を提供する。
【００５１】
図5を参照するに、第1のプロセス制御ノード300は、第2のプロセス制御ノード302にデータ項目を書き込むデータ依頼を行う。上位統合層304は、制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して第1のプロセス制御ノード300から受信された呼出しを処理し、書込みメソッドに呼出しを発行する。上記のように、上位統合層304は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースからのデータ依頼を、統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドに変換する。timeOut（タイムアウト）値が即時返信を提供するように設定され、書込み依頼が割り当てられた時間内に完了されない場合、timeOut（タイムアウト）値は、確認応答なしに、直ちに上位統合層304に送り返される。
【００５２】
下位統合層306は、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースの無線層308で統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドを実施する。読込みシーケンスと同様に、下位統合層306は、統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドを、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースのメソッドのうちの一つ又は複数のメソッドに変換し、該変換されたメソッドを伴う無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースに変換された書込みメソッドを呼び出す。無線層308は、変換された書込みメソッドの実施に応答してアクセス依頼を発行し、第2のプロセス制御ノード302にデータを書き込むために物理層を介して第1のプロセス制御ノード300から第2のプロセス制御ノード302にアクセス依頼を送信する。
【００５３】
第2のプロセス制御ノード302の無線層314は物理層を介してアクセス依頼を受信し、下位統合層312への呼出しを発行する。下位統合層312は、第1のプロセス制御ノード300からの書込み依頼に呼出しが関係すること決定し、上位統合層310における応答メソッドを呼び出す。上位統合層310は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースにおける応答メソッドを実施することにより、プロプライエタリ層316で応答メソッドを実施する。具体的には、上位統合層310は、統合アプリケーションプログラムインターフェースからの応答メソッドを、第2のプロセス制御ノード302にデータ項目を書き込む依頼を取り扱うプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドの対応するものに変換する。
【００５４】
制御システムは、戻値を発行するためにプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して上位統合層310への呼出しを発行する。上位統合層310は、下位統合層312への戻値を発行する。下位統合層312は無線層314に戻値を送信し、無線層314は、物理層を介して第1のプロセス制御ノードの無線層308に戻値を送信する。
【００５５】
無線層308は、下位統合層306への呼出しを発行する。下位統合層306は、呼出しが書込みメソッドの戻りに関係すると決定し、受信ノードが読込みメソッドの戻値を発行する前に返信を待つようにtimeOut（タイムアウト）値が設定されていることを条件に上位統合層304に戻値を送り返す。
【００５６】
上に示されるように、上位統合層216は、制御システムのプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212および統合アプリケーションプログラムインターフェース214間の媒介物として機能する。具体的には、上位統合層216は、異なるデータ依頼（例えば、構成ダウンロード／アップロード、制御、モニタ、アラーム／イベント、情報検索、など）を、統合アプリケーションプログラムインターフェース214の読込み且つ又は書込みメソッドに変換する。下位統合層218は、読込みおよび書込みメソッドを統合アプリケーションプログラムインターフェース214から無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206に変換して無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206に呼出しをかけることにより、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206で読込み且つ又は書込みメソッドを実施する。
【００５７】
また上に示されるように、下位統合層218は、統合アプリケーションプログラムインターフェース214および無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206間の媒介物として機能する。具体的には、下位統合層218は、無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェース206を介して呼出しを受け、呼出しが、局所発行された読込み又は書込み依頼の返信に関係するのか又は、呼出しが別のプロセス制御ノードからの依頼に関係するのか、を確認する。局所発行された読込み又は書込み依頼の返信に呼出しが関係する場合は、下位統合層218が係属中の読込み／書込み呼出しを送り返す。
呼出しが別のプロセス制御ノードからの依頼に関係する場合は、下位統合層218が上位統合層216における応答メソッドを呼出し、そして、応答メソッドへの返信が受信されると、下位統合層218が無線層204に返答を転送する。上位統合層216は、統合アプリケーションプログラムインターフェース214からプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212に応答メソッドを変換してプロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212に呼出しをかけることにより、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェース212で応答メソッドを実施する。
【００５８】
構成ダウンロード／アップロード、制御、モニタ、アラーム／イベントおよび情報検索など、プロセスコントローラ12およびワークステーション20，22間のエリア制御ネットワーク内における様々なタイプのデータトラフィックを読込みおよび書込みメソッドに変換し、応答メソッドを実施することの実施例を以下に説明する。
【００５９】
構成ダウンロード／アップロード
【００６０】
プロセスコントローラ（例えば、CTLR1）に構成をダウンロードする依頼に際して、上位統合層216は書込みメソッド（「CTRL1」、""、INFINITE、pConfig）を呼び出す。
「pConfig」は、構成の文字列を指す。第２のパラメータは、オブジェクトのみをダウンロードするためにプロセスコントローラＣＴＬＲ１においてオブジェクトを指してもよい。
【００６１】
プロセスコントローラCTLR1において、下位統合層218は、制御システムで適切なメソッドに呼出しをかける上位統合層216に「Respond（1, "", pBuffer）」の呼出しをかける。「pBuffer」は、ワークステーション20および22から受信した構成データを指す。構成がMAX#BUFFER#SIZE（最大バッファサイズ）より大きい場合、構成データはセグメントに分けられ、書込みメソッドは一度以上呼び出される。プロセスコントローラCTRL1およびワークステーション20，22の両方の上位統合層216は、セグメントを分けて再結合する方法を調整する。構成のアップロードするために、プロセスコントローラCTRL1の上位統合層216は、読込みメソッド（例えば、Read（「CTRL1」、""、INFINITE、pConfig））を呼び出す。
【００６２】
制御
【００６３】
プロセスコントローラ（例えば、CTRL1）における（例えば、MODULE1／PID／SP.CVなどの）プロセス制御ループの設定点などのプロセス制御値の変更を命じる依頼に際し、上位統合層216は、Write（"CTRL1", "MODULE1／PID／SP.CV", INFINITE, （unsigned char *）pValue）を呼び出す。「pValue」は、設定点値などの変更されるプロセス制御値を指す。
【００６４】
プロセスコントローラCTRL1において、下位統合層218上位統合層216にRespond（1, "MODULE1／PID／SP.CV", pBuffer）を呼び出す。上位統合層216は、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースを介して制御システムに呼出しを転送する。
【００６５】
監視
【００６６】
ワークステーション（例えば、WS1）に表示されるプロセスコントローラ（例えば、CTRL1）データ項目（例えば、MODULE1／AO／PV.CV）については、プロセスコントローラ上位統合層216が、プロセスコントローラが更新を発送する場合は常に、Write（"WS1", "MODULE1／AO／PV.CV", 30, （unsigned char *）pValue） を呼び出す。"30"は、プロセスコントローラの実行レートであり、"pValue"はデータ値を指す 。
【００６７】
ワークステーション（WS1）において、下位統合層218は上位統合層216にRespond（1, MODULE1／AO／PV.CV", pBuffer）を呼び出す。上位統合層216は表示を更新するためにワークステーションWS1に呼出しをかける。
【００６８】
アラーム／イベント
【００６９】
プロセスコントローラは、アラーム又はイベントを生成する時、アラーム用にWrite（"WS1", pPath, INFINITE, （unsigned char *）pValue）を、そしてイベント用にWrite（"WS1", pPath, 0, （unsigned char *）pValue）を順じて呼び出す上位統合層216に呼出しをかける。「WS1」は、アラーム又はイベントを登録するワークステーションである。「pPath」は、アラーム又はイベント項目パスである。
【００７０】
ワークステーションWS1において、下位統合層218は、上位統合層216にRespond（1, pPath, pBuffer）を呼び出す。上位統合層216は、アラーム又はイベントを設定又はリセットするようにワークステーションWS1に呼出しをかける。
【００７１】
情報検索
【００７２】
プロセスコントローラ（例えば、CTRL1）からの（例えば、MODULE1／AO／PV.CVなどの）データ値を読出す依頼に際し、上位統合層216は、メソッド Read（"CTRL1", "MODULE1／AO／PV.CV", INFINITE, pBuffer）を呼び出す。
【００７３】
プロセスコントローラCTRL1において、下位統合層218は、上位統合層216にRespond（0, "MODULE1／AO／PV.CV", pBuffer）を呼び出す。上位統合層216は、プロセス制御システムの適切なメソッドに呼出しをかける。一旦値が送り返されると、応答メソッドは送り返され、読込みメソッドを送り返すワークステーションの下位統合層218に値が転送される。
【００７４】
異なる無線標準に対しては、無線層204が異なりうる。例えば、IEEE802標準は物理層およびデータリンク層を定義する。また、ZigBeeおよびBluetoothは高次層を定義する。どれを選択するかは、下位統合層218を実施するのがどれくらい難しいかによって決定されうる。上位の層ほど、下位統合層218は単純になりえる。図4および図5に示されるように、統合アプリケーションプログラムインターフェース214は、単純な送信・受信命令により実現されうる。この統合APIを使用して展開されるプロセス制御システムの場合、無線ネットワークの切り替えには、下位統合層218を切り替えることだけが必要とされる。
【００７５】
しかるべく、制御システムの展開は、別の上位および下位統合層216，218と、制御システムからの大半の通信依頼をサポートし希望に応じて返信を保証するのに十分な、小規模のメソッド一式を有する統合アプリケーションプログラムインターフェース214を提供することにより、根底をなす無線ネットワークとは別に行われる。上位および下位統合層216，218および統合アプリケーションプログラムインターフェース214は、無線ネットワークおよび制御システムのアプリケーションプログラムインターフェースに応じて展開されうる。（但し、その逆の場合には該当しない。）そのため、異なる無線標準を、プロセス制御システムのワークステーションおよびコントローラ間の通信に利用しうる。大多数のプロセス制御システムは、プロプライエタリ・アプリケーションプログラムインターフェースおよびプロセス制御システム自体が変更されないので、非公開（プロプライエタリ）のままとなりうる。さらに、無線標準、および無線ネットワークにより使用される無線ネットワークアプリケーションプログラムインターフェースは、そのままで変更されない。その代りに、統合層216，218および統合アプリケーションプログラムインターフェース214は、プロプライエタリ・プロセス制御システムおよびサポートする無線ネットワーク間の変換層を導入する。上位統合層216は、プロセス制御システムへの変更に基づいて交換又は変更されうる。そして、下位統合層218は、無線ネットワークへの変更に基づいて交換又は変更されうる。
【００７６】
上位統合層216は、プロプライエタリ送信依頼を統合アプリケーションプログラムインターフェースのメソッドに変換し、プロプライエタリ・プロセス制御システムに呼出しをかけることによりその他のノードからのアクセス依頼を実施する。下位統合層218は、統合アプリケーションプログラムインターフェースを、根底をなす無線標準にサポートされるアプリケーションプログラムインターフェースに変換し、上位統合層216の取扱いメソッドに呼出しをかけることにより根底をなす無線層からのアクセス依頼を処理する
【００７７】
上位および下位統合層216，218および統合アプリケーションプログラムインターフェースは、異なる無線標準が、プロセス制御システムから出たり入ったりする切り替えを行うことを可能にする。具体的には、無線標準を切り替える場合、下位統合層218だけが切り替えられる。そのため、プロセス制御システムは、プロセス制御システムに最も適切に適している無線ネットワークおよび無線標準で更新されうる。
【００７８】
なお、ここに定義されるスキーマは、パーソナル・エリア・ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワークおよび携帯電話／衛星ネットワークなど、無線ネットワークに使用できるあらゆる可能な標準をサポートしうる、またさらに、将来的な無線標準又はプロプライエタリ無線ネットワークにも適用されうる。さらにまた、スキーマは、有線ネットワークに適用しえ、また、上位統合層216を置き換えることによりプロプライエタリ・プロセス制御システムを切り替えるためにも適用しうる。
【００７９】
前記において本発明による異なる実施形態が数多く記述されているが、当然のことながら、本発明の範囲は、本特許の請求項に記載される言葉により定義される。当該の詳細な説明は、代表的なものとしてのみ解釈されるべきものであり、また、考えうる全ての実施形態を記載することは（不可能でないとすれば）現実的でないことから、考えうる全ての実施形態の説明を含んでいない。現存する技術又は本特許出願後に開発される技術（なおも本発明を定義する特許請求の範囲に含まれる）のいずれかを用いて、別の実施形態をその他数多く実施することが可能である。
【００８０】
したがって、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、ここに記載される技法と構造により多種多様の改造および変形が可能である。よって、当然のことながら、ここに記載される方法と装置は実施例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】処理工場において実施される設備および指示の階層構造の実施例を表示する処理工場の概略図。
【図２Ａ】プロセス制御システムにおいて展開される無線ネットワークの概略図。
【図２Ｂ】プロセス制御システムにおいて展開される無線ネットワークの概略図。
【図３】プロセス制御ノードの統合アプリケーションプログラムインターフェースを実施する通信層の概略図。
【図４】統合アプリケーションプログラムインターフェースの読込みメソッドのシーケンス図。
【図５】統合アプリケーションプログラムインターフェースの書込みメソッドのシーケンス図。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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