(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つを制御する方法であって、
前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信すること、
前記流量または前記圧力の少なくとも１つの制御のための第１の制御モードを決定することであって、前記測定値に基づいて複数の制御モードから前記第１の制御モードを選択することを含み、前記第１の制御モードは第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを用いて実装される、前記第１の制御モードを決定すること、
前記第１の制御モードに応じて、第１の時間間隔の間、前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することであって、
前記噴出流体が流れるラインに結合されるフィールド機器に伝達される第１のコマンド信号を決定することと、前記第１のコマンド信号を前記フィールド機器へ伝達することを含む、前記第１の制御モードに応じて制御すること、
前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御して噴出流体の圧力を閾値未満のレベルまで下げるための第２の制御モードを決定することであって、前記測定値に基づいて前記複数の制御モードから前記第２の制御モードを選択することを含み、前記第２の制御モードは第２の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを用いて実装され、前記第２の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループは前記第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループと異なる、前記第２の制御モードを決定すること、
前記第２の制御モードに応じて、第２の時間間隔の間、前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することであって、
前記フィールド機器に伝達される第２のコマンド信号を決定することと、前記第２のコマンド信号を前記フィールド機器へ伝達することを含む、前記第２の制御モードに応じて制御すること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記複数の制御モードから前記第１の制御モードを選択することが、
リザーバ内のリザーバ圧力を維持するための主目標制御モードであって、前記噴出流体が前記リザーバ内に噴射される前記主目標制御モードと、
前記圧力が閾値以下であるように前記噴出流体の前記圧力を下げるためのオーバーライ
ド目標制御モードと、
から前記第１の制御モードを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記測定値が前記噴出流体の前記圧力を示し、前記第１の制御モードを選択することが、
前記噴出流体の前記圧力が閾値以下である場合に、主目標制御モードを選択することを、
前記噴出流体の前記圧力が前記閾値を上回る場合に、オーバーライド目標制御モードを選択することを、
含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の制御モードが、
リザーバ内のリザーバ圧力を維持するための主目標制御モードであって、前記噴出流体が前記リザーバ内に噴射される前記主目標制御モードと、
前記圧力が圧力閾値以下であるように前記噴出流体の前記圧力を下げるためのオーバーライド目標制御モードと、
前記噴出流体の前記流量が流量閾値未満になる際に前記フィールド機器を制御するためのノーフロー制御モードと、
から選択される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記測定値が前記噴出流体の前記流量を示し、前記第１の制御モードを選択することが、
前記噴出流体の前記流量が流量閾値以下である場合に、ノーフロー制御モードを選択すること、
前記噴出流体の前記流量が前記流量閾値を上回る場合に、主目標制御モードまたはオーバーライド目標制御モードの１つを選択すること、
を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の制御モードが、３つ以上の制御モードから選択される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、特定の設定値に応じて前記流量を制御することを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、特定の設定値に応じて前記流量を制御することを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、特定の制御ループフィードバック機構に対応する特定のパラメータ群に応じて前記流量を制御することを含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、所定の時間間隔のための前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することを含み、前記受信された測定値が初期測定値であり、前記第１の制御モードが初期制御モードであり、
前記所定の時間間隔後に、前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを示すその次の測定値を受信すること、
前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することのために、その次の制御モー
ドを決定することであって、前記その次の測定値に基づく前記複数の制御モードから前記その次の制御モードを選択することを含む前記その次の制御モードを決定すること、
をさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
流体の噴射を制御するよう構成されるプロセス制御装置と、
前記プロセス制御装置と、前記流体の圧力を検知する圧力センサ及び前記流体の流量を検知するフロー要素の少なくとも１つとの間の第１の通信リンクと、
前記プロセス制御装置とフィールド機器との間の第２の通信リンクであって、前記流体の前記圧力または前記流量の少なくとも１つを制御するために前記プロセス制御装置が前記フィールド機器と通信する前記第２の通信リンクと、
を含むプロセス制御システムであって、
前記第１の通信リンクを介して前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信し、
前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つの制御のための第１の制御モードを決定し、前記第１の制御モードの決定は前記測定値に基づく複数の制御モードからの前記第１の制御モードの選択を含み、前記第１の制御モードは第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを用いて実装され、
前記第２の通信リンクを介し、前記第１の制御モードに応じて、第１の時間間隔の間、前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを閾値のレベルに制御し、
前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御するための第２の制御モードを決定し、前記第２の制御モードの決定は前記測定値に基づく前記複数の制御モードからの前記第２の制御モードの選択を含み、前記第２の制御モードは第２の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを用いて実装され、前記第２の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループは前記第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループと異なり、
前記第２の通信リンクを介し、前記第２の制御モードに応じて、第２の時間間隔の間、前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを前記閾値のレベル未満に制御する、
ように前記プロセス制御装置が構成される、プロセス制御システム。
【請求項１２】
前記プロセス制御装置が、坑井ヘッドにおけるリザーバ内への前記流体の前記噴射を制御するよう構成される、請求項１１に記載のプロセス制御システム。
【請求項１３】
前記プロセス制御装置が、鉱物の山への前記流体の前記噴射を制御するよう構成される、請求項１１または１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項１４】
前記プロセス制御装置及び前記フィールド機器がスキッド上に配置され、前記流体が進むラインに前記スキッドが作動的に結合される、請求項１１から１３のいずれか１項に記載のプロセス制御システム。
【請求項１５】
前記フィールド機器が第１のフィールド機器であり、
前記第２の通信リンクが前記プロセス制御装置を前記第１のフィールド機器及び複数の他のフィールド機器へと通信可能にリンクさせ、
前記プロセス制御装置がヘッダから分割する複数のラインにおいて前記流体の前記圧力または前記流量の少なくとも１つを制御するために、前記第２の通信リンクを介して前記第１のフィールド機器と、また前記複数の他のフィールド機器と通信する、
請求項１１から１４のいずれか１項に記載のプロセス制御システム。
【請求項１６】
前記第１の制御モードに応じて前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することが、
前記第２の通信リンクを介してフィールド機器へと伝達されるコマンド信号を決定する
こと、
前記コマンド信号を前記フィールド機器へ伝達すること、
を含む、請求項１１から１５のいずれか１項に記載のプロセス制御システム。
【請求項１７】
１つまたは複数のプロセッサと、
流体の圧力または流量を示す測定値を受信するよう構成される通信モジュールと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを実装することによって、第１の時間間隔の間、前記流体のリザーバ内への噴射に基づいて前記リザーバ内のリザーバ圧力を圧力閾値に維持させるようにプロセス制御装置を特に構成する主目標制御モジュールと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前記第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループとは異なる第２の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御ループを実装することによって、第２の時間間隔の間、前記流体の測定圧力を前記圧力閾値レベル以下まで下げさせるように前記プロセス制御装置を特に構成するオーバーライド目標制御モジュールと、
前記測定値に基づいて前記主目標制御モジュールまたは前記オーバーライド目標制御モジュールの１つを選択し、
前記１つまたは複数のプロセッサに、前記第１の時間間隔の間、前記主目標制御モジュールを実行させ、前記第２の時間間隔の間、前記オーバーライド目標制御モジュールを実行させる、
ように構成される制御モード選択部と、
を含む、プロセス制御装置。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前記流体の前記流量が流量閾値以上になるまで所定の位置にバルブを配置させるように前記プロセス制御装置を特に構成するノーフロー制御モジュールをさらに含む前記プロセス制御装置であって、
前記制御モード選択部がさらに、
前記測定値に基づく前記主目標制御モジュールまたは前記オーバーライド目標制御モジュールの１つの選択前に、
前記測定値に基づいて前記流体の前記流量が前記流量閾値未満であるか否かを判定し、
前記流体の前記流量が前記流量閾値未満である場合に、前記１つまたは複数のプロセッサに前記ノーフロー制御モジュールを実行させる、
ように構成される、請求項１７に記載のプロセス制御装置。
【請求項１９】
前記主目標制御モジュールが第１のパラメータを用いて構成される第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御装置アルゴリズムを含み、前記オーバーライド目標制御モジュールが第２のパラメータを用いて構成される第２のＰＩＤ制御装置アルゴリズムを含み、前記第１のＰＩＤ制御装置アルゴリズムの前記第１のパラメータが前記第２のＰＩＤ制御装置アルゴリズムの前記第２のパラメータとは異なる、請求項１７または１８に記載のプロセス制御装置。
【請求項２０】
第１の設定値に基づいて前記主目標制御モジュールが前記プロセス制御装置に前記リザーバ圧力を維持させ、第２の設定値に基づいて前記オーバーライド目標制御モジュールが前記プロセス制御装置に前記測定圧力を下げさせ、前記第１の設定値が前記第２の設定値とは異なる、請求項１７から１９のいずれか１項に記載のプロセス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体圧力及び／または流量の制御方法、より詳細には、複数の制御モードに基づく流体圧力及び／または流量の制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油及びガス産業において、水及び／または蒸気をリザーバ（たとえばオイルリザーバなど）に噴射することがより一般的になってきている。圧力をリザーバ内で維持するかもしくは制御するため、かつ／または（たとえば、リザーバ内の温度を変化させるために）リザーバに熱を導入するために、これらのタイプの噴射が利用され得る。リザーバ内に噴射された水は、抽出された質量（たとえば、石油）に代わり、したがってリザーバ内の圧力に影響を与え得る。リザーバ内に噴射された蒸気は、抽出された質量に代わること、温度変化を引き起こすことの両方を行い得る。
【０００３】
坑井のオペレータはしばしば、水及び／または蒸気のリザーバへの噴射を制御するためにプログラマブルロジック制御装置（ＰＬＣ）を利用する。しかし、ＰＬＣは動作のために交流（ＡＣ）電力を必要とするが、その要件は、坑井現場における他の構成要素の所要電力と比較して独特である。すなわち、ＰＬＣ以外の坑井現場におけるプロセス制御システム典型的な構成要素は、ＡＣ電力を必要とせず、（たとえば、坑井ヘッドにおける）水及び／または蒸気の噴射の制御のためのＰＬＣを利用するためには、オペレータはＡＣ電力を坑井現場において確実に利用可能にするように巨額の金銭を費やさなければならない。
【０００４】
また大手石油オペレータの中には、少なくともＡＣ電源（たとえば、ＡＣ１２０Ｖ）の分類を「危険」と見なしているものもある。これらのオペレータがこのような分類をする場合、適切なライセンスを受けた電気技術者しか坑井現場でＰＬＣを提供することができず、この要件は、水／蒸気噴射を制御するためにＰＬＣの利用に関連するさらなる費用につながる。ＰＬＣの利用はさらに、噴射プロセス間の一貫性の欠如につながる可能性がある。各ＰＬＣは個別にプログラム可能であるため、第１の坑井ヘッドにおける噴射を制御するあるＰＬＣは、第２の坑井ヘッドにおける噴射を制御する別のＰＬＣとは異なる動作をすることがある。このような場合、オペレータはＰＬＣに変更を加えるために現場ごとにＰＬＣプログラマを送ることを強いられる。
【発明の概要】
【０００５】
ある実施形態において、噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つの制御方法は、噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信すること、及び、測定値に基づく複数の制御モードから制御モードを選択することを含み、制御モードを選択することは、流量または圧力の少なくとも１つの制御のための制御モードを決定することを含む。方法はさらに、噴出流体が流れるラインに結合されるフィールド機器に伝達されるコマンド信号を決定すること、及びコマンド信号をフィールド機器へ伝達することを含む選択された制御モードに応じて、噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つを制御することを含む。
【０００６】
別の実施形態において、プロセス制御システムは、流体の噴射を制御するよう構成されたプロセス制御装置、プロセス制御装置と流体の圧力を検知する圧力センサ及び流体の流量を検知するフロー要素の少なくとも１つとの間の第１の通信リンク、ならびにプロセス制御装置とフィールド機器との間の第２の通信リンクを含み、プロセス制御装置は、流体の圧力または流量の少なくとも１つを制御するためにフィールド機器と通信する、。プロ
セス制御装置は、第１の通信リンクを介して流体の流量または圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信し、制御モードの決定が測定値に基づく複数の制御モードからの制御モードの選択を含むように、流体の流量または圧力の少なくとも１つの制御のための制御モードを決定し、選択された制御モードに応じて第２の通信リンクを介して噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つを制御するよう構成される。
【０００７】
さらに別の実施形態では、プロセス制御装置は、１つまたは複数のプロセッサ及び、流体の圧力流量を示す測定値を受信するよう構成された通信モジュールを含む。プロセス制御装置はまた、１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に主目標制御モジュールが流体のリザーバ内への噴射に基づいてプロセス制御装置にリザーバの圧力をリザーバ内に維持させるようにプロセス制御装置を特に構成する主目標制御モジュール、ならびに、１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合にオーバーライド目標制御モジュールがプロセス制御装置に圧力閾値レベル以下まで流体の測定圧力を下げるようにプロセス制御装置を特に構成するオーバーライド目標制御モジュールを含む。また、プロセス制御装置は、測定値に基づいて主目標制御モジュールまたはオーバーライド目標制御モジュールの１つを選択し、１つまたは複数のプロセッサに選択された主目標制御モジュールまたはオーバーライド目標制御モジュールの１つを実行させるよう構成された制御モード選択部を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】複数の制御モードを利用して流体の噴射を制御するよう構成された１つまたは複数のプロセス制御装置を含む例示的なプロセス制御システムを示す。
【図２】図１で示されるプロセス制御システムにおいて実装され得る例示的なスキッドのブロック図である。
【図３】複数の坑井ヘッドにおける流体の噴射を制御する例示的な遠隔端末装置（ＲＴＵ）のブロック図である。
【図４】図１で示されるプロセス制御装置の１つとして実装され得る例示的なＲＴＵのブロック図である。
【図５】図４で示すＲＴＵにおいて実装され得る複数の目標制御エンジンへの入力及びそこからの出力の例示的なフローを示す。
【図６】図４で示すＲＴＵによって実装され得る複数の制御モードに応じた流体の噴射の例示的な制御方法のフロー図である。
【図７】主目標制御モードに応じた流体の噴射の例示的な制御方法のフロー図である。
【図８】オーバーライド目標制御モードに応じた流体の噴射の例示的な制御方法のフロー図である。
【図９】ノーフロー制御モードに応じた流体の噴射の例示的な制御方法フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、複数の目標または複数の制御モードに応じた流体の噴射の制御に関する。特に本開示は、（ｉ）噴出流体に対応する（たとえば、圧力及び／または流量の）測定値を検索し、（ｉｉ）検索された測定値に基づいて複数の制御モードの１つを選択し、（ｉｉｉ）選択された制御モードに基づいて流体の噴射を制御するための方法及び装置に関する。複数の制御モードのそれぞれに応じた噴射の制御は、設定値、制御ループパラメータ、設定値と制御ループパラメータとは異なる機能、及び他の制御モードに対応する機能の利用を含んでもよい。
【００１０】
複数の制御モードを予め定義し利用することで、プログラマブルロジック制御装置（ＰＬＣ）以外のプロセス制御装置が流体の噴射を一貫して制御し得る。たとえば１つまたは
複数の遠隔端末装置（ＲＴＵ）が、複数の制御モードに基づいて流体の噴射を制御し得る。このような場合、流体の噴射の制御には、（たとえば坑井ヘッドにおける）噴射部位における高額な交流電力の提供が必要となる。例示的なＲＴＵにはむしろ、ソーラーパネルに依拠する電源などの比較的低い電源が動力を提供し得る。
【００１１】
いくつかの実施態様において、（たとえば、ＲＴＵによって利用される）複数の制御モードは、主目標制御モード及びオーバーライド目標制御モードを含んでもよい。主目標制御モードにおいてプロセス制御装置は、主目標設定値及び制御ループを構成する１つまたは複数の主目標パラメータに基づいて、リザーバ内の圧力及び／または温度を維持／制御し得る。オーバーライド目標制御モードにおいてプロセス制御装置はオーバーライド目標設定値及び制御ループを構成する１つまたは複数のオーバーライド目標パラメータに基づき、噴出流体を閾値以下のレベルまで減圧させ得る。
【００１２】
複数の制御モードはまた、いくつかの実施態様においてノーフロー制御モードを含んでもよい。ノーフロー制御モードにおいて、プロセス制御装置はノーフロー設定値及び１つまたは複数のノーフローパラメータに基づいて、１つまたは複数のバルブを（たとえば、噴出流体が進むラインに結合して）配置し得る。たとえばノーフロー制御モードは、噴出流体の流量が閾値未満である限り、１つまたは複数のバルブを「絞る」か、または少なくとも部分的に閉じ得る。
【００１３】
ＲＴＵなどの、複数の制御モードに応じて流体の噴射を制御するプロセス制御装置はまた、制御モード選択部を含んでもよい。この制御モード選択部は噴出流体の圧力及び／または流量の測定値に基づき、複数の制御モードの１つを選択し、選択された制御モードに基づいてプロセス制御装置に噴出流体を制御させ得る。たとえば制御モード選択部は、主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、またはノーフロー制御モードの１つを選択し得る。
【００１４】
以下の説明では一例としてＲＴＵについて記すが、プロセス制御システムのいくつかの実施態様には、複数の制御モードに応じて噴出流体を制御するよう構成された、ＲＴＵ以外のプロセス制御装置が含まれ得る。たとえばプロセス制御装置のいくつかの実施態様には、特別に構成されたＲＴＵ及び／または特別にプログラムされたＰＬＣが利用され得る。プロセス制御システムは一般的に、任意の組み合わせ及び数の、ＲＴＵ、ＰＬＣ、レギュレータ、ポジショナ、または、複数の制御モードを利用して流体の噴射を制御するよう構成された他の好適な計算装置を利用し得る。
【００１５】
さらに以下の説明では一例として、石油または天然ガス坑井の表面の坑井ヘッドなどの坑井ヘッドにおける流体の噴射を制御するよう構成されたプロセス制御装置について記す。しかし本開示によって構成されたプロセス制御装置は、任意の好適な噴射ポイントにおける任意の好適な坑井への流体の噴射を制御し得る。たとえばＲＴＵは、坑井ヘッド以外の任意の好適な噴射ポイントにおける、かつ／または、水のリザーバ、汚水リザーバ、天然ガス以外の流体（たとえば、液体または気体の酸素、プロパンなど）のリザーバなどの、石油もしくは天然ガスリザーバ以外の任意の好適なリザーバへの流体の噴射を制御し得る。また本明細書に記載のように流体が噴射される「リザーバ」は、流体のリザーバである必要がない。たとえばプロセス制御システムの実装により、（たとえば「ヒープリーチング」として知られるプロセスにおいて）採掘された鉱物に噴出流体を浸み込ませるために採掘された鉱物の山に流体が噴射され得る。複数の制御モードに応じて流体が噴射されるリザーバは一般的に、液体、ガス、または固形物（鉱物、礫など）のリザーバであり得る。
【００１６】
以下の説明ではまた、リザーバ内に噴射される例示的な流体として水及び蒸気について
も記す。しかし本開示の技術を利用するプロセス制御システムの実装では、水及び蒸気以外の流体をリザーバ内に噴射し得る。たとえば流体が採掘された鉱物の上部に噴射される場合、噴出流体は酸であってもよい。噴出流体は一般的に、水、硫酸、石油、塩素などの液体、または、酸素、水素、天然ガス、アンモニア、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、アセチレン、プロパン、などのガスを含んでもよい。
【００１７】
例示的なプロセス制御システム
ここで図１を参照すると、本開示の１つのバージョンにしたがって構成された、プロセス制御装置１１と通信する１つまたは複数のフィールド機器１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、及び２２、ならびに１つまたは複数のスキッド３０及び３１を組み込むプロセス制御システム１０が示されている。プロセス制御装置１１はまた、１つまたは複数のフィールド機器１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１及び２２を制御するよう構成された遠隔端末装置（ＲＴＵ）などの１つまたは複数のプロセス制御装置３５、３６及び３７と通信してもよく、例示的なプロセス制御装置１１はデータヒストリアン１２及びそれぞれがディスプレイスクリーン１４を有する１つまたは複数のユーザワークステーション１３と通信し得る。このような構成のもと、制御装置１１はプロセス制御システムを制御するために、フィールド機器１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１及び２２、プロセス制御装置３５、３６及び３７、スキッド３０及び３１、ならびにワークステーション１３と信号を送受信する。
【００１８】
プロセス制御装置１１、プロセス制御装置３５、３６及び３７ならびに／またはスキッド３０及び３１の構成要素が、１つまたは複数の坑井ヘッド４０、４１、４２、４３、４４、４５及び４６における流体（たとえば、水または蒸気）の噴射を制御し得る。特にプロセス制御装置１１、プロセス制御装置３５、３６及び３７、かつ／またはスキッド３０及び３１の構成要素は、主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、及びノーフロー制御モードなどの複数の制御モードに応じた流体の噴射を制御し得る。図１には示さないが、スキッド３０及び３１は、フィールド機器、プロセス制御装置（たとえば、ＲＴＵ及び／またはＰＬＣ）、または他の構成要素を含んでもよい。図２を参照して、例示的なスキッドのさらなる詳細について記す。
【００１９】
さらに詳細には、図１に示すバージョンのプロセス制御システム１０のプロセス制御装置１１は、直結通信接続により入力／出力（Ｉ／Ｏ）カード２６及び２８を介して、フィールド機器１５、１６、１７、１８、１９及び２０、スキッド３０、ならびにプロセス制御装置３５及び３６に接続される。データヒストリアン１２は、任意の所望のタイプのメモリ及び、データの格納のための任意の所望の、または既知のソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアを有する任意の所望のタイプのデータ収集装置であり得る。また、データヒストリアン１２は図１において別個の装置として示されているが、代替的にまたは追加として、ワークステーション１３またはサーバなどの別のコンピュータ装置の１つの一部であり得る。一例としてエマソン・プロセス・マネジメントが販売するＤｅｌｔａＶ（商標）制御装置であり得る制御装置１１は、たとえばイーサネット接続であり得る通信ネットワーク２９を介して、ワークステーション１３に、またデータヒストリアン１２に、通信可能に接続される。
【００２０】
上述のように制御装置１１は、直結通信を実装するための任意の所望のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェアの利用を含んでもよい直結通信方式を利用して、フィールド機器１５、１６、１７、１８、１９及び２０、スキッド３０、ならびにプロセス制御装置３５及び３６に通信可能に接続されているように示される。直結通信はたとえば、標準４−２０ｍＡ通信、及び／または、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス通信プロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコルなどの任意のスマート通信プロトコルを利用する任意の通信を含んでもよい。フィールド機器１５、１６、１７、
１８、１９及び２０ならびにスキッド３０の構成要素は、ポジショナ、サーボ制御装置、センサ、圧力レギュレータ、制御バルブアセンブリなどの任意のタイプの装置を含んでもよい一方で、Ｉ／Ｏカード２６及び２８は、任意の所望の通信または制御装置プロトコルに準拠する任意のタイプのＩ／Ｏ装置であり得る。特にフィールド機器１５、１６、１７、１８、１９及び２０、スキッド３０、ならびにプロセス制御装置３５及び３６は、アナログ回線（たとえば、標準４−２０ｍＡ）を介して、または（たとえば、フィールドバスプロトコル通信を利用した）デジタルバスを介して、Ｉ／Ｏカード２６及び２８と通信し得る。もちろん、フィールド機器１５、１６、１７、１８、１９及び２０、スキッド３０、ならびにプロセス制御装置３５は、将来的に開発される任意の規格またはプロトコルを含む、他の任意の所望の（１つまたは複数の）規格またはプロトコルに準拠し得る。
【００２１】
加えて、図１に示すプロセス制御システム１０は、プロセス制御装置１１と無線で通信するフィールド機器２１及び２２、スキッド３１、ならびにプロセス制御装置３７を含む。制御装置１１と、フィールド機器２１及び２２、スキッド３１、ならびにプロセス制御装置２７との間で、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、既知のもしくは後に開発されるそれらの任意の組み合わせを含む任意の所望の無線通信装置を利用して無線通信が確立され得る。図１で示されるバージョンにおいて、アンテナ６５はスキッド３１に結合されてスキッド３１の無線通信のみを行い、一方アンテナ６６は、プロセス制御装置３７が今度はフィールド機器２１及び２２に（たとえば、直結接続を介して）通信可能に接続されるプロセス制御装置３７に結合されて無線通信をまとめて処理する。スキッド３１及び／またはプロセス制御装置３７は、プロセス制御装置１１とフィールド機器２１及び２２、スキッド３１、ならびにプロセス制御装置３７との間の無線通信を実装するためのアンテナ６５及び６６を介して無線信号を受信し、デコードし、ルーティングし、符号化し、送信するために適切な無線通信プロトコルによって利用されるプロトコルスタック操作を実装し得る。さらに図示されてはいないが、プロセス制御システム１０の実装は他の無線通信構成要素に結合される任意の好適な数のモデム、ルータ、または、プロセス制御装置３７及び／またはスキッド３１を含んでもよく、そのモデム、ルータ、または他の構成要素がアンテナ６５及び６６を介して無線信号を受信し、デコードし、ルーティングし、符号化し、送信し得る。
【００２２】
プロセス制御装置１１はアンテナ７５及び７６にそれぞれ結合される１つまたは複数のＩ／Ｏ装置７３及び７４に結合され、これらのＩ／Ｏ装置７３及び７４ならびにアンテナ７５及び７６は、１つまたは複数の無線通信ネットワークを介してフィールド機器２１及び２２、スキッド３１、ならびにプロセス制御装置３７との無線通信を実行する送信機／受信機として動作する。無線通信は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、エンバープロトコル、ＷｉＦｉプロトコル、ＩＥＥＥ無線規格などの１つまたは複数の既知の無線通信プロトコルを利用して実行され得る。さらにＩ／Ｏ装置７３及び７４は、無線通信を実装するためのアンテナ７５及び７６を介して、制御装置１１とフィールド機器２１及び２２、スキッド３１、ならびにプロセス制御装置３７との間の無線信号を受信し、デコードし、ルーティングし、符号化し、送信するためにこれらの通信プロトコルによって利用されるプロトコルスタック操作を実装し得る。
【００２３】
図１で示されるように、制御装置１１は従来、メモリ７８に格納された１つまたは複数のプロセス制御ルーチン（もしくは任意のモジュール、ブロック、またはそのサブルーチン）を実装するかまたは監督するプロセッサ７７を含む。メモリ７８に格納されたプロセス制御ルーチンは、プロセスプラント内で実装される制御ループを含むかそれに関連し得る。図２及び４をさらに参照して記すように、プロセス制御装置３５、３６及び３７ならびにスキッド３０及び３１の構成要素はまた、メモリに格納された同様のプロセッサ及び／またはルーチンを含んでもよい。このように、プロセスプラント内に実装される制御ループは、プロセス制御装置１１、プロセス制御装置３５、３６及び３７、ならびにスキッ
ド３０及び３１の任意の好適な組み合わせによって、プロセス制御装置１１、プロセス制御装置３５、３６及び３７、ならびにスキッド３０及び３１の間で任意の好適な方法で分配されるプロセス制御ルーチンの機能とともに実装され得る。一般的には、プロセス制御装置１１、プロセス制御装置３５、３６及び３７、ならびに／またはスキッド３０及び３１が、（１つまたは複数の）任意の所望の方法でプロセスを制御するために１つまたは複数の制御ルーチンを実行し、フィールド機器１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１及び２２、ユーザワークステーション１３、ならびにデータヒストリアン１２と通信し得る。
【００２４】
例示的なスキッド
図２は、例示的なスキッド２００を示す。プロセス制御システム１０はたとえば、スキッド３０及び３１の１つとして例示的なスキッド２００を実装し得る。一般的に、スキッド２００は特定の顧客の仕様（たとえば、石油またはガス坑井のオペレータの仕様）に合わせて設計された、予め作成したステーションであり、受注生産され得る。スキッド２００は、スキッド２００の仕様に応じて任意の数及びタイプの構成要素を含んでもよい。例示的なスキッド２００の特定の構成要素及び機能について以下に記す。しかし、例示的なプロセス制御システム１０において実装されてもよく本明細書に記す技術によって特に構成され得るスキッドは、以下に記す以外の構成要素を含んでもよく、特定の設置または応用のための任意の好適な方法によってカスタマイズされ得る。
【００２５】
図２において示すように、例示的なスキッド２００は、流体が流れるパイプなどのライン２０２に物理的に結合され得る。流体（たとえば、水または蒸気）は噴射供給源２０４、及びスキッド２００の構成要素の好適な組み合わせによって供給されてもよく、プロセス制御装置２０８は坑井ヘッド２０６への流体の噴射を制御し得る。図２においては若干接近して示されているが、スキッド２００及び／またはプロセス制御装置２０８に流体の坑井ヘッド２０６への噴射を制御させるためスキッド２００、坑井ヘッド２０６、噴射供給源２０４、及びプロセス制御装置２０８を物理的に接近させる必要はない。実際にスキッド２００の多くの実施態様は、数百フィート、数千フィート、または数マイルも坑井ヘッド２０６、噴射供給源２０４、及び／またはプロセス制御装置２０８から離れたスキッド２００の配置を含んでもよい。
【００２６】
動力源２１０は、スキッド２００の構成要素の一部またはすべてに動力を提供し得る。このため、動力源２１０は構成要素が動作できるように、１つまたは複数の電気接続（たとえば、ワイヤまたはケーブル）を介して、特定の電流及び／または電圧値をスキッド２００の構成要素に提供し得る。いくつかの実施態様において、動力源２１０は、ＰＬＣなどの他の装置に動力を提供するために利用される交流電力（たとえば、幹線電力）と比べて比較的低い電力でスキッド２００に動力を提供し得る。さらに動力源２１０は、発電するためのソーラーパネルまたは風力タービンを利用する発電装置などの発電装置からスキッドに電力を供給し得る。この方法では、プロセス制御システム１０などのプロセス制御システムのオペレータは幹線電力に対する要件による制約を受けることなく、坑井ヘッド２０６付近などのライン２０２に沿った任意の数の場所にスキッド２００及び動力源２１０の両方を設置し得る。すなわち、スキッド２００及び動力源２１０は携帯可能かつ／またはモジュール式であり得る。
【００２７】
スキッド２００の携帯性及び設置の容易性をさらに向上させるため、スキッド２００のいくつかの実施態様は、無線信号２１２を介してプロセス制御装置２０８と通信し得る。たとえばスキッド２００は、アンテナ２１４を介して無線信号２１２を送信かつ／または受信し得る。図２ではこのタイプの無線通信が示されるが、いくつかのスキッドは直結接続を介して、かつ／またはモデム、ルータ、ゲートウェイなどの１つまたは複数の中間装置を介してプロセス制御装置と通信し得る。
【００２８】
例示的なスキッド２００は、遠隔端末装置（ＲＴＵ）２２０、バルブ／アクチュエータアセンブリ２２２、フロー要素２２４、及び圧力センサ２２６を含んでもよい。ＲＴＵ２２０は、少なくとも部分的には圧力センサ２２６及びフロー要素２２４からの測定圧力及び流量値に基づいて、かつ／または無線信号２１２に基づいて、コマンド信号を生成し、バルブ／アクチュエータアセンブリ２２２に送信し得る。これらのコマンド信号は、バルブ／アクチュエータアセンブリ２２２を坑井ヘッド２０６に噴射される流体の圧力及び／または流量を制御するよう動作（たとえば開、閉、またはいくつかの相対距離の移動）をさせ得る。バルブ／アクチュエータアセンブリ２２２の通信能力及び／または構成に応じて、コマンド信号はアナログ（たとえば、４−２０ｍＡ）またはデジタル（たとえば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）もしくはＨＡＲＴ（登録商標）で符号化された）信号の任意の好適な組み合わせを含んでもよい。ＲＴＵ２２０として実装され得る例示的なＲＴＵのさらなる詳細について図４を参照して記し、（たとえば、ＲＴＵ２２０による）流体の噴射の例示的な制御方法のさらなる詳細について図５〜９を参照して記す。
【００２９】
圧力センサ２２６は、流体の圧力をＲＴＵ２２０に伝送するよう構成された任意の好適な計器及び／または気圧伝送機を含んでもよい。フロー要素２２４は、ライン２０２を通る流体の流量を測定するよう構成された渦流量計、電磁流量計、コリオリ流量計、差圧流量計、及び／または他の任意の好適なメータ、センサ、または要素を含んでもよい。図２はバルブ／アクチュエータアセンブリ２２２上流に（たとえば、噴射供給源２０４により接近して）配置されている圧力センサ２２６及びフロー要素２２４の両方を示すが、スキッドのいくつかの実施態様は、バルブ／アクチュエータアセンブリ２２２の下流の圧力センサ及び／またはフロー要素に通信可能に接続されるＲＴＵを含んでもよい。特に例示的なＲＴＵ２２０は、圧力センサ２２８下流からの坑井ヘッド２０６における圧力示度を受信し得る。一般的に、スキッド上／内に含まれるスキッドまたはＲＴＵは、制御されたバルブ／アクチュエータアセンブリの上流の任意の数の圧力センサ及びフロー要素ならびに下流の任意の数の圧力センサ及びフロー要素と通信し得る。
【００３０】
複数の坑井ヘッドにおける流体の噴射を制御する例示的なプロセス制御装置
図３は、複数の坑井ヘッド３０２ａ、３０２ｂ及び３０２ｃにおける流体の噴射を制御するプロセス制御装置、ＲＴＵ３００を示す。プロセス制御システムはたとえば、プロセス制御装置３６及び３７の１つとして例示的なＲＴＵ３００を実装し得る。流体が供給ライン３０４を通って噴射供給源３０８からヘッダ３０６へと進む１つの実施態様において、ＲＴＵ３００はヘッダ３０６における供給ライン３０４の付近に、またはそれに結合して配置され得る。複数の噴射ライン３１０ａ、３１０ｂ及び３１０ｃはその後、流体を複数の坑井ヘッド３０２ａ、３０２ｂ及び３０２ｃにそれぞれ分配し得る。
【００３１】
１つの供給ライン３０４、１つのヘッダ３０６、１つのＲＴＵ３００、３つの噴射ライン３１０ａ、３１０ｂ及び３１０ｃ、ならびに３つの坑井ヘッド３０２ａ、３０２ｂ及び３０２ｃが図３に示されるが、プロセス制御システムのいくつかの実施態様は、供給ライン、ヘッダ、ＲＴＵ、噴射ライン、及び坑井ヘッドの他の数及び組み合わせを含んでもよい。たとえば単一のヘッダは、２つまたは３つ以上の坑井ヘッドに流体を供給してもよく、別の実施例において、それぞれが別個のＲＴＵに関連する複数の（２つ、３つ、４つなどの）ヘッダは、複数の坑井ヘッドに坑井ヘッドにおける噴射のための流体を供給し得る。
【００３２】
ＲＴＵ３００は、コマンド信号を生成しかつバルブ／アクチュエータアセンブリ３１２ａ、３１２ｂ及び３１２ｃへと送信し得る。ＲＴＵ３００は、少なくとも部分的には圧力センサ３１４、３１６ａ、３１６ｂ及び３１６ｃならびにフロー要素３１８ａ、３１８ｂ及び３１８ｃからの測定圧力及び流量値に基づいて、かつ／またはプロセス制御装置３２
０からの信号に基づいて、これらのコマンド信号を生成し得る。これらのコマンド信号は、バルブ／アクチュエータアセンブリ３１２ａ、３１２ｂ及び３１２ｃを坑井ヘッド３０２ａ、３０２ｂ及び３０２ｃに噴射される流体の圧力及び／または流量を制御するよう動作（たとえば、開、閉、またはいくつかの相対距離の移動）させ得る。コマンド信号はバルブ／アクチュエータアセンブリ３０２ａ、３０２ｂ及び３０２ｃの通信能力及び／または構成に応じて、アナログ（たとえば、４−２０ｍＡ）またはデジタル（たとえば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）もしくはＨＡＲＴ（登録商標）で符号化された）信号の任意の好適な組み合わせを含んでもよい。ＲＴＵ３００として実装され得る例示的なＲＴＵのさらなる詳細について図４を参照して記し、（たとえば、ＲＴＵ３００による）流体の噴射の例示的な制御方法のさらなる詳細について図５〜９を参照して記す。
【００３３】
圧力センサ３１４、３１６ａ、３１６ｂ及び３１６ｃならびにフロー要素３１８ａ、３１８ｂ及び３１８ｃは、図２を参照して記すセンサ及びフロー要素に類似し得る。この場合、「上流の」圧力センサ３１４は、噴射ライン３１０ａ、３１０ｂ及び３１０ｃにおけるバルブ／アクチュエータアセンブリ３１２ａ、３１２ｂ及び３１２ｃの上流の圧力の検知に対して、供給ライン３０４またはヘッダ３０６における流体の圧力を検知するよう構成され得る。しかし一般的に、１つまたは複数の圧力センサが、制御されたバルブ／アクチュエータアセンブリの上流のポイントにおいて供給ライン、噴射ライン、及びヘッダの流体の圧力を検知し得る。
【００３４】
例示的な遠隔端末装置
図４は、複数の制御モードに応じて流体の噴射を制御し得る例示的な遠隔端末装置（ＲＴＵ）４００のブロック図である。ＲＴＵ４００はたとえば、プロセス制御装置３５、３６、もしくは３７の１つとして、またはスキッド３０及び３１の１つの構成要素として実装され得る。例示的なＲＴＵ４００について以下に記し、また図４で示すが、プロセス制御システムのいくつかの実施態様は、ＲＴＵ及び他のプロセス制御装置の任意の好適な組み合わせによって複数の制御モードを実装し得る。
【００３５】
例示的なＲＴＵ４００は、１つまたは複数のプロセッサ４０２、１つまたは複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）または通信モジュール４０４、及び不揮発性メモリ４０６を含む。ＲＴＵ４００のシステムバスは、１つまたは複数のプロセッサ４０２を入力／出力（Ｉ／Ｏ）または１つまたは複数の通信モジュール４０４及び不揮発性メモリ４０６に結合させ得る。たとえばこれらの構成要素を結合させるシステムバスは、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＶＥＳＡ）ローカルバス、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスまたはメザニンバス、及びＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩ−Ｅ）バスを含んでもよい。
【００３６】
不揮発性メモリ４０６は、ＲＴＵ４００によってアクセスされ得る任意の不揮発性媒体を含んでもよい。一例として不揮発性メモリ４０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光ストレージディスク、磁気記憶装置、及び／または、ＲＴＵ４００などの計算装置によってアクセス可能な情報を格納するために利用され得る他の任意の不揮発性媒体を含んでもよいが、それに限定されない。
【００３７】
不揮発性メモリ４０６は、コンピュータ読み取り可能命令、プログラムモジュール、データ構造、または、制御ロジック、制御ループパラメータ、及び／もしくは噴出流体の制御を容易にする他の情報などの他のデータを含む情報を格納し得る。特に例示的な不揮発
性メモリ４０６は、（１つまたは複数の）プロセッサ４０２によって実行される場合に、複数の目標制御エンジン４０８が複数の制御モードに基づいてＲＴＵ４００に噴出流体を制御させるようにＲＴＵ４００を特にまたは特別に構成する複数の目標制御エンジン４０８を含んでもよい。複数の目標制御エンジン４０８は、対応する制御モードに基づいて、複数の制御モジュールのそれぞれが、ＲＴＵ４００に流体の噴射（たとえば、流体の圧力及び／または流量）を制御させる複数の制御モジュールを含んでもよい。図４に示す実施態様において、複数の目標制御エンジン４０８は、主目標制御モジュール４１０、オーバーライド目標制御モジュール４１２、及びノーフロー制御モジュール４１４を含む。これらのモジュール４１０、４１２及び４１４のどれが流体の噴射を制御するかを選択するために、複数の目標制御エンジン４０８はまた、制御モード選択部４１６を含んでもよい。
【００３８】
主目標制御モジュール４１０は（たとえば制御モード選択部４１６によって）選択され、起動され、または有効化される際に、「主目標」に応じてＲＴＵ４００に噴出流体の圧力及び／または流量を制御させ得る。この主目標は一例として、比例、積分、または微分（ＰＩＤ）パラメータまたはＰＩＤ制御ループ機構の設定値などの（たとえば、主目標制御モジュール４１０において実装される）制御ロジックの様々なパラメータを定義し得る。主目標制御モジュール４１０はこのような定義を利用しかつ／または実装して、測定圧力及び／または流量が主目標設定値に（特定の許容差内で）調整されるように、噴出流体の圧力及び／または流量を制御し得る。たとえば主目標制御モジュール４１０は制御モード選択部４１６によって選択され、（１つまたは複数の）プロセッサ４０２によって実行される際に、噴出流体がリザーバ内に噴射される場合にリザーバ（たとえば、オイルリザーバ）内で測定されたリザーバ圧力が維持されるように噴出流体の圧力を制御し得る。
【００３９】
オーバーライド目標制御モジュール４１２は（たとえば、制御モード選択部４１６によって）選択され、起動され、または有効化される際に、「オーバーライド目標」に応じてＲＴＵ４００に噴出流体の圧力及び／または流量を制御させ得る。このオーバーライド目標は一例として、比例、積分、または微分（ＰＩＤ）パラメータまたはＰＩＤ制御ループ機構の設定値などの（たとえば、主目標制御モジュール４１０において実装される）制御ロジックの様々なパラメータを定義し得る。オーバーライド目標によって定義されるパラメータは、主目標によって定義されるパラメータとは異なり得る。すなわち主目標制御モジュール４１０は、異なるＰＩＤパラメータ及び設定値などの、オーバーライド目標制御モジュール４１２とは異なるパラメータ、設定などを用いて構成され得る。オーバーライド目標制御モジュール４１２はこのように、主目標制御モジュール４１０とは異なる方法で噴出流体を制御する。いくつかの実施態様において、オーバーライド目標制御モジュール４１２は、閾値以下のレベルまで圧力を下げるために噴出流体の圧力を制御し得る。
【００４０】
ノーフロー制御モジュール４１４は（たとえば、制御モード選択部４１６によって）選択され、起動され、または有効化される際に噴出流体の流量が特定の閾値未満になると、ＲＴＵ４００に１つまたは複数のバルブ、または他のフィールド機器を制御させ得る。このため、ノーフロー制御モジュール４１４は、主目標制御モジュール４１０及びオーバーライド目標制御モジュール４１２に関連するものとは異なるパラメータ及び／または設定値に基づいて動作し得る。たとえばノーフロー制御モジュール４１４は、噴出流体の流量閾値未満になると特定のバルブを「絞って」（たとえば、部分的に閉じて）もよい。この方法では、噴出流体のオフラインソースがラインに戻る際に、例示的なノーフロー制御モジュール４１４が圧力、流量、または他のサージを防止し得る。
【００４１】
制御モード選択部４１６は、圧力及び／または流量または測定値に基づいて自動的に、またはプロセス制御装置、プロセス制御システムの人間のオペレータ、または他の好適なエンティティからの手動の命令に基づいて、これらの制御モード（たとえば、モジュール４１０、４１２及び４１４の１つに応じた制御）の１つを選択し得る。いくつかの実施態
様においてＲＴＵ４００は、（たとえば、Ｉ／Ｏまたは通信モジュール４０４を介して）制御バルブ／アクチュエータアセンブリの上流及び／または下流の圧力センサ及び／またはフロー要素からの測定圧力及び／または流量をそれぞれ受信し得る。制御モード選択部４１６は、これらの受信された値が制御モード、またはモジュール４１０、４１２及び４１４に関連する特定の条件を満たすか否かを判定し得る。条件がモジュール４１０、４１２及び４１４の１つまたは複数を満たす場合、制御モード選択部４１６は１つまたは複数のモジュール４１０、４１２及び４１４を選択し、選択された１つまたは複数のモジュール４１０、４１２及び４１４をＲＴＵ４００に実行させ得る。たとえば流量が閾値未満である場合、制御モード選択部４１６はノーフロー制御モジュール４１４を選択してもよく、圧力が閾値を上回る場合、制御モード選択部４１６はオーバーライド目標制御モジュール４１２を選択し得る。このような選択について図６を参照して以下に記す。
【００４２】
図４では、３つの異なる選択可能な制御モード（すなわち、主目標、オーバーライド目標、及びノーフロー制御）に対応する３つのモジュール４１０、４１２及び４１４が示されるが、複数の制御モードに基づいて制御を実装するＲＴＵ及び／または他のプロセス制御装置は、他の数の制御モードを実装するモジュールの他の数及び組み合わせを利用し得る。たとえばＲＴＵは、異なる制御ロジックに応じて構成されたそれぞれが異なる制御モードに対応する４つ、５つ、６つなどの異なるモジュールから選択する制御モード選択部を実装し得る。さらにいくつかの制御モードは、複数のモジュール、アルゴリズム、ルーチン、またはエンジンによって（たとえば、ＲＴＵ内に）実装され得る。たとえば主目標制御モジュールの機能は、ＲＴＵのメモリ内の２つ、３つ、４つなどの異なるモジュール、ルーチン、アルゴリズムなどに分割され得る。
【００４３】
ＲＴＵ４００のＩ／Ｏまたは通信モジュール４０４は、ＲＴＵ５００と、プロセス制御装置、フィールド機器（たとえば、バルブアクチュエータアセンブリ）、及び／または１つまたは複数のネットワークとの間のアナログ及び／またはデジタルならびに有線及び／または無線通信を容易にし得る。ＲＴＵ４００と、１つまたは複数の遠隔装置との間の論理接続は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、エンバープロトコル、ＷｉＦｉプロトコル、ＩＥＥＥ無線規格などによる通信を容易にするネットワークなどの１つまたは複数の無線通信ネットワーク、及び、４−２０ｍＡ通信を容易にするネットワーク、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス通信プロトコルまたはＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコルに従う通信、イーサネットネットワークを介した通信などの１つまたは複数の有線通信ネットワークを含んでもよい。しかし理解することができるように、ＲＴＵ４００と遠隔装置との間の通信リンクの他の確立手段が利用され得る。
【００４４】
いくつかの実施態様において、ＲＴＵ４００はモジュール式であり得る。すなわち、Ｉ／Ｏもしくは通信モジュール４０４、（１つまたは複数の）プロセッサ４０２、及び／または不揮発性メモリ４０６などのＲＴＵ４００の構成要素は、ＲＴＵ４００が特定の機能を有するようにＲＴＵ４００を形成するためにともに結合された分離可能なモジュールであり得る。たとえばＲＴＵ４００は、中央処理装置（ＣＰＵ）またはプロセッサモジュール、動力入力モジュール、通信モジュール、及びＩ／Ｏモジュールに結合された「バックプレーン」を有し得る。この方法では、ＲＴＵ４００のいくつかの実施態様が拡張可能であってもよく、上述の構成要素に加えて任意の数のモジュール及び／または構成要素を含んでもよい。さらに少なくとも図４に示される構成要素のいくつかは、任意の好適な方法でＲＴＵ４００のモジュールの間において分割され得る。
【００４５】
複数の制御モードを用いた噴出流体の例示的な制御方法
図５は、複数の目標制御エンジンへの入力及びそこからの出力の例示的なフロー５００を示す。ＲＴＵ４００はたとえば、複数の目標制御エンジン４０８として例示的な複数の目標制御エンジン５００を実装し得る。
【００４６】
例示的な複数の目標制御エンジン５００は、主目標制御モード及び／または主目標制御モジュールに関連するパラメータ及び値５０２、オーバーライド目標制御モード及び／またはオーバーライド目標制御モジュールに関連するパラメータ及び値５０４、ノーフロー制御モード及び／またはノーフロー制御モジュールに関連するパラメータ及び値５０６を受信し得る。複数の目標制御エンジン５００の制御モード選択部が主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、及びノーフロー制御モードをそれぞれ選択する場合に、複数の目標制御エンジン４０８はパラメータ及び値５０２、５０４及び５０６に応じて噴出流体の圧力及び／または流量を制御し得る。
【００４７】
選択された制御モードに関わらず、例示的な複数の目標制御エンジン５００は出力として、バルブ位置コマンド信号５０８及び、任意で選択された制御モード５１０の指示を生成し得る。図２及び３を参照して上述し、図６、７、８及び９を参照して以下に記すように、ＲＴＵ４００などのＲＴＵは、バルブ位置コマンド信号５０８をバルブ／アクチュエータアセンブリへと伝達し、噴出流体の圧力及び／または流量が制御されるようにバルブ／アクチュエータアセンブリを動作させ得る。選択された制御モード５１０の指示により、バルブ位置コマンド信号５０８の生成のために主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、及びノーフロー制御モードのどれを利用するか、主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、及びノーフロー制御モードのどれがパラメータ及び値５０２、５０４及び５０６にそれぞれ対応するかを示し得る。
【００４８】
いくつかの実施態様において、複数の目標制御エンジン５００はまた、前に選択された制御モード５１２の指示を入力として受信し得る。図６を参照してさらに記すように、例示的な複数の目標制御エンジン５００は、次の制御「間隔」の間の制御モードの（たとえば、制御モード選択部による）選択においてこのような指示を利用し得る。（たとえば、噴出流体の制御の開始時に）前に選択された制御モードがないシナリオにおいて、複数の目標制御エンジン５００はたとえば、所定のデフォルトまたは初期制御モードを利用し得る。
【００４９】
さらに複数の目標制御エンジン５００はいくつかの実施態様において、手動または自動操作モード５１４の指示を受信し得る。この指示５１４は、プロセス制御装置またはＲＴＵの人間のオペレータによって生成され、伝達され得る。たとえばＲＴＵ４００などのＲＴＵの人間のオペレータは、ＲＴＵの操作モードを手動または自動に設定するためのボタン、タッチスクリーン、スイッチ、または他のインターフェイスと対話し得る。他の実施例において、プロセス制御装置またはプロセス制御装置と対話している人間のルーチンはプロセス制御装置を介して、ＲＴＵの操作モードを手動または自動に設定し得る。指示５１４が自動操作モードを示す場合、複数の目標制御エンジン５００は制御モードを自動的に選択し、選択された制御モードに基づいてバルブ位置コマンド信号５０８を生成し得る。１つの実施態様において、指示５１４が手動操作モードを示す場合、複数の目標制御エンジン５００は、オペレータまたはプロセス制御装置によって手動で選択された制御モードのみを利用し得る。
【００５０】
図６は、複数の制御モードに応じた噴出流体の例示的な制御方法６００のフロー図である。方法６００はたとえば、ＲＴＵ３５、３６、３７、２２０、３００または４００の１つによって実装され得る。説明を容易にするために、例示的なＲＴＵ４００の構成要素について以下に記す。しかし、任意の好適なプロセス制御装置またはプロセス制御装置の組み合わせは、方法６００を参照して記す機能を実装し得る。
【００５１】
方法６００において、時間の間隔の遅延（ブロック６０２）後、圧力及び／または流量の受信値に基づいて制御モードが設定される（ブロック６０４）。たとえばＲＴＵ４００
などのいくつかのプロセス制御装置は、１０秒、３０秒、１分、３０分などの間隔などの所定の、または別途決定された時間間隔の間に噴出流体の圧力及び／または流量を制御し得る。これらのそれぞれの時間間隔の間に、ＲＴＵ４００は、複数の制御モードの選択された１つを利用して圧力及び／または流量を制御し得る。これらの時間間隔のそれぞれ（ブロック６０２）の後、その次の制御モードが次の時間間隔のために選択され得る。
【００５２】
いくつかの実施態様において、制御モードが選択される制御モード群は、主目標制御モード、オーバーライド目標制御モード、及びノーフロー制御モードを含んでもよい。ＲＴＵ４００はリザーバ内のリザーバ圧力が維持されるように噴出流体の圧力を制御するために、主目標制御モードを利用してもよく、（たとえば圧力が閾値を上回っていることをＲＴＵ４００が検知する際に）ＲＴＵ４００は噴出流体を閾値以下のレベルまで減圧させるために、オーバーライド目標制御モードを利用し得る。さらに噴出流体の流量が閾値未満になる際に、ＲＴＵは１つまたは複数のバルブ／アクチュエータアセンブリを制御するために、ノーフロー制御モードを利用し得る。
【００５３】
これらの例示的な制御モードは特定の条件下で噴出流体を制御するよう構成され得るため、現在のまたは直近の噴出流体の圧力及び／または流量が特定の条件を満たすか否かの判定により、方法６００のブロック６０４において制御モードが設定され、選択されまたは有効化されてよい。たとえば制御モード選択部４１６は圧力及び／または流量の（たとえば、（１つまたは複数の）Ｉ／Ｏ及び通信モジュール４０４を介して受信された）測定値を分析し、（ｉ）噴出流体の圧力が１つまたは複数の閾値を上回るか否か及び（ｉｉ）噴出流体の流量が１つまたは複数の閾値未満であるか否かを判定し得る。第１の条件（ｉ）が満たされる場合、制御モード選択部４１６はオーバーライド目標制御モードとなるように制御モードを設定し得る。第２の条件（ｉｉ）が満たされる場合、制御モード選択部４１６はノーフロー制御モードとなるように制御モードを設定し得る。いくつかの実施態様において、両方の条件が満たされる場合に、判定（ｉ）または（ｉｉ）の優先された１つに基づいて制御モードが設定されるように、これらの判定（ｉ）または（ｉｉ）の１つがもう一方よりも優先され得る。これらの条件がいずれも満たされない場合、１つの実施態様において、制御モードが主目標制御モードに設定され得る。
【００５４】
例示的な方法６００は、制御モードがノーフロー目標制御モードに設定されるか否かの判定（ブロック６０６）をさらに含む。制御モードがノーフロー制御モードに設定される場合、またはノーフロー制御モードが有効化されるかもしくは選択される場合、方法６００のフローは、ノーフロー制御モードに応じてバルブ／アクチュエータアセンブリが制御されるブロック６０８に続く。ノーフロー制御モードに応じた例示的な制御方法のさらなる詳細について、図９を参照して記す。一方制御モードがノーフロー制御モードに設定されない場合、方法６００のフローはブロック６１０に続く。
【００５５】
ブロック６１０において、ＲＴＵ４００はオーバーライド目標制御モードが設定され、選択され、または有効化されるか否かを判定し得る（ブロック６１０）。制御モードがオーバーライド目標制御モードに設定される場合、方法６００のフローは、オーバーライド目標制御モードに応じて噴出流体の圧力が制御されるブロック６１２に続く。オーバーライド目標制御モードに応じた例示的な制御方法のさらなる詳細について、図８を参照して記す。一方制御モードがオーバーライド目標制御モードに設定されない場合、方法６００のフローはブロック６１４に続く。ブロック６１４において、ＲＴＵ４００は主目標制御モードに応じて噴出流体の圧力を制御し得る。主目標制御モードに応じた例示的な制御方法のさらなる詳細について、図７を参照して記す。
【００５６】
図７は、主目標制御モードに応じた噴出流体の圧力の例示的な制御方法７００のフロー図である。方法７００はたとえば、ＲＴＵ３５、３６、３７、２２０、３００または４０
０の１つによって実装され得る。特にＲＴＵ４００の主目標制御モジュール４１０は、方法７００を参照して記される機能の少なくともいくつかを実装し得る。説明を容易にするために、例示的なＲＴＵ４００の構成要素について以下に記す。しかし任意の好適なプロセス制御装置またはプロセス制御装置の組み合わせは、方法７００を参照して記す機能を実装し得る。
【００５７】
例示的な方法７００において、主目標制御モジュール４１０は、１つまたは複数の主目標プロセス変数値と対応する主目標設定値との間のエラーを判定し得る（ブロック７０２）。１つまたは複数の主目標プロセス変数値は、噴出流体の圧力、流量の測定値、及び／または他の任意の好適な測定値であり得る。主目標制御モジュール４１０は、プロセス制御装置から、もしくはプロセス制御システムの人間のオペレータ／ユーザから主目標設定値を受信し得るか、または主目標制御モジュール４１０はリザーバ圧力が維持されるように噴出流体の圧力を制御するために、設定値を決定し得る。主目標制御モジュール４１０は、値の減算、値の変更、値の乗算、値の加算などによって、１つまたは複数の主目標プロセス変数値と、対応する主目標設定値との間のエラーを判定し得る。
【００５８】
例示的な方法７００はまた、前のバルブ位置コマンド信号に応用されるエラーに基づく修正、Δの決定（ブロック７０４）を含んでもよい。この修正は、前のバルブ位置コマンド信号に応用される場合、噴出流体の圧力及び／または流量を調整するようにバルブ／アクチュエータアセンブリを動作させる新規のバルブ位置コマンド信号を生成する。主目標制御モジュール４１０は、様々な蓄積され、動的に決定され、かつ／または所定のＰＩＤ制御装置アルゴリズムのパラメータに基づいて修正を生成し得る。たとえば主目標制御モジュール４１０は修正Δを生成するために、ＰＩＤ制御装置アルゴリズムの他の比例、積分、及び微分項に従ってエラーを組み合わせ得る（たとえば、合計、平均など）。修正Δが生成されると、主目標制御モジュール４１０は現在のまたは新規のバルブ位置コマンド信号を生成するために修正Δを応用し得る（ブロック７０６）。
【００５９】
主目標制御モジュール４１０、またはＲＴＵ４００の他の好適なモジュールは、１つまたは複数のバルブ／アクチュエータアセンブリを制御するために生成されたバルブ位置コマンド信号を利用し得る（ブロック７０８）。たとえば、主目標制御モジュール４１０は生成されたバルブ位置コマンド信号の指示を（１つまたは複数の）Ｉ／Ｏ及び通信モジュール４０４に転送してもよく、（１つまたは複数の）Ｉ／Ｏ及び通信モジュール４０４は、生成されたバルブ位置コマンド信号に基づいて１つまたは複数のバルブ／アクチュエータアセンブリを動作させるために、生成されたバルブ位置コマンド信号を１つまたは複数のバルブ／アクチュエータアセンブリに伝達し得る。
【００６０】
図８は、オーバーライド目標制御モードに応じた噴出流体の圧力の例示的な制御方法８００のフロー図である。方法８００はたとえば、ＲＴＵ３５、３６、３７、２２０、３００または４００の１つによって実装され得る。特にＲＴＵ４００のオーバーライド目標制御モジュール４１２は、方法８００を参照して記す機能の少なくともいくつかを実装し得る。説明を容易にするために、例示的なＲＴＵ４００の構成要素について以下に記す。しかし任意の好適なプロセス制御装置またはプロセス制御装置の組み合わせは、方法８００を参照して記す機能を実装し得る。
【００６１】
例示的な方法８００において、オーバーライド目標制御モジュール４１２は１つまたは複数のオーバーライド目標プロセス変数が１つまたは複数の閾値を上回るか否かを判定し得る（ブロック８０２）。いくつかの実施態様において、オーバーライド目標制御モジュール４１２は、噴出流体の圧力のための、最大圧力を定義する閾値を利用し得る。オーバーライド目標制御モジュール４１２は、この閾値未満に下げられ、かつ／または維持されるように噴出流体の圧力を制御し得る。このような場合、オーバーライド目標制御モジュ
ール４１２は測定された圧力値が閾値を上回るか否かを判定するために、噴出流体の測定された圧力値を閾値と比較する。測定された圧力値が閾値を上回らない場合、方法８００のフローはオーバーライド目標制御が終了するブロック８０４に続いてもよい。しかし測定された圧力値が閾値を上回る場合、方法８００のフローはブロック８０６に続いてもよい。
【００６２】
ブロック８０６において、オーバーライド目標制御モジュール４１２は１つまたは複数のオーバーライド目標プロセス変数値（たとえば、圧力値）と対応するオーバーライド目標設定値との間でエラーを判定し得る（ブロック７０２）。１つまたは複数のオーバーライド目標プロセス変数（たとえば、圧力）及びオーバーライド目標設定値の両方が、主目標変数及び／または主目標設定値とは異なり得る。しかし図７を参照して記す機能と同様に、オーバーライド目標制御モジュール４１２は値の減算、値の変更、値の乗算、値の加算などによって、１つまたは複数のオーバーライド目標プロセス変数値と対応するオーバーライド目標設定値との間でエラーを判定し得る。また、図７を参照して記す機能と同様に、オーバーライド目標制御モジュール４１２は、前のバルブコマンド信号に応用される修正を決定し（ブロック８０８）、修正に基づいて新規のバルブコマンド信号を生成し（ブロック８１０）、生成されたバルブコマンド信号を利用してバルブ／アクチュエータアセンブリを制御し得る（ブロック８１２）。
【００６３】
図９は、ノーフロー制御モードに応じたバルブ／アクチュエータアセンブリの例示的な制御方法９００のフロー図である。方法９００はたとえば、ＲＴＵ３５、３６、３７、２２０、３００または４００の１つによって実装され得る。特にＲＴＵ４００のノーフロー制御モジュール４１４は、方法９００を参照して記す機能の少なくともいくつかを実装し得る。説明を容易にするために、例示的なＲＴＵ４００の構成要素について以下に記す。しかし任意の好適なプロセス制御装置またはプロセス制御装置の組み合わせは、方法９００を参照して記す機能を実装し得る。
【００６４】
例示的な方法９００において、ノーフロー制御モジュール４１４は、噴出流体の流量が１つまたは複数の閾値未満であるか否かを判定し得る（ブロック９０２）。いくつかのシナリオにおいて、噴出流体の流量は噴射供給源２０４または３０８の１つなどの噴射供給源における中断のために１つまたは複数の閾値未満に下げられることがある。これらのまたは他のシナリオを検知するために、ノーフロー制御モジュール４１４は測定された噴出流体の流量値を閾値と比較し、測定された流量値が閾値未満であるか否かを判定する。測定された流量値が閾値未満でない場合、方法９００のフローはブロック９０４に続いてもよい。しかし測定された流量が閾値未満である場合、方法９００のフローはブロック９０６に続いてもよい。
【００６５】
ブロック９０４において、ノーフロー制御モジュール４１４はＲＴＵ４００の前の制御間隔がノーフロー制御モードを利用したか否かを判定し得る。図６を参照してさらに記すように、ＲＴＵ４００がノーフロー制御モードに応じて制御するように前の制御間隔が設定された場合、方法９００のフローはブロック９０８に続いてもよい。あるいは、方法９００のフローはノーフロー制御モードに応じた制御が終了するブロック９１０に続く。
【００６６】
ブロック９０８において、ノーフロー制御モジュール４１４は検知された噴出流体の流量がブロック９０２の流量閾値を上回った時間を示す時間の長さが時間閾値を上回るか否かを判定し得る。この方法では、ノーフロー制御モジュール４１４がノーフロー制御モードと他の制御モードとの間の多くの遷移を避けながらブロック９０２の流量閾値付近を「推移している」流量を説明し得る。時間の長さが時間閾値を上回る場合、方法９００のフローはノーフロー制御モードに応じた制御が終了するブロック９１０に続いてもよい。しかし時間の長さが時間閾値以下である場合、方法９００のフローはブロック９１２に続い
てもよい。
【００６７】
ブロック９０６において、ノーフロー制御モジュール４１４はまた、ブロック９０６の場合に検知された噴出流体の流量がブロック９０２の流量閾値未満であった時間の長さが時間閾値を上回るか否かを判定し得る。時間の長さが時間閾値以下である場合、方法９００のフローはノーフロー制御モードに応じた制御が終了するブロック９１０に続いてもよい。しかし時間の長さが（ブロック９０６において）時間閾値を上回る場合、方法９００のフローはブロック９１２に続いてもよい。
【００６８】
ブロック９０８または９０６のいずれかを介してブロック９１２に到達すると、ノーフロー制御モジュール４１４はノーフロー設定値に等しいバルブコマンド信号を生成し（ブロック９１２）、このバルブコマンド信号に基づいてバルブ／アクチュエータアセンブリを制御し得る（ブロック９１４）。このノーフロー設定値は、主目標制御モジュール及びオーバーライド目標制御モジュールに関連する設定値とは異なり得る。特にノーフロー設定値は、生成されたバルブコマンド信号がバルブ／アクチュエータアセンブリを「絞る」（たとえば、部分的に閉じるまたは移動の部分的な量を示す）または完全に閉じるように定義され得る。この方法では、絞られたまたは閉じられたバルブ／アクチュエータアセンブリは噴出流体の供給が回復すると、噴出流体の（たとえば、流量または圧力における）サージを低減させ得る。
【００６９】
追加的な検討
本発明について具体例を参照して記したが、これは例示のみを目的としており、本発明の限定を意図するものではなく、開示された実施形態には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、変更、追加、または削除が加えられ得ることが当業者には明らかであろう。
【００７０】
以下の態様は、本明細書にて開示されている方法及びシステムの実施形態の実施例を表す。この態様のリストは、本説明の観点から他の実施形態が明確に考慮されるように、限定ではないことを意図している。
【００７１】
１．噴出流体の流量または圧力の少なくとも１つを制御する方法であって、
前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信すること、前記流量または前記圧力の少なくとも１つの制御のための制御モードを決定することであって、前記測定値に基づく複数の制御モードから前記制御モードを選択することを含む、前記制御モードを決定すること、
前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することであって、
前記噴出流体が流れるラインに結合されるフィールド機器に伝達されるコマンド信号を決定することと、前記コマンド信号を前記フィールド機器へ伝達することを含む前記制御すること、
を含む、方法。
【００７２】
２．前記複数の制御モードから前記制御モードを選択することが、
リザーバ内のリザーバ圧力を維持するための主目標制御モードであって、前記噴出流体が前記リザーバ内に噴射される前記主目標制御モードと、
前記圧力が閾値以下であるように前記噴出流体の前記圧力を下げるためのオーバーライド目標制御モードと、
から前記制御モードを選択することを含む、態様１に記載の方法。
【００７３】
３．前記測定値が前記噴出流体の前記圧力を示し、前記主目標制御モードまたは前記オ
ーバーライド目標制御モードの１つの選択が、
前記噴出流体の前記圧力が前記閾値以下である場合に、前記主目標制御モードを選択することを、
前記噴出流体の前記圧力が前記閾値を上回る場合に、前記オーバーライド目標制御モードを選択することを、
含む、態様２に記載の方法。
【００７４】
４．前記複数の制御モードから前記制御モードを選択することが、
リザーバ内のリザーバ圧力を維持するための主目標制御モードであって、前記噴出流体が前記リザーバ内に噴射される前記主目標制御モードと、
前記圧力が圧力閾値以下であるように前記噴出流体の前記圧力を下げるためのオーバーライド目標制御モードと、
前記噴出流体の前記流量が流量閾値未満になる際に前記フィールド機器を制御するためのノーフロー制御モードと、
から前記制御モードを選択することを含む、前記態様のいずれか１つに記載の方法。
【００７５】
５．前記測定値が前記噴出流体の前記流量を示し、前記主目標制御モード、前記オーバーライド目標制御モード、及び前記ノーフロー制御モードの１つを選択することが、
前記噴出流体の前記流量が前記閾値以下である場合に、前記ノーフロー制御モードを選択すること、
前記噴出流体の前記流量が前記閾値を上回る場合に、前記主目標制御モードまたは前記オーバーライド目標制御モードの１つを選択すること、
を含む、態様４に記載の方法。
【００７６】
６．前記複数の制御モードから前記制御モードを選択することが、３つ以上の制御モードから前記制御モードを選択することを含む、前記態様のいずれか１つに記載の方法。
【００７７】
７．前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、前記選択された制御モードに対応する特定の設定値に応じて前記流量を制御することを含み、前記特定の設定値が複数の他の設定値とは異なり、前記複数の他の設定値のそれぞれが、前記選択された制御モード以外の前記３つ以上の制御モードの１つに対応する、態様６に記載の方法。
【００７８】
８．前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、前記選択された制御モードに対応する特定の設定値に応じて前記流量を制御することを含み、前記特定の設定値が、前記選択された制御モード以外の前記複数の制御モードの１つに対応する別の設定値とは異なる、前記態様のいずれか１つに記載の方法。
【００７９】
９．前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、前記選択された制御モードの特定の制御ループフィードバック機構に対応する特定のパラメータ群に応じて前記流量を制御することを含み、前記特定のパラメータ群が、前記選択された制御モード以外の前記複数の制御モードの１つの別の制御ループフィードバック機構に対応する別のパラメータ群とは異なる、前記態様のいずれか１つに記載の方法。
【００８０】
１０．前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することが、所定の時間間隔のための前記選択された制御モードに応じた前記噴出流体の前記流量または前記圧力を制御することを含み、前記受信された測定値が初期測定値であり、前記選択された制御モードが初期制御モードであり、
前記所定の時間間隔後に、前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを
示すその次の測定値を受信すること、
前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することのために、その次の制御モードを決定することであって、前記その次の測定値に基づく前記複数の制御モードから前記その次の制御モードを選択することを含む前記その次の制御モードを決定すること、
をさらに含む、前記態様のいずれか１つに記載の方法。
【００８１】
１１．流体の噴射を制御するよう構成されるプロセス制御装置と、
前記プロセス制御装置と、前記流体の圧力を検知する圧力センサ及び前記流体の流量を検知するフロー要素の少なくとも１つとの間の第１の通信リンクと、
前記プロセス制御装置とフィールド機器との間の第２の通信リンクであって、前記流体の前記圧力または前記流量の少なくとも１つを制御するために前記プロセス制御装置が前記フィールド機器と通信する前記第２の通信リンクと、
を含むプロセス制御システムであって、
前記第１の通信リンクを介して前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを示す測定値を受信し、
前記測定値に基づく複数の制御モードからの前記制御モードの選択を含むように、前記流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つの制御のための制御モードを決定し、
前記第２の通信リンクを介し、前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御する、
ように前記プロセス制御装置が構成される、プロセス制御システム。
【００８２】
１２．前記プロセス制御装置が、坑井ヘッドにおけるリザーバ内への前記流体の前記噴射を制御するよう構成される、態様１１に記載のプロセス制御システム。
【００８３】
１３．前記プロセス制御装置が、鉱物の山への前記流体の前記噴射を制御するよう構成される、態様１１または態様１２に記載のプロセス制御システム。
【００８４】
１４．前記プロセス制御装置及び前記フィールド機器がスキッド上に配置され、前記流体が進むラインに前記スキッドが作動的に結合される、態様１１から１３のいずれか１つに記載のプロセス制御システム。
【００８５】
１５．前記フィールド機器が第１のフィールド機器であり、
前記第２の通信リンクが、前記プロセス制御装置を前記第１のフィールド機器及び複数の他のフィールド機器へと通信可能にリンクさせ、
前記プロセス制御装置が、ヘッダから分割する複数のラインにおいて前記流体の前記圧力または前記流量の少なくとも１つを制御するために、前記第２の通信リンクを介して前記第１のフィールド機器と、また前記複数の他のフィールド機器と通信する、
態様１１から１４のいずれか１つに記載のプロセス制御システム。
【００８６】
１６．前記選択された制御モードに応じて前記噴出流体の前記流量または前記圧力の少なくとも１つを制御することが、
前記第２の通信リンクを介してフィールド機器へと伝達されるコマンド信号を決定すること、
前記コマンド信号を前記フィールド機器へ伝達すること、
を含む、態様１１から１５のいずれか１つに記載のプロセス制御システム。
【００８７】
１７．１つまたは複数のプロセッサと、
流体の圧力または流量を示す測定値を受信するよう構成される通信モジュールと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前記流体のリザーバ内への噴射に基づいて前記リザーバ内のリザーバ圧力を維持させるようにプロセス制御装置を特
に構成する主目標制御モジュールと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前記流体の測定圧力を圧力閾値レベル以下まで下げさせるように前記プロセス制御装置を特に構成するオーバーライド目標制御モジュールと、
前記測定値に基づいて前記主目標制御モジュールまたは前記オーバーライド目標制御モジュールの１つを選択し、
前記１つまたは複数のプロセッサに前記選択された前記主目標制御モジュールまたは前記オーバーライド目標制御モジュールの１つを実行させる、
ように構成される制御モード選択部と、
を含む、プロセス制御装置。
【００８８】
１８．前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前記流体の前記流量が流量閾値以上になるまで所定の位置にバルブを配置させるように前記プロセス制御装置を特に構成するノーフロー制御モジュールをさらに含む前記プロセス制御装置であって、
前記制御モード選択部がさらに、
前記測定値に基づく前記主目標制御モジュールまたは前記オーバーライド目標制御モジュールの１つの選択前に、
前記測定値に基づいて前記流体の前記流量が前記流量閾値未満であるか否かを判定し、
前記流体の前記流量が前記流量閾値未満である場合に、前記１つまたは複数のプロセッサに前記ノーフロー制御モジュールを実行させる、
ように構成される、態様１７に記載のプロセス制御装置。
【００８９】
１９．前記主目標制御モジュールが第１のパラメータを用いて構成される第１の比例、積分、微分（ＰＩＤ）制御装置アルゴリズムを含み、前記オーバーライド目標制御モジュールが第２のパラメータを用いて構成される第２のＰＩＤ制御装置アルゴリズムを含み、前記第１のＰＩＤ制御装置アルゴリズムの前記第１のパラメータが前記第２のＰＩＤ制御装置アルゴリズムの前記第２のパラメータとは異なる、態様１７または態様１８に記載のプロセス制御装置。
【００９０】
２０．第１の設定値に基づいて前記主目標制御モジュールが前記プロセス制御装置に前記リザーバ圧力を維持させ、第２の設定値に基づいて前記オーバーライド目標制御モジュールが前記プロセス制御装置に前記測定圧力を下げさせ、前記第１の設定値が前記第２の設定値とは異なる、態様１７から１９のいずれか１つに記載のプロセス制御装置。
【図１】
0006711814.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006711814.tif 000008
【図８】
0006711814.tif 000009
【図９】
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