(57)【要約】【課題】  フィールドバスシステムの通信インフラを利用し、現場作業を必要とせずに複数のフィールド機器に対するソフトウェア入れ替え及び再エンジニアリングを並行して実施すると共に、ソフトウェアのレビジョンや履歴管理を容易に実施可能なフィールドバスシステムを実現する。【解決手段】  ソフトウェアが実装されたフィールド機器がフィールドバスを介して上位装置と通信するフィールドバスシステムにおいて、  前記上位装置は、前記ソフトウェアを前記フィールド機器にダウンロードするためのソフトウェアダウンロード手段を備える。【選択図】                    図１
2005099988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソフトウェアが実装されたフィールド機器がフィールドバスを介して上位装置と通信するフィールドバスシステムにおいて、
前記上位装置は、前記ソフトウェアを前記フィールド機器にダウンロードするためのソフトウェアダウンロード手段を備えたことを特徴とするフィールドバスシステム。
【請求項２】
前記ソフトウェアダウンロード手段は、セグメント単位に分割された複数のフィールドバスに接続された異なるフィールド機器に対して並行して前記ソフトウェアのダウンロードを実行することを特徴とする請求項１記載のフィールドバスシステム。
【請求項３】
前記フィールドバス及び前記フィールド機器は、FOUNDATIONフィールドバス規格に準拠することを特徴とする請求項１又は２記載のフィールドバスシステム。
【請求項４】
前記ソフトウェアダウンロード手段は、ダウンロード終了後に前記フィールド機器に対する再エンジニアリング要求を前記上位装置と通信するフィールドバスビルダに通知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールドバスシステム。
【請求項５】
前記ソフトウェアダウンロード手段は、前記上位装置と通信する機器管理手段よりソフトウェア入れ替え対象機器の検索情報を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィールドバスシステム。
【請求項６】
前記機器管理手段は、ダウンロードされた前記ソフトウェアのレビジョン管理及び履歴管理の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項５記載のフィールドバスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソフトウェアが実装されたフィールド機器がフィールドバスを介して上位装置と通信するフィールドバスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、フィールド機器に実装されるソフトウェア（組み込みソフトウェアと言う意味においてファームウェアと称する）を入れ替える従来手法の一例を示すフィールドバスシステムの機能ブロック図である。
【０００３】
図５において、１は上位装置であり制御バス２に接続されている。３は同じく制御バス２に接続されているフィールドコントロールステーションであり、上位装置１と通信すると共にＩ／Ｏバス４, インターフェイスカード５, フィールドバス６を介してこのフィールドバスと接続されているフィールド機器７を制御する。８は、上位装置１が接続されるイーサネット（登録商標）で代表される汎用通信バスである。
【０００４】
この手法では、フィールド機器７に実装されているソフトウェアが組み込まれたＲＯＭを、入れ替えるソフトウェアが組み込まれた新規ＲＯＭにハードウェア的に交換し、フィールド機器７´にする。
【０００５】
図６は、従来手法の他の例を示す機能ブロック図である。フィールド機器７に対して専用回線９を介して専用装置１０を１：１に接続し、専用装置が備える独自の入れ替え機能を用いてソフトウェア交換を実施する。
【０００６】
【特許文献１】特開１０−３２００３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
「ＲＯＭ交換手法」（図５の従来例）は、ハードウェア的な交換作業であり、すでにプラントに設置されているフィールド機器に対しては交換作業を直接現場で実施する必要がある。従って、対象となるフィールド機器が多数で広域に分散している環境では極めて煩雑で効率の悪い作業となる。
【０００８】
「専用回線, 専用装置手法」（図６の従来例）は、ソフトウェア的な入れ替え作業が可能であるが、「専用」であることと「１：１」であることから、マルチベンダ環境でフィールド機器の相互運用可能なフィールドバスシステムの利点が生かせないと言う問題がある。
【０００９】
つまり、「専用」であることから他社製のフィールド機器に対して適用できないという問題があり、更に「１：１」であることからやはり現場での作業を余儀なくされるため、対象となるフィールド機器が多数で広域に分散している環境では極めて煩雑で効率の悪い作業となる。
【００１０】
従って本発明が解決しようとする課題は、フィールドバスシステムの通信インフラを利用し、現場作業を必要とせずに複数のフィールド機器に対するソフトウェア入れ替え及び再エンジニアリングを並行して実施すると共に、ソフトウェアのレビジョンや履歴管理を容易に実施可能なフィールドバスシステムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）ソフトウェアが実装されたフィールド機器がフィールドバスを介して上位装置と通信するフィールドバスシステムにおいて、
前記上位装置は、前記ソフトウェアを前記フィールド機器にダウンロードするためのソフトウェアダウンロード手段を備えたことを特徴とするフィールドバスシステム。
【００１２】
（２）前記ソフトウェアダウンロード手段は、セグメント単位に分割された複数のフィールドバスに接続された異なるフィールド機器に対して並行して前記ソフトウェアのダウンロードを実行することを特徴とする（１）記載のフィールドバスシステム。
【００１３】
（３）前記フィールドバス及び前記フィールド機器は、FOUNDATIONフィールドバス規格に準拠することを特徴とする（１）又は（２）記載のフィールドバスシステム。
【００１４】
（４）前記ソフトウェアダウンロード手段は、ダウンロード終了後に前記フィールド機器に対する再エンジニアリング要求を前記上位装置と通信するフィールドバスビルダに通知することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のフィールドバスシステム。
【００１５】
（５）前記ソフトウェアダウンロード手段は、前記上位装置と通信する機器管理手段よりソフトウェア入れ替え対象機器の検索情報を取得することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のフィールドバスシステム。
【００１６】
（６）前記機器管理手段は、ダウンロードされた前記ソフトウェアのレビジョン管理及び履歴管理の少なくともいずれかを行うことを特徴とする（５）記載のフィールドバスシステム。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）上位装置に備えられたソフトウェアダウンロード手段により、フィールドバス経由でダウンロードを実施することができ、遠隔地よりソフトウェアの入れ替え作業を容易に実施できる。
【００１８】
（２）フィールドバス及びフィールド機器が、FOUNDATIONフィールドバス規格に代表される汎用のフィールドバス規格に準拠するものであれば、他社製のフィールド機器に対しても区別なくソフトウェアの入れ替えを実施できる。
【００１９】
（３）セグメント単位に分割された複数のフィールドバスに接続されている異なるフィールド機器に対して並行してダウンロードが実施できることが可能であり、トータルのダウンロード時間を短縮できる。
【００２０】
（４）ソフトウェア入れ替え後のフィールド機器に対する再エンジニアリングは、ソフトウェアダウンロード手段からの通知に基づいてスタートさせることができるので、機器交換に伴うエンジニアリング（フィールド機器のエンジニアリングデータの再構築と設定）を意識することなくシームレスに実施できる。
【００２１】
（５）機器管理手段による機器検索機能, ソフトウェアのレビジョン管理機能, 履歴管理機能との連携により、特に大規模システムにおけるソフトウェアの入れ替え対象機器の確認作業と入れ替え作業の効率を格段に向上せしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明を適用したフィールドバスシステムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図５、図６で説明した従来のフィールドバスシステムと同一要素には同一符号を付し、説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。
【００２３】
図１において、１００は制御バス２に接続された上位装置であり、自身にソフトウェアダウンロード手段１０１を備える点を特徴とする。２００は制御バス２に接続されたフィールドバスビルダであり、再エンジニアリング機能を備える。３００は同じく制御バス２に接続された機器管理手段であり、機器検索機能, ソフトウェアのレビジョン管理機能, 履歴管理機能を備える。
【００２４】
フィールド機器７に実装される入れ替え対象ソフトウェアは、上位装置１００のソフトウェアダウンロード手段１０１から、制御バス２→フィールドコントロールステーション３→Ｉ／Ｏバス４→インターフェイスカード５→フィールドバス６の通信経路を通ってフィールド機器７にダウンロードされる。
【００２５】
上位装置１００からフィールド機器７までの通信経路は、フィールドバスシステム自身が有する通信インフラであり、ソフトウェアのダウンロードのために特別に構築されたものではない。即ち、本発明の特徴はフィールドバスシステムが本来備えている通信機能を利用して上位装置側からフィールド機器にソフトウェアをダウンロードする仕組みを提供した点にある。
【００２６】
このようにフィールドバスシステムに本来備わっている通信機能を利用すれば、従来のようにハードウェア的な交換作業や、専用装置の接続で個別に現場対応する煩雑で非効率的な入れ替え作業は一切不要となり、上位装置のある遠隔点からのソフトウェア入れ替え作業が可能となる。
【００２７】
更に、フィールドバス及びフィールド機器が、FOUNDATIONフィールドバス規格に代表される汎用のフィールドバス規格に準拠するものであれば、他社製のフィールド機器に対しても区別なくソフトウェアの入れ替えを実施できる。
【００２８】
図２は、本発明の他の実施形態を示す機能ブロック図であり、セグメント単位に分割された複数のフィールドバスに接続されている異なるフィールド機器に対して並行してダウンロードを実施可能とした構成を特徴とする。以下、図１との相違点を説明する。
【００２９】
Ｉ／Ｏバス４には２個のインターフェイスカード５１, ５２が接続されている。インターフェイスカードは一般に複数のセグメントを有し、セグメント単位でフィールドバスが接続可能とされている。
【００３０】
インターフェイスカード５１のセグメントにはフィールドバス６１及び６２が接続され、夫々にはフィールド機器７１及び７２が接続されている。同様に、インターフェイスカード５２のセグメントにはフィールドバス６３及び６４が接続され、夫々にはフィールド機器７３及び７４が接続されている。
【００３１】
このように、セグメント単位に分割された複数のフィールドバスに接続されている異なる４台のフィールド機器７１乃至７４に対して、フィールドバスシステムの通信機能を利用することにより、ダウンロード手段１０１より各フィールド機器に対して並行してソフトウェアをダウンロードすることが可能であり、トータルのダウンロード時間を短縮できる。
【００３２】
フィールド機器に実装されるソフトウェアを入れ替えた場合、そのフィールド機器に対する再エンジニアリングを必要とする。再エンジニアリングは、図１, 図２に示したフィールドバスビルダで実行される。本発明によれば、ソフトウェアダウンロード手段からの通知に基づいてスタートさせることができるので、機器交換に伴うエンジニアリング（フィールド機器のエンジニアリングデータの再構築と設定）を意識することなくシームレスに実施できる。
【００３３】
図３は、再エンジニアリングに関するソフトウェアダウンロード手段１０１とフィールドバスビルダの連携手順（（１）乃至（５））を説明する機能ブロック図である。
【００３４】
手順（１）では、フィールドバスビルダ２００よりソフトウェアダウンロード手段１０１に対してフィールド機器７へのダウンロード機能を起動させる。
【００３５】
手順（２）では、ソフトウェアダウンロード手段１０１よりフィールド機器７へのソフトウェアのダウンロードが実行される。この手順が実行されると以降の手順（３）乃至（５）は自動的に実行される。
【００３６】
手順（３）では、ダウンロード結果（どのフィールド機器に対して、いつ、どのようなソフトウェア（ソフトウェア名とソフトウェアレビジョン）をダウンロードしたという情報）をフィールドバスビルダ２００に反映する。この結果反映が、フィールドバスビルダに対する再エンジニアリング要求の通知となる。
【００３７】
手順（４）では、フィールドバスビルダ２００は、ダウンロード結果に基づいてソフトウェアを入れ替えたフィールド機器７に対して再エンジニアリングを実施する。再エンジニアリングの内容は、
（ａ）入れ替えたソフトウェアに対応するケーパビリティファイル／DDファイルに入れ        替える。
（ｂ）機器データを再構築する。
である。
【００３８】
手順（５）では、再エンジニアリングにより発生した差分データのみを対象フィールド機器７にダウンロードする。全てのデータが更新される場合には、差分データは全データとなる。
【００３９】
本発明によれば、機器管理手段３００による機器検索機能, ソフトウェアのレビジョン管理機能, 履歴管理機能との連携により、特に大規模システムにおけるソフトウェアの入れ替え対象機器の確認作業と入れ替え作業の効率を格段に向上せしめることができる。
【００４０】
図４は、機器管理に関するソフトウェアダウンロード手段１０１と機器管理手段３００の連携手順（（１）乃至（５））を説明する機能ブロック図である。
【００４１】
手順（１）では、機器管理手段３００が備える機器検索機能により、ソフトウェア入れ替え対象機器を検索する。検索結果の機器一覧は、ファイルインターフェイスを介して任意のフォルダに任意のテキストファイルで出力される。
【００４２】
手順（２）では、ソフトウェアダウンロード手段１０１は、前記ファイルインターフェイスを介して機器管理手段３００が出力した機器一覧ファイルを取得する。
【００４３】
手順（３）では、ソフトウェアダウンロード手段１０１は、任意のあるいは全てのフィールド機器に対してソフトウェアのダウンロードを実施する。入れ替えるソフトウェアは対象機器に応じて自動的に決定されるが、手動にて変更することも可能である。
この手順（３）実行することで、以降の手順（４）及び（５）は自動的に実行される。
【００４４】
手順（４）では、ソフトウェアダウンロード手段１０１は、ダウンロード結果を機器管理手段３００に自動的に反映する。ダウンロード結果に内容は、図３で説明した再エンジニアリングの手順（３）の内容と同一である。
【００４５】
手順（５）では、機器管理手段３００はダウンロード結果に基づいて操作履歴やソフトウェアレビジョンを更新し、ソフトウェアを入れ替えたフィールド機器より通信機能を介して最新の機器情報を取得し、機器管理のデータベースを更新する。
【００４６】
以上説明した実施形態では、フィールドバスビルダ２００は、上位装置１００とは独立した構成要素として制御バス２に接続された構成を示したが、この機能を上位装置１００内に備える構成であってもよい。
【００４７】
更に実施形態では、機器管理手段３００は制御バス２に接続された構成を示したが、汎用通信バス８を介して遠隔地点に接続されたユーザーコンピュータで実現される構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用したフィールドバスシステムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明を適用したフィールドバスシステムの他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図３】再エンジニアリングに関するソフトウェアダウンロード手段とフィールドバスビルダの連携手順を説明する機能ブロック図である。
【図４】機器管理に関するソフトウェアダウンロード手段と機器管理手段の連携手順を説明する機能ブロック図である。
【図５】フィールド機器に実装されるソフトウェアを入れ替える従来手法の一例を示すフィールドバスシステムの機能ブロック図である。
【図６】フィールド機器に実装されるソフトウェアを入れ替える従来手法の他の例を示すフィールドバスシステムの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
２  制御バス
３  フィールドコントロールステーション
４  Ｉ／Ｏバス
５  インターフェイスカード
６  フィールドバス
７  フィールド機器
８  汎用通信バス
１００  上位装置
１０１  ソフトウェアダウンロード手段
２００  フィールドバスビルダ
３００  機器管理手段
【図１】
2005099988.tif 000003
【図２】
2005099988.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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