(57)【要約】本発明はプロセス制御システム（５）に関し、このプロセス制御システム（５）はそこに生ずるオペレーション（７）から支払値（Ｗ）を決定し得る計算ユニット（１０）を含む。このプロセス制御システム（５）は好ましくは、ウエブサーバ（３０）を有するプロセス制御計算機（１５）、インターネット（２０）を介してプロセス制御計算機（１５）にアクセスすべく使用されるクライアント計算機（２５）を含む。支払値（Ｗ）は特に、プロセス制御システム（５）の利用者によってアプリケーションサービス提供者に支払うべきサービス料金である。
2004538565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御システムにおいて進行するオペレーション（７）から支払値（Ｗ）を求め得る能力を有する計算ユニット（１０）を含むことを特徴とするプロセス制御システム（５）。
【請求項２】
オペレーション（７）が制御技術的な機能の生成および除去又はそのいずれか一方、操作アクションおよび自動化機能の進行を含むことを特徴とする請求項１記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項３】
プロセス制御システム（５）がプロセス制御計算機（１５）、クライアント計算機（２５）およびインターネット（２０）を含み、プロセス制御システム（５）において進行するオペレーション（７）の少なくとも一部がプロセス制御計算機（１５）上で進行することを特徴とする請求項１または２記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項４】
プロセス制御システム（５）が少なくとも１つの設備構成要素を自動化するための少なくとも１つのフィールド装置を含み、またプロセス制御システム（５）において進行するオペレーション（７）の少なくとも一部がフィールド装置上で進行することを特徴とする請求項３記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項５】
プロセス制御計算機（５）がウェブサーバ（３０）を含み、クライアント計算機（２５）がインターネットブラウザ（３５）を含み、クライアント計算機（２５）を用いてインターネット（２０）を介してプロセス制御計算機で進行するオペレーション（７）を制御し得るようになっており、オペレーション（７）がプロセス制御システム（５）の別の構成要素において別のオペレーション（８）を励起させるようなオペレーションをも含むことを特徴とする請求項３または４記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項６】
別の構成要素（４０）が無線通信及び固定配線又はそのいずれか一方によりプロセス制御計算機（１５）と接続されている技術的設備の構成要素（４５）を監視および制御するためのフィールド装置を含み、別のオペレーション（８）がフィールド装置で実行されるようなオペレーションをも含むことを特徴とする請求項５記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項７】
プロセス制御システム（５）の構成要素間の通信がＴＣＰ／ＩＰ伝送プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）に基づいていることを特徴とする請求項６記載のプロセス制御システム（５）。
【請求項８】
支払値（Ｗ）がプロセス制御システム（５）の利用者からアプリケーションサービス提供者に支払うべきサービス料金であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のプロセス制御システム（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロセス制御システムに関するものである。
【０００２】
通常、プロセス制御システムは製造者により開発され、カスタマに供給され、制御すべき技術的設備に設置され、操業に入れられる。その際プロセス制御システムは、それぞれプロセス制御システムの少なくとも１つの制御技術的な機能を実現するハードウエア及びソフトウェア構成要素から成っている。これらの機能の総和がカスタマに技術的設備に対する多数の操作、監視および調節の可能性を与える。
【０００３】
たいていの場合カスタマはプロセス制御システムの引渡しに対して、また場合によっては設置に対して価格、たとえばそのすべての機能を活かしてその寿命にわたりプロセス制御システムを利用することを含む協定された購入価格を一回払いとして支払う。その際前記の価格には、カスタマがどの範囲で用意されている機能を実際に利用するか、何回使用するか、どのような時間にわたって特定の機能を利用するか等については考慮されていない。さらにカスタマは通常プロセス制御システムの構成部分としてプロジェクトシステムを入手し、それによりカスタマは新しい制御技術的な機能を実現し、または一緒に供給された機能を変更することができ、その結果プロセス制御システムがその作動年の途中でいつでも技術的設備の変化する要求に適合し得るようになっている。この観点もプロセス制御システムの価格形成の際に考慮に入れられておらず、カスタマは（たいていの場合非常に高い）購入価格を支払い、また、プロセス制御システムの機能の利用増大および利用減少又はそのいずれか一方を、購入価格の少なくとも一部分の後払いおよび払い戻し又はそのいずれか一方により精算することなしに、カスタマに供給されたプロセス制御システムの構成要素を実際上必要に応じて利用することができる。
【０００４】
公知のプロセス制御システムでは、カスタマはたいてい引き渡しの時点で、それぞれ供給されるハードウェア構成要素およびソフトウェア構成要素の価格部分を含んでいるプロセス制御システムの購入価格を支払う。こうしてカスタマに対して遅くとも引き渡しの時点で、すべてのそのハードウェアおよびソフトウェア構成要素を有する機能可能なプロセス制御システムを入手するため、たいていの場合高額の支払いが必要である。
【０００５】
従って本発明の課題は、フレキシブルにカスタマの必要に適合可能であり、特に前記の投資コスト、特にプロセス制御システムのソフトウェア構成要素に対する前記の初期の高い投資コスト、およびそれに対して調達すべきライセンス支払いを低減するプロセス制御システムを提供することである。さらに本発明の課題は、従来の技術の前記の欠点を克服するのに特に適しているアーキテクチャを有するプロセス制御システムを提供することである。
【０００６】
本発明によれば、この課題は、プロセス制御システムにおいて進行するオペレーションから支払値を求めるべく訓練されている計算ユニットを含むプロセス制御システムにより解決される。
【０００７】
その際本発明は、支払値、たとえばカスタマが支払うべきライセンス料金、をプロセス制御システムの実際の利用に関係して決定するという考察から出発する。このようにして、カスタマが、たとえばプロセス制御システムの引渡しされたハードウェア構成要素に対する場合によっては取決められた固定の基本価格のほかに、実際上、プロセス制御システムのカスタマが実際に利用する機能に対してのみ（別に）支払いをすればよいことが保証されている。カスタマがプロセス制御システムの機能にアクセスすると、プロセス制御システムにおいて、アクセスによりトリガーされた相応するオペレーションが進行する。これらのオペレーションはアクセスされた機能の形式に関係している。
【０００８】
こうしてたとえばオペレーションの形式、たとえば挿入された現在のプロセス測定データが挿入されているグラフィックなプロセス像の呼び出しまたは技術的設備の機器に対する調節機能の実行、は支払値の算定に影響を与える。同じく、たとえば前記の機能が操作される頻度は支払値の算定に影響する。たとえば、特定の機能への各アクセスが支払値への固定の支払部分を与えることも考えられる。
【０００９】
有利にオペレーションは制御技術的な機能の生成および除去又はそのいずれか一方、操作アクションおよび自動化機能の進行を含んでいる。
【００１０】
制御技術的な機能の生成および除去又はそのいずれか一方はたとえば、カスタマがプロセス制御システムをプロジェクトし、またたとえばプロジェクトプログラムを用いてプロセス制御システム上で進行すべき新しい制御技術的な機能を作成するならば、カスタマにより実行することができる。さらに、カスタマは新しい制御技術的な機能を、カスタマが予め製作された制御技術的な機能のストックから１つまたは複数を選択し、プロジェクトプログラムを用いて新しい制御技術的な機能に結び付けることによっても作ることができる。予め製作された制御技術的な機能のストックは、たとえばプロセス制御システムのメーカーの、ウェブサーバを用いてインターネットと接続されている計算機上に用意され、それによってカスタマはこのような予め製作された制御技術的な機能をインターネットを介してダウンロードし、プロセス制御システムに対して利用することができる。カスタマのプロセス制御システムにおけるこのようなオペレーションは同じく支払値の算定に影響を与え得る。
【００１１】
操作ハンドリングはたとえばプロセス制御システムにおける特定のプロセス像の呼び出し、またはプロセス制御システムを用いての技術的設備の機器の操作、またはプロセス制御システムを用いてのエラープロトコル、状態リポート、報知リストなどの要求を含んでいてよい。操作ハンドリングはさらに、プロセス制御システムがインターネットを介して作動され得るようになっている限り、インターネットを介してのプロセス制御システムへのカスタマのアクセスを含むことができる。さらに操作ハンドリングはたとえば、たとえば技術的設備の電動機の回転数を作動中に一定に保つため、たとえば電動機により処理すべき負荷のような作動条件が変化する場合でも、プロセス制御システムのプログラム記憶式制御（ＳＰＳ）において実行される制御アルゴリズムの実行であってもよい。
【００１２】
プロセス制御システムはプロセス制御計算機、クライアント計算機およびインターネットを含み、プロセス制御システムにおいて進行するオペレーションの少なくとも一部がプロセス制御計算機上で進行するのが有利である。
【００１３】
さらに、プロセス制御システムは、好ましくは技術的設備に設置され、設備構成要素の自動化のために使用される１つまたは複数のフィールド装置を含むことができる。
【００１４】
本発明のこの実施形態ではプロセス制御システムは、インターネットを用いて操作されるべく訓練されており、プロセス制御計算機は相応するオペレーションとしてプロセス制御計算機上で進行するプロセス制御システムの機能の少なくとも一部を有する。
【００１５】
プロセス制御システムが１つまたは複数のフィールド装置を含んでいる場合には、これらは相応してオペレーションとしてフィールド装置上で進行するプロセス制御システムの機能の一部をも有し得る。
【００１６】
クライアント計算機はたとえばインターネットアクセスを有するほぼ任意の場所、たとえば事情によってはそれにより制御すべき技術的設備から非常に遠く離れている中央の制御盤、に設置されていてよい。クライアント計算機はインターネットと接続され、インターネットを介してプロセス制御計算機を操作し、こうしてプロセス制御システムの機能、特に技術的設備の作動に関する機能、をインターネットを介して操作することができる。本発明によるプロセス制御システムでは、いまプロセス制御システムの、利用者によりインターネットを介して行われる操作ハンドリングも支払値の算定のために利用され得る。たとえば、プロセス制御計算機が、これに属するサービス提供者（アプリケーションサービスプロバイダ）のサーバファームに設置されていることが考えられ得る。サービス提供者は利用者にプロセス制御計算機のなかに設置されているプロセス制御システムの機能をインターネットを介して提供する。支払値はいまプロセス制御計算機上で進行するオペレーションに関係して計算され得る。なぜならば、オペレーションが利用者の操作ハンドリングによりインターネットを介してトリガーされているからである。カスタマの所有に移行せずにサービス提供者にとどまるプロセス制御計算機の前記の場合には、そのプロセス制御システムへのカスタマの投資は特に僅かである。なぜならば、カスタマはプロセス制御計算機上に設置されている機能の利用に対する支払値に相応してのみ支払えばよいからである。
【００１７】
本発明の別の有利な実施形態では、プロセス制御システムがウェブサーバを、またクライアント計算機がインターネットブラウザを含んでおり、クライアント計算機を用いてインターネットを介してプロセス制御計算機内を進行するオペレーションに影響を与えることができ、その際オペレーションが、別のオペレーションがプロセス制御システムの別の構成要素において開始されるようにするオペレーションをも含んでいる。
【００１８】
本発明のこの実施形態では、プロセス制御システムをインターネット可能にするために、広く普及している汎用的に使用可能なインターネット技術が使用される。
【００１９】
プロセス制御計算機は、プロセス制御計算機において処理及び記憶又はそのいずれか一方が行われたデータをインターネットに伝送し得るウェブサーバを備えている。クライアント計算機はインターネットブラウサを用いてインターネットを介してプロセス制御計算機のウェブサーバを選択し、公知のインターネット技術（たとえばＵＲＬアドレス指定またはＴＣＰ／ＩＰ伝送プロトコル）を用いて、適切にデータをプロセス制御計算機から呼び出し、かつ命令をこれらに伝達するか、又はそのいずれか一方が行われる。
【００２０】
本発明のこの実施形態では、プロセス制御システムは、別のオペレーションが進行する別の構成要素を含んでいる。これらの別の構成要素はたとえば、技術的設備の制御すべき機器の近くに設置されており、プロセス制御計算機からＳＰＳに記憶されているプログラムを果たすための命令を得るＳＰＳであってよい。プロセス制御計算機において進行するオペレーションがプロセス制御計算機の１つまたは複数の別の構成要素において別のオペレーションをトリガーすると、たとえばＳＰＳにおけるプログラムの実行が、インターネットを介してプロセス制御計算機に伝送される命令をクライアント計算機に入力し、プロセス制御計算機をしてＳＰＳのプログラムの実行をトリガーさせる利用者の操作ハンドリングにより開始される。
【００２１】
本発明の別の有利な実施形態では、別の構成要素が、無線通信及び固定配線により、又はそのいずれか一方によりプロセス制御計算機と接続されている技術的設備の構成要素を監視および制御するためのフィールド装置を含んでおり、また別のオペレーションがフィールド装置で実行されるようなオペレーションをも含んでいる。
【００２２】
この実施形態におけるフィールド装置は少なくとも操作および測定要素を含んでおり、これらの要素は技術的設備に設置され、それを用いて技術的設備の機器への操作介入をし、また技術的設備の構成要素や機器の測定値を受け入れる。その際少なくとも１つの操作介入をトリガーするための命令が無線を用いてプロセス制御計算機から少なくとも１つの操作要素に伝達され、また測定要素から受入れられた測定値が無線を介してプロセス制御計算機に伝達されている。操作および測定要素又はそのいずれか一方が、制御に対応付けられておらず、たとえば制御部に配置されている無線インタフェースカードにより無線接続を形成し得る装置であれば、少なくとも１つの無線装置が設けられ、この無線装置に、生ずるデータが無線により伝達可能であるように、操作および測定要素又はそのいずれか一方が接続される。
【００２３】
フィールド装置は少なくとも１つのマイクロプロセッサを利用するいわゆる“インテリジェントな”フィールド装置をも含んでおり、その結果別のオペレーション、たとえば制御プログラムの進行がフィールド装置において実行可能である。フィールド装置はこの場合、通常容易に、たとえば無線インタフェースカードを用いて、プロセス制御計算機との無線通信を実行し得る能力を有する多かれ少なかれ有能な計算機である。この場合、技術的設備に、またはその近くにには、実際上、操作命令を操作要素に伝達し、測定値を測定要素から読入れるインテリジェントなフィールド装置が設置されていればよい。別のオペレーションを実行するフィールド装置の駆動はプロセス制御計算機への無線接続を用いて行われる。すなわちプロセス制御計算機は無線接続を有するほぼ任意の場所に設置されていてよく、またクライアント計算機はインターネットアクセスを有するほぼ任意の場所に設置されていてよい。このようにしてプロセス制御システムはプロセス制御システムの構成要素の設置場所に関するそのフレキシビリティに関して特にフレキシブルであり、実際上プロセス制御システムのすべての機能がプロセス制御計算機において実現されていてよいが、その際機能の一部分はフィールド装置において実現されていてもよく、またクライアント計算機は単に（広く普及している）インターネットブラウサを用いてインターネットへのアクセスを可能にするだけでよい。クライアント計算機は実際上特別なプロセス制御システムソフトウェアを利用せず、従ってまた特に価格的に望ましい。
【００２４】
さらに、この実施形態によるプロセス制御システムの構成は、少なくとも部分的にインターネットを介してのプロセス制御システムの診断、整備、修理の少なくとも１つが可能にされるという利点を有する。
【００２５】
プロセス制御システムの構成要素間の通信はＴＣＰ／ＩＰ伝送プロトコルに基づくのが有利である。
【００２６】
プロセス制御システムの最も重要な構成要素はプロセス制御計算機、クライアント計算機およびフィールド装置である。
【００２７】
インターネットの範囲内で広く普及している前記の伝送プロトコルの使用は、特別な伝送プロトコルの開発、使用、たとえば光導波路から成るバスシステムのような通信のための特別な媒体の使用の少なくとも１つを不要にする。さらに、前記の伝送プロトコルの使用によりデータ伝送およびプログラム実行のための公知のインターネット技術の利用が可能になる。
【００２８】
有利にも、支払値はプロセス制御システムの利用者からアプリケーションサービス提供者に支払うべきサービス料金である。
【００２９】
本発明のこの実施形態ではサービス提供者（アプリケーションサービスプロバイダ）がプロセス制御システムの機能を、好ましくはプロセス制御計算機において、利用可能にし、利用者、たとえばプロセス制御システムを使用したいカスタマ、がプロセス制御システムを利用し、その際求められた支払値はサービス料金として利用者からたいていの場合金銭の形態でサービス提供者に支払われなければならない。
【００３０】
利用者は本質的に、利用者が実際に利用する機能に対してのみ支払いをする。利用者は、利用者が機能を利用する時点および時間又はそのいずれか一方に対してのみ支払いをする。
【００３１】
このような利用に関係するダイナミックな支払値の求め方を実現するため、好ましくはプロセス制御計算機にライセンスサーバアプリケーションが設けられ、このアプリケーションはプロジェクトデータ、また技術的設備の現在生じている作動データおよび記憶されているアーカイブデータ又はそのいずれか一方へのアクセスを有する。
【００３２】
有利にもカスタマは、カスタマに一方では特定の機能の実行を許し、他方では相応に生ずる“ダイナミック”な利用に関係する支払値を支払うことを義務付ける特別なソフトウェアプログラムをカスタマに提供することができる。
【００３３】
以下に本発明の２つの実施例を詳細に説明する。
【００３４】
図１には、計算機ユニット１０を有するプロセス制御システム５が示されている。
【００３５】
計算機ユニット１０はプロセス制御システムで進行するオペレーション７から支払値Ｗを求める。
【００３６】
オペレーション７はたとえば、プロセス制御システム５の利用者の操作アクションによりトリガーされて進行するオペレーションであってよい。その１つの例は、技術的設備の現在の測定値および技術的設備の機器を操作するための操作ボックスが挿入されている技術的設備のグラフィックなプロセス像の選択である。たとえば利用者によるマウスクリック、又はキーボード上のキー押圧による、機能を実行するための操作ボックスの操作は同じくオペレーション７に含まれている。さらにオペレーション７はプロセス制御システムで進行する制御プログラム、たとえば１つまたは複数の自動化機能、たとえば調節機能として実現されている制御プログラム、を含んでいる。オペレーション７の別の例は、プロセス制御システム５をプロジェクトするための利用者により行われるハンドリングであり、その際たとえば制御機能が新たに作成されたり、新しい制御機能が、有利にはベース機能ストックにストックされる予め製作されたベース機能から、たとえばこのようなベース機能のインタフェースが結ばれ、こうして結ばれたベース機能がそれにより新しい機能を形成することによって、組立てられる。
【００３７】
図２はプロセス制御システム５を示し、このプロセス制御システム５はプロセス制御計算機１５、クライアント計算機２５及びオペレーションインターネット２０を含み、その結果このプロセス制御システム５はインターネット２０を用いて操作可能である。
【００３８】
プロセス制御計算機はウェブサーバー３６を含んでおり、それを用いて、特にそのなかに生ずる技術的設備５０の作動に関するデータがインターネット２０を介して伝送され得る。プロセス制御システム１５においては、たとえば既に図１に関連して示されたようにオペレーション７が進行する。
【００３９】
プロセス制御計算機１５はさらに、オペレーション７、プロジェクトデータ５５、作動データ６０の少なくとも１つから支払値Ｗを求める計算ユニット１０を含んでいる。
【００４０】
プロジェクトデータ５５は、特にソフトウェア技術的な観点でプロセス制御システム５の構成と結び付けられているすべてのデータを含んでいる。これらはたとえばプロセス制御システム５で実現される制御、調節、操作および監視および自動化機能の形式および数である。プロジェクトデータ５０から、従って、どのようにプロセス制御システム５のソフトウェアシステムが構成されているかが明らかである。作動データ６０は、現在技術的設備５０を支配しプロセス制御計算機１５に伝達されている作動パラメータ、測定値および状態パラメータの少なくとも現在の値を含んでいる。作動データ６０はさらに、前記の信号の記憶されたアーカイブデータをも含んでおり、それらから技術的設備５０の過去の作動状態を求めることができる。
【００４１】
クライアント計算機２５はインターネットブラウサ３５を含んでおり、それを用いてインターネット２０を介してプロセス制御計算機１５のウェブサーバ３０が選択可能であり、プそれによってプロセス制御システム５のプロセス制御計算機１５がインターネット２０を介して操作可能である。クライアント計算機とインターネット２０との間およびインターネットとプロセス制御計算機１５との間の通信は好ましくは、インターネット技術から知られそこで広く普及しているＴＣＰ／ＩＰ伝送プロトコルに基づくのが有利である。
【００４２】
プロセス制御計算機１５は、さらに、無線接続Ｆを用いてプロセス制御システム５の別の構成要素４０と接続されている。これらの別の構成要素４０はたとえば固有のマイクロプロセッサを有するフィールド装置として構成されており、それによって別のオペレーション８、たとえば制御プログラムの構成又はその他の自動化機能の実行が別の構成要素４０上で可能にされている。
【００４３】
別の構成要素４０は技術的設備５０の構成要素４５を制御及び調節又はそのいずれか一方を行う。
【００４４】
本発明のこの実施例のアーキテクチャは、インターネット２０を介してクライアント計算機２５を用いてプロセス制御計算機１５を操作し、それによりオペレーション７をプロセス制御システム１５において進行させることを可能にする。例えば利用者がクライアント計算機２５を用いて技術的設備の構成要素４５に該当する制御命令をインターネット２０を介してプロセス制御計算機１５に伝送する場合、オペレーション７の進行はプロセス制御システムの別の構成要素４０における別のオペレーション８の進行をトリガーし得る。そこでそれに基づいて、オペレーション７が実行され、これらのオペレーションが無線接続Ｆを用いて別のオペレーション８を別の構成要素４０において実行させる。
【００４５】
この場合、オペレーション７はたとえば識別ルーチンの進行であってよく、このルーチンは利用者により入力された制御命令を識別し、識別が行われた後に調節アルゴリズムを別のオペレーション８として別の構成要素、たとえばフィールド装置において進行させ、それを用いて構成要素４５、たとえば技術的設備の機器である電動機またはポンプが調節される。
【００４６】
計算ユニット１０により求められた支払値Ｗはたとえば、プロセス制御システム５の利用者がサービス提供者（アプリケーションサービスプロバイダ）に支払うべきサービス料金及びライセンス料金又はそのいずれか一方であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるプロセス制御システム。
【図２】インターネットを介して操作可能な本発明によるプロセス制御システム。
【符号の説明】
【００４８】
５  プロセス制御システム
７  オペレーション
８  オペレーション
１０  計算機ユニット
１５  プロセス制御計算機
２０  インターネット
２５  クライアント計算機
３０  ウエブサーバ
３５  インターネットブラウザ
４０  構成要素
４５  構成要素
５０  技術的設備
５５  プロジェクトデータ
６０  作動データ
Ｆ  無線接続
Ｗ  支払値
【国際公開パンフレット】
2004538565.tif 000003
2004538565.tif 000004
2004538565.tif 000005
2004538565.tif 000006
2004538565.tif 000007
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2004538565.tif 000009
2004538565.tif 000010
2004538565.tif 000011
2004538565.tif 000012
2004538565.tif 000013
2004538565.tif 000014
2004538565.tif 000015
2004538565.tif 000016
2004538565.tif 000017
2004538565.tif 000018
2004538565.tif 000019
2004538565.tif 000020
2004538565.tif 000021
【国際調査報告】
2004538565.tif 000022
2004538565.tif 000023
2004538565.tif 000024
2004538565.tif 000025