(57)【要約】【課題】プロセス制御システムでのプロセス制御デバイスのシームレスな統合を促進する。【解決手段】統合シームレス診断デバイスは、１つのプロセス制御プロトコルをサポートする１つの通信リンクの動作に関する診断データを収集する。収集した診断データは、異なるプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンクを介して、同一プロセス制御システム内の他のエンティティに伝達される。その結果、統合シームレス診断デバイスにより監視される通信リンクに関する問題は、その問題発生時に望ましくない遅延なく、プロセス制御システム内の適切なエンティティに通知されることが可能である。さらに、監視対象の通信リンクに関する問題は、適切なエンティティに、これらのエンティティにより理解可能なプロセス制御プロトコルを介して監視対象の通信リンクの潜在的リソースを消費することなく伝達される。【選択図】図２
2012038302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第１通信リンクと、前記第１通信リンクとは異なり且つ第２プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第２通信リンクとを備え、少なくとも１つのフィールドデバイスが前記第１通信リンクに接続され、前記少なくとも１つのフィールドデバイスは、物理的プロセスパラメータを制御または測定するよう構成されたプロセス制御システムとともに用いられるインターフェースデバイスであって、
前記物理的プロセスパラメータの測定または制御に関するプロセス制御情報を収集するために、前記第１通信リンクに通信可能に接続されるよう構成されたプロセス制御インターフェースと、
前記第１通信リンクに関するまたは前記第１通信リンクに通信可能に接続されたデバイスに関する診断状況を判定するために、前記収集されたプロセス制御情報を前記インターフェースデバイス上で分析することを実行する診断アプリケーションと、
前記第２通信リンクを介して、前記第２プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記インターフェースデバイス以外のエンティティに前記診断状況を伝達するために、前記第２通信リンクに通信可能に接続するよう構成された通信インターフェースと、を備え、
前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、インターフェースデバイス。
【請求項２】
前記第１プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項３】
前記第１プロセス制御プロトコルはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルである、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項４】
前記第２通信リンクはフィールドバスデジタルバスであり、前記第２プロセス制御プロトコルは、前記フィールドバスプロセス制御プロトコルである、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項５】
前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報にパワースペクトル解析を実行することができる、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項６】
前記パワースペクトル解析は、測定されたプロセス制御信号に対する異なる周波数およびそれらのパワー寄与を特定する、請求項５に記載のインターフェースデバイス。
【請求項７】
前記パワースペクトル解析は、前記プロセス制御信号内においてプロセスノイズを検出するために、測定されたプロセス制御信号に対する異なる周波数およびそれらのパワー寄与を特定する、請求項５に記載のインターフェースデバイス。
【請求項８】
前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報に基づいて、前記第１通信リンク上のノイズを検出することを実行する、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項９】
前記診断アプリケーションは、不適切に接地された電気的装置を示すノイズを前記第１通信リンク上において検出することを実行する、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項１０】
前記診断アプリケーションは、前記プロセス制御情報に基づいて、前記第１通信リンクに関する、１つまたは複数の性能要因を検出することを実行する、請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項１１】
前記１つまたは複数の性能要因は、通信エラー率またはバス稼働率を含む、請求項１０に記載のインターフェースデバイス。
【請求項１２】
第１プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第１通信リンクと、
前記第１通信リンクとは異なり且つ第２プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第２通信リンクと、
前記第１通信リンクに通信可能に接続され且つ前記第１通信リンクの動作に関する診断情報を収集または判定するよう構成された診断インターフェースと、
前記第２通信リンクに通信可能に接続され且つ前記第２通信リンクを介して、前記第２プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記診断ユニット以外のエンティティに前記収集された診断情報を示すデータを伝達するよう構成された通信インターフェースと、
を備える診断デバイスと、
を備えるプロセス制御システムであって、
前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、プロセス制御システム。
【請求項１３】
前記第２通信リンクは無線リンクであり、前記第２プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項１４】
前記第２通信リンクは、前記通信インターフェースと前記診断ユニット以外の前記プロセスプラント内の前記エンティティとの間に配置された無線ゲートウェイを含み、前記無線ゲートウェイは、無線通信をサポートする前記第２プロセス制御プロトコルと、有線通信をサポートする通信プロトコルとの間の変換を行うよう構成された、請求項１３に記載のプロセス制御システム。
【請求項１５】
前記第２通信リンクは、前記診断デバイスと前記無線ゲートウェイとの間に配置されたＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタを備え、前記ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタは、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルとＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルとの間の変換を行うよう構成された、請求項１４に記載のプロセス制御システム。
【請求項１６】
前記診断デバイスおよび前記第２通信プロトコルは、Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ＨＡＲＴ（登録商標））プロトコルをサポートする、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項１７】
前記診断デバイスおよび前記第２通信プロトコルは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルをサポートする、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項１８】
前記診断デバイスは、電子式デバイス記述言語（ＥＤＤＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）を使用して、標準的デバイスとして定義される、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項１９】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンク上に存在する１つまたは複数の配線エラーの形で、診断情報を収集または判定する、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の配線エラーは、前記第１通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もしくは短絡、または断続的な配線接続もしくは配線接続における逆極性の特定を含む、請求項１９に記載のプロセス制御システム。
【請求項２１】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第１通信リンク上に存在する端末装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項２２】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクに接続された他のデバイスの物理層の欠陥を特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項２３】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンク上に１つまたは複数の設置エラーが存在することを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項２４】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクから収集された複数のデータに基づいて前記診断情報を判定するアプリケーションを実行する、請求項１２に記載のプロセス制御システム。
【請求項２５】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンクから収集された前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行する、請求項２４に記載のプロセス制御システム。
【請求項２６】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンク上のノイズを検出するよう動作する、請求項２４に記載のプロセス制御システム。
【請求項２７】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンクに対する１つまたは複数の性能指標を検出するよう動作し、前記１つまたは複数の性能指標のそれぞれは、前記第１通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項２４に記載のプロセス制御システム。
【請求項２８】
第１プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第１通信リンクと、前記第１通信リンクとは異なり且つ第２プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第２通信リンクとを備えるプロセス制御システムとともに用いられる診断デバイスであって、
前記第１通信リンクの動作に関する診断情報を収集または生成するために、前記第１通信リンクに通信可能に接続するよう構成された診断インターフェースと、
前記収集された診断情報を示すデータを、前記第２通信リンクを介して、前記第２プロセス制御プロトコルを用いて、前記プロセス制御システム内における前記診断デバイス以外のエンティティに伝達するために、前記第２通信リンクに通信可能に接続するよう構成された通信インターフェースと、を備え、
前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、診断デバイス。
【請求項２９】
前記第１通信リンクはフィールドバスデジタルバスであり、前記第１プロセス制御プロトコルはフィールドバスプロセス制御プロトコルである、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３０】
前記フィールドバスデジタルバスは電源を備え、前記診断インターフェースは前記電源に通信可能に接続するよう構成された、請求項２９に記載の診断デバイス。
【請求項３１】
前記第２プロセス制御プロトコルは、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルまたはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルである、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３２】
前記第２プロセス制御プロトコルは、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルとＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルとの組合せである、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３３】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンク上に存在する１つまたは複数の配線エラーを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３４】
前記１つまたは複数の配線エラーは、前記第１通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もくしは短絡、または断続的な配線接続または配線接続における逆極性の特定を含む、請求項３３に記載の診断デバイス。
【請求項３５】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第１通信リンク上に存在する終端装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３６】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクに接続された他のデバイスの物理層における欠陥を特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３７】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンク上に１つまたは複数の接地エラーが存在することを特定する形で、診断情報を収集または判定する、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３８】
前記診断インターフェースは、前記第１通信リンクから収集した複数のデータに基づいて、前記診断情報を判定するアプリケーションを実行する、請求項２８に記載の診断デバイス。
【請求項３９】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンクから収集した前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行する、請求項３８に記載の診断デバイス。
【請求項４０】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンク上のノイズを検出するよう動作する、請求項３８に記載の診断デバイス。
【請求項４１】
前記アプリケーションは、前記第１通信リンクに対して１つまたは複数の性能指標を検出するよう動作し、前記１つまたは複数の性能指標は、前記第１通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項３８に記載の診断デバイス。
【請求項４２】
診断デバイスの診断インターフェースを介して、前記プロセス制御システム内に存在する、第１プロセス制御プロトコルを用いてプロセス制御情報を伝達するよう構成された第１通信リンクに通信可能に接続することと、
前記診断インターフェースを介して、前記第１通信リンクの動作に関する診断情報を収集することと、
前記診断デバイスの通信インターフェースを介して、前記第１通信リンクとは異なり且つ第２プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成された第２通信リンクに通信可能に接続することと、
前記収集された診断情報を示すデータを、前記プロセス制御システム内における前記診断デバイス以外のエンティティに、前記通信インターフェースにより、前記第２通信リンクを介して、前記第２プロセス制御プロトコルを用いて、伝達することと、を含み、
前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルは異なる産業オートメーションプロトコルであり、前記第１プロセス制御プロトコルおよび前記第２プロセス制御プロトコルのそれぞれはプロセス制御情報を伝達するための特定の機構を有する、プロセス制御システム内での使用のための診断方法。
【請求項４３】
前記診断デバイスを電子式デバイス記述言語（ＥＤＤＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）を使用して標準的デバイスとして定義することをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記第２通信リンクは無線リンクであり、前記第２プロセス制御プロトコルは無線通信をサポートする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記第１通信リンクの動作に関する診断情報を収集することは、前記第１通信リンク上において１つまたは複数の信号を監視することと、前記監視される１つまたは複数の信号に基づいて、前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することとを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することは、前記第１通信リンク上に１つまたは複数の配線エラーが存在することを検出する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記１つまたは複数の配線エラーは、前記第１通信リンク上において、不正確な配線接続すなわち開路もくしは短絡、または断続的な配線接続または配線接続における逆極性の特定を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することは、前記第１通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて、前記第１通信リンク上に存在する端末装置の数が過剰または不足であることを特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することは、前記第１通信リンクに接続された他のデバイスの物理層における欠陥を特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することは、前記第１通信リンク上に１つまたは複数の接地エラーが存在することを特定する形で、前記診断情報を判定することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
前記診断情報を、前記第１通信リンクの診断状況として判定することは、前記第１通信リンクから収集された複数のデータに基づいて前記診断情報を判定するアプリケーションを前記診断インターフェースにおいて実行することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５２】
前記アプリケーションを実行することは、前記第１通信リンクから収集した前記複数のデータにパワースペクトル解析を実行することを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記アプリケーションを実行することは、前記第１通信リンクから収集した前記複数のデータを分析することにより前記第１通信リンク上のノイズを検出することを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記アプリケーションを実行することは、前記第１通信リンクから収集した前記複数のデータを解析することにより前記第１通信リンクに対する１つまたは複数の性能指標を判定することを含み、前記１つまたは複数の性能指標のそれぞれは、前記第１通信リンク上の通信性能の品質を示す、請求項５１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にはプロセス制御システムに関し、さらに詳細には、プロセス制御システムにおける様々な異なるプロトコルの種類のプロセス制御デバイスのシームレスな統合に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学、石油、他のプロセスプラント環境において用いられる等のプロセス制御システムは、通常、少なくとも１つのホストまたはオペレータワークステーションと、１つまたは複数の、フィールドデバイス等のプロセス制御デバイスおよび計装デバイスとに、アナログ通信リンク、デジタル通信リンク、またはそれらを組合せた通信リンクを介して通信可能に接続された、１つまたは複数のプロセスコントローラを備える。一般に、例えば、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、送信器、センサ（例えば、温度センサ、圧力センサ、流速センサ）であり得るフィールドデバイスは、プロセス制御環境内に配置され、プロセス内において、バルブの開閉、プロセスパラメータの測定、流体流の増減等の機能を行う。加えて、周知のＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス（以後、「フィールドバス」）プロセス制御プロトコルまたはＨＡＲＴ（登録商標）（Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）プロセス制御プロトコルに準拠するフィールドデバイス等の、計算能力を有する「スマート」フィールドデバイスは、一般にプロセスコントローラ内に実装される制御計算、アラーム機能、および他の制御機能を実行し得る。
【０００３】
周知のように、プロセス制御システム内においては様々な問題が生じることがあり、その結果、プロセスプラントは最善以下の性能を発揮する（例えば、デバイスの損傷もしくは機能不全、誤配線、等）こととなり、様々な診断技術が、係る問題を検出および修正するために、開発されてきた。例えば、フイツシヤ・コントロールズ・インターナショナルＬＬＣ社製のＦｉｅｌｄＶｕｅ（登録商標）デバイスおよびＶａｌｖｅＬｉｎｋ（登録商標）デバイス等の多数のスマートデバイスは、係るデバイス内における特定の問題を検出するために使用し得る自己診断能力を有する。これらのスマートデバイスの多くは、問題検出時に問題を修正するために使用し得る自己較正手順も有する。加えて、検出された問題の修正が容易でない場合には、いくつかのスマートデバイスは、コントローラおよび／またはホストワークステーションもしくはオペレータワークステーションに、アラームまたは他の信号を送信し、デバイスに対して較正、修理、その他が必要であることを示すことができる。
【０００４】
しかし、多数のスマートフィールドデバイスは、スマートフィールドデバイス自体に関するエラー、事態、その他を検出および報告する能力を有するのに対し、スマートフィールドデバイス同士を相互接続する物理的ネットワークに関する問題については通常は診断しない。例えば、スマートフィールドデバイスは一般に、スマートフィールドデバイスが接続された通信リンク（例えば、デジタルバス）の物理層に関する問題を診断する能力は有さない。係る問題は、例えば、配線エラー（例えば、開路、短絡、断続的な接続、逆極性、その他）等の設置関連問題、計装機器の物理層部品の出荷状態における欠陥、不的確な接地（例えば、フィールドにおける複数の接地、または明確な接地戦略の欠如）、その他を含む。係る問題は、例えば、水による、部品が過度の光および／または振動に晒されることによる、落雷に起因する異常電圧による、または現場での溶接による、環境悪化、電気ノイズによる損傷、物理層の構成要素の稼働中の故障、その他等の設置後の問題も含む。さらに、多くの場合、デバイスによる測定はプロセスノイズを含み、それにより、プロセスの変動性が増加する。係る問題は、フロー信号、レベル信号、その他におけるノイズに起因して生じる。
【０００５】
プロセス制御システムにおける通信リンクに関する物理層の問題を検出および修復するために、ハンドヘルド型の保守・診断デバイスおよびループ内に配置される診断デバイス等の、様々なスタンドアロン型の診断デバイスが開発されてきた。しかし、以下でさらに詳細に説明するように、これらの従来の診断デバイスは、プロセス制御システムに統合することが困難であり、プロセス制御システムの貴重なリソースを消費し得る。それにより、通常の動作が干渉される。その結果、これらの従来の診断デバイスは、しばしば、プロセス制御システムの性能に悪影響を与えてしまう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
プロセス制御システムにおけるプロセス制御デバイスのシームレスな統合を促進するために、統合されたシームレスな診断デバイスおよび統合されたシームレスなインターフェースデバイスが提供される。いくつかの実施形態において、統合されたシームレスな診断デバイスは、１つのプロセス制御プロトコルをサポートする１つの通信リンクの動作（またはその通信リンクに関する問題）に関する診断データを収集する。しかし、その収集した診断データは、異なるプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンクを介して、同一プロセス制御システム内の他のエンティティに伝達される。その結果、統合されたシームレスな診断デバイスにより監視される通信リンクに関する問題は、その問題発生時に望ましくない遅延なく、プロセス制御システム内の適切なエンティティに通知されることが可能である。さらに、監視対象の通信リンクに関する問題は、適切なエンティティに、これらのエンティティ（およびプロセス制御システム内の他のエンティティ）により理解可能なプロセス制御プロトコルを介して、監視対象の通信リンクの貴重な潜在的リソースを消費することなく、伝達されることができる。
【０００７】
いくつかの実施形態において、統合されたシームレスなインターフェースデバイスは、物理的プロセスパラメータの測定または制御に関するプロセス制御情報を、１つの通信リンクを介し１つのプロセス制御プロトコルを用いて収集し、収集されたプロセス制御情報を、他のプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンクを介して、プロセス制御システム内の他のエンティティに伝達するために用いられる。例えば、プロセス制御情報は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスを用いて収集され、フィールドバスデジタルバス（またはプロフィバスリンク）を介して、例えばコントローラへと伝達されてもよい。その結果、統合されたシームレスなインターフェースデバイスは、フィールドバスネットワーク（またはプロフィバスネットワーク）を有する既存のプロセス制御システムが、プロセス制御システムの構造に加える変化が最小限またはゼロである状態で、効果的にＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）を利用することを可能にする。このデータに対してパワースペクトル技術を適用し、プロセスノイズを特定することも可能である。プロセスノイズの問題が解決されない場合、プロセスの変動性が増加する。この能力をインターフェースデバイスに統合することは、プロセス状況が変化する際の問題を追跡および検出する機構を提供する。
【０００８】
様々な図面における同様の参照番号および呼称は、同様の構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】通常のプロセス制御システムの一例を示すブロック図である。
【図２】ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用してプロセス制御システムにおける通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供するプロセス制御システム例を示すブロック図である。
【図３】ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用してプロセス制御システムにおける通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供するプロセス制御システム例を示すブロック図である。
【図４】ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルと組み合わせてＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用してプロセス制御システムにおける通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供するプロセス制御システム例を示すブロック図である。
【図５】ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク例を示すブロック図である。
【図６】フィールドバスデジタルバス上で統合されたシームレスな診断を実行する能力を有するプロセス制御システム例を示すブロック図である。
【図７】統合されたシームレスな診断デバイスのアーキテクチャ例を示すブロック図である。
【図８】プロセス制御システムにおいて用いられる診断方法例を示すフローチャートである。
【図９】異なるプロセス制御プロトコルを用いる異なるフィールドデバイスを統合するプロセス制御システム例を示すブロック図である。
【図１０】統合されたシームレスなインターフェースデバイスのアーキテクチャ例を示すブロック図である。
【図１１】フィールドバスプロトコルとＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルとの間のパラメータの対応関係例を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
統合されたシームレスな診断を提供し得る方法例、デバイス例、およびシステム例が以下で詳細に説明される。しかし、係る方法例、デバイス例、およびシステム例を説明する前に、一般的なプロセス制御システムおよび従来の診断デバイスについてさらに詳細に説明することが、参考となるであろう。
【００１１】
図１は、例えば、化学、石油、またはその他のプロセスプラント環境において用いられる通常のプロセス制御システム１００を示す。プロセス制御システム１０は、通信接続１８を介して、１つまたは複数のホストワークステーションまたはコンピュータ１４（任意の種類のパーソナルコンピュータ、ワークステーション、または他のコンピュータであり得る）に接続された１つまたは複数のプロセスコントローラ１２を備える。通信接続１８は、例えば、イーサネット（登録商標）通信ネットワークまたは他の任意の所望の種類のプライベートまたはパブリック通信ネットワークであり得る。コントローラ１２のそれぞれは、１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２０および２２に接続され、Ｉ／Ｏデバイス２０および２２のそれぞれは、１つまたは複数のフィールドデバイス２５〜３９に接続される。２つのコントローラ１２が１５個のフィールドデバイス２５〜３９に接続されるものとして図１に示されているが、プロセス制御システム１０はそれ以外の任意の個数のコントローラおよび所望する任意の個数および種類のフィールドデバイスを備えてもよい。勿論、コントローラ１２は、例えば、標準的な４〜２０ｍＡデバイスおよび／または任意のプロセス制御プロトコルに関する任意の所望のハードウェアおよびソフトウェアを用いてフィールドデバイス２５〜３９に通信可能に接続され得る。
【００１２】
本明細書で用いられる用語「プロセス制御プロトコル」は、標準化された方法でプロセス制御環境においてデバイスと相互作用するよう設計され、且つプロセス制御情報（例えば、フィールドデバイスを較正するコマンド、および／または、フィールドデバイスの動作およびプロセス変数または測定値その他をポーリングし、および／または伝達するための機構の動作を取得するためのコマンド）を伝達するための特定の機構を含む、産業オートメーションプロトコルとして定義される。プロセス制御プロトコル例は、フィールドバスプロトコル、プロフィバスプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、およびＩＳＡワイヤレスプロトコルを含む。
【００１３】
引き続き図１を参照すると、一般に知られているように、例えば、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社が発売するＤｅｌｔａＶ（登録商標）コントローラであり得るコントローラ１２は、コントローラ１２内に記憶されるかまたはコントローラ１２に他の方法で関連づけられたプロセス制御ルーチンまたはコントロールモジュール４０を実装または制御し、デバイス２５〜３９と通信することにより、任意の所望の方法でプロセスを制御する。Ｉ／Ｏカード２０および２２は、任意の所望のプロセス制御プロトコルに準拠する任意の種類のＩ／Ｏデバイスであり得る一方で、フィールドデバイス２５〜３９は、センサ、バルブ、送信器、ポジショナ、その他等の任意の種類のデバイスであってもよい。図１に示すプロセス制御システム例１００において、フィールドデバイス２５〜２７は、アナログ回線を介してＩ／Ｏカード２２Ａと通信する標準的な４〜２０ｍＡデバイスである。フィールドデバイス２８〜３１は、ＨＡＲＴ（登録商標）互換Ｉ／Ｏデバイス２０Ａに接続されたＨＡＲＴ（登録商標）デバイスとして示される。同様に、フィールドデバイス３２〜３９は、デジタルバス４２または４４を介し例えばフィールドバスプロトコル通信を用いてＩ／Ｏカード２０Ｂまたは２２Ｂと通信する、フィールドバスフィールドデバイス等のスマートデバイスである。勿論、フィールドデバイス２５〜３９およびＩ／Ｏカード２０および２２は、将来開発される任意の基準またはプロトコルを含む、４〜２０ｍＡ、ＨＡＲＴ（登録商標）、またはフィールドバスプロトコルの他に、所望する他の任意の基準（単数または複数）またはプロトコルに準拠することができる。同様に、コントローラ１２のそれぞれは、プロセスプラント内のエリア等の、１つまたは複数のユニットまたは他のエンティティと関連するコントロールモジュール４０を実装することにより、これらのユニット、エリア等上で動作が実行される。いくつかの場合において、制御モジュールの部分は、Ｉ／Ｏデバイス２２または２０およびフィールドデバイス２５〜３９に配置され、これらのＩ／Ｏデバイス２２または２０およびフィールドデバイス２５〜３９により実行されてもよい。このことは、特にＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバスフィールドデバイス３２〜３９に当てはまる。モジュール４５のモジュールまたは部分は、Ｉ／Ｏカード２０Ａおよび２２Ｂに配置されるものとして示され、モジュール４６のモジュールまたは部分は、フィールドデバイス３４および３９に配置されるものとして示される。
【００１４】
通常、モジュール４０、４５、および４５のそれぞれは、１つまたは複数の相互接続された機能ブロックで構成され、各機能ブロックは、全体的な制御ルーチンの一部（例えば、サブルーチン）であり、他の機能ブロックと（リンクとよばれる通信を介して）連動することにより、プロセス制御システム１００内におけるプロセス制御ループを実装する。機能ブロックは通常、送信機、センサ、または他のプロセスパラメータ測定デバイスに関するもの等の入力機能、ＰＩＤ、ファジーロジック、その他の制御を行う制御ルーチンに関するもの等の制御機能、またはバルブ等のいくつかのデバイスの動作を制御する出力機能のうちの１つを実行することにより、プロセス制御システム１００内においていくつかの物理的機能を実行する。勿論、混合型および他の種類の機能ブロックも存在する。機能ブロックおよびモジュールの両方は、コントローラ１２に記憶され、コントローラ１２により実行されてもよい。これは、これらの機能ブロックが標準的な４〜２０ｍＡデバイスまたは他のいくつかのスマートフィールドデバイスのために用いられるか、または標準的な４〜２０ｍＡデバイスまたは他のいくつかのスマートフィールドデバイスと関連する場合に通常当てはまる。また、機能ブロックおよびモジュールの両方は、フィールドデバイス自体内に記憶され、フィールドデバイス自体により実行されてもよい。これは、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバスデバイスの場合に当てはまる。プロセス制御システム１００の説明は、本明細書では機能ブロック制御戦略を用いて提供されているが、制御戦略は、ラダーロジック、シーケンシャルフローチャート、その他等の他の従来技術を用いて、および所望する任意の独占的なまたは非独占的なプログラム言語を用いて、実装または設計されてもよい。
【００１５】
すでに説明したように、プロセスプラントにおいて最善以下の性能を発揮させ得る問題（例えば、デバイスの破損もしくは機能不全、誤配線、等）がプロセス制御システム１００において生じ得る。特に、プロセス制御システム１００内における様々な通信リンク（例えば、デジタルバス４４）に問題が生じ得る。係る問題は、例えば、配線エラー（例えば、開路、短絡、断続的な接続、逆極性、その他）等の設置関連問題、計装機器の物理層部品の出荷状態における欠陥、不的確な接地（例えば、フィールドにおける複数の接地、または明確な接地戦略の欠如）、その他を含む。係る問題は、例えば、水による、部品が過度の光および／または振動に晒されることによる、落雷に起因する異常電圧による、または現場での溶接による、環境悪化、電気ノイズによる損傷、物理層部品の稼働中の故障、その他等の設置後の問題も含む。
【００１６】
プロセス制御システム１００内における通信リンク４４に関する物理層の問題を検出し修復するために、様々な診断デバイスが開発されてきた。例えば、図１に示すハンドヘルド型フィールド保守用デバイス６１等のハンドヘルド型のフィールドデバイスを通信リンク（例えば、デジタルバス４４）に接続することにより、通信リンク４４に関する物理層の問題が検出および診断される。ハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１を用いることにより、保守要員は、ハンドヘルド型の保守用デバイス６１を介して提供される音響的、視覚的、その他の標識およびアラームにより、係る問題について通知され得る。しかし、係るハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１の１つの主要な欠点は、ハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１は制御システム１００内のデジタルリンク（例えば、デジタルバス４４）に断続的に接続されるのみで、プロセス制御ネットワーク１００に通常は接続されず、したがって、検出された問題に関する情報を、関連するコントローラ１２、オペレータワークステーション１４、その他に、効果的な修正措置を即時に取ることができるよう十分に早く伝達しないという点にある。その結果、ハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１により検出される問題は、障害が発生してかなり時間が経過した後に検出されることとなり、適時に修復されない場合が多々ある。加えて、ハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１は、通常、フィールドにおいて何らかのユーザの手動操作が要求される。
【００１７】
ハンドヘルド型のフィールド保守用デバイスのこれらの欠点を克服するために、図１に示すループ内診断デバイス６２等の、ループ内に設置された診断デバイスまたはシステムが用いられることもある。一般に、従来のループ内診断デバイス６２は監視または診断対象の通信リンク４４に、および外部監視用コンピュータ６３（例えば、ラップトップ）またはプロセス制御ネットワーク１００に接続された他の外部インターフェースに、接続される。外部監視用コンピュータ６３は、通信リンク４４の動作を監視または診断し且つ通信リンク４４の動作に関する情報を関連するコントローラ１２またはオペレータワークステーション１４にプロセス制御に対するオブジェクトのリンクと埋め込み（ＯＬＥ）（ＯＰＣ）を用いて伝達する、診断および／または監視アプリケーションを実行する。その結果、問題は、問題発生時に、プロセス制御システム１００内の適切なエンティティに通知され得る。
【００１８】
しかし、確かに従来のループ内診断デバイス６２はハンドヘルド型のフィールド保守用デバイス６１に対して特定の利点を有するが、ループ内診断デバイス６２は、図１に示す外部監視用コンピュータ等の外部インターフェースを必要とするため、プロセス制御システム１００への統合に困難を伴う。ハードウェアを追加すると、通常は診断の複雑度が増すこととなる。その結果、処理部品の個数および／または費用が増加し、処理時間が増大し得る。このように複雑度が増すと、エラーは増大し、診断情報の信頼性が損なわれ得る。
【００１９】
これらの問題を克服するために、通信リンク４４に関する物理層の問題を監視および診断するいくつかの既存の診断デバイスは、これらの問題に関する情報を、外部インターフェース（外部監視用コンピュータ６３等）にかわって同一の通信リンク４４を用いて、関連するコントローラおよびワークステーションに伝達するよう構成される。例えば、いくつかの係る診断デバイス（図示せず）が、特定のフィールドバスデジタルバス４４に接続され、そのデジタルバス４４上の問題を検出し、その問題を示すデータを、同一のデジタルバス４４を介し（、およびフィールドバスプロセス制御プロトコルを用い）て、関連するコントローラ１２およびワークステーション１４に送信してもよい。このように、係る診断デバイスは、フィールドバスデバイスとしてプロセス制御ネットワークに統合され得る。しかしこられの診断デバイスの欠点は、フィールドバスデジタルバス４４の貴重な潜在的資源を消費し、デジタルバス４４上の通常の動作に干渉する（例えば、デジタルバス４４上での計測データの伝達を遅延させる等）点である。さらに、係る診断デバイスは、フィールドバスデジタルバスが機能することを要求し、したがって、フィールドデジタルバスが動作しない状況（電源故障等）を生じさせる問題については検出および伝達し得ない場合もある。
【００２０】
図２は、統合されたシームレスな診断能力を備えるプロセス制御システム例２００を示すブロック図である。統合されたシームレスな診断を促進するために、プロセス制御システム２００は、統合されたシームレスな診断デバイス６５を備える。一般に、統合されたシームレスな診断デバイス６５は、１つのプロセス制御プロトコルをサポートする１つの通信リンク４４の動作（またはその通信リンク４４に関する問題）に関する診断データを収集する。しかし、その収集された診断データは、異なるプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンク６６を介して、プロセス制御システム２００内の別のエンティティに伝達される。その結果、統合されたシームレスな診断デバイス６５により監視される通信リンク４４に関する問題は、問題発生時に、望ましくない遅延なしに、プロセス制御プロトコル２００内の適切なエンティティに伝達されることが可能となる。さらに、監視対象の通信リンク４４に関する問題は、これらの適切なエンティティ（およびプロセス制御システム２００内の他のエンティティ）により理解可能なプロセス制御プロトコルを介して、監視対象の通信リンク４４自体の貴重な潜在的資源を消費することなく、これらのエンティティに伝達されることが可能である。
【００２１】
図２に示す実施形態において、プロセス制御システム２００は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用することにより、フィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供する。すなわち、統合されたシームレスな診断デバイス６５は、フィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンク４４の動作（またはその通信リンク４４に関する問題）に関する診断データを収集し、その収集された診断データを、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルをサポートする通信リンク６６を介して、プロセス制御システム２００内の他のエンティティに伝達する。その結果、統合されたシームレスな診断デバイス６５は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク７５に接続され、収集された診断データをＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク７５を介して伝達し得る。
【００２２】
この実施形態および同様の実施形態において、統合されたシームレスな診断デバイス６５は、適切な記述言語（ＤＤＬ：ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｌａｎｇｕａｇｅ）および／またはデバイス記述サービス（ＤＤＳ：ｄｅｖｉｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｓｅｒｖｉｃｅ）を使用して、標準的なＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスとして定義することができる。例えば、電子機器記述言語（ＥＤＤＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）が使用されてもよい。その結果、プロセス制御システム２００内の様々なエンティティから見ると、統合されたシームレスな診断デバイス６５は、プロセス制御システム２００において、他のスマートフィールドデバイス２８〜３９と同様に、完全な構成サポート、診断サポート、および動作サポートを有する、標準的なスマートフィールドデバイスとして機能し得る。統合されたシームレスな診断デバイス６５をＥＤＤＬを用いて定義することにより、将来公開される統合されたシームレスな診断デバイス６５は、以前のツールおよびアプリケーションに対して下位互換性を維持しながら、機能を新たに追加することが可能となり得る。
【００２３】
図３は、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用することによりフィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供するプロセス制御システム例３００を示すブロック図である。図３に示すプロセス制御システム３００は、フィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンク４４の動作（またはその通信リンク４４に関する問題）に関する診断データを収集し、その収集された診断データを、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルをサポートする通信リンク８６を介して、プロセス制御システム３００内の他のエンティティに伝達する、統合されたシームレスな診断デバイス８５を備える。その結果、統合されたシームレスな診断デバイス８５は、図１を参照して説明したＨＡＲＴ（登録商標）互換Ｉ／Ｏデバイス２０Ａ等の、ＨＡＲＴ（登録商標）互換Ｉ／Ｏデバイスに接続され得る。この実施形態および同様の実施形態において、統合されたシームレスな診断デバイス８５は、例えばＥＤＤＬを使用して、標準的なＨＡＲＴ（登録商標）デバイスとして定義され得る。
【００２４】
統合されたシームレスな診断の検討を続ける前に、ＤＤＬおよびＤＤＳに関してさらに詳細に説明することが参考になるであろう。一般に、ＤＤＬは人間可読言語であり、スマートデバイスから得られるデータと、スマートデバイスから取得されるスマートデバイスに関するデータの意味と、データを獲得するためにスマートデバイスと通信するためのフォーマットと、デバイスに関するユーザインターフェース情報（例えば、編集用ディスプレイおよびメニュー等）と、スマートデバイスに関する他の情報の取り扱いまたは解釈に必要なデータと、を記述するためのプロトコルを提供するものである。
【００２５】
ＤＤＬソースファイルは通常、デバイス開発者により書き込まれた人間可読テキストを含む。これらのファイルは、デバイスに関する、デバイスと、デバイスが接続された通信リンク（例えば、バス）またはホストとの間の、利用可能なあらゆる情報を指定する。一般に、デバイスに関するＤＤＬソースファイルを作成する際、開発者は、ＤＤＬ言語を用いて、スマートデバイスの各ブロック、パラメータ、特徴に関する、グループ特有のおよびベンダー特有の定義を提供する他にも、そのデバイスの基幹的および本質的なパラメータ特性を記述する。
【００２６】
通常、ＤＤＬソースファイルがバイナリフォーマットにコンパイルされると、デバイス記述（ＤＤ：ｄｅｖｉｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）と呼ばれる機械可読ファイルが作成される。このデバイス記述は、デバイス作製者またはサードパーティ開発者により、ユーザに提供され、管理システム等のホストシステムに記憶される。いくつかの場合において、例えば、フィールドバスデバイスにおいて、ＤＤＬソースファイルは、スマートデバイス内に記憶され、スマートデバイスからホストシステムに転送されてもよい。ホストシステムがスマートデバイスに対するＤＤオブジェクトファイルを受け取ると、ホストシステムはＤＤをデコードおよび解釈し、そのスマートデバイスとのインターフェースについての完全な記述を引き出すことができる。
【００２７】
ＤＤＳは、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社および／またはＲｏｓｅｍｏｕｎｔ社により開発され提供される一般的なソフトウェアシステムであり、スマートデバイスのＤＤを自動的にデコードおよび解釈するためのものである。さらに詳細には、ＤＤＳは、ルーチンのライブラリであり、ホストに呼び出されると、スマートデバイスのＤＤを解釈して、そのスマートデバイスに関する情報をホストに提供する。なお、このホストに提供される情報は、（１）スマートデバイスのセットアップおよび設定、（２）スマートデバイスとの通信、（３）ユーザインターフェース、および（４）スマートデバイスと組み合わせて使用する際に利用可能な方法に関する情報を含む。ＤＤＳの極めて有用な用途の１つは、ホストシステムと、関連するＤＤＬソースファイル（および対応するＤＤオブジェクトファイル）を有する１つまたは複数のスマートデバイスとの間に、一貫したインターフェースを提供することにある。
【００２８】
ＤＤＳ、ＤＤＬ、およびＤＤは一般に当該技術分野において周知であるが、ＤＤＬおよび特にフィールドバスＤＤＬの特定の機能およびフォーマットに関するさらなる情報は、「ＩｎｔｅｒＯｐｅｒａｂｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ」（１９９３年）という表題のＩｎｔｅｒＯｐｅｒａｂｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎのマニュアルに見出すことができ、このマニュアルは、参照することにより本明細書に援用される。ＨＡＲＴのＤＤＬに関する同様の文書が、ＨＡＲＴ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎにより提供されている。
【００２９】
再び図２および図３を参照すると、図２のプロセス制御システム２００はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用し、図３のプロセス制御システム３００はＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルを利用するが、ＨＡＲＴ（登録商標）およびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）を組み合わせて利用しても、統合されたシームレスな診断が提供され得ることを、当業者は理解するであろう。例えば、図４は、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルおよびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルを利用することにより、フィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンクについての統合されたシームレスな診断を提供するプロセス制御システム例４００のブロック図である。図４のプロセス制御システム４００は統合されたシームレスな診断デバイス９５を備え、このシームレスな診断デバイス９５は、フィールドバスプロセス制御プロトコルをサポートする通信リンク４４の動作（またはその通信リンク４４に関する問題）に関する診断データを収集し、その収集された診断データを、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルおよびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルの組合せを用いて、プロセス制御システム４００内の他のエンティティに伝達する。例えば、統合されたシームレスな診断デバイス９５は、例えばＥＤＤＬを使用して、標準的なＨＡＲＴ（登録商標）デバイスであると定義することができる。加えて、統合されたシームレスな診断デバイス９５は、有線リンク（または有線ネットワーク）９７を介してＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタ９５に通信可能に接続されてもよく、次いでＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタ９５は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）リンク（またはネットワーク）９８を介して、ＷｉｒｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ゲートウェイ９９に通信可能に接続されてもよい。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ゲートウェイ９９は、例えば、図１を参照して説明したイーサネット（登録商標）通信ネットワーク１８等の、イーサネット（登録商標）通信ネットワークに通信可能に接続されてもよい。
【００３０】
ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルおよびデバイスと、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルおよびデバイスとは、プロセス制御システム内の通信リンクの統合されたシームレスな診断を提供するにあたって、図４に示す以外の様々な組合せにおいて用いられ得ることを理解すべきである。あらゆる可能な組合せをすべて説明することは、不可能ではないにせよ、非実際的であるが、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコルに関する以下の説明は、当業者が本開示の範囲から逸脱することなしにいくつかの係る組合せを設計するにあたって有用であろう。しかし、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルは当該技術分野において周知であって、特にテキサス州オースティンに本部を置く非営利事業体ＨＡＲＴ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎから公開、配布され、利用可能である多数の記事、パンフレット、および仕様書で詳細に説明されていることを理解すべきである。
【００３１】
図５は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク例５１４を示すブロック図である。いくつかの実施形態において、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク例５１４は、図２のプロセス制御システム２００内のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク７５として使用され得る。したがって、説明を容易にするために、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、図２を参照して説明される。しかし、図２のプロセス制御システム２００は、図５のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４とは異なるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク７５を利用し得ることが理解されるであろう。同様に、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、図２に示したもの以外のデバイスおよびシステムとともに使用し得ることが理解されるであろう。
【００３２】
ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、ゲートウェイ５２２を介して、プロセス制御システム２００のイーサネット（登録商標）通信ネットワーク１８と通信可能に接続されてもよい。ゲートウェイ５２２は、スタンドアロン型デバイスとして、ホストまたはワークステーション１４の拡張スロットに挿入可能なカードとして、ＰＬＣに基づくまたはＤＣＳに基づくＩ／Ｏサブシステムとして、または他の任意の方法で、実装されてもよい。ゲートウェイ５２２により、プロセス制御システム２００内で実行されるアプリケーションは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４の様々なデバイスにアクセスすることが可能となる。プロトコルおよびコマンドの変換に加えて、ゲートウェイ５２２は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４のスケジューリング方式のタイムスロットおよびスーパーフレーム（時間的に均等に離間する１組の通信タイムスロット）により使用される同期クロックを提供してもよい。いくつかの実施形態において、図５に示すゲートウェイ５２２は、図４に示すＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ゲートウェイ９９と同様であってもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態において、ネットワークは、複数のゲートウェイ５２２を有してもよい。その場合、これらのゲートウェイは、冗長デバイスまたはバックアップデバイスとして取り扱われる。加えて、図５に示すように、ネットワーク５１４は、複数のネットワークアクセスポイント５２５を有してもよい。これらの複数のアクセスポイント５２５は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワークとプロセス制御システム２００または外部との通信のための帯域幅を増加することにより、ネットワークの効果的なスループットおよび信頼性を高めるために用いることができる。一方で、ゲートウェイデバイス５２２は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク内におけるゲートウェイ通信の必要性に応じて、適切なネットワークサービスから帯域幅を要求してもよい。ゲートウェイ５２２は、システム作動中において、必要な帯域幅をさらに再評価してもよい。例えば、ゲートウェイ５２２は、大量データを取得するための要求を、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４の外部に存在するホストから受け取ることもある。するとゲートウェイデバイス５２２は、このトランザクションに対応するために、ネットワークマネージャ等の専用サービスに対して、帯域幅の増加を要求してもよい。次いで、ゲートウェイ５２２は、このトランザクションの終了後、不必要な帯域幅の開放を要求してもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態において、ゲートウェイ５２２は、仮想的ゲートウェイ５２４と、１つまたは複数のネットワークアクセスポイント５２５とに、機能的に分割される。ネットワークアクセスポイント５２５は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４の帯域幅および全体的信頼性を増すために、ゲートウェイ５２２との有線通信において、別個の物理的デバイスであってもよい。しかし、図５は、物理的に離れたゲートウェイ５２２とアクセスポイント５２５との間に、有線接続５２６を示すが、構成要素５２２〜５２６は１つの統合されたデバイスとして提供されてもよいことが理解されるであろう。ネットワークアクセスポイント５２５は、ゲートウェイ５２２から物理的に離れているため、アクセスポイント５２５は、いくつかの別の位置に戦略的に配置されてもよい。帯域幅を増加することに加えて、複数のアクセスポイント５２５は、１つのアクセスポイントにおいて潜在的に低い信号品質を、１つまたは複数の他のアクセスポイントにおいて補償することにより、ネットワークの全体的な信頼性を高めることができる。複数のアクセスポイント５２５を有することは、１つまたは複数のアクセスポイント５２５における障害の場合における冗長化も提供する。
【００３５】
ゲートウェイ５２２は、ネットワークマネージャソフトウェアモジュール５２７およびセキュリティマネージャソフトウェアモジュール５２８をさらに含んでもよい。他の実施形態において、ネットワークマネージャ５２７および／またはセキュリティマネージャ５２８は、プロセス制御システム２００内のホスト１４のうちの１つの上で実行されてもよい。ネットワークマネージャ５２７は、ネットワークの設定、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス間の通信のスケジューリング（すなわち、スーパーフレームの設定）、ルーティングテーブルの管理、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４の健康状態の監視および通知を担当してもよい。冗長化されたネットワークマネージャ５２７がサポートされる一方で、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に対してアクティブなネットワークマネージャ５２７は１つのみであると考えるべきである。ネットワークマネージャ５２７は、２つ以上のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に及び得ることを理解すべきである。
【００３６】
再び図５を参照すると、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、１つまたは複数のフィールドデバイス５３０〜５３８を含んでもよい。上述したように、一般に、プロセス制御システムは、バルブの開閉、およびプロセスパラメータ測定値の取得等の制御機能をプロセス内において実行するために、バルブ、バルブポジショナ、スイッチ、センサ（例えば、温度、圧力、流速センサ）、ポンプ、ファン、その他等のフィールドデバイスを備える。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）通信ネットワーク５１４において、フィールドデバイス５３０〜５３８は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）パケットを作製し、消費する。
【００３７】
ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、図２に示す有線ＨＡＲＴ（登録商標）デバイス２８〜３１等の有線ＨＡＲＴ（登録商標）デバイスと同様の機能的性能を提供するプロセス制御プロトコルを使用し得る。このプロトコルの用途は、プロセスデータ監視、重要データ監視（より厳格な性能要件を有する）、較正、デバイス状態および診断監視、フィールドデバイスのトラブルシューティング、試運転、および監視プロセス制御を含む。これらの用途は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４が、必要時に迅速な更新を提供し、必要時に大量データを移動し、一時的に試運転および保守作業のためにだけにＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワークに接続されるネットワークデバイスをサポートする、プロトコルを使用することを要求する。
【００３８】
１つの実施形態において、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４のネットワークデバイスをサポートする無線プロトコルは、有線環境の簡単なワークフローおよび手法を維持する、広く受け入れられたＨＡＲＴ（登録商標）の拡張である。この実施形態によると、有線ＨＡＲＴ（登録商標）デバイスに用いられるのと同一のツールが、新規のデバイス記述ファイルをただ追加するだけで、無線デバイスに容易に適用され得る。このようにして、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルは、ＨＡＲＴ（登録商標）を用いて獲得した経験および知識を活用し、その結果、トレーニングは最小限にとどめられ、保守およびサポートが簡略化される。一般的に、有線ネットワークから無線ネットワークへの移行を「認識」しないよう、無線用のプロトコルを採用することは、利便性があろう。係る透過性が、ネットワークを更新するコストを、さらに一般的には、係るネットワークに用いられ得る開発用およびサポート用デバイスのコストを、大きく低減することは明らかである。ＨＡＲＴ（登録商標）の無線拡張のさらなる利点のいくつかは、有線デバイスを用いるとアクセスすることが困難または高価であった測定に対するアクセスを提供することと、ラップトップ、ハンドヘルド型、ワークステーション、その他にインストール可能なシステムソフトウェアから計測機器を設定および動作する能力を提供することと、を含む。他の利点は、様々な通信技術を用いて、診断警報を、無線デバイスから、中心に配置された診断センターへと送信し返す能力である。例えば、各熱交換器が、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスを用いて取り付けられてもよく、エンドユーザおよび供給者は、熱交換器が問題を検出すると、警報を受けることができる。さらに他の利点は、重大な健康状態のおよび安全上の問題を生じさせる状態を監視する能力である。例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスは、洪水地域において道路上に設置され、当局および運転手に対し、水位について警報を与えることができる。他の利点は、広範囲の診断警報に対するアクセスと、計算されトレンドされた値をＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスに記憶し、そのＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスに対する通信が確立されると、その値がホストに転送される能力とを含む。したがって、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルは、ホストアプリケーションが既存のＨＡＲＴ対応のフィールドデバイスに無線アクセスする技術を提供することができ、バッテリー駆動の無線のみのＨＡＲＴ対応フィールドデバイスの配置をサポートするであろう。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルは、無線プロセス自動化アプリケーションをサポートするようＨＡＲＴ（登録商標）技術を拡張することにより、プロセスアプリケーションに対する無線通信基準を確立するために用いられてもよく、さらに、ＨＡＲＴ（登録商標）通信のアプリケーションと、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルが産業に提供する利点とを拡張し得る。
【００３９】
再び図５を参照して、フィールドデバイス５３０〜５３６は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスであってもよい。つまり、フィールドデバイス５３０、５３２、５３４、または５３６は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルスタックのすべての層をサポートする統合ユニットとして提供されてもよい。フィールドデバイス５３０はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）流量計、フィールドデバイス５３２はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）圧力センサ、フィールドデバイス５３４はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）バルブポジショナ、およびフィールドデバイス５３６はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）圧力センサであってもよい。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス５３０〜５３６は、有線ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにユーザが期待するすべてをサポートするＨＡＲＴ（登録商標）デバイスであることが重要である。当業者が理解するように、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルの基幹的な強さは、厳しい相互運用性要件である。いくつかの実施形態において、すべてのＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）機器は、等価なデバイスの種類が、システム動作を犠牲にすることなく交換されることができるように、基幹的な必須能力を備える。さらに、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルは、デバイス記述言語（ＤＤＬ）等のＨＡＲＴ（登録商標）の基幹的技術に対して下位互換性を有する。好適な実施形態な実施形態において、すべてのＨＡＲＴ（登録商標）デバイスは、ＤＤＬをサポートすべきである。それにより、エンドユーザは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルを利用し始めるためのツールをただちに有することとなる。
【００４０】
一方、フィールドデバイス５３８は従来の４〜２０ｍＡデバイスまたは有線のＨＡＲＴ（登録商標）デバイスである。フィールドデバイス５３８は、例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に、図４のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタ９６等のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタ（ＷＨＡ）５５０を介して接続されてもよい。加えて、ＷＨＡ５５０は、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）、フィールドバス、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、その他の、他の通信プロトコルをサポートしてもよい。これらの実施形態において、ＷＨＡ５５０は、プロトコルスタックのより低い層においてプロトコル変換をサポートする。加えて、単一のＷＨＡ５５０は多重化装置として機能し、複数のＨＡＲＴ（登録商標）または非ＨＡＲＴデバイスをサポートし得る。
【００４１】
加えて、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、１つのネットワークデバイスから他のネットワークデバイスにパケットを転送するネットワークデバイスであるルータデバイス５６０を備えてもよい。ルータデバイスとして機能するネットワークデバイスは、内部ルーティングテーブルを用いて、そのネットワークデバイスが特定のパケットを転送する宛先のネットワークデバイスを判定する。ルータ５６０等のスタンドアロン型のルータは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４上のすべてのデバイスがルーティングをサポートするこれらの実施形態においては、必要とされないこともある。しかし、専用のルータ５６０をネットワークを追加することが、（例えば、ネットワークを拡張するため、またはネットワークにおけるフィールドデバイスの電力を節約するために）有益となることもある。
【００４２】
ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に直接接続されたすべてのデバイスは、ネットワークデバイスと呼ばれてもよい。特に、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス５３０〜５３６、アダプタ５５０、ルータ５６０、ゲートウェイ５２２、およびアクセスポイント５２５は、ルーティングおよびスケジューリングのための、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４のネットワークデバイスすなわちノードである。非常に堅牢で容易に拡張可能なネットワークを提供するために、すべてのネットワークデバイスはルーティングをサポートしてもよく、各ネットワークデバイスはそのＨＡＲＴアドレスによりグローバルに特定されてもよい。ネットワークマネージャ５２７は、ネットワークデバイスの完全なリストを含んでもよく、各デバイスに短い、ネットワーク上で一意的な１６ビットのニックネームを割り当ててもよい。加えて、各ネットワークデバイスは、更新率、接続セッション、デバイス資源に関する情報を記憶してもよい。要約して言えば、各ネットワークデバイスは、ルーティングおよびスケジューリングに関する最新情報を保持する。ネットワークマネージャ５２７は、新規のデバイスがネットワークに加わるか、またはネットワークマネージャがＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４のトポロジーまたはスケジューリングの変化を検出するかまたは生じさせたときは常に、この情報をネットワークデバイスに伝達する。
【００４３】
さらに、各ネットワークデバイスは、ネットワークデバイスがリスニング動作中に識別した隣接デバイスの一覧を記憶および保持してもよい。一般的に、ネットワークデバイスの隣接デバイスとは、対応するネットワークにより課された基準にしたがってそのネットワークデバイスとの接続を確立し得る、任意の種類の、他のネットワークデバイスである。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４の場合、接続は、無線接続である。しかし、隣接デバイスは、有線接続の方法により、特定のデバイスに接続されたネットワークデバイスであってもよい。後に説明するように、ネットワークデバイスは、アドバタイズメントすなわち指定されたタイムスロットの間に送出された特殊なメッセージにより、他のネットワークデバイスにより発見されることを促進する。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に動作可能に接続されたネットワークデバイスは、そのネットワークデバイスがアドバタイズ信号の強度または他の原則にしたがって選択し得る、１つまたは複数の隣接デバイスを有する。再び図５を参照すると、直接の無線接続５６５により接続されたネットワークデバイスのペアにおいて、各デバイスは他のデバイスを隣接デバイスと認識する。したがって、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４のネットワークデバイスは、多数の接続５６５を形成し得る。２つのネットワークデバイス間に直接無線接続５６５を確立する可能性および妥当性は、ノード間の物理的距離、ノード間の障害物、２つのノード各々における信号強度、その他等のいくつかの要因により判定される。さらに、２つ以上の直接無線接続５６５は、直接無線接続５６５を形成できないノード間の経路を形成し得る。
【００４４】
各無線接続５６５は、伝送周波数、無線資源へのアクセス方法、その他に関する、多数の組のパラメータにより特徴付けられる。一般に無線通信プロトコルは、米国の連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）により割り当てられた周波数等の、指定された周波数上で、または無線周波スペクトルの未認可部分（２．４ＧＨｚ帯）において、動作し得ることを当業者は理解するであろう。本明細書で検討されるシステム及び方法は、任意の指定された周波数または周波数範囲上で動作する無線ネットワークに適用可能であるが、以下で説明する実施形態は、無線周波スペクトルのうち未認可部分すなわち共用部分で動作するＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に関する。本実施形態によると、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４は、必要に応じて特定の未認可の周波数帯で動作するよう、容易にアクティベートおよび調節可能である。
【００４５】
未認可周波数帯を使用するワイヤレスネットワークプロトコルに関しては、多種多様な通信機器および干渉源が存在し得るため、共存性は基幹的要件である。したがって、正常に通信するために、無線プロトコルを用いるデバイスは、この周波数帯を利用する他の機器と共存しなければならない。共存性とは、一般に、１つのシステムが、他のシステムがそれぞれのタスクを実行する能力を有する所与の共用環境において、タスクを実行する能力と定義される。なお、ここにおいて、様々なシステムは、同一のルールを使用する場合もあり、使用しない場合もある。無線環境における共存性の１つの要件は、プロトコルが、その環境において干渉が存在するにもかかわらず、通信を維持する能力である。他の要件は、プロトコルが、他の通信システムに対して、干渉および混乱を可能な限り少なくすることである。
【００４６】
すなわち、無線システムの、周囲の無線環境に対する共存性の問題は、２つの全般的な側面を有する。共存性の第１側面とは、システムが他のシステムに影響を与える方法である。例えば、システムの作業者または開発者は、１つの送信機が転送した信号が、そのシステムに隣接して動作する他の無線システムに対して、いかなる影響を与えるかを尋ねてもよい。さらに詳細には、作業者は、送信機が、送信機の電源が投入される度に、いくつかの他の無線デバイスの通信を混乱させるかどうか、または送信機が無線にて帯域を効果的に「独占」しながら送信に過度の時間を消費するかどうかを、尋ねてもよい。無線通信に精通する者は、各送信機が、他のどの送信機もその存在に気づかない「寡黙なネイバー」であることが理想的であると同意するであろう。これらの理想的な特性は、もし存在するとしても、希にしか達成され得ない一方で、他の無線システムが適度に正常に動作し得る共存環境を形成する無線システムは、「善良なネイバー」と呼ばれ得る。無線システムの共存性の第２側面は、システムが、他のシステムまたは無線信号源が存在するにもかかわらず、適度に正常に動作する能力である。特に、システムの堅牢性は、システムが受信器において干渉をいかに阻止するか、受信器が、無線周波エネルギーの近隣源により、いかに容易に過負荷状態に入るか、受信器が、随時のビット損失および同様の要因に対していかに耐性を有するか、に依存する。プロセス制御産業等の、いくつかの産業においては、無線通信システムの重要な潜在的用途が多数存在する。これらの用途においては、データ損失が許容され得ないことは多々ある。ノイズが多い、すなわちダイナミックな無線環境において信頼できる通信を提供可能な無線システムは、「耐性のあるネイバー」と呼ばれ得る。
【００４７】
共存性は、時間、周波数、距離という、自由の３つの側面を効果的に使用することに（部分的に）依存する。（１）干渉源（すなわち他の通信システム）の非送信時に、（２）干渉源と異なる周波数において、（３）干渉源から十分な距離だけ隔てられて、通信が行われる場合、通信は正常に行われることができる。これらの要因のうちのただ１つを使用するだけで無線周波数スペクトルの共用部分における通信方式が提供され得るのに対して、これらの要因のうちの２つまたはすべて３つの組合せを考慮することは、高いレベルの信頼性、安全性、およびスピードを提供することができる。
【００４８】
図１〜図４を参照して説明した統合されたシームレスな診断デバイス６５、８５、９５等の、またはこれらの診断デバイスに類似した、統合されたシームレスな診断デバイス５７０Ａおよび５７０Ｂが、様々な方法でＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に接続されてもよい。１つの例として、（図２の統合されたシームレスな診断デバイス６５に類似した）ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスとして定義される統合されたシームレスな診断デバイス５７０Ａが、無線方式でＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に接続されてもよい。加えて、または、代替的に、（図４の統合されたシームレスな診断デバイス９５に類似した）有線のＨＡＲＴ（登録商標）デバイスとして定義される統合されたシームレスな診断デバイス５７０Ｂが、少なくとも１部分は有線方式で、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）アダプタ５５０を介して、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク５１４に接続されてもよい。
【００４９】
限定的にではなく例として、図２〜図４を参照して説明してきた統合されたシームレスな診断技術は、フィールドバスデジタルバスに関する問題を診断することに関して検討されてきた。したがって、フィールドバスプロトコル、フィールドバスプロトコルに関する物理層、フィールドバスプロトコルにしたがって構成されるフィールドデバイス、およびフィールドバスプロトコルを使用するプロセス制御システム（例えば、プロセス制御システム１００〜４００）において行われる通信の方法についてさらに詳細に説明することは参考になるであろう。しかし、フィールドバスプロトコルは当該技術分野において周知であって、特にテキサス州オースティンに本部を置く非営利事業体Ｆｉｅｌｄｂｕｓ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎから公開、配布され、利用可能である多数の記事、パンフレット、および仕様書で詳細に説明されていることを理解すべきである。
【００５０】
図６は、フィールドバスデジタルバス６４４上で統合されたシームレスな診断を実行する能力を有するプロセス制御システム例６００を示すブロック図である。フィールドバスデジタルバス６４４（図１〜図４に示すデジタルバス４４に類似してもよい）は、フィールドバスデジタルバス６７０に電力を供給する電源７０を備える。フィールドバスデジタルバス６４４は、フィールドデバイス３６〜３９をフィールドバスデジタルバス６４４に接続する接続ブロックおよび端末装置６７２（配線ハブまたは「ハブ」としても知られる）をさらに備える。さらに、フィールドバスデジタルバス６４４は、フィールドバスデジタルバス６４４の様々な構成要素（例えば、電源６７０および配線ハブ６７２）をフィールドバスコントローラ１２のＩ／Ｏデバイス２０Ｂに接続する物理リンク６７４を備える。図６に示す物理リンク６７４はツイストペアであるが、物理リンク６７４は、同軸ケーブル、ファイバリンク、その他であってもよい。
【００５１】
図２〜図４に示す統合されたシームレスな診断デバイス６５、８５、９５等の、またはこれらの診断デバイスに類似した統合されたシームレスな診断デバイス６５０Ａ〜６５０Ｃが、様々な方法でフィールドバスデジタルバス６４４に接続されてもよい。例えば、統合されたシームレスな診断デバイス６５０Ａが、電源６７０を介して、フィールドバスデジタルバス６４４に接続されてもよい。統合されたシームレスな診断デバイス６５０Ｂも、Ｉ／Ｏデバイス２０Ｂを介して、フィールドバスデジタルバス６４４に接続されてもよい。さらに、統合されたシームレスな診断デバイス６５０Ｃが、フィールドバスデジタルバス６４４の物理リンク６７４を介して、フィールドバスデジタルバス６４４に接続されてもよい。
【００５２】
フィールドバスデジタルバス６４４は、いくつかの実施形態において、またはいくつかの動作モードにおいて、図６を参照して上記で説明した１つまたは複数の構成要素を備えなくてもよく、または、説明した構成要素のすべてを使用すべきであるとは限らない。さらに、説明した構成要素のうちのいくつかが組み合わされてもよく、または、逆に、より小さい構成要素に分割されてもよい。例えば、電源６７０が、フィールドバスコントローラ２０Ａに統合されてもよい。さらに、フィールドバスデジタルバス６４４は、説明の簡略化のために図６には示されない、追加的な構成要素および／またはモジュール（例えば、リピータ等）を備えてもよい。
【００５３】
図７は、統合されたシームレスな診断デバイスのアーキテクチャ例７００を示すブロック図である。一般に、統合されたシームレスな診断デバイス７００は、診断インターフェース７４０および通信インターフェース７３０を備える。診断インターフェース７４０は、１つの通信リンク（例えば、フィールドバスデジタルバス）に通信可能に接続されると、その第１通信リンクの動作に関する診断情報を収集するよう構成され、通信インターフェース７３０は、他の通信リンク（例えば、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルまたはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルをサポートする通信リンク）に通信可能に接続されると、収集した診断情報を示すデータを、その通信リンクを介して、プロセス制御システム内における統合されたシームレスな診断デバイス７００以外のエンティティに伝達するよう構成される。
【００５４】
診断情報を収集および伝達するために使用されるプロセス制御プロトコルの組合せに応じて、統合されたシームレスな診断デバイス７００は、適切なプロトコルスタックを備えてもよい。例えば、図２に示す実施形態における統合されたシームレスな診断デバイス６５として使用される場合、統合されたシームレスな診断デバイス７００は、フィールドバス（またはプロフィバス）プロトコルにより使用されるフィールドバスプロトコルスタック７５０と、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルスタック７６０とを備えてもよい。統合されたシームレスな診断デバイス７００は、これらの２つのプロセス制御プロトコルの間の対応関係（例えば、パラメータの対応関係）を定義するプロトコルマッパ７７０を備えてもよい。いくつかの実施形態において、フィールドバス（またはプロフィバス）プロトコルにより使用されるプロトコルスタック、およびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるプロトコルスタックは、アプリケーション層を共有してもよい。共有されたアプリケーション層は、その２つのプロセス制御プロトコルの間の対応関係を定義するために用いられてもよい。
【００５５】
図８は、例えば、図２〜図４に示すプロセス制御システム２００〜４００等の、プロセス制御システムにおいて用いられる診断方法例８００を示すフローチャートである。方法８００は、統合されたシームレスな診断デバイス（例えば、図２〜図７に示す統合されたシームレスな診断デバイス等）をＥＤＤＬを使用して標準的デバイスとして定義することを含む（ブロック８１０）。統合されたシームレスな診断デバイスが定義された後、方法８００は、統合されたシームレスな診断デバイスの診断インターフェースを介して、プロセス制御システム内の第１通信リンクに通信可能に接続することを含む。ここで、第１通信リンクは、第１プロセス制御プロトコルを使用することによりプロセス制御情報を伝達するよう構成されたものである（ブロック８２０）。第１プロセス制御プロトコルの１例がフィールドバスプロセス制御プロトコルである。
【００５６】
方法８００は、第１通信リンクの動作に関する診断情報を、診断インターフェースを介して収集することをさらに含む（ブロック８３０）。診断情報が収集されると、方法８００は、診断デバイスの通信インターフェースを介して、第１通信リンクとは異なる第２通信リンクに通信可能に接続することを含む。ここで、第２通信リンクは、第２プロセス制御プロトコルを用いて情報を伝達するよう構成されたものである（ブロック８４０）。例えば、第２プロセス制御プロトコルは、ＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロセス制御プロトコル、またはそれらの組合せであり得る。
【００５７】
方法８００は、収集した診断情報を示すデータを、プロセス制御システム内の、診断デバイス以外のエンティティ（例えば、コントローラ、ワークステーション、その他）に通信インターフェースにより第２通信リンクを介して第２プロセス制御プロトコルを用いて伝達することをさらに含む（ブロック８５０）。一般に、第１プロセス制御プロトコルおよび第２プロセス制御プロトコルは、異なる産業オートメーションプロトコルであり、それぞれのプロセス制御プロトコルは、プロセス制御情報を伝達するための固有の機構を有する。
【００５８】
上述の様々なシームレスな統合技術例は、診断に関連して検討してきたが、説明した技術（および同様の技術）は他の関連でも用いられ得ることを当業者は理解するであろう。例えば、以下で説明するように、シームレスな統合技術は、異なるプロセス制御プロトコルを使用する異なるフィールドデバイスを同一のプロセス制御システムに統合するために利用し得る。
【００５９】
図９は、異なるプロセス制御プロトコルを用いる異なるフィールドデバイスを統合するプロセス制御システム例９００を示すブロック図である。異なるプロセス制御プロトコルを使用する異なるフィールドデバイスを統合するために、プロセス制御システム９００は、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５を備える。一般に、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５は、物理的プロセスパラメータの測定または制御に関するプロセス制御情報を、１つの通信リンク９６６を介し、１つのプロセス制御プロトコルを用いて収集し、収集されたプロセス制御情報を、異なるプロセス制御プロトコルをサポートする他の通信リンク４４を介して、プロセス制御システム９００内の他のエンティティに伝達するために用いられる。例えば、図９に示す実施形態において、プロセス制御情報は、（ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク９７５に接続された）ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス９１０〜９２０を用いて収集され、例えばコントローラ１２にフィールドバスデジタルバス４４を介して、伝達される。その結果、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５は、フィールドバスネットワーク（またはプロフィバスネットワーク）を有する既存のプロセス制御システムが、プロセス制御システムの構造に加える変化を最小限またはゼロとなるよう、効果的にＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）を利用することを可能にする。つまり、プロセス制御システムから見ると、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５は、通常のフィールドバス（または、プロフィバス）フィールドデバイスとして機能する。
【００６０】
図９に示す実施形態においては、プロセス制御情報が、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス９１０〜９２０を用いて収集され、フィールドバスデジタルバス４４を介してコントローラ１２に伝達されるが、他の組合せのプロセス制御プロトコルが使用可能であることを当業者は理解するであろう。例えば、プロセス制御情報はＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイス９１０〜９２０を用いて収集され、プロフィバス通信リンクを介してコントローラ１２に伝達されてもよい。
【００６１】
プロセス制御情報を収集および伝達するために使用されるプロセス制御プロトコルの組合せに応じて、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５は適切なプロトコルスタックを備えてもよい。例えば、図９に示す実施形態において、統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５は、フィールドバス（またはプロフィバス）プロトコルにより使用されるプロトコルスタック、およびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるプロトコルスタックも備えてよい。しかし、いくつかの実施形態においては、フィールドバス（または、プロフィバス）プロトコルにより使用されるプロトコルスタックおよびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるプロトコルスタックは、アプリケーション層を共有してもよい。共有されるアプリケーション層は、その２つのプロセス制御プロトコルの間の対応関係（例えば、パラメータの対応関係）を定義するために用いられてもよい。
【００６２】
図１０は、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００のアーキテクチャ例を示すブロック図である。一般に、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００は、プロセス制御インターフェース１０４０および通信インターフェース１０３０を備える。プロセス制御インターフェース１０４０は、１つの通信リンクに通信可能に接続され且つその通信リンクを用いて物理的プロセスパラメータの測定および制御に関するプロセス制御情報を（例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスおよび／またはネットワークを介して）収集するよう、構成される。通信インターフェース１０３０は、他の通信リンク（例えば、フィールドバスデジタルバス）に通信可能に接続され、収集されたプロセス制御情報を示すデータをその通信リンクを介してプロセス制御システム内の統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００以外のエンティティに伝達するよう、構成される。
【００６３】
診断情報を収集および伝達するために使用されるプロセス制御プロトコルの組合せに応じて、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００は、適切なプロトコルスタックを備えてもよい。例えば、図９に示す実施形態における統合されたシームレスなインターフェースデバイス９６５として使用される場合、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００は、フィールドバス（または、プロフィバス）プロトコルにより使用されるフィールドバスプロトコルスタック１０５０、およびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルスタック１０６０も備えてよい。統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００は、これらの２つのプロセス制御プロトコルの間の対応関係（例えば、パラメータの対応関係）を定義するプロトコルマッパ１０７０も備えてよい。いくつかの実施形態において、フィールドバス（またはプロフィバス）プロトコルにより使用されるプロトコルスタック、およびＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルにより使用されるプロトコルスタックは、アプリケーション層を共有してもよい。共有されたアプリケーション層は、その２つのプロセス制御プロトコルの間の対応関係を定義するために用いられてもよい。
【００６４】
図１１は、フィールドバスプロトコルとＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルとの間のパラメータの対応関係例１１００を示すタイミング図である。いくつかの実施形態において、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスからのパラメータは、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００デバイスにおいて、フィールドバスの機能ブロックのアプリケーション層に対応付けられてもよい。統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００を備える制御システムから見ると、フィールドにおいてインストールされ、フィールドバスセグメントにより取り付けられた統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００は、機能ブロックを備える通常のフィールドバスデバイスとして取り扱われ得る。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスに関連する測定値またはアクチュエータは、ＦＦＩＯブロックに反映され得る。アラーム検出は、フィールドバス規格により定められたように、ＡＩ、ＤＩ、またはＰＩＤブロックの標準アラーム機能を用いて実行されてもよい。加えて、ＰｌａｎｔＷｅｂ  Ａｌｅｒｔｓが、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００と、統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００に接続されたＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスとに対して、設定されてもよい。
【００６５】
通信チャンネルと、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスタグおよび通信チャンネルの関係とは、機能ブロックをＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスに関連づけるために、適切なプロトコルスタックにより使用され得る。フィールドバスおよびプロフィバスにより要求される情報は、ＨＡＲＴコマンドを通して、定期的に伝達されるパラメータにより得られる。この一例として、ＨＡＲＴコマンド９は、状態および８つまでのデバイスまたはダイナミックパラメータを含み得る。次いで、これらのパラメータは、フィールドバスの機能ブロックチャンネルパラメータにより、フィールドバスの機能ブロックに対応付けられてもよい。
【００６６】
ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）仕様書により定義されるネットワークマネージャは、図１０に示す統合されたシームレスなインターフェースデバイス１０００等の統合されたシームレスなインターフェースデバイス内に存在することができる。したがって、統合されたシームレスなインターフェースデバイスが、無線通信において使用されるスーパーフレームを自動的に作成することが可能となり得る。制御システムがフィールドにおける制御をサポートするため、ユーザの介入は要求されないであろう。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）ネットワーク管理のために要求される通信スケジュールは、制御システムにより統合されたシームレスなインターフェースデバイスに書き込まれたパラメータに基づいて、統合されたシームレスなインターフェースデバイスにおいて自動的に生成され得る。例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）スケジュールは、統合されたシームレスなインターフェースデバイスにダウンロードされた、フィールドバス協会またはプロフィバスのスケジュールから自動的に生成され得る。
【００６７】
このようにして、統合されたシームレスなインターフェースデバイスにおける機能ブロックの実行を、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスによりサポートされる測定値および出力スロット時間と同期させることが可能となり得る。加えて、または代替的に、監視および計算アプリケーションに対して（または、制御システムがフィールドにおける制御をサポートしない場合）、スケジュールは、無線アプリケーションに関連する通信要件を定義する、制御システムが資源ブロックに書き込むパラメータから、統合されたシームレスなインターフェースデバイスにより生成され得る。わずかなＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスのみが統合されたシームレスなインターフェースデバイスによりサポートされている場合、スケジューリングは、比較的簡単であり得、跳び（ｈｏｐ）の回数および関連する電力消費が最小限となる。
【００６８】
いくつかの場合において、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスは、そのデバイスの動作を設定、較正、および診断するために使用される、様々なパラメータを有してもよい。統合されたシームレスなインターフェースデバイスにこれらのパラメータの全部を記録するよりも、むしろ、統合されたシームレスなインターフェースデバイスは、制御システムにより統合されたシームレスなインターフェースデバイスに伝達されたＨＡＲＴコマンドが、関連するＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）フィールドデバイスに自動的に転送されることができるよう、設計されてもよい。係るパススルー通信は、制御システムと関連する資産管理パッケージにより用いられてもよい。これらの資産管理アプリケーションがＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）をサポートすると、統合されたシームレスなインターフェースデバイスをサポートするために要求される変化は、最小限となり得る。
【００６９】
一般的に、本明細書に説明されるインターフェースデバイスのいずれもが、監視対象の通信リンク（例えば、フィールドバスリンク）に関する診断状況を定義する、またはその診断状況に関する診断情報を、任意の所望の方法で、収集（この収集は、測定、判定、検出、生成、または他の方法で獲得することを含む）し得る。一般に、診断インターフェースは、監視対象の通信リンク上の１つまたは複数の信号またはデータ伝送を監視し、内容もしくは品質、またはこれらの信号の両方に基づいて、監視対象の通信リンクの診断状況を検出し得る。例えば、診断インターフェースは、監視対象の通信リンク上に存在する１つまたは複数の配線エラーの形で、診断情報を収集または判定し得る。これらの配線エラーの判定は、監視対象の通信リンク上で、不正確な配線接続、開路もしくは短絡、断続的な配線接続、または配線接続における逆極性のうちの１つまたは複数を特定することを含んでもよい。加えて、または代替的に、診断インターフェースは、監視対象の通信リンクに関するプロトコル要件に基づいて監視対象の通信リンク上に存在する端末装置数が過剰または不足であることを特定する形で、診断情報を収集または判定してもよく、監視対象の通信リンクに接続された他のデバイスの物理層における欠陥を特定する、または監視対象のリンクに接続された１つまたは複数のデバイスにおける他の任意の「出荷状態」の欠陥を特定する形で、診断情報を収集または判定してもよく、および／または、監視対象の通信リンク上に存在する１つまたは複数の接地エラーを特定する、または、監視対象の通信リンク上に明確な接地戦略が存在しないことを特定する形で、診断情報を収集または判定してもよい。勿論、他の種類の診断情報も、他の診断情報に替わって、または他の診断情報とともに、収集または判定されてもよい。
【００７０】
いくつかの場合において、これらの種類の診断情報のそれぞれは、監視対象の通信リンク上の信号の立ち上がり時間および減衰時間、監視対象の通信リンク上の信号の電圧レベルまたは電流レベル、監視対象の通信リンク上の信号の極性または位相、その他を含む、監視対象の通信リンク上に存在する信号の品質によりもくしはその品質から、または、その信号のいくつかの特性に基づいて、判定されてもよい。事実、通信リンク上の信号の１つまたは複数の特性または品質に基づいて、診断状況を検出する方法が多数知られていて、診断インターフェースは、これらの既知の方法のいずれか、または通信リンク上に存在する信号または通信リンク上で監視対象となる信号の特性に基づいて、様々な診断状況を検出するための他の既知の方法を実装してもよい。
【００７１】
加えて、本明細書で説明する診断インターフェースは、１つまたは複数の診断アプリケーションを、診断インターフェース内に記憶または診断インターフェース内で実行してもよい。ここで、これらの診断アプリケーションは、一定時間にわたって信号を分析し、または監視対象の通信リンク上に存在する多数の異なる信号またはデータ転送（例えば、一定時間にわたる同一の信号または異なる信号に関連する）を分析して、監視対象の通信リンクに関する１つまたは複数の診断状況を判定してもよい。例えば、図４〜図１０に示すように、これらの図面における診断インターフェースデバイスは、１つまたは複数のアプリケーション１２００を記憶するか、または監視対象の通信リンクから収集したデータまたは信号を分析する１つまたは複数のアプリケーションを実装するアプリケーション層１２００を有してもよい。いくつかの場合において、アプリケーション１２００は、監視対象のリンク上のプロセス制御情報にパワースペクトル解析を実行してもよい。このパワースペクトル解析は、監視対象の通信リンク上の何らかの信号を含み得る。１つの実施形態において、パワースペクトル解析は、測定されたプロセス制御信号に対する異なる周波数およびそれらのパワー寄与を特定するために使用されてもよい。この種のパワースペクトル解析は、プロセス制御信号内のプロセスノイズを特定または検出するために用いられ得る（例えば、顕著なスペクトル寄与を有するべきではない周波数におけるパワーを検出する等により）。例えば、信号の特定の周波数におけるパワーはタンク内の液体が揺れ動くことを示し得る。勿論、監視対象の通信リンク上の１つまたは複数の信号のパワースペクトルから判定され得るプロセスノイズの他の種類または例は多数存在する。
【００７２】
一般に、これらの場合において、診断インターフェースは、アプリケーション１２００を記憶し、診断インターフェースデバイス内のプロセッサ上でアプリケーション１２００を実行し、監視対象の通信リンクから収集した複数のデータに基づいて診断情報を判定してもよい。上述のように、アプリケーション１２００は、監視対象の通信リンクから収集した複数のデータにパワースペクトル解析を実行してもよく、監視対象の通信リンク上において所望の種類のノイズ（例えば、不適切に接地された電気的装置を示すノイズ等）を検出するために動作してもよく、または、監視対象の通信リンクに対する１つまたは複数の性能指標を検出（例えば、判定）してもよい。ここで、１つまたは複数の性能指標のそれぞれは、監視対象の通信リンク上の通信性能の品質または測定値を示すものである。これらの性能指標は、例えば、通信エラー率（監視対象リンク上の）、バス稼働率、通信遅延時間、その他を含んでもよい。
【００７３】
上述の様々なデバイス（および同様のデバイス）の少なくともいくつかの機能性は、ファームウェア命令および／またはソフトウェア命令を実行するハードウェア、プロセッサ（図７のプロセッサ７１０または図１０のプロセッサ１０１０等）またはこれらの任意の組合せを利用することにより実装され得る。ファームウェアにロードされ得るアプリケーションの一例は、パワースペクトル解析である。このようにパワースペクトル解析を含むことにより、プロセスノイズを検出することが可能である。加えて、パワースペクトル解析をこのように統合することは、プロセスが動作範囲にわたって動く間に、診断モジュールが問題を監視することを可能にする。ソフトウェア命令またはファームウェア命令を実行するプロセッサを利用して実装された場合、ソフトウェア命令またはファームウェア命令は、磁気ディスク、光ディスク、または他の記憶媒体等の任意のコンピュータ可読メモリ（例えば、図７のメモリ７２０および図１０のメモリ１０２０）上に、またはＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、プロセッサ、ハードディスク駆動装置、光ディスク駆動装置、テープ駆動装置、その他等に記憶されてもよい。同様に、ソフトウェア命令またはファームウェア命令は、例えば、コンピュータ可読ディスクまたは他の可搬式コンピュータ記憶機構上で、を含む、任意の既知のまたは所望の供給方法により、または通信媒体を介して、ユーザまたはシステムに供給されてもよい。通信媒体は通常、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを、搬送波または他の搬送機構等の変調データ信号において具体化する。用語「変調データ信号」は、その信号の特徴の１つまたは複数が、その信号内に情報を符号化するような方法で設定または変化された信号を意味する。限定的にではなく、例として、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接配線接続等の有線媒体、および音響、無線周波数、赤外線、他の無線媒体等の無線媒体を含む。したがって、ソフトウェア命令またはファームウェア命令は、電話回線、ＤＳＬ回線、ケーブルテレビ回線、光ファイバー回線、ワイヤレス通信チャンネル、インターネット、その他（これらは、可搬式記憶媒体を介して係るソフトウェアを提供することと、同一であるか、または交換可能であると見なされる）等の通信チャンネルを介して、ユーザまたはシステムに供給され得る。ソフトウェア命令またはファームウェア命令は、プロセッサにより実行されるとプロセッサに様々な動作を実行させる機械可読命令を含んでもよい。
【００７４】
ハードウェア内に実装された場合、ハードウェアは１つまたは複数の独立した構成要素、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、その他を備え得る。
【００７５】
上記の文章は、プロセス制御環境において統合されたシームレスな診断を提供し得るいくつかの方法例、デバイス、およびシステムについて詳細に説明したものであるが、本説明の法的範囲は、本開示の末尾において記載される請求項の文言により定められることを理解すべきである。可能な実施形態をすべて説明し尽くすことは、不可能ではないにせよ、非実際的であるため、上記の詳細な説明は、例示としてのみなされたものであり、可能な実施形態をすべて説明し尽くすものではない。多数の代替的な実施形態が、現在の技術を用いて、または本特許の出願日以降に開発される技術を用いて、実施され得るであろう。これらの実施形態もまた、依然として本発明の請求項の範囲に含まれる。
【図１】
2012038302.tif 000003
【図２】
2012038302.tif 000004
【図３】
2012038302.tif 000005
【図４】
2012038302.tif 000006
【図５】
2012038302.tif 000007
【図６】
2012038302.tif 000008
【図７】
2012038302.tif 000009
【図８】
2012038302.tif 000010
【図９】
2012038302.tif 000011
【図１０】
2012038302.tif 000012
【図１１】
2012038302.tif 000013