(57)【要約】      （修正有）【課題】フィールドデバイスをプロセスコントローラに通信的に連結する装置を提供する。【解決手段】第１のインターフェースは、第１のフィールドデバイスに連結された時に第１のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信し、第２のフィールドデバイスに連結された時に第２のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信する。該装置は、第１のフィールドデバイスまたは第２のフィールドデバイスのうちの１つから受信した第１の情報を第３の通信プロトコルを使用するバスを介して通信するために符号化しかつ第１の情報をプロセス制御システムのコントローラに伝えるために、通信プロセッサとバスとに通信的に連結された第２のインターフェースを含む。バスは、第３の通信プロトコルを使用して、第１のまたは第２のフィールドデバイスのうちの他方から受信した第２の情報を伝える。【選択図】図１Ａ
2016129025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたは前記プロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される、第１の物理インターフェースと、
前記プロセス制御システムのコントローラにバスを介して通信的に連結される、第２の物理インターフェースと、
を備えるベースと、
前記ベースに取り外し可能に取り付けられたモジュールであって、前記第１の物理インターフェースが前記第１のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、前記第１のフィールドデバイスと第１の通信プロトコルを使用して通信し、前記第１の物理インターフェースが前記第２のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、前記第２のフィールドデバイスと第２の通信プロトコルを使用して通信し、前記コントローラと、第３の通信プロトコルを使用する前記バスを介して通信し、前記第３の通信プロトコルが、前記第１と前記第２との通信プロトコルとは異なる、モジュールと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記第１の通信プロトコルまたは前記第２の通信プロトコルのうちの少なくとも１つが、フィールドバスプロトコルである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の通信プロトコルがＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の通信プロトコルがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のフィールドデバイスが、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１準拠であり、前記第１の物理インターフェースに、ポイントツーポイントアーキテクチャで、セグメントプロテクタなしに通信的に連結されている、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の通信プロトコルまたは前記第２の通信プロトコルのうちの少なくとも１つが、無線ＨＡＲＴである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の通信プロトコルまたは前記第２の通信プロトコルのうちの少なくとも１つが、インターネットプロトコルに基づいている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の通信プロトコルまたは前記第２の通信プロトコルのうちの少なくとも１つが、Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｑｕｅｕｅ  Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の通信プロトコルまたは前記第２の通信プロトコルのうちの少なくとも１つが、トンネルプロトコルを実装し、対応する前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの少なくとも１つが、安全デバイスである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記モジュールが、前記第１の通信プロトコルに従って形式を整えられた第１の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信し、前記第２の通信プロトコルに従って形式を整えられた第２の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信し、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに関連する前記通信プロトコルが、前記第１と第２との要求のうちの１つへの応答に基づいて自動的に検出される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の物理インターフェースと、前記第１のフィールドデバイスまたは第２のフィールドデバイスのうちの前記１つとの間の物理層と通信との分析に対応する診断情報を生成する、診断分析器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記診断情報が、供給電圧、負荷電量、信号レベル、ラインノイズ、またはジッターのうちの少なくとも１つの測定結果を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第３の通信プロトコルが、前記バス上の情報を、前記バスと通信し、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの他方と通信している、第２のモジュールから伝える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ベースの前記第１の物理インターフェースが、前記第２のモジュールに取り外し可能に取り付けられた第２のベースの第３の物理インターフェースに通信的に連結されて、前記第１と第２とのフィールドデバイスの間のピアツーピア通信を可能にする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１のフィールドデバイスまたは第２のフィールドデバイスのうちの前記１つが、前記モジュールを介して電力を供給され、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの他方が、前記第２のモジュールを介して電力を供給され、前記第１のフィールドデバイスが前記第２のフィールドデバイスにセグメントプロテクタを介して通信的に連結されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
第１の情報を、プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたはプロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される第１の物理インターフェースを有するベースにおいて受信することと、
前記ベースに取り外し可能に取り付けられたモジュールにおいて、通信するための前記第１の情報を、第１の通信プロトコルを使用して符号化することであって、前記第１の情報が、前記第１の物理インターフェースが前記第１のフィールドデバイスに連結された時に、前記モジュールに前記第１のフィールドデバイスから第２の通信プロトコルを使用して伝えられ、前記第１の情報が、前記第１の物理インターフェースが前記第２のフィールドデバイスに連結された時に、前記モジュールに前記第２のフィールドデバイスから第３の通信プロトコルを使用して伝えられ、前記第１の通信プロトコルが、前記第１と第２との通信プロトコルとは異なる、符号化することと、
前記符号化された第１の情報を、前記モジュールから、前記ベースの第２の物理インターフェースを介してコントローラに、前記第１の通信プロトコルを使用するバスを介して伝えることと、
を備える、方法。
【請求項１７】
前記第２の通信プロトコルがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡであり、前記第３の通信プロトコルがＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つが前記第１の物理インターフェースに通信的に連結された時に、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに関連する、前記第２の通信プロトコルまたは前記第３の通信プロトコルを自動的に検出することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の通信プロトコルまたは前記第３の通信プロトコルを、
第１の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信することであって、前記第１の要求が前記第２の通信プロトコルに従って形式を整えられている、第１の要求を送信することと、
第２の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信することであって、前記第２の要求が、前記第３の通信プロトコルに従って形式を整えられている、第２の要求を送信することと、
前記第１の要求への応答が受信された場合、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つが、前記第２の通信プロトコルに関連付けられていると判断することと、
前記第２の要求への応答が受信された場合、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つが、前記第３の通信プロトコルに関連付けられていると判断することと、
によって自動的に検出することをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の物理インターフェースと、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つとの間の物理層と通信とを監視して、診断情報を生成することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記診断情報が、供給電圧、負荷電量、信号レベル、ラインノイズ、またはジッターのうちの少なくとも１つの測定結果を備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたはプロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される第１のインターフェースであって、前記第１のフィールドデバイスに連結された時に、第１のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信し、前記第２のフィールドデバイスに連結された時に、第２のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信する、第１のインターフェースと、
前記第１のインターフェースに通信的に連結された通信プロセッサであって、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つから受信した第１の情報を、前記第１と前記第２とのフィールドバス通信プロトコルとは異なる第３の通信プロトコルを使用するバスを介した通信のために符号化する、通信プロセッサと、
前記第１の情報を、前記第３の通信プロトコルを使用する前記バスを介して、前記プロセス制御システムのコントローラに伝えるために、前記通信プロセッサと前記バスとに通信的に連結された第２のインターフェースであって、前記バスが、前記第３の通信プロトコルを使用して、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの他方から受信した第２の情報を伝える、第２のインターフェースと、
を備える、装置。
【請求項２３】
前記第１のフィールドバス通信プロトコルがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡである、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第２のフィールドバス通信プロトコルがＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１のフィールドデバイスがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ準拠であり、前記第１のインターフェースに、ポイントツーポイントアーキテクチャで、ＤＰ／ＰＡセグメントカプラーなしに通信的に連結されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記通信プロセッサが、前記第１のフィールドバス通信プロトコルに従って形式を整えられた第１の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信し、前記第２のフィールドバス通信プロトコルに従って形式を整えられた第２の要求を、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに送信し、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つに関連する前記通信プロトコルが、前記第１と前記第２との要求のうちの１つへの応答に基づいて自動的に検出される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１のインターフェースと、前記第１のフィールドデバイスまたは前記第２のフィールドデバイスのうちの前記１つとの間の物理層と通信との分析に対応する診断情報を生成する、診断分析器をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
前記診断情報が、供給電圧、負荷電量、信号レベル、ラインノイズ、またはジッターのうちの少なくとも１つの測定結果を備える、請求項２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、プロセス制御システムに関し、より具体的には、フィールドデバイスをプロセス制御システムのコントローラに通信的に連結する装置と方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学、石油、製薬、パルプ及び紙、または他の製造プロセスで使用されるもののようなプロセス制御システムは、通常、少なくとも１つのオペレータワークステーションを含む少なくとも１つのホストと、アナログ、デジタル、またはアナログ／デジタル複合の通信プロトコルを介して通信するように構成された１つまたは複数のフィールドデバイスと、に通信的に連結された１つまたは複数のプロセスコントローラを含む。たとえば、デバイスコントローラ、バルブ、バルブアクチュエータ、バルブポジショナ、スイッチ及びトランスミッタ（たとえば、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、及び化学組成センサ）、またはそれらの組み合わせであり得るフィールドデバイスは、プロセス制御システム内で、バルブを開閉すること、及びプロセスパラメータを測定または推測することなどの機能を実行する。プロセスコントローラは、フィールドデバイスによって行われたプロセス測定結果を示す信号及び／またはフィールドデバイスに関する他の情報を受信し、この情報を使用して制御ルーチンを実装し、バスまたは他の通信ラインを介してフィールドデバイスに送信される制御信号を生成して、プロセス制御システムの動作を制御する。
【０００３】
プロセス制御システムは、いくつかの異なる機能を提供し、ポイントツーポイント型（たとえば、１つのフィールドデバイスがフィールドデバイスバスに通信的に連結される）またはマルチドロップ型（たとえば、複数のフィールドデバイスがフィールドデバイスバスに通信的に連結される）の配線接続構成の２線インターフェースを使用して、または無線通信を用いて、プロセスコントローラに通信的に連結されることが多い、複数のフィールドデバイスを含むことができる。いくつかのフィールドデバイスは、比較的簡単なコマンド及び／または通信（たとえば、ＯＮコマンド及びＯＦＦコマンド）を使用して動作するように構成されている。他のフィールドデバイスは、より複雑であり、より多くのコマンド及び／またはより多くの通信情報を必要とし、それには、簡単なコマンドを含むこともあり、含まないこともある。たとえば、より複雑なフィールドデバイスは、アナログ値に重ねられたデジタル通信を有するアナログ値を、たとえば、Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（「ＨＡＲＴ」）通信プロトコルを使用して伝えることができる。他のフィールドデバイスは、完全にデジタル通信（たとえば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバス通信プロトコル）を使用することができる。
【０００４】
プロセス制御システムでは、各フィールドデバイスは、通常、プロセスコントローラに、１つまたは複数のＩ／Ｏカードと各通信媒体（たとえば、２線ケーブル、無線リンク、または光ファイバ）とを介して連結されている。したがって、複数のフィールドデバイスをプロセスコントローラに通信的に連結するために、複数の通信媒体が必要とされる。しばしば、フィールドデバイスに連結された複数の通信媒体は、１つまたは複数のフィールドジャンクションボックスを通って配線され、その場所では、複数の通信媒体は、フィールドデバイスをプロセスコントローラに１つまたは複数のＩ／Ｏカードを介して通信的に連結するために使用される多心ケーブルの各通信媒体（たとえば、各２線導体）に連結されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
フィールドデバイスをプロセス制御システムのコントローラに通信的に連結する例示的な装置と方法とを説明する。一実施例によると、例示的な装置は、ベースと、ベースに取り外し可能に取り付けられたモジュールとを含む。ベースは、プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたはプロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される第１の物理インターフェースと、プロセス制御システムのコントローラにバスを介して通信的に連結される第２の物理インターフェースとを含む。モジュールは、第１の物理インターフェースが第１のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、第１のフィールドデバイスと第１の通信プロトコルを使用して通信する。モジュールは、第１の物理インターフェースが第２のフィールドデバイスに通信的に連結された時に、第２のフィールドデバイスと第２の通信プロトコルを使用して通信する。モジュールは、第３の通信プロトコルを使用するバスを介してコントローラと通信する。第３の通信プロトコルは、第１と第２との通信プロトコルとは異なる。
【０００６】
別の実施例によると、例示的な方法は、第１の情報を、プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたはプロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される第１の物理インターフェースを有するベースにおいて、受信することを伴う。例示的な方法は、また、ベースに取り外し可能に取り付けられたモジュールにおいて、第１の通信プロトコルを使用して通信するための第１の情報を符号化することを伴う。第１の物理インターフェースが第１のフィールドデバイスに連結された時に、モジュールに、第１のフィールドデバイスから第２の通信プロトコルを使用して伝えられる第１の情報。第１の物理インターフェースが第２のフィールドデバイスに連結された時に、モジュールに、第２のフィールドデバイスから第３の通信プロトコルを使用して伝えられる第１の情報。第１の通信プロトコルは、第１と第２との通信プロトコルとは別である。方法は、さらに、符号化された第１の情報を、モジュールからベースの第２の物理インターフェースを介して、第１の通信プロトコルを使用するバスを介してコントーラに伝えることを伴う。
【０００７】
さらに別の実施例によると、例示的な装置は、プロセス制御システムの第１のフィールドデバイスまたはプロセス制御システムの第２のフィールドデバイスのうちの１つに通信的に連結される、第１のインターフェースを含む。第１のインターフェースは、第１のフィールドデバイスに連結された時に、第１のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信し、第２のフィールドデバイスに連結された時に、第２のフィールドバス通信プロトコルを使用して通信する。例示的な装置は、第１のインターフェースに通信的に連結された通信プロセッサを含む。通信プロセッサは、第１と第２とのフィールドバス通信プロトコルとは異なる第３の通信プロトコルを使用するバスを介した通信のための、第１のフィールドデバイスまたは第２のフィールドデバイスのうちの１つから受信した第１の情報を符号化する。例示的な装置は、第１の情報を、第３の通信プロトコルを使用するバスを介して、プロセス制御システムのコントローラに伝えるために、通信プロセッサとバスとに通信的に連結された第２のインターフェースを含む。バスは、第３の通信プロトコルを使用して、第１のフィールドデバイスまたは第２のフィールドデバイスのうちの他方から受信した第２の情報を伝える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】例示的なプロセス制御システムを示したブロック図である。
【図１Ｂ】ワークステーションとコントローラとＩ／Ｏカードとを通信的に連結するために使用され得る、代替的な例示的な実装形態の図である。
【図１Ｃ】ワークステーションとコントローラとＩ／Ｏカードとを通信的に連結するために使用され得る、代替的な例示的な実装形態の図である。
【図１Ｄ】ワークステーションとコントローラとＩ／Ｏカードとを通信的に連結するために使用され得る、代替的な例示的な実装形態の図である。
【図２】図１Ａの例示的なマーシャリングキャビネットの詳細図である。
【図３】図１Ａの例示的なマーシャリングキャビネットを実装するために使用され得る、別の例示的なマーシャリングキャビネットである。
【図４】図１Ａと図２との例示的なターミネーションモジュールの平面図及び側面図である。
【図５】図１Ａと図２との例示的なターミネーションモジュールの平面図及び側面図である。
【図６】図１Ａと図２と図４と図５と図１３Ａ〜図１３Ｂと図１４Ａ〜図１４Ｂとの例示的なターミネーションモジュールの詳細ブロック図である。
【図７】図１Ａの例示的なＩ／Ｏカードの詳細ブロック図である。
【図８】図１Ａと図２〜６と図１３Ａ〜図１３Ｂと図１４Ａ〜図１４Ｂとのターミネーションモジュールに関連する、フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を表示するために使用され得る、例示的なラベラーの詳細ブロック図である。
【図９】ターミネーションモジュールを、互いとフィールドデバイスと通信バスとから電気的に絶縁するために、図１Ａの例示的ターミネーションモジュールに関連して実装され得る絶縁回路構成の図である。
【図１０Ａ】情報を、フィールドデバイスとＩ／Ｏカードとの間で伝えるために、図１Ａと図２〜６と図１３Ａ〜図１３Ｂと図１４Ａ〜図１４Ｂとのターミネーションモジュールを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１０Ｂ】情報を、フィールドデバイスとＩ／Ｏカードとの間で伝えるために、図１Ａと図２〜６と図１３Ａ〜図１３Ｂと図１４Ａ〜図１４Ｂとのターミネーションモジュールを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１１Ａ】情報を、ターミネーションモジュールとワークステーションとの間で伝えるために、図１ＡのＩ／Ｏカードを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１１Ｂ】情報を、ターミネーションモジュールとワークステーションとの間で伝えるために、図１ＡのＩ／Ｏカードを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１２】ターミネーションモジュールに通信的に連結されたフィールドデバイスに関連する情報を読み出し、表示するために、図２と図３と図６と図８とのラベラーを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１３Ａ】例示的なＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリアと例示的なＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１（ＦＦ−Ｈ１）プロセスエリアとに関して本明細書で開示する教示を実装する前後の、別の例示的なプロセス制御システムを示すブロック図である。
【図１３Ｂ】例示的なＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリアと例示的なＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１（ＦＦ−Ｈ１）プロセスエリアとに関して本明細書で開示する教示を実装する前後の、別の例示的なプロセス制御システムを示すブロック図である。
【図１４Ａ】対応するターミネーションモジュールに通信的に連結された２つのＦＦ−Ｈ１準拠フィールドデバイスのピアツーピア通信の、代替的な例示的な実装形態の図である。
【図１４Ｂ】対応するターミネーションモジュールに通信的に連結された２つのＦＦ−Ｈ１準拠フィールドデバイスのピアツーピア通信の、代替的な例示的な実装形態の図である。
【図１５】ターミネーションモジュールに接続された対応するフィールドデバイスに関連する通信プロトコルを自動的に検出するために、図１Ａと図２〜６と図１３Ａ〜図１３Ｂと図１４Ａ〜図１４Ｂとのターミネーションモジュールを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートである。
【図１６】本明細書で説明する例示的なシステムと方法とを実装するために使用され得る、例示的なプロセッサシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下は、他の構成要素の中でも得に、ハードウェア上で実行されるソフトウェア及び／またはファームウェアを含む例示的な装置とシステムとを説明しているが、そのようなシステムが単に例示であり、限定するものとして見なされるべきでないということに留意すべきである。たとえば、これらのハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素とファームウェア構成要素とのうちの一部または全部が、ハードウェアだけで、ソフトウェアだけで、またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせで具体化され得る、ということが考慮される。したがって、以下は、例示的な装置とシステムとを説明するが、提供される実施例がそのような装置とシステムとを実装する唯一の方法でないということを、当業者は容易に理解する。
【００１０】
例示的なプロセス制御システムは、制御室（たとえば、図１Ａの制御室１０８）と、プロセスコントローラエリア（たとえば、図１Ａのプロセスコントローラエリア１１０）と、ターミネーションエリア（たとえば、図１Ａのターミネーションエリア１４０）と、１つまたは複数のプロセスエリア（たとえば、図１Ａのプロセスエリア１１４及びプロセスエリア１１８）とを含む。プロセスエリアは、特定のプロセス（たとえば、化学プロセス、石油プロセス、製薬プロセス、パルプ及び紙プロセス、など）を実行することに関連する動作（たとえば、バルブを制御すること、モータを制御すること、ボイラを制御すること、監視すること、パラメータを測定すること、など）を実行する、複数のフィールドデバイスを含む。いくつかのプロセスエリアは、厳しい環境条件（たとえば、比較的高温、浮遊毒素、危険な放射線レベル、など）のために、人間がアクセスすることができない。制御室は、通常、１つまたは複数のワークステーションを、人間が安全にアクセスすることができる環境内に含む。ワークステーションは、たとえば、変数値、プロセス制御機能、などを変更することによって、ユーザ（たとえば、エンジニア、オペレータ、など）がプロセス制御システムの制御動作にアクセスすることができる、ユーザアプリケーションを含む。プロセス制御エリアは、制御室内のワークステーションに通信的に連結された、１つまたは複数のコントローラを含む。コントローラは、ワークステーションを介して実装されたプロセス制御戦略を実行することによって、プロセスエリア内のフィールドデバイスの制御を自動化する。例示的なプロセス戦略は、圧力を圧力センサフィールドデバイスを使用して測定することと、圧力測定に基づいて、フローバルブを開閉するバルブポジショナにコマンドを自動的に送信することと、を伴う。ターミネーションエリアは、コントローラがプロセスエリア内のフィールドデバイスと通信することを可能にする、マーシャリングキャビネットを含む。具体的には、マーシャリングキャビネットは、フィールドデバイスからの信号を整理し、まとめ、またはコントーラに通信的に連結された１つまたは複数のＩ／Ｏカードに転送するために使用される、複数のターミネーションモジュールを含む。Ｉ／Ｏカードは、フィールドデバイスから受信した情報をコントローラと互換性のあるフォーマットに変換し、コントローラからの情報をフィールドデバイスと互換性のあるフォーマットに変換する。
【００１１】
プロセス制御システム内のフィールドデバイスをコントローラに通信的に連結するために使用され、知られている技術は、各フィールドデバイスと、コントローラ（たとえば、プロセスコントローラ、プログラム可能論理コントローラ、など）に通信的に連結された各Ｉ／Ｏカードとの間で、別々のバス（たとえば、ワイヤ、ケーブル、または回路）を使用することを伴う。Ｉ／Ｏカードは、コントーラを、異なるデータタイプまたは信号タイプ（たとえば、アナログイン（ＡＩ）データタイプ、アナログアウト（ＡＯ）データタイプ、ディスクリートイン（ＤＩ）データタイプ、ディスクリートアウト（ＤＯ）データタイプ、デジタルインデータタイプ、及びデジタルアウトデータタイプ）と異なるフィールドデバイス通信プロトコルとに関連する複数のフィールドデバイスに、コントローラとフィールドデバイスとの間で伝えられる情報を翻訳または変換することによって、通信的に連結することを可能にする。たとえば、Ｉ／Ｏカードに、フィールドデバイスに関連するフィールドデバイス通信プロトコルを使用して、情報をフィールドデバイスとやり取りするように構成された、１つまたは複数のフィールドデバイスインタフェースを提供することができる。異なるフィールドデバイスインタフェースは、異なるチャネルタイプ（たとえば、アナログイン（ＡＩ）チャネルタイプ、アナログアウト（ＡＯ）チャネルタイプ、ディスクリートイン（ＤＩ）チャネルタイプ、ディスクリートアウト（ＤＯ）チャネルタイプ、デジタルインチャネルタイプ、及びデジタルアウトチャネルタイプ）を介して通信する。加えて、Ｉ／Ｏカードは、フィールドデバイスから受信した情報（たとえば、電圧レベル）を、フィールドデバイスを制御することに関連する動作を実行するためにコントローラが使用することができる情報（たとえば、圧力測定値）に変換することができる。知られている技術は、複数のフィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信的に連結する、ワイヤまたはバスの束（たとえば、多心ケーブル）を必要とする。各フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信的に連結するために個別のバスを使用する、知られている技術とは異なり、本明細書で説明する例示的な装置及び方法は、複数のフィールドデバイスをターミネーションパネル（たとえば、マーシャリングキャビネット）で終了させ、ターミネーションパネルとＩ／Ｏカードとの間で通信的に連結された１つバス（たとえば、導電性通信媒体、光通信媒体、無線通信媒体）を使用して、フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信的に連結することによって、フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信的に連結するために使用され得る。
【００１２】
本明細書で説明する例示的な装置及び方法は、１つまたは複数のターミネーションモジュールを、コントーラに通信的に連結された１つまたは複数のＩ／Ｏカードに通信的に連結する、例示的なユニバーサルＩ／Ｏバス（たとえば、共通または共用の通信バス）を使用することを伴う。各ターミネーションモジュールは、１つまたは複数の各フィールドデバイスに、各フィールドデバイスバス（たとえば、アナログバスまたはデジタルバス）を使用して通信的に連結されている。ターミネーションモジュールは、フィールドデバイス情報をフィールドデバイスからフィールドデバイスバスを介して受信し、たとえば、フィールドデバイス情報をパケット化し、パケット化情報をＩ／ＯカードにユニバーサルＩ／Ｏバスを介して伝えることによって、フィールドデバイス情報をＩ／ＯカードにユニバーサルＩ／Ｏバスを介して伝えるように構成されている。フィールドデバイス情報は、たとえば、フィールドデバイス識別情報（たとえば、デバイスタグ、電子シリアル番号、など）、フィールドデバイス状態情報（たとえば、通信状態、診断ヘルス情報（開ループ、ショート、など））、フィールドデバイス活動情報（たとえば、プロセス変数（ＰＶ）値）、フィールドデバイス説明情報（たとえば、バルブアクチュエータ、温度センサ、圧力センサ、フローセンサ、などのフィールドデバイスのタイプまたは機能）、フィールドデバイス接続構成情報（たとえば、マルチドロップバス接続、ポイントツーポイント接続、など）、フィールドデバイスバスまたはフィールドデバイスセグメント識別情報（たとえば、フィールドデバイスがそれを介してターミネーションモジュールに通信的に連結される、フィールドデバイスバスまたはフィールドデバイスセグメント）、及び／またはフィールドデバイスデータタイプ情報（たとえば、特定のフィールドデバイスによって使用されるデータタイプを示すデータタイプ記述子）を含むことができる。Ｉ／Ｏカードは、ユニバーサルＩ／Ｏバスを介して受信したフィールドデバイス情報を抽出し、フィールドデバイス情報をコントローラに伝えることができ、コントローラは、その後、後で分析するために、情報の一部または全部を１つまたは複数のワークステーション端末に伝えることができる。
【００１３】
フィールドデバイス情報（たとえば、コマンド、命令、クエリ、閾値活動値（たとえば、閾値ＰＶ値）、など）をワークステーション端末からフィールドデバイスに伝えるために、Ｉ／Ｏカードは、フィールドデバイス情報をパケット化し、パケット化フィールドデバイス情報を複数のターミネーションモジュールに伝えることができる。ターミネーションモジュールの各々は、その後、各フィールドデバイス情報を、各Ｉ／Ｏカードから受信したパケット化通信から抽出し、または逆パケット化し、フィールドデバイス情報を各フィールドデバイスに伝えることができる。
【００１４】
本明細書で説明する例示の実施例では、ターミネーションパネル（たとえば、マーシャリングキャビネット）は、複数のターミネーションモジュールを受け入れる（たとえば、接続する）ように構成され、複数のターミネーションモジュールの各々は、異なるフィールドデバイスに通信的に連結されている。ターミネーションパネルにおいて、どのターミネーションモジュールがどのフィールドデバイスに接続されているかを示すために、各ターミネーションモジュールは、ターミネーションラベラー（またはタグ付けシステム）を提供されている。ターミネーションラベラーは、電子ディスプレイ（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））と、どのフィールドデバイスが、ターミネーションラベラーに対応するターミネーションモジュールに接続されているかを判断する構成要素とを含む。いくつかの例示的な実装形態では、ディスプレイは、ターミネーションモジュールの代わりにターミネーションパネルに取り付けられる。ディスプレイの各々は、各ターミネーションモジュールソケットに関連して取り付けられる。このようにして、ターミネーションモジュールがターミネーションパネルから取り外された時に、対応するディスプレイは、後から接続されるターミネーションモジュールが使用するために、ターミネーションパネル上に残る。
【００１５】
ここで図１Ａを参照すると、例示的なプロセス制御システム１００は、一般的にアプリケーション制御ネットワーク（ＡＣＮ）と呼ばれる、バスまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０６を介して、コントローラ１０４に通信的に連結されたワークステーション１０２を含む。ＬＡＮ１０６を、所望の通信媒体とプロトコルとを使用して実装することができる。たとえば、ＬＡＮ１０６は、有線または無線イーサネット通信プロトコルに基づくことができる。しかしながら、他の適切な有線または無線通信媒体とプロトコルとを使用することができる。ワークステーション１０２は、１つまたは複数の、情報技術アプリケーション、ユーザ相互作用アプリケーション、及び／または通信アプリケーションに関連する動作を実行するように構成され得る。たとえば、ワークステーション１０２は、ワークステーション１０２及びコントローラ１０４が、所望の通信媒体（たとえば、無線、有線、など）とプロトコル（たとえば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰ、など）を使用して他のデバイスまたシステムと通信することを可能にする、プロセス制御関連アプリケーションと通信アプリケーションとに関連する動作を実行するように構成され得る。コントローラ１０４は、システムエンジニアまたは他のシステムオペレータによって、たとえば、ワークステーション１０２または他のワークステーションを使用して生成され、コントローラ１０４内にすでにダウンロードされ、インスタンス化されている、１つまたは複数のプロセス制御ルーチンまたは機能を実行するように構成され得る。例示の実施例では、ワークステーション１０２は制御室１０８内に位置し、コントローラ１０４は、制御室１０８とは別のプロセスコントローラエリア１１０内に位置している。
【００１６】
例示の実施例では、例示的なプロセス制御システム１００は、第１のプロセスエリア１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜ｃと、第２のプロセス制御エリア１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとを含む。情報をコントローラ１０４と、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃと及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの間で伝えるために、例示的なプロセス制御システム１００は、フィールドジャンクションボックス（ＦＪＢ）１２０ａ〜ｂとマーシャリングキャビネット１２２とを提供されている。フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂの各々は、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのうちの各１つからの信号を、マーシャリングキャビネット１２２に転送する。次に、マーシャリングキャビネット１２２は、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとから受信した情報を整理（たとえば、まとめる、分類する、など）し、フィールドデバイス情報をコントローラ１０４の各Ｉ／Ｏカード（たとえば、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂ）に転送する。例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２も使用して、コントローラ１０４のＩ／Ｏカードから受信した情報を、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのうちの各１つに、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂを介して転送するように、コントローラ１０４と、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの間の通信は双方向である。
【００１７】
例示の実施例では、電気的導電通信媒体、無線通信媒体、及び／または光通信媒体を介して、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃは、フィールドジャンクションボックス１２０ａに通信的に連結され、フィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、フィールドジャンクションボックス１２０ｂに通信的に連結されている。たとえば、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂは、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの電気トランシーバ、無線トランシーバ、及び／または光トランシーバと通信するために、１つまたは複数の、電気データトランシーバ、無線データトランシーバ、及び／または光データトランシーバを提供されている。例示の実施例では、フィールドジャンクションボックス１２０ｂは、フィールドデバイス１１６ｃに無線で通信的に連結されている。代替的な例示的な実装形態では、マーシャリングキャビネット１２２を省略することができ、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとからの信号を、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂからコントローラ１０４のＩ／Ｏカードに直接転送することができる。さらに別の例示的な実装形態では、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂを省略することができ、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとをマーシャリングキャビネット１２２に直接接続することができる。
【００１８】
フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、フィールドバス準拠のバルブ、アクチュエータ、センサ、などであることができ、その場合、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、よく知られたＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバス通信プロトコル（たとえば、ＦＦ−Ｈ１）を使用するデジタルデータバスを介して通信する。もちろん、代わりに、他の種類のフィールドデバイスと通信プロトコルとを使用することができる。たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、代わりに、よく知られたＰｒｏｆｉｂｕｓ通信プロトコルとＨＡＲＴ通信プロトコルとを使用するデータバスを介して通信する、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ）、ＨＡＲＴ、またはＡＳ−ｉ準拠のデバイスであることができる。いくつかの例示的な実装形態では、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、デジタル通信の代わりにアナログ通信またはディスクリート通信を使用して、情報を伝えることができる。加えて、通信プロトコルを使用して、異なるデータタイプに関連する情報を伝えることができる。
【００１９】
フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの各々は、フィールドデバイス識別情報を記憶するように構成されている。フィールドデバイス識別情報は、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの各々を一意に識別する、物理的デバイスタグ（ＰＤＴ）値、デバイスタグ名、電子シリアル番号、などであることができる。図１Ａの例示の実施例では、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃは、フィールドデバイス識別情報を、物理的デバイスタグ値ＰＤＴ０〜ＰＤＴ２の形式で記憶し、フィールドデバイス１１６ａ〜ｃは、フィールドデバイス識別情報を、物理的デバイスタグ値ＰＤＴ３〜ＰＤＴ５の形式で記憶する。フィールドデバイス識別情報は、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの中に、フィールドデバイスメーカによって、及び／またはフィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの設置に関与するオペレータまたはエンジニアによって、記憶またはプログラムされ得る。
【００２０】
フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとに関連する情報を、マーシャリングキャビネット１２２内で転送するために、マーシャリングキャビネット１２２は、複数のターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとを提供されている。ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、第１のプロセスエリア１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜ｃに関連する情報を整理するように構成され、ターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、第２のプロセスエリア１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜ｃに関連する情報を整理するように構成されている。図示の通り、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂに、それぞれの多心ケーブル１２８ａと多心ケーブル１２８ｂ（たとえば、マルチバスケーブル）とを介して通信的に連結されている。マーシャリングキャビネット１２２が省かれている代替的な例示的な実装形態では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、フィールドジャンクションボックス１２０ａ〜ｂの各１つの中に設置され得る。
【００２１】
図１Ａの例示の実施例は、多心ケーブル１２８ａ〜ｂ内の各導体または導体ペア（たとえば、バス、ツイストペア通信媒体、２線通信媒体、など）が、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの各１つに一意に関連する情報を通信する、ポイントツーポイント構成を示している。たとえば、多心ケーブル１２８ａは、第１の導体１３０ａと第２の導体１３０ｂと第３の導体１３０ｃとを含む。具体的には、第１の導体１３０ａは、情報を、ターミネーションモジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａとの間で通信するように構成された第１のデータバスを形成するために使用され、第２の導体１３０ｂは、情報を、ターミネーションモジュール１２４ｂとフィールドデバイス１１２ｂとの間で通信するように構成された第２のデータバスを形成するために使用され、第３の導体１３０ｃは、情報を、ターミネーションモジュール１２４ｃとフィールドデバイス１１２ｃとの間で通信するように構成された第３のデータバスを形成するために使用される。マルチドロップ配線構成を使用する代替的な例示的な実装形態では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとの各々は、１つまたは複数のフィールドデバイスに通信的に連結され得る。たとえば、マルチドロップ構成では、ターミネーションモジュール１２４ａは、フィールドデバイス１１２ａと（図示しない）別のフィールドデバイスとに、第１の導体１３０ａを介して通信的に連結され得る。いくつかの例示的な実装形態では、ターミネーションモジュールは、複数のフィールドデバイスと、無線メッシュネットワークを使用して無線で通信するように構成され得る。
【００２２】
加えて、または代替的に、いくつかの実施例では、（図示しない）第２のフィールドデバイスは、ターミネーションモジュール１２４ａに第１の導体１３０ａを介して、フィールドデバイス１１２ａに加えた冗長、予備、または交換のフィールドデバイスとして、通信的に連結されている。いくつかのそのような実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａは、予備のデバイスと通信する必要があるまで（たとえば、フィールドデバイス１１２ａが故障した時、オペレータが、フィールドデバイス１１２ａに置き換わるように予備のデバイスを設定した時）、フィールドデバイス１１２ａのみと通信するように構成されている。つまり、ターミネーションモジュール１２４ａに第１の導体１３０ａを介して通信的に連結された２つのデバイスがあるが、マルチドロップ構成とは異なり、ターミネーションモジュール１２４ａと、フィールドデバイス１１２ａまたは予備のフィールドデバイスのいずれかとの間の通信は、ポイントツーポイント接続として実際上は動作する。より具体的は、ターミネーションモジュール１２４ａは予備のフィールドデバイスを検出することができるが、通信が予備のフィールドデバイスと（自動的にまたはプロセス制御員の指示のいずれかで）開始される時点である、稼働中のデバイスが故障するまで、すべての通信は、一次または稼働中のデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ）に向けられる。いくつかの実施例では、予備のフィールドデバイスは、故障したフィールドデバイス１１２ａがまだプロセス制御システム内にある間（たとえば、物理的に取り外される前及び／またはシステムの論理構成から消去される前）に、任命され、ターミネーションモジュール１２４ａとの通信を開始する。いくつかのそのような実施例では、予備のフィールドデバイスは、作業員が予備のフィールドデバイスを新しい一次デバイスに指定するまで、「予備の」宛先のままでいる。他の実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａは、一旦フィールドデバイス１１２ａが故障すると、予備のフィールドデバイスをフィールドデバイス１１２ａと自動的に交換する。予備のフィールドデバイスがこのような方法で通信を引き継ぐように構成する能力は、通常、特定の通信プロトコル（たとえば、ＨＡＲＴ）では使用不可能であり、それは、個々のフィールドデバイスが、Ｉ／Ｏカードにポイントツーポイント方法で直接通信的に連結されているからである。結果として、故障したフィールドデバイスの交換は、通常、フィールドデバイスの物理的な取り外しと、新しいフィールドデバイスの設置と、その後に、新しいフィールドデバイスの手作業での任命とを伴う。しかしながら、いくつかの開示の実施例では、以下でより完全に説明する通り、フィールドデバイス１１２ａは、より迅速な交換のためのＨＡＲＴプロトコルを使用した実装時に、第１の導体１３０ａ上の独立した予備のフィールドデバイスの存在を扱うのに十分な帯域幅を有する高速ユニバーサルＩ／Ｏバス上のターミネーションモジュール１２４ａを介して、Ｉ／Ｏカードに間接的に接続されている。第１の導体１３０ａ上の予備のフィールドデバイスは、また、ＨＡＲＴに加えて、またはその代わりに、他の通信プロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ、ＦＦ−Ｈ１、など）でも実装され得る。
【００２３】
ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとの各々は、異なるデータタイプを使用して、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのうちの各１つと通信するように構成され得る。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａは、デジタルデータを使用してフィールドデバイス１１２ａと通信するためのデジタルフィールドデバイスインタフェースを含むことができる一方、ターミネーションモジュール１２４ｂは、アナログデータを使用してフィールドデバイス１１２ｂと通信するためのアナログフィールドデバイスインタフェースを含むことができる。
【００２４】
コントローラ１０４（及び／またはワークステーション１０２）と、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの間のＩ／Ｏ通信を制御するために、コントローラ１０４は、複数の、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとを提供されている。例示の実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂは、コントローラ１０４（及び／またはワークステーション１０２）と第１のプロセスエリア１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜ｃとの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成され、Ｉ／Ｏカード１３４ａ〜ｂは、コントローラ１０４（及び／またはワークステーション１０２）と第２のプロセスエリア１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成されている。
【００２５】
図１Ａの例示の実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂおよびＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂは、コントローラ１０４内に存在している。情報をフィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとからワークステーション１０２に伝えるために、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂは、情報をコントローラ１０４に伝え、コントローラ１０４は、情報をワークステーション１０２に伝える。同様に、情報をワークステーション１０２からフィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとに伝えるために、ワークステーション１０２は、情報をコントローラ１０４に伝え、次いで、コントローラ１０４は、情報をＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに伝え、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂは、情報を、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとに、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとを介して伝える。代替的な例示的な実装形態では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとを、コントローラ１０４内部のＬＡＮ１０６に通信的に連結することができ、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂが、ワークステーション１０２及び／またはコントローラ１０４と直接通信できるようにする。
【００２６】
Ｉ／Ｏカード１３２ａとＩ／Ｏカード１３４ａとのうちのいずれかが故障した場合の耐故障動作を提供するために、Ｉ／Ｏカード１３２ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ｂは、冗長Ｉ／Ｏカードとして構成されている。つまり、Ｉ／Ｏカード１３２ａが故障した場合、冗長Ｉ／Ｏカード１３２ｂが制御を行い、故障しなければＩ／Ｏカード１３２ａが実行したであろう動作と同じ動作を実行する。同様に、冗長Ｉ／Ｏカード１３４ｂは、Ｉ／Ｏカード１３４ａが故障した時に制御を行う。
【００２７】
ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとの間と、ターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとの間との通信を可能にするために、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂに、第１のユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して通信的に連結され、ターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、Ｉ／Ｏカード１３４ａ〜ｂに、第２のユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ｂを介して通信的に連結されている。フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの各１つに対して別々の導体または通信媒体を使用する、多心ケーブル１２８ａと多心ケーブル１２８ｂとは異なり、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂの各々は、複数のフィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃ）に対応する情報を、同じ通信媒体を使用して通信するように構成されている。たとえば、通信媒体は、それを介して２つ以上のフィールドデバイスに関連する情報が、たとえば、パケットベースの通信技術、多重化通信技術、などを使用して通信され得る、シリアルバス、２線通信媒体（たとえば、ツイストペア）、光ファイバ、パラレルバス、などであることができる。
【００２８】
例示的な実装形態では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂは、ＲＳ−４８５シリアル通信規格を使用して実装されている。ＲＳ-４８５シリアル通信規格は、他の知られている通信規格（たとえば、イーサネット）よりも少ない通信制御オーバーヘッド（たとえば、より少ないヘッダ情報）を使用するように構成され得る。しかしながら、他の例示的な実装形態では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４、などを含む他の適切な通信規格を使用して実装することができる。加えて、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを有線通信媒体として上記で説明したが、別の例示的な実装形態では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂのうちの１つまたは両方を、無線通信媒体（たとえば、無線イーサネット、ＩＥＥＥ−８０２．１１、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、など）を使用して実装することができる。
【００２９】
ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ及びユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ｂは、情報を実質的に同じ方法で伝えるために使用される。例示の実施例では、Ｉ／Ｏバス１３６ａは、情報をＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとの間で伝えるように構成されている。Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、アドレス方式を使用して、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂが、どの情報がターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃのうちのどれに対応するかを識別することを可能にし、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃの各々が、どの情報がフィールドデバイス１１２ａ〜ｃのうちのどれに対応するかを判断することを可能にする。ターミネーションモジュール（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとのうちの１つ）が、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとのうちの１つに接続されている時、そのＩ／Ｏカードは、ターミネーションモジュールのアドレスを（たとえば、ターミネーションモジュールから）自動的に取得して、情報をターミネーションモジュールとやり取りする。このようにして、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、それぞれのバス１３６ａ〜ｂ上のどこででも、ターミネーションモジュールのアドレスをＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに手作業で供給する必要なしに、またターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとの各々をＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに個別に配線する必要なしに、通信的に連結され得る。
【００３０】
ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを使用することによって、情報をマーシャリングキャビネット１２２とコントローラ１０４との間で伝えるのに必要な通信媒体（たとえば、ワイヤ）の数は、コントローラと通信するのに各ターミネーションモジュールに対して別々の通信媒体を必要とする、知られている構成に対して、大幅に減少する。マーシャリングキャビネット１２２をコントローラ１０４に通信的に連結するのに必要な通信媒体の数を減らすこと（たとえば、通信バスまたは通信ワイヤの数を減らすこと）は、コントローラ１０４と、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの間の接続を設置するための図面を設計し、生成するのに必要なエンジニアリングコストを削減する。加えて、通信媒体の数を減らすことは、今度は、設置コストとメンテナンスコストとを削減する。たとえば、Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜ｂのうちの１つは、フィールドデバイスをコントローラに通信的に連結するために、知られているシステムで使用されている複数の通信媒体に取って代わる。したがって、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとを、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに通信的に連結するための、複数の通信媒体を維持する代わりに、図１Ａの例示の実施例は、Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを使用することによって、大幅に少ないメンテナンスを必要とする。さらに、フィールドバスベースのフィールドデバイス（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ準拠デバイスまたはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１（ＦＦ−Ｈ１）準拠デバイス）という状況では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを使用することは、また、関連フィールドバスアーキテクチャを実装するために使用される他の構成要素の取得と設置とメンテナンスとに関連するコストを削減または取り除く。たとえば、フィールドバスアーキテクチャのトランクまたはセグメントのためのケーブルに加えて、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡとＦＦ−Ｈ１との各々は、通常、プロトコル固有のＩ／Ｏカードと、（ＦＦ−Ｈ１のための）電力調整器または（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡのための）ＤＡ／ＰＡ連結器と、セグメントプロテクタとを必要とする。しかしながら、コントローラとユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂを介して通信するためにターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとに連結されたフィールドデバイスでは、そのような構成要素はもはや必要とされない。さらに、各フィールドバスデバイスが、対応するターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃまたはターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃにポイントツーポイントアーキテクチャで接続されているいくつかの実施例では、フィールドバスセグメント設計作業のコスト及び複雑さは、大幅に削減または取り除かれ得、それは、デバイス信号の整理が、各対応するターミネーションモジュールによって受信された後に電子的に扱われるからである。
【００３１】
加えて、マーシャリングキャビネット１２２をＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに通信的に連結するのに必要な通信媒体の数を減らすことは、より多くのターミネーションモジュール（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ）のためのより多くの使用可能な空間となり、それによって、マーシャリングキャビネット１２２のＩ／Ｏ密度を、知られているシステムに対して増加させる。図１Ａの例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、多くのターミネーションモジュールを持つことができ、そうでない場合、知られているシステムの実装形態では、より多くのマーシャリングキャビネット（たとえば、３つのマーシャリングキャビネット）を必要とする。さらに、いくつかの実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、データを他の種類のバス通信を介して伝えるフィールドデバイスの数よりも多くの、データを１つのユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して伝える、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃに対応する、より多くのターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃを持つことができる。たとえば、フィールドバスセグメントは、通常、最大１６個のフィールドデバイスに対する信号を運ぶように制限されている。対照的に、いくつかの実施例では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂのうちの１つは、最大９６個のターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとに関連する通信を提供することができる。
【００３２】
フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃと通信するために、異なるデータタイプインターフェース（たとえば、異なるチャネルタイプ）を使用するように構成され得、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂと通信するために、それぞれの共通Ｉ／Ｏバス１３６ａと共通Ｉ／Ｏバス１３６ｂとを使用するように構成された、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとを提供することによって、図１Ａの例示の実施例は、複数の異なるフィールドデバイスインタフェースタイプを、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに実装する必要なしに、異なるフィールドデバイスデータタイプ（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとによって使用されるデータタイプまたはチャネルタイプ）に関連するデータを、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに転送することを可能にする。したがって、１つのインターフェースタイプ（たとえば、Ｉ／Ｏバス１３６ａ及び／またはＩ／Ｏバス１３６ｂを介して通信するためのＩ／Ｏバスインターフェースタイプ）を有するＩ／Ｏカードは、異なるフィールドデバイスインタフェースタイプを有する複数のフィールドデバイスと通信することができる。
【００３３】
Ｉ／Ｏバス１３６ａ及び／またはＩ／Ｏバス１３６ｂを使用して、情報を、コントローラ１０４と、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとの間でやり取りすることは、フィールドデバイスからＩ／Ｏカードへの接続ルーティングを、設計プロセスまたは設置プロセスの遅い段階で定義することを可能にする。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、Ｉ／Ｏバス１３６ａとＩ／Ｏバス１３６ｂとのうちの各１つへのアクセスを維持したまま、マーシャリングキャビネット１２２内のさまざまな場所に配置され得る。
【００３４】
例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂ、及びコントローラ１０４は、既存のプロセス制御システム設備を、図１Ａの例示的なプロセス制御システム１００の構成に実質的に類似な構成に移行することを容易にする。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとを、適切なフィールドデバイスインタフェースタイプを含むように構成することができるため、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃは、プロセス制御システム内にすでに設置されている既存のフィールドデバイスに通信的に連結されるように構成され得る。同様に、コントローラ１０４は、すでに設置されているワークステーションに、ＬＡＮを介して通信するための知られているＬＡＮインターフェースを含むように構成され得る。いくつかの例示的な実装形態では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとを、知られているコントローラに設置または通信的に連結することができ、プロセス制御システム内にすでに設置されているコントローラを置き替える必要がないようにする。
【００３５】
例示の実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａはデータ構造１３３を含み、Ｉ／Ｏカード１３４ａは、データ構造１３５を含む。データ構造１３３は、Ｉ／Ｏカード１３２ａとユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して通信するために割り当てられた、フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ）に対応するフィールドデバイス識別番号（たとえば、フィールドデバイス識別情報）を記憶する。ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、データ構造１３３内に記憶されたフィールドデバイス識別番号を使用して、フィールドデバイスがターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃのうちの１つに間違って接続されているかどうかを判断することができる。データ構造１３５は、Ｉ／Ｏカード１３４ａとユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ｂを介して通信するために割り当てられた、フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１６ａ〜ｃ）に対応するフィールドデバイス識別番号（たとえば、フィールドデバイス識別情報）を記憶する。データ構造１３３及びデータ構造１３５は、エンジニア、オペレータ、及び／またはユーザによって、ワークステーション１０２を介して、例示的なプロセス制御システム１００の構成時間中または動作中に追加され得る。いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、複数のフィールドデバイス（たとえば、稼働中のフィールドデバイス及び冗長または予備のフィールドデバイス）に通信的に連結され得る。そのような実施例では、データ構造１３５は、各フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１６ａ〜ｃ及び対応する予備のフィールドデバイス）に対応するフィールドデバイス識別番号を記憶する。図示されていないが、冗長Ｉ／Ｏカード１３２ｂは、データ構造１３３と同じデータ構造を記憶し、冗長Ｉ／Ｏカード１３４ｂは、データ構造１３５と同じデータ構造を記憶している。加えて、または代替的に、データ構造１３３とデータ構造１３５とを、ワークステーション１０２内に記憶することができる。
【００３６】
例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、プロセス制御エリア１１０とは別のターミネーションエリア１４０内に位置されて示されている。大幅に多い通信媒体代わりにＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂ（たとえば、それぞれが、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのうちの１つ、またはマルチドロップセグメントに沿ったそれらの限定グループに一意に関連付けられた複数の通信バス）を使用して、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとをコントローラ１０４に通信的に連結することによって、通信の信頼性を大幅に減少させることなしに、知られている構成よりも、コントローラ１０４をマーシャリングキャビネット１２２から比較的遠くに配置することを容易にする。いくつかの例示的な実装形態では、プロセス制御エリア１１０とターミネーションエリア１４０とを結合させて、マーシャリングキャビネット１２２及びコントローラ１０４が同じエリア内に配置されるようにすることができる。いずれの場合でも、マーシャリングキャビネット１２２とコントローラ１０４とを、プロセスエリア１１４とプロセスエリア１１８とは別のエリア内に配置することは、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂと、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃと、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂとを、プロセスエリア１１４とプロセスエリア１１８とに関連し得る厳しい環境条件（たとえば、熱、湿気、電磁ノイズ、など）から隔離することを可能にする。このようにして、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃと、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとを設計し製造するコストと複雑さとを、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとの通信及び制御回路を製造するコストに対して、大幅に削減することができ、それは、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ、及びＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂが、プロセスエリア１１４とプロセスエリア１１８との環境条件で動作するのに必要となる、信頼性のある動作（たとえば、信頼性のあるデータ通信）を保証するのに必要な動作仕様特性（たとえば、遮蔽、より頑強な回路、より複雑なエラーチェック、など）を要求しないためである。
【００３７】
図１Ｂ〜図１Ｄは、ワークステーションとコントローラとＩ／Ｏカードとを通信的に連結するために使用され得る、代替的な例示的な実装形態を示している。たとえば、図１Ｂに示した例示の実施例では、（図１Ａのコントローラ１０４と実質的に同じ機能を実行する）コントローラ１５２は、Ｉ／Ｏカード１５４ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１５６ａ〜ｂとにバックプレーン通信バス１５８を介して通信的に連結される。Ｉ／Ｏカード１５４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１５６ａ〜ｂは、図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂと実質的に同じ機能を実行し、情報を、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとやり取りするために、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂに通信的に連結されるように構成されている。ワークステーション１０２と通信するために、コントローラ１５２は、ワークステーション１０２にＬＡＮ１０６を介して通信的に連結されている。
【００３８】
図１Ｃに示した別の例示の実施例では、（図１Ａのコントローラ１０４と実質的に同じ機能を実行する）コントローラ１６２は、ワークステーション１０２と、複数のＩ／Ｏカード１６４ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１６６ａ〜ｂとに、ＬＡＮ１０６を介して通信的に連結されている。Ｉ／Ｏカード１６４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１６６ａ〜ｂは、図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂと実質的に同じ機能を実行し、情報を、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとやり取りするために、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂに通信的に連結されるように構成されている。しかしながら、図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂは、図１ＢのＩ／Ｏカード１５４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１５６ａ〜ｂとは異なり、Ｉ／Ｏカード１６４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１６６ａ〜ｂは、コントローラ１６２とワークステーション１０２と、ＬＡＮ１０６を介して通信するように構成されている。このようにして、Ｉ／Ｏカード１６４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１６６ａ〜ｂは、情報を、ワークステーション１０２と直接やり取りすることができる。
【００３９】
図１Ｄに示したさらに別の例示の実施例では、（図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂと実質的に同じ機能を実行する）Ｉ／Ｏカード１７４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１７６ａ〜ｂは、（図１Ａのワークステーション１０２と実質的に同じ機能を実行する）ワークステーション１７２内に実装される。いくつかの例示的な実装形態では、物理的なＩ／Ｏカード１７４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１７６ａ〜ｂは、ワークステーション１７２内には含まれないが、Ｉ／Ｏカード１７４ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１７６ａ〜ｂとの機能が、ワークステーション１７２内に実装される。図１Ｄの例示の実施例では、Ｉ／Ｏカード１７４ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１７６ａ〜ｂは、情報を、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとやり取りするために、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜ｂに通信的に連結されるように構成されている。また、図１Ｄの例示の実施例では、ワークステーション１７２を、コントローラ１０４と実質的に同じ機能を実行するように構成して、プロセス制御戦略を実行するコントローラを提供する必要がないようにすることができる。しかしながら、コントローラを提供することはできる。
【００４０】
図２は、図１Ａの例示的なマーシャリングキャビネット１２２の詳細図である。例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃを受け入れる、ソケットレール２０２ａとソケットレール２０２ｂとを提供されている。加えて、マーシャリングキャビネット１２２は、図１Ａに関連して上記で説明した、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃをユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａに通信的に連結するＩ／Ｏバストランシーバ２０６を提供されている。Ｉ／Ｏバストランシーバ２０６は、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとの間でやり取りされる信号を調整する、トランスミッタ増幅器とレシーバ増幅器とを使用して実装され得る。マーシャリングキャビネット１２２は、ターミナルモジュール１２４ａ〜ｃをＩ／Ｏバストランシーバ２０６に通信的に連結する、別のユニバーサルＩ／Ｏバス２０８を提供されている。例示の実施例では、Ｉ／Ｏバストランシーバ２０６は、情報を、有線通信媒体を使用して伝えるように構成されている。図示されていないが、マーシャリングキャビネット１２２は、ターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃをＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂに通信的に連結するために、Ｉ／Ｏバストランシーバ２０６に実質的に類似または同じである別のＩ／Ｏバストランシーバを提供され得る。
【００４１】
共通の通信インターフェース（たとえば、Ｉ／Ｏバス２０８及びＩ／Ｏバス１３６ａ）を使用して、情報をＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとの間でやり取りすることで、フィールドデバイスからＩ／Ｏカードへの接続ルーティングを、設計プロセスまたは設置プロセスの終わりの方で定義することが可能になる。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、Ｉ／Ｏバス２０８に、マーシャリングキャビネット１２２内のさまざまな場所（たとえば、ソケットレール２０２ａ〜ｂのさまざまなターミネーションモジュールソケット）で通信的に連結され得る。加えて、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとの間の共通の通信インターフェース（たとえば、Ｉ／Ｏバス２０８及びＩ／Ｏバス１３６ａ）は、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとの間の通信媒体の数（たとえば、通信バス及び／またはワイヤの数）を減らし、したがって、知られているマーシャリングキャビネット構成で設置され得る、知られているターミネーションモジュールの数よりも、比較的多くのターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ（及び／またはターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ）を、マーシャリングキャビネット１２２内で設置することを可能にする。
【００４２】
ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃに関連する、フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を表示するために、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃの各々は、ディスプレイ２１２（たとえば、電子ターミネーションラベル）を提供されている。ターミネーションモジュール１２４ａのディスプレイ２１２は、フィールドデバイス１１２ａ（図１Ａ）のフィールドデバイス識別（たとえば、フィールドデバイスタグ）を表示する。加えて、ターミネーションモジュール１２４ａのディスプレイ２１２を使用して、フィールドデバイス活動情報（たとえば、測定情報、ライン電圧、など）、データタイプ情報（たとえば、アナログ信号、デジタル信号、など）、フィールドデバイス状態情報（たとえば、デバイスオン、デバイスオフ、デバイスエラー、など）、及び／または他のフィールドデバイス情報を表示することができる。ターミネーションモジュール１２４ａが複数のフィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ及び（図示しない）他のフィールドデバイス）に通信的に連結されるように構成されている場合、ディスプレイ２１２を使用して、ターミネーションモジュール１２４に通信的に連結されたフィールドデバイスの全部に関連するフィールドデバイス情報を表示することができる。例示の実施例では、ディスプレイ２１２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を使用して実装される。しかしながら、他の例示的な実装形態では、ディスプレイ２１２を、他の適切な表示技術を使用して実装することができる。
【００４３】
フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を読み出すために、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃの各々は、ラベラー２１４（たとえば、ターミネーションラベラー）を提供されている。たとえば、フィールドデバイス１１２ａがターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結されている時、ターミネーションモジュール１２４ａのラベラー２１４は、フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を、フィールドデバイス１１２ａ（及び／またはターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結された他のフィールドデバイス）から読み出し、情報を、ターミネーションモジュール１２４ａのディスプレイ２１２を介して表示する。ラベラー２１４は、図８に関連して以下で詳細に説明する。ディスプレイ２１２とラベラー２１４とを提供することは、ターミネーションモジュールとフィールドデバイスとに関連するワイヤ及び／またはバスに手作業でラベルを付けることに関連する、コストと設置時間とを削減する。しかしながら、いくつかの例示的な実装形態では、手作業でのワイヤのラベル付けも、ディスプレイ２１２とラベラー２１４とに関連して使用することができる。たとえば、ディスプレイ２１２とラベラー２１４とを使用して、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのどれが、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとの各々に接続されているかを判断することによって、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとを、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとに比較的迅速に通信的に連結することができる。それに続いて、設置が完了した後で、ラベルを、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃと、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１１４ａ〜ｃとの間に伸びるバスまたはワイヤに、任意で追加することができる。ディスプレイ２１２及びラベラー２１４は、また、状態情報（たとえば、デバイスエラー、デバイスアラーム、デバイスオン、デバイスオフ、デバイス無効、など）を表示してトラブルシューティングプロセスを容易にするように、ディスプレイ２１２とラベラー２１４とを構成することによって、メンテナンス作業に関連するコストと時間とを削減することができる。
【００４４】
電力をターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとＩ／Ｏバストランシーバ２０６とディスプレイ２１２とに提供するために、マーシャリングキャビネット１２２は、電源２１６を提供されている。例示の実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、電源２１６からの電力を使用して、フィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ〜ｃ）と通信し、及び／またはフィールドデバイスに動作のための電力を提供するために使用される、通信チャネルまたは通信インターフェースに電力を供給する。加えて、いくつかの実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、ソケットレール２０２ａ〜ｂに沿った各ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃに提供される電力を調整または制御する電力調整器２１８を提供されている。いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃに、外部電源及び／または電力調整器から、ソケットレール２０２ａ〜ｂに通信的に連結された統合電力投入バスを介して、電力を供給することができる。
【００４５】
図３は、図１Ａの例示的なマーシャリングキャビネット１２２を実装するために使用され得る、別の例示的なマーシャリングキャビネット３００である。例示の実施例では、マーシャリングキャビネット３００は、図１Ａのコントローラ１０４と、無線ユニバーサルＩ／Ｏ接続３０４を介して無線で通信するための、無線Ｉ／Ｏバス通信コントローラ３０２を提供されている。図３に示す通り、図１Ａのターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとに実質的に類似または同じである複数のターミネーションモジュール３０６は、レールソケット３０８ａとレールソケット３０８ｂとに差し込まれ、無線Ｉ／Ｏバス通信コントローラ３０２に、マーシャリングキャビネット３００内部のユニバーサルＩ／Ｏバス３０９を介して通信的に連結されている。例示の実施例では、無線Ｉ／Ｏバス通信コントローラ３０２は、図１Ａのコントローラ１０４のＩ／Ｏカード（たとえば、図１ＡのＩ／Ｏカード１３４ａ）をエミュレートして、ターミネーションモジュール３０６がコントローラ１０４と通信することを可能にする。
【００４６】
ディスプレイ２１２がターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃに取り付けられている図２の例示の実施例とは異なり、図３の例示の実施例では、複数のディスプレイ３１０は、ターミネーションモジュールを受け入れるソケットに関連して、マーシャリングキャビネット３００内に取り付けられる。このようにして、ターミネーションモジュール３０６のうちの１つが差し込まれ、フィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１１６ａ〜ｃとのうちの１つ）に通信的に連結された時、ターミネーションモジュール３０６のラベラー２１４とディスプレイ３１０のうちの各１つとを使用して、ターミネーションモジュール３０６に接続されたフィールドデバイスを示すフィールドデバイス識別情報を表示することができる。ディスプレイ３１０も使用して、他のフィールドデバイス情報を表示することができる。マーシャリングキャビネット３００は、図２の電源２１６に実質的に類似または同じである電源３１２を提供されている。さらに、いくつかの実施例では、マーシャリングキャビネット３００は、図２の電力調整器２１８に実質的に類似または同じである電力調整器３１４を提供されている。
【００４７】
図４は、図１Ａと図２との例示的なターミネーションモジュール１２４ａの平面図を示し、図５は、側面図を示している。図４の例示の実施例では、ディスプレイ２１２は、例示的なターミネーションモジュール１２４ａの上面にあり、ターミネーションモジュール１２４ａがレールソケット２０２ａ（図３）に差し込まれた時に、ディスプレイ２１２が、動作中に、オペレータまたはユーザに見えるようにする。図５の例示の実施例に示す通り、例示的なターミネーションモジュール１２４ａは、ベース４０２に取り外し可能に連結されている。例示的なターミネーションモジュール１２４ａは、ターミネーションモジュール１２４ａをベース４０２に通信的に連結及び／または電気的に連結する、複数の接点４０４（そのうちの２つが図示されている）を含む。このようにして、ベース４０２をマーシャリングキャビネット１２２（図１Ａ及び図２）に連結することができ、ターミネーションモジュール１２４ａをマーシャリングキャビネット１２２に、ベース４０２を介して連結し、取り外すことができる。ベース４０２は、フィールドデバイス１１２ａからの導体通信媒体（たとえば、バス）を留めまたは固定する、ターミネーションねじ４０６（たとえば、フィールドデバイスインタフェース）を提供されている。ターミネーションモジュール１２４ａがベース４０２に取り外し可能に連結された時、ターミネーションねじ４０６は、接点４０４のうちの１つまたは複数に通信的に連結されて、情報をターミネーションモジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａとの間で伝えることを可能にする。他の例示的な実装形態では、ベース４０２は、ターミネーションねじ４０６の代わりに、他の適切な種類のフィールドデバイスインタフェース（たとえば、ソケット）を提供され得る。加えて、１つのフィールドデバイスインタフェース（たとえば、ターミネーションねじ４０６）が図示されているが、ベース４０２は、複数のフィールドデバイスをターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結することを可能にするように構成された、より多くのフィールドデバイスインタフェースを提供され得る。
【００４８】
ターミネーションモジュール１２４ａを図２のユニバーサルＩ／Ｏバス２０８に通信的に連結するために、ベース４０２は、ユニバーサルＩ／Ｏバスコネクタ４０８（図５）を提供されている。ユーザが、ベース４０２をソケットレール２０２ａまたはソケットレール２０２ｂ（図２）に差し込むと、ユニバーサルＩ／Ｏバスコネクタ４０８は、ユニバーサルＩ／Ｏバス２０８をかみ込む。ユニバーサルＩ／Ｏバスコネクタ４０８を、適切なインターフェースを使用して実装することができ、それには、たとえば、絶縁穿孔コネクタなどの比較的簡単なインターフェースを含む。情報をターミネーションモジュール１２４ａとＩ／Ｏバス２０８との間で伝えることを可能にするために、Ｉ／Ｏバスコネクタ４０８は、ターミネーションモジュール１２４ａの接点４０４のうちの１つまたは複数に接続されている。
【００４９】
図５に示す通り、ベース４０２は、また、ターミネーションモジュール１２４ａを外部ディスプレイ（たとえば、図３のディスプレイ３１０のうちの１つ）に通信的に連結する、光ディスプレイインターフェースコネクタ４１０を提供され得る。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａがディスプレイ２１２なしに実装された場合、ターミネーションモジュール１２４ａは、ディスプレイインターフェースコネクタ４１０を使用して、フィールドデバイス識別情報または他のフィールドデバイス情報を、外部ディスプレイ（たとえば、図３のディスプレイ３１０のうちの１つ）に出力することができる。
【００５０】
図６は、図１Ａと図２との例示的なターミネーションモジュール１２４ａの詳細ブロック図であり、図７は、図１Ａの例示的なＩ／Ｏカード１３２ａの詳細ブロック図であり、図８は、図２と図３と図６との例示的なラベラー２１４の詳細ブロック図である。例示的なターミネーションモジュール１２４ａと、例示的なＩ／Ｏカード１３２ａと、例示的なラベラー２１４とを、ハードウェア、ファームウェア、及び／またはソフトウェアの所望の組み合わせを使用して実装することができる。たとえば、１つまたは複数の、集積回路、個別半導体部品、または受動電子部品を使用することができる。加えて、または代替的に、例示的なターミネーションモジュール１２４ａと例示的なＩ／Ｏカード１３２ａと例示的なラベラー２１４とブロックの一部または全部、またはそれらの部分を、たとえば、プロセッサシステム（たとえば、図１６の例示的なプロセッサシステム１６１０）によって実行された時に、図１０Ａと図１０Ｂと図１１Ａと図１１Ｂと図１２とのフローチャートに表す動作を実行する機械アクセス可能媒体上に記憶された、命令、コード、及び／または他のソフトウェア及び／またはファームウェア、などを使用して実装することができる。例示的なターミネーションモジュール１２４ａと例示的なＩ／Ｏカード１３２ａと例示的なラベラー２１４とを、以下に説明する各ブロックのうちの１つを有するとして説明するが、例示的なターミネーションモジュール１２４ａと例示的なＩ／Ｏカード１３２ａと例示的なラベラー２１４との各々は、以下に説明する各ブロックのうちの２つ以上を提供され得る。
【００５１】
図６を参照すると、例示的なターミネーションモジュール１２４ａは、例示的なターミネーションモジュール１２４ａが図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ（または他のＩ／Ｏカード）と通信することを可能にする、ユニバーサルＩ／Ｏバスインターフェース６０２を含む。Ｉ／Ｏバスインターフェース６０２を、たとえば、ＲＳ-４８５シリアル通信規格、イーサネット、などを使用して実装することができる。ターミネーションモジュール１２４ａのアドレス及び／またはＩ／Ｏカード１３２ａのアドレスを識別するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、アドレス識別器６０４を提供されている。アドレス識別器６０４は、ターミネーションモジュール１２４ａがマーシャリングキャビネット１２２に差し込まれた時に、Ｉ／Ｏカード１３２ａ（図１Ａ）にターミネーションモジュールアドレス（たとえば、ネットワークアドレス）を問い合わせるように構成され得る。このようにして、ターミネーションモジュール１２４ａは、情報をＩ／Ｏカード１３２ａに伝える時に、ターミネーションモジュールアドレスをソースアドレスとして使用することができ、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、情報をターミネーションモジュール１２４ａに伝える時に、ターミネーションモジュールアドレスを宛先アドレスとして使用する。
【００５２】
ターミネーションモジュール１２４ａのさまざまな動作を制御するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、動作コントローラ６０６を提供されている。例示的な実装形態では、動作コントローラを、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを使用して実装することができる。動作コントローラ６０６は、命令またはコマンドを、例示的なターミネーションモジュール１２４ａの他の部分に伝えて、これらの部分の動作を制御する。
【００５３】
例示的なターミネーションモジュール１２４ａは、情報をＩ／Ｏカード１３２ａとユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介してやり取りするために、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８を提供されている。例示の実施例では、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、Ｉ／Ｏカード１３２ａに送信するための情報をパケット化し、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信した情報を逆パケット化する。例示の実施例では、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、送信される各パケットのヘッダ情報を生成し、ヘッダ情報を受信したパケットから読み出す。例示的なヘッダ情報は、宛先アドレス（たとえば、Ｉ／Ｏカード１３２ａのネットワークアドレス）と、ソースアドレス（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａのネットワークアドレス）と、パケットタイプまたはデータタイプ（たとえば、アナログフィールドデバイス情報、フィールドデバイス情報、コマンド情報、温度情報、リアルタイムデータ値、など）と、エラーチェック情報（たとえば、巡回冗長検査（ＣＲＣ））とを含む。いくつかの例示的な実装形態では、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８と動作コントローラ６０６とを、同じマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを使用して実装することができる。
【００５４】
フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報（たとえば、活動情報、データタイプ情報、状態情報、など）を提供（たとえば、取得及び／または生成）するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、ラベラー２１４（図２及び図３）を提供されている。ラベラー２１４を、図８に関連して以下で詳細に説明する。ターミネーションモジュール１２４ａは、また、ラベラー２１４によって提供される、フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を表示する、ディスプレイ２１２（図２）を含む。
【００５５】
図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ（または他のフィールドデバイス）に提供される電力量を制御するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、フィールド電力コントローラ６１０を提供されている。例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２の電源２１６（図２）は、電力をターミネーションモジュール１２４ａに提供して、フィールドデバイス１１２ａと通信するための通信チャネルインターフェースに電力を供給する。たとえば、いくつかのフィールドデバイスは、１２ボルトを使用して通信し、他は、２４ボルトを使用して通信する。例示の実施例では、フィールド電力コントローラ６１０は、電源２１６によってターミネーションモジュール１２４ａに提供される電力を調整し、制御し、電圧を上げ、及び／または電圧を下げるように構成されている。いくつかの実施例では、電力調整は、マーシャリングキャビネットに関連する電力調整器２１８（図２）を介して達成される。いくつかの例示的な実装形態では、フィールド電力コントローラ６１０は、フィールドデバイスと通信するために使用される電力量、及び／またはフィールドデバイスに供給される電力量を制限して、引火性または可燃性の環境で火花が散るリスクを大幅に減らし、または排除する。
【００５６】
電源２１６（図２）から受信した電力を、ターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａのための電力に変換するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、電力変換器６１２を提供されている。例示の実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａを実装するために使用される回路は、フィールドデバイス１１２ａによって要求される電圧レベルとは異なる、１つまたは複数の電圧レベル（たとえば、３．３Ｖ）を使用する。電力変換器６１２は、ターミネーションモジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａとに異なる電圧レベルを、電源２１６から受信した電力を使用して提供するように構成されている。例示の実施例では、電力変換器６１２によって生成された電力出力を使用して、ターミネーションモジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａとを起動させ、情報をターミネーションモジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａとの間で伝える。いくつかのフィールドデバイス通信プロトコルは、他の通信プロトコルよりも比較的高いまたは低い、電圧レベル及び／または電流レベルを必要とする。例示の実施例では、フィールド電力コントローラ６１０は、電力変換器６１２を制御して、フィールドデバイス１１２ａを起動する電圧レベルを提供し、フィールドデバイス１１２ａと通信する。しかしながら、他の例示的な実装形態では、電力変換器６１２によって生成された電力出力を使用してターミネーションモジュール１２４ａを起動させることができる一方、マーシャリングキャビネット１２２の外部の別の電源を使用して、フィールドデバイス１１２ａを起動することができる。
【００５７】
ターミネーションモジュール１２４ａの回路をＩ／Ｏカード１３２ａから電気的に絶縁するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、１つまたは複数の絶縁デバイス６１４を提供されている。絶縁デバイス６１４を、ガルバニックアイソレータ及び／または光アイソレータを使用して実装することができる。例示的な絶縁構造を、図９に関連して以下に詳細に説明する。
【００５８】
アナログ信号とデジタル信号との間で変換するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、デジタル／アナログ変換器６１６とアナログ／デジタル変換器６１８とを提供されている。デジタル／アナログ変換器６１６は、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信したデジタル表示のアナログ値を、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａに伝え得るアナログ値に変換するように構成されている。アナログ／デジタル変換器６１８は、フィールドデバイス１１２ａから受信したアナログ値（たとえば、測定値）を、Ｉ／Ｏカード１３２ａに伝え得るデジタル表示値に変換するように構成されている。ターミネーションモジュール１２４ａがフィールドデバイス１１２ａとデジタルで通信するように構成されている代替的な例示的な実装形態では、デジタル／アナログ変換器６１６とアナログ／デジタル変換器６１８とを、ターミネーションモジュール１２４ａから省略することができる。
【００５９】
フィールドデバイス１１２ａとの通信を制御するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０を提供されている。フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信した情報が、フィールドデバイス１１２ａに伝えるのに正しい形式及び電圧タイプ（たとえば、アナログまたはデジタル）であることを保証する。フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、また、フィールドデバイス１１２ａがデジタル情報を使用して通信するように構成されている場合、情報をパケット化または逆パケット化するように構成されている。加えて、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス１１２ａから受信した情報を抽出し、後でＩ／Ｏカード１３２ａに伝えるために、情報をアナログ／デジタル変換器６１８及び／またはＩ／Ｏバス通信プロセッサ６０８に伝えるように構成されている。いくつかの実施例では、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス１１２ａに関連する適切な通信プロトコルを識別することを補助する。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡデバイスまたはＦＦ−Ｈ１デバイスを含む、フィールドバス準拠デバイスと通信するように構成され得る。そのような実施例では、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０がＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ通信プロトコルに対応するテスト信号またはテスト要求の形式を整える、オートセンシングルーチンを実装する。フィールドデバイス１１２ａが要求に応答する場合、フィールドデバイス１１２ａは、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ準拠デバイスとして確認され、全てのそれ以降の通信は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロトコルに基づいて形式を整えられる。フィールドデバイス１１２ａがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ形式の要求に応答しない場合、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、ＦＦ−Ｈ１通信プロトコルに対応する第２の要求の形式を整えて、フィールドバスデバイス１１２ａがＦＦ−Ｈ１準拠デバイスかどうかを、フィールドデバイス１１２ａが第２の要求に応答するかどうかに基づいて確認する。ターミネーションモジュール１２４ａが、他のプロトコル（たとえば、ＨＡＲＴ）を使用して通信するように構成されている場合、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス１１２ａに適切な通信プロトコルが検出されるまで、追加の要求を生成することができる。
【００６０】
いくつかの実施例では、そのようなオートセンシングルーチンは、周期的（または非周期的）に（たとえば、特定の閾値期間の後で）実装されて、ターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結されたフィールドデバイスの変化を検出する。たとえば、オートセンシングルーチンは、ターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結された導体１３０ａ上の、第１の、稼働中または一次フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ）と（図示しない）第２の、予備のフィールドデバイスとを検出することができる。第１のフィールドデバイスが故障した場合、ターミネーションモジュール１２４ａは、これを、第１のフィールドデバイスとの通信の喪失によって検出することができる。いくつかのそのような実施例では、オートセンシングルーチンは、予備のデバイスを検出し、デバイス情報（たとえば、プレースホルダ情報、デバイスタイプ、ベンダ、バージョン、など）を、故障したデバイスのデバイス情報と比較する。いくつかの実施例では、デバイス情報が一致した（たとえば、一次フィールドデバイス及び予備のデバイスが、シリアル番号以外は同じデバイスである）場合、ターミネーションモジュール１２４ａは、予備のフィールドデバイスで第１のフィールドデバイスを自動的に置き換えて、プロセスシステムの制御を継続する。加えて、または代替的には、いくつかの実施例では、デバイス情報がいくつかの違い（たとえば、異なるバージョンまたはベンダ）を含む場合、ターミネーションモジュール１２４ａは、予備のフィールドデバイスを任命し、予備のフィールドデバイスとの通信を開始するが、オペレータまたはエンジニアが第１のフィールドデバイスを指定し、取り外し、及び／または予備のフィールドデバイスを新しい稼働中または一次デバイスに指定するまで、（切断されているが、第１のフィールドデバイスを一次デバイスとして示すことを継続しながら）「予備の」宛先を維持する。
【００６１】
例示の実施例では、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、また、フィールドデバイス１１２ａから受信した情報にタイムスタンプを付けるように構成されている。ターミネーションモジュール１２４ａでタイムスタンプを生成することで、ミリ秒未満範囲内のタイムスタンプ精度を使用したシーケンスオブイベント（ＳＯＥ）動作を実装することが容易になる。たとえば、タイムスタンプと各情報とを、コントローラ１０４及び／またはワークステーション１０２に伝えることができる。たとえば、ワークステーション１０２（図１Ａ）（または他のプロセッサシステム）によって実行されるシーケンスオブイベント動作をその後使用して、特定の動作状態（たとえば、故障モード）の前、間、及び／または後に起こったことを分析し、何が特定の動作状態を発生させたかを判断することができる。ミリ秒未満の範囲でタイムスタンプを付けることは、比較的高い精度を使用してイベントを捉えることを可能にする。いくつかの例示的な実装形態では、フィールドデバイス通信プロセッサと動作コントローラ６０６とを、同じマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを使用して実装することができる。
【００６２】
一般には、フィールドデバイス通信コントローラ６２０に類似のフィールドデバイス通信コントローラは、それと通信するように構成されているフィールドデバイスの種類に対応する、通信プロトコル機能または他の通信機能（たとえば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ通信プロトコル機能、ＨＡＲＴ通信プロトコル機能、など）を提供されている。たとえば、フィールドデバイス１１２ａがＨＡＲＴデバイスとして実装されている場合、ターミネーションモジュール１２４ａのフィールドデバイス通信コントローラ６２０は、ＨＡＲＴ通信プロトコル機能を提供されている。ターミネーションモジュール１２４ａが、Ｉ／Ｏカード１３２ａからフィールドデバイス１１２ａに宛てられた情報を受信すると、フィールドデバイス通信コントローラ６２０は、情報をＨＡＲＴ通信プロトコルに従って形式を整え、情報をフィールドデバイス１１２ａに配信する。
【００６３】
例示の実施例では、フィールドデバイス通信コントローラ６２０は、パススルーメッセージを処理するように構成されている。パススルーメッセージは、ワークステーション（たとえば、図１Ａのワークステーション１０２）で生じ、ペイロード（たとえば、通信パケットのデータ部分）として、コントローラ（たとえば、図１Ａのコントローラ１０４）を介してフィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ）に配信するために、ターミネーションモジュール（たとえば、図１Ａのターミネーションモジュール１２４ａ）に伝えられる。たとえば、ワークステーション１０２で生じ、フィールドデバイス１１２ａに配信される予定のメッセージは、ワークステーション１０２において、通信プロトコル記述子（たとえば、ＨＡＲＴプロトコル記述子）をタグ付けされ、及び／またはフィールドデバイス１１２ａの通信プロトコルに従って形式を整えられる。次いで、ワークステーション１０２は、メッセージを、１つまたは複数の通信パケットから成るペイロードに包んで、メッセージをワークステーション１０２から、Ｉ／Ｏコントローラ１０４を介して、ターミネーションモジュール１２４ａに、パススルーメッセージとして配信する。メッセージを包むことは、たとえば、メッセージをヘッダ情報の中に、フィールドデバイスと通信するために使用される通信プロトコル（たとえば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコル、など）に従ってパケット化することを伴う。ターミネーションモジュール１２４ａがパススルーメッセージを含む通信パケットをＩ／Ｏカード１３２から受信すると、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８（図６）は、ペイロードを受信した通信パケットから抽出する。フィールドデバイス通信コントローラ６２０ （図６）は、次いで、パススルーメッセージをペイロードから取り出し、（ワークステーション１０２でまだ形式を整えられていない場合）メッセージをワークステーション１０２によって生成された通信プロトコル記述子に従って形式を整え、メッセージをフィールドデバイス１１２ａに伝える。
【００６４】
フィールドデバイス通信コントローラ６２０は、また、パススルーメッセージをワークステーション１０２に同様の方法で伝えるように構成されている。たとえば、フィールドデバイス１１２ａがワークステーション１０２に配信される予定のメッセージ（たとえば、ワークステーションメッセージまたは他のメッセージへの応答）を生成した場合、フィールドデバイス通信コントローラ６２０は、フィールドデバイス１１２ａからのメッセージを、１つまたは複数の通信パケットから成るペイロードに包み、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、包まれたメッセージを含む１つまたは複数のパケットをＩ／Ｏカード１３２ａに伝える。ワークステーション１０２が、包まれたメッセージを含むパケットをコントローラ１０４から受信すると、ワークステーション１０２は、メッセージを取り出し、処理する。
【００６５】
ターミネーションモジュール１２４ａは、ターミネーションモジュール１２４ａをフィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ）に通信的に連結するように構成された、フィールドデバイスインタフェース６２２を提供されている。たとえば、フィールドデバイスインタフェース６２２は、図４と図５とのターミネーションねじ４０６に、接点４０４（図４）のうちの１つまたは複数を介して通信的に連結され得る。
【００６６】
いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａは、フィールドデバイスがフィールドバス準拠の時に、関連フィールドデバイスに関して高度な診断を提供するように構成された、フィールドバス診断アナライザ６２４を提供されている。フィールドバス診断アナライザ６２４は、動作中に、物理的配線（たとえば、図１Ａの第１の導体１３０ａ）と関連通信との状態に関して測定を行う。たとえば、フィールドバス診断アナライザ６２４は、供給電圧、負荷電流、信号レベル、ラインノイズ、及び／またはジッターを測定することができる。同様の機能を有する高度診断モジュールを伝統的なフィールドバスアーキテクチャに組み込むことができるが、フィールドバス診断アナライザ６２４によって提供される診断は、より信頼性が高い及び／または堅固であり得、それは、ターミネーションモジュール１２４ａが、伝統的なフィールドバスセグメントのマルチドロップアーキテクチャにおける複数のデバイスを診断する必要がなく、１つのフィールドデバイスのみにポイントツーポイントアーキテクチャで連結されているからである。
【００６７】
ここで図７を参照すると、図１Ａの例示的なＩ／Ｏカード１３２ａは、Ｉ／Ｏカード１３２ａをコントローラ１０４（図１Ａ）に通信的に連結するための通信インターフェース７０２を含む。加えて、例示的なＩ／Ｏカード１３２ａは、コントローラ１０４との通信を制御し、コントローラ１０４とやり取りする情報を入れ、取り出す、通信プロセッサ７０４を含む。例示の実施例では、通信インターフェース７０２及び通信プロセッサ７０４は、コントローラ１０４に、コントローラ１０４に配信される予定の情報とワークステーション１０２（図１Ａ）に配信される予定の情報とを伝えるように構成されている。ワークステーション１０２に配信される予定の情報を伝えるために、通信インターフェース７０２は、情報（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ、及び／またはＩ／Ｏカード１３２ａからの情報）を、１つまたは複数の通信パケットから成るペイロードの中に、通信プロトコル（たとえば、通信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）など）に従って包んで、情報を含むパケットをワークステーション１０２に伝えるように構成され得る。ワークステーション１０２は、次いで、受信したパケットからのペイロードを取り出し、ペイロード中の情報を取り出す。例示の実施例では、通信インターフェース７０２によってワークステーション１０２に伝えられたパケットのペイロード中の情報は、１つまたは複数のラッパーを含むことができる。たとえば、フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ）で生じた情報は、フィールドデバイス通信プロトコルラッパー（たとえば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバス通信プロトコルラッパー、ＨＡＲＴ通信プロトコルラッパー、など）の中に包まれ得、通信インターフェース７０２が、情報を、ＴＣＰベースのプロトコル、ＵＤＰベースのプロトコル、またはコントローラ１０４が後で情報をワークステーション１０２に伝えることを可能にする他のプロトコルに従って包む。同様な方法で、通信インターフェース７０２は、ワークステーション１０２によってコントローラ１０４に伝えられ、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ、及び／またはＩ／Ｏカード１３２ａに配信される予定の情報を取り出すように構成され得る。
【００６８】
代替的な例示的な実装形態では、通信インターフェース７０２及び通信プロセッサ７０４は、（フィールドデバイス通信プロトコルラッパーを有するまたは有さない）情報を、コントローラ１０４に伝えることができ、コントローラ１０４は、ワークステーション１０２に配信される予定の情報を、上記で説明したものと同じ方法でパケット化することができる。通信インターフェース７０２と通信プロセッサ７０４とを、有線または無線の通信規格を使用して実装することができる。
【００６９】
たとえば、図１Ｃの例示の実施例などの代替的な例示的な実装形態では、通信インターフェース７０２及び通信プロセッサ７０４は、ワークステーション１０２及び／またはコントローラ１６２と、ＬＡＮ１０６を介して通信するように構成され得る。
【００７０】
ユーザがＩ／Ｏカード１３２ａと交流及び／またはそれにアクセスすることを可能にするために、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、１つまたは複数のユーザインターフェースポート７０６を提供されている。例示の実施例では、ユーザインターフェースポート７０６は、キーボードインターフェースポート７０３と、携帯型ハンドヘルドコンピュータ（たとえば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットＰＣ、など）インターフェースポート７０７とを含む。たとえば、ＰＤＡ７０８は、ユーザインターフェースポート７０６に、無線通信を使用して通信的に連結されて示されている。
【００７１】
Ｉ／Ｏカード１３２ａをユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ（図１Ａ）に通信的に連結するために、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、Ｉ／Ｏバスインターフェース７１０を提供されている。Ｉ／Ｏバス１３６ａを介してやり取りされた通信情報を処理し、Ｉ／Ｏバス１３６ａを介して行われる通信を制御するために、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２を提供されている。Ｉ／Ｏバスインターフェース７１０は、図６のＩ／Ｏバスインターフェース６０２と同様または同じであることができ、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、図６のＩ／Ｏバス通信プロセッサ６０８と同様または同じであることができる。図１Ａのコントローラ１０４によって提供される電力を、Ｉ／Ｏカード１３２ａに電力を供給し、動作させるのに必要な電力、及び／またはターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃと通信するのに必要な電力に変換するために、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、電力変換器７１４を提供されている。
【００７２】
ここで図８を参照すると、例示的なラベラー２１４は、ラベラー２１４をターミネーションモジュール（たとえば、図１Ａと図２と図４と図５と図６とのターミネーションモジュール１２４ａ）及び／またはフィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ）に通信的に連結して、フィールドデバイス識別情報（たとえば、デバイスタグ値、デバイス名、電子シリアル番号、など）及び／または他のフィールドデバイス情報（たとえば、活動情報、データタイプ情報、状態情報、など）を読み出すように構成された、通信インターフェース８０２を含む。ターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａとの通信を制御するために、ラベラー２１４は、通信プロセッサ８０４を提供されている。
【００７３】
フィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ）への接続を検出するために、ラベラー２１４は、接続検出器８０６を提供されている。接続検出器８０６を、フィールドデバイス１１２ａがターミネーションモジュール１２４ａに接続されている時を検出する、たとえば、電圧センサ、電流センサ、論理回路、などを使用して実装することができる。例示の実施例では、接続検出器８０６が、フィールドデバイス１１２ａがターミネーションモジュール１２４ａに接続されていると判断すると、接続検出器８０６は、通知（たとえば、割り込み）が検出した接続を示して通信プロセッサ８０４に伝えられるようにする。通信プロセッサ８０４は、次いで、ターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａに、フィールドデバイス１１２ａのフィールドデバイス識別情報を問い合わせる。例示的な実装形態では、接続検出器８０６は、また、たとえば、マルチドロップ接続、ポイントツーポイント接続、稼働中のフィールドデバイスと非稼働中の予備のフィールドデバイスとへのポイントツーポイント接続、無線メッシュネットワーク接続、光接続、などの、フィールドデバイス１１２ａをターミネーションモジュール１２４ａに通信的に連結する接続の種類を判断するように構成され得る。
【００７４】
フィールドデバイス識別情報及び／または他のフィールドデバイス情報を表示するために、ラベラー２１４は、ディスプレイインターフェース８０８を提供されている。例示の実施例では、ディスプレイインターフェース８０８は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を動かし、制御するように構成されている。たとえば、ディスプレイインターフェース８０８は、ターミネーションモジュール１２４ａに取り付けされたＬＣＤディスプレイ２１２（図２）、またはマーシャリングキャビネット３００（図３）に取り付けられたＬＣＤディスプレイ３１０を制御するように構成され得る。しかしながら、他の例示的な実装形態では、ディスプレイインターフェース８０８は、代わりに、他のディスプレイタイプを動かすように構成され得る。
【００７５】
フィールドデバイス１１２ａの動作を検出するために、ラベラー２１４は、フィールドデバイス活動検出器８１０を提供されている。例示の実施例では、通信プロセッサ８０４がデータをターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａから受信すると、通信プロセッサ８０４は、受信したデータをフィールドデバイス活動検出器８１０に伝える。フィールドデバイス活動検出器８１０は、次いで、たとえば、フィールドデバイス１１２ａによって生成された、測定情報（たとえば、温度、圧力、ライン電圧、など）または他の監視情報（たとえば、バルブ閉、バルブ開、など）を含むデータから、プロセス変数（ＰＶ）値を抽出する。ディスプレイインターフェース８０８は、次いで、フィールドデバイス活動情報（たとえば、ＰＶ値、測定情報、監視情報、など）を表示することができる。
【００７６】
フィールドデバイス１１２ａの状態を検出するために、ラベラー２１４は、フィールドデバイス状態検出器８１２を提供されている。フィールドデバイス状態検出器８１２は、フィールドデバイス１１２ａに関連する状態情報（たとえば、デバイスオン、デバイスオフ、デバイスエラー、デバイスアラーム、デバイスヘルス（開ループ、ショート、など）、デバイス通信状態、など）を、通信プロセッサ８０４によって、ターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａから受信されたデータから抽出するように構成されている。いくつかの実施例では、状態情報は、フィールドバス診断アナライザ６２４（図６）を介して取得したデータに基づいた情報を含む。ディスプレイインターフェース８０８は、次いで、受信した状態情報を表示することができる。
【００７７】
フィールドデバイス１１２ａを識別するために、ラベラー２１４は、フィールドデバイス識別器８１４を提供されている。フィールドデバイス識別器８１４は、フィールドデバイス識別情報（たとえば、デバイスタグ値、デバイス名、電子シリアル番号、など）を、通信プロセッサによってターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａから受信されたデータから抽出するように構成されている。ディスプレイインターフェース８０８は、次いで、フィールドデバイス識別情報を表示することができる。例示的な実装形態では、フィールドデバイス識別器８１４は、また、フィールドデバイスタイプ（たとえば、バルブアクチュエータ、圧力センサ、温度センサ、流量センサ、など）を検出するように構成され得る。いくつかの実施例では、フィールドデバイス識別器８１４は、フィールドデバイス１１２ａに関連する適切な通信プロトコルを、図６に関連して上記で説明したフィールドデバイス通信プロセッサ６２０と同じまたは同様の方法で、またはそれと組み合わせて、識別するように構成されている。
【００７８】
フィールドデバイス１１２ａに関連するデータタイプ（たとえば、アナログまたはデジタル）を識別するために、ラベラー２１４は、データタイプ識別器８１６を提供されている。データタイプ識別器８１６は、データタイプ識別情報を、通信プロセッサによってターミネーションモジュール１２４ａ及び／またはフィールドデバイス１１２ａから受信されたデータから抽出するように構成されている。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａは、それを伝えるように構成されている、フィールドデバイスの種類（たとえば、アナログ、デジタル、など）を示すデータタイプ記述子変数を記憶することがき、ターミネーションモジュール１２４ａは、データタイプ記述子変数をラベラー２１４の通信プロセッサ８０４に伝えることができる。ディスプレイインターフェース８０８は、次いで、データタイプを表示することができる。いくつかの実施例では、データタイプ識別器８１６は、フィールドデバイス識別器８１４によって識別された通信プロトコルを使用して、フィールドデバイス１１２ａに関連するデータタイプを判断する。
【００７９】
図９は、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂを互いに、またフィールドデバイス１１２ａ〜ｂをユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａから電気的に絶縁するために、図１Ａの例示的なターミネーションモジュール１２４ａとターミネーションモジュール１２４ｂとに関連して実装され得る、絶縁回路構成を示している。例示の実施例では、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂの各々は、各ターミネーションモジュール回路９０２とターミネーションモジュール回路９０４（たとえば、図６に関連して上記で説明したブロックのうちの１つまたは複数）を含む。加えて、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂは、それらの各フィールドデバイス１１２ａ〜ｂに、フィールドジャンクションボックス１２０ａを介して接続されている。また、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂは、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａと電源２１６とに接続されている。ターミネーションモジュール回路９０２をユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａから電気的に絶縁するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、絶縁回路９０６を提供されている。このようにして、ターミネーションモジュール回路９０２は、電力サージまたは他の電力変動がフィールドデバイス１１２ａで発生した場合、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａの電圧に影響を与えずに、またＩ／Ｏカード１３２ａ（図１Ａ）に損傷を与えずに、フィールドデバイス１１２ａの電圧レベルに従う（たとえば、フロートする）ように構成され得る。ターミネーションモジュール１２４ｂは、また、ターミネーションモジュール回路９０４をユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａから絶縁するように構成された絶縁回路９０８を含む。ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂに実装された、絶縁回路９０６と絶縁回路９０８と他の絶縁回路とを、光絶縁回路またはガルバニック絶縁回路を使用して実装することができる。
【００８０】
ターミネーションモジュール回路９０２を電源２１６から絶縁するために、ターミネーションモジュール１２４ａは、絶縁回路９１０を提供されている。同様に、ターミネーションモジュール１２４ｂは、ターミネーションモジュール回路９０４を電源２１６から絶縁する絶縁回路９１２を提供されている。ターミネーションモジュール回路９０２とターミネーションモジュール９０４とを電源２１６から絶縁することによって、フィールドデバイス１１２ａ〜ｂに関連する電力変動（たとえば、電力サージ、電流スパイク、など）は、電源２１６に損害を与えない。また、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂのうちの１つにおける電力変動は、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂの他方の動作に損害を与えず、または影響を与えない。
【００８１】
知られているプロセス制御システムでは、絶縁回路は、知られているマーシャリングキャビネット内に提供されており、それによって、知られているターミネーションモジュールが使用できる空間量を減少させている。しかしながら、図９の例示の実施例に示す通り、絶縁回路９０６と絶縁回路９１０と絶縁回路９０８と絶縁回路９１２とをターミネーションモジュール１２４ａとターミネーションモジュール１２４ｂとの中に提供することは、絶縁回路のためにマーシャリングキャビネット１２２（図１Ａ及び図２）内に必要とする空間量を減らし、したがって、ターミネーションモジュール（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ）のために使用することができる空間量を増加させる。加えて、絶縁回路（たとえば、絶縁回路９０６、９０８、９１０、及び９１２）をターミネーションモジュール（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｂ）内に実装することは、絶縁が必要なターミネーションモジュールのみで絶縁回路を選択的に使用することを可能にする。たとえば、図１Ａのターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとのうちのいくつかを、絶縁回路なしに実装することができる。
【００８２】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２、及び図１５は、ターミネーションモジュール（たとえば、図１Ａと図２と図４〜６とのターミネーションモジュール１２４ａ、及び／または図１３Ｂのターミネーションモジュール１３３２ａ）と、Ｉ／Ｏカード（たとえば、図１Ａと図７とのＩ／Ｏカード１３２ａ）と、ラベラー（たとえば、図２と図３と図８とのラベラー２１４）とを実装するために使用され得る、例示的な方法のフローチャートである。いくつかの例示的な実装形態では、図１０Ａと図１０Ｂと図１１Ａと図１１Ｂと図１２と図１５との例示的な方法を、プロセッサ（たとえば、図１６の例示的なプロセッサシステム１６１０に示したプロセッサ１６１２）によって実行されるプログラムを備える、機械可読命令を使用して実装することができる。プログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、またはプロセッサ１６１２に関連するメモリなどの有形媒体上に記憶されたソフトウェアで具体化し、及び／またはよく知られた方法で、ファームウェア及び／または専用ハードウェアで具体化することができる。さらに、例示的なプログラムを、図１０Ａと図１０Ｂと図１１Ａと図１１Ｂと図１２と図１５とに例示したフローチャートを参照して説明するが、本明細書で説明する例示的なターミネーションモジュール１２４ａと例示的なターミネーションモジュール１３３２ａと例示的なＩ／Ｏカード１３２ａと例示的なラベラー２１４とを実装する、多くの他の方法を代替的に使用することができる、ということを当業者は容易に理解する。たとえば、ブロックの実行順序を変更することができ、及び／または説明するブロックのうちのいくつかを変更し、削除し、または結合することができる。
【００８３】
図１０Ａと図１０Ｂとを詳細に参照して、図１０のＡと図１０Ｂとの例示的な方法を、図１Ａと図２と図４〜６との例示的なターミネーションモジュール１２４ａとに関連して説明する。しかしながら、図１０のＡと図１０Ｂとの例示的な方法を使用して、他のターミネーションモジュールを実装することができる。図１０Ａと図１０Ｂとのフローチャートを使用して、例示的なターミネーションモジュール１２４ａが、どのように情報をフィールドデバイス１１２ａとＩ／Ｏカード１３２ａとの間で伝えるかを説明する。初めに、ターミネーションモジュール１２４ａは、それが通信情報を受信したかどうかを判断する（ブロック１００２）。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａは、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８（図６）またはフィールドデバイス通信プロセッサ６２０が、たとえば、割り込みまたは状態レジスタを介して、通信情報を受信したことを示す場合、通信情報を受信したと判断する。ターミネーションモジュール１２４ａが、通信情報を受信していないと判断した場合（ブロック１００２）、制御は、ターミネーションモジュール１２４ａが通信情報を受信するまで、ブロック１００２に留まる。
【００８４】
ターミネーションモジュール１２４ａが通信情報を受信した場合（ブロック１００２）、ターミネーションモジュール１２４ａは、それが通信情報をフィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ）から受信したかどうかを、たとえば、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０（図６）の割り込みまたは状態レジスタに基づいて判断する（ブロック１００４）。ターミネーションモジュール１２４ａが、それが通信情報をフィールドデバイス１１２ａから受信したと判断した場合（ブロック１００４）、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス情報とフィールドデバイス識別情報とを、フィールドデバイス１１２ａに関連する受信した通信情報から、フィールドデバイス通信プロトコルに基づいて抽出する（ブロック１００６）。フィールドデバイス情報は、たとえば、フィールドデバイス識別情報（たとえば、デバイスタグ、電子シリアル番号、など）、フィールドデバイス状態情報（たとえば、通信状態、診断ヘルス情報（開ループ、ショート、など））、フィールドデバイス活動情報（たとえば、プロセス変数（ＰＶ）値）、フィールドデバイス説明情報（たとえば、バルブアクチュエータ、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、などの、たとえば、フィールドデバイスタイプまたは機能）、フィールドデバイス接続構成情報（たとえば、マルチドロップバス接続、ポイントツーポイント接続、など）、フィールドデバイスバスまたはセグメント識別情報（たとえば、それを介してフィールドデバイスがターミネーションモジュールに通信的に連結される、フィールドデバイスバスまたはフィールドデバイスセグメント）、及び／またはフィールドデバイスデータタイプ情報（たとえば、アナログイン（ＡＩ）データタイプ、アナログアウト（ＡＯ）データタイプ、ディスクリートイン（ＤＩ）データタイプ（たとえば、デジタルインデータタイプ）、ディスクリートアウト（ＤＯ）データタイプ（たとえば、デジタアウトデータタイプ）、など）を含むことができる。フィールドデバイス通信プロトコルは、フィールドデバイス１１２ａによって使用される任意のプロトコル（たとえば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル（たとえば、ＦＦ−Ｈ１）、ＨＡＲＴプロトコル、ＡＳ−Ｉプロトコル、Ｐｒｏｆｉｂｕｓプロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ）、など）であることができる。代替的な例示的な実装形態では、ブロック１００６で、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス情報のみを受信した通信情報から抽出し、フィールドデバイス１１２ａを識別するフィールドデバイス識別情報は、ターミネーションモジュール１２４ａ内に記憶される。たとえば、フィールドデバイス１１２ａが最初にターミネーションモジュール１２４ａに接続されると、フィールドデバイス１１２ａは、その識別情報をターミネーションモジュール１２４ａに伝えることができ、ターミネーションモジュール１２４ａは、識別情報を記憶することができる。
【００８５】
フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、次いで、アナログ・デジタル変換が必要かどうかを判断する（ブロック１００８）。たとえば、フィールドデバイス１１２ａがアナログ測定値を伝える場合、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、アナログ・デジタル変換が必要である、または要求されると判断する（ブロック１００８）。アナログ・デジタル変換が必要である場合、アナログ／デジタル変換器６１８（図６）は、受信した情報に対して変換を実行する（ブロック１０１０）。
【００８６】
アナログ・デジタル変換（ブロック１０１０）の後、またはアナログ・デジタル変換が必要ない場合（ブロック１００８）、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、受信したフィールドデバイス情報に関連するデータタイプ（たとえば、アナログ、デジタル、温度測定、など）を識別し（ブロック１０１２）、受信したフィールドデバイス情報に対応するデータタイプ記述子を生成する（ブロック１０１４）。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａは、それが常にフィールドデバイス１１２ａから受信するデータタイプを示すデータタイプ記述子を記憶することができ、またはフィールドデバイス１１２ａは、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０がブロック１０１０でデータタイプ記述子を生成するために使用するデータタイプを、ターミネーションモジュール１２４ａに伝えることができる。
【００８７】
Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８（図６）は、ターミネーションモジュール１２４ａがフィールドデバイス１１２ａから受信した情報を伝える、Ｉ／Ｏカード１３２ａの宛先アドレスを決定する（ブロック１０１６）。たとえば、通信プロセッサ６０８（図６）は、Ｉ／Ｏカード１３２ａの宛先アドレスをアドレス識別器６０４（図６）から取得することができる。加えて、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、フィールドデバイス情報がＩ／Ｏカード１３２ａによってエラーなしに受信されたことを保証するために、Ｉ／Ｏカード１３２ａに伝えるエラーチェックデータを決定または生成する（ブロック１０２０）。たとえば、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、巡回エラーチェック（ＣＲＣ）エラーチェックビットを生成することができる。
【００８８】
Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、次いで、フィールドデバイス情報とフィールドデバイス識別情報とデータタイプ記述子とＩ／Ｏカード１３２ａの宛先アドレスとターミネーションモジュール１２４ａのソースアドレスとエラーチェックデータとを、Ｉ／Ｏバス通信プロトコルに基づいてパケット化する（ブロック１０２２）。Ｉ／Ｏバス通信プロトコルを、たとえば、ＴＰＣベースプロトコル、ＵＤＰベースプロトコル、などを使用して実装することができる。Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、ターミネーションモジュール１２４ａのソースアドレスをアドレス識別器６０４（図６）から取得することができる。Ｉ／Ｏバスインターフェース６０２（図６）は、次いで、パケット化情報を、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ（図１Ａ及び図２）を介して、他のターミネーションモジュール（たとえば、図１Ａのターミネーションモジュール１２４ｂ及びターミネーションモジュール１２４ｃ）によって生成され、伝えられたパケット化情報と一緒に伝える（ブロック１０２４）。たとえば、Ｉ／Ｏバスインターフェース６０２は、情報をターミネーションモジュール１２４ａからＩ／Ｏカード１３２ａに伝えるために、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａが利用可能である（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ｂ〜ｃによって使用されていない）時を判断するための、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを傍受または監視する調停回路または調停デバイスを提供され得る。
【００８９】
ターミネーションモジュール１２４ｂが、ブロック１００４において、ブロック１００２で検出された通信情報がフィールドデバイス１１２ａからでない（たとえば、通信情報がＩ／Ｏカード１３２ａからである）と判断した場合、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８（図６）は、受信した通信情報から宛先アドレスを抽出する（ブロック１０２６）。Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、次いで、抽出した宛先アドレスが、アドレスインターフェース６０４から取得したターミネーションモジュール１２４ａの宛先アドレスに一致するかどうかを判断する（ブロック１０２８）。宛先アドレスがターミネーションモジュール１２４ａのアドレスに一致しない（たとえば、受信した情報がターミネーションモジュール１２４ａに配信される予定でなかった）場合（ブロック１０２８）、制御は、ブロック１００２に戻る（図１０Ａ）。そうでない場合、宛先アドレスがターミネーションモジュール１２４ａのアドレスに一致する（たとえば、受信した情報がターミネーションモジュール１２４ａに配信される予定であった）場合（ブロック１０２８）、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、フィールドデバイス情報を受信した通信情報から、Ｉ／Ｏバス通信プロトコルに基づいて抽出し（ブロック１０３０）、データの整合性を、たとえば、受信した通信情報内のエラー検出情報に基づいたＣＲＣ検証処理を使用して検証する（ブロック１０３２）。図示されていないが、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８が、ブロック１０３２において、受信した通信情報内にエラーが存在すると判断した場合、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、再送を要求して、メッセージをＩ／Ｏカード１３２ａに送信する。
【００９０】
データ整合性を検証した後（ブロック１０３２）、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８（またはフィールドデバイス通信プロセッサ６２０）は、デジタル・アナログ変換が必要かどうかを判断する（ブロック１０３４）。たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ内に記憶されたデータタイプ記述子が、フィールドデバイス１１２ａがアナログ情報を必要とすると示す場合、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ６０８は、デジタル・アナログ変換が必要であると判断する（ブロック１０３４）。デジタル・アナログ変換が必要な場合（ブロック１０３４）、デジタル／アナログ変換器６１６（図６）は、デジタル・アナログ変換をフィールドデバイス情報に対して実行する（ブロック１０３６）。デジタル・アナログ変換を実行した後（ブロック１０３６）、またはデジタル・アナログ変換が必要でない場合（ブロック１０３４）、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０は、フィールドデバイス情報をフィールドデバイス１１２ａに、フィールドデバイスインタフェース６２２（図６）を介して、フィールドデバイス１１２ａのフィールドデバイス通信プロトコルを使用して伝える（ブロック１０３８）。
【００９１】
フィールドデバイス通信プロセッサ６２０がフィールドデバイス情報をフィールドデバイス１１２ａに伝えた後、またはＩ／Ｏバス通信プロセッサ６０８がフィールドデバイス情報をＩ／Ｏカード１３２ａに伝えた後、図１０Ａと図１０Ｂとのプロセスは終了し、及び／または制御は、たとえば、呼び出しプロセスまたは機能に戻る。
【００９２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、情報をターミネーションモジュール１２４ａと図１Ａのコントローラ１０４との間で伝えるために、図１ＡのＩ／Ｏカード１３２ａを実装するために使用され得る例示的な方法のフローチャートを示している。最初に、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、それが通信情報を受信したかどうかを判断する（ブロック１１０２）。たとえば、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、通信プロセッサ７０４（図７）が、たとえば、割り込みまたは状態レジスタを介して、通信情報を受信したと示す場合、通信情報を受信したと判断する。Ｉ／Ｏカード１３２ａが、それが通信情報を受信していないと判断した場合（ブロック１１０２）、制御は、Ｉ／Ｏカード１３２ａが通信情報を受信するまで、ブロック１１０２に留まる。
【００９３】
Ｉ／Ｏカード１３２ａが通信情報を受信した場合（ブロック１１０２）、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、それが通信情報をコントローラ１０４（図１Ａ）から受信したかどうかを、たとえば、通信プロセッサ７０４の割り込みまたは状態レジスタに基づいて判断する（ブロック１１０４）。Ｉ／Ｏカード１３２ａが、それが通信情報をコントローラ１０４から受信したと判断した場合（ブロック１１０４）、通信プロセッサ７０４は、（フィールドデバイス情報を含み得る）ターミネーションモジュール情報を、ターミネーションモジュール１２４ａに関連する受信した通信情報から抽出する（ブロック１１０６）。
【００９４】
通信プロセッサ７０４は、受信したターミネーションモジュール情報に関連するデータタイプ（たとえば、フィールドデバイスアナログ情報、フィールドデバイスデジタル情報、ターミネーションモジュールを制御または構成するためのターミネーションモジュール制御情報、など）を識別し（ブロック１１０８）、受信したターミネーションモジュール情報に対応するデータタイプ記述子を生成する（ブロック１１１０）。代替的な例示的な実装形態では、データタイプ記述子は、ワークステーション１０２（図１Ａ）で生成され、通信プロセッサ７０４は、データタイプ記述子を生成する必要がない。
【００９５】
Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２（図７）は、次いで、ターミネーションモジュール１２４ａの宛先アドレスを判断する（ブロック１１１２）。加えて、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ７１２は、ターミネーションモジュール１２４ａにターミネーションモジュール情報と共に伝えるエラーチェックデータを決定して、ターミネーションモジュール１２４ａが情報をエラーなしに受信したことを保証する（ブロック１１１４）。たとえば、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、巡回エラーチェック（ＣＲＣ）エラーチェックビットを生成することができる。
【００９６】
Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、次いで、ターミネーションモジュール情報とデータタイプ記述子とターミネーションモジュール１２４ａの宛先アドレスとターミネーションモジュール１２４ａのソースアドレスとエラーチェックデータとを、Ｉ／Ｏバス通信プロトコルに基づいてパケット化する（ブロック１１１６）。Ｉ／Ｏバスインターフェース７１０（図７）は、次いで、パケット化情報を、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ（図１Ａ及び図２）を介して、他のターミネーションモジュール（たとえば、図１Ａのターミネーションモジュール１２４ｂ及びターミネーションモジュール１２４ｃ）に宛てられているパケット化情報と一緒に伝える（ブロック１１１８）。たとえば、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ７０４は、他のターミネーションモジュール情報を、たとえば、ターミネーションモジュール１２４ｂとターミネーションモジュール１２４ｃとの宛先アドレスを使用してパケット化し、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃの全部のためのターミネーションモジュール情報を、ＲＳ−４８５規格を使用するユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して伝えることができる。ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃの各々は、その各情報を、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａから、Ｉ／Ｏカード１３２ａによって提供された宛先アドレスに基づいて抽出することができる。
【００９７】
Ｉ／Ｏカード１３２ａが、ブロック１１０４において、ブロック１１０２で検出された通信情報が、コントローラ１０４からでない（たとえば、通信情報がターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃのうちの１つからである）と判断した場合、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２（図７）は、ソースアドレス（たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃのうちの１つのソースアドレス）を、受信した通信情報から抽出する（ブロック１１２２）。Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、次いで、データタイプ記述子（たとえば、デジタル符号化されたアナログデータタイプ、デジタルデータタイプ、温度データタイプ、など）を抽出する（ブロック１１２４）。Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、また、（フィールドデバイス情報を含み得る）ターミネーションモジュール情報を、受信した通信情報から、Ｉ／Ｏバス通信プロトコルに基づいて抽出し（ブロック１１２６）、データの整合性を、たとえば、受信した通信情報内のエラー検出情報に基づいたＣＲＣ検証処理を使用して検証する（ブロック１１２８）。図示されていないが、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２が、ブロック１１２８において、エラーが受信した通信情報内に存在すると判断した場合、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ ７１２は、再送要求メッセージを、ブロック１１２２で取得したソースアドレスに関連するターミネーションモジュールに送信する。
【００９８】
データ整合性を検証した後（ブロック１１２８）、通信プロセッサ７０４は、ターミネーションモジュール情報を（ターミネーションモジュールのソースアドレスとデータタイプ記述子とを使用して）パケット化し、通信インターフェース７０２は、パケット化情報をコントローラ１０４に伝える（ブロック１１３０）。情報がワークステーション１０２に配信される予定である場合、コントローラ１０４は、続いて、情報をワークステーション１０２に伝えることができる。通信インターフェース７０２が情報をコントローラ１０４に伝えた後、またはＩ／Ｏバスインターフェース７１０がターミネーションモジュール情報をターミネーションモジュール１２４ａに伝えた後、図１１Ａと図１１Ｂとのプロセスは終了し、及び／または制御は、たとえば、呼び出しプロセスまたは呼び出し機能に戻る。
【００９９】
図１２は、ターミネーションモジュール（たとえば、図１と図２と図４〜６とのターミネーションモジュール１２４ａ）に通信的に連結されたフィールドデバイス（たとえば、図１Ａのフィールドデバイス１１２ａ）に関連する情報を読み出し、表示する、図２と図３と図８とのラベラー２１４を実装するために使用され得る、例示的な方法のフローチャートである。最初に、接続検出器８０６（図８）は、フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ）がターミネーションモジュール１２４ａに接続されている（たとえば、図４と図５とのターミネーションねじ４０６及び／または図６のフィールドデバイスインタフェース６２２に接続されている）かどうかを判断する（ブロック１２０２）。接続検出器８０６が、フィールドデバイス１１２ａ（または他のフィールドデバイス）がターミネーションモジュール１２４ａに接続されていないと判断した場合（ブロック１２０２）、制御は、接続検出器８０６が、フィールドデバイス１１２ａ（または他のフィールドデバイス）がターミネーションモジュール１２４ａに接続されていると判断するまで、ブロック１２０２に留まる。
【０１００】
接続検出器８０６が、フィールドデバイス１１２ａがターミネーションモジュール１２４ａに接続されていると判断した場合（ブロック１２０２）、フィールドデバイス識別器８１４は、フィールドデバイス１１２ａを識別するフィールドデバイス識別情報（たとえば、デバイスタグ値、デバイス名、電子シリアル番号、など）を取得する（ブロック１２０４）。たとえば、フィールドデバイス識別器８１４は、フィールドデバイス１１２ａに、フィールドデバイス１１２ａにそのフィールドデバイス識別情報を送信するように要求するクエリを送信する。別の例示的な実装形態では、ターミネーションモジュール１２４ａへの最初の接続の後、フィールドデバイス１１２ａは、そのフィールドデバイス識別情報をフィールドデバイス識別器８１４に自動的に伝えることができる。
【０１０１】
フィールドデバイス識別器８１４は、その後、フィールドデバイス１１２ａがユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介してＩ／Ｏカード１３２ａと通信するように割り当てられているかどうかを、フィールドデバイス識別情報に基づいて判断する（ブロック１２０６）。たとえば、フィールドデバイス識別器８１４は、フィールドデバイス識別情報をＩ／Ｏカード１３２ａにターミネーションモジュール１２４ａを介して伝えることができ、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、フィールドデバイス識別情報を、ワークステーション１０２内に記憶されたデータ構造１３３（図１Ａ）または同様のデータ構造内に記憶されたフィールドデバイス識別番号と比較することができる。データ構造１３３に、エンジニア、オペレータ、またはユーザが、Ｉ／Ｏカード１３２ａにユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して伝えられる、フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃ）のフィールドデバイス識別番号を追加することができる。Ｉ／Ｏカード１３２ａが、フィールドデバイス１１２ａがＩ／Ｏバス１３６ａ及び／またはＩ／Ｏカード１３２ａに割り当てられていると判断した場合、Ｉ／Ｏカード１３２ａは、確認メッセージをフィールドデバイス識別器８１４に伝える。
【０１０２】
フィールドデバイス識別器８１４が、フィールドデバイス１１２ａがＩ／Ｏバス１３６ａを介して通信するように割り当てられていないと判断した場合（ブロック１２０６）、ディスプレイインターフェース８０８（図８）は、エラーメッセージを表示する（ブロック１２０８）。そうでない場合、ディスプレイインターフェース８０８は、フィールドデバイス識別情報を表示する（ブロック１２１０）。例示の実施例では、フィールドデバイス状態検出器８１２は、フィールドデバイス状態（たとえば、デバイスオン、デバイスオフ、デバイスエラー、など）を検出し、ディスプレイインターフェース８０８は、状態情報を表示する（ブロック１２１２）。加えて、フィールドデバイス活動検出器８１０（図８）は、フィールドデバイス１１２ａの活動（たとえば、測定情報及び／または監視情報）を検出し、ディスプレイインターフェース８０８は、活動情報を表示する（ブロック１２１４）。また、データタイプ検出器８１６（図８）は、フィールドデバイス１１２ａのデータタイプ（たとえば、アナログ、デジタル、など）を検出し、ディスプレイインターフェース８０８は、データタイプを表示する（ブロック１２１６）。
【０１０３】
ディスプレイインターフェース８０８がエラーメッセージを表示した後（ブロック１２０８）、またはディスプレイインターフェース８０８がデータタイプを表示した後（ブロック１２１６）、ラベラー２１４は、それが監視を継続すべきかどうかを、たとえば、ターミネーションモジュール１２４ａが、オフにされたかどうか、またはマーシャリングキャビネット１２２（図１Ａ及び図２）から抜かれたかどうかに基づいて判断する（ブロック１２１８）。ラベラー２１４が、それが監視を継続すべきであると判断した場合、制御は、ブロック１２０２に戻される。そうでない場合、図１２の例示的プロセスは終了し、及び／または制御は、呼び出しプロセスまたは呼び出し機能に戻る。
【０１０４】
図１３Ａ〜図１３Ｂは、例示的なＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリア１３０２と例示的なＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスＨ１（ＦＦ−Ｈ１）プロセスエリア１３０４とに関する本明細書で開示する教示を実装する前後の、例示的なプロセス制御システム１３００を示したブロック図である。プロセス制御システムがＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリアとＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバスプロセスエリアとを含むことは一般的ではないかもしれないが、両者は、例示の実施例では、説明の目的のために示されている。さらに、説明の目的のために、図１３Ａ〜図１３Ｂの例示的なプロセス制御システム１３００を、図１Ａの例示的なプロセス制御システム１００に関連して説明した共通の部品には同じ参照番号を使用して説明する。したがって、図１３Ａの例示の実施例では、プロセス制御システム１３００は、コントローラ１３０６にＬＡＮ１０６を介して通信的に連結されたワークステーション１０２を含む。例示的なコントローラ１３０６は、図１Ａ〜図１Ｃのコントローラ１０４とコントローラ１５２とコントローラ１６２とのうちの１つに実質的に類似または同じであることができる。さらに、例示的なプロセス制御システム１３００は、フィールドデバイス１１２ａ〜ｃに関連する第１のプロセスエリア１１４を含み、それは、例示的なマーシャリングキャビネット１３０８内でターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃに通信的に連結されている。例示的なマーシャリングキャビネットは、図１Ａと図２と図３とのマーシャリングキャビネット１２２とマーシャリングキャビネット３００とのうちのいずれかに実質的に類似または同じであることができる。ターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃは、コントローラ１３０６内のＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂに、第１のユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して通信的に連結されている。さらに、例示の実施例では、マーシャリングキャビネット１３０８は、図２と図３とに関連して上記で説明したソケットレール２０２ａ〜ｂとソケットレール３０８ａ〜ｂに実質的に類似または同じである追加のターミネーションモジュールを受け入れる、ソケットレール１３１０を含む。
【０１０５】
図１３Ａの例示の実施例では、例示的なプロセス制御システム１００は、伝統的なフィールドバスアーキテクチャと構成要素とを使用して実装された、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリア１３０２内のフィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとＦＦ−Ｈ１プロセス制御エリア１３０４内のフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとを含む（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡとＦＦ−Ｈとの両方は、フィールドバスプロトコルのファミリーに関連するプロトコルである）。したがって、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃは、コントローラ１３０６に、対応するトランクまたはセグメント１３１６ａ〜ｂを介して通信的に連結されている。通常、フィールドバストランクまたはフィールドバスセグメントは、複数のフィールドデバイスを分散制御システム（ＤＣＳ）または他の制御システムホストに接続するために、デジタル信号とＤＣ電力との両方を運ぶツイストペアのワイヤを含む１つのケーブルである。さまざまな制約のために、フィールドバスセグメントは、通常、１９００メートルの最大長に制限されており、最大１６の異なるフィールドデバイスに接続することができる。例示の実施例で示す通り、セグメント１３１６ａ〜ｂは、対応するＩ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３２０ａ〜ｂとにコントローラ１３０６内で通信的に連結されている。例示の実施例では、セグメント１３１６ａ〜ｂの各々は、２つの、Ｉ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂまたはＩ／Ｏカード１３２０ａ〜ｂに接続されて、冗長性を提供している。いくつかの実施例では、Ｉ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂ及び／またはＩ／ＯカードＩ１３２０ａ〜ｂは、互いに離れている、及び／または第１のプロセスエリア１１４のフィールドデバイス１１２ａ〜ｃに関連するＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂから離れている、異なるコントローラの中に存在することができる。
【０１０６】
図１３Ａの例示の実施例では、例示的なＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリア１３０２に対応するセグメント１３１６ａは、Ｉ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂにＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２を介して連結されている。同様に、例示的なＦＦ−Ｈ１プロセスエリア１３０４に対応するセグメント１３１６ｂは、Ｉ／Ｏカード１３２０ａ〜ｂに電源１３２４を介して連結されている。いくつかの実施例では、ＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２及び電源１３２４は、電力調整機能を各セグメント１３１６ａ〜ｂに提供する。加えて、例示の実施例では、ＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２及び電源１３２４は、対応するセグメント１３１６ａ〜ｂの物理層とセグメント１３１６ａ〜ｂを介した通信とを動作中に監視することができる、各高度診断モジュール１３２５ａ〜ｂに連結されている。
【０１０７】
例示の実施例では、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃは、対応するセグメント１３１６ａ〜ｂに、各スプール１３２６ａ〜ｃとスプール１３２８ａ〜ｃとを介して連結されている。フィールドバスアーキテクチャでは、各スプールは、対応するフィールドデバイスをセグメントに平行に接続する。その結果、例示の実施例に示す多くのプロセス制御システムでは、各スプール１３２６ａ〜ｃ及びスプール１３２８ａ〜ｃは、対応するセグメント１３１６ａ〜ｂに（時にはデバイスカプラーまたはフィールドバリアと呼ばれる）セグメントプロテクタ１３３０ａ〜ｂを介して連結されて、全セグメントをショートさせる、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとのうちの１つにおけるショートに対する、ショート回路防止機能を提供する。いくつかの実施例では、セグメントプロテクタ１３３０ａ〜ｂは、各スプール１３２６ａ〜ｃ及びスプール１３２８ａ〜ｃの電流を（たとえば、４０ｍＡに）制限する。いくつかの実施例では、セグメントプロテクタ１３３０ａ〜ｂは、また、各セグメント１３１６ａ〜ｂをフィールドデバイスの近くの終端で適切に終わらせるように機能する一方、ＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２及び電源１３２４は、セグメント１３１６ａ〜ｂをコントローラの近くの終端で終わらせるように機能する。セグメント１３１６ａ〜ｂの両端での適切な終端がないと、通信エラーが、信号反射のために発生することがある。
【０１０８】
上記で説明した通り、フィールドバスアーキテクチャは多くの利点を提供するが、フィールドバスアーキテクチャは、また、実装の複雑さとコストとに関する課題ももたらす。たとえば、フィールドバスシステムの複雑さは、エンジニアが、各セグメントが適切に終端処理され、ショート回路、開回路、及び／または他のセグメント故障に対して保護されていることを確実にしながら、特に、各セグメントによって扱われるデバイスの数と、必要なケーブルの長さと、関わる電力要件とを考慮して、各セグメントを注意深く設計することを必要とする。そのようなフィールドバスアーキテクチャを最初に構成する時間とコストとに加えて、ＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２または電源１３２４と、セグメントプロテクタ１３３０ａ〜ｂと、セグメントケーブル（いくつかの場合では、冗長性のための複数のケーブルを含む）の長さと、Ｉ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３２０ａ〜ｂとを含む、そのような実装形態に関連する多くの構成要素に関連した追加コストがある。しかしながら、本明細書で開示する教示の実装を通して、フィールドバスシステムの実装とメンテナンスとに伴う設計の複雑さ及びコストは、大幅に削減される。
【０１０９】
図１３Ｂは、本明細書で開示する教示を実装した後の、図１３Ａの例示的なプロセス制御システム１３００を示すブロック図である。例示の実施例で示す通り、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとのスプール１３２６ａ〜ｃ及びスプール１３２８ａ〜ｃは、図１３Ａに示すマーシャリングキャビネット１３０８のソケットレール１３１０上のソケットに差し込まれた、各ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆに直接通信的に連結されている。つまり、マルチドロップアーキテクチャにおけるフィールドデバイスの通常のトポロジーとは対照的に、例示の実施例では、各フィールドバス準拠フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドバス準拠フィールドデバイス１３１４ａ〜ｃは、各ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆとポイントツーポイント通信している。ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとＩ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとの間の、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介した、上記で説明したものと同じ方法での通信を可能にする、上記で説明したターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとに実質的に類似または同じであることができる。このようにして、プロセスエリア１３０２とプロセスエリア１３０４とに関連する、対応するフィールドバスプロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡまたはＦＦ−Ｈ１）に固有の、別々のＩ／Ｏカード１３１８ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３２０ａ〜ｂ（図１３Ａ）とに対する必要性をなくし、任意の種類のフィールドデバイスと関連Ｉ／Ｏとを、１つのマーシャリングキャビネット１３０８内で結合することができる。同様に、ケーブルトランクまたはセグメント１３１６ａ〜ｂ（図１３Ａ）に対する必要性は、関連する絶縁と共になくなる。さらに、いくつかの実施例では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａは、典型的な銅ベースのフィールドバスセグメントの比較的遅い通信バックボーンよりもさらに速い通信のための、（たとえば、光ファイバケーブルを介した）高速通信バックボーンを提供する。さらに、いくつかの実施例では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａは、最大９６のフィールドデバイスのための通信を維持することができ、一方、通常のフィールドバスセグメントは、１６のデバイスの接続に制限されている。したがって、同じ数のフィールドデバイスに対してコントローラに連結されるワイヤの数は、大幅に減少する。
【０１１０】
複数のフィールドデバイスは、いくつかの実施例では、フィールドバスアーキテクチャで一般的な、１つのターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆに通信的に連結されたマルチドロップ構成で構成され得るが、例示の実施例で示すポイントツーポイントアーキテクチャまたはシングルループアーキテクチャは、伝統的なフィールドバスの構成に対して、いくつかの利点と単純化とを提供する。たとえば、例示の実施例に示す通りに配線された、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃでは、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、電力と電力調整機能とを、（たとえば、図６に関連して説明した フィールド電力コントローラ６１０を介して）各フィールドデバイスに提供することができる。このようにして、図１３Ａに示した別々のＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２及び／または電源１３２４は、もはや必要でない。加えて、または代替的に、いくつかの実施例では、マーシャリングキャビネット１３０８は、図１３Ａに示した別々のＤＰ／ＰＡセグメントカプラー１３２２及び／または電源１３２４に対する必要性をなくすために、電力調整器２１８（図２）に実質的に類似または同じである電力調整器を含む。さらに、そのような実施例では、電源は、例示の実施例のフィールドデバイスにローカル（たとえば、マーシャリングキャビネット１３０８内）であるため、電力要件は、電力を通常のフィールドバスセグメントに沿って提供する電源よりも、（たとえば、ケーブルの長さから生じる電圧低下のために）低い。さらに、いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、（たとえば、対応するフィールド電力コントローラ６１０を介して）ショート回路保護を提供し、各スプール１３２６ａ〜ｃとスプール１３２８ａ〜ｃとの電流を制限し、それによって、別々のセグメントプロテクタ１３３０ａ〜ｂに対する必要性をなくす。
【０１１１】
加えて、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとを別々のターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆに個別に連結することは、シングルループ整合性を提供し、通常のフィールドバスアーキテクチャにおける適切な終端処理に対する懸念を、それほどの懸念ではなくする。さらに、各フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃ及びフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃと、対応するターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆとの間の直接のポイントツーポイント接続は、通常のフィールドバスセグメントを開発し、実装することに伴う複雑さと設計作業とを大幅に削減し、それは、各フィールドデバイスからの信号が、別々に受信され、バックエンドで電子的に扱われまたは整理されるからである。したがって、通常のフィールドバスアーキテクチャの多くの構成要素を取得し、構成し、維持するコスト、及びそのようなアーキテクチャを設計し、それらの適切な動作を保証する時間及び費用は、本明細書で開示する教示の実装を通して大幅に削減される。言い換えると、いくつかの実施例では、フィールドバス準拠デバイスをプロセス制御システムの中に、セグメントにＤＰ／ＰＡカプラー及び／または電源のうちのいずれもなしに（たとえば、マーシャリングキャビネット１２２内及び／またはターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆ内の電源及び／または電力調整器以外）、セグメントプロテクタなしに、プロトコル固有Ｉ／Ｏカードなしに、及び著しいセグメント設計作業なしに、組み込むことができる。
【０１１２】
加えて、いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、別の高度診断モジュール１３２５ａ〜ｂなしに、高度診断を（たとえば、図６のフィールドバス診断アナライザ６２４を介して）提供することができる。さらに、いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆによって実行される診断は、知られている高度診断モジュールよりもより信頼性が高く、及び／または強固であることができ、それは、各ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆが、通常のフィールドバスセグメント上の複数のデバイスではなく、１つのフィールドデバイスを、ポイントツーポイント接続を介して監視することを必要とするのみであるからである。
【０１１３】
Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ及びＦＦ−Ｈ１は両方とも、同じ物理層を有するフィールドバスプロトコルである。したがって、いくつかの実施例では、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロセスエリア１３０２内のフィールドデバイス１３１２ａ〜ｃに関連するターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｃは、ＦＦ−Ｈ１プロセスエリア１３０４内のフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃに関連するターミネーションモジュール１３３２ｄ〜ｆと同一である。言い換えれば、いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｃに接続されたスプール１３２６ａ〜ｃは、ターミネーションモジュール１３３２ｄ〜ｆに接続され得る一方、スプール１３２８ａ〜ｃは、ターミネーションモジュール１３３２ｄ〜ｆの代わりにターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｃに接続される。いくつかのそのような実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆが接続される、特定のフィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとに関連する、特定のプロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡまたはＦＦ−Ｈ１のいずれか）を自動的に検出するオートセンス機能を含む。結果として、プロセス制御システムエンジニアは、別々のフィールドバスセグメントを設計しなければならないという懸念、またはそのようなフィールドバスセグメントを実装するのに必要な対応する構成要素を取得しなければならないという懸念なしに、関連通信プロトコルに関わらず、所望のフィールドバスデバイスを自由に使用できる（異なるプロトコルに準拠するデバイスを混ぜることさえもできる）。
【０１１４】
いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、フィールドデバイス１３１２ａ〜ｃとフィールドデバイス１３１４ａ〜ｃとを有害な環境で実装するために、本質的に安全である（たとえば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ  Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ  Ｓａｆｅ  Ｃｏｎｃｅｐｔ（ＦＩＳＣＯ）に準拠する）ように作られている。そのような実施例では、マーシャリングキャビネット１３０８のソケットレール１３１０もまた、本質的に安全である。いくつかの実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、エネルギー制限の認証をされて、及び／またはＦｉｅｌｄｂｕｓ  Ｎｏｎ−Ｉｎｃｅｎｄｉｖｅ  Ｃｏｎｃｅｐｔ（ＦＮＩＣＯ）を満たすのに十分な安全評価を有して作られている。いくつかのそのような実施例では、ターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆは、本質的に安全でないソケットレールを有するマーシャリングキャビネットに差し込まれた時でさえも、ＦＮＩＣＯ要件に準拠することができる。
【０１１５】
加えて、または代替的には、いくつかの実施例では、本明細書で説明するターミネーションモジュールは、フィールドデバイスと、通信プロトコル他のバスプロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡまたはＦＦ−Ｈ１以外）に基づいて通信するように作られている。たとえば、いくつかの実施例では、ターミネーションモジュールは、無線ＨＡＲＴゲートウェイに配線されて、１つまたは複数の無線ＨＡＲＴデバイスと、ＨＡＲＴ−ＩＰアプリケーションプロトコルを使用してインターフェース接続することができる。加えて、または代替的には、いくつかの実施例では、無線デバイスは、ＩＳＡ（国際計測制御学会）１００．１１ａまたはＷＩＡ−ＰＡ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ−Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）などの他の無線技術規格を使用して、インターフェース接続され得る。いくつかの実施例では、本明細書で説明するターミネーションモジュールは、デバイスに、たとえば、６ＴｉＳＣＨ規格（ＩＰ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ６  ｏｖｅｒ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｈｏｐｐｉｎｇ（ＴＳＣＨ））を使用するなど、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいたプロトコルを使用して、インターフェース接続するように作られ得る。いくつかの実施例では、ターミネーションモジュールは、デバイスに、Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｑｕｅｕｅ  Ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（ＭＱＴＴ）プロトコルを使用してインターフェース接続する。さらに、いくつかの実施例では、安全フィールドデバイスを、安全環境と、たとえば、ＰＲＯＦＩｓａｆｅ（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ安全装置）などの関連安全コントローラとの間のトンネルプロトコルを使用して、統合することができる。
【０１１６】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、対応するターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂに通信的に連結された２つのＦＦ−Ｈ１準拠フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂのピアツーピア通信の、代替的な例示的な実装形態を示している。例示的なターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂは、上記で説明したターミネーションモジュール１３３２ａ〜ｆに実質的に類似または同じであることができる。フィールド内のデバイス間のピアツーピア通信は、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡフィールドバスプロトコルを使用するものには提供されていないが、そのような通信は、ＦＦ−Ｈ１プロトコルを使用している時に可能であり、それによって、コントローラ（たとえば、図１３Ａのコントローラ１３０６）から独立したフィールド内の制御を可能にする。図１４Ａの例示の実施例では、ターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂは、ベース１４０６ａ〜ｂが４つの対応する端子１４０８ａ〜ｂを有して示されている以外はベース４０２（図４）に実質的に類似または同じである、対応するターミナルブロックベース１４０６ａ〜ｂに連結されている。例示の実施例では、フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂに対応する各スプール１４１０ａ〜ｂのためのワイヤのペアは、端子１４０８ａ〜ｂから成る第１のペアに接続され、一方、各ベース１４０６ａ〜ｂからの端子１４０８ａ〜ｂから成る第２のペアのうちの対応する１つは、互いに連結されている。このようにして、フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂの両方は、ターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂの各々に通信的に連結され、また、互いに通信的に連結されている。
【０１１７】
別々のフィールドデバイス１４０２ａ〜ｂをターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂの各々に直接に連結することは、図１４Ａの例示の実施例に示す通り、可能であり、それは、ターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂが、個別の電力調整機能を（たとえば、フィールドデバイスコントローラ６１０を介して）各フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂに提供するからである。つまり、各ターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂによって提供される電力調整は、フィールドデバイスのうちの１つ（たとえば、フィールドデバイス１４０２ａ）からの信号が、他のフィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１４０２ｂ）との通信を邪魔することを防ぐ役割を果たす。しかしながら、上記で説明した通り、いくつかの実施例では、電力調整は、別の電力調整器２１８によって、同じソケットレール上のフィールドデバイスの全てに（たとえば、注入電力を介して）集合的に提供される。いくつかのそのような実施例では、図１４Ｂに例示する通り、フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂは、ターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂにセグメントプロテクタ１４１２を介して通信的に連結されている。つまり、各フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂは、まだ、対応するターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂに関連付けられているが、フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂの間のピアツーピア通信は、セグメントプロテクタ１４１２を通して達成される。さらに、セグメントプロテクタ１４１２は、各フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂに対応するターミネーションモジュール１４０４ａ〜ｂを通して提供される電力が、フィールドデバイス１４０２ａ〜ｂのうちのいずれかの通信に影響を与えることを防ぐ。図１４Ａと図１４Ｂとの例示の実施例では、（たとえば、遮蔽及び／または接地のための）追加の配線は、明確さのために省略されている。
【０１１８】
図１５の例示的な方法を、図１３Ｂの例示的なターミネーションモジュール１３３２ａに関連して説明する。しかしながら、図１５の例示的な方法を使用して、他のターミネーションモジュールを実装することができる。図１５のフローチャートを使用して、例示的なターミネーションモジュール１３３２ａが、ターミネーションモジュール１３３２ａに接続された対応するフィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１３１２ａ）に関連する通信プロトコルを、どのように自動的に検出するかを説明する。最初に、ターミネーションモジュール１３３２ａは、（たとえば、図８の接続検出器８０６を介して）フィールドデバイス（たとえば、フィールドデバイス１３１２ａ）がターミネーションモジュール１３３２ａに接続されているかどうかを判断する（ブロック１５０２）。ターミネーションモジュール１３３２ａが、フィールドデバイス１３１２ａ（または他のフィールドデバイス）がターミネーションモジュール１３３２ａに接続されていないと判断した場合（ブロック１５０２）、制御は、ターミネーションモジュール１３３２ａが、フィールドデバイス１３１２ａ（または他のフィールドデバイス）がターミネーションモジュール１３３２ａに接続されていると判断するまで、ブロック１５０２に留まる。
【０１１９】
ターミネーションモジュール１３３２ａが、フィールドデバイス１３１２ａがターミネーションモジュール１３３２ａに接続されていると判断した場合（ブロック１５０２）、ターミネーションモジュール１３３２ａは、（たとえば、図６のフィールドデバイス通信プロセッサ６２０を介して）第１の通信プロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ）に従って形式を整えられた要求を送信する（ブロック１５０４）。いくつかの実施例では、要求は、図１２のブロック１２０４に関連して上記で説明した通り、フィールドデバイスにそのフィールドデバイス識別情報を送信するように要求するクエリに対応することができる。ターミネーションモジュール１３３２ａは、次いで、要求への応答が受信されたかどうかを判断する（ブロック１５０６）。ブロック１５０４に関連して上記で説明した通り、要求は、特定のプロトコルに対応して形式を整えられている。結果として、フィールドデバイス１３１２ａが要求を認識し、したがって、要求に応答することができる唯一の方法は、フィールドデバイス１３１２ａが同じプロトコルに関連付けられている場合である。したがって、ターミネーションモジュール１３３２ａが、応答が受信されたと判断した場合（ブロック１５０６）、ターミネーションモジュール１３３２ａは、応答された要求の通信プロトコルを、フィールドデバイス１３１２ａに対応するプロトコルとして指定する（ブロック１５０６）。たとえば、第１の要求がＰｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡプロトコルに従って形式を整えられており、要求への応答が受信された場合、フィールドデバイス１３１２ａに対応する通信プロトコルが、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡとして指定される。
【０１２０】
ターミネーションモジュール１３３２ａが、ブロック１５０６において、要求への応答が受信されていないと判断した場合、ターミネーションモジュール１３３２ａは、（たとえば、フィールドデバイス通信プロセッサ６２０を介して）別の通信プロトコル（たとえば、ＦＦ−Ｈ１）に従って形式を整えられた別の要求を送信する（ブロック１５０８）。ターミネーションモジュール１３３２ａは、次いで、要求への応答が受信されたかどうかを判断する（ブロック１５１０）。ターミネーションモジュール１３３２ａが、要求への応答が受信されたと判断した場合（ブロック１５１０）、ターミネーションモジュール１３３２ａは、応答された要求の通信プロトコルを、フィールドデバイス１３１２ａに対応するプロトコルとして指定する（ブロック１５１６）。ターミネーションモジュール１３３２ａが、要求への応答が受信されていないと判断した場合（ブロック１５１０）、ターミネーションモジュール１３３２ａは、追加の試すべき通信プロトコル（たとえば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ  ＰＡ及びＦＦ−Ｈ１以外（たとえば、ＨＡＲＴ））があるかどうかを判断する。追加の通信プロトコルがある場合、制御は、ブロック１５０８に戻り、他の通信プロトコルに従って形式を整えられた他の要求を送信する。ターミネーションモジュール１３３２ａが、追加の試すべき通信プロトコルがないと判断した場合、ターミネーションモジュール１３３２ａは、エラーメッセージを生成する（ブロック１５１４）。たとえば、エラーメッセージは、フィールドデバイス１３１２ａが応答していない、及び／またはフィールドデバイス１３１２ａに対応する通信プロトコルを識別することができない、と示すことができる。
【０１２１】
ターミネーションモジュール１３３２ａが、エラーメッセージを生成した後（ブロック１５１４）、または応答された要求の通信プロトコルをフィールドデバイス１３１２ａに対応するプロトコルとして指定した後（ブロック１５１６）、図１５のプロセスは終了し、及び／または制御は、たとえば、呼び出しプロセスまたは呼び出し機能に戻る。
【０１２２】
図１６は、本明細書で説明する装置と方法とを実装するために使用され得る、例示的なプロセッサシステム１６１０のブロック図である。たとえば、例示的なプロセッサシステム１６１０に類似または同じであるプロセッサシステムを使用して、図１Ａの、ワークステーション１０２、コントローラ１０４、Ｉ／Ｏカード１３２ａ、及び／またはターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃを実装することができる。例示的なプロセッサシステム１６１０を以下に、複数の周辺機器、インターフェース、チップ、メモリ、などを含むものとして説明するが、それらの要素のうちの１つまたは複数を、ワークステーション１０２、コントローラ１０４、Ｉ／Ｏカード１３２ａ、及び／またはターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃのうちの１つまたは複数を実装するために使用される他の例示的なプロセッサシステムから省略することができる。
【０１２３】
図１６に示す通り、プロセッサシステム１６１０は、相互接続バス１６１４に連結されたプロセッサ１６１２を含む。プロセッサ１６１２は、レジスタセットまたはレジスタ空間１６１６を含み、それは、図１６では、完全にオンチップであるとして図示されているが、代替的に、完全にまたは部分的にオフチップにされ、プロセッサ１６１２に、専用電気接続を介して及び／または相互接続バス１６１４を介して、直接連結され得る。プロセッサ１６１２は、適切なプロセッサ、プロセシングユニット、またはマイクロプロセッサであることができる。図１６には図示されていないが、システム１６１０は、マルチプロセッサシステムであることができ、したがって、プロセッサ１６１２と同じまたは類似であり、相互接続バス１６１４に通信的に連結された、１つまたは複数の追加のプロセッサを含むことができる。
【０１２４】
図１６のプロセッサ１６１２は、メモリコントローラ１６２０と周辺機器入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ１６２２とを含む、チップセット１６１８に連結されている。よく知られている通り、チップセットは、通常、Ｉ／Ｏ管理機能とメモリ管理機能と、チップセット１６１８に連結された１つまたは複数のプロセッサによってアクセス可能または使用される、複数の汎用及び／または特殊用途レジスタ、タイマー、などとを提供する。メモリコントローラ１６２０は、プロセッサ１６１２（または複数のプロセッサがある場合は、複数のプロセッサ）が、システムメモリ１６２４とマスストレージメモリ１６２５とにアクセスすることを可能にする機能を実行する。
【０１２５】
システムメモリ１６２４は、たとえば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、などの、所望の種類の揮発性メモリ及び／または非揮発性メモリを含むことができる。マスストレージメモリ１６２５は、所望の種類のマスストレージデバイスを含むことができる。たとえば、例示的なプロセッサシステム１６１０を使用して、ワークステーション１０２（図１Ａ）を実装した場合、マスストレージメモリ１６２５は、ハードディスクドライブ、光ドライブ、テープストレージデバイス、などを含むことができる。代替的に、例示的なプロセッサシステム１６１０を使用して、コントローラ１０４、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂとＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂとのうちの１つ、またはターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃとターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃとのうちの１つを実装する場合、マスストレージメモリ１６２５は、半導体メモリ（たとえば、フラッシュメモリ、ＲＡＭメモリ、など）、磁気メモリ（たとえば、 ハードドライブ）、またはマスストレージに適切な他のメモリを、コントローラ１０４、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜ｂ及びＩ／Ｏカード１３４ａ〜ｂ、またはターミネーションモジュール１２４ａ〜ｃ及びターミネーションモジュール１２６ａ〜ｃ内に含むことができる。
【０１２６】
周辺機器Ｉ／Ｏコントローラ１６２２は、プロセッサ１６１２が、周辺機器入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１６２６と周辺機器入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１６２８とネットワークインターフェース１６３０と、周辺機器Ｉ／Ｏバス１６３２を介して通信することを可能にする機能を実行する。Ｉ／Ｏデバイス１６２６及びＩ／Ｏデバイス１６２８は、たとえば、キーボード、ディスプレイ（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイ、など）、ナビゲーションデバイス（たとえば、マウス、トラックボール、容量性タッチパッド、ジョイスティック、など）、などの、所望の種類のＩ／Ｏデバイスであることができる。ネットワークインターフェース１６３０は、たとえば、プロセッサシステム１６１０が他のプロセッサシステムと通信することを可能にする、イーサネットデバイス、非同期転送モード（ＡＴＭ）デバイス、８０２．１１デバイス、ＤＳＬモデム、ケーブルモデム、セルラーモデム、などであることができる。
【０１２７】
メモリコントローラ１６２０とＩ／Ｏコントローラ１６２２とを、チップセット１６１８内の独立した機能ブロックとして図１６に示したが、これらのブロックによって実行される機能を、１つの半導体回路内に組み込むことができ、または２つ以上の別々の集積回路を使用して実装することができる。
【０１２８】
特定の方法と装置と製造品とを本明細書で説明したが、本特許が含む範囲は、それらに限定されない。それとは反対に、本特許は、文字通りまたは均等論のもとでのいずれかで、添付の特許請求の範囲内に適正に含まれる、全ての方法と装置と製造品とを含む。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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