(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスに通信的にリンクした複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法であって、各デバイスが、プロセスパラメータの値を用いてプロセス制御ネットワークにおいてプロセス制御機能を実行し、かつ、スケジューリングされた定期的な通信を用いたバス上での通信を行うプロセス機能モジュールを少なくとも１つ有し、前記方法が、
前記プロセス制御ネットワークの前記デバイスの一つにおける閲覧プロセス機能モジュールをインストールするステップであって、該閲覧プロセス機能モジュールは、プロセス制御機能を実行することなく複数のプロセスパラメータの各々の値の少なくとも１つを記憶し、各プロセスパラメータの値は、前記プロセス制御ネットワークの前記プロセス機能モジュールの一つに記憶されるステップと、
前記閲覧プロセス機能モジュール及びデバイスを構築するステップであって、該閲覧プロセス機能モジュールが値を記憶するように構築されるプロセスパラメータの値を含みバス上でスケジュールされた定期的な通信を使用して前記デバイスによって送信されるメッセージを検出するように前記閲覧プロセス機能モジュールがインストールされる、ステップと、
スケジューリングされた定期的な通信を用いた前記バス上のメッセージにおいて、対応するプロセス機能モジュールから閲覧プロセス機能モジュールにプロセスパラメータの値を送信するステップと、
プロセスパラメータの値を含むメッセージを、前記閲覧プロセス機能モジュールが設けられているデバイスで検出するステップと、
前記プロセスパラメータの送信された値を、前記閲覧プロセス機能モジュールに記憶するステップと、
前記閲覧プロセス機能モジュールに記憶されたプロセスパラメータの値についての要求メッセージを、前記ネットワークに通信的にリンクしている閲覧デバイスから、前記閲覧プロセス機能モジュールに送信するステップと、
要求された前記プロセスパラメータの値を含む応答メッセージを、前記閲覧プロセス機能モジュールから、前記閲覧デバイスに送信するステップと、
前記要求された前記プロセスパラメータの値を前記応答メッセージから前記閲覧デバイスに表示するステップと、
を有することを特徴とするプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項２】
前記プロセスパラメータに関連した情報を記憶するために、前記閲覧プロセス機能モジュールを構築するステップと、
前記プロセスパラメータに関連した情報を、前記プロセスパラメータの値と共に、前記閲覧プロセス機能モジュールへ送信するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項３】
前記送信ステップがさらに、前記プロセスパラメータの送信される値は、前記プロセス機能モジュールから複数のプロセス機能モジュールへ、前記スケジューリングされた定期的通信を用いて送信するステップを有することを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項４】
前記閲覧プロセス機能モジュールが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内の閲覧機能ブロックであることを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項５】
請求項１に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法であって、前記閲覧デバイスは、ヒューマンインターフェースを備えた出力プロセス機能モジュールを含み、該方法は、
前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記バス上に前記閲覧プロセス機能モジュールに対する要求メッセージを送信するように前記出力プロセス機能モジュールを構築するステップと、
前記閲覧プロセス機能モジュールによって記憶されたプロセスパラメータの値に対する要求メッセージを、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記出力プロセス機能モジュールから前記閲覧プロセス機能モジュールに対して前記バス上に送信するように構築するステップと、
前記閲覧プロセス機能モジュールによって記憶されたプロセスパラメータの要求された値を含む前記応答メッセージを、前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記閲覧プロセス機能モジュールから前記出力プロセス機能モジュールへ、前記バス上に送信するステップと、
前記出力プロセス機能モジュールの前記ヒューマンインターフェースにおいて、前記プロセスパラメータの前記要求された値を表示するステップと
をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ディスプレイデバイスが、複数のディスプレイデバイスを有し、前記複数のディスプレイデバイスの各々が、ヒューマンインターフェースを備えた出力プロセス機能モジュールを有することを特徴とする請求項５に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項７】
前記ディスプレイデバイスが、前記閲覧プロセス機能モジュールを備えたデバイスであることを特徴とする請求項５に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項８】
前記閲覧プロセス機能モジュールを有する前記デバイスを、第２プロセス制御ネットワークの第２バスと接続するステップであって、前記第２バスと接続した前記デバイスの各々が、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記第２バス上で通信する、ステップと、
ヒューマンインターフェースを備えた出力プロセス機能モジュールを有するディスプレイデバイスを、前記にプロセス制御ネットワークの第２バスと接続するステップと、
前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記出力プロセス機能モジュールの出力を前記閲覧プロセス機能モジュールと通信的にリンクするステップと、
前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記出力プロセス機能モジュールから前記閲覧プロセス機能モジュールへ、前記バス上に前記プロセスパラメータの値についての要求を送信するステップと、
前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記出力プロセス機能モジュールへのメッセージを前記バス上に送信するように前記閲覧プロセス機能モジュールを構築するステップと、
前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記閲覧プロセス機能モジュールから前記出力プロセス機能モジュールへ、前記第１のバス上に前記プロセスパラメータの前記値を含んだ応答メッセージを送信するステップをさらに有し、
前記ヒューマンインターフェースにおいて、前記プロセスパラメータの前記記憶された値を表示するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項９】
バスを介して通信的にリンクした複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータのリアルタイム値を閲覧するための情報閲覧システムであって、前記デバイスの各々が、プロセス機能を実行し、スケジューリングされた、及びスケジューリングされていない定期的な通信を用いて前記バス上での通信を行い、前記情報閲覧システムが、
第１デバイス内に配置され、前記第1デバイスに関連したプロセスパラメータの値を含んだ入力信号を生成する第１信号ジェネレータを有し、
前記第1信号ジェネレータと接続し、前記スケジューリングされた定期的通信を用いて、第２デバイスの入力へ前記入力信号を伝送する第１コミュニケータをさらに有し、
前記第２デバイス内に配置された、前記入力信号を受信するデータキャプチャユニットをさらに有し、
前記第２デバイス内に配置され、前記データキャプチャユニットと通信的にリンクされた記憶装置ユニットをさらに有し、前記記憶装置ユニットが、プロセス制御を実行するために前記値を用いずに、前記プロセスパラメータの値を記憶し、
前記第１デバイスの１つ内に配置された第２信号ジェネレータをさらに有し、前記第２デバイスと第３デバイスが、前記記憶装置ユニットに記憶された前記プロセスパラメータの値を要求する要求信号を生成し、前記要求信号が、ユーザによる複数の選択可能なプロセスパラメータからのプロセスパラメータの選択に応答して生成され、
前記第２信号ジェネレータに接続しており、前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記要求信号を、前記第２デバイスの入力へ伝送する第２コミュニケータをさらに有し、前記要求信号が前記データキャプチャユニットによって受信され、
前記記憶装置ユニットから、前記プロセスパラメータの前記要求された値を含んだ応答信号を生成する、前記第２デバイス内に配置されたデータ転送ユニットをさらに有し、
前記データ転送ユニットに接続しており、前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記第２信号ジェネレータを有する前の入力へ、前記応答信号を伝送する第３コミュニケータをさらに有し、
前記データ転送ユニットが生成した前記応答信号を受信する信号受信装置をさらに有し、
前記第２信号ジェネレータを有する前記デバイスに配置された、前記プロセスパラメータの前記要求された値をヒューマンインターフェースに表示するディスプレイデバイスをさらに有することを特徴とする情報閲覧システム。
【請求項１０】
前記データ転送ユニットが前記データキャプチャユニット、前記記憶装置ユニットと通信的にリンクし、前記データキャプチャユニットから前記プロセスパラメータの値を受信し、前記記憶装置ユニットに、前記プロセスパラメータの前記記憶された値を、前記受信した値で上書きさせることを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１１】
前記データ転送ユニットが、前記記憶装置ユニットが、プロセスパラメータの値を記憶するように構築されており、さらに、前記第２デバイス内に配置され、前記データ転送ユニットと、前記データ転送ユニットへプロセスパラメータコンフィギュレーション指示を転送する前記入力ホストインターフェースとに通信的にリンクされた入力ホストインターフェースを備え、前記プロセスパラメータコンフィギュレーション指示によって、前記データ転送ユニットに、前記記憶装置ユニットにプロセスパラメータの値を記憶するよう構築させることを特徴とする請求項１０に記載の情報閲覧システム。
【請求項１２】
前記情報閲覧システムが複数の第１デバイスをさらに有し、前記第１デバイスの各々が、その内部に配置された、前記第１デバイスに関連したプロセスパラメータの値を含んだ入力信号を生成する第１信号ジェネレータを有し、前記データキャプチャユニットが、前記入力信号の各々を受信し、前記記憶装置ユニットが、既に記憶されているプロセスパラメータの値を、前記関連する第１デバイスによって送信された、前記関連する入力信号内の前記プロセスパラメータの値で上書きするか、これを付加することを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１３】
前記入力信号が、前記プロセスパラメータに関連した情報を含み、前記記憶装置ユニットが、記憶されている前記関連した情報の値を、前記入力信号内の前記関連した情報の値で上書きすることを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１４】
前記第１コミュニケータが、前記スケジューリングされた定期的な通信をを用いて、前記入力信号を複数のデバイスへ伝送することを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１５】
複数の第３デバイスをさらに有し、前記複数の第３デバイスの各々が、その内部に配置され、前記記憶装置ユニット内に含まれる前記プロセスパラメータの値を要求する要求信号を生成する第２信号ジェネレータを有することを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１６】
前記第３デバイスが、前記第２プロセス制御ネットワークの第２バスによって前記第２デバイスと接続しており、前記デバイスの各々が、前記スケジューリングされていない定期的な通信を用いて、前記第２バス上で通信することを特徴とする請求項９に記載の情報閲覧システム。
【請求項１７】
プロセス制御デバイスにおいて実現され、バスと通信的に接続した複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて使用される閲覧プロセス機能モジュールであって、前記デバイスの各々が、前記プロセス制御ネットワークにおける入力機能、出力機能、制御機能を実行し、スケジューリングされた、またスケジューリングされていない定期的な通信を用いて、前記バス上で通信する少なくとも１つのプロセス機能モジュールを有し、前記閲覧プロセス機能モジュールが、
入力信号を受信するデータキャプチャユニットを有し、前記入力信号の各々が、前記プロセス機能モジュールの１つによって生成され、前記プロセス機能モジュールに関連したプロセスパラメータの値を有し、前記スケジューリングされた定期的な通信を用いて送信され、
プロセス制御を実行するために前記値を用いることなく、プロセスパラメータの値を記憶する記憶装置ユニットをさらに有し、
前記入力信号内の前記プロセスパラメータの値を前記記憶装置ユニット内に記憶させるデータ転送ユニットをさらに有し、
複数の選択可能なプロセスパラメータから、ユーザによって要求された、前記プロセスパラメータの少なくとも１つの記憶された値についての要求を含む要求信号を受信する出力ホストインターフェースをさらに有し、前記要求信号が、前記少なくとも１つのデバイスによって生成され、前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて送信され、前記出力ホストインターフェースが前記要求信号を前記データ転送ユニットへ転送し、
前記データ転送ユニットが、前記要求されたプロセスパラメータの前記記憶された値を、前記記憶装置ユニットから検索し、各要求信号に応答して、前記記憶された値を前記出力ホストインターフェースへ転送し、
前記出力ホストインターフェースが、前記少なくとも１つのプロセスパラメータの前記少なくとも１つの記憶された値を含んだ応答信号を生成し、各要求信号に応答して、前記スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、前記装置の前記２番目へ前記応答信号を送信することを特徴とする閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項１８】
前記データキャプチャユニットが、複数のプロセスパラメータの値を含み、複数のデバイスによって生成され、前記スケジューリングされた定期的な通信を用いて送信された複数の入力信号を受信し、前記記憶装置ユニットが、前記複数のプロセスパラメータの各々の値を少なくとも１つ記憶し、前記要求信号が、複数のプロセスパラメータの少なくとも１つの記憶された値を少なくとも１つ要求することを特徴とする請求項１７に記載の閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項１９】
前記第1デバイスによって生成された前記入力信号が、前記スケジューリングされた定期的な通信を用いて、複数のデバイスへ送信されることを特徴とする請求項１７に記載の閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項２０】
前記記憶装置ユニットが、前記少なくとも１つのプロセスパラメータに関連した情報を記憶することを特徴とする請求項１７に記載の閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項２１】
前記閲覧プロセス機能モジュールが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内の閲覧機能ブロックであることを特徴とする請求項１７に記載の閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項２２】
前記第２デバイスが、前記閲覧プロセス機能モジュールが実現される前記プロセス制御デバイスであることを特徴とする請求項１７に記載の閲覧プロセス機能モジュール。
【請求項２３】
バスに通信的にリンクした複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法であって、各デバイスが、プロセスパラメータの値を用いてプロセス制御ネットワークにおいてプロセス制御機能を実行しバス上で通信する少なくとも一つのプロセス機能モジュールを備え、前記方法が、
閲覧バスモニタを前記バスに通信的にリンクするステップであって、前記閲覧バスモニタは、前記バス上を送信されるメッセージからプロセスデータを構築され、前記閲覧バスモニタは複数のプロセスパラメータの値を記憶する、ステップと、
前記複数のプロセスパラメータの各々の値を記憶する閲覧バスモニタを構築するステップを有し、前記プロセスパラメータの各々が前記プロセス制御ネットワークの前記プロセス機能モジュールの１つに関連づけられており、
前記デバイスのプロセス機能モジュールの前記プロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージをバス上にそのデバイスにより送信するステップと、
前記閲覧バスモニタにおいて前記バス上の前記プロセスデータメッセージをキャプチャするステップと、
前記閲覧バスモニタにおいて、前記閲覧バスモニタが値を記憶する前記プロセスパラメータの前記値を含んだ前記プロセスデータメッセージを識別するステップと、
前記プロセスパラメータの値を、前記閲覧バスモニタにおいて記憶するステップと、
前記閲覧バスモニタに記憶されているプロセスパラメータの値に対する要求を前記プロセス制御ネットワークのヒューマンインターフェースに入力するステップと、
前記記憶装置ユニットから前記プロセスパラメータの記憶された値を検索するステップと、
前記記憶装置ユニットから前記プロセスパラメータの記憶された値を前記ヒューマンインターフェースに表示するステップと
をさらに有することを特徴とするプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項２４】
前記プロセスパラメータに関連した情報を記憶するために、前記閲覧バスモニタを構築するステップと、
前記プロセスパラメータの値とともに前記プロセスデータメッセージにおける前記プロセスパラメータに関連した情報を送信するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項２３に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項２５】
前記閲覧バスモニタがヒューマンインターフェースを有し、前記方法がさらに、
前記ヒューマンインターフェースは、前記閲覧バスモニタにインストールされることを特徴とする請求項２３に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項２６】
前記ヒューマンインターフェースは、前記バスに接続されている請求項２３に記載のプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータの値を集めて表示する方法。
【請求項２７】
バスを介して通信的にリンクした複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータのリアルタイム値を閲覧するための情報閲覧システムであって、前記デバイスの各々がプロセス機能を実行し、前記バス上で通信を行い、前記情報閲覧システムが、
第１デバイス内に配置され、プロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを生成する第１信号ジェネレータを有し、
前記第1信号ジェネレータと接続し、前記バス上に前記プロセスデータメッセージを伝送する第１コミュニケータをさらに有し、
前記プロセスデータメッセージを識別する閲覧バスモニタ内に配置されているデータキャプチャユニットをさらに有し、前記閲覧バスモニタが、前記バス上の全てのトランザクションをキャプチャすることが可能であり、
前記閲覧バスモニタ内に配置され、前記データキャプチャユニットと通信的にリンクされた記憶装置ユニットをさらに有し、前記記憶装置ユニットが、プロセス制御を実行するために前記値を用いずに、前記プロセスパラメータの値を記憶し、
前記記憶装置ユニット内に含まれる前記プロセスパラメータの値の少なくとも１つについての要求を生成するヒューマンインターフェースをさらに有し、前記要求が、ユーザが、複数の選択可能なプロセスパラメータからプロセスパラメータを少なくとも１つ選択することにより生成され、
前記少なくとも１つのプロセスパラメータの前記値の少なくとも１つが、前記記憶装置ユニットから検索され、前記ヒューマンインターフェースにおいて表示されることを特徴とする情報閲覧システム。
【請求項２８】
前記閲覧バスモニタ内に配置され、前記データキャプチャユニットおよび前記記憶装置ユニットと通信的にリンクしているたデータ転送ユニットをさらに有し、前記データ転送ユニットが、前記データキャプチャユニットから、前記プロセスパラメータの値を受信するために、また、前記記憶装置ユニットに、記憶されている前記プロセスパラメータの値を、前記関連するプロセスデータメッセージにおいて送信された前記少なくとも１つのプロセスパラメータの前記値で上書きさせるか、またはこれを付加させることを特徴とする請求項２７に記載の情報閲覧システム。
【請求項２９】
前記データ転送ユニットが、前記記憶装置ユニットに、プロセスパラメータの値を記憶させるように構築されており、前記ヒューマンインターフェースが、前記データ転送ユニットと通信的にリンクしており、また、プロセスパラメータコンフィギュレーション指示を、前記データ転送ユニットへ転送し、これにより、前記プロセスパラメータコンフィギュレーション指示が、前記データ転送ユニットに、前記記憶装置ユニットに前記プロセスパラメータの値を記憶させるように構築させることを特徴とする請求項２８に記載の情報閲覧システム。
【請求項３０】
前記ヒューマンインターフェースが前記閲覧バスモニタ内に配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の情報閲覧システム。
【請求項３１】
前記情報閲覧システムが、複数の第１デバイスを有し、前記複数の第１デバイスの各々が、その内部に配置された、前記第1デバイスに関連したプロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを生成する第１信号ジェネレータを有しており、前記データキャプチャユニットがプロセスパラメータメッセージの各々をキャプチャし、前記記憶装置ユニットが、記憶されている前記プロセスパラメータの値を、前記関連する第１デバイスによって送信された前記関連するプロセスデータメッセージ内の前記プロセスパラメータの値で上書きするか、またはこれを付加することを特徴とする請求項２７に記載の情報閲覧システム。
【請求項３２】
前記プロセスデータメッセージが、前記プロセスパラメータに関連した情報を含んでおり、前記記憶装置ユニットが、記憶されている前記関連する情報の値を、前記プロセスデータメッセージ内の関連する情報の値で上書きすることを特徴とする請求項２７に記載の情報閲覧システム。
【請求項３３】
バスと通信的に接続した複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて使用される閲覧バスモニタであって、前記複数のデバイスの各々が、前記プロセス制御ネットワーク内の入力機能、出力機能、制御機能を実行し、前記バス上で通信する少なくとも１つのプロセス機能モジュールを有し、前記ヒューマンインターフェースが、前記閲覧バスモニタと通信的にリンクしており、前記閲覧バスモニタが、
前記バス上の全てのトランザクションをキャプチャし、また、前記閲覧バスモニタによって監視されるプロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを識別するデータキャプチャユニットを有し、前記プロセスデータメッセージが、前記デバイスによって生成され、前記バス上に送信され、
プロセス制御を実行するために前記値を用いることなく、プロセスパラメータの値を記憶する記憶装置ユニットをさらに有し、
前記プロセスパラメータの前記値を前記記憶装置ユニットに記憶させるデータ転送ユニットをさらに有し、
前記データ転送ユニットが、前記ヒューマンインターフェースから、前記パラメータの記憶されている値についての要求を受信し、
前記データ転送ユニットが、前記記憶装置ユニットから、前記要求されているプロセスパラメータの記憶されている値を検索し、前記記憶されている値を、前記要求に応答して、前記ヒューマンインターフェースに表示目的で送信することを特徴とする閲覧バスモニタ。
【請求項３４】
前記データキャプチャユニットが、複数のデバイスによって生成され、前記バス上に送信された、複数のプロセスパラメータの値を含んだ複数のプロセスデータメッセージを受信し、前記記憶装置ユニットが、前記複数のプロセスパラメータの各々の値を記憶し、前記各々の要求が、前記複数のプロセスパラメータの記憶された値についての要求を含んでいることを特徴とする請求項３３に記載の閲覧バスモニタ。
【請求項３５】
前記記憶装置ユニットが、前記少なくとも１つのプロセスパラメータに関連した情報を記憶することを特徴とする請求項３３に記載の閲覧バスモニタ。
【請求項３６】
前記ヒューマンインターフェースが、前記閲覧バスモニタ内に配置されていることを特徴とする請求項３３に記載の閲覧バスモニタ。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、一般にプロセス制御ネットワークに関するものであり、特に、分散型の制御機能を備えたプロセス制御ネットワークにおけるデータを閲覧するための方法およびデバイスに関するものである。
（背景技術）
化学製品、石油、その他の製造および精製プロセスといった大型プロセスには、プロセスのパラメータを測定および制御してプロセスの制御を実行するために様々な場所に設置された様々なフィールドデバイスが関与している。これらのフィールドデバイスは、例えば、温度、圧力、流量センサのようなセンサや、バルブおよびスイッチのような制御要素であってよい。
【０００１】
過去より、プロセス制御産業は、プロセス内の測定および制御フィールドデバイスを動作させるために、レベルゲージおよび圧力ゲージを読んだり、バルブホイールを回転させたりということを手動で行う等、手動のオペレーションを用いてきた。２０世紀の初期に、プロセス制御産業は、工場の特定位置の制御を実施するために、局部的な空気制御装置、送信機、バルブポジショナがプロセス工場内の様々な場所に配置された局部的な空気制御の使用を開始した。１９７０年代におけるマイクロプロセッサベースの分散型制御システム（ＤＣＳ）の出現により、プロセス制御産業では分散型の電子処理制御が普及し始めた。
【０００２】
既知のように、ＤＣＳは、プロセスの全体に配置されている電子センサ、送信機、電流-圧力変換器、バルブポジショナ等の多数の電子監視および制御装置と接続したプログラマブル論理制御装置のようなアナログまたはデジタルコンピュータを備えているものである。ＤＣＳコンピュータは、プロセス内のデバイスの測定および制御を実施るために、集中化した、また頻繁には複雑な制御スキームを記憶および実現し、これにより、何らかの制御スキーム全体に従ってプロセスパラメータを制御する。しかし、通常は、ＤＣＳによって実現された制御スキームは、ＤＣＳ制御装置メーカーが販売独占権を有しており、これらの作業を実行しようとすれば、ＤＣＳの業者は統一的な方法をとらざるを得ないため、ＤＣＳの製造が困難であり、その拡張、アップグレード、再プログラミング、サービスが高額になってしまう。さらに、ＤＣＳ制御装置の独占的特性と、ＤＣＳ制御装置業者は、他のメーカーが製造した特定のデバイスまたはデバイスの機能をサポートできないという事実のために、あらゆる特定のＤＣＳ内で使用または接続できる設備が限定されてしまう。
【０００３】
独占されたＤＣＳの使用に関連したこれらの問題のいくつかを克服するために、プロセス制御産業は、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標）、ＷＯＲＬＤＦＩＰ（登録商標）、ＬＯＮＷＯＲＫＳ（登録商標）、Ｄｅｖｉｃｅ-Ｎｅｔ（登録商標）、ＣＡＮプロトコルを含む多数の標準およびオープンな通信プロトコルを開発した。これらのプロトコルにより、同一のプロセス制御ネットワーク内で他のメーカーによるフィールドデバイスを使用することが可能にある。事実、フィールドデバイスがＤＣＳ制御装置のメーカーと別のメーカーのものであったとしても、これらのプロトコルの１つと合った任意のフィールドデバイスは、ＤＣＳ制御装置またはプロトコルをサポートする他の制御装置と通信するべく、またこれによって制御されるべく、プロセス内で使用することが可能である。
【０００４】
さらに、現在プロセス制御業界にも、プロセス制御を分散してＤＣＳ制御装置を単純化する、または最大でＤＣＳ制御装置の必要性を排除する動きが出ている。分散型の制御は、バルブポジショナ、送信機のようなプロセス制御デバイスに1つまたはそれ以上のプロセス制御機能を実行させ、他の制御機能を実行する上で、別のプロセス制御デバイスが使用するバス構造にかけてデータを通信することにより得られる。これらの制御機能を実現するために、各プロセス制御デバイスは、1つまたはそれ以上の制御機能の実行が可能で、標準およびオープン通信プロトコルを用いて他のプロセス制御デバイスとの通信が可能なマイクロプロセッサを備えている。この方法でなら、別のメーカーのフィールドデバイスをプロセス制御ネットワーク内に採用しても、相互の通信が可能であり、ＤＣＳ制御装置の仲介がなくても制御ループを形成する1つまたはそれ以上のプロセス制御機能を実行することができる。現在ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ(以下、“Ｆｉｅｌｄｂｕｓ”)プロトコルとして知られる国際非営利団体Ｆｉｅｌｄｂｕｓ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎより提供されているオールデジタルの、２線式バスプロトコルは、プロセス内で散型制御を実施するために、内部動作、また、標準バスを介して相互に通信するのに他のメーカーのデバイスを許容する１つのオープン通信プロトコルである。
【０００５】
上述したように、プロセス制御機能の分散により、独占的なＤＣＳ制御装置を単純化し、また場合によってはその必要性を排除できるため、ＤＣＳ制御装置によって実現される制御スキームを変更またはアップグレードするためにＤＣＳ制御装置のメーカーに依存するプロセスオペレータの必要性が減少する。しかし、分散型制御は、フィールドデバイスの、中央位置におけるプロセスパラメータのリアルタイム値のコンパイルおよび閲覧をさらに困難にしてしまう。従って、この分散型制御スキームで、プロセスオペレータのプロセス制御機能は減少あるいは単純化されるが、さらに、中央または単一の場所において、プロセス制御ネットワーク内の最新のオペレーティング状況を監視できることが望ましい。
【０００６】
標準のＤＣＳ環境において、また多くの分散型制御環境において、フィールドデバイスに情報要求を行うことにより、リアルタイム情報がホストデバイスによって累積される。プロセスオペレータが、1つまたはそれ以上のプロセスパラメータの現在値を見たい場合には、ホストデバイスが、オペレータが選択したパラメータを記憶しているフィールドデバイスについての要求メッセージを作成する。要求メッセージは、バスを介してホストデバイスからフィールドデバイスへ送信される。この要求メッセージを受信すると、フィールドデバイスは応答メッセージを作成し、これをバスを介してホストデバイスへ返信する。従って、フィールドデバイスからホストデバイスへのプロセスパラメータの転送の各々には、２つのバストランザクション、つまり情報要求メッセージと応答メッセージが関与している。
【０００７】
多くの場合において、ホストによってフィールドデバイスから要求されたプロセス制御パラメータは、場合によっては、別のバストランザクションを用いて、あるフィールドデバイスから別のフィールドデバイスへ送信されるパラメータである。これらの場合の各々において、同じ情報に関連した３つの個別のバストランザクションがバスに沿って送信される。従って、ホストは多くのフィールドデバイスからの情報を監視して、監視オペレーションによって大量のバストラフィックが生成されるようにする。監視オペレーションから大量のバストラフィックが生成された結果、別の重要な通信オペレーションの通信スループットが減少し、プロセス制御ネットワークの即応性が全体的に減衰してしまう可能性がある。
【０００８】
バスモニタは、ＤＣＳ環境に追加のバストラフィックを設けることなくデータを累積する、従来デバイスの１つのタイプである。バスモニタは、バス上に要求を伝えるまたは発行する機能を持たないが、バスに絶えずリスンし、接続しているバスセグメント上に生成された全てのバストランザクションをキャプチャする。現在知られているバスモニタは、バストラフィックを監視し、通信プロトコルおよびバスネットワークのパフォーマンスを評価するように設計されている。バスモニタはプロセスデータを監視するものではないので、その機能は、プロセスデータのフィルタリング、分類、記憶に限られている。例えば、バスモニタを、全ての応答メッセージをフィルタリングおよび記憶するように構築することができるが、該モニタは、フィルタリングされたメッセージ内に含まれるプロセスデータを抽出、記憶または処理することはできない。特定のプロセスデータを閲覧するには、バスモニタ内に記憶されている情報を抽出、分類、処理するための別のデバイスが必要である。従って、現在ＤＣＳ環境において実現されているバスモニタでは、プロセス制御ネットワーク内の現在の動作状況へ容易にアクセスすることができない。
（発明の開示）
本発明は、制御機能を分散したプロセス制御ネットワークにおいて、中央位置から、現在のオペレーティング状況（例えばプロセスパラメータの値）を監視する方法およびデバイスに関する。ある実施例では、本発明の方法およびデバイスは、例えば、フィールドデバイスによって開発されたプロセスパラメータの測定値を含んだ信号を、集中型閲覧デバイスへ送信するために、スケジューリングされた定期的な通信を使用する。該閲覧デバイスは、プロセスを監視および制御するために、信号を受信し、プロセスパラメータの少なくとも１つの値、または必要であればそれ以上の値を記憶する。記憶されたプロセスパラメータを閲覧のために検索するために、閲覧デバイスが、記憶されているパラメータの値の１つまたはそれ以上を要求する旨の、ヒューマンインターフェースデバイスからのメッセージを処理し、この記憶された値をを含んだ応答メッセージを送信する。ヒューマンインターフェースデバイスは、閲覧デバイスと同一のデバイスであってもよいし、あるいは、フィールドデバイスが該閲覧デバイスと通信するために使用するものと同一のまたは別の通信プロトコルを用いて、該閲覧デバイスと通信する個別のデバイスであってもよい。さらに、要求され、応答されたメッセージは、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、デバイス間で送信されてもよい。
【０００９】
プロセスパラメータのリアルタイム値を累積するためにスケジューリングされた定期的な通信を用いることにより、本発明の方法およびデバイスは、閲覧デバイスとフィールドデバイス間で個別の要求および応答メッセージを送信することなく、プロセスパラメータのリアルタイム値を記憶することができるようになるため、ネットワーク内の通信トラフィックが減少する。一般に、閲覧デバイスを、監視したプロセスパラメータを含んだメッセージの追加受信側デバイスとして定義して追加のバストラフィックを作成しなくても、バス上にあるデバイス間で送信されるプロセスパラメータは監視される。さらに、全てのフィールドデバイスが、閲覧デバイスへ同じ方法で情報を送信するため、プロセスパラメータのリアルタイム値を累積するプロセスが簡素化される。
【００１０】
別の実施例では、本発明の方法およびデバイスは、バス上の全てのトランザクションをキャプチャするため、プロセスデータを含んだメッセージを識別するため、また、フィールドデバイスによって開発された、監視したプロセスパラメータの値を累積するために、集中型の閲覧デバイスを使用する。閲覧デバイスは、バス上に送信されたトランザクションを受信し、プロセスの監視および制御に必要なプロセスデータ、特に、閲覧デバイスが監視を行うように設計されている１つまたはそれ以上のプロセスパラメータをフィルタリングして取り出す。記憶されているプロセスパラメータを閲覧のために検索するために、閲覧デバイスは、ユーザが、ヒューマンインターフェースに表示するために、１つまたはそれ以上のパラメータの記憶された値を要求することを許容するヒューマンインターフェースを備えている。バス上に既に送信された情報をキャプチャすることにより、本発明の方法およびデバイスは、閲覧デバイスとフィールドデバイス間で要求と応答メッセージを送信することなく、プロセスパラメータのリアルタイム値を記憶することができるようになるので、ネットワークの通信トラフィックが減少する。
【００１１】
本発明の１つの形態によれば、プロセスパラメータの値を集めて表示する方法が、バスに通信的にリンクしている複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて実現される。少なくとも１つのデバイスが、プロセスパラメータの値を記憶および検索するべく構築された閲覧プロセス機能モジュールを備えているが、プロセス制御を実行するためにこの値を使用することはない。これらの値は、ユーザが、複数の選択可能なプロセスパラメータから１つまたはそれ以上のプロセスパラメータを選択することによって生成された要求に応答して、閲覧プロセス機能モジュールから検索される。この方法は、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するために、閲覧プロセス機能モジュールを構築するステップと、プロセスパラメータに関連したプロセス機能モジュールの出力を、閲覧プロセス機能モジュールの入力と通信的にリンクするステップと、スケジューリングされた定期的通信を用いて、関連したプロセス機能モジュールに関連した少なくとも１つのプロセスパラメータの値を、閲覧プロセス機能モジュールへ送信するステップと、送信されたプロセスパラメータの値を、閲覧プロセス機能モジュールに記憶するステップを有する。
【００１２】
閲覧プロセス機能モジュールは、第２プロセス機能モジュールによってプロセスパラメータの値が送信されるタイプの、複数あるプロセス機能モジュールの内の１つであってよい。従って、閲覧プロセス機能モジュールは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内の閲覧機能ブロックであってよい。
【００１３】
さらに、プロセス制御ネットワークは、閲覧プロセス機能モジュール内に記憶されている値を検索および表示するために、ヒューマンインターフェースを備えていてもよい。この場合、方法には、ヒューマンインターフェースを有する出力プロセス機能モジュールを備えたディスプレイデバイスをバスと接続することと、出力プロセス機能モジュールを閲覧プロセス機能モジュールと通信的にリンクすることが含まれる。方法にはさらに、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値の要求を、出力プロセス機能モジュールから閲覧プロセス機能モジュールへ送信することと、要求されたプロセスパラメータの値を含んだ応答を、閲覧プロセス機能モジュールから出力プロセス機能モジュールへ送信することと、要求された値をヒューマンインターフェースにおいて表示することが含まれる。ディスプレイデバイス、閲覧プロセス機能モジュールを備えたデバイスとは、第２プロセスコントロールネットワークの第２バスと接続しているため、第２ネットワークのユーザは、第１ネットワークのリアルタイムプロセス情報を閲覧することができる。
【００１４】
本発明の別の形態によれば、バスを介して通信的にリンクした複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータのリアルタイム値を閲覧するために使用する情報閲覧システムが得られ、ここで、デバイスの各々は、プロセス機能を実行することと、スケジューリングされた定期的な通信を用いてバス上で通信することが可能である。情報閲覧システムは、第１デバイスに関連したプロセスパラメータの値を含んだ入力信号を生成する第１信号ジェネレータ、信号ジェネレータと接続し、スケジューリングされた定期的な通信を用いて、第２デバイスの入力へ入力信号を伝送するように構築されている第１コミュニケータ、第２デバイス内に配置された、入力信号を受信するデータキャプチャユニット、第２デバイス内に配置された、データキャプチャユニットと通信的にリンクした記憶装置ユニットを備えている。記憶装置ユニットは、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するべく採用されている。
【００１５】
情報閲覧システムはさらに、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの少なくとも１つの値を要求する要求信号を生成する複数の装置の１つの内部に配置された第２信号ジェネレータ、第２信号ジェネレータと接続した、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて第２デバイスの入力へ要求信号を伝送するべく構築された第２コミュニケータを備えている。この要求信号は、データキャプチャユニットによって受信される。情報閲覧システムはさらに、第２デバイス内に配置され、記憶ユニットから、プロセスパラメータの要求された値を含んだ応答信号を生成するデータ転送ユニット、データ転送ユニットと接続し、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて、第３デバイスの入力へ応答信号を伝送するべく構築された第３コミュニケータを備えている。またさらに情報閲覧システムは、応答信号を受信する第２信号受信装置、プロセスパラメータの値をヒューマンインターフェースにおいて表示するデバイスの１つの内部に配置されたディスプレイデバイスを備えている。
【００１６】
情報閲覧システムのデータ転送ユニットは、記憶装置ユニットに、記憶されているプロセスパラメータの値を入力信号からの値で上書きさせるか、またはこれを付加させるべく、また、記憶装置ユニットを、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータ、およびこれに関連した情報を記憶するように構築するべく、プロセスパラメータの値を受信するために採用されていてもよい。さらに、情報閲覧システムは、複数のデバイスによって複数の入力信号が生成されるように構築され、また、データキャプチャユニット、データ転送ユニット、データ記憶装置ユニットは各入力信号を受信および処理するように構築されていてもよい。
【００１７】
本発明のさらに別の形態によれば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内の機能ブロックであってよく、プロセス制御デバイス内で実現することができる閲覧プロセス機能モジュールが、バスと通信的に接続し、スケジューリングされた定期的な通信を用いてバス上で通信することが可能な、複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて提供される。閲覧プロセス機能モジュールは、１つまたはそれ以上のプロセス機能モジュールから、プロセス機能モジュールに関連するプロセスパラメータの値を含んだ入力信号を受信するデータキャプチャユニットを備えている。閲覧プロセス機能モジュールはさらに、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの少なくとも１つの値を記憶するべく構築された記憶装置ユニット、記憶されているプロセスパラメータの値を、入力信号からのプロセスパラメータの値で上書きする、またはこれを付加するデータ転送ユニットを備えている。
【００１８】
さらに、ニューイングプロセス機能モジュールは、ユーザが、複数の選択可能なプロセスパラメータから１つまたはそれ以上を選択することによって生成された要求信号を受信する出力ホストインターフェースを設けてもよい。要求は、スケジューリングされていない待ち行列に入れられた通信を用いて送信され、出力ホストインターフェースがこの要求をデータ転送ユニットへ転送する。データ転送ユニットは記憶装置ユニットから、プロセスパラメータの要求された値を検索し、出力ホストインターフェースが要求された値を含んだ応答を生成し、この応答が要求側のデバイスへ送信される。
【００１９】
本発明のまたさらに別の形態によれば、プロセスパラメータの値を集めて表示する方法は、バスと通信的にリンクしている複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて実現される。この内の１つのデバイスは、プロセスパラメータの値を記憶および検索するように構築された閲覧バスモニタである。閲覧バスモニタは、バス上のトランザクションからプロセスデータをフィルタリングすることにより値を入手する。ユーザが、複数の選択可能なプロセスパラメータから１つまたはそれ以上を選択することによって生成せれた要求に応答して、閲覧バスモニタに記憶された値が検索される。該方法は、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するように閲覧バスモニタを構築し、バス上のプロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを送信し、閲覧バスモニタにおいてバス上のトランザクションをキャプチャし、閲覧バスモニタによって記憶されたプロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを識別し、プロセスパラメータの値を記憶装置ユニットに記憶するステップを備えている。
【００２０】
さらに、閲覧バスモニタはさらに、内部または外部ヒューマンインターフェースを設けることもできる。ヒューマンインターフェースを設けている場合は、該方法はさらに、記憶されているプロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値についての要求を、ヒューマンインターフェースにおいて入力するステップと、要求された値を記憶装置ユニットから検索するステップと、要求されたプロセスパラメータをヒューマンインターフェースにおいて表示するステップとを有することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の形態によれば、情報閲覧システムは、バスを介して通信的にリンクしている複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワーク内のプロセスパラメータのリアルタイム値を閲覧する際に使用するべく提供され、ここで、デバイスの各々は、プロセス機能を実行することができ、バス上で通信することができる。情報閲覧システムは、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを生成する信号ジェネレータ、信号ジェネレータと接続し、バス上のプロセスデータメッセージを送信するように構築された第１コミュニケータ、閲覧バスモニタ内に配置され、プロセスデータメッセージを受信するデータキャプチャユニット、閲覧バスモニタ内に配置され、データキャプチャユニットと通信的にリンクした記憶装置ユニットを備えている。
【００２２】
情報閲覧システムは、プロセスパラメータの値を受信するため、記憶装置ユニットに、記憶されているプロセスパラメータの値を、プロセスパラメータメッセージからの値で上書きさせる、またはこれに付加させるため、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータと、これに関連する情報とを記憶するように記憶装置ユニットを構築するために採用されたデータ転送ユニットを設けていてもよい。情報閲覧システムはさらに、複数のデバイスによって複数のデータメッセージが生成されるように構築され、データキャプチャユニット、データ転送ユニット、記憶装置ユニットが、プロセスデータメッセージの各々を受信および処理するように構築されていてもよい。さらに、情報閲覧システムは、プロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値についての要求を生成し、プロセスパラメータ（複数または単数）の記憶された値を表示するヒューマンインターフェースを設けている。
【００２３】
本発明のさらに別の形態によれば、バスと通信的に接続している複数のデバイスを備えたプロセス制御ネットワークにおいて実現することが可能な閲覧バスモニタは、バストランザクションをキャプチャし、プロセスパラメータの値を含んだプロセスデータメッセージを識別するデータキャプチャユニット、少なくとも１つのプロセスパラメータの少なくとも１つの値を記憶する記憶装置ユニット、記憶装置ユニットに記憶されているプロセスパラメータの値を、プロセスデータメッセージからのプロセスパラメータの値で上書きする、またはこれを付加するデータ転送ユニットを備えている。閲覧バスモニタは、複数のプロセスデータメッセージの受信が可能であり、これらのメッセージの各々はフィールドデバイスによって生成され、バス上に送信され、複数のプロセスパラメータの値を含んでいる。さらに閲覧バスモニタは、複数のプロセスパラメータの各々の１つまたはそれ以上の値を記憶装置ユニットに記憶することができる。
【００２４】
当業者には、図面を参照しながら行う好ましい実施例の詳細な説明を考慮することにより本発明の特徴および利点が明白になるであろう。
【００２５】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓ装置を１セット用いて、分配または分散型の方法で、プロセス制御機能を実現するプロセス制御ネットワークと共に使用する、本発明の閲覧装置を総裁に説明してゆくが、本発明の閲覧装置は、２線式バス  以外に依存するプロトコル、アナログ通信のみ、またはアナログとデジタルの両方の通信を支持するプロトコルを含む別のタイプのフィールド装置および通信プロトコルを使用した分散制御機能を実行するプロセス制御ネットワークと共に使用することができることに留意すべきである。従って、例えば、本発明の閲覧装置を、分散型制御機能を実行するあらゆるプロセス制御ネットワークで使用することが可能である。上記のプロセス制御ネットワークは、ＨＡＲＴ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ等の通信プロトコル、または現存のあるいは将来開発されるであろうこれ以外の通信プロトコルを使用するものであってもよい。さらに、本発明の閲覧装置は、分散型制御機能を実行しない、例えばＨＡＲＴネットワーク等といった標準のプロセス制御ネットワークと共に使用することもでき、また、バルブ、ポジショナ、送信機を含むあらゆる所望のプロセス制御装置と共に使用することもできる。
【００２６】
本発明の閲覧装置について詳細に説明する前に、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、このプロトコルに従って構築されたフィールドデバイス、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを使用するプロセス制御ネットワークにおいて通信が行える方法について説明する。しかしながら、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、プロセス制御ネットワークで使用するために開発された比較的新しいオール・デジタル通信プロトコルである一方で、このプロトコルは従来よりしられているものであり、例えば、テキサス州オースチンに本部を置く非営利団体のＦｉｅｌｄｂｕｓ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ等より出版、配布され、入手可能である様々な文献、小冊子、明細書で詳細に説明されている。特に、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルと、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを用いてデバイスと通信、またデバイスに記憶を行う方法とは、 本明細書中でも参照している“Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｕｓｅｒ  Ｌａｙｅｒ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒｍ  ｔｈｅ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ”というマニュアルで詳しく説明されている。
【００２７】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、オール・デジタル、シリアル、双方向通信プロトコルであり、例えば工場やプラントにおける計測またはプロセス制御環境に配置されたセンサ、アクチュエータ、制御装置、バルブ等のバス相互接続「フィールド」装置、または２線式ループに、標準化された物理インターフェースを供給する。実際には、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、プロセス設備内のフィールド装置（フィールドデバイス）用のローカル・エリア・ネットワークであり、これらのフィールドデバイスに、デバイスが分散された場所においてプロセス全体にわたって制御機能を実行させ、全体的な制御方法を実現するべくこれらの制御機能の実行の前後に複数のデバイス間で通信を行わせることが可能である。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、プロセス制御ネットワークにかけて制御機能を分散させることができるため、一般にＤＣＳと関連した集中プロセス制御装置の複雑性を軽減したり、または集中プロセス制御装置自体を除去することができる。
【００２８】
次に図１を参照する。図１は、多数のデバイス、すなわちプログラム論理制御装置（ＰＬＣ）１３、複数の制御装置１４、別のホスト装置１５、フィールドデバイスのセット１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３３２と、２線式のＦｉｅｌｄｂｕｓループまたはバス３４を介して接続したホスト１２を備えたＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを使用したプロセス制御ネットワーク１０を示している。ネットワーク１０はさらに、これ以外のデバイス、つまり、バス３４を定期的に聞き取り、ネットワーク１０のパフォーマンスを評価するために使用する通信と診断情報を収集するモニタ３５を備えていてもよい。バス３４は、ブリッジデバイス３０、３２で分離された異なるセクションまたはセグメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃを備えている。後述する方法でデバイス間の通信を可能にするために、セクション３４ａ、３４ｂ、３４ｃの各々は、バス３４に接続しているデバイスのサブセットを相互接続する。当然、図１のネットワークは例証のみを目的としたものであり、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを用いてプロセス制御ネットワークを構築する方法はこれ以外にも数多くある。一般に、ホスト１２といったデバイスの１つにコンフィギュアラが設置されており、これが、各々のデバイス（各々が、通信を実行できる、また場合によっては制御機能を実行できるマイクロプロセッサケーブルを備えた「スマート」デバイス）の設定または構築の担当であり、また、バス３４に新しいフィールドデバイスが接続された時と、バス３４からフィールドデバイスが取り外された時とを認識し、フィールドデバイス１６〜３２によって生成されたデータのいくつかを受信し、ホスト１２、またはなんらかの形でホスト１２と接続しているデバイスに配備された１つまたはそれ以上のユーザターミナルとインターフェースする。
【００２９】
バス３４は２線式の、純粋なデジタル通信を支持または許容し、また、これに接続している、例えばフィールドデバイス１６〜３２といったあらゆるデバイス、または全てのデバイスにパワー信号を供給する。あるいは、これらのデバイス１２〜３２自体が電源を備えていてもよいし、別のワイヤ（図示せず）を介して外部の電源と接続していてもよい。図１を参照して、デバイス１２〜３２がバス３４と標準バスタイプ接続で接続しており、複数のデバイスが同対のワイヤと接続してバスセグメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成していることについて説明したが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、これ以外のデバイス／ワイヤトポロジー、例えばポイント・ツー・ポイント接続をも許容し、ここで、各デバイスは個別の２線式のワイヤの対（一般的な４〜２０ｍＡのアナログＤＣＳシステムと似ている）を介して制御装置またはホストと接続しており、各デバイスが例えばプロセス制御ネットワーク内のフィールドデバイスの１つにおけるジャンクションボックスまたは端末部分であってよい２線式バスを介して共通のポイントと接続したツリー接続や「シュプール」接続をしている。
【００３０】
データは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルによって、同じまたは別の通信ボーレートまたは速度で、異なるバスセグメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃを介して送信される。例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、図１のバスセグメント３４ｂ、３４ｃで使用される３１．２５Ｋビット／秒の通信値（Ｈ１）、また、図１のバスセグメント３４ａで使用されているアドバンスト・プロセス制御、遠隔入力／出力、高速工場自動アプリケーションで使用される１．０Ｍビット／秒および／または２．５Ｍビット／秒（Ｈ２）の通信値を提供する。同様に、データは、電圧モードシグナリングまたは電流モードシグナリングを使用して、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルによってバスセグメント３４ａ、３４ｂ、３４ｃを介して送信されてもよい。当然のことながら、バス３４の各セグメントの最大の長さは厳密に制限されていないが、そのセクションの通信値、ケーブルのタイプ、ワイヤサイズ、バスパワーオプション等によって決定される。
【００３１】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、バス３４と接続できるデバイスを３つのカテゴリ、つまりベーシックデバイス、リンクマスタデバイス、ブリッジデバイスに分類する。ベーシックデバイス（図１のデバイス１８、２０、２４、２８）は、通信が可能、すなわち、バス３４との通信信号の送受信ができるが、バス３４で発生する通信の順序またはタイミングを制御することができない。リンクマスタデバイス（図１のホスト１２、デバイス１６、２２、２６）は、バス３４を介して通信するデバイスであり、バス３４上の通信信号の流れとタイミングを制御することができる。ブリッジデバイス（図１のデバイス３０、３２）は、より大型のプロセス制御ネットワークを作成するために、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ上で通信するべく、または、Ｆｉｅｌｄｂｕｓの個々のセグメントやブランチと相互作用するべく構築されたデバイスである。所望であれば、ブリッジデバイス、異なるデータ速度間および／またはバス３４の異なるセグメントで使用されている異なるデータ・シグナリング・フォーマット間でのコンバージョンが可能であり、また、バス３４のセグメント間で送受信される信号を増幅することができ、バス３４の異なるセグメント間を流れる信号をフィルタリングして、ブリッジが接続しているバスセグメントの１つ上にあるデバイスへ宛てられた信号のみを通過させ、および／またはバス３４の別のセグメントをリンクするのに必要な動作を実行することもできる。異なる速度で動作するバスセグメントを接続するブリッジデバイスは、ブリッジのより遅い速度セグメント側におけるリンクマスタ機能を備えていなければならない。ホスト１２、１５、ＰＬＣ１３、制御装置１４はあらゆるタイプのＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスであってよいが、一般にはリンクマスタデバイスである。
【００３２】
デバイス１２〜３２の各々は、バス３４を介しての通信が可能であり、また、デバイスによって、プロセスから、または、バス３４上の通信信号を介して異なるデバイスから入手したデータを使って、１つまたはそれ以上のプロセス制御機能の独立した実行が可能であることが重要である。そのため、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスは、これまではＤＣＳの集中デジタル制御装置によって実行されていた制御手順を部分的に直接実行することが可能である。制御機能を実行するために、各々のＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスは、デバイス内のマイクロプロセッサにおいて実現される標準化「フロック」を１つまたはそれ以上備えている。特に、各Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスは、リソースブロックを１つ備えており、さらに、ゼロまたはそれ以上の機能ブロック、ゼロまたはそれ以上の変換器ブロックを備えていてもよい。これらのブロックはブロックオブジェクトと呼ばれる。
【００３３】
リソースブロックは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイスの特長のいくつかに関連したデバイスの特定のデータを記憶および通信する。このフィールドデバイスの特徴のいくつかには、例えば、デバイスのタイプ、デバイスの改定表示、デバイスのメモリから別のデバイスの特定の情報を得ることができるかどうかが含まれる。メーカーが異なるデバイスでは、フィールドデバイスのリソースブロック内に別のタイプのデータを記憶しているが、あるフィールドプロトコルに一致する各フィールドデバイスは同じデータを記憶したリソースブロックを備えている。
【００３４】
機能ブロックは入力機能、出力機能、フィールドデバイスに関連した制御機能を定義および実現するため、機能ブロックは一般に入力機能ブロック、出力機能ブロック、制御機能ブロックと呼ばれる。しかし、これ以外の機能ブロックのカテゴリ、例えばハイブリッド機能ブロックというものがあってもよいし、また将来的に開発される可能性もある。入力機能ブロックまたは出力機能ブロックの各々は、少なくとも１つのプロセス制御入力（例えば、プロセス測定デバイスからのプロセス変数）またはプロセス制御出力（例えば、起動デバイスに送信されたバルブポジション）を生成し、その一方で、各制御機能ブロックは、１つまたはそれ以上のプロセス入力および制御入力から１つまたはそれ以上のプロセス出力を生成するために、（事実上独占的である）アルゴリズムを使用する。標準機能ブロックの例には、アナログ入力（Ａｌ）、アナログ出力（ＡＯ）、バイアス（Ｂ）、制御セレクタ（ＣＳ）、離散入力（ＤＩ）、離散出力（ＤＯ）、手動ローダ（ＭＬ）、比例／微分（ＰＤ）、比例／積分／微分（ＰＩＤ）、比率（ＲＡ）、信号セレクタ（ＳＳ）機能ブロックがある。しかし、これ以外の機能ブロックがあってもよいし、また、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ環境内で動作するために、新規タイプの機能ブロックが定義または作成されてもよい。
【００３５】
変換器ブロックは機能ブロックの入力および出力を、センサやデバイス起動装置のようなローカルハードウェアデバイスと結合して、機能ブロックにローカルセンサの出力を読み取れるようにし、また、ローカルデバイスに、バルブ部材を移動する等の機能を１つまたはそれ以上実行させるべく命令できるようにする。一般に、変換器ブロックは、ローカルデバイスによって送信された信号を解釈するため、また、ローカルハードウェアデバイスを正確に制御するために必要な情報を含んでいる。このローカルハードウェアデバイスには、例えば、ローカルデバイスのタイプを識別する情報、ローカルデバイスに関連したキャリブレーション情報等が含まれる。一般に、入力機能ブロック、出力機能ブロックの各々に１つの変換器ブロックが対応している。
【００３６】
ほとんどの機能ブロックは、所定の基準に基づいた警告またはイベントの表示を生成することができ、また、異なるモードで異なるオペレーションを行うことが可能である。一般に、機能ブロックでは、例えば、機能ブロックのアルゴリズムが自動的に動作する自動モードで動作し、オペレータモードでは、例えば機能ブロックの入力または出力が手動で制御され、サービス停止モードでは、ブロックは動作せず、キャスケードモードでは、ブロックのオペレーションが別のブロックの出力によって影響を受け（決定され）、１つまたはそれ以上の遠隔モードでは、遠隔コンピュータがブロックのモードを決定する。しかし、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内にはこれ以外のオペレーションモードも存在する。
【００３７】
重要なのは、各ブロックが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルが定義した標準メッセージフォーマットを用いて、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ３４を介して、同じフィールドデバイスまたは違うフィールドデバイス内の別のブロックと通信することができる点である。その結果として、（同一または別のデバイス内の）機能ブロックの組み合わせが、１つまたはそれ以上の分散型の制御ループを生成するべく互いに通信することができるようになる。従って、第２フィールドデバイス内のＡＩ機能ブロックの出力を受信するため、データを第３フィールドデバイス内のＡＯ機能ブロックに伝達するため、また、どのＤＣＳ制御装置からも独立し、離間したプロセス制御ループを生成するべくＡＯ機能ブロックの出力をフィードバックとして受信するために、例えば、１つのフィールドデバイス内にあるＰＩＤ機能ブロックがバス３４を介して接続される。この方法で、機能ブロックの組み合わせは制御機能を集中ＤＣＳ環境の外に移動し、これによってＤＣＳマルチ機能制御装置が監視または調整機能を許容するか、あるいはこれら全てを除去する。さらに、機能ブロックは、ずっと同じ通信プロトコルを使用するので、プロセスを簡単に構築するためのグラフィカルなブロック指向の構造を提供し、別の供給元からの機能のフィールドデバイス間における分配を可能にする。
【００３８】
ここで説明したブロックオブジェクトはフィールドプロトコルに関連して「機能ブロック」と呼ばれるが、当業者には、別の通信プロトコルを使ったプロセス制御ネットワークは既述の機能ブロックと類似したプロセス機能モジュールを備えることが明白であろう。従って、たとえ後述の開示で示されている例がＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルに注目していても、本発明は、その他の通信プロトコルを用いたネットワークでも使用することができ、また、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを用いたプロセス制御ネットワークに限定されることはないのである。
【００３９】
ブロックオブジェクトの含有と実現に加えて、各々のフィールドデバイスは、リンクオブジェクト、トレンドオブジェクト、警告オブジェクト、ビューオブジェクトを含んだ１つまたはそれ以上の別のオブジェクトを備えている。リンクオブジェクトは、ブロック（機能ブロック等）の入力と出力の間のリンクを定義する。この際、ブロックの入力と出力はフィールドデバイスの内部にあり、Ｆｉｅｌｄｂｕｓバス３４にかかっている。
【００４０】
トレンドオブジェクトは、図１のホスト１２や制御装置１４といった別のデバイスによるアクセスのために、機能ブロックパラメータのローカルトレンディングを許容する。トレンドオブジェクトは、例えば機能ブロックパラメータに関連した短い期間の履歴データを保持し、このデータを、非同期方法でバス３４を介して、別のデバイスまたは機能ブロックに報告する。警告オブジェクトは、バス３４を介して警告とイベントを報告する。これらの報告またはイベントは、あるデバイス、またはデバイスのブロックの１つ内にあるあらゆるイベントに関連していてよい。ビューオブジェクトは、標準ヒューマン／マシン・インターフェースで使用されるブロックパラメータの事前に定義されたグルーピングであり、時々、閲覧のために別のデバイスに送信されることもある。
【００４１】
次に図２を参照する。図２では、例えば図１のフィールドデバイス１６〜２８のいずれかであってよいＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスが、３つのリソースブロック４８、３つの機能ブロック５０、５１、５２、２つの変換器ブロック５３、５４を備えるものとして示されている。機能ブロック５０の１つ（入力機能ブロックであってよい）は、変換器ブロック５３を介してセンサ５５と接続している。このセンサ５５は、例えば、温度センサ、セットポイント表示センサ等である。第２機能ブロック５１（出力機能ブロックであってよい）は、変換器ブロック５４を介してバルブ５６のような出力デバイスと接続している。第３機能ブロック５２（制御機能ブロックであってよい）は、これと関連した、機能ブロック５２の入力パラメータをトレンディングするためのトレンドオブジェクト５７を備えている。
【００４２】
リンクオブジェクト５８は、関連するブロックの各々のブロックパラメータを定義し、警告オブジェクト５９は、関連するブロックの各々にアラームまたはイベント通知を提供する。ビューオブジェクト６０は、機能ブロック５０、５１、５２の各々と関連し、関連する機能ブロックのデータリストを含むか、またはグループ化する。これらのリストは、異なる定義付けされたビューのセットの各々に必要な情報を含有している。当然、図２は単なる例証に過ぎず、あらゆるフィールドデバイスに、これ以外のブロックオブジェクト、リンクオブジェクト、警告オブジェクト、トレンドオブジェクト、ビューオブジェクトの数およびタイプを備えることが可能である。
【００４３】
次に図３を参照する。ポジショナ／バルブデバイスとしてのデバイス１６、１８、２４、送信機としてのデバイス２０、２２、２６、２８を示すこのプロセス制御ネットワーク１０のブロック線図は、さらに、ポジショナ／バルブ１６、送信機２０、ブリッジ３０と関連した機能ブロックも図示している。図３にあるように、ポジショナ／バルブ１６はリソース（ＲＳＣ）ブロック６１と、変換器（ＸＤＲ）ブロック６２と、アナログ出力（ＡＯ）機能ブロック６３、２つのＰＩＤ機能ブロック６４、６５、信号選択（ＳＳ）機能ブロック６９を含む多数の機能ブロックとを備えている。送信機２０は、リソースブロック６１、２つの変換器ブロック６２、２つのアナログ入力（ＡＩ）機能ブロック６６、６７を備えている。さらに、ブリッジ３０も、リソースブロック６１とＰＩＤ機能ブロック６８を設けている。
【００４４】
図３の異なる機能ブロックを、多数の制御ループにおいて（バス３４を介した通信によって）全て一緒に動作することができ、また、ポジショナ／バルブ１６、送信機２０、ブリッジ３０の機能ブロックが配置された制御ループは、図３では、これらの機能ブロックの各々と接続したループ識別ブロックによって識別される。従って、図３に示すように、ポジショナ／バルブ１６のＡＯ機能ブロック６３、ＰＩＤ機能ブロック６４、送信機２０のＡＩ機能ブロック６６は、ＬＯＯＰ１として示す１つの制御ループ内で接続しており、その一方で、ポジショナ／バルブ１６のＳＳ機能ブロック６９、送信機２０のＡＩ機能ブロック６７、ブリッジ３０のＰＩＤ機能ブロック６８は、ＬＯＯＰ２として示す１つの制御ループ内で接続している。ポジショナ／バルブ１６のそれ以外のＰＩＤ機能ブロック６５は、ＬＯＯＰ３として示す制御ループ内で接続している。
【００４５】
図３でＬＯＯＰ１として示す制御ループを形成する相互接続した機能ブロックを、図４に示すこの制御ループの略図においてより詳細に示す。図４からわかるように、制御ループＬＯＯＰ１は、ポジショナ／バルブ１６のＡＯ機能ブロック６３とＰＩＤ機能ブロック６４と、送信機２０（図３）のＡＩ機能ブロック６６との間の通信リンクによって完全に形成されている。図４の制御ループ線図は、これらの機能ブロックのプロセスおよび制御入力、出力を接続する線を使用した、これら機能ブロック間の通信相互接続を示している。従って、プロセス測定またはプロセスパラメータ信号を備えていてもよいＡＩ機能ブロック６６の出力は、バスセグメント３４ｂを介して、ＡＯ機能ブロック６３の入力と通信接続した制御信号を持つ出力を備えたＰＩＤ機能ブロック６４の入力と通信接続している。例えばバルブ１６のポジションを示すフィードバック信号を持ったＡＯ機能ブロック６３の出力は、ＰＩＤ機能ブロック６４の制御入力と接続している。ＰＩＤ機能ブロック６４は、ＡＯ機能ブロック６３の正確な制御を実現するために、ＡＩ機能ブロック６６からのプロセス測定信号と共にこのフィードバック信号を使用する。当然、ＡＯおよびＰＩＤ機能ブロック６３、６４の場合では、機能ブロックが同一のフィールドデバイス（例えば、ポジショナ／バルブ１６）内部にある際に、図４の制御ループ線図の線で示された接続をフィールドデバイス内部で実行したり、または、これらの接続を、標準Ｆｉｅｌｄｂｕｓ同期通信を用いて、２線式の通信バス３４を介して実現することができる。さらに、これ以外の制御ループは、別の構築内で通信接続した別の機能ブロックによって実現される。
【００４６】
通信および制御アクティビティを実現するには、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは物理層、通信「スタック」、ユーザ層として識別される技術の３つのカテゴリを使用する。ユーザ層は、ブロック（機能ブロック等）の形式で提供される制御機能および構築機能、あらゆる特定のプロセス制御デバイスまたはフィールドデバイス内のオブジェクトを含んでいる。一般に、ユーザ層はデバイスメーカーによって独占的な方法で設計されるが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルによって定義され、ユーザによって標準方法で構築されている標準メッセージフォーマットに従ってメッセージを送受信できなくてはならない。物理そうと通信スタックは、異なるフィールドデバイスの異なるブロック間の通信を、２線式バス３４を用いて、標準方法で行うために必要であり、また、従来のオープンシステム相互接続（ＯＳＩ）層通信モデルによってモデル化することができる。
【００４７】
ＯＳＩ層１と関連した物理層は、各フィールドデバイスおよびバス３４内に組み込まれ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ送信媒体（２線式バス３４）から受信した電磁信号を、フィールドデバイスの通信スタックが使用できるメッセージに変換するべく動作する。物理層はバス３４と、フィールドデバイスの入力および出力におけるバス３４上に現れる電磁信号として考えることができる。
【００４８】
各フィールドデバイスに存在する通信スタックは、ＯＳＩ層２に関連したデータリンク層と、ＯＳＩ層６に関連したＦｉｅｌｄｂｕｓ・アクセスサブ層、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ・メッセージ・スペシフィケーション層とを備えている。Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル内のＯＳＩ層３〜５についての関連構造はない。しかし、ユーザ層が、ＯＳＩプロトコル内で定義されていない層８である一方で、フィールドデバイスのアプリケーションは層７を備えている。通信スタック内の各層は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ３４を介して送信されるメッセージまたは信号の１部分を暗号化および解読する機能を果たす。その結果、通信スタックの各層は、プリアンブル、開始デリミタ、終了デリミタのようなＦｉｅｌｄｂｕｓ信号の特定部分を追加または除去し、また、場合によっては、残りの信号またはメッセージを送信するべきか、または、例えば信号が受信側のフィールドデバイスにはない機能ブロック用のメッセージやデータを含んでいるのでその信号を削除するべきかを識別するために、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ信号のストリップした部分を解読する。
【００４９】
データリンク層は、後に詳細に説明するリンクアクティブスケジューラと呼ばれる決定的集中バススケジューラに従って、メッセージのバス３４上への送信と、バス３４へのメッセージアクセスとを制御する。データリンク層は、送信媒体上にある信号からプリアンブルを除去し、また、受信したプリアンブルを、フィールドデバイスの内部クロックを、入ってくるＦｉｅｌｄｂｕｓ信号と同期させるために使用することができる。同様に、データリンク層は、通信スタック上のメッセージを物理Ｆｉｅｌｄｂｕｓ信号に変換し、この信号をクロック情報と共に暗号化して、２線式バス３４にかけての送信に適したプリアンブルを持った「同期シリアル」信号を生成する。解読工程中に、データリンク層は、特定のＦｉｅｌｄｂｕｓメッセージの開始と終了を識別し、バス３４から受信した信号やメッセージの整合性を証明するべくチェックサム処理を実行するために、開始デリミタや終了デリミタといったプリアンブル内の特別のコードを認識する。これと同様に、データリンク層は、通信スタック上のメッセージに開始デリミタと終了デリミタを追加し、適切な時間に信号を送信媒体上に配置することにより、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ信号をバス３４にかけて送信する。
【００５０】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層は、メッセージフォーマットの標準セットを使って、ユーザ層（つまり、フィールドデバイスの機能ブロック、オブジェクト等）をバス３４にかけて通信させることができ、また、通信スタック上に配置され、ユーザ層に提供されるメッセージを作成するのに必要な通信サービス、メッセージフォーマット、プロトコル動作を記述する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層はユーザ層に標準通信を供給するので、上述の各タイプのオブジェクトについて特定のＦｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション通信サービスが定義される。例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層は、ユーザにデバイスのオブジェクトディレクトリの読み出しを許容するオブジェクトディレクトリサービスを備えている。オブジェクトディレクトリは、デバイスのオブジェクトの各々（ブロックオブジェクト等）を記す、または識別するオブジェクト記述を記憶している。Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層はさらに、コンテキスト管理サービスを提供する。コンテキスト管理サービスにより、ユーザは、後に説明する仮想通信関係（ＶＣＲ）として知られる、デバイスの１つまたはそれ以上のオブジェクトと関連した仮想通信関係の読み出しおよび変更を行うことができる。またさらに、Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層は、可変アクセスサービス、イベントサービス、アップロード・ダウンロードサービス、プログラム呼び出しサービスを提供する。これらのサービスは全てＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコルにおいて知られているため、これ以上の説明は省略する。Ｆｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層は、データリンク層内にＦｉｅｌｄｂｕｓメッセージ・スペシフィケーション層をマッピングする。
【００５１】
これらの層のオペレーションを許容または可能にするために、各フィールドデバイスは管理情報ベース（ＭＩＢ）を備えている。管理情報ベースとは、ＶＣＲ、動的変数、統計、リンクアクティブスケジューラ・タイミングスケジュール、機能ブロック実行タイミングスケジュール、デバイスタグおよびアドレス情報を記憶するデータベースである。当然、標準Ｆｉｅｌｄｂｕｓメッセージまたは命令を使用して、ＭＩＢ内の情報にアクセスしたり、これを変更したりすることがいつでもできる。さらに、ユーザまたはホストにＶＦＤ内の情報の拡張ビューを提供するために、通常、各デバイスにデバイス記述が記述される。一般にホストが使用できるようにトークン化されなければならないデバイス記述は、ホストがデバイスのＶＦＤ内にあるデータの意味を理解するのに必要な情報を記憶する。
【００５２】
プロセス制御ネットワーク全体に分散されている機能ブロックを用いてあらゆる制御方法を実現するためには、機能ブロックの実行を、特定の制御ループにおける機能ブロックの実行に関連して正確にスケジューリングする必要があることが理解されるであろう。同様に、異なる機能ブロック間の通信も、実行前に各機能ブロックに正確なデータが提供されるように、バス３４上で正確にスケジューリングしなければならない。
【００５３】
次に、異なるフィールドデバイス（およびフィールドデバイス内の異なるブロック）がＦｉｅｌｄｂｕｓ送信媒体にかけて通信する方法を図１を参照しながら説明する。通信を行うために、バス３４の各セグメント上にあるリンクマスタデバイス（例えばデバイス１２、１６、２６）の１つが、リンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）として動作する。ＬＡＳは、バス３４の関連するセグメント上での通信を動的にスケジューリングし、制御する。また、バス３４の各セグメントについてのＬＡＳは、各デバイスの各機能ブロックがバス３４上で定期的な通信活動を開始するようにスケジューリングされた時間と、この通信活動が続く時間の長さとを含んだ通信スケジュール（リンクアクティブスケジュール）を記憶および更新する。バス３４の各セグメント上ではＬＡＳデバイスはたった１つしか起動できないが、別のリンクマスタデバイス（例えば、セグメント３４ｂ上のデバイス２２）がバックアップＬＡＳとして機能し、現在稼動中のＬＡＳが障害を起こした時等に、このリンクマスタデバイスが起動する。基本的なデバイスは、いつでもＬＡＳになる機能を備えていない。
【００５４】
一般的には、バス３４にかけての通信動作は、各々が、バス３４の任意の特定のセグメント上で稼動中の各機能ブロック用の同期通信を１つと、バス３４のセグメント上で稼動中の１つまたはそれ以上の機能ブロックあるいはデバイス用の非同期通信を１つまたはそれ以上とを含んだ、繰り返すマクロサイクルに分散されている。デバイスは稼動中、つまり、バス３４の任意のセグメントからデータを送受信することができる。これは、デバイスが、ブリッジの調整されたオペレーションとバス３４上のＬＡＳとを介して、バス３４上の別のセグメントと物理的に接続していても同じである。
【００５５】
各マクロサイクルの最中に、バス３４の特定のセグメント上で稼動中の機能ブロックの各々が、通常は別々の、しかし正確にスケジューリングされた（同期）時間で、また、別の正確なスケジューリングされた時間で、適切なＬＡＳによって生成された強制データ命令に応答して、バス３４のそのセグメント上に出力データをパブリッシュする。各々の機能ブロックが、機能ブロックの実行期間が終了した少し後に出力データをパブリッシュするようにスケジューリングされていることが好ましい。さらに、別の機能ブロックのデータパブリッシュ時間は、バス３４の特定のセグメント上にある２つの機能ブロックが同時にデータをパブリッシュするように、連続的にスケジューリングされる。同期通信が行われていない間に、警告データ、ビューデータ等を非同期方法で、トークンで機能する通信を用いて送信するために各フィールドデバイスが順番に許容される。実行時間と、各機能ブロックの実行を完了するのに必要な時間の長さが、その機能ブロックが常駐しているデバイスの管理情報ベース（ＭＩＢ）に記憶され、一方で、上述したように、バス３４のセグメント上の各々のデバイスに強制データ命令を送信する時間は、そのセグメントのＬＡＳデバイスのＭＩＢ内に記憶される。これらの時間は、機能ブロックが、バス３４に接続されている全てのデバイスによって認知されている「アブソリュート・リンクスケジュール開始時間」の開始からオフセットとしてデータを実行または送信する時間を識別するため、一般にオフセット時間として記憶される。
【００５６】
各マクロサイクル中に通信を実施するためには、例えばＬＡＳ、バスセグメント３４ｂのＬＡＳ１６が、リンクアクティブスケジュールに記憶されている送信時間に従って、バスセグメント３４ｂ上の各デバイスに強制データ命令を送信する。デバイスの機能ブロックは、強制データ命令を受信すると、バス３４に出力データを特定の時間の間パブリッシュする。一般に、機能ブロックの各々は、そのブロックの実行が、強制データ命令を受信すると予定されている時間の少し前に終了するように実行するべくスケジューリングされているため、強制データ命令に応答してパブリッシュされたデータはその機能ブロックの最新の出力データであるはずである。しかしながら、機能ブロックの実行が遅く、強制データ命令を受信しても新規の出力をラッチしない場合には、機能ブロックは、前回の実行中に生成され、タイムスタンプを使ってそのデータが古いデータであること示す出力データをパブリッシュする。
【００５７】
ＬＡＳが、バス３４の特定のセグメント上の各機能ブロックに強制データ命令を送信した後、および、その機能ブロックの実行中に、ＬＡＳは非同期通信アクティビティを出現させることができる。非同期通信を実施するために、ＬＡＳは特定のフィールドデバイスにパストークンメッセージを送信する。フィールドデバイスがパストークンメッセージを受信すると、そのフィールドデバイスはバス３４（またはそのセグメント）へのフルアクセスが可能になり、メッセージが終了するまで、または最大配分された「トークン保持時間」が消滅するまで、警告メッセージ、トレンドデータ、オペレータ・セットポイント変更等といった非同期メッセージを送信することができる。その後、フィールドデバイスはバス３４（またはバス３４の任意の特定セグメント）を開放し、ＬＡＳが別のデバイスにパストークンメッセージを送信する。マクロサイクルが終了するまで、またはＬＡＳが、同期通信を実施するために強制データ命令を送信するべくスケジューリングされるまで、この工程が繰り返される。当然、メッセージトラフィックの量と、バス３４の任意の特定なセグメントに接続されたデバイスおよびブロックの数によっては、各マクロサイクルの最中に、全てのデバイスがパストークンメッセージを受信するわけではない。
【００５８】
図５は、図１のバスセグメント３４ｂ上の機能ブロックが、バスセグメント３４ｂの各マクロサイクル中に実行される回数と、バスセグメント３４ｂに関連した各マクロサイクル中に同期通信が発生する回数とを示す時間略図である。図５の時間スケジュールにおいて、横軸は時間を表し、縦軸はポジショナ／バルブ１６の異なる機能ブロックと送信機２０（図３）に関連したアクティビティを表している。図５では、各機能ブロックが動作する制御ループを下付き表示で示している。従って、ＡＩＬＯＯＰ１は送信機２０のＡＩ機能ブロック６６を示し、ＰＩＤＬＯＯＰ１はポジショナ／バルブ１６のＰＩＤ機能ブロック１６を示す。さらに、図示した各機能ブロックのブロックの実行時間を網状ボックスで示し、スケジューリングされた同期通信の各々を縦棒で示している。
【００５９】
従って、図５の時間スケジュールによれば、セグメント３４ｂ（図１）の任意の特定なマクロサイクル中に、ＡＩＬＯＯＰ１機能ブロックが、まず、ボックス７０によって特定された時間を実行する。次に、縦棒７２によって示されている時間中に、ＬＡＳからのバスセグメント３４ｂへの強制データ命令に応答して、ＡＬＬＯＯＰ１機能ブロックの出力がバスセグメント３４ｂ上にパブリッシュされる。同様に、ボックス７４、７６、７８、８０、８１は、機能ブロックＰＩＤＬＯＯＰ１、ＡＩＬＯＯＰ２、ＡＯＬＯＯＰ１、ＳＳＬＯＯＰ２、ＰＩＤＬＯＯＰ３の実行時間（各ブロックによって異なる）をそれぞれ示し、一方で、縦棒８２、８４、８６、８８、８９は、機能ブロックＰＩＤＬＯＯＰ１、ＡＩＬＯＯＰ２、ＡＯＬＯＯＰ１、ＳＳＬＯＯＰ２、ＰＩＤＬＯＯＰ３がバスセグメント３４ｂにデータをパブリッシュする時間をそれぞれ示す。
【００６０】
図５の時間略図はさらに、任意の機能ブロックの実行時間中と、機能ブロックが実行されていない間で、バスセグメント３４ｂ上で同期通信が行われていない時にマクロサイクルの最終時間中とに起こる非同期通信アクティビティに使用できる時間も示している。当然、所望であれば、別の機能ブロックを、同時に実行するために故意にスケジューリングすることもでき、また、例えば、ある機能ブロックが生成したデータにサブスクライブするデバイスが他にない場合には、必ずしも全ての機能ブロックがバス上にデータをパブリッシュする必要はない。
【００６１】
フィールドデバイスは、各フィールドデバイスのスタックのＦｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層内にある３つの仮想通信関係（ＶＣＲ）の１つを使用して、バス３４を介してデータおよびメッセージをパブリッシュまたは送信することができる。バス３４上のデバイス間における、待ち行列に登録され、スケジューリングされておらず、ユーザ主導型で、１対１の通信には、クライアント／サーバＶＣＲが使用される。このような待ち行列に登録されたメッセージは、前のメッセージに上書きすることなく、その優先順位に従って、送信機に提出された順序で送受信される。従って、フィールドデバイスは、バス３４上の別のデバイスに要求メッセージを送信する旨のパストークンメッセージをＬＡＳから受信した際に、クライアント／サーバＶＣＲを使用することができる。要求者側は「クライアント」と呼ばれ、その要求を受信するデバイス側は「サーバ」と呼ばれる。サーバは、ＬＡＳからパストークンメッセージを受信すると返答を送信する。クライント／サーバＶＣＲは、オペレータが出した、例えばセットポイント変更、パラメータアクセスおよび変更の調整、警告承認、デバイスアップロード・ダウンロードといった要求を実行するために使用される。
【００６２】
待ち行列に登録され、スケジューリングされておらず、ユーザ主導型であり、１対多数の通信にはレポート分配ＶＣＲが使用される。例えば、イベントまたはトレンドレポートを備えたフィールドデバイスがＬＡＳからパストークンを受信すると、そのフィールドデバイスはメッセージを、そのデバイスの通信スタックのＦｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層内に定義された「グループアドレス」へ送信する。そのＶＣＲをリスンするように構築されたデバイスがレポートを受信する。レポート分配ＶＣＲタイプは、一般に、オペレータコンソールに警告通知を送信するためにフィールドデバイスによって使用される。
【００６３】
バッファに入れられた、１対多数の通信にはパブリシャ／サブスクライバＶＣＲタイプが使用される。バッファに登録された通信は、最新バージョンのデータのみを記憶および送信するため、新規のデータがその前のデータを完全に上書きする。機能ブロック出力は、例えばバッファに登録されたデータを備えている。「パブリシャ」フィールドデバイスは、パブリシャデバイスがＬＡＳまたはサブスクライバデバイスから強制データメッセージを受信した際に、パブリシャ／サブスクライバＶＣＲタイプを使用して、バス３４上の全ての「サブスクライバ」フィールドデバイスにメッセージをパブリッシュまたは同報通信する。パブリシャ／サブスクライバ関係は、予め決定され、定義され、各フィールドデバイスの通信スタックのＦｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層内に記憶される。
【００６４】
バス３４にかけての適切な通信アクティビティを保障するために、各々のＬＡＳは、バス３４のセグメントに接続している全てのフィールドデバイスに時間分配メッセージを定期的に送信し、これにより、複数の受信側のデバイスはローカルアプリケーション時間を、相互に同期するように調整することができる。これらの同期メッセージの間に、各デバイスにおいてクロック時間が、その内部クロックに基づいて独立して維持される。クロックの同期によって、フィールドデバイスは、例えばデータが生成された際に、Ｆｉｅｌｄｂｕｓネットワーク全体にかけてデータにタイムスタンプを付けることができる。
【００６５】
さらに、各バスセグメント上にある各々のＬＡＳ（およびその他のリンクマスタデバイス）が「ライブリスト」を記憶する。このライブリストは、バス３４のそのセグメントに接続している全てのデバイス、つまり、パストークンメッセージに正確に応答する全てのデバイスのリストである。ＬＡＳは、ライブリストに記載されていないアドレスにプローブノードメッセージを定期的に送信することにより、新しく追加されたデバイスを継続的に認識する。事実、ＬＡＳの各々は、ライブリスト内の全てのフィールドデバイスにパストークンメッセージを送信する１サイクルを終了した後に、少なくとも１つのアドレスを調べる必要がある。調べたアドレスにフィールドデバイスがあり、プローブノードメッセージを受信した場合、デバイスは即座にプローブ応答メッセージを返信する。このプローブ応答メッセージを受信すると、ＬＡＳはそのデバイスをライブリストに追加し、調べたフィールドデバイスにノードアクティベーションメッセージを送信することで確認を行う。フィールドデバイスは、そのフィールドデバイスがパストークンメッセージに正確に応答するまでライブリスト上に残る。しかし、３回の連続した試みの後にそのフィールドデバイスがトークンを使用しないか、または即座にトークンをＬＡＳに返信しないかのいずれかの場合には、ＬＡＳはそのフィールドデバイスをライブリストから除去する。フィールドデバイスがライブリストに追加されるか、またはリストから除去されると、ＬＡＳは、各リンクマスタデバイスが最新のライブリストを保持できるようにするために、バス３４の適切なセグメント上にあるそれ以外の全てのリンクマスタデバイスに、ライブリストの変更内容を同報通信する。
【００６６】
上述したように、フィールドデバイスとその機能ブロックの間の通信相互接続は、プロセスエンジニアによって決定され、例えばホスト１２に配置された構築アプリケーションを使用してプロセス制御ネットワーク１０内で実現される。しかし、プロセス制御ネットワーク１０が、構築後に、ディスプレイデバイスで閲覧するべくプロセスパラメータのリアルタイム値のコンパイリングを全く考慮することなく動作する。プロセシングがプロセス制御ネットワーク１０内で分散されるため、プロセス制御ネットワーク１０の全てのプロセスパラメータについてのリアルタイム値を受信するデバイスは１つもない。ユーザがリアルタイム情報を蓄積およびビューしたい際には、現在、情報を入手するためのいくつかの選択肢があるが、この選択肢の各々はネットワークの複雑性とバストラフィックを増加してしまうものである。
【００６７】
ある選択肢において、図３に示す制御装置１４またはホスト１５のようなプロセス制御デバイスが、ユーザインターフェースを備えて構築されている。このユーザインターフェースにより、ユーザは、プロセス制御ネットワーク１０内にある１つまたはそれ以上のフィールドデバイスからリアルタイム情報を要求することができる。ユーザインターフェースから要求を受信すると、プロセス制御デバイスは、各々のフィールドデバイスについて要求メッセージを待ち行列に入れる（通常、非同期通信を使って行う）。プロセス制御デバイスは、関連するＬＡＳからパストークンメッセージを受信すると、クライアント／サーバＶＣＲを使用してフィールドデバイスに要求メッセージを送信する。フィールドデバイスが要求を受信し、応答メッセージを、要求されたプロセスパラメータの現在値で初期化し、関連するＬＡＳからパストークンメッセージを受信するとこの応答メッセージを送信する。この選択肢では、リアルタイム情報を検索するために相当量のバストラフィックが生成されてしまう。要求されたプロセスパラメータを記憶している各フィールドデバイスについて、２つの追加のトランザクション（１つは要求で、もう１つは応答）が生成される。さらに、この選択肢では非同期トランザクションを使用するので、全ての要求メッセージが送信され、関連する応答が受信されるまでにいくつかのマクロサイクルが経過してしまうため、プロセス制御デバイスが要求された情報の現在値を表示するための応答時間を遅らせてしまう。さらに、フィールドデバイスは、ビュー目的のプロセスパラメータの提供が可能なＣＰＵサイクルを追加する必要のない低電力デバイスである。
【００６８】
別の選択肢では、フィールドデバイス内のトレンドオブジェクトは、バッファ内にプロセスデータを含んだ特定数のメッセージを記憶し、その後、バッファに登録されたメッセージのパケットをバスを介して他のデバイスに送信する。トレンドオブジェクトは、フィールドデバイス内の機能ブロックか別のフィールドデバイス内の機能ブロックのどちらかによって生成された１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの値を記憶し、これをバスを介して送信する。トレンドオブジェクトのバッファが一杯になると、バッファに登録されたデータが、そのトレンドデータへの要求メッセージの受信に応答して、またはフィールドデバイスへのパストークンメッセージを受信すると自動的に、同期通信を使って送信される。あるフィールドデバイスから別のフィールドデバイス内のトレンドオブジェクトへ、バスを介して送信されたプロセスパラメータについては、バッファに登録されたメッセージのパケットがトレンドオブジェクトから別のフィールドデバイスへ送信される度に、トランザクションを１つか２つ追加する必要がある。機能ブロックから、同じフィールドデバイス内のトレンドオブジェクトへ転送されたプロセスパラメータについては、データのトレンディングは効率が低く、メッセージの迅速なパブリッシングよりもさらに多くのＣＰＵサイクルを要する。いずれの場合においても、トレンディングオペレーションによってバスネットワークの効率が低下してしまう。
【００６９】
Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロセス制御ネットワークにおいてこれれらの問題を解決するためには、例えば、閲覧インターフェースに表示するべく、プロセスパラメータのマルチプリシティについてのリアルタイム値を取得および分配するために、新しいタイプの機能ブロックが本発明によって提供される。プロセスパラメータの顕著な部分または関連するサブセットのリアルタイム値を取得するため、プロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するため、また、インターフェースを介してユーザから要求された際に記憶している情報を分配するべく、バス３４を介して、非同期通信（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルのクライアント／サーバＶＣＲ、または別のプロトコル内の同等の通信関係）を使って、プロセス制御デバイスの機能ブロックと通信するために、本発明の閲覧機能ブロックまたは情報アクセス機能ブロックは、他のデバイスの機能ブロックと、同期定期通信（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルのパブリシャ／サブスクライバＶＣＲ）を使って、バス３４を介して通信するべく構築されている。さらに、記憶した値を、閲覧機能ブロックを備えるフィールドデバイスと接続および通信している外部デバイスに、別の通信プロトコルや別の媒体、例えばイーサネットを介して通信することもできる。この方法では、閲覧機能ブロックは、各々のフィールドデバイスに要求メッセージを送信することなく、プロセスパラメータ用のリアルタイム値を取得することができる。さらに、ユーザは、ディスプレイデバイスから閲覧機能ブロックへ要求メッセージを１つ発行することにより、調べたい全てのプロセスパラメータの現在値を検索することが可能である。
【００７０】
次に図６を参照すると、図３に示したホスト１２内に配置されている閲覧機能ブロック１００を示している。閲覧機能ブロック１００は、一般にホストデバイスまたは他のヒューマンインターフェースデバイス内に設置されている。ホスト１２の通信スタックは、閲覧機能ブロック１００をバス３４と通信的にリンクするため、閲覧機能ブロック１００は、そのプロセス制御ネットワーク１０内にあるその他全てのデバイスと通信することができるようになる。例えば、プロセス制御ネットワーク１０のユーザは、ＡＯ機能ブロック６３に記憶されているポジショナ／バルブ１６のバルブステムポジション用のリアルタイム値にアクセスしたいとする。バルブステムポジションの最新の測定値を転送するためには、ＡＯ機能ブロック６３と閲覧機能ブロック１００の間にパブリシャ／サブスクライバＶＣＲを設定する。ＡＯ機能ブロック６３は、ポジショナ／バルブ１６の通信スタックのＦｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層内で「パブリシャ」フィールドデバイスとして定義される。これに関連して、閲覧機能ブロック１００は、ホスト１２の通信スタックのＦｉｅｌｄｂｕｓアクセスサブ層内で「サブスクライバ」フィールドデバイスとして定義される。閲覧機能ブロック１００は、各パブリシャメッセージ用の多くのサブスクライバの中の１つであってよい。
【００７１】
閲覧機能ブロック１００は、バスセグメント３４ａを介して既に送信された、パブリッシュ済みのメッセージへのサブスクライバであることが理想的である。例えば、バスセグメント３４ｃ上のバルブ２４内のＰＩＤ機能ブロックは、バルブ２４のオペレーションを制御するために、ＰＩＤ機能ブロック６４からプロセスパラメータの値を要求することができる。プロセスパラメータの値を転送するために、ＰＩＤ機能ブロック６４とバルブ２４内のＰＩＤ機能ブロックの間にパブリシャ／サブスクライバＶＣＲが設定される。各マクロサイクルの最中に、ＰＩＤ機能ブロック６４が、関連するＬＡＳによって生成された強制データ命令に応答して、バス３４上のプロセスパラメータの値を含んだメッセージをパブリッシュする。このメッセージは、セグメント３４ｂからセグメント３４ａへ送信され、次いでセグメント３４ｃへ送信され、ここでバルブ２４の通信スタックによって検出される。閲覧機能ブロック１００は、ＰＩＤ機能ブロック６４から送信されたメッセージへの追加のサブスクライバとして設定される。この方法で構築されたホスト１２の通信スタックは、セグメント３４ａ上のメッセージを検出し、これを閲覧機能ブロック１００へと転送する。閲覧機能ブロック１００は、記憶されているプロセスパラメータの前の値を、パブリッシュされたメッセージからの値で上書きする。このパラメータの新しい値は、ＰＩＤ機能ブロック６４によって次のメッセージがパブリッシュされるまで、閲覧機能ブロック１００に記憶される。あるいは、閲覧機能ブロック１００はパラメータの複数の値を記憶し、現存の記憶されている値に新しい値を付加してもよい。この状況において、プロセスパラメータは、追加のバストラフィックを作成することなく、閲覧機能ブロック１０によって監視される。
【００７２】
状況によっては、閲覧機能ブロック１００は、関連したバスセグメント３４ａを介して送信されていないメッセージにアクセスできないこともある。例えば、ポジショナ／バルブ１６のＡＯ機能ブロック６３と送信機２０の機能ブロックの間では、メッセージはバスセグメント３４ｂ上でしか送信されない。同様に、同一のフィールドデバイス内にある２つの機能ブロック間、例えばポジショナ／バルブ１６内のＰＩＤ機能ブロック６４とＡＯ機能ブロック６３の間では、メッセージはどのバスセグメント上でも送信されない。これらの状況下で交換されたプロセスパラメータの値を入手するために、閲覧機能ブロック１００を、ＰＩＤ機能ブロック６４によってパブリッシュされたそのメッセージへの追加のサブスクライバとして設定する。この方法で構築され、メッセージはセグメント３４ｂを介してセグメント３４ａへ送信され、ここで、ホスト１２の通信スタックがメッセージを検出し、このメッセージを閲覧機能ブロック１００へと転送する。このアレンジメントによって、バストラフィックは増加してしまうが、追加のメッセージを送信するべく追加のＣＰＵサイクルを使用するためのフィールドデバイスが不要であり、また、デバイスは、ＰＩＤ機能ブロック６４から内的にＡＯ機能ブロック６３への、また、外的に送信機２０の機能ブロックへのパブリシングを既に行っているので、フィールドデバイスのワークロードを増やすことがない。
【００７３】
最も珍しい状況では、閲覧機能ブロック１００は、場合によっては機能ブロック間で送信されないプロセスパラメータの値を監視するように構築されている。例えば、ＡＯ機能ブロック６３は、プロセス制御ネットワーク１０内にある他の機能ブロックには使用されないが、閲覧機能ブロック１００によって監視されるポジショナ／バルブ用のプロセスパラメータを記憶している。この状況において、個別のパブリシャ／サブスクライバＶＣＲが、ＡＯ機能ブロック６３と閲覧機能ブロック１００の間に設定される。強制データ命令に応答して、ＡＯ機能ブロック６３が、ホスト１２の通信スタックによって検出されたプロセスパラメータの値を含んだメッセージをパブリッシュし、これを閲覧機能ブロック１００へ転送する。これらの珍しい状況では、バストラフィックとフィールドデバイスのワークロードとが、追加のメッセージを送信することによって若干増加する。
【００７４】
閲覧機能ブロック１００は、プロセス制御ネットワーク１０のユーザの必要を満たすように構築されている。閲覧機能ブロック１００は、プロセス制御ネットワーク１０の機能ブロックのマルチプリシティから送信されるデータの受信と記憶を同時に行うように構築されている。これには、全ての機能ブロックからのデータ、機能ブロックの顕著な部分からのデータ、または機能ブロックの関連するサブセットからのデータが含まれる。さらに、閲覧機能ブロック１００は、ある任意の機能ブロックからのプロセスパラメータのマルチプリシティの受信と記憶を行うように構築されていてもよい。さらに、プロセス制御ネットワーク１０は、各々がネットワークのプロセスパラメータの関連したサブセットを受信、記憶する複数の閲覧機能ブロックを備えていてもよい。
【００７５】
ユーザは、ヒューマンインターフェースデバイスにおける１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの値を要求することにより、閲覧機能ブロック１００内に記憶されている情報を検索することができる。上述のヒューマンインターフェースデバイスには、ホスト１２、１５の内の１つや、やはりバス３４と接続しているディスプレイデバイスや、イーサネットやその他の通信プロトコルを介してホスト１２と接続および通信している外部ディスプレイデバイス１０４等が含まれる。例えば、ディスプレイデバイス１０２におけるユーザは、１つまたはそれ以上のパラメータを表示目的で選択するために、ヒューマンインターフェースまたはグラフィカル・ユーザインターフェースを使用する。これらのインターフェースの一方は、ポジショナ／バルブ１６のバルブステムポジションであってよい。通信スタックを備えたディスプレイデバイス１０２は、閲覧機能ブロック１００への要求メッセージを初期化し、非同期通信のためのメッセージを待ち行列に入れる。ディスプレイデバイス１０２は、関連するＬＡＳからパストークンを受信すると、バス３４を介してメッセージを送信する。ホスト１２は要求メッセージを受信し、これを閲覧機能ブロック１００へ送信する。閲覧機能ブロック１００は、記憶されている、例えばバルブステムポジションといった要求された情報を検索し、応答メッセージを初期化し、待ち行列に入れる。ホスト１２は、関連するＬＡＳから閲覧機能ブロック１００のためのパストークンメッセージを受信すると、このメッセージをバス３４を介して送信する。ディスプレイデバイス１０２は応答メッセージを受信し、バルブステムポジションを含むプロセスパラメータをユーザインターフェースに表示する。
【００７６】
図７により詳細に示している閲覧機能ブロック１００はデータ転送ユニット１１２を備えている。データ転送ユニット１１２は、フィールドデバイスのマルチプリシティからパブリッシュされたプロセスパラメータを受信および解読し、パブリッシュされたプロセスパラメータの値を記憶装置ユニット１１４に記憶し、要求されたプロセスパラメータを再度読み出し、記憶装置ユニット１１４から要求側の閲覧デバイスへ送信し、閲覧機能ブロック１００のオペレーションを制御する。データ転送ユニット１１２によって、データキャプチャユニット１１６は、プロセス制御ネットワーク１０内の他の機能ブロックによってパブリッシュされ、スケジューリングされた定期的な通信を使って閲覧機能ブロック１００へと送信されたプロセスパラメータを収集および転送することができる。閲覧機能ブロック１００の構築方法によって、データキャプチャユニット１１６へ伝送するプロセスパラメータの数をいくつにすることもできる。
【００７７】
記憶装置ユニット１１４は、フィールドデバイスがパブリッシュしたプロセスパラメータを単に記憶するだけのものである。記憶装置ユニット１１４は、プロセスパラメータのマルチプリシティを監視に適した機能を備えており、また、そのサイズは監視するプロセスパラメータの数と、監視したパラメータの記憶するべき値の数と、監視したパラメータと共に記憶された、該パラメータに関連する情報量と、記憶されたデータの解像度またはサンプリング率、等に依存する。各マクロサイクル中に、機能ブロックはこの値を更新し、各々が関連するプロセスパラメータについてのメッセージをパブリッシュする。場合によっては、閲覧機能ブロック１１０は、高解像度においてプロセスパラメータを監視し、これと同時に、データ転送ユニット１１２は記憶装置ユニット１１４内のパラメータの値を頻繁に更新する。更新は、パブリッシュされた値の各々が記憶装置ユニット１１４に記憶されるようにするために、各マクロサイクルにつき１回の頻度で行ってもよい。別の場合においては、閲覧機能ブロック１１０はプロセスパラメータを低解像度で監視し、同時に、パブリッシュされたパラメータの値全部よりも少ない数の値が記憶装置ユニット１１４内に記憶されるようにするために、データ転送ユニット１１２が記憶装置ユニット１１４内のパラメータの値を各マクロサイクルにつき１回よりも少ない頻度で更新する。いずれの場合にも、値が測定された時間を示すタイムスタンプも、プロセスパラメータの値と共に記憶装置ユニット１１４内に記憶される。さらに、記憶装置ユニット１１４は、監視したプロセスパラメータに関連した記憶アルゴリズムを記憶することもできる。記憶アルゴリズムは、フィルタリング、アンチアリアス、データ圧縮、等の機能を実行するべく、監視されたパラメータ上で動作できる。
【００７８】
上述したように、データ転送ユニット１１２は、記憶装置ユニット１１４内の記憶スペースを管理する。あらゆる所定のプロセスパラメータについて、データトランスファユニット１１２は、プロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するために、記憶装置ユニット１１４内に十分なスペースを割り当てる。データ転送ユニット１１２は、関連するフィールドデバイスから、データキャプチャユニット１１６を介してプロセスパラメータの値を受信すると、記憶装置ユニット１１４に記憶されているプロセスパラメータの値を、パブリッシュされたメッセージからの値で上書きするか、またはパブリッシュされたメッセージからの値を既に記憶されている値に付加する。データ転送ユニット１１２はさらに、パラメータに関連し、記憶装置ユニット１１４に記憶されている記憶アルゴリズムを実行することにより、そのプロセスパラメータを処理する。データ転送ユニット１１２が、閲覧デバイスからプロセスパラメータについての要求を受信すると、記憶装置ユニット１１４から、記憶されているプロセスパラメータの単数または複数の値が、データ転送ユニット１１２によって検索され、これが応答メッセージの形で閲覧デバイスへ送信される。所望であれば、タイムスタンプや、記憶されているプロセスパラメータに関連したその他の情報を記憶そ装置ユニット１１４に記憶し、データ転送ユニット１１２によって検索することもできる。
【００７９】
ホスト１２のヒューマンインターフェースにおけるユーザが入力したコンフィギュレーション情報を、閲覧機能ブロック１００内の入力ホストインターフェース１１８が受信する。コンフィギュレーション情報は、記憶するプロセスパラメータ、プロセスパラメータに関連したフィールドデバイスおよび／または機能ブロック、パラメータのユニット、パラメータに要する記憶容量のの識別情報を含んでおり、さらに、これ以外の関連データ、データ転送ユニット１１２の実行に必要であるプロセスパラメータのあらゆるデータ処理のための指示または記憶アルゴリズムを含んでいてもよい。入力ホストインターフェース１１８が、コンフィギュレーション情報をデータ転送ユニット１１２へ転送すると、データ転送ユニット１１２が、記憶装置ユニット１１４内にプロセスパラメータと関連情報のためのスペースを割り当てる。例えば、ポジショナ／バルブ１６のようなフィールドデバイスが更新されたポジショナ／バルブや別のメーカーのバルブによって差し替えられた場合に、コンフィギュレーション情報はさらに、閲覧機能ブロック１００によって最近記憶されたプロセスパラメータへの改訂版を含むこともできる。さらに、例えば、フィールドデバイスがプロセス制御ネットワーク１００から除去された場合、コンフィギュレーション情報は、プロセスパラメータの記憶を中止し、記憶装置ユニット１１４内にスペースを再度割り当てするための指示を含んでいてもよい。
【００８０】
閲覧機能ブロック１００はさらに、閲覧デバイスからの要求メッセージを処理するための出力ホストインターフェース１２０を備えている。ホスト１２が受信した要求メッセージは、１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの要求、プロセスパラメータのユニットを変換するための要求、および／または改訂版のプロセスパラメータを初期化するための指示を含むことができる。出力ホストインターフェース１２０は、ホスト１２から要求を受信し、この要求の、データ転送ユニット１１２によって処理される部分をデータ転送ユニット１１２へ転送する。例えば、データ転送ユニット１１２は、全ての変換と初期化機能を扱う出力ホストインターフェース１２０を用いた、記憶装置ユニット１１４からのプロセスパラメータの値の検索のみを扱う。この場合、出力ホストインターフェース１２０は、プロセスパラメータ要求をデータ転送ユニット１１２へ送信し、出力ホストインターフェース１２０は、データ転送ユニット１１２からプロセスパラメータ値を受信すると、必要な変換と初期化を実行する。あるいは、データ転送ユニット１１２は、記憶装置ユニット１１４からプロセスパラメータ値を検索し、さらに変換および初期化を実行することもできる。この場合、出力ホストインターフェース１２０は、要求メッセージ全体をデータ転送ユニット１１２へ送信し、データ転送ユニット１１２は、要求を処理した後に、ホスト１２の通信スタックへ、バス３４を介した閲覧デバイスへの送信のために応答メッセージを出力する。
【００８１】
この時点で、図７が、閲覧機能ブロック１００の機能性を説明するための基準として機能ブロック線図を示していることに留意すべきである。ここで説明している機能性は、閲覧機能ブロック１００の要素間に別の形で割り当てられてもよい。例えば、データキャプチャユニット１１６が実行する機能の全てを、データ転送ユニット１１２の機能性に採用することができる。入力ホストインターフェース１１８の機能性と出力ホストインターフェース１２０の機能性を、入力および出力メッセージの両方を扱う１つのホストインターフェースユニットに統合することもできる。さらに、ここで説明した機能性の各部分を、閲覧機能ブロック１００とプロセス制御ネットワーク１０内の別のデバイスとの間に再度割り当てすることもできる。例えば、閲覧機能ブロック１００は、単独で、プロセスパラメータの現在値の保管場所として機能でき、その一方で、フィールドデバイスは、要求された多くの変換を実行し、閲覧デバイスは全てのディスプレイ初期化機能を実行する。さらに、プロセスパラメータを要求する側の閲覧デバイスは、予め初期化された画面を備えることができるため、記憶されたプロセスパラメータの値を提供する際には閲覧機能ブロック１００さえあれば、要求されたデータの追加の処理は必要ない。これ以外の機能割り当ておよび分配が可能であることが当業者には明白であり、発明者は、これらの本発明の閲覧機能ブロックとの併用も考慮した。
【００８２】
閲覧機能ブロック１００を、ポジショナ／バルブ１６のＰＩＤ機能ブロック６４によって提供されたバルブステムポジションを記憶および送信するものとして説明してきたが、本発明の閲覧機能ブロック１００は、所望であれば、これ以外の機能ブロックやフィールドデバイスと共に使用することが可能であり、また、図６に示した以外の構築を有するプロセス制御ネットワーク内で実現することもできる。従って、例えば、閲覧機能ブロック１００は、プロセス制御ネットワーク内にある機能ブロックのいくつかまたは全てからのプロセスパラメータを記憶するように、また、記憶されたプロセスパラメータのいくつか、または全てを複数ある閲覧デバイスの各々に送信するように構築することができる。
【００８３】
さらに、ここで説明した閲覧機能ブロックは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ「機能ブロック」の形式で実現されているが、本発明の閲覧機能は、別タイプの制御システムおよび／または通信プロトコルに関連した、これ以外のタイプのブロック、プログラム、ハードウェア、ファームウェア等を使用して実現することもできる。実際、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルは、プロセス制御機能を実行することができる特定タイプのエンティティを説明するのに「機能ブロック」という用語を使用しているが、ここで用いている機能ブロックという用語は、上述に限定されることはなく、デバイス、プログラム、ルーチン、また、プロセス制御ネットワーク内の分配された場所において任意の方法でのプロセス制御機能の実行が可能なその他のエンティティのいずれをも含むものである。ネットワークまたはプロトコルが、プロセス内の分散された場所において実行される制御機能を提供または許容する限り、ここで説明および請求している閲覧機能ブロックは、別のプロセス制御ネットワーク内で実現することも、または、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルが厳密に「機能ブロック」として識別するものを使用しない別のプロセス制御通信プロトコルあるいはスキーム（既存のもの、または将来開発されるもの）を用いて実現することも可能である。
【００８４】
またさらに、ここでは閲覧機能ブロックを、ポジショナ／バルブデバイスのプロセスパラメータの記憶および送信において使用するものとして説明してきたが、これらの機能ブロックは、ダンパ、ファン、センサ、ホストデバイス、制御装置、ブリッジデバイス、インターフェース、または、プロセス制御ネットワークのコンポーネントであるその他のあらゆるデバイスのような別のタイプのデバイスのプロセスパラメータの記憶および送信に使用することもできることに留意すべきである。
【００８５】
さらに、ここで説明した閲覧機能は、プロセス制御デバイスに記憶されたソフトウェアにおいて実現することが好ましいが、あるいは、また追加として、所望であればハードウェア、ファームウェア等においても実現することができる。ソフトウェアにおいて実現する場合、本発明の閲覧機能ブロックは、たとえば磁気ディスク、レーザディスク、コンピュータのＲＡＭまたはＲＯＭ内のその他の記憶媒体等内といった、あらゆるコンピュータの読み出し可能メモリ内に記憶することができる。同様に、このソフトウェアを、例えば電話回線やインターネット等の通信チャンネルを含むあらゆる従来のまたは所望の伝送方法を介して、ユーザまたはデバイスまで伝送することができる。
【００８６】
本発明の別の実施例では、プロセスパラメータのマルチプリシティについてのリアルタイム値を入手および表示するための新しいタイプのバスモニタが提供される。既知のバスモニタは、バスネットワークのパフォーマンスの評価のために通信および診断情報を収集したのに対して、本発明の閲覧バスモニタは、プロセス制御ネットワークのパフォーマンスを評価するためにバス上に送信されたプロセスデータの収集、記憶、表示を行うために採用されている。プロセスデータは、プロセスのオペレーションおよび制御と、このプロセスに直接関連した設備の維持とに関連した独特のパラメータとして定義されている。プロセスデータは、セットポイント、プロセス変数、アラーム、トレンディング情報、また、プロセスに直接接続しているプロセスやデバイス内のプロセス動作またはセンサに直接関係したその他の情報のようなデータを含むが、これらに限定されるわけではない。
【００８７】
本発明による閲覧バスモニタは、バス３４を介して送信された全てのデータをキャプチャするように、また、ネットワーク上のプロセスデータを入手するためにキャプチャしたデータをフィルタリングするように、さらに、通信および診断情報を破棄するように構築されている。入手したプロセスデータはさらにフィルタリングされて、プロセスパラメータの顕著な部分または関連サブセットのためのリアルタイム値を生じる。閲覧バスモニタは、プロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶し、ユーザがヒューマンインターフェースを介して要求すると、この記憶した情報を表示する。この方法では、閲覧バスモニタは、各フィールドデバイスに要求メッセージを送信することなく、プロセスパラメータのリアルタイム値を入手することができる。さらに、ユーザは、閲覧バスモニタのヒューマンインターフェースにおいて情報を要求することにより、所望のプロセスパラメータ全ての現在値を検索することができる。
【００８８】
図６に戻ると、閲覧バスモニタ１３０が、セグメント３４ｂにおいてバス３４と接続している図を示している。閲覧バスモニタ１３０は、セグメント３４ｂ上のバストラフィックを絶えずリスンし、セグメント３４ｂ上で送信された全てのトランザクションをキャプチャする。閲覧バスモニタ１３０は、バストラフィック内にある通信および診断メッセージを削除し、プロセスデータを含んだメッセージからヘッダ、トレーラ等を除去する。残りのプロセスデータは、閲覧バスモニタが監視するように構築されている、あるプロセスパラメータ、プロセスパラメータの顕著な部分、プロセスパラメータの関連サブセットのリアルタイム値を得るために、閲覧バスモニタ１３０によってフィルタリングまたは記憶される。閲覧バスモニタ１３０は、バス３４と通信的にリンクされているので、プロセス制御ネットワーク１０内にあるそれ以外の全てのデバイスによってバス３４上に送信されたメッセージをキャプチャすることができる。例えば、プロセス制御ネットワーク１０のユーザが、ＡＯ機能ブロック６３内に記憶されており、ポジショナ／バルブ２４内の機能ブロックに送信されたポジショナ／バルブ１６のバルブステムポジションのリアルタイム値にアクセスしたいとする。閲覧バスモニタ１３０は、バルブステムポジションの最新の測定値をキャプチャするために、ＡＯ機能ブロック６３からポジショナ／バルブ２４へ送信されたバルブステムポジションを含むメッセージを識別するように構築されている。ＡＯ機能ブロック６３によってメッセージが送信されると、閲覧バスモニタ１３０がそのメッセージをキャプチャし、これを他の通信、診断、プロセスデータメッセージと区別し、これに含まれるバルブステムポジションの値を記憶する。
【００８９】
閲覧バスモニタ１３０は、プロセス制御ネットワーク１０のユーザの要求を満たすように構築されている。閲覧バスモニタ１３０は、プロセス制御ネットワーク１０の機能ブロックのマルチプリシティから送信されたデータの受信と記憶を同時に行うように構築されている。これには、全ての機能ブロックからのデータ、機能ブロックの顕著な部分からのデータ、機能ブロックの関連サブセットからのデータが含まれていてもよい。さらに、閲覧バスモニタ１３０は、あらゆる単独の機能ブロックからのプロセスパラメータのマルチプリシティを受信および記憶するように構築されていてもよい。さらに、プロセス制御ネットワーク１０は、各々がネットワークのプロセスパラメータの関連サブセットを受信および記憶する複数の閲覧バスモニタを備えていてもよい。
【００９０】
ユーザは、閲覧バスモニタ１３０のヒューマンインターフェースにおいて１つまたはそれ以上のプロセスパラメータの値を要求することにより、閲覧バスモニタ１３０に記憶された情報を検索することができる。例えば、閲覧バスモニタ１３０におけるユーザは、ヒューマンインターフェースまたはグラフィカル・インターフェースを使って、表示目的で１つまたはそれ以上のプロセスパラメータを選択する。上記インターフェースのどちらか一方は、ポジショナ／バルブ１６のバルブステムポジションであってよい。記憶された選択したプロセスパラメータの値が、閲覧バスモニタ１３０内の記憶装置から検索され、ユーザインターフェースに表示される。
【００９１】
図８に閲覧バスモニタ１３０のより詳細な図を示す。この閲覧バスモニタ１３０は、閲覧バスモニタ１３０のオペレーションを制御するデータ転送ユニット１３２を備えている。データ転送ユニット１３２は、データキャプチャユニット１３４に、バス３４上のバストラフィック内にあるメッセージをキャプチャさせ、通信および診断メッセージを削除させ、プロセス制御ネットワーク１０内の機能ブロックがパブリッシュしたプロセスデータメッセージのみを、データ転送ユニット１３２へ転送させる。データ転送ユニット１３２は、データキャプチャユニットからこのプロセスデータメッセージを受信し、プロセスデータメッセージのヘッダ、トレーラ、時間情報等といったコンポーネントを破棄する。データ転送ユニット１３２は、閲覧バスモニタが記憶装置ユニット１３６内のプロセスパラメータのパブリッシュされた値を監視および記憶するように構築されているというプロセスパラメータの値をフィルタリングして取り出す。ヒューマンインターフェース１３４または１４０からの要求を受けて、データ転送ユニット１３２は、要求されたプロセスパラメータを記憶装置ユニット１３６から再度呼び出し、これを、要求側のヒューマンインターフェース１３８または１４０へ表示目的で送信する。
【００９２】
記憶装置ユニット１３６は、プロセスデータメッセージから抽出されたプロセスパラメータを記憶するためのメモリである。記憶装置ユニット１３６は、プロセスパラメータのマルチプリシティを監視するのに適した容量を備え、そのサイズは監視するプロセスパラメータの数、記憶する監視したパラメータの値の数、監視したパラメータと共に記憶された監視したパラメータに関連した情報量、記憶したデータの解像度またはサンプリング率、等に依存する。各マクロサイクル中に、機能ブロックは各々のプロセスパラメータについて値を更新し、メッセージをパブリッシュする。場合によっては、閲覧バスモニタ１３０が高解像度でプロセスパラメータを監視し、同時に、データ転送ユニット１３２が記憶装置ユニット１３４内のパラメータの値を頻繁に更新する。更新は、パブリッシュされた値の各々が記憶装置ユニット１３４に記憶されるように、各マクロサイクルにつき１回の頻度で行ってもよい。別の場合では、閲覧バスモニタ１３０が低解像度でプロセスパラメータを監視し、同時に、データ転送ユニット１３２が、パブリッシュされたパラメータの全ての値が記憶装置ユニット１３４に記憶されるように、記憶装置ユニット１３４内のパラメータの値を各マクロサイクルよりも低い頻度で更新する。さらに、記憶装置ユニット１３６は、監視したプロセスパラメータに関連した記憶アルゴリズムを記憶することもできる。記憶アルゴリズムは、フィルタリング、アンチアリアス、データ圧縮等のような機能を実行するために、監視されたパラメータ上で動作することができる。
【００９３】
上述したように、データ転送ユニット１３２は記憶装置ユニット１３６内の記憶スペースを管理する。プロセスパラメータの１つまたはそれ以上の値を記憶するために、データ転送ユニット１３２が、所定のあらゆるプロセスパラメータについて、記憶装置ユニット１３６内に十分なスペースを割り当てる。データ転送ユニット１３２が、データキャプチャユニット１３４から転送されたプロセスデータメッセージからプロセスパラメータの値を抽出すると、データ転送ユニット１３２が記憶装置ユニット１３６に既に記憶されているプロセスパラメータの値を、パブリッシュされたメッセージからの値で上書きするか、または、既に記憶されている値にメッセージからの値を付加する。データ転送ユニット１３２はさらに、パラメータに関連し、記憶装置ユニット１３６に記憶されている記憶アルゴリズムを実行することによって、プロセスパラメータを処理する。データ転送ユニット１３２が、ヒューマンインターフェース１３８、１４０の一方からプロセスパラメータについての要求を受信すると、データトランスファユニット１３２が記憶装置ユニット１３６からプロセスパラメータの記憶された値（単数または複数）を検索し、これを要求側のヒューマンインターフェース１３８または１４０へ表示目的で送信する。所望であれば、タイムスタンプ、または、記憶されたプロセスパラメータに関連したその他の情報を記憶装置ユニット１３６に記憶し、データ転送ユニット１３２によって検索することもできる。
【００９４】
閲覧バスモニタ１３０内のヒューマンインターフェース１３８は、ユーザが閲覧バスモニタ１３０についてのコンフィギュレーション情報を入力できるようにするために採用されている。コンフィギュレーション情報は、記憶するプロセスパラメータの識別情報、プロセスパラメータに関連したフィールドデバイスおよび／または機能ブロックの識別情報、パラメータのユニットの識別情報、パラメータおよびその他あらゆる関連データに要する記憶装置の容量の識別情報、データ転送ユニット１３２が実行を要求されるかもしれないプロセスパラメータのあらゆるデータ処理についての指示または記憶アルゴリズムを含んでいてもよい。ヒューマンインターフェース１３８は、コンフィギュレーション情報をデータ転送ユニット１３２へ転送し、次に、記憶装置ユニット１３６内に、プロセスパラメータと関連する情報のためのスペースを割り当てる。例えば、ポジショナ／バルブ１６のようなフィールドデバイスが、更新されたポジショナ／バルブや、別のメーカーのバルブと差し替えられた場合には、コンフィギュレーション情報はさらに、閲覧バスモニタ１３０によって最近記憶されたプロセスパラメータの改訂版を含んでいてもよい。さらに、例えば、フォールドデバイスがプロセス制御ネットワーク１０から除去された場合、コンフィギュレーション情報は、プロセスパラメータの記憶を中止し、記憶装置ユニット１３６内にスペースを再度割り当てる指示を含んでいてもよい。
【００９５】
さらに、ヒューマンインターフェース１３８によって、ユーザは、閲覧バスモニタ１３０内に記憶された情報を表示する要求を入力できるようになる。要求メッセージは、１つまたはそれ以上のパラメータの要求、プロセスパラメータのユニットを変換する要求、および／または検索したプロセスパラメータを初期化する指示を含んでいてもよい。ヒューマンインターフェース１３８は、要求のデータ転送ユニット１３２によって処理される部分をデータ転送ユニット１３２へ転送する。例えば、データ転送ユニット１３２は、全ての変換と初期化機能を扱うヒューマンインターフェース１３８を用いた、記憶装置ユニット１３６からのプロセスパラメータ値の検索のみを扱う。この場合、ヒューマンインターフェース１３８はプロセスパラメータ要求をデータ転送ユニット１３２へ送り、データ転送ユニット１３２からプロセスパラメータ値を受信すると、ヒューマン・インテーフェース１３８が必要な変換と初期化を実行する。あるいは、データ転送ユニット１３２は記憶装置ユニット１３６からプロセスパラメータ値を検索し、さらに変換と初期化を実行する。この場合、ヒューマンインターフェース１３８は、要求メッセージ全体をデータ転送ユニット１３２へ送り、データ転送ユニット１３２が要求を処理した後に、変換および初期化された情報を閲覧バスモニタ１３０のディスプレイに表示する。
【００９６】
外部ヒューマンインターフェース１４０は、ユーザがコンフィギュレーション情報、情報要求、またはこの両方を、閲覧バスモニタ１３０から離れた場所で入力できるようにするために提供されていてもよい。外部ヒューマンインターフェース１４０は、上述した内部ヒューマンインターフェース１３８と同じ方法で動作する。ヒューマンインターフェース１４０は、任意の従来の媒体によって閲覧バスモニタ１３０と接続し、ＴＣＰＩＰ、データストリーミング、イーサネット等の従来のデータ転送プロトコルを使用して、データ転送ユニット１３２と通信していてもよい。さらに、閲覧バスモニタ１３０は、特定のアプリケーションの必要性に従って、図８に示すように内部ヒューマンインターフェース１３８と外部ヒューマンインターフェース１４０の両方を備えていてもよく、または、ヒューマンインターフェース１３８か１４０のいずれか１つだけ備えていてもよい。
【００９７】
この時点で、図８は、閲覧バスモニタ１３０の機能性を説明するための基準としてとして機能ブロック線図を示していることに留意すべきである。ここで説明している機能性は、閲覧バスモニタ１３０の要素間に別の形で割り当ててもよい。例えば、データキャプチャユニット１３４によって実行される機能の全てを、データ転送ユニット１３２の機能性に採用することができる。さらに、データキャプチャユニット１３４とヒューマンインターフェースによって実行される機能を、上述した方法や、別の構築において割り当てることもできる。これ以外の機能割り当ておよび分配が可能であることが当業者には明白であり、発明者は、これらの本発明の閲覧機能ブロックとの併用も考慮した。
【００９８】
閲覧バスモニタ１３０を、ポジショナ／バルブ１６のＰＩＤ機能ブロック６４によって提供されたバルブステムポジションを記憶および表示するものとして説明してきたが、本発明の閲覧バスモニタ１３０は、所望であればこれ以外の機能ブロックと共に使用することも可能であり、また、図６に示した以外のコンフィギュレーションを備えたプロセス制御ネットワークにおいて実現することもできる。従って、例えば、閲覧バスモニタ１３０は、プロセス制御ネットワーク内のいくつかの、または全ての機能ブロックからのプロセスパラメータを記憶するように構築することも、ヒューマンインターフェース１３８、１４０記憶されたプロセスパラメータのいくつかまたは全てを表示するように構築することもできる。
【００９９】
さらに、ここで説明した閲覧バスモニタは、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル下で動作するプロセス制御ネットワークにおいて実現されているが、本発明の閲覧機能は、別のタイプの制御システムおよび／または通信プロトコルに関連したその他のタイプのパラメータ、ハードウェア、ファームウェア等を使用して実現できることに留意するべきである。実際、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルはプロセス制御機能の実行が可能なエンティティのタイプを示すのに「機能ブロック」という用語を使用しているが、ここで用いている機能ブロックという用語は、それほど限定的なものではなく、あらゆる種類のデバイス、プログラム、ルーチン、またはこれ以外の、プロセス制御ネットワーク内の分散された場所において任意の方法でプロセス制御機能を実行することができるエンティティを含むことに留意するべきである。従って、ネットワークまたはプロトコルが、プロセス内の分散された場所で実行される制御機能を提供または許容する限り、ここで説明および請求している閲覧バスモニタは、その他のプロセス制御通信プロトコルまたはスキーム（既存のもの、または将来開発されるもの）を使用するプロセス制御ネットワークにおいて実現することができる。
【０１００】
またさらに、ここでは閲覧バスモニタを、ポジショナ／バルブデバイス用のプロセスパラメータを記憶および送信するために使用するものとして説明してきたが、これらのバスモニタを、ダンパ、ファン、センサ、ホストデバイス、制御装置、ブリッジデバイス、インターフェース、または、プロセう制御ネットワークのコンポーネントであってよいその他あらゆるデバイスのような他のタイプのデバイス用のプロセスパラメータを記憶および送信するために使用することもできる点に留意すべきである。
【０１０１】
従って、例証のみを目的とし、本発明を限定するものではない特定の例を参照して本発明を説明してきたが、当業者には、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、開示された実施例への変更、追加、省略が可能であることが明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを用いたプロセス制御ネットワークの略ブロック線図である。
【図２】  ３つの機能ブロックの１セットを備えたＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスの略ブロック線図である。
【図３】  図１に示したプロセス制御ネットワークのいくつかのデバイス内に設けられた機能ブロックを図示した略ブロック線図である。
【図４】  図１に示したプロセス制御ネットワーク内に設けられた一般的なプロセス制御ループの制御ループ略図である。
【図５】  図１に示したプロセス制御ネットワークのバスのセグメントのマクロサイクルの時間略図である。
【図６】  本発明による閲覧機能ブロックと閲覧バスモニタを採用したプロセス制御ネットワークの略ブロック線図である。
【図７】  図６に示した閲覧機能ブロックの略機能ブロック線図である。
【図８】  図６に示した閲覧バスモニタの略機能ブロック線図である。
【図１】
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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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