(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置アドレスによりバス上に位置づけられる装置の存在を検出するために、通信バスを介して複数個の装置アドレスを宛先として、探査メッセージを一つずつ定期的に送信する通信制御装置であって、
プロセッサと、
メモリと、
装置アドレスの第１集合を含む第１アドレスリストと、
装置アドレスの第２集合を含む第２アドレスリストと、
通信制御装置のために予約されたアドレスを含む第３アドレスリストと、
メモリに記憶され、第１、第２及び第３アドレスリストの中から探査メッセージの宛先となる複数個の装置アドレスを選択するためにプロセッサによって実行されるべくなしてあるルーチンとを備え、
該ルーチンは、第１及び第２アドレスリストにおける各装置アドレスに比して第３アドレスリストにおける各装置アドレスがより高い頻度で選択されるようにし、
該ルーチンは、メモリに記憶されている第１ルーチン及び第２ルーチンを含んでプロセッサによって実行されるべくなしてあり、第２ルーチンは、第３アドレスリストから選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信すべくなしてあり、しかも第３アドレスリストから選択された装置アドレスを宛先として送信された探査メッセージに対する応答を受信したときに、通信制御装置にバスの制御を放棄させるべくなしてあることを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記第２ルーチンは、選択された各装置アドレスにより位置付けられている装置が存在するかどうかを判別するために、第１、第２及び第３アドレスリストから選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信すべくなしてある請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項３】
第３アドレスリストは、最大２個の装置アドレスを含んでいる請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項４】
第３アドレスリストは、最大３個の装置アドレスを含んでいる請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項５】
第１、第２及び第３アドレスリストは含み得る最大数の装置アドレスを夫々含んでおり、第３アドレスリストに含まれる装置アドレスの最大数は、第１アドレスリストに含まれる装置アドレスよりも少なく且つ第２アドレスリストに含まれる装置アドレスよりも少ない請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項６】
ルーチンは、第１、第２及び第３アドレスリストの中から交互に装置アドレスが選択されるべくなしてある請求項５に記載の通信制御装置。
【請求項７】
ルーチンによって、各第１、第２及び第３アドレスリストから選択される各装置アドレスは、アドレスリストから選択される他の装置アドレスに対してロールオーバして順次的に選択される、請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項８】
第３アドレスリストにおける装置アドレスが選択される頻度は、バス上の通信に一時的な割り込みがかけられる場合に、通信バスに連結されているアクティブな装置の集合が故障状態となることを防止するために十分なものである請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項９】
第１アドレスリストは、常設の装置の装置アドレスのために予約されている装置アドレスを含んでいる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項１０】
第２アドレスリストは、一時的にバスに接続される装置の装置アドレスのために予約されている装置アドレスを含んでいる請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項１１】
通信制御装置には、リンクマスタ装置が含まれる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項１２】
リンクマスタ装置には、ハンドヘルドリンクマスタ装置が含まれる、請求項１１に記載の通信制御装置。
【請求項１３】
リンクマスタ装置には、バックアップリンクマスタ装置が含まれる、請求項１１に記載の通信制御装置。
【請求項１４】
通信制御装置には、フィールドバス装置が含まれる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項１５】
装置アドレスによりバス上に位置づけられる装置の存在を検出するために、通信バスを介して複数個の装置アドレスを宛先として探査メッセージを一つずつ定期的に送信する通信制御システムであって、
メモリと、
メモリに記憶され、装置アドレスの第１集合を含む第１アドレスリストを保持し、通信制御装置のために予約されている装置アドレスを含む第２アドレスリストを保持するために、プロセッサ上で実行されるべくなしてある第１ルーチンと、メモリに記憶され、第１及び第２アドレスリストから探査メッセージの宛先となる複数個の装置アドレスを選択するために、プロセッサ上で実行されるべくなしてある第２ルーチンとを備え、
該第２ルーチンは、第１及び第２アドレスリストから選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信すべくなしてあり、しかも、第２アドレスリストから選択された装置アドレスを宛先として送信された探査メッセージに対する応答を受信したときに、通信制御装置にバスの制御を放棄させるべくなしてあることを特徴とする通信制御システム。
【請求項１６】
第２ルーチンは、第２アドレスリストに含まれている各装置アドレスが、第１アドレスリストに含まれている各装置アドレスに比してより高い頻度で選択されるべくなしてある請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項１７】
メモリに記憶され、プロセッサによって実行されるべくなしてある第３ルーチンを更に備え、第３ルーチンは、第２ルーチンにより選択された各装置アドレスにより位置付けられている装置が存在するかどうかを判別するために、選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信すべくなしてある請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項１８】
第１アドレスリストは、装置アドレスの第２集合を含んでいる第３アドレスリストを含んでおり、第２ルーチンは、第２アドレスリストに含まれている各装置アドレスが、第１アドレスリストに含まれている各装置アドレス及び第３アドレスリストに含まれている各装置アドレスに比して高い頻度で選択されるべくなしてある請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項１９】
第１及び第２アドレスリストは、最大数の装置アドレスを夫々含んでおり、第２アドレスリストに含まれている装置アドレスの最大数は、第１アドレスリストに含まれている装置アドレスの最大数よりも少ない請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項２０】
第２ルーチンは、装置アドレスが第１及び第２アドレスリストの中から交互に選択されるべくなしてある請求項１９に記載の通信制御システム。
【請求項２１】
第２アドレスリストは、最大２個の装置アドレスを含んでいる請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項２２】
第２ルーチンによって、第１及び第２アドレスリストから選択される各装置アドレスは、アドレスリストから選択される他の装置アドレスに対してロールオーバして順次的に選択され、第２アドレスリストにおける装置アドレスが選択される頻度は、バス上の通信に割り込みがかけられている場合に、通信バスに連結されているアクティブな装置の集合が故障状態となることを防止するために十分なものである、請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項２３】
第２ルーチンはフィールドバス通信プロトコルを用いるべくなしてある、請求項１５に記載の通信制御システム。
【請求項２４】
装置アドレスによりバス上に位置付けられている装置の存在を検出するために、探査メッセージを送信するためのバス上の複数個の装置アドレスを選択する順序を制御する通信制御方法であって、
第１アドレスリストから装置アドレスを選択するステップと、
第２アドレスリストから装置アドレスを選択するステップと、
通信制御装置のために予約された装置アドレスを含んでいる第３アドレスリストから装置アドレスを選択するステップと、
選択された装置アドレスにより位置付けられている装置が存在するかどうかを判別するために、選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信するステップと、
第３アドレスリストから選択された装置アドレスを宛先として送信された探査メッセージに対する応答を受信したときに、バスの制御を放棄するステップとを、
有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項２５】
第３アドレスリストにおける各装置アドレスは、第１及び第２アドレスリストにおける各装置アドレスに比してより高い頻度で選択される請求項２４に記載の通信制御方法。
【請求項２６】
前記各第１、第２及び第３アドレスリストの中から装置アドレスを選択するステップは、アドレスリストから選択される他の装置アドレスに対してロールオーバして順次的に選択するステップを有している請求項２４に記載の通信制御方法。
【請求項２７】
第１、第２及び第３アドレスリストは最大数の装置アドレスを含んでおり、第３アドレスリストにおける装置アドレスの最大数は、第１アドレスリストにおける装置アドレスの最大数よりも少なく且つ第２アドレスリストにおける装置アドレスの最大数よりも少ない請求項２４に記載の通信制御方法。
【請求項２８】
装置アドレスによりバス上に位置付けられている装置の存在を検出するために、バス上で探査メッセージの送信の宛先となる複数個の装置アドレスを第１アドレスリスト及び第２アドレスリストから選択する順序を制御する通信制御方法であって、
第１アドレスリスト、及び通信制御装置のために予約されている装置アドレスのリストを含む第２アドレスリストを保持するステップと、
第１アドレスリスト及び第２アドレスリストから装置アドレスを選択するステップとを有し、
前記選択するステップは、第２アドレスリストにおける各装置アドレスを、第１アドレスリストにおける各装置アドレスよりも高い頻度で選択し、
選択された装置アドレスに位置付けられている装置が存在するかどうかを判別するために、選択された各装置アドレスを宛先として探査メッセージを送信するステップと、
第２アドレスリストから選択された装置アドレスを宛先として送信された探査メッセージに対する応答を受信したとき、バスの制御を放棄するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項２９】
第１アドレスリストは、複数個のアドレスリストを含んでいる請求項２８に記載の通信制御方法。
【請求項３０】
前記第１アドレスリスト及び第２アドレスリストから装置アドレスを選択するステップは、アドレスリストから選択される他の装置アドレスに対してロールオーバして順次的に選択するステップとを更に有する、請求項２８に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概してプロセス制御ネットワークバス上の通信を制御するための装置及び方法に関し、特に、バスに付加された通信制御装置の存在を検出するために、バス上の装置アドレスの集合に対して探査信号の集合を送信する順序を制御する通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
化学的、石油、並びに他の製造及び精製プロセスのような大きなプロセスは、通常、プロセスパラメータを計測して制御し、その結果プロセス制御を行うために、プラントにおける種々の場所に配置される多数のフィールド装置を含んでいる。例えばバルブ及びスイッチのような制御要素と同様に、温度、圧力及び流速センサのようなフィールド装置は、通常、これらのフィールド装置の動作を制御する一又は複数のコントローラ若しくはホスト装置に接続されている。
【０００３】
周知のとおり、異なる製造メーカーによって製造されたフィールド装置を同一のプロセス制御ループ内で共に用いることを可能にする、例えば、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），及びＣＡＮプロトコルを含む多くの標準的でオープンな通信プロトコルが存在している。実際、これらのプロトコルの一つに従うフィールド装置は、そのフィールド装置がコントローラの製造メーカーとは異なる製造メーカーにより製造されているとしても、そのプロトコルに対応するコントローラと通信し、そのコントローラによって制御されるために、一つのプロセス内で用いられることができる。ファンデーション（商標）フィールドバスプロトコル（以下、フィールドバスプロトコルという）は、バルブ保定器、送信器等のような一又は複数のプロセス制御機能を実行するプロセス制御装置を備え、他のプロセス制御装置によって使用されるバス構造を越えてデータを通信することによって、高度に分散化された制御を提供し又は可能にする。これらの制御機能を実施するために、各プロセス制御装置は、フィールドバス通信プロトコルを用いて他のプロセス制御装置と通信することができるばかりではなく、一又は複数の機能ブロックと呼ばれる基本制御機能を実行し又は実施することもできるマイクロプロセッサを備えている。このように、異なる製造メーカーによって製造されたフィールド装置は、相互に通信を行って、一又は複数のプロセス制御機能若しくは制御ループを実行するために、プロセス制御ループ内で相互に接続されている。
【０００４】
フィールドバスプロトコルにおいて、リンクマスタとして参照される装置は、アクティブな制御／フィールド装置の各集合にバス上の通信を許可する時間を決定する通信スケジュールにしたがって、通信バスへのアクセスを制御するためのリンクアクティブスケジューラ（Link Active Scheduler：ＬＡＳ）として動作することができる。特に、ガイドとしての通信スケジュールを用いて、ＬＡＳは同期又は非同期の何れかのモードによりバス上の通信を可能にする。スケジュールされた通信としても参照される同期通信は、通信バスに連結されたアクティブ又は「生きている」装置のリストによってＬＡＳが巡回し、各アクティブ装置に対して予め定められた期間にてバス上で通信することを許可するときに発生する。ＬＡＳは、通常、全ての通信サイクル又はマクロサイクルの間、すべてのアクティブな装置を少なくとも一度は巡回し、その結果、マクロサイクル毎に少なくとも一度は各アクティブ装置に同期通信を行うことを許可する。また、同期通信を可能にすることに加えて、ＬＡＳは、非同期通信又はスケジュールされていない通信と称されるモードにおいて送信すべきさらなる情報を有する装置に対しても別途通信時間を提供する。
【０００５】
通常、主リンク装置として参照される第１リンクマスタ装置は、バス上に存在しており、主ＬＡＳとしての役割を果たす。主リンクマスタ装置は、バスを制御するための主ＬＡＳとして動作するように設計されることを指示するために設定される主リンクマスタフラグを備えている。バックアップリンクマスタ装置として参照される第２リンクマスタ装置は、一般的に、バスに連結されてＬＡＳとして動作するように設計され、主ＬＡＳが稼働していない場合にバスの制御を行う。バックアップリンクマスタ装置は、バス上で発生している通信アクティビティ及びバス上の通信アクティビティが予め定められた期間で終了するかどうかを監視するように設定されている。そして、バックアップリンクマスタ装置は自動的にバスの制御を行う。
【０００６】
通信バスには、いつでも装置を付加することが可能であるので、ＬＡＳとして動作するリンクマスタは、同期及び非同期の通信を制御することに加えて、通信バスに最近付加された装置の存在を検出するために用いられる探査アルゴリズムを実行する。この探査アルゴリズムの一部として、ＬＡＳは、二つのアドレスリストに含まれているアドレスを順次的に探査する。第１アドレスリストは、ホストインタフェース、送信器、バルブ及び他のフィールド装置のような常設のフィールド装置のアドレスのために予約されており、通常は約３２個のフィールド装置アドレスを考慮に入れている。第２アドレスリストは、通常、８個の装置アドレスに限定されており、ハンドヘルド装置のような一時的に接続されるフィールド装置のために、又はプロセスの設定で固定アドレスが割り当てられていない常設の装置のために用いられる。探査アルゴリズムは、実行している間、第１アドレスリストにおける最初の装置アドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。探査ノードメッセージが送信された後、ＬＡＳは応答のための予め定められた期間だけ待機する。そして、その応答を受信しなかった場合、ＬＡＳは第２アドレスリストにおける最初の装置アドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。そして、再び応答を受信しなかった場合、ＬＡＳは第１アドレスリストにおける二番目の装置アドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。ＬＡＳは、このように探査ノードメッセージを交互に送信する方法により、第１及び第２アドレスリストにおける全ての装置のアドレスを通して順次的に巡回を続ける。そして、探査ノードメッセージに対する応答を受け取った場合、ＬＡＳはその応答を受け取ったことを通知し、最近探査されたアドレスを記憶しているアドレスリストからアクティブな装置のリストに移して、そのアドレスにより新たに付加された装置が同期及び／又は非同期モードによりバス上での通信を行うことができるようにする。第１及び／又は第２アドレスリストの何れかにおける最新の装置アドレスが探査されたとき、ＬＡＳはそのアドレスリストの最初に戻り又はロールオーバーして、上述したような交互に探査ノードメッセージを送信する方法により、リストの各アドレスを通して順次的に巡回を続ける。
【０００７】
ファンデーションフィールドプロトコルは複数のリンクマスタ装置への対応を提供しているが、一台のリンクマスタ装置のみがＬＡＳとして動作することができ、所定の期間においてバス上の通信を制御する。一般的に、この制御の枠組みは、主リンクマスタ装置及びバックアップリンクマスタ装置にとって都合良く機能する。なぜなら、正常に稼働している間は、主リンクマスタはバスを制御するためのＬＡＳとして動作し、バックアップリンクマスタ装置は主リンクマスタ装置が稼働していないとき又はオフラインのときにバスの制御を行うのみで済むからである。しかしながら、主リンクマスタ装置又はバックアップリンクマスタ装置のような第１リンクマスタ装置がバスを制御するためのＬＡＳとして動作しているときに、ＬＡＳとして動作するように設定されているハンドヘルドリンクマスタ装置がバスセグメントに不注意に接続されることがある。このようなことが起きたとき、第１リンクマスタ装置及びハンドヘルドリンクマスタ装置の双方は、生成されるべきいくつかのプロトコルエラーの内の一つを起こす可能性のあるバス上の通信を制御しようと試みる。第１リンクマスタ装置又はハンドヘルドリンクマスタ装置の何れかは、生成されるプロトコルエラーに依存して、バスの制御を放棄する。プロトコルエラーが生成される方法及びプロトコルエラーに対して一又は複数の通信制御装置が対応する方法については、周知の技術であるのでここではこれ以上議論しない。第１リンクマスタ装置がバスの制御を維持する場合は、第１リンクマスタ装置が現在の通信スケジュールを有しているので通信の問題は発生しない。しかしながら、ハンドヘルドリンクマスタ装置がバスの制御を獲得した場合は、ハンドヘルドリンクマスタ装置が現在の通信スケジュールを有していないので、バス上の多くの又は全ての装置のためにバス上の通信に割り込みがかけられることになる。その上、ハンドヘルドリンクマスタ装置は、第１及び第２アドレスリストにおけるすべての探査アドレスを巡回し、第１リンクマスタ装置がバスの制御の移行を要求するときにおける第１リンクマスタ装置のアドレスに到達して探査するまで制御を放棄しない。ハンドヘルドリンクマスタ装置は、第１リンクマスタ装置の要求に対して、バスの制御を放棄することによって応答する。ハンドヘルドリンクマスタ装置が、第１及び第２アドレスリストにおける全ての装置アドレスを通して巡回するために要する時間は、バスに連結されている一又は複数のアクティブな制御／フィールド装置が、割り込みをかけられたバス上の通信が原因で故障状態に陥るのに十分な長さとなり得る。そのため、潜在的にはプロセス制御システムが無効になる。そこで、第１通信制御装置によって以前制御されていたバスの制御を獲得したハンドヘルドＬＡＳが、第１通信制御装置に対してバスの制御の放棄をタイミング良く行うことができる探査アルゴリズムのための技術が必要となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、装置アドレスにより位置付けられている装置の存在を検出するために、通信制御装置に、バス上の複数個の装置アドレスに対して、一つずつ、通信バスを介して定期的に探査信号を送信させる。通信制御装置は、プロセッサ，メモリ及びそのメモリに記憶されているルーチンを備えている。そのルーチンは、第１、第２及び第３アドレスリストの中から探査信号の送信先となる複数個の装置アドレスを選択するためにプロセッサによって実行されるべくなしてある。第３アドレスリストは、付加された通信制御装置のために予約されたアドレスを含んでいる。かかるルーチンは、第１及び第２アドレスリストにおける各アドレスに比して、第３アドレスリストにおける各アドレスがより高い頻度で選択されるようにする。
【０００９】
本発明の一の実施例では、制御装置は、選択された各アドレスにより居続けられている装置が存在するかどうかを判別するために第１、第２及び第３アドレスリストから選択された各アドレスに探査メッセージを送るべくなしてあるもう一つのルーチンを更に備えている。本発明の他の実施例では、第１、第２及び第３の各アドレスリストから選択される各アドレスが、そのリストにおける他のアドレスに対応してロールオーバーすることにより順次的に選択される。本発明のさらに他の実施例では、第３アドレスリストにおけるアドレスが選択される頻度が、バス上の通信が一時的に割り込みをかけられた場合に、通信バスに連結されているアクティブな装置の集合が故障状態になるのを防止するのに十分なものとしている。
【００１０】
本発明の特徴及び利点は、以下で提供される図面の参照，簡潔な説明により構成される好適な実施例の詳細な説明に照らして、当業者にとって明らかとなるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の通信制御装置及び方法は、フィールドバスプロトコルを用いて分散又は分配された方式によりプロセス制御機能を実施するプロセス制御ネットワークと関連して詳細に説明されるが、フィールド装置、又は２線式のバス並びにアナログ及びデジタル通信をサポートするプロトコル以外に基づいたプロトコルを含む、バスに基づいた異なるタイプの通信プロトコルを用いて制御機能を実施するプロセス制御ネットワークに利用されることを注記しておく。したがって、例えば、ここで説明される通信制御装置は、ＨＡＲＴ，ＰＲＯＦＩＢＵＳ等の通信プロトコル又は現在存在し又は将来に開発されるかもしれない他の通信プロトコルを用いているプロセス制御ネットワーク等、分散された制御機能を実施するいかなるプロセス制御ネットワークにも用いることができる。
【００１２】
通信制御装置の詳細について議論する前に、フィールドバスプロトコル、このプロトコルにしたがったフィールド装置の設定、フィールドバスプロトコルを用いるプロセス制御ネットワークにおける通信及びプロセス制御が発生する方法についての一般的な説明を行う。しかしながら、フィールドバスプロトコルはプロセス制御ネットワークに用いられるために展開されているデジタル通信プロトコルの中でも比較的新しいものであるにもかかわらず、このプロトコルは周知のものであり、多くの論文、パンフレット、公開され、頒布された明細書、及びテキサス州オースティンに本部を設けている非営利組織のフィールドバス財団から特に入手可能な文献にて詳細に説明されている。
【００１３】
一般的に言えば、フィールドバスプロトコルは、例えば工場又はプラントの計測器又はプロセス制御環境において配置されているセンサ、アクチュエータ、コントローラ、バルブ等のようなフィールド設備と相互に接続されている２線ループ又はバスに対する標準化された物理インタフェースを提供する、全デジタル、シリアル、双方向の通信制御プロトコルである。実際には、フィールドバスプロトコルは、プロセス設備内におけるフィールド機器（フィールド装置）のための構内ネットワーク（ＬＡＮ）を提供する。そして、フィールドバスプロトコルは、フィールド装置がプロセスの全体に亘って分散された場所で制御機能を実施し、制御戦略の全体を実施するためにこれらの制御機能を実施する前及び実施した後に互いに通信することができるようにする。集中化されたプロセスコントローラの複雑性を軽減し、又はその必要性を完全に取り除くことができるため、フィールドバスプロトコルは、プロセス制御ネットワークの全体に亘って制御機能を分散させることができる。
【００１４】
図１を参照すると、同種の参照番号は同様の装置を示しており、フィールドバスプロトコルを用いているプロセス制御ネットワーク１０はホスト１２を備えており、該ホスト１２は、プログラム論理コントローラ（ＰＬＣ）、何台かのコントローラ１４、他のホスト装置１５、フィールド装置１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１８及び２０の集合等の何台かの他の装置と、２線のフィールドバスループ又はバス２２を経由して接続されている。バス２２は、ブリッジ装置２０によって分けられている異なるセクション又はセグメント２２ａ，２２ｂ，２２ｃを含んでいる。各セクション２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、後述するようにして装置間の通信を可能にするためにバス２２に接続された装置の部分集合と相互に接続されている。もちろん、図１のネットワークは例示されているだけであり、その他の多くの方法でプロセス制御ネットワークをフィールドバスプロトコルを用いた構成とすることが可能である。制御システムの設定を行うために、通常ではホスト１２のような１台の装置が設定装置となる。かかる設定装置は、新しいフィールド装置がバス２２に接続されるとき、フィールド装置がバス２２から取り除かれるときにそのことを認識したり、フィールド装置１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１８及び２０によって生成されたいくつかのデータを受信したり、一又は複数のユーザ端末に接続したりするのみではなく、各装置（通信を行うことができ、場合によっては制御機能を実施することができるマイクロプロセッサを夫々備えるスマート装置）のセットアップ又は設定をする役割を担っており、ホスト１２又は他の方式としてホスト１２に接続されている他の装置に設けられている。
【００１５】
各装置１２〜１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１８及び２０は、バス２２を通じて通信することができ、重要なことには、バス２２上の通信信号を介して異なるプロセス又は異なる装置から獲得したデータを用いて、一又は複数のプロセス制御機能を個別に実施することができる。したがって、フィールドバス装置は、ＤＣＳの集中化されたデジタルコントローラによって以前に実施された制御戦略の全体の一部を直接に実施することができる。制御機能を実施するために、各フィールドバス装置はその装置内のマイクロプロセッサにおいて実施される一又は複数の標準化されたブロックを備えている。特に、各フィールドバス装置は、一つのリソースブロックを備えており、ゼロ又はそれ以上の機能ブロック及びゼロ又はそれ以上のトランスデューサブロックを備えることも可能である。これらのブロックは、ブロックオブジェクトとして参照される。
【００１６】
リソースブロックは、例えば装置のタイプ，装置の更新表示，及びメモリ内で獲得されている装置のその他の特有の情報の表示等を含む、フィールドバス装置の特徴に関するデータを格納して通信する。異なる製造メーカーは、フィールドバス装置のリソースブロックにおいて異なるタイプのデータを格納することも可能であるが、フィールドバスプロトコルに従う各フィールド装置は、いくつかのデータを格納するリソースブロックを備えている。
【００１７】
機能ブロックは、フィールドバスに関連する入力機能，出力機能，又は制御機能を定義して実施する。したがって、機能ブロックは、一般的に入力，出力，及び制御機能ブロックとして参照される。しかしながら、ハイブリッド機能ブロックのような他のカテゴリーの機能ブロックが存在し、又は将来に開発されるかもしれない。各制御機能ブロックが、一又は複数のプロセス入力から一又は複数のプロセス出力を生成し、入力を制御するためのアルゴリズム（事実上、メーカ独自のもの）を用いている一方で、各入力又は出力機能ブロックは、少なくとも一つのプロセス制御入力（例えば、プロセス計測装置から入力されるプロセス変数）又はプロセス制御出力（例えば、作動装置に対して送られるバルブ位置）を生成する。標準的な機能ブロックの例としては、アナログ入力（ＡＩ），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），及び信号セレクタ（ＳＳ）機能ブロック等がある。
しかしながら、異なるタイプの機能ブロックはフィールドバス環境において実施するために定義され又は生成されてもよい。
【００１８】
トランスデューサブロックは、機能ブロックがローカルセンサの出力を読み取ることを可能にするために、及び、バルブメンバーを移動するような一又は複数の機能を実施するようにローカル装置に命令することを可能にするために、センサ及び装置アクチュエータのようなローカルハードウェア装置に対して、機能ブロックの入力と出力とを連結する。トランスデューサブロックは、通常、ローカル装置によって供給された信号を解釈するため、及び例えばローカル装置のタイプを識別する情報、ローカル装置に関連する校正情報等を含むローカルハードウェア装置を適切に制御するために必要である情報を有している。１台のトランスデューサブロックは、通常、各入力又は出力機能ブロックに関連付けられている。
【００１９】
重要なことに、各ブロックは、フィールドバスプロトコルによって定義された標準メッセージフォーマットを用いて、フィールドバスを介して、同一の又は異なるフィールド装置における他のブロックと通信することができる。その結果、（同一又は異なる装置における）機能ブロックの組み合わせは、一又は複数の分散化された制御ループを生成するために互いに通信することが可能である。したがって、例えば、一つのフィールド装置におけるＰＩＤ機能ブロックが、第２のフィールド装置におけるＡＩ機能ブロックの出力を受信するために、第２のフィールド装置におけるＡＯ機能ブロックに対してデータを供給するために、及び何台かのＤＣＳコントローラから分離されたプロセス制御ループを生成するためのフィードバックとしてのＡＯ機能ブロックの出力を受信するために、バス２２を介して接続されている。このように、機能ブロックの組み合わせは、ＤＣＳ多機能コントローラが監督する又は調整する機能を実施し、全体で除去することができる集中化されたＤＣＳ環境から、制御機能を移すことになる。さらに、ブロックが矛盾しない通信プロトコルを用いているので、機能ブロックは、プロセスの設定を容易にするためのグラフィカルでブロック指向な構造を備えており、異なる供給者から供給されるフィールド装置の間での機能の分散を可能にする。
【００２０】
各フィールド装置は、ブロックオブジェクトを備えて実施することに加えて、リンクオブジェクト、トレンドオブジェクト、警告オブジェクト及びビューオブジェクトを含む一又は複数の他のオブジェクトを備えている。リンクオブジェクトは、フィールド装置の内部及びフィールドバス２２を越えてブロック（例えば機能ブロック）における入力と出力との間のリンクを定義する。
【００２１】
トレンドオブジェクトは、図１のホスト１２又は他のコントローラ１４のような他の装置によってアクセスするための機能ブロックのパラメータのローカルな傾向を与える。トレンドオブジェクトは、例えば機能ブロックのパラメータに関する短期間の履歴データを保持し、そのデータを、非同期方式でバス２２を介して他の装置又は機能ブロックに対して報告する。警告オブジェクトは、警告及びイベントをバス２２を介して報告する。これらの警告及びイベントは、装置又は装置のブロックの一つの中で発生するイベントに関連付けることが可能である。ビューオブジェクトは、標準的なヒューマンマシンインタフェースにおいて用いられるブロックパラメータのグループを予め定義したものであり、ビューを行うために他の装置に時々送信される。
【００２２】
フィールドバスのバス２２は、双方向な全デジタル通信をサポートし又は許可しており、バス２２に連結された何台かの又はすべての装置に対して電力信号を供給することも可能である。その代わりに、いくつか又は全ての装置は、独自の電源装置を有していてもよく、また分離線（図示せず）を介して外部の電源装置に接続されていてもよい。フィールドバスプロトコルは、バス２２に接続されている装置を、リンクマスタ装置として参照される、基本装置１８，ブリッジ装置２０、並びに通信制御装置１６Ａ，１６Ｂ及び１６Ｃの３つのカテゴリに分類する。基本装置１８は、バス上で発生する通信の順序又はタイミングを制御することはできないが、通信を行って、バス上又はバスからの通信信号の送信及び受信を行うことができる。ブリッジ装置２０は、通信を行うように設定され、より大きなプロセス制御ネットワークを生成するためにフィールドバスの個々のセグメント又はブランチを相互接続するように設定される。望むのであれば、ブリッジ装置２０は、バス２２における異なるセグメントで用いられている異なるデータ速度間及び／又は異なるデータの信号フォーマット間の変換を行うようにしてもよく、バス２２のセグメント間を移動する信号を増幅するようにしてもよく、バス２２の異なるセグメント間で行き来する信号のフィルタリングを行って、バス２２の異なるセグメントをリンクするために必要となる他のアクションを連結し及び／又は取得するブリッジに対して、バスセグメント上の一台の装置が受信するようにされた信号のみを渡すようにしてもよい。異なる速度で通信を行うバスセグメントに接続されているブリッジ装置は、ブリッジのより遅い速度のセグメント側でリンクマスタする能力を有していないなければならない。
【００２３】
リンクマスタ装置１６Ａ，１６Ｂ及び１６Ｃのような通信制御装置は、バスを介して通信を行い、バス上の通信信号の流れ及びタイミングを制御する能力を有している。これらの装置は、通常、バス上の通信を制御するために用いられる通信スケジュールを格納している。通常では、各バスセグメント２２は、バスを制御するように設計されている主リンクマスタ装置１６Ａと、ＬＡＳとなって主リンクマスタ装置１６Ａが稼働していない場合にバスを制御するように設計されているバックアップリンクマスタ装置１６Ｂとを備えている。さらに、不注意でバスに連結されることがあるＬＡＳとして動作するように設計されているハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃを備えている。リンクマスタ装置１６Ａ，１６Ｂ及び１６Ｃに加えて、いかなるタイプのフィールドバス装置にもなることが可能なホスト１２及び１５、ＰＬＣ１３、並びにコントローラ１４は、通常、リンクマスタ装置として機能することもできる。
【００２４】
図２をも参照すると、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは、すべてのリンクマスタ装置と同様に、マイクロプロセッサ２４，通信インタフェース２６，バス隔離回路２８，及び例えばＲＡＭ等の記憶装置３０，ＲＯＭ３２，及び不揮発性のＲＯＭ（ＮＶＲＡＭ）３４等の構成要素／回路を備えている。（バスコネクタである）通信インタフェース２６は、シリアルからパラレルへのプロトコル変換及びパラレルからシリアルへのプロトコル変換を行い、フィールドバスプロトコルのような所望のプロトコルの定義にしたがってデータパケットにフレーム情報を付加するために用いられる回路である。バス隔離回路２８は、バス２２上に供給された２線の媒体通信信号を通信信号のデジタル表示に変換し、バス２２上で波形生成及び信号伝達を実施する。その代わりに、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃのバス隔離回路２８は、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃの構成要素に電力を供給するように構成されたバッテリ（図示せず）を備えてもよい。ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは、装置が通信制御に付加される任務を実施するように設定されているか又は構成されているかどうかに依存して、他の複数の要素を備えている。
【００２５】
図２を参照すると、複数のリンクマスタ装置１６Ａ，１６Ｂ及び１６Ｃはバス２２の何れかのセグメントに接続することが可能であるにもかかわらず、リンクマスタ装置１６Ａ，１６Ｂ及び１６Ｃのうちの１台のみが所定の期間においてリンクアクティブスケジューラ（ＬＡＳ）として動作することが可能である。ＬＡＳは、ＲＯＭ３２に格納されているプログラムコードを好適に実行し、マイクロプロセッサ２４によって実行される通信アルゴリズム３６を用いて、連結されるバス２２のセグメント上の通信を積極的にスケジュールして制御する。通信アルゴリズム３６は、実行されている間、リンクアクティブスケジュール３８としても参照される、各装置の各機能がブロックバス２２上で定期的な通信アクティビティを開始するようにスケジュールされる時間を含む通信スケジュール３８にアクセスする。リンクアクティブスケジュール３８は、管理情報ベース（ＭＩＢ）として参照され、例えば仮想通信関係（ＶＣＲｓ），動的変数，統計量，タイムスケジュールを実行する機能ブロック，装置タグ，及びアドレス情報のような他の情報を格納するためにも用いることが可能であるＲＡＭ３０に備えられているデータベース４０に格納されている。
【００２６】
一般的に言えば、フィールドバスプロトコルにおけるバス２２上の同期通信アクティビティは、バスの特定のセグメント上でアクティブな各機能ブロックのための単一の同期又はスケジュールされた通信を夫々含んでいる繰り返し行われるマクロサイクルに分けられる。フィールドバスプロトコルはまた、バス２２のセグメント上でアクティブな一又は複数の機能ブロック又は装置のための非同期又はスケジュールされていない通信を可能にする。各マクロサイクルにおいては、バスの特定のセグメント上でアクティブな各機能ブロックは、通常では異なる時間であるが、正確にスケジュールされた時間で実行し、正確にスケジュールされた他の時間でバスを制御しているＬＡＳによって生成された強制データ命令に対応してバスのセグメント上の出力データを発行する。好ましくは、各機能ブロックはその機能ブロックの実行期間が終了した後に簡潔にその出力データを発行するようにスケジュールされている。さらに、異なる機能ブロックがデータ発行を行う時間は連続的になるようにスケジュールされるので、バスの特定のセグメント上で同一の時間にデータを発行する機能ブロックは存在しない。同期通信が行われていない時間帯では、アクティブなＬＡＳは、各フィールド装置が、通信を駆動するトークンを用いて非同期方式により警告データ，ビューデータ等を次々と送信することを可能にする。バスセグメント上の各装置に関連した各機能ブロックが実行するためにスケジュールされた時間は、特定の装置と関連付けられたＭＩＢに格納され、バスを制御するＬＡＳが強制データ命令を送信する時間はそのバスセグメントのためのＬＡＳのＭＩＢ４０に格納される。これらの時間は、通常、オフセット時間として格納される。なぜなら、繰り返される各マクロサイクルからのオフセットとしてのデータを機能ブロックが実行し又は送信する時間を識別するからである。マクロサイクルは、バス２２に接続されているすべてのフィールド装置が知っている、完全なリンクスケジュール時間を起点として連続的に繰り返し実行される。
【００２７】
したがって、各マクロサイクル中の通信を達成するために、バスを制御するＬＡＳは、リンクアクティブスケジュール３８に格納されている送信時間のリストにしたがって、バスセグメント上の各装置に強制データ命令を送信する。強制データ命令を受信したとき、装置の機能ブロックはバス２２上の出力データを発行する。各機能ブロックは、通常、ブロックが強制データ命令を受信するようにスケジュールされる前にそのブロックの実行が簡潔に完了するようにスケジュールされるので、強制データ命令に応じて発行されたデータは機能ブロックの最近の出力データとなる。しかしながら、機能ブロックが、強制データ命令を受信した場合であって、ゆっくりと実行して新しい出力をラッチしていないとき、機能ブロックは、その機能ブロックが最後に実行している間に生成ｓれた出力データを発行する。
【００２８】
同期通信が行われていないとき、ＬＡＳは特定のフィールド装置にパストークンメッセージを送信することによって非同期通信を可能にする。フィールド装置がパストークンメッセージを受信したとき、そのフィールド装置はセグメントに対してフルアクセスを有することになり、メッセージが完了するまで又は最大に割り当てられたトークン保持期間が終了するまで、警告メッセージ，トレンドデータ，オペレータのセットポイント変化等のような非同期メッセージを送信することができる。その後、フィールド装置はセグメントバスを解放し、ＬＡＳは他の装置に対してパストークンメッセージを送信することが可能である。このプロセスは、バスを制御しているＬＡＳが同期通信を実行するために強制データ命令を送信するようにスケジュールされるまで、繰り返し実行することが可能である。
【００２９】
図３はタイミング図であり、図１のバスセグメント２２ｂ上の機能ブロックがバスセグメント２２ｂの各マクロサイクル中で実行する時間４２、及びバスセグメント２２ｂの各マクロサイクル中で同期通信が発生する時間４４を示している。タイムスケジュールはまた、機能ブロックが実行している時間４２において、実行している機能ブロックがないときのマクロサイクルが終了する時間において、及びバスセグメント２２ｂ上で発生している同期通信４４がないときに発生する非同期通信アクティビティ４６を利用可能な時間４６を示している。もちろん望むのであれば、異なる機能ブロックは同時に実行するように意図的にスケジュールすることができ、例えば機能ブロックによって生成されたデータを承認する他の装置が存在しない場合にバス上のデータをすべての機能ブロックが発行しなけれなればならないわけではない。
【００３０】
バス上の適切な通信アクティビティを保証するために、各ＬＡＳは、受信装置が相互に同期するデータリンク時間を調整することを可能にする、バスのセグメントに接続されたすべてのフィールド装置に対して、定期的にデータリンク時間分散メッセージを送信する。これらの同期メッセージ間では、クロック時間はそれぞれの内部クロックに基づいて各装置内で独立に管理されている。
【００３１】
図４を参照すると、各バスセグメント上のＬＡＳ（及び他のリンクマスタ装置１６）は、バスのセグメントに接続されている装置、即ちパストークンメッセージに適切に応答するすべての装置のアドレスのリストであるライブリスト４８を記憶している。さらに、各ＬＡＳは、ライブリスト４８上には存在しないバスアドレスを含んでいるアドレスリストの集合を保持している。各アドレスリストは、最大数のアドレスを含んでいる。特に、主リンクマスタ装置１６Ａ，バックアップリンクマスタ装置１６Ｂ及びハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは、上述した第１及び第２アドレスリストを夫々保持している。しかしながら、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは、第３アドレスリストをも保持している。アドレスリストを保持するためにＬＡＳによって実施される機能は、現在の情報を用いてリストを管理する程度に単純なものとすることが可能である。その代わりに、アドレスリストを保持するために、ＬＡＳがアドレスリストを生成して、そのアドレスリストを現在の情報を用いて管理するルーチンを実行するようにしてもよい。何れの場合でも、アドレスリストのようなデータのリストを生成して管理するルーチンは、従来から周知のものであるので、これ以降では議論しない。
【００３２】
第１アドレスリスト５０は、ホストインタフェース、送信器、バルブ及び他のフィールド装置のような常設のフィールド装置に係るアドレスを記憶するために予約されており、一の実施例では、通常では最大約３２個のフィールド装置アドレスが認められる。第２アドレスリスト５２は、通常８個の装置アドレスに限られており、ハンドヘルド装置のような一時的に接続されるフィールド装置、又はプロセス制御システムが設定している間に固定アドレスが割り当てられなかった常設の装置によって用いられるアドレスを記憶するために用いられる。上述したように、これらの二つのアドレスリストは、従来技術において、フィールドバス通信の中で現在用いられている。しかしながら、第３アドレスリスト５４は、例えば、主リンクマスタ装置１６Ａ及びバックアップリンクマスタ装置１６Ｂのような通信制御装置のために予約されている二つのアドレスのための領域を有しているハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃにて、付加的に備えられるものである。その代わりに、第３アドレスリスト中のアドレスの最大数は好ましくは第１アドレスリスト５０及び第２アドレスリスト５２よりも少ない数ではあるものの、第３アドレスリスト５４がいくつかのアドレスを含むようにしてもよい。
【００３３】
ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは、ＬＡＳとして動作している場合に、バスセグメント２２に付加される装置を断続的に認識するための探査アルゴリズム５６を実行する。例えば、通信アルゴリズム３６のサブルーチンのように実行される探査アルゴリズム５６は、ＲＯＭ３２のようなメモリに記憶され、バス通信が行われている間にプロセッサ２４によって実行される。探査アルゴリズム５６にしたがって、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、三つのアドレスリスト５０，５２及び５４のうちの一つからアドレスを選択し、その選択したアドレスに対して探査ノードメッセージを送信する。ここで、選択された探査アドレスにより位置付けられている装置が存在し、その装置が探査ノードメッセージを受信した場合、装置はすぐに探査応答メッセージを返す。ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、探査応答メッセージを受信したとき、ライブリスト４８にその装置を付加し、新しい探査装置に対してノード活性化メッセージ送信することによって、応答メッセージの受信を確認する。ハンドヘルドＬＡＳ１６は、ライブリスト４８に装置を付加することに加えて、同じアドレスがもはや探査されることがないように、選択したアドレスリストから探査されたアドレスを取り除く。フィールド装置は、パストークンメッセージに適切に反応する限りはライブリスト４８上に残される。しかしながら、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、３回の試行の後、フィールド装置がトークンを利用しない又はトークンをハンドヘルドＬＡＳ１６にすぐに返さない場合、ライブリスト４８からそのフィールド装置のアドレスを取り除き、三つのアドレスリスト５０，５２及び５４のうちの適切な一つにそのアドレスを戻す。フィールド装置がライブリスト４８に付加され又はライブリスト４８から取り除かれたとき、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、各リンクマスタ装置１６がライブリスト４８並びにアドレス探査リスト５０，５２及び５４の現在のコピーを管理することができるようにするために、バス２２の適切なセグメント上の他のすべてのリンクマスタ装置１６に対してライブリスト４８における変更をブロードキャストする。
【００３４】
図５を参照すると、少なくとも探査アルゴリズムのステップの一部がフローチャート形式で示されている。特に、図５に含まれているステップは、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが、探査ノードメッセージを送信する宛先となるアドレスを獲得するために、第１，第２及び第３アドレスリスト５０，５２及び５４の何れかから選択する順序を制御する探査アルゴリズム５６のステップを示している。まずステップ６０は、例えば最初のスケジュールされていない又は非同期通信の最中に実行することが可能であり、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが第１アドレスリスト５０から最初のアドレスを選択し、このアドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。次に、ステップ６２は、例えば２番目のスケジュールされていない通信の最中に実行することが可能であり、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが第２アドレスリスト５２から最初のアドレスを選択し、このアドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。最後に、ステップ６４は、３番目のスケジュールされていない通信の最中に実行することが可能であり、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが第３アドレスリスト５４から最初のアドレスを選択し、このアドレスを宛先として探査ノードメッセージを送信する。ステップ６４を実行した後、制御はステップ６０に戻り、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、第１アドレスリスト５０から次に引き続くアドレスを選択する。アドレスリスト５０，５２及び５４のいずれかにおいて最後のアドレスが探査された場合、アクティブなＬＡＳは、そのリストにおける最初のアドレスに戻り又はロールオーバーして、順次的に図５のステップにより示されているように交互に、第１、第２及び第３アドレスリスト５０，５２及び５４からのアドレスの選択を継続する。もちろん、各ステップ６０，６２及び６４にて探査ノードメッセージを送信した後、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは上述したような探査応答メッセージを待っている。ここで、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが第１又は第２アドレスリスト５０，５２の何れかから選択されたアドレスに係る装置から探査ノードメッセージを受信した場合、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、上述したような方法で、即ちメッセージの受信の通知を行うことにより及び選択されたアドレスリストから最近探査されたアドレスを取り除いてライブリスト４８にそのアドレスを追加することにより、探査ノードメッセージに対する応答を行う。探査アルゴリズム５６に含まれておりステップ６４の実行後に実行されるステップの集合を示す図６を参照すると、ステップ６６にて、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃが第３アドレスリスト５４から選択されたアドレスに係る装置から探査ノードメッセージに対する応答を受信した場合、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃはバス上の通信を終了することによってステップ６８でのバスの制御を直ちに放棄する。バス上で通信が行われていない場合であって予め定められた時間が経過した後、バックアップリンクマスタ装置１６Ｂ又は主リンクマスタ装置１６Ａは自動的にバス２２の制御を取得する。その代わりに、第３アドレスリスト５４から選択されたアドレスに係る探査された装置が、バス２２の制御を放棄することによってハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃが応答したバス２２の制御を取得するための要求と併せて、探査ノードメッセージに対する応答を行うようにしてもよい。
【００３５】
このように、主リンクマスタ装置１６Ａ又はバックアップリンクマスタ装置１６Ｂによって制御されているバスセグメントに不注意に（又は何らかの理由で）ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃが連結された場合であって、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６ＣがＬＡＳとなってバス２２の制御を行うとき、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃは他の装置がバスに連結されたかどうかを判別するために探査アルゴリズム５６を実行する。しかしながら、上述したように、ハンドヘルドＬＡＳ１６Ｃは、最新の通信スケジュールを有していないので、多くの又はすべての制御／フィールド装置が探査されるまで、それらの装置をバスに連結するために通信に割り込みがかけられる。その上、割り込みの時間が長すぎる場合、装置はプロセス制御システムを無効にするといった故障状態に陥る。このような事態を回避するために、探査アルゴリズム５６は、バックアップリンクマスタ装置１６Ｂ又は主リンクマスタ装置１６Ａが適時にバスの制御を取り戻すことを保証する。特に、第３アドレスリスト５４は、第１アドレスリスト５０及び第２アドレスリスト５２よりも少ないアドレスを含むようにしてあるので、探査アルゴリズム５６は、第３アドレスリスト５４の各アドレスを、第１アドレスリスト５０及び第２アドレスリスト５２の各アドレスよりも高い頻度で探査することが保証される。例えば、初期設定により、アドレスリスト５４が最大２個のアドレスを含んでおり、第１アドレスリスト５０が最大３２個のアドレスを及び第２アドレスリスト５２が最大８個のアドレスを夫々含んでいる場合では、アドレスリストは代替方法で探査されるので、第３アドレスリスト５４中の各アドレスは、第１アドレスリスト５０及び第２アドレスリスト５２中の各アドレスよりも高い頻度で探査される。好ましくは、第３アドレスリスト５４に含まれているアドレスの最大数は、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃが、主リンクマスタ装置１６Ａ又はバックアップリンクマスタ装置１６Ｂのようなその他のリンクマスタ装置から制御を取得する場合に、第３アドレスリスト（即ち、通信制御装置のために予約されたリスト）の各アドレスが探査される頻度が、バスに連結された装置が故障状態に陥らないために十分であることを保証するに足りる程度に少なくすべきである。
【００３６】
ここで述べるように、探査ノードメッセージを、スケジュールされていない通信の連続する各期間において送信することも可能である。しかしながら、探査アルゴリズム５６のステップは、第３アドレスリストの各アドレスが第１アドレスリスト５０及び第２アドレスリスト５２中の各アドレスよりも高い頻度で探査されることを提供する探査アルゴリズム５６又は通信アルゴリズム３６の他のルーチン／ステップと関連して代わりに実行される。その上、ここでは第３アドレスリストが初期設定で２個のアドレスを含んでいるとして説明したが、ハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃがバスの制御を取得するために、制御に割り込みがかけられた場合、バス装置が故障状態に陥るのを回避するために十分な探査頻度とするのに足りる程度にアドレスの合計数が少なくすることが可能な２個のアドレスよりも多い又は少ないアドレスを第３アドレスリストが含むようにしてもよい。
【００３７】
探査アルゴリズム５６は生成されて、ハードウェア若しくはファームウェアに、又はコンピュータのメモリ、ディスク又は他のタイプの記憶装置に記憶されているソフトウェアに実装可能であることを理解することができる。ソフトウェアに実装される場合、探査アルゴリズム５６は所望のプログラミング言語を用いてプログラムすることができ、標準的な多目的のＣＰＵ、又はＡＳＩＣｓのような特別に設計されたハードウェア又はファームウェアに実装することができる。ソフトウェアに実装されるときは、コンピュータのＲＡＭ又はＲＯＭにおける磁気ディスク、レーサーディスク、光ディスク又は他の記憶媒体等のコンピュータが読み取ることができるメモリに格納しておくことが可能である。
【００３８】
その上、三つの装置アドレスリストの中から選択する代わりに、通信制御装置のためのアドレスを予約する一つのアドレスリストがある限り、２，４等の他の数のアドレスリストから選択するような設定としてもよい。二つのアドレスリストの場合、例えば、一つのリストがすべての常設の及び一時的に接続された装置アドレスを含み、他のリストがリンクマスタ装置のような付加的な通信制御装置のために予約された装置アドレスを含むようにする。もちろん、二つの装置アドレスリストが利用される場合、すべての他のアドレスは付加的な通信制御装置のために予約されるアドレスリストから選択されることになる。
【００３９】
その上、探査アルゴリズム５６及び第３アドレスリスト５４がハンドヘルドリンクマスタ装置１６Ｃと関連して記述され、又はこれを用いて実装されるが、探査アルゴリズム５６及び第３アドレスリスト５４は、例えば主リンクマスタ装置１６Ａ及びバックアップリンクマスタ装置１６Ｂを含む他のタイプのリンクマスタ装置と関連して記述され、又はこれを用いて実装されるようにしてもよい。
【００４０】
さらに、通信制御装置及び探査アルゴリズムは、例示するのみの目的で、特定の例を参照して記述される一方、本発明はこれに限定されるわけではなく、当業者であれば、本発明の目的及び範疇を離れない範囲で、開示された実施例に対して変更、追加又は削除がなされることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィールドバスプロトコルを用いたプロセス制御ネットワークにおける通信バスの略ブロック図である。
【図２】図１の通信バスのセグメント上で通信を制御するために用いることができ、ハンドヘルドリンクマスタ装置として参照される、通信制御装置の略ブロック図である。
【図３】バスに最近付加された装置を探査するために図２のハンドヘルドリンクマスタ装置によって用いられるアドレスリストの集合の略ブロック図である。
【図４】図１の通信バスのセグメントのマクロサイクルのためのタイミング図である。
【図５】主又はバックアップリンクマスタ装置のように、図１のバスに連結されている付加された通信制御装置の存在を検出するために、図２のハンドヘルドリンクマスタ装置によって実行される探査アルゴリズムのステップの一部を示すフローチャートである。
【図６】図５の探査アルゴリズムに含まれている付加的なステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  プロセス制御ネットワーク
１２  ホスト
１３  ＰＬＣ
１４  コントローラ
１５  ホスト装置
１６Ａ  主リンクマスタ装置
１６Ｂ  バックアップリンクマスタ装置
１６Ｃ  ハンドヘルドリンクマスタ装置
１８  基本装置
２０  ブリッジ装置
２２  バス
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  セグメント（セクション）
２４  マイクロプロセッサ
２６  通信インタフェース
２８  バス隔離回路
３０  ＲＡＭ
３２  ＲＯＭ
３４  ＮＶＲＡＭ
３６  通信アルゴリズム
３８  リンクアクティブスケジュール
４０  ＭＩＢ
４６  非同期通信アクティビティ
４８  ライブリスト
５０  第１アドレスリスト
５２  第２アドレスリスト
５４  第３アドレスリスト
５６  探査アルゴリズム
【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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