JP6414225B2 - フィールド・デバイス・コミッショニング・システムおよびフィールド・デバイス・コミッショニング方法 - Google Patents
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Description
フィールド・デバイスの典型的な例は、産業設備またはプラント内の機器または産業プロセスの一部におけるプロセス変数を取得するために使用される機器または送信器である。幾つかのデバイスが特定のプロセス変数に対して使用される。例えば、当該フィールド・デバイスを温度プロセス変数に対する温度送信器、流量プロセス変数に対する流量計、および圧力プロセス変数に対する圧力送信器として使用することができる。
プラント管理および制御システムは、一般に、図1に示すように、デバイス管理システムおよび制御システムを含みうる。場合によっては他のシステムを当該システムに含めて他の機能を実施してもよい。
(a)(CENTUM「商標」のような)制御システム、および
(b)安全計装システム(ProSafe−RS「商標」)
に接続されたデバイスを管理することができる。
産業プラントでは、典型的な取り付けは、フィールド・デバイスおよび機器を制御室内の制御システムおよび/またはデバイス管理システムに接続し、構成を実施することを含む。当該取り付けの完了後、次のステップはコミッショニングのためのプロセスである。コミッショニングとは、フィールド・デバイス、機器、設備または産業プラントが設計目的または仕様に従って1つまたは複数の指定された機能を実施するかどうかをテストするためのプロセスである。コミッショニングは手動作業チェック機能を実施することで行われる。様々な手動作業チェック機能がある。様々なチェック機能が様々なフィールド・デバイスで様々に行われる。チェック機能の例は以下の通りである。
(a)接続チェックとは、プラント内のフィールド・デバイスの接続および物理位置を評価するチェック機能である。
(b)範囲比較チェックとは、プラントに対する制御システム内の機能ブロックの範囲情報設定がフィールド・デバイスの範囲情報設定とマッチするかどうかを評価するチェック機能である。
(c)線形化チェックとは、物理フィールド・デバイスからの線形化タイプを制御システム内のフィールド・デバイスに対する入力信号変換と比較するチェック機能である。
(d)入力ループ・チェックとは、入力ループ内の入力プロセス変数を測定するように構成されたフィールド・デバイスが、制御システムにおいて当該フィールド・デバイスに書き込まれたテスト・データを反映することによって制御システムと通信しているかどうかを評価するチェック機能である。
(e)出力ループ・チェックとは、制御システムが出力ループ内の出力プロセス変数を測定するように構成されたフィールド・デバイスと通信しているかどうかを評価するチェック機能であり、当該評価は、当該フィールド・デバイスが当該制御システムの操作可能値に書き込まれたテスト・データを反映するかどうかを判定することによって行われる。
接続チェックを実施する本発明の1実施形態では、コミッショニング・ツール110は、少なくとも1つのプロパティをフィールド・デバイス120または125から取り出すように構成される。フィールド・デバイス120または125の取り出されたプロパティは、「デバイス・タグ」、「デバイス・モデル」、デバイスID」、「製造者/ベンダID」および「リビジョン番号」のうち何れか1つであることができる。取り出されたプロパティが「デバイス・モデル」、「製造者/ベンダID」および「リビジョン番号」であるのが好ましい。当該少なくとも1つのプロパティの受信に成功した場合、これは、コミッショニング・ツール110がフィールド・デバイス120および125の何れか1つに接続されていることを確認する。しかし、コミッショニング・ツール110とフィールド・デバイス120および125のうち正しいものとの間に正しい接続が確立されているかどうかを確認する必要がある。
HARTフィールド・デバイスに対するLCDテストを実施するために、コミッショニング・ツール110は、登録ファイル134からデバイス通信コマンドを特定するように構成される。これはLCDテストを実施するのに適している。コミッショニング・ツール110はさらに、特定されたデバイス通信コマンドをフィールド・デバイスに対して実行し、応答をフィールド・デバイスから取り出すように構成される。当該応答は、フィールド・デバイスがLCDディスプレイに生成した出力と同一である。コミッショニング・ツール110は、制御室150内のユーザ・インタフェースに供給されるべき取り出された応答の出力を制御室作業員に対して生成して、現場作業員と通信することなくLCDテストの結果をユーザ・インタフェースで参照するように構成される。これは、時間とマンパワーの観点から接続テストの効率を高める。現場作業員は、取り出された応答の出力をフィールド・デバイスのLCDディスプレイででも参照することができる。
FF−H1フィールド・デバイスに対してLCDテストを実施するために、コミッショニング・ツール110は、フィールド・デバイスの取り出された少なくとも1つのプロパティを用いて、パラメータ・インデックスおよびパラメータ・インデックス値を登録ファイル134から特定し、それにより当該特定されたパラメータ・インデックスおよびパラメータ・インデックス値を取り出すように構成される。コミッショニング・ツール110はさらに、フィールド・デバイスに対する書込みコマンドを実行するように構成される。当該書込みコマンドは、取り出されたパラメータ・インデックス値をフィールド・デバイスの取り出されたパラメータ・インデックスに書き込むためのものである。当該書込みコマンドがパラメータ・インデックスへの書込みに失敗した場合、エラー・メッセージがコミッショニング・ツール110に送信される。コミッショニング・ツール110はエラー・メッセージを検出するように構成される。当該エラー・メッセージがコミッショニング・ツール110により検出されたとき、所定のエラー・メッセージがコミッショニング・ツール110から制御室150内のユーザ・インタフェースに供給される。当該書込みコマンドが書込みに成功した場合、フィールド・デバイスは所望の出力をLCDディスプレイに生成する。当該所望の出力の1例は所定のパターンである。コミッショニング・ツール110によりエラー・メッセージが検出されないとき、コミッショニング・ツール110は、制御室150内のユーザ・インタフェースに供給されるべき所定のパターンを生成するように構成される。
本発明の別の実施形態は、線形化チェックをフィールド・デバイス120、125に実施することである。コミッショニング・ツール110は、制御システム・ループ情報ファイル138から、フィールド・デバイス120、125が入力装置として構成されるかどうかを判定するように構成される。これは、制御システム・ループ情報ファイル138内の構成パラメータを読み取ることに基づく。当該構成パラメータがフィールド・デバイスの接続タイプを記述するのが好ましい。例えば、当該接続タイプが「IN」である場合、入力装置として構成されると判定され、当該接続タイプが「OUT」である場合、出力装置として構成される。
HARTフィールド・デバイスについて、コミッショニング・ツール110はさらに、登録ファイル134から、情報を取り出すための所定のデバイス・コマンドを特定するように構成される。コミッショニング・ツール110は、特定された所定のデバイス・コマンドを当該フィールド・デバイスに対して実行し、応答を当該フィールド・デバイスから受信し、受信した応答から当該フィールド・デバイスが圧力送信器であるかどうかを判定するように構成される。
FF−H1フィールド・デバイスについて、コミッショニング・ツール110はさらにデータベース160内の所定の変数を読み取るように構成される。データベース160の1例は、データベース160においてフィールド・デバイス・パラメータを定期的に読み取り、更新するプロセス制御(「OPC」)データベース向けオブジェクト・リンク埋め込み(OLE)である。本例では、コミッショニング・ツール110は、標準パラメータ「_TB01.TRANSDUCER_TYPE」を表す所定の変数を読み取るように構成される。当該標準の値が「100」であるとき、当該フィールド・デバイスは圧力送信器であると判定される。
圧力送信器の幾つかのフィールド・デバイス製造者/ベンダには、質量流量変換のような追加の機能、または、フィールド・デバイスの利用を構成するための追加のパラメータが含まれている。かかるフィールド・デバイスは例外圧力送信器と考えられる。したがって、かかる例外圧力送信器の製造者/ベンダおよびデバイス・モデルを特定して、線形化チェックを自動的に実施する精度を高めるのが好ましい。製造者/ベンダおよびデバイス・モデルは、「製造者/ベンダID」および「デバイス・タイプ」のようなフィールド・デバイス・パラメータから特定される。
(1)HARTフィールド・デバイスについて、「製造者/ベンダID」パラメータは0x000037であり、「デバイス・タイプ」パラメータは0x3754である。
(2)FF−H1フィールド・デバイスについて、「製造者/ベンダID」パラメータは0x594543であり、「デバイス・タイプ」パラメータは0x000Eである。
(b)当該フィールド・デバイスが上の(3)および(4)におけるパラメータを有すると特定されるとき、コミッショニング・ツール110が、当該フィールド・デバイスから、当該フィールド・デバイスがフローを測定するように構成されるかどうかを判定するように構成されるのがさらに好ましい。
フィールド・デバイスが圧力送信器であると判定されると、コミッショニング・ツール110はさらに、制御システム・ループ情報ファイル138から、当該フィールド・デバイスがフローを測定するように制御システム140において構成されるかどうかを判定するように構成される。
当該フィールド・デバイスが所定のプロセス変数を測定すると判定されると、コミッショニング・ツール110はさらに、制御システム・ループ情報ファイル138から、当該フィールド・デバイスに関連付けられた制御システム140内の線形化タイプ170(図示せず)を決定するように構成される。
コミッショニング・ツール110はまた、フィールド・デバイスの線形化タイプ175(図示せず)を当該フィールド・デバイスから取り出すように構成される。
コミッショニング・ツール110はさらに、制御システム140内のフィールド・デバイスの線形化タイプ175および当該フィールド・デバイスの線形化タイプ170を用いて、線形化チェックの結果を決定するように構成される。
1.1.圧力送信器でない入力装置
1.2.(a)「製造者/ベンダID」パラメータが0x000037であり「デバイス・タイプ」パラメータが0x3754であるHARTフィールド・デバイス、(b)「製造者/ベンダID」パラメータが0x594543であり「デバイス・タイプ」パラメータが0x000EであるFF−H1フィールド・デバイスのような、例外圧力送信器である入力装置
として構成される。
本発明の別の実施形態は、コミッショニング・ツール110が、ユーザ・インタフェースに、リポジトリ130内の複数のテンプレートのうち少なくとも1つのテンプレートを提供するように構成されるというものである。リポジトリ130内の当該複数のテンプレートはタスク・テンプレートおよびワークフロー・テンプレートである。タスク・テンプレートはテンプレートとして保存されるタスクである。それにしたがって、ワークフロー・テンプレートは、テンプレートとして保存されるワークフローである。
120 フィールド・デバイス(HART)
125 フィールド・デバイス(FF−H1)
130 リポジトリ
132 フィールド・デバイス情報ファイル
134 登録ファイル
136 プロトコル・デバイス登録ファイル
138 制御システム・ループ情報ファイル
140 制御システム
150 制御室
Claims (17)
- フィールド・デバイスおよびリポジトリと通信するように構成されたコミッショニング・ツールを備えたフィールド・デバイス・コミッショニング・システムであって、
前記コミッショニング・ツールは、
少なくとも1つのプロパティをフィールド・デバイスから取り出し、
前記リポジトリ内の登録ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記登録ファイル内にあるかどうかを判定し、
前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記登録ファイル内にあると判定されたとき、第1のテストを実施し、
前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記登録ファイル内にないと判定されたとき、前記リポジトリ内の制御システム・ループ情報ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティが所定のフィールド・デバイスに対するものであるかどうかを判定し、
前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記所定のデバイスに対するものであると判定されたとき、前記第1のテストと異なる第2のテストを実施し、
前記取り出されたプロパティが前記所定のデバイスに対するものでないと判定されたとき、前記第1のテストおよび第2のテストとは異なる第3のテストを実施する
ように構成される、システム。 - 前記コミッショニング・ツールは、前記リポジトリ内のフィールド・デバイス情報ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記フィールド・デバイス情報ファイル内の前記プロパティの何れか1つと同一であるかどうかを判定するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のテストを実施するために、前記コミッショニング・ツールは、
前記登録ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティに基づいて前記フィールド・デバイスに対するデバイス通信コマンドを特定し、
前記特定されたデバイス通信コマンドを前記フィールド・デバイスに対して実行し、
前記フィールド・デバイスから、前記実行されたデバイス通信コマンドへの応答を受信し、
ユーザ・インタフェースに供給すべき前記受信した応答の出力を生成する、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のテストを実施するために、前記コミッショニング・ツールは、
前記登録ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティに基づいて前記フィールド・デバイスに対するパラメータ・インデックスおよびパラメータ・インデックス値を特定し、
前記フィールド・デバイスに対して、前記特定されたパラメータ・インデックス値を前記フィールド・デバイスの前記特定されたパラメータ・インデックスに書き込むための書込みコマンドを実行し、
前記フィールド・デバイスから、前記実行された書込みコマンドに対する応答を検出し、
前記検出された応答に基づいて前記実行された書込みコマンドの結果を決定し、
前記決定された結果に基づいて、ユーザ・インタフェースに供給すべき受信した応答の出力を生成する、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記第2のテストを実施するために、前記コミッショニング・ツールは、
前記フィールド・デバイスが所定のデバイス通信コマンドを受信し、前記フィールド・デバイスが視覚的、可聴的、または機械的応答のうち1つを生成したとき、このデバイス通信コマンドを前記フィールド・デバイスに対して実行し、
前記フィールド・デバイスから、前記実行されたデバイス通信コマンドへの応答を受信し、
ユーザ・インタフェースに供給すべき前記受信した応答の出力を生成する、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記第3のテストを実施するために、前記コミッショニング・ツールは、
ユーザ・インタフェースに供給すべき第1の命令を生成して、前記フィールド・デバイスを前記フィールド・デバイス・コミッショニング・システムから切断し、
前記第1の命令に基づいて第1の応答を前記フィールド・デバイスから受信し、
前記第1の応答に基づいて、ユーザ・インタフェースに供給すべき第2の命令を生成して前記フィールド・デバイスを前記フィールド・デバイス・コミッショニング・システムに接続し、
前記第2の命令に基づいて第2の応答を前記フィールド・デバイスから受信し、
前記第2の応答に基づいて前記フィールド・デバイスのステータスを決定し、
前記ユーザ・インタフェースに供給すべき前記決定されたステータスの出力を生成する
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記取り出されたプロパティは、デバイス・タグ、デバイスID、デバイス・モデル、製造者IDおよびデバイス・リビジョンのうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記コミッショニング・ツールと通信するように構成されたフィールド・デバイスをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記コミッショニング・ツールは、前記テストの結果を確認するためのユーザ・インタフェースに供給すべきオプションを提供するようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。
- コミッショニング・ツールを備えたフィールド・デバイス・コミッショニング・システムで実施されるフィールド・デバイス・コミッショニング方法であって、前記コミッショニング・ツールはフィールド・デバイスおよびリポジトリと通信するように構成され、前記方法は、
少なくとも1つのプロパティを前記フィールド・デバイスから取り出すステップと、
前記リポジトリ内の登録ファイルから、前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にあるかどうかを判定するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にあると判定されたとき、第1のテストを実施するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にないと判定されたとき、前記リポジトリ内の制御システム・ループ情報ファイルから、前記取り出されたプロパティが所定のフィールド・デバイスに対するものであるかどうかを判定するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記所定のフィールド・デバイスに対して決定されるべきものであるとき、前記第1のテストと異なる第2のテストを実施するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記所定のデバイスに対するものでないと判定されたとき、前記第1のテストおよび第2のテストとは異なる第3のテストを実施するステップと、
を含む、方法。 - 前記第1のテストを実施するために、前記リポジトリ内のフィールド・デバイス情報ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティが前記フィールド・デバイス情報ファイル内の前記プロパティの何れか1つと同一であるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第1のテストを実施するために、
前記登録ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティに基づいて前記フィールド・デバイスに対するデバイス通信コマンドを特定するステップと、
前記特定されたデバイス通信コマンドを前記フィールド・デバイスに対して実行するステップと、
前記フィールド・デバイスから、前記実行されたデバイス通信コマンドへの応答を受信するステップと、
ユーザ・インタフェースに供給すべき前記受信した応答の出力を生成するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記第1のテストを実施するために、
前記登録ファイルから、前記取り出された少なくとも1つのプロパティに基づいて前記フィールド・デバイスに対するパラメータ・インデックスおよびパラメータ・インデックス値を特定するステップと、
前記フィールド・デバイスに対して、前記特定されたパラメータ・インデックス値を前記フィールド・デバイスの前記特定されたパラメータ・インデックスに書き込むための書込みコマンドを実行するステップと、
前記フィールド・デバイスから、前記実行された書込みコマンドに対する応答を検出するステップと、
前記検出された応答に基づいて、前記実行された書込みコマンドの結果を決定するステップと、
前記決定された結果に基づいて、ユーザ・インタフェースに供給すべき受信した応答の出力を生成するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記第2のテストを実施するために、
前記フィールド・デバイスが所定のデバイス通信コマンドを受信し、前記フィールド・デバイスが視覚的、可聴的、または機械的応答のうち1つを生成したとき、このデバイス通信コマンドを前記フィールド・デバイスに対して実行するステップと、
前記フィールド・デバイスから、前記実行されたデバイス通信コマンドへの応答を受信するステップと、
ユーザ・インタフェースに供給すべき前記受信した応答の出力を生成するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記第3のテストを実施するために、
ユーザ・インタフェースに供給すべき第1の命令を生成して、前記フィールド・デバイスを前記フィールド・デバイス・コミッショニング・システムから切断するステップと、
前記第1の命令に基づいて第1の応答を前記フィールド・デバイスから受信するステップと、
前記第1の応答に基づいて、前記ユーザ・インタフェースに提供すべき第2の命令を生成して、前記フィールド・デバイスを前記フィールド・デバイス・コミッショニング・システムに接続するステップと、
前記第2の命令に基づいて第2の応答を前記フィールド・デバイスから受信するステップと、
前記第2の応答に基づいて前記フィールド・デバイスのステータスを決定するステップと、
前記ユーザ・インタフェースに供給すべき前記決定されたステータスの出力を生成するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記フィールド・デバイス情報ファイルから、前記プロパティを更新すべきかどうかを判定するステップと、
前記プロパティを更新すべきと判定されるとき、
更新すべきと判定された前記プロパティを取り出し、
前記プロパティを前記フィールド・デバイス情報ファイルに対して更新するステップと、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - フィールド・デバイス・コミッショニング方法を実施するためのフィールド・デバイス・コミッショニング・システムにより実行されるべきコンピュータプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記フィールド・デバイス・コミッショニング・システムはコミッショニング・ツールを備え、前記コミッショニング・ツールはフィールド・デバイスおよびリポジトリと通信するように構成され、前記フィールド・デバイス・コミッショニング方法は、
少なくとも1つのプロパティを前記フィールド・デバイスから取り出すステップと、
前記リポジトリ内の登録ファイルから、前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にあるかどうかを判定するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にあると判定されたとき、第1のテストを実施するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記登録ファイル内にないと判定されたとき、前記リポジトリ内の制御システム・ループ情報ファイルから、前記取り出されたプロパティが所定のフィールド・デバイスに対するものであるかどうかを判定するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記所定のフィールド・デバイスに対して決定されるべきものであるとき、前記第1のテストと異なる第2のテストを実施するステップと、
前記取り出されたプロパティが前記所定のデバイスに対するものでないと判定されたとき、前記第1のテストおよび第2のテストとは異なる第3のテストを実施するステップと、
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
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