I/o模块以及过程控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种I/O模块以及过程控制系统。
[0002]本申请基于在2013年11月26日申请的日本特许申请第2013-243536主张优先权，并在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]在车间、工厂等中构建的过程控制系统大概构成为如下结构，S卩，将被称为现场仪器的现场设备(测定器、操作器)、对这些现场设备的动作进行控制的控制器、以及进行现场仪器以及控制器的管理、控制的上位装置经由通信单元连接。在如上所述的过程控制系统中，通过现场仪器得到的过程值(例如，压力、温度、流量等测定值)被控制器收集，在上位装置的管理之下利用控制器进行与所收集的过程值相对应的现场仪器的控制。
[0004]过程控制系统作为上述的上位装置，大多是例如具有由车间等的操作人员进行操作的操作监视终端、以及用于掌握过程控制系统的健康性的仪器管理装置的结构。具体而言，上述的操作监视终端是将构成过程控制系统的构成要素(现场仪器、控制器)的动作向操作人员传递，并且基于操作人员的指示进行控制器的控制的终端。上述仪器管理装置是对表示构成过程控制系统的各结构要素的状态的信息、设定信息进行收集，掌握各结构要素的健康性，并根据需要将表示健康性的信息向操作人员、维修人员通知的装置。
[0005]在日本特许第3641137号公报、日本特开2013-73503号公报、以及日本特开2013-152612号公报中公开有进行各种车间的监视控制的监视控制系统的一个例子。具体而言，在日本特许第3641137号公报中公开有具有多个局部控制器，并以局部控制器为单位独立实施控制的分散控制系统的一个例子。在日本特开2013-73503号公报中公开有分散监视控制装置的一个例子，该分散监视控制装置能够使以控制装置为单位的控制逻辑的编制与过程输入/输出的设计分开以及独立。在日本特开2013-152612号公报中，公开有能够与运转模式相对应而容易地变更监视装置的监视图像的车间监视控制系统的一个例子。
[0006]在上述的过程控制系统中所进行的通信被大致区分为:用于过程控制的通信(以下，称为过程控制通信)；以及用于掌握过程控制系统的健康性的通信(以下，称为健康性掌握通信)。过程控制通信是在控制器和现场仪器之间以固定周期进行的通信，由于需要对过程值进行实时控制，因此设定为比健康性掌握通信更高的优先级。与此相对，健康性掌握通信是经由控制器在仪器管理装置和现场仪器之间进行的轮询方式的通信，设定为比过程控制通信更低的优先级，以使得不会对过程控制通信造成影响。
[0007]上述的健康性掌握通信为了不会对过程控制造成影响，不得不与过程控制通信相比增大通信间隔。因此，有时为了对仪器管理装置用于掌握过程控制系统的健康性所必需的数据进行收集，需要较长时间。例如，如果过程控制系统的构成要素的数量为数千?数万左右，则为了对这些构成要素的全部进行通过轮询方式进行的通信，有时需要大于或等于I小时的时间。作为其结果，即使在过程控制系统的结构要素中发生某些异常、变化，有时直至该异常、变化由仪器管理装置掌握为止，也会产生较大的延迟。
[0008]通过轮询方式进行的上述的健康性掌握通信，无论有无过程控制系统的结构要素的异常、变化，均被执行。因此，尽管完全未发生异常、变化，仍进行通信，有时会对通信系统造成影响。例如，在设置大量现场仪器的大规模的过程控制系统中，有时由于产生不必要的通信而对通信容量造成压力。
[0009]近些年的现场仪器，实现了智能化，大多成为例如具有对自身状态进行诊断的自诊断功能的结构。具有如上所述的功能的现场仪器能够将自诊断结果、表示在现场仪器中产生的异常、变化的信息自主地向上位进行通知。然而，如上所述的自主的通知对控制器而言成为非固定周期的中断，因此有时导致控制器的负载增大，会对过程控制通信造成影响。
【发明内容】
[0010]本发明的一个方式提供一种I/O模块以及过程控制系统，其能够在短时间内取得为了掌握健康性所必需的信息，而不会使通信负载、处理负载增大。
[0011]本发明的一个方式的I/O模块可以具有:接收部，其与现场仪器电连接，接收从所述现场仪器自主地发送的信息；存储部，其对在由所述接收部接收到的信息进行存储；以及比较部，其对在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中存储的信息进行比较，在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中存储的信息不同的情况下，将在所述存储部中所存储的信息改写为由所述接收部新接收到的信息。
[0012]上述I/O模块可以还具有比较结果存储部，该比较结果存储部用于存储所述比较部的比较结果，其中，该比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中所存储的信息之间是否发生了变化。
[0013]上述I/O模块可以还具有比较结果通知部，该比较结果通知部在所述比较部的比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息与在所述存储部中所存储的信息之间发生了变化的情况下，进行外部通知。
[0014]上述I/O模块可以还具有收集部，该收集部向不自主地发送信息的现场仪器发送信息发送请求，并对作为与所述信息发送请求相对应的响应而从所述现场仪器发送来的信息进行收集。所述比较部对由所述收集部收集到的信息和在所述存储部中所存储的信息进行比较。
[0015]在上述I/O模块中，从所述现场仪器自主地发送的信息，可以包含表示所述现场仪器的自诊断结果的第I信息、以及表示在所述现场仪器中发生了异常的第2信息中的至少一者。
[0016]在上述I/O模块中，所述比较部可以对从不具有自诊断功能的现场仪器输出的信号和预先规定的基准值进行比较。所述比较结果通知部可以根据所述信号和所述基准值的比较结果，进行表示发生了异常这一情况的外部通知。
[0017]在上述I/O模块中，所述信号可以是利用所述现场仪器测定出的过程值。
[0018]上述I/O模块可以还具有通信部，该通信部对从所述现场仪器自主地发送的信息进行外部输出，并且仅对所述比较部的比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息与在所述存储部中所存储的信息之间发生了变化的、从所述现场仪器自主地发送出的信息进行外部输出。
[0019]本发明的一个方式的过程控制系统可以具有:1/0模块和仪器管理装置，其中，该I/O模块与现场仪器电连接。上述I/O模块可以具有:接收部，其接收从所述现场仪器自主地发送的信息；存储部，其对在由所述接收部接收到的信息进行存储；比较部，其对在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中存储的信息进行比较，在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中存储的信息不同的情况下，将在所述存储部中所存储的信息改写为由所述接收部新接收到的信息；以及比较结果存储部，其用于存储所述比较部的比较结果，其中，该比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息和在所述存储部中所存储的信息之间是否发生了变化。上述仪器管理装置可以根据在所述比较结果存储部中所存储的所述比较部的比较结果，从所述I/o模块取得在所述存储部中所存储的信息。
[0020]在上述过程控制系统中，所述I/O模块可以还具有比较结果通知部，该比较结果通知部在所述比较部的比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息与在所述存储部中所存储的信息之间发生了变化的情况下，进行向所述仪器管理装置的通知。所述仪器管理装置可以在从所述比较结果通知部发出了通知的情况下，从所述I/o模块取得在所述存储部中所存储的信息。
[0021]在上述过程控制系统中，所述I/O模块可以还具有收集部，该收集部向不自主地发送信息的现场仪器发送信息发送请求，并对作为与所述信息发送请求相对应的响应而从所述现场仪器发送来的信息进行收集。所述比较部可以对在由所述收集部收集到的信息和在所述存储部中所存储的信息进行比较。
[0022]在上述过程控制系统中，从所述现场仪器自主地发送的信息，可以包含表示所述现场仪器的自诊断结果的第I信息、以及表示在所述现场仪器中发生了异常的第2信息中的至少一者。
[0023]在上述过程控制系统中，所述比较部可以对从不具有自诊断功能的现场仪器输出的信号和预先规定的基准值进行比较。所述比较结果通知部可以根据所述信号和所述基准值的比较结果，将发生了异常这一情况向所述仪器管理装置通知。
[0024]在上述过程控制系统中，所述信号可以是利用所述现场仪器测定出的过程值。
[0025]在上述过程控制系统中，所述I/O模块可以还具有通信部，该通信部对从所述现场仪器自主地发送的信息向所述仪器管理装置输出，并且仅对所述比较部的比较结果表示在由所述接收部新接收到的信息与在所述存储部中存储的信息之间发生了变化的、从所述现场仪器自主地发送的信息向所述仪器管理装置输出。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明的一个方式，将从现场仪器自主地发送至I/O模块，并由接收部接收到的信息在比较部中与在存储部中所存储的信息进行比较，在比较部的比较结果表示在由接收部新接收到的信息与在存储部中所存储的信息不同的情况下，将在存储部中所存储的信息改写为由接收部新接收到的信息。因此，由于无需像现有技术这样对所