JP6734029B2 - プロセス制御システム内で、オンオフバルブをコントローラに通信可能に接続する方法、装置、及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本開示は、一般にはプロセス制御システム、詳細にはプロセス制御システム内で、オンオフバルブをコントローラに通信可能に接続する方法と装置に関する。

化学物質、石油、薬、パルプや紙、または他の製造プロセスで使用されているようなプロセス制御システムは、普通少なくとも１台のオペレータ用ワークステーションを含む少なくとも１台のホスト、およびアナログ、デジタル、または複合アナログ／デジタル通信プロトコルを介して通信するように構成された１台以上のフィールドデバイスに通信可能に接続された１台以上のプロセスコントローラを備える。フィールドデバイスは、例えばデバイスコントローラ、バルブ、バルブアクチュエータ、バルブポジショナー、スイッチと送信機（例えば、温度、圧力、流量、化学成分センサ）、またはその組合せでもよく、バルブを開閉する、プロセスパラメータを測定したり推定したりする、というようなプロセス制御システム内での機能を行う。プロセスコントローラは、フィールドデバイス、および／またはフィールドデバイスに関する他の情報によりなされたプロセス測定を示す信号を受信し、この情報を使用して制御手順を実装し、バス、または他の通信線を介してフィールドデバイスに送信され、プロセス制御システムの動作を制御する制御信号を生成する。

プロセス制御システムは、いくつかの異なる機能を提供し、ポイントツーポイント（例えば、１つのフィールドデバイスが、フィールドデバイスバスに通信可能に接続される）、またはマルチドロップ（例えば、複数のフィールドデバイスが、フィールドデバイスバスに通信可能に接続される）有線接続配置を使用して、または無線通信で、プロセスコントローラに通信可能に接続されることが多い、複数のフィールドデバイスを含むことができる。比較的単純なコマンド、および／または通信（例えば、ＯＮコマンド、およびＯＦＦコマンド）を使用して操作するように構成されたフィールドデバイスもある。単純なコマンドが含まれていてもいなくてもよいが、多数のコマンド、および／または多数の通信情報を必要とするもっと複雑なフィールドデバイスもある。例えば、さらに複雑なフィールドデバイスは、例えばハイウエイアドレッサブルリモートトランスデューサ（ＨＡＲＴ）通信プロトコルを使用して、アナログ値に重畳されたデジタル通信でアナログ値と通信することができる。デジタル通信（例えば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバス通信プロトコル）を全般的に使用できるフィールドデバイスもある。

プロセス制御システムでは、各フィールドデバイスは普通、１つ以上のＩ／Ｏカード、および各通信媒体（例えば、２線ケーブル、無線リンク、または光ファイバ）を介してプロセスコントローラに接続される。こうして複数の通信媒体には、複数のフィールドデバイスを１つのプロセスコントローラに通信可能に接続することが求められる。フィールドデバイスに接続された複数の通信媒体が、１つ以上のフィールド接続ボックスを介して迂回され、その地点で、複数の通信媒体が、１つ以上のＩ／Ｏカードを介してフィールドデバイスをプロセスコントローラに、通信可能に接続するのに使用されるマルチ導体ケーブルの各通信媒体（例えば、各２線導体）に接続されることがよくある。

プロセス制御システム内で、オンオフバルブをコントローラに通信可能に接続する実施例による方法と装置を開示する。実施例による装置は、終端モジュールからコマンド信号を受信して、プロセス制御システム内のコントローラに通信可能に接続される、第１のインタフェースを備える。コマンド信号は、プロセス制御システム内のオンオフバルブに向けられる。第１のインタフェースは、このコマンド信号に応答して、フィードバック信号を終端モジュールに送信する。実施例による装置はまた、オンオフバルブの状態を監視するスイッチボックス内の近接センサからの位置情報を受信する第２のインタフェースを備える。フィードバック信号は、位置情報に基づいている。実施例による装置はさらに、第１と第２のインタフェースに通信可能に接続され、コマンド信号とフィードバック信号とを処理する通信プロセッサも備える。

実施例による装置は、プロセス制御システム内のコントローラに通信可能に接続された終端モジュールから、インタフェースを介してコマンド信号を受信することを含む。コマンド信号は、プロセス制御システム内のオンオフバルブに向けられる。インタフェースは、物理的にオンオフバルブに接続された筐体に含まれる。実施例による方法はさらに、コマンド信号に応答して、インタフェースを介してフィードバック信号を終端モジュールに送信することも含む。フィードバック信号は、オンオフバルブの状態を監視するスイッチボックスから生成される。

命令を記憶した、実施例による実体的な機械読み出し可能な記憶媒体は、命令が実行されると、インタフェースを介して、プロセス制御システム内のコントローラに通信可能に接続された終端モジュールからのコマンド信号を、機械に少なくとも受信させる。コマンド信号は、プロセス制御システム内のオンオフバルブに向けられる。インタフェースは、オンオフバルブに物理的に接続された筐体に含まれる。実施例による命令はさらに、コマンド信号に応答して、インタフェースを介して、機械にフィードバック信号を終端モジュールへ送信させる。フィードバック信号は、オンオフバルブの状態を監視するスイッチボックスから生成される。

図１は、実施例によるプロセス制御システムを示すブロック図である。 図２は、本明細書に開示された教示により実装された、実施例によるオンオフバルブを含む、別の実施例によるプロセス制御システムのブロック図を示す。 図３は、図１と図２の実施例による終端モジュールの、詳細ブロック図を示す。 図４は、図２の実施例によるマルチチャネルトランシーバの、詳細ブロック図を示す。 図５は、本明細書に開示された教示による、図１、図２、図６の終端モジュールを実装するのに使用することができる、実施例による方法のフローチャートを示す。 図６は、本明細書に開示された教示による、図２、および図４のマルチチャネルトランシーバを実装するのに使用することができる、実施例による方法のフローチャートを示す。 図７は、図５、および図６の実施例による方法を実行する、さらに一般的には、図３の実施例による終端モジュールを実装する、および／または図４の実施例によるマルチチャネルトランシーバを実装するために、使用可能な、および／またはプログラム可能な、実施例によるプロセッサのプラットホームの概略図を示す。

以下では、他の構成要素の中で、ソフトウェア、および／またはハードウェア上で実行されるファームウエアを含む実施例による装置、およびシステムを説明するが、そのようなシステムは単に説明のためであり、制限するものと考えるべきでないことに注意してほしい。例えば、このようなハードウェア、ソフトウェア、およびファームウエア構成要素のどれか、または全ては、ハードウェアのみで、ソフトウェアのみで、またはハードウェア、およびソフトウェアの任意の組合せで具現化することができると考えられる。従って、以下では実施例による装置、およびシステムを説明するが、当業者であれば、提供されている実施例は、そのような装置、およびシステムを実装するための唯一の方法ではないことを、すぐに理解するであろう。

実施例によるプロセス制御システムは、制御室（例えば、図１の制御室１０８）、プロセスコントローラ領域（例えば、図１のプロセスコントローラ領域１１０）、終端領域（例えば、図１の終端領域１４０）、１つ以上のプロセス領域（例えば、図１のプロセス領域１１４、および１１８）を含む。プロセス領域は、特定のプロセス（例えば、化学プロセス、石油プロセス、薬プロセス、パルプと紙プロセス等）を行うことに関連付けられた操作を行う（例えば、バルブの制御、モータの制御、ボイラーの制御、監視、パラメータの測定等）、複数のフィールドデバイスを備える。環境条件が厳しい（例えば、比較的高温度、空気で運ばれる毒物、安全ではない放射レベル等）ために、人間がアクセスすることができないプロセス領域もある。制御室は普通、人間が安全にアクセスすることができる環境内にある、１台以上のワークステーションを備えている。ワークステーションは、例えば変数値、プロセス制御機能等を変更することにより、プロセス制御システムの制御操作に、ユーザ（例えば、エンジニア、オペレータ）がアクセスすることができる、ユーザアプリケーションを備える。プロセス制御領域は、制御室内のワークステーション（複数可）に通信可能に接続された、１台以上のコントローラを含む。コントローラは、ワークステーションを介して実装された、プロセス制御戦略を実行することにより、プロセス領域内のフィールドデバイスの制御を自動化する。実施例によるプロセス戦略は、圧力センサフィールドデバイスを使用して圧力を測定し、コマンドをバルブポジショナーに自動的に送信して、圧力測定に基づいてフローバルブを開け閉めする。終端領域は、コントローラがプロセス領域内で、フィールドデバイスと通信できるようにする、マーシャリングキャビネットを備える。特に、マーシャリングキャビネットは、フィールドデバイスから、コントローラに通信可能に接続された１つ以上のＩ／Ｏカードへの信号を、整理する、統合する、最適経路を決めるために使用する、複数の終端モジュールを備える。Ｉ／Ｏカードは、フィールドデバイスから受信した情報を、コントローラに適合するフォーマットに書き換えて、コントローラからの情報を、フィールドデバイスに適合するフォーマットに書き換える。

プロセス制御システム内のフィールドデバイスを、コントローラに通信可能に接続するのに使用する従来技術では、各フィールドデバイスと、コントローラ（例えば、プロセスコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ等）に通信可能に接続された各Ｉ／Ｏカードとの間の個別のバス（例えば、ワイヤ、ケーブル、または回路）を使用することを必要とする。Ｉ／Ｏカードは、コントローラとフィールドデバイス間で通信される情報を、書き換え、または変換することにより、様々なデータのタイプ、または信号のタイプ（例えば、アナログイン（ＡＩ）データタイプ、アナログアウト（ＡＯ）データタイプ、ディスクリートイン（ＤＩ）データタイプ、ディスクリートアウト（ＤＯ）データタイプ、デジタルインデータタイプ、デジタルアウトデータタイプ）、および様々なフィールドデバイス通信プロトコルに関連付けられた複数のフィールドデバイスに、コントローラを通信可能に接続できるようにする。例えばＩ／Ｏカードは、フィールドデバイスに関連付けられたフィールドデバイス通信プロトコルを使用して、フィールドデバイスと情報交換するように構成された、１つ以上のフィールドデバイスインタフェースを持つことができる。様々なフィールドデバイスインタフェースが、様々なチャネルのタイプ（例えば、アナログイン（ＡＩ）チャネルタイプ、アナログアウト（ＡＯ）チャネルタイプ、ディスクリートイン（ＤＩ）チャネルタイプ、ディスクリートアウト（ＤＯ）チャネルタイプ、デジタルインチャネルタイプ、デジタルアウトチャネルタイプ）を介して通信する。さらにＩ／Ｏカードは、フィールドデバイスから受信した情報（例えば、電圧レベル）を、コントローラが使用してフィールドデバイスの制御に関する操作を行うことができるような情報（例えば、圧力測定値）に、変換することができる。複数のフィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信可能に接続するために、従来技術ではたくさんのワイヤまたはバス（例えば、マルチコアケーブル）が必要になる。

個別のバスを使用して、各フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信可能に接続するこのような従来技術とは異なり、終端パネル（例えば、マーシャリングキャビネット）で複数のフィールドデバイスを終端して、終端パネルとＩ／Ｏカード間を通信可能に接続する１つのバス（例えば、導体通信媒体、光通信媒体、無線通信媒体）を使用して、フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信可能に接続することにより、各フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに接続する、従来の装置、および方法もある。そのような装置、および方法は、２００６年９月１９日に出願された、米国特許第８、３３２、５６７号、２０１２年１２月１０日に出願された、米国特許第８、７６２、６１８号、２０１４年１月３１日に出願された、米国特許第１４／１７０、０７２号に開示されており、本明細書では参考として、その全てをそのまま組み込んでいる。要するに、そのような技術は、複数の終端モジュールを、コントローラに通信可能に接続された１つ以上のＩ／Ｏカードに通信可能に接続する実施例によるユニバーサルＩ／Ｏバス（例えば、共通、または共有通信バス）を使用することを含む。各終端モジュールは、それぞれのフィールドデバイスバス（例えば、アナログバス、またはデジタルバス）を使用して、１つ以上のそれぞれのフィールドデバイスに、通信可能に接続される。終端モジュールは、フィールドデバイスバスを介して、フィールドデバイスからフィールドデバイス情報を受信し、例えばフィールドデバイス情報をパケット化して、ユニバーサルＩ／Ｏバスを介してパケット化した情報をＩ／Ｏカードに通信することにより、フィールドデバイス情報をユニバーサルＩ／Ｏバスを介してＩ／Ｏカードに通信するように構成されている。Ｉ／Ｏカード（複数可）は、ユニバーサルＩ／Ｏバスを介して受信したフィールドデバイス情報を抽出して、そのフィールドデバイス情報をコントローラに連絡することができ、それによりコントローラは、その情報の一部、または全てを１台以上のワークステーション端末に連絡して引き続き解析を行うことができる。同様にしてＩ／Ｏカードは、ワークステーション端末からのフィールドデバイス情報をパケット化して、ユニバーサルＩ／Ｏバスを介してパケット化したフィールドデバイス情報を、複数の終端モジュールに連絡することができる。各終端モジュールは、各Ｉ／Ｏカードから受信したパケット化通信から、各フィールドデバイス情報を抽出、すなわち非パケット化して、フィールドデバイス情報を各フィールドデバイスに連絡することができる。

操作するために、マルチＩ／Ｏチャネルを必要とするフィールドデバイスもある。例えば、オンオフバルブの多くは、バルブのＯＮ状態（開放）、およびＯＦＦ状態（閉鎖）を検出する位置センサを備えたスイッチボックスを実装しているが、その状態はコントローラに、２つの個別のディスクリート入力チャネル上のフィードバック信号として送信される。さらに、オンオフバルブを制御、または駆動して、開放状態、および閉鎖状態間を切り換えるために、コントローラからの制御信号が、個別のディスクリート出力チャネル上のバルブに送信される。こうして、オンオフバルブは３つのＩ／Ｏチャネル（２つのディスクリート入力と、１つのディスクリート出力）を使用することができる。その場合、そのようなオンオフバルブは、個別のバスを使用して各フィールドデバイスをＩ／Ｏカードに通信可能に接続する制御システム内に実装されるので、オンオフバルブにはＩ／Ｏカード上で個別の終端ポイントを動作させるための、３本の個別のケーブル（例えば、ワイヤ対を備える）が必要になる。さらにそのような状況では、ケーブルが１台超のコントローラ（例えば、ディスクリート入力用第１のコントローラ内の第１のＩ／Ｏカード、およびディスクリート出力用第２のコントローラ内の第２のＩ／Ｏカード）に接続された、様々なＩ／Ｏカードに接続されるという場合もある。

制御システムがユニバーサルＩ／Ｏバスを実装している制御システムは、多数のコントローラ、および関連するＩ／Ｏカードに戻される、多数の独立したケーブルは必要なくなるが、従来技術を使用してそのようなシステム内にオンオフバルブを実装しようとすれば、オンオフバルブに関連付けられたディスクリートＩ／Ｏ信号の１つに各々が対応する、３つの個別の終端モジュールを使用すれば、実現することができる。そのため、装置１台（例えば、オンオフバルブ１台）専用の終端パネル内のスペース量、すなわち設置面積が、１台だけでなく３台の終端モジュールに相当するので、終端モジュール１台（例えば、マーシャリングキャビネット１台）がサービスすることができるオンオフバルブの数は著しく制限されてしまう。例えば、もしマーシャリングキャビネットが、終端モジュール９６台に制限されると、各バルブが終端モジュール３台を使用するので、通信可能に接続することができるオンオフバルブは、３２台だけになる。その結果、オンオフバルブを３２台超制御するためには、終端モジュールを追加した別のマーシャリングキャビネットを設定する費用の追加が必要になる。マーシャリングキャビネットを追加するためのスペースがなくなる実施例もある。例えば、多数のオンオフバルブを備えたプロセススキッドはたくさんあるが、フィールド筐体、すなわちマーシャリングキャビネット用の所定のスペースには制限があるので、マーシャリングキャビネットの追加は選択肢にはならない。そのような実施例のあるものは、各オンオフバルブのために終端モジュール３台を使用すれば、スキッド上のフィールドデバイス全てが、制御目的で通信可能に接続される前に、利用可能なスペースの全てを使用することができる。

本明細書に開示された実施例は、従来の装置や方法の上記制限を克服するものである。特に、オンオフバルブの２つのディスクリート入力と、オンオフバルブのディスクリート出力各々と、（ディスクリート出力を介して）バルブを駆動するように構成された終端モジュール１台とを通信可能に接続し、（ディスクリート入力を介して）バルブからのフィードバックを処理する、実施例によるマルチチャネルトランシーバが開示されている。トランシーバを搭載し、および／またはオンオフバルブに組み込んで、オンオフバルブの入力、および出力インタフェースに接続するためのワイヤを備える実施例を開示していることもある。その結果、オンオフバルブが送信、および／または受信する信号が、実施例によるトランシーバを通過するので、（トランシーバを介して）オンオフバルブと終端モジュール１台間を走行させるのに必要なケーブルは１本で済む。

ここで図１に目を向けると、米国特許第８、３３２、５６７号の教示に従って実装した、実施例によるプロセス制御システム１００が示されている。実施例によるプロセス制御システム１００には、バス、または一般的にアプリケーション制御ネットワーク（ＡＣＮ）と呼ばれる、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０６を介してコントローラ１０４に通信可能に接続されたワークステーション１０２を備える。ＬＡＮ１０６は、任意の望ましい通信媒体とプロトコルを使用して実装することができる。例えば、ＬＡＮ１０６は、ハードウェア、または無線イーサネット通信プロトコルに基づいてもよい。けれども、任意の他の適切な有線、または無線通信媒体とプロトコルを使用することもできる。ワークステーション１０２は、１つ以上の情報技術アプリケーション、ユーザインタラクティブアプリケーション、および／または通信アプリケーションと関連付けられた操作を行うように構成されてもよい。例えば、任意の望ましい通信媒体（例えば、無線、有線等）、およびプロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰ等）を使用して、ワークステーション１０２とコントローラ１０４が、他の装置、またはシステムと通信することができるようにする、プロセス制御に関するアプリケーション、および通信アプリケーションと関連付けられた操作を行うように、ワークステーション１０２を構成することができる。システムエンジニア、または他のシステムオペレータが、例えば、ワークステーション１０２、または任意の他のワークステーションを使用して作成し、コントローラ１０４にダウンロードされ、インスタンスを生成した、１つ以上のプロセス制御ルーチン、または機能を実行するようにコントローラ１０４を構成してもよい。ここに示す実施例では、ワークステーション１０２は、制御室１０８内に置かれ、コントローラ１０４は、制御室１０８から離れているプロセスコントローラ領域１１０に置かれる。

ここに示す実施例では、実施例によるプロセス制御システム１００は、第１のプロセス領域１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および第２のプロセス領域１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃを備える。コントローラ１０４と、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ間で情報通信するために、実施例によるプロセス制御システム１００は、フィールド接続ボックス（ＦＪＢ）１２０ａ〜１２０ｂ、およびマーシャリングキャビネット１２２を備える。各フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂは、それぞれフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つからマーシャリングキャビネット１２２への信号の経路を定める。マーシャリングキャビネット１２２は、今度はフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃから受信した情報を集めて（例えばオーガナイズする、グループ化する）、フィールドデバイス情報を、コントローラ１０４の各Ｉ／Ｏカード（例えば、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂ）の経路を定める。ここに示す実施例では、コントローラ１０４とフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ間の通信は、双方向であるので、マーシャリングキャビネット１２２は、コントローラ１０４のＩ／Ｏカードから受信した情報の、フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂを介した、各フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つまでの経路を定めるのにも使用される。

ここに示す実施例では、導電体、無線、および／または光通信媒体を介して、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃは、フィールド接続ボックス１２０ａに通信可能に接続され、フィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃは、フィールド接続ボックス１２０ｂに、通信可能に接続される。例えば、フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂは、１つ以上の電気、無線、および／または光データトランシーバを備え、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの電気、無線、および／または光トランシーバと通信する。ここに示す実施例では、フィールド接続ボックス１２０ｂは、フィールドデバイス１１６ｃに通信可能に無線接続される。別の実施例による実装では、マーシャリングキャビネット１２２は省略することができて、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃからの信号経路は、フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂから、直接コントローラ１０４のＩ／Ｏカードへとすることができる。さらに別の実施例による実装では、フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂは省略することができて、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、マーシャリングキャビネット１２２に直接接続することができる（例えば、以下の図２に示すように）。

フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、フィールドバス（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）に準拠したバルブ、アクチュエータ、センサ等でもよく、その場合は、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、周知のＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮフィールドバス通信プロトコル（例えば、ＦＦ−Ｈ１）を使用してデジタルデータバスを介して通信する。もちろん、他の種類のフィールドデバイス、および通信プロトコルを、代わりに使用してもよい。例えば、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、周知のＰｒｏｆｉｂｕｓ、およびＨＡＲＴ通信プロトコルを使用して、データバスを介して通信する、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ（例えば、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ ＰＡ）、ＨＡＲＴ、またはＡＳ−ｉに準拠する装置でもよい。フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、デジタル通信の代わりに、アナログ通信、またはディスクリート通信を使用して情報通信することができる実施例による実装もある。さらに、通信プロトコルを使用して、異なるデータの種類に関連付けられた情報の通信を行うこともできる。

各フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃは、フィールドデバイス識別情報を記憶するように構成されている。フィールドデバイス識別情報は、各フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃを独自に識別する、物理デバイスのタグ（ＰＤＴ）値、デバイスタグ名、電子シリアル番号等でよい。ここに示す図１の実施例では、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃは、物理デバイスのタグ値ＰＤＴ０〜ＰＤＴ２の形式でフィールドデバイス識別情報を記憶し、フィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃは、物理デバイスのタグ値ＰＤＴ３〜ＰＤＴ５の形式でフィールドデバイス識別情報を記憶する。フィールドデバイス識別情報は、フィールドデバイス製造メーカー、および／またはフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの据え付けに関与したオペレータ、またはエンジニアにより、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ内に記憶させる、またはプログラミングすることができる。

マーシャリングキャビネット１２２内のフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃに関連付けられた情報の経路を定めるために、マーシャリングキャビネット１２２には、複数の終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃが備えられる。終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃは、第１のプロセス領域１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃに関連付けられた情報を集めるように構成され、終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃは、第２のプロセス領域１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃに関連付けられた情報を集めるように構成される。図示のように、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃは、各マルチ導体ケーブル１２８ａ、および１２８ｂ（例えば、マルチバスケーブル）を介してフィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂに通信可能に接続される。マーシャリングキャビネット１２２が省略される別の実施例による実装では、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃはそれぞれ、フィールド接続ボックス１２０ａ〜１２０ｂの１つに据え付けることができる。

ここに示す図１の実施例では、マルチ導体ケーブル１２８ａ〜１２８ｂ内の導体、または導体ペア（例えば、バス、ツイステッドペア通信媒体、２線通信媒体等）各々が、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つに独自に関連付けられた情報の通信を行うという、ポイントツーポイント構成が描かれている。例えば、マルチ導体ケーブル１２８ａは、第１の導体１３０ａ、第２の導体１３０ｂ、第３の導体１３０ｃを備える。詳細には、第１の導体１３０ａは、終端モジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａ間で情報を通信するように構成された第１のデータバスを形成するのに使用され、第２の導体１３０ｂは、終端モジュール１２４ｂとフィールドデバイス１１２ｂ間で情報を通信するように構成された第２のデータバスを形成するのに使用され、第３の導体１３０ｃは、終端モジュール１２４ｃとフィールドデバイス１１２ｃ間で情報を通信するように構成された第３のデータバスを形成するのに使用される。マルチドロップ配線構成を使用する、別の実施例による実装では、各終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃは、１つ以上のフィールドデバイスに、通信可能に接続することができる。例えば、マルチドロップ構成では、終端モジュール１２４ａは、フィールドデバイス１１２ａに、また別のフィールドデバイス（図示せず）は第１の導体１３０ａを介して通信可能に接続することができる。無線メッシュネットワークを使用して、終端モジュールが複数のフィールドデバイスと無線通信するように構成することができる、実施例による実装もある。

各終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃは、異なるデータの種類を使用して、各フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つと通信するように構成することができる。例えば、終端モジュール１２４ａは、デジタルフィールドデバイスインタフェースを備え、デジタルデータを使用してフィールドデバイス１１２ａと通信することができるが、終端モジュール１２４ｂは、アナログフィールドデバイスインタフェースを備え、アナログデータを使用してフィールドデバイス１１２ｂと通信することができる。

コントローラ１０４（および／またはワークステーション１０２）とフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの間のＩ／Ｏ通信を制御するために、コントローラ１０４は、複数のＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂを備える。ここに示す実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂは、コントローラ１０４（および／またはワークステーション１０２）と第１プロセス領域１１４内のフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃとの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成され、Ｉ／Ｏカード１３４ａ〜１３４ｂは、コントローラ１０４（および／またはワークステーション１０２）と第２プロセス領域１１８内のフィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃとの間のＩ／Ｏ通信を制御するように構成される。

ここに示す図１の実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂは、コントローラ１０４内にある。フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃからワークステーション１０２に情報を通信するために、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂは、コントローラ１０４に情報を通信し、コントローラ１０４は、その情報をワークステーション１０２に通信する。同様に、ワークステーション１０２からフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃに情報を通信するために、ワークステーション１０２は、その情報をコントローラ１０４に通信し、コントローラ１０４はその情報をＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂに通信し、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂはその情報を、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃを介してフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃに通信する。別の実施例による実装では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂは、コントローラ１０４の内部のＬＡＮ１０６に通信可能に接続することができるので、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂは、ワークステーション１０２、および／またはコントローラ１０４と直接通信することができる。

Ｉ／Ｏカード１３２ａ、および１３４ａのどちらか故障した場合に、フォールトトレラントな操作を提供するために、Ｉ／Ｏカード１３２ｂ、および１３４ｂは、冗長性を持つＩ／Ｏカードとして構成される。つまり、もしＩ／Ｏカード１３２ａが故障すれば、冗長化用Ｉ／Ｏカード１３２ｂが制御を肩代わりして行い、Ｉ／Ｏカード１３２ａが故障しなければ行っていたはずの同じ操作を行う。同様に、Ｉ／Ｏカード１３４ａが故障した場合は、冗長Ｉ／Ｏカード１３４ｂが制御を肩代わりして行う。

終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃとＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ間、および終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃとＩ／Ｏカード１３４ａ〜１３４ｂ間の通信をイネーブルするために、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃは、第１のユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介して通信可能にＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂに接続され、終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃは、第２のユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ｂを介して通信可能にＩ／Ｏカード１３４ａ〜１３４ｂに接続される。フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つのために、個別の導体、または通信媒体を使用するマルチ導体ケーブル１２８ａ、および１２８ｂとは異なり、各ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂは、同じ通信媒体を使用して、複数のフィールドデバイス（例えば、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ）に対応する情報を通信するように構成される。例えば、通信媒体は、シリアルバス、２線通信媒体（例えば、ツイストペア）、光ファイバ、パラレルバス等でよく、例えばパケットベースの通信技術、マルチプレクス通信技術等を使用して、２台以上のフィールドデバイスに関連付けられた情報がこれを介して通信される。

実施例による実装では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂは、ＲＳ−４８５シリアル通信基準を使用して実装される。ＲＳ−４８５シリアル通信基準は、他の既知の通信基準（例えば、イーサネット）よりも通信制御オーバーヘッド（例えば、ヘッダー情報）が少なくなるように構成することができる。けれども他の実施例による実装では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂは、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ １３９４を始めとする他の適切な通信基準を使用して、実装することができる。さらに、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂは、有線通信媒体であると上記で説明したが、別の実施例による実装では、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂのどちらか、または両方とも、無線通信媒体（例えば、無線イーサネット、ＩＥＥＥ−８０２．１１、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）を使用して実装することができる。

ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを使用して、殆ど同じ方法で情報を通信している。ここに示す実施例では、Ｉ／Ｏバス１３６ａは、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂと終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ間で情報を通信するように構成されている。Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃは、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂが、どの情報が終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃのどちらに対応するのかを識別できるようにし、各終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃが、どの情報がどのフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃに対応するのか判定できるようにする、アドレッシングスキームを使用する。終端モジュール（例えば、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃの１つ）が、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂの１つに接続されると、そのＩ／Ｏカードは（例えば、終端モジュールから）自動的に終端モジュールのアドレスを取得して、終端モジュールと情報を交換する。このようにして、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂに、終端モジュールアドレスを手入力する必要がなく、また各終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃを、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂに個別に結線する必要がなく、各バス１３６ａ〜１３６ｂ上のどことでも、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃを通信可能に接続することができる。

ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを使用することにより、マーシャリングキャビネット１２２とコントローラ１０４間で情報を通信するのに必要な通信媒体（例えば、ワイヤ）の数を、各終端モジュールがコントローラと通信するために個別の通信媒体が必要となる従来の構成に対して、実質的に減らすことができる。マーシャリングキャビネット１２２をコントローラ１０４に通信可能に接続するために必要な、通信媒体の数を減らすと（例えば、通信バス、または通信ワイヤの数を減らすと）、コントローラ１０４とフィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃ間の接続の組み込み図を設計、製作するのに必要なエンジニアリングコストが低減できる。さらに、通信媒体の数を減らすと、据え付けコストとメンテナンスコストも減らせる。例えば、Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂの１つが、フィールドデバイスとコントローラを通信可能に接続する、既知のシステム内で使用されている複数の通信媒体の代わりになる。従って、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃをＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂに通信可能に接続するための複数の通信媒体をメンテナンスする代わりに、Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを使用することにより、ここに示す図１の実施例は、実質的に少ないメンテナンスで済む。

さらに、マーシャリングキャビネット１２２をＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂに通信可能に接続するために必要な、通信媒体の数を減らすと、より多くの終端モジュール（例えば、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ）のために、より多くのスペースが使用できるようになるので、既知のシステムに対してマーシャリングキャビネット１２２のＩ／Ｏ密度を増やすことができる。ここに示す図１の実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、既知のシステム実装であれば、さらにマーシャリングキャビネット（例えば、マーシャリングキャビネット３台）が必要になるような、多数の終端モジュールを維持することができる。

異なるデータタイプのインタフェース（例えば、チャネルタイプが異なる）を使用して、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃと通信するように構成することができ、各共通Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを使用して、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂと通信するように構成されている、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃを提供することにより、ここに示す図１の実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂ上に、複数の異なるフィールドデバイスインタフェースタイプを実装する必要なく、異なるフィールドデバイスデータタイプ（例えば、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃが使用するデータタイプ、またはチャネルタイプ）に関連付けられたデータの、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂまでの経路を定めることができるようにしている。従って、１つのインタフェースタイプ（例えば、Ｉ／Ｏバス１３６ａ、および／またはＩ／Ｏバス１３６ｂを介して通信するためのＩ／Ｏバスインタフェースタイプ）を持つＩ／Ｏカードが、異なるフィールドデバイスインタフェースタイプを持つ、複数のフィールドデバイスと通信することができる。

Ｉ／Ｏバス１３６ａ、および／またはＩ／Ｏバス１３６ｂを使用して、コントローラ１０４と終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ間の情報を交換すれば、その後の設計、または据え付けプロセスでの、フィールドデバイスからＩ／Ｏカードへの接続経路を定義することができる。例えば、Ｉ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂのどちらかへのアクセスを維持しながら、マーシャリングキャビネット１２２内の様々な場所に、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃを置くことができる。

ここに示す実施例では、マーシャリングキャビネット１２２、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂ、コントローラ１０４は、既存のプロセス制御システムの設備を、図１のプロセス制御システム１００の実施例の構成に大体類似した構成に移行しやすくしている。例えば、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃは、任意の適切なフィールドデバイスのインタフェースタイプを含むように構成することができるので、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃは、プロセス制御システム内に既に設置されている既存のフィールドデバイスと、通信可能に接続するように構成することができる。同様に、コントローラ１０４は、既知のＬＡＮインタフェースを含み、ＬＡＮを介して既に設置されているワークステーションと通信するように構成することができる。プロセス制御システム内に既に設置されているコントローラを置き換える必要がなくなるように、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂを、既知のコントローラ内に設置、または通信可能に接続することができる、実施例による実装もある。

ここに示す実施例では、Ｉ／Ｏカード１３２ａはデータ構造１３３を含み、Ｉ／Ｏカード１３４ａはデータ構造１３５を含む。データ構造１３３は、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介してＩ／Ｏカード１３２ａと通信するように割り当てられた、フィールドデバイス（例えば、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ）に対応するフィールドデバイス識別番号（例えば、フィールドデバイス識別情報）を記憶する。終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃは、データ構造１３３に記憶されたフィールドデバイス識別番号を使用して、フィールドデバイスが終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃの１台に間違って接続されていないかどうかを判定することができる。データ構造１３５は、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ｂを介して、Ｉ／Ｏカード１３４ａと通信するように割り当てられたフィールドデバイス（例えば、フィールドデバイス１１６ａ〜１１６ｃ）に対応するフィールドデバイス識別番号（例えば、フィールドデバイス識別情報）を記憶する。実施例によるプロセス制御システム１００の構成時間中、または動作中に、ワークステーション１０２を介して、エンジニア、オペレータ、および／またはユーザがデータ構造１３３、および１３５を追加することができる。図示はしないが、冗長Ｉ／Ｏカード１３２ｂは、データ構造１３３と同一のデータ構造を記憶し、冗長Ｉ／Ｏカード１３４ｂは、データ構造１３５と同一のデータ構造を記憶する。さらに、またはその代わりに、データ構造１３３、および１３５は、ワークステーション１０２に記憶することができる。

ここに示す実施例では、マーシャリングキャビネット１２２は、プロセス制御領域１１０とは別の終端領域１４０に置かれているのが示されている。十分に多くの通信媒体（例えば、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃの１つ、またはマルチドロップセグメントに沿って限定されたグループの１つに、独自に関連付けられている、複数の通信バス）の代わりにＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを使用して、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃをコントローラ１０４に通信可能に接続することにより、通信の信頼性を大幅に低下させずに、既知の構成よりもマーシャリングキャビネット１２２から比較的離して、コントローラ１０４を置くことが容易になる。マーシャリングキャビネット１２２とコントローラ１０４を同じ領域に置くように、プロセス制御領域１１０と終端領域１４０を組み合わせることができる、実施例による実装もある。どのような場合でも、マーシャリングキャビネット１２２とコントローラ１０４を、プロセス領域１１４、および１１８から離れた領域内におけば、Ｉ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂ、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ、およびユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを、プロセス領域１１４、および１１８に関連付けることができる厳しい環境条件（例えば、熱、湿気、電磁ノイズ）から隔離することができる。このようにして、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ、およびＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂは、プロセス領域１１４、および１１８の環境条件だったら動作させるのに必要になる、高信頼動作（例えば、高信頼データ通信）の保証を要する動作仕様特性（例えば、シールディング、より強固な回路、より複雑なエラーチェック等）を必要としないので、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃ、およびＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂを設計し、製造するコストや手間を、フィールドデバイス１１２ａ〜１１２ｃ、および１１６ａ〜１１６ｃのための通信回路、および制御回路の製造コストに対して、大幅に低減することができる。

実施例によるマーシャリングキャビネット１２２、および終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃの、詳細の追加、および代替となる実施例による実装と同様に、ワークステーション、コントローラ、およびＩ／Ｏカードを通信可能に接続するために使用することができる、詳細の追加、および代替となる実施例による実装は、上記に組み込んだ米国特許第８、３３２、５６７号に開示されている。

図２は、本明細書に開示された教示により実装された、実施例によるオンオフバルブ２０２を含む、実施例によるプロセス制御システム２００を示すブロック図である。説明のために、図２の実施例によるプロセス制御システム２００は、図１の実施例によるプロセス制御システム１００と関連して記載されたものと、同じ共通部品用参照番号を使用して記載する。こうして、ここに示す図２の実施例では、プロセス制御システム２００は、ＬＡＮ１０６を介してコントローラ１０４に通信可能に接続されたワークステーション１０２を含む。さらに、実施例によるコントローラ１０４は、対応するユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａ〜１３６ｂを介して、実施例によるマーシャリングキャビネット１２２内で、終端モジュール１２４ａ〜１２４ｃ、および１２６ａ〜１２６ｃに通信可能に接続されたＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ、および１３４ａ〜１３４ｂを含む。

ここに示す図２の実施例に示すように、実施例によるプロセス制御システム２００は、本明細書に開示された教示により実装された、実施例によるオンオフバルブ２０２と、既知の技術により実装された、第２のオンオフバルブ２０４を含む。ここに示す実施例では、第２のオンオフバルブ２０４は、第１のオンオフバルブ２０２が、以下で詳細に説明するマルチチャネルトランシーバ２３０を含むことを除けば、実施例による第１のオンオフバルブ２０２に類似している。ここに示す実施例では、第１の、および第２のオンオフバルブ２０２および２０４は、メインバルブ２０６と、それを経由して、空気圧供給装置がメインバルブ２０６に接続されるパイロットバルブ２０８と、パイロットバルブ２０８を作動させるためのソレノイドバルブ２１０を備える。さらに、実施例によるオンオフバルブ２０２、および２０４は、ブラケット、すなわちフレーム２１４を介してメインバルブ２０６に搭載される、フィードバック信号ボックス、すなわちスイッチボックス２１２を備える。スイッチボックス２１２が、メインバルブ２０６に関連付けられたシャフト２１６の回転を監視して、メインバルブ２０６の動作状態（例えば、開放、または閉鎖）を検出する近接センサを備える、という実施例もある。例えば、第１のセンサが、バルブ２０６が開放されていることを検出すると、第１の近接センサはオン信号を生成することができ、第２のセンサが、バルブ２０６が閉鎖されていることを検出すると、第２の近接センサはオフ信号を生成することができる。こうして、図２の実施例の説明に示すように、第１の、および第２のオンオフバルブ２０２、および２０４の実施例による配置では、オン信号（バルブ開放状態を示す）、およびオフ信号（バルブ閉鎖状態を示す）に対応する２つのディスクリート入力（ＤＩ）２１８、および制御信号をソレノイド２１０に供給して、メインバルブ２０６を駆動して開放状態、または閉鎖状態のどちらかにする１つのディスクリート出力（ＤＯ）２２０を備える、３つのＩ／Ｏチャネルが必要となる。

既知の技術では、第２のオンオフバルブ２０４に示すように、２つのＤＩ２１８と１つのＤＯ２２０各々は、個別の導体２２２ａ〜２２２ｃ（例えば、個別のツイストワイヤのペア）を介して別々の終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃに戻る通信が行われる。そのような実装では、オンオフバルブ２０４は３つの終端モジュール１２６ａ〜１２６ｃが必要になるが、そのようなオンオフバルブと通信するのに必要な設置面積、つまりマーシャリングキャビネット１２２内の必要空間を著しく増加する、および／または一定寸法の１台のマーシャリングキャビネット１２２を介して制御可能なオンオフバルブの数が、著しく制限されることになる。

オンオフバルブ２０４の既知の実装とは異なり、実施例によるオンオフバルブ２０２は、本明細書で開示された教示により実装され、単一導体２２４（例えば、単一のツイストワイヤのペア）を介してオンオフバルブ２０２が操作できるようにしている。このようにして、ここに示す実施例のように、他のフィールドデバイス２２６および２２８を、他の終端モジュール１２４ｂ〜１２４ｃに接続できるように、オンオフバルブ２０２は、１つの終端モジュール１２４ａだけと通信可能に接続される。従って、本明細書で開示した教示によれば、マーシャリングキャビネット１２２内で第１のオンオフバルブ２０２を操作するために必要な設置面積は、既知の技術を使用して実装された第２のオンオフバルブ２０４を操作するために使用する空間の１／３に減少する。言い換えれば、マーシャリングキャビネット（例えば、同じサイズの）が同じなら、本明細書で開示した教示により実装すれば、既知の方法と比べて、３倍のオンオフバルブを収納することができる。

上記のように、実施例によるオンオフバルブ２０２は、オンオフバルブ２０２に関連付けられた３つのＩ／Ｏ（例えば、２つのＤＩ２１８と１つのＤＯ２２０）各々に通信可能に接続され、導体２２４を介して終端モジュール１２４ａにも接続された、実施例によるマルチチャネルトランシーバ２３０を備える。こうして、ここに示す実施例では、トランシーバ２３０は、終端モジュール１２４ａを介してコントローラ１０４からコマンド、または信号を受信し、そのような信号を、ソレノイド２１０に関連付けられたＤＯ２２０に送信して、メインバルブ２０６を駆動するように構成されている。さらに、ここに示す実施例のトランシーバ２３０は、バルブの状態（例えば、開放、または閉鎖）を示すスイッチボックス２１２内の近接センサにより検出された位置情報に基づき、２つのＤＩ２１８に対応するフィードバック信号を受信するように構成されている。ここに示す実施例では、同じ導体２２４を介したコントローラ１０４からの要求に応答して、トランシーバ２３０は終端モジュール１２４ａを介して、コントローラ１０４にフィードバック信号（例えば、ＤＩ信号）を戻す。

ここに示す実施例ではトランシーバ２３０は、ブラケット２１４を介して、オンオフバルブ２０２上に搭載される。トランシーバ２３０は、別の方法で（例えば、オンオフバルブ２０２の別の構成部品に搭載される）オンオフバルブ２０２に物理的に接続される、という実施例もある。例えばトランシーバ２３０は、ケーブルのグランドエントリーで、スイッチボックス２１２に接着されるような構造にすることができる（例えば、ネジ式インタフェースで）。他の実施例では、トランシーバ２３０は、ソレノイドバルブ２１０の隣に置かれた、ソレノイドバルブアダプタ板に搭載してもよい。このようにして、トランシーバ２３０を既存のオンオフバルブに簡単に組み込むことができる。トランシーバ２３０を、スイッチボックス２１２に組み込むことができる実施例もある。トランシーバ２３０を、自身のハウジングに収納することができる実施例もある。トランシーバ２３０を、オンオフバルブ２０２に直接搭載、または物理的に接続せずに、トランシーバ２３０をオンオフバルブ２０２から離しておくが、オンオフバルブ２０２と関連付けられたＩ／Ｏ２１８、２２０各々と通信可能に接続できるように、十分近くに置いておく実施例もある。ソレノイド２１０を介して作動される空気式オンオフバルブを、図１の実施例に示すが、実施例によるトランシーバ２３０は、異なる種類のアクチュエータを備える異なる種類のオンオフバルブに各々接続されるように構成することができる。例えば、オンオフバルブはあるいは、１２０Ｖの交流電力で動作する、モータ駆動バルブでもよい。さらに、またはその代わりに、終端モジュール１２４ａ、および／またはトランシーバ２３０は、例えば前進／オフ／逆進のアプリケーション、または左／ホールド／右のアプリケーションのようにさらに複雑な制御能力に関連付けられたオンオフバルブを扱うように構成することができる実施例もある。

図３は、図１〜２の実施例による終端モジュール１２４ａの詳細ブロック図である。実施例による終端モジュール１２４ａは、ユニバーサルＩ／Ｏバスインタフェース３０２を備え、実施例による終端モジュール１２４ａが図１のＩ／Ｏカード１３２ａ〜１３２ｂ（または任意の他のＩ／Ｏカード）と通信できるようにする。例えば、ＲＳ−４８５シリアル通信基準、マンチェスタバスパワード（ＭＢＰ）伝送技術、イーサネット等を使用すれば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を実装することができる。終端モジュール１２４ａのアドレス、および／またはＩ／Ｏカード１３２ａのアドレスを識別するために、終端モジュール１２４ａはアドレス識別子３０４を備える。終端モジュール１２４ａがマーシャリングキャビネット１２２に挿入されると、Ｉ／Ｏカード１３２ａ（図１）に対して終端モジュールのアドレス（例えば、ネットワークアドレス）を問い合わせるようにアドレス識別子３０４を構成することができる。このようにして、Ｉ／Ｏカード１３２ａに情報を伝える場合は、終端モジュール１２４ａは終端モジュールアドレスをソースアドレスとして使用でき、終端モジュール１２４ａに情報を伝える場合は、Ｉ／Ｏカード１３２ａは終端モジュールアドレスを宛先アドレスとして使用できる。

終端モジュール１２４ａの様々な操作を制御するために、終端モジュール１２４ａには操作コントローラ３０６が備えられている。実施例による実装では、マイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを使用して、操作コントローラを実装することができる。操作コントローラ３０６は命令、すなわちコマンドを、実施例による終端モジュール１２４ａの他の部分に伝え、その部分の操作を制御する。

実施例による終端モジュール１２４ａは、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が備えられ、ユニバーサルＩ／Ｏバス１３６ａを介してＩ／Ｏカード１３２ａと情報交換する。ここに示す実施例では、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８は、Ｉ／Ｏカード１３２ａに伝送する情報をパケット化し、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信した情報を非パケット化する。ここに示す実施例では、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８は、送信する各パケットのヘッダー情報を生成し、受信したパケットからヘッダー情報を読み出す。実施例によるヘッダー情報には、宛先アドレス（例えば、Ｉ／Ｏカード１３２ａのネットワークアドレス）、ソースアドレス（例えば、終端モジュール１２４ａのネットワークアドレス）、パケットタイプ、またはデータタイプ（例えば、アナログフィールドデバイス情報、フィールドデバイス情報、コマンド情報、温度情報、リアルタイムデータ値等）、エラーチェック情報（例えば、周期的冗長検査（ＣＲＣ））が含まれる。同じマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを使用して、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８と操作コントローラ３０６を実装することができる、実施例による実装もある。

図１のフィールドデバイス１１２ａ、または図２のオンオフバルブ２０２（または、任意の他のフィールドデバイス）に供給される電力量を制御するために、終端モジュール１２４ａにはフィールドパワーコントローラ３１０が備えられている。マーシャリングキャビネット１２２内の電源が、終端モジュール１２４ａに電力を供給して、フィールドデバイス１１２ａと通信するために、通信チャネルインタフェースに電力を供給するという実施例もある。例えば、１２ボルトを使用して通信するフィールドデバイスがあれば、２４ボルトを使用して通信するものもある。ここに示す実施例では、終端モジュール１２４ａに供給する電力を、フィールドパワーコントローラ３１０が電源により規定し、調整し、ステップアップ／ステップダウンする。フィールドパワーコントローラ３１０が、フィールドデバイスとの通信で使用する電力量、および／またはフィールドデバイスへの配電量を制限し、引火性の高い、または可燃性の高い環境で点火するリスクを大幅に低減または消去している、という実施例による実装もある。

電源から受け取った電力を、終端モジュール１２４ａ、および／またはフィールドデバイス１１２ａ用の電力に変換するために、終端モジュール１２４ａにはパワーコンバータ３１２が備えられている。ここに示す実施例では、終端モジュール１２４ａを実装するのに使用する回路は、フィールドデバイス１１２ａで要求される電圧レベルとは異なる、１つ以上の電圧レベル（例えば、３．３Ｖ）を使用する。パワーコンバータ３１２は、電源から受電した電力を使用して、終端モジュール１２４ａ、およびフィールドデバイス１１２ａにレベルの異なる電圧を供給するように構成されている。ここに示す実施例では、パワーコンバータ３１２が生成した電力出力は、終端モジュール１２４ａ、およびフィールドデバイス１１２ａに電力を供給し、終端モジュール１２４ａとフィールドデバイス１１２ａ間で情報通信するのに使用される。他の通信プロトコルと比較して高い、または低い電圧レベル、および／または電流レベルを要するフィールドデバイス通信プロトコルもある。ここに示す実施例では、フィールドパワーコントローラ３１０は、パワーコンバータ３１２を制御して、フィールドデバイス１１２ａに電力を供給し、フィールドデバイス１１２ａと通信するための電圧レベル（複数可）を提供する。けれども、パワーコンバータ３１２により生成された出力電力を使用して、終端モジュール１２４ａには電力を供給するが、マーシャリングキャビネット１２２の外部の個別の電源を使用して、フィールドデバイス１１２ａには電力を供給する他の実施例による実装もある。

終端モジュール１２４ａの回路とＩ／Ｏカード１３２ａとを電気的に絶縁するために、終端モジュール１２４ａには１台以上の絶縁装置３１４が備えられる。絶縁装置３１４は、電気絶縁装置、および／または光絶縁装置を使用して実装することができる。

アナログ信号とデジタル信号間の変換を行うために、終端モジュール１２４ａにはデジタル−アナログコンバータ３１６とアナログ−デジタルコンバータ３１８が備えられる。デジタル−アナログコンバータ３１６は、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信したデジタル表示されたアナログ値を、図１のフィールドデバイス１１２ａに伝えることができるアナログ値に変換するように構成されている。アナログ−デジタルコンバータ３１８は、フィールドデバイス１１２ａから受信したアナログ値（例えば、測定値）を、Ｉ／Ｏカード１３２ａに伝えることができる、デジタル表示された値に変換するように構成される。終端モジュール１２４ａがフィールドデバイス１１２ａとデジタル信号で通信するように構成されている、別の実施例による実装では、デジタル−アナログコンバータ３１６とアナログ−デジタルコンバータ３１８を、終端モジュール１２４ａから省略することができる。

フィールドデバイス１１２ａとの通信を制御するために、終端モジュール１２４ａにはフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が備えられている。フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、Ｉ／Ｏカード１３２ａから受信した情報は、フィールドデバイス１１２ａと通信するのに正しいフォーマットと電圧タイプ（例えば、アナログ−デジタル）であることを保証する。もし、フィールドデバイス１１２ａがデジタル情報を使用して通信するように構成されていれば、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０もまた、情報をパケット化、または非パケット化するように構成される。さらに、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、フィールドデバイス１１２ａから受信した情報を抽出して、その情報をアナログ−デジタルコンバータ３１８、および／またはＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８に伝え、次いでＩ／Ｏカード１３２ａに伝えるように構成されている。

ここに示す実施例では、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、フィールドデバイス１１２ａから受信した情報にタイムスタンプするようにも構成されている。終端モジュール１２４ａでタイムスタンプを生成すれば、サブミリ秒の領域でのタイムスタンプの正確さを利用して、一連の事象（ＳＯＥ）の操作の実装が容易になる。例えば、タイムスタンプとそれぞれの情報は、コントローラ１０４、および／またはワークステーション１０２に伝えることができる。例えば、ワークステーション１０２（図１）（または任意の他の処理システム）により実行される一連の事象の操作を使用すれば、操作（例えば、故障モード）の特定の状態になる前、最中、なった後で何が起こったかを解析し、操作の特定の状態の発生原因を判定することができる。サブミリ秒領域でタイムスタンプをとれば、時間的粒度を比較的高くしてイベントをキャプチャすることができる。同じマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを使用して、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０、および操作コントローラ３０６を実装することができる実施例による実装もある。

一般的に、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０に類似したフィールドデバイス通信コントローラは、通信するために構成されたフィールドデバイスの種類に対応する通信プロトコル機能、または他の通信機能（例えば、フィールドバス通信プロトコル機能、ＨＡＲＴ通信プロトコル機能等）を備える。例えば、もしＨＡＲＴ装置を使用して、フィールドデバイス１１２ａが実装されれば、終端モジュール１２４ａのフィールドデバイス通信プロセッサ３２０には、ＨＡＲＴ通信プロトコル機能が備えられる。フィールドデバイス１１２ａに向けたＩ／Ｏカード１３２ａからの情報を、終端モジュール１２４ａが受信すると、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、ＨＡＲＴ通信プロトコルに従ってその情報をフォーマットして、その情報をフィールドデバイス１１２ａに届ける。図２に示すオンオフバルブ２０２に関連して、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、適切なディスクリート出力を伝えて、ソレノイド２１０を駆動するように構成され、ワイヤの単一ペア（例えば、導体２２４）を介して、スイッチボックス２１２からディスクリート入力を受信するように構成されている。

ここに示す実施例では、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、通過するメッセージを処理するように構成されている。通過するメッセージは、ワークステーション（例えば、図１のワークステーション１０２）で発生し、ペイロード（例えば、通信パケットのデータ部分）としてコントローラ（例えば、図１のコントローラ１０４）を介して、終端モジュール（例えば、図１の終端モジュール１２４ａ）に伝えられ、フィールドデバイス（例えば、フィールドデバイス１１２ａ）へ送付される。例えば、ワークステーション１０２で発生し、フィールドデバイス１１２ａに配信されるように指定されたメッセージは、ワークステーション１０２にて通信プロトコル記述子（例えば、ＨＡＲＴプロトコル記述子）でタグ付けされ、および／またはフィールドデバイス１１２ａの通信プロトコルに従ってフォーマットされる。ワークステーション１０２は、メッセージを１つ以上の通信パケットのペイロード（複数可）内に包み込み、そのメッセージを、ワークステーション１０２からＩ／Ｏコントローラ１０４を介して、通過メッセージとして終端モジュール１２４ａへ配信する。メッセージの包み込みとは、例えば、フィールドデバイスと通信するのに使用される通信プロトコル（例えば、Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴプロトコル等）に従ってヘッダー情報内のメッセージをパケット化することを意味する。終端モジュール１２４ａが、Ｉ／Ｏカード１３２からの通過メッセージを含む通信パケット（複数可）を受信すると、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８（図３）は、受信した通信パケット（複数可）からペイロード（複数可）を抽出する。その後、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０（図３）は、ペイロード（複数可）からの通過メッセージの包みをほどき、（ワークステーション１０２で、既にフォーマットされていなければ）ワークステーション１０２により生成された通信プロトコル記述子に従ってメッセージをフォーマットして、そのメッセージをフィールドデバイス１１２ａに伝える。

フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、通過メッセージをワークステーション１０２に同様にして伝えるように構成されている。例えば、もしフィールドデバイス１１２ａが、ワークステーション１０２に配信しようとするメッセージ（例えば、ワークステーションメッセージへの返事、または任意の他のメッセージ）を生成すれば、フィールドデバイス通信プロセッサ３２０は、フィールドデバイス１１２ａからのメッセージを、１つ以上の通信パケットのペイロードに包み込み、Ｉ／Ｏバス通信プロセッサ３０８は、包み込んだメッセージを含む１つ以上のパケットを、Ｉ／Ｏカード１３２ａに伝える。ワークステーション１０２が、包み込んだメッセージを含むコントローラ１０４からのパケットを受信すると、ワークステーション１０２は包みをほどいて、メッセージを処理することができる。

終端モジュール１２４ａは、終端モジュール１２４ａをフィールドデバイス（例えば、図１のフィールドデバイス１１２ａ）に通信可能に接続するように構成された、フィールドデバイスインタフェース３２２を備える。例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２は、コンタクトの１つ以上を介して、終端モジュール１２４ａに関連付けられた終端ネジに、通信可能に接続することができる。

図２の終端モジュール１２４ａを実装する実施例による方法を図３に示すが、図３に示す要素、プロセス、および／または装置の１つ以上は、任意の他の方法で結合、分割、再編成、省略、消去、および／または実装することができる。さらに、実施例によるＩ／Ｏバスインタフェース３０２、実施例によるアドレス識別子３０４、実施例による操作コントローラ３０６、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８、実施例によるフィールドパワーコントローラ３１０、実施例によるパワーコンバータ３１２、実施例による絶縁装置３１４、実施例によるデジタル−アナログコンバータ３１６、実施例によるアナログ−デジタルコンバータ３１８、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０、実施例によるフィールドデバイスインタフェース３２２、および／または、さらに一般的には、実施例による図３の終端モジュール１２４ａは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウエア、および／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウエアの任意の組合せにより実装することができる。こうして、任意の実施例によるＩ／Ｏバスインタフェース３０２、実施例によるアドレス識別子３０４、実施例による操作コントローラ３０６、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８、実施例によるフィールドパワーコントローラ３１０、実施例によるパワーコンバータ３１２、実施例による絶縁装置３１４、実施例によるデジタル−アナログコンバータ３１６、実施例によるアナログ−デジタルコンバータ３１８、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０、実施例によるフィールドデバイスインタフェース３２２、および／または、さらに一般的には、実施例による終端モジュール１２４ａのどれでも、１つ以上のアナログ、またはデジタル回路（複数可）、論理回路、プログラマブルプロセッサ（複数可）、特定用途向け集積回路（複数可）（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置（複数可）（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラム可能論理装置（複数可）（ＦＰＬＤ）により実装することができる。純粋にソフトウェア、および／またはファームウエアの実装を網羅している、本特許の任意の装置のクレーム、またはシステムのクレームを読むと、実施例によるＩ／Ｏバスインタフェース３０２、実施例によるアドレス識別子３０４、実施例による操作コントローラ３０６、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８、実施例によるフィールドパワーコントローラ３１０、実施例によるパワーコンバータ３１２、実施例による絶縁装置３１４、実施例によるデジタル−アナログコンバータ３１６、実施例によるアナログ−デジタルコンバータ３１８、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０、および／または実施例によるフィールドデバイスインタフェース３２２のうち少なくとも１つは、本明細書では、ソフトウェア、および／またはファームウエアを記憶する、メモリ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ブルーレイディスク等のような実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶装置、または記憶ディスクを含むことが、本明細書で明確に定義されている。さらにまた、実施例による図２の終端モジュール１２４ａは、図３での説明に加え、またはその代わりに、１つ以上の要素、プロセス、および／または装置を含むことができ、および／または任意の、または全ての説明した要素、プロセス、および／または装置の１つ超を含むことができる。

図４は、実施例による図２のトランシーバ２３０の詳細なブロック図である。実施例によるトランシーバ２３０は、終端モジュールインタフェース４０２を備え、実施例によるトランシーバ２３０が終端モジュール１２４ａと通信できるようにしている。実施例によるトランシーバ２３０は、ソレノイドインタフェース４０４を備え、実施例によるトランシーバ２３０がソレノイド２１０と通信する（例えば、ディスクリート出力信号を送信する）ことができるようにしている。実施例によるトランシーバ２３０のソレノイドインタフェース４０４は、任意の適切な接続を使用して、ソレノイド２１０に通信可能に接続することができるワイヤを備えている、という実施例もある。実施例によるトランシーバ２３０は、近接センサインタフェース４０６を備え、実施例によるトランシーバ２３０が、スイッチボックス２１２内の位置センサと通信（例えば、ディスクリート入力信号を受信する）できるようにしている。実施例によるトランシーバ２３０の近接センサインタフェース４０６が、バルブ２０６の動作状態（例えば、開放、または閉鎖）を監視する対応するオン、およびオフ近接センサに通信可能に接続することができる２本のワイヤ（すなわち、ワイヤの２組）を備える、という実施例もある。

ここに示す実施例では、トランシーバ２３０は、終端モジュール１２４ａ、ソレノイド２１０、スイッチボックス２１２内の近接センサと情報を交換する通信プロセッサ４０８を備える。ここに示す実施例では、通信プロセッサ４０８が、終端モジュール１２４ａから受信したディスクリート出力信号の送受信を制御してソレノイド２１０を駆動する。さらに、ここに示す実施例では、通信プロセッサ４０８が、スイッチボックス２１２の近接センサに関連付けられたディスクリート入力から受信したフィードバック信号の送信を制御する。

トランシーバ２３０の様々な動作を制御するために、実施例によるトランシーバ２３０には動作コントローラ４１０が備えられる。実施例による実装では、動作コントローラ４１０は、マイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを使用して実装することができる。動作コントローラ４１０は、実施例によるトランシーバ２３０の他の部分に指示やコマンドを伝えて、その部分の動作を制御する。例えば、動作コントローラ４１０は通信プロセッサ４０８を指示して、通信プロセッサ４０８が終端モジュール１２４ａから（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）以前受信した出力信号を（例えば、ソレノイドインタフェース４０４を介して）ソレノイド２１０へ送信させる。同様に、動作コントローラ４１０が通信プロセッサ４０８に指示して、通信プロセッサ４０８がスイッチボックス２１２から（例えば、近接センサインタフェース４０６を介して）以前受信した、入力信号、またはフィードバック信号を、（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）終端モジュール１２４ａに送信させるという実施例もある。さらに、制御システムにある種の故障があると、動作コントローラ４１０が、オンオフバルブ２０２が適切に制御されるように管理するという実施例もある。例えば、トランシーバが（終端モジュール１２４ａを介して供給されていた）電力を受信できなくなると、出力信号はオフに設定される。そのような場合には、受電が再開されると、動作コントローラ４１０は通信プロセッサ４０８に指示して、（例えば、ソレノイドインタフェース４０４を介して）故障動作信号をソレノイドに送信させて、オンオフバルブ２０２を予め定義してある故障状態にする。そのような実施例のあるものでは、動作コントローラ４１０はさらに通信プロセッサ４０８に指示して、オンオフバルブ２０２が故障状態にあることを示す指摘を、（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）終端モジュール１２４ａに送信させる。同じマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを使用して、通信プロセッサ４０８と動作コントローラ４１０が実装される、という実施例による実装もある。

図２のトランシーバ２３０を実装する実施例による方法を図４に示すが、図４に示す要素、プロセス、および／または装置の１つ以上は、任意の他の方法で結合、分割、再編成、省略、消去、および／または実装することができる。さらに、実施例による終端モジュールインタフェース４０２、実施例によるソレノイドインタフェース４０４、実施例による近接センサインタフェース４０６、実施例による動作コントローラ４１０、実施例による通信プロセッサ４０８、および／またはさらに一般的には、図４の実施例による終端モジュール１２４ａは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウエア、および／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウエアの任意の組合せにより実装することができる。こうして、例えば、任意の実施例による終端モジュールインタフェース４０２、実施例によるソレノイドインタフェース４０４、実施例による近接センサインタフェース４０６、実施例による動作コントローラ４１０、実施例による通信プロセッサ４０８、および／またはさらに一般的には、終端モジュール１２４ａは、１つ以上のアナログ、またはデジタル回路（複数可）、論理回路、プログラマブルプロセッサ（複数可）、特定用途向け集積回路（複数可）（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置（複数可）（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラム可能論理装置（複数可）（ＦＰＬＤ）により実装することができる。純粋にソフトウェア、および／またはファームウエア実装を網羅している、本特許の任意の装置またはシステムのクレームを読むと、実施例による終端モジュールインタフェース４０２、実施例によるソレノイドインタフェース４０４、実施例による近接センサインタフェース４０６、実施例による動作コントローラ４１０、および／または、実施例による通信プロセッサ４０８のうち少なくとも１つは、本明細書では、ソフトウェア、および／またはファームウエアを記憶する、メモリ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ブルーレイディスク等のような実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶装置、または記憶ディスクを含むことが、本明細書で明確に定義されている。さらにまた、図２の実施例によるトランシーバ２３０は、図４での説明に加え、またはその代わりに、１つ以上の要素、プロセス、および／または装置を含むことができ、および／または任意の、または全ての説明した要素、プロセス、および／または装置の１つ超を含むことができる。

図３の終端モジュール１２４ａを実装するための実施例による方法を表すフローチャートを図５に示す。この実施例では、この方法は、図７に関連して以下で議論する、実施例によるプロセッサプラットホーム７００内に示すプロセッサ７１２のようなプロセッサにより、実行されるプログラムを備える、機械読み取り可能な命令として実装される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、またはプロセッサ７１２に関連付けられたメモリのような、実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体内に記憶されたソフトウェア内で具現化することができるが、プログラム全体、および／またはその一部は、プロセッサ７１２以外の装置により実行されるか、および／またはファームウエア、または専用ハードウェアで具現化させるかどちらかである。さらに、実施例によるプログラムは、図７に示すフローチャートを参照して記述しているが、実施例による終端モジュール１２４ａを実装する他の方法の多くを、代わりに使用してもよい。例えば、ブロックを実行する順番を変えてもよいし、および／または記載したあるブロックを変更、消去、または結合してもよい。

図５を詳しく見ると、実施例によるプロセスは、ブロック５００で開始され、実施例による終端モジュール１２４ａが、オンオフバルブ（例えば、図２のオンオフバルブ２０２）を駆動するための制御信号を（例えば、オペレータから）受信したか否かを判定する。例えば、もしＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が、制御信号を受信したことを、例えば割り込みレジスタ、またはステータスレジスタを介して指摘すれば、終端モジュール１２４ａは、そのような制御信号を受信したと判定する。もし実施例による終端モジュール１２４ａが、制御信号を受信したと判定すると、制御はブロック５０２に進み、実施例による操作コントローラ３０６が、制御信号がオンオフバルブ２０２を開放するのか、または閉鎖するのかを判定する。もし実施例による操作コントローラ３０６が、制御信号がオンオフバルブ２０２を開放すると判定すると（ブロック５０２）、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０は（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介して）信号をトランシーバ２３０に送信し、オンオフバルブ２０２を開放する（ブロック５０４）。ブロック５０６では、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が、オンオフバルブ２０２が開放していることの確認を（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介してトランシーバ２３０から）受信する。ブロック５０８では、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が（例えば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を介して）、オンオフバルブ２０２が開放していることを示すメッセージをコントローラ１０４に送信し、その後制御がブロック５１６に進む。もし実施例による操作コントローラ３０６が、制御信号がオンオフバルブ２０２が閉じるものであると判定すると（ブロック５０２）、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０は（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介して）信号をトランシーバ２３０に送信し、オンオフバルブ２０２を閉鎖する（ブロック５１０）。ブロック５１２では、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０は（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介してトランシーバ２３０から）、オンオフバルブ２０２が閉鎖していることの確認を受信する。ブロック５１４では、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が（例えば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を介して）、オンオフバルブ２０２が閉鎖していることを示すメッセージをコントローラ１０４に送信し、その後制御がブロック５１６に進む。ブロック５００に戻り、もし実施例による終端モジュール１２４ａが、オンオフバルブ２０２を開放、または閉鎖するための制御信号を受信していないと判定すると、制御は直接ブロック５１６に進む。

ブロック５１６では、実施例による操作コントローラ３０６が、オンオフバルブ２０２の動作状態をチェックするか否か（例えば、最後に送信した制御信号に対して、バルブを開くか、閉じるか）を判定する。制御信号が最後に送信されてから、および／またはバルブの状態が最後にチェックされてから、経過した閾値期間に基づいて操作コントローラ３０６が、オンオフバルブ２０２の動作状態をチェックするか否かを判定するという実施例もある。オンオフバルブ２０２をチェックするコマンドの（例えば、オペレータからの）受信に基づき、オンオフバルブ２０２の動作状態をチェックするか否かを操作コントローラ３０６が判定するという別の実施例もある。もし実施例による操作コントローラ３０６が、オンオフバルブ２０２の動作状態をチェックしないと判定すれば（ブロック５１６）、制御はブロック５００に戻る。もし実施例による操作コントローラ３０６が、オンオフバルブ２０２の動作状態をチェックすると判定すれば（ブロック５１６）、制御はブロック５１８に進み、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が、テスト信号を（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介して）送信し、オンオフバルブ２０２をチェックする。ブロック５２０では、実施例による終端モジュール１２４ａが、現在のバルブの状態の確認を受信したか否かを判定する。例えば、もしフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が、トランシーバ２３０からのフィードバックを受信したことを、例えば割り込みレジスタ、またはステータスレジスタを介して指摘すれば、終端モジュール１２４ａは、現在のバルブの状態の確認を受信したと判定する。もし実施例による終端モジュール１２４ａが、現在のバルブの状態の確認を受信した（例えば、トランシーバ２３０が要求された情報に応答した）と判定すれば、実施例による操作コントローラ３０６が、現在のバルブの状態が、最後の制御信号の状態に一致するか否かを判定する（ブロック５２２）。つまり、実施例による操作コントローラ３０６が、（バルブが開放か、または閉鎖かどちらかを示す）スイッチボックス２１２の近接センサにより発生したディスクリート入力信号が、ソレノイド２１０に送信された（オンオフバルブ２０２を開放、または閉鎖するための）最後のディスクリート出力信号に一致するか否かを判定する。もし実施例による操作コントローラ３０６が、現在のバルブの状態が、最後の制御信号の状態に一致すると判定すれば（ブロック５２２）、制御はブロック５２４に進む。ブロック５２４で、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が、オンオフバルブ２０２の動作状態が良好であることを示すメッセージを（例えば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を介して）コントローラ１０４に送信し、その後制御はブロック５００に戻る。

もし実施例による操作コントローラ３０６が、現在のバルブの状態が、最後の制御信号の状態に一致しないと判定すると（ブロック５２２）、制御はブロック５２６に進む。もし実施例による終端モジュール１２４ａが、現在のバルブの状態の確認を受信していないと判定すると（ブロック５２０）、制御はブロック５２６に直接進む。ブロック５２６では、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が、オンオフバルブ２０２の状態がよくないことを示すメッセージを、（例えば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を介して）コントローラ１０４に送信する。ブロック５２８では、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が、故障動作信号を（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介して）トランシーバ２３０に送信する。ブロック５３０では、実施例によるフィールドデバイス通信プロセッサ３２０が、オンオフバルブ２０２が故障状態であることの確認を（例えば、フィールドデバイスインタフェース３２２を介してトランシーバ２３０から）受信する。ブロック５３２では、実施例によるＩ／Ｏバス通信プロセッサ３０８が、オンオフバルブ２０２が故障状態であることを示すメッセージを（例えば、Ｉ／Ｏバスインタフェース３０２を介して）コントローラ１０４に送信し、その時点で実施例による図５のプロセスが終了する。

図４のトランシーバ２３０の実装方法の実施例を表すフローチャートを、図６に示す。この実施例で、図７に関して以下で議論する、実施例によるプロセッサのプラットホーム７００に示すプロセッサ７１２のようなプロセッサにより実行されるプログラムを備えた、機械読み取り可能な命令として、この方法は実装される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、またはプロセッサ７１２に関連付けられたメモリのような、実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体内に記憶されたソフトウェア内で具現化することができるが、プログラム全体、および／またはその一部は、プロセッサ７１２以外の装置により実行されるか、および／またはファームウエア、または専用ハードウェアで具現化させるかどちらかである。さらに、実施例によるプログラムは、図７に示すフローチャートを参照して記述しているが、実施例によるトランシーバ２３０を実装する他の方法の多くを、代わりに使用してもよい。例えば、ブロックを実行する順番を変えてもよいし、および／または記載したあるブロックを変更、消去、または結合してもよい。

図６を詳しく見ると、実施例によるプロセスは、ブロック６００で開始され、実施例によるトランシーバ２３０が、終端モジュール（例えば、図２の終端モジュール１２４ａ）からコマンド信号を受信したか否かを判定する。例えば、もし信号が受信されたことを、通信プロセッサ４０８が、例えば割り込みレジスタ、またはステータスレジスタを介して指摘すると、トランシーバ２３０は、信号が受信されたと判定する。この信号が、図５のブロック５０４、５１０、５１８あるいは５２８のどれかで送信された信号に対応する実施例もある。もし信号が受信されなければ、動作コントローラ４１０は、最後に信号を受信してから閾値期間が経過したか否かを判定する（ブロック６０２）。もし動作コントローラ４１０が、閾値期間が経過していないと判定すれば（ブロック６０２）、制御はブロック６００に戻る。もし動作コントローラ４１０が、最後の信号から閾値期間が経過していると判定すれば（ブロック６０２）、制御はブロック６０４に進み、実施例による通信プロセッサ４０８が（例えば、ソレノイドインタフェース４０４を介して）故障動作信号をソレノイド２１０に送信して、オンオフバルブ２０２を作動させて故障状態にする。ブロック６０６では、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２が故障状態であることを示すフィードバック信号を、（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）終端モジュール１２４ａに送信する。ブロック６０８では、実施例による動作コントローラ４１０が、実施例によるプロセスを継続するか否かを判定する。もし継続するなら、制御はブロック６００に戻る。継続しないなら、実施例による図６のプロセスは終了する。

ブロック６００に戻ると、実施例によるトランシーバ２３０が、終端モジュール２１４ａからのコマンド信号を受信したと判定すれば、制御はブロック６１０に進む。ブロック６１０では、実施例による通信プロセッサ４０８は、信号が（例えば、オンオフバルブ２０２の動作状態を調べるための）テスト信号か、または（例えば、オンオフバルブ２０２を駆動して、開放状態、または閉鎖状態にする）制御信号か、どちらであるかを判定する。もし実施例による通信プロセッサ４０８が、信号がテスト信号であると判定すると、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２の現在の状態を示す信号を、終端モジュール１２４ａに送信する（ブロック６１２）。スイッチボックス２１２内の近接センサにより生成されたディスクリート入力信号に基づき、近接センサインタフェース４０６を介して、オンオフバルブ２０２の現在の状態が通信プロセッサ４０８により読み出される、という実施例もある。近接センサからのフィードバックにより指摘されたように最初に変更した場合、テスト信号を介して要求されるまで、または新しい制御信号を介して変更されるまで、実施例による通信プロセッサ４０８がオンオフバルブ２０２の現在の状態を記憶しておく、という他の実施例もある。オンオフバルブ２０２の現在の状態を示す信号を、実施例による通信プロセッサ４０８が送信してから（ブロック６１２）、実施例によるトランシーバ２３０は、バルブ状態のエラーを示す信号を受信したか否かを判定する（ブロック６１４）。もし終端モジュール１２４ａが、トランシーバ２３０により報告された現在のバルブの状態が、トランシーバに送信された最後の制御信号に一致しないと判定すれば、バルブ状態のエラーを示す信号が受信される可能性がある。もし通信プロセッサ４０８が、エラーを示す信号が受信されたことを、例えば割り込みレジスタ、またはステータスレジスタを介して指摘すれば、トランシーバ２３０が、そのような信号を受信したと判定する、という実施例もある。エラーを示す信号が、図５のブロック５２８で送信された故障動作信号に相当する可能性があるという実施例もある。もし実施例によるトランシーバ２３０が、バルブ状態のエラーを示す信号を受信すると（ブロック６１４）、制御がブロック６０４に進み、ソレノイド２１０に故障動作信号を送信する。もし実施例によるトランシーバ２３０が、バルブ状態のエラーを示す信号を受信しなければ（ブロック６１４）、制御はブロック６０８に進む。

もし実施例による動作コントローラ４１０が、コマンド信号が制御信号であると判定すると（ブロック６１０）、制御はブロック６１６に進み、実施例による動作コントローラ４１０が、制御信号がオンオフバルブ２０２を開放するのか、または閉鎖するのかを判定する。もし実施例による動作コントローラ４１０が、制御信号がオンオフバルブ２０２を開放すると判定すれば（ブロック６１６）、実施例による通信プロセッサ４０８は、（例えば、ソレノイドインタフェース４０４を介して）出力信号をソレノイド２１０に送信してオンオフバルブ２０２を開放する（ブロック６１８）。ブロック６２０では、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２が開放したという確認を（例えば、近接センサインタフェース４０６を介して）受信する。ブロック６２２では、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２が開放していることを示すフィードバック信号を、（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）終端モジュール１２４ａに送信する。その後、制御はブロック６０８に進む。

もし実施例による動作コントローラ４１０が、制御信号がオンオフバルブ２０２を閉鎖するものであると判定すると（ブロック６１６）、実施例による通信プロセッサ４０８は、出力信号を（例えば、ソレノイドインタフェース４０４を介して）ソレノイド２１０に送信してオンオフバルブ２０２を閉鎖する（ブロック６２４）。ブロック６２６では、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２が閉鎖しているという確認を、（例えば、近接センサインタフェース４０６を介して）受信する。ブロック６２８では、実施例による通信プロセッサ４０８は、オンオフバルブ２０２が閉鎖していることを示すフィードバック信号を、（例えば、終端モジュールインタフェース４０２を介して）終端モジュール１２４ａに送信する。その後、制御はブロック６０８に進む。

上記のように、実施例による図５および図６のプロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または情報を任意の期間（例えば、期間を延長して、永久に、短時間、一時的にバッファリングして、および／または情報をキャッシングして）記憶することができる、任意の他の記憶装置、または記憶ディスクのような、実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された符号化命令（例えば、コンピュータ、および／または機械読み出し可能な命令）を使用して実装することができる。本明細書で使用しているが、実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体という用語は、コンピュータ読み取り可能な記憶装置、および／または記憶ディスクの任意の種類を含み、伝搬信号、および伝送媒体は含まないことは、明白に定義されている。本明細書で使用しているが、「実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体」、および「実体的な機械読み取り可能な記憶媒体」は交換可能に使用している。さらに、またはその代わりに、実施例による図５および図６のプロセスは、ハードドライブ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、および／または情報を任意の期間（例えば、期間を延長して、永久に、短時間、一時的にバッファリングして、および／または情報をキャッシングして）記憶することができる、任意の他の記憶装置、または記憶ディスクのような、持続性があるコンピュータ、および／または機械読み取り可能な記憶媒体に記憶された符号化命令（例えば、コンピュータ、および／または機械読み取り可能な命令）を使用して、実装することができる。本明細書で使用しているが、持続性があり、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体という用語は、任意の種類のコンピュータ読み取り可能な記憶装置、および／または記憶ディスクを含み、伝搬信号、および伝送媒体は含まないことは、明白に定義されている。本明細書で使用しているが、「少なくとも」という句は、特許請求の範囲の前提部の中で、移行句として使用され、「を備えた」という用語がオープンエンドであるのと同様にオープンエンドである。

図７は、図３の終端モジュール１２４ａ、および／または図４のトランシーバ２３０を実装するための図５および図６の方法を行う命令を実行することができる、実施例によるプロセッサプラットホーム７００のブロック図である。プロセッサプラットホーム７００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、インターネットアプライアンス、または任意の他の種類のコンピュータ装置でもよい。

ここに示す実施例のプロセッサプラットホーム７００は、プロセッサ７１２を備える。ここに示す実施例のプロセッサ７１２は、ハードウェアある。例えば、プロセッサ７１２は、１つ以上の集積回路、論理回路、マイクロプロセッサ、または任意の望ましいファミリー、すなわちメーカーからのコントローラにより、実装することができる。

ここに示す実施例のプロセッサ７１２は、ローカルメモリ７１３（例えば、キャッシュ）を備える。ここに示す実施例のプロセッサ７１２は、バス７１８を介して、揮発性メモリ７１４および不揮発性メモリ７１６を備えたメインメモリと通信する。揮発性メモリ７１４は、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、および／または任意の他の種類のランダムアクセスメモリ装置により実装できる。不揮発性メモリ７１６は、フラッシュメモリ、および／または任意の他の望ましい種類のメモリ装置により実装できる。メインメモリ７１４および７１６へのアクセスは、メモリコントローラにより制御される。

ここに示す実施例のプロセッサプラットホーム７００は、インタフェース回路７２０も備える。インタフェース回路７２０は、イーサネットインタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩエクスプレスインタフェースのような、任意の種類インタフェース基準により実装することができる。

ここに示す実施例では、１台以上の入力装置７２２がインタフェース回路７２０に接続される。入力装置（複数可）７２２によりユーザが、データ、およびコマンドを、プロセッサ７１２に入力することができる。入力装置（複数可）は、例えばオーディオセンサ、マイクロホン、カメラ（静止画、または動画）、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、ｉｓｏｐｏｉｎｔ、および／または音声認識システムにより実装することができる。

１台以上の出力装置７２４も、ここに示す実施例のインタフェース回路７２０に接続されている。出力装置７２４は、例えば、表示装置（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、液晶ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、タッチスクリーン、触覚出力装置、発光ダイオード（ＬＥＤ）、プリンタ、および／またはスピーカ）により実装することができる。このように、ここに示す実施例のインタフェース回路７２０は普通、グラフィックドライバカード、グラフィックドライバチップ、またはグラフィックドライバプロセッサを備える。

ここに示す実施例のインタフェース回路７２０もまた、送信機、受信器、送受信機、モデム、および／またはネットワークインタフェースカードのような通信装置を備え、ネットワーク７２６（例えば、イーサネット接続、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル、携帯電話システム等）を介して外部の機械（例えば、任意の種類のコンピューティング装置）とのデータ交換を容易にする。

ここに示す実施例のプロセッサプラットホーム７００もまた、ソフトウェア、および／またはデータを記憶するための、１台以上の大容量記憶装置７２８を備える。そのような大容量記憶装置７２８の実施例は、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、ＲＡＩＤシステム、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブを含む。

図５および図６の方法を実装するための符号化命令７３２は、大容量記憶装置７２８、揮発性メモリ７１４、不揮発性メモリ７１６、および／またはＣＤ、またはＤＶＤのようなリムーバブルな実体的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶することができる。

ある実施例による方法、装置、メーカーの商品が本明細書に開示されているが、本特許の対象範囲はそれに制限されることはない。一方、本特許は本特許の特許請求の範囲に明確に含まれる、全ての方法、装置、メーカーの商品を網羅する。

Claims (12)

1. コマンド信号を終端モジュールから、単一のツイストワイヤのペアを介して、受信して、第１のインタフェースであって、前記第１のインタフェースは、コントローラに、前記終端モジュールを介して、通信可能に接続され、前記コマンド信号は、プロセス制御システムのオンオフバルブに向けられ且つ前記コントローラにより提供されたディスクリート出力制御信号に対応し、前記第１のインタフェースは、前記コマンド信号を受信した時、前記終端モジュールへフィードバック信号を、前記単一のツイストワイヤのペアを介して、送信することを特徴とする、前記第１のインタフェースと、
   スイッチボックス内の近接センサからの位置情報を受信する第２のインタフェースであって、前記近接センサは、前記オンオフバルブの状態を監視し、前記フィードバック信号は、前記位置情報に基づくことを特徴とする、前記第２のインタフェースと、
   前記第１および第２のインタフェースに通信可能に接続され、前記コマンド信号、および前記フィードバック信号を処理する通信プロセッサと、
   を備えた装置。
2. 前記オンオフバルブの前記状態は、開放状態、および閉鎖状態である、請求項１に記載の装置。
3. 前記ディスクリート出力制御信号は、前記オンオフバルブを駆動して、前記開放状態、または前記閉鎖状態の１つにする、請求項２に記載の装置。
4. 前記ディスクリート出力制御信号をソレノイドに送信して、前記オンオフバルブを作動させる第３のインタフェースをさらに備えた、請求項３に記載の装置。
5. 前記位置情報は、前記オンオフバルブが、前記開放状態、または前記閉鎖状態にあるか否かを示す、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記オンオフバルブに物理的に接続され、前記第１のインタフェース、前記第２のインタフェース、前記通信プロセッサを収容するハウジングをさらに備えた、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の装置。
7. 終端モジュールからのコマンド信号をインタフェースにより単一のツイストワイヤのペアを介して受信することであって、前記終端モジュールは、プロセス制御システム内のコントローラに通信可能に接続され、前記コマンド信号は、コントローラにより提供されたディスクリート出力制御信号に対応し且つ前記プロセス制御システム内のオンオフバルブに向けられ、前記インタフェースは、前記オンオフバルブに物理的に接続されたハウジング内に含まれることを特徴とする、前記受信すること、
   前記コマンド信号に応答して、前記終端モジュールに対して、前記オンオフバルブの状態を監視するスイッチボックスから生成された、フィードバック信号を前記インタフェースを介して前記単一のツイストワイヤのペアを通って送信すること、
   を備えた方法。
8. 前記オンオフバルブの前記状態は、開放状態、および閉鎖状態である、請求項７に記載の方法。
9. 実行されると、機械に少なくとも、
   終端モジュールからのコマンド信号をインタフェースで単一のツイストワイヤのペアを介して受信させ、
   前記コマンド信号に応答して、前記終端モジュールに、前記インタフェースにより前記単一のツイストワイヤのペアを介して、フィードバック信号を送信させる、
   命令を記憶した、実体的な機械読み取り可能な記憶媒体であって、
   前記終端モジュールは、プロセス制御システム内のコントローラに通信可能に接続され、前記コマンド信号は、コントローラにより提供されたディスクリート出力制御信号に対応し且つ前記プロセス制御システム内のオンオフバルブに向けられ、前記インタフェースは、前記オンオフバルブに物理的に接続されたハウジング内に含まれ、
   前記フィードバック信号は、前記オンオフバルブの状態を監視するスイッチボックスから生成される、
   記憶媒体。
10. 前記オンオフバルブの前記状態は、開放状態、および閉鎖状態を備える、請求項９に記載の記憶媒体。
11. 前記コマンド信号は、前記オンオフバルブを駆動して、前記開放状態、または前記閉鎖状態の１つにする制御信号である、請求項１０に記載の記憶媒体。
12. 前記スイッチボックスは、前記オンオフバルブが、開放状態、および閉鎖状態であるときを検出する近接センサを備える、請求項９〜請求項１１の何れか１項に記載の記憶媒体。