JPH06337833A

JPH06337833A - 開放分散型デジタルシステム及びネットワーク・システムのオープン・システム環境を与える装置

Info

Publication number: JPH06337833A
Application number: JP5168430A
Authority: JP
Inventors: David L Phillips; デビッド・エル・フィリップス; Wayne C Kahn; ウエイン・シイ・カーン; Kevin Paul Staggs; ケヴィン・ポール・スタッグズ
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1994-12-06
Also published as: DE69318890D1; EP0575145B1; AU4013993A; CA2097561A1; AU666193B2; DE69318890T2; EP0575145A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】オープン・システムを提供するための方法お
よび装置を得る。【構成】オープン・ネットワーク・システムはネット
ワークと、そのネットワークへ接続されたモジュールと
を含む。モジュールの１つがオペーレータ・ステーショ
ンである。各モジュールは、ネットワークへ作動的に接
続される内部バスと、モジュール中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）と、モジュール・メモリとを含む。モジュール中央
処理装置とモジュール・メモリは内部バスへ結合され
る。外部装置およびネットワーク・システムからの表示
情報はオペレータステーションの表示装置で表示できる
ように、ある装置が少なくとも１つの外部装置に対する
インターフェイスも行う。この装置は表示装置で表示す
べき表示情報を外部装置から受けるプロセッサを含む。
プロセッサと内部バスへ作動的に接続されるグラフィッ
クス装置も含まれる。このグラフィックス装置は、プロ
セッサからの制御情報に応答して、プロセッサおよび内
部バスからのデータを表示装置で表示すべきフォーマッ
ト化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分散型デジタル・システ
ムに関するものである。更に詳しく言えば、複数のノー
ドの間で通信するためのネットワークへ結合される前記
複数のノードを有し、一度閉じられたネットワークが開
かれて種々のノードをネットワークへ結合することを許
す分散型デジタル・システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バスおよびネットワークへ作動的に接続
される複数のノードを有するシステムが現在存在する。
そのシステムにおいては、それらのノードの設計と、そ
れらのノードにより実行すべき機能とに対して厳密な制
御を行わせる単一の製造者によりノードが開発される。
更に、所定のプロトコルがネットワークにより利用され
る。その結果として「閉じられた」環境がもたらされ
る。

【０００３】異なるプロトコルを有する別の製造者によ
り製造された装置をユーザーが選択できるようにし、か
つそれによりそれらのシステムの性能および機能性を拡
張できるようにするためには、異なる設計の別の製造者
のそれらの装置を他の装置のネットワークへ（直接にま
たは間接に）ユーザーが接続できるようにする「オープ
ン」環境を持つ事が望ましい。それらの装置へシステム
を開放することにより、システムの信頼性は、システム
の製造者の制御下にない付加された新しい装置の誤り
（バグ、ウィルス等）の影響を受けやすくなる。したが
って、本発明は少なくとも１つの異なるシステムを信頼
性が非常に高い分散型デジタル・システム、好適な実施
例においては制御システム、へ接続することにより制御
システムを開放し、しかもシステムが環境を開放する以
前に有していた高い信頼度を維持する装置および方法を
提供するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的はオープン・システムを提供するための方法および
装置を得ることである。本発明の別の目的は、オープン
・システムを信頼度が非常に高い分散型ネットワーク・
システムへ接続することにより、オープン・システム環
境を形成することである。本発明の別の目的は、分散型
ネットワーク・システムの信頼度および一貫性を維持し
ながら、オープン・システムを信頼度が非常に高いその
分散型ネットワーク・システムへ接続するための装置お
よび方法を得ることである。本発明の更に別の目的は、
オープン・システム・インターフェイスを得るための方
法を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】したがって、信頼度が非
常に高いオープン制御システムが本発明により得られ
る。ネットワークおよびネットワークへ接続されたモジ
ュールを有しそれらのモジュールの１つがオペーレータ
・ステーションであるような、ネットワーク・システム
のオープン・システム環境である。各モジュールは、ネ
ットワークへ作動的に接続される内部バスと、この内部
バスへ接続されたモジュール中央処理装置（ＣＰＵ）
と、内部バスへ接続されたモジュール・メモリとを更に
含む。オペーレータ・ステーションは表示装置も含む。
その表示装置はオペーレータ・ステーションへ接続され
る。この装置は、外部システムおよびネットワーク・シ
ステムからの表示情報を表示装置で表示できるように、
少なくとも１つの外部システムに対するインターフェイ
スも行う。この装置は表示装置で表示すべき表示情報を
受けるために、外部システムへ作動的に接続されるプロ
セッサも備える。そのプロセッサは制御情報を表示装置
へ供給もする。この装置は、プロセッサから受けた制御
情報に応じて表示装置により表示させるフォーマット化
された表示情報を、プロセッサおよび内部バスから受け
た表示情報から発生するために、プロセッサおよび内部
バスへ作動的に接続されるグラフィックス素子も含む。

【０００６】

【実施例】本発明を説明する前に、閉じたシステム環境
を理解することが助けになるであろう。まず、本発明を
見出だすことができる好適な実施例のプロセス制御シス
テム１０のブロック図が示されている図１を参照する。
プロセス制御システム１０はプラント制御ネットワーク
１１を含む。このプランと制御ネットワークへデータ・
ハイウエイ１２が接続される。そのデータ・ハイウエイ
によりプロセス制御器２０′を接続できる。現在のプロ
セス制御システム１０においては、付加プロセス制御器
２０′を、対応するハイウエイ・ゲート・ウエイ６０１
および対応するデータ・ハイウエイ１２を介してプラン
ト制御ネットワーク１１へ作動的に接続できる。プロセ
ス制御器２０、すなわち、プロセス制御器２０′より多
くの新規な付加、改良および特徴を含むインターフェイ
ス装置はユニバーサル制御ネットワーク（ＵＣＮ）１４
を介してプラント制御ネットワーク１１のネットワーク
・インターフェイス・モジュール（ＮＩＭ）６０２へ作
動的に接続される。プロセス制御システム１０の好適な
実施例においては、付加プロセス制御器２０を対応する
ＵＣＮ１４および対応するＮＩＭ６０２を介してプラン
ト制御ネットワーク１１へ作動的に接続できる。プロセ
ス制御器２０，２０′は、制御されているプロセスの種
々の現場装置（図示せず）からのアナログ入力信号（Ａ
／Ｉ）と、アナログ出力信号（Ａ／Ｏ）と、デジタル入
力信号（Ｄ／Ｉ）と、デジタル出力信号（Ｄ／Ｏ）とを
プロセス制御システム１０へインターフェイスする。そ
れらの現場装置には弁、圧力スイッチ、圧力計、熱電対
・・・が含まれる。

【０００７】プラント制御ネットワーク（または単にネ
ットワーク）１１は被制御プロセスをプラント・オペー
レータと共に全体的に監視し、監視機能を実行するため
に必要な全ての情報を得る。プラント制御ネットワーク
１１はオペーレータに対するインターフェイスと、複数
の物理的モジュールを含む。それらの物理的モジュール
にはユニバーサル・オペーレータ・ステーション（Ｕ
Ｓ）１２２と、アプリケーション・モジュール（ＡＭ）
１２４と、履歴モジュール（ＨＭ）１２６と、コンピュ
ータ・モジュール（ＣＭ）１２８と、被制御プロセスの
求められている制御／監視機能を実行するために必要な
それらのモジュール（および付加される種類のモジュー
ル（図示せず））と全く同じモジュール（バックアップ
または予備）とを含む。それらの各物理的モジュールは
ローカル制御ネットワーク（ＬＣＮ）１２０へ作動的に
接続される。そのＬＣＮ１２０により各モジュールは必
要に応じて相互に通信できる。ＮＩＭ６０２はＬＣＮ１
２０とＵＣＮ１４の間のインターフェイスを行い、ＨＧ
６０１はＬＣＮ１２０とデータ・ハイウエイ１２の間の
インターフェイスを行う。

【０００８】好適な実施例のネットワーク１１の物理的
モジュール１２２、１２４、１２６・・・は各種の特殊
化された機能型のものである。各物理的モジュールは、
データをネットワーク１１の別の物理的モジュールへ送
るために、ネットワークの通信媒体、すなわち、ＬＣＮ
１２０、に対するアクセス権に関して別の物理的モジュ
ールと対等である。

【０００９】ネットワーク１１のユニバーサル・オペー
レータ・ステーション・モジュール（ＵＳ）１２２は１
人または複数のプラント・オペーレータのためのワーク
ステーションである。それはオペーレータ・コンソール
を含む。そのオペーレータ・コンソールはプラント・オ
ペーレータと、オペーレータが責任を持つプラントのプ
ロセスとの間のインターフェイスである。各ユニバーサ
ル・オペーレータ・ステーション・モジュール１２２は
ＬＣＮ１２０へ接続され、ユニバーサル・オペーレータ
・ステーション・モジュール１２２と、ネットワーク１
１の他の任意の物理的モジュールの間の全ての通信はＬ
ＣＮ１２０を介して行われる。ユニバーサル・オペーレ
ータ・ステーション・モジュール１２２はＬＣＮ１２０
に存在するデータと、ネットワーク１１の任意の他の物
理的モジュールを介して、またはそれらの物理的モジュ
ールから、入手できる資源およびデータをアクセスす
る。ユニバーサル・オペーレータ・ステーション・モジ
ュール１２２は陰極線管表示装置（ＣＲＴ）（図示せ
ず）を含む。このＣＲＴ表示装置はビデオ表示発生器
（図示せず）と、オペーレータ・キーボード（ＫＢ）
（図示せず）と、プリンタ（ＰＴ）（図示せず）とを含
み、かつたとえば、カートリッジ・ディスク・データ記
憶装置と、トレンド・ペン・レコーダと、状態表示装置
とを含むことができる。

【００１０】履歴モジュール（ＨＭ）１２６は大容量デ
ータ記憶性能を提供する。履歴モジュール１２６はウィ
ンチェスター・ディスクのような通常のディスク大容量
記憶装置を少なくとも含む。そのディスク記憶装置は大
量の２進データを不揮発性で記憶できる。そのような大
容量記憶装置に記憶されるデータの型は典型的には傾向
履歴、事象履歴、・・・またはそれらの履歴を決定する
ために利用するデータ、ＣＲＴ型表示を構成するデー
タ、物理的モジュールのためのプログラムのコピーであ
る。

【００１１】アプリケーション・モジュール（ＡＭ）１
２４が、プロセス制御サブシステム２０，２０′に関連
する制御器により実行されるデータ獲得、警報発生、バ
ッチ履歴収集のようなプロセス制御機能のサポートにお
ける付加データ処理性能と、必要があれば連続制御計算
機能とを提供する。アプリケーション・モジュール１２
４のデータ処理性能は、このモジュールに組合わされる
プロセッサおよびメモリ（いずれも図示せず）により提
供される。

【００１２】コンピュータ・モジュール（ＣＭ）１２８
は、媒体−大規模汎用データ処理装置がネットワーク１
１の他の物理的モジュールおよびそれらのモジュールの
ユニットとＬＣＮ１２０を介して、処理制御サブシステ
ム２０，２０′のユニットとハイウエイ・ゲートウエイ
・モジュール６０１およびＮＩＭ６０２をそれぞれ介し
て、通信できるようにするための全ての物理的モジュー
ルの標準ユニットすなわち共通ユニットを用いる。コン
ピュータ・モジュール１２８のデータ処理システムは監
視、最適化、一般化されたユーザー・プログラム準備、
およびより高いレベルのプログラム言語におけるそのよ
うなプログラムの実行を行うために用いられる。典型的
には、コンピュータ・モジュール１２８のデータ処理シ
ステムは、通信プロセッサおよび通信線により他のその
ようなシステムと通信できる。

【００１３】ローカル制御ネットワーク（ＬＣＮ）１２
０は高速の、ビット直列、二重冗長通信ネットワークで
あって、プラント制御ネットワーク１１の全ての物理的
モジュールを相互に接続する。ＬＣＮ１２０は、ハイウ
エイ・ゲートウエイ・モジュール６０１、アプリケーシ
ョン・モジュール１２４、履歴モジュール１２６のよう
な主データ・ソースと、ユニバーサル・オペーレータ・
ステーション・モジュール１２２、コンピュータ・モジ
ュール１２８、アプリケーション・モジュール１２４の
ようなそのデータの主なユーザーとの間にデータ転送路
のみを提供する。ＬＣＮ１２０は、メモリ画像のような
大きいデータ・ブロックを、履歴モジュール１２６のよ
うな１つの物理的モジュールからユニバーサル・オペー
レータ・ステーション・モジュール１２２へ移動できる
通信媒体も提供する。ＬＣＮ１２０は、２本の同軸ケー
ブルで構成して、両方のケーブルを介して２進信号を直
列に伝送できるようにしているから、二重冗長性であ
る。

【００１４】次に、ネットワーク１１またはプロセス制
御システム１０の各物理的モジュールの共通素子のブロ
ック図が示されている図２を参照する。各物理的モジュ
ールはモジュール中央処理装置３８と、モジュール・メ
モリ４０と、ランダム・アクセス・メモリ（図示せず）
と、その型のモジュール、すなわち、ユニバーサル・オ
ペーレータ・ステーション・モジュール１２２の希望の
機能を提供するために構成された付加制御装置（図示せ
ず）とを含む。各モジュールのＣＰＵ３８およびモジュ
ール・メモリ４０のデータ処理性能は、ネットワーク１
１およびプロセス制御システム１０の信頼度および性能
を高くする分散型処理環境を提供する。ネットワーク１
１およびプロセス制御システム１０の信頼度が高くなる
理由は、ネットワーク１１の１つの物理的モジュールが
故障したとしても、他の物理的モジュールが動作を継続
する事である。その結果、集中化された装置の場合に１
つの物理的モジュールの故障によりシステム全体が動作
不能になるのとは異なり、ネットワーク１１は１つの物
理的モジュールが故障したとしても全体として動作不能
になることがない。この分散型環境により性能が向上す
る。したがって、コンピュータの処理資源の増加と、装
置のデータ処理の同時性および並行性によりスループッ
トが増大し、オペレーレータの応答時間が短縮される。

【００１５】先に述べたように、各物理的モジュールは
バス・インターフェイス装置（ＢＩＵ）３２を含む。こ
のＢＩＵはトランシーバ３４によりＬＣＮ１２０へ接続
される。各物理的モジュールにはモジュール・バス３６
も設けられる。好適な実施例においては、そのモジュー
ル・バスはＣＰＵ３８とモジュール・メモリ４０との間
で１６ビットのデータを並列に送ることができる。各型
の物理的モジュールの機能的な要求を満たすために、各
型の物理的モジュールを調整するために利用される他の
装置がモジュール・バス３６へ作動的に接続されて、そ
のような各装置がモジュール・バス３６を介して物理的
モジュールの他の装置と通信できるようにする。物理的
モジュールのＢＩＵ３２はＬＣＮ１２０を介するデータ
の伝送を開始する。好適な実施例においては、ＢＩＵ３
２による全ての伝送は同軸ケーブルを介して行われる。
好適な実施例においては、それらの同軸ケーブルはＬＣ
Ｎ１２０を形成する。次に、プラント制御ネットワーク
１１の典型的な物理的モジュール１２２、１２４、１２
６、１２８の機能的なブロック図が示されている図３を
参照する。この図にはバス・インターフェイス装置（Ｂ
ＩＵ）３２とトランシーバ３４も示されている。トラン
シーバ３４はＢＩＵ３２をＬＣＮ１２０へ接続する。Ｂ
ＩＵ３２は２進データをＬＣＮ１２０を介して送る事が
でき、かつデータをＬＣＮ１２０から受けることができ
る。好適な実施例においては、トランシーバ３４はＬＣ
Ｎ１２０へ結合されるトランジスタである。好適な実施
例においては、ＬＣＮ１２０は二重冗長性同軸ケーブル
であって、ビット直列データを送ることができる。ＢＩ
Ｕ３２には非常に高速のマイクロエンジン５６が設けら
れる。好適な実施例においては、そのマイクロエンジン
５６が８ビットを並列に処理でき、かつそのプログラム
可能な読出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）５８からの２４ビ
ット・マイクロ命令を実行できるように、マイクロエン
ジン５６はビット・スライス部品で構成される。

【００１６】ＬＣＮ１２０から受けられた信号がトラン
シーバ３４および受信回路５２により受信ＦＩＦＯレジ
スタ５４へ送られる。マイクロエンジン５６はＦＩＦＯ
レジスタ５４に保存されているデータを検査し、情報が
その物理的モジュールへ宛てられているかどうかを判定
する。データが情報フレームであるとすると、受けられ
たデータは通常の直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）技術
に従って、ＤＭＡ書込み回路６６によりモジュール・バ
ス３６を介して物理的モジュール記憶装置（ＭＭＵ）４
０へ送られる。

【００１７】ＭＣＰＵプロセッサ６８と、ＭＣＰＵ３８
の別の機能素子の間の通信がローカル・マイクロプロセ
ッサ・バス３９を介して行われる。好適な実施例におい
ては、ＭＣＰＵプロセッサ６８としては、モトローラ
（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）６８０２０マイクロプロセッサを
使用できる。モジュール・バス・インターフェイス素子
４２はローカル・バス３９とモジュール・バス３６の間
の通信リンクを提供する。プロセッサ６８は、そのロー
カル・メモリ４３、好適な実施例においてはＥＰＲＯＭ
またはＭＭＵ４０からフェッチされた命令を実行する。
プロセッサ６８は水晶制御クロック４５を有する。その
クロックはクロック・パルス、またはタイミング信号を
発生する。入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート４９がＭＣＰＵ
３８と物理的モジュールの外部のシステムとの間の通信
を行い、たとえば、プログラムのローディング、誤りま
たは障害の診断を行えるようにする。

【００１８】各ＭＣＰＵ３８はタイミング・サブシステ
ム４８を含む。このタイミング・サブシステムはモジュ
ール・クロック４５からのクロック信号に応答して高分
解能の同期化および実時間タイミング信号を発生する。
タイミング・サブシステム・ドライバ５０が設けられて
いる任意のタイミング・サブシステム４８が、タイミン
グ情報をＬＣＮ１２０を介して他の物理的モジュールへ
送ることができる。各タイミング・サブシステム４８へ
の別の入力はタイミング情報であって、ＬＣＮ１２０を
介して送られ、かつトランシーバ３４と、タイミング受
信器５５と、ＢＩＵ３２のタイミング・ドライバ５７と
を介して受けられる。モジュール電源５９からのタイミ
ング・パルスは、電源５９へ供給される交流電力の周波
数の関数であって、クロック４５により発生されたクロ
ック・パルスの長時間周波数ドリフトを修正するために
タイミング・サブシステム４８により利用される。

【００１９】ＢＩＵ３２についての詳細については米国
特許第４，５５６，９７４号明細書を参照されたい。プ
ロセス制御システム１０についての詳細は米国特許第
４，６０７，２５６号明細書を参照されたい。物理的モ
ジュールの個々の機能ブロックおよび共通機能ブロック
についての詳細は米国特許第４，７０９，３４７号明細
書を参照されたい。それらの米国特許は本願出願人が所
有する。プロセス制御器２０′についての詳細は米国特
許第４，２９６，４６４号明細書を参照されたい。本発
明は既存の装置を開放するものである。すなわち、本発
明は異なる設計のノードがネットワークと容易に通信で
きるようにする設計を含む。以下、それについて説明す
る。

【００２０】既存のシステムおよび本発明の開放された
装置の部分的機能ブロック図が示されている図４を参照
する。ユニバーサル・オペーレータ・ステーション（Ｕ
Ｓ）１２２がコプロセッサ２００へ結合され、そのコプ
ロセッサはオープン・システム、すなわち、設計の異な
るインターフェイス／プロトコルへ結合される。そのオ
ープン・システムはタスク制御プログラム／インターフ
ェイス・プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）と、オープン・シ
ステム・インターフェイス（ＯＳＩ）と、ＤＥＣｎｅｔ
（アメリカ合衆国マサチューセッツ州メイナード９Ｍａ
ｙｎａｅｄ）所在のデジタル・イクイップメント社（Ｄ
ｉｇｉｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｎｔＣｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ）の製品である）を含む。ユニバーサル・オペー
レータ・ステーション１２２は前記のようにＬＣＮ１２
０へも結合される。したがって、新しいユニバーサル・
オペーレータ・ステーション（オープンＵＳ）１２３が
上記ＵＳ１２２をコプロセッサ２００とともに含む。オ
ープンＵＳ１２３の目的はオープン・システムに対する
図形インターフェイスを開放し、閉じられているＵＳか
らの情報をオープン・システムへ供給することである。
コプロセッサ２００は他のシステム、すなわち、既存の
システムの一貫性を損なうおそれのないオープン・シス
テムに対するインデックスを行えるようにするように構
成されている。本発明の好適な実施例のコプロセッサ２
００は、ＵＮＩＸオペレーティングシステムを実行する
モトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）６８０４０マイクロプ
ロセッサであり、ＵＮＩＸコプロセッサと呼ばれること
がある（ＵＮＩＸはアメリカ電話・電信会社（Ａｍｅｒ
ｉｃａｎＴｅｌｅｐｈｏｎｅａｎｄＴｅｌｅｇｒ
ａｐｈＣｏｍｐａｎｙ）、ＡＴＴ、のオペレーティン
グシステムであって、容易に利用できる周知のものであ
る）。

【００２１】次に、本発明の好適な実施例のオープン・
オペーレータ・システム１２３の機能ブロック図が示さ
れている図５を参照する。前記オペーレータ・ステーシ
ョン１２２は、モジュール・バス３６へ接続されるＢＩ
Ｕ３２と、モジュール・バス３６へ接続されるモジュー
ル・メモリ４０と、モジュール・バス３６へ接続される
モジュールＣＰＵ３８とを含む。それらの基本的な機能
ブロックは全ての物理的モジュールに含まれる。物理的
モジュールへ付加される追加の機能ブロックは、他のど
のような物理的モジュールとも異なる個性をその物理的
モジュールへ与えるようなものである。オペーレータ・
ステーション１２２は図形カード１５０を含む。この図
形カードは表示装置（ＣＲＴ）１５１およびキーボード
１５３とのインターフェイスを行う。共用されるメモリ
２０２が含まれる。そのメモリもメモリ・バス３６へ接
続される。そのメモリ・バスはコプロセッサ２００とＵ
Ｓ物理的モジュール１２２の間の通信を行う（それによ
りモジュールＣＰＵ３８を介するプロセス制御システム
１０の残りの部分との通信を行う）。したがって、コプ
ロセッサ２００はモジュールＣＰＵ３８のサービス（た
とえば、点の値、ファイルの中心・・・またはプロセス
制御システム１０の任意の情報）を共用されているメモ
リ２０２を介して要求する。それからモジュールＣＰＵ
３８は適切なモジュールと通信して、求められているサ
ービスを正常なやり方で行う。応答がひとたび得られる
と、情報が共用されているメモリ２０２を介してコプロ
セッサ２００へ送られる。モジュールＣＰＵ３８はＬＣ
Ｎ１２０を介して通信するから、ＬＣＮ（すなわち、シ
ステム）の一貫性が維持され、同様にモジュール４０を
コプロセッサ２００により破壊できない。

【００２２】図５にはオープン・システム（または外部
システム）の一例が示されている。そのオープン・シス
テムは、たとえば、デジタル・イクイップメント・コー
ポレーション（ＤｉｇｉｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｎｔ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のシステムであって、Ｄ
ＥＣｎｅｔネットワークと、プロトコルと、ＤＥＣｎｅ
ｔネットワークへ取り付けられるＤＥＣプロッセサ３０
０とを含む。本発明の好適な実施例においては、ＤＥＣ
オープン・システムとコプロセッサ２００の間の通信
は、情報の図形的表示のためのＸ−ウインドウズ・プロ
トコル（Ｘ−ウインドズはマサチューセッツ工科大学に
より製作されたプロトコルである）を介して行われ、デ
ータ交換のために他のオープン・システム規格が用いら
れる。外部システムからＬＣＮに対するどのような要求
もコプロセッサ２００と共用されるメモリ２０２を介し
てモジュールＣＰＵ３８へ行われる。

【００２３】ＬＣＮにない表示をＵＳ１２２のＣＲＴ１
５１で表示できるように、図形インターフェイスを開放
する事も望ましい。これはコプロセッサ２００から図形
カード１５０に対するインターフェイスにより行われ
る。ここで、オープン・システムを構成するための本発
明の好適な実施例の図形カードのブロック図が示されて
いる図６を参照する。この図形カードはカード・バス１
５２を含む。カード・バス１５２へデータ・メモリ１５
４が取り付けられる。そのデータ・メモリはＣＲＴで表
示する情報と、ある制御情報を含む。マイクロプロセッ
サ１５６がカード・バス１５２とモジュール・バス３６
へ結合される。図形プロセッサ１６０がカード・バス１
５２へ結合され、データ・メモリ１５４に記憶されて、
ある制御機能を含んでいる情報を開発するための全ての
処理を実行する。共用されるメモリ１５８がカード・バ
ス１５２へ結合される。カード・バス１５２からコプロ
セッサ２００へ接続が行われることにより、コプロセッ
サ２００から図形カード１５０へのインターフェイスを
前記したようにして行う。本発明の好適な実施例のマイ
クロプロセッサ１５６はモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌ
ａ）６８０２０プロセッサである。図形カード１５０は
２ポート・図形カードである。１つのポートはモジュー
ル・バス３６へ結合される。それは表示がＬＣＮからど
のようにしてドライブされるかを示す。ＬＣＮ１２０は
「単一のウインドウをプロセスへ」供給する、すなわ
ち、プロセス／プロセス制御システムが行っているもの
のスクリーン表示を行う。第２のポートはコプロセッサ
２００へ結合され、ユニバーサル・ステーション１２２
に対するウインドウズ・インターフェイスを行う。ウイ
ンドウズ・インターフェイスは周知のＸ−ウインドウズ
である（このインターフェイスはアメリカ合衆国マサチ
ューセッツ州ケンブリッジ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）所在
のＭＩＴにより開発されたものである。全てのウインド
ウ表示（すなわち、オープン・システムのスクリーン表
示）と、ウインドウズ制御が実行されるのはコプロセッ
サ２００からのインターフェイスを介してである。それ
はプロセスに対する１つのウインドウをＣＲＴ１５１の
スクリーンのどこに置くかを指定する、図形カード１５
０へのコマンドを含む。図形カード１５０とコプロセッ
サ２００の間のインターフェイスはフルウインドウズ・
インターフェイスである。ウインドウズの１つは、先に
「プロセッサに対する１つのウインドウ」と呼んだ表示
である（ＬＣＮウインドウズと呼ばれることもある）。
コプロセッサ２００は、ＬＣＮウインドウズをＣＲＴ１
５１の上に置くべき場所と、表示装置におけるそれの相
対的な寸法を図形カード１５０へ指令する。Ｘウインド
ウズは、図形カード１５０（または任意の図形カード）
および表示装置とどのようにして通信するかについての
良く定められたプロトコルであって、コンピュータは多
くのウインドウズを表示することを許す。これはＬＣＮ
からの少なくとも１つのウインドウと、オープン・シス
テム３００からの少なくとも１つのウインドウとの少な
くとも一方を表示することを含む。このシステムにおい
ては、Ｘウインドウズにおいてサーバが表示装置をドラ
イブするマシン（またはコプロセッサ２００のうち図形
カード１５０とインターフェイスする部分）として定義
され、クライアントはアプリケーション・プログラム、
この実施例においてはＤＥＣプロセッサ３００である。

【００２４】クライアント３００は表示することを希望
されるデータを持つことができる。クライアント３００
は、コプロセッサ２００のサーバ部分と、データを表示
すべきことを指示するＸウインドウズ・プロトコルを介
して通信する。コプロセッサ２００のサーバ部分は、装
置依存層（ＤＤＬ）を介して図形カード１５０と通信
し、図形カードの供給者により行われ、またはＸウイン
ドウズにおいてはＤＤＸプロトコルを介して行われる。
マイクロプロセッサ１５６はカード・バスのデータ・メ
モリへの一貫性を維持する。ＣＲＴ１５１で表示すべき
データの処理は図形プロセッサ１６０により行われる。
所定のデータ・スクリーンを表示する時は、マイクロプ
ロセッサ１５６（これは要求をモジュール・バス３６を
介してＬＣＮ１２０から受ける）はデータを共用されて
いるメモリ１５８に置く。そのデータは後で図形プロセ
ッサ１６０により処理されてから、データ・メモリ１５
４に記憶される。オープン・システム３００が（クライ
アントを介して）ある情報を表示することを希望する
と、その情報はコプロセッサ２００のサーバ部分へ送ら
れる。それからそのコプロセッサはその情報を共用され
ているメモリ１５８に記憶させる。それから図形プロセ
ッサ１６０はその情報を処理し、表示のためにその情報
をデータ・メモリ１５４に記憶させる。このようにし
て、図形プロセッサ１６０の制御の下に、複数の表示、
すなわち、ウインドウズ、がＣＲＴ１５１で表示され
る。

【００２５】Ｘウインドウ・プロトコルは本質的にはオ
ープン・インターフェイス規格である。Ｘウインドウ・
プロトコルは容易に利用でき当業者に周知のものであ
る。好適な実施例においては、ＵＮＩＸオペレーティン
グシステムは市販されている多くのプロセッサで実行で
きる。ＵＳ１２２の好適な実施例の図形カード１５０の
好適な実施例についての詳細については、米国特許第
４，４９０，７９７号および米国特許第４，６６３，６
１９号の各明細書を参照されたい。もっとも、任意の図
形カードを上記のようにして利用できることが分かるで
あろう。本発明の好適な実施例の図形プロセッサ１６０
はテキサス・インスツルメンツ（ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔｓ）（ＴＩ）製のＴＭＳ３４０２０である。
マイクロプロセッサ１５６とモジュールＣＰＵ３８は前
記モトローラ６８０２０である。本発明の好適な実施例
のコプロセッサ２００は前記モトローラ６８０４０であ
って、システムの他のマイクロプロセッサに対するバス
性能を有する。多くの製造者のうちとくにヒューレット
・パッカード（ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ）から
入手できる縮小命令セットプロセッサを含めた各種のプ
ロセッサを利用できることがわかるであろう。

【００２６】好適な実施例はＵＮＩＸオペレーティング
システムを利用しているが、任意のオペレーティングシ
ステムを利用できることは当業者はわかるであろう。好
適な実施例においてはコプロセッサ２００は表示を制御
するが、図形カードは表示制御を行うこともできる。Ｘ
ウインドウは容易に利用でき、希望の表示制御機能を行
うから、希望の制御機能の使用性を利用するためにＸウ
インドウを利用した。本発明の実現はＸウインドウズに
限定されるものではないこと、および任意のプロトコル
を利用できることを当業者はわかるであろう。したがっ
て、プロセス制御システム１０は、他の装置がプロセス
制御システムのＬＣＮへインターフェイスできるように
するオープン・システムであることがわかる。というの
は、前記通信スキームのためにプロセス制御システム１
０の一貫性が維持されるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用できる好適な実施例のプロセス制
御システムのブロック図を示す。

【図２】図１のプロセス制御システムの各物理的モジュ
ールの共通素子のブロック図を示す。

【図３】プロセス制御システムの典型的な物理的モジュ
ールの機能ブロック図を示す。

【図４】既存の装置、および本発明の好適な実施例のオ
ープン・システムとの部分的な機能ブロック図を示す。

【図５】本発明の好適な実施例のオープン・オペーレー
タ・ステーションの機能ブロック図を示す。

【図６】本発明の好適な実施例の図形カードのブロック
図を示す。

【符号の説明】

３２バス・インターフェイス装置３４トランシーバ３６モジュール・バス３８モジュールＣＰＵ３９ローカル・バス４０モジュール・メモリ１５０図形カード１５１表示装置１５４データ・メモリ１５６マイクロプロセッサ１６０図形プロセッサ２００コプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウエイン・シイ・カーンアメリカ合衆国 85022 アリゾナ州・フィーニックス・イーストベックレイン・910 (72)発明者ケヴィン・ポール・スタッグズアメリカ合衆国 85345 アリゾナ州・ペオリア・ウエストサニーサイドドライブ・7417

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）ネットワークと、ｂ）おのおのそのネットワークへ作動的に接続される第
１の複数のノードであって、各ノードは第１の所定のプ
ロトコルに従ってネットワークを介して他のノードと通
信できてプロセスの制御機能を実行し、さらに制御機能
に寄与する所定の機能を実行する前記第１の複数のノー
ドと、ｃ）少なくとも制御ビューを表示するための表示装置を
有し、前記ネットワークへ作動的に接続されるオペーレ
ータ・ステーション・ノードと、ｄ）このオペーレータ・ステーション・ノードと少なく
とも１つのオープン・システムとへ作動的に接続され、
第２の所定のプロトコルを介してオープン・システムと
通信して、オープン・システムの図形表示情報を前記オ
ペーレータ・ステーション・ノードへインターフェイス
して、オープン・システムの表示ビューを制御ビューと
ともに表示装置に表示するプロセッサ手段と、を備え、
前記ネットワークは制御されるプロセスの複数の現場装
置へ作動的に接続されている開放分散型デジタルシステ
ム。
【請求項２】ネットワークと、このネットワークへ接
続されるモジュールとを備え、それらのモジュールの１
つはオペーレータ・ステーションであり、各モジュール
はネットワークへ作動的に接続される内部バスと、この
内部バスへ結合されるモジュール中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）と、前記内部バスへ結合されるモジュール・メモリ
と、オペーレータ・ステーションへ接続される表示装置
とを更に含み、外部システムからの表示装置とネットワ
ーク装置からの表示情報とを表示装置で表示できるよう
に少なくとも１つの外部システムへインターフェイスを
用意してネットワーク・システムのオープン・システム
環境を与える装置であって、ａ）外部システムへ作動的に接続されて、表示装置で表
示すべき表示情報を受け、かつ制御情報を表示装置へ供
給するプロセッサ手段と、ｂ）このプロセッサ手段と前記内部バスへ作動的に接続
され、プロセッサ手段と内部バスから受けた表示情報か
らフォーマット化された表示情報を発生し、プロセッサ
手段から受けた制御情報に応答してその表示情報を表示
装置へ供給する図形手段と、を備えるネットワーク・シ
ステムのオープン・システム環境を与える装置。