[发明专利]过程控制装置、过程控制系统、及过程控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种过程控制装置、过程控制系统、及过程控制方法。

本申请基于2012年7月3日在日本申请的特愿2012－149352号并主张其优先权，将其内容引用在本申请中。

背景技术

目前，在工厂等中，构建有用于对工业过程中的各种状态量（例如压力、温度、流量等）进行控制的过程控制系统，实现高级的自动作业。现有的过程控制系统，例如下述专利文献1的图7（专利文献2、3的图1（FIG.1））所示，是将流量计或温度计等多个传感器及阀门等的致动器直接与控制器连接的结构，控制器通过对应于传感器的检测结果对致动器进行控制，从而实现上述各种状态量的控制。

在这里，工厂寿命大多设计为大约30年，但构成过程控制系统的各种仪器（上述的控制器、传感器、致动器）由于大多使用通用的电子部件，因此，其寿命由电子部件的寿命决定而大约为10年左右。传感器即使寿命结束也能够进行个体更换，但由于在作为控制器的接口部的I/O卡上搭载有通用的电子部件，因此，控制器的寿命被限制为10年左右，从而过程控制系统的寿命也受到限制。

如上所述，由于构成过程控制系统的各种仪器的寿命均比工厂短，因此在工厂达到寿命之前，必须对过程控制系统进行更换（重新构建）。因此，如下述专利文献1的图1（专利文献2、3的图2（FIG.2））所示，考虑使构成过程控制系统的各种仪器与同一网络连接，通过不使用上述的I/O卡而使过程控制系统的寿命延长。

专利文献1：日本特许第4399773号公报

专利文献2：国际公开第2005/050336号

专利文献3：美国专利申请公开第2007/0078980号说明书

发明内容

在构成过程控制系统的各种仪器中，控制器的除了I/O卡以外的部分也使用通用的电子部件。另外，近年来，在过程控制系统中使用的操作系统（OS）或应用程序等软件的可供给时间缩短为5至10年左右。因此，如上所述，即使能够通过不使用I/O卡而使过程控制系统的寿命延长，结果从硬件及软件两方面考虑，也必须进行过程控制系统的更换。

另外，近年来，不仅是维持过程控制系统的功能，出于多种目的（例如，实现节能的目的、应对环境限制的目的、或者实现生产效率提高的目的），也要求积极地提高过程控制系统的功能。为了满足上述要求，需要在工厂达到寿命之前，将工厂中已构建的过程控制系统更换为新的过程控制系统。

在这里，在对过程控制系统进行更换的情况下，期望一种稳定、安全的更换步骤，以在确保更换前后的控制性的基础上实现功能提高及进行新功能导入。因此，在更换后仍需要保证更换前的过程控制系统的控制性。因此，在进行了过程控制系统的更换的情况下，必须充分地对进行更换后的过程控制系统的控制性进行评价，而评价需要长时间且需要高成本。

在对过程控制系统进行更换时，如果使已有系统和新的系统暂时共存而对各个系统的控制性进行评价，并在评价结束后将已有系统去除，则认为也能够缩短上述评价的时间。但是，在使新旧2个系统共存的情况下，必须以不同的标签名称对在各个系统中使用的各种仪器（例如控制器）进行管理，从而很难进行去除已有系统后的操作。

本发明的一个方式中的过程控制装置，其对在工厂中实现的工业过程进行控制，其中，该过程控制装置包含：虚拟化部，其以硬件为基础，作为所述硬件的替代而进行动作；第1、第2控制部，它们以所述虚拟化部为基础而进行动作，对多个现场仪器的动作进行控制，这些现场仪器进行所述工业过程控制所需的测定及操作中的至少一个；输入分配部，其设置在所述虚拟化部中，将来自所述现场仪器的信号分配给所述第1、第2控制部；以及输出获取部，其设置在所述虚拟化部中，获取所述第1、第2控制部的输出，将某一个输出向所述多个现场仪器中的至少一个现场仪器输出。

所述过程控制装置也可以包含比较部，该比较部对所述输出获取部获取的所述第1、第2控制部的输出进行比较。

在所述过程控制装置中，所述第1、第2控制部，包含以所述虚拟化部为基础而进行动作的操作系统、以及以所述操作系统为基础而进行动作的应用程序。