Основание Fieldbus - Fieldbus Foundation

Основание Fieldbus была организацией, посвященной единой международной, интероперабельной fieldbus стандарт. Он был основан в сентябре 1994 года путем слияния WorldFIP Северная Америка и Проект совместимых систем (Интернет-провайдер). Fieldbus Foundation был некоммерческим торговым консорциумом, в который входили более 350 мировых поставщиков и конечных пользователей управления процессами и производства. автоматизация продукты.[1] Работая вместе, эти компании внесли свой вклад в IEC / ISA / FDI и разработка других стандартов fieldbus.

В отличие от проприетарного сеть протоколы, Foundation Fieldbus не принадлежит компании, это открытая интероперабельная [fieldbus], основанная на Международная организация по стандартизации с Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (OSI / ISO). Спецификация Foundation совместима с официально разрешенными SP50 проект стандартов Общество КИПиА, систем и автоматизации (ISA) и Международная электротехническая комиссия (IEC).

С момента своего создания Fieldbus Foundation взяла на себя ведущую роль в разработке цифровых коммуникаций fieldbus и интегрированной системной архитектуры на основе региональных и международных стандартов. История фонда была периодом роста и достижений, поскольку решения по управлению на основе fieldbus получили широкое признание на мировом рынке автоматизации.

Истоки технологии

В 1980-х годах были предприняты значительные усилия по разработке стандарта цифровой связи для полевых устройств. Следует отдать должное тем членам комитета ISA SP50, которые потратили годы на определение технических требований и достижение консенсуса в отношении цифровой полевой шины. Тем временем ведущие поставщики систем контроля процессов начали работу над собственными запатентованными стандартами цифровой связи. Эти многочисленные попытки привели к появлению нескольких конкурирующих протоколов, ни один из которых не мог работать вместе.

Консенсус в отрасли

В конце 1994 года путь fieldbus принял новое многообещающее направление. Два параллельных консорциума поставщиков - InterOperable Systems Project (ISP) и WorldFIP North America - объединились в Fieldbus Foundation. Новая организация немедленно привнесла критическую массу в усилия по достижению международно приемлемого стандарта fieldbus. Фонд организовал программы разработки, провел полевые испытания и установил самую строгую в отрасли программу тестирования и регистрации устройств fieldbus. Производители, конечные пользователи, академические учреждения и другие заинтересованные стороны стали членами Fieldbus Foundation и разработали открытые непатентованные спецификации, известные как Foundation Fieldbus. Это передовое решение цифровой связи было разработано с нуля для поддержки критически важных приложений управления, где важна надлежащая передача и обработка данных. Технология Foundation была создана для замены несовместимых сетей и систем открытой, полностью интегрированной архитектурой для интеграции информации и распределенного управления в реальном времени. Благодаря технологии Foundation пользователи получили возможность реализовать тесно интегрированное цифровое управление на основе унифицированной системной архитектуры и высокоскоростной магистрали для работы предприятия. Это, в свою очередь, сняло ранее существовавшие ограничения на взаимодействие устройств и подсистем.

Вехи

Fieldbus Foundation достигла многих важных вех на пути к зрелости и успеху технологии Foundation. К ним относятся:

  • Завершение предварительных технических условий на первое полугодие, май 1995 г.
  • Демонстрация технологии H1 на Monsanto Chocolate Bayou, октябрь 1996 г.
  • Регистрация первых продуктов fieldbus H1, сентябрь 1998 г.
  • Завершение проекта предварительных технических условий для высокоскоростного Ethernet (HSE), сентябрь 1999 г.
  • Регистрация первых устройств связи HSE, май 2001 г.
  • Демонстрация HSE и гибких функциональных блоков (FFB) на ISP в Лиме, ​​май 2005 г.[2]
  • Завершение разработки спецификаций протокола Foundation for SIF, 2005 г.
  • Демонстрация технологии Foundation for Safety Instrumented Functions (SIF) на Shell Global Solutions, Амстердам, май 2008 г.[3]
  • Регистрация первого кабеля fieldbus H1, октябрь 2008 г.
  • Запуск совместной инициативы с ISA по внедрению беспроводных транспортных сетей, октябрь 2008 г.
  • Выпуск окончательных технических условий SIF, январь 2009 г.
  • Объявление первых учебных заведений, предлагающих сертифицированное обучение по Foundation Fieldbus, март 2009 г.
  • Fieldbus Foundation присоединяется к расширенной отраслевой инициативе интеграции полевых устройств (FDI), декабрь 2009 г.
  • Регистрация первых устройств fieldbus с расширенной полевой диагностикой, ноябрь 2010 г.
  • Выпуск предварительной спецификации High Speed ​​Ethernet Remote I / O (HSE-RIO), декабрь 2010 г.
  • Регистрация первых хостов с профилем хоста 61b, апрель 2011 г.
  • Объявление о решении Foundation for Remote Operations Management (ROM), декабрь 2011 г.[4]
  • Регистрация первых изолированных устройств сопряжения H1, сентябрь 2012 г.
  • Утверждение модели архитектуры беспроводной транспортной сети, разработанной в сотрудничестве с ISA.
  • Первая полевая демонстрация технологии Foundation for ROM, проведенная Petrobras в Бразилии, апрель 2013 г.[5]
  • Запуск Project Gemstone для упрощения автоматизации цифровой полевой шины, май 2013 г.

Решающим фактором для признания технологии отраслью была ее стандартизация признанными международными руководящими органами. Они включают:

  • Американский национальный институт стандартов (ANSI) / Международное общество автоматизации (ISA), сентябрь 1992 г.
  • Международная электротехническая комиссия (МЭК), декабрь 1999 г.
  • Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC), март 2000 г.

МЭК проголосовала за включение спецификаций Foundation H1 и HSE в международный стандарт полевой шины IEC 61158. Техническое бюро CENELEC добавило спецификации Foundation H1 в EN 50170. Евронорм. Кроме того, Foundation H1 - единственная реализация стандарта ANSI / ISA-50.02.

Основы функций безопасности (SIF)

Проект Foundation Fieldbus Foundation для разработки SIF достиг своей первой важной вехи в конце 2003 года с одобрения общей концепции системы со стороны TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, отдела автоматизации, программного обеспечения и информационных технологий, глобального, независимого и аккредитованного испытательного агентства. В 2006 году фонд объявил, что TÜV предоставил одобрение типа протокола для своих спецификаций fieldbus. Сертификат TÜV Type Approval помогает удовлетворить растущий во всем мире спрос на коммерческое, основанное на стандартах контрольно-измерительное оборудование, включающее технологию Foundation. Технология Foundation for SIF отвечает строгим требованиям стандарта IEC 61508 для функциональной безопасности электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью, вплоть до уровня безопасности полноты безопасности (SIL) 3. Кроме того, конечные пользователи могут создавать системы в соответствии со стандартом IEC 61511, охватывающим функциональную безопасность SIF в обрабатывающих отраслях (IEC 61511 доступен как стандарт ANSI / ISA-84.00.01-2004). Международные ассоциации конечных пользователей, такие как NAMUR (Германия) и JEMIMA (Япония), выразили поддержку технологии Foundation и предоставили информацию от сообщества конечных пользователей, которое помогло в разработке спецификации. Одобрение и поддержка со стороны ключевых международных отраслевых органов вселили в пользователей уверенность в том, что их инвестиции в решения Foundation по управлению основаны на признанных мировых стандартах.

Фонд для удаленного управления операциями (ROM)

Один из самых быстрорастущих сегментов в мире автоматизации процессов - удаленное управление операциями. Как следует из названия, удаленные операции относятся к управлению активами автоматизации, которые расположены или рассредоточены по удаленным географическим точкам, куда сложно или невозможно отправить персонал. Это не ограничивается удаленными морскими нефтяными платформами и нефте- и газопроводами. Он также может включать нефтебазы и терминалы, водоочистные сооружения и любые отрасли или приложения, требующие удаленного доступа к средствам автоматизации. Foundation for Remote Operations Management (ROM) - это набор технологий и дополнений к спецификации Foundation Fieldbus, которые обеспечивают как беспроводная, так и проводная инфраструктура для удаленных ресурсов и приложений. Foundation for ROM обеспечивает прямой доступ к информации и диагностике в беспроводных и удаленных устройствах ввода-вывода. И наоборот, Foundation for ROM может брать данные с этих устройств и помещать их в среду Foundation Fieldbus для управления данными и их качества. Foundation Fieldbus - это гораздо больше, чем просто протокол связи. Пользовательский уровень обеспечивает всевозможную гибкость и стандартизацию управления данными, и все это построено на требованиях автоматизации процессов. Foundation for Remote Operations Management обеспечивает открытый путь для интеграции нескольких беспроводных и проводных сетей, от обычного удаленного ввода-вывода до ISA 100.11a и БеспроводнойHART ™ и обеспечивает прямой доступ к информации об устройстве и диагностике. Он расширяет диапазон и возможности Foundation fieldbus, чтобы охватить гораздо больше устройств по всему предприятию - независимо от их коммуникационных технологий.

Интеграция удаленного ввода / вывода

Интерфейс для обычного проводного удаленного ввода-вывода и проводного HART, получивший название RIO, был запущен еще в 2007 году. Спецификация удаленного ввода-вывода HSE (HSE RIO) позволяет конечным пользователям получать доступ к устройствам с высокими требованиями к данным непосредственно в хост-системе fieldbus через HSE. высокоскоростная шина fieldbus. Спецификация удаленного ввода-вывода позволяет легко переносить все формы обычного ввода-вывода в среду собственной fieldbus. Это решение делает дискретный вход, дискретный выход, аналоговый вход, аналоговый выход и Foundation H1 доступными в общей сети Ethernet. Fieldbus Foundation выпустила часть спецификации удаленного ввода-вывода в апреле 2011 года.

Проводная и беспроводная интеграция HART

В сентябре 2011 года Fieldbus Foundation объявила о предварительной спецификации, касающейся блоков преобразователей fieldbus для проводных HART и БеспроводнойУстройства HART вместе с обновлениями системной архитектуры WIO и структур данных WIO, связанных со спецификацией блока преобразователя. Проводные и БеспроводнойТехническая спецификация HART определяет блок преобразователя fieldbus, используемый для представления устройств HART в устройствах Foundation for ROM. Оба проводных HART и БеспроводнойВ этом блоке могут быть представлены устройства HART. Кроме того, в спецификации описывается ожидаемый метод для инструментов конфигурации HART и хостов управления активами для доступа к устройствам HART с использованием собственного командного протокола HART, передаваемого через сеть Foundation High Speed ​​Ethernet (HSE). В спецификации также определены структуры для идентификации и поддержания статуса устройства HART в проводных многоабонентских сетях, а также в БеспроводнойЯчеистые сети HART, подключенные к устройствам Foundation for Remote Operations Management.

Интеграция с ISA 100.11a

На этапе ISA 100.11a проекта также был достигнут значительный прогресс в интеграции беспроводной сенсорной сети ISA 100.11a в инфраструктуру Foundation Fieldbus. Проект предварительной спецификации был завершен, а предварительная спецификация, испытания и окончательная спецификация должны быть завершены в течение года. Похожий на БеспроводнойУстройства HART, устройства ISA 100.11a будут представлены как блоки преобразователей в устройствах Foundation ROM.

Команда HSE Backhaul

В конце 2008 года Fieldbus Foundation и ISA заключили соглашение о перекрестном лицензировании, позволяющее двум организациям сотрудничать в беспроводных сетях. Это соглашение поможет рабочей группе ISA100.15 в разработке стандарта беспроводной транспортной сети. Транспортные сети объединяют удаленные точки и приложения с централизованными средствами управления. Спецификация Foundation for ROM предусматривает HSE как транспортную сеть для удаленных приложений, доступную как в проводной, так и в беспроводной конфигурациях. Будущая интеграция

Дополнительные сети

Foundation for ROM позволяет в будущем интегрировать другие сети помимо ISA 100.11a, БеспроводнойHART и другие. Будущие кандидаты включают такие сети, как Modbus. Будущий потенциал интеграции огромного количества сетей безграничен.

использованная литература

  1. ^ fieldbus.org
  2. ^ http://www.controleng.com/search/search-single-display/foundation-fieldbus-h1-hse-f flexible-fbs-integrate-butanediol-plant/9887fb5de4.html
  3. ^ http://www.fieldbus.org/index.php?Itemid=281&id=452&option=com_content&task=view
  4. ^ http://www.fieldbus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=988&Itemid=281
  5. ^ http://www.fieldbus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1207&Itemid=281