FCS与DCS共存成相融

作者:解怀仁 文章来源:中国仪表学会自控委员会常务理事,中石化规划院 发布时间:2013-03-07
FCS与DCS将共存,因为FCS尚无统一国际标准,而DCS以其成熟的发展,完备的功能和广泛的应用而占据不可替代的地位,故两者将相互兼容与共存,现场总线控制系统与DCS将相互兼容与互容.

电子设备描述语言(EDDL)

电子设备描述语言(EDDL)被获准作为国际标准规格(IEC 61804-2),目前,EDDL的发展已进入到第二阶段,由FF基金会、HART基金会、OPC基金会和Profibus PNO组织正在完成后续开发:以达到增强用户层设备整合,OPC用户端可获得复杂设备的数据,可自动集成,独立于系统的联合诊断,单个应用程序可应用于多个系统,无需开发特定应用软件,成本优化、降低开发成本和创造开放的且互可操作环境。

FF中EDDL的相关规范有三种:FF-900设备描述语言规范;FF-901设备互操作性规范;FF-103普通文件格式规范。

现场总线安全仪表(SIS)

当前,FF基金会已开发新的FF安全仪表系统(SIS),由壳牌全球技术中心负责,在阿姆斯特丹进行试运行。研发SIS一些关键产品,制定了节约成本的各项策略包括CAPEX-减少硬件、节约能耗、减少占用空间、调试更快,OPEX-先进的诊断功能、缩短测试间隔、实现资产优化。

基金会现场总线SIF技术分别在美国,德国等地设五个试验地点。试验结果:Emerson、Siemens、Yokogawa、Smar and Endress+Hauser等7个公司13项SIF仪表设备进行温度探头故障(诊断)、低液位停车、低温停车、高压停车诊断报警等试验都成功。基金会SIF方案可集成完整的闭环紧急停车回路;安全系统集成将减少安装费和改进现场设备诊断信息直接到罗辑控制器的通信。加强的安全诊断将增家工厂的完整性,确保何时何地需要的维护完成。

据了解,PROFINET现已经完成了PROFIsafe功能、信息安全功能以及PA设备行规、设备描述和设备集成规范,已完成集成PROFIBUS PA、HART和FF网段的功能、介质冗余。到2008年底,全部系统功能将可供使用。为了推动我国过程自动化(PA)设备的开发,以使我国的设备制造企业能尽快适应过程自动化技术创新的要求,CPO已经完成了“PA设备行规”和“设备描述和设备集成规范(EDDL)”的中文本,它们都是IEC 61804(PROFIBUS、HART和FF共同支持)的组成部分。

高速工业以态网(HSE)

近期,现场总线基金会已将采用主频带宽为100M的高速工业以太网,用于高层网络通信和增加网络冗余功能等。 另外还推出可扩展功能的柔性功能块,用于非连续量控制(批量控制和开关量控制9)等,现场总线在工业控制领域得到了推广的应用。

HSE的结构是一个增强型的标准以太网模式。底层采用标准以太网IEEE802.3μ的最新技术和CS-MA/CD链路控制协议来进行介质的访问控制。TCP/IP协议是标准以太网的重要协议,它位于网络层和传输层,实现面向连接和无连接的数据传送,并为分布式主机控制协议(DHCP)、简单网络时间协议(SNTP)、简单网络管理协议(SNMP)和现场设备访问代理(FDAAgent)提供传输服务。HSE系统和网络管理代理、功能块、HSE管理代理和现场设备访问代理都位于用户层和应用层中,提供设备的描述和访问、功能块应需添加任何专用设备即可直接连入高速网络,同时也从另一方面增强了HSE设备的互操作性。

无线网络系统

无线技术具有节省成本、可靠性和功能多样性的特点。根据使用ISA sp100和未来的IEC标准,进一步发展无线网络技术,将推出无线通信技术解决方案,该解决方案必须包括所需设备的互操作性和网络配置;验证和发展主要规范;发展设备互操作性测试和注册程序。

现场总线与工业以太网

FIELDNET体系结构是现场总线+以太网的方案。PROFINET是一种基于以太网的开放的工业以太网标准,它已经是国际标准IEC 61158/IEC 61784的重要组成部分,并已列为我国国家标准指导性文件。我们预测,现场总线和工业以太网将会并存多年。

当需要同时采用现场总线和工业以太网技术的时候,主要解决企业IT管理层与现场设备层不同的通信方式带来的问题,要使现有的PA设备协议要适应PROFINET。

PROFINET技术进展之一是PROFIBUS PA设备要连接PROFINET可用PA代理服务器的解决方案,这是一种无缝集成方案。

EPA实时以太网是我国制定的第一个拥有自主知识产权的工业自动化标准,日前,EPA被正式列入现场总线国际标准IEC61158(第四版)中的第十四类型,并列为与IEC61158相配套的实时以太网应用行规国际标准IEC61784-2中的第十四应用行规簇(CommonProfileFamily14,CPF14)。这标志着由浙大中控等单位共同起草制定EPA标准得到了国际电工委员会的正式承认,实现了我国在自动控制领域国际标准零的突破。

FCS与DCS共存或相融

FCS与DCS将共存,因为FCS尚无统一国际标准,而DCS以其成熟的发展,完备的功能和广泛的应用而占据不可替代的地位,故两者将相互兼容与共存。现场总线控制系统与DCS将相互兼容与互容。

预计今后很长一段时间,DCS与FCS将共存及互补。

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