发展现场总线技术提高我国过程工业自动化装备水平(转载) 点击:0 | 回复:0



gongkongedit

    
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发表于:2001-09-29 13:35:00
楼主
这是官方的看法,特此转载。 ———————————————— 发展现场总线技术提高我国过程工业自动化装备水平 现场总线是一种双向串行数字化传输的通讯总线,是国际上80年代末兴起的新技术,进入90年代走向实用化。它的出现使仪器仪表实现智能化、串行数字化传输,改变了传统现场仪表装置与主控系统点对点的联系方式,大量节省现场布线缆;同时由于现场仪表装置的智能化,把部分主控系统的功能直接下放到现场仪表和装置中,强化了现场控制功能,使控制更直接、可靠,且大大减化了主控系统的结构,节省工程设计及施工费用。现场总线技术正推动着整个自动化控制界的一场新技术革命。据有关资料分析,使用现场总线技术和产品,可以平均节省工程造价30%以上。因而,现场总线技术的优越性受到全世界冶金、石化、电力、机械制造、交通、楼宇等自动化技术用户的欢迎。 随着现场总线技术的发展、国际上出现了多种现场总线通讯协议,如:FF、Profibus、WorldFIP、P-net、DeviceNet、ControlNet、LonWorks等,各种协议都有适用的应用领域,符合各种协议的产品已成功地在各类工业现场应用。 现场总线的特点之一是系统的全开放,以往一个公司的数字化控制系统只对本公司的数字仪表以自己的通讯协议通讯,无法和其它公司产品联网,给用户使用带来不便。制定现场总线通讯协议,可以使不同公司的产品只要符合同一协议,就可以在同一条总线上工作。实现了控制系统的开放,给用户在选择不同公司产品组成最佳性能价格比的系统配置时带来极大的方便。但是世界上一些工业自动化技术力量较强的大公司为了尽快使用现场总线技术,都各自开发了通讯协议。目前世界上已有几十种不同的协议,其中影响较大的有十几种。多协议出现又形成了不同协议之间的不开放的情况。为了用户的利益,也为了这一新技术推广应用,国际标准化组织IEC多年来一直致力于制定单一的现场总线标准,IEC提出的标准草案是以FF协议为基础的,但由于各种协议的主导公司出于各自的商业利益,也由于各种总线在不同的工业领域中的应用已为部分用户所接受,所以对制定单一现场总线标准的建议,在多次IEC标准化工作会上都没有通过。在1999年12月IEC会议上,投票结果认定FF、profibus、WorldFIP ControLnet、DeviceNet、P-net、Swifnet、Interbus等八种协议均为国际标准,承认了目前多种协议并存的局面。IEC现场总线标准并非是八种协议的合订本,而是将每种协议打散,在协议的每一章节上包含有八种协议的有关技术内容。这样一种承认现实的妥协带来的结果是使IEC现场总线标准文本又重又长,失去实用价值,无人过问。八种及八种以外有影响的协议,仍被有实力的大公司一如既往地在不同领域内推行着。如FF主要用于石化、电力、冶金等连续生产过程控制,Profibus、Controlnet CC-link主要用于机械制造等断续生产控制,WorldFIP主要用于交通、输变电,lonWorks主要用于楼宇自动化等。多种协议并存的局面在短时间内不会有所改变。 面对多种总线并存的状况,我国的仪器仪表行业,特别是自动化仪表行业,如何选择最适合自己行业特点的现场总线协议发展高科技产品是非常重要的。我个人认为作为自动化仪表行业的最佳选择是采用FF现场总线技术。 FF现场总线是国际FF基金会(Fieldbus Foundation)在90年代初开发的最新的现场总线技术。FF基金会是世界上12家著名的仪表制造商Fisher-rosemount、Honywell、ABB、Foxboro、Smar、日本横河,山武等公司作为董事的国际组织。世界上有一百多家大型仪表制造厂、研究院所作为FF基金会的会员单位。它是仪表生产企业开发的现场总线协议,无疑最具有仪器仪表行业的特色。它的应用领域也主要是针对石化、电力、冶金、轻纺等连续生产过程控制。FF技术和产品在世界各地已有许多成功的应用范例。在加拿大Alberta省Ian Verhappen Survey化工厂应用927台不同公司的FF现场总线仪表,充分显示了FF协议的可互操性及开放性,是目前最大的现场总线应用工程项目。目前FF有超过800个系统在世界各地成功运行。 在中国FF技术和产品尚不成熟的情况下,目前主要是国外公司在中国推广FF技术产品。美国Fisher-Rosemount公司,巴西的SMAR公司在中国均有较好的业绩,他们分别在陕西兴平化肥厂、浙江巨化、滨州化工集团等数十项工程项目中成功地应用了FF技术和产品。 FF技术在公开性、公正性等方面较其他总线有明显特点。它的公开性体现在协议的开发、修改是由成员单位组成专门班子集体完成,其任何一条语句的编写均是经过三个以上成员单位共同完成,所有的技术成果均是基金会成员共有,而不是像某些现场总线协议被一家大公司垄断。在协议的一致性测试上可见其公正性。FF基金会为保证各公司开发的协议通讯软件的一致性,要求必须通过FF基金会的一致性测试。测试机构全世界只设一家,测试机构既不设在FF成员较多的美国,也不设在日本,而是委托德国的佛朗和费实验室对世界各地不同公司开发的通讯协议进行一致性测试。公开性、公正性应避免了任何技术上的偏见,保证了FF技术的科学性。FF技术还是一个不断发展的新技术,FF基金会1998年组成集体开发班子,经过两年多的努力,完成了FF100M高速以太网(HSE)通讯协议的开发,新的FF现场总线可以直接联接PLC及远程I/O,并通过I/O连接现场仪表,使FF现场总线可以同时用于连续及非连续生产过程控制。大大扩大了现场总线技术的应用领域。 发展中国的现场总线技术,除了新技术新产品开发之外,另一项工作是推广应用工作。推广包括两个方面,一是将现有的攻关成果推广到全国自动化仪表行业,使全国大大小小的自动化仪表生产厂都有独立生产现场总线智能仪表及开发现场总线新产品的能力,到那时,才能真正完成我国自动化仪表行业由模拟仪表到现场总线智能仪表的新技术革命;二是向用户的推广应用工作,现场总线是一种新技术,用户有一个认识过程,需要我们向用户做大量的宣传、示范工作,才能逐渐打开国产现场总线产品的市场,只有广泛的应用,用实践证明现场总线给用户带来的实际效益,才能形成大量的市场需求。 现场总线技术给我国自动化仪表行业产品的更新换代带来了机遇。我们一定要抓住机遇,尽快实现我国自动化仪表行业从模拟到数字化、智能化、网络化的转变,提高我国工业自动化装备水平,为四化建设做出更大的贡献。使我国不仅是一个自动化仪表应用的大国,同时也成为自动化仪表制造业的强国。 □ 陈铁君


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