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EPA是我国制定的第一个现场总线标准，已被列入今年发布的IEC61158第4版国际标准。为了促进发展，推进应用，中国自动化学会仪表与装置专业委员会于9月19日在上海召开了“EPA现场总线控制系统及其应用”技术交流会。
会上，由浙江中控科技集团有限公司冯冬芹教授代表EPA工作组介绍“工业网络化标准趋势与EPA对策”，大连理工计算机控制工程有限公司仲崇权教授介绍“EPA分散控制系统中IEC 61131功能块技术与应用”，沈阳中科博威自动化有限公司林跃先生介绍“NCS 4000现场总线控制系统及仪表”。会议由上海工业自动化仪表研究所缪学勤教授级高工主持。
一 与时俱进
据冯冬芹教授介绍，近几年来IEC在标准化方面做了大量工作，其中SC65A工作组负责功能安全，SC65B负责设备与过程分析，SC65C负责工业网络，SC65E工作组是新成立的，负责系统工程与管理，特别是SC65C与SC65E工作非常活跃。工业网络以前都是专用的，而现在将IT技术用于工业中，因此有必要进行规范，以便于实现管控一体化。与过去相反，现在国际上采用“先有标准，再有产品”的方式，以标准规范、促进技术与产品的发展，如西门子，当某项国际标准推出3~5年后，该公司的技术与产品也都出来了。因此，我们要关注标准化的热点与趋势。
当前工业网络发展的热点，一是分布式测量与控制，IEC已颁布了IEC PAS 61499（Function blocks），IEC 61804（Function blocks for Process Control）标准，学习这两个标准后，我个人觉得一个工控工程师应如何把精力集中在测量控制上，而不是在网络通信上。二是功能安全，IEC已制定了IEC 61508关于功能安全的基础标准和一系列有关行业标准，从简单的组件到复杂的计算机系统，要处理与安全相关的控制功能，保护由于功能失效引起的危险；为实现功能安全，要从设计、评估、验证、维护等各个环节入手；EPA在功能安全通信、功能安全仪表方面，正采取措施进行推进。三是现场总线，最新的IEC61158现场总线国际标准第4版已于今年7月出版，其中11种类型为实时以太网，我国的EPA被列入Type14；一种现场总线只能支持一种通信协议，而实时以太网在一种媒体上能支持几种协议，这是其优势之一。
现在，工业网络化标准的发展趋势：一是IT技术广泛用语工业自动化，如以太网技术、Web技术、原本用于IT的一些软件技术等，测量控制从集中到分散，要甬道许多IT技术。二是标准化已从单元到系统，IEC/TC65标准化工作的趋势已从单元仪表、数字化仪表、系统集成、向电子上午发展，不同的系统用不同的设备集成，现在，设备的一些属性如尺度（长、宽、高）、重量、版本等信息都可以自动获得。三是从单一通信标准向标准系列化发展，例如从计划制定的IEC工业无线通信标准，到IEC61784-2/3/4/5，分别为实时以太网、功能安全、信息安全、线缆与安装行规，已形成一系列的标准。其中IEC工业无线通信行规，正由美国仪表、系统和自动化学会（ISA）的SP100标准委员会在制定，现在ISA SP100为了使无线产品供应商有一致的规范，已规定了自动化和控制环境下的几类应用：1类，闭环调节控制；2类，闭环监督控制；3类，开环控制（由人工控制）；4类，标记产生短期操作结果；5类，记录和下载/上载。前两类，目前从制造桑还无法保证能达到。
现在，工业网络化标准由国外跨国公司为主导，并控制国际标准的制定；有的通过专利芯片等手段，垄断核心技术；某些现场总线在我们国内应用，还要付不低的技术使用费。而我们开发实时以太网，必须解决10大关键技术：确定性通信，实时通信，总线供电，扩展性与大规模系统设计（现在多为I/O超过2000点的项目），高可靠性与高可用性，网络安全，互操作性，远距离窗书，本质安全防爆，功能安全通信。EPA是实时以太网，实时数据与标准的非实时数据都可在EPA网上传输，可E网到底。
棉队上述工业网络发展的弱点与标准化的趋势，EPA要与时俱进，我们的对策是：（1）苦练内功：2005年以来，重点进行1000多点I/O系统长期运行稳定性的考核；开发了内嵌EPA协议栈的EPA硬件开发仿真平台；开发了EPA组态软件，设计设备管理、信息访问、图形化组态，以及对设备的校正、诊断等技术；开发EPA系统管理软件。（2）进行验证：系统的有关严整工作已陆续进行，如EMC性能严整已达到了级B的指标。（3）产品化与产业化：已成立EPA俱乐部，有20多个单位参加，如上海自仪公司已开发出EPA技术并进行产品化。（4）推广应用：“十一五”期间，要从技术研发为重点转移到推广应用上，建立几个工程应用示范项目。（5）解决有的产品的价格问题：如现在品派工业交换机，一个节点的平均价贵，一般用户很难承受，这迫使我们自己搞交换机，以便使产品价格便宜些，有利于EPA的推广应用。（6）在技术上：我们要继续跟踪国际潮流；要制定EPA工程设计、安装标准；在防爆场合如何安装调试也要制定具体办法。总之，EPA的意义很大，但困难很多，前景看好。
二 遵循标准
仲崇权教授介绍，我们遵循有关标准开发的工业以太网（EPA）现场总线控制系统，具有以下特点：主干网络基于工业以太网，支持Modbus TCP/UDP、EPA协议，可与现有人机界面软件直接连接；系统还支持RS-485总线，支持Modbus RTU/ASCⅡ协议，可方便地扩展本公司和第三方设备，将Modbus设备作为从设备，解决了本系统产品单一的问题；每个设备既可独立工作，实现逻辑控制、过程控制等功能，也可通过网络互连形成控制系统；编程软件PLC-Configke 对主干网络设备和扩展从设备进行同意编程，实现分布式控制；变成语言支持IEC 61131-3功能块、梯形图、指令码；模块化结构设计，各种设备可进行广泛组合，能很好地满足现场应用的需要，现有200多种功能块，包含了一般控制系统所有常规的功能，这些功能模块有相应的组态软件管理；系统可采用分散型结构，也可采用紧凑型结构，使应用十分灵活。
工业以太网（EPA）现场总线控制系统有下列产品组成：（1）基于IEC61131-3降表准系列产品：PLC-Config编程软件，可对主控制器及其从设备进行管理和同意编程；PEC7000（主控制器）、DUT7000可编程控制器，支持以太网、串行通信；PEC3000可变成控制器（扩展模块），支持串行通信；DIO2000、DIO1000开入开出逻辑控制器（扩展模块），可独立完成小规模逻辑控制。（2）基于IEC61499和IEC61804标准系列产品；EPA-Config组态软件，可对以太网控制模块及其从设备进行管理及控制策略组态；DUT5000以太网控制模块（主控制器）支持以太网、穿行通信。（3）温度控制模块；TAC6000扩展模块，为8路PID调节，PWM输出控温，支持PID参数自整定；TAC3000/，GONGNENG YU 6000基本相同，支持绝对值、相对值、预警的报警。（4）监控软件：DUT_HMI基于组件软件，采用IE浏览器，可对整个EPA系统进行监控。该现场总线控制系统已用于轧机、空压机、波峰焊机控制及水泥等行业。
三 不断创新
林跃先生介绍，沈阳中科博威的NCS4000网络化控制系统用于大中型系统，I/O最多可达16000点；它符合EPA标准，支持FF、HART总线；编程语言符合IEC61131-3标准，支持OPC标准；拓扑结构中，管理网络为LAN，控制网络为EPA或FF HSE，现场网络为FF/HART；系统构成中，有工程师站、操作员站与控制站（NCS4000的几个控制站柜总宽度可达6M）；控制站的控制器包括电源模块、控制模块、I/O模块，其中电源模块：24V DC供电，输出功率25W，支持热插拔；控制模块：双CPU结构，内存16M，EPA协议或FF HSE标准，支持255个控制进程，进程最小执行周期位0ms；支持200个优先级，实时性要求高的优先级设置高一些，一些高级算法由于费时，优先级可设置低一些。控制站的I/O系统为本公司产品，采用无源背板总线技术（专利技术），与一般的I/O不同，我们的产品I/O端子与I/O背板是分离的，便于安装。现场总线接口模块HART、FF等，支持冗余；HART模块有8个通道，支持点对点连接；FF-H1模块有2个H1接口，它作为链路住设备，具有调度功能。一个工作站最多支持3000个功能块，支持功能块图、梯形图符合IEC61131-3标准。NCS4000采用组件化结构，可进行分布式组态。NCS4000系统已应用于水泥、石化、水处理等行业。
可与NCS4000系统配套的创新产品有：装备专用一体化PLC，智能化仪表与现场总线通信芯片（FF、HART、Profibus-PA），有国内第一个通过FF认证的协议主站及网关，其他产品还有安全栅、本安认证仪表等，实施的工程项目已有80多项。
四 期待
通过这次交流会，人们不难看出：一是EPA技术在不断完善、发展中；二是产品化与产业化是当务之急；三是推广应用是EPA生存、发展的关键。可喜的是有关单位都在与时俱进地奋斗，我们预祝EPA取得更大的业绩。