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现场总线国际标准化概况
szzunzheng 发表于 2007/11/5 15:22:11 1204 查看 1 回复 [上一主题] [下一主题]
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现场总线技术是当今世界各国关注的热点课题，以现场总线为基础的全数字控制系统是21世纪自动化控制系统的主流。目前世界发达国家的自动化仪表公司都投入了巨大的人力、财力，全方位地进行着技术研究和实际应用，期待着成为市场的主宰者。
由于现场总线是以开放的、独立的、全数字化的双向多变量通信代替0～10mA或4～20mA的现场仪表，以实现全数字化的控制系统，因此在开发及应用过程中的现场总线标准化是本课题的重点。世界各国的技术协会（学会）、各大公司、各国的标准化组织，还有国际电工委员会（IEC）及国际标准化组织（ISO）对于本项技术的标准化工作都给予了极大的关注，也使得目前现场总线国际标准化工作出现了复杂的局面。
世界各主要现场总线标准协议介绍
现场总线的开发和应用，起源于欧洲，如法国的WORLDFIP、德国的PROFIBUS、丹麦的P-NET等，后来由于美国ROSEMOUNT、HONEYWELL、FOXBORO等著名大公司的参与。使得有强大经济和技术作后盾的美国，在现场总线技术上独领风骚，现场总线基金会的FF协议就是其代表。为了开发应用以及迅速占领相应市场的需要。各国在开发研究的过程中均同步制订了各自的国家标准（或协会标准）．同时投入大量精力，迅速将自己的协议标准转化成各区域标准化组织的标准（如：欧洲标准CENELEC），并用各种标准化手段在强大资金和 技术支持下，对IEC国际现场总线标准的制订进行强有力的技术渗透，以期将自己的协议标准引人IEC标准草案中。从而最终达到使自己的技术、产品占领整个世界市场的目的。
WORLDFIP概况
WORLDFIP协会成立于1987年3月，是以法国几个跨国公司（CEGELEC、GEC-ALSTHOM、施耐德电气公司等）为基础的跨国、跨行业的技术协会，其宗旨是研究、推广FIP（工厂仪表协议）现场总线系列产品和技术。 到目前为止，WORLDFIP协会已拥有100多个成员，生产300多个WORLDFIP现场总线产品。其产品在法国的市场占有率大约60%，在欧洲市场占有大约25%（根据WORLDFIP提供的资料〕的份额。这些产品广泛用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁等过程自动化领域。 WORLDFIP是一个开放的系统，不同领域都可以使用，不同厂家生产的装置可以实现互连，当然这必须以WORLDFIP协议标准作为基础。 WORLDFIP协议是一个完整的标准，1996年6月WORLDFIP被采纳为欧洲标准EN 5017O－3。WORLDFIP产品已有多年应用经验，技术相当成熟，准备在中国建立WORLDFIP技术维护中心。
PROFIBUS概况
1984年，德国慕尼黑大学的一位教授提出了PROFIBUS的技术构想，从这以后，联邦德国科技部组织十几家生产自动化控制系统的公司和研究院所。根据ISO 7489标准以开放系统互联网络作为参考模型，开始制订现场总线的德国国家标准，并同时研制PROFIBUS现场总线产品。1991年PROFIBUS德国国家标准DIN 19245…（1-4）发布。经过10多年的开发、生产和应用，PROFIBUS现场总线已形成系列产品，并在各个自动化控制领域得到广泛应用。到目前为止，PROFIBUS用户协会PNO已拥有605个成员，他们遍布于欧洲、美洲、亚洲、非洲和澳大利亚。这些成员中的150多家生产厂生产800多个ROFIBUS产品。PROFIBUS在欧洲市场的占有率大约40％（根据PROFIBUS提供的资料）。PROFIBUS是一个开放的现场总线标准，是一种不依赖于厂家的开放式现场总线标准，它可广泛应用于制造加工和建筑等自动化领域。采用PROFIBUS标准系统，不同厂商所生产的设备不须对其接口进行特别调整就可通信，PROFIBUS可用于高速并对时间苛求的数据传输，也可用于大范围的复杂通信场合。
P-NET
这种总线技术是由丹麦的几家自动化系统公司、大学与"美国物理学会"（APS）在丹麦联合开发的。随后这项技术在丹麦逐渐成熟，并且投入实际运行。为了使这项技术迅速推向世界，在丹麦成立?quot;美国物理学会国际P-NET用户组织"，由这个组织负责此项技术的标准化和技术推广工作。经过"美国物理学会国际P-NET用户组织"的全力工作，P-NET协议也于1996年成为了欧洲标准EN 50170一1，从而确立了这项技术的国际地位。 据了解，P-NET技术主要应用在农业灌溉和水厂自动化系统中。
欧洲现场总线标准EN 50170
鉴于来自自动化系统用户的强大压力：总线技术必须标准化，德国、法国、丹麦等国为了使本国的现场总线产品迅速占领更多的市场份额，它们分别对国际电工委员会（IEC）和欧洲电工标准化委员会（CEN-ELEC）展开了强大的技术"公关"工作。在国际IEC现场总线标准迟迟不能发布的情况下，欧洲电工标准化委员会经过艰难的协调，终于在1996年6月推出了欧洲标准EN 50170（1-3）。但是，EN 50170实际上是欧洲三大总线协议：德国的PROFIBUS、法国的WORLDFIP，和丹麦的P-NET的文件汇编。EN 50170无论从技术内容上，还是从文本格式上都完全保留了三项协议的原始体系，实际上没有解决现场总线协议的国际化统一。这正是国际现场总线产品"多极化"发展的一个缩影。
FF（Fieldbus Foundation）概况
FF现场总线基金会是由WORLDFIP NA（北美部分，不包括欧洲）和ISP Foundation于1994年6月联合成立的，它是一个国际性的组织，其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。这个组织给予了IEC现场总线标准起草工作组以强大的支持。这个组织目前有l00多成员单位，包括了全世界主要的过程控制产品及系统的生产公司。1997年4月这个组织在中国成立了中国仪协现场总线专业委员会（CFC）。致力于这项技术在中国的推广应用。FF成立的时间比较晚，在推出自己的产品和把这项技术完整地应用到工程上相对于PROFIBUS和WORLDFIP要晚。但是。正由于FF是1992年9月成立的，是以Fisher Rosemount公司为核心的ISP（可互操作系统协议）与WORLDFIP NA两大组织合并而成的，因此这个组织具有相当实力：目前FF在IEC现场总线标准的制订过程中起着举足轻重的作用。
当前IEC现场总线国际标准起草工作的障碍，主要是来自FF与PROFIBUS之间的矛盾，而在1994年以前主要是ISP与WORLDFIP之间的矛盾。