Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Fieldbus Foundation – халықаралық, өзара сәйкес келетін бір ғана fieldbus стандартына бағытталған ұйым. Ол 1994 жылдың қыркүйегінде WorldFIP Солтүстік Америка және Interoperable Systems Project (ISP) бірлесуі нәтижесінде құрылды. Fieldbus Foundation – коммерциялық емес консорциум, құрамында процестерді басқару және өндірісті автоматтандыру өнімдерін өндіретін және пайдаланатын 350-ден астам әлемдік жеткізушілер мен тұтынушылар бар. Бұл компаниялар IEC/ISA/FDI және басқа да fieldbus стандарттарын әзірлеуге бірлесіп үлес қосты. Жекеменшік желілік протоколдардан өзгеше, Foundation Fieldbus ешбір компанияға тиесілі емес, ол Халықаралық стандарттау ұйымының Open Systems Interconnection (OSI/ISO) жеті қабатты коммуникациялық моделіне негізделген ашық, өзара сәйкес келетін [fieldbus] болып табылады. Ұйымның спецификациясы Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) және Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) ресми түрде бекіткен SP50 стандарттар жобасымен үйлесімді. Құрылғаннан бастап Fieldbus Foundation аймақтық және халықаралық стандарттарға негізделген fieldbus цифрлық коммуникациясын және интеграцияланған жүйелік архитектураны дамытуда жетекші рөл атқарды. Ұйымның тарихы өсумен және жетістіктермен толы болды, өйткені fieldbus негізіндегі басқару шешімдері жаһандық автоматтандыру нарығында кеңінен қабылдауға ие болды.
Fieldbus Foundation was an organization dedicated to a single international, interoperable fieldbus standard. It was established in September 1994 by a merger of WorldFIP North America and the Interoperable Systems Project (ISP). Fieldbus Foundation was a not for profit trade consortium that consisted of more than 350 of the world's suppliers and end users of process control and manufacturing automation products. Working together those companies made contributions to the IEC/ISA/FDI and other fieldbus standards development. Unlike proprietary network protocols, Foundation Fieldbus is not owned by a company, it is an open, interoperable [fieldbus] that is based on the International Organization for Standardization's Open Systems Interconnection (OSI/ISO) seven layer communications model. The Foundation specification is compatible with the officially sanctioned SP50 standards project of the Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) and the International Electrotechnical Commission (IEC). From its inception Fieldbus Foundation had taken a leadership role in the development of fieldbus digital communications and integrated system architecture based on regional and international standards. The foundation's history was one of growth and achievement, as fieldbus based control solutions gained widespread acceptance in the global automation marketplace.
Технологияның пайда болуы
1980 жылдары далалық құрылғылар үшін цифрлық байланыс стандартын әзірлеуге көп күш жұмсалды. ИСА-ның SP50 комитетінің мүшелеріне техникалық талаптарды анықтағандары және цифрлық өрістік автобус үшін келісімге келгені үшін алғыс айту қажет. Осы уақыт аралығында, жетекші процестерді басқару бойынша өндірушілер өздерінің жекеменшік цифрлық байланыс стандарттарын жасауға кірісті. Бұл көптеген әрекеттердің нәтижесінде бір-бірімен бәсекелесетін бірнеше протоколдар пайда болды, олардың ешқайсысы бірімен-бірі үйлесімді болмады.
In the 1980s, considerable effort went into developing a digital communication standard for field devices. Credit is due those members of the ISA's SP50 committee who spent years defining technical requirements and building consensus for a digital fieldbus. In the interim, leading process control suppliers started work on their own proprietary digital communication standards. These multiple efforts resulted in a handful of competing protocols, none of which could work together.
Өнеркәсіптегі консенсус
1994 жылдың соңында далалық автобустардың дамуы жаңа, үміт беретін бағытқа бұрылды. Екі параллельді жеткізуші консорциумы – InterOperable Systems Project (ISP) және WorldFIP North America – Fieldbus Foundation құру үшін бірікті. Жаңа ұйым халықаралық деңгейде қабылданған далалық автобус стандартын қалыптастыруға қажетті күшті бірден жинады. Foundation даму бағдарламаларын ұйымдастырды, сынақтар жүргізді және далалық автобус құрылғыларын сынау және тіркеу бойынша ең қатаң бағдарламаны енгізді. Өндірушілер, соңғы пайдаланушылар, академиялық мекемелер және басқа да мүдделі тараптар Fieldbus Foundation мүшелеріне айналып, Foundation Fieldbus деп аталатын ашық, меншік құқығы жоқ техникалық ережелерді жасады. Бұл жетілдірілген цифрлық байланыс шешімі деректерді дұрыс беру және өңдеу маңызды болатын миссиялық маңызы бар басқару жүйелерін қолдау үшін бастапқыда жоспарланды. Foundation технологиясы үйлесімсіз желілер мен жүйелерді ақпаратты интеграциялау және таратылған, нақты уақыт режимінде басқару үшін ашық, толық интеграцияланған архитектурамен алмастыру мақсатымен жасалды. Foundation технологиясының арқасында пайдаланушылар бірыңғай жүйелік архитектура мен өсімдіктердегі операциялардың жоғары жылдамдықты магистраліне негізделген тығыз интеграцияланған цифрлық басқаруды іске асыруға қол жеткізді. Бұл, өз кезегінде, құрылғылар мен жүйе бөлімшелерінің өзара үйлесімділігіне бұрынғы шектеулерді жойды.
In late 1994, the path of fieldbus took a new, promising direction. Two parallel supplier consortiums–the InterOperable Systems Project (ISP) and WorldFIP North America–merged to form the Fieldbus Foundation. The new organization immediately brought critical mass to the effort to achieve an internationally acceptable fieldbus standard. The foundation organized development programs, conducted field trials, and established the industry's most rigorous program for testing and registration of fieldbus devices. Manufacturers, end users, academic institutions and other interested parties became members of the Fieldbus Foundation and developed open, non proprietary specifications known as Foundation Fieldbus. This advanced digital communication solution was designed from the ground up to support mission critical control applications where the proper transfer and handling of data is essential. Foundation technology was created to replace incompatible networks and systems with an open, fully integrated architecture for information integration and distributed, real time control. With Foundation technology, users gained the power to implement tightly integrated digital control based on unified system architecture and a high speed backbone for plant operations. This, in turn, removed the previously experienced constraints on device and subsystem interoperability.
Қауіпсіздікке арналған құралдармен жабдықталған функцияларды (SIF) дамыту қоры
Fieldbus Foundation's Foundation for SIF даму жобасы 2003 жылдың соңында өзінің алғашқы маңызды табысын жеткізді – TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Automation, Software and Information Technology, әлемдік, тәуелсіз және аккредиттелген сынақ агенттігі жалпы жүйелік тұжырымдаманы мақұлдады. 2006 жылдың басында Foundation TÜV өзінің далалық шина спецификациялары үшін протоколдық типтік мақұлдау бергенін хабарлады. TÜV типтік мақұлдауы Foundation технологиясын қолданатын, стандарттарға негізделген коммерциялық қауіпсіздік құралдарына өсіп келе жатқан әлемдік сұранысты қанағаттандыруға көмектеседі. Foundation for SIF технологиясы электрлік, электрондық және бағдарламаланатын электрондық қауіпсіздікке қатысты жүйелердің функционалдық қауіпсіздігі үшін IEC 61508 стандартының қатаң талаптарына сай келеді, оның ішінде қауіпсіздік деңгейі (SIL) 3 деңгейіне дейін. Бұдан өзге, соңғы пайдаланушылар SIF функционалдық қауіпсіздігін қамтитын IEC 61511 стандартына сәйкес жүйелер құра алады (IEC 61511 стандарты ANSI/ISA 84.00.01 2004 стандарты ретінде де қолжетімді). NAMUR (Германия) және JEMIMA (Жапония) сияқты халықаралық пайдаланушылар қауымдастықтары Foundation технологиясын қолдап, спецификацияны әзірлеуге көмектескен пайдаланушылар қоғамдастығынан түйінделген ақпарат ұсынды. Негізгі халықаралық өнеркәсіптік ұйымдардың мақұлдауы мен қолдауы пайдаланушыларға Foundation басқару шешімдеріне салған инвестициялары танылған әлемдік стандарттарға негізделгендігіне сенімділік сыйлады.
The Fieldbus Foundation’s Foundation for SIF development project achieved its first major milestone at the end of 2003 with approval of the overall system concept by TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Automation, Software and Information Technology, a global, independent and accredited testing agency In early 2006, the foundation announced that TÜV had granted Protocol Type Approval for its fieldbus specifications. TÜV Type Approval helps meet the growing worldwide demand for commercial, standards based safety instrumentation incorporating Foundation technology. Foundation for SIF technology meets the rigorous requirements of the IEC 61508 standard for functional safety of electrical, electronic and programmable electronic safety related systems, up to, and including, Safety Integrity Level (SIL) 3. In addition, end users can build systems per the IEC 61511 standard covering SIF functional safety in the process industries (IEC 61511 is available as the ANSI/ISA 84.00.01 2004 standard). International end user associations such as NAMUR (Germany) and JEMIMA (Japan) have voiced support for Foundation technology, and provided input from the end user community that aided in specification development. Approval and support by key international industry bodies gave users the confidence that their investments in Foundation control solutions were based on recognized global standards.
Қашықтан басқару операцияларын басқару қоры (ROM)
Процестерді автоматтандыру саласындағы ең қарқынды дамитын сегменттердің бірі – қашықтықтан басқару. Атамасынан көрініп тұрғандай, қашықтықтан басқару – персоналды жіберу қиын немесе мүмкін емес болған шалқар географиялық жерлерде орналасқан немесе тараған автоматтандыру активтерін басқаруды білдіреді. Бұл тек алыс теңіздегі мұнай платформалары мен мұнай және газ құбырларымен ғана шектелмейді. Оған цистерналар парктері мен терминалдар, су және сарқынды суларды тазарту объектілері, сондай-ақ автоматтандыру активтеріне қашықтықтан қол жеткізуді қажет ететін кез келген сала немесе қолданба да кіруі мүмкін. Foundation for Remote Operations Management (ROM) – бұл Foundation Fieldbus спецификациясына сымсыз және сымды инфрақұрылымды қашық активтер мен қолданбалар үшін ұсынатын технологиялар мен қосымшалар жиынтығы. Foundation for ROM сымсыз және қашық I/O құрылғыларындағы ақпаратқа және диагностикаға тікелей қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Керісінше, Foundation for ROM осы құрылғылардан алынған деректерді Foundation Fieldbus ортасына деректерді басқару және сапасын қамтамасыз ету үшін жіберуге мүмкіндік береді. Foundation Fieldbus – бұл тек коммуникациялық протокол ғана емес. Пайдаланушы деңгейі деректерді басқарудың икемділігі мен стандартталуының барлық түрлерін қамтамасыз етеді және ол процестерді автоматтандыру талаптарына негізделген. Foundation for Remote Operations Management (Қашықтықтан операцияларды басқару қоры) – бұл дәстүрлі қашық I/O-дан ISA 100.11a және WirelessHART™ стандарттарына дейінгі көптеген сымсыз және сымды желілерді интеграциялауға ашық жол ұсынады және құрылғы туралы ақпаратқа және диагностикаға тікелей қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Ол Foundation Fieldbus-тің ауқымын және мүмкіндіктерін кеңейтеді, оның коммуникациялық технологиясына қарамастан, зауыттың көптеген құрылғыларын қамтиды.
One of the fastest growing segments in the world of process automation is remote operations management. As the name implies, remote operations refers to the management of automation assets that are located in or are dispersed throughout remote geographic locations where it is difficult or impossible to send personnel. This is not limited to remote offshore oil platforms and oil and gas pipelines. It can also include tank farms and terminals, water and wastewater treatment facilities, and any industry or application that requires remote access to automation assets Foundation for Remote Operations Management (ROM) is a suite of technologies and additions to the Foundation Fieldbus specification that provide for both a wireless and wired infrastructure for remote assets and applications. Foundation for ROM provides for direct access to information and diagnostics in wireless and remote I/O devices. Conversely, Foundation for ROM can take the data from those devices and place into the Foundation Fieldbus environment for data management and quality. Foundation Fieldbus is much more than just a communications protocol. The user layer allows for all kinds of flexibility and standardization of data management, and it is all built around the requirements of process automation. Foundation for Remote Operations Management provides an open path for integration of multiple wireless and wired networks, from conventional remote I/O to ISA 100.11a and WirelessHART™, and enables direct access to device information and diagnostics. It extends the range and capabilities of Foundation fieldbus to encompass many more devices throughout the plant — regardless of their communications technology.
Қашықтан I/O интеграциясы
RIO деп аталатын дәстүрлі сымды қашықтан I/O және сымды HART интерфейсі 2007 жылы қолданысқа енгізілді. HSE қашықтан I/O (HSE RIO) спецификациясы соңғы пайдаланушыларға HSE жоғары жылдамдықты далалық автобусы арқылы далалық автобустың хост жүйесіндегі жоғары дерек көлеміне ие құрылғыларға тікелей қол жеткізуге мүмкіндік береді. Қашықтан I/O спецификациясы барлық түрдегі дәстүрлі I/O-ны оңай далалық автобус ортасына енгізуге мүмкіндік береді. Бұл шешім дискретті кіріс, дискретті шығыс, аналогты кіріс, аналогты шығыс және Foundation H1-ді жалпы Ethernet желісі арқылы қолжетімді етеді. Fieldbus Foundation 2011 жылдың сәуір айында спецификацияның қашықтан I/O бөлігін жариялады.
The interface for conventional wired remote I/O and wired HART, dubbed RIO, was launched back in 2007. The HSE remote I/O (HSE RIO) specification allows end users to access high data requirement devices directly in the fieldbus host system via HSE high speed fieldbus. The remote I/O specification allows all forms of conventional I/O to be brought into the native fieldbus environment easily. This solution makes discrete in, discrete out, analog in, analog out and Foundation H1 available over a common Ethernet network. Fieldbus Foundation released the Remote I/O portion of the specification in April 2011.
Қылмыстық және сымсыз HART интеграциясы
2011 жылдың қыркүйегінде Fieldbus Foundation сымды HART және WirelessHART құрылғылары үшін өрістік шина түрлендіргіш блоктарына арналған алдын ала спецификацияны, сондай-ақ WIO жүйелік архитектурасы мен WIO дерек құрылымдарына қатысты жаңартуларды жариялады. Сымды және сымсыз HART техникалық ерекшелігі Foundation for ROM құрылғыларында HART құрылғыларын ұсыну үшін қолданылатын өрістік шина түрлендіргіш блогын анықтайды. Бұл блокқа сымды және сымсыз HART құрылғыларын да қоюға болады. Бұдан өзге, спецификацияда HART конфигурациялық құралдары мен активтерді басқару жүйелерінің Foundation High Speed Ethernet (HSE) желісі арқылы берілетін түпнұсқа HART командалық протоколын қолдана отырып, HART құрылғыларына қалай қол жеткізу керектігінің күтілетін әдісі сипатталған. Сондай-ақ, спецификация сымды көп түйінді желілерде және Foundation for Remote Operations Management құрылғыларына қосылған WirelessHART торлы желілерде HART құрылғысының күйін анықтау және сақтау үшін қажетті құрылымдарды анықтайды.
In September 2011, Fieldbus Foundation announced the preliminary specification addressing fieldbus transducer blocks for wired HART and WirelessHART devices, together with updates to the WIO System Architecture and WIO Data Structures related to the transducer block specification. The wired and WirelessHART technical specification defines a fieldbus transducer block used to represent HART devices within Foundation for ROM devices. Both wired HART and WirelessHART devices may be represented in this block. In addition, the specification describes the expected method for HART configuration tools and asset managing hosts to access HART devices using the native HART command protocol transported through the Foundation High Speed Ethernet (HSE) network. The specification also defines structures to identify and maintain HART device status in wired multi drop networks as well as in WirelessHART mesh networks connected to Foundation for Remote Operations Management devices.
ИСА 100.11а Интеграция
Жобаның ISA 100.11a кезеңі ISA 100.11a сымсыз сенсорлық желісін Foundation Fieldbus инфрақұрылымымен интеграциялауда да маңызды прогресске қол жеткізді. Алдын ала техникалық ереже жобасы аяқталды, ал алдын ала техникалық ереже, сынақ және түпкілікті техникалық ереже бір жыл ішінде аяқталады. WirelessHART құрылғылары сияқты, ISA 100.11a құрылғылары Foundation ROM құрылғыларында түрлендіргіш блоктар ретінде ұсынылатын болады.
The ISA 100.11a phase of the project has also made considerable progress in the integration of the ISA 100.11a wireless sensor network into the Foundation Fieldbus infrastructure. The draft preliminary specification has been completed, with preliminary specification, testing, and final specification to be completed within a year. Similar to WirelessHART devices, ISA 100.11a devices will be represented as transducer blocks in Foundation ROM devices.
HSE Backhaul тобы
2008 жылдың соңында Fieldbus Foundation және ISA өзара лицензиялық келісімге келді, бұл екі ұйымға сымсыз желілер саласында бірлесіп жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Осы келісім ISA100.15 жұмыс тобына сымсыз байланыс желісі стандартын әзірлеуге көмектеседі. Кері байланыс желілері қашық орналасқан жерлер мен қолданбаларды орталық басқару орталықтарымен байланыстырады. ROM спецификациясы негізіндегі Foundation HSE-ді қашық қолданбалар үшін кері байланыс желісі ретінде қарастырады, ол сымды және сымсыз конфигурацияларда қолжетімді. Алдағы интеграция.
In late 2008, Fieldbus Foundation and ISA entered into a cross licensing agreement allowing the two organizations to collaborate on wireless networks. This agreement will assist the ISA100.15 working group in developing a wireless backhaul standard. Backhaul networks integrated remote locations and applications with central control facilities. The Foundation for ROM specification provides for HSE as the backhaul network for remote applications, available in both wired and wireless configurations. Future Integration of
Қосымша желілер
ROM негізі ISA 100.11a, WirelessHART және басқалардан өзге желілерді де болашақта интеграциялауға мүмкіндік береді. Modbus сияқты желілер болашақта интеграциялануға үміткер. Әртүрлі желілерді интеграциялаудың болашақ әлеуеті шексіз.
Foundation for ROM allows for future integration of other networks aside from ISA 100.11a, WirelessHART, and others. Future candidates include networks such as Modbus. The future potential to integrate a huge variety of networks is unlimited.