2009年,国际大环境处于衰退过程,疲惫的经济形势对中国工业的总体发展会会起到一定的消极影响,但对工业自动化的新技术——现场总线的需求热情应该是不会有太大的影响,或许这正是一个蓄精养锐提高技术水平的好时机。对此记者采访了FF基金会现场总线中国区轮值主席/ ABB控制系统亚太区中国部经理曾硕巍,期盼着曾硕巍先生就对基金会现场总线的技术进展做进一步的介绍。
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曾硕巍先生近照
记者:请您向大家介绍一下现场总线基金会 (FF)的基本情况?它有哪些特点?
曾硕巍:基金会现场总线标准,英文名叫FOUNDATION fieldbus (Ff)。现场总线基金会 FF (Fieldbus Foundation)于1994年成立,由北美的WorldFIP和ISP两大集团合并而成。FF现场总线基金会致力于基于地区和国际标准的现场总线数字通讯和一体化自动化系统结构的技术开发,经过15年的持续发展和努力,会员包括著名控制及仪表供应商和最终用户,数量已经超过350家,总部设在美国德克萨斯州的AUSTIN, 现任主席是Rich Timoney。
基金会现场总线 (FF) 的通信协议也基于ISO标准的开放系统互连参考模型 (ISO OSI-RM),考虑到通讯实时性的要求, 采用了一个精简的优化结构。 它包括物理层,用于实现第2-7层通信协议的通信栈(Communication Stack- 对 FF H1而言涵盖数据链路层和应用层,对FF HSE而言包括数据链路层,网络层,传输层及应用层),用于描述设备特征、参数、属性及功能块的用户层 (User Layer),以及用于网络及系统管理的技术部分。Ff通过其用户层定义的功能块实现“控制在现场”(Control In Field)的理念 - 这超出了常规现场总线仅关注于实时通讯的范畴。1996年在芝加哥举行的ISA96展览会上,由现场总线基金组织实施,首次向世界展示了来自40多家厂商的70多种符合FF协议的产品并将这些分布在不同楼层展览大厅不同展台上的FF展品,用醒目的橙红色电缆,展现了基金会现场总线的基本概貌。
FF基金会成立以来的15年间,为现场总线技术的发展作出了十分积极的贡献和努力。1996年发布FF通信协议第一版H1(31.25 Kbps),后来成为IEC 61158总线国际标准的类型1;2000年11月1日公布Ff HSE(100 Mbps高速以太网),成为IEC 61158总线国际标准的类型5;2006年1月H1 SIS规范取得TüV Rheinland Industrie Service GmbH 公约类型认证(SIL3)。
FF现场总线网络结构包括两种类型:
1、FF H1。用于过程自动化的低速总线,通信速率为31.25 Kbps,可以总线供电,并提供本质安全。H1的拓扑结构可采用总线型、树型和菊花链型拓扑结构,在同一网段可以是混合型拓扑结构;
2、FF HSE。基于以太网的高速现场总线,通信速率为100 Mbps,支持冗余技术,只有总线型拓扑结构;H1和HSE之间通过链路设备(linking Device)连接。
记者:基金会现场总线是什么时候进入中国市场的?进入中国以来,取得了怎样的业绩?有哪些典型的应用?
曾硕巍:1997年,基金会现场总线技术被引入中国市场。1998年在中国成立了现场总线基金会中国市场委员会 (FF CMC)。市场委员会在中国举办了各种活动,每年都在不同的城市,针对最终用户、设计院及工程公司举办基金会现场总线的技术交流会,同时也参加一些自动化展会,展示各成员公司提供的基于基金会现场总线技术的产品和系统,以及产品的互操作性。
2005年在北京燕山石化仿真培训中心成立了基金会现场总线技术的培训中心。
另外,FFCMC还针对中国市场的应用特点,编辑发行季度刊物《FF在中国》,向各用户单位免费配送,与用户分享有关基金会技术的发展和应用经验。
在进入中国市场的12年间,现场总线基金会(FF)在中国市场获得了许多具有重要意义的成就,成功推动了基金会现场总线 (Ff)技术在中国的发展,目前这一技术已在石油天然气、石化、冶金、电力、造纸、制药等工业中得到应用,而且采用基金会现场总线技术的用户数量每年都在递增。值得关注的是在中国还诞生了几个世界级的基金会现场总线项目,它们分别是上海赛科石化项目(大于14000台FF现场设备,南海壳牌项目(大于15800台FF现场设备),以及在建的福建炼油项目(约12000台FF现场设备),等等。
记者:相对其他现场总线技术,请您归纳一下FF基金会的优势主要体现在哪些方面?
曾硕巍::相对其他现场总线技术,FF基金会的优势主要体现在以下五个方面:
1、控制在现场(Control In Field),通过内置的控制功能块;
2、时间的同步(Synchronization);
3、对等通讯(Peer to Peer Communication);
4、(时间层面上)控制的确定性 (Deterministic);
作为一项使能技术(通过其提供的丰富的诊断信息),它支持高端应用解决方案的开发, 如资产管理和资产优化,从而进一步降低资产生命周期的运行成本(OPEX)。
记者:科技的进步必将带动现场总线技术的进步,FF基金会在技术创新方面有哪些突破?
曾硕巍:基金会现场总线技术最新的开发和研究成果包括:
1、FF H1安全仪表系统(FF H1 SIS):将功能安全的概念引入基金会现场总线, 其技术规范业已发布,达到安全完整性等级3(SIL3)水准,并已组织有最终用户参与的安全仪表功能(SIF)测试
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2、推出为Major industrial automation end users will host live demos of WIO developments主要工业自动化终端用户举办基于FF 高速以太网(FF HSE)的无线和远程I/O(WIO)的演示计划, Major industrial automation end users will host live demos of WIO developments YOKOHAMA, Japan, March 4, 2009 - The Fieldbus Foundation has announced plans to conduct a series of end user demonstrations of its wireless and remote I/O (WIO) developments. The live technology demos will show how new wireless and remote I/O solutions tighten the integration of process instrumentation with the F oundation automation infrastructure.展示新的无线和远程I/O解决方案(使用功能块和EDDL),加强仪表与基金会的自动化基础设施一体化进程
3、发布了最终版的,基于NAMUR NE107推荐指南的基金会现场总线诊断规范。该规范based on guidelines established by the NAMUR Working Group 2.6, this specification builds upon the robust diagnostic features already provided by F oundation fieldbus deviceAt the same time, it allows end users to harness enhanced Electronic Device De!--ion Language (EDDL) technology to achieve true, actionable diagno让最终用户能够利用增强的电子设备描述语言(EDDL)技术,以实现真正的可操作的诊断
4、现场总线基金会积极参与并推进 现场设备一体化(FDI)项目, 旨在集EDDL和FDT/DTM的技术优势于一体,开发一个开放的,为大多数供应商所认可,为广大用户所接受的国际性技术规范标准
记者:前不久在日本横滨召开的2009 FF大会上,FF基金会宣布成立一个亚洲/太平洋执行咨询理事会(AP-EAC),您认为该理事会的成立对FF基金会在中国乃至亚洲的发展有怎样的作用?
曾硕巍:中国在全世界范围内对FF技术的应用和推广起着十分重要的作用-全球最大的FF应用项目有数个发生在中国。根据国际著名咨询公司ARC的报告显示,亚太将成为现场总线发展的引擎,估计年均增长率为 32%,而中国又是亚太市场的主要增长点。 鉴于亚太地区优良的业绩表现及经济的可持续发展前景,2009 FF大会宣布成立亚洲/太平洋执行咨询理事会(AP-EAC)。AP-EAC的成立有助于FF在在亚太区开展的活动得到成员公司高层管理特别在资源上的的支持,推动FF在该区域的应用推广;同时也成立了亚洲/太平洋执行委员会(AP-SteCom),它的成立有助于协调和共享最新的FF技术发展和经验,加强潜在的区域性合作。
记者:据我们所知,FFCMC在中国采用的轮值管理的管理模式,在您的任期内,您计划如何加强FF在中国市场的推广和发展工作?
曾硕巍:FFCMC在中国每两年会选出新一届的轮值主席及其他领导班子,任职期间主要负责召集基金会会议和活动,提出重大活动意见并主持审议,做好基金会的宣传和推广工作,并有效地组织协调与国际及区域性FF组织的合作。
在我的任期内,将吸引更多的公司加入现场总线基金会中国市场委员会(FFCMC)组织的活动,包括本土公司组织有针对性、有吸引力、有效果的的FF技术讲座和推广工作。2009年,我们规划了以下主要活动:
针对我国西南地区工业和能源的发展,于4月16日在重庆(地点是海逸大酒店)、7月16日在昆明安排两次技术交流会,以便服务于两地区对自动化新技术的需求。另外,11月4日将在北京举办一次技术交流会,以便使北京地区的众多用户了解基金会现场总线近三年来的技术进步。还有其他推广活动。
后记:我们相信,FF基金会现场总线在曾硕巍主席及其他领导成员的共同努力下,一定能克服经济危机带来的不利因素,化危为机,迎来春暖花开的峥嵘局面。