基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用

基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用第1頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線

技術(shù)概述第2頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線

基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線在過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域是一個(gè)世界領(lǐng)先的數(shù)字化協(xié)議自由選擇－－最終用戶(hù)自主選擇最好的具有可互操作性的控制產(chǎn)品最佳集成－－在工廠自動(dòng)化中集成最佳的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和設(shè)備受益－－最終增強(qiáng)工廠設(shè)備的性能和極大提高商業(yè)效益第3頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線H1

H1主要用于過(guò)程控制、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)接口和設(shè)備的集成，通信速率31.25KBPS

使用現(xiàn)場(chǎng)總線雙絞線電纜供電和傳輸信號(hào)，也可選用光纖作為傳輸介質(zhì)支持本安（IS）應(yīng)用H1設(shè)備組成功能塊的應(yīng)用，過(guò)程變量的發(fā)布與預(yù)訂，傳送報(bào)警與趨勢(shì)，為主機(jī)訪問(wèn)和管理功能提供服務(wù)器功能第4頁(yè)/共22頁(yè)H1應(yīng)用帶來(lái)的益處

在石化行業(yè)的終端用戶(hù)已經(jīng)意識(shí)到先進(jìn)的診斷降低了30％的運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)全數(shù)字的H1通信網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)的4-20mA模擬系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的抗電噪聲能力H1技術(shù)在過(guò)程工業(yè)中被廣泛的接受，包含在國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC61158中第5頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線HSE

高速以太網(wǎng)（HSE）主要用于控制主干網(wǎng)，通信速率100MBPS，用于設(shè)備、子系統(tǒng)和企業(yè)的集成

HSE是一個(gè)基于以太網(wǎng)技術(shù)解決專(zhuān)用的最好方案，它提供不同廠家可以互操作的設(shè)備給終端用戶(hù)HSE也是一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC61158）

第6頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線HSE

它支持整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線的特性：包括標(biāo)準(zhǔn)功能塊設(shè)備描述為先進(jìn)的過(guò)程與離散/混合/批處理應(yīng)用的柔性功能塊（FFB）支持PLC所完成的復(fù)雜的邏輯功能支持分析器和與其它網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理設(shè)備HSE增強(qiáng)了通過(guò)連接設(shè)備訪問(wèn)H1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)提供了為高速自動(dòng)化設(shè)備與混合/批處理應(yīng)用擴(kuò)展性能第7頁(yè)/共22頁(yè)功能塊模式

基于塊與設(shè)備描述的標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)層使用統(tǒng)一的規(guī)范確保設(shè)備的互操作性用戶(hù)層使用資源塊、功能塊、變送器塊、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)管理與設(shè)備描述技術(shù)來(lái)定義功能塊應(yīng)用進(jìn)程

資源塊：定義了整個(gè)應(yīng)用進(jìn)程相關(guān)的參數(shù)（如：制造廠商ID、設(shè)備類(lèi)型等）

功能塊：封裝所有的功能（如：PID控制器、模擬量輸入等等）

變送器塊：提供與如溫度、壓力、流量傳感器與執(zhí)行器等的接口例如：一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度變送器可能含有一個(gè)模擬量輸入（AI）功能塊，一個(gè)控制閥含有一個(gè)PID和一個(gè)模擬量輸出（AO）塊，僅僅通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的變送器和一控制閥就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的控制回路第8頁(yè)/共22頁(yè)功能塊模式

塊保證了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能性現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)集成塊來(lái)達(dá)到所希望的設(shè)備功能性。通過(guò)輸入輸出參數(shù)連接到同一設(shè)備內(nèi)或其它設(shè)備的其它功能塊

FBAP也定義了處理的控制模式、報(bào)警、事件、趨勢(shì)報(bào)告以及視圖對(duì)象柔性功能塊增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)的控制功能

FFB增強(qiáng)了控制功能，它消除了在很多應(yīng)用中對(duì)專(zhuān)用控制器的需求，減少了設(shè)備的價(jià)格和對(duì)空間的要求系統(tǒng)管理（SM）與網(wǎng)絡(luò)管理（NM）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分散控制，功能塊執(zhí)行的同步、參數(shù)在總線上的通信、所有設(shè)備日時(shí)鐘的發(fā)布，冗余時(shí)間發(fā)布器的切換、設(shè)備地址的分配、總線上參數(shù)名稱(chēng)或標(biāo)簽的查找第9頁(yè)/共22頁(yè)EDDL電子設(shè)備描述語(yǔ)言

EDDL是一個(gè)編程語(yǔ)言，用于創(chuàng)建在操作系統(tǒng)與人機(jī)界面環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備屬性的設(shè)備描述，如常規(guī)的數(shù)字和模擬量模板、人機(jī)界面的顯示、變送器、開(kāi)關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥以及閉環(huán)控制器的診斷

一個(gè)真正不受平臺(tái)約束的解決方案：基于現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)、HART基金會(huì)、Profibus用戶(hù)組織基金會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都支持EDDL，因此終端用戶(hù)都很容易從EDD提供的設(shè)備數(shù)據(jù)受益

一個(gè)EDD可以可用在任何地方：資產(chǎn)管理系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)、OPC－UA服務(wù)器、主機(jī)解決方案、甚至手持器中，并于2006通過(guò)列入IEC61804－3

OPC基金會(huì)在2005年宣布在它的UA中使用EDDL作為描述技術(shù)從1990年以來(lái)的EDDL是完全向后兼容的，多余2000萬(wàn)個(gè)兼容的安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表，加上新的現(xiàn)場(chǎng)儀表紀(jì)進(jìn)入一個(gè)控制系統(tǒng)，都能夠毫無(wú)問(wèn)題的訪問(wèn)。

第10頁(yè)/共22頁(yè)安全儀表功能

FF安全儀表系統(tǒng)（SIS）規(guī)范通過(guò)TUV的協(xié)議類(lèi)型認(rèn)證，符合IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，已達(dá)到并包括安全完整等級(jí)第三級(jí)（SIL3）。

第11頁(yè)/共22頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)

基金會(huì)規(guī)范基于ISO/OSI分層通信模式，由三部分組成：物理層、通信棧和用戶(hù)層現(xiàn)場(chǎng)總線稱(chēng)2－7層為通信棧，OSI第一層定義物理層的連接，一層之下是物理介質(zhì)。H1使用IEC61158類(lèi)型1的1、2、7層；HSE使用1－4和第7層，1－4層由以太網(wǎng)和IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義，第7層由IEC61158類(lèi)型5定義用戶(hù)層現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)定義，兼容IEC61804和IEC61508第12頁(yè)/共22頁(yè)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用現(xiàn)狀

第13頁(yè)/共22頁(yè)支持基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的廠家

2007年中期，F(xiàn)F全球大家庭成員355家已測(cè)試和注冊(cè)了400多種產(chǎn)品，20種主機(jī)系統(tǒng)全球已銷(xiāo)售850000多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和10000套系統(tǒng)

2006年過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線市場(chǎng)達(dá)到8億美元，而FF覆蓋了2/3的市場(chǎng)分額。

第14頁(yè)/共22頁(yè)FF在中國(guó)

國(guó)家在“九五”期間,進(jìn)行科技攻關(guān)。承擔(dān)單位開(kāi)發(fā)出主設(shè)備、基本設(shè)備的通信棧，都已經(jīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)的國(guó)際測(cè)試注冊(cè)，各儀表制造商已開(kāi)發(fā)出樣機(jī)。

1997年中國(guó)成立現(xiàn)場(chǎng)總線中國(guó)市場(chǎng)委員會(huì)，屬于國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)在中國(guó)的分支機(jī)構(gòu)

在石油、天然氣、石化、冶金、電力、造紙、制藥等工業(yè)中得到應(yīng)用

誕生了幾個(gè)世界級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)總線項(xiàng)目，它們是上海賽科石化、南海殼牌、以及福建煉油項(xiàng)目

國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也投入大量人力物力研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品，也取得了較大的進(jìn)展

第15頁(yè)/共22頁(yè)華控FF現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品介紹第16頁(yè)/共22頁(yè)華控FF產(chǎn)品體系北京華控公司作為現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)的成員，致力于中國(guó)FF現(xiàn)場(chǎng)總線的開(kāi)發(fā)，幫助客戶(hù)獲得更好的商業(yè)成效

華控FF產(chǎn)品主要分為三大類(lèi)：FF系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)產(chǎn)品、教學(xué)系統(tǒng)第17頁(yè)/共22頁(yè)FF系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品

HSE主控制器FB6500FFH1現(xiàn)場(chǎng)總線通信卡HK-FB6100FFPCI插卡（HK-FF30S）FF設(shè)備管理軟件（HK-Adms）FF組態(tài)軟件（HKS-30SConfig）FFOPC服務(wù)器(HK-FFOPCServer)第18頁(yè)/共22頁(yè)FF現(xiàn)場(chǎng)級(jí)產(chǎn)品

FF智能通信卡（HK－FF990）I/FF電流現(xiàn)場(chǎng)總線轉(zhuǎn)換器模塊（模擬量輸入模塊HK-FB601）FF/I現(xiàn)場(chǎng)總線電流轉(zhuǎn)換器模塊（模擬量輸出模塊HK-FB605）現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字量輸入模塊(HK-FB606)現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字量輸出模塊(HK-FB608)FF智能溫度變送器FF壓力變送器(CDS-3151)FF阻抗匹配器(HK-FB6115)FF電源第19頁(yè)/共22頁(yè)華控FF現(xiàn)場(chǎng)總線教學(xué)系統(tǒng)

針對(duì)FF技術(shù)特點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)自動(dòng)化行業(yè)現(xiàn)狀，華控推出FF現(xiàn)場(chǎng)總線教學(xué)系統(tǒng)《ie-FCSTMFB6000高級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置》該產(chǎn)品主要以FF智能儀表帶上位監(jiān)控PC機(jī)(工程師站/操作員站)為主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，被調(diào)參數(shù)包括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)

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