Fieldbus Foundation была организацией, занимающейся единым международным, совместимым стандартом полевой шины . Она была создана в сентябре 1994 года путем слияния WorldFIP North America и Interoperable Systems Project (ISP). Fieldbus Foundation была некоммерческим торговым консорциумом, в который входили более 350 мировых поставщиков и конечных пользователей продуктов для управления процессами и автоматизации производства . [1] Работая вместе, эти компании внесли вклад в разработку стандартов IEC /ISA/FDI и других полевых шин.
В отличие от фирменных сетевых протоколов Foundation Fieldbus не принадлежит компании, это открытая, совместимая [полевая шина], которая основана на семиуровневой модели связи Open Systems Interconnection (OSI/ISO) Международной организации по стандартизации . Спецификация Foundation совместима с официально утвержденным проектом стандартов SP50 Общества по приборам, системам и автоматизации (ISA) и Международной электротехнической комиссии (IEC).
С момента своего создания Fieldbus Foundation взял на себя ведущую роль в разработке цифровой связи fieldbus и интегрированной системной архитектуры на основе региональных и международных стандартов. История фонда была историей роста и достижений, поскольку решения управления на основе fieldbus получили широкое признание на мировом рынке автоматизации.
В 1980-х годах были приложены значительные усилия для разработки стандарта цифровой связи для полевых устройств. Заслуга в этом принадлежит членам комитета ISA SP50, которые потратили годы на определение технических требований и достижение консенсуса для цифровой полевой шины. Тем временем ведущие поставщики систем управления процессами начали работу над собственными стандартами цифровой связи. Эти многочисленные усилия привели к появлению нескольких конкурирующих протоколов, ни один из которых не мог работать вместе.
В конце 1994 года путь fieldbus принял новое, многообещающее направление. Два параллельных консорциума поставщиков — InterOperable Systems Project (ISP) и WorldFIP North America — объединились, чтобы сформировать Fieldbus Foundation. Новая организация немедленно принесла критическую массу усилиям по достижению международно-приемлемого стандарта fieldbus. Фонд организовал программы разработки, провел полевые испытания и установил самую строгую в отрасли программу тестирования и регистрации устройств fieldbus. Производители, конечные пользователи, академические учреждения и другие заинтересованные стороны стали членами Fieldbus Foundation и разработали открытые, непатентованные спецификации, известные как Foundation Fieldbus . Это передовое решение для цифровой связи было разработано с нуля для поддержки критически важных приложений управления, где правильная передача и обработка данных имеют важное значение. Технология Foundation была создана для замены несовместимых сетей и систем открытой, полностью интегрированной архитектурой для интеграции информации и распределенного управления в реальном времени. С технологией Foundation пользователи получили возможность внедрять тесно интегрированное цифровое управление на основе унифицированной системной архитектуры и высокоскоростной магистрали для работы завода. Это, в свою очередь, устранило ранее существовавшие ограничения на совместимость устройств и подсистем.
Fieldbus Foundation достигла многих важных вех на пути к зрелости и успеху технологии Foundation. Они включают:
Решающее значение для принятия технологии отраслью имела ее стандартизация признанными международными руководящими органами. К ним относятся:
IEC проголосовала за включение спецификаций Foundation H1 и HSE в международный стандарт полевой шины IEC 61158. Техническое бюро CENELEC добавило спецификации Foundation H1 в евростандарт EN 50170. Кроме того, Foundation H1 является единственной реализацией стандарта ANSI/ISA-50.02.
Проект развития SIF Фонда Fieldbus Foundation достиг своего первого важного этапа в конце 2003 года с одобрением общей концепции системы TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Automation, Software and Information Technology, глобальным, независимым и аккредитованным испытательным агентством. В начале 2006 года фонд объявил, что TÜV выдал одобрение типа протокола для его спецификаций fieldbus. Одобрение типа TÜV помогает удовлетворить растущий во всем мире спрос на коммерческие, основанные на стандартах приборы безопасности, включающие технологию Foundation. Технология Foundation for SIF соответствует строгим требованиям стандарта IEC 61508 по функциональной безопасности электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью, вплоть до уровня полноты безопасности (SIL) 3. Кроме того, конечные пользователи могут создавать системы в соответствии со стандартом IEC 61511, охватывающим функциональную безопасность SIF в обрабатывающей промышленности (IEC 61511 доступен как стандарт ANSI/ISA-84.00.01-2004). Международные ассоциации конечных пользователей, такие как NAMUR (Германия) и JEMIMA (Япония), высказались в поддержку технологии Foundation и предоставили вклад сообщества конечных пользователей, который помог в разработке спецификаций. Одобрение и поддержка со стороны ключевых международных отраслевых органов дали пользователям уверенность в том, что их инвестиции в решения по управлению Foundation основаны на признанных мировых стандартах.
Одним из наиболее быстрорастущих сегментов в мире автоматизации процессов является удаленное управление операциями. Как следует из названия, удаленные операции относятся к управлению активами автоматизации, которые расположены или разбросаны по удаленным географическим локациям, куда сложно или невозможно отправить персонал. Это не ограничивается удаленными морскими нефтяными платформами и нефте- и газопроводами. Это может также включать резервуарные парки и терминалы, водоочистные сооружения и любые отрасли или приложения, которым требуется удаленный доступ к активам автоматизации. Foundation for Remote Operations Management (ROM) — это набор технологий и дополнений к спецификации Foundation Fieldbus, которые обеспечивают как беспроводную, так и проводную инфраструктуру для удаленных активов и приложений. Foundation for ROM обеспечивает прямой доступ к информации и диагностике в беспроводных и удаленных устройствах ввода-вывода. И наоборот, Foundation for ROM может брать данные с этих устройств и помещать их в среду Foundation Fieldbus для управления данными и их качества. Foundation Fieldbus — это гораздо больше, чем просто протокол связи. Пользовательский уровень обеспечивает всевозможную гибкость и стандартизацию управления данными, и все это построено вокруг требований автоматизации процессов. Foundation for Remote Operations Management обеспечивает открытый путь для интеграции нескольких беспроводных и проводных сетей, от обычного удаленного ввода-вывода до ISA 100.11a и Wireless HART™, и обеспечивает прямой доступ к информации об устройствах и диагностике. Он расширяет диапазон и возможности Foundation fieldbus, охватывая гораздо больше устройств по всему заводу — независимо от их коммуникационной технологии.
Интерфейс для обычного проводного удаленного ввода-вывода и проводного HART, названный RIO, был запущен еще в 2007 году. Спецификация удаленного ввода-вывода HSE (HSE RIO) позволяет конечным пользователям получать доступ к устройствам с высокими требованиями к данным непосредственно в хост-системе fieldbus через высокоскоростную полевую шину HSE. Спецификация удаленного ввода-вывода позволяет легко вводить все формы обычного ввода-вывода в собственную среду fieldbus. Это решение делает дискретный вход, дискретный выход, аналоговый вход, аналоговый выход и Foundation H1 доступными через общую сеть Ethernet. Fieldbus Foundation выпустила часть спецификации, посвященную удаленному вводу-выводу, в апреле 2011 года.
В сентябре 2011 года Fieldbus Foundation анонсировала предварительную спецификацию, касающуюся блоков преобразователей fieldbus для проводных и беспроводных устройств HART, а также обновления архитектуры системы WIO и структур данных WIO, связанных со спецификацией блока преобразователя. Техническая спецификация проводного и беспроводного HART определяет блок преобразователя fieldbus, используемый для представления устройств HART в устройствах Foundation for ROM. В этом блоке могут быть представлены как проводные, так и беспроводные устройства HART. Кроме того, спецификация описывает ожидаемый метод для инструментов конфигурации HART и хостов управления активами для доступа к устройствам HART с использованием собственного протокола команд HART, передаваемого через сеть Foundation High Speed Ethernet (HSE). Спецификация также определяет структуры для идентификации и поддержания состояния устройства HART в проводных многоточечных сетях, а также в беспроводных ячеистых сетях HART, подключенных к устройствам Foundation for Remote Operations Management.
Фаза ISA 100.11a проекта также достигла значительного прогресса в интеграции беспроводной сенсорной сети ISA 100.11a в инфраструктуру Foundation Fieldbus. Проект предварительной спецификации был завершен, предварительная спецификация, тестирование и окончательная спецификация должны быть завершены в течение года. Подобно беспроводным устройствам HART, устройства ISA 100.11a будут представлены как блоки преобразователей в устройствах Foundation ROM.
В конце 2008 года Fieldbus Foundation и ISA заключили соглашение о кросс-лицензионном соглашении, позволяющее двум организациям сотрудничать в области беспроводных сетей. Это соглашение поможет рабочей группе ISA100.15 в разработке стандарта беспроводной транзитной связи. Сети транзитной связи объединяют удаленные местоположения и приложения с центральными средствами управления. Спецификация Foundation for ROM предусматривает HSE в качестве транзитной сети для удаленных приложений, доступной как в проводной, так и в беспроводной конфигурации. Будущая интеграция
Foundation for ROM допускает будущую интеграцию других сетей, помимо ISA 100.11a, Wireless HART и других. Будущие кандидаты включают такие сети, как Modbus. Будущий потенциал для интеграции огромного разнообразия сетей безграничен.