Aktuální vydání

celé číslo

08

2024

Automatizace v potravinářství a farmacii

Měření a regulace průtoku, čerpadla

celé číslo

Sdružení Fieldbus Foundation oslavilo desáté výročí svého založení

číslo 7/2004

Sdružení Fieldbus Foundation oslavilo desáté výročí svého založení

Na veletrhu Interkama+, který se letos konal 19. až 24. dubna jako součást komplexu veletrhů Hannover Messe 2004, oslavilo sdružení Fieldbus Foundation desáté výročí svého založení.

Sdružení Fieldbus Foundation bylo vytvořeno s cílem vyvinout otevřenou, mezinárodně uznávanou sběrnici umožňující vzájemnou komunikaci mezi zařízeními různých výrobců. Výsledkem je Foundation Fieldbus – sběrnice, která změnila podobu průmyslové automatizace.

Obr. 1.

Co je to Foundation Fieldbus a Fieldbus Foundation?

Informace o sběrnici Foundation Fieldbus (v podobě FOUNDATION™ fieldbus je označení sběrnice zapsáno jako ochranná známka) si mohou naši čtenáři najít ve starších číslech časopisu Automa (viz seznam na konci článku). Připomeňme jen tolik, že je to plně digitální sběrnice umožňující obousměrnou komunikaci a propojující provozní přístroje do jediné průmyslové komunikační sítě. Napomáhá vytvářet skutečně distribuované systémy řízení. Je určena pro náročné aplikace, kde jsou korektní přenos dat a integrita regulačních smyček základními požadavky.

Foundation Fieldbus nabízí uživatelům nejen zlepšení technických parametrů řízení, ale i podstatné ekonomické přínosy. Jmenujme ty základní: zkrácení doby prostojů, zvýšení přizpůsobivosti výrobních zařízení, zlepšení kvality výroby, zlepšení využití výrobních prostředků, snížení nákladů na údržbu a v neposlední řadě to, na co je v současné době kladen zvlášť velký důraz: zvýšení funkční bezpečnosti a usnadnění validace výrobních procesů podle zásad správné výrobní praxe.

Sdružení Fieldbus Foundation sídlí v Austinu (Texas, USA) a mezi jeho přibližně 350 členy jsou v podstatě všichni významní dodavatelé distribuovaných systémů řízení (DCS), včetně jejich poboček a dceřiných společností, i významní uživatelé této techniky z celého světa.

Sběrnice Foundation Fieldbus (FF) se používá především v petrochemickém a chemickém průmyslu, ve výrobě papíru a celulózy, při výrobě energie (elektrárny, teplárny), ve farmacii a při výrobě spotřebního zboží. V současné době je registrováno a certifikováno více než 250 provozních přístrojů kompatibilních s FF. Testem HIST – Host Interoperability Support Test – úspěšně prošlo jedenáct řídicích systémů. Celkem bylo po celém světě instalováno více než 300 000 provozních přístrojů a 5 000 systémů s komunikací FF.

Historie Foundation Fieldbus

Již počátkem 70. let dvacátého století se objevily koncepty, které počítaly s distribucí vykonávání jednotlivých řídicích funkcí do úrovně výrobního provozu. V prvních DCS se však provozní komunikace omezovala na zasílání nejnutnějších dat; provozní přístroje typicky komunikovaly analogově prostřednictvím elektrického proudového signálu 4 až 20 mA nebo pomocí pneumatických signálů.

V 80. letech zesílily snahy o vytvoření digitální sběrnice pro provozní přístroje. Zpočátku je vyvíjel každý výrobce sám a vznikaly tak navzájem nekompatibilní a soupeřící systémy (hovořilo se dokonce o válce sběrnic). To byla velká překážka v dalším rozvoji této techniky. Postupně se objevovaly skupiny, které měly za úkol vývojové práce koordinovat a zaručovat interoperabilitu výrobků. Spojením dvou z nejvýznamnějších, WorldFIP North America a ISP Foundation, bylo 23. září 1994 vytvořeno sdružení Fieldbus Foundation.

Pod vedením tohoto sdružení začali výrobci, uživatelé, akademické instituce a další zúčastněné strany společně vytvářet protokol otevřené, na výrobci nezávislé sběrnice umožňující do té doby nemyslitelnou interoperabilitu jednotlivých provozních zařízení. Vznikl tak protokol nazvaný H1 – jeho předběžná specifikace byla zveřejněna v květnu 1995 a první přístroje certifikované pro tuto sběrnici se na trhu objevily v roce 1998. V září 1999 byla zveřejněna předběžná specifikace protokolu HSE (High Speed Ethernet); první certifikované přístroje přišly na trh v roce 2001.

Foundation Fieldbus a normalizace

Významným krokem pro akceptování sběrnice pro průmyslové účely je její schválení mezinárodními certifikačními institucemi. V prosinci 1999 schválila IEC (International Electrotechnical Commision) normu 61158. Oba protokoly, Foundation Fieldbus H1 i HSE, jsou v této normě zahrnuty. CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) přijal v březnu 2000 specifikaci H1 do normy EN 50170.

Současná činnost Fieldbus Foundation

Co je náplní činnosti Fieldbus Foundation? Kromě již zmíněné tvorby specifikací komunikačních protokolů je to vytváření příruček pro návrh aplikací, metod a postupů pro provozní testování a certifikaci přístrojů a pořádání školení a kursů pro zájemce o sběrnici FF. Nezanedbatelnou součástí práce sdružení je i marketing a propagace: účast na významných veletrzích, příprava článků do odborných časopisů atd. Chuck Micallef, vedoucí úseku propagace Fieldbus Foundation, řekl, že za jednu z nejvýznamnějších akcí pokládá účast na veletrhu ISA v Chicagu (USA) v roce 1996: bylo zde instalováno celkem více než 600 m typických oranžových sběrnicových kabelů a návštěvníkům bylo možné předvést „živou„ digitální komunikaci mezi provozními přístroji různých výrobců. Stejně významná byla i letošní účast na veletrhu Interkama+ v rámci Hannover Messe. Kromě již tradiční „stěny slávy„, obřího panelu s přístroji komunikujícími prostřednictvím FF, byly součástí společné expozice kiosky, tj. malé stánky členských firem Fieldbus Foundation, a aplikační centrum – místo pro prezentaci významných aplikací a pro výměnu zkušeností formou přednášek, diskusí i neformálních setkání. V průběhu veletrhu se v Hannoveru konalo také zasedání Evropské rady koncových uživatelů FF (EEUC FF, European End User Council FF) a pracovní setkání integrátorů FF. Mnohé údaje v tomto článku pocházejí z tiskové konference, která se konala na závěr zasedání EEUC FF.

Budoucnost Foundation Fieldbus

Technika digitálních provozních sběrnic podstatně změnila povahu distribuovaných řídicích systémů. Jaká je budoucnost sběrnice FF? Ian Verhappen z firem Syncrude Canada a ICE-Pros, který byl jedním z prvním komerčních uživatelů a propagátorů FF, řekl, že nejvíce se v nejbližších letech bude rozvíjet protokol podle specifikace HSE, standardizace převodníků a popis zařízení pomocí standardu Device Description, a zdůraznil: „Digitální sítě a integrace umožňují realizovat skutečnou prediktivní údržbu, protože v rámci celé sítě lze sdílet množství užitečných informací.„

V časopise Automa vyšlo:

[1] BRONEC, P. – HANZÁLEK, Z.: Profibus a Foundation Fieldbus: konkurenti v oblasti průmyslových sběrnic. Automa, 2000, č. 2, s. 41–43.

[2] sk: Co v sobě ukrývá mezinárodní standard IEC 61158? Automa, 2000, č. 9, s. 45.

[3] –: Snížení nákladů na kabelové rozvody o 30 %. Automa, 2004, č. 1, s. 4.

[4] –: Novinky od Fieldbus Foundation. Automa, 2004, č. 1, s. 8.

[5] kp: Fieldbus Foundation má souhlas TÜV s konceptem SIS. Automa, 2004, č. 4, s. 7.

[6] sk: Průmyslové komunikační sítě mění svět řídicí techniky. Automa, 2001, č. 11, s. 4–5.

[7] ZEZULKA, F.: Recenze: Fieldbuses for Process Control: Engineering, Operation, and Maintenance. Automa, 2003, č. 4, s. 28.

Ing. Petr Bartošík

Inzerce zpět