Fieldbus Foundation era una organización dedicada a un único estándar internacional de bus de campo interoperable . Fue establecido en septiembre de 1994 por la fusión de WorldFIP North America y el Interoperable Systems Project (ISP). Fieldbus Foundation era un consorcio comercial sin fines de lucro que estaba formado por más de 350 de los proveedores y usuarios finales del mundo de productos de automatización de fabricación y control de procesos . [1] Trabajando juntas, esas empresas hicieron contribuciones al desarrollo de estándares IEC / ISA / FDI y otros buses de campo.
A diferencia de propiedad de la red protocolos, Foundation Fieldbus no es propiedad de una empresa, es un proceso abierto, interoperable [bus de campo] que se basa en la Organización Internacional de Normalización 's Interconexión de sistemas abiertos (OSI / ISO) de siete capas del modelo de comunicaciones . La especificación de la Fundación es compatible con el proyecto de normas SP50 aprobado oficialmente por la Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) y la International Electrotechnical Commission (IEC).
Desde sus inicios, Fieldbus Foundation había asumido un papel de liderazgo en el desarrollo de comunicaciones digitales de bus de campo y arquitectura de sistemas integrados basados en estándares regionales e internacionales. La historia de la fundación fue de crecimiento y logros, ya que las soluciones de control basadas en bus de campo obtuvieron una amplia aceptación en el mercado global de la automatización.
Orígenes de la tecnología
En la década de 1980, se realizó un esfuerzo considerable para desarrollar un estándar de comunicación digital para dispositivos de campo. El crédito se debe a los miembros del comité SP50 de la ISA que pasaron años definiendo los requisitos técnicos y creando consenso para un bus de campo digital. Mientras tanto, los principales proveedores de control de procesos comenzaron a trabajar en sus propios estándares de comunicación digital patentados. Estos múltiples esfuerzos dieron como resultado un puñado de protocolos en competencia, ninguno de los cuales podía funcionar en conjunto.
Consenso en la industria
A finales de 1994, el camino del bus de campo tomó una nueva y prometedora dirección. Dos consorcios de proveedores paralelos, el InterOperable Systems Project (ISP) y WorldFIP North America, se fusionaron para formar la Fieldbus Foundation. La nueva organización aportó inmediatamente una masa crítica al esfuerzo por lograr un estándar de bus de campo internacionalmente aceptable. La fundación organizó programas de desarrollo, realizó pruebas de campo y estableció el programa más riguroso de la industria para probar y registrar dispositivos fieldbus. Los fabricantes, los usuarios finales, las instituciones académicas y otras partes interesadas se convirtieron en miembros de la Fieldbus Foundation y desarrollaron especificaciones abiertas y no propietarias conocidas como Foundation Fieldbus . Esta solución de comunicación digital avanzada se diseñó desde cero para admitir aplicaciones de control de misión crítica donde la transferencia y el manejo adecuados de datos son esenciales. La tecnología Foundation se creó para reemplazar redes y sistemas incompatibles con una arquitectura abierta y totalmente integrada para la integración de la información y el control distribuido en tiempo real. Con la tecnología Foundation, los usuarios obtuvieron el poder de implementar un control digital estrechamente integrado basado en una arquitectura de sistema unificada y una red troncal de alta velocidad para las operaciones de la planta. Esto, a su vez, eliminó las restricciones previamente experimentadas sobre la interoperabilidad de dispositivos y subsistemas.
Hitos
Fieldbus Foundation logró muchos hitos importantes en el camino hacia la madurez y el éxito de la tecnología Foundation. Estos incluyeron:
- Finalización del borrador de especificaciones preliminares H1, mayo de 1995
- Demostración de la tecnología H1 en Monsanto Chocolate Bayou, octubre de 1996
- Registro de los primeros productos de bus de campo H1, septiembre de 1998
- Finalización del borrador de especificaciones preliminares de Ethernet de alta velocidad (HSE), septiembre de 1999
- Registro de los primeros dispositivos de enlace HSE, mayo de 2001
- Demostración de HSE y bloques funcionales flexibles (FFB) en ISP Lima, mayo de 2005 [2]
- Finalización de las especificaciones del protocolo Foundation for SIF, 2005
- Demostración de la tecnología Foundation for Safety Instrumented Functions (SIF) en Shell Global Solutions, Amsterdam, mayo de 2008 [3]
- Registro del primer cable de bus de campo H1, octubre de 2008
- Lanzamiento de una iniciativa de colaboración con ISA para implementar redes de backhaul inalámbricas, octubre de 2008
- Publicación de las especificaciones técnicas finales del SIF, enero de 2009
- Anuncio de las primeras instituciones educativas que ofrecen capacitación certificada en Foundation Fieldbus, marzo de 2009
- Fieldbus Foundation se une a la iniciativa industrial ampliada de Integración de dispositivos de campo (FDI), diciembre de 2009
- Registro de los primeros dispositivos de bus de campo que incorporan diagnósticos de campo avanzados, noviembre de 2010
- Lanzamiento de la especificación preliminar de E / S remotas de Ethernet de alta velocidad (HSE-RIO), diciembre de 2010
- Registro de los primeros hosts que incorporan el perfil de host 61b, abril de 2011
- Anuncio de la solución Foundation for Remote Operations Management (ROM), diciembre de 2011 [4]
- Registro de los primeros acopladores de dispositivos aislados H1, septiembre de 2012
- Aprobación del modelo de arquitectura de backhaul inalámbrico desarrollado en colaboración con ISA
- Primera demostración de campo de la Fundación para la tecnología ROM, realizada por Petrobras en Brasil, abril de 2013 [5]
- Lanzamiento del Proyecto Gemstone para facilitar la experiencia de automatización del bus de campo digital, mayo de 2013
Para la aceptación de la tecnología por parte de la industria fue su estandarización por parte de organismos de gobierno internacionales reconocidos. Éstas incluyen:
- American National Standards Institute (ANSI) / International Society of Automation (ISA), septiembre de 1992
- Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), diciembre de 1999
- Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC), marzo de 2000
La IEC votó para incluir las especificaciones Foundation H1 y HSE en el estándar internacional de bus de campo IEC 61158. El Bureau Técnico de CENELEC incorporó las especificaciones Foundation H1 a la Euronorma EN 50170 . Además, Foundation H1 es la única implementación del estándar ANSI / ISA-50.02.
Fundación para funciones instrumentadas de seguridad (SIF)
El proyecto de desarrollo Foundation for SIF de Fieldbus Foundation logró su primer hito importante a finales de 2003 con la aprobación del concepto general del sistema por parte de TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Automation, Software and Information Technology, una agencia de pruebas global, independiente y acreditada. En 2006, la fundación anunció que TÜV había otorgado la aprobación de tipo de protocolo para sus especificaciones de bus de campo. La aprobación de tipo TÜV ayuda a satisfacer la creciente demanda mundial de instrumentos de seguridad comerciales basados en estándares que incorporan tecnología Foundation. La tecnología Foundation for SIF cumple con los rigurosos requisitos de la norma IEC 61508 para la seguridad funcional de sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables relacionados con la seguridad, hasta el nivel de integridad de seguridad (SIL) 3 inclusive. Además, los usuarios finales pueden construir sistemas según el estándar IEC 61511 que cubre la seguridad funcional SIF en las industrias de procesos (IEC 61511 está disponible como el estándar ANSI / ISA-84.00.01-2004). Las asociaciones internacionales de usuarios finales como NAMUR (Alemania) y JEMIMA (Japón) han expresado su apoyo a la tecnología Foundation y han proporcionado aportes de la comunidad de usuarios finales que ayudaron en el desarrollo de especificaciones. La aprobación y el apoyo de los principales organismos internacionales de la industria les dio a los usuarios la confianza de que sus inversiones en soluciones de control Foundation se basaban en estándares mundiales reconocidos.
Fundación para la gestión de operaciones remotas (ROM)
Uno de los segmentos de más rápido crecimiento en el mundo de la automatización de procesos es la gestión de operaciones remotas. Como su nombre lo indica, las operaciones remotas se refieren a la gestión de activos de automatización que se encuentran o están dispersos en ubicaciones geográficas remotas donde es difícil o imposible enviar personal. Esto no se limita a plataformas petrolíferas marinas remotas y oleoductos y gasoductos. También puede incluir parques de tanques y terminales, instalaciones de tratamiento de agua y aguas residuales, y cualquier industria o aplicación que requiera acceso remoto a activos de automatización Foundation for Remote Operations Management (ROM) es un conjunto de tecnologías y adiciones a la especificación Foundation Fieldbus que proporcionan tanto una infraestructura inalámbrica como por cable para activos y aplicaciones remotos. Foundation for ROM proporciona acceso directo a información y diagnósticos en dispositivos de E / S remotos e inalámbricos. Por el contrario, Foundation for ROM puede tomar los datos de esos dispositivos y colocarlos en el entorno Foundation Fieldbus para la gestión y la calidad de los datos. Foundation Fieldbus es mucho más que un protocolo de comunicaciones. La capa de usuario permite todo tipo de flexibilidad y estandarización de la gestión de datos, y todo se basa en los requisitos de la automatización de procesos. Foundation for Remote Operations Management proporciona un camino abierto para la integración de múltiples redes inalámbricas y cableadas, desde E / S remotas convencionales hasta ISA 100.11ay Wireless HART ™, y permite el acceso directo a la información y los diagnósticos del dispositivo. Amplía el alcance y las capacidades de Foundation fieldbus para abarcar muchos más dispositivos en toda la planta, independientemente de su tecnología de comunicaciones.
Integración de E / S remotas
La interfaz para E / S remotas cableadas convencionales y HART cableadas, denominada RIO, se lanzó en 2007. La especificación de E / S remotas HSE (HSE RIO) permite a los usuarios finales acceder a dispositivos de alto requerimiento de datos directamente en el sistema host del bus de campo a través de HSE bus de campo de alta velocidad. La especificación de E / S remotas permite incorporar fácilmente todas las formas de E / S convencionales al entorno del bus de campo nativo. Esta solución hace que la entrada discreta, la salida discreta, la entrada analógica, la salida analógica y Foundation H1 estén disponibles a través de una red Ethernet común. Fieldbus Foundation lanzó la parte de E / S remotas de la especificación en abril de 2011.
Integración HART cableada e inalámbrica
En septiembre de 2011, Fieldbus Foundation anunció la especificación preliminar que aborda los bloques de transductores de bus de campo para dispositivos HART cableados e inalámbricos , junto con actualizaciones de la arquitectura del sistema WIO y las estructuras de datos WIO relacionadas con la especificación del bloque transductor. La especificación técnica de HART cableado e inalámbrico define un bloque transductor de bus de campo utilizado para representar dispositivos HART dentro de Foundation para dispositivos ROM. En este bloque se pueden representar tanto los dispositivos HART cableados como los HART inalámbricos . Además, la especificación describe el método esperado para que las herramientas de configuración HART y los hosts de gestión de activos accedan a los dispositivos HART utilizando el protocolo de comando HART nativo transportado a través de la red Foundation High Speed Ethernet (HSE). La especificación también define estructuras para identificar y mantener el estado del dispositivo HART en redes cableadas multipunto, así como en redes inalámbricas en malla HART conectadas a dispositivos Foundation for Remote Operations Management.
Integración ISA 100.11a
La fase ISA 100.11a del proyecto también ha logrado un progreso considerable en la integración de la red de sensores inalámbricos ISA 100.11a en la infraestructura Foundation Fieldbus. El borrador de la especificación preliminar se ha completado, con la especificación preliminar, las pruebas y la especificación final que se completarán dentro de un año. De forma similar a los dispositivos HART inalámbricos , los dispositivos ISA 100.11a se representarán como bloques transductores en los dispositivos Foundation ROM.
Equipo de backhaul de HSE
A finales de 2008, Fieldbus Foundation e ISA celebraron un acuerdo de licencia cruzada que permite a las dos organizaciones colaborar en redes inalámbricas. Este acuerdo ayudará al grupo de trabajo ISA100.15 a desarrollar un estándar de backhaul inalámbrico. Las redes de backhaul integraron ubicaciones y aplicaciones remotas con instalaciones de control central. La especificación Foundation for ROM prevé HSE como red de backhaul para aplicaciones remotas, disponible en configuraciones cableadas e inalámbricas. Integración futura de
Redes adicionales
Foundation for ROM permite la integración futura de otras redes además de ISA 100.11a, Wireless HART y otras. Los candidatos futuros incluyen redes como Modbus. El potencial futuro para integrar una gran variedad de redes es ilimitado.
Referencias
- ^ fieldbus.org
- ^ http://www.controleng.com/search/search-single-display/foundation-fieldbus-h1-hse-flexible-fbs-integrate-butanediol-plant/9887fb5de4.html
- ^ http://www.fieldbus.org/index.php?Itemid=281&id=452&option=com_content&task=view
- ^ http://www.fieldbus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=988&Itemid=281
- ^ http://www.fieldbus.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1207&Itemid=281