總線專題：第二講 現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)

1.標(biāo)準(zhǔn)的重要性

標(biāo)準(zhǔn)化是經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技進(jìn)步、國際貿(mào)易和社會(huì)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。它不僅與人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，還與國際貿(mào)易和科技合作的開展密切相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的重要保證，是規(guī)范市場秩序，連接國內(nèi)外市場的重要手段。

2.為什么現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)更受到業(yè)內(nèi)人士的特別關(guān)注

一般的產(chǎn)品無論是國內(nèi)或國際上基本上只有一種標(biāo)準(zhǔn)，這樣就可便于遵循，但自從現(xiàn)場總線出現(xiàn)以來，國際上一些跨國大公司為了他們自己的切身利益，經(jīng)過15年的激烈斗爭，最終不得不以妥協(xié)而告終，其結(jié)果就出現(xiàn)了多種國際標(biāo)準(zhǔn)，這種反常的現(xiàn)象，無論對研究人員、生產(chǎn)廠商還是對最終用戶，莫不帶來了困惑或無奈，而且這種多標(biāo)準(zhǔn)的局面還會(huì)持續(xù)一段很長的時(shí)間。

由于現(xiàn)場總線有眾多的優(yōu)點(diǎn)，有許多地方需要應(yīng)用；而國際標(biāo)準(zhǔn)又有13種之多，多標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上就是沒有標(biāo)準(zhǔn)，因此一說到現(xiàn)場總線就不得不要了解或研究它的國際標(biāo)準(zhǔn)問題。

3.制訂標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)

（1）世界上制訂國際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)

世界上制訂國際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)有3個(gè)，分別是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Standard Organigation）、國際電工委員會(huì)IEC(International Electrotechnical Commission)及國際電信聯(lián)盟ITU。另外還有歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)CENELEC，制定歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN。

（2）國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)

各國都有制訂自己國家標(biāo)準(zhǔn)的組織，我國制定國家標(biāo)準(zhǔn)GB的組織是全國標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)。

4.制訂現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)

（1）IEC/TC65/SC65C

IEC/TC65/SC65C是國際電工委員會(huì)第65分技術(shù)委員會(huì)(TC是Tehnical Committee的縮寫)，它成立于1969年，負(fù)責(zé)工業(yè)過程測量和控制的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

TC65下設(shè)的SC65C（SC是Sub Committee的縮寫）是負(fù)責(zé)測量和控制系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)化工作的分委員會(huì)。

（2）IEC/TC17/SC17B

IEC/TC17是分管電氣的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，其下的SC17是分管低壓電器的分委員會(huì)。

5.有關(guān)IEC投票表決通過國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定需經(jīng)過若干個(gè)階段，經(jīng)過幾次審批才到達(dá)投票的最后階段。

根據(jù)IEC的有關(guān)章程。投票表決是否有效須符合以下規(guī)定：

（1）參加投票表決的國家有兩類：有投票資格的國家稱為P成員國；有觀察員資格的國家稱為O成員國。

（2）投票表決需要有75%以上的贊成率方能通過（只計(jì)P成員國）。

（3）若反對率超過25%（計(jì)P與O成員國）則反對有效，標(biāo)準(zhǔn)不能通過。

這是為什么單一的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)幾次已獲得75%以上成員國的支持；而結(jié)果又以超過25%包括P與O成員國的反對而告失敗的原因。

6.制訂國際標(biāo)準(zhǔn)的歷程

（1）1983年現(xiàn)場總線的概念首先在歐洲興起。

（2）1984年IEC就開始制訂現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)，稍候繼成立了推廣及試用的組織IFC。

（3）1989年P(guān)rofibus成為德國國家標(biāo)準(zhǔn)。

（4）1990年FIP成為法國國家標(biāo)準(zhǔn)。

（5）1992年ISP成立。ISP是可互操作系統(tǒng)協(xié)議（Interoperable System Protocol）的簡稱。他基于Profibus。世界上有100多家公司參加。1993年又成立ISPE即ISP基金會(huì)以支持實(shí)施ISP。ISPF由當(dāng)時(shí)的美國Fisher-Rosemount公司牽頭。

（6）1993年IEC61158-2物理層規(guī)范通過表決成為國際標(biāo)準(zhǔn)，但關(guān)鍵的鏈路層因與Profibus有分歧，遭到德國與歐洲一些小國的抵制而未獲通過。

（7）1993年World FIP成立。World FIP是世界工廠儀表協(xié)議（World Factory Instramentation Protocol）的簡稱。他基于法國的標(biāo)準(zhǔn)FIP，也有100多家公司參加，由美國的Honeywell公司牽頭。

（8）1994年6月ISP與WorldFIP感到二大陣營旗鼓相當(dāng)，誰也勝不了誰，于是握手言和，合并成為現(xiàn)場總線基金會(huì)（Fieldbus Foundation）簡稱FF，他推出的基金會(huì)現(xiàn)場總線（Foundation Fieldbus）也簡稱FF，但前者代表一個(gè)組織；而后者代表一種現(xiàn)場總線。WorldFIP的北美部份參加了FF，經(jīng)WorldFIP的歐洲部分仍保持獨(dú)立。

（9）1994年FF已成立，IFC就解散了，F(xiàn)F的成立，理應(yīng)順利地產(chǎn)生現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)了，但事實(shí)并非如此簡單。

（10）1996年12月30日至1998年9月30日斗爭異常尖銳，又經(jīng)過了4 次投票表決，結(jié)果是單一的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)仍然沒有獲得通過。

（11）1999年6月15日IEC執(zhí)委會(huì)作出決議，即修改現(xiàn)有技術(shù)報(bào)告包括構(gòu)筑不同框架的協(xié)議，并且至少應(yīng)包括一種其它協(xié)議在內(nèi)，這就為多種現(xiàn)場總線作為國際標(biāo)準(zhǔn)打開了大門。

（12）1999年底表決的結(jié)果，包括8種類型在內(nèi)的IEC61158現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)終于獲得了通過。長達(dá)15年之久的，環(huán)繞著國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)以妥協(xié)而告終，結(jié)果是出現(xiàn)了多種標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場總線國際組織的演變歷史見圖1。

圖1 現(xiàn)場總線國際組織的演變歷史