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資訊頻道 現場(chǎng)總線(xiàn)的設想和概念是上世紀70年代在歐洲開(kāi)始形成的。從概念走向開(kāi)發(fā)、制定標準、驗證，到形成系列產(chǎn)品和實(shí)際投入使用，幾乎用了20年的時(shí)間?，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)被介紹到國內大約是在80年代中期，之后一直是對概念的理解和在制定國際標準過(guò)程中處于旁聽(tīng)的地位，局限在業(yè)界的極小范圍內，沒(méi)有引起全行業(yè)足夠的重視。進(jìn)入90年代后開(kāi)始受到較多的關(guān)注，不過(guò)等到現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品和系統引進(jìn)到國內，在較大范圍內大規模的應用，到今天幾乎也用了20年的時(shí)間。我們今天能說(shuō)它的技術(shù)和應用已經(jīng)成熟了嗎？也許誰(shuí)也不敢作出肯定的回答。
可是僅僅比這種技術(shù)早不了幾年的一些自動(dòng)化技術(shù)，譬如PLC，或者是同期開(kāi)始發(fā)展的技術(shù)，譬如DCS，我們今天完全可以說(shuō)它們是成熟的技術(shù)。當然，它們還在繼續地發(fā)展。為什么？我認為這個(gè)問(wèn)題值得思考！
現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在我國的應用取得很大的成績(jì)
據英國敏思管理咨詢(xún)公司（IMS）對工業(yè)通信中國市場(chǎng)的調查報告看，截至2008年在我國已安裝現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)的節點(diǎn)估計為1166.75萬(wàn)個(gè)，其數量可以說(shuō)是夠龐大的。其中按通信協(xié)議來(lái)分：Profibus占24.2%（282.7萬(wàn)個(gè)）、CC-Link占11.16%（130.31萬(wàn)個(gè)）、DeviceNet占9.75%（113.83萬(wàn)個(gè)）、FF占1.67%（19.58萬(wàn)個(gè)）。顯而易見(jiàn)，工廠(chǎng)自動(dòng)化用現場(chǎng)總線(xiàn)的任一個(gè)協(xié)議（如Profibus、CC-Link、DeviceNet等），它們已安裝的節點(diǎn)數要比過(guò)程控制用現場(chǎng)總線(xiàn)（如FF）高整整一個(gè)數量級。
從以上的數據看，我國現場(chǎng)總線(xiàn)的應用近些年來(lái)有長(cháng)足的、全方位的發(fā)展。隨著(zhù)其應用面的擴大，暴露出一些深層次的問(wèn)題，如現場(chǎng)總線(xiàn)系統運行的亞健康問(wèn)題，呼喚發(fā)展現場(chǎng)總線(xiàn)的在線(xiàn)診斷技術(shù)，特別是物理層的高級診斷技術(shù)，讓通信故障變得透明可視、可掌控、可快速處置的問(wèn)題；再如不同現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的現場(chǎng)設備在系統層面上的互操作問(wèn)題，即設備集成的問(wèn)題，尚待規范的出臺和推廣；特別是對現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的價(jià)值取向的全面正確的認識問(wèn)題，更關(guān)系到它的可持續發(fā)展，這有待于自動(dòng)化全行業(yè)進(jìn)行再認識。
用于工廠(chǎng)自動(dòng)化的現場(chǎng)總線(xiàn)的應用，在我國發(fā)展基本上是健康的，爭論也較少，我們不做討論。這里僅關(guān)注用于流程工業(yè)的現場(chǎng)總線(xiàn)，主要是FF的發(fā)展。
表1給出了國內迄今最大三個(gè)FF應用工程上海賽科、南海中海油殼牌和福建煉油乙烯的概況一覽?？偟膩?lái)看，這三大FF應用工程一個(gè)比一個(gè)成功。上海賽科乙烯工程大規模全面使用FF現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)取得很大成績(jì)，用事實(shí)證明FF總線(xiàn)的通訊速度能夠滿(mǎn)足石油化工過(guò)程控制的要求；除少量?jì)x表故障外，FF總線(xiàn)儀表運行基本正常。中海油殼牌聯(lián)合石化公司應用FF是成功的，其經(jīng)驗有兩條特別重要：一是加強對儀表維護人員的培訓，這是在充分認識到FF設備與控制系統之間的通訊協(xié)議與傳統儀表不同，其維護方式和方法也不盡相同；二是在更換FF現場(chǎng)設備時(shí)，必須考慮FF現場(chǎng)設備的設備描述文件的版本，以及是否通過(guò)了HIST（主機互操作測試）測試。相信今年投產(chǎn)的福建煉油乙烯工程的FCS的應用，吸取前兩個(gè)大項目的經(jīng)驗教訓，一定會(huì )取得更多成果。
2004-2005年，在我國掀起應用高潮后，FF應用雖在繼續踏實(shí)推進(jìn)，但像上海賽科、惠州中海油殼牌這些安裝節點(diǎn)達到數以萬(wàn)計水平的典型項目，除了福州的煉油乙烯一體化項目外似乎沒(méi)有再現，石油、石化系統新建大項目中很少會(huì )用FF現場(chǎng)總線(xiàn)。近一兩年來(lái)陸續上馬的采用FF的項目有五六十個(gè)，所上項目雖不算少，不過(guò)我們只要看2008年我國實(shí)際安裝FF的節點(diǎn)數僅為3.46萬(wàn)個(gè)，就可以推算其總體的發(fā)展速度不夠理想。況且，前述的三個(gè)大項目清一色是合資項目，這個(gè)現象難道不值得注意嗎？為什么我國全資的大項目不選擇FF現場(chǎng)總線(xiàn)，而寧愿選用HART呢？
我國流程工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)應用的發(fā)展探討
看來(lái)我國現場(chǎng)總線(xiàn)應用的發(fā)展，特別是用于流程工業(yè)的現場(chǎng)總線(xiàn)應用的發(fā)展，與原先的估計相距甚遠。我個(gè)人認為，這里牽涉到兩方面的問(wèn)題：一方面是現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展本身的問(wèn)題，主要是對其多樣性應該怎么理解和處理，以及如何解決數字通信技術(shù)工業(yè)應用的易用性（這牽涉它的普及）；另一方面是對現場(chǎng)總線(xiàn)應用的價(jià)值取向的認識問(wèn)題，憑什么現場(chǎng)總線(xiàn)終究會(huì )取代現有的模擬技術(shù)？這將在很大程度上影響現場(chǎng)總線(xiàn)應用的發(fā)展進(jìn)程，以及現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的可持續發(fā)展趨勢。從另一個(gè)角度看，如果我們僅僅將現場(chǎng)總線(xiàn)當作工業(yè)通信的一類(lèi)工具，而不是將它納入整個(gè)企業(yè)信息整合的基礎環(huán)節，更深層次對其加以運用，這必將影響其今后的發(fā)展方向。
回憶起在2000年以前，長(cháng)期擔任IEC 61158現場(chǎng)總線(xiàn)國際標準工作組組長(cháng)的美國人Dick Caro，在2001年對現場(chǎng)總線(xiàn)FF應用的發(fā)展做過(guò)一個(gè)很有影響的估計。當時(shí)他樂(lè )觀(guān)地認為，現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS取代DCS大約要用4、5年的時(shí)間。事實(shí)上，現在已經(jīng)過(guò)去8、9年了，至今仍然爭論不斷。不僅僅在國內，即使在德國等歐洲發(fā)達國家仍然分為兩派。到現在為止在所有的現場(chǎng)總線(xiàn)里面，全世界FF安裝的節點(diǎn)還沒(méi)有突破100萬(wàn)個(gè)。中國算是多的，到2008年已安裝了接近19.58萬(wàn)個(gè)。
在國內，由于價(jià)格貴、難用、效果不理想等因素，對FF的反映持負面看法的多過(guò)持正面看法的，特別在石化行業(yè)更明顯。這至少說(shuō)明FF現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的推廣普及距離大眾化還差的較遠，是FF的技術(shù)不成熟還是存在其他問(wèn)題，值得討論。
我國流程工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)應用的發(fā)展探討
在流程行業(yè)中，為什么需要像FF這樣的現場(chǎng)總線(xiàn)？國外是怎樣看待這個(gè)問(wèn)題的？其實(shí)不只我國對FF現場(chǎng)總線(xiàn)的應用感到困惑，在德國同樣也存在問(wèn)題和挑戰。在今年《流程工業(yè)》雜志的第一期就刊登過(guò)一篇名為《討論現場(chǎng)總線(xiàn)應用中的癥結》的文章，介紹了德國7位專(zhuān)家（用戶(hù)和儀表廠(chǎng)商）在圓桌會(huì )議上發(fā)表的各自的看法。討論得出的結論是：FF現場(chǎng)總線(xiàn)本身工作表現很出色，但現場(chǎng)總線(xiàn)設備的集成存在較大問(wèn)題?，F場(chǎng)總線(xiàn)系統的優(yōu)點(diǎn)包括：現場(chǎng)總線(xiàn)品種和規格滿(mǎn)足用戶(hù)要求；故障診斷簡(jiǎn)單方便；在空間非常緊張的流程設備中，現場(chǎng)總線(xiàn)系統能很好解決問(wèn)題。主要問(wèn)題包括：現場(chǎng)總線(xiàn)設備的集成性能遲遲不能滿(mǎn)足用戶(hù)要求；難以接受微軟操作系統頻繁升級給現場(chǎng)總線(xiàn)應用帶來(lái)的影響。
為了使問(wèn)題一目了然，筆者設計了一張中德業(yè)內人士對流程工業(yè)用現場(chǎng)總線(xiàn)的看法比較表，如表1所示。從中我們可以明顯看出，德國專(zhuān)家的困惑更多集中于現場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)，特別是設備集成與最終用戶(hù)的期望相距甚遠；而國內的困惑更多的還是對現場(chǎng)總線(xiàn)價(jià)值的認識問(wèn)題和培訓及服務(wù)還不能跟上等問(wèn)題。
為此，筆者認為FF在我國發(fā)展速度放慢的原因可能有以下三個(gè)方面：
缺乏有力的應用支持
我國沒(méi)有第三方的FF應用技術(shù)支持服務(wù)機構，來(lái)自供貨廠(chǎng)方的技術(shù)支持在FCS應用上不能認為是強有力的。因為當FF的系統和儀表來(lái)自多個(gè)供應商時(shí)，某個(gè)供應商的技術(shù)支持難免是跛腳的。據說(shuō)在德國法蘭克福H chst工業(yè)園區，在遇到緊急情況時(shí)，可以很快得到FF技術(shù)專(zhuān)家和檢測實(shí)驗室的幫助。我們期待在我國，也能在短期內出現這樣的第三方的FF應用技術(shù)支持服務(wù)機構。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號