新的进程信息模型和两线以太网协议即将问世

FieldComm Group解释了NAMUR的新信息模型和正在出现的用于过程自动化应用的双线以太网协议的作用。

诺亚

在2020年ARC论坛上,FieldComm集团的Paul Sereiko和Ted Masters预览了即将到来的NAMUR开放架构信息模型(NOA-IM),以及FieldComm集团在帮助定制流程自动化应用规范方面所发挥的作用。

NAMUR表示,其开放架构的基本思想是在现有核心过程控制域与监控和优化域之间提供一个开放接口。虽然这种架构允许第二个通信通道直接访问现有现场设备的信息,但过程控制核心基本上不受影响。

FieldComm Group表示:“为了确保互操作性和对设备信息的无缝访问,有必要对独立于特定通信协议的某些设备类的信息模型的形式和基本内容进行标准化。”“流程工业中庞大的安装基础要求解决方案能够利用通过HART、基金会现场总线和Profibus PA等当前现场通信解决方案通信的设备的信息,这些解决方案都采用不同的软件结构来表示相同的信息。信息模型(如NOA-IM)需要为软件应用程序和其他设备提供无缝和互操作访问。”

FieldComm Group的Paul SereikoFieldComm Group的Paul SereikoSereiko将NOA-IM描述为“使用OPC UA和PA-DIM(过程自动化设备信息模型)作为过程自动化设备信息模型的软件描述。人们迫切需要从工厂到云端的通信,这就是为什么需要信息模型来移动数据。”

根据Profibus/Profinet International的说法,PA-DIM(由FieldComm集团、OPC基金会和Profibus/Profinet International共同开发)是一个协议无关的、统一的信息模型,允许软件应用程序访问设备信息,而不需要额外的映射或特定于协议的知识。它是基于NAMUR对开放式体系结构、自我监控和现场设备诊断的要求。PA-DIM涵盖了以下用例:向HMIs提供/接收信息;提供配置设备安全性和监控设备当前加固状态的接口;并为设备仪表板、信息和报告应用程序、库存管理和远程监控应用程序、实时控制应用程序以及设备配置和参数化提供信息。

马斯特说:“PA-DIM是在2018年ARC论坛上宣布的,并在2019年得到NAMUR的概念验证。”最终规格将于2020年第一季度发布,预计支持该技术的首个现场设备将于2021年发布。”他补充说,FieldComm集团在这一过程中的角色一直与ODVA、PNO (Profibus/Profinet用户组织)、OPAF (Open process Automation Forum)和OPC基金会等组织合作,围绕为流程自动化行业和供应商开发的标准开展工作。

除了noaa - im和PA-DIM之外,Sereiko和Masters还强调了被称为以太网高级物理层(APL)项目的新兴两线以太网协议的重要性。Sereiko表示,该协议旨在将以太网引入现场级设备,并特别注意处理行业特定的安全因素。

Sereiko说,以太网- apl可以在一根双线电缆上运行多个协议。“它本质上也是安全的,”他补充道。

最近《自动化世界》介绍了SPE(单对以太网)工业合作伙伴网络.SPE只使用两根铜线就可以在以太网上传输数据,同时为通过PoDL(数据线供电)传输的终端提供电源。当被问及以太网- apl和SPE之间的重叠时,Serieko说,两者“共享IEEE物理层,但以太网- apl的独特之处在于其内在的安全能力。Ethernet-APL更适用于流程自动化,而SPE则适用于跨行业应用。”

与PA-DIM一样,Profibus/Profinet International、FieldComm Group和ODVA都在以太网- apl上进行合作。这项合作的一些主要目标包括:

  • 扩展IEEE 802.3 3cg (10BASE-T1L)以太网标准,指定分段长度达1000米、传输速率为10mbit /s的两线以太网,并可在同一电缆上提供可选电源;
  • 电源端口轮廓规范;
  • 扩展IEC规范,以包括本质安全的防爆方法(2WISE,或2线本质安全以太网);
  • 将10BASE-T1L选项集成到特定协议规范中;
  • 规划及安装指引;和
  • 测试标准。

Ethernet-APL工作包和规范预计将在2021年底前完成,随后将很快推出首个可用于危险环境的以太网现场设备。

除了致力于以太网- apl的工业网络协议组织之外,Masters还指出,ABB、艾默生、Endress+Hauser、Krohne、佩珀+福克斯、Phoenix Contact、罗克韦尔自动化、Samson、西门子、斯塔尔、Vega和横河等公司对该计划提供了行业支持。