總線專題：第二講 現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)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(guó)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(guó)際貿(mào)易和科技合作的開(kāi)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(chǎng)秩序，連接國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的重要手段。

2.為什么現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)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(wú)論是國(guó)內(nèi)或國(guó)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(chǎng)總線出現(xiàn)以來(lái)，國(guó)際上一些跨國(guó)大公司為了他們自己的切身利益，經(jīng)過(guò)15年的激烈斗爭(zhēng)，最終不得不以妥協(xié)而告終，其結(jié)果就出現(xiàn)了多種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這種反常的現(xiàn)象，無(wú)論對(duì)研究人員、生產(chǎn)廠商還是對(duì)最終用戶，莫不帶來(lái)了困惑或無(wú)奈，而且這種多標(biāo)準(zhǔn)的局面還會(huì)持續(xù)一段很長(zhǎng)的時(shí)間。

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

3.制訂標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)

（1）世界上制訂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)

世界上制訂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)有3個(gè)，分別是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Standard Organigation）、國(guó)際電工委員會(huì)IEC(International Electrotechnical Commission)及國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)

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

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

（1）IEC/TC65/SC65C

IEC/TC65/SC65C是國(guó)際電工委員會(huì)第65分技術(shù)委員會(huì)(TC是Tehnical Committee的縮寫(xiě))，它成立于1969年，負(fù)責(zé)工業(yè)過(guò)程測(cè)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(xiě)）是負(fù)責(zé)測(cè)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(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定需經(jīng)過(guò)若干個(gè)階段，經(jīng)過(guò)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(guó)家有兩類：有投票資格的國(guó)家稱為P成員國(guó)；有觀察員資格的國(guó)家稱為O成員國(guó)。

（2）投票表決需要有75%以上的贊成率方能通過(guò)（只計(jì)P成員國(guó)）。

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

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

6.制訂國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的歷程

（1）1983年現(xiàn)場(chǎng)總線的概念首先在歐洲興起。

（2）1984年IEC就開(kāi)始制訂現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（4）1990年FIP成為法國(guó)國(guó)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(jiǎn)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(guó)Fisher-Rosemount公司牽頭。

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

（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(jiǎn)稱。他基于法國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)FIP，也有100多家公司參加，由美國(guó)的Honeywell公司牽頭。

（8）1994年6月ISP與WorldFIP感到二大陣營(yíng)旗鼓相當(dāng)，誰(shuí)也勝不了誰(shuí)，于是握手言和，合并成為現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（Fieldbus Foundation）簡(jiǎn)稱FF，他推出的基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（Foundation Fieldbus）也簡(jiǎn)稱FF，但前者代表一個(gè)組織；而后者代表一種現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)了，但事實(shí)并非如此簡(jiǎn)單。

（10）1996年12月30日至1998年9月30日斗爭(zhēng)異常尖銳，又經(jīng)過(guò)了4 次投票表決，結(jié)果是單一的現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)仍然沒(méi)有獲得通過(guò)。

（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(chǎng)總線作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)打開(kāi)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(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)終于獲得了通過(guò)。長(zhǎng)達(dá)15年之久的，環(huán)繞著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)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(chǎng)總線國(guó)際組織的演變歷史見(jiàn)圖1。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際組織的演變歷史