基金會現(xiàn)場總線技術(shù)在本土的研發(fā)及產(chǎn)品

沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司林躍技術(shù)總監(jiān)Lin.yue@基金會現(xiàn)場總線技術(shù)在本土的研發(fā)及產(chǎn)品內(nèi)容提要FF中國FF現(xiàn)場總線產(chǎn)品開發(fā)解決方案FF現(xiàn)場總線芯片F(xiàn)F現(xiàn)場總線協(xié)議軟件FF現(xiàn)場總線通信圓卡FF本土化產(chǎn)品FF中國FF會員FF基金會注冊會員438家，包括本土企業(yè)、合資或獨資企業(yè)共計31家，其中本土企業(yè)14家

中國會員企業(yè)BeijingHollysys

Automation&DriveTechnologyBeijingHuakongTechnologyCo.,LtdBeijingYanshanPetrochemicalCo.,Ltd-EducationandTrainingCenterChinaFieldbusFoundationCommitteeChongQing

ChuanYiAutomationCo.,LtdDandongTopElectronicsInstrument(Group)Co.,Ltd中國會員企業(yè)DandongTopMeasuringandControlCo.,LtdMicrocyberInc.ShanghaiAutomationInstrumentationCo.LtdShanghaiWelltechAutomationCo.,LtdTefulongGroupCo.,LtdZhejiangSupconInstrumentCo.,LtdZhejiangSupconTechnologyCo.,LtdZhejiangUniversityFF中國中國會員涵蓋的范圍FF本土化產(chǎn)品與服務(wù)壓力、流量、液位、溫度、執(zhí)行機構(gòu)、通信線纜、電源芯片、通信圓卡、開發(fā)工具套件培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)FF中國現(xiàn)場總線產(chǎn)品開發(fā)解決方案傳統(tǒng)模式：自主開發(fā)主流模式：以O(shè)EM或技術(shù)集成的方式采用現(xiàn)場總線技術(shù)成功經(jīng)驗：國內(nèi)HART產(chǎn)品的成功OEM模式高效的現(xiàn)場總線解決方案是必要且可行的產(chǎn)品化起點！

現(xiàn)場總線產(chǎn)品開發(fā)過程中面臨如下選擇選擇現(xiàn)場總線協(xié)議FFH1、PROFIBUSPA占10%、HART占40%、模擬儀表占50%現(xiàn)場總線產(chǎn)品逐漸呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢選擇現(xiàn)場總線通信芯片選擇現(xiàn)場總線通用核心圓卡選擇高效的開發(fā)工具——開發(fā)套件或源碼選擇國際認證測試國內(nèi)現(xiàn)場總線產(chǎn)品開發(fā)解決方案OEM方式采用基金會現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線芯片

現(xiàn)場總線設(shè)備核心部件歷史：長期依靠國外進口產(chǎn)品成本居高不下現(xiàn)狀：FBC0409適用與FFH1、PROFIBUSPA總線產(chǎn)品開發(fā)FBC0409芯片概述

符合IEC61158-2規(guī)范FFH1總線&PROFIBUSPA總線具備物理層和部分鏈路層功能（總線地址自動識別）具有集成度高、外圍電路簡單，占用空間小芯片管腳數(shù)量44存儲器容量4KSRAM低功耗設(shè)計國外同類產(chǎn)品：靜態(tài)功耗100uAFBC0409：靜態(tài)功耗60uA可靠性測試31.25Kbit/S數(shù)據(jù)傳輸速率，曼徹斯特編碼禁止閑談電路，避免接收或發(fā)送長時間占用線路線路極性自動識別及校正2通道DMA控制器，支持發(fā)送、接收、目的地址識別總線仲裁機制，確保CPU正確訪問內(nèi)部SRAM工作溫度：-40~85℃FBC0409芯片概述

現(xiàn)場總線協(xié)議軟件

傳統(tǒng)開發(fā)模式：難度大投入大周期長調(diào)試困難

國外主流開發(fā)模式：技術(shù)集成成熟可靠快速響應(yīng)市場測試費用少用戶層物理層通信棧FF通信協(xié)議棧特點

通過FF一致性測試和互操作測試支持標準FMS，SM服務(wù)支持LinkMaster功能支持變換塊、標準功能塊和高級功能塊支持功能塊實例化支持EDDL及FDT設(shè)備描述通過主流控制系統(tǒng)的集成測試選購協(xié)議棧軟件源碼

面向用戶：具備強大開發(fā)能力希望了解協(xié)議標準細節(jié)

FFH1、ProfibusPA協(xié)議棧源碼基于FBC0409或SmarFB3050通信芯片標準C代碼，Nucleus操作系統(tǒng)，可移植

FFHSE協(xié)議棧源碼標準C代碼，Nucleus操作系統(tǒng)，可移植選購協(xié)議棧開發(fā)工具套件

面向用戶：具備一定開發(fā)能力以協(xié)議使用和輔助開發(fā)為目的

FFH1、PROFIBUSPA開發(fā)套件硬件原理圖，PCB圖設(shè)備能力文件（CFF）描述模板設(shè)備描述模板源代碼（DDL語言）功能塊源代碼（C語言）協(xié)議庫（FFH1或者ProfibusPA）操作系統(tǒng)接口FF、PA開發(fā)工具硬件及軟件結(jié)構(gòu)現(xiàn)場總線通信圓卡選擇現(xiàn)場總線通信模塊進行OEM定制開發(fā)是快速而有效的產(chǎn)品開發(fā)方法之一。串口方式：通過異步串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、自定義通信協(xié)議，采集、處理等工作主要由儀表卡上MCU完成I/O方式：通過I/O接口(SPI、I2C)與A/D、D/A等非MCU類器件通信，采集、處理等工作由通信模塊完成CPU通信模塊CPU儀表卡UARTCPU通信模塊SPI等異步串口型I/O型儀表卡A/D轉(zhuǎn)換現(xiàn)場總線通信圓卡溫度、壓力、流量、液位、執(zhí)行機構(gòu)通信圓卡溫度圓卡液位、流量圓卡壓力、流量圓卡壓力圓卡FF/PA現(xiàn)場總線圓卡硬件特點符合IEC61158-2標準通過物理層一致性測試通過FF/PA國際測試通過EMC認證通過本安認證采用AtmelAT91系列CPU采用FBC0409協(xié)議芯片靈活的儀表卡通訊接口FF/PA圓卡硬件技術(shù)指標總線信號通信速率31.25kbit/s總線電源9～32VDC；電流消耗：≤

14mA工作溫度-40～85℃濕度范圍5%～95%，非結(jié)露CPUARM7內(nèi)核FLASH512KRAM512KNVRAM32K對儀表卡供電典型值：3.3V,6mA；或根據(jù)用戶要求訂制OEM合作范例-美國易艾姆公司(EIM)FF電動執(zhí)行機構(gòu)原FF供應(yīng)商：Emerson現(xiàn)FF供應(yīng)商：中科博微FF圓卡與執(zhí)行機構(gòu)控制卡串口通信（Modbus通信協(xié)議）定制開發(fā)FF變換塊及AI/AO/DI/DO功能塊OEM合作范例-韓國MORGAN公司FF電動執(zhí)行器廠家提供執(zhí)行器雙方協(xié)商定義通訊協(xié)議定制開發(fā)FF變換塊及AO功能塊已經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用OEM合作范例-丹東通博測控有限公司

FF靶式流量計FF浮筒式液位計廠家提供傳感器完成數(shù)據(jù)采集及校準算法功能定制開發(fā)FF變換塊及AI功能塊通過FF國際認證其他合作用戶巴西Matroval公司-FF密度計中國四聯(lián)儀器儀表集團有限公司-FF電磁流量計天津儀表集團有限公司-FF電磁流量計大連歐亞公司-FF角行程執(zhí)行機構(gòu)……服務(wù)——協(xié)助認證測試物理層測試協(xié)議棧的一致性測試設(shè)備互操作性測試主控系統(tǒng)集成測試FF本土化產(chǎn)品現(xiàn)場總線儀表壓力變送器（壓力、差壓、絕壓）溫度變送器（熱電阻、熱電偶）流量計（電磁、靶式、渦街）液位計（浮筒）電動執(zhí)行機構(gòu)IF、FI電流轉(zhuǎn)換器現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線附屬設(shè)備電纜電源&終端匹配器現(xiàn)場總線開發(fā)設(shè)備通信芯片通信圓卡現(xiàn)場總線開發(fā)套件DDTOP-F靶式流量變送器精度：1.0%FS測量范圍：1,5~400m3/h；公稱通徑：DN15；DN25；DN40；DN50；DN80；DN100；DN150；DN200；DDTOP-L浮筒液位變送器

精度：0.5%FS,1.0%FS；測量范圍：液位300~2500mm，界位500～2500mm；丹東通博電器（集團）有限公司

FF儀表壓力/溫度變送器4-20mA/FF轉(zhuǎn)換器電源/終端匹配器通過ABB/Emerson系統(tǒng)集成測試FF儀表圓卡

適于FF/PA儀表開發(fā)

通過FISCO&EMC認證滿足用戶定制需求FF通信芯片F(xiàn)F開發(fā)套件沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司NCS4000網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)支持多種現(xiàn)場總線：FF、PROFIBUS、EPA、HART、Modbus等支持連續(xù)控制、邏輯控制、批控制以及先進控制功能支持電源、網(wǎng)絡(luò)、控制器、I/O冗余支持IEC61131-3編程語言支持設(shè)備診斷、維護和管理沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司

電磁流量計高精度精度高量程比寬分辯率高高防護高穩(wěn)定性、專用信號處理芯片雙頻勵磁方式可根據(jù)實際工況個性化設(shè)計針對工況條件可選漿液型或防爆型用于不同場合、滿足不同需要渦街流量計（開發(fā)中）重慶川儀自動化股份有限公司SAIC3151F壓力變送器支持絕壓、表壓及差壓測量精度：0.075%（F.S）工作范圍：-40-85℃穩(wěn)定性：±0.1%防爆：ExdIICT6防護等級：IP65上海自動化儀表股份有限公司W(wǎng)T-XE4000電磁流量計口徑:N3~DN1000(DN2200)精度:±0.5%、±0.25%滿量程流速設(shè)定范圍:0.5~10m/s護等級:IP67、IP68(潛水型)測量介質(zhì)溫度:-25℃~130℃，150℃/1h(水/蒸汽清洗)環(huán)境溫度:-20℃~60℃

上海威爾泰工業(yè)自動化股份有限公司AVA03電動執(zhí)行機構(gòu)

采用先進的soc（片上系統(tǒng)）技術(shù)，使產(chǎn)品的精確控制和高可靠性得到完美的結(jié)合。執(zhí)行器包括一個電機、減速齒輪、現(xiàn)場控制反轉(zhuǎn)啟動器，帶電子邏輯控制的力矩、限位和監(jiān)視裝置，對執(zhí)行器的力矩、限位以及可組態(tài)的指示觸點都可以通過手持非侵入式紅外線設(shè)定器進行設(shè)定，執(zhí)行器的所有部件均達到防爆等級要求。

特福隆集團其他本土產(chǎn)品研發(fā)單位中控集團寧夏銀星能源股份有限公司（原吳忠儀表股份有限公司）大連歐亞儀表有限公司天津儀表集團有限公司常州八益電纜有限公司……博微公司簡介FF基金會組織成員中國現(xiàn)場總線PROFIBUS組織（CPO）成員HART基金組織成員FF基金會柔性功能塊標準制定成員