1 © 2010 Fieldbus Foundation
MMOF2010 Tokyo
November 19, 2010
Hisashi Sasajima VP, Fieldbus Foundation
FOUNDATIONFOUNDATIONTMTM FieldbusFieldbusOverviewOverview
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Agenda
1. Fieldbus Foundation Overview フィールドバス協会概要
2. 4 Major Industry Demands 四つのユーザ回答要求 項目
• 上位ITシステムと各Industry Ethernetとのイントラネット接続
• 情報連携による異機種Industry Ethernetをまたがる制御
• 統一的なコンフィギュレーション環境、ネットワーク接続
• 利便性を確保したサイバーセキュリティ対応Digital Integration3. FOUNDATIONTM Fieldbus Installations References
FFフィールドバス大型導入事例
• China(中国)
• India(インド)
• Saudi Arabia(中東サウジアラビア)
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Fieldbus Foundation Overview (1)Fieldbus Foundation Overview (1) フィールドバス協会フィールドバス協会
概要(1)概要(1)
1. 使命:
プロセス計測制御機器のインテリジェント化とデジタルコミュニケーション技術を開発し、オープンな相互運用性の
あるフィールドバス計測制御システム環境を提供・普及させる。
2. 設立:
1994年9月
非営利法人(米国ミネソタ州登録)として設立(本拠地:テキサス州オースティン)
3. 会員数: 400社以上
全世界PA分野の計測制御機器/システムメーカ、ユーザ、大学/研究機関 の80%を超える会社・団体が参加。
4. 組織:理事会社: 12社 ABB, Dupont, Emerson, ExxonMobil, Honeywell, Invensys, Rockwell Automation, Siemens, Schneider, 富士電機、山武、横河
エンドユーザ委員会:BP, Dupont, ExxonMobil, Saudi Aramco, Shell, ISP, Reliance, Petronas, Pertamina, Petrobras, 三鈴エリー(三菱化学), 三井化学 他
技術普及地域統括組織:
– 北米/中南米
– アジア
– 欧州/ロシア/中東/アフリカ
5. 提供技術・製品技術仕様書:H1・HSE通信仕様、 ユーザ層仕様(機能ブロック、記述言語)、安全計装機能仕様(SIF)他開発・試験環境:– デバイス開発環境:IDE、DDライブラリ
– 相互運用性試験環境:
H1/HSEデバイス(ITK)、ホスト(HTK)
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Fieldbus Foundation Overview (2)Fieldbus Foundation Overview (2) フィールドバス協会フィールドバス協会
概要(2)概要(2)
6. 試験・認証
インフラ通信スタック適合性試験・登録
物理層製品・デバイス相互運用性試験・登録 (650機器以上)
ホストシステム・デバイス相互運用性試験・登録 (7社9システム)
7. 主な技術開発プロジェクト機器診断機能標準化および機能拡張(NE107対応)Device Diagnostic Enhancements(NAMUR107)安全計装対応機能拡張(プロトコル、機能ブロック、FST/PST)Safety Instrumented Functions (SIF)HSEリモートIO および無線ゲートウエイHSE-Remote I/O and Wireless (WIO) バックホール無線ネットワーク(ISA100.15 Backhaul )ISA100.15/FF Cooperation (FIC)
デバイス記述言語/情報統合FDI(Field Device Integration)/EDDL Cooperation
8. 教育・認定制度フィールドバス協会認定教育サイト・コース(FCTP):世界10ヵ所、アジア3ヵ所
9. 関連国際規格フィールドバス通信仕様:IEC61158 Fieldbus Specifications,
IEC61784 Ind. Comm. Network Profiles機能ブロック、記述言語仕様:IEC61499 Function Blocks, IEC61131 Programmable Controllers
IEC61804 Function Blocks for Process Controlデバイスプロファイル:IEC/TR 62390 Common Automation Device Profile Guideline安全計装機能仕様:IEC61508 Functional Safety, IEC61511 Safety Instrumented Systemsシステム構造:IEC61512 Batch Control, IEC62264 Enterprise Control System Integration
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Fieldbus Foundation Organization
H. SasajimaVice President
Asia-Pacific
End User
Council
Office Staff(Austin, Texas)
Office Staff(Austin, Texas)
EMEA Marketing Committees
EMEA Marketing Committees
ABBDuPontExxonMobil EmersonFujiHoneywellInvensysPepperl+FuchsRockwell AutomationSchneider Electric SiemensYamatakeYokogawa
MembersGeneral Assembly
MembersGeneral Assembly
Board of DirectorsBoard of Directors
PresidentPresident
SIFSIF
Diagnostic Profile
Diagnostic Profile
SIM Team (HOST Test)
SIM Team (HOST Test)
End User Councils
AmericasAmericas
EuropeEurope
Middle East/ AfricaMiddle East/ Africa
Australia/New ZealandAustralia/New Zealand
IndiaIndia
SingaporeSingapore
JapanJapan
Regional Marketing Committees
TechnicalProjects
Technical Steering Committee
EMEAExecutive Advisory Council
EMEAExecutive Advisory Council Asia Pacific
Executive Advisory CouncilAsia Pacific
Executive Advisory Council
Executive CommitteeExecutive Committee
EMEASteering Committee
Asia PacificSteering Committee
Asia PacificMarketing Committees
Asia PacificMarketing Committees
IndonesiaIndonesia
MalaysiaMalaysia
IndiaIndia
ThailandThailand
SingaporeSingapore
ChinaChina
KoreaKorea
JapanJapan
Middle EastMiddle East
CIS&BCIS&B
UKUK
NorwayNorway
NetherlandsNetherlands
ItalyItaly
FranceFrance
GermanyGermany
HSE Remote IOHSE Remote IO
EDDL/ECTFDI
EDDL/ECTFDI
End User Advisory Council(EUAC)
End User Advisory Council(EUAC)
More than 370 Members
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FOUNDATIONフィールドバス
プロセス計測制御機器のインテリジェント化とデジタルコミュニケー ション技術によりオープンな,相互運用性のあるプロセス計測制御 システム環境を提供する。
本質安全防爆環境下で、フィールド機器計測制御機能の相互運用環境、インフラストラクチャを提供
調節制御機能のフィールド並列分散制御環境を実現
フィールドの機器/プラントの異常診断機能等の高度インテリジェント機能を提供
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FOUNDATIONフィールドバスのアキーテクチャ FOUNDATIONTM Fieldbus Architecture
他のプラントへ
L
H1機器構成
L
L
H1 デジタル
I/O
スイッチングハブ
オペレーションワークステーション
エンジニアリングワークステーション
リンキングデバイス
HSEバッチコントローラ
MIOFFB
HSEPLC
FF非対応センサーバス
フレキシブル機能
ブロック(FFB)
光ファイバーケーブル
スイッチングハブ
アプリケーション
HSE
2000 m
ツイストペアケーブル
100 m
データサーバ
H1機器構成
H1フィールドバス
H1フィールドバスフレキシブル機能
ブロック(FFB)
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Automation System
企業経営管理・生産システムにおける
デジタル計測制御機器と情報統合
プロセス計測制御機器定義(温度、圧力、流量、レベル、調節弁)
機器のシステム統合Engineering operation
Field bus
Ethernet
EthernetERP/ MES
PLCDCS
Remote I/O, Drives
Supplier & Customer site
Offers, ・ 引き合い・
見積・決定
・
契約・購入
Product database
Materials Mgmt
Maintenancedata
機器データの表現
Enterprise control system integration.・
経営管理・生産システム情報統合モデルの定義
Digital Communication・
H1 通信仕様・
HSE通信仕様
EDDL Cooperation+ Field Device Integration (EDDL+OPC-UA+FDI)・
デバイスのデータ交換インターフェース仕様定義・
異なる情報モデルとの共通データ交換仕様定義
Classification and documentation・
機器のデータ構造・デジタル表現・
用語の定義
Product properties & classification.・
製品緒言と記述方法・
IEC 61987-10 List of properties(LOP)-11 LOP for measuring equipment
Device Profile・
デバイスのモデル化と定義
・
デバイスの内部プロファイル描写
Function blocks for process control + EDDL・
機能ブロック仕様定義+デバイス記述言語仕様(EDDL)
HSE Flexible Function Block・
言語記述機能ブロック(FFB) IEC61131-3
実プラントでの機器情報統合
Services for Devices-
機器の識別-
機器診断機能 - ….
Device
PROLIST
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フィールド機器の抽象化モデルとデータ構造 (デバイス
プロファイル)
センサ
1
センサ
N
変換器ブロック
1
変換器ブロック
N
機能ブロック
演算・制御アルゴリズム
資源ブロック(機器情報)
内部パラメータ
ビューオブジェクト
アラートオブジェクト
トレンドオブジェクト
イベント イベント
データ データ
実行制御
FB
周期メッセージスケジュール
システムクロック
フィールドバス フィールドバス
フィールドバス協会は,機器(デバイス)の内部機能構造を抽象化し、機器タイプ(流量、
レベル、温度、圧力、調節弁)ごとに機能・データ構造の標準化を実現した。
診断・キャリブレーション機能・変数
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EDDL による 機器診断・保守情報可視化
EDDL(デバイス記述言語)を用いて、フィールド機器の
動作状態/診断情報/調整履歴/保守情報を可視化する
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Unique Registered Devices
416
Re-Registrations
234
Total Registrations
650
Registered Devices (as of 26 October, 2010)
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Field DeviceA
Fieldbus
Read
Write
Field DeviceB
Operations
Maintenance
Engineering
Class 61 Integrated Host
Class 63/64 Bench Host
Class 62 Visitor Host
Define Host Class
and supported function
Interoperability Test&
Device Registration
2.
1.
2. Host Registration (Host Profile Test)
Host Profile Registration
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4 Major Industry Demands 四つのユーザー回答要求項目
1. 上位ITシステムと各Industry Ethernetとのイントラ ネット接続
2. 情報連携による異機種Industry Ethernetをまたが る制御
3. 統一的なコンフィギュレーション環境、ネットワーク 接続
4. 利便性を確保したサイバーセキュリティ対応
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統一的機器情報統合環境 (Homogeneous Integration)
EDDL Cooperation Team (ECT)
FDI Project
• Single solution for integration of field devices into host systems• Combines strengths of EDDL and Device Type Manager (DTM)• Open specification that will be an international Standard• Technology direction agreed by major suppliers• Use cases agreed by major end users
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FDI アプローチ(デバイスパッケージ)
Device Package
Server OPC UA Client
Field Device
DeviceDefinition
DeviceDefinition
User Interface
Description
User Interface
Description
User Interface Plug-in
User Interface Plug-in
Business Logic
Business Logic
Based onIEC 61804-3 EDDL
Based onIEC 61804-3 EDDL
Based onIEC 62453 FDT
Based onIEC 62453 FDT
Runs on ClientInterpreted on ServerInterpreted on Server
Mandatory Optional Optional Optional
Device Package
フィールド機器情報の統一的統合環境(ホストシステムに依存しない)を提供する。EDDL, FDT and OPC UAの協調.どのようなフィールド機器情報も可視化可能情報統語に関わる費用・工数を低減させる
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FDI ヒューマンインターフェース(例)
Client WindowClient Window
ProgrammedApplication
File Edit View
<Device Instance Name >
<Device Type >
<Version >
<Manufacturer>
12
UI Function 1UI Functions
UI Function 2
Options
UI Function 1 UI Function 2
100.01
Group 1
°C
Option 1
Option 2
Group 2
5
OK CancelApply
EDDLUser InterfaceDescription
EDDLDevice
Definition
FDI User
InterfacePlug‐In
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RIO/WIO 技術開発プロジェクト
WIO Gateway
ConventionalI/O
Wired HART
H1
WirelessHART
Host
ISA100.11a
HSE Remote I/O(HSE RIO)
Team
Fieldbus Foundation - ISA100.15Cooperation
(FIC) HSE Backhaul Team
+ISA99 Security
Wireless Sensor Teams
Other Wireless
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FOUNDATIONTM Fieldbus Installations References FFフィールドバス大型導入事例
• China(中国)
• India(インド)
• Saudi Arabia(中東サウジアラビア)
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大型導入事例(中国)
中国・中海シェル石油化工有限公司(広東省恵州)Shellと中国海洋石油総公司CNOOCとのジョイントプロジェクトエチレンを年80万トン、スチレンモノマを年56万トン等を生産する大規模プラントにフィールドバスを導入(フィールド機器16,000台)。
予防保全を支援するオンライン機器診断、リアルタイム統合運転のデータ提供によりプラントの最適化戦略を支援
上海赛科石油化工有限责任公司
中国上海SECCO石油化工有限責任公司(上海)BP/SINOPECと上海石化(SPC)の合弁で年230万トンの石化コンプレックス10プラントにフィールドバスを導入。(2463セグメント、フィールドバス機器23,000台、8,200制御ループ)
フィールドバスにより保全時間/コストの削減、稼働率が向上した。
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Reliance Industries Jamnagar製油所(北西インド)日量124万bpdの世界最大の製油所(66万bpd既設製油所に加え58万bpdの製油所を新設)にフィールドバスを導入。(3600セグメント、フィールド機器32,000台以上)
大型導入事例(インド)
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大型導入事例(サウジアラビア) Implementation & Execution of FF on the Petro-Rabigh Mega-Projec
サウジアラムコ/住友化学合弁による石油化学コンプレックス