IEC 61158 TYPE 3——PROFIBUS成为现场总线技术国家标准首例

　　PROFIBUS是全球范围内唯一能够以标准方式应用于几乎所有领域并贯穿整个过程链的现场总线，它既可以无缝集成HART设备，保护用户的长期投资，也可以安全地用于危险区域。

　　2006年10月16日，中国国家标准化管理委员会已经审查通过了由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（TC124）组织相关单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所（ITEI）、中国机电一体化技术应用协会（含CPO）、中海石油研究中心开发设计部、西门子（中国）有限公司、中石化装备总公司、重庆川仪总厂有限公司研发中心、上海自动化仪表股份有限公司技术中心、清华大学等单位共同转化制定的IEC 61158 TYPE 3——PROFIBUS规范为中华人民共和国国家标准——GB/T 20540-2006，至此，PROFIBUS成为中国唯一批准的现场总线国家标准。

　　随着计算机技术、信息技术和通信技术的迅速发展，现场总线技术在工业控制和工业自动化领域得到了广泛的应用。它解决了企业生产现场设备之间的数字通信问题，为实现企业生产过程的自动化、智能化提供了保障，并将企业生产现场的信息纵向集成到企业管理层，为实现企业信息化和管控一体化创造了必要条件。

PROFIBUS在中国十年历程回顾

　　早在2001年，PROFIBUS就被审查批准为国内首个中华人民共和国机械行业标准（JB/T 10308.3-2001）。5年后，PROFIBUS现场总线凭借其广泛的应用、国内企业在技术上的支持、测试技术本地化、国内众多企业参与相关产品的开发，以其对中国自动化发展做出的突出贡献等原因，得到了TC124委员的广泛赞同，成为众多现场总线中唯一的现场总线国家标准，不但证明了相关部门对于PROFIBUS技术的肯定和认可，而且验证了多年来PROFIBUS在国际国内市场上取得的巨大成就。
　　PROFIBUS是全球范围内唯一能够以标准方式应用于几乎所有领域并贯穿整个过程链的现场总线，它既可以无缝集成HART设备，保护用户的长期投资，也可以安全地用于危险区域。2005年，PROFIBUS全球销售节点数比前一年增长了25%，全球节点安装总数达到1540万。这一处于全球领先地位的现场总线技术，其国际组织PI在全球共有1200多个会员，并设有包括中国在内的25个地区协会，30个资质认证中心和7个实验室，有超过200家厂商提供的2500多种设备，真正实现了现场总线技术与设备的开放性、互换性和可互操作性。
　　如今，PROFIBUS技术已经在我国的机器制造业、流程工业、冶金、电力、交通、制药、水利、水处理、食品、楼宇等自动化领域得到广泛的应用，大大提升了我国企业生产过程的自动化水平，这也是我们引入国际标准的一个重要目的。目前，有几十家企业在从事PROFIBUS产品的开发，已经有近20个产品通过了产品认证，并投入现场应用。这些企业包括上海自动化仪表股份有限公司、重庆四联仪表集团公司、浙江正泰股份有限公司等，还有一批民营科技企业投入了开发PROFIBUS产品的行列，推动了我国企业的技术创新。
　　PROFIBUS现场总线进入中国十年来，得到了PI、中国PROFIBUS用户组织（CPO）、TC124、ITEI、西门子（中国）公司和德国总部，以及中国自动化界的大力支持，广泛应用于过程工业、工厂自动化、安全、物流、交通等领域，继在中国设立了一个PROFIBUS资质认证中心，一个PROFIBUS DP测试中心之后，正在筹建第二个PROFIBUS资质认证中心和一个PROFIBUS PA测试中心。相信在不远的未来，PROFIBUS一定可以在中国取得更加辉煌的成果。
　　得知这一喜讯，来自行业协会的资深专家、终端用户公司的高级工程师和学术界的专业人士纷纷表示祝贺，并表达了进一步加深PROFIBUS在我国应用的愿景：

　　这个标准的制定，开创了工业自动化领域国际标准转化工作的许多先河：在标准制定过程中，同步在国内建立了与国际水平相当并取得国际认证的标准测试实验室，为国际先进标准及先进技术通过标准在国内实施，提高我国产品的技术水平打下了坚实的基础。同时，在标准制定过程中，标委会、起草工作组的专家还积极与国内自动化产品生产厂商合作，指导并帮助了这些厂商的新产品开发工作，使这项技术在国内产品上的实现能够基本与国际同步。PROFIBUS中国测试中心的建立以及四联集团、正泰集团等国内骨干企业成开发的符合PROFIBUS协议的产品，充分说明了这一点。另外，在标准制定过程中，国内的许多工业自动化产品的用户也大量的应用了这项技术。因此，我认为这项标准的转化是成功的。
　　《测量和控制数字数据通信工业控制系统统用现场总线类型3：PROFIBUS规范》已被中国国家标准化管理委员会批准为中国国家标准，标准编号

：GB/T20540-2006。该标准改采用国际标准IEC61158 TYPE 3，由六个部分组成：
　　GB/T20540.1-2006第1部分：概述和导则；GB/T20540.2-2006第2部分：物理层规范和服务定义；GB/T20540.3-2006第3部分：数据链路层服务定义；GB/T20540.4-2006第4部分：数据链路层协议规范；GB/T20540.5-2006第5部分：应用层服务定义；GB/T20540.6-2006第6部分：应用层协议规范。

　　PROFIBUS用户组织与中方合作伙伴之间的合作可追溯到七年之前，这七年多来，双方的合作取得了丰硕的成果。最初在1999年，我们签订了协议，修订PROFIBUS，创建适应中国的标准。两年后，中国标准化权威机构批准PROFIBUS通过JB标准。测试设备组建完毕，同时，也完成了测试人员的培训，PNO批准中国首个测试中心正式成立。随后，作为功能强大、使用便利的现场总线，PROFIBUS被越来越多的中国客户接受。首批中国产品供应商已经着手开发自己的PROFIBUS产品。
　　目前，PROFIBUS拥有大约150万个节点，成为中国最受欢迎、应用最广泛的现场总线系统。今天，我们可以共同庆祝，我们的合作又取得了重大进展：PROFIBUS获准成为中国GB/ T标准，并且PROFINET获准成为GB/ Z标准。
　　我们将继续努力，与中方合作伙伴及朋友携手共创必要的标准。ITEI目前正着手创建一家跨供应商的PROFIBUS过程自动化演示装置，目的是使其通过成为认证的PROFIBUS PA设备测试中心。有了这个PROFIBUS PA测试中心，中国将有能力支持有意向的中国产品供应商，在PROFIBUS PA标准基础之上，开发自己的PROFIBUS PA过程设备。

　　现场总线PROFIBUS技术于1996年12月首次向我国工业界技术人员介绍，此后，经历了从宣传和推广应用PROFIBUS技术，到建立中国的PROFIBUS系统演示试验室和技术支持中心，到制订行业标准PROFIBUS规范和建立中国的PROFIBUS产品测试实验室，到现在制订为我国的国家标准，经过了十年历程，从开始制订PROFIBUS标准到现在，也有八年了。
　　现场总线PROFIBUS是国际标准IEC 61158中的一种（类型3），它既适用于断续生产过程，如机械装备制造过程，也适用于连续生产过程，如石油化工过程，特别在那些既有断续生产过程又有连续生产过程的应用中更具有优势。PROFIBUS在中国延续了其领导现场总线技术的成功地位。在其它现场总线系统必须要使用两种不同的现场总线才能解决问题的情况下，PROFIBUS技术用一种解决方案就可以满足对所有自动化系统的需求。美国著名咨询公司ARC对过程自动化做了全球性的市场调研并证明：在过去的几年中，现场总线用户在应用PROFIBUS技术中获取了丰富的经验，目睹了使用该项技术的好处。越来越多的用户看到，将过程现场设备与离散的现场设备的集成是其最重要的一个特征。PROFIBUS技术为这种功能提供了独一无二的解决办法，不仅如此，与其它任何解决方案相比，PROFIBUS更多地为用户提供了可以自由选择同类最佳产品或系统的权力，通过多家厂商的应用实现了最有价值的全成本控制。

　　PROFIBUS技术成为“国家标准GB/T”、PROFINET技术成为“国家标准GB/Z”，对中国PROFIBUS用户来说意味着什么呢？除了技术标准化带来的产品一致性和互操作性之外，还表明：这个技术是开放的；就是说，任何一个企业或个人都可以无偿使用（引用）、或参考使用这个技术标准，用来开发属于自主知识产权的技术、和产品。许多中国企业已经因此获益。因此从这个意义上来说，PROFIBUS技术成为国家技术标准以后，它不再仅属于一个或几个企业所有，而是成为我们社会所共有财富，是社会知识财富的一部份。
　　PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。PROFIBUS-DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。PORFIBUS-PA专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构，实时多主网络。与其它现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和自动化等。
　　这样一项我们共有的技术具有怎样的价值呢？PROFIBUS技术在我国经过近十年的推广应用，实践证明：PROFIBUS是一种适合我国工业基础现状的自动

化技术先进技术；为我国PROFIBUS用户（企业和最终用户）带来巨大经济利益和社会效益的技术；为我国自动化技术水平提高做出巨大贡献的技术。从这个意义上讲，PROFIBUS技术标准化工作功不可没。

　　中国作为全世界市场制造业增长最快的基地，在全球商业链中扮演重要的角色。PROFIBUS标准的发布表明了中国加入全球化市场的决心同时也是她参与国际标准化系统的制定和修订的正确途径。
　　现在，我们欣喜地看到中国制造业和自动化领域通过在中国国家标准化结构中转换相关的IEC标准与世界最尖端技术保持同步。我相信GB/T20546-2006 PROFIBUS标准的应用将提高本地工业的竞争力并为他们进入全球市场提供更多机会。无论在欧洲、北美还是中国，企业都将提高产能和降低成本作为关键要素。PROFIBUS可以帮助企业满足从离散控制、混合控制到过程控制，从运动控制到机器安全的各种需求。
　　目前，工业通讯技术是TIA的核心竞争力，高性能的工业通讯技术为控制层到传感器/执行器层的水平集成，以及从企业资源计划系统/制造执行系统到控制层的垂直集成提供了可能。西门子已经日渐成为这一领域的创新者和领导者。
　　西门子中国公司一直将自身视为中国本土化的公司，对于技术的标准化和先进知识的转化方面的支持和努力是我们义不容辞的责任。

　　我想说明一下中国是怎么选择PROFIBUS这一先进的现场技术，把它变成中国标准的。我们委员会的专家经过长时间的讨论，最后基本达成一个共识，面对诸多在市场上非常活跃的现场总线技术，我们采取的方针是遵循国家的标准，必须满足四个条件：1．技术必须是开放的，2．中国的市场对其是需要的，3．必须支持中国的企业开放相关的产品，4．必须支持中国的标准化工作。符合以上条件就可以转化成中国的标准，第一步是转化成行业的标准。西门子公司和PI组织是最早响应这个倡议的，我们经过三年时间，通过专家的努力，首先把国际化的标准变为中国的行业标准。
　　还有一些国际上的总线标准，也通过同样的思路，变成了中国的行业标准。在这个基础上，我们进一步讨论：“什么样的标准才能变成中国的国家标准呢？”经过讨论在原有的四个条件上，我们又增加了两个条件：1．本地的企业已经开发生产相应的产品。2．产品测试实现本地化。满足以上六个条件，就可以上升为国家标准。仍旧是西门子公司和PI组织率先积极响应。把他们的PROFIBUS等转化成国家标准。我们的条件并不是只针对某个公司，而是对所有的公司和技术。还有一些现场总线标准的制定在进行之中。所以我们这个方针是利国利民也利于企业发展。希望我们的委员会能够更好的为大家服务，做出应有贡献。

　　大多数现场总线都是为某些特定应用领域开发的，因此受到来自不同市场的竞争，唯有PROFIBUS能提供一个应用于所有领域的解决方案。PROFIBUS是世界领先的工厂自动化及离散行业的现场总线。同时，PROFIBUS在过程自动化领域也占有领先地位。随着混合控制应用技术的兴起，将工厂的长期利益最大化，用户们会对PROFIBUS适用于整个过程的价值取向给出更高的评价。
　　现在，过程自动化的用户已经不满足于传统的连续或者批量的应用，他们正在寻找能够满足一个完整工厂所有要求的解决方案——一个包括连续或批量以及离散应用的完整系统。
　　目前市面上有2400多款与PROFIBUS兼容的产品可供您选择，这些产品由多达250多家供应商提供，产品范围从PLC到HMI，从运动控制到标准驱动，从传感器到远程I/O，给我们的用户带来了巨大的灵活性，以及选择适合自己的产品设计系统的自由。而作为PROFIBUS组织的主要成员，西门子能提供最多的与PROFIBUS兼容的产品。除了本地制造，西门子还积极发展本地研发。例如，今年我们就开发了低成本的PROFIBUS远程I/O系列—ET 200CN。
用户感言
　　夏德海
　　“祝贺PROFIBUS成为现场总线国家标准的首例，希望PROFIBUS在国内有更大规模的增长，推动国民经济快速发展！”
　　中国仪器仪表学会
　　常务理事、专家委员会委员

　　我们从一开始就对PROFIBUS进行了充分的了解。它是与时俱进，不断改进和创新，并且注重市场运作的现场总线技术。到2003年底PROFIBUS在世界上安装的节点数已突破1000万个，在现场总线领域独占鳌头，预计到2008年将达到2000万个节点的业绩。PROFIBUS覆盖的应用面广，为了推广应用，PROFIBUS制定了许多行规。所谓行规是由制造商和用户制定的有关设备和系统的特征、功能特性和行为的规范。由于“行规一致性”的开发，使总线上设备的可互操作性变得容易和可互换性成为可能。行规考虑了现场设备、控制和集成方

法（工程）的应用和专用类型特殊性能。并且，PROFIBUS非常适用于FA和PA领域，因为PROFIBUS的DP/PA功能很强。开发PROFIBUS的产品比较容易上手，而且在北京就有DP/PA认证中心，认证比较方便。
　　目前的国家标准分为三个类别，第一个是强制性国家标准，第二个是推荐性国家标准，第三个是标准化指导性技术文件，目前PROFIBUS是唯一一种成为第二类标准—推荐性国家标准的现场总线。
　　希望今后PROFIBUS在行业里树立更多的模范工程，加大推广力度。

用户感言
　　王立奉
　　“我们希望PROFIBUS PA能进一步深入在过程领域的应用，这次PROFIBUS成为国家标准，对于石油、石化等流程领域必将产生巨大的推动作用。”
　　中国石化集团北京燕山石油化工有限公司
　　高级工程师

　　石油和石化领域是连续的控制领域，我们希望PROFIBUS PA能进一步深入在过程领域的应用，这次PROFIBUS成为国家标准，对于石油、石化等流程领域必将产生巨大的推动作用。
　　自从现场总线技术出现以来，在世界上引起了各方面的广泛重视，各大仪表制造厂纷纷推出自己的现

场总线控制系统及相应的现场总线仪表装置。PROFIBUS PA是西门子公司目前正在积极进行推广的现场总线，我们了解到PROFIBUS PA在德国的巴斯夫等处已有成功应用，希望能进一步扩大在中国的应用领域。现场总线的好处是显而易见的，它使得传输透明，便于实现管控一体化，节省硬件和附件成本，操作员在控制室既可了解现场设备或现场仪表的工作状态，也能对其进行参数调整，还可预测或寻找故障，始终使现场仪表处于操作员的远程监视与可控状态。提高了系统的可靠性、可控性和维修性。
　　目前PROFIBUS PA在国内流程领域已有应用，我们期待着PROFIBUS PA更大业绩的出现。燕山石化将PROFIBUS主要应用在燃油灌区里，效果不错。

用户感言
　　徐伟华
　　“我们正在加强对PROFIBUS技术的理解和掌握，希望以后能把更多的PROFIBUS在国外应用的经验和实例引入国内，加强与用户厂商的交流。”
　　中海石油研究中心开发设计部
　　仪控高级工程师

　　新技术的不断应用正顺应了海洋石油事业不断健康发展的趋势。随着现场总线技术的发展及其越来越多的应用，现场总线系统在设计、调试、组态、维护、智能资产管理、降低设备生命周期成本、防止灾难性的事故发生以及降低劳动力成本等方面将为保持海洋石油的持续竞争力做出贡献。虽然目前我们还没有使用PROFIBUS，但正在对PROFIBUS进行考虑和评估，它的优越性很强，尤其是PROFIsafe，能够通过一条总线同时控制过程和安全，效益很高，非常先进。希望能有机会能把PROFIBUS和PROFIsafe联合应用，我们正在和西门子公司进行积极的沟通。
　　我们的愿望是今后能把更多的PROFIBUS在国外应用的经验和实例引入国内，加强用户与厂商的交流，我们最为期待的是PROFIBUS在海上应用的成功实例。海洋石油工业在海上石油和天然气开发领域不断拓展，目前正在国内外投入更多的资本寻求新的石油和天然气储备，如何使这些投资的效益最大化，需要各行各业不断的努力。

用户感言
　　阳宪惠
　　“目前PROFIBUS的节点最多，开放性比较好，影响范围较大，通过10年的积累和努力，恭喜PROFIBUS成为国家标准！”
　　清华大学自动化系
　　教授、博士生导师

　　PROFIBUS作为来自欧洲的标准，加之西门子公司的大力宣传和推广，在中国具有广泛的影响。它是高速总线，双路结构，本质安全，提供完整的产品系列。从底层测控网络、工厂管理网络直至Internet的系统集成方案，都是引以为荣的技术特色。许多公司的接口卡系列，小型控制系统等，都开发配置了与PROFIBUS的接口，在中国具有越来越多的优势。
　　理论上说，现场总线作为一种工业通讯技术，其标准应该统一，但由于历史发展的原因，受技术开发投资方投资利益与市场占有率等因素的影响，现场总线国际标准之争的背后，有着复杂的经济社会因素，加之其应用领域十分广泛，做到单一标准的完全统一是不现实的。
　　并且，随着以太网技术在办公领域的普及使用，在工业环境中如何使用以太网技术成为近几年来自动化界讨论的热点话题，PROFINET就是一种以标准以太网为基础的适用于工业环境的工业以太网技术。PROFINET今天也成为了我国国家标准化指导性技术文件。
　　通过10年的积累和努力，恭喜PROFIBUS成为现场总线技术的国家标准首例！