04NAMUR的工作
NAMUR于1949年在德国勒沃库森成立,由拜耳、巴斯夫、休斯等zhuming化学工业集团公司自动化领域的zhiming专家组成,代表测量和控制技术用户的利益,主要成员是欧洲用户。最初名称是“化学工业测量和控制标准化协会”,缩写为NAMUR。1996年将NAMUR的副标题更改为“化学和制药工业项目利益集团”,2005年再次改为“过程工业自动化系统利益集团”。NAMUR的主要活动是测量和控制装置的标准化和经验交流,如改进测量仪表,进行控制回路分析,推荐标准化接口(如4-20mA信号)等,其工作成果将作为标准化建议发布并提交给标准制定机构。
2009年1月13日,NAMUR发布了NE124“Wireless Automation Requirements”(无线自动化要求)建议,发布建议的目的是定义无线标准、采用的技术和对不同制造商解决方案的要求,特别是这些标准能为用户提供必要的功能和投资的安全,以便在流程工业中可持续使用。除此之外,还提出了在操作条件下实施的指南和建议。建议的重点放在要满足确定性应用程序在可靠性和可用性方面的要求,还说明了使用无线通信技术的附加要求和边际条件(例如共存、互操作性和互换性),同时考虑了所用设备和技术的生命周期。建议还规定,由数字现场设备、现场总线、PLC、过程控制和资产管理系统、无线通信系统等组成的综合控制系统,应该在生产设备的整个生命周期内以最低的费用运行[5]。
2010年9月6日,NAMUR认识到统一过程自动化行业无线通信标准是一次巨大的挑战,在NE124建议的基础上又制定了NE133(“无线传感器网络:融合无线传感器网络现有标准的要求”)的建议,详细说明了最终用户对过程自动化行业无线通信标准融合的要求。NAMURNE 133表示:
在现场有线网络的历史上,由于相互竞争,出现支持多个现场总线网络协议的态势,增加了用户的运营和资本成本,严重阻碍了现场总线网络的发展。现在市场上已经出现了多种无线通信网络标准,这些新制定的标准中至少有三种专门针对过程自动化市场。它们是WirelessHART(IEC/PAS62591)、WIA-PA(IEC/PAS62601)和ISA100.11a(IEC62734),今后也还可能出现目标是流程工业使用的无线通信网络标准,而所有这些标准基本上都是将无线通信用于工业应用这样相同的物理空间。
因此,NAMUR强烈建议,无线通信标准必须融合为一个统一的标准,以解决工业应用网络安装所需的长期生命周期。这个统一的标准必须提供一个能够最大多样性的通用网络结构,以便提供给最终用户在现在或将来可供使用的无线通信应用程序[6]。
NAMUR于2010年8月在伦敦Heathrow(希思罗)机场开会成立了融合工作组(HeathrowWireless ConvergenceTeam),负责融合技术的研究与标准制定,工作组即以希思罗命名。融合工作组于2011年3月底在瑞士开会形成备忘录并成立技术工作组,基于在工业无线通信领域的技术优势,中国重庆邮电大学是希思罗工作组的5名核心成员单位之一和技术工作组主要成员,长期参加工业无线融合标准的制定。工作组已经起草了立场文件PositionPaper,制定了议事规则,完成了对三个标准的前期分析,提出了融合框架及路线图,达成了分三步开展工作的共识,第一步是实现三大标准共存,由三大标准的网关借助骨干网通过各自的接入点AP或路由器(BBR、RTR)分别接入三大标准各自的网络,然后再通过网关有线接入上位控制系统[7]。第二步完成渐进式融合。第三步以单一的ISO/OSI层过程仪表协议的现场设备、统一的连接点、统一的网关实现标准的最终融合,这里的现场设备、接入点、网关均以希思罗令名,如希思罗现场设备、希思罗连结点、希思罗网关(见图3)[8],到达这一步,实际上就实现了无线通信标准的统一。
图3 希思罗工作组融合工业无线标准的第三步
希思罗工作组计划将继续研究ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA的融合路径,但实现一个包含所有这三个现有标准的单一融合工业无线标准的道路似乎漫长而曲折。或许是认识到统一过程自动化行业无线通信标准非常艰难,所以NAMUR为此目的成立的工作组也好,达到目的的过程也好,都称为“融合(Convergence)”,而没有用“统一(uniform)”这个词。