Международное общество автоматизации (ISA) создало комитет ISA100 в 2005 году для разработки стандартов и рекомендаций по внедрению беспроводных систем в промышленной автоматизации, ориентированных на уровень полевых устройств. Первый проект семейства ISA100 — ISA‑100.11a — предназначен для низкоэнергетических полевых датчиков, где допускаются задержки порядка 100 мс. Стандарт поддерживает сетевые топологии «mesh», «star» и гибридные конфигурации, позволяя реализовать разнообразные IIoT‑приложения.
Разработанный с нуля и основанный на требованиях пользователей, ISA100 Wireless получил официальное одобрение ANSI в январе 2012 года и признание IEC 62734 и EN 62734 в сентябре 2014 года. Это единственный промышленный протокол IPv6 over Low‑Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN), предназначенный для автоматизации. С момента выпуска его версия практически не менялась, что подтверждает его зрелость и стабильность.
ISA100 — невероятно зрелый и стабильный стандарт (он является стандартом МЭК с 2014 года), который также развивается, дополняя и развивая технологию, не нанося ущерба основному протоколу. Новые функции, добавленные WCI, такие как Bluetooth Low Energy (BLE) и OPC-UA, предоставляют дополнительные механизмы настройки и способы доступа к данным ISA100, но это не меняет фундаментально базовый зрелый и надежный протокол.
Пол Ходж, глобальный руководитель ISA
Расширение области применения
В последние годы внимание сосредоточено на использовании ISA100 в системах, где безопасность имеет критическое значение: обнаружение газа, мониторинг коррозии, управление клапанами и др.
Главным достижением стало признание рынком безопасности беспроводных технологий. В настоящее время эта технология используется многими конечными пользователями по всему миру, а сочетание её с управлением технологическими процессами обеспечивает им значительную гибкость.
Адне Баер-Ольсен, руководитель отдела глобального развития бизнеса
Филипп Мук отметил, что за последний год технология ISA100 Wireless претерпела несколько значимых улучшений, направленных на повышение совместимости, упрощение развертывания и интеграцию с современными промышленными системами.
За последний год технология ISA100 Wireless увидела несколько существенных усовершенствований, направленных на улучшение совместимости, простоты внедрения и интеграции с современными промышленными системами. Помимо поддержки BLE и OPC‑UA, ключевым развитием стала интеграция поддержки PA‑DIM.
Филипп Мук
Дополнительные технологические новшества включают прямую интеграцию IPv6 в сетевой и транспортный уровни, улучшенную кибербезопасность и расширенные возможности мониторинга в реальном времени (паровые ловушки, предохранительные клапаны, беспроводные датчики газа и коррозии).
Применение в системах безопасности
Роберт Ассимити, генеральный директор Centero, подчеркнул растущее использование ISA100 в системах безопасности за последние четыре‑пять лет.
За последние четыре‑пять лет ISA100 Wireless всё активнее применяется в сфере безопасности. Стандарт изначально разрабатывался с учётом требований к безопасности. Различные типы полевых устройств ISA100 Wireless задействованы в миссионно‑критических приложениях, таких как газовые детекторы, звуковые сигналы и маячки, как на суше, так и в море. Системы интегрированной безопасности (SIS) подключаются к контроллерам безопасности; полевые устройства сертифицированы по уровню SIL2, а поставщики предлагают инструменты, сертифицированные по ISA100 SIL2.
Роберт Ассимити
Он также отметил рост интереса к мониторингу коррозии и вибраций в рамках предиктивного обслуживания.
Позиционирование среди конкурентов
Бурный рост разнообразных беспроводных технологий (WirelessHART, LoRa, Wi‑Fi, BLE, 5G) усложняет выбор. Пол Ходж признал, что изобилие протоколов может сбивать с толку.
Нет сомнений, что множество протоколов может запутать пользователей. ISA100 обслуживает определённый рыночный сегмент. Для некоторых задач, где не требуется частое обновление, более подходящим может быть LoRa. Пользователи также могут быть смущены широким спектром вариантов, таких как BLE, LoRa, 5G, без прямого сравнения.
Пол Ходж
Ассимити сравнил WirelessHART с ISA100, подчеркнув, что WirelessHART представляет собой «проводной HART по беспроводному каналу».
WirelessHART адаптирует широко распространённый проводной протокол HART к беспроводному формату. Команды и структуры уровня приложений остаются теми же, дополненными параметрами беспроводной диагностики и управления.
Роберт Ассимити
Он добавил, что выбор зависит от установленной распределённой системы управления (DCS) или клиентских приложений, используемых на предприятии.
В основном всё зависит от распределённой системы управления (DCS) или клиентских приложений, которые пользователи уже внедрили в сеть завода.
Роберт Ассимити
Филипп Мук отметил, что ни одна беспроводная технология не превосходит все остальные во всех параметрах; всегда существуют компромиссы между скоростью передачи, диапазоном, энергопотреблением и другими факторами.
Подведение итогов
ISA100 - это не единственная беспроводная технология, применяемая в промышленности. Разработчики ISA100 рассчитывали на длительную доступность используемого радиоканала, который за последние 15 лет значительно улучшился, обеспечивая более высокую производительность, чем могла бы обеспечить система пятнадцать лет назад.
Больше материалов на канале РобоТок: https://t.me/tobotsp
