FOUNDATION Fieldbus（FF）協議是一種現代化的數字通信協議，其中FF H1協議在大型的化工、電力、石油等流程工業領域得到了廣泛應用。由于FF H1協議具有諸多優勢，例如高度可靠性、高速數據傳輸、強大的診斷能力和靈活的設備管理等，因此它成為了流程工業中儀表監測和控制的理想總線選擇。

雖然FF H1協議在現場儀表通信方面表現出色，但在實際應用中仍面臨一些挑戰。大多數的DCS（Distributed Control System）系統通常是基于模擬和數字信號的采集，而缺乏對FF H1協議的集成與支持，這就導致了在一些現場應用中，DCS系統無法采集和集中管理FF H1儀表的數據，從而限制了對生產過程的全面監控和優化。

（大多DCS系統都缺乏與FF H1相關的數據采集解決方案）

二、項目概述

某系統集成商在接到了一個化工升級改造項目的委托后，發現該項目現場使用了大量的FF H1儀表，且這些儀表被廣泛應用于監測和控制化工生產過程中的各種參數，如溫度、壓力和流量等。而該項目的目標則是實現對這些儀表的集中監控和數據采集，并將其集成到現有的DCS系統中。但該系統集成商所使用的DCS系統沒有支持FF H1協議的通信模塊，因此無法直接采集和監控FF H1儀表的數據，這便使得該項目變得更加復雜且更具挑戰性了。

三、解決方案

對此，該系統集成商一直積極尋求解決方案，以實現對FF H1儀表數據的有效采集和集中管理，經過深度市場調查與方案評估，最終決定選擇Softing的FG-200網關來應對這一挑戰。FG-200網關可將FF H1現場設備集成到支持Modbus TCP和Modbus RTU的設備中，且Modbus作為開放標準可被大多數制造商集成到DCS系統中。借助FG-200，用戶所使用的現有傳統DCS系統即可快速采集到FF H1設備的數據，而無需專門選擇那些支持FF H1協議的DCS系統，從而可大大降低成本。FG-200還支持冗余功能，可確保無故障的過程數據交換。此外，它可與網絡中現有的DCS系統并行運行，而不會對現有系統產生任何影響。將FF H1設備連接到支持Modbus TCP/RTU協議的設備中，可為流程行業的應用提供更大的靈活性和擴展性——用戶可在涉及到FF H1總線的項目中有更廣泛的DCS系統選擇，而不再受限于DCS系統無法支持FF H1。此外，這種方案還促進了設備的整合，使用戶能夠將不同類型和品牌的設備集成到一個統一的系統中，從而實現更高效的流程控制和管理，同時可為流程行業的項目提供更多選擇和優化可能性。

（FG-200——將FOUNDATION Fieldbus H1集成到Modbus/FF HSE的網關）

四、其他功能

將FF H1現場設備集成到管理系統和物聯網云平臺

Softing dataFEED OPC Suite軟件是用于OPC通信的一體化數據集成解決方案，可作為OPC中間件將數據安全可靠地集成到物聯網和數據庫。用戶通過結合使用FG-200和dataFEED OPC Suite可將FF H1現場設備通過OPC UA集成到上層管理系統，如SCADA、ERP和MES等，由此用戶可有效提高生產效率和優化生產流程。此外，用戶還可通過MQTT將現場設備的數據上傳到物聯網云平臺以進行在線監控與管理，從而推進工廠數字化建設。

（將FF H1現場設備集成到管理系統和物聯網云平臺）

| 通過FDT/DTM應用或Modbus主站來參數化配置FF H1設備

FG-200支持FDT/DTM技術，且該技術對于配置、監視和診斷不同類型和品牌的工業設備提供了一種統一的方法，并被廣泛應用于工業自動化領域。Softing還免費提供了FG-200的HSE-CommDTM驅動程序，這讓用戶可使用支持FDT/DTM框架的應用（如PCATware、FieldMate、FieldCare等）來對現場設備進行參數化配置、監控與診斷。

除此以外，用戶還可通過Modbus主站來配置FF H1設備。因為除了非常關鍵的過程數據（輸入值和輸出值）外，FG-200還支持將FF H1設備的各個功能塊的其他參數映射到Modbus，其中包括設備的操作模式、功能塊狀態、儀表單位、報警配置等參數。因此，用戶可通過使用Modbus主站來讀取和寫入FF H1設備的參數和配置信息，從而讓用戶對FF H1設備的參數化配置和管理變得更加靈活與便捷。

（通過FDT/DTM應用或Modbus主站來參數化配置FF H1設備）

| 將FF H1設備集成到FF HSE系統

除了Modbus，FG-200還支持FF HSE（High-Speed Ethernet）協議，可用于將FF H1設備接入到FF HSE系統，如艾默生的AMS設備管理系統、ABB CI860通信模塊、NI-FBUS Configurator軟件等，并對現場設備進行資產管理、數據采集和參數化配置。

Softing提供支持FG-200的免費FF HSE配置軟件，因此用戶可基于FF H1設備的描述文件（.CFF）來實現更加高級的配置，例如拓撲、儀表之間的PID連接配置等。此外，該配置軟件不僅提供了直觀的圖形界面，用戶可輕松地執行在線監控、儀表參數配置、Modbus映射等操作，還可結合Wireshark來解析FF HSE報文，以推進FF設備的開發與調試和檢測FF總線故障。

（將FF H1設備集成到FF HSE系統）

五、項目部署

在確定好方案之后，該系統集成商開始在現場進行FG-200網關的安裝部署。首先，他們進行了現場調研和儀表評估，以了解現場總線布局和通信需求。然后，根據現場FF H1網段分布，客戶安裝了多個FG-200網關（一個FG-200網關可支持集成4個FF H1網段），且將它們連接到了現場的FF H1網段。而針對部分關鍵工藝環節，客戶選擇使用兩個FG-200來搭建冗余連接，從而保證了關鍵數據的持續傳輸和設備的正常運行。每個網關通過其FF H1接口與儀表建立通信后，即可采集儀表的實時數據和狀態信息。

本項目中的儀表均已被配置好參數，因此客戶只需配置FF H1到Modbus的映射即可，且客戶可根據FG-200配置軟件來自動生成的Modbus映射表，并在組態工具中配置控制器的Modbus連接參數、寄存器及數據類型等，從而確保了數據的正確解析和集成......

文章來源：Softing Softing 工業技術