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現(xiàn)場總線標準

更新時間:2019-11-07      瀏覽次數(shù):1649

 IEc 61]58現(xiàn)場總線標準包含8種類型現(xiàn)場總線,分別為

類型1   IEc技術報告(即FFHl);

類型2   contr01 Net(美國R0ckwel】公司支持);

類型3   Pr。fibus(德國siemens公司支持);

類型4   P Net(丹麥Process Data公司支持);

類型5   FF HsE(即原FF H2,美國Fkher Rosemnl】nt公司支持)

類型6   swift Net(美國波音公司支持);

類型7   world F|p(法國A1stom公司支持);

類型8   Interbus(德國Phoenix c。ntact公司支持)。

 

  (1)類型1現(xiàn)場總線FF類型1現(xiàn)場總線是專門為過程自動化而設計的,基金會現(xiàn)場總線FF是它的一個子集。它參照Iso/OsI參考模型,采用了其中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層,再加上用戶層,形成4層結構。其特點是:在應用層上面增加了一個內(nèi)容廣泛的用戶層,這在其他總線是沒有的。它由兩個部分組成,即功能塊和設備描述語言。功能塊將控制功能進行了標準封裝,如模擬輸入、模擬輸出、PID控制等,可根據(jù)需要內(nèi)置于現(xiàn)場設備中,以實現(xiàn)所希望的功能。設備描述以設備描述語言寫成,用以描述設備通信所需的所有信息,并由設備供應商提供。一旦設備描述上載到主機系統(tǒng)后,系統(tǒng)及其他設備就能識別出該設備的所有性能。由于有了用戶層,就可以充分實現(xiàn)設備的互操作性。

   (2)類型2  controj Net現(xiàn)場總線  contr01 Netzui早由Rockwell公司于1995年10月提出,是一種用于對信息傳遞時間有苛刻要求、高速確定性的網(wǎng)絡,同時它允許傳送時間苛求的報文數(shù)據(jù)。

   C0ntrol Net采用一種新的通信模式,即以生產(chǎn)者/客戶(Producer/consumer)模式取代傳統(tǒng)的源/目的模式。它允許網(wǎng)絡上的所有節(jié)點同時從單個數(shù)據(jù)源存取相同的數(shù)據(jù)。這種模式zui主要的特點增強了系統(tǒng)的功能,提高了效率,實現(xiàn)的同步。

    (3)類型3 Profihus現(xiàn)場總線Pro{ibus協(xié)議得到Profibus用戶組織PNO的支持,確3種兼容類型,即Profiubs—FMS、Profibus DP和Profibus—PA。這3種類型均使用單一的總線訪問協(xié)議,通過ISO/OSI通信模型的第二層實現(xiàn),包括數(shù)據(jù)的可靠性以及傳輸協(xié)議翟報文的處理。其中FMS主要用于工廠、樓宇自動化中的單元級;DP主要用在樓宇自動化;,實現(xiàn)自控系統(tǒng)和分散式外部設備I/O及智能現(xiàn)場儀表之間的高速數(shù)據(jù)通信;PA則用于過程控制。DP和FMS用RS486傳輸,屬于高速部分,傳送速率在9·6 K“p。和’。lM!。:寺間;PA則采用IEC 61158 2,傳輸速率為31.25 Kbps,屬于低速部分。Profibus支持主從模式、純主站模式、多主多從模式等,主站對總線有控制權,可主動發(fā)信息。對多主站孽式,在主站之間按令牌傳遞決定對總線的控制權,主要應用于啤酒、食品、農(nóng)業(yè)。它可以帶多網(wǎng)絡和多端VI,允許在幾個總線區(qū)直接尋址,是一種多網(wǎng)絡結構。該總線ISO/OSI參考模型的1、2、3、4和7層,并利用信道結構定義用戶層。通信采用虛擬令牌傳遞方式,總線訪問權通過虛擬令牌在主站之間循環(huán)傳遞,即通過主站中的訪問周期計數(shù)器,確定令牌的持有者和持有令牌的時間。

    f51類型5 HSE現(xiàn)場總線即為IEC定義的H2總線,由基金會現(xiàn)場總線FF組織負青開靠.并于2000年3月正式公布。該總線使用框架式以太網(wǎng)技術,傳輸速率從100Mbp。到lGbp?;蚋?。HSE*支持類型1現(xiàn)場總線的各項功能,如功能塊和設備描述等,并允許基于以太網(wǎng)的裝置通過一種連接器與H1設備連接。HSE總線成功地采用csMA/cD鏈路控制協(xié)議和TCP/IP傳輸協(xié)議,并使用了高速以太網(wǎng)IEEE802·3u標準的技術。

    (6)類型6 swift Net現(xiàn)場總線  Swift Net是美國SHIP STAR公司應波音公司的要求制定的,主要用于航天等領域。該總線是一種結構簡單、實時性高的總線,協(xié)議僅包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,在協(xié)議中沒有定義應用層。

    物理層傳輸速率為5Mbps,總線使用TDMA多種存儲方式,提供高速、低抖動同步通道和按要求的通道。通道適用于自動狀態(tài)數(shù)據(jù)的分配或交換;按要求的通道則適用于非調度報文。

    (7)類型7 world FIP現(xiàn)場總線1994年6月,World FIP北美部分與ISP合并成為FF以后,wold FIP的歐洲部分仍保持獨立,總部設在法國。World FIP是一種用于自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡協(xié)議,采用3層通信結構:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。

    world FIP由一個集中化的鏈路活動調度器保證通信的確定性。它具有單一的總線,可用于過程控制及離散控制,而且沒有任何網(wǎng)橋或網(wǎng)關,低辣與高速部分的銜接用軟件的辦法來解決。    、

    f81類型8  Interhlls Interbus于1984年推出,其主要技術是一種串行總線系統(tǒng),適用于分散輸入/輸出,以及不同類型控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)尊輸。協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。Interbus總線網(wǎng)絡可構成主/從式,傳輸速率為500Kbps,采用RS485標準,它的數(shù)據(jù)鏈路層采用整體幀循環(huán)和非循環(huán)數(shù)據(jù)。應用層服務只對主站有效,用于實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)交換、VFD支持、變量訪問、程序調用等幾個相關的服務。Interbus總線對單主機的遠程Vo具有良好的診斷能力。

 

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