現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)
IEc 61]58現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)包含8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線,,分別為
類型1 IEc技術(shù)報(bào)告(即FFHl);
類型2 contr01 Net(美國(guó)R0ckwel】公司支持),;
類型3 Pr,。fibus(德國(guó)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(guó)Fkher Rosemnl】nt公司支持)
類型6 swift Net(美國(guó)波音公司支持),;
類型7 world F|p(法國(guó)A1stom公司支持);
類型8 Interbus(德國(guó)Phoenix c。ntact公司支持),。
(1)類型1現(xiàn)場(chǎng)總線FF類型1現(xiàn)場(chǎng)總線是專門為過(guò)程自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的,,基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF是它的一個(gè)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(yīng)用層,再加上用戶層,,形成4層結(jié)構(gòu),。其特點(diǎn)是:在應(yīng)用層上面增加了一個(gè)內(nèi)容廣泛的用戶層,這在其他總線是沒(méi)有的,。它由兩個(gè)部分組成,,即功能塊和設(shè)備描述語(yǔ)言。功能塊將控制功能進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)設(shè)備中,,以實(shí)現(xiàn)所希望的功能。設(shè)備描述以設(shè)備描述語(yǔ)言寫成,,用以描述設(shè)備通信所需的所有信息,,并由設(shè)備供應(yīng)商提供。一旦設(shè)備描述上載到主機(jī)系統(tǒng)后,,系統(tǒng)及其他設(shè)備就能識(shí)別出該設(shè)備的所有性能,。由于有了用戶層,就可以充分實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作性,。
(2)類型2 controj Net現(xiàn)場(chǎng)總線 contr01 Netzui早由Rockwell公司于1995年10月提出,,是一種用于對(duì)信息傳遞時(shí)間有苛刻要求、高速確定性的網(wǎng)絡(luò),,同時(shí)它允許傳送時(shí)間苛求的報(bào)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(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)從單個(gè)數(shù)據(jù)源存取相同的數(shù)據(jù)。這種模式zui主要的特點(diǎn)增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能,,提高了效率,,實(shí)現(xiàn)的同步。
(3)類型3 Profihus現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)協(xié)議,,通過(guò)ISO/OSI通信模型的第二層實(shí)現(xiàn),,包括數(shù)據(jù)的可靠性以及傳輸協(xié)議翟報(bào)文的處理。其中FMS主要用于工廠,、樓宇自動(dòng)化中的單元級(jí),;DP主要用在樓宇自動(dòng)化;,,實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)和分散式外部設(shè)備I/O及智能現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的高速數(shù)據(jù)通信,;PA則用于過(guò)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(duì)總線有控制權(quán),,可主動(dòng)發(fā)信息,。對(duì)多主站孽式,在主站之間按令牌傳遞決定對(duì)總線的控制權(quán),,主要應(yīng)用于啤酒,、食品、農(nóng)業(yè),。它可以帶多網(wǎng)絡(luò)和多端VI,,允許在幾個(gè)總線區(qū)直接尋址,是一種多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。該總線ISO/OSI參考模型的1,、2、3,、4和7層,,并利用信道結(jié)構(gòu)定義用戶層。通信采用虛擬令牌傳遞方式,,總線訪問(wèn)權(quán)通過(guò)虛擬令牌在主站之間循環(huán)傳遞,,即通過(guò)主站中的訪問(wèn)周期計(jì)數(shù)器,確定令牌的持有者和持有令牌的時(shí)間。
f51類型5 HSE現(xiàn)場(chǎng)總線即為IEC定義的H2總線,,由基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF組織負(fù)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(shù),傳輸速率從100Mbp,。到lGbp,。或更高,。HSE*支持類型1現(xiàn)場(chǎng)總線的各項(xiàng)功能,,如功能塊和設(shè)備描述等,并允許基于以太網(wǎng)的裝置通過(guò)一種連接器與H1設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。
(6)類型6 swift Net現(xiàn)場(chǎng)總線 Swift Net是美國(guó)SHIP STAR公司應(yīng)波音公司的要求制定的,,主要用于航天等領(lǐng)域,。該總線是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)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(méi)有定義應(yīng)用層。
物理層傳輸速率為5Mbps,,總線使用TDMA多種存儲(chǔ)方式,,提供高速、低抖動(dòng)同步通道和按要求的通道,。通道適用于自動(dòng)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(diào)度報(bào)文。
(7)類型7 world FIP現(xiàn)場(chǎng)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(dú)立,總部設(shè)在法國(guó),。World FIP是一種用于自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,采用3層通信結(jié)構(gòu):物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層,。
world FIP由一個(gè)集中化的鏈路活動(dòng)調(diào)度器保證通信的確定性,。它具有單一的總線,可用于過(guò)程控制及離散控制,,而且沒(méi)有任何網(wǎng)橋或網(wǎng)關(guān),,低辣與高速部分的銜接用軟件的辦法來(lái)解決。 ,、
f81類型8 Interhlls Interbus于1984年推出,其主要技術(shù)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(yīng)用層,。Interbus總線網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)成主/從式,,傳輸速率為500Kbps,采用RS485標(biāo)準(zhǔn),,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(yīng)用層服務(wù)只對(duì)主站有效,用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換,、VFD支持,、變量訪問(wèn)、程序調(diào)用等幾個(gè)相關(guān)的服務(wù),。Interbus總線對(duì)單主機(jī)的遠(yuǎn)程Vo具有良好的診斷能力,。
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