定义
基金会现场总线 FF(Foundation Fieldbus),由现场总线基金会组织开发的现场总线标准,得到了世界上主要自动控制设备制造商的广泛支持,在北美、亚太与欧洲等地区具有很强的影响力。
介绍
Foundation Fieldbus基金会现场总线技术包含以下三部分:
·物理层:OSI的第一层。
·通讯“栈”:数据链路层(DLL)是OSI的第二层,现场总线消息规范(FMS)是OSI的第七层。
·用户程序。
·现场总线协议不使用OSI的第三、四、五、六层。现场总线访问子层(FAS)将FMS映射到DLL。
FF提供了低速H1和高速H2两种通信速率:
·H1为用于过程控制的低速总线(符合IEC1158-2物理层标准),传输速率为31.25kbps,通信距离可达1900m(可加中继器延长),可支持总线供电,支持本质安全防爆环境。H1可支持本安设备2~6台,非本安设备2~32台。
·H2为用于制造自动化的高速总线,传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种,其通信距离分别为750m和500m,传输介质可支持屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤和无线电,每段最多可带124个节点,其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。
发展历程
现场总线基金会包含100多个成员单位,负责制订一个综合IEC/ISA标准的国际现场总线。
它的前身是可互操作系统协议ISP(InterperableSystemProtocol)--基于德国的ProfiBis标准,和工厂仪表世界协议WORLD (WorldFactoryInstrumentationProtocol)--基于法国的FIP标准。
ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了现场总线基金会。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(1,2,7层),另外增加了用户层。
五大关键技术
1)先进的数字曼彻斯特编码技术,可与地球时钟同步,完美的系统实时性。
2)网络传输信号保真技术,提供完善的网络连接方式。
3)功能块功能调度网络组态技术,确保系统的安全运行,不停车、控制不间断。
4)设备信息上传,提供设备自诊断功能和前置故障处理等技术。
5)高速总线HSE网络跨接技术,受控对象可扩展到非连续控制领域。
获益的十大源泉
1)系统总体维护时间减少20~78%,生产成本大幅度降低。
2)现场设备事故前期信号自动显示,出现在操作平台上,设备故障寻查时间减少90%
3)系统开车前,组态工作用EDDL语言和图示化编程完成,组态时间减少66%以上。
4)设备的调试时间比模拟仪表减少50%以上。
5)系统正常运行时的无效和重复工作量减少60%以上,维护工作量少而有效。
6)节约工程费用,工程硬件设备的电缆、接线端子、控制柜、控制间面积等大量减少。
7)设备运行平稳,事故停车和非事故停车大大减少,生产效率提高。
8)采用先进控制使受控系统耗能减少,次品率减低。
9)可以配置更先进的工业在线分析仪器、实时监测系统,减少废物排放量,乃至提高可回收物资数量。
10)工厂或车间安装系统资源管理,提高底层信息使用量,快速形成高层网络管理决策。
十大技术特点
1)有底层的H1现场总线,通信速率为31.25kbps, 适用于连续过程自动化的控制。也有高层的数据通信以太网络HSE,满足断续控制、批量控制和信息集成。系统采用总线供电模式,并具有本质安和非本质安全型,适于不同安全等级选用。
2)信息传输的物理层要求参数可变,适于老系统旧设备的改造。
3)系统规模可变,从一个回路的三台设备到上万个回路数十万台现场设备皆可组成现场总线系统。
4)控制功能的彻底分散,减少系统相互之间影响以及增强了防御系统崩溃的危险性。
5)设备管理有序,设备有设备制造商提供的序列号(位号)、用户设置的操作代号和网段地址代码,为设备管理和组态提供了方面。
6)有高速HSE可形成若干个H1的子系统集成,并提供网络介质网段和设备冗余。
7)具有完善的基本功能块、先进功能模块和柔性功能模块,满足各种控制算法要求,以及不同控制模式对不同宏周期的时间要求。
8)具有先进的设备描述语言EDDL,用户可根据需要编制用户应用程序。
9)H1设备和HSE系统的具有相互兼容的可互操作性。
10)系统可实现虚拟设备设置和模拟状态开车。
基金会现场总线 FF(Foundation Fieldbus),由现场总线基金会组织开发的现场总线标准,得到了世界上主要自动控制设备制造商的广泛支持,在北美、亚太与欧洲等地区具有很强的影响力。
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goldjack 发表于 2009/3/10 17:05:20
FF提供了低速H1和高速H2两种通信速率。
H1为用于过程控制的低速总线(符合IEC1158-2物理层标准),传输速率为31.25kbps,通信距离可达1900m(可加中继器延长),可支持总线供电,支持本质安全防爆环境。H1可支持本安设备2~6台,非本安设备2~32台。
H2为用于制造自动化的高速总线,传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种,其通信距离分别为750m和500m,传输介质可支持屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤和无线电,每段最多可带124个节点,其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。
引用 goldjack 2009/3/10 17:05:20 发表于2楼的内容
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dingxiubing 发表于 2009/3/11 9:03:12
现场总线基金会包含100多个成员单位,负责制订一个综合IEC/ISA标准的国际现场总线。3楼 回复本楼
它的前身是可互操作系统协议ISP(InterperableSystemProtocol)--基于德国的ProfiBis标准,和工厂仪表世界协议WORLD (WorldFactoryInstrumentationProtocol)--基于法国的FIP标准。
ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了现场总线基金会。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(1,2,7层),另外增加了用户层。
引用 dingxiubing 2009/3/11 9:03:12 发表于3楼的内容
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dingxiubing 发表于 2009/3/11 9:14:05
Foundation Fieldbus基金会现场总线技术包含以下三部分:4楼 回复本楼
1、物理层:OSI的第一层。
2、通讯“栈”:数据链路层(DLL)是OSI的第二层,现场总线消息规范(FMS)是OSI的第七层。
3、用户程序。
现场总线协议不使用OSI的第三、四、五、六层。现场总线访问子层(FAS)将FMS映射到DLL。
引用 dingxiubing 2009/3/11 9:14:05 发表于4楼的内容
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hq0769 发表于 2009/3/11 21:25:32
1)先进的数字曼彻斯特编码技术,可与地球时钟同步,完美的系统实时性。
2)网络传输信号保真技术,提供完善的网络连接方式。
3)功能块功能调度网络组态技术,确保系统的安全运行,不停车、控制不间断。
4)设备信息上传,提供设备自诊断功能和前置故障处理等技术。
5)高速总线HSE网络跨接技术,受控对象可扩展到非连续控制领域。
引用 hq0769 2009/3/11 21:25:32 发表于5楼的内容
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hq0769 发表于 2009/3/11 21:26:54
1)系统总体维护时间减少20~78%,生产成本大幅度降低。
2)现场设备事故前期信号自动显示,出现在操作平台上,设备故障寻查时间减少90%
3)系统开车前,组态工作用EDDL语言和图示化编程完成,组态时间减少66%以上。
4)设备的调试时间比模拟仪表减少50%以上。
5)系统正常运行时的无效和重复工作量减少60%以上,维护工作量少而有效。
6)节约工程费用,工程硬件设备的电缆、接线端子、控制柜、控制间面积等大量减少。
7)设备运行平稳,事故停车和非事故停车大大减少,生产效率提高。
8)采用先进控制使受控系统耗能减少,次品率减低。
9)可以配置更先进的工业在线分析仪器、实时监测系统,减少废物排放量,乃至提高可回收物资数量。
10)工厂或车间安装系统资源管理,提高底层信息使用量,快速形成高层网络管理决策。
引用 hq0769 2009/3/11 21:26:54 发表于6楼的内容
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hq0769 发表于 2009/3/11 21:27:47
1)有底层的H1现场总线,通信速率为31.25kbps, 适用于连续过程自动化的控制。也有高层的数据通信以太网络HSE,满足断续控制、批量控制和信息集成。系统采用总线供电模式,并具有本质安和非本质安全型,适于不同安全等级选用。7楼 回复本楼
2)信息传输的物理层要求参数可变,适于老系统旧设备的改造。
3)系统规模可变,从一个回路的三台设备到上万个回路数十万台现场设备皆可组成现场总线系统。
4)控制功能的彻底分散,减少系统相互之间影响以及增强了防御系统崩溃的危险性。
5)设备管理有序,设备有设备制造商提供的序列号(位号)、用户设置的操作代号和网段地址代码,为设备管理和组态提供了方面。
6)有高速HSE可形成若干个H1的子系统集成,并提供网络介质网段和设备冗余。
7)具有完善的基本功能块、先进功能模块和柔性功能模块,满足各种控制算法要求,以及不同控制模式对不同宏周期的时间要求。
8)具有先进的设备描述语言EDDL,用户可根据需要编制用户应用程序。
9)H1设备和HSE系统的具有相互兼容的可互操作性。
10)系统可实现虚拟设备设置和模拟状态开车。
引用 hq0769 2009/3/11 21:27:47 发表于7楼的内容