2008-10-21
我想把论坛内几种总线知识的相关贴汇总到各个主题贴中！以便大家分类学习！同时欢迎大家跟帖！
评论4
楼主 2008/10/20 9:12:23
基金会现场总线(Foundation Fieldbus，简称FF)是现场总线基金会(Fieldbus Foundation)组织开发的。该组织于1994年成立。当时由ll家跨国大 公司组成董事会，集资开发。董事长由Fisher Rosemount公司(现由Emeioson公司收购)担任，董事单位有Rockwell，西门子，ABB，Honeywell，Foxboro(现由Invensys公司收购)，横河等公司。 FF由二部分组成：即HI低速现场总线及H2高速现场总线。H1的通信速率为31．25 kb／s。H2的通信速率为1 Mbps及2．5 Mb／s，后改为HSE(High Speed Ethernet)速率为100 Mb／s。H1与HSE通过FF的连接设备连接。 FF是专门为过程自动化(Process Automation)即连续控制的过程而设计的，吸收了DCS及HART行之有效的技术，如功能块及DDL(设备描述语言) 等技术，所以熟悉DCS的用户使用比较方便，但由于设想十分周到，技术比较复杂。 1 FFH1的通信模型 FFH1的通信模型参照了OSI参考模型的1，2，7层，另外增加了用户层，这是FF与其他总线不同之处。FFH1通信模型和OSI参数模型见图1。  (1)通信原理 如果需要将一信息从一处送到他处，必须按照协议规定的格式自用户层经应用层、数据链路层及物理层发送才能奏效。这一过程可用邮寄信件的方 式作为譬喻，如要从某地发一信件给其他地方的某人时，可按照邮局规定的方式，将信件放入信封，在信封上根据规定的格式写上地址及收信人，贴上邮票投入信箱即可。若不按照邮局的规定进行，则信件就有可能收不到。譬喻的过程见图2。FF的通信协议规定了其通信方式。  物理层(Physical Layer，PHY)与传输介质(电缆、光缆等)相连接规定了如何收发信号和接收信号。数据链路层(Data Link Layer，DLL)规定了总线 设备如何共享网络，怎样调度通信。 应用层分为现场总线访问子层(Fieldbus Access Sub．1ayer，FAS) 和现场总线报文规范子层(Fieldbus Message Specification，FMS)2个子层，其中FAS规定数据访问的关系模型和规范，在DLL与FMS之间提供服务；FMS则规定了标准的报文格式，为用户提供了所需的通信服务。应用层的任务是描述应用进程(Application Process，AP)，实现应用进程之间的通信，提供应用接口的标准操作，实现应用层的开放性。应用层规定了设备间交换数据、命令、事件信息和请求应答的信息格式。 用户层规定了标准的功能块，对象字典和设备描述，供用户组成所需要的应用程序，并实现网络管理和系统管理。在网络管理中，为了提供一个集成网络各层通信协议的机制，实现设备操作状态的监控和管理，设置了网络管理代理和网络管理信息库，提供组态管理、运行管理和差错管理的功能。在系统管理中，设置系统管理内核、系统管理内核协议和系统管理信息库，提供设备管理、功能管理、时钟管理和安全管理等功能。 FF将数据链路层、应用层和用户层的软件集成为通信栈(Communication Stack)，供软件开发商开发通信栈；通过软件编程来实现。另外再开发专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)及其相关硬件来实现物理层和数据链路层部分功能。这样就能用软硬件相结合的办法来实现FF通信模型。 (2)FF通信模型的三大功能 FF通信模型作为现场总线设备的物理实体，再通过传输线构成通信网络，按层次分别分为上述物理层等4层；如按功能分别可分为三部分，即通信实体、系统管理内核和功能块应用进程，如图3所示。各部分之间通过虚拟通信关系(Virtual Communication Relationship，VCR)来沟通信息，即相当于逻辑的通信信道，VCR表示了2个或多个应用进程之间的关系。  |
| bjsenan文章发表于：2008-10-18 13:30:52 |
楼主 2008/10/21 12:53:17
现场总线基金会自1984年成立以来，经过十年的发展，已经形成了一个开放的、全数字化的工业通信系统，并在上世纪末开始进入中国市场，推动了中国的工业自动化技术进步，并开始了大型全区域系统集成的应用。一个开放式的总线协议，很重要的一点就是有多少设备支持这个协议。否则，这个协议的开放性就没有意义了。从2001年起，支持FF总线的产品越来越多。据统计，2002年通过FF基金会认证注册的产品增长了24%，累计达到137种。其中，压力仪表32种，温度仪表12种，流量仪表19种，物位仪表12种，分析仪表16种，阀门类仪表30种，高速以太网联接设备5种，调节仪表1中，其他仪表10种。有10个公司的控制系统能够联接FF总线的H1网段。它们是ABB，Emerson（Delta-V）；Honeywell（Plantscape，Experion PKS）；Invensys，Smar（System302）；Yamatake（Industrial DEO），Yokogawa（Centum，Stardom）。
在具体工程方面，截至2002年6月，全球已经安装的FF总线仪表达到205，000台，已经安装的系统达到4000个。石油、天然气、石油化工、化工领域的项目数占FF总线全部项目数的44.9%，说明石化领域目前是FF总线最主要的应用领域。
但实际上，现场总线系统已经逐步在大型和超大型规模系统中得到采用。据报道，目前已经在使用的FF总线系统的最大规模已经达到12000台仪表。我国广西惠州新建的大型石化装置约采用数千台FF总线仪表，自动化的总投资达到5000万美元。上海SECCO新建的石化装置也全部采用FF总线技术和仪表，合同金额达到3000万美元。
现在在我国已经安装的FF总线系统已经超过100个，当然大部分是中小系统。最近报道厦门湘鲁（音译）石化有限公司，一期投资为6亿美元。生产纯净对苯二酸，是世界上第一个在本安区域使用FF总线的PTA工厂。该系统在本安区域，有161个网段，挂接742台FF总线设备。另外自备锅炉还有38个网段，挂接173台FF总线设备。平均一个网段挂接4台设备。采用的系统是Emerson公司的产品。
随着现场总线技术的发展，制造商和用户将越来越加深对它的理解。据预测，到2005年，我国的几个采用FF总线系统的大型石化工程都将投产。届时，我国安装的FF仪表将达到数万台。人们对如何进行FF总线系统的设计、调试、组态、维护以及现场总线为用户带来的实际利益都会更加明朗。因此，随时掌握各种总线的发展状况是十分重要的
楼主 2008/10/21 12:54:48
楼主 2008/10/21 12:55:46
