第7章分散型测控网络技术祥解.ppt

FF的层次 　　取ISO/OSI模型中的物理层、数据链路层、应用层，并在应用层上增加了用户层。 　新增用户层的主要功能 　　规定了标准的“功能模块”供用户组态成为系统。定义信息存取的统一规则，采用设备描述语言规定通用的功能模块集。 　　　为了支持功能块模型的标准化，FF定义了2个工具：对象字典(Object Dictionary, OD)和设备描述语言(Device Description Language, DDL)。OD是一个“基本方案”工具，用于定义字典以及设备和其中功能块目录信息。设备应用的OD可以由设备描述“DD”来补足，而这些DD又是由DD语言(DDL)生成的。DDL是一种解释语言、用于描述AP（应用进程）对象到行为和操作接口。故而使众多FF成员生产厂家生产的设备描述方法标准化，由此，使得与生产厂家无关的设备互操作成为可能。 基金会现场总线FF的特点 FF在功能、环境与技术上的专门设计 FF是开放、数字式与多节点的通信技术 FF系统是一种全分布式自动化系统 FF系统又是一种低带宽的通信网络 作为工厂底层网络，相对一般广域网、局域网，FF是一种低速网段 FF的主要技术 基金会现场总线的通信技术 　标准化功能块（FB—Function Block）与功能块应用进程FBAP—Function Block Application Process） 　设备描述（DD—Device Description）与设备描述语言（DDL—Device Description Language） 现场总线通信控制器与智能仪表或工业控制计算机之间的接口技术 系统集成技术 　包括通信系统与控制系统的集成 系统测试技术 　包括通信系统的一致性与可互操作性测试技术；总线监听分析技术；系统的功能与性能测试技术 　 （1）物理层 　① 物理层标准为IEC　1158－2。目前已有低速总线H1标准的专用芯片ASIC出售。 　② 物理层的任务是接收来自数据链路层数据，再经加工变为电信号进行传输；或者接受信号后进行相反的处理，并将数据送给数据链路层。即： 　③ 物理层定义了传送数据帧的结构，信号波形的幅度限制，以及传输介质、波特率、功耗和网络拓扑结构。 传输介质 　　采用有线电缆，光纤和无线通信。 波特率 　　通过有线电缆传送信号的波特率有两种： 　　 H1：31.25Kbps低速率网络。 　　H2：1Mbps/2.5Mbps高速网络。 最大传输距离 　H1：1900m； 　H2：750m/1Mbps；500m/2.5Mbps。 编码方式和报文结构 　控制设备的数据交换，采用同步串行半双工方式； 　现场总线数据信号，采用自时钟Manchester编码方式。每帧数据无需使用起始位和停止位（同步传输），上升沿为“1”，下降沿为“0”（编码时钟与数据结合）。 每帧报文格式 　　前同步符，首定界符，数据段，尾定界符。 注意：定界符不同于Manchester编码，它用N＋和N－表示，以有效地标明数据段的范围。 （2）数据链路层（DATA Link Layer） 　任务：保证数据的完整性和决定何时与谁进行对话 　① 分为上下两层 上层部分的功能：对传输介质传送的信号进行发送/接收控制。 上层部分的功能：对数据链路进行控制，保证数据传送到指定的装置。 　 ② 通信方式 　将令牌方式和查询方式融为一体。网络中的装置要有不冲突的站地址。 　③ 数据链路帧格式 （3）应用层（Application Layer） 　① 组成：现场总线访问子层FAS；现场总线报文规范FMS。 　② 功能 1）FAS：提供3类服务，即发布/索取，客户机/服务器，报告分发。这3类服务称为“虚拟通信关系”。 2）FMS：规定了访问应用进程AP的报文格式及服务。FMS与对象字典OD配合，为现场设备规定了功能接口。FMS通过调用VCR，在现场设备之间传送报文。 （4）用户层 　① 用户层规定了标准的“功能块”，供用户组态成为系统。利用功能块数据结构，执行采集、控制和输出功能。每个功能块包含一种对数据进行处理的算法。用户为每一个功能块定义一个名称，称为“块标记”。数据被分解为输入、输出和内部变量。 　② 利用句法、标记、参数名称，在整个现场总线网络中寻找功能块。现场装置对用户在功能块中读/写的数据按算法进行处理，并将改变了的特性下到整个现场总线网络的应用层。 　③ 基本功能块 　　　模入AI；模出AD；开入DI；开出DO；控制选择CS；P、PD控制；手动ML；PID、PI、I控制；偏置/增益BG；比率RA。 　④ 先进功能模块 　　　脉冲输入；步进输出；输入选择；复杂模出；装置控制；信号特征；复杂开出；设定值发生程序；定时；分离器；运算；模拟接口；超前滞后补偿；积算；