现场总线复习讲述.ppt

* 基金会现场总线的核心部分之一是实现现场总线信号的数字通信。为了实现系统的开放性，其通信模型参考了ISO/OSI参考模型，并在此基础上根据自动化系统的特点进行演变后得到的。基金会现场总线的参考模型只具备了ISO/OSI参考模型七层中的三层，即物理层、数据链路层和应用层，并按照现场总线的实际要求，把应用层划分为两个子层----总线访问层与总线报文规范子层。省去了中间的3-6层，即不具备网络层、传输层、会话层与表示层。不过它又在原有ISO/OSI参考模型第七层应用层之上增加了新的一层——用户层。 * * （1） 通信设备类型 并非所有总线设备都可成为链路活动调度器。按照设备的通信能力，基金会现场总线把通信设备分为三类:链路主设备、基本设备和网桥。链路主设备是指那些有能力成为链路活动调度器的设备；而不具备这一能力的设备则称为基本设备。基本设备只能接收令牌并做出响应，这是最基本的通信功能，因而可以说网络上的所有设备，包括链路主设备，都具有基本设备的能力。当网络中几个总线进行扩展连接时，用于两个总线段之间的连接设备就称之为网桥。 5.1 LonWorks概述 LonWorks (Local Operating Networks)总线 LonWorks是美国埃施朗公司1992年推出的局部操作网络，最初主要用于楼宇自动化，但很快发展到工业现场网。LonWorks技术为设计和实现可互操作的控制网络提供了一套完整、开放、成品化的解决途径。 LonTalk协议支持OSI的所有七层模型，这是LonWorks总线的最突出特点。 神经元芯片概述 LONWORKS技术的核心元件-NEURON /?n?rɑ:n/(神经元)芯片。主要有两大系列：3120和3150。 Cypress Motorola Toshiba CY7C53150 MC143150 TMPN3150 CY7C53120E2 MC143120E2 TMPN3120FE3 主要厂商：Motorla、Toshiba、Cypress（赛普拉斯）。 TMPN3150芯片：三种模式 引脚介绍： CLK1、CLK2 /RESET /SERVICE IO0-IO10 D0-D7 ? /E 输出端口，扩展内存 A15-A0 VDD VSS NC 悬空 CP0~CP4双向通信端口 图5.3 TMPN3150芯片引脚 时钟信号 时钟频率：625KHZ~10MHZ 有效地输入时钟频率： 10MHZ、5MHZ、2.5MHZ、1.25MHZ和625KHZ。 第 6 章 PROFIBUS现场总线 1987年由德国SIEMENS、ABB公司等13家企业和5家研究机构联合开发； Profibus是德国于20世纪90年代初制定的国家工业现场总线协议标准，代号为DIN19245； PROFIBUS (Process Fieldbus,过程现场总线)是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产商的现场总线标准。 * 6.1 PROFIBUS概述 典型的工厂自动化系统为3层网络结构： 1、现场设备层：主要功能是连接现场设备，完成现场设备控制及设备间连锁控制。 2、车间监控层：完成车间与生产设备之间的连接以及车间级设备监控。 3、生产管理层：车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。 6.1 PROFIBUS概述 　PROFIBUS由3个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Process Automation)和 PROFIBUS-FMS(FieldbusMessage Specification)。 PROFIBUS-DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式 I/O的通信。 PROFIBUS-PA专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构连在一根总线上，并有本质安全规范。PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构的实时多主网络。 6.1 PROFIBUS概述 图 Profibus现场总线体系结构 第7章 基金会现场总线（FF） Foundation Fieldbus 由现场总线基金会(Fieldbus Foundation)组织开发， IEC61157标准。 每帧报文格式由前导码、帧前定界码、数据段和帧结束码四部分组成。 帧前定界码 帧结束 DLL协议数据 前导码 7.1 物理层 在导线MDS下定义了四种介质(媒体)访问单元（MAU，Medium Attachment Unit）： 31.25k bps 电压模式 1M bps 电压