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　　- 1- 第三章基金会现场总线第一节 FF 概述基金会现场总线,即 Foudation Fieldbus ,简称 FF ,是过程自动化领域(如化工、电力厂试验系统、废水处理和油田等行业)得到广泛支持和具有良好发展前景技术。其前身是以美国 Fisher-Rousemount 公司为首,联合 Foxboro 、横河、 ABB 、西门子等 80家公司制订 ISP 协议和以 Honeywell 公司为首,联合欧洲等 150 家公司制订 WordFIP 协议。屈于用户压力,这两大集团于 1994 年 9月合并,成立了现场总线基金会,致力于开发出国际上统一现场总线协议。 FF 分为低速 H1 和高速 HSE 两部分,分别属于 IEC 标准中两个不同的子集。 H1 传输速率为 ,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。 HSE 传输速率可为 10Mbps 和 100Mbps 两种。物理传输介质支持双绞线、光缆、无线发射,其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。开发和使用 FF 的目的和意义在于实现工业设备的互操作性和互替换性,用户只要根据系统功能上的需要便可从众多的设备供应商中选择性价比最高的产品。国内 FF H1 总线电缆 FF 现场总线- 第二节 FF 的主要技术(1)FF 通信技术:包括 FF 通信模型、通信协议、通信控制器、通信网络与管理等。(2) 标准功能块( FB )与功能应用进程( FBAP ):将控制功能的公共特征划分为标准功能块,由这些功能块构成现场设备的应用进程,便于系统组态、调度和管理等。(3) 设备描述( DD )与设备描述语言( DDL ):设备描述主要是解决互操作性问题, DD 是设备驱动程序, DDL 是进行 DD 的标准编程语言。(4)FF 通信与外设(如智能仪表)接口技术:通信控制芯片、通信栈软件、 FF 圆卡等都有多家供应商提供,根据需要便于功能集成,设计新产品。(5) 系统集成技术:包括网络系统与控制系统的集成。(6) 系统测试技术:包括产品一致性与互操作性测试;功能和性能测试;总线性能分析测试等。第三节 FF 通信模型 FF 以 ISO/OSI 开放系统互连模型为基础,取其物理层、数据链路层、应用层为 FF 通信模型的相应层次,并在应用层上加了用户层。用户层主要针对自动化控制应用的需要,定义了信息存取的统一规则,采用设备描述语言规定了通用的功能模块。 FF 通信模型(1) 物理层采用 IEC61158- 标准。(2) 数据链路层和应用层的全部功能统称为通信栈( Communication Stack )。应用层分为两个子层:现场总线信息规范子层 FMS 和现场总线访问子层 FAS 。(3) 现场总线信息规范子层 FMS 的基本功能:面向应用服务,生成规范的应用协议数据。(4) 现场总线访问子层 FAS 的基本功能:确定数据访问的关系模型和规范。(5) 用户层:规定标准的功能模块,对象字典和设备描述,供用户开发应用程序, 实现网络管理和系统管理。第四节 FF 现场仪表的功能模块 FF 规定了基于功能模块的用户应用,不同的功能模块表达了不同类型的应用功能。远 DCS 中 60~80% 的基本控制功能是通过设置功能块及其功能块的组合, 从而下载到现场总线