杭电总线技术重点

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1、–7、基金会现场总线的特点–8、基金会现场总线的三种虚拟通信关系客户/服务器型；报告分发型；发布/预订接收型。基金会现场总线FFFF•FF以ISO开放系统互联模型为基础，取物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。用户层主要针对自动化测控应用的需要，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块集。•FF总线包括FF通信协议、ISO模型中的2～7层通信协议的通栈、用于描述设备特性及操作接口的DDL设备描述语言、设备描述字典，用于实现测量、控制、工程量转换的应用功能块，实现系统组态管理功能的系统软件技术以及构筑集成自动化系统、网络

2、系统的系统集成技术。•FF分为低速H1和高速H2两种通信速率：H1通信速率为31.25Kbps，通信距离可达1900m，支持总线供电；H2通信速率为1Mbps和2.5Mbps，通信距离为750m和500m。物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线，采用曼彻斯特编码。9、PROFIBUS的通信参考模型、采用的传输技术以及总线访问方式•DP略去了第3到7层，数据传输快速高效。第1层提供RS485传输技术和光纤。第2层采用主从分时轮询协议，完成总线访问和数据传输。用户层规定可以调用的应用功能，说明不同DP设备的行为。•FMS定义了1，2，7层。1、2层使用和DP相同的传输技术和统一的总线

3、协议。第7层为现场报文规范FMS。•PA的第1层采用IEC1158标准。曼彻斯特编码，总线供电，本质安全。与DP网段通过耦合器相联。★提供三种不同的物理层选择：RS485：用于DP和FMS（对称传输，称H2）IEC1158-2：用于PA（位同步协议，称H1）光纤：用于DP和FMS★PROFIBUS总线访问方式：多主令牌环，主从通信混合总线访问协议:主站间的逻辑令牌环,主从站间的主从协议;主站:主站在一个限定时间内（TokenHoldTime)对总线有控制权从站:从站只是响应一个主站的请求，它们对总线没有控制权10、工业以太网的基本概念、应用分类、TCP/IP分层模型工业以太网是

4、普通以太网技术在控制网络延伸的产物,是工业应用环境下信息网络与控制网络的结合体工业以太网的应用分类•作为工业环境中的计算机网络•作为其他现场总线网段的上层（高速）网络•基于普通以太网技术的控制网络–E网到底，在实时性要求不严格的场合用作控制网络•基于实时以太网技术的控制网络11、以太网技术在工控领域应用受限的原因在工控领域，以太网技术应用受限的原因•CSMA/CD的媒体访问控制方式不能满足一些控制场合的实时性要求•接插件、集线器、交换机等是为办公应用设计的，不适应工业现场恶劣环境的要求•抗电磁干扰能力差•本质安全尚未解决•总线供电在控制网络中，现场控制设备的位置分散性使得它们对

5、总线有提供工作电源的要求。现有的许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备供电。工业以太网目前没有对网络节点供电做出规定12、以太网技术为适应工业应用环境的解决方案适应工业应用环境的解决方案•可安装在DIN导轨上的导轨式收发器、集线器、交换机系列–SynergeticMicroSystem(美)、Hirschmann(德)公司开发的系列产品•工业级接插件–特殊封装的工业以太网接插件，如WoodheadConnectivity公司的RJ-LnxxIP67–采用DB-9结构的接插件•冗余电源供电13、以太网技术针对通信实时性的解决方案通信实时性的问题–以太网采用的CSMA/CD随机访

6、问、平等竞争的介质访问控制方式具有不确定性（nondeterministic）–不能满足工业自动化领域某些数据对通信实时性的要求•解决方案–利用以太网现有的技术优势，扬长避短–开发实时以太网技术，如研制实时以太网通信接口芯片•NetSilicon等扬长避短的措施•利用通信速率高的优势–相同通信量的条件下，高通信速率可以减少通信信号占用传输介质的时间，可减少信号的碰撞冲突，为提高通确定性提供了途径–以太网的通信速率从10MbpS，100MbpS到千兆–控制网络传统通信速率的几十、几百Kbps，1M、5Mbps–通信量一定的条件下，利用以太网的高通信速率有效减少碰撞冲突•采取控制网

7、络负荷的措施–减轻网络负荷也可有效减少信号碰撞冲突的几率，提高网络通信的确定性。–控制网络的通信量不大，随机性、突发性通信的机会也不多，其网络通信大都可以事先预计并作出相应的通信调度安排–如在网络设计时能合理分布各现场设备的节点位置，控制或减少各网段的负荷量，可有效避免冲突–研究表明，在网络负荷低于满负荷的30％时，以太网基本可以满足对控制系统通信确定性的要求。•采用全双工交换技术–半双工通信发送或接收报文均在一对网线上完成，发生碰撞的几率大–使网络处于全双工通信状态，一对线用来发送数据，另