基金会现场总线技术概述

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1、总线技术及应用承德石油高等专科学校电气与电子系基金会现场总线技术FF主要技术FF通信模型FF物理层FF通信栈FF现场仪表的功能模块FF网络管理与系统管理FF设备描述12345FF总线通信技术标准化功能块与功能块应用进程设备描述与设备描述语言现场总线通信接口技术系统集成技术FF主要技术1、FF主要技术6系统测试技术基金会现场总线技术基金会现场总线技术目前，在八种国际现场总线通信协议标准（IEC61158）中，基金会现场总线就占有两个标准，即低速现场总线“FFH1”及高速现场总线“FFHSE”。其中，前者于1996年发表，是专为过程控制开发的，用于取代4~

2、20mA模拟信号传输标准，支持总线供电和本质安全，符合IEC物理层国际标准（IEC61158-2）。FF-HSE标准于2000年发布，是与FFH1配套的，主要用于工业实时网络中的主设备间通信数据量较大或对响应时间有苛刻要求的场合，如断续生产的制造业，以及上位监控一级。FFH1与FFHSE统称为“基金会现场总线”。基金会现场总线技术基金会现场总线（简称“FF总线”）是目前最具发展前景，最具竞争力的现场总线之一，它的前身是以Fisher-Rosemount公司为首，联合80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首，联合欧洲150家公司制定的Wo

3、rldFIP协议，两大集团于1994年合并，成立“现场总线基金会（FieldbusFoundation）”，并致力于开发统一的现场总线标准。截止目前，现场总线基金会已拥有一百多个成员，这包括世界上最主要的自动化设备供应商，如AB、ABB、Yokogawa、Honeywell、Smar、FUJIElectric等等。基金会现场总线技术基金会现场总线的最大特色就在于它不仅是一种总线技术，而且是一个自动化系统。它作为最新的自动化系统，区别于传统的自动化系统的特征在于它所具有的开放型数字通信能力，使自动化系统具备了网络化特征。基金会现场总线作为全分布的自动化系

4、统，主要功能是对工业过程参数进行测量、变送、控制、显示、计算等，实现对生产过程的自动监测、自动调节和自动保护。基金会现场总线把控制功能完全下放到现场，仅由现场仪表即可构成完整的控制功能。基金会现场总线技术基金会现场总线自问世以来，正以磅礴之势在连续工业过程控制中掀起了应用高潮。在中国，据不完全统计，几百个大中项目遍及大江南北，其中不乏世界级大项目，如上海赛科工程、广东惠州中海壳牌石化工程和正在建设中的福建炼油乙烯工程，其规模之大让世人震惊。其实，基金会现场总线不仅仅在规模上可以适应大中小规模上的变化，在控制类型上也正在把高速总线HSE扩展到连续过程控制

5、以外的断续和批量控制中。应用领域包括石油天然气、炼油、石化、化工、冶金、制药、电力等现场总线基金会对用户的承诺正在变成现实……。技术概述FF总线由低速(FF-H1)和高速(FF-HSE)两部分组成。其中FF-H1网络以ISO/OSI模型为基础，取其物理层、数据链路层和应用层，并在应用层之上增加了用户层，构成了四层结构的通信模型。FF-H1传输速率为31.25Kbps，通信距离可达1900m（与传输介质有关，可加中继器延长），支持总线供电/本质安全防爆环境。FF-H1主要用于过程工业（连续控制）的自动化。FF-HSE则采用基于Ethernet(IEEE8

6、02.3)+TCP/IP的六层结构，其通信距离为750m和500m。物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线发射，协议符合IEC61158-2标准。FF-HSE主要用于制造业(离散控制)自动化以及逻辑控制、批处理和高级控制等场合。一个典型的工程实例项目概况：上海拜耳漕泾园区(BayerMaterialScience)下属的涂料厂、公用工程厂和聚酯厂已于2006年建成投产。该项目选用了FF基金会现场总线，特别是聚酯厂，使用的FF现场总线仪表较多。1.设备的选用和总量该项目已使用了6套艾默生的DeltaV系统，其中涂料厂、公用工程厂、聚脂厂近期使用了Delta

7、V7.4版本和大量的FF设备；涂料厂为600台(全部模拟量设备)；公用工程厂为300台(另外有HART设备在单元包中)；聚脂厂为2200台。2.网段设计塑料厂网段布局中，在1个H1例段上接两个子网段，聚酯厂网段布局为FF设备最大安装数量为8台，每个网段的最大阀门安装数为2台(阀门定位器为2个)，每个网段的备用的分支数为2个，每个分支上的FF设备为1台，也就是8：2：2：1模式。3.辅助设备及电缆（1）接线箱：涂料厂：接线箱使用刀式开关终端公用工程厂：Relcom的Mega-block接线箱聚脂厂：带有P+F网段保护和现场隔离的接线箱（2）现场总线辅助部

8、件，包括电源模块和诊断模块、网段保护器和保护现场设备短路的现场安全栅由P+FPowerhubs