總線(xiàn)專(zhuān)題：第三講 基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)（下）

FF物理層支持雙絞線(xiàn)、電纜、光纜、無(wú)線(xiàn)等多種傳輸介質(zhì)。目前應用較為廣泛的是雙膠線(xiàn)和電纜二種。FFH1的拓補結構見(jiàn)圖8。

H1支持單點(diǎn)型、總線(xiàn)型、菊花鏈型和樹(shù)型4種結構。其中總線(xiàn)型采用一根主干電纜，再分出多根分支電纜，每根分支上接一臺現場(chǎng)設備；菊花鏈型只有主干電纜，即現場(chǎng)設備都接在主干電纜上；樹(shù)型是主干電纜上一個(gè)端點(diǎn)分出多個(gè)分支。在實(shí)際應用中，上述4種類(lèi)型都可混合使用。

H1總線(xiàn)段的主要特性參數參見(jiàn)表1。

表1 FFH1的特性參數

顯然，在不同傳輸速率下，傳輸信號的幅度和波形與傳輸導線(xiàn)的類(lèi)型、屏蔽、長(cháng)度等密切相關(guān)。為了使掛接在傳輸導線(xiàn)上的所有設備都能滿(mǎn)足工作電源，信號幅度，信號波形等方面的要求，必須對傳輸導線(xiàn)的橫截面，允許的最大傳輸距離等做出規定。表2列出了H1傳輸導線(xiàn)的性能參數。

表2 FFH1傳輸導線(xiàn)的性能參數

3.網(wǎng)絡(luò )設備

網(wǎng)絡(luò )設備的類(lèi)型有現場(chǎng)設備、電源、本質(zhì)安全柵、終端器、現場(chǎng)總線(xiàn)接口及網(wǎng)橋等。

（1）現場(chǎng)設備

現場(chǎng)設備是連接到現場(chǎng)總線(xiàn)上并與之通信的物理實(shí)體?，F場(chǎng)設備通常有各種工業(yè)自動(dòng)化儀表的變送器（溫度、壓力、差壓、流量等）及執行器等等。按照FF規范，現場(chǎng)設備按照是否用于防暴環(huán)境、是否總線(xiàn)供電及功耗來(lái)分類(lèi)，表3列出H1現場(chǎng)設備的類(lèi)型及編號。

表3 H1現場(chǎng)設備類(lèi)型及編號

對于總線(xiàn)供電型的設備，由于受傳輸導線(xiàn)性能參數、傳輸電流及傳輸電壓降等因素的影響，使得接在總線(xiàn)不同位置上設備從總線(xiàn)上得到的供電電壓有所不同。按照FF規范，任何一臺現場(chǎng)設備可接在總線(xiàn)的任何位置上并能正常工作，因而必須對滿(mǎn)足設備正常工作的電壓、電流范圍和功耗等參數做出明確規定。表4列出了111類(lèi)型現場(chǎng)設備的推薦參數。按照IEC61158-2的規范要求，現場(chǎng)設備電路開(kāi)路時(shí)最大輸出電壓的推薦值為35V。

表4 FF111類(lèi)現場(chǎng)設備的推薦參數

（2）電源

FF的電源分為3類(lèi)

1）131型非本質(zhì)安全電源，可為本質(zhì)安全柵供電，輸出電壓取決于安全柵額定值。

2）132型非本質(zhì)安全電源，不為本質(zhì)安全柵供電，輸出電壓最大值32VDC。

3）133型本質(zhì)安全電源，符合本質(zhì)安全參數。

（3）本質(zhì)安全柵

本質(zhì)安全柵是H1的安全場(chǎng)所與危險場(chǎng)所的隔離器，符合本質(zhì)安全防爆標準。

注：所謂本質(zhì)安全（Intrinsic Safety）防暴標準，亦稱(chēng)安全火花防暴標準，是指在危險場(chǎng)合，雖然會(huì )產(chǎn)生火花，但由于能量限制在一定范圍內，不足以引爆發(fā)生危險。

（4）終端器

終端器是用在傳輸電纜的首端和末端的阻抗匹配器，每段總線(xiàn)必須有2個(gè)終端器。終端器的作用是用以防止傳輸信號失真和總線(xiàn)二端產(chǎn)生信號波反射。終端器有外置式和內置式（即預置于設備內部）2種。

（5）中繼器

中繼器用于擴展現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)段，H1網(wǎng)段上的任意2臺設備間最多可以使用4臺中繼器。也就是說(shuō)，H1網(wǎng)段上2臺設備間的最大距離是9500m（A型屏蔽雙絞線(xiàn)）。中繼器是一臺有源的總線(xiàn)供電設備或非總線(xiàn)供電設備。