PROFIBUS、WORLDFIP和FF總線(xiàn)技術(shù)介紹

　　PROFIBUS簡(jiǎn)介

　　PROFIBUS是在歐洲工業(yè)界得到應用的一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)標準。其基本行規標準是在德國政府的支持下，由ABB、HoneyWell、Bosch、Siemens、FZIKaRLSRUhe等近20家公司，從1987～1990年，花費了4a的時(shí)間研究制訂的，這個(gè)行規標準就是目前的DIN19245。應用領(lǐng)域包括加工制造、過(guò)程控制、建筑自動(dòng)化。自1991年推出后，目前已經(jīng)發(fā)展得比較完善，并已生產(chǎn)出用于系統結構的專(zhuān)用集成電路。

　　PROFIBUS實(shí)際上是一種應用類(lèi)的系統框架。其基本技術(shù)特點(diǎn)如下。

　　1．分為通用性自動(dòng)化(FMS)、工廠(chǎng)自動(dòng)化(DP)和過(guò)程控制自動(dòng)化(PA)3個(gè)系列。

　　2．設備之間的通信采用主從方式；結構采用OSI參考模型中的物理、數據鏈路和應用的3層結構。

　　3．標準采用EN50170；其接口標準，PA采用IEC1158?2，FMS和DP采用RS485。

　　4．信號線(xiàn)可用設備電源線(xiàn)。

　　5．每條總線(xiàn)區段可連接32個(gè)設備，不同區段用中繼器連接。

　　6．傳輸速率可在9.6kB/S～12MB/S間選擇。

　　7．傳輸介質(zhì)可以用金屬雙絞線(xiàn)或光纖。

　　8．提供通用的功能模塊管理規范。

　　9．在一定范圍內可實(shí)現互操作。

　　10．沒(méi)有統一的設備描述語(yǔ)言(DDL)和DDL支持。

　　11．提供系統通信管理軟件(包括波形識別、速率識別和協(xié)議識別等功能)。

　　12．提供244B報文格式，提供通信接口的故障安全模式(當IO故障時(shí)輸出全為零)。

　　WORLDFIP簡(jiǎn)介

　　WORLDFIP是法國FIP公司在1988年最先推出的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。實(shí)際上，WORLDFIP最早提供了現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的基本結構，使現場(chǎng)總線(xiàn)系統初步具有了信息化的技術(shù)特征。

　　與PROFIBUS不同，WORLDFIP在全系統采用統一的通信協(xié)議和進(jìn)程協(xié)議，以滿(mǎn)足控制和儀器系統對實(shí)時(shí)和背景信息傳遞的需要。

　　WORLDFIP的基本技術(shù)特點(diǎn)如下。

　　系統內部采用統一的通信協(xié)議。

　　實(shí)現了OSI參考模型中的物理、數據鏈路和應用3層結構。

　　符合IEC1158.2的總線(xiàn)邏輯和令牌方式?！　?

　　4．使用光纖時(shí)數據傳輸速率為5MB/S；使用雙絞線(xiàn)時(shí)數據傳輸速率為31.25kB/S，1MB/S和2.5MB/S，其通信距離與速率的關(guān)系見(jiàn)表1。

　　5．每段可連接32個(gè)設備節點(diǎn)，最多可連接4段。

　　6．可選容余通信線(xiàn)路。

　　7．支持分時(shí)變量和消息，具有64000個(gè)區分標志。

　　8．變量長(cháng)度為2B～127B；消息長(cháng)度為256B。

　　9．支持制造商消息服務(wù)(MMS)，最大消息長(cháng)度可達64kB。

　　10．沒(méi)有提供DDL，互操作性依賴(lài)與生產(chǎn)廠(chǎng)家協(xié)會(huì )作出的行業(yè)規定。

　?。常瓼F簡(jiǎn)介

　　FF是基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)，是成立于1992年的國際現場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì )提出的一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)標準。目前幾乎所有系統集成制造商、儀器儀表制造商均開(kāi)始向FF靠攏。

　　FF的一般特點(diǎn)

　　具有適合工業(yè)現場(chǎng)應用的通信規范和網(wǎng)絡(luò )操作系統。

　　采用單一串行線(xiàn)上連接多個(gè)設備的網(wǎng)絡(luò )連接方法，1條總線(xiàn)最多可連接32臺設備。

　　通信介質(zhì)可以是金屬雙絞線(xiàn)、同軸電纜、動(dòng)力線(xiàn)或光纖。

　　通信信號可以采用10mA電流方式，也可以采用電壓方式。

　　通信線(xiàn)路可用設備的供電線(xiàn)路。

　　具有比較完備的工業(yè)設備描述語(yǔ)言。

　　采用虛擬設備的概念實(shí)現設備的模塊化處理。

　　實(shí)現了開(kāi)放式系統，在FF系統內，不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品具有互操作性。

　　提供了比較完善的系統測試手段和方法?？梢哉f(shuō)，FF是個(gè)生命力強大的現場(chǎng)總線(xiàn)。

　?。玻瓼F的技術(shù)內容

　　符合OSI參考模型的系統結構規范(見(jiàn)圖1)。

　　符合國際工業(yè)標準的通信系統規范。

　　符合國際通信行業(yè)標準的設備描述規范和設備描述語(yǔ)言DDL

　　符合相應標準的工業(yè)本質(zhì)安全規范。

　　FF的體系結構FF提供的系統結構如圖1所示。從圖中可以看出FF結構只采用了OSI參考模型7層中的3層，而FF提供的技術(shù)是通信棧技術(shù)，覆蓋了除物理層以外的其它各層，這樣做的目的是提高通信速度。