PROFIBUS、WORLDFIP和FF總線技術介紹

　　PROFIBUS簡介

　　PROFIBUS是在歐洲工業界得到應用的一個現場總線標準。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的時間研究制訂的，這個行規標準就是目前的DIN19245。應用領域包括加工制造、過程控制、建筑自動化。自1991年推出后，目前已經發展得比較完善，并已生產出用于系統結構的專用集成電路。

　　PROFIBUS實際上是一種應用類的系統框架。其基本技術特點如下。

　　1．分為通用性自動化(FMS)、工廠自動化(DP)和過程控制自動化(PA)3個系列。

　　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．信號線可用設備電源線。

　　5．每條總線區段可連接32個設備，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．傳輸介質可以用金屬雙絞線或光纖。

　　8．提供通用的功能模塊管理規范。

　　9．在一定范圍內可實現互操作。

　　10．沒有統一的設備描述語言(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故障時輸出全為零)。

　　WORLDFIP簡介

　　WORLDFIP是法國FIP公司在1988年最先推出的現場總線技術。實際上，WORLDFIP最早提供了現場總線網絡的基本結構，使現場總線系統初步具有了信息化的技術特征。

　　與PROFIBUS不同，WORLDFIP在全系統采用統一的通信協議和進程協議，以滿足控制和儀器系統對實時和背景信息傳遞的需要。

　　WORLDFIP的基本技術特點如下。

　　系統內部采用統一的通信協議。

　　實現了OSI參考模型中的物理、數據鏈路和應用3層結構。

　　符合IEC1158.2的總線邏輯和令牌方式。　　

　　4．使用光纖時數據傳輸速率為5MB/S；使用雙絞線時數據傳輸速率為31.25kB/S，1MB/S和2.5MB/S，其通信距離與速率的關系見表1。

　　5．每段可連接32個設備節點，最多可連接4段。

　　6．可選容余通信線路。

　　7．支持分時變量和消息，具有64000個區分標志。

　　8．變量長度為2B～127B；消息長度為256B。

　　9．支持制造商消息服務(MMS)，最大消息長度可達64kB。

　　10．沒有提供DDL，互操作性依賴與生產廠家協會作出的行業規定。

　　３．FF簡介

　　FF是基金會現場總線，是成立于1992年的國際現場總線基金會提出的一個現場總線標準。目前幾乎所有系統集成制造商、儀器儀表制造商均開始向FF靠攏。

　　FF的一般特點

　　具有適合工業現場應用的通信規范和網絡操作系統。

　　采用單一串行線上連接多個設備的網絡連接方法，1條總線最多可連接32臺設備。

　　通信介質可以是金屬雙絞線、同軸電纜、動力線或光纖。

　　通信信號可以采用10mA電流方式，也可以采用電壓方式。

　　通信線路可用設備的供電線路。

　　具有比較完備的工業設備描述語言。

　　采用虛擬設備的概念實現設備的模塊化處理。

　　實現了開放式系統，在FF系統內，不同廠家的產品具有互操作性。

　　提供了比較完善的系統測試手段和方法?？梢哉f，FF是個生命力強大的現場總線。

　　２．FF的技術內容

　　符合OSI參考模型的系統結構規范(見圖1)。

　　符合國際工業標準的通信系統規范。

　　符合國際通信行業標準的設備描述規范和設備描述語言DDL

　　符合相應標準的工業本質安全規范。

　　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提供的技術是通信棧技術，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。