07基金会现场总线设备描述
《基金会现场总线》课件
系统集成与测试
系统集成是将多个设备和系统连接在 一起,形成一个完整的自动化系统。
系统测试是对自动化系统进行全面检 测和评估的过程,以确保系统的性能 和可靠性。
在基金会现场总线上,系统集成需要 考虑不同设备和系统之间的通信和数 据交换,以确保整个系统的协调运行 。
系统测试包括功能测试、性能测试、 安全测试等方面,以确保系统在各种 工况下的稳定性和可靠性。
可靠性挑战
由于基金会现场总线系统通常应用于工业环境中,因此需要 具备高可靠性和稳定性,能够应对各种恶劣环境和意外情况 。
06 基金会现场总线案例分析
CHAPTER
案例一:智能制造系统中的应用
总结词
智能制造系统通过基金会现场总线实现设备间的实时通信和数据共享,提高生产效率和设备利用率。
详细描述
在智能制造系统中,基金会现场总线技术被广泛应用于各种设备和传感器之间的通信。通过该技术, 设备可以实时地共享和传输数据,使得生产过程中的各种信息能够得到及时、准确的传递。这不仅提 高了生产效率,还降低了设备的故障率,提高了设备利用率。
用于记录和存储总线网络中的数据,以便于分析和处理。
04 基金会现场总线的软件技术
CHAPTER
设备描述语言
设备描述语言是用于描述设备功能、特性和参数的一种语言,它能够使设备在基金 会现场总线上进行互操作。
设备描述语言采用XML格式,通过定义设备的属性和方法,实现对设备的描述和配 置。
设备描述语言是基金会现场总线软件技术的重要组成部分,它能够提高设备的互操 作性和可维护性。
标准化与互操作性
标准化
基金会现场总线技术需要遵循统一的国际标准,以确保不同厂商的设备能够互 操作和兼容。
互操作性
基金会现场总线技术及应用
基金会现场总线
应用现状
支持基金会现场总线的厂家
2007年中期,FF全球大家庭成员355家 已测试和注册了400多种产品,20种主机系统 全球已销售850000多台现场总线设备和10000 套系统 2006年过程现场总线市场达到8亿美元,而FF 覆盖了2/3的市场分额。
FF在中国
安全仪表功能
FF 安全仪表系统(SIS)规范通过TUV的 协议类型认证,符合IEC61508标准,已 达到并包括安全完整等级第三级 (SIL3)。
标准
基金会规范基于ISO/OSI分层通信模式,由三部分组成: 物理层、通信栈和用户层 现场总线称2-7层为通信栈,OSI第一层定义物理层的连 接,一层之下是物理介质。H1使用IEC61158类型1的1、2、 7层;HSE使用1-4和第7层,1-4层由以太网和IEEE标准定 义,第7层由IEC61158类型5定义 用户层现场总线基金会定义,兼容IEC61804和IEC61508
基金会现场总线H1
H1主要用于过程控制、现场级接口和设备的集成, 通信速率31.25KBPS 使用现场总线双绞线电缆供电和传输信号,也可 选用光纤作为传输介质 支持本安(IS)应用 H1设备组成功能块的应用,过程变量的发布与预 订,传送报警与趋势,为主机访问和管理功能提 供服务器功能
H1应用带来的益处
FF现场级产品
FF智能通信卡(HK-FF990) I/FF电流现场总线转换器模块(模拟量输入模块HK-FB601) FF/I现场总线电流转换器模块(模拟量输出模块HK-FB605) 现场总线数字量输入模块(HK-FB606) 现场总线数字量输出模块(HK-FB608) FF智能温度变送器 FF压力变送器(CDS-3151) FF阻抗匹配器(HK-FB6115) FF电源
现场总线技术之基金会现场总线
南京理工大学紫金学院工业自动化网络技术及应用课程论文课题名称:现场总线技术之基金会现场总线班级:11自动化姓名:曹峰学号:110603123指导教师:李艳实验学期:大四上现场总线技术之基金会现场总线1 现场总线技术现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
他的出现,标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始,并将对该领域的发展产生重要的影响 。
1.1 现场总线概述现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。
其中,"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。
或者,现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。
现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。
它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。
它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。
这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。
它的初衷是用数字通讯代替4-20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,在控制领域内引起了一场前所未有的革命。
控制专家们纷纷预言:FCS将成为21世纪控制系统的主流。
1.2 现场总线分类自80年代末以来,有几种现场总线技术已逐渐形成其影响并在一些特定的领域显示了自己的优势。
他们具有各自的优点,显示了较强的生命力。
第四章基金会现场总线3
• 4.1.1 FF主要技术 • 1、通信技术 • 包括:通信协议、模型、控制器芯片、
网络和系统管理 • 涉及:通信栈软件、仪表用通信接口卡、
与计算机的接口卡、网关、网桥、中继 器等
• 2、标准化功能模块与功能模块应用进程
• 提供:通用结构,所需功能划分为功能模块, 实现公共特征标准化
• 规定:I/O、算法、事件、参数实现混合组态 与调用
• 3、设备描述(DD)与设备描述语言(DDL)
• DD:用于控制系统理解来自于现场设备的数据 意义
• DDL:设备描述的标准编程语言。把DDL编写 的设备描述源程序转化为机器可读的输出文件, 来理解各制造商的设备的数据意义。
4.1.1 FF主要技术(续)
度器的设备 • 2、网桥:连接两个总线段之间的设备,
属于链路主设备 • 3、基本设备:只能接收令牌并作出响应,
仅具有最基本的通信功能
4.3.2 通信设备类型
4.3.3 数据链路协议数据单元DLPDU
• 作用:提供数据链路的协议控制信息 • 组成: • 1、帧控制信息 • 2、数据链路地址 • 3、DLPDU参数
• 信号编码
• 1、前导码:置于信号的 最前端规定信号: 10101010,1个字节
• 2、帧前定界码:表明现 场总线信息的起点,8个 时钟周期,由特殊的N+、 N-和正负跳变脉冲按规定 顺序组成
• 3、帧结束码:表明现场 总线信息的终止,8个时 钟周期,由特殊的N+、N和正负跳变脉冲按规定顺 序组成(不同于帧前定界 码)
• 遵循IEC1158-2(1993年)和ISA-S50.02中 有关物理层的标准。
• H1标准:FF-816 31.25Kbps(低速) • H2标准:1Mbps , 2.5Mbps • 物理层的基本任务: • 1)不包括传输媒体本身 • 2)为数据传输提供合格的物理信号波形,
基金会现场总线_FF_第一讲基金会现场总线技术简介
基金会现场总线(FF)第一讲 基金会现场总线技术简介阳宪惠(清华大学自动化系,北京,100084)现场总线是当今自动化领域的热门话题之一。
鉴于已有多篇文章介绍和讨论了现场总线的概貌、特点、优点等,本文仅简要介绍在过程自动化系统领域有重要影响且有着良好发展前景的基金会现场总线技术。
这种现场总线标准是由现场总线基金会(Fieldbus Foundation)组织开发的。
基金会的前身是由Rocemount,ABB,Fox boro, Siemens,Yokogaw a等80多家公司联合成立的ISP(Interoperable System Protocol),以及由Honeyw ell、Bailey等120多个公司组成的World FIP(Factory Instrumentation Proto col)。
ISP和w orld FIP两大集团于1994年合并,成立了现场总线基金会,致力于开发出统一标准的现场总线。
它得到了世界上主要自控设备供应商的广泛支持,在北美、亚太、欧洲等地区具有较强的影响力。
1 基金会现场总线与新型的网络集成自动化系统基金会现场总线被称之为用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、多节点的通信技术。
基金会现场总线系统作为一种低带宽的通信网络,由具备通信能力、同时能完成控制、测量等功能的现场自控设备作为网络节点,通过现场总线把它们互连为网络。
由于它所采用的是串行数据通信,仅由两根导线组成的网段上可挂接多个现场仪表,从根本上改变了原有模拟仪表的一对一接线方式,在节约费用的同时,还给设计、安装、维护带来许多方便。
它通过网络节点间操作参数与数据的调用,实现信息共享与系统的各项自动化功能。
作为网络接点的智能仪表具备通信接收、发送与通信控制能力。
它们的各项自动化功能是通过网络节点间的信息传输、联接,各分布节点的功能集成而共同完成的。
从这个意义上讲,可以把它们称之为网络集成自动化系统。
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程篇一:基金会现场现场总线(Fieldsite/Field Service总线)是一种现场设备的通信协议,旨在提供一种简单、高效、可靠的通信方式,使设备能够在不连接中央服务器的情况下进行通信。
基金会现场现场总线最初由思科公司开发,并于1997年首次发布。
基金会现场现场总线的定义是指一组定义在通信协议中的规则,用于指导设备和网络之间的通信。
这些规则通常包括设备地址、通信协议、数据格式和错误处理等。
基金会现场现场总线的优点是可以在分布式系统中实现高效的通信和可靠的数据传输,因此被广泛应用于物联网、工业自动化、医疗设备、交通运输等领域。
基金会现场现场总线的发展历程可以分为三个阶段。
第一阶段是早期的基金会现场现场总线,主要用于连接小型设备,如交换机、路由器等,这些设备通常是集中部署的。
第二阶段是2000年左右出现的现场总线,它允许不同类型的设备(如交换机、路由器、集线器等)通过标准化接口进行通信。
第三阶段是近年来发展的趋势,即基于云的基金会现场现场总线,它允许设备和云服务之间进行通信,并提供更高的安全性和灵活性。
基金会现场现场总线的应用非常广泛,包括工业自动化、医疗设备、交通运输、智能家居、智能城市等领域。
在实际应用中,基金会现场现场总线通常与其他通信协议和系统相结合,以实现更复杂的网络结构和更高的性能。
除了提供通信协议和规则外,基金会现场现场总线还可以用于管理设备和网络。
基金会现场现场总线提供了一些标准的功能,如设备配置、故障排除、网络监控等,这些功能可以帮助管理员更好地管理和维护设备和网络。
此外,基金会现场现场总线还可以与其他工具和软件相结合,以提高网络管理和监控的效率和质量。
总之,基金会现场现场总线是一种简单、高效、可靠的通信协议,它在实际应用中得到了广泛的应用。
随着云计算、物联网等技术的不断发展,基金会现场现场总线也在不断演进,以适应不断变化的市场需求。
篇二:基金会现场现场总线(Field Service Communication总线)是一种现场设备与远程服务器之间进行通信的标准接口。
07 基金会现场总线
7.3 FF的物理层
一、 物理层的功能 物理层用于实现现场物理设备与总线之间的连接。其主 要功能是为现场设备与通信传输媒体的连接提供机械和 电气接口,为现场设备对总线的发送或接收提供合乎规 范的物理信号。 物理层作为电气接口,一方面接受来自数据链路层的信 息,把它转换为物理信号,并传送到现场总线的传输媒 体上,起到发送驱动器的作用;另一方面把来自总线的 物理信号转换为信息送往数据链路层,起到接收器的作 用
应用关系协议机制是FAS层的中心,它描述
了应用关系的创建和撤销,并与远程ARPM之
间交换协议数据单元FAS-PDU。
它负责接收来自FSPM或DMPM的内部信息,根
据应用关系端点类型和参数生成另外的FAS
协议信息,并把它发送给DMPM或FSPM。
如果要求建立或撤销应用关系,就试图建立
或撤销这个特指的应用关系。
DD,Device Description
实现现场总线设备的互操作性,支持标准的
块功能操作。
设备描述为控制系统理解来自现场设备的数
据意义提供必需的信息,控制系统或主机对 某个设备的驱动程序。
DDL,Device Description Language
设备描述语言是一种用以进行设备描
7.2 FF通信模型
1.四个层次
物理层
数据链路层 应用层(总线访问层与总线报文规范子层) 用户层
2.功能
物理层:信号如何发送;
数据链路层:如何在设备间共享网络和调度
通信;
应用层:在设备间交换数据、命令、事件信
息以及请求应答中的信息格式;
用户层:组成用户所需要的应用程序,如规
基金会现场总线技术简述及最新发展FFTechnica
网桥 (Bridge):用于连接不同传输速率或不同传输介质的设备, 比如将下游各个H1网段连接在一起的设备,同时也是H1和HSE 接口设备,它必须成为链路主设备。
FF链路活动调度器 (LAS)
客户 - 服务器 VCR
FT FC
报告分发 VCR
发布 - 预订 VCR
Device must open communication channels to talk to remote devices
FF通信设备类型
按照设备的通信能力,Ff将通信设备分为三种类型
链路主设备(Link Master Device):有能力成为链路活动调度 器LAS(Link Active Scheduler)的设备,包括主机接口或某些 其它设备。
FF 功能块 驻留在实际设备中 制造商可以增强功能块 制造商可以创建用户化功能块
功能块应用进程应用
AI DI Input
AO DO Output
AI AI PID PID
SS AO Override Control
AI AI ML
PID PD AO
Manual Control
AO AO
Feedback Control
链路活动调度器 LAS (Link Active Scheduler)
LAS是总线段的调度中心,具有总线上所有设备的清单和链路活动调度表, 控制通信介质上数据传输活动,任何时刻每个总线段上都只有一个LAS处于 工作状态
LAS功能包括
– 向设备发送强制数据CD
– 向设备发送传递令牌PT
– 为新入网设备探测未用地址
基金会现场总线技术概述
包括世界上最主要的自动化设备供应商,如AB、ABB、
Yokogawa、Honeywell、Smar、FUJI Electric等等。
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。
一个典型的工程实例
4.现场仪表选型 (1)流量仪表: 科里奥利流量计:E+H Promass;艾默生Micromotion; 涡街流量计:艾默生8800系列,E+H Prowirl; 电磁流量计:E+H Promag; 超声波流量计:E+H Prosonic Flow; (2)压力仪表: E+H Cerabar/Deltabar;艾默生3051;Siemens Sitrans P; (3)温度仪表: 艾默生3244系列、848系列;Wika 5350; (4)料位仪表: 雷达: E+H FMR240、E+H FMR230;超声波 E+H Prosonic Level; (5)分析仪表: PH计:艾默生TR200;电导计艾默生400VP (6)控制阀门: Samson3787定位器;
一个典型的工程实例
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+F Powerhubs 提供。 在某些场合,浪涌保护也可以用在保护网段非闪电直 接击中的浪涌破坏. (3)每个网段主干电缆:双绞线电缆
基金会现场总线控制在现场概述概要
技术概览 (Cont’d)
基金会现场总线的CIF策略可以使过程工厂操作中确定 性的干扰具有高级响应
10
© 1999 – 2009 Fieldbus Foundation
技术概览 (Cont’d)
通过CIF, 自动化功能真正地分散在现场并且H1上层的 故障不会影响到现场 如果HMI发生故障且失去了流程可视性, 控制回路与网 络仍不受影响 证据显示基金会现场总线控制在现场的功能比传统的 模拟控制的可靠性高3倍
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© 1999 – 2009 Fieldbus Foundation
第三方评估
ARC白皮书引用了Industrial Systems and Control Ltd. (ISC)的 文章“Control in the Field: Analysis of Performance Benefits” ISC正在对现场总线控制在现场的功能收益进行一系列的研究 仿真检验了计时与顺控条件下两者的区别: 一个是采用了控制 在现场的总线系统, 一个是将控制放在主机(DCS)的总线系统 高保真的仿真确立了典型的反应时间与采样速率限制了控制性 能
–
–
设定点更改与渐近扰动的反应速度 由于确定性的扰动产生的流程输出量的标准偏差
15
© 1999 – 2009 Fieldbus Foundation
第三方评估 (Cont’d)
ISC利用同一个PID回路点调谐闭环回路稳定性以比较 CIF与DCS 特定的测试案例包括:
–
–
–
理想的控制在现场 DCS中的快速控制 (与总线的宏周期同步) DCS中的快速控制 (与总线的宏周期异步)
22
© 1999 – 2009 Fieldbus Foundation
基金会现场总线设备描述讲解
设备描述服务DDS
Values are read from the device over the fieldbus.
Standard DD’s plus optional Incremental DD’s
Number of digits of precision Engineering Unit
__analog_output_block
0x800201F0
VL_SP_LO_LIM
variable-list 0xC0010175
ProcessVariable
float
0x80020136
设备描述DD
对DD的术语 –完整DD ,Complete 包含设备完整的DD参数,Contains a complete DD reference to the device –部分DD,Partial 仅包含基本或标准DD,Contains only basic and/or standard DD –附加DD,Incremental 包含厂商的特殊功能,应链接的DD,Contains DD with links to Partial or Complete DD
设备描述DD
设备描述DD由称为设备描述语言(DDL)的标准编程语 言编写实现。DD由两个部分组成: –由基金会提供的为所有标准的功能块和转换块的设备
描述,它包括由DDL描述的一组标准块及参数定义。 –由设备制造商提供的包括由DDL描述的设备功能的特殊
部分,如设备的量程、诊断程序等。 以上两部分结合在一起,完整地描述了设备的特性。
设备组态信息
–设备参数组态层次
• 制造商定义层组态:本层组态信息由设备制造商在 产品开发或出厂前定义
• 网络定义层组态
基金会现场总线的特点及标准
浅析FF基金会现场总线及应用The Simple Analysis and Application of Foundation Field Bus张金平(中国石化集团第五建设公司,甘肃兰州 730060)摘 要:说明基金会现场总线的特点及标准,详细介绍了FF总线所挂接仪表数量和连接电缆长度的算法,阐述FF总线本质安全防爆的方法。
通过列举该总线的应用实例,说明该总线系统有着广阔的发展前景。
关键词:FF现场总线 IEC61158-2标准总线配电本质安全防爆Abstract: The features and standards of foundation fieldbus are explained, the methods of calculating the numbers of instruments and the length of the cables are introduced in detail, which connects to the FF fieldbus, the ways of intrinsic safety explosion protection are expounded. Through the introduction to the examples of this bus, the broad prospect of this system is forecasted.Keywords: FF fieldbus IEC61158-2 standards Bus power supply Intrinsic safety explosion protection0 引言生产过程自动化在经历了自动控制、集中控制与分散控制之后,伴随着控制技术、计算机技术、通信技术以及网络技术的快速发展,上世纪八十年代出现的基于现场总线的控制系统在近几年内日趋完善。
现场总线技术自推广以来,已经在全世界范围内应用于冶金、汽车制造、石油化工、电力能源等许多领域。
基金会现场总线
协议数据的构成与层次
• 图6.2表明了现场总线协议数据的内容和模型中 每层应该附加的信息。它也从一个 角度反映了现 场总线报文信息的形成过程。如某个用户要将数 据通过现场总线发往其他 设备,首先在用户层形 成用户数据,并把它们送往总线报文规范层处理, 每帧最多可发送 251个8位字节的用户数据信息; 用户数据信息在FAS,FMS,DLL各层分别加上 各层的 协议控制信息,在数据链路层还加上帧校 验信息后,送往物理层将数据打包,即加上帧前、 帧后定界码,也就是开头码、帧结束码,并在开 头码之前再加上用于时钟同步的前导码(或 称之 为同步码)。该图还标明了各层所附的协议信息的 字节数。信息帧形成之后,还要通 过物理层转换 为附合规范的物理信号,在网络系统的管理控制 下,发送到现场总线网段 上。
FF网络通信中的虚拟通信关系
• 类型 客户/服务器型 报告分发型 发布/预订接收型 书P80表4.3
Hale Waihona Puke 基金会现场总线的物理层及其网络连接
• 基金会现场总线的物理层遵循IECll58—2(1993年) 和ISA—S50.02中有关物理层的标准。现场总线 基金会为低速总线颁布了FF—81631.25Kbps物 理层规范,也称为低速现场总线的H1标准。传输 速率为1Mbps,2.5Mbps的被称为H2标准。 • 按照通信协议分层的原有概念,物理层并不包括传 输媒体本身。然而,由于物理层的基本任务是为数 据传输提供合格的物理信号波形,且直接与传输介 质连接。传输介质的性能与应用参数对所传输的物 理信号波形有较大影响。现场总线基金会除了对有 关物理层内部的技术参数做出规定外,还对影响物 理信号波形、幅度的相关因素,如媒体种类、传输 距离、接地、屏蔽等制定了相应标准。因而本节中 除了介绍物理层本身之外,还涉及一些与物理层直 接相关的网络连接问题。
基金会现场总线(FF)概述
摘
要 : 现 场 线 将 威 为 2 世 纪 自控 挂 术 的 主 流 。 t 章 对 现 场 总 线 、 州 1
噩 作 音 枣 与 分析 、研 究 的 F F基 金 会 现 岛 总 线 协 议 作 了 简 略 的 介 绍 同 时
把 F 的 相 关名 词 术语 稚 介 磐 读 者 . F 便熟 悉、研 究 采 册谊协议 。
f F为 主 由 于 篇 幅 我 阿 自动 化 控 制 领 域 面 』 临严 蓐 的 自 的 现 场 总 线 驶 其 协 议 , 因 此 出 现 了 分 析 研 究 其 r 以 F 战。 多 种 现 场 总 线 例 如
PR1FlB1 S 1
冲击
F nR1DFTP、 所 限 , 这 里 先 对 F 协 议 怍 简 略 介 绍
代 铸 0 1 、 4 7 A 模 拟 信 , 现 互 联 现 场 设 备 中 机 之 间 实 现 双 起 来 — 和 0m 的
以 寅 观 全 数 化 的 控 制 系 统 。 刮 现 在 方 向 数 字 通 信 井 在 _ 一 种 共 同 遵 守 覃 为 l 已 有 厶 少 产 品 在 实 际 I 应 用 并 的 协 议 规 范 t 准 ) 导 下 .以 便 能 更 率 卜 f 标 指 4】 设 备 间 连 线 大 大 减 少 , 节 省 成
目 前 , 我 国 一 些 著 的 科 研 院 所 A 1 F 一2 0世 纪 8 0年 代 开 始 欧 、北 美 及 公 司 重 对 E R 和 F 进 行 深 人 研 究
J 还 很 有 限 =随 着 我 国 加 人 w 0 围 』 T
外 现 场 线 。 将 会 一 断 涌 进 中 国 市 等 围 的 著 名 仪 表 公 司 . 纷 纷 联 手 推 各 丌 发 。 人 有 幸 参 加 . 种 现 场 总线 的 舳 本 两 场
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设备描述DD
DDL Source File VARIABLE ProcessVariable { LABEL "MEASURED_VALUE"; TYPE FLOAT { DISPLAY_FORMAT "3.1f"; MAX_VALUE 110.0; MIN_VALUE 0.0; }}
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设备组态信息
– 分布式应用层组态 应用层是由分布在网段各处的资源构成的。本层组态规 定了分布在资源间的相互作用。它包括以下内容: • 规定功能块应用进程FBAP的连接对象,并组成VCR • 规定VCR列表,形成数据链路地址 • 规定功能块和LAS调度表以及宏周期 • 规定节点树构成图,包括转发和重发布表
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基金会现场总线 设备描述
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Standard DD’s plus optional Incremental DD’s
Engineering Unit
Label
25.50 % Host Application
Measured_Value
Device Description Services Library
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设备描述DD
设备描述DD由称为设备描述语言(DDL)的标准编程语 言编写实现。DD由两个部分组成: –由基金会提供的为所有标准的功能块和转换块的设备 描述,它包括由DDL描述的一组标准块及参数定义。 –由设备制造商提供的包括由DDL描述的设备功能的特殊 部分,如设备的量程、诊断程序等。 以上两部分结合在一起,完整地描述了设备的特性。
内容
• 设备组态信息 • 设备描述DD
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设备组态信息
–设备组态信息参数 • 静态参数:系统运行期间不变化的参数,电源掉电后保 留,如制造商或用户设置的参数; • 动态参数:随系统运行状态变化而变化,电源掉电后丢 失,如过程值PV; • 非挥发性参数:随系统运行状态变化而变化,电源掉电 后保持其值,如给定值或输出值。
Synthesizer
Complete DD (.FFO)
Incremental DD (.DDO)
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设备描述服务DDS
设备描述服务DDS (Device Description Services ): 在主机一侧,采用称为设备描述服务DDS的库函数来读 取设备描述。主机系统把FF提供的DD Services作为解释工 具,对DD目标文件信息进行解释,实现设备的可互操作。 注意,DDS读取的是描述,而不是操作值。跨越现场总 线从现场设备中读取操作值应采用FMS通信服务。
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设备描述服务DDS
Values are read from the device over the fieldbus. Number of digits of precision
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设备组态信息
–网络定义层组态
网络是由多个设备组成的。这个层次的组态要规定网络拓扑。它包 括以下内容:
• 指定通信控制策略 • 选定的协议版本号 • 识别每个网段和设备 • 分配设备位号和数据链路地址 • 为每个总线段指定希望成为首选的链路主管 • 规定为每个链路活动调度器所采用的链路参数 • 指定一个主要的应用时钟发布者,0个、1个或多个 后备的应用时钟发布者,作为时间发布源
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设备组态信息
–设备层组态 本层组态中,要对设备内每个AP赋值。本层组态包括 以下内容: • 对用户AP赋予指定值 • 对NMIB赋予指定值 • 对SMIB赋予指定值
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设备描述DD
• 对DD的术语 • 综合 Synthesizer –将标准DD和附加的DD组和创建为完整的设备DD
Partial DD or Complete DD (.FFO)
DD Token File (.FFO) 009 101 002 "MEASURED_VALUE" 001 010 061 "3.1f" 021 066 220 000 000 020 000 000 000 000
Tokenizer Tool
DD Symbol File (.SYM) block member variable __analog_output_block 0x800201F0 VL_SP_LO_LIM variable-list 0xC0010175 ProcessVariable float 0x80020136
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设备描述分层
• 第一层:通用参数,指那些公共属性参数,如标签、版本、 模式等,所有的块都必须包含通用参数。 • 第二层:功能块参数,该层为标准功能块规定了参数,也 为标准资源块规定了参数。 • 第三层:转换模块参数,本层为标准转换模块定义参数, 在某些情况下,转换块规范也为可能为标准资源块规定参 数。现场总线基金会已经为头三层编写了设备描述,形成 了标准的现场总线基金会设备描述。 • 第四层:制造商专用参数,在这个层次上,每个制造商都 可以自由地为功能块和变换块增置他们自己的参数。这些 新增置的参数应该包含在附加DD中。
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Hale Waihona Puke 设备描述DDDD 源文件编译器:DD tokenizer –将DD源文件转换为DD目标文件,生成二进制代码文件。 –对源文件进行差错检查
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设备描述语言DDL
– 块(blocks),它描述一个块的外部特性。 – 变量(variables)、记录(records)、数组(arrays),分别描述设备包含的数 据。 – 菜单(menus)、编辑显示(edit displays),提供人机界面支持方法,描述主 机如何提供数据。 – 方法(methods),描述主机应用与现场设备间发生相互作用的复杂序列的处理 过程。 – 单元关系(unit relations)、刷新关系(refresh relations)及整体写入关系 (write—as—one relations),描述变量、记录、数组间的相互关系。 – 变量表(variable 1ists),按成组特性描述设备数据的逻辑分组。 – 项目数组(item arrays)、数集(collections),描述数据的逻辑分组。 – 程序(programs),说明主机如何激活设备的可执行代码。 – 域(domains),用于从现场设备上载或向现场设备下载大量的数据。 – 响应代码(response codes),说明一个变量、记录、数组、变量表、程序或 域的具体应用响应代码。
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设备描述语言DDL
– 现场总线基金会规定的DDL语言是一种程序语言,用它 描述通过现场总线接口可访问的信息。DDL是可读的结 构文本语言,表示一个现场设备如何与主机及其他现场 设备相互作用。 – DDL由一些基本结构件(constructs)组成,每个结构件 有一组相应的属性,属性可以是静态的,也可以是动态 的,它随参数值的改变而改变。现场总线基金会规定的 DDL,共有16种基本结构。
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