FF现场总线使用使用说明
FF现场总线的配电与短路保护及其防爆模版
FF现场总线的配电与短路保护及其防爆模版FF现场总线是一种用于工业自动化领域的现场总线通信协议，它具有高可靠性、高实时性和高扩展性的特点。
在实际应用中，为了保证FF现场总线系统的稳定运行和安全性，需要进行配电与短路保护，并采用防爆模版来防止火灾事故的发生。
一、FF现场总线的配电与短路保护1.供电方式FF现场总线系统的供电方式通常采用分布式供电方式。
即将电源分布到现场设备附近，减少电缆长度和功耗，提高供电的可靠性和稳定性。
常见的分布式供电方式有两线供电和三线供电。
其中，两线供电只需要两根导线进行供电和通讯，适用于简单的现场设备。
三线供电需要三根导线，其中一根用于供电，另外两根用于通讯，适用于复杂的现场设备。
2.配电保护配电保护是为了保护FF现场总线系统的设备和电源，并防止发生电路短路和过载等异常情况。
通常采用保险丝、熔断器和过载保护开关等保护装置进行配电保护。
保险丝和熔断器根据设备的功率和电流需求选择，起到短路保护的作用。
过载保护开关可以监测电流并在超过额定电流时切断电源，保护设备正常工作。
3.短路保护短路保护是为了防止FF现场总线系统的电缆发生短路而导致设备故障和火灾的发生。
通常采用保护器和保护盒进行短路保护。
保护器安装在电缆的起始端和末端，用于监测电流是否超出安全范围，并在短路发生时迅速切断电源。
保护盒安装在每段电缆的接口处，用于检测电缆的短路情况，并进行报警和切断电源。
二、FF现场总线的防爆模版由于FF现场总线系统通常应用于有爆炸危险的环境中，为了防止火灾和爆炸事故的发生，需要采用防爆模版来保护设备和电缆。
防爆模版是一种防爆外壳，具有防护等级、耐腐蚀能力和防爆能力等特点。
1.防护等级防爆模版的防护等级是指其对外部固体物体和液体的防护能力。
根据实际需求可选择不同的防护等级，如IP65、IP66等。
防护等级越高，防护效果越好。
2.耐腐蚀能力FF现场总线系统通常应用于腐蚀介质的场合，因此防爆模版需要具有较好的耐腐蚀能力。
FF总线简介
FF总线简介引言基金会现场总线(foundation fieldb us)通常称为FF现场总线,它分为H1和H2两种总线。
它分为H1和H2两种总线。
H1采用符合IEC 61158-2标准的现场总线物理层; H2则采用高速以太网为其物理层。
H1现场总线物理层的主要电气特性如下：采用位同步数字化传输方式;传输波特率为31.25kbps;驱动电压9~32VDC;信号电流±9mA;电缆式屏蔽双绞线;接线拓扑结构可采用线形、树形、星形或者符合形;电缆长度≤1900m(无中继器时);分支电缆的长度30~120m;挂接设备数量≤3 2台(无中继器时);可用中继器≤4台;适用防爆方法有本质安全防爆方法等。
一、FF现场总路线安装和测试要点赛科项目的现场总线使用经验表明现场总线回路故障的主要原因之一是来自网段上的干扰，而干扰的主要原因是现场总线网段和总线设备的不良安装，赛科项目的经验是：①现场总线网段对绝缘要求很高，为了防爆和防止总线回路受潮，规定采用增安型(EExe)接线箱，电缆穿入接线箱时使用防爆电缆时使用防爆电缆密封接头。
采用FF总线专用端子块与各总线现场设备连接。
每个总线专用端子块具有短路保护作用，短路时指示灯亮，保证一个支路短路时不影响其它支路的正常工作，短路保护器将限制每支路的短路电流不超过60mA。
②电缆屏蔽层的连接注意事项。
在现场总线设备上，支线电缆的屏蔽线要剪断，并要用绝缘带包好，不能与表壳接地螺丝连接。
各段总线电缆的屏蔽线应在接线箱内通过接地端子连接起来，屏蔽线只能在机柜侧(marshalling)的端子接地，中间任何地方对地绝缘要良好，不能有多点接地情况，这样可以起到防止静电感应和低频(50Hz)干扰的作用。
如果干线电缆是多芯电缆，则不同总线网段的分屏蔽线不应在接线箱(JB)内被互相连接在一起，也不能与总屏蔽线连在一起。
③现场总线电缆和现场设备安装之后应该经过严格测试，电缆线间绝缘电阻，对地绝缘，线间和对地电容以及总线信号的波形测试等应该符合FF基金会总线系统工程指南中的技术要求，各端子的连接必须紧固。
FF基金会现场总线
第五章基金会现场总线FF 5.1 FF概述5.2 FF技术规范5.3 FF物理层5.4 FF数据链路层5.5 FF应用层5.6 FF用户层5.7 FF通信控制器的接口5.8 FF产品的开发5.1 FF总线概述•FF（Foundation Fieldbus，96年）：主要用于流程工业自动化领域，如化工、电力厂实验系统、废水处理、油田等行业。
•FF遵循OSI标准模型，取其3层：物理层、数据链路层和应用层，并在应用层上增加了用户层。
FF属于IEC61158国际现场总线标准子集，其开发初衷是希望形成统一的现场总线标准•FF分低速总线H1和高速总线HSE两部分–分别属于IEC标准中两个不同的子集–低速总线H1的通信速率为31.25Kbps（1900m）–高速总线HSE的通信速率为10M,100Mbps•开发和使用FF的目的和意义在于实现工业设备的互操作性和互替换性，用户只要根据系统功能上的需要既可从众多的设备供应商中选择性价比最高的产品。
FF总线•CAN总线控制器仅仅定义了物理层和数据链路层的所有功能，即实现了数据通信技术，但构建CAN控制网络还需要应用层协议的定义，如J1939应用协议的支持。
•FF则提供了一套较完整的控制网络技术，不仅具有数据通信技术，也定义了控制应用功能的规范内容（应用层与用户层），能够构建分布式控制网络系统。
•HSE（High Speed Ethernet）高速以太网10/100M b/s，取代了早期的H2总线。
•应用层主要以功能块模式定义应用的，互操作性和互替换性易于实现（开放性）。
FF通信模型说明：•物理层：采用IEC1158-2标准。
•数据链路层和应用层的全部功能统称为通信栈（Communication Stack）。
应用层分为两个子层现场总线信息规范子层FMS和现场总线访问子层FAS。
•现场总线访问子层FAS（Fieldbus Access Sublayer）基本功能：确定数据访问的关系模型和规范。
FF现场总线工程指南及应用
FF现场总线工程指南及应用首先，FF现场总线工程的指南包括以下几个方面：1. 设计：在FF现场总线工程设计中，需要考虑控制系统的架构、通信网络拓扑结构以及设备的布置和连接方式。
设计过程中需要遵循Fieldbus Foundation的规范和标准，确保系统的稳定性和可靠性。
2.网络配置：FF现场总线网络可以采用不同的拓扑结构，如星型、环型或混合结构。
在网络配置过程中，需要考虑设备的数量、距离、通信速率以及设备的功耗等因素，以确保网络的正常运行。
3. 设备接入：在FF现场总线工程中，需要选择合适的接口设备和连接线缆，以确保设备的正常通信和供电。
接入设备时需要注意设备的插入方向和连接方式，遵循Fieldbus Foundation的规范和标准。
4. 设备配置：FF现场总线系统中的设备需要进行配置和参数设置，以实现相应的控制功能。
配置设备时需要使用Fieldbus Foundation提供的配置工具，对设备的地址、描述、传输速率等进行设置，并进行相应的调试和测试。
其次，FF现场总线工程的应用广泛1.测量与控制：FF现场总线可以用于传输和控制各种现场设备，如传感器、执行器、阀门等。
通过FF现场总线，可以实现对设备的测量和控制，包括温度、压力、液位、流量等参数的监测和调节。
2.数据采集与分析：FF现场总线可以将现场设备的数据集中采集到控制室的监测系统中，实现对设备状态和工艺过程的实时监测和分析。
通过数据采集和分析，可以实现设备的故障诊断和预测维护，提高设备的运行效率和可靠性。
3.设备管理：FF现场总线可以用于设备的管理和控制，包括设备的启停控制、设备的参数设置和调节，以及对设备的状态和健康状况进行监测和管理。
通过FF现场总线，可以实现对整个工业现场设备的集中管理和控制。
4.系统集成：FF现场总线可以与其他通信协议和系统进行集成，实现不同系统之间的数据交换和共享。
通过系统集成，可以实现数据的一致性和共享，提高工业现场自动化系统的整体性能和效率。
FF 涡街流量计现场总线
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操作手册 Proline Prowirl F 200 基金会现场总线(FF)
涡街流量计
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7.3 7.4 7.5
8
8.1 8.2 8.3
操作方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
操作方式概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 操作菜单的结构和功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1 操作菜单结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.2 操作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 通过现场显示访问操作菜单 . . . . . . . . . . . . . . 8.3.1 操作显示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.2 菜单视图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.3 编辑视图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.4 操作单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.5 打开文本菜单 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.6 在列表中移动和选择 . . . . . . . . . . . . . 8.3.7 直接查看参数。 . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.8 查询帮助文本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.9 更改参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.10 用户角色及其访问权限 . . . . . . . . . . . 8.3.11 输入密码关闭写保护 . . . . . . . . . . . . . 8.3.12 开启和关闭键盘锁定功能 . . . . . . . . . 通过调试工具访问操作菜单 . . . . . . . . . . . . . . 8.4.1 连接调试工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.2 Field Xpert SFX350、SFX370 . . . . . . 8.4.3 FieldCare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.4 AMS 设备管理机 . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.5 475 手操器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 42 42 43 43 43 44 46 47 48 50 50 51 52 52 53 53 54 54 56 56 57 57
FF总线简介
引言基金会现场总线(foundation fieldbus)通常称为FF现场总线,它分为H1和H2两种总线。
它分为H1和H2两种总线。
H1采用符合IEC 61158-2标准的现场总线物理层;H2则采用高速以太网为其物理层。
H1现场总线物理层的主要电气特性如下：采用位同步数字化传输方式;传输波特率为31.25kbps;驱动电压9~32VDC;信号电流±9mA;电缆式屏蔽双绞线;接线拓扑结构可采用线形、树形、星形或者符合形;电缆长度≤1900m(无中继器时);分支电缆的长度30~120m;挂接设备数量≤32台(无中继器时);可用中继器≤4台;适用防爆方法有本质安全防爆方法等。
一、FF现场总路线安装和测试要点赛科项目的现场总线使用经验表明现场总线回路故障的主要原因之一是来自网段上的干扰，而干扰的主要原因是现场总线网段和总线设备的不良安装，赛科项目的经验是：①现场总线网段对绝缘要求很高，为了防爆和防止总线回路受潮，规定采用增安型(EExe)接线箱，电缆穿入接线箱时使用防爆电缆时使用防爆电缆密封接头。
采用FF总线专用端子块与各总线现场设备连接。
每个总线专用端子块具有短路保护作用，短路时指示灯亮，保证一个支路短路时不影响其它支路的正常工作，短路保护器将限制每支路的短路电流不超过60mA。
②电缆屏蔽层的连接注意事项。
在现场总线设备上，支线电缆的屏蔽线要剪断，并要用绝缘带包好，不能与表壳接地螺丝连接。
各段总线电缆的屏蔽线应在接线箱内通过接地端子连接起来，屏蔽线只能在机柜侧(marshalling)的端子接地，中间任何地方对地绝缘要良好，不能有多点接地情况，这样可以起到防止静电感应和低频(50Hz)干扰的作用。
如果干线电缆是多芯电缆，则不同总线网段的分屏蔽线不应在接线箱(JB)内被互相连接在一起，也不能与总屏蔽线连在一起。
③现场总线电缆和现场设备安装之后应该经过严格测试，电缆线间绝缘电阻，对地绝缘，线间和对地电容以及总线信号的波形测试等应该符合FF基金会总线系统工程指南中的技术要求，各端子的连接必须紧固。
Lecture_03_基金会现场总线FF(2)
基金会现场总线
现场总线
3.4 FF的数据链路层
一、数据链路层的任务
(1) 保证数据的完整性； (2) 提供对共享介质的各个设备的通信调度； 即：决定何时与谁进行对话，向上为应用层提供可靠且透 明的数据传送服务，定义了一系列服务于应用层的原语服 务及相关事件，向下与物理层接口，使用物理层提供的服 务； (3) 完成两条总线通信的桥路管理。
链路主设备
X
LAS
基本设备
基金会现场总线
现场总线
3.4 FF的数据链路层
三、FF的介质访问方式及设备类型
链路层将连接在现场总线上的设备分为三种：
● 链路主设备(LM)：有能力成为链路活动调度器(Link Active Scheduler, LAS)的设备。即可以发起一次通信。 ● 基本设备：不具备链路活动调度能力的设备。只能接收令牌并 做出响应。基本设备不能主动发起通信，只能接收和查询。 ● 网桥：用于两个总线段之间的连接设备称为网桥。有时需要几 个总线段进行扩展连接，则需要网桥。 注意：网桥属于链路主设备，它担负着在它下游的各总线段的系统 管理时间的发布任务，因而它必须成为链路活动调度器LAS。
现场总线
3.4 FF的数据链路层
五、链路活动调度的操作
数据链路层提供的服务 (1) 为数据链路服务访问点(DLSAP)的地址、排队、缓冲 器提供管理服务； (2) 面向连接的传输服务； 建立点对点、一点对多点的连接，采用排队或缓冲器 方式传送数据，拆除所建立的连接。 (3) 无连接数据传输服务； 在无须建立连接的条件下，按排队方式传输数据。 (4) 时间同步服务； (5) 为数据发布者的发布缓冲器提供强制发布服务。
基金会现场总线
现场总线
3.4 FF的数据链路层
FF总线应用设置
FF总线应用设置与I/A series通讯设置时所需的硬件：1.FBM220/221卡件2.FF总线的PCMCIA卡3.MTL5288总线转换器NI-FF（罗斯蒙特848设置,它下面所挂的仪表都是温变）一．配置接口卡。
1.安装NI-Fbus光盘。
2.为PC配置与总线的通讯，步骤如下：开始→程序→national→Fi-fbus→interface configuration utility后弹出画面点击Add Interface,选择PCMCIA→continue→否→ADD→OK即完成，不必做任何改动二．装载DD文件1．打开Interface confignation utility 图标。
2．点击Import DD/FF .3．Import DD/CFF→找到FF总线厂家所提供的848DD文件→导入→关闭三．对总线上的点及所挂设备进行命名（命名前先将总线设备上出厂编号抄下，以便同PC上显示相对应）1.set tags 对总线上的点进行命名，对应I/A ECB200中的Name和Dev_ID2.set address 对该点下所挂的仪表进行命名，对应I/A ECB201中的Name和Dev_ID3.NI-Fbus configcurator→any和offline.四．进行复位（如果配置出错需重设置时）resource→master→defaults→ok五．对总线上该点下挂的仪表进行组态。
双击measurement→点击methods→点击senset couigutiom后出现下拉菜单1-8为单独定义各个点，选择不同类型。
9位统一定义。
10为退出五．对单一通道进行设置Set tags 每一个通道的名称的设置。
修改上下限。
Scaling中Eu_1oo上限，Eu_o-下限，Units设置为ixdex。
L-TYPE选Dviece，process channel_1选择通道。
Write-change FF现场设备中各功能块，如Resource Block，Transducer Block，Function Block 的Target Mode, Actual Mode设置。
如何设计和使用FF总线
如何设计和使用FF总线FF总线是一种用于数据传输和通信的串行总线协议，它被广泛应用于工业自动化领域。
设计和使用FF总线涉及硬件设计和软件编程两个方面，以下是设计和使用FF总线的基本步骤和注意事项。
1.硬件设计：（1）确定总线拓扑结构：根据系统需求确定总线的物理拓扑结构，如线性、星型、环形或混合拓扑。
（2）选择传输介质及物理接口：根据系统需求选择合适的传输介质，如电缆、光纤等，并选择相应的物理接口。
（3）确定主从设备：确定系统中的主设备和从设备，并分配它们在总线上的唯一地址。
（4）确定电气特性：确定总线的电气特性，如总线电压、通信速率等。
（5）确定总线控制电路：设计总线控制电路，包括时钟、使能信号以及总线访问协议的控制。
（6）选择适当的保护电路：为了防止总线电气特性的干扰或破坏，需要设计适当的保护电路，如隔离器、保险丝等。
2.软件设计：（1）确定通信协议：根据系统需求选择合适的通信协议，FF总线协议主要采用串行通信、异步传输和轮询的方式。
（2）定义数据格式：根据系统需求定义数据帧的格式，包括帧头、帧尾、地址、数据长度和校验等信息。
（3）实现主设备控制程序：编写主设备控制程序，包括发送数据帧、接收应答帧、处理异常情况等功能。
（4）实现从设备响应程序：编写从设备响应程序，包括接收数据帧、处理命令、发送应答帧等功能。
（5）实现错误检测和纠正：在数据传输过程中，通过添加校验位、奇偶校验、CRC等方式进行错误检测和纠正。
3.总线使用：（1）总线初始化：在启动系统时，进行总线的初始化工作，包括配置总线控制电路、设置主设备和从设备的地址等。
（2）主设备通信：主设备通过发送数据帧来与从设备通信，包括发送命令请求、读取从设备响应等操作。
（3）从设备响应：从设备接收到主设备的命令请求后，根据命令执行相应的操作，并发送应答帧给主设备。
（4）错误处理：在通信过程中，可能会出现数据错误、丢失、超时等情况，需要及时处理并进行相应的纠正。
FF基金会现场总线
控制网络与通信大作业题目： FF基金会现场总线作者：陈荣学号： ZB0213104班级： ZB02131指导老师：王小英日期： 2014.6.10目录摘要 (2)一、发展历史 (3)二、工作原理 (7)2.1 FF总线H1总线电路和信号形式 (6)2.2 物理层 (6)2.3 链路层 (7)2.4 应用层 (7)2.5 用户层 (8)2.6 协议数据的构成与层次 (8)三、FF现场总线的拓扑结构 (10)3.1 点对点拓扑结构 (10)3.2 树形拓扑结构 (10)3.3 菊花链拓扑结构 (11)3.4 带支线拓扑结构 (12)3.5电缆及通信距离 (12)四、主要产品 (14)五、FF基金会现场总线的应用 (16)5.1 FF总线在汽轮机轴封系统上的应用 (16)5.2 FF总线在温度测点上的应用 (17)六、个人思考 (18)6.1基金会现场总线的十大技术特点 (18)6.2基金会现场总线用户获益的十大源泉 (18)6.3基金会现场总线的五大关键技术 (19)6.4基金会现场总线的五大保障体系 (19)参考文献 (20)FF基金会现场总线摘要随着计算机硬件、软件技术及网络技术的迅速发展，自动化技术也迅猛发展起来，许多控制功能已经被下放到现场级设备中，这使得现场设备间的数据通讯量加大，这种趋势推动了现场总线技术的发展。
现场总线是八十年代末在国际上发展起来的用于制造业自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。
目前不同国家和厂家已纷纷组成集团发表了各自的现场总线协议标准，市场上出现的现场总线有：FF、Proflbus、LonWorks、CAN、HART、Interbus、ISPFIP、SDS、Devlcenet等等。
在众多的现场总线技术当中，由现场总线基金会组织(Fieldbus Foundation，FF)开发的基金会现场总线在过程自动化领域中得到了广泛的应用。
以基金会现场总线FF为信息通道构成了一种全分布式的自动化系统，其主要功能是对工业生产过程进行测量、信号变送、控制等。
FF现场总线
FF现场总线设备通讯类型
• 客户机/服务器
– 1对1 – queued/user-triggered/bidirectional(QUB) – 用于读写等服务
• 报告分发
– 1对多 – queued/user-triggered/unidirectional(QUU) – 用于报警和趋势服务
• 发布者/订阅者
内容提纲
一．基金会现场总线系统概述 二．基础知识 三．系统实施过程 四．系统硬件配置 五．系统组态 六．系统调试 七．工程实例
FF现场总线工程工作流程
• 项目定义 • 工厂工程设计标准 • 设备规格书 • 供应商投标说明书 • 现场总线网段设计 • 工程图 • 接线方式 • 组态 • 项目时间安排 • 调试与开车
1) 通 信 数 据 清 单 2) 流 程 图 表 数 据 清 单 3) 报 表 格 式 4) 功 能 键 设 定 5) 组 别 设 定 6) 趋 势 图 组 别 设 定
里程碑
B
由供方提供
FF现场总线功能块
HMI
H1 Fieldbus
FT AI-110
PID-110 FC AO-110
Process
每个设备： 资源块 变换块 功能块
功能块:
包含基本的自动控制功能 位于现场设备或主机中 可以组态连接并实现确定的控制系统
FF现场总线功能块参数
• 功能块的模态（Mode） • 功能块的标识（TAG） • 功能块的报警（Alarm） • 功能块的趋势（Trend） • 功能块的输入输出（） • 功能块的量程（SCALE）
FF现场总线设备标识
• DeviceID
– 设备ID，唯一标识设备
• Node Address
5-FF现场总线工程指南及应用
沈阳中科博微自动化技术有限公司 MicroCyber Inc.
FF现场总线设备类型
HSE
主机设备：运行于控制计算机之上 现场设备：可带一定I/O点的设备 链接设备：带有H1接口的设备 基本设备：符合基本的FF规范 链路主设备：具备LAS功能 网桥设备：连接两个网段
H1
客户机/服务器
1对1 queued/user-triggered/bidirectional(QUB) 用于读写等服务 1对多 queued/user-triggered/unidirectional(QUU) 用于报警和趋势服务
报告分发
发布者/订阅者
1对多 buffered/network-scheduled/unidirectional(BNU) 用于功能块之间通讯
博大精深、细致入微
沈阳中科博微自动化技术有限公司 MicroCyber Inc.
FF现场总线系统实施原则
没有“唯一正确”的实施方法 不存在难点, 仅仅存在“不同思路” 学习和掌握并不需要高昂成本 将FF总线方案的利益最大化的关键：
尽早进行技术、产品和应用的了解 理解并掌握与传统方案的差异 建立符合需要的设计标准，文档方式 培训操作和维护技术人员 对日常工作和维护方法的改进
注：在达到物理上的最大设备数之前，可能已经超出主系统和网络调度 的限度。
博大精深、细致入微
沈阳中科博微自动化技术有限公司 MicroCyber Inc.
FF现场总线电缆
采用现场总线专用电缆
FF现场总线的设计和应用
FF现场总线的设计和应用FF（FlexRay Fault-tolerant）现场总线是一种高性能、实时性强、容错性好、安全可靠的汽车总线协议。
它被广泛应用于现代汽车电子系统中，为汽车电子控制单元（ECU）之间提供高效的通信和数据交换。
本文将详细介绍FF现场总线的设计原理和应用场景。
1. 高带宽和实时性：FF现场总线通过采用双通道、高速、串行通信方式，实现了高带宽和实时性要求。
其中，每个通道的最大带宽可达10 Mbps，保证了数据传输的快速和可靠性。
2.容错性和可靠性：为了保证通信的可靠性，FF现场总线采用了多种容错技术，如冗余计算、重传机制、状态监测等。
这些技术能够及时检测和纠正通信中的错误，提高系统的容错性和可靠性。
3.灵活性和可扩展性：FF现场总线支持灵活的通信组网结构，通过主从模式和同步控制方式，实现了多个ECU之间的数据交换和消息传递。
同时，FF现场总线还提供了扩展能力，可以根据实际需求添加新的设备和功能模块。
1.高级驾驶辅助系统（ADAS）：FF现场总线可以作为ADAS系统中各个ECU之间的通信方式，实现传感器数据的快速采集和处理。
通过FF现场总线，各个ECU可以实时交换数据和指令，提高驾驶辅助系统的性能和可靠性。
2.发动机控制系统：FF现场总线可以用于发动机控制系统中各个ECU 之间的数据交互和联动控制。
通过FF现场总线，发动机控制单元可以实时监测和调整发动机的工作状态，以提高燃油效率和排放性能。
3.刹车系统：FF现场总线可以用于汽车刹车系统中刹车控制单元和刹车执行器之间的通信。
通过FF现场总线，刹车控制单元可以实时控制刹车执行器的工作，提高刹车系统的响应速度和稳定性。
4.转向系统：FF现场总线可以用于汽车转向系统中转向控制单元和转向执行器之间的通信。
通过FF现场总线，转向控制单元可以实时调节转向执行器的工作，提高转向系统的灵活性和安全性。
综上所述，FF现场总线作为一种高性能、实时性强、容错性好、安全可靠的汽车总线协议，被广泛应用于现代汽车电子系统中。
FF现场总线及应用实例
FF现场总线及应用实例l.FF 现场总线特点基金会现场总线(Foundation Fieldbus)通常称为FF 现场总线，它分为HI 和四两级总线。
HI 采用符合IEC 61158-2 标准的现场总线物理层;H2 则采用高速以太网为其物理层。
HI 现场总线物理层的主要电气特性如下:采用位同步数字化传输方式;传输波特率为31. 25kb/s;驱动电压9~32VDC;信号电流土如lA.;电缆型式屏蔽双绞线;接线拓扑结构可采用线型、树型、星型或者符合型;电缆长度小于等于1900m(无中继器时);分支电缆的长度30~12Om;挂界设备数量小于等于32 台(无中继器时);可用中继器小于等于4 台;适用防爆方法有本质安全防爆方法等。
HI 现场总线在一根屏蔽双绞线电缆上完成对多台现场仪表的供电和双向数字通信。
控制系统所配备的HI 网卡通常只负责与现场仪表的双向通信。
而总线的供电则需由专门的FF 配电器完成。
HI 总线以段为单位，每块HI 网卡有两个端口，每个端口连接一个段，而每一段需配一台FF 配电器。
总线的两端还需各配一个终端电阻，以消除高频信号的回声。
2.基于FF 现场总线的球团竖炉控制系统根据FF 总线系统体系结构，结合竖炉造球生产的工艺特点，将竖炉造球控制系统结构设计如下，如图10-2 所示。
整个系统由配料烘干电气控制系统、造球筛分电气控制系统、竖炉本体电气控制系统、成品运输电气控制系统和过程检测(仪表)控制系统等子系统组成。
过程检测(仪表〉控制系统包括若干HI 子系统，采用总线拓扑结构，通过HSEJHl 网关与网络集线器连接;系统中的各电气控制系统由NCS-300OFF 分布式智能I/O 组成，将传统的离散数据和过程控制中标准的4~2 伽lA 模拟仪表信号引人系统，完成安全连锁等功能;各电气控制系统、仪表控制系统和上位机，如操作站(人机接口)、工程师站(组态与诊断)、生产调度(企业资源计划)工作站和管理工作站等，通过工业以太网与网络集线器连接，采取星型拓扑结构。
FF总线软件操作步骤
锅炉风门FF总线调试总结一. FF总线软件操作步骤1.连接设备：以连接A-11-1设备为例，在组态中选#4控制器-选I/O Devices-I/O Interfaces-I/O Interfaces 2 location-Branch1-slot1-p01端口-点右键选Engineer-选p01点右键download-对A-11-1 commission-找到后左边设备标示将由灰变为彩色此时再对A-11-1 download（在下拉菜单中不要选中任何设备）下一步2.正确修改参数：点设备A-11-1-点击FFAO1-点击configurable parameters-在表格中点击block mode -在Target中选中out of service 在normal中选中out of service-在表格中点击process value scale-选中%在target表格中点击block mode -在target表格中点击cascade（串级）normal中点击cascade 在all parameters 查看表格中target 与actual 自检都为casade，表明设备连接正常，远控可以操作。
3.更换设备：需清空旧设备参数要对旧设备A-11-1点decommission-点make spare -ok-对端口P01右键download-点左键decommission device-显示未连接设备参数-在参数栏中点击右键place in standby-对新设备commossion-对端口download -找到后对新设备download重复找设备进行上面操作。
4.针对部分新增加的abb智能定位器如果出现inputfailer故障时，需要在软件中对该定位器进行激活，该门必须完成自整定后进行激活，具体做法是在configurable parameters-在表格中点击block mode -在Target中选中auto 确认，后再次在normal中选中out of service，然后重复打到cascade此时定位器通讯正常。
FF现场总线应用总结
案例二：电力行业应用
总结词
安全、稳定、远程监控
详细描述
在电力行业中，FF现场总线为变电站和发电厂的自动化控制提供了安全稳定的解决方 案。通过远程监控功能，电力工程师可以实时监测设备的运行状态，及时发现并处理故
障，确保电力供应的稳定性和安全性。
案例三：石油化工行业应用
总结词
防爆、抗干扰、高精度详细描述Fra bibliotek需求。
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结论
ff现场总线的重要性和价值
灵活性
互操作性
FF总线系统具有高度的灵活性，允许设备 之间进行快速、可靠的通信，适应各种不 同的应用场景。
FF总线系统具有良好的互操作性，使得不 同制造商的设备可以相互连接和通信，降 低了集成成本和复杂性。
可靠性
成本效益
FF总线系统具有很高的可靠性，能够保证 数据传输的准确性和稳定性，减少了故障 和停机时间。
ff现场总线的产生
为了解决传统现场总线存在的不足，ff 现场总线应运而生，它具有高可靠性 、实时性强、传输速率快等优点，被 广泛应用于工业自动化领域。
ff现场总线概述
ff现场总线是一种通信协议，用于工业自动化领域中的现场设备之间的通信。它 采用总线型拓扑结构，通过电缆将各个设备连接起来，实现设备之间的数据传输 和控制。
FF总线系统的成本相对较低，能够降低整 个系统的成本，同时提供高性能和可靠性 。
对未来发展的展望和思考
进一步标准化
随着技术的不断发展，FF总线系 统需要不断进行标准化和改进， 以适应更多的应用场景和需求。
集成化与智能化
未来FF总线系统将更加集成化 和智能化，能够实现更高级的 功能和应用。
安全性与隐私保护
ff现场总线具有高可靠性、实时性强、传输速率快等优点，能够满足工业控制领 域的需求。同时，它还具有互操作性、可扩展性、易于维护等优点，使得不同厂 商的设备可以相互连接、协同工作。
第7章 基金会现场总线FF
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7.1.2 基金会现场总线网络拓扑
1. 单网段拓扑 2.桥接网络拓扑
PID（链路 主设备）
模拟量输入 （基本设备）
模拟量输出 （基本设备）
单网段拓扑图
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FF总线拓扑结构
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现场总线的分散控制模块
操作站
LAN
现场总线
服务器 差压变送器 调节阀
PID 控 制 功 能 块
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开关量输入功能块DI
图7-14 OUT_D
开关量输出功能块DO
图7-15
CAS_IN_D
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PID算法功能块
图7-16 CAS_IN，IN，PV_SCALE FF_VAL，FF_SCALE OUT，OUT_SCALE
PID参数
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FF协议物理层H1标准
低速总线H1 —31.25Kbps已完成标准制定 (IEC1158-2) 用于过程自动化 直流电压供电范围为9-32VDC，信号电压0.751V，H1的物理信号波形如图7-4所示 不考虑本安时一条总线上可以连接32台仪表 两线制传输，最远传输距离1900米 最多可以加四个中继器 拓扑结构：总线型或树型
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（2）转换块 描述了现场设备的I/O特性，如传感器和执行 器的特性。提供功能块的设备入口。 7类标准的转换块：带标定的标准压力变换块、 带标定的标准温度变换块、带标定的标准液位变 换块、带标定的标准流量变换块、标准的基本阀 门定位块、标准的先进阀门定位块、标准的离散 阀门定位块。
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FF现场总线的配电与短路保护及其防爆范本
FF现场总线的配电与短路保护及其防爆范本配电与短路保护是工业现场中非常重要的安全措施之一，而在一些特殊环境中，例如爆炸性环境中，防爆性能的确保更是至关重要。
本文将介绍FF现场总线的配电与短路保护以及防爆范本。
1. FF现场总线的配电与短路保护：FF现场总线是一种用于实现现场设备之间通信的数字通信总线技术。
在FF系统的配电与短路保护方面，以下是一些关键要点：a. 电源选择：FF系统的电源供应应选择可靠的稳定性高的电源，以确保设备正常运行。
一般情况下，应使用稳压稳流电源，并采取过电压保护、过载保护等措施，对电源进行监控。
b. 电缆选择：在FF系统中，应选择质量好、传输性能优异的电缆，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
电缆的选择要考虑电缆的材质、电缆的屏蔽性能、电缆的传输距离等因素。
c. 短路保护：针对FF系统中的短路情况，应选择适当的短路保护器件。
在FF系统中，可以使用短路保护电源模块来保护设备免受短路的损害。
这些模块能够检测短路情况并及时切断电源，保护设备的安全运行。
d. 信号隔离：为了保护FF系统的稳定性，应对信号进行隔离处理，即使用隔离模块对信号进行处理和转换，以防止干扰信号的干扰和传递。
2. FF现场总线的防爆范本：在爆炸性环境中使用FF系统时，防爆性能的确保非常重要。
以下是FF系统的防爆范本要点：a. 设备选择：根据现场实际情况，选择符合防爆要求的设备。
这些设备应具有符合防爆标准的认证，例如ATEX认证等。
选用具备防爆性能的设备可以有效降低爆炸风险。
b. 密封保护：在FF系统的安装过程中，应根据实际需求对设备进行密封保护。
这可以通过使用密封装置、密封接头等方式实现。
保持设备的密封性可以有效防止爆炸性气体进入设备内部。
c. 接地保护：在FF系统中，正确的接地保护是防止静电积聚和火花引起爆炸的重要措施。
确保设备和系统的接地良好，可以有效地防止静电带来的安全隐患。
d. 温度控制：爆炸性环境中的温度控制非常重要。
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FF现场总线使用说明书1 引言FF是基于WorldFip North American (FIP)和InterOperable System Project(ISP)的共同利益,而在1994年合并而成的。
1995年,WorldFip欧洲部分也加入了FF。
FF总线由低速(H1)和高速(HSE，High Speed Ethernet)两部分组成。
低速H1部分将ISO/OSI七层参考模型结构简化为物理层、数据链路层、应用层，再加上用户层,形成四层结构。
同时，为了适应以太网技术的发展，现场总线基金会放弃了其原来规划的H2高速总线标准,并于2000年3月29日公布了基于Ethernet的高速总线技术规范(HSE1.0版)。
HSE充分利用低成本的以太网技术，以100M bit/s到1G bit/s或更高的速度运行，它主要用于制造业(离散控制)自动化以及逻辑控制、批处理和高级控制等高速的现场总线网段的互连。
本手册是组态实验室现场总线系统组态的使用说明书，内容包括了使用组态软件，组态一个典型的DEMO现场总线的详细过程。
2 实验室包含的现场总线设备本现场总线实验室是一个典型现场总线控制系统的配置，设备清单如表1所示：网关、网桥、现场总线接口和端子块等部件构成。
现场总线网络上连接的现场总线设备有两种:一种是总线供电式现场设备，它需要从总线上获取工作电源，总线供电电源就是为这种设备准备的；另一种是单独供电的现场设备，它不需要从总线上获取其工作电源。
常用的现场总线设备有温度变送器、压力(差压)变送器、流量变送器、液位变送器和调节阀等。
这些现场设备不仅有信号变换功能，而且还有组态运算及控制功能。
终端器是连接在总线末端或末端附近的阻抗匹配元件。
每个总线段上需要两个，而且只能有两个终端器。
终端器采用反射波原理使信号变形最小，它所起到的作用是保护信号，使它少受衰减与畸变。
有时，将终端器电路内置在电源、安全栅、PC接口卡和端子排内。
在安装前要了解清楚是否某个设备已有终端器，避免重复使用，影响总线的数据传输。
低速现场总线电缆的通信速率为31.25KB/s，传输介质为双绞线，传输距离与传输电缆类型的关系如表2所示。
现场总线电缆是B型，一般用于新的或改造的装置；不推荐使用的现场总线电缆是C和D型。
其他类型的电缆也可以在FCS中使用，如对于改造的系统或装置，也可使用已敷设的电缆替代。
总线电源为总线供电的现场总线设备提供电源 ,总线电源分为131型 (为给安全栅供电的非本安电源 )、132型(为普通非本安电源 ,输出电压最大值为直流32V)和133型(本安电源)。
中继器是一台总线供电或非总线供电设备 ,它用于扩展现场总线网络。
现场总线网络上任意两台设备之间最多可以使用4台中继器 ,使用4台中继器时 ,网络中两个设备间的最大距离可达9500m(A型电缆)。
网桥是一台总线供电设备或非总线供电设备 ,用于连接不同速率的现场总线段或不同物理层 ,如金属线、光纤等现场总线网段 ,以便形成更大的网络。
网关是总线供电或非总线供电设备 ,用于将现场总线的网段连向其他通信协议的网段。
现场总线接口用于现场总线与操作站(PC机)的连接。
端子块通常提供多台总线设备的连接 ,所以一个设备可以接到任何一组总线端子上。
有了专为现场总线设计的端子块 ,使网络布线容易多了。
本系统由两个部分组成，其中，两个LD302压力变送器和FY302构成压力控制系统，两个TT302温度变送器和FI302构成温度控制系统,这两个系统构成现场总线的H1网段。
H1系统通过DF51网关与上位机相连。
3 知识准备为了更好、更快的完成组态，建议使用者首先准备并深入理解以下基础知识：3.1 现场总线的基础知识。
现场总线控制系统(FCS,Fieldbus Control System)是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统DCS后，产生的新一带全分布式网络控制系统。
现场总线控制系统是控制学科吸收网络、通信、信息技术的优点，在DCS基础上发展起来的。
现场总线系统打破了传统控制系统的结构形式。
传统模拟控制系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接。
位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间，控制器与位于现场的执行器、开关、马达之间均为一对一的物理连接。
现场总线系统由于采用了智能现场设备，能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备，加上现场设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行机构直接传送信号，因而控制系统功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。
由于采用数字信号替代模拟信号，因而可实现一对电线上传输多个信号(包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息)，同时又为多个设备提供电源；现场设备以外不再需要模拟/数字、数字/模拟转换部件。
这样就为简化系统结构、节约硬件设备、节约连接电缆与各种安装、维护费用创造了条件。
3.2 组态的基础知识。
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（distributed control system,DCS的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。
由于每一套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域中，为了使用户在不需要编代码程序的情况下，便可生成适合自己需要的应用系统，每个DCS 厂商在 DCS中都预装了系统软件和应用软件，而其中的应用软件，实际上就是组态软件，但一直没有人给出明确定义，只是将使用这种应用软件设计生成目标应用系统的过程称为“组态（configure）”组态的概念最早来自英文configuretion，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。
监控组态软件是面向监控与数据采集（supervisory control and data acquisition,SCADA）的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方法灵活，功能强大。
监控软件最早出现时，HMI（human machine interface）或MMI(man machine interface)是其主要内涵，即主要解决人机图形界面问题。
随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容。
随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
组态软件的使用者是自动化工程设计人员。
组软件的主要目的是使使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码，因此在设计组态软件时应充分了解自动化工程设计人员的基本要求，并加以总结提炼，重点、集中解决共性问题。
下面是组态软件主要解决的问题:如何与采集、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据的查询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求；最终生成的应用系统运行稳定可靠；具有与第三方程序的接口，方便数据共享。
自动化工程设计技术人员在组态软件中只需填写一些事先设计的表格，再利用图形功能把被控对象（如发应罐、温度计、锅炉、趋势曲线、报表等）形象地画出来，通过内部数据连接把被控对象的属性与I/O设备的实时数据进行逻辑连接。
当由组态软件生成的应用系统投入运行后，与被控对象相连的I/O设备数据发生变化会直接带动被控对象的属性变化。
若要对应用系统进行修改，也十分简单，这就是组态软件的方便性。
3.3 控制系统的基本知识。
3.4 FF现场总线的两个个重要概念：设备描述(Device Description, DD)和功能块(Function Block)。
DD是属于FF的报文规范层(FMS ,Fieldbus Message Speciafication)的一个内容。
在每次组态设备之前，必须确认是否安装该设备的设备描述语言。
SYSTEM 302系统可以很方便的安装新设备的DD。
在安装目录的Device Support下建立该设备的活页夹，按照厂家提供的手册，添加该设备的Manufacturer ID、Device Type、EJA Device Type信息，同时Standart.inr文件的Manufacturer By ID部分添加给设备的ID即可。
DD由设备生产厂家或者现场总线基金会提供，现场总线基金会将标准DD做在CD-ROM中，用户可以从现场总线基金会得到DD的光盘。
用户还可以从设备供应商处得到扩充的DD，或者在供应商将扩充的DD向现场总线基金会登记后，从现场总线基金会得到扩充的DD。
由于本系统的设备是Smar公司通过基金会现场总线一致性测试的设备，DD都已经安装，不需要重复这项工作。
功能模块(FUNCTION BLOCK,FB)。
功能快应用进程位于FF总线通信模型的最高层——用户层。
FF用户层协议将实现控制系统所需的各种功能封装为通用的模块结构，并定义它们的输入、输出、算法、事件及控制图等内容，从而形成了功能模块FB。
功能块FB技术是FF现场总线实现分布式控制的一项重要手段。
在传统的DCS中，控制功能主要在工作站实现，不能真正实现分散控制。
在FF现场总线中，FCS废弃了DCS的输入/输出单元和工作站，把DCS的工作站的功能块分配给现场仪表，构成虚拟工作站。
FF的功能块可以供用户自由选择，可统一组态，构成所需的的控制系统，并且实现了彻底的分散控制。
另外，基金会现场总线使用标准功能块完成控制策略。
功能块是标准的自动化函数。
许多控制系统功能块，诸如模拟输入、模拟输出、PID控制等功能都可以通过使用功能块由现场设备完成。
例如，一台简单的温度变送器可包含一个AI功能块，一台控制阀可包含一个PID功能块和预期的AO块。
这样，一个完整的控制回路可以仅用一台简单的变送器和一台控制阀来构成。
以模块为基础，设计一致的功能块，还可使来自不同厂家的设备可以无缝的集成在一起。
现场总线基金会把功能块FB主要分成了三类：资源块(Resource Block)、转换块(Transducer Block)、功能块FB(Function Block)。
资源块描述了诸如设备名、生产厂家和序号等的现场总线设备特征。
一台设备只有一个资源块。
转换块把功能块从读传感器和命令输出硬件的本地输入/输出的功能分开。
它们还包含标定日期和传感器类型等信息。
每个输入或输出功能块通常就是一个转换块。
功能块提供了控制系统行为。
功能块的输入和输出可通过现场总线相连接。
每个功能块的执行被精确地调度。
在一个用户应用中可以有多个功能块。
现场总线基金会定义了十个标准化的基本控制用功能块和19个附加的先进控制用标准功能块。