你我基金会现场总线自动化行业的前沿技术

基金会现场总线——自动化行业的前沿技术

编者语：FOUNDATION fieldbus 基金会现场总线技术是数字化过程控制的基础，是工厂信息化的前沿技术。基金会现场总线是一种全数字的、双向传输、多点通讯由总线供电、用于连接智能设备和自动化系统的通讯链路。FOUNDATION fieldbus基金会现场总线可视作为一种基于现场的局域(LAN),用于连接各种仪表、阀门定位器等智能设备,其自身可向整个络提供各种性能有了明显的提高控制应用程序;当前已经注册有200多种来自各个厂家的现场总线设备。

一、FOUNDATlON fieldbus 基金会现场总线

基金会现场总线(FOUNDATION fieldbus)是一种由现场总线基金会(Fieldbus2012年 Foundation)研发推广的现场总线协议的名称,它符合开放的国际标准IEC-;现场总线基金会是一个独立的非盈利组织;它于1994年成立,并由超过350家来自全球用户及主要过程自动化供应商组成;该基金会志在:形成专一的、国际性、有互操作性的现场总线标准以符合最新自动化控制技术的发展要求,并提供教育、互操作性测试、一致性测试、测试工具、研发支持软件和试验协助等工作。

基金会现场总线是一种全数字的、双向传输、多点通讯由总线供电、用于连接智能设备和自动化系统的通讯链路。FOUNDATION fieldbus基金会现场总线可视作为一种基于现场的局域(LAN),用于连接各种仪表、阀门定位器等智能设备,其自身可向整个络提供控制应用程序;当前已经注册有200多种来自各个厂家的现场总线设备。

为了帮助您简便、成功地应用现场总线技术,艾默生过程管理将提供从现场智能设备到DeltaV/Ovation规模可变控制系统的一整套产品和方案。

FOUNDATION fiedbus 基金会现场总线实用化的关键在于对工厂内的智能现场设备进行现场控制、智能诊断及快速数字通信能力。对艾默生过程管理而言,FOUNDATION fiedbus基金会现场总线技术是 PlantWeb工厂管控--基于现场智能的体系结构的基石。

PlantWeb工厂管控基于现场智能的结构使您能通过对智能现场设备、规模可变的平台与增值软件形成络来实现开放式过程管理方案。由于充分利用了现场智能设备,过程管理已不仅仅意味着过程控制,而且还包括了设备管理:现场智能设备同时具有了强大的控制运算及诊断能力,PlantWeb是一个利用现场智能设备的预测诊断能力来提升工厂性能的数字化控制系统结构。针对智能仪表、智能阀门定位器等进行组态、调试、检验管理诊断及历史事件记录等工作。

在OSI模型中未定义用户程序。现场总线FOUNDATION fieldbus基金会已定义了用户程序模型,并在AMS设备管理与DeltaV/Ovation 数字控制系统中加以使用。融合于PlantWeb中的AMS Suite设备管理组合应用方案,可以使您简便直观地享受到以上的所有得益,在获取现场智能仪表设备的同时,它还能管理过程工艺静态设备和机械传动设备等,并将信息以您熟悉的形式传送至桌面,用Windows界面甚至以太浏览器方式集中或分散地监视和管理(德尼培位于中国苏州的全新先进制造工厂正式投产详情请参阅AMS Suite设备管理组合资料)。

二、FOUNDATION fieldbus 基金会现场总线技术

FOUNDATION fiedlbus 基金会现场总线技术包含以下三部分:

l 物理层

l 通讯“栈”

l 用户程序

开放系统互联(OSI)分层通讯模型可用于模拟这些部分(见图)。

物理层是OSI的第一层；数据链路层(DLL)是OSI的第二层;现场总线消息规范(FMS)是OSI的第七层;通讯栈包括了OSI模型中的第二层到第七层。

现场总线协议不使用OSI的第三、四、五、六层。现场总线访问子层(FAS)将FMS映射到DLL。

在OSI模型中未定义用户程序。现场总线FOUNDATION fiedlbus基金会已定义了用户程序模型,并在AMS设备管理与DeltaV/Ovation数字控制系统中加以使用。

三、物理层

物理层由国际电工委员会(IEC)与国际测量与控制协会(ISA)的标准来定义。物理层从通讯栈接收信息,并将其转换成物理信号,然后发送到现场总线的传送介质上;物理层也负责这一过程的逆过程。该层的标准决定了总线的物理特性,包括:拓扑结构、电缆距离、电压电流、设备个数等。

H1 现场总线

H1现场总线可用于温度、液位、流量与压力等监视和控实验机主机与辅具的设计鉴戒了日本岛津的先进技术制等场合。

其设备可直接从现场总线双绞线上获取电源,并在该线路上传输数字通讯信号而工作。

H1现场总线还可支持现场本安设备的应用。在安全区内的电源与危险区内的本安设备之间安置本安安全栅。(见图)

H1 现场总线信号传输

传送设备以31.25kbit/s的速率向50Ohm的终端负载发送±10mA,产生1.0V的峰一峰电压,并调制于直流(DC)电压之上,直流电压范围为 VDC(见图 7) 。但是,在本安应用中,电压范围视选用方案而定。

H1 现场总线络/段拓扑

接线H1现场总线允许存在支干,如图所示。

所谓H1段是指从H1接口以下安装在一对终端器之间的电缆、智能设备,与电源调节器模块的系统组合;H1现场总线一般会采用以下几种段拓扑：

树形拓扑(鸡爪型)

树形拓扑络是由多个智能设备与公共接线盒连接的多条独立现场总线支线组合而成的结构;使用于同一段上设备集中在接线盒总区域范围之内的情况,考虑更高的安全要求,可以在接线盒的各分支上增加防短路保护功能。