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    5 pye5 HSE現(xiàn)場(chǎng)總線

        1998年,美國(guó)ieldbus oundaion()會(huì)決定采用高速以太網(wǎng)(High Speed Eherne,HSE)H2現(xiàn)場(chǎng)總線,作為現(xiàn)場(chǎng)總線控制控制級(jí)以上通信網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng),它與H1現(xiàn)場(chǎng)總線整合構(gòu)成集成開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu),圖5給出了結(jié)構(gòu)。HSE網(wǎng)絡(luò)遵循的以太網(wǎng)規(guī)范,并根據(jù)控制的需要適了一些功能,但這的功能可以在的Eherne結(jié)構(gòu)框架內(nèi)無(wú)縫地進(jìn)行操作,因而 HSE總線可以當(dāng)前流行的商用(COS)以太網(wǎng)設(shè)備。100Mbps以太網(wǎng)拓?fù)涫遣捎媒粨Q機(jī)形成星形連接,這種交換機(jī)具有*墻功能,以特殊類型的出入網(wǎng)絡(luò)。HSE的IEEE802.3傳輸,的Eherne接線和通信媒體。設(shè)備和交換機(jī)之間距離,雙絞線為100米,光纜可達(dá)2千米。HSE連接裝置(LD)連接H1子,LD執(zhí)行網(wǎng)橋功能,它允許就地連在H1網(wǎng)絡(luò)上的各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,以完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)等通信。HSE支持冗余通信,網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備都能作冗余配置。

        HSE的1~4層由現(xiàn)有的以太網(wǎng)、CP/IP和IEEE所定義,HSE和H1同樣的用戶層,現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)范(MS)在H1中定義了服務(wù)接口,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備訪問(wèn)代理(DA)為HSE提供接口。用戶層規(guī)定功能模塊、設(shè)備描述(DD)、功能文件(C)以及()。規(guī)范21種功能模塊供基本的和**的控制。還規(guī)定了新的柔功能模塊(B),用以進(jìn)行復(fù)雜的批處理和混合控制應(yīng)用,B支持?jǐn)?shù)據(jù)的監(jiān)控,子接口、事件順序、多路數(shù)據(jù)、PLC和其他協(xié)議通信的網(wǎng)間連接器。



    圖5 ype5 HSE現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)

        6 ype6 SwifNe現(xiàn)場(chǎng)總線

        ype6 SwifNe現(xiàn)場(chǎng)總線由美國(guó)SHIP SAR協(xié)會(huì)制定,美國(guó)波音公司的支持,主要用于和等領(lǐng)域。該總線是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)高的總線,協(xié)議僅包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。SwifNe現(xiàn)場(chǎng)總線采用分層總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其通信體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。


    圖6 ype 6 SwifNe現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)

        物理層傳送速率為5Mbps,此時(shí)每秒傳送105個(gè)不同的報(bào)文??偩€DMA(Sloed ime division muliple access)槽路時(shí)間片多路送取,提供高速、低抖動(dòng)通道和按要求通道。通道適用于自動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的分配或交換;按要求的通道則適用于非調(diào)度報(bào)文。DMA是將總線上的時(shí)間分割為相等長(zhǎng)度間隔,稱作槽路,只有當(dāng)總線上的站分配到槽路時(shí),它才能和發(fā)送。每個(gè)站還能根據(jù)所占的比例,協(xié)調(diào)總線訪問(wèn)、數(shù)據(jù)傳輸和接收數(shù)據(jù)。

        SwifNe總線的節(jié)點(diǎn)(從站)通過(guò)I/O通道連接智能傳感器,由于領(lǐng)域?qū)鞲衅骱蛨?zhí)行器要求高,該總線開(kāi)始符合IEEE1451.1和IEEE1451.2的網(wǎng)絡(luò)傳感器。IEEE1451.2《用于傳感器和執(zhí)行器的智能轉(zhuǎn)換器接口》是一個(gè)開(kāi)放的,它在控制網(wǎng)絡(luò)和傳感器之間定義一個(gè)接口,從而使網(wǎng)絡(luò)傳感器成為現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的數(shù)字化傳感器,并戶可以根據(jù)自己的需要選擇不同廠家生產(chǎn)的智能傳感器,實(shí)現(xiàn)真正意義上的即插即用。

        7 ype7 WorldIP現(xiàn)場(chǎng)總線

        1987年成立的WorldIP協(xié)會(huì)制定并大力推廣ype7 WorldIP現(xiàn)場(chǎng)總線。WorldIP協(xié)議是E**0170歐洲的*三部分,物理層采用IEC61158.2,其產(chǎn)品在法國(guó)占有60%市場(chǎng),在歐洲占有大約25%份額,它廣泛應(yīng)用于發(fā)電與輸配電、加工自動(dòng)化、鐵路運(yùn)輸、地鐵和自動(dòng)化領(lǐng)域。

        WorldIP現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)如圖7所示,分為,即級(jí)、控制級(jí)和監(jiān)控級(jí)。它能用戶各種需要,適合于各種類型的應(yīng)用結(jié)構(gòu),集中型、分散型和主站/從站型。用單一的WorldIP總線控制、工廠制造加工和各種驅(qū)動(dòng)的需要。為了適應(yīng)低成本的要求,了低成本的Device WorldIP(DW)總線,它是設(shè)備一級(jí)網(wǎng)絡(luò),能很好適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的各種惡劣,并具有本質(zhì)安全防爆能,可以實(shí)現(xiàn)多主站與從主站的通信。


    圖7 ype7 WroldIP現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)

        WorldIP協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層組成。數(shù)據(jù)鏈路層采用總線裁決,在任何一個(gè)給定瞬間,僅有一個(gè)站可以執(zhí)行總線裁決功能,它一個(gè)ID-DA幀在總線上廣播一個(gè)標(biāo)識(shí),連接到總線上所有站的鏈路層同時(shí)記錄ID-DA幀,僅有一站被識(shí)別為標(biāo)識(shí)的生產(chǎn)者,其它站僅作為者。應(yīng)用層提供MPS和SubMMS服務(wù),MPS是工廠周期/非周期服務(wù),SubMMS則是報(bào)文的子集。

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