基金會現場匯流排應用進程結構及網路可視部分

1. FF（基金會現場匯流排）LAS（鏈路活動調度器）模擬！！急急急！！！

重郵的同學，我和你一樣，不知道怎麼辦了。。

2. 現場匯流排控制系統的基金會現場匯流排

按照基金會匯流排組織的定義，FF匯流排是一種全數字、串列、雙向傳輸的通信系統，是一種能連接現場各種現場儀表的信號傳輸系統，其最根本的特點是專門針對工業過程自動化而開發的，在滿足要求苛刻的使用環境、本質安全、匯流排供電等方面都有完善的措施。為此，有人稱FF匯流排為專門為過程式控制制設計的現場匯流排。
在FF協議標准中，FF分為低速H1匯流排和高速H2匯流排。H1主要針對過程自動化，傳輸速率31.25Kbps，傳輸距離可達1900m（可採用中繼器延長），支持匯流排供電和本質安全防爆。高速匯流排協議H2主要用於製造自動化，傳輸速率分為1Mbps和2.5Mbps兩種。但原來規劃的H2高速匯流排標准現在已經被現場匯流排基金會所放棄，取而代之的是基於乙太網的高速匯流排HSE。 為了實現通信系統的開放性，FF通信模型參考了OSI模型，如圖4.2。
H1匯流排的通信模型包括物理層、數據鏈路層、應用層，並在其上增加了用戶層。物理層採用了IEC61158-2的協議規范；數據鏈路層DLL規定如何在設備間共享網路和調度通信，通過鏈路活動調度器LAS來管理現場匯流排的訪問；應用層則規定了在設備間交換數據、命令、事件信息以及請求應答中的信息格式。H1的應用層分為兩個子層――匯流排訪問子層FAS和匯流排報文規范子層FMS，功能塊應用進程只使用FMS，FAS負責把FMS映射到DLL。用戶層則用於組成用戶所需要的應用程序，如規定標準的功能快、設備描述等。不過，數據鏈路層和應用層往往被看作為一個整體，統稱為通信棧。
HSE採用了基於Ethernet和TCP/IP的六層協議結構的通信模型。其中，一～四層為標準的Internet協議；第五層是現場設備訪問會話，為現場設備訪問代理提供會話組織和同步服務；第七層是應用層，也劃分為FMS和現場設備訪問FDA二個子層，其中FDA的作用與H1的FAS相類似，也是基於虛擬通信關系為FMS提供通信服務。 H1匯流排的物理層根據IEC和ISA標準定義，符合ISA S50.02物理層標准、IEC1158-2物理層標准以及FF-816 31.25Kbps物理層行規規范。當物理層從通信棧接收報文時，對數據幀加上前導碼和定界碼，並對其實行數據編碼，再經過發送驅動器把所產生的物理信號傳送到總統的傳輸媒體上。相反，在接收信號時，需要進行反向解碼。
現場總統採用曼徹斯特編碼技術將數據編碼載入到直流電壓或電流上形成「同步串列信號」。前導碼是一個8位的數字信號10101010，接收器採用這一信號同步其內部時鍾。起始界定碼和結束界定碼標明了現場匯流排信息的起點和終點，長度均為8個時鍾周期，二者都是由「0」、「1」、「N+」、「N－」按規定的順序組成。
圖4.5(a)表示了H1匯流排的配置思想，匯流排兩端分別連接一個終端器，形成對31.25KHz信號的通帶電路。發送設備產生的信號是31.25KHz、峰峰值為15～20mA的電流信號，如圖(b)；傳送給相當於50Ω的等效負載，產生一個調制在直流電源電壓上的0.75～1V的峰峰電壓，如圖(c)。H1支持匯流排供電和非匯流排供電二種方式。
通信棧包括數據鏈路層DLL、現場匯流排訪問子層FAS和現場匯流排報文規范FMS三部分。
DLL最主要的功能是對匯流排訪問的調度，通過鏈路活動調度器LAS來管理匯流排的訪問，每個匯流排段上有一個LAS。H1匯流排的通信分為受調度/周期性通信和非調度/非周期性通信二類。前者一般用於在設備間周期性地傳送測量和控制數據，其優先順序最高，其它操作只在受調度傳輸之間進行。
FAS子層處於FMS和DLL之間，它使用DLL的調度和非調度特點，為FMS和應用進程提供報文傳遞服務。FAS的協議機制可以劃為三層：FAS服務協議機制、應用關系協議機制、DLL映射協議機制，它們之間及其與相鄰層的關系如圖4-6所示。FAS服務協議機制負責把發送信息轉換為FAS的內部協議格式，並為該服務選擇一個合適的應用關系協議機制。應用關系協議機制包括客戶/伺服器、報告分發和發布/接收三種由虛擬通信關系VCR來描述的服務類型，它們的區別主要在於FAS如何應用數據鏈路層進行報文傳輸。DLL映射協議機制是對下層即數據鏈路層的介面。它將來自應用關系協議機制的FAS內部協議格式轉換成數據鍵路層DLL可接受的服務格式，並送給DLL，反之亦然。
FMS描述了用戶應用所需要的通信服務、信息格式和建立報文所必需的協議行為。針對不同的對象類型，FMS定義了相應的FMS通信服務，用戶應用可採用標準的報文格式集在現場匯流排上相互發送報文。
用戶層定義了標準的基於模塊的用戶應用，使得設備與系統的集成與互操作更加易於實現。用戶層由功能塊和設備描述語言兩個重要的部分組成。 PROFIBUS共包括PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA三個兼容系列，各系列的協議結構如圖4.9所示。FMS定義了物理層、數據鏈路層和應用層和用戶介面，物理層提供了光纖和RS485兩種傳輸技術。DP定義了物理層、數據鏈路層和用戶介面，其中的物理層和數據鏈路層與FMS中的定義完全相同，二者採用了相同的傳輸技術和統一的匯流排控制協議(報文格式)。PA主要應用於過程式控制制領域，相當於FF的H1匯流排，它可支持匯流排供電和本質安全，當使用分段耦合器，PA裝置能很方便的連接到DP網路上。
PROFIBUS現場匯流排是世界上應用最廣泛的現場匯流排技術之一，既適合於自動化系統與現場I/O單元的通信，也可用於直接連接帶有介面的各種現場儀表及設備。DP和PA的完美結合使得PROFIBUS現場匯流排在結構和性能上優越於其它現場匯流排。 PROFIBUS提供了RS485傳輸、IEC1158－2傳輸和光纖傳輸三種類型。
RS-485傳輸用於PROFIBUS－DP/－FMS，其最大傳輸速率可達12Mbps，在不加中繼的情況下，傳輸速率與匯流排長度的對應關系如下表所示：
數據IEC1158－2的傳輸技術用於PROFIBUS－PA，是一種位同步協議，通過±9mA對基本電流（約10mA）的調制，以31.25kbps的速率傳輸。
PROFIBUS系統要橋接更長的距離或在電磁干擾很大的環境下應用時，可使用光纖導體（塑料和玻璃）傳輸，光鏈路插頭可以實現RS485信號和光纖導體信號的相互轉換。 PROFIBUS匯流排包括的三個兼容系列均使用一致的匯流排存取協議，這是一種包括主站之間的令牌方式和主站與從站之間的主從方式的混合協議，如圖4.10所示。
令牌環是所有主站的組織鏈，按照它們的地址構成邏輯環。在令牌環中，令牌在邏輯環中循環一周的最長時間是事先規定的，令牌需要在規定的時間內按照地址的升序在各主站中依次傳遞。
主從方式允許主站在得到匯流排存取令牌時與從站進行通信，每個主站均可向從站發送或索取信息。當某主站得到令牌報文後，該主站可在一定時間內執行主站工作。在這段時間內，它可依照主從關系表與所有從站通信，也可依照主主關系表與所有主站通信。 基於IEC1158-2傳輸技術匯流排段與基於RS485傳輸技術匯流排段可以通過耦合裝置相連，耦合器使二者信號相適配。每段通常配一個電源裝置，電源裝置經耦合器和PA匯流排為現場設備提供電源，這種供電方式可以限制PA匯流排段上的電流和電壓。如果需要外接電源設備，必須用適當的隔離裝置，將匯流排供電設備與外接電源設備連接在本質安全匯流排上，此時匯流排上的最大供電電壓和最大供電電流均具有明確的規定。按防爆等級和匯流排供電裝置，匯流排上的站點數量也將受到限制。
PROFIBUS的網路拓撲可以是匯流排型、樹型和兩種拓撲的混合。線型結構沿著匯流排電纜連接各個站點，樹型結構允許現場設備並聯地接在現場配電箱上。混合拓撲結構適合多數實際系統的要求，它可以使匯流排的結構和長度趨於最優。 我們知道，當前的工業網路已逐漸向高層IT系統的融合甚至通過Internet實現全球化聯網的趨勢發展，PROFINet正是體現了現場匯流排技術縱向集成的一種透明性理念。
為了保持與自動化系統較高層的一致性，PROFINet選用乙太網作為通信媒介，一方面它可以把基於通用的PROFIBUS技術的系統無縫地集成到整個系統中，另一方面它也可以通過代理伺服器實現PROFIBUS－DP及其它現場匯流排系統與PROFINet系統的簡單集成。
在整個協議架構中，獨立於製造商的工程設計系統對象ES-Object模型和開放的、面向對象的PROFINet運行期（runtime）模型是PROFINet定義的兩個關鍵模型。
工程設計系統對象模型用於對多製造商工程設計方案做出規定，提供用戶友好的PROFINet系統組態。運行期模型則以具有乙太網標准機制的通信功能為基礎，提供了一種優化的DCOM機制，作為用於硬實時通信應用領域的一種選擇。
PROFINet部件以對象的形式出現，自動化解決方案包含在運行期進行通信的自動化對象中，即運行期自動化對象RT-AUTO。在工程設計領域，一旦無需對通信編程而只需進行很方便地組態，創建自動化解決方案就變得相當簡單。
PROFINet為這些應用提供了兩種集成方案，如圖4.12。
如果現場匯流排的主站具備PROFINet的能力，這可通過將乙太網介面和PROFINet運行期軟體的埠直接集成到現場匯流排主站的CPU中。否則，PROFIBUS也可以通過代理伺服器實現與PROFInet的集成。原則上其它的現場匯流排如：FF、Interbus等通常都可以這種方式集成到PROFINet領域。

3. 現場匯流排技術的內容簡介

現場匯流排技術應用於工業自動化領域，形成了全分布式控制網路系統。本書介紹了廣泛應用於機械製造、化工等流程工業，智能建築和小區，環保和水處理企業的 PROFIBUS匯流排。主要涉及現場匯流排的特點、現狀、發展趨勢、系統構成、監控組態軟體原理及其實際操作、現場匯流排系統的工程設計等。本書尤其注重與應用技術相關的內容，對現場匯流排系統的選型、設計和應用操作有一定的實用價值。同時本書對基金會現場匯流排（FF）、LON匯流排、CAN匯流排等產品，及其在各自領域的應用，也做了簡要介紹。書中每章後附有思考題與習題，以方便讀者掌握各章的重點。現場匯流排是正在發展中的技術，正向著開放的統一的方向發展，涉及的技術和應用領域十分廣泛。本書特別注重如何利用現場匯流排技術進行具體應用，如何設計基於現場匯流排的控制系統，以及現場匯流排控制系統的體系結構。本書以PROFIBUS匯流排為主，圍繞SIMATICS7系統作了具體分析，既包含必要的基本概念、硬體的工作原理，又講述了如何使用STEP7組態軟體編程及構造PROFIBUS系統，同時還講述了WinCC監控組態軟體的使用方法，並對 WinAC控制系統的功能和使用方法作了介紹。本書可作為大專院校自動控制、儀器儀表專業的本科生教材和教學參考書，可供相關專業的工程技術人員閱讀，或作為從事現場匯流排系統應用開發、系統設計人員的培訓教材。

4. 現在主流的現場匯流排都有那些

目前國內的較少，主要是POWERBUS，
國外的rs-485，PROFIBUS，m-bus，knx，pyxos，canbus，homebus

5. 基金會現場匯流排有哪幾虛擬通信關系

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6. 基金會現場匯流排的背景

基金會匯流排（FF，Foundation Fieldbus）是在過程自動化領域得到廣泛支持和具有專有良好發展前景的技內術。其前容身是以美國Fisher－Rosemount公司為首，聯合Foxboro、橫河、ABB、西門子等80家公司制訂的ISP協議和以Honeywell公司為首，聯合歐洲等地的150家公司制訂的World FIP協議。屈於用戶的壓力，這兩大集團於1994年9月合並，成立了現場匯流排基金會，致力於開發出國際上統一的現場匯流排協議。它以ISO/OSI開放系統層上增加了用戶層。用戶層主要針對自動化測控應用的需要，定義了信息存取的統一規則，採用設備描述語言規定了通用的功能塊集。由於這些公司是該領域現場自控設備發展方向的能力，因而由它們組成的基金會所頒布的現場匯流排規范具有一定的權威性。

7. 基金會現場匯流排的應用場合有哪些

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8. 現場匯流排的體系結構是什麼

數字信號處理一般需要較大的運算量和較高的運算速度，為了提高數據吞吐量，在數字信號處理器中大多採用哈佛結構.與馮.諾曼結構處理器比較，哈佛結構處理器有兩個明顯的特點：使用兩個獨立的存儲器模塊，分別存儲指令和數據，每個存儲模塊都不允許指令和數據並存； 使用獨立的兩條匯流排，分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑，而這兩條匯流排之間毫無關聯。 後來，又提出了改進的哈佛結構.其結構特點為： 使用兩個獨立的存儲器模塊，分別存儲指令和數據，每個存儲模塊都不允許指令和數據並存，以便實現並行處理； 具有一條獨立的地址匯流排和一條獨立的數據匯流排，利用公用地址匯流排訪問兩個存儲模塊（程序存儲模塊和數據存儲模塊），公用數據匯流排則被用來完成程序存儲模塊或數據存儲模塊與CPU之間的數據傳輸； 兩條匯流排由程序存儲器和數據存儲器分時共用。 在典型情況下，完成一條指令需要3個步驟，即：取指令、指令解碼和執行指令。從指令流的定時關系也可看出馮.諾曼結構與哈佛結構處理方式的差別。舉一個最簡單的對存儲器進行讀寫操作的指令，指令1至指令3均為存、取數指令，對馮.諾曼結構處理器，由於取指令和存取數據要從同一個存儲空間存取，經由同一匯流排傳輸，因而它們無法重疊執行，只有一個完成後再進行下一個。如果採用哈佛結構處理以上同樣的3條存取數指令，如下圖所示，由於取指令和存取數據分別經由不同的存儲空間和不同的匯流排，使得各條指令可以重疊執行，這樣，也就克服了數據流傳輸的瓶頸，提高了運算速度。哈佛結構強調了總的系統速度以及通訊和處理器配置方面的靈活性。

9. 現場匯流排技術的圖書目錄

前言
第一章現場匯流排技術概述1
第一節自動控制系統的發展
及其體系結構1
第二節的結構及其分類3
第三節現場匯流排控制系統5
第四節FCS與DCS的比較7
第五節現場匯流排技術的現狀及其
發展前景9
思考題與習題10
第二章網路與數據通信基礎11
第一節匯流排的基本概念與操作11
第二節通信系統簡介14
第三節網路結構及傳輸介質19
第四節通信系統的協議模型23
第五節差錯控制28
思考題與習題34
第三章PROFIBUS匯流排35
第一節PROFIBUS的通信模型和
協議類型35
第二節PROFIBUS的數據傳輸和
拓撲結構36
第三節PROFIBUS的匯流排存取
控制機制44
第四節PROFIBUS—DP技術簡介45
第五節PROFIBUS—PA技術簡介50
第六節PROFIBUS—FMS技術簡介51
第七節PROFIBUS的應用52
思考題與習題54
第四章SIMATIC S7系統及其
組態軟體55
第一節SIMATIC S7系統基礎55
第二節SIMATIC S7系統設備56
第三節STEP7的功能和使用方法59
第四節用STEP7開發應用軟體72
第五節SIMATIC S7的系統功能調用79
第六節連續數據量的I/O存取命令85
第七節PROFIBUS—DP的診斷功能89
第八節程序下載及調試98
思考題與習題101
第五章監控組態軟體的功能
和使用102
第一節監控組態軟體概述102
第二節WinCC的功能和使用方法107
第三節其他幾種監控組態軟體介紹150
思考題與習題156
第六章基於PC的自動化系統
及其軟體157
第一節基於PC的自動化系統157
第二節WinAC軟體的使用方法161
第三節其他幾種基於PC的控制
軟體介紹181
思考題與習題184
第七章SIMATIC S7?300/400PLC
的設計應用實例185
第一節PROFIBUS現場匯流排控制網路185
第二節基於PROFIBUS的三容水箱液
位控制系統設計186
第三節基於PROFIBUS的模擬鍋爐
液位控制系統設計213
第四節基於PC的PLC控制電加熱
爐系統設計與實現229
第八章基金會現場匯流排（FF）241
第一節FF的主要技術241
第二節FF通信模型243
第三節FF物理層246
第四節FF通信棧250
第五節FF現場儀表的功能模塊260
第六節FF網路管理與系統管理266
第七節FF設備描述270
第八節FF組態與運行273
思考題與習題277
第九章LON和LonWorks技術278
第一節總體概述278
第二節LonTalk協議279
第三節神經元晶元287
第四節Neuron C編程299
思考題與習題307
第十章CAN匯流排308
第一節CAN匯流排的性能特點308
第二節CAN的技術規范308
第三節CAN匯流排的節點組成314
思考題與習題340
第十一章Interbus匯流排341
第一節Interbus現場匯流排概述341
第二節串列數據傳輸協議341
第三節Interbus現場匯流排傳輸方法的
構成和原理346
第四節Interbus復合式數據協議結構357
第五節Interbus的自動化控制系統362
思考題與習題364
參考文獻365

10. 基金會現場匯流排通信模型具備osi參考模型的哪些層 作用是什麼

1、物理層
數據鏈路層和應用層。

2、用戶層
a、物理層規定信號如何發送；
b、數據鏈路層版規定如何在設備間共享網權絡和調度通信；
c、應用層規定設備間交換數據、命令、事件信息以及請求應答中的信息格式。

3、用戶層則
用於組成用戶所需要的應用程序。