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现场总线控制系统,Profibus和FF也存在较大差异
2014-08-01 03:35:25      点击:
天津仪爱恩自动化公司技术专家指出:分散在工业现场的智能仪表是通过数字现场总线与控制室中的控制设备连为一体的,因此现场总线的性能与特性对FCS的体系结构起着重要作用。近年来国际上形成了多种成熟的现场总线,其中以过程现场总线Profibus(Process Fieldbus)和基金会现场总线FF(Fonndation Fieldbus)最具有代表性。
Profibus由Siemens提出并极力倡导,已先后成为德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170。FF由现场总线基金会(Fieldbus Fonndation, FF)倡导,该基金会是在WorldFIP NA和ISP合并的基础上成立的非盈利性国际组织。两类现场总线在低速现场侧具有很多相同的地方,如Profibus-PA与FF的H1总线都可由总线供电,均可应用于有爆炸危险的场合,二者都支持IEC1158-2现场总线物理层协议等。但是,Profibus和FF也存在较大差异,主要表现为:
1) 链路调度的控制策略不同:Profibus有主站和从站之分,主站之间采用令牌环传输数据,主站和从站之间采用主-从方式传递数据。FF采用对等(Peer to Peer)协议,各站之间的通讯通过链路活动调度器(Link Active Scheduler, LAS)来协调。任一时刻只有一个活动主站,各个后备主站都有希望成为活动主站。
2) 标准制定的进展程度不一样:Profibus低速侧H1和高速侧H2的总线标准均制定完毕,并已对外公布。相反,FF只通过了低速测H1的物理层协议,数据链路层协议在历次国际投票中均未通过,应用层和用户层的有关协议尚在完善之中。FF的高速总线H2准备采用100Mb/s的标准以太网,其标准正在制定之中。
3) 应用业绩差距较大:据有关资料介绍,Profibus占有欧洲现场总线40%的市场,应用的节点数已经超过二百万个,且以每年40%的增长速率在不断发展。基于Profibus的FCS已在世界各地应用了许多套,但Profibus-PA的应用业绩较小。Profibus的各类协议芯片已成系列化,协议芯片和控制模板均已投放市场。相反,FF的应用业绩相对较小,协议芯片尚未形成系列,只有低速总线侧的协议芯片。
4) 现场设备管理功能的差异:FF具有设备描述语言,为各种现场设备纳入FCS提供了有力的工具,而Profibus尚不具备这项功能。
5) 得到国际认可的程度不一样:Profibus虽然有着骄人的应用业绩,但它只成为了欧洲标准的一部分。尽管FF数据链路层以上的各层协议尚未正式成为国际标准,但它在最近几次国际投票中都是以微弱劣势被否决的,估计将来有望成为现场总线国际标准。
通过天津仪爱恩自动化公司技术专家以上分析表明,Profibus和FF各具特色。由于Profibus的标准已制定完毕,且已经对外公布,故本文中介绍的FCS以Profibus为基础,同时吸收FF中有特色的部分,如设备描述语言和功能块等。当然,一旦FF的上层协议对外公布,也可遵照FF的体系结构来构造FCS的上层结构。
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