發布日期：2022-04-18 點擊率：58
近幾年來現場總線已經得到了越來越多人的重視，它能夠在工程建設的基建、安裝、維護等階段為我們節約大量的資金。但有一點往往容易被忽視，即現場總線也可以和電廠的信息網絡很好的集成，這樣工程人員就可以通過電廠的信息系統查看到有關現場總線系統的信息。本文將著重介紹
序 言
目前很多電廠都將電廠的數字化建設放在一個很重要的位置，而且都建設了比較完善的管理信息系統（MIS）甚至是廠級監控信息系統（SIS），但數字化電廠不僅僅要實現管理過程的數字化，也需要實現生產環節的數字化?，F場總線在網絡中傳輸的都是數字量，同時它的網絡結構也遵守OSI規定的七層協議，這就為現場總線與電廠信息系統的集成創造了可能性。下面介紹一下現場總線與電廠信息系統集成方面的情況。
一、現場總線通信系統和ISO／OSI參考模型的關系
首先介紹一下現場總線系統所遵守的ISO／OSI參考模型。
ISO／OSI參考模型定義了一個7層的開放系統通信結構?，F場總線系統根據現場環境的要求，對模型進行了優化，除去了實時性不強的中間層，并增加了用戶層，這樣構成了現場總線通信系統模型。例如，基金會現場總線（FF）模型與ISO／OSI參考模型的對應關系如圖1所示。
圖型的現場總線協議模型圖1的中間一列所示，它采用ISO／OSI參考模型中的三個對應層，即物理層、鏈路層和應用層。考慮到現場總線通信的特點，將ISO／OSI參考模型中的3～6層簡化為一個現場總線訪問層。它是ISO／OSI參考模型的簡化形式，既考慮到開放性系統的要求，又兼顧了控制系統的特點。
基金會現場總線（FF）模型如圖1的右側一列所示。它采用了ISO／OSI參考模型中的三層：物理層、鏈路層和應用層，隱去了3～6層。其中物理層、鏈路層采用了IEC／ISA標準。應用層分別為兩個子層：現場總線訪問子層FAS和現場總線報文規范子層FMS。FMS為系統的用戶層提供通信服務。FMS提供不同類型的通信信道，稱為虛擬通信關系VCR，FAS把VCR映射到底層網絡，從而把用戶的應用進程同網絡技術的發展隔離開來。鏈路層、訪問子層和報文規范子層的全部功能集成在一起稱為通信棧（Communication Stack）。
1.1 物理層
現場總線物理層是由物理介質的有關規定和傳輸數據的信號協議所構成。物理層使數據鏈路層在發送、接收數據時與物理介質的類型無關。物理層協議是有關于系統安裝的一些規定。它規定了以下四個特性：機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。
機械特性：主要涉及到連接器的規格，以及連接器的安裝。
電氣特性：規定傳輸線上數字信號的電壓高低、傳輸距離和傳輸速率等；
功能特性：定義連接器內容插腳的功能；
過程特性：規定了信號的時序關系，以便正確地發送、接收數據。
物理介質可以是IEC物理層技術規范中所規定的任何一種傳輸介質。例如雙絞線、光纜和射頻。物理層又可以分成物理介質相關子層與物理介質獨立子層。
1.2 數據鏈路層
現場總線數據鏈路層（DLL）位于物理層與總線訪問子層之間，它為系統管理內核和總線訪問子層之間，它為系統管理內核和總線訪問子層訪問物理層提供服務。為了對現場總線上的各類鏈路傳輸活動進行控制，需要在數據鏈路層上附加協議控制信息。現場總線通信中的鏈路活動調度、數據接收與發送、鏈路活動控測與響應、鏈路時間同步都是通過數據鏈路層實現的。通過鏈路活動調度器（LAS）可以對傳輸介質進行周期和非周期兩種訪問。
在功能上，DLL可以分成兩層，訪問總線和控制數據鏈路的數據傳輸。
1.3 應用層
應用層直接為客戶服務，提供適用于應用、應用管理和系統管理的分布式信息服務。開放系統相互連接的管理包括初始化、維護、終止和記錄某些數據所需的功能，這些數據與為在應用進程間傳送數據而建立的鏈接有關?，F場總線應用層主要組成部分包括：應用進程、應用進程對象、應用實體和應用服務元素等。應用層主要提供通信功能、特殊功能以及管理控制功能?，F場總線訪問子層（FAS）提供發布者／接收者、客戶／服務器和報告分發三種服務，現場總線報文子層（FMS）則提供對象字典服務、變量訪問服務和事件服務。
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