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5 pye5 HSE现场总线

    1998年,美国ieldbus oundaion()会决定采用高速以太网(High Speed Eherne,HSE)H2现场总线,作为现场总线控制控制级以上通信网络的主干网,它与H1现场总线整合构成集成开放的体系结构,图5给出了结构。HSE网络遵循的以太网规范,并根据控制的需要适了一些功能,但这的功能可以在的Eherne结构框架内无缝地进行操作,因而 HSE总线可以当前流行的商用(COS)以太网设备。100Mbps以太网拓扑是采用交换机形成星形连接,这种交换机具有防火墙功能,以特殊类型的出入网络。HSE的IEEE802.3传输,的Eherne接线和通信媒体。设备和交换机之间距离,双绞线为100米,光缆可达2千米。HSE连接装置(LD)连接H1子,LD执行网桥功能,它允许就地连在H1网络上的各现场设备,以完成点对点对等通信。HSE支持冗余通信,网络上的任何设备都能作冗余配置。

    HSE的1~4层由现有的以太网、CP/IP和IEEE所定义,HSE和H1同样的用户层,现场总线规范(MS)在H1中定义了服务接口,现场设备访问代理(DA)为HSE提供接口。用户层规定功能模块、设备描述(DD)、功能文件(C)以及()。规范21种功能模块供基本的和先进的控制。还规定了新的柔功能模块(B),用以进行复杂的批处理和混合控制应用,B支持数据的监控,子接口、事件顺序、多路数据、PLC和其他协议通信的网间连接器。



图5 ype5 HSE现场总线体系结构

    6 ype6 SwifNe现场总线

    ype6 SwifNe现场总线由美国SHIP SAR协会制定,美国波音公司的支持,主要用于和等领域。该总线是一种结构简单、实时高的总线,协议仅包括物理层和数据链路层。SwifNe现场总线采用分层总线式拓扑结构,其通信体系结构如图6所示。


图6 ype 6 SwifNe现场总线体系结构

    物理层传送速率为5Mbps,此时每秒传送105个不同的报文。总线DMA(Sloed ime division muliple access)槽路时间片多路送取,提供高速、低抖动通道和按要求通道。通道适用于自动状态数据的分配或交换;按要求的通道则适用于非调度报文。DMA是将总线上的时间分割为相等长度间隔,称作槽路,只有当总线上的站分配到槽路时,它才能和发送。每个站还能根据所占的比例,协调总线访问、数据传输和接收数据。

    SwifNe总线的节点(从站)通过I/O通道连接智能传感器,由于领域对传感器和执行器要求高,该总线开始符合IEEE1451.1和IEEE1451.2的网络传感器。IEEE1451.2《用于传感器和执行器的智能转换器接口》是一个开放的,它在控制网络和传感器之间定义一个接口,从而使网络传感器成为现场总线现场级的数字化传感器,并户可以根据自己的需要选择不同厂家生产的智能传感器,实现真正意义上的即插即用。

    7 ype7 WorldIP现场总线

    1987年成立的WorldIP协会制定并大力推广ype7 WorldIP现场总线。WorldIP协议是EN50170欧洲的*三部分,物理层采用IEC61158.2,其产品在法国占有60%市场,在欧洲占有大约25%份额,它广泛应用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和自动化领域。

    WorldIP现场总线体系结构如图7所示,分为,即级、控制级和监控级。它能用户各种需要,适合于各种类型的应用结构,集中型、分散型和主站/从站型。用单一的WorldIP总线控制、工厂制造加工和各种驱动的需要。为了适应低成本的要求,了低成本的Device WorldIP(DW)总线,它是设备一级网络,能很好适应现场的各种恶劣,并具有本质安全防爆能,可以实现多主站与从主站的通信。


图7 ype7 WroldIP现场总线体系结构

    WorldIP协议由物理层、数据链路层和应用层组成。数据链路层采用总线裁决,在任何一个给定瞬间,仅有一个站可以执行总线裁决功能,它一个ID-DA帧在总线上广播一个标识,连接到总线上所有站的链路层同时记录ID-DA帧,仅有一站被识别为标识的生产者,其它站仅作为者。应用层提供MPS和SubMMS服务,MPS是工厂周期/非周期服务,SubMMS则是报文的子集。

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