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　　摘要：现场总线是当今自动化领域技术发展的新兴技术和热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网，它主要解决现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信，以及这些现场设备和高级控制系统乃至整个企业信息化管理系统之间的信息传递问题。与传统控制系统，如 DCS、PLC等相比，现场总线控制系统具有全数字通信、可互操作、高度分散、开放性好、可靠性高、投资与维护成本低等独特的优点。基金会现场总线是现场总线基金会为适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，基金会现场总线将在今后自动控制技术的发展中发挥重要作用。

　　FF-H1的现场设备按照设备是否为总线供电，是否可用于易燃、易爆环境以及功耗类别而区分的。根据本质防爆要求，应用于易燃、易爆场合的设备，除了应保证能完成测量、控制、通信等的正常工作外，还应在任何情况（如断路、短路故障以及在操作过程中的维护、接通、断开等情况）下，不致于产生火花和引发燃烧、爆炸等重大事故。对此，FF-H1 技术规范规定的总线供电的本安型标准设备的推荐参数为最高输入电压大于24V，最大输入电流小于250mA，最大输入功小于1.2W，最大内部容抗小于5nF，最大内部电感小20uH。

　　基金会现场总线（以下简称为FF）的前身是ISP和WorldFIP标准。ISP标准是可互操作系统协议的简称，它基于德国的Profibus标准。ISP制订于1992年，由美国Fisher—Rosemount公司牵头，有80多家公司参加，包括Smar、EH、Siemens、Foxboro、横河、ABB等公司，成员以仪表制造厂家为多。则是世界工厂仪表协议的简称，基于法国的FIP标准。WorldFIP 是由Honeywell公司牵头，联合Allen-Bradley、Elsay、Bailey等多家欧洲著名公司于1993年制订而成，其成员也有150多家，不少是PLC制造厂家。自此以后，这两大派别极力维护自身利益，现场总线长期得不到统一，因此受到广大用户的批评。迫于用户压力和市场需求，1994年9月，ISP和WorldFIP北美部分终于达成共识，一起成立了现场总线基金会，致力于开发国际上统一的现场总线协议。该基金会汇集了世界著名仪表、自动化设备、DCS制造厂家、科研机构和最终用户。由于这些公司是自动化领域自控设备的主要供应商，它们生产的变送器、执行器、DCS和流量仪表占世界市场的90%，对工业底层网络的功能需求了解透彻，也具备足以左右该领域自控设备发展方向的能力，因而由它们组成的基金会新颁布的现场总线规范具有一定的权威性。目前，国内一些著名企业和科研机构如浙大中控、北京华控、清华大学等也是FF的重要成员。

　　基金会现场总线两种通信速率。Hl的传输速31．25kbps，通信距离可达1．9km，可支持总线供电和本征安全防爆环境。H2的传输速率可为1Mbps和2.5Mbps两种，通信距离分别为750m和500m。物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线发射，其传输信号采用曼切斯特编码。基金会现场总线以ISO／OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。用户层主要针对自动化测控应用的需要，定义了信息存取的统一规则，采用设备描述语言规定了通用的功能块集。基金会现场总线的主要技术内容，包括FF通信协议、用于完成开放互连模型中第2～7层通信协议的通信栈(Communication Stack)、用于描述设备特征、参数、属性及操作接口的DDL设备描述语言、设备描述字典、用于实现测量、控制、工程量转换等应用功能的功能块、实现系统组态、调度、管理等功能的系统软件技术以及构筑集成自动化系统、网络系统的系统集成技术。

　　3)令牌总线采用了令牌传递的总线控制方式。这种方式从物理上看，它是一种总线结构的局域网，站点共享的传输介质为总线。但从逻辑上，它是一种环型结构的局域网，连接到总线上的站点组成一个逻辑环，每个站点被赋予一个顺序的逻辑位置，站点只有取得令牌才能发送数据帧，该令牌在逻辑环上依次传递FF-H1中令牌传递是由链路活动调度器进行控制的。FF-H1的通信活动被分为受调度通信和非调度通信。FF采用的这种基于LAS的链路活动调度，确保了控制系统中的信息传输的及时性。