详谈蓝牙工业现场总线应用模型设计计划

　现场总线网络是一种自动化控制网络系统，它可以将专用或通用的微处理器集成到传统的测量控制仪表中，使其具有数字计算和通信能力，使用双绞线等传输介质作为总线，将多个具有一定智能的测量控制仪表连接成网络系统，并按开放、规范的通信协议构成适用于不同环境的自动化控制系统。根据不同的使用环境，常用的现场总线技术有：FF基金会现场总线、LonWorks、PROFIBUS、CAN、HART等，其中FF基金会现场总线技术因具有协议开放、全数字化通信、分布式控制、可互操作、专门针对过程控制设计等优点，在自动化领域得到了广泛支持并具有良好发展前景，该文的讨论以FF现场总线技术作为实例。

　　FF现场总线协议采用了ISO/OSI模型中的三层：物理层、数据链路层和应用层;针对工业现场控制的特点，FF现场总线还在应用层之上添加了用户层;FF物理层规定了现场设备与总线之间的物理连接，常用的传输介质为双绞线等有线介质，但标准中也规定可以使用无线介质。FF数据链路层为系统管理内核和总线访问子层访问总线介质提供服务。根据应用环境的不同，数据链路层可以使用H1、H2、HSE等不同的网络通信协议，该文后面的讨论将以HSE作为FF现场总线的数据链路层协议。应用层由现场总线访问子层FAS和现场总线信息规范子层FMS两个子层构成;用户层是在ISO/OSI模型七层结构的基础上专门为FF添加的层次。用户层中运行的主要是功能块应用进程，功能块应用进程用于完成基金会现场总线中的自动化系统功能。

　　FF现场总线的物理层传输介质一般使用有线介质，有线介质具有良好的适应性，可以适应大部分的工业现场环境。但是，在一些特殊的工业环境中，对有线介质的布线是很困难的，归纳起来，以下情况不适宜使用有线介质作为传输通道：

　　(1)现场具有强腐蚀性物质或其他可能对有线介质产生破坏作用的现场环境;

　　(2)现场环境比较复杂，存在体积比较大的障碍物，有线介质无法穿透这些障碍物或弯曲角度太大超过有线介质的弯曲限度;

　　(3)现场设备的空间位置需要动态的改变，以及设备移动路径可能产生交叉;

　　(4)现场设备需要做旋转动作，使用有线介质可能出现缠绕;

　　(5)现场设备数量需要动态变化。

（编辑：通化站长网）

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