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時間：2023-04-17

SIEMENS潯之漫智控（上海）有限公司
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5 pye5 HSE現(xiàn)場總線

1998年，美國ieldbus oundaion（）會決定采用高速以太網(wǎng)（High Speed Eherne，HSE）H2現(xiàn)場總線，作為現(xiàn)場總線控制控制級以上通信網(wǎng)絡的主干網(wǎng)，它與H1現(xiàn)場總線整合構(gòu)成集成開放的體系結(jié)構(gòu)，圖5給出了結(jié)構(gòu)。HSE網(wǎng)絡遵循的以太網(wǎng)規(guī)范，并根據(jù)控制的需要適了一些功能，但這的功能可以在的Eherne結(jié)構(gòu)框架內(nèi)無縫地進行操作，因而 HSE總線可以當前流行的商用（COS）以太網(wǎng)設備。100Mbps以太網(wǎng)拓撲是采用交換機形成星形連接，這種交換機具有*墻功能，以特殊類型的出入網(wǎng)絡。HSE的IEEE802.3傳輸，的Eherne接線和通信媒體。設備和交換機之間距離，雙絞線為100米，光纜可達2千米。HSE連接裝置（LD）連接H1子，LD執(zhí)行網(wǎng)橋功能，它允許就地連在H1網(wǎng)絡上的各現(xiàn)場設備，以完成點對點對等通信。HSE支持冗余通信，網(wǎng)絡上的任何設備都能作冗余配置。

HSE的1~4層由現(xiàn)有的以太網(wǎng)、CP/IP和IEEE所定義，HSE和H1同樣的用戶層，現(xiàn)場總線規(guī)范（MS）在H1中定義了服務接口，現(xiàn)場設備訪問代理（DA）為HSE提供接口。用戶層規(guī)定功能模塊、設備描述（DD）、功能文件（C）以及（）。規(guī)范21種功能模塊供基本的和**的控制。還規(guī)定了新的柔功能模塊（B），用以進行復雜的批處理和混合控制應用，B支持數(shù)據(jù)的監(jiān)控，子接口、事件順序、多路數(shù)據(jù)、PLC和其他協(xié)議通信的網(wǎng)間連接器。

圖5 ype5 HSE現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)

6 ype6 SwifNe現(xiàn)場總線

ype6 SwifNe現(xiàn)場總線由美國SHIP SAR協(xié)會制定，美國波音公司的支持，主要用于和等領域。該總線是一種結(jié)構(gòu)簡單、實時高的總線，協(xié)議僅包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。SwifNe現(xiàn)場總線采用分層總線式拓撲結(jié)構(gòu)，其通信體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 ype 6 SwifNe現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)

物理層傳送速率為5Mbps，此時每秒傳送105個不同的報文?？偩€DMA（Sloed ime division muliple access）槽路時間片多路送取，提供高速、低抖動通道和按要求通道。通道適用于自動狀態(tài)數(shù)據(jù)的分配或交換；按要求的通道則適用于非調(diào)度報文。DMA是將總線上的時間分割為相等長度間隔，稱作槽路，只有當總線上的站分配到槽路時，它才能和發(fā)送。每個站還能根據(jù)所占的比例，協(xié)調(diào)總線訪問、數(shù)據(jù)傳輸和接收數(shù)據(jù)。

SwifNe總線的節(jié)點（從站）通過I/O通道連接智能傳感器，由于領域?qū)鞲衅骱蛨?zhí)行器要求高，該總線開始符合IEEE1451.1和IEEE1451.2的網(wǎng)絡傳感器。IEEE1451.2《用于傳感器和執(zhí)行器的智能轉(zhuǎn)換器接口》是一個開放的，它在控制網(wǎng)絡和傳感器之間定義一個接口，從而使網(wǎng)絡傳感器成為現(xiàn)場總線現(xiàn)場級的數(shù)字化傳感器，并戶可以根據(jù)自己的需要選擇不同廠家生產(chǎn)的智能傳感器，實現(xiàn)真正意義上的即插即用。

7 ype7 WorldIP現(xiàn)場總線

1987年成立的WorldIP協(xié)會制定并大力推廣ype7 WorldIP現(xiàn)場總線。WorldIP協(xié)議是E**0170歐洲的*三部分，物理層采用IEC61158.2，其產(chǎn)品在法國占有60%市場，在歐洲占有大約25%份額，它廣泛應用于發(fā)電與輸配電、加工自動化、鐵路運輸、地鐵和自動化領域。

WorldIP現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)如圖7所示，分為，即級、控制級和監(jiān)控級。它能用戶各種需要，適合于各種類型的應用結(jié)構(gòu)，集中型、分散型和主站/從站型。用單一的WorldIP總線控制、工廠制造加工和各種驅(qū)動的需要。為了適應低成本的要求，了低成本的Device WorldIP（DW）總線，它是設備一級網(wǎng)絡，能很好適應現(xiàn)場的各種惡劣，并具有本質(zhì)安全防爆能，可以實現(xiàn)多主站與從主站的通信。

圖7 ype7 WroldIP現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)

WorldIP協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層組成。數(shù)據(jù)鏈路層采用總線裁決，在任何一個給定瞬間，僅有一個站可以執(zhí)行總線裁決功能，它一個ID-DA幀在總線上廣播一個標識，連接到總線上所有站的鏈路層同時記錄ID-DA幀，僅有一站被識別為標識的生產(chǎn)者，其它站僅作為者。應用層提供MPS和SubMMS服務，MPS是工廠周期/非周期服務，SubMMS則是報文的子集。

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