PROFIBUS—DP/FMS/PA分析
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二、Profibus－FMS
Profibus－FMS的設計旨在解決車間監(jiān)控級通信。在這一層，可編程序控制器（如PLC．PC機等）之間需要比現(xiàn)場層更大量的數(shù)據(jù)傳送，但通信的實時性要求低于現(xiàn)場層。
1．Profibus－FMS應用層
應用層提供了供用戶使用的通信服務。這些服務包括訪問變量、程序傳遞、事件控制等。Profibus－FMS應用層包括下列兩部分：
（1）現(xiàn)場總線住處規(guī)范（Fieldbus Message Specification - FMS）：描述了通信對象和應用服務。
?。?）低層接口（Lower Layer Interface -LⅡ）：FMS服務到第二層的接口。
2．Profibus－FMS通信模型
Profibus－FMS利用通信關系將分散的過程統(tǒng)一到一個共用的過程中。在應用過程中，可用來通信的那部分現(xiàn)場設備稱虛擬設備VFD（Virtual field Device），在實際現(xiàn)場設備與VFD之間設立一個通令關系表。通令關系表是VFD通令變量的集合，如零件數(shù)、故障率、停機時間等。VFD通信關系表完成對實際現(xiàn)場設備的通信。
3．通信對象與通信字典（OD）
?。?）FMS面向?qū)ο笸ㄐ牛_認五種靜態(tài)通信對象：簡單變量、數(shù)組、記錄、域和事件，還確認兩種動態(tài)通信對象：程序調(diào)用和變量表。
?。?）每個FMS設備的所有通信對象都填入對象字典（OD）。對簡單設備，OD可以予定義，對復雜設備，OD可以本地或遠程通過組態(tài)加到設備中去。靜態(tài)通信對象進入靜態(tài)對象字典，動態(tài)通通信對象進入動態(tài)通信字典。每個對象均有一個惟一的索引，為避免非授權存取，每個通信對象可先用存取保護。
4．Profibus－FMS服務
FMS服務項目是ISO 9506制造信息規(guī)范MMS（Manufacturing Message Specification）服務項目的子集。這些現(xiàn)場總線應用中已被優(yōu)化，而且還加上了通信提出的廣泛需求，服務項目的選用取決于特定的應用，具體的應用領域在FMS行規(guī)中規(guī)定。
5. 低層接口（LLI）
第七層到第二層映射由LLI來解決，其主要任務包括數(shù)據(jù)流控制和聯(lián)接監(jiān)視。用戶通過稱之為通信關系的邏輯通道與其他應用過程進行通信。VMS設備的全部通信關系都列入通信關系表CRL（Communication Relationship List）。每個通信關系通過通信索引（CREF）來查找，CRL中包含了CREF和第二層及LLI地址間的關系。
6．網(wǎng)絡管理
FMS還提供網(wǎng)絡管理功能，有由現(xiàn)場總線管理層七層來實現(xiàn)。其主要功能有：上、下關系管理；配置管理；故障管理等。
7．Profibus-FMS行規(guī)
FMS提供了范圍廣泛的功能來保證它的普遍應用。在不同的應用領域中，具體需要的功能范圍必須與具體應用要求相適應。設備的功能必須結(jié)合應用來定義。這些適應性定義稱之為行規(guī)。行規(guī)提供了設備的可互換性，保證不同廠商生產(chǎn)的設備具有相同的通信功能。 FMS對行規(guī)做了如下規(guī)定（括號中的數(shù)字是文件編號）：
?。?）控制間的通信（3.002）
（2）樓宇自動化（3.011）
?。?）低壓開關設備（3.032）
三、Profibus-PA
Profibus-PA適用于PROFIBUS 的過程自動化。PA將自動化系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)與壓力、濕度和液位變送器等現(xiàn)場設備連接起來，PA可用來替代4～20mA的模擬技術。PROFIBUS－PA具有如下特性：
?。?）適合過程自動化應用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場設備具有互換性。
（2）增加和去除總線站點，即使在本征安全地區(qū)也不會影響到其他站。
（3） 在過程自動化的Profibus－PA段與制造業(yè)自動化的PROFIBUS－DP總線段之間通過藕合器連接，并使可實現(xiàn)兩段間的透明通信。
?。?）使用與IEC1158－2技術相同的雙絞線完成遠程供電和數(shù)據(jù)傳送。
?。?）在潛在的爆炸危險區(qū)可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。
1．Profibus－PA傳輸協(xié)議
Profibus－PA采用PROFIBUS－DP的基本功能來傳送測量值和狀態(tài)。并用擴展的PROFIBUS－DP功能來制訂制現(xiàn)場設備的參數(shù)和進行設備操作。PROFIBUS－PA第一層采用IEC1158－2技術，第二層和第一層之間的在DIN19245系列標準的第四部分作了規(guī)定。
2．Profibus－PA設備行規(guī)
Profibus－PA行規(guī)保證了不同廠商所生產(chǎn)的現(xiàn)場設備的互換性和互操作性，它是PROFIBUS－PA的一個組成部分。PA行規(guī)的任務是選用各種類型現(xiàn)場設備真正需要通信的功能，并提供這些設備功能和設備行為的一切必要規(guī)格。
目前，PA行規(guī)已對所有通用的測量變送器和其他選擇的一些設備類型作了具體規(guī)定，這些設備如：
（1）測壓力、液位、溫度和流量的變送器
?。?）數(shù)字量輸入和輸出
（3）模擬量輸入和輸出
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