總線專題：第三講 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（上）

圖4 功能塊的組合（范例）

應(yīng)用進(jìn)程（AP）用來(lái)描述駐留在設(shè)備內(nèi)的分布式應(yīng)用，功能塊應(yīng)用進(jìn)程（FBAP）用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種功能，除了功能塊對(duì)象外，還包括對(duì)象字典（OD）和設(shè)備描述（Device Description,DD）.設(shè)備描述為控制系統(tǒng)理解來(lái)自總線設(shè)備的數(shù)據(jù)含義提供必需的信息，為總線設(shè)備的互操作性提供了基礎(chǔ)。

（3）FF的報(bào)文結(jié)構(gòu)

FF報(bào)文信息的形成過程如圖5所示。如某臺(tái)總線設(shè)備要將數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)到其他設(shè)備，首先在用戶層形成用戶數(shù)據(jù)，再把他們依次送往FMS、FAS及DDL（見圖5）；用戶數(shù)據(jù)在FMS、FAS和DLL各層分別加上各層的協(xié)議控制信息，在DLL還加上幀校驗(yàn)信息；最后送往物理層將數(shù)據(jù)打包，即加上幀前定界碼和幀后結(jié)束碼，再在幀前定界碼之前加上用于時(shí)鐘同步的前導(dǎo)碼。圖5中還標(biāo)明了各層所附的協(xié)議控制信息的字節(jié)數(shù)，最終在DLL形成的DLL協(xié)議數(shù)據(jù)為12-273個(gè)字節(jié)。信息幀形成之后仍不能發(fā)送，還要通過物理層轉(zhuǎn)換成符合規(guī)范的物理信號(hào)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理控制之下，發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)總線上。

圖5 FF的報(bào)文結(jié)構(gòu)

（4）FF的應(yīng)用進(jìn)程

應(yīng)用進(jìn)程AP是指總線設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一組相關(guān)功能的集合，是駐留在總線設(shè)備內(nèi)部的分布式應(yīng)用，是總線活動(dòng)的基本組成部分，現(xiàn)場(chǎng)總線活動(dòng)中AP是基本對(duì)象；可以把幾個(gè)AP組合起來(lái)形成復(fù)合對(duì)象；還可以把幾個(gè)復(fù)合對(duì)象組合起來(lái)形成復(fù)合列表對(duì)象。一臺(tái)總線設(shè)備中AP的數(shù)量與其功能及其執(zhí)行情況有關(guān)，可以通過軟件向總線設(shè)備下載AP，也可以將AP固化在總線設(shè)備的專用集成電路（ASIC）內(nèi)。

應(yīng)用進(jìn)程的結(jié)構(gòu)如圖6所示，主要由AP索引，對(duì)象字典、一組網(wǎng)絡(luò)可視對(duì)象和一個(gè)應(yīng)用層通信服務(wù)接口四部分組成。網(wǎng)絡(luò)可視是指在網(wǎng)絡(luò)上可以訪問或操作的部分，由于AP所有資源并不都需要為網(wǎng)絡(luò)可視，所以圖6中只表示了AP的網(wǎng)絡(luò)可視部分。從圖中可看出，應(yīng)用層接口是AP與通信實(shí)體之間的界面。對(duì)象字典（OD）內(nèi)是一系列AP對(duì)象描述的條目，AP索引內(nèi)則裝有這些條目的排列序號(hào)，憑借這些序號(hào)，可以從對(duì)象字典中找到與該序號(hào)對(duì)應(yīng)的AP對(duì)象描述的條目，從而得到相應(yīng)的對(duì)象代碼值，再通過應(yīng)用層接口把他們送往通信實(shí)體部分。

圖6應(yīng)用進(jìn)程（AP）的結(jié)構(gòu)

（5）FF的通信關(guān)系

建立二臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的AP之間的通信連接，是一種邏輯上的連接，或看作是一種軟連接。因此，人們把這種通信連接稱為虛擬通信關(guān)系（Virtual Communication Relationship,VCR）。FF設(shè)置了三種類型的虛擬通信關(guān)系：客戶/服務(wù)器型，發(fā)行者/預(yù)訂者型和報(bào)告分發(fā)型。

1)客戶/服務(wù)器型虛擬通信關(guān)系

當(dāng)一臺(tái)總線設(shè)備得到傳遞令牌時(shí)，該設(shè)備就可以對(duì)總線上另一臺(tái)設(shè)備發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信息，這個(gè)請(qǐng)求者被稱為客戶（Client），而接收這個(gè)請(qǐng)求的被稱為服務(wù)器（Server）。當(dāng)服務(wù)器收到這個(gè)請(qǐng)求，并得到了來(lái)自鏈路活動(dòng)調(diào)度器（Link Active Scheduler,LAS）的傳遞令牌時(shí)，就可對(duì)客戶的請(qǐng)求做出響應(yīng)。采用這種通信關(guān)系在一對(duì)客戶與服務(wù)器之間的請(qǐng)求/響應(yīng)式數(shù)據(jù)交換被稱為客戶/服務(wù)器型虛擬通信關(guān)系。同一臺(tái)設(shè)備在不同的時(shí)刻，既可以做請(qǐng)求者，也可以做被請(qǐng)求者，也就是說，他既可以做客戶，也可作為服務(wù)器。

客戶/服務(wù)器VCR屬于總線上二臺(tái)設(shè)備之間由用戶發(fā)起的一對(duì)一、排隊(duì)式，非周期通信，常用于發(fā)送操作員操作和設(shè)置參數(shù)，如改變?cè)O(shè)定值、改變操作模式、改變調(diào)節(jié)器參數(shù)，設(shè)備的上載或下載、確認(rèn)報(bào)警等。這種非周期性通信是在周期性通信的間隙中進(jìn)行的；因而存在傳送被中斷的可能，可采用再傳送程序來(lái)恢復(fù)中斷了的傳送。

2）發(fā)行者/預(yù)訂者型虛擬通信關(guān)系

當(dāng)一臺(tái)總線設(shè)備得到傳遞令牌時(shí)，該設(shè)備就將其緩沖器（Buffer）中的信息向總線上的多臺(tái)設(shè)備發(fā)布或廣播這些信息，這個(gè)廣播信息者被稱為發(fā)行者（Publisher）；而收聽這些信息的設(shè)備被稱為預(yù)訂者（Subscriber）。采用這種一臺(tái)設(shè)備廣播其緩沖器信息而讓多臺(tái)設(shè)備同時(shí)收聽的通信關(guān)系被稱為發(fā)行者/預(yù)訂者型虛擬通信關(guān)系。

這種通信關(guān)系的建立可以受調(diào)度（周期性）或非周期性的。也就是說，可以由鏈路活動(dòng)調(diào)度器按準(zhǔn)確的時(shí)間發(fā)出令牌，也可以由用戶按非周期方式發(fā)起。

這種一對(duì)多、周期或非周期性通信，常用于刷新功能塊的輸入輸出數(shù)據(jù)，如刷新過程變量（Process Variable,PV）操作輸出等。

3）報(bào)告分發(fā)型虛擬通信關(guān)系

當(dāng)一臺(tái)帶有事件報(bào)告或趨勢(shì)報(bào)告的設(shè)備收到來(lái)自LAS的傳遞令牌時(shí)，把他的報(bào)文分發(fā)給所規(guī)定的一組總線設(shè)備。該發(fā)布者被稱為報(bào)告分布者（Report Distributer）。采用這種一個(gè)報(bào)告者對(duì)應(yīng)一組收聽者的通信關(guān)系被稱為分發(fā)型VCR。

這種一臺(tái)設(shè)備與多臺(tái)設(shè)備之間的一對(duì)多、排隊(duì)式，非周期通信，常用于將報(bào)警信息，趨勢(shì)數(shù)據(jù)通知操作臺(tái)。

（6）FF的主要技術(shù)

FF的主要技術(shù)如圖7：

圖7現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)技術(shù)