• 客服热线:
    024-31217263


  • 服务时间:
    8:00-17:00

  • 官方微信
  •  扫描微信二维码
中文    /  English
当前位置:首页 >>新闻中心 >>相关资讯
相关资讯/ Industry News

基金会现场总线通信协议

基金会现场总线通信协议

现场总线通信实体的结构和ISOOSI参考模型中的指定的概念是一致的,但是其中有很重要的一点差别,此处定义的结构只包括三层,而不是ISOOSI参考模型中的七层。此体系结构的说明和描述如下。

各层协议的基本目标是提供虚拟通信关系(VCRs, Virtual Communication Relationships)。FMS提供VCR应用消息服务,例如读和写变量。一些设备AP不使用FMS,而是直接访问FASSMK除了使用FMS服务,当同它的SMKP通信时直接访问数据链路层。FASFMSAP提供了消息传输服务。

通信实体的协议是由网络管理代理NMA来管理的。从概念上讲,NMA通过和各层相关层管理实体来管理协议内的对象。从互操作的角度看,NMA是如何访问信息从网络上看是不可见的。

1.  网络管理代理

NMA提供了对协议栈的组态和统计信息的访问。这些信息在网络管理信息库(NMIB, Network Management Information Base)中表示。一些信息由网络管理规范文件定义为可写的,一些定义为只读的。网络可见的,只读的信息是从网络上只读的。NMA提供了对三种信息的访问:

通信栈实体的整体信息          

VCR的信息

各协议层的信息

2. 总线报文规范层FMS

FF中的应用层服务是由FMS定义的,该层描述了应用所需要的通信服务、信息格式、行为状态等。FMS提供了一组服务和标准的报文格式。用户应用可采用这种标准格式在总线上相互传递信息,并通过FMS 服务,访问AP对象以及它们的对象描述。FMS服务指明了访问AP对象和这些对象的OD描述的服务和消息格式。一个AP的网络可见实体和它们的相应OD描述在FMS中表示为虚拟现场设备(VFD, Virtual Field Device)。FMS服务是在VCR端点处提供给AP

 3. 总线访问子层FAS

    FAS提供了VCR端点对DLL的访问。VCR的类型有三类:客户/服务器( Client/Server )VCR、报告分发( Report Distribution )VCR、发布者/订阅者( Publisher/Subscriber)VCR。客户/服务器型VCR是一种排队式、非调度通信的、用户触发的、一对一的设备间的通信方式此类VCR常用于设置参数或实现某些操作,如改变给定值,对调节器参数的访问与调整,对报警的确认,设备的上载与下载;调度报告分发型VCR是一种排队式、非调度通信的、用户触发的、一对多的设备间的通信方式此类VCR常用于将报警状态、趋势数据等通知操作台;发布者/订阅者型VCR是一种缓冲区式的、一对多的通信方式,此类VCR常用于按周期性的调度方式,为用户应用模块的输入输出刷新数据,如刷新过程变量、操作输出等。

4. 数据链路层DLL

现场总线数据链路层是IEC定义中的子集。选用此子集来支持所定义的VCR类型。

为在应用之间传送消息,DLLSMKPFAS提供了对总线介质的访问。访问是由一个叫做LAS的特定数据链路层实体来控制,它提供两种对总线的访问:调度通信和非调度通信。

DLL分为两级操作,一是提供对总线的访问,一是控制数据在数据链路用户间传输。这两级操作为提高性能而集成在一起,因此不能看作是独立的子层。

a)  DLL介质访问功能

每个总线有一个集中的介质访问控制点,即LAS,和一个或多个令牌持有设备,即基本设备。网上的每个总线就是一条链路。当网络包括多于一条的链路时,就称为扩展链路(Extended Link)。扩展链路网络中的链路由网桥来连接。因此,扩展链路网络有时被称为桥接网络。

基本设备是那些能够接收令牌并能对其作出响应的设备。所有设备包括LAS和网桥都有基本设备的能力,也就是说,它们都有权力接收令牌(发起数据传输)。

令牌授权给设备在总线上发送的权力。在某一时刻只有一个设备持有令牌。LAS可以将两种令牌授权给设备。设备接收到第一种令牌时必须立即返回带地址的数据,这种令牌是由CDCompel Data)发出的。第二种令牌授权设备以三种优先级中的一种优先级在指定的时间段对总线进行访问。这种令牌是由PTPass Token)发布的。

 CD DLPDUFF中用来支持发布者/订阅者VCR。每个发布者VCR端点通过DL-BUFFER发布其数据。缓冲区中的内容是作为CD DLPDU的响应发出的。通常CDLAS发给发布者的缓冲区的数据链路层地址。在这种情况下,CD是由LAS根据其调度周期地发出。CD也可由订阅者VCR端点发出,在这种情况下,只有当设备收到PT DLPDU 时才能发送CD

PT DLPDU用来发送设备中的所有其它数据。当设备收到PT DLPDU时,它就被授权向链路上发送一段时间的数据。这个时间段在PT DLPDU中指定。

设备浏览FASSMK向其DL服务访问点(DL-SAPs, DL Service Access Points)和其DL连接端点(DLCEPs)发出的传送请求选择要发送的DLPDU的类型。DL-SAPs用来使用无连接DLL服务来发送所有的SMKP消息和所有的报文发布VCR消息。DL-SAPs也用来传送为发布者/订阅者VCRs和客户/服务器VCRs服务的连接建立消息。DLCEPs是用来传送所有其它的发布者/订阅者VCRs和客户/服务器VCRs消息。

所选择的要发送的请求是最早的,优先级最高的(大于等于PT DLPDU中指定优先级)能在令牌剩余持有时间内发出的的请求。

当设备没有数据可发,它显式地将令牌返回给LAS;如果它还有请求要发送,它将向LAS请求更多的令牌持有时间。

链路主设备是能够成为LAS的设备。每条链路有多于一个的链路主设备。

桥设备将链路连接成树状网络。桥设备总是链路主设备且必须是LAS,它包括每条其下游链路的系统管理时间发布者。当桥设备不是这些角色时,数据链路时间和应用时钟时间不能被再发布。

b)  DLL高级功能(数据传输功能)

FF提供了三种传送数据的DLL机制:无连接的数据传输和两种面向连接的数据传输。无连接的数据传输支持报文发布VCRs。一种类型面向连接的数据传输支持发布者/订阅者 VCRs,一种类型面向连接的数据传输支持客户/服务器VCRs

无连接的数据传输是在DL-SAP地址间的互相独立的DLPDU的排队式的传输。在DLL中不用保留上下文来控制数据传输。这种类型的数据传输用来进行报文发布是因为其目的地址可以配置为一个组(多个)DLSAP地址,允许多个报文源发送到同一组地址。这也同样允许报文接收者对报文源的标识和位置不敏感。

因为所有的无连接的数据传输是独立的,每个DLPDU的优先级是分别指定的,所有对每个VCR,只指定一种优先级。

面向连接的发布数据传输是从发布者发出的缓冲区式的数据传输。发布者不用知道订阅者的标识,并且要发送的DT DLPDU只包含一个地址,即发布者的地址。订阅者知道发布者的地址,侦听发布者发送的数据。

当一个发布者开始启动时,它向本地链路上的所有订阅者广播一个建立连接ECEstablish ConnectionDLPDU。这个EC DLPDU不需要响应。订阅者进行相似的操作,它们发送一个带地址的EC DLPDU给发布者以请求一个响应。当发布者收到从一个订阅者发出的EC DLPDU时,它向本地链路上再发布一个EC DLPDU。订阅者使用它发出完成开放其连接的请求后所收到的第一个EC DLPDU。它使用的EC DLPDU可能是发布者一开始发出的,也有可能是发布者作为订阅者的EC DLPDU的响应所发出。连接建立后,订阅者开始侦听由发布者发送的数据,并且忽略由发布者后来发送的EC DLPDU

发布数据传输是在由发布者收到一个带有发布者DLCEP地址的CD DLPDU并发送DT DLPDU作为其响应时开始的。如果此DLCEP还未开放,或者相关的缓冲区还未更新,此时就不会有DT DLPDU发出。

发布数据传输可能是调度的(由LASCD DLPDU触发的),也可能是非调度的(由订阅者发CD DLPDU触发的)。对于某一个连接而言,所有的DT DLPDU以同一优先级传送。此传送可能是有次序的,使得数据重复的现象能被监测到。当一个发布者在传送数据期间不能更新其缓冲区时就会发生数据重复的现象。

调度发布数据传输只是在本链路上发送。当发布者和订阅者位于不同的链路上时,在发布者和桥之间以及桥和订阅者之间都要分别建立相关的连接。因此,当它们位于同一条链路上时,由订阅者发出的EC DLPDU必须发给发布者DLCEP,或者当它们不在同一条链路上时,由订阅者发出的EC DLPDU必须发给网桥的再发布者DLCEP

非调度的发布是不同的。在这种情况下,网桥配置成在发布者和订阅者之间转发ECCDDT DLPDU。因此,此时就不会有再发布了。

面向连接的请求/响应数据传输是在客户与服务器之间的排队式的数据传输。客户端的VCR端点或者对等VCR端点做为发起者,发送EC DLPDU请求和服务器的连接,服务器响应指示服务器AP是否接收这个连接请求。一旦在这个连接上开始数据传输,所有的DT DLPDU将用同一优先级进行传输。

5.  物理层

现场总线物理层由物理媒体和用于传送数据的信号协议组成。所有的设备至少包括一个物理层实体。

物理层协议为数据链路层提供了发送和接收数据独立于物理层媒体类型的能力。一个设备所支持的物理层媒体的类型可以是IEC物理层规范文件中定义的任何一种。

FF网络中,使用三种传输速率:31.25kbps1Mbps2.5Mbps

                           

                             基金会现场总线通信协议:www.microcyber.cn

电话:
024-31217263(产品事业部) 024-31217253(自动化)

传真:
024-31217293(产品事业部) 024-31217260 (自动化)
邮件:
zang.bo@microcyber.cn
地址:
中国·沈阳·浑南新区文溯街17-8号 国际新兴产业园
邮编:110179
产品事业部:点击这里给我发消息