基金会现场总线用户层协议分析与实现

1           引言(Introduction)

现场总线作为目前自动化领域技术发展的热点之一，是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产物，是自动控制技术的发展方向。现场总线被誉为自动化领域的计算机局域网，可被广泛应用于制造业、流程工业、楼宇、交通等处的自动化系统中，它的出现标志着自动控制技术的发展进入了新时代。

　　基金会现场总线（FF，Foundation Fieldbus）是技术上先进的、全分布式的自动化系统，主要功能是对工业生产过程进行测量、信号变送、控制等，实现对生产过程的自动检测、监视、自动调节、顺序控制和自动保护，保障工业生产处于安全、稳定、经济的运行状态。基金会现场总线是一种在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术。基金会现场总线是以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层和应用层构成FF通信模型，并在应用层上增加了用户层。用户层是用户层协议（FBShell）和功能块应用进程的结合，主要针对自动化控制应用的需要。

本文在分析FF通信协议模型的基础上，提出了基金会现场总线用户层协议的设计模型及实现方法。

2           基金会现场总线协议模型(Model of FF Protocol)

目前在控制领域有影响的几种现场总线，如CAN、Profibus、LonWorks等都是以ISO/OSI开放系统互连模型为基础并考虑自动化控制系统的特点而设计的，只是取舍各有不同，因此将FF通信协议模型与ISO/OSI模型进行比照就很有必要。

表1 　ISO/OSI模型与FF H1协议模型对比

Table 1  Contrast between ISO/OSI model and FF H1 model