现场总线应用技术-PROFIBUS-FMS

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：PROFIBUS-FMS的设计旨在解决车间一级的通信，在这一级可编程控制器主要是互相通信。PROFIBUS-FMS应用层包括以下两个部分：现场总线信息规范描述通信对象和服务，低层接口用于将FMS适配到第2层。

PROFIBUS-FMS的设计旨在解决车间一级的通信，在这一级可编程控制器（PLC和PC）主要是互相通信。在此应用领域内，高级功能比快速系统反应时间更重要。

1.PROFIBUS-FMS的应用层

应用层提供用户可用的通信服务，有了这些服务才可能存取变量、传输程序并控制执行，而且可传送事件。PROFIBUS-FMS应用层包括以下两个部分：现场总线信息规范（FMS）描述通信对象和服务，低层接口（LLI）用于将FMS适配到第2层。

2.PROFIBUS-FMS的通信模型

PROFIBUS-FMS的通信模型可以使分散的应用过程利用通信关系表统一到一个共用的过程中。现场设备中用来通信的那部分应用过程叫作虚拟现场设备（VFD）。

3.通信对象和对象字典（OD）

每个FMS设备的所有通信对象都填入该设备的本地对象字典中。对于简单设备，对象字典可以预先定义。涉及复杂设备时，对象字典可在本地或远程组态和加载。对象字典包括描述、结构和数据类型以及通信对象的内部设备地址和它们在总线上的标志（索引或名称）之间的关系。对象字典包括下列元素：

1）头：包含对象字典结构的有关信息。

2）静态数据类型表：所支持的静态数据类型列表。

3）变量列表的动态列表：所有已知变量表列表。

4）动态程序列表：所有已知程序列表。

对象字典的各部分只有当设备实际支持这些功能时才提供。

静态通信对象填入静态对象字典中，它们可由设备的制造者预定义或在总线系统组态时指定。FMS能识别5种通信对象：

1）简单变量。

2）数组（一系列相同类型的简单变量）。(www.chuimin.cn)

3）记录（一系列不同类型的简单变量）。

4）域。

5）事件。

动态通信对象填入对象字典的动态部分，它们可以用FMS服务预定义或定义、删除或改变。FMS可识别两种类型的动态通信对象：

1）程序调用。

2）变量列表（一系列简单变量，数组或记录）。

逻辑寻址是FMS通信对象寻址的优选方法，用一个16位无符号数短地址（索引）进行存取。每个对象有一个单独的索引，作为选项，对象可以用名称或物理地址寻址。

为避免非授权存取，每个通信对象可选存取保护，只有用一定的口令才能对一个对象进行存取，或对某设备存取。在对象字典中每个对象可分别指定口令或设备组。此外，可对存取对象的服务进行限制（如只读）。

4.PROFIBUS-FMS服务

FMS服务是ISO9506制造信息规范（Manufacturing Message Specification，MMS）服务的子集，已在现场总线应用中被优化，而且增加了通信对象管理和网络管理功能。通过总线的FMS服务的执行用服务序列描述，包括被称作服务原语的几个互操作、服务原语描述请求者和应答者之间的互操作。

5.PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-DP的混合操作

FMS和DP设备可以在同一条总线上的混合操作是PROFIBUS的一个主要优点。两种协议可以同时在一个设备上执行，这些设备称作混合设备。

能够进行混合操作是因为两种协议均使用统一的传输技术和总线存取协议，不同的应用功能由第2层的不同的服务存取点区分。

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