FF现场总线及应用实例

l.FF现场总线特点

基金会现场总线(Foundation Fieldbus)通常称为FF现场总线，它分为HI和四两级总线。HI采用符合IEC 61158-2标准的现场总线物理层;H2则采用高速以太网为其物理层。

HI现场总线物理层的主要电气特性如下:采用位同步数字化传输方式;传输波特率为 31. 25kb/s;驱动电压9~32VDC;信号电流土如lA.;电缆型式屏蔽双绞线;接线拓扑结构可采 用线型、树型、星型或者符合型;电缆长度小于等于1900m(无中继器时);分支电缆的长度30~12Om;挂界设备数量小于等于32台(无中继器时);可用中继器小于等于4台;适用防爆 方法有本质安全防爆方法等。

HI现场总线在一根屏蔽双绞线电缆上完成对多台现场仪表的供电和双向数字通信。控制 系统所配备的HI网卡通常只负责与现场仪表的双向通信。而总线的供电则需由专门的FF配电器完成。HI总线以段为单位，每块HI网卡有两个端口，每个端口连接一个段，而每一段需配一台FF配电器。总线的两端还需各配一个终端电阻，以消除高频信号的回声。

2.基于FF现场总线的球团竖炉控制系统

根据FF总线系统体系结构，结合竖炉造球生产的工艺特点，将竖炉造球控制系统结构设计如下，如图10-2所示。

整个系统由配料烘干电气控制系统、造球筛分电气控制系统、竖炉本体电气控制系统、成品运输电气控制系统和过程检测(仪表)控制系统等子系统组成。过程检测(仪表〉控制系统包括若干HI子系统，采用总线拓扑结构，通过HSEJHl网关与网络集线器连接;系统中的各电气控制系统由NCS-300OFF分布式智能I/O组成，将传统的离散数据和过程控制中标准的4~2伽lA模拟仪表信号引人系统，完成安全连锁等功能;各电气控制系统、仪表控制系统和上位机，如操作站(人机接口)、工程师站(组态与诊断)、生产调度(企业资源计划)工作站和管理工作站等，通过工业以太网与网络集线器连接，采取星型拓扑结构。

现场控制网络层采用现场总线基金会FF HI总线和FF HSE总线。仪表控制系统所使用的FF智能仪表通过FFHl总线按照总线拓扑结构连接，根据安装位置和功能划分为8个网段， 每个网段有8~16台设备，各网段间通过HSEJHl接口设备与HSE总线按照星型拓扑结构连接。FF现场总线仪表可构成控制回路、能够提供更多过程信息或更多维护信息，具有设备远程调试和自诊断能力，维护方便。HI链路主设备LAS(具有链路活动调度功能的设备，控制阅、变送器均可以有此功能〉可进行冗余配置。传统的离散数据和过程控制中标准的4~20M模拟仪表信号通过NCS-3000 FF分布式智能I/O引人控制系统， FF分布式智能I/O的主控 制器间通过FFHSE总线互联，安全连锁、手/自动控制、数值转换等功能由主控制器实现，各主控制器能独立运行。