2. FF的拓补结构
FF物理层支撑双绞线、电缆、光缆、无线等多种传输介质。现在运用较为广泛的是双胶线和电缆二种。FFH1的拓补结构见图8。
H1支撑单点型、总线型、菊花链型和树型4种结构。其间总线型选用一根骨干电缆,再分出多根分支电缆,每根分支上接一台现场设备;菊花链型只要骨干电缆,即现场设备都接在骨干电缆上;树型是骨干电缆上一个端点分出多个分支。在实践运用中,上述4种类型都可混合运用。
H1总线段的首要特性参数参见表1。
表1 FFH1的特性参数
明显,在不同传输速率下,传输信号的起伏和波形与传输导线的类型、屏蔽、长度等密切相关。为了使挂接在传输导线上的一切设备都能满意作业电源,信号起伏,信号波形等方面的要求,有必要对传输导线的横截面,答应的最大传输间隔等做出规则。表2列出了H1传输导线的性能参数。
表2 FFH1传输导线的性能参数
3.网络设备
网络设备的类型有现场设备、电源、实质安全栅、终端器、现场总线接口及网桥等。
(1)现场设备
现场设备是连接到现场总线上并与之通讯的物理实体。现场设备一般有各种工业自动化外表的变送器(温度、压力、差压、流量等)及执行器等等。依照FF规范,现场设备依照是否用于防暴环境、是否总线供电及功耗来分类,表3列出H1现场设备的类型及编号。
表3 H1现场设备类型及编号
关于总线供电型的设备,因为受传输导线性能参数、传输电流及传输电压降等要素的影响,使得接在总线不同方位上设备从总线上得到的供电电压有所不同。依照FF规范,任何一台现场设备可接在总线的任何方位上并能正常作业,因此有必要对满意设备正常作业的电压、电流规模和功耗等参数做出明确规则。表4列出了111类型现场设备的引荐参数。依照IEC61158-2的规范要求,现场设备电路开路时最大输出电压的引荐值为35V。
表4 FF111类现场设备的引荐参数
(2)电源
FF的电源分为3类
1)131型非实质安全电源,可为实质安全栅供电,输出电压取决于安全栅额定值。
2)132型非实质安全电源,不为实质安全栅供电,输出电压最大值32VDC。
3)133型实质安全电源,契合实质安全参数。
(3)实质安全栅
实质安全栅是H1的安全场所与风险场所的隔离器,契合实质安全防爆规范。
注:所谓实质安全(Intrinsic Safety)防暴规范,亦称安全火花防暴规范,是指在风险场合,虽然会发生火花,但因为能量约束在必定规模内,不足以引爆发生风险。
(4)终端器
终端器是用在传输电缆的首端和结尾的阻抗匹配器,每段总线有必要有2个终端器。终端器的作用是用以避免传输信号失真和总线二端发生信号波反射。终端器有外置式和内置式(即预置于设备内部)2种。
(5)中继器
中继器用于扩展现场总线网段,H1网段上的恣意2台设备间最多能够运用4台中继器。也就是说,H1网段上2台设备间的最大间隔是9500m(A型屏蔽双绞线)。中继器是一台有源的总线供电设备或非总线供电设备。