现场总线设备的寻址方法有哪些?
当基金会在H1网段上工作时,现场总线设备(也称为节点)由一个八位二进制数寻址。自然,此二进制数字段支持0到255(十进制)或00到FF十六进制的最大寻址范围。下面由现场总线技术厂家无锡凌科自动化来带大家了解一下现场总线设备寻址方法。
通常可以通过主机系统(通常是具有FF功能的DCS)为设备分配地址以使其在网段上运行,尽管可以订购具有客户指定地址的工厂预先配置的FF仪器。
通常将主机系统配置为自动确定设备地址,而不是要求技术人员或工程师手动分配每个地址。这使调试过程更加方便。
出于操作原因,H1网段上允许的“永久”设备(已安装现场仪器)的最大数量为32,并且寻址方案提供的有效地址远不止此。
给网段的链接活动调度程序(LAS)设备执行的许多任务之一是探测连接到网段的新设备。
一次完成一次,LAS依次轮询有效地址范围内的未使用地址。
显然,这可能是浪费时间,因为在任何给定时间只有32个能够激活服务的地址和200多个有效地址。
解决此问题的实际方法是为LAS指定一个“未使用”的地址范围以使其跳过,这样就不会浪费时间来探测特定范围内的设备(节点)。
此地址范围指定为一组两个数字:一个用于第一个未使用的节点(缩写为FUN),另一个用于指定未使用的节点数(缩写为NUN)。
例如,如果希望将LAS放在特定的H1段上,则跳过设备地址40到211,因为地址范围40到211是172个地址,所以可以将FUN设置为等于40,将NUN设置为等于172。 (包括40和211)。
即使在H1网段中最多可运行32个设备,也很少会找到运行16个以上设备的网段。原因之一是速度:随着其他设备需要广播和处理数据的时间,总的宏周期时间(从任何一台设备保证相同过程数据的传输保证时间到确定性时间)必定会增加。
根据现场总线基金会的工程建议指南,一个网段中最多只能有十二个设备(包括不超过两个最终控制元件),以实现1秒或更短的宏周期时间。
对于半秒的更新时间,建议的最大数量为六个设备(不超过两个最终控制元素)。
对于四分之一秒的更新时间,限制下降到总共三个设备,最终控制元素不超过一个。宏周期时间本质上是停滞时间,对于任何形式的反馈控制而言,它都比滞后时间差。
在控制某些快速过程(例如液体压力或流速)时,停滞时间约为一秒,这是造成不稳定的原因。
H1网段上操作地址数量的另一个限制是电流消耗。现场总线设备消耗的电流最小为10 mA。
具有16个并联设备的FF段的总电流最小为160 mA,更实际的值超过300 mA。
除网络地址外,每个现场总线设备还带有一个绝对唯一的标识符(32字节二进制数),以将其与现有的任何其他现场总线设备区分开。
该标识符的作用与以太网设备上的MAC地址几乎相同。但是,FF设备的标识符字段所允许的仪器数量远远超过以太网:FF仪器为32字节,而以太网设备为48位。
以太网MAC地址字段仅允许2.815×10 14个 唯一的设备,而FF标识符允许1.158×10 77个设备!
现场总线设备的网络地址和设备标识符之间的区别实际上与最终用户分配的以太网设备的IP地址与制造商分配的其MAC地址号之间的区别相同。了解更多关于基金会现场总线技术等等工业以太网知识,欢迎大家前往现场总线模块厂家无锡凌科自动化公司。