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采用单个开放和集成化的现场总线取代专用的自动化系统和网络，支持传感器、设备和高速子系统的直接集成，系统结构转变为图1右边的结构。开放的技术标准支持众多供应商的各类可互操作产品。
基金会现场总线－－开放、集成化的现场总线结构
基金会现场总线采用广为人知的开放式系统互联（OSI）参考模型控制工程网版权所有，如图2所示，OSI模型按层对网络进行描述。
物理层
基金会现场总线提供两类物理层www.cechina.cn，用户可根据应用需要选择H1或HSE。H1的传输速率达31.25 kbit/s，它针对过程控制和混合应用场合进行优化设计。H1支持总线电源的本质安全应用场合，可采用实体式和现场总线本质安全概念（FISCO）模型。H1双绞线的传输距离可达1900米，采用光纤电缆时
HSE（高速以太网）的传输速率可达100 Mbit/s，应用对象为高性能、完全冗余的控制主干网，如H1子系统和高密度数据源（如PLC和分析仪等）的集成。在以太网交换机和设备之间，HSE标准双绞线以太网电缆的最大传输距离为100米，全双工光纤电缆的最大传输距离为2000米。
通信栈
“通信栈”（第2层到第7层）将信息由A点传送到B点，这与飞机将乘客由一个国家运送到另一个国家很相似。H1物理层和栈都是IEC 61508国际标准的一部分。物理层和低层面栈中，HSE采用IEEE 802.3和互联网工程任务组（IETF）标准。现场设备访问代理（FDA）应用层的标准请参见IEC 61508。
用户层－分布式控制
要实现真正意义上的互操作性，基金会现场总线采用“用户层”定义现场设备中控制功能的框架。设备描述（DD）对参数信息的内容进行描述，无论是哪一家供应商的产品，主机都可以理解并显示过程数据。设备描述由IEC 61804-2国际标准定义。
用户层允许控制功能分散到现场设备中（参见图3）。这样可以省去大多数的I/O转换子系统，控制器的硬件和接线成本显著降低www.cechina.cn，整个系统的电源指标降低，控制柜空间缩小。由于消除了单一集中的故障点，从而降低了整个系统发生故障的风险；如果某一设备发生故障，强大的诊断功能可迅速找出故障点，从而缩短维修时间并提高系统的正常运行时间和工厂安全性能。
要实现分布式控制，诸如流量变送器中的模拟量输入（AI）或阀门中的模拟量输出（AO）应采用功能块实现。比例、积分和微分（PID）控制功能也可以嵌入到功能块中控制工程网版权所有，并在现场设备中运行。如图3所示，PID和AO块在阀门中实现。对基本控制块而言，输入和输出的数量和类型由基金会现场总线技术规范预定义。更复杂的功能，如批量控制、同步驱动控制、I/O网关和PLC时序www.cechina.cn，可采用特定的灵活功能块（FFB）。FFB的输入和输出，以及FFB控制算法则由最终用户组态。
设备测试和注册
现场总线采用严格的测试以确认设备是否符合相应的技术规范，所有控制设备、设备描述文件、功能块、通信栈和物理层都需加以确认，通过测试的设备将加上产品注册的“校验标记”。
最终用户应选用通过现场总线测试程序的设备。通过设备注册和主机HIST测试的设备清单列在现场总线网站上：www.fieldbus.org。
基金会现场总线的应用
图4给出基金会现场总线的应用范围。针对基本和先进过程控制应用场合，基金会现场总线列出21种标准功能块，更多的功能块仍在研发中。前面提到的灵活功能块（FFB）是一种针对特定应用场合而设计的功能块，以实现各类控制策略，如监视数据采集、批量控制、PLC时序、锅炉管理、同步驱动和先进I/O接口。FFB采用诸如IEC 61131-3标准的编程工具创建。FFB还可以将其他网络的信息（如传感器总线）传送到基金会现场总线的开放结构中。
集成化和互操作性
互操作性对于工厂优化至关重要，因为它保证用户能够从多家供应商那里获得所需的各类设备。现场总线采用开放、集成化的现场总线结构体系，从而确保工厂结构中，设备层、子系统层和数据服务器层实现集成和互操作。
现场设备集成
如图5所示，H1可对不同供应商的现场设备进行优化集成。由于采用功能块、设备描述和通用通信栈技术，无需客户进行软件编程，注册设备可在H1现场总线上实现“即插即用”。
子系统集成
HSE与自动化子系统的集成如图6所示。与现场设备集成后，子系统集成时无需客户进行软件编程。HSE是一种高性能主干网，它采用低成本的工业标准以太网设备。链
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