由现场总线基金会(fieldbus foundation; FF)制定出FF-H1和FF-HSE两个标准。FF-H1传输速率为31.25kbps,并被国际电工委员会列为IEC61158 Type 1国际标准;FF-HSE传输速率为100Mbps,并被国际电工委员会列为IEC61158 Type 5国际标准。FF-H1通信模型有物理层、数据链路层、应用层,省略了3~6层(网络层、传输层、会话层和表示层),另外增加了用户层。FF-HSE通信模型有物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层,省略了5~6层(会话层和表示层),另外增加了用户层。FF标准在工业控制网络,对通信的效率、实时性、可靠性、安全性有很高的要求,它省略了OSI参考模型的中间层,但增加了用户层。用户层的引入,使得用户可以直接以图形方式选用功能块来组建所需的控制系统。因此,FF标准不仅是通信标准,而且是控制系统标准。为了便于软硬件开发,FF把除去物理层和用户层之外的中间几层作为一个整体,统称为通信栈,并有专用集成电路芯片(application specific integrated circuit; ASIC)。
FF-H1物理层的传输介质为双绞线,这2根导线既是供电线也是通信线,而且符合本质安全标准,传输距离1900m,2台设备之间最多可以有4台中继器,其间传输距离延长为1900m×5。FF-H1总线可以用24VDC供电,为了保证既供电又通信,除了直流电源之外还需要增加电源阻抗调理器,它对直流呈现零阻抗,而对31.25kbps通信脉冲呈现高阻抗,从而既保证直流电源可以对FF-H1总线上的现场设备供电,也保证FF-H1总线上的现场设备之间正常通信。FF-H1总线用作现场控制层的低速现场网络,用来连接现场设备或现场仪表,诸如温度、压力、流量、物位等变送器,以及调节阀门等。FF-H1总线拓扑结构为总线型、树型、星型。
FF-H1用户层有面向用户的资源块、变换块和功能块,资源块描述了现场设备的硬件特性及其相关运行参数,如设备类型、版本、制造商、硬件类型、存储器大小等。变换块描述了现场设备的输入输出特性,如传感器类型、参数量程、单位等。功能块描述了现场设备应用功能的用户表现,其构成要素有输入参数、输出参数、内含参数、算法、输入和输出事件等。功能块分为输入、输出、控制和运算4种类型,每种类型又有多种块。功能块的输入、输出端用于块之间的连接,一台或多台现场设备内的功能块可以共享构成控制回路或控制系统。
FF-HSE物理层的传输介质为多芯电缆或光纤,传输距离最长100m,可以冗余配置。FF-HSE用作操作监控层的高速网络,HSE网络对下连接链接设备、网关设备、HSE设备,再由链接设备连接FF-H1网段、网关设备连接非FF总线、HD连接常规输入输出设备或可编程控制器。HSE网络对上连接操作员站、工程师站、计算机站等。链接设备将远端H1网段的信息传到HSE主干网的主机或主控室,在那里操作员可以对生产过程进行监视或操作。
综上所述,基金会现场总线(FF-H1和FF-HSE)是通信技术和控制技术的融合,并将通信技术延伸到控制系统最底层,是把控制与管理融为一体的理想网络。