總線專題：第七講 EPA（下）

EPA系統(tǒng)中的設備有EPA主設備、EPA現(xiàn)場設備、EPA網橋、EPA代理等幾類，現(xiàn)分別簡述于下：

（1）EPA主設備

EPA主設備是EPA過程監(jiān)控層L2網段上的設備，具有EPA通信接口，不要求具有控制應用功能塊或功能塊應用進程。他是指EPA系統(tǒng)中的組態(tài)、監(jiān)控設備或人機接口等，如操作站、工程師站（組態(tài)用）等。EPA主設備的IP地址在系統(tǒng)中必須是唯一的。

（2）EPA現(xiàn)場設備

EPA現(xiàn)場設備是指處于工業(yè)自動化現(xiàn)場應用環(huán)境的設備，如變送器、執(zhí)行器、開關、數(shù)據(jù)采集器、現(xiàn)場控制器等。EPA現(xiàn)場設備必須具有EPA通信實體，并至少包含有一個功能塊單元。EPA現(xiàn)場設備的IP地址在系統(tǒng)中必須是唯一的。

（3）EPA網橋

EPA網橋是連接一個L1微網段與其他L1網段或L2網段的設備。

EPA網橋不同于一般的以太網交換機或無線訪問點，他至少有二個EPA接口，視不同應用，其中的任一個接口都可以是以太網、無線局域網、藍牙接口，其中一個接口通過交換機（或無線訪問點）連接本微網段的其他EPA設備，另一個接口用于連接L2網段。

一般每個L1微網段使用一個EPA網橋。但在系統(tǒng)規(guī)模不大，整個系統(tǒng)為一個微網段時，可以不使用EPA網橋。

EPA網橋是可以組態(tài)的設備，必須具有以下功能：

1）通信隔離。一個L1微網段內EPA現(xiàn)場設備之間的通信，其流量必須限制在本微網段內，不占用其他L1微網段以及L2網段的通信帶寬資源。

一個L1微網段外的不同設備之間互相通信時，其流量必須限制在本微網段外，不占用本微網段的通信帶寬資源。

這里所指的通信流量包括以廣播一點對多點傳輸?shù)亩嗖ヒ约包c對點傳輸?shù)膯尾ネㄐ艌笪乃嫉膸捹Y源。

2）報文轉發(fā)與控制

當一個L1微網段內的EPA設備與其他L1微網段或L2網段的設備進行通信時，由EPA網橋負責轉發(fā)并進行控制。

當一個L1微網段內的設備向本微網段外的其他設備發(fā)送報文時，由EPA網橋直接轉發(fā)，或先緩存，再轉發(fā)。

當一個L1微網段外的設備向本網段內的設備發(fā)送報文時，將先由EPA網橋進行緩存，并按照確定性調度所規(guī)定的順序發(fā)送到本網段內的EPA設備。

舉個例子，通過組態(tài)，EPA網橋首先建立鏈路關系表，該鏈路關系表以記錄的形式記錄本微網段內外需要通信的設備之間的通信鏈路關系信息，包括目的與源IP地址、端口號、EPA服務標識等。當網橋從其任一個接口接收到一個報文時，根據(jù)該鏈路關系表，對報文中的目的與源地址、端口號、EPA服務標識等進行檢查。當報文中的信息與存儲在鏈路關系表中的某一項記錄相吻合時，才進行轉發(fā)，否則將直接丟棄，不予處理和轉發(fā)。

（4）EPA代理

EPA代理是一個可選設備，它采用一般信息網絡技術（如COM組件）與其他網絡進行數(shù)據(jù)的共享和交換，以及對遠程訪問的安全控制與管理。

6.EPA支持的通信調度方式

在EPA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)鏈路層支持基于IEEE802.3/11/15的非確定性與確定性通信二種通信方式。

其中，連接在過程監(jiān)控層的L2網段上的EPA設備（見圖2），采用基于IEEE802.3/11/15的訪問調度機制，其發(fā)送報文的時間由用戶自定義。

在每個L1微網段內部，按EPA規(guī)定的確定性通信調度方案，每個EPA設備按事先組態(tài)好的先后順序以及優(yōu)先級大小，錯時向EPA網絡上發(fā)送報文，以避免二個設備在同一時刻向網絡上同時發(fā)送數(shù)據(jù)，從而避免了報文碰撞。

（1）周期報文和非周期報文

在EPA系統(tǒng)中，EPA設備之間的通信報文有兩大類，即周期報文與非周期報文。

1）周期報文，是指用于傳輸過程周期數(shù)據(jù)的EPA報文以及有無非周期報文發(fā)送的聲明報文。過程數(shù)據(jù)是指用于需要按控制回路的控制周期傳輸?shù)臏y量值、控制值或功能塊輸入、輸出更新的數(shù)據(jù)。包括諸如壓力、溫度、流量、液位等測量值及控制值。

周期報文按事先組態(tài)好的準確時間發(fā)送。

2）非周期報文。是指用于以非周期方式在兩個通信伙伴間發(fā)送非周期數(shù)據(jù)的報文。這些報文是根據(jù)情況隨機產生的。如程序的上下載報文、變量讀寫報文、事件通知、報警趨勢報告等報文，以及諸如ARP、RARP（逆向地址解析協(xié)議）、HTTP、FTP、TFTP（典型文件傳輸協(xié)議）、ICMP、IGMP、WEB服務基于IEEE802.3/11/15的其它協(xié)議的報文。非周期報文按其優(yōu)先級大小及時間有效方式發(fā)送。

在EPA系統(tǒng)中，報文發(fā)送的優(yōu)先級分為下列幾級，即0、1、2、3、4、5等，其中0表示最高優(yōu)先級。