總線專題：第七講 EPA（上）

客戶/服務(wù)器通信模式常用于設(shè)置參數(shù)或?qū)崿F(xiàn)某些操作，如改變給定值、對(duì)調(diào)節(jié)器參數(shù)的訪問(wèn)和調(diào)整、對(duì)報(bào)警的確認(rèn)、數(shù)據(jù)的上載和下載等。

（2）報(bào)告分發(fā)型（Report Dietribution）

報(bào)告分發(fā)型通信模式是一種排隊(duì)式、非周期通信。也是一種由用戶發(fā)起的一對(duì)多的通信。他區(qū)別于客戶/服務(wù)器的最大特點(diǎn)是采用一對(duì)多通信。一個(gè)報(bào)告者對(duì)應(yīng)于多個(gè)設(shè)備組成的一組收聽者。收聽者的地址預(yù)先由組態(tài)決定。

這種報(bào)告分發(fā)型通信模式用于廣播及多點(diǎn)發(fā)送事件與趨勢(shì)報(bào)告。最典型的應(yīng)用場(chǎng)合是將報(bào)警狀態(tài)、趨勢(shì)數(shù)據(jù)等通知操作臺(tái)。

（3）發(fā)布者/預(yù)定者接收型（Publisher/Subscriber）

發(fā)布者/預(yù)定者接收模式主要用來(lái)實(shí)行緩沖型、一對(duì)多通信。緩沖型意味著只有最近發(fā)布的數(shù)據(jù)留在網(wǎng)絡(luò)緩沖器內(nèi)，新的數(shù)據(jù)會(huì)完全覆蓋先前的數(shù)據(jù)。

采用這種通信模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以根據(jù)組態(tài)，按準(zhǔn)確的時(shí)間周期發(fā)出，也可以由數(shù)據(jù)用戶按非周期方式發(fā)送。

EPA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常采用發(fā)布者/預(yù)定者型通信方式，為用戶應(yīng)用功能塊輸入/輸出數(shù)據(jù)的更新提供服務(wù)。

3.證實(shí)服務(wù)與無(wú)證實(shí)服務(wù)

在EPA系統(tǒng)中，組成一個(gè)功能塊應(yīng)用進(jìn)程的功能塊實(shí)例間使用證實(shí)和無(wú)證實(shí)服務(wù)來(lái)進(jìn)行彼此間的通信（GB/T17967-2000）。所謂實(shí)例（Instance）就是功能單元，是獨(dú)立的帶有自己名稱的實(shí)體，且具有指定類型的屬性。

（1）證實(shí)服務(wù)。證實(shí)服務(wù)用來(lái)定義在功能塊實(shí)例之間交換的請(qǐng)求和響應(yīng)。證實(shí)服務(wù)要求向發(fā)出EPA通信服務(wù)請(qǐng)求的功能塊應(yīng)用進(jìn)程作出肯定或否定的應(yīng)答，否定應(yīng)答包括錯(cuò)誤編碼。

證實(shí)服務(wù)采用單播方式傳輸數(shù)據(jù)，由服務(wù)請(qǐng)求方發(fā)出通信要求，并等待接收方的應(yīng)答，以確認(rèn)其發(fā)出的請(qǐng)求是否被正確響應(yīng)，如果出錯(cuò)，則可由用戶應(yīng)用程序決定是否重發(fā)，以及重發(fā)計(jì)數(shù)。

證實(shí)服務(wù)主要用于可靠通信服務(wù)（如變量讀、寫服務(wù)）數(shù)據(jù)傳輸。

（2）無(wú)證實(shí)服務(wù)

無(wú)證實(shí)服務(wù)用來(lái)定義從功能塊實(shí)例向一個(gè)或更多的遠(yuǎn)程功能塊實(shí)例單向發(fā)送報(bào)文。

數(shù)據(jù)發(fā)布方采用多播或廣播方式向EPA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，而無(wú)需接收方作出是否正確收到的應(yīng)答。無(wú)證實(shí)服務(wù)主要用于發(fā)布數(shù)據(jù)和分發(fā)事件通知，而無(wú)需了解數(shù)據(jù)是否正確到達(dá)目的EPA站點(diǎn)。

4.EPA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

EPA控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)劃分為二個(gè)網(wǎng)段：過(guò)程監(jiān)控層網(wǎng)段L2和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層網(wǎng)段L1，其中L1網(wǎng)段為用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和分析儀器等）之間以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與L2網(wǎng)段的連接，而L2網(wǎng)段則主要用于控制室設(shè)備以及人機(jī)接口之間的連接，如圖2所示。L1網(wǎng)段和L2網(wǎng)段僅僅是指他們?cè)谙到y(tǒng)中所處的層次關(guān)系的不同而劃分的，他們?cè)诒举|(zhì)上都遵循同樣的EPA通信協(xié)議，但對(duì)于處于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層L1網(wǎng)段在物理接口和線纜特性上必須滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求。

組成過(guò)程監(jiān)控層網(wǎng)段L2和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層網(wǎng)段L1的網(wǎng)絡(luò)可采用以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)或藍(lán)牙通信技術(shù)中的一種或多種，其中以太網(wǎng)網(wǎng)段兼容IEEE802.3協(xié)議，無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)段兼容IEEE802.11協(xié)議，而藍(lán)牙網(wǎng)段則兼容IEEE802.15協(xié)議。

在實(shí)際應(yīng)用中，EPA推薦L2網(wǎng)段采用以太網(wǎng)，而L1網(wǎng)段則可以采用以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)或藍(lán)牙中的一種或幾種。

圖2中所示僅具有邏輯意義。實(shí)際的工程實(shí)施中，基于以太網(wǎng)的EPA微網(wǎng)段可采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，以星形方式連接EPA設(shè)備。

EPA控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層L1網(wǎng)段由一個(gè)或幾個(gè)微網(wǎng)段組成，每個(gè)微網(wǎng)段即為一個(gè)控制區(qū)域，由相互需要通信的EPA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接在一起，并實(shí)現(xiàn)確定測(cè)量與控制功能的設(shè)備組成。

每個(gè)微網(wǎng)段均通過(guò)一個(gè)EPA網(wǎng)橋與過(guò)程監(jiān)控層L2網(wǎng)段以及其他L1微網(wǎng)段相連，用于將本微網(wǎng)段與L2網(wǎng)段以及其他L1微網(wǎng)段進(jìn)行通信隔離，將EPA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信限制在本微網(wǎng)段內(nèi)，而不影響L2網(wǎng)段以及其他L1微網(wǎng)段內(nèi)通信帶寬資源，這就減輕了通信的負(fù)荷。

在工程實(shí)施中，物理安裝上處于相鄰位置，實(shí)現(xiàn)不同確定任務(wù)的兩組或兩組以上的EPA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可以連接到同一個(gè)EPA微網(wǎng)段。

為了進(jìn)一步說(shuō)明，現(xiàn)舉二個(gè)例子如下：

例子1：一個(gè)控制回路或功能塊應(yīng)用進(jìn)程的組成元素，如內(nèi)置有輸入采樣功能塊單元的變送器、內(nèi)置有輸出執(zhí)行功能塊單元的執(zhí)行器、內(nèi)置有控制算法功能塊單元的現(xiàn)場(chǎng)控制器，將他們連接在一起，實(shí)現(xiàn)一個(gè)測(cè)量與控制任務(wù)，即組成一個(gè)微網(wǎng)段。

例子2：組成功能塊應(yīng)用進(jìn)程A的變送器A、執(zhí)行器A，控制器A等元素，與組成功能塊應(yīng)用進(jìn)程B的變送器B、執(zhí)行器B、控制器B等元素之間沒有通信關(guān)系，即他們之間不需要相互通信，但在實(shí)際工程安裝中，由于他們的物理安裝位置較為接近，也可將他們連接在同一個(gè)微網(wǎng)段內(nèi)。