3.1.4 高速以太網
2000年3月.現場總線基金會FF提出了一種以標準以太網+TCP(UDP)協議為底層通信平臺的現場總線協議標準--高速以太網協議（HSE,High Speed Ethernet)。高速以太網協議的核心在于應用層和用戶層規范，以及系統管理和網絡管理機制。表3-1所示的為HSE協議模型與ISOOSI參考模型的關系。由表3-1可以看出，HSE增加了用戶層，BP功能塊應用進程（Function Block Application Process.FBAP)。

HSE最大限度地利用了目前已經在商業領域普及的以太網技術.作為主干網絡，處于FFH1現場總線的上層位置。作為使用以太網最大障礙的CSMA/CD通訊控制模式，也通過網絡的高速化以及標準的交換機方式進行了改善，可以奄無妨礙地在實時控制中使用。在高速以太網協議中，實時信息通過UDP和以太網協議發送，因為UDP是一種無需確認的傳輸協議，沒有鏈接建立和關閉過程，適合于實時通信;而非實時協議則通過TCP協議傳輸。但由于UDP本身不提供可靠傳輸機制，所以高速以太網協議詳細定義了應用層協議以實現實時信息的可靠傳輸.而且，高速以太網還在用戶層采用了基于時間的功能塊調度機制，多個功能塊在不同的時間段發送信息，減少了在以太網上產生沖突的概率。并且現場總線所獨有的現場儀表總線供電方式也通過使用以太網電纜中的備用電纜得到了解決。并且，本質安全防爆也通過采用和H1相同的防爆柵方式得到了解決。
圖3-2為高速以太網現場總線HSE的體系結構。HSE是以標準的“以太網+TCP(UDP)/IP”為通佶平臺，定義了應用層實時通信協議和用戶層功能塊應用進程。HSE充分引用現有的商用網絡協議：DHCP負責HSE現場設備IP地址動態分配:SNTP實現網絡中各個現場設備之間的時鐘同步;SNMP實現對HSE現場設備在線管理。

FDA(FieldDeviceAccess〉代理是高速以太網現場總線協議HSE的核心部分，它為HSE現場設備之間的通信定義了三種通信模式：客戶/服務器、發布者/預定者以及報告分發，這一種不同的通信模式適用于不同的通信場合：
客戶/服務器通信模型主要用于組態軟件對現場設備的變量讀寫，程序上、下栽等：
發布者/預定者主要用于現場設備功能塊之間的輸人/輸出數據的傳遞；
報告分發通信模型，主要用于報瞥等突發信息的通信。
HSE協議還包括一個系統管理內核（SMK），用于對HSE現場設備進行上電啟動管理,并負責設備中功能塊的調度。
高速以太網現場總線協議HSE不僅僅是一種通信協議，它還包括對設備的管理、通信的調度等一系列功能，是一套功能完善的現場總線控制系統規范。目前，國內外多家公司都在開發基于HSE的現場總線設備，Smar,ABB以及Emerson等公司的基于HSE的鏈接設備己經通過FF致性測試。國內，北京華控、中科院沈陽自動化研究所等單位在HSE鏈接設備的開發上已經取得許多成果。研究和開發基于高速以太網的現場總線協議不僅能夠讓我們緊跟著目前現場總線的發展趨勢.也能夠讓我們在現場總線技術上面不落后甚至于其他公司。同時,研究HSE現場總線協議也為我們制定具有自主知識產權的現場總線標準提供了思路和技術支持。

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