Foundation Fieldbus H1

Foundation Fieldbus H1 ir lauka līmeņa interfeisa un ierīču integrācijas tehnoloģija atvērtajai, brīvajai Foundation Fieldbus rūpnieciskās automatizācijas arhitektūrai. H1 ir sadarbspējīga, divvirziena, ciparu, virknes tīkls. Tehnoloģiju izstrādā un uztur bezpeļņas organizācija FieldComm Group ar galveno biroju Ostinā, ASV. Līdz 2015. gadam standartu uzturēja Fieldbus Foundation.

FOUNDATION Fieldbus H1 specifikācija aprakstīta standartā IEC 61158 ( FOUNDATION Fieldbus H1 atbilst laukmaģistrāles 1. tipam), aizgūstot to no ISA SP50. Tam ir Eiropas standarts EN50170.

H1 ir izstrādāts, lai varētu darboties eksistējošos ierīču savienojošos vītajos pāros, turklāt elektrobarošanu un datu pārraidi nodrošinot ar vienu vadu. Iespējams izmantot arī optiskos kabeļus. H1 atbalsta dzirksteļu drošu elektrisko ķēžu risinājumus, ļaujot tīklu ierīkot ugunsnedrošās un sprādzienbīstamās zonās.
Atšķirībā no citiem protokoliem, FOUNDATION H1 nodrošina precīzu (izohronu) sakaru sinhronizāciju un kontroles funkciju izpildi ar minimālu pauzes laiku un aizkaves fluktuāciju.

OSI slāņu realizācija 
HART protokols īsteno 7 slāņu Atvērto sistēmu sadarbības bāzes etalonmodeļa (OSI) 1., 2. un 7. slāni.

Fizikālais slānis 
FOUNDATION Fieldbus H1 fizikālais slānis nodrošina mehānismu, kā pārraidīt un saņemt signālus tīklā. Kabeļiem tiek rekomendēts izmantot ekranētu vīto pāri.

Lai kopne darbotos pareizi, katram segmentam nepieciešami divi terminatori. Terminators ir virknē saslēgts 1 µF kondensators un 100 Ω rezistors. Tas nodrošina līnijas strāvas šuntēšanu un aizsargā pret elektrisko atstarošanos. Kabeli starp terminatoriem sauc par maģistrāli.

Katrā segmentā (maģistrāle un atzarojumi) ar kabeļa maksimālo garumu 1900 m var pieslēgt līdz 32 mezgliem. Atzarojumā 120 m garumā var pieslēgt līdz 12 ierīcēm. Izmantojot 4 atkārtotājus, līnijas garumu var palielināt līdz 9500 metriem.

FOUNDATION Fieldbus H1 datu pārraides ātrums ir 31,25 kbit/s. Datu kodēšanai izmanto Mančestras II kodu. Datu pārraide notiek ar ± 9 mA modulācijas signālu

Atkarībā no ierīces konstrukcijas, tai elektrobarošanu var nodrošināt no segmenta (kopnes) vai atsevišķi. Kopnei pieslēgto ierīču darba spriegums ir 9 līdz 32 V, vidējais strāvas patēriņš ir 20 mA ierīcei.

Datu posma slānis 
FOUNDATION Fieldbus H1 Datu posma slānis nodrošina šādas tīkla topoloģijas: punkta-punkta, kopne ar atzarojumiem, ziedlapķēde, koks vai jaukta tipa (atbalstošo topoloģiju kombinācija).

Kanāla piekļuves metode ir tokena padošana.
Kļūdu noteikšanai izmanto 16 bitu CRC.

Lietojumslānis 
Lietojumslānim FOUNDATION Fieldbus H1 atbilst Fieldbus piekļuves apakšslānis un Fieldbus ziņojumu specifikācijas slānis.

Atsauces

Ārējās saites 
 FOUNDATION Fieldbus

Rūpnieciskā automatizācija
Tīkla kopnes