總線專題：第七講 EPA（上）

客戶/服務器通信模式常用于設置參數(shù)或?qū)崿F(xiàn)某些操作，如改變給定值、對調(diào)節(jié)器參數(shù)的訪問和調(diào)整、對報警的確認、數(shù)據(jù)的上載和下載等。

（2）報告分發(fā)型（Report Dietribution）

報告分發(fā)型通信模式是一種排隊式、非周期通信。也是一種由用戶發(fā)起的一對多的通信。他區(qū)別于客戶/服務器的最大特點是采用一對多通信。一個報告者對應于多個設備組成的一組收聽者。收聽者的地址預先由組態(tài)決定。

這種報告分發(fā)型通信模式用于廣播及多點發(fā)送事件與趨勢報告。最典型的應用場合是將報警狀態(tài)、趨勢數(shù)據(jù)等通知操作臺。

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

發(fā)布者/預定者接收模式主要用來實行緩沖型、一對多通信。緩沖型意味著只有最近發(fā)布的數(shù)據(jù)留在網(wǎng)絡緩沖器內(nèi)，新的數(shù)據(jù)會完全覆蓋先前的數(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)，按準確的時間周期發(fā)出，也可以由數(shù)據(jù)用戶按非周期方式發(fā)送。

EPA現(xiàn)場設備通常采用發(fā)布者/預定者型通信方式，為用戶應用功能塊輸入/輸出數(shù)據(jù)的更新提供服務。

3.證實服務與無證實服務

在EPA系統(tǒng)中，組成一個功能塊應用進程的功能塊實例間使用證實和無證實服務來進行彼此間的通信（GB/T17967-2000）。所謂實例（Instance）就是功能單元，是獨立的帶有自己名稱的實體，且具有指定類型的屬性。

（1）證實服務。證實服務用來定義在功能塊實例之間交換的請求和響應。證實服務要求向發(fā)出EPA通信服務請求的功能塊應用進程作出肯定或否定的應答，否定應答包括錯誤編碼。

證實服務采用單播方式傳輸數(shù)據(jù)，由服務請求方發(fā)出通信要求，并等待接收方的應答，以確認其發(fā)出的請求是否被正確響應，如果出錯，則可由用戶應用程序決定是否重發(fā)，以及重發(fā)計數(shù)。

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

（2）無證實服務

無證實服務用來定義從功能塊實例向一個或更多的遠程功能塊實例單向發(fā)送報文。

數(shù)據(jù)發(fā)布方采用多播或廣播方式向EPA網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)，而無需接收方作出是否正確收到的應答。無證實服務主要用于發(fā)布數(shù)據(jù)和分發(fā)事件通知，而無需了解數(shù)據(jù)是否正確到達目的EPA站點。

4.EPA系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

EPA控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡劃分為二個網(wǎng)段：過程監(jiān)控層網(wǎng)段L2和現(xiàn)場設備層網(wǎng)段L1，其中L1網(wǎng)段為用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種現(xiàn)場設備（如變送器、執(zhí)行機構(gòu)和分析儀器等）之間以及現(xiàn)場設備與L2網(wǎng)段的連接，而L2網(wǎng)段則主要用于控制室設備以及人機接口之間的連接，如圖2所示。L1網(wǎng)段和L2網(wǎng)段僅僅是指他們在系統(tǒng)中所處的層次關(guān)系的不同而劃分的，他們在本質(zhì)上都遵循同樣的EPA通信協(xié)議，但對于處于現(xiàn)場設備層L1網(wǎng)段在物理接口和線纜特性上必須滿足工業(yè)現(xiàn)場應用的要求。

組成過程監(jiān)控層網(wǎng)段L2和現(xiàn)場設備層網(wǎng)段L1的網(wǎng)絡可采用以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)或藍牙通信技術(shù)中的一種或多種，其中以太網(wǎng)網(wǎng)段兼容IEEE802.3協(xié)議，無線局域網(wǎng)網(wǎng)段兼容IEEE802.11協(xié)議，而藍牙網(wǎng)段則兼容IEEE802.15協(xié)議。

在實際應用中，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)、無線局域網(wǎng)或藍牙中的一種或幾種。

圖2中所示僅具有邏輯意義。實際的工程實施中，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，以星形方式連接EPA設備。

EPA控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設備層L1網(wǎng)段由一個或幾個微網(wǎng)段組成，每個微網(wǎng)段即為一個控制區(qū)域，由相互需要通信的EPA現(xiàn)場設備連接在一起，并實現(xiàn)確定測量與控制功能的設備組成。

每個微網(wǎng)段均通過一個EPA網(wǎng)橋與過程監(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)段進行通信隔離，將EPA現(xiàn)場設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荷。

在工程實施中，物理安裝上處于相鄰位置，實現(xiàn)不同確定任務的兩組或兩組以上的EPA現(xiàn)場設備也可以連接到同一個EPA微網(wǎng)段。

為了進一步說明，現(xiàn)舉二個例子如下：

例子1：一個控制回路或功能塊應用進程的組成元素，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)場控制器，將他們連接在一起，實現(xiàn)一個測量與控制任務，即組成一個微網(wǎng)段。

例子2：組成功能塊應用進程A的變送器A、執(zhí)行器A，控制器A等元素，與組成功能塊應用進程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微網(wǎng)段內(nèi)。