FOUNDATION fieldbus基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
FOUNDATION fieldbus基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)包含以下三部分：
　物理層
　通訊“?！?BR>　用戶(hù)程序
開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)分層通訊模型可用于模擬這些成分。
物理層是OSI的第一層。數(shù)據(jù)鏈路層(DLL)是OSI的第二層?，F(xiàn)場(chǎng)總線消息規(guī)范(FMS)是OSI的第七層。通訊棧包括了OSI模型中的第二層到第七層。
現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議不使用OSI的第三、四、無(wú)、六層?，F(xiàn)場(chǎng)總線訪問(wèn)子層(FAS)將FMS映射到DLL。
在OSI模型中未定義用戶(hù)程序?，F(xiàn)場(chǎng)總線FOUNDATION fieldbus基金會(huì)已規(guī)定了用戶(hù)程序模型，并在現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備及設(shè)計(jì)用于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的AMS與DeltaVPERFORMA-NCE應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)研制之中加以使用。
當(dāng)消息在現(xiàn)場(chǎng)總線中傳送時(shí)，其各部分均由通訊系統(tǒng)中的各層承擔(dān)。
下圖中標(biāo)明的數(shù)字為各層傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)使用的字節(jié)數(shù)。
物理層
物理層由國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)與國(guó)際測(cè)量與控制協(xié)會(huì)(ISA)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義。
物理層從通訊棧接收消息，并將其轉(zhuǎn)換成物理信號(hào)，然后發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)總線的傳送介質(zhì)之上；物理層也負(fù)責(zé)這一過(guò)程的逆過(guò)程。
轉(zhuǎn)換工作包括添加和去除前導(dǎo)碼、開(kāi)始定界符與結(jié)束定界符。
現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)的編碼使用曼切斯特雙相-L技術(shù)。該信號(hào)稱(chēng)為“同步序列”，因?yàn)槭冀K信息已加于串行數(shù)據(jù)流之上。數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)結(jié)合在一起即產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)。
現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)接收端將時(shí)鐘周期一半時(shí)的上跳沿解釋為邏輯“O”，而將下跳沿解釋為邏輯“1”。
現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)使用曼徹斯L技術(shù)編碼
前導(dǎo)碼、開(kāi)始定界符與結(jié)束定界符均定有特殊的字符。
前導(dǎo)碼，開(kāi)始定界符與結(jié)束定位符均定有特殊的定府
前導(dǎo)碼供接收端使其內(nèi)部時(shí)刻與接受現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)保持同步之用。
開(kāi)始與結(jié)束定界符中使用了特殊的編碼N+與N-。N+與N-信號(hào)在時(shí)鐘周期一半時(shí)不發(fā)生躍遷。接收端利用開(kāi)始定界符確定現(xiàn)場(chǎng)總線消息的開(kāi)始。接收端一旦發(fā)現(xiàn)開(kāi)始定界符即開(kāi)始接受數(shù)據(jù)，直至收到結(jié)束定界符為止。
H1現(xiàn)場(chǎng)總線
H1現(xiàn)場(chǎng)總線可用于溫度、液位與流量控制等場(chǎng)合。
其設(shè)備可直接從現(xiàn)場(chǎng)總線獲取電源，并可于以前運(yùn)行4-20mA的線路之上工作。
H1現(xiàn)場(chǎng)總線還可支付帶總線供電設(shè)備的本安現(xiàn)場(chǎng)總線。在安全區(qū)內(nèi)的電源與危害區(qū)內(nèi)的本安設(shè)備之間安置本安安全柵。
使用現(xiàn)場(chǎng)總線、對(duì)多臺(tái)設(shè)備IS僅需一個(gè)安全柵，而在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行控制
　 H1現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)傳輸
傳送設(shè)備以31.25Kbit/s的速率向50ohm的終端負(fù)載發(fā)送±10mA，產(chǎn)生1.0V的峰-峰電壓，并調(diào)研于直流(DC)電壓之上。
直流電壓范圍為9-32VDC。但是，在本安應(yīng)用中，電壓范圍視絕緣層額定值而定。
電纜總長(zhǎng)為主線與支線長(zhǎng)度之和
若使用屏蔽雙絞線，主線的長(zhǎng)度不能超過(guò)1900m(6,232英尺)。其中電纜的長(zhǎng)度為主線的長(zhǎng)度加上所有支線的長(zhǎng)度。如上圖所示，主線的兩端均設(shè)有終端負(fù)載。
如果可以選擇支線的長(zhǎng)度，則其越短越好。支線的總長(zhǎng)度收支線數(shù)目與每條支線上設(shè)備的數(shù)目限制，如表所示。
最大支線長(zhǎng)度
設(shè)備數(shù) 最大支線長(zhǎng)度
25-32 1m（3.28英尺）
19-24 30m（98.42英尺）
15-18 60m（196.8英尺）
13-14 90m（295.2英尺）
1-12 120m（393.6英尺）
現(xiàn)場(chǎng)總線上可承受的設(shè)備總數(shù)受諸多因素影響，如各臺(tái)設(shè)備的電耗、電纜類(lèi)型、是否使用中繼器等。
H2現(xiàn)場(chǎng)總線(尚未面市)
H2現(xiàn)場(chǎng)總線將主要面向高級(jí)過(guò)程控制、遠(yuǎn)程輸入/輸出與高速工廠自動(dòng)化、應(yīng)用等。
盡管物理層標(biāo)準(zhǔn)允許設(shè)備從現(xiàn)場(chǎng)總線獲取電源，但是在多數(shù)H2應(yīng)用場(chǎng)合中，設(shè)備將自帶電源或由現(xiàn)場(chǎng)總線電纜中的獨(dú)立電源總線(即四線電纜)供電。
　 H2電壓模式信號(hào)傳輸(尚未面市)
變送設(shè)備以1.0或2.5kbit/s的速率向750hm的負(fù)載發(fā)送±60mA，在現(xiàn)場(chǎng)總線上產(chǎn)生9V的峰-峰電壓。
H2現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)傳輸波形
　 H2電流模式信號(hào)傳輸(尚未面市)
H2現(xiàn)場(chǎng)總線支持特殊的電流模式，本安型總線供電設(shè)備方案。該方案中，現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)調(diào)研制于16KHz交流電源信號(hào)中
現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)傳輸
　H2現(xiàn)場(chǎng)總線線路(尚未面市)
下圖為H2現(xiàn)場(chǎng)總線的拓?fù)鋱D形。由于頻率高達(dá)1.0Mbit/s，只可采用總線拓?fù)?。不允許存在支線，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)產(chǎn)生信號(hào)反射，造成現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)失真。
H2現(xiàn)場(chǎng)總線不允許有支線
現(xiàn)場(chǎng)總線上可承受的設(shè)備總數(shù)受諸多因素影響，如各臺(tái)設(shè)備的電耗、電纜類(lèi)型、是否使用中繼器等。