现场总线是目前自动化控制技术发展的趋势,基金会现场总线(Foundation Fieldbus)在众多现场总线中脱颖而出,成为技术上最先进的现场总线。 本论文以当前比较成熟的基金会现场总线低速协议标准H1为研究对象,结合FF H1项目的开展,对其用户层中系统管理与网络管理的设计与实现技术进行研究,并阐述了整个通信栈的联调测试及最终的一致性测试。该项目的顺利验收为后续的开发打好了坚实的基础。 本论文共包括7章。首先在第二章介绍了H1的协议体系结构和参考模型,并对各层协议都进行了简要说明。第三章介绍了H1的用户层的框架并对其所包含的系统管理、网络管理、功能块应用进程以及设备描述进行了详细的描述。接下来的第四章、第五章和第六章是本论文的重点。第四章主要研究了系统管理协议,首先描述了系统管理内核(SMK)通信机理的实现,并提出根据SMKP(系统管理内核协议)与FMS服务两个协议来实现,针对实现过程当中的关键点比如三类定时器如何处理、如何实现应用时钟同步以及如何准确调度功能块等问题,紧紧围绕其8大基本功能(即物理位号的设置与清除、节点地址的设置、节点地址的清除、识别设备、定位应用位号、功能块调度、应用时钟同步以及SMIB的访问)分别进行了详细的设计开发和具体实现与测试。第五章主要研究了网络管理的协议,首先描述了网络管理通信机理,提出从如何构建对象字典(OD)以及如何快速访问这两个重点来突破,并详细阐述其功能的实现。第六章是联调和一致性测试部分,首先简要介绍联调测试的意义及其所包括的四个部分并指出进行一致性测试的必要性,然后再详细介绍了其一致性测试,包括一致性测试的概述、基本设备一致性测试平台使用说明书、系统管理与网络管理155个测试案例的一致性测试报告。最后第七章给出了本课题的总结和对未来工作的展望。