态打包算法将数据通过RS485驱动器回复给主站。
[0111](3)同总线扩展母从站通过支线发送数据到扩展支线子站的传输控制:时序管理配置层(NTMS)根据同步时序链路管理协议(FTCDL)实现对主从关系的各个设备完成动态链路管理，在严格的时序动态管理协议下将数据通过RS485驱动器做差分信号发送给支线子站。
[0112](4)同总线扩展母从站通过支线接收数据的传输控制:同总线扩展母从站在发送数据后在确定的时间内通过RS485驱动器接收数据，启动时序管理配置层(NTMS)根据同步时序链路管理协议(FTCDL)启动解析协议，在处理完成后启动实时库(ARTDB)存储支线子站信息。
[0113](5)主站通过干线从同总线扩展母从站接收数据的传输控制:发送数据后在确定的时间内通过RS485驱动器接收数据，启动面向相同总线扩展数据传输控制层(AEDTC)，根据二级扩展数据链路管理协议(SEDL)完成数据解析处理，在处理完成后启动实时库(ARTDB)存储支线子站信息，如果有带电插拔设备现象，则启动同步时序链路管理协议(FTCDL)完成动态链路控制修改。
[0114]2.根据图4所示，多功能应用层完成多级扩展结构在异构总线扩展链路传输控制，过程如下:
[0115](I)总线主站通过异构总线扩展母从站实现与异构总线子站的链路数据传输，数据传输控制过程与相同总线扩展链路传输控制相同，不同点在于数据传输控制层应用层和二级扩展协议选择。
[0116](2)在总线的主站发送数据阶段，面向其他领域总线的开放性应用层(AEBI)根据同步时序链路管理协议(FTCDL)动态链路管理链表完成发送数据的优先级控制，在严格的时序动态管理协议下采用二级扩展异构总线链路管理协议(SEBL)。该协议包括两部分■?与二级扩展数据链路管理协议(SEDL)相同的动态打包算法和对异构总线转换的解析协议。
[0117](3)在异构总线扩展母从站中，通过异构总线(如MODBUS，PR0FIBUS等)方式完成数据发送传输控制和接收数据解析，在RS485驱动器收到子站回复数据后，数据存入实时库(ARTDB)，启动二级扩展异构总线链路管理协议(SEBL)，将异构总线的数据转换为现场总线相同的报文协议，完成动态打包算法通过RS485驱动器回复给总线主站。
[0118](4)总线主站通过RS485驱动器接收数据后，在面向异构总线扩展数据传输控制层(AEBI)根据二级扩展异构总线链路管理协议(SEBL)完成对扩展母从站数据的解析，之后过程与同总线扩展母从站数据处理相同。
[0119](5)在总线系统的异构总线扩展母从站中，时序管理配置层(NTMS)主要完成对扩展支线的子站使用，通过二级扩展总线链路管理协议(SEBL)实现数据传输控制和数据处理，通过异构总线协议，如MODBUS、PROFIBUS-DP, CAN-BUS等，完成对支线子站时间确定性数据传输控制，支线子站的数据会实时的存入自带的实时库(ARTDB)中。
[0120]3.根据图5所示，多功能应用层完成多级扩展结构的一般从站通信数据传输控制，过程如下:
[0121](I)主站通过干线发送数据到同总线从站的传输控制:时序管理配置层(NTMS)根据同步时序链路管理协议(FTCDL)实现对主从关系的各个设备完成动态链路管理，面向同领域总线的数据传输控制层(ABDTC)根据动态链路管理链表完成发送数据的优先级控制，实时库(ARTDB)负责存储数据，在严格的时序动态管理协议下完成动态分包的数据封装处理后通过RS485驱动器做差分信号发送。
[0122](2)同总线从站回应主站的传输控制:通过RS485驱动器接主站轮询数据后，通过同步时序链路管理协议(FTCDL)对数据协议解析，启动面向同领域总线的数据传输控制层(ABDTC)，将数据通过RS485驱动器回复给主站。
[0123](3)主站通过干线从同总线从站接收数据的传输控制:发送数据后在确定的时间内通过RS485驱动器接收数据，启动面向同领域总线的数据传输控制层(ABDTC)，根据同步时序链路管理协议(F1DL)完成数据解析处理，在处理完成后启动实时库(ARTDB)存储信息，如果有带电插拔设备现象，启动同步时序链路管理协议(FTCDL)完成动态链路控制修改，实现动态实时管理的功能。
[0124]通过以上说明可知，这种多级开放性结构的扩展总线形式，能够在不影响系统时序周期的前提下，实现异构总线的现场设备桥接，也能完成采用相同总线的其他现场设备大量接入工作，同时不会影响所有扩展母从站和一般从站在整个总线系统中时间确定性的传输控制过程。它为现场总线系统设计时在解决现场设备开放性和统一控制性方面提供了一种可行的方案。
【主权项】
1.一种具有多级扩展结构的开放性总线结构，其特征在于:该结构整体分为三个部分:总线物理层，总线链路层协议，总线多功能应用层； 系统控制器作为一级主站和总线主干线构成第一级物理链路层，一级物理链路层上有现场设备一般从站，或者多个扩展母从站作为现场总线支线一起构成二级物理链路层，其中，每个扩展母从站同时作为二级主站，实现各自支线子站设备或者异构总线互联，子站设备和异构总线构成第三极物理链路层； 发明总线链路协议:提供一种完成多级扩展总线结构高效时序链路控制的数据链路协议完成总线链路协议的管理功能:完成干线链路层数据传输控制的同步时序数据链路管理协议；完成扩展从站支线与异构总线数据传输控制的二级扩展总线链路管理协议；完成扩展从站支线与同类型总线下扩容设备数据传输控制的二级扩展数据链路管理协议； 总线多功能应用层包括:数据实时库应用层；面向其他领域总线的开放性应用层接口 ；面向同领域总线的扩展数据传输控制层；面向同领域总线的数据传输控制层；面向整个总线的时序管理配置层；实时库应用层。
2.按照权利要求1所述的一种具有多级扩展结构的开放性总线结构，其特征在于:所述多级扩展结构的总线实现包括以下环节: 1.总线的主控制器作为系统主站，通过高速RS-485总线实现物理链路互联，总线的干线组成一级物理链路； 2.干线上所有从站，包括一般从站，同总线扩展母从站，异构总线扩展母从站一起构成了二级物理链路层；
3.所有扩展母从站的分支线，即不同类型扩展母从站的支线子站一起构成了三级物理链路；
4.在一级物理链路层，系统主站通过中的同步时序数据链路管理协议实现对干线上的所有一般从站和各类扩展母从站动态链路管理能力，完成时间确定性的传输控制；
5.在二级链路物理层:DCS系统容量足够满足现场设备接入需求时，使用干线的一般从站完成现场智能单元的数据传输功能；
6.在二级链路物理层:当DCS系统的时序访问周期不能改变，但需要扩大系统容量时，则使用干线的同总线扩展母从站完成扩大现场智能设备数据传输，同时保证整个系统运行的时序访问周期不会明显增加而影响系统运行； 同总线扩展母从站的是为解决采用485高速总线技术而产生的由于自身物理介质特点造成现场设备控制时间和数量收到限制的问题，其物理介质特点体现在下三个方面:系统数据传输速率需要5Mbits/s ;不支持长信息段(> 255字节);系统要求通信负载率〈30% ； 负载率=每次传输的字节数/传输速度规定的字节数量； 传输速度规定的字节数量:即设备的通信速率，5M/2M/1M ； 从公式可以分析，假如让整个总线在5M的传输速度下，通信负载率不超过30%，就必须让每次传输的字节数量控制在200字节以内最合适；数据传输时要满足物理介质特点，则必须对每次打包的规模进行计算和判断，保证每次数据传输符合系统要求；但是，某些现场智能设备的数据信息数量在50字节，系统携带大量这种现场设备，将数据传输给总线主站时，报文字节远远超过了物理介质的限定，不能正常通信；为解决以上问题发明了采用面向相同总线的扩展母从站； 7.在二级链路物理层:当DCS系统时序访问周期不能改变，并且需要接入不同种类总线的现场智能设备时，使用干线的异构总线扩展母从站完成接入不同类型的现场总线智能设备的功能； 8.不同类型的总线中，扩展母从站作为系统的二级主站，扩展的支线子站作为二级主站从属关系，一起接入总线系统；通过中的同步时序数据链路管理协议实现对支线上的所有子站的动态链路管理能力，完成时间确定性的传输控制。 3.按照权利要求1所述的一种具有多级扩展结构的开放性总线结构，其特征在于:所述多级扩展结构的总线的通信协议包括以下环节: 1.总线的主干线和支线采用具有屏蔽双绞线的高速485技术，同时具有双通道冗余功能，总线的主干线和支线最大带