WorldFIP現場(chǎng)總線(xiàn)在智能模塊化變電所的應用

WorldFIP在網(wǎng)段內為每個(gè)模塊設定一個(gè)IP，并在適當的時(shí)間內指定某個(gè)模塊成為"信息生產(chǎn)者"，此時(shí)其它的模塊都可以成為一個(gè)"信息消費者"。通過(guò)總線(xiàn)仲裁器按一定時(shí)序為每個(gè)生產(chǎn)者分配一個(gè)時(shí)段，逐個(gè)呼叫每個(gè)"信息生產(chǎn)者"向網(wǎng)上傳送相應數據信息，從而使功能單元或小系統內的信息得以同步可靠的共享。

當然WorldFIP采用令牌式介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式不具備CAN網(wǎng)等CSMA/CD方式的總線(xiàn)在多主通訊、報文主動(dòng)上傳等方面的優(yōu)勢，但同時(shí)它也避免了通訊沖突，避免了沖突所帶來(lái)的重發(fā)及等待延時(shí)，保證了數據的實(shí)時(shí)、同步共享，這對于需要模塊組態(tài)，協(xié)同工作的模塊化設計是非常需要的，同時(shí)WorldFIP也為非周期突發(fā)的信息提供了較好的通信方案。

實(shí)際上WorldFIP將信息分為周期性同步數據，周期性異步數據和非周期性信息包。同步數據嚴格按照臨界時(shí)間變量傳輸，臨界時(shí)間的控制不受其他報文傳輸的影響。接下來(lái)傳輸對同步性要求不太高的周期性數據，數據將按事件變量的方式傳輸。最后呼叫那些非周期性的信息包。

下面以由多個(gè)測控模塊組態(tài)成的主變測控單元為例簡(jiǎn)單介紹WorldFIP的通訊過(guò)程。斷路器的狀態(tài)、有載檔位由入模塊測量，電壓、電流等信息則由模擬量模塊測量，測量結果在完成諸如負荷控制、有載調壓、備自投等功能時(shí)有較高的實(shí)時(shí)性要求，信息格式固定。這類(lèi)信息應按臨界時(shí)間變量進(jìn)行傳輸，它們嚴格按設定的臨界時(shí)間進(jìn)行傳遞。遙信事件只在狀態(tài)變化時(shí)進(jìn)行傳輸，可作為周期性異步事件進(jìn)行傳輸，而對于設置類(lèi)報文、自診斷類(lèi)報文，操作類(lèi)報文、記錄類(lèi)報文等則歸入非周期的信息包發(fā)送。

在典型的"令牌傳遞"總線(xiàn)中，總線(xiàn)全部用于傳遞報文，臨界時(shí)間數據不能保證準確的臨界時(shí)間，而WorldFIP允許周期性報文和非周期報文，同步信息和異步信息，互不干擾也在一體總線(xiàn)上同時(shí)傳遞，就好像不同類(lèi)型的信息有各自的信道一樣。

同時(shí)由于不同模塊的各種測量結果嚴格按時(shí)序出現在總線(xiàn)上，可近似地認為總線(xiàn)上有一個(gè)以時(shí)序為索引，臨界時(shí)間變量的同步實(shí)時(shí)數據庫，從而方便地實(shí)現在功能單元或子系統內的信息共享，進(jìn)而實(shí)現諸如負荷控制、有載調壓、備自投、防誤操作等綜合功能。

WorldFIP總線(xiàn)除了在性能上滿(mǎn)足智能模塊化變電所自動(dòng)化裝置的通訊要求，針對安全可靠性方面也有著(zhù)充分的考慮，WorldFIP總線(xiàn)包含多種冗余措施，最大限度地提高總線(xiàn)通訊可靠性。

(1)介質(zhì)冗余，WorldFIP支持雙電纜冗余，由網(wǎng)管控制總線(xiàn)的投退。

(2)誤碼自檢，當誤碼退出設定值后，物理層中斷鏈路層并通告網(wǎng)管。

(3)鏈路層自動(dòng)幀同步，由鏈路層自行屏蔽非法應答報文。

(4)CRC幀校驗可確保，低于10-12的幀錯率。

(5)仲裁器冗余。仲裁器自動(dòng)轉移使一個(gè)總線(xiàn)上允許有多個(gè)仲裁器互為備用。

此外WorldFIP廠(chǎng)家還提供網(wǎng)管裝置和軟件及內嵌WEB服務(wù)器，可實(shí)時(shí)監控總線(xiàn)報文，無(wú)縫連接Internet，同時(shí)又不影響實(shí)時(shí)數據的傳送。

WorldFIP總線(xiàn)的應用：

FULLFIP2芯片可作為仲裁器或用戶(hù)站通訊控制芯片。MICROFIP芯片只能作為用戶(hù)站通訊控制芯片。兩者均可完成WorldFIP總線(xiàn)全部鏈路層及網(wǎng)管功能。FIELDRIVE和FIELDTR則完成接口芯片到屏蔽電纜之間的聯(lián)接。

具體應用中，系統設計十分簡(jiǎn)單。通訊模塊上設計有FULLFIP2芯片及相應接口芯片。FULLFIP2完成網(wǎng)絡(luò )收發(fā)、網(wǎng)絡(luò )管理及網(wǎng)絡(luò )數據維護。主CPU通過(guò)設置BA總線(xiàn)通訊調度表設定總線(xiàn)通訊時(shí)序，通過(guò)讀寫(xiě)命令寄存器和FIF0即可完成數據的收發(fā)。交流測量模塊、開(kāi)關(guān)量測量模塊、遠方控制模塊則選用MICROFIP芯片及相應接口芯片，模塊CPU按照指定地址讀寫(xiě)MICROFIP的接口存儲器即可完成數據及信息報文的收發(fā)。