WorldFIP现场总线在智能模块化变电所的应用

WorldFIP在网段内为每个模块设定一个IP，并在适当的时间内指定某个模块成为"信息生产者"，此时其它的模块都可以成为一个"信息消费者"。通过总线仲裁器按一定时序为每个生产者分配一个时段，逐个呼叫每个"信息生产者"向网上传送相应数据信息，从而使功能单元或小系统内的信息得以同步可靠的共享。

当然WorldFIP采用令牌式介质访问控制方式不具备CAN网等CSMA/CD方式的总线在多主通讯、报文主动上传等方面的优势，但同时它也避免了通讯冲突，避免了冲突所带来的重发及等待延时，保证了数据的实时、同步共享，这对于需要模块组态，协同工作的模块化设计是非常需要的，同时WorldFIP也为非周期突发的信息提供了较好的通信方案。

实际上WorldFIP将信息分为周期性同步数据，周期性异步数据和非周期性信息包。同步数据严格按照临界时间变量传输，临界时间的控制不受其他报文传输的影响。接下来传输对同步性要求不太高的周期性数据，数据将按事件变量的方式传输。最后呼叫那些非周期性的信息包。

下面以由多个测控模块组态成的主变测控单元为例简单介绍WorldFIP的通讯过程。断路器的状态、有载档位由入模块测量，电压、电流等信息则由模拟量模块测量，测量结果在完成诸如负荷控制、有载调压、备自投等功能时有较高的实时性要求，信息格式固定。这类信息应按临界时间变量进行传输，它们严格按设定的临界时间进行传递。遥信事件只在状态变化时进行传输，可作为周期性异步事件进行传输，而对于设置类报文、自诊断类报文，操作类报文、记录类报文等则归入非周期的信息包发送。

在典型的"令牌传递"总线中，总线全部用于传递报文，临界时间数据不能保证准确的临界时间，而WorldFIP允许周期性报文和非周期报文，同步信息和异步信息，互不干扰也在一体总线上同时传递，就好像不同类型的信息有各自的信道一样。

同时由于不同模块的各种测量结果严格按时序出现在总线上，可近似地认为总线上有一个以时序为索引，临界时间变量的同步实时数据库，从而方便地实现在功能单元或子系统内的信息共享，进而实现诸如负荷控制、有载调压、备自投、防误操作等综合功能。

WorldFIP总线除了在性能上满足智能模块化变电所自动化装置的通讯要求，针对安全可靠性方面也有着充分的考虑，WorldFIP总线包含多种冗余措施，最大限度地提高总线通讯可靠性。

(1)介质冗余，WorldFIP支持双电缆冗余，由网管控制总线的投退。

(2)误码自检，当误码退出设定值后，物理层中断链路层并通告网管。

(3)链路层自动帧同步，由链路层自行屏蔽非法应答报文。

(4)CRC帧校验可确保，低于10-12的帧错率。

(5)仲裁器冗余。仲裁器自动转移使一个总线上允许有多个仲裁器互为备用。

此外WorldFIP厂家还提供网管装置和软件及内嵌WEB服务器，可实时监控总线报文，无缝连接Internet，同时又不影响实时数据的传送。

WorldFIP总线的应用：

FULLFIP2芯片可作为仲裁器或用户站通讯控制芯片。MICROFIP芯片只能作为用户站通讯控制芯片。两者均可完成WorldFIP总线全部链路层及网管功能。FIELDRIVE和FIELDTR则完成接口芯片到屏蔽电缆之间的联接。

具体应用中，系统设计十分简单。通讯模块上设计有FULLFIP2芯片及相应接口芯片。FULLFIP2完成网络收发、网络管理及网络数据维护。主CPU通过设置BA总线通讯调度表设定总线通讯时序，通过读写命令寄存器和FIF0即可完成数据的收发。交流测量模块、开关量测量模块、远方控制模块则选用MICROFIP芯片及相应接口芯片，模块CPU按照指定地址读写MICROFIP的接口存储器即可完成数据及信息报文的收发。