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worldfip：技术 点击：3043 | 回复：7



吴志扬

    
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发表于：2001-07-03 11:40:00
楼主
摘自worldfip中国网站 一、 WorldFIP是欧洲标准的组成部分 WorldFIP是欧洲标准EN50170的三个组成部分之一(Volume3)，是在法国标准FIP－C46－601/C46-607的基础上采纳了IEC物理层国际标准(1158-2)发展起来的，由三个通信层组成。 WorldFIP的显著特点是为所有的工业和过程控制提供带有一个物理层的单一现场总线。底层控制系统、制造系统和驱动系统都可直接连到控制一级的WorldFIP总线上，毋需采用将RS485和其它低速总线相混和的方式来接连底层设备以实现同样的功能。
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吴志扬

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发表于：2001-07-03 11:26:00
1楼
二、WorldFIP的数据类型 在WorldFIP总线上允许三种类型的数据同时传递。如表所示： 表一、WorldFIP数据类型 场合 特点 周期变量 临界时间的闭环控制 总在传递，针对控制 事件变量 显示、报警 有要求或状态改变时传递 报文 诊断、维护 非临界时间，针对信息服务 在同一条总线上报文的传递具有突发性的特点，但不同类型的信息有各自的信道，因此它不会影响到临界时间变量的数据流。可以将WorldFIP总线想象成一个数据"管道"。如 右图所示：
在典型的"令牌传递"总线中，"数据管道"几乎全部用来传递报文，因此很难保证临界时间数据不受干扰；而在典型的底层控制总线中，由于只能严格地传递临界时间变量，报文的效用难以很好发挥。而WorldFIP允许两类信息互不干扰地在一条总线上同时传递，并且用户可以自己选择两类信息在"管道"中的比例以满足实际需求。为加强安全性还可构造防火墙，保证在从控制部分提取有用信息的同时不会影响到临界时间控制，做到了信息技术和控制技术的接合。既能保证控制的安全，又能很容易地组成系统，"向上"、"向下"均有很大的发展余地。
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吴志扬

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发表于：2001-07-03 11:29:00
2楼
三、生产者(P)－使用者(C)模式 WorldFIP在通信方式上采用生产者－使用者模式，如图所示。
产生信息的设备称为"生产者"（Producer），使用信息的设备称为"使用者"(Consumer)。任何时间只能有一个节点产生的信息，但可为其它任何节点或所有节点使用。节点上可以是分布I/O、智能设备或控制器。它不是主－从式，而是对等式通信，可以实现节点的一对一、一对多、一对全（广播)的通信。这种方式的好处在于：周期性数据总是可以得到及时的响应；借助防火墙可随时在总线上增加节点以监视当前信息但却不影响实时通信；可以很容易地复制节点或网络构成冗余，当某个节点或网络发生故障时，信息可以原封不动地"搬"到冗余的节点或网络上，确保系统的连续运行；每个节点还具有后台传递信息的能力，而不干扰临界时间数据的通信；通过网关和TCP/IP协议可将WorldFIP 连接到更高层次的网络上去。
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吴志扬

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发表于：2001-07-03 11:31:00
3楼
四、总线仲裁器 WorldFIP通过总线仲裁器(Bus Arbitor，类似于FF的LAS)完成对网络访问的控制。如图所示：
基本的处理过程为：总线仲裁器按照调度表（BA表）的顺序发出一个提问请求，如：某某设备温度为多少？在这个请求中包含有应用变量信息和"生产者"－"使用者"标识符，在经历了一个"周转时间"(TR)后，如果某个节点作出响应而成为"生产者"，它就将回答发送到总线上为其它"使用者"使用，如：温度是20T；如果没有哪个节点作出响应，则经历一个"沉默时间"(Tsilence)时间后，仲裁器将重复发出提问请求，直到得到响应，如此周而复始地按照BA表的顺序进行下去。可以设置多个总线仲裁器，地址号和权值号最小的为当前活动仲裁器，其余为潜在仲裁器，不活动时为挂起状态（Suspend）。这种"生产－分配－使用"的模式较好地保证了数据的暂态特性。 用户可以在BA表中自己定义所有的数据通信（变量和顺序），决定一个周期中所要处理的变量或报文，以及时间间隔。如表所示： 表二、BA表 生产(P) 使用(C) 标记 温度传感器 20ms周期温度信号 键盘的非周期信号 T:20ms 压力传感器 10ms周期压力信号 键盘的非周期信号 P:10ms I/O设备 输入状态改变时的非周期信号 键盘的非周期消息 I:Aper.Var. 键盘 用户按下回车键产生的非周期信号 － K:Aper.Mess 显示屏 － PC监控站的消息 PC监控站 5ms周期信号 温度、压力传感器的信号 S:5ms 在一个基本的处理周期中(5ms)，首先处理的是周期变量，剩余时间处理非周期信息。在一条总线上，在一个处理周期中两类数据先后得到处理，宏观上看则是同时进行完成，实现了控制技术与信息技术的结合。构造BA表的工作也可由功能强大的OLGA软件以完成。 为保证数据的有效性，在应用层对"生产者"的应用变量进行非周期写操作时，刷新机构要在其中加入一个刷新状态标志以指明过程是否正常，所以"使用者"将得到一个含有标志位（布尔值）的信息；在应用层对"使用者"的应用变量进行非周期读操作时，提示机构要在其中加入一个提示状态信息以指明链路层中缓冲区的数据传递是否正常。 可见WorldFIP能简化系统设计，灵活地处理临界时间变量和非周期报文两种不同性质的信息，保证系统的安全。
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吴志扬

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4楼
五、WorldFIP技术简介 WorldFIP的技术包括以下几个部分，如图所示
目前已能提供全套的通信部件。硬件有：微处理器、存储器、通信协处理器、隔离转换器、控制器、总线连接设备等；软件有通信库、组态工具、总线分析器等。WorldFIP能够提供很多库函数，用户在自己写的程序中可以调用，再通过标准的C编译器进行编译运行。 WorldFIP还提供了整套的开发工具。用于设备开发的有：互操作指南、硬件描述、芯片描述、网络连接器等；用于电缆连接的有：主干电缆、连接器、引导箱等；用于测试和排除故障的有测试设备管理、WorldFIP网络观察器等。
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吴志扬

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5楼
特点 可获得性 物理层采用IEC61158-2标准，支持电缆冗余。 有各种芯片支持。 可靠性 协议主要由硬件完成 结合了IT技术和控制技术 可精确定定义临界时间变量的传输。 所有类型的变量均在同一条总线上传递，不需要额外的编程。 数据文件的传输不影响临界时间控制。 电磁兼容性 符合IEC EMC 三级标准。 可维护 采用生产者-使用者模式，支持周期变量的分布数据库。为维护提供独有的支持。 灵活性 支持周期变量和事件变量，可灵活构成点对点控制网络。 可诊断性 支持后台传达室输报文，诊断信息不会影响实时控制。 领域 WorldFIP是采用生产者-使用者通信模式，能同时传递周期变量、事件变量和报文的单一现场总线。应 用领域广泛，如表所示： 制造 配电 楼宇 过程控制 WorldFIP *** *** ** *** Profibus *** ** ** *** Interbus-S *** DeviceNet *** * Lonworks * * *** 业绩 42个国家和地区 300家合作厂商 350多种软、硬件产品 4,120项应用 292,520个总线节点 4,680,320个I/O连接
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lonwok

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发表于：2004-04-09 09:59:00
6楼
谁有没有多一点的资料,关于worldfip的规范,应用等,谢谢了.
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lonwok

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7楼
一个WorldFIP设备可简单、可复杂，可以是传感器、执行器，也可以是I/O模块或处理单元（PC、PLC等）。整体结构如图所示： 图6：WorldFIP产品结构 　 　通信器件 　 　　实现WorldFIP协议的专用通信芯片（ASIC）。能保证通信的可互操作性，使通信性能不再依赖于微处理器。主要有： 　　FULLFIP2：提供数据链路层和MPS应用层接口，可同时执行工作站功能（生产/消费）和总线仲裁器功能。连接FIELDUAL芯片可管理介质冗余。 　　FIPIU2：提供数据链路层和MPS应用层接口，可同时执行工作站功能（生产/消费）和总线仲裁器功能。可用在双处理器结构中。 　　MICROFIP：提供数据链路层和MPS应用层接口，执行工作站功能（生产/消费），用于通信量不大的设备中。 　线路工具 　 　　线路工具以不同的标准速率连接不同的传输介质，探测网络信号的存在，检验传输信号的准确性，并隔离电流。主要有： 　　FIELDRIVE-FIELDTR：用于铜质双绞线，连接FULLFIP2和MICROFIP。 　　CREOL-1FC 1007：用于铜质双绞线，连接FIPIU2和MICROFIP。 　　FIPOPTIC-TP/FIPOPTIC-TS：用于光纤，连接FULLFIP2、FIPIU2和MICROFIP。 　通信库 　 　　通信库使用通信控制器中集成的功能，提供协议中的服务，为用户应用程序和通信控制器建立连接。每一个通信库针对一种通信控制器。主要有： 　　FIP DEVICE MANAGER（FDM）：连接FULLFIP2和FIPCODE（FULLFIP微码）。 　　FIPIULIB：连接FIPIU2。 　　MICROFIP HANDLER：连接MICROFIP 　　以上通信库均以ANSI C开发，并带C语言编程接口。 　开发工具 　　 　　配合开发的还有：组态工具（如：OLGA）、测试工具（如Fipdesigner、FIPACCESS）、观察器（如FIPANALYSER、FIPSPY）等。由于WorldFIP是开放协议，任何公司都可以设计、开发满足自己需要的工具。 　 　WorldFIP商业产品 　　 　　WorldFIP是用户与厂商紧密合作的结果，已成为欧洲标准EN 50170的第三部分和国际标准的第七部分。用WorldFIP基本器件开发的WorldFIP商业产品现有400多种，覆盖了从简单的I/O到复杂的控制系统等各种类型。 　　由于用户对自动化系统的期望值越来越高，不断强调简单和高效，将操作系统管理、网络配置和运行诊断集成在一个通信系统中，而设备的多样性使得通信标准至为关键。Schneider在多年的研究开发中选择了WorldFIP-这一为其产品带来广泛声誉的现场总线标准，已建立起FIPConnect计划来开发符合WorldFIP标准的FIPIO"合作伙伴产品"，使用户能从集成的、简单的、低成本的、高效的通信解决方案中获得良好收益。该类产品的普遍特性为：通信速率-1Mbps，通信距离-每段1.5km，通信介质-屏蔽双绞线或光纤，通信对象-实时变量和消息。组态时，只要在屏幕上点击"合作伙伴产品"就可以将其纳入系统，现场总线即可运行。 　 　DWF 开发工具包 　 　　DWF 工具包是专门用来开发非仲裁、简单设备的MICROFIP产品，也是一种低成本的解决方案。包括：器件、仿真卡、测试卡、仲裁软件、函数库和线缆等。 　 　WorldFIP组织提供的服务 　 　　WordFIP是开放的现场总线，WorldFIP产品的设计者、用户和集成商都可以得到WolrdFIP组织的帮助，这些帮助包括：技术培训、技术支持和技术测试，可以根据用户、集成商和开发商的要求提供各种培训服务，帮助大家在产品开发应用及安装过程中，正确地使用WorldFIP协议和各种器件；为客户提供产品规划、硬件设计、软件设计和测试支持；还可为各厂商开发和销售的产品提供测试，以鉴定产品的互
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