WorldFIP现场总线技术的硬件体系-现场总线及其应用技术

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：WorldFIP技术硬件体系由两个互补的部分组成：通信控制器和通信介质器件。5）用于WorldFIP连接的费用要求。WorldFIP现场总线第一个通信控制器是在1987年开发成功的。图8-9 WorldFIP现场总线通信站的连接

WorldFIP技术硬件体系由两个互补的部分组成：通信控制器和通信介质器件。为了最佳地满足各种要求，为通信控制器提供了若干不同的解决方案。如何选取管理协议执行的这些器件，取决于一些参数，例如：

1）控制器所能提供的各种服务，如总线仲裁、周期变量、变量传送、报文服务及对总线仲裁器的请求等。

2）线工具以及与每个控制器相关的转换器（Transformers）和转换器功能。

3）技术参数，例如所支持的温度范围、尺寸、资源消耗、易实现性和发送速率等。

4）有关的开发工具。

5）用于WorldFIP连接的费用要求。

1.WorldFIP现场总线通信控制器

WorldFIP现场总线通信控制器是封装有大部分协议的专用通信电路，可充分保证WorldFIP通信的互操作性。此外，由于这些器件提供了对WorldFIP协议的管理，因此大大简化了用户侧微处理器对总线通信控制的操作。

WorldFIP现场总线第一个通信控制器（FIP001）是在1987年开发成功的。该通信控制器极为简单，即FIP异步通信收发器（UART），在REVIN水电站的示范应用器件验证了物理层的可能性。

然后开发了第一代器件（FIPART、FULLFIP、FIPIU）。这些器件已不再生产，它们遵守FIP物理层协议（NF C46-604）。它们已经被遵守EN 50170物理层协议的第二代器件代替。这些器件是FULLFIP2、FIPIU2、FIPCO1和MICROFIP。

通信控制器包含了协议机制。每种器件提供了一张服务清单，分为以下三类：

1）与总线仲裁器功能有关的服务。(www.chuimin.cn)

2）与站功能有关的服务。

3）网络管理服务。

FIPIU2和FULLFIP2器件使得使用所有这些服务成为可能。设计这些器件是为了使先进设备能够控制网络（总线仲裁能力）并利用协议所提供的各种信息交换能力，以实现从小量到大量信息的管理工作。

FIPCO1和MICOFIP仅提供其中的某些服务。但是，它们包含了应用服务，如输入/输出外设服务。设计这些器件主要是为了满足高精度集成度的简单设备的要求。

2.WorldFIP现场总线通信介质器件

WorldFIP现场总线通信介质器件包括部分依赖于所使用的通信介质的物理层，用于管理各种带屏蔽的双绞线和光纤电缆的标准二进制速率。

对于通信介质器件FIELDRIVE和CREOL，必须使用变压器进行电隔离。在发送速率为31.25 kbit/s、1 Mbit/s和2.5 Mbit/s的情况下，FIELDRIVE分别与FIELDTR31.25、FIELD-TR1和FILDTR2.5一起使用。CREOL与TRANSFOFIP 1FC1007一起使用，速率为1 Mbit/s。

FIELDRIVE芯片是一种集成化的总线驱动器件，与信号隔离变压器联用，用于连接WorldFIP通信控制器与WorldFIP物理层通信介质（如铜质双绞线总线线缆），如图8-9所示。

图8-9 WorldFIP现场总线通信站的连接

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