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1WTB幀與報文

WTB幀數據格式與ISO3309中定義的HDLC格式一致，如圖5所示。開始標志后，接下來是HDLC數據，此數據最少為32位，最大為1056位。HDLC數據應為8位位組的整數倍，其中1～8位表示目標設備，9～16位表示鏈路控制，17～24位表示源設備，25～32位表示鏈路數據長度。33～1024位為鏈路數據。HDLC數據后接錯誤檢測代碼和結束標志。

1．1主幀的格式WTB主幀不需要含有鏈路層數據，故HDLC數據的格式如圖6：可以看出WTB主幀長度為32位。

1．2從幀的格式（1）過程數據對于WTB總線主的過程數據請求，尋址的節點通過一個從幀響應，同時廣播給其他節點。從幀的格式如圖7所示。（2）消息數據對于WTB總線主的消息數據請求，尋址的節點通過一個從幀響應，目標地址為單個節點地址或廣播地址。從幀的格式如圖8所示。在WTB中，過程數據與消息數據從幀的格式相近。區別主要在于鏈路控制位，發送過程數據用過程數據鏈路控制，發送消息數據用消息數據鏈路控制。

2TCN網關數據路由機制

針對MVB和WTB中，過程數據和消息數據不同的報文格式，網關需要對不同的報文做相應的處理，使得數據能夠跨網段傳輸。

2．1過程數據報文的修改相比WTB過程數據報文，MVB的過程數據從幀中不含有源端口的邏輯地址，所以需要網關接收整個過程報文的主幀和從幀，并對報文進行相應處理轉換為WTB過程數據報文。過程數據中：主幀有用的部分是F功能碼和邏輯地址，長度為16位；從幀則去掉起始位和校驗位，長度可能為16、32、64、128、256位。經過網關封裝后，WTB上通信的過程數據長度為32、48、80、144、272位。WTB過程數據的從幀中，鏈路數據的長度為0～1024位。為了讓一個從幀盡可能多的傳輸過程數據，鏈路數據的1024位應盡可能填滿。用多個32、48、80、144、272位數據組成1024位數據的方法有397種，對于有限個過程數據必然有方法組成多個1024位的數據。網關對于從WTB接收到的其他MVB網段內的過程數據，可以用F功能碼判斷一段報文的分界，報文中的邏輯地址作為其所在MVB網段內的MVB邏輯地址，剩下的鏈路數據組成MVB報文并作為該發送該過程數據報文的源設備。

2．2消息數據報文的修改由于MVB消息數據的從幀含有地址信息，所以網關只需要處理從幀并進行轉發即可。需要跨MVB和WTB傳播的消息數據一定是廣播消息數據或者目標設備地址為網關的設備地址，只有這樣網關才能接收到網段內的消息數據并跨網關傳輸。MVB消息數據轉換成WTB消息數據時，處理報文時可將通信模式設為廣播、WTB源設備地址為網關在WTB的設備地址、鏈路數據長度與鏈路數據保持一致。這樣將把WTB的鏈路數據縮減到216位。WTB消息數據轉換為MVB消息數據時，處理報文時可將通信模式設為廣播、源設備地址設為網關在MVB的設備地址、鏈路數據長度與鏈路數據保持一致。這樣需要跨網段傳輸的MVB消息數據不會出現超出WVB數據幀長度的情況。

3WTB周期掃描表的優化

一個WTB總線段被一個總線主節點控制。總線主節點負責介質訪問。總線上的其他節點為從節點，它們只有在被總線主請求時才發送數據。在正常運行時，總線主節點循環工作。它把總線活動分成固定的、大小相同的時間片，稱為基本周期。如圖1所示，WTB的基本周期由周期相和偶發相構成，其中周期相用于傳送周期數據，偶發相用于傳送監視數據和消息數據。WTB的基本周期T＿bp固定為25ms。為保證確定而及時地分發進程數據，總線主在預定的間隔內輪詢每個節點的周期性數據，在兩個周期相間的固定時間內輪詢其他節點包括消息數據及監視數據在內的偶發性數據。同一節點的兩個輪詢之間的間隔被稱為特征周期T＿ip。特征周期為基本周期T＿bp的倍數。在總線上任何節點的最長的特征周期被稱為宏周期。當總線組成改變時，每個節點都通知總線主各自被輪詢的周期，總線主據此建立輪詢策略。具有緊迫進程數據的節點可以請求每個基本周期都被輪詢，而具有不緊迫進程數據的節點可請求按特征周期輪詢。周期掃描表是在宏周期中的每個基本周期都被輪詢的所有節點的列表。它同時也定義了每個基本周期中剩余給偶發相的時間。

總線主將根據每個節點要求的特征周期和在初運行期間接收到的過程數據大小來配置周期掃描表。總線主將在基本周期內平均發送輪詢，并且每個基本周期都可留出40％給偶發相。即25ms的基本周期中，周期相所占時間為15ms以下。WTB總線完成一次過程數據傳輸所需時間由主幀持續時間、主節點到從節點的傳播時間、從節點響應時間、從幀持續時間、從節點到主節點的傳播時間和主節點響應時間組成。主幀的長度在最壞情況下如表2所示。按照IEC61375－1標準規定的WTB1．0Mbit／s的工作速度，從幀的持續時間為108μs。根據上述方法組成的WTB從幀，最壞情況下每個從幀的長度如表3所示。按照WTB1．0Mbit／s的工作速度，從幀的持續時間為1336μs。按照IEC61375－1標準對WTB的規定，主節點到從節點的傳播時間和從節點到主節點的傳播時間均不得超過60μs，從節點響應時間不得超過300μs，主節點在接收從幀后的64μs內發送下一主幀。將以上時間相加，可得到過程數據報文傳輸所需時間為：T＝108＋1336＋60*2＋300＋64＝1928μs這樣，每個基本周期內可最多發送周期信息數為：（25*60％）／1．928＝7個所以，可在一個WTB基本周期內放7個WTB周期數據報文。若超過7個，并且所占時間超過15ms，則可延長傳輸所需時間最長，即鏈路數據最長的過程數據報文的特征周期。以達到將基本周期的周期相時間控制在15ms以下的目的。

作者：仇俊偉何衍韋巍單位：浙江大學電氣工程學院