网络测控系统

一、网络化控制系统简介控制器网络化控制系统NCS是指通过一个实时网络构成的闭环反馈控制系统。这种定义体现了在网络化控制系统 中，信息(参考输入、对象输出、控制输入等)通过网络系统在各个组成部分(传感器、控制器、执行器等) 之间进行交换。其具体结构如图1所示1：控制器图1典型NCS结构简图、网络化控制系统(NCS )优、缺点2.1网络化控制系统的有点将通信网络引入控制系统，连接智能现场设备和自动化系统，实现了现场设 备控制的分布化和网络化，同时也加强了现场控制和上层管理的联系，这种网络 化的控制模式的主要优点是：信息资源能够共享；(2) 可以实现远程操作与控制；(3) 具有高的诊断能力；(4) 连接线路大大减少、易于扩展、易于维护、高效率、高可靠性、灵活；(5) 廉价。2.2网络化控制系统的缺点通信网络引入控制系统会使系统的分析和综合变得更为复杂，网络化控制系统的复杂性由同性网 络自身的特点决定。网络化控制系统中，由于网络中断信息源较多，信息的传递要分时占用网络 通信线路，而网络的承载能力和通信带宽是有限的，必然造成信息的冲撞、重传等现象的发生， 使得信息在传播过程中不可避免的存在时延，时延受到所采用的通信协议、网络当前的负载情况、 网络的传输速率和信息包的大小等诸多因素，而呈现出或固定或随机，或有界或无界的特征，导 致控制系统性能的下降甚至不稳定，同时也会给控制系统的分析、设计带来较大的困难，综上所 述，NCS存在以下不足：（一）网络诱导时滞问题将通信网络引入控制系统，连接智能现场设备和自动化系统，实现了现场设备的分布化和网络 化，同时也加强了现场控制和上层管理的联系。但与此同时，由于网络的加入使得信息在传输过 程中不可避免地存在着延迟。例如，网络协议下，数据包拥塞等待、网络空闲检测、长距离传输 等。时延是网络化控制系统研究的主要问题之一，数据在传输线路上必然存在着传输时延，数据 在接受处理是必然存在着处理时延，传输时延和处理时延共同构成了网络时延。网络时延受到网 络拓扑结构、网络所采用的通信协议、路由算法、负载情况、传输速率等诸多因素的影响，呈现 出固定或随机，有界或无界的特征。（二）数据包丢失数据包丢失是网络的引入所带来的又一问题。由于通信信道的不确定性，数据包在传输过程中 可能出现错误甚至丢失，这样，接收节点（控制器或执行器）就会丢弃错误数据或使用之前接 收到的数据。如果某一时刻采样获得的数据包在其后采样的数据之后到达接收器，这种数据包也 会被丢弃。另外，数据传输中大于某个特定长度的时滞也可以被视为数据丢失进行处理。从系统 信息的传输来看，数据包丢失的发生相当于信息传输通道暂时被断开，使得系统的结构和参数发 生较大的变化。（三）多包传输问题以数据包形式传输的信息是网络化控制系统有别于传统控制系统的特点。多包传输是进行网络化 系统的分析和设计时经常遇到的另一个重要问题。多包传输的一个主要原因是由于网络带宽的限 制，数据包容量有限以至于无法包含一个时刻的全部采样数据，这必须通过多个数据包进行先后 传输。多包传输的另一个原因是网络化系统的传感器和控制器一般会分布在一个较大的物理空间 中，这样，就不可能把同一时间的所有数据利用同一个数据包进行传输。（四）通信约束问题信号在数字系统中传输必然经过量化过程，传统的系统设计方法是把量化带来的影响建模成外部 白噪声扰动（均匀分布），在忽略量化现象的条件下设计控制器，如果设计出来的控制器无法 满足要求，调节诸如采样频率等参数进行再设计。三、介质控制访问方式对网络化控制系统的影响介质访问控制：又叫介质存取控制，就是挂在通信子网上的站点向通信介质存信息或者从 通信介质上取得信息的控制规则。他是对传输介质的使用进行管理，将传输介质的频带有效的分 配给网络上的各个站点的方法。介质访问控制是局域网中通信子网的核心内容，各种局域网的心 跟那个在很大程度上取决于所采用的介质访问控制方式。目前，较为流行的介质控制访问方式有带冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD、令牌总 线、CAN总线。3.1 CSMA/CD以太网采用载波监听多路访问/碰撞检测（Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection-CSMA/CD）的介质访问控制方式。其基本工作原理是:当某节点要发送报文时，首先监 听网络，如果网络忙，则等到其空闲时为止，否则将立即发送；如果两个或多个节点监听到网络 空闲并同时发送报文时，它们发送的报文将在网络上发生冲突，因此每个节点在发送时，还必须 继续监听网络。当检测到两个或多个报文发生碰撞时，节点立即停止发送，并等待一段随机长度 的时间后重新发送（不坚持退避算法）。该随机时间由标准二进制指数补偿算法确定。十六次碰撞 后，节点将停止发送并向节点微处理器汇报发送失败信息。不坚持CSMA利用随机的重发时间来减少冲撞的概率。这种算法的缺点是即使有几个节点 有数据要发送，介质仍然可能处于空闲状态，介质的利用率较低。因此在网络负载较高时，以太 网上存在的这种碰撞成了主要问题，碰撞使以太网的数据吞吐量降低并且增加了网络传输时延， 最终可能导致无界的网络传输时延。由于一系列的碰撞后，报文可能丢失，节点之间的通信将无 法得到保障，从而使控制系统需要的通信确定性和实时性难以保证。不坚持CSMA/CD是一种随机性通信协议，通信延时是随机的，并且可能无界。但是，在 网络负载较低时，几乎没有网络传输时延。归纳其工作原理为：先听后发，边听边发，冲突停止，随机时延后重发。其工作原理如图所示。生的CSMA/C D的工作原理图启动发送帧信道冲突发送完毕先听后发边听边发冲突停止、发送冲突珈强信号中突次数军加1随机时延后发送T采用.一进制指数退避 算法计算退.避时间电避时卜|后再发这发送失畋图2 CSMA/CD工作原理图3.2 CSMA/CD介质控制访问方式对网络化控制的影响（1）各个节点并行连接到总线，某个节点的失效不影响整个网络的运行；（2）网络接口比较简单，实现节点的加入和撤出很容易，可扩展性和可靠性较好，维护方便， 结构灵活，成本低；（3）信道利用率（每一帧占用信道的时间）高，特别在轻负载（40%以下）时；（4）传输时间和节点总数无关；（5）在轻负载时，网络传输延时小，响应速度快，有较高的信道吞吐量；（6）随着网络负载的加重，冲突的概率增加，信息传输时间不确定，传输平均延时增加，响应 时间变长，信道的利用率降低，特别是网络负载达到60 %以上时，网络性能急剧下降，所以只 有控制通信负载，限制节点数，才能改善实时性；（7）从理论上，重负载下各节点获得成功的概率也是一样的，但实际上如果一个节点不能正确 处理冲突碰撞，它将有可能在一段不确定的时间范围内被禁止访问网络，会出现有些节点无法上 网的现象；(8) 它不宜于传输像“过程数据”这样的小数据包，因为如前所述，若帧的长度小于规定的最 小长度，则须添加不必要的无用信息，使之达到最小长度才能传输，这样既浪费了信道，使有效 数据传输率降低，又增加了传输延时，降低了网络的实时性；(9) 由于信号在传输中会引起衰减，当两个站相距较远时，它们发送到对方的信号与接收的信 号的叠加小于冲突阀值，无法检测出冲突，所以通信电缆的长度有限制(最长为500m)；(10) 信息帧无优先级别，不同的帧发送概率一样，用于实时系统时，将受到各种各样的约束；(11) 为了检测冲突，对信号幅度有较高的要求。3.3令牌总线控制网采用令牌传递总线(Token-passing Bus)的介质访问控制方式。此方式采用总线网络拓扑结构，网络上的节点按一定的顺序形成一个逻辑环，每个节点在环中均有一个指定 的逻辑位置，每个节点都了解先行节点和后继节点的地址，总线上各节点的物理位置与逻辑位置 无关。收到令牌的节点在一段规定的时间内被授予对介质的控制权，因而该节点可以发送一帧或 者多帧信息。当该节点的传输已经完成或者规定的时间己经用完时，它将令牌传递给逻辑环中的 下一个节点。由于只有收到令牌的节点才能将信息帧发送到总线上，因此与CSMA/CD访问方式 不同，令牌传递总线访问方式不可能产生碰撞。假如取得令牌的节点有报文要发送，则发送报文； 随后将令牌送至下一个节点;否则，若取得令牌的节点没有报文要发送，则立即将令牌送到下一 个节点。由于节点接收到令牌的过程是顺序依次进行的，因此对所有节点都有公平的访问权。最 坏的情况下，一个节点等待取得令牌和发送报文的时间等于全部节点令牌传送时间和报文发送时 间的总和。控制网采用隐性令牌传递机制，给每个节点分配一个唯一的MAC标识符。在控制网中称一 个周期的时间为网络更新时间。它可以分为调度段(Scheduled)、非调度段(Unscheduled)和保护 段(Guardband)，分别传送实时性信息、非实时性信息以及同步信号和网络参数。令牌传递总线 访问方式是一种确定性协议，可以估算出最大的通信延时，网上每一个节点都知道信息的来去方 向，保证了较高的信息传输的确定性，并且对网络负载的轻重不敏感。但是在负载较轻时，有很 多时间浪费在令牌的传递上。3.4令牌总线对网络化控制的影响（1）由于所有节点有序地对介质进行访问，所以这种访问控制方式对所有节点是公平的，不存 在任何节点长时间不能上网的现象；（2）理论上，它对帧的长短没有限制，一些用于控制领域的令牌总线可以把帧的长度设置得很 短，以减少开销，增加网络容量；（3）因为对每个节点发送帧的最大长度加以限制，所以节点等待访问时间（即发送 延时）的“总 量”是确定的。当所有节点都有报文要发送时，最坏的情况是等待取得令牌和发送报文的时间为 全部令牌传送时间和报文发送时间的总和。如果只有一个节点有报文发送，则最坏的情况是等待 时间为全部时间的总和，而平均时间是它们的一半。对于控制领域来说，等待时间是一个关键参 数，可以根据需要，确定网络中的节点数和最大的报文长度，从而保证在限定时间内任一节点都 可以取得令牌；（4）网络效率对负载不敏感，特别是在重负载下，它的效率比较高，而且负载变化对网络性能 影响较小；（5）在网络操作中，令牌总线能动态地从网络中增加或者删除节点。但在令牌环中，节点已在 物理上形成了一个环的形式，所以不能动态地增加或者删除；（6）轻负载的情况下，要发送的数据节点仍要等待令牌到来后才能传送数据，所以它的时延比 较长，网络有效利用率低，平均响应时间会比CSMA/CD长。无数据传送的节点仍需要进行令牌 的处理和网络维护，且确定接收令牌的下一节点比较复杂；（7）网络中可传输不同长度类型的帧，控制方式相对复杂，当误码导致令牌丢失时，要快速自 愈比较困难；（8）当有节点进入或退出令牌总线时，整个总线必须重新配置以确定总线上节点的地址序列， 此过程所花的时间与总线上的节点成正比；（9）对于令牌环网来说，由于节点是串接在环路上的，每一次数据传送都要经过所有节点，一 旦某个节点出现故障，就会影响所有节点的数据传送，因而引起全网瘫痪，可靠性差。由以上分析可以看出，令牌环适用于重负载、各节点信息比较均衡的网络，在网络化控制中， 主要用于高层，如管理级、优化级等。3.5CAN总线CAN（Controller Area Network）即控制器局域网络，现在己经在过程工业、机械工业、机器人等工业领域广泛应用。CAN 总线采用载波监听多路访问/避免碰撞（Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance-CSMA/CA的介质访问控制方式，又称为非破坏仲裁的 CSMA/CD（CSMA/CD with Non-destructive Arbitration-CSMA/NDA）。实质上 CAN 总线采用 CSMA/CD协议并引用非破坏性仲裁机制解决媒体共享问题。CAN总线上的节点没有地址，而 节点信息分成不同的优先级，优先级的编码被放置在报文的标志字段中。网络上任意节点均可在 任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息，而不分主从。要传送信息的节点首先监听总线，如 果总线空闲，该节点就开始发送信息。如果同时有两个或者多个节点发送信息，就会发生碰撞， CAN总线解决碰撞的方法不同于标准CSMA/CD协议。它是采用非破坏性优先权逐位仲裁规则， 优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可以不受影响地继续传输信息。这样 大大节省了总线冲突的仲裁时间，尤其是在网络负载很重地情况下也不会出现网络瘫痪情况。 CAN总线上的每个信息都有唯一的标识符，信息帧的发送是以发送标识符的高位开始的，当两 个节点在同一时刻向总线上发送信息时，它们首先将信息帧从标识符高位开始逐位向总线上发 送，然后监听网络，如果其中的一个节点监听到位数据和它发送出去的位数据不相同，它就不再 往网络上发送信息。另一个节点赢得仲裁，继续发送信息。网络上其它的节点是否接收此信息完 全取决于其对标识符滤波的设置情况。CAN总线是面向信息的协议，采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有错误检测 和处理功能，保证了信息传输出错率极低。网络上的节点信息分成不同的优先级，可以满足不同 的实时要求，高优先级的信息的最大通信延时是可以估算的。这些特点使其适合于工业实时应用 场合。3.6CAN总线对网络化控制的影响CAN总线对网络化控制的影响可分为两点：（1）CAN总线是一个对短消息优化的确定性协议。消息的优先级在仲裁域中指定，较高优先级 的消息在仲裁中获得对介质的访问，因此能够缩短对高优先级消息发送的延迟。（2）和其他网络相比，CAN总线的最大缺点是数据传送率低，最大为5OOKbps。尽管它支持 大于8位的数据片段，CAN也不适用于大数据包消息的传输。四、几种介质访问控制方式的比较介质是指物理层中的传输媒体，介质访问方式是一种信道共享技术，关系到信道的利用率。现场 总线网络属于广播式网络，仅有一条通信通道，由网络上的所有节点共享。这就产生了所有节点 如何使用一个共享通道的问题。MAC(Medium Access Control)层就是用来解决共享信道使用权 的分配问题。通信中对于介质的访问可以是随机的，也可以是受控的。到目前为止网络上常用的 介质访问控制方法分为三大类：随机竞争类，固定分配类和按需分配类1-2。下面对工业现场常见的几种总线协议的介质访问方式进行分析对比。4.1随机竞争类4.1.1 CSMA/CD普遍使用的随机竞争 MAC 技术为 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection带冲突检测的载波监听多路访问)，主要用于总线型和树形网络拓扑结构，基带传输系 统。它包括以下三个要点：载波侦听一一一个节点只有在确认网络空闲之后才能发送信息；多路 访问一一具有两种含义，既表示多个节点可以同时访问媒体，也表示一个节点发送的信息帧可以 被多个节点所接收;冲突检测一一如果多个节点同时检测到网络空闲并发送信息，就会产生冲突。 发送节点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突，如发生冲突，则节点停止 发送，并等待一个随机的时间重新发送，等待时间的长短由节点的退避算法决定。根据退避算法 的不同可以分为非坚持CSMA, 1坚持CSMA, p-坚持CSMA。延时结束后重复上述过程再试 图发送。CSMA/CD技术的优点是原理比较简单，技术上较易实现，网络中各节点处于同等地位，不 要求集中控制，且不需要预先分配节点位置，传输效率高，最适合用于网络节点不多，每个节点 的数据量不大的情况。它的主要缺点是不能提供优先级控制，各节点争用总线，冲突的产生具有 很大的随机性，最坏情况下的响应延时不可确定，当负载增大时，发送信息的等待时间较长，不 能满足远程控制所需要的确定延时和绝对可靠性的要求。目前CSMA/CD广泛应用于由Ethernet 组建的局域网中，其国际标准IEEE802.3就是以太网标准。Lon Talk协议是为LON总线设计的专用协议，所用的就是改进的CSMA介质访问控制协议 带预测的P坚持CSMA。它在保留CSMA协议的优点的同时，注意克服它在控制网络中的不足。所有的节点根据网络积压参数等待随机时间片来访问介质，这就有效地避免了网络的频 繁碰撞。4.1.2 CSMA/CRCSMA/CR （Carrier Sense Multiple Access/ Collision Resolution 带冲突决定的载波监听多路访 问）方式主要用于总线型网络拓扑结构，基带传输系统。它的基本思想是：根据需要预先设定节 点优先级，每个节点边发送边监听，当有多个节点同时发送报文时将产生冲突，这时总线进行位 仲裁（如同“与”的关系）。如某一节点发送了0，而有其它的节点发送了1，则“与”的结果是 0，这时总线上为0。发送0的节点将总线上的值与它发送的值比较后得知两者相等则继续发送， 而发送1的节点将总线上的值与它发送的值比较后得知两者不等，则说明它的优先级低，将退出 发送。若某一时刻，有两个不同的节点发送的值相等，则继续进行比较，直到比较出不同的值时， 决定出优先级，优先级低的节点退出总线争用，由发送节点转为接收节点。CSMA/CR的优点是技术上比较容易实现，具有冲突检测和优先级决定的功能，保证了实时 性。缺点是每次传输的报文数量较小。但是作为工业控制网络，其本身的数据量不是很大，因此 这不是问题。它与CSMA/CD相比较两者在检测到冲突后，对于冲突的处理方式不同。CSMA/CD 检测到了冲突，选择退避算法，产生了一个随机数，由这个随机数决定再次发送数据的时间，这 就不能保证实时性。而CSMA/CR在检测到了冲突后，直接按优先级来决定由谁退出，谁继续传 输，保证了实时性。CAN总线协议就是采用CSMA/CR的介质访问方式，CAN总线的数据协议帧的标志字段 Identifier Field表示帧的优先权。对优先权的分配机制有两种：静态优先权分配机制和动态优先 权分配机制。CAN总线在媒体访问期间，优先权编码被放置在报文的标志字段中。当总线空闲 时，任何节点均可开始发送报文，若同时有两个或更多的节点发送报文，则会产生冲突。解决的 办法是采用非破坏性优先权逐位仲裁规则，利用冲突进行优先权仲裁，冲突的过程是优先权小的 报文逐位淘汰而优先权大的报文非破坏性的逐位析出过程，冲突的结果是优先权大的报文先占用 媒体得以发送。4.2固定分配类为了使网络上的节点共享传输介质，我们希望一个信道能够同时传输多路信号。多路复用技术就 是把许多信号在单一的传输线路上用单一的传输设备进行传输的技术。两种最常用的多路复用技术是频分多路复用（Frequency Division Multiple Access, FDMA）和时分多路复用（Time Division Multiple Access, TDMA ）。FDMA是物理信道能够提供比单路原始信号更多带宽的情况下，把该物理信道的总带宽分 割成若十个与传输单路信号带宽相同的子信道，每个子信道传输一路信号。多路的原始信号在频 分复用前，首先要通过频率调制把各路信号频谱搬移到物理信道的不同频谱段上，这可以通过在 频率调制时采用不同的载波来实现。TDMA是将一条物理信道按时间分成若干时间片轮流地给多个节点使用，每一个节点都分 配一个特定的时间片，每个节点在这个特定的时间片内具有总线使用权。它的优点是不会发生碰 撞，每个节点有固定的发送顺序。时延可以计算。综上所述，固定分配类的一个共同的优点是采用了多路复用技术，因此不存在数据帧的冲突 问题，数据收发具有较高的实时性和确定性。ControlNet的MAC方法为一种改进的TDMA方式并存时间多路存取（CTDMA）方式。 在这种方式下，节点可按需占用带宽，提高了系统带宽总的利用率，增强了带宽分配的灵活性。 与工业自动化网络中常用的源/目的通讯模式不同，ControlNet采用了一种新的通讯模式：生产者 /消费者模型。生产者即数据的发送者，消费者即数据的接收者。每一条数据按内容来标识，采 用广播方式发送到网络上。数据的接收与否由接收节点通过对标识符的筛选来确定。与源/目的 模型相比，当同一条信息传递给N个节点时，只需要发送一次即可，因此提高了网络的通讯效 率。ControlNet的MAC帧格式如图3所示。因每个节点发送数据的长度不同，所以不能根据固 定的时间间隔来触发下一个节点的发送，因此ControlNet采用了一种特殊的令牌传递机制虚 拟令牌传递VTP（Virtual Token Passing），来控制节点的发送次序。MAC 帧*前同步起始界定符源 MAC ID链路数据包CRC结束界定符（16 位）（8位）（8位）（0510字节）（16位） （8位）图3 MAC帧格式ControlNet中的节点对网络的访问是由时间来确定的。每个节点只能在每一个网络更新时间 （NUT）中指定的时间片内传输数据。对节点的这种传输机会的控制由CTDMA算法来完成。4.3按需分配类按需分配类MAC使节点在有数据发送需求时才占用传输介质，同时采取一种称为“令牌”的机制来彻底 避免冲突的发生。令牌传递技术主要有令牌环方法和令牌总线方法两种。4.3.1令牌环令牌环方法是使一个令牌沿着环循环，当各站都没有帧发送时，令牌称为空令牌。当一个节点要发送帧 时，需等待空令牌到来，然后将它改为忙令牌，随后把数据帧发送到环上。由于令牌是忙状态，所以其它站不 能发送帧，必须等待。发送的帧在环上循环一周后再回到发送节点，经校验无误后，该帧被从环上移去。同时 该节点将忙令牌改为空令牌，传至后面的节点，使之获得发送帧的许可权。接收帧的过程是当帧通过节点时， 该节点将帧的目的地址和本站点的地址相比较，如地址相符，则将帧放入接收缓冲器，再输入站点，同时将帧 送回至环上。如地址不符合，则简单地将数据帧重新送入环上。在轻负载时，由于等待令牌需要时间，因此效 率较低。在重负载时，由于各节点公平，因此效率较高。PROFIBUS主站之间的通信就是采用令牌环机制。三种系列的PROFIBUS（DP、PA和FMS）使用同一种总线 存取协议，也就是说具有相同的现场总线数据链路层，该通信协议的MAC采用两种存取方式，即主站之间的令 牌传递方式和主站与从站之间的主从方式，其中令牌传递控制如图4所示。Profibus总线MAC协议是混合介质访问方式，即通过采用轮询列表来支持具有时间触发的通信活动。轮询列 表中的周期性信息是在主节点拥有令牌时，发送完所有待发送的高优先级信息后，且持牌时间大于零时，将被 处理。当表中的周期性信息处理完后，若持牌时间大于零时，将处理低优先级信息。图4 PROFIBUS总线存取方法4.3.2令牌总线令牌总线介质访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。从物理上看，这是一种总线结构的 局域网。和总线网一样，站点共享的传输介质为总线。但是，从逻辑上看，这是一种环形结构的 局域网。和令牌环一样，站点只有取得令牌，才能发送帧，令牌在逻辑环中依次传递，这是现场 总线中很常见的介质访问控制方法。令牌传递技术的优点是不会发生碰撞，时延可以计算，与TDMA相比，信道利用率高。 它的主要缺点是若令牌丢失，这个网络将处于瘫痪状态，所以网络必须具有令牌恢复功能，增加 了额外的开销。FF和WorldFIP的链路调度就是采用了令牌传递技术。由于工业过程中信息通信的多样性和 实时性，FF和WorldFIP均采用集中式介质控制策略，并且按照生产者/仲裁者/消费者模型来管 理信息的实时通信。通常，生产者和消费者的关系通过组态来设定。在任何时候一个网段上只有 一个活动节点起到节点仲裁作用，即负责网络上各个节点之间的信息通信。该节点在FF和 WorldFIP中分别被称为链路活动调度器(Link Active Scheduler, LAS)和总线仲裁器(Bus Arbitrator, BA)。它具有链路活动调度能力，能形成链路活动调度表。FF总线通过LAS严格地按照预定义调度时间表执行周期性信息的通信活动，以支持周期性 信息的实时性要求。WorldFIP总线上BA有一个进行周期性调度的变量扫描表，该表列出了在总 线上需要循环调度的标识符，即进行周期变量传送请求。WorldFIP和FF均明确区分周期信息和非周期信息，并分别给出各自不同的控制策略。二者 都利用了调度表中周期信息调度剩余的空闲时间(即非周期调度时间)进行非周期信息的传送， 但二者的方式有所不同。FF采用轮询的方法在非周期调度时间内用PT(Pass Token)令牌按照活动列表内容来管理 非周期信息。WorldFIP对非周期信息传送的方式采用查询模式。通过上述分析可以看到按需分配类不同于随机竞争类，按需分配使网络中的每个节点依 据一定的次序都有发送数据的机会，当一个节点获得发送机会时，如有数据发送，则直接发送该 数据，而不用担心网络中是否有冲突存在，当没有数据发送时，则直接将该发送数据的机会送给 下游的其它节点，避免了既使不发送数据也占用网络资源的现象。