MT T 1130-2011 矿用现场总线 .pdf
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1、MT/T 1130-2011 I目 次 前言 II 1 范围 .1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 技术要求.2 4.1 一般要求2 4.2 环境条件3 4.3 供电电源3 4.4 电气性能.4 4.5 工作稳定性7 4.6 抗干扰性能7 4.7 可靠性7 4.8 防爆性能7 4.9 矿用一般型性能7 5 试验方法.7 5.1 环境条件7 5.2 电源条件7 5.3 试验仪器和设备8 5.4 受试系统的要求8 5.5 受试系统的连接8 0 5.7 工作稳定性试验11 5.8 抗干扰性能试验11 5.9 可靠性试验11 5.10 防爆性能检验11 5.11 矿用一般型性能检验11
2、 6 检验规则.11 6.1 检验分类11 6.2 出厂检验11 6.3 型式检验12 附录 A(规范性附录) 试验仪器和设备的特性要求 .13 MT/T 1130-2011 II 前 言 本标准的附录 A为规范性附录。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中国矿业大学(北京) 、煤炭科学研究总院常州自动化研究院、平顶 山煤业(集团)有限责任公司。 本标准起草人:孙继平、彭霞、田子建、伍云霞、刘晓阳、孙哲星、于励民。 MT/T 1130-2011 1 矿用现场总线 1 范围 本标准规定了矿用现场总线的术语和定义、技术要求、试验方法
3、和检验规则。 本标准适用于矿用现场总线(以下简称总线)及其产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其 随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标 准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新 版本适用于本标准。 GB/T 2887 电子计算机场地通用规范 GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第 1部分:通用要求(GB 3836.1-2000,eqv IEC 60079-0:1998) GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部分:隔爆型
4、“d” (GB 3836.2-2000, eqv IEC 60079-1:1990) GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部分:增安型“e” (GB 3836.3-2000, eqv IEC 60079-7:1990) GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备 第 4部分: 本质安全型 “i” (GB 3836.4-2000, eqv IEC 60079-11:1999) GB/T 5080.1-1986 设备可靠性试验 总要求(idt IEC 60605-1:1978) GB/T 5080.7 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证 试验方案(G
5、B/T 5080.7-1986,idt IEC 60605-7:1978) GB/T 10111 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序 GB/T 12173 矿用一般型电气设备 GB/T 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC 61000-4-3:2002,IDT) GB/T 17626.4-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC 61000-4-4:2004,IDT) GB/T 17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC 61000-4-5:2005,IDT) GB
6、/T 18858.3 低压开关设备和控制设备 控制器-设备接口 (CDI) 第3部分: DeviceNet (IEC 62026-3-2008 IDT) GB/T 20540.3 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型3:PROFIBUS 规范 第3 部分:数据链路层服务定义(GB/T 20540-2006, IEC 61158-3 type 3:2003 MOD) MT 210-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 MT/T 772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法 ISO 11898-1 道路车辆.控制面网络(CAN).第1 部分:数据链接层和物理信
7、号 ISO 11898-2 道路车辆.控制器局域网(CAN).第 2 部分:高速媒体访问单元 ISO 11898-3 道路车辆.控制器局域网络(CAN).第 3 部分:低速容错专用媒体接口 ISO 11898-4 道路车辆.控制面网络(CAN).第4 部分:时间触发通信 MT/T 1130-2011 2 ISO 11898-5 道路车辆.控制器局域网络(CAN).第 5 部分:小功率型高速媒体访问单元 ISO/IEC 14908-1 通信协议 ISO/IEC 14908-2 电力线信号技术 ISO/IEC 14908-3 双绞线信号技术 ISO/IEC 14908-4 IP 兼容性 IEC 6
8、1158-2 工业通信网络 现场总线规范 第 2 部分:物理层规范和服务定义 IEC 61158-300 工业通信网络 现场总线规范 第 300 部分:数据链路层服务定义 IEC 61158-400 工业通信网络 现场总线规范 第 400 部分:数据链路层协议规范 IEC 61158-500 工业通信网络 现场总线规范 第 500 部分:应用层服务定义 IEC 61158-600 工业通信网络 现场总线规范 第 600 部分:应用层协议规范 IEC 61784-1 工业通信网络协议集 第 1 部分:现场总线协议集 IEC 61784-3 工业通信网络协议集 第3 部分:现场总线功能安全一般规则
9、和协议定义 IEC 61784-4 工业网络中信息安全通信行规 IEC 61784-5 工业控制系统中通信网络安装行规 ANSI/EIA 709.1 控制联网和家庭控制网络标准 CiA 102 物理层规范 CiA 301 应用层和通信规范 CiA 303 电缆和连接器引脚规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 矿用现场总线 field-bus for coal mine 用于煤矿的工业现场总线。 3.2 分段法 subsection 在分支处采用网桥或智能监控站将整个网络分割成多个网段。 3.3 转发节点法 store and forward 在分支处增加转发节点,使其成为
10、一个树型结构。 3.4 降速法 lower speed 通过降低传输速率,使分支长度 L 远小于信号电磁波的最小波长min,从而将实际长 度较长,而电气相对长度较短的传输线(Lmin)按短线处理。 3.5 中继法 relay 串入中继器延长传输距离。 4 技术要求 4.1 一般要求 4.1.1 矿用现场总线及其产品应符合本标准和国家及行业有关标准的规定,并按照经规定 程序批准的图样及文件制造和成套。总线功能安全应符合 IEC 61784-3的要求,总线信息安 MT/T 1130-2011 3 全应符合 IEC 61784-4 的要求,总线安装应符合 IEC 61784-5的要求。 4.1.2
11、矿用现场总线的物理层服务定义与协议规范应符合IEC 61158-2等有关标准的要求; 数据链路层服务定义与协议规范应分别符合 IEC 61158-300和 IEC 61158-400 等有关标准的 要求;应用层报务定义与协议规范应分别符合 IEC 61158-500 和IEC 61158-600 等有关标准 的要求。 4.1.3 物理层应采用本质安全防爆传输技术。 4.1.4 CAN应具有如下技术特征: a) 网络体系应符合 ISO 11898-1、 ISO 11898-2、 ISO 11898-3、 ISO 11898-4、 ISO 11898-5 等标准的要求; b) 采用已有应用层协议的
12、系统应符合下列要求: 1) 采用 DeviceNet 协议的系统,应符合 GB/T 18858.3 等标准的要求; 2) 采用 CANopen 协议的系统,物理层规范应符合 CiA 102 的要求,应用层和通信 规范应符合 CiA 301的要求, 电缆和连接器引脚应符合 CiA 303等规范的要求。 4.1.5 LonWorks 应具有如下技术特征: a) 网络体系应符合 ISO/IEC 14908-1、ISO/IEC 14908-2、ISO/IEC 14908-3、ISO/IEC 14908-4、ANSI/EIA 709.1 等标准的要求; b) 接口宜采用变压器耦合方式,也可采用直接驱动、
13、RS-485方式。 4.1.6 Profibus:网络体系应符合 GB/T 20540.3等标准的要求。 4.1.7 FF:网络体系应符合 IEC 61784-1 等标准的要求。 4.1.8 入井电缆和带金属导体的光缆在入井口处应具有防雷措施。 4.2 环境条件 4.2.1 矿用现场总线中用于机房、调度室的设备,应能在下列条件下正常工作: a) 环境温度:1530; b) 相对湿度:40%70%; c) 温度变化率:小于 10/h,且不得结露; d) 大气压力:80 kPa106 kPa; e) GB/T 2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。 4.2.2 除有关标准另有规定
14、外,矿用现场总线中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常 工作: a) 环境温度:040; b) 平均相对湿度:不大于95%(25) ; c) 大气压力:80 kPa106 kPa; d) 有爆炸性气体混合物,但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。 4.3 供电电源 4.3.1 地面设备交流电源: a) 额定电压:380 V/220 V,允许偏差10%10%; b) 谐波:不大于5%; c) 频率:50 Hz,允许偏差5%。 4.3.2 井下设备交流电源: a) 额定电压:127 V/380 V/660 V/1 140 V,允许偏差: 专用于井底车场、主运输巷:20%10%; 其他井下产品
15、:25%10%; b) 谐波:不大于10%; MT/T 1130-2011 4 c) 频率:50 Hz,允许偏差5%。 4.4 电气性能 4.4.1 传输介质 传输介质可以是电缆、光缆等。 4.4.2 网络结构 宜采用树形网络结构,也可采用环形、总线形、星形或其它网络结构。 4.4.3 工作方式 宜采用多主(见图 1)或无主工作方式(见图 2) ,也可采用主从(见图 3)等其它工作 方式。 4.4.4 连接方式 连接方式宜灵活多样,既可单层连接(见图 1、图 2 和图3) ,又可多层连接(见图 4) 。 图 1 多主工作方式 图 2 无主工作方式 图 3 主从工作方式 从节点设备 从节点设备
16、从节点设备 主节点设备 主节点设备 无主节点设备 无主节点设备 无主节点设备 无主节点设备 无主节点设备 主节点设备 从节点设备 从节点设备 从节点设备 MT/T 1130-2011 5图 4 多层连接 4.4.5 传输速率 由相关标准规定,宜在1.2 kbps、2.4 kbps、4.8 kbps、5 kbps、5.4 kbps、9.6 kbps、 10 kbps、19.2 kbps、20 kbps、31.25 kbps、34 kbps、78 kbps、125 kbps、1.25 Mbps 等中选取。 4.4.6 误码率 应不大于10 -8 。 4.4.7 巡检周期 巡检周期应不大于 30 s
17、,并应符合监控要求。 4.4.8 传输距离 4.4.8.1 传输距离要求 传输距离应符合下列要求: a) 节点之间的传输距离应不小于 10 km,允许增加中继节点; b) 仅用于局部信息传输的节点之间(如传感器及执行器至分站)距离应不小于 2 km。 4.4.8.2 延长传输距离的方法 可采用分段法(见图 5) 、转发节点法(见图 6) 、中继法和降速法延长传输距离。 图5 分段法 节点设备 节点设备 节点设备 节点设备 节点设备 节点设备 节点设备 节点设备 C网段 A网段 B网段 网桥或智 能监控站 节点 A L 节点 A 1节点 B M 节点 B 1 节点 C 1 节点 C N MT/T
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