GB Z 29619.2-2013 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型8 INTERBUS规范 第2部分：物理层规范和服务定义.pdf

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1、ICS 25.040 N 10 岳中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 29619.2-2013 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型8:INTERBUS规范第2部分:物理层规范和服务定义Digital data communication for measurement and control一Fieldbus for use in industrial control systems-Type 8: INTERBUS specification-Part 2: Physical Layer specification and service definition (I

2、EC 61158: 2003 , MOD) 2013-07-19发布2013-12-15实施rffT飞中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局唱全民如坟/中国国家标准化管理委员会在何中华人民共和国国家标准化指导性技术文件测量和控制数字鼓据通信工业控制系统用现场总结类型8:INTERBUS规范第2部分z物理层规范和服务定义GB/Z 29619.2-2013 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号。00013)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部沃010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印

3、刷各地新华书店经销* 开本880X1230 1/16 印张4字数110千字2013年11月第一版2013年11月第一次印刷* 书号:155066. 1-47542定价54.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/Z 29619.2-2013 目次前言.v wu111555667555999901112311155677899 咱i1i咱iii咱iinLnLndnLnLnLqaqd句dqandqaqdqaqdqdqd号i 口。un口创口能接E接D卜务啤功阳例:为例制mL口如ttMrAY眠川蜘语接毗刊制内强愉啪啪制糊强Mm呻川姗姗剧时剧院硝桐树

4、悦触颇白白血肌放棋摊靳mm酣脚UU财瞅脯阳棚卢mmM服服响传围范语号L统体胚体缸1234言范规术符JJ且JJ系JJ媒JJJJMJJJ4媒JJJJJM队队队队4-EA哇A古FDFDRUEuqqq守RURU。OOOQUQdQdQdoditAtA1Anu 寻1234567891GB/Z 29619.2-2013 n3nHdnUAUi唱iinLA哇aaA哇EUEunt叮tnda433444444444444455 范规体.器媒重1体重接峨知如嘴知连时间相uu的范世相范范范)d号率u体规du率规规规录元信特性间媒体元特扑路路体附单1比特时输媒单比拓电电媒性属M输络气应传输属述输络输收输范棚M传网电响到传

5、附概传网传接传规tm体媒JJJJJJJ媒JJJJJJA文uu口口口口口MUUMUU录考四附参图1物理层与其他层的关系.VI 图2物理层通用模型.VI图3通过DLL-PhL接口的数据单元间的映射.7 图4主站数据序列的交互作用z标识周期.9 图5主站数据序列的交互作用z数据周期.10 图6从站数据序列的交互作用z标识周期.11图7从站数据序列的交互作用E数据周期.12 图8主站校验序列的交互作用.13 图9从站校验序列的交互作用.14图10在分层模型中PhL和PNM1之间的接口.15 图11Reset、SetValue、GetValue PhL服务. 16 图12Event PhL服务.16 圄

6、13接口号的分配.17 图14主站的配置.20 图15带一种传输选择类型的从站的配置.20 图16带一种传输选择类型的总线藕合器的配置.21图17带E周期请求服务的状态转换.23 图18MI5-MDS接口:Identification cycle request服务.24 图19MI5-MDS接口:Identification cycle request服务.25 图20数据周期请求服务的状态转换.25 图21MI5-MDS接口:DataCycIe Request服务.26图22带数据序列分类服务的状态转换.27 图23Message Transmission服务的协议机.27 图24Data

7、 sequence Identification服务的协议机. 29 E GB/Z 29619.2-2013 QdtA9696qu哩uquA哇A哇FaauqntQdQdnutAiqdA哇A-AFO民u。h。，qdqd233333333333333444444445555 圈套器孔针眼插插u个个阳构UUUHUhuuuuuuu99US的的FH构构构附口口结结结头接接光的的的报出人的现头头头中输输以报报报HU器器H阳协u中中UD接接器。务DHU构UDMnunuu形连连接UMUD结DMP置uu口缆路披型型连几DPDM的MP态uu配HAAH接光链波DD端mmM中四川PJP态状1的MM路的络线线光AVAV

8、终mp列P列m态状动m置置器的的链体网总总U超超的纤伊列序列序回状动活回配配合差口口线媒阻程程U上上上光吨序据序验P个活体P的的藕允接接总输u电远远M备备备合m据数验校态一体媒位站站线动向向程传线端纤纤学设设设聚M数在校在状在媒在复主从总抖出人远到配终光光光-inLqdA给白剖幻mmm臼unum曰UMMmUUUUM切MWUAAAAA.图圈圈圈图固图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图表1表2表3表4, 表5表6表7表8表9表10表11表12表13表14表15phuRVtn6nudn3nLnLnLnL句dqdanA哇唱i咱ii噜i咱i咱indndndqaqdqdqdqdm皿号配配配配配配信分

9、分分分分分的号号号号号号口信信信信信信EH甩HHH接LLLLLLMu川鸣叫ssssssh创HMnnmDZnMZEtbu盯矶量与阳件mM和和和和和和恼盯变町M事而mu位位位位位位号HAnddmwLLLLL也符hRRR凹凹M在555555GB/Z 29619.2-2013 表16编码和解码规则.表17空闲状态的解码规则表18复位PhPDU的编码规则表19复位PhPDU的解码规则.36 表20MDS-MAU接口的服务.38 表21双绞线媒体MAU的比特率相关量.40 表22人向接口信号.41 表23出向接口信号.42 表24远程总线电缆特性42表白光学MAU比特率相关量. . . . . . . .

10、 45 表26远程总线光纤光缆长度，_. ,. . . .曹. . 45 表27编码规则，. . .1(. . . 45 表邱光学MAU传输水平和光谱规范概要.队.46 表29光学MAU接收器电路规范概要.川.47 表30光纤波导管规范，.表31单光纤规箍.表32光缆护套及光撞机械特性规范表33光缆材料进一步的特性建议值表34光纤波导管规范.表35单光纤规范表36光缆护套及光缆机械特性规艳.表37用于光学MAU的标准测试光纤规范.50 表A.1超小D型连接器的9个引脚分配.,.,. 52 表A.2终端连接器的引脚分配lV GB/Z 29619.2-2013 前GB/Z 29619. 圭-可-圈

11、圈阳-画画，._. 町_r.乓乌巳-唱-司回国-.-主.司，-回.气-.咱岳品、-乓子-:-一，.，.-. DI 时间间隔逻辑符号低电平2 ms.:T Ra.1MHz的情况下绝缘强度1 OOOVr. .1 min 一一导线/导线GB/T 11327.1-1999, 5.2 一一导线/屏蔽1 000 V r. .1 min 绝缘电阻最少150MQ，电缆长度为1km GB/T 11327.1-1999.5.3 (测试绝缘强度后)最大传输阻抗250 mO/m GB/T 12269 一一在30MHz时分布电容在800Hz时最大60nF.电擅长度为1km GB/T 11327.1-1999,5.4 42

12、 表24(续)指数(20C) 值对100m电缆的最小近端串话损能(NEXT)一-0.772MHz 61 dB 一一-1MHz 59 dB 一-2MHz55 dB 一-4MHz50 dB 一-8MHz46 dB 一-10MHz 44 dB 一-16MHz 41 dB 20 MHz 40 dB 100 m电缆的最大衰减一一-0.256MHz 1. 5 dB 一一一0.772MHz 2.4 dB 1 MHz 2.7 dB 4 MHz 5.2 dB -一-10MHz 8.4 dB 一-16MHz 11. 2 dB 一一-20MHz 11.9 dB 两个通信设备之间最小屏蔽配线如图43所示。出向接口00

13、2 黄色1002 绿色GND2 棕色DI2 灰色IDI2 粉红色/vvvvvvv 屏蔽-接地保护固43配结1Ml GB/Z 29619.2-2013 测试方法r GB/T 18015.1-2007,3.3.4 GB/T 18015. 1 2007 ,3.3.2 入内接口001 100l GND1 011 /011 15 nF 630 V 接地保护43 GB/Z 29619.2-2013 11. 7. 3 终端电阻在MAU的接收器之前，接收线路的电缆对线直接与电阻器网络连接(见图4的。这种电路可用于MAU的极化，用于导线电路的短路或开路检测.因而发生的等效电阻应至少等于100O. 5飞L2200

14、 001 或DI2 001 或001 .1. ./ DI2 或古22200 GND 圄44鳝端电阻罔结12 媒体附属单元z光学媒体12. 1 摄述本章的目的是给出双工方式光学纤维MAU的工作和光学规范。光纤远程总线光缆由一对双向传输的光纤(见图45)波导管构成，每个方向的信号传输由分开的光纤完成。这些光纤与网络设备的CPIC相连接。支持两种光纤z一一聚合光纤F一一塑料包层玻璃光纤。12.2 传输比特率相关量带缓冲层的单光纤维光纤连接椿总线光缆圄45光纤远程总结光缆对光学媒体连接单元(MAU)规定了4种比特率，每个特定的MAU必须至少支持一种比特率，表25规定了比特率和比特率相关量。GB/Z 2

15、9619.2-2013 表25光学MAU比特率相关量-=:-一一一一传输定时特性值单位标称比中夺率0.5 2 8 16 Mbit/s 比特率最大偏差土0.1%土0.1%士0.1%土0.1%标称位宽度(T)2000 500 125 62.5 ns 12.3 网络拓扑一个光学MAU工作在由下列器件构成的网络中z一一光缆s一一连接器F一一设备至少包含一个通信部件。一个光学MAU应工作在一个带有多个设备的远程总线上。一个远程总线链路(见图46)包括两个点对点的连接.这个连接是单向的。因而每个MAU具有一个光纤发送器和一个光纤接收器。D02 (发送器)DI2 (接收器)远程总线链胳D01 (:接收器DI

16、1怯送黝设备1设备2圄46光纤远程总结链路光缆长度范围见表26。表26远程总结光纤光缆长度光纤类型最小长度最大长度聚合光纤1m 50 m (见注1、注2)塑料包层玻璃光纤1m 300 m (见注1、注2)注1:这不排除两设备间有更长的距离，例如采用具有比12.5.2中规定的更小光学接收灵敏度的接收电路(来获得更长距离).注2:在使用比12.6.2中规定的标准光缆具有更高衰减的专用光缆的情况下，最大长度可能会减少.12.4 传输电路规范12.4. 1 数据编码规则用于光学传输的NRZ编码规定遵循表27给出的编码规则。表27编码规则1 码一-一丁低光学输出水平| 高光学输出水平| 逻辑符号位。45

17、 GB/Z 29619.2-2013 在总线元活动的情况下，用逻辑0表示空闲状态.12.4.2 测试配置连接到CPIC的标准测试光纤的末端(见12.6.4的规定)，测试输出电平、光谱和定时规范。与本条有关的要求汇总在表25和表28.12.4.3 输出水平规范光学MAU传输光路应符合下列输出水平和光谱的要求。规定的水平和光谱特性在为网络装置规定的温度范围内应保持稳定。输出水平是逻辑0的有效发射功率。输出水平的规定见表28.表28光学MAU传输水平和光谱规范摄要传输水平和光潜特性聚合光纤塑料包层玻璃光纤与具有标准测试纤维的CPIC相关的值(980/1 000m纤维(200/230m纤维)最大峰值发

18、射波长(.，p)660 nm 520 nm 660 nm 典型光谱的最大值为一半时的宽度(A) 30 nm 30 nm 最大输出水平-2.0 dBm -8 dBm 最小输出水平-6.2 dBm -16.9 dBm 逻辑1的最大有效发射功率41 dBm 一45dBm ，唱一一一一-二注2标准测试光纤规范见12.6.4.12.4.4 输出定时规范光学MAU传输光路应符合下列输出定时的要求(见图47)。定时特性在为网络设备规定的温度范围内应保持稳定，T 100 %一一一一一-十-T寸一一一一一一一一一叫一一一一-1才一一一一-X-i-一一一一一一_1一一-m一一一一一门一一一一一-廿一一一一一一一一

19、一-113二二二21士二二二二:1:压一一一一一一-wm i -i上升时间i -i下降时间!运5%T乒2%T 圄47光学MAU光遮遮形注1:为便于引用，12.4.4的要求概要见表24.注2:0%有效功率是低光学输出功率状态逻辑1).注3:100%有效功率是高光学输出功率状态逻辑的.上升时间、下降时间和位单元抖动按以下方法进行选择，即还必须满足表29给出的光学MAU接收电路的电输出定时规范。46 GB/Z 29619.2-2013 12.5 接收电路规范与本条相关的要求见表25.12.5. 1 解码规则解码规则见表27。12.5.2 光纤接收器工作范围光学MAU接收电路在为网络设备规定的温度范围

20、内，应具有表29所规定的最小光学接收器灵敏度。光学MAU接收电路上由12. 4规定的标准检验纤维测量逻辑0的最大光功率不能超过表29规定的值。用于0.5Mbit/s和2Mbitls系统的光纤接收电路应有能力在200ms t支空闲状态后检测到一个01010的位流，在此第二个逻辑0的光功率水平减至65%。并应在整个光纤接收器工作范围内保持这个能力。12.5.3 最大接收位单元抖动接收电路应按12.4接收NRZ编码信号传输。另外，当信号的时间变化为任意两相邻信号传输点(相交50%)的士25%时，光纤接收器应能接收这个信号。表29光学MAU接收器电路规范疆要接收电路特性与CPIC相关的值)最小光学接收

21、器灵敏度逻辑0的最大光功率最大接收器位单元抖动12.6 传输媒体规范12.6. 1 连接器如使用光缆连接器应符合附录A.2的规定。12.6.2 光纤规范z聚合光纤光缆12.6.2. 1 概述聚合光纤(剧。/1000m纤维主三-21.6 dBm -2.0 dBm 标称位时间的士25%塑料包层玻璃光纤(200/230m纤维=二十23dBm 一8dBm 标称位时间的士25%安装于室内的聚合光缆应与下述规范兼容。考虑到光缆衰减因素，用于特殊场合或特殊物理应用的特定光纤光缆可与下列规定有所不同。12.6.2.2 光纤波导管用于网络光学MAU的聚合光纤光缆的光纤波导管应符合表30的要求。47 GB/Z 2

22、9619.2-2013 表30光纤遮导管规范参数值纤芯直径(980土60)m包层直径(1000士60)m包层不圆度=二6%纤芯材料有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酶)(PMMA)数值口径0.47士0.03侧面折射率步*指数在660nm处的带宽二注10MHzXI00 m 在650nm(单频)处的衰减;160 dB/km 在660nm处的衰减;230 dB/km 电缆长度为50m，带LED)12.6.2.3 单光纤用于光学MAU的聚合光纤光缆的单纤维应符合表31的规定。表31单光纤规范参数值缓冲层材料聚酷胶(PA)缓冲层颜色黑或橙色外部直径2.20土0.07mm 最小弯曲半径30 mm 12.6.2.4

23、光缆妒套及光缆的机械特性对于光学MAU的聚合光纤的护套应符合表32的要求。表32光缆护套及光缆机械特性规范参数值护套材料聚亚安醋(PUR)护套颜色红应力消除原理非金属性标记使用长度(m)，生产日期工作温度范围一20C-十70c 长期最小弯曲半径;65 mm 长期最大拉伸强度100 N 长期最大横向压力二注20N/cm 48 GB/Z 29619.2-2013 12.6.2.5 光缆的材料特性对于光学MAU的聚合光纤光缆应具有表33所示进一步的材料特性。表33光缆材料进一步的特性建议值参数值抗泊ASTM泊No.2 , 100 C, IEC 60811-2-1: 1998 卤素释放IEC 6075

24、4-2 抗臭氧IEC 60811-2-1:1998 拉uvGB/T 1.$4.22. 1-2006 抗磨损GB/T 7424.2-2008方法E2A半径为1mm的钢针、500g、最少5000转12.6.3 光纤光缆规范z塑料包层玻璃光纤光缆12.6.3. 1 摄述安装于室内的塑料包层玻璃光纤光缆应符合下述规范考虑到光缆衰减的因素，在特殊环境下使用的特定的塑料包层玻璃光纤光缆，如室外使用的光缆，可与下列规范有所不同。12.6.3.2 光纤谊导管对于一个光学MAU的塑料包层玻璃光纤光缆的光纤波导管应符合表34的要求，表34光纤波导管规范参辈k值纤芯直径(2，00士的m包层直径(230士10)m包层

25、不圆度6% 数值口径0.40土0.04侧面折射率步长指数在650nm处的带宽注17MHzX1 km 在650nm处的衰减10 dB/km 12.6.3.3 单光纤用于光学MAU的塑料包层玻璃光纤光缆的单光纤应符合表35的要求。49 GB/Z 29619.2-2013 表35单光纤规范参数值缓冲层材料FRNC材料缓冲层颜色红或绿外部直径2.2 mm或2.9mm 最小长期弯曲半径30 mm 12.6.3.4 光缆护套及光缆机械特性用于光学MAU的塑料包层玻璃光纤光缆的护套应符合表36的要求。表36光缆护套及光缆机械特性规范参数值护套颜色红应力消除原理非金属性标记使用长度(m)，生产日期工作温度范围

26、20 c - +70 c 长期最小弯曲半径50 mm 长期最大拉伸强度二注200N 长期最大横向压力二注100N/cm 12.6.3.5 光缆的材料特性用于光学MAU的塑料包层玻璃光纤光缆应具有表33所示的材料特性。12.6.4 标准测试光纤用于检验带光学MAU的网络设备是否符合本章要求的测试光缆，它是一个具有一个或多个光纤波导管的光缆，其特性应符合表37的要求。表37用于光学MAU的标准测试光纤规范户-，参数聚合光纤塑料包层玻璃光纤(980/1 000m纤维(200/230m纤维F二长度1m 1m 纤芯直径(980土60)m(200士的m包层直径(1000土60)m(230土10)m包层不圆

27、度骂王6%6% 数值口径0.47士0.030.40土0.04660 nm处的带宽二注10MHzX100 m 注17MHzX1 km 50 GB/Z 29619.2-2013 表37(续)v一一二一一一二一二一:_:-=-一一一平一-参数聚合光纤塑料包层玻璃光纤(980/1 000m纤维)(200/230m纤维)660 nm处的衰减(单频160 dB/km 10 dB/km 缓冲层直径2.2 mm 2.9 mm 插入损耗见注1. 5 dB-2. 0 dB 1. 0 dB-1. 5 dB 注z测量与IEC6130D-3-4(插入程序B)一致。51 GB/Z 29619.2-2013 附录A规范性附

28、录)连接器规范A.1 导结媒体的外部连接器A. 1. 1 超小D型连接线擂脚分配接线插脚分配如图A.l、图A.2和表A.l.圄A.1设备上超小D型连接器输出接口的9个插孔5- -9 4-一-s s- -7 2- -6 -图A.2设备上超小D型连接器输入接口的9个插针表A.1起IJ、D型连接器的9个引脚分配二三且.气-寻|脚号信号线1 DO 2 DI 3 GND 4 5 6 !DO 7 IDI 8 9 A. 1. 2 终端连接器引脚分配终端连接器在设备上的位置见图A.3，终端连接器引脚的分配见表A.2.52 GB/Z 29619.2-2013 圄A.3设备上的终端连接器表A.2终端连接器的引脚分

29、配人向接口出向接口引脚标准引脚标准A /D01 F /D02 B D01 G D02 C /DI1 H /DI2 D DI1 J DI2 E GND1 K GND 应提供一个用于接地保护的隔离端子。应遵守终端点的顺序。A.2 光纤媒体的外部连接器位于设备之外且对电磁、化学、物理环境有防护要求的网络连接器应确定为外部连接器。对于用光MAU作为设备级CPIC连接器的设备，当使用IP20或更低的防护等级时，在机械上应与IEC60874-2规定的F-SMA连接器相匹配，聚合光纤(980/1000m)的光学F-SMA连接器套圈如图A.4所示。自咛国寸的。9 注z所有尺寸单位为mm.圄A.4聚合光纤(98

30、0/1000 fm)的光学F-SMA连接器套圄mFON|N.mFNN阁。GB/Z 29619.2-2013 lJ EN 50254: 1998 小型数据包的高效通信子网2J IEC 61158 Ed. 3 :2003 测量和控制用数字数据通信续制造的行规设置3J IEC多语言字典z电、电子、电讯4J IEC 60793(所有部分光学纤维5J IEC 60794(所有部分光学纤维电缆6J IEC 60874(所有部分光学纤维及电缆连接器7J ISO/IEC TR 8509: 1987信息处理系统开放系统互连服务协定8J ISO/IEC 8886: 1997信息技术开放系统互连开放系统互连数据链路服务定义9J ISO/IEC 10022: 1996信息技术开放系统互连物理服务定义10J IEC 61300-3-4:2001 纤维光学互联装置和无源化纤基本试验和测量程序评价和测量衰减口1JGB/T 17967-2000 ISO/IEC 10731: 1994) 工业控制系统用现场总线z连续和继献文考参第3-4部分zOSI服务定义约定(idt基本参考模型开放系统互连信息技术究泪一一兀必川机-mWA磊、，-AEa-侵-5替一有切一专归一眼-b川剧书一定打印日期:2013年11月20日F002A