GB T 9469.9-1988 分散型过程控制系统用工业过程数据公路 单信道同轴电缆总线媒体"层"技术规范.pdf
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1、中华人民共和国国家标准分散型过程控制系统用工业过程数据公路单信道同轴电缆总线媒体层技术规范UDC 681. 32 : 621-503 GB 9469.9-88 Process data highway.type C (PROWAY C). for distributed process control systems Single-channel coaxial-cable-bus medium Iayer specification 本标准等效采用国际电工委员会标准IEC955(分散型过程控制系统用工业过程数据公路。1 主题内容与道用范围本标准规定了工业过程数据公路标准的媒体层(单信道同轴电
2、缆总线)的功能、电气和机械特性。本规范给出单信道同轴电缆总线局域网媒体层的实施准则。本部分与GB9469其他各部分以及与LAN规范的关系示于图1。本标准仅按需要的程度去规定媒体层的技术规范,以便保证za. 在连接到遵循本规范的媒体时,物理层实体的相互可操作性符合本标准;b. 对局域网自身及其用户提供保护。第2层| 用户十一一一一一一一一一一一寸一一一一十-一-一-第3部分第2层| 叫阳阳! 一l -第4部分了一一一-3A7一一一一丁i l 螺体送取控制子层-数据链路公路层-一一.第5部分-第6部份一一一一一一一一一一十| PHY I 第10部分t 物理层I I 在1层桐f¥层-一一第7部分-一
3、一一第8部分T一一一一一厂一厂一一一-十-一一一第8部分I I 支线电缆| I I I | 十一一一十一i 第0层螺体层第9部分-一-一-+-TAP -t- - - - l L仰睛!一一一一-1 十一一一一一+ 卡一一一一一一一一一一一一一一一一+图l与LAN模型的关系国家机械工业委员会1988-05-12批准1989-01-01实施标准搜搜网wwr;,巾各类标准行业资料免费下载GB 9469.9-88 1.1 目的本标准的目的是:a. 为符合本标准的局域网的站间通信提供必须的物理媒体;b. 提供高的网络可用性FC. 在宽的工作环境中,为安装和服务提供方便条件。1.2 兼容性符合本标准的媒体层
4、实体的所有实现都应在支线电缆至站的接口处兼容。只要在实际支线电缆至站的接口处保持兼容,基于本标准的具体实现可用不同的方式去完成。制造厂家应标明本标准第6条规定的具体数值。本标准适用于分散型过程控制系统用工业过程数据公路。2 术语单信道FSK系统:是一个对信息进行编码,在载波上进行频率调制,并送入同轴传输媒体的系统。在某一时刻,在媒体的任一点都只能有一种信号出现在该信道上而不致破坏。支线电缆z用以连接某一个站的、属于单信道同轴电缆总线媒体的一种柔性同轴电缆。N接插件:特性阻抗75n的N系列同轴电缆接插件。FSK:频移键控,频移键控是一种调制技术,它把被传送信号的频率移至一组频率中的某一频率,从而
5、实现将信息加在载波上进行传送。阻抗匹配功率分离器z用以在一根很粗的干线电缆和另一很粗的干线电缆之间实现电气和机械搁合的一种组件,以便为单信道同轴电缆干线提供一个分支拓扑。功率分离器将它从各个端口接收的信号能量汇总,并能将由任一干线电缆收到的信号能量对称地分配给其它干线电缆。它仅含有无源电气元件(R,L,C)。阻抗匹配分离器z功率分离器的一种类型,常用于将支线电缆对称地榈合在一起。站:连至局域网的设备。阻抗匹配分接头:用以在干线电缆和支线电缆之间实现电气和机械搞合的一种组件。分接头非常不对称地分配从每根干线电缆接收的信号能量,将其中大部分信号能量传送给其它的干线电缆,只将百分比很小的能量传送给支
6、线电缆。分接头把从各条支线电缆上接收的信号能量汇总,将其中的一小部分能量均匀地分配给各干线电缆,而其余的大部分信号能量仍送回支线电缆。分接头仅含有无源电气元件(R,L,C)。干线电缆:单信道同轴电缆总线系统的(大直径的)半刚性主电缆。3 同轴电缆总线媒体层概述3. 1 功能的一般描述本条非形式地描述单信道同轴电缆总线媒体层所完成的各种功能。所有这些功能提供一种手段,以便将出现在站至支线电缆接口处的信号汇总,并传送到与任一支线电缆相联的所有各站。从而连接到这些媒体的所有各站都能进行通信。3.1.1 单信道同轴电缆总线媒体概述站是通过较细的支线电缆和阻抗匹配分接头连接到单信道同轴电缆总线系统的粗干
7、线电缆上的。这些分接头是无源装置,它们对于信号传播是无方向的(即全方向的)。分接头的这种无方向性特征允许站的信号沿着干线电缆向两个方向传播。分接头也使得干线电缆或支线电缆的任何阻抗不匹配而造成的反射影响减至最小。单f言道同轴电缆总线系统的拓扑是一种无根多分支树型结构,工作站象树叶连接到树枝上。干线电如Ir+白,二画)d-节h咙rL:.旦旦喃喃由L.士.=-.J.古八由f阳.L.L.且山IJ峙,t也、中I【且rlL-.-_:t. 标准搜搜网ww川、.-H、马, GB 9469.9-88 似于刚才叙述过的分接头。功率分离器象分接头一样,只采用无源电气元件恨,L,C)。支线电缆的分支由支线电缆分离器
8、提供,这种分离器也只采用无源电气元件。3- 2 功能规范使用的模型(参见GB9469.1附录A的参考文献24)3. 3 基本的和可选的特性在所有媒体实现中,所有特性都是必须具备和需要的,并要求这些实现遵循本标准。因而制造厂家应标明适用于本标准第6章规定的具体数值。4 单信道同轴电缆总结媒体层的功能、电气和机械规范单信道同轴电缆总线媒体层是一个实体,它的(与本标准有关的)唯一功能是在单信道同轴电缆总线媒体连接的局域网的各个站间传送信号。因此,本标准只规定那些与站间的信号传送或与人们及设备安全密切相关的媒体层特性。如果媒体层能为单信道同轴电缆总线型局域网中的各个站提供指定的信号传送服务和特性,并能
9、满足有关的安全和环境准则,那末媒体层的实现就应认为符合本标准。下面各条所指明的所有测量都是在站连接到媒体的那一点上(即支线电缆)进行的。如不另作声明,所有指定的电压和功率均分别以有效值(rsm)和dB(lmV,750)dBmV来表示,并日都是基于随机数据模式进行传输的。4.1 与站的精合单信道同轴电缆总线媒体应该通过一端带有N系列750阳插头的特性阻抗为750的柔性支线电缆连接到站。阳插头应与安装在站上的750N系列阴插座相匹配。N系列阴插座的中心导体应通过变压器桐合到站。通过卸去接地片使N系列阴插座的外壳和站电气绝缘。4.2 特性阻抗和阻抗匹配单信道同轴电缆总线媒体的特性阻抗应为75士30。
10、在N系列接插件端接750的电阻负载时,在媒体的N系列接插件的每一连接点处所测得的最大电压驻波比VSWR应为1.5: 1或者更小。VSWR应在37MHz的频谱范围内进行测量。4.3 信号电平当接收某个单独站发出的、传送电平符合GB9469.8第5.3.4条规定的信号时,单信道同轴电缆总线媒体应将信号传送给与媒体相连的每一个站,且信号幅值介于+4+50dBmV之间。4.4 失真在3MHz7 MHz频谱范围内,最大的组延迟失真应为25ns。4. 5 噪声低限和信噪比S/N在频带38MHz内,建议噪声低限为一15dB(l mV , 75 O)dBmV或更低。在所有情况下,最小的接收信号值应比实际噪声低
11、限值至少要大20dBmV。4.6 电缆屏蔽所有干线电缆和支线电缆屏蔽层上的有效屏蔽系数至少应为90%。4. 7 站接口的兼容性一个具体化的单信道同轴电缆总线媒体,只要满足本标准第4.1条至第4.7条的要求,就被认为支持一个特定的单信道同轴电缆总线局部区域网。以上要求应在每个站到媒体的连接点处测量,与选择哪一个站连接点来发出测试信号无关。4.8 冗余考虑正如GB9469.8第5.11条隐含地说明一样,本标准鼓励采用冗余单信道同轴电缆媒体。凡使用冗余媒体的场合,本标准第4.1条至第4.7条所列的各项要求应能分别地和独立地用于每个单个非冗余标准搜搜网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下
12、载GB 9469. 9-88 4.9 可靠性接插件、分接头以及其他将站连接到同轴电缆媒体上的无源部件或媒体部分应设计成使得整个网络失效的概率减至最小。5 安装要求本章给出一些与安全考虑有关的建议和准则,这里列出的内容是不完全的,同时也没有指出所有可能的安全考虑。极力主张设计者参照本地、国家和国际上有关的安全准则,并保证与相应标准保持一致。参见GB9469.1附录A的参考文献32。局域网电缆系统在使用时至少会有四种直接危及电气安全的因素,连接设备的设计者应注意到这些危险因素,它们是:a. 局域网的部件和电惊或照明电路直接接触;b. 局域网电缆和部件上的静电荷积累;C. 在局域网电缆系统中祸合进了
13、高能瞬变;d. 在各种互连的网络部件的安全地之间存在电位差。这些危及电气安全的因素,对所有类似的电缆系统都是可能发生的。为了使局域网正常运行,应尽可能减少上述危险。除了在一个运行的系统中要正确地处理这些故障外,还必须采取特殊手段,以保证在设备接入或拆离现有的局域网媒体时,能确保所期望的电气安全。5. 1 安装实施参见GB9469.1附录A的参考文献150在需要进行安装的每种场合,还必须遵循本地的法规和准则。5.2 接地5.2.1 在单信道同轴电缆总线媒体的每一支线中,干线电缆段的屏蔽层以及所有连接的分接头的外壳应串联在一起。沿着该干线电缆,这样连接的导电通路应有几个有效的接地处,并且在电缆进入
14、或离开楼房建筑的各个点都有效接地。推荐的做法是每个分接头外壳都有效接地。并且在两个分接头外壳间的长电缆上,每百米电缆屏蔽至少有效接地一次。但是,在两个接地点之间存在很大地电位差的场合,必须采取其它措施。有效接地意味着通过足够低的阻抗固定地接至大地,同时要具有足够大的载流量,以防电压的积累,从而避免给连接的设备或人带来异常的危险。5.2.2 所有支线同轴电缆段的屏蔽层都应与它们所连接的分接头外壳有效接地。5.2.3 有理由相信,在同轴电缆外露的屏蔽层、接插件或分接头的地电位与该部件附近的地电位之间超过几伏电压的地方,必须加装绝缘外壳、保护罩或绝缘盖,以便保证设备用户(不是安装人员)不致因为身体偶
15、然接触时,而在外屏蔽层或接插件外壳与大地之间形成电流通路。5.3 支线电缆和分接头的端接除少数支线电缆可在维修过程中暂时开路外,所有分接头和支线电缆都应端接75n负载。5.4 规章要求用于局域网设备和媒体的规章要求包括在GB9469.1附录A的参考文献14至19和32中,但可不受这些具悻条文的限制。特别是由于同轴电缆总线媒体和所连设备的辐射要用到的FCC要求,本标准所规定的媒体层实体的任何具体实现都必须加以考虑。5.5 安装和维护指南凡是应用单信道同轴电缆总线媒体的地方,都应遵循在CATV工业领域内制订的安装及维护指南,这些指南用于同轴电缆系统设施间或设施内的安装。此外,还应提出以下警告:警告
16、:任何时刻都不允许干线同轴电缆屏蔽层的任何部分浮空而不有效接地。如果将一段浮空电缆标准搜搜网各类标准行业资料免费下载主E王GB 9469.9-88 间形成通路。5.6 注意事项单信道同轴电缆总线网络的安装指导应该使用能使安装者对上述第5章提及的警告和指南更加熟悉的语言。6 环境规范6.1 电磁和电气环境外界干扰源包括电磁场、静电放电、接地点间的瞬变电压等。这几种干扰源将引起同轴电缆和站的接地点(如果有的话)间的电压积累。在工业环境中运行时,媒体层实体的具体实现应符合其规范。6.1.1 电磁场工业环境存在着下列两种外界平面波电磁场:a. 在10kHz至30MHz范围内,2V/m的电磁场;b. 从
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