DIN 56930-3-2010 Entertainment technology - Lighting control systems - Part 3 Terms and requirements for EtherNet networking of lighting control systems《娱乐科技 照明控制系统 第3部分 照明控制系统的以太网.pdf

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1、Mrz 2010DEUTSCHE NORM Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 97.200.10!$Zq+“1557808ww

2、w.din.deDDIN 56930-3Veranstaltungstechnik Lichtstellsysteme Teil 3: Begriffe und Anforderungen an die Vernetzung vonLichtstellsystemen ber EtherNetEntertainment technology Lighting control systems Part 3: Terms and requirements for EtherNet networking of lighting control systemsTechnique danimation

3、Systmes de contrle dclairage Partie 3: Ethernet mise en rseau des systmes de contrle dclairageAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 27 SeitenDIN 56930-3:2010-03 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 E

4、rklrungen und Anforderungen .6 4.1 Allgemeines6 4.2 Schichtenmodell 6 4.2.1 Physikalische Schicht .7 4.2.2 Protokolle .18 4.2.3 Anwendungsschicht18 4.3 Netzwerk .18 4.3.1 EtherNet-Verbindungsregeln19 5 Anwendungen 21 5.1 Schnittstellen zu anderen Systemen .21 5.2 Verwendung verschiedener Protokolle

5、in einem Netzwerk 21 5.3 Fernwartung und Fernbedienung 21 5.4 Sicherstellung der Funktion .21 5.5 Gekreuzte 10Base-T- und 100Base-T/TX-Kabel22 5.6 Wireless-LAN-Funkbertragungsstrecken fr EtherNet22 5.7 Schirmung und Potentialausgleich22 6 Benutzerinformation22 6.1 Vereinbarte technische Daten 22 6.2

6、 Kennzeichnung 22 Anhang A (informativ) Anwendungsbeispiele23 Literaturhinweise 27 2 DIN 56930-3:2010-03 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF) im DIN vom zustndigen Arbeitsausschuss NA 149-00-04 AA Licht- und Medientechnik“ erarbeitet. DIN 56930, Ve

7、ranstaltungstechnik Lichtstellsysteme besteht aus: Teil 1: Dimmersysteme Teil 2: Steuersignale Teil 3: Begriffe und Anforderungen an die Vernetzung von Lichtstellsystemen ber EtherNet 3 DIN 56930-3:2010-03 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der Norm gilt fr die Anwendung von Netzwerktechnologien zur Ve

8、rbindung von Lichtsteuerungen und Dimmern oder anderer angeschlossener Peripherien bei professioneller Anwendung in festen und ortsvernderlichen Veranstaltungs- und Produktionssttten. In diesem Teil der Norm werden EtherNet-Netzwerktopologien und deren Einsatz allgemein beschrieben. Fr die Steuerung

9、 von Gerten oder Maschinen, von denen eine Gefhrdung ausgehen kann, sind besondere Manahmen erforderlich, z. B. geeignete Netzwerke, Protokolle oder Sicherungsmanahmen; diese Manahmen sind nicht Bestandteil dieses Teils der Norm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die

10、 Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 56930-2, Bhnentechnik Bhnenlichtstellsysteme Teil 2: Steuersignale

11、 DIN EN 50173-1, Informationstechnik Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen Teil 1: Allgemeine Anforderungen DIN IEC 60603-7 (alle Teile), Steckverbinder fr elektronische Einrichtungen Teil 7: Bauartspezifikation fr ungeschirmte freie und feste Steckverbinder, 8polig ISO/IEC 7498-1, Informati

12、on technology Open Systems Interconnection Basic reference model: The basic model ISO/IEC 8802-3, Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks; Specific requirements Part 3: Carrier sense multiple access with collision detect

13、ion (CSMA/CD) access method and physical layer specifications ANSI/IEEE 802.3, Standard for Information Technology Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan Area Networks Specific Requirements Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CS

14、MA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications ANSI E 1.11, Entertainment Technology USITT DMX512-A, Asynchronous Serial Digital Data Transmission Standard for Controlling Lighting Equipment and Accessories ANSI/TIA-568-B.1, Commercial Building Telecommunications Cabling Standard 3 Begriffe

15、Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die folgenden Begriffe. 3.1 EtherNet auf Datenbertragungsblcken basierende Technologie zur Vernetzung von Computern in lokalen Netzen (LANs) ANMERKUNG Damit werden die Verkabelung und bertragung fr die Bitbertragungsschicht, der Blockaufbau und die Protokoll

16、e fr die Medienzugangskontrolle (MAC)/Sicherheitsschicht nach dem OSI-Schichtenmodell definiert. 4 DIN 56930-3:2010-03 3.2 Segment Verbindung von mindestens zwei Knoten oder Verteilern miteinander zu einer funktionsfhigen EtherNet-bertragungsstrecke, ein Segment kann aus mehreren Teilsegmenten beste

17、hen 3.3 Teilsegment kleinstes, nicht mehr teilbares Element einer funktionsfhigen EtherNet-bertragungsstrecke 3.4 Verteiler Teil des Netzwerkes, jedoch kein informationsaktives Gert und somit kein Knoten, welcher zusammen mit den bertragungsmedien, den Steckfeldern und den Steckverbindern das physik

18、alische Umfeld (Schicht 1) der Datenbertragung definiert 3.5 Knoten (en: node) Gert mit einer integrierten EtherNet-Schnittstelle 3.6 Verbindungssegment verbindet zwei Verteiler direkt ohne weitere Knoten 3.7 Steckfeld (en: Patch Panel) Rangierverteiler zum Aufbau von EtherNet-Verbindungen ber fest

19、verlegte Kabelnetze und bergang von fester Installation auf Gerte, Verteiler oder andere Leitungswege 3.8 EtherNet-Backbone Verbindung zweier oder mehrerer Netze untereinander 3.9 Leitungsabschluss elektrotechnischer Abschluss eines Netzwerk-Segmentes mit dem Wellenwiderstand der Datenleitung 3.10 N

20、etzwerktopologie Beschreibung der physikalischen Anordnung und Verbindung von Gerten zu einem Netzwerk; anwendbare Netzwerktopologien sind Ringnetze, Sternnetze oder Bussysteme 3.11 ISO/OSI-Schichtenmodell allgemeine Beschreibung des Austausches von Informationen zwischen Komponenten 3.12 Gerte Komp

21、onenten zur aktiven Informationsverarbeitung und -bertragung 3.13 10Base2 (en: ThinNet/CheaperNet) Kennzeichnung fr EtherNet mit 10 MBit/s bertragungskapazitt auf Koaxialleitung 5 DIN 56930-3:2010-03 3.14 10Base-T (en: EtherNet) Kennzeichnung fr EtherNet mit 10 MBit/s bertragungskapazitt ber eine st

22、ernfrmige UTP- oder STP-Verkabelung 3.15 100Base-T/TX (en: Fast EtherNet) Kennzeichnung fr EtherNet mit 100 MBit/s bertragungskapazitt ber eine sternfrmige UTP- oder STP-Verkabelung mit identischer Anschlussbelegung zu 10Base-T 3.16 100Base-FX/FL (en: Fast EtherNet (Lichtwellenleiter) Kennzeichnung

23、fr EtherNet mit 100 MBit/s bertragungskapazitt ber eine sternfrmige Lichtwellenleiter-verkabelung 3.17 1000Base-T (en: Gigabit EtherNet) Kennzeichnung fr EtherNet mit 1 000 MBit/s bertragungskapazitt ber eine sternfrmige UTP- oder STP-Verkabelung, jedoch mit erweiterter Anschlussbelegung zu 10Base-T

24、/100Base-TX 3.18 Paket Informationen mit definierter Struktur nach ISO/IEC 8802-3 bei EtherNet-bertragung 3.19 Kollision zeitgleichzeitige Sendung von Informationen (Pakete) auf dem gleichen bertragungsmedium 3.20 Fremdspeisung (en: Power-over-EtherNet (PoE) Spannungsversorgung von Gerten bei 10Base

25、-T oder 100Base-T/TX ber ein Segment nach IEEE 802.3 4 Erklrungen und Anforderungen 4.1 Allgemeines EtherNet wird durch das OSI-Schichtenmodell nach ISO/IEC 7498-1 beschrieben. Die Festlegungen beschrnken sich auf die Definitionen der physikalischen Schichten und Protokollschichten (siehe Tabelle 1)

26、. Die Informationsschichten und ihre Inhalte werden nur formal dargestellt. EtherNet ist gekennzeichnet durch eine klar und eindeutig definierte Struktur, deren Komponenten und Protokolle herstellerunabhngig bertragbar sind. Fr eine erfolgreiche Kommunikation zwischen zwei Komponenten ist jedoch ein

27、 identisches Protokoll auf der Anwendungsschicht erforderlich. 4.2 Schichtenmodell Die Theorie von EtherNet-Netzwerken sieht eine klare Trennung in der Definition von bertragungsstrecke, bertragungsprotokoll und bertragener Information vor. Alle Teilbereiche werden in einem Schichtenmodell (Layer-St

28、ruktur) zusammengefasst. 6 DIN 56930-3:2010-03 Tabelle 1 EtherNet nach OSI-Schichtenmodell im Vergleich zu DMX512 Vernetzung mit EtherNet Vernetzung mit DMX512 (DIN 56930-2) 7. Anwendung ACN, andere Protokolle 6. Darstellung ASCII, DMX, Video 5. Kommunikation Zugriff Betriebssystem 4. Transport TCP/

29、UDP-Kommunikation 3. Vermittlung IP-Adressierung DMX Datenpaket 2. Sicherung LLC, MAC-Adresse Schichten 1. Physikalische Schicht Netzwerk-Karte, Leitungsweg RS 422/RS 485 ANMERKUNG Die Schichten 1. und 2. werden in ISO/IEC 8802-3 definiert. 4.2.1 Physikalische Schicht Die physikalische Schicht besch

30、reibt die Komponenten der bertragungsstrecke. 4.2.1.1 Segment Ein Teilsegment besteht aus einer Kombination von zwei EtherNet-Knoten (siehe 4.2.1.7) oder EtherNet-Verteilern (siehe 4.2.1.6) und einer informationsleitenden Verbindung (Kabel, Lichtwellenleiter). Werden mehrere Teilsegmente miteinander

31、 verbunden, sofern die gewhlte physikalische Schicht eine direkte Verbindung ausdrcklich zulsst, so spricht man von einem Segment (siehe Bild 1 und Bild 2). Ein Teilsegment mit beidseitigem Abschluss ist ein Segment. Legende 1 Netzwerkknoten 2 Teilsegment 3 weitere Segmente Bild 1 Teilsegment 7 DIN

32、56930-3:2010-03 Legende 1 Netzwerkknoten 2 Teilsegment 1 3 Teilsegment 2 4 Teilsegment 3 5 Leitungsabschluss Bild 2 Segment mit drei Teilsegmenten und beidseitigem Leitungsabschluss Die Wahl des zur physikalischen Schicht gehrenden bertragungsmediums (Kabel, Lichtwellenleiter) bestimmt die maximale

33、Segmentlnge als Summe der Teilsegmente. 4.2.1.2 bertragungsmedium In der Praxis finden unterschiedlichste EtherNet-bertragungsmedien Verwendung, deren Eigenschaften und Segmentlngen in Tabelle 2 zusammengefasst sind. Zum besseren Verstndnis sind die entsprechenden Festlegungen zu DMX512 aus DIN 5693

34、0-2 enthalten. In der Lichttechnik werden folgende Netzwerkkabel und Lichtleiter verwendet: a) ThinNet; Typ: 10Base2 In Bild 3 ist ein Beispiel eines Koaxial-Netzwerkkabels (10Base2) mit BNC-Steckverbindern dargestellt. Durch die Beschrnkungen der BNC-Verkabelung auf 10 MBit/s sollte diese Technik n

35、ur noch in bestehenden Installationen verwendet werden. Legende 1 RG58-Koaxialkabel 2 BNC-Steckverbinder Bild 3 Koaxial-Netzwerkkabel (10Base2) mit BNC-Steckverbindern 8 DIN 56930-3:2010-03 b) Twisted Pair; Typ: 10Base-T und 100Base-T/TX In Bild 4 ist ein Beispiel eines symmetrischen Netzwerk-Patchk

36、abels (10Base-T bzw. 100Base-T/TX) mit RJ45 Steckverbindern (siehe Bild 5) dargestellt. Legende 1 CAT5-Kabel 2 RJ45-Steckverbinder Bild 4 Symmetrisches Netzwerkkabel (10/100/1000Base-T/TX) mit RJ45-Steckverbindern ANMERKUNG Die in greren Netzwerken oder Netzen mit einer groen Anzahl von angeschlosse

37、nen Verbrauchern eingesetzte symmetrische, paarig verdrillte Datenleitung, bietet je nach ihrer Gte (gemessen in Kategorien Cat 1 bis Cat 7) eine Kanalkapazitt bis zu 1 GBit/s. Bild 5 RJ45-Steckverbinder (10/100/1000Base-T/TX) in einfacher Ausfhrung und mit mechanischer Schutzvorrichtung c) Lichtwel

38、lenleiter; Typ: 10Base-FL, 100Base-FX und 1000Base-SX/LX (siehe auch DIN EN 50173-1) In Bild 6 sind Beispiele fr eine ST-Steckverbindung am Lichtwellenleiter und eine passende ST-Gerteeinbaukupplung dargestellt. Bild 6 Steckverbinder fr Lichtwellenleiter; Typ: ST 9 DIN 56930-3:2010-03 10 Bild 7 zeig

39、t SC-Dual-Kabelstecker fr Lichtwellenleiter und Bild 8 LC-Dual-Kabelstecker. Bild 7 Steckverbinder fr Lichtwellenleiter; Typ SC (dual) Bild 8 Steckverbinder fr Lichtwellenleiter; Typ: LC (dual) DIN 56930-3:2010-03 11 Tabelle 2 bertragungsmedien fr Lichtstellsysteme bertragungsmedium DMX EtherNet Sta

40、ndard DIN 56930-2/ ANSI E1.11 ISO/IEC 8802-3 Bezeichnung DMX 512/1990 Twisted Pair ThinNet/CheaperNet ThickNet/Yellow Cable AUI Lichtwellenleiter Physikalische Schicht EIA-RS 485 EIA-RS 422 10Base-T (EtherNet) 100Base-T/TX (Fast EtherNet) 1000Base-T (Gigabit EtherNet) 10Base2 (EtherNet) 10Base5 10Ba

41、se5 AUI 10Base-FL 100Base-FX 1000Base-SX 1000Base-LX Einsatz in Lichttechnik gut geeignet gut geeignet gut geeignetaweniger geeignetaweniger geeignetagut geeignet bertragungs-geschwindigkeit 250 kBaud ( 0,25 MBit/s) 10 MBit/s (T) 100 MBit/s (T/TX) 1000 MBit/s (T) 10 MBit/s 10 MBit/s 10 MBit/s 10 MBi

42、t/s (FL) 100 MBit/s (FX) 1000 MBit/s (Sx/Lx) Leitungstyp CAT 5-7, geschirmt 1 oder 2 verdrillte(s) Paar CAT 5-7, geschirmt, Z = 110 , 22-26 AWG, 2 oder 4 verdrillte Paare Koaxialleitung RG-58 A/U oder RG-58 C/U, Z = 50 Koaxialleitung RG-59, Wellen- widerstand Z = 50 Abhngig von externem Transceiver

43、Lichtleitfaser m 10/125; 50/125; 62,5/125; 80/125; 100/140 Steckverbinder XLR/AXR 5-polig Sender: Buchse Empfnger: Stecker RJ-45 (8-polig) Sender/Empfnger:Buchse Kabel: Stecker BNC, isoliert, Z = 50 Sender/Empfnger:Buchse Kabel: Stecker Stecker N-Typ Sender/Empfnger:BuchseKabel: Stecker Sub-D 15-pol

44、ig Sender/Empfnger:Buchse Kabel: Stecker ST dual, SC, LC, SMA Sender/Empfnger: Buchse Kabel: Stecker Maximale Leitungslnge je Segment 1 200 m (Praxis: 600 m) 100 m 185 m (2 Knoten) 370 m (2 Verteiler) 500 m 50 m 1 km 2 km (FL/FX), 220 m 500 m (SX), 10 km (LX) DIN 56930-3:2010-03 12 Tabelle 2 (fortge

45、setzt) bertragungsmedium DMX EtherNet Standard DIN 56930-2/ANSI E1.11 ISO/IEC 8802-3 Bezeichnung DMX 512/1990 Twisted Pair ThinNet/CheaperNet ThickNet/Yellow Cable AUI Lichtwellenleiter Minimale Entfernung zweiter Knoten 0,6 m 0,5 m 2,5 m Maximale Anzahl von Knoten je Segment 32 2 30 100 2 2 Externe

46、r Leitungsabschluss 120 nicht erforderlich 50 50 nicht erforderlich nicht erforderlich aAnwendung nur noch in bestehenden Installationen. DIN 56930-3:2010-03 4.2.1.3 Steckverbinder und Segmentaufbau Den einzelnen bertragungsmedien sind bestimmte Steckverbindertypen und Netztopologien fest zugeordnet

47、: a) 10Base2 Der minimale Aufbau besteht aus 2 Netzwerkknoten oder -verteilern, die ber ein Kabel, das beidseitig mit BNC-Steckern bestckt ist, verbunden sind. Die Verbindung muss beidseitig mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen sein. Ein 10Base2-Segment kann maximal aus 29 Teilsegmenten (30 Netzwe

48、rkknoten oder -verteilern) bestehen. Auch hier erfolgt der Anschluss unmittelbar ber T-Stcke, Stichleitungen sind nicht zulssig. Diese Technik sollte nur noch in bestehenden Installationen verwendet werden. b) Twisted Pair Twisted Pair findet Einsatz bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, KnotenVerteiler,

49、 wobei die Leitungslnge des Segments 100 m nicht berschreiten darf. Die Verbindung zweier Knoten mittels Twisted Pair erfordert mindestens einen Verteiler (Hub, Switch). Ein Segment in Twisted-Pair-Ausfhrung besteht aus einem Knoten und einem Verteiler. Mehrere Knoten auf einem Segment sind nicht zulssig (siehe Bild 9). Legende 1 Knoten 1 6 Segment 3 2 Knoten 2