【国家标准(GB)】 分散型过程控制系统用工业过程数据公路 总论

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总
Prucess dala highway,type C(PROwAY C),for distrihuted process control systensOvervicw
WDC681.32
:621-503
GB 9469.1—88
本标准等效采国际电工委员会IEC标推955&分散型过程控制系统用T业过程数据公路》。1主题内容与适患范围
木标准规定丁在工业环境中使用令牌总线送取方法的局部区域网（LA)要实现站的兼容互连所需规范的各个组成部分。这些组成部分包括：a.
服务：
传输媒体的电气和物理特性：
物理协所用的电谱号传输方法：在物理和媒体送取控制实体之闻接口上提供的服务和信号：传送的顿格式：
令牌总线媒体送取控制：
在媒体送取控制(MAC)子层和PROWAY链路控制(PLC)子层之间概念性的接口上提供的PROWAY链路控制(PLC)协议：
在PROWAY用户和PROWAY链路控制（PLC)了层之间概念性的接几上提供的服务；PROWAY站的管理，
本标准适用分散型过程控制系统的工业过程数据公路。第2层
第2层
数据链整公降层
第1层
郴合层
PRUWAY链路控制子层
烘依送取控制了
物理层
第10哪分
第4部分
第6部分
第9薪分
满98分
第3部分
第部分
第7部分
第好部分
-2概述
2.1分层
GB 9469. 188
在本标准内，将用图1所示的分层模型来规定站的操作.图中也表明『本标准娜些部分是规定层间接口以及哪些部分是规定层本身的操作。本标准的每个部分将重复使这张图，以指明该部分与标准其余部分以改与LAV模型之闻的关系。2.2优先考虑顺序
G倍9469.1和GB9469.2实质上是介绍性和解释性的，他们不打算转为准确的技术规范。因而，在他们与本标推的其他部分矛盾时，应该服从其他部分的技术规范。2.3定支
术标准每个部分所用的特定术语或专业术语都在该部分的开头处给出定义。附录A的参考义献1和2中给出了通用的定义。
2.4参考文献
附录A列出了本标准的参考文献。3标准的符合
3.1站的类型
本标推定义一种类型的站：
启动站；执行不地状态机的所有功能和远程状态机的接收功能的站，响应站：执行远程状态机的所有功能，并且不具有本地状态机的功能的站。一台简单的设备（如仪表）能够作为响成站连接到局部区域网络上，户动/响应站：热行本地和远程站所有功能的站，3.2符合标雅的要求
要求第3.1条中给出的某种类型站的具体实现符合本标准。符合本标准的具体实现都应该：提供本标准为该类型站规定的必须具备的PLC用户接口和服务：a
支持本标准对该类型站规定的PROWAY链路控制协议；h.
支持本标准为该类型站规定的必须具备的PL.C-MAC接Ⅱ和服务；d.
提供本标谁为该类型站规定的必须具备的站管理接口和服务；支持本标准为该类型站规定的必须具备的含牌总线媒体送取协议特性；c..
支持本标准规定的MACPHY接口服务：f.
如果MAC:子层和物理层分别为设备的独立部分，则支持本标准所规定的MAC-PHY接口的实现，
支持规定的物理层和媒体，
i.符合术标准给出的媒体规范，这里竭力建议，启动站提供参与逻辑令牌环路的站表的报告本标谁规定了-一定数量的选件。如果需要的话，具体实现必须指明支持哪…种选件和所支持的每个站属性的。
4工业过程数据公路（PROWAY)的构成PROWAY数据公路有二个基本的功能层或实体：W下面将简要介绍每一层。
GB 9469. 1--88
PIC.和MAC子层在一起构成ISO模型的数据链路（公路）级。PHY层构成ISO模型的物理级。5PROWAY链路控制层概述
5.1PROWAY链路控制服务
PROWAY对其用提供三种基本服务：日，由一个本地（源发）站到个远程（响应站使用证实（立即响应）协议发送数据。这服务称作要确认的发送数据或SDA：
b．由一个本地站到一个、儿个或所有远程（接收）站无确认或重复地发送数据。这种低安全的务称作不要确认的发送数据或SDN：c，由个本地站向一个远程站使用证实（直接响应）协议请求以前提供的信息。这种服务称作要回答的请求数据或RDR。
5.2PROWAY链路控制(PLC)子层的构成PLC子层功能在逻辑上分成两个独立的状态机。它们是：a。本地状态机；
b.远程状态机。
5.2.1本地状态机功能
本地状态机处理所有米自本地PLC-用的请求并给予诞实。这些本地请求导致请求顿的传输。本地PL快态机的功能包括：
接收本地用户请求（不包括要新请求）；产生求顺：
接收响应巅；
传送证实给本地PLC-用户不包括更新证实？。5.2.2远程状态机功能
远程状态机传送指示给远程PLC-用广，管理共享的数据区，并将请求数据送回本地机。远程PIL.C状态机的功能包括：
接收请求帧：
传送指示给远程 PLC·用户：
产生响应帧：
接啦远程用声请求以是享的数据这：传送更新证实给远程PLC-用户。6：令牌总线送取方法概述
6、1令牌总线送聪方法的实质
6.1.1令牌（或接力棒)控制对物理媒体的送取权；持有（拥有)令牌的站占有媒体。6.1.2令牌由挂在媒体上的站进行传送。当令牌由一个站传送到另一个站时就形成了逻辑环路。6.1.3稳念操作由数据传送阶段和令牌传送阶段组成。6.1.4站内的环路维扩功能提供环路启动，令牌丢失的恢复，逻辑环路新站的增加和逻辑环路总的管理丁作。环路维扩功能在网络上所有使用令牌的站之间轮转。刑广研
W燃修
GB 9469.188
图2物埋总线上的逻辑环路
图2表明令牌总线送取方法从逻辑意义上来说总是顺序逊行的。这就是说，在正常稳态操作时，送敢媒体的权由个站传送给另·个站。进步地说，物理连接性对逻辑环路的次序影响较小，甚至不是逻辑环路部分上的站也能响应令牌持有站的询向（例如，站H和F能够接收慎，但是出于它们永远不能得到令牌，所以不能启动传輪
通划逻辑坏上一个站到另一个站媒体控制权的传送，媒体送取控制（MAC)子层提供对共享总线媒体的顺序送敢。通过识别和接收前一个站的令牌，MAC子层决定本站何时具有对共享媒体的送权，它也决定何时必须把令牌传送给后继站，6.2 MAC 子层的一般功能
令牌丢失计时器：
分散启动；
令牌保持计时器对丁多级服务和环路维护）：有限的数据缓冲；
节点地址识别：
顿解封装（包括令牌摊备）；
顿检验序列(FCS)的产牛和检验：有效令牌的识别；
增加新的环路单元
节点放薛羞错恢复：
充许对令牌持有站发送的愤提供立即的PLC响应或确认：1
重传某一级的服务。
7MAC层内部结构
MAC层完成儿种松散耦合的功能，本标雅MAC子层的描述和规范是根据这些功能的儿种可能的划分中的一种进行安排。这里所用的划分示于图3，图中画出了4个异步逻辑“机构”，每个机构处理MAC的一些功能。
7. 1 接口机(IFM)
该机在PLC和MAC子层之间以及站管理和MAC子层之间起接口和冲缓器的作用。它翻译所有输入的服务原语·并输出相庞的服务原语。这个机构处理由PLC到MAC的“服务质量”参数的变换.并在需要时产生响应帧。TFM处理发送给PI.C协议数据单元的服务请求的排队。它根据接收的PIC顿完GB 9469.1--88
级的“服务质量”,ACM管理多个MAC送取级。在需要时，它将等待来自远程站对传送愤的响应或确认。如果未收到所需的响应，则本地ACM将重发传输。ACM也负资逻辑坏路的启动和维护，包括接新站。最后，它负责令牌总线网络故障的检测和在可能情况下的恢复，以及在令牌环路组成变化时站的管理。响应站不需要ACM。
PLC/LLC
筷口机（IFM）
送取控制机
换收机
PHYSICAL
发莲机
图3MAC层功能别分
7.3接收机(RxM)
站普理
该机从物卑虑接收原子符号输入将它们组装成顿，在认有效后传送给FM和ACM，RM通划识别帧起始定界符(SI))和顿结策定界符(ED),检查恢检验序列(FCS)和确认顿结构有效性来完成上述功能。RxM也识别和指示突发噪声（noise-bursts）和总线静止（bus-quiet)状态的接收。7.4发送机(TxM)
该机遭常接收米自ACM的数据顿：并按照原了符号顺序以相应的格式将它们发送给物理层。TM通过所要求的前导码和SD作为每顿的开始，并附加FCS和ED，以组成一个协议数据单元。8令牌总线送取方法特性
了解令牌总线送取方法的基本特性，将有助干理解令牌总线是一-种LAN 技术。令牌总线送取方法的·些重要特点如下：在高负载情说下，站的协调仅需要占用媒体容量很小的百分比，从其意义上讲，这种方法是有效的：
h。这种方法为每个站提供相同的分享媒体容量的能力。它不要求任何站使用它的整个分享能力。从其意义上讲，这种方法是合理的；c这种方法允许多级优先；
Ww.bzsoso：com另外的要求，
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g：在没有系统噪声的情况下，对于任何给定的网络和负载结构·这种灯法为最高优先级的服务送延时提供可计算的，确楚的、最坏情祝的界限；：被控干优的周期可区别的，在剩余的周期时间内能够测量系统噪声，i.这种方法对于瞬时挖制媒体的站如何使用它的分享媒体的能力给子的限制很小：特别是在站送取周期时间内·允许站使用请求/回答送取方法；j这种方法允许具有个或多个全功能站（启动站）的网缩中连接有大量低成本简化功能的站（响应站）（这里假设为了使系统操作，例如启动，至少需要有一个底动站）。响应站不需要媒体送取控制逻辑：
使用与确认的（SDA或RDR）数据传输服务相关联的立即响应特性，就可以在任何所希辈的k.
可靠程度上防止顿的丢失或重复9物理层和媒体述
9.1相位连续FSK(频移键控)物理层提要发送电平：+61~十+66B(1 mV750)(dBmV),即大约2V(rms)。接收灵数度，十4～+50dB(1mV，752)(dBmV），并且能接收自身的传输。虞声场:在 3~7MHz范围内≤—15d3(1mV,750)数锯速率：1Mbit/s。
收发信号：曼彻斯特编码的数据、非数据和填充空间码元，传输码元表示如下：(HL)
=1数据
(IIH}为在个MAC码元周期内，不包抵频率转换的一-对非数据码元连续的 0 和 1 八位位组一pad-idlc(前导码)调制：相位连续FSK（频移键控)（调频形式）。a高赖：6.25+0.08MHz表示为H)
h．低频3.75±0.08MHz表示为L)。时钟恢复：出受彻斯特码转换产生9.2单信道同轴电总线媒体提要
拓扑结构：狗总线。
电缆：75同轴干线电缆，例如：平刚性分支电缆。站接插件：752N系列阴插座。
推荐的电缆结构：半刚性十线和柔性分支电缆。干线连接器（TAP）：使用75F系列连接器的750全问无源阻抗配接头。中继器：在工业过程数据公路系统中不便用有源中继器和放大器。10标准的构成
GB9465出10部分构成，现归纳如下第1部分是总论，它对PROWAY链路控制服务和令牌总线送取方法逊行了一般性讨论！介绍了用于标准务部办的PI.C和MAC了层功能的划分，同时归纳『令牌总线送方法的特性：最后简要说明了物理和媒体。
WwGB 9469. 1-88
第5部分详述了PLC和MAC子层之间的接口。它定义提供给PLC子层的接口和服务。第6部分规定了媒体送联控制(MAC)子层，并详述了协同操作的MAC实体之问交换的格式，第7部分详述了MAC子层和物理层间的接口。第8部分规定了相垒连续FSK物理层实体及其与媒体的接口：第9部分给出了单信道同轴电缆总线媒体的要求。第10部分定义了工业过程数据公路站管理，序号
1. IS0 IS 7498(984),InformationProcessing Systcm lnterconncction-Rasic Refercncc model
2 Standard 8o2. l,ocal Area NetworkStandard-Overview,Interworking,and Management
3 IEEE Standard 802.2(1985),Logical Link Control-Local Area NetworkStandard
4 IEEF Standard 802.4(1984)TokenPassing Bus Network Standard5MILSiandard1851A(1983)
6 Ada TM Progranming Lenguage7 IEC Publication 79-10(1972)8IEC Publication 79-1(1971)
9 IEC Publication 79-3(1972)10 1EC Publication 79-11(1984)GB 9469. 1—88
附录A
参考文献
11 IS0 4902 : 1980 Data Communication-37-pin ancl 9-Pin DTE/DCF IntcrfaceCotinertors And Pin assignments12CCITT Recommendations V-11,(1980),charactcristics for balanceddouble-tutrent for gcncral uscwith integrated eireuit equipmentin the field of data cofumunicalions13 TEC Publication 348(1978) : Safetyreguircmcnts For electronic
measuring apparatusWww.bzxZ.net
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15 U. S. National Electrical Code Articles250,800,820
部分号
所有部分
GB 9469.1—88
19 CsA 22.2 Data Processing Equipment20 IFC 435-1 Safety uf Data ProcessingEquipment(1978)
CCITT Recommendations of the V Series(1980),Vol,8,Fascicl 6A.1,Geneva.(esp. V. 35---V. 37)
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CCITT Recommendation x. 150(1980),Vol 8.fascicle 6A.3,Gcncva
24 CCITT Rcconiniendations of the H Series.(1980)Val. 1,Fascicle .4.ITU.Gencva,(esp.H.14)
25 The Yellow Book,\1mpedance MatchingBeiween Repeaters and Coaxial pairin Television Transmission\26AnnexA toRccpmmendationJ.3,Vol.1Fascicle 1.1,ITU,Geneva.1980GENERALMOTORSUNIFIEDCOMMUNICATIONS27
SYSTEMSTASKFORCEOFMCC/CMCCOMPTERSINMANUFACTURINGSCBCOMMITTE(1978)General Specifications,BroadbandCo-axial Cable Networks for Digital,Vide,and Audio Transmission,GeneralMotors,Detroit
28RHEINFEI.DER.W.CATV CircuitEngincoring TAB Books (1975),BlueRidge Summit,PA
RHEINFELDER, W.CATV System Engineering+29
TABBOOKS(1962),BlueRidgcSurntnit,PADesign and Construction of CATV30
Systems RCA/Cablevision Systems,VanNuys,CA
Basic CATV Concepts. THETA COM CATV/TExCAN,Phoenix,Az
32FIAComponentsBulletin8
33IEC Publication 255-4
-WGB 9469. 1-88
附录B
GB9469与IEC955和IEEE802标准之间的对应关系(卷考件)
GB9469与IEC955和IEEE802标准的各部分相对应如下表：GB8469
标崔部分
CB 9469. 1--88
GB 9469.2—88
GB 9469. 3--B8 第 1 专
GB9459.3-88第2章
GB9469.3--8B第3章
GB9469.488第1章
GB9465.4—88第2
GB9469.4-88第3章
GB 9469. 4—88 第 4 黄
GB 9469. 5—88
GB 9469- 6 --88 第 1 章
GB 9469. 6-88 第 2 章
GB 9469. 6—88 第 3 年
GB9469.6—88第4章
GR 9469. 6-88 第 5 前
GB 9469.7—88第1章
GB 9469. 7-88 第 2章
GB 9469. 7- 88 第 3 章
GB 469.8—88
GR 9469. 9-88
GB 9469. 9—88 附录 A.
GB 469.10 88 第1幸
GB 9469.1088第2章
GB9469.1088第3章
GB 9469. 1088第 4章
GB 9469. 10- 88 第 5 章
GH 9469. 10
88第6章
IEC 955
标润部分
第1部分
第1部分
第2A部分
第2B部分
第 3A 部分
第3B部分
第SC部分
第4部分
第5A部分
第5B部分
第 5C 部分
第5D部分
第6A部分
第6B部分
募8部分
第9部分
附录 9 — A
第10A部分
第10B部分
第10C部分
第10D部分
第10E部分
IEEE 802
标准部分
802.4—第1部分
802.2第2部分
802. 2—旋艾
802.2第6部分和单顿
802.2第3.5部分
802.4—第2郡分
802.4~第5部分
802.4—第6部分
802.4—第7部分
802.4第4部分
802.4-第8部分
B02.4-第10部分
802.4-第13部分
802-4--附录13—A
802.2—管理建议
802.4—禁2部分
802.4-第9部分

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