ICS29.020 J07 中华人民共和国国家标准 GB/T18473—2016 代替GB/T18473—2001 工业机械电气设备 控制与驱动 装置间实时串行通信数据链路 Electricalequipmentofindustrialmachines—Serialdatalinkforreal-time communicationbetweencontrolsanddrives 2016-04-25发布 2016-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 目 次 前言 Ⅴ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义、缩略语 1 ……………………………………………………………………………………… 4 基本要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 概述 3 ………………………………………………………………………………………………… 4.2 通信模型 4 …………………………………………………………………………………………… 5 物理层 6 …………………………………………………………………………………………………… 5.1 概述 6 ………………………………………………………………………………………………… 5.2 总线拓扑 7 …………………………………………………………………………………………… 5.3 电气接口协议 7 ……………………………………………………………………………………… 5.4 电气接口信号 7 ……………………………………………………………………………………… 5.5 信号及机械接口 7 …………………………………………………………………………………… 5.6 电磁兼容 7 …………………………………………………………………………………………… 5.7 数据链路层模型 7 …………………………………………………………………………………… 5.8 数据链路层服务 8 …………………………………………………………………………………… 5.9 数据链路层协议 12 …………………………………………………………………………………… 6 应用层 19 …………………………………………………………………………………………………… 6.1 概述 19 ………………………………………………………………………………………………… 6.2 应用层模型 19 ………………………………………………………………………………………… 6.3 总线通信状态机 19 …………………………………………………………………………………… 6.4 应用层数据单元 22 …………………………………………………………………………………… 6.5 应用层服务 22 ………………………………………………………………………………………… 7 总线安全 28 ………………………………………………………………………………………………… 7.1 概述 28 ………………………………………………………………………………………………… 7.2 安全通信协议模型 28 ………………………………………………………………………………… 7.3 总线错误及报警 29 …………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 物理层连接器 31 …………………………………………………………………… 附录B(资料性附录) 数据链路层 34 ……………………………………………………………………… 附录C(资料性附录) 应用层过程数据单元及状态机示例 41 …………………………………………… 参考文献 52 …………………………………………………………………………………………………… 图1 串行通信协议总线模型 4 ……………………………………………………………………………… 图2 串行通信协议协议模型 4 ……………………………………………………………………………… 图3 周期通信模型 5 ………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T18473—2016 图4 事件驱动通信模型 5 …………………………………………………………………………………… 图5 异步通信模型 6 ………………………………………………………………………………………… 图6 物理层模型 6 …………………………………………………………………………………………… 图7 数据链路层模型 8 ……………………………………………………………………………………… 图8 写数据服务原语 9 ……………………………………………………………………………………… 图9 读数据服务原语 10 …………………………………………………………………………………… 图10 发送带应答服务的数据服务原语 11 ………………………………………………………………… 图11 发送不带应答服务的数据服务原语 11 ……………………………………………………………… 图12 事件服务原语 12 ……………………………………………………………………………………… 图13 实时串行通信协议帧格式 12 ………………………………………………………………………… 图14 应用层模型 19 ………………………………………………………………………………………… 图15 C1主站通信状态机 20 ……………………………………………………………………………… 图16 C2主站通信状态机 21 ……………………………………………………………………………… 图17 从站通信状态机 21 …………………………………………………………………………………… 图18 命令数据结构 22 ……………………………………………………………………………………… 图19 应答数据结构 22 ……………………………………………………………………………………… 图20 应答状态数据结构 22 ………………………………………………………………………………… 图21 安全总线模型 28 ……………………………………………………………………………………… 图22 安全通信协议结构模型 29 …………………………………………………………………………… 图23 总线安全通信协议拓扑结构图 29 …………………………………………………………………… 图A.1 设备连接器A(RS485物理层) 31 ………………………………………………………………… 图A.2 设备连接器B(RS485物理层) 32 ………………………………………………………………… 图A.3 电缆连接器(RS485物理层) 32 …………………………………………………………………… 图A.4 设备连接器(ISO/IEC8802.3物理层) 33 ………………………………………………………… 图A.5 电缆连接器(ISO/IEC8802.3物理层) 33 ………………………………………………………… 图B.1 整数编码方式 35 …………………………………………………………………………………… 图B.2 无符号整数编码方式 36 …………………………………………………………………………… 图B.3 浮点数(Float32)编码方式 36 ……………………………………………………………………… 图B.4 浮点数(Float64)编码方式 37 ……………………………………………………………………… 图B.5 位串编码方式 37 …………………………………………………………………………………… 图B.6 序列串编码方式 38 ………………………………………………………………………………… 图B.7 八位位组串编码方式 38 …………………………………………………………………………… 图B.8 通信周期内时隙分配示意图 39 …………………………………………………………………… 图B.9 周期传输和数据处理的时序关系 40 ……………………………………………………………… 图C.1 应用层过程数据单元(APDU)结构关系图 41 …………………………………………………… 图C.2 应用层通信控制状态机(示例) 49 ………………………………………………………………… 表1 数据链路层服务原语和参数表 8 ……………………………………………………………………… 表2 目的地址和目的地址格式 12 ………………………………………………………………………… 表3 站地址 12 ……………………………………………………………………………………………… 表4 扩展地址 13 …………………………………………………………………………………………… 表5 源地址和源地址格式 13 ……………………………………………………………………………… 表6 消息控制字格式(信息传输格式) 13 ………………………………………………………………… ⅡGB/T18473—2016 表7 消息控制字格式(管理消息格式) 13 …………………………………………