【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 、北京鼎實(shí)創(chuàng)新科技股份有限公司等單位起草，TC124(全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè) 通用技術(shù)規(guī)范》征求意見(jiàn)稿已編制完成，現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。(買(mǎi)儀表，賣(mài)儀表就上儀表網(wǎng)！ 查產(chǎn)品、看訂單…一站式全搞定！)
 

　　國(guó)際上，當(dāng)前IEC 61158現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了常用的現(xiàn)場(chǎng)總線和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)類型，并對(duì)各項(xiàng)協(xié)議的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了明確的定義，但國(guó)內(nèi)外都缺少通信質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。
 

　　國(guó)內(nèi)，有IEC 61158上述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，也有通信網(wǎng)絡(luò)的安裝類規(guī)范，本標(biāo)準(zhǔn)的制定承接以上基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)開(kāi)展通信質(zhì)量檢測(cè)方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步補(bǔ)充完善工業(yè)總線和以太網(wǎng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
 

　　本文件規(guī)定了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè)的典型工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)、通信質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)、通信質(zhì)量主要影響因素、通信典型故障和通信質(zhì)量檢測(cè)等。本文件適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè)、故障診斷和故障排除。
 

　　工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)概述：
 

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)范圍一般覆蓋GB/T 38869規(guī)定的設(shè)備層和控制層網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等之間的互聯(lián)互通。當(dāng)前，工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)主要包括現(xiàn)場(chǎng)總線和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)(或工業(yè)以太網(wǎng))?，F(xiàn)場(chǎng)總線是基于串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)湫陀糜诠I(yè)自動(dòng)化和過(guò)程控制應(yīng)用的通信系統(tǒng)，實(shí)時(shí)以太網(wǎng)是基于ISO/IEC/IEEE 8802-3且支持確定性實(shí)時(shí)通信的通信系統(tǒng)。附錄A列出了IEC 61158和IEC 61784規(guī)定的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)類型和通信行規(guī)。
 

　　通信質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)：
 

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量是指安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性、準(zhǔn)確性、完整性、可靠性等方面要求的滿足程度。為保證工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量，工業(yè)通信設(shè)備出廠前應(yīng)在授權(quán)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行并通過(guò)EMC、電氣安全(如需要)、協(xié)議一致性和互操作性等測(cè)試，參見(jiàn)GB/T 38868要求。工業(yè)通信設(shè)備在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足通信質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)要求。按照表1所示工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)應(yīng)包括物理層質(zhì)量指標(biāo)、數(shù)據(jù)鏈路層質(zhì)量指標(biāo)和應(yīng)用層質(zhì)量指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)通信在滿足用戶對(duì)通信需求方面所具有效用的優(yōu)劣程度，包括時(shí)效性、準(zhǔn)確性、完整性、可靠性等。
 

　　通信質(zhì)量檢測(cè)：
 

　　1.檢測(cè)方法
 

　　工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、運(yùn)維、系統(tǒng)升級(jí)替換等階段，宜確認(rèn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通信異?；蚬收线M(jìn)行排查時(shí)，宜采用專用的儀器設(shè)備或工具，對(duì)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并評(píng)估和解決可能存在的問(wèn)題。
 

　　檢測(cè)方法應(yīng)采用無(wú)擾或弱擾式接入，除接入瞬間外不應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量造成影響。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段，宜在網(wǎng)絡(luò)中預(yù)留好診斷接口或使用帶鏡像端口的管理型交換機(jī)以便檢測(cè)設(shè)備無(wú)擾接入。常用的檢測(cè)設(shè)備包括：網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、總線監(jiān)視器、報(bào)文解析器等。
 

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè)方法可包括下列內(nèi)容：
 

　　a) 物理層檢測(cè)：宜使用具備物理層信號(hào)參數(shù)測(cè)量功能的檢測(cè)設(shè)備在總線型拓?fù)渥钸h(yuǎn)設(shè)備處、異常設(shè)備通信接口處等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)物理層信號(hào)波形幅值、信號(hào)對(duì)稱性、過(guò)沖、運(yùn)行電壓、上升時(shí)間、下降時(shí)間等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并判別測(cè)量值是否在通信協(xié)議規(guī)范允許范圍。
 

　　b) 數(shù)據(jù)鏈路層檢測(cè)：宜使用具備總線分析功能的檢測(cè)設(shè)備對(duì)丟包率、錯(cuò)誤包率、端到端傳輸時(shí)延、傳輸時(shí)延抖動(dòng)、時(shí)間同步精度、非基于時(shí)間同步精度等指標(biāo)進(jìn)行直接測(cè)量或間接計(jì)算，并判別在線設(shè)備列表、循環(huán)連接、循環(huán)時(shí)間是否與組態(tài)配置一致。
 

　　c) 應(yīng)用層檢測(cè)：宜使用具備總線分析功能的檢測(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)用層循環(huán)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、非循環(huán)通信響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并判別測(cè)量值是否與組態(tài)配置一致。
 

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程應(yīng)始終監(jiān)測(cè)在線設(shè)備列表，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層報(bào)文解析，分析網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備的通信狀態(tài)，確認(rèn)設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中是否存在退出循環(huán)通信或掉線的狀態(tài)，并記錄設(shè)備退出或掉線次數(shù)，分析此故障產(chǎn)生原因。
 

　　2.檢測(cè)及診斷流程
 

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量檢測(cè)及診斷流程，宜包括下列步驟：
 

　　a) 通信問(wèn)題收集：收集并統(tǒng)計(jì)通信故障發(fā)生的時(shí)間、頻度、結(jié)果等信息。
 

　　b) 關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)量：根據(jù)收集的故障信息，依次開(kāi)展物理層質(zhì)量指標(biāo)(見(jiàn) 6.2)、數(shù)據(jù)鏈路層質(zhì)量指標(biāo)(見(jiàn) 6.3)、應(yīng)用層質(zhì)量指標(biāo)(見(jiàn) 6.4)檢測(cè)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；
 

　　c) 異常和故障分析：根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)量結(jié)果，判斷故障類型，分析故障產(chǎn)生原因或影響因素(見(jiàn)第 7 章)；
 

　　d) 故障排查：根據(jù)故障分析結(jié)果，開(kāi)展設(shè)備故障、物理介質(zhì)、安裝操作、電磁干擾、組態(tài)配置、互操作不兼容等故障(第 8 章)排查；
 

　　e) 優(yōu)化解決：根據(jù)通信故障分析和排查結(jié)果，形成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信優(yōu)化解決方案。
 

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