GB/T 20540的本部分规定了现场总线组成部分的要求以及媒体和网络组态的要求。 GB/T 20540.2-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型3：PROFIBUS规范 第2部分：物理层规范和服务定义 GB/T20540.2-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 25. 040
中华人民共和国国家标准
GB/T20540.2—2006
测量和控制数字数据通信
工业控制系统
用现场总线类型3：PROFIBUS规范第2部分：物理层规范和服务定义Digital data communication for measurement and control-Fieldhus for use inindustrial control systems-Type 3 : PROFIBUS specification-Part 2: Physical layer specification and service definition(1EC 61158-2 Type 3:2003,MOD)2006-10-16发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标淮化管理委员会
2007-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
公用术语和定义
本部分使前的术语和定
符号和缩略语
缔略语
DLL-PhL接口
必需的服务(向步传输)-
必需的服务
系统管理-PhL接口
概述·
系统管理-PhL.接口（同步传输）系统管理-Plhl. 接口
DCE无关子层（IDIS)
DIS(同步传输）
8DTE-DCE接口和 MIS专用功能
概述··
TE-LCE按接向步传摘
DTE-DCE接口
媒体相关子层(MDS)
9.2MDS：导线和光纤媒体（向步传输）.9. 3MDS:导线和光纤媒体
10MDS-MAU接
GB/T20540.2—2006
ddhthidtdddtddhhihdhdtId
10.2MDS-MAU接口：导线和光纤媒体（同步传输）MDS-MAU接口：导线和光纤媒体
.....LtITIT-...
媒体附属单元：31.25kbit/s.有低功率选项的电压方式、总线型和树型拓扑和100n11
导线媒体
发送比特速率
.…28
GB/T 20540. 2--2006
网络规范
MAU发送电路规范
MAU接收电路规范
非正常传输抑制
媒体规范·
本质安全·
电隔商器。
媒体附属单元：同步传输，31.25kbit/si电压模式，导线媒体12.1
发送比特速率
网络规范：
31,25kbit/s电压模式MAU的发送电路规范31.25kbit/s电压模式MAU的接收电路规范：12.5
非正常传输抑制·
配电：
媒体规范·
12.9本质安全-
12.10电隔离器
13媒体附属单元（MAU)：异步传输，导线媒体13.1
电特性·
13.2媒体规范
13.3传输方法
媒体附属单元：异步传输，光纤媒体14
光数据传输的特性，
光数据传输媒体的基本特性
光网络
标准光链路
由标准光链路的组合而构成的网络结构：比特编码·
光信号等级·
瞬时信号失真
比特差错率，
纤维光缆的连接器
光传输网络中的元余
附录A（资料性附录）31.25kbi1/s电压模式MAU的电缆规范和干线及分支电缆长-A.1电缆描述和规范
A.2典型干绒和分支电缆长度
附录B（规范性附录）连接器技术规范B.1同步传输连接器·
B.1.1概述
B.1.2M12圆型连接器的管脚分配B.1.3T型接头与站之间的连按
B.2异步传输连接器
B.3红维光缆用的连接器
H.3.1玻璃纤维光缆（850nm和1300nm）用连接器B.3.2塑料和玻璃纤维光缆（660nm)用连接器：附录 C（规范性附录）PhL 和媒体的亢余附录D（规范性附录）兆网络拓扑结构，D.1在光网络中的信号流
与有反射的网络相连接
与无反射的网络相诈接
有反射功能的光MAU
无反射功能的光 MAU
拓扑结构实例
光功率预估
参考献
物理层与其他现场总线各层以及现场总线物理层服务的用户之间的关系物理层的通用模型
在 DL1-PIP[ 接口 上数据单元之间的映射异步传输的数据服务
RESET,SET VALUE,GET VALUE .
EVENT服务
DTE/DCE定序机
协议数据单元（PhPDU）：
PhSDU缩码和瓣码·
曼御斯特缩码规则
前同步码和定界符·
发送电路测试配置：
辙出波形，
发送和接收比特单元抖动（跨零点偏移）信号极性·
从接收到发送的转变
接收器灵敏度和噪声抑制
供电电源纹波和噪声：
用于单输出供电电源的测试电路·通过IS安全栅配电的测试电路
有信号揭合的多输出电源的测试电路现场总线耦合器
保护电阻·
电源纹波和噪声·
在直线型总线拓扑中的中继器
在树型拓扑中的中继器·
书集成电感的连接器实例·
GB/T20540.2—2006
GB/T 20540.2—2006
互连的接线·
总线终端器：
与光网络连接
光网络的主要结构
标准光链路的定义·
光发送器的信号样板
图 D, 5
站耦合器的示意图
IEC947-5-2(A编码）插头和插座的管脚分配连接器管脚引出，表示插头正视和插座后视·Phl.的MAU和媒体的允余
在有反射的网络中的光 MAU
在无反射的网络巾的光MAU
通过接收信号的内部电反馈的有反射的光MAU无反射功能的光 MAU-
星型拓扑结构的光网络
环状拓扑结构的光网络·
总线性拓扑结构的光网络
由型结构纽合构成的树型结构
个ANS1TIA/EIA-485-A/纤维光转换器的应用实例Ph-Set-Valuerequesi的参数名称和取值范围：Ph-Eventindication的参数名称表2
Ph管理服务和原语的摘要
Reset的原语和参数
Reset服务的PhM-Status的值
Set Valuc的原语和参数
必备的 PlE变量
PhE 变量的允许值
Set-Value 服务的 PhM-Status 的值GetValue的原语和参数
PhE变量的当前值
Get Value服务的PhM-Status的值+Event的原语和参数
PIE变册的新值
DTE-DCE接口的信号
外露DTE-DCE接口的信号电平，
曼彻斯特缩码规则
在 MDS-MA U 接口上的最少的服务用于外露的 MDS-MAU 接口的信号电平MAU发送电平规范摘要
MAU发送定时规范摘要，
MAU接收电路规范摘要：
网络供电设备特性·
网络供电电源要求
电缆颜色规范·
31,25 kbit/s 电压模式 MAU 的网络供电设备特性31.25kbit/s电压模式MAU的网络供电要求电缆技术规范·
不同传输速率下的最大电缆长度特性·
用于多模玻璃纤维的光发送器的特性装32
用于单模玻璃纤维的光发送器的特性·用于塑料纤维的光发送器的特性，用于200/230玻璃纤维的光发送器的特性用于多模玻璃纤维的光接收器的特性用于单模璃纤维的光接收器特性·：用于塑料纤维的光接收器的特性·用于 200/230 玻璃纤维的光接收器的特性在光发送器的电输入处允许的信号失真·出于光发送器引起的信号失真的允许值·由于光接收器引起的信号失真的允许值由于耦合组件内部电子电路引起的信号影响的允许值无再定时的标准光链路的最大链路数·表A.1
典型的电缆技术规范
推荐的最大分支长度与通信组件数的关系用于苛刻工业环境的外部连接器的管脚分配管脚分配：
多模玻璃纤维62.5μm/125um的等级预估计算实例单模玻璃红维9um/125um的等级预估让算实例多模塑料纤维980am/1000um的等级预估计算实例多模玻璃纤维200um/230μm的等级预估计算实例GB/T 20540.2—2006
GB/T 20540. 2—2006
GB/T20540—20066测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3：PROFIBUS规范\的内容分为如下6个部分：-GB/T20540.1概述和导则：
-GB/T20540.2物理层舰范和服务定义；-GB/T20540.3数据链路层服务定义：—GB/T20540.4数据链路层协议规范：-GB/T20540.5应用层服务定义；-GB/T20540.6应用层协议规范，本部分为GB/120540—2006的第2部分。本部分修改采用 1EC 61158-2 TyPe3:2003≤测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3：PRC>FIHUS规范第2部分：物理层规范和服务定义》，在技术内容上与原国际标准设有差异，为方使我国用广使用，在文本结构编排上进行了适当调整，并按GB/T1.1的要求进行编辑。本部分基于JB/T 10308.3一2005 制定。本部分的附录 B、附录 C附录 卫为规范性附录,附录 A 为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标推化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：中国机电一体化技术应用协会、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学、中海石油研究中心、上海自动化仪表股份有限公司、清华大学、重庆川仪总厂.北京交通大学、天华化工机械及自动化研究设计院中石化装备总公司，中国仪器仪表协会.酉门子（中国有限公司：本部分主要起草人：李百煌、欧阳劲松、王寿喜、恪、王玉嫩、刘枫、徐伟华、孙昕、谢系芬，惠教炎、刘云男、阳宪惠，董景辰、姜金锁、冯秉耘、陈明海.用英明。本部分为首次发布。
GB/T20540.2—2006
1概述
本部分是为方使实现自动化系统各组成部分互连所形成的系列标准之一，它与在某种程度上基于开放系统互连基本参考模型的“三层\现场总线参考模型所定义的标准系列中的其他标推有关。辆种参考模型均将互连标准化区域细分为一系列层规范，每层有可管理的大小范国。2现场总线概述
现场总线是一种数字化、申行、多分支网络的数据总线，用于二业控制和仪表设备（诸如传感器、执行机构和本地控制器，但并不限于此)的通信。本部分中所规定的物理层，为数据链路层实体之间通过物理连接的数据单元提供透明的传输。PhL（物理层）提供中数据链路协议和系统管理所使用的服务。图1阐述了现场总线数据链路层标准、现场总线物理服务标准和系统管单应用之间的关系。注，本部分中使用的系统管理是用于管理层协议的本地机制。应甬层
物理服务
野据链路层
物理层
物理管理围务
图1物理层与其他现场总线各以及现场总线物理层服务的用户之间的关系3物理层概述
本部分的主要目的是提供一组通信规则,这些通信规则是依对等的 Ph 实体在通信时刻要执行的步糜来表达的。
物理层从数据链略基接收数据单元，对它们进行编码，必娶时通试加通俏成顿信息（子以封装）并将所形成的物理信号传输到一个节点工的物理媒体。然后，信号被一个或多个节点所接收，在将数据单元传给正在接收的设备的数据链龄层之前先进行译码，必要时去掉通信成赖信息。4文件概递
物理层通用模型如图 2 所示。
所有变型和类型的公共特征如下：数字数据传输：
非独文的时钟传输
半双工通信(双向通信但在每一时刻只有一个方间的通信)或全双工通信。系统替理
系晓普离
-Ph接口
DL-Ph接口
DCE无关了层
DTE-DCE拨口
媒体相关子尽
MDS-MAU接口
煤件附属单元
媒体接口
2物理层的通用梭型
5在本部分中所规定的主要物理层类型5.1双绞线和光纤媒体
本部分规定下列同步传输类型：双绞线媒体，31.25kbit/s，电压模式（并行合），具有以下选项：—·经由总线导体供电：非本质安全：经由总线导体供电：本质安全。本部分规定下列异步传输类型，a）双纹线媒体，最高速率12Mbit/s，ANSITIA/EIA-485-A；b）光纤媒体，最高速率12Mbit/s。GB/T20540.2-2006
GB/T20540.2—2006
测量和控制数字缴据通信工业控制系统用现场总线类型3：PROFIBUS规范第2部分：物理层规范和服务定义本部分规定了现场总线组成部分的要求。它还规定媒体和网络组态的要求，以确保符合卡列水推a）在数据链路层差错检查之前的数据完整性：b）在物理层设备乏悔的可互.操作性。现场总线物理层符会GB/T9387所定义的OSI7层模型的第1层，但也有例外，如某些美型的顿定界符在物理层，而其他一些类型的麒定界符在数据链路层。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T20540的本部分的对用而成为本部分的款。是注申期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，熟而，裁励根抛本部分达成协议的各方研窕是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，比最新版本适用丁本部分．
GB/T20540.3一2006测量和控制数疗数据通信工业控制系统用现场总线第3部分：数据链路层服务定义（IEC61158-3Type3.2003.MOD)GB/T20540.4--2006测量和控制数字数据通信工业控制系统用现坳总线第4部分：数据链路层协议规范（IEC61158-4Type3：2003;MOD）GB3836.4-2000燥炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型\1\（egVIHC60079-11：19991
GB/T9387（所有部分）信息技术开放系统互连基本鑫考模型（idtsO/IEC7493）GB/T17626.2--1998电磁兼容试验和测热技术静电放电抗扰度试验（idt1EC61000-4-2：[995)
GH/T 17626.3-1998
61000-4-3:1995)免费标准bzxz.net
GB/T 17626. 4—1998
6000-4-4:1995)
试验和测策技术射赖电磁场辐射抗扰度试验（idtIEC电磁莱容
电兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIECGB/T17967—2000信息技术开放系统连基本零考模型SI服务定义约定（idtISO/IEC 10731:1994)
1EC60050-731：1991国际电工词汇第731章光纤通信TEC60079爆炸性气体环境用电气设备IEC/TS60079-27爆炸性气体环境用电气设备H1本质安全现场总线系统的概念JFC60255-22-1：1988电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验第1节：1MH2猝发骚扰试验
IEC60807-3频率低于3MHz的矩形连接器第3部分：具有梯形金属外壳和圆形接触件的系1>即将出版。
GB/T 20540. 2-2006
列连接器详细规范具有封闭式接简的后插/后松的可拆卸压接型IEC60874光纤光缆连接器
IEC60874-10-1光纤光缆连接器第10-1部分：A1类多模光纤端接的BFOC/2.5型光纤连接器详细规范
IEC61131-2:1992可编程序控制器第2部分：设备要求和试验ANSI TIA/EIA-422-B平衡式电压数字接口电路的电特性ANSITIA/EIA-485-A用于平衡式数字多点系统中的发生器和接收器的电特性IEEEStd100：1996IEEE电气和电子术语标准词典3术语和定义
本部分确定采用 GB/T 9387 的下述术语和定义。3.1公用术语和定义
活动activity
现场总线装置的输人端出现高于该装置的接收器号门限水平的信号或噪音。3. 1.2
安全栅barrier
为满足本质安全的要求，对进人危险区的电流和电加以限制的物理实体。3.1.3
总线bus
下线和与之相连接的所有设备。3.1.4
通悟部件communicationelemen
现场总线设备中用于通过总线与其他部件通信的部分。3.1.5
connectol
连接器
用以将一个电路或通信部件的媒体与另一个电路或通信部件的媒体连接的一种耦器件[IEEEstd100：1996，已修改的」。
耦台器coupler
干线与分支之间或千线与设备之间的物理接口。3.1.7
数据通信设备Data Communicatinns Equipment;DCE现场总线连接设各的媒体、调制以及与编码有关部分的具体体现.包括在该设备内的物理层的较低部分。
数据终端设备DalaTermina!EquipmenlDTE现场总线连接设备的媒体，调制以及与编码无关部分的具体体现，包括在该设备内物理层和所有较高层的最高部分。
分贝（毫瓦）decibel(milwatt)[dB(mW)功率的对数单位,以 1 rnW 为基准。也写作 dBm 。2
P10 lg (Pnw)
注若 Paw是以 mW 为单位的测母功率,那么 Pan是以 dB(mW)为单位的对数表示功率。(对照G11582)
定界符delimiter
分隔和组织数据项的标志。
设备device
GB/T 20540. 2—2006
与现场总线连接的物理实体，它至少由一个通信部件（网络部件）组成，也可能有一个控制部件和/个未端部件（传感器、执行机构等）。戒
■注，一个设备可包含宝个节点3. 1. 12
吸光率extinction ratio
在商（Hi)水平时刻的中点测量的绝对光功率（以瓦为单位）与在低（Lo)水平时刻的中点测量的绝刘光功率(以毫瓦为单位)之比。扭：下面给出一个计算有效功率和吸光率的例子。若高水平的中点研量为 105 W,且在低水乎的中点测甚为5μW,那么其差值为100μW。因此，有效功率是10Ig（(100μW)/1anW))，它等于一10.0dBm。吸光率是(105/5),等于211.
光纤电缆fibreoptiecable
包含】根或多根光纤波导的线缆，并具有容易处理和保护光纤维的外充材料，3. 1. 14
组连续的数字时间槽，其中每个数字时间槽的位置可参照成蜘信号来标识。1EEE Std 100;1996]
本质安全intrinsle safely
在规定的试验杀下，个电路或一组电路在正常工作状态或特定的故障状态下产生的任何电火花或热效应都不能点燃特定的易爆环境的一种设计方法。[GB 3836,4—2000]
隔离 isolation
信号传输系统部分的物理和电气的布局方案，以防止部分内或部分之间的电干扰电流。[IEEE Std 100:1996]
非正常传输 jabber
因设备故障,在媒体上连续不断的传输。3. 1. 18
Manchester encoding
曼彻斯特编码
把分离的数据和时钟信号组合成适合于在串行通道上传输的单一白同步数据流的方法。3. 1. 19
媒体 medium
在两点或多点之间传输通信信号的电缆，光纤或其他物质。3
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