《工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量檢測 通用技術(shù)規(guī)范》征求意見

　　【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 、北京鼎實創(chuàng)新科技股份有限公司等單位起草，TC124(全國工業(yè)過程測量控制和自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會)歸口的國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量檢測 通用技術(shù)規(guī)范》征求意見稿已編制完成，現(xiàn)公開征求意見。(買儀表，賣儀表就上儀表網(wǎng)！ 查產(chǎn)品、看訂單…一站式全搞定！)
 

　　國際上，當(dāng)前IEC 61158現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了常用的現(xiàn)場總線和實時以太網(wǎng)類型，并對各項協(xié)議的各項指標(biāo)進(jìn)行了明確的定義，但國內(nèi)外都缺少通信質(zhì)量檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。
 

　　國內(nèi)，有IEC 61158上述國際標(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)，對開展通信質(zhì)量檢測方面進(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)場通信質(zhì)量檢測的典型工業(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)量檢測等。本文件適用于工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量檢測、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)，實現(xiàn)現(xiàn)場設(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)場總線和實時以太網(wǎng)(或工業(yè)以太網(wǎng))。現(xiàn)場總線是基于串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)湫陀糜诠I(yè)自動化和過程控制應(yīng)用的通信系統(tǒng)，實時以太網(wǎng)是基于ISO/IEC/IEEE 8802-3且支持確定性實時通信的通信系統(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)場通信質(zhì)量是指安裝在工業(yè)現(xiàn)場環(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)場通信質(zhì)量，工業(yè)通信設(shè)備出廠前應(yīng)在授權(quán)檢測實驗室進(jìn)行并通過EMC、電氣安全(如需要)、協(xié)議一致性和互操作性等測試，參見GB/T 38868要求。工業(yè)通信設(shè)備在工業(yè)現(xiàn)場中運行時，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)通信在滿足用戶對通信需求方面所具有效用的優(yōu)劣程度，包括時效性、準(zhǔn)確性、完整性、可靠性等。
 

　　通信質(zhì)量檢測：
 

　　1.檢測方法
 

　　工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場調(diào)試、運維、系統(tǒng)升級替換等階段，宜確認(rèn)工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量。對現(xiàn)場通信異常或故障進(jìn)行排查時，宜采用專用的儀器設(shè)備或工具，對物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行檢測，并評估和解決可能存在的問題。
 

　　檢測方法應(yīng)采用無擾或弱擾式接入，除接入瞬間外不應(yīng)對現(xiàn)場通信質(zhì)量造成影響。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段，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)以便檢測設(shè)備無擾接入。常用的檢測設(shè)備包括：網(wǎng)絡(luò)測試儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、總線監(jiān)視器、報文解析器等。
 

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

　　a) 物理層檢測：宜使用具備物理層信號參數(shù)測量功能的檢測設(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，對物理層信號波形幅值、信號對稱性、過沖、運行電壓、上升時間、下降時間等指標(biāo)進(jìn)行測量，并判別測量值是否在通信協(xié)議規(guī)范允許范圍。
 

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

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

　　工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量檢測過程應(yīng)始終監(jiān)測在線設(shè)備列表，并通過對數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層報文解析，分析網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備的通信狀態(tài)，確認(rèn)設(shè)備在長時間運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.檢測及診斷流程
 

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

　　a) 通信問題收集：收集并統(tǒng)計通信故障發(fā)生的時間、頻度、結(jié)果等信息。
 

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

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

　　d) 故障排查：根據(jù)故障分析結(jié)果，開展設(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)場通信優(yōu)化解決方案。
 

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