【儀表網(wǎng) 行業(yè)標準】近日，由機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所 、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準化技術(shù)委員會)歸口的國家標準計劃《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，當前IEC 61158現(xiàn)場總線標準中規(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)議的各項指標進行了明確的定義，但國內(nèi)外都缺少通信質(zhì)量檢測相關(guān)標準內(nèi)容。
 

　　國內(nèi)，有IEC 61158上述國際標準的轉(zhuǎn)化標準，也有通信網(wǎng)絡的安裝類規(guī)范，本標準的制定承接以上基礎(chǔ)類標準，對開展通信質(zhì)量檢測方面進行標準化，進一步補充完善工業(yè)總線和以太網(wǎng)的應用標準體系。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結(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、通信質(zhì)量關(guān)鍵指標、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)絡概述：
 

　　工業(yè)現(xiàn)場使用的工業(yè)通信網(wǎng)絡范圍一般覆蓋GB/T 38869規(guī)定的設備層和控制層網(wǎng)絡，實現(xiàn)現(xiàn)場設備、控制設備、監(jiān)控系統(tǒng)等之間的互聯(lián)互通。當前，工業(yè)通信網(wǎng)絡主要包括現(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)絡類型和通信行規(guī)。
 

　　通信質(zhì)量關(guān)鍵指標：
 

　　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，關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性、準確性、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)通信設備出廠前應在授權(quán)檢測實驗室進行并通過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)通信設備在工業(yè)現(xiàn)場中運行時，應滿足通信質(zhì)量關(guān)鍵指標要求。按照表1所示工業(yè)通信網(wǎng)絡協(xié)議分層結(jié)構(gòu)，工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量關(guān)鍵指標應包括物理層質(zhì)量指標、數(shù)據(jù)鏈路層質(zhì)量指標和應用層質(zhì)量指標。網(wǎng)絡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)絡現(xiàn)場調(diào)試、運維、系統(tǒng)升級替換等階段，宜確認工業(yè)現(xiàn)場通信質(zhì)量。對現(xiàn)場通信異常或故障進行排查時，宜采用專用的儀器設備或工具，對物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層關(guān)鍵指標進行檢測，并評估和解決可能存在的問題。
 

　　檢測方法應采用無擾或弱擾式接入，除接入瞬間外不應對現(xiàn)場通信質(zhì)量造成影響。在網(wǎng)絡設計階段，宜在網(wǎng)絡中預留好診斷接口或使用帶鏡像端口的管理型交換機以便檢測設備無擾接入。常用的檢測設備包括：網(wǎng)絡測試儀、網(wǎng)絡分析儀、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)測量功能的檢測設備在總線型拓撲最遠設備處、異常設備通信接口處等網(wǎng)絡拓撲關(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、下降時間等指標進行測量，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進行直接測量或間接計算，并判別在線設備列表、循環(huán)連接、循環(huán)時間是否與組態(tài)配置一致。
 

　　c) 應用層檢測：宜使用具備總線分析功能的檢測設備對應用層循環(huán)數(shù)據(jù)長度、非循環(huán)通信響應時間等指標進行檢測，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)量檢測過程應始終監(jiān)測在線設備列表，并通過對數(shù)據(jù)鏈路層和應用層報文解析，分析網(wǎng)絡上所有設備的通信狀態(tài)，確認設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)鍵指標測量：根據(jù)收集的故障信息，依次開展物理層質(zhì)量指標(見 6.2)、數(shù)據(jù)鏈路層質(zhì)量指標(見 6.3)、應用層質(zhì)量指標(見 6.4)檢測，并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計；
 

　　c) 異常和故障分析：根據(jù)關(guān)鍵指標測量結(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。
 

　　更多詳情請見附件。