GB/T 18473-2001 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

GB/'r18473-2001

理全

前「〕

本标准根据国际电工委员会(I（EC）出版物IEC61491:1995《工业机械电气设备控制与驱动装锐

问实时串行通信数据链路》制定，在技术内容上与其等同。

IEC61491:1995《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》涉及、引用了

IEC60874-2：1993,ISO/IEC646：1991,ISO/IEC3309：1993,IS()/IEC7498-1：1994,1SO7776：1986等

项国际标准，其中IEC6874-2:1993,IEC67498-1:1994我国已采纳制定了相应的国标：

GB/T12507.2-1997光纤光缆连接器第2部分：F-SMA型光纤光缆连接器分规范

GB/T9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型

本标准附录A一附录E为标准的附录。

本标准附录F～附录J为提示的附录。

本标准由国家机械工业局提出。

本标准由全国工业机械电气系统标准化技术委员会归口。

本标准由北京机床研究所起草。

本标准主要起草人：孙涓、魏红根、张俊。

本标准委托全国工业机械电气系统标准化技术委员会负责解释。

GB/T18473一2001

Ipf台命望犷

二JL刁，护‘口叨阵】

1)IEC（国际电工委员会）是一个世界性的标准化组织，包括所有国家电工委员会G（EC国家协会组

织），IEC的目的是促进电工及电子领域有关标准化的所有问题进行国际协作。为r这个目的及其他活

动的需要，IEC出版国际标准。IEC委托技术委员会制定标准，任何对所涉及的课题感兴趣的IEC国家

委员会均可参与标准的制定工作，与IEC有联络的国际组织，政府及非政府性质的组织也可参与标准

的制定工作，IEC与国际标准化组织I（SO）按照两个组织商定的条件密切合作。

2)IEC有关技术事务的正式决定或协议由技术委员会准备．所有对此有兴趣的国家委员会对其中

所表现、表达的对此问题国际认同的观点。

3)IEC的文件以推荐形式供国际上使用，以标准、技术报告或指南形式出版，并在该意义上为各国

家委员会所接受。

4)为促进国际间的统一，IEC的各国家委员会尽最大限度地将IEC国际标准应用在他们国家和地

区的标准中。IEC标准与对应的国家标准或地区标准的任何差异应在后文中明确提出。

本国际标准IEC1491由IEC/TC44“机械安全－一电气设备”委员会制定。

本标准的内容基于下列文件：

草案投票

44/183/DIS44/193/RVi)

关于投票赞成本标准的全部情况可在上表所示的投票报告中看到。

附录A一附录E包括此项标准的主要内容。

附录F一附录J仅提供一些信息。

cB/T18473--2001

下里若

引「1

在数控机械中的数字控制驱动装置需要一用于数控的数字化接口，以便传输指令和反馈值及执行

功能。

除具有高性能特点外，此接口还能处理带扩展数据项的高级运行方式，支持更多参数及诊断，并确

保各不同生产厂家的产品之间的接口不存在任何困难。

系统接口、串行实时通讯系统，为传播媒介、拓扑逻辑、连接技术、信号级别、程序、信息内容、数据格

式及比例定义规格。此接口不会提供控制器及驱动装置的设计规格，但它提供了控制单元及驱动装置之

间的接口规格，此系统确保不同生产厂家的控制器及驱动装置间使用当前的产品性能来相互作用。

此类规格并未将功能分配至不同的产品，但取而代之的是将他们使用的与所定义的产品的技术数

据和参数具有相关联系。

这些规格是在对功能预测、经济性要求和性能能力进行详细调查之后产生的结果。

中华人民共和国国家标准

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

GB/T18473-2001

idtIEC61491：1995

Electricalequipmentofindustrialmachines-

Serialdatalinkforreal-timecommunication

hetweencontrolsanddrives

范围

本标准定义了控制单元及其相关驱动装置间的实时光学串行接口，用以方便地进行周期性及非周

期性数据的传递。

此接口应用于具有多个驱动装置的工业机械，并可在力矩、速度或位置接口操作方式中使用。

注：在此标准中，系统接口指控制器及驱动装置间实时传输的串行数据链接。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T9387.1-1998信息技术开放系统的互联基本参考模式第1部分：基本模型(idt

ISO/IEC67498-1：1994)

GB/T12507.2-1997光纤光缆连接器第2部分：F-SMAVJ光纤光缆连接器分规范(i（dtIEC

60874一2：1993)

ISO/IEC646:1991信息技术用于信息交换的ISO七位代码制

ISO/IEC3309:1993信息技术系统间的报文及信息交换高层数据链路控制过程框架结构

ISO7776:1986信息处理系统数据报文高层数据链路控制过程X.25LAPE一兼容DTE

数据链过程

3定义及缩写

3.1定义

本标准采用下列定义。

3.1.1访问规程accessprocedure

通过一站点获准进人网络并传输数据的规程。

3.1.2衰减attenuation

接收器光能比发送器光能弱的现象。

3.1.3bit填充bitstuffing

五个逻辑“1”后，发送器自动插入一个随后被接收器取消的0,该0导致信号边沿的变化，接收器可

对接收时钟进行恢复。

3.1.4广播broadcast

中华人民共和国国家质f监督检验检疫总局2001一10-24批准2002一04一01实施

GB/T184732001

向网络中所有驱动装置传输数据无需接收器应答。

3.1.5编码字符集；代码codedcharacterset;code

非二义规则的集，该集规定一组字符，它由一位或多位代码组成，字符与代码之间为一一对应关系。

11.6通信循环communicationcycle

两个同步报文之间所有信息的总和。

3.1.7控制字controlword

主站数据报文中的两个相邻字ii，包含了访问V动装置的指令。

3.1.8周期时(ij7cycletime

两个连续周期发生的事件的时间间隔。

3.1．9周期通信cycliccommunication

报文的周期交换。

3.1.10周期数据cyclicdata

在接口的周期性操作中不改变其意义的报文部分。

3.1.11周期操作cyclicoperation

对通信网络中的设备以固定的一个接一个不变的时间间隔进行寻址及访问。

3.1-12取决于需求的数据交换非周期传输服（务通道）dataexchange-demanddependent;noncyclic

transmission(servicechannel）

在主站发出请求后进行信息的传输。

11.13驱动装置使能driveenable

使反馈环闭合的指令。

3.1.14驱动装置通driveon

上电指令。

3.1.15驱动装W放（大器）报文A（T)drive(amplifier)telegram(AT)

由驱动装置从（站）发出的报文。

3.1.16F-SMA连接器F-SMAconnector

符合IEC874-2中F.-SMA标准的连接器。

3.1.17反馈feedback

测量的过程值。

3.1.18前馈feedforward

补偿控制环中滞后的指令值。

3.1.19光缆fiberopticcable

串行光信号数据传输的介质。

注：此定义仅限在本标准中使用。

3.1.20填充信号fillsignals

七个连续的'1‘"后跟着I个“01%

3.1.21帧校验序列F（CS)framecheckseduence(FCS)

校验字符由16位所组成。它是由符合ITU-TX.25见‘IS()'/IEC3309及ISO7776）的循环Jl:余校

验C（RC）字符多项式而定。

3.1.22标识数I（DN)identificationnumber(IDN)

操作数据的标识，根据这个数，保存一个数据块，它含有属性、名称、最小及最大输人值及数据。

3.1.23系统接口systeminterface

1)接口电路的物理特性；

2）协议及访问方法；

Gr/'s184732001

3）应用。

3.1.24IS(）一)（SI参考模型ISO-OSIreferencemodel

定义通信协议见（ISO/IEC7498-1)体系结构的通信层。

3.1.25机械零点machinezeropoint

所有位置数据以此为参考的每个机械轴的相对点。

3.1.26主站数据报文M（DT)masterdatatelegram(MDT)

在单个环中由主站发给从站的信息。

3.1.27主站同步报文M（ST)mastersynchronizationtelegram(MST)

在单个环中由主站向从站发送出的时间同步信号。

3.1.28主站master

在环中，向其他站点（即从站）分配传输权的站点。

3.1.29非周期传输non-cyclictransmission

在主站需求时进行的非周期的数据交换。

3.1.30不归零翻转N（RZD数（据编码）noreturntozeroinverted(NRZI)

信号的变换仅发生在固定的时间，即与比特率的传输时钟同步，在信号沿发生变化时为逻辑Oo

3.1.31操作周期operatingcycle

在驱动装置或控制单元中，控制环作用的周期。

3.1.32锁相环数「字〕(DPLI）phaselockedloop[digital](DPLL)

由所接收的数据流中恢复接收时钟的电路。

3.1.33物理层信（息传输层）physicallayer(bittransmissionlayer)

IS()-OSI参考模型的第一层，在该层中定义信息传输。

3.1.34协议protocol

通信系统中数据交换的约定，包括数据格式，时序及纠错。

3.1.35时钟恢复recoveryofclock

信号的频率变化足够快以使接收器有可能借助锁相环从数据流中恢复接收时钟。

3.1.36参考reference

每轴反馈系统的参考点，在回原位点后，根据这个点，确定反馈和指令值。

3.1.37中继器功能repeaterfunction

收到的报文信息经一ff次与时钟同步，逻辑未经改变传到环中下一站点。

3.1.38环结构ringstructure

传输介质以环的形式由一站点连至另一站点的网络拓扑结构，只沿单方向传输信息。

3.1.39比例缩放数据scalingdata

决定传输的操作数据的权的数据。

3.1.40从站slave

在环中被主站分配了传输权的装置。

3.1.41状态字statusword

在驱动报文内，包含状态信息的相邻两个字节。

3.1.42报（文）地址域t（elegram)addressfield

3.1.43报文telegram

信息。

3.1.44报（文）定界符t（elegram)delimiter

报文开始及结束的标志。

3.1.45拓扑逻辑topology

Gs/T18473-2001

通信系统中站点间连接的物理网络结构。

3.1.46传输介质transmissionmedium

在一报文网络中站点间物理连接的实际形式，比如：光缆。

3.1.47零信息流zerobitstream

完全由逻辑.10f)组成；在NRZI编码中，产生一个连续信号沿的变化仅（用于测试方式）。

3.2缩写

本标准采用下列缩写。

3.2.1A

放大器驱（动装置）

3.2.2ADR

报文地址、驱动装置地址为xx[l簇XX（254]

3.2.3AHS

驱动装置中的服务传输握手

3.2.4AT

驱动装置（放大器）报文

3.2.5AT,

来自xx号驱动装置的报文，指定它的数据记录为m

3.2.6BOF

帧开始

12.7Cif)

一类诊断

3.2.8C2D

二类诊断

3.2.9Can

三类诊断

3.2.10CNA

驱动装置（放大器）非周期数据传输的存储器

3.2.11CNM

主站非周期数据传输的存储器

3.2.12CZA

驱动装置周期数据传输的存储器

3.2.13CZM

为主站周期数据传输的存储器

3.2-14CP

通信状态

3.2.15CRC

循环冗余校验

3.2.16DAT

驱动装置报文持续时间

3.2.17DMDT

主站报文的持续时间

3.2.18DMST

主站同步报文的持续时间

c$/'r18473-2001

3.2.19DPLL

数字锁相环

3.2.20EOF

帧结束

3.2.21FCS

帧校验序列

3.2.22HS：

握手（见ANS及MHS)

3.2.23IDLE

数据传输中断

3.2.24IDN

标识数

12.25i

控制单元中不同环的顺序

3.2.26I

控制单元中的环数i=1,2,""",7

12.27info

信息

3.2.28ITU-T

国际电信联盟：电信标准局

3.2.29）

抖动

3.2.30.I.,。。

光信号中的抖动

3.2.31几

在tl中的抖动

3.2.32J12

在r：中的抖动

3.2.33J,S,,,

在rs。中的抖动

12.34K

MDT见（M条）中数据记录的数目

3.2.35K,(K,一因子）

位置环调节器的增益

12.36k

MDT中数据记录的时序，标以k=l,,K

3.2.37K,

光功率超调率

12.38LED

发光二极管

3.2.39LSE

最低位

3.2.40M

GB/T18473-2001

环（见K）中主站的数目

12.41m

AT、的时序、标作m=1,-,M

3.2.42MDT

主站数据报文

3.2.43MHS

主站服务传输的握手

3.2.44MSB

最高位

3.2.45MST

主站同步报文

3.2.46

速度

3.2.47n.}i.

在出现CID差错后，驱动装置关断的速度

12.48n.

速度阂值

3.2.49NBYCA

AT配置数据记录的字节数

3.2.50MBYCM

MDT配置数据记录的字节数

3.2.51NC

数字控制器（也称控制单元或控制器）

3.2.52NRZI

不归零倒相

3.2-53OSI

开放系统的互联

12.54P

光传输功率

3.2.55PR.-H

在光高电平信号中所能接收到的最大功率

3.2.56PRuwx1

在光低电平信号中所能接收到的最大功率

3.2.57PRu,i.H

在光高电平信号中所能接收到的最小功率

3.2.58PTmu.H

在光高电平信号中的最大传输功率

12.59

在光低电平信号中的最大传输功率

3.2.60PTnunH

在光高电平信号中的最小传输功率

12.61Px

功率闹值

GB/T18473一2001

3.2.62K.CLK

接收的时钟

3.2.63x.D

接收的数据

3.2.64SLKN

从站标识参数，从站构造

12.657'

转矩

12.66Tf

附加的转矩指令值前（馈）

3.2.677'Gm;

转矩极限值

3.2.68Tx

转矩闭值

12.69t.

AT传输起动时间

12.70t,..

AT以驱动装置XX的数据记录m传输的起动时间

12.71t,.旧．n

接收MST后，带数据记录m的驱动装置XX的AT的最短传输起动时间

12.72t,.

最短AT传输起动时间

12.73t,

MDT传输起动时间

12.74t,;

指令值有效时间

12.75t,

反馈收集点

12.76t

最小反馈处理时间

12.77t，、．

对于下一个AT，数据记录m的驱动装置XX需要处理它的反馈值的最短时间

3.2.78tA"fAT

带多个驱动装置的从站传输恢复时间

3.2.79tATMT

传输／接收的传输时间

3.2.80toFMT.M

在传输驱动装置M的AT和正准备接收MDT之间需要的传输／接收的传输时间

3.2.81tAI-RP

从站从传输AT到成为中继器功能的最大转换时间。

3.2.82tATRP:I

从站中由传输AT切换至中继器功能的最大过渡时间

3.2.83t,,,,

cB/T18473-2001

正常操作方式下，信息传输时间的算术平均值

3.2.84tBITtest

在零信息流测试模式下，信息传输时间的算术平均值

3.2-85NIT-.,

信息传输时间的额定值

3.2.86toad

DPLI、的时钟调整时间

3.2.87t,,

输人到主站的最大允许时钟调节时间

3.2.88tcsdmh,

输人到从站的最小允许时钟调节时间

3.2.89t-d-l

从从站输出的最大可能时钟调节时间

3.2.90t&l

光信号被中继的从站延滞的时间

3.2.91tf

光信号在下降沿时由PTmmH到P'Im'axl所需时间

3.2.92tfrf

在从站输人处的低光电平出现时间见（图12)

12.93tfro

在从站输出处的低光电平出现时间见（图12)

3.2.94tmTS(..

指令值处理时间

3.2.95tMTSG.K

由MDT中最后数据记录s（）服务的从站所需的时间。该MDT使指令值对驱动装置XX有效，且

被指定为数据记录K

3.2.96tmTSY

从站中由接收到接收的恢复时间

3.2.97tMTSY.K

在收到MDT后，最后的从站转为接收下一个MST的恢复时间（最后的从站是指带数据记录K恢

复的从站）

3.2.98tNc,c

控制单元的周期操作时间

12.99t.,

光功率超调的持续时间

3.2.100t,

光信号从PTm-L至PTmmH上升沿所需的时间

3.2.101tRcvr

驱动装置控制环的周期时间

3.2.102trfi

从站输人的光高电平时间见（图12)

3.2.103trfo

从站输出的光高电平时间（见图12)

cs/T18473-2001

3.2.104tRPA-r

对于AT，从站中由中继器功能转换到发射器功能的最大转换时间

3.2.105tRPnr.I

对于AT，从站2中由中继器功能转换到发射器功能的最大转换时间

3.2.106t,}Y<

通信周期时间

3.2.1077%C1,x

发送时钟

3.2.108Txn

发送数据

3.2.109二

速度反馈值

3.2.110

驱动装置1的速度反馈值

3.2.111yr

附加的速度指令值前（馈）

3.2.112xx

驱动装置的地址

3.2.113“’

位置反馈值

3.2.114

驱动装置1的位置反馈值

3.2.115二厂

驱动装置1的位置指令值

3.2.116x,

具有数据记录n，的驱动装置xx的位置指令值

3.2.117￡

驱动装置1的转子位置仅（对DC无刷电机）

3.2.1181（00...），：

二进制数

3.2.119(OAF...）。

十六进制数

注：未注明的为十进制数。

4一般要求

4.1概述

本系统接口在控制单元与驱动装置间使用光缆传输数据不产生干扰。

在通常操作方式下，一光缆环在2ms的循环时间内可连接多达八个驱动装置。每环可连接的驱动

装置的确切数目取决于循环时间、所选择的数据量、以及数据传输率（当前为2Mbit/s)，更高的数据传

输率与每环更多的驱动装置，取决于所配部件的性能。每个控制单元连接驱动装置的数目可通过使用更

多的光缆环来扩展。

系统接口规范使控制一单元和驱动装置间进行操作数据交换的格式及比例缩放因子标准化，在初始

化期间，接口的操作根据控制单元及驱动装置的性能特点来具体确定，因此，速度与／或位置控制、可由

GB/T18473-2001

控制单元或驱动装置来执行。由于数据信息格式的灵活性，除了目前所使用的之外，其他的控制结构和

操作方式现在也可以使用。

控制单元可通过指令和反馈的周期性数据交换来与所有的驱动装置同步，包括精确分时、门控同步

及指令值。通信周期可在0.062ms,0.125ms,0.25ms或0.25ms的任一整数倍间选择。

此外，控制单元的控制面板，可用来显示和输人驱动装置规范数据、参数和诊断信息，这些可由异步

的服务通道和标准化的数据记录得到。

数据中短字节或长字节的指令及反馈值可在控制单元和驱动装置间传输。每个驱动装置中两字节

光学数据（例如：参数、诊断文本）可在每一个循环周期中传输，此数据可由控制单元请求。指令及反馈中

的误差可自动地通过周期性通信纠正，上一个有效的指令及反馈可一直用至下一个循环周期，两个连续

的故障传输会导致驱动装置停止工作。

应用举例：

用户数据以2Mbit/s传输>2m。的循环周期及每个光缆环中有八个驱动装置。

每个驱动装置中的周期性数据

—从控制单元至每一驱动装置

·32bit指令值例（如速度或位置）

·16bit极限值例（如转矩）

一由每一驱动装置至控制单元

·32bit反馈值例（如速度或位置）

·16bit反馈值例（如转矩）

此外，每个驱动装置有高至8kbit/s作为非周期数据传输。

4.2系统概述

本条提供了有关系统接口基本技术特征的信息，不用制定特别的定义。对于未听说过此接口的读

者，本条可作为随后章条的详细细节的序言来阅读。

注：熟悉此接口标准的用户可跳过本条，从第5节开始继续

通过此接口，一控制单元可根据需要为一环或多环结构服务，如图1所示实例。

控制单元

垫主－站一

用环

从站撇一从站从站从站

单W.M&II驱动卷群II单驱动器单驱动器II驭动器群

图1拓扑逻辑

控制单元在环中的连接点称为主站，主站用于管理和控制环中的通信。

环与一个或多个驭动装置间的连接点，称为从站，如图1所示。一组驱动装置如几个进给驱动装置

可集中起来然后通过一个单接点与环相连，单独的驱动装置之间的相互连接可经由传输元件（由塑料或

玻璃光缆和标准连接器）相互连结起来。

在此环中交换的信息主要取决于控制单元与驱动装置间任务的分配，信息的直接交换仅发生在控

制单元和驱动装W.间，而不是驱动装置之间。

4.2.1操作方式

右组机械中，几个驱动装置执行的任务由控制单元协调，图2所示仅为多个驱动装置之一，协调

cB/T18473-2001

指令值如图2左侧所示。在现今使用的控制方式中，对于转矩、速度和位置封环控制环是分级的，该例所

示为分级结构，且每级向下延伸的控制环路时间常数至少减少1/2至1/40

系统接口可处理图2中所示的所有操作方式，包括：

a）在驱动装置中仅有转矩控制；

b）在驱动装置中有速度和转矩控制；

c）所有的控制闭环包括驱动装置中的位置控制。

注：关（于b））驱动装置中的速度和转矩控制与通常所用的模拟接口概念相对应。

图2操作模式

对于转矩控制，250us的典型循环时间可通过微处理机控制电机转矩来获得，转矩指令值是否可在

同样的循环时间内经由一接口传输，这取决于控制单元在每250f。内产生新指令值的能力，如此短的

一个循环时间给系统接口产生很大负担。带如此短循环时间的环只能支持很少的驱动装置，在这种情况

下，有必要多补充几个环见（图1)0

由于通过数字数据传输，实际在分辨率上并无限制，故有可能将所有的控制闭环放人驱动装置内，

那么，可以传输位置指令值如速度、转矩的前馈信号。这里，控制单元基于动态路径模式为各轴位置、速

度、转矩生成运动指令，则一个有良好动态特性的无滞后轮廓控制单元即可产生。

在有要求的地方不同的操作方式可应用不同的轴。此外，每轴可有一个主要操作方式和几个次要的

操作方式，控制单元可在操作中联系起来。

配有系统接口的驱动装置无需上述所有操作方式，唯一的要求是能胜任处理特定的操作方式和由

元件支持的变量与参数的子集见（附录D为驱动装置和控制单元的适用分类）。

4.2.2传输方式

系统接口对周期性数据传输允许同步，这意味着控制单元所处理的循环可与通信循环和驱动同步，

因此，单个周期间的干扰能被避免，且控制环中的无效时间可减至最小，这还意味着新的指令信号在所

有驱动装置中同时开始有效，并且所有驱动装置同时进行测量，以便将它们发送回控制单元作为反馈

值，这就要求传输循环应严格同步。

控制环中的数据必须精确和准时，时序紊乱的数据无效，当一传输故障被发现时，循环继续且原数

据或预估值可在一通信循环时间内使用，使用原数据重复传输是无意义的（其目的是纠正故障），因为在

下一循环中，（例如，1nis后）应该使用新指令数据。在重复传输出现故障的情况下，一预先确定的功能

将起作用例（如，暂停系统）。

非周期性传输方式不能满足严格的实时要求。这里，正确的数据被确认或通过重复传输来保护它。

4.2.3数据内容

附录A和附录B包括了一完整的可传输数据的列表如（程序指令），它在系统接口中预先确定，用

GB/T18473-2001

户在此可找到对每个数据的说明，本节中，只作一个概述，根据传输方式周（期性／非周期性）和操作模式

对数据进行组织，表1所示为典型的周期性传输的操作数据。

实际上，在一个传输周期中，一个控制字由控制单元送至每一个驱动装置，一个状态字由每一个驱

动装置送回控制单元，有些字节的数据可在控制单元及每一驱动装置间周期性双向传输，表l给出一些

典型代表，三种操作方式用指令和反馈值来说明。

表1周期性传输的典型操作数据

位置数据速度数据转矩数据

控制字

控制单元到驱动装置位置指令值速度指令值转矩指令值

附加位置指令值附加速度指令值附加转矩指令值

状态字

驱动装置到控制单元位置反馈值I

速度反馈值转矩反馈值

位置反馈值Z

控制字和状态字被组织成与驱动装置有关和与传输有关的部分。非周期性传输的控制通过与传输

相应的部分来完成缺（省／应答顺序）。每个控制和状态字保留2个用于周期性传输的附加实时bit位。

控制字与驱动装置相关的部分包括期望的操作方式，这部分还用于传输“驱动装置通”和“驱动装置

使能”的程序指令。状态字与驱动装置相关部分传输成组故障和警告信息，可将它们分为只类，这部分还

指明驱动装置是否准备好进行操作或上电的信息。

表2表明，显然通过非周期性传输模式可变换许多更宽频谱的数据，然而，此类交换比周期性模式

慢得多。

表2非周期性传输的典型数据

与系统接口操作方式有关的数据

位置数据速度数据转矩数据

正向极限值正向极限值正向极限值

反向极限值反向极限值反向极限值

极性双向极限值双向极限值

参考距离t极性极性

参考距离2回原位速度

返回间隙

位置切换点1-16

正沿的探测值I或2

负沿的探测值1或2

如前所述，配有系统接口的部件驱（动装置或控制单元）无需支持包括此标准中所有出现的数据或

程序指令，系统提供了应用于相应部件的数据和程序指令的列表，这些列表可通过控制单元由驱动装置

内读出，它提供了所有有关驱动装置的全部必要信息。

所传输的数据及顺序应在初始化期间规定好。

最后，在初始化期间，传输一组比例缩放数据是有效的，在这种方式下，数据格式将被重新计算并根

据驱动设备生产厂家提供的内部处理算法转换成与系统接口的规范一致。

4.2.4数据块

系统接口不仅是一个数据传输系统，还提供了大量的数据格式和程序指令，它们可用于机械的操作

和它们的控制单元及驱动装置。

所有数据／程序指令和所有补充信息被综合成一个数据块，其中包含名称、属性、单位和最小、最大

输人值和数据本身。

GB/T18473--2001

存取数据或补充信息的途径仅通过一个标识数I（DN)，有2'个“IDN可用，从。^32767是为系统接

口所定义的标准数据保留的。

通信链路还有一些特殊的情况没有规定可用的通用参数，IDN,32768～65535为产品规格数据保

留。这些数据可由控制单元和驱动装置的生产厂家来定义，显然，对于这些数据和程序指令，不存在兼

容性。

4.2.5报文结构

通用报文结构如图3所示。所有报文的起止符在bit传输期间进行初始化，且对高层是隐藏的。

报文分界符慈价岌公三号滋公滋汾滋或筑狱的蕊

地址域燕蒸鬓数据域狠戮努报文分界符

黔！湘．

名／寿产万／男／／尹召户夕／

洲%itH笋愁竺0xx到；

狡上w},}r}}vswsx}"}

犷2产／／乙2户夕乙之份叼＿乡交沙厂

—固定结构一－一－洲卜，一－—可配置结构—

非周期传送的存储器周期性传送的存储器

控制字(MDT)CNM(MDl')CLM(MD"f)(IDNs在初始化期间确定

或或CZ八(A1)

状态字八（「”）CNA(AI',)

图3数据域结构C（P：和CPI）概述

4．2．5门地址和帧校验序列

由主站产生的报文在地址域中有一目标地址，一个特殊目标地址是广播地址2（55)，此地址是主站

特有的，驱动装置产生的报文在它们的地址域中有源地址。

帧校验序列使用标准化的循环冗余码自动进行校验。

4．2．5．2数据记录

在图3中，b)～e）部分，只给出报文的数据域：

b)主站的同步报文M（ST）

c）驱动装置"XX”发出的报文A（T'

d)主站数据报文M（DT)

MDT的数据域由K个数据记录组成，这里K=M是环中驱动装置的总数.A的数据域仅由一个

数据记录组成。

GB/T18473-2001

根据图3e)，所有的数据记录由两部分组成，一是固定结构，另一个是可变结构，根据不同的应用，

在初始化时确定，固定结构部分由下列部分组成。

—用于MDT：一个控制字和2个字节的“主站非周期性数据传输的存储器"(CNM)

－－一用于AT,：一个状态字和2个字节的“驱动装置非周期数据传输的存储器”（放大器=A)

(CNA)

数据记录的可配置部分的可变结构（如长度、数一ot和2-4字节大小的序列）依据应用的不同在初始

化时规定。用于作为周期传输的数据存储器(CZM/CZA),

当初始化完成后，每一数据域长度都已知，且在操作中保持一定，这确保所有报文在通信循环中见（

图6)操作时有固定长度，且依据定时存取方式传输见（图5)0

4.3数据传输

在4.2中，列出了几项系统特点。该条处理了通信功能以及功能层次，它不再是通信领域的部分，因

此也不是IS(）一（)SI参考模式的一部分见（GB/T9387.1-1998)

本条介绍了传输层和依据1S()/B(SI参考模型中的I层和2层见（GB／丁9387.1--1998)的相应的

保护措施。

图4以图表方式显示了主站和服务器间传输层的组织框架，最高传输层是非周期传输，它有自己的

传输保密机构，应用层在非周期传输层之上（未画在图4)，它们属于由非周期传输自己支持的程序

指令。

非周期传输由周期传输支持，用户可对周期及非周期传输访问。基本上所有数据都是非周期性传输

慢（），仅有一个子集是周期传输。

主站从站

控（制单元）(驱动器）

可传送数据／可呼叫调用的程序指令

I1＼｜

l

卜

周期性传送数据

｝J．酬

I

l＼

非周期性传送ll曰

I11

日

日

周期性传送协

日麟

日

日

图4传输层次

4.3.1对传输介质的访问

图5示出了对环的访问途径，它通过时基的方法予以调整，在初始化期问，所有驱动装置被告知何

时将它的数据传人环中，因此每个驱动装置有使用其内部时钟访问环的能力。

通过这种方式，可用最少的管理来获得确定的、严格同步的执行，因为数据流是严格定义的，故这种

简单的方法是可行的。

cs/T18473--2001

数据链层

匕报文几个（驱动器）物理层

i访问，由初始化得出的时摹2Mbit/s

存取：对常数记录1驱动器的访问

光缆环

I存取：驱动器`xx，的数据记录2

存取：驱动器“XX”的数据记录3「一SMA连结器

在每个从站中重新

存取；驱动器“XX，的数据记录m

产生的时钟和信号

｛伴召1怀弃1V/1·r///A

卜一－一通信循环时间—～川时间

图5定时存取方式

4.3.2通信循环

如图6所示，所有周期性数据在单个通信循环之内，在主站和它的所有驱动装置之间进行交换（例

如1ms)

主站！主站

产一，曰－～．台

ml赢纂森磊

F7}-m.

！主站［站‘

res

门1性二、、、一

n［

数据数据

升

图6通信循环

如图6a）示，通信循环在当主站将一个MST广播到各个单元时开始，所有驱动装置同时接收这个

编码，在此MST的基础上，每个驱动装置同步它的传输时基、反馈获得捕捉点，并同步它的内部处理过

程特别是控制周期。此类同步指令信号将死区稳定在最小，与未被同步报文同步的控制循环比较，它提

高了动态特性。

同步编码非常短约（30ps)，它一个字节长的数据域，决定了环的指令状态期（望的通信状态），因为

此状态在操作期间保持不变，所以甚至连bit填充都不会造成任何短暂的抖动。

GB/T18473--2001

如图6b）所示，当第一个预先确定的时基到达时，第一个驱动装置输出它的驱动装置报文A（T）到

环中。AT有自己的地址（源地址）及给主站的数据（如反馈值、状态）。

此类型的AT简单地通过其他的驱动装置传至主站（中继器功能），如图6c）所示，在它们