GB/T 16435.1-1996 远动设备及系统 接口(电气特性)

中华人民共和国国家标准

远动设备及系统

CB/T16435.11996

接口(电气特性)IEC870-3:1989

Telecontrolequipmentandsystems

Interfaces(electricalcharacteristics)

本标准等同采用国际标准IEC870-3(1989-03)

1范围

本标准适用于对地理上广布的生产过程进行监视和控制，并以串行编码方〕划T行数据传输的远动

设备及系统。

2目的

本标准规定了下列设备之间共同界面处(见图1)必须满足的电气接口特性(例如信号.阻抗等〕

—远动设备和与之相连接的外部设备如:

·过程设备(例如传感器.执行机构):

·运行人员设备;

一远动设备和传输线路(通道)之间.此处“数据电路终接设备”(即DCE-MODEM)远动设备组

成一个整体;或远动设备和“数据电路终接设备”之间，此处后者并不和远动设备组成一个整体;

-一远动系统内设备的不同部分和其他数据处理设备之间。

这些接口应单独予以规定，与系统或其子系统的功能设计无关

这部分信息仅与运行条件有关

下列内容不在本标准之内:

-一外部电源和远动设备之间的接口:

-一逻辑接口和接口规约;

一一接口测试条件和步骤

3信息类型

提供接口的信息有两种基本类型:数字和模拟。该两类信息是以并行、串行或独立信号的形式通过

接口传送。

这些信号和信息类型之间的关系举例见表1

敏个这种信号都可用于输入或输出输入是表明信息的信号已经在具体设备包括接11之外发生反

之，则为输出。

3.1数字信息

数字信息用来表示不连续模式变化的特性状态。信息以并行或串行形式通过接口。

3.1.1数字信息类型(举例)

3.飞.飞门单点信息

国家技术监督局1996一06一17批准1997一07一01实施

BGr/'16435.1一1996

单点信息(见IEV371-02-07")发自一个一比特的二进制信息源，例如具有两个确定状态的一个告

警接点。该信息由一个独立的二进制信号提供给接口。

3.1.1.2双点信息

两个比特的信息源，如断路器或隔离开关接点，表示r双点信息(见IEV371-02-08).'L们由对二

进制信号提供给接口。

由一对比特表示的两种状态是:O1和10表示两个确定状态(OFF/ON和)N〔/OFF);而。。和I1则

表示两个不确定状态((OFF/OFF和ON/ON),指任何一个中间状态(见IEV371-02-09)，或为一个故障

状态(IEV371-02-10)，或为一个电路故障。

3.1-1.3多点信息一一编码信息

数字信息源需要的是编码信息(如变压器分接头位置，仪表读数和设定命令)。

信息可由相关信号以并行或串行形式传送。

3门.2数字信息的表示

数字信息由两个电平截然不同的单独的二进制信号来表示。

3.1.2.1信号电平

信号电平可设定不同的范围(图2):

一一范围((1):标称范围

设备正常运行情Rl;

一一范围((2):中间范围

在标称范围((1)的上下限之间的一个过渡范围，假如信号在该范围内持续长于预定时间。说明存在

故障情况;

—范围((3):故障状态范围

异常运行情况可引起设备故障。假如信号电平超过上下损坏极限值，可引起一个持续故障

为了保证设备正确连接，输出的标称范围应小于输入的标称范围。

3.1.2.2信号持续时间

二进制信号的持续时间可分为两类:

a)当二进制信号源控制有关两个离散的标称信号电平的持续时间时

例如:发电机投入运行二信号电平H(高);发电机退出运行=信号电平L(低);

b)当二进制信息源状态变化触发一个脉冲信号时

该脉冲信号取两个标称电平之一并具有预先设定的时间它用于表示增量和瞬间型信息源的特征

例如:采集瞬变信息(见IEV37工一。2-11)，或增量信息(见IEV371-02-06)，或输出脉冲命令(见飞V

371-03-04)。

3.1.3信号的动态特性

这些特性均依据持续时间、恢复时间和转换时间来定义(图3),

3.1.4技术指标

由第4^-7章给出了二进制信号的技术指标，主要项目有:

—标称电平(电压或电流);

一一信号发生回路的阻抗和位置(设备的入或出);

一一脉冲形状(电平、转换时间、持续时间、极性、残余纹波);

-一电隔离类型和干扰电压限值(串模创、共模)。

1)IEV371见本标准的附录A

2)串模又称差模，下同

cn/T16435.1一1996

3.2模拟信息

3.2.1模拟信息的表示

模拟信号与在预定值之间变化的量有关。

例如:信号范围。mA-10mA可以表示一个可变的信息源在0kV^130kV范围以内

3.2.2单/双极性

有两类模拟信号:

-一单极性

一个可变量只有一个极性(例如电压)。

信号量值仅采用一个极性

(例如。mA一:m八或4mA--加mA);

-一双极性

一个可变量可以采用正极或负极性(例如潮流)，

信号量值可以采用正极或负极性(例如-5mA一十5mA)

3.2.3信号电平

模拟信号的量值可设定两个范围(图4):

一一范围(1):标称范围

设备正常运行情况，包括可能发生的过负荷运行;

-一范围(2):故障范围

异常远行情况可能会引起设备的故障。假如信号电平超过r、下损坏极限值时，就可能引起个持

续故障

3.2.4技术指标

山第4-7章给出了模拟信号的技术指标。主要项日有:

一一范围限值(电压或电流);

—负载阻抗(最大电流，最小电压);

-一电隔离类型和干扰电压限值(串模，共模)。

准确度和信号带宽(变化率)均不作规定，因为这些属于性能特征((IEC870-4)

4远动设备与过程设备之间的接口

此接口是被控站中的远动设备与过程设备之间信息通过的界面图〔llo

信息是用二进制或模拟信号来交换的。

信息从过程设备传递到远动设备为“输入”，信息在相反方向传送为“输出”。

需要考虑的信号有四类:

一二进制输入信号:

一一二进制输出信号;

模拟输入信号:

-一模拟输出信号

41基本特性

以下信息涉及输人与输出。

二进制信号的标称电压和电流等级见表2一表40

模拟信号的电流和电压的标称值见表5a

二进制和模拟信号的干扰电压限值和绝缘要求见表6和表7

这些表中所示的电压限值表示，在此限疽之内设备则;

a)将fl*正常运行(ia行限值);

GB%T16435.1一1996

h)将不会被损坏(损坏限值)。

当输入和输出未一与大地绝缘时，仅有串模电压可使用。

4.2_二进制输入信号

二进制输人信号[,]分为两大类:

a)有源:信号的电源在远动设备之外。这些信号通常对远动设备表现为相对于公共回线的直流电

压(Ixls,):

b、无源:信号的电源在远动设备内部。这些信号通常对远动设备表现为使接点打开或闭合有规

定阻抗的回路(图Sb);

为了可靠运行通过接点和负载的回路电流应予以规定。

二进制输八信号的技术指标由表s和表9中给出

4.3_二进制输出信号

二进制输出信号可分为两大类.即:

a)少匕源:信号的电源在远动设备之外，此时信号是由远动设备通过接点对规定阻抗的回路的开或

合给出(图6a);

b)有源:信号电源在远动设备内部(图66)

二进制输出信号的技术指标由表10和表11中给出。

4.4模拟输入信号

模拟信号从过程设备传送到远动设备，通常是由电压源或电流源产生(图7a)。推荐使用电流源

每个输入的扫描不应引起模拟信息的明显误差特别是电流信号的输入电路阻抗值在扫描期间不

应有变化。

模拟输入信号的技术指标由表12给出。

在使用无源模拟输入(即可变电阻)时，用户与制造商之间应协商一致。

4.5模拟输出信号

模拟信号由远动设备传送到过程设备，通常是由电压源或电流源产生(图7b).推荐使用电流源

模拟输出信号的技术指标由表12给出。

5远动设备与运行人员设备之间的接口

此接口是信息通过运行人员设备和远动设备之间的界面

运行人员设备根据信息传送通过接II至远动设备的信号交换的方式可分为两类:

n类:信息传送利用二进制或模拟输入/输出信号。

诸如灯、开关、记录器和毫安表等设备为这一类的典型，此接口与第4章所述接口类似

虽具有较低的精确等级，对干扰电压和绝缘要求也应采用相同的标准。

B类:信急传送利用串行或并行数字传输通道。

诸如打印机、屏幕显示器等设备是这一类的典t

比特串行传输通道通常应用的标准接口见6.1条所述。

并行数字接口与7.2条所述接口类似。

6远动设备与通信子系统之间的接口

两种不同的接口为:

a)数据电路终接设备(DCE)组装成为远动设备(DTP)的一个组成部分(见6.2条);

h)不是个组成部分(见6.1条)。

这里指出的是由于传输技术的相似性，用于远动系统的数据电路终接设各可以与用于其他数据传

输系统的设备相同。

GB/T16435.1一1996

即使是专门用于远动系统的DCE，其功能和电气性能也总是与采用CCITT建议标准比的通用

DCE的特性相符。这就是下列条文参照相关的CCITT建议的原因_

6.1远动设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口

如数据电路终接设备不是作为远动设备的一个组成部分，则需要这种接口。

6门门交换电路

根据CCITT建议，DTE与I)CE之间为二进制数据传迭、控制和定时信号所须的互联电路称为“交

换电路”。

远动设备和数据电路终接设备之间的交换电路按CCITT建议V.24规定，必须是电路田一个一子

集。

卜列电路通常用于远动系统:

a)为发送远动数据

电路103“发送数据”

电路102或102a信“号地线”或“公共回线”

电路106"DCE准备发送”

电路105请“求发送”(例如站询问系统)

电路113或114“发送机信号码元定时”TE源或DCE源仅《用于同步数据传输系

统);

b)为接收远动数据

电路104接“收数据”

电路102或102b信“号地线”或“公共回线”

电路107“数据设备作好准备”

电路109“数据通道接收线路信号检测器’，

电路110“数据信号质量检测器”(任选，若信号质量检测由远动设备实现，则不

需要)

电路115“接收机信号码元定时，’(仅用于同步数据传输系统)。

对特殊要求，可使用由CCITT建议V.24规定的其他交换电路。

山用户和制造商商定，远动设备应适应这些功能。

应避免采用不同于CCITT建议V.24规定的交换电路。

6.1.2电气特性

远动设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间接口的电气特性规定如下:

。)DCE如用分立元件技术完成，不平衡双电流交换电路，采用CCITT建议V.28;

b)DCE如用集成电路技术完成，不平衡双电流交换电路，采用CCITT建议V.10;

c)DCE如用集成电路技术完成，平衡双电流交换电路，采用CCITT建议V.11,

上述建议规定了开路电压和在交换点处与电源和负载相关的电阻及阻抗，信一号电平，DTE与DCE

间电缆的特性，DTE和DCE间的最大数据传输速度和距离，可从前述资料确定。

作为指导意见，DTE与DCE间的最大允许距离与有关的传输速度在表13中给出。

应该指出，在远动系统中DTE和】X!E(见CCITT建议V.28或V.10)间常采用不平衡交换电路，

而平衡电路仅用于强干扰情况。

6.1.3机械连接(连接件)

通常远动系统只需要CCITT建议V.24交换电路的整集中一个很小的子集，因此，DTE与ICE间

的接线总是应由用户与制造商商定。在使用标准的CCITT调制解调器时，必须选用相应的连接件

cs/T16435.1一1996

表14出示了CCITT建议的功能与电气特性和ISO标准中的机械连接之间的关系。

表14还给出了对应的美国EIA`’标准

6.2数据电路终接设备和传输线路之间的接t[1

这个接口总是应由用户与制造商商定，通常应符合关于二进制串行数据传输的有关CC]丁下建议

(见CCITT建议系列R和V)a

如果使用租用线路或有关当局有专门规定的线路，诸如无线电或电力线载波(PLC).有关的国家通

信当局的规章应予考虑

6.2.1传输特性

传输速度，通道分配和传输参数必须符合相应的CCITT建议。

对低速报文传输，匕述特性自CCITT建议的R系列，可采用专用通道分配方案使有效传输通道得

到更好使用。

对中速和高速传输，关于模拟传输，其特性应符合C(CITT建议V系列，当使用数字传输时应符合

CCITT建议X系列。

6.2.2电气特性

电气特性(信号电平，输入和输出阻抗等)应符合:

—通过租用线路传输数据为相应的CCITT建议和/或当地规定;

—通过电力线载波传输数据为IEC495;

-一通过无线电微波链路传输数据为相应的CCIR建议。

7远动设备与其他数据处理设备之问的接口

此接口是控制站和/或被控站的远动处理机和其他数据处理设备传递信息的界面(图1),

数据处理设备通常通过串行或并行数字接日连接

了门串行接口

串行接口与6.1中所述接口相似，并采用相同的标准。

其他接口(如电流环)亦能采用但须由用户与制造商商定

物理、电气和功能的技术指标应由下列主要参数确定:

-一导线的数量(二线或四线)和性能;

—单或双电流环;

一一标称、最小和最大电流;

-一电压源的值和位置;

一一发送机和接收机上的残压;

一电气隔离;

—处理机间的距离;

-一传输速度与规约

7.2并行接口

当远动设备与数据处理设备彼此距离很近时，对高传输速度的要求，用并行连接通信可以更为有

效。

此时有许多可能的连接方法，但都取决于处理机内可用的一没施。

采用的标准如IEC625，但这种类型的接l=1通常应由用户与制造商商定

应规定的物理、电气和功能的技术指标举例如下:

1)EIA笼国电了1_业协会.其中RS为其推荐标准

L义中引用的其他义献见本标准的附录A

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—物理接口的定义;

二一电平;