PROFIBUS 規(guī)范(9)

1、FMS DP Profibus規(guī)范第5和第6部分 Profibus規(guī)范第8部分 數(shù)據(jù)鏈路層（FDL） 參照Profibus規(guī)范第3和第4部分 數(shù)據(jù)鏈路層與物理層接口 數(shù)據(jù)鏈路層與物理層接口 （Profibus規(guī)范第2部分） 物理層 物理層 RS485 參照GB/T16657.2 （Profibus規(guī)范第2部分）FMS：現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范DP：分散的外圍設(shè)備FDL：現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層 圖1. 本部分與其它部分的關(guān)系圖 對(duì)應(yīng)用層的接口（FDL和FMA1/2）與Profibus規(guī)范中第2層接口規(guī)定相同。 物理層(PhL)和現(xiàn)場(chǎng)總線鏈路層(FDL)間的邏輯接口在Profibus規(guī)范“數(shù)據(jù)傳輸”中規(guī)定?？?/p>

2、線線路、存取及傳輸?shù)膮f(xié)議遵照Profibus規(guī)范中“介質(zhì)存取方式”和“傳輸協(xié)議”。數(shù)據(jù)傳輸符合GB/T16657.2，使之能夠滿足各種“本質(zhì)安全”防護(hù)等級(jí)的要求，并能夠通過總線供電。關(guān)于介質(zhì)連接單元（MAU）， 按GB/T16657.2第11章規(guī)定， 使用下列傳輸速率：-31.25 kbits，電壓方式和導(dǎo)線介質(zhì)。納入應(yīng)用層并在第七部分描述的管理將考慮到GB/T16657.2物理層的變量和其相關(guān)的取值范圍（參見本部分的10。4）。在過程自動(dòng)化（如流程工業(yè)）中的應(yīng)用需要一種簡(jiǎn)單的傳輸介質(zhì)（2線制）和不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如總線型或樹型。另外還需要低能耗、低成本的總線連接，實(shí)時(shí)品質(zhì)，即保證響應(yīng)時(shí)間。還必

3、須涉及到電磁干擾和易爆氣體的環(huán)境。本規(guī)范有助于在一個(gè)分布式現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中低耗費(fèi)地連接不同供應(yīng)商的數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，同時(shí)還能保證可靠的通信。2 適用范圍 本規(guī)范規(guī)定了用于過程自動(dòng)化（如流程工業(yè)）的串行現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的功能、機(jī)械和電氣性能。本規(guī)范規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸是GB/T16657.2物理層“類型1”（31.25kbits，電壓方式，導(dǎo)線介質(zhì)）。3 引用標(biāo)準(zhǔn)本規(guī)范引用了有時(shí)間規(guī)定和沒有時(shí)間規(guī)定的其它標(biāo)準(zhǔn)。這些參考標(biāo)準(zhǔn)放在正文的相應(yīng)位置并指定刊名。 如果這些標(biāo)準(zhǔn)通過修改或修訂， 則最近修訂的版本應(yīng)納入本規(guī)范。對(duì)沒時(shí)間規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用其最近的版本。ISO 7498：1984 信息處理系統(tǒng)；開放系統(tǒng)互連；基本參考

4、模型。GB/T16657.2：1993 用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)第2部分：物理層規(guī)范和 服務(wù)定義。DIN EN 50020 易爆氣體環(huán)境中的防護(hù)的電氣特性本質(zhì)安全“i”。4 概論4.1定義PROFIBUS規(guī)范和GB/T16657.2中的定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 4.2 縮略語(yǔ) 注意，按照GB/T16657.2，物理層不再縮寫為“PHY”，而應(yīng)縮寫為“PhL”，“Ph-”用作服務(wù)原語(yǔ)的詞頭。所用縮略語(yǔ)如下：CRC 循環(huán)冗余檢查DCE 數(shù)據(jù)通信設(shè)備DTE 數(shù)據(jù)終端設(shè)備MAU 介質(zhì)附屬裝置MDS 介質(zhì)從屬子層PhICI 物理層接口控制信息Ph- 物理-PhL 物理層PhID 物理層接口數(shù)據(jù)PhIDU

5、 物理層接口數(shù)據(jù)單元PhPCI 物理層協(xié)議控制信息SDF 數(shù)字鏈路起始定界符SDL1 數(shù)字鏈路起始定界符1SDL2 數(shù)字鏈路起始定界符2SDL3 數(shù)字鏈路起始定界符3SDL4 數(shù)字鏈路起始定界符4SDL5 數(shù)字鏈路起始定界符5TPTG 后傳輸間隔時(shí)間同時(shí)參照GB/T16657.2第4章和PROFIBUS規(guī)范第二部分3.1.2。4.3基本特性 相同的基本特性符合PROFIBUS規(guī)范第二部分3.2的描述。5 特征 除了PROFIBUS規(guī)范第二部分3.3所述應(yīng)用范圍的要求外，本規(guī)范必須使總線具有本質(zhì)安全的數(shù)據(jù)傳輸和總線供電功能，這些特征描述如下：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：線性總線，兩頭有端接器，有或沒有短截線和

6、分支（樹型）。介質(zhì)，距離，站數(shù)量：按照GB/T16657.2，11.2.2條1至3項(xiàng)，適用下列數(shù)值：- 無(wú)本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)總線，帶或不帶總線供電：2至32個(gè)設(shè)備- 有本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)總線，總線供電：站數(shù)取決于能保證本質(zhì)安全 線路能夠進(jìn)行傳輸?shù)碾娔艿南拗疲? 當(dāng)連接了最多數(shù)量的站時(shí)，兩站之間的距離包括短截線在內(nèi)最大為1.9千米。傳輸速率：距離長(zhǎng)達(dá)1900米時(shí)為31.25kbits。冗余：具有后備介質(zhì)。傳輸特性：半雙工（half duplex），同步，自鎖曼切斯特-雙相-L-編碼(Manchester - Biphase - L - Coding)編址，站類型，總線存取，數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，幀長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)完整

7、性：依據(jù)PROFIBUS規(guī)范第二部分3.36 范圍規(guī)范的本部分以在PROFIBUS規(guī)范“數(shù)據(jù)鏈路層”中描述的結(jié)構(gòu)模型、總線存取協(xié)議和傳輸過程為基礎(chǔ)。第一層（物理層，PhL）的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以GB/T16657.2第11章所規(guī)定的原則為基礎(chǔ)。 幀格式以GB/T16657.2第9章中規(guī)定的同步協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Ph-PDU）為基礎(chǔ)。幀格式是由一個(gè)前同步碼、一個(gè)起始定界符、一個(gè)終止定界符以及第二層數(shù)據(jù)（FDL-PDU）組成。數(shù)據(jù)編碼和譯碼使用曼切斯特-雙相-L-編碼。第2層傳輸協(xié)議以及1層的管理（FMA1）遵守GB/T16657.2第5和第6章的規(guī)定。附錄A說明了中繼器、現(xiàn)場(chǎng)總線接口和具有若干條現(xiàn)場(chǎng)總線連

8、接到一個(gè)主站的系統(tǒng)可能的結(jié)構(gòu)，增加了冗余中央控制單元和總線分析診斷單元的導(dǎo)則。最后，綜合考慮由集成GB/T16657.2而改變的幀格式， 舉例說明在本質(zhì)安全及總線供電情況下可連接的站數(shù)量、數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算。7 數(shù)據(jù)傳輸（物理介質(zhì)、物理層）7.1電氣特性 物理層的描述符合GB/T16657.2第11章的規(guī)定。類型2：31.25 kbits，電壓方式和導(dǎo)線介質(zhì)（本質(zhì)安全物理層）。中繼器 使用雙向放大器（此處稱中繼器， 見本部分A.1）可擴(kuò)展總線的長(zhǎng)度和增加站個(gè)數(shù)。兩個(gè)站間最多可有4個(gè)中繼器。在31.25 kbits以及總線線段是串行的（線性總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）情況下，總線段長(zhǎng)度和可連接站

9、的最大數(shù)值為：31.25kbits：1個(gè)中繼器：3.8千米，62個(gè)站2個(gè)中繼器：5.7千米，92個(gè)站（見圖2）3個(gè)中繼器：7.6千米，122個(gè)站4個(gè)中繼器：9.5千米，127個(gè)站 段1 最多31個(gè)站1個(gè)中繼器REPM/SM/SM/SM/SM/SREPM/SM/SM/SRt Rt . 段2 最多30個(gè)站2個(gè)中繼器Rt Rt . 段3 最多31個(gè)站1個(gè)中繼器Rt Rt . M/S 主站從站REP 中繼器Rt 總線終端器 圖2：在線性總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的中繼器（參見第2部分的圖2）對(duì)于樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總線段在31.25 kbits時(shí)可使用下列最大數(shù)值：例如： 5個(gè)中繼器：7.6 km，127個(gè)站M/SRE

10、PREPM/SREPREPM/SM/S區(qū)段5最多31個(gè)站最多31個(gè)站最多31個(gè)站 最多28個(gè)站最多31個(gè)站區(qū)段4最多31個(gè)站站站區(qū)段4區(qū)段1區(qū)段2區(qū)段6RtRtRtRtRtRtRtRtRtRtRtM/SREPM/SRt 區(qū)段3 全部線段上的站數(shù)共計(jì)127個(gè) M/S 主站從站REP 中繼器Rt 總線終端器Stn 站圖3 在樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的中繼器（參見第2部分圖3）7.2 物理層（PhL）與介質(zhì)存取以及傳輸協(xié)議（FDL）間的接口。 本節(jié)給出了由物理層提供給FDL層的Ph-數(shù)據(jù)服務(wù)的簡(jiǎn)要規(guī)定。該P(yáng)h-數(shù)據(jù)服務(wù)用于接收和傳輸數(shù)據(jù)（一次一個(gè)八位位組）。 一個(gè)站內(nèi)的接口和控制的實(shí)施是不固定的或者是沒有規(guī)定

11、的。 下列服務(wù)原語(yǔ)引自GB/T16657.2，為了清楚起見，重復(fù)如下：Ph-DATA request (Class, data）Ph-DATA indication（Class, data）Ph-DATA confirmation（status） 參數(shù)Class規(guī)定了物理層接口數(shù)據(jù)單元（PhIDU）的物理層接口控制信息(PhICI)，對(duì)Ph-DATA request原語(yǔ)，參數(shù)Class可以有下列值：a）START - OF - ACTIVITY b）DATAc）END - OF - DATA - AND - ACTIVITY 對(duì)于Ph-DATA indication原語(yǔ)，參數(shù)Class包含下列

12、值：a）START - OF - ACTIVITYb）DATAc）END - OF - DATAd）END - OF - ACTIVITY e）END - OF - DATA - AND - ACTIVITY對(duì)物理介質(zhì)與介質(zhì)存取控制協(xié)議和傳輸協(xié)議之間的接口這些參數(shù)是可以使用的。參數(shù)data規(guī)定了物理層接口數(shù)據(jù)單元（PhIDU）的物理層接口數(shù)據(jù)，它是由一個(gè)必須發(fā)送（請(qǐng)求）或接收（指示）的八位位組的物理層用戶數(shù)據(jù)組成。參數(shù)status標(biāo)志著傳輸?shù)某晒蚴　h-DATA confirm原語(yǔ)標(biāo)志著傳輸?shù)慕Y(jié)束。在傳輸完成后將此原語(yǔ)傳遞到FDL-控制器并由此而指示物理層準(zhǔn)備接收下一個(gè)Ph-DATA r

13、equest原語(yǔ)。 物理層數(shù)據(jù)服務(wù)原語(yǔ)以及參數(shù)值的定義遵照GB/T16657.2第5章的規(guī)定。7.3物理層和介質(zhì)的冗余（可選） 為增加可靠性，在PROFIBUS“數(shù)據(jù)傳輸”中允許使用帶冗余的傳輸線，其組態(tài)應(yīng)符合GB/T16657.2 11.2.2第9項(xiàng)中的規(guī)定。 原則上，報(bào)文必須通過幾個(gè)（一般多于兩個(gè)）發(fā)送器同時(shí)發(fā)送。對(duì)每個(gè)接收選擇一個(gè)接收器。發(fā)送器通道和接收器通道的參數(shù)設(shè)置用Ph-SETVALUE request經(jīng)由物理管理接口完成。 合適的接收通道的選擇由第2層（FDL）用監(jiān)視與其它站無(wú)關(guān)的傳輸線上的活動(dòng)來完成。正如第2部分4.3所述，下列主要準(zhǔn)則適用于轉(zhuǎn)換給定的接收器通道：連續(xù)地接收兩個(gè)

14、或多個(gè)無(wú)效的幀。無(wú)效的含義為：無(wú)效的格式和無(wú)效的CRC。 超時(shí)時(shí)間TTO期滿，見本部份8.1.7。 在一個(gè)同步間隔時(shí)間TSYNI 內(nèi)， 無(wú)同步時(shí)間TSYN報(bào)告，見本部分8.1.7。 出于執(zhí)行的需要，可以選擇其它的轉(zhuǎn)換條件。8 介質(zhì)存取方式和傳輸協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層， FDL） 除在下列相關(guān)部分規(guī)定的區(qū)別外，在Profibus規(guī)范“介質(zhì)存取方式”和“傳輸協(xié)議”中規(guī)定的介質(zhì)存取方式和傳輸協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層，F(xiàn)DL）適用于本部分。由于幀格式的擴(kuò)展（GB/T16657.2同步傳輸協(xié)議）， 必須按本部份8.1.7對(duì)定時(shí)器的計(jì)算進(jìn)行部分調(diào)整。8.1 傳輸步驟和FDL控制器8.1.1 令牌步驟遵照規(guī)范第4部分4.

15、1.1規(guī)定。8.1.1.1 令牌傳遞遵照規(guī)范第四部分4.1.1.1的規(guī)定。8.1.1.2 站的增加和拆除遵照規(guī)范第四部分4.1.1.2的規(guī)定。8.1.1.3 邏輯令牌環(huán)(重新)初始化遵照規(guī)范第四部分4.1.1.3的規(guī)定。8.1.1.4 令牌輪轉(zhuǎn)時(shí)間遵照規(guī)范第四部分4.1.1.4的規(guī)定。8.1.1.5 報(bào)文優(yōu)先權(quán)遵照規(guī)范第四部分4.1.1.5的規(guī)定。8.1.2 非循環(huán)請(qǐng)求或發(fā)送請(qǐng)求模式遵照規(guī)范第四部分4.1.2的規(guī)定。8.1.3 循環(huán)發(fā)送請(qǐng)求模式遵照規(guī)范第四部分4.1.3的規(guī)定8.1.4 請(qǐng)求所有站（活動(dòng)表）的FDL狀態(tài)遵照規(guī)范第四部分4.1.4的規(guī)定。8.1.5 FDL控制器的狀態(tài)遵照規(guī)范第四

16、部分4.1.5的規(guī)定。8.1.6 FDL初始化 第四部分4.1.6的規(guī)定適用于FDL初始化。因?yàn)橛蟹螱B/T16657.2的不同物理層，運(yùn)行參數(shù)TQUT（發(fā)送器下降時(shí)間中繼器開關(guān)時(shí)間）應(yīng)重新命名后傳輸間隔(Post-transmission gap)。8.1.7 定時(shí)器操作 如同在Profibus規(guī)范”介質(zhì)存取方式”和”傳輸協(xié)議”中一樣，下列時(shí)間T用位來測(cè)量。因此以秒為單位的時(shí)間t將被分為位時(shí)間tBIT：位時(shí)間tBIT 位時(shí)間tBIT是指?jìng)鬏斠粋€(gè)位所經(jīng)過的時(shí)間，它等于傳輸速率的倒數(shù)值。tBIT=1傳輸速率（bits） (1)同步時(shí)間TSYN 每個(gè)站在其可接收一個(gè)請(qǐng)求（請(qǐng)求或發(fā)送請(qǐng)求）或令牌幀

17、的開始前從傳輸介質(zhì)上收到無(wú)活動(dòng)的最小時(shí)間間隔。同步時(shí)間對(duì)應(yīng)于GB/T16657.2第9章中規(guī)定的后傳輸間隔時(shí)間，其至少為4位，并可由FMA1/2增加到32位。TSYN=TPTG=后傳輸間隔時(shí)間=TQUT TSYN=432位 (2) Ack.Res.Token SendReq.Token TSYN = TPTG = TQUT 圖4：同步時(shí)間TSYN同步間隔時(shí)間TSYNI ： 為了檢驗(yàn)”永久的發(fā)送器”，同步間隔時(shí)間TSYNI用于監(jiān)視連續(xù)接收兩個(gè)Ph-DATA indication原語(yǔ)間的最大允許時(shí)間間隔, 這個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)的Class是：START - OF - AC

18、TIVITY和END - OF - ACTIVITY（或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）。 此時(shí)間包括兩個(gè)完整的報(bào)文序列，每個(gè)報(bào)文序列由兩個(gè)最大長(zhǎng)度的PDU和相應(yīng)的最大物理層控制信息 (PhPCI：前同步信號(hào)，起始定界符，終止定界符)和最大同步時(shí)間（后傳輸間隔) 組成。 Class 為END - OF - ACTIVITY（或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）的兩種Ph-DATA indication原語(yǔ)會(huì)因此而失效。TSYNI = 2·（2·（TSYN+PhPCI+TFDL）+64*） （3）*）常數(shù)64為

19、安全余量 TFDL = FDL幀的最大長(zhǎng)度（見本部分的8.5和8.6） TSYNI = 2·（2·（32+80+255·8）+64=8672位 （4）站延遲時(shí)間TSDX： 站延遲時(shí)間TSDX是指從一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）或Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END - OF - ACTIVITY或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）到下一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：: START - OF - A

20、CTIVITY）或一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）之間所經(jīng)過的時(shí)間間隔（與傳輸介質(zhì)有關(guān)，也就是包括物理層實(shí)體）。 定義以下三種站延遲：1）發(fā)起方的站延遲（站傳輸請(qǐng)求或令牌幀） TSDI = tSDItBIT （5）2）響應(yīng)方的最小站延遲時(shí)間（應(yīng)答或響應(yīng)的站） min TSDR = min tSDRtBIT （6）3）響應(yīng)方的最大站延遲時(shí)間 max TSDR = max tSDRtBIT （7）靜止時(shí)間 TQUI = TPTG：后傳輸間隔時(shí)間（TSYN）對(duì)應(yīng)于發(fā)送器下降時(shí)間或中繼器開關(guān)時(shí)間。適用于下式： TQU I = TP

21、TG = TSYN （8）準(zhǔn)備時(shí)間TRDY： 準(zhǔn)備時(shí)間TRDY是指一個(gè)主站在傳輸一個(gè)請(qǐng)求后準(zhǔn)備接收應(yīng)答或響應(yīng)的等待時(shí)間，準(zhǔn)備時(shí)間定義為： TRDY<min TSDR （9）為了滿足這個(gè)條件，可以延長(zhǎng)TSDR。當(dāng)沒連接發(fā)送器時(shí)應(yīng)考慮靜止時(shí)間， 準(zhǔn)備狀態(tài)在這個(gè)時(shí)間之后才可以開始： TQUI = TPTG = TSYN<TRDY （10）為了滿足這個(gè)條件，如果必要的話，TSDR可以根據(jù)公式（9）延長(zhǎng)。安全余量TSM：下列時(shí)間間隔為安全余量TSM = 2 bit+2·TSET （11） TSET是建立（Set-up）時(shí)間，即指從一個(gè)事件（如Ph-DATA confirm）發(fā)生開始

22、直到完成必要的反應(yīng)為止的時(shí)間：TSET = tSETtBIT （12）空閑時(shí)間TID： 空閑時(shí)間TID是發(fā)起方從一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END - OF - ACTIVITY或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）后，直到接收到一個(gè)新的有Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）的幀的時(shí)間；或在為傳輸一個(gè)不需要應(yīng)答的幀而傳送一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）和Ph-DATA confirm 原語(yǔ)

23、后直到為傳輸下一個(gè)幀而傳遞一個(gè)新的PhDATA request原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）之間的時(shí)間。空閑時(shí)間至少應(yīng)該是同步時(shí)間加上一個(gè)安全余量TSM.（見第四部分4.1.7中空閑時(shí)間的描述）在一個(gè)應(yīng)答、響應(yīng)或令牌幀之后，空閑時(shí)間定義如下：Ack.Res.Token響應(yīng)方：+= = + ! ! ! Send/Req./Token發(fā)起方：+ = = = = = = = = = = = +->+ = = = = = = = = = + a） +-：-：->- - ->->：> min TSDR<TSDI<（TSYN+TSM

24、） 或b） +->：>-：-：-：->- - -> （TSYN+TSM）<min TSDR<TSDI 或c） +->：>->-：-：-：-> （TSYN+TSM）<TSDI<min TSDRTID1 = max（TSYN+TSM， min TSDR， TSDI） （13）（在各種情況下都使用最大值）圖5：空閑時(shí)間TID1（參見第4部分圖3） 在一個(gè)不作應(yīng)答的請(qǐng)求幀后，空閑時(shí)間為下式（參見第四部分圖4）： TID2 = max（TSYN+TSM，max TSDR） （14）（在各種情況下都使用最大值）傳輸延遲時(shí)間TTD： 傳

25、輸延遲時(shí)間TTD是一個(gè)幀在從發(fā)送器到接收器之間的傳輸介質(zhì)上傳輸所用的最長(zhǎng)時(shí)間。如果需要的話，還應(yīng)該考慮中繼器的延遲時(shí)間。傳輸延遲時(shí)間定義如下：TTD = tTDtBIT (15)根據(jù)IEC 11582第11章4款規(guī)定，時(shí)間值不應(yīng)超過20個(gè)位時(shí)間。時(shí)隙時(shí)間TSL： 時(shí)隙時(shí)間TSL是發(fā)起方在為了傳輸一個(gè)從Ph-DATA confirm 原語(yǔ)來的請(qǐng)求幀而傳遞一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）后開始等待， 直到接收到作為接收立即應(yīng)答或回答的指示的第一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)Class：DATA）為

26、止所等待的最大時(shí)間。此外，TSL也是發(fā)起方在作為對(duì)由令牌接收器接收一個(gè)幀的反應(yīng)的令牌幀之后等待一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：DATA）所等待的最大時(shí)間。從理論上說，這兩個(gè)時(shí)隙時(shí)間是不同的（見第四部分4.1.7，圖5和圖6中對(duì)時(shí)隙時(shí)間的描述）。 在一個(gè)請(qǐng)求幀后（請(qǐng)求或發(fā)送請(qǐng)求），時(shí)隙時(shí)間以下式表示：TSL1 = 2·TTD+max TSDR +TPRE+16 bit+TSM （16）在一個(gè)令牌幀后，時(shí)隙時(shí)間以下式表示：TSL2 = 2·TTD+maxTID1 +TPRE+16bit+TSM （17）TPRE： 前同步時(shí)間（見GB/T16657.2

27、） 注：為了方便實(shí)現(xiàn)， 系統(tǒng)中僅使用二者中較大值。 由于時(shí)隙時(shí)間僅僅是監(jiān)控時(shí)間， 它對(duì)系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間不產(chǎn)生負(fù)面影響。TSL=max（TSL1， TSL2） (18)（在各種情況下，都使用最大值）超時(shí)時(shí)間TTO： 超時(shí)時(shí)間TTO用于監(jiān)視主站和從站的線路活動(dòng)和空閑時(shí)間。 監(jiān)視在PON后，在“Listen-Token”或“Passive-Idle”狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)立即開始， 或者在接收到一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END - OF - ACTIVITY或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）后開始。當(dāng)接收到下一個(gè)Ph-DATA indication

28、 原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）時(shí)停止監(jiān)視，以接收后面的幀。 如果空閑時(shí)間達(dá)到超時(shí)時(shí)間值， 總線被視為不活動(dòng)（出錯(cuò)情況，例如由于丟失令牌）。 超時(shí)時(shí)間用下式定義：（見第四部分4.1.7“超時(shí)時(shí)間”）TTO=6·TSL+2·n·TSL （19）對(duì)主站：n=站地址（0到126）對(duì)從站：n=130，不取決于它們的站地址GAP修正時(shí)間TGUD：遵照第四部分4.1.7中的規(guī)定。8.2 循環(huán)和系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間8.2.1 令牌循環(huán)時(shí)間 與Profibus規(guī)范中“介質(zhì)存取方式”和“傳輸協(xié)議”類似， 令牌循環(huán)時(shí)間TTC以下式表示： TTC = TTF+T

29、TD+TID （20） 由于幀字符(參見本部分8.5.1)和改變的幀格式（參看8.6和8.7），令牌幀時(shí)間TTF是64bit帶一個(gè)8bit的前同步。 此外， 請(qǐng)注意只能選擇31.25 kbits的傳輸速度。8.2.2 報(bào)文循環(huán)時(shí)間 報(bào)文循環(huán)時(shí)間TMC如下式：TMC = TSR+TSDR+TAR+TID+2·TTD （21） 在第四部分4.2.2中規(guī)定的報(bào)文循環(huán)時(shí)間的規(guī)定適用，以下情況下除外： PDU傳輸時(shí)間（TSR， TAR）由PDU字節(jié)的數(shù)量確定。以下式表示： TSR = a·8 bit a=在發(fā)送請(qǐng)求PDU中字節(jié)的數(shù)量TAR = b·8 bit b=在應(yīng)答響應(yīng)

30、PDU中字節(jié)的數(shù)量 例： a = 9 對(duì)請(qǐng)求PDU（1個(gè)字節(jié)前同步） TSR = 72 bit B = 62 對(duì)響應(yīng) PDU（1個(gè)字節(jié)前同步，50個(gè)字節(jié)DATAUNIT） TAR = 496 bit8.2.3 系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間遵照規(guī)范第四部分4.2.3規(guī)定。8.3 錯(cuò)誤控制步驟 如第四部分4.3所描述，線路協(xié)議錯(cuò)誤（見GB/T16657.2，第九章）和介質(zhì)存取協(xié)議錯(cuò)誤，如開始八位位組、CRC八位位組、幀長(zhǎng)度、響應(yīng)時(shí)間等等錯(cuò)誤，會(huì)引起特定的站反應(yīng)。8.4 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器 如第四部分4.4中所說明的，為了測(cè)量令牌輪轉(zhuǎn)時(shí)間和實(shí)現(xiàn)監(jiān)視定時(shí)器，以下定時(shí)器是需要的： 令牌輪轉(zhuǎn)定時(shí)器，空閑定時(shí)器，間

31、隙定時(shí)器，超時(shí)時(shí)間定時(shí)器，同步間隔定時(shí)器和GAP修正定時(shí)器。令牌輪轉(zhuǎn)定時(shí)器：此定時(shí)器的功能在Profibus規(guī)范“介質(zhì)存取方式”和“傳輸協(xié)議”中規(guī)定。空閑定時(shí)器：此定時(shí)器在總線上監(jiān)視空閑狀態(tài)TPTG=TSYN=TQUI。 在具有令牌的主站中的空閑定時(shí)器用依賴于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的TID1或TID2（參見本部分8.1.7）裝入。在一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END-OF-DATA-AND-ACTIVITY）之后， 不論是在發(fā)送器上傳輸?shù)腜h-DATA confirm 原語(yǔ)還是在接收器上傳輸?shù)腜h-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END - OF - ACTI

32、VITY或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）時(shí)， 定時(shí)器開始按每一個(gè)bit時(shí)間遞減， 只有當(dāng)定時(shí)器期滿后一個(gè)新的請(qǐng)求或一個(gè)新的令牌幀才能傳輸。時(shí)隙時(shí)間定時(shí)器：在一個(gè)來自主站的請(qǐng)求或主站傳遞令牌之后，這個(gè)主站的定時(shí)器在規(guī)定的時(shí)隙時(shí)間TSL內(nèi)監(jiān)視接收站是響應(yīng)還是變?yōu)橹鲃?dòng)。在傳輸每一幀后定時(shí)器用TSL初始化并按每一個(gè)bit時(shí)間遞減。在傳輸Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END-DATA-AND-ACTIVITY）后，這個(gè)幀傳輸由Ph-DATA confirm 原語(yǔ)指定。如果定時(shí)器在已接收到一個(gè)幀前就期滿，正如Ph-DATA indication原語(yǔ)（

33、Class：START - OF - ACTIVITY)指示的那樣，存在著錯(cuò)誤。這就導(dǎo)致重試或一個(gè)新的報(bào)文循環(huán)開始。超時(shí)時(shí)間定時(shí)器：這個(gè)定時(shí)器用于監(jiān)視主站和從站的總線活動(dòng)。 在傳輸一個(gè)Ph-DATA request 原語(yǔ)（Class：END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）并返回一個(gè)Ph-DATA confirm原語(yǔ)后， 或者在接收一個(gè)Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END - OF - ACTIVITY或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）后, 此定時(shí)器裝入一個(gè)時(shí)隙時(shí)間的倍數(shù)（參見本部分8.1.7）并按每一位時(shí)間

34、遞減， 直到接收Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）為止。 如果定時(shí)器期滿， 則發(fā)生致命錯(cuò)誤， 對(duì)主站而言會(huì)因此（重新） 初始化。從站或主站的FMA1/2用戶會(huì)分別接收到一個(gè)暫停通知（參見第三部分的5.2.3.3）同步間隔定時(shí)器：主站和從站使用這個(gè)定時(shí)器來監(jiān)視固定發(fā)送器的傳輸介質(zhì)。 每個(gè)PhDATA indication 原語(yǔ)（Class：START - OF - ACTIVITY）之后， 定時(shí)器裝入TSYNI值（參見本部分8.1.7）并且每次按位時(shí)間遞減，直到接收Ph-DATA indication 原語(yǔ)（Class：END -

35、 OF - ACTIVITY 或END - OF - DATA - AND - ACTIVITY）為止。 如果這個(gè)定時(shí)器期滿， 則發(fā)生傳輸介質(zhì)的錯(cuò)誤。 FMA1/2用戶接收到一個(gè)相應(yīng)的通知（參見第三部分5.2.3.3）。GAP修正定時(shí)器： 這個(gè)定時(shí)器工作方法與第四部分4.4描述的一樣。 規(guī)范第四部分4.4的規(guī)定適用于這些可選的計(jì)數(shù)器8.5 幀結(jié)構(gòu)每幅FDL幀（FDL PDU）由一個(gè)起始定界符數(shù)據(jù)鏈，一個(gè)信息字段和一個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）組成。 信息字段分為地址字段和控制字段。 另外， 還可以存在一個(gè)數(shù)據(jù)字段。 信息字段在短應(yīng)答中是空的。SDFDASAFCDATA_UNITCRC 1,4 0,

36、2 0,1 0位 246 2個(gè)八位位組 信息字段長(zhǎng)度=LFDL報(bào)文注：SDF： 起始定界符數(shù)據(jù)鏈， 長(zhǎng)度為1個(gè)或4個(gè)八位位組DA： 目的地址信息字段SA： 源地址信息字段FC： 幀控制信息字段DATA_UNIT： 數(shù)據(jù)字段，長(zhǎng)度（L-3）， 最大246個(gè)八位位組CRC 循環(huán)冗余檢驗(yàn)，長(zhǎng)度為2個(gè)八位位組圖6：FDL幀格式8.5.1：幀字符起始定界符數(shù)據(jù)鏈，信息字段和CRC由若干每個(gè)8位的八位位組組成。 每個(gè)FDL八位位組的結(jié)構(gòu)是：傳輸位順序12345678信息有效位2720MSB LSBb1b2b3b4b5b6b7b8圖7：八位位組結(jié)構(gòu)（參見第四部分4.5.1，圖9）8.6 幀格式 根據(jù)第四部分

37、4.6和它的有關(guān)條目的規(guī)定，不同幀格式的描述符合本部分8.5中解釋的幀格式。在下一節(jié)的圖示部分沒有表示任何序列（請(qǐng)求應(yīng)答或響應(yīng)），而是表示同一類的幀格式（Hd=4;固定長(zhǎng)度帶不帶數(shù)據(jù)字段和可變長(zhǎng)度），即請(qǐng)求幀可以跟隨不同的應(yīng)答或響應(yīng)幀（參見本部分8.9）8.6.1 無(wú)數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀A） 請(qǐng)求幀SDL1信息字段CRC LB）應(yīng)答幀SDL1信息字段CRC L C）短應(yīng)答幀SDL5CRC注：SDL1 起始八位位組1（起始定界符1數(shù)據(jù)鏈）， 代碼：10HSDL5 起始八位位組5（起始定界符5數(shù)據(jù)鏈），代碼：E5HCRC 循環(huán)冗余校驗(yàn)， 2個(gè)八位位組L 信息字段長(zhǎng)度， 固定的八位位組數(shù)：L=3

38、信息字段參見第四部分4.6.1。 圖8：無(wú)數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀（參見第四部分圖10）傳輸規(guī)則 除了IEC 11582第9章中規(guī)定的物理層傳輸規(guī)則外， 接收器還將檢驗(yàn)每個(gè)幀的DASA和CRC的八位位組。 如果檢驗(yàn)結(jié)果是不對(duì)的，則整個(gè)幀將報(bào)廢。8.6.2 有數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀A） 發(fā)送請(qǐng)求幀SDL3信息字段CRC LB）響應(yīng)幀SDL3信息字段CRC L注：SDL3 起始定界符3數(shù)據(jù)鏈， 代碼：A2HCRC 循環(huán)冗余檢驗(yàn)， 2個(gè)八位位組L 信息字段長(zhǎng)度， 固定的八位位組數(shù)：L=11 信息字段參見第四部分4.6.2。圖9：有數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀（參見第四部分圖11）傳輸規(guī)則 傳輸規(guī)則與無(wú)數(shù)據(jù)字

39、段固定長(zhǎng)度的幀的規(guī)則相同（參見本部分8.6.1）。8.6.3 有可變數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度的幀A） 發(fā)送請(qǐng)求幀SDL2LELErSDL2信息字段CRC L B） 響應(yīng)幀SDL2LELErSDL2信息字段CRC L注：SDL2： 起始定界符2數(shù)據(jù)鏈路， 代碼：68HLE 長(zhǎng)度， 值：4至249LE r 長(zhǎng)度（重復(fù)）CRC 循環(huán)冗余檢驗(yàn)， 2個(gè)八位位組L 信息字段長(zhǎng)度， 可變八位位組的數(shù)量：L=4249 信息字段參見第四部分4.6.3圖10：有可變數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度的幀（參見第四部分圖12）傳輸規(guī)則與無(wú)數(shù)據(jù)字段固定長(zhǎng)度幀的傳輸規(guī)則相同（參見本部分8.6.1）， 另外， 接收器還將核實(shí)LE和LEr是否相同。 信息字

40、節(jié)應(yīng)從目的地址（DA）算到循環(huán)冗余檢驗(yàn)并與LE進(jìn)行比較。8.7令牌幀SDL4DASACRC注：SDL4 起始定界符4數(shù)據(jù)鏈， 代碼：DCHDA 目的地址SA 源地址CRC 循環(huán)冗余檢驗(yàn) 2個(gè)八位位組圖11： 令牌幀（參見第四部分圖13）傳輸規(guī)則 傳輸規(guī)則與無(wú)數(shù)據(jù)固定長(zhǎng)度的幀的規(guī)則相同， （參見本部分的8.6.1）8.8 長(zhǎng)度，地址，控制和校驗(yàn)八位位組8.8.1 長(zhǎng)度八位位組（LE） 長(zhǎng)度八位位組的描述見第四部分4.7.18.8.2 地址八位位組（DASA） 地址八位位組的描述見第四部分4.7.28.8.2.1鏈路服務(wù)存取點(diǎn)（LSAP） 鏈路服務(wù)存取點(diǎn)（LSAP）的描述見第四部分4.7.2.28

41、.8.3 控制八位位組（FC） 控制八位位組的描述見第四部分4.7.38.8.4 校驗(yàn)八位位組（FCS）與Profibus規(guī)范“介質(zhì)存取方式”和“傳輸協(xié)議”不同，一個(gè)循環(huán)冗余檢驗(yàn)（CRC）用于規(guī)約待傳輸?shù)膸?。CRC通過計(jì)算和附加一個(gè)16位（2個(gè)八位位組）的校驗(yàn)字段來實(shí)現(xiàn)，檢驗(yàn)字段的計(jì)算和分析按以下方式實(shí)現(xiàn)：在發(fā)送方： 待傳輸?shù)膱?bào)文（無(wú)CRC）， 為計(jì)算CRC所必須的多項(xiàng)式和組合報(bào)文（包括CRC）被看作矢量M（X），F(xiàn)（X）和D（X），它們的維數(shù)分別為k，n-k和n。報(bào)文矢量M（X）按下式定義：M（X）=m1xk-1+m2xk-2+.+mk-1x1+mk （22）檢驗(yàn)字段F（X）以下式定義F（X

42、）= fn-k-1xn-k-1+.+f0 （23） =f15x15+.+f0 報(bào)文和CRC矢量構(gòu)成了完全報(bào)文的組合矢量D（X），由下式定義：D（X） =M（X）Xn-k+F（x） (24) =m1xn-1+m2xn-2+. +mkxn-k+fn-k-1xn-k-1+.+f0 =m1xn-1+m2xn-2+. +mkx16+f15x15+.+f0檢驗(yàn)字段是生成多項(xiàng)式F（X）除以G（X）的余數(shù)， 余數(shù)的計(jì)算公式為：F（X）=L（X）（Xk+1）+M（X）Xn-k （模 G（X） （25）生成多項(xiàng)式G（X）定義為：G（X）=xn-k+gn-k-1xn-k-1+.+ 1 （26） =x16+x12+x11+x10+x8+x7+x6+x3+x2+x+1L（X）是最大權(quán)重（均為1）多項(xiàng)式，定義如下：L（X）=（xn-k+1）（x+1）=xn-k-1+xn-k-2+.+x+1 （27） =x15+x14+x13+x12+.+x2+x+1 用生成多項(xiàng)式G（X）定義的循環(huán)冗余檢驗(yàn)使報(bào)文長(zhǎng)度短于344個(gè)八位位組時(shí)海明距離Hd=4， 長(zhǎng)度短于15個(gè)八位位組時(shí)Hd=5.在接收器方：接收?qǐng)?bào)文由一個(gè)由實(shí)際