ГОСТ 28854-90

Группа П01

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

ИНТЕРФЕЙС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ РАДИАЛЬНОГО ТИПА
ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

     
Общие технические требования

     
Interface of serial radial type for dispersed object automated control systems.
General technical requirements

МКС 35.200

ОКП 42 0000

Дата введения 1992-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3641

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2004 г.

Настоящий стандарт распространяется на последовательный интерфейс радиального типа для автоматизированных систем управления технологическими процессами рассредоточенных объектов, предназначенный для сопряжения приборов, блоков и комплексов (устройств), а также ПЭВМ при дуплексной, полудуплексной или симплексной организации связи на физическом уровне.

Стандарт устанавливает состав и назначение цепей связи интерфейса, структуру соединения устройств, требования к функциональным и электрическим характеристикам, а также процедуру обмена информацией между сопрягаемыми устройствами.

Стандарт устанавливает обязательные требования по пп.1.1, 1.2, 2.2, 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2, 3.4, 3.5, 3.7, 3.8, 4.1, 4.3, 4.3.1-4.3.3.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Интерфейс является унифицированной системой связей между двумя устройствами, имеющими тип соединения "точка-точка".

1.2. Интерфейс обеспечивает бит-последовательную асинхронную передачу данных по раздельным однонаправленным цепям приема и передачи.

1.3. В процедуре передачи данных при полудуплексной и симплексной организации связи одно из устройств должно иметь статус главного, второе - статус подчиненного. При дуплексном способе оба устройства могут иметь одинаковый статус.

1.4. Обмен информацией должен выполняться во время сеансов связи, организуемых по инициативе главного устройства.

При дуплексном способе организации связи сеанс связи может быть организован по инициативе любого из сопряженных устройств.

1.5. В процессе передачи данных устройство, осуществляющее прием данных, является приемником, а устройство, осуществляющее передачу данных, - источником.

При дуплексном способе организации связи оба сопряженных устройства являются одновременно и источниками, и приемниками.

При полудуплексном способе организации связи главное устройство в начале сеанса связи является источником, а затем приемником; подчиненное устройство в начале сеанса связи является приемником, а затем - источником.

При симплексном способе организации связи главное устройство является источником, а подчиненное - приемником.

2. ЦЕПИ ВЗАИМОСВЯЗИ ИНТЕРФЕЙСА

2.1. Цепи взаимосвязи подразделяют на цепи передачи данных и цепи управления передачей данных. Состав цепей взаимосвязи выбирают в каждом конкретном случае в зависимости от способа организации связи (дуплексный, полудуплексный, симплексный) и структуры программно-аппаратных средств для реализации протокола обмена.

2.2. Назначение, наименование и обозначение цепей взаимосвязи интерфейса приведены в табл.1.

Таблица 1

Наименование цепей взаимосвязи принимается относительно главного устройства.

2.3. Блок-схема соединения устройств посредством полного набора цепей взаимосвязи приведена на черт.1.

        Главное устройство                  Подчиненное устройство

Черт.1

     
3. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1. Интерфейс должен обеспечивать передачу по цепям взаимосвязи электрических сигналов взаимодействия, представляемых постоянным током или уровнем напряжений.

3.1.1. При представлении сигналов взаимодействия постоянным током цепи взаимосвязи интерфейса состоят из двух линий связи, образующих токовую петлю. Каждая линия связи имеет обозначение соответствующей цепи взаимосвязи с указанием знаков "+" или "-" направления тока в ней.

Например, цепь взаимосвязи ПД состоит из линий связи "ПД +" (выходной ток) и "ПД -" (входной ток). Направление выходного тока "+" совпадает с направлением сигнала в цепи взаимосвязи на черт.1.

Состоянию логической "1" в цепи взаимосвязи должен соответствовать ток от 15 до 25 мА (20 мА токовая петля), состоянию логического "0" - от 0 до 3 мА.

3.1.2. При передаче сигналов уровнями напряжений состоянию логическая "1" должно соответствовать напряжение от минус 3 В до минус 15 В, состоянию логический "0" - от плюс 3 В до плюс 15 В. Напряжение измеряют относительно общей точки источника напряжения.

3.2. Скорость приема-передачи по каналу передачи информации (КПИ) должна выбираться из ряда: 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200 бод. Максимальное расстояние при скорости передачи 38400 бод - 120 м. Допускается передача на большие расстояния при пропорциональном уменьшении скорости.

3.3. Каждая цепь взаимосвязи должна быть реализована так, чтобы она питалась током со стороны источника. При передаче сигналов, представленных уровнями напряжений, допускается питание со стороны приемника.

3.4. Цепи взаимосвязи сопрягаемых устройств не должны быть связаны гальванически. Значение испытательного напряжения при проверке электрической прочности изоляции между этими цепями должно быть не менее 500 В.

3.5. Отключение нагрузки, короткое замыкание линии связи между собой и любой из них на землю, а также длительная нагрузка максимально допустимым током не должны приводить к повреждению схем интерфейсных узлов, обеспечивающих прием и передачу сигналов по цепям взаимосвязи.

3.6. При передаче сигналов постоянным током падение напряжения, измеренное между входами приемника при логическом состоянии "1" в цепи взаимосвязи, должно быть не более 2,5 В.

3.7. Интерфейсные узлы устройств приема должны обеспечивать устойчивый прием из цепей взаимосвязи сигналов, имеющих крутизну фронтов от 0% до 40% ширины импульсов.

3.8. Сигналы взаимосвязи должны приближаться к прямоугольной форме.

Крутизна фронтов сигналов, измеренная на выходах "ПД +", "ПД -" устройства, нагруженного на эквивалент нагрузки, должна быть не более 5 мкс.

Искажение ширины импульсов, измеряемое на выходных зажимах передатчика, нагруженного на эквивалент нагрузки, должно быть не более 5%.

В качестве эквивалента нагрузки применяют параллельно соединенные сопротивления 100 Ом и емкость 10 пФ.

4. ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА

4.1. Обмен информацией должен производиться путем передачи по цепям взаимосвязи ПД, ПрД стартстопных цифровых сигналов данных при соответствующих состояниях цепей взаимосвязи ЗП, ГП, ГПр. Формат стартстопного цифрового сигнала данных должен соответствовать приведенному на черт.2.

СТА - стартовый бит, равный одному единичному элементу цифрового сигнала;
ДО ... ДN - кодовая комбинация данных, равная 5, 7 или 8 единичных элементов
цифрового сигнала; ПР - паритет (контроль на четность или нечетность) или без паритета;
СТО - стоповый бит, равный 1, 1,5 или 2 единичным элементам цифрового сигнала

Черт.2

4.2. Для полудуплексной или дуплексной связи обязательными являются цепи взаимосвязи ПД и ПрД, для симплексной - только ПД или ПрД. Цепи ЗП, ГП, ГПр не являются обязательными, и их применение определяется пользователем.

4.3. При использовании необязательных цепей взаимосвязи необходимо соблюдать следующие условия.

4.3.1. Сигнал ЗП должен выдаваться главным устройством как команда подчиненному устройству выдать данные в цепь взаимосвязи ПрД.

Сигнал ЗП должен выдаваться главным устройством только при наличии состояния "логическая 1" в цепи взаимосвязи ГП.

4.3.2. Подчиненное устройство должно устанавливать цепь взаимосвязи ГП в состояние "логическая 1" каждый раз, когда буфер передачи заполнен. Установка цепи взаимосвязи ГП в состояние "логический 0" должна осуществляться только после передачи всего буфера.

4.3.3. Цепь взаимосвязи ГПр должна приводиться в состояние "логическая 1" при свободном входном буфере подчиненного устройства. Установка цепи ГПр в состояние "логический 0" производится после заполнения приемного буфера.

4.4. В случае неиспользования дополнительных цепей или частичного их использования процедура установления связи, опрос готовности и т.д. должны реализовываться логическим протоколом посредством передачи по цепям взаимосвязи ПД, ПрД цифровых сигналов, описывающих соответствующие команды и состояния.

4.5. В качестве примера одного из возможных способов организации связи в приложении приведен протокол обмена для полудуплексной связи с программным присвоением статуса.

5. ТРЕБОВАНИЯ К ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

5.1. Физический интерфейс реализуется в виде интерфейсных узлов, входящих в состав сопрягаемых устройств, и электрических линий связи.

5.2. Интерфейсные узлы должны содержать схемы приема-передачи, соответствующие требованиям разд.3.

5.3. Пример сопряжения главного и подчиненного устройства, использующих полную номенклатуру цепей взаимосвязи, приведен на черт.3.

      Главное устройство                Подчиненное устройство

Черт.3

Примечание. При передаче сигналов, представленных напряжением, допускается объединение обратных линий связи в одну.

5.4. Цепи взаимосвязи должны выполняться в виде витых пар с шагом скрутки не более 70 мм. Допускается также использование выделенных пар в многожильных телефонных кабелях.

Применяемый кабель по своим характеристикам должен удовлетворять условиям, определенным в разд.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое

     
ПРОТОКОЛ
обмена для полудуплексной связи с программным присвоением статуса

1. Настоящий протокол может быть рекомендован для организации обмена данными между двумя устройствами, каждое из которых может являться инициатором связи. Протокол ориентирован на использование цепей взаимосвязи ПД, ПрД, образующих канал передачи информации (КПИ). Дополнительные цепи управления обменом данных не используются.

2. Взаимодействие устройств обеспечивается посредством передачи по КПИ ограниченного набора управляющих символов. Номенклатура управляющих символов и их назначение приведены в табл.2.

Таблица 2