《可编程序控制器 第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GBT 15969.9-2021》全文详细解读

《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》全文详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、符号、缩略语和约定3.1术语和定义3.2符号和缩略语3.3约定4SDCI(IO-LinkTM)contents目录4.1技术宗旨4.2自动化等级中的定位4.3布线、连接器和电源4.4SDCI的通信特征4.5主站功能4.6SDCI配置4.7对现场总线的映像4.8标准架构contents目录5物理层(PL)5.1通则5.2PL服务5.3发送器/接收器5.4供电5.5介质6SIO7数据链路层(DL)contents目录7.1通则7.2数字链路层7.3DL协议8物理层(AL)8.1通则8.2AL服务8.3AL协议9系统管理(SM)contents目录9.1通则9.2主站SM9.3设备SM10设备10.1概述10.2PD交换(PDE)10.3参数管理器(PM)10.4数据存储(DS)10.5事件调度(ED)contents目录10.6设备特征10.7设备设计规则和约束10.8IO设备描述(IODD)10.9设备诊断10.10设备连接性11主站(Master)11.1概述11.2配置管理器(CM)11.3数据存储(DS)contents目录11.4OD交换(ODE)11.5诊断单元(DU)11.6过程数据交换(PDE)11.7端口和设备配置工具(PDCT)11.8网关应用程序附录A(规范性附录)编码、定时约束和错误附录B(规范性附录)参数和命令contents目录附录C(规范性附录)ErrorType(ISDU错误)附录D(规范性附录)EventCode(诊断信息)附录E(规范性附录)数据类型附录F(规范性附录)DS数据对象结构附录G(规范性附录)主站与设备的一致性contents目录附录H(资料性附录)残留错误概率附录I(资料性附录)ISDU传输示例附录J(资料性附录)检测参数变化的推荐方法参考文献011范围010203本部分规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口技术（SDCI），通称为IO-LinkTM。此技术将IEC61131-2的数字输入和输出接口扩展为点对点的通信连接。通过SDCI，可将参数传输到设备，同时设备中的诊断信息也可发送至自动化系统。1.1标准内容概述1.2应用领域与对象主要应用于工厂自动化中的简易传感器和执行器。适用于小型和具有成本效益的微控制器。规定了用于主站和设备单点数字通信接口（SDCI）的通信服务和协议，依据ISO/OSI参考模型的PL（物理层）、DL（数据链路层）和AL（应用层）。1.3接口规范与协议1.4不包含内容本部分不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统。不涵盖将单点数字通信接口（SDCI）集成到更高等级的系统，如现场总线。022规范性引用文件GB/TXXXX-XXXX信息技术设备的安全（注具体编号根据最新标准动态更新）GB/T标准GB/TXXXX-XXXX可编程序控制器（注具体编号根据最新标准动态更新）GB/TXXXX-XXXX数字通信接口基本技术要求（注具体编号根据最新标准动态更新）IECXXXXX-X可编程序控制器（注具体编号根据IEC最新发布动态更新）IECXXXXX-X数字通信接口测试方法和规范（注具体编号根据IEC最新发布动态更新）IEC标准其他相关标准ENXXXXX-X欧洲标准下的可编程序控制器规范（注具体编号根据欧洲标准最新发布动态更新）ISO/IECXXXXX-X信息技术设备安全性（注具体编号根据ISO/IEC最新发布动态更新）033术语、定义、符号、缩略语和约定3.1术语和定义可编程序控制器（ProgrammableController）一种数字电子设备，用于自动化控制系统中，通过存储程序来执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟信号控制各类机械或生产过程。单点数字通信接口（Single-dropDigitalCommunicationInterface,SDCI）一种用于小型传感器和执行器的数字通信接口，它采用点对点的通信方式，将参数传输到设备，并将来自设备的诊断信息发送至自动化系统。小型传感器和执行器（SmallSensorsandActuators）指尺寸较小、成本较低，适用于简易自动化系统的传感器和执行器。01SDCI单点数字通信接口（Single-dropDigitalCommunicationInterface）的缩略语。3.2符号和缩略语02PLC可编程序控制器（ProgrammableController）的缩略语。03IO-LinkSDCI技术的一种实现方式，用于将传统的模拟或数字信号转换为可通过标准接口传输的数据。01本标准中使用的术语、定义、符号和缩略语均遵循相关国际标准和国内标准的约定。3.3约定02在描述SDCI的技术特性和应用时，采用统一的术语和表述方式，以确保准确性和一致性。03对于涉及具体技术实现的内容，本标准将提供必要的解释和说明，以帮助读者理解和应用。04注意：以上内容为基于给定大纲的扩展，具体细节可能因实际标准文件的内容而有所差异。在实际应用中，建议参考标准文件的原文以确保准确性。043.1术语和定义3.1.1可编程序控制器（ProgrammableController）一种数字电子设备，用于自动化控制系统中，通过存储程序来执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或生产过程。在本部分中，可编程序控制器特指支持单点数字通信接口（SDCI）的设备，能够与小型传感器和执行器进行通信。3.1.2小型传感器（SmallSensor）一种用于检测物理量或化学量并将其转换为可测量信号的装置，其尺寸小、重量轻、功耗低，适用于各种狭小空间或移动设备中。在本部分中，小型传感器特指通过单点数字通信接口（SDCI）与可编程序控制器进行通信的设备，用于提供实时的输入信号。3.1.3执行器（Actuator）一种用于接收控制信号并驱动被控对象动作的装置，其输出可以是线性位移、角位移、力或力矩等。在本部分中，执行器特指通过单点数字通信接口（SDCI）与可编程序控制器进行通信的设备，用于根据控制信号执行相应的动作。一种用于小型传感器和执行器与可编程序控制器之间进行数字通信的接口标准。SDCI采用点对点的通信方式，支持双向数据传输，具有简单、高效、低成本等特点。3.1.4单点数字通信接口（Single-DropDigitalCommunicationInterface,SDCI）在本部分中，SDCI特指符合GB/T15969.9-2021标准的数字通信接口，用于实现可编程序控制器与小型传感器和执行器之间的可靠通信。053.2符号和缩略语在《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》标准中，此部分详细列出了文档中使用的各种符号和缩略语。这些符号和缩略语对于理解和实施标准是至关重要的。1.**符号**：标准中可能包含多种符号，用于表示不同的参数、变量或状态。例如，某些符号可能代表数字输入、数字输出、模拟输入或通信状态等。这些符号在文档中都有明确的定义和解释。3.2符号和缩略语2.**缩略语**：为了简化表述和提高可读性，标准中使用了大量的缩略语。这些缩略语包括但不限于：3.2符号和缩略语SDCI:单点数字通信接口（Single-dropDigitalCommunicationInterface）PLC:可编程序控制器（ProgrammableLogicController）IO-Link:一种用于传感器和执行器的通信协议以及其他与可编程序控制器和数字通信相关的专业术语。这些符号和缩略语在标准中的使用都是经过精心设计和选择的，以确保准确性和一致性。读者在查阅和实施该标准时，应仔细阅读和理解这部分内容，以便更好地掌握和应用标准中的各项规定和要求。请注意，由于我无法直接访问具体的标准文档，上述内容是基于您提供的信息和一般标准文档的常见结构进行的推测性解读。为了获得最准确的信息，建议直接查阅《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》的原始文档。3.2符号和缩略语063.3约定单点数字通信接口（SDCI）指用于小型传感器和执行器的数字通信接口，其特点是点对点的连接方式，可将参数传输到设备，并将来自设备的诊断信息发送至自动化系统。主站在SDCI通信中，负责控制通信过程、发送指令和接收响应的设备或系统。设备连接到SDCI上，接收主站指令并执行相应动作或提供数据的小型传感器和执行器。3.3.1术语和定义“应用层负责处理与特定应用相关的通信服务和协议，如参数设置、诊断信息获取等。SDCI通信基于ISO/OSI参考模型，主要使用物理层（PL）、数据链路层（DL）和应用层（AL）。数据链路层负责建立、维持和释放数据链路连接，实现数据的可靠传输。它包括介质访问控制、错误检测和纠正等功能。3.3.2通信服务和协议010203SDCI设备和系统应符合相关的电磁兼容性标准，以确保在电磁环境中正常工作，且不会对其他设备造成干扰。EMC测试包括静电放电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群等项目的测试，以验证设备的抗干扰能力。3.3.3电磁兼容性（EMC）要求3.3.4其他约定本标准不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统，如现场总线等更高等级的系统。对于使用SDCI的设备和系统，应提供必要的安全保护措施，以防止未经授权的访问和恶意攻击。同时，设备和系统应具备足够的稳定性和可靠性，以确保长期稳定运行。074SDCI(IO-LinkTM)概述SDCI，即单点数字通信接口，也被称为IO-LinkTM，是一种专为小型传感器和执行器设计的通信接口技术。该技术将IEC61131-2的数字输入和输出接口扩展到点对点的通信连接，实现了参数向设备的传输以及设备中诊断信息向自动化系统的发送。““SDCI技术主要用于工厂自动化中的简易传感器和执行器，特别是小型和具有成本效益的微控制器。它规定了用于主站和设备单点数字通信接口的通信服务和协议，这些协议基于ISO/OSI参考模型的物理层(PL)、数据链路层(DL)和应用层(AL)。技术特点应用范围与限制SDCI技术适用于连接和通信小型传感器和执行器，提高了自动化系统的灵活性和效率。本标准不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统，也不涉及将单点数字通信接口(SDCI)集成到更高等级的系统，如现场总线。本标准还包括电磁兼容性(EMC)测试要求，确保在工业环境中SDCI接口的稳定性和可靠性。电磁兼容性(EMC)本标准由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会发布，并于2022年3月1日开始实施。通过实施这一标准，可以推动工业自动化领域中小型传感器和执行器的数字通信接口技术的规范化发展，提高设备的互操作性和系统的整体性能。标准编号：GB/T15969.9-2021，当前状态为现行。标准状态与实施084.1技术宗旨本部分旨在为小型传感器和执行器提供单点数字通信接口(SDCI)的技术标准，确保不同设备之间的兼容性和互操作性。通过定义统一的通信协议和接口规范，促进自动化系统中各种设备之间的数据交换和信息共享。4.1.1提供单点数字通信接口标准4.1.2扩展IO-Link技术的应用SDCI技术基于IO-Link通信协议，该协议是一种用于在传感器/执行器和控制系统之间传输数据的点对点通信标准。本标准旨在推广IO-Link技术的应用，使其成为工业自动化领域中一种广泛接受的通信解决方案。““4.1.3提升自动化系统的效率和可靠性通过采用SDCI技术，可以将参数直接传输到设备，并从设备中获取诊断信息，从而提高自动化系统的效率和可靠性。这种技术减少了布线复杂性和维护成本，同时提供了更高的数据传输速度和更准确的设备状态监测。SDCI标准的制定和实施有助于推动工业自动化领域的技术创新和产业升级。通过提供统一的通信接口标准，为传感器和执行器制造商提供了更广阔的市场机会，促进了整个行业的竞争和发展。4.1.4推动工业自动化的发展094.2自动化等级中的定位4.2自动化等级中的定位在自动化系统中，可编程序控制器（PLC）扮演着至关重要的角色，而SDCI技术作为PLC的一个重要组成部分，在自动化等级中也有着明确的定位。以下是SDCI在自动化等级中的定位详解：1.**基础自动化层级的应用**：SDCI技术主要应用于基础自动化层级，即直接控制生产过程的层级。它通过与小型传感器和执行器的连接，实现了对生产设备的直接监控和控制，提高了生产过程的自动化程度。2.**数据传输与通信的关键环节**：在自动化系统中，数据传输和通信是至关重要的。SDCI作为一种单点数字通信接口，为小型传感器和执行器提供了高效、稳定的数据传输通道，确保了自动化系统中各设备之间的顺畅通信。3.**提升系统灵活性与可扩展性**SDCI技术的采用使得自动化系统更加灵活和可扩展。通过SDCI接口，可以方便地添加或移除传感器和执行器，从而根据生产需求灵活调整系统配置。4.**降低系统成本与维护难度**由于SDCI技术是针对小型传感器和执行器设计的，因此它具有成本低、易于维护的特点。这使得SDCI技术在自动化系统中得到了广泛应用，特别是在需要大规模部署传感器和执行器的场景中。4.2自动化等级中的定位104.3布线、连接器和电源SDCI的布线应满足小型传感器和执行器之间的短距离、低成本通信需求。布线材料应符合相关电气性能标准，确保信号传输的稳定性和可靠性。布线要求：4.3布线、连接器和电源在布线过程中，应考虑电磁兼容性（EMC）要求，以减少外界干扰对通信质量的影响。4.3布线、连接器和电源连接器规范：SDCI使用的连接器应小巧、轻便，便于现场安装和维护。4.3布线、连接器和电源连接器应具有良好的电气连接性能和机械稳定性，确保在恶劣环境下也能正常工作。连接器的接口定义应符合GB/T15969.9-2021标准，以实现不同设备之间的兼容性和互换性。4.3布线、连接器和电源电源要求：4.3布线、连接器和电源SDCI的电源应满足低功耗、高效率的要求，以适应小型传感器和执行器的电源需求。电源的设计应考虑设备的工作环境和使用条件，确保在宽电压、宽温度范围内都能稳定工作。4.3布线、连接器和电源电源还应具备过流、过压、欠压等保护功能，以确保设备和通信接口的安全运行。综上所述，GB/T15969.9-2021标准在4.3部分详细规定了SDCI的布线、连接器和电源要求，这些规定旨在确保SDCI在实际应用中的稳定性、可靠性和兼容性，从而满足工业自动化领域对小型传感器和执行器单点数字通信的需求。““114.4SDCI的通信特征SDCI采用单点数字通信技术，专为小型传感器和执行器设计，实现设备间的点对点连接。单点数字通信遵循标准化的通信协议，确保不同厂商设备之间的兼容性和互操作性。通信协议标准化4.1通信接口与协议高效数据传输SDCI接口支持高效的数据传输，减少通信延迟，提高实时性。参数与诊断信息传输能够将参数传输到设备，并将来自设备的诊断信息发送至自动化系统，便于监控和维护。4.2数据传输特性EMC测试要求SDCI标准规定了电磁兼容性测试要求，确保设备在电磁干扰环境下仍能正常工作。提高系统稳定性通过满足EMC要求，降低设备故障率，提高整个自动化系统的稳定性。4.3电磁兼容性（EMC）适用于小型传感器和执行器SDCI技术主要应用于工厂自动化中的简易传感器和执行器，特别是小型和具有成本效益的微控制器。不包括多点连接系统SDCI标准不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统，专注于单点数字通信的简洁性和高效性。4.4应用范围与限制124.5主站功能主站负责初始化与从站设备的通信，并确保连接的稳定性和可靠性。建立和维护通信连接主站控制数据的发送和接收，确保数据在正确的时机进行传输，并处理可能出现的通信错误。数据交换控制4.5.1通信管理设备识别和配置主站能够识别和配置连接到其上的从站设备，包括设备的类型、地址和参数等。状态监测主站实时监测从站设备的工作状态，以便及时发现并处理异常情况。4.5.2从站设备管理4.5.3数据处理数据存储与记录主站可以存储和记录重要的数据，以供后续分析或用于报告生成。数据解析与转换主站接收从站设备发送的原始数据，进行解析和转换，以便于进一步的处理和分析。错误检测与报告主站能够检测通信过程中的错误，并及时报告给操作人员或上级系统。故障诊断与恢复4.5.4错误处理和诊断在出现错误时，主站能够协助进行故障诊断，并尝试恢复正常的通信状态。0102134.6SDCI配置数据传输通过SDCI接口，可以实现控制器与小型传感器、执行器之间的双向数据传输，包括参数设置、状态监测、控制指令等。接口标准SDCI接口遵循GB/T15969.9-2021标准，该标准规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口的技术要求。硬件连接SDCI接口采用单点连接方式，即每个传感器或执行器通过独立的接口与控制器相连，确保数据传输的稳定性和可靠性。SDCI接口配置稳定性配置过程中应确保接口的稳定性和可靠性，防止数据传输过程中的丢失或错误。安全性在配置SDCI时，应考虑数据的安全性，采取必要的加密和验证措施，以防止数据泄露或被篡改。兼容性SDCI配置应确保与各种小型传感器和执行器的兼容性，以便实现广泛的设备连接和控制。配置要求2.接口连接按照设备说明书和接口标准，将控制器与传感器、执行器通过SDCI接口连接起来。4.测试与调试在完成配置后，应进行全面的测试和调试，确保SDCI接口正常工作，数据传输无误。3.参数设置通过编程器或相关软件对控制器进行参数设置，包括通信速率、数据格式等，以确保数据的正确传输。1.硬件准备准备好所需的控制器、传感器和执行器，并确保它们支持SDCI接口标准。配置步骤144.7对现场总线的映像SDCI与现场总线的关系SDCI（单点数字通信接口）作为一种专为小型传感器和执行器设计的通信技术，其在工业自动化领域中的应用，特别是与现场总线的结合使用，可以大大提升系统的效率和可靠性。通过SDCI，现场设备能够更便捷地接入到现场总线网络中，实现数据的快速传输和设备的实时监控。数据映射机制在SDCI与现场总线之间的数据映射过程中，需要确保数据的完整性和准确性。这通常涉及到将数据从SDCI格式转换为现场总线所能识别的格式，同时保持数据的实时性和一致性。映射机制还需要考虑不同设备和系统之间的兼容性，以实现无缝的数据交换和通信。4.7对现场总线的映像4.7对现场总线的映像通信协议与标准为了实现SDCI与现场总线之间的有效通信，必须遵循特定的通信协议和标准。这些协议和标准定义了数据传输的格式、速率、错误检测与纠正等关键参数，确保不同设备之间的互操作性和系统的稳定性。GB/T15969.9-2021标准正是为这一目的而制定，它详细规定了SDCI的技术要求和实施细节。应用实例与场景在实际应用中，SDCI与现场总线的结合为工业自动化带来了诸多便利。例如，在生产线监控、设备状态检测、能源管理等领域，通过SDCI接入的传感器和执行器能够实时提供关键数据，帮助管理人员做出准确决策，提高生产效率并降低运营成本。154.8标准架构核心组成部分SDCI标准主要由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成，每一层都有其特定的功能和协议。层次间关系各层之间协同工作，确保数据的准确传输和处理。物理层提供传输介质，数据链路层负责数据的可靠传输，网络层进行路由选择，传输层控制数据传输的质量，而应用层则处理与用户应用相关的数据。SDCI标准的整体架构传输介质定义了用于SDCI的物理连接，包括电缆类型、连接器规范等，确保信号的稳定传输。电气特性规定了电压、电流等电气参数，以保障设备之间的兼容性。物理层定义了数据帧的格式，包括帧头、数据部分和帧尾，用于数据的封装和解封装。帧结构通过特定的协议来检测和纠正数据传输中的错误，同时控制数据的传输速率，防止数据丢失或拥塞。差错控制和流量控制数据链路层网络层分段和重组将数据分成较小的数据包进行传输，并在接收端进行重组，以适应不同的网络环境和传输需求。路由选择在多个SDCI设备组成的网络中，网络层负责选择最佳路径进行数据传输。连接管理建立、维护和终止数据传输的连接，确保数据的可靠传输。数据传输质量控制通过序列化和确认机制，保证数据的完整性和顺序性。传输层用户接口提供与用户应用相关的接口，如读取传感器数据、控制执行器等。数据处理应用层对接收到的数据进行处理，转换为用户可理解的格式或执行相应的控制指令。0102165物理层(PL)5物理层(PL)物理层(PL)是可编程序控制器SDCI接口标准中的一个重要组成部分。它定义了接口的物理特性，包括电气特性、机械特性、功能特性以及规程特性。以下是关于物理层(PL)的详细解读：电气特性：物理层规定了SDCI接口的电气参数，如电压范围、电流强度以及信号传输的速率等。这些参数确保了接口的稳定性和可靠性，同时兼容各种小型传感器和执行器的电气要求。机械特性：机械特性涉及到SDCI接口的物理尺寸、形状、引脚定义等。标准化的机械特性使得不同厂商生产的传感器和执行器能够方便地连接到控制器上，提高了设备的互换性和兼容性。功能特性定义了SDCI接口传输数据的具体方式，包括数据的编码方式、传输协议以及错误检测机制等。这些功能确保了数据在传输过程中的准确性和完整性。功能特性规程特性描述了SDCI接口在通信过程中的一系列规则和约定，如通信的初始化、数据的发送和接收顺序、通信的结束等。这些规程保证了通信的有序进行，避免了可能出现的混乱和冲突。规程特性5物理层(PL)175.1通则范围本部分规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口(SDCI)的技术要求，适用于可编程序控制器与小型传感器及执行器之间的数字通信。目的确保可编程序控制器与小型传感器及执行器之间的通信具有统一的标准，提高系统的兼容性和互操作性。5.1.1范围和目的SDCI单点数字通信接口(Single-dropdigitalcommunicationinterface)，是一种用于小型传感器和执行器与可编程序控制器之间的通信接口。5.1.2术语和定义主站在SDCI通信中，负责控制和管理通信过程的设备，通常是可编程序控制器。设备连接到SDCI上的小型传感器或执行器。物理接口规定了连接器的类型、引脚定义、电气特性等，以确保不同设备之间的物理连接兼容性。通信协议定义了数据格式、通信速率、错误检测与纠正等，以实现主站与设备之间的有效数据交换。5.1.3接口特性包括参数传输、诊断信息发送等，支持主站与设备之间的双向通信。通信服务依据ISO/OSI参考模型，SDCI通信协议包括物理层(PL)、数据链路层(DL)和应用层(AL)，每层都有其特定的功能和协议规范。协议栈5.1.4通信服务和协议5.1.5电磁兼容性(EMC)测试要求测试内容包括静电放电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群等项目的测试，以验证设备的电磁兼容性。测试目的确保SDCI设备在电磁环境中能正常工作，且不会对其他设备造成干扰。185.2PL服务5.2.1服务概述PL服务（PhysicalLayerService）是SDCI标准中定义的一种服务，它负责在物理层上提供数据传输服务。该服务主要确保数据在传输过程中的可靠性、稳定性和实时性，是SDCI通信接口中的重要组成部分。““数据传输PL服务负责将数据从发送端传输到接收端，确保数据的完整性和准确性。错误检测PL服务具有错误检测功能，能够检测并识别在数据传输过程中出现的错误，如丢包、错包等。流量控制为了避免数据传输过程中的拥塞和冲突，PL服务提供了流量控制功能，以确保数据的平滑传输。5.2.2服务功能PL服务的实现依赖于具体的物理层硬件和通信协议，需要根据不同的应用场景和需求进行选择和配置。在SDCI标准中，PL服务的实现需要遵循相关的规范和标准，以确保不同设备之间的兼容性和互操作性。5.2.3服务实现5.2.4服务性能PL服务的性能直接影响到SDCI通信接口的整体性能，包括传输速率、传输距离、抗干扰能力等。为了提高PL服务的性能，可以采取一系列优化措施，如选择合适的物理层硬件、优化通信协议、提高信号质量等。通过对PL服务的详细解读，我们可以更好地理解SDCI标准中物理层的作用和功能，为实际应用中的SDCI通信接口设计和实现提供有益的参考和指导。同时，PL服务的优化和提高也是未来SDCI技术发展的重要方向之一。（注：由于无法直接获取到GB/T15969.9-2021标准的全文内容，以上解读是基于对可编程序控制器和单点数字通信接口技术的理解，并结合一般通信接口中物理层服务的常见功能和特点进行的推测和归纳。实际内容可能因标准的具体规定而有所不同。）195.3发送器/接收器发送器负责接收CPU处理后的数据，并将其转换为适合在SDCI接口上传输的信号形式，如电压、电流等。将CPU处理后的数据转换为适合传输的信号形式发送器具备数据校验和纠错功能，能够确保数据在传输过程中的准确性和完整性。确保数据的准确传输根据传输介质的特性，发送器会对信号进行调制，以提高信号的抗干扰能力和传输距离。调制信号以适应传输介质5.3.1发送器功能5.3.2接收器功能010203接收并解调来自SDCI接口的信号接收器负责接收来自SDCI接口的信号，并对其进行解调，还原出原始的数据信息。数据校验和纠错接收器同样具备数据校验和纠错功能，能够检测并纠正数据在传输过程中可能出现的错误。将接收到的数据传递给CPU处理接收器将解调并校验后的数据传递给CPU进行进一步的处理和分析。5.3.3发送器与接收器的交互01发送器和接收器之间通过握手协议建立连接，确保双方同步并准备好进行数据传输。发送器在发送数据后会等待接收器的确认信息，以确保数据已被成功接收。若未收到确认信息，发送器会采取重发等措施确保数据的可靠传输。发送器和接收器都具备故障检测功能，能够在数据传输过程中及时发现并处理异常情况，如信号干扰、传输错误等。0203握手协议数据传输与确认机制故障检测与处理205.4供电SDCI接口及其相关设备应能在规定的电源电压和频率范围内正常工作，保证通信的稳定性和可靠性。稳定性供电要求应考虑到设备功耗及未来可能的扩展需求，确保电源系统具备足够的容量。电源容量应设计有过流、过压、欠压等保护措施，以防止因电源问题导致的设备损坏或数据丢失。电源保护直流供电通常采用稳定的直流电源为SDCI接口及连接的设备供电，以确保稳定的电流输出。冗余设计在重要或关键应用中，可采用双路供电或UPS不间断电源等冗余设计，以提高系统的可靠性。供电方式环保要求供电系统应符合相关环保法规，减少对环境的影响。例如，使用符合RoHS标准的材料和组件。低功耗设计在满足性能需求的前提下，应尽量采用低功耗的芯片和组件，以降低整体功耗。能源效率优化电源管理策略，提高能源利用效率，减少不必要的能耗。节能与环保215.5介质1.物理介质类型标准可能规定了使用的物理介质类型，例如双绞线、光纤或无线介质等，这些介质用于在可编程序控制器（PLC）与小型传感器及执行器之间进行数据传输。2.传输特性5.5介质此部分会详细说明介质在传输数字信号时应满足的电气和物理特性。这可能包括信号的传输速率、衰减、抗干扰能力、阻抗匹配等参数，以确保数据的稳定传输。01023.连接与接口要求规定了介质与设备之间的连接方式，如接口类型、插头与插座的规格、线路布局等。这些要求旨在确保连接的稳定性和数据传输的可靠性。5.5介质4.环境适应性考虑到工业环境的多样性，介质需要具备一定的环境适应性，如耐高温、耐腐蚀、抗震动等特性。标准中可能会对这些环境适应性要求进行具体说明。5.安全与防护针对可能出现的电气安全问题和外界干扰，标准会提出相应的防护措施，如防雷击、防静电、防电磁干扰等，以确保通信系统的稳定运行。5.5介质需要注意的是，具体的内容和要求应以标准原文为准，上述解读仅供参考。在实际应用中，应严格按照国家标准进行操作和实施，以确保系统的兼容性和安全性。由于我无法直接访问外部资源来查看最新的标准内容，因此上述解读是基于对类似标准和常见工业通信接口的一般理解。如需准确了解GB/T15969.9-2021中关于“5.5介质”的具体内容，建议直接查阅该标准的官方文档。““226SIO6.SIO（单点数字通信接口）SIO定义与功能SIO，即单点数字通信接口，是一种专为小型传感器和执行器设计的通信协议。它扩展了IEC61131-2标准的数字输入和输出接口，实现了点对点的通信连接，从而能够将参数传输到设备，并将来自设备的诊断信息发送至自动化系统。技术特点SIO技术以低成本、高效率为特点，特别适用于工厂自动化中的简易传感器和执行器。它采用了基于ISO/OSI参考模型的物理层（PL）、数据链路层（DL）和应用层（AL）的通信服务和协议，确保了数据传输的可靠性和稳定性。应用范围SIO接口广泛应用于工业自动化领域，特别是需要连接大量小型传感器和执行器的场合。它不仅能够满足设备间的基本通信需求，还能够通过传输诊断信息，帮助工程师及时发现和解决问题，提高生产效率和系统可靠性。为了确保SIO接口在复杂电磁环境中的正常工作，标准还规定了严格的电磁兼容性测试要求。这些要求包括静电放电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群等测试项目，旨在验证SIO接口在各种干扰条件下的抗干扰能力。电磁兼容性（EMC）要求与多点或多点连接的通信接口相比，SIO接口具有结构简单、成本低廉的优势。同时，它也不涉及将单点数字通信接口集成到更高等级的系统（如现场总线）中的复杂性，使得其在小型和具有成本效益的微控制器应用中具有独特的竞争力。与其他通信接口的区别6.SIO（单点数字通信接口）237数据链路层(DL)数据链路层位于OSI参考模型的第二层，负责在相邻节点之间建立、维持和释放数据链路连接。数据链路层还负责数据的帧同步，将比特流组合成帧，以便进行传输和处理。在SDCI中，数据链路层确保数据的可靠传输，通过差错控制和流量控制机制来防止数据丢失或损坏。7.1通则数字链路层是数据链路层的一个子层，专门处理与数字信号传输相关的任务。7.2数字链路层在SDCI中，数字链路层负责将来自物理层的数字信号转换为数据链路层可以处理的帧格式。数字链路层还执行差错检测功能，通过添加校验码来验证接收到的数据是否完整且无误。如果发现错误，它将请求重发数据。7.2数字链路层此外，数字链路层可能还涉及以下方面：链路管理：负责建立、维持和终止数据链路连接，包括初始化连接、交换控制信息以及处理异常情况等。帧同步与定界：确定帧的开始和结束位置，确保接收端能够正确识别并处理每个帧。流量控制：根据接收端的缓冲区容量和数据处理能力，调节发送端的数据传输速率，避免数据拥塞和丢失。247.1通则7.1.1概述该技术主要应用于工厂自动化中的简易传感器和执行器，提高了系统的灵活性和可维护性。SDCI技术将IEC61131-2的数字输入和输出接口向点对点的通信连接扩展，实现了参数传输和设备诊断信息的发送。本部分规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口技术（SDCI）的通则。010203010203SDCI接口采用单点数字通信方式，具有简单、高效的特点。接口支持双向数据传输，可实现设备之间的实时信息交换。具有良好的抗干扰能力，确保在恶劣环境下数据的稳定传输。7.1.2接口特性123SDCI通信协议遵循ISO/OSI参考模型，确保了通信的可靠性和兼容性。协议规定了通信服务的类型、格式和传输方式，以及数据链路层的相关参数和特性。通过协议规范，实现了不同厂商设备之间的互联互通。7.1.3通信协议对接口的辐射和传导干扰进行了限制，降低了对周围电子设备的干扰。提高了接口的抗干扰能力，确保数据传输的稳定性和可靠性。SDCI接口满足电磁兼容性（EMC）的相关标准，确保在电磁干扰环境下正常工作。7.1.4电磁兼容性（EMC）要求257.2数字链路层数字链路层在可编程序控制器的单点数字通信接口（SDCI）中，主要负责数据的可靠传输。它确保数据在传输过程中的准确性、顺序性和完整性。功能该层具有错误检测和纠正能力，能够处理传输中的错误，提供稳定的通信环境。同时，它还能够控制数据的流量和传输速度，以适应不同的设备和网络环境。特点数字链路层的功能与特点帧同步技术为了实现数据的同步传输，数字链路层采用了帧同步技术。这种技术能够确保接收端能够准确地识别并接收发送端发送的数据帧。差错控制技术为了防止数据在传输过程中出现错误，数字链路层采用了差错控制技术。这种技术包括前向纠错（FEC）和自动重发请求（ARQ）等方法，能够有效地减少数据传输的错误率。数字链路层的关键技术数字链路层与其他层的交互与网络层的交互数字链路层为网络层提供可靠的数据传输服务。网络层将数据传递给数字链路层进行传输，并接收来自数字链路层的数据。与物理层的交互数字链路层接收来自物理层的数据，并将其封装成数据帧进行传输。同时，它也负责将接收到的数据帧解封装，并将数据传递给上层。267.3DL协议定义与作用DL（数据链路层）协议在SDCI（单点数字通信接口）中扮演着重要角色，它负责在物理层提供的数据传输服务基础上，建立、维持和释放数据链路，以及传输数据帧。功能特点7.3.1协议概述DL协议确保数据的可靠传输，通过帧同步、差错控制、流量控制等机制，实现数据在传输过程中的完整性、有序性和正确性。0102VS数据帧是DL协议传输数据的基本单位，它由帧头、数据部分和帧尾组成。帧头包含起始标志、地址信息等，用于标识数据帧的起始和接收方；数据部分包含实际传输的数据；帧尾包含校验和等，用于确保数据的完整性。格式规范DL协议规定了数据帧的具体格式，包括各字段的长度、排列顺序以及数据表示方法等，以确保发送方和接收方能够正确解析和处理数据帧。帧组成7.3.2帧结构与格式差错控制为了防止数据在传输过程中出现错误，DL协议采用了差错控制机制。这通常包括循环冗余校验（CRC）等方法，用于检测并纠正数据传输中的错误。流量控制为了避免因发送方发送数据过快而导致接收方无法及时处理的情况，DL协议还采用了流量控制机制。这可以确保数据的稳定传输，并防止数据丢失或溢出等问题。7.3.3差错控制与流量控制DL协议的实现通常依赖于具体的硬件和软件环境。在可编程序控制器中，DL协议的实现需要与物理层、网络层等其他层次进行协同工作，以确保数据的顺畅传输。实现方式为了确保不同厂商和设备之间的兼容性，DL协议遵循国际通用的标准和规范。这有助于实现设备的互联互通和数据的无缝传输。同时，协议还具有一定的灵活性和可扩展性，以适应未来技术的发展和需求变化。兼容性考虑7.3.4协议实现与兼容性278物理层(AL)8物理层(AL)传输介质规定了使用的传输介质类型和参数，如电缆类型、长度限制以及连接方式等，以保证信号传输的质量和稳定性。信号编码与解码在物理层，SDCI标准还涉及信号的编码和解码方式，确保数据在传输过程中的准确性和完整性。这包括数据的调制方式、波特率设置以及错误检测和校正机制等。物理接口定义SDCI标准在物理层详细定义了用于小型传感器和执行器的单点数字通信的物理接口，包括接口的类型、电气特性以及连接方式等，确保不同设备之间的兼容性和稳定性。030201考虑到工业环境中的电气安全要求，SDCI的物理层规范还包括了电气隔离、防静电和防雷击等保护措施，以确保系统和设备的安全运行。电气安全为了确保物理层的性能和可靠性，SDCI标准还提供了一系列的测试和认证方法。这包括对物理接口的耐久性测试、电气性能测试以及环境适应性测试等，以确保产品符合标准要求并能在各种工业环境下稳定运行。物理层测试与认证8物理层(AL)288.1通则在《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》中，第8.1节“通则”部分主要规定了SDCI（单点数字通信接口）技术的一般要求和准则。这些通则确保了SDCI技术的标准化实施和广泛应用。以下是该部分的关键内容解读：8.1通则“8.1通则0102031.**标准化概述**：本部分明确了SDCI技术的标准化目标，即提供一种用于小型传感器和执行器的通用数字通信接口。强调了标准的通用性和灵活性，以适应不同厂商和设备的需求。2.**技术原则**：规定了SDCI技术的基本原则，包括接口的电气特性、数据传输速率、通信协议等。确保了不同设备之间的兼容性和互操作性。8.1通则0102038.1通则3.**安全要求**：01提出了SDCI接口在安全方面的要求，包括电气安全、数据安全和通信可靠性等。02这些要求旨在保护用户和系统免受潜在的安全风险。038.1通则03024.**环境适应性**：01这确保了接口在各种工业环境中的稳定性和可靠性。规定了SDCI接口在不同环境条件下的工作性能要求。明确了SDCI接口的测试和认证流程，以确保产品符合标准要求。02这有助于提升市场信心，促进SDCI技术的广泛应用。03综上所述，8.1节的“通则”为SDCI技术提供了全面的指导和规范，确保了该技术的标准化、安全性和可靠性。这些规定为厂商和用户提供了明确的实施准则，推动了SDCI技术在工业自动化领域的广泛应用和发展。045.**测试与认证**：018.1通则298.2AL服务8.2.1AL服务概述AL服务（应用层服务）是SDCI（单点数字通信接口）协议栈中的最高层，负责处理与具体应用相关的数据和服务。在SDCI通信中，AL服务确保了数据在传输过程中的完整性、正确性和可靠性，同时提供了与应用直接相关的功能接口。通信管理AL服务负责建立、管理和终止通信连接，确保数据在传输过程中的有序性和可靠性。数据封装与解封装AL服务将数据封装成标准的数据包格式，以便在网络中进行传输，并在接收端对数据进行解封装，还原成原始数据。数据处理AL服务可以对数据进行必要的处理，如数据转换、数据计算等，以满足应用需求。8.2.2AL服务的主要功能AL服务的实现方式依赖于具体的应用需求和硬件平台。一般来说，可以通过软件编程或硬件电路来实现AL服务的功能。在软件编程方面，可以使用高级编程语言（如C、C++等）来编写实现AL服务的代码，并通过嵌入式系统或微控制器来执行这些代码。在硬件电路方面，可以使用专用的集成电路（ASIC）或现场可编程门阵列（FPGA）等硬件来实现AL服务的功能，以提高处理速度和效率。8.2.3AL服务的实现方式AL服务广泛应用于工业自动化、智能制造、物联网等领域，特别是在需要远程监控和控制设备的场景中。例如，在工业自动化领域，AL服务可以用于实现传感器与执行器之间的数据交换和控制指令的传输，从而实现对生产过程的实时监控和控制。在物联网领域，AL服务可以用于实现智能设备之间的互联互通和数据共享，从而构建智能化的物联网系统。8.2.4AL服务的应用场景308.3AL协议AL（应用层）协议是可编程序控制器SDCI标准中的重要组成部分。它定义了主站和设备之间在应用层上的通信规则和数据格式。协议概述：8.3AL协议8.3AL协议通过AL协议，可以实现参数的传输、设备状态监控、故障诊断等功能。AL协议确保了主站与设备之间能够准确、高效地交换信息。功能与作用：010203数据结构与格式：8.3AL协议AL协议详细规定了通信数据的结构和格式，包括数据头、数据体和校验等部分。这有助于确保数据的完整性和准确性，在传输过程中减少误码和数据丢失的可能性。8.3AL协议通信过程与机制：01AL协议描述了主站与设备之间的通信建立、数据交换和通信结束等过程。02它还定义了错误处理和重传机制，以提高通信的可靠性和稳定性。03兼容性与扩展性：AL协议设计考虑了兼容性和扩展性，使得不同厂商的设备能够遵循统一的标准进行通信。同时，协议也支持新功能的添加和扩展，以适应未来技术的发展需求。8.3AL协议010203319系统管理(SM)9.系统管理(SM)系统配置与初始化系统管理首先涉及系统的配置与初始化过程。这包括设定SDCI接口的参数，如通信速率、数据位、停止位等，以确保主站与设备之间的正常通信。此外，初始化还包括对系统资源进行分配，如内存、处理器时间等，以优化系统性能。状态监测与故障诊断系统管理负责实时监测SDCI接口及连接设备的状态。通过读取状态信息，可以及时发现潜在的故障或异常。同时，系统管理还具备故障诊断功能，当出现故障时，能够迅速定位问题所在，为维修人员提供准确的故障信息和解决方案。安全与权限管理在系统管理中，安全与权限管理至关重要。它确保只有经过授权的用户或设备才能访问SDCI接口，从而防止未经授权的访问和数据泄露。此外，通过权限设置，还可以控制不同用户对接口功能的访问级别，保证系统的安全性和稳定性。9.系统管理(SM)“软件更新与维护：随着技术的不断发展，SDCI接口的软件也需要不断更新以适应新的需求。系统管理负责软件的更新与维护工作，包括下载和安装新版本软件、修复已知漏洞等。这有助于确保SDCI接口始终保持在最佳状态，提高系统的可靠性和性能。综上所述，系统管理在SDCI接口中扮演着至关重要的角色。它不仅负责系统的配置与初始化、状态监测与故障诊断，还涉及安全与权限管理以及软件更新与维护等多个方面。这些功能共同保障了SDCI接口的高效、安全和稳定运行。9.系统管理(SM)329.1通则标准范围本部分规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口技术(SDCI)，该技术扩展了IEC61131-2的数字输入和输出接口，实现了点对点的通信连接。9.1通则技术用途SDCI技术主要用于传输参数到设备，并将设备中的诊断信息发送至自动化系统，特别适用于工厂自动化中的简易传感器和执行器。通信服务和协议本部分详细规定了用于主站和设备单点数字通信接口(SDCI)的通信服务和协议，这些规定基于ISO/OSI参考模型的PL、DL和AL层。电磁兼容性标准还包括了电磁兼容性(EMC)的测试要求，确保设备在不同电磁环境下都能正常工作。不适用范围9.1通则需要注意的是，本部分不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统，也不涉及将单点数字通信接口(SDCI)集成到更高等级的系统如现场总线。0102339.2主站SM在可编程序控制器（PLC）的标准GB/T15969.9-2021中，关于第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）的规范，主站（SM）扮演着至关重要的角色。以下是对该部分内容的详细解读：9.2主站SM1.**主站的定义与功能**：9.2主站SM主站（SM）在SDCI系统中作为核心控制单元，负责管理和协调与各个从站（即传感器和执行器）之间的通信。它具备数据处理、通信管理、错误检测与恢复等功能，确保整个系统的稳定运行。9.2主站SM0102032.**通信协议与接口**：主站遵循特定的通信协议，该协议定义了数据格式、传输速率、错误处理等关键参数，以实现与从站之间的有效通信。接口方面，主站提供了标准化的物理和逻辑接口，支持多种类型的传感器和执行器的连接。9.2主站SM3.**数据处理与传输**：01主站负责接收来自从站的数据，进行处理后根据控制逻辑发出相应的指令。02数据的传输过程中，主站会进行错误检测和校正，确保数据的准确性和完整性。030102034.**系统配置与扩展性**：主站支持灵活的系统配置，可以根据实际需求添加或删除从站设备。同时，主站的设计也考虑了扩展性，以适应未来可能出现的新型传感器和执行器。9.2主站SM1235.**安全性与可靠性**：主站在设计过程中充分考虑了安全性和可靠性因素，采用了多种措施来防止数据泄露、篡改或丢失。此外，主站还具备故障自诊断和恢复功能，以确保系统的稳定运行。9.2主站SM349.3设备SM在《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》标准中，关于设备SM（SlaveModule，从模块）的规范是至关重要的。以下是对该部分内容的详细解读：9.3设备SM“9.3设备SM在SDCI系统中，设备SM扮演着关键角色，它能够实现与小型传感器和执行器的数字通信，从而实现对这些设备的监控和控制。设备SM是指与主站（Master）进行通信的从设备模块，它负责接收和执行主站的指令，并返回相应的数据或状态信息。1.**设备SM的定义与功能**：0102032.**通信接口与协议**：9.3设备SM设备SM需遵循标准中规定的通信接口和协议，以确保与主站之间的顺畅通信。这包括物理层、数据链路层和应用层的规范，每一层都扮演着特定的角色，共同确保数据的准确传输和解析。设备SM需按照标准规定的数据格式进行数据的传输和接收。这包括数据的编码方式、帧结构、校验方法等，以确保数据的完整性和准确性。3.**数据传输与格式**：9.3设备SM9.3设备SM4.**电气特性与安全性**：01设备SM的电气特性需符合标准规定，包括供电电压、电流消耗等参数。02同时，设备SM还需满足相关的安全要求，如防雷击、防静电等保护措施，以确保系统的稳定运行和安全性。03设备SM的设计与实现需考虑与其他设备的互操作性和兼容性。02这意味着设备SM应能够与其他符合SDCI标准的设备进行无缝连接和通信，从而实现系统的整体协同工作。03综上所述，《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》中关于设备SM的规范是确保SDCI系统正常运行和高效通信的关键所在。通过遵循这些规范，设备制造商和用户能够确保他们的设备在SDCI系统中具有良好的互操作性和稳定性。045.**互操作性与兼容性**：019.3设备SM3510设备10.1设备概述设备特点这些设备通常具有体积小、成本低、易于安装和维护等特点，非常适用于工业自动化领域中的简易控制系统。设备分类根据功能不同，设备可分为传感器和执行器两大类。传感器主要用于检测各种物理量或化学量，如温度、压力、流量等；而执行器则根据控制信号执行相应的动作，如开关阀门、调节速度等。设备定义本部分所指的设备是小型传感器和执行器，它们通过单点数字通信接口（SDCI）与可编程序控制器（PLC）进行连接。030201设备应具备与PLC标准接口兼容的接口，以确保能够顺利连接并进行数据通信。接口兼容性设备的接口应具有良好的抗干扰能力和稳定性，以确保在恶劣的工业环境中仍能保持可靠的通信效果。接口性能设备接口应采取适当的保护措施，以防止因静电、过电压等外部因素造成的损坏。接口保护10.2设备接口要求10.3设备通信协议通信协议标准设备与PLC之间的通信应遵循GB/T15969.9-2021中规定的单点数字通信接口（SDCI）协议。数据格式通信速率通信数据应按照规定的格式进行编码和解码，以确保数据的正确性和完整性。设备与PLC之间的通信速率应根据实际应用需求进行设定，以满足实时性和效率的要求。测试标准测试应包括接口兼容性测试、通信性能测试、抗干扰能力测试等多个方面。测试内容认证要求通过测试的设备应获得相应的认证标志或证书，以证明其符合相关标准和要求。这有助于增强用户对设备的信任度和市场竞争力。设备应通过符合国家或行业标准的测试，以验证其性能和可靠性是否满足要求。10.4设备测试与认证3610.1概述随着工业自动化技术的不断发展，小型传感器和执行器在控制系统中的应用越来越广泛。为了实现这些设备之间的高效、可靠通信，国家标准化管理委员会发布了《可编程序控制器第9部分：用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口（SDCI）GB/T15969.9-2021》标准。背景该标准的实施为小型传感器和执行器提供了统一的通信接口规范，有助于简化系统设计、降低开发成本，并提高设备的互操作性和可维护性。同时，它也推动了工业自动化领域的技术创新和产业升级。意义10.1.1标准背景与意义VS本标准规定了用于小型传感器和执行器的单点数字通信接口技术（SDCI），包括通信服务和协议（依据ISO/OSI参考模型的PL、DL和AL）、电磁兼容性（EMC）测试要求等。它主要适用于工厂自动化中的简易传感器和执行器，特别是那些具有成本效益的微控制器。范围本标准适用于单点数字通信接口（SDCI）的设计、开发、生产和应用。然而，它并不包括整合了多点或多点连接的通信接口和系统，也不涉及将SDCI集成到更高等级的系统（如现场总线）中。内容10.1.2标准内容与范围实施本标准于2021年8月20日发布，并于2022年3月1日正式实施。自实施以来，它得到了广大工业自动化厂商和用户的积极响应和支持。影响通过实施本标准，工业自动化领域实现了小型传感器和执行器通信接口的标准化和统一化，提高了设备的兼容性和互换性。这不仅降低了系统开发和维护的成本，还促进了新技术和新产品的推广应用。同时，它也为企业参与国际竞争提供了有力的技术支持和保障。10.1.3标准实施与影响3710.2PD交换(PDE)PD交换的概念PD交换（PDE）是指在SDCI通信中，主站与设备之间进行数据交换的一个关键环节。它负责处理数据的传输和接收，确保信息的准确传递。10.2PD交换(PDE)PD交换的作用：1.数据传输：PD交换负责将主站的控制指令或查询请求传输给设备，同时也将设备的状态信息或响应数据传回主站。10.2PD交换(PDE)2.数据同步：通过PD交换，可以确保主站与设备之间的数据保持同步，避免因数据传输延迟或丢失而导致的信息不一致。3.错误检测与纠正在PD交换过程中，会对传输的数据进行错误检测，如果发现错误，会采取相应的纠正措施，确保数据的准确性。10.2PD交换(PDE)2.设备响应：设备接收到请求后，根据请求类型进行相应的处理，并将处理结果或状态信息通过SDCI接口传回主站。PD交换的流程：1.主站发送请求：主站通过SDCI接口向设备发送数据请求或控制指令。10.2PD交换(PDE)0102033.数据校验与确认主站接收到设备传回的数据后，会进行校验以确认数据的完整性和准确性。如果数据无误，则完成一次PD交换。技术特点PD交换在SDCI通信中扮演着重要角色，它确保了主站与设备之间的高效、准确的数据交换。通过优化PD交换的流程和技术手段，可以进一步提高SDCI通信的稳定性和可靠性。10.2PD交换(PDE)3810.3参数管理器(PM)参数管理器负责存储和管理可编程序控制器中使用的各种参数，包括系统参数、用户参数等。参数存储与管理它提供了一个标准化的接口，使得用户可以方便地访问和修改这些参数，从而实现对控制器行为的精确控制。提供接口参数管理器还负责确保参数数据的一致性和完整性，防止因参数错误而导致的系统异常。确保数据一致性功能与作用实现机制数据结构参数管理器内部使用特定的数据结构来组织和存储参数，以便高效地进行查找、读取和写入操作。访问控制错误处理为了确保系统的安全性，参数管理器通常实现了一定的访问控制机制，只允许授权的用户或程序访问和修改参数。当发生参数错误或冲突时，参数管理器能够提供相应的错误处理机制，如错误提示、参数回滚等。与人机界面的集成在一些高级的可编程序控制器中，参数管理器还与人机界面(HMI)集成，允许用户通过图形化界面直观地查看和修改参数。与通信模块的交互参数管理器通常与通信模块紧密集成，以便通过单点数字通信接口(SDCI)接收和发送参数数据。与控制逻辑的协同控制逻辑会根据参数管理器中存储的参数来调整控制策略，从而实现对执行器的精确控制。与其他模块的关系数据备份与恢复为了防止数据丢失或损坏，参数管理器通常提供了数据备份和恢复功能。加密与验证为了确保参数数据的安全性，一些高级的参数管理器还实现了数据加密和验证功能，防止数据被篡改或窃取。安全性与可靠性考虑3910.4数据存储(DS)定义与功能数据存储（DS）是可编程序控制器（PLC）中用于保存程序、数据和配置信息的重要部分。存储类型根据存储内容和访问方式的不同，数据存储可分为多种类型，如程序存储器、数据存储器、配置存储器等。存储容量与扩展随着控制需求的增加，数据存储器的容量需相应扩大，可通过内置或外置存储器进行扩展。数据存储概述存储器芯片技术为节省存储空间和提高数据可靠性，可采用数据压缩和冗余技术。数据压缩与冗余技术存储访问控制技术通过合理的存储访问控制机制，确保数据的安全性和一致性。采用高性能的存储器芯片，如FLASH、RAM等，实现数据的快速读写和长期保存。数据存储技术将编写好的控制程序保存在程序存储器中，供PLC循环执行。程序保存与执行通过数据存储器实时保存现场采集的数据，并进行必要的处理和分析。数据采集与处理将PLC的配置信息保存在配置存储器中，方便用户进行设备配置和调试。配置信息存储与读取数据存储应用定期备份与恢复为防止数据丢失，应定期对数据存储器进行备份，并在需要时进行恢复操作。存储空间清理定期清理无用的数据和程序，释放存储空间，提高PLC的运行效率。存储性能优化根据实际应用需求，合理调整数据存储器的参数和配置，优化存储性能。030201数据存储维护与优化4010.5事件调度(ED)事件分类与定义在SDCI中，事件调度负责管理和处理各种通信事件。这些事件可能包括数据接收、发送、错误检测、设备连接或断开等。事件被明确分类，并赋予相应的优先级，以确保系统能够及时响应关键事件。10.5事件调度(ED)事件队列管理SDCI中的事件调度采用队列管理机制。当事件发生时，它们被添加到事件队列中，并按照优先级进行排序。事件调度器按照队列的顺序依次处理事件，确保高优先级的事件得到优先处理。事件处理流程对于每个事件，事件调度器都定义了一套完整的处理流程。这包括事件的识别、分类、排队、处理以及后续操作。处理流程确保每个事件都得到妥善处理，并在必要时触发相应的系统响应。实时性与可靠性在SDCI的标准中，事件调度被设计为具有高度的实时性和可靠性。它能够在极短的时间内对事件作出响应，并确保在处理过程中不会丢失或误处理任何事件。这对于确保整个通信系统的稳定性和性能至关重要。错误处理与恢复在事件调度过程中，如果检测到错误或异常情况，SDCI会采取相应的错误处理措施。这可能包括错误日志记录、系统告警、或者尝试进行自动恢复等。通过这些措施，可以最大程度地减少因错误事件而对系统造成的影响。10.5事件调度(ED)4110.6设备特征单点数字通信支持小型传感器和执行器之间的单点数字通信。接口标准化遵循GB/T15969.9-2021标准，确保不同设备间的兼容性。10.6.1通信接口能力优化数据传输效率，减少通信延迟。高效传输确保在传输过程中数据的完整性和准确性。数据完整性10.6.2数据传输特性广泛适用性适用于多种类型的小型传感器和执行器。标准化连接采用标准化连接方式，简化设备安装和维护。10.6.3设备兼容性抗干扰能力具备良好的电磁抗干扰能力，确保在复杂电磁环境中的稳定运行。EMC测试要求遵循标准中规定的电磁兼容性测试要求，确保设备性能达标。10.6.4电磁兼容性（EMC）4210.7设备设计规则和约束设备兼容性电气特性设备的电气特性，包括电压、电流和功率等，必须满足标准中规定的范围，以保证设备的稳定运行和安全性。标准符合性设备必须符合GB/T15969.9-2021标准中规定的SDCI接口规范，以确保与其他标准设备的互操作性。通信协议设备应使用标准中规定的SDCI通信协议进行数据传输，以确保数据的准确性和可靠性。数据格式通信协议与数据格式设备发送和接收的数据应符合标准中定义的数据格式，包括数据长度、数据类型和数据结构等。0102VS设备应具备标准中规定的SDCI接口功能，如数字输入/输出、参数配置和诊断信息等。性能指标设备的性能指标，如响应时间、传输速度和通信距离等，应满足标准中的要求，以保证设备的实际应用效果。功能要求设备功能与性能设备应采取必要的安全防护措施，如过流保护、过压保护和防静电等，以确保设备在运行过程中的安全性。安全防护设备应进行可靠性设计，包括使用高品质的材料和元器件、进行合理的电路设计和布局等，以提高设备的稳定性和可靠性。同时，设备应经过严格的测试和验证，确保其在实际应用中的可靠性表现。可靠性设计安全性与可靠性4310.8IO设备描述(IODD)IODD的定义与作用：IODD，即IO设备描述，是对用于单点数字通信接口(SDCI)的IO设备进行详细描述的数据结构。10.8IO设备描述(IODD)它提供了设备的所有必要信息，使得主站（如可编程控制器）能够正确地识别、配置和控制该设备。IODD的内容：10.8IO设备描述(IODD)设备识别信息：包括设备型号、制造商、设备类别等，用于唯一标识一个设备。通信参数：定义了设备与主站之间的通信方式，如波特率、数据位、停止位等。设备功能描述详细说明了设备的功能、输入/输出信号的类型和范围、支持的命令集等。10.8IO设备描述(IODD)010203IODD的格式与编码：IODD通常采用标准化的格式和编码方式，以便于不同厂商的设备能够互相兼容。常见的编码方式包括XML或特定的二进制格式，这些格式能够确保数据的完整性和可读性。10.8IO设备描述(IODD)10.8IO设备描述(IODD)通过解析IODD，主站可以自动配置通信参数、识别设备功能，并根据需要发送相应的控制命令。在SDCI通信中，IODD起到了桥梁的作用，它使得主站能够“理解”并正确控制连接在其上的小型传感器和执行器。IODD在SDCI中的作用：0102034410.9设备诊断状态监测可以实时监测连接设备的状态，包括工作电压、电流、温度等关键参数，确保设备在正常工作范围内。预防性维护提示基于设备运行数据和历史故障模式，SDCI可以提供预防性维护的提示和建议，延长设备使用寿命。故障检测与识别SDCI接口支持设备故障的检测与识别，通过数字通信接口传输诊断信息，帮助用户快速定位问题。设备诊断功能诊断信息通过SDCI接口实时传输，确保控制系统能够迅速响应并处理潜在问题。实时性传输的诊断信息准确度高，能够真实反映设备的实际运行状态和故障情况。准确性在传输过程中，SDCI接口采用加密和校验技术，确保诊断信息的安全性和完整性。安全性诊断信息传输01020301远程故障处理通过SDCI接口，技术人员可以远程访问设备诊断信息，进行故障排查和处理，提高维护效率。故障处理与恢复02自动恢复机制对于一些可预测的故障模式，SDCI支持设备的自动恢复功能，减少人工干预的需要。03历史数据分析设备诊断信息可存储并分析，帮助用户了解设备的历史运行状况，为未来的维护和升级提供参考。4510.10设备连接性10.10.1SDCI接口的设备连接总线连接多个传感器和执行器可以通过SDCI接口连接到同一条总线上，再由总线与PLC进行通信，这种方式可以节省大量的电缆和接口资源，提高系统的可扩展性和维护性。无线通信对于需要远距离传输或者移动设备的场景，可以通过在SDCI接口上添加无线通信模块，实现传感器和执行器与PLC之间的无线通信。直接连接传感器和执行器可以通过SDCI接口直接连接到可编程序控制器（PLC）的I/O单元上，实现快速、简单的数据传输和控制。030201调试工具PLC通常提供了一系列的调试工具，如监视器、诊断软件等，用户可以利用这些工具对SDCI接口的设备连接进行调试，检查数据传输的正确性和实时性。配置方式用户可以通过编程器对PLC进行配置，设置SDCI接口的参数（如波特率、数据位、停止位等），以确保传感器和执行器能够正确地与PLC进行通信。故障诊断当设备连接出现故障时，PLC的诊断软件可以帮助用户快速定位故障原因，如接口损坏、电缆断路等，并提供相应的解决方案。10.10.2设备连接的配置与调试为了保证设备连接的安全，SDCI接口通常采用了电气隔离技术，防止因电气故障导致的设备损坏和人身伤害。电气隔离10.10.3设备连接的安全与可靠性对于需要保密的数据传输，SDCI接口可以提供数据加密功能，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。数据加密为了提高设备连接的可靠性，SDCI接口可以采用冗余设计，如双绞线、双接口等，确保在单一故障发生时，系统仍能正常工作。同时，PLC还可以对接口状态进行实时监测和报警，及时发现并处理潜在的安全隐患。冗余设计4611主站(Master)主站定义与功能在SDCI（单点数字通信接口）中，主站是指控制通信过程的设备，它负责发起通信请求并管理与其他设备（如传感器和执行器）的数据交换。主站的主要功能是确保数据在通信链路上的正确传输，以及处理来自从站（传感器或执行器）的响应。主站与从站的通信主站通过与从站之间的双向通信来监控和控制从站的状态。这包括发送指令到从站，接收从站的状态信息，以及根据需要对从站进行调整。通信过程遵循预定的通信协议，以确保数据的完整性和准确性。11主站(Master)主站的接口要求为了实现与不同从站的有效通信，主站必须具备兼容的接口，能够支持SDCI定义的数据格式和通信速率。此外，主站的接口还应具备足够的灵活性和可扩展性，以适应未来可能出现的新型从站设备。主站的安全与可靠性在工业自动化环境中，主站的安全性和可靠性至关重要。因此，SDCI标准对主站的设计和实施提出了严格的要求，包括