ICS 25.040.20 J50
中华人民共和国国家标准
GB/T29001.3—2012
机床数控系统
NCUC-BuS现场总线协议规范
第3部分：数据链路层
Numerical control system of machine tool- Protocol specifications for NCUC-Bus fieldbus-
Part 3:Data link layer
2013-07-01实施
2012-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T29001.3—2012
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件 3术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 3.2缩略语 4数据链路层概述 5 数据链路层报文格式和服务类型 5.1数据顿定义与封装 5.2帧定界和同步域 5.3顿的寻址和识别 6链路连接的建立与管理 6.1链路连接的建立 6.2数据链路的转换 6.3数据链路故障 74 链路层数据传输··· 7.1链路传输服务 7.24 链路传输流量控制 8 差错检测和恢复· 8.1差错检测. 8.2差错纠正 8.3NCUC-Bus链路容错机制 8.4NCUC-Bus通信故障参考文献
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建筑321 标准查询网 www. jz321.ne GB/T29001.3—2012
前言
GB/T29001《机床数控系统 NCUC-BuS现场总线协议规范》分为以下部分：
GB/T29001.1总则； -GB/T29001.2 物理层； -GB/T29001.3 数据链路层： -GB/T29001.4 应用层；
GB/T29001.5 测试； GB/T 29001.6 安全：
本部分为GB/T29001的第3部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国机床数控系统标准化技术委员会（SAC/TC367）归口。 本部分起草单位：武汉华中数控股份有限公司、大连光洋科技工程有限公司、沈阳高精数控技术有
限公司、广州数控设备有限公司、浙江中控电气技术有限公司。
本部分主要起草人：宋宝、唐小琦、陈天航、金健、何英武、张玉洁、陈虎、王声文、杨东升、胡协和、
莫元劲胡毅、冯冬芹。
+ GB/T29001.32012
引言
0.1概述
GB/T9387.11998定义了三层”现场总线参考模型，参考模型将互连标推化区域细分为一系列层次规范，每层有可管理的范围。本部分是机床数控系统NCUC-Bus现场总线协议规范的数据链路层，与基本参考模型所定义的系列部分标准中的其他部分有关。
0.2数控系统现场总线数据链路层概述
NCUC-Bus是-一种数字化、串行现场总线，用于机床数控系统各组成部分互连通信。本部分所规定的数据链路层位于物理层与应用层之间，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路，并对应用层的原始数据进行数据封装。
数据链路层利用物理层提供的比特流传输功能，实现在节点（node）间可靠的数据传输。数据链路层传送以顿为单位的数据，每一顿包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。
数据链路层负责建立、维持和释放数据链路的连接。图1阐述了NCUC-Bus物理层，数据链路层和应用层之间的关系。
应用层数据链路层物理层
数据链路层服务
东杀 T
数据链路管理服务
传输介质
图1NCUC-Bus数据链路层与其他各层之间的关系
本部分主要依据对等数据链路实体，提供一组在通信时刻执行的步骤表达规则。这些规则旨在为以下各种设计开发提供可靠的基础：
a）作为实现者和设计者的指南； b）在设备测试和采购中使用； c）作为系统准人开发环境约定的一部分。
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机床数控系统
NCUC-BUS现场总线协议规范
第3部分：数据链路层
1范围
GB/T29oo1规定了机床数控系统NCUC-BusCNCUnionofChinaFieldBus，数控联盟总线，以下简称NCUC-Bus）的数据类型和基本的数据传输方式，确立了NCUC-Bus用于机床数控系统及工业自动化控制过程而制定的通信协议规范。
GB/T29001的本部分规定了NCUC-Bus数据链路层提供各装置之间基本的、有实效性的报文通信规则，同时定义了NCUC-Bus数据链路层协议。
本部分适用于机床数控系统。其他用途的数控系统可参照本部分。 注：本部分依据以下条款，以一种抽象的方式阐述NCUC-Bus数据链路层提供的外部可视的服务：a)服务的原语
动作和事件：b)与每个原语动作和事件相关联的各个参数以及它们采用的形式：c)这些动作和事件之间的相互关系以及它们的有效顺序。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T9387.1一1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型(idtISO/ IEC 7498-1:1994)
GB/T29001.1一2012机床数控系统NCUC-Bus现场总线协议规范第1部分：总则 GB/T29001.4一2012机床数控系统NCUC-BuS现场总线协议规范第4部分：应用层 IEEEStd802.3一2005信息技术系统间通信和信息交换局域网及城域网特殊要求第3部
分：带冲突检测载波监听多从访问(CSMA/CD）的访问方式及物理层规范（Informationtechnology一Tele communications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks--Specific requirements-Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications)
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
GB/T29001.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1.1
协议protocol 对通信系统数据交换中的数据格式，时序关系和纠错方法的约定。 [GB/T29001.12012,定义3.1.1]
1 GB/T29001.3—2012
3.1.2
总线bus 通过分时复用的方式，将信息从一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线，是通
信系统中传输数据的公共通道。
［GB/T29001.1-2012,定义3.1.2] 3.1.3
物理层physical layer 处于ISO/OSI通信参考模型的最底层，是整个通信系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提
供传输介质及互连设备，为数据传输提供可靠的环境：包括传输介质（光纤双绞线、同轴电缆等）、连接器（插头/插座）接收器、发送器、中继器等，实现数据在其上以一定的速率通过。
［GB/T29001.1—2012,定义3.1.3] 3.1.4
数据链路层data link layer 数据链路层为建立在物理层之上的数据通道。在数据通信期间，收发两端可以进行不等的一次或
多次数据通信。每次通信都要经过建立通信联络和解除通信联络两个过程，这种建立起来的数据收发关系就叫做数据链路。而在物理介质上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立。 拆除和对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
[GB/T29001.1—2012.定义3.1.4] 3.1.5
应用层applicationlayer 应用层位于物理层和数据链路层之上，用户任务之下的所有部分，并向上提供接口和服务。 [GB/T29001.1—2012,定义3.1.5］
3.1.6
：
设备device 接人通信网络中，具有特定功能行为的物理实体，例如接人NCUC-Bus网络的数控装置、伺服驱动
装置或I/O装置等。每个设备在NCUC-Bus中具有唯一的设备地址。
［GB/T29001.12012.定义3.1.6 3.1.7
主设备masterdevice 网络中发起通信的设备。NCUC-Bus协议约定在一个NCUC-Bus环路中只能有-个主设备，通常
为数控装置。
注：主设备又称为主站。 ［GB/T29001.1-2012.定义3.1.7]
3.1.8
从设备slave device 网络中除主设备之外，其他接人NCUC-Bus网络的设备，例如伺服驱动装置或I/O装置等。 注：从设备又称为从站。 EGB/T29001.1-2012,定义3.1.8
3.1.9
广播broadcast 在网络中多设备通信的最普遍的形式，发送方向每一个目的设备投递一个分组的拷贝。发送端可
以通过多个单次分组的投递完成，也可以通过单独的连接传递分组的拷贝，直到每个接收方均收到一个
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拷贝为止。
［GB/T29001.12012，定义3.1.9］ 3.1.10
单地址传输 single address transmission 单地址传输是针对网络中传输的两个设备间的关系而言的，单地址传输指的是发送端把数据传给
网络中指定的设备。
［GB/T29001.1—2012定义3.1.10] 3.1.11
集总顿传输 slave device information train packed transmission 发送端将需要向网络中各从设备传输的数据依次封装成一个数据包，然后从发送端的个端口发
出，依次通过各从设备，然后回到主设备的另一个端口或者同一个端口。从设备在数据包经过时，依据数据包中的地址信息，主设备传输给该设备的数据，同时将需要反馈的数据上载到数据包中。
［GB/T29001.1—2012.定义3.1.11］ 3.1.12
拓扑结构topology structure 网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、形状无关的点、线关系的方法，把网络中的通信设备
抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网络中各实体的结构关系，是建立网络的第一步及实现各种网络协议的基础。拓扑结构主要有星形结构、环形结构、线形结构、树形结构、网状结构等。
［GB/T29001.1—2012,定义3.1.12] 3.1.13
线形结构linear structure 一种网络拓扑结构，设备之间通过通信线路依次连接的路由方法。 ［GB/T29001.1—2012,定义3.1.13]
3.1.14
环形结构ring structure 一种网络拓扑结构，设备之间通过通信线路组成闭合回路的路由方法，数据在其中只能单向传输。 ［GB/T29001.1—2012,定义3.1.14]
3.1.15
周期通信cycle communication 内容具有严格时效性的信息交换行为，每隔特定的时间长度，设备进行一次通信。 ［GB/T29001.1—2012,定义3.1.15］
3.1.16
周期数据cycle date 具有严格时效性的数据。 ［GB/T29001.1-2012,定义3.1.16］
3.1.17
非周期通信noncyclecommunication 内容不具有严格时效性的信息交换行为。 ［GB/T29001.1—2012.定义3.1.17]
3.1.18
存取过程access procedure 设备获取网络中传输的数据的过程。
CY GB/T29001.3—2012
[GB/T29001.1-2012,定义3.1.18] 3.1.19
总线状态bus state 总线稳定地保持特定的工作模式。 ［GB/T29001.1-2012,定义3.1.19］
3.1.20
状态机 state machine 描述状态以及状态间转换过程的信息模型。 [GB/T29001.1—2012.定义3.1.20]
3.1.21
自举bootup 通信系统自设备通电到可以进行正常通信的过程。 ［GB/T29001.1---2012,定义3.1.21
3.1.22
指令instruction 网络中传递的一组能够被设备识别的，表示设备需完成特定通信行为的代码。 ［[GB/T29001.1—2012,定义3.1.22］
3.1.23
反馈feedback NCUC-Bus网络中从设备发出的被主设备接收的包含从设备信息的代码。 ［GB/T29001.1—2012，定义3.1.23］
3.1.24
ISO/oSI参考模型referencemodel ISO/oSI 用于指导定义通信协议的网络层次体系结构（见GB/T9387.1一1998）。 EGB/T29001.1—2012，定义3.1.24
3.1.25
带宽bandwidth 在固定的时间段内可传输的资料数量，即在通信线路中传输数据的能力，又叫频宽。在数字设备
中，频宽通常以bit/s表示，即每秒可传输的数据位数。
［GB/T29001.1—2012定义3.1.25] 3.1.26
帧frame 数据链路层的协议数据单元，也是数据链路层发起一次通信的基本信息单位。顿由若干个字节组
成，通常由特定的字符表示信息的起始。
GB/T29001.1—2012.定义3.1.26］ 3.1.27
报文telegram 网络中交换与传输的数据单元。报文包含了将要发送的完整的数据信息，可以被分割为若干帧，在
接收端进行信息的组合。
［GB/T29001.1—2012.定义3.1.27] 3.1.28
节点node 具有传送或接收数据功能，以及独立地址的网络相连设备。
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