ICS 25.040.40 N 18
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T36413.1—2018
自动化系统 嵌入式智能控制器
第1部分：通用要求
AutomationsystemEmbeddedsmartcontroller-
Part1:Generalrequirements
2019-01-01实施
2018-06-07发布
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 36413.1—2018
目 次
前 言
范围规范性引用文件
2
3 术语和定义 4 基本要求
4.1 结构要求 4.2 基本功能要求 4.3 可选功能要求 4.4 性能要求 5环境适应性要求 5.1 气候环境 5.2 机械环境 6 电磁兼容要求 6.1 无线电骚扰 6.2 无线电抗扰度
.
设备安全要求可靠性要求标志、包装、运输及贮存要求. 9.1 标志· 9.2 包装 9.3 运输 9.4 产存
L0
9 GB/T36413.1—2018
前言
GB/T36413《自动化系统嵌人式智能控制器》由以下部分组成第1部分：通用要求；一第2部分：测试评估规范；一第3部分：良好实践。 本部分是GB/T36413的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 本部分起草单位：研祥智能科技股份有限公司、北京金立石仪表科技有限公司、厦门宇电自动化科
技有限公司、西南大学、厦门安东电子有限公司、安徽蓝润自动化仪表有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司、重庆宇通系统软件有限公司、西安东风机电股份有限公司、北京瑞普三元仪表有限公司、苏州市山博自动化系统工程有限公司、罗克韦尔自动化（中国)有限公司、杭州盘古自动化系统有限公司、深圳万讯自控股份有限公司、重庆两江新区市场和质量监督管理局、北京昆仑海岸传感技术有限公司、上海模数仪表有限公司、重庆市伟岸测器制造股份有限公司、西安优控科技发展有限责任公司、福建顺昌虹润精密仪器有限公司、江苏杰克仪表有限公司、北京京仪仪器仪表研究总院有限公司、厦门市计量检定测试院、南京优倍电气有限公司、深圳市尔泰科技有限公司、广州南控自动化设备有限公司、浙江盾安禾田金属有限公司、上海凡宜科技电子有限公司、上海万迅仪表有限公司、上海盖林自动化科技有限公司、 成都阿普奇科技股份有限公司、安徽蓝德集团股份有限公司、重庆理工大学、中国烟草总公司职工进修学院、中国仪器仪表学会
本部分主要起草人：庞观士、任军民、薛英仪、曾霆、宫晓东、周宇、张新国、钟秀蓉、黄巧莉、李涛、 消国专、陈方林、阮赐元、岳周、任卫东、季振中、姜凤军、华辖、徐志华、郑维强、陈一兰、刘伯林、明代都、 韩恒超、唐田、欧文辉、胡明、陈志扬、邹凌、王悦、蒋淑恋、董健、郑彦哲、官荣涛、汪向荣、王圣斌、郝建庆、 赵俊虎、陈坚松、李正祥、余成波、王德吉、张建。
I GB/T36413.1—2018
自动化系统嵌入式智能控制器
第1部分：通用要求
1范围
GB/T36413的本部分规定了自动化系统嵌人式智能控制器的术语和定义以及通用要求。 本部分适用于嵌入式智能控制器的设计、测试和使用，是制定产品标准的依据。
2 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
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电子安全相关系统的要求
GB/T 26802.1 工业控制计算机系统 通用规范 第1部分：通用要求 GB/T26806.1 工业控制计算机系统 工业控制计算机基本平台第1部分：通用技术条件 GB/T 29832.1 系统与软件可靠性 第1部分：指标体系 GB/T29832.2 系统与软件可靠性 主第2部分：度量方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
嵌入式智能控制器 embeddedsmartcontroller 嵌入在智能仪器仪表和智能设备中的一种专用计算机，通过输人接口、输出接口和通讯接口获取被
控对象工作状态、工作参数、命令执行结果以及环境数据等信息，执行其内部存储的控制程序，按照预定
1 GB/T36413.1—2018
的控制算法和要求，输出控制信号或者命令，驱动执行结构，实现自动化或智能化控制目标
注：嵌入式智能控制器一般由微处理器、存储器、输人/输出接口、通信接口、控制功能模块和显示功能模块，以及运
行在这些硬件平台上的系统软件和应用软件组成。
3.2
智能设备 intelligentequipment 一种高度自动化的机电一体化设备，是传统电气设备与计算机技术、数据处理技术、控制理论、传感
器技术、网络通信技术、电力电子技术等相结合的产物
注：功能完备的智能设备具备自我检测和自我诊断能力，具有灵敏准确的感知功能，知识推理和学习能力，能自主
决策并独立执行任务。
3.3
智能仪器 intelligent instrument 有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，具有操作自动化、自动测试、数据分析处理、友好人机交
互界面、可编程操作等传统仪器没有的功能。智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物 3.4
应用程序 applicationprogram 为用户设计的，可完成一组协同功能、任务或者活动的计算机程序。 注：有些应用程序只完成单一任务，有些应用程序集成了多个不同应用。根据任务或者活动的不同，应用程序可处
理文本、数字、图形或者这些元素的组合。应用程序处在计算机系统中最高层，离计算机硬件最远。
3.5
组态配置 configuration 嵌入式智能控制器及其外围设备的部件或模块的设计组合信息。
3.6
编程语言 programminglanguage 用来定义计算机程序的形式语言。 注：编程语言通常由计算机指令组成，由计算机系统解析执行。编程语言的描述一般可以分为语法及语义。语法
规定哪些符号或文字的组合方式是正确的，语义则是对于编程的解释。有些编程语言通过规范文件定义，例如 C语言的规格文件也是ISO标准中一部份；而有些编程语言（像Perl)有一份主要的编程语言实现文件作为参考实现。
3.7
系统扩展总线 system extension bus 用来连接计算机处理器模块与外围模块，扩展计算机处理器模块功能的信号互联机构注：每一种系统扩展总线都需定义以下四个特性：
a) 物理特性指总线的物理连接方式，包括总线的根数，总线的插头、插座的形状，引脚线的排列方式等； b）功能特性 描述总线中每一根信号线的功能； c) 电气特性定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围； d）时间特性：规定总线上各信号有效的时序关系。
3.8
功能模块 function module 具有独立结构和标准总线接口，通过系统扩展总线与处理器模块相连，与系统其他功能协同工作，
完成特定的功能，起到扩展原有系统功能的作用。例如：存储功能模块，显示功能模块 3.9
处理器模块 processor module 嵌入式智能控制器的核心，核心部件是中央处理单元（CentralProcessorUnit，简称CPU)，具有能
存储数据和程序的存储器，能执行控制程序，处理来自输人接口或存储器的数据，将运算处理结果暂存
2 GB/T 36413.1—2018
在存储器或者输出到外部接口。 3.10
接口interface 明确定义了物理结构、电气特性、通信协议、信号排列以及时序关系，用于连接另一个功能模块、功
能部件或整机设备的信号连接器。
注：本部分的接口特指硬件接口（hardwareinterface），也有软件接口。
4基本要求
4.1 结构要求
根据实际应用需求，嵌人式智能控制器可采取单板式、模块式和箱式等不同结构形式，单板式嵌入式智能控制器是仪器仪表和智能设备的核心部件，安装在仪器仪表或者智能设备中，在
一块单板上集成了仪器仪表或智能设备所需的主要功能，可通过仪器仪表或者智能设备专用功能模块实现功能扩展，图1为单板式智能控制器功能框图。 根据不同的技术和应用要求，单板式智能控制器可有不同的形式，例如：单片系统SoC(SystemonChip），单板系统SingleBoardSystem等。
00 电源
编程接口
输入接口
存储内存外存
通信接口
处理器
状态指示
扩展接口
显示接口
输出接口
图1 单板式智能控制器功能框图
模块式智能控制器各个模块具有独立的结构，各模块之间通过系统扩展总线相连接。系统扩展总线采用统一的标准定义，根据系统扩展总线的性质可采取不同的拓扑结构，例如：PCI总线采用总线拓扑结构.以太网总线采用星型拓扑结构等。 图2为模块式智能控制器功能框图。
功能模块 1
功能模块
能 功 功 能 功
功能
垫制核块
能
模 模 模 模
块2 快3 块4 块5
?
系统扩展总线
a) 总线拓扑结构
图2模块式智能控制器功能框图
3 GB/T 36413.1—2018
功能模块
功能模块
功能模块
2
1
功能模块
功能模块
控制模块
N
n
功能模块
功能模块
功能模块
6
5
系统扩展总线
b）星型拓扑结构
图2（续）
箱式智能控制器具有独立的结构，控制器由主控制单元和一个或者多个功能扩展单元组成，主控制
单元与功能扩展单元之间通过系统扩展总线连接，与模块式智能控制器不同，箱式智能控制器扩展单元没有独立的结构。图3为箱式智能控制器功能框图。
箱式控制器
本机控制单元
功能扩展卡1
功能扩展卡
本机功能单元
系统扩展总线
图3箱式智能控制器功能框图
4.2基本功能要求 4.2.1运算功能
运算功能由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。运算的操作和操作
种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器：处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。运算功能是嵌入式智能控制器的核心功能，通常由中央处理单元（CPU)负责在性能满足应用要求的前提下，嵌入式处理器应优先采用自主CPU，宜采用16位以上的处理器。
4.2.2通信功能
嵌入式智能控制器应提供至少一个工业标准通信接口，用来与被控对象或其他智能系统实现数据、 命令、状态等信息交换。通信接口应符合工业通信网络现场总线相关标准要求。
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