ICS 35.240 N 60
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39556—2020
智能实验室 仪器设备 通信要求 Intelligent laboratoryInstruments and equipment-Communication requirements
2021-07-01实施
2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T39556—2020
目 次
前言
范围规范性引用文件
1
2
3 术语和定义
缩略语总体要求 5.1 完整性 5.2 通信方式 5.3 可拓展性 5.4 符合性测试 6网络通信模型
N
5
6.1 网络通信架构 6.2 通信传输模式命令格式 7.1 数据报文结构 7.2 命令数据格式 7.3 监视命令 7.4 设置命令 7.5 设置命令响应 7.6 监视命令响应 7.7 推送消息 7.8 错误信息 7.9 批处理命令
2
附录A（资料性附录） 高低温试验箱关键字及命令示例附录B（资料性附录） 温度变化试验箱关键字及命令示例附录C（资料性附录） 离心机关键字及命令示例附录D（资料性附录） 电动振动台关键字及命令示例附录E（资料性附录） 电子天平关键字及命令示例
C
25
39
49 57 GB/T 39556—2020
前言
本标准按照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。 本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国实验室仪器及设备标准化技术委员会（SAC/TC526）归口。 本标准起草单位：广州五所环境仪器有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、湖南省计
量检测研究院、长沙高新开发区湘仪天平仪器设备有限公司、湖南德诺科学仪器有限公司、长沙启科电子有限公司、杭州雪中炭恒温技术有限公司、华测检测认证集团股份有限公司、上海爱斯佩克环境设备有限公司、上海博迅医疗生物仪器股份有限公司、广州莱佰世开科技有限公司、重庆银河试验仪器有限公司、苏州苏试试验集团股份有限公司、成都易华天宇试验设备有限责任公司、广州能源检测研究院、广州市庆瑞电子科技有限公司、深圳市计量质量检测研究院、福建省产品质量检验研究院、中信戴卡股份有限公司、深圳国技仪器有限公司
本标准主要起草人：雷晓明、张桂玲、王成城、吴双双、周凌嵘、姚希华、陈春跃、徐月明、冯华、向伟
王欣、蔡金、彭军、黄晓光、张平、刘雅杰、郑善锋、张国庆、刘友华、黄亮、朱平、王美军、谢晨浩、周四清、 唐郡、司继生、王海洋、谭君贤、蒙家文、江亨湖、卢嘉敏、龙四维、张文、张福旺、庞艳、周意波、姚陆洋
II GB/T39556—2020
智能实验室 仪器设备 通信要求
1范围
本标准规定了智能实验室仪器设备与上层系统通信的总体要求、网络通信模型和命令格式等本标准适用于实验室中具有通信功能的仪器设备
2 规范性引用文件
2.
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注目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/T39555—2020 智能实验室仪器设备气候、环境试验设备的数据接口
术语和定义
3
GB/T39555一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
关键字keyword 主键、子键、值项的名称。
3.2
智能实验室 intelligentlaboratory 应用信息和通信技术，通过信息管理系统等系统对实验室活动进行智能化管理的实验室注：智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能动地满足人的各种需求的
属性。
缩略语
4
下列缩略语适用于本文件 CAN：控制器局域网络（ControllerAreaNetwork） GPRS：通用分组无线服务（GeneralPacketRadioService） GPIB：通用接口总线（General-PurposeInterfaceBus） RS485：RS485标准接口（Recommendedstandard-485） RS232：RS232标准接口（Recommendedstandard-232) WiFi：无线局域网（WirelessFidelity）
5 总体要求
5.1 完整性
实验室设备与上层系统之间交换信息，应确保信息的真实性、完整性。
1 GB/T39556—2020
5.2 通信方式
实验室设备与上层系统可通过有线或无线方式通信，包括以太网、WIFI、GPRS、GPIB、CAN、 RS485,RS232等。 5.3可拓展性
通信协议应具有可拓展性，满足通信协议中未定义的特殊信息的交换，数据访问以分层结构为基础，包括主关键字、第二级关键字、第三级关键字，以此类推，在数据接口
相关标准中定义了基本关键字，例如：TEMP：PV表示温度物理量中的箱内实测温度。
制造商可在已有的关键字下定义子关键字，也可定义新的主关键字和其下的子关键字，例如：
TEMP：ENV在温度物理量下增加环境温度； WEIGHT：SAMP增加新的物理量：重量，并在其下增加样品重量。
新关键字的访问参见命令数据格式及基本关键字命令。 通信数据接口见GB/T39555一2020的规定。
5.4符合性测试
使用工具软件（调试助手等），通过人工或自动的方式对实验室仪器设备发送本标准定义的命令，并
检查仪器设备的应答是否符合本标准。
6网络通信模型
6.1[ 网络通信架构
智能实验室由实验室仪器设备、上层系统、通信网络组成，网络通信架构如图1所示，主要包括：
上层系统：包括实验室、设备制造商、第三方监管机构、上级主管部门等的信息管理系统，这些系统可能运行在PC机、服务器、移动终端上。如果系统中存在多个上层系统时，实验室仪器设备采用先到先处理的方式处理上层系统的命令通信网络：包括以太网、WIFI、GPRS、GPIB、CAN、RS485，RS232等。 实验室仪器设备：包括分析仪器，加热、制冷及空气净化与调节设备，样品处理仪器与设备等。 应用示例参见附录A～附录E
上层系统
通信网络
实验室仪器设备A
实验室仪器设备B
实验室仪器设备X
图1网络通信架构
2 GB/T39556—2020
6.2通信传输模式 6.2.1拉取方式
上层系统依次轮询网络中所有实验室设备，向设备发送设置命令或读取设备中的数据，如图2所
示。拉取方式如下：
上层系统发出设置命令时，收到请求的实验室设备对命令进行检查，如正确则发出确认命令 “ACK”不正确则发出命令“NACK”；上层系统发出监视命令时，收到请求的实验室设备对命令进行检查，如正确则发出应答数据包，不正确则发出命令“NACK”；上层系统在超时时间内如未收到任何报文则启动重发机制，或收到指示某些错误状态的命令 “NACK”后启动相应的重发机制。
上层系统
实验室设备
设置命令
设备1 设置命令处理
OK: 设置命令
1
监视命令
设备n 监视俞令处理
应答数据
图2拉取传输模式
6.2.2推送方式
当实验室仪器设备出现告警等情况，需要主动向上层系统发送消息时，主动将消息推送给上层系统，如图3所示。推送方式如下：
实验室仪器设备将监视命令和应答数据组织在一起形成推送消息后，发送给上层系统；上层系统收到推送消息后，根据监视命令处理相应的应答数据。
注：在半双工网络中，推送和拉取方式同时并存可能会造成通信冲突。
3 GB/T39556—2020
上层系统
实验室设备
推送消息（监视命令+应答数据）
设备1
推送消息（监视俞令+应答数据）
设备2
.
AC
推送消息（监视命令+应答数据）
设备n
图3推送传输模式
7命令格式
7.1 数据报文结构
拉取传输模式数据报文分为命令和响应数据，其中：
命令：从上层系统发送到实验室设备的数据被视为命令。命令有以下两种基本类型： ·监视命令：用于监视实验室设备的操作状态和测量数据； ·设置命令：用于改变实验室设备的操作模式或设置数据。 响应数据：实验室设备处理命令后，生成并向上层系统返回的数据： · 设置命令响应：返回上层系统发送的设置命令是否正确处理：
当设置命令被正确处理时，返回：“OK：settingcommand”；当设置命令未正确处理时，返回：“NA：settingcommand：errormessage"；有关错误消息的详细信息，参见表1。
·监视命令响应：实验室设备处理监视命令后，生成并向上层系统返回的数据；
当监视命令被正确处理时，返回：“monitoredcommandmonitoreddata”；当监视命令未正确处理时，返回：“NA：monitoredcommand：errormessage"；
M GB/T39556—2020
有关错误消息的详细信息，参见表1。
推送传输模式数据报文为推送消息命令，即实验室仪器设备主动发送给上层系统的监视命令和数据："monitored commandmonitoreddata"。
有关错误消息的详细信息，参见表1。 7.2命令数据格式
通信的命令数据格式如下： Addr:PrimaryKey:SecondKey:ThirdKey...JJJ@Paraml[,Param2[...JJ]?I&.[Datal,
Data2[...JJ
一《>中包含了给定命令字符串的参数选项。大括号不随命令字符串一起发送。 一竖条（）隔开给定命令字符串的多个参数选择。竖条不随命令字符串一起发送。 一方括号（［］）表示该元素可选且可以省略。方括号不随命令字符串一起发送。 一（表示必须为括号内的参数指定一个值。尖括号不随命令字符串一起发送。
冒号（：）用于将命令关键字与下一级的关键字分隔开。 一@用于分割关键字和参数（必须）。 问号（？)用于监视命令（必须）。
一
&.用于设置命令（必须）。 一逗号（，）用于分隔相邻的参数。
-
分号（；）用于命令批处理中多个命令之间的分割及多个命令参数之间的分割。 Addr实验室设备的通信地址，十进制数字。 -PrimaryKey、SecondKey、ThirdKey命令关键字，可以多级链接 -Paraml、Param2命令参数 -Datal、Data2设置或返回的值。 《CR》 -
7.3监视命令
通信的监视命令如下： Addr:PrimaryKey:SecondKey:ThirdKey[...JJ[@Paraml,Param2[...JJ?(CR> 7.4设置命令
通信的设置命令如下： Addr:PrimaryKey:SecondKeyL:ThirdKey[...JJ[@Param1,Param2[.JJJ&.Datal,Data2 [...J]
7.5 5设置命令响应
通信的设置命令响应如下： OK.Addr: PrimaryKey : SecondKey: ThirdKey[...J[@ Paraml [, Param2..JJJ&Datal
[,Data2...J] 通信的监视命令响应如下：
5