ICS 25.040 N 10
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T38854—2020
智能工厂 生产过程控制数据传输协议
Smart factoryTransfer protocol of production process control data
2021-02-01实施
2020-07-21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/T38854—2020
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件
1
术语、定义和缩略语· 协议结构
3
4
·
5实时数据及命令的报文格式 5.1数据报文格式分类 5.2数据报文类型及定义附录A（规范性附录） 主站、从站间数据传输流程附录B（资料性附录） CRC16的C语言程序实例参考文献
0
图1本协议在OSI参考模型中的地位图2传输顿结构图图3 命令顿结构图4 “系统复位”命令顿形式图5 “开关控制操作-预置”命令帧形式图6 应答顿结构图A.1 命令连接建立的流程图A.2 数据连接建立的流程图A.3 查询配置信息的流程图A.4 下传配置信息的流程图A.5 命令连接状态检测的流程图A.6 命令连接异常情况下状态检测的流程图A.7 关闭数据连接的流程
10
13 1.4
1i
15 15
表1 传输顿字节定义表2 数据顿字节定义表3 数据块类型表4 全模拟量数据块表5 全开关量数据块表6 变化模拟量数据块表7 变化开关量数据块：表8 带时标变化模拟量数据块表 9 时标类型表10 带时标变化开关量数据块表 11 单字节整型数据块 GB/T38854—2020
表12 2字节整型数据块表13 4字节整型数据块· 表14 带时标单字节整型数据块表15 带时标2字节整型数据块表16 带时标4字节整型数据块表17 单字节流数据块表18 带时标单字节流数据块表19 单字节流数据表20 命令顿字节定义表21 命令类型（CMD) 表22 信息顿字节定义表23 应答顿字节定义
g
.
9
9
..
10 11 12
II GB/T 38854—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准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。 本标准起草单位：南瑞集团有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、东南大学本标准主要起草人：陆进军、柳晓菁、李宁峰、张洁、李伟、陆继翔、李昀、曹蓉蓉、汤奕、杨宇、李健
II GB/T38854—2020
智能工厂 生产过程控制数据传输协议
1范围
本标准规定了智能工厂内部集中监控系统与产线控制系统、数字加工设备、移动机器人、扫码器以
及消防、空调等现场终端设备或系统之间数据交换的格式和接口方式。
本标准适用于智能工厂建设和传统工厂的智能化改造。智能工厂集中监控系统与产线控制系统
车间监控系统的数据通信可参照执行。
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/T26865.2电力系统实时动态监测系统第2部分：数据传输协议 GB/T32197机器人控制器开放式通信接口规范
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T26865.2、GB/T32197界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
智能工厂S smart factory 利用具备分析、推理、判断、构思和决策等能力的智能设备及其控制系统进行产品生产、制造的
部门。 3.1.2
智能工厂集中监控系统integratedmonitoringcontrolsysteminsmartfactory 面向智能工厂实时监控业务，为智能工厂生产进程、运行环境、设备状态、控制操作等提供技术支持
SAC
的自动化系统。
3.2 2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 ACKCODE应答代码（AcknowledgeCode） DBLK数据块（DataBlock） IP网际互连协议（InternetProtocol） OSI开放式系统互联（OpenSystemInterconnection） RSN 帧序列号（RetransmissionSequenceNumber） SOC 世纪秒（(Secondof Century) TCP 传输控制协议（TransmissionControlProtocol) UDP 用户数据包协议（UserDatagramProtocol）
1 GB/T38854—2020
4协议结构
本协议基于OSI参考模型，属于应用层协议，底层通信采用TCP/IP网络协议。协议在OSI参考模型中的位置如图1所示。
OSI协议分层
“智能工厂生产过程控制数据传输协议” User/TCP接口（用户到TCP接口）
应用层（第7层）
表示层（第6层）会话层(第5层) 传输层（第4层）网络层(第3层) 链路层（第2层）物理层(第1层)
TCP,UDP IP 局域网、广域网
注：第5层、第6层不用
图1本协议在OSI参考模型中的地位
5实时数据及命令的报文格式
5.1 数据报文格式分类
数据报文包括四种类型：数据顿、命令顿、信息和应答顿数据顿用于终端设备或子系统（从站）向智能工厂集中监控系统（主站）传输实时数据：命令顿用于
传输集中监控主站向终端设备或子系统下发控制命令和控制参数；信息顿以ASCII码方式描述从站量测配置信息：应答顿对接受的报文做出响应，回复数据接收情况或命令执行情况
所有传输的顿都没有分界符，数据传输流程样例见附录A。 图2描述了传输的顿结构，包括传输次序、字段的描述，同步字首先传送，校验字最后传送。多个字
节的字传输时，先传送最高位字节，所有各帧都使用同样的次序和格式（ASCII字符传送顺序和表示顺序一致）。
SYNC
FRAMESIZE
DEVID 8
SOC 4
RSN
MSB 2 LSB
2
4
DATA n -
DATA 1
CHK 2
a
图2 传输顿结构图
传输顿各字节的定义见表1。
2 GB/T38854—2020
表 1 传输顿字节定义
编号
字段
说明
长度/字节
顿同步字第一字节：AAH 第二字节：顿类型和版本号
Bit7：保留至将来定义 Bits6~4：顿类型定义 000：数据顿 001：命令顿 010：信息顿 011:应答顿 Bits3~0：协议版本号，以二进制表示（1～15），本协议定义为0001
1 SYNC
2
GAG
2 8 4 4 1 1
顿字节数，2字节无符号整数（0~65535）设备标识代码世纪秒，起始时间为1970年1月1日00时00分00秒序列号数据段字节1 数据段字节2
2 FRAMESIZE 3 DEVID 4 sOC 5 RSN 6 DATA1
7 DATA 2
.... DATAn CHK
1 2
数据段字节n CRC16校验码，参见附录B
5.2 数据报文类型及定义 5.2.1 数据顿
数据顿字节定义如表2所示。 数据顿包含智能终端设备的测量数据，为二进制文件，可通过表2的 SYNC字段的第4位～第6位标识定义。
表 2 数据顿字节定义
编号 1 SYNC 2 FRAMESIZE 2 3 DEVID
字段
说明
长度/字节
2
顿同步字，定义见表1 顿字节数，定义见表1 设备标识代码世纪秒，起始时间为1970年1月1日00时00分00秒序列号数据块类型总数每类数据块包含的对象总数每类数据块的类型编码，具体见表3
8 4 4 2 2 2
4 SOC 5 RSN 6 TYPENUM 7 OBJNUM 8 OBJTYPE
3 GB/T38854—2020
表2（续）
编号 9 OBIBIAS
字段
说明
长度/字节
2
每类数据块的偏移地址根据数据块的总数，即TYPENUM字段，重复编号6～编号8 内容数据块1 数据块2 数据块数据块n，数据块总数对应TYPENUM字段 CRC16校验码
重复编号6～编号8 DBLK1 DBLK2 .. .. DBLKn CHK
2
各类数据块类型的编码见表3。
表3 数据块类型
类型代码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 以下将每类数据的报文结构详细列于表4～表19。 全模拟量数据块报文结构见表4。
说明
0001:模拟量数据，定义见表4 0010：开关量数据，定义见表5 0011：变化模拟量数据，定义见表6 0100：变化开关量数据，定义见表7 0101：带时标变化模拟量数据定义见表8 0110：带时标变化开关量数据，定义见表10 0111:单字节整型数据，定义见表11 1000:2字节整型数据，定义见表12 1001：四字节整型数据，定义见表13 1010：带时标单字节整型数据，定义见表14 1011：带时标2字节整型数据，定义见表15 1100：带时标4字节整型数据，定义见表16 1101：固定长度单字节流数据，定义见表17 1110：固定长度带时标单字节流数据，定义见表18
表4 全模拟量数据块
编号 1 MEASID 2 VALUE
字段
长度/字节 2X OBJNUM
说明
测点代码数组，成员类型为2字节无符号整型，长度对应该类型数据块的OBJNUM 量测值数组，成员类型为4字节浮点数，长度对应该类型数据块的OBJNUM 质量码数组，成员类型为2字节无符号整型，长度对应该类型数据块的OBJNUM
4XOBJNUM
2×OBJNUM
3 QC
4