GB/T 42019-2022标准规范下载简介

GB_T 42019-2022 基于时间敏感技术的宽带工业总线AUTBUS 系统架构与通信规范

表102IP映射表结构体IPMAPTABLES说

GB/T 42019—20229.3数据对象模型AUTBUS节点应提供业务数据缓冲区结构，数据缓冲区包括实时数据缓冲区和非实时数据缓冲区。实时数据缓冲区包含实时周期数据缓冲区和实时非周期数据缓冲区。各缓冲区对应不同的地址。AUTBUS应用层采用了面向对象的数据模型，应用进程对象类继承于根节点（Root），根节点包含数据类（DataClass）、模块类（ModuleClass）、类型类（TypeClass）和方法类（MethodClass）四个对象类。应用进程对象数据模型如图86所示。静态实时数据数据类动态历史数据类型属性模块类方法UINT8数据UINT16简单类型UIN'T32类型类UINT64数组类型复合类型结构体类型公共方法方法类私有方法共享方法图86应用进程对象数据模型AUTBUS节点应采用应用进程对象数据模型所述的数据和方法完成AP交互行为。数据内容包含节点的属性、特征、类型以及需要交互处理的数据等，定义数据的数据类型包括基本数据类型和复合数据类型（见4.3复合数据类型），方法分为私有方法、公有方法以及共享方法。该映射建模方法与OPCUA的数据模型兼容，见附录E，该附录是一个传感器的数据建模示例。这里定义的私有方法、公有方法和共享方法与面向对象中的对象方法定义一致，特殊地，AUTBUS应用进程对象以模块为单位进行交互时，对应模块定义的方法，如果为私有方法，即该模块对数据的处理方法和过程仅为该模块使用，如果为共享方法时，应指明共享使用该方法的其他模块。对于公有方法，则所有模块都可以使用该方法对数据进行处理，此公有方法的接口、参数及处理过程均为明确的。AUTBUS节点数据缓冲区宜采用图87所示的结构，用户定义的一个完整业务数据信息用一个连续缓冲区存储，称之为区块，每个区块存储对应业务数据的完整信息，且存储业务数据实际有效数据变量的数据段与数据报文直接映射。129

GB/T42019—2022发布者订阅者订阅者图89PUSH模式的P/S模型4发布者订阅者订阅者图90PULL模式的P/S模型PUSH模式的工作流程：a)发布者向订阅者发送被订阅的数据；b）订阅者在收到该数据后，不需要向发布者回复是否接收到该数据。PULL模式的工作流程：a）订阅者向发布者发送请求；发布者收到请求后发送订阅者请求的数据，并包含是否需要应答的信息；c)订阅者接收到发布者发送的数据后，可回复发送者确认收到数据或不回复确认。9.4.3C/S基于C/S通信模型的AP交互，采用双向数据流通过请求和应答的方式实现确定的服务功能。基于该模型的应用进程交互包括确认方式和非确认方式：确认方式，客户端向服务器端发送请求，收到服务器端发送的数据后，应发送应答报文给服务器端，服务器端根据该报文确认交互过程的状态和完成情况；非确认方式，服务器对客户端的请求进行应答处理后即确认本次交互过程的状态和完成情况。用户对确认和非确认方式的选择依赖于具体的应用交互业务。C/S通信模型如图91所示。非确认或确认服务请求客户端服务器非确认或确认服务应答响应图91C/S通信模型示意图服务器端应是集中存储数据的位置，客户端向服务器端请求数据并接收服务器的应答数据。对应不同的AP交互，一个服务器端能应答一个或多个客户端的请求，也允许一个客户端向一个或多个服务器端请求并接收数据。9.5应用层服务9.5.1概述应用层服务向用户提供时间服务、数据服务和系统管理服务。应用层用户通过网络应用对象标识132

行寻址和访向。时间AP通过时间ASE提供时间同步 和时间查询服务功能；数据AP通过实时数据ASE和非实时数据ASEQGDW 13097.1-2018 126kV～550kV气体绝缘金属封闭开关设备采购标准 第1部分：通用技术规范，提供数据的读、写操作；系统管 理AP通过资源ASE、寻址ASE、管理ASE和虚拟ASE，提供对本系统的资源管理、地址管理、网络系 统管理和虚拟化管理等应用服务功能

9.5.2应用服务元素ASE

9.5.2.1ASE对通信模型的支持

这些应用实体通过C/S或P/S通信模型实现具体的数据通信传输服务，应用层的ASE使用的通 信模型如表104所示

表104AUTBUSALASE对通信模型的支持

注：实时数据可分为实时周期和实时非周期，实时周期数据不支持C/S

寸数据可分为实时周期和实时非周期，实时周期数据不支 妾口的返回值如表105所示。

表105应用服务接口返回值列表

GB/T 42019—2022客户端服务器请求N答确认图95基于C/S通信模型的非实时数据通道建立示意图非实时数据AP交互采用P/S模型时，应基于非实时数据的业务优先级进行调度。基于P/S通信模型的非实时数据应用进程如图96所示。实时业务3非实时业务1非实时业务2调度网网A+I.++Ix+1Ta+2Iu+3图96基于P/S通信模型的非实时数据应用进程交互示意图9.5.2.4时间ASE9.5.2.4.1概述时间ASE定义了时间服务的接口和参数，AUTBUS节点基于时间ASE实现时间同步和时间查询服务功能。管理节点向终端节点发布管理节点的本地时间信息与每个终端节点的时间偏差信息，终端节点解析以上信息并同步终端节点本地时间。时间查询服务提供对终端节点时间同步状态的查询。应用层用户在管理节点进行时间查询的对象为网络中任意节点，在终端节点进行时间查询服务的对象只能为本节点。138

9.5.2.4.2接口

时间服务接口参数如表108所示

表108时间服务接口参数列表

GB/T42019—20229.5.2.4.3交互过程9.5.2.4.3.1时间同步交互过程时间同步交互过程应采用P/S通信模型，时间同步交互过程如图97所示。管理节点A终端节点B终端节点C广播延返1广播延迟2时间同步网步错误同步应答重置请求成答重置图97时间同步应用交互流程图97中，时间同步由管理节点发起：1：管理节点将与对应终端节点之间的传输延迟值广播给终端节点；2：管理节点发起时间同步，通过时间服务通告报文，将时间信息发送给终端节点，并要求终端节点对同步结果进行应答；3：终端节点收到管理节点发来的时间服务通告报文中的时间信息后，通过本地DLL接口实现本地时间同步，并根据管理节点要求，决定是否对同步结果进行应答：4：如果终端节点在时间同步中出现错误，则向管理节点发送同步错误信息；5：当终端节点出现时间同步错误时，可主动向管理节点申请时间重置请求，要求管理节点更新时间信息及时间偏差信息，管理节点对指定终端节点更新时间信息和时间偏差信息；6：管理节点根据系统配置，可应答终端节点的单次或多次请求，通知终端节点进行时间信息重置操作。9.5.2.4.3.2时间查询交互过程时间查询服务应采用C/S通信模型进行交互，时间查询服务交互过程如图98所示。管理节点A终端节点B终端节点C查询请求查询应答查询请求查询响应2图98时间查询服务交互过程140

GB/T 42019—2022上指定的IP映射表项的相应处理。图103为IP映射表交互过程示意。IP映射表映射节点图103IP映射表交互过程示意图基于IP地址映射表实现AUTBUS网络与IP网络的互通性操作，AUTBUS总线应用层数据报文与IP数据报文的相互转换有三种方式：a)AUTBUS应用层数据报文直接作为IP数据报文的有效载荷部分被承载传输，如图104所示。基于IP地址映射表将AUTBUS应用层数据报文作为IP协议的有效载荷直接封装到IP协议数据报文中，或者将IP协议数据报文中的有效载荷数据直接提取作为AUTBUS应用层数据报文传输。TP数据报文TOSLenAUTHUSAI.数据报文IP协议报文头AST源TPI)其的PSTDAUTHUS AIPriLen数据报文[P有效IP载荷数据数据载荷应用数据图104AUTBUSAL数据报文映射为IP有效数据载荷b）对AUTBUSALP报文头转换为IP协议报文头数据，然后将AUTBUS应用层数据报文中的有效数据载荷作为IP数据报文的有效载荷进行传输，如图105所示。基于IP映射表实现AUTBUS协议头中的SID、DID和PRI字段（对AUTBUS应用层协报文格式说明见9.6.2）与IP协议报文头中的SIP、DIP和TOS字段进行对应转换（见图105中2、3和4所示），保留ALP类型字段不变，优先级和长度字段压缩后放人IP协议头和IP选项字段中（见图105中1和5），ALP报文中的有效数据载荷依然作为IP数据被承载传输（见图105中6）。146

GB/T 42019—20226循环处理：管理节点更新需要处理的实时周期数据，总线网络继续按照设定周期进行循环处理。管理节点A终端节点B终端节点C实时循环数据0循环处理1准备离开2请求离开3离开处理4更新配置实时循环数据5工作通告6循环处理图110节点主动离开网络交互流程与被动离开网络处理流程不同主动离开网络的终端节点应主动发送申请离开协议报文给管理节点请求离开，图110为主动离开的交互流程，说明如下：0循环处理：总线处于正常的业务数据循环处理工作状态，所有节点按照设定周期循环处理业务数据；1准备离开：终端节点C收到新的组态通知或外部开关动作处理，准备离开当前总线网络；2请求离开：终端节点C发送离开请求消息给管理节点；3离开处理：管理节点A收到终端节点C的请求，释放终端节点C相关的缓冲区资源和通道资源，更新相关表项和配置信息；4更新配置：管理节点A发布最新的网络参数配置消息给所有未离开的终端节点，终端节点C处于离开状态，即便收到该广播消息也不应做任何处理。步骤5和步骤6的处理与被动离开处理流程一致。9.5.2.7.3.4诊断过程应用层用户发起的诊断服务对象是对实际诊断对象的读写操作，用户对诊断对象发起请求进行诊断处理以及诊断对象对请求的应答处理，诊断对象与用户之间进行数据传输，确认将诊断信息完整的输出给用户，以及从用户获取完整的诊断指令诊断服务功能采用C/S通信模型实现，客户端请求服务器端的诊断数据，服务器端应答客户端的诊断请求，并根据具体的诊断要求，将诊断信息发送给客户端。图111为诊断过程示意图。诊断对象实际对象实际对象图111诊断过程示意图152

GB/T42019—2022

基于虚拟ASE实现的虚拟化总线示例见附录G

AUTBUS应用层ASE通过读服务读取应用实体中数据对象的值，表113对该服务的参数进行

SEP：读服务终端节点信息，包括数据缓冲区地址以及AR标识符信息； Type：读服务报文类型，指出读服务调用者执行读服务的具体操作类型； Index：在目的设备使用该参数用于寻址到期望的数据对象； Length：该参数指出读取的数据对象的八位位组数； Data：读服务操作读取到的数据对象值，读服务操作成功时为Length个八位位组； ErrCode：该值表示服务操作结果，见表115

9.5.3.2 写服务

AUTBUS应用层ASE通过写服务写人实时或非实时数据对象的值。表114对该服务的参数进 免明。

GB/T 420192022

参数说明如下： SEP：写服务终端节点信息，包括数据缓冲区地址以及AR标识符信息； Type：写服务报文类型，指出写服务调用者执行写服务的具体操作类型； Index：在目的设备使用该参数用于寻址到期望的数据对象； Length：该参数指出写入的数据对象的八位位组数； Data：写服务操作写入的数据对象值。数据对象长度为Length个八位位组； ErrCode：该值表示服务操作结果，见表115

表115应用服务错误码说明

基于AUTBUS规范的钢铁行业应用推荐见附录H。附录I为基于AUTBUS规 行业应用推荐。

基于AUTBUS规范的钢铁行业应用推荐见附录H。附录I为基于AUTBUS规范的石油天象 业应用推荐。

AUTBUSALP通过使用AUTBUSDLL或其他毗邻的更底层的服务来提供应用服务，本章节规 范了应用服务的报文格式和状态机描述

9.6.2ALPDU结构

9.6.2.1ALPDU消息头

ALPDU具有统一的消息头格式（见图116），包含了应用服务类型，网络应用对象标识符、优先 度信息，该消息头长度固定为16个八位位组

表116应用层服务类型编码（续）

一 0x02：管理节点发送线路延迟信息给终端节点，终端节点更新本地存储的线路延迟信息， 并应答管理节点； · 0x03：管理节点发送时间信息、线路延迟信息给终端节点，终端节点更新同步状态，不 应答； ·0x04：管理节点发送时间信息给终端节点，终端节点更新同步状态，不应答； · 0x05：管理节点发送线路延迟信息给终端节点，终端节点更新本地存储的线路延迟信息， 不应答； 一 0x10：管理节点查询终端节点最后一次时间同步时的时间及同步偏差值； ·0x21：终端节点应答，本次时间同步正常； ·0x22：终端节点应答，本次时间同步异常： · 0x23：终端节点应答，时间同步状态异常； ? 0x24：终端节点应答，线路延迟信息更新正常； · 0x25：终端节点应答，线路延迟信息更新异常： 0x26：终端节点请求管理节点进行时间重置： ·0x30：终端节点正常应答管理节点查询，返回最后一次时间同步时的时间及同步偏差值； ·0x31：终端节点正常应答管理节点查询，返回最后十次同步偏差值的平均值； 。0x32：终端节点正常应答管理节点查询，返回最后十次同步偏差值的均方根； ·0x33：终端节点正常应答管理节点查询，返回最后十次时间同步的时间跨度； 0x34：终端节点应答管理节点，返回当前查询值。 保留参数信息（RSV）：1个八位位组，保留暂未使用 时间信息控制状态（TIC)：1个八位位组，基于比特表示当前报文结构中传输的时间信息类型 以及TIV、TCV有效性： ·比特0：TIV有效性，置Obo无效，置Ob1有效； ·比特1：TCV有效性，置Obo无效，置Ob1有效； ·比特2~3：保留； ·比特4：时间错误，置0bo无错误，置0b1有错误； ·比特57：时间错误类型值。 时间信息值（TIV)：8个八位位组，可选，数据通告报文中的时间信息默认都是管理节点的时 间信息，管理节点在发送该数据通告报文的时候，DLL实现对该数据报文中时间信息的赋值。 时间消耗值（TCV）：8个八位位组，可选，该字段表示的相应时间偏差值，可用于节点之间传输 延迟或时间偏差计数。 管理节点用时间服务通告ALPDU以广播方式发送时间信息给所有终端节点，每个终端节点都应 亥ALPDU并处理。管理节点用时间服务通告ALPDU以单播方式对指定终端节点发送时间传输 信息。

9.6.2.4应用层管理ALPDU

应用层管理应用进程的交互通过应用层管理ALPDU实现，应用层管理ALPDU消息承载的服务 力能由ALPDU消息头中的应用服务类型（AST）字段定义，见表116。根据服务类型的不同定义值， ALPDU消息头之后可能有一个或多个管理消息。通过ALPDU消息，实现基于资源ASE、寻址ASE 管理ASE和虚拟ASE实现的应用层管理应用进程交互，对应不同应用服务，应用层管理ALPDU中的 协议单元数据（PDU）定义不同内容 见图120为系统管理数据报文格式，其中对应字段说明如下： 类型（Type）：1个八位位组，系统管理数据报文类型：

GB/T 42019—2022表118订阅者状态机状态迁移说明（续）编号当前状态说明下一状态订阅者状态机始终处于活动状态按固定周期循环接收并处理发布者发送的T6ActiveActive数据订阅者接收数据期间因为错误或异常或其他外界因素导致数据状态和数据内T7ActiveReset容发生变化，订阅者状态机进入重置阶段，进行重置操作订阅者状态机重置操作，对相关参数和数据内容重新初始化，订阅者状态机进T8ResetInit人初始化阶段订阅者状态机状态迁移示意如图122所示。T1T8ResctT2T3T7T4InActivc15Active16图122订阅者状态机状态迁移示意图9.6.3.3客户端状态机客户端状态机有如下状态：Idle：客户端等待用户触发请求或等待服务器端应答的状态；Opeartion：工作状态，客户端发送请求给服务器或者接收服务器的应答数据的状态。客户端状态机状态迁移说明见表119。165

GB/T 42019—2022表119客户端状态机状态迁移说明编号当前状态说明下一状态T1Idle客户端初始化完成，进人Idle状态，等待用户触发请求或等待服务器应答Idle客户端收到用户发送请求的报文，开始进入工作状态，对用户请求进行数据封T2IdleOperation装并发送给服务器；或者客户端收到服务器应答后进人工作状态处理应答数据用户请求超时，或者请求服务器后没有收到预期应答后，会根据设定次数再次T3IdleOperation进行数据封装并发给服务器T4Operation客户端在处理发送请求和处理应答数据时，始终处于工作状态Operation客户端处理完发送请求或应答数据后，进入Idle空闲状态，继续等待下一个用T5OperationIdle户请求和服务器应答客户端状态机状态迁移示意如图123所示。T2, T3TlleOperationT5图123客户端状态机状态迁移示意图9.6.3.4服务器状态机服务器状态机有如下状态：Idle：服务器等待用户输入以应答数据或等待客户端请求的状态；Operation：服务器处于工作状态，处理用户输入的应答数据以及收到的客户端请求数据的状态。服务器状态机状态迁移说明见表120。表120服务器状态机状态迁移说明编号当前状态说明下一状态服务器初始化完成，等待用户输人应答数据或等待客户端请求阶段，服务器T1Idle直处于Idle空闲状态Idle服务器收到用户输人的应答数据，进人工作状态，对用户输入的应答数据进行T2Idle封装并发送给客户端；或者服务器收到客户端请求后进人工作状态处理请求Operation数据T3Operation服务器处理用户输人的应答数据和客户端的请求数据，始终处于工作状态Operation服务器对用户输人应答数据或客户端的请求数据处理结束后，进人Idle空闲状T4OperationIdle态，继续等待下一个客户端请求和用户输入应答数据服务器收到客户端错误请求，或者处理客户端请求出现错误时会停止工作，并T5OperationIdle进人Idle状态等待下一个客户端请求166标准下

GB/T42019—2022InActive：数据实体非活动状态，数据实体不能提供应用进程交互数据服务的状态；Active：数据实体活动状态，数据实体提供应用进程交互数据服务的状态数据实体状态机状态迁移说明见表122。表122数据实体状态机状态迁移说明编号当前状态说明下一状态T1Init系统组态或初始化阶段，触发数据实体进入初始化状态InitT2Init数据实体初始化完成后，系统正式启动运行，数据实体直接进人Active状态Active数据实体初始化完成后，因数据建模映射服务或者非实时数据服务需要，数据T3InitInActive实体进人InActive状态数据建模映射服务或者非实时数据服务用户的处理，不会导致数据实体状态T4InActiveInActive切换应用进程交互数据服务触发数据实体由非活动状态切换为活动状态，开始处理T5InActiveActive数据的发送和接收处理T6Active应用进程交互数据服务异常或错误导致数据实体进人非活动状态InActiveT7Active系统正常运行阶段，数据实体始终处于活动状态，周期性循环发送或接收数据Active数据实体状态机状态迁移示意如图126所示。11InitT312T5InActiveAcliv16图126数据实体状态机示意图9.6.3.7管理实体状态机管理实体状态机具有如下状态：Init：管理实体相关变量和参数被初始化阶段的状态；Idle：等待或空闲状态；Operation：工作状态，应答应用管理实体服务用户请求的状态。管理实体状态机状态迁移见表123。168

GB/T42019—2022表123管理实体状态机状态迁移说明编号当前状态说明下一状态T1Init系统组态或初始化启动阶段使得系统管理实体处于初始化状态InitT2初始化结束后对系统管理实体进行配置等操作前，系统管理实体状态机处于空InitIdle闲状态T3Idle没有更多系统配置实体相关操作时，系统管理实体一直处于等待或空闲状态IdleT4Idle系统管理实体进行系统管理相关应用进程交互，触发对系统管理实体操作，系Operation统管理实体进人工作状态T5Operation对系统管理实体循环操作满足系统管理相关应用进程交互需求OperationT6Operation系统管理实体工作结束后自动进人等待或空闲状态，等待下一次的操作 Idle系统管理实体状态机状态迁移示意如图127所示。T1InitT2T43IdleOperationT6图127系统管理实体状态机状态迁移示意图169

RS码生成的多项式的系数见表B.1、表B.2和表B.3

RS码生成的多项式的系数见表B.1、表B.2和表B.3

GB/T 420192022

附录B （规范性） RS码生成多项式系数

附录B （规范性） RS码生成多项式系数

表B.1RS码（255.247)生成多项式系数

表B.2RS码（255,239）生成多项式系数

表B.3RS码（255.223）生成多项式系数

附录C （资料性） NodeID与MAC地址映射表结构及示例 NodeID与MAC地址映射表结构如表C.1所示。

附录C （资料性） NodeID与MAC地址映射表结构及示例

表C.1NodeID与MAC的地址映射表

在一个终端节点设备上保存的NodeID与MAC地址映射表示例见表C.2。

终端节点保存的NodeID与MAC地址映射表示

GB/T42019—2022附录D（资料性）组播映射表结构及组播工作机制示例管理节点和终端节点上维护的组播组映射表结构如表D.1所示。表D.1组播组映射表表项描述Multicast Index组播组索引，有效值范围为0~15NodeID组播类型的NodeID值，见表54MemberMask掩码方式表示的组播成员，组播组成员节点NodeID值对应的比特偏移被置1图D.1为AUTBUSDLL组播工作机制示意图，该总线网络维护一个组播地址为253的组播组，组播成员包括NodeID=0的管理节点1、NodeID=1的终端节点2和NodeID=3的终端节点4,NodeID=2的终端节点3不属于该组播组。当管理节点1发送组播地址NodeID=253的DLPDU报文到总线网络上时，每个终端节点基于本地的组播组映射表确认是否继续处理该DLPDU报文。终端节点3不会处理该DLPDU报文，终端节点2和终端节点4应对该DLPDU报文进一步解析后处理。当终端节点4发送组播地址NodeID=253的DLPDU报文到总线网络上时，终端节点3也不处理该DLPDU报文，管理节点1和终端节点2应处理该DLPDU报文。管理节点1NodelI=0组播素引组播标识组播组成员掩码DL,PIDU2530x00...0000000BDLPDUDLPDUX终端节点2终端节点3终端节点4NodeID=1NodelI)=2NodeTT)=3图D.1组播组工作机制示意图175

GB/T42019—2022附录F（资料性）业务数据映射数据传输单元报文举例数据传输单元报文格式对字段内容的定义体现了对象（ALP报文头中的NAOID）、数据和方法的特征。例如，对总线上一个传感器设备进行温度数据的重置操作，确认该设备上温度传感器的模块，对该模块的数据执行方法为4个八位位组表示的写人命令值，对应取值为0x00001001，需要设定的温度值有10个八位位组长度，实际值为0x00000000000000000064，则对应的实时数据传输单元报文内容如图F.1所示。比特偏移八位位纽偏移76543200~10×04方法长度2~30x0A数据长度4~70x00001001方法8~1700000000000064数据图F.1数据传输单元报文内容示例1779急 wv%, bxfxx, con 标准下

GB/T42019—2022附录G（资料性）AUTBUS总线虚拟化方案示例如图G.1所示为一个AUTBUS网络拓扑结构。该工业现场总线环境中存在7台物理设备，对于总线主站设备DEVO，根据逻辑业务功能部署三个实时应用总线域和一个非实时应用总线域，这四个总线域的物理设备基于同一条物理介质以总线拓扑方式相互连接。MN/DEVONRTORTIRT2RT3AUTBUSTN/DEV3NDEV5TN/DEV6图G.1AUTBUS网络拓扑示意图说明：管理节点：管理节点，工业现场总线通信主站；终端节点：终端节点，工业现场总线通信从站：DEVx：物理设备x；RTx：实时业务逻辑模块x；NRT：非实时业务逻辑模块，对于所有终端节点物理设备，根据逻辑业务功能对设备进行虚拟化配置逻辑功能模块。如图G.2所示，对于终端节点设备DEV1，按照逻辑业务区分VD1和VD2两个虚拟化功能模块。对于从站设备DEV2、DEV3、DEV4、DEV5和DEV6都存在自已对应的虚拟化功能模块。管理节点和终端节点根据逻辑业务被划分为不同的虚拟化总线域，实际的物理设备对外接口形式不变。MNNRTDERT3RT2RT1O?V1/PORDIV2/PORTOV3/POROTV4/PORVDVD2VD3VD4VD5VD6VDVD8VD9VDIOVDLVD12图G.2AUTBUS虚拟总线拓扑示意图178

GB/T42019—2022说明：VDx：虚拟化逻辑功能模块；PORT：设备基于物理介质接入总线网络的接口。基于逻辑功能业务划分的虚拟总线可实现完整的总线通信和业务数据传输功能。如图G.3为基于逻辑业务功能块RT1的虚拟化总线网络拓扑的示意图。MNNRTRT3RT2RItVD4VDIO图G.3基于逻辑业务功能RT1的虚拟总线网络拓扑示意图同一物理设备上的不同虚拟设备之间，根据逻辑业务需求，采用独立或共享缓冲区方式实现数据访可。例如对于图G.2的从站DEV1，其虚拟设备VD1和VD2对于非实时数据的访问可能采用共享缓冲区方式实现，而VD1和VD2分别对应不同的虚拟总线业务时，则采用独立缓冲区方式处理。逻辑地址方案，遵从如下规则：规则1：不同的虚拟总线网络对应不同的域ID；规则2：同一物理节点对应的模块ID一致；规则3：同一物理设备上的虚拟设备模块具有不同的子模块ID；规则4：对于同一个物理设备模块可能有多个逻辑地址（NAOID)；规则5：非实时业务采用独立虚拟总线，基于物理设备惟一编址。基于图G.2的相关节点逻辑地址设定如表G.1所示。表G.1虚拟化总线环境节点逻辑地址列表节点逻辑地址说明RT10x01000000实时虚拟总线1对应虚拟主站节点逻辑地址RT20x02000000实时虚拟总线2对应虚拟主站节点逻辑地址RT30x04000000实时虚拟总线3对应虚拟主站节点逻辑地址NRT0x80000000非实时虚拟总线对应虚拟主站节点逻辑地址DEV10x83000100物理设备1上对应AUTBUS总线的逻辑地址VD10x01000101物理设备1上虚拟设备1对应虚拟总线RT1的逻辑地址VD20x02000102物理设备1上虚拟设备2对应虚拟总线RT2的逻辑地址DEV20x85000200物理设备2上对应AUTBUS总线的逻辑地址179

GB/T42019—2022

表G.1虚拟化总线环境节点逻辑地址列表（续

GB/T42019—2022附录H（资料性）基于AUTBUS规范的钢铁行业应用推荐H.1钢铁行业工业通信需求图H.1所示为钢铁生产主流程，包括冶炼区和轧钢区。冶炼区工艺路线装本处理转炉练明南炉东饮炉外乐连特轧钢区工艺路线+++++自+++++步连式加物炉（均落户特礼9Aoc快堆蝶冷却大始切划（可期大、净线）处理A定尺权材卜级通力后图H.1钢铁生产主流程钢铁生产主流程各维度对于通信的需求不同，具体如下：通信架构的灵活性：需要设计新型的通信架构，满足大规模高效率生产、规模化定制、服务转型等需求；数据类型的多样性：包括生产控制短数据，以及质量管理、人员管理等所需的视频、图像类长数据；数据实时性和确定性：包括实时性和确定性采样要求的过程控制数据，以及突发数据和实时性要求较低的管理数据；满足大规模、不同数字化水平设备的接人以及管理；对于新增的采集数据和视频，其接口要求易接人、易维护：数据长距离传输要求：钢铁行业流程长，需支持远距离传输：数据共享要求：钢铁行业工艺为连续性生产，各工序之间相互耦合，所有数据需进行统一封装和管理，便于实现新功能。H.22基于AUTBUS规范的钢铁行业应用系统架构AUTBUS规范具备的长距离通信、实时/非实时数据同步传输、支持254节点数量等特征，可满足钢铁行业对于通信的上述新要求。根据钢铁行业的通信需求以及AUTBUS规范定义的内容，设计基于AUTBUS规范的钢铁行业应用系统架构如图H.2所示。总的设计目标是利用AUTBUS总线连通181

图H.3中，基于AUTBUS规范，采用总线型连接方式，利 IBUS控制设备以及AUIBUS现 杨设备完成钢铁行业各类数据的采集、统一网络通信、生产过程控制、钢铁企业管理等相关应用。 其中，AUTBUS总线、AUTBUS控制设备和AUTBUS现场设备在钢铁行业中的具体功能包括： AUTBUS总线：作为AUTBUS通信主干，采用总线型架构实现钢铁行业各类通信； AUTBUS控制设备：作为钢铁行业的智能控制器，集成“通信十控制”一体化功能，一方面对 AUTBUS网络进行管理，另一方面作为钢铁行业各个工序的控制中枢； AUTBUS现场设备：根据现场应用的不同，AUTBUS现场设备功能不同，执行工业服务器 边缘计算设备、智能网关、边缘控制器、AUTBUS适配器、无线（如5G)等设备功能

H.4基于AUTBUS规范的钢铁行业应用效果

H.4.1钢铁行业设备管理应用效果

基于AUTBUS规范的钢铁行业设备应用效果包括： 基于AUTBUS多节点接人能力，接人多台套钢铁行业设备，形成钢铁生产设备全生命周期管 理，分析设备状态特征数据需求，完成关键设备运行全生命周期全方位状态监测；对设备维修 给出预警，以避免影响生产正常运行； 利用AUTBUS的安全保障，在全厂范围内打通信息网与工控网互联，实现安全受控的双向通 信；部署新的主干网终端准人控制系统，降低安全风险。 利用AUTBUS的物理层多接口技术，支撑备件的智能化管理

基于AUTBUS规范的钢铁行业工艺流程应用效果包括： 利用AUTBUS的确定性传输技术，支撑智慧焦炉以四大车无人化为抓手的智慧型焦炉应用； 利用AUTBUS的高精度同步技术，支撑烧结专家系统、皮带机辅助清理无人化技术等智能装 备、燃料水分及粒度在线智能检测控制等； 一基于AUTBUS的实时/非实时业务同步技术，支撑炼钢流程的智能化改造，包括支撑构建完 善炼钢自动化、操作室集中控制、工艺模型化和建立炼钢信息统一管理平台

QC/T 1108-2019 商用车用气路电磁阀4.3钢铁行业物流应用

采用AUTBUS网络技术，主要针对装卸、堆取、仓储、运输、物流信息等环节，结合三维成像、无人 车、无人机车、各类数据的传输和处理等核心技术，建立钢铁行业的智能料场、智能仓库、智能运输等。 物流应用效果具体包括： 原料料场和煤场筒仓的AUTBUS全互联和网络化协同； 基于AUTBUS的装卸设备信息采集与控制，实现堆取料机远程化集中化控制以及喷吹煤装 卸远程化集中化控制； 基于AUTBUS的成品仓库大数量网联，通过仓库智能化代替传统的人工作业模式，实现成品 库行车作业高效化、安全本质化； 基于AUTBUS快速搭建钢铁企业检化验数据采集，包括原燃材料检验、化学检测、物理检测 以及产品性能检化验等数据

H.4.4钢铁行业企业管理应用效果

钢铁行业企业 本质化提开、能介管网智能化改造、变配 以及智能电厂，具体包括：

利用AUTBUS网络能力提升安全管理水平，包括员工操作支持系统、物资进出厂电子办证系 统和安全管理信息系统； 利用AUTBUS长距离通信和异构数据同步传输的特性，支撑能介管网智能化改造，煤气管网 需要实现煤气管网阀门远程监控和煤气管网排水器巡查智能化管理； 利用基于时间敏感的AUTBUS技术，实现钢铁企业变配电系统的预警： 利用AUTBUS的“一网到底”特性，针对钢铁企业自备电厂，实现电厂数字化、信息化、可视 化，同时对接钢铁企业现有的能源管理数据平台，形成全厂范围内的多功能管理、监视和控制 网络，实现管控一体化

GB/T 42019—2022附录（资料性）基于AUTBUS规范的石油天然气行业应用推荐基于AUTBUS技术实现的单环形或双环形网络架构（如图I.1所示），为石油天然气行业用户提供了高可靠性通信网络，具有增强的网络余特性，同时可满足用户高带宽高实时的通信需求。利用AUTBUS应用层虚拟服务，可实现石油天然气行业现场网络的多业务数据融合，为实现智慧运维和健康管理等新型工业互联网业务发展提供了关键技术保障。w88AUTBL.S双环形总线网络T型连接器W温度仪表PLC控制器线缆压力仪衣电动执行器Proxy高速总线代理8液压执行器图 1.1AUTBUS双环形典型网络架构示意图宜采用符合石油天然气行业现场通信环境要求的T型连接器和线缆，构建双环形总线网络，为用户提供设备级和链路级的余保护。网络中任意终端节点的加入或离开和连接器故障都不会影响其他节点的正常工作；如果网络中主干线缆出现故障，则环形总线网络会自动切换为线形总线网络继续运行。网络架构中的高速总线代理，实现现场层网络通信资源的分配和调度，默认情况作为管理节点的组件模块与PLC控制器位于同一设备中。当控制器与现场层网络的距离超过5OOm时.高速总线代理可作为独立的设备模块存在于现场层网络，与现场层设备实现基于AUTBUS的数据通信，同时可基于实时以太网与控制器完成数据交互。将石油天然气行业的现场通信网络中控制器和各终端设备处理的业务数据，区分为产品信息、实时数据、参数信息和告警数据四种类型（如图1.2所示）。185

GB/T42019—2022数据类模块类类型类方法类承项0000冠性A00DD类型A 0000方法A0000联0001.两件A 0000.类型R(X0)方张40000..相0实时数据J数据项1000动作A 1000类型C0002法D0010油气管数据项1001动作1)10D1.类型C(XKB方法BD010...道现场参数信息晟性B001炎型A0000设备方法CD100弱性B0001...类量D 0003.JLD0200...告警数据数费频8000性C1002类型片:D004动作C 4001.类型E0004.方涨0100...方法040图I.2石油天然气行业现场总线应用数据模型示意图为便于实现对基于该网络的业务数据进行维护和管理，基于AUTBUS应用层协议的数据对象模型，通过定义逻辑槽，对网络中不同设备的不同业务数据进行实例化。在每个独立的业务逻辑槽中包含完整的数据信息，根据业务特征：用户可将数据映射或存储到不同缓存区，根据实时性要求，将需要分发的数据与缓冲区直接映射，或者缓存到本地后继续处理。一种数据管理工作过程如图1.3所示。管理节点0终端节点1终端节点2减性B类型方法C数据项4001F参数信息配置广播配置应答工作通告动作入类型c方法B数据项1001实时数据属性3类型入方法C数据项000接入请求产品信息标识分配确认请求属性B类型4方法(数据项4000参数信息配置广播更新应答工作通告属作B类型A方泌C数据项4000故障上报告警数养图I.3数据管理工作过程示意图对于支持AUTBUS规范并动态接入网络中的设备，管理节点将根据接入设备应处理的业务数据需求进行实时网络配置和资源分配，在确认接人设备应答后，即通知该节点开始正常的数据采集和控制执行工作。186

XF/T 1150-2014 消防搜救犬队建设标准GB/T 420192022