DIN 12900-1-1998 Laboratory data communication - Part 1 Point-to-point connection with RS-232 physical arrangements《实验室数据通信 第1部分 用RS-232进行点对点连接 结构安排》.pdf

1、DEUTSCHE NORM August 1998LabordatenkommunikationTeil 1: Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit RS-232Physikalische Festlegungen-12900-1ICS 35.100.10; 35.240.70; 71.040.20Deskriptoren: Laboratorium, Datenkommunikation, Datenubertragung,Punkt-zu-Punkt-Verbindung, physikalische EigenschaftLaboratory data commun

2、ication Part 1: Point-to-point connection withRS-232 Physical arrangementsCommunication de laboratoire Partie 1: Communication de point-a-point avec RS-232 Arrangements physiquesVorwortDiese Norm wurde im Normenausschu Laborgerate und Laboreinrichtungen durch den Arbeitsausschu ,Labordaten-kommunika

3、tion erarbeitet.Anhang A ist normativ.1 AnwendungsbereichDiese Norm kann grundsatzlich auf Punkt-zu-Punkt-Verbin-dungen mit RS-232 fur serielle Datenubertragung kurzerReichweite angewendet werden, zum Beispiel innerhalbeines Raumes oder eines Gebaudes. Sie gilt im besonde-ren fur die Datenubertragun

4、g von und zu Laborgeraten(Datenendeinrichtungen), die in chemischen, physikali-schen, biologischen, pharmazeutischen und medizinischenLaboratorien verwendet werden.Diese Norm gilt nicht fur Medizinprodukte, die zur Anwen-dung am Menschen bestimmt sind.Die Norm legt in eindeutiger Weise die physikali

5、scheDatenschnittstelle fest, mit der ein Laborgerat an ein uber-geordnetes leittechnisches System, zum Beispiel Personal-computer, Rechner oder Laborleitsystem, angeschlossenwird. Laborgerate konnen zum Beispiel Ruhr- und Tempe-riereinrichtungen, Waagen, Analysengerate oder Dosierein-richtungen sein

6、. Die Verbindungstechnik, die elektrischenEigenschaften, die Funktionen sowie die Betriebsweise undKennzeichnung der Datenschnittstelle werden festgelegt.ANMERKUNG: Im Verstandnis des OSI Basis-Referenz-modells nach DIN EN ISO/IEC 7498-1 werden damit dieBitubertragungsschicht (Schicht 1) und das phy

7、sika-lische Ubertragungsmedium beschrieben.Fur das Schnittstellenprotokoll gilt E DIN 12900-2 (derzeitin Erarbeitung). Erfolgt die Verbindung zwischen Labor-gerat und ubergeordnetem leittechnischen System alsMehrpunktverbindung mit einem Labordatenbus, geltenE DIN 12900-3 und E DIN 12900-4 (ebenfall

8、s in Erarbei-tung).2 Normative VerweisungenDiese Norm enthalt durch datierte oder undatierte Verwei-sungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diesenormativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen imText zitiert, und die Publikationen sind nachstehend aufge-fuhrt. Bei datierten Verweisunge

9、n gehoren spatere Ande-rungen oder Uberarbeitungen dieser Publikationen nur zudieser Norm, falls sie durch Anderung oder Uberarbeitungeingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt dieletzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation.DIN 41652-1Steckverbinder fur die Einschubtechnik, trapezf

10、ormig,runde Kontakte + 1mm Gemeinsame Einbaumerk-male und Mae, BauformenubersichtDIN 66003Informationsverarbeitung 7-Bit-CodeDIN 66259-1Elektrische Eigenschaften der Schnittstellenleitungen Doppelstrom, unsymmetrisch bis zu 20 kbit/sDIN EN 61010-1Sicherheitsbestimmungen fur elektrische Me-, Steuer-,

11、Regel- und Laborgerate Teil 1: Allgemeine Anforde-rungen (IEC 1010-1 : 1990 + A1 : 1992, modifiziert);Deutsche Fassung EN 61010-1 : 1993DIN EN ISO/IEC 7498-1Informationstechnik Kommunikation OffenerSysteme Basis-Referenzmodell: Basismodell(ISO/IEC 7498-1 : 1994); Englische FassungEN ISO/IEC 7498-1 :

12、 1995DIN ISO 1177Datenkommunikation Zeichendarstellung bei Serien-ubergabe; Identisch mit ISO 1177 : 1985ANSI/EIA/TIA-232-EInterface between Data Terminal Equipment and DataCircuit-Terminating Equipment Employing Serial BinaryData Exchange; Zu beziehen durch: Beuth Verlag,10772 BerlinFortsetzung Sei

13、te 2 bis 4Normenausschu Laborgerate und Laboreinrichtungen (FNLa) im DIN Deutsches Institut fur Normung e. V.G DIN Deutsches Institut fur Normung e. V.PJede Art der Vervielfaltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fur Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf d

14、er Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef.-Nr. DIN 12900-1 : 1998-08Preisgr. 05 Vertr.-Nr. 0005B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-033 Funktionen der SchnittstelleDie Ubertragung erfolgt im Start-Stop-Betrieb nachDIN ISO 1177. Den in Tabelle 2 festgelegten Leit

15、ungensind folgende Funktionen zugeordnet:a) TxD (Transmitted Data): Sendedaten;b) RxD (Received Data): Empfangsdaten;c) SGND (Signal Ground): Gemeinsamer Ruckleiter furalle Signalleitungen.d) Schirm: Die Schirmung hat keine Datenubertragungs-funktion, sondern verbessert die elektromagnetischeVertrag

16、lichkeit.Wenn fur die Datenflusteuerung (siehe Abschnitt 6) derHardwarehandshake verwendet wird, dienen hierzu dieoptionalen Schnittstellenfunktionen RFR und CTS.e) RFR (Ready for Receiving): Mit dieser Funktion zeigtdas jeweilige Gerat an, da es zum Empfang eines wei-teren Zeichens bereit ist. Der

17、Zustand aktiv (EIN) zeigtEmpfangsbereitschaft an.f) CTS (Clear to Send): Mit dieser Funktion erkennt dasjeweilige Gerat, ob der Kommunikationspartner emp-fangsbereit ist. Der Zustand aktiv (EIN) zeigt Empfangs-bereitschaft an.Die Funktionen der Schnittstelle sind nach ANSI/EIA/TIA-232-E festgelegt.A

18、NMERKUNG: ANSI/EIA/TIA-232-E legt die zugehorigenelektrischen Signalpegel (siehe Tabelle 1) fest.4 Verbindungstechnik4.1 Anschlu am LaborgeratDer Anschlusteckverbinder am Laborgerat mu ein 9poli-ger, trapezformiger Steckverbinder nach DIN 41652-1 (imfolgenden D-Sub-Steckverbinder genannt) mit Federk

19、on-takten (female) sein. Fur die elektrisch leitfahige Schraub-verriegelung des Verbindungskabels (siehe 4.3) mu derAnschlusteckverbinder mit feststehenden Gewindebuch-sen mit Zollgewinde versehen sein.Zur Verbesserung der elektromagnetischen Vertraglichkeit(EMV) mu der Schirm am metallischen Gehaus

20、e des An-schlusteckverbinders am Laborgerat angeschlossen sein.Fur die Kontaktbelegung des Steckverbinders am Labor-gerat gilt Tabelle 2. Die Beschaltung der Kontakte 1, 4, 6und 9 ist nicht festgelegt.4.2 Anschlu am u bergeordnetenleittechnischen SystemDer Anschlusteckverbinder am ubergeordneten lei

21、ttechni-schen System (z. B. Personalcomputer oder Steuergerat)mu ein 9poliger, trapezformiger D-Sub-Steckverbinder mitStiftkontakten (male) nach DIN 41652-1 sein.Fur die Kontaktbelegung des Anschlusteckverbinders amubergeordneten leittechnischen System gilt Tabelle 2.Wenn das leittechnische System n

22、och uber einen alteren25poligen D-Sub-Steckverbinder mit Stiftkontakten (male)verfugt, mu der Anschlu des Verbindungskabels (siehe4.3) mit Hilfe des Adapters nach Anhang A erfolgen.4.3 VerbindungskabelAls Verbindungskabel zwischen leittechnischem Systemund Laborgerat (physikalisches Ubertragungsmedi

23、um desOSI Basis-Referenzmodells) mu ein mindestens funfadri-ges Kabel mit Schirmung verwendet werden. Die Schir-mung ist einseitig an das metallische Gehause des Steck-verbinders fur das Laborgerat anzuschlieen.ANMERKUNG 1: In wenigen Ausnahmefallen kann es alsEMV-Manahme sinnvoll sein, die Schirmun

24、g an dasGehause des Steckverbinders fur das ubergeordneteleittechnische System zusatzlich anzuschlieen.Seite 2DIN 12900-1 : 1998-08Tabelle 1: Signalpegel der Schnittstellenfunktionen15 V bis 3 V 3 V bis +3 V +3 V bis +15 VBinarzeichen (TxD, RxD) 1 Undefiniert 0Signalzustand Mark SpaceFunktion (RFR,

25、CTS) Aus EinTabelle 2: Kontaktbelegung des SteckverbindersKontaktnummer Funktion Bedeutung2 RxD Empfangsdaten (Eingang)3 TxD Sendedaten (Ausgang)5 SGND SignalmasseGehause Schirm EMV-ManahmeOptional:7 RFR Empfangsbereitschaft (Handshake Ausgang)8 CTS Sendefreigabe (Handshake Eingang)B55EB1B3E14C22109

26、E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03Am Kabel mussen 9polige D-Sub-Steckverbinder nachDIN 41652-1 angeschlossen sein: Anschluseite Laborgerat: Stiftkontakte (male); Anschluseite leittechnisches System: Federkontakte(female).Kabel und Stecker mussen zur Zugentlastung mechanischhaltbar v

27、erbunden sein. Jeder Stecker mu beidseitig mitSchraubverriegelungen, passend zu den Anschlusteck-verbindern in 4.1 und 4.2, vorzugsweise mit Randelschrau-ben, versehen sein.Die Datenleitungen 2 und 3 sowie die Handshakeleitungen7 und 8 sind nach Bild 1 zu kreuzen.Die maximale Kabellange richtet sich

28、 nach den Leiterdatendes Schnittstellenkabels. Am Schnittstellenstecker mussendie Flankensteilheit der Signale und die Lastkapazitat nachDIN 66259-1 eingehalten werden.ANMERKUNG 2: Bei ublichem Schnittstellenkabel undeiner Datenubertragungsgeschwindigkeit von19 200 bit/s werden diese Werte bei etwa

29、15 m Langenoch eingehalten.5 Elektrische Eigenschaften derSchnittstelleFur die elektrischen Eigenschaften der Schnittstelle, beste-hend aus einer Schaltung zur Signalerzeugung, dem Ver-bindungskabel (siehe 4.3) und einer Schaltung zur Signal-auswertung, gelten DIN 66259-1 und ANSI/EIA/TIA-232-E.Zur

30、Erhohung der Funktionssicherheit der Schnittstelle soll-ten die Signale galvanisch getrennt sein. Andernfalls mudie Funktionssicherheit durch fur das jeweilige Laborgeratgeeignete elektrische Manahmen sichergestellt werden.Die galvanische Trennung ist zu bevorzugen.Fur Gefahren durch beruhrbare Klei

31、nspannungen giltDIN EN 61010-1.6 Betriebsweise der Schnittstelle6.1 UbertragungsartDie Datenubertragung erfolgt im Gegenbetrieb (auch Zwei-Richtungsbetrieb oder Duplexbetrieb genannt).6.2 ZeichenformatFur die ubertragene Information sind zwei Zeichenformatezulassig:a) 1 Startbit, 7 Datenbits, 1 Pari

32、tatsbit (gerade Paritat),1 Stopbitoderb) 1 Startbit, 8 Datenbits, kein Paritatsbit, 1 Stopbit.Die Zeichendarstellung erfolgt nach DIN ISO 1177. Dasubergeordnete leittechnische System mu in der Lage sein,beide Ubertragungsformate zu erkennen. Die Zeichenco-dierung bei der 7-Bit-Ubertragung erfolgt na

33、ch DIN 66003,Code-Tabelle 1: Internationale Referenz-Version.6.3 UbertragungsgeschwindigkeitZulassige Datenubertragungsgeschwindigkeiten sind2 400 bit/s, 4 800 bit/s, 9 600 bit/s oder 19 200 bit/s.Die bevorzugte Datenubertragungsgeschwindigkeit ist9 600 bit/s.6.4 Datenflusteuerung6.4.1 Die Datenflus

34、teuerung kann durch Software- oderHandwarehandshake erfolgen. Eine Datenubertragungohne Handshake ist moglich.6.4.2 Wenn die Datenflusteuerung bei 7-Bit-Datenuber-tragung mit Softwarehandshake erfolgt, mussen die Gera-testeuerzeichen DC1und DC3nach DIN 66003 verwendetwerden.ANMERKUNG: DC1und DC3habe

35、n die Bedeutung XONund XOFF.Eine Datenflusteuerung bei 8-Bit-Datenubertragung darfnicht mit Softwarehandshake erfolgen.6.4.3 Wenn die Datenflusteuerung durch Hardware-handshake erfolgt, mu sie zeichenweise auf den Signallei-tungen RFR und CTS durchgefuhrt werden. Der Empfangerzeigt seine Empfangsber

36、eitschaft durch den aktivenZustand auf der Leitung RFR an und erwartet ein Zeichenauf der Leitung RxD.Der Sender schickt nur dann genau ein Zeichen, wenn erauf der Leitung CTS den Zustand ,aktiv empfangt. VorSenden des nachsten Zeichens mu eine erneute Prufungdes Zustands der Leitung CTS erfolgen.Se

37、ite 3DIN 12900-1 : 1998-08Bild 1: Verbindungskabel fu r Punkt-zu-Punkt-VerbindungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-037 BenutzerhinweiseIn den Benutzerhinweisen von Laborgeraten mit Schnitt-stelle RS-232 mussen mindestens folgende Angaben zurSchnittstelle enthalten sei

38、n: der Hinweis, da die Schnittstelle dieser Normentspricht; das gewahlte Zeichenformat fur die zu ubertragendeInformation (siehe 6.2); die vom Benutzer an der Schnittstelle einzustellendeDatenubertragungsgeschwindigkeit in bit/s (siehe 6.3); die gewahlte Datenflusteuerung (siehe 6.4).8 Kennzeichnung

39、Der 9polige Anschlusteckverbinder am Laborgerat muunverwechselbar mit DIN 12900-1 gekennzeichnet sein.Anhang A (normativ)Anschlu von Laborgeraten an leittechnische Systeme mit 25poligem AnschlusteckverbinderWenn altere leittechnische Systeme (zum Beispiel Personalcomputer) noch uber einen 25poligen

40、D-Sub-Steckverbinder mitStiftkontakten (male) verfugen, erfolgt der Anschlu des Verbindungskabels nach 4.3 uber einen Adapter nach Tabelle A.1.Seite 4DIN 12900-1 : 1998-08Tabelle A.1: Kontaktbelegung des Adapters25poliger Federkontakt 9poliger Stiftkontakt(female) Funktion (male)Kontaktnummer Kontaktnummer3 RxD 22 TxD 37 SGND 51 Schirm1)nicht angeschlossen4 RFR 75 CTS 81)Schirmung siehe 4.3B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03