IEC 61158-2:2000

Fieldbus standard for use in industrial control systems - Part 2: Physical Layer specification and service definition

Fieldbus is a digital serial, multidrop, data bus for communication with low-level industrial control and instrumentation devices such as transducers, actuators and local controllers. The Physical Layer provides for transparent transmission of Data Link Layer entities across physical connections. Specifies the requirements for Fieldbus component parts. Also specifies the media and network configuration requirements necessary to ensure agreed levels of: a) data integrity before Data Link error checking; b) interoperability between devices at the Physical Layer.

Bus de terrain utilisé dans les systèmes de contrôle industriel - Partie 2: Spécification de la Couche Physique et définition du service

Un bus de terrain est un bus numérique de transmission de données, série, à accès multiple, destiné à la communication avec des dispositifs industriels de commande et d'instrumentation de bas niveau tels que des transducteurs, des actionneurs et des régulateurs locaux. La couche physique assure la transmission transparent d'unités de données entre des entités de couches liaison à travers des raccordements physiques. Spécifie les prescriptions relatives aux composants du Bus de Terrain. Elle spécifie également les prescriptions de configuration des supports et du réseau nécessaires pour assurer les niveaux convenus: a) d'intégrité de données avant le contrôle d'erreur de la Couche Liaison de Données; b) d'interopérabilité entre les dispositifs au niveau de la Couche Physique.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 31-Jul-2000
• ICS: 25.040.01 - Industrial automation systems in general
• ICS: 35.240.50 - IT applications in industry
• Technical Committee: SC 65C - Industrial networks
• Drafting Committee: WG 6 - TC 65/SC 65C/WG 6
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 27-May-2003

Relations

• Revised: IEC 61158-2:2003 - Digital data communications for measurement and control - Fieldbus for use in industrial control systems - Part 2: Physical layer specification and service definition
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61158-2:1993/AMD2:1996 - Amendment 2 - Fieldbus standard for use in industrial control systems - Part 2: Physical layer specification and service definition
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

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INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2000-08
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>C7,3:25-H27/1-,A/:3B3:203;4-24.
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Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61158-2:2000
I+961;,-./,-A+G53:203;4, I+9G/134O

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.

>+G53:203;4,-:;4,;53.6/, !;4,;53.20/.-A+G53:203;4,

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to

indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
J253.306-./-52-A16,/40/-A+G53:203;4 J253.307-;B-0C3,-A+G53:203;4
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• K@30/-L/GM-./-52-!"#N • #"!-L/G-,30/N
• !2025;O+/-./,-A+G53:203;4,-./-52-!"# • !2025;O+/-;B-#"!-A+G53:203;4,
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement
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P/1934;5;O3/Q-,79G;5/,-O12AC3D+/, P/1934;5;O7Q-O12AC3:25-24.-5/00/1
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* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61158-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2000-09
Bus de terrain utilisé dans les systèmes
de contrôle industriel –
Partie 2:
Spécification de la Couche Physique et
définition du service
Fieldbus standard for use in industrial
control systems –
Part 2:
Physical Layer specification and
service definition
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– 2 – 61158-2  CEI:2000
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 14

INTRODUCTION . 18

Articles
1 Domaine d'application. 22

2 Références normatives . 22

3 Définitions. 24
4 Symboles et abréviations . 30
5 Interface Couche Liaison de Données – Couche Physique. 34
6 Interface Gestion de Station – Couche Physique. 40
7 Sous-couche Indépendante du DCE (DIS). 42
8 Interface DTE – DCE . 44
9 Sous-couche Dépendante du Support (MDS): Supports filaires . 68
10 Interface MDS – MAU: Supports filaires . 76
11 Unité de Liaison au Support (MAU) en mode tension à 31,25 kbit/s
sur support filaire. 80
12 Unité de Liaison au Support (MAU) en mode tension à 1,0 Mbit/s sur support filaire . 110
13 Unité de Liaison au Support (MAU) en mode courant sur support filaire . 136
14 Unité de Liaison au Support (MAU) en mode tension à 2,5 Mbit/s sur support filaire . 160
15 Unité de liaison au support (MAU) en monofibre à 31,25 kbit/s sur support optique. 186
16 Unité de liaison au support (MAU) en double fibre à 31,25 kbit/s sur
support optique. 204
17 Unité de liaison au support (MAU) à 1,0 Mbit/s en double fibre sur support optique . 214
18 Unité de liaison au support (MAU) à 2,5 Mbit/s en double fibre sur support optique . 228
19 Sous-couche dépendante du support (MDS) support radio à faible vitesse. 240
20 Interface MDS – MAU: Support radio . 252
21 Unité de raccordement au support: support radio à faible vitesse. 256
22 Unité de Liaison au Support (MAU) en mode tension à 31,25 kbit/s sur
support filaire avec option faible puissance. 278
23 Unité de liaison au support (MAU) en mode courant (1 A) sur support filaire . 320

Annexe A (normative) Spécification du connecteur du Bus de Terrain CEI . 346
Annexe B (informative) Spécifications des câbles et longueurs du tronc et des
ramifications pour la MAU en mode tension à 31,25 kbit/s. 366
Annexe C (informative) Etoiles optiques passives . 370
Annexe D (informative) Topologie en étoile . 372
Annexe E (informative) Fibres alternatives . 380
Bibliographie . 382

61158-2 © IEC:2000 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD .15

INTRODUCTION . 19

Clause
1 Scope . . 23

2 Normative references. 23
3 Definitions. 25
4 Symbols and abbreviations . 31
5 Data Link – Physical Layer interface . 35
6 Station Management – Physical Layer interface . 41
7 DCE Independent Sublayer (DIS). 43
8 DTE – DCE interface. 45
9 Medium Dependent Sublayer (MDS): Wire media. 69
10 MDS – MAU interface: Wire media . 77
11 Medium Attachment Unit (MAU): 31,25 kbit/s, voltage mode, wire medium. 81
12 Medium Attachment Unit (MAU): 1,0 Mbit/s, voltage-mode, wire medium . 111
13 Medium Attachment Unit (MAU): Current mode, wire medium . 137
14 Medium Attachment Unit (MAU): 2,5 Mbit/s, voltage mode, wire medium . 161
15 Medium Attachment Unit (MAU): 31,25 kbit/s, single fibre mode, optical medium . 187
16 Medium Attachment Unit (MAU): 31,25 kbit/s, dual fibre mode, optical medium . 205
17 Medium Attachment Unit (MAU): 1,0 Mbit/s, dual fibre mode, optical medium . 215
18 Medium Attachment Unit (MAU): 2,5 Mbit/s, dual fibre mode, optical medium . 229
19 Medium Dependent Sublayer(MDS) low speed Radio medium . 241
20 MDS – MAU interface: Radio medium . 253
21 Medium Attachment Unit: Low speed radio medium . 257
22 Medium Attachment Unit (MAU): 31,25 kbit/s, voltage mode, wire medium, with
low-power option. 279
23 Medium Attachment Unit (MAU): current mode (1 A), wire medium . 321

Annex A (normative) IEC Fieldbus connector specification . 347
Annex B (informative) Cable specifications and trunk and spur lengths for
the 31,25 kbit/s voltage-mode MAU . 367
Annex C (informative) Optical passive stars . 371
Annex D (informative) Star topology . 373
Annex E (informative) Alternate fibres . 381
Bibliography . . 383

– 4 – 61158-2  CEI:2000
Pages
Figure 1 – Modèle général de la Couche Physique.20

Figure 2 – Correspondance entre les unités de données à travers l'interface DL – Ph .34

Figure 3 – Machines séquentielles DTE/DCE .54

Figure 4 – Unité de Données de Protocole (PhPDU) .68

Figure 5 – Codage et décodage des PhSDUs.70

Figure 6 – Règles de codage.70

Figure 7 – Préambule et délimiteurs.74

Figure 8 – Configuration d'essai du circuit d'émission .86
Figure 9 – Forme d'onde de sortie.88
Figure 10 – Gigue du bit émis (déviation du point de passage à zéro) .90
Figure 11 – Sensibilité du récepteur et réjection du bruit .92
Figure 12 – Gigue du bit reçu.96
Figure 13 – Ondulation et bruit de la source d'alimentation .100
Figure 14 – Coupleur de Bus de Terrain.104
Figure 15 – Résistances de protection .104
Figure 16 – Configuratio
...