GB/T 39556-2020 智能实验室 仪器设备 通信要求

ICS35.240

N60GB

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

Intelligentlaboratory-Instrumentsandequipment-Communicationrequirements

2020-12-14发布2021-07-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39556-2020

目次

前育…··皿

1范围………··………….1

2规范性引用文件……”…….1

3术语和定义”…………“………·……1

4缩略语……………“………·……1

5总体要求………………”………·……1

5.1完整性……………”………·……1

5.2通信方式……··……”………·……2

5.3可拓展性……………”…2

5.4符合性测试…………”………·……2

6网络通信模型…………”………·……2

6.1网络通信架构……”………·……2

6.2通信传输模式……·……”…·……3

7命令格式…”…………·……”…·……4

7.1数据报文结构……”…4

7.2命令数据格式………·……”……·………5

7.3监视命令……··………………5

7.4设置命令………·”·”……5

7.5设置命令响应…·……”……·………5

7.6监视命令响应…··…………·…5

7.7推送消息…………··……6

7.8错误信息”’…………6

7.9批处理命令…………6

附录AC资料性附录）高低温试验箱关键字及命令示例………………8

附录BC资料性附录）温度变化试验箱关键字及命令示例……·……….25

附录C（资料性附录）离心机关键字及命令示例…·……………“……..39

附录DC资料性附录〉电动振动台关键字及命令示例……·……………“…·…“…….49

附录E（资料性附录〉电子天平关键字及命令示例…··…………”57

I

GB/T39556-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009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z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夭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、广州莱伯世开科技有限公司、重庆银两试验仪器有限

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g雷晓明、张桂玲、玉成城、吴双双、周凌睐、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a

m

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

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/T395552020智能实验室仪器设备气候、环境试验设备的数据接口

3术语和定义

GB/T395552020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z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。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

CAN：控制器局域网络（ControllerAreaNetwork)

GPRS：通用分组元线服务（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a

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回

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F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z

一－TEMP,ENV在温度物理量下增加环境温度；

WEIGHT:SAMP增加新的物理量g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/T39555-2020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罔络通信模型

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2

一一上层系统E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，实验塞仪器

设备采用先到先处理的方式处理上层系统的命令。

一一通信网络2包括以太网、WIFI、GPRS,GPIB、CAN、RS485,RS232等。

一一实验室仪器设备2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Eo

l勺楼巍是毫

巍然辫靠各

辑凝望鼓钱器设番χ

圈1罔络通信架构

2

GB/T39556-2020

6.2通信传输模式

6.2.1挂取方式

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飞

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”g

一一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。

上巍巍草草堂毒是警该告是

设番i

没望重命令主主资要

圄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g

一一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F

一一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E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

3各级寒设费点是革系统

德主嚣苦蒋i革

〈旦这楞命〈警备军军替毒室主睡｝

设事是i

；然蠢淡恳

（建立摄像令争辈辈静数2摇7

在电ii-2

推必然感

i戴辛整命令•！草莓要竟然｝

键摇η

圈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z

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2

•监视命令＝用于监视实验塞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2

·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”9

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s

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”;

4

GB/T39556-2020

有关错误消息的详细信息，参见表10

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s“monitoredcommandmonitoreddata”。

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z

Addr,PrimaryKey[,SecondKey[,ThirdKey[…JJ][@Paraml[,Param2[...J]]{?I&.}[Datal[,

Data2[...]]](CR)(LF)

｛｝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，

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。

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。

〈〉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。

＠用于分割关键字和参数（必须）。

问号（？〉用于监视命令（必须λ

＆用于设置命令（必须〉，

逗号（，〉用于分隔相邻的参数．

一一分号（；）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。

一－Addr实验室设备的通信地址，十进制数字。

一－PrimaryK町、SecondK町、ThirdKey命令关键字，可以多级链接。

一－Paraml、Param2命令参数，

一－Datal、Data2设置或返回的值。

一一（CR)(LF）终止符（回车、换行）。

7.3监视命令

通信的监视命令如下＝

Addr,PrimaryKey[,SecondKey[,ThirdKey[•··JJ[@Paraml[,Param2[...JJJ?(CR)(LF)

7.4设置命令

通信的设置命令如下g

Addr,PrimaryKey[,SecondKey[,ThirdKey[•··JJ[@Paraml[,Param2［…］］］＆.Data丘，Data2

[…]](CR)(LF)

7.5设置命令晌应

通信的设置命令响应如下z

OK:Addr:PrimaryKey[:SecondKey[:ThirdKey[…]][@Paraml[,Param2[…]]]&.Datal

[,Data2[…]](CR)(LF)

7.6监视命令晌应

通信的监视命令响应如下E

5

GB/T39556-2020

Addr:PrimaryKey[:SecondKey[:ThirdKey[…]][@Paraml[,Param2[...]]]?Datal[,Data2

[…JJ<CR)(LF)

7.7推送消息

实验室设备主动推送的消息如下＝

Addr:PrimaryKey[:SecondKey[:ThirdKey[…]][@Paraml[,Param2[...]]]?Datal[,Data2

f…]](CR)(LF)

7.8错误信息

当从上层系统发送命令没有被实验室设备正确处理时，实验室设备返回一个附加有“NA”的错误

信息．表1给出这些消息及其含义。

表1错误信息

错误信息啻且

CMDERR

不能识别的命令

CONTNOTREADY－（设备制造商定义〉不能执行的命令

PARAERR－＜参数lID汇，参数2ID[···]]

参数错

DATAOUTOFRANGE－（参数lID江，参数ZIDI···]]参数超范围

PROTECTON二〈参数lID>［，参数ZIDI···]]设置被保护的参数

USERERR

用户自定义错误

监视命令错误应答如下＝

NA:Addr:PrimaryKey[:SecondKey[:ThirdKeyf…]][@Paraml[,Param2[...]]]?:error

message<CR)(LF)

设置命令错误应答如下＝

NA:Addr:PrimaryKey[:SecondKey[:ThirdKey[…]][@Paraml[,Param2[…]]]&.Datal[,

Data2[…]]:errormessage(CR)(LF)

7.9批处理命令

可同时发送多条设置命令或监视命令，但设置命令和监视命令不能同时发送，并且只能发送同级的

（及同级的关键字〉命令，其中二级关键命令包括2

多条设置命令如下：Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param&.SecondKey1Data;SecondKey2Data(CR)(LF)

一一多条设置命令正确响应如下：OK:Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param&.SecondKey1Data;SecondKey2Data(CR)(LF)

一一多条设置命令错误如下：NA:Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param&.SecondKey1Data;SecondKey2Data:errormessage(CR)(LF)

多条监视命令如下：Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param?(CR)(LF)

一一多条监视命令正确响应如下：Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param?SecondKeylData;SecondKey2Data(CR)(LF)

6

GB/T39556-2020

一一多条监视命令错误响应如下：NA:Addr:PrimaryKey:SecondKey1;SecondKey2@SecondKey1

Param;SecondKey2Param?:errormessage(CR)(LF)

注z实验室仪器设备在多条命令发送时，如果其中一条命令不能正确处理，则所有命令都不处理，并返回错误信息，

7

GB/T39556-2020

附录A

（资料性附录〕

高低温试验箱关键字及命令示例

A.l关键字列表

高低温试验箱关键字包括但不限于表A.I所示的内容．

表A.l关键字列表

第四级关键宇

主关键宇第二级关键宇第兰级关键字

第四级

主关键第二级第兰级

含义含义含义含义

字关键字关键宇关键字

MANUF

制造商

MODEL型号

SN

序列号

VER

软件版本号

DATE

日期

TIME

时间

HEIGHT

工作室尺寸〈高〕

GENWROOMWIDTH

通用数据工作室工作室尺寸（宽〕

DEPTH

工作室尺寸（深〕

TYPE

类型

PWRVOLT

电源电压

FREQ频率

MAXCURR

最大工作电流

WT

重量

MFD

生产日期

STAT

定时器状态

TIMERTNOSMODE

定时器数据定时器号定时器开始模式

OMODE

定时器操作模式

NAME

程序名

CDATE程序创建的目期

EMODE

程序结束模式

PRGMPNO

程序号

程序数据

BSNO

循环开始段号

CNO循环号ESNO循环结束段号

CTIMES

循环次数

8

GB/T39556-2020

表A.1（续〉

第二级关键字第四级关键字

主关键字第三级关键字

第二级第四级

主关键第三级

含义吉义吉义吉义

字关键字关键字关键字

程序段运行

RTIME

时间

SOAK

等待

BTEMP开始温度

PRGMPNOSNO

程序数据程序号段号

ETEMP

结束温度

BHUM

开始湿度

EHUM

结束湿度

RELAY

继电器信号

ANO报警号

KEYL

键盘锁

MODE

运行模式

PNO运行程序号

RUNSSNO

运行状态运行段号

CNO

当前循环号

CTIMES

当前循环次数

ON继电器输出

RELAY

继电器

STAT

状态数据OFF

继电器不输出

TOTAL

总运行时间

TIME

时间

REMAII吁

程序段剩余时间

HEAT

加热输出百分比

OUTPUT

输出百分比

HUM

加湿输出百分比

电源断电恢复

PRMODE

模式

EMODE

节能模式

HUMSS湿度开关设定值

三相电摞Pl相

Pl

电压

三相电源P2相

VOLTP2

电压数据

电压

三相电源P3相

P3

电压

9

GB/T39556-2020

表A.1C续）

第二级关键字第四级关键字

主关键字第三级关键字

第二级第四级

主关键第三级

啻义含义啻义吉义

字关键字关键字关键字

CFAN

冷凝风机

HEAT

加热器

HUM加湿器

FRAME

门窗框

INGLASS

内玻璃

OUTGLASS

CURR外玻璃

电流数据

三相电源Pl相

Pl

电流

三相电源P2相

P2

电流

三相电源P3相

P3

电流

sv设定值

MV测得值

HL

上限值

LL

下限值

TEMPAH

温度数据上限报警值

AL

下限报警值

SAMPLE

样品

EXHAUST

压缩机排气

SUCTION

压缩机回气

sv设定值

MV

测量值

HL

上限值

HUM

湿度数据

LL下限值

AH

上限报警值

AL

下限报警值

LSIDE

压缩机低压端

PRESS

压力数据

HSIDE

压缩机高压端

10

GB/T39556-2020

A.2读写通用擞据命令

A.2.1读制造商命令

读取设备制造商

语法，Addr,GEN,MANF?(CR)(LF)

参数z无

返回，Addr,GEN,MANF?(Manufacturer)(CR)(LF)

参数2

Manufacturer

返回的制造商名称

示fjlj'

发送200,GEN,MANF?(CR)(LF)

返回＇oo,GEN,MANF?GWS<CR)(LF)

A.2.2读型号命令

读取设备型号

语法，Addr,GEN,MODEL?<CR)(LF)

参数z无

返回，Addr,GEN,MODEL?(Chambermodel)(CR)(LF)

参数z

Chambermodel

返回的设备型号

示如l'

发送soo,GEN,MODEL?<CR)(LF)

返回，00,GEN,MODEL?EL-04KA(CR)(LF)

A.2.3读序列号命令

读取设备序列号

语法，Addr,GEN,SN?<CR)(LF)

参数z元

返回，Addr,GEN,SN?(Chamberserialnumber)(CR)(LF)

参数z

Chamberserialnumber

返回的设备序列号

示fjlj'

发送3oo,GEN,SN?<CR)(LF)

返回，00,GEN,SN?18123456(CR)(LF)

A.2.4读软件版本号命令

读设备软件版本号

语法，Addr,GEN,VER?(CR)(LF)

参数E无

返回，Addr,GEN,VER?<Versionnumber)<CR)(LF)

11

GB/T39556-2020

参数z

Versionnumber

返回的软件版本号

示例2

发送zoo,GEN,VER?<CR)(LF)

返回oo,GEN,VER?Vl.4(CR)(LF)

A.2.5读写日期命令

读写设备日期

读语法，Addr,GEN,DATE?(CR)(LF)

参数＝元

返回，Addr,GEN,DATE?(date)(CR)(LF)

参数＝

Date