IEC 619182018+AMD12022 CSV 工业通信网络.工业场所通信网络的安装标准立项发展报告

工业通信网络工业场所通信网络的安装标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Industrialcommunicationnetworks-Installationofcommunicationnetworksinindustrialpremises摘要关键词：工业通信网络；安装标准；IEC61918；智能制造；网络基础设施；标准化AbstractIndustrialcommunicationnetworksserveasthecriticalinfrastructureformodernintelligentmanufacturingandindustrialautomationsystems,andtheirinstallationqualitydirectlydeterminesthesafety,reliability,andoperationalefficiencyofindustrialproduction.Withthein-depthadvancementofIndustry4.0,intelligentmanufacturing,andtheIndustrialInternet,thedeploymentenvironmentofcommunicationnetworksinindustrialpremiseshasbecomeincreasinglycomplex,imposinghigherrequirementsonthesystematicnature,compatibility,andforward-lookingperspectiveofinstallationspecifications.ThisstandardizationdevelopmentreportfocusesonIEC61918:2018+AMD1:2022CSV"Industrialcommunicationnetworks-Installationofcommunicationnetworksinindustrialpremises,"systematicallyreviewingthestandard'sdevelopmentbackground,revisionhistory,andcoretechnicalcontent.Itprovidesanin-depthanalysisofthestandard'snormativerequirementsininfrastructureplanning,cabling,electromagneticcompatibility,protectiveearthing,anddocumentationmanagementforindustrialcommunicationnetworks.Thereportelaboratesontheworkingmechanismsandcollaborativemodelsofparticipatingorganizationsduringthestandardrevisionprocess,and,basedonthecurrentevolutiontrendsofindustrialnetworkingtechnologies,looksforwardtothestandard'sfuturedevelopmentdirectionsinareassuchasTSN(Time-SensitiveNetworking),5Gindustrialapplications,andAI-enabledoperationandmaintenance.Thisreportaimstoprovidevaluablestandardizationreferencesandimplementationguidanceforresearchers,standarddevelopmentprofessionals,andengineeringpractitionersinthefieldofindustrialautomation,therebypromotingthehigh-qualitydevelopmentandinternationalalignmentofChina'sstandardssysteminthisdomain.Keywords:Industrialcommunicationnetworks;Installationstandards;IEC61918;Intelligentmanufacturing;Networkinfrastructure;Standardization1引言1.1研究背景工业通信网络作为连接工业现场设备、控制系统与企业管理层的信息桥梁，是实现工业生产自动化、数字化和智能化的核心基础设施。近年来，以工业4.0、中国制造2025和美国工业互联网为代表的制造业变革战略相继推出，工业通信网络的规模、复杂度和重要性均显著提升。在这一背景下，工业场所通信网络的安装质量直接影响整个工业系统的运行效能与安全保障能力，亟需一部系统完善、技术先进且具有广泛适用性的国际标准作为技术支撑与规范依据。1.2标准基本情况IEC61918:2018+AMD1:2022CSV由国际电工委员会（IEC）工业过程测量、控制和自动化技术委员会（IEC/TC65）下属的工业网络工具分技术委员会（SC65C）负责制定和修订维护。该标准首次发布于2007年，历经2013年第一次完整修订和2018年第二次修订，2022年3月发布补充修订件AMD1，形成现行有效的合并版本。标准涵盖了工业场所通信网络基础设施的规划、安装、验证、验收和文档管理等全生命周期技术内容，是国际工业通信网络安装领域最为权威和全面的规范性文件。1.3研究意义本报告通过对IEC61918:2018+AMD1:2022CSV的系统研究，旨在揭示该标准的技术内涵和实施要点，分析其国际标准化工作模式，为我国相关标准体系建设、企业技术升级和国际标准化参与提供参考借鉴。随着我国智能制造发展战略的深入实施，掌握和理解国际先进标准内容，对于提升我国工业网络建设质量、保障工业生产安全具有重要意义。2标准制定背景与修订历程2.1工业通信网络的发展与标准化需求工业通信网络的发展经历了从专有总线到标准以太网、从单一现场设备层到企业纵向集成的演进过程。20世纪80年代至90年代，以Modbus、Profibus、FoundationFieldbus等为代表的现场总线技术率先实现了工业现场设备的数字化通信。进入21世纪，工业以太网技术凭借其高带宽、高兼容性和成熟的技术生态迅速普及，EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT等工业以太网协议得到广泛应用。然而，各类通信技术在物理层传输介质、接口形式、安装要求等方面存在显著差异，这给网络规划、施工安装和运维管理带来了严峻挑战。在此背景下，国际电工委员会意识到亟需制定一部统一规范工业场所通信网络安装的基础性标准，以消除各技术方案在基础设施层面的不兼容性，保障网络系统的安装质量与运行可靠性。2.2标准制定的必要性与紧迫性工业场所的通信网络安装环境与办公楼宇等商业环境存在本质区别。工业生产现场普遍存在电磁干扰、机械振动、极端温度、粉尘油污、腐蚀性气体等恶劣因素，对通信线缆、连接器件和设备的安装方式提出了远超商业环境的严格要求。同时，工业通信网络往往承载控制指令、安全联锁等关键业务，网络故障可能导致生产停机和重大安全事故。在此背景下，制定一部专门针对工业场所通信网络安装的国际标准显得尤为迫切。它不仅需要统一各类通信协议的物理层安装要求，还需要系统考虑工业环境的特殊性，为工程设计人员、安装施工人员和运维管理人员提供全面的技术指导和规范依据。2.3标准修订历程回顾IEC61918标准的制定和修订过程经历了十余年的持续演进。2007年，IEC61918第一版正式发布，首次系统规定了工业场所通信网络的安装要求，涵盖线缆布放、连接硬件、防护措施和测试验证等核心内容。2013年，该标准进行了第一次完整的技术修订，补充了光纤通信链路的安装规范，调整了与IEC61784-5系列现场总线安装指南的衔接关系。2018年，标准发布了第二次修订版本，在总结多年来全球工业应用经验的基础上，对结构框架进行了优化重组，完善了无线通信基础设施的规划内容，更新了电磁兼容相关的技术要求。2022年3月发布的AMD1补充修订件则进一步适应了工业网络的快速发展需求，补充了新型传输介质的安装要求，修订了部分高可靠性应用场景的安装配置规定。3标准主要内容3.1标准适用范围与规范性引用文件IEC61918:2018+AMD1:2022CSV适用于工业场所内各类通信网络的安装，涵盖从控制室到现场设备的完整通信链路。该标准所规范的通信网络包括但不限于工业以太网、现场总线、光纤通信链路及无线通信基础设施。标准的核心适用范围包括：-工业场所内的固定安装通信线缆和连接硬件-工业现场设备与通信网络之间的接口连接-各类通信协议所依赖的物理层传输介质和相关基础设施-通信机柜、配线架、接续设备和控制柜内的布线系统需要特别指出的是，该标准与IEC61784-5系列标准形成了紧密配套关系。IEC61784-5针对不同的通信协议（如PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT等）分别提供了个性化的安装指南，而IEC61918则规定了适用于所有通信方案的通用安装要求。两者相辅相成，共同构成完整的工业通信网络安装标准体系。标准中还引用了大量其他IEC标准和ISO标准作为规范性引用文件，涵盖了电缆性能测试、光纤几何参数、连接硬件要求、电磁兼容性（EMC）、防护等级（IP代码）以及接地和安全等各个方面的技术要求。3.2核心安装技术要求3.2.1网络规划与设计标准强调通信网络安装应当始于系统的规划与设计阶段。标准规定，在规划阶段应充分考虑工业场所的物理环境条件（包括温度范围、湿度条件、振动等级、电磁干扰源分布等）、通信链路的传输距离与带宽需求、系统可用性等级要求以及未来的扩展和升级需求。标准要求规划文档应明确各通信链路的拓扑结构、传输介质选型、安装路径、接地策略和测试验收准则，确保安装工作有据可依、有章可循。3.2.2线缆布放与连接标准对不同类型通信线缆（铜缆、光缆）的布放方式提出了详细的技术要求。在铜缆布放方面，标准明确规定了最小弯曲半径（通常为电缆外径的4至8倍）、最大拉伸张力、与动力电缆的最小间距以及穿越墙体或楼板时的保护措施。在光缆布放方面，标准规定光缆的最小弯曲半径通常为其外径的10倍以上，光纤接续应使用专用工具设备和规范操作流程以保证接续质量。标准还强调了线缆标识的重要性，要求所有线缆和端口应具有清晰、耐久的标识，便于后期运维和故障排查。3.2.3屏蔽、接地与等电位连接工业场所电磁环境复杂，屏蔽和接地是保障通信网络信号完整性和系统安全的关键措施。标准详细规定了屏蔽线缆的屏蔽层接地方式：屏蔽层应在两端进行360°环形接地以确保屏蔽效能，接地导体的截面面积、接地电阻值以及接地导体的最短路径原则均有明确要求。标准同时强调了等电位连接的重要性，要求在工业场所内建立完善的等电位连接网络，避免不同设备之间存在危险的电位差。3.2.4防护措施工业场所的通信网络安装需要针对环境危害因素采取充分的防护措施。标准对此从多个维度进行了规定：（1）防水防潮方面，室外或潮湿场所的接线箱体应达到IP65或更高防护等级；（2）机械防护方面，线缆在易受机械损伤的区域应穿管保护或使用铠装电缆；（3）化学腐蚀防护方面，需根据环境中的腐蚀性介质选择合适的线缆护套和连接器件材料；（4）防爆场所方面，标准明确要求在爆炸性气体环境中的安装应符合IEC60079系列标准的附加要求。3.2.5安装验证与测试标准规定通信网络安装完成后必须通过系统的验证和测试方可投入运行。测试内容应至少包括线缆连通性测试、布线图验证、传输性能测试（如插入损耗、回波损耗、近端串扰等参数）、光纤链路衰减测试以及电磁兼容性核查。标准要求所有测试应形成正式的测试报告并纳入竣工文档。对于涉及安全关键应用的通信链路，标准推荐采用更高的测试等级和更严格的验收判据。3.2.6文档管理标准对安装文档管理提出了明确要求，规定应编制和保存完整的安装文档体系。文档至少应包括系统设计文件、安装图纸、线缆路由图、连接记录、测试报告、验收记录以及维护日志。标准强调，这些文档资料应当在整个系统生命周期内持续更新和妥善保存，为后续的运维、改造和故障处理提供依据。4标准的特点与创新4.1技术中立性与广泛适用性IEC61918标准最显著的特色在于其技术中立性。该标准不倾向于任何一种特定的通信协议或厂商技术方案，而是面向所有工业通信网络提供通用、统一的安装要求。这一设计理念使得该标准能够广泛应用于各种工业通信场景，并为未来新兴通信技术的引入保留了充分的空间。通过与IEC61784-5系列协议专项标准的配合使用，实现了“通用要求+专项指南”的标准化模式创新。4.2系统化的全生命周期管控该标准的另一大特色是覆盖通信网络从规划设计、施工安装、测试验收到运维管理的全生命周期。不同于一般的安装施工规范仅关注施工过程，IEC61918将网络规划也纳入规范范围，并强调文档管理在系统全生命周期中的重要作用。这种全生命周期管控的理念确保了网络系统的长期可靠运行和可维护性，充分体现了工业通信网络作为关键基础设施的特殊属性。4.3与IEC61784-5系列标准的协同IEC61918与IEC61784-5系列标准形成了层次清晰的标准体系架构。IEC61918规定了跨所有通信协议适用的通用安装要求，而IEC61784-5的各个部分（如IEC61784-5-3对应PROFINET、IEC61784-5-2对应EtherNet/IP等）规定了特定通信协议的专项安装指南。这种“通用+专项”的标准化体系架构既保证了标准体系的统一性和协调性，又为不同通信协议的特殊需求保留了灵活空间，是国际标准化工作中值得推广的成功实践。5参与修订的企事业单位介绍IEC61918标准的制定和修订工作由IEC/TC65/SC65C/WG17工作组具体承担。该工作组汇聚了来自全球多个国家的标准化专家和行业技术代表。其中，德国凭借其在工业自动化和工业通信领域的深厚技术积累，在标准制定过程中发挥了重要的引领作用。德国的菲尼克斯电气集团（PhoenixContact）作为该领域的全球领先企业，深度参与了IEC61918标准的制定和修订工作。菲尼克斯电气成立于1923年，总部位于德国布隆伯格，是全球工业连接技术和工业自动化领域的翘楚。该公司在电气连接技术、工业接口技术、自动化控制系统和工业通信网络基础设施等方面拥有全面的产品线和技术解决方案，业务遍及全球100多个国家和地区。在参与国际标准化工作方面，菲尼克斯电气拥有丰富的经验和显著的影响力。公司设有专门的标准化部门，多名专家长期担任IEC、ISO等国际标准化组织的技术专家和工作组召集人。在IEC61918标准的历次修订过程中，菲尼克斯电气的技术专家深度参与了线缆布放要求、屏蔽与接地技术、防护等级以及安装验证方法等多个核心技术章节的讨论和起草工作，为标准的科学性和实用性提供了重要的技术支撑。该公司在工业现场连接技术和电磁兼容领域的丰富工程实践经验为标准的制定提供了宝贵的行业视角，推动了多项关键技术条款的完善和优化。6标准实施与应用展望6.1国际应用现状我国的GB/T26338《工业通信网络工业场所通信网络的安装》等系列国家标准主要参考采用了IEC61918的技术框架和核心内容。2022年修订版的发布引起了国内相关标准化技术委员会和各行业用户的高度关注，中国正在积极跟踪该标准的最新修订进展，推动相应的国家标准同步更新，以保持与国际标准的协调一致。6.2未来发展趋势展望未来，工业通信网络安装标准的发展将紧密围绕以下技术趋势持续演进：TSN技术的深化应用：时间敏感网络（TSN）作为下一代工业以太网的核心技术，正在工业通信领域快速推广。随着TSN在工业现场的规模部署，其安装和布线要求将出现新的标准化需求，包括对传输介质性能的更高要求、精确时间同步对布线和环境条件的依赖等。IEC61918标准的后续修订版本预计将针对TSN网络的安装特点补充相关技术要求。5G与工业无线网络的融合：5G技术以其高带宽、低时延和海量连接能力正在向工业领域加速渗透。工业无线网络基础设施的规划、安装和部署将成为标准未来发展的重要方向之一。如何在保持标准技术中立性的前提下纳入无线网络基础设施的安装要求，是标准制定者需要认真考虑的问题。AI赋能网络运维：人工智能技术在网络运维管理中的应用日益广泛。未来标准可能在文档管理、故障诊断、智能测试等方面引入智能化元素，为AI技术的应用提供标准化基础。信息安全与网络安全的整合：随着IT与OT的深度融合，工业通信网络面临的信息安全威胁日益突出。未来标准修订中，在物理层安装层面如何更好地支持上层信息安全策略的实施（如物理隔离、端口安全管理等），也将是值得关注的趋势方向。7结论IEC61918:2018+AMD1:2022CSV《工业通信网络工业场所通信网络的安装》是国际工业通信网络安装领域最为权威和全面的规范性文件，为全球工业场所通信网络基础设施的建设提供了