DIN EN 14908-1-2014 Open Data Communication in Building Automation Controls and Building Management - Control Network Protocol - Part 1 Protocol Stack English version EN 14908-1 20.pdf

1、August 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) im DINPreisgruppe 52DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 97.120; 35.240.99; 91.140.01!%

2、1PN“2144543www.din.deDDIN EN 14908-1Firmenneutrale Datenkommunikation fr die Gebudeautomation undGebudemanagement Gebude-Netzwerk-Protokoll Teil 1: Datenprotokollschichtenmodell;Englische Fassung EN 14908-1:2014Open Data Communication in Building Automation, Controls and Building Management Control

3、Network Protocol Part 1: Protocol Stack;English version EN 14908-1:2014Rseau ouvert de communication de donnes pour lautomatisation, la rgulation et lagestion technique du btiment Protocole de contrle du rseau Partie 1: Niveaux du protocole;Version anglaise EN 14908-1:2014Alleinverkauf der Normen du

4、rch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 14908-1:2007-11www.beuth.deGesamtumfang 417 SeitenDIN EN 14908-1:2014-08 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN 14908-1:2014) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 247 Building environment design“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom SNV (Schweiz) ge

5、halten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 041-03-68 AA Gebudeautomation und -kommunikation (SpA CEN/TC 247/WG 4)“ im Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik (NHRS) im DIN. Der englische Originaltext dieser Europischen Norm wurde unverndert bernommen. Das Prsidium des

6、DIN hat mit seinem Beschluss 1/2004 festgelegt, dass von dem in den Regeln der europischen Normungs-arbeit von CEN/CENELEC verankerten Grundsatz, wonach Europische Normen in den drei offiziellen Sprachen Deutsch, Englisch und Franzsisch verffentlicht werden, in begrndeten Ausnahmefllen abgewichen un

7、d auf die deutsche Sprachfassung verzichtet werden kann. Die Genehmigung dafr hat die DIN-Geschftsleitung entsprechend ihren in Anlage 1 zu dem DIN-Rundschreiben A5/2004 festgelegten Kriterien fr die vorliegende Norm auf Antrag des NHRS als Ergebnis einer Einzelfallentscheidung erteilt, zumal bereit

8、s dieser Norm zugrunde liegende Papiere berwiegend in englischer Sprache auch von den deutschen Marktteilnehmern angewendet werden. Da sich die Anwender der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die englische Fassung der EN 14908-1 verffentlicht. Die Europische Norm

9、 EN 14908-1 ist Teil einer Serie von Normen, die sich mit dem Kommunikationssystem Control Network Protocol“ befassen, das auf der LonWorks-Technologie basiert. In dieser Serie werden sowohl Hardware als auch Software spezifiziert, die fr die Funktion des Kommunikationssystems notwendig sind. Des We

10、iteren wird es Teile geben, in der Funktionen, Profile und Konformittstests beschrieben werden. In EN 14908-1 wird der so genannte Protocol Stack“ definiert. Dieser Protokoll-Stapel“ beschreibt das Kommunikationssystem anhand des ISO/OSI Basis-Referenzmodells ISO 7498, das eine Kommunikation in bis

11、zu sieben Schichten aufteilt mit jeweils einem eigenen Protokoll. Im Falle des Control Network Protocol werden alle sieben Schichten und die Schnittstellen zwischen den Schichten spezifiziert. Dabei sind die ueren Schnittstellen zur Bitbertragungsschicht (Physical Layer) und zur Anwendungsschicht (A

12、pplication Layer) von besonderer Bedeutung, weil dies in der Regel die Schnittstellen sind, an die ein Anwender sein Gert, seine Software usw. anbinden muss. Da es fr das Building Network Protocol verschiedene Medien fr die bertragung gibt, wie z. B. verdrillte Zweidrahtleitung (Twisted Pair) und Po

13、werline-Kommunikation, gibt es in dieser Normenreihe dafr eigene Teile, die sich an den allgemeinen Teil der Spezifikation Schicht 1 anpassen. Um die Spezifikation fr diejenigen verstndlicher zu machen, die das Control Network Protocol implementieren wollen, ist im Anhang A eine Referenz-Implementie

14、rung aufgefhrt, die beispielhaft einige Teile der Spezifikation in Form von Programm-Teilen beschreibt. DIN EN 14908 besteht aus den folgenden Teilen unter dem Haupttitel Firmenneutrale Datenkommunikation fr die Gebudeautomation und Gebudemanagement: Teil 1: Datenprotokollschichtenmodell Teil 2: Kom

15、munikation ber paarig verdrillte Leitungen Teil 3: Kommunikation ber die Stromversorgungsleitungen Teil 4: Kommunikation mittels Internet Protokoll (IP) Teil 5: Implementierungsrichtlinie DIN EN 14908-1:2014-08 3 nderungen Gegenber DIN EN 14908-1:2007-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) EN

16、14908-5:2009 wurde in die normativen Verweisungen aufgenommen; b) der normative Anhang A wurde zum besseren Verstndnis berarbeitet. Die Referenz-Implementierung dieser Norm zeigt detailliert welcher Teil normativ und hardwareunabhngig, welcher normativ und hardwareabhngig und welcher aufgrund von Ha

17、rdwareabhngigkeit nicht normativ ist. Diese Informationen untersttzen die Entwicklung eines Datenprotokollschichtenmodells und das Verstndnis fr die spezifizierten Kommunikationsdienste. Frhere Ausgaben DIN V ENV 13154-2: 1998-08 DIN EN 14908-1: 2006-01, 2007-11 DIN EN 14908-1:2014-08 4 Nationaler A

18、nhang NA (informativ) Begriffe und Definitionen Im Folgenden wird EN 14908-1:2014, Abschnitt 3 ins Deutsche bersetzt. Die Benennung der folgenden Begriffe und Abkrzungen ist identisch mit der Benennung in der englischen Fassung. 3 Begriffe und Definitionen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten di

19、e folgenden Begriffe und Definitionen. Fr die Anwendung dieser Europischen Norm enthlt der folgende Unterabschnitt die wesentlichen Begriffe, die in dieser Europischen Norm gebraucht werden. Die meisten von ihnen sind allgemein gebruchlich und die Benennungen besitzen sowohl im allgemeinen Kontext a

20、ls auch im Normkontext dieselbe Bedeutung. Dennoch bestehen fr einige Benennungen feine Unterschiede. Beispielsweise unternehmen Bridges eine selektive Weiterleitung basierend auf der Zieladresse der Schicht 2. Es gibt keine Adressen der Schicht 2 in dem Protokoll dieser Norm, sodass Bridges alle Pa

21、kete weiterleiten, solange die Domainadresse im Paket mit einer Domain bereinstimmt, welche zur Bridge gehrt. Router fhren im Allgemeinen eine Netzwerk-Adressennderung durch, sodass zwei Protokolle mit derselben Transportschicht aber unterschiedlichen Vermittlungsschichten verbunden werden knnen, um

22、 ein einzelnen logisches Netzwerk zu bilden. Router dieser Norm knnen eine Netzwerkadressennderung vornehmen, sie untersuchen aber in der Regel nur die Netzwerkadressenfelder und leiten Pakte selektiv auf Grundlage der Vermittlungsschicht-Adressenfelder weiter. 3.1 Kanal (en: channel) physikalische

23、Bandbreiteneinheit, die einen oder mehrere Kommunikationsknoten verbindet Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Anhang E fr weiterfhrende Erluterungen der Beziehung zwischen einem Kanal und einem Subnetz. 3.2 physikalischer Repeater (en: physical repeater) Gert, welches das ankommende Signal der Bitbertrag

24、ungsschicht an einem Kanal aufbereitet und es auf einem anderen Kanal weitersendet 3.3 Store-and-forward-Repeater (en: store-and-forward repeater) Gert, das Datenpakete speichert und sie anschlieend auf einem zweiten Kanal weiterleitet 3.4 Bridge (en: bridge) Gert, das zwei Kanle (x und y) miteinand

25、er verbindet; es leitet alle Pakete von x an y und umgekehrt weiter, solange die Pakete ihren Ursprung an einer der Domains besitzen, zu der die Bridge gehrt 3.5 Konfiguration (en: configuration) vom Gert verwendete nicht flchtige Daten zum Anpassen seiner Funktion. Es gibt Konfigurationsdaten fr di

26、e ordnungsgeme Funktion des Protokolls in jedem Gert, und optionale fr die Anwendungsfunktion. Die Netzwerkkonfigurationsdaten, die in jedem Gert gespeichert sind, verfgen ber eine den Daten entsprechende Prfsumme. Beispiele der Netzwerkkonfigurationsdaten sind die Knoten-Adressen, Kommunikations-Me

27、dienparameter wie z. B. Priorittensetzung usw. Daten der Anwendungskonfiguration sind anwendungs-spezifisch. DIN EN 14908-1:2014-08 5 3.6 Domain (en: domain) virtuelles Netzwerk, das die Netzwerkeinheit fr Steuerung und Verwaltung darstellt. Gruppenadressen und Subnetzadressen (siehe nachstehend) we

28、rden vom Administrator vergeben, der fr die Domain verantwortlich ist, und sie besitzen nur im Kontext dieser Domain eine Bedeutung. 3.7 flexible Domain (en: flexible domain) verwendet in Verbindung mit der Unique_Node_ID und der Broadcast-Adressierung. Ein Knoten antwortet einer an die Unique_Node_

29、ID gerichteten Nachricht, wenn die Adresse bereinstimmt, unabhngig von der Domain, an welche die Nachricht gesendet wurde. Um so zu antworten, dass der Sender der Nachricht die Antwort empfngt, muss die Antwort an die Domain gesendet werden, von der sie empfangen wurde. Auerdem muss sich an diese Do

30、main fr die Dauer der Transaktion erinnert werden, damit ein doppeltes Erkennen von Wiederholungen mglich ist. Dieser vorbergehende Eintrag der Domain an einem Knoten wird als flexible Domain bezeichnet. Wie viele flexible Domaineintrge ein Knoten untersttzt, hngt von der Umsetzung ab. Mindestens ei

31、n Eintrag ist jedoch erforderlich 3.8 Subnetz Teilnetz (en: subnet) Reihe von Knoten, die ber dasselbe Sicherungsschicht-Protokoll zugnglich sind; Routing-Abstraktion fr einen Kanal; in dieser Norm sind Subnetze auf maximal 127 Knoten beschrnkt 3.9 Knoten (en: node) Abstraktion fr einen physikalisch

32、en Knoten, der den hchsten Grad der Adresslsbarkeit in einem Netzwerk besitzt. Ein Knoten wird innerhalb eines Subnetzes durch seine (logische) Knoten-ID gekennzeichnet (adressiert). Ein physikalischer Knoten kann zu mehr als einem Subnetz gehren; wenn dies der Fall ist, wird ihm eine (logische) Kno

33、ten-Nummer fr jedes Subnetz, zu dem er gehrt, zugewiesen. Ein physikalischer Knoten kann zu hchstens zwei Subnetzen gehren; diese Subnetze mssen in unterschiedlichen Domains liegen. Ein Knoten kann auch innerhalb eines Netzwerks mithilfe seiner Unique_Node_ID absolut gekennzeichnet werden 3.10 Grupp

34、e (en: group) eindeutig identifizierbare Reihe von Knoten innerhalb einer Domain. Innerhalb dieser Reihe werden einzelne Elemente durch ihre Nummer gekennzeichnet. Gruppen ermglichen die Einer-an-Alle-Kommunikation und sind dafr vorgesehen, die funktionale Adressierung zu untersttzen 3.11 Router (en

35、: router) Gert, das Datenpakete durch selektive Weiterleitung von Subnetz zu Subnetz an ihre jeweiligen Ziele leitet; ein Router verbindet stets zwei (Gruppen von) Subnetze(n); Router knnen Vermittlungsschicht-Adressfelder ndern. Router knnen auf einen von vier Modi eingestellt werden: Repeater-Modu

36、s, Bridge-Modus, Lern-Modus und Konfigurations-Modus. Im Repeater-Modus werden die Pakete weitergeleitet, sofern sie ohne Fehler empfangen wurden. Im Bridge-Modus werden die Pakete weitergeleitet, sofern sie ohne Fehler empfangen wurden und einer Domain entsprechen, der der Router angehrt. Router im

37、 Lern-Modus erlernen die Topologie, indem der Paketverkehr untersucht wird, whrend Router, die im Konfigurations-Modus einge-stellt sind, die Netzwerktopologie in ihren Speichern abgelegt haben und deren Routing-Entscheidungen ausschlielich von den Inhalten ihrer Konfigurationstabellen abhngen DIN E

38、N 14908-1:2014-08 6 3.12 (Anwendungs-)Gateway (en: (application) gateway) verbindet Netzwerke an ihren hchsten Protokollschichten miteinander (oft zwei unterschiedliche Protokolle). Zwei Domains knnen auch durch ein Anwendungs-Gateway verbunden werden 3.13 Beta1 (en: Beta1) Periode, die unmittelbar

39、an das Ende eines Paketzyklus anschliet. Ein Knoten, der eine bertragung anstrebt, berwacht den Zustand des Kanals und, wenn er keine bertragung whrend der Beta1-Periode erkennt, hlt er den Kanal fr nicht belegt 3.14 Beta2 (en: Beta2) mit Zufallszahlen arbeitender Slot. Ein bertragungswilliger Knote

40、n erzeugt eine willkrliche Verzgerungszeit T. Diese Verzgerungszeit ist eine ganze Zahl der mit Zufallszahlen arbeitenden Slots mit der Dauer Beta2 3.15 Netzwerkvariable (en: network variable) Variable in einem Anwendungsprogramm, deren Wert automatisch ber das Netzwerk verbreitet wird, sobald ihr e

41、in neuer Wert zugewiesen wird 3.16 Standardnetzwerkvariablen SNVTs (en: Standard Network Variable Types) Variablen mit vereinbarter Semantik. Diese Variablen werden von allen Anwendungen auf die gleiche Weise interpretiert und bilden die Grundlage fr die Interoperabilitt. Die Definition von spezifis

42、chen SNVTs liegt auerhalb des Anwendungsbereichs dieser Europischen Norm. 3.17 Nachricht der manuellen Dienste-Anforderung (en: manual service request message) Nachricht des Netzwerkmanagements, welche die Unique_Node_ID eines Knotens enthlt. Sie wird von einem Netzwerkmanagement-Gert verwendet, das

43、 diese Nachricht empfngt, um den Knoten zu installieren und zu konfigurieren. Sie kann durch die Anwendung oder durch den Systemcode erzeugt werden. Sie kann von einem externen Hardwareereignis ausgelst werden, z. B. Auslsen einer Dienste-Anforderung 3.18 Transaktion (en: transaction) Folge von Nach

44、richten, die miteinander in Beziehung stehen. Beispielsweise eine Anforderung und die Antworten auf die Anforderung sind alle Teil einer einzelnen Transaktion. Eine Transaktion ist erfolgreich, wenn alle erwarteten Nachrichten von jedem an der Transaktion beteiligten Knoten mindestens einmal empfang

45、en werden. Eine Transaktion scheitert nach dieser Europischen Norm, wenn eine der erwarteten Nachrichten bei der Transaktion nicht empfangen wird. Wiederholungen von Nachrichten bei einer Transaktion werden verwendetet, um die Erfolgswahrscheinlichkeit einer Transaktion bei Auftreten von vorbergehen

46、den Fehlern zu erhhen EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 14908-1 April 2014 ICS 35.240.99; 91.140.01; 97.120 Supersedes EN 14908-1:2005 English Version Open Data Communication in Building Automation, Controls and Building Management Control Network Protocol Part 1: Protocol Stack R

47、seau ouvert de communication de donnes pour lautomatisation, la rgulation et la gestion technique du btiment Protocole de contrle du rseau Partie 1: Niveaux du protocole Firmenneutrale Datenkommunikation fr die Gebudeautomation und Gebudemanagement Gebude-Netzwerk-Protokoll Teil 1: Datenprotokollsch

48、ichtenmodell This European Standard was approved by CEN on 12 April 2013. CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliogr

49、aphical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Managem