DIN EN 61158-3-1-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 3-1 Data-link layer service definition - Type 1 elements (IEC 61158-3-1 2014) English versi.pdf

1、Juli 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 37DIN 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 35.

2、100.20; 35.160!%B“2315695www.din.deDDIN EN 61158-3-1Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 3-1: Dienstfestlegungen des Data Link Layer (Sicherungsschicht) Typ 1-Elemente (IEC 61158-3-1:2014);Englische Fassung EN 61158-3-1:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fieldbus specif

3、ications Part 3-1: Data-link layer service definition Type 1 elements (IEC 61158-3-1:2014);English version EN 61158-3-1:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 3-1: Dfinition des services de la couche liaison de donnes lments de type 1(CEI 6115

4、8-3-1:2014);Version anglaise EN 61158-3-1:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-3-1:2008-09Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 135 SeitenDIN EN 61158-3-1:2015-07 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am

5、2014-09-17 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-07-01. Fr DIN EN 61158-3-1:2008-09 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-17. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-300:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche

6、 Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65C Industrial networks“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben so

7、ll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativ

8、en Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht

9、sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als

10、Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten Bedingunge

11、n allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliegende Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61158-3-1 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwen

12、dungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr einige der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebe

13、nfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen Automatisierungstechn

14、ik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherprogrammierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt die Dienste fest, die durch die Data-link Layer der einzelnen Typen zur Verfgung ge

15、stellt werden. 2 DIN EN 61158-3-1:2015-07 nderungen Gegenber DIN EN 61158-3-1:2008-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Elemente; b) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN EN 50170/A1: 2002-11 DIN EN 61158-3: 2005-05 DIN EN 61158-3-1: 2008-09 3 DIN EN 61158-3-1:2015-07 Nationaler An

16、hang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Dieser Teil der IEC 61158 liefert allgemeine Elemente fr die Kommunikation von zeitkritisch basiertem Datentransfer zwischen Gerten in einer Automatisierungsumgebung. Der Begriff “zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet um die Prsen

17、z eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorherbestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb des Zeitfensters birgt das Risiko eines Ausfalls der dienstanfordernden Anwendung und dam

18、it verbundenen Risiken fr Gerte, Anlagen und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Art und Weise den von auen sichtbaren Dienst, der vom Typ 1 des Feldbus Data-Link-Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven, b) den mit d

19、en Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven verbundenen Parametern sowie die Form, die sie einnehmen und c) der Wechselbeziehung zwischen diesen Aktivitten und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung dieser Norm ist es, Dienste zu definieren, die bereitgestellt werden fr den Ty

20、p 1 Feldbus Application-Layer an der Grenze zwischen dem Application Layer und dem Data-Link-Layer des Feldbus-Referenzmodells, dem Systemmanagement an der Grenze zwischen dem Data-Link-Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm

21、 ist es, fr zeitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Data-Link-Layer-Dienste festzulegen und folglich die Ergnzung des OSI-Basisreferenzmodell mit der Anleitung der Entwicklung der Data-Link-Protokolle fr die zeitkritische Kommunikation. Ein zweites Ziel ist das Bereit

22、stellen von Migrationspfade von bisherigen bestehenden industriellen Kommunikationsprotokollen. Diese Spezifikation darf als Basis fr formelle DL-Programmierschnittstellen verwendet werden. Nichtsdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle und jede derartige Schnittstelle hat Implement

23、ierungsanforderungen zu erfllen, die nicht von dieser Spezifikation abgedeckt werden und Folgendes beinhalten: a) die Gren und Oktett-Folgen von verschiedenen multi-oktett Dienstparametern, b) die Korrelation von gepaarten Anfrage- und Indikationsprimitiven oder Anweisungs- und Antwortprimitiven. 1.

24、3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, noch beschrnkt sie die Implementierungen von Data-Link-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Data-Link-Layer Dienstdefinitionsnorm. Stattdes

25、sen wird Konformitt durch die Implementierung des entsprechenden Data-Link-Protokolls erreicht, welches in dieser Norm beschriebene Typ 7 der Data-Link-Layer Dienste erfllt. 3.3 Begriffe zu den Diensten der Sicherungsschicht 3.3.1 Bridge, DL-Router (en: bridge, DL-router) DL-Relais-Entitt, die selek

26、tive Store-and-Forward- sowie Routing-Funktionen ausfhrt, N1)Die Nummerierung aus IEC 611158-1 wurde beibehalten. 4 DIN EN 61158-3-1:2015-07 a) um zwei oder mehrere einzelne DL-Subnetzwerke (Verbindungszweige) zu einem einzigen DL-Subnetz-werk (dem erweiterten Verbindungszweig) zu verbinden und, b)

27、um eine Mglichkeit bereitzustellen, ber die zwei Endsysteme miteinander kommunizieren knnen, wenn mindestens eines der Endsysteme regelmig wiederkehrend nicht auf das verbundene DL-Sub-netzwerk reagiert, und die auch fr die Zeitsynchronisation zwischen den Verbindungszweigen, zu denen weitergeleitet

28、 wird, sorgt 3.3.2 DLCEP-Adresse (en: DLCEP-address) DL-Adresse, die entweder a) einen DL-Verbindungsendpunkt von einem Peer oder, b) einen DL-Verbindungsendpunkt eines Multi-Peer Publishers und implizit den entsprechenden Satz von Verbindungsendpunkten der DL-Subscriber kennzeichnet, wobei jeder DL

29、-Verbindungsendpunkt innerhalb eines eindeutigen DLSAP vorhanden und einer entsprechen-den eindeutigen DLSAP-Adresse zugeordnet ist ANMERKUNG 1 zum Begriff: Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung der Verwendung von DL-Adressen gegenber der in ISO/IEC 7498-3 festgelegten Verwendung (siehe Bild 1

30、). ANMERKUNG 1: DLSAPs und PhSAPs werden als Ellipsen dargestellt, die sich ber die Grenze zweier benachbarter Schichten erstrecken. ANMERKUNG 2: DL-Adressen werden als gekennzeichnete, kleine Lcken (Zugangspunkte) im DLL-Teil eines DLSAP dargestellt. n DLCEP) innerhalb des DLSAP. KUNG 3: Eine einze

31、lne DL-Entitt kann mehrere DLSAP-Adressen und DL-Gruppenadressen, die einem die Beziehungen zwischen DL-Pfaden und PhSAPs dargestellt. Eine DLCEP-Adresse kennzeichnet auch einen bestimmten Punkt des Informationsflusses (seineANMEReinzelnen DLSAP zugeordnet sind, besitzen. ANMERKUNG 4: In Bild 1 sind

32、 auch Bild 1 Beziehungen von DLSAPs, DLSAP-Adressen, DLCEPs, DLCEP-Adressen, DLSEP-Adressen und DL-Gruppenadressen 5 DIN EN 61158-3-1:2015-07 3.3.3 DL-Segm(en: DL-segment, Verbindungszweig, lokaler Verbindungszweig ent, link, local link) unizieren knnen, solange alle an einem Kommunikationsvorgang t

33、eilnehmenden DLEs whrend der Dauer(n) der Kommunikationsversuche gleichzeitig auf das DL-Subnetzwerk reagieren knnen DLSAP LSAP) n dem eine einzelne DL-Entitt einer einzelnen Entitt auf hherer Schicht DL-Dienste chen DLSAPs und deren DL-Adressen besser verstehen zu knnen. SAP)-address) entweder eine

34、 individuelle DLSAP-Adresse, die einen einzelnen DLSAP eines einzelnen DLS-Benutzers eichnet, oder eine DL-Gruppenadresse, die mglicherweise mehrere DLSAPs jeweils eines einzelnen nung DLSAP-Adresse“ zur Bezeichnung von mehr als einem einzelnen DLSAP bei einem einzelnen DLS-Benutzer nicht 3.3.6 idue

35、lle) DLSAP-Adresse SAP-address) nen einzigen DLSAP innerhalb des erweiterten Verbindungszweigs kennzeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Eine einzelne DL-Entitt kann mehrere DLSAP-Adressen, die einem einzelnen DLSAP 3.3.7 P-Adresse en DL-Planungsendpunkt innerhalb einer DLE kennzeichnet 3.3.8 d link) DL

36、-Subnetzwerk, das aus der maximalen Menge von Verbindungszweigen besteht, die ber DL-Relais-en geschaltet werden knnen, wobei ein einziger DL-Namensraum (DL-Adressraum) gemeinsam ird; in diesem Subnetzwerk knnen alle verbundenen DL-Entitten miteinander entweder direkt ne oder mehrere der zwischenges

37、chalteten DL-Relais-Entitten kommunizieren ANMERKUNG 1 zum Begriff: Ein erweiterter Verbindungszweig besteht mglicherweise aus nur einem einzelnen Verbin-eig. umgangssprachliches Synonym fr DLPDU einzelnes DL-Subnetzwerk, in dem alle verbundenen DLEs direkt, d. h. ohne zwischengeschaltete DL-Weiter-

38、gabe, komm3.3.4 (en: Deindeutiger Punkt, abereitstellt ANMERKUNG 1 zum Begriff: Diese von ISO/IEC 7498-1 abgeleitete Definition wird an dieser Stelle wiederholt, um den entscheidenden Unterschied zwis3.3.5 DL(SAP)-Adresse (en: DL(kennzDLS-Benutzers kennzeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Diese Termino

39、logie wird gewhlt, da ISO/IEC 7498-3 die Verwendung der Benenzulsst. (indiv(en: (individual) DLDL-Adresse, die nur eizugeordnet sind, besitzen. DLSE(en: DLSEP-address) DL-Adresse, die einANMERKUNG 1 zum Begriff: Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung der Verwendung von DL-Adressen gegenber der

40、in ISO/IEC 7498-3 festgelegten Verwendung. (Siehe Bild 1.) erweiterter Verbindungszweig (en: extendeEntittgenutzt woder ber eidungszw3.3.9 Rahmen (en: frame) 6 DIN EN 61158-3-1:2015-07 3.3.10 DL-Gruppenadresse (en: group DL-address) DL-Adresse, die mglicherweise mehr als einen DLSAP innerhalb des er

41、weiterten Verbindungszweigs ichnet 1 zum Begriff: Eine einzelne DL-Entitt kann mehrere DL-Gruppenadressen, die einem einzelnen DLSAP 3.3.11 (en: initiator) lle, in der eine DLE eine DLPDU an eine Peer-Beantworter-DLE sendet, welche im Rahmen der-n unmittelbar eine Antwort-DLPDU an den Initiator (und

42、 mglicherweise an andere DLEs) zentralisierte DL-Verbindung mit mehreren Endpunkten, die eine DL-Duplex-bertragung zwischen einem DLS-Benutzer Daten an die abonnierenden DLS-Benutzer als Gruppe (jedoch nicht einzeln) senden kann und die abonnierenden reitstellen. In diesem letzten Fall sind die Beze

43、ichnungen als Publisher und Subscriber unzutreffend. NG 2 zum Begriff: Der verffentlichende DLS-Benutzer muss unter Umstnden eine Steuerung seiner ngsrate implementieren, da ein abonnierender DLS-Benutzer weder eine Flusssteuerung noch eine kann. hnliche Aspekte treffen auf abonnierende DLS-Benutzer

44、 in Bezug auf deren Sende-DLSDUs an die verffentlichenden DLS-Benutzer zu. 3.3.14 DL-Verbindung zwischen einzelnen Punkten, die eine DL-Duplex-bertragung zwischen zwei Peer-DLS-rn anbietet, wobei jeder von ihnen ein sendender DLS-Benutzer sein kann und jeder von ihnen als e Flusssteuerung auf seinen

45、 sendenden Peer anwenden kann n Dienst oder einen asymmetrischen Dienst bereitstellen. Eine Peer-DLC kann auch nur einen DL-Simplex-Dienst anbieten. empfangender DLS-Benutzer eiving DLS-user) L-Dienste, der als Empfnger von DL-Benutzerdaten agiert kennzeANMERKUNG zugeordnet sind, besitzen. Eine einz

46、elne DL-Entitt kann auch eine einzelne DL-Gruppenadresse, die mehr als einem DLSAP zugeordnet ist, besitzen. Initiator DLE-Roselben Transaktiozurcksendet ANMERKUNG 1 zum Begriff: In einigen frheren nationalen Normen wurde diese Rolle als Master“-Rolle bezeichnet. 3.3.12 Multi-Peer-DLC (en: multi-pee

47、r DLC) einzelnen definierten DLS-Benutzer, auch bekannt als Publisher oder verffentlichender DLS-Benutzer, und einer Menge von nicht definierten Peer-DLS-Benutzern, die in ihrer Gesamtheit als Subscriber oder abonnierende DLS-Benutzer bekannt sind, anbietet, wobei der verffentlichende DLS-Benutzer D

48、aten an den verffentlichenden DLS-Benutzer (jedoch sich nicht gegenseitig) senden knnen ANMERKUNG 1 zum Begriff: Eine Multi-Peer-DLC stellt immer einen asymmetrischen Dienst bereit. Sie kann auch nur einen Simplex-Dienst entweder vom Publisher zu den Subscribern oder von den Subscribern zum Publishe

49、r beANMERKUVerffentlichuGeschwindigkeitssteuerung auf seine verffentlichende Peer-Entitt anwenden3.3.13 Knoten (en: node) einzelne DL-Entitt, wie sie auf einem lokalen Verbindungszweig existiert Peer-DLC (en: peer DLC) Benutzeempfangender DLS-Benutzer einANMERKUNG 1 zum Begriff: Eine Peer-DLC kann entweder einen symmetrische3.3.15 (en: recBenutzer der DANMERKUNG 1 zum Begriff: Ein Benutzer der DL-Dienste kann gleichzeitig senden