DIN EN 61158-4-24-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 4-24 Data-link layer protocol specification - Type 24 elements (IEC 61158-4-24 2014) Engli.pdf

1、August 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 36DIN 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 3

2、5.100.20; 35.160!%BFF“2313535www.din.deDDIN EN 61158-4-24Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 4-24: Protokollspezifikation des Data Link Layer(Sicherungsschicht) Typ 24-Elemente(IEC 61158-4-24:2014);Englische Fassung EN 61158-4-24:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fiel

3、dbus specifications Part 4-24: Data-link layer protocol specification Type 24 elements(IEC 61158-4-24:2014);English version EN 61158-4-24:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 4-24: Spcification du protocole de la couche liaison de donnes lme

4、nts de type 24(CEI 61158-4-24:2014);Version anglaise EN 61158-4-24:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 128 SeitenDIN EN 61158-4-24:2015-08 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2014-09-19 angenommene Eur

5、opische Norm als DIN-Norm ist 2015-08-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-400:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. D

6、ie 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 soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu

7、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 normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschni

8、ttsnummer, 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 sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitie

9、rten 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 Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen.

10、 Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten Bedingungen allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliege

11、nde Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61158-4-24 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefer

12、tigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang

13、mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherprogram-mierbaren Ste

14、uerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die Reihe DIN EN 61158-4 legt das Protokoll des Data Link Layer fr die einzelnen Typen fest. DIN EN 61158-4-24:2015-08 3 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1) 1.1 Allgemeines Der Data Li

15、nk Layer stellt grundlegende zeitkritische Kommunikation fr den Datentransfer zwischen Gerten in einer Automatisierungsumgebung bereit. Dieses Protokoll stellt Kommunikationsmglichkeiten fr alle teilnehmenden Data Link-Einheiten bereit a) in einem synchron gestarteten, zyklischen Ablauf, gem eines v

16、ordefinierten Ablaufplans, und b) in einer zyklischen oder azyklischen asynchronen Weise, wie fr jede derartige Data Link-Einheit im je-weiligen Zyklus gefordert. Demnach kann dieses Protokoll als eines charakterisiert werden, welches zyklischen und azyklischen asynchronen Zugriff bereitstellt, aber

17、 mit einem synchronen Neustart jedes Zyklus. 1.2 Spezifikationen Diese Norm legt Folgendes fest: a) Prozeduren fr zeitgerechten Datentransfer und Informationssteuerung von einer Data Link-Benutzereinheit zu einer gleichartigen Benutzereinheit sowie zwischen der Data Link-Einheit, welche den verteilt

18、en Data Link-Dienst-Anbieter bildet; b) Prozeduren zur Vergabe von Kommunikationsmglichkeiten an alle teilnehmenden DL-Einheiten, sequenziell und in einer zyklischen Weise fr deterministischen und synchronisierte Transfer bei zyklischen Intervallen bis zu einer Millisekunde; c) Prozeduren zur Vergab

19、e von Kommunikationsmglichkeiten, welche fr zeitkritische Datentransfers zu-sammen mit nicht zeitkritischen Datentransfers ohne Beeintrchtigung des zeitkritischen Datentransfers erhltlich sind; d) Prozeduren zur Vergabe von zyklischen und azyklischen Kommunikationsmglichkeiten fr zeitkritischen Date

20、ntransfer mit priorisiertem Zugriff; e) Prozeduren zur Vergabe von Kommunikationsmglichkeiten basierend auf ISO/IEC 8802-3, Medium Zugriffsteuerung, mit Manahmen zur Hinzufgung und Entfernung von Knoten whrend des normalen Betriebs; f) die Struktur der Feldbus-DLPDUs, welche verwendet werden fr den

21、Transfer von Daten und In-formationssteuerung durch das Protokoll dieser Norm und ihre Darstellung als Physical Layer. 1.3 Prozeduren Die Prozeduren sind definiert in Form von a) den Interaktionen zwischen gleichartigen DL-Einheiten (DLEs) durch den Austausch der Feldbus-DLPDUs, b) den Interaktionen

22、 zwischen einem DL-Dienst-(DLS-)Anbieter und einem DLS-Benutzer im selben System durch den Austausch von DLS-Primitiven, c) den Interaktionen zwischen einem DLS-Anbieter und einem Ph-Dienst-Anbieter im selben System durch den Austausch von Ph-Dienstprimitiven. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-4-24

23、wurde beibehalten. DIN EN 61158-4-24:2015-08 4 1.4 Anwendbarkeit Diese Prozeduren sind auf Instanzen der Kommunikation zwischen Systemen anwendbar, welche die zeit-kritischen Kommunikationsdienste innerhalb des Data Link Layer des OSI oder des Feldbusreferenzmodells untersttzen und die Fhigkeit erfo

24、rdern, in einer offenen Systemverbundumgebung zu verbinden. Profile stellen ein einfaches Multiattribut Hilfsmittel zur Zusammenfassung der Implementierungsfhigkeiten bereit und untersttzen dadurch die Anwendbarkeit fr unterschiedliche zeitkritische Kommunikationsanforde-rungen. 1.5 Konformitt Diese

25、 Norm legt auch Konformittsanforderungen fr Systeme fest, die diese Prozeduren implementieren. Sie enthlt jedoch keine Prfungen, um die Konformitt mit diesen Anforderungen nachzuweisen. 3.3 Allgemeine Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.3.1 azyklische bertragu

26、ng (en: acyclic transmission) nicht periodischer Austausch von Telegrammen 3.3.2 C1-Master (en: C1 master) einer der Stationstypen, der die zyklische bertragung initiiert und steuert 3.3.3 C1-Nachricht (en: C1 message) Nachrichtenkommunikation, bei der der C1-Master als Initiator zum Austausch von N

27、achrichten mit dem Slave oder C2-Master, dient 3.3.4 C2-Master (en: C2 master) einer der Stationstypen, der die Funktion hat, alle Prozessdaten, die ber das Netzwerk bertragen worden sind und die die Nachrichtenkommunikation initiieren knnen, zu berwachen 3.3.5 C2-Nachricht (en: C2 message) Nachrich

28、tenkommunikation, bei der der C2-Master als Initiator zum Austausch von Nachrichten mit dem Slave oder C1-Master, dient 3.3.6 zyklische bertragung (en: cyclic transmission) periodischer Austausch von Telegrammen 3.3.7 Daten (en: data) allgemeine Bezeichnung fr jegliche ber einen Feldbus bertragene I

29、nformationen DIN EN 61158-4-24:2015-08 5 3.3.8 Gert (en: device) an den Feldbus angeschlossene physische Entitt, die aus mindestens einem Datenbermittlungselement (dem Netzelement) besteht und die ein Steuerungselement und/oder ein Abschlusselement (Wandler, Stell-gert usw.) enthalten darf 3.3.9 ere

30、ignisgesteuerter Modus (en: event driven mode) bertragungsmodus fr das Application Layer-Protokoll des Kommunikationstyps 24, in welchem ein Vorgang von Befehl-Antwort-Austausch als Benutzeranforderung auftritt 3.3.10 Rahmen (en: frame) umgangssprachliches Synonym fr DLPDU 3.3.11 Initiator (en: init

31、iator) Station, die den Austausch von Prozessdaten oder Nachrichten initiiert 3.3.12 Schnittstelle (en: interface) gemeinsam genutzte Grenze zwischen zwei funktionalen Einheiten, die durch funktionale Merkmale, Signal-merkmale oder andere dementsprechende Merkmale festgelegt ist 3.3.13 Eingangsdaten

32、 (en: input data) Prozessdaten, welche vom Slave gesendet und vom C1-Master empfangen werden 3.3.14 Nachricht (en: message) geordnete Folge von Oktetten fr die bermittlung von Informationen Anmerkung 1 zum Begriff: Nachrichten werden normalerweise fr die bermittlung von Informationen zwischen Peers

33、auf der Anwendungsschicht verwendet. 3.3.15 Monitor-Slave (en: monitor slave) Slave, welcher die Funktion hat, alle Prozessdaten zu berwachen, die ber das Netzwerk bertragen werden 3.3.16 Netzwerk (en: network) Menge von Knoten, die ber ein bestimmtes Kommunikationsmedium miteinander verbunden sind,

34、 ein-schlielich zwischengeschalteter Repeater, Bridges, Router und Gateways unterer Schichten DIN EN 61158-4-24:2015-08 6 3.3.17 Knoten (en: node) a) einzelne DL-Entitt, wie sie auf einem lokalen Verbindungszweig existiert; b) Endpunkt einer Verbindung in einem Netzwerk oder Punkt, an welchem zwei o

35、der mehr Verbindungen aufeinandertreffen 3.3.18 Ausgangsdaten (en: output data) Prozessdaten, welche vom C1-Master gesendet und vom Slave empfangen werden 3.3.19 Protokoll (en: protocol) Vereinbarung ber die Datenformate, Zeitabfolgen und Fehlerkorrektur fr den Datenaustausch von Kom-munikationssyst

36、emen 3.3.20 Echtzeit-Kommunikation (en: real-time communication) Transfer von Daten in Echtzeit 3.3.21 empfangender DLS-Benutzer (en: receiving DLS-user) Benutzer der DL-Dienste, der als Empfnger von DL-Benutzerdaten agiert Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Benutzer der DL-Dienste kann gleichzeitig sende

37、nder und empfangender DLS-Benutzer sein. 3.3.22 Antwortender (en: responder) Station, welche mit Prozessdaten und Nachrichten reagiert, nachdem sie vom Initiator initiiert wurde 3.3.23 Daten senden mit Quittierung (en: send data with acknowledge) Datentransferdienst mit Quittierung des Empfangs vom

38、entsprechenden DLE 3.3.24 Daten senden ohne Quittierung (en: send data without acknowledge) Datentransferdienst ohne Quittierung des Empfangs vom entsprechenden DLE 3.3.25 Slave (en: slave) einer der Stationstypen, der nur auf das Medium zugreift, nachdem er vom C1-Master oder C2-Master initiiert wu

39、rde 3.3.26 sendender DLS-Benutzer (en: sending DLS-user) Benutzer der DL-Dienste, der als Quelle von DL-Benutzerdaten agiert DIN EN 61158-4-24:2015-08 7 3.3.27 Station (en: station) Knoten 3.3.28 Topologie (en: topology) physische Netzwerkarchitektur in Bezug auf die Verbindung zwischen den Statione

40、n des Kommuni-kationssystems 3.3.29 bertragungszyklus (en: transmission cycle) festgelegter Zeitraum der zyklischen bertragung 3.3.30 Zeitfenster (en: time slot) Zeitraum, in welchem jeweils der Initiator und der Antwortende ein Rahmen austauschen knnen DIN EN 61158-4-24:2015-08 8 Leerseite EUROPEAN

41、 STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 61158-4-24 October 2014 ICS 35.100.20; 25.040.40; 35.110 English Version Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 4-24: Data-link layer protocol specification - Type 24 elements (IEC 61158-4-24:2014) Rseaux de communication indus

42、triels - Spcifications des bus de terrain - Partie 4-24: Spcification du protocole de la couche liaison de donnes - lments de type 24 (CEI 61158-4-24:2014) Industrielle Kommunikationsnetze - Feldbusse - Teil 4-24: Protokollspezifikation des Data Link Layer (Sicherungsschicht) - Typ 24-Elemente (IEC

43、61158-4-24:2014) This European Standard was approved by CENELEC on 2014-09-19. CENELEC 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

44、bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under th

45、e responsibility of a CENELEC member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, the Czech Republic, Denmark, Estonia

46、, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom. European Committee for

47、 Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels 2014 CENELEC All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC Memb

48、ers. Ref. No. EN 61158-4-24:2014 EDIN EN 61158-4-24:2015-08 EN 61158-4-24:2014 Foreword The text of document 65C/762/FDIS, future edition 1 of IEC 61158-4-24, prepared by SC 65C “Industrial networks“ of IEC/TC 65 “Industrial-process measurement, control and automation” was submitted to the IEC-CENEL

49、EC parallel vote and approved by CENELEC as EN 61158-4-24:2014. The following dates are fixed: latest date by which the document has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 2015-06-19 latest date by which the national standards conflicting with the document have to be withdrawn (dow) 2017-09-19 Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document