DIN EN 61158-5-10-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 5-10 Application layer service definition - Type 10 elements (IEC 61158-5-10 2014) English.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 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.IC

2、S 35.100.70; 35.160!%A1“2309414www.din.deDDIN EN 61158-5-10Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 5-10: Dienstfestlegungen des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 10-Elemente (IEC 61158-5-10:2014);Englische Fassung EN 61158-5-10:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fie

3、ldbus specifications Part 5-10: Application layer service definition Type 10 elements (IEC 61158-5-10:2014);English version EN 61158-5-10:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 5-10: Dfinition des services de la couche application lments de ty

4、pe 10(CEI 61158-5-10:2014);Version anglaise EN 61158-5-10:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-5-10:2013-01Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 634 SeitenDIN EN 61158-5-10:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr

5、 die von CENELEC am 2014-09-22 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-5-10:2013-01 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-22. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-500:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feld

6、bus“ der DKE Deutsche 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)

7、unverndert bleiben soll, 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 V

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

9、 normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beis

10、piel: IEC 60068 ist als EN 60068 als 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 Informationsverarbeitun

11、g grndet, unter bestimmten Bedingungen 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 61158-5-10 verffentlich

12、t. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich fest-legt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich d

13、ie deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennun-gen 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

14、der industriellen Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherpro-grammierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Proto-kolltypen fest. Die vorliegende Norm legt die Dienste des Application Layer fr Typ 1

15、0 fest. DIN EN 61158-5-10:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-5-10:2013-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung; b) dynamisches Frame-Packing, Fragmentierung und Fast Forwarding eingefhrt; c) LLDP-EXT-MIB auf den neuesten Stand gebracht; d) Autokonfiguration ein

16、gefhrt; e) Redundanz nach MRPD (en: seamless media redundancy) eingefhrt; f) Redundanz nach MRRT entfernt; g) System Redundancy-Schicht eingefhrt; h) Funktionalitt zur Konfiguration im Betrieb eingefhrt; i) Verweisung auf MRP eingefhrt; j) RT-CLASS-Startup und Forwarding verbessert; k) Startzeit nac

17、h Netzausfall verkrzt; l) neuer Glasfaserkabeltyp eingefhrt GI-PCF. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN 19245-1: 1991-04 DIN 19245-2: 1991-04 DIN EN 50170/1: 1997-07 DIN EN 50170/2: 1997-07 DIN EN 50170/3: 1997-07 DIN EN 50254: 1999-07 DIN EN 50170/A2: 2000-08 DIN EN 50170/A1: 2002-11 DIN EN

18、50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-5: 2005-05 DIN EN 61158-5-10: 2008-09, 2013-01 DIN EN 61158-5-10:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-Application Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr den Zugriff auf die Feld-buskommunikatio

19、nsumgebung. In dieser Hinsicht kann der FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen Anwendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 10-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeit-kritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierun

20、gsumgebung bereit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet, um die Prsenz eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorbestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb

21、 des Zeitfensters trgt das Risiko des Betriebsausfalls der Anwendung mit und somit das aufgeforderte Eingreifen mit dazugehrigem Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Art und Weise den von auen sichtbaren Dienst, der vom Typ 10 des Feldbus-A

22、pplication Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einem abstrakten Modell fr das Beschreiben von Anwendungsressourcen (Objekten), die von Benutzern mittels FAL-Diensten verstellt werden knnen, b) Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven, c) den mit den Aktivitten und Ereignissen der Diens

23、tprimitiven verbundenen Parametern, sowie der Form, die sie einnehmen und d) dem Zusammenhang zwischen diesen Aktivitten und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung dieser Norm ist, Dienste zu definieren, die bereitgestellt werden fr: den FAL-Benutzer an der Grenze zwischen dem Benutz

24、er und dem Application Layer des Feldbus-Referenzmodells und das Systemmanagement an der Grenze zwischen dem Application Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells. Diese Norm beschreibt die Struktur und die Dienste des Typ 10-Feldbus-Application Layer in berein-stimmung mit dem OSI-

25、Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL-Dienste und Protokolle sind von FAL-Anwendungseinheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von Anwendungsprozessen enthalten sind. Die FAL AE besteht aus einer Menge von objektorientierten Anwen-dungs

26、dienstelementen (ASEs) und Layer-Management-Einheiten (LME), welche die AE verwalten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Anwendungsprozessobjekt(APO-) Klassen arbeitet. Eine der FAL ASEs ist eine Management-ASE, welche eine Menge gemeinsamer Dienste fr das Man

27、agement der Instanzen der FAL-Klassen bereitstellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben, wie Anfrage und Antwort ausgege-ben und abgegeben werden, beinhalten sie keine Festlegung, was die anfragenden und antwortenden Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verh

28、altensaspekte der Anwendungen sind nicht festgelegt, nur eine Definition, welche Anfragen und Antworten diese senden/empfangen knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutzern eine grere Flexibilitt, um solch ein Objektverhalten zu standardisieren. Zustzlich zu diesen Diensten sind in dieser N

29、orm ebenfalls einige untersttzende Dienste festgelegt, um den Zugriff zum FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-5-10 wurde beibehalten. DIN EN 61158-5-10:2015-09 5 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist es, fr z

30、eitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Application Layer-Dienste festzulegen und folglich die Ergnzung des OSI-Basisreferenz-modells mit der Anleitung der Entwicklung der Application Layer-Protokolle fr die zeitkritische Kommunika-tion. Ein zweites Ziel ist das Bereit

31、stellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen genormten Diensten, als verschiedene Typen der IEC 61158, fhrt. Diese Spezifikation darf als Basis fr formelle Application-Progr

32、ammierschnittstellen verwendet werden. Nichtdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle, und jede derartige Schnittstelle hat Imple-mentierungsanforderungen zu erfllen, die nicht von dieser Spezifikation abgedeckt werden und Folgendes beinhalten: a) die Gren und Oktett-Folgen von versc

33、hiedenen Multi-oktett-Dienstparametern, b) die Korrelation von gepaarten Anfrage- und Indikationsprimitiven oder Anweisungs- und Antwortprimiti-ven. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Laye

34、r-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems nicht. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Konformitt durch die Implementierung der entsprechenden Application Layer-Protokolle erreicht, welche den Typ 10 der Applic

35、ation Layer-Dienste, wie in dieser Norm beschrieben, erfllen. 3.2 Zustzliche Begriffe zur dezentralisierten Peripherie 3.2.1 Alarm (en: alarm) Aktivierung eines Ereignisses, das einen kritischen Zustand aufweist 3.2.2 Alarmbesttigung (en: alarm ack) Besttigung eines Ereignisses, das einen kritischen

36、 Zustand aufweist 3.2.3 Alarmdatenobjekt (en: alarm data object) Objekte, die kritische Zustnde aufweisen und auf die durch den Gerte/Slot/Subslot-Alarmtyp verwiesen wird 3.2.4 zuweisen (en: allocate) eine Ressource aus einem allgemeinen Bereich fr die ausschlieliche Nutzung durch eine spezifische E

37、nti-tt zuordnen 3.2.5 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden DIN EN 61158-5-10:2015-09 6 3.2.6 Interoperabilitt auf Application Layer (en: application layer interoperability) Fhigkeit von Anwendungsentitten, mithilfe der Dienste des FA

38、L koordinierte und kooperative Operationen auszufhren 3.2.7 Anwendungsobjekte (en: application objects) mehrere Objektklassen, die zur Laufzeit fr einen Austausch von PDUs im Netzwerk und innerhalb des Netz-werkgertes sorgen und diesen verwalten 3.2.8 Anwendungsprozess (en: application process) Teil

39、 einer verteilten Anwendung in einem Netzwerk, der sich auf einem Gert befindet und eindeutig adres-siert wird 3.2.9 Anwendungsprozesskennung (en: application process identifier) unterscheidet mehrere in einem Gert verwendete Anwendungsprozesse 3.2.10 Anwendungsprozessobjekt (en: application process

40、 object) Komponente eines Anwendungsprozesses, die ber eine FAL-Anwendungsbeziehung identifizierbar und zu-gnglich ist Anmerkung 1 zum Begriff: Definitionen von Anwendungsprozessobjekten setzen sich aus einem Satz von Werten fr die Attribute von deren Klasse zusammen (siehe Definition von Anwendungs

41、prozessobjektklasse“). Auf die Definitionen von Anwendungsprozessobjekten kann mithilfe der Dienste des Objektverwaltungs-ASE der FAL von einem entfernten Standort aus zugegriffen werden. Objektverwaltungsdienste des FAL knnen zum Laden und Aktualisieren von Objektdefinitionen, zum Lesen von Objektd

42、efinitionen und zur dynamischen Erstellung und Lschung von Anwendungs-prozessobjekten und deren Definitionen genutzt werden. 3.2.11 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object class) Klasse von Anwendungsprozessobjekten, die in Bezug auf den Satz der ber das Netzwerk zugnglichen At

43、tribute und Dienste der Anwendungsprozessobjekte definiert ist 3.2.12 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperative Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentitten zum Zweck des Infor-mationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betriebs Anmerkung 1 zum

44、 Begriff:N2)Diese Beziehung wird entweder durch den Austausch von Protokolldateneinheiten der Anwendung oder als Ergebnis von Vorkonfigurationsaktivitten aktiviert. 3.2.13 Anwendungsdienstelement fr Anwendungsbeziehungen (en: application relationship application service element) Anwendungsdienstelem

45、ent, das die alleinigen Mittel fr den Aufbau und die Beendigung aller Anwendungs-beziehungen bereitstellt N2)Nationale Funote: Absatz anders als in IEC 61158-5-10:2014 korrigiert in Anmerkung 1 zum Begriff. DIN EN 61158-5-10:2015-09 7 3.2.14 Endpunkt der Anwendungsbeziehung (en: application relation

46、ship endpoint) Kontext und Verhalten einer Anwendungsbeziehung entsprechend der Sicht und Verwaltung durch einen der Anwendungsprozesse innerhalb der Anwendungsbeziehung Anmerkung 1 zum Begriff: Jeder Anwendungsprozess, der in die Anwendungsbeziehung eingeschlossen ist, verwaltet seinen eigenen Endp

47、unkt der Anwendungsbeziehung. 3.2.15 Attribut (en: attribute) Beschreibung eines von auen sichtbaren Merkmals oder einer von auen sichtbaren Funktion eines Objekts Anmerkung 1 zum Begriff: Die Attribute eines Objekts enthalten Informationen zu vernderlichen Teilen eines Objekts. Sie liefern blicherw

48、eise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Attribute knnen auch das Verhal-ten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteilt. 3.2.16 backup (en: backup) Status der E/A-AR, der angibt, dass sich diese in Bereitschaft befindet 3.

49、2.17 Verhalten (en: behavior) Anzeige dafr, wie das Objekt auf bestimmte Ereignisse reagiert 3.2.18 Kanal (en: channel) Darstellung eines einzelnen physischen oder logischen Verbindungszweigs eines Eingabe- oder Ausgabe-Anwendungsprozessobjekts eines Servers gegenber dem Prozess, um die Adressierung von Diagnose-Informationen zu untersttzen Anmerkung 1 zum Begriff: Der Kanal stellt typischerweise einen einzelnen Stecker ode