DIN EN 61158-5-14-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 5-14 Application layer service definition - Type 14 elements (IEC 61158-5-14 2014) English.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 35DIN 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!%Ah“2309369www.din.deDDIN EN 61158-5-14Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 5-14: Dienstfestlegungen des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 14-Elemente (IEC 61158-5-14:2014);Englische Fassung EN 61158-5-14:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fie

3、ldbus specifications Part 5-14: Application layer service definition Type 14 elements (IEC 61158-5-14:2014);English version EN 61158-5-14:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 5-14: Dfinition des services de la couche application lments de ty

4、pe 14(CEI 61158-5-14:2014);Version anglaise EN 61158-5-14:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-5-14:2013-01Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 107 SeitenDIN EN 61158-5-14:2015-09 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr d

5、ie von CENELEC am 2014-09-22 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-5-14:2013-01 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 Feldbu

6、s“ 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) un

7、verndert 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 Ver

8、weisung im normativen 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 norma

9、tiven Text bezieht 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 is

10、t 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 Informationsverarbeitung grndet, unter be

11、stimmten 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 61158-5-14 verffentlicht. Zu deren Abschn

12、itt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, 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 die deutschen Anwend

13、er in der Regel ebenfalls der engli-schen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvor-schriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen

14、Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicher-programmierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt die Dienste des Application Layer fr Typ 14 fest. 2 DIN EN 61

15、158-5-14:2015-09 nderungen Gegenber DIN EN 61158-5-14:2013-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung; b) nderung der Spezifikation fr CPF4; c) Anforderungen an alle Konformittsklassen und -dienste auf den neuesten Stand gebracht. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 D

16、IN 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 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-5: 2005-05 DIN EN 61158-5-14: 2008-09, 2013-01 3 DIN EN 61158-5-14:2015-09 Na

17、tionaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-Application Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr den Zugriff auf die Feld-buskommunikationsumgebung. In dieser Hinsicht kann der FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen Anwendungsprogrammen betrach

18、tet werden. Diese Norm stellt fr Typ 14-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeit-kritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung bereit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet, um die Prsenz eines Zeitfen

19、sters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorbestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb des Zeitfensters trgt das Risiko des Betriebsausfalls der Anwendung mit und somit das aufgeforderte Eingrei

20、fen 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 14 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einem abstrakten Modell fr das Beschreiben von Anwendu

21、ngsressourcen (Objekten), die von Benutzern mittels FAL-Diensten verstellt werden knnen, b) Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven, c) den mit den Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven verbundenen Parametern, sowie der Form, die sie einnehmen und d) dem Zusammenhang zwischen diese

22、n Aktivitten und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung dieser Norm ist es, Dienste zu definieren, die bereitgestellt werden fr: den FAL-Benutzer an der Grenze zwischen dem Benutzer und dem Application Layer des Feldbus-Referenzmodells und das Systemmanagement an der Grenze zwischen

23、dem Application Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells. Diese Norm beschreibt die Struktur und die Dienste des Typ 14-Feldbus-Application Layer in berein-stimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL-Dienste

24、und Protokolle sind von FAL-Anwendungseinheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von Anwendungsprozessen enthalten sind. Die FAL AE besteht aus einer Menge von objektorientierten Anwen-dungsdienstelementen (ASEs) und Layer-Management-Einheiten (LME), welche die AE verwalten. Die ASEs liefern Ko

25、mmunikationsdienste, 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 Management der Instanzen der FAL-Klassen bereitstellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendu

26、ng, 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 Verhaltensaspekte der Anwendungen sind nicht festgelegt, nur eine Definition, welche Anfragen und Antworten d

27、iese senden/empfangen knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutzern eine grere Flexibilitt, um solch ein Objektverhalten zu N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-5-14 wurde beibehalten. 4 DIN EN 61158-5-14:2015-09 standardisieren. Zustzlich zu diesen Diensten sind in dieser Norm ebenfalls einig

28、e untersttzende Dienste festgelegt, um den Zugriff zum FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist es, fr zeitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Application Layer-Dienste festzule

29、gen 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 Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist

30、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-Programmierschnittstellen verwendet werden. Nichtdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle, un

31、d 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 verschiedenen Multi-oktett-Dienstparametern, b) die Korrelation von gepaarten Anfrage- und Indikationsprimitiv

32、en 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 Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems nicht. Es gibt keine Konformitt von Ger

33、ten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Konformitt durch die Implementierung der entsprechenden Application Layer-Protokolle erreicht, welche den Typ 14 der Application Layer-Dienste, wie in dieser Norm beschrieben, erfllen. 3.5 Spezielle Begriffe fr den Feldbus-Appli

34、cation Layer Typ 14 3.5.1 Zugriffssteuerung (en: access control) Steuerung des Lesens und Schreibens eines Objekts 3.5.2 Zugriffspfad (en: access Path) Verknpfung eines symbolischen Namens mit einer Variablen zum Zweck der offenen Kommunikation 3.5.3 Makrozyklus der Kommunikation (en: communication

35、macrocycle) Satz von grundlegenden Zyklen, der fr eine konfigurierte Kommunikationsaktivitt in einem Makro-Netzwerk-segment erforderlich ist 3.5.4 Kommunikationsplanung (en: communication scheduling) Algorithmen und Operationen fr Datentransfers, die deterministisch und wiederholt auftreten 3.5.5 Ko

36、nfiguration (eines Systems oder Gertes) (en: configuration (of a system or device) Schritt whrend des Systementwurfs: Auswahl funktionaler Einheiten, Zuweisung ihrer Positionen und Fest-legung ihrer Verbindungen 5 DIN EN 61158-5-14:2015-09 3.5.6 zyklisch (en: cyclic) sich regelmig wiederholend 3.5.7

37、 FB-Zielinstanz (en: destination FB Instance) FB-Instanz, die die festgelegten Parameter empfngt 3.5.8 Domne (en: domain) Teil des Speichers, der fr die Speicherung von Code oder Daten verwendet wird 3.5.9 Domnen-Download (en: domain download) Operation zum Schreiben von Daten in eine Domne 3.5.10 D

38、omnen-Upload (en: domain upload) Operation zum Lesen von Daten aus einer Domne 3.5.11 Entitt (en: entity) bestimmte Sache, wie eine z. B. Person, ein Ort, ein Prozess, ein Objekt, ein Konzept, eine Verknpfung oder ein Ereignis 3.5.12 Bridge (en: bridge) DL-Relais-Einheit, die die Synchronisation zwi

39、schen Verbindungszweigen (Bussen) durchfhrt und selektive Store-and-Forward- und Routing-Funktionen zum Verbinden zweier Mikro-Netzwerksegmente ausfhren kann 3.5.13 Kennung (en: identifier) 16-Bit-Wort, das einer Systemvariablen zugeordnet ist 3.5.14 Index (en: index) Adresse eines Objekts innerhalb

40、 eines Anwendungsprozesses 3.5.15 Instanz (en: instance) tatschliches physiisches Vorkommen eines Objekts innerhalb einer Klasse, das eines von mehreren Objekten innerhalb derselben Objektklasse identifiziert 3.5.16 Instanziierung (en: instantiation) Erzeugung einer Instanz eines bestimmten Typs 6 D

41、IN EN 61158-5-14:2015-09 3.5.17 Verwaltungsinformationen (en: management information) im Netzwerk sichtbare Informationen zum Zweck der Verwaltung des Feldsystems 3.5.18 Verwaltungsinformationsbasis (en: management information base) organisierte Liste von Verwaltungsinformationen 3.5.19 Zuordnung (e

42、n: mapping) Satz von Werten, der eine festgelegte Verbindung zu den Gren oder Werten eines anderen Satzes auf-weist 3.5.20 Nachrichtenfilterung (en: message filtering) Entscheidung ber eine Nachricht entsprechend einer bestimmten Regel 3.5.21 Mikrosegment (en: micro segment) Teil eines Netzwerks, in

43、 dem eine besondere Planung implementiert ist 3.5.22 Abstand (en: offset) Anzahl von Oktetten von einer besonders gekennzeichneten Position 3.5.23 Phase (en: phase) abgelaufener Teil eines Zyklus, gemessen von einem beliebigen festgelegten Ausgangspunkt 3.5.24 Prozessschnittstelle (en: process inter

44、face) Datenaustausch und Informationszuordnung zwischen einem physischen Prozess und einer Anwen-dungseinheit 3.5.25 Echtzeit (en: real-time) Fhigkeit eines Systems, ein erforderliches Ergebnis in einer begrenzten Zeit bereitzustellen 3.5.26 Echtzeit-Kommunikation (en: real-time communication) Trans

45、fer von Daten in Echtzeit 3.5.27 Echtzeit-Ethernet (RTE) (en: real-time Ethernet (RTE) Netzwerk, das auf ISO/IEC 8802-3 basiert und Echtzeit-Kommunikation untersttzt Anmerkung 1 zum Begriff: Sofern die Echtzeit-Kommunikation nicht beeintrchtigt wird, knnen andere Kommuni-kationsarten untersttzt werd

46、en. 7 DIN EN 61158-5-14:2015-09 8 Anmerkung 2 zum Begriff: Diese Definition bezieht sich auf ISO/IEC 8802-3, ist aber nicht darauf beschrnkt. Sie knnte auch auf andere IEEE-802-Spezifikationen, z. B. IEEE 802.11, anwendbar sein. 3.5.28 Plan (en: schedule) zeitliche Einteilung einer Menge von in Bezi

47、ehung stehenden Operationen 3.5.29 Makrozyklus der Planung (en: scheduling macrocycle) Zeitintervall zur Implementierung eines spezifischen Plans 3.5.30 FB-Quellinstanz (en: source FB Instance) FB-Instanz, die einen spezifischen Parameter sendet 3.5.31 Zeitabstand (en: time offset) Zeitunterschied z

48、u einer besonders gekennzeichneten Zeit EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 61158-5-14 October 2014 ICS 25.040.40; 35.100.70; 35.110 Supersedes EN 61158-5-14:2012English Version Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 5-14: Application layer service defini

49、tion - Type 14 elements(IEC 61158-5-14:2014) Rseaux de communication industriels - Spcifications des bus de terrain - Partie 5-14: Dfinition des services de la couche application - lments de type 14 (CEI 61158-5-14:2014) Industrielle Kommunikationsnetze - Feldbusse - Teil 5-14: Dienstfestlegungen des Application Layer (Anwendungsschicht) - Typ 14-Elemente (IEC 61158-5-14:2014) This European Standard was approved by CENELEC on