DIN EN 61158-5-20-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 5-20 Application layer service definition - Type 20 elements (IEC 61158-5-20 2014) English.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 27DIN 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!%A|G“2308936www.din.deDDIN EN 61158-5-20Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 5-20: Dienstfestlegungen des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 20-Elemente(IEC 61158-5-20:2014);Englische Fassung EN 61158-5-20:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fie

3、ldbus specifications Part 5-20: Application layer service definition Type 20 elements(IEC 61158-5-20:2014);English version EN 61158-5-20:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 5-20: Dfinition des services de la couche application lments de typ

4、e 20(CEI 61158-5-20:2014);Version anglaise EN 61158-5-20:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-5-20:2013-01Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 66 SeitenDIN EN 61158-5-20:2015-09 2 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 61158-5-20:2013-01 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 61158-5-20 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 20 fest. DIN EN 6115

15、8-5-20:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-5-20:2013-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Datentypen hinzugefgt; b) Dienste hinzugefgt; c) normative Verweisungen, Begriffe und Abkrzungen auf den neusten Stand gebracht; d) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-

16、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 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-5: 2005-05 DIN EN 61158-5-20: 2008-09, 2013-01 DIN EN 61158-5-20:2015-09

17、4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)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 betrachtet werden.

18、Diese Norm stellt fr Typ 2-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 Zeitfensters darzust

19、ellen, 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 Eingreifen mit dazug

20、ehrigem Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Art und Weise den von auen sichtbaren Dienst, der vom Typ 2 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einem abstrakten Modell fr das Beschreiben von Anwendungsressourcen

21、(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 diesen Aktivitten u

22、nd Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Diese Norm hat den Zweck, Dienste zu definieren, die fr FAL-Benutzer an der Grenze zwischen dem Benutzer und dem Application Layer des Feldbus-Referenzmodells bereitgestellt werden. Diese Norm beschreibt die Struktur und die Dienste des Typ 20-Feldbus-Applic

23、ation Layer in berein-stimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben, wie Anfrage und Antwort ausgege-ben und abgegeben werden, beinhalten sie keine Festlegung, was

24、 die anfragenden und antwortenden Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte 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 e

25、in Objektverhalten zu standardisieren. Zustzlich zu diesen Diensten sind in dieser Norm ebenfalls einige untersttzende Dienste festgelegt, um den Zugriff zum FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. 3.2 Begriffe aus IEC 61158-1 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten

26、 die folgenden Begriffe. 3.2.1 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-5-20 wurde beibehalten. DIN EN 61158-5-20:2015-09 5 3.2.2 Anwendungsobjekt (en: application object) Objektklasse, die zur Laufzeit

27、fr den Nachrichtenaustausch im Netzwerk und innerhalb des Netzwerkgertes sorgt und diesen verwaltet Anmerkung 1 zum Begriff: Es knnen mehrere Typen von Anwendungsobjektklassen definiert werden. 3.2.3 Anwendungsprozess (en: application process) Teil einer verteilten Anwendung in einem Netzwerk, der s

28、ich auf einem Gert befindet und eindeutig adres-siert wird 3.2.4 Anwendungsprozessobjekt (en: application process object) Komponente eines Anwendungsprozesses, die ber eine FAL-Anwendungsbeziehung identifizierbar und zu-gnglich ist Anmerkung 1 zum Begriff: Definitionen von Anwendungsprozessobjekten

29、setzen sich aus einem Satz von Werten fr die Attribute von deren Klasse zusammen (siehe Definition von Anwendungsprozessobjektklasse“). Auf die Definitionen von Anwendungsprozessobjekten kann mithilfe der Dienste des Objektverwaltungs-ASE der FAL von einem entfernten Standort aus zugegriffen werden.

30、 Objektverwaltungsdienste des FAL knnen zum Laden und Aktualisieren von Objekt-definitionen, zum Lesen von Objektdefinitionen und zur dynamischen Erstellung und Lschung von Anwendungsobjekten und deren Definitionen genutzt werden. 3.2.5 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object c

31、lass) Klasse von Anwendungsprozessobjekten, die in Bezug auf den Satz der ber das Netzwerk zugnglichen Attribute und Dienste der Anwendungsprozessobjekte definiert ist 3.2.6 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperative Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentit

32、ten zum Zweck des Infor-mationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betriebs Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Beziehung wird entweder durch den Austausch von Protokolldateneinheiten der Anwendung oder als Ergebnis von Vorkonfigurationsaktivitten aktiviert. 3.2.7 Endpunkt der Anwendungsbezi

33、ehung (en: application relationship 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

34、, verwaltet seinen eigenen Endpunkt der Anwendungsbeziehung. 3.2.8 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

35、 Objekts. Sie liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Attribute knnen auch das Verhal-ten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteilt. DIN EN 61158-5-20:2015-09 6 3.2.9 Verhalten (en: behaviour) Anzeige daf

36、r, wie das Objekt auf bestimmte Ereignisse reagiert Anmerkung 1 zum Begriff: Seine Beschreibung schliet die Beziehung zwischen Attributwerten und Diensten ein. 3.2.10 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesamt den gleichen Typ von Systemkomponenten reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Ein

37、e Klasse ist eine Verallgemeinerung des Objekts; eine Vorlage fr die Festlegung von Variablen und Methoden. Alle Objekte in einer Klasse sind in ihrer Form und in ihrem Verhalten identisch, enthalten aber blicherweise unterschiedliche Daten in ihren Attributen. 3.2.11 Klassenattribute (en: class att

38、ributes) Attribut, welches allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam ist 3.2.12 Klassencode (en: class code) eindeutige Kennung, die jeder Objektklasse zugewiesen ist 3.2.13 klassenspezifischer Dienst (en: class specific service) durch eine bestimmte Objektklasse definierter Dienst, um ein

39、e erforderliche Funktion auszufhren, welche nicht als allgemeiner Dienst ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Ein klassenspezifisches Objekt ist fr die Objektklasse, welche es definiert, eindeutig. 3.2.14 Client (en: client) a) Objekt, das die Dienste eines anderen (Server-)Objekts zur Ausfhrung

40、einer Aufgabe nutzt; b) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert, wie die Rolle eines AR-Endpunktes, in der dieser besttigte Dienstanforderungs-APDUs an einen einzelnen AR-Endpunkt, welcher als Server agiert, aus-gibt 3.2.15 bertragungspfad (en: conveyance path) unidirektionaler Strom

41、von APDUs in einer Anwendungsbeziehung 3.2.16 zyklisch (en: cyclic) Benennung zur Beschreibung von Ereignissen, die sich regelmig wiederholen 3.2.17 Endpunkt (en: endpoint) eine der Daten bermittelnden Entitten, die an einer Verbindung beteiligt ist DIN EN 61158-5-20:2015-09 7 3.2.18 Fehler (en: err

42、or) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgelegten oder theoretisch richtigen Wert oder Zustand 3.2.19 Fehlercode (en: error code) Kennzeichnung eines bestimmten Fehlertyps innerhalb einer Fehlerklasse 3.2.20 Verwaltungsinformation

43、en (en: management information) ber das Netzwerk zugngliche Informationen, die die Verwaltung des Betriebs des Feldbussystems ein-schlielich des Application Layer untersttzen Anmerkung 1 zum Begriff: Zur Verwaltung gehren Funktionen wie die Steuerung, die berwachung und die Diag-nose. 3.2.21 Server

44、(en: server) a) Rolle eines AREP, in der dieser eine besttigte Dienstantwort-APDU an den Client, der die Anforderung initiiert hat, zurckgibt; b) Objekt, das einem anderen (Client-)Objekt Dienste bereitstellt 3.2.22 Dienst (en: service) Operation oder Funktion, die ein Objekt und/oder eine Objektkla

45、sse auf Anforderung eines anderen Objekts und/oder einer anderen Objektklasse hin ausfhrt Anmerkung 1 zum Begriff: Es ist eine Reihe von allgemeinen Diensten definiert, und es sind Richtlinien fr die Fest-legung objektspezifischer Dienste vorgesehen. Objektspezifische Dienste sind Dienste, die durch

46、 eine bestimmte Objekt-klasse festgelegt sind, um eine erforderliche Funktion auszufhren, die nicht von einem allgemeinen Dienst ausgefhrt wird. 3.3 Spezielle Begriffe fr den Feldbus-Application Layer Typ 20 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.3.1 analoger Kanal (en: a

47、nalog channel) sich kontinuierlich vernderndes elektrisches Signal, welches ein Feldgert mit dem brigen Teil des Daten-erfassungs- oder Steuerungssystems verbindet Anmerkung 1 zum Begriff: Einige Feldgerte untersttzen mehrere analoge Kanle (Eingang oder Ausgang). Jeder analoge Kanal bertrgt eine ein

48、zelne dynamische Variable an das oder von dem Feldgert. 3.3.2 Rundsendung (en: broadcast) Prozess des Sendens einer PDU an alle Gerte, die an das Netzwerk angeschlossen sind und die bertra-gung empfangen knnen DIN EN 61158-5-20:2015-09 8 3.3.3 Rundsendeadresse (en: broadcast address) Adresse, die vo

49、n einem Master verwendet wird, um einen Befehl an alle Gerte zu senden 3.3.4 Burst-Modus (en: burst mode) Initiierung der Kommunikationsaktivitt durch ein Slave-Gert in einem zyklischen Intervall ohne Anforderung von einem Master 3.3.5 Kommunikationsfehler (en: comm error) feststellbarer Fehler beim Empfang einer PhPDU oder DLPDU, auch Oktett einer APDU mit Kommuni-kationsfehlercode 3.3.6 Gert (en: device) jede Entitt, d