DIN EN 61158-5-24-2016 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 5-24 Application layer service definition - Type-24 elements (IEC 61158-5-24 2014) English.pdf

1、Mai 2016DEUTSCHE 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.ICS 35.1

2、00.70; 35.160!%Q)“2469806www.din.deDDIN EN 61158-5-24Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158524:201508Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 106 SeitenIndustrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 5-24: Dienstfestlegungen des Application Layer(An

3、wendungsschicht) Typ 24-Elemente (IEC 61158-5-24:2014);Englische Fassung EN 61158-5-24:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fieldbus specifications Part 5-24: Application layer service definition Type-24 elements (IEC 61158-5-24:2014);English version EN 61158-5-24:2014, only on CD-R

4、OMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 5-24: Dfinition des services de la couche application lments de type 24(CEI 61158-5-24:2014);Version anglaise EN 61158-5-24:2014, seulement en CD-ROMDIN EN 61158-5-24:2016-05 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von

5、CENELEC am 2014-09-22 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-08-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-500:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in

6、 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 soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu

7、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 normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabe

8、datums 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 normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Aus

9、gabe 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. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und

10、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 Bedingungen allein in englischer Sprache verffentlicht

11、 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 61158-5-24 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der

12、 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 Anwender in der Regel ebenfalls der engli-schen Benennungen bedienen.

13、 Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvor-schriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. nderungen Gegenber DIN EN 61158-5-24:2015-08 wurden folgende Korrekturen vorgenommen: a) Die fehlende berschrift 6.3 FSM ASE“ wurde nach Bild 1 ergnzt und die nachfolgende Numme

14、rierung angepasst. Frhere Ausgaben DIN EN 61158-5-24: 2015-08 DIN EN 61158-5-24:2016-05 3 Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speiche

15、rpro-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 24 fest. Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-Application Layer (FAL

16、) 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. Diese Norm stellt fr Typ 2-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und ni

17、cht zeit-kritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung 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 Gewis

18、sheit 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 dazugehrigem Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf ei

19、ne 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 (Objekten), die von Benutzern mittels FAL-Diensten verstellt werden knnen, b) Aktivitten und

20、 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 und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung dieser Norm ist es, Dienste zu def

21、inieren, 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 dem Application Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells. Diese Norm beschreibt die Stru

22、ktur und die Dienste des Typ 2-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 und Protokolle sind von FAL-Anwendungseinheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von Anwendungsprozess

23、en enthalten sind. Die FAL AE bestehen aus einer Menge von objektorientierten Anwen-dungsdienstelementen (ASEs) und Layer-Management-Einheiten (LME), welche die AE verwalten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Anwendungsprozessobjekt(APO-) Klassen arbeitet. Ei

24、ne der FAL ASEs ist eine Management-ASE, welche eine Menge gemeinsamer Dienste fr das Management der Instanzen der FAL-Klassen bereitstellt. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-5-24 wurde beibehalten. DIN EN 61158-5-24:2016-05 4 Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben, wie

25、 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 diese senden/empfange

26、n knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutzern eine grere Flexibilitt, um solch ein 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

27、 Betriebs zu steuern. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist es, fr zeitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Application Layer-Dienste festzulegen und folglich die Ergnzung des OSI-Basisreferenz-modells mit der Anleitung der Entwicklung der Applicat

28、ion Layer-Protokolle fr die zeitkritische Kommunika-tion. Ein zweites Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen genormten Diensten, als verschiedene Ty

29、pen der IEC 61158, fhrt. Diese Spezifikation darf als Basis fr formelle Application-Programmierschnittstellen verwendet werden. Nichtdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle, und jede derartige Schnittstelle hat Imple-mentierungsanforderungen zu erfllen, die nicht von dieser Spezifi

30、kation 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 Antwortprimiti-ven. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementie

31、rungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems nicht. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Konformitt durch die Implementieru

32、ng der entsprechenden Application Layer-Protokolle erreicht, welche den Typ 2 der Application Layer-Dienste, wie in dieser Norm beschrieben, erfllen. 3.2 Zustzliche Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.2.1 Alarm (en: alarm) Feldgertestatus, der durch den Dienst

33、 zur Feldgertesteuerung (FDC) des Typ 24-Feldbusses mitteilt, dass das Gert ein schwerwiegendes Problem erkannt hat, das gelst werden muss, und dass es den Normal-betrieb nicht fortsetzen kann Anmerkung 1 zum Begriff: Alle Alarmstatus sind gesperrt und mssen verarbeitet werden, damit sie erlschen. A

34、nmerkung 2 zum Begriff: Alarme knnen in drei Gruppen eingeteilt werden: Kommunikationsalarme, Alarme bei un-zulssigen Befehlen und anwendungsspezifische Alarme. Genaue Definitionen hngen jedoch von der Implementierung der einzelnen Feldgerte ab. DIN EN 61158-5-24:2016-05 5 3.2.2 Anwendungsprozessobj

35、ekt (en: application process object) Netzwerkdarstellung eines bestimmten Aspekts eines Anwendungsprozesses (AP), der als ber das Netz-werk zugngliches Objekt, das innerhalb eines AP oder innerhalb eines anderen APO enthalten ist, modelliert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe IEC 61158-1, 9.3.4. 3.

36、2.3 Kontext des Anwendungsprozesses AP-Kontext (en: application process context; AP context) gemeinsames Wissen oder allgemeiner Satz von Regeln zur Steuerung der Kommunikation von FAL-Anwen-dungsentitten (AEs) und zur Beschreibung des gemeinsamen zulssigen Kommunikationsverhaltens zwischen AEs, die

37、 Teil eines bestimmten Satzes von Anwendungsbeziehungen (ARs) sind Anmerkung 1 zum Begriff: Mithilfe der Option, die ein Benutzer whrend der Nutzung eines Dienstes zur Feldbus-verwaltung (FSM) zum Auslesen der Peer-AP-Einrichtung auswhlen kann, oder durch die automatische Verhandlungs-funktion des F

38、SM-Systems usw. knnen Daten innerhalb des AP-Kontextes vom Benutzer im Vorfeld festgelegt werden. Das anzuwendende Verfahren hngt von der Spezifikation der einzelnen Implementierungen ab. 3.2.4 Anwendungsprozesstyp AP-Typ (en: application process type; AP type) Beschreibung einer Klassifikation von

39、Anwendungsprozessen (APs) in Bezug auf einen Satz von Fhigkeiten fr den FAL des Typ 24-Feldbusses Anmerkung 1 zum Begriff: AP-Typen werden nach ihren Anwendungsrollen im Feldbus-Netzwerk in drei Klassen eingeteilt: C1-Master-AP, C2-Master-AP und Slave-AP. Siehe 6.2. 3.2.5 Async-Befehl (en: async com

40、mand) Typ einer Befehls-APDU (Anwendungsprotokolldateneinheit) des FDC-Dienstes des FAL Typ 24, die jederzeit nach der vorausgegangenen Transaktion ohne Bercksichtigung der Synchronisation mit dem Kommunikationszyklus ausgegeben werden kann Anmerkung 1 zum Begriff: Festlegungen dazu, welcher Befehl

41、asynchron oder nicht asynchron sein sollte, hngen von der Anwendung ab. Diese knnen in Form eines aufgelisteten Satzes von Befehlen und Antworten oder in Form eines Gerteprofils bereitgestellt werden (siehe IEC 61158-6-24:2014, 4.4., und Anhang A). 3.2.6 asynchrone Kommunikation (en: asynchronous co

42、mmunication) Zustand oder Kommunikationsart fr den FDC-Dienst des FAL Typ 24, bei dem ein Befehl jederzeit nach der vorausgegangenen Transaktion ohne Bercksichtigung der Synchronisation mit dem Kommunikationszyklus ausgegeben werden kann Anmerkung 1 zum Begriff: In diesem Zustand knnen keine Sync-Be

43、fehle ausgegeben werden; Async-Befehle knnen aber ausgegeben werden. 3.2.7 Attribut (en: attribute) Information oder Parameter, die/der in vernderlichen Teilen eines Objekts enthalten ist Anmerkung 1 zum Begriff: Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objek

44、ts. Sie knnen auch das Verhalten eines Objekts beeinflussen. DIN EN 61158-5-24:2016-05 6 3.2.8 C1-Master (en: C1 master) AP-Typ, der ber Master-Einrichtungen fr den FDC-Dienst des FAL Typ 24 verfgt, oder das Gert, das diesen AP-Typ implementiert Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Netzwerk des Typ 24-

45、Feldbusses ist nur ein einziger C1-Master vorhanden. 3.2.9 C2-Master (en: C2 master) AP-Typ, der nur ber berwachungseinrichtungen fr den FDC-Dienst, aber ber Anforderer-Einrichtungen fr den MSG-Dienst des FAL Typ 24 verfgt, oder das Gert, das diesen AP-Typ implementiert Anmerkung 1 zum Begriff: In e

46、inem Netzwerk des Typ 24-Feldbusses knnen weniger als zwei C2-Master vorhanden sein. 3.2.10 Befehl (en: command) PDU, die von einem Anforderer oder einem Master ausgegeben wird, um einen Beantworter oder einen Slave zur Ausfhrung bestimmter Funktionen zu bringen 3.2.11 Kommunikation Transfer bertrag

47、ung (en: communication; transfer; transmission) Kommunikation: Prozess des formalen Austausches von Informationen zwischen zwei oder mehr Ger-ten, Benutzern, APs oder Entitten Transfer: Prozess der bermittlung einer PDU von einem Sender an einen Empfnger bertragung: Prozess der Aussendung und bertra

48、gung elektrischer Signale oder codierter Daten 3.2.12 Kommunikationszyklus (en: communication cycle) Zeitspanne wiederholter Aktivitten, die whrend des Verbindungsaufbaus fr das FDC-Protokoll des FAL Typ 24 mit dem bertragungszyklus synchronisiert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Der Kommunikationszykl

49、us kann mit einem Zyklus synchronisiert werden, der den bertra-gungszyklus mit einem festgelegten Skalierungsfaktor multipliziert. 3.2.13 Verbindung (en: connection) Kontext oder logische Verknpfung zwischen einem Master- und einem Slave-Objekt unter spezifischen Bedingungen fr das FDC-Protokoll fr den FAL Typ 24 3.2.14 zyklisch (en: cyclic) sich regelmig wiederholend 3.2.15 zyklische Kommunikation (