DIN EN 61158-6-10-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-10 Application layer protocol specification - Type 10 elements (IEC 61158-6-10 2014) Eng.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!%BQ“2312946www.din.deDDIN EN 61158-6-10Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-10: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 10-Elemente(IEC 61158-6-10:2014);Englische Fassung EN 61158-6-10:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks

3、Fieldbus specifications Part 6-10: Application layer protocol specification Type 10 elements(IEC 61158-6-10:2014);English version EN 61158-6-10:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-10: Spcification du protocole de la couche application lme

4、nts de type 10(CEI 61158-6-10:2014);Version anglaise EN 61158-6-10:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-10:2013-05Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 727 SeitenDIN EN 61158-6-10:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungs

5、beginn fr die von CENELEC am 2014-09-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-6-10:2013-05 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-23. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-600:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K

6、 956 Feldbus“ 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 (stabili

7、ty date) 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 unda

8、tierten Verweisung 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 Verw

9、eisung im 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-Publikat

10、ion. Beispiel: 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 Informationsve

11、rarbeitung 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 61158-6-10 ver

12、ffentlicht. Zu deren Abschnitt 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, d

13、a sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen 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

14、Gerten der industriellen Au-tomatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherprogram-mierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt das Protokoll des Application Layer

15、 fr Typ 10 fest. DIN EN 61158-6-10:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-10:2013-05 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) dynamisches Frame Packaging eingefhrt; b) Peer-to-Peer-Fragmentierung eingefhrt; c) Fast Forwarding eingefhrt; d) RT_CLASS_3 Aufstart und Forwarding verbessert; e) isoc

16、hrones Aufstarten verbessert; f) geteilte RT_CLASS_3 ARs eingefhrt; g) herstellerspezifische Verbindungsblcke eingefhrt; h) Diagnose von POF-Lichtwellenleitern eingefhrt; i) LLDP-EXT_MIB auf den neuesten Stand gebracht; j) Autokonfiguration eingefhrt; k) Redundanz nach MRPD (Seamless Media Redundanc

17、y) eingefhrt; l) grundlegende Funktionen zur Systemredundanz eingefhrt; m) grundlegende Funktionen zur Konfiguration whrend des Betriebes eingefhrt; n) Startzeit nach Netzausfall verkrzt; o) Verweisung auf MRP eingefhrt; p) Untersttzung von Mehrfach-Schnittstellen eingefhrt; q) Fehlerstatistik je Po

18、rt eingefhrt; r) MRRT entfernt; s) grundlegende Funktionen zur Kommunikation von Controller zu Controller t) Entfernung von verteilter Automation. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-10: 2008-09, 2013-05 DIN EN 61158-6-10:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (info

19、rmativ) 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 An-wendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm

20、stellt fr Typ 10-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeitkritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung bereit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet, um die Prsenz eines Zeitfensters darzustellen, in d

21、em eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorherbestimmten 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 dazugehrigem

22、Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 10 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinhe

23、iten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; c) des Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des si

24、chtbaren Dienstverhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten; d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikations-verhaltens zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestell

25、t wird zur Festlegung der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-10 beschrieben sind, und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 10-Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-

26、Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist das Festlegen der Syntax und des Verhaltens des Application Layer-Protokolls, welches die in IEC 61158-5-10 beschriebenen Application Layer-Dienste,

27、 vermittelt. Ein zweites Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kom-munikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Vielfalt von Protokollen die in der IEC 61158-6 genormt sind, gefhrt hat. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-10 wurd

28、e beibehalten. DIN EN 61158-6-10:2015-09 5 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Implementierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems nicht. Konformitt wird erreicht durch das

29、 Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation. 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 kritis

30、chen Zustand aufweist 3.2.3 Alarmdatenobjekt (en: alarm data object) Objekt, das kritische Zustnde aufweist 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

31、 Enti-tt zuordnen 3.2.5 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden 3.2.6 Interoperabilitt auf Application Layer (en: application layer interoperability) Fhigkeit von Anwendungsentitten, mithilfe der Dienste der FAL koordinierte und koopera

32、tive 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 einer verteilten Anwendun

33、g 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 DIN EN 61158-6-10:2015-09 6 3.2.10 Anwendungsprozessobjekt (en: application proce

34、ss 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 deren Klasse zusammen (siehe Definition von Anwendungspr

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

36、initionen und zur dynamischen Erstellung und Lschung von Anwendungs-objekten und deren Definitionen genutzt werden. 3.2.11 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object class) die in Bezug auf den Satz der ber das Netzwerk zugnglichen Attribute und Dienste der Anwendungs-prozessobjek

37、te definiert ist 3.2.12 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperative Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentitten zum Zweck des Informationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betriebs. Diese Beziehung wird entweder durch den Austausch von Protoko

38、lldateneinheiten der Anwendung oder als Ergebnis von Vorkonfigurations-aktivitten aktiviert. 3.2.13 Anwendungsdienstelement fr Anwendungsbeziehungen (en: application relationship application service element) Anwendungsdienstelement, das die alleinigen Mittel fr den Aufbau und die Beendigung aller An

39、wendungs-beziehungen bereitstellt 3.2.14 Endpunkt der Anwendungsbeziehung (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

40、Anwendungsprozess, der in die Anwendungsbeziehung eingeschlossen ist, verwaltet seinen eigenen Endpunkt 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 Attribut

41、e eines Objekts enthalten Informationen zu vernderlichen Teilen eines Objekts. Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Attribute knnen auch das Verhalten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteil

42、t. 3.2.16 backup (en: backup) Status der E/A-AR, der angibt, dass sich diese in Bereitschaft befindet 3.2.17 Verhalten (en: behavior) Anzeige dafr, wie das Objekt auf bestimmte Ereignisse reagiert DIN EN 61158-6-10:2015-09 7 3.2.18 Kanal (en: channel) Darstellung eines einzelnen physischen oder logi

43、schen Verbindungszweiges eines Eingabe- oder Ausgabe-Anwendungsobjektes eines Servers zum Prozess, um die Adressierung von Diagnose-Informationen zu untersttzen Anmerkung 1 zum Begriff: Der Kanal stellt typischerweise einen einzelnen Stecker oder eine einzelne Klemme als reale Schnittstelle eines Mo

44、duls oder Untermoduls dar. Diese Referenz wird verwendet, um Ausfallpunkte innerhalb von Diagnose-PDUs zu identifizieren. 3.2.19 Kanaldiagnose (en: channel diagnosis) Informationen in Bezug auf ein spezifisches Element eines Eingabe- oder Ausgabe-Anwendungsobjekts, die zu Wartungszwecken bereitgeste

45、llt werden BEISPIEL Leitungsbruch. 3.2.20 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesamt den gleichen Typ von Systemkomponenten reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Klasse ist eine Verallgemeinerung eines Objekts; eine Vorlage fr die Festlegung von Variablen und Methoden. Alle Objekte in

46、 einer Klasse sind in ihrer Form und in ihrem Verhalten identisch, enthalten aber blicherweise unterschiedliche Daten in ihren Attributen. 3.2.21 Klassenattribute (en: class attributes) Attribut, welches allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam ist 3.2.22 Klassencode (en: class code) eind

47、eutige Kennung, die jeder Objektklasse zugewiesen ist 3.2.23 klassenspezifischer Dienst (en: class specific service) durch eine bestimmte Objektklasse definierter Dienst, um eine erforderliche Funktion auszufhren, welche nicht als allgemeiner Dienst ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Ein klasse

48、nspezifisches Objekt ist fr die Objektklasse, welche es definiert, eindeutig. 3.2.24 clear (en: clear) Status des E/A-Controllers, der angibt, dass der Steuerungsalgorithmus derzeit nicht ausgefhrt wird 3.2.25 Client (en: client) a) Objekt, das die Dienste eines anderen (Server-)Objekts zur Ausfhrun

49、g einer Aufgabe nutzt; b) Initiator einer PDU, auf die ein Server reagiert DIN EN 61158-6-10:2015-09 8 3.2.26 allgemeines Profil (en: common profile) Zusammenstellung gerteunabhngiger Informationen und Funktionalitten, um Konsistenz zwischen allen Gerten herzustellen 3.2.27 Kommunikationsdatenobjekt (en: communication data object) Objekt(e), das (die) Parameter von Kommunikationsbeziehungen ist (sind) und durch Gert/Slot/Subsl