DIN EN 61158-6-13-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-13 Application layer protocol specification - Type 13 elements (IEC 61158-6-13 2014) Eng.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 29DIN 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!%BW“2312952www.din.deDDIN EN 61158-6-13Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-13: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 13-Elemente (IEC 61158-6-13:2014);Englische Fassung EN 61158-6-13:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks

3、 Fieldbus specifications Part 6-13: Application layer protocol specification Type 13 elements(IEC 61158-6-13:2014);English version EN 61158-6-13:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-13: Spcification du protocole de la couche application lm

4、ents de type 13(CEI 61158-6-13:2014);Version anglaise EN 61158-6-13:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-13:2008-09Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 73 SeitenDIN EN 61158-6-13:2015-09 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 61158-6-13:2008-09 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 61158-6-13 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 13 fest. DIN EN 61158-6-13:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-13:2008-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung; b) neue Synchronisationsmglichkeiten eingefhrt. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN 19245-1: 1991-04 DIN 19245-2: 1991-04 DIN EN 5017

16、0/1: 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 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-13: 2008-09 DIN EN 61158-6-13:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 All

17、gemeines 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 stellt fr Typ 13-Feldbusse magebliche

18、 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 darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Akt

19、ivitten 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 dazugehrigem Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherwei

20、se Menschenleben. Diese Norm legt Interaktionen zwischen entfernten Anwendungen fest und definiert das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 13 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer formellen abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Date

21、neinheiten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Kodierungsregeln, welche auf die Application Layer-Daten-einheiten angewendet sind; c) dem Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhalte

22、n zwi-schen kommunizierenden Anwendungseinheiten; d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikations-verhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist es, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird, zur Festlegu

23、ng der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-13 beschrieben sind und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 13 Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell

24、 (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 61158-5-13 beschriebenen Application Layer-Dienste vermittelt. Ein zwei

25、tes Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen Protokollen, die in IEC 61158-6 genormt werden, fhrt. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-13 wurde beibeh

26、alten. DIN EN 61158-6-13:2015-09 5 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, noch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems. Konformitt wird erreicht durch das Implementier

27、en dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation. 3.6 Spezielle Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokument gelten die folgenden Begriffe. 3.6.1 Empfang (en: receiving) Dienstnutzer, welcher eine besttigte Primitive oder eine unbesttigte Primitive empfngt oder ein Service-provider, der eine besttig

28、te oder unbesttigte APDU empfngt 3.6.2 Ressource (en: resource) Verarbeitungs- oder Informationsfhigkeit eines Subsystems 3.6.3 Senden (en: sending) Dienstnutzer, welcher eine besttigte Primitive oder eine unbesttigte Primitive sendet oder ein Service-provider, der eine besttigte oder unbesttigte AP

29、DU sendet 3.6.4 Verwaltungsknoten (en: managing node) Knoten, welcher den SCNM-Mechanismus verwalten kann 3.6.5 gesteuerter Knoten (en: controlled node) Knoten, ohne die Fhigkeit, den SCNM-Mechanismus zu verwalten DIN EN 61158-6-13:2015-09 6 Leerseite EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NOR

30、M EN 61158-6-13 October 2014 ICS 25.040.40; 35.100.70; 35.110 Supersedes EN 61158-6-13:2008English Version Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-13: Application layer protocol specification - Type 13 elements (IEC 61158-6-13:2014) Rseaux de communication industriels -

31、Spcifications des bus de terrain - Partie 6-13: Spcification du protocole de la couche application - lments de type 13 (CEI 61158-6-13:2014) Industrielle Kommunikationsnetze - Feldbusse - Teil 6-13: Protokollspezifikation des Application Layer (Anwendungsschicht) - Typ 13-Elemente (IEC 61158-6-13:20

32、14) This European Standard was approved by CENELEC on 2014-09-23. CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration.Up-to-date lists and bibliographic

33、al references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibil

34、ity of a CENELEC member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, the Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Fo

35、rmer Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom. European Committee for Electrotechn

36、ical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels 2014 CENELEC All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC Members. Ref. No.

37、 EN 61158-6-13:2014 EDIN EN 61158-6-13:2015-09 EN 61158-6-13:2014 Foreword The text of document 65C/764/FDIS, future edition 2 of IEC 61158-6-13, prepared by SC 65C “Industrial networks“ of IEC/TC 65 “Industrial-process measurement, control and automation“ was submitted to the IEC-CENELEC parallel v

38、ote and approved by CENELEC as EN 61158-6-13:2014. The following dates are fixed: latest date by which the document has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 2015-06-23 latest date by which the national standards conflicting with

39、 the document have to be withdrawn (dow) 2017-09-23 This document supersedes EN 61158-6-13:2008. Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. CENELEC and/or CEN shall not be held responsible for identifying any or all such pate

40、nt rights. This document has been prepared under a mandate given to CENELEC by the European Commission and the European Free Trade Association. Endorsement notice The text of the International Standard IEC 61158-6-13:2014 was approved by CENELEC as a European Standard without any modification. In th

41、e official version, for Bibliography, the following notes have to be added for the standards indicated: IEC 61158-1 NOTE Harmonized as EN 61158-1. IEC 61158-6 NOTE Harmonized as EN 61158-6 series. IEC 61784-1 NOTE Harmonized as EN 61784-1. IEC 61784-2 NOTE Harmonized as EN 61784-2. 2 DIN EN 61158-6-

42、13:2015-09 EN 61158-6-13:2014 CONTENTS INTRODUCTION.6 1 Scope 7 1.1 General7 1.2 Specifications.7 1.3 Conformance8 2 Normative references .8 3 Terms, definitions, symbols, abbreviations and conventions 8 3.1 ISO/IEC 7498-1 terms.8 3.2 ISO/IEC 8822 terms9 3.3 ISO/IEC 9545 terms9 3.4 ISO/IEC 8824-1 te

43、rms.9 3.5 Terms and definitions from IEC 61158-5-13.10 3.6 Other terms and definitions.10 3.7 Abbreviations and symbols .10 4 FAL syntax description .11 4.1 General11 4.2 FAL-AR PDU abstract syntax 11 4.3 Abstract syntax of Asyn1 pduBody 14 4.4 Abstract syntax of Asyn2 pduBody 15 5 Transfer syntax 2

44、2 5.1 Encoding of data types .22 6 FAL protocol state machines.26 7 AP context state machine .27 8 FAL service protocol machine .27 9 AR protocol machine 28 9.1 Buffered-network-scheduled bi-directional pre-established connection (BNB-PEC) ARPM28 9.2 Buffered-network-scheduled uni-directional pre-es

45、tablished connection (BNU-PEC) ARPM 30 9.3 Queued user-triggered uni-directional (QUU) ARPM 32 9.4 Queued user-triggered bi-directional connectionless (QUB-CL) ARPM .35 9.5 Queued user-triggered bi-directional connection-oriented with segmentation (QUB-COS) ARPM 39 10 DLL mapping protocol machine .5

46、8 10.1 Primitive definitions.58 10.2 DMPM state machine 59 Annex A (normative) Constant value assignments 61 A.1 Values of abort-code 61 A.2 NMT-command-ID 62 A.3 Type 13 specific error-code constants.62 A.4 Node-list 64 Bibliography .65 3 DIN EN 61158-6-13:2015-09 EN 61158-6-13:2014 Annex ZA (norma

47、tive) Normative references to international publications with their corresponding European publications .66 Figure 1 Encoding of Time of Day value .26 Figure 2 Encoding of Time Difference value .26 Figure 3 Primitives exchanged between protocol machines.27 Figure 4 State transition diagram of BNB-PE

48、C ARPM .29 Figure 5 State transition diagram of BNU-PEC ARPM.31 Figure 6 State transition diagram of QUU ARPM.34 Figure 7 State transition diagram of QUB-CL ARPM .37 Figure 8 State transition diagram of QUB-COS (CmdL) ARPM 42 Figure 9 State transition diagram of QUB-COS (SeqL) ARPM .54 Figure 10 Sta

49、te transition diagram of DMPM.59 Table 1 Use of signaling-flags13 Table 2 Values of error-type.17 Table 3 Transfer syntax for bit sequences 22 Table 4 Transfer syntax for data type UNSIGNEDn.23 Table 5 Transfer syntax for data type INTEGERn .24 Table 6 Primitives issued by user to BNB-PEC ARPM.28 Table 7 Primitives issued by BNB-PEC ARPM to user.28 Table 8 BNB-PEC ARPM state table sender transactions.29 Table 9 BNB