DIN EN 61158-6-20-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-20 Application layer protocol specification - Type 20 elements (IEC 61158-6-20 2014) Eng.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 32DIN 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!%BAB“2313031www.din.deDDIN EN 61158-6-20Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-20: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 20-Elemente(IEC 61158-6-20:2014);Englische Fassung EN 61158-6-20:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks

3、 Fieldbus specifications Part 6-20: Application layer protocol specification Type 20 elements(IEC 61158-6-20:2014);English version EN 61158-6-20:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-20: Spcification du protocole de la couche application lm

4、ents de type 20(CEI 61158-6-20:2014);Version anglaise EN 61158-6-20:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-20:2013-03Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 86 SeitenDIN EN 61158-6-20:2015-09 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 61158-6-20:2013-03 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 61158-6-20 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 An-hang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchli-chen deutschen Benennungen,

13、 da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Be-nennungen 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 zwisch

14、en 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 La

15、yer fr Typ 20 fest. DIN EN 61158-6-20:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-20:2013-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Protokollelemente fr die neuen Dienste nach IEC 61158-5-20 hinzugefgt; b) normativer Anhang hinzugefgt; c) normative Verweisungen, Begriffe und Abkrzungen auf den ne

16、uesten Stand gebracht; d) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 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

17、-11 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-20: 2008-09, 2013-03 DIN EN 61158-6-20:2015-09 4 Nationaler 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

18、 dieser Hinsicht, kann der FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen An-wendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 20 Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeitkritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung be

19、reit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet um die Prsenz eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorherbestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb des Zeitfe

20、nsters, 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 eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, der vom Typ 20 des Feld-bus-Application Lay

21、er bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer Protokoll-Dateneinheiten die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden, b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Application Layer Protokoll-Dateneinheiten die zwischen komm

22、unizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden, c) des Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhalten zwi-schen kommunizierenden Anwendungseinheiten, d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikationsver-halten zwisc

23、hen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-20 beschrieben sind und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihr

24、er bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 20 IEC Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). 3.2 Begriffe aus IEC 61158-1 3.2.1 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstr

25、uktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden 3.2.2 Anwendungsobjekt (en: application object) Objektklasse, die zur Laufzeit fr den Nachrichtenaustausch im Netzwerk und innerhalb des Netzwerkgertes sorgt und diesen verwaltet Anmerkung 1 zum Begriff: Es knnen mehrere Typen von Anwendungsobjek

26、tklassen definiert werden. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-20 wurde beibehalten. DIN EN 61158-6-20:2015-09 5 3.2.3 Anwendungsprozess (en: application process) Teil einer verteilten Anwendung in einem Netzwerk, der sich auf einem Gert befindet und eindeutig adres-siert wird 3.2.4 Anwendungsprozes

27、sobjekt (en: application process 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 (sie

28、he Definition von Anwendungsprozessobjektklasse“). 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 Objektdefinit

29、ionen, zum Lesen von Objektdefinitionen und zur dynamischen Erstellung und Lschung von Anwendungs-objekten und deren Definitionen genutzt werden. 3.2.5 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object class) Klasse von Anwendungsprozessobjekten, die in Bezug auf den Satz der ber das Net

30、zwerk zugnglichen Attribute und Dienste der Anwendungsprozessobjekte definiert ist 3.2.6 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperative Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentitten zum Zweck des Informationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betrie

31、bs 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 Anwendungsbeziehung (en: application relationship endpoint) Kontext und Verhalten einer Anwendungsbe

32、ziehung entsprechend der Sicht und Verwaltung durch einen der Anwendungsprozesse innerhalb der Anwendungsbeziehung Anmerkung 1 zum Begriff: Jeder Anwendungsprozess, der in die Anwendungsbeziehung eingeschlossen ist, verwaltet seinen eigenen Endpunkt der Anwendungsbeziehung. 3.2.8 Attribut (en: attri

33、bute) 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 Objekts. Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb

34、eines Objekts. Sie knnen auch das Verhalten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteilt. 3.2.9 Verhalten (en: behaviour) Anzeige dafr, wie das Objekt auf bestimmte Ereignisse reagiert Anmerkung 1 zum Begriff: Seine Beschreibung schliet die Beziehu

35、ng zwischen Attributwerten und Diensten ein. DIN EN 61158-6-20:2015-09 6 3.2.10 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesamt den gleichen Typ von Systemkomponenten reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Klasse ist eine Verallgemeinerung des Objekts; eine Vorlage fr die Festlegung von Var

36、iablen 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 attributes) Attribut, welches allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam ist 3.2.

37、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 eine erforderliche Funktion auszufhren, welche nicht als allgemeiner Dienst ausgefhrt wird

38、 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 einer Aufgabe nutzt; (b) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert, wie d

39、ie Rolle eines AR-Endpunktes, in der dieser besttigte Dienstanforderungs-APDUs an einen einzelnen AR-Endpunkt, welcher als Server agiert, aus-gibt 3.2.15 Kommunikationsfehler (en: comm error) feststellbarer Fehler beim Empfang einer PhPDU oder DLPDU, auch Oktett einer APDU mit Kommuni-kationsfehlerc

40、ode“ 3.2.16 bertragungspfad (en: conveyance path) unidirektionaler Strom von APDUs in einer Anwendungsbeziehung 3.2.17 zyklisch (en: cyclic) Benennung zur Beschreibung von Ereignissen, die sich regelmig wiederholen 3.2.18 Endpunkt (en: endpoint) eine der Daten bermittelnden Entitten, die an einer Ve

41、rbindung beteiligt ist DIN EN 61158-6-20:2015-09 7 3.2.19 Fehler (en: error) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgelegten oder theoretisch richtigen Wert oder Zustand 3.2.20 Fehlercode (en: error code) Kennzeichnung eines bestimm

42、ten Fehlertyps innerhalb einer Fehlerklasse 3.2.21 Verwaltungsinformationen (en: management information) ber das Netzwerk zugngliche Informationen, die die Verwaltung des Betriebs des Feldbussystems, ein-schlielich der Anwendungsschicht, untersttzen Anmerkung 1 zum Begriff: Zur Verwaltung gehren Fun

43、ktionen wie die Steuerung, die berwachung und die Diag-nose. 3.2.22 Server (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 3.2.23 Dienst (e

44、n: service) Operation oder Funktion, die ein Objekt und/oder eine Objektklasse 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 objektspezifi

45、scher Dienste vorgesehen. Objektspezifische Dienste sind Dienste, die durch eine bestimmte Objekt-klasse festgelegt sind, um eine erforderliche Funktion auszufhren, die nicht von einem allgemeinen Dienst ausgefhrt wird. 3.3 Spezifische Begriffe fr den Typ 20 Application Layer 3.3.1 analoger Kanal (e

46、n: analog 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

47、 einzelne 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 bertragung empfangen knnen 3.3.3 Rundsendeadresse (en: broadcast address) Adresse, die von einem Master verwendet wird

48、, um einen Befehl an alle Gerte zu senden DIN EN 61158-6-20:2015-09 8 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 busy (en: busy) Zustand eines Gertes, das aktiv an verschiedenen

49、Aufgaben arbeitet und zurzeit keinen Befehl ausfhren kann 3.3.6 Kommunikationsfehler (en: comm error) feststellbarer Fehler beim Empfang einer PhPDU oder DLPDU, auch Oktett einer APDU mit Kommuni-kationsfehlercode“ 3.3.7 Gert (en: device) jede Entitt, die eine Implementierung des Typ 20-Feldbusses enthlt 3.3.8 Gerte-ID (en: device ID) Seriennummer fr ein Gert, die unter allen Instanzen eines Gertetyps eindeutig ist Anm