DIN EN 61158-6-22-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-22 Application layer protocol specification - Type 22 elements (IEC 61158-6-22 2014) Eng.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 33DIN 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!%BAC“2313032www.din.deDDIN EN 61158-6-22Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-22: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 22-Elemente(IEC 61158-6-22:2014);Englische Fassung EN 61158-6-22:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks

3、 Fieldbus specifications Part 6-22: Application layer protocol specification Type 22 elements(IEC 61158-6-22:2014);English version EN 61158-6-22:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-22: Spcification du protocole de la couche application lm

4、ents de type 22(CEI 61158-6-22:2014);Version anglaise EN 61158-6-22:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-22:2013-03Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 90 SeitenDIN EN 61158-6-22:2015-09 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 61158-6-22:2013-03 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 61158-6-22 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 22 fest. DIN EN 61158-6-22:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-22:2013-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN EN 61158-6-22: 2013-03 DIN EN 61158-6-22:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgem

16、eines 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 22 Feldbusse magebliche a

17、llgemeine 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 dem eine oder mehrere festgelegte Aktivit

18、ten 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 Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherwe

19、ise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, der von verschiedenen Typen des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer Protokoll-Dateneinheiten die zwischen kommuni

20、zierenden 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 sichtbaren Dienstverhalten zw

21、i-schen kommunizierenden Anwendungseinheiten, d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikations-verhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der L

22、eitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-22 beschrieben sind und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des IEC Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7

23、498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL Dienste und Protokolle sind von FAL Applikations-Einheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von An-wendungsprozessen enthalten sind. Die FAL AE besteht aus einer Menge von objekt-orientierten Anwen-dungs-Dienst-Elementen (ASEs) u

24、nd Layer-Management-Einheiten (LME) welche die AE leiten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Applikationsprozessobjekt (APO)-Klas-sen arbeitet. Eine der FAL ASEs ist eine Management ASE, welche eine allgemeine Menge von Diensten fr das Management der Instanzen

25、 der FAL-Klassen bereitstellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben wie Anfrage und Antwort ausgege-ben und abgegeben werden, beinhalten sie keine Festlegung was die anfragende und antwortende Anwen-dungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte der Anwend

26、ungen sind nicht festgelegt, nur eine Definition von welchen Anfragen und Antworten diese senden/empfangen knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutzern eine grere Flexibilitt, um solch ein Objektverhalten zu standardisieren. Zu-N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-22 wurde beibehalten. DIN

27、EN 61158-6-22:2015-09 5 stzlich zu diesen Diensten, sind in dieser Norm ebenfalls einige Dienste zur Untersttzung festgelegt, um den Zugriff zur FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm, ist das Festlegen der Synt

28、ax und des Verhaltens des Application Layer-Protokolls, welcher die in IEC 61158-5-22 beschriebenen Application Layer-Dienste, vermittelt. Ein zweites Ziel, ist das Bereitstellen von Migrationspfade von bisherigen bestehenden industriellen Kommunikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welc

29、hes zur Steigerung von unterschiedlichen Protokollen, die in Teilen der IEC 61158-6 genormt werden, fhrt. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen A

30、utomatisierungssystems nicht. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Konformitt durch das Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation erreicht. 3.2 Spezifische Begriffe fr die Feldbus-Anwendungsschicht 3.2.1 azyklis

31、che Daten (en: acyclic data) Daten, die von Zeit zu Zeit zu bestimmten Zwecken bertragen werden 3.2.2 Bit (en: bit) Informationseinheit, die aus einer 0 oder 1 besteht Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Bit ist die kleinste Dateneinheit, die bertragen werden kann. 3.2.3 Zelle (en: cell) Synonym fr ein ein

32、zelnes DL-Segment, welches das RTFL-Kommunikationsmodell verwendet 3.2.4 Kanal (en: channel) Pfad, der fr die bertragung von Daten bereitgestellt wird 3.2.5 Client (en: client) Objekt, das durch Initiieren einer Nachricht die Dienste eines Servers nutzt, um eine Aufgabe auszufhren 3.2.6 Kommunikatio

33、nszyklus (en: communication cycle) festgelegte Zeitdauer, innerhalb der das Root-Gert leere Rahmen fr die Initiierung der zyklischen Kom-munikation ausgibt, bei der Daten ber den zyklischen Datenkanal und den Nachrichtenkanal bertragen werden DIN EN 61158-6-22:2015-09 6 3.2.7 Verbindung (en: connect

34、ion) logische Verbindung zwischen zwei Anwendungsobjekten 3.2.8 Zykluszeit (en: cycle time) Dauer eines Kommunikationszyklus 3.2.9 zyklisch (en: cyclic) Ereignisse, die sich regelmig wiederholen 3.2.10 zyklische Kommunikation (en: cyclic communication) periodischer Austausch von Telegrammen 3.2.11 z

35、yklische Daten (en: cyclic data) Daten, die regelmig und wiederholt zu bestimmten Zwecken bertragen werden 3.2.12 zyklischer Datenkanal CDC (en: cyclic data channel; CDC) Teil eines Rahmens oder mehrerer Rahmen, der fr zyklische Daten reserviert ist 3.2.13 Daten (en: data) allgemeine Bezeichnung fr

36、jegliche ber einen Feldbus bertragene Informationen 3.2.14 Gert (en: device) an den Feldbus angeschlossene physische Entitt 3.2.15 Fehler (en: error) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgelegten oder theoretisch richtigen Wert od

37、er Zustand 3.2.16 Fehlercode (en: error code) Identifikationsnummer eines bestimmten Fehlertyps 3.2.17 Gateway (en: gateway) Gert, das als Verbindungselement zwischen verschiedenen Protokollen agiert DIN EN 61158-6-22:2015-09 7 3.2.18 Index (en: index) Position eines Objekts innerhalb des Objektverz

38、eichnisses 3.2.19 Kommunikation zwischen Zellen (en: inter-cell communication) Datenbermittlung zwischen einem RTFL-Gert und einem RTFN-Gert oder zwischen einem RTFL-Gert und einem anderen RTFL-Gert in verschiedenen Zellen, die ber ein RTFN miteinander verbunden sind 3.2.20 Schnittstelle (en: interf

39、ace) gemeinsam genutzte Grenze zwischen zwei funktionalen Einheiten, die durch funktionale Merkmale, Signal-merkmale oder entsprechend andere Merkmale festgelegt ist 3.2.21 Kommunikation innerhalb von Zellen (en: intra-cell communication) Datenbermittlung zwischen einem RTFL-Gert und einem anderen R

40、TFL-Gert in der gleichen Zelle 3.2.22 logische Doppellinie (en: logical double line) Reihung des Root-Gertes und smtlicher gewhnlicher Gerte, die den Datenbermittlungsrahmen in Vorwrts- und Rckwrtsrichtung verarbeiten 3.2.23 Zuordnungsparameter (en: mapping parameters) Satz von Werten, der die Verbi

41、ndung zwischen Anwendungsobjekten und Prozessdatenobjekten festlegt 3.2.24 Master-Uhr (en: master clock) globale Zeitbasis fr den PCS-Mechanismus 3.2.25 Nachricht (en: message) geordnete Folge von Oktetten fr die bermittlung von Daten 3.2.26 Nachrichtenkanal MSC (en: message channel; MSC) Teil eines

42、 Rahmens oder mehrerer Rahmen, der fr azyklische Daten reserviert ist 3.2.27 Netzwerk (en: network) Menge von Gerten, die ber ein bestimmtes Kommunikationsmedium miteinander verbunden sind, ein-schlielich zwischengeschalteter Repeater, Bridges, Router und Gateways unterer Schichten DIN EN 61158-6-22

43、:2015-09 8 3.2.28 gewhnliches Gert OD (en: ordinary device; OD) Slave im Kommunikationssystem, der RTFL fr den zyklischen und azyklischen Datenaustausch mit anderen gewhnlichen Gerten in derselben logischen Doppellinie verwendet 3.2.29 przise Uhrensynchronisation PCS (en: precise clock synchronisati

44、on; PCS) Mechanismus zur Synchronisation von Uhren in RTFL-Gerten und zur Aufrechterhaltung einer globalen Zeitbasis 3.2.30 Prozessdaten (en: process data) Daten, die zu Verarbeitungszwecken zyklisch oder azyklisch bertragen werden 3.2.31 Prozessdatenobjekt (en: process data object) zweckbestimmtes

45、Datenobjekt, das zu Verarbeitungszwecken zyklisch oder azyklisch bertragen wird 3.2.32 Protokoll (en: protocol) Vereinbarung ber die Datenformate, Zeitabfolgen und Fehlerkorrektur fr den Datenaustausch von Kom-munikationssystemen 3.2.33 Root-Gert RD (en: root device; RD) Master im Kommunikationssyst

46、em, der den zyklischen und azyklischen RTFL-Datenaustausch fr eine logische Doppellinie organisiert, initiiert und steuert 3.2.34 RTFL (en: real time frame line; RTFL) Kommunikationsmodell fr die Datenbermittlung in einer logischen Doppellinie 3.2.35 RTFN (en: real time frame network; RTFN) Kommunik

47、ationsmodell fr die Datenbermittlung in einem vermittelten Netzwerk 3.2.36 Rundlaufzeit (en: round trip time) bertragungszeit, die eine DLPDU vom Root-Gert zum letzten gewhnlichen Gert in Vorwrts- und Rck-wrtsrichtung bentigt 3.2.37 Subindex (en: sub-index) untergeordnete Position eines einzelnen El

48、ements eines Objekts innerhalb des Objektverzeichnisses DIN EN 61158-6-22:2015-09 9 3.2.38 Zeitsteuerungssignal (en: timing signal) zeitbasierte Meldung des Auftretens eines Ereignisses, blicherweise als Unterbrechungssignal, eingesetzt fr die Synchronisation von DL-Benutzern 3.2.39 Topologie (en: t

49、opology) physische Netzwerkarchitektur in Bezug auf die Verbindung zwischen den Stationen des Kommuni-kationssystems DIN EN 61158-6-22:2015-09 10 Leerseite EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 61158-6-22 October 2014 ICS 25.040.40; 35.100.70; 35.110 Supersedes EN 61158-6-22:2012English Version Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-22: Application layer pro