DIN EN 61158-6-23-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-23 Application layer protocol specification - Type 23 elements (IEC 61158-6-23 2014) Eng.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 51DIN 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!%BAF“2313035www.din.deDDIN EN 61158-6-23Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-23: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 23-Elemente(IEC 61158-6-23:2014);Englische Fassung EN 61158-6-23:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks

3、 Fieldbus specifications Part 6-23: Application layer protocol specification Type 23 elements(IEC 61158-6-23:2014);English version EN 61158-6-23:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-23: Spcification du protocole de la couche application lm

4、ents de type 23(CEI 61158-6-23:2014);Version anglaise EN 61158-6-23:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 226 SeitenDIN EN 61158-6-23:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2014-09-23 angenommene Eu

5、ropische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-600:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig.

6、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 dieser Publikation angegeben ist. Zu

7、 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 Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abs

8、chnittsnummer, 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 Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang

9、 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 als DIN EN 60068 ins Deutsche Normen

10、werk 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 werden drfen. Diese Bedingungen sin

11、d fr die vorliegende Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61158-6-23 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine b

12、ersetzung 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 englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelba

13、rem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherprog

14、rammierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt das Protokoll des Application Layer fr Typ 23 fest. DIN EN 61158-6-23:2015-09 3 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus

15、-Application Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr den Zugriff auf die Feldbus Kommunikationsumgebung. In dieser Hinsicht, kann die FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen Anwendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 23-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente

16、 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 Aktivitten mit einem vo

17、rbestimmten 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, Anlagen und mglicherweise Menschenleben. D

18、iese 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 kommunizierenden Anwendungs

19、einheiten 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 zwischen kommunizieren

20、den 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 Leitungsdarstellung de

21、r Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-23 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 7498-1) und der OSI Ap

22、plication Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL Dienste und Protokolle sind von FAL-Applikations-Einheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von Anwendungsprozessen enthalten sind. Die FAL-AE besteht aus einer Menge von objekt-orientierten Anwendungs-Dienst-Elementen (ASEs) und Layer-Management-Ein

23、heiten (LME) welche die AE leiten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Applikationsprozessobjekt (APO) -Klassen arbeitet. Eine der FAL-ASEs ist eine Management ASE, welche eine allgemeine Menge von Diensten fr das Management der Instanzen der FAL-Klassen bereit

24、stellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben wie Anfrage und Antwort ausgegeben und abgegeben werden, beinhalten sie keine Festlegung was die anfragende und antwortende Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte der Anwendungen sind nicht festgele

25、gt, 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. Zustzlich zu diesen Diensten, sind in dieser Norm ebenfalls einige Dienste zur Untersttzun

26、g festgelegt, um den Zugriff zur FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-23 wurde beibehalten. DIN EN 61158-6-23:2015-09 4 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm, ist das Festlegen der Syntax und des Verhaltens des

27、Application Layer-Protokolls, welcher die in IEC 61158-5-23 beschriebenen Application Layer-Dienste, vermittelt. Ein zweites Ziel, ist das Bereitstellen von Migrationspfade von bisherigen bestehenden industriellen Kommunikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Verschiedenheit vo

28、n Protokollen, die in Teilen der IEC 61158-6 genormt werden, fhrt. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, noch beschrnkt sie die Implementierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems. Es gibt keine Ko

29、nformitt von Gerten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Konformitt durch das Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation erreicht. 3.2 Spezifische Begriffe fr Typ 23 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.2.1 zyklische b

30、ertragung (en: cyclic transmission) periodisch durchgefhrte bertragung zur Aktualisierung des Link-Gertes 3.2.2 intelligente Gertestation (en: intelligent device station) Knoten, der die zyklische und transiente bertragung von 1:n-Bitdaten und -Wortdaten mit der Master-Station sowie die transiente b

31、ertragung mit Slave-Stationen, auer entfernten E/A-Stationen, ausfhren kann und whrend der transienten bertragung ber Client- und Server-Funktionen verfgt 3.2.3 Link-Bit (en: link bit) auf dem Verbindungszweig weitergegebene Bitdaten, die von allen Knoten bei der zyklischen bertragung gemeinsam genu

32、tzt werden; wird als ein in Biteinheiten organisierter gemeinsamer Speicher des n:n-Typs genutzt 3.2.4 Link-Gert (en: link device) Link-Bit, Link-Wort, Link x und Link y oder RX, RY, RWr und RWw 3.2.5 Link-Wort (en: link word) auf dem Verbindungszweig eingetragene zwei Oktetten-Dateneinheit, die von

33、 allen Knoten bei der zyklischen bertragung gemeinsam genutzt werden und verwendet als Einheit von zwei Oktetten mit gemeinsamen Speicher des n:n-Typs 3.2.6 Link x (en: link x) auf dem Verbindungszweig empfangene Bit-Eingangsdaten, die von jedem Knoten bei der zyklischen ber-tragung bermittelt werde

34、n und als gemeinsamer Eingangsspeicher fr den 1:n-Typ verwendet DIN EN 61158-6-23:2015-09 5 3.2.7 Link y (en: link y) Bit-Ausgangsdaten auf dem Verbindungszweig, die bei der zyklischen bertragung an jeden Knoten gesendet werden und als gemeinsamer Ausgangsspeicher fr den 1:n-Typ verwendet 3.2.8 loka

35、le Station (en: local station) Knoten, der die zyklische und transiente bertragung von n:n-Bitdaten und -Wortdaten mit der Master-Station und anderen lokalen Stationen sowie die transiente bertragung mit Slave-Stationen, auer entfernten E/A-Stationen, ausfhren kann und whrend der transienten bertrag

36、ung ber Server- und Client-Funktionen verfgt 3.2.9 Steuerungsknoten (en: management node) Knoten, in dem Parameter festgelegt werden 3.2.10 Master-Station (en: master station) Knoten, der ber Steuerungsinformationen (Parameter) verfgt und die zyklische bertragung regelt 3.2.11 Knoten (en: node) Elem

37、ent, das ein Netzwerk bildet und die Datenbertragung, den Empfang und den Transfer ausfhrt 3.2.12 Knoten-zu-Knoten-Prfung (en: node-to-node test) Prfung zwischen zwei Knoten auf dem Physical Layer 3.2.13 normaler Knoten (en: normal node) anderer Knoten als ein Steuerungsknoten 3.2.14 entfernte Gerte

38、station (en: remote device station) Knoten, der die zyklische und transiente bertragung von 1:n-Bitdaten und -Wortdaten mit der Master-Station sowie die transiente bertragung mit Slave-Stationen, auer entfernten E/A-Stationen, ausfhren kann und whrend der transienten bertragung ber Server-Funktionen

39、 verfgt 3.2.15 entfernte E/A-Station (en: remote I/O station) Knoten, der die zyklische und transiente bertragung von 1:n-Bitdaten mit der Master-Station ausfhren kann 3.2.16 reservierter Knoten (en: reserve node) Knoten, der noch nicht verbunden ist, aber in der Gesamtknotenzahl des Netzwerks entha

40、lten ist und der keine zyklische bertragung ausfhrt, aber von Anwendungen als normaler Knoten betrachtet wird DIN EN 61158-6-23:2015-09 6 3.2.17 RX (en: RX) entferntes Register (Eingang), aus der Sicht der Master-Station, mit Bitdaten, die durch die zyklische ber-tragung periodisch aktualisiert werd

41、en, vom Slave zum Master, oder in einer lokalen Station, aus der Sicht der Master-Station, die RY der lokalen Station ist 3.2.18 RY (en: RY) entferntes Register (Ausgang) aus der Sicht der Master-Station mit Bitdaten, die durch zyklische bertragung periodisch aktualisiert werden, vom Master zum Slav

42、e, oder in einer lokalen Station, aus der Sicht der Master-Station, die RX der lokalen Station ist 3.2.19 RWr (en: RWr) entferntes Register (Eingang), aus der Sicht der Master-Station, mit Wortdaten, die durch zyklische bertra-gung periodisch aktualisiert werden, vom Slave zum Master, oder in einer

43、lokalen Station, aus der Sicht der Master-Station, die RWw der lokalen Station ist 3.2.20 RWw (en: RWw) entferntes Register (Ausgang), aus der Sicht der Master-Station, mit Wortdaten, die durch zyklische bertra-gung periodisch aktualisiert werden, vom Master zum Slave, oder in einer lokalen Station,

44、 aus der Sicht der Master-Station, die RWr der lokalen Station ist 3.2.21 Slave-Station (en: slave station) anderer Knoten als die Master-Station 3.2.22 Station (en: station) Knoten 3.2.23 Synchronisationsmanager (en: synchronization manager) Knoten (Rolle der Master-Station, die je Netzwerk einmal

45、vorhanden ist), der die Synchronisation steuert und die Synchronisationssteuerung an andere Knoten verteilt 3.2.24 transiente bertragung (en: transient transmission) bertragung, die auf jede Anforderung hin ausgefhrt wird 3.2.25 Client-Funktion bei der transienten bertragung (en: transient transmiss

46、ion client function) Funktion, die eine transiente Anforderung ausgibt 3.2.26 Server-Funktion bei der transienten bertragung (en: transient transmission server function) Funktion, die eine transiente Anforderung empfngt und eine Antwort ausgibt DIN EN 61158-6-23:2015-09 7 3.2.27 bertragungssteuerung

47、smanager (en: transmission control manager) Knoten (Rolle der Master-Station, die je Netzwerk einmal vorhanden ist), der die Tokenweitergabe steuert 3.2.28 Wort (en: word) Einheit, die Daten reprsentiert und 16 Bit lang ist DIN EN 61158-6-23:2015-09 8 Leerseite EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EURO

48、PISCHE NORM EN 61158-6-23 October 2014 ICS 25.040.40; 35.100.70; 35.110 English Version Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-23: Application layer protocol specification - Type 23 elements (IEC 61158-6-23:2014) Rseaux de communication industriels - Spcifications des b

49、us de terrain - Partie 6-23: Spcification du protocole de la couche application - lments de type 23 (CEI 61158-6-23:2014) Industrielle Kommunikationsnetze - Feldbusse - Teil 6-23: Protokollspezifikation des Application Layer (Anwendungsschicht) - Typ 23-Elemente (IEC 61158-6-23:2014) This European Standard was approved by CENELEC on 2014-09-23. CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulat