DIN EN 61158-6-24-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-24 Application layer protocol specification - Type-24 Elements (IEC 61158-6-24 2014) Eng.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 37DIN 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!%BAK“2313040www.din.deDDIN EN 61158-6-24Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-24: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 24-Elemente (IEC 61158-6-24:2014);Englische Fassung EN 61158-6-24:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication network

3、s Fieldbus specifications Part 6-24: Application layer protocol specification Type-24 Elements(IEC 61158-6-24:2014);English version EN 61158-6-24:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-24: Spcification du protocole de la couche application l

4、ments de type 24(CEI 61158-6-24:2014);Version anglaise EN 61158-6-24:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 130 SeitenDIN EN 61158-6-24:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2014-09-23 angenommene E

5、uropische 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. Z

7、u 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 eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Absch

8、nittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zit

9、ierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen 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 Normenwerk aufgenomme

10、n. 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 sind fr die vorlie

11、gende Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61158-6-24 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, und deren Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung

12、 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 unmittelbarem Zusam

13、menhang 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 speicherprogrammierba

14、ren 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 24 fest. DIN EN 61158-6-24:2015-09 3 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-Applicat

15、ion Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr den Zugriff auf die Feldbuskommunikationsumgebung. In dieser Hinsicht, kann die FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen Anwendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 24 Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkr

16、itischen 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 vorherbestimm

17、ten 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 mglicherweise Menschenleben. Diese No

18、rm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 24 des Feldbus Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten die zwischen kommuninzierenden Anwendungseinheiten bermittel

19、t werden, b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten die zwischen kommuninzierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden, c) des Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinh

20、eiten, d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Komunikations-verhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven,

21、 welche in IEC 61158-5-24 beschrieben sind und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 24 Feldbus Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI Basis Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI Application Layer-

22、Struktur (ISO/IEC 9545). 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm, ist das Festlegen der Syntax und des Verhaltens des Application Layer-Protokolls, welcher die in IEC 61158-5-24 beschriebenen Application Layer-Dienste, vermittelt. Ein zweites Ziel, ist das Bereitstellen von Migrations

23、pfade von bisherigen bestehenden industriellen Kom-munikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen Protokollen, die in der Reihe IEC 61158-6 genormt werden, fhrt. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest

24、, noch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems. Konformitt wird durch das Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation erreicht. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-24 wurde beibehalten. DIN EN 6115

25、8-6-24:2015-09 4 3.2 Zustzliche Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.2.1 Alarm (en: alarm) Feldgertestatus, der durch den Dienst zur Feldgertesteuerung (FDC) des Typ-24-Feldbusses mitteilt, dass das Gert ein schwerwiegendes Problem erkannt hat, das gelst werden

26、 muss, und dass es den Normal-betrieb nicht fortsetzen kann Anmerkung 1 zum Begriff: Alle Alarmstatus sind gesperrt und bentigen einige Operationen, um zu erlschen. Anmerkung 2 zum Begriff: Alarme werden in drei Gruppen eingeteilt: Kommunikationsalarme, Alarme bei unzulssigen Befehlen und anwendungs

27、spezifische Alarme. Genaue Definitionen hngen jedoch von der Implementierung der einzel-nen Feldgerte ab. 3.2.2 Anwendungsprozessobjekt (en: application process object) Netzwerkdarstellung eines bestimmten Aspekts eines Anwendungsprozesses (AP), der als ber das Netz-werk zugngliches Objekt, das inne

28、rhalb eines AP oder innerhalb eines anderen APO enthalten ist, modelliert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe IEC 61158-1:2014, 9.3.4. 3.2.3 Kontext des Anwendungsprozesses AP-Kontext (en: application process context ; AP context) gemeinsames Wissen oder allgemeiner Satz von Regeln zur Steuerung der

29、 Kommunikation von FAL-Anwen-dungsentitten (AEs) und zur Beschreibung des gemeinsamen zulssigen Kommunikationsverhaltens zwischen AEs, die Teil eines bestimmten Satzes von Anwendungsbeziehungen (ARs) sind Anmerkung 1 zum Begriff: Mit Hilfe der Option, die ein Benutzer whrend der Nutzung eines Dienst

30、es zur Feldbus-verwaltung (FSM) zum Auslesen der Peer-AP-Einrichtung auswhlen kann, oder durch die automatische Verhandlungs-funktion des FSM-Systems usw. knnen Daten innerhalb des AP-Kontextes vom Benutzer im Vorfeld festgelegt werden. Das anzuwendende Verfahren hngt von der Spezifikation der einze

31、lnen Implementierungen ab. 3.2.4 Anwendungsprozesstyp AP-Typ (en: application process type; AP type) Beschreibung einer Klassifikation von Anwendungsprozessen (APs) in Bezug auf einen Satz von Fhigkeiten fr die FAL des Typ 24-Feldbusses Anmerkung 1 zum Begriff: AP-Typen werden nach ihren Anwendungsr

32、ollen im Feldbus-Netzwerk in drei Klassen ein-geteilt: C1-Master-AP, C2-Master-AP und Slave-AP. 3.2.5 Async-Befehl (en: async command) Typ einer Befehls-APDU (Anwendungsprotokolldateneinheit) des FDC-Dienstes der FAL Typ 24, die jederzeit nach der vorausgegangenen Transaktion ohne Bercksichtigung de

33、r Synchronisation mit dem Kommuni-kationszyklus ausgegeben werden kann Anmerkung 1 zum Begriff: Festlegungen dazu, welcher Befehl asynchron oder nicht asynchron sein sollte, hngen von der Anwendung ab. Diese knnen in Form eines aufgelisteten Satzes von Befehlen und Antworten oder in Form eines Gerte

34、profils bereitgestellt werden. Siehe 4.4 und Anhang A. DIN EN 61158-6-24:2015-09 5 3.2.6 asynchrone Kommunikation (en: asynchronous communication) Zustand oder Kommunikationsart fr den FDC-Dienst der FAL Typ 24, bei dem/der ein Befehl jederzeit nach der vorausgegangenen Transaktion ohne Bercksichtig

35、ung der Synchronisation mit dem Kommunikations-zyklus ausgegeben werden kann Anmerkung 1 zum Begriff: In diesem Zustand knnen keine Sync-Befehle ausgegeben werden; Async-Befehle knnen aber ausgegeben werden. 3.2.7 Attribut (en: attribute) Information oder Parameter, die/der in vernderlichen Teilen e

36、ines Objekts enthalten ist Anmerkung 1 zum Begriff: Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Attribute knnen auch das Verhalten eines Objekts beeinflussen. 3.2.8 C1-Master (en: C1 master) AP-Typ, der ber Master-Einrichtungen fr den FDC-Dienst der FAL

37、 Typ 24 verfgt, oder das Gert, das diesen AP-Typ implementiert Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Netzwerk des Typ 24-Feldbusses ist nur ein einziger C1-Master vorhanden. 3.2.9 C2-Master (en: C2 master) AP-Typ, der nur ber berwachungseinrichtungen fr den FDC-Dienst, aber ber Anforderer-Einrichtungen

38、fr den MSG-Dienst des FAL Typ 24 verfgt, oder das Gert, das diesen AP-Typ implementiert Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Netzwerk des Typ 24-Feldbusses knnen weniger als zwei C2-Master vorhanden sein. 3.2.10 Befehl (en: command) PDU, die von einem Anforderer oder einem Master ausgegeben wird, um ei

39、nen Beantworter oder einen Slave zur Ausfhrung bestimmter Funktionen zu bringen 3.2.11 Kommunikation, Transfer, bertragung (en: communication, transfer, transmission) Kommunikation: Prozess des formalen Austausches von Informationen zwischen zwei oder mehr Gerten, Benutzern, APs oder Entitten; Trans

40、fer: Prozess der bermittlung einer PDU von einem Sender an einen Empfnger; bertragung: Prozess der Aussendung und bertragung elektrischer Signale oder codierter Daten 3.2.12 Kommunikationszyklus (en: communication cycle) Zeitspanne wiederholter Aktivitten, die whrend des Verbindungsaufbaus fr das FD

41、C-Protokoll der FAL Typ 24 mit dem bertragungszyklus synchronisiert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Der Kommunikationszyklus kann mit dem bertragungszyklus synchronisiert werden, der mit einem festgelegten Skalierungsfaktor multipliziert wird. DIN EN 61158-6-24:2015-09 6 3.2.13 Verbindung (en: connect

42、ion) Kontext oder logische Verknpfung zwischen einem Master- und einem Slave-Objekt unter spezifischen Bedingungen fr das FDC-Protokoll fr die FAL Typ 24 3.2.14 zyklisch (en: cyclic) sich regelmig wiederholend 3.2.15 zyklische Kommunikation (en: cyclic communication) bertragungsmodus, bei dem Anford

43、erungs- und Antwort-PDUs wiederholt in den geplanten Zeitschlitzen ausgetauscht werden, welche mit einem bertragungszyklus fr das Protokoll der unteren Schicht des Typs 24 synchronisiert werden Anmerkung 1 zum Begriff: Auf dem Application Layer wird der Kommunikationszyklus in diesem Modus durch den

44、 bertragungszyklus ausgelst. 3.2.16 Zyklusskalierungszhler (en: cyclic scale counter) Zhler zur Erzeugung eines Kommunikationszyklus mittels Skalierung eines primren Zyklus oder eines bertragungszyklus 3.2.17 Gerte-ID (en: device ID) Teil der Gerte-Informationen“ zur Identifikation des Gertes in Bez

45、ug auf einen spezifischen Produkttyp oder ein spezifisches Modell des Typ 24-Feldbusses 3.2.18 Gerte-Informationen (en: device Information) formatierte und in das Gert eingebettete Informationen zur Charakterisierung eines Gertes, die im Wesent-lichen aus Daten zur Identifizierung des Gertemodells u

46、nd gerteprofilspezifischen Parametern fr den Typ-24-Feldbus bestehen 3.2.19 Gerteprofil (en: device profile) Zusammenstellung von gertemodellspezifischen Informationen und Funktionalitten, um Konsistenz zwischen unterschiedlichen Gertemodellen unter derselben Art von Gerten herzustellen 3.2.20 zweif

47、acher Transfer (en: dual transfer) Transfermodus fr das FDC-Protokoll der FAL Typ 24, bei dem ein Sender dieselbe PDU zweimal je Trans-aktion sendet und ein Empfnger diese PDUs nutzt, um einen Kommunikationsfehler im zyklischen Kom-munikationsmodus, z. B. Datenverflschung oder Datenverlust, zu erken

48、nen und zu beheben 3.2.21 ereignisgesteuerte Kommunikation (en: event driven communication) bertragungsmodus fr das Protokoll der unteren Schicht des Typ 24-Feldbusses, bei dem eine Transaktion in Form eines Befehl-Antwort-Austausches aufgrund von Anforderungen des Benutzers erfolgt Anmerkung 1 zum

49、Begriff: In diesem Modus treten weder der bertragungszyklus noch der Kommunikationszyklus auf. DIN EN 61158-6-24:2015-09 7 3.2.22 Fehler (en: error) anormaler Zustand oder Fehlfunktion bei der Kommunikation oder einer anderen Aktivitt 3.2.23 Dienst zur Feldgertesteuerung FDC (en: field device control (FDC) service) zeitkritischer Kommunikationsdienst, der Befehlsdaten von fester Lnge zur Steuerung e