DIN EN 61158-6-3-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-3 Application layer protocol specification - Type 3 elements (IEC 61158-6-3 2014) English.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 52DIN 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!%B;“2312457www.din.deDDIN EN 61158-6-3Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-3: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 3-Elemente(IEC 61158-6-3:2014);Englische Fassung EN 61158-6-3:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Field

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

4、e 3(CEI 61158-6-3:2014);Version anglaise EN 61158-6-3:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-3:2013-03Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 382 SeitenDIN EN 61158-6-3:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die v

5、on CENELEC am 2014-09-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-6-3:2013-03 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 956 Feldbus“ de

6、r 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 (stability date) unvernd

7、ert 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 undatierten Verweisu

8、ng 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 Verweisung im normat

9、iven 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-Publikation. Beispiel: I

10、EC 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 Informationsverarbeitung grnde

11、t, 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 61158-6-3 verffentlicht. Zu de

12、ren 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, da sich die deutsc

13、hen 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 Gerten der indust

14、riellen 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 fr Typ 3 fest. D

15、IN EN 61158-6-3:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-3:2013-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung der Tabellen 4, 5, 6 und 7; b) Verweisungen auf Datentypen hinzugefgt; c) Zustandsmaschinen in den Tabellen 91 und 97 berichtigt; d) Makro START_MSAL1M auf den n

16、euesten Stand gebracht; e) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN 19245-2: 1991-04 DIN EN 50170/2: 1997-07 DIN EN 50254: 1999-05 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-3: 2008-09, 2013-03 DIN EN 61158-6-3:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 Anwendungsbereich

17、N1)1.1 Allgemeines 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 Anwendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 3-Feldbusse ma

18、gebliche 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 festgel

19、egte Aktivitten 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, Anlagen und mg

20、licherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 3 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwischen kommuniziere

21、nden Anwendungseinheiten bermittelt werden; b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; c) des Anwendungskontextes der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhaltens zwi

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

23、eitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-3 beschrieben sind, und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 3-Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC

24、 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL-Dienste und Protokolle sind von FAL-Anwendungseinheiten (AE) bereitgestellt, welche innerhalb von Anwendungsprozessen enthalten sind. Die FAL-AE besteht aus einer Menge von objektorientierten Anwen-dungsdienstelementen (ASEs) und La

25、yer-Management-Einheiten (LME), welche die AE verwalten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Anwendungsprozessobjekt(APO-) Klassen arbeitet. Eine der FAL-ASEs ist eine Management-ASE, welche eine Menge gemeinsamer Dienste fr das Management der Instanzen der FAL

26、-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 anfragenden und antwortenden Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte der Anwendungen

27、 sind nicht festgelegt, nur eine Definition, welche 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 unterstt

28、zende Dienste festgelegt, um den Zugriff zum FAL bereitzustellen und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-3 wurde beibehalten. DIN EN 61158-6-3:2015-09 5 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist das Festlegen der Syntax und des Verhal

29、tens des Application Layer-Protokolls, welches die in IEC 61158-5-2 beschriebenen Application Layer-Dienste vermittelt. Ein zweites Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung

30、 von unterschiedlichen genormten Diensten, als verschiedene Typen der IEC 61158, 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 Automatisierungssyst

31、ems 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 Zustzliche Begriffe 3.2.1 Zugriffsschutz (en: access protection) Beschrnkung der Nutzu

32、ng eines Anwendungsobjekts auf einen Client 3.2.2 Adresszuweisungstabelle (en: address-assignment-table) Zuordnung des internen E/A-Datenobjektspeichers des Clients zu den dezentralen Eingabe- und Ausgabe-datenobjekten 3.2.3 Kanal (en: channel) einzelner physischer oder logischer Verbindungszweig ei

33、nes Eingabe- oder Ausgabe-Anwendungsobjektes eines Servers zum Prozess 3.2.4 kanalbezogene Diagnose (en: channel related diagnosis) Informationen in Bezug auf ein spezifisches Element eines Eingabe- oder Ausgabe-Anwendungsobjekts, die zu Wartungszwecken bereitgestellt werden BEISPIEL Gltigkeit von D

34、aten. 3.2.5 Konfigurationsprfung (en: configuration check) Vergleich der erwarteten Strukturierung des E/A-Datenobjekts des Clients mit der tatschlichen Struktu-rierung des E/A-Datenobjekts beim Server in der Anlaufphase 3.2.6 Konfigurationsfehler (en: configuration fault) durch den Server erkannter

35、 unzulssiger Unterschied zwischen der erwarteten Strukturierung des E/A-Daten-objekts und der tatschlichen Strukturierung des E/A-Datenobjekts 3.2.7 Konfigurationskennung (en: configuration identifier) Reprsentation eines Teils von E/A-Daten eines einzelnen Eingabe- und/oder Ausgabemoduls eines Serv

36、ers DIN EN 61158-6-3:2015-09 6 3.2.8 konfigurationskennungsbezogene Diagnose (en: configuration identifier related diagnosis) umfasst alle modulspezifischen Daten, die serverseitig fr Wartungszwecke verfgbar sind 3.2.9 Steuerbefehle (en: control commands) vom Client zum Server bertragene Aktionsaufr

37、ufe, um Ausgnge freizugeben, Eingnge zu blockieren (Freeze) und/oder Ausgnge zu synchronisieren 3.2.10 Datenkonsistenz (en: data consistency) Mittel fr die kohrente bertragung des Eingabe- oder Ausgabedatenobjekts zwischen Client und Server und fr den kohrenten Zugriff auf das Eingabe- oder Ausgabed

38、atenobjekt innerhalb von Client und Server 3.2.11 Data-eXchange-Broadcast DXB (en: Data-eXchange-Broadcast; DXB) Dienst fr die bertragung von Informationen zwischen dem DP-Master (Klasse 1) und den zugeordneten DP-Slaves, der die Publisher-Subscriber-Funktionalitt in den DP-Slaves initiiert 3.2.12 s

39、tandardmige DL-Adresse (en: default DL-address) Wert 126 als Anfangswert fr DL-Adressen, der vor dem Betrieb mit einem DP-Master (Klasse 1) gendert werden muss (z. B. durch Zuweisung einer DL-Adresse ber den Feldbus) 3.2.13 gertebezogene Diagnose (en: device related diagnosis) umfasst alle Daten in

40、Bezug auf den gesamten DP-Slave, die serverseitig fr Wartungszwecke verfgbar sind 3.2.14 Diagnose-Informationen (en: diagnosis information) alle Daten, die serverseitig fr Wartungszwecke verfgbar sind 3.2.15 Sammlung von Diagnose-Informationen (en: diagnosis information collection) Diagnose-Informat

41、ionen zum System, die clientseitig zusammengetragen werden 3.2.16 DP-Master (Klasse 1) (en: DP-master (class 1) Steuergert, das mehrere DP-Slaves (Feldgerte) steuert Anmerkung 1 zum Begriff: Hierbei handelt es sich blicherweise um eine speicherprogrammierbare Steuerung oder ein verteiltes Steuerungs

42、system. 3.2.17 DP-Master Klasse 2 (en: DP-master; class 2) Steuergert, das Konfigurationsdaten (Parameterstze) und Diagnose-Daten eines DP-Masters (Klasse 1) verwaltet und das zustzlich alle Kommunikationsfunktionen eines DP-Masters (Klasse 1) ausfhrt DIN EN 61158-6-3:2015-09 7 3.2.18 DP-Slave (en:

43、DP-slave) Feldgert, das einem DP-Master (Klasse 1) als Provider fr zyklischen E/A-Datenaustausch zugewiesen werden kann; zustzlich knnten azyklische Funktionen und Alarme bereitgestellt werden 3.2.19 DXB-Anforderung (en: DXB request) Anforderung des Dienstes fr den zyklischen Datenaustausch mit eine

44、m bestimmten DL-Dienst zwischen dem DP-Master (Klasse 1) und den zugeordneten DP-Slaves, mit der die Publisher-Funktionalitt in den DP-Slaves initiiert wird 3.2.20 DXB-Antwort (en: DXB response) Antwort des Dienstes fr den zyklischen Datenaustausch, die nicht an die Einzeladresse des Anfordernden (D

45、P-Master (Klasse 1), sondern an die Rundsendeadresse (= 127) gesendet wird 3.2.21 Freeze (en: freeze) Funktion an den DP-Slaves fr den gleichzeitigen Datentransfer zwischen dem Eingabedatenobjekt und dem Prozess 3.2.22 Gruppe (en: group) Menge von DP-Slaves, die eine Freeze- oder Sync-Funktion ausfh

46、ren 3.2.23 E/A-Daten (en: I/O data) Objekt, das zu Verarbeitungszwecken zyklisch bertragen wird 3.2.24 Identnummer (en: ident number) Gertetyp eines DP-Masters (Klasse 1) oder eines DP-Slaves 3.2.25 Index (en: index) Adresse eines Objekts innerhalb eines Anwendungsprozesses 3.2.26 isochroner Modus (

47、en: isochronous mode) spezieller Betriebsmodus eines DP-Systems, der sowohl einen konstanten DP-Zyklus mit einem festen Plan fr die zyklischen und azyklischen DP-Dienste als auch die Synchronisation der Anwendung im DP-Master (Klasse 1) und in den DP-Slaves mit diesem konstanten DP-Zyklus vorsieht 3

48、.2.27 Master-Parametersatz (en: master parameter set) Konfigurations- und Parametrisierungsdaten aller DP-Slaves, die dem entsprechenden DP-Master zuge-wiesen sind, sowie die Bus-Parameter DIN EN 61158-6-3:2015-09 8 3.2.28 Modul (en: module) adressierbare Einheit innerhalb des DP-Slaves 3.2.29 Proze

49、ssdaten (en: process data) Objekte, die bereits vorverarbeitet sind und zu Informationszwecken oder zum Zweck der weiteren Verar-beitung azyklisch bertragen werden 3.2.30 Publisher (en: publisher) Rolle eines CR-Endpunktes, in der dieser APDUs auf den Feldbus fr den Konsum durch einen oder mehrere Subscriber bertrgt Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Publisher muss die Identitt oder Anzahl der Subscriber nicht kennen und kann s