DIN EN 61158-6-5-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-5 Application layer protocol specification - Type 5 elements (IEC 61158-6-5 2014) English.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 36DIN 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!%Bl“2312773www.din.deDDIN EN 61158-6-5Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-5: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 5-Elemente (IEC 61158-6-5:2014);Englische Fassung EN 61158-6-5:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fiel

3、dbus specifications Part 6-5: Application layer protocol specification Type 5 elements (IEC 61158-6-5:2014);English version EN 61158-6-5:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-5: Spcification du protocole de la couche application lments de t

4、ype 5(CEI 61158-6-5:2014);Version anglaise EN 61158-6-5:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-5:2008-09Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 119 Seitena DIN EN 61158-6-5:2015-09 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die

5、 von CENELEC am 2014-09-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-6-5:2008-09 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“

6、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 (stability date) unver

7、ndert 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 Verwei

8、sung 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 norm

9、ativen 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:

10、 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 Informationsverarbeitung grn

11、det, 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 61158-6-5 verffentlicht. Zu

12、deren 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 deut

13、schen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechts-vorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der ind

14、ustriellen 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 Typ 5 fest. 2

15、 DIN EN 61158-6-5:2015-09 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-5:2008-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Auffllen von Telegrammen hinzugefgt; b) Kodierungsregeln verbessert; c) Open Session Service (Dienst zum Erffnen einer Sitzung) verbessert; d) Zeitsynchronisation wird jetzt mit Hilfe der

16、Annunciation Message durchgefhrt; e) zustzliche Redundanzmglichkeiten in der Annunciation Message durchgefhrt. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN 19245-1: 1988-01, 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 E

17、N 50170/A2: 2000-08 DIN EN 50170/A1: 2002-11 DIN EN 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-5: 2008-09 3 DIN EN 61158-6-5:2015-09 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-Application Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr

18、 den Zugriff auf die Feld-buskommunikationsumgebung. In dieser Hinsicht, kann die FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen An-wendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 5-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeit-kritischen Datentransfer zwischen An

19、wendungsprogrammen 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 vorherbestimmten Grad der Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der E

20、rledigung 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 Norm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbar

21、e Verhalten, das vom Typ 5 des Feldbus-Application Layer 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 Applic

22、ation Layer-Protokoll-Dateneinheiten die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden, c) des Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhalten zwi-schen kommunizierenden Anwendungseinheiten, d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Fe

23、stlegung des sichtbaren Kommunikations-verhalten zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-5 beschrieben sind und zur Festlegung

24、 des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 5-Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL-Dienste und Protokolle sind von F

25、AL-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-Einheiten (LME) welche die AE leiten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die

26、 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 bereitstellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben w

27、ie Anfrage und Antwort aus-gegeben und abgegeben werden, beinhalten sie keine Festlegung was die anfragende und antwortende Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte der Anwendungen sind nicht festgelegt, nur eine Definition von welchen Anfragen und Antworten diese senden/empfa

28、ngen knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutzern eine grere Flexibilitt, um solch ein Objektverhalten zu stan-dardisieren. Zustzlich zu diesen Diensten, sind in dieser Norm ebenfalls einige Dienste zur Untersttzung festgelegt, um den Zugriff zur FAL bereitzustellen und somit bestimmte Asp

29、ekte des Betriebs zu steuern. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-5 wurde beibehalten. 4 DIN EN 61158-6-5:2015-09 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm, ist das Festlegen der Syntax und des Verhaltens des Application Layer-Protokolls, welcher die in IEC 61158-5-5 beschriebenen Appli

30、cation Layer-Dienste, vermittelt. Ein zweites Ziel, ist das Bereitstellen von Migrationspfade von bisherigen bestehenden industriellen Kommunikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen Protokollen, die in der IEC 61158-6 Reihe genormt werden, fhrt.

31、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. Konformitt wird erreicht, durch das Implementieren dieser Application Layer-Protoko

32、ll-Spezifikation. 3.2 Begriffe aus IEC 61158-1 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 61158-1. 3.2.1 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden 3.2.2 Interoperabilitt auf Application Layer (en: application layer int

33、eroperability) Fhigkeit von Anwendungsentitten, mithilfe der Dienste des FAL koordinierte und kooperative Operationen auszufhren 3.2.3 Anwendungsobjekt (en: application object) Objektklasse, die zur Laufzeit fr den Nachrichtenaustausch im Netzwerk und innerhalb des Netzwerkgertes sorgt und diesen ve

34、rwaltet Anmerkung 1 zum Begriff: Es knnen mehrere Typen von Anwendungsobjektklassen definiert werden. 3.2.4 Anwendungsprozess (en: application process) Teil einer verteilten Anwendung in einem Netzwerk, der sich auf einem Gert befindet und eindeutig adres-siert wird 3.2.5 Anwendungsprozesskennung (e

35、n: application process identifier) unterscheidet mehrere in einem Gert verwendete Anwendungsprozesse 3.2.6 Anwendungsprozessobjekt (en: application process object) Komponente eines Anwendungsprozesses, die ber eine FAL-Anwendungsbeziehung identifizierbar und zu-gnglich ist Anmerkung 1 zum Begriff: D

36、efinitionen von Anwendungsprozessobjekten setzen sich aus einem Satz von Werten fr die Attribute deren Klasse zusammen (siehe Definition von Anwendungsprozessobjektklasse“). Auf die Definitionen von Anwendungsprozessobjekten kann mithilfe der Dienste des Objektverwaltungs-ASE der FAL von einem entfe

37、rnten Standort aus zugegriffen werden. Objektverwaltungsdienste der FAL knnen zum Laden und Aktualisieren von Objekt-definitionen, zum Lesen von Objektdefinitionen und zur dynamischen Erstellung und Lschung von Anwendungsobjekten und deren Definitionen genutzt werden. 5 DIN EN 61158-6-5:2015-09 3.2.

38、7 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object class) Klasse von Anwendungsprozessobjekten, die in Bezug auf den Satz der ber das Netzwerk zugnglichen Attribute und Dienste der Anwendungsprozessobjekte definiert ist 3.2.8 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperativ

39、e Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentitten zum Zweck des Informationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betriebs Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Beziehung wird entweder durch den Austausch von Protokolldateneinheiten der Anwendung oder als Ergebnis von Vorkonfi

40、gurationsaktivitten aktiviert. 3.2.9 Anwendungsdienstelement fr Anwendungsbeziehungen (en: application relationship application service element) Anwendungsdienstelement, das die alleinigen Mittel fr den Aufbau und die Beendigung aller Anwendungs-beziehungen bereitstellt 3.2.10 Endpunkt der Anwendung

41、sbeziehung (en: application relationship endpoint) Kontext und Verhalten einer Anwendungsbeziehung entsprechend der Sicht und Verwaltung durch einen der Anwendungsprozesse innerhalb der Anwendungsbeziehung Anmerkung 1 zum Begriff: Jeder Anwendungsprozess, der in die Anwendungsbeziehung eingeschlosse

42、n ist, verwaltet seinen eigenen Endpunkt der Anwendungsbeziehung. 3.2.11 Attribut (en: attribute) 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

43、 eines Objekts. Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Sie knnen auch das Ver-halten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteilt. 3.2.12 Verhalten (en: behaviour) Anzeige dafr, wie das Objekt auf

44、 bestimmte Ereignisse reagiert Anmerkung 1 zum Begriff: Seine Beschreibung schliet die Beziehung zwischen Attributwerten und Diensten ein. 3.2.13 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesamt den gleichen Typ von Systemkomponenten reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Klasse ist eine Ver

45、allgemeinerung des Objekts; eine Vorlage fr die Festlegung von Variablen und Methoden. Alle Objekte in einer Klasse sind in ihrer Form und in ihrem Verhalten identisch, enthalten aber blicherweise unterschiedliche Daten in ihren Attributen. 3.2.14 Klassenattribute (en: class attributes) Attribut, we

46、lches allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam ist 6 DIN EN 61158-6-5:2015-09 3.2.15 Klassencode (en: class code) eindeutige Kennung, die jeder Objektklasse zugewiesen ist 3.2.16 klassenspezifischer Dienst (en: class specific service) durch eine bestimmte Objektklasse definierter Dienst,

47、um eine erforderliche Funktion auszufhren, welche nicht als allgemeiner Dienst ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Ein klassenspezifisches Objekt ist fr die Objektklasse, welche es definiert, eindeutig. 3.2.17 Client (en: client) (a) Objekt, das die Dienste eines anderen (Server-)Objekts zur Aus

48、fhrung einer Aufgabe nutzt; (b) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert, wie z. B. die Rolle eines AR-Endpunktes, in der dieser besttigte Dienstanforderungs-APDUs an einen einzelnen AR-Endpunkt, welcher als Server agiert, ausgibt 3.2.18 bertragungspfad (en: conveyance path) unidirektionaler Strom von APDUs in einer Anwendungsbeziehung 3.2.19 zyklisch (en: cyclic) Benennung zur Beschreibung von Ereignissen,