DIN EN 61784-3-14-2012 Industrial communication networks - Profiles - Part 3-14 Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 14 (IEC 61784-3-14 2010) English ve.pdf

1、Mrz 2012DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 31DIN 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.ICS 35.1

2、60; 35.240.50!$s=Y“1802654www.din.deDDIN EN 61784-3-14Industrielle Kommunikationsnetze Profile Teil 3-14: Funktional sichere bertragung bei Feldbussen ZustzlicheFestlegungen fr die Kommunikationsprofilfamilie 14(IEC 61784-3-14:2010);Englische Fassung EN 61784-3-14:2010Industrial communication networ

3、ks Profiles Part 3-14: Functional safety fieldbuses Additional specifications for CPF 14(IEC 61784-3-14:2010);English version EN 61784-3-14:2010Rseaux de communication industriels Partie 3-14: Bus de terrain scurit fonctionnelle Spcifications complmentaires pour le CPF 14 (CEI 61784-3-14:2010);Versi

4、on anglaise EN 61784-3-14:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 82 SeitenDIN EN 61784-3-14:2012-03 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2010-07-01 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2012-03-01. Nationales Vorwort Zu

5、 diesem Dokument wurde ein Kurzverfahren in den DIN-Mitteilungen verffentlicht. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 914.1 Profile fr funktional sichere Kommunikationssysteme“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im 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. DIN EN 61784-3 (VDE 0803-500-3) erlutert die Grundstze fr funktional sichere Kommunikation, bezogen auf die Normen der Reihe DIN EN 61508 (VDE 0803

8、). Fr sie ist eine deutsche Sprachfassung verfgbar. Die Normen der Reihe DIN EN 61784-3 legen mehrere Sicherheitskommunikationsschichten (Profile und entsprechende Protokolle) basierend auf den Kommunikationsprofilen und Protokollschichten der DIN EN 61784-1, der DIN EN 61784-2 und der Reihe DIN EN

9、61158 fest. Fr diese Kommunikationsnormen ist keine deutsche Sprachfassung verfgbar. Sie allein sind nicht ausreichend zur Auslegung eines sicherheitsbezogenen Systems nach DIN EN 61508 (VDE 0803), stets ist die Beachtung der letztgenannten Normenreihe und der DIN EN 61784-3 erforderlich. Die Kommun

10、ikationsnormen der Reihe DIN EN 61784-3 weisen alle die gleiche Gliederung auf, sie ist in DIN EN 61784-3 (VDE 0803-500), Anhang C, in deutscher und englischer Sprache wiedergegeben, so dass ein Bezug zwischen der deutschsprachigen DIN EN 61784-3 (VDE 0803-500) und der englischsprachigen Reihe DIN E

11、N 61784-3-x jederzeit mglich ist. Darber hinaus sind in ersterer alle Begriffe und Abkrzungen jeweils in Deutsch und Englisch wiedergegeben. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer,

12、 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 zitierten Norme

13、n 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 aufgenommen. Das Prsid

14、ium 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 vorliegende Norm e

15、rfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61784-3-14 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzuge

16、fgt. Fr die meisten 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 Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm

17、anzusehen. DIN EN 61784-3-14:2012-03 3 Nationaler Anhang NA (informativ) 3.1 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1.1 Allgemeine Begriffe 3.1.1.1 Verfgbarkeit (en: availability) Wahrscheinlichkeit eines automatisierten Systems, dass innerhalb einer bestimmten Z

18、eitdauer keine unzureichenden Systembedingungen wie Produktionsausfall auftreten 3.1.1.2 Black Channel (en: black channel) Kommunikationskanal ohne verfgbaren Nachweis des Entwurfs oder der Validierung nach IEC 61508 3.1.1.3 Bridge (en: bridge) abstraktes Gert, das auf der Sicherungsebene mehrere Ne

19、tzwerksegmente verbindet 3.1.1.4 Kommunikationskanal (en: communication channel) logische Verbindung zwischen zwei Endpunkten in einem Kommunikationssystem 3.1.1.5 Kommunikationssystem (en: communication system) Anordnung von Hardware, Software und Ausbreitungsmedien zur bertragung von Nachrichten (

20、ISO/IEC 7498-Anwendungsschicht) von einer Anwendung zur anderen 3.1.1.6 Verbindung (en: connection) logische Verbindung zwischen zwei Anwendungsobjekten in demselben oder in unterschiedlichen Gerten 3.1.1.7 CRC (en: Cyclic Redundancy Check (CRC) redundante Daten, abgeleitet von einem Block von Daten

21、 und mit diesen zusammen gespeichert oder bertragen zur Aufdeckung von Datenverflschungen Prozedur zur Berechnung der redundanten Daten ANMERKUNG 1 Begriffe wie CRC-Code“ und CRC-Signatur“ und Bezeichnungen wie CRC1, CRC2 knnen ebenfalls in dieser Norm verwendet sein, um redundante Daten zu kennzeic

22、hnen. ANMERKUNG 2 Siehe auch 40, 411). 3.1.1.8 Fehler (en: error) Unterschied zwischen einem berechneten, beobachteten bzw. gemessenen Wert oder Zustand und dem wahren, spezifizierten bzw. theoretisch korrekten Wert oder Zustand IEC 61508-4:20102), IEC 61158 1)Zahlen in rechteckigen Klammern beziehe

23、n sich auf die Literaturhinweise. 2)Noch zu verffentlichen. DIN EN 61784-3-14:2012-03 4 ANMERKUNG 1 Fehler knnen auf einem Entwurfsirrtum bei Hardware/Software beruhen und/oder auf verflschten Informationen durch elektromagnetische Einflsse und/oder andere Effekte. ANMERKUNG 2 Fehler fhren nicht not

24、wendigerweise zu einem Ausfall oder einem Fehlzustand. 3.1.1.9 Ausfall (en: failure) Beendigung der Fhigkeit einer Funktionseinheit, eine geforderte Funktion auszufhren, oder der Betrieb einer Funktionseinheit anders als gefordert ANMERKUNG 1 Die Definition in IEC 61508-4 ist die gleiche, jedoch mit

25、 zustzlichen Anmerkungen. IEC 61508-4:2010, modifiziert, ISO/IEC 2382-14.01.11, modifiziert ANMERKUNG 2 Ein Ausfall kann auf einen Fehler zurckzufhren sein (z. B. ein Problem des Hardware-/Software-entwurfs oder eine Nachrichtenstrung). 3.1.1.10 Fehlzustand (en: fault) nicht normale Bedingung, die e

26、ine Verringerung oder den Verlust der Fhigkeit einer Funktionseinheit, eine geforderte Funktion auszufhren, auslsen kann ANMERKUNG IEV 191-05-01 definiert fault“ als einen Zustand, der durch das Unvermgen gekennzeichnet ist, eine geforderte Funktion auszufhren, jedoch nicht ein Unvermgen whrend vorb

27、eugender Instandhaltung, anderer geplanter Aktionen oder aufgrund fehlender externer Betriebsmittel. IEC 61508-4:2010, modifiziert, ISO/IEC 2382-14.01.10, modifiziert 3.1.1.11 Feldbus (en: fieldbus) Kommunikationssystem basierend auf serieller Datenbertragung und eingesetzt in der industriellen Auto

28、matisierung oder in Prozessleitsystemen 3.1.1.12 Telegrammrahmen (en: frame) veraltetes Synonym fr DLPDU 3.1.1.13 Hash-Funktion (en: hash function) (mathematische) Funktion, die Werte aus einem (mglicherweise sehr) groen Wertebereich in einen (blicherweise) kleineren Wertebereich abbildet ANMERKUNG

29、1 Hash-Funktionen knnen zur Aufdeckung von Datenverflschung eingesetzt werden. ANMERKUNG 2 Gebruchliche Hash-Funktionen schlieen Parity-Bit, Quersummen oder CRC mit ein. IEC/TR 62210, modifiziert 3.1.1.14 Gefhrdung (en: hazard) Zustand oder Umstnde in einem System, der/die zusammen mit weiteren Bedi

30、ngungen zwangslufig zu einem Schaden an Personen, Eigentum oder der Umwelt fhrt/fhren 3.1.1.15 Nachricht (en: message) geordnete Folge von Oktetts, bestimmt fr die bermittlung von Informationen ISO/IEC 2382-16.02.01, modifiziert 3.1.1.16 Nachrichtensenke (en: message sink) Teil eines Kommunikationss

31、ystems, der fr den Empfang von Nachrichten gedacht ist DIN EN 61784-3-14:2012-03 5 ISO/IEC 2382-16.02.03 3.1.1.17 Nachrichtenquelle (en: message source) Teil eines Kommunikationssystems, der fr den Versand von Nachrichten gedacht ist ISO/IEC 2382-16.02.02 3.1.1.18 Performance Level (PL) (en: perform

32、ance level (PL) diskrete Stufen zur Bestimmung der Fhigkeit eines sicherheitsbezogenen Teils eines Steuerungssystems, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszufhren ISO 13849-1 3.1.1.19 Redundanz (en: redundancy) Vorhandensein von mehr als den notwendigen Mitteln, damit eine Fu

33、nktionseinheit eine geforderte Funktion ausfhrt oder damit Daten eine Information darstellen knnen ANMERKUNG Die Definition in IEC 61508-4 ist die gleiche, jedoch mit zustzlichen Beispielen und Anmerkungen. IEC 61508-4:2010, modifiziert, ISO/IEC 2382-14.01.12, modifiziert 3.1.1.20 Zuverlssigkeit (en

34、: reliability) Wahrscheinlichkeit, dass ein automatisiertes System eine geforderte Funktion unter bestimmten Voraus-setzungen in einem bestimmten Zeitintervall (t1, t2) ausfhren kann ANMERKUNG 1 Es wird allgemein angenommen, dass sich das automatisierte System am Anfang des Zeitintervalls in einem Z

35、ustand befindet, um die geforderte Funktion ausfhren zu knnen. ANMERKUNG 2 Der Begriff Zuverlssigkeit“ wird ebenfalls zur Kennzeichnung der berlebenswahrscheinlichkeit (en: Reliability Performance) genutzt und durch die Wahrscheinlichkeit bemessen. ANMERKUNG 3 Innerhalb der MTBF- oder MTTF-Zeitspann

36、e nimmt die Wahrscheinlichkeit ab, dass ein automatisier-tes System eine geforderte Funktion unter bestimmten Bedingungen ausfhren kann. ANMERKUNG 4 Zuverlssigkeit unterscheidet sich von Verfgbarkeit. IEC 62059-11, modifiziert 3.1.1.21 Risiko (en: risk) Kombination aus der Wahrscheinlichkeit, mit de

37、r ein Schaden auftritt, und dem Ausma dieses Schadens ANMERKUNG Fr die weitere Diskussion dieses Konzepts siehe IEC 61508-5:20103), Anhang A. IEC 61508-4:2010, ISO/IEC Guide 51:1999, Definition 3.2 3.1.1.22 Sicherheitskommunikationsschicht (en: safety communication layer (SCL) Kommunikationsschicht,

38、 die smtliche notwendigen Mittel beinhaltet, um die sichere bertragung von Daten entsprechend den Anforderungen in IEC 61508 zu gewhrleisten 3.1.1.23 Sicherheitsdaten (en: safety data) Daten, die in einem Sicherheitsnetzwerk unter Nutzung eines Sicherheitsprotokolls bertragen wurden 3)Noch zu verffe

39、ntlichen. DIN EN 61784-3-14:2012-03 6 ANMERKUNG Die Sicherheitskommunikationsschicht garantiert nicht sichere Daten an sich, sondern nur den gesicherten Transport. 3.1.1.24 Sicherheitsgert (en: safety device) Gert, welches nach IEC 61508 ausgefhrt wurde und das funktional sichere Kommunikationsprofi

40、l zur Anwendung bringt 3.1.1.25 Sicherheitsfunktion (en: safety function) Funktion, die von einem sicherheitsbezogenen E/E/PE-System oder anderen risikomindernden Manahmen ausgefhrt wird und dazu vorgesehen ist, unter Bercksichtigung eines festgelegten gefhrlichen Vorfalls einen sicheren Zustand fr

41、die EUC zu erreichen oder aufrechtzuerhalten ANMERKUNG Die Definition in IEC 61508-4 ist die gleiche, jedoch mit einem zustzlichen Beispiel und einer Referenz. IEC 61508-4:2010, modifiziert 3.1.1.26 Reaktionszeit einer Sicherheitsfunktion (en: safety function response time) im ungnstigsten Fall bent

42、igte Zeit nach Aktivierung eines am Feldbus angeschlossenen Sicherheits-sensors, bis der zugehrige sichere Zustand des Sicherheitsaktors erreicht wurde, unter Bercksichtigung von gleichzeitig auftretenden Fehlern und Ausfllen im bertragungskanal der Sicherheitsfunktion ANMERKUNG Dieses Konzept wird

43、in IEC 61784-3:2010, 5.2.4, eingefhrt und von den in diesem Normteil auf-gefhrten funktional sicheren Kommunikationsprofilen verwendet. 3.1.1.27 Sicherheits-Integrittslevel (en: safety integrity level (SIL) eine von vier diskreten Stufen, die einem Wertebereich der Sicherheitsintegritt entsprechen,

44、wobei der Sicherheits-Integrittslevel 4 die hchste Stufe der Sicherheitsintegritt und der Sicherheits-Integrittslevel 1 die niedrigste darstellt ANMERKUNG 1 Die Ausfallgrenzwerte (siehe IEC 61508-4:2010, 3.5.17) fr die vier Sicherheits-Integrittslevel sind in den Tabellen 2 und 3 in IEC 61508-1:2010

45、4)festgelegt. ANMERKUNG 2 Sicherheits-Integrittslevel werden zur Festlegung der Anforderungen an die Sicherheitsintegritt der Sicherheitsfunktionen verwendet, die den sicherheitsbezogenen E/E/PE-Systemen zugeordnet werden. ANMERKUNG 3 Ein Sicherheits-Integrittslevel (SIL) ist keine Eigenschaft eines

46、 Systems, Teilsystems, Elements oder Bauteils. Die korrekte Deutung des Ausdrucks sicherheitsbezogenes System mit SIL n“ (wobei n“ 1, 2, 3 oder 4 ist) ist, dass das System potentiell in der Lage ist, Sicherheitsfunktionen mit einem Sicherheits-Integrittslevel bis zu n“ zu untersttzen. IEC 61508-4:20

47、10 3.1.1.28 Sicherheitsmanahme (en: safety measure) Mittel zur Beherrschung mglicher Kommunikationsfehler, welches in bereinstimmung mit den Anforderungen in IEC 61508 entworfen und ausgefhrt wurde ANMERKUNG 1 In der Praxis werden mehrere Sicherheitsmanahmen kombiniert, um den geforderten Sicherheit

48、s-Integrittslevel zu erzielen. ANMERKUNG 2 Kommunikationsfehler und zugehrige Sicherheitsmanahmen sind ausfhrlich in IEC 61784-3:2010, 5.3 und 5.4, beschrieben. 4)Noch zu verffentlichen. DIN EN 61784-3-14:2012-03 7 3.1.1.29 sicherheitsbezogene Anwendung (en: safety-related application) Programme, we

49、lche in bereinstimmung mit den Anforderungen in IEC 61508 ausgefhrt sind, um die SIL-Anforderungen der Anwendung einzuhalten 3.1.1.30 sicherheitsbezogenes System (en: safety-related system) System, welches Sicherheitsfunktionen nach IEC 61508 ausfhrt 3.1.1.31 Zeitstempel (en: time stamp) Zeitinformation in einer Nachricht 3.1.2 CPF 14: Zustzliche Begriffe 3.