DIN EN 62439-6-2010 Industrial communication networks - High availability automation networks - Part 6 Distributed Redundancy Protocol (DRP) (IEC 62439-6 2010) English version EN 6.pdf

1、September 2010DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 28DIN 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

2、35.110!$icr“1706479www.din.deDDIN EN 62439-6Industrielle Kommunikationsnetze Hochverfgbare Automatisierungsnetze Teil 6: Protokoll fr verteilte Redundanz (DRP) (IEC 62439-6:2010);Englische Fassung EN 62439-6:2010Industrial communication networks High availability automation networks Part 6: Distribu

3、ted Redundancy Protocol (DRP) (IEC 62439-6:2010);English version EN 62439-6:2010Rseaux de communication industrielle Rseaux dautomatisme haute disponibilit Partie 6: Protocole de redondance distribue (DRP) (CEI 62439-6:2010);Version anglaise EN 62439-6:2010Mit DIN EN 62439-1:2010-09, DIN EN 62439-2:

4、2010-09, DIN EN 62439-3:2010-09, DIN EN 62439-4:2010-09und DIN EN 62439-5:2010-09 Ersatz fr DIN EN 62439:2009-01Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatzvermerksiehe untenwww.beuth.deErsatzvermerkGesamtumfang 70 SeitenSiehe jedoch AnwendungsbeginnDIN EN 62439-6:2010-09 2 A

5、nwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2010-03-01 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2010-09-01. Daneben darf DIN EN 62439:2009-01 noch bis 2013-03-01 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 62439-6:2009-09. Fr diese Norm ist das nation

6、ale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im 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 z

7、u dem Datum (maintenance result date) unverndert 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 ge

8、ndert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den

9、Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden

10、 IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Die Reihe DIN EN 62439 besteht aus folgenden Teilen: Teil 1: Grundlagen und Berechnungsmethoden Teil 2: Medienredundanz-Protokoll (MRP) Teil 3:

11、 Parallelredundanz-Protokoll (PRP) und Nahtloser Hochverfgbarkeits-Ring (HSR) Teil 4: Redundanz-Protokoll fr vermaschte Netze (CRP) Teil 5: Funkbaken-Redundanz-Protokoll (BRP) Teil 6: Protokoll fr verteilte Redundanz (DRP) Da sich die Benutzer des vorliegenden Norm-Entwurfs der englischen Sprache al

12、s Fachsprache bedienen, wird die englische Fassung der DIN EN 62439-6 verffentlicht. Fr die meisten der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Dieser Norm-Entwurf steht nich

13、t in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten Bedingun

14、gen allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliegende Norm erfllt. DIN EN 62439-6:2010-09 3 Erklrung zu Schutzrechten Die Internationale Elektrotechnische Kommission macht darauf aufmerksam, dass ihr gegenber erklrt wurde, dass die bereinstimmung mit

15、dem vorgesehenen Norm-Inhalt die Anwendung von Patenten erforderlich machen knnte. Nhere Informationen hierzu befinden sich im Vorwort der Europischen und Internationalen Norm. Es wird darauf aufmerksam gemacht, dass Bestandteile der vorliegenden Norm Gegenstand von weiteren Patentrechten sein knnen

16、. Es liegt nicht im Verantwortungsbereich der DKE, einige oder alle dieser Patentrechte zu benennen. Der Leser der vorliegenden Norm wird jedoch gebeten, ihm bekannte derartige Patentrechte der Geschftsstelle mitzuteilen und entsprechende Informationen zur Verfgung zu stellen. nderungen Gegenber DIN

17、 EN 62439:2009-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) berfhrung in eine 6-teilige Normenreihe mit dem Haupttitel Hochverfgbare Automatisierungsnetze“. Frhere Ausgaben DIN EN 62439: 2009-01 DIN EN 62439-6:2010-09 4 Leerseite EUROPEAN STANDARD EN 62439-6 NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM March 201

18、0 CENELEC European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung Central Secretariat: Avenue Marnix 17, B - 1000 Brussels 2010 CENELEC - All rights of exploitation in any form and by any means reserved

19、worldwide for CENELEC members. Ref. No. EN 62439-6:2010 E ICS 25.040; 35.040 Supersedes EN 62439:2008 (partially)English version Industrial communication networks High availability automation networks Part 6: Distributed Redundancy Protocol (DRP) (IEC 62439-6:2010) Rseaux de communication industriel

20、le Rseaux dautomatisme haute disponibilit Partie 6:Protocole de redondance distribue (DRP) (CEI 62439-6:2010) Industrielle Kommunikationsnetze Hochverfgbare Automatisierungsnetze Teil 6: Protokoll fr verteilte Redundanz (DRP) (IEC 62439-6:2010) This European Standard was approved by CENELEC on 2010-

21、03-01. CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be ob

22、tained on application to the Central Secretariat or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and notified to the Ce

23、ntral Secretariat has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, the Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Lu

24、xembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. DIN EN 62439-6:2010-09 EN 62439-6:2010 2 Foreword The text of document 65C/583/FDIS, future edition 1 of IEC 62439-6, prepared by SC 65C, Industrial networks, o

25、f IEC TC 65, Industrial-process measurement, control and automation, was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and was approved by CENELEC as EN 62439-6 on 2010-03-01. This EN 62439-6 together with EN 62439-1, EN 62439-2, EN 62439-3, EN 62439-4 and EN 62439-5 supersedes EN 62439:2008. EN 62439-

26、6:2010 includes the following significant technical changes with respect to EN 62439:2008: adding a calculation method for RSTP (rapid spanning tree protocol, IEEE 802.1Q), adding two new redundancy protocols: HSR (High-availability Seamless Redundancy) and DRP (Distributed Redundancy Protocol), mov

27、ing former Clauses 1 to 4 (introduction, definitions, general aspects) and the Annexes (taxonomy, availability calculation) to EN 62439-1, which serves now as a base for the other documents, moving Clause 5 (MRP) to EN 62439-2 with minor editorial changes, moving Clause 6 (PRP) was to EN 62439-3 wit

28、h minor editorial changes, moving Clause 7 (CRP) was to EN 62439-4 with minor editorial changes, and moving Clause 8 (BRP) was to EN 62439-5 with minor editorial changes, adding a method to calculate the maximum recovery time of RSTP in a restricted configuration (ring) to EN 62439-1 as Clause 8, ad

29、ding specifications of the HSR (High-availability Seamless Redundancy) protocol, which shares the principles of PRP to EN 62439-3 as Clause 5, and introducing the DRP protocol as EN 62439-6. Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

30、 rights. CEN and CENELEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. The following dates were fixed: latest date by which the EN has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 2010-12-01 latest date by

31、 which the national standards conflicting with the EN have to be withdrawn (dow) 2013-03-01 Annex ZA has been added by CENELEC. _ DIN EN 62439-6:2010-09 EN 62439-6:2010 3 Endorsement notice The text of the International Standard IEC 62439-6:2010 was approved by CENELEC as a European Standard without

32、 any modification. In the official version, for Bibliography, the following notes have to be added for the standards indicated: IEC 62439-2 NOTE Harmonized as EN 62439-2. IEC 62439-3 NOTE Harmonized as EN 62439-3. IEC 62439-4 NOTE Harmonized as EN 62439-4. IEC 62439-5 NOTE Harmonized as EN 62439-5.

33、_ DIN EN 62439-6:2010-09 EN 62439-6:2010 4 CONTENTS INTRODUCTION.7 1 Scope.8 2 Normative references .8 3 Terms, definitions, abbreviations, acronyms, and conventions8 3.1 Terms and definitions 8 3.2 Abbreviations and acronyms9 3.3 Conventions 9 4 Overview 9 4.1 Principles 9 4.2 Ring ports .10 4.3 DR

34、P switch node.10 4.4 Single ring topology redundancy11 4.5 Double ring topology redundancy 11 4.6 Configuration.12 4.6.1 Overview .12 4.6.2 Manufacturer configuration 12 4.6.3 Communication configuration.12 4.6.4 Application configuration .13 4.7 Start up .13 5 DRP communications .13 5.1 Overview .1

35、3 5.2 Communication procedure.15 5.3 Fault detection and recovery .18 5.3.1 General .18 5.3.2 Handling in a single ring network .19 5.3.3 Handling in a double ring network19 5.4 Repairing the inter-switch link fault21 5.5 Repairing time synchronization fault 21 5.6 Inserting a repaired switch node22

36、 5.7 Inserting a new switch node 23 6 DRP class specification 23 7 DRP attributes24 8 DRP services .27 8.1 Read .27 8.2 Write .30 9 DRP protocol specification32 9.1 Basic types encoding 32 9.2 ErrorDescription encoding .33 9.3 Encoding of DRP Class .33 9.4 PDU description 34 9.4.1 Encoding of DRP DL

37、PDU 34 9.4.2 Encoding of DLSDU.35 9.4.3 Encoding of VLAN .35 9.4.4 Ethertype.35 DIN EN 62439-6:2010-09 EN 62439-6:2010 5 9.4.5 Encoding of DRP PDU.35 9.4.6 Encoding of DRP_DATA 36 9.4.7 Encoding of Read Service .40 9.4.8 Encoding of Write Service primitives42 9.5 Protocol machine.44 9.5.1 Switch nod

38、e states description 44 9.5.2 Protocol State Machine description44 9.5.3 State transitions 45 9.5.4 Function descriptions.52 Bibliography65 Annex ZA (normative) Normative references to international publications with their corresponding European publications 66 Figure 1 DRP communication model 10 Fi

39、gure 2 Single ring topology redundancy 11 Figure 3 Double ring topology redundancy .12 Figure 4 DRP communication procedure 14 Figure 5 Inserting a new switch node into the DRP system 14 Figure 6 Fault detection and recovery 15 Figure 7 Fault detection and recovery of single ring topology redundancy

40、19 Figure 8 Single inter-switch link fault detection and recovery of double ring topology redundancy.20 Figure 9 Double inter-switch link fault detection and recovery of double ring topology redundancy.21 Figure 10 Inserting a repaired switch node.22 Figure 11 DRP protocol state machine.45 Table 1 R

41、elationship between required recovery time and the TargetTimeSyncClass.22 Table 2 Parameters of Read service 28 Table 3 Parameters of Write service 31 Table 4 Error Type definition33 Table 5 Error Code definition .33 Table 6 Definition of DRP Class.33 Table 7 DRP OUI .35 Table 8 DRP MulticastMACAddr

42、ess .35 Table 9 Encoding of DLSDU 35 Table 10 Encoding of DRP PDU.35 Table 11 DRP_Type definition .36 Table 12 Encoding of RingCheck frame .36 Table 13 Encoding of DeviceAnnunciation frame38 Table 14 Encoding of RingChange frame .39 Table 15 Encoding of LinkCheck frame 39 Table 16 Encoding of LinkAl

43、arm frame.40 Table 17 Encoding of LinkChange frame40 Table 18 Encoding of Read Request 41 Table 19 Encoding of Read Service Positive Response .41 DIN EN 62439-6:2010-09 EN 62439-6:2010 6 Table 20 Encoding of Read Service Negative Response 42 Table 21 Encoding of Write Request 43 Table 22 Encoding of

44、 Write Service Positive Response43 Table 23 Encoding of Write Service Negative Response 43 Table 24 DRP state transitions.46 Table 25 SetRingPortState() descriptions 52 Table 26 LoadRingPortState() descriptions 52 Table 27 WriteSucceed() descriptions52 Table 28 SynchronizationFinished() descriptions

45、 .53 Table 29 ActivePortLinkState() descriptions.53 Table 30 StandbyPortLinkState() descriptions53 Table 31 ConfigureInfo() descriptions 53 Table 32 DRPSendTimer() descriptions .54 Table 33 SendRingChange() descriptions 54 Table 34 ForwardingRingCheck() descriptions .54 Table 35 AnnunciationBlocking

46、Port() descriptions54 Table 36 LocalDRPSequenceIDSmaller() descriptions .55 Table 37 RecvAnnunciationWithinTimeLimit() descriptions.55 Table 38 RecvLinkCheckWithinTimeLimit() descriptions.55 Table 39 NoLocalLinkFault() descriptions 56 Table 40 RecvLinkAlarm() descriptions 56 Table 41 Clear_FDB() des

47、criptions 56 Table 42 ChangeRingState() descriptions 56 Table 43 BlockingPortSelect() descriptions 57 Table 44 SendLinkChange() descriptions .57 Table 45 DRPSequenceIDCompare() descriptions .57 Table 46 ChangePortState() descriptions.57 Table 47 ChangeDoublePortState() descriptions58 Table 48 LocalS

48、endRingCheck() descriptions 58 Table 49 DRPKeyParaConfigure() descriptions58 Table 50 CheckMACAddress() descriptions .58 Table 51 SetDRPKeyPara() descriptions59 Table 52 SendDeviceAnnunciation() descriptions.59 Table 53 FaultRecvRingCheck() descriptions.59 Table 54 RecordDeviceState() descriptions .59 Table 55 DrpRecvMsg() descriptions .60 Table 56 SendLinkAlarm() descriptions 60 Table 57 TimeUnsynchronization() descriptions .60 Table 58 PassiveMasterState() descriptions 60 Table 59 SearchDeviceState() descriptions61 Table A.1 An example of parameters setting for DRP Class .63 Table A.2 Par