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!%Ad“2309365www.din.deDDIN EN 61158-5-12Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 5-12: Dienstfestlegungen des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 12-Elemente (IEC 61158-5-12:2014);Englische Fassung EN 61158-5-12:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fie
3、ldbus specifications Part 5-12: Application layer service definition Type 12 elements (IEC 61158-5-12:2014);English version EN 61158-5-12:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 5-12: Dfinition des services de la couche application lments de ty
4、pe 12(CEI 61158-5-12:2014);Version anglaise EN 61158-5-12:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-5-12:2013-01Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 138 SeitenDIN EN 61158-5-12:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr
5、 die von CENELEC am 2014-09-22 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-5-12:2013-01 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-22. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-500:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feld
6、bus“ 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)
7、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 gendert. Fr den Fall einer undatierten V
8、erweisung 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 Fall einer datierten Verweisung im nor
9、mativen 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 IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068
10、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 grndet, unter
11、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 61158-5-12 verffentlicht. Zu deren Absc
12、hnitt 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 deutschen Anwe
13、nder in der Regel ebenfalls der engli-schen 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 industriellen
14、 Automatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicher-programmierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Pro-tokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt die Dienste des Application Layer fr Typ 12 fest. DIN EN 61
15、158-5-12:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-5-12:2013-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung; b) in 6.2.2 explizite Gerteidentifikation eingefhrt. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN 19245-1: 1991-04 DIN 19245-2: 1991-04 DIN EN 50170/1: 1997-07 DIN EN 5
16、0170/2: 1997-07 DIN EN 50170/3: 1997-07 DIN EN 50254: 1999-07 DIN EN 50170/A2: 2000-08 DIN EN 50170/A1: 2002-11 DIN EN 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-5: 2005-05 DIN EN 61158-5-12: 2008-09, 2013-01DIN EN 61158-5-12:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der
17、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 12-Feldbusse magebliche allgemeine El
18、emente 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 festgelegte Aktivitten mit ei
19、nem 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, Anlage und mglicherweise Menschenleb
20、en. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Art und Weise den von auen sichtbaren Dienst, der vom Typ 12 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einem abstrakten Modell fr das Beschreiben von Anwendungsressourcen (Objekten), die von Benutzern mittels FAL-Diensten verstellt
21、 werden knnen, b) Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven, c) den mit den Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven verbundenen Parametern, sowie der Form, die sie einnehmen und d) dem Zusammenhang zwischen diesen Aktivitten und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung di
22、eser Norm ist es, Dienste zu definieren, die bereitgestellt werden fr: den FAL-Benutzer an der Grenze zwischen dem Benutzer und dem Application Layer des Feldbus-Referenzmodells und das Systemmanagement an der Grenze zwischen dem Application Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells
23、. Diese Norm beschreibt die Struktur und die Dienste des Typ 12-Feldbus-Application Layer in berein-stimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). FAL-Dienste und Protokolle sind von FAL-Anwendungseinheiten (AE) bereitgestellt, welch
24、e innerhalb von Anwendungsprozessen enthalten sind. Die FAL AE besteht aus einer Menge von objektorientierten Anwen-dungsdienstelementen (ASEs) und Layer-Management-Einheiten (LME), welche die AE verwalten. Die ASEs liefern Kommunikationsdienste, die auf einer Menge von zugehrigen Anwendungsprozesso
25、bjekt(APO-) Klassen arbeitet. Eine der FAL ASEs ist eine Management-ASE, welche eine Menge gemeinsamer Dienste fr das Management der Instanzen der FAL-Klassen bereitstellt. Obwohl diese Dienste, aus dem Blickwinkel der Anwendung, beschreiben, wie Anfrage und Antwort ausgege-ben und abgegeben werden,
26、 beinhalten sie keine Festlegung, was die anfragenden und antwortenden Anwendungen mit diesen vorzunehmen haben. Die Verhaltensaspekte der Anwendungen sind nicht festgelegt, nur eine Definition, welche Anfragen und Antworten diese senden/empfangen knnen, ist beschrieben. Dies erlaubt den FAL-Benutze
27、rn eine grere Flexibilitt, um solch ein Objektverhalten zu N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-5-12 wurde beibehalten. DIN EN 61158-5-12:2015-09 5 standardisieren. Zustzlich zu diesen Diensten sind in dieser Norm ebenfalls einige untersttzende Dienste festgelegt, um den Zugriff zum FAL bereitzustellen
28、 und somit bestimmte Aspekte des Betriebs zu steuern. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist es, fr zeitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Application Layer-Dienste festzulegen und folglich die Ergnzung des OSI-Basisreferenz-modells mit der Anleit
29、ung der Entwicklung der Application Layer-Protokolle fr die zeitkritische Kommunika-tion. Ein zweites Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen genormt
30、en Diensten, als verschiedene Typen der IEC 61158, fhrt. Diese Spezifikation darf als Basis fr formelle Application-Programmierschnittstellen verwendet werden. Nichtdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle, und jede derartige Schnittstelle hat Imple-mentierungsanforderungen zu erfll
31、en, die nicht von dieser Spezifikation abgedeckt werden und Folgendes beinhalten: a) die Gren und Oktett-Folgen von verschiedenen Multi-oktett-Dienstparametern, b) die Korrelation von gepaarten Anfrage- und Indikationsprimitiven oder Anweisungs- und Antwortprimiti-ven. 1.3 Konformitt Diese Norm legt
32、 keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems nicht. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Application Layer-Dienstdefinitionsnorm. Stattdessen wird Ko
33、nformitt durch die Implementierung der entsprechenden Application Layer-Protokolle erreicht, welche den Typ 12 der Application Layer-Dienste, wie in dieser Norm beschrieben, erfllen. 3.3 Begriffe zu den Diensten des Application Layer und des Data Link Layer Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten d
34、ie folgenden Begriffe. 3.3.1 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten konsumiert oder produziert werden 3.3.2 Anwendungsobjekte (en: application objects) mehrere Objektklassen, die zur Laufzeit fr einen Nachrichtenaustausch im Netzwerk und innerhalb des Netzwerkgertes so
35、rgen und diesen verwalten 3.3.3 Basis-Slave (en: basic slave) Slave-Gert, das nur die physische Adressierung von Daten untersttzt 3.3.4 Bit (en: bit) Informationseinheit, die aus einer 0 oder einer 1 besteht Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Bit ist die kleinste Dateneinheit, die bertragen werden kann. D
36、IN EN 61158-5-12:2015-09 6 3.3.5 Client (en: client) 1) Objekt, das die Dienste eines anderen (Server-)Objekts zur Ausfhrung einer Aufgabe nutzt; 2) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert 3.3.6 Kommunikationsobjekt (en: communication object) Komponente, die zur Laufzeit fr einen Nach
37、richtenaustausch im Netzwerk sorgt und diesen verwaltet 3.3.7 Verbindung (en: connection) logische Verknpfung zwischen zwei Anwendungsobjekten innerhalb eines Gertes oder in unterschiedlichen Gerten 3.3.8 zyklisch (en: cyclic) Ereignisse, die sich regelmig wiederholen 3.3.9 Daten (en: data) allgemei
38、ne Bezeichnung fr jegliche ber einen Feldbus bertragene Informationen 3.3.10 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 Ausgabedatenobjekt innerhalb von C
39、lient und Server 3.3.11 Datentyp (en: data type) Beziehung zwischen den Werten und der Codierung fr Daten dieses Typs Anmerkung 1 zum Begriff: Fr die vorliegende Spezifikation gelten die Definitionen fr Datentypen aus IEC 61131-3. 3.3.12 Datentypobjekt (en: data type object) Eintrag im Objektverzeic
40、hnis, der einen Datentyp angibt 3.3.13 Standard-Gateway (en: default gateway) Gert mit mindestens zwei Schnittstellen in zwei verschiedenen IP-Subnetzen, das als Router fr ein Subnetz agiert 3.3.14 Gert (en: device) an den Feldbus angeschlossene physische Entitt, die aus mindestens einem Datenbermit
41、tlungselement (dem Netzelement) besteht und die ein Steuerungselement und/oder ein Abschlusselement (Wandler, Stell-gert usw.) enthalten darf DIN EN 61158-5-12:2015-09 7 3.3.15 Gerteprofil (en: device profile) Zusammenstellung gerteabhngiger Informationen und Funktionalitten, um Konsistenz zwischen
42、hnlichen Gerten desselben Gertetyps herzustellen 3.3.16 Diagnose-Informationen (en: diagnosis information) alle Daten, die serverseitig fr Wartungszwecke verfgbar sind 3.3.17 verteilte Uhren (en: distributed clocks) Methode zur Synchronisierung von Slaves und zur Aufrechterhaltung einer globalen Zei
43、tbasis 3.3.18 Fehler (en: error) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgelegten oder theoretisch richtigen Wert oder Zustand 3.3.19 Fehlerklasse (en: error class) allgemeine Gruppierung fr zugehrige Fehlerdefinitionen und entsprech
44、ende Fehlercodes 3.3.20 Fehlercode (en: error code) Kennzeichnung eines bestimmten Fehlertyps innerhalb einer Fehlerklasse 3.3.21 Ereignis (en: event) Instanz einer nderung von Zustnden 3.3.22 Speicherverwaltungseinheit des Feldbusses (en: fieldbus memory management unit) Funktion, die eine oder meh
45、rere Korrespondenzen zwischen logischen Adressen und dem physischen Speicher aufbaut 3.3.23 Entitt der Speicherverwaltungseinheit des Feldbusses (en: fieldbus memory management unit entity) einzelnes Element der Speicherverwaltungseinheit des Feldbusses: eine Korrespondenz zwischen einem kohrenten l
46、ogischen Adressraum und einem kohrenten physischen Speicherort 3.3.24 Rahmen (en: frame) umgangssprachliches Synonym fr DLPDU 3.3.25 Full-Slave (en: full slave) Slave-Gert, das sowohl die physische als auch die logische Adressierung von Daten untersttzt DIN EN 61158-5-12:2015-09 8 3.3.26 Index (en:
47、index) Adresse eines Objekts innerhalb eines Anwendungsprozesses 3.3.27 Schnittstelle (en: interface) gemeinsam genutzte Grenze zwischen zwei funktionalen Einheiten, die durch funktionale Merkmale, Signal-merkmale oder entsprechend andere Merkmale festgelegt ist 3.3.28 Little-Endian (en: little endi
48、an) Methode fr die Datendarstellung von Zahlen grer als 8 Bit, wobei das am wenigsten signifikante Oktett zuerst bertragen wird 3.3.29 Master (en: master) Gert, das den Datentransfer im Netzwerk steuert und den Medienzugriff der Slaves durch Senden von Nachrichten initiiert und das die Schnittstelle
49、 zum Steuerungssystem bildet 3.3.30 Zuordnung (en: mapping) Verbindung zwischen zwei Objekten in einer Weise, dass ein Objekt ein Teil des anderen Objekts ist 3.3.31 Zuordnungsparameter (en: mapping parameters) Satz von Werten, der die Verbindung zwischen Anwendungsobjekten und Prozessdatenobjekten festlegt 3.3.32 Medium (en: medium) Kabel, Lichtwellenleiter oder eine andere Einrichtung, mit der Kommunikationssi
