GB Z 29496.1-2013 控制与通信网络CC-Link Safety 规范 第1部分 概述 协议.pdf
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1、E ICS 25.040 N 10 GB 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 29496. 1-2013 控制与通信网络CC-LinkSafety规范第1部分:概述/协议Control & communication network CC-Link Safety specification Part 1 : Overview /Proiocol 2013-07-19发布2013-12-15实施k事。a:1a。. 常规的循环传输,通常化为檐环传输。 3. 11仨安全扩展循环传输safety extended :,和表A.3); 数据链路层和物理层与常规CC-Link协议中的对应部分相
2、同。 图6安全协议概述6.2 安全协议的构成安全协议包含以下服务:安全数据保护信息管理服务:该服务校验通信数据;一一安全循环传输服务:该服务管理安全数据周期通信;本站/其他站的信息和状态管理服务;安全站参数管理服务:该服务设置参数,并执行配置管理,以防止安全系统配置不同于设置参数时的误动作。安全数据保护信息管理服务基于安全数据保护信息(见第7章)校验安全数据和安全协议信息。发送站的安全数据保护信息服务在安全数据和安全协议信息(由服务用户层和应用层创建)中添加安全数据保护信息,并发送数据到数据链路层。6.2.1 GB/Z 29496.1-2013 数据接收站的数据保护信息管理服务校验接收到的安全
3、数据和安全协议信息中的安全数据保护信息。当确定接收数据正确时,把安全数据和安全协议信息传送到应用层。CC-Link协议和CC-LinkSafety协议的数据传输路径分别如罔7和图8所示。发送站-用户应用服务用户层一一一一一-一-一一一一| 数据| 应用层-一一一一一一一一一一一一一HDLC帧控制数据链路层-一-一-一一一一 |标志|首都|数据r町叫物理层-一一-一一-图7CC-Link协议枝的数据传输路径发送站用户应用服务用户层应用层数据链路层物理层接收站用户应用|蹦|且HDLC帧控制) 标志l首部|脚rr6CI标志| 接收站a安全循环传输服务传输安全协议通信必洁的数据,并与本站/其他站的信息
4、和状态信息管理服务以及安全站参数管理服务交换信息。图8CC-Link Safety协议枝的数据传输路径6.2.2 安全数据安全协议利用安全远程输入(S-RX)、安全远程输出(S-RY)和安全远程寄存器(S-RWr和S-RWw)发送安全数据到用户应用,或从用户应用接收安全数据。a) 安全数据发送(见罔9)一一一用户应用利用安全远程输出(S-RY)和安全远程寄存器(S-RWw)发送安全数据到安全11 GB/Z 29496.1-2013 协议;一一安全协议的安全循环传输服务创建安全协议信息CPSD、CMD、RSV和LID); 一一安全协议的安全数据保护信息管理服务根据S-RY、S-RWw、PSD、C
5、MD、RSV、LID和RNO,发送站的信息和接收站的信息来计算CRC32;安全协议的安全数据保护信息管理服务把S-RY存储在数据链路层的RY区域,把SRWw、PSD、CMD、RSV、LID、RNO和CRC32存储在数据链路层的RWw区域;数据链路层发送存储在RY和RWw中的数据。发送站用户应用1 (S-安Y全,数S据RWw) 安全协议安全循环传输服务等aI (s-i安Y全,数S据RWw) (PSD,宏C金L协岱议,信RS息,LID)1 | 安全数据| (S-RY, S-RWw) (PSD , CMD , RSV , LID) !安全数据保护制|CC-Link数据链路层RY区域RWw区域| 卡全
6、数据(S叫安余协议信息|安全数据保护信息1.1J安全蜘(S-R叶|(PSD , CMD , RSV , LlD) 、/ , / / HDLC帧控制/ / / 基于(物E理IA层R)S-485 、/ / / |标志|首部1主F刮标志|RY RWw a安全循环传输服务传输安全协议通信必需的数据,并与本站/其他站的信息和状态信息管理服务以及安全站参数管理服务交换信息。图9安全数据发送注:上面的解释是基于安全主站发送安全数据的情况。安全从站发送安全数据时,上面提到的S-RY对应修改为SRX,S-RWw对应修改为S-RWr,RY对应修改为RX,R-Ww对应修改为R-Wr。与安全远程1/0站通信时,不使用
7、S-RWw。12 b) 安全数据接收(见图10)安全协议的安全数据保护信息管理服务从数据链路层的RY区域读取S-RY,从RWw区域读取S-RWw、PSD、CMD、RSV、LID、RNO和CRC32;安全协议的安全数据保护信息管理服务根据S-RY、S-RWw、PSD、CMD、RSV、LID和自身保存的发送站信息及接收站信息来计算CRC32,并与从RWw区域读到的CRC32比较。如果CRC32匹配,则把S-RY、S-RWw、PSD、CMD、RSV和LID发送到安全协议的安全循环传输服务;一一安全协议的安全循环传输服务利用安全协议信息CPSD、CMD、RSV和LID)校验该协议,如果校验结果相符合,
8、则把S-RY和S-RWw发送到用户应用。GB/Z 29496.1-2013 接收站用户应用! (S-安Y全,数S据RWw) A 安全协议安全循环传输服务等al(sJ安Y全,数S一据RWw) (PSD,安C全M协D议,R信S息V,LID)!i I (s-i安Y全.跚S-RWw) (PSD,安C全M协D议,信RS怠,LID)I 安会数据保护信息!CC-Link链路协议RY区域RWw区域|安全蜘M咔,I安全数据(S-RWW)!安全撇制| 附叫(PSD, CIv, RSV , LlD) 安全数据、 ,_( HDLC帧控制 , 基于EIARS-485 、哈(物理层)|标志|首都|RY RWw ICi;C
9、I标志|a安全循环传输服务传输安全协议通信必需的数据,并与本站/其他站的信息和状态信息管理服务以及安全站参数管理服务交换信息。图10安全数据接收注:上面的解释是基于安全从站接收安全数据的情况。安全主站接收安全数据时,上面提到的S-RY对应修改为SRX,S-RWw对应修改为S-RWr,RY对应修改为RX,R-Ww对应修改为R-Wr。对于安全远程1/0站,则不使用S-RWw。6.3 CC-Link Safety运行概述安全从站从安全主站接收安全刷新数据,并响应安全主站的轮询返回应答数据。安全主站与安全从站间的安全刷新数据的发送/接收模式,如图ll图14所示。有关安全数据、安全协议信息和安全数据保护
10、信息的数据量,见7.1.1.5013 G/Z 29496.1-2013 lPSD忡611CRC32 I 安全数据lll1S-RY 二lPSD H1811 cR2队| 安全协议信息|安全数据保护信息| 安全数据保护信息管理(安全主站)数据链路层S-RY 安全数据安全主站安全从站发迭的数据格式(安全从站:占用1个逻辑站)圈11安全数据保护信息安全协议信怠安全数据, S-RX 安全数据保护信息管理(安全从站)。门V阳区域数据链路层。/G CRC32 S-RX 安全数据/三/广1山/ / 理/管息)信站护从保全据安数(全安安全数据保护信息管理(安全主站)安全从站安全主站发迭的数据格式(安全从站:占用1
11、个逻辑站)图1214 GB/Z 29496.1-2013 |叫来|Z安全数据安全数据安全数据保护信息管理(安全主站)CRC32 S-RWw S-RY 气1数据链路层S-RWw 安全数据中S-RY 安全数据安全数据保护信息管理(安全从站)安全主站安全从站发迭的数据格式(安全从站:占用2个逻辑站)固13安全数据脏乱斗安全数据S-RWt 中安全数据安全数据保护信息管理(安全从站) nv 回RWr区域阻区域数据链路层斗斗1/旦二7今号:如耕II CRC32 I J 安全协议信息|安全数据保护信息| S-RWr 安全数据号安全数据S-R.X 安全数据保护信息管理(安全主站)安全从站安全主站发迭的数据格式
12、(安全从站:占用2个逻辑站)图14数据链路层通信阶段6.3. 1 数据链路层通信阶段与常规协议相同(见GB/T19760.1-2008的第6章)。应用层通信阶段6.3.2 15 cc-Link Safety应用层的安全协议通信分为三个阶段,表8对每个阶段进行了详细描述。G/Z 29496.1-2013 表8通信阶段列表阶段描述本阶段是启动安全刷新的准备阶段。安全初始化阶段在牛二阶段.安全主站检查安全从站的产品的息足:.tj网络参数巾;HJ盔的设宣贝配,如果信息民配,则把参数发送到安全从站。安全从站从安全主站接收参数安全刷新阶段本阶段执行安全主站与安全从站aj的安全刷新安全差错处理阶段本阶段安全
13、主站从安全从站读取IH错的息或者向安全从站发送强制终止请求注:在安全初始化阶段和安全差错处理阶段,输入和输出处于安全状态。安全主站的安全状态是指输入(S-RX)为OFF。安全远程I/O的安全状态是指输出(S-RY)为OFF。6.3.2.1 通信阶段流程各通信阶段的状态转换如图15和图16所示。a) 在启动或复位后,流程从安全初始化阶段开始;b) 安全主站与一个安全从站间的状态转换见图15;c) 各阶段的详细处理和发送/接收数据的通信协议在7.2中进行详细描述。6.3.2.2 安全主站安全主站状态转换见图15。安全监视超时,刚0差错或有来自服务用户层的请求安全刷新启动安全刷新阶段安全初始阶段安全
14、监视超时,刚0差错或有来自服务用户层的请求( 安全刷新数据通信处理固15安全主站状态转换6.3.2.3 安全从站安全从站状态转换见图16。16 11用见7.2.2见7.2.3!it!. 7.2.4 安全监视超时,RNO差错或有来自服务用户层的请求GB/Z 29496.1一2013安全初始化安全监视超时,刚0差错或有来自服务用户层的请求安全数据监视超时,安全监视超时.RNO差错或有来自服务用户层的请求安全刷新启动安全差错处理阶段安全刷新阶段安全数据监视超时,安全监视超时.RNO差错或错误发生安全刷新数据通信处理安全从站状态转换图16应用层应用层与服务用户层交换网络组态管理所必需的信息,例如刷新数
15、据(1/0数据)及本站信息,产品信息和安全从站参数。应用层的每个服务通过这些信息校验安全主站和安全从站之间的信息,并实现1/0数据通信,见图1707 安全从站瓮金#重坏传输I时附:2 管理里钟测试回送信息/血AL据通信状态呵?1 Link跚跚层协议IT 幸言器PJJ:| 安全主站服务用户层成周恩时钟测试轮询/数据通信状态L一跚跚二数据链胳层基于EIARS-485基于EIARS-485物理层17 应用层图17GB/Z 29496.1一20137. 1 服务和服务处理表9描述了应用层每个服务的处理。表9应用层服务和服务处理站类型服务处理概述l用将安全数据保护信息添加到从安全循环传输服务收到的安全数
16、据保护信息管理数据中,并且将数据发送到数据链路层。使用从数据链路7. 1. 1 后收到的数据中的安全保护信息检测差错安全循环传输管理传输到安全从站的安全循环传输数据7. 1. 2 安全主站标准循环传输管理传输到标准从站的循环传输数据本站/其他站信息和状态管理管理与网络设置、状态以及本站f其他站信息相关的信息。7. 1. 3 在CC-LinkSafety网络中,也管理安全站信息安全站参数管理发送安全从站参数7. 1. 4 标准瞬时传输发送标准瞬时数据(时钟数据)7. 1. 5 将安全数据保护信息添加到从安全循环传输服务收到的安全数据保护信息管理数据中,并旦将数据发送到数据链路层。使用从数据链路7
17、. 1. 1 层收到的数据中的安全保护信息检测差错安全从站安全循环传输管理传输到安全主站的安全循环传输数据7. 1. 2 管理与网络状态、水泊信息相天的节息。在CCLink 本主占/其他站信息相状态管理7. 1. 3 Safety网绍中,也管用安全站信息安全站参数管理拔收、验Il和分析安全从站参数7. 1. 4 标准瞬时传输接收和分析标准瞬时数据(时钟数据J7. 1. 5 表10列出了每个服务的应用层和服务用户层(用户应用)间的接口数据。表10接口数据列表服务名称项长度主占类型方向主站从站最大2048位主站:S-RX 。输入数据(32位/站)八S;S-RWr 最大128字从站2安全循安全刷(安
18、全远程1/0站:非必需的)(4字/2站)。S A 环传输新数据或大2048位主站2S- RY 。(32位/站)S A; 输出数据S- RWw 最大128宁从站:。(安全远程I!O站:非必震的(4字/2站)A S 最大2048位主站:RX 。A S; (32位/站)输入数据RWr 最大256字从站:。标准循标准刷(远程1/0站:非必需的)(4字/站)S A 环传输新数据最大2048位主站:RY 。(32位/站)S A; 输出数据RWw 最大256字从站z。(远程I/()站:非必需的)(4字/站)A S 18 GB/Z 29496.1一2013表10(续)服务名称项长度站类型方向主站从站站号l字节
19、A 。链接ID3位。S A 占用逻辑站的数量l字节。传输速率1字节。厂商代码2字节A 。设备信息产品信息本站管模块特定代码2字节A 。理信息模块技术版本2字节A 。产品信息8字节A 。型号名称信息17字节6. 。型号代码3字节A 。软件版本币位A 。协议版本2位A 。其他站从站市息23lH字节。x 管理信息(36字节f站)可连接模块的数量1字。x 站信息64字。x (l宁J站本站/其他自动返回摸块的数量1字 站信息和重试次数l字。 状态管理备用主站规范l字 主站用户应用IH错时的操作规范l字 出错时数据清除规范l位 网统参数信、扫描模式规范l字A S A 保留站规范4字A 出错无效站规范4字
20、安全监视定时黯值1字。 安全数据监视定fH器值l字。 安全从站规范4字。 安全从站产品信怠规14字。 安全从站产品信息1302字节(31字节/站)。 看门狗定时器差错状态1位A 。保险丝状态1位A 。开关变化状态1位A 。本站状用户应用操作状态1位。态信息用户应用差错状态1位S A 。用户应用模式1位。用户应用差错信息最大17字/差错。本站当前对钟数据8字节A 19 GB/Z 29496.1-2013 表10(续)服务名称项长j支主占类型方向主站从站当前链路扫描时间l字。A 最小链路扫描时间l字。A 最大链路扫描时间l字。A 其他站数据链路状态4字c1位/站)。 本站/其他其他站着门狗定时器差
21、错状态4字c1位/站)。 站信息和当前状其他站保险丝状态4字(1位/站)。 A S 状态管理态信息其他站开关变化状态4字c1位/站)。 其他站用户应用模式4字(1位/站)。 其他站安全刷新执行状态4字(1L/站)。 差错信息最大17字/差错。安全主站吁前时钟数据8字节 A 主站2RAM存储参数设置状态1 主/站。今S A ROM存储参数设置状态1位/站。A 从站:安全站安全站参A S 参数管理数信息主站:最大安全从站参数34272宁节从站:占主大。A 816 ,( i 注1:0:必备的;1:;:可选的;X:不可用。注2:SA:从服务用户层到应用层;AS:从应用层到服务用户层。7. 1. 1 安
22、全数据保护信息管理安全数据保护信息管理服务将安全数据保护信息(CRC32和RNO)添加到从安全站循环传输服务(见7.1.2)接收到的数据中,用于检测传输差错(例如,数据帧重复、数据丢失、插入、错误序列号、报文破损和延时),并通过安全数据保护信息的校验提高差错检出率。安全站循环传输服务接口列表见表11。表11安全站循环传输服务接口列表数据长度描述S- RXY 32位/占用1个逻辑站安全刷新数据、产品信息、参数、差错信息、支持功能信息64位/占用2个逻辑站S-RW 0字/占用l个逻辑站安全刷新数据、产品信息、参数、差错信息4字/占用2个逻辑站PSD l字分割号、安全监视定时器值、终止类型、协议版本
23、、安全数据监视超时值、安全刷新响应处理时间CMD 8位/节点命令LID 3位/节点链路IDRSV l佼/节点保留20 GB/Z 29496.1-2013 7. 1.1. 1 安全数据保护信息管理安全主站和安全从站将安全数据保护信息添加到通过安全循环传输服务传送的S-RXY、S-RW、PSD、CMD、LID和RSV,并通过以下的方法进行数据验证。发送:a) 发送站的安全数据保护信息管理服务从安全循环传输服务接收S-RYC S-RX)、S-RWwCSRWr)、PSD、CMD、LID和RSV,并与发送站信息和接收站信息一起生成安全数据保护信息CCRC32和RNO);b) 发送站的安全数据保护信息管理
24、服务在RYCRX)区存储S-RYCS-RX)用于循环发送,在RWwCRWr)区存储S-RWwCS-RWr)、PSD、CMD、LID、RSV和安全数据保护信息用于循环发送;c) 发送站的数据链路层增加首部信息和CRC16,并发送数据。接收:a) 接收站的数据链路层接收数据。接收站的安全数据保护信息管理服务从RYCRX)区读取S-RYCS卡刀,从RWwCRWr)区读取S-RWw侣-RWr)、PSD、CMD、LID、RSV和安全数据保护信息,然后根据本站保持的发送站信息和接收站信息计算CRC32;b) 接收站的安全数据保护信息管理服务对接收到的CRC32和计算出的CRC32进行验证,并验证RNO;c
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