GB T 16720.2-1996 工业自动化系统 制造报文规范 第2部分:协议规范.pdf
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1、中华人民共和国国家标准工业自动化系统制造报文规范第部分协议规范发布实施国家技术监督局发布前言本标准是根据国际标准化组织和国际电工委员会制定的工业自动化系统制造报文规范第部分协议规范制定的在技术内容上与该国际标准等效在编写格式上符合我国国家标准标准化工作导则第单元第部分标准编写的基本规定本标准目录按章条列出第章按的要求重新进行了内容和条款的组织第章引用标准按的规定进行编写先列出国家标准后列出国际标准在附录的最后原国际标准为索引在本标准中改为附录中英文对照本标准按本国的习惯将原国际标准叙述部分的语法格式作了部分修改其余章节基本无变动通过对该国际标准的等效采用促使用户全面了解该标准的内容更好地贯彻和
2、实施本标准从而促使各伴同标准对该标准的应用以促进制造业的系统集成根据的规定保留了原国际标准的前言及引言同时增加了本国制定该标准的前言本标准是工业自动化系统制造报文规范的第部分第部分及第部分已转化为我国国家标准及其余部分正在转化中它包括第部分服务定义第部分协议规范第部分机器人伴同标准第部分数控伴同标准第部分可编程控制器伴同标准第部分过程控制伴同标准本标准自年月日起实施本标准的附录附录是标准的附录附录附录是提示的附录本标准由全国工业自动化系统标准化技术委员会提出本标准由机械部北京机械工业自动化研究所归口本标准起草单位机械部北京机械工业自动化研究所本标准主要起草人魏青松前言国际标准化组织是各个国家标
3、准局的成员国的全球联邦国际标准通常是通过技术委员会进行制定工作每个参与技术委员会建立项目的成员必须对委员会正式表态与协作的国际组织政府的或民间的也参与了此项工作在所有电子技术标准化的题材方面与国际电工委员会紧密合作由技术委员会采用的国际标准草案是由各成员国循回投票通过作为国际标准出版时要求至少有的成员国投赞成票是由技术委员会工业自动化系统第分技术委员会系统集成和通信制定的是在总标题工业自动化系统制造报文规范下由下列几部分组成第部分服务定义第部分协议规范引言本标准提供了用于对各种制造业和过程控制设备的广阔范围服务本标准被编制为由自身及与之相关的伴同标准所使用伴同标准描述这些服务子集对各种特殊类型
4、设备的应用制造报文规范提供从简单到高复杂程度的服务但并不期望所有的这些服务被所有的设备所支持在某些情况下由伴同标准限制被支持的子集并在所有情况下均可由执行者进行约束在选择所支持的服务子集中重要的因素包括服务对设备的适用性服务的复杂性和要求经由网络所提供的特定服务类别的复杂性依各种设备的复杂性而定安全性考虑当在安全或保密很重要的应用中执行时可以要求执行安全体系结构的特性可以从包含安全体系结构和特性的中选择合适的结构这些特别感兴趣的包括下列部分在中存取控制密码辩认不拒收特定的执行方法由执行程序员决定服务的复杂性和要求某些服务是十分复杂的并被认为是某些先进功能在很简单应用中所使用的设备通常不要求这些
5、先进功能因此不支持这样的服务关键词应用互连应用层协议信息处理系统制造通信网络数字控制系统制造报文规范开放系统互连参考模型过程控制系统可编程控制器可编程设备机器人控制系统虚拟制造设备概述本标准是为促进信息处理系统互连而提出的成套国际标准之一相对于开放系统互连基本参考模型的其他相关标准它作为应用服务元素位于开放系统互连环境的应用层中开放系统互连的目标是在互连标准以外用最低限度技术协定允许各种信息处理系统互连如来自不同的制造厂在不同的管理方式之下不同程度的复杂性不同的设备制造年代目的本标准的目的是定义制造报文规范协议本标准与制造报文规范服务定义服务定义的应用领域最紧密相关并位于其中它还使用并引用关联
6、控制服务元素定义及表示层服务定义以达到完成制造报文规范协议的目的这些国际标准的相互关系制造报文规范协议与相邻服务之间相互关系如下所示制造报文规范服务定义制造报文规范协议对目标的引用对设想的引用关联控制服务元素定义和表示层服务定义构成协议便于定义协议子集有效的使用在本标准中的变量及任选量对制造报文规范提供广阔的应用范围是必不可少的这样最低限度适应执行程序将不适用于所有可能的环境中因此重要的是用使用的或具有条款预定用途的语句所要求的或所提供的任选语句来限定所有对本标准的引用注本标准的服务是通用的并由伴同标准所引用这些伴同标准的每一种都面向更多特定的应用类别本标准的服务也可以单独使用无伴同标准使用时
7、值得注意的是当有效协议的序列数很大时用当前的技术在各种情况下验证执行程序是否准确运行本标准所定义的协议是不可能的但可藉助于测试来证实在一个代表性实例的情况中执行程序是否准确运行协议然而期望本标准能用于下列的情况下即两次执行程序的通信失败时为了准确的确定运行该协议是一次失败还是两次都已失败预期的用户本标准的主要目的是提供一系列的通信准则该通信准则是在通信瞬间由等同的实体按照执行过程所表示的这些通信准则将为开发各种用途的服务目的而提供一个坚实基础其用途为作为执行者和设计者的指南用于设备的测试和采购作为许可系统进入开放系统环境的协议部分作为对了解的明确表达特别是本标准涉及到车间可编程设备的通信和联网
8、通常本标准和参考模型中的其他标准一起使用否则不兼容系统就可能在任意联合装置中一起工作中华人民共和国国家标准工业自动化系统制造报文规范第部分协议规范国家技术监督局批准实施范围本标准是制造报文规范系列标准之一本标准为各种制造业和过程控制提供广阔范围的有效服务及其在服务过程中所需的各种服务协议本标准适用于系统之间的通信它是引用模型应用层中的一种标准它支持计算机集成制造环境中的可编程设备之间的双向报文通信引用标准本标准引用了下列标准的一些技术规定下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性信息
9、处理信息交换用的七位编码字符集信息处理系统开放系统互连基本参考模型信息处理系统开放系统互连基本参考模型第部分安全体系结构信息处理系统开放系统互连基本参考模型第三部分命名与编址信息处理系统开放系统互连面向连接的基本会话服务定义信息处理系统开放系统互连服务约定信息处理系统开放系统互连面向连接的表示服务定义信息处理系统开放系统互连抽象语法记法一规范信息处理系统开放系统互连抽象语法记法一基本编码规则规范信息处理系统开放系统互连目录工业自动化系统制造报文规范第部分服务定义信息处理系统开放系统互连联系控制服务元素的服务定义信息处理系统开放系统互连关联控制服务元素协议规范信息处理系统开放系统互连文件传送访问
10、和管理信息处理系统开放系统互连虚拟终端服务基本分类信息处理系统开放系统互连虚拟终端协议基本分类信息技术开放系统互连应用层结构二进制浮点运算标准定义本标准采用下列定义引用模型定义本标准以制定的概念为基础并采用该标准中的下列定义应用实体应用过程应用服务元素开放系统层协议层协议数据单元层层服务存取点系统层用户数据服务约定定义本标准采用在服务约定中规定的下列定义使其适用于制造报文规范确认指示原语请求应答服务原语服务提供器服务用户抽象语法记法定义本标准采用中规定的下列定义值类型简单类型结构类型分量类型标记加标记类型或值引用名字符串类型布尔类型真假整数类型位串类型八位位组串类型空类型序列类型后续类型标记类
11、型选择类型分选类型实数类型对象标识符类型宏模块产生式编码规则字符集外部类型应用关联特定的应用关联特定是用于描述一个对象的修饰语其名称具有某单一的应用关联范围即名称仅在定义对象的应用关联上被引用属性属性是一个有确定意义的数据元素及其可能取值集的说明语句受叫户发出初始应答服务原语的用户呼叫户发出初始请求服务原语的用户客户客户是为了某些特殊目的通过服务请求实例使用的同层通信实体一致性构造块一致性构造块是用来描述一致性要求的基本单元数据数据是具有意义的或可以赋予意义的任意表述式例如字符域域是为特殊目的而用来表示能力子集的抽象对象域特定域特定是用来描述一个对象的修饰语其名称限定在一个单一的应用范围下装下
12、装是通过向用户装载数据来传输域内容的过程该域内容包括所有下属的对象事件管理事件管理是对事件条件事件活动和事件登录的管理文件文件是具有系列公用属性又有明确名称的信息集合文件操作文件操作是在开放系统之间的文件传输文件检查文件修改或部分文件内容的替换或是文件及其属性的管理文件存储文件存储是将已编组的一批文件包括其属性和名称驻留在特定的开放系统中信息信息是数据及其所传达意义的组合日志日志是检索时可逻辑排序的一组被记录的加时标的事件变迁变量数据和注释等的集合本地事务本地事务是由系统对其在制造报文规范中涉及的特性作出的判定而不受本标准要求的局限制造报文协议机制造报文协议机是实现本标准所指定规程的抽象机上下
13、文上下文是服务元素和应用关联生命期内所使用的通信语义规范提供器提供器是通过交换概念地提供服务的应用实体部分用户用户是概念地调用制造报文规范的应用过程部分监控事件监控事件是一个被检测到事件条件状态的变化网络触发事件网络触发事件是由于客户的明确请求而产生的触发事件操作站操作站是表示与相关联设备的抽象对象由操作者提供输入输出交互作用预定义对象预定义对象是一个其名称具有特定范围或域特定范围的一个对象它是通过使用某些机械装置而不是服务来例示的程序调用程序调用是代表一个紧密对应于多任务环境中的执行路线的动态元素的抽象对象该动态元素由一个域集组成接收的接收的是接收一个的接收户接收户是接收指示服务原语的或接收
14、确认服务原语的用户远程设备控制和监控远程设备控制和监控是隶属于服务请求的应答器设备状态的操纵或检查信志信志是一个与逻辑资源或物理资源相关联的概念锁它只允许该锁的持有者存取其资源信志管理信志管理是对信志的控制服务器服务器是对于一个特殊服务请求示例能起作用的同层通信实体发送的发送的是发送一个的发送户发送户是发送一个请求服务原语或发送一个应答服务原语的用户标准化对象标准化对象是其名称具有特定范围或域特定范围的一个对象例示其定义由本标准或由伴同标准所提供类型类型是数据种类的抽象描述其数据可用变量值传递上装上装是通过从远程用户装载数据来传输包括所有下属对象的域内容的过程其方式应能适应随后的下装变量变量是
15、与单一名称或描述同时相关的一个或多个数据元素变量存取变量存取是检查或修改在中定义的变量或分变量特定特定是用来描述其名称具有单一范围的一个对象的修饰语即名称可以由建立的所有应用关联所引用无效无效是结构语义或两者都未遵守本标准要求的协议错误协议错误是不遵守本标准要求的有效有效是结构和语义都遵守本标准要求的请求户请求户是为了服务发出请求服务原语的用户应答户应答户是为了服务发出应答服务原语的用户虚拟制造设备虚拟制造设备是对实际制造设备的资源和功能性特定集的抽象表达并将该抽象表达映射到实际制造设备的物理和功能的各个方面缩略语应用关联关联控制服务元素应用实体应用过程应用协议数据单元应用服务元素抽象语法表示
16、法一致性构造块计算机集成制造系统文件读状态机文件传输存取和管理制造报文协议机制造报文规范非数字的数字控制操作员通信服务开放系统互连可编程控制器协议数据单元协议执行一致性语句表示服务访问点服务访问点服务数据单元第三方上装状态机虚拟制造设备虚拟终端约定服务约定本标准的服务约定采用包含在服务约定中所描述的约定本模型定义用户与提供器之间的交互信息由服务原语在用户与提供器之间传递其服务原语也可以传送参数基本数制本标准若无另加注明则所有数值均以十进制表述表示法本标准使用在中定义的抽象语法表示法为了保持与标准的含义和要求的一致性所有提及的类型符号均以大写字母开头所引用数值均以小写字母开头支持产生式在本标准不
17、同章节所介绍的支持产生式中如果它们主要用于一个地方则在其引用之处予以描述当支持产生式在不同部位多次被引用时则在其最相关章节的末尾予以集中说明穿越参数各种服务的许多参数通过服务请求从请求原语传递到指示原语或者通过服务应答从应答原语传递到确认原语而不需要由与此参数相关的提供器采取其他的活动穿越请求参数由类型引用名所标识的类型是来自服务请求原语的同名参数见并且如果发出的话还将显现为服务指示原语的同名参数在请求原语指示原语和请求中的参数值在语义上是等价的如果参数是任选的并且可以被请求服务原语所省略则它不出现在请求中如果任选参数不在请求中则它不出现在指示服务原语中如果一个参数在请求中有缺省值并且该缺省值
18、提供在请求服务原语中则该参数出现在请求中如果一个参数在请求中有一缺省值并且该参数出现在请求中则该参数在指示服务原语中指定其缺省值穿越应答参数由类型引用名标识的类型是来自服务应答原语的同名参数见并且如果发出的话还将显现为服务确认原语的同名参数在应答原语确认原语和应答中的参数值应是语义上等价的如果参数是任选的并且它从应答服务原语中被省略则它不存在于应答中如果一个任选参数不存在于应答中则它也不存在于确认服务原语中如果在应答中的参数有一个缺省值并且该缺省值在应答服务原语中提供则该参数不存在于应答中如果一个参数在应答中有缺省值并且该参数不存在于应答中则该参数在确认服务原语中指定其缺省值参数中的枚举值对于
19、具有枚举值服务描述中的这些参数相应协议参数的指定值是取自包含该参数服务原语的同名值见在服务原语结果和由于接收服务原语而引出的服务原语中传送的值在语义上是等价的注这些值之间的相应关系是通过在服务原语和协议中使用相同名称标识在本标准中在服务规范中这些数值规定全部用大写字母在协议规范中名称的选取是为了满足抽象语法表示法的语法要求按照协议中注释的惯用法一律采用大写字母否定确认当由于应答户在处理服务请求产生错误时大多数确认的服务提供否定确认此种否定确认是由服务应答原语中的结果参数和错误类型参数指定的结果参数和在应答原语中语义上等价于这些参数的错误类型参数出现在确认服务原语中否定确认的抽象语法是服务的错误
20、并具有由应答服务原语中的问题参数导出的错误域服务请求的修正标志服务允许将修正标志用于服务请求的例子中在服务请求使用修正标志的情况下请求中指定的修正标志应与请求服务原语中指定的这些修正标志在语义上等价并且次序相同指示原语应包含语义等价次序相同于请求中修正标志的修正标志表错误表示由于使用本标准所提出的每项服务而可能引起的错误不由该服务协议表示这些错误在单独一章中说明即本标准的第章使用伴同标准领域在协议的许多地方参数被规定为由伴同标准使用它允许通过本标准范围以外的某些方式规定该域内容的定义这些域的使用在第章中说明呼叫户和受叫户本标准使用呼叫户和受叫户这个术语呼叫户是发出初始请求服务原语的用户受叫户是
21、发出初始应答服务原语的用户注在中使用的受叫术语与在中使用的这一通用术语并不相同使用的受叫术语相当于中使用的应答术语说明这一区别是为了避免与下面给出的请求户应答户的定义相混淆发送户和接收户本标准使用术语发送户和接收户发送户是发出请求服务原语或应答服务原语的用户接收户是接收指示服务原语或确认服务原语的用户注在完成确认服务的过程中本注释是很重要的用户既是发送者同时又是接收者第一个用户发送请求并接收确认同时第二个用户接收指示并发送应答本标准使用发送和接收这一术语发送是发送一个的接收是接收一个的请求户和应答户本标准采用术语请求户和应答户请求户是为服务而发出请求服务原语的用户而应答户是为服务而发出应答服务
22、原语的用户注重要的是应该注意这里的应答户术语的使用不同于在和其他标准中使用的应答实体术语在这些标准中该术语是用来引用应答连续请求的实体服务的客户和服务器本标准为了描述的模型本标准使用术语客户和服务器服务器定义为同层通信实体它表现为特殊服务请求情况的客户是为了某些特殊的目的通过服务请求情况使用的同层通信实体模型首先是用来描述服务器的活动从而也用来描述客户可以使用的命令及应答在应用关联的生存期中实终端系统可以起客户作用或服务器作用或两者同时兼有在环境中的使用在第章中将进一步描述定义在本标准第章到第章及附录和附录中提供的全部定义是模块的一部分在本标准第章提供的全部定义是模块的一部分作为本模块的一部分
23、提供的每个定义表示其开始的和结尾的语句被省略这是为了其文档易于阅读所提供的每个定义在定义的开头隐含语句为并且在定义的结尾包含关键字其中是的模块名称其定义为的一个部分注表示由本标准的这一部分提供的核心抽象语法的主版号为表示由通用定义的号主版它由模块及全部伴同标准所引用协议规程元素本章描述关于发送和接收的协议规程元素并描述它们在用户到提供器界面与服务原语事件的关系描述约定本章的图形使用一种标准状态图描述机理下述的正文概述这一机理注意所有状态图均从提供器的观点表现用方框表示每种状态状态名示于框内每个箭头表示状态的转出或转入箭头的头指向转出状态它是作为转换结果所进入的状态每次转换都标明引起转换的输入活
24、动和由转换引起的输出活动输入表示在输出的上方并用水平实线与输出分开附加一个号的服务原语表示服务原语包含一个结果参数附加一个号的服务原语表示服务原语包含一个结果参数进入和退出环境初始结束异常终止服务提供进入和退出环境的机制这些服务描述可允许事件的序列的模型在的第章中描述在环境中操作在环境中在任一瞬间可能有许多待完成的服务本标准对于每种这样的服务请求情况均单独地描述其状态图注本标准的其他章节定义了对于服务原语允许序列的附加限制并将进一步约束用户确认的服务本条描述可能在环境中发生的所有确认服务的状态转移这一服务集由使用确认请求所请求的全部服务组成在图和图中的状态转移图适用于上述服务中的每一项服务并能
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