GB T 20540.3-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型3 PROFIBUS规范 第3部分 数据链路层服务定义.pdf

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1、ICS 25.040 N 10 中华人民共和国国家标准GB/T 20540.3-2006 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3:PROFIBUS规范第3部分:数据链路层服务定义Digital data communication for measurement and control一Fieldbus for use in industrial control systems-Type 3: PROFIBUS specification-Part 3: Data link layer service definition (IEC 61158-3 Type 3: 2003 , M

2、OD) 2006-10-16发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘟总局中国国家标准化管理委员会2007阳05-01实施发布G/T 20540.3-2006 目次前言. .,. v 引言，. . ,., . .I. . . . ., . . . VI 1 范围1. 1 橄述. . . . . 1. 2 规定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . 1 1. 3 一致性2 规范性引用文件3 术语和定义.2 3. 1 参考模型术语和定义. . . . 2 3.2 服务约定的术语和定义3. 3 公用数据链路服务的

3、术语和定义3. 4 本部分的数据链路服务(DLS)术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 符号和缩略语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. . . 0. . . . . . . . . . . . . 7 4. 1 公用符号和缩略语. . . . . 7 4. 2 本部分的符号和缩略语. . . . . . . . . . . . . . . .1. . . . . 7 5 约定. . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . .,. .

4、. 10 5. 1 通用约定105. 2 本规班附加约定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . I .11 6 元连接模式的数据链路服务. . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . I .11 6. 1 概述6. 2 无连接模式数据链路服务的模型. . . . . . . 6. 3 原语的时序口6.4 DL服务的详细描述. 7 DL管理服务概述. nunununu-33333 7.1 7.2 7.3 7.4 DLMS的工具DL管理的服务. . 交互作用的概述.7.5 服务和交互作用的详细规程. . . . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 图1数据链路层与其他各层以及数据链路服务的用户之间的关系. . . I . v 图2DLSAP，DLSAP地址和组DL地址之间的关系4图3SDA服务. . . . u 图4SDN服务14图5SRD服务14图6MSRD服务15图7CS服务四I GB/T 20540.3-2006 图8Reset , Set value, Get value, Ident(本地),DLSAP status,DLSAP

6、activate,DLSAP activate responder,DLSAP activate subscriber和DLSAPdeactivate服务32图9Event服务32图10Ident(远程)服务33表1DL服务和原语的樱要u表2SDA Data ack原语和参数m表3SDA Data ack服务的DLstatus的值. . . .四表4SDN Data原语和参数四表5SDN Data服务的DL_status的值20表6SRD data-reply原语和参数 21 表7. SRD Data蛐reply服务的Update_status的值. . . . . . . . . . . .

7、 . . . . ., . . . . . . . . . ., . . . . . 22 表8SRD data-reply服务的DL_status的其他值22表9SRD reply-update原语和参数 n 表10SRD reply-update服务的DL_status的值M表11MSRD MCT data-reply原语和参数 25 表12MSRD DXM Data-reply原语和参数26表13CS Time-event的原语和参数27表14CS Time-event服务的DL_status的值. . . . 28 表15CS Clock Value的原语和参数. . . . . .

8、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . ., . . . . . . . 29 表16CS Clock value服务的CS_status的值m表17CS Clock val ue服务的DL_status的值四表18DL管理服务和原语的摘要n表19Reset的原语和参数. . . . . . . . . . . . . . m 表20Reset服务的DLM_status的值33表21Set Value的原语和参数M表22必备的DLE变量. . . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . 34 表23可选的DLE变量35表24必备的DLE变量的允许值. . . . .o . 35 表25可选的DLE变量的允许值. . . . . . . . . . . . 36 表白参数isochronous_mode的值的含义m表27异步传输中主站的缺省反应时间和操作参数. . . . . . . . 36 表28异步传输中从站的缺省反应时间和操作委数. . . . 37 表29搞合同步和异步传输段的主站的缺省反应时间和操作参数. . . . . . . . . . 37 表30糯合同步和异步传输段的从站的缺省反应时间和操作参数38表31Set Value服务的DLM_status的值

10、四表白Get Value的原语和参数. . . . . . . I . . . . . . 38 表33在主站中附加的必备的DLE变量. . . . . . . . . . . . 1. . 39 表34在主站中附加的DLE变量的允许值. . . . . . . . . . . . 39 表35Get Value服务的DLM_status的值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 表36Event的原语和参数. . . . 40 表37必备的DLL事件和故障类型40表38TSH的允

11、许值. . . . . . . . . . . . 40 E GB/T 20540.3-2006 表39Ident的原语和参数.0.，.41表40Ident服务的Ident_list. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . 41 表41Ident服务(本地)的DLM_status的值 u 表42Ident服务(远程)的DLM_status的值. . . . . . . . . . . . . . . .但表。DLSAPStatus的原语和参数. . .

12、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 表44DLSAP Status服务的DLM_status的值-. 43 表45DLSAP Activate的原语和参数. . . . . 43 表46DLSAP activate service_list . . . . . . . . . I I . 44 表47DLSAP activate DLSDU_length_listCSDA ,SDN , SRD , MSRD和CS)44表48在DLSAPactivate服务中使用的SDA和SDN的DLSDU长度 45 表4

13、9在主站)DLSAPactivate服务中使用的SRD和MSRD的DLSDU长度.45表50在DLSAPactivate服务中使用的CS的DLSDU长度. . . . 45 表51DLSAP Activate服务的DLM_status的值. . . . . . 46 表白DLSAP Activat巳Respo日der的原语和参数. . . . . . 46 表53DLSAP Activat巳R臼pond臼服务的DLSDU_length_list. . . . 46 表54在DLSAPActivate Responder服务中使用的SRD和MSRD的DLSDU长度. . . 47 表55DLSA

14、P Activate Responder服务的DLM_status的值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 表56DLSAP Activate Subscrib町的原语和参数. , . 48 表57DLSAP Activate Subscriber服务的DLSDU_length_list 48 表58在DLSAPActivate Subscriber服务中使用的MSRD的DLSDU长度48表59DLSAP Activate Subscriber服务的DLM_status的值. . I . . . . . 49 表6

15、0DLSAP Deactivate的原语和参数 49 表们DLSAP Deactivate服务的DLM_status的值皿GBjT 20540.3-2006 前言GB/T 20540-2006(测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总统类型3:PROFIBUS规范的内窑分为如下6个部分z一-GBjT20540. 1 概述和导则1一-GBjT20540.2 物理层规范和服务定义;一-GBjT20540.3 数据链路层服务定义;一-GBjT20540. 4 数据链路层协议规范;一-GBjT20540. 5 应用层服务定义;一-GBjT20540. 6 应用层协议规范。本部分为GBjT20540-

16、2006的第3部分。本部分修改采用IEC61158-3 Type3 :2003(测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总结类型3:PROFIBUS规范第3部分:数据链路层服务定义，在技术内容上与原国际标准没有差异，为方使我国用户使用，在文本结构编排上进行了适当调整，并按GBjT1. 1的要求进行编辑。本部分基于JB/T10308.3-2005制定。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位z中国机电一体化技术应用协会、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学、中海石油研究中心、上海自动化仪表股份有限公司、清华大学、重

17、庆)1仪总厂、北京交通大学、天华化工机械及自动化研究设计院、中石化装备总公司、中国仪器仪表协会、西门子(中国)有限公司。本部分主要起草人1李百煌、欧阳劲松、王春喜、梅恪、玉玉敏、J枫、徐伟华、孙昕、谢素芬、惠敦炎、刘云男、阳宪惠、董景辰、姜金锁、冯秉耘、陈明梅、田英明。本部分为首次发布。V GB/T 20540.3-2006 51 1 服述本部分是为方便实现自动化系统各组成部分互连所形成的系列标准之一。它与在某种程度上基于开放系统互连基本参考模型的三层现场总结参考模型所定义的标准系列中的其他标准有关。两种参考模型均将互连标准化区域细分为一系列层规范，每层有可管理的大小范围。数据链路胁议使用物理

18、层可提供的服务提供数据链路服务。本部分定义了相邻较高层协议可以使用的数据链路服务特性。现场总线数据链路服务、现场总结数据链路协议、现场总线应用协议和系统管理的标准之间的关系，见图1，注2本部分中所使用的系统管理是用于管理层协议的种本地机制。应用层数据链路服E自E哥数据链路层4击!物理层庐._.，_-_-矗品，回矗_.-媒体数据链路管理服务图1数据链路层与其他各层以及数据链路服务的用户之间的关系贯穿全部现场总结系列标准，术语服务是指OSI基本参考模型的某一层提供给紧邻它的上层的抽象能力。因此，本部分中定义的数据链路服务是一种概念上的体系结构服务，它与管理和执行分割无关。2 本部分引用的命名法条款

19、(包括附录)以及任何从属的子条款可全部引用，如条款N或附录N，此处N是此条款的编号或比附录的字母。子条款以及此子条款的任何从属子条款可全部引用，如N.M或N.M. P等(依据此子条款的级别类推)。此处N是此子条款的编号或附录的字母，而M、P等表示上一子条款的后续级别，井包括其所涉及的子条款。当一个条款或子条款包含一个或多个从属的子条款时，该条款或子条款标题与其第一个从属子条款之间的正文可全部被引用，如N.O或N.M. 0或N.M. P. 0等。此处的N、M和P如前所述，不同的是，以.0结束的引用表示一个条款或子条款标题与其第一个从属子条款之间的正文和阁。VI 1 范围1. 1 概述本部分提供存

20、在一个时窗，时窗内没有危险。本b) 本GB/T 17 1.2 规定本部分OSI基本参本部分可的是为给线参考模币比线参考模a) 各种多八b) 请求/证实1. 3 一致性测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3:PROFIBUS规范GB/T 20540. 3一2006第3部分:数据链路层服务定义的现场总面处的系术语严格时间要求用来表达或多个规定的动作。在此成仪器、设备和可能的人身的外部可视的服务=层;。协议。DL服务类型是服务的特点，从而补充了正式的编程接口，而且任何这本部分既未规定各种具体的实现嚼辉总品销由来贺工业自动化系统内的数据链路实体的实现加以限制。对于本数据链路服务定义标准，没

21、有设备的一致性。取而代之的是，通过实现符合数据链路协议而达到设备的一致性，这种协议满足本部分中所定义的各种数据链路服务。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T20540的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是应日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本部分。1 GB/T 20540.3-2006 GB/T 20540. 4-2006 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3:PROFI BUS规范第4部分:数据链路层协议规范CIEC6

22、1158-4 Type 3: 2003 , MOD) GB/T 9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分:基本模型CidtISOI IEC 7498-1 :1 994) GB/T 175471998信息技术开放系统互连数据链路服务定义CidtISO/IEC 8886 :1 996) GB/T 17967-2000信息技术开放系统互连基本参考模型OSI服务定义约定CidtISOI IEC 10731: 1994) ISO/IEC 7498-3: 1997信息技术开放系统互连基本参考模型:命名与编址3 术语和定义本部分确定采用以下的术语和定义。3. 1 参考模型术语和定义本部

23、分使用GB/T9387. 1和ISO/IEC7498心中定义的下列术语t3. 1. 1 DL地址DL-addr咽SISO/IEC 7498白33. 1. 2 DL连接DL-connection GB/T 9387. 1J 3. 1. 3 (N)实体CN)-entity DL实体DL-entity (N=2) Ph实体Ph-entity CN = 1 ) GB/T 9387. 1J 3. 1. 4 (N)层(NHayerDL层DL-layer(N=2) Ph层Ph-layer(N= 1) GB/T 9387. 1J 3. 1. 5 DL本地视点DL-local-view ISO/IEC 7498

24、-3 3. 1.6 DL名称DL-name ISO/IEC 7498-3 3. 1.7 对等实体peer-entities GB/T 9387. 1J 3. 1.8 DL协议DL-protocol GB/T 9387. 1J 3. 1.9 2 DL协议数据单元DLprotocol-data-unit GB/T 9387.1J 3. 1. 10 复位Reset GB/T 9387. 1J 3. 1. 11 (N)服务(N)-service DL服务DL-service (N = 2) Ph服务Ph-service (N= 1) GB/T 9387. 1J 3. 1. 12 (N)服务访问点(N)

25、-叮se町n飞呐飞DL服务i访方问点DL-s阴er凹vice-a肌cc四es邱s-p归oin旧tCN=2) Ph服务i访方问点Ph-帽咱.唱s优en飞飞vice-a肘cces臼s-point刊t(N= 1门) GB/T 9387. 1J 3. 1. 13 DL服务数据单元DL-响rvice喃data嗣unitGB/T 9387. 1J 3. 1. 14 系统管理Systems-managernent GB/T 9387. 1J 3. 1. 15 DL用户数据DL-user-data GB/T 9387. 1J 3.2 服务约定的术语和定义本部分还使用了GB/T17967中定义的下列术语和定义:

26、3.2. 1 证实(原i吾)confirm C prirnitive) 3.2.2 DL服务原语DL-service恻primitive3.2.3 DL服务提供者DL-service-pr啊ider3.2.4 DL服务用户DL-service-user 3.2.5 指示(原语)indication C prirnitive) 3.2.6 请求(原语)request(primitive) 3.2.7 请求方requestor 3.2.8 晌应(原i吾)responseCprirntive) 3.3 公用数据链路服务的术语和定义本部分还采用下列术语和定义:3. 3. 1 数据链路分段DL-segr

27、nent 链路link GB/T 20540.3-2006 3 G/T 20540. 3-2006 本地链路locallink 单一的DL子网络。在此子网络中任何所连接的DLE无需插入任何DL中撒就可以直接通信;无论何时，所有试图通信的DLE都同时注意着此DL子网络。3.3.2 数据链路服务访问点DLSAP 一种特殊的点，在这一点上单个的DL实体给单个的较高层的实体提供DL服务。注:此定义源于GB/T9387. 1，在这里重复此定义是为了便于理解DLSAP与它们的DL地址之间的关键区别(见图的。DLS-用户I I / / / / DLSAP 地址DL-层Ph-层注1，DLSAP和注2，DLSA

28、P地址注3:单个DL实3.3.3 DL(SAP)地址DL( 或者是单独的一个在地指定多个DLSAP，每个注:选择本术语的原因是3.3.4 (单个)DLSAP地址(individuaD 在扩展的链接内仅指定一个DLSAP的DL联的DLSAP地址。3.3.5 扩展的链路extended link 。LS-用户-实体个组DL地址，潜DL实体可以有多个与单个DLSAP相关由DL中继互连的最大的一组链胳组成的DL子网络，它共享一个DL名称(DL地址)空间。在子网内连接的任何DL实体均可彼此直接通信，或者借助一个或几个这些插入的DL中继实体通信。注:一个扩展的链路可以仅由单个链路组成。4 3.3.6 帧f

29、rameDLPDU的同义词。3.3.7 组DL地址group DL-address GB/T 20540.3-2006 在扩展的链路内潜在地指定不止一个DLSAP的DL地址。单个DL实体可以有多个与单个DLSAP相关联的组DLSAP地址。单个DL实体也可以具有与多个DLSAP相关联的单个组DLSAP地址。3.3.8 节点node 出现在一个本地链路中的单个DL实F3.4 本部分的数据链路服务(DLS)3.4.2 比特时间bit 传输一个比特的3.4.3 时钟同步由一个时间主3.4.4 控制器类型通信实体的硬3.4.5 数据DLPDU从一个本地3.4.6 DL状况DLM状况指出相关请求的3.4.

30、7 GAP 在逻辑令牌环中，从本站(3.4.8 等时间步模式isochronous mode 为了其他站的同步，从时间主站发出的恒定的3.4.9 本地数据链路实体local DLE 在当前主站中启动当前事务处理的DLE。3. 4. 10 本地数据链路服务用户local DLS-user 启动当前服务的DLS用户。，超过HSA的除外。F G/T 20540. 3-2006 3.4. 11 发布者publisher 将报文提供预订者?肖费的报文发送者。3.4.12 域/分段地址region/segment address 标识一个特定现场总线子网络的地址扩展。3.4.13 远程DLEremote

31、DLE 一种服务请求所寻址的DLE(即欲接收任何产生的请求DLPDU的DLE)。3. 4. 14 远程DLS用户remote DLS-user 一种服务请求所寻址的DLS用户(即欲接收任何产生的指示原语的接收方)。3.4.15 应答DLPDUreply DLPDU 从远程DLE向发起的(本地)DLE或可能的其他DLE传送的DLPDUo注:当远程DLE是发布者时，应答DLPDU也可能被送往若干个远程DLE。3. 4. 16 请求DLPDUrequest DLPDU 从本地DLS用户传送一个数据请求或一个DLSDU或两者给远程DLS用户的DLPDUo3. 4. 17 晌应DLPDUresponse

32、 DLPDU 应答DLPDU，它从远程DLS用户传送一个DLSDU给本地DLS用户。3. 4. 18 站station包含一个DLE的主站或从站设备。3. 4. 19 预订者subscriber 由发布者产生的报文的接收者。3.4.20 时间事件time event 描述一个瞬时触发的一种报文。3.4.21 时间主站time master 能够发送时钟同步报文的设备。3.4.22 时间接收器time leceiver 能够由时间主站进行时间同步的现场总线设备。3.4.23 令牌传递token passing 在一个逻辑环中的主站之间传递传输权的媒体访问方法。6 4 符号和辅畸语4. 1 公用符

33、号和缩略语4. 1. 1 DL-4. 1. 2 DLC 4. 1.3 DLCEP 4. 1.4 DLE 4. 1. 5 DLL 4. 1. 6 DLPCI 4. 1. 7 DLPDU 4. 1. 8 DLM 4. 1. 9 DLME 4. 1. 10 DLMS 4. 1. 11 DLS 4. 1. 12 DLSAP 4. 1. 13 DLSDU 4. 1. 14 FIFO 4. 1. 15 OSI 4. 1. 16 Ph-4. 1. 17 PhE 4. 1. 18 PhL Data Link layer (as a prefix) DL-connection DL-connection-end

34、-point DL-entity (the local active instance of the Data Link layer) DL-layer DL白protocol-control-informationDL-protocol-data-unit DL-management DL-management Entity C the local active instance of DL-management) DL-management Service DL-service DL-service-access-point DL-service-data-unit First而infir

35、st-out (queuing method) Open systems interconnection Physical layer Cas a prefix) Ph-enti ty (the local acti ve instance of the Physical layer) Ph-layer 4. 1. 19 QoS Quality of service 4.2 本部分的符号和缩暗语4.2.1 ACK 4.2.2 cnf 4.2.3 CS 4.2.4 DA 4.2.5 DAE 4.2.6 DS 4: 2.7 D_SAP AcknowledgeCment) DLPDU confirm

36、 primitive DLS: Clock Synchronization Destination address of a DLPDU Destination address extension ( s) of a DLPDU-conveys D SAP _index or desti叩nation Region/Segment address or both DL/DLM_status: Disconnected station local DL-entity not in logical token ring or disconnected from line Destination-s

37、ervice-access-point-一aGB/T 20540.3-2006 数据链路层(用作前缀)DL连接DL连接端点DL实体(数据链路层的本地活动实例)数据链路层DL协议控制信息DL协议数据单元DL管理DL管理实体(DL管理的本地活动实例)DL管理服务DL服务DL服务访问点DL服务数据单元先进先出(排队方法开放系统互连物理层(用作前缀)Ph实体(物理层的本地活动实例)物理层服务质量确认DLPDU证实原语DLS.时钟同步DLPDU的目的地址DLPDU的目的地址扩展一一传送D一SAP_嗣index或目的域/分段地址，或二者兼有DL/DLM_status:断开的站一一本地DL实体不在逻辑令牌环

38、中或从连接线上断开目的服务访问点一标识远程DLSAP which identifies the remote DLS-DLS用户的DLSAPuser. 4. 2. 8 D_SAP _in-Destination-service-access-point-index一目的服务访问点索引-一指明一个dex that component of a DLSAP-address DLSAP以及此远程DLE中的远程which designates a DLSAP and remote DLS用户的DLSAP地址的组成DLS-user within the remote DLE 部分7 GB/T 20540

39、.3-2006 4.2.9 DXM 4.2. 10 EXT 4.2. 11 FC 4.2. 12 G 4. 2. 13日SA4.2. 14 ind 4.2. 15 1soM 4.2. 16 LMS 4.2.17 LR 4.2. 18 LS 4. 2. 19 4.2.20 NA 4.2.21 NIL 4.2.22 NO 4.2.23 NR 4.2.24 NS 4.2.25 OK 4.2.26 RDH 4.2.27 RDL 4.2.28. req 4.2.29 RR 8 Data exchange Multicast Address extension bit of a DLPDU frame c

40、ontrol (DLPDU type) field of a DLPDU GAP update factor-the number of token cycles between GAP maintenance (up date) cycles邵阳叫如队vated at vated DLS: 组播数据交换DLPDU的地址扩展比特DLPDU的帧控制(DLPDU类型)字段GAP更新因子一一在GAP维护(更新)周期之间令牌的轮转次数在此现场总结上已安装(己组态)的站地址语模式tus:本地资概不可用:本地服务在DL-:无确认/响应(服tatus) :不行发送数据完成，而数定站，本主站将把令牌传递给ing to the rules - DL/DLM_ status:按规则完成了服务DL/DLM_statl山ResponseDL-data high DL/DLM_status:响应DL数据高，and no resource for send data 且无资源用于发送数据DL/DLM _ status: Response DL/DLM-DL/DLM甲status:响应DL/DLMdata low and no resource for send data 数据低，且无资源