GB T 20540.6-2006 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6部分 应用层协议规范.pdf

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1、ICS 25.040 N 10 中华人民共和国国家标准GB/T 20540.6-2006 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6部分:应用层协议规范Di悟gi让ta剖1data communication for measure吧ementand control-回回回.帽帽-帽.us盹ein industI仕tri时ia时1cont甘r咀叫01s叮ystems一Type 3: PROFIBUS specif臼ication一Part 6 : pplication layer protocol specification CIEC 61158-6 Typ

2、e 3: 2003 , MOD) 2006-10-16发布2007-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检班总局唱舍中国国家标准化管理委员会缸，叩GB/T 20540.6-2006 目次自目言引言VJI m 1 范围 I . 1 2 规范性引用文件13 术语和定义23. 1 摘要23.2 出自相关国家标准的术语和定义23.3 出自GB/T20540.5的术语和定义 . . . 4 3.4 本部分的术语和定义53.5 缩略语和符号83.6 约定103. 7 在状态机中使用的约定114 通信胁议规范144.1 FAL 语法描述144.2 传输语法194.3 FAL协议状态机624.4 4.

3、 5 4. 6 4. 7 4.8 图1图2图3图4圄5图6图7图8图9图10图11图12图13图14图15图16AP-Context状态机74FAL服务协议机(FSPM)74应用关系协议机(ARPM)210DLL映射协议机(DMPMS)413用于DP从站的参数462本部分与其他现场总钱层及现场总线应用服务的用户之间的关系 w 特殊字段的公用结构 . . . . . . . . . ., . . . . . . 11 数据类型二进制日期值的编码 . . . . 21 日期时间值的编码21时差值的编码22网路时间值的编码22网络时-差值的编码23Modul_Status_Array的示例27在DP

4、Vl诊断格式具有报警和状况PDU的情况下，Ext_Diag_Data的示例 57 在基本诊断格式情况下，Ext_Diag_Data的示例. . . . . ,. 58 一个特殊标识符格式的示例 . . . . . . . . . . . . . . 59 具有数据类型的特殊标识符格式的示例59具有数据类型的特殊标识特格式的示例 . . . . 60 具有数据类型的空槽的示例60具有AI和DO功能块的多变量设备的示例60标识符(ID)61I GB/T 20540.6-2006 国17标识符表 . . . . . . . . 61 图18请求和响应DLPDU的Data_Unit的结构 . . .

5、. . . 61 图印在DP从站中的协议机和相邻层的结构64图加在DP主站U类)中的协议机和相邻层的结构65图且在DP主站(2类)中的协议机和相邻层的结构66图22DP主站与DP从站之间的通信序列 67 图23DP主站归类)与DP主站门类)之间的通信序列69图24DP主站门类)与DP从站之间的非循环通信序列70图25在MS2上连接建立的示例 . . . 72 图26在M白上主站方的ldle 73 图打在MS2上从站方的Idle74图28在M臼服务器方)上连接建立的示例277图29RM_R巳gistry中的RM登录项的结构278表1状态机描述要素u表2状态机各要素的描述 . . . 12 表3状

6、态机中使用的约定 . . .四表4APDU 语法u表5置换表6Alartn_ Type范围m表7Status_ Type值范围u.“ . . 25 表8Alarm_Specifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 表9Modul_Status_Entry( 1-4)的范围27表10Error_type 29 表11比特Lock_Req和U

7、nlockReq的含义规定32表12Length_oLManufacturer_Specific_Data的班回(如果在Chk_Cfg-REQ-PDU中使用的话)37表13Length_oLManufacturer_Specific_Data的范围(如果在Get_Cfg-RES-PDU中使用的话) . . . . . 1 . 37 表14数据类型的值(代码 . . . . 0“0 38 表15比特Un-/Sync和Un-/Freeze的规定40表16Function_ Code/Function_N um的编码 . . . . . . I . . . . . . . . . . . 41 表1

8、7Error_Code/Function_Num的编码42表18Error_Decocle的值I . . . . I . f. 43 表19在DPV1上Error_Cod1的编码u表20MDiag_Identifier的值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 表21Area_Code_UpDownload的值“表22Area_ CodeActBrct的值 u 表23AreCodeAct的值. . . . . . I . . . . 47 表24Data_rate的值 48 表25表26表27Slave_Type的值50Alarm_Mode的值5

9、0Subnet的值54 GB/T 20540.6-2006 表28Instance是DLL时原因代码的值 54 表29Instance是MS2时原因代码的值 54 表30Extended_Function_Nurn的值55表31FI_State的值m表32状态机的分配m表白由AP-Context发给FSPMS的原语 . . . . 75 表34由FSPMS发给AP-Context的原语. . . . . 78 表35FSPMS状态表85表36FSPMS使用的功能125表37由AP-Context发给FSPMM1的原语127表38由FSPMMl发给AP-Context的原语. 130 表39FS

10、PMMl状态表137表FSPMMJ使用的功能182表41由AP-Context发给FSPMM2的原语182表42由FSPMM2发给AP-Context的原语.185 表43FSPMM2状态表189表44FSPMM2使用的功能210表45由FSPMS发给MSCYlS的原语.210 表46由MSCYlS发给FSPMS的原语211表47用于检查DPVLStatus_l，DPVLStatus_2和DPVl_Status_3的规则 212 表48MSCY1S状态表218表49MSCYlS使用的功能251表50由FSPMS发给MSAC1S的原语255表51由MSAC1S发给FSPMS的原语255表白由MS

11、CY1S发给MSAC1S的原语255表53由MSAC1S发给MSCY1S的原语 256 表54在MSAClS与MSCY1S之间交换的原语使用的参数 256 表55MSAClS 状态表257表时MSAC1S使用的功能272表57由FSPMS发给SSCY1S的原语“O-“.“.“.I.273 表白白白CY1S发给FSPMS的原语273表59SSCYlS状态表 274 表60SSCY1S使用的功能 276 表61由FSPMS发给MSRM2S的原语276表白由MSRM2S发给FSPMS的原语276表63MSRMZS状态表279表64由FSPMS发给MSAC2S的原语283表白由MSAC2S发给FSPM

12、S的原语284表66由MSRM2S发给MSAC2S的原语284表67由MSAC2S发给MSRM2S的原语 . . . 285 表68与MSAC2S交换的原语使用的参数285表69MSAC2S状态表287表70由MSCSlS发给FSPMS的原语 . . I . 306 皿G/T 20540.6-2006 表71MSCSlS状态表307表72由FSPMMl发给MSCYIM的原语 . . . “. . 308 表73由MSCYIM发给FSPMMl的原语 . . . 308 表74在FSPMMl与MSCY1M之间交换原语使用的参数309表75MSCY1M状态表. . . . . . . . . . .

13、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 ., . . . . . . . . . . . . . . . 311 表76由FSPMM1发给MSALlM的原语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l .“ 334 表77由MSALlM发给FSPMMl的原语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 表78由MSCYIM发给MSALIM的原语川334表79由MSAL1M发给MSCY1M的原语334表80在MSALlM与MSCY1M之间交换原i

14、吾使用的参数. ., I . .,. . . . . . .,. . . .,. 334 表81在Alarm_State_Table中的可能值 335 表82MSALlM状态表 . . . . . . . . , . ., . . ., . . . . . ., . . . I .,. . . . . 338 表83由FSPMM1发给MSAC1M的原语 . . . . . . . . . . . . . . ., -0 ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 表84由MSAC1M发给FSPMM1的原语 . . . . “ .

15、 I . 345 表85由MSALlM发给MSAC1M的原语346表时由MSAC1M发给MSAL1M的原语.1ft . 1 . . . . “ “ 346 表盯在MSALlM与MSCYIM之间交换原i吾使用的参数346表88MSACIM收态表 . . . 1 1 . 351 表89由FSPMM1发给MMAC1的原语 362 表90由MMAC1发给FSPMM1的原语 363 表91MMACl状态表a364 表92由FSPMMl发给MSCS1M的原i吾.“II.371 表白由MSC白M发给FSPMM1的原语372 表94MSCS1M状态表 . . . . . ., . . . . . . . .

16、. . . . . . . . . . . . . . . I . 373 表95由FSPMM2发给MSAC2M的原语. , . . “1 . 377 表时由MSAC2M发出结FSPMM2的原语. 377 表97与MSAC2M交换原语使用的参数. . . . . “ . . . . . . . “. , . . . . . . . . . . . I . 378 表98MSAC2M状态表382表99由FSPMt启发给MMAC2的原语I . 403 表100由MMAC2发给FSPMM2的原语 . . . 403 表101与MMAC2交换原语使用的参数 . . . 404 表102MMAC2状态表

17、雹405表103由FSPMS发给DMPMS的原语413表104由DMPMS发给FSPMS的原语413表105由MSCY1S发给DMPMS的原语 . 11 413 表106由DMPMS发给MSCY1S的原语413表107出DMPMS发给SSCY1S的原语. ., . “. 1 . . . . . . ., . . . . ., . . . . 414 表108由MSAC1S，MSRM2S , MSAC2S发给DMPMS的原语414表109由DMPMS发给MSAC1S.MSRM2S , MSAC2S的原语 . . “ . . . . , . . . . . . . 415 表110由DMPMS发给

18、MSCS1S的原语415表111由DMPMS发给DL的原语 . . . 415 表112由DL发给DMPMS的原语， O- . . . . . . . . 416 表113与DMPMS交换原语使用的参数1.1 . 417 N GB/T 20540.6-2006 表114DMPMS 状态表419表115DMPMS使用的功能429表116由FSPMMl发给DMPMMl的原语431表117由DMPMM1发给FSPMMl的原语431表118由MSCY1M发给DMPMM1的原语431表119由DMPMM1发给MSCY1M的原语432表120由MSALlM，MSAC1M发给DMPMM1的原语432 表12

19、1由DMPMM1发给MSALlM，MSAC1M的原语. . . . . . . . . . . . . 432 表122由MMACl发给DMPMM1的原语 . , 0_“ 00 ,., . 433 表123由DMPMM1发给MMAC1的原语 433 表124由MSCS1M发给DMPMM1的原语s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 表125由DMPMM1发给MSCS1M的原i否 434 表126由DMPMM1发给DL的原语434表127由DL发给DMPMM1的原语435表128与DMPMM1交换的原语使用的参数436表129Status的

20、可能值. I 川 . . . . . . . . “ . “ 437 表130DMPMM1状态表438表131DMPMM1使用的功能450表132由FSPMM2发给DMPMM2的原语 . . . . . . . . , . . . 452 表133由DMPMM2发给FSPMM2的原语452表134由MSAC2M发给DMPMM2的原语453表135由DMPMM2发给MSAC2M的原语453表136由MMA口发给DMPMM2的原语 453 表137由DMPMM2发给MMAC2的原语. 454 表138由DMPMM2发给DL的原语 . , 1 . . . . . . . . . . . . . .

21、454 表139由DL发给DMPMM2的原语454表140与DMPMM2交换的原语使用的参数455表141DMPMM2状态表 . . . . . . . . . . . . ., . . . , . . I “ 456 表142DMPMM2使用的功能461表143DP从站的总线参数/响应时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . 462 V GB/T 20540.6-2006 .O.L甸回_._目。昌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 规范分为如下6个部

22、分:一-GB/T20540. 1 概述和导则;一GB/T20540.2 物理层规范和服务定义g一一一GB/T20540. 3 数据链路层服务定义;一-GB/T20540. 4 数据链路层协议规范;一-GB/T20540. 5 应用层服务定义z一-GB/T20540. 6 应用层胁议规范。本部分为GB/T20540一2006的第6部分。本部分修改采用IEC61158-6 Type3 :2003(测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总钱类型3:PROFIBUS规范第6部分:应用层协议规范)，在技术内容上与原国际标准世有差异，为方便我国用户使用，在文本结构编排上进行了适当调整，并按GB/T1.

23、1的要求进行捕辑。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、重庆川仪总厂、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、中国仪器仪表她会、西门子(中国)有程公司。本部分主要起草人1李百煌、欧阳劲松、王春喜、梅恪、王玉敏、刘枫、徐伟华、孙昕、谢素芬、惠敦炎、刘云男、阳宪惠、直景辰、姜金锁、冯秉耘、陈明悔、田英明。本部分为首次发布

24、。VII GB/T 20540.6-2006 sl 1 概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“现场总线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城细分为一系列层规毡，每层有可管理的大小范围。本部分描述现场总线应用层(FAL)协议，它定义应用实体调用(AE-l)之间的信息交换和相互作用，以支持应用服务。应用协议通过使用数据链路层或其他毗邻的更低层提供的服务来提供应用服务。在图1中阐述了现场总统应用服务、现场总线应用协议、现场总线数据链路服务和系统管理之间的关系。述:本部分中使用的系统管

25、理是用于管理层协议的本地机制。应用服务数据服F 现场总线应用层数据链路层物理层媒体系统管理-应用管理服务固1本部分与其他现场总统层及现场总统应用服务的用户之间的关系应用进程使用现场总线应用层服务与其他应用进程交换信息。这些服务定义应用进程与应用层之间的抽象接口。应用层协议是一组规则，这些规则决定各种设备中应用层之间的信息交换的格式和含义。应用层使用此协议来实现应用层服务定义。协议机定义应用层的各种状态以及这些状态之间的有效转换。它可以被认为是一个有限状态机。使用状态表来描述协议机。在应用进程和协议机之间，通过应用服务数据单元交换信息。协议机通过应用协议数据单元(APDU)与其他协议机交换信息。

26、应用层标准未规定具体的实现或产品，也未对工业自动化系统内部的应用实体(AE)和接口的实现加以限制。应用层标准不包括为确保符合这种要求的测试程序。本部分的主要目的是提供一组通信规则，这些通信规则是依据对等数据链路实体CDLE)在通信时刻要执行的步骤来表达的。这些通信规则试图为服务于以下各种目的的开发提供可靠的基础:a) 作为实现者和设计者的指南;b) 在设备的测试和采购中使用;c) 作为系统准入开放系统环境约定的一部分;d) 作为对理解OSI中有严格时间要求的通信的明确表达。丽GB/T 20540.6-2006 本部分特别考虑了传感器、执行器和其他自动化设备的通信和相互协调工作。本部分与在OSI

27、或现场总结参考模型内的其他标准一起使用，但随意组合共同工作的系统可能是不兼容的。2 本部分引用的命名法条款(包括附录)以及任何从屑的子条款可全部引用，如“条款N“或“附录N“，此处N是此条款的编号或此附录的字母。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，并包括其所涉及的子条款口当一个条款或子条款包含一个或多个从屑的子条款时，诙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.0“或“N.M. 0“或“N.M. P. 0“等，此处的N、M和P如

28、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于条款之间的正文和固。IX GB/T 20540.6-2006 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6部分:应用层协议规范1 范围现场总线应用层(FAL)是应用格时间要求的应用请求和响应。y些已定义的确定性等级完致需要这些动作的应用本部分依据以下一一适用于-一一在本部分下列文件中照件，其随后所有的协议的各方研究部分。叫rld正在齐白祀的喧，f支持自动化环境中设备之间传输有严个时段，在此时段内，必须按某没有完成所规定的动作，会导、非命的风险。语法理解。无论在凡是注日期的引用文，鼓励根

29、据本部分达成，其最新版本适用于本GM205403-d叫幢咽控制数字数据通信卫剧系树现场总线类型3:PROFIBUS规范第3部分:数据地盼层服穿商也LJLEErg且528呻咐:ype3:户3，MOD)GB/T 20540. 4一2006泪j量喇i控制数字数据通信工.营制系统用现场总钱类型3:PROFIBUS州第4部分:数据铠路层切切配阻剧时吁Ype3:2003，MOD)GB/T 20540. 5-2006测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总钱类型3:PROFI-BUS规市第5部分:应用层服务定义CIEC61158-5 Type 3:2003 ,MOD) GB/T 9387 (所有部分信息技

30、术开放系统互连基本参考模型CidtISO/IEC 7498: 1994) GB/T 15695一1995信息技术开放系统互连面向连接的表示服务定义(idtIS0 8臼2:1988)GB/T 16262-19.96信息处理系统开放系统互连抽象语法记法一CASN.l)规范CidtIS0 8824 :1 990) GB/T 16263-1996信息处理系统开放系统互连抽象语法记法-(ASN.1)基本编码规则规范CidtISO 8825: 1990) GB/T 16687一1996C所有部分信息技术开放系统互连关联控制服务元素协议规范的面向1 GB/T 20540.6-2006 连接协议(idtIS0

31、 8650 :1 988) GB/T 16720. 2-1996 工业自动化系统制造报文规范第2部分:胁议规范(eqvISO/IEC 9506-2: 1990) GB/T 17176-1997信息技术开放系统互连应用层结柑(idtISO/IEC 9545: 1994) 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CidtIS01 IEC 10731:1994) IEC 60559 :1 989 用于微处理器系统的二进制浮点算浩IS0 8649:1996信息技术开放系统互连关联控制服务元素协议规洒的服务定义3 术语和定义3. 1 摘要本部分确定采用以下的术语和

32、定义。3.2 出自相关国家标准的术语和定义3.2. 1 出自GB/T9387斗的术语和定义3. 2. 1. 1 应用实体application entity 3.2. 1. 2 应用进程application process 3. 2. 1. 3 应用协议数据单元application protocoI data unit 3.2. 1. 4 应用服务元素appIication service element 3. 2. 1. 5 应用实体调用appIication entity invocation 3. 2. 1. 6 应用进程调用application process invocatio

33、n 3. 2. 1. 7 应用事务处理application transaction 3. 2. 1. 8 实际开放系统reaI open system 3.2. 1. 9 传送语法transfer syntax 3.2.2 出自GB/T15695一1995的术语和定义3. 2. 2. 1 抽象语法abstract syntax 3.2.2.2 表示上下关系presentation context 3.2.3 出自GB/T17176一1997的术语和定义3. 2. 3. 1 应用关联application-association 3.2.3.2 应用上下关系appIication-contex

34、t 2 3.2.3.3 应用上下关系名称application context name 3.2.3.4 应用实体调用application-entity-invocation 3.2.3.5 应用实体类型application-entity-type 3.2.3.6 应用进程调用application-process-invocation 3.2.3.7 应用进程类型application-proc四s-type3.2.3.8 应用服务元素application-service-element 3.2.3.9 应用控制服务元素application control service element 3.2.4 出自GB/T16262一1996的术语和定义3.2.4.1 对象标识符object identifier 3.2.4.2 类型type 3. 2. 4. 3 值value 3.2.4.4 简单类型simple type 3.2.4.5 结构类型structured type 3.2.4.6 组件类型compone