GB Z 25105.3-2010 工业通信网络 现场总线规范 类型10 PROFINET IO 规范 第3部分 PROFINET IO 通信行规.pdf
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1、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 25105.3-2010 工业通信网络现场总线规范类型10 : PROFINET 10规范第3部分:PROFINET 10通信行规Industrial communication networks一Fieldbus specifications一Type 10: PROFINET 10 specifications一Part 3: PROFINET 10 communication profile CIEC 61784-2: 2007 , Industrial communication networks P
2、rofiles-Part 2: Additional Fieldbus profiles for real-time networks based on ISO/IEC 8802-3 ,MOD) 2010-09-02发布2010-12-01实施如防伪/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/Z 25105.3-2010 目次EH1122567mum-口MM口口MMMMMmm门Umj 牛th二Jrz句,-4=曰ZAi-通EU T R T E-N PA 算定凹叶约uu&相和s指J-bu 口亏HH. -LA目守川HU理例mHH性才原案F语性本试量阪件略致二、基川川测测川
3、pu. 录文缩义一标的HHUU和和uu队凡凡脱川附用七定的指标求标试件程告族NNNEhru引U和语规自指要指测条见RH见川仁CC和性出品语略号定行性能用能性念法试甜甜相述规规规挠hl围范语术缩符约信回性应性致概方测测测留信概行行行LU地言言范规术1234通R123-12345保通12341扣朝前引1233.LLq山45166.6.6.tn队788.ao仇。队附参图1一致性指标的图形表示法示例11图2一致性测试概貌13图3使用CP3/4、CP3月和CP3/6部件的网络拓扑示例 20 图4具有无线网段的网络拓扑示例23图5传送时间和RTE吞吐量的计算基本原理29图A.1CP 3/4:线型结构的示例
4、 m 图A.2CP 3/4:环型结构的示例图A.3CP 3/4:无线网段的示例图A.4CP 3/4:集成无线客户机的示例 52 GB/Z 25105.3-2010 图A.5CP 3/5:线型结构的示例 52 图A.6CP 3/5:环型结构的示例 53 图A.7CP 3/6:线型结构的示例 M 图A.8CP 3月:环型结构的示例 55 图A.9CP 3/6:树型结构的示例 56 图A.10桥接延迟的定义 57 图A.11交换机结构的示例四表1行规(子)条选择表的设计8表2(子)条选择表的内容8表3服务选择表的设计表4服务选择表的内容8表5参数选择表的设计.表6参数选择表的内容9表7类属性选择表的
5、设计表8类属性选择表的内容9表9基本网络拓扑类明四表10用于名称解析的超时值表1110设备的反应时间表12一致性类中适用的冗余类17表13一致性类的行为表14网络部件的一致性类行为表15CP3/4:用于10设备的AL服务选择.表16CP 3/4:用于10设备和网络部件的AL协议选择24表17CP 3/4:用于10控制器的AL协议选择表18CP 3/4、CP3/5和CP3/6:性能指标概述27表19CP 3/4、CP3/5和CP3/6:性能指标依赖性矩阵. . . . . . . . . . . . 28 表20管理器参数30表21客户机参数.表22冗余管理器的参数集.表23CP 3/4:对于M
6、inDevicelnterval= 128 ms的Pl一致性集合31表24CP3/4:用于Pl一致性集合计算的假设值32表25CP 3/5:用于10设备的AL服务选择33表26CP 3/5:用于10设备和网络部件的AL协议选择表27CP 3/5:用于10控制器的AL协议选择.表28CP 3/5:对于MinDevicelnterval=128ms的Pl一致性集合40表29CP 3/5:用于PI一致性集合计算的假设值40表30CP3/6:用于10设备的AL服务选择u表31缓存能力u表32CP 3/6:用于10设备和网络部件的AL协议选择44表33CP3/6:用于10控制器的AL协议选择. . .
7、. . . . . . . . . . . . . 46 表34CP 3/6:对于MinDevicelnterval= 1 ms的Pl一致性集合47表35CP 3/6:用于Pl一致性集合计算的假设值E GBjZ 25105.3-2010 目。昌GB/Z 25105-2010(工业通信网络现场总线规范类型10:PROFINET10规范分为以下3个部分:一一一第1部分:应用层服务定义;一一第2部分:应用层协议规范;第3部分:PROFINET 10通信行规。本部分为GBjZ25105-2010的第3部分。本部分修改采用IEC61784-2:2007C英文版),在技术内容上与原国际标准没有差异,为方便
8、我国用户使用,在文本结构编排上进行了适当调整,并按GBjT1. 1-2000的要求进行编辑。本部分的附录A是资料性附录。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CSAC/TC124)归口。本部分起草单位: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、中国科学院沈阳自动化研究所、上海自动化仪表股份有限公司、西南大学、清华大学、郑州轻工业学院电气信息工程学院、北京和利时系统工程股份有限公司、北京华控技术有限责任公司、北京机械工业自动化研究所、中国仪器仪表行业协会、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯电气(南京)研发工程技术中心有限公司。本部分主要
9、起草人:李百煌、王春喜、刘丹、王麟E昆、刘云男、杨志家、包伟华、刘枫、王锦标、唐济扬、王永华、罗安、陈小枫、董景辰、欧阳劲松、惠敦炎、张丹丹、郭剑锋、窦连旺、张龙。阳山GB/Z 25105.3一2010百|本部分对现有的PROFIBUS和PROF1NET通信行规族(CPF)提供用于PROF1NET10的通信行规(CP)。这些行规符合工业自动化的市场目标,即实时以太网(Real-Time Ethern时,RTE)通信网络与GB/T 15629. 3(通常称作以太网)共存。这些RTE通信网络将GB/T15629. 3的规定用于通信校的底层,另外提供更可预知、可靠的实时数据传输和支持自动化装备精确同
10、步的方法。特别地,这些行规有助于正确地声明RTE通信网络与GB/T15629. 3的一致性,并有助于避免歧异实现的扩散。将以太网技术应用于控制器之间的工业通信,甚至用于控制器与现场设备之间的通信,会推动因特网技术在现场区域的使用。如果这种可用性导致现场区域的工业自动化通信网络所需要的如下特性的丧失则是无法接受的,这些特性包括:实时性;现场设备(例如,驱动器)之间的同步行为;很小数据记录的有效、频繁的交换。这些RTE行规可以充分利用以太网网络在传输带宽和网络范围方面的改进。另一个隐含而重要的要求是,完全地保留以太网典型的通信能力(像在办公领域所使用的),从而可继续使用所涉及的软件。对于网络解决方
11、案,市场需要若干种一致性类(CC),每种一致性类具有符合各种应用要求的不同性能特性和功能能力。RTE性能指标(见第5章)能使用户将网络设备与RTE网络的应用相关性能要求相匹配,这些性能指标值由基于本部分中规定的通信行规的RTE设备提供。5.1规定了用于表达一个CP的RTE性能所必需的性能指标的基本原理。5.2描述应用需求方面的考虑。可以使用一个与应用相关的类来找出一个适当的CP。第4章说明应该如何来声明某个设备与CPF或CP的一致性。在本部分中的CP引用了应用层(AL)协议和服务文本。N G/Z 25105.3-2010 1 范围工业通信网络现场总线规范类型10: PROFINET 10规范第
12、3部分:PROFINET 10通信行规GB/Z 25105的本部分规定了:一一支持用于实时以太网(RTE)需求分类的性能指标;基于GB/T15629.3、IEC61158和IEC61784-1的行规和相关网络部件;一一能够与基于GB/T15629. 3的应用并行运行的RTE解决方案。这些通信行规都被称之为实时以太网(RTE)通信行规。注:RTE通信行规使用GB/T15629. 3通信网络及其有关的网络部件,并增补这些标准以获得RTE特性。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/Z25105的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版
13、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。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 4793(所有部分)测量、控制和实验室用电气设备的安全要求(lEC61010 , IDT) GB/T 15629.2信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第2部分:逻辑链路控制(GB/T15629.2-2008 , ISO/IEC 8802-2: 1998 , IDT) GB/T 15629. 3信息处理系统局域网第3部分:带碰撞检测的载波侦听多址访问(CSMA/CD)的访问方法和物理层规范(GB/T15629. 3-1995 , id
14、t ISO/IEC 8802-3:1990) GB/T 15629. 11信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范(GB/T15629.11-2003 , ISO/IEC 8802-11: 1999 , IDT) GB/T 15969. 2 可编程序控制器第2部分:设备要求和测试(GB/T15969. 2-2008 , IEC 61131-2: 2007 , IDT) GB/Z 25105. 1-2010工业通信网络现场总线规酒类型10:PROFINET 10规范第1部分:应用层服务定义(lEC61158-5-10 :2007 , M
15、OD) GB/Z 25105.2-2010工业通信网络现场总线规范类型10:PROFINET 10规范第2部分:应用层协议规范(lEC61158-6-10:2007 , MOD) IEC 61158(所有部分)工业通信网络现场总线规范IEC 61784-1 工业通信网络行规第1部分:现场总线行规IEC 61784-5-3 工业通信网络行规第5-3部分:现场总线安装CPF3通信的安装行规ISO 15745-4/ Amd 1 工业自动化系统和集成开放系统应用集成框架第4部分:对基于以太网的控制系统的引用描述增补l:PROFINET行规IEEE 802. 1AB信息技术系统间通信和信息交换局域网和城
16、域网站和媒体访问控制连通性发现IEEE 802. 1D信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网媒体访问控制(MAC)桥IEEE 802. 1Q信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网虚拟桥的局域网1 GB/Z 25105.3-2010 IEEE 802. 3信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第3部分:带有冲突检测的载波侦昕多路访问CCSMA/CD)方法和物理层规范IEEE 802. l1g信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第11部分:元线LAN媒体访问控制CMAC)和物理层(PHY)规范增补4.在2.4GHz频宽中的其他更高数据速率扩展IEEE 802. l
17、lh信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第11部分:元线LAN媒体访问控制CMAC)和物理层CPHY)规范增补5.在欧洲的5GHz频宽中的频谱和发送功率管理扩展IEEE 802. 11e信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第11部分:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范增补8.媒体访问控制(MAC)服务质量增强IEEE 802. 11i信息技术系统间通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第11部分:无线LAN媒体访问控制(MAO和物理层CPHY)规范增补6:媒体访问控制CMA)安全性增强IEEE 802. 15. 1信息技术系统间通信和信息交换局域网
18、和城域网特殊要求第15部分:无线私域网(WPANs)的元线媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规程RFC 768 用户数据报协议RFC 791 因特网协议RFC 792 因特网控制报文协议RFC 793 传输控制协议RFC 826 以太网地址解析协议RFC 1034域名概念和设施RFC 1035域名执行和规范RFC 1213 基于TCP/IP的因特网网络管理的管理信息库:MIB-n RFC 2131 动态主机配置协议RFC 2328 OSPH版本2)RFC 2988 计算TCP的重发计时器OSF C706 CAE规范DCEl. 1:远程过程调用3 术语、定义、缩略语、符号和约定3. 1 术
19、语和定义/ / / 本部分采用GB/T15629. 3和JEEE802. lD界定的以及下列术语和定义。3. 1. 1 主动网络active network 一种网络。在该网络中,非直接连接的设备之间的数据传输取决于在那些形成连接路径的插入设备内的主动元件。IEC 61918J 3. 1.2 通信周期communication cycle 注:PROFONET 10不采用,但保留编号。3. 1.3 循环cyclic 按规则的方式进行重复。2 GB/Z 25105.3-2010 3. 1.4 域domain注:PROFONET 10不采用,但保留编号。3.1.5 端点站end-station 一
20、个与网络相连的系统,它是在该网络上传输的MAC帧的初始源或最终目的地。注:一个网络层路由器(从网络的角度)是一个端点站。一个交换机按其充当的角色(从一个链路向另一个链路转发MAC帧)不是一个端点站。3. 1. 6 现场区域field area 在制造加工或过程处理场地中安置现场设备的地方。3. 1. 7 帧frame在GB/T15629.3 MAC(媒体访问控制)上的数据传输单尼,它在MAC服务的用户之间传送协议数据单元(PDU) 1EEE 802. 1QJ 3. 1. 8 标识号identification number; IDN 注:PROFONET 10不采用,但保留编号。3. 1. 9
21、 IP通道IP channel 注:PROFONET 10不采用,但保留编号。3. 1. 10 抖动jitter 时钟信号的时间变化或在其他常规事件的时间变化。3. 1. 11 线型拓扑ln t(lpology 以串行方式连接节点的拓扑,首末2个节点仅与一个其他节点连接,其余每一个节点都与两个其他节点连接(即按线型连接)。1EC 61918J 3. 1. 12 链路Iink 两个相邻节点之间的传输路径。GBjT 18233J 3. 1. 13 主站master 注IPROFONET 10不采用,但保留编号。3. 1. 14 报文message 用于传送信息的八位位组的有序系列。1SO 2382
22、-16J 注:通常用在应用层的对等体之间传送信息。3 -GB/Z 25105.3-2010 3. 1. 15 MDTO数据报MDTO telegram 注:PROFONET 10不采用,但保留编号。3. 1. 16 节点node 与一个或多个链路相连接的网络实体。注:节点可以是交换机、端点站或RTE端点站。3. 1. 17 数据包packet 用于在任何层描述数据单元的信息逻辑分组,以向其对等层传送上层用户数据。注:依据OSI参考模型,在每一层上数据包等同于PDU。一个数据链路层数据包是一个帧。3. 1. 18 实时real-time 一个系统在限定时间内提供所需结果的能力。3. 1. 19
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