DIN EN 61158-3-3-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 3-3 Data-link layer service definition - Type 3 elements (IEC 61158-3-3 2014) English versi.pdf

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1、Juli 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 30DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 35.

2、100.20; 35.160!%Be“2315766www.din.deDDIN EN 61158-3-3Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 3-3: Dienstfestlegungen des Data Link Layer (Sicherungsschicht) Typ 3-Elemente(IEC 61158-3-3:2014);Englische Fassung EN 61158-3-3:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fieldbus specif

3、ications Part 3-3: Data-link layer service definition Type 3 elements(IEC 61158-3-3:2014);English version EN 61158-3-3:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 3-3: Dfinition des services de la couche liaison de donnes lments de type 3(CEI 61158

4、-3-3:2014);Version anglaise EN 61158-3-3:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-3-3:2008-09Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 80 SeitenDIN EN 61158-3-3:2015-07 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am

5、2014-09-17 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-07-01. Fr DIN EN 61158-3-3:2008-09 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-17. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-300:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche

6、 Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65C Industrial networks“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben so

7、ll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativ

8、en Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht

9、sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als

10、Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten Bedingunge

11、n allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliegende Norm erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die Englische Fassung der EN 61158-3-3 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwen

12、dungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr einige der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebe

13、nfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Einfhrung Ein Feldbus ist ein digitaler serieller Datenbus fr die Kommunikation zwischen Gerten der industriellen Automatisierungstechn

14、ik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherpro-grammierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Proto-kolltypen fest. Die vorliegende Norm legt die Dienste fest, die durch die Data-link Layer der einzelnen Typen zur Verfgung

15、gestellt werden. DIN EN 61158-3-3:2015-07 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-3-3:2008-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN EN 50170/2: 1997-07 DIN EN 50254: 1999-07 DIN EN 61158-3: 2005-05 DIN EN 61158-3-3: 2008-09 DIN EN 61158-3-3:2015-07 4 Nat

16、ionaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Dieser Teil der IEC 61158 liefert allgemeine Elemente fr die Kommunikation von zeitkritisch basiertem Datentransfer zwischen Gerten in einer Automatisierungsumgebung. Der Begriff “zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet um

17、 die Prsenz eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorherbestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb des Zeitfensters birgt das Risiko eines Ausfalls der dienstanfordernden Anwendu

18、ng und damit verbundenen Risiken fr Gerte, Anlagen und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Art und Weise den von auen sichtbaren Dienst, der vom Typ 3 des Feldbus Data-Link-Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven, b)

19、 den mit den Aktivitten und Ereignissen der Dienstprimitiven verbundenen Parametern sowie die Form, die sie einnehmen und c) der Wechselbeziehung zwischen diesen Aktivitten und Ereignissen und ihren gltigen Ablufen. Die Zielsetzung dieser Norm ist es, Dienste zu definieren, die bereitgestellt werden

20、 fr den Typ 3 Feldbus Application-Layer an der Grenze zwischen dem Application Layer und dem Data-Link-Layer des Feldbus-Referenzmodells, dem Systemmanagement an der Grenze zwischen dem Data-Link-Layer und dem Systemmanagement des Feldbus-Referenzmodells. 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel d

21、ieser Norm ist es, fr zeitkritische Kommunikation geeignete Eigenschaften der konzeptionellen Data-Link-Layer-Dienste festzulegen und folglich die Ergnzung des OSI-Basisreferenzmodell mit der Anleitung der Entwicklung der Data-Link-Protokolle fr die zeitkritische Kommunikation. Ein zweites Ziel ist

22、das Bereitstellen von Migrationspfade von bisherigen bestehenden industriellen Kommunikationsprotokollen. Diese Spezifikation darf als Basis fr formelle DL-Programmierschnittstellen verwendet werden. Nichtsdestotrotz ist es keine formelle Programmierschnittstelle und jede derartige Schnittstelle hat

23、 Implementierungsanforderungen zu erfllen, die nicht von dieser Spezifikation abgedeckt werden und Folgendes beinhalten: a) die Gren und Oktett-Folgen von verschiedenen multi-oktett Dienstparametern, b) die Korrelation von gepaarten Anfrage- und Indikationsprimitiven oder Anweisungs- und Antwortprim

24、iti-ven. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, noch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Data-Link-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisierungssystems. Es gibt keine Konformitt von Gerten zu dieser Data-Link-Layer Dienstdefinitionsno

25、rm. Stattdessen wird Konformitt durch die Implementierung des entsprechenden Data-Link-Protokolls erreicht, welches in dieser Norm beschriebene Typ 1 der Data-Link-Layer Dienste erfllt. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-3-3 wurde beibehalten. DIN EN 61158-3-3:2015-07 5 3.3 Allgemeine Begriffe zu den

26、 Diensten der Sicherungsschicht Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. ANMERKUNG 1 zum Begriff: Viele Definitionen gelten fr mehr als einen Protokolltyp; sie werden nicht zwangslufig von allen Protokolltypen verwendet. 3.3.1 DL-Segment, Verbindungszweig, lokaler Verbindungs

27、zweig (en: DL-segment, link, local link) einzelnes DL-Subnetzwerk, in dem alle angeschlossenen DLEs direkt, d. h. ohne zwischengeschaltete DL-Weitergabe, kommunizieren knnen, solange alle an einem Kommunikationsvorgang teilnehmenden DLEs whrend der Dauer(n) der Kommunikationsversuche gleichzeitig au

28、f das DL-Subnetzwerk reagieren knnen 3.3.2 DLSAP (en: DLSAP) eindeutiger Punkt, an dem eine einzelne DL-Entitt einer einzelnen Entitt auf hherer Schicht DL-Dienste bereitstellt ANMERKUNG 1 zum Begriff: Diese von ISO/IEC 7498-1 abgeleitete Definition wird an dieser Stelle wiederholt, um den entscheid

29、enden Unterschied zwischen DLSAPs und deren DL-Adressen besser verstehen zu knnen. ANMERKUNG 1: DLSAPs und PhSAPs werden als Ellipsen dargestellt, die sich ber die Grenze zweier benachbarter Schichten erstrecken. ANMERKUNG 2: DL-Adressen werden als gekennzeichnete, kleine Lcken (Zugangspunkte) im DL

30、L-Teil eines DLSAP dargestellt. ANMERKUNG 3: Eine einzelne DL-Entitt kann mehrere DLSAP-Adressen und DL-Gruppenadressen, die einem einzelnen DLSAP zugeordnet sind, besitzen. Bild 1 Beziehungen von DLSAPs, DLSAP-Adressen und DL-Gruppenadressen DIN EN 61158-3-3:2015-07 6 3.3.3 DL(SAP)-Adresse (en: DL(

31、SAP)-address) entweder eine individuelle DLSAP-Adresse, die einen einzelnen DLSAP eines einzelnen DLS-Benutzers kennzeichnet, oder eine DL-Gruppenadresse, die mglicherweise mehrere DLSAPs jeweils eines einzelnen DLS-Benutzers kennzeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Diese Terminologie wird gewhlt, da I

32、SO/IEC 7498-3 die Verwendung der Benennung DLSAP-Adresse“ zur Bezeichnung von mehr als einem einzelnen DLSAP bei einem einzelnen DLS-Benutzer nicht zulsst. 3.3.4 (individuelle) DLSAP-Adresse (en: (individual) DLSAP-address) DL-Adresse, die nur einen einzigen DLSAP innerhalb des erweiterten Verbindun

33、gszweigs kennzeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Eine einzelne DL-Entitt kann mehrere DLSAP-Adressen, die einem einzelnen DLSAP zu-geordnet sind, besitzen. 3.3.5 erweiterter Verbindungszweig (en: extended link) DL-Subnetzwerk, das aus der maximalen Menge von Verbindungszweigen besteht, die ber DL-Rela

34、is-Enti-tten geschaltet werden knnen, wobei ein einziger DL-Namensraum (DL-Adressraum) gemeinsam genutzt wird; in diesem Subnetzwerk knnen alle angeschlossenen DL-Entitten miteinander entweder direkt oder ber eine oder mehrere der zwischengeschalteten DL-Relais-Entitten kommunizieren ANMERKUNG 1 zum

35、 Begriff: Ein erweiterter Verbindungszweig besteht mglicherweise aus nur einem einzelnen Verbin-dungszweig. 3.3.6 Rahmen (en: frame) umgangssprachliches Synonym fr DLPDU 3.3.7 DL-Gruppenadresse (en: group DL-address) DL-Adresse, die mglicherweise mehr als einen DLSAP innerhalb des erweiterten Verbin

36、dungszweigs kenn-zeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Eine einzelne DL-Entitt kann mehrere DL-Gruppenadressen, die einem einzelnen DLSAP zugeordnet sind, besitzen. Eine einzelne DL-Entitt kann auch eine einzelne DL-Gruppenadresse, die mehr als einem DLSAP zugeordnet ist, besitzen. 3.3.8 Knoten (en: nod

37、e) einzelne DL-Entitt, wie sie auf einem lokalen Verbindungszweig existiert 3.3.9 empfangender DLS-Benutzer (en: receiving DLS-user) Benutzer der DL-Dienste, der als Empfnger von DLS-Benutzerdaten agiert ANMERKUNG 1 zum Begriff: Ein Benutzer der DL-Dienste kann gleichzeitig sendender und empfangende

38、r DLS-Benut-zer sein. DIN EN 61158-3-3:2015-07 7 3.3.10 sendender DLS-Benutzer (en: sending DLS-user) Benutzer der DL-Dienste, der als Quelle von DLS-Benutzerdaten agiert 3.4 Zustzliche fr die Sicherungsschicht spezifische Begriffe fr Typ 3 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begr

39、iffe. 3.4.1 Besttigungs-DLPDU (en: acknowledgement DLPDU) Rckmeldungs-DLPDU, die keine DLSDU enthlt 3.4.2 Bitzeit (en: bit time) Zeit fr die bertragung eines Bits 3.4.3 Uhrensynchronisation (en: clock synchronization) Darstellung einer Abfolge von Interaktionen zur Synchronisation der Uhren aller Ze

40、itempfnger mit einem Zeit-Master 3.4.4 controller_type (en: controller_type) Hardware-Klasse der Kommunikationsentitt 3.4.5 Daten-DLPDU (en: data DLPDU) DLPDU, die eine DLSDU von einem lokalen DLS-Benutzer an einen entfernten DLS-Benutzer bertrgt 3.4.6 DL_status, DLM_status (en: DL_status, DLM_statu

41、s) Status, der das Ergebnis der Ausfhrung der zugehrigen Anforderung angibt 3.4.7 GAP (en: GAP) Bereich von DL-Stationsadressen (DLE-Adressen) zwischen dieser Station (TS) und ihrem Nachfolger (NS) im logischen Tokenring, ausgenommen Stationen ber der hchsten Stationsadresse 3.4.8 isochroner Modus (

42、en: isochronous mode) spezieller Betriebsmodus, der sowohl einen konstanten (isochronen) Zyklus mit einem festen Plan von Nach-richten mit hoher und niedriger Prioritt als auch die Synchronisation der DLS-Benutzer mit diesem konstan-ten (isochronen) Zyklus einschliet 3.4.9 lokale DLE (en: local DLE)

43、 DLE in einer aktuellen Master-Station, die die aktuelle Transaktion einleitet DIN EN 61158-3-3:2015-07 8 3.4.10 lokaler DLS-Benutzer (en: local DLS-user) DLS-Benutzer, der den aktuellen Dienst initiiert 3.4.11 Publisher (en: publisher) Sender von Nachrichten fr den Konsum durch Subscriber 3.4.12 Re

44、gions-/Segmentadresse (en: region/segment address) Adresserweiterung, die ein bestimmtes Subnetzwerk des Feldbusses kennzeichnet ANMERKUNG 1 zum Begriff: Dadurch wird das DL-Routing zwischen Feldbussen untersttzt. 3.4.13 entfernte DLE (en: remote DLE) von einer Dienstanforderung adressierte DLE (d.

45、h. die vorgesehene empfangende DLE jeder resultierenden Anforderungs-DLPDU) 3.4.14 entfernter DLS-Benutzer (en: remote DLS-user) von einer Dienstanforderung adressierter DLS-Benutzer (d. h. der vorgesehene Empfnger jedes resultieren-den Anzeigedienstelements) 3.4.15 Rckmeldungs-DLPDU (en: reply DLPD

46、U) DLPDU, die von einer entfernten DLE an die initiierende (lokale) DLE und mglicherweise an andere DLEs bertragen wird ANMERKUNG 1 zum Begriff: Wenn die entfernte DLE ein Publisher ist, kann die Rckmeldungs-DLPDU auch an meh-rere entfernte DLEs gesendet werden. 3.4.16 Anforderungs-DLPDU (en: reques

47、t DLPDU) DLPDU, die entweder eine Anforderung von Daten oder eine DLSDU oder beides von einem lokalen DLS-Benutzer an einen entfernten DLS-Benutzer bertrgt 3.4.17 Antwort-DLPDU (en: response DLPDU) DLPDU, die eine DLSDU von einem entfernten DLS-Benutzer an einen lokalen DLS-Benutzer bertrgt 3.4.18 S

48、tation (en: station) Master- oder Slave-Gert, das eine DLE enthlt 3.4.19 Subscriber (en: subscriber) Empfnger von Nachrichten, die von einem Publisher produziert wurden DIN EN 61158-3-3:2015-07 9 3.4.20 Zeitereignis (en: time event) Nachricht, die einen Auslser fr einen Zeitpunkt darstellt 3.4.21 Ze

49、it-Master (en: time master) Gert, das in der Lage ist, Nachrichten zur Uhrensynchronisation zu senden ANMERKUNG 1 zum Begriff: Link Devices verfgen ber eine Zeit-Master-Funktionalitt. 3.4.22 Zeitempfnger (en: time receiver) Feldbusgert, dessen Uhrzeit von einem Zeit-Master synchronisiert werden kann 3.4.23 Tokenweitergabe (en: token passing) Medienzugriffsverfahren, bei dem das Recht zur bertragung von einer Mas