DIN EN 61158-6-2-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-2 Application layer protocol specification - Type 2 elements (IEC 61158-6-2 2014) English.pdf

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1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 51DIN 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.IC

2、S 35.100. 70; 35.160!%B90“2312213www.din.deDDIN EN 61158-6-2Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-2: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 2-Elemente (IEC 61158-6-2:2014);Englische Fassung EN 61158-6-2:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Fi

3、eldbus specifications Part 6-2: Application layer protocol specification Type 2 elements (IEC 61158-6-2:2014);English version EN 61158-6-2:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-2: Spcification du protocole de la couche application lments de

4、 type 2(CEI 61158-6-2:2014);Version anglaise EN 61158-6-2:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-2:2013-03Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 271 SeitenDIN EN 61158-6-2:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr d

5、ie von CENELEC am 2014-09-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-6-2:2013-03 besteht eine bergangsfrist bis 2017-09-23. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61158-600:2013-08. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus

6、“ der DKE Deutsche 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) unv

7、erndert bleiben soll, 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 Verw

8、eisung im normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils aktuellste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments. Fr den Fall einer datierten Verweisung im no

9、rmativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispie

10、l: IEC 60068 ist als EN 60068 als 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 g

11、rndet, unter bestimmten Bedingungen 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 61158-6-2 verffentlicht. Z

12、u deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt, und Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die de

13、utschen Anwender in der Regel ebenfalls 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 in

14、dustriellen Au-tomatisierungstechnik wie beispielsweise Messeinrichtungen, Stellgliedern, Reglern und speicherprogram-mierbaren Steuerungen. Die Normen der Reihe DIN EN 61158 legen eine Anzahl von Feldbus-Protokolltypen fest. Die vorliegende Norm legt das Protokoll des Application Layer fr Typ 2 fes

15、t. DIN EN 61158-6-2:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-2:2013-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Member“ und objektspezifische Dienste in 4.1.2.1, 4.1.8, 4.1.10 und 8.2 hinzugefgt; b) Entfernung von berholten Transportklassen 4 bis 6 in 4.1.4.6 und 9.3.9 bis 9.3.12; c) Definitione

16、n, verwendet von Time Sync-Objekt, auf den neuesten Stand gebracht; d) Klarstellung der Transport-Dateikopfformate in 4.1.4; e) CM- und MR-PDUs in 4.1.5 bis 4.1.7 auf den neuesten Stand gebracht; f) Identity Objekt-PDUs in 4.1.8.2 auf den neuesten Stand gebracht; g) Assembly Objekt-PDUs in 4.1.8.4 a

17、uf den neuesten Stand gebracht; h) Time Sync-Objekt-PDUs in 4.1.8.6 auf den neuesten Stand gebracht; i) Parameter Objekt-PDUs in 4.1.8.7 auf den neuesten Stand gebracht; j) Connection Manager-Objekt-PDU in 4.1.8.8 auf den neuesten Stand gebracht; k) Nachrichten- und Verbindungswege in 4.1.9 auf den

18、neuesten Stand gebracht; l) Fehlercodes in 4.1.11 und Objektklassencode in 4.1.10 auf den neuesten Stand gebracht; m) Encapsulation abstract syntax in 4.3 auf den neuesten Stand gebracht; n) DLL Mapping Protokollmaschine 2 in Abschnitt 11 auf den neuesten Stand gebracht; o) redaktionelle berarbeitun

19、g; p) Datentypen in 4.2.4 und 5.2.3 auf den neusten Stand gebracht. Frhere Ausgaben DIN V 19245-1: 1988-01 DIN EN 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-2: 2008-09, 2013-03 DIN EN 61158-6-2:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbu

20、s-Application Layer (FAL) liefert Benutzerprogramme mit Hilfsmitteln fr den Zugriff auf die Feld-buskommunikationsumgebung. In dieser Hinsicht kann der FAL als ein Fenster zwischen zugehrigen Anwendungsprogrammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 2-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente

21、fr zeitkritischen und nicht zeit-kritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung bereit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet, um die Prsenz eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vor

22、bestimmten Grad an Gewissheit erledigt werden. Das Scheitern der Erledigung der festgelegten Aktivitt innerhalb des Zeitfensters trgt das Risiko des Betriebsausfalls der Anwendung mit und somit das aufgeforderte Eingreifen mit dazugehrigem Risiko fr Gerte, Anlagen und mglicherweise Menschenleben. Di

23、ese Norm legt Interaktionen zwischen entfernten Anwendungen fest und definiert das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 2 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer formellen abstrakten Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwisc

24、hen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Codierungsregeln, welche auf die Application Layer-Daten-einheiten angewendet sind; c) des Anwendungskontext der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhaltens zwi-schen kommuniz

25、ierenden Anwendungseinheiten; d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikations-verhaltens zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist, das Protokoll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der Leitungsdarstell

26、ung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-2 beschrieben sind, und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 2-Feldbus-Application Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und de

27、r OSI-Application Layer-Struktur (ISO/IEC 9545). 1.2 Spezifikationen Das hauptschliche Ziel dieser Norm ist das Festlegen der Syntax und des Verhaltens des Application Layer-Protokolls, welches die in IEC 61158-5-2 beschriebenen Application-Layer-Dienste vermittelt. Ein zweites Ziel ist das Bereitst

28、ellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. 1.3 Konformitt Diese Norm legt keine individuellen Implementierungen oder Produkte fest, auch beschrnkt sie die Imple-mentierungen von Application Layer-Einheiten innerhalb eines industriellen Automatisie

29、rungssystems nicht. Konformitt wird erreicht durch das Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-2 wurde beibehalten. DIN EN 61158-6-2:2015-09 5 3.3 Zustzliche Begriffe 3.3.1 zuweisen (en: allocate) eine Ressource aus einem allgemeinen Berei

30、ch fr die ausschlieliche Nutzung durch eine spezifische Entitt zuordnen 3.3.2 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten verarbeitet oder erzeugt werden 3.3.3 Anwendungsobjekte (en: application objects) mehrere Objektklassen, die einen Nachrichtenaustausch ber das Netzwerk

31、 und innerhalb des Netzwerk-gertes zur Laufzeit verwalten und bereitstellen 3.3.4 Attribut (en: attribute) Beschreibung eines von auen sichtbaren Merkmals oder einer von auen sichtbaren Funktion eines Objekts Anmerkung 1 zum Begriff: Die Attribute eines Objekts enthalten Informationen zu vernderlich

32、en Teilen eines Objekts. blicherweise stellen sie Statusinformationen bereit oder steuern den Betrieb eines Objekts. Attribute knnen auch das Verhalten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenattribute und Instanzattribute unterteilt. 3.3.5 Verhalten (en: behavior) Angabe, wie ein Obj

33、ekt auf bestimmte Ereignisse reagiert 3.3.6 Best-Master-Clock-Algorithmus BMC (en: Best Master Clock Algorithm; BMCA) Algorithmus, der von jedem Knoten durchgefhrt wird, um die Uhr zu bestimmen, die die Master-Uhr in einem Subnetz und die Grandmaster-Uhr fr die Domne wird Anmerkung 1 zum Begriff: De

34、r Algorithmus vergleicht vorrangig Priority1“, die Uhrenqualitt, Priority2“ und die Quell-identitt, um den besten Master unter den verfgbaren Kandidaten zu ermitteln. 3.3.7 Grenzuhr (en: boundary clock) Uhr, die ber mehrere PTP-Ports in einer Domne verfgt und die in der Domne verwendete Zeitskala au

35、frechterhlt Anmerkung 1 zum Begriff: Sie kann als Zeitquelle dienen, d. h. eine Master-Uhr sein, und mit einer anderen Uhr syn-chronisiert werden, d. h. eine Slave-Uhr sein. QUELLE: IEC 61588:2009, 3.1.3, modifiziert zweiter Satz in eine Anmerkung gendert 3.3.8 aufgerufen (en: called) Dienstbenutzer

36、 oder Dienstanbieter, der eine Meldeprimitive oder eine Anforderungs-APDU empfngt DIN EN 61158-6-2:2015-09 6 3.3.9 aufrufend (en: calling) Dienstbenutzer oder Dienstanbieter, der eine Anforderungsprimitive oder eine Anforderungs-APDU initiiert 3.3.10 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesa

37、mt den gleichen Typ von Systemkomponente reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Klasse ist eine Verallgemeinerung eines Objekts; eine Vorlage fr die Festlegung von Variablen und Methoden. Alle Objekte in einer Klasse sind in ihrer Form und in ihrem Verhalten identisch, enthalten aber blicherwei

38、se unterschiedliche Daten in ihren Attributen. 3.3.11 Klassenattribut (en: class attribute) Attribut, das von allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam genutzt wird 3.3.12 Klassencode (en: class code) eindeutige Kennung, die jeder Objektklasse zugewiesen ist 3.3.13 klassenspezifischer Dien

39、st (en: class specific service) durch eine bestimmte Objektklasse definierter Dienst, um eine erforderliche Funktion auszufhren, welche nicht als allgemeiner Dienst ausgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Ein klassenspezifisches Objekt ist fr die Objektklasse, die es definiert, eindeutig. 3.3.14 Cli

40、ent (en: client) a) Objekt, das die Dienste eines anderen Objekts (Servers) nutzt, um eine Aufgabe auszufhren; b) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert 3.3.15 Uhr (en: clock) am PTP-Protokoll teilnehmender Knoten, der eine Messung der seit einem festgelegten Bezugszeitpunkt abgelauf

41、enen Zeit bereitstellen kann Anmerkung 1 zum Begriff: In IEC 61588:2009 sind drei Typen von Uhren festgelegt: Grenzuhren, transparente Uhren und gewhnliche Uhren. QUELLE: IEC 61588:2009, 3.1.4, modifiziert andere Anmerkung 3.3.16 Kommunikationsobjekte (en: communication objects) Komponenten, die ein

42、en Austausch von Nachrichten ber das Netzwerk zur Laufzeit bereitstellen und verwalten BEISPIELE Verbindungsmanager-Objekt, UCMM-Objekt und Nachrichtenrouter-Objekt. DIN EN 61158-6-2:2015-09 7 3.3.17 Verbindung (en: connection) logische Verknpfung zwischen Anwendungsobjekten, die sich innerhalb eine

43、s Gertes oder in unterschied-lichen Gerten befinden knnen Anmerkung 1 zum Begriff: Verbindungen knnen entweder Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder Mehrpunktverbindun-gen sein. 3.3.18 Verbindungs-ID CID (en: connection ID; CID) Kennung, die einer bertragung im Zusammenhang mit einer bestimmten Verbindun

44、g zwischen Produzenten und Konsumenten zugewiesen ist und einen Namen fr einen bestimmten Teil von Anwendungs-informationen bereitstellt 3.3.19 Verbindungspfad (en: connection path) Oktettenstrom, der das Anwendungsobjekt definiert, auf das sich eine Verbindungsinstanz bezieht 3.3.20 Verbindungspunk

45、t (en: connection point) Puffer, der als Unterinstanz eines Assembly-Objekts dargestellt ist 3.3.21 konsumieren (en: consume) Vorgang des Empfangs von Daten von einem Produzenten 3.3.22 Konsument (en: consumer) Knoten oder Senke, der/die Daten von einem Produzenten empfngt 3.3.23 konsumierende Anwen

46、dung (en: consuming application) Anwendung, die Daten konsumiert 3.3.24 zyklisch (en: cyclic) sich regelmig wiederholend 3.3.25 Gert (en: device) physische Hardware, die mit dem Verbindungszweig verbunden ist Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Gert kann mehr als einen Knoten umfassen. 3.3.26 Gerteprofil (

47、en: device profile) Zusammenstellung gerteabhngiger Informationen und Funktionalitten, um Konsistenz zwischen hnlichen Gerten desselben Gertetyps herzustellen DIN EN 61158-6-2:2015-09 8 3.3.27 Domne (en: domain) logische Gruppierung von Uhren, die sich mithilfe des Protokolls miteinander synchronisi

48、eren, die aber nicht zwangslufig mit Uhren in einer anderen Domne synchronisiert werden QUELLE: IEC 61588:2009, 3.1.7 3.3.28 Endknoten (en: end node) produzierender oder konsumierender Knoten 3.3.29 Endpunkt (en: end point) eine der Kommunikationsentitten, die zu einer Verbindung gehren 3.3.30 Bezug

49、szeitpunkt (en: epoch) Anfang einer Zeitskala QUELLE: IEC 61588:2009, 3.1.9 3.3.31 Fehler (en: error) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgelegten oder theoretisch richtigen Wert oder Zustand 3.3.32 Rahmen (en: frame) umgangssprachliches Synonym fr DLPDU 3.3.33 Grandmaster-Uhr (en: grandmaster clock) innerhalb einer Domne: Uhr, die als endgltige