DIN EN 61158-6-9-2015 Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 6-9 Application layer protocol specification - Type 9 elements (IEC 61158-6-9 2014) English.pdf

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1、September 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 35DIN 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!%BH“2312937www.din.deDDIN EN 61158-6-9Industrielle Kommunikationsnetze Feldbusse Teil 6-9: Protokollspezifikation des Application Layer(Anwendungsschicht) Typ 9-Elemente(IEC 61158-6-9:2014);Englische Fassung EN 61158-6-9:2014, nur auf CD-ROMIndustrial communication networks Field

3、bus specifications Part 6-9: Application layer protocol specification Type 9 elements(IEC 61158-6-9:2014);English version EN 61158-6-9:2014, only on CD-ROMRseaux de communication industriels Spcifications des bus de terrain Partie 6-9: Spcification du protocole de la couche application lments de typ

4、e 9(CEI 61158-6-9:2014);Version anglaise EN 61158-6-9:2014, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61158-6-9:2013-03Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 107 SeitenDIN EN 61158-6-9:2015-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die v

5、on CENELEC am 2014-09-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-09-01. Fr DIN EN 61158-6-9:2013-03 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“ de

6、r 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) unvernd

7、ert 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 Verweisu

8、ng 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 normat

9、iven 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. Beispiel: I

10、EC 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 grnde

11、t, 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 61158-6-9 verffentlicht. Zu de

12、ren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich fest-legt, 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 deuts

13、chen 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 indus

14、triellen 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 9 fest.

15、DIN EN 61158-6-9:2015-09 3 nderungen Gegenber DIN EN 61158-6-9:2013-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Wertebereich fr Zeitunterschiede berichtigt; b) Zustandsbergnge in Tabelle 3 berichtigt; c) im formalen Modell BNU AREP Klasse fr transparent Timelines eingefhrt. Frhere Ausgaben DIN V 19

16、245-1: 1988-01 DIN 19245-1: 1991-04 DIN 19245-2: 1991-04 DIN EN 50170/1: 1997-07 DIN EN 50170/2: 1997-07 DIN EN 50170/3: 1997-07 DIN EN 50254: 1999-07 DIN EN 50170/A2, 2000-08 DIN EN 50170/A1: 2002-11 DIN EN 50170/A3: 2002-11 DIN EN 61158-6: 2005-05 DIN EN 61158-6-9: 2008-09, 2013-03 DIN EN 61158-6-

17、9:2015-09 4 Nationaler Anhang NA (informativ) 1 AnwendungsbereichN1)1.1 Allgemeines Der Feldbus-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 Anwendungsprog

18、rammen betrachtet werden. Diese Norm stellt fr Typ 9-Feldbusse magebliche allgemeine Elemente fr zeitkritischen und nicht zeit-kritischen Datentransfer zwischen Anwendungsprogrammen in einer Automatisierungsumgebung bereit. Der Begriff zeitkritisch“ (en: time-critical) wird verwendet, um die Prsenz

19、eines Zeitfensters darzustellen, in dem eine oder mehrere festgelegte Aktivitten mit einem vorbestimmten 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 aufgefor

20、derte Eingreifen mit dazugehrigem Risiko fr Gerte, Anlage und mglicherweise Menschenleben. Diese Norm definiert auf eine abstrakte Weise das von auen sichtbare Verhalten, das vom Typ 9 des Feldbus-Application Layer bereitgestellt wird, in Form von: a) einer abstrakten Syntax zur Festlegung der Appli

21、cation Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden; b) der bertragenen Syntax zur Festlegung der Application Layer-Protokoll-Dateneinheiten, die zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten bermittelt werden,; c) des Anwendungskontext der Zust

22、andsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Dienstverhaltens zwi-schen kommunizierenden Anwendungseinheiten; d) der Anwendungsbeziehung der Zustandsmaschine zur Festlegung des sichtbaren Kommunikations-verhaltens zwischen kommunizierenden Anwendungseinheiten. Der Zweck dieser Norm ist es, das Protoko

23、ll zu definieren, welches bereitgestellt wird zur Festlegung der Leitungsdarstellung der Dienstprimitiven, welche in IEC 61158-5-9 beschrieben sind, und zur Festlegung des von auen sichtbaren Verhaltens verbunden mit ihrer bertragung. Diese Norm beschreibt das Protokoll des Typ 9-Feldbus-Application

24、 Layer in bereinstimmung mit dem OSI-Basis-Referenzmodell (ISO/IEC 7498-1) und der 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 61158-5-9 besc

25、hriebenen Application Layer-Dienste vermittelt. Ein zweites Ziel ist das Bereitstellen von Migrationspfaden von bisherigen bestehenden industriellen Kommu-nikationsprotokollen. Es ist dieses letztere Ziel, welches zur Steigerung von unterschiedlichen Protokollen, die in der Reihe IEC 61158-6 genormt

26、 werden, fhrt. N1)Die Nummerierung aus IEC 61158-6-9 wurde beibehalten. DIN EN 61158-6-9:2015-09 5 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 Automati

27、sierungssystems nicht. Konformitt wird erreicht durch das Implementieren dieser Application Layer-Protokoll-Spezifikation. 3.2 Begriffe aus IEC 61158-1 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 61158-1. 3.2.1 Anwendung (en: application) Funktion oder Datenstruktur, fr die Daten

28、konsumiert oder produziert werden 3.2.2 Interoperabilitt auf Application Layer (en: application layer interoperability) Fhigkeit von Anwendungsentitten, mithilfe der Dienste des FAL koordinierte und kooperative Operationen auszufhren 3.2.3 Anwendungsobjekt (en: application object) Objektklasse, die

29、zur Laufzeit fr den Nachrichtenaustausch im Netzwerk und innerhalb des Netzwerkgertes sorgt und diesen verwaltet Anmerkung 1 zum Begriff: Es knnen mehrere Typen von Anwendungsobjektklassen definiert werden. 3.2.4 Anwendungsprozess (en: application process) Teil einer verteilten Anwendung in einem Ne

30、tzwerk, der sich auf einem Gert befindet und eindeutig adres-siert wird 3.2.5 Anwendungsprozesskennung (en: application process identifier) unterscheidet mehrere in einem Gert verwendete Anwendungsprozesse 3.2.6 Anwendungsprozessobjekt (en: application process object) Komponente eines Anwendungsproz

31、esses, die ber eine FAL-Anwendungsbeziehung identifizierbar und zu-gnglich ist Anmerkung 1 zum Begriff: Definitionen von Anwendungsprozessobjekten setzen sich aus einem Satz von Werten fr die Attribute deren Klasse zusammen (siehe Definition von Anwendungsprozessobjektklasse“). Auf die Definitionen

32、von Anwendungsprozessobjekten kann mithilfe der Dienste des Objektverwaltungs-ASE der FAL von einem entfernten Standort aus zugegriffen werden. Objektverwaltungsdienste der FAL knnen zum Laden und Aktualisieren von Objekt-definitionen, zum Lesen von Objektdefinitionen und zur dynamischen Erstellung

33、und Lschung von Anwendungsobjekten und deren Definitionen genutzt werden. 3.2.7 Anwendungsprozessobjektklasse (en: application process object class) Klasse von Anwendungsprozessobjekten, die in Bezug auf den Satz der ber das Netzwerk zugnglichen Attribute und Dienste der Anwendungsprozessobjekte def

34、iniert ist DIN EN 61158-6-9:2015-09 6 3.2.8 Anwendungsbeziehung (en: application relationship) kooperative Verbindung zwischen zwei oder mehr Aufrufen von Anwendungsentitten zum Zweck des Informationsaustausches und der Koordination des gemeinsamen Betriebs Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Beziehung w

35、ird entweder durch den Austausch von Protokolldateneinheiten der Anwendung oder als Ergebnis von Vorkonfigurationsaktivitten aktiviert. 3.2.9 Anwendungsdienstelement fr Anwendungsbeziehungen (en: application relationship application service element) Anwendungsdienstelement, das die alleinigen Mittel

36、 fr den Aufbau und die Beendigung aller Anwendungs-beziehungen bereitstellt 3.2.10 Endpunkt der Anwendungsbeziehung (en: application relationship endpoint) Kontext und Verhalten einer Anwendungsbeziehung entsprechend der Sicht und Verwaltung durch einen der Anwendungsprozesse innerhalb der Anwendung

37、sbeziehung Anmerkung 1 zum Begriff: Jeder Anwendungsprozess, der in die Anwendungsbeziehung eingeschlossen ist, verwaltet seinen eigenen Endpunkt der Anwendungsbeziehung. 3.2.11 Attribut (en: attribute) Beschreibung eines von auen sichtbaren Merkmals oder einer von auen sichtbaren Funktion eines Obj

38、ekts Anmerkung 1 zum Begriff: Die Attribute eines Objekts enthalten Informationen zu vernderlichen Teilen eines Objekts. Attribute liefern blicherweise Statusinformationen oder steuern den Betrieb eines Objekts. Sie knnen auch das Ver-halten eines Objekts beeinflussen. Attribute werden in Klassenatt

39、ribute und Instanzattribute unterteilt. 3.2.12 Verhalten (en: behaviour) Anzeige dafr, wie das Objekt auf bestimmte Ereignisse reagiert Anmerkung 1 zum Begriff: Seine Beschreibung schliet die Beziehung zwischen Attributwerten und Diensten ein. 3.2.13 Klasse (en: class) Menge von Objekten, die allesa

40、mt den gleichen Typ von Systemkomponenten reprsentieren Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Klasse ist eine Verallgemeinerung des 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 blicherweis

41、e unterschiedliche Daten in ihren Attributen. 3.2.14 Klassenattribute (en: class attributes) Attribut, welches allen Objekten innerhalb derselben Klasse gemeinsam ist 3.2.15 Klassencode (en: class code) eindeutige Kennung, die jeder Objektklasse zugewiesen ist DIN EN 61158-6-9:2015-09 7 3.2.16 klass

42、enspezifischer Dienst (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, welche es definiert,

43、 eindeutig. 3.2.17 Client (en: client) (a) Objekt, das die Dienste eines anderen (Server-)Objekts zur Ausfhrung einer Aufgabe nutzt; (b) Initiator einer Nachricht, auf die ein Server reagiert, wie z. B. die Rolle eines AR-Endpunktes, in der dieser besttigte Dienstanforderungs-APDUs an einen einzelne

44、n AR-Endpunkt, welcher als Server agiert, ausgibt 3.2.18 bertragungspfad (en: conveyance path) unidirektionaler Strom von APDUs in einer Anwendungsbeziehung 3.2.19 zyklisch (en: cyclic) Ereignisse, die sich regelmig wiederholen 3.2.20 zugeordnete AR (en: dedicated AR) Anwendungsbeziehung, die direkt

45、 vom FAL-Benutzer verwendet wird Anmerkung 1 zum Begriff: Bei zugeordneten ARs werden nur der FAL-Header und die Benutzerdaten bertragen. 3.2.21 Gert (en: device) physische Hardware-Verbindung zum Verbindungszweig Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Gert kann mehr als einen Knoten umfassen. 3.2.22 Gertepro

46、fil (en: device profile) Zusammenstellung gerteabhngiger Informationen und Funktionalitten, um Konsistenz zwischen hnlichen Gerten desselben Gertetyps herzustellen 3.2.23 dynamische AR (en: dynamic AR) Anwendungsbeziehung, die nur unter Verwendung der Prozeduren zum Aufbau von ARs in einen aktiven Z

47、ustand versetzt werden kann 3.2.24 Endpunkt (en: endpoint) eine der Daten bermittelnden Entitten, die an einer Verbindung beteiligt ist DIN EN 61158-6-9:2015-09 8 3.2.25 Fehler (en: error) Nichtbereinstimmung zwischen einem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert oder Zustand und dem festgele

48、gten oder theoretisch richtigen Wert oder Zustand 3.2.26 Fehlerklasse (en: error class) allgemeine Gruppierung fr Fehlerdefinitionen Anmerkung 1 zum Begriff: Innerhalb einer Fehlerklasse sind Fehlercodes fr spezifische Fehler festgelegt. 3.2.27 Fehlercode (en: error code) Kennzeichnung eines bestimm

49、ten Fehlertyps innerhalb einer Fehlerklasse 3.2.28 FAL-Subnetz (en: FAL subnet) Netzwerke, die aus einem oder mehreren Data Link Layer Segmenten bestehen Anmerkung 1 zum Begriff: Sie drfen Bridges, jedoch keine Router umfassen. FAL-Subnetze werden durch eine Untermenge der Netzwerkadresse identifiziert. 3.2.29 logisches Gert (en: logical device) legt eine bestimmte FAL-Klasse fest, die eine Softwarekomponente oder eine Firmwareko