DIN EN 62439-4-2010 Industrial communication networks - High availability automation networks - Part 4 Cross-network Redundancy Protocol (CRP) (IEC 62439-4 2010) English version EN.pdf

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1、September 2010DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 22DIN 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

2、35.110!$ici“1706470www.din.deDDIN EN 62439-4Industrielle Kommunikationsnetze Hochverfgbare Automatisierungsnetze Teil 4: Redundanz-Protokoll fr vermaschte Netze (CRP)(IEC 62439-4:2010);Englische Fassung EN 62439-4:2010Industrial communication networks High availability automation networks Part 4: Cr

3、oss-network Redundancy Protocol (CRP) (IEC 62439-4:2010);English version EN 62439-4:2010Rseaux de communication industrielle Rseaux dautomatisme haute disponibilit Partie 4: Protocole de redondance transrseau (CRP) (CEI 62439-4:2010);Version anglaise EN 62439-4:2010Mit DIN EN 62439-1:2010-09, DIN EN

4、 62439-2:2010-09, DIN EN 62439-3:2010-09, DIN EN 62439-5:2010-09und DIN EN 62439-6:2010-09 Ersatz fr DIN EN 62439:2009-01Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatzvermerksiehe untenwww.beuth.deErsatzvermerkGesamtumfang 46 SeitenSiehe jedoch AnwendungsbeginnDIN EN 62439-4:20

5、10-09 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2010-03-01 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2010-09-01. Daneben darf DIN EN 62439:2009-01 noch bis 2013-03-01 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 62439-4:2009-09. Fr diese Norm ist d

6、as nationale Arbeitsgremium K 956 Feldbus“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im 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 Publikat

7、ion bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert 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 ersetz

8、t oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen 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

9、. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht 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 entsp

10、rechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Die Reihe DIN EN 62439 besteht aus folgenden Teilen: Teil 1: Grundlagen und Berechnungsmethoden Teil 2: Medienredundanz-Protokoll (MRP

11、) Teil 3: Parallelredundanz-Protokoll (PRP) und nahtloser Hochverfgbarkeits-Ring (HSR) Teil 4: Redundanz-Protokoll fr vermaschte Netze (CRP) Teil 5: Funkbaken-Redundanz-Protokoll (BRP) Teil 6: Protokoll fr verteilte Redundanz (DRP) Da sich die Benutzer des vorliegenden Norm-Entwurfs der englischen S

12、prache als Fachsprache bedienen, wird die englische Fassung der DIN EN 62439-4 verffentlicht. Fr die meisten der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Dieser Norm-Entwurf s

13、teht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten

14、 Bedingungen allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr die vorliegende Norm erfllt. DIN EN 62439-4:2010-09 3 Erklrung zu Schutzrechten Die Internationale Elektrotechnische Kommission macht darauf aufmerksam, dass ihr gegenber erklrt wurde, dass die bereinstim

15、mung mit dem vorgesehenen Norm-Inhalt die Anwendung von Patenten erforderlich machen knnte. Nhere Informationen hierzu befinden sich im Vorwort der Europischen und Internationalen Norm. Es wird darauf aufmerksam gemacht, dass Bestandteile der vorliegenden Norm Gegenstand von weiteren Patentrechten s

16、ein knnen. Es liegt nicht im Verantwortungsbereich der DKE, einige oder alle dieser Patentrechte zu benennen. Der Leser der vorliegenden Norm wird jedoch gebeten, ihm bekannte derartige Patentrechte der Geschftsstelle mitzuteilen und entsprechende Informationen zur Verfgung zu stellen. nderungen Geg

17、enber DIN EN 62439:2009-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) berfhrung in eine 6-teilige Normenreihe mit dem Haupttitel Hochverfgbare Automatisierungsnetze“. Frhere Ausgaben DIN EN 62439: 2009-01 DIN EN 62439-4:2010-09 4 Leerseite EUROPEAN STANDARD EN 62439-4 NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM

18、March 2010 CENELEC European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung Central Secretariat: Avenue Marnix 17, B 1000 Brussels 2010 CENELEC All rights of exploitation in any form and by any means rese

19、rved worldwide for CENELEC members. Ref. No. EN 62439-4:2010 E ICS 25.040; 35.040 Supersedes EN 62439:2008 (partially)English version Industrial communication networks High availability automation networks Part 4: Cross-network Redundancy Protocol (CRP) (IEC 62439-4:2010) Rseaux de communication ind

20、ustrielle Rseaux dautomatisme haute disponibilit Partie 4: Protocole de redondance transrseau (CRP) (CEI 62439-4:2010) Industrielle Kommunikationsnetze Hochverfgbare Automatisierungsnetze Teil 4: Redundanz-Protokoll fr vermaschte Netze (CRP) (IEC 62439-4:2010) This European Standard was approved by

21、CENELEC on 2010-03-01. CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national sta

22、ndards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and no

23、tified to the Central Secretariat has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, the Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvi

24、a, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. DIN EN 62439-4:2010-09 EN 62439-4:2010 2 Foreword The text of document 65C/583/FDIS, future edition 1 of IEC 62439-4, prepared by SC 65C, Indust

25、rial networks, of IEC TC 65, Industrial-process measurement, control and automation, was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and was approved by CENELEC as EN 62439-4 on 2010-03-01. This EN 62439-4 together with EN 62439-1, EN 62439-2, EN 62439-3, EN 62439-5 and EN 62439-6 supersedes EN 62439

26、:2008. EN 62439-4:2010 includes the following significant technical changes with respect to EN 62439:2008: adding a calculation method for RSTP (rapid spanning tree protocol, IEEE 802.1Q), adding two new redundancy protocols: HSR (High-availability Seamless Redundancy) and DRP (Distributed Redundanc

27、y Protocol), moving former Clauses 1 to 4 (introduction, definitions, general aspects) and the Annexes (taxonomy, availability calculation) to EN 62439-1, which serves now as a base for the other documents, moving Clause 5 (MRP) to EN 62439-2 with minor editorial changes, moving Clause 6 (PRP) was t

28、o EN 62439-3 with minor editorial changes, moving Clause 7 (CRP) was to EN 62439-4 with minor editorial changes, and moving Clause 8 (BRP) was to EN 62439-5 with minor editorial changes, adding a method to calculate the maximum recovery time of RSTP in a restricted configuration (ring) to EN 62439-1

29、 as Clause 8, adding specifications of the HSR (High-availability Seamless Redundancy) protocol, which shares the principles of PRP to EN 62439-3 as Clause 5, and introducing the DRP protocol as EN 62439-6. Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the s

30、ubject of patent rights. CEN and CENELEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. The following dates were fixed: latest date by which the EN has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 2010-12-0

31、1 latest date by which the national standards conflicting with the EN have to be withdrawn (dow) 2013-03-01 Annex ZA has been added by CENELEC. _ DIN EN 62439-4:2010-09 EN 62439-4:2010 3 Endorsement notice The text of the International Standard IEC 62439-4:2010 was approved by CENELEC as a European

32、Standard without any modification. In the official version, for Bibliography, the following notes have to be added for the standards indicated: IEC 61158 series NOTE Harmonized in EN 61158 series (not modified). IEC 62439-2 NOTE Harmonized as EN 62439-2. IEC 62439-3 NOTE Harmonized as EN 62439-3. IE

33、C 62439-5 NOTE Harmonized as EN 62439-5. IEC 62439-6 NOTE Harmonized as EN 62439-6. _ DIN EN 62439-4:2010-09 EN 62439-4:2010 4 CONTENTS INTRODUCTION.6 1 Scope.7 2 Normative references .7 3 Terms, definitions, abbreviations, acronyms, and conventions7 3.1 Terms and definitions 7 3.2 Abbreviations and

34、 acronyms7 3.3 Conventions 7 4 CRP overview.8 5 CRP nodes.8 6 CRP LAN topology .8 7 CRP key components .10 7.1 CRP general protocol operation.10 7.1.1 Doubly-attached nodes (DANCs) .10 7.1.2 Singly attached nodes .11 7.2 CRP statistics11 7.3 CRP Network_Status_Table 12 7.4 CRP recovery time 15 7.4.1

35、 Recovery time calculation15 7.4.2 Maximum repair time .16 7.5 CRP multicast messages.16 7.5.1 Sending.16 7.5.2 Receiving 16 7.6 CRP unicast messages .16 7.6.1 Sending a frame 16 7.6.2 Receiving a frame17 7.7 CRP redundancy information.17 7.8 CRP redundancy statistics.17 8 CRP protocol17 8.1 CRP sin

36、gly attached node .17 8.2 CRP doubly attached node 17 8.3 CRP Installation, configuration and repair .17 8.4 CRP LRE model attributes.18 8.4.1 Attribute specification 18 8.4.2 Impact of LRE configuration attributes .22 8.5 CRP encoding of the DiagnosticFrame 23 8.6 CRP Encoding of the AnnunciationFr

37、ame 24 8.7 CRP common protocol.26 8.7.1 AnnunciationFrames26 8.7.2 DiagnosticFrames26 8.7.3 Detection of duplicate Node_Index 27 8.7.4 Detection of duplicate Node_Name27 8.7.5 Failure detection based on arrival of DiagnosticFrames.27 8.7.6 Status array entries .28 8.7.7 Other failure detection .28 D

38、IN EN 62439-4:2010-09 EN 62439-4:2010 5 8.8 CRP operational messages .28 8.8.1 Load balancing 28 8.8.2 LAN and port maintenance 28 8.8.3 Selecting transmission path.28 8.8.4 Selecting reception adapter .29 8.8.5 Crossed_cable_status .30 8.8.6 Configured parameters 30 8.9 CRP services 30 8.9.1 Config

39、uration options and services 30 8.9.2 LAN redundancy service specification .31 9 CRP Management Information Base (MIB) .38 Bibliography41 Annex ZA (normative) Normative references to international publications with their corresponding European publications 42 Figure 1 CRP stack architecture 8 Figure

40、 2 CRP single LAN topography.9 Figure 3 CRP double LAN topology9 Figure 4 CRP DiagnosticFrame pair approach .10 Figure 5 CRP example system .11 Table 1 CRP example Network_Status_Table for node 3 .11 Table 2 CRP Network_Status_Table for singly connected nodes13 Table 3 CRP Network_Status_Table for D

41、ANC 14 Table 4 CRP Path_Status_Sets .21 Table 5 CRP example of a Path_Status_Set 21 Table 6 CRP configuration attributes impact on LAN operation 22 Table 7 CRP DiagnosticFrame format 23 Table 8 CRP AnnunciationFrame .24 Table 9 CRP unicast destination address handling.29 Table 10 CRP configuration p

42、arameters.30 Table 11 CRP Set_Assignment_Info service parameters31 Table 12 CRP Get_Redundancy_Info service.33 Table 13 CRP Set_Redundancy_Info service .35 Table 14 CRP Get_Redundancy_Statistics service 37 DIN EN 62439-4:2010-09 EN 62439-4:2010 6 INTRODUCTION The IEC 62439 series specifies relevant

43、principles for high availability networks that meet the requirements for industrial automation networks. In the fault-free state of the network, the protocols of the IEC 62439 series provide ISO/IEC 8802-3 (IEEE 802.3) compatible, reliable data communication, and preserve determinism of real-time da

44、ta communication. In cases of fault, removal, and insertion of a component, they provide deterministic recovery times. These protocols retain fully the typical Ethernet communication capabilities as used in the office world, so that the software involved remains applicable. The market is in need of

45、several network solutions, each with different performance characteristics and functional capabilities, matching diverse application requirements. These solutions support different redundancy topologies and mechanisms which are introduced in IEC 62439-1 and specified in the other Parts of the IEC 62

46、439 series. IEC 62439-1 also distinguishes between the different solutions, giving guidance to the user. The IEC 62439 series follows the general structure and terms of IEC 61158 series. The International Electrotechnical Commission (IEC) draws attention to the fact that it is claimed that complianc

47、e with this document may involve the use of a patent concerning a full-duplex Ethernet in which each device periodically transmits a message representing its connectivity to the other devices , allowing them to choose a redundant path in case of failure, given in 7.1 and 7.3. IEC takes no position c

48、oncerning the evidence, validity and scope of this patent right. The holder of this patent right has assured the IEC that he/she is willing to negotiate licences either free of charge or under reasonable and non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respec

49、t, the statement of the holder of this patent right is registered with IEC. Information may be obtained from: Fieldbus Foundation 9005 Mountain Ridge Drive Bowie Bldg Suite 190 Austin, TX 78759 USA Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights other than those identified above. IEC shall not be held responsible for identify