測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信 工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線 類型2：ControlNet和EtherNet/IP規(guī)范 第4部分：網(wǎng)絡(luò)層及傳輸層 現(xiàn)行
Digital data communication for measurement and control—Fieldbus for use in industrial control systems—Type 2:ControlNet and EtherNet/IP specification—Part 4:Network and transport layer
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/Z 26157.4-2010
基本信息
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/Z 26157.4-2010
發(fā)布時(shí)間：2011-01-14
實(shí)施時(shí)間：2011-06-01
首發(fā)日期：2011-01-14
出版單位：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社查看詳情>
起草人：鄭旭、梅恪、陳開泰、王錦標(biāo)、彭瑜、劉楓、包偉華、夏德海、董景辰、阮于東、李百煌、王春喜、王玉敏
出版機(jī)構(gòu)：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社
標(biāo)準(zhǔn)分類： 工業(yè)自動(dòng)化與控制裝置綜合
ICS分類：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)
提出單位：中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)
起草單位：機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、清華大學(xué)、西南大學(xué)、北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院、中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)、中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)、上海自動(dòng)化儀表股份有限公司、上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司、羅克韋爾自動(dòng)化研究(上海)有限公司
歸口單位：全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 124)
發(fā)布部門：中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)
主管部門：全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 124)
標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
本指導(dǎo)性技術(shù)文件規(guī)定了在確定的控制網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)和傳輸層的要求。本指導(dǎo)性技術(shù)文件適用于確定的控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)和傳輸層對(duì)應(yīng)于符合GB/T9387的七層ISO模型的層3和層4。
標(biāo)準(zhǔn)摘要
|
IEC61158:2003《測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信 工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線》包括了10種現(xiàn)場(chǎng)總線 類型: ———類型1:IEC技術(shù)報(bào)告; ———類型2:ControlNet和Ethernet/IP; ———類型3:PROFIBUS; ———類型4:P-Net; ———類型5:FFHSE; ———類型6:SwiftNet; ———類型7:WorldFIP; ———類型8:Interbus; ———類型9:FFAL; ———類型10:PROFINET。 本標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件修改采用IEC61158:2003《測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信 工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線 類型2:ControlNet和EtherNet/IP規(guī)范 第4部分:網(wǎng)絡(luò)和傳輸層》。 由于IEC61158系列標(biāo)準(zhǔn)將10種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)混合在一起進(jìn)行編寫,不便于國(guó)內(nèi)的工程技術(shù)及相關(guān)人員對(duì)各種總線技術(shù)的閱讀和理解,因此全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí),只采用了其中在國(guó)內(nèi)有廣泛應(yīng)用的類型2:ControlNet和EtherNet/IP規(guī)范的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容,并根據(jù)技術(shù)開發(fā)人員的習(xí)慣將其分為10個(gè)部分進(jìn)行編寫。在技術(shù)內(nèi)容上與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)沒有差異,為方便我國(guó)用戶使用,在文本結(jié)構(gòu)編排上進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,并按GB/T1.1的要求進(jìn)行編寫。 GB/Z26157《測(cè)量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信 工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線 類型2:ControlNet和Ether-Net/IP規(guī)范》分為如下10個(gè)部分: GB/Z26157.1 一般描述; GB/Z26157.2 物理層和介質(zhì); GB/Z26157.3 數(shù)據(jù)鏈路層; GB/Z26157.4 網(wǎng)絡(luò)層及傳輸層; GB/Z26157.5 數(shù)據(jù)管理; GB/Z26157.6 對(duì)象模型; GB/Z26157.7 設(shè)備行規(guī); GB/Z26157.8 電子數(shù)據(jù)表; GB/Z26157.9 站管理; GB/Z26157.10 對(duì)象庫。 本指導(dǎo)性技術(shù)文件為第4部分。 本指導(dǎo)性技術(shù)文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。 本指導(dǎo)性技術(shù)文件由全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口(SAC/TC124)。 本指導(dǎo)性技術(shù)文件起草單位:機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、清華大學(xué)、西南大學(xué)、北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院、中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)、中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)、上海自動(dòng)化儀表股份有限公司、上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司、羅克韋爾自動(dòng)化研究(上海)有限公司。 本指導(dǎo)性技術(shù)文件主要起草人:鄭旭、梅恪、陳開泰、王錦標(biāo)、彭瑜、劉楓、包偉華、夏德海、董景辰、阮于東、李百煌、王春喜、王玉敏。 |
標(biāo)準(zhǔn)目錄
| 前言 Ⅶ 引言 Ⅷ 1 范圍 1 2 未連接報(bào)文管理器(UCMM) 1 2.1 概述 1 2.2 外部接口 2 2.3 PDU 格式 3 2.4 UCMM 客戶機(jī) 4 2.5 UCMM 服務(wù)器 5 2.6 例子(資料性) 9 2.7 保持器UCMM 11 3 報(bào)文路由(MR)對(duì)象 11 3.1 概述 11 3.2 路徑 11 3.3 外部接口(SDU) 17 3.4 報(bào)文路由器報(bào)頭(PDU) 17 4 連接管理器(CM)對(duì)象 18 4.1 服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU) 18 4.2 參數(shù) 22 4.3 連接管理器服務(wù)(PDU) 28 4.4 錯(cuò)誤代碼 37 5 傳輸連接 44 5.1 傳輸?shù)暮x 44 5.2 用于討論傳輸服務(wù)的工具(資料性) 44 5.3 傳輸連接的組件 45 5.4 創(chuàng)建傳輸連接 48 5.5 綁定傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)連接的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 48 5.6 傳輸類型 50 6 傳輸類 53 6.1 類 53 6.2 類0(Null或Base) 53 6.3 類1(重復(fù)檢測(cè)) 56 6.4 類2(確認(rèn)) 62 6.5 類3(證實(shí)-Verified) 69 6.6 類4至類6公共元素 79 6.7 類4(不堵塞) 83 6.8 類5(非阻塞,分段) 92 6.9 類6(多播,分段) 104 6.10 重試定時(shí)器 119 7 應(yīng)用連接 121 7.1 連接 121 7.2 生產(chǎn)觸發(fā)(Productiontrigger)、傳輸類和RPI 121 7.3 輪詢(Polling) 122 8 TCP/IP封裝 122 8.1 簡(jiǎn)介(資料性) 122 8.2 TCP/IP上的CIPPDU 123 8.3 連接管理器 124 8.4 類0和類1連接數(shù)據(jù) 127 8.5 IP多播范圍和地址分配 128 8.6 封裝協(xié)議 129 8.7 命令描述 132 8.8 會(huì)話管理 137 8.9 通用數(shù)據(jù)包格式 138 9 ControlNet物理層上的TCP/IP 140 9.1 IPLpackets(固定標(biāo)簽0x85) 140 9.2 以太網(wǎng)Lpackets(固定標(biāo)簽0x89) 140 9.3 TCP/IP在ControlNet上的舉例 141 圖1 與ISO/OSI模型的關(guān)系 1 圖2 客戶機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 4 圖3 高端服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 6 圖4 低端UCMM 服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 8 圖5 具有一個(gè)未完成處理的報(bào)文的UCMM 流程圖 9 圖6 同時(shí)具有多個(gè)未完成處理報(bào)文的UCMM 的流程圖 10 圖7 段類型 12 圖8 端口段 12 圖9 網(wǎng)絡(luò)連接參數(shù) 23 圖10 優(yōu)先級(jí)/片時(shí)間 25 圖11 連接建立超時(shí) 26 圖12 通信模型中傳輸服務(wù)的上下關(guān)系 44 圖13 應(yīng)用至應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳送圖 44 圖14 一個(gè)鏈路生產(chǎn)者的數(shù)據(jù)流圖 45 圖15 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(StateTransitionDiagram-STD) 45 圖16 鏈路消費(fèi)者的數(shù)據(jù)流圖 46 圖17 鏈路消費(fèi)者的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 47 圖18 觸發(fā)器 47 圖19 T-PDU 緩存器 48 圖20 綁定傳輸實(shí)例到一個(gè)沒有反方向數(shù)據(jù)路徑的傳輸連接的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 49 圖21 綁定傳輸實(shí)例到一個(gè)有反方向數(shù)據(jù)路徑的傳輸連接的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 49 圖22 當(dāng)傳輸連接沒有反方向數(shù)據(jù)路徑時(shí),綁定傳輸實(shí)例到多播連接的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 50 圖23 當(dāng)傳輸連接有反方向數(shù)據(jù)路徑時(shí),綁定傳輸實(shí)例到多播連接的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 50 圖24 使用客戶傳輸類0和服務(wù)器傳輸類0的數(shù)據(jù)流圖 54 圖25 使用傳輸類0時(shí)數(shù)據(jù)傳送的序列圖 54 圖26 類0客戶狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 55 圖27 類0服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 56 圖28 使用客戶傳輸類1和服務(wù)器傳輸類1的數(shù)據(jù)流圖 57 圖29 用客戶傳輸類1和服務(wù)器傳輸類1的數(shù)據(jù)傳送序列圖 57 圖30 類1客戶狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD) 58 圖31 類1服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD) 60 圖32 使用客戶傳輸類2和服務(wù)器傳輸類2的數(shù)據(jù)流圖 63 圖33 用客戶傳輸類2和服務(wù)器傳輸類2且沒有返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳送圖 63 圖34 使用客戶傳輸類2和服務(wù)器傳輸類2且有返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳送序列圖 64 圖35 類2客戶狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD) 65 圖36 類2服務(wù)器STD 67 圖37 使用客戶傳輸類3和服務(wù)器傳輸類3的數(shù)據(jù)流圖 70 圖38 使用客戶傳輸類3和服務(wù)器傳輸類3且沒有返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳送序列圖 71 圖39 使用客戶傳輸類3和服務(wù)器傳輸類3且有返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)傳送序列圖 72 圖40 類3客戶狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD) 73 圖41 類3服務(wù)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD) 76 圖42 用傳輸類4和類5的數(shù)據(jù)流圖 79 圖43 傳輸類4和類5的基本結(jié)構(gòu) 80 圖44 類6基本結(jié)構(gòu) 81 圖45 類4到類6的通用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 82 圖46 使用傳輸類4時(shí)報(bào)文交換的序列圖 84 圖47 彼此覆蓋寫的報(bào)文的序列圖 85 圖48 用傳輸類4時(shí)列隊(duì)的報(bào)文交換的序列圖 86 圖49 用傳輸類4時(shí)重試的序列圖 87 圖50 采用傳輸類4的空閑流量的序列圖 88 圖51 類4傳輸發(fā)送器STD 89 圖52 類4接收器STD 91 圖53 使用傳輸類5的三分段序列圖 94 圖54 使用傳輸類5有重試的分段序列圖 95 圖55 使用傳輸類5的二分段序列圖 96 圖56 用傳輸類5異常中斷的報(bào)文序列圖 96 圖57 類5發(fā)送器STD 97 圖58 類5接收器STD 100 圖59 傳輸類6的數(shù)據(jù)流圖 104 圖60 用傳輸類6時(shí)報(bào)文交換的序列圖 106 圖61 用傳輸類6時(shí)重試的序列圖 106 圖62 用傳輸類6時(shí)空閑流量的序列圖 107 圖63 要求覆蓋寫了Null的序列圖 108 圖64 響應(yīng)覆蓋寫了null的ACK的序列圖 108 圖65 用傳輸類6的三分段序列圖 109 圖66 用傳輸類6有重試的分段序列圖 110 圖67 用傳輸類6的二分段序列圖 110 圖68 用傳輸類6異常中斷的報(bào)文序列圖 111 圖69 類6客戶STD 112 圖70 類6服務(wù)器STD 115 圖71 重試定時(shí)器 120 圖72 重試定時(shí)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 120 圖73 ControlNet與ISO/OSI模型的對(duì)應(yīng) 123 圖74 用化身ID的連接ID 125 圖75 偽隨機(jī)連接ID 126 圖76 封裝報(bào)文 130 表1 UCMM 命令代碼 3 表2 UCMM 客戶機(jī)狀態(tài)事件矩陣 4 表3 高端UCMM 服務(wù)器的狀態(tài)事件矩陣 6 表4 低端UCMM 服務(wù)器的狀態(tài)事件矩陣 8 表5 UCMM 事務(wù) 10 表6 可能的端口段例子 13 表7 邏輯段 13 表8 網(wǎng)絡(luò)段 15 表9 超時(shí)乘法因子 24 表10 時(shí)間片單位 25 表11 連接ID的選擇 27 表12 連接管理器的類特定服務(wù) 29 表13 unconnected_reply的連接成功格式 34 表14 失敗時(shí)unconnected_reply的格式 35 表15 連接管理器服務(wù)請(qǐng)求錯(cuò)誤代碼 37 表16 狀態(tài)事件矩陣(StateEventMatrix-SEM) 46 表17 狀態(tài)事件矩陣(SEM) 47 表18 通知 48 表19 傳輸類 53 表20 類0客戶狀態(tài)事件矩陣 55 表21 類0服務(wù)器狀態(tài)事件矩陣 56 表22 類1客戶狀態(tài)事件矩陣(SEM) 59 表23 類1服務(wù)器狀態(tài)事件矩陣(SEM) 60 表24 類2客戶狀態(tài)事件矩陣(SEM) 65 表25 類2服務(wù)器SEM 68 表26 類3客戶SEM 74 表27 類3服務(wù)器狀態(tài)事件矩陣(SEM) 76 表28 傳輸類4和類5中的寫和觸發(fā)事件 79 表29 類4到類6首部格式 81 表30 類4到類6的通用狀態(tài)事件矩陣 82 表31 類4發(fā)送器SEM 89 表32 類4接收器SEM 91 表33 類5發(fā)送器SEM 98 表34 類5接收器狀態(tài)事件矩陣(SEM) 101 表35 類6客戶SEM 112 表36 類6服務(wù)器SEM 116 表37 重試定時(shí)器SEM 120 表38 生產(chǎn)觸發(fā)、傳輸類和RPI如何確定何時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù) 122 表39 TCP/IP鏈路地址實(shí)例 125 表40 類0和類1的UDP數(shù)據(jù)格式 127 表41 封裝報(bào)頭 130 表42 封裝命令碼 130 表43 封裝狀態(tài)碼 131 表44 可選標(biāo)記 132 表45 Nop封裝報(bào)頭 132 表46 RegisterSession報(bào)頭 132 表47 RegisterSession數(shù)據(jù)部分 133 表48 選項(xiàng)標(biāo)志 133 表49 RegisterSession應(yīng)答 133 表50 RegisterSession應(yīng)答,數(shù)據(jù)部分 133 表51 UnRegisterSession報(bào)頭 134 表52 ListServices報(bào)頭 134 表53 ListServices應(yīng)答 134 表54 ListServices數(shù)據(jù)部分 135 表55 服務(wù)類型碼 135 表56 通信性能標(biāo)記 135 表57 SendRRData報(bào)頭 135 表58 SendRRData數(shù)據(jù)部分 136 表59 SendRRData應(yīng)答 136 表60 SendUnitData報(bào)頭 136 表61 SendUnitData數(shù)據(jù)部分 137 表62 通用數(shù)據(jù)包格式 138 表63 地址和數(shù)據(jù)項(xiàng)結(jié)構(gòu) 138 表64 地址類型ID 138 表65 數(shù)據(jù)類型ID 139 表66 空值地址類型 139 表67 連接地址類型 139 表68 序列地址類型 139 表69 UCMM 數(shù)據(jù)類型 140 表70 連接數(shù)據(jù)類型 140 表71 Sockaddrinfo項(xiàng) 140 |
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