ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция

ПРИКЛАДНАЯ ИНТЕГРАЦИОННАЯ СРЕДА ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

Часть 4

Эталонное описание систем управления на основе стандарта Ethernet

ISO 15745-4:2003 Industrial automation systems and integration Open systems application integration framework Part 4: Reference description for Ethernet-based control systems

(IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2013

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Научно-техническим центром ИНТЕК на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 «Стратегический и инновационный менеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. № 863-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИС015745-4:2003 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная интеграционная среда открытых систем. Часть 4. Эталонное описание систем управления на основе стандарта Ethernet» (ISO 15745-4:2003 «Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework. Part 4: Reference description for Ethernet-based control systems»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок— в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования— на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ, 2013

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИС0 15745-4—2010

AliveNotification определяет параметры, используемые для проверки статуса узловых компьютеров. Атрибуты AliveNotification предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    имя узла (ND-Name);

-    перерыв работы (TM-Out).

6.1.2.2.2.3    ErrorNotification (уведомление об ошибке)

Когда на узловом компьютере произошел отказ, информация об отказе включается в сообщение «keep alive», передаваемое на поле данных во время цикла передачи сообщения «keep alive». Любой узловой компьютер, относящийся к тому же полю данных, может обнаружить состояние отказа (ошибки).

ErrorNotification определяет параметры, описывающие информацию об отказе. Атрибуты ErrorNotification предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    имя ошибки (ERR-Name);

-    список ошибок (ERR-List).

6.1.2.2.3    MessageSelection (выбор сообщения)

Код транзакции TCD представляет собой идентификатор сообщения, определенный уникальным образом в поле данных. Передающее устройство посылает сообщение с присвоенным TCD на указанное поле данных на многоадресной основе, а каждый узловой компьютер, относящийся к этому полю данных, автономно выбирает только подходящие сообщения на основе TCD.

MessageSelection определяет параметры, используемые для обмена сообщениями. Атрибуты MessageSelection предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    список TCD производителей (Producer-TCD-List);

-списокTCD потребителей (Consumer-TCD-List);

-    список MCG производителей (Producer-MCG-List);

-    список MCG потребителей (Consumer-MCG-List).

6.1.2.3    TransportLayers (транспортные уровни)

6.1.2.3.1    Общие положения

Класс ADS-net TransportLayers представляет комбинированные профили для низших четырех уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций. Класс TransportLayers подразделяется на один или более основанных на Ethernet объектов и объект UDP/IP.

6.1.2.3.2    EthernetObject (объект Ethernet)

EthernetObject определяет параметры Ethernet, используемые для реализации ADS-net. Атрибуты EthernetObject предоставляют следующую информацию:

-тип носителя информации (MediaType);

-    скорость коммуникаций (CommRate);

-    индикаторы (Indicators);

-    адрес MAC (MACAddress);

-    журнал ошибок (ErrorLog).

6.1.2.3.3    Объект UDP-IP (UDP-IPObject)

UDP-IPObject определяет параметры UDP/IP, используемые для реализации ADS-net. Атрибуты UDP-IPObject предоставляют следующую информацию:

-адрес IP (IPADDR);

-    информацию о многоадресной группе (UDP-IP-MCGs);

-    имя хоста (HostName);

-    журнал ошибок (ErrorLog).

6.1.2.4 NetworkManagement (управление сетью)

6.1.2.4.1    Общие положения

Класс ADS-net NetworkManagement представляет конфигурацию сети и возможности регулировки характеристик модели интеграции коммуникационной сети ADS-net.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 2.

6.1.2.4.2    Nm-Configuration (Nm-Конфигурация)

6.1.2.4.2.1    Общие положения

Nm-Configuration определяет параметры конфигурации сети, относящейся к ADS-net. Атрибуты Nm-Configuration предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    список номеров активных полей данных (ActiveDataFieldNoList);

-    список номеров активных узлов (ActiveNodeNoList);

-    список номеров активных многоадресных групп (ActiveMulticastGroupNoList).

6.1.2.4.2.2    Nm-MessageSelection (Выбор Nm-сообщения)

Nm-MessageSelection определяет параметры, используемые для управления выбором сообщений. Атрибуты Nm-MessageSelection предоставляют, в частности, следующую информацию:

7

-    поддерживаемый othcokTCD активных производителей (ActiveProducerTCDSupportedList);

-    поддерживаемый списокТСО активных потребителей (ActiveConsumerTCDSupportedList).

6.1.2.4.2.3    Nm-Performance (Nm-Харакгеристики)

Nm-Perfomnance определяет параметры, используемые для мониторинга характеристик. Атрибуты Nm-Performance предоставляют следующую информацию:

-    число сообщений в процессе обмена (MessageTransaction).

6.1.2.4.3    Nm-Fault (Nm-Отказ)

Nm-Fault определяет параметры, используемые для мониторинга отказов. Атрибуты Nm-Fault предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    список аварийных узлов (FaultNodeList).

6.2 FL-net

6.2.1    Профиль устройства

6.2.1.1    Общие положения

На рисунке 4 показана диаграмма класса профилей устройства FL-net.

Рисунок 4 — Диаграмма класса профиля устройства FL-net

Существующие форматы профилей устройства FL-net описаны в В.1 (приложение В).

XML схема, представляющая шаблон профиля устройства FL-net, определена в В.1.5 (приложение В). Имя файла этой XML схемы должно быть «FL-net_Device_Profile.xsd».

Примечание 1 — Диаграмма класса профиля устройства FL-net, показанная на рисунке 4, определяет основные классы. Некоторые классы далее развертываются; подробности приведены в приложении В.

Примечание 2 — Все эти классы отображены в одной XML схеме, определенной в В.1.5 (приложение В).

6.2.1.2 Deviceldentity (идентификация устройства)

Класс Deviceldentity определен на рисунке 5, а подклассы описаны в таблице 2.

Рисунок 5 — Диаграмма класса FL-net Deviceldentity

8

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

Та блица 2 — Элементы объекта Deviceldentity

Элементы класса Описание VendorCode (Код продавца) Код изготовителя или продавца устройства ProductName (Имя продукта) Специальное имя продукта продавца ProductCode (Код продукта) Уникальный идентификатор ID, идентифицирующий продукт. Формат определяется продавцом ProductRevision (Версия продукта) Номер версии продукта продавца DeviceType (Тип продукта) Конкретный тип устройства FL-net (см. приложение В, таблица В.1)

6.2.1.3 DeviceManager (менеджер устройства)

6.2.1.3.1 Общие положения

На рисунке 6 показана структура класса объекта DeviceManager.

Рисунок 6 — Диаграмма класса FL-net DeviceManager

6.2.1.3.2    DevicelDSpecRev (версия спецификации идентификатора устройства)

Объект DevicelDSpecRev должен описывать версию объекта идентификатора FL-net.

6.2.1.3.3    CommuServiceManager (менеджер коммуникационных услуг)

Объект CommuServiceManager должен описывать сервис коммуникаций, который несет ответственность за мониторинг и конфигурацию.

6.2.1.3.4    DeviceState (состояние устройства)

Объект DeviceState должен описывать состояния устройства.

6.2.1.4    DeviceFunction (функция устройства)

Объект DeviceFunction содержит атрибуты и поддерживает сервисы, обеспечивающие менеджмент (например, конфигурацию) функций устройства.

Примечание — Класс функций устройства в ИСО 15745-4 не определен.

6.2.1.5    ApplicationProcess (прикладной процесс)

Объект ApplicationProcess содержит атрибуты и поддерживает сервисы, соответствующие требованиям приложения.

Эти атрибуты предоставляют, в частности, следующую информацию:

- название завода (PlantName).

Для создания конкретного представления процесса приложения могут быть определены дополнительные подклассы и дополнительные атрибуты, описывающие процесс приложения.

6.2.2 Профиль сети коммуникаций

6.2.2.1 Общие положения

На рисунке 7 показана диаграмма профилей коммуникации сети FL-net.

9

Рисунок 7 — Диаграмма класса профилей коммуникационной сети FL-net

Существующие форматы профилей коммуникационной сети FL-net описаны в В.2 (приложение В).

XML схема, представляющая шаблон профилей коммуникационной сети FL-net, определена в В.2.4.5 (приложение В). Имя файла этой XML схемы должно быть «FL-net_CommNet_Profile.xsd».

6.2.2.2 ApplicationLayers (прикладные уровни)

6.2.2.2.1    Общие положения

Класс FL-net ApplicationLayers представляет комбинированные профили верхних трех уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций FL-net. Он устанавливает поддерживаемые элементы сервиса приложения и ассоциированные с ними сервисы.

Далее этот класс делится на несколько классов, как показано на рисунке 7.

Примечание — Объект ApplicationLayers полностью определен в JEM 1479:2002.

6.2.2.2.2    ComMemorylnterface (интерфейс коммуникативной памяти)

Объект ComMemorylnterface определяет характеристики, связанные с общим интерфейсом памяти. Элементы объекта ComMemorylnterface определены в В.2.2.1 (приложение В).

6.2.2.2.3    MessageService (сервис сообщений)

Объект MessageService определяет характеристики, ассоцированные с сервисами сообщений устройства. Элементы объекта MessageService определены в В.2.2.2 (приложение В).

6.2.2.2.4    ErrorNotification (уведомление об ошибке)

Объект ErrorNotification определяет характеристики, ассоцированные с видами ошибок, относящимися к сети и устройству. Элементы объекта ErrorNotification определены в В.2.2.3 (приложение В).

6.2.2.3 TransportLayers (транспортные уровни)

6.2.2.3.1 Общие положения

Класс FL-net TransportLayers представляет комбинированные профили четырех нижних уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций FL-net.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 7.

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

6.2.2.3.2    EthernetBasedObject (объект на основе Ethernet)

Объект EthernetBasedObject определяет характеристики, связанные с физическим уровнем FL-net. Элементы объекта EthernetBasedObject определены в В.2.3.1 (приложение В).

6.2.2.3.3    UDP-IPObject (объект UDP-IP)

Объект UDP-IPObject определяет характеристики, связанные с конфигурацией и мониторингом канала передачи данных. Элементы объекта UDP-IPObject определены в В.2.3.2 (приложение В).

6.2.2.4 NetworkManagement (управление сетью)

6.2.2.4.1    Общие положения

Класс FL-net NetworkManagement представляет средства наладки характеристики конфигурации сети в модели интеграции сети коммуникаций FL-net.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 7.

Примечание — Объект NetworkManagement полностью определен в JEM 1479:2002.

6.2.2А.2 Configuration (конфигурация)

Объект Configuration определяет характеристики, связанные с первоначальной установкой и модификацией конфигурации. Элементы объекта Configuration определены в В.2.4.1 (приложение В).

6.2.2.4.3    ServiceSelection (выбор сервиса)

Объект ServiceSelection определяет характеристики, связанные с сервисами сети коммуникаций. Элементы объекта ServiceSelection определены в В.2.4.2. (приложение В).

6.2.2.4.4    PerformanceManager (менеджер исполнения)

Объект PerformanceManager определяет параметры, связанные с характеристиками обмена данными в сети. Элементы объекта PerformanceManager определены в В.2.4.3 (приложение В).

6.2.2.4.5    FaultManager (менеджер отказов)

Объект FaultManager определяет характеристики, связанные с возможностями отказов в FL-net. Элементы объекта FaultManager определены в В.2.4.4 (приложение В).

6.3 EtherNet/IP

6.3.1    Профиль устройства

6.3.1.1    Общие положения

На рисунке 8 показана диаграмма класса профиль устройства EtherNet/IP.

Рисунок 8 — Диаграмма класса профиля устройства EtherNet/IP

Существующие форматы профиля устройства EtherNet/IP описаны в С.1 (приложение С).

XML схема, представляющая шаблон профиля устройства EtherNet/IP, определена в С.2.1.3.3 (приложение С). Имя файла этой схемы XML должно быть «2CIP_Device_Profile.xsd».

11

Примечание - Диаграмма класса профиля устройства EtherNet/IP, показанная на рисунке 8, определяет основные классы. Некоторые классы далее развертываются; подробности приведены в приложении С.

XML схема, представляющая инкапсуляцию ранее принятого EtherNet/IP EDS в шаблон профиля устройства ИСО 15745, определена в С.2.2.2 (приложение С). Имя файла этой XML схемы должно быть «EDS_Device_Profile_wrapper.xsd». Синтаксис ASCII ранее принятого EDS описан в С.4 (приложение С).

6.3.1.2    Device identity (идентификация устройства)

Класс Deviceldentity содержит атрибуты, которые уникальным образом идентифицируют устройство, и поддерживает сервисы, которые позволяют извлекать эту информацию из устройства.

Эти атрибуты предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    идентификация изготовителя (имя и код идентификации);

-    идентификация устройства (тип устройства, имя продукта, версия, серийный номер);

-    классификация устройства.

Сервисы позволяют выполнять:

-    перезагрузку устройства;

-    получение атрибутов DeviceManager.

6.3.1.3    Device manager (менеджер устройства)

Класс DeviceManager содержит атрибуты и поддерживает сервисы, используемые для мониторинга и конфигурации устройства.

Эти атрибуты предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    версию объекта идентичности EtherNet/IP;

-    информацию о структуре устройства (для устройств, интегрированных в модульную систему). Сервисы позволяют выполнять:

-    перезагрузку устройства;

-    извлечение атрибутов DeviceManager.

6.3.1.4    Device function (функция устройства)

Класс DeviceFunction содержит атрибуты и поддерживает сервисы, позволяющие осуществлять управление функциями устройства (например, конфигурацией).

Пример — Примерами объектов DeviceFunction являются Overload (перегрузка). Presence Sensing (обнаружение присутствия), Analogue Input (аналоговый ввод). Discrete Output (дискретный вывод).

Примечание — Класс DeviceFunction не определен в ИСО 15745-4.

6.3.1.5    Application process (прикладной процесс)

На рисунке 9 показана структура класса ApplicationProcess.

Рисунок 9 — Диаграмма класса EtherNet/IP ApplicationProcess

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

Класс Assembly объединяет несколько элементов данных процесса приложения в один блок в целях оптимизации коммуникаций. Класс Parameter предоставляет стандартный интерфейс для доступа к отдельным элементам данных процесса приложения. Класс ParameterGroup определяет группы связанных параметров для специальных целей (например, конфигурации, мониторинга).

Класс Assembly и класс Parameter поддерживают атрибуты и сервисы на уровнях как класса, так и варианта.

Классы Assem, Param и Group определяют отдельные варианты основных классов.

Примечание — Класс Assembly и класс Parameter соответствуют объекту EtherNet/IP Assembly и объектам Parameter. Объект Assembly полностью определен в МЭК 61158-5:2003 и МЭК 61158-6:2003 (тип 2).

6.3.2 Профиль коммуникационной сети

6.3.2.1 Общие положения

На рисунке 10 показана диаграмма класса профилей сети коммуникаций EtherNet/IP.

Рисунок 10 — Диаграмма класса профилей коммуникационной сети EtherNet/IP

Существующие форматы профилей коммуникационной сети EtherNet/IP описаны в С.З (приложение С).

XML схема, представляющая шаблон профиля коммуникационной сети EtherNet/IP, определена в С.3.1.3 (приложение С). Имя файла этой XML схемы должно быть «ENet_CommNet_Profile.xsd».

XML схема, представляющая инкапсуляцию ранее принятого EtherNet/IP EDS в шаблон профиля коммуникационной сети ИС015745, определена в С.3.2.2 (приложение С). Имя файла этой XML схемы должно быть «EDS_CommNet_Profile_wrapper.xsd». Синтаксис ASCII ранее принятого EDS описан в С.4 (приложение С).

6.3.2.2 Application Layers (прикладные уровни)

Класс EtherNet/IP ApplicationLayers представляет комбинированные профили трех верхних уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций EtherNet/IP.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 10:

- ConnectionManager (менеджер связи) определяет характеристики, относящиеся к соединениям и управлению соединениями;

13

-    MessageRouter (маршрутизатор сообщений) определяет характеристики, связанные с маршрутизацией внутренних сообщений в устройстве.

Примечание — Соответствующий объект Connection Manager и объект Message Router полностью определены в МЭК 61158-5:2003 и МЭК 61158-6:2003 (тип 2).

6.3.2.3    Transport Layers (транспортные уровни)

Класс EtherNet/IP TransportLayers представляет комбинированные профили для низших четырех уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций EtherNet/IP.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 10:

-    ENPhysicalLayer (Физический уровень EN) определяет характеристики физического уровня;

-    EtherNetIPLinkObject определяет характеристики, связанные с конфигурацией и мониторингом канала передачи данных;

-    TCPIPInterfaceObject определяет характеристики, связанные с конфигурацией и мониторингом TCP/IP;

-    Encapsulation Protocol (протокол инкапсуляции) определяет характеристики, связанные с инкапсуляцией сообщений приложения в TCP/IP;

-    порты определяют порты устройства, которые могут направлять сообщения из одной связи на другую связь.

Примечание — Соответствующий EtherNet Link объект связи и TCP/IP объект интерфейса полностью описаны в МЭК 61158-4:2003 (тип 2), опции Encapsulation Protocol (протокол инкапсуляции) подробно изложены в МЭК 61158-6:2003 (тип 2).

6.3.2.4    Network management (управление сетью)

Класс EtherNet/IP NetworkManagement представляет средства наладки конфигурации и характеристик сети в модели интеграции сети коммуникаций EtherNet/IP.

Этот класс далее подразделяется на несколько классов, как показано на рисунке 10:

-    NM-EtherNetIPLinkObject, NM-TCPIPInterfaceObject, NM-ConnectionManager и NM-MessageRouter определяют характеристики, связанные с менеджментом класса соответствующих объектов.

6.4    PROFINET

6.4.1    Общие положения

Примечание — Дополнительно к терминологии и нотации UML в ИСО 15745-1:2003 (приложение А) используют нотацию кратности (UML VI.4). Кратность атрибута выражается в квадратных скобках.

6.4.2    Профиль устройства

6.4.2.1 Общие положения

На рисунке 11 показана диаграмма класса профилей устройства GSDML.

0..* Рисунок 11 —Диаграмма класса профилей устройства GSDML

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

XML схема, представляющая шаблон профиля устройства GSDML, определена в D.5.2 (приложение D). Заголовок профиля для профиля устройства GSDML должен иметь следующее содержание: <ProfileHeader>

<Profileldentification>PROFINET Device Profile</Profileldentification> <ProfileRevision>1.00</ProfileRevision>

<ProfileName>Device Profile for PROFINET Devices</ProfileName>

<ProfileSource>PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. (PNO)</ProfileSource> <ProfileClasslD>Device</ProfileClasslD>

<IS015745Reference>

<IS015745Part>4</IS015745Part>

<IS015745Edition>1 </IS015745Edition>

<ProfileTechnology>GSDML</ProfileTechnology>

</IS015745Reference>

</ProfileHeader>

6.4.2.2 Device Identity (идентификация устройства)

На рисунке 12 показана диаграмма класса Deviceldentity (идентификация устройства).

Рисунок 12 — Диаграмма класса Deviceldentity

Атрибуты и семантика классов определены в D.4.2 (приложение D).

6.4.2.3 Device Function (функция устройства)

На рисунке 13 показана диаграмма класса DeviceFunction (функция устройства).

Рисунок 13 — Диаграмма класса DeviceFunction

Атрибуты и семантика классов определены в D.4.3.

6.4.2.4 Application Process (прикладной процесс)

6.4.2.4.1 Общие положения

На рисунке 14 приведено описание структуры элемента ApplicationProcess. Классы UML без поля атрибутов подробно определены на отдельной диаграмме. Атрибуты и семантика классов определены в D.4.4 (приложение D).

15

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

Содержание

1    Область применения........................................ 1

2    Нормативные ссылки........................................ 1

3    Термины и определения....................................... 2

4    Сокращения и обозначения.................................... 2

5    Специфические для технологии элементы и правила........................ 3

5.1    Модели интеграции и интерфейсы IAS............................. 3

5.2    Шаблоны профилей....................................... 3

5.3    Специфические для технологии профили............................ 4

6    Профили устройств и сетей коммуникаций в системах управления, основанных на Ethernet.....    4

6.1    ADS-net............................................. 4

6.2    FL-net.............................................. 8

6.3    EtherNet/IP........................................... 11

6.4    PROFINET........................................... 14

Приложение А    (обязательное)    Шаблоны профиля ADS-net...................... 21

Приложение В    (обязательное)    Шаблоны профиля FL-net....................... 35

Приложение С    (обязательное)    Шаблоны профиля EtherNet/IP.................... 50

Приложение D    (справочное) Шаблоны профиля PROFINET.....................124

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации .............161

Библиография............................................162

Введение

Прикладная интеграционная среда (AIF) определяет элементы и правила, облегчающие:

-    систематическую организацию и представление требований к интеграции прикладных систем с помощью моделей интеграции;

-    разработку спецификаций интерфейсов в форме профилей интероперабельности прикладных систем (AIP), что позволяет выбрать как соответствующие ресурсы, так и документацию «встроенных» прикладных систем.

ИСО 15745-1 устанавливает общие элементы и правила описания интегрированных моделей и AIP вместе с их профилями компонент—профили процессов, профили обмена информацией и профили ресурсов. Содержание комплекса стандартов ИСО 15745 и структурный вид составных частей AIP показаны на рисунке 1 ИСО 15745-1:2003.

Настоящий стандарт расширяет исходную AIF, описанную в ИСО 15745-1, путем определения специальных технологических элементов и правил описания как профилей сетей коммуникаций, так и связанных с коммуникациями аспектов профилей устройств, специфичных для систем управления, основанных на Ethernet¹ \ ADS-net^{1 2}, FL-net®³ и EtherNet/IP™⁴. Технология EtherNet/IP™ использует профиль МЭК61158, который описан в МЭК 61784-1.

В частности, настоящий стандарт описывает специфические для технологии шаблоны профилей для профилей устройств и профилей сетей коммуникаций. В рамках AIP вариант профиля устройства или вариант профиля сети коммуникаций является частью профиля ресурсов, определенного в ИСО 15745-1. Варианты файлов XML профиля устройства и профиля сети коммуникаций включены в вариант XML профиля ресурсов с использованием ProfileHandleDataType согласно определениям в ИСО 15745-1:2003, пункт 7.2.5.

Установленные среды (AIF-ы), использующие элементы и правила стандарта ИСО 15745-1, могут быть легко интегрированы с профилями компонент, определенных с использованием элементов и правил, установленных в настоящем стандарте.

Стандарт ИСО 15745-4 был подготовлен техническим комитетом ИСО/ТК184 «Системы промышленной автоматизации и интеграция», подкомитетом ПК 5 «Архитектура, коммуникации и структуры интеграции».

Стандарт ИСО 15745 состоит из следующих частей, под общим названием «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная среда интегрирования открытых систем»:

-    часть 1. Общее эталонное описание;

-    часть 2. Эталонное описание систем управления на основе стандарта ИСО 11898;

-часть 3. Эталонное описание систем управления на основе стандарта МЭК61158;

-    часть 4. Эталонное описание систем управления на основе стандарта Ethernet.

Следует обратить внимание на возможность того, что некоторые элементы настоящего документа могут быть объектом патентных прав. ИСО не несет ответственности за определение патентных прав.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция ПРИКЛАДНАЯ ИНТЕГРАЦИОННАЯ СРЕДА ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

Часть 4

Эталонное описание систем управления на основе стандарта Ethernet

Industrial automation systems and integration. Open systems application integration framework Part 4. Reference description for Ethernet-based control systems

Дата введения — 2011—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает описание технологических спецификаций для элементов и правил как профилей коммуникационной сети, так и связанных с коммуникациями аспектов профилей устройств, относящихся к системам управления на основе Ethernet.

Примечание — Общие элементы и правила описания моделей интеграции и профилей интероперабельности приложений с профилями их компонент (профили процессов, профили обмена информацией и профили ресурсов) установлены в ИСО 15745-1.

При описании среды интеграции приложений настоящий стандарт следует использовать совместно с ИСО 15745-1.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты, которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:

ИСО 639-2:1998 Коды для представления названий языков. Часть 2. Трехбуквенный код (ISO 639-2:1998, Codes for the representation of names of languages — Part 2: Alpha-3 code)

ИСО 15745-1:2003 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная среда интегрирования открытых систем. Часть 1. Общее эталонное описание (ISO 15745-1:2003, Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework—Part 1: Generic reference description)

ИСО/МЭК 7984-4:1989 Системы обработки информации. Взаимодействие открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 4. Структура управления (ISO/IEC 7498-4:1989, Information processing systems — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model — Part 4: Management framework)

ИСО/МЭК 8802-3:2000 Информационные технологии. Телекоммуникации и информационный обмен между системами. Локальные и общегородские сети. Специальные требования. Часть 3. Метод доступа (CSMA/CD) с обнаружением столкновений и спецификации физического уровня (ISO/IEC 8802-3:2000, Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Local and metropolitan area networks — Specific requirements — Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications)

ИСО/МЭК 10646-1:2000 Информационные технологии. Универсальный многооктетный набор кодированных знаков (UCS). Часть 1. Архитектура и основная многоязычная матрица (ISO/IEC 10646-1:2000, Information technology — Universal Multiple-Octet Coded Character Set (UCS) — Part 1: Architecture and Basic Multilingual Plane)

МЭК61158 (все части) Передача цифровых данных для измерения и управления. Полевая шина для систем автоматического регулирования и управления технологическими процессами (IEC 61158 (all parts), Digital data communications for measurement and control — Fieldbus for use in industrial control systems)

МЭК 61784-1:2003 Цифровые передачи данных для измерения и управления. Часть 1. Профильные наборы для непрерывного и раздельного производства полевых шин для систем автоматического регулирования и управления технологическими процессами (IEC 61784-1:2003, Digital data communications for measurement and control — Part 1: Profile sets for continuous and discrete manufacturing relative to fieldbus use in industrial control systems)

IEEE Std 754-1985 (R1990) IEEE Standard for Binary Floating Point Arithmetic

JEM 1479:2002, Protocol specification — Factory automation control Link Network (FL-net)

JIS-TR B0012:2000 Autonomous Decentralized System Network (ADS-net)

REC-xml-20001006 Extensible Markup Language (XML) 1.0 Second Edition — W3C Recommendation 6 October 2000

REC-xmlschema-1 -20010502 XML Schema Part 1: Structures — W3C Recommendation 02 May 2001 REC-xmlschema-2-20010502 XML Schema Part 2: Datatypes — W3C Recommendation 02 May 2001 RFC 768:1980 User Diagram Protocol — Internet Engineering Task Force (IETF), request for Comments

(RFC)

RFC 791:1981 Internet Protocol — Internet Engineering Task Force (IETF), request for Comments (RFC) RFC 793:1981 Transmission Control Protocol — Internet Engineering Task Force (IETF), request for Comments

(RFC)

RFC 894:1984 A standard for the Transmission of IP Datagrams over Ethernet Network — Internet Engineering Task Force (IETF), request for Comments (RFC)

RFC 1738:1994 Uniform Resource Locators (URL) — Internet Engineering Task Force (IETF), Request for Comments (RFC)

RFC 1759:1995 Printer M IB — Internet Engineering Task Force (IETF), Request for Comments (RFC)

ИСО 639-1:2002 Коды для представления названий языков. Часть 1. Двухбуквенный код (ISO 639-1:2002, Codes for the representation of names of languages — Part 1: Alpha-2 code)

ИСО 15745-3:2003 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная среда интегрирования открытых систем. Часть 3. Эталонное описание систем управления на основе стандарта МЭК 61158 (ISO 15745-3:2003, Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework — Part 3: Reference description for IEC 61158-based control systems)

ИСО/МЭК 11578:1996 Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Вызов удаленных процедур (ISO/IEC 11578:1996, Information technology—Open Systems Interconnection — Remote Procedure Call (RPC))

REC-svg-20030114 Scalable Vector Graphics (SVG) 1.1 Specification — W3C Recommendation 14 January 2003, available at <http://www.w3.Org/TR/S VG/>

REC-xpath-1999111 XML Path Language (XPath) Version 1.0-W3C Recommendation 16 November 1999 RFC 1101:1989 DNS encoding of network names and other types — Internet Engineering Task Force (IETF), Request for Comments (RFC)

RFC 2131:1997 Dynamic Host Configuration Protocol — Internet Engineering Task Force (IETF), Request for Comments (RFC)

UML VI .4, OMG — Unified Modeling Language Specification (Version 1.4, September 2001)

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 15745-1.

Примечание — Терминология UML и обозначения, использованные в настоящем стандарте, описаны в ИСО 15745-1:2003 (приложение А).

4    Сокращения и обозначения

AIF — среда интеграции приложений (Application Integration Framework);

AIP — профиль интероперабельности приложений (Application Interoperability Profile);

ASCII —Американский стандартный код для обмена информацией (American Standard Code for Information Interchange);

ASE — элемент сервиса приложения (Common Industrial Protocol);

2

ГОСТ Р ИС015745-4—2010

С1ртм5) —общий промышленный протокол (Common Industrial Protocol);

EDS — электронный бланк данных (Electronic Data Sheet);

IAS — системы промышленной автоматизации (Industrial Automation Systems);

ID —идентификатор (Identifier);

IP — Интернет-Протокол (см. RFC 791 и RFC 894) (Internet Protocol);

MAC — контроль доступа к носителю информации (Media Access Control);

MCG — группа многоадресной передачи (Multicast Group);

OSI — взаимодействие открытых систем (Open System Interconnection);

TCD    — код транзакции (Transaction CoDe);

TCP    — протокол контроля передачи (см. RFC 793) (Transmission Control Protocol);

UDP — протокол датаграммы пользователя (см. RFC 768) (User Datagram Protocol);

UML    —унифицированный язык моделирования (см. UML VI .4) (Unified Modeling Language);

XML — расширяемый язык разметки (см. REC-xml-20001006) (extensible Markup Language);

DAP    — точка доступа к устройству (Device Access Point);

DNS — система имен доменов (Domain Name System (cm. RFC 1101));

GSD — общее описание станции (Generic Station Description);

GSDML — язык разметки для общего описания станции (Generic Station Description Markup Language);

ID    — идентификация (Identification);

10    — ввод/вывод (Input/Output);

PDU    — блок данных протокола (Protocol Data    Unit);

SVG — масштабируемая векторная графика (Scalable Vector Graphics (cm. REC-svg-20030114));

URL — унифицированный указатель ресурса (Uniform Resource Locator);

UUID    —универсальный уникальный идентификатор (Universally Unique Identifier (см. ISO/IEC 11578));

W3C — Консорциум всемирной сети (World Wide Web Consortium).

5 Специфические для технологии элементы и правила

5.1    Модели интеграции и интерфейсы IAS

Разработчик AIP должен подготовить модель интеграции, использующую описанные в ИСО 15745-1 правила, а также гарантировать, что основанные на Ethernet профили устройств и сетей коммуникаций (как соответствующие требованиям интерфейса, так и полученные на основе существующих устройств/сетей коммуникаций) включают в себя необходимые интерфейсы IAS. Интерфейсы IAS, включенные в профиль, должны быть указаны в разделе заголовков (см. ИСО 15745-1:2003, пункт 7.2.2).

Примечание — Интерфесы IAS описаны в ИСО 15745-1:2003 (приложение В).

5.2    Шаблоны профилей

5.2.1    Общие положения

Специфические для основанной на Ethernet технологии шаблоны профилей разрабатывают исходя из общих шаблонов профилей, установленных в ИСО 15745-1:2003 (раздел 7).

5.2.2    Содержание и синтаксис

Комплекс стандартов ИСО 15745 устанавливает шаблоны профилей, представляющие собой XML схемы (REC-xmlschema-1-20010502 и REC-xmlschema-2-20010502) и использующие общую родовую структуру. Профили устройств и сетей коммуникаций, основанные на этих шаблонах, как правило, включают следующее:

-    информацию, необходимую для идентификации соединяемого устройства;

-    описание данных устройства, которые могут быть доступны по сети;

-описание коммуникационных возможностей, поддерживаемых устройством;

-дополнительную относящуюся к поставщику информацию.

Однако в некоторых технологиях на основе Ethernet используют специальный ранее принятый синтаксис ASCII. В связи с этим для достижения обратной совместимости определений шаблонов в любых технологиях (см. приложения) включают все или необходимые следующие подмножества:

-    шаблонов профилей сетей коммуникаций и устройств согласно определениям в ИСО 15745-1;

-    шаблона ИС0 15745 для инкапсуляции файлов, содержащих ранее принятый синтаксис ASCII («оболочку»);

-    ранее принятого синтаксиса ASCII.

5) _С|_Ртм

является торговой маркой ControlNet International, Ltd. и Open DeviceNet Vendor Association, Inc. Эта информация предоставлена для удобства пользователей ИСО 15745 и не означает подтверждения со стороны ИСО держателя торговой марки или какой-либо из его продукции. Для соответствия настоящему стандарту не требуется использование торговой марки CIP™. Применение торговой марки CIP™ требует разрешения ControlNet International, Ltd. и Open DeviceNet Vendor Association, Inc.

3

5.2.3 Заголовок

Заголовок шаблона профиля, определенный в ИС0 15745-1:2003 (пункт 7.2.2), используют для специфических для технологии Ethernet шаблонов профилей. Каждая технология использует одно имя или более для идентификации технологии или ее частных компонент (см. таблицу 1). Выбранное имя должно сохраняться в атрибуте ProfileTechnology в разделе заголовка.

Таблица 1 — Имена ProfileTechnology

Имя ProfileTechnology Технология ADS-Net ADS-Net FL-net FL-net EtherNet/IP EtherNet/IP CIP EtherNet/IP EDS EtherNet/IP GSDML PROFINET

5.3 Специфические для технологии профили

Структура специфического для технологии профиля сети коммуникаций и коммуникационные аспекты структуры профиля устройства, основанные на технологиях Ethernet, описаны в разделе 6. Рассматриваемые технологии включают в себя:

-    ADS-net(cM. 6.1);

-    FL-net (см. 6.2);

-    EtherNet/IP (см. 6.3);

-    PROFINET (см. 6.4).

Соответствующие определения шаблона профиля приведены в приложениях А—D.

6 Профили устройств и сетей коммуникаций в системах управления, основанных на Ethernet

6.1    ADS-net

6.1.1    Профиль устройства

6.1.1.1    Общие положения

На рисунке 1 показана диаграмма класса профилей устройства ADS-net.

Рисунок 1 — Диаграмма класса профилей устройства ADS-net

Имеющиеся форматы профилей устройств ADS-net описаны в А.2 (приложение А).

XML схема, представляющая шаблон профиля устройства ADS-net, определена в А2.3 (приложение А). Имя файла этой XML схемы должно быть «ADS-net_Device_Profile.xsd».

Примечание — Диаграмма класса профиль устройства ADS-net, показанная на рисунке 1, определяет основные классы. Эти классы далее развертываются; подробности приведены в приложении А.

XML схема, представляющая шаблон профиля устройства ADS-net, определена в А.2 (приложение А).

6.1.1.2 Deviceldentity (идентификация устройства)

Класс Deviceldentity содержит атрибуты, которые уникальным образом идентифицируют устройство, и поддерживает сервисы, позволяющие извлечь эту информацию из устройства.

4

ГОСТ Р ИС0 15745-4—2010

Эти атрибуты предоставляют следующие данные:

-    идентификация продавца (VendorName);

-    идентификация устройства (код продукта, версия продукта, имя устройства).

6.1.1.3    DeviceManager (менеджер устройства)

Класс менеджер устройства содержит атрибуты и поддерживает сервисы, используемые для контроля и конфигурирования устройства.

Эти атрибуты предоставляют следующую информацию:

-    DeviceState (статус устройства).

6.1.1.4    DeviceFunction (функция устройства)

Класс DeviceFunction содержит атрибуты и поддерживает сервисы, позволяющие управлять функциями устройства, например его конфигурацией.

Эти атрибуты предоставляют следующую информацию:

-    номер поля данных (DFNO):

-    номер логического узла (LNODENO);

-    режим (MODE).

6.1.1.5    ApplicationProcess (прикладной процесс)

Класс ApplicationProcess содержит атрибуты и поддерживает сервисы, позволяющие осуществлять контроль коммуникаций между программами приложений, выполняемых в ADS-net.

Эти атрибуты предоставляют следующую информацию:

-    список TCD производителей (Producer-TCD-List);

-    список TCD потребителей (Consumer-TCD-List);

-    приоритет (Priority).

6.1.2 Профиль сети коммуникаций

6.1.2.1 Общие положения

На рисунке 2 показана диаграмма класса профилей коммуникационной сети ADS-net.

Рисунок 2 — Диаграмма класса профилей сети коммуникаций ADS-net

5

Существующие форматы профилей сети коммуникаций ADS-net описаны в А.З (приложение А).

XML схема, представляющая шаблон профиля сети коммуникаций ADS-net, определена в А.3.3 (приложение А). Имя файла этой XML схемы должно быть «ADS-net_CommNet_Profile.xsd».

6.1.2.2 ApplicationLayers (прикладные уровни)

6.1.2.2.1 Общие положения

Класс ApplicationLayers ADS-net представляет комбинированные профили трех верхних уровней OSI модели интеграции сети коммуникаций ADS-net. Он устанавливает поддерживаемые элементы сервиса приложения и их ассоциированные сервисы.

На рисунке 3 показано определение класса ApplicationLayers ADS-net.

Рисунок 3 — Диаграмма класса ApplicationLayers ADS-net

6.1.2.2.2 DataField (поле данных)

6.1.2.2.2.1    Общие положения

ADS-net определяет домен под именем «Data Field», в котором подсистемы разделяют информацию при пересылке сообщений между равноправными узлами. Каждый узловой компьютер передает сообщения на многоадресной основе в поле данных, к которому он относится, и другие узловые компьютеры, принадлежащие к тому же полю данных, могут получать эти данные автономно. Многие компьютеры, относящиеся к некоторому полю данных, посылают или принимают данные. Многоадресная группа (MCG), т. е. группа узловых компьютеров, относящихся к определенному полю данных, также вводится в целях локализации многоадресной передачи.

DataField определяет характеристики, используемые для контроля поля данных. Атрибуты DataField предоставляют, в частности, следующую информацию:

-    номер поля данных (DFNO);

-    таблицу многоадресной группы (MCG-Table).

6.1.2.2.2.2    AliveNotification (уведомление о рабочем состоянии)

На поле данных периодически передается сообщение «keep alive» («в рабочем состоянии») для уведомления других узловых компьютеров о статусе узлового компьютера-отправителя.

1

^ Ethernet использован в данном документе в качестве синонима ИСО/МЭК 8803-3.

2

)    ADS-net является торговой маркой, используемой для описания JIS-TR В0012 (сеть Автономной Децентрализованной Системы). Эта информация предоставлена для удобства пользователей ИСО 15745 и не означает одобрения со стороны ИСО торговой марки или какой-либо продукции. Для соответствия настоящему стандарту не требуется использования торговой марки ADS-net.

3

)    FL-net® является торговой маркой для описания JEM 1479. Эта информация предоставлена для удобства пользователей ИСО 15745 и не означает одобрения со стороны ИСО торговой марки или какой-либо продукции. Для соответствия настоящему стандарту не требуется использования торговой марки FL-net®.

4

Издание официальное