GB/T 20171-2006用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范

ICS25.040N10中华人民共和国国家标准GB/T20171-2006用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范EpAsystemarchitectureandeommunieationspecificationforuseinindustrialcontrolandmeasurementsystems2006-05-08发布2006-11-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会

中华人民共和国国家标准用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范GB/T20171-2006中国标准出版社出版发行北京西城区复兴门外三里河北街16号邮政编码：100045电话：（010)51299090、685220062006年11月第一版号：155066·1-28093版权专有侵权必究举报电话：（010)68522006

GB/T20171一2006前言引言1范围2规范性引用文件3术语和定义3.1GB/T9387中的术语3.2GB/T16262-1996中的术语3.3GB/T17967-2000中的术语3.4IEC61158-5中的术语3.5IEC61804-2中的术语3.6本标准规定的术语…….1D4行符号和缩略语…………125145.1对象定义约定…二5.2服务定义约定…5.3协议状态机的约定…6EPA系统结构6.16.2EPA结构网络拓扑结构……..6.36.4EPA设备间的通信过程EPA系统组态和启动6.57EPA数据链路层协议7.17.2数据链路层模型….207.3EPA通信调度规程7.4EPA通信调度管理实体PDU结构EPA通信调度管理实体PDU编码7.58EPA应用层服务定义408.2数据类型ASE通通信模型规范……8.359EPA应用层服务一览8.4109EPA应用层协议规范……1049.1语法描述1049.2传输语法1159.3协议状态机概述9.4系统管理实体协议状态机140

GB/T20171—20069.5应应用访问实体协议状态机1499.6套接字映射实体协议状态机160基于XML的EPA设备描述10162162EPA可扩展设备描述文件概述10.210.3设备描述文件结构定义….10.4组杰软件接口·.附录A(规范性附录)EPA网络安全导则附录B（规范性附录）基于以太网的物理层附加要求附录（(规范性附录)工业以太网设计和安装指导……196表1服务原语格式示例16表2状态机转换表的约定表3EPA对ISO/OSI模型的映射表4EPA通信调度管理实体EPACSME状态转换表表5EpaPeriodicDataSendingSuc函数描述表6EpaNonPeriodDataAnnunciation函数描述表77EpaPeriodicDataSending丽数描述?..EpaNonPeriodDataSendingSue明数描述表8表9EpaFirstNonPeriodDataSending函数描述表10EpaNonPeriodDataPriority函数描述表11paNonPeriodDataTimeEnough函数描述表12EpaNonPeriodDataSending明数描述表13EpaEndofNonPeriodDataSending明数描述表14EpalsDeviceConfigured函数描述….…表15EpaCountOffsetTime函数描述品表16EpaDataSendingTiming西数描述EpaRecEndofNonPeriodDataSending国数描述表17表18NonPeriodDataAnnunciation报文编码表38非周期数据发送结束声明报文编码表·表19表20EPA报文编码表EPA管理信息库EPAMIB表21表22EPA系统管理实体服务表23EMFindTagQuery服务参数EMFindTagReply服务参数表24表25EMGetDeviceAttribute服务参数76EMDeviceAnnunciation服务参数表26表27EMSSetDeviceAttribute服务参数表28EMClearDeviceAttribute服务参数81表29域ASE支持的服务表30域的存取组…表31域的存取权限8.3

GB/T20171一2006表32域下载服务的参数84表33域上载服务参数事件管理服务……表3487表35事件对象的存取组·88表36事件对象的存取权限表37事件通知服务参数·89事件通知确认服务参数表38表39改变事件条件监视服务参数表40变量访问服务92表41域的存取组……表42域的存取权限93表43域的存取组……表44域的存取权限表45变量读服务参数表96表46变量写服务参数表·表47信息分发服务参数表98EPA应用层服务一览表48表49Boolean数据类型取值为True时的编码115Boolean数据类型取值为False编码表50Unsigned8数据类型编码表51116Unsigned16数据类型编码表52115Unsigned32数据类型编码表53116表54Unsigned64数据类型编码118表551nu8数据类型编码116表56Intl6数据类型编码nt32数据类型编码表57表58Int64数据类型编码表59Real数据类型编码VisibleString数据类型编码表6017表61〇ctetString数据类型编码16表62BitString数据类型编码18表63TimeOfDay数据类型编码16表64BinaryDate数据类型编码表65TimeDifference数据类型编码表66EPAMIBHeader对象编码表表67EPADeviceDescriptor对象编码表120SyncandScheduling对象编码表表68MAXResponseTime对象编码表表69CommunicationScheduleManagement对象编码表表70表71DeviceApplicationInformation对象编码表·.表72FBApplicationinformationHeader对象编码表表73DomainApplicationInformationHeader对象编码表128表74LinkObiectHeader对象编码表

GB/T20171一2006表75FBApplicationInformation对象编码表124表76LinkObiect对象编码表124表77DomainApplicationinformation对象编码表125表78域Domain对象编码表…·125表79简单变量Variable对象编码表126表80事件Event对象编码表表81EPA套接字映射对象127表82EPA套接字映射定时器对象编码表表83差错对象ErrorType编码表12表84报文结构描述…………表85EMFindTagQuery服务报文编码表10EMFindTagReply服务报文编码表··表86129表87EMGetDeviceAttribute服务请求编码表·130表88EMGetDeviceAttribute服务正响应编码表EMGetDeviceAttribute服务负响应编码表表89EMDeviceAnnunciation服务请求报文编码表表90131EMSSetDeviceAttribute服务请求报文编码表表91表92EMSSetDeviceAttribute服务正响应报文编码表EM二SetDeviceAttribute服务负响应报文编码表表931表94EMClearDeviceAttribute服务请求报文编码表38EMClearDeviceAttribute服务负响应报文编码表表95EMClearDeviceAttribute服务负响应报文编码表表96134表97域下载请求服务报文编码表表98域下载服务正响应报文编码表表99域下载服务负响应报文编码表域上载请求服务报文编码表·…….表100：表101域域上载请求服务正响应报文编码表表102域上载请求服务负响应报文编码表136表103事件通知服务报文编码表·…表104事件通知确认服务报文编码表1表105事件通知确认服务正响应报文编码表事件通知确认服务负响应报文编码表表106137表107改变事件条件监视服务报文编码表表108改变事件条件监视服务正响应报文编码表13改变事件条件监视服务负响应报文编码表表109变量读请求服务报文编码表…………表1101表111变量读请求服务报文正响应编码表变量读请求服务报文负响应编码表表112表113变量写请求服务报文编码表…….变量写请求服务正响应报文编码表表114表115变量写请求服务负响应报文编码表139信息分发服务报文编码表表116139表117应用层用户向系统管理实体发布的原语140

GB/T20171一2006表118系统管理实体向应用层用户发布的原语·……140系统管理实体与应用层用户之间交换的原语所用的参数表119表120系统管理实体发布给套接字映射实体的原语141套接字映射实体发布给系统管理实体的原语表121系统管理实体与套接字映射实体之间交换的原语所用的参数表12214表123管理实体状态转换表表124EpaRcvNewlpAddress函数描述145表125EpaAttributeSet函数描述EpaRestoreDefaults雨数描述表126146EpaNewAddress函数描述表127RRestartEPARepearTimer明数描述表128表129EpaClearDuplicatePdTagFlag函数描述EPARepeatTimerExpire函数描述表130EpaSendEMReqRspMessage函数描述表131表132EpaSendEMCommonErrorRsp函数描述147表133EpaSntpSyncLost函数描述EpalPAddressCollision两数描述147表134表135EpaRecvMsg函数描述·.……..表136EpaQueryMatch西数描述·.118EpaMessageIDMatch两数描述表137EpaDevldMatch函数描述表138表139EpaPdTagMatch函数描述表140EpaSet_AttributeData函数描述EpaSetDuplicatePdTagFlag函数描述表14110表142应用层用户向应用访问实体发布的原语表143应用访问实体向应用层用户发布的原语………表144应用访问实体和应用层用户之间交换的原语所用的参数表145应用访问实体和套接字映射实体发布的原语50表146套接字映射实体向应用访问实体发布的原语应用访问实体和套接字映射实体之间交换的原语所用的参数表147150应用访问实体状态描述表148151应用层状态表-一发送方状态转换表149151表150接收方状态转换ServiceType两数描述表151158表152事件通知者向事件对象发布的原语事件对象向事件通知者发布的原语表153158表154事件管理的状态取值表………………154表155事件状态转换表154表156域状态取值·…………表157域管理状态转换表表158DomainDownloadSucceed函数描述159表159DomainWriteBuffer两数描述表160IncreamentlnvokeDomainCounter两数描述159

GB/T20171—2006表161DecreamentlnvokeDomainCounter朗数描述：：·160表162！传输层和套接字映射实体之间交换的原语160传输层和套接字映射实体之间交换的原语所用的参数表163160表164套接字映射实体状态描述160套接字映射实体状态表-表165发送方事务处理表166套接字映射实体状态表接收方事务处理表167ServiceType两数描述表168根元素…表169设备描述文件信息体描述元素表170设备描述结构体描述元素……表171受备标识描述结构体描述元素10表172功能块描述结构体描述元素…功能块结构体描述元素…………表173168功能块基本信息描述结构体描述元素BB表174表175商单变量参数描述元素·枚举变量参数描述子元素表176表177数组变量参数描述子元素结构参数变量描述子元素表178表179对象描述元素·…179表A.1域、事件和变量对象的存取组182表A.2域、事件和变量对象的存取权限业以太网通信线缆选用…表B.1工业环境通用要求·….186表B.2表B.3工业防护级别….铜缆选择通用要求…….表B.4186表B.5桐铜缆直径选择·光纤机械特性要求…….表B.6187表B.7光纤类型……连接器通用要求…………….表B.8166环境对连接器的要求表B.9表B.10铜缆连接器通用要求180不同环境对铜缆连接器的要求表B.11189光纤连接器通用要求.….….表B.12190不同环境对光纤连接器的要求表B.13190表C.1根据电磁兼容性的电缆分类…….机壳外部电缆与干扰源最小距离表C.2192表C.3机壳内部电缆与干扰源最小距离192图1EPA通信协议模型19图2EPA测量与控制系统模型图3EPA系统网络拓扑结构示例图21图4无线局域网EPA现场设备接入模型·…23

GB/T20171-2006图5蓝牙EPA现场设备接入的协议模型24EPA设备间的通信图7EPA链路关系3图8数据链路层模型29图9EPA通信调度示意图30图10EPA通信调度管理实体EPACSME状态转换图图11EPA报文标识37非周期数据声明PDU格式图1237非周期数据发送结束声明PDU格式图1337图14EPA报文PDU格式…图15与OSI基本参考模型的关系·..40图16EPA应用层的体系结构位置41图17客户机/服务器交互作用43图18推模型交互作用…………13EPA应用层传输的APO服务图1944应用实体结构………图2015图21EPA应用层ASE示例图22EPA应用层对象管理47图23ASE服务传送·…………图24定义和建立AREP·…………49EPA应用层体系结构组件图25数据类型类层次示例………图2653EPA应用实体图27ARASE在AP之间传递APDU图2890图29EPA接收到的报文流向·协议状态机之间交换的原语图30图31EPA管理实体协议状态机图32应用访问实体状态转换图151图33事件管理协议状态机154域管理协议状态机（Server)图34155图35套接字映射实体状态转换图161图36XDDL模型图37XDDL可扩展设备描述文件结构163图C.1屏蔽层接地法…194图C.2保证屏蔽层的连续性194图C.3星形接地法…….195

GB/T20171一2006本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口本标准起草单位：浙江大学、浙江中控技术股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、重庆邮电学院、大连理工大学、清华大学本标准参加起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海工业自动化仪表研究所、北京华控技术有限责任公司。本标准起草人：褚健、金建祥、王宏、冯冬芹、徐冬、王平、仲崇权、杨细福、缪学勤。本标准参加起草人：梅恪、陈小枫、欧阳劲松、王忠锋、李卓函、魏剑鬼、刘丹、张利、马万里、张鑫龙

GB/T20171-2006当前，以太网和无线通信技术在工业企业综合自动化系统中的信息管理层、监控级网络得到了广泛应用.并有直接向下延伸,应用于工业测量与控制系统的现场设备级网络的趋势。从ISO/OSI开放系统互连参考模型来石,以太网和无线通信规范只映射为其中的物理层和数据链路层：而在网络层和传输层,目前以TCP/IP协议为主(已成为基于以太网的"事实上的"标准)。而对较高的层次，会话层、表示层、应用层等没有作技术规定。如果只有Ethernet、TCP/IP这低四层协议规范，只能保证连接到以太网上的设备进行互连，不能保证它们之间的信息互访,因此有必要定义应用层规范.以实现基于以太网和无线技术的工业测量和控制仪表与系统之间的可互操作。同时,还需要定义相应的机制，实现基于以太网和无线通信的确定性通信。GB/T20171—2006《用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范》针对工业测量与控制系统网络通信特点,以工业控制为应用对象,以以太网和无线通信、TCP/IP为基础.在MAC层与网络层之间定义了EPA通信调度管理实体.同时还定义了应用层服务与协议规范.实现了工业自动化系统中各网络层次上的信息集成

GB/T20171-2006用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范1范围本标准定义了基于GB/T15629.3-1995、IEEEStd802.11、IEEEStd802.15:2002以及RFC791.RFC768和RFC793等协议的EPA(EthernetforPlantAutomation)系统结构、数据链路层协议、应用层服务定义与协议规范以及基于XML的设备描述规范本标准适用于工业自动化控制领域。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勒误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而.鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB4208—1993外壳防护等级(IP代码)eqvIEC60529:1989)GB/T5271(所有部分）信息技术词汇（eqvISO/IEC2382）GB/T9387(所有部分）信息技术开放系统互连基本参考模型(idrI