GB/T 36006-2018控制与通信网络Safety-over-EtherCAT规范

ICS25040

N10.

中华人民共和国国家标准

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

控制与通信网络

Safety-over-EtherCAT规范

Controlandcommunicatoinnetwork—Safety-over-EtherCATspecification

(IEC61784-3-12:2010,Industrialcommunicationnetworks—Profiles—

Part3-12:Functionalsafetyfieldbuses—AdditionalspecificationsforCPF12,IDT)

2018-03-15发布2018-10-01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

控制与通信网络

Safety-over-EtherCAT规范

GB/T36006—2018/IEC61784-3-12:2010

*

中国标准出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲号

2(100029)

北京市西城区三里河北街号

16(100045)

网址

:

服务热线

:400-168-0010

年月第一版

20183

*

书号

:155066·1-59593

版权专有侵权必究

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义符号缩略语和约定

3、、、…………2

术语和定义

3.1…………………………2

通用术语和定义

3.1.1………………2

附加术语和定义

3.1.2………………6

符号和缩略语

3.2………………………7

通用符号和缩略语

3.2.1……………7

附加符号和缩略语

3.2.2……………7

约定

3.3…………………7

概况

4FSCP12/1(Safety-over-EtherCAT)………………8

概述

5………………………9

提供行规规范的外部文件

5.1…………9

安全功能要求

5.2………………………9

安全措施

5.3……………9

安全通信层结构

5.4……………………10

与和的关系

5.5FAL(DLL、PhL)……………………10

概况

5.5.1……………10

数据类型

5.5.2………………………10

安全通信层服务

6…………………………11

连接

6.1FSoE…………………………11

周期

6.2FsoE…………………………11

服务

6.3FsoE…………………………12

安全通信层协议

7…………………………12

安全格式

7.1PDU……………………12

安全结构

7.1.1PDU………………12

安全命令

7.1.2PDU………………13

安全

7.1.3PDUCRC………………14

通信规程

7.2FSCP12/1………………17

报文周期

7.2.1………………………17

节点状态

7.2.2FSCP12/1…………17

对通信差错的反应

7.3…………………27

主站的状态表

7.4FsoE………………28

主站状态机

7.4.1FsoE……………28

复位状态

7.4.2………………………32

Ⅰ

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

会话状态

7.4.3………………………34

连接状态

7.4.4………………………38

参数状态

7.4.5………………………43

数据状态

7.4.6………………………48

从站状态表

7.5FsoE…………………52

从站状态机

7.5.1FsoE……………52

复位状态

7.5.2………………………56

会话状态

7.5.3………………………59

连接状态

7.5.4………………………64

参数状态

7.5.5………………………70

数据状态

7.5.6………………………76

安全通信层管理

8…………………………82

参数处理

8.1FSCP12/1………………82

通信参数

8.2FsoE……………………82

系统要求

9…………………82

指示灯和开关

9.1………………………82

指示灯状态和闪烁频率

9.1.1………………………82

指示灯

9.1.2…………………………83

安装导则

9.2……………84

安全功能响应时间

9.3…………………84

概况

9.3.1……………84

看门狗时间的确定

9.3.2FsoE……………………85

最差情况安全功能响应时间的计算

9.3.3…………86

要求的持续时间

9.4……………………87

系统特征值计算的约束条件

9.5………………………87

概况

9.5.1……………87

概率考虑

9.5.2………………………87

维护

9.6…………………88

安全手册

9.7……………88

评估

10……………………89

附录资料性附录的功能安全通信行规的附加信息

A()CPF12………90

附录资料性附录的功能安全行规的评估信息

B()CPF12……………97

参考文献

……………………98

Ⅱ

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

前言

本标准按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

本标准使用翻译法等同采用工业通信网络行规第部分功能安全

IEC61784-3-12:2010《3-12:

现场总线的附加规范

CPF12》。

与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下

:

机械电气安全机械电气设备第部分通用技术条件

———GB5226.1—20081:(IEC602041:

2005,IDT)

可编程序控制器第部分设备要求和测试

———GB/T15969.2—20082:(IEC61131-2:2007,

IDT)

工业通信网络现场总线规范第部分物理层规范和服务定义

———GB/T16657.2—20082:

(IEC61158-2:2007,IDT)

电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验

———GB/T17799.2—2003(IEC61000-6-2:

1999,IDT)

所有部分电气电子可编程电子安全相关系统的功能安全所

———GB/T20438()//[IEC61508(

有部分

)]

本标准做了下列编辑性修改

:

将标准名称修改为控制与通信网络规范

———《Safety-over-EtherCAT》;

按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改

———;

将替换为系列标准删除了有关商标的说明内容并且未发布的标

———“IEC61508”“IEC61508”、,

准现均已发布因此删除原文中的脚注内容

,。

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控制和自动化标准化技术委员会归口

(SAC/TC124)。

本标准起草单位机械工业仪器仪表综合技术经济研究所中国科学院沈阳自动化研究所清华大

:、、

学西南大学北京航空航天大学北京和利时系统工程有限公司上海自动化仪表有限公司沈阳机床

、、、、、

集团设计研究院有限公司海天驱动有限公司欧姆龙自动化中国有限公司技术协会

()、、()、EtherCAT、

德国倍福自动化有限公司

。

本标准主要起草人汪烁丁露高镜媚王春喜杨志家王雪刘枫刘艳强罗安包伟华乔晓崴

:、、、、、、、、、、、

俞士磊李健日岳巍关鹏李天兵范斌程庚

、、、、、、。

Ⅲ

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

引言

现场总线标准与其配套标准和共同定义了一组通信协议以

IEC61158IEC61784-1IEC61784-2

实现自动化应用的分布式控制现场总线技术目前已被普遍接受并证明可行因此很多现场总线技

。。,

术不断提升覆盖了尚未标准化的领域如实时功能安全相关和信息安全相关的应用

,,、。

本标准依据系列标准说明了功能安全通信相关原理规范了基于

IEC61508,,IEC61784-1,IEC

和系列标准的通信行规和协议层的若干安全通信层行规和对应协议但不包括电

61784-2IEC61158(),

气安全和本质安全方面内容

。

图给出了本标准与机械环境中相关安全和现场总线标准之间的关系

1。

注中高复杂性和低复杂性规定了类别和的关系

:GB28526().6()PL()SIL。

图1IEC61784-3与其他标准机械的关系

()

图给出了本标准与过程环境中相关安全与现场总线标准间的关系

2。

Ⅳ

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

a用于规定的电磁环境否则见

,IEC61326-3-1。

图2IEC61784-3与其他标准过程的关系

()

在依据系列标准构建的安全相关系统中安全通信层作为其中的一部分而实现该层为

IEC61508,,

两个或多个安全相关系统的现场总线参与方之间传输报文信息提供必要的可信度或在现场总线出

();

错或失效事件中为安全行为提供足够的可信度

。

本标准规定的安全通信层使现场总线可以用于功能安全达到安全完整性等级的应用该

,(SIL),

等级由其相应的功能安全通信行规来规定

SIL。

一个系统最终声明的取决于所选用的功能安全通信行规在该系统中的实现功能安全通

SIL———

信行规在标准设备中依据本标准的实现并不足以认证该设备是安全设备

。

本标准描述了

:

实现系列标准对安全相关数据通信要求的基本原则包括可能的传输故障补救措

———IEC61508,、

施和对影响数据完整性的考虑

;

对和中多个通信行规族的功能安全行规的分别描述

———IEC61784-1IEC61784-2;

对系列标准中通信服务和协议部分的安全层扩展

———IEC61158。

Ⅴ

GB/T36006—2018/IEC61784-3-122010

:

控制与通信网络

Safety-over-EtherCAT规范

1范围

本标准规定了基于的和类型的安全通信层服务和协议并

IEC61784-2CPF12IEC6115812(),

标识出在中定义的功能安全通信原理与本标准中的安全通信层是相关的

IEC61784-3。

注1不包括电气安全和本质安全方面内容电气安全与危险如电击有关本质安全与关系到潜在爆炸性环境

:。()。

的危险有关

。

本标准定义了在使用现场总线技术的分布式网络内的参与者之间传输安全相关报文的机制该机

,

制符合系列标准对于功能安全的要求这些机制可用于各种工业应用如过程控制制造自

IEC61508。,、

动化和机械

。

本标准为符合本标准的设备和系统的开发者和评估者提供指导

。

注2一个系统最终声明的取决于所选用的功能安全通信行规在该系统中的实现功能安全通信行规在标

:SIL———

准设备中依据本标准的实现并不足以认证该设备是安全设备

。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

。,()。

机械电气安全机械电气设备第部分通用技术条件

IEC60204-1