GB/T 20171-2006用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構與通信規(guī)范

ICS25.040N10中華人民共和國國家標準GB/T20171-2006用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構與通信規(guī)范EpAsystemarchitectureandeommunieationspecificationforuseinindustrialcontrolandmeasurementsystems2006-05-08發(fā)布2006-11-01實施中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布中國國家標準化管理委員會

中華人民共和國國家標準用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構與通信規(guī)范GB/T20171-2006中國標準出版社出版發(fā)行北京西城區(qū)復興門外三里河北街16號郵政編碼：100045電話：（010)51299090、685220062006年11月第一版號：155066·1-28093版權專有侵權必究舉報電話：（010)68522006

GB/T20171一2006前言引言1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義3.1GB/T9387中的術語3.2GB/T16262-1996中的術語3.3GB/T17967-2000中的術語3.4IEC61158-5中的術語3.5IEC61804-2中的術語3.6本標準規(guī)定的術語…….1D4行符號和縮略語…………125145.1對象定義約定…二5.2服務定義約定…5.3協(xié)議狀態(tài)機的約定…6EPA系統(tǒng)結構6.16.2EPA結構網(wǎng)絡拓撲結構……..6.36.4EPA設備間的通信過程EPA系統(tǒng)組態(tài)和啟動6.57EPA數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議7.17.2數(shù)據(jù)鏈路層模型….207.3EPA通信調度規(guī)程7.4EPA通信調度管理實體PDU結構EPA通信調度管理實體PDU編碼7.58EPA應用層服務定義408.2數(shù)據(jù)類型ASE通通信模型規(guī)范……8.359EPA應用層服務一覽8.4109EPA應用層協(xié)議規(guī)范……1049.1語法描述1049.2傳輸語法1159.3協(xié)議狀態(tài)機概述9.4系統(tǒng)管理實體協(xié)議狀態(tài)機140

GB/T20171—20069.5應應用訪問實體協(xié)議狀態(tài)機1499.6套接字映射實體協(xié)議狀態(tài)機160基于XML的EPA設備描述10162162EPA可擴展設備描述文件概述10.210.3設備描述文件結構定義….10.4組杰軟件接口·.附錄A(規(guī)范性附錄)EPA網(wǎng)絡安全導則附錄B（規(guī)范性附錄）基于以太網(wǎng)的物理層附加要求附錄（(規(guī)范性附錄)工業(yè)以太網(wǎng)設計和安裝指導……196表1服務原語格式示例16表2狀態(tài)機轉換表的約定表3EPA對ISO/OSI模型的映射表4EPA通信調度管理實體EPACSME狀態(tài)轉換表表5EpaPeriodicDataSendingSuc函數(shù)描述表6EpaNonPeriodDataAnnunciation函數(shù)描述表77EpaPeriodicDataSending麗數(shù)描述?..EpaNonPeriodDataSendingSue明數(shù)描述表8表9EpaFirstNonPeriodDataSending函數(shù)描述表10EpaNonPeriodDataPriority函數(shù)描述表11paNonPeriodDataTimeEnough函數(shù)描述表12EpaNonPeriodDataSending明數(shù)描述表13EpaEndofNonPeriodDataSending明數(shù)描述表14EpalsDeviceConfigured函數(shù)描述….…表15EpaCountOffsetTime函數(shù)描述品表16EpaDataSendingTiming西數(shù)描述EpaRecEndofNonPeriodDataSending國數(shù)描述表17表18NonPeriodDataAnnunciation報文編碼表38非周期數(shù)據(jù)發(fā)送結束聲明報文編碼表·表19表20EPA報文編碼表EPA管理信息庫EPAMIB表21表22EPA系統(tǒng)管理實體服務表23EMFindTagQuery服務參數(shù)EMFindTagReply服務參數(shù)表24表25EMGetDeviceAttribute服務參數(shù)76EMDeviceAnnunciation服務參數(shù)表26表27EMSSetDeviceAttribute服務參數(shù)表28EMClearDeviceAttribute服務參數(shù)81表29域ASE支持的服務表30域的存取組…表31域的存取權限8.3

GB/T20171一2006表32域下載服務的參數(shù)84表33域上載服務參數(shù)事件管理服務……表3487表35事件對象的存取組·88表36事件對象的存取權限表37事件通知服務參數(shù)·89事件通知確認服務參數(shù)表38表39改變事件條件監(jiān)視服務參數(shù)表40變量訪問服務92表41域的存取組……表42域的存取權限93表43域的存取組……表44域的存取權限表45變量讀服務參數(shù)表96表46變量寫服務參數(shù)表·表47信息分發(fā)服務參數(shù)表98EPA應用層服務一覽表48表49Boolean數(shù)據(jù)類型取值為True時的編碼115Boolean數(shù)據(jù)類型取值為False編碼表50Unsigned8數(shù)據(jù)類型編碼表51116Unsigned16數(shù)據(jù)類型編碼表52115Unsigned32數(shù)據(jù)類型編碼表53116表54Unsigned64數(shù)據(jù)類型編碼118表551nu8數(shù)據(jù)類型編碼116表56Intl6數(shù)據(jù)類型編碼nt32數(shù)據(jù)類型編碼表57表58Int64數(shù)據(jù)類型編碼表59Real數(shù)據(jù)類型編碼VisibleString數(shù)據(jù)類型編碼表6017表61〇ctetString數(shù)據(jù)類型編碼16表62BitString數(shù)據(jù)類型編碼18表63TimeOfDay數(shù)據(jù)類型編碼16表64BinaryDate數(shù)據(jù)類型編碼表65TimeDifference數(shù)據(jù)類型編碼表66EPAMIBHeader對象編碼表表67EPADeviceDescriptor對象編碼表120SyncandScheduling對象編碼表表68MAXResponseTime對象編碼表表69CommunicationScheduleManagement對象編碼表表70表71DeviceApplicationInformation對象編碼表·.表72FBApplicationinformationHeader對象編碼表表73DomainApplicationInformationHeader對象編碼表128表74LinkObiectHeader對象編碼表

GB/T20171一2006表75FBApplicationInformation對象編碼表124表76LinkObiect對象編碼表124表77DomainApplicationinformation對象編碼表125表78域Domain對象編碼表…·125表79簡單變量Variable對象編碼表126表80事件Event對象編碼表表81EPA套接字映射對象127表82EPA套接字映射定時器對象編碼表表83差錯對象ErrorType編碼表12表84報文結構描述…………表85EMFindTagQuery服務報文編碼表10EMFindTagReply服務報文編碼表··表86129表87EMGetDeviceAttribute服務請求編碼表·130表88EMGetDeviceAttribute服務正響應編碼表EMGetDeviceAttribute服務負響應編碼表表89EMDeviceAnnunciation服務請求報文編碼表表90131EMSSetDeviceAttribute服務請求報文編碼表表91表92EMSSetDeviceAttribute服務正響應報文編碼表EM二SetDeviceAttribute服務負響應報文編碼表表931表94EMClearDeviceAttribute服務請求報文編碼表38EMClearDeviceAttribute服務負響應報文編碼表表95EMClearDeviceAttribute服務負響應報文編碼表表96134表97域下載請求服務報文編碼表表98域下載服務正響應報文編碼表表99域下載服務負響應報文編碼表域上載請求服務報文編碼表·…….表100：表101域域上載請求服務正響應報文編碼表表102域上載請求服務負響應報文編碼表136表103事件通知服務報文編碼表·…表104事件通知確認服務報文編碼表1表105事件通知確認服務正響應報文編碼表事件通知確認服務負響應報文編碼表表106137表107改變事件條件監(jiān)視服務報文編碼表表108改變事件條件監(jiān)視服務正響應報文編碼表13改變事件條件監(jiān)視服務負響應報文編碼表表109變量讀請求服務報文編碼表…………表1101表111變量讀請求服務報文正響應編碼表變量讀請求服務報文負響應編碼表表112表113變量寫請求服務報文編碼表…….變量寫請求服務正響應報文編碼表表114表115變量寫請求服務負響應報文編碼表139信息分發(fā)服務報文編碼表表116139表117應用層用戶向系統(tǒng)管理實體發(fā)布的原語140

GB/T20171一2006表118系統(tǒng)管理實體向應用層用戶發(fā)布的原語·……140系統(tǒng)管理實體與應用層用戶之間交換的原語所用的參數(shù)表119表120系統(tǒng)管理實體發(fā)布給套接字映射實體的原語141套接字映射實體發(fā)布給系統(tǒng)管理實體的原語表121系統(tǒng)管理實體與套接字映射實體之間交換的原語所用的參數(shù)表12214表123管理實體狀態(tài)轉換表表124EpaRcvNewlpAddress函數(shù)描述145表125EpaAttributeSet函數(shù)描述EpaRestoreDefaults雨數(shù)描述表126146EpaNewAddress函數(shù)描述表127RRestartEPARepearTimer明數(shù)描述表128表129EpaClearDuplicatePdTagFlag函數(shù)描述EPARepeatTimerExpire函數(shù)描述表130EpaSendEMReqRspMessage函數(shù)描述表131表132EpaSendEMCommonErrorRsp函數(shù)描述147表133EpaSntpSyncLost函數(shù)描述EpalPAddressCollision兩數(shù)描述147表134表135EpaRecvMsg函數(shù)描述·.……..表136EpaQueryMatch西數(shù)描述·.118EpaMessageIDMatch兩數(shù)描述表137EpaDevldMatch函數(shù)描述表138表139EpaPdTagMatch函數(shù)描述表140EpaSet_AttributeData函數(shù)描述EpaSetDuplicatePdTagFlag函數(shù)描述表14110表142應用層用戶向應用訪問實體發(fā)布的原語表143應用訪問實體向應用層用戶發(fā)布的原語………表144應用訪問實體和應用層用戶之間交換的原語所用的參數(shù)表145應用訪問實體和套接字映射實體發(fā)布的原語50表146套接字映射實體向應用訪問實體發(fā)布的原語應用訪問實體和套接字映射實體之間交換的原語所用的參數(shù)表147150應用訪問實體狀態(tài)描述表148151應用層狀態(tài)表-一發(fā)送方狀態(tài)轉換表149151表150接收方狀態(tài)轉換ServiceType兩數(shù)描述表151158表152事件通知者向事件對象發(fā)布的原語事件對象向事件通知者發(fā)布的原語表153158表154事件管理的狀態(tài)取值表………………154表155事件狀態(tài)轉換表154表156域狀態(tài)取值·…………表157域管理狀態(tài)轉換表表158DomainDownloadSucceed函數(shù)描述159表159DomainWriteBuffer兩數(shù)描述表160IncreamentlnvokeDomainCounter兩數(shù)描述159

GB/T20171—2006表161DecreamentlnvokeDomainCounter朗數(shù)描述：：·160表162！傳輸層和套接字映射實體之間交換的原語160傳輸層和套接字映射實體之間交換的原語所用的參數(shù)表163160表164套接字映射實體狀態(tài)描述160套接字映射實體狀態(tài)表-表165發(fā)送方事務處理表166套接字映射實體狀態(tài)表接收方事務處理表167ServiceType兩數(shù)描述表168根元素…表169設備描述文件信息體描述元素表170設備描述結構體描述元素……表171受備標識描述結構體描述元素10表172功能塊描述結構體描述元素…功能塊結構體描述元素…………表173168功能塊基本信息描述結構體描述元素BB表174表175商單變量參數(shù)描述元素·枚舉變量參數(shù)描述子元素表176表177數(shù)組變量參數(shù)描述子元素結構參數(shù)變量描述子元素表178表179對象描述元素·…179表A.1域、事件和變量對象的存取組182表A.2域、事件和變量對象的存取權限業(yè)以太網(wǎng)通信線纜選用…表B.1工業(yè)環(huán)境通用要求·….186表B.2表B.3工業(yè)防護級別….銅纜選擇通用要求…….表B.4186表B.5桐銅纜直徑選擇·光纖機械特性要求…….表B.6187表B.7光纖類型……連接器通用要求…………….表B.8166環(huán)境對連接器的要求表B.9表B.10銅纜連接器通用要求180不同環(huán)境對銅纜連接器的要求表B.11189光纖連接器通用要求.….….表B.12190不同環(huán)境對光纖連接器的要求表B.13190表C.1根據(jù)電磁兼容性的電纜分類…….機殼外部電纜與干擾源最小距離表C.2192表C.3機殼內部電纜與干擾源最小距離192圖1EPA通信協(xié)議模型19圖2EPA測量與控制系統(tǒng)模型圖3EPA系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構示例圖21圖4無線局域網(wǎng)EPA現(xiàn)場設備接入模型·…23

GB/T20171-2006圖5藍牙EPA現(xiàn)場設備接入的協(xié)議模型24EPA設備間的通信圖7EPA鏈路關系3圖8數(shù)據(jù)鏈路層模型29圖9EPA通信調度示意圖30圖10EPA通信調度管理實體EPACSME狀態(tài)轉換圖圖11EPA報文標識37非周期數(shù)據(jù)聲明PDU格式圖1237非周期數(shù)據(jù)發(fā)送結束聲明PDU格式圖1337圖14EPA報文PDU格式…圖15與OSI基本參考模型的關系·..40圖16EPA應用層的體系結構位置41圖17客戶機/服務器交互作用43圖18推模型交互作用…………13EPA應用層傳輸?shù)腁PO服務圖1944應用實體結構………圖2015圖21EPA應用層ASE示例圖22EPA應用層對象管理47圖23ASE服務傳送·…………圖24定義和建立AREP·…………49EPA應用層體系結構組件圖25數(shù)據(jù)類型類層次示例………圖2653EPA應用實體圖27ARASE在AP之間傳遞APDU圖2890圖29EPA接收到的報文流向·協(xié)議狀態(tài)機之間交換的原語圖30圖31EPA管理實體協(xié)議狀態(tài)機圖32應用訪問實體狀態(tài)轉換圖151圖33事件管理協(xié)議狀態(tài)機154域管理協(xié)議狀態(tài)機（Server)圖34155圖35套接字映射實體狀態(tài)轉換圖161圖36XDDL模型圖37XDDL可擴展設備描述文件結構163圖C.1屏蔽層接地法…194圖C.2保證屏蔽層的連續(xù)性194圖C.3星形接地法…….195

GB/T20171一2006本標準的附錄A、附錄B、附錄C為規(guī)范性附錄本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由全國工業(yè)過程測量和控制標準化技術委員會第四分技術委員會歸口本標準起草單位：浙江大學、浙江中控技術股份有限公司、中國科學院沈陽自動化研究所、重慶郵電學院、大連理工大學、清華大學本標準參加起草單位：機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所、上海工業(yè)自動化儀表研究所、北京華控技術有限責任公司。本標準起草人：褚健、金建祥、王宏、馮冬芹、徐冬、王平、仲崇權、楊細福、繆學勤。本標準參加起草人：梅恪、陳小楓、歐陽勁松、王忠鋒、李卓函、魏劍鬼、劉丹、張利、馬萬里、張鑫龍

GB/T20171-2006當前，以太網(wǎng)和無線通信技術在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的信息管理層、監(jiān)控級網(wǎng)絡得到了廣泛應用.并有直接向下延伸,應用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設備級網(wǎng)絡的趨勢。從ISO/OSI開放系統(tǒng)互連參考模型來石,以太網(wǎng)和無線通信規(guī)范只映射為其中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層：而在網(wǎng)絡層和傳輸層,目前以TCP/IP協(xié)議為主(已成為基于以太網(wǎng)的"事實上的"標準)。而對較高的層次，會話層、表示層、應用層等沒有作技術規(guī)定。如果只有Ethernet、TCP/IP這低四層協(xié)議規(guī)范，只能保證連接到以太網(wǎng)上的設備進行互連，不能保證它們之間的信息互訪,因此有必要定義應用層規(guī)范.以實現(xiàn)基于以太網(wǎng)和無線技術的工業(yè)測量和控制儀表與系統(tǒng)之間的可互操作。同時,還需要定義相應的機制，實現(xiàn)基于以太網(wǎng)和無線通信的確定性通信。GB/T20171—2006《用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構與通信規(guī)范》針對工業(yè)測量與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡通信特點,以工業(yè)控制為應用對象,以以太網(wǎng)和無線通信、TCP/IP為基礎.在MAC層與網(wǎng)絡層之間定義了EPA通信調度管理實體.同時還定義了應用層服務與協(xié)議規(guī)范.實現(xiàn)了工業(yè)自動化系統(tǒng)中各網(wǎng)絡層次上的信息集成

GB/T20171-2006用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構與通信規(guī)范1范圍本標準定義了基于GB/T15629.3-1995、IEEEStd802.11、IEEEStd802.15:2002以及RFC791.RFC768和RFC793等協(xié)議的EPA(EthernetforPlantAutomation)系統(tǒng)結構、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、應用層服務定義與協(xié)議規(guī)范以及基于XML的設備描述規(guī)范本標準適用于工業(yè)自動化控制領域。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勒誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而.鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB4208—1993外殼防護等級(IP代碼)eqvIEC60529:1989)GB/T5271(所有部分）信息技術詞匯（eqvISO/IEC2382）GB/T9387(所有部分）信息技術開放系統(tǒng)互連基本參考模型(idrI