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

ICS25.040N10中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20171-2006用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范GB/T20171-2006中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行北京西城區(qū)復(fù)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(quán)專有侵權(quán)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(shù)語和定義3.1GB/T9387中的術(shù)語3.2GB/T16262-1996中的術(shù)語3.3GB/T17967-2000中的術(shù)語3.4IEC61158-5中的術(shù)語3.5IEC61804-2中的術(shù)語3.6本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的術(shù)語…….1D4行符號和縮略語…………125145.1對象定義約定…二5.2服務(wù)定義約定…5.3協(xié)議狀態(tài)機(jī)的約定…6EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.16.2EPA結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)……..6.36.4EPA設(shè)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(diào)度規(guī)程7.4EPA通信調(diào)度管理實體PDU結(jié)構(gòu)EPA通信調(diào)度管理實體PDU編碼7.58EPA應(yīng)用層服務(wù)定義408.2數(shù)據(jù)類型ASE通通信模型規(guī)范……8.359EPA應(yīng)用層服務(wù)一覽8.4109EPA應(yīng)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(jī)概述9.4系統(tǒng)管理實體協(xié)議狀態(tài)機(jī)140

GB/T20171—20069.5應(yīng)應(yīng)用訪問實體協(xié)議狀態(tài)機(jī)1499.6套接字映射實體協(xié)議狀態(tài)機(jī)160基于XML的EPA設(shè)備描述10162162EPA可擴(kuò)展設(shè)備描述文件概述10.210.3設(shè)備描述文件結(jié)構(gòu)定義….10.4組杰軟件接口·.附錄A(規(guī)范性附錄)EPA網(wǎng)絡(luò)安全導(dǎo)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(shè)計和安裝指導(dǎo)……196表1服務(wù)原語格式示例16表2狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換表的約定表3EPA對ISO/OSI模型的映射表4EPA通信調(diào)度管理實體EPACSME狀態(tài)轉(zhuǎn)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(jié)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(wù)表23EMFindTagQuery服務(wù)參數(shù)EMFindTagReply服務(wù)參數(shù)表24表25EMGetDeviceAttribute服務(wù)參數(shù)76EMDeviceAnnunciation服務(wù)參數(shù)表26表27EMSSetDeviceAttribute服務(wù)參數(shù)表28EMClearDeviceAttribute服務(wù)參數(shù)81表29域ASE支持的服務(wù)表30域的存取組…表31域的存取權(quán)限8.3

GB/T20171一2006表32域下載服務(wù)的參數(shù)84表33域上載服務(wù)參數(shù)事件管理服務(wù)……表3487表35事件對象的存取組·88表36事件對象的存取權(quán)限表37事件通知服務(wù)參數(shù)·89事件通知確認(rèn)服務(wù)參數(shù)表38表39改變事件條件監(jiān)視服務(wù)參數(shù)表40變量訪問服務(wù)92表41域的存取組……表42域的存取權(quán)限93表43域的存取組……表44域的存取權(quán)限表45變量讀服務(wù)參數(shù)表96表46變量寫服務(wù)參數(shù)表·表47信息分發(fā)服務(wù)參數(shù)表98EPA應(yīng)用層服務(wù)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(jié)構(gòu)描述…………表85EMFindTagQuery服務(wù)報文編碼表10EMFindTagReply服務(wù)報文編碼表··表86129表87EMGetDeviceAttribute服務(wù)請求編碼表·130表88EMGetDeviceAttribute服務(wù)正響應(yīng)編碼表EMGetDeviceAttribute服務(wù)負(fù)響應(yīng)編碼表表89EMDeviceAnnunciation服務(wù)請求報文編碼表表90131EMSSetDeviceAttribute服務(wù)請求報文編碼表表91表92EMSSetDeviceAttribute服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表EM二SetDeviceAttribute服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表表931表94EMClearDeviceAttribute服務(wù)請求報文編碼表38EMClearDeviceAttribute服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表表95EMClearDeviceAttribute服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表表96134表97域下載請求服務(wù)報文編碼表表98域下載服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表表99域下載服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表域上載請求服務(wù)報文編碼表·…….表100：表101域域上載請求服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表表102域上載請求服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表136表103事件通知服務(wù)報文編碼表·…表104事件通知確認(rèn)服務(wù)報文編碼表1表105事件通知確認(rèn)服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表事件通知確認(rèn)服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表表106137表107改變事件條件監(jiān)視服務(wù)報文編碼表表108改變事件條件監(jiān)視服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表13改變事件條件監(jiān)視服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表表109變量讀請求服務(wù)報文編碼表…………表1101表111變量讀請求服務(wù)報文正響應(yīng)編碼表變量讀請求服務(wù)報文負(fù)響應(yīng)編碼表表112表113變量寫請求服務(wù)報文編碼表…….變量寫請求服務(wù)正響應(yīng)報文編碼表表114表115變量寫請求服務(wù)負(fù)響應(yīng)報文編碼表139信息分發(fā)服務(wù)報文編碼表表116139表117應(yīng)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(yīng)用層用戶發(fā)布的原語·……140系統(tǒng)管理實體與應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)用層用戶向應(yīng)用訪問實體發(fā)布的原語表143應(yīng)用訪問實體向應(yīng)用層用戶發(fā)布的原語………表144應(yīng)用訪問實體和應(yīng)用層用戶之間交換的原語所用的參數(shù)表145應(yīng)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(yīng)用訪問實體發(fā)布的原語應(yīng)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(yīng)用訪問實體狀態(tài)描述表148151應(yīng)用層狀態(tài)表-一發(fā)送方狀態(tài)轉(zhuǎn)換表149151表150接收方狀態(tài)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換表154表156域狀態(tài)取值·…………表157域管理狀態(tài)轉(zhuǎn)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(wù)處理表166套接字映射實體狀態(tài)表接收方事務(wù)處理表167ServiceType兩數(shù)描述表168根元素…表169設(shè)備描述文件信息體描述元素表170設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體描述元素……表171受備標(biāo)識描述結(jié)構(gòu)體描述元素10表172功能塊描述結(jié)構(gòu)體描述元素…功能塊結(jié)構(gòu)體描述元素…………表173168功能塊基本信息描述結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(quán)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(hù)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(jī)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(jī)殼外部電纜與干擾源最小距離表C.2192表C.3機(jī)殼內(nèi)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(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示例圖21圖4無線局域網(wǎng)EPA現(xiàn)場設(shè)備接入模型·…23

GB/T20171-2006圖5藍(lán)牙EPA現(xiàn)場設(shè)備接入的協(xié)議模型24EPA設(shè)備間的通信圖7EPA鏈路關(guān)系3圖8數(shù)據(jù)鏈路層模型29圖9EPA通信調(diào)度示意圖30圖10EPA通信調(diào)度管理實體EPACSME狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖11EPA報文標(biāo)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(jié)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(guān)系·..40圖16EPA應(yīng)用層的體系結(jié)構(gòu)位置41圖17客戶機(jī)/服務(wù)器交互作用43圖18推模型交互作用…………13EPA應(yīng)用層傳輸?shù)腁PO服務(wù)圖1944應(yīng)用實體結(jié)構(gòu)………圖2015圖21EPA應(yīng)用層ASE示例圖22EPA應(yīng)用層對象管理47圖23ASE服務(wù)傳送·…………圖24定義和建立AREP·…………49EPA應(yīng)用層體系結(jié)構(gòu)組件圖25數(shù)據(jù)類型類層次示例………圖2653EPA應(yīng)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(jī)之間交換的原語圖30圖31EPA管理實體協(xié)議狀態(tài)機(jī)圖32應(yīng)用訪問實體狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖151圖33事件管理協(xié)議狀態(tài)機(jī)154域管理協(xié)議狀態(tài)機(jī)（Server)圖34155圖35套接字映射實體狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖161圖36XDDL模型圖37XDDL可擴(kuò)展設(shè)備描述文件結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C為規(guī)范性附錄本標(biāo)準(zhǔn)由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國工業(yè)過程測量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第四分技術(shù)委員會歸口本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：浙江大學(xué)、浙江中控技術(shù)股份有限公司、中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、重慶郵電學(xué)院、大連理工大學(xué)、清華大學(xué)本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、上海工業(yè)自動化儀表研究所、北京華控技術(shù)有限責(zé)任公司。本標(biāo)準(zhǔn)起草人：褚健、金建祥、王宏、馮冬芹、徐冬、王平、仲崇權(quán)、楊細(xì)福、繆學(xué)勤。本標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前，以太網(wǎng)和無線通信技術(shù)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(luò)得到了廣泛應(yīng)用.并有直接向下延伸,應(yīng)用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(biāo)準(zhǔn))。而對較高的層次，會話層、表示層、應(yīng)用層等沒有作技術(shù)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(shè)備進(jìn)行互連，不能保證它們之間的信息互訪,因此有必要定義應(yīng)用層規(guī)范.以實現(xiàn)基于以太網(wǎng)和無線技術(shù)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(yīng)的機(jī)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(jié)構(gòu)與通信規(guī)范》針對工業(yè)測量與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn),以工業(yè)控制為應(yīng)用對象,以以太網(wǎng)和無線通信、TCP/IP為基礎(chǔ).在MAC層與網(wǎng)絡(luò)層之間定義了EPA通信調(diào)度管理實體.同時還定義了應(yīng)用層服務(wù)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(luò)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(jié)構(gòu)與通信規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、應(yīng)用層服務(wù)定義與協(xié)議規(guī)范以及基于XML的設(shè)備描述規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而.鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。GB4208—1993外殼防護(hù)等級(IP代碼)eqvIEC60529:1989)GB/T5271(所有部分）信息技術(shù)詞匯（eqvISO/IEC2382）GB/T9387(所有部分）信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連基本參考模型(idrI