ICS 25.040 N 10
E
中华人民共和国国家标准
GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
工业通信网络 现场总线规范
类型 20:HART规范第4部分：应用层协议规范
Industrial communication networks-—Fieldbus specifications—Type 20 HART
specification-Part 4: Application layer protocol specification
(IEC 61158-6-20:2010,Industrial communication networks--Fieldbus specification-Part 6-20:Application layer protocol specification-
Type20elements,IDT)
2014-05-01实施
2013-12-17发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
目 次
前言
范围 1.1 概述 1.2 规范 1.3 一致性 2规范性引用文件
1
术语和定义、符号、缩略语、约定
3
3.1 其他标准中的术语和定义 3.2 IEC/TR61158-1术语 3.3 HART现场总线应用层特定定义 3.4 缩略语和符号 3.5 约定 3.6 状态机约定抽象语法传送语法· 5.1 概述 5.2 通用APDU结构 5.3服务特定APDU结构 5.4数据编码规则 6FAL协议状态机结构
X
10 10 10 10 13 28 34
4
5
AP上下关系状态机 FAL服务协议机(FSPM). 8.1 概述 8.2 FSPM状态表. 8.3 FSPM使用的函数 8.4 FSPM/ARPM原语参数应用关系协议机（ARPM). 9.1 AREP映射到数据链路层 9.2 应用关系协议机（ARPM）· 9.3 AREP状态机原语描述，
7
8
5
35 36 AM
4
45
9
45 47 49 50
AREP状态机使用的函数
9.4 10 DLL映射协议机（DMPM）·
5
10.1 DMPM状态 10.2 DMPM状态机 10.3 在数据链路层和DMPM之间交换的原语
50 50 51 GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
10.4DMPM使用的函数参考文献
52 53
图1APDU格式图2 从站对主站的正常响应图3 从站到主站的命令错误响应图4 从站到主站的通信错误响应图5 不带标识的编码图6 整数类型数据编码图7 Integer16类型数据编码图8 无符号类型数据编码图9 Unsigned16类型数据编码图10 单精度浮点型数据编码图11 双精度浮点型数据编码图12 数据类型数据编码· 图13 协议机与相邻层之间的关系· 图 14 FSPM状态转换图图15 客户机ARPM的状态转换图图16 服务器ARPM的状态转换图图17DMPM状态转换图
10 11 12 12 29 29 29 29 30 30
31 32 35 36 47 48 50
表1 状态机所用的约定· 表2响应代码(Responsecode)值：表3设备状态(Devicestatus）值· 表4 响应代码(Responsecode)值表5 通信错误(Commerror)代码表6标识请求APDU 表7 标识响应的Value字段表 8 标识命令特定的响应代码表9 读主变量响应的Value字段表10 读主变量命令特定的响应代码表 11 读回路电流和范围百分比响应的Value字段表12 读回路电流和范围百分比命令特定的响应代码表13 读动态变量和回路电流响应的Value字段表14 读动态变量和回路电流命令特定的响应代码表15 写回路配置请求的Data字段表16Loop currentmode代码 I
11 11 12 13
13 14 15 15
15
16
16 16 17
+4
17 GB/T 29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
表17写回路配置命令特定的响应代码表18读回路配置响应的Value字段表19读回路配置命令特定的响应代码· 表20读动态变量族类别响应的Value字段· 表21读动态变量族类别命令特定的响应代码表22读带状态的设备变量请求的Data字段表23 读带状态的设备变量响应的Value字段表24 变量状态（Variablestatus）值表25读带状态的设备变量命令特定的响应代码表26读消息响应的Value字段· 表27 读消息命令特定的响应代码表28 读标签，描述符和日期响应的Value字段表29 读标签，描述符和日期命令特定的响应代码表30 读主变量传感器响应的Value字段表31读主变量传感器命令特定的响应代码· 表32 读设备信息响应的Value字段：表33 读设备信息命令特定的响应代码，表34 读最终装配号响应的Value字段. 表35 读最终装配号命令特定的响应代码· 表36 写消息请求的Data字段表37 写消息命令特定的响应代码表38 写标签，描述符和日期请求的Data字段表39 写标签，措描述符和日期命令特定的响应代码表40 写最终装配号请求的Data字段表41 写最终装配号命令特定的响应代码表42 读长标签响应的Value字段表43 读长标签命令特定的响应代码· 表44 写长标签请求的Data字段表45 写长标签命令特定的响应代码表46 Date类型编码表47 单八位位组枚举类型编码表48 单八位位组BitField 表49 PackedASCII字符集表50 ISOLatin-1字符的AccepTable子集表51FSPM状态表-客户机事务表52FSPM状态表-服务器处理情况表53 函数Command(）
17 18 18 18 19 19 19 21 22 22 23 23 .23 24 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 28 28 28
31 32 33 33 34 36
4
44 国 GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
表54 函数CommErr() 表55 函数CommandErr（）表56 函数Resp() 表57 函数Device（）表58 在FSPM和ARPM之间交换的原语所用的参数表59 客户机ARPM状态表60 客户机ARPM状态表表61 服务器APRM状态表62 服务器ARPM状态表表63 ARPM发给DMPM的原语表64 DMPM发给ARPM的原语表65 在ARPM和DMPM之间交换的原语所使用的参数表66 DMPM状态描述表67 DMPM状态表-客户机事务表68 DMPM状态表-服务器事务表69 在数据链路层和DMPM之间交换的原语
44 45
45
45
45
47
48 48 49 49
49
50 50 50 51 51
IV GB/T 29910.42013/IEC 61158-6-20:2010
前言
GB/T29910《工业通信网络现场总线规范 类型20：HART规范》分为以下6个部分：
第1部分：HART有线网络物理层服务定义和协议规范；第2部分：HART有线网络数据链路层服务定义和协议规范；第3部分：应用层服务定义； -第4部分：应用层协议规范；
-
第5部分：WirelessHART无线通信网络及通信行规；
一
第6部分：应用层附加服务定义和协议规范，本部分为GB/T29910的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分等同采用IEC61158-6-20：2010《工业通信网络 现场总线规范 第6-20部分：应用层协议
-
规范类型20元素》（英文版）。
与本部分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：
GB/T9387.1-1998信息技术 开放系统互连 基本参考模型 第1部分：基本模型（ISO/ IEC 7498-1:1994,IDT) GB/T15273.1—1994 信息处理 八位单字节编码图形字符集 第1部分：拉丁字母一 (ISO/IEC8859-1:1987,IDT) GB/T16262.1—2006 信息技术 开放系统互连 抽象语法记法一（ASN.1） 第1部分：基本记法规范（ISO/IEC8824-1:2002，IDT) GB/T16263.1-2006 信息技术 交开放系统互连 第1部分：ASN.1 编码规则（ISO/IEC 8825-1:2002,IDT) GB/T17176—1997 信息技术 开放系统互连应用层结构（ISO/IEC9545：1994，IDT） GB/T17966-2000 微处理器系统的二进制浮点运算（IEC60559：1989，IDT）
-
本部分的技术内容和组成结构与IEC61158-6-20：2010《工业通信网络现场总线规范 第6-20 部分：应用层协议规范类型20元素》（英文版）相一致，只是对第2章规范性引用文件做了如下调整和补充：
将参考文献中IEC8825-1调整到第2章，因为在第3章中引用；增加了GB/T29910.5—2013，因为在表23等条文中引用。
本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、HART通信基金会、中国科学院沈阳自
动化研究所、上海自动化仪表股份有限公司、西南大学、上海工业自动化仪表研究院、北京和利时系统工程股份有限公司、北京奥斯汀科技有限公司、福建上润精密仪器有限公司、中国仪器仪表行业协会、上海汉物天物联网技术有限公司、重庆工业自动化仪表研究所、二重集团（德阳)重型装备股份有限公司。
本部分主要起草人：高镜媚、刘丹、王麟琨、冯翔、刘涛、梁炜、杨志家、包伟华、刘枫、王骏、罗安、陈小枫、 戈剑、董景辰、蒋济友。
v GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
工业通信网络现场总线规范
类型20：HART规范第4部分：应用层协议规范
1范围
1.1概述
现场总线应用层（FAL）为用户程序提供访问现场总线通信环境的一种手段。在这一方面，可将 FAL视为"相应的应用程序之间的一个窗口”。
GB/T29910的本部分为在HART现场总线特定的自动化环境中，应用程序之间的基本报文通信
提供了公共要素。这些基本报文通信包括“严格时间要求（time-critical)”的通信和“非严格时间要求 (non-time-critical)”的通信。术语“严格时间要求”表示存在一个时间窗，在此时间窗内，要求以某个已定义的确定性等级完成所要求的一个或多个规定动作。在时间窗内未完成规定的动作，会产生请求这些动作的应用失败的风险，甚至伴随造成仪器、设备和可能的人身危险
本部分以抽象方式从以下几方面定义了HART现场总线应用层所提供的外部可见行为：
定义在进行通信的应用实体间传递的应用层协议数据单元的抽象语法；
a）
b) 定义在进行通信的应用实体间传递的应用层协议数据单元的传送语法；
定义在进行通信的应用实体间可见的应用服务行为的应用上下关系状态机； d) 定义在进行通信的应用实体间可见的通信行为的应用关系状态机。 本部分的目的是为了定义协议以定义： a）在GB/T29910.3中定义的服务原语的传输表示； b）与其传输相关的外部可见的行为。 本部分规定了IEC现场总线类型20的应用层结构和服务，与OSI基本参考模型（ISO/IEC7498
c)
1)和OSI应用层结构（ISO/IEC9545）一致。 1.2规范
本部分的首要目标是规定传递GB/T29910.3中定义的应用层服务的应用层协议语法和行为。 本部分的第二目标是提供已有工业通信协议的移植路径。正是这一目标导致了IEC61158不同类
型的服务的多样性。 1.3一致性
本部分未规定个别的实现或产品，也未约束工业自动化系统中应用层实体的实现。一致性是通过本应用层协议规范的实现来获得的。
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。
1 GB/T29910.4—2013/IEC61158-6-20:2010
GB/T29910.3--2013 3工业通信网络 现场总线规范 范类型20：HART规范 第3部分：应用层服务定义（IEC61158-5-20：2010，IDT）
GB/T29910.5—2013工业通信网络 齐现场总线规范 类型20：HART规范 第5部分：Wire lessHART无线通信网络及通信行规（IEC62591:2010，IDT）
IEC60559微处理器系统的二进制浮点运算（Binaryfloating-pointarithmeticformicroprocessor systems)
IEC/TR61158-1工业通信网络 现场总线规范 第1部分：IEC61158和IEC61784系列概述和导则（Industrial communication networks—Fieldbus specifications—Part 1：Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series)
ISO/IEC7498-1信息技术 开放系统互连 基本参考模型 第1部分：基本模型（Information technology-Open systems interconnectionBasic reference model-Part 1:The basic model)
ISO/IEC8824-1信息技术 开放系统互连 抽象语法记法一（ASN.1）第1部分：基本记法规范[Information technologyAbstract Syntax Notation One（ASN.1)--Part 1:Specification of basic notation]
ISO/IEC8825-1信息技术开放系统互连第1部分：抽象语法记法一（ASN.1） 编码规则 [Information technology-Open Systems InterconnectionSpecification of Basic Encoding Rules for Abstract Syntax Notation One(ASN.i)J
ISO/IEC8859-1信息处理八位单字节编码图形字符集第1部分：拉丁字母一（Information processing -8-Bit single-byte coded graphic character sets-Part 1:Latin alphabet No.1)
ISO/IEC9545信息技术开放系统互连应用层结构（Informationtechnology一Opensystems interconnection—Application layer structure)
术语和定义、符号、缩略语、约定
3
3.1 其他标准中的术语和定义 3.1.1 ISO/IEC7498-1的术语和定义
ISO/IEC7498-1中界定的下列术语适用于本文件： a) 抽象语法
abstract syntax application entity application process
b) 应用实体 c) 应用过程 d) 应用协议数据单元 application protocol data unit e) 应用服务元素
application service element application entity invocation application process invocation application transaction presentation context real open system transfer syntax
f) 应用实体调用 g) 应用过程调用 h) 应用事务 i) 表示上下关系 j) 开放实系统 k) 传输语法
3.1.2 ISO/IEC9545的术语和定义
ISO/IEC9545中界定的下列术语适用于本文件： a) 应用关联
application-association
2