ICS 25. 040 N10
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z 26157.1 --2010
测量和控制数字数据通信 工业控制系统
用现场总线　类型 2:ControlNet 和 EtherNet/IP 规范　第 1 部分：一般描述
Digital data communication for measurement and control--
Fieldbus for use in industrial control systems- Iype 2 : ControlNet and EtherNet/IP specification-
Part 1 :General description
(IEC 61158:2003 TYPE2,MOD)
2011-06-01实施
2011-01-14 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/Z 26157.1—2010
目次
前言引言 1范围 2 规范性引用文件 3术语和定义 4 缩略语参考文献
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图 1 ，与ISO/OSI模型的对应关系
· GB/Z 26157.1—2010
前言
IFC61158：2003《测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线》包括了10种现场总线类型：一类型 1:IEC 技术报告; 类型 2:ControlNet 和 Ethernet/IP; 类型3:PROFIBUS; 类型 4:P-Net;
-类型 5:FF HSE; 类型 6:SwiftNet;
—类型 7:WorldFIP;
-类型 8:Interbus; 类型 9:FF AL; 类型 10:PROFINET。
本指导性技术文件修改采用IEC61158：2003《测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线类型2:ControlNet 和 EtherNet/IP规范第 1部分：一般描述》。
由于IEC 61158系列标准将10种现场总线技术混合在一起进行编写，不便于国内的工程技术及相关人员对各种总线技术的阅读和理解，因此全国工业过程测量和控制标准化技术委员会在采用国际标准时，只采用了其中在国内有广泛应用的类型 2:ControlNet 和 EtherNet/IP 规范的相关技术内容,并根据技术开发人员的习惯将其分为10个部分进行编写。在技术内容上与国际标准没有差异，为方便我国用户使用，在文本结构编排上进行了适当调整，并按GB/T1.1的要求进行编写。
GB/Z26157《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型2：ControlNet和Ether
Net/IP规范》分为如下10个部分：
GB/Z 26157.1一般描述; GB/Z26157.2物理层和介质； GB/Z26157.3数据链路层； GB/Z26157.4网络层及传输层； GB/Z26157.5数据管理； GB/Z26157、6对象模型； GB/Z26157.7设备行规； GB/Z26157.8电子数据表； GB/Z26157.9站管理； GB/Z 26157.10对象库。 本指导性技术文件为第1部分。 本指导性技术文件由中国机械工业联合会提出。 本指导性技术文件由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC 124)归口。 本指导性技术文件起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、清华大学、西南大学、北京钢铁
设计研究总院、中国仪器仪表协会、中国机电一体化技术应用协会、上海自动化仪表股份有限公司、上海工业自动化仪表研究所、上海电器科学研究所（集团）有限公司、罗克韦尔自动化研究（上海）有限公司。
本指导性技术文件主要起草人：梅恪、郑旭、董景辰、阮于东、陈开泰、王锦标、彭瑜、刘枫、包伟华、 夏德海、李百煌、王春喜、王玉敏。
1 GB/Z 26157.1—2010
引言
本确定性控制网络是用于设备间通信的一种串行通信系统，这些设备希望以确定性的并可预知的方式来交换有严格时间要求的应用信息。这些设备包括简单的I/O设备，如传感器/执行器等，也包括复杂的控制设备，如机器人、可编程逻辑控制器、焊接器、过程控制器等。
一般的通信网络采用基于向目的地交付信息的模型，本网络与其不同，它采用的是生产者/消费者模型。生产者/消费者模型允许在发送信息的设备（生产者)和很多接收信息的设备（消费者）之间交换对时间有严格要求的应用信息的时候，不需要把同一数据多次地发送到多个目的地。它把要发送到网络介质上的每一个应用信息都附上一个唯一的标识符。任何需用这一个应用信息的设备只要按照此标识符进行适当的过滤，就可从网络介质上取用此信息。这样，许多设备可从单的生产者设备接受它生产出来的同一个应用信息。
本确定性控制网络采用一个隐含的令牌传递机制提供了很高的协议效率。这个机制允许网络上的所有设备同等地访问网络，而不需要网络再有额外的负担用以专门传送一个“令牌给每个要被允许发送数据的设备。本网络协议采用基于时间的调度机制，它在防止网络碰撞的同时，使网络上的设备以确定和可预告的方式访问介质。对时间有严格要求的数据通常要求以周期性的，可重复的并且可预告的方式来获取，本网络的调度机制允许以预先定义的时间计划来产生这种对时间有严格要求的数据，而不需要为产生这些数据而连续地请求或‘轮询’，这样就减少了网络效率的损失。
本网络协议支持另外一种机制，它允许利用网络的可用时间去传送本质上对时间没有严格要求的数据或只是偶然地需要的数据。这种非预定时间的数据是在对时间有严格要求的数据的生产已经完成之后及在下一个对时间有严格要求的数据的预定时间生产开始之前在网络上传递的。
Ⅱ GB/Z 26157.12010
测量和控制数字数据通信 工业控制系统
用现场总线　类型 2:ControlNet 和 EtherNet/IP 规范　第 1部分：一般描述
1范围
本指导性技术文件规定了确定性控制网络上一个设备的一般要求。 本指导性技术文件适用于其他部分都对应于 GB/T 9387所定义的七层 OSI(Open Systems Inter-
connection,开放系统互连)模型中一个特定的层。图 1表示每一部分在 OSI 模型中的位置。
ControlNet 网络的分层
OSI 参考模型的分层
层7
应用层
第6、7、8部分
对象和对象模型
第10部分：对象库
层6
表示层
数据管理
第5部分
层5
空
会话层
空
层4
报文路由传输连接管理
传输层网络层
第4部分
层3
LLC MAC
层2
数据链路层
第3部分
第9部分：站管理
层1
PLS
物理层
第2部分
PMA
介质
图中： LLC(Logical Link Control)- 一逻辑链路控制； MAC(Medium Access Control) -一介质访间控制; PLS(Physical Layer Signaling)—物理层信号收发; PMA(Physical Layer Medium Attachment Sublayer)- 物理层介质附属子层。
图 1 与 ISO/OSI 模型的对应关系
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技术文件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
1 GB/Z 26157.1--2010
文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。
GB/T 9387.1-1998信息技术开放系统互连 基本参考模型第1部分：基本模型 (idt ISO/IEC 7498-1:1994)
GB/T 9387.3—2008信息技术开放系统互连 基本参考模型 第3部分：命名与编址 (ISO/IEC 7498-3:1997,IDT)
GB/T15629.2—2008信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网 特定要求第2部分：逻辑链路控制（ISO/IEC8802-2：1998，IDT）
GB/T15629.3一1995信息处理系统局域网第3部分：带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD)的访问方法和物理层规范（idtISO/IEC8802-3：1990）
GB/T15969.3—2005可编程序控制器第3部分：编程语言（IEC61131-3：2002，IDT） GB/T16262.1一2006　信息技术　抽象语法记法一（ASN.1）第1部分：基本记法规范
(ISO/IEC 8824-1:2002,IDT)
GB/T16262.2一2006信息技术　抽象语法记法一（ASN.1）第2部分：信息客体规范 (ISO/IEC 8824-2 :2002,IDT)
GB/T16262.3—2006信息技术抽象语法记法-（ASN.1）第3部分：约束规范（ISO/IEC 8824-3:2002,IDT)
GB/T 16262.4—2006 信息技术抽象语法记法-（ASN.1）第4部分：ASN.1规范的参数化 (ISO/IEC 8824-4 :2002,IDT)
GB/T16263.1一2006信息技术ASN.1编码规则第1部分：基本编码规则（BER）、正规编码规则（CER)和非典型编码规则（DER)规范（ISO/IEC8825-1：2002，IDT）
GB/T16263.2—2006信息技术ASN.1编码规则第2部分：紧缩编码规则（PER）规范 (ISO/IEC 8825-2 :2002, IDT)
GB/T 16646--1996信息技术 开放系统互连局域网媒体访问控制（MAC）服务定义 (idt ISO/IEC 10039:1991)
GB/T17547—1998信息技术开放系统互连数据链路服务定义（idtISO/IEC8886：1996） GB/T 17967--2000信息技术开放系统互连基本参考模型OSI服务定义约定（idt ISO/
IEC 10731:1994)
ISO 7498/AD1:1987信息处理系统开放系统互连无连接数据传输 ISO/TR 8509:1987信息处理系统开放系统互连服务约定 ISO/IEC8802-4:1990信息处理系统局域网第4部分：令牌-传递总线访问方法和物理层规范 ANSIX3.159：1989信息系统美国国家标准可编程语言C EIARS-422-A：1978平衡电压式数字接口电路的电气特性 EN122120：1993CENELEC工业技术规格：射频同轴电缆连接器系列BNC MIL-C-17/2A(2)NOT2：1993可挠曲的射频同轴电缆，75Q，M17/2-RG6 MIL-C-17/29C(1)NOT 1:1988 可挠曲的射频同轴电缆，75Q，M17/29-RG59
3术语和定义
下列术语和定义适用于本指导性技术文件。
3. 1
实际的信息包时间间隔actual packet interval;API 一个特定的连接产生其数据时的频率的度量。
3. 2
分配 allocate 从一个公共区域取出资源并把此资源分配给一个特定的实体专门使用。
2 GB/Z 26157.1—2010
3.3
应用 application 生产或消费数据的功能或数据结构。
3.4
应用对象 application objects 通过网络及在网络设备内部，管理和提供运行期报文交换的多种对象类。
3.5
属性 attribute 一个对象外部可见的特性或性能的描述。一个对象的属性包含对象的可变部分的信息。属性一般
提供状态信息或管理对象的操作。属性也可能影响对象的行为。属性可分成类属性和实例属性。 3. 6
行为behavior 表示对象是如何响应特定事件的。它的描述包括属性值和服务之间的关系。
3.7
比特 bit 由0或1组成的信息单位。这是能被传输的最小数据单位。
3.8
间歇或间歇时间 Iblanking or blanking tine 一个节点在发送数据以后并允许接收之前所要求的时间长度。
3.9
类 class 类是一组对象,其中每一个对象都表示一个类似的系统组件。类是对象的抽象化，是定义变量和方
法的模板。一个类中的所有对象有相同的形式和行为，但它们有不同的属性值。 3. 10
类特定服务class specific service 一个特定的对象类为执行一个要求的功能而定义的一种服务。该功能不能由公共服务执行。类特
定服务对定义它的对象类是唯一的。
注：原文中 A class specific object 似应是 A class specific service.
3. 11
客户 client a）借助另外一-个对象(服务器)的服务来完成一个任务的对象。 b）一个报文的发起者,要求服务器响应。
3. 12
通信对象 communication objects 管理和提供网络上在运行期报文交换的组件，诸如连接管理对象，无连接报文管理器（unconnected
massage manager-UCMM),和报文路由器对象。 3.13
连接 connection 两个应用对象间的逻辑绑定。这些应用对象可以在同一设备内或在不同的设备上。
3. 14
连接 ID connection ID;CID 为生产者和消费者之间某一特定连接相关的传输指定的标识符。该标识符标明一个特定的应用
信息。
3 GB/Z 26157.1—2010
3. 15
连接路径 connection path 一个字节流组成的属性，它定义了一个连接实例指向的应用对象。
3. 16
消费 consume 从一个生产者接收数据的动作。
3. 17
消费者 consumer 正在从一个生产者接收数据的节点。
3.18
消费应用 consuming application 消费数据的应用。
3.19
CRC 出错 CRC error 当循环完余校验（cyclic redundancy check，CRC)的值与发送器产生的值不相合时发生的错误。
3. 20
循环 cyclic 描述以有规律的和可重复的方式反复发生事件的术语。
3. 21
聋 deafness 节点听不到协调愤，但能听到其他的链路通信。
3.22
设备 device 连接到链路上的物理硬件。一个设备可以包含个以上节点。
3.23
设备行规device profile 提供同设备类型中类似设备一致性的与设备相关的信息和功能性的集合。
3.24
分支电缆drop cable 将节点接人主干电缆的电缆（网络分接头的组成部分）。
3.25
结束分隔符 end delimiter 一组唯一的 MAC符号，用以标志一个 MAC顿的结束。
3.26
端节点 end node 生产或消费的节点。
3. 27
端点 end point 参与个连接的通信实体之一。
3.28
误差 error 计算、观察、测量的值或条件与设定的、理论修正的值或条件之间的差异。
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