ICS 25. 040 N 10
中华人民共和国国家标准
GB/T 27960—2011
以太网POWERLINK通信行规规范
Ethernet POWLINK communication profile specification
2012-07-01实施
2011-12-30 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
30 GB/T 27960—2011
目 次
前言 范围
XI
1
2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语· 3.1术语和定义 3.2缩略语概述
...
4
4.1 时隙通信网络管理 4.2 POWERLINK 主要特性.............................. 4.3集成 4. 4 模块化机器模型
++ ++
++
..
5
10
5.1 参考模型· 5.2 设备模型· 5.3 通信模型· 6　物理层· 6.1 拓扑结构· 6.2 网络指南· 6.3 端口和连接器· 6. 4 线缆（推荐） 7 数据链路层· 7.1 工作模式 7. 2 POWERLINK 模式 7.3 基本以太网模式· ..... 7. 4 MAC寻址
10 11 13
.............................-..-..--...
15 15 16 16 19 19 19 20 51 52 52 53 61 96 96 102 103 103 103 111 I
一---一电电-电 +. . +.
+.+....--.--+1-
...
7.5 POWERIINK 的寻址 7.6 頔结构 7.7 数据链路层（DLL）错误处理· 8网络/传输层 8.1 IP 协议 8.2POWERLINK 兼容 UDP/IP格式 8.3POWERLINK 顺序层- 9应用层 9. 1 数据类型和编码规则 9.2 对象字典
--
+ GB/T 27960—2011
9.3 服务数据对象（SDO) 9.4 过程数据对象(PDO) 9.5 错误信号通知（Error Signaling) 9.6 程序 9.7 配置管理 9.8 从可编程设备输人 10网络管理(NMT) 10.1 NMT状态机 10.2 NMT对象字典条目 10.3 网络管理服务 10.4 启动管理节点 11 诊断· 11.1 诊断对象字典条目· 12路由 12.1路由类型1 12.2路由类型2 13 指示器· 13.1 指示器状态和闪烁率， 13.2 指示器信号 13.3推荐标记· 附录A（规范性附录）对象库览表 A.1对象字典条目，按索引排序 A.2对象字典条目,按名称排序附录B（规范性附录）设备描述条目· 附录 C （规范性附录）常量值分配…. C. 1 POWERLINK 报文类型ID C.2AsyncSend请求优先级 C.3 ASnd 服务 ID ... C. 4 SoA RequestedServiceID C.5 对象字典对象类型， C.6 NMT 状态 C. 7 NMT命令 C.8 通用自的常量 C.9 错误代码常量 C. 10 SDO中止代码附录 D （规范性附录）数据手册要求参考文献·
116 154 165 176 180 191 194 194 208 : 248 269 297 297 301 301 325 325 326 326 327 328 328 333 338 343 343 343 343 344 344 344 345 346 348 349 351 352
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图1时隙通信网络管理(SCNM) 图2基于POWERLINK的机器集成到终端用户的IT网络基础设施 1
9 GB/T 27960—2011
图3典型的集中式与分散式控制器结构图 4 参考模型图 5 服务类型图 6 设备模型图7 非证实的主从通信图 8 证实的主从通信图 9 客户机/服务器通信图 10 “推”模型图11 “拉”模型图 12 星型拓扑结构和总线型拓扑结构图 13 RJ45引脚分配（左：连接器：右：端口）图 14 IP67端自引脚分配· 图15 推荐的RJ45到RJ45连接的引脚分配图 16 不推荐的RJ45到RJ45连接的引脚分配· 图 17 M12到M12连接的引脚分配图 18 M12到RJ45连接的引脚分配图 19 POWERLINK 周期图 20 POWERLINK等时同步过程图 21 复用类POWERLINK周期· 图 22 异步调度图 23 异步传输优先级处理（优先级PR：7=PRIO_NMT_REQUEST,3PRIOGENERIC
10 11 12 14 14 14 15 15 16 17 17 18 18 19
=
O 21 22
23 24
.26 27 28 29 :30 40
REQUEST)
图 24 POWERLINK短周期图 25 POWERLINK周期定时，起始阶段和等时同步阶段··· 图 26 POWERLINK周期定时，异步阶段和CN的AsyncSend传输图 27 POWERLINK周期定时，异步阶段和MN的AsyncSend传输图 28 复用类时隙分配· 图 29 CN 周期状态机,以及状态 NMT_GS_INITIAIISATION、NMT_CS_NOT_ACTIVE、
NMT..CS_BASIC_ETHERNET 和 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1
42
图 30CN 周期状态机(DLL..CS),对 NMT_CS 的状态 NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_2、
.43 47
NMT_CS_READY_TO_OPERATE 以及 NMT_CS_OPERATIONAL 有效
图 31 MN 周期状态机,NMT_MS_PRE_OPERATIONAL_1状态· 图 32 MN 周期状态机,以及 NMT_MS_OPERATIONAI、NMT_MS_READY_TO_OPERATE
和 NMT_MS.PRE_OPERATIONAL2 状态
49 65 66 69 70 72 .98 103 103 103 1I
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图 33 错误登记· 图 34 阈值计数器图 35 超时· 图 36 定时违规图 37 超出周期时间图 38 IPv4地址的结构图 39 POWERLINK帧结构图 40 POWERLINK兼容的UDP/IP頔结构图41 传统以太网顿结构 GB/T 27960—2011
图 42 SDO 层模型图 43 嵌人 UDP/IP颇的 POWERLINK SDO 图 44 UDP套接字图 45 异步连接的初始化图 46 异步连接的关闭图 47 正常的异步通信图 48 延迟的异步通信图 49 发送者历史缓存满时的异步通信图50 异步頔丢失错误图51 异步确认赖丢失错误图 52 异步頔重复错误图 53 异步通信断开错误图 54 异步命令溢出错误图 55 POWERLINK命令层信息结构图 56 分段大小定义图 57 POWERLINK命令层：典型的传输图 58 POWERLINK命令层：典型的上传传输图 59 中止传输图 60 嵌人连接的初始化图 61 关闭连接图 62 正常嵌入的通信图 63 嵌人的请求丢失错误图 64 嵌人的响应丢失错误图 65 嵌人的分段图 66 嵌入的分段上传图 67 “错误信号通知”参考模型图 68 “错误信号通知”总览图 69 “错误信号通知”的初始化图70 通过PReg頔和PRes巅的错误信号通知· 图 71 仅异步CN 和处于·NMT_CS_PRE_OPERATIONAL_1状态的CN 的错误信号通知 ..... 171 图 72 通用初始化NMT状态机
117 118 119 121 122 122 123 124 124 125 125 126 126 127 129 129 130 131 146 146 ：147 148 149 149 150 165 166 169 ..170
.
++
.+P+PP.++.+
：195 198 202 217 241 ... 249
图 73 MN的NMT状态图图 74 CN状态图· 图 75 NMT_RestoreDefParam_REC 恢复步骤图 76 POWERLINK通信时隙· 图77 隐式NMT状态命令服务协议图 78 显式NMT状态命令服务协议图 79 NMT管理命令服务协议图 80 NMT状态响应服务协议(等时同步CN) 图 81 NMT状态响应服务协议（仅异步CN) 图 82 IdentResponse服务协议·.. 图 83 StatusResponse 服务协议图 84 NMT信息服务协议 IV
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250 255 257 ：257 258 261 263 GB/T 27960---2011
图 85NMT_MS_NOT.ACTIVE状态图 86 NMT_MS_PRE.OPERATIONAL_1详细状态图 87 NMT_MS_PRE_OPERATIONAL.2详细状态图 88 NMT_MS.READY_TO_OPERATE详细状态图 89 NMT_MS_OPERATIONAL详细状态· 图 90 在NMT超状态NMTMS下的启动过程图 91 可选CN和必备CN的网络启动过程与NMT_MS的相关性图 92 BOOT_STEP1 子状态· 图 93 CHECK_IDENTIFICATIONLNodeIDJ子状态图 94 CHECK_SOFTWARE[NodeID]子状态 ·... 图 95 CHECK_CONFIGURATION[NodeIDI子状态图 96 GET_IDENTLNodeIDJ子状态图 97 BOOTSTEP2NodeID]子状态图 98 CHECK_COMMUNICATIONINodeIDI子状态图 99 START..CNLNodeIDI子状态· 图100 STARTALL子状态图101 CHECK_STATE子状态图102 CHANGE_NMT_STATE子状态图103 ERROR_TREATMENT 子状态·. 图 104 最小NMT启动过程· 图105 单个CN启动程序示例· 图106 POWERLINK路由器，黑箱模型图107 通过POWERLINK路由器的可能的通信关系图 108 POWERLINK路由器参考模型图109 对称n对n NAT 图 110 NAT结构图 111 POWERLINK路由器中NAT的集成图 112 数据包过滤器的过滤器表·· 图113 POWERLINK路由器类型2 图 114 ERROR LED 状态机
269 271
... 272 ...273 ...275 276 277 278 279 : 280 282 .. 283
284 285 286 287 288 289 290 295 ... 296
302 303 303 306 306 307 309 325 326
12 17 18 31 38
表1 对象字典结构表 2 RJ45端口引脚分配表 3 IP67端口引脚分配表4　POWERLINK周期定时参数表5 POWERLINK周期定时验证：错误代码及处理表6（ CN 周期状态机转换，以及状态 NMT_GS_INITIALISATION、NMT_CS_NOT
-★
ACTIVE.NMT_CS PRE_OPERATIONAL_1 和 NMTCS_BASIC_ETHERNET ...
42
表7（ CN 周期状态机转换，以及 NMT_CS_OPERATIONAL、NMT_CS_PRE_OPERATIONAL2
44
和 NMT.CS_READY_TOOPERATE状态
表8MN周期状态机转换，以及 NMT_MS.PRE_OPERATIONAL_1状态表9MN周期状态机转换，以及NMTMS_OPERATIONAL、NMT_MSREADY_TO
47
49 V
OPERATE 和 NMT_MS..PRE_OPERATIONAL_2 状态 .... GB/T 27960—2011
52 53 54 54 55 55 55 56 57 57 58 59 59 60 60 61 61 62 63 98 102 105 107 107 108 109 109 112 113 113 113 114 114 114 115 115 116 118 118 119 120 120 120
表10 分配的多播地址表 11 POWERLINK 的 NodeID分配表12POWERLINK頔结构表 13 POWERLINK 帧的字段表 14 POWERLINK报文类型表15 SoC 结构表 16 SoC 赖数据字段表17 PReq帧结构表18 PReq 顿数据字段表19 PRes 頔结构表 20 PRes 帧数据字段表 21 SoA赖结构· 表 22 SoA 赖数据字段· 表 23 SoA帧中 RequestedServiceID的定义表 24 ASnd 顿结构表 25 ASnd帧数据字段表 26 ASnd 帧中的 ServiceID值.... 表 27 CN 错误处理表表 28 MN的错误处理表表 29 POWERLINK节点的IP参数表30 POWERLINK 兼容UDP/IP頔格式· 表31 比特序列传输语法表32 UNSIGNEDn 数据类型的传输语法表 33 数据类型INTEGERn的传输语法表 34 数据类型REAL32的传输语法表 35 MAC地址编码示例表 36 IP 地址编码示例表 37 对象类型定义表 38 数据对象的访问属性表39 数据对象的 PDO 映射属性表40 静态数据对象定义示例表41 复杂数据类型对象定义示例表 42 NumberOfEntries 子索引描述示例表43 记录类型对象子索引描述示例表 44 数组类型对象子索引描述示例表 45 子索引 FF,的结构表 46 复杂数据类型描述示例表47 通过UDP/IP传输SDO·.. 表48 通过UDP/IP传输的SDO的字段说明表49 UDP 首部 ·.. 表 50 通过POWERLINKASnd帧传输的SDO 表51 通过POWERLINKASnd帧发送的SDO字段说明表 52 异步数据顿的POWERLINK 顺序层·· W
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