ICS 25.040
GB
N 10
中华人民共和国国家标准
GB/T20830—2015/IEC61784-3-3:2010
代替GB/Z20830—2007
基 于 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 的功能安全通信行规 -PROFIsafe
-
PROFIsafe-Profile for safety technology on
PROFIBUSDPandPROFINETIO
(IEC 61784-3-3:2010,Industrial communication
networksProfiles—Part3-3:Functionalsafetyfieldbuses
AdditionalspecificationsforCPF3,IDT)
2016-07-01实施
2015-12-10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/T20830—2015/IEC61784-3-3:2010
目 次
前言引言
V
范围 2 规范性引用文件术语、定义、符号、缩略语和约定.
3
3.1 术语和定义 3.1.1通用术语和定义 3.1.2附加术语和定义 3.2符号和缩略语.
10 10
3.2.1 通用符号和缩略语 3.2.2 附加符号和缩略语 3.3 约定.. 4FSCP3/1(PROFIsafe）概览 5 概述· 5.1 为本行规提供规范的外部文档 5.2 安全功能要求 5.3 安全措施 5.4 安全通信层结构
...
12
12
14
14 14 15 15 15 16 19 19 19 19
5.4.1 FSCP3/1安全通信原理 5.4.2 CPF3通信结构 5.5与FAL(和DLL、PhL)的关系 5.5.1 设备模型 5.5.2 应用关系和通信关系 5.5.3 数据类型安全通信层服务· 6.1F-主机服务. 6.2 F-设备服务 6.3 诊断· 6.3.1 安全报警生成 6.3.2 包含iPar-服务器的F-设备安全层诊断 7安全通信层协议 7.1安全PDU格式
.
2
5
20 23 24 2.4 24
25 25 25 26 26 28
7.1.1 安全PDU结构 7.1.2 安全10数据 7.1.3 状态字节和控制字节 7.1.4 （虚拟）监视号
+±+ GB/T20830—2015/IEC61784-3-3:2010
7.1.5 （虚拟)MNR机制（F_CRC_Seed=0） 7.1.6 （虚拟)MNR机制(F_CRC_Seed=1) 7.1.7 CRC2签名（F_CRC_Seed=0) 7.1.8 CRC2签名(F_CRC_Seed=1） 7.1.9 非安全1O数据 7.2FSCP3/1行为 7.2.1 概述 7.2.2 F-主机状态图 7.2.3 F-设备状态图 7.2.4 序列图 7.2.5 监视号复位的时序图 7.2.6 安全时间的监视 7.3故障事件下的反应… 7.3.1 意外的重发 7.3.2 丢失 7.3.3 插人 7.3.4 错序 7.3.5 安全数据的讹误 7.3.6 不接受的延迟 7.3.7 伪装 7.3.8 编址 7.3.9 交换机内的存储器失效 7.3.10 环回 7.3.11 网络边界和路由器 7.4F-启动和运行中参数变化..
29 29 31 32 33 33 3.3 34 38 43 49 49 52 52 52 52 53 53 53 53 53 53
..
..
.
.
..
54
54 55 55 55 56 56 56 56 57 57 57 59 60 60 61 61 62 62 62 65
7.4.1 标准启动过程 7.4.2 i-参数赋值解锁（deblocking）...
安全通信层管理.
8
8.1F-参数 8.1.1 概要 8.1.2 F_Source/Destination_Address（代码名称） 8.1.3 F_WD_Time(F-看门狗时间) 8.1.4 F_WD_Time_2(第二F-看门狗时间） 8.1.5 F_Prm_Flag1（安全层管理参数） 8.1.6 F_Prm_Flag2（安全层管理参数） 8.1.7 F_iPar_CRC(覆盖i-参数的iPar_CRC值） 8.1.8 F_Par_CRC计算（覆盖F-参数的CRC签名） 8.1.9 F-参数记录数据对象的结构 8.2i-参数和iPar_CRC 8.3 安全参数化 8.3.1 目标 8.3.2 GSDL和GSDML安全扩展 8.3.3 保护安全参数和GSD数据 II
.+..
..
++:
... GB/T 20830—2015/IEC 61784-3-3:2010
8.4安全组态 8.4.1 保护安全IO数据描述（CRC7） 8.4.2数据项（Dataltem）数据类型部分示例 8.5数据类型信息的使用 8.5.1F-通道驱动程序 8.5.2 标准“F-通道驱动程序”的规则
69 69 70 74 74 75 75
8.5.3 对F-通道驱动程序的建议. 8.6安全参数赋值机制 8.6.1 F-参数赋值 8.6.2 通用i-参数赋值
76
F
8.6.3 i-参数化工具的系统集成要求 8.6.4 iPar-服务器（iPar-Server）
78 80
9 系统要求
89
9.1 指示器和开关 9.2 安装指南 9.3 安全功能响应时间 9.3.1 模型 9.3.2 计算和优化 9.3.3 FSCP3/1的看门狗时间调整 9.3.4 工程工具支持 9.3.5 重试（报文的重发） 9.4 要求的持续时间…. 9.5 系统特征值计算的约束. 9.5.1 概率考虑 9.5.2 安全相关的假设 9.5.3 非安全相关的约束（可用性） 9.6维护 9.6.1 F-模块调试/替换 9.6.2 标识和维护功能 9.7 安全手册 9.8 无线传输通道 9.8.1 黑色通道方法 9.8.2 可用性 9.8.3 信息安全措施 9.8.4 固定和移动应用 9.9 一致性类 10 评估· 10.1 安全策略 10.2 义务. 附录A（资料性附录）CPF3的功能安全通信行规的附加信息附录B（资料性附录）CPF3的功能安全行规的评估信息附录NA（资料性附录）与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件 ....116 参考文献·
89 89 89 89 91 92 94 94 95 96 96 98 98 99 99
99 101 101 101 101 104 104 106 106 106 108 115
117 II GB/T20830—2015/IEC61784-3-3:2010
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/Z20830一2007《基于PROFIBUSDP和PROFINETIO的功能安全通信行规
PROFIsafe》。与GB/Z20830一2007相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
在引言中增加了“IEC61784-3与其他标准（机械）的关系”及IEC61784-3与其他标准（过程）的关系”的图示（见引言中的图1和图2）；增加了对PROFIsafe的概览内容（见4）；将2007版中的第5章和第6章合并成第5章（见5，2007年版的5和6）；第6章的内容替换2007年版第7章的内容（见6，2007年版的7)；第7章的内容替换2007年版第8章的内容（见7，2007年版的8）；
一
第8章的内容替换2007年版第9章的内容（见8，2007年版的9）；删除了2007年版第10章的内容；将2007年版第11章和第12章合并成第9章（见9，2007年版的11和12）；增加了对“评估”的描述（见10）；增加了对“CPF3的功能安全通信行规的附加信息”和“CPF3的功能安全行规的评估信息”的描述（见附录A和附录B)。
本标准使用翻译法等同采用IEC61784-3-3：2010《工业通信网络 行规 第3-3部分：功能安全现场总线用于CPF3的附加规范》。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件见附录NA 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本标准起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京机械工业自动化研究所、西南大学、
中科院沈阳自动化研究所、上海自动化仪表股份有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院、中国石化集团上海工程有限公司、西门子（中国)有限公司。
本标准主要起草人：高镜媚、谢素芬、丁露、刘丹、惠敦炎、李百煌、高欣、杨光、李佳、刘枫、包伟华、 魏剑鬼、王春喜、史学玲、姜金锁、李冀颖、倪佳。
本标准所代替标准历次版本发布情况：
GB/Z20830—2007。
V GB/T 20830—2015/IEC 61784-3-3:2010
引言
IEC61158现场总线标准与其配套标准IEC61784-1和IEC61784-2共同定义了一组通信协议以
实现自动化应用的分布式控制。现场总线技术目前已被普遍接受并证明可行。因此，很多现场总线技术不断提升，覆盖了尚未标准化的领域，如实时、功能安全相关和信息安全相关的应用。
本标准依据IEC61508系列标准，说明了功能安全通信相关原理，规范了基于IEC61784-1、 IEC61784-2和IEC61158系列标准的通信行规和协议层的若干安全通信层（行规和对应协议），但不包括电气安全和本质安全方面内容。
图1给出了本标准与机械环境中相关安全和现场总线标准之间的关系。
产品标准
GB/T 15706和GB/T 16856.2 机械安全-设计和风险评价
IEC61496 IEC 61131-6 IEC61800-5 安全功能，
GB 11291. 1
PLC安全（制定中）
驱动器安全功能 机器人安全要求
如光棚
发鑫券
机械的安全相关电气、电子和可编程电子控制系统(SRECS)
IEC.61784
信息安全
设计
（行规特定）
基于SIL
基于PL
IEC 61784. 5 安装指南（行规特定）
IEC 61918 安装指南（公共部分）
设计对象应用标准
-
GB/T 16855. 1 GB/T16855.
GB 5226.1 电气设备安全
IEC 6100012 方法论EMC&FS IEC 613263 测试EMC&FS
机械安全相关部分
RE 电气
61784-
功能安全通信行规
关国：NFPA79
(2006)
GB 28526 机械功能安全（SRECS) (包括工业环境EMC)
IEC61158_系列/ 在工业控制系统中使用的现场总线
EC81784
GB/T20438系列
-
功能安全(FS) (基础标准)
安全相关标准现场总线相关标准
本标准
注：GB28526中6.7.6.4(高复杂性）和6.7.8.1.6（低复杂性）规定了PL(类别)和SIL的关系。
图1IEC61784-3与其他标准（机械）的关系
图2给出了本标准与过程环境中相关安全和现场总线标准之间的关系。
VI