路径: 主页 > GB/T > 第183页 > GB/T 34040-2017 | 标准编号 | GB/T 34040-2017 (GB/T34040-2017) | | 中文名称 | 工业通信网络 功能安全现场总线行规 通用规则和行规定义 | | 英文名称 | Industrial communication networks -- Functional safety fieldbus profiles -- General rules and profile definitions | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N10 | | 国际标准分类 | 25.040 | | 字数估计 | 66,633 | | 发布日期 | 2017-07-31 | | 实施日期 | 2018-02-01 | | 发布机构 | 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 | GB/T 34040-2017
Industrial communication networks--Functional safety fieldbuse profiles--General rules and profile definitions
ICS 25.040
N10
中华人民共和国国家标准
工业通信网络 功能安全现场总线行规
通用规则和行规定义
2017-07-31发布
2018-02-01实施
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
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义、符号、缩略语和约定 3
3.1 术语和定义 3
3.2 符号和缩略语 9
4 一致性 10
5 安全相关现场总线系统的基础 10
5.1 安全功能分解 10
5.2 通信系统 11
5.3 通信错误 13
5.4 确定性的补救措施 14
5.5 错误与安全措施间的典型关系 15
5.6 通信阶段 16
5.7 FSCP实现方面 17
5.8 数据完整性考虑 17
5.9 功能安全与信息安全之间的关系 20
5.10 边界条件与限制 20
5.11 安装导则 21
5.12 安全手册 21
5.13 安全策略 21
7 通信行规族2(CIPTM)和通信行规族16(SERCOS)功能安全行规 22
8 通信行规族3(PROFIBUSTM和PROFINETTM)功能安全行规 22
9 通信行规族6(INTERBUS)功能安全行规 22
10 通信行规族8(CC-LinkTM)功能安全行规 23
10.1 功能安全通信行规8/1 23
10.2 功能安全通信行规8/2 23
11 通信行规族12(EtherCATTM)功能安全行规 23
13 通信行规族14(EPA)功能安全行规 23
14 通信行规族17(RAPIEnetTM)功能安全行规 23
15 通信行规族18(SafetyNETpTM现场总线)功能安全行规 24
附录A(资料性附录) 功能安全通信模型示例 25
附录B(规范性附录) 基于CRC错误检测的安全通信通道模型 28
附录C(资料性附录) 技术特定部分的结构 32
附录D(资料性附录) 评估指南 34
附录E(资料性附录) 显式FSCP安全措施和隐式FSCP安全措施示例 38
附录F(资料性附录) 用于评估总残余错误率的扩展模型 42
参考文献 54
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准使用翻译法等同采用IEC 61784-3.2016(第3版)《工业通信网络 行规 第3部分.功能安
全现场总线 通用规则和行规定义》。
本标准作了如下编辑性修改.
---修改了标准名称;
---删除了英文标准中关于现场总线各类型商标的脚注。
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、沈阳中科博微科技股份有限公司、北京
机械工业自动化研究所。
本标准主要起草人.谢素芬、赵艳领、刘丹、魏剑嵬、李百煌、王静。
引 言
0 简介
0.1 概述
IEC 61158现场总线标准与其配套标准IEC 61784-1和IEC 61784-2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,现场总线技术不
断提升,涉及如实时、功能安全相关和信息安全相关的应用领域。
本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准定义了符合GB/T 20438系列标准的功能安全通信相关
原理,规范了若干安全通信层(行规和对应协议),但不包括电气安全和本质安全方面内容。这些安全通
信层基于IEC 61784-1、IEC 61784-2通信行规和IEC 61158系列标准的协议层。
图1给出本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准与机械环境中相关安全和现场总线标准之间的
关系。
注.IEC 62061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1 本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准与其他标准(机械)的关系
图2给出本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准与过程环境中相关安全与现场总线标准间的
关系。
a 用于确定的电磁环境,否则为IEC 61326-3-1。
图2 本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准与其他标准(过程)的关系
根据GB/T 20438系列标准所实现的安全通信层作为安全相关系统的组成部分,为安全相关系统
中现场总线上两个或多个参与方之间传输报文(信息)提供必要的可信度,或在现场总线发生错误或失
效情况下为安全行为提供足够可信度。
本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准规定的安全通信层,使现场总线可用于要求功能安全达
到安全完整性等级(SIL)的应用,该SIL等级由其相应的功能安全通信行规来规定。
一个系统最终的SIL声明取决于该系统内对所选功能安全通信行规(FSCP)的实现---在标准设
备中实现功能安全通信行规不足以证明该设备是安全设备。
IEC 61784-3是一个系列标准,各部分标准编号及内容如下.
---IEC 61784-3(本标准)为通用部分,定义了实现GB/T 20438系列标准关于安全相关数据通信
要求的基本原则,包括可能的传输故障、补救措施和影响数据完整性的考虑;
---IEC 61784-3-×各部分标准为技术相关部分,为IEC 61784-1和IEC 61784-2中各通信行规族
分别定义了功能安全通信行规(其中×为通信行规族编号),包括对IEC 61158系列标准中通
信服务和协议部分的安全层扩展。
因此,在本文件中“本标准”仅指IEC 61784-3系列标准中的通用部分。
0.2 IEC 61784-3第3版对第2版扩展的评估方法
本标准对应IEC 61784-3(第3版)系列标准的通用部分,包含了若干附加的扩展模型。以后,将使
用这些模型来评估一个FSCP的总残余错误率。其值可用于确定该FSCP是否满足给定SIL的功能安
全应用需求。附录E和附录F详细描述了这些用于定性和定量安全确定方法的扩展模型。
此外,由于评估过程的典型持续时间,仅本新版(第3版)通用部分之前或同时发布的FSCP,才可
使用先前版本(第2版)的方法进行评估,即基于本标准5.8中规定的数据完整性考虑。
图3中的有效期框架给出从第2版原始评估方法(在5.8中规定)到第3版扩展方法(当前在附录F
中规定)的过渡方法。根据该框架,不依据附录F对FSCP进行新的评估,直到IEC 61784-3(第4版)中
用当前附录F取代5.8。
注.然而,特定FSCP可能较早完成评估并发布一个适当的修正。
说明.
DI ---数据完整性(DataIntegrity);
TADI---时效性(Timeliness)、真实性(Authenticity)、数据完整性(DataIntegrity);
CD ---委员会草案(CommitteeDraft);
图3 第2版到第3版评估方法的过渡
0.3 专利声明
本文件的发布机构提请注意,声明符合本文件时,可能涉及与功能安全通信行规族 FSCP1
(IEC 61784-3-1规定)、FSCP2(IEC 61784-3-2 规定)、FSCP3(IEC 61784-3-3 规定)、FSCP6
(IEC 61784-3-6规定)、FSCP8(IEC 61784-3-8规定)、FSCP12(IEC 61784-3-12规定)、FSCP13
(IEC 61784-3-13规定)、FSCP14(IEC 61784-3-14规定)、FSCP17(IEC 61784-3-17规定)和FSCP18
(IEC 61784-3-18规定)相关的专利的使用。
注.在IEC 61784-3-1、IEC 61784-3-2、IEC 61784-3-3、IEC 61784-3-6、IEC 61784-3-8、IEC 61784-3-12、IEC 61784-3-
13、IEC 61784-3-14、IEC 61784-3-17和IEC 61784-3-18中提供这些专利细节和相应联系方式。
本文件的发布机构对于这些专利的真实性、有效性和范围无任何立场。
工业通信网络 功能安全现场总线行规
通用规则和行规定义
1 范围
本标准对应IEC 61784-3系列标准的通用部分描述了一些共性原理。这些原理按照GB/T 20438
功能安全系列1)标准的要求,可用于在分布式网络上使用现场总线技术的各参与方之间传输安全相关
的报文。这些原理基于黑色通道方法,可适用于各种工业应用,如过程控制、制造自动化和机械设备。
本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准规定了若干功能安全通信行规。这些功能安全通信行规
基于现场总线技术的通信行规和协议层(在IEC 61784-1、IEC 61784-2和IEC 61158系列标准中规定),
使用GB/T 20438中定义的黑色通道方法。在功能安全设备中专门实现这些功能安全行规。
注1.还可能存在不包含在本标准及其他IEC 61784-3-×各部分标准范围内的满足GB/T 20438系列标准要求的其
他安全相关通信系统。
注2.不包括电气安全和本质安全方面内容。电气安全与如电击这样的危险有关。本质安全与具有潜在爆炸环境
的危险有关。
所有系统在生命周期的某个时间都会面临未经授权的访问。因此,在任何安全相关的应用中需要
考虑额外的措施以保护现场总线系统不受未经授权的访问。IEC 62443系列标准将处理这些问题,本
标准在特定章节详细描述与IEC 62443的关系。
注3.在IEC 61784-4中也可能规定额外的行规特定的信息安全要求。
注4.根据本标准在设备上实现一个功能安全通信行规不足以证明其是一个符合GB/T 20438系列标准规定的安
全设备。
注5.系统最终声明的SIL取决于该系统内所选择的功能安全通信行规的实现。
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......
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