| 标准编号 | GB/T 25105.3-2025 (GB/T25105.3-2025) | | 中文名称 | 工业通信网络 现场总线规范 类型10:PROFINET IO 规范 第3部分：PROFINET IO通信行规 | | 英文名称 | Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Type 10: PROFINET IO specifications - Part 3: PROFINET IO commuication profile | | 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 | 162,189 | | 发布日期 | 2025-04-25 | | 实施日期 | 2025-11-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 25105.3-2014 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 25105.3-2025: 工业通信网络 现场总线规范 类型10:PROFINET IO 规范 第3部分：PROFINET IO通信行规
ICS 25.040
CCSN10
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 25105.3-2014
工业通信网络 现场总线规范
类型10:PROFINETIO规范
第3部分:PROFINETIO通信行规
commuicationprofile
2025-04-25发布 2025-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅶ
引言 Ⅷ
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 缩略语 3
3.3 符号 4
3.4 约定 5
4 CPF3(PROFIBUS&PROFINET)-RTE通信行规 5
4.1 概述 5
4.2 通用 9
4.3 一致性类特性 56
4.4 行规3/4 82
4.5 行规3/5 99
4.6 行规3/6 110
4.7 行规3/7 124
4.8 附加信息 138
附录A(资料性) CPF3(PROFINET)性能指标计算 139
A.1 应用场景 139
A.2 用于计算的结构示例 139
A.3 计算所使用的原理 148
参考文献 151
图1 一致性类模型 6
图2 终端站和网桥系统 6
图3 网桥作为网络组件 7
图4 无线终端站 7
图5 无线网络组件 8
图6 分层一致性类模型 8
图7 具有集成网桥组件的分层一致性类模型 9
图8 分层一致性类模型-网络组件 9
图9 使用CP3/4、CP3/5和CP3/6组件的网络拓扑示例 81
图10 使用CP3/4、CP3/5、CP3/6和CP3/7组件的网络拓扑示例 81
图11 具有无线网段的网络拓扑示例 85
图12 传送时间和RTE吞吐量的计算基本原理 95
图A.1 CP3/4:线型结构的示例 139
图A.2 CP3/4:环型结构的示例 140
图A.3 CP3/4:无线网段的示例 140
图A.4 CP3/4:集成的无线客户端示例 141
图A.5 CP3/5:线型结构的示例 141
图A.6 CP3/5:环型结构的示例 142
图A.7 CP3/6:线型结构的示例 143
图A.8 CP3/6:线型结构的示例 144
图A.9 CP3/6:环型结构的示例 145
图A.10 CP3/6:树型结构的示例 146
图A.11 CP3/6:梳状结构的示例 147
图A.12 CP3/6:梳状结构的示例(可选) 148
图A.13 桥接延迟的定义 149
表1 管理编号分配 10
表2 节点类和分配的流量类型 11
表3 一个子模块的最大诊断数据 11
表4 最大存储延迟 12
表5 报告系统最小存储大小 12
表6 报告系统存储 12
表7 报告系统超时 12
表8 最大存储延迟 13
表9 NME要求 14
表10 适用于IO设备和IO控制器一致性类的应用类 14
表11 适用于网络组件一致性类的应用类 15
表12 应用类“等时同步应用”AL服务选择 15
表13 应用类“等时同步应用”AL协议选择组件 15
表14 应用类“高可用性”AL服务选择 16
表15 应用类“高可用性”AL协议选择 16
表16 用于“过程自动化”的基本应用类 17
表17 应用类“过程自动化”AL服务选择 17
表18 应用类“过程自动化”AL协议选择组件 17
表19 应用类“高性能”支持的特性 17
表20 应用类“高性能”参数值 17
表21 应用类“控制器到控制器”支持的特性 18
表22 IO设备支持的应用类“功能安全”特性 18
表23 IO控制器所支持的应用类“功能安全”特性 19
表24 应用类“能效”AL服务选择 19
表25 IO设备支持的应用类“能效”特性 19
表26 IO控制器支持的应用类“能效”特性 19
表27 用于一致性类的通信类 20
表28 通信性能参数 20
表29 RT_CLASS_1/RT_CLASS_UDP的FrameSendOffset偏差 21
表30 于RT_CLASS_1/RT_CLASS_UDP的FrameSendOffset偏差 22
表31 FrameSendOffset偏差因素-SendListControl 22
表32 FrameSendOffset偏差因素-PHY 22
表33 FrameSendOffset偏差 23
表34 最小FrameSendOffset 23
表35 FrameSendOffset偏差 23
表36 用于RT_CLASS_3网桥的参数 23
表37 PTCP控制环路 24
表38 IEEE802.1AS控制环路 24
表39 最大帧长 25
表40 IO控制器的IP层参数 25
表41 IO设备的IP层参数 25
表42 名称解析的超时值 25
表43 helo请求值偏差 26
表44 DCPIdentify响应者资源 26
表45 DCP访问控制 26
表46 DCPIdentify裁减(pruning)支持 27
表47 MRP在10Mbit/s和≥100Mbit/s时的最大时间值 27
表48 MRP的最大数据包大小 27
表49 PTCP的最大时间值 27
表50 用于PTCP的定时器精度 28
表51 最大时间值 28
表52 GlobalTime(全局时间)的最大偏差值 29
表53 工作时钟的最大偏差值 29
表54 LLDP的最大时间值 29
表55 所需的RPC资源 30
表56 所需的RPCActivityUUID资源 30
表57 ImplicitAR的数量 30
表58 RTATimeout的偏差 31
表59 所需的接收资源 31
表60 LogBookData条目数 31
表61 建议开箱即用默认值 31
表62 CIMSNMPAdjust 32
表63 Community名称、默认值 32
表64 SNMP超时值 32
表65 MIB对象更新时间值 32
表66 DHCP客户端 33
表67 高可用性时间 33
表68 地址参数 34
表69 AR参数 34
表70 PDEV参数 36
表71 IO设备的反应时间 37
表72 DataHoldTime的偏差 38
表73 预期的PHY延迟 38
表74 预期的网桥延时 38
表75 适用于一致性类的媒体冗余类别 39
表76 媒体冗余 附加转发规则 40
表77 媒体冗余启动方式 40
表78 版本受控的“ReadRecord” 41
表79 Index(用户特定) 41
表80 Index(子槽特定) 42
表81 Index(槽特定) 46
表82 Index(AR特定) 47
表83 Index(API特定) 49
表84 Index(设备特定) 51
表85 PDPortDataAdjust(子块) 54
表86 PDPortDataCheck(子块) 55
表87 通信特性表 56
表88 IO控制器、IO设备、IO监视器和网络管理引擎 57
表89 网络组件 57
表90 一致性类特性 58
表91 节点类 59
表92 每个以太网接口链路速度相关的本地流量注入 59
表93 SNMP特征选择 60
表94 IETFRFC1213-MIB(MIB-2)对象 61
表95 LLDP-MIB对象-范围1 62
表96 LLDP-MIB对象-范围2 63
表97 LLDP-MIB对象-范围3 63
表98 LLDP-EXT-PNO-MIB对象-范围1 64
表99 LLDP-EXT-PNO-MIB对象-范围2 64
表100 LLDP-EXT-DOT3-MIB对象-范围1 65
表101 LLDP-EXT-DOT3-MIB对象-范围2 65
表102 IEEE802.1Q-BRIDGE-MIB对象 66
表103 NETCONF特征选择 66
表104 IEEE802.3特征选择 67
表105 IEEE802.1Q特征选择 67
表106 用于网桥的节点类型 71
表107 支持的用于网桥的并发链路速度 71
表108 用于一致性类D的IEEE802.1Q网桥组件 72
表109 IEC 61784-5-3特性选择 72
表110 IEC 62439-2特性选择 73
表111 每个端口的缓冲容量 74
表112 特殊情况:8个及以上端口的缓冲容量 74
表113 IEEE802.1AB特性选择 75
表114 IEEE802.1AS特征选择 75
表115 IEEE802.1CB特征选择 77
表116 IEEE802.1Q特性选择 78
表117 直通特征选择 79
表118 无线特性选择 79
表119 网络组件的节点类 79
表120 一致性类限制-有线 80
表121 一致性类限制-无线 80
表122 CP3/4:用于IO设备的AL服务选择 82
表123 CP3/4:用于IO控制器的附加AL服务选择 86
表124 CP3/4:IO监视器的附加AL服务选择 86
表125 CP3/4:用于IO设备的AL协议选择 87
表126 CP3/4:用于IO控制器的AL协议选择 89
表127 CP3/4、CP3/5、CP3/6和CP3/7:性能指标概览 92
表128 CP3/4、CP3/5、CP3/6和CP3/7:性能指标依赖性矩阵 93
表129 MRM(媒体冗余管理器)参数 96
表130 MRC(媒体冗余客户端)参数 96
表131 MIM(媒体冗余互连管理器)参数 97
表132 MIC(媒体冗余互连客户端)参数 97
表133 CP3/4:用于 MinDeviceInterval=128ms的PI一致性集 98
表134 CP3/4:用于PI计算的一致性集的假定值 98
表135 CP3/5:用于IO设备的AL服务选择 100
表136 CP3/5:用于IO控制器的附加AL服务选择 102
表137 CP3/5:IO监视器的附加AL服务选择 103
表138 CP3/5:用于IO设备的AL协议选择 103
表139 CP3/5:用于IO控制器的AL协议选择 106
表140 CP3/5:用于 MinDeviceInterval=128ms的PI一致性集 109
表141 CP3/5:用于PI计算的一致性集的假定值 110
表142 CP3/6:用于IO设备的AL服务选择 111
表143 CP3/6:用于IO控制器的附加AL服务选择 114
表144 CP3/6:用于IO设备的AL协议选择 114
表145 CP3/6:用于IO控制器的AL协议选择 117
表146 CP3/6:用于 MinDeviceInterval=1ms和NumberOfSwitches=20的PI一致性集 121
表147 CP3/6:用于 MinDeviceInterval=1ms和NumberOfSwitches=63的PI一致性集 121
表148 CP3/6:用于PI计算一致性集的假设值 122
表149 CP3/6:用于MinDeviceInterval=31.25μs和NumberOfSwitches=10的PI一致性集 123
表150 CP3/6:用于PI计算一致性集的假定值 124
表151 CP3/7:用于IO设备的AL服务选择 125
表152 CP3/7:用于IO控制器的附加AL服务选择 127
表153 CP3/7:用于IO设备的AL协议选择 128
表154 CP3/7:用于IO控制器的AL协议选择 131
表155 CP3/7:用于 MinDeviceInterval=1ms和NumberOfSwitches=20的PI一致性集 134
表156 CP3/7:用于 MinDeviceInterval=1ms和NumberOfSwitches=63的PI一致性集 135
表157 CP3/7:用于PI一致性集计算的假定值 135
表158 CP3/7:用于MinDeviceInterval=31.25μs和NumberOfSwitches=10的PI一致性集 136
表159 CP3/7:用于PI一致性集计算的假定值 137
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 25105《工业通信网络 现场总线规范 类型10:PROFINETIO 规范》的第3部
分。GB/T 25105已经发布了以下部分:
---第1部分:应用层服务定义;
---第2部分:应用层协议规范;
---第3部分:PROFINETIO通信行规。
本文件代替GB/T 25105.3-2014《工业通信网络 现场总线规范 类型10:PROFINETIO规
范 第3部分:PROFINETIO通信行规》,与GB/T 25105.3-2014相比,除结构调整和编辑性改动
外,主要技术变化如下:
---增加了高可用性、高性能应用类(见4.2);
---增加了一致性类D(见4.2.4、4.3);
---增加了行规3/7(见4.7,附录A.2.4)。
本文件等同采用IEC 61784-2-3:2023《工业网络 行规 第2-3部分:基于ISO/IEC/IEEE8802-3
的附加实时现场总线行规CPF3》。
本文件做了下列最小限度的编辑性修改:
---删除了英文原文3.3中关于符号的表1;
---第4章正文中的表号从1开始(英文原文表号从2开始)。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件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。
本文件起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公
司、上海电力大学、上海自动化仪表有限公司、北京鼎实创新科技股份有限公司、沈阳菲尔德物联科技有
限公司、沈阳工业大学、北京仪综测业科技发展有限公司、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯(南京)智能
制造技术工程有限公司、北京东土科技股份有限公司、辽宁大学、中国科学院沈阳自动化研究所。
本文件主要起草人:谢素芬、刘鹏、赵勇、冯尚科、李文娟、包伟华、王静、杨德奇、秦承刚、徐大千、
张晓玲、魏剑嵬、黄易、张龙、朱国良、宋岩、杨志家。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2014年首次发布为GB/T 25105.3-2014;
---本次为第一次修订。
引 言
GB/T 25105拟由三部分构成。
---第1部分:应用层服务定义。目的在于为自动化环境中的应用间进行严格时间要求和非严格
时间要求的报文通信提供通用元素和PROFINETIO现场总线的专用资料,以抽象方法定义
PROFINETIO现场总线应用层提供的外部可见服务。包括:应用资源(对象)的抽象模型;服
务的原语动作和事件;与每个原语动作和事件相关联的参数。
---第2部分:应用层协议规范。目的在于以抽象方法定义PROFINETIO现场总线应用层提供
的外部可见的行为。包括定义通信应用实体之间传输的应用层协议数据单元的抽象语法、传
输语法、应用服务行为的应用上下关系状态机以及通信行为的应用关系状态机。
---第3部分:PROFINETIO通信行规。目的在于定义用于实时以太网(RTE)的通信行规族
(CPF3)的扩展。CPF3规定了实时以太网通信行规的集合,以及基于IEC 61158系列(类型
10)、ISO/IEC/IEEE8802-3和其他标准的相关网络组件。对RTE通信行规,还规定了相关
RTE性能指标及性能指标间的关系。
工业通信网络 现场总线规范
类型10:PROFINETIO规范
第3部分:PROFINETIO通信行规
1 范围
本文件定义用于实时以太网(RTE)的通信行规族3(CPF3)的扩展。CPF3规定了实时以太网
(RTE)通信行规的集合,以及基于IEC 61158系列(类型10)、ISO/IEC/IEEE8802-3和其他标准的相
关网络组件。
对每个RTE通信行规,本文件也规定相关的RTE性能指标及性能指标间的关系。
注1:所有CP都基于IEC 发布的标准或标准草案或国际标准,或者其他标准机构的标准或国际标准,或者开放式
标准过程文件。
注2:RTE通信行规使用ISO/IEC/IEEE8802-3通信网络及相关的网络组件,在有些情况下,可修订这些标准以获
得RTE特征。
注3:CPF3的有些CP在IEC 61784-1-3中规定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T 17969.8-202......
|