GB/T 31230.4-2014 相关标准英文版PDF

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GB/T 31230.4-2014	英文版	RFQ	询价	[PDF]天数 <=3	工业以太网现场总线EtherCAT 第4部分:数据链路层协议规范	GB/T 31230.4-2014	有效

基本信息
标准编号	GB/T 31230.4-2014 (GB/T31230.4-2014)
中文名称	工业以太网现场总线EtherCAT 第4部分:数据链路层协议规范
英文名称	Industrial ethernet fieldbus Ether CAT -- Part 4: Data Link Layer protocol specification
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	147,115
发布日期	9/30/2014
实施日期	4/1/2015
引用标准	GB/T 15272; GB/T 17967; GB/T 25931; ICE 61158-2-2010; IEC 61158-3-12; ISO/IEC 8802-3; IEEE 802.1Q; IETF RFC 768; IETF RFC 791; GB/T 9387.1; GB/T 9387.2; GB/T 9387.3; GB/T 9387.4
标准依据	中华人民共和国国家标准批准发布公告2014年第22号
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
范围	规范本部分规定从一个数据链路层上的用户实体到一个或多个实体传输数据或控制信息的过程;用于本标准协议传输数据和控制信息的DLPDU的结构以及作为物理接口数据单元的表示。这些规程适用于如下两个系统间的通信实例:在OSI模型数据链路层的支持时间关键通信服务的系统和在开放系统互连环境中需要互连能力的系统间通信实例。行规提供了一个总结设备能力的简单的、多属性的方法, 以此方式可应用于不同的时间关键的通信需求。

GB/T 31230.4-2014 Industrial ethernet fieldbus Ether CAT.Part 4: Data Link Layer protocol specification ICS 25.040 N10 中华人民共和国国家标准工业以太网现场总线EtherCAT 第4部分:数据链路层协议规范 2014-09-30发布 2015-04-01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 Ⅶ 1 范围 1 1.1 本部分与IEC 标准的关系 1 1.2 概述 1 1.3 规范 1 1.4 规程 1 1.5 适用性 1 1.6 一致性 1 2 规范性引用文件 1 3 术语、定义、符号和缩略语 2 3.1 参考模型术语和定义 2 3.2 服务约定术语和定义 3 3.3 通用术语和定义 4 3.4 附加的EtherCAT定义 5 3.5 通用符号和缩略语 7 3.6 其他EtherCAT符号和缩略语 8 3.7 约定 9 4 DL协议概述 13 4.1 工作原理 13 4.2 拓扑 14 4.3 帧处理原则 14 4.4 数据链路层概述 15 4.5 错误检测概述 15 4.6 节点参考模型 15 4.7 操作概述 16 5 帧结构 17 5.1 帧编码原则 17 5.2 数据类型和编码规则 17 5.3 DLPDU结构 19 5.4 EtherCATDLPDU结构 22 5.5 网络变量结构 36 5.6 EtherCAT邮箱结构 36 6 属性 38 6.1 管理 38 6.2 统计 50 6.3 看门狗 54 6.4 从站信息接口 57 6.5 媒体独立接口(MII) 60 6.6 现场总线内存管理单元(FMMU) 63 6.7 同步管理器 66 6.8 分布式时钟 71 7 DL用户内存区 75 7.1 概述 75 7.2 邮箱访问类型 75 7.3 缓存访问类型 77 8 EtherCAT:FDL协议状态机 78 8.1 从站DL状态机概述 78 8.2 状态机描述 79 附录A(资料性附录) EtherCAT:DL协议状态机的附加规范 85 A.1 DHSM 85 A.1.1 原语定义 85 A.1.2 状态机描述 86 A.1.3 DHSM表 87 A.1.4 函数 113 A.2 SYSM 114 A.2.1 原语定义 114 A.2.2 状态机描述 116 A.2.3 SYSM表 116 A.2.4 函数 133 A.3 RMSM 133 A.3.1 原语定义 133 A.3.2 状态机描述 134 A.3.3 RMSM表 134 A.3.4 函数 137 参考文献 138 图1 类型描述实例 10 图2 特定字段的公共结构 11 图3 帧结构 14 图4 单个帧的数据映射 15 图5 从站节点参考模型 16 图6 EtherCATPDU嵌入以太网帧 17 图7 EtherCATPDU嵌入UDP/IP 17 图8 DL信息类型描述 39 图9 地址类型描述 41 图10 DL控制类型描述 42 图11 DL状态类型描述 44 图12 成功写DL用户控制寄存器的序列 46 图13 成功读DL用户状态寄存器的序列 46 图14 RX错误计数器类型描述 51 图15 丢失链接计数器类型描述 52 图16 附加计数器类型描述 53 图17 看门狗分频器类型描述 54 图18 DLS用户看门狗类型描述 55 图19 同步管理器看门狗类型描述 55 图20 同步管理器看门狗状态类型描述 56 图21 看门狗计数器类型描述 56 图22 从站信息接口访问类型描述 57 图23 从站信息接口控制/状态类型描述 58 图24 从站信息接口地址类型描述 60 图25 从站信息接口数据类型描述 60 图26 MII控制/状态类型描述 61 图27 MII地址类型描述 62 图28 MII数据类型描述 63 图29 FMMU映射示例 63 图30 FMMU实体类型描述 64 图31 同步管理器邮箱交互 66 图32 同步管理器缓存区分配 67 图33 同步管理器缓存区相互 67 图34 读邮箱的写/读切换处理 68 图35 同步管理通道类型描述 69 图36 分布式时钟本地时间参数类型描述 73 图37 对邮箱的成功写序列 75 图38 对邮箱的失败写序列 76 图39 对邮箱的成功读序列 76 图40 对邮箱的失败读序列 77 图41 成功的写缓存序列 77 图42 成功的读缓存序列 78 图43 从站协议机的结构 79 图44 SII读操作 80 图45 SII写操作 81 图46 SII重新加载操作 82 图47 分布式时钟 83 图48 延时测量序列 84 表1 PDU元素表述实例 10 表2 属性描述实例 11 表3 状态机描述元素 12 表4 状态机元素的描述 12 表5 状态机中使用的约定 13 表6 位序列传输语法 17 表7 Unsignedn数据类型的传输语法 18 表8 Integern数据类型的传输语法 19 表9 EtherCAT帧嵌入以太网帧 19 表10 EtherCAT帧嵌入UDPPDU 20 表11 包含EtherCATPDU的EtherCAT帧结构 21 表12 包含网络变量的EtherCAT帧结构 21 表13 包含邮箱的EtherCAT帧结构 21 表14 自增式物理读(APRD) 22 表15 配置的地址物理读(FPRD) 23 表16 广播读(BRD) 24 表17 逻辑读(LRD) 25 表18 自增式物理写(APWR) 26 表19 配置的地址物理写(FPWR) 27 表20 广播写(BWR) 28 表21 逻辑写(LWR) 29 表22 自增式物理读写(APRW) 30 表23 配置的地址物理读写(FPRW) 31 表24 广播读写(BRW) 32 表25 逻辑读写(LRW) 33 表26 自增式物理读多次写(ARMW) 34 表27 配置的地址物理读多次写(FRMW) 35 表28 网络变量 36 表29 邮箱 36 表30 错误回复服务数据 37 表31 DL信息 40 表32 被配置的站地址 42 表33 DL控制 43 表34 DL状态 45 表35 DLS用户特殊寄存器 47 表36 DLS用户事件 48 表37 DLS用户事件掩码 49 表38 外部事件 50 表39 外部事件掩码 50 表40 RX错误计数器 51 表41 丢失链接计数器 52 表42 附加计数器 53 表43 看门狗分频器 54 表44 DLS用户看门狗 55 表45 同步管理器通道看门狗 55 表46 同步管理器看门狗状态 56 表47 看门狗计数器 56 表48 从站信息接口访问 57 表49 从站信息接口控制/状态 58 表50 实际从站信息接口地址 60 表51 实际从站信息接口数据 60 表52 MII控制/状态 61 表53 实际 MII地址 62 表54 MII实际数据 63 表55 现场总线内存管理单元(FMMU)实体 65 表56 现场总线内存管理单元(FMMU) 65 表57 同步管理器通道 70 表58 同步管理器结构 71 表59 分布式时钟本地参数 73 表60 分布式时钟DLS用户参数 74 表A.1 由DHSM到PSM的原语 85 表A.2 由PSM到DHSM的原语 85 表A.3 DHSM和PSM之间原语交换的所有参数 85 表A.4 以太网帧八位位组的标识符 86 表A.5 DHSM状态表 87 表A.6 DHSM函数表 113 表A.7 由SYSM到DHSM的原语 114 表A.8 由DHSM到SYSM的原语 115 表A.9 由DL用户到SYSM的原语 115 表A.10 由SYSM到DL用户的原语 115 表A.11 用于SYSM和DHSM之间交换的原语所使用的参数 116 表A.12 SYSM状态表 117 表A.13 SYSM函数表 133 表A.14 由RMSM到SYSM的原语 133 表A.15 由SYSM到RMSM的原语 134 表A.16 RMSM和SYSM之间原语所使用的所有参数 134 表A.17 RMSM状态表 135 表A.18 RMSM函数表 137 前言 GB/T 31230《工业以太网现场总线EtherCAT》分为以下6个部分: ---第1部分:概述 ---第2部分:物理层服务和协议规范 ---第3部分:数据链路层服务定义 ---第4部分:数据链路层协议规范 ---第5部分:应用层服务定义 ---第6部分:应用层协议规范本部分为GB/T 31230的第4部分。本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本部分起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京仪综测业科技发展有限公司、西南大学、上海自动化仪表股份有限公司、中科院(沈阳)自动化研究所、清华大学、北京航空航天大学、北京交通大学、北京和利时系统工程有限公司、中科院计算所顺德分所、欧姆龙工业自动化公司、倍福北京分公司、ETG中国。本部分主要起草人:谢素芬、高镜媚、刘丹、刘枫、包伟华、杨志家、王雪、刘艳强、范瑜、罗安、陈冰冰、李天兵、关鹏、范斌、程庚。工业以太网现场总线EtherCAT 第4部分:数据链路层协议规范 1 范围 1.1 本部分与IEC 标准的关系 GB/T 31230的本部分依赖于IEC 61158系列文件类型12中相对应的部分。 1.2 概述在自动化环境中,数据链路层提供设备之间的基本的时间关键通信。本协议中所规范的通信将适用于所有参与活动的数据链路实体。 a) 同步启动的周期通信; b) 对应数据链路各实体每周期要求,周期或非周期异步通信。从而可知,此协议具有以下特点:提供周期或非周期的异步访问,但每个周期有一个同步的重启。 1.3 规范本部分规定: a) 从一个数据链路层上的用户实体到一个或多个实体传输数据或控制信息的过程; b) 用于本标准协议传输数据和控制信息的DLPDU的结构以及作为物理接口数据单元的表示。 ......

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