ICS 25.040 N 10 中华人民共和国国家标准 GB/T 36211.2—2018 全分布式工业控制智能测控装置 第2部分：通信互操作方法 Intelligent measuring and control device in full-distributed industrial control system- Part 2 :Communication interoperability test specification 2018-05-14发布 2018-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 36211.2—2018 目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 3.2 缩略语 4通信互操作概述 4.1 概述 4.2 互操作工作流程 5通信互操作实现方法 5.1 相同协议装置的通信互操作实现方法 5.2 不同协议装置的通信互操作实现方法 6互操作测评方法 6.1 互操作测试的规划 6.2 互操作环境的搭建 6.3 互操作的测试 10 6.4 互操作的评估· 附录A（资料性附录）互操作测试示例· 11 参考文献 图1 请求转发型网关的互操作流程 图 2 数据交换型网关的互操作流程…· 图3 网关示意图·· 图4 OPC UA方法 图5 FDT方法 图6 功能兼容性等级 图7 独立网关互操作环境 图8 PLC网关互操作环境· 图 9 EDD的互操作环境 图10 FDT应用环境内集成EDD的应用 10 GB/T 36211.2—2018 前言 GB/T36211《全分布式工业控制智能测控装置》分为2部分： 第1部分：通用技术要求； 一第2部分：通信互操作方法 本部分为GB/T36211的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009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控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 自动化（中国）有限公司、浙江中控技术股份有限公司、中国电力工程顾问集团有限公司、东风设计研究 院有限公司、深圳万讯自控股份有限公司、中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所、菲尼克斯 电气（南京）研发工程中心有限公司、北京国电智深控制技术有限公司、北京和利时系统工程有限公司、 北京安控科技股份有限公司、上海自动化仪表有限公司、电子科技大学、中信戴卡股份有限公司。 本部分起草人：王玉敏、戈剑、华、黄文君、张晋宾、游和平、成继勋、朱勇、杜品圣、朱镜灵、罗安 卢铭、张庆军、黄琦、黄亮、王成城、梅恪、柳晓菁、俞文光、邹靖、张龙、卓明、韩卫国。 Ⅲ GB/T36211.2—2018 全分布式工业控制智能测控装置 第2部分：通信互操作方法 1范围 GB/T36211的本部分规定了全分布式工业控制智能测控装置（以下简称装置）的通信互操作实现 方法和测评方法。 本部分适用于离散制造业和过程工业的全分布式工业控制智能测控装置。 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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T34064—2017通用自动化设备行规导则（IEC/TR62390：2005，IDT） 3 术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 互操作interoperability 同种协议或不同种协议的相同版本或者不同版本间的互通能力。 3.1.2 互操作测试interoperabilitytest 检查同种协议或不同种协议的相同版本或者不同版本间的互通能力。 3.1.3 设备device 独立的物理实体。具有在特定环境中执行一个和多个规定功能的能力，并由其接口分隔开。 [GB/T19769.1—2015,定义3.30] 3.1.4 现场设备fielddevice 种实体，它完成控制、执行和/或传感功能，并与自动化系统内的其他类似实体连接。 3.1.5 功能部件functionalelement 能够实现设备特定功能的软件实体或软硬件结合的实体。 注1：功能部件具有与其他功能部件和功能相组合的接口。 注2：功能部件可由功能块、对象或参数表来形成。 3.1.6 功能块 functionblock 指定了单独、命名相同的数据结构及其相关操作的软件功能部件。 注：源自GB/T19769.1—2015。 1 GB/T36211.2—2018 3.1.7 输入数据inputdata 由外部源传入设备、资源或功能部件的数据。 3.1.8 实例instance 3.1.9 接口interface 根据功能特性、信号特性或其他特性来定义的两个功能单元之间的共享界面。 [GB/T2900.56—2008，定义351-21-35] 3.1.10 操作 operation 可被某对象所请求，以产生某种行为的服务。 3.1.11 输出数据outputdata 设备、资源或功能部件所产生的数据，并将它们传给外部系统。 3.2 2缩略语 下列缩略语适用于本文件。 ERP 企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning） EDDL 电子设备描述语言（ElectronicDeviceDescriptionLanguage) FDT 现场设备工具（FieldDeviceTool) 1/0 输人输出（Input/Output） MES 制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） OPC UA 用于过程控制的OLE(OLEforProcessControl) PLC 可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController） TCP/IP 传输控制协议/因特网协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol） 4通信互操作概述 4.1概述 通常互操作是指装置与系统和装置与装置间通过数据交换，从而能够协调工作，达到共同自目标的能 力。IT领域的互操作是指“不同平台或编程语言之间交换和共享数据的能力”。本部分中全分布式工 业控制智能测控装置的互操作是指通过规范的接口，装置具有能够处理和交换各类信息的能力 互操作是发生在多个（至少两个）装置（或系统）之间的一种关系，但并没有要求参与的各方具有相 同或类似的性质（指资源提供、节点行为、体系结构、底层平台及实现方法等）；同时要求各方之间具有良 好的合作，且对各种资源（提供的服务和数据）的使用应是透明的。从这个角度所获得的互操作本质就 是从异构系统中获得资源透明使用的能力。 对于装置的互操作可以分为同协议的互操作和不同协议的互操作；本部分提出装置互操作协议是 基于互操作设备的装置互操作，可以实现同协议以及不同协议的互操作，解决装置通信问题 4.2互操作工作流程 4.2.1概述 不同协议的装置与装置（系统）间的互操作，宜采取协议转换型方式实现；对装置与装置（系统）之间 2 GB/T 36211.2—2018 只要求交换数据，宜使用数据交换型方式实现。 4.2.2协议转换型网关互操作流程 装置与装置（系统）之间要求协议转换的互操作流程，如图1所示。 协议A的请求通过协议转换网关转发给协议B：或者协议B的请求通过协议转换网关转发给协议A， 以实现协议转换型网关互操作流程。 请求/转发 转发/请求 协议入 协议转换网关 协议B 图1请求转发型网关的互操作流程 4.2.3数据交换型网关互操作流程 装置与装置（系统）之间要求交换数据的互操作流程，如图2所示。 协议A写区协议B谈区 协议A 协议B 协议A谈区协议B写区 图2数据交换型网关的互操作流程 在定义了协议A与协议B之间需要交换的数据后，协议A把输出数据写入协议A的写区中，然后 由协议B读取该输入数据，这就实现了协议A到协议B的数据交换过程；同理，协议B把输出数据写入 协议B的写区，然后由协议A读取该输人数据，这就实现了从协议B到协议A的数据交换。 5通信互操作实现方法 5.1相同协议装置的通信互操作实现方法 5.1.1现场总线协议概述 在IEC61784中，定义了以下类型的现场总线： Foundation Fieldbus; CIP; -PROFIBUS; -P-NET; WorldFIP; -INTERBUS; CC-Link; HART; -Modbus; -SERCOS; 3 GB/T 36211.2—2018 MECHATROLINK; .... 5.1.2相同现场总线协议装置的通信 相同现场总线协议装置的通信宜满足以下要求： a）物理层 支持多种物理层连接的规范，如既支持RS232，又支持RS485，连接之前宜确认装置的电气接 口和连接电缆是否一致，否则无法通信。 b) 数据链路层 一般现场总线为主从连接方式，其中一台装置（或多台装置）为主站，其他装置为从站。所以总 线上至少有一台主站装置，连接前要确认装置的主或从。如果是从站，对装置进行设置，如：从 站地址、波特率、数据位、校验码等，其中一个设不对，就无法进行通信。如果是主站，设置内容 同上。 有的现场总线为对等方式（peertopeer），这时总线上的装置都是平等的，可以发送也可以接收 通信信息。装置也需要进行设置，方法同上类似。 c）J 应用层 应用层支持不同的应用，如：I/O刷新、运动控制、时间同步、功能安全、气动阀门等。所以连接 前要考虑装置支持的协议子集，如果子集不能匹配就无法进行通信。 5.1.3工业以太网协议概述 IEC61784中定义的工业以太网包括