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Definition der Protokollfamilien

In der Tabelle steht bei jedem Markennamen die entsprechende Nummer der Protokollfamilie. Diese Protokollfamilien werden als Communication Profile Family (CPF) bezeichnet. Jede CPF kann nun Feldbusse, Echtzeit-Ethernet-Lösungen, Installationsregeln und Protokolle für funktionale Sicherheit definieren. Diese möglichen Profil-Familien sind in der IEC 61784 festgehalten und in der zweiten Tabelle zusammengestellt.

Liste der Protokollfamilien (CPF)

CPF1 FOUNDATION Fieldbus CPF10 VNET/IP
CPF2 ControlNet CPF11 TCnet
CPF3 PROFIBUS CPF12 EtherCAT
CPF4 P-NET CPF13 Ethernet POWERLINK
CPF5 WorldFIP CPF14 EPA
CPF6 INTERBUS CPF15 Modbus
CPF7 SwiftNet CPF16 SERCOS
CPF8 CC-Link CPF17 RAPIEnet
CPF9 HART CPF18 SafetyNET p

Profilfamilien der IEC 61784

IEC 61784-1 Profile sets for continuous and discrete manufacturing relative to fieldbus use in industrial control systems
IEC 61784-2 Additional profiles for ISO/IEC 8802 3 based communication networks in real-time applications
IEC 61784-3-x Profiles for functional safe communications in industrial networks
IEC 61784-4-x Profiles for secure communications in industrial networks
IEC 61784-5-x Installation profiles for communication networks in industrial control systems

x = Nummer der CPF

Layer der Norm IEC 61158

Die Norm IEC 61158 ist in einzelne Layer aufgeteilt. Jeder Teil umfasst immer noch mehrere tausend Seiten. Darum hat man diese Teile weiter in Unterkapitel unterteilt. Dabei sind die einzelnen Protokolle einfach mit einem Typ nummeriert worden. Jeder Protokolltyp hat somit bei Bedarf sein eigenes Unterkapitel.

IEC 61158-1 Introduction
IEC 61158-2 PhL: Physical Layer
IEC 61158-3-x DLL: Data Link Layer Service
IEC 61158-4-x DLL: Data Link Layer Protocols
IEC 61158-5-x AL: Application Layer Services
IEC 61158-6-x AL: Application Layers Protocol
IEC 61158-7 Network Management

Beispiel PROFIBUS-DP

Um nun die entsprechenden Unterkapitel der einzelnen Teile der Norm IEC 61158 zu finden, muss man den entsprechenden Protokolltyp für eine bestimmte Familie kennen.

Als Beispiel wollen wir die Normen für PROFIBUS-DP suchen:

  • Dieser Feldbus gehört zur Familie CPF 3 und hat das Profil CP 3/1
  • Der Protokollumfang ist in IEC 61784 Teil 1 definiert
  • PROFIBUS-DP verwendet das Protokoll Typ 3

CPF Familie CP & Markenname
3 Profibus & Profinet CP 3/1 PROFIBUS DP
CP 3/2 PROFIBUS PA
CP 3/3 PROFINET CBA
CP 3/4 PROFINET IO Class A
CP 3/5 PROFINET IO Class B
CP 3/6 PROFINET IO Class C
FSCP 3/1 PROFIsafe

Somit benötigt man die Dokumente IEC 61158-3-3, 61158-4-3, 61158-5-3 und 61158-6-3 für die Protokolldefinitionen. Die physikalische Schnittstelle ist im gemeinsamen Dokument IEC 61158-2 unter Typ 3 festgelegt. Die Installationsvorschriften sind in IEC 61784-5-3 im Anhang A zu finden. Er kann kombiniert werden mit dem FSCP3/1 als PROFIsafe, der in der Norm IEC 61784-3-3 festgelegt ist.

Damit der Hersteller nicht alle diese Normen explizit auflisten muss, wird in der Norm die Referenz auf das Profil festgelegt. Im Falle unseres Beispiels für PROFIBUS-DP müsste somit die Angabe der relevanten Normen lauten: Compliance to IEC 61784 Ed.2:2007 CPF 3/1