ICS 25.040 N 10 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 31230.12014 工业以太网现场总线EtherCAT 第1部分：概述 Industrial ethernet fieldbus EtherCATPart 1:Overview 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 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 31230.1—2014 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 3 缩略语 EtherCAT的概念 4 对OSI基本参考模型的映射 5.1 概述 每个服务和协议特性的简述 6 6.1 物理层服务和协议特性概述 6.2 数据链路层服务特性概述 6.3 数据链路层协议特性概述 6.4 应用层服务特性概述 6.5 应用层协议特性概述 数据类型ASE 7 7.1 数据类型对象的形式定义 图1 一般的现场总线网络 图2DL/AL服务和协议的概念 图3 基本现场总线参考模型…. 表1 OSI和EtherCAT各层 GB/T 31230.1—2014 前言 GB/T31230《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； 一第4部分：数据链路层协议规范； —第5部分：应用层服务定义； 一第6部分：应用层协议规范。 本部分为GB/T31230的第1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。 1 GB/T 31230.1—2014 工业以太网现场总线EtherCAT 第1部分：概述 1范围 1.1本部分与IEC标准的关系 GB/T31230的本部分依赖于IEC61158系列标准类型12中相对应的部分。 1.2概述 本部分通过以下内容介绍GB/T31230的概述和导则： 说明GB/T31230的结构和内容； 关联GB/T31230的结构与GB/T9387OSI基本参考模型； 展示GB/T31230的逻辑结构。 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/T9387（所有部分）信息技术开放系统互连基本参考模型 3缩略语 以下缩略语适用于本文件，部分基于GB/T9387.1的概念。 AL：应用层（N=7)[Applicationlayer(N=7)] AR：应用关系（Applicationrelationship） AREP：应用关系端点（Applicationrelationshipendpoint） DL-：数据链路层（作为前缀）[Data-linklayer（asaprefix) DLL：数据链路层（N=2)[Data-linklayer（N=2)] IETF：因特网工程任务组（InternetEngineeringTaskForce） IP：因特网协议（见RFC791)[InternetProtocol（seeRFC791)］ (n）-layer:OSI基本参考模型的n层（LayernoftheOSIBasicReferenceModel) OSI:开放系统互连（Opensystems interconnection) Ph-：物理层（作为前缀）[Physicallayer（asaprefix）] PhL：物理层（N=1)[Physical layer(N=1)] 4EtherCAT的概念 从概念上讲，现场总线是一种数字式通信网络，用于将工业控制和仪表设备集成为一个系统。典型 设备有变送器、传感器、执行机构和控制器。 1 GB/T 31230.1—2014 EtherCAT协议已被工程化，以支持任何工业部门及相关领域的信息处理、监视和控制系统。图1 示出了在过程车间的传感器、执行机构、本地控制器之间，并与可编程控制器互连在一起的一个高完整 性的低层通信应用示例。 信息系统网络 [网关] [网关 现场总线网段 过程空间 工厂车间 控制器 可编 现场总线网段 可编和 传感器 可编程控制器 执行机构 监控系统 网桥 现场总线网段 图1一般的现场总线网络 图2阐明了数据链路层和应用层的服务与协议视点之间的差异。协议部分表示层实现者的视点， 服务部分表示层用户的视点 面向层用户 面向层实现者 的视点 的视点 AL服务 AL协议 EtherCAT的第5部分 EtherCAT的第6部分 -模型和概念 一语法定义和编码 数据类型定义 -应用关系程序 -应用对象 协议机（状态机） 服务描述 通信端点管理 DL服务 DL协议 EtherCAT的第3部分 EtherCAT的第4部分 -模型和概念 一编码 一服务播述 -媒体访问 一管理服务 -协议机（状态机） 图2DL/AL服务和协议的概念 应用层结构如下： GB/T31230.5的类型特定部分中的应用服务元素（ASE)描述"做什么”； GB/T31230.6的类型特定部分中的应用关系（AR)描述“怎么做”。 数据链路层结构如下： GB/T31230.3的类型特定部分中的数据链路层服务和模型描述"做什么”； GB/T31230.4的类型特定部分中的数据链路层协议机以及媒体访问原理描述“怎么做”。 物理层的结构类似，但因其服务容易描述，因此，这些服务定义与物理层协议规范在同一规范 (GB/T31230.2)中： 2