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摘要當前世界各國都在大力發(fā)展智能制造技術,工業(yè)通信技術是主要解決工業(yè)現(xiàn)場“信息孤島”的重要途經,在傳統(tǒng)制造業(yè)向網絡化、智能化的技術升級轉型中成為重要的核心技術。

  【儀表網 行業(yè)標準】近日,由機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經濟研究所起草,TC124(全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術委員會)歸口的國家標準計劃《工業(yè)通信網絡 行規(guī) 第3-8部分:CC-Link系列功能安全通信行規(guī)》征求意見稿已編制完成,現(xiàn)公開征求意見。
 
  當前世界各國都在大力發(fā)展智能制造技術,工業(yè)通信技術是主要解決工業(yè)現(xiàn)場“信息孤島”的重要途經,在傳統(tǒng)制造業(yè)向網絡化、智能化的技術升級轉型中成為重要的核心技術。
 
  當前企業(yè)層面采用以太網,生產層面則是多種不同網絡的結合,這樣系統(tǒng)設置復雜,而且維護困難。CC-Link 技術作為主流工業(yè)通信技術之一,廣泛應用在各個過程自動化行業(yè)領域中。為降低從系統(tǒng)建立到維護保養(yǎng)的整體工程成本,提出了基于以太網的 CC-Link IE 技術。CC-Link IE 是一種整合的基于以太網的通信網絡,能夠實現(xiàn)從信息層到應用層縱向整合的網絡。它能使系統(tǒng)實現(xiàn)無縫通信,改善企業(yè)系統(tǒng)的連通性,降低工程成本(配置網絡的成本),同時也降低了安裝和維護成本。CC-Link IE Safety 技術在 CC-Link IE 通信行規(guī)的基礎上增加安全通信層,使得安全數據可在分布式網絡上進行傳輸,并提供安全措施來保證數據傳輸的完整性和安全性。國際上,IEC/SC65C(工業(yè)網絡)成立了 WG9 現(xiàn)場總線工作組,專門從事現(xiàn)場總線國際標準的制定工作,該技術已成為 IEC 61784 標準的一部分。
 
  2018年 SAC/TC124 等同轉化 IEC 61784-3-8:2016,發(fā)布 GB/Z 37085《工業(yè)通信網絡 行規(guī) 第 3-8 部分:CC-Link 系列功能安全通信行規(guī)》,為我國工業(yè)網絡發(fā)展提供重要技術標準支撐。由于 IEC 61784-3-8 于 2021 年發(fā)布新版,許多技術內容進行了更新和調整,因此,迫切需要修訂對應的國家標準,以更好地指導我國相關產品研發(fā)和行業(yè)應用。
 
  本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
 
  本文件等同采用IEC 61784-3-8: 2021《工業(yè)通信網絡 行規(guī) 第3-8部分:功能安全現(xiàn)場總線 用于CPF8的附加規(guī)范》。
 
  本文件作了如下編輯性修改: ——刪除了標準的前言;
 
  ——“本部分”改為“本文件”;
 
  ——對全文范圍內列項的標點符號進行規(guī)范。
 
  本文件代替GB/Z 37085-2018《工業(yè)通信網絡 行規(guī) 第3-8部分:CC-LINK系列功能安全通信行規(guī)》,與GB/Z 37085-2018相比,除結構調整和編輯性改動外,主要技術變化如下:
 
  a)更改了幀格式,除復制安全數據,還采取一些措施如增加時間戳的存儲數位的有關規(guī)定,新增匹配比較過程(見12.5.3,2018年版的11.5.3);
 
  b)更改了殘差率的變化模型,以及殘差率計算方式(見附錄A,2018年版11.9.5.2);
 
  c)更改了完整性保證中有關使用安全PDU中包含的CRC以保證數據完整性的相關描述(見11.5.3.6,2018年版10.2.3.6);
 
  d)增加了有關交叉校驗冗余的有關內容(見11.5.3.7);
 
  e)增加了過程數據SAR ASEs有關M1 安全循環(huán)傳輸類規(guī)范和S1 安全循環(huán)傳輸類規(guī)范表格(見11.6.4);
 
  f)更改了抽象語法中有關M1和S1安全循環(huán)傳輸有關語法內容(見11.7.1.2,2018版11.7.1.2);
 
  g)更改了傳輸語法中有關M1和S1安全設備管理器屬性編碼有關內容(見11.7.1.3,2018版11.7.1.3);
 
  h)刪除了系統(tǒng)特征計算的約束中有關殘差率的描述(見2018版11.9.5);
 
  i)更改了FSCP 8/2中所有TS為T_code(見第12章,2018版第12章);
 
  j)更改了FSCP 8/2安全措施中有關訛誤交叉檢驗,以及意外重復出現(xiàn)時的處理方法等有關內容(見12.4.2,2018版12.4.2);
 
  k)更改了FSCP 8/2安全措施中有關偽裝交叉檢驗的有關內容(見12.4.2.8,2018版12.4.2.8);
 
  l)增加了FSCP 8/2安全通信層協(xié)議,CTRL結構元素中,有關Application bit, Sub CID active bit以及Sub CID的有關描述(見12.7.1.2);
 
  m)增加了S-Data的結構中,有關安全刷新數據Safety_data的要求與描述(見12.7.1.6.1);
 
  n)更改了FSCP 8/2安全通信層協(xié)議的行為中,有關安全初始化的有關要求(見12.1.6.1.7.1,2018 版12.1.6.1.7.1);
 
  o)更改了FSCP 8/2的系統(tǒng)要求中有關系統(tǒng)特性計算約束的相關要求,移除了有關站的數量、概率考慮部分條款(見12.9.5,2018版12.9.5);
 
  p)增加了附錄A中有關FSCP 8/1的CRC殘余誤差概率的對照表(見附錄A,2018版見附錄A)。
 
  本文件規(guī)定了基于 IEC 61784-1、IEC 61784-2 以及 IEC 61158 類型 18 與類型 23 的 CPF 8 的安全通信層(服務和協(xié)議),并標識出在 IEC 61784-3 中定義的功能安全通信原理與本文件中的安全通信層是相關的。該安全通信層僅在安全設備中實現(xiàn)。
 
  本文件定義了在使用現(xiàn)場總線技術的分布式網絡內的參與者之間傳輸安全相關報文的機制,該機制符合 IEC 61508 系列標準對于功能安全的要求。這些機制可用于各種工業(yè)應用,如過程控制、制造自動化和機械。
 
  由于 CC-Link IE Safety 技術在 CC-Link IE 通信行規(guī)的基礎上增加安全通信層,并提供安全措施來保證數據傳輸的完整性和安全性,使得安全數據可在分布式網絡上進行傳輸。由于業(yè)界對該技術的一致認可,目前國內外眾多生產企業(yè)開發(fā)了基于 CC-Link IE Safety 技術的相關產品,并進行了大量試驗驗證,本項技術具有較好的成熟度和眾多的應用場景。因此,本文件的制定具有重要意義,有助于推動新技術在智能制造生產過程的應用,可產生顯著的經濟社會效益。

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