ICS25.040.40J07中華人民共和國國家標準化指導性技術文件GB/Z19219—2003/ISO/TR13283：1998工業自動化時限通信體系結構時限通信系統的用戶需求和網絡管理Industrialautomation--Time-criticalcommunicationsarchitectures--Userreguirementsandnetworkmanagementfortime-criticalcommunicationssystems（ISO/TR13283:1998.IDT)2003-06-26發布2004-01-01實施中華人民共和國發布國家質量監督檢驗檢疫總局

GB/Z19219-2003/1SO/TR13283：1998三次前言ISO前言引言1范圍2規范性引用文件2.1引用標準2.2開發中的文件3術語和定義3.1TCCA術語3.2OSI基本參考模型術語3.3服務約定術語3.4開放分布處理基本參考模型術語3.5QoS基本框架結構術語3.6TCNM術語·….….4時限通信系統的用戶需求4.14.2事務模型4.3用戶控制……104.4開放的集成問題有關定時的問題·4.54.6體系結構的考慮……4.7TCCS和OSI…4.8TCCA的網絡管理4.9TCCN中的網絡管理「CCA中網絡管理的QoS需求55.1引言………………..…………·5.2網絡管理需求6TCNM的QoS模型6.16.2體系結構原理……6.3QoS需求流836.46.5（N)-子系統與TCNM間的QoS數據流TCCA的QoS特性7.1引言……7.2QoS特性8TCNM中的QoS管理功能

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：19988.2QoS管理活動的階段：：358.3QoS管理功能……TCCA中網絡管理的方法和機制379.19.2網絡管理方法和機制……31附錄A（規范性附錄）縮略語

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：1998本標準化指導性技術文件等同采用ISO/TR13283:1998《工業自動化時限通信體系結構時限通信系統的用戶需求和網絡管理)。ISO/TR13283:1998是由ISO/TC184/SC5/WG2“通信與互連”工作組起草制定的。TC184/SC5/WG2下設了一個專門工作小組，負責研究對時限通信體系結構特別是對中間網絡的需求.并提出了此項技術報告。自動化工廠是利用網絡實現分布式控制的。這種應用場合中的通信系統，除要具有網絡的普通性能外.還應具有解決惡劣條件下產生的各類問題的性能。在這樣的系統中.時間是一個很重要的因素。目前現場總線在自動化工廠普遍推廣應用.但在CIM和控制設備中.通用企業網(MAP)和現場總線網絡之間往往也需要有一個中間網絡.這種網絡既能保證實現大量數據傳輸(特別是時限信息）又可實現在遠距離、條件差的環境下的運行操作。這種網絡應可以實現大容量的數據傳輸和時限信息的傳輸，同時也應支持實現應變的各種方法。提出這種網絡需求以及為滿足這些需求應采取的管理辦法，是本指導性技術文件的制定目的。該指導性技術文件是工業自動化領域的一個重要技術基礎標準。本指導性技術文件的目的意義、好處與形成依據已在ISO前言引言中說明。本指導性技術文件的主要內容包括.第1章：范圍：第2章：規范性引用文件;第3章：術語和定義：第4章：時限通信系統的用戶需求：第5章：TCCA中網絡管理的QoS需求：第6章：TCNM的QoS模型；第7章：TCCA的QoS特性：第8章：TCNM中的QoS管理功能;第9章：TCCA中網絡管理的方法和機制；附錄A：縮略語。隨著信息技術的發展和我國入世的實際需要，積極采用國際標準和國外先進標準已成為我國一項重大技術經濟政策。所以本指導性技術文件等同采用了ISO/TR13283：1998制定我國國家標準。正文的制定遵循了對應采用原則，技術內容和條款與ISO/TR13283:1998標準基本相同.不同之處是針對文本中英文縮寫詞太多.所以增加了附錄A縮略語,以便標準的閱讀和使用。編排格式遵照GB/T1.1—2000《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫規則》.在范圍、引用標準等章節中刪除了個別不符合我國標準的字句。為了便于標準的使用，本指導性技術文件“目次”保留了ISO/TR13283:1998的細目。1該指導性技術文件對推動我國制造業信息化標準化和提高企業系統集成水平有重要指導作用。本指導性技術文件的附錄A為規范性附錄。本指導性技術文件由中國機械工業聯合會提出本指導性技術文件主要起草單位:北京機械工業白動化研究所。本指導性技術文件由全國工業白動化系統標準化技術委員會歸口本指導性技術文件主要起草人：黎曉東、魏文娟、郝淑芬、許瑩。

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：1998ISO前言ISO(國際標準化組織)是一個世界性國家標準團體（ISO成員)的聯合機構。國際標準的制定工作通常由ISO技術委員會完成。對技術委員會所設立的項目的感興趣的每個成員國都有權參加該委員會。與ISO有協作關系的國際組織、官方和非官方)也參與這些工作。ISO在電氣技術標準化的各個方面與國際電工委員會（IEC)密切合作。ISO技術委員會的主要任務是制定國際標準。。在特殊情況下，技術委員會可以建議出版下述任何-種形式的技術報告：-第一種形式，雖經多次務力，國際標準的出版工作仍得不到必要的支持第二種形式,當某個項目仍處在技術開發之中.或者由于其他原因，有可能在將來，而不是現在·就某個國際標準達成協議，第三種形式，當某個技術委員會已從作為正式出版的國際標準上收集到了不同類型的數據（例如“最新發展”)時。第一種和第二種形式的技術報告,在出版后三年內就得審查決定它是否可以變成國際標準。第三種形式的技術報告不需要審查，直到它們所提供的數據被認為不再有效或無用。ISO/TR13283是第三種形式的技術報告，由ISO/TC184技術委員會(工業自動化系統和集成）SC5分會(體系結構和通信)準備。很明顯地可以看出，按現在這種形式，ISO標準不能適應時限通信。已經標準化了的網絡體系結構至今主要用于通信，還不能為時限通信提供相應的性能和應變能力，特別是在時限和非時限通信共存的情況下。特別在許多CIM和控制設備中，需要在通用企業范圍網(即MAP)和現場總線網之間有一個中間網絡。這種中間網絡應該既能傳輸大量數據和時限信息，又能跨越很長的距離和在不友善的環境下進行操作。為此,在ISO/TC184/SC5/WG2下設立了一個專門小組，研究對時限通信體系結構的需求，特別是對中間網絡的需求，這樣就可以就現場總線內對時限通信的要求所做的工作有一些增補，同時也就此提出一個技術報告。在通信系統必須遵守所規定的時間窗口的地方.在管理時限通信網絡時.就必須對其中內一些要求加以考慮。本技術報告的第二部分是對這些需求的管理和支持。圖1給出與其他標準的關系。時限網絡管理(TCNM)只定義管理一個TCCS網絡所必須的一些附加需求，不對有關配置管理、會計、保密和事故管理等方面的系統管理加以描述，除非在支持時限方面對它們有特殊需要，也就是說，對TCNM的支持在很大程度上直接影響著性能管理,同時，對利用時限服務完成其功能的其他一些領域也會有影響。本技術報告的重點是弄清楚緊密幫合的控制系統的通信需求，以及對這些要求的管理和支持。這項工作是要對工廠信息網（MAP)方面所做的工作加以補充.而工廠信息網的特點是在信息處理器(小型計算機)和控制處理器(專用控制器)之間具有大的吞吐量和大的打包服務能力。這項工作還要對識別傳感器網絡(現場總線)所做的工作加以補充.主要是為簡單的車間用傳感器、執行裝置和其他設備提供一個不太復雜的接口。時限通信體系結構是否要面向連接的.還是無連接的.這方面還沒有明確的一致意見。如果能滿足要求，兩種解決方式都可以。然而，某些要求可能滿足具有其他要求的某種解決方案。由于MMS使用了面向連接的對話層，所以即使網絡和傳輸層是無連接的.總的服務也可能是面向連接的

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：1998本技術報告總結了已由任務小組確認的對時限通信系統的用戶需求，并對每個需求加以簡要的解釋，同時還給出了管理和支持這些需求的建議ODP的基本支持時限通信的系統的基木參考模型管理框老模型用戶需求架結構GB/T9387.1對性能安全·會計·結構形式·故障管理的而求服務柜架結構的質量時限通信系統的網絡管理服務質量方法和機制ISo/IECJTCI/SC2I圖1與其他標準的關系

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：1998TCCS的通用需求時限通信系統（TCCS)是一種通信網絡系統，它最適合于其順序和通信模式在整個網絡系統內動態變化的通信。然而，這樣的通信網絡系統也應支持預定的靜態通信順序。時限通信是具有特定有界時間窗口的通信.在這個窗口內必須完成具有一定必然性的一個或幾個動作。TCCS提供使時限信息和非時限信息共存的能力。在分布的時限應用系統內·圍繞網絡的有算法、數據和控制結構。只有在通信系統提供確實優質的服務，特別是有關時間制約和相干性等時,這種分布才有可能實現。要知道·所有的TCC系統在應變要求方面和其他的網絡系統是不相同的。時間限制越緊·應變就是一個越加重要的要求·因為如果數據流不被微小的故障所干擾·能滿足緊迫時間限制的網絡就需要有很大的應變能力。TCC體系結構在需要時應遵守〇SI基本參考模型,滿足第四章所確定的用戶需求?，F在的OSI標淮并不能適應時限通信，因為它們本來的目的是保證通用數據通信的傳輸，或者是滿足信息傳遞間的內部通信要求。因此.現在的OSI模型和體系結構需要修改和補充,以便支持TCC.TCCS的用戶需求白動化工廠將網絡用于分布式控制應用。這些應用要求通信系統除能適應正常的運行外.還應能適應最壞情況下的運行。在這種系統中，時間性非常重要。這種網絡應該可以實現大量的數據傳輸和時限信息的傳輸.同時還應該支持實現應變的各種方法。如果需要,利用一個連接裝置就可很容易地使TCCS和主要的工廠數據通信網絡接口。由于要在非常奇刻的環境下運行.需要高可靠的媒介和信號傳輸方法·因此，必須要有非常低的位錯率和最少的中繼。用戶應能定義通信的優先次序和控制出錯恢復機制。網絡管理功能應該能分配資源、控制對TCC組的訪問，發現潛在的故障和已有的故障等。已確認的用戶需求應該允許時間窗口的概念在OSI內實現。圖2給出TCC體系結構、特性或屬性、時間窗口和需要時限通信的應用系統之間的關系TCCA的網絡管理按照服務條款，可以從TCCS的用戶需求中將網絡管理的需求提取并轉換過來。制定這些服務條款是為了在時限通信網絡系統的工作情況動態變化的環境下，滿足用戶規定的時間限制。從QoS基礎框架結構的角度來看.QoS需求是表達部分或全部網絡管理需求的信息。當QoS需求在各實體之間傳送時，可以通過QoS參數將其作為機制的一部分表達出來。這些信息與用于時限通信網絡系統運行的策略有很大關系。在某些時限應用中·所有的用戶要求不一定都要滿足。為此,對于一個TCCA或一個TCCA中的網絡管理，不一定都要滿足所規定的所有網絡管理需求。這意味著可能允許一些類別.它們滿足這些需求的特定子集。本技術報告不討論這些類別。

GB/Z19219-2003/1S0/TR13283：1998-個TCCA結構請求特性或屬性需要1CC時間相干性等的應用被使用被描述時間窗口圖2TCC體系結構、特性、時間窗口和需要時限通信的應用之間的關系

GB/Z19219-2003/ISO/TR13283：1998工業自動化時限通信體系結構時限通信系統的用戶需求和網絡管理1范圍本標準化指導性技術文件提出了系統支持時限通信系統的系統和網絡管理的用戶需求。這種網絡管理是針對應用過程中或各應用過程之間在同等對同等或多同等通信中的時限通信體系結構的。本指導性技術文件利用ISO/IECJTCI/SC21/WG7所開發的QoS基本框架的概念和術語·將支持時限通信的系統的用戶要求轉換成管理和支持時限通信網絡的QoS需求。本指導性技術文件還描述了時限通信系統內的網絡管理的模型、特性和功能。本指導性技術文件針對用于離散零件制造應用的時限通信系統.然而.這些時限通信系統也可應用在其他的場合，包括過程控制等本指導性技術文件著重討論事件驅動應用的時限通信系統。在這種事件驅動應用中，通信的信息流和網絡配置動態地變化。當然·本指導性技術文件也可用于狀態驅動應用,在這種應用中通信模式和配置都是靜態的。2規范性引用文件下列文件中的條款通過在本指導性技術文件的引用而成為本指導性技術文件的條款。凡是注日斯的引用文件.其隨后所有的修改單(不包括勒誤的內容)或修訂版均不適用于本指導性技術文件.然而鼓勵根據本指導性技術文件達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件.其最新版本適用于本指導性技術文件。2.1引用標準GB/T9387.1-1998基本參考模型信息技術：開放系統互連第1部分：基本模型(idtISO/IEC7498-1:1994GB/T9387.4—1996信息處理系統開放系統互連基本參考模型第4部分：管理框架(idt1SO7498-4:1989）工業自動化系統GB/T16720.1-1996制造報文規范第1部分：服務定義(eqvISO/IEC9506-1:1990）工業自動化系統GB/T16720.2-1996制造報文規范第2部分：協議規范（eqvISO/IEC9506-2：1990）GB/T17142-1997信息技術開放系統互連系統管理綜述(idtISO/IEC10040:1992)GB/T17143.1—1997信息技術開