I E C 61 4-3 -1 ® Edition 1 201 6-07 C ON S OLI D ATE D VE RS I ON VE RS I ON C ON S OLI D É E colour in sid e I n d u s tri al com m u n i cati on n etworks – Profi l es – Part 3-1 : F u n cti on al s afety fi el d bu s es – Ad d i ti on al s peci fi cati on s for CP F Rés eau x d e com m u n i cati on i n d u s tri el s – Profi l s – Parti e 3-1 : B u s d e terrai n d e s écu ri té fon cti on n el l e – S péci fi cati on s IEC 61 784-3-1 8:201 -04+AMD1 :201 6-07 CSV(en-fr) s u ppl ém e n tai res pou r l e C P F Copyright International Electrotechnical Commission TH I S P U B L I C ATI O N I S C O P YRI G H T P RO TE C T E D C o p yri g h t © I E C , G e n e va , S w i tze rl a n d All rights reserved Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information Droits de reproduction réservés Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur Si vous avez des questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence IEC Central Office 3, rue de Varembé CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel.: +41 22 91 02 1 Fax: +41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch Abou t th e I E C The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes International Standards for all electrical, electronic and related technologies Ab o u t I E C p u b l i c a ti o n s The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC Please make sure that you have the latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published I E C C atal og u e - webs tore i ec ch /catal og u e E l ectroped i a - www el ectroped i a org The stand-alone application for consulting the entire bibliographical information on IEC International Standards, Technical Specifications, Technical Reports and other documents Available for PC, Mac OS, Android Tablets and iPad The world's leading online dictionary of electronic and electrical terms containing 20 000 terms and definitions in English and French, with equivalent terms in additional languages Also known as the International Electrotechnical Vocabulary (IEV) online I E C pu bl i cati on s s earch - www i ec ch /s earch pu b I E C G l os s ary - s td i ec ch /g l os s ary The advanced search enables to find IEC publications by a variety of criteria (reference number, text, technical committee,…) It also gives information on projects, replaced and withdrawn publications 65 000 electrotechnical terminology entries in English and French extracted from the Terms and Definitions clause of IEC publications issued since 2002 Some entries have been collected from earlier publications of IEC TC 37, 77, 86 and CISPR I E C J u st P u bl i s h ed - webs tore i ec ch /j u s u bl i s h ed Stay up to date on all new IEC publications Just Published details all new publications released Available online and also once a month by email I E C C u s to m er S ervi ce C en tre - webs tore i ec ch /cs c If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: csc@iec.ch A propos d e l ' I E C La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des Normes internationales pour tout ce qui a trait l'électricité, l'électronique et aux technologies apparentées A propos d es p u bl i cati on s I E C Le contenu technique des publications IEC est constamment revu Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié C atal og u e I E C - webs tore i ec ch /catal og u e Application autonome pour consulter tous les renseignements bibliographiques sur les Normes internationales, Spécifications techniques, Rapports techniques et autres documents de l'IEC Disponible pour PC, Mac OS, tablettes Android et iPad Rech erch e d e pu bl i cati on s I E C - www i ec ch /s earch p u b La recherche avancée permet de trouver des publications IEC en utilisant différents critères (numéro de référence, texte, comité d’études,…) Elle donne aussi des informations sur les projets et les publications remplacées ou retirées I E C J u st P u bl i s h ed - webs tore i ec ch /j u s u bl i s h ed Restez informé sur les nouvelles publications IEC Just Published détaille les nouvelles publications parues Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email Copyright International Electrotechnical Commission E l ectroped i a - www el ectroped i a org Le premier dictionnaire en ligne de termes électroniques et électriques Il contient 20 000 termes et définitions en anglais et en franỗais, ainsi que les termes ộquivalents dans langues additionnelles Egalement appelé Vocabulaire Electrotechnique International (IEV) en ligne G l os s re I E C - s td i ec ch /g l os s ary 65 000 entrées terminologiques électrotechniques, en anglais et en franỗais, extraites des articles Termes et Dộfinitions des publications IEC parues depuis 2002 Plus certaines entrées antérieures extraites des publications des CE 37, 77, 86 et CISPR de l'IEC S ervi ce C l i en ts - webs tore i ec ch /cs c Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette publication ou si vous avez des questions contactez-nous: csc@iec.ch I E C 61 4-3 -1 ® Edition 1 201 6-07 C ON S OLI D ATE D VE RS I ON VE RS I ON C ON S OLI D É E colour in sid e I n d u s tri al com m u n i cati on n etworks – P rofi l es – P art 3-1 : F u n cti on al s afety fi el d bu s es – Ad d i ti on al s peci fi cati on s for C PF Rés eau x d e com m u n i cati on i n d u s tri el s – Profi l s – P arti e -1 : B u s d e terrai n d e s écu ri té fon cti on n el l e – S péci fi cati on s s u ppl ém e n tai res pou r l e C PF INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE ICS 3.1 0; 25.040.40, 35.1 00.05 ISBN 978-2-8322-3543-0 Warn i n g ! M ake s u re th at you ob tai n ed th i s pu bl i cati on from an au th ori zed d i s tri bu tor Atten ti on ! Veu i l l ez vou s as s u rer q u e vou s avez o bten u cette pu bl i cati on vi a u n d i s tri b u teu r ag réé ® Registered trademark of the International Electrotechnical Commission Copyright International Electrotechnical MarqueCommission déposée de la Commission Electrotechnique Internationale Copyright International Electrotechnical Commission I E C 61 4-3 -1 ® Edition 1 201 6-07 RE D LI N E VE RS I ON VE RS I ON RE D LI N E colour in sid e I n d u s tri al com m u n i cati on n etworks – Profi l es – Part 3-1 : F u n cti on al s afety fi el d bu s es – Ad d i ti on al s peci fi cati on s for CP F Rés eau x d e com m u n i cati on i n d u s tri el s – Profi l s – Parti e 3-1 : B u s d e terrai n d e s écu ri té fon cti on n el l e – S péci fi cati on s IEC 61 784-3-1 8:201 -04+AMD1 :201 6-07 CSV(en-fr) s u ppl ém e n tai res pou r l e C P F Copyright International Electrotechnical Commission –2– CONTENTS I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 FOREWORD I ntroduction General Patent declaration Scope Normative references Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions 1 Terms and definitions 1 Common terms and definitions 1 CPF 8: Additional terms and definitions Symbols and abbreviated terms Common symbols and abbreviated terms 2 CPF 8: Additional symbols and abbreviated terms 3 Conventions Overview of FSCP 8/1 (SafetyN ET p™ ) General FSCP 8/1 General 20 External documents providing specifications for the profile 20 Safety functional requirements 20 Safety measures 21 Safety communication layer structure 21 5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) 22 5 General 22 5 Data Types 22 Safety communication layer services 22 General elements 22 General 22 Safety object dictionary 22 Safety process data object (SPDO) 22 Safety heartbeat (SH B) 22 Safety delay monitoring (SDM) 23 Communication relation 23 Safety communication layer protocol 24 Safety PDU format 24 General 24 Safety process data objects (SPDO) 24 Safety heartbeat (SH B) 26 Safety PDUs embedded in a Type 22 PDU 29 Safety communication layer management (SALMT) 29 Safety process data communication 31 Safety heartbeat 33 Delay monitoring 34 Safety communication layer management 35 Parameter handling 35 Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 –3– Safety object dictionary 35 General 35 2 Communication profile section 36 Standardized device profile section 52 System requirements 52 I ndicators and switches 52 I ndicator states and flash rates 52 I ndicators 53 Switches 53 I nstallation guidelines 53 Safety function response time 53 General 53 Determination of FSCP 8/1 time expectation behavior 54 3 Calculation of the worst case safety function response time 55 Duration of demands 55 Constraints for calculation of system characteristics 55 Safety related constraints 55 Probabilistic considerations 56 Maintenance 57 Safety manual 57 Assessment 58 Annex A (informative) Additional information for functional safety communication profiles of CPF 59 Annex B (informative) I nformation for assessment of the functional safety communication profiles of CPF 60 Bibliography 61 Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure – Relationships of I EC 61 784-3 with other standards (machinery) – Relationships of I EC 61 784-3 with other standards (process) – FSCP 8/1 system – FSCP 8/1 software architecture 21 – SPDO interaction model 23 – SH B interaction model 24 – Safety process data object structure 25 – Safety heartbeat request structure 26 – Safety heartbeat response structure 27 – Safety PDU for FSCP 8/1 embedded in a Type 22 CDC data section 29 1 – SALMT state machine 30 – RxSPDO state machine 32 – Heartbeat procedure 34 – Delay measurement principle 34 – Parameter handling 35 – Safety response time components 54 – Considered data fields for message size calculation 56 – Residual error rate 57 Copyright International Electrotechnical Commission –4– Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table Table I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – Object definition – Safety PDU element definition – Communication errors and detection measures 21 – SPDO PDU structure 25 – SH B request PDU structure 27 – SH B response PDU structure 28 – SH B safety communication layer state encoding 28 – SALMT commands 30 – System states of SALMT state machine 31 – State transitions SALMT state machine 31 1 – System states of RxSPDO state machine 32 – State transitions RxSPDO state machine 33 – Timeouts 33 – Safety object dictionary structure 36 – Objects of communication section 36 – Device type 37 – Safety ID 38 – Safety consumer heartbeat entry 39 – Safety consumer heartbeat 40 20 – Safety producer heartbeat parameter 41 21 – Safety bus cycle times 44 22 – SPDO timeout tolerance 45 23 – Receive SPDO communication parameter 45 24 – Transmit SPDO communication parameter 48 25 – Mapping format 51 26 – Receive SPDO mapping parameter 51 27 – Transmit SPDO mapping parameter 52 28 – I ndicator states definiton 53 29 – STATUS indicator states 53 Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 –5– I NTERNATIONAL ELECTROTECHNI CAL COMMI SSI ON I N D U S T RI AL C O M M U N I C AT I O N N E T WO RKS – P RO F I L E S P a rt - : F u n c t i o n a l s a fe t y fi e l d b u s e s – Ad d i ti o n a l s p e c i fi c a t i o n s fo r C P F FOREWORD ) The I nternational El ectrotechnical Commissi on (I EC) is a worl d wi d e organizati on for stand ard izati on comprising all nati onal electrotech nical com mi ttees (I EC N ati onal Com mittees) The obj ect of I EC i s to promote i nternati onal co-operati on on al l q u esti ons cernin g standard izati on i n the electrical and el ectronic fi el ds To th is end and in ad di ti on to other acti vi ti es, I EC publishes I nternati onal Stand ards, Technical Speci ficati ons, Technical Reports, Pu bl icl y Avail abl e Specificati ons (PAS) and Gu i des (hereafter referred to as “I EC Pu blicati on(s)”) Thei r preparati on is entrusted to technical committees; any I EC N ational Comm ittee interested i n th e su bj ect d eal t wi th may parti ci pate i n thi s preparatory work I ntern ati on al , governmental and n ongovernmental organizati ons l iaisi ng wi th the I EC also participate i n thi s preparati on I EC coll aborates cl osel y wi th th e I n ternati onal Organizati on for Stand ard izati on (I SO) i n accordance wi th cond i ti ons d etermined by ag reement between th e two organizations 2) The formal d ecisions or agreemen ts of I EC on technical matters express, as nearl y as possibl e, an in ternati onal consensus of opi ni on on the rel evant su bjects si nce each technical committee has represen tati on from all i nterested I EC N ati on al Commi ttees 3) I EC Pu bl ications have th e form of recommend ations for internati onal u se and are accepted by I EC N ati on al Com mittees in that sense Whi le all reasonabl e efforts are mad e to ensu re that the technical conten t of I EC Pu blications is accu rate, I EC cannot be hel d responsi bl e for the way i n whi ch they are u sed or for any misinterpretati on by an y end u ser 4) I n ord er to promote i nternational u niformi ty, I EC N ational Commi ttees und ertake to appl y I EC Pu bl icati ons transparentl y to the maxim um extent possi bl e in th ei r nati on al an d regi on al pu blicati ons Any d i vergence between an y I EC Pu bli cation and the correspond i ng nati onal or regi onal publi cation shall be cl earl y i ndi cated i n the l atter 5) I EC i tsel f d oes n ot provid e an y attestation of conformity I nd epend ent certificati on bodies provid e conformity assessment services and , i n some areas, access to I EC m arks of conformi ty I EC is n ot responsi bl e for any services carried ou t by i nd epend ent certi fication bodi es 6) All users should ensu re that they have the latest edi ti on of this pu blicati on 7) N o l i abili ty shal l attach to I EC or i ts d i rectors, em pl oyees, servants or agents in clu di ng i nd ivi du al experts and m embers of its tech ni cal commi ttees and I EC N ati on al Committees for an y personal i nju ry, property d amag e or other d am age of any natu re whatsoever, wheth er d irect or i ndi rect, or for costs (i ncl ud i ng l eg al fees) and expenses ari sing ou t of the pu bli cati on, use of, or reli ance u pon , this I EC Pu bli cation or any other I EC Pu blicati ons 8) Attention is d rawn to the N ormative references ci ted i n this pu bli cation U se of the referenced pu bl icati ons is i nd ispensabl e for the correct appli cati on of this pu blicati on D I S C L AI M E R Th i s C o n s o l i d a te d u ser c o n ve n i e n c e ve rs i o n On l y is th e n ot an c u rre n t o ffi c i a l IEC ve rs i o n s of S t a n d a rd th e an d s t a n d a rd h as been an d i ts p re p a re d fo r a m e n d m e n t( s ) a re t o b e c o n s i d e re d t h e o ffi c i a l d o c u m e n t s Th i s C o n s o l i d a te d th e fi rs t e d i ti o n am en d m en t ve rs i o n o f I E C - - b e a rs t h e e d i t i o n ( 1 -0 ) ( -0 ) [d o c u m e n ts [d o c u m e n ts C /6 /F D I S C /8 /F D I S n u m ber an d an d I t c o n s i s ts o f C /6 /R VD ] C /8 /R V D ] Th e an d i ts te ch n i ca l c o n te n t i s i d e n ti c a l to th e b a s e e d i ti o n a n d i ts a m e n d m e n t In th i s is m o d i fi e d re d Re d l i n e te xt A pu b l i cati on Copyright International Electrotechnical Commission v e rs i o n , a ve rt i c a l by am en d m en t s e p a t e Fi n al line in Ad d i t i o n s ve rs i o n th e a re wi th m a rg i n in al l g re e n s h ows te xt, ch an g es w h e re th e d e l e ti on s a cc e p te d te ch n i ca l a re is in c o n te n t s t ri k e t h ro u g h a va i l a b l e in th i s –6– I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 I nternational Standard IEC 61 784-3-1 has been prepared by subcommittee 65C: I ndustrial networks, of I EC technical committee 65: Industrial process measurement, control and automation This publication has been drafted in accordance with the ISO/I EC Directives, Part A list of all parts of the I EC 61 784-3 series, published under the general title In dustria l commun ica tion n e tworks – Profiles – Fun ction a l sa fe ty fie ldb uses , can be found on the I EC website The committee has decided that the contents of the base publication and its amendment will remain unchanged until the stability date indicated on the I EC web site under "http: //webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication At this date, the publication will be • reconfirmed, • withdrawn, • replaced by a revised edition, or • amended I M P O R T AN T th at it – Th e co n ta i n s u n d e rs t a n d i n g c o l o u r p ri n t e r Copyright International Electrotechnical Commission of 'col ou r c o l o u rs i ts i n si d e' wh i ch co n te n ts l og o a re U s e rs on th e c o ve r p a g e c o n s i d e re d sh ou l d to t h e re fo re o f th i s be p ri n t p u b l i ca ti o n u s e fu l th i s fo r i n d i cate s th e d ocu m en t c o rre c t using a – 118 – I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 Attribut Valeu r Attri bu t d ’accès FSF M ise en correspond ance SPDO N on Pl age d e val eu rs 0x01 0xFE Val eu r N on Sou s-i ndex 0x01 0xFE N om M ise en correspond ance SPDO pou r le n ème objet d’ applicati on d e sécu rité mettre en correspon d ance Descri ption Spéci fi é d ans le Tableau 25 Type d e d onnées U nsi gn ed32 Catégori e Sou s condi ti on sel on le nom bre et l a tai ll e d es obj ets mettre en correspondan ce Attri bu t d ’accès FSF M ise en correspond ance SPDO N on Pl age d e val eu rs N on Val eu r N on 8.2.3 Section de profil d’appareil normalisé Les objets d’application de sécurité peuvent être mis en correspondance dans les SPDO Les objets d’application de sécurité sont situés dans la zone de dictionnaire d’objets de sécurité de 0x8000 0x9FFF Ces objets sont spécifiques au fabricant et l’application Exigences relatives au système 9.1 9.1 Voyants et commutateurs Etats des voyants et fréquences de clignotement Les états des voyants et les fréquences de clignotement sont définis dans le Tableau 28 Les durées énumérées doivent être respectées avec une tolérance de moins de ± 25% Tableau 28 – Définition des états des voyants Etat du voyant 9.1 Définition OFF Le voyant d oit être étei nt d e man ière constan te ON Le voyant d oit être allu mé d e manière constante BLI N KI N G H z Le voyant d oit s’all u mer et s’ étei nd re avec u ne fréq u en ce d e H z BLI N KI N G H z Le voyant d oit s’all u mer et s’ étei nd re avec u ne fréq u en ce d e H z Voyants I l convient que les appareils qui prennent en charge le protocole FSCP 8/1 comportent un voyant STATU S Ce voyant, généralement une DEL, participe la recherche de pannes, l’examen visuel, aux opérations de maintenance et au diagnostic des problèmes constatés Si un appareil prend en charge le voyant STATU S, ce dernier doit satisfaire cette spécification D’autres voyants peuvent être mis en oeuvre Le voyant STATU S doit indiquer l’état de la communication FSCP 8/1 U n voyant bicolore unique (vert/rouge) doit être utilisé Une étiquette « FS SNp » doit être apposée sur le voyant STATU S Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – 119 – Les états du voyant STATU S sont spécifiés dans le Tableau 29 Tableau 29 – Etats du voyant STATU S Etat du voyant Défi ni ti on OFF Au cune commun icati on d e d onnées d e processus d e sécu ri té n’ est active GREEN ON Tou tes les comm u nicati on s d e d onn ées d e processu s d e sécu ri té confi g u rées (SPDO) sont actives GREEN BLI N KI N G H z Au moi ns un SPDO est actif et au moins u n SPDO est i n acti f RED ON Con figu ration non vali d e ou i ncompati ble RED BLI N KI N G H z Erreu r i n terne 9.1 Commutateurs I l n’existe aucun commutateur pour le protocole FSP 8/1 9.2 Lignes directrices d’installation Les lignes directrices d’installation appropriées sont spécifiées par l’I EC 61 91 9.3 Temps de réponse de la fonction de sécurité 9.3.1 Généralités Une fonction de sécurité peut être constituée de plusieurs composantes Afin de pouvoir déterminer le temps de réponse de la fonction de sécurité, ladite fonction est décomposée dans les différentes composantes illustrées la Figure Capteu r TS Trai tement d es entrées TI Tran smissi on d e sécu ri té T TOS Logi qu e TL Tran smissi on d e sécu ri té T TOS Trai tement d es sorti es TO T SFR Acti onneu r TA IEC Figure – Composantes du temps de réponse de la fonction de sécurité Le canal de la fonction de sécurité se compose d’un capteur (par exemple, rideau de lumière ou bouton d’arrêt d’urgence) qui permet de détecter l’activation de la fonction de sécurité Ce capteur convertit le signal physique en un signal électrique Ce signal électrique est relié un appareil d’entrée (par exemple, un module d’entrée de sécurité fonctionnelle) qui convertit le signal électrique en une information d’entrée logique Le système de communication de sécurité permet de transmettre l’information d’entrée logique au contrôleur logique de sécurité Ce dernier compile l’information d’entrée logique en information de sortie logique, qui est transmise un appareil de sortie (par exemple, un module de sortie de sécurité fonctionnelle) par l’intermédiaire du système de communication de sécurité L’information de sortie logique est convertie en un signal de sortie physique relié un actionneur Ce dernier exécute la réaction physique Chaque composante est décrite par un comportement temporel caractéristique Les hypothèses générales suivantes s‘appliquent d’autres prises en considération Copyright International Electrotechnical Commission 783/1 – 20 – • • • • I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 Le fonctionnement de toutes les composantes du canal de la fonction de sécurité est asynchrone Toutes les composantes du canal de la fonction de sécurité sont décrites par un temps de traitement ou de réponse le plus défavorable garanti dans des conditions autres que des conditions d’erreur Un temporisateur superposé (T TOi ) est associé chaque composante pour des raisons de sécurité I l doit être supposé, afin de calculer le temps de réponse de la fonction de sécurité, que le parcours de signal concerné comporte une erreur ou une défaillance, qui contribue au temps de différence maximal entre sa temporisation et son temps de traitement ou de réponse le plus défavorable Les temps caractéristiques du capteur, des entrées, de la logique, des sorties et de l’actionneur des appareils ne relèvent pas du domaine d’application de la présente norme I l convient que les informations cohérentes pour ces valeurs caractéristiques proviennent des spécifications des composantes Chaque appareil doit fournir ces valeurs comme partie intégrante de ses propriétés intrinsèques 9.3.2 Détermination de la procédure de contrôle de retard FSCP 8/1 Le protocole FSCP 8/1 définit une procédure de contrôle de retard configurable (temporisation) pour la remise de données de processus de sécurité côté récepteur d’une relation de communication Cette procédure de contrôle est mise en œuvre par la temporisation de communication T TOS Deux transmissions de sécurité sont nécessaires pour le canal de la fonction de sécurité Les composantes logique et de traitement de sortie fonctionnent comme un récepteur et mettent en œuvre la procédure de contrôle de retard L’Equation (2) décrit le calcul de T TOS TT OS =T cycle + ∆T (2) La SH B n’influence pas T TOS dans la mesure où seule la synchronisation des horloges système est requise Lorsque la cadence (impulsion) de sécurité détecte des retards inacceptables, l’état de sécurité intrinsèque est alors activé (voir 3) 9.3.3 Calcul du temps de réponse de la fonction de sécurité le plus défavorable Le canal de la fonction de sécurité de base utilisé pour calculer la fonction de sécurité la plus défavorable est illustré la Figure Le temps de réponse de la fonction de sécurité peut être calculé selon l’Equation (3) I l doit être supposé que le canal de la fonction de sécurité comporte une erreur ou une défaillance pour obtenir le temps de réponse de la fonction de sécurité le plus défavorable Cette erreur ou défaillance contribue la différence maximale observée entre son temps de retard le plus défavorable et son temps de temporisation TSFR = T + T + T + T + T + T + T + max (T − T ) = , , S I T L T O A i SI A TOi i (3) N OTE L’ i nd ex « i » i d enti fi e les composantes S, I , T, L, O et A dans l ’ Eq u ati on (3) Les fabricants de systèmes doivent fournir, si nécessaire, leur propre méthode de calcul adaptée Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV – 21 – I EC 201 9.4 Durée des demandes La durée de la demande émise par l’application relative la sécurité la couche de communication de sécurité peut être équivalente ou supérieure au temps de sécurité de processus ou au temps de temporisation FSCP 8/1 (T TO ) 9.5 Contraintes liées au calcul des caractéristiques du système 9.5.1 Contraintes relatives la sécurité 9.5.1 Généralités Les conditions aux limites et les contraintes relatives l’évaluation de la sécurité du protocole FSCP 8/1 , et applicables aux calculs appropriés du taux d’erreur résiduel sont décrites dans les articles suivants 9.5.1 Nombre de collecteurs d’information Le nombre de appareils de production et de consommation pour un réseau FSCP 8/1 est limité 51 Le nombre de collecteurs d’information est limité 51 appareils de consommation dans le cas d’une relation : n 9.5.1 Limite de fréquence des messages La fréquence des messages ne doit pas dépasser 000 messages de sécurité la seconde I l doit être tenu compte du nombre d’appareils de production et du temps de cycle afin qu’ils ne dépassent pas la limite de taux de messages, tel qu’indiqué dans les Equations (4) (6) MRSPDO = ∈ 000 000 × NS ∑ CMI I SPDO MRSHB = D ∑ 1∈devices MR ∑ = MR (4) BC 000 000 × NS 2∈devices D ≠ D1 D ×T I SPDO CMD + MR SHB ×T BC D × (5) (6) où D1 CM CMI NS D1 NS I MR MR SH B MR SPD O Copyright International Electrotechnical Commission est le paramètre de cadence (impulsions) du producteur de sécurité (Index: 0x1 21 7, Sous-index: 0x07, multiplicateur de cycles) transmis par l’appareil D1 (voir le Tableau 20); est le paramètre de communication SPDO de transmission (I ndex: 0x1 E00 - 0x1 EFF, Sous-index: 0x07, multiplicateur de cycles) pour SPDOI (voir le Tableau 24); est le paramètre de cadence (impulsions) du producteur de sécurité (Index: 0x1 21 7, Sous-index: 0x09, Nombre d’envois) transmis par l’appareil D1 (voir le Tableau 20); est le paramètre de communication SPDO de transmission (I ndex: 0x1 E00 - 0x1 EFF, Sous-index: 0x09, N ombre d’envois) pour SPDOI (voir le Tableau 24); est le taux de message total; est le taux de messages pour les SHB; est le taux de messages pour les SPDO; – 22 – I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 est les temps de cycle de bus de sécurité Paramètre dépendant si CP 8/1 (Index: 0x1 21 8, Sous-index 0x02, temps de cycle de base RTFL de sécurité) ou CP 8/2 (I ndex: 0x1 21 8, Sous-index: 0x01 , temps de cycle de base RTFN de sécurité) est utilisé (voir le Tableau 21 ) TBC 9.5.1 Taille des messages La taille de message d’une PDU de sécurité constituée des champs de données illustrés la Figure est limitée de 28 octets PI D Longu eu r Don nées SI D X Cons de n° X CRC X sécu rité X Tail l e d e messag e en octets IEC 784/1 Figure – Champs de données pris en compte pour le calcul de la taille des messages 9.5.1 Taux d’erreurs sur les bits Le taux maximal d’erreurs sur les bits ne doit pas dépasser 0,01 9.5.2 Considérations d’ordre probabiliste Le mécanisme de contrôle de l’intégrité des données du protocole FSCP 8/1 est totalement indépendant des mécanismes du système de communication sous-jacent, qui est alors appelé « canal noir » La Figure illustre les diagrammes des probabilités d’erreurs résiduelles applicables au polynôme de 32 bits utilisé (distance de Hamming minimale de 6) Les diagrammes s’appliquent pour des longueurs de données de 28 octets tel que spécifié en 4, incluant la signature CRC et intégrant la structure du PDU de sécurité global tel que décrit au I l a été calculé que la PFH résultante du canal de communication est inférieure ou égale –9 Ce niveau équivaut 5, 43 × –1 pour la probabilité d’erreur résiduelle d’une PDU telle qu’illustrée la Figure Le mécanisme de contrôle d’intégrité des données doit être obligatoirement utilisé pour atteindre ces niveaux (voir 7.1 2) Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – 23 – Taux d’erreurs sur les bits Probabilité d’erreur résiduelle d’une PDU × 0–8 × 0–1 × 0–25 × 0–37 × 0–49 × 0–61 × 0–73 × 0–85 × –6 × –4 × 0–2 × 00 Limite de probabilité d’erreur résiduelle selon SIL Données de 28 octets et CRC de 32 bits IEC 785/1 Figure – Taux d’erreurs résiduelles 9.6 Maintenance Ce protocole ne fait l’objet d’aucune exigence de maintenance particulière 9.7 Manuel de sécurité Le fabricant de l’appareil de sécurité doit fournir avec l’appareil un manuel de sécurité conforme aux exigences de l’IEC 61 508-2 Outre les exigences énumérées dans l’I EC 61 5082, les informations suivantes doivent être fournies: • • • • • • • le nom et l’adresse du fabricant; le temps T i le plus défavorable; le temps de temporisation T TOi ; Probabilité de défaillance la demande PFH ; N iveau d’intégrité de sécurité SI L; I ntervalle de l’essai périodique T1 (selon IEC 61 508-6) et/ou Mission Tm (selon I SO 3849-1 ); Version(s) du protocole prise(s) en charge (voir 7.1 3.4) sauf dans le cas où seule la version du protocole est prise en charge N OTE Les temps peuven t dépend re d es foncti ons de sécu ri té et d es mod es d e fonctionnement ind ivi du els Evaluation I l est fortement recommandé aux ingénieurs d’application du FSCP 8/1 d’obtenir la vérification auprès d’un organisme compétent indépendant pour tous les aspects de sécurité fonctionnelle du produit, tant du protocole que de toute application I l est fortement recommandé aux ingénieurs d’application du FSCP 8/1 d’obtenir la preuve qu’un organisme compétent indépendant a réalisé un essai de conformité approprié Copyright International Electrotechnical Commission – 24 – I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 Le fabricant d’un produit de sécurité est responsable de la mise en œuvre correcte de la technologie de couche de communication de sécurité, ainsi que de l’exactitude et de l’exhaustivité de l’information orientée produit et des renseignements sur le produit Les informations complètes sont fournies en [46] Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – 25 – An n e x A (informative) I n fo rm a t i o n s s u p p l é m e n t a i re s p o u r l e s p ro fi l s d e c o m m u n i c a t i o n d e s é c u ri té fo n c t i o n n e l l e d e p ro t o c o l e C P F I l n’existe aucune information supplémentaire concernant ce FSCP Copyright International Electrotechnical Commission – 26 – I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 An n e x B (informative) I n fo rm a t i o n p o u r l ’ é v a l u a ti o n d e s p ro fi l s d e c o m m u n i c a t i o n d e s é c u ri té fo n c t i o n n e l l e d e p ro t o c o l e C P F Des informations sur les laboratoires d’essai qui vérifient et valident la conformité des produits FSCP 8/1 avec l’I EC 61 784-3-1 peuvent être obtenues auprès des comités nationaux de l’IEC ou de l’institution suivante: Safety N etwork I nternational e V Robert-Bosch-Str 30 73760 Ostfildern ALLEMAGNE Téléphone: +49 71 3409 1 Télécopie: +49 71 3409 449 e-mail: info@safety-network.de URL: www safety-network.de Copyright International Electrotechnical Commission I EC 61 784-3-1 8:201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – 27 – Bibliographie [1 ] I EC 60050 (toutes parties), Voca bula ire Ele ctrote ch n ique In tern a tion a l N OTE Voi r égal ement l e di cti onn re mul til ingu e de l’I EC – El ectri ci té, électroni qu e et tél écommu nications (d isponi bl e su r CD-ROM et l’ad resse http: //www el ectroped i a org ) [2] I EC 60204-1 , Sé curité de s ma ch in es – Équipe me n t éle ctrique des ma ch in e s – Pa rtie : Rè gle s gé n é le s [3] I EC/TS 61 000-1 -2 , Electroma gn e tic Me th odology for th e compa tib ility a ch ieve men t of th e (EMC) – Pa rt -2: e quip men t with re ga rd to e le ctroma gn e tic ph e n ome n a la CEM – Pa rtie – (disponible uniquement en anglais) [4] I EC 61 31 -6 , Progra mma b le trolle rs – Pa rt 6: Fun ction a l sa fe ty uniquement en anglais) [5] I EC 61 58 (toutes parties), In dustria l commun ica tion n e tworks 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Equipe me n ts de protection é lectro- se n sible s [9] I EC 61 508-1 : 201 0, Sé curité fon ction n e lle de s systè me s é lectriques / é le ctron iques / é lectron ique s progra mma bles re la tifs la sécurité – Pa rtie : Exige n ce s gén é le s [1 0] I EC 61 508-4: 201 0, Sé curité fon ction n e lle des systè me s é le ctrique s / é lectron ique s / é le ctron iques progra mma ble s re la tifs la sé curité – Pa rtie 4: Dé fin ition s e t a bré via tion s [1 ] I EC 61 508-5: 201 0, Sécurité fon ction n elle de s systè mes é lectriques / éle ctron ique s / é lectron ique s progra mma ble s re la tifs la sé curité – Pa rtie 5: Exe mple s de mé th odes de dé te rmin a tion des n ive a ux d’in té grité de sé curité [1 2] I EC 61 51 (toutes parties), Sé curité fon ction n e lle – Système s in strume n té s de sécurité p our le se cte ur des in dustrie s de tra n sforma tion [1 3] [1 4] I EC/PWI 61 784-4 6, In dustria l commun ica tion s for fie ldb use s [1 5] I EC 61 784-5 (toutes parties), In sta lla tion of fie ldb use s anglais) [1 6] I EC 61 800-5-2, A djusta b le require me n ts – Fun ction a l [1 7] I EC/TR 62059-1 , – Pa rtie 1 : [1 8] I EC 62061 , – commun ica tion n e tworks – Profile s (disponible uniquement en anglais) In dustria l In sta lla tion spe ed commun ica tion profiles e lectrica l n e tworks for CPF x powe r drive Pa rt 4: Profile s Secure – Pa rt 5: Pa rt 5-2: Sa fe ty (disponible uniquement en syste ms (disponible uniquement en anglais) – – – Equip e me n ts de comp ta ge de l’é le ctricité – Sûre té de fon ction n e me n t Con cep ts gé n éra ux Sé curité des ma ch in e s - Sécurité fon ction n e lle de s systè mes de comma n de é lectriques, é le ctron ique s e t éle ctron ique s progra mma b le s re la tifs la sé curité [1 9] I EC/TR 6221 0, Power commun ica tion se curity _ En cou rs d’ él aborati on A l 'étu d e Copyright International Electrotechnical Commission syste m trol and a ssocia ted (disponible uniquement en anglais) commun ica tion s – Da ta and – 28 – [20] I EC 62280-1 , A pp lica tion s té lé commun ica tion et de fe rrovia ires tra ite me n t – I EC 61 784-3-1 8: 201 +AMD1 :201 CSV I EC 201 – Systè me s Pa rtie 1: de sign a lisa tion , Commun ica tion de sé curité sur de des systè mes de tra n smission fermé s [21 ] I EC 62280-2, A pp lica tion s té lé commun ica tion et de fe rrovia ires tra ite me n t – – Systè me s Pa rtie 2: de sign a lisa tion , Commun ica tion de sé curité sur de des systè mes de tra n smission ouve rts [22] I EC 62443 (toutes parties), In dustria l commun ica tion n e tworks – Ne twork a n d syste m se curity (disponible uniquement en anglais) [23] I SO/I EC Guide 51 :1 999, A spe cts lié s la sé curité – Prin cipe s dire cte urs pour les in clure da n s les n orme s [24] I SO/I EC 2382-1 4, Te ch n ologie s de l’in forma tion – Voca b ula ire – Pa rtie 4: Fia bilité , ma in te n a b ilité e t dispon ibilité [25] I SO/I EC 2382-1 6, Tech n ologies de l’in forma tion – Voca b ula ire – Pa rtie 6: Th éorie de l’in forma tion [26] I SO/I EC 7498 (toutes parties), Tech n ologies de l'in forma tion – In tercon n e xion de systè mes ouve rts (OSI) – Modè le de ré fére n ce de ba se [27] I SO 021 8-1 , Robots p our e n viron n e me n ts in dustrie ls – Exige n ces de sé curité – Pa rtie : Robot [28] I SO 21 00-1 , Sé curité de s ma ch in e s – Notion s fon da me n ta le s, prin cipes gé n éra ux de cep tion – Pa rtie : te rmin ologie de ba se , mé th odologie [29] I SO 3849-1 , Sécurité des ma ch in es – Pa rtie s des systè me s de comma n de re la tives la sécurité – Pa rtie : prin cipe s gén é ux de ce p tion [30] I SO 3849-2, Sé curité de s ma ch in e s – Pa rtie s de s systè me s de comma n de rela tive s la sé curité – Pa rtie 2: Va lida tion [31 ] I SO 41 21 , Sécurité des ma ch in es – Prin cipe s pour l’a ppré cia tion du risque [32] AN SI /ISA-84 00.01 -2004 (all parts), Fun ction a l Sa fe ty: Sa fe ty In strume n te d Syste ms for th e Proce ss In 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PO Box 31 CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel: + 41 22 91 02 1 Fax: + 41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch Copyright International Electrotechnical Commission