GB/T 36417.1-2018
基本信息
标准号： GB/T 36417.1-2018
中文名称：全分布式工业控制网络 第1部分：总则
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准简介
GB/T 36417.1-2018 全分布式工业控制网络 第1部分：总则
GB/T36417.1-2018
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标准内容
ICS25.040
中华人民共和国国家标准
GB/T36417.1—2018
全分布式工业控制网络
第1部分：总则
Fully-distributed industrial control network-Part 1:General2018-06-07发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
全分布式工业控制网络架构
基本要求
网络拓扑要求
6.2通信协议要求
7性能要求
7.1可确定性要求
7.2可信性要求
附录A（资料性附录）
参考文献
工业通信协议中文解释
GB/T36417.1—2018
GB/T36417《全分布式工业控制网络》分为4个部分：一第1部分：总则；
一第2部分：术语；
一第3部分：接口通用要求；
第4部分：异构网络技术规范
本部分为GB/T36417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GB/T36417.1—2018
本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。本部分起草单位：中国科学院沈阳自动化研究所，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，中车青岛四方机车车辆股份有限公司、广州中国科学院沈阳自动化研究所分所、罗克韦尔自动化（中国）有限公司、深圳万讯自控股份有限公司、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，东北大学、东风设计研究院有限公司，重庆邮电大学、中国工程物理研究院动力部，菲尼克斯电气（南京）研发工程中心有限公司、西门子（中国）有限公司、上海自动化仪表有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、云南云电同方科技有限公司、中国电信股份有限公司上海研究院、陕西鼓风机（集团)有限公司、东莞思谷数学科技有限公司、上海斗文计算机系统集成工程有限公司、中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所、贝加莱工业自动化(中国)有限公司。本部分主要起草人：于海斌、曾鹏、刘阳、李栋、俞雪婷、柳晓菁、吕任远、柳少华、肖金超、华、成继勋、张晋宾、姚红良、游和平、黄庆卿、魏曼、李云、张龙、许斌、张庆军、王勇、张玉龙、邓安明、王艺、常洁、路建强、王瑜辉、楼志斌、周才池、李静、王谨秋。1范围
GB/T36417.1—2018
全分布式工业控制网络第1部分：总则GB/T36417的本部分规定了全分布式工业控制网络架构、基本要求、性能要求及信息安全要求。本部分适用于离散制造行业和过程行业的全分布式工业控制网络的规划和构建。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/T22239—2008信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求GB/T36417.2一2018全分布式工业控制网络第2部分：术语IEC62264-1
企业控制系统集成第1部分：模型和术语（Enterprise-controlsystemintegration-Part l: Models and terminology)IEC61784（所有部分）工业通信网络（Industrialcommunicationnetworks）工业通信网络无线通信网络和通信协议WirelessHART（IndustrialIEC62591
communication networks-Wireless communication network and communication profiles-WirelessHART)
IEC62601工业通信网络现场总线规范WIA-PA通信网络和通信协议（Industrialcommuni-cation networksFieldbus specifications-WIA-PA communication network and communication pro-file)
IEC62734工业通信网络无线通信网络和通信协议ISA100.1la（IndustrialnetworksWireless communication network and communication profiles-ISA 1oo.1la)IEC62948工业网络无线通信网络和通信协议WIAFA（Industrialnetworks—Wirelesscommunication network and communication profiles-WIA-FA)3术语和定义
GB/T36417.2一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为便于使用，以下重复列出了GB/T36417.2—2018中的一些术语和定义。3.1
网络network
对各个实体及其互联所作的一种安排。［GB/T5271.182008，定义18.01.01]3.2
网络拓扑networktopology
对网络中的分支和节点的略图式安排。1
GB/T36417.1—2018
【GB/T5271.18—2008，定义18.01.043.3
fdistributed network
分布式网络
一种分布式计算网络系统，具有较高的可靠性，且网络易于扩充。［GB/T36417.2—2018，定义2.6]］3.4
industrial control system
工业控制系统（ICS）
由执行计算和工业控制的主机，装置和设备集成在一起，用来控制工业生产，传输或分配的系统[IEC/PAS62443-3:2008，定义3.1.28]3.5
工业控制网络（ICN）industrialcontrolnetwork连接ICS设备的网络，一个工厂可能同时存在不同的ICN，它们可能与远程设备和工厂外部资源相连接。
［GB/T36417.2—2018，定义2.8]］3.6
全分布式工业控制网络full-distributedindustrial control network连接分布在企业/工厂不同地点（如车间、工段、单元等）的ICS设备，用于完成控制（包括现场回路控制）、监测和管理的信息交互，满足工业应用确定性、可信性、安全性要求的工业控制网络［GB/T36417.2—2018，定义2.12］3.7
确定性时延deterministic delay除非出现失败或者干扰，与网络流量无关的、端到端时延具有最大范围的一种通讯系统特点。[1EC61850-90-12：2015.定义3.1.12]3.8
security zone
安全域
具有相同安全要求的逻辑资产或物理资产的集合。［GB/T36417.2—2018，定义2.10]3.9
边界boundary
软件、硬件或者其他物理屏障，限制进人系统或者部分系统的软件、硬件或者其他物理屏障［GB/T36417.2—2018，定义2.11]4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning）FI：现场总线接口（FieldbusInterface）ICN：工业控制网络（IndustryControlNetwork）ICS：工业控制系统（IndustrialControlSystem）2
5全分布式工业控制网络架构
GB/T36417.1—2018
本部分网络架构的说明基于IEC62264功能层次模型（见IEC62264-1)进行。在IEC62264的功能层次模型中，将功能层级划分为Level0、Level1、Level2、Level3和Level4五个层次，各层次分别为：
Level O：定义了实际的物理过程。Level1：定义了对物理过程感知和操作的生产活动。Level 2：定义了对物理过程的监控活动。Level3：定义了生产期望最终产品的工作流，包括记录维护、生产调整。Level4：定义了生产所需业务相关的活动，生产相关的活动包括建立生产安排（如材料的使用、交付、运输）、库存等级的确定和确保原料及时、正确的送达。功能层次模型见图1（各层级的具体分工见IEC62264-1）。集成服务器
果成服务器
网络1
图1功能层次模型
网络2
全分布式工业控制网络是一个随着场景变化可以动态调整的网络，主要与场景、功能的分布层次相关。全分布式工业控制网络架构见图2。按照当前工业应用场景，功能的划分，结合工业网络技术的发展趋势，全分布式工业控制网络的发展是逐步变化的，可分为三种类型，其中：a）类型I：该类型全分布式工业控制网络采用三层网络架构，对Level1到level2层进行网络整合/集成，保持level3、level4层网络的分层，各层之间以接口的形式实现信息的互联与集成3
GB/T36417.1—2018
适用于较传统的工业控制网络：类型ⅡI：该类型全分布式工业控制网络采用部分扁平化的网络架构，将Level1到level3层级b)
网络融合在同一个层级的网络中，各层之间以接口的形式实现信息的互联与集成。适用于传统工业控制网络的升级改进；
c）类型Ⅲ：该类型全分布式工业控制网络采用完全扁平化的网络架构，拆除ISA95功能模型中各层级对应的网络划分，将Level1到level4的分层网络融合在同一个网络中，从而实现从底层Level1到顶层Level4（如ERP系统*）的全面互联与集成。注：ERP系统“表示ERP系统中与全分布式工业控制网络相关的子系统。网络1
主站1
从站1-1
从站1-2
从站1-n
6基本要求
6.1网络拓扑要求
网络1通信接口
协议转换器
网络2通信接口
全分布式工业控制网络架构
网络2
主站2
从站2-1
从站2-2
从站2-n
全分布式工业控制网络中的网络拓扑可以为星形拓扑、总线型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、网型拓扑以及混合型网络拓扑
6.2通信协议要求
全分布式工业控制网络中的通信协议可以采用IEC61784、IEC62591、IEC62601、IEC62734、IEC62948定义说明的各类通信协议，各标准包含协议内容说明如下。在IEC61784中定义的下列类型现场总线：Foundation Fieldbus;
CIP；
PROFIBUS
-P-NET;
WorldFIP：
INTERBUS
Cc-Link；
Modbus;
SERCOS：
MECHATROLINK.
IEC制定的下列无线现场总线标准：-IEC62591:WirelessHART;
IEC62601:WIA-PA;
IEC62734:ISA100.11a;
IEC62948:WIA-FA。
IEC61784中定义的下列工业以太网类型：EtherNet/IP;
PROFINET:
P-NETonIP;
CC-Link IE;
-Vnet/IP:
EtherCAT;
EthernetPOWERLINK;
-EPA；
Modbus/TCP
SERCOS H:
RAPIEnet;
MECHATROLINK-III
GB/T36417.1—2018
随着工业网络技术的发展，全分布式工业控制网络的通信协议不仅限于上述协议注：上述全分布式工业控制网络可采用的通信协议的中文解释参见附录A。性能要求
可确定性要求
在全分布式工业控制网络中，根据不同应用场景，对可确定性要求分为两类，分别为弱确定性时延要求和强确定性时延要求，适用区域如下：弱确定性时延要求：适用于信息集成和确定性时延较低要求的自动化应用区域，如全分布式工业控制网络的终端设备与ERP系统“应用的通信；强确定性时延要求，适用于信息互连和确定性时延要求较高的工厂自动化应用区域，如全分布式工业控制网络中各子网或终端间数据通信，网络传输时延宜小于10ms；或100个节点下的伺服运动控制应用场合，网络传输时延宜小于1ms。7.2可信性要求
全分布式工业控制网络的可信性要求包括对全分布式工业控制网络的功能/能力的要求，检查方法见表1。
GB/T36417.1—2018
功能/能力
的检查项目
表1可信性检查表
检查方法
描述全分布式工业控制网络如何诊断内部故障及保证在故障情况下的运行安全。可能执行的诊断机制：
1.闪存故障；此内容来自标准下载网
2.无空闲时间；
3.参比电压故障：
4.驱动电流故障：
5.辅助传感器故障。
全分布式工业
控制网络诊断
侦测误操作
可维护性
可靠性
工业控制网络设备可能提供以下信息：1.1/O处理器错误；
2.输出不运行：
3.静态参数丢失；
4.校准数据读数错误。
检查执行哪种诊断：
1.在线自动、连续或间断；
2.在线由用户启动：
3.离线。
制造商是否提供检测内部故障的覆盖率全分布式工业控制网络是否侦测由不正确或无意识的操作和维护行为导致的错误和故障，如：1.接插件接错位置；
2.执行了不完整或不正确的启动过程；3.进行机械调整时碰触到临近零件造成短路；4.网络设备置于不正确的安全保护登记：5.电源线、接插件、印刷电路板反接可以分为两类报警
1.过程报警。报警设置可由用户调整；2.自测试报警。这类报警通常是用户不可更改的。检查报警是自动在线产生，或仅当用户要求时，或以其他方式产生列出制造商指定的维护级别（部件的更换，整个设备的更换）。确定维护所需的时间。
维护需要什么工具。
列出预防和预测性维护的程序
是否执行判断全分布式工业控制网络运行退化的措施和算法。平均故障修复时间MTTR
提供平均故障间隔时间的数值和来源：1.公开数据库；
2.现场经验。
是否提供或有可供选择的全部允余。平均无故障时间MTBF
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中华人民共和国国家标准
GB/T36417.1—2018
全分布式工业控制网络
第1部分：总则
Fully-distributed industrial control network-Part 1:General2018-06-07发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
全分布式工业控制网络架构
基本要求
网络拓扑要求
6.2通信协议要求
7性能要求
7.1可确定性要求
7.2可信性要求
附录A（资料性附录）
参考文献
工业通信协议中文解释
GB/T36417.1—2018
GB/T36417《全分布式工业控制网络》分为4个部分：一第1部分：总则；
一第2部分：术语；
一第3部分：接口通用要求；
第4部分：异构网络技术规范
本部分为GB/T36417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GB/T36417.1—2018
本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。本部分起草单位：中国科学院沈阳自动化研究所，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，中车青岛四方机车车辆股份有限公司、广州中国科学院沈阳自动化研究所分所、罗克韦尔自动化（中国）有限公司、深圳万讯自控股份有限公司、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，东北大学、东风设计研究院有限公司，重庆邮电大学、中国工程物理研究院动力部，菲尼克斯电气（南京）研发工程中心有限公司、西门子（中国）有限公司、上海自动化仪表有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、云南云电同方科技有限公司、中国电信股份有限公司上海研究院、陕西鼓风机（集团)有限公司、东莞思谷数学科技有限公司、上海斗文计算机系统集成工程有限公司、中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所、贝加莱工业自动化(中国)有限公司。本部分主要起草人：于海斌、曾鹏、刘阳、李栋、俞雪婷、柳晓菁、吕任远、柳少华、肖金超、华、成继勋、张晋宾、姚红良、游和平、黄庆卿、魏曼、李云、张龙、许斌、张庆军、王勇、张玉龙、邓安明、王艺、常洁、路建强、王瑜辉、楼志斌、周才池、李静、王谨秋。1范围
GB/T36417.1—2018
全分布式工业控制网络第1部分：总则GB/T36417的本部分规定了全分布式工业控制网络架构、基本要求、性能要求及信息安全要求。本部分适用于离散制造行业和过程行业的全分布式工业控制网络的规划和构建。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/T22239—2008信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求GB/T36417.2一2018全分布式工业控制网络第2部分：术语IEC62264-1
企业控制系统集成第1部分：模型和术语（Enterprise-controlsystemintegration-Part l: Models and terminology)IEC61784（所有部分）工业通信网络（Industrialcommunicationnetworks）工业通信网络无线通信网络和通信协议WirelessHART（IndustrialIEC62591
communication networks-Wireless communication network and communication profiles-WirelessHART)
IEC62601工业通信网络现场总线规范WIA-PA通信网络和通信协议（Industrialcommuni-cation networksFieldbus specifications-WIA-PA communication network and communication pro-file)
IEC62734工业通信网络无线通信网络和通信协议ISA100.1la（IndustrialnetworksWireless communication network and communication profiles-ISA 1oo.1la)IEC62948工业网络无线通信网络和通信协议WIAFA（Industrialnetworks—Wirelesscommunication network and communication profiles-WIA-FA)3术语和定义
GB/T36417.2一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为便于使用，以下重复列出了GB/T36417.2—2018中的一些术语和定义。3.1
网络network
对各个实体及其互联所作的一种安排。［GB/T5271.182008，定义18.01.01]3.2
网络拓扑networktopology
对网络中的分支和节点的略图式安排。1
GB/T36417.1—2018
【GB/T5271.18—2008，定义18.01.043.3
fdistributed network
分布式网络
一种分布式计算网络系统，具有较高的可靠性，且网络易于扩充。［GB/T36417.2—2018，定义2.6]］3.4
industrial control system
工业控制系统（ICS）
由执行计算和工业控制的主机，装置和设备集成在一起，用来控制工业生产，传输或分配的系统[IEC/PAS62443-3:2008，定义3.1.28]3.5
工业控制网络（ICN）industrialcontrolnetwork连接ICS设备的网络，一个工厂可能同时存在不同的ICN，它们可能与远程设备和工厂外部资源相连接。
［GB/T36417.2—2018，定义2.8]］3.6
全分布式工业控制网络full-distributedindustrial control network连接分布在企业/工厂不同地点（如车间、工段、单元等）的ICS设备，用于完成控制（包括现场回路控制）、监测和管理的信息交互，满足工业应用确定性、可信性、安全性要求的工业控制网络［GB/T36417.2—2018，定义2.12］3.7
确定性时延deterministic delay除非出现失败或者干扰，与网络流量无关的、端到端时延具有最大范围的一种通讯系统特点。[1EC61850-90-12：2015.定义3.1.12]3.8
security zone
安全域
具有相同安全要求的逻辑资产或物理资产的集合。［GB/T36417.2—2018，定义2.10]3.9
边界boundary
软件、硬件或者其他物理屏障，限制进人系统或者部分系统的软件、硬件或者其他物理屏障［GB/T36417.2—2018，定义2.11]4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning）FI：现场总线接口（FieldbusInterface）ICN：工业控制网络（IndustryControlNetwork）ICS：工业控制系统（IndustrialControlSystem）2
5全分布式工业控制网络架构
GB/T36417.1—2018
本部分网络架构的说明基于IEC62264功能层次模型（见IEC62264-1)进行。在IEC62264的功能层次模型中，将功能层级划分为Level0、Level1、Level2、Level3和Level4五个层次，各层次分别为：
Level O：定义了实际的物理过程。Level1：定义了对物理过程感知和操作的生产活动。Level 2：定义了对物理过程的监控活动。Level3：定义了生产期望最终产品的工作流，包括记录维护、生产调整。Level4：定义了生产所需业务相关的活动，生产相关的活动包括建立生产安排（如材料的使用、交付、运输）、库存等级的确定和确保原料及时、正确的送达。功能层次模型见图1（各层级的具体分工见IEC62264-1）。集成服务器
果成服务器
网络1
图1功能层次模型
网络2
全分布式工业控制网络是一个随着场景变化可以动态调整的网络，主要与场景、功能的分布层次相关。全分布式工业控制网络架构见图2。按照当前工业应用场景，功能的划分，结合工业网络技术的发展趋势，全分布式工业控制网络的发展是逐步变化的，可分为三种类型，其中：a）类型I：该类型全分布式工业控制网络采用三层网络架构，对Level1到level2层进行网络整合/集成，保持level3、level4层网络的分层，各层之间以接口的形式实现信息的互联与集成3
GB/T36417.1—2018
适用于较传统的工业控制网络：类型ⅡI：该类型全分布式工业控制网络采用部分扁平化的网络架构，将Level1到level3层级b)
网络融合在同一个层级的网络中，各层之间以接口的形式实现信息的互联与集成。适用于传统工业控制网络的升级改进；
c）类型Ⅲ：该类型全分布式工业控制网络采用完全扁平化的网络架构，拆除ISA95功能模型中各层级对应的网络划分，将Level1到level4的分层网络融合在同一个网络中，从而实现从底层Level1到顶层Level4（如ERP系统*）的全面互联与集成。注：ERP系统“表示ERP系统中与全分布式工业控制网络相关的子系统。网络1
主站1
从站1-1
从站1-2
从站1-n
6基本要求
6.1网络拓扑要求
网络1通信接口
协议转换器
网络2通信接口
全分布式工业控制网络架构
网络2
主站2
从站2-1
从站2-2
从站2-n
全分布式工业控制网络中的网络拓扑可以为星形拓扑、总线型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、网型拓扑以及混合型网络拓扑
6.2通信协议要求
全分布式工业控制网络中的通信协议可以采用IEC61784、IEC62591、IEC62601、IEC62734、IEC62948定义说明的各类通信协议，各标准包含协议内容说明如下。在IEC61784中定义的下列类型现场总线：Foundation Fieldbus;
CIP；
PROFIBUS
-P-NET;
WorldFIP：
INTERBUS
Cc-Link；
Modbus;
SERCOS：
MECHATROLINK.
IEC制定的下列无线现场总线标准：-IEC62591:WirelessHART;
IEC62601:WIA-PA;
IEC62734:ISA100.11a;
IEC62948:WIA-FA。
IEC61784中定义的下列工业以太网类型：EtherNet/IP;
PROFINET:
P-NETonIP;
CC-Link IE;
-Vnet/IP:
EtherCAT;
EthernetPOWERLINK;
-EPA；
Modbus/TCP
SERCOS H:
RAPIEnet;
MECHATROLINK-III
GB/T36417.1—2018
随着工业网络技术的发展，全分布式工业控制网络的通信协议不仅限于上述协议注：上述全分布式工业控制网络可采用的通信协议的中文解释参见附录A。性能要求
可确定性要求
在全分布式工业控制网络中，根据不同应用场景，对可确定性要求分为两类，分别为弱确定性时延要求和强确定性时延要求，适用区域如下：弱确定性时延要求：适用于信息集成和确定性时延较低要求的自动化应用区域，如全分布式工业控制网络的终端设备与ERP系统“应用的通信；强确定性时延要求，适用于信息互连和确定性时延要求较高的工厂自动化应用区域，如全分布式工业控制网络中各子网或终端间数据通信，网络传输时延宜小于10ms；或100个节点下的伺服运动控制应用场合，网络传输时延宜小于1ms。7.2可信性要求
全分布式工业控制网络的可信性要求包括对全分布式工业控制网络的功能/能力的要求，检查方法见表1。
GB/T36417.1—2018
功能/能力
的检查项目
表1可信性检查表
检查方法
描述全分布式工业控制网络如何诊断内部故障及保证在故障情况下的运行安全。可能执行的诊断机制：
1.闪存故障；此内容来自标准下载网
2.无空闲时间；
3.参比电压故障：
4.驱动电流故障：
5.辅助传感器故障。
全分布式工业
控制网络诊断
侦测误操作
可维护性
可靠性
工业控制网络设备可能提供以下信息：1.1/O处理器错误；
2.输出不运行：
3.静态参数丢失；
4.校准数据读数错误。
检查执行哪种诊断：
1.在线自动、连续或间断；
2.在线由用户启动：
3.离线。
制造商是否提供检测内部故障的覆盖率全分布式工业控制网络是否侦测由不正确或无意识的操作和维护行为导致的错误和故障，如：1.接插件接错位置；
2.执行了不完整或不正确的启动过程；3.进行机械调整时碰触到临近零件造成短路；4.网络设备置于不正确的安全保护登记：5.电源线、接插件、印刷电路板反接可以分为两类报警
1.过程报警。报警设置可由用户调整；2.自测试报警。这类报警通常是用户不可更改的。检查报警是自动在线产生，或仅当用户要求时，或以其他方式产生列出制造商指定的维护级别（部件的更换，整个设备的更换）。确定维护所需的时间。
维护需要什么工具。
列出预防和预测性维护的程序
是否执行判断全分布式工业控制网络运行退化的措施和算法。平均故障修复时间MTTR
提供平均故障间隔时间的数值和来源：1.公开数据库；
2.现场经验。
是否提供或有可供选择的全部允余。平均无故障时间MTBF
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