GB/T 36417.4-2018
基本信息
标准号： GB/T 36417.4-2018
中文名称：全分布式工业控制网络 第4部分：异构网络技术规范
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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标准分类号
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出版信息
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标准简介
GB/T 36417.4-2018 全分布式工业控制网络 第4部分：异构网络技术规范
GB/T36417.4-2018
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标准内容
ICS25.040
中华人民共和国国家标准
GB/T36417.4—2018
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
Fully-distributed industrial control network-Part 4:Heterogeneous network technical specification2018-06-07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
GB/T36417.4—2018
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
异构网络接口要求
异构网络通信模型
6.2集成模型
6.3互连模型
异构网络通信技术规范
参考文献·
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4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/T36417.4—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、曲峰、苑明哲、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、肖金超、路建强、王瑜辉、楼志斌、周才池、李静、王谨秋。I
1范围
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
GB/T36417.4—2018
GB/T36417的本部分规定了全分布式工业控制网络中异构网络接口要求、异构网络通信模型、异构网络通信技术规范
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/T20720.1一2006企业控制系统集成第1部分：模型和术语第1部分：总则
GB/T36417.1—2018全分布式工业控制网络GB/T36417.2一2018全分布式工业控制网络第2部分：术语GB/T36417.3—2018全分布式工业控制网络第3部分：接口通用要求
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
节点node
在网络中，将其连接到一个或多个其他实体的实体。［GB/T5271.18—2008.定义18.01.02]3.2
网络拓扑networktopology
对网络中的分支和节点的略图式安排。［GB/T5271.18—2008，定义18.01.04]3.3
fdistributednetwork
分布式网络
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2.63.4
工业控制系统industrialcontrol system;ICs由计算和工业控制主机、装置和设备组成的系统，将它们集成在一起来控制工业生产、传输或分配过程。
注1：在本部分中，ICS代表自动化系统，具有监督、控制和数据采集（SCADA)功能。注2：改写GB/T36417.2—2018，定义2.7。1
GB/T36417.4—2018
工业控制网络industrialcontrolnetwork；ICN连接ICS设备的网络，一个工厂可能同时存在不同的ICN，他们可能与远程设备和工厂外部资源相连接
【GB/T36417.22018.定义2.8
全分布式工业控制网络full-distributedindustrialcontrolnetwork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]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）OPC：用于过程控制的对象连接与嵌人（ObjectLinkingandEmbeddingforProcessControl）SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）5异构网络接口要求
异构网络的接口要求应符合GB/T36417.3一2018第6章的规定。6异构网络通信模型
6.1概述
全分布式工业控制网络中异构网络的数据通信根据网络确定性时延的要求强弱，区分为集成和互连两种方式。
示例1：集成方式适用于确定性时延要求较弱的自动化应用场合，如各异构网络终端设备与ERP系统应用的通信。
示例2：互连方式适用于确定性时延要求较强的工厂自动化应用场合，如全分布式工业控制网络中异构各子网或终端间数据通信。
6.2集成模型
异构网络集成模型如图1所示。异构网通过集成服务器实现数据信息的集成和共享。网络工
集成服务器
网络2
图1异构工业控制网络集成模型
GB/T36417.4—2018
异构网络1和网络2分别与集成服务器相连，异构网络将需要集成和共享的数据发布至集成服务器，集成服务器对数据进行存储和维护，其他应用则通过通用协议（如OPC、web服务）从集成服务器获取异构网络1和2中的信息。以典型的应用OPC为例，集成服务器作为OPC服务端.其他应用作为OPC客户端，通过OPC协议获取异构网络中的集成数据信息。6.3互连模型
异构网络互连模型示例结构如图2所示。网络1
主站1
从站1-1
从站1-2
从站1-n
网络1通信接口
协议转换器
网络2通信接口
网络2
主站2
从站2-1
从站2-2
从站2-
注：网络1为环网，网络2为线型网络，仅用以表达网络1和网络2是异构，在实际中不仅限于该两种类型网络。图2异构工业控制网络互连模型
异构网络中，异构子网通过网关互连。网关包括网络通信接口和协议转换器。网关通过两个或多个通信接口分别接人每个异构网络，参与每个异构网络的组态和通信。协议转换器使用符合各异构网络从站标准的芯片或软件定义的方式构成，用于识别、解析和转换各异构网络信息。异构网络的信息通过网络通信接口进入网关中，发送给协议转换器，协议转换器识别该网络的协议，解析其数据内容，转换成其他异构网络的协议，发送到其他异构网络中，从而实现两个或多个异构网络的互连。网关是实现全分布式工业控制网络互连的桥梁，是将两个或者两个以上的网络、终端设备进行连接，进行数据传输以及转发，屏蔽了不同的通信协议、数据格式或者语言。3
GB/T36417.4—2018
7异构网络通信技术规范
全分布式工业控制网络架构见GB/T36417.1一2018第5章，根据全分布式工业控制网络类型不同，异构网络技术表现为不同的形式。如图3所示为全分布式工业控制网络类型工的异构网络通信示意图。Level4
Level3
Level2
Levell
Levelo
ISA95层次模型
网络2.1
网络1
全分布式工业控制网络类型I
图3类型I异构网络通信示意图
网络2.2
类型工的全分布式工业控制网络分为三层，根据所处的网络分层不同，异构网络采用不同的技术规范。
对于第三层中异构网络（如图3中的网络3.1和网络3.2）通信，宜采用互连模型进行信息的通信，通信协议一般为现场总线、工业以太网、工业无线，具体协议见GB/T36417.1一2018中表1。对于第三层和第二层异构网络（如图3中的网络3.1和网络2.1）跨层通信，宜根据具体的通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。互连模型的通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，集成模型的通信协议宜使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。对于第二层和第一层的异构网络（如图3中的网络2.1和网络2.2、网络2.1和网络1)通信，宜采用集成模型进行信息的通信，通信协议使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。如图4所示为全分布式工业控制网络类型Ⅱ的异构网络通信示意图。4
Level4bzxZ.net
Level 3
Level 2
Leveli
Levelo
TSA95层次模型
网络2.1
网络1
GB/T36417.4—2018
网络2.2
全分布式工业控制网络类型Ⅱ
图4类型Ⅱ异构网络通信示意图
类型Ⅱ全分布式工业控制网络分为两层，根据所处的网络分层不同，异构网络采用不同的技术规范。
对于第二层中异构网络（如图4中的网络2.1和网络2.2）通信，宜采用互连模型进行信息的通信，通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，具体协议见GB/T36417.1一2018中表1。对于第二层和第一层异构网络（如图4中的网络1和网络2.1)跨层通信，宜根据具体的通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。互连模型的通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，集成模型的通信协议宜采用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。对于第一层的异构网络通信，宜采用集成模型进行信息的通信，通信协议使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。
全分布式工业控制网络类型III的异构网络通信示意见图5Level 4
Level 3
Level 2
Level I
Levelo
ISA95层次模型
网络1
全分布式工业控制网络类型Ⅲ
图5类型Ⅲ异构网络通信示意图
网络2
GB/T36417.4—2018
类型Ⅲ全分布式工业控制网络采用完全扁平化的网络架构，全部分层网络融合在同一个网络中。对于类型Ⅲ的异构网络（如图5中的网络1和网络2)通信，宜根据通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。
［1]GB/T5271.18—2008
参考文献
信息技术词汇
第18部分：分布式数据处理
GB/T36417.4—2018
GB/T36417.4-2018
中华人民共和国
国家标准
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
GB/T36417.4—2018
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029）北京市西城区三里河北街16号（100045）网址：spc.org.cn
服务热线：400-168-0010
2018年6月第一版
书号：155066：1-60693
版权专有
侵权必究
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中华人民共和国国家标准
GB/T36417.4—2018
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
Fully-distributed industrial control network-Part 4:Heterogeneous network technical specification2018-06-07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
GB/T36417.4—2018
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
异构网络接口要求
异构网络通信模型
6.2集成模型
6.3互连模型
异构网络通信技术规范
参考文献·
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4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/T36417.4—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、曲峰、苑明哲、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、肖金超、路建强、王瑜辉、楼志斌、周才池、李静、王谨秋。I
1范围
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
GB/T36417.4—2018
GB/T36417的本部分规定了全分布式工业控制网络中异构网络接口要求、异构网络通信模型、异构网络通信技术规范
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/T20720.1一2006企业控制系统集成第1部分：模型和术语第1部分：总则
GB/T36417.1—2018全分布式工业控制网络GB/T36417.2一2018全分布式工业控制网络第2部分：术语GB/T36417.3—2018全分布式工业控制网络第3部分：接口通用要求
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
节点node
在网络中，将其连接到一个或多个其他实体的实体。［GB/T5271.18—2008.定义18.01.02]3.2
网络拓扑networktopology
对网络中的分支和节点的略图式安排。［GB/T5271.18—2008，定义18.01.04]3.3
fdistributednetwork
分布式网络
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2.63.4
工业控制系统industrialcontrol system;ICs由计算和工业控制主机、装置和设备组成的系统，将它们集成在一起来控制工业生产、传输或分配过程。
注1：在本部分中，ICS代表自动化系统，具有监督、控制和数据采集（SCADA)功能。注2：改写GB/T36417.2—2018，定义2.7。1
GB/T36417.4—2018
工业控制网络industrialcontrolnetwork；ICN连接ICS设备的网络，一个工厂可能同时存在不同的ICN，他们可能与远程设备和工厂外部资源相连接
【GB/T36417.22018.定义2.8
全分布式工业控制网络full-distributedindustrialcontrolnetwork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]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）OPC：用于过程控制的对象连接与嵌人（ObjectLinkingandEmbeddingforProcessControl）SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）5异构网络接口要求
异构网络的接口要求应符合GB/T36417.3一2018第6章的规定。6异构网络通信模型
6.1概述
全分布式工业控制网络中异构网络的数据通信根据网络确定性时延的要求强弱，区分为集成和互连两种方式。
示例1：集成方式适用于确定性时延要求较弱的自动化应用场合，如各异构网络终端设备与ERP系统应用的通信。
示例2：互连方式适用于确定性时延要求较强的工厂自动化应用场合，如全分布式工业控制网络中异构各子网或终端间数据通信。
6.2集成模型
异构网络集成模型如图1所示。异构网通过集成服务器实现数据信息的集成和共享。网络工
集成服务器
网络2
图1异构工业控制网络集成模型
GB/T36417.4—2018
异构网络1和网络2分别与集成服务器相连，异构网络将需要集成和共享的数据发布至集成服务器，集成服务器对数据进行存储和维护，其他应用则通过通用协议（如OPC、web服务）从集成服务器获取异构网络1和2中的信息。以典型的应用OPC为例，集成服务器作为OPC服务端.其他应用作为OPC客户端，通过OPC协议获取异构网络中的集成数据信息。6.3互连模型
异构网络互连模型示例结构如图2所示。网络1
主站1
从站1-1
从站1-2
从站1-n
网络1通信接口
协议转换器
网络2通信接口
网络2
主站2
从站2-1
从站2-2
从站2-
注：网络1为环网，网络2为线型网络，仅用以表达网络1和网络2是异构，在实际中不仅限于该两种类型网络。图2异构工业控制网络互连模型
异构网络中，异构子网通过网关互连。网关包括网络通信接口和协议转换器。网关通过两个或多个通信接口分别接人每个异构网络，参与每个异构网络的组态和通信。协议转换器使用符合各异构网络从站标准的芯片或软件定义的方式构成，用于识别、解析和转换各异构网络信息。异构网络的信息通过网络通信接口进入网关中，发送给协议转换器，协议转换器识别该网络的协议，解析其数据内容，转换成其他异构网络的协议，发送到其他异构网络中，从而实现两个或多个异构网络的互连。网关是实现全分布式工业控制网络互连的桥梁，是将两个或者两个以上的网络、终端设备进行连接，进行数据传输以及转发，屏蔽了不同的通信协议、数据格式或者语言。3
GB/T36417.4—2018
7异构网络通信技术规范
全分布式工业控制网络架构见GB/T36417.1一2018第5章，根据全分布式工业控制网络类型不同，异构网络技术表现为不同的形式。如图3所示为全分布式工业控制网络类型工的异构网络通信示意图。Level4
Level3
Level2
Levell
Levelo
ISA95层次模型
网络2.1
网络1
全分布式工业控制网络类型I
图3类型I异构网络通信示意图
网络2.2
类型工的全分布式工业控制网络分为三层，根据所处的网络分层不同，异构网络采用不同的技术规范。
对于第三层中异构网络（如图3中的网络3.1和网络3.2）通信，宜采用互连模型进行信息的通信，通信协议一般为现场总线、工业以太网、工业无线，具体协议见GB/T36417.1一2018中表1。对于第三层和第二层异构网络（如图3中的网络3.1和网络2.1）跨层通信，宜根据具体的通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。互连模型的通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，集成模型的通信协议宜使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。对于第二层和第一层的异构网络（如图3中的网络2.1和网络2.2、网络2.1和网络1)通信，宜采用集成模型进行信息的通信，通信协议使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。如图4所示为全分布式工业控制网络类型Ⅱ的异构网络通信示意图。4
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Leveli
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TSA95层次模型
网络2.1
网络1
GB/T36417.4—2018
网络2.2
全分布式工业控制网络类型Ⅱ
图4类型Ⅱ异构网络通信示意图
类型Ⅱ全分布式工业控制网络分为两层，根据所处的网络分层不同，异构网络采用不同的技术规范。
对于第二层中异构网络（如图4中的网络2.1和网络2.2）通信，宜采用互连模型进行信息的通信，通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，具体协议见GB/T36417.1一2018中表1。对于第二层和第一层异构网络（如图4中的网络1和网络2.1)跨层通信，宜根据具体的通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。互连模型的通信协议宜采用但不限于工业以太网、工业无线，集成模型的通信协议宜采用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。对于第一层的异构网络通信，宜采用集成模型进行信息的通信，通信协议使用通用网络协议，如基于TCP/IP的通信协议。
全分布式工业控制网络类型III的异构网络通信示意见图5Level 4
Level 3
Level 2
Level I
Levelo
ISA95层次模型
网络1
全分布式工业控制网络类型Ⅲ
图5类型Ⅲ异构网络通信示意图
网络2
GB/T36417.4—2018
类型Ⅲ全分布式工业控制网络采用完全扁平化的网络架构，全部分层网络融合在同一个网络中。对于类型Ⅲ的异构网络（如图5中的网络1和网络2)通信，宜根据通信确定性时延要求选择互连/集成模型进行信息的通信。
［1]GB/T5271.18—2008
参考文献
信息技术词汇
第18部分：分布式数据处理
GB/T36417.4—2018
GB/T36417.4-2018
中华人民共和国
国家标准
全分布式工业控制网络
第4部分：异构网络技术规范
GB/T36417.4—2018
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029）北京市西城区三里河北街16号（100045）网址：spc.org.cn
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2018年6月第一版
书号：155066：1-60693
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侵权必究
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