IEC 61784-3-3:2016

Industrial communication networks - Profiles - Part 3-3: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 3

IEC 61784-3-3:2016 specifies a safety communication layer (services and protocol) based on CPF 3 of IEC 61784-1, IEC 61784-2 (CP 3/1, CP 3/2, CP 3/4, CP 3/5 and CP 3/6) and IEC 61158 Types 3 and 10. It identifies the principles for functional safety communications defined in IEC 61784-3 that are relevant for this safety communication layer. This safety communication layer is intended for implementation in safety devices only. This third edition cancels and replaces the second edition published in 2010. This edition constitutes a technical revision. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
- Legacy V1-mode removed from this protocol edition;
- Protocol extensions to protect against possible loopbacks (LP extensions);
- Protocol extensions to keep SIL3 for safety networks with large numbers of participants (XP extensions) and subsequent new F-Parameter "F_CRC_Seed";
- Introduction of random and disjoint Codename based MonitoringNumbers (MNR) besides to the previous Consecutive Numbers;
- Provisions for Channel Granular Passivation and subsequent new F-Parameter "F_Passivation";
- GSD extensions due to new F-Parameters;
- Notations according to the CP3 family in IEC 61158 (e.g. IO Controller);
- Additional diagnosis message types;
- Diverse error corrections and fixes of typos;
- Updated documents in bibliography.

Réseaux de communication industriels - Profils - Partie 3-3: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle - Spécifications supplémentaires pour CPF 3

L'IEC 61784-3-3:2016 spécifie une couche de communication relative à la sécurité (services et protocole) fondée sur la CPF 3 de l'IEC 61784-1 et les Types 3 et 10 de l'IEC 61784-2 (CP 3/1, CP 3/2, CP 3/4, CP 3/5 et CP 3/6) et de l'IEC 61158. Elle identifie les principes applicables aux communications de sécurité fonctionnelle définies dans l'IEC 61784-3, et appropriés à cette couche de communication de sécurité. Cette couche de communication de sécurité est destinée à être mise en oeuvre uniquement sur les appareils de sécurité. Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition parue en 2010. Cette édition constitue une révision technique. Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
- Mode V1 hérité supprimé de la présente édition de protocole;
- Extensions de protocoles afin d'assurer une protection contre les bouclages potentiels (extensions LP);
- Extensions de protocoles afin de conserver SIL3 pour les réseaux de sécurité avec de très nombreux participants (extensions XP) et le nouveau paramètre F "F_CRC_Seed" ultérieur;
- Introduction de MonitoringNumbers (MNR) aléatoires et disjoints basés sur le nom de code (Codename) outre les numéros consécutifs précédents;
- Dispositions concernant la passivation granulaire des canaux (Channel Granular Passivation) et le nouveau Paramètre F "F_Passivation" ultérieur;
- Extensions GSD dues aux nouveaux paramètres F;
- Notations selon la famille CP3 dans l'IEC 61158 (par exemple, contrôleur d'entrée-sortie);
- Types de messages de diagnostic supplémentaires;
- Diverses corrections d'erreurs et corrections de typographies;
- Documents mis à jour dans la bibliographie.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Jul-2016
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 25.040.40 - Industrial process measurement and control
• ICS: 31.080.01 - Semiconductor devices in general
• ICS: 31.260 - Optoelectronics. Laser equipment
• ICS: 33.180.01 - Fibre optic systems in general
• ICS: 35.100.05 - Multilayer applications
• Technical Committee: SC 65C - Industrial networks
• Drafting Committee: WG 12 - TC 65/SC 65C/WG 12
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 05-May-2021

Relations

• Revises: IEC 61784-3-3:2010 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-3: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 3
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 61784-3-3:2021 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-3: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 3
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61784-3-3 ®
Edition 3.0 2016-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Industrial communication networks – Profiles –
Part 3-3: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 3

Réseaux de communication industriels – Profils –
Partie 3-3: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications
supplémentaires pour CPF 3
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variety of criteria (reference number, text, technical French extracted from the Terms and Definitions clause of
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Spécifications techniques, Rapports techniques et autres
et en français, ainsi que les termes équivalents dans 15
documents de l'IEC. Disponible pour PC, Mac OS, tablettes
langues additionnelles. Egalement appelé Vocabulaire
Android et iPad.
Electrotechnique International (IEV) en ligne.

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IEC 61784-3-3 ®
Edition 3.0 2016-07
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Partie 3-3: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications

supplémentaires pour CPF 3
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 25.040.40, 35.100.05 ISBN 978-2-8322-3481-5

– 2 – IEC 61784-3-3:2016  IEC 2016
CONTENTS
FOREWORD . 8
0 Introduction . 10
0.1 General . 10
0.2 Patent declaration . 12
1 Scope . 14
2 Normative references. 14
3 Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions. 16
3.1 Terms and definitions . 16
3.1.1 Common terms and definitions . 16
3.1.2 CPF 3: Additional terms and definitions . 22
3.2 Symbols and abbreviated terms . 26
3.2.1 Common symbols and abbreviated terms . 26
3.2.2 CPF 3: Additional symbols and abbreviated terms . 27
3.3 Conventions . 28
4 Overview of FSCP 3/1 (PROFIsafe™) . 28
5 General . 31
5.1 External documents providing specifications for the profile . 31
5.2 Safety functional requirements . 31
5.3 Safety measures . 31
5.4 Safety communication layer structure . 32
5.4.1 Principle of FSCP 3/1 safety communications . 32
5.4.2 CPF 3 communication structures . 33
5.5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) . 36
5.5.1 Device model . 36
5.5.2 Application and communication relationships . 37
5.5.3 Data types . 37
6 Safety communication layer services . 38
6.1 F-Host services . 38
6.2 F-Device services. 41
6.3 Diagnosis . 43
6.3.1 Safety alarm generation . 43
6.3.2 F-Device safety layer diagnosis including the iPar-Server . 43
7 Safety communication layer protocol . 44
7.1 Safety PDU format . 44
7.1.1 Safety PDU structure . 44
7.1.2 Safety IO data . 45
7.1.3 Status and Control Byte . 45
7.1.4 (Virtual) MonitoringNumber . 47
7.1.5 (Virtual) MNR mechanism (F_CRC_Seed=0) . 48
7.1.6 (Virtual) MNR mechanism (F_CRC_Seed=1) . 48
7.1.7 CRC2 Signature (F_CRC_Seed=0) . 50
7.1.8 CRC2 Signature (F_CRC_Seed=1) . 51
7.1.9 Non-safety IO data . 52
7.2 FSCP 3/1 behavior . 52
7.2.1 General . 52

7.2.2 F-Host state diagram . 53
7.2.3 F-Device state diagram . 56
7.2.4 Sequence diagrams . 60
7.2.5 Timing diagram for a MonitoringNumber reset . 66
7.2.6 Monitoring of safety times . 66
7.3 Reaction in the event of a malfunction . 69
7.3.1 Unintended repetition . 69
7.3.2 Loss . 70
7.3.3 Insertion . 70
7.3.4 Incorrect sequence . 70
7.3.5 Corruption of safety data . 70
7.3.6 Unacceptable delay . 70
7.3.7 Masquerade . 70
7.3.8 Addressing. 71
7.3.9 Memory failures within switches . 71
7.3.10 Loop-back . 72
7.3.11 Network boundaries and router . 72
7.4 F-Startup and parameter change at runtime . 73
7.4.1 Standard startup procedure . 73
7.4.2 iParameter assignment deblocking . 73
8 Safety communication layer management . 73
8.1 F-Parameter . 73
8.1.1 Summary . 73
8.1.2 F_Source/Destination_Address (Codename) .
...