IEC 61784-3-18:2011

Industrial communication networks - Profiles - Part 3-18: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 18

IEC 61784-3-18:2011 specifies a safety communication layer (services and protocol) based on CPF 18 of IEC 61784-2 and IEC 61158 Type 22. It identifies the principles for functional safety communications defined in IEC 61784-3 that are relevant for this safety communication layer.

Réseaux de communication Industriels - Profils - Partie 3-18: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle - Spécifications supplémentaires pour le CPF 18

La CEI 61784-3-18:2011 spécifie une couche de communication relative à la sécurité (services et protocole) fondée sur le CPF 18 de la CEI 61784-2 et le type 22 de la CEI 61158. Elle identifie les principes applicables aux communications de sécurité fonctionnelle définies dans la CEI 61784-3, et appropriés à cette couche de communication de sécurité.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 29-Apr-2021
• Withdrawal Date: 30-Mar-2023
• ICS: 13.110 - Safety of machinery
• ICS: 25.040.40 - Industrial process measurement and control
• ICS: 35.100.05 - Multilayer applications
• Technical Committee: SC 65C - Industrial networks
• Drafting Committee: WG 12 - TC 65/SC 65C/WG 12
• Current Stage: WPUB - Publication withdrawn
• Start Date: 31-Mar-2023
• Completion Date: 31-Mar-2023

Relations

• Replaces: IEC PAS 61784-3-18:2009 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-18: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF SNpFAMILY
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Replaces: IEC PAS 62633:2009 - Industrial communication networks - Profiles - Additional Fieldbus profiles for real-time networks based on ISO/IEC 8802-3 - SNpTYPE
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Amended By: IEC 61784-3-18:2011/AMD2:2021 - Amendment 2 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-18: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 18
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Amended By: IEC 61784-3-18:2011/AMD1:2016 - Amendment 1 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-18: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 18
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

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STANDARD
NORME
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Industrial communication networks – Profiles
Part 3-18: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 18

Réseaux de communication industriels – Profils
Partie 3-18: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications
supplémentaires pour le CPF 18

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It also gives information on projects, withdrawn and replaced publications.
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Part 3-18: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 18

Réseaux de communication industriels – Profils
Partie 3-18: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications
supplémentaires pour le CPF 18

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ICS 13.110, 25.040.40, 35.100.05 ISBN 978-2-88912-475-6

– 2 – 61784-3-18  IEC:2011
CONTENTS
FOREWORD . 5
0 Introduction . 7
0.1 General . 7
0.2 Patent declaration . 9
1 Scope . 10
2 Normative references . 10
3 Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions . 11
3.1 Terms and definitions . 11
3.1.1 Common terms and definitions . 11
3.1.2 CPF 18: Additional terms and definitions . 15
3.2 Symbols and abbreviated terms. 16
3.2.1 Common symbols and abbreviated terms . 16
3.2.2 CPF 18: Additional symbols and abbreviated terms . 17
3.3 Conventions . 17
4 Overview of FSCP 18/1 (SafetyNET p™) . 19
4.1 General . 19
4.2 FSCP 18/1 . 19
5 General . 20
5.1 External documents providing specifications for the profile . 20
5.2 Safety functional requirements . 20
5.3 Safety measures . 20
5.4 Safety communication layer structure . 21
5.5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) . 22
5.5.1 General . 22
5.5.2 Data Types . 22
6 Safety communication layer services . 22
6.1 General elements . 22
6.1.1 General . 22
6.1.2 Safety object dictionary . 22
6.1.3 Safety process data object (SPDO) . 22
6.1.4 Safety heartbeat (SHB) . 22
6.1.5 Safety delay monitoring (SDM) . 23
6.2 Communication relation . 23
7 Safety communication layer protocol . 24
7.1 Safety PDU format . 24
7.1.1 General . 24
7.1.2 Safety process data objects (SPDO) . 24
7.1.3 Safety heartbeat (SHB) . 26
7.1.4 Safety PDUs embedded in a Type 22 PDU . 28
7.2 Safety communication layer management (SALMT) . 28
7.3 Safety process data communication . 30
7.4 Safety heartbeat . 32
7.5 Delay monitoring . 33
8 Safety communication layer management . 34
8.1 Parameter handling . 34
8.2 Safety object dictionary . 34

61784-3-18  IEC:2011 – 3 –
8.2.1 General . 34
8.2.2 Communication profile section . 35
8.2.3 Standardized device profile section . 51
9 System requirements . 51
9.1 Indicators and switches . 51
9.1.1 Indicator states and flash rates . 51
9.1.2 Indicators . 51
9.1.3 Switches . 52
9.2 Installation guidelines . 52
9.3 Safety function response time . 52
9.3.1 General . 52
9.3.2 Determination of FSCP 18/1 time expectation behavior . 53
9.3.3 Calculation of the worst case safety function response time . 53
9.4 Duration of demands . 53
9.5 Constraints for calculation of system characteristics . 53
9.5.1 Safety related constraints . 53
9.5.2 Probabilistic considerations . 55
9.6 Maintenance . 55
9.7 Safety manual . 55
10 Assessment . 55
Annex A (informative) Additional information for functional safety communication
profiles of CPF 18 . 57
Annex B (informative) Information for assessment of the functional safety
communication profiles of CPF 18 . 58
Bibliography . 59

Table 1 – Object definition . 18
Table 2 – Safety PDU element definition . 18
Table 3 – Communication errors and detection measures . 21
Table 4 – SPDO PDU structure . 25
Table 5 – SHB request PDU structure . 26
Table 6 – SHB response PDU structure . 27
Table 7 – SHB safety communication layer state encoding .
...

IEC 61784-3-18 ®
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Part 3-18: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 18

Réseaux de communication industriels – Profils –
Partie 3-18: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications
supplémentaires pour le CPF 18

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Part 3-18: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 18

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supplémentaires pour le CPF 18

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supplémentaires pour le CPF 18

– 2 – IEC 61784-3-18:2011+AMD1:2016 CSV

 IEC 2016
CONTENTS
FOREWORD. 5

0 Introduction . 7

0.1 General . 7

0.2 Patent declaration . 9

1 Scope . 10

2 Normative references . 10

3 Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions . 11

3.1 Terms and definitions . 11
3.1.1 Common terms and definitions . 11
3.1.2 CPF 18: Additional terms and definitions . 15
3.2 Symbols and abbreviated terms . 16
3.2.1 Common symbols and abbreviated terms . 16
3.2.2 CPF 18: Additional symbols and abbreviated terms . 17
3.3 Conventions . 17
4 Overview of FSCP 18/1 (SafetyNET p™) . 19
4.1 General . 19
4.2 FSCP 18/1 . 19
5 General . 20
5.1 External documents providing specifications for the profile . 20
5.2 Safety functional requirements . 20
5.3 Safety measures . 21
5.4 Safety communication layer structure . 21
5.5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) . 22
5.5.1 General . 22
5.5.2 Data Types . 22
6 Safety communication layer services . 22
6.1 General elements . 22
6.1.1 General . 22
6.1.2 Safety object dictionary . 22
6.1.3 Safety process data object (SPDO) . 22
6.1.4 Safety heartbeat (SHB) . 22
6.1.5 Safety delay monitoring (SDM) . 23

6.2 Communication relation . 23
7 Safety communication layer protocol . 24
7.1 Safety PDU format . 24
7.1.1 General . 24
7.1.2 Safety process data objects (SPDO) . 24
7.1.3 Safety heartbeat (SHB) . 26
7.1.4 Safety PDUs embedded in a Type 22 PDU . 29
7.2 Safety communication layer management (SALMT) . 29
7.3 Safety process data communication . 31
7.4 Safety heartbeat . 33
7.5 Delay monitoring . 34
8 Safety communication layer management . 35
8.1 Parameter handling . 35

 IEC 2016
8.2 Safety object dictionary . 35

8.2.1 General . 35

8.2.2 Communication profile section . 36

8.2.3 Standardized device profile section . 52

9 System requirements . 52

9.1 Indicators and switches . 52

9.1.1 Indicator states and flash rates . 52

9.1.2 Indicators . 53

9.1.3 Switches . 53

9.2 Installation guidelines . 53
9.3 Safety function response time . 53
9.3.1 General . 53
9.3.2 Determination of FSCP 18/1 time expectation behavior . 54
9.3.3 Calculation of the worst case safety function response time . 55
9.4 Duration of demands . 55
9.5 Constraints for calculation of system characteristics . 55
9.5.1 Safety related constraints .
...

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supplémentaires pour CPF 18
– 2 – IEC 61784-3-18:2011+AMD1:2016

+AMD2:2021 CSV  IEC 2021
CONTENTS
FOREWORD . 5

0 Introduction . 7

0.1 General . 7

0.2 Patent declaration . 11

INTRODUCTION to Amendment 2 . 11

1 Scope . 12

2 Normative references . 12

3 Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions . 13
3.1 Terms and definitions . 13
3.1.1 Common terms and definitions . 13
3.1.2 CPF 18: Additional terms and definitions . 17
3.2 Symbols and abbreviated terms. 18
3.2.1 Common symbols and abbreviated terms . 18
3.2.2 CPF 18: Additional symbols and abbreviated terms . 19
3.3 Conventions . 19
4 Overview of FSCP 18/1 (SafetyNET p™) . 21
4.1 General . 21
4.2 FSCP 18/1 . 21
5 General . 22
5.1 External documents providing specifications for the profile . 22
5.2 Safety functional requirements . 22
5.3 Safety measures . 23
5.4 Safety communication layer structure . 23
5.5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) . 24
5.5.1 General . 24
5.5.2 Data Types . 24
6 Safety communication layer services . 24
6.1 General elements . 24
6.1.1 General . 24
6.1.2 Safety object dictionary . 25
6.1.3 Safety process data object (SPDO) . 25
6.1.4 Safety heartbeat (SHB) . 25
6.1.5 Safety delay monitoring (SDM) . 25
6.2 Communication relation . 25
7 Safety communication layer protocol . 27
7.1 Safety PDU format . 27
7.1.1 General . 27
7.1.2 Safety process data objects (SPDO) . 27
7.1.3 Safety heartbeat (SHB) . 29
7.1.4 Safety PDUs embedded in a Type 22 PDU . 31
7.2 Safety communication layer management (SALMT) . 32
7.3 Safety process data communication . 34
7.4 Safety heartbeat . 36
7.5 Delay monitoring . 37
8 Safety communication layer management . 38

+AMD2:2021 CSV  IEC 2021
8.1 Parameter handling . 38

8.2 Safety object dictionary . 38

8.2.1 General . 38

8.2.2 Communication profile section . 39

8.2.3 Standardized device profile section . 55

9 System requirements . 55

9.1 Indicators and switches . 55

9.1.1 Indicator states and flash rates . 55

9.1.2 Indicators . 56

9.1.3 Switches . 56
9.2 Installation guidelines . 56
9.3 Safety function response time . 56
9.3.1 General . 56
9.3.2 Determination of FSCP 18/1 time expectation behavior . 57
9.3.3 Calculation of the worst case safety function response time . 58
9.4 Duration of demands . 58
9.5 Constraints for calculation of system characteristics . 58
9.5.1 Safety related constraints . 58
9.5.2 Probabilistic considerations .
9.6 Maintenance . 60
9.7 Safety manual . 60
10 Assessment .
...