IEC 61784-3-13:2021

Industrial communication networks - Profiles - Part 3-13: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 13

IEC 61784-3-13:2021 specifies a safety communication layer (services and protocol) based on CPF 13 of IEC 61784 2 and IEC 61158 Type 13. 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.
NOTE 1 It does not cover electrical safety and intrinsic safety aspects. Electrical safety relates to hazards such as electrical shock. Intrinsic safety relates to hazards associated with potentially explosive atmospheres. This document defines mechanisms for the transmission of safety-relevant messages among participants within a distributed network using fieldbus technology in accordance with the requirements of IEC 61508 (all parts) for functional safety. These mechanisms may be used in various industrial applications such as process control, manufacturing automation and machinery. This document provides guidelines for both developers and assessors of compliant devices and systems.

Réseaux de communication industriels - Profils - Partie 3-13: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle - Spécifications supplémentaires pour CPF 13

L'IEC 61784-3-13:2021 spécifie une couche de communication de sécurité (services et protocole) qui repose sur la CPF 13 de l'IEC 61784 2 et le type 13 de l'IEC 61158. Elle identifie les principes applicables aux communications de sécurité fonctionnelle définies dans l'IEC 61784 3, qui correspondent à cette couche de communication de sécurité. Cette couche de communication de sécurité est destinée à être mise en œuvre uniquement sur les appareils de sécurité.
NOTE 1 Elle ne couvre pas les aspects relatifs à la sécurité électrique et à la sécurité intrinsèque. La sécurité électrique concerne les dangers tels que les chocs électriques. La sécurité intrinsèque concerne les dangers associés aux atmosphères explosibles. Le présent document définit les mécanismes de transmission des messages relatifs à la sécurité entre les participants d'un réseau réparti, en utilisant la technologie de bus de terrain conformément aux exigences de la série IEC 61508 (toutes les parties) concernant la sécurité fonctionnelle. Ces mécanismes peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles, par exemple la commande de processus, l'usinage automatique et les machines. Le présent document fournit des lignes directrices aux développeurs, ainsi qu'aux évaluateurs d'appareils et de systèmes conformes.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 18-May-2021
• 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: PPUB - Publication issued
• Start Date: 14-May-2021
• Completion Date: 19-May-2021

Relations

• Revises: IEC 61784-3-13:2016 - Industrial communication networks - Profiles - Part 3-13: Functional safety fieldbuses - Additional specifications for CPF 13
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61784-3-13 ®
Edition 3.0 2021-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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Industrial communication networks – Profiles –
Part 3-13: Functional safety fieldbuses – Additional specifications for CPF 13

Réseaux de communication industriels – Profils –
Partie 3-13: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications
supplémentaires pour CPF 13
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Réseaux de communication industriels – Profils –

Partie 3-13: Bus de terrain de sécurité fonctionnelle – Spécifications

supplémentaires pour CPF 13
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 25.040.40; 35.100.05 ISBN 978-2-8322-9759-9

– 2 – IEC 61784-3-13:2021  IEC 2021
CONTENTS
FOREWORD . 14
0 Introduction . 16
0.1 General . 16
0.2 Patent declaration . 18
1 Scope . 19
2 Normative references . 19
3 Terms, definitions, symbols, abbreviated terms and conventions . 20
3.1 Terms and definitions . 20
3.1.1 Common terms and definitions . 20
3.1.2 CPF 13: Additional terms and definitions . 25
3.2 Symbols and abbreviated terms . 27
3.2.1 Common symbols and abbreviated terms . 27
3.2.2 CPF 13: Additional symbols and abbreviated terms . 27
3.3 Conventions . 28
3.3.1 Hexadecimal values . 28
3.3.2 Binary values . 28
3.3.3 Wildcard digits . 28
3.3.4 Diagrams . 29
4 Overview of FSCP 13/1 (openSAFETY™) . 29
4.1 Functional Safety Communication Profile 13/1 . 29
4.2 Technical overview . 29
5 General . 30
5.1 External documents providing specifications for the profile . 30
5.2 Safety functional requirements . 30
5.3 Safety measures . 31
5.4 Safety communication layer structure . 32
5.5 Relationships with FAL (and DLL, PhL) . 34
5.5.1 General . 34
5.5.2 Data types . 34
6 Safety communication layer services . 34
6.1 Modelling . 34
6.1.1 Reference model . 34
6.1.2 Communication model . 35
6.1.3 Device roles and topology . 36
6.2 Life cycle model . 40
6.2.1 General . 40
6.2.2 Concept, planning and implementation . 40
6.2.3 Commissioning . 41
6.2.4 Operation terms . 43
6.2.5 Maintenance terms . 44
6.3 Non safety communication layer . 44
6.3.1 General . 44
6.3.2 Requirements for data transport . 44
6.3.3 Domain protection and separation . 48
7 Safety communication layer protocol . 48

7.1 Safety PDU format . 48
7.1.1 Structure of Safety PDUs . 48
7.1.2 Address field (ADR) . 53
7.1.3 PDU identification field (ID) . 53
7.1.4 Length field (LE) . 55
7.1.5 Consecutive Time field (CT) . 55
7.1.6 Payload data field (DB0 to DBn) . 55
7.1.7 Cyclic Redundancy Check field (CRC-8 / CRC-16). 55
7.1.8 Time Request Address field (TADR) . 56
7.1.9 Time Request Distinctive Number field (TR) . 56
7.1.10 UDID of SCM coding (UDID of SCM) . 56
7.2 Safety Process Data Object (SPDO) . 57
7.2.1 General . 57
7.2.2 SPDO telegram types . 57
7.2.3 Data Only telegram . 57
7.2.4 Data with Time Request telegram . 58
7.2.5 Data with Time Response telegram . 59
7.3 Safety Service Data Object (SSDO) . 60
7.3.1 General . 60
7.3.2 SSDO telegram types . 60
7.3.3 SSDO services and protocols . 61
7.3.4 SSDO Download Initiate . 62
7.3.5 SSDO Download Segment . 64
7.3.6 SSDO Download Initiate with Preload . 64
7.3.7 SSDO Download Segment with Preload . 66
7.3.8 SSDO Upload Initiate . 67
7.3.9 SSDO Upload Segment . 68
7.3.10 SSDO Upload Initiate with Preload . 69
7.3.11 SSDO Upload Segment with Preload . 70
...