IEC 61158-1:2014

Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 1: Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series

IEC 61158-1:2014 specifies the generic concept of fieldbuses. It also presents an overview and guidance for the IEC 61158 series by:
- explaining the structure and content of the IEC 61158 series;
- relating the structure of the IEC 61158 series to the ISO/IEC 7498-1 OSI Basic Reference Model;
- showing the logical structure of the IEC 61784 series;
- showing how to use parts of the IEC 61158 series in combination with the IEC 61784 series;
- providing explanations of some aspects of the IEC 61158 series that are common to the type specific parts of the IEC 61158-5 including the application layer service description concepts and the generic fieldbus data types. This first edition cancels and replaces the third edition of IEC/TR 61158-1 published in 2010 and constitutes a technical revision. It includes the following changes:
- updates of the references to and information about the IEC 61158 series, IEC 61784-1, IEC 61784-3, IEC 61784-5 series and IEC 61918 throughout the document;
- new Type 23 for profile family 8;
- new Type 24 and the related profile family CPF 19;
- new Subclause 7.7 Communication profiles for wireless communication networks;
- new Clause 11 Fieldbus system requirements;
- new Annex B Media selection for fieldbus systems.

Réseaux de communication industriels - Spécifications des bus de terrain - Partie 1: Présentation et lignes directrices des séries CEI 61158 et CEI 61784

L'IEC 61158-1:2014 précise le concept générique de bus de terrain. Elle donne également un aperçu et des lignes directrices relatives à la série CEI 61158 en:
- expliquant la structure et le contenu de la série CEI 61158;
- associant la structure de la série CEI 61158 à l'ISO/CEI 7498-1 Modèle de référence de base OSI;
- présentant la structure logique de la série CEI 61784;
- présentant la manière d'utiliser les parties de la série CEI 61158 en combinaison avec la série CEI 61784;
- donnant des explications relatives à certains aspects de la série CEI 61158 communs aux parties spécifiques au type de la CEI 61158-5, y compris les concepts de description de la couche d'application de service et les types de données de bus de terrain génériques. Cette première édition annule et remplace la troisième édition de la CEI/TR 61158-1 parue en 2010 et constitue une révision technique. Cette première édition inclut les modifications suivantes:
- mises à jour des références et des informations relatives à la série CEI 61158, à la CEI 61784-1, à la CEI 61784-3, à la série CEI 61784-5 et à la CEI 61918 tout au long du présent document;
- nouveau Type 23 pour la famille de profils 8;
- nouveau Type 24 et famille de profil CPF 19 associée;
- nouveau Paragraphe 7.7 Profils de communication pour les réseaux de communication sans fil;
- nouvel Article 11 Exigences relatives au système de bus de terrain;
- nouvelle Annexe B Sélection du support des systèmes de bus de terrain.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 22-May-2014
• ICS: 25.040.40 - Industrial process measurement and control
• ICS: 33.040.40 - Data communication networks
• ICS: 35.100.05 - Multilayer applications
• Technical Committee: SC 65C - Industrial networks
• Drafting Committee: WG 9 - TC 65/SC 65C/WG 9
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 10-Apr-2019

Relations

• Replaces: IEC TR 61158-1:2010 - Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 1: Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 61158-1:2019 - Industrial communication networks - Fieldbus specifications - Part 1: Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61158-1 ®
Edition 1.0 2014-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Industrial communication networks – Fieldbus specifications –
Part 1: Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series

Réseaux de communication industriels – Spécifications des bus de terrain –
Partie 1: Présentation et lignes directrices des séries CEI 61158 et CEI 61784

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Edition 1.0 2014-05
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Part 1: Overview and guidance for the IEC 61158 and IEC 61784 series

Réseaux de communication industriels – Spécifications des bus de terrain –

Partie 1: Présentation et lignes directrices des séries CEI 61158 et CEI 61784

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX XC
ICS 25.040.40; 33.040; 35.100.05 ISBN 978-2-8322-1630-9

– 2 – IEC 61158-1:2014 © IEC 2014

CONTENTS
FOREWORD . 4

1 Scope . 6

2 Normative references . 6

3 Terms, definitions and abbreviated terms . 6

3.1 Terms and definitions . 6

3.2 Abbreviations . 7

Guidelines for implementers and users . 7
4.1 Background and purpose . 7
4.2 Supported options . 8
4.3 Benefits from using a common and formal style . 8
Concept of the IEC 61158 series . 9
6 Mapping onto the OSI Basic Reference Model . 11
6.1 Overview . 11
6.2 Physical layer service and protocol. 11
6.3 Data-link layer service . 12
6.4 Data-link layer protocol . 13
6.5 Application layer service . 13
6.6 Application layer protocol . 14
Structure of IEC 61158 and IEC 61784 series . 15
7.1 The IEC 61158 physical layer . 15
7.2 The IEC 61158 data-link layer . 15
7.3 The IEC 61158 application layer . 16
7.4 IEC 61784-1 and IEC 61784-2 fieldbus profiles . 16
7.5 IEC 61784-3 functional safety communication profiles . 20
7.6 IEC 61784-5 installation profiles . 22
7.7 Communication profiles for wireless communication networks . 24
8 Brief summary of the characteristics of service and protocol for each fieldbus type . 25
8.1 Summary of the physical layer service and protocol characteristics . 25
8.2 Summary of data-link layer service characteristics . 27
8.3 Summary of data-link layer protocol characteristics . 29
8.4 Summary of application layer service characteristics . 30

8.5 Summary of application layer protocol characteristics . 32
9 Application layer service description concepts . 34
9.1 Overview . 34
9.2 Architectural relationships . 34
9.3 Fieldbus application layer structure . 36
9.4 Fieldbus application layer naming and addressing . 48
9.5 Architecture summary . 49
9.6 Notional FAL service procedures . 50
9.7 Common FAL attributes . 51
9.8 Common FAL service parameters . 52
9.9 APDU size . 53
10 Data type ASE . 53
10.1 Overview . 53
10.2 Formal definition of data type objects . 55

11 Fieldbus system requirements . 57

11.1 General . 57

11.2 Industrial control network . 57

11.3 Communication between industrial control networks and other networks . 58

11.4 Quality of service features of an industrial control network . 58

11.5 Special requirements for wireless networks . 59

Annex A (informative) Trade name declarations . 60

Annex B (informative) Media selection for fieldbus systems . 62

B.1 General . 62

B.2 Cabled media . 62
B.3 Wireless media . 62
B.4 Media needing special consideration . 62
B.5 Performance characteristics of open and public networks . 63
Bibliography . 64

Figure 1 – Example of a fieldbus system . 9
Figure 2 – Concept of DL/AL to separate service and protocol parts . 10
Figure 3 – Basic fieldbus reference model . 11
Figure 4 – General model of physical layer . 12
Figure 5 – Relationship of the Data-link layer to other fieldbus layers and to users of
the fieldbus data-link service . 13
F
...