VDI 4201 Blatt 2-2014 Performance criteria on automated measuring and electronic data evaluation systems for monitoring emissions - Digital interface - Specific requirements for Pr.pdf

1、ICS 13.040.20 VDI-RICHTLINIEN Juli 2014 July 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Mindestanforderungen an automatische Mess- und elektronische Auswerteeinrichtungen zur berwachung der Emissionen Digitale Schnittstelle Spezifische Anforderungen fr Profibus Performance criteria on automated measuring and

2、electronic data evaluation systems for monitoring emissions Digital interface Specific requirements for Profibus VDI 4201 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworf

3、en. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the E

4、nglish translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltmesstechnik VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5: Analysen- und Messverfahren II Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermitt

5、edFrhereAusgaben:09.10;11.13nderungsentwurf,deutschFormereditions:09/10;11/13Draftrevision,inGermanonlyZu beziehen durch/ AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 1 Anwendun

6、gsbereich . 2 2 Normative Verweise 2 3 Begriffe 3 4 Parameter 3 5 Grundlagen 4 6 Mindestanforderungen . 5 6.1 Zertifizierung der Profibus-Schnittstelle 5 6.2 Dokumentation . 5 6.3 Anforderungen an die Hardware 5 6.4 Anforderungen an die Software der Gerte . 5 6.5 Anforderungen an die Parameterstrukt

7、ur . 6 6.6 berprfung der Schnittstelle 9 7 Eignungsprfung 9 Anhang Beispiel eines Datensatzes eines Gerts mit Profibus als digitale Schnittstelle . 10 Schrifttum 12 Preliminary note . 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 2 3 Terms and definitions 3 4 Parameters 3 5 Principles 4 6 Performance crite

8、ria . 5 6.1 Certification of the Profibus interface 5 6.2 Documentation . 5 6.3 Requirements on the hardware 5 6.4 Requirements on the software of the instruments . 5 6.5 Requirements on the parameter structure . 6 6.6 Checking the interface . 9 7 Performance test 9 Annex Example data set of an inst

9、rument with Profibus as digital interface 11 Bibliography 12 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 2 VDI 4201 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beacht

10、ung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere das des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts un

11、d unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufba

12、r unter www.vdi.de/4201. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data pro

13、cessing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors

14、to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4201. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie VDI 4201 Blatt 2 legt die spezifi-schen Anforderungen fr eine Realisierung einer digitalen Schnittstelle auf der Basis des Profibus-

15、Profils 1 fest. Sie konkretisiert die in der Richtli-nie VDI 4201 Blatt 1 festgelegten allgemeinen Mindestanforderungen an digitale Schnittstellen fr den Datenaustausch zwischen automatischen Mess- und elektronischen Auswerteeinrichtungen zur berwachung der Emissionen. Die Anforde-rungen der vorlieg

16、enden Richtlinie dienen bei Eig-nungsprfungen von automatischen Mess- und elektronischen Auswerteeinrichtungen, die mit digitalen Schnittstellen auf der Basis des Profibus-Profils ausgestattet sind, zusammen mit den An-forderungen in der VDI 4201 Blatt 1 als Beurtei-lungsmastab. Anmerkung: Die Richt

17、linie VDI 4201 Blatt 2 basiert auf dem Profibus-Profil fr Process Control Devices 1. Die Richtlinie VDI 4201 Blatt 2 erfllt gemeinsam mit der Richtlinie VDI 4201 Blatt 1 die Anforde-rungen der Bundeseinheitliche Praxis bei der berwachung der Emissionen und der DIN EN 15267-3 hinsichtlich der vollstn

18、digen Be-schreibung der digitalen Schnittstelle im Normen- und Richtlinienwerk. Die Richtlinie VDI 4201 Blatt 2 darf nur in Ver-bindung mit der Richtlinie VDI 4201 Blatt 1 an-gewendet werden. 1 Scope VDI 4201 Part 2 specifies the specific require-ments for the realization of a digital interface on t

19、he basis of the Profibus profile 1. It details the general performance criteria on digital interfaces for data exchange between automated measuring and electronic data evaluation systems for monitor-ing emissions specified in VDI 4201 Part 1. The requirements of the present standard are used to-geth

20、er with the requirements of VDI 4201 Part 1 in performance tests of automated measuring and electronic data evaluation systems equipped with digital interfaces on the basis of the Profibus pro-file. Note: VDI 4201 Part 2 is based on the Profibus profile for Process Control Devices 1. VDI 4201 Part 2

21、 meets together with VDI 4201 Part 1 the requirements of the Uniform Practice in Monitoring Emissions (Bundeseinheitliche Praxis bei der berwachung der Emissionen) and of DIN EN 15267-3 with respect to a complete description of the digital interface in the relevant standards and guidelines. VDI 4201

22、 Part 2 may be applied only in conjunc-tion with VDI 4201 Part 2. 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this standard: B55EB1B3E14C221

23、09E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 4201 Blatt 2 / Part 2 3 VDI 4201 Blatt 1:2010-09 Mindestanforderungen an automatische Mess- und elektronische Aus-werteeinrichtungen zur berwachung der Emis-sionen; Digitale

24、Schnittstelle; Allgemeine An-forderungen VDI 4201 Part 1:2010-09 Performance criteria on automated measuring and electronic data evaluation systems for monitoring emissions; Digital interface; General requirements 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: 3.1 Profi

25、bus Von der Profibus-Nutzerorganisation definiertes offenes, digitales Kommunikationssystem und Datenbertragungsprotokoll mit breitem Anwen-dungsfeld insbesondere in der Verfahrens- und Fertigungstechnik. 3.2 Profil Vereinbarung zwischen Kommunikationspartnern, wie Gerteparameter und -verhalten ber

26、das Kommunikationssystem bereitgestellt werden. 3.3 Conformance Class Im Profibus-Profil definierte Klasse, zur Sicherung der Gertekonformitt, die eine fehlerfreie Kom-munikation zwischen Hardwaregerten gewhrleis-ten soll. Anmerkung: Das Profibus-Profil definiert zwei Conformance Classes: Class A fr

27、 einfache Gerte mit einer Basisfunktionalitt Class B fr komplexere Gerte Fr jede Klasse sind verpflichtende und nicht verpflichtende Parameter definiert. Class A ist eine Teilmenge von Class B. 3.4 Relativer Index Einzelnen Parametern zugewiesene eindeutige Indexnummerierung in der jeweiligen Tabell

28、e des Profibus-Profils. 3.5 Parameter Wert, der in ein Programm oder Gert von einem Anwender oder einem anderen Programm gesendet wird, um das Programm oder Gert fr seinen spe-ziellen Einsatzzweck anzupassen. 3.6 Parametername Symbolischer Name eines konkreten Parameters. 3.7 Default-Einstellung Vor

29、gegebene Einstellung eines Parameters. 3.8 Offset Abstand zum Startpunkt in Byte im zyklischen Datenverkehr. 3 Terms and definitions For the purpose of this standard, the following terms and definitions apply: 3.1 Profibus Open digital communication system and data transmission protocol specified by

30、 the Profibus User Organisation with a wide field of application especially in process and product engineering. 3.2 Profile Agreement between communication partners on the provision of instrument parameters and instru-ment performance via the communication system. 3.3 Conformance Class In the Profib

31、us profile defined class, for assurance of instrument conformity, which guarantees a faultless communication between hardware in-struments. Note: The Profibus profile defines two Conformance Classes: Class A for simple instruments with a basic functionality Class B for more complex instruments Manda

32、tory and optional parameters are defined for each class. Class A is a subset of Class B. 3.4 Relative index Unique index numbering attributed to the individ-ual parameters in the corresponding table of the Profibus profile. 3.5 Parameter Value transmitted into a program or instrument by a user or an

33、other program to adapt the program or instrument to its specific application. 3.6 Parameter name Symbolic name of a specific parameter. 3.7 Default setting Presetting of a parameter. 3.8 Offset Distance to the starting point in bytes in cyclic data transmission. 4 Parameter In dieser Richtlinie werd

34、en die in Tabelle 1 auf-gefhrten Parameter verwendet. 4 Parameters The parameters listed in Table 1 are used through-out this standard. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 4 VDI 4201 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf

35、 2014 Tabelle 1. Parameter Parameter Beschreibung OUT Der Funktionsblock-Parameter OUT enthlt den aktuellen Messwert und Status. Im AUTO MODE werden die Messsignale bertragen. SIMULATE Zur berprfung kann mit SIMULATE der Wert des Funktionsblock-Parameters OUT ver-ndert werden. Anstelle des aktuellen

36、 Messwerts wird dann ein vorgegebener Wert ber-tragen. SP_D Der Funktionsblock-Parameter SP_D steuert die Aufschaltung von Referenzmaterialien. SOFTWARE_REVISION Softwareversion der Messeinrichtung DEVICE_ID herstellerspezifische Kennung der Messeinrichtung DEVICE_MAN_ID Kennung des Herstellers der

37、Messeinrichtung; die Vergabe erfolgt durch die Profibus-Nutzerorganisation. DEVICE_SER_NUM Seriennummer der Messeinrichtung COMPONENT_NAME Kennung fr die Messkomponentea)PV_UNIT Kennung fr Einheit des Messwerts entsprechend den Vorgaben der Profibus-Nutzerorganisation PV_UNIT_TEXT zustzliche herstel

38、lerspezifische Kennung fr die Einheit des Messwerts RANGE_1 Anfang- und Endwert des Anzeigebereichs; die Einheit entspricht dabei dem Messwert. a)Die Kennung der Messkomponente schliet auch die Abgasrandparameter wie Temperatur, Druck und Wasserdampfgehalt ein. Table 1. Parameters Parameter Descript

39、ion OUT The function block parameter OUT includes the actual measured value and the status. In AUTO MODE the measured signals are transmitted. SIMULATE The value of the function block parameter OUT can be changed by SIMULATE for checking purposes. Then a specified value is transmitted instead of the

40、 actual measured value. SP_D The function block parameter SP_D controls the application of reference materials. SOFTWARE_REVISION software version of the measuring system DEVICE_ID manufacturer-specific identification of the measuring system DEVICE_MAN_ID identification of the manufacturer of the me

41、asuring system; allocation by Profibus User Organisation DEVICE_SER_NUM serial number of the measuring system COMPONENT_NAME identification of the measured componenta)PV_UNIT identification of the unit of the measured value according to the specifications of the Profibus User Organisation PV_UNIT_TE

42、XT additional manufacturer-specific identification of the unit of the measured value RANGE_1 Lower and upper limit of the output range; the unit corresponds to the measured value. a)The identification of the measured component includes the peripheral parameters such as temperature, pressure and wate

43、r-vapour content. 5 Grundlagen Grundlage fr die Beschreibung der digitalen Schnittstelle auf Basis des Profibusses ist die fol-gende Profilbeschreibung: Profile for Process Control Devices, Version V 3.01 (December 2004), Conformance Class A plus Amendment 2 and 3 1 5 Principles The following profil

44、e description forms the basis for the description of the digital interface on the basis of Profibus: Profile for Process Control Devices, Version V 3.01 (December 2004), Conformance Class A plus Amendment 2 and 3 1 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserv

45、ed Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 4201 Blatt 2 / Part 2 5 Die Anpassung des allgemeinen Profils an die Anforderungen aus der Emissionsmessung erfolgt durch Vorgabe der notwendigen Parameter mit entsprechender Default-Einstellung. The adaption of the general profile to the requi

46、re-ments of emission measurements is realized by presetting the necessary parameters with default values. 6 Mindestanforderungen 6.1 Zertifizierung der Profibus-Schnittstelle Die Prfung der Gerteschnittstelle (Profibus-Zertifizierung) erfolgt durch eine fr Profibus-Tests akkreditierte Zulassungsstel

47、le. Das Zertifikat muss vor Beginn der Eignungsprfung vorliegen. 6.2 Dokumentation Durch den Hersteller sind in einem Datenblatt fr jede Messeinrichtung die in Tabelle 2 aufgefhr-ten schnittstellenspezifischen Daten anzugeben. Der Anhang zeigt ein Beispiel fr die erforderliche Dokumentation. 6.3 Anf

48、orderungen an die Hardware Als Hardwareschnittstelle ist eine RS485 mit einer Datenrate von bis zu 1500 kbit/s zu verwenden. 6.4 Anforderungen an die Software der Gerte In den Gerten muss ein Profil implementiert sein, das zu folgendem Profil kompatibel ist: Profile for Process Control Devices, Vers

49、ion V 3.01 (December 2004), Conformance Class A plus Amendment 2 und 3 1 6 Performance criteria 6.1 Certification of the Profibus interface Testing of the instrument interface (Profibus certi-fication) is performed by a test institute accredited for Profibus tests. The certificate shall be available at the beginning of the performance test. 6.2 Documentation The manufacturer shall specify in a datasheet for each measuring system the interface-specific data list