1、November 2002VornormLabordatenkommunikationTeil 4: Gerteprofile fr DIN-MessbusV12900-4ICS 35.100.05; 35.240.70; 71.040.20Laboratory data communication Part 4: Device profiles for DIN-measurement-busCommunication de laboratoire Partie 4: Profils dappareils pour DIN-bus de mesureEine Vornorm ist das E
2、rgebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oderwegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Normherausgegeben wird. Zu dieser Vornorm wurde kein Entwurf verffentlicht.Fortsetzung Seite 2 bis 42Normenausschuss Laborgerte und La
3、boreinrichtungen (FNLa) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, Ref. Nr. DIN V 12900-4:2002-11nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 16 Vertr.-Nr. 0016All
4、einverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinVornormDIN V 12900-4:2002-112Inhalt. SeiteVorwort . 41 Anwendungsbereich 42 Normative Verweisungen. 53 Begriffe und Abkrzungen. 53.1 Begriffe 53.1.1 Auftraggeber . 53.1.2 Auftragnehmer 53.1.3 Gertefhigkeitsbeschreibung (GFB). 53.1.4 Laborger
5、t (aus kommunikationstechnischer Sicht) . 63.1.5 Laborleitsystem (aus kommunikationstechnischer Sicht). 63.1.6 Virtual Manufacturing Device (VMD). 63.2 Abkrzungen. 64 Festlegungen fr die Kommunikationsschnittstelle. 74.1 VMDs und Laborgerte 74.2 Das VMD COM. 74.3 Adressierung und Datenbertragungsrat
6、e 94.3.1 Anschluss von Laborgerten 94.3.2 Das VMD ADR . 94.3.3 Das VMD BIT 114.4 Verwendung von Variablenlisten 134.4.1 Allgemeines. 134.4.2 Festlegung fr die Nutzung von Variablenlisten. 134.5 Client im Slave 134.6 Festlegungen fr Anwendungsdienste 174.6.1 Allgemeines. 174.6.2 Kommunikationsdienste
7、 in Laborgerten 174.6.3 Dienst Verbindungsaufbau 174.6.4 Dienst Identifikation . 184.6.5 Dienst bermittleNamensliste. 185 Abbildung der Gerteprofile auf das VMD LAB. 195.1 Allgemeines. 195.2 Bildung der Variablennamen. 195.3 Abbildung der Basisdatentypen 205.3.1 Datentypkennungen . 205.3.2 Datentyp
8、Float. 215.3.3 Datentyp Time . 215.3.4 Datentyp Date 215.3.5 Datentyp Time of Day. 215.3.6 Datentyp Time Difference 225.4 Abbildung der Datenstrukturen. 225.4.1 DS-32: Datenstruktur Block_Object 225.4.2 DS-33: Datenstruktur Floating Point. 235.4.3 DS-34: Datenstruktur Discrete. 235.4.4 DS-35: Datens
9、truktur Bitstring 235.4.5 DS-36: Datenstruktur SCALE. 235.4.6 DS-37: Datenstruktur MODE 245.4.7 DS-42: Datenstruktur ALARM 245.5 Abbildung der Grundvariablen 245.5.1 Abbildung der Datentypen. 245.5.2 Abbildung der Variablen BLOCK_OBJECT 255.6 Abbildung Blockverzeichnis 255.6.1 Abbildung des Verzeich
10、niskopfs 255.6.2 Abbildung der Blockliste . 265.7 Abbildung Gerteblock 27Vornorm DIN V 12900-4:2002-113Seite5.8 Abbildung Funktionsblcke .275.8.1 Funktionsblock Binr-Eingang 275.8.2 Funktionsblock Binr-Ausgang .285.8.3 Funktionsblock Analog-Eingang .295.8.4 Funktionsblock Analog-Ausgang 295.8.5 Funk
11、tionsblock Steuereinheit 305.8.6 Funktionsblock Programmgeber .315.8.7 Funktionsblock Bedieneinheit .32Anhang A (normativ) nderungen in DIN V 12900-3:200133A.1 Erluterung 33A.2 Reservierte und zustzliche relative Indices in Blcken.33A.3 Grundparameter 33A.4 Funktionsblock Binr-Ausgang .34A.5 Funktio
12、nsblock Analog-Ausgang 34A.6 Funktionsblock Steuereinheit 34A.7 Funktionsblock Programmgeber .34A.8 Time Difference34A.9 Datenstrukturen.35Anhang B (informativ) Technischer berblick.36B.1 Grundlagen des DIN-Messbus .36B.2 Verwendung eines Gateways zwischen Laborgert und Laborleitsystem .37Anhang C (
13、informativ) Beispielhafte Implementierung des Laborgerteprofils.38C.1 Zuordnung der Funktionen auf Funktionsblcke 38Vornorm DIN V 12900-4:2002-114VorwortDiese Vornorm wurde im Normenausschuss Laborgerte und Laboreinrichtungen durch den Arbeits-ausschuss Labordatenkommunikation erarbeitet.Das in dies
14、er Vornorm beschriebene und festgelegte Laborgerteprofil wurde im Rahmen des AiFgefrderten Forschungsvorhabens Erarbeitung von Gerteprofilen fr Laborgerte zur Labordaten-kommunikation mit Mehrpunktverbindungen ber Labordatenbusse entwickelt.DIN 12900 Labordatenkommunikation besteht aus:Gbe Teil 1: P
15、unkt-zu-Punkt-Verbindung mit RS-232; Physikalische FestlegungenGbe Teil 3: Gerteprofile fr LaborgerteGbe Teil 4: Gerteprofile fr DIN-MessbusGbe Teil 5: Gerteprofile fr PROFIBUS-PA1 AnwendungsbereichDiese Vornorm legt eine herstellerneutrale Kommunikationsschnittstelle fr die Informationsbertragungzw
16、ischen Laborgerten in chemischen, physikalischen, biologischen, pharmazeutischen und medizinischenLaboratorien fest.Sie definiert die Abbildung des busneutralen Gerteprofils fr Laborgerte nach DIN V 12900-3 auf dasDIN-Messbus-Protokoll nach DIN 66348-2 und DIN 66348-3.Werden Laborgerte als DIN V 129
17、00-4 konform bezeichnet, so mssen sie zustzlich DIN 66348-2 undDIN 66348-3 entsprechen.Die Anwendung dieser Vornorm ist nicht an die gleichzeitige Anwendung von DIN 66348-2 gebunden.Diese Vornorm darf daher grundstzlich auch in Verbindung mit anderen transportorientiertenKommunikationsprotokollen fr
18、 codegebundene oder codeungebundene Datenbertragung angewendetwerden. Voraussetzung dafr ist die Bereitstellung bestimmter gleichwertiger transportorientierter Dienste.Vornorm DIN V 12900-4:2002-1152 Normative VerweisungenDiese Vornorm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen
19、aus anderen Publika-tionen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationensind nachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oder ber-arbeitungen dieser Publikationen nur zu dieser Vornorm, falls sie durch nderung oder
20、berarbeitungeingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenenPublikation (einschlielich nderungen).DIN V 12900-3, Labordatenkommunikation Teil 3: Gerteprofile fr Laborgerte.DIN EN 28601, Datenelemente und Austauschformate Informationsaustausch Darstellu
21、ng von Datumund Uhrzeit (ISO 8601:1988 und Technical Corrigendum 1:1991); Deutsche Fassung EN 28601:1992.DIN 66306-2, Industrielle Automation und Integration Festlegung der Nachrichtenformate fr Fertigungs-zwecke Festlegung der Protokolle; Identisch mit ISO/IEC 9506-2:1990.DIN 66348-2, Schnittstelle
22、n und Steuerungsverfahren fr die serielle Messdatenbermittlung Start-Stop-bertragung, 4-Draht-Messbus.DIN 66348-3:198-04, Schnittstelle fr die serielle Messdatenbermittlung Teil 3: Anwendungsdienste,Telegramme und Protokolle.ISO/IEC 7498-1, Informationstechnik Kommunikation Offener Systeme Basis-Ref
23、erenzmodell/Korri-gierte Fassung vom Juni 1996.ISO 9506-1, Industrielle Automation und Integration Festlegung der Datenformate fr Fertigungs-zwecke Teil 1: Definition der Dienste.ISO 9506-2, Industrielle Automation und Integration Festlegung der Datenformate fr Fertigungs-zwecke Teil 2: Festlegung d
24、er Protokolle/Korrigierte Fassung von Dezember 2000.3 Begriffe und Abkrzungen3.1 BegriffeFr die Anwendung dieser Vornorm gelten die in DIN 66348-2 und in DIN 66348-3 angegebenen und diefolgenden Begriffe.ANMERKUNG Bei der Anwendung dieser Vornorm ist zu beachten, dass der Begriff Parameter nachDIN V
25、 12900-3 hier in bereinstimmung mit DIN 66348-3 als Variable bezeichnet wird.3.1.1 AuftraggeberNach DIN 66348-3.3.1.2 AuftragnehmerNach DIN 66348-3.3.1.3 Gertefhigkeitsbeschreibung (GFB)Liste der in einem Laborgert existierenden VMDs und Blcke und deren Zusammensetzung sowie dieListe der in den einz
26、elnen VMDs enthaltenen Variablen.Vornorm DIN V 12900-4:2002-1163.1.4 Laborgert (aus kommunikationstechnischer Sicht)Kommunikationstechnische Einheit aus dem VMD COM und dem VMD LAB sowie der dazugehrigenGertefhigkeitsbeschreibung. Es hat genau einen physikalischen Kommunikationsanschluss zum Daten-a
27、ustausch.3.1.5 Laborleitsystem (aus kommunikationstechnischer Sicht)Logische Instanz zur Steuerung und berwachung der Laborgertefunktionen.3.1.6 Virtual Manufacturing Device (VMD)Abstrakte Darstellung einer bestimmten Menge von Eigenschaften und Funktionen eines realen Gerts undeine Abbildung dieser
28、 abstrakten Darstellung auf die physikalischen und funktionalen Aspekte des realenGerts nach DIN 66306-2 (MMS).3.2 AbkrzungenADR Address Adjustment (Adresseinstellungs-VMD)AI Analog-EingangAO Analog-AusgangBCD Binary Coded DecimalBD BlockverzeichnisBI Binr-EingangBIT Bit Rate (Bitrateneinstellungs-V
29、MD)BO Binr-AusgangCOM Communication Attributes (Kommunikations-VMD)CU SteuereinheitDB GerteblockDTK Datentypkennung nach DIN 66348-3FB FunktionsblockGFB GertefhigkeitsbeschreibungLAB Laboratory Device (Laborgert-VMD)LAC Laboratory Controller (Name des rufenden Anwendungsprozesses Laborleitsystem)LG
30、LaborgertLLS LaborleitsystemMMS Manufacturing Message SpecificationRAM Random Access MemoryUP BedieneinheitVMD Virtual Manufacturing DeviceWB Wertebereichm mandatory; Pflichtvariableo optional; optionale Variabler Lesezugriffw SchreibzugriffVornorm DIN V 12900-4:2002-1174 Festlegungen fr die Kommuni
31、kationsschnittstelle4.1 VMDs und LaborgerteDie ber eine Kommunikationsschnittstelle nutzbaren Eigenschaften und Funktionalitten sind in VMDslogisch zusammengefasst und in abstrakter Form durch Variable reprsentiert. Es erfolgt dabei nur eineBercksichtigung der fr eine informationstechnische Anbindun
32、g relevanten Aspekte der Laborgerte-eigenschaften.In einem Laborgert muss genau ein VMD COM und genau ein VMD LAB enthalten sein. Darber hinausdrfen die beiden optionalen VMDs ADR und BIT zur Modifizierung von Variablen des verwendetenKommunikationssystems verwendet werden. Tabelle 1 enthlt alle Nam
33、en von VMDs und deren Bezeich-nung in einem Laborgert.Tabelle 1 VMDs in LaborgertenVMD-Name Bezeichnung Art BezugCOM Communication Attributes m 4.2LAB Laboratory Device m 5.0ADR Address Adjustment o 4.3.2BIT Bitrate Adjustment o 4.3.3ANMERKUNG Implementierte VMDs und deren Parameter sind ber die Kom
34、munikationsschnittstelle zu erfragen.4.2 Das VMD COMDas VMD COM muss eine Liste aller im Laborgert vorhandenen VMDs enthalten, Auskunft ber diekommunikativen Ressourcen des Laborgerts geben und die fr Konfigurationszwecke und spezielleBetriebszustnde (Notbetrieb) erforderlichen Variablen enthalten.
35、In Tabelle 2 sind alle im VMD COMdefinierten Variablen und deren Bedeutung aufgefhrt.Tabelle 2 Variable im VMD COMName Kurz-bezeichnungArt DTK Beschreibung Zugriff WBK00 VMDListe m 1Ah Liste aller im Laborgert enthaltenen VMDs r 16 3N00 NotPar o 6h NotbetriebsvariableCode fr das Verhalten des Laborg
36、erts im Notfall. DieNotlaufeigenschaften einer Komponente und damit derCode, der in COM/N00 eingetragen wird, mssen vomGertehersteller definiert werden. Der Vorgabewert ist 0,das bedeutet, es ist kein Notbetrieb parametriert.r,w 0 bis 5N01 NotReset o 3h Reset NotbetriebDiese Variable ist mit 1 zu be
37、schreiben, um das Laborgertaus jedem beliebigen Notbetrieb, der durch die VariablenCOM/N00, COM/N02, COM/N04 und COM/N06 spezifiziertwird, wieder in den Normalbetrieb zu schalten. DasGerteprogramm muss COM/N01 wieder auf 0 setzen,wenn der Umstellvorgang zum Normalbetriebabgeschlossen ist.r, w 0,1Vor
38、norm DIN V 12900-4:2002-118Name Kurz-bezeichnungArt DTK Beschreibung Zugriff WBN02 BusWPar o 6h Bus-Watch-VariableDiese Variable kennzeichnet das Verhalten beim Ausfall derLeitstation. Die Leitstation im LLS muss alle aktiviertenLaborgerte, unabhngig vom Verhalten desAnwendungsprogramms, stndig aufr
39、ufen (Polling). Aufdiese Weise werden unangeforderte Meldungen erfasst undan das LLS weitergeleitet. Das bedeutet, auch wenn dasAnwendungsprogramm im LLS zeitweise keine Aufgabenhat, werden die Stationen gepollt. Dieser Pollvorgang kannim Laborgert auf einfache Weise zeitlich berwachtwerden. Wenn fr
40、 eine bestimmte Zeit (Variable COM/N03)keine entsprechende Aktivitt von der Leitstation (Leitstationpollt kein Laborgert) erfolgt, wird dieses als defekt markiertund ein entsprechender, ber COM/N02 parametrierbarerNotbetrieb eingestellt.Der Inhalt dieser Variable wird durch den Gerteherstellerspezif
41、iziert. Die entsprechenden Mglichkeiten desLaborgerts mit dem zugehrigen Variablenwert sind ingeeigneter Form zu beschreiben. Der Vorgabewert frCOM/N02 ist 0, das bedeutet, es wird kein Notbetriebausgelst.r, w 0 bis 5N03 BusWTimeO o 6h Time-Out fr BusberwachungDiese Variable enthlt einen Wert (N03 m
42、al10 Millisekunden) fr die Zeitspanne, die die Leitstationinaktiv sein darf. Wenn ein Laborgert keine Mglichkeit zurEinstellung dieser Zeit bietet, ist hierfr fest der Wert 1Sekunde vorgegeben (COM/N03 = 100, 64h), und dieVariable ist nicht beschreibbar.r, w 1 bis255N05 PollWTimeO o 6h Time-Out fr P
43、olling-berwachungDiese Variable enthlt die maximale Zeitspanne (N05 mal100 Millisekunden), die dieses Laborgert beim Pollvorgangunbercksichtigt bleiben darf. Wenn ein Laborgert keineMglichkeit zur Einstellung dieser Zeit bietet, dann isthierfr, je nach Laborgerteart, ein Festwert vorgegeben,und die
44、Variable ist nicht beschreibbar. Es ist zu beachten,dass die Pollzeit im Normalbetrieb wesentlich krzer ist undnach Magabe der Applikation eingestellt wird.r, w 1 bis255N06 AppWPar o 6h Application-Watch-VariableDer Inhalt der Variable COM/N06 legt fest, wie sich dasLaborgert beim Ausfall des Anwend
45、erprogramms im LLSbei fehlerfrei arbeitendem Bus verhlt. Der Vorgabewert frCOM/N06 ist 0, das bedeutet, es wird kein Notbetriebausgelst.r, w 0 bis 5N07 AppWTimeO o 6h Time-Out fr AnwenderprogrammberwachungWenn vom Laborgert dieAnwenderprogrammberwachung untersttzt wird, dannkann in die Variable COM/
46、N07 die Zeitspanne in Sekundeneingetragen werden, die das Laborgert von derAnwendung maximal nicht angesprochen wird. Der Wert 0wird eingegeben, wenn die Zeitberwachung abgeschaltetwerden soll.r, w 1 bis255Tabelle 2 (fortgesetzt)Vornorm DIN V 12900-4:2002-119Name Kurz-bezeichnungArt DTK Beschreibung
47、 Zugriff WBN08 SyncPar o 6h SynchronisierungsvariableDiese Variable gibt das Verhalten des Laborgerts bei derSynchronisierung mehrerer Laborgerte an. Unter denBegriff Synchronisierung fallen hier alle Vorgnge, diegleichzeitig bei verschiedenen Laborgerten eingeleitetwerden, wie z.B. Triggerung einer
48、 Messwerterfassung,Rcksetzen eines Zeitzhlers usw.Das Verhalten des Laborgerts beim Synchronisiervorgangist herstellerabhngig. Deshalb ist der Inhalt der VariableCOM/N08 in geeigneter Form zu beschreiben.r, w 1 bis255N09 SyncMask o 6h SynchronisierungsmaskeDie Synchronisierungsmaske ist vor der Ausf
49、hrung desSynchronisierungsvorgangs bitweise mit der UND-Funktionzu verknpfen. Nur wenn das Ergebnis dieser Verknpfungungleich 0 ist, wird der Synchronisierungsvorgangtatschlich ausgefhrt.r, w 0 bis215ANMERKUNG Fr die Variablen N02 bis N07 knnen keine Zeitvorgaben erfolgen - sie mssen gertespezifischfestgelegt werden.Bei Laborgerten mit der Option
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