DIN V 12900-5-2002 Laboratory data communication - Part 5 Device profiles for PROFIBUS-PA《实验室数据通信 第5部分 处理字段总线(PROFIBUS)-PA设备外形》.pdf

1、November 2002VornormLabordatenkommunikationTeil 5: Gerteprofile fr PROFIBUS-PAV12900-5ICS 35.100.05; 35.240.70; 71.040.20Laboratory data communication Part 5: Device profiles for PROFIBUS-PACommunication de laboratoire Partie 5: Profils dappareils pour PROFIBUS-PAEine Vornorm ist das Ergebnis einer

2、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 26Normenausschuss Laborgerte und Laboreinrichtung

3、en (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 12900-5:2002-11nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 12 Vertr.-Nr. 0012Alleinverkauf der

4、 Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinVornormDIN V 12900-5:2002-112Inhalt. SeiteVorwort 31 Anwendungsbereich .32 Normative Verweisungen43 Begriffe .44 Abkrzungen55 Allgemeine Festlegungen fr die Abbildung66 Device Management (Blockverzeichnis).76.1 bersicht 76.2 Directory Object Header (Heade

5、r)86.3 Composite List Directory Entries 96.4 Composite Directory Entries (Blockliste) .107 Standard Parameter (Grundparameter).108 Physical Block Lab Devices (Gerteblock)119 Function Blocks (Funktionsblcke) 119.1 Discrete Input FB (Binr-Eingang).119.2 Discrete Output FB (Binr-Ausgang) 119.3 Analog I

6、nput FB (Analog-Eingang)119.4 Analog Output FB (Analog-Ausgang) .129.5 Lab Control Unit FB (Steuereinheit) 129.6 Ramp FB (Programmgeber)129.7 Human Interface FB (Bedieneinheit) .12Anhang A (normativ) nderungen in DIN V 12900-3.14A.1 Erluterung 14A.2 Reservierte und zustzliche relative Indices in Blc

7、ken.14A.3 Grundparameter 15A.4 Funktionsblock Binr-Ausgang .15A.5 Funktionsblock Analog-Ausgang 15A.6 Funktionsblock Steuereinheit 15A.7 Funktionsblock Programmgeber .15A.8 Time Difference15A.9 Datenstrukturen.16Anhang B (normativ) Codierung Block Object 17Anhang C (informativ) Beispiel fr die Abbil

8、dung eines Laborgertes auf PROFIBUS 18C.1 bersicht 18C.2 Directory Object Header .19C.3 Composite List Directory Entries 19C.4 Composite Directory Entries20C.5 Aufteilung der Blcke in den Slots20C.6 Parameter des Gerteblocks23C.7 Parameter des Funktionsblocks Analog-Eingang .24C.8 Parameter des Funk

9、tionsblocks Steuereinheit 25Vornorm DIN V 12900-5:2002-113VorwortDiese Vornorm wurde im Normenausschuss Laborgerte und Laboreinrichtungen durch den Arbeits-ausschuss Labordatenkommunikation erarbeitet.Das in dieser Vornorm beschriebene und festgelegte Laborgerteprofil fr PROFIBUS-konformeGerte wurde

10、 im Rahmen des von der AiF gefrderten Forschungsvorhabens Erarbeitung vonGerteprofilen fr Laborgerte zur Labordatenkommunikation mit Mehrpunktverbindungen berLabordatenbusse entwickelt.DIN 12900 Labordatenkommunikation besteht aus:Gbe Teil 1: Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit RS-232; Physikalische Festl

11、egungenGbe Teil 3: Gerteprofile fr LaborgerteGbe Teil 4: Gerteprofile fr DIN-MessbusGbe Teil 5: Gerteprofile fr PROFIBUS-PA1 AnwendungsbereichDiese Vornorm legt die Abbildung des busneutralen Gerteprofils fr Laborgerte nach DIN V 12900-3auf PROFIBUS fest. Hierzu wird das Laborgerteprofil nach DIN V

12、12900-3 konform zum PROFIBUS-PA Profile for Process Control Devices definiert (siehe Abschnitt 2: PROFIBUS Profile Order No3.042), und die Abbildung wird auf PROFIBUS-DP nach DIN EN 50170/2 und der Technical GuidelinePROFIBUS-DP (siehe Abschnitt 2) durchgefhrt.Werden Laborgerte als PROFIBUS-konform

13、bezeichnet, mssen sie gleichzeitig PROFIBUS-DP unddem PROFIBUS-PA Profile entsprechen.Die Struktur fr die Abbildung des Gertemodells auf PROFIBUS ist in Bild 1 dargestellt.Vornorm DIN V 12900-5:2002-114Hardwareverbindung / gertespezifischeI/O FunktionPROFIBUS-DPMS0 (cyclic) MS1 (acyclic) MS2 (acycli

14、c)Gert = DPV1-SlaveProzessDeviceManagement(Directory)Prozess-wert,Status(I/O-Data)Parametrisierung,Directories(Process Data)FunctionBlocks(FB)Diagnose-ereignis(Diagnosis)PROFIBUSTeil 5PhysicalBlock(PB)Bild 1 Abbildung des Gertemodells auf PROFIBUS2 Normative VerweisungenDiese Vornorm enthlt durch da

15、tierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderenPublikationen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und diePublikationen sind nachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungenoder berarbeitungen dieser Publikationen nur zu

16、dieser Vornorm, falls sie durch nderung oderberarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezuggenommenen Publikation (einschlielich nderungen).DIN V 12900-3:2001-03, Labordatenkommunikation Teil 3: Gerteprofile fr Laborgerte.DIN EN 50170, Universelles

17、Feldkommunikationssystem; Englische Fassung EN 50170:1996 Band 2/3PROFIBUS.Technical Guideline PROFIBUS-DP, Extensions to EN 50170 (DPV1), Version 2.0 April 1998; zubeziehen durch: Profibus Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Str. 7, D-76131 Karlsruhe.PROFIBUS Profile, Order Nr. 3.042, PROFIBUS-PA

18、 Profile for Process Control Devices; Version 3.0,Edition: October 1999; zu beziehen durch: Profibus Nutzerorganisation e. V., Haid-und-Neu-Str. 7,D-76131 Karlsruhe.3 BegriffeFr die Anwendung dieser Vornorm gelten die in DIN V 12900-3 verwendeten Begriffe. Es werdenjedoch nicht die deutschen Benennu

19、ngen nach DIN V 12900-3, sondern die entsprechenden englischenVornorm DIN V 12900-5:2002-115Benennungen nach dem PROFIBUS-PA Profile for Control Devices (siehe Abschnitt 2) benutzt. Zumbesseren Verstndnis wurden in Abschnittsberschriften die deutschen Benennungen in Klammernhinter die englischen Ben

20、ennungen gesetzt.In Tabelle 1 ist angegeben, welche englischen Benennungen nach PROFIBUS-PA Profile dendeutschen Benennungen nach DIN V 12900-3 entsprechen.Tabelle 1 Gegenberstellung von analogen BenennungenPROFIBUS-PA Laborgerteprofil nach DIN V 12900-3Directory (Device Management) Blockverzeichnis

21、Physical Block (PB) (speziell Lab Devices) GerteblockFunction Block (FB) FunktionsblockTransducer Block (TB) keine Verwendung nach DIN 12900-3Link Object (LO) keine Verwendung nach DIN 12900-3Out of Service (O/S) Gestrter BetriebAutomatic (Auto) Bestimmungsgemer BetriebManual (Man) DiagnosebetriebSt

22、andard Parameter GrundparameterView Object keine Verwendung nach DIN 12900-34 AbkrzungenElementbenennungen im Device Management:Begin_PB Adresse des Eintrags fr den Physical Block in den Composite_Directory_EntriesNo_PB Anzahl der Physical Blocks (1 je Gert)Begin_TB Startadresse des ersten Eintrags

23、fr den Transducer Block in denComposite_Directory_EntriesNo_TB Anzahl der Transducer BlocksBegin_FB Startadresse des ersten Eintrags fr die Function Blocks in denComposite_Directory_EntriesNo_FB Anzahl der Function BlocksBegin_LO Startadresse des ersten Eintrags fr die Link Objects in denComposite_D

24、irectory_EntriesNo_LO Anzahl der Link ObjectsSlot/Index_PB Startadresse des ersten Parameters (BLOCK_OBJECT) vom Physical Block imGertNo_PB_Param Anzahl der Parameter des Physical Blocks (hchster relativer Index + 1)Slot/Index_x.TB Startadresse des ersten Parameters (BLOCK_OBJECT) vom x-ten Tansduce

25、rBlock im GertNo_x.FB_Param Anzahl der Parameter des x-ten Transducer Blocks (hchster relativer Index + 1)Slot/Index_1.FB Startadresse des ersten Parameters (BLOCK_OBJECT) vom ersten FunctionBlock im GertNo_1.FB_Param Anzahl der Parameter des ersten Function Blocks (hchster relativer Index + 1)Slot/

26、Index_n.FB Startadresse des ersten Parameters (BLOCK_OBJECT) vom n-ten Function Blockim GertNo_n.FB_Param Anzahl der Parameter des n-ten Function Blocks (hchster relativer Index + 1)Slot/Index_z.LO Startadresse des ersten Parameters (BLOCK_OBJECT) vom z-ten Link Object imGertVornorm DIN V 12900-5:20

27、02-116No_z.LO_Param Anzahl der Parameter des z-ten Link Objects (hchster relativer Index +1)Typ des Transports:a bertragung des Parameters im azyklischen PROFIBUS-Datenverkehrcyc bertragung des Parameters im zyklischen PROFIBUS-DatenverkehrArt des Wertes:p Vorgabe durch PROFIBUS (siehe PROFIBUS-PA P

28、rofile)f Vorgabe durch Gerte- bzw. Blockstrukturo optional; optionaler Parameterm mandatory; Pflichtparameterd dynamisch, prozessabhngigZugriff:r LesezugriffSpeicherart:Cst (Gerte) Konstante, nur lesender Zugriff5 Allgemeine Festlegungen fr die AbbildungDie Laborgerte fr PROFIBUS mssen als Class A_0

29、 - DPV1-Slave-Gerte implementiert werden. Indem Element Profile des Parameters BLOCK_OBJECT aller Blcke muss somit fr Compact-Gertedie 0x00 und fr Simple-Gerte die 0x80 eingetragen werden. Diese Gerteklasse wird mit denentsprechenden Codierungen in der PROFIBUS-Spezifikation ergnzt.Der azyklische Zu

30、griff auf alle implementierten Parameter muss von den PROFIBUS-Gertenuntersttzt werden. Der darber hinaus mgliche zyklische Zugriff auf Parameter ist vom Blocktypabhngig und wird in Abschnitt 9 festgelegt.Die Adressierung des Device Managements (Blockverzeichnis) und der im Gert enthaltenen Blckemus

31、s nach den in PROFIBUS-PA Profile, Part 2, Abschnitt 2.1 festgelegten Regeln implementiertwerden (Slot und Index).Die Startadresse des PROFIBUS Device Managements muss fr alle Gerte Slot 1, Index 0 sein.Der Physical Block (Gerteblock) muss in Slot 0 gelegt werden. Die Funktionsblcke mssen im Slot 1b

32、eginnen. In jedem Slot darf nur ein Funktionsblock enthalten sein und diese mssen in demjeweiligen Slot auf dem absoluten Index 16 beginnen. Die Adressierung dieser Elemente ist in Bild 2dargestellt.Vornorm DIN V 12900-5:2002-117IndexSlot01 2 n0Composite_List_Directory_Entries161Directory_Object_Hea

33、derComposite_Directory_Entries8reserviert13DeviceManagementFunction Block 1(1. Funktionsblock)Function Block 2(2. Funktionsblock)Physical Block(Gerteblock)Function Block n(n. Funktionsblock)255reserviert reserviert reserviert reserviertBild 2 Adressierung in PROFIBUS-Gert6 Device Management (Blockve

34、rzeichnis)6.1 bersichtDer Aufbau des PROFIBUS Device Managements fr Laborgerte muss nach Tabelle 2 erfolgen(allgemeine Darstellung siehe PROFIBUS-PA Profile, Part 2, Abschnitt 2.4.3).Tabelle 2 Aufbau des PROFIBUS Device Managements Slot 1, Index 0 to 13Index Bezeichnung Element Datentyp Gre Speicher

35、-artZugriff Typ desTrans-portsArt0 Directory_Object_Header Directory Header Array ofUnsigned1612 Cst r a m1 Composite_List_Directory_Entries Begin_PBNo_PBBegin_TB aNo_TB aBegin_FBNo_FBBegin_LO aNo_LO aArray ofUnsigned1622222222CstCstCstCstCstCstCstCstrrrrrrrraaaaaaaammmmmmoo2 Composite_Directory_Ent

36、ries Slot/Index_PBNo_PB_ParamArray ofUnsigned1622CstCstrraammVornorm DIN V 12900-5:2002-118Index Bezeichnung Element Datentyp Gre Speicher-artZugriff Typ desTrans-portsArtSlot/Index_x.TB aNo_x.TB_ParamaSlot/Index_1.FBNo_1.FB_ParamSlot/Index_2.FBNo_2.FB_Param.222222.CstCstCstCstCstCst.rrrrrr.aaaaaa.o

37、ommoo.3-8 Composite_Directory_Entries(Fortsetzung).Slot/Index_n.FBNo_n.FB.ParamSlot/Index_z.LO aNo_z.LO.Param aArray ofUnsigned16.2222.CstCstCstCst.rrrr.aaaa.oooo.9-13 ReserviertaKeine Verwendung nach DIN V 12900-3.6.2 Directory Object Header (Header)Der Directory Object Header (Header nach DIN V 12

38、900-3) ist das erste Element des Device Manage-ments und muss ber den Slot 1, Index 0 zugreifbar sein. Das Element ist nach Tabelle 3 aufzubauen.Tabelle 3 Aufbau des Directory Object HeaderElement Beschreibung WertDir_ID ID des Verzeichnisses 0Dir_Rev_No Revisionsnummer des Verzeichnissesvom Herstel

39、ler festzulegen aNo_Dir_Obj Anzahl belegter Indizes durch dasVerzeichnis ohne HeaderAnzahl belegter Indizes durchComposite_List_Directory_Entries undComposite_Directory_EntriesNo_Dir_Entries Anzahl der Eintrge im Verzeichnis (je2 Unsigned16 Werte, ohne Header)Anzahl der Eintrge der Blockliste + 3 a(

40、Anzahl derComposite_List_Directory_Entries)First_Comp_List_Dir_Entry Startindex desComposite_List_Directory_Entries1No_Comp_List_Dir_Entries Anzahl der Verzeichniseintrge imComposite_List_Directory_Entries3 aaBei Verwendung von Link Objects die Zahl 4ANMERKUNG Ausfhrlichere Erluterungen der einzelne

41、n Elemente sind in PROFIBUS-PA Profile, Part 1,Abschnitt 3.6 enthalten.Vornorm DIN V 12900-5:2002-1196.3 Composite List Directory EntriesIm Slot 1, Index 1 folgen dem Directory Object Header die Composite List Directory Entries. Diesebeschreiben, an welcher Stelle und wie viele Blcke des jeweiligen

42、Typs bzw. Link Objects in denComposite Directory Entries verzeichnet sind (siehe 6.4).Die Eintragung erfolgt getrennt nach Gerteblock, den Transducer Blcken (keine Verwendung nachDIN V 12900-3), den Funktionsblcken und den Link Objects (keine Verwendung nach DIN V 12900-3).Ein entsprechendes Element

43、 ist im Laborgerteprofil nach DIN V 12900-3 nicht enthalten und musssomit fr die PROFIBUS-Gerte gebildet werden. Der Aufbau speziell fr Laborgerte ist in Tabelle 4dargestellt (allgemeine Darstellung siehe PROFIBUS-PA Profile, Part 2, Abschnitt 2.4.3).Tabelle 4 Aufbau der Composite List Directory Ent

44、rieshigh Byte Index a2cAdresse des PhysicalBlocks im CompositeDirectory Entry(Begin_PB)Unsigned16low Byte Offsetb4d1. Verzeichnis-eintragAnzahl der PhysicalBlocks (No_PB)Unsigned16 1high Byte Indexa0 eStartadresse derTransducer Blcke imComposite Directory Entry(Begin_TB)Unsigned16low Byte Offsetb0 e

45、2. Verzeichnis-eintragAnzahl der TransducerBlcke (No_TB)Unsigned16 0 ehigh Byte Indexa2cStartadresse derFunktionsblcke imComposite Directory Entry(Begin_FB)Unsigned16low Byte Offset b5d3. Verzeichnis-eintragAnzahl derFunktionsblcke (No_FB)Unsigned16Anzahl der imGert enthal-tenen Funktions-blckehigh

46、Byte Index a0 e)Adresse der Link Objectsim Composite DirectoryEntry (Begin_LO)Unsigned16low Byte Offset b0 e)4. Verzeichnis-eintrag fAnzahl der Link Objects(No_LO)Unsigned16 0 eaGibt an, in welchem Index des Slots 1 die Verzeichniseintrge enthalten sind.bGibt an, auf den wievielten Verzeichniseintra

47、g (Composite List Directory Entries undComposite Directory Entries) verwiesen wird. Dabei setzt sich jeder Verzeichniseintragaus zwei Unsigned16 Werten zusammen.c Oder hher, je nach Aufteilung der Composite Directory Entries auf mehrere Indizes.dBei Verwendung von Link Objects + 1.eMuss 0 gesetzt we

48、rden, da in DIN V 12900-3 keine Verwendung definiert ist.fEntfllt, da fr Link Objects keine Verwendung nach DIN V 12900-3 definiert ist.Vornorm DIN V 12900-5:2002-11106.4 Composite Directory Entries (Blockliste)Die Composite Directory Entries enthalten die Informationen ber die absoluten Adressen de

49、r Blckeim Gert (Slot und Index) und deren Parameteranzahl (hchster relativer Index + 1), dies entsprichtsomit der Blockliste des Laborgerteprofils nach DIN V 12900-3.Fr Laborgerte mssen die Composite Directory Entries in Slot 1 mit dem Index 2 beginnen.Diese Verzeichniseintrge drfen auch auf mehrere Indizes verteilt werden. Dies kann notwendig sein,wenn der in einem Index enthaltene