2.3.3 电子设备数据文件(GSD)
为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起,生产厂家必须以GSD文件(电子设备数据库文件)方式提供这些产品的功能参数(如I/O点数、诊断信息、波特率、时间监视等)。标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据GSD文件所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。如图2-7所示。
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图2-7:基于GSD文件开放式组态
GSD文件可分为三个部分:
(1) 总规范:包括了生产厂商和设备名称、硬件和软件版本、波特率、监视时间间隔、总线插头指定信号。
(2) 与DP有关的规范:包括适用于主站的各项参数,如允许从站个数、上装/下装能力。
(3) 与DP从站有关的规范:包括了与从站有关的一切规范,如输入/输出通道数、类型、诊断数据等。
2.3.4 PROFIBUS-DP行规
PROFIBUS-DP协议明确规定了用户数据怎样在总线各站之间传递,但用户数据的含义是在PROFIBUS行规中具体说明的。另外,行规还具体规定了PROFIBUS-DP如何用于应用领域。使用行规可使不同厂商所生产的不同设备互换使用,而工厂操作人员毋须关心两者之间的差异,因为与应用有关的参数含义在行规中均作了精确的规定说明。下面是PROFIBUS-DP行规,括弧中数字是文件编号:
· NC/RC行规(3.052)
· 编码器行规(3.062)
· 变速传动行规(3.071)
· 操作员控制和过程监视行规(HMI)
2.4 PROFIBUS-PA
PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS的过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来,PA可用来替代4-20mA的模拟技术。PROFIBUS-PA具有如下特性:
(1) 适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。
(2) 增加和去除总线站点,即使在本征安全地区也不会影响到其它站。
(3) 在过程自动化的PROFIBUS-PA段与制造业自动化的PROFIBUS-DP总线段之间通过藕合器连接,并使可实现两段间的透明通信。
(4) 使用与IEC1158-2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。
(5) 在潜在的爆炸危险区可使用防爆型"本征安全"或"非本征安全"。
2.4.1 PROFIBUS-PA传输协议
PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态。并用扩展的PROFIBUS-DP功能来制订现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA第一层采用IEC1158-2技术,第二层和第一层之间的接口在DIN19245系列标准的第四部分作出了规定。
2.4.2 PROFIBUS-PA设备行规
PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性,它是PROFIBUS-PA的一个组成部分。PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能,并提供这些设备功能和设备行为的一切必要规格。
目前,PA行规已对所有通用的测量变送器和其它选择的一些设备类型作了具体规定,这些设备如:
· 测压力、液位、温度和流量的变送器
· 数字量输入和输出
· 模拟量输入和输出
· 阀门
· 定位器
2.5 PROFIBUS-FMS
PROFIBUS-FMS的设计旨在解决车间监控级通信。在这一层,可编程序控制器(如PLC、PC机等)之间需要比现场层更大量的数据传送,但通信的实时性要求低于现场层。
2.5.1 PROFIBUS-FMS应用层
应用层提供了供用户使用的通信服务。这些服务包括访问变量、程序传递、事件控制等。PROFIBUS-FMS应用层包括下列两部分:
· 现场总线信息规范(Fieldbus Message Specification-FMS):描述了通信对象和应用服务。
· 低层接口(Lower Layer Interface-LLI):FMS服务到第二层的接口。
2.5.2 PROFIBUS-FMS通信模型
PROFIBUS-FMS利用通信关系将分散的应用过程统一到一个共用的过程中。在应用过程中,可用来通信的那部分现场设备称虚拟设备VFD(Virtual field Device)。在实际现场设备