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| 标准号码 | 内文 | 价格美元 | 第2步(购买) | 交付天数 | 标准名称 | 状态 |
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GB/T 25740.1-2013
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PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFIdrive 第1部分：行规规范
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有效
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| 标准编号 | GB/T 25740.1-2013 (GB/T25740.1-2013) | | 中文名称 | PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFIdrive 第1部分：行规规范 | | 英文名称 | PROFIBUS and PROFINET technical profile PROFI drive -- Part 1: Profile specifications | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N10 | | 国际标准分类 | 25.040 | | 字数估计 | 174,110 | | 旧标准 (被替代) | GB/Z 25740.1-2010 | | 引用标准 | IES 61158-5-3; IES 61158-5-10; IES 61158-6-3; IES 61158-6-10; IES 61800-7-303; IES 61800-7-1; IEC 61800-7-201; IEC 61800-7-203; IEC 61800-7-202; IEC 61800-7-204; IEC 61800-7-301; IEC 61800-7-302; IEC 61800-7-303; IEC 61800-7-304 | | 采用标准 | PNO Version 4.1.1, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第27号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 25740的本部分规定了用于电力驱动动系统(PDS)的PROFIdrive行规。PROFIdrive行规可被映射到不同的通信网络技术。注:本部分中规定的功能不涉及对功能安全的保证, 功能安全要求根据扣关的标准、协议和法律采取附加措施。 | GB/T 25740.1-2013
PROFIBUS & PROFINET technical profile PROFIdrive Part 1: Profile specifications
ICS 25.040
N10
中华人民共和国国家标准
代替GB/Z 25740.1-2010
技术行规PROFIdrive
第1部分:行规规范
2013-12-31发布
2014-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅶ
引言 Ⅷ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义和缩略语 1
3.1 术语和定义 1
3.2 缩略语 5
4 概述 6
4.1 特点 6
4.2 要求 7
4.3 PROFIdrive行规的目标 7
5 数据类型 7
5.1 数据类型概述 7
5.2 标准数据类型 9
5.3 行规特定数据类型 9
6 规范 13
6.1 自动化系统中的驱动集成 13
6.2 参数模型 27
6.3 驱动控制应用过程 64
6.4 参数定义 143
6.5 过程技术中的驱动集成 156
参考文献 163
图1 PROFIdrive文本的结构 Ⅸ
图2 PROFIdrive设备及其通信关系 13
图3 PROFIdrive自动化系统的通用通信模型 14
图4 PROFIdrive设备(包括一个或多个功能对象) 14
图5 对象模型中的层次关系 15
图6 PROFIdrive基本模型包括“应用层”和“通信层” 16
图7 时钟同步操作的典型用例 17
图8 时钟同步操作的通用模型 17
图9 基本模型状态机 18
图10 通用驱动单元模型 19
图11 通用驱动对象结构 20
图12 轴类型驱动对象的主要功能模型 21
图13 PROFIdriveP-Device的分类 21
图14 PROFIdrive驱动单元的分类 21
图15 PROFIdrive设备间可用的通信服务总览 22
图16 应用类1 23
图17 应用类2 24
图18 应用类3 25
图19 应用类4 26
图20 应用类5 26
图21 应用类6 27
图22 示例:多轴/模块化驱动单元的全局参数和本地参数总览 40
图23 字和双字的字节顺序 41
图24 基本模式参数访问的数据流 50
图25 PROFIdrive轴类型DO的通用功能组件 65
图26 PROFIdrive轴类型DO的功能块图 66
图27 所有工作模式的通用状态图 75
图28 具有应用类1功能的PROFIdrive轴DO的通用功能 77
图29 用于应用类1和应用类4的速度设定值通道 78
图30 具有应用类4功能的PROFIdrive轴DO的通用功能 79
图31 用于应用类4的简化的速度设定值通道(可选) 80
图32 具有应用类3功能的PROFIdrive轴DO的通用功能 81
图33 程序子模式下运动控制器的功能 82
图34 在 MDI子模式下运动控制器的功能 83
图35 定位模式的状态图 84
图36 返回原点程序:原点位置设定 86
图37 返回原点程序:由控制器终止 86
图38 移动任务的激活 86
图39 移动任务的立即改变 87
图40 配置报文示例 96
图41 不带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构 98
图42 带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构 99
图43 传感器接口示例(传感器1:两个实际值/传感器2:一个实际值) 102
图44 示例1:实际值格式 105
图45 示例2:实际值格式 105
图46 示例3:实际值格式 106
图47 示例4:实际值格式 106
图48 示例5:实际值格式 106
图49 示例6:实际值格式 106
图50 示例7:实际值格式 107
图51 示例8:实际值格式 107
图52 具有状态和转换指示的位置反馈接口状态图 112
图53 传感器可确认错误的确认 118
图54 传感器不可确认错误的确认 118
图55 时序图:运行中测量-时序1 119
图56 时序图:运行中测量-时序2 120
图57 参考标记搜索时序图 121
图58 关于PROFIdrive的诊断机制的总览 123
图59 警告机制的运行 124
图60 故障缓冲机制总览 125
图61 对故障缓冲机制的故障确认 126
图62 故障缓冲机制中故障消息的处理 127
图63 带有故障序列的故障缓冲器示例 129
图64 故障号列表示例 130
图65 驱动器复位:直接启动(P972=1) 136
图66 示例:控制器的LS永久失效 139
图67 示例:控制器的LS暂时性失效(负偏差) 139
图68 示例:控制器的LS暂时性失效(正偏差;双步) 139
图69 示例:DOLS的永久性失效 140
图70 示例:DOLS暂时性失效(负偏差) 140
图71 示例:DOLS暂时性失效(负偏差;双步) 140
图72 DOSign-Of-Life失效计数器(轴特定)的值与传输的控制器Sign-Of-Life的关系 141
图73 根据VIK-NAMUR的驱动集成的功能和接口 156
图74 依据VIK-NAMUR导则的驱动接口的基本结构 156
图75 VIK-NAMUR过程技术工作模式的速度设定值通道 160
图76 过程技术工作模式,控制字1的比特15和状态字1的比特10、11、13、14 160
图77 过程技术工作模式,不可屏蔽中断和外部互锁 161
表1 标准数据类型 8
表2 行规特定数据类型 8
表3 N2、N4的取值范围 9
表4 N2、N4的编码 9
表5 X2、X4的取值范围 10
表6 X2、X4编码(例如x=12、28) 10
表7 E2的取值范围 10
表8 E2编码 10
表9 C4的取值范围 11
表10 V2编码 11
表11 L2编码 11
表12 T2、T4的取值范围 12
表13 D2的取值范围 12
表14 R2的取值范围 12
表15 应用类 22
表16 参数定义 27
表17 参数描述元素 28
表18 参数描述元素“标识符(ID)” 28
表19 参数描述元素“变量属性” 29
表20 对于SI单位的变量索引和转换索引 30
表21 转换索引的转换值(SI单位) 34
表22 变量索引和转换索引(US单位) 35
表23 转换索引的转换值(USA单位) 37
表24 参数描述元素“IO数据参考值/IO数据归一化” 38
表25 用于参数描述的文本数组 38
表26 数据类型Boolean的文本数组 39
表27 数据类型V2(比特序列)的文本数组 39
表28 基本模式参数请求 42
表29 基本模式参数响应 42
表30 Attribute、NumberofElements和Subindex的允许组合 45
表31 基本模式参数访问的参数请求/参数响应中的字段编码 45
表32 基本模式参数响应中的错误号 47
表33 参数管理器处理的通用状态机 50
表34 序列1:参数请求 51
表35 序列1:数据为“Word”数据类型的参数正响应 52
表36 序列1:数据为“Doubleword”数据类型的参数正响应 52
表37 序列1:参数负响应 52
表38 序列2:参数请求 53
表39 序列2:参数正响应 53
表40 序列2:参数负响应 53
表41 序列3:参数请求 54
表42 序列3:参数正响应 54
表43 序列3:参数负响应 54
表44 序列4:参数请求 55
表45 序列4:参数正响应 55
表46 序列4:参数负响应 55
表47 序列5:参数请求 56
表48 序列5:参数正响应 56
表49 序列5:参数负响应 56
表50 序列6:参数请求 57
表51 序列6:参数正响应:对所有参数的访问都正确 57
表52 序列6:参数负响应:第一个和第三个参数访问正确,第二个参数访问错误 58
表53 序列7:参数请求 58
表54 序列7:参数正响应:所有参数访问正确 59
表55 序列7:参数负响应:第一个和第三个参数访问正确,第二个参数访问错误 59
表56 序列8:参数请求 60
表57 序列8:数据类型为“Word”数据(例如ID)的参数正响应 60
表58 序列8:具有文本的参数正响应 60
表59 序列8:参数负响应 61
表60 序列9:参数请求 61
表61 序列9:参数正响应 61
表62 序列9:参数负响应 62
表63 序列10:参数请求 62
表64 序列10:参数正响应 62
表65 序列10:参数负响应 63
表66 序列11:一个请求中的值、描述和文本的请求 63
表67 序列11:参数正响应:所有参数访问都正确 64
表68 控制字1中各比特赋值总览 67
表69 速度控制/定位控制的控制字1(STW1)中的公用控制比特赋值详解 67
表70 速度控制模式的控制字1(STW1)中的专用比特赋值详解 68
表71 定位模式的控制字1(STW1)中的专用比特赋值详解 69
表72 控制字2的各比特赋值总览 70
表73 编码器控制字2的各比特赋值总览 70
表74 状态字1的各比特赋值总览 70
表75 速度控制模式/定位模式的状态字1(ZSW1)中的公用比特赋值详解 71
表76 速度控制模式中状态字1(ZSW1)专用比特的赋值详解 72
表77 定位模式的状态字1(ZSW1)中的专用比特赋值详解 73
表78 状态字2的各比特赋值总览 73
表79 编码器状态字2各比特赋值 73
表80 参数924“状态字脉冲使能位”的结构 74
表81 SATZANW信号定义 83
表82 AKTSATZ信号定义 85
表83 MDI_MOD信号定义 85
表84 信号分配列表 88
表85 标准报文1的定义 90
表86 标准报文2的定义 90
表87 标准报文3的定义 90
表88 标准报文4的定义 91
表89 标准报文5的定义 91
表90 标准报文6的定义 92
表91 标准报文7的定义 92
表92 标准报文9的定义 92
表93 标准报文8的定义 93
表94 用于组态报文的参数 93
表95 P922的编码 94
表96 归一化DOIO数据的示例A/示例B,参数值 97
表97 归一化DOIO数据的示例A/示例B,参数描述元素 97
表98 归一化DOIO数据的示例C,参数值 97
表99 示例C,归一化DOIO数据的参数描述元素 98
表100 参数979的结构(传感器格式) 103
表101 参数979中的子索引0(首部) 103
表102 参数979中的子索引1(传感器类型) 103
表103 参数979中的子索引2(传感器分辨率) 104
表104 Gx_XIST2的赋值 (传感器-x位置实际值-2) 107
表105 Gx_XIST2的错误代码 108
表106 传感器控制字 109
表107 传感器状态字 110
表108 状态 113
表109 转换 115
表110 传感器控制字的优先级 117
表111 带有附加外围设备控制的标准报文的示例 122
表112 故障缓冲器参数 128
表113 故障代码示例 129
表114 故障类属性定义 130
表115 PROFIdrive故障类定义 130
表116 参数964(驱动单元标识)的结构 132
表117 行规标识号的定义 132
表118 参数975的结构(DO标识) 132
表119 参数P975.5的结构 133
表120 参数P975.5的DO类型类定义 133
表121 参数P975.6中DO子类1标识的比特分配 133
表122 参数974的结构(基本模式参数访问标识) 134
表123 PROFIdriveI&M 参数定义 135
表124 PROFIdrive参数值定义 135
表125 PROFIdrive错误代码定义 136
表126 应用类的专用DO功能 142
表127 “活动标记监视”参数 143
表128 “DOIO数据报文选择和配置”的参数 143
表129 “传感器接口”的参数 143
表130 “故障缓冲处理”的参数 144
表131 “警告机制”的参数 144
表132 “闭环控制工作模式”的参数 144
表133 “设置并存储本地参数集”的参数 144
表134 “设置存储完整参数集”的参数 144
表135 “驱动器复位”的参数 145
表136 “写参数的操作优先权”的参数 145
表137 “DO标识和设置”的参数 145
表138 “参数集标识”的参数 146
表139 “设备标识”的参数 146
表140 “备选监控设备DOIO数据控制通道”的参数 146
表141 按参数号列出的PROFIdrive参数 147
表142 过程技术工作模式的控制字1的比特赋值概览 157
表143 过程技术工作模式的状态字1各比特赋值总览 158
表144 过程技术工作模式的驱动器状态/故障字的比特赋值概览 159
表145 标准报文20的定义 162
前言
GB/T 25740《PROFIBUS&PROFINET技术行规PROFIdrive》分为2个部分:
---第1部分:行规规范;
---第2部分:行规到网络技术的映射。
本部分为GB/T 25740的第1部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/Z 25740.1-2010《PROFIBUS&PROFINET技术行规PROFIdrive 第1部分:
行规规范》。
本部分与GB/Z 25740.1-2010的主要变化如下:
---增加了专用于编码器驱动对象的编码器控制字2(STW2_ENC)及对应的信号;
---增加了专用于编码器驱动对象的编码器状态字2(ZSW2_ENC)及对应的信号。
本部分使用翻译法等同采用PROFIBUS国际组织技术规范PNOVersion4.1.1《PROFIBUS&
PROFINET技术行规PROFIdrive第1部分:行规规范》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 20540.5-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型3:
PROFIBUS规范 第5部分:应用层服务定义(IEC 61158-5-3,MOD)
---GB/T 20540.6-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型3:
PROFIBUS规范 第6部分:应用层协议规范(IEC 61158-6-3,MOD)
---GB/Z 20541.1-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型10:
PROFINET规范 第1部分:应用层服务定义(IEC 61158-5-10,MOD)
---GB/Z 20541.2-2006 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型10:
PROFINET规范 第2部分:应用层协议规范(IEC 61158-6-10,MOD)
---GB/T 12668.701-2012 调速电气传动系统 第701部分:电气传动系统的通用接口和使用
规范 接口定义(IEC 61800-7-1:2007,IDT)
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。
本部分起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海自动化仪表股份有限公司、中科院
(沈阳)自动化研究所、西南大学、中国石化集团上海工程有限公司、清华大学、北京理工大学、上海步科
自动化股份有限公司、北京机械工业自动化研究所、西门子(中国)有限公司、南京埃斯顿自动化公司。
本部分主要起草人:谢素芬、高镜媚、刘丹、包伟华、杨志家、刘枫、高欣、肖曦、冬雷、池家武、李百煌、
惠敦炎、薛惠霞、臧秀娟。
引 言
IEC 61800-7描述了控制系统和电力驱动系统(PDS)之间一种通用的接口。这种接口可以被嵌入
控制系统内。控制系统本身也可以置于驱动器内(有时称之为“智能驱动器”)。通用的PDS接口不是
任何通信网络技术(例如PROFIBUS和PROFINET)所专用的。IEC 61800-7-1的附录中规定了不同
驱动行规类型对通用PDS接口的映射。
有多种物理接口可供利用(模拟和数字的输入和输出,串行和并行的接口,现场总线和网络)。对于
某些应用领域(如运动控制)和某些设备类(如标准驱动器、定位装置),现已定义了基于特定物理接口的
行规。相应驱动器和应用程序接口的实现是自有的,并且是多种多样。
PROFIdrive定义了一组被映射到行规的通用的驱动控制功能、参数和状态机或操作顺序的描述。
PROFIdrive符合IEC 61800-7系列标准。IEC 61800-7提供了一种访问驱动器的功能和数据的方
式,而该方式与所用的驱动行规和通信接口无关。目的是建立一种具有通用功能和对象的通用驱动器
模型,这种模型适合映射到不同通信接口,从而能够提供控制器中运动控制(或速度控制,或驱动控制应
用)的通用实现,而无需任何专门的驱动器实现的知识。定义通用接口的原因如下:
对于驱动设备制造商:
---向系统集成商提供的支持可以少花精力;
---由于采用通用的名词术语,在描述驱动功能时相对简便;
---驱动器的选用不取决于可用的专门技术支持。
对于控制设备制造商:
---不受总线技术影响;
---易于进行设备的集成;
---与驱动器的制造商无关。
对于系统集成商(构建模块、机器、成套装置等):
---对于设备集成可以少花精力;
---对于驱动模型化的理解方式是唯一的;
---与总线通信技术无关。
采用若干不同的驱动器和特定的控制系统来设计运动控制的应用时,需要花费很多精力。为实现
系统软件和理解各个部件的功能描述,都可能耗费项目的资源。在某些情形下,这些驱动器不能共享相
同的物理接口。有些控制设备仅支持一种接口,而这样的接口恰恰又不能得到特定驱动器的支持。另
一方面,又规定了不相兼容的功能和数据结构。这就使得系统集成商不得不为应用软件编写接口软件,
以处理原本不应由他们来负责的工作。
某些应用需要在现有组态中进行设备替换或新设备的集成。这样就会面对不同的不相兼容的解决
方案。采用一种驱动行规和制造商特定的扩展解决方案,可能是不可接受的。这就降低了选择的自由
度,使得所选择的设备从最适合于该应用改变为适用于特定物理接口并被控制器支持。
图1表示本部分与IEC 61800和IEC/T R62390的关系。设计符合本标准的设备不需符合
IEC 61800-7-1中通用PDS接口规范。IEC 61800-7-1可用于指导人们从驱动器的抽象视角按照
IEC 61800-7-1中的抽象名词术语进行转换,例如将PROFIdrive的命令转换为更通用的术语。
图1 PROFIdrive文本的结构
PROFIBUS&PROFINET
技术行规PROFIdrive
第1部分:行规规范
1 范围
GB/T 25740的本部分规定了用于电力驱动系统(PDS)的PROFIdrive......
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