| 标准编号 | GB/T 27526-2011 (GB/T27526-2011) | | 中文名称 | PROFIBUS过程控制设备行规 | | 英文名称 | PROFIBUS profile for process control devices | | 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 | 274,276 | | 发布日期 | 2011-11-21 | | 实施日期 | 2012-03-01 | | 引用标准 | GB/T 19892.1-2005; GB/T 20540.5-2006; GB/T 20540.6-2006; GB/Z 25105.1-2010; IEC 60751-2008; IEC 61784-1-2007; ANSI TIA/EIA 485A-1998; PNO/TC3-04-0006; PNO/TC3-05-0002A; PNO/TC3-99-0019; PNO/TC3-04-0007A | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2011年第18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 | 本标准规定了用于操作、调试、维护和诊断的基本设备的参数集, 以及实现由用户集团和设备制造商所定义参数的连贯性机制。本标准适用于过程控制(例如:化工、食品、水/污水处理、电站和基础工业)中使用的变送器、阀、二进制设备以及其他装置。本标准规定的PROFIBUS过程控制设备行规分为两类:A类和B类。A类行规描述了简单设备的通用参数, 其范围限于操作阶段的基本功能。该基本集由具有测量值状态的过程变量(例如 | GB/T 27526-2011
PROFIBUS profile for process control devices
ICS 25.040
N10
中华人民共和国国家标准
PROFIBUS过程控制设备行规
2011-11-21发布
2012-03-01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 Ⅺ
引言 Ⅻ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、缩略语、约定 2
3.1 术语和定义 2
3.2 缩略语 4
3.3 约定 5
4 过程控制设备行规的一致性 6
5 通用要求 6
5.1 技术概述 6
5.2 标准参数和对象 11
5.3 过程变量状况和诊断 51
5.4 参数处理 76
5.5 设备版本标识和兼容性 89
5.6 参数编码 95
5.7 一致性声明 117
6 本行规到PROFIBUS DP的映射 118
6.1 目标 118
6.2 技术概述 118
6.3 通信行规 130
6.4 Ident_Number的自动适应 141
6.5 行规特定的通信定义 153
6.6 GSD文件名称 154
6.7 GSD文件 154
6.8 一致性声明 155
7 变送器的设备数据单 156
7.1 物理块附加参数的参数描述 156
7.2 模拟输入功能块 156
7.3 累加器功能块 163
7.4 转换块 170
7.5 一致性声明 206
8 离散输入的设备数据单 207
8.1 物理块附加参数的参数描述 207
8.2 离散输入功能块 207
8.3 转换块 211
8.4 一致性声明 212
9 离散输出的设备数据单 213
9.1 物理块附加参数的参数描述 213
9.2 离散输出功能块 213
9.3 转换块 220
9.4 一致性声明 225
10 执行器的设备数据单 225
10.1 物理块附加参数的参数描述 225
10.2 模拟输出功能块 225
10.3 转换块 234
10.4 参数的下载顺序 246
10.5 一致性声明 246
11 分析仪器的设备数据单 247
11.1 分析仪器现场设备的功能块模型的使用 247
11.2 附加的物理块参数 248
11.3 分析转换块 249
11.4 变换转换块 252
11.5 控制转换块 255
11.6 限值转换块 262
11.7 报警转换块---二进制警报状况 265
11.8 多点采样功能块 269
11.9 日志功能块---存档功能 272
11.10 一致性声明 275
12 多变量设备的通用功能集 275
13 标识和维护功能(I M) 276
13.1 概述 276
13.2 参数描述 277
13.3 一致性声明 281
参考文献 282
图1 在ISO/OSI模型的分层体系结构中行规(粗线框)的集成 Ⅻ
图2 本行规的结构 5
图3 PROFIBUSPA规范的文本结构 6
图4 设备模型 7
图5 块、块参数及目录之间的关系 7
图6 设备中变量/参数的分组 8
图7 通过通道号来引用的转换块 9
图8 通道的引用 10
图9 块中参数的一致性层结构 10
图10 块中的参数结构 36
图11 目录结构和块的引用 38
图12 表的参数 39
图13 浓缩状况的数值流和应用 61
图14 MAN模式的时序图 72
图15 仿真的时序图 73
图16 单缓冲器设备的参数处理状态图 88
图17 多缓冲器设备的参数处理状态图 88
图18 PROFIBUS的集成技术 89
图19 设备和设备驱动程序之间的向上/向下兼容性的解释 90
图20 设备驱动程序和设备的兼容性规则 94
图21 版本处理信息的显示示例 95
图22 应用行规定义到循环/非循环数据传输的映射 119
图23 一个PB、一个FB、一个TB到两个槽的映射 120
图24 一个PB、一个FB、多个TB到三个槽的映射 121
图25 一个PB、多个FB、多个TB到几个槽的映射 121
图26 一个PB、两个FB、三个TB和一个链接对象的映射 122
图27 一个FB循环参数到输入数据帧的映射 122
图28 多个FB循环参数到输入数据帧、输出数据帧的映射 123
图29 块、块参数与设备管理中的目录之间的关系 124
图30 模拟输入功能块的参数总览 156
图31 模拟输入功能块的仿真、模式和状况框图 156
图32 AIFB的参数关系 157
图33 模式和状况生成的条件 157
图34 模拟输入功能块的状态机 158
图35 使用模拟输入功能块参数的示例 161
图36 定标参数的说明 163
图37 累加器功能块的参数总览 164
图38 累加器功能块方块图 164
图39 累加器功能块的状态机 165
图40 定义的测量设备 171
图41 温度转换块的功能图 172
图42 压力转换块 181
图43 传感器校准 182
图44 压力转换块功能:压力 182
图45 压力转换块功能:流量 183
图46 压力转换块功能:物位 183
图47 流量:平方根功能 184
图48 物位转换块的功能图 189
图49 物位校准传递函数 189
图50 线性化功能图 190
图51 应用示例:雷达物位 190
图52 应用示例:液压物位 190
图53 应用示例:电容物位 191
图54 流量转换块的功能框图 196
图55 离散输入功能块的参数 207
图56 离散输入功能块的仿真、模式和状态框图 207
图57 模式生成和状况生成的条件 208
图58 离散输入功能块的状态机 208
图59 离散输出功能块的参数概要 213
图60 离散输出功能块的仿真、模式和状况图 214
图61 模式生成和状况生成的条件 214
图62 离散输出功能块的状态机 215
图63 模拟输出功能块的参数概要 225
图64 模拟输出功能块的模式和仿真图 226
图65 模拟输出功能块的参数关系 226
图66 模式生成和状况生成的条件 227
图67 模拟输出功能块的状态机 227
图68 分析仪器设备的块结构 247
图69 分析转换块的参数结构 250
图70 控制转换块、变换转换块、分析转换块和模拟输入功能块之间协同工作的示例 253
图71 控制转换块的参数层次结构 255
图72 控制转换块的状态图---COMMAND参数 259
图73 报警信息的层次结构 265
图74 报警转换块的参数结构 266
图75 多点采样功能块 269
图76 日志功能块的状态图---COMMAND参数 273
表1 视图对象描述 14
表2 比特串(Bit String)到八位位组串(Octet String)的映射 14
表3 枚举编码 15
表4 块(Block)结构的元素表 15
表5 块(Block)结构的参数描述 16
表6 物理块:Block_Object、Class和Parent_Class的编码 16
表7 功能块:Block_Object、Class和Parent_Class的编码 17
表8 转换块:Block_Object、Class和Parent_Class的编码 18
表9 行规的编码 19
表10 值 状况-浮点(Value Status-Floating Point)结构的元素表 19
表11 值 状况-离散(Value Status-Discrete)结构的元素表 19
表12 值 状况-离散(Value Status-Discrete)结构的参数描述 20
表13 定标(Scaling)结构的元素表 20
表14 模式(Mode)结构的元素表 20
表15 报警浮点(Alarm Float)结构的元素表 21
表16 报警浮点(Alarm Float)结构的参数描述 21
表17 报警汇总(Alarm Summary)结构的元素表 21
表18 报警汇总(Alarm Summary)结构中各比特的编码 22
表19 报警汇总(Alarm Summary)结构中比特串的编码 22
表20 报警汇总(Alarm Summary)结构的参数描述 22
表21 功能块链接(FBLinkage)结构的元素表 23
表22 仿真-浮点(Simulation-Floating Point)结构的元素表 23
表23 仿真-浮点(Simulation-Floating Point)结构的参数描述 23
表24 仿真-离散(Simulation-Discrete)结构的元素表 24
表25 结果(Result)结构的元素表 24
表26 结果(Result)结构的参数描述 24
表27 测量范围(Measurement Range)结构的元素表 24
表28 二进制消息(Binary Message)结构的元素表 25
表29 二进制消息(Binary Message)结构的参数描述 25
表30 采样选择(SampleSelection)结构的元素表 26
表31 采样选择(SampleSelection)结构的参数描述 26
表32 日志(Log book)结构的元素表 26
表33 日志(Log book)结构的参数描述 26
表34 预计算(Precalculation)结构的元素表 27
表35 预计算(Precalculation)结构的参数描述 27
表36 顺序控制(Sequential Control)结构的元素表 28
表37 顺序控制(Sequential Control)结构的参数描述 28
表38 批(Batch)结构的元素表 28
表39 批(Batch)结构的参数描述 29
表40 特性(Feature)结构的元素表 29
表41 所支持特性(Supported)的编码 29
表42 所启用特性(Enabled)的编码 30
表43 诊断事件转换(Diag_Event_Switch)结构的元素表 30
表44 诊断事件转换(Diag_Event_Switch)结构的元素描述 31
表45 诊断状况链接(Diag_Status_Link)字节的比特编码 32
表46 标准参数的参数描述 32
表47 标准参数的参数属性 35
表48 标准参数的视图对象 35
表49 装载表的序列图 39
表50 表处理参数的参数描述 41
表51 表处理参数的参数属性 44
表52 物理块的参数描述 44
表53 物理块的参数属性 48
表54 物理块的视图对象 49
表55 访问保护 50
表56 链接对象的参数描述 51
表57 状况(Status)字节的编码 51
表58 无效的状况值 53
表59 保留的状况值 53
表60 坏-传感器故障,超下限(BAD-sensor failure,low limited) 54
表61 坏-传感器故障,超上限(BAD-sensor failure,high limited) 54
表62 好(无级联)-有效的警戒报警,超下限(GOOD(Non-Cascade)-active advisory alarm,
lowlimited) 54
表63 好(无级联)-有效的警戒报警,超上限(GOOD(Non-Cascade)-active advisory alarm,high
limited) 55
表64 好(无级联)-有效的紧急报警,超下限(GOOD(Non-Cascade)-active critical alarm,low
limited) 55
表65 好(无级联)-有效的紧急报警,超上限(GOOD(Non-Cascade)-active critical alarm,high
limited) 55
表66 好(无级联)-更新事件(GOOD(Non-Cascade)-update event) 55
表67 状况值的优先级 55
表68 状况值的定义 57
表69 物理块参数DIAGNOSIS的编码 59
表70 参数DIAGNOSIS的比特串的编码 60
表71 在PCS/DCS中值的可用性 61
表72 用于维护目的的解释 62
表73 超限的类型和结果状况 63
表74 过程超限对状况的影响 63
表75 NAMURNE107规定的状况编码 63
表76 在状况为好(GOOD)时功能检查/更新事件(Limit Checks/Update Events)的编码 64
表77 具有详细信息的浓缩状况的编码 64
表78 具有详细信息的浓缩状况的描述 66
表79 状况的优先级 68
表80 启用浓缩状况和诊断的条件 69
表81 物理块与功能块之间的相互关系 69
表82 启用浓缩状况时,物理块参数DIAGNOSIS编码 70
表83 故障安全机制对输入功能块的状况赋值 74
表84 使用浓缩状况的Totalizer功能块的状况计算 74
表85 参数处理的参数描述 77
表86 参数处理的参数属性 78
表87 依赖于处理状况(PTA_STATUS)的过程值的状况处理 78
表88 参数处理的功能定义 79
表89 支持单缓冲器机制的设备的参数处理状态表 79
表90 支持多缓冲器机制的设备的参数处理状态表 83
表91 Ident_Number的参数描述 90
表92 设备参数的参数描述 92
表93 设备驱动程序参数的参数描述 92
表94 规则对设备版本参数的影响 93
表95 设置Dev_Rev的示例 93
表96 单位代码 95
表97 材料代码 116
表98 块存在的一致性声明 117
表99 设备管理的一致性声明 118
表100 块的一致性声明 118
表101 行规特性的一致性声明 118
表102 设备管理的参数属性 124
表103 首部(Slot1,Index0)的数据类型 125
表104 复合列表目录登录项(Slot1固定;Index1;第1个和第2个目录登录项) 125
表105 复合列表目录登录项(Slot1固定;Index1;第3个和第4个目录登录项) 125
表106 复合目录登录项(Slot1固定;Index1;第5个和第6个目录登录项) 126
表107 复合目录登录项(Slot1固定;Index1;第7个和第8个目录登录项) 126
表108 首部(Slot1;Index0) 127
表109 复合列表目录登录项(Slot1;Index1) 127
表110 复合目录登录项(Slot1;Index1) 127
表111 首部(Slot1;Index0) 127
表112 复合列表目录登录项(Slot1;Index1) 127
表113 复合目录登录项(Slot1;Index2,新参数) 128
表114 第7个和第8个复合目录登录项 128
表115 首部(Slot1;Index0) 128
表116 复合列表目录登录项(Slot1;Index1) 128
表117 复合目录登录项(Slot1;Index2,新参数) 128
表118 第7、8、9个复合目录登录项 129
表119 首部(Slot1;Index0) 129
表120 复合列表目录登录项(Slot1;Index1) 129
表121 具有可选Begin_LO的复合列表目录登录项 129
表122 第5、6、7个目录登录项的复合目录登录项(Slot1;Index2,新参数) 129
表123 第8、9、10个复合目录登录项 130
表124 第11个复合目录登录项 130
表125 DPV1响应代码 130
表126 循环参数标识 133
表127 功能块的组态串 133
表128 多变量设备标识格式的结构 135
表129 多变量设备标识格式的编码 135
表130 FB代码的定义 135
表131 多变量设备模块的标识格式 135
表132 User_Prm_Data的DPV1_Enable定义 137
表133 行规特定的Prm_Structure 137
表134 DIAGNOSIS到Diagnosis-RES-PDU服务数据结构的映射 138
表135 状况出现/消失 139
表136 Initiate的参数值 140
表137 MSCY1S所使用的附加功能 142
表138 修改的 MSCY1S状态转换 143
表139 行规特定的Ident_Number分类 153
表140 通信能力的一致性声明 155
表141 实际模式计算的条件和结果 158
表142 输出参数的状况计算的条件和结果 158
表143 模拟输入功能块的参数描述 159
表144 模拟输入功能块的参数属性 161
表145 模拟输入功能块的视图对象 162
表146 实际模式计算的条件和结果 165
表147 TOTAL参数的标准状况计算条件和结果 166
表148 累加器功能块的参数描述 167
表149 累加器功能块的参数属性 169
表150 累加器功能块的视图对象 170
表151 温度转换块的通用参数描述 173
表152 热电偶设备温度转换块的参数描述 175
表153 热电阻设备温度转换块的参数描述 175
表154 光学高温计设备温度转换块的参数描述 176
表155 温度转换块通用参数的参数属性 177
表156 热电偶设备附加参数的参数属性 178
表157 热电阻设备附加参数的参数属性 178
表158 光学高温计设备附加参数的参数属性 179
表159 温度转换块的视图对象 179
表160 压力转换块的参数描述 184
表161 压力转换块的参数属性 186
表162 压力转换块的视图对象 188
表163 压力设备的动态变量分配 189
表164 物位转换块的参数描述 191
表165 物位转换块的参数属性 193
表166 物位转换块的视图对象 195
表167 流量设备转换块的参数总览 197
表168 流量转换块的参数描述 198
表169 流量转换块的参数属性 200
表170 流量转换块的视图对象 203
表171 流量转换块的View_3对象 204
表172 流量转换块的类别 205
表173 动态变量的分配 206
表174 变送器组件的一致性声明 206
表175 实际模式计算的条件和结果 208
表176 输出参数状况计算的条件和结果 209
表177 离散输入功能块的参数描述 209
表178 离散输入功能块的参数属性 210
表179 离散输入功能块的视图对象 211
表180 离散输入转换块的参数描述 211
表181 离散输入转换块的参数属性 212
表182 离散输入转换块的视图对象 212
表183 离散输入组件的一致性声明 213
表184 实际模式计算的条件和结果 215
表185 输出参数的状况计算的条件和结果 216
表186 级联处理的状况计算的条件和结果 216
表187 离散输出功能块的参数描述 217
表188 离散输出功能块的参数属性 218
表189 离散输出功能块的视图对象 218
表190 离散输出FB的参数CHECK_BACK的编码 219
表191 离散阀控制转换块的参数描述 220
表192 离散阀控制转换块的参数属性 222
表193 离散阀控制转换块的视图对象 224
表194 离散输出组件的一致性声明 225
表195 实际模式计算的条件和结果 228
表196 输出参数状况计算的条件和结果 228
表197 级联处理的状况计算的条件和结果 229
表198 模拟输出功能块的参数描述 229
表199 模拟输出功能块的参数属性 231
表200 模拟输出功能块的视图对象 232
表201 模拟输出FB参数CHECK_BACK的编码 233
表202 执行器转换块的参数描述 234
表203 电动执行器转换块的参数属性 238
表204 电动执行器转换块的视图对象 240
表205 电-气执行器转换块的参数属性 243
表206 电-气执行器转换块的视图对象 245
表207 执行器组件的一致性声明 246
表208 附加物理块参数的参数描述 248
表209 附加物理块参数的参数属性 249
表210 物理块的视图对象 249
表211 分析转换块的参数描述 250
表212 分析转换块的参数属性 251
表213 分析转换块的视图对象 252
表214 变换转换块的参数描述 252
表215 变换转换块的参数属性 254
表216 变换转换块的视图对象 254
表217 控制转换块的参数描述 256
表218 分析仪器功能的执行 259
表219 控制转换块的参数属性 260
表220 控制转换块的视图对象 261
表221 限值转换块的参数描述 263
表222 限值转换块的参数属性 263
表223 限值转换块的视图对象 264
表224 报警转换块的参数描述 266
表225 状况类到STATUS_CLASSES的数组元素的映射 268
表226 报警转换块的参数属性 268
表227 报警转换块的视图对象 269
表228 多点采样功能块的参数描述 270
表229 多点采样功能块的参数属性 271
表230 多点采样功能块的视图对象 271
表231 日志功能块的参数描述 272
表232 日志功能块的参数属性 274
表233 日志功能块的视图对象 274
表234 块的一致性声明 275
表235 多变量设备的一致性声明 276
表236 I M0的参数 277
表237 I M1的参数 279
表238 I M2的参数 279
表239 I M3的参数 279
表240 PA_I M0的参数 280
表241 标识和维护功能的一致性声明 281
表242 I M参数位置的一致性声明 281
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
线国际团体(PI)的技术规范(PNO/TC3-04-0006c)《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)。
本标准与PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)相比在结构上有部
分调整,删除了PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)中关于文本版本
变化的条,并相应编排文本章条号和表编号,如下:
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的5.8“文本历史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的6.9“文本历史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的7.6“文本历史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的8.5“文本历史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的9.5“文本历史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的10.6“文本历
史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的11.11“文本历
史”;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的13.4“文本历
史”;
---增加了部分规范性引用文件和参考文献;
---增加了部分缩略语;
---增加了表96和表97中对工程单位代码和材料代码的注释。
本标准还做了下列编辑性修改:
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的脚注1;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的脚注2,改为第
4章的注;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的脚注3,改为
5.1.6.2的注;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的脚注4,改为
5.2.1.2的注;
---删除PNO/TC3-04-0006c《PROFIBUS过程控制设备行规》(第3.02版本)的脚注5,改为
7.3.1.1的注。
本标准由机械工业联合会提出。
本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。
本标准起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海自动化仪表有限公司、北京机械工
业自动化研究所、西南大学、北京和利时系统工程股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、重庆川
仪自动化股份有限公司、清华大学、北京华控技术有限责任公司、中国机电一体化协会、西门子(中国)有
限公司、中国石油和化工自动化应用协会、中海油研究中心。
本标准主要起草人:刘丹、谢素芬、王春喜、王麟琨、包伟华、李百煌、刘枫、罗安、陈学军、周侗、
阳宪惠、田英明、刘云男、陈小枫、李文娟、惠敦炎、欧阳劲松、窦连旺、陈明海、徐伟华。
引 言
现场设备可在有本质安全要求的生产和过程控制环境中运行。这就产生了对具有有限存储和处理
能力的设备的需求,以及对非常低带宽的总线的需求。
符合IEC 61784-1中CP3/1和CP3/2的PROFIBUS现场总线标准覆盖了大量潜在的工业控制
和监视应用,并在现场中使用。
为了协调变送器、执行器和控制器,以及到可视化终端、操作员终端之间的应用功能,必须定义参数
的语法和语义,这是本行规的主要内容。在本行规的“映射”部分,定义了到特定PROFIBUS协议的映
射。图1简要说明了行规与协议间的关系。
图1 在ISO/OSI模型的分层体系结构中行规(粗线框)的集成
本标准对应于PROFIBUS PROFINET现场总线国际团体(PI)的技术规范《PROFIBUS过程控
制设备行规,版本3.02》(PA行规3.02),之前的PROFIBUSPA行规版本包括PA行规3.0和PA行
规3.01。在本标准中为了方便说明符合本版本行规设备的新特性,也直接用PA行规3.02来指代本
标准。
PROFIBUS过程控制设备行规
1 范围
本标准规定了用于操作、调试、维护和诊断的基本设备的参数集,以及实现由用户集团和设备制造
商所定义参数的连贯性机制。
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