GB Z 25740.1-2010 PROFIBUS & PROFINET技术行规 PROFIdrive 第1部分：行规规范.pdf

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1、E ICS 25.040 N 10 GE3 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 25740.1-2010 PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFldrive 第1部分:行规规范PROFIBUS & PROFINET technical profile PROFIdrive一Part 1: Profile specifications 2011-01-14发布2011-05-01实施卢飞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中华人民共和国国家标准化指导性技术文件PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFIdrve 第1部分:行规

2、规范GB/Z 25740. 1- 2010 法中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址WW电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销奇峰开本880X1230 1/16 印张9.75 字数293千字2011年6月第一版2011年6月第一次印刷玲书号:155066 1-42778 定价106.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/Z 25740.1-2010 目次前言.应引言.x l 范围.2 规范性引用文件3 术语和定义、缩略语13. 1 术语和定义3.2 缩略

3、语44 概述.64.1 特点64. 2 要求64. 3 PROFIdrive行规的目标75 数据类型75. 1 数据类型概述75. 2 标准数据类型75.3 行规特定数据类型85.3. 1 概述85.3.2 归一化数值:N2，N4 8 5.3.3 归一化数值(可变归一化)X2，X495.3.4 定点值295.3.5 定点值:C495.3.6 比特序列:V2 10 5.3.7 四位位组:L2105.3.8 时间常数:T2 , T4 10 5.3.9 时间常数:D2105.3.10 时间常数的倒数:R2116 规范116. 1 自动化系统中的驱动集成116. 1. 1 概述116. 1. 2 基本

4、模型116. 1. 3 驱动模型176. 1. 4 P-Device通信模型196. 1. 5 应用模型和应用类206. 2 参数模型246.2.1 参数定义246.2.2 全局参数和局部参数356.2.3 基本模式参数访问366. 3 驱动控制应用进程546.3. 1 通用轴类型驱动对象结构54-GB/Z 25740.1-2010 6.3.2 控制字和状态宇6.3.3 工作模式和状态机6.3.4 DO 10数据746.3.5 动态伺服控制(DSC)m6.3.6 位置反馈接口866.3.7 外围设备.6.3.8 警告、消息、故障、诊断1066.3.9 标识1136.3.四驱动器复位(上电复位)

5、1166.3.11 参数的操作优先权和控制优先权1186.3.四用户数据可靠性6. 3. 13 应用类的专用DO功能6.4 参数定义6.4.1 按功能列出的PROFldrive参数6.4.2 按参数号列出的PROFldrive参数6. 5 过程工艺中的驱动集成1356.5. 1 概述1356.5.2 命令和核对信号1366.5.3 状态图1386.5.4 不可屏蔽中断和外部互锁.6.5.5 标准报文140参考文献.图1PROFldrive文件的结构E图2PROFldrive设备及其通信关系.图3PROFldrive自动化系统的通用通信模型12图4PROFldrive设备(包括一个或多个功能对象

6、). 图5对象模型中的层次关系13图6PROFldrive基本模型包括应用层和通信层M图7时钟同步操作的典型用例图8时钟同步操作的通用模型m图9基本模型状态机M图10通用驱动单元模型.图11通用驱动对象结构四图12轴类型驱动对象的主要功能模型四图13PROFldrive P-Device分类图14PROFldrive驱动单元分类四图15PROFldrive设备间可用的通信服务总览 20 图16应用类121图17应用类221图18应用类3n图19应用类4n图20应用类5.23 GB/Z 25740.1-2010 图21应用类6M图22示例:多轴/模块化驱动单元的全局参数和局部参数总览35图23字

7、和双字的字节顺序37图24基本模式参数访问的数据流u图25PROFIdrive轴类型DO的通用功能元素 54 图26PROFIdrive轴类型DO的功能块图 55 图27所有工作模式的通用状态图62图28具有应用类1功能的PROFldrive轴DO的通用功能63图29用于应用类1和应用类4的速度设定值通道64图30具有应用类4功能的PROFldrive轴DO的通用功能65图31用于应用类4的简化的速度设定值通道(可选)66图32具有应用类3功能的PROFIdrive轴DO的通用功能.图33程序子模式下运动控制器的功能图34在MDI子模式下运动控制器的功能图35程序子模式中定位模式的状态图.图3

8、6MDI子模式中定位模式的状态图72图37返回参考点规程:参考点位置设定73图38返回参考点规程:由控制器终止图39激活移动任务门图40移动任务的立即改变74图U组态报文示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 图但不带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构m图43带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构 84 图44传感器接口示例87图臼示例1.实际值格式90图46示例L实际值格式90图47示例3.实际值格式90图48示例4.实际值格式90图的示例5:实际值格式归国50示例6.实际值格式91图51示例7.实际值格式91图

9、52示例8:实际值格式91图53表示状态和转换的位置反馈接口状态图96图54传感器可确认错误的确认101图55传感器不可确认错误的确认102图56时序图:运行中测量一时序1103图57时序图:运行中测量时序2104图58参考标记搜索时序图105图59关于PROFIdrive的诊断机制的总览107图60警告机制的运行107图归故障缓冲机制的总览108图62对故障缓冲机制的故障确认109图63故障缓冲机制中故障消息的处理110E -GB/Z 25740.1-2010 图64后续系统的故障缓冲器示例111图65故障号列表示例112图66驱动器复位:直接启动972=.117图67示例:控制器的Sign

10、-Of-Life永久失效119图68示例:控制器的LS暂时性失效(负偏差)120图69示例:控制器的LS暂时性失效(正偏差;双步)120图70示例:DOLS永久性失效 121 图71示例:DOLS暂时性失效(负偏差) 121 图72示例:DOLS暂时性失效(负偏差;双步)121图73DO Sign-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122图74根据VIK-NAMUR的驱动集成的功能和接口135图75依据VIK-NAMUR导则的驱动接口的基本结构135图76VIK-NAMUR过程工艺工作模式的速度设定值通道138图77过程工艺工作模式，控制宇1的比

11、特15和状态宇1的比特10、11、13、14图78过程工艺工作模式，不可屏蔽中断和外部互锁140表1标准数据类型7表2行规特定数据类型8表3N2，N4的取值范围 8 表4N2，N4的编码 8 表5X2，X4取值范围表6X2，X4编码(例如x=12、28)表7凹的取值范围表8E2编码表9C4取值范围10表10V2编码四表11L2编码四表12T2，T4的取值范围四表13D2的取值范围表14R2的取值范围 11 表15应用类20表16参数定义f.24 表17参数描述元素.表18参数描述元素标识符(ID)25表19参数描述元素变量属性. . . . . . . . . . . . . . . . .

12、. . . . . 26 表20对于日单位的变量索引和转换索引.27表21转换索引的转换值(SI单位)30表22变量索引和转换索引(US单位)表23转换索引的转换值(USA单位) 33 表24参数描述元素10数据参考值/10数据归一化 M 表25用于参数描述的文本数组M表26数据类型Boolean的文本数组34表27数据类型V2(比特序列)的文本数组35表28基本模式参数请求37町GB/Z 25740.1-2010 表29基本模式参数响应37表30Attribute、Numberof Elements和Subindex的允许组合39表31基本模式参数访问的参数请求/参数响应中的宇段编码40表3

13、2基本模式参数响应中的错误号u表33参数管理器处理的通用状态机。表34序列1:参数请求. 44 表白序列U数据为Word数据类型的参数正响应u表36序列L数据为Doubleword数据类型的参数正响应u表37序列1:参数负响应u表38序列2:参数请求u表39序列L参数正响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 表40序列L参数负响应45表U序列L参数请求45表42序列L参数正响应G表。序列L参数负响应4表44序列幻参数请求. . . . . . . . 46 表白序列L参数正响应46表46序列L参数负响应47表47序列5.参数

14、请求.47 表48序列5.参数正响应u表的序列L参数负响应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 表50序列参数请求d表51序列参数正响应:对所有参数的访问都正确48表白序列h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48表53序列7:参数请求表54序列7:参数正响应:所有参数访问正确m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50表56序列8.参数请求m表57序列数据类型为Word数据(例如ID)的参数正响应50表白序列L具有文本的参数正响应50表59序列L参数负响应51表60

15、序列9.参数请求51表们序列9.参数正响应51表白序列h参数负响应52表63序列1队参数请求52表64序列1队参数正响应52表65序列10:参数负响应52表66序列11:一个请求中的值、描述和文本的请求53表67序列11:参数正响应:所有参数访问都正确53表68控制宇1中各比特赋值总览.56 表69速度控制/定位控制的控制宇1(STW1)中的公共控制比特赋值详解56表70速度控制模式的控制字1(STW1)中的特殊比特赋值详解57表71定位模式的控制宇1(STW1)中的特殊比特赋值详解57V -GB/Z 25740.1-2010 表72控制宇2的各比特赋值总览四表73状态宇1的各比特赋值总览四表

16、74速度控制模式/定位模式的状态宇1(ZSW1)中的公共比特赋值详解59表75速度控制模式中状态宇1(ZSW1)特殊比特的赋值详解 60 表76定位模式的状态宇1(ZSW1)中的特殊比特赋值详解 60 表77状态宇2的各比特赋值总览60表78状态宇脉冲使能位的结构.表79SATZANW信号定义 69 表80AKTSATZ信号定义70表81MDI_MOD信号定义70表82信号分配列表74表83标准报文1的定义76表84标准报文2的定义76表白标准报文3的定义表86标准报文4的定义77表87标准报文5的定义77表88标准报文6的定义78表的标准报文7的定义78表90标准报文9的定义78表白标准报文

17、8的定义79表92用于组态报文的参数时79表93P922的编码 79 表94归一化DOIO数据的示例A/B，参数值82表95归一化DOIO数据的示例A/B，参数描述元素m表96归一化DOIO数据的示例C，参数值. . . . . . . . 82 表97示例C，归一化DOIO数据的参数描述元素m表98参数979的结构(传感器格式)m表参数979中的子索引以首部). 88 表100参数979中的子索引l(传感器类型). . 88 表101参数979中的子索引2(传感器分辨率)89表102Gx_XIST2的赋值(传感器-x位置实际值2)表103Gx_XIST2的错误代码 92 表104传感器控制宇

18、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 表105传感器状态字M表106状态w表107转换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 表108传感器控制字的优先级101表109带有附加外围设备控制的标准报文的示例106表110故障缓冲器参数110表111故障代码示例表112故障类属性定义112表113PROFldrive故障类定义113表114参数964的结构(驱动单元标识)114VI GB/Z 25740.1-2010 表115行规标识号的定义114表116参数975

19、的结构(DO标识)114表117参数P975.5的结构115表118参数P975.5的DO类型类定义115表119参数P975.6中DO子类1标识的比特分配115表120参数974的结构(基本模式参数访问标识)116表121PROF1drive 1&.M参数定义116表122PROF1drive参数值定义117表123PROF1drive错误代码定义117表124应用类的专用DO功能122表125活动标记监视参数124飞表126DO 10数据报文选择和配置的参数124表127传感器接口的参数124表128故障缓冲处理的参数124表129警告机制的参数124表130闭环控制工作模式的参数125表

20、131设置并存储局部参数集的参数125表132设置存储完整参数集的参数125表133驱动器复位的参数125表134.写参数的操作优先权的参数125表135DO标识和设置的参数125表136参数集标识的参数126表137设备标识的参数126表138备选监控设备D010数据控制通道的参数 126 表139按参数号列出的PROF1drive参数127表140过程工艺工作模式的控制宇1的比特赋值概览136表141过程工艺工作模式的状态宇1各比特赋值总览.136表142过程工艺工作模式的驱动器状态/故障字的比特赋值概览137表143标准报文20的定义141v -GB/Z 25740.1-2010 目。吕

21、GB/Z 25740(PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFldrive分为如下2个部分:GB/Z 25740. 1-2010(PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFldrive第1部分:行规规范hGB/Z 25740. 2-2010(PROFIBUS & PROFINET技术行规PROFldrive第2部分:行规到网络技术的映射h本指导性技术文件为GB/Z25740的第1部分。GB/Z 25740. 1-2010修改采用PROFIBUS国际组织技术规范(PROFIBUS & PROFINET驱动行规PROFldrive技术规范，在技术内容上与原技术规范没有差异

22、，为方便我国用户使用，在文本结构编排上进行了调整，并按GB/T1. 1的要求进行编辑。本指导性技术文件由中国机械工业联合会提出。本指导性技术文件由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本指导性技术文件起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中科院(沈阳)自动化研究所、西南大学、山东大学、清华大学、北京理工大学、深圳市步进科技有限公司、上海自动化仪表股份有限公司、上海工业自动化仪表研究所、西门子(中国)有限公司、伦茨(上海)机电传动有限公司。本指导性技术文件主要起草人:王麟王昆、刘丹、王春喜、杨志家、刘枫、张承瑞、谢素芬、肖曦、冬雷、丁露、池家武、包伟华、彭瑜、

23、欧阳劲松、惠敦炎、陈忠华、侯凯。E -GB/Z 25740.1-2010 51 IEC 61800-7-1描述了控制系统和可调速电气传动系统(PDS)之间一种通用的接口。这种接口可以被嵌入到控制系统内。控制系统本身也可以置于驱动器内(也称之为灵巧驱动器或智能驱动器勺。通用的PDS接口不为任何通信网络技术(例如PROFIBUS和PROFINET)所专用。IEC61800-7-1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(模拟式和数字式的输入和输出，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)和某些驱动类(如标准驱动器，定位装置)，现己定义了

24、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则是专用的，并且是多种多样。PROFIdrive定义了一组被映射到PROFIdrive行规的通用的驱动控制功能、参数和状态机或工作顺序的描述。PROFIdrive符合IEC61800-7系列标准。IEC61800-7-1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。目的是建立一种适合于映射到不同通信接口的通用功能和对象的通用驱动器模型，从而能够提供控制器中的运动控制(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:一一向系统集成商提供的支

25、持可以少花精力;一一一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;一一易于进行设备的集成;一一与驱动器的制造商元关。对于系统集成商(构建模块、机器、成套装置等): 一一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惟一的;一一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型描述，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