DIN V 12900-3-2001 Laboratory data communication - Part 3 Device profiles for laboratory apparatus《实验室数据通信 第3部分 实验室仪器的设备外形》.pdf

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1、Vornorm12900-3V DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinICS 35.100.01; 35.240.70; 71.040.20Laboratory data

2、communication Part 3: Device profiles for laboratory apparatusCommunication de laboratoire Partie 3: Profils dappareils pour appareils de laboratoireEine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oderwegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellu

3、ngsverfahrens vom DIN noch nicht als Normherausgegeben wird. Zu dieser Vornorm wurde kein Entwurf verffentlicht.InhaltSeite SeiteVorwort 21 Anwendungsbereich 22 Normative Verweisungen . 23 Abkrzungen . 24 Aufbau der Gerteprofile 34.1 Blockmodel 34.2 Gerteblock 34.3 Funktionsblock 34.4 Parameter . 44

4、.5 Attribute 44.6 Grundparameter . . . . . . . . . . . . . . . 55 Blockverzeichnis . 65.1 Algemeines . 65.2 Verzeichniskopf 65.3 Blockliste . 76 Gerteblock 77 Funktionsblock Binr-Eingang . 98 Funktionsblock Binr-Ausgang .109 Funktionsblock Analog-Eingang 1110 Funktionsblock Analog-Ausgang .1211 Funk

5、tionsblock Steuereinheit .1211.1 Parameterbeschreibung . . . . . . . . . . 1211.2 Beschreibung der Zustandsmaschine . . . 1712 Funktionsblock Programmgeber .1812.1 berblick 1812.2 Parameterbeschreibung . . . . . . . . . . 1812.3 Beschreibung der Zustandsmaschine . . . 2013 Funktionsblock Bedieneinhe

6、it .2213.1 berblick 2213.2 Parameterbeschreibung . . . . . . . . . . 2314 Benutzerinformation 24Anhang A (normativ)Formate und Codierung der verwendetenDatentypen .25Anhang B (informativ)Erluterungen zu den Gerteprofilenfr Laborgerte .32Literaturhinweise .34Entwurf Mrz 2001LabordatenkommunikationTei

7、l 3: Gerteprofile fr LaborgerteFortsetzung Seite 2 bis 34Normenausschuss Laborgerte und Laboreinrichtungen (FNLa) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V.Ref. Nr. DIN V 12900-3:2001-03Preisgr. 14 Vertr.-Nr.0014Seite 2DIN V 12900-3:2001-03VorwortDiese Vornorm wurde im Normenausschuss Laborgerte und

8、Laboreinrichtungen durch den ArbeitsausschussLabordatenkommunikation“ erarbeitet.Anhang A ist normativ, Anhang B ist informativ.Das in dieser Vornorm beschriebene und festgelegte Laborgerteprofil wurde im Rahmen des AiF gefrdertenForschungsvorhabens Erarbeitung von Gerteprofilen fr Laborgerte zur La

9、bordatenkommunikation mitMehrpunktverbindungen ber Labordatenbusse“ entwickelt.1 AnwendungsbereichDiese Vornorm gilt fr die Datenkommunikation, vor allem bei Mehrpunktverbindungen, mit einem Kommunika-tionssystem, zum Beispiel mit einem Labordatenbus, in chemischen, physikalischen, biologischen, pha

10、rma-zeutischen und medizinischen Laboratorien.Sie legt den Aufbau von Gerteprofilen fr die Datenkommunikation zwischen Laborgerten und bergeord-neten leittechnischen Systemen (zum Beispiel Personalcomputer, Rechner oder Laborleitsystem) fest.Laborgerte knnen zum Beispiel Rhr- und Temperiereinrichtun

11、gen, Waagen, Analysengerte oder Dosier-einrichtungen sein.ANMERKUNG 1 Im Verstndnis des OSI Basis-Referenzmodells nach DIN EN ISO/IEC 7498-1 gehrt das Gerteprofilzum offenen Endsystem oberhalb der Anwendungsschicht 7.ANMERKUNG 2 Fr die bertragungstechnik des Labordatenbusses wird auf bestehende Norm

12、en fr Datenbusse wiezum Beispiel DIN EN 50170-2 fr den Profibus oder DIN 66348-2 und DIN 66348-3 fr den DIN Messbus verwiesen.Diese Vornorm gilt nicht fr den internen Datentransfer in Analysengerten oder Analysenautomaten, die vomHersteller in integrierter Bauweise gefertigt werden.2 Normative Verwe

13、isungenDiese Vornorm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen.Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sindnachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oder berarb

14、eitungendieser Publikationen nur zu dieser Vornorm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind.Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschlielichnderungen).DIN EN 28601, Datenelemente und Austauschformate Informationsaustausch Da

15、rstellung von Datum undUhrzeit (ISO 8601:1988 und Technical Corrigendum 1:1991); Deutsche Fassung EN 28601:1992.ISO 2375, Datenverarbeitung Verfahren zur Registrierung von Escape-Sequenzen“.ISO/IEC 646, Informationstechnik ISO 7-bit codierter Zeichensatz fr Informationsaustausch.ISO/IEC 8859-1, Info

16、rmationstechnik 8-bit einzelbytecodierte Schriftzeichenstze Teil 1: LateinischesAlphabet Nr. 1.IEEE 754, Binre Gleitkommaarithmetik (Binary floating-point arithmetic).Profibus Profile, Order Nr. 3.042, Profibus-PA Profile for Process Control Devices; Version 3.0, Edition: October1999; zu beziehen du

17、rch: Profibus Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Str. 7, D-76131 Karlsruhe.3 Abkrzungenasync asynchronDS Datentyp-Strukturbeschreibungr Lesezugriffsync synchronw Schreibzugriffm mandatory; Pflichtparametero optionaler ParameterSeite 3DIN V 12900-3:2001-034 Aufbau der Gerteprofile4.1 BlockmodellAu

18、s informationstechnischer Sicht besteht jedes Laborgert aus Blcken, deren Funktionen und Parameter(siehe 4.4) fr ein leittechnisches System ber ein Labordatenkommunikationssystem sichtbar sind. DieGesamtheit der Blcke eines Laborgerts bildet das spezifische Gerteprofil des jeweiligen Laborgerts.Das

19、spezifische Gerteprofil eines Laborgerts muss aus einem Blockverzeichnis nach Abschnitt 5, dem Gerteblock nach Abschnitt 6 und mindestens einem Funktionsblock nach 4.3 bestehen.Im Blockverzeichnis sind alle verfgbaren Blcke des spezifischen Gerteprofils anzugeben. Bild 1 zeigt einBeispiel fr ein spe

20、zifisches Laborgerteprofil.4.2 GerteblockJedes spezifische Gerteprofil muss genau einen Gerteblock enthalten. Der Gerteblock enthlt diejenigenallgemeinen Daten eines Laborgerts, deren Kenntnis zum Betreiben des Laborgerts notwendig sind, zumBeispiel Identifikationsdaten, Hard- und Softwareversionsnu

21、mmern und Diagnoseinformationen. Der Gerte-block muss aus den Grundparametern nach 4.6 und aus den blockspezifischen Parametern nach Abschnitt 6bestehen.4.3 FunktionsblockJedes spezifische Gerteprofil muss mindestens einen Funktionsblock enthalten. Die Funktionsblckebeschreiben aus informationstechn

22、ischer Sicht die Funktionen eines Laborgerts. Jeder Funktionsblock muss ausden Grundparametern nach 4.6 und aus den jeweiligen blockspezifischen Parametern nach den Abschnitten 7bis 13 bestehen.Folgende Funktionsblcke drfen im spezifischen Gerteprofil eines Laborgerts enthalten sein: Binr-Eingang (s

23、iehe Abschnitt 7) Binr-Ausgang (siehe Abschnitt 8) Analog-Eingang (siehe Abschnitt 9) Analog-Ausgang (siehe Abschnitt 10) Steuereinheit (siehe Abschnitt 11) Programmgeber (siehe Abschnitt 12) Bedieneinheit (siehe Abschnitt 13)ANMERKUNG 1 Die Bezeichnung von Funktionsblcken als Eingangs- bzw. Ausgang

24、sblock erfolgt aus Sicht des leittech-nischen Systems.Bild 1 Beispiel fr ein spezifisches Laborgerteprofil mit 2 FunktionsblckenSeite 4DIN V 12900-3:2001-03ANMERKUNG 2 Binrwerte knnen nur zwei Zustnde einnehmen. Analogwerte (siehe Abschnitt 9) sind stetige Wertemit endlicher Auflsung.Das spezifische

25、 Gerteprofil eines Laborgerts darf mehrere Funktionsblcke des gleichen Typs enthalten(Mehrfachinstantiierung). Funktionsblcke drfen intern miteinander verbunden sein, indem Ausgangsparametereines Funktionsblocks mit Eingangsparametern anderer Funktionsblcke fest verbunden sind.4.4 ParameterAls Param

26、eter werden die Daten (Konstanten oder Variable) innerhalb eines Blocks bezeichnet, auf die berden Labordatenbus schreibend oder lesend zugegriffen werden kann.ANMERKUNG ber den Labordatenbus werden nicht gesamte Blcke, sondern nur die jeweils bentigten Parameterbertragen. Die Blcke dienen zur Struk

27、turierung der Parameter im Laborgert und im leittechnischen System.Die Parameter werden durch Attribute (siehe 4.5) charakterisiert.Laborgerte, die Daten nach dieser Norm austauschen, mssen alle im jeweiligen Block als Pflichtparameter(siehe 4.5) bezeichneten Parameter zur Verfgung stellen. Die Blck

28、e drfen um optionale und um zustzlicheParameter erweitert werden. Zustzliche und optionale Parameter mssen in der dem Laborgert beigegebe-nen Benutzerinformation (siehe Abschnitt 14) mit den zugehrenden Attributen dokumentiert werden. Diesezustzlichen Parameter sollten dem Profibus Profile No. 3.042

29、, Edition October 1999, entsprechen, falls siedort beschrieben sind.4.5 AttributeJeder Parameter eines Blocks wird durch die 10 Attribute nach Tabelle 1 gekennzeichnet, die zum Beispiel denDatentyp oder die Aktualisierungsmethode (synchron, asynchron) angeben.Rel. (Relativer) Index: Eindeutige numer

30、ische Kennzeichnung des Parameters im jeweiligen Gerteblock oderFunktionsblock. Diese Angabe wird zum Auffinden des Parameters im Laborgert bentigt.Parametername: Mnemonische Kurzbezeichnung der Bedeutung des Parameters in Englisch.Art: Angabe, ob der Parameter als Pflichtparameter (m, mandatory) im

31、 jeweiligen Block des Gerteprofilsvorhanden sein muss, oder ob der Parameter optional (o) enthalten sein darf.Objekttyp: Angabe zur Struktur des Parameters Simple bedeutet, dass der Parameter nur ein Element mit dem festgelegten Datentyp enthlt; Array bedeutet, dass der Parameter eine Folge von Elem

32、enten desselben Datentyps enthlt; Record bedeutet, dass der Parameter aus Elementen unterschiedlichen Datentyps zusammengesetzt ist.Datentyp: Angabe des Datenumfangs und der Datencodierung. Format eines oder mehrerer Datenelementenach Anhang A.Gre: Angabe der Parameterlnge in Byte.Zugriff: Angabe, o

33、b auf den Parameter schreibend (w) und/oder lesend (r) zugegriffen werden kann.Speicherart: Die verschiedenen Speicherarten fr Parameter sind in Tabelle 2 angegeben.Tabelle 1 Attribute der ParameterRel.IndexParameter-nameArt Objekttyp Datentyp Gre ZugriffSpeicher-artAktualisie-rungs-methodeVorgabe-w

34、ertTabelle 2 Speicherarten von ParameternZeichen Speicherart BedeutungCst nicht flchtig r fest (Gerte) Konstante, nur lesender Zugriff (r)N nicht flchtig r,w variabel Variable mit Erhalt bei NetzspannungsausfallS nicht flchtig r,w variabel statische Variable, w-Zugriff erhht ST_REV um 1 (siehe 4.6)D

35、 flchtig r,w variabel bei Gertebetrieb kontinuierlich vernderbare VariableSeite 5DIN V 12900-3:2001-03Aktualisierungsmethode: Angabe zur bertragung der Parameter eines Block sync bedeutet, dass die Parameter im Laborgert quasi zeitgleich gebildet und gemeinsam bertragenwerden; async bedeutet, dass d

36、er Parameter nach Anforderung durch das leittechnische System bertragen wird.Vorgabewert: Vom Gertehersteller einzustellender Grundwert (Defaultwert).4.6 GrundparameterJeder Block des spezifischen Gerteprofils muss mindestens die fnf in Tabelle 3 als Pflichtparameter (m)bezeichneten Grundparameter e

37、nthalten. Enthlt das spezifische Gerteprofil eines Laborgerts neben demGerteblock nur genau einen Funktionsblock, drfen die Grundparameter in den beiden Blcken identisch sein.Die Grundparameter mssen in jedem Block des spezifischen Gerteprofils enthalten sein.BLOCK_OBJECTParameter zur Verwaltungsinf

38、ormation des jeweiligen Blocks.ST_REVDer Parameter ist ein Revisionszhler fr den jeweiligen Block. Der Wert fr ST_REV erhht sich bei jedernderung eines statischen Parameters dieses Blocks um 1 und bietet somit eine Mglichkeit zur berprfungder Konsistenz der Parameter des Blocks. Ein Block hat unter

39、anderem statische Parameter (S), die sich imProzessbetrieb nicht ndern. Diesen Parametern werden in der Konfigurierungsphase Werte zugeordnet, diein der Optimierungsphase verndert werden drfen.TAG_ DES CJeder Block kann optional mit einer Kennzeichnung, z. B. der Messstelle, versehen werden.STRATEGY

40、Der optionale Parameter kann Angaben zur Gruppierung von Blcken enthalten.ALERT_KEYDieser optionale Parameter kann die Identifikationsnummer der Anlageneinheit beinhalten. Er dient in diesemFall zur schnellen Identifikation des Anlagenteils, in dem das Ereignis (z. B. Grenzwertberschreitung)aufgetre

41、ten ist.Tabelle 3 GrundparameterRel.IndexParameter-nameArtObjekt-typDatentyp Gre ZugriffSpeicher-artAktualisie-rungs-methodeVorgabe-wert0 BLOCK_OBJECT m Record DS-32 20 r,w Cst async blockspez.a1 ST_REV m Simple Unsigned 16 02r,w N async 0b2 TAG_DESC o Simple OctetString 32 r, w S async c3 STRATEGY

42、o Simple Unsigned 16 02 r, w S async 04 ALERT_KEY o Simple Unsigned 8 01 r, w S async 05 TARGET_MODE m Simple Unsigned 8 01 r, w S async blockspez.6 MODE_BLK m Record DS-37 03r,w D async blockspez.7 ALARM_SUM m Record DS-42 08r,w D async 0,0,0,0ablockspezifische Vorgabewerte sind in den Abschnitten

43、6 bis 13 festgelegtbWert Null im festgelegten Datentypc32 LeerzeichenSeite 6DIN V 12900-3:2001-03ANMERKUNG Die drei optionalen Parameter TAG_DESC, STRATEGY und ALERT_KEY knnen in der Konfigurations-phase vom Anwender wahlfrei verwendet werden, zum Beispiel zur Kennzeichnung der Messaufgabe im Prozes

44、s, desAufstellungsortes oder des Verhaltens des Laborpersonals bei Ausnahmezustnden.TARGET_MODEDer Parameter dient zum Eintrag der angeforderten Betriebsart des Blocks. Die Codierung der Betriebsartenmuss nach A.2.6.2 in Anhang A erfolgen.MODE_BLKDer Parameter enthlt drei Datenelemente. Das Datenele

45、ment actual“ zeigt die momentan aktive Betriebsartan; permitted“ beschreibt die zulssigen Betriebsarten und normal“ bedeutet die fr den bestimmungs-gemen Zweck des Blocks vorgesehene Betriebsart.ALARM_SUMDieser Parameter enthlt den aktuellen Status der Grenzwertberwachung des jeweiligen Blocks.5 Blo

46、ckverzeichnis5.1 AllgemeinesDas Blockverzeichnis (siehe Bild 2) muss in eindeutiger Syntax die Anzahl und Arten der Blcke des spezifi-schen Gerteprofils enthalten. Es muss aus den beiden Komponenten Verzeichniskopf und Blocklistebestehen. Die Aufteilung der beiden Komponenten in Parameter ist vom ve

47、rwendeten Kommunikationssystemabhngig und daher nicht in dieser Norm festgelegt.5.2 VerzeichniskopfDer Verzeichniskopf muss aus dem Parameter HEADER nach Tabelle 4 bestehen und muss die Elementenach Tabelle 5 enthalten. Er darf im Laborgerteprofil nur einmal vorhanden sein; sein absoluter Index muss

48、 0betragen. Der Verzeichniskopf ist die Bezugsadresse fr alle Blcke und deren durch relative Indizes gekenn-zeichnete Parameter.Tabelle 4 Parameter des VerzeichniskopfsAbs.IndexParameter- nameArt Objekttyp Datentyp Gre ZugriffSpeicher-artAktualisie-rungs-methodeVorgabe-wert0 HEADER m Array Unsigned

49、16 12 r Cst asyncBild 2 Struktur des BlockverzeichnissesSeite 7DIN V 12900-3:2001-035.3 BlocklisteDie Anzahl der Eintrge in der Blockliste wird im Verzeichniskopf festgelegt (siehe Element No_Dir_Entries inTabelle 5). Der erste Eintrag in der Blockliste muss sich auf den Gerteblock beziehen. Die folgenden Eintrgemssen die im Laborgert implemen