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AUT Seite 1SchnittStellenCenter Fürth
P R O C E S S F I E L D B U S - FMS
AUT Seite 2SchnittStellenCenter Fürth
Schicht 7
Schicht 6
Schicht 5
Schicht 4
Schicht 3
Schicht 2
Schicht 1
EN 50 170
EN 50 170
EN 50 170 Volume 2
FMS
DP / PA
PROFIBUS FMS im 7 Schichten Modell nach ISO/ OSI
AUT Seite 3SchnittStellenCenter Fürth
Leitebene
Zellenebene
Feldebene
Aktuator/Sensor-Ebene
Einsatzgebiete von FMS
AUT Seite 4SchnittStellenCenter Fürth
Anwendungsgebiete, Zielsetzung von FMS ( Fieldbus Message Specification ) intern
FMS ist für den universellen, objektorientierten, zyklischen und azyklischen Datenaustausch mit mittlerer Geschwindigkeit nach EN 50 170 Volume 2 definiert.
FMS ist eine Untermenge von MMS (Manufacturing Message Specification, ISO 9506) des MAP Protokolls.
Die Anwendungsgebiete sind hauptsächlich: Übertragung von Programmen (große Datenmengen)
Zusammenfügen von mehreren Teilprozessen zu einem Gesamtprozess
Austausch von Daten zwischen aktiven Teilnehmern (Master - Master Kommunikation)
AUT Seite 5SchnittStellenCenter Fürth
Übersicht: Merkmale von PROFIBUS-FMS
Verbindet intelligente Feldgeräte wie SPS, PC, MMI
Leistungsfähige Anwendungsfunktionen bieten große Funktionalität
Zugriff auf Variable, Programme und Domains möglich
PROFIBUS-FMS arbeitet objektorientiert
Multi-Master und Master - Slave Kommunikation möglich
Peer-to-Peer, Broadcast und Multicast Kommunikation
Zyklische und azyklische Datenübertragung möglich
Bis zu 244 Byte Ein- und Ausgangsdaten pro Station
Unterstützt von allen wichtigen SPS-Herstellern
Große Produktvielfalt SPS/PC, E/A, Antriebe, Ventile, Encoder, MMI....
Mittlerweile ist FMS vom Feldbereich in den Zellbereich verdrängt worden.
AUT Seite 6SchnittStellenCenter Fürth
Struktur PROFIBUS- FMS im ISO /OSI-Modell
AW - Prozeß
Physical Layer und Data Link Layer
Abbildung auf LLI Abbildung aufFDL-Dienste FMS Dienste
Generierung der PDU
FMS (Services) Interpretationder PDU
ALIAnpassen desDienstes an FMS
Anpassen desDienstes an AW
Netzw
erkmanagem
ent (FM
A)
Layer 7
Layer 1 / 2
AUT Seite 7SchnittStellenCenter Fürth
Eine FMS-Kommunikation besteht aus : Kommunikationsobjekte,
Kommunikationsdienste,
Kommunikationsbeziehungen
Anwendungsprozeß: Aufruf von normierten ALI-Diensten (Profilen) z. B. Antriebsprofil, NC-/RC Profil mit definierten Daten gewährt Austauschbarkeit von Teilkomponenten.
Ein Anwendungsprozess umfaßt alle Programme, Ressourcen und Tasks, die keiner Komm. Schicht zugeordnet sind. Verteilte AW-prozesse können über Kommunikationsbeziehungen zu einem Gesamtprozeß vereinigt werden
Aufgaben der einzelnen Schichten (intern)
AUT Seite 8SchnittStellenCenter Fürth
Application Layer
Application Layer Interface :Anpassen des individuellen AW-Prozesses (Profile) auf die standardisierte Anwendungsschicht. (Schicht 7)
Fieldbus Message Specification: Das FMS enthält das Anwendungsprotokoll und stellt die
Kommunikationsdienste für den AW zur Verfügung. (Untermenge des MMS-Services, Optimierung). In vielen Fällen erfolgt der Datenaustausch azyklisch auf Anforderung des Applikationsprozesses. FMS beschreibt die Komm. objekte und Anwendungsdienste.
Einhaltung des Protokolls beim Austausch der Prozess Daten Units (Überwachung der Dienste, Festlegung der Datenstrukturen, Objekt definition...).
Bereitstellen von Services
Generierung der PDU´s (Auftragsnr. Dienstart,Parameter, usw.)
Aufgaben der einzelnen Schichten (intern)
AUT Seite 9SchnittStellenCenter Fürth
Im LLI wurden die Funktionalitäten der Schichten 3 .. 6 zusammengefaßt (LLI ist Bestandteil der Schicht 7) und dient der Anpassung der AW-Funktionen an die Schicht 2.durch Übernahme der logischen Flußkontrolle und Verbindungsüberwachung.
Fieldbus Management Layer7 (FMA7)
Context Management: Enthält Services für Auf- und Abbau von Verbindungen
Configuration Management bietet : Services für Laden und Lesen der KBL, Identifikation der
Kommunikationskomponenten. Zugriff auf Variablen, Statistikzähler und Parameter der Schicht 2.
Fault Management: liefert Services zum Erkennen und Beheben von Fehlern
Das Lower Layer Interface (intern)
AUT Seite 10SchnittStellenCenter Fürth
Kommunikationsverbindungen (intern)
Definierte Verbindungen der Komm.Partner wird zum Projektierungszeitpunkt eindeutig
festgelegt und kann nicht verändert werden
Offene Verbindungen Der KP wird erst in der in der Verbindungsaufbauphase festgelegt.
Vorteile für einfache Geräte, bei denen die KB vom Hersteller festgelegt sind.
Diese Geräte können ohne Projektierung mit jedem Gerät kommunizieren.
Attribut `Slave Initiative`ermöglicht Slave einen unbestätigten Dienst an zugeordneten Master abzusetzen. (Prio hoch/niedrig)
AUT Seite 11SchnittStellenCenter Fürth
PROFIBUS-FMS Kommunikation
Der Datenaustausch erfolgt mittels Übertragen von
Objekten mit Hilfe von
FMS Services.
Jedes Kommunikationsobjekt hat festgelegte Eigenschaften
(Read/Write...)
Leitsystem (Client) Temperatur - Meßumformer (Server)
Skalierung
Filterzeit
TemperaturKommunikationsbeziehung
PROFIBUS-FMS
AUT Seite 12SchnittStellenCenter Fürth
Begriffe (intern)
Damit ein Anwendungsprozess eines Gerätes mit einem AW-Prozess eines anderen Gerätes kommunizieren kann, müssen Kommuni-kationsobjekte zur Verfügung stehen. Sogenannte virtuelle Kommunikationsobjekte repräsentieren existierende Prozessobjekte, die ein AW-Prozess der Kommunikation sichtbar gemacht hat.
Client/ Server Kommunikationspartner die Objekte anbieten heißen Server Kommunikationspartner , die auf diese Objekte zugreifen können
heißen Client. Kommunikationspartner können gleichzeitig Client und Server sein.
Master / Slave:Bezeichnungen sind nur für den Buszugriff.
AUT Seite 13SchnittStellenCenter Fürth
Aufbau eines FMS - Felgerätes ( VFD)
Objektverzeichnis (OV )
Virtuelles Feldgerät (VFD)
Reales Feldgerät
SollwertRezeptur
Druck FüllstandTemperatur
DatentypverzeichnisIndex Objekt Code Bedeutung1 Datentyp Integer8
Statische ObjektverzeichnisIndex Obj.code Datentyp Int. Symbol
adresse20 VAR 1 4711H Druck21 VAR 2 4567H Temp22
SpannungTemperaturDruck
Feldgerät 1
Feldgerät 2
VFD
VFD
AUT Seite 14SchnittStellenCenter Fürth
VFD (intern)
VFD: Virtual Field Device ist ein abstraktes Modell zur Beschreibung der Daten / Datenstrukturen und des Verhaltens eines Automatisierungssystems ,aus der Sicht des Kommunikationspartners. Die Basis dafür ist das VFD- Objekt, das alle expliziten und impliziten Kommunikationsobjekte und Objektbeschreibungen beinhaltet, die von einem Kommunikations-anwender durch Services genutzt werden können. Ein VFD-Objekt enthält genau ein Objektverzeichnis und ist genau einem AW-Prozess zugeordnet. Ein reales Gerät kann mehrere VFD Objekte enthalten, die jeweils durch ihre Kommunikationsendpunkte adressier werdent. Die Beschreibung des VFD-Objekts ist durch die Norm festgelegt.
AUT Seite 15SchnittStellenCenter Fürth
Virtual Field Device ( VFD)
Identifikation durch Vendor-Name
Model-Name
Revision
Profile Number
Objekt VFD Key Attribute: implizit durch Komm.beziehung
Attribute: Vendor Name
Attribute: Model-Name
Attribute: Profile Number
Attribute: Logical Status
Attribute: Physical Status
Attribute: List of VFD specific Objects
AUT Seite 16SchnittStellenCenter Fürth
Kommunikationsbeziehungen
Verbindungs-orientiert(quittiert)
Verbindungslos(nicht quittiert)
Kommunikation
Peer to Peer ( One to one )Zwei Kommunikationspartner schaffen vor dem Datenaustausch eine Verbindung zueinanderVorteil:Adressierungsinformationen müssen nur beim Aufbau der Verbindung angegeben werden.
Multicast: Nachricht an mehrere remote TeilnehmerBroadcast: Nachricht an alle remote Teilnehmer
AUT Seite 17SchnittStellenCenter Fürth
Der Anwender kommuniziert mit einem Partner über logische Kanäle, den sog. Kommunikationsverbindungen (KR).
Verbindungsorientierte Kommunikationsverbindungen stellen eine Point to Point Verbindung zwischen genau 2 AW Prozessen dar.
Aufbau der Point Tto Point Verbindung mit Initiate-Service
Angabe von Schutzmechanismen.
Nach DÜ kann die Verbindung mit Abort abgebrochen werden.
Verbindungsorientierte KB´s können zeitlich überwacht werden
Definition von Verbindungsattributen
Verbindungslose Kommunikationsverbindungen Gleichzeitige Kommunikation mit mehreren Teilnehmern
ohne Quittierung (Broadcast, Multicast)
Kommunikationsbeziehungen (intern)
AUT Seite 18SchnittStellenCenter Fürth
Die Kommunikationsbeziehungsliste (KBL)
Die KBL enthält: Beschreibung aller Kommunikationsbeziehungen
Sie wird zum Projektierungszeitpunkt für jeden Komm.teilnehmer erstellt und geladen.
Für jede Kommunikationsbeziehung sind Angaben über den Typ der Komm.beziehung
Verbindungsart
Context
Adressierung und
zugehöriges VFD hinterlegt.
AUT Seite 19SchnittStellenCenter Fürth
Kommunikationsbeziehungen (intern) Ein Slave kann mehreren Master zugeordnet sein, d.h. mehrere
Master können einen Slave schreibend und lesend bedienen.
Die am Bus beteiligten Master können gegenseitig Daten austauschen.
Diese Zuordnung der Kommunikationsverbindungen ist in den Kommunikations-Beziehungs-Listen geregelt.
Kommunikationsverbindungen können temporär oder dauerhaft sein.
Zyklische und azyklische Datenübertragung ist möglich.
Der Datenaustausch erfolgt mit Kommunikationsobjekte ( mächtigere Dienste verfügbar)
AUT Seite 20SchnittStellenCenter Fürth
Kommunikationsobjekte:Statische und dynamische Objekte
Objekte
implizite explizite
statisch
dynamisch
(nicht lesbar, änderbar, löschbar )- VFD, OV, OBes OV- OBes Domain- OBes PI, SVar,Array- OBes Rec, VL, Event - Phys Access Obj
-Variable, Array, Record, Domain, Event
- Program Invocation, Variable List können dynamisch erzeugt werden
Implizite Adressierung;- für VFD
sind einer Objektbeschreibung zugeordnet
sind durch die Norm festgelegt
Adressierung:logisch (m) od. mit Namen (o)adressierbar(Index aus OV)
AUT Seite 21SchnittStellenCenter Fürth
Objekte / Objektverzeichnis (intern)
Objekte sind z. B. Meßwerte, Schalterstellungen, Stellgrößen, ( Sollwert) Programme, Parametersätze.
Objekte sind:Domain,Program-Invocation,Simple-Variable,Array, Record, Variable-
List,Datentyp,Datentyp- Strukturbeschreibung, Event
Variablen: zum Lesen und Schreiben = statisch
Variablenliste: (logischer Zusammenhang zwischen Einzelvariablen
Domains: Speicherbereiche ( vgl: DB in einer SPS ... ) = dynamisch
Program Invocation: z. B. AW-Programm, Task (starten, stoppen, Reset) = dynamisch .
AUT Seite 22SchnittStellenCenter Fürth
Objektbeschreibung
Ein Objekt besteht aus: Index
Objektcode (Datentyp)
Objektattribute
logische Adresse
Name (optional)
Zuordnung reale zu logische Adresse
Schutzmechanismen bei Projektierung ( für Teilnehmer, oder Variable nur lesbar)
Extensions
AUT Seite 23SchnittStellenCenter Fürth
Kommunikationsobjekte und Objektverzeichnis
Alle Kommunikationsobjekte werden lokal im Objektverzeichnis eingetragen. Ein OV enthält die komplette Beschreibung, Struktur und Datentyp, sowie die Abbildung der symbolischen Adressierung auf die physikalische Ebene.
Bei einfachen Standardgeräten ist das OV i.d.R. vordefiniert (statisch).
Aufbau des OV Header ( Infos über Struktur)
Liste der unterstützten statischen Datentypen
Statisches OV mit stat. Kommunikationsobjekte
Dynamische Liste der Variablen Listen
Dynamische Programmliste
Die einzelnen Listen müssen nur vorhanden sein, wenn sie unterstützt werden.
AUT Seite 24SchnittStellenCenter Fürth
Aufbau eines Objektverzeichnisses
Index Objektverzeichnis
0 OV-Objektbeschreibung
1 ....i Statisches Typverzeichnis
k...m Statisches Objektverzeichnis
n... t Dynamisches Variablenlisten Verzeichnis
u....z Dynamisches Program Invocation Verzeichnis
AUT Seite 25SchnittStellenCenter Fürth
Statisches Typenverzeichnis: enthält die Objektbeschreibungen von Standard Datentypen (Index= 1) und Datentyp- Strukturbeschrei-bungen für die Variable Access-Objekte aus dem S-OV .
Statisches Objektverzeichnis: Enthält die Objektbeschreibungen für Simple Variables, Arrays, Records, Domains und Events.Jedem Index ist eine Objektbeschreibung zugeordnet.
Dynamisches Variablenlisten-Verzeichnis: DV-OV enthält die Objektbeschreibungen der Variablenliste Ein Objekt VariablenList und seine Objektbeschreibung wird dynamisch durch den Service Define Variable List angelegt.
Dynamisches Program Invocation Verzeichnis: DP-OV enthält die Objektbeschreibung der Objekte Program-Invocation. Wird dynamisch durch den Service Create/Delete-Program-Invocation angelegt / gelöscht.
Objekt: OV-Objektbeschreibung(intern)
AUT Seite 26SchnittStellenCenter Fürth
OV-Services zum Behandeln von OV intern Get-OV: zum Lesen von ein oder mehreren Objektbeschreibungen.
(Kurzform(m)oder Langform(o) möglich). Einzelne Objekte werden durch Index oder Name unterschieden. Beim Lesen von mehreren Objekten wird Startindex angegeben.
Put-OV: zum Schreiben eines oder mehrere Objektbeschreibungen. Die Put-OV Sequenz ist immer folgendermaßen: Initiate Put-OV, ein oder mehrere Put-OV, und Terminate Put-OV. Auch Löschen durch leeres OV möglich.
Rückwirkungsfreies Laden: Der Client teilt dem Server mit, ob die Änderungen für die anderen Kommunikationspartner rückwirkungsfrei sind. z.B. Anfügen einer Obj. beschr., Löschen von privaten Obeschr. für nicht mehr im Komm. system befindliche Teilnehmer. (Einleitung mit Initiate-Put-OV mit parameter Consequence=0)
Nicht rücwirkungsfreies Laden: Einleitung Initiate Put-OV mit Consequence=1 für Nachladen oder Consequence =2 für Neuladen. Bei 2 muß der User alle Komm. bez. abbauen.
Terminate Put-OV: Beenden eines Ladevorgangs. Neuaufbau der Verbindungen notwendig.
AUT Seite 27SchnittStellenCenter Fürth
Werden im statischen Teil des OV abgelegt Variable, Array, Record, Domain, Event = statische Objekte
vordefiniert
gelöscht und verändert werden
Adressierungsarten der Kommunikationsobjekte: logische Adressierung über Kurzadresse (Index) mandatory
Adressierung mit Namen
Physikalische Adressierung
Statische Kommunikationsobjekte
AUT Seite 28SchnittStellenCenter Fürth
Dynamische Kommunikationsobjekte
Werden im dynamischen Teil des OV abgelegt Variable List , Program Invocation Verzeichnis
Sie können vordefiniert
während des Betriebs definiert
gelöscht und verändert werden
Adressierungsarten der Kommunikationsobjekte: logische Adressierung über Kurzadresse (Index) mandatory
Adressierung mit Namen
Physikalische Adressierung
AUT Seite 29SchnittStellenCenter Fürth
Datentypen von Objekten
Boolean ( Merker)
Integer (8,16,32 Bit)
Unsigned (8,16,32 Bit)
Floating Point (32 Bit)
Visible String ( ASCII- String)
Octet String ( Byte)
Bit String
Date
Time and Date
Time Difference
AUT Seite 30SchnittStellenCenter Fürth
Schutzmechanismen für Objekte
Beispiel für Schutzmechanismen:
OV- ObjektbeschreibungTeilnehmer A
Access-Protection-Supported = true
Objektverzeichnis Teilnehmer A
Index 123Objectcode =VARPassword =0Access-Groups =0Access Rights =Ra
Index 164Objectcode =VARPassword =456Access-Groups =40 HexAccess Rights =R,Rg,Wg
OV- ObjektbeschreibungTeilnehmer B
Access-Protection-Supported = true
Objektverzeichnis Teilnehmer B:
Index 78Objectcode =RecordIndex 91Objectcode =VAR...R = Lesen mit PasswortRg = Lesen von ZugriffsgruppenRa = Lesen von allen Komm. partnerW = Schreiben mit PasswortWg = Schreiben von Zugriffsgruppen
AUT Seite 31SchnittStellenCenter Fürth
Objekt: OV-Objektbeschreibung
Attribut Wertebereich/ BedeutungDatentyp
Index 0 Index des Objekts
RAM/ROM Flag Boolean false=keine Änderung im OV möglichtrue= Änderung möglich
Name Length 0...32 0= es werden keine Namen verwendet
Access Protection true/false gibt an, ob zugriffsrechte für Passwort, Zugriffsgruppen, alle KPsupported unterstützt werden
Version OV Ausgabestand
Local Address OV-OB 0 ..FFFFFFFF Verweis auf die reale OV-OB für interne Adressierung
ST-OV Length max. Anzahl belegbarer Einträge im Stat. Typverzeichnis
Local Address ST-OV 0 ..FFFFFFFF Verweis auf die reale ST-OV für interne Adressierung
First Index S-OV Erster belegbarer Index des ST-OV
S-OV Length max. Anzahl belegbarer Einträge im Stat. Obj.verzeichnis
Local Address S-OV 0 ..FFFFFFFF Verweis auf die reale S-OV für interne Adressierung
AUT Seite 32SchnittStellenCenter Fürth
Objekt: OV-Objektbeschreibung
Attribut Wertebereich/ Bedeutung Datentyp
First Index DV-OV Erster belegbarer Index im Variablen Listen Verzeichnis0 = keines
DV-OV Length max. Anzahl belegbarer Einträge im DV-OV. Obj.verzeichnis
Local Address DV-OV Verweis auf die reale DV-OV für interne Adressierung
First Index DP-OV Erster belegbarer Index im DP-OV
Local Address DP-OV Verweis auf die reale DP-OV für interne Adressierung
Leeres OV:
ROM/RAM Flag True S-OV Length 0 Name Length 0 First Index DV-OV 0Access Protection Supported False DV-OV Length 0 VERSION OV 0 First Index DP-OV 0ST-OV Length 0 DP-OV Length 0First Index S-OV 15
AUT Seite 33SchnittStellenCenter Fürth
Die Kommunikations Beziehungs Liste ist in jedem Kommunikationspartner hinterlegt.
Sie enthält, mit welchem Kommunikationspartner, über welchen Dienstzugangspunkt und Netzknoten kommuniziert werden kann.
Typ der Kommunikationsbeziehung
Verbindungsart
Adressierung
zugeordnetes VFD-Objekt
Sie kann statisch vorliegen und während des Betriebs geändert werden.
Eine Komm.beziehung kann mit ihrem Index als auch mit optionalen Namen angesprochen werden.
Bei einfachen Geräten ist sie fest vordefiniert. Bei komplexeren Geräten wird die KBL projektiert und in das Feldgerät geladen.
Kommunikations Beziehungs Liste
AUT Seite 34SchnittStellenCenter Fürth
Objekt: FMS-KBL
KR=0 KBL-Header
Anzahl KBL-Einträge
Poll-Listen SSAP
ASS/ABT-CT
Symbol Length
VFD-Pointer supported
KR Statischer Teil
Local LSAP
Remote Address
Remote LSAP
Type
LLI-SAP
Verbindungsattribut
max SCC
AUT Seite 35SchnittStellenCenter Fürth
Objekt: FMS-KBL
max RCC
max SAC
max RAC
CI
Multiplier
Max_ PDU-Sending High Prio
Max_ PDU-Sending Low Prio
Max_ PDU-Receiving High Prio
Max_PDU_Receiving Low Prio
Services supported
Symbol
VFD Pointer
AUT Seite 36SchnittStellenCenter Fürth
Objekt: FMS- KBL
Die FMS-Komm. Bez.liste enthält die FMS spezifische Beschreibung aller KB eines Gerätes unabhängig vom Zeitpunkt der Nutzung.
Actual Remote SAP
SCC
RCC
SAC
RAC
Poll Entry enabled
Status Dynamischer Anteil
Actual Remote Address
AUT Seite 37SchnittStellenCenter Fürth
KBL (intern)
Die KBL enthält die Beschreibungen aller KOMM: BEZIEHUNGEN eines Gerätes. Sie besteht aus einem Header, sowie für jede projektierte Komm. beziehung einen Eintrag, der durch die KR adressiert wird. Header besitzt KR = 0.
Jeder KBL-Eintrag besteht aus einem stat. (20 Attribute) und dyn. Anteil(8). Der stat. Anteil enthält die Informationen der Komm. bez.
Es wird nur der stat.Teil projektiert. Der dyn. Teil wird zusätzlich mit übertragen.
Begriffserklärungen:
KR=Kommunikationsreferenz. Eindeutige Bezeichnung für die Kommunikationsbeiehung
Local SAP= Schicht 2 SAP für diese KR
Remote Address= physikalische Adresse des Remote Teilnehmers
Remote LSAP= SAP des Kommunikationspartners.
AUT Seite 38SchnittStellenCenter Fürth
KBL Begriffe intern
Type= gibt den Typ einer Komm.bez an (Master-Master azyklisch,...)
LLI-SAP: für diese Komm.bez. 0= LLI-User ist das FMS
Verbindungsattribut: für verbindungsorientierte Verbindungen zur näheren Spezifizierung. D=Definierte Verbindung, I=Offene Verbindung beim Requester,...
max SCC= besagt wieviele bestätigte Dienste maximal zum Komm.partner abgesetzt werden können. S285 Norm
AUT Seite 39SchnittStellenCenter Fürth
Verknüpfung KBL - VFD
Transaction-objects
OV-Objecktbeschreibung
OV Objekt
Objekt
FMS-KBL VFD1
VFD2
AUT Seite 40SchnittStellenCenter Fürth
PROFIBUS-FMS bietet leistungsfähige Anwendungsfunktionen:
Event ManagementEvent Management
Context ManagementContext Management
OD-ManagementOD-Management
VFD SupportVFD Support
Variable AccessVariable Access
Program-Invocation Management
Program-Invocation Management
Domain ManagementDomain Management
AUT Seite 41SchnittStellenCenter Fürth
Übersicht der FMS - Services:
Event ManagementEventNotification EventNotificationWithType
AcknowledgeEventNotificationAlterEventConditionMonitoring
Event ManagementEventNotification EventNotificationWithType
AcknowledgeEventNotificationAlterEventConditionMonitoring
Context ManagementInitiate Abort Reject
Context ManagementInitiate Abort Reject
Nur die unterstrichenen Dienste müssen von allen PROFIBUS-Geräten unterstützt werden Die Auswahl weiterer Dienste wird durch Profile festgelegt.
OD-Management GetOD InitiatePutOD PutOD TerminatePutOD
OD-Management GetOD InitiatePutOD PutOD TerminatePutOD
VFD Support Status UnsolicitedStatus Identify
VFD Support Status UnsolicitedStatus Identify
Variable AccessRead ReadWithTypeWrite WriteWithTypePhysicalReadPhysicalWriteInformationReport InformationReportWithType
DefineVariableListDeleteVariableList
Variable AccessRead ReadWithTypeWrite WriteWithTypePhysicalReadPhysicalWriteInformationReport InformationReportWithType
DefineVariableListDeleteVariableList
Program-Invocation ManagementCreateProgramInvocationDeleteProgramInvocation
Start, Stop, Resume, Reset, Kill
Program-Invocation ManagementCreateProgramInvocationDeleteProgramInvocation
Start, Stop, Resume, Reset, Kill
Domain ManagementInitiateDownloadSequenceDownloadSegmentTerminateDownloadSequence
InitiateUploadSequenceUploadSegmentTerminateUploadSequence
RequestDomainDownloadRequestDomainUpload
Domain ManagementInitiateDownloadSequenceDownloadSegmentTerminateDownloadSequence
InitiateUploadSequenceUploadSegmentTerminateUploadSequence
RequestDomainDownloadRequestDomainUpload
AUT Seite 42SchnittStellenCenter Fürth
Variable Access Objekte Modellbeschreibung (intern)
Das Variable Access Modell stellt Services zur Verfügung, die es erlauben, Variablen zu lesen, schreiben, sowie dynamisch neue Variable List objekte zu definieren oder zu löschen.
Objekt Datentyp definiert in Schutzmech. Bedeutung
Simple Variable ein DT erlaubt S-OV R,W,Rg,Wg,Ra,Wa Abbildung einer PB-Variablenauf reales Obj.
Array Reihe von Simple S-OV wie oben Abbildung eines PB-Arrays Variablen gl DT auf ein reales Array
Record Reihe von SV un- S-OV wie oben Abbildung eines Records aufterschiedl. Datentyps ein real exist. Rec im AW System
Variable List Reihung von mehreren DV-OV wie oben + Liste der Var Acc Obj.Var Access Obj. D, Da
Datentyp charakt. eine Menge von Werten, und Operationen auf die diese Werte anwendbar sind.
Datentyp Struktur- ST-OV Größe und Struktur von Arrays beschreibung.
AUT Seite 43SchnittStellenCenter Fürth
Datentypbeschreibung (intern)
Index Objektcode Description
1 Datentyp Boolean
2 Null Objekt Integer8, nicht projektiert
3 Datentyp Integer16
.
.
.32 Datentyp xy- Spezial Anwendungsspezifisch
PROFIBUS legt negen Standar Datentypen auch frei projektierbare Datentypen fest, die im Statischen Objektverzeichnis (ST-OV) ab Index 1 hinterlegt sind. Nicht verwendete Datentypen, werden im ST-OV als nicht projektiert gekennzeichnet
AUT Seite 44SchnittStellenCenter Fürth
Verbindungsorientierte Verbindungen
Verbindungsaufbauphase (Initiate, mit Angabe des Services, Nachrichtengröße,Verbindungsart, Optionen)
erfolgreich
Bestätigung
Datenaustausch
Verbindungsabbauphase (Abort )
AUT Seite 45SchnittStellenCenter Fürth
FMS-Services Erklärungen (intern)
Initiate: Aufbau einer Verbindung zwischen 2 Kommunikations-partnern. Vereinbarungen über mögliche Services,Optionen und PDU-Länge, Zugriffsrechte, aktuelle Versionsnummern der OVs.
Abort: Abbau einer bestehenden Komm. verbindung zwischen 2 Partnern. Die Verbindung kann sowohl vom Client als auch vom Server abgebrochen werden. Übergabe der Ursache (inkompatible Version, Passwortfehler, KBL Error, User Error, PDU / LLI/ Error ...
Reject: FMS weist eine unzulässige PDU ab, mit Original Invoke-ID. Typ der zurückgewiesenen PDU ( Cofirmed /UnconfirmedReq/Res PDU, nicht erkannter PDU-Typ). Ursache: Auftragsnummer(Invoke ID) existiert bereits, max. Service overflow, nicht unterstützter service,PDU-Size ....
AUT Seite 46SchnittStellenCenter Fürth
FMS-Services Erklärungen (intern)
Initiate Download Sequence: Eröffnung eines Downloads mit Angabe des Index oder Namen des Domains.
Download Segment: Adressierung mit Namen oder Index, log. Adresse, Name, Daten, More follows
Terminate Download Sequence: Angabe von Index, Namen, log. Adresse.
Request Domain Download: Server teilt Client mit, daß ein Download durchgeführt werden soll, mit Angabe von Index, Name
Upload Segment, Initiate Upload Sequence, Request Domain Upload siehe Download nur Client /Server Beziehung
Program Invocation Management: stellt Dienste zur Verfügung um Domains zu einem Programm zusammenzustellen, zu starten, stoppen und zu löschen. Auf einem Gerät konnen mehrere Program Invocations zusammengestellt werden: Die Definition erfolgt im DP-OV. Das Objekt Program Invocation läßt sich aus Code und Daten zusammenstellen und ein lauffähiges Programm kreieren, das statisch vorliegen kann oder dyn. erzeugt wird.
AUT Seite 47SchnittStellenCenter Fürth
Program Invocation: Parameter: logische Adresse des Eintrags im OV, Name des Obj., Anzahl der Domain Indices, Passwort, Zugriffsrechte, Deletable, Reusable (nach Ausführung in den Zustand idle oder unrunnable)
Create Program Invocation: Mit diesem Service werden Domains, die im OV definiert sind, zu einem Programm zusammengestellt und online im DP-OV definiert. Programm wird mit logischer Adresse oder Namen angesprochen. Parameter: Passwort, Zugriffsrechte, Liste der Domains, ...
Delete Program Invocation: Programme im OV werden hiermit gelöscht. Parameter siehe Create ...
FMS-Services Erklärungen(intern)
ObjektbeschreibungProgram Invocation
Program Invocation
Index i Domain
Index m Domain
AUT Seite 48SchnittStellenCenter Fürth
Start: Starten eines Programms. Übergabeparameter: Index oder Name, Übergabeparam. an das Programm.
Stop: Ein laufendes Programm wird gestoppt.Parameter wie bei Start.
Reset: Ein gestopptes Programm mit dem Attribut. Reusable=true wird auf den Anfang zurückgesetzt. Die PI geht in den Zustand Idle. Bei Reusable=false geht PI in Zustand unrunnable.
Kill: Eine PI geht in den Zustand unrunnable.
FMS-Services Erklärungen(intern)
AUT Seite 49SchnittStellenCenter Fürth
Variable Access Services (intern)
Read: Lesen von Simple Variable, Array, Record, Variable List.
Write: wie oben nur schreiben.
Phys Read: Lesen von der phys. Adresse, eines oder mehrere
Phys Write: Schreiben auf die phys. Adresse, "
Information Report: Übertragen von Werten für die Objekte unter Read. (unconfirmed, d.h. Broadcast)
Define Variable List: Anlegen eines Objektes Variable List. Parameter: Passwortschutz,Zugriffsrechte, Adresse der Variablen, Name der VL.
Delete Variable List: Löschen eines Objekts aus der VL.
Read with Type: Lesen der Werte und Datentypbeschreibungen der Objekte unter Read.
Write with Type : Schreiben der ...
Information Report with Type: Übertragen von Werten und Datentypbeschreibungen der Obj. unter Read
AUT Seite 50SchnittStellenCenter Fürth
Event Management (intern)
Wichtige Meldungen können von einem Gerät zum anderen Gerät geschickt werden. Dies ist Sache des Anwenders.
Event Notification: Versenden einer Ereignismeldung.Parameter: Prio, Zugriffsberechtigung, Index, Name
Acknowledge Event Notification: Quittierung einer Ereignismeldung. Parameter siehe oben
Alter Event Condition Monitoring: Event sperren/ freigeben
Event Notification with Type: Versenden einer Ereignismeldung mit Datentypbeschreibung
AUT Seite 51SchnittStellenCenter Fürth
SPS
PROFIBUS
Aktive Stationen, Master Geräte
Antrieb AktuatorMessum-
former
Passive Stationen, Slave Geräte
Sensor Sensor Antrieb
Logischer Tokenring zwischen den Master-Geräten
PC
Sensor
M M T
SPS
Arbeitsweise von PROFIBUS
AUT Seite 52SchnittStellenCenter Fürth
Zyklische / Azyklische Dienste
Mit zyklischem Datenverkehr kann über eine KB ein Objekt mit Read / Write ständig gelesen oder geschrieben werden. ( LLI kann sehr effizient arbeiten)
Mit dem azyklischen Datenverkehr können mehrere Objekte von verschiedenen KP sporadisch bearbeitet werden.
Kommunikationsbeziehungen müssen in einer KBL eingetragen werden. Bei einfachen Geräten fest vordefiniert. Bei komplexeren Geräten wir ddie KBL projektiertund in das Feldgerät geladen.
Eine KB enthält: Teilnehmeradresse, Schicht 2 SAP und LLI SAP, Auswahl der Services, Telegrammlängen, Überwachungsmechanismen.
AUT Seite 53SchnittStellenCenter Fürth
PROFIBUS-DP und PROFIBUS-FMS Kombisystem
Visualisierung
FMS
FMS FMS DP DP DP
Dezentrale Ein- und Ausgänge
Barcode Leser
072036324
intelligenterSensor
DP- SlavesKombi - SlaveFMS - Slave
FMS DPFMS
PROFIBUS-DP und PROFIBUS-FMS
SPS
AUT Seite 54SchnittStellenCenter Fürth
PROFIBUS DP /FMS Gemeinsamkeiten
Nutzen für den Anwender:
Parallelbetrieb von DP / FMS am gleichen Bus möglich, d.h. gemeinsame Leitungskomponenten wie Kabel, LWL, Stecker, Repeater, und für die jeweilige Anwendung optimales Kommunikationsverfahren
PROFIBUS - DP für schnelle E/A BearbeitungPROFIBUS - FMS für den objektorientierten Datenaustausch
Bei gleichzeitigem Betrieb gelten die langsameren FMS- Reaktionszeiten.
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