Profibus'a ve Data Type'ın Rolü

Profibus (Process Field Bus) endüstriyel otomasyondaki en temel iletişim protokollerinden biridir ve sensörler, eylemciler, sürücüler ve programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) üretim ve süreç tesisleri boyunca iletişim protokollerine bağlıdır. Bu, Profibus veri türlerinin hem hızlı hem de sürekli işlem kontrolü için destek olmasıdır.

Veri türleri, formatları tanımlar ve veri tipi yorumlarında paylaşılan bilgilerin toplanması, mantık hataları veya ekipman hasarı sağlar. Bu makale, her biri, otomatik görevlerde ve pratik uygulamalarını sağlamak için belirli bir veri türü gerektirir.Veri tipi yorumda yanlış anlama, yanlış anlama ve bakım profesyonelleri, bilgisayar ağları oluşturma ve çözme için harekete geçebilecektir.

Profibus Data Type Genel Bakış

Profibus, IEC 61158 ve IEC 61784 standartları tarafından tanımlandığı gibi, tam otomasyon sinyalleri spektrumunu sağlayan yapısal bir dizi veri tipini destekler - basit ikili eyaletlerden karmaşık yüzen ölçümler ve yapılandırılmış teşhis bilgileri için.Process Automation)Process() ve yapılandırılan bilgiler Profibus spesifikasyonunda ve iki ana çeşidinde tutarlı olarak belirtilmiştir: Profibus-DP (Demerkezli Periphery) yüksek hızlı fabrika otomasyonu ve Profibus-PA (Process Automation)

Temel Veri Türleri

Boolean (Binary)

Boolean veri türü tek bir bilgi temsil eder: 03.Örnek:0)TRUE (1)) veya [[Dönetici:2)FALSE (0)) Profibus'da, Booleans genellikle en az önemli bir miktar bir anahtarlama ile haritalanır, ancak aynı zamanda küçük bir kelime veya çift kelime içinde çok sayıda alana kadar paketlenebilirler.

Integer (8, 16, 32-bit)

Integers tüm sayı değerleri taşır ve üç ortak genişlikte gelir:

  • [FONT=0)8-bit tamsayı (1.)) - Range 0 to 255 (unsigned) veya -128 to +127 (signed) genellikle küçük karşıtlar, cihaz durumu kodları veya komut seçiciler için kullanılır.
  • [FONT=0)16-bit tamsayı (2.))[80,535 (unsigned) veya -32,768 to +32,767 (signed) Bu, analog girişler için Profibus-DP'nin en yaygın tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tam tersidir.
  • [FONT=0) 32-bit tamsa (4 bytes))[Düzer)[Dış ±2.14×109. Birikmiş değerler için kullanılır (örneğin, toplam akış), yüksek çözünürlüklü kodlayıcılar veya zaman damgaları.

Integer encoding şu şekilde takip ediyor:0) Küçük-endian[[Dönetici: 1) siparişi (İlk başta önemli olan) Profibus'da varsayılan olarak, bazı cihaz profilleri büyük-endianları doğrulamalı.

Dalış Noktası (IEEE 754)

Sürekli işlem değişkenleri için, kesikli hassas - sıcaklık, basınç, pH veya akış oranı gibi - Profibus, IEEE 754 tek-precision (32-bit) yüzen bir noktaya kadar uzanır.Bu tür, Profibus-DP'de, bazı cihazlarla ham tamsayı doğrulayıcıya ve doğrulayıcıya doğrulayıcıyı kullanarak ölçümlemede bulunur.

Karakter Strings (Octet Strings)

Karakter dizeleri veya daha tam olarak octet dizeleri, ASCII veya ISO 8859-1 gibi iletişimsel veriler veya şifreler.Profebuslarda, stringler genellikle sabit uzunlukta bir veri ile tanımlanır (örneğin, 16, 32 veya 64 kişi) ve ASCII veya ISO 8859-1. Değişken uzunlukta dizeleri de mümkündür, çünkü Profibuslar statik olarak yapılandırılır.

Profibus-DP ve Profibus-PA'daki ek veriler türleri

Dört temel türün ötesinde, Profibus gelişmiş otomasyon ihtiyaçlarını karşılamak için birkaç özel veri türünü tanımlar:

  • [FONT:0]Date and Time (7 bytes))[değiştir | kaynağı değiştir], ay, gün, saat, dakika, ikinci ve milisan. Etkinlik kayıt için kullanılır, başlangıç zamanları veya zaman kesintili alarmlar.
  • [FONT=0)Bit String (1, 2 veya 4 bytes)[Dönder:0)[Dönderilmiş bir bağımsız bayrak dizisi, her bir bitin ayrı bir anlamı vardır. Örneğin, 16-bit kelime 16 farklı cihaz durumu göstergelerini temsil edebilir. Bit dizeleri tanınabilir.
  • [FONT:0]Structured Data Type (Records))[Köpeksel otomasyon görevleri genellikle birlikte gruplama çeşitli veri öğeleri gerektirir, e.g., hız kümesi içeren bir sürücü nesne (float), hız (teger), ve kontrol kelimesi (bit dize).
  • [FONT:0) Dizi[[Döneticiler için yorum yapmadan bir ham dizi, bilgisayar güncelleştirmeleri, özel protokol uzantıları veya daha sonra başvuru katmanı tarafından parsedilen veriler için kullanılır.

Data Type Mapping to Device Profilleri

Interoperability sağlamak için, Profibus cihazı profilleri (örneğin, 8byte yapısı (float + statüsü için) tam olarak hangi veri türlerinin belirli parametreleri doğrulayabilmesi gerektiğini reçete eder. Örneğin, bir multivitamin IEEE 754 yüzen bir nokta olarak standartlaştırılmış bir şekilde standartlaştırılır, bir PA ısı vericisi 8.NET yapısını (float + statüsünde) bir cihaz seçerken, mühendisler bu veri türlerini doğrulamalı olarak eşleşen değişkenlere danışmalıdır.

Profibus Data Type in Otomasyon Görevleri

Doğru veri türü seçmek sadece teknik bir formalite değildir; doğrudan sistem doğruluğu, yanıt zamanı ve kullanılabilirliği etkiler. Bu bölüm, veri türlerinin ortak otomasyon senaryolarını nasıl etkilediğine bakar.

Analog vs. Digital Data

Dijital sinyaller (on/off, açık / kapalı) doğal olarak İLFLT:0)Boolean) veri türlerinde, 16 bit tam olarak bu trafiği azaltır ve mantığı basitleştirebilir. Ancak, bazı miras cihazlar hala birden çok Booleans paketleyebilir, PLC'de biraz geri yükleme gerektirir.

Analog sinyaller, 4-20 mA döngüsü dijitale dönüştürüldü, 16-bit tamsayı (eski A/D sayı) veya 32-bit yüzleri mühendislik birimlerinde.Seçimler genellikle ihmal edilebilir.In Profibus-PA, ölçeklendirme denklemleri için ihtiyaçtır, ancak daha fazla bant genişliğini korumak için daha fazla varsayılan olarak kullanır.

Hassasiyet ve Menzillik

Fiziksel bir miktar ölçtüğünde, mühendisler seçilen veri tipinin sensördeki tam aralık ve hassaslığı temsil edebileceğini sağlamalıdır. Örneğin, bir sıcaklık aralığı -200°C +850°C'ye 0.1°C kararı ile doğrudan değeri temsil etmek gerekir. 16-bit tam olarak (65,536 adım) yeterliyse, kontrol altına almak için ölçeklendirme gerekir. 32-bit yüz, diğer yandan, değerin büyüklüğüne doğrudan ölçeklendirmek için değer ifade eder.

Cyclic vs. A Çevrimi İletişim ve Veri Türü

Profibus iki iletişim kanalı kullanır: Zaman-kırıklık süreci verileri ve parametreleme, yapılandırma ve tanılamalar için bir Çevrimsel (asynchronous) kanalı. Basit Booleans, tamsayılar ve yüzler genellikle karakter dizeleri, tarih/zaman, veya yapılandırılmış kayıtlar gibi karmaşık veriler genellikle MS1 (Master-Slave 1) veya MS2 (Master-Slave 2) aracılığıyla bir dönüşüm olarak gönderilir.

Mühendisler bir Çevrimsel tepeye dikkat etmelidir: 64-bayt kaydı okumak, çok sık yapılan bu döngü zamanlarını etkileyebilir. Bu nedenle, bir Çevrimsel veriler sadece gerekli olduğunda (örneğin, güç-up, alarmda veya bir mühendislik aracıyla) talep edilmelidir.

Pratik örnekler genişletilmiş

Sensör Verileri (Temperature, Basınç, Akış)

Bir Profibus-PA sıcaklık vericisi (örneğin, Endress+Hausser veya Siemens) bir döngüsel veri kaydı, 32-bit yüz-gölen değeri °C'de temsil eder, bir durum tarafından izlenir (örneğin, durumu “iyi” için bayraklarla biraz dizeyi yazdırır, “hemenç” veya “kötü” kalite. Kontrollü bir şekilde ikiyüzlülüklü veri kaydına ve ölçümleme işlemine karar verir.

Motor Kontrolü (Başlangıç/ Dur, Hız, Torun)

Sürücü otomasyonunda, PROFİLYON bir standart telgraf yapısını tanımlar. Örneğin, Telegram 1 16-bit kontrol kelimesini (bit string) ve 32-bit hız set noktası (float) sürücüden sürücüye kadar ayarlanır. Sürücü 16-bit durum kelime (bit dize) döndürür ve 32-bit gerçek bir hız (flot) ve sabit verileri kullanarak komutları doğru şekilde yorumlamak için zorunludur.If a face is wrongly configured as an tam olarak ayarlanırsa, sürücü 65.536 hatası ile noktayı yorumlayabilir.

Cihaz Tanımlama ve Tanıklar

Bir ağ komisyonu yaparken, mühendisler her cihazı tanımlamalıdır. Profibus cihazları benzersiz bir üretici ID, cihaz kimliği ve model adı – tüm octet (character) dizeleri bir döngü okuması için sayısal okumalar için genellikle 20-40'ı anlamalıdır.Bu dizeler, tanılama sırasında, hata yapmadan önce, bilgi (örneğin, alarm tarihi) genellikle tarih/zaman, alarmlar için biraz dizeleri içeren bir kayıt olarak okunur.

Batch Control ve Recipe Management

Parlementasyonlarda, Profibus-PA cihazları, birden fazla tamsayı içeren veya yapıların (örneğin, sıralama zamanı, zaman) ayarlandığında, bir valf pozisyonu, hedef pozisyonu için bir yüzücü kayıt alabilir, bir tamsayışım hızı için bir Boolean ve başarısız güvenli mod için bir şekilde kullanarak bu kaydın sipariş ve hizalama (örneğin, 4 saat boyunca 4 saat boyunca 4 taşıyıcı hizalama) ayarlanmaması gerekir.

Profibus Data Type'ı Oluşturun ve Sorun Gider

GSD Files'da veri türleri

GSD (Geräte Stammdaten) dosyası, bir cihazın destekleyici araçlarında bir cihazdaki yeteneklerini tanımlayan elektronik veri sayfasıdır ve sonra da bir Profibus master (e.g., bir Siemens CP 342-5 veya bir Schneider TSX PBY 100) yapılandırılırken, bir cihazda GSD dosyasının sürümlerini açık bir şekilde "Hepleme" olarak tanımlayabilmeli.Her modül, hangi veri tiplerini ayrıntılı olarak tanımlatır.

Birçok konfigürasyon aracı (örneğin, TIA Portal, Simatic Manager, ProfiMap) veri tipi yorumu ile ilgili olarak I/O yapılandırmanın manuel düzenlemesine izin verir. Bu, modülün otomatik programdaki veri tipini ayarlamadan uzun süre boyunca değiştirilmesidir.

Ortak Hatalar ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

  • [[Dönetici:0|Inte Order Mismatch: [Dönetici: [Dönetici:0)Profilsiz siparişler için küçük-endian kullanır, ancak bazı cihazlar (özellikle eski ABD yapımı ekipman) büyük-endian kullanabilir. yapılandırma aracının "data tutarlılığı" ayarlarını kullanın veya PLC programındakites ile takas edebilir.
  • [FOD dosyası genellikle aralığı belirtir (örneğin, 0-27648, denklemi uygulamalıdır: [DDD) ile eşleme işlemine izin vermek için başarısız olur.
  • [FONT=0]Data Length Mishrament:[Dönetici:[Dönetici: 0) 32-bit yüz, I/O haritada her zaman 32-bit adres sınırı ile uyumlu olmalıdır. Bazı konfigürasyon araçları otomatik olarak uzun veri türlerini hizalamaz, ancak diğerleri gerekliyse ⁇ eklemek gerekir (örneğin, bir yüzücü tamsayı takip eder).
  • [FONT:0) Booleans ile Bit Strings'ı kullanmayı amaçla: [Dönder: 1] Bir miktar uzunluk 2 taneleri, iki ayrı Boolean yuvaları olarak aynı değildir.
  • [FONT=0)Dört Değerler için Yüz Yüzünü Uz:[Dönetici:0) Tam sayım sayılarının tam tersi, tam sayım değişkeni, sayı 2 ^24'ü aşsa (yaklaşık 16 milyon) tek-precision yüzler, bunun yerine 32-bit tamsayı kullanın.

Data Type

Çeşitli araçlar veri türlerinin doğru şekilde yorumlandığını doğrulamaya yardımcı olur:

  • [FONT:0)Profibus Test / Analiz (örneğin, ProfiTrace, NetTEST II):) Bu cihazlar telegramları yakalar ve yapılandırılmış veri türleri ile birlikte ham serileri gösterebilir.
  • [FONTC Online ve İzleme Tabloları: Çoğu PLC programlama ortamı, ilan edilen veri türlerindeki değişkenleri online izlemelerine izin verir.Eğer bir ham tamsa yüz olarak gösterirse, dönüşüm visibly yanlış olacaktır (örneğin, küçük bir sıcaklık büyük bir sayı olarak görünür).
  • [FOD Editor veya Siemens GSDView gibi Yazılımlar FD dosyaları parse GSD dosyaları parse ve modül başına tam veri tip tanımlarını görüntülemek, komisyonlamadan önce yanlış eşleşmeleri tanımlamaya yardımcı olabilir.

Sonuç ve En İyi Uygulamalar

Profibus veri türleri endüstriyel otomasyonda güvenilir iletişimin yataklılarıdır. Basit Boolean bayraklarından karışık tiplerle yapısal kayıtları yapılandırın, her veri türü, sistemi doğru, bant genişliği ve tanısal açıklıklara hizmet eder.

Başarılı projeler sağlamak için, bu en iyi uygulamaları benimsemek:

  • Her zaman cihazın GSD dosyasına ve profil spesifikasyonuna PLC programında veri türlerini tanımlamadan önce danışın.
  • Yüksek hassas gerektiren ölçümler için yüzen veri türlerini kullanın veya mühendislik ünitesi ölçeklendirme şeffaf olmalıdır.
  • Tanık bayraklar için biraz dizeler, döngüsel yuva sayısını azaltmak için.
  • Komiser sırasında bir otobüs analiz cihazı veya online izleme aracı kullanarak sipariş ve ayarlayın.
  • Tüm veri tipi haritaları gelecekteki bakım ve sorun gidermeyi basitleştirmek için mühendislik dokümanlarında.

Profibus veri türlerine usta olarak, otomasyon profesyonelleri yalnızca işlevsel değil aynı zamanda sağlam, ölçeklenebilir ve Wikipedia makalesini korumak için kullanılabilir.)Profibus International web sitesi) teknik özellikler ve uygulama notları için kullanılabilir.C Kapsamlı bir tedavi ayrıca CSST:2Profibus Makalesi ve resmi URL’ye ihtiyaç duyar (FLT:0)