Los modernos dispositivos de campo ofrecen una amplia gama de información y ejecutar las funciones que se han ejecutado anteriormente en los autómatas programables y sistemas de control. Para ejecutar estas tareas, las herramientas para la puesta en marcha, mantenimiento, ingeniería y parametrización de estos dispositivos requieren una descripción exacta y completa de los datos del dispositivo y las funciones, tales como el tipo de función de aplicación, los parámetros de configuración, rango de valores, las unidades de medida, por defecto valores, los valores límite, identificación, etc. Lo mismo se aplica al sistema de control/controlador, cuyo dispositivo específico de parámetros y formatos de datos también deben darse a conocer (integrado) para asegurar el intercambio de datos sin errores con los dispositivos de campo.
PROFIBUS ha desarrollado una serie de métodos y herramientas (" tecnologías de integración") para este tipo de descripción del dispositivo, que permiten la estandarización de dispositivo de la gestión. La gama de potencia de estas herramientas está optimizada para tareas específicas, lo que ha dado lugar a la integración del dispositivo escalable a largo plazo. Por lo tanto las herramientas se ponen juntas en una especificación con tres volúmenes.
En la automatización de fábrica, por razones históricas, el GSD se utiliza preferiblemente, pero aumenta el uso de FDT también. En la automatización de procesos, dependiendo de los requisitos, EDD y FDT se utilizan (ver fig. 30).
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Fig 30: Tecnologías de integración en PROFIBUS
Métodos de descripción del dispositivo:
Las funciones de comunicación de un dispositivo PROFIBUS se describen en una lista de características de comunicación (GSD) en un formato de datos definido, el GSD es muy adecuado para aplicaciones simples. Es creado por el fabricante del dispositivo y se incluye en la entrega del dispositivo.
Las características de la aplicación de un dispositivo PROFIBUS (características del dispositivo) se describen por medio de un lenguaje universal Electronic Device Description (EDDL). El archivo (EDD) creado de esta manera también es proporcionada por el fabricante del dispositivo. El intérprete de la base del EDD está muy probado para aplicaciones con mediana complejidad.
Para aplicaciones complejas también existe la solución de mapeo de todas las funciones específicas del dispositivo, incluyendo la interfaz de usuario para la parametrización, diagnóstico, etc, como componente de software en un Device Type Manager (DTM). El DTM actúa como el "conductor" del dispositivo frente a la interfaz de FDT normalizada, que se implementa en la herramienta de ingeniería o en el sistema de control.
Un GSD es un archivo legible de texto ASCII y contiene tanto generales como específicos de las especificaciones del dispositivo para la comunicación. Cada una de las entradas describe una característica que es soportado por un dispositivo. Por medio de palabras clave, una herramienta de configuración lee la identificación del dispositivo, los parámetros ajustables, el tipo corres-pondiente de datos y los valores límite permitidos para la configuración del dispositivo desde el GSD. Algunas de las palabras clave son obligatorias, por ejemplo, Vendor_Name.
Otras son opcionales, por ejemplo Sync_Mode_supported. Un GSD re-coloca a los manuales ya convencionales y es compatible con controles automáticos para los errores de entrada y consistencia de los datos, incluso durante la fase de configuración.
Estructura de un GSD
Un GSD se divide en tres secciones:
Especificaciones generales
Esta sección contiene información sobre los nombres de los proveedores y el dispositivo,
hardware y software versiones de liberación, así como el apoyo tasas de transmisión, los intervalos de tiempo para posibles tiempos de vigilancia y asignación de señal en el conector de bus.
Especificaciones del Maestro
Esta sección contiene todos los parámetros del maestro relacionados, tales como el número máximo de esclavos se pueden conectar o cargar y descargar opciones. Esta sección no está disponible en los dispositivos esclavos.
Especificaciones de esclavos
Esta sección contiene toda la información esclavo específico, como el número y tipo de canales de E / S, la especificación del texto de diagnóstico y información sobre los módulos disponibles en el caso de dispositivos modulares.
También es posible integrar el mapa de bits archivos con los símbolos de los dispositivos. El formato de la GSD ha sido diseñado para una máxima flexibilidad. Contiene listas, tales como los tipos de transmisión soportados por el dispositivo, así como la opción para describir los módulos disponibles en un dispositivo modular. El texto plano también se puede asignar a los mensajes de diagnóstico.
Hay dos maneras de utilizar el GSD:
• GSD para dispositivos compactos cuyo bloque de configuración que ya se conoce en la entrega. Este GSD se pueden crear por completo por el fabricante del dispositivo.
• GSD para dispositivos modulares cuyo bloque de configuración no se ha especificado de manera concluyente en la entrega. En este caso, el usuario debe utilizar la herramienta de configuración para configurar el GSD de acuerdo con la configuración del módulo real.
Al leer el GSD en la herramienta de configuración (en un configurador PROFIBUS), el usuario es capaz de hacer un uso óptimo de las características especiales de comunicación del dispositivo.
Certificación con GSD
Los fabricantes de dispositivos son los responsables de la cobertura y calidad de la GSD de sus dispositivos. Presentación de un perfil de GSD (contiene la información del perfil de una familia de dispositivos) o una persona dispositivo de GSD (específico del dispositivo) es esencial para la certificación de un dispositivo.
PNO Apoyo
Para apoyar a los fabricantes de dispositivos, el sitio Web de PROFIBUS tiene una
especial de GSD editor / corrector disponible capaz de descargar, lo que facilita la creación y verificación de archivos GSD.
La especificación de los formatos de archivo GSD se describe en el siguiente GSD PROFIBUS guía, el Decreto N º 2.122.
Nuevos escenarios de desarrollo
de funciones de la comunicación de PROFIBUS continuamente integrada en el GSD por la PNO. Así, las palabras clave para DP-V1 se puede encontrar en la Revisión de GSD 3 y aquellos para DP-V2 en la Revisión GSD 4.
Identificación del fabricante
Cada esclavo PROFIBUS y cada maestro clase 1 debe tener un número de identificación. Esto es necesario para que un maestro puede identificar los tipos de dispositivos conectados sin la necesidad de los gastos generales de protocolo extensas. El maestro compara el número de identificación de los dispositivos conectados con los números de identificación especificados en los datos de configuración de la herramienta de configuración. La transferencia de los datos del usuario no se inicia hasta que los tipos correctos de dispositivos con las direcciones de estación correctos están conectados al bus. Esto asegura una protección óptima contra los errores de configuración.
Para un número de identificación para cada tipo de dispositivo, los fabricantes de dispositivos deben solicitar a la organización de usuarios PROFIBUS, que también se encargan de la admi-nistración de los números de identificación. Los formularios de solicitud se puede obtener de cualquier organismo regional o desde el sitio Web de PROFIBUS en Internet.
Perfil ID
Una serie especial de números de identificación (números de identificación de genéricos) han sido utilizados para dispositivos de campo para el proceso de Automation and Drives, respectivamente: 9700h - 977Fh o 3A00h - 3AFFh. Todos los dispositivos de campo que correspondan a las especificaciones de la versión PROFIBUS PA Perfil de Dispositivos 3.0 o superior, o la versión PROFIdrive 3, puede utilizar los números de identificación de esta gama especial. La especificación de estos números de identificación de perfiles ha aumentado aún más la capacidad de intercambio de estos dispositivos. El número de identificación para ser seleccionado para el respectivo dispositivo depende de varios factores, por ejemplo en el caso de los dispositivos de PA en el tipo y número de bloques de función existentes. El número de identificación 9760H está reservado para los dispositivos de campo PA que proporcionan varios bloques de función de diferentes dispositivos (multivariable). Convenciones especiales también se aplican a la designación de los archivos GSD de estos aparatos de campo PA. Estos se describen en detalle en el perfil de PA dispositivos.
El número de perfil Identificación primero reservado para PROFIdrive (3A00h) se utiliza durante la acumulación de conexión DP-V1 para comprobar que el maestro y el esclavo están utilizando el mismo perfil. Los esclavos que reconocen positivamente este apoyo el identificador del canal de parámetros DP-V1 se describe en el perfil PROFIdrive. Todos los números de identificación del perfil más sirven para identificar independientes del proveedor archivos GSD. Esto permite la intercambiabilidad de los dispositivos del fabricante diferente sin la necesidad de configuraciones de buses nuevos. Por ejemplo, el modo VIK-NAMUR con independiente del proveedor GSD PROFIdrive se define como un componente del perfil PROFIdrive para la industria química.
El GSD es insuficiente para describir los parámetros relacionados con las aplicaciones y funciones de un dispositivo de campo (por ejemplo, parámetros de configuración de rangos de valores, unidades de medida, valores por defecto, etc.) Esto requiere un lenguaje de descripción más potente, que se ha desarrollado en la forma de la aplicación universal Electronic Device Description Language (EDDL). Por encima de todo, la EDDL proporciona el lenguaje significa para la descripción de la funcionalidad de los dispositivos de campo.
Este también contiene mecanismos de apoyo para
• integrar las descripciones de los perfiles existentes en la descripción del dispositivo.
• permitir que las referencias a los objetos existentes, de modo que los suplementos sólo requieren una descripción,
• permitir el acceso a los diccionarios estándar y
• permite la asignación de la descripción del dispositivo a un dispositivo.
Uso de los fabricantes de dispositivos EDDL puede crear el archivo correspondiente del EDD para sus dispositivos que, al igual que el archivo GSD, suministra la información del dispositivo a la herramienta de ingeniería y, posteriormente, al sistema de control.
EDD aplicación
El EDD es una fuente muy versátil de la información, por ejemplo
• Ingeniería
• Puesta en marcha
• Tiempo de ejecución
• Gestión de Activos
• Documentación y comercio electrónico
Ventajas del EDD
El EDD ofrece importantes ventajas a los usuarios de dispositivos y a los fabricantes.
El usuario uniforme y una interfaz de operación de ayuda al usuario por
• Reducir los gastos de formación
• Funcionamiento fiable
• Una sola herramienta para todas las aplicaciones
• Validación de los datos de entrada
El fabricante del dispositivo es compatible con el hecho de que el desarrollo de una EDD es muy fácil y rentable.
• Sin un conocimiento específico, por el desarrollador de dispositivos
• Mediante el uso de Jornadas Europeas del Desarrollo existentes y las bibliotecas de texto
• Por conveniencia universal simple de dispositivos complejos
El EDD también proporciona protección de la inversión tanto para los usuarios y las manufacturas debido a una EDD es independiente de sistemas operativos y de fácil alcance.
Nuevos escenarios de desarrollo
Al igual que con el GSD, el EDDL también estará sujeta a actualización que se mantenga en sintonía con el desarrollo continuo de avance de la tecnología del dispositivo. Actualmente se está trabajando en una especificación única para la semántica y dinámicos para la descripción de los esclavos de hardware modulares.
La especificación de la EDDL es un componente integral de la IEC estándar internacional 61804. Es en-incluidos en la guía PROFIBUS 2.152.
Los lenguajes de descripción existentes para la configuración y parametrización tienen sus límites. Esto queda claro cuando, por ejemplo:
• Los complejos y no estandarizados características de los dispositivos de campo inteligentes, incluyendo las capacidades de diagnóstico se deben hacer utilizable para el operador de la planta o
• en la "Optimización de los activos" de campo, funciones para el mantenimiento preventivo o para los procedimientos de mantenimiento no deben ser apoyadas.
• el funcionamiento de los dispositivos tiene que ser "encapsulados" en el software (tecnología de seguridad, calibración, etc.)
Estas áreas de tareas complejas, requieren una "herramienta auxiliar" que permite a los fabricantes de dispositivos para proporcionar a los usuarios con características muy específicas y también la ampliación de sus dispositivos de campo en forma estandarizada, y que al mismo tiempo que permite a los fabricantes de sistemas de automatización de la integración de estas características de los dispositivos de campo en el sistema de control a través de interfaces estandarizados.
La solución a esto es el concepto de interfaz de bus de campo independiente de la FDT / DTM (ver fig. 31), que se desarrolló en un grupo de trabajo de la ONP y la ZVEI (Central-Como asociación de la Industria Eléctrica) y puesta a disposición.
La interfaz FDT
La definición de una interfaz universal proporciona la capacidad de implementar adecuados creados en todos los componentes de software de ingeniería u otras plataformas de integración de sistemas de automatización equipados con esta interfaz. Esta interfaz ha sido especificado y designado FDT (Field Device Tool).
La especificación FDT está disponible actualmente como versión 1.2. La especificación de la FDT está contenida en la guía PROFIBUS 2.162.
Fig 31: Concepto FDT/DTM
Descripción del dispositivo, como componente de software
Las funciones específicas de diálogo y de un dispositivo de campo para la parametrización,
configuración, diagnóstico y mantenimiento, con interfaz de usuario, se asignan en un componente de software. Este componente se llama el DTM (Device Type Manager), y está integrado en la herramienta de la ingeniería o el sistema de control sobre la interfaz FDT.
Un DTM utiliza la función de enrutamiento de un sistema de ingeniería para la comunicación a través de los niveles jerárquicos. Además, utiliza su gestión de datos del proyecto con control de versiones. Funciona como un "conductor", similar a un controlador de impresora, que el proveedor de la impresora incluye en la entrega y se debe instalar en el PC del usuario. El DTM es generado por el fabricante del dispositivo y se incluye en la entrega del dispositivo.
Generación de DTM
Hay varias opciones para generar el DTM:
• La programación específica en un lenguaje de programación más alto.
• La reutilización de componentes existentes o herramientas a través de su encapsulación como DTM.
• Generación de una descripción del dispositivo existente mediante un compilador o intérprete.
• El uso del kit de herramientas de MS VisualBasic DTM.
Con los DTM es posible tener acceso directo a todos los dispositivos de campo para fines de planificación, diagnóstico y mantenimiento de una estación de trabajo central. Un DTM no es una herramienta independiente, sino un componente ActiveX con interfaces definidas.
Beneficios para el usuario de FDT / DTM
El concepto FDT / DTM es independiente del protocolo y, con su cartografía de las funciones del dispositivo en el software componentes, abre interesantes opciones de nuevos usuarios.
El concepto incorpora las opciones de integración, donde son más útiles, en las áreas de ingeniería, diagnóstico, servicio y gestión de activos liberados de las tecnologías de la comunicación específicas de los buses de campo diferentes y el medio ambiente específicos de ingeniería de sistemas de automatización.
La norma FDT proporciona una base para las soluciones integradas desde el campo a las herramientas y los métodos de gestión empresarial.
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