ICS 25. 040 N 10
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z 25740.2—2010
PROFIBUS & PROFINET 技术行规
PROFIdrive
第2部分：行规到网络技术的映射 PROFIBUS & PROFINET technical profile PROFIdrive--Part 2: Mapping of
profiles to network technologies
2011-05-01 实施
2011-01-14 发布
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 GB/Z 25740.2--2010
目 次
前言引言
I VIE
范围 2规范性引用文件 3术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 3.2缩略语 4 到PROFIBUS DP的映射 4. 1 概述 4. 2 到PROFIBUS数据类型的映射 4.3PROFIBUS DP上的基本模型 4.3.1 通信设备 4.3.2 通信关系 4.3.3 通信网络 4.3.4 通信服务· 4.3.5 P-Device通信模型· 4.3.6 基本模型状态机· 4. 3.7 CO定义 4.4PROFIBUS DP上的驱动模型 4.4.1 P-Device 4.4.2 驱动单元· 4.5DO IO数据 4.5.1用于DO IO数据组态的CO 4.5.2标准报文组态 4.5.3DP从站间的循环数据交换(DXB) 4.6参数访问· 4.6.1 用于参数访问的 PAP 4.6.2基本模式参数访问机制的定义· 4. 7 P-Device 组态· 4. 7. 1 PROFIBUS DP 上的 P-Device 组态 4.7.2 PROFIBUSDP上的驱动单元组态· 4.7.3获取驱动对象 ID (DO-ID) 4.8报警机制… 4.9时钟同步操作· 4.9.1等时同步DP周期的顺序 4.9.2时间设置· 4.9.3启动，循环操作 4.9.4参数化和组态(Set_Prm,GSD)
1
....
..... ...
8 8 9 9 10 11 12 13 13 13 14 14 14 15 17 24 24 26 32 32 32 34 36 36 36 37 41 48 I
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4.9.5时钟周期产生（全局控制）和时钟周期保存 4.9.6监视机制· 4.10PROFIBUSDP特定参数 4.10.1通信接口相关参数概述 4.10.2 特定参数的定义 4. 11 应用类的特定通信功能 5到 PROFINET IO 的映射 5. 1 概述 5.2 到PROFINETIO数据类型的映射
49 53 54 54 55 56 56 56 .56 .57 57 58 58 59 60 62 63 63
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PROFINET IO中的基本模型 5.3.1 通信设备 5.3.2 通信关系· 5.3.3 通信网络· 5.3.4 通信服务· 5.3.5 P-Device通信模型 5.3.6 基本模型状态机.. 5.3.7 CO的定义 5. 4 PROFINETIO中的驱动模型 5. 4.1 P-Device 5.4.2 驱动单元· 5.4.3 DO 结构· 5.4.4模块标识号和API的定义 5.4.5子模块标识号的定义 5.5 DO IO 数据 5.5.1用于 DO 1O数据组态的 CO 5.5.2I0数据生产者和消费者状况 5.6参数访问· 5.6.1用于参数访问的PAP 5.6.2基本模式参数访问.·· 5.7 P-Device 组态.. 5. 7. 1 PROFINET IO 上的 P-Device 组态 5.7.2 PROFINETIO上的驱动单元组态 · 5.7.3 获取驱动对象 ID(DO-ID) 5.8报警机制. 5.8.1诊断对象的使用. 5.8.2报警机制的使用· 5.8.3 ChannelDiagnosisData 结构的使用 5.8.4　ChannelErrorType 的使用 5.8.5 诊断信息的按需访问…· 5.9时钟同步操作. 5.10PROFINET IO特定参数 5. 10. 1 通信接口相关参数概述 5.10.2特定参数的定义 1
5.3
63 64 64 65 65 67 67 67 67 67 68 69 69 70 70 71 71 71 .72 72 73 73 74 74 75
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+业
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P
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电电电电心
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5.11应用类特定通信功能参考文献
76 77
图 1PR()FIdrive文件结构图2　PROFIdrive驱动系统中的PROFIBUS DP设备图3PROFIBUSDP上的PROFIdrive设备及其之间的关系图4PROFIBUSDP上PROFIdrive通用通信模型图5PROFIBUS DPDXB通信说明.. 图 6PROFIBUS DP 上的PROFIdrive 同步通信· 图 7 PROFIBUS 上的 P-Device 通信模型· 图 8 PROFIBUS DP上基本模型状态机的映射图 9 PROFIBUSDP特定P-Device逻辑模型（多轴驱动器）图 10 PROFIBUS槽到PROFIdrive DO的映射· 图 11 DXB通信的应用示例图 12 具有 DXB关系的构 P-Device 内部数据流图 13 DXB订阅者表（在Prm-Block 中）的结构图14 具有从站到从站通信的PROFIBUS报文时序图 15 PROFIBUS同构的P-Device的PAP和参数访问机制图 16 PROFIBUS 异构 P-Device的 PAP和参数访问机制图 17 通过MS1 AR或MS2AR的报文序列图18 驱动单元结构图 19 PROFIBUSDP上模块化驱动单元类型的组态和通信通道图 20 PROFIBUS DP 上DU参数 P978(所有DO-ID的列表)的含义图 21 PROFIBUSDP上复杂模块化驱动单元P978的示例图 22 等时同步DP周期的顺序图 23 时间设置图 24 示例：最简单的DP周期图 25 优化的DP周期·.. 图 26 示例：优化的DP周期（TMAP:2×Tpp）图 27 启动(时间顺序) 图 28 阶段1：从站参数化，组态图 29 阶段2:使用时钟全局控制的PLL同步图30 阶段 3：从站应用与主站 Sign-Of-Life 的同步· 图 31 启动过程的阶段2和阶段3的状态图· 图 32 阶段 4：主站应用到从站 Sign-Of-Life的同步图 33 示例：从启动到循环操作（阶段1）（TMAPc/Tp=2/1）图 34 示例：从启动到循环操作（阶段2）（TMAPC/Tmp=2/1）图 35 示例：从启动到循环操作（阶段3）（TMAPc:/Tpp=2/1）图 36 示例：从启动到循环操作（阶段4）（TMAPC/TDp=2/1）图37 示例：从启动到循环操作（阶段5）（TMAPc/TDp=2/1）图 38 在从站内用于时钟保存的PI.I. 图 39 运行时间补偿图40 DP 周期违反
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10 11 12 13 13 14 18 21 22 23 25 26 27 33 34 35 36 36 37 39 40 41 42 42 43 44 45 46 47 47 47 48 48 51 53 54 I
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图 41 示例：时钟失效（在4个DP周期后出现故障）图42PROFIdrive驱动系统中的PROFINETIO设备图 43 PROFIdrive设备和它们在PROFINETIO上的关系图 44 PROFINETIO上的PROFIdrive通用通信模型图 45 用于PROFINETIO上的PROFIdrive的同步通信图46 PROFINET IO 上的 P-Device通信模型· 图 47 IOAR和监控设备AR的内容· 图 48 用于 P-Device间循环数据交换的 M CR 图 49 基本模型状态机在 PROFINET IO 上的映射图 50 PROFINET特定逻辑P-Device模型（多轴驱动器）图 51 用 PROFINET IO 子模块(CO)表示 PROFIdrive DO : 图 52 PROFINET IO 上 P-Device 的层次模型·.. 图53 DOIO数据块的模块化（示例）· 图 54 用于基本模式参数访问的请求和响应的数据流· 图 55 PROFINETIO上的模块化驱动单元类型的组态和通信通道图 56 PROFINETIO 上DU的参数 P978"所有 DO-ID列表”的含义图 57 根据故障类机制生成诊断数据图 58 同步数据周期的序列
54 57 58
.... 59
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60 60 61 62
... 63 63 64 65 67 69
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表 1 数据类型的映射表 2 标准报文的 DP ID 和 PROFIdrive ID 表 31 个驱动轴,标准报文 3 表 42个驱动轴,标准报文 3 表 52 个驱动轴,标准报文 3,每个轴一个 DXB链接,1 个链接 2 个字表61个驱动轴，标准报文20…· 表 7 从站No.11（发布者）表8 从站No.12（发布者和订阅者）表 9 涂敷驱动器的DXB通信链接的组态表 10 从站 No.10(订阅者）表 11 放卷机DXB通信链接的组态表 12 用于从站与从站通信(数据交换广播,DXB)的参数(Set_Prm，GSD) 表13 用于 PROFIBUS DP参数访问的服务· 表14 为参数访问定义的 PAP 表 15 DP 从站处理的状态机表 16 MS1/MS2AR报文帧，写请求· 表 17 MS1/MS2 AR报文顿，写响应· 表18 MS1/MS2AR报文顿，读请求·…. 表19 MS1/MS2 AR报文顿，读响应· 表 20 过程数据ASE报文，错误响应表 21 PROFIdrive错误类别和代码的分配表 22 数据块长度…· 表23 由于过程数据ASE数据块长度引起的限制表 24 用于MS1/MS2 AR服务的GSD参数· v
15 16 16 17 17 19 19 20 20 20 24 26 27 27 28 28 28 29 29 30 31 31 32
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表 25 用于启动、循环操作的 DP服务表 26 “时钟周期同步驱动器接口”使用的参数(Set_Prm，GSD) 表 27 同步类型的可能组合表 28 等时同步模式的条件表 29 PLL的输人信号表30 PLL的输出信号· 表 31 通信系统接口的PROFIBUS DP特定参数的概述· 表 32 按参数号列出的PROFIdrive特定参数表33 参数963中波特率的编码· 表 34 应用类的特定通信功能··· 表35 数据类型映射表36 子模块 ID的结构表37 子模块类型类的定义表38 参数访问模式(PAP)的定义表 39 AlarmNotification-PDU 的使用表40 ChannelDiagnosisData 使用表41 ChannelErrorType 的使用表 42 DiagnosisData 的使用表 43 用于“通信系统接口”的特定PROFINETIO参数概述表44 按参数号列出的PROFIdrive 特定参数
1
48 50 51 52 52 55 55 55 56 56 66 66 67 71 72 73 73 75 75 76
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表 45 应用类的特定通信功能
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前言
GB/Z 25740《PROFIBUS ＆PROFINET技术行规 PROFIdrive》分为如下 2个部分： GB/Z25740.1-2010《PROFIBUS&PROFINET技术行规PROFIdrive　第1部分：行规规范》； GB/Z25740.2—2010《PROFIBUS＆PROFINET技术行规PROFIdrive　第2部分：行规到网络
技术的映射》；
本指导性技术文件为GB/Z25740第2部分。 GB/Z25740.2—2010修改采用PROFIBUS国际组织技术规范《PROFIBUS＆PROFINET驱动
行规PROFIdrive技术规范》,在技术内容上与原技术规范没有差异，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/T 1.1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：王麟琨、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、欧阳劲松、惠敦炎、陈忠华、侯凯。
I GB/Z 25740.2—2010
引言
IEC61800-7-1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。这种接口可以被嵌人控制系统内。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”）。 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人和输出，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），现已定义了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，并且是多种多样的。
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IEC 61800-7系列标准。IEC 61800-7-1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： —一向系统集成商提供的支持可以少花精力；
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：一不受总线技术影响； —~易于进行设备的集成；
与驱动器的制造商无关。 对于系统集成商（构建模块、机器、成套装置等）：
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；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编写接口软件，以处理原本不应由他们负责的工作。
某些应用需要在现有配置中进行设备替换或新设备的集成。这样就会面对不同的不相兼容的解决方案。采用一种驱动行规和制造商特定的扩展的解决方案，可能是不可接受的。这就降低了选择的自由度，使所选择的设备从最适合于该应用改变至可用于特定物理接口并得到控制器支持。
图1表示本部分与IEC61800和IEC/TR62390的关系。设计符合本指导性技术文件的设备不需符合IEC61800-7-1中通用PDS接口规范。IEC61800-7-1可被用来指导人们从驱动器的抽象视角按照IEC 61800-7-1中的抽象名词术语进行转换，例如将PROFIdrive的命令转换为更通用的术语。