GB/Z 25740.1-2010 PROFIBUS ＆ PROFINET技术行规 PROFIdrive 第1部分：行规规范

ICS25．040

N10

a酋

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

25740．1—2010

GB／Z

PROFIBUS&PROFINETtechnicalPROFIdrive--

profile

Part1：Profile

specifications

201

1-01_14发布

丰瞀鹊鬻瓣警雠瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”’

25740．1—2010

GB／Z

目次

前言…-…………………

引言…--…·

………--………··

1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………-…··瞪X●●●●0

4概述-’……………。0

4．1特点……………-………………·0

4．2要求…………-···

4．3PROFId“ve行规的目标-…………

5数据类型…………--··

5．1数据类型概述………--………··

5．2标准数据类型…-

5．3行规特定数据类型………………·0，，，，0

5．3．1概述-·……………-………-……0

5．3．2归一化数值：N2、N4…………0

5．3．3归一化数值(可变归一化)X2、X40

5．3．4定点值：E2……-0

5．3．5定点值：(24……-……………··

………………一

5．3．6比特序列：V2

5．3．7四位位组：I。2………--…………

5．3．8时间常数：T2、T4……--……

5．3．9时间常数：1)2…．-

5．3，10时间常数的倒数：R2………··

6规范……………-…。。

6．1自动化系统中的驱动集成……-…-

6．1．1概述……………··

6．1．2基本模型………一

6．1．3驱动模型………一

6．1．4P—Device通信模型--………·…

6．1．5应用模型和应用类……………··

6．2参数模型……………-………--…·

6．2．1参数定义………··

6．2．2全局参数和局部参数…………··

6．2．3基本模式参数访问…--………··

6．3驱动控制应用进程-………-·……

6．3．I通用轴类型驱动对象结构……··

，弘弘硒踮弘丛加均"¨¨¨n¨加m加加0

25740．1—2010

GB／Z

6．3．2控制字和状态字--………………··55

………··

6．3．3工作模式和状态机……61

6．3．4DO74

IO数据……·

…·

6．3．5动态伺服控制(DSC)………83

6．3．6位置反馈接口……·86

6．3．7外围设备……-…106

6．3．8警告、消息、故障、诊断……………106

6．3．9标识………--…113

6．3．10驱动器复位(上电复位)…………116

6．3．1l参数的操作优先权和控制优先权118

6．3．12用户数据可靠性…119

6．3．1．3应用类的专用DO功能………122

6．4参数定义……………124

6．4．1按功能列出的PROFIdrive参数124

6．4．2按参数号列出的PROFldrive参数126

6．5过程工艺中的驱动集成……-……135

6．5．1概述……………135

6．5．2命令和核对信号…136

6．5．3状态图……………138

6．5．4不可屏蔽中断和外部互锁………139

6．5．5标准报文………140

………

参考文献………142

图1PR()Fldrive文件的结构………

图2PROFIdrive设备及其通信关系………………·-

图3PROFIdrive自动化系统的通用通信模型……··

图4PROFldrive设备(包括一个或多个功能对象)··

图5对象模型中的层次关系………-·

图6PROFIdrive基本模型包括“应用层”和“通信层”

图7时钟同步操作的典型用例…··

图8时钟同步操作的通用模型……·-

图9基本模型状态机………………

图10通用驱动单元模型……………·-

图11通用驱动对象结构…………·……………··

图12轴类型驱动对象的主要功能模型……………··

PRoFIdrlve

图13P—Device分类…··

图14PROFIdrive驱动单元分类…··

图15PROFldrlve设备间可用的通信服务总览…··

图16应用类1………·

图17应用类2………·

图18应用类3………

图19应用类4……-………………··

图20应用类5……··Ⅺ地坨¨坞M¨坫¨¨他地¨均趵孔龃匏站捣

Ⅱ

GB／Z25740．1—2010

图应用类6……………··

图示例：多轴／模块化驱动单元的全局参数和局部参数总览

图字和双字的字节顺序………………-……………··

图基本模式参数访问的数据流……………··

图25PROFIdrive轴类型DO的通用功能元素…-…-………

图26PROFIdrive轴类型DO的功能块图………………--

图27所有工作模式的通用状态图…………

图28具有应用类1功能的PROFIdrive轴DO的通用功能·-

图29用于应用类l和应用类4的速度设定值通道…………

图30具有应用类4功能的PRoFId“ve轴DO的通用功能-·

图31用于应用类4的简化的速度设定值通道(可选)………··

图32具有应用类3功能的PROFIdrive轴DO的通用功能··

图33程序子模式下运动控制器的功能………··

图34在MDI子模式下运动控制器的功能……………·

图35程序子模式中定位模式的状态图………··

图36MDI子模式中定位模式的状态图………………··

图37返回参考点规程：参考点位置设定……··

图38返回参考点规程：由控制器终止……·-………-………··

图39激活移动任务……………·-

图40移动任务的立即改变………………··

图41组态报文示例…………··

图42不带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构

图43带DSC的基于速度设定值接口的位置控制电路结构··

图44传感器接口示例…………·……………··

图45示例1：实际值格式……………-……-…··

图46示例2：实际值格式…………………·-

图47示例3：实际值格式……··

图48示例4：实际值格式……··

图49示例5：实际值格式……··

图50示例6：实际值格式……··

图51示例7：实际值格式………·

图52示例8：实际值格式………·

图53表示状态和转换的位置反馈接口状态图………………··

图54传感器可确认错误的确认……………--·

图55传感器不可确认错误的确认………·

图56时序图：运行中测量～时序1……………

图57时序图：运行中测量时序2………·-·…

图58参考标记搜索时序图……………·

图59关于PROFIdrive的诊断机制的总览……

图60警告机制的运行…………

图6l故障缓冲机制的总览………--…………

图62对故障缓冲机制的故障确认……………

图63故障缓冲机制中故障消息的处理………-……………

孔踮盯们弘弱舵鹊舛踮铋卯够∞”陀船他他M盯踮雅盯∞∞∞如毗叭叭叭％吡∞∞舛∞凹∞吣∞mⅢ

25740．1—2010

GB／Z

图64后续系统的故障缓冲器示例…‘1

图65故障号列表示铡…………-1

图66驱动器复位：直接启动(P972—1)1

图67OfI．ife永久失效……．．1

示例：控制器的Sign

图68示例：控制器的I．s暂时性失效(负偏差)……l

图69示例：控制器的I，s暂时性失效(正偏差；双步)1

图70示例：DOLS永久性失效…’1

图71示例：DOLS暂时性失效(负偏差)………．．1

图72示例：D()LS暂时性失效(负偏差；双步)…．．l

DOOfl

图73SignLife失效计数器(轴特定)的值与传输的控制器Sign—Of—I．ife的关系

图74根据VIK—NAMUR的驱动集成的功能和接口……·………………1

图75依据VIK—NAMUR导则的驱动接口的基本结构…·-……………‘1

图76VIKl

NAMUR过程工艺工作模式的速度设定值通道……………‘

图77过程工艺工作模式，控制字1的比特】5和状态字l的比特lo、1l、13、14……‘1

图78过程工艺工作模式，不可屏蔽中断和外部互锁-…………………’l¨屹”均如趵肌趴龃毖L盆踮粥∞如

表1标准数据类型……-‘～

表2行规特定数据类型………………一，0

表3N2、N4的取值范围…………‘¨0

¨

表4N2、N4的编码…………‘‘0

表5X2、X4取值范围………………··一0

-……………’’一

表6X2、X4编码(例如x=12、28)0

表7E2的取值范围--…………一0

表8E2编码…………·……………。’一

表9C4取值范围…-…--

·-……

表10V2编码

…………-’’…………

表11I，2编码

2

表1T2、T4的取值范围………………

表13D2的取值范围…………………

表14R2的取值范围………………

表15应用类…………-………………

表16参数定义……

表17参数描述元素………………

表18参数描述元素“标识符(ID)”-…··

表19参数描述元素“变量属性”……

表20对于sI单位的变量索引和转换索引…………

表21转换索引的转换值(S1单位)……

表22变量索引和转换索引(US单位)………………．

表23转换索引的转换值(USA单位)………………．

表24参数描述元素“10数据参考值／IO数据归一化”．

．

表25用于参数描述的文本数组……………--……

表26数据类型Boolean的文本数组…．

表27数据类型V2(比特序列)的文本数组…-……··．

表28基本模式参数请求……………．0加m如加¨u加弘弱黔嬲卯∞n站弘弘弘弘盯

Ⅳ

25740．1—2010

GB／Z

表29基本模式参数响应……………

表30Attribute、NumberofElements和Subindex的允许组合…

表31基本模式参数访问的参数请求／参数响应中的字段编码…

表32基本模式参数响应中的错误号……………

表33参数管理器处理的通用状态机……………-·

表34序列1：参数请求·………·…··

………-………

表35序列1：数据为“Word”数据类型的参数正响应………

表36序列l：数据为“Doubleword!’数据类型的参数正响应……

表37序列1：参数负响应……-…………………

表38序列2：参数请求………………·………

表39序列2：参数正响应…………

表40序列2：参数负响应……--……·

表4l序列3：参数请求………

表42序列3：参数正响应……………

表43序列3：参数负响应……………

表44序列4；参数请求…………·……-……………-

表45序列4：参数正响应………--………………·-

表46序列4：参数负响应…………-………………··

表47序列5：参数请求…………

表48序列5：参数正响应……………

表49序列5：参数负响应…………………··

表50序列6：参数请求……………

表51序列6：参数正响应：对所有参数的访问都正确………--………·…………

表52序列6：参数负响应：第一个和第三个参数访问正确，第二个参数访问错误

表53序列7：参数请求…………-…·

表54序列7：参数正响应：所有参数访问正确……

表55序列7：参数负响应：第一个和第三个参数访问正确，第二个参数访问错误

表56序列8：参数请求……………

表57序列8；数据类型为“Word”数据(例如ID)的参数正响应…

表s8序列8：具有文本的参数正响应………·……

表59序列8：参数负响应…··…………………··

表60序列9：参数请求…--……·…………………

表61序列9：参数正响应…………·……………

表62序列9：参数负响应…………-·-

表63序列10：参数请求…………·……………··

表64序列lO：参数正响应……………………

表65序列10：参数负响应………

表66序列11：一个请求中的值、描述和文本的请求……………

表67序列11：参数正响应：所有参数访问都正确………--………·

表68控制字1中各比特赋值总览……-……·……

表69速度控制／定位控制的控制字1(STWl)中的公共控制比特赋值详解…

表70速度控制模式的控制字1(STWl)中的特殊比特赋值详解………………

表7l定位模式的控制字1(STWl)中的特殊比特赋值详解…

卯明∞¨钙““舭甜¨拍拍媚蛎们拍．。们盯们盯蝎蝎骢∞∞∞∞∞印钉钉叽弛跎弛跎弱邓％％卯卯、

25740．卜一2010

GB／Z

表72控制字2的各比特赋值总览…………·

表73状态字1的各比特赋值总览……--…·

表74速度控制模式／定位模式的状态字1(ZSWl)中的公共比特赋值详解

表75速度控制模式中状态字l(ZSWI)特殊比特的赋值详解…………·

表76定位模式的状态字l(ZSW])中的特殊比特赋值详解……………·

表77状态字2的各比特赋值总览…………·-

表78“状态字脉冲使能位”的结构……·………………·一

表79SATZANw信号定义…-·-……………·-……-……··

表80AKTSATZ信号定义……………--

表81MDI—MOD信号定义……………-·-…-……………··

表82信号分配列表……………--……一

表83标准报文l的定义…··-……………·

表84标准报文2的定义………………’

表85标准报文3的定义……………………

表86标准报文4的定义……………………

表87标准报文5的定义……………………-

表88标准报文6的定义………………-·-…………………，

表89标准报文7的定义……·…-……·

表90标准报文9的定义…·………………-………………·

表91标准报文8的定义…………………‘

表92用于组态报文的参数

表93P922的编码…·

表94归一化DO10数据的示例A／B，参数值……··

表95归一化DOIO数据的示例A／B，参数描述元素

表96归一化DOIO数据的示例c，参数值………·

表97示例c，归一化DO10数据的参数描述元素·-

表98参数979的结构(传感器格式)………………--

表99参数979中的子索引o(首部)………………‘·

表100参数979中的子索引1(传感器类型)………··

表101参数979中的子索引2(传感器分辨率)……··

表102

Gx—XIST2的赋值(传感器一X位置实际值一2)

表103

Gx—XIST2的错误代码……··

表104传感器控制字……………··

表105传感器状态字………………··

表106状态…………………·………-

表107转换………-…………-………………--…

表108传感器控制字的优先级-…-………………

表109

带有附加外围设备控制的标准报文的示例…

表110故障缓冲器参数……………．．

表111故障代码示例…-…………··

表112故障类属性定义………………

PROFId弘弘的∞∞∞叽∞加加¨佰”阳"”鸺弛鸺”珀阳跎韶跎苫3船昌8昭∞蛇睨鸲舛卯％叭∞加心地n

表113rive故障类定义……

表114参数964的结构(驱动单元标识)…--·………M

Ⅵ

25740．1—2010

GB／Z

行规标识号的定义………………--……M

参数975的结构(DO标识)……-………

………··

参数P975．5的结构…--……

参数P975．5的DO类型类定义……

参数P975．6中DO子类1标识的比特分配……-…-…

参数974的结构(基本模式参数访问标识)-……………

PROFIdriveI&M参数定义……………一

……

PROFldrive参数值定义……………-………

PROFldrive错误代码定义…………·

应用类的专用DO功能…………………

“活动标记监视”参数…--…………·……

“DO

IO数据报文选择和配置”的参数…-………-……

“传感器接口”的参数……

“故障缓冲处理”的参数…………………

“警告机制”的参数………………··

“闭环控制工作模式”的参数………………

“设置并存储局部参数集”的参数………一

“设置存储完整参数集”的参数…………

“驱动器复位”的参数……………--………

“写参数的操作优先权”的参数……………一

“DO标识和设置”的参数……………·…·

“参数集标识”的参数………………·…--…·

“设备标识”的参数…………………--……·

“备选监控设备DOIO数据控制通道”的参数…………·

按参数号列出的PROFIdrive参数………

过程工艺工作模式的控制字1的比特赋值概览…………

过程工艺工作模式的状态字1各比特赋值总览………·

过程工艺工作模式的驱动器状态／故障字的比特赋值概览

表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表¨¨¨他珀加n就髂孔撕孙卯嚣趵∞引弛站M踮∞卵勰的∞¨北档标准报文20的定义…………-…………M¨¨¨M¨”【二船孔驰弘孔孔巧撕踮髂孙拍弘粥拍昕弘弘钾钉

25740．1—2010

GB／Z

刖舌

GB／Z

25740．1

GB／Z

25740．2

GB／Z

术的映射》；

本指导性技术文件为GB／Z25740的第1部分。

GB／Z

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／T1．1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／Tcl24)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

公刮、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。

25740．1—2010

GB／Z

引言

IEC

以被嵌入到控制系统内。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

61800

7—1的附录中规定了不同驱动行规类型对通用PDS接El的映射。

有多种物理接口可供利用(模拟式和数字式的输入和输出，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。

顺序的描述。

61800

PROFIdrive符合IEC7系列标准。1EC61800—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V1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：

——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；

——一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：

——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VI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。

61800和IEC／TR

图l表示本指导性技术文件与IEC62390的关系。设计符合本指导性技术文件

618007

的设备不需符合IEC61800—7～1中通用PDS接口规范。1EC1可被用来指导人们从驱动器的

618007

抽象视角按照IEC

术语。

X

GB／Z25740．1—2010

本指导性技术文件规定PROFldrive行规。

洼：在1EC

61800—7系列标准中称之为“行规类型3”。

GB／Z第2部分：行规到网络

DP和PROFINETIO。

技术的映射》，规定了如何将PROFIdrive行规(行规类型3)映射到PROFIBUS

豢壤纂穗糕镰鬻蹇麓鬻麟麟鬻蒸鬻鬻辫甏骜蒺麟鬻j雾

!il；I通用ros接。规范隧

嗣嘏‰圈溅‰|||行撩骆射圈滤‰隧

黧飘誓一”黼麟

∥蕾爹爹霉爹雾紫誉嚣簿#99藜雾黪学：雾?÷二j|．．j鬟，一嚣i。。j黪§誊誊尊i季一||“誊罐g§≯；雾誉霪g

誊臻麟嘞鬻蠛麓黪秘鞲龋隅髓壤零熊麟黪蓦鬻。擎麓簪爱嚣雾《5《鹾g鏊爨；囊螽蘩露i妻i篱≈鬟一≯譬焉尊≯一#鬻释《

基于IEC61800-7—303

将PROFldnve映射到：

震·PROFlBUS霞

图1PROFldrive文件的结构

25740．1—2010

GB／Z

PROFIdrive第1部分：行规规范

1范围

本指导性技术文件规定了用于电气传动系统(PDS)的PROFIdrive行规。

本指导性技术文件适用于PROFIdrive行规可被映射到不同的通信网络技术。

注：本指导性技术文件中规定的功能不涉及对功能安全的保证，功能安全要求根据相关的标准、协议和法律采取

附加措施。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注日期的

引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓

励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用

文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。

60050

GB／T351：2006，IDT)

2900．56～2008电工术语控制技术(IEC

1

GB／T

157451：2003，1DT)

描述(1SO

25740．2--2010第2部分：行规到网

GB／Z

络技术的映射

ISO／1EC19501信息技术开放式分布处理通用建模语言(UMI，)(版本1．4．2)

IEC／TR62390：2005通用自动装置行规规范

3术语和定义、缩略语

31术语和定义

下列术语和定义适用于本指导性技术文件。

3．1．1

实际值actualvalue

给定时刻的变量值。

2900．562008，351—21

[GB／T02]

3．1．2

算珐algorithm

能根据输入数据值计算出输出数据值的一个完全确定的、有限的指令序列。

2900．562008，35I一2I一37]

[GB／T

3．1．3

应用application

专用于工业过程测量与控制中问题解决方案的软件功能元素。

注：应用可分布在资源中，也可与其他应用通信。

62390：2005，3．1．2，已修改]

[IEC／TR

25740．1—2010

GB／Z

3．1．4

mode

应用模式application

由PDS请求的应用类型。

注：不同的应用模式反映了转矩控制、速度控制、位置控制的控制回路，或其他应用，如返回参考点。

3．1．5

属性attribute

一个实体的性质或特性。

[IEC／TR62390：2005，3．1．3]

3．1．6

类class

对具有相同属性、操作、方法、关系和语义的对象集的描述。

1

[ISO／IEC9501，已修改]

3．1．7

时钟周期同步应用clock

cyclesynchronousapplication

在数字驱动器和控制系统中，闭环控制软件的采样和循环时间的同步。

3．1．8

命令commands

由应用控制程序发给PDS的命令集，用以控制PDS的行为或PDS的功能元素。

注1：行为可通过状态或工作模式反映。

注2：不同的命令可以分别用每一个比特表示。

3．1．9

控制control

为达到规定的目标，对过程或过程内的有目的作用。

[GB／I、2900．56一-2008．351—2129]

3．1．10

device

控制设备control

在模块／组件或设备中包含控制PDS的应用程序的物理单元。

3．1．11

数据类型data

type

对应允许操作集的数值集。

[ISO／IEC2382—15：1999，15．04．01，已修改]

3．1．12

设备device

现场设备，工业自动化系统的具有连网功能的仙立物理实体，它能够执行特定应用环境的特定功

能，并通过其接口进行界定。

[ImC

61499—1：2005，3．30，已修改]

在自动化系统中执行控制、驱动和／或传感功能，并与其他这类实体交互的实体。

[Iso

15745一l：2003，3．11]

3．1．13

设备行规device

profile

依据设备模型，对设备的参数、参数集合和行为的表示，该表示描述了通过网络可观测到的设备的

数据和行为。

6191

注：该定义来自1EC／TS5，通过增加设备功能结构对IEC／TS61915进行扩展。

，

GB／Z

[IEC／TR62390：2005，3．19，已修改]

3．1．14

data

DOIO数据D010

驱动对象(驱动轴)的所有输入数据和输出数据(循环传输)的集合。

3．1．15

驱动对象Drive0bject

驱动单元的功能元素。

3．1．16

to

驱动器间通信DriveDrivecommunication

从用户角度所见的驱动器间(循环)通信。

3．1．17

unit

驱动单元drive

与～个中央处理单元相关的所有功能元素组成的逻辑设备。

3．1．18

功能元素functionalelement

软件的实体或软件与硬件相结合的实体，能完成设备的特定功能。

注1：一个功能元素具有一个接口、与其他功能元素和功能的关联。

注2：一个功能元素可由功能块、对象或参数表组成。

EIEC／TR62390：2005，3．1．123

3．1．19

接口interface

由功能特性、信号特性或其他适当特性定义的两个实体间的共有边界。

2900．5621