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自由联盟 - 优化FDT/DTM

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    FDT/DTM的国际标准――IEC 62453

    华镕 2011-05-27 17:21
    摘要】IEC62453系列现在有9个标准和9个技术报告,本文简要介绍了这些标准和技术报告的内容。IEC62453是一个不断发展的系列,标准和技术报告的内容今后还会增加。
    关键词】IEC62453  现场总线     现场设备工具       设备类型管理器    
    Abstract: IEC62453 series have 9 standards and 9 technical reports now. The article briefly introduces these standards and reports. Because IEC62453 is a developing series and it will increase its standards and technical reports in the future.
    Key word:  IEC62453  Fieldbus     FDT       DTM
          
    概述
            企业自动化需要两种主要的数据流:一种是“垂直”数据流,从企业层向下到现场设备,包括信号和组态数据,还有一种是“水平”通信,发生在现场设备之间,使用同样的或者不同的通信技术进行传送。
            随着现场总线集成到控制系统中,还需要完成一些其他的任务。除了现场总线和设备指定工具,需要一个把这些数据集成到更高层系统的工程工具。特殊情况,为了使控制系统扩展范围和异类连接,典型的在流程工业领域, 工程接口的清晰定义是非常重要的,这使用户可以方便地使用所有设备。
            一些不同的制造商指定了必要的使用工具。从系统生命周期管理和工厂层面自动化的观点来看,这些工具中的数据通常是不可见的数据。
            为了确保在一个工厂范围内,对控制和自动化设备管理的一致性,有必要对现场总线、设备和子系统进行全面集成,使覆盖整个自动化生命周期中的所有自动化任务成为一个无缝的整体。 
            IEC 62453 提供了一个接口规范,用于开发FDT (现场设备工具) 组件,在一个客户机/服务器架构中,支持功能控制和数据访问。这个标准接口的可用性使得多个制造商开发服务器和客户机应用非常便利,并且支持开放的互操作。
            一个设备或者模块特定的软件组件, 被称为一个DTM (设备类型管理器),是由某个制造商提供的、具有相关设备类型或者实体类型的信息。每个DTM 通过定义的FDT接口可以集成到工程工具中。这种集成方法通常对所有的现场总线开放,因此可以把不同设备和软件模块集成到控制系统中。
            IEC 62453公共应用接口对有兴趣的应用开发者、系统集成商、现场设备和网络设备的制造商提供了支持。它还增加了采购选择,减少了系统成本和提供了对生命周期的管理帮助。明显节省了控制系统在运行、工程和维护的费用。
     
    IEC 62453系列标准的的目标是支持:
          • 用于异类现场总线环境、多个制造商设备、功能块和模块化子系统的通用工厂层面工具,实现所有自动化领域(比如:流程自动化、工厂自动化和类似监视与控制应用)生命周期管理;
          • 在控制系统中,包括现场总线、设备、功能块和模块子系统之间,实现综合和一致的生命周期数据交换;
          • 简单和强大的制造商独立性特征,可以把不同自动化设备、功能块和模块化子系统集成到一个控制系统的生命周期管理工具之中。

    下面就对现在最新的IEC62453系列标准做一个简要介绍。
    1. IEC 62453-1
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 –  部分1: 概述和指南
           IEC 62453 的这个部分对IEC 62453 系列进行了概述和指南。它
    • 解释了IEC 62453 系列的结构和内容;
    • 对IEC 62453 系列的一些外貌提供了介绍,这对于系列很多的其他部分是共同的;
    • 描述了与其他标准的关系。
    2. IEC 62453-2
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分2: 概念和详细描述
          IEC 62453 的这个部分解释了现场设备工具概念的共同原理。这些原理可以用于不同的应用阶段之中,诸如:工程系统、组态程序、监视和诊断应用。
          这个标准指定了通用对象、通用对象行为和通用对象交互,这些是FDT的基础。
    3. IEC 62453-301
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分301: 通信行规集成 – IEC 61784 CPF 1
          通信行规家族1 (常被称为基金会现场总线- FOUNDATION™ Fieldbus) 是基于IEC 61158-2类型1、IEC 61158-3-1、IEC 61158-4-1、IEC 61158-5-5、IEC 61158-5-9、IEC 61158-6-5和IEC 61158-6-9 定义的通信行规。基本行规CP 1/1 (FF H1) 和 CP 1/2 (FF HSE) 在IEC 61784-1中进行了定义。
          IEC 62453的这个部分提供了把 FOUNDATION™ Fieldbus (FF) 协议集成到FDT 标准 (IEC 62453-2) 的相关信息。
          这个标准描述了通信定义、协议特定扩展和块语义 (比如:转换器、源或者功能块) 的表示法。
          这个新协议的准确定义是基于用于H1 和HSE协议的FF规范。此外, 定义包含了系统组态FF设备需要的相关信息。
            这个范围仅限于FOUNDATION™ Fieldbus 的设备和系统。
    4. IEC 62453-302
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分302: 通信行规集成 – IEC 61784 CPF 2
           通信行规家族2 (常被称为公共工业协议- CIP™) 是基于IEC 61158-2 类型2、IEC 61158-3-2、IEC 61158-4-2、IEC 61158-5-2、IEC 61158-6-2和 IEC 62026-3定义的通信行规。基本行规CP 2/1 (ControlNet™)、CP 2/2 (EtherNet/IP™) 和CP 2/3 (DeviceNet™) 在IEC 61784-1 和 IEC 61784-2中定义。其中还增加了一个通信行规 (CompoNet™), 它也是基于CIP™ 的协议。
           IEC 62453 的这个部分提供了把CIP™ 技术集成到FDT接口规范 (IEC 62453-2) 的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
    这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    5. IEC 62453-303-1
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分303-1: 通信行规集成 – IEC 61784 CP 3/1 和 CP 3/2
           通信行规3/1 和通信行规3/2 (常被称为PROFIBUS™) 是基于IEC 61158-2 类型3、IEC 61158-3-3、IEC 61158-4-3、IEC 61158-5-3和IEC 61158-6-3定义的通信行规。基本行规CP 3/1 (PROFIBUS DP) 和CP 3/2 (PROFIBUS PA) 在IEC 61784-1中定义。
           IEC 62453 的这个部分提供了把PROFIBUS协议集成到FDT接口规范 (IEC 62453–2) 的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    6. IEC 62453-303-2
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分303-2: 通信行规集成 – IEC 61784 CP 3/4、CP 3/5 和CP 3/6
           通信行规3/4、通信行规3/5 和通信行规3/6 (常被称为PROFINET®) 是基于IEC 61158-5-10 和IEC 61158-6-10定义的通信行规。基本行规CP 3/4、CP 3/5和CP 3/6 在IEC 61784-2 中定义。
           IEC 62453 的这个部分提供了把PROFINET®技术集成到FDT 接口 (IEC 62453-2) 的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    7. IEC 62453-306
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分306: 通信行规集成 – IEC 61784 CPF 6
           通信行规家族6 (常被称为 INTERBUS®) 是基于 IEC 61158-2 类型 8、IEC 61158-3-8、IEC 61158-4-8、IEC 61158-5-8和IEC 61158-6-8的通信行规。基本行规CP 6/1 (INTERBUS) 和CP 6/3 (INTERBUS 最小子集) 在IEC 61784-1中定义。
           IEC 62453 的这个部分提供了把INTERBUS®技术集成到FDT 标准 (IEC 62453-2)的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    8. IEC 62453-309
    现场设备工具(FDT) 接口规范 – 部分309: 通信行规集成 – IEC 61784 CPF 9
           通信行规家族9 (常被称为哈特- HART®) 是基于IEC 61158-5-20 和IEC 61158-6-20定义的通信行规。基本行规CP 9/1 在IEC 61784-1 中定义。
           IEC 62453 的这个部分提供了把HART® 技术集成到FDT 标准 (IEC 62453-2)的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    9. IEC 62453-315
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分315: 通信行规集成 – IEC 61784 CPF 15
           通信行规家族15 (常被称为 Modbus) 是基于IEC 61158-5-15 和IEC 61158-6-15定义的通信行规。基本行规CP 15/1 (Modbus TCP) 在IEC 61784-1中定义。增加的一个通信行规 (Modbus串行链路-Modbus Serial Line) 在Modbus串行链路中定义。
           IEC 62453的这个部分提供了把Modbus TCP® 和Modbus Serial Line® 协议集成到支持FDT 基本系统的相关信息。
           IEC 62453的这个部分仅指定Modbus 参数到FDT 数据类型的映射。协议关于允许值的约束和用于FDT数据类型定义数组的限制, 请参考IEC 61158-5-15 和MODBUS 应用协议规范。
    10. IEC/TR 62453-41
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分41: 对象模型集成行规 – 公共对象模型
           IEC 62453的这个部分, 是一份技术报告, 定义了把公共FDT原理怎样用基于微软的组件对象模型(MS COM)的技术实现, 包括对象行为和通过COM 接口的对象交互。
           这个部分指定了协议特定功能和通信服务的特定执行技术。
           IEC 62453的这个部分是资料性文件。但无论如何,当实施具体应用时,应按照这个部分的要求完成执行。
    这个部分指定的FDT 版本是1.2.1。
    11. IEC/TR 62453-61
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分61: 用于公共对象模型-设备类型管理器 (DTM)的风格指南
           IEC/TR 62453-61, 是一份技术报告, 说明了实施设备类型管理器(DTM)的方针和规则,涉及到了用户界面和它的功能。这些方针和规则是FDT规范的一个部分,确保在一个系统中,超越DTM 设备,为所有的用户提供了清晰和一致的界面功能和特性。
    12. IEC/TR 62453-501
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分501: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CPF 1
           IEC/TR 62453-501, 是一份技术报告, 提供了把Foundation Fieldbus (FF) 协议集成到FDT 的COM 实施规范 (IEC/TR 62453-41) 的附加信息。
           这个文件描述了通信定义、协议特定扩展和块语义 (比如:变换器、源或者功能块)表示法。
           新协议的定义基于H1和HSE协议的FF规范。另外,定义包含了系统组态FF设备所需要的相关信息。
           这个报告仅限于Foundation Fieldbus设备和系统。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    13. IEC/TR 62453-502
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分502: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CPF 2
           IEC/TR 62453-502, 是一份技术报告,提供了CIP™技术集成到FDT接口规范 (IEC/TR 62453-5) 的COM具体实施。
           通信行规家族2 (常被称为公共工业协议CIP™) 是基于IEC 61158-2 类型2、IEC 61158-3-2、IEC 61158-4-2、IEC 61158-5-2、IEC 61158-6-2和IEC 62026-3定义通信行规。基本行规 CP 2/1 (ControlNet™2)、CP 2/2 (EtherNet/IP™3) 和CP 2/3 (DeviceNet™1) 在IEC 61784-1 和IEC 61784-2 中定义。增加的一个通信行规 (CompoNet™) 也基于CIP™。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    14. IEC/TR 62453-503-1
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分503-1: 用于公共对象模型的通信实施 –  IEC 61784 CP 3/1 和CP 3/2
           IEC 62435-503-1, 是一份技术报告, 提供了把PROFIBUS 协议集成到FDT 接口规范 (IEC 62453-2) 的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    15. IEC/TR 62453-503-2
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分503-2: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CP 3/4, CP 3/5 和CP 3/6
           IEC/TR 62453-503-2, 是一份技术报告, 提供了把PROFINET® 技术集成到FDT 接口规范 (IEC/TR 62453-41) 的具体实施信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    16. IEC/TR 62453-506
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分506: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CPF 6
           IEC/TR 62453-506, 是一份技术报告, 提供了把INTERBUS® 技术集成到FDT 接口规范 (IEC 62453-41) 的COM具体实施信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    17. IEC/TR 62453-509
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分509: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CPF 9
           IEC/TR 62453-509, 是一份技术报告, 提供了把HART® 技术集成到FDT接口规范 (IEC 62453-2) 的相关信息。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
    18. IEC/TR 62453-515
    现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分515: 用于公共对象模型的通信实施 – IEC 61784 CPF 15
           IEC/TR 62453-515, 是一份技术报告, 提供了使IEC 61784-2 CPF 15 (Modbus TCP®) 和 Modbus Serial Line®) 协议支持 FDT 系统的COM 具体实施信息。这个部分与IEC/TR
           62453-41一起使用。
           IEC 62453的这个部分仅指定Modbus 参数对于FDT数据类型的映射。关于允许值的参数约束和用于FDT数据类型数组定义的限制, 请参考 IEC 61158-5-15 和 MODBUS 应用协议规范。
           IEC 62453 的这个部分指定了通信和其他服务。
           这个规范既不包含FDT 规范,也不更改FDT规范。
     
    结束语
           目前FDT国际组织与我国的标准化组织TC124/SC2合作,有望在明年年底或后年年初把IEC中的:
           IEC 62453-1
           现场设备工具 (FDT) 接口规范 –  部分1: 概述和指南;
           IEC 62453-2
           现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分2: 概念和详细描述;
           IEC/TR 62453-41
           现场设备工具 (FDT) 接口规范 – 部分41: 对象模型集成行规 – 公共对象模型。
           等内容转化为国家的GB标准。工作组目前工作也进展顺利,可以按时完成相关工作。希望国内的自动化设备厂商、集成商、软件开发商、最终用户也能积极投身到理解、贯彻、执行这项标准的活动中去,为提高我国的自动化水平做出自己的贡献。
你还不是该群组正式成员,不能参与讨论。 现在就加入
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