PROFIdrive-用于驱动技术的行规


PROFIBUS同步性
电子驱动器不仅驱动机械装置，同时也驱动了PROFIBUS。这样，它们已经推出了最新的DP-V2功能：“时钟周期同步”和“从站和从站间的通信”。它们为具有PROFIBUS的驱动器打开了全新的应用领域。由于PROFIBUS现在也允许在驱动器间技术信号的高动态分布，这样分散自动化的结构就能够通过智能驱动器经济地实现。数字伺服驱动器现在能够通过PROFIBUS来实现同步，同时位置控制环能通过总线来封闭。这就允许实现要求的运动控制的任务。
应用类别
驱动器与自动化解决方案的集成依赖于驱动器的任务。为了简化概述，PROFIdrive定义了一些应用类别，这样大部分的应用可以被分类。
标准驱动器
在最简单的情形下，驱动器是由PROFIBUS通过主要的设定点（如：旋转速度）来控制的。完整闭环速度控制由驱动控制器来执行（如在输送系统中）。
具有技术功能的标准驱动器
具有技术功能的标准驱动器是用于实现自动化应用的一种非常灵活的变形。它包括把自动化的整个过程分解成几个小的子过程。自动化功能不再单独地存在于中央自动化设备中，而且也分布于驱动控制器中。在这方面，PROFIBUS充当技术接口。正如人们所期待的，分布到假定在所有方向上是可以通信的，也就是在各个驱动控制器技术功能之间的从站与从站的通信。重要的现实应用包括，如，设定点串级、卷线器和用于连续网络过程的转速同步性的应用。
定位驱动器
除了驱动控制器之外，驱动器还包括位置控制器。定位任务是被发送给驱动控制器，并通过PROFIBUS起动。位置驱动器有着非常广阔的应用范围，其应用包括，如，装瓶设备中瓶盖的开关或金属切割机器中刀片的定位。
优势/好处
用于控制的总单线技术、I/O驱动器、B&B和服务 节省了教育、服务、安装、工具……的耗费
通过现场总线集成和分散自动化
灵活性
面向将来
投资保护
通过计时过程或电子轴角分布自动化
为了实现一些应用如“电驱动器”、“曲线磁盘”、“角同步过程”和“飞锯”，都会使用从站和从站间的通信和时钟同步通信。
设备和参数模型
正如人们所见，PROFIdrive在任何驱动系统中至少部分地定义了设备模型。设备由在内部共同工作的多种功能模块所组成，因此反映驱动系统智能性。对象被分配到这些功能模块，这些功能模块组成自动化过程的接口。
在行规中这些对象被描述，同时定义其功能。被分配到对象的参数都被收集作为“行规参数”。它包括这些功能，如缺省缓冲、驱动控制、设备标识、过程数据配置和所有参数的列表。
所有的其它参数，在复杂设备中其数字可能超过1000），是制造商特定的。这就为制造商实现控制功能（如斜坡功能发生器）提供了最具灵活性的生产器。虽然行规能够决定控制程序的接口，但它不能决定后者的参数。这是通过控制字定义的。这意味着即使用户改变了驱动器的制造商，控制程序还是保持不变。由于这些控制和参数的创建工具通常是由制造商特定的，它们可以直接从驱动器或者从设备描述文件中决定和显现所有的参数信息。
用PROFIdrive通过多轴来模仿驱动控制器也是有可能的。
中央运动控制
机器人和机床应用要求协调多驱动器的运动次序。运动大部分由数控系统（CNC）控制。位置控制环通过总线封闭。为了使控制系统中位置控制器和驱动器中的控制器和驱动器中的控制器的时钟脉冲同步，PROFIBUS的时钟周期同步被采用。控制环的刚性和动态特性可以通过简单的途径在行规中所描述的新的“动态伺服控制”位置控制概念的帮助下有效地增加。由于这一概念，对线性发动的更高要求的应用都能够被实现。

DP-V1参数通道
参数的元素是非循环地被存取的。以PROFIBUS的非循环服务为基础，PROFIdrive已规定了对参数的存取机制，或称之为DP-V1参数通道。由于有DP-V1参数通道，地址容量扩展到256轴，最多有65535个参数，这65535个参数包括数组元素及其参数说明和相关文本的元素。
运行模式和报文
PROFIdrive包含用于所有驱动器的一般状态图的定义。它通常通过控制方式来运行或关闭驱动器。单独的状态图已为运行模式作了定义，如闭环控制和位置驱动器。在控制系统与驱动器之间的循环报文中控制字和状态字形成命令接口。各个位是按照其特定的运行模式分配的。过程数据（PZD）通过循环接口传输。信号数已被定义为最通用的过程数据，它允许过程数据接口很容易地被描述和策划。标准信号被用来为最通用的应用定义标准的报文。
编码器接口
现代数字侍服-驱动器自身评估马达编码器，同时，如果需要的话，也评估一个辅助的直接评估系统。结果是接口由控制系统向驱动器传输。于是编码器信息必须通过总线到达控制系统。PROFIdrive已为此过程定义了一个编码器，它是通过过程数据传输的。
时钟周期同步
时钟周期同步是通过启用总线系统上的等距时钟信号而实现的。这个循环的等距时钟周期被当作全局控制信号由主站向所有总线用户发送。这就允许主站与从站使其应用该信号同步。在驱动器技术中，时钟同步通信形成了驱动器同步的基础。在这个过程中，一方面在总线系统上的报文内部交换在等距时间距阵之内实现，另一方面内部控制算法—如在驱动器的转速和电流控制程序或较高层的自动化系统中的控制程序 —按照时间要求彼此同步。对于典型的驱动器应用来说，周期间的时钟信号的抖动小于1μs是必要的。更大程度的偏离被认作为时钟的失误并且不被处理。
从站与从站的通信
从站与从站的通信允许驱动器全部或部分地读取其它驱动器或外围设备的实际值，同时把它们当作给设定点使用。结果是，在驱动器技术中关于分散应用的使用范围有很大程度的增加。
从站与从站的通信允许信号在驱动器之间传输，例如，在纸、箔、金属丝的拉伸机器和纤维拉伸装备情况下，用于产生设定点级联的速度设定点。
兼容性
到目前位置，已有超过25万个PROFIBUS系统被安装。因此在PROFIBUS技术扩展中的主要发展目标保证与已在市场使用的设备保持完整的兼容性。对于还未实现PROFIBUS DP-V2协议扩展的现有的从站，它们能够通过已经支持新功能的驱动器无限制地运行于总线片段中。
工程设计即插即用
PROFIdriver行规服务器
在成功地完成PROFIdrive行规驱动器技术版本3.0的工作之后，在允许将驱动器设备集成到工程设计系统（PROFIdrive/DRIVECOM）的联合项目启动通用驱动器软件的开发。出现在这个联合项目中的PROFIdrive行规服务器是以OPC标准为基础并且为用户提供标准的、用户容易掌握的和即插即用的对驱动器的访问，这些驱动器是熟悉Windows环境的。
PROFIBUS DP-V1组成基础
访问保证通过已作为PROFIBUS 2类总站（控制和监视设备）连接的Windows NT/2000PC进行。这个连接具有一个优势，就是服务者可以直接与设备通信而无须打扰设备或访问中央控制系统。这需要具有OPC兼容总线服务器的标准PROFIBUS卡的PC。PROFIdrive行规服务器在这个总线服务器之上工作：它把复杂的DP-V1服务翻译成用户容易掌握的设备和参数名。
任何支持OPC客户机的产品能够被当作应用程序使用。这些可以是用于驱动器参数化、诊断和编程的制造商专用的工程设计系统，同时也可以是商用的可视系统或者甚至是允许在世界范围访问PROFIBUS驱动器的网络服务器。

具有FDT（现场设备工具）的更高级的工程设计
除了在PROFIBUS总线上的真实数据互相交换之外，生产商专用的应用软件的接口也在不断地进行标准化。将来，把来自不同生产商的软件模块与更高层的应用软件通过FDT/DTM集成起来是有可能的，如，使用非循环的PROFIdrive参数通道。

这为用户提供了关于机器和系统投运和运行方面的重要的优势：
—统一设计和数据管理
—优化现存接口的使用（现场总线，数据库，打印机的接口）
—模拟功能调用，如为发送/接收参数，储存数据
—组态、投运、诊断或服务的软件环境