1 引言
大約在兩年前，電子設(shè)備描述語言(eddl)被獲準(zhǔn)作為國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(iec 61804-2)，現(xiàn)在它在由ff, hcf, pno and opc成立的合作工作組進(jìn)一步得到了發(fā)展。
一個(gè)交互式制造商使用電子設(shè)備描述語言(eddl)創(chuàng)建的電子設(shè)備描述(edd)來解釋用戶界面和用參數(shù)表示的界面。用戶界面主要由這個(gè)注釋器決定，并且其最大的優(yōu)點(diǎn)是它的標(biāo)準(zhǔn)化外形和適合所有的設(shè)備。既然電子設(shè)備描述語言(eddl)是一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)語言，它也應(yīng)用于發(fā)生器的表述。這使它有別于專有的程序，而且大部分是為微軟公司的bbbbbbs創(chuàng)建的。然而，許多出版物和新聞報(bào)道都接連提到這種科技描述應(yīng)用于復(fù)雜領(lǐng)域的設(shè)備時(shí)其在外觀上的局限性。
目前從典型的過程設(shè)備到模擬遙感輸入/輸出接口和低電壓開關(guān)設(shè)備，幾乎所有種類的設(shè)備都可以用電子設(shè)備描述語言(eddl)來進(jìn)行描述。這可以從市場上此類產(chǎn)品的數(shù)量明顯看出。直到最近，由于驅(qū)動設(shè)置對軟件制造商和用戶以參數(shù)的形式提出了大量的要求，所以驅(qū)動占據(jù)了很重要的地位。
這篇文章目的在于指明復(fù)雜現(xiàn)場設(shè)備的復(fù)雜性概念并且介紹驅(qū)動的第一個(gè)電子設(shè)備描述(edd)執(zhí)行，即來自西門子自動化和驅(qū)動的 micromaster 440變頻器。這個(gè)設(shè)備將被詳細(xì)描述，因?yàn)樗趥€(gè)人電腦應(yīng)用方面以圖形化介紹和用戶界面的形式提出了大量的要求。

2 復(fù)雜的現(xiàn)場設(shè)備
現(xiàn)在如果您觀察一下設(shè)備在過程系統(tǒng)中的傳統(tǒng)應(yīng)用，就可以清楚地看到在所有設(shè)備中都運(yùn)用電子設(shè)備描述(edd)來實(shí)現(xiàn)操作功能的設(shè)備。將應(yīng)用于簡單的溫度變送器，遠(yuǎn)程定位器，分析儀和遠(yuǎn)端的輸入/輸出接口以及低電壓開關(guān)設(shè)備。用于遠(yuǎn)端輸入/輸出的edds存在了許多年。產(chǎn)生edds的問題很少與描述技術(shù)有關(guān)而較多與硬件模塊的標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)。如今，大量的設(shè)備制造商為他們的遠(yuǎn)端輸入/輸出提供edds以便提供給用戶標(biāo)準(zhǔn)和便捷項(xiàng)目計(jì)劃，用參數(shù)表示和連接任何的hart設(shè)備。電子設(shè)備描述語言(eddl)特別適用于遠(yuǎn)端的輸入/輸出，這是由于用戶界面的硬件模塊作為構(gòu)造和用參數(shù)表示的功能發(fā)生會改變。按照iec 61804-2，可以用于所有相關(guān)屬性的“條件表達(dá)式”，其特性可以被有效地實(shí)現(xiàn)。
對低電壓開關(guān)設(shè)備來說，復(fù)雜性在于它們大量的參數(shù)以及它們之間的從屬關(guān)系。在運(yùn)行期間，所有的值都從默認(rèn)值開始，數(shù)值限制并且縮放來完成對話并且?guī)椭募趹?yīng)用文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行改變。這些要求已經(jīng)在第一個(gè)關(guān)于電子設(shè)備描述語言的pno指南里涉及。接下來低電壓開關(guān)設(shè)備(來自西門子自動化和驅(qū)動的simocode)的產(chǎn)生結(jié)合了所有在描述硬件模塊的過程中產(chǎn)生的要求以及關(guān)于現(xiàn)存的成百上千個(gè)參數(shù)的復(fù)雜的從屬關(guān)系。在這里也有關(guān)于測量值的介紹，用于密碼聯(lián)動裝置的特別協(xié)議和控制邏輯。在iec 61804-2中所有的要求都有所涉及，并且沒有任何所有權(quán)擴(kuò)充。
其他的設(shè)備通常被認(rèn)為是由復(fù)雜的現(xiàn)場設(shè)備組成的，即頻率轉(zhuǎn)換器。它們具有下列的特征:
一千多個(gè)參數(shù);
廣泛的擴(kuò)展選擇;
連接部分的復(fù)雜操作;
啟動向?qū)?
可以用參數(shù)設(shè)定并用來一對一連接的有三個(gè)功能模塊的庫。
接下來描述了這些特性以及它們在simatic pdm中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

3 參數(shù)以及參數(shù)的從屬關(guān)系
大量的參數(shù)以及它們之間的從屬關(guān)系向電子設(shè)備描述(edd)的發(fā)展提出了巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)設(shè)備允許時(shí)，找出一種文件形式，使關(guān)于變量的描述自動生成，這是十分重要的，甚至在要求詳述計(jì)劃階段，這都是特別重要的。就micromaster 440而言，這里有可以從手冊里生成的關(guān)于xml的描述，因此擴(kuò)大了電子設(shè)備描述(edd)的部分。這就保證了錯(cuò)誤和矛盾可以被避免。
在用戶界面上的大量參數(shù)可以自行安排以便于用戶有清楚的認(rèn)識并且可以安全地運(yùn)用設(shè)備的功能。在micromaster 440方面，每一個(gè)參數(shù)都有一個(gè)獨(dú)立的編號。有經(jīng)驗(yàn)的用戶可以從參數(shù)的編號來判定參數(shù)意義。用戶群通常更喜歡圖表式描述，如由simatic pdm提供的結(jié)構(gòu)圖1所示。

圖1 安置在邏輯組里的電子設(shè)備描述(edd)中大量存儲的參數(shù)

這個(gè)表包括參數(shù)的標(biāo)號。運(yùn)用導(dǎo)航樹的形式，用戶可以跳至相關(guān)的功能組來演示適當(dāng)表格條目的參數(shù)。對于那些不經(jīng)常用這些設(shè)備工作的人來說，參數(shù)被放在對話里以顯示用圖表設(shè)置的效果。圖2出示了基于電子設(shè)備描述(edd)對話的用于設(shè)置關(guān)于描述轉(zhuǎn)換器輸出電壓和頻率關(guān)系的特性的可編程特性。基于這個(gè)表格生成了使用電子設(shè)備描述(edd)，則參數(shù)可以被迅速處理并且正確置。

圖2 自由可編程的v/f特性對話框

動力學(xué)映像經(jīng)常被用來描述信號流程圖。圖3顯示了一個(gè)在速度控制和轉(zhuǎn)矩控制間轉(zhuǎn)換的例子。

圖3 速度和轉(zhuǎn)矩控制的信號流程圖

第1501的參數(shù)值(轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩控制決定了開關(guān)狀態(tài))。鑒于圖形中路徑的條件表達(dá)式，圖形可以基于參數(shù)設(shè)置并且開關(guān)狀態(tài)可以設(shè)置為速度-轉(zhuǎn)矩控制而為動態(tài)。相關(guān)的eddl說明如下:

設(shè)備上進(jìn)一步的選擇是存儲一些驅(qū)動和命令數(shù)據(jù)集合的實(shí)例。這就意味著在操作或者準(zhǔn)備操作期間，一些參數(shù)可以用外部的信號來進(jìn)行實(shí)時(shí)的變更。例如，轉(zhuǎn)換器可以在操作期間在不同的馬達(dá)間進(jìn)行改變。
在micromaster 440中此功能是通過總結(jié)參數(shù)和標(biāo)定組/數(shù)據(jù)集合指數(shù)來完成的。通過使用標(biāo)定指數(shù)系統(tǒng)，幾個(gè)不同的設(shè)置可以為任何一個(gè)參數(shù)來存儲。數(shù)據(jù)設(shè)置是:
cds命令數(shù)據(jù)設(shè)置
dds驅(qū)動數(shù)據(jù)設(shè)置
在mm440上，每個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)置可以有3個(gè)獨(dú)立的設(shè)置。這里有兩個(gè)本地參數(shù)可以激活數(shù)據(jù)設(shè)置(圖4)。基于這些參數(shù)，這個(gè)表格和對話框使用條件表達(dá)式來表示這個(gè)合適的索引參數(shù)。

圖4 micromaster 440依賴應(yīng)用而存儲不同的數(shù)據(jù)設(shè)置

由于大量的參數(shù)，讀和/或者寫的參數(shù)花費(fèi)一些時(shí)間。為了盡快的改變個(gè)別的參數(shù)，對話可以在離線狀態(tài)啟動或者在線時(shí)應(yīng)用“對話”參數(shù)(圖４)。小的變動可以快速和方便的完成。在通常的操作過程中控制可以達(dá)到最優(yōu)化。

4 檢測
micromaster 440有一個(gè)功能強(qiáng)大的檢測系統(tǒng)，可以用來記錄，例如馬達(dá)溫度，過電流或者負(fù)載錯(cuò)誤。這些產(chǎn)品特性當(dāng)然被存儲在ｅｄｄ中。每一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)候，micromaster 440就發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤編號到數(shù)據(jù)設(shè)置里。錯(cuò)誤是按時(shí)間的順序來才采樣的，它們發(fā)生并且被存儲到另一個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)置里。每一個(gè)標(biāo)號都是一個(gè)信息的參照。由于這些典型設(shè)備的檢測，simatic pdm為設(shè)備制造商和用戶提供了一個(gè)方面的平臺。
5 分類
通常，錯(cuò)誤信息可以用下形式來構(gòu)建。信息分類是由設(shè)備制造商在ｅｄｄ中定義的。表１展示了simatic pdm現(xiàn)行的可能分類。

表1 錯(cuò)誤分類

6 檢測信息
一個(gè)檢測信息用來描述已經(jīng)發(fā)生的錯(cuò)誤。例如:
轉(zhuǎn)換器過熱
沒有馬達(dá)溫度信號１
主要相位丟失停止２

7 關(guān)于檢測信息的詳細(xì)信息
無論什么時(shí)候一個(gè)錯(cuò)誤根源被檢測到時(shí)，該檢測信息應(yīng)該包括一個(gè)詳細(xì)的信息來提供給用戶。如果錯(cuò)誤原因不能被確切的定義，可能的原因需要被列出來。對于錯(cuò)誤“轉(zhuǎn)換器過熱”，ｅｄｄ控制信息應(yīng)該像下面的一樣被提供:
通風(fēng)不良
周圍環(huán)境溫度過高
現(xiàn)在的轉(zhuǎn)換器溫度r0037已經(jīng)超過了過溫度的極限值(見p0292)

8 修正方法
用戶被提供的用來清除錯(cuò)誤的步驟。如上例，下面的選項(xiàng)將被建議用來清除錯(cuò)誤:
請檢查:
-當(dāng)轉(zhuǎn)換器工作的時(shí)候風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn)？
-頻率設(shè)置是否符合出廠設(shè)置？如果有必要請重新設(shè)置
-周圍環(huán)境的溫度是否在允許的限制溫度內(nèi)？　
-減輕負(fù)載和／或者保證良好的冷卻條件

9 用eddl來貫徹檢測信息
在設(shè)備的每一個(gè)連接階段，simatic pdm檢查現(xiàn)存的檢測方法并且按以下的順序執(zhí)行它們。
標(biāo)準(zhǔn)檢測 (方法　 方法_pdm_標(biāo)準(zhǔn)檢測)
設(shè)備檢測 (方法　 方法_pdm_設(shè)備檢測)
標(biāo)準(zhǔn)的檢測報(bào)告包括具體外形的檢測參數(shù)詢問;設(shè)備檢測包括具體設(shè)備的參數(shù)參照。設(shè)備檢測按如下結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建:

方法的結(jié)構(gòu)一定不可以被改變。我們的執(zhí)行發(fā)生在eigene implementierung start和eigene implementierung ende之間。兩個(gè)可變參數(shù)
pdm_diag_status_diagnosis
pdm_diag_rule_message
可以按照設(shè)備狀態(tài)來進(jìn)行設(shè)置或者檢測評價(jià)。下面的值對于pdm_diag_status_diagnosis是可能的:

設(shè)定不同的狀態(tài)也是可能的。pdm_diag_status_ diagnosis的狀態(tài)值必須被分配一個(gè)“或”邏輯算子。
為了生成信息文件，對可變的pdm_diag_rule_ message進(jìn)行描述。simatic pdm提供了以下宏:

前面提及的設(shè)備狀態(tài)被替換為_status_，后面緊跟文件或者參考條目入口。第一個(gè)文件包括檢測信息，第二個(gè)文件信息是關(guān)于消息的，第三個(gè)文件是修正步驟。這樣，在導(dǎo)航系統(tǒng)中(現(xiàn)場操作用來清除錯(cuò)誤，設(shè)置報(bào)告或者來自simatic pcs7的維護(hù)狀態(tài))不同的信息可以同樣的方式集中形成幾行eddl代碼并且在不同的位置進(jìn)行展示。

10 控制連通分支
micromaster 440利用一個(gè)控制表格來控制外部的連通分支，比如像泵或者風(fēng)扇?？刂票砜梢杂眠@種方式來控制和操作個(gè)別的驅(qū)動。這樣工程師進(jìn)行測試就成為可能。每一個(gè)系統(tǒng)的部分都是分離的，在驅(qū)動進(jìn)行前由程序進(jìn)行協(xié)調(diào)。在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果發(fā)生錯(cuò)誤，無論個(gè)別的驅(qū)動是否可以通過控制表進(jìn)行與否，或者是否在這個(gè)階段有問題發(fā)生。

圖5 基于電子設(shè)備描述(edd)控制表用來為mm440控制正反轉(zhuǎn)

圖5顯示為micromaster 440執(zhí)行控制表使正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)功能和慢進(jìn)模式得以實(shí)現(xiàn)。一個(gè)進(jìn)一步基于電子設(shè)備描述(edd)的對話可以被同時(shí)啟動顯示了此期間測量值實(shí)測曲線和設(shè)備的檢測狀態(tài)。
11 啟動向?qū)?/FONT>
如果沒有合適的設(shè)備參數(shù)設(shè)置，矢量控制和v/f控制(包括馬達(dá)數(shù)據(jù)定義)必須用快速調(diào)試來啟動。一個(gè)列表介紹了為micromaster 電子設(shè)備描述(edd)選擇的快速調(diào)試參數(shù)。對于第一時(shí)間的用戶，包括一個(gè)基于離線對話的向?qū)?，此離線對話是用來進(jìn)行快速并且按一步一步地程序進(jìn)行調(diào)試的。在對話的最后一頁，通過一個(gè)特殊的方法來結(jié)束快速調(diào)試。這些參數(shù)都使用一個(gè)進(jìn)一步的方法被存儲在設(shè)備中。圖6 顯示了快速調(diào)試的參數(shù)向?qū)А?/P>