1 引言
大約在兩年前，電子設備描述語言(eddl)被獲準作為國際標準規格(iec 61804-2)，現在它在由ff, hcf, pno and opc成立的合作工作組進一步得到了發展。
一個交互式制造商使用電子設備描述語言(eddl)創建的電子設備描述(edd)來解釋用戶界面和用參數表示的界面。用戶界面主要由這個注釋器決定，并且其最大的優點是它的標準化外形和適合所有的設備。既然電子設備描述語言(eddl)是一個獨立的操作系統語言，它也應用于發生器的表述。這使它有別于專有的程序，而且大部分是為微軟公司的bbbbbbs創建的。然而，許多出版物和新聞報道都接連提到這種科技描述應用于復雜領域的設備時其在外觀上的局限性。
目前從典型的過程設備到模擬遙感輸入/輸出接口和低電壓開關設備，幾乎所有種類的設備都可以用電子設備描述語言(eddl)來進行描述。這可以從市場上此類產品的數量明顯看出。直到最近，由于驅動設置對軟件制造商和用戶以參數的形式提出了大量的要求，所以驅動占據了很重要的地位。
這篇文章目的在于指明復雜現場設備的復雜性概念并且介紹驅動的第一個電子設備描述(edd)執行，即來自西門子自動化和驅動的 micromaster 440變頻器。這個設備將被詳細描述，因為它在個人電腦應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 復雜的現場設備
現在如果您觀察一下設備在過程系統中的傳統應用，就可以清楚地看到在所有設備中都運用電子設備描述(edd)來實現操作功能的設備。將應用于簡單的溫度變送器，遠程定位器，分析儀和遠端的輸入/輸出接口以及低電壓開關設備。用于遠端輸入/輸出的edds存在了許多年。產生edds的問題很少與描述技術有關而較多與硬件模塊的標準化有關。如今，大量的設備制造商為他們的遠端輸入/輸出提供edds以便提供給用戶標準和便捷項目計劃，用參數表示和連接任何的hart設備。電子設備描述語言(eddl)特別適用于遠端的輸入/輸出，這是由于用戶界面的硬件模塊作為構造和用參數表示的功能發生會改變。按照iec 61804-2，可以用于所有相關屬性的“條件表達式”，其特性可以被有效地實現。
對低電壓開關設備來說，復雜性在于它們大量的參數以及它們之間的從屬關系。在運行期間，所有的值都從默認值開始，數值限制并且縮放來完成對話并且幫助文件在應用文件的基礎上進行改變。這些要求已經在第一個關于電子設備描述語言的pno指南里涉及。接下來低電壓開關設備(來自西門子自動化和驅動的simocode)的產生結合了所有在描述硬件模塊的過程中產生的要求以及關于現存的成百上千個參數的復雜的從屬關系。在這里也有關于測量值的介紹，用于密碼聯動裝置的特別協議和控制邏輯。在iec 61804-2中所有的要求都有所涉及，并且沒有任何所有權擴充。
其他的設備通常被認為是由復雜的現場設備組成的，即頻率轉換器。它們具有下列的特征:
一千多個參數;
廣泛的擴展選擇;
連接部分的復雜操作;
啟動向導;
可以用參數設定并用來一對一連接的有三個功能模塊的庫。
接下來描述了這些特性以及它們在simatic pdm中的技術實現。
3 參數以及參數的從屬關系
大量的參數以及它們之間的從屬關系向電子設備描述(edd)的發展提出了巨大的挑戰。當設備允許時，找出一種文件形式，使關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于xml的描述，因此擴大了電子設備描述(edd)的部分。這就保證了錯誤和矛盾可以被避免。
在用戶界面上的大量參數可以自行安排以便于用戶有清楚的認識并且可以安全地運用設備的功能。在micromaster 440方面，每一個參數都有一個獨立的編號。有經驗的用戶可以從參數的編號來判定參數意義。用戶群通常更喜歡圖表式描述，如由simatic pdm提供的結構圖1所示。
圖1 安置在邏輯組里的電子設備描述(edd)中大量存儲的參數
這個表包括參數的標號。運用導航樹的形式，用戶可以跳至相關的功能組來演示適當表格條目的參數。對于那些不經常用這些設備工作的人來說，參數被放在對話里以顯示用圖表設置的效果。圖2出示了基于電子設備描述(edd)對話的用于設置關于描述轉換器輸出電壓和頻率關系的特性的可編程特性。基于這個表格生成了使用電子設備描述(edd)，則參數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
動力學映像經常被用來描述信號流程圖。圖3顯示了一個在速度控制和轉矩控制間轉換的例子。
圖3 速度和轉矩控制的信號流程圖
第1501的參數值(轉速/轉矩控制決定了開關狀態)。鑒于圖形中路徑的條件表達式，圖形可以基于參數設置并且開關狀態可以設置為速度-轉矩控制而為動態。相關的eddl說明如下:
設備上進一步的選擇是存儲一些驅動和命令數據集合的實例。這就意味著在操作或者準備操作期間，一些參數可以用外部的信號來進行實時的變更。例如，轉換器可以在操作期間在不同的馬達間進行改變。
在micromaster 440中此功能是通過總結參數和標定組/數據集合指數來完成的。通過使用標定指數系統，幾個不同的設置可以為任何一個參數來存儲。數據設置是:
cds命令數據設置
dds驅動數據設置
在mm440上，每個數據設置可以有3個獨立的設置。這里有兩個本地參數可以激活數據設置(圖4)。基于這些參數，這個表格和對話框使用條件表達式來表示這個合適的索引參數。
圖4 micromaster 440依賴應用而存儲不同的數據設置
由于大量的參數，讀和/或者寫的參數花費一些時間。為了盡快的改變個別的參數，對話可以在離線狀態啟動或者在線時應用“對話”參數(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到最優化。
4 檢測
micromaster 440有一個功能強大的檢測系統，可以用來記錄，例如馬達溫度，過電流或者負載錯誤。這些產品特性當然被存儲在ｅｄｄ中。每一個錯誤發生的時候，micromaster 440就發送一個錯誤編號到數據設置里。錯誤是按時間的順序來才采樣的，它們發生并且被存儲到另一個數據設置里。每一個標號都是一個信息的參照。由于這些典型設備的檢測，simatic pdm為設備制造商和用戶提供了一個方面的平臺。
5 分類
通常，錯誤信息可以用下形式來構建。信息分類是由設備制造商在ｅｄｄ中定義的。表１展示了simatic pdm現行的可能分類。
表1 錯誤分類
6 檢測信息
一個檢測信息用來描述已經發生的錯誤。例如:
轉換器過熱
沒有馬達溫度信號１
主要相位丟失停止２
7 關于檢測信息的詳細信息
無論什么時候一個錯誤根源被檢測到時，該檢測信息應該包括一個詳細的信息來提供給用戶。如果錯誤原因不能被確切的定義，可能的原因需要被列出來。對于錯誤“轉換器過熱”，ｅｄｄ控制信息應該像下面的一樣被提供:
通風不良
周圍環境溫度過高
現在的轉換器溫度r0037已經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誤的步驟。如上例，下面的選項將被建議用來清除錯誤:
請檢查:
-當轉換器工作的時候風扇是否旋轉？
-頻率設置是否符合出廠設置？如果有必要請重新設置
-周圍環境的溫度是否在允許的限制溫度內？
-減輕負載和／或者保證良好的冷卻條件
9 用eddl來貫徹檢測信息
在設備的每一個連接階段，simatic pdm檢查現存的檢測方法并且按以下的順序執行它們。
標準檢測 (方法 方法_pdm_標準檢測)
設備檢測 (方法 方法_pdm_設備檢測)
標準的檢測報告包括具體外形的檢測參數詢問;設備檢測包括具體設備的參數參照。設備檢測按如下結構進行構建:
方法的結構一定不可以被改變。我們的執行發生在eigene implementierung start和eigene implementierung ende之間。兩個可變參數
pdm_diag_status_diagnosis
pdm_diag_rule_message
可以按照設備狀態來進行設置或者檢測評價。下面的值對于pdm_diag_status_diagnosis是可能的:
設定不同的狀態也是可能的。pdm_diag_status_ diagnosis的狀態值必須被分配一個“或”邏輯算子。
為了生成信息文件，對可變的pdm_diag_rule_ message進行描述。simatic pdm提供了以下宏:
前面提及的設備狀態被替換為_status_，后面緊跟文件或者參考條目入口。第一個文件包括檢測信息，第二個文件信息是關于消息的，第三個文件是修正步驟。這樣，在導航系統中(現場操作用來清除錯誤，設置報告或者來自simatic pcs7的維護狀態)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行展示。
10 控制連通分支
micromaster 440利用一個控制表格來控制外部的連通分支，比如像泵或者風扇。控制表可以用這種方式來控制和操作個別的驅動。這樣工程師進行測試就成為可能。每一個系統的部分都是分離的，在驅動進行前由程序進行協調。在試運轉時如果發生錯誤，無論個別的驅動是否可以通過控制表進行與否，或者是否在這個階段有問題發生。
圖5 基于電子設備描述(edd)控制表用來為mm440控制正反轉
圖5顯示為micromaster 440執行控制表使正轉/反轉功能和慢進模式得以實現。一個進一步基于電子設備描述(edd)的對話可以被同時啟動顯示了此期間測量值實測曲線和設備的檢測狀態。
11 啟動向導
如果沒有合適的設備參數設置，矢量控制和v/f控制(包括馬達數據定義)必須用快速調試來啟動。一個列表介紹了為micromaster 電子設備描述(edd)選擇的快速調試參數。對于第一時間的用戶，包括一個基于離線對話的向導，此離線對話是用來進行快速并且按一步一步地程序進行調試的。在對話的最后一頁，通過一個特殊的方法來結束快速調試。這些參數都使用一個進一步的方法被存儲在設備中。圖6 顯示了快速調試的參數向導。
圖6 快速調試向導
12 經由profibus dpv1的通訊
來自pno的 profidrive profile 定義了一個特別的關于讀寫參數的驅動協議，這完全不同于為典型的為profibus dp設備提供的讀寫數據設置。數據設置沒有通過slot 和index用專門的術語來處理。如果一個參數必須從一個驅動中讀取，一個書說明包括詳細的信息比如參數編號，參數可變索引或者數據形式并且必須發送到索引47。一個讀說明包括一個詳細的整體標題必須直接跟隨寫說明。作為補充，每個參數包括一個以參數編號和參數可變索引執行的寫命令pre_read_bbbbbb。每個參數有自己的命令，該命令在pre_read_bbbbbb的寫命令之后執行并且從設備中讀取值。利用這個過程，所有的在線對話可以用普通方式來貫徹和執行。
寫通過發出一個包括類似標題數據如讀命令來發生。寫命令直接在讀命令檢測傳輸狀態后發送。如果發生一個錯誤，設備將返回一個錯誤代碼。
考慮到寫參數的協議，標準的eddl“寫命令”通過調用宏進行擴展:
13 開關功能模塊
在很多應用中，要求操作邏輯能夠控制將多個狀態(比如獲取控制，系統狀態)連接到一個控制信號的轉換器(比如開命令)。作為邏輯連接的補充，在轉換器處理一些物理量過程中會需要更多的算法運算或者存儲單元。這個sps功能作為一個預定義的數和可開關的“自由”功能模塊(ffb)適合于micromaster 440。一個sps也可以用來去控制頻率轉換器，但是這將招致附加的消耗。圖7顯示了為d多穩態多諧振蕩器設置參數的對話。在這里，同樣用圖形形式提供給用戶這個關系。為了開關功能模塊，一個新的對話可以通過一個展示輸入連接可能性的的界面來啟動。考慮到pre_edit_ bbbbbbs和post_edit_bbbbbbs之間的直接對話的合理詢問，不恰當的重復連接將被檢測并且在合適的時候得到解決。
圖7 d多穩態多諧振蕩器的參數設置對話框
14 結束語
使用可以被視為復雜的驅動代表的micromaster 440，下列問題已經被證明:
eddl按照61804-2 iec以及eddl加強的說明都具有科技上的優點，甚至復雜的設備特性，操作功能和用戶界面可以不借助專用的外部設備而有效完成。
像micromaster 440這樣的驅動在外觀和感官上適合任何現場設備的任何系統。
從基于其他項目的經驗來看，生產電子設備描述(edd)的時間與傳統軟件工具相比至少要少10倍。設備制造商的成本要節約幾十萬歐元。
安裝工作和更新工作可以在幾秒鐘之內利用simatic pdm的設備來完成。對使用設備的第一個在線安裝電子設備描述(edd)的時間不到3分鐘。
micromaster 440和許多基于電子設備描述(edd)技術的設備例子證明所有今天要用到的重要的功能都可以通描述語言eddl來得到實現。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
