工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（微課版）課件 5.2GSD模型配置文件

GSD模型配置文件服務(wù)教育成就未來北京新大陸時代科技有限公司GSD文件介紹GSD文件格式GSD模型配置文件GSD文件配置參數(shù)GSD文件介紹01GSD文件介紹與PROFIBUS相同，PROFINETIO設(shè)備需要GSD文件用以描述設(shè)備模型特性，才能夠被集成到工業(yè)控制系統(tǒng)中。工程軟件對系統(tǒng)組態(tài)下載的依據(jù)是GSD文件的描述，下載成功后，PROFINETIO設(shè)備與IO控制器（PLC）開始進(jìn)行周期性輸入輸出數(shù)據(jù)交換，GSD文件的應(yīng)用如表所示。PROFINETIO設(shè)備的GSD文件通過GSDML語言進(jìn)行描述。GSDML語言的全稱為“GeneralStationDescriptionMarkupLanguage”，中文名稱“通用站描述標(biāo)記語言”，是一種符合ISO15747《工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成——開放系統(tǒng)應(yīng)用集成框架》標(biāo)準(zhǔn)的基于XML的描述語言，PROFINETIO設(shè)備的GSD文件能夠通過標(biāo)準(zhǔn)XML編輯器進(jìn)行編寫。設(shè)備的技術(shù)功能或圖形用戶接口無法通過GSDML格式描述，可通過TCI、FDT或EDD實(shí)現(xiàn)。GSD文件格式02文件命名文件結(jié)構(gòu)文件命名PROFINET的GSD文件通過XML語言進(jìn)行描述，同時使用xml作為后綴名。根據(jù)規(guī)定，PROFINETIO設(shè)備的GSD文件應(yīng)遵循的命名規(guī)則格式為“GSDML-[版本號]-[制造商名稱]-[設(shè)備族名稱]-[GSD發(fā)布日期].xml”，如圖所示。其中，文件名以“GSDML”開頭，V2.32為版本號，BLUEONE為制造商名稱，hj3208為設(shè)備組名稱，20230209為該版本GSD文件的發(fā)布日期。文件結(jié)構(gòu)GSD文件的第一行應(yīng)包含xml的版本及編碼，固定格式如下：1. <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>xml：表明該文件為XML文件；version=“1.0”：表明該文件采用XML1.0標(biāo)準(zhǔn)；encoding="UTF-8"：表明該文件采用的字符集，默認(rèn)值為UTF-8。文件結(jié)構(gòu)根元素ISO15745Profile作為整個GSD文件的基礎(chǔ)元素，它必須聲明元素的命名空間，如以下代碼。xmlns：表明根元素ISO15745Profile的默認(rèn)命名空間；xmlns：xsi：表明XSD文件的命名空間；xsi:schemaLation：指明XSD文件的路徑，不同架構(gòu)版本的xsd路徑不同。文件結(jié)構(gòu)ISO15745Profile是GSD文件的根元素，它由行規(guī)頭部（ProfileHeader）和行規(guī)體（ProfileBody）兩部分組成，整個GSD文件的結(jié)構(gòu)如圖所示。文件結(jié)構(gòu)（1）行規(guī)頭部：ProfileHeader行規(guī)頭部以ProfileHeader元素標(biāo)記，包括了規(guī)則的標(biāo)識、版本、名稱及ISO15745的相關(guān)信息，這部分內(nèi)容在正常情況下不作修改，在此不作具體說明。代碼如下。文件結(jié)構(gòu)（2）行規(guī)體：ProfileBody行規(guī)體包含了PROFINETIO設(shè)備（從站）的真實(shí)數(shù)據(jù)，由DeviceIdentity、DeviceFunction、ApplicationProcess三個部分組成，如圖所示。文件結(jié)構(gòu)DeviceIdentity（設(shè)備標(biāo)識塊）：包含了用于確認(rèn)該設(shè)備的標(biāo)識信息；DeviceFunction（設(shè)備功能塊）：包含了用于描述設(shè)備功能的數(shù)據(jù)。PROFINET設(shè)備需分配一個功能類，GSDML規(guī)范定義了枚舉值，包括常規(guī)、驅(qū)動器、開關(guān)設(shè)備、I/O、閥門、控制器、HMI、編碼器、NC/RC、網(wǎng)關(guān)、PLC、識別系統(tǒng)、PA配置文件、網(wǎng)絡(luò)組件、傳感器。ApplicationProcess（應(yīng)用過程塊）：這是整個通用站描述文件的主要部分，包含了設(shè)備訪問點(diǎn)列表、模塊列表、子模塊列表、值列表等PROFINETI/O設(shè)備的數(shù)據(jù)。文件結(jié)構(gòu)（a）設(shè)備標(biāo)識：DeviceIdentity設(shè)備標(biāo)識包括了該P(yáng)ROFINETIO設(shè)備的供應(yīng)商ID、設(shè)備ID及描述等信息。如圖所示。文件結(jié)構(gòu)具體代碼示例如下。VendorID（供應(yīng)商標(biāo)識）：16Bit，由制造商向PI協(xié)會申請授權(quán)；DeviceID（設(shè)備標(biāo)識）：16Bit，用于IO現(xiàn)場設(shè)備的詳細(xì)區(qū)分，由制造商定義，不需要向PI協(xié)會申請授權(quán)；InfoText（描述信息）：用于描述產(chǎn)品信息；VendorName（供應(yīng)商名字）：可以自己修改，根據(jù)公司名字填寫。文件結(jié)構(gòu)（b）設(shè)備功能：DeviceFunction設(shè)備功能的構(gòu)成如圖所示。文件結(jié)構(gòu)具體代碼示例如下。MainFamily（主系列）：可選項(xiàng)Drives，Encoders，Gateway，I/O，Sensors；ProductFamily（產(chǎn)品系列）：可以自己修改。文件結(jié)構(gòu)（c）應(yīng)用處理：AppplicationProcess應(yīng)用處理包括了設(shè)備訪問點(diǎn)列表，模塊列表，子模塊列表，值列表，通道診斷列表，單元診斷列表，圖形列表，分類列表，外部文本列表，如圖所示。文件結(jié)構(gòu)設(shè)備訪問點(diǎn)列表（DeviceAccessPointList）：分布式IO的接口模塊，用以描述PROFINETIO設(shè)備訪問接口，一個GSD文件中可以包括多個接口模塊的描述；模塊列表（ModuleList）：該部分描述了PROFINETIO設(shè)備中包含的模塊，既能夠作為一種可選擇插入的模塊（例如模塊化的IO設(shè)備），也能夠作為一種永久集成在IO設(shè)備中的模塊；子模塊列表（SubModuleList）：該部分描述了PROFINETIO設(shè)備中包含的子模塊。與模塊列表類似，它也可以是一種可選擇插入的子模塊或永久集成在IO設(shè)備中的子模塊；值列表（ValueList）：該部分包含了模塊所支持的取值；通道診斷列表（ChannelDiagList）：該部分包含了通道的診斷信息，即通道的錯誤編號及其描述；文件結(jié)構(gòu)單元診斷列表（UnitDiagList）：該部分包含了該P(yáng)ROFINETI/O設(shè)備的診斷信息；圖形列表（GraphicsList）：該部分是GSD文件的圖形列表，即在組態(tài)工具中顯示的圖形（圖標(biāo)）；分類列表（CategroryList）：該部分包含了GSD文件的分類信息，比如DI、DQ、AI等模塊的分類。外部文本列表（ExternalTextList）；外部文本列表（ExternalTextList）：該部分包含了GSD文件所包含的外部文本信息，這些信息可以被其它部分引用，可用于多語言環(huán)境。GSD文件配置參數(shù)替換GSD文件導(dǎo)入更新配置代碼編寫測試結(jié)果03替換GSD文件進(jìn)入“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”界面，將PN4-1616模塊與PLC的連接線及PN4-1616B模塊刪除，如圖所示。替換GSD文件在工具欄中單擊“選項(xiàng)”，下拉列表中單擊選擇“管理通用站描述文件（GSD）”。在彈出的窗口中選擇所有文件，再單擊“刪除”按鈕，將已安裝的GSD文件刪除，如圖所示。替換GSD文件在刪除原有GSD文件后，再次進(jìn)入管理通用站描述文件窗口，在源路徑中選擇U盤資料“04DEMO程序代碼/03PROFINET程序/01GSD文件”，選擇新的GSD文件“GSDML-V2.3-案例-PN4-1616B-20181125”，單擊“安裝”按鈕后等待安裝完成，如圖所示。導(dǎo)入更新配置GSD文件安裝完成后，按照5.2.2小節(jié)的方法在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)界面中重新導(dǎo)入PNIO模塊，并將其與PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。查看地址總覽，數(shù)字輸入數(shù)量為1字節(jié)，數(shù)字輸出數(shù)量為1字節(jié)，如圖所示。導(dǎo)入更新配置將更新的配置下載至PLC，PLC將出現(xiàn)錯誤，原因是目前配置的GSD文件與實(shí)際硬件配置不符。實(shí)際硬件配置為16位輸入、16位輸出，即輸入/輸出大小都為2字節(jié)。在實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用中，配置的組態(tài)需與外部硬件配置一致，PLC會將配置的組態(tài)與外部硬件配置進(jìn)行比對，不一致則會出現(xiàn)報錯。代碼編寫本次實(shí)驗(yàn)通過修改配置的GSD文件，將其輸入輸出大小與實(shí)際硬件配置相同，導(dǎo)入PLC使PLC能夠正常運(yùn)行。以記事本的格式打開GSD文件“GSDML-V2.3-案例-PN4-1616B-20181125”，如圖所示。代碼編寫在打開的代碼中找到“ModuleList”模塊列表，它描述了IO設(shè)備中所有模塊的信息。其中<ModuleItemID="ID_Mod_01"ModuleIdentNumber="0x00000002">是對一個模塊的聲明，且每個模塊的ID需是惟一的，控制器與IO設(shè)備之間的通信通過模塊ID建立連接。<ModuleInfo>是對硬軟件版本信息及模塊名稱的描述。我們將模塊中固定不變的子模塊定義為虛擬子模塊，這些虛擬子模塊的輸入輸出數(shù)據(jù)及記錄數(shù)據(jù)通過<VirtualSubmoduleList>描述。<VirtualSubmoduleItemID="1"SubmoduleIdentNumber="0x0002"API="0">是對一個子模塊的聲明，其中“1”用于外部本文列表中的賦值，“0x0002”是一個子模塊的ID。代碼編寫<IOData>用來描述輸入輸出數(shù)據(jù)，<DataItem>用來描述一個子模塊的參數(shù)數(shù)據(jù)，通過將“Input”中的“Length=“1””修改為“Length=“2””，把配置的數(shù)字輸入大小為1字節(jié)改為2字節(jié)，即16位。將“Output”中的“Length=“1””修改為“Length=“2””，把配置的數(shù)字輸出大小為1字節(jié)改為2字節(jié)，即16位。更改完成后保存文件，至此更新的GSD的數(shù)字輸入/輸出大小已與實(shí)際硬件配置向匹配。修改的內(nèi)容如圖所示。測試結(jié)果再次替換修改后的GSD文件，即刪除原有的GSD文件與“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”配置，按照5.5.5