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Profibus - GSD-Dateien

Profibus-Geräte haben unterschiedliche Leistungsmerkmale. Sie unterscheiden sich in Bezug auf die zur Verfügung stehende Funktionalität (z.B. Anzahl der E/A-Signale, Diagnosemeldungen) oder mögliche Busparameter wie Baudrate und Zeitüberwachungen. Diese Parameter sind bei jedem Gerätetyp und Hersteller individuell. Sie werden üblicherweise im Gerätehandbuch dokumentiert. Um für Profibus eine einfache Plug-and-Play-Konfiguration zu erreichen, wurden elektronische Gerätedatenblätter (GSD-Dateien) für die Kommunikationsmerkmale der Geräte festgelegt.

Die charakteristischen Kommunikationsmerkmale eines Profibus-Gerätes werden in Form eines elektronischen Gerätedatenblatts (Gerätestammdaten-Datei, GSD-Datei) festgelegt. GSD-Dateien sind vom Hersteller eines Profibus-Gerätes bereitzustellen.

Die GSD-Dateien erweitern die offene Kommunikation bis in die Bedienebene. Alle modernen Projektierungstools ermöglichen es, die GSD-Dateien bei der Konfiguration einzulesen. Dadurch wird die Integration von Geräten verschiedener Hersteller in das Profibus-System einfach und anwendungsfreundlich.

Schaubild

Die Gerätestammdaten (GSD) beschreiben die Merkmale eines Gerätetyps eindeutig und vollständig in einem genau festgelegten Format. Die GSD werden vom Gerätehersteller individuell für jeden Gerätetyp erzeugt und dem Anwender als Datei zur Verfügung gestellt. Durch das festgelegte Dateiformat kann das Projektierungssystem die Gerätestammdaten jedes beliebigen Profibus-Gerätes einfach einlesen und bei der Konfiguration des Bussystems automatisch berücksichtigen. Dem Projekteur wird das lästige Suchen in den Gerätehandbüchern erspart. Das Projektierungssystem kann bereits während der Projektierungsphase automatisch Überprüfungen auf Eingabefehler durchführen und die Konsistenz der eingegebenen Daten bezogen auf das Gesamtsystem prüfen. Die GSD-Datei wird in drei Abschnitte unterteilt:

  • Allgemeine Festlegungen:
    In diesem Bereich erfolgen Angaben zu Hersteller- und Gerätenamen, Hard- und Software-Ausgabeständen sowie zu den unterstützten Baudraten, den möglichen Zeitspannen für Überwachungszeiten und der Signalbelegung am Busstecker.
  • Master-bezogene Festlegungen:
    In diesem Bereich werden alle Parameter eingetragen, die nur für Master-Geräte zutreffen, z.B. die max. Anzahl anschließbarer Slaves oder die Upload- und Download-Möglichkeiten. Dieser Bereich ist bei Slave-Geräten nicht vorhanden.
  • Slave-bezogene Festlegungen:
    Hier erfolgen alle slave-spezifischen Angaben wie z.B. die Anzahl und Art der E/A-Kanäle, Festlegung von Diagnosetexten sowie Angaben über die zur Verfügung stehenden Module bei modularen Geräten.

In den einzelnen Abschnitten werden die Parameter durch Schlüsselwörter separiert. Es wird zwischen zwingend notwendigen Parametern (z.B. "Vendor_Name") und optionalen Parametern (z.B. "Sync_Mode_supported") unterschieden. Die Definition von Parametergruppen macht die Auswahl von Optionen möglich. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Bitmap-Dateien mit den Symbolen der Geräte einzubinden. Das Format der GSD ist sehr flexibel gestaltet. Es beinhaltet sowohl Aufzählungen, wie z.B die Angaben, welche Baudraten das Gerät unterstützt, als auch Möglichkeiten zur Beschreibung der bei einem modularen Gerät zur Verfügung stehenden Module. Den Diagnosemeldungen können auch Klartexte zugeordnet werden.

Identnummer

Jeder Profibus-Slave und jeder Master Klasse 1 muss eine Identnummer haben. Sie wird benötigt, damit ein Master ohne signifikanten Protokolloverhead die Typen der angeschlossenen Geräte identifizieren kann. Der Master vergleicht die Identnummer der angeschlossenen Geräte mit den Identnummern in den vom Projektierungstool vorgegebenen Projektierungsdaten. Der Nutzdatentransfer wird nur dann begonnen, wenn die richtigen Gerätetypen mit den richtigen Stationsadressen am Bus angeschlossen wurden. Dadurch wird eine hohe Sicherheit gegenüber Projektierungsfehlern erreicht.

Die Gerätehersteller müssen für jeden Gerätetyp eine Identnummer bei der Profibus-Nutzerorganisation beantragen, wo auch die Verwaltung der Identnummern erfolgt.

Für PA-Feldgeräte wurde ein spezieller Bereich von Identnummern (generische Identnummern) reserviert: 9700H – 977FH. Alle PA-Feldgeräte, die exakt den Festlegungen des PA-Profils ab Version 3.0 entsprechen, dürfen Identnummern aus diesem speziellen Identnummernbereich benutzen. Durch die Festlegung dieser generischen Identnummern wird die Geräteaustauschbarkeit der PA-Feldgeräte erhöht.