工业网络技术（微课版）课件 5.2GSD模型配置文件

GSD模型配置文件服务教育成就未来北京新大陆时代科技有限公司GSD文件介绍GSD文件格式GSD模型配置文件GSD文件配置参数GSD文件介绍01GSD文件介绍与PROFIBUS相同，PROFINETIO设备需要GSD文件用以描述设备模型特性，才能够被集成到工业控制系统中。工程软件对系统组态下载的依据是GSD文件的描述，下载成功后，PROFINETIO设备与IO控制器（PLC）开始进行周期性输入输出数据交换，GSD文件的应用如表所示。PROFINETIO设备的GSD文件通过GSDML语言进行描述。GSDML语言的全称为“GeneralStationDescriptionMarkupLanguage”，中文名称“通用站描述标记语言”，是一种符合ISO15747《工业自动化系统与集成——开放系统应用集成框架》标准的基于XML的描述语言，PROFINETIO设备的GSD文件能够通过标准XML编辑器进行编写。设备的技术功能或图形用户接口无法通过GSDML格式描述，可通过TCI、FDT或EDD实现。GSD文件格式02文件命名文件结构文件命名PROFINET的GSD文件通过XML语言进行描述，同时使用xml作为后缀名。根据规定，PROFINETIO设备的GSD文件应遵循的命名规则格式为“GSDML-[版本号]-[制造商名称]-[设备族名称]-[GSD发布日期].xml”，如图所示。其中，文件名以“GSDML”开头，V2.32为版本号，BLUEONE为制造商名称，hj3208为设备组名称，20230209为该版本GSD文件的发布日期。文件结构GSD文件的第一行应包含xml的版本及编码，固定格式如下：1. <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>xml：表明该文件为XML文件；version=“1.0”：表明该文件采用XML1.0标准；encoding="UTF-8"：表明该文件采用的字符集，默认值为UTF-8。文件结构根元素ISO15745Profile作为整个GSD文件的基础元素，它必须声明元素的命名空间，如以下代码。xmlns：表明根元素ISO15745Profile的默认命名空间；xmlns：xsi：表明XSD文件的命名空间；xsi:schemaLation：指明XSD文件的路径，不同架构版本的xsd路径不同。文件结构ISO15745Profile是GSD文件的根元素，它由行规头部（ProfileHeader）和行规体（ProfileBody）两部分组成，整个GSD文件的结构如图所示。文件结构（1）行规头部：ProfileHeader行规头部以ProfileHeader元素标记，包括了规则的标识、版本、名称及ISO15745的相关信息，这部分内容在正常情况下不作修改，在此不作具体说明。代码如下。文件结构（2）行规体：ProfileBody行规体包含了PROFINETIO设备（从站）的真实数据，由DeviceIdentity、DeviceFunction、ApplicationProcess三个部分组成，如图所示。文件结构DeviceIdentity（设备标识块）：包含了用于确认该设备的标识信息；DeviceFunction（设备功能块）：包含了用于描述设备功能的数据。PROFINET设备需分配一个功能类，GSDML规范定义了枚举值，包括常规、驱动器、开关设备、I/O、阀门、控制器、HMI、编码器、NC/RC、网关、PLC、识别系统、PA配置文件、网络组件、传感器。ApplicationProcess（应用过程块）：这是整个通用站描述文件的主要部分，包含了设备访问点列表、模块列表、子模块列表、值列表等PROFINETI/O设备的数据。文件结构（a）设备标识：DeviceIdentity设备标识包括了该PROFINETIO设备的供应商ID、设备ID及描述等信息。如图所示。文件结构具体代码示例如下。VendorID（供应商标识）：16Bit，由制造商向PI协会申请授权；DeviceID（设备标识）：16Bit，用于IO现场设备的详细区分，由制造商定义，不需要向PI协会申请授权；InfoText（描述信息）：用于描述产品信息；VendorName（供应商名字）：可以自己修改，根据公司名字填写。文件结构（b）设备功能：DeviceFunction设备功能的构成如图所示。文件结构具体代码示例如下。MainFamily（主系列）：可选项Drives，Encoders，Gateway，I/O，Sensors；ProductFamily（产品系列）：可以自己修改。文件结构（c）应用处理：AppplicationProcess应用处理包括了设备访问点列表，模块列表，子模块列表，值列表，通道诊断列表，单元诊断列表，图形列表，分类列表，外部文本列表，如图所示。文件结构设备访问点列表（DeviceAccessPointList）：分布式IO的接口模块，用以描述PROFINETIO设备访问接口，一个GSD文件中可以包括多个接口模块的描述；模块列表（ModuleList）：该部分描述了PROFINETIO设备中包含的模块，既能够作为一种可选择插入的模块（例如模块化的IO设备），也能够作为一种永久集成在IO设备中的模块；子模块列表（SubModuleList）：该部分描述了PROFINETIO设备中包含的子模块。与模块列表类似，它也可以是一种可选择插入的子模块或永久集成在IO设备中的子模块；值列表（ValueList）：该部分包含了模块所支持的取值；通道诊断列表（ChannelDiagList）：该部分包含了通道的诊断信息，即通道的错误编号及其描述；文件结构单元诊断列表（UnitDiagList）：该部分包含了该PROFINETI/O设备的诊断信息；图形列表（GraphicsList）：该部分是GSD文件的图形列表，即在组态工具中显示的图形（图标）；分类列表（CategroryList）：该部分包含了GSD文件的分类信息，比如DI、DQ、AI等模块的分类。外部文本列表（ExternalTextList）；外部文本列表（ExternalTextList）：该部分包含了GSD文件所包含的外部文本信息，这些信息可以被其它部分引用，可用于多语言环境。GSD文件配置参数替换GSD文件导入更新配置代码编写测试结果03替换GSD文件进入“设备和网络”界面，将PN4-1616模块与PLC的连接线及PN4-1616B模块删除，如图所示。替换GSD文件在工具栏中单击“选项”，下拉列表中单击选择“管理通用站描述文件（GSD）”。在弹出的窗口中选择所有文件，再单击“删除”按钮，将已安装的GSD文件删除，如图所示。替换GSD文件在删除原有GSD文件后，再次进入管理通用站描述文件窗口，在源路径中选择U盘资料“04DEMO程序代码/03PROFINET程序/01GSD文件”，选择新的GSD文件“GSDML-V2.3-案例-PN4-1616B-20181125”，单击“安装”按钮后等待安装完成，如图所示。导入更新配置GSD文件安装完成后，按照5.2.2小节的方法在设备和网络界面中重新导入PNIO模块，并将其与PLC进行网络连接。查看地址总览，数字输入数量为1字节，数字输出数量为1字节，如图所示。导入更新配置将更新的配置下载至PLC，PLC将出现错误，原因是目前配置的GSD文件与实际硬件配置不符。实际硬件配置为16位输入、16位输出，即输入/输出大小都为2字节。在实际现场应用中，配置的组态需与外部硬件配置一致，PLC会将配置的组态与外部硬件配置进行比对，不一致则会出现报错。代码编写本次实验通过修改配置的GSD文件，将其输入输出大小与实际硬件配置相同，导入PLC使PLC能够正常运行。以记事本的格式打开GSD文件“GSDML-V2.3-案例-PN4-1616B-20181125”，如图所示。代码编写在打开的代码中找到“ModuleList”模块列表，它描述了IO设备中所有模块的信息。其中<ModuleItemID="ID_Mod_01"ModuleIdentNumber="0x00000002">是对一个模块的声明，且每个模块的ID需是惟一的，控制器与IO设备之间的通信通过模块ID建立连接。<ModuleInfo>是对硬软件版本信息及模块名称的描述。我们将模块中固定不变的子模块定义为虚拟子模块，这些虚拟子模块的输入输出数据及记录数据通过<VirtualSubmoduleList>描述。<VirtualSubmoduleItemID="1"SubmoduleIdentNumber="0x0002"API="0">是对一个子模块的声明，其中“1”用于外部本文列表中的赋值，“0x0002”是一个子模块的ID。代码编写<IOData>用来描述输入输出数据，<DataItem>用来描述一个子模块的参数数据，通过将“Input”中的“Length=“1””修改为“Length=“2””，把配置的数字输入大小为1字节改为2字节，即16位。将“Output”中的“Length=“1””修改为“Length=“2””，把配置的数字输出大小为1字节改为2字节，即16位。更改完成后保存文件，至此更新的GSD的数字输入/输出大小已与实际硬件配置向匹配。修改的内容如图所示。测试结果再次替换修改后的GSD文件，即删除原有的GSD文件与“设备和网络”配置，按照5.5.5