Zertifizierungen

1. P R O C E S S F I E L D B U S Zertifizierungen von - DP Slave Produkten

2. Ablauf einer Zertifizierung von DP-Slaves • Kunde füllt eine GSD (Gerätespezifische Datei ) aus. • Er beantragt eine Identnummer -zur eindeutigen Kennzeichnung des Produktes- bei der PNO • Kunde meldet sich bei einem akkreditierten Prüflabor nach seiner Wahl zum Zertifizierungstest an. • Das Prüflabor teilt dem Antragsteller innerhalb von 2 Wochen einen Prüftermin mit, der maximal 8 Wochen nach Antragstellung ist.. • Das Prüflabor führt den Test durch und erstellt einen Prüfbericht für den Kunden. • Mit dem Prüfbericht kann der Kunde bei der PNO das Zertifikat beantragen.

3. PROFIBUS - Zertifizierungen • Überprüfung der Hardware • Busübertragung ( Slavefunktionalität) • Funktionstest • Interoperabilität

4. Überprüfung der Hardware • Leitungsabschluß nach DIN E 19245 T3 • Leitungsabschluß nach DIN E 19245 T3 • Leitungsabschluß nach DIN E 19245 T1 • Kompatibilität des Busabschlusses • 9 poliger SUB-D Stecker oder • mandatory Signale RxD-P,RxD-N, TxD-P, TxD-N, GND • RS 485 Beschaltung • Leitungspegel • Differenzspannung

5. Überprüfung der Hardware intern • Wird am Prüfling ein 9pol. SUB D Stecker verwendet, muß die Pinbelegung der EN 50 170 entsprechen. • (Wird ein anderer Stecker gewählt, muß dieser Stecker mindestens die Mandatory Signale (RxD/TxD-P, RxD/TxD-N, VP, DGND) aufweisen. • Bei Verwendung von optionalen Signalen, müssen diese ebenfalls der EN 50 170 entsprechen, und in Übereinstimmung mit der Beschreibung in der GSD-Datei stehen. • Die Überprüfung ist zusätzlich mit dem Handheld durchzuführen • RS 485 Beschaltung • Der Prüfling wird bei seiner max. zulässigen Baudrate mit maximaler Kabellänge (z.B. bei 1,5MBaud / 200m) betrieben. • Beurteilt wird die Differenzspannung und der Leitungspegel (Betriebs- und Ruhepegel mit Abschlußwiderstand). • Aufbau: Master - 200mLtg. - Slave (308B - 200m - 1,5mbaud - Prüfling als Endteilnehmer) • Meßung: einfügen von 2 Meßblättern aus Referenztest (308B und AG 95DP) • Pegel A, B Ltg. größer 2V.

6. Busübertragung (Slavefunktionalität) • Ansprechüberwachung nach EN 50 170 • TSDR • Adressierung • Identnummer • Übertragungsgeschwindigkeiten • Betrieb im Mischnetz • Mischgeräte als FMS und DP- Slave • Konsistenz der Daten

7. Busübertragung Slavefunktionalität intern • Ansprechüberwachung nach EN 50 170 • Überprüfen auf Einhalten des vom Master vorgegebenen Watchdogwertes. • Kann der Prüfling die Watchdogzeiten im Bereich von 10ms - 650s erfüllen? • Gemessen wird mit unterschiedlichen Einstellzeiten (3 beliebige Werte im zulässigen Bereich). Zulässige Toleranz = +/- 10ms und +/-10% von der eingestellten Zeit . • Das Einhalten der max. TSDR muß mit dem Eintrag in der GSD Datei übereinstimmen. • Baudrate (kBaud) bis 187,5kBaud 500kBaud 1500kBaud • min. TSDR (tBit) 11 11 11 • max. TSDR (tBit) 60 100 150

8. Busübertragung Slavefunktionalität intern • Adressierung • Es wird die Adressierbarkeit im möglichen Bereich von 0-126 getestet. • Bei Modulen mit EEPROM muß sich die Adresse 126 zugänglich einstellen lassen, um die Adressierung mittels Klasse 2 Master zu ermöglichen. • Testparameter: Der Prüfling wird unter verschiedenen Adressen betrieben.

9. Busübertragung Slavefunktionalität intern • Identnummer nach EN 50 170 • Die Identnummer muß fest im Prüfling hinterlegt sein und darf sich nicht im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Prüflings verändern lassen. Die Identnummer muß mit dem Eintrag in der GSD Datei und dem Antrag bei der PNO übereinstimmen. • Ausführung: wird in der Aufzeichnung der Testcases dokumentiert, ID-Nummern Antrag muß vorliegen. • Übertragungsgeschwindigkeiten • Die korrekte Übertragung wird, abhängig vom Eintrag in der GSD Datei, bei den unterstützten Baudraten überprüft. Die Parametrierung hierfür erfolgt vom Master; der Slave muß die jeweils vorgegebene Baudrate erkennen und den Busverkehr aufnehmen. • Der zyklische Busverkehr wird mittels Oszillograph oder Busmonitor aufgezeichnet und auf Korrektheit überprüft.

10. Busübertragung Slavefunktionalität intern • Betrieb im Mischnetz • Der Prüfling muß an einem Bus mit PROFIBUS FMS und DP Teilnehmern betreibbar sein. • Aufbau und Busparametereinstellungen müssen in der Produktbeschreibung erläutert sein. • Hierzu muß der Slave mit folgenden Defaultzeiten hochlaufen nach EN 50 170 • Baudrate/kBit/s 9,6 19,2 93,75 187,5 500 1500 • Min TSDR (TBit) 11 11 11 11 11 11

11. Busübertragung Slavefunktionalität intern • Mischgeräte als FMS und DP Slave • Ist der Prüfling als Combislave verwendbar, so wird der Mischbetrieb getestet. • Hierzu muß der Slave mit folgenden Defaultzeiten hochlaufen nach EN 50 170 • Baudrate/kBit/s 9,6 19,2 93,75 187,5 500 1500 • Min TSDR (TBit) 30 60 125 250 255 255 • Ein Mischgerät muß sowohl mit den DP-Parametern, als auch mit den FMS-Parametern hochlaufen können.

12. Funktionstest • Busunterbrechung am Prüfling • Kurzschluß der Busleitung am Prüfling • Versorgungsspannung am Prüfling EIN / AUS • Netz AUS am Master • Netz EIN am Master • Parametrierung der Slaves mit / ohne Ansprechüberwachung • Klasse 2 Master übernimmt die Kontrolle im Betrieb • Zustandsübergänge ( State machine) • Optionaldienste • Auswertung der Diagnosefunktion

13. Funktionstest intern • Busunterbrechung am Prüfling (Busstecker wird abgezogen) • Alle weiteren Slaves müssen noch ansprechbar sein (Bus durchgeschliffen). • Wird die Busunterbrechung am Slave erkannt (mit Ansprechüberwachung), und schaltet der Slave in einen definierten Zustand? • Läßt sich der Prüfling nach Beheben des Fehlers wieder automatisch in den zyklischen Busverkehr aufnehmen. • Kurzschluß der Busleitung am Prüfling • Kurzschluß der A,B Leitung, A,B Leitung gegen Schirm, DGND und VP. • Verdrehen der Leitung A,B. • Werden die Ausgänge in einen definierten Zustand geschalten? • Läßt sich der Prüfling nach Beheben des Fehlers wieder automatisch in den zyklischen Busverkehr aufnehmen.

14. Funktionstest intern • Versorgungsspannung am Prüfling Aus/Ein • Läßt sich der Prüfling nach Versorgungsspannung Ein wieder automatisch in den zyklischen Busverkehr aufnehmen. • - Netz-Aus am Master • Schalten die Ausgänge am Prüfling in einen definierten Zustand (Auswertung von Clear Data)? • Netz-Ein am Master • Läßt sich der Prüfling nach Netz Ein wieder automatisch in den zyklischen Busverkehr aufnehmen. • Parametrierung am Master mit und ohne Ansprechüberwachung • Wie verhält sich der Prüfling, wenn eine Busunterbrechung eintritt? • Klasse 2 Master übernimmt Kontrolle im laufenden Betrieb • Läßt sich der Prüfling von einem Klasse 2 Master steuern?

15. State machine

16. Testcase 1: Global_Control mit Länge # 2 (aus DDLM GCTR2) intern • Der Slave muß bei einem Global_Control Command mit Länge • ungleich 2 in seinem Zustand bleiben (d.h. DATA_EXCHANGE) • das Command darf nicht ausgeführt werden. • a.Slave im Zustand WAIT_PRM • 1.Abfrage nach Diagnose 3E,3C,02,05,00,FF,Identnummer • 2.Parametrierung 3D,3E,80,00,00,0B,Identnr.,Group • 3.Konfigurierung 3E,3E,real Config • b.Slave im Zustand DATA_EXCHANGE • 4.Abfrage nach Diagnose 3E,3C, 00,04,00,00,Identnummer,xx • 5.Datentelegramm an Slave NIL,NIL,Daten >0 • 6.Global Control mit Clear 3A,3E,02,00,00 und falscher Länge • 7.READ_OUTPUT 39,3E • 3E,39, Daten wie 5. • 8.Global Control 3A,3E,28 und falscher Länge • 9.READ_OUTPUT 39,3E • 3E,39,Daten wie 5. • 10.Abfrage nach Diagnose 3E,3C, 00,04,00,00,Identnummer,xx • 11.Datentelegramm an Slave NIL,NIL,Daten #5. und >0 • 12.READ_OUTPUT 39,3E • 3E,39, Daten wie 11.)

17. Testcase 2: Zugriffsschutz der SAPS NIL,3A (Global-Control),38 (Rd_Input),39 (Rd_Output)Im Zustand WAIT_PRM und WAIT_CFG müssen diese Dienste mit „RS“abgewiesen werden intern • a.Slave im Zustand WAIT_PRM • 1.Abfrage nach Diagnose 3E,3C,02,05,00,FF,Identnummer • 2.Abfrage nach Rd_Input 38,3E • Antwort „RS;RR;UE“ • 3.Abfrage nach Rd_Output 39,3E • Antwort „RS;RR;UE“ • 4.Datentelegramm an Slave Nil,Nil,beliebige Daten (seiner Länge entsprechend) • Antwort „RS;RR;UE“ • b.Slave im Zustand WAIT_CFG • 1.Abfrage nach Diagnose 3E,3C,02,05,00,FF,Identnummer • 2.Parametrierung 3D,3E,80,00,00,B,Identnummer,Group • 3.Abfrage nach Diagnose 3E,3C,02,04,00,Masteradr.,Identnummer • 4.Abfrage nach Rd_Input 38,3E • Antwort „RS;RR;UE“ • 5.Abfrage nach Rd_Output 39,3E • Antwort „RS;RR;UE“ • 6.Datentelegramm an Slave NIL,Nil,beliebige Daten (seiner Länge entsprechend) • Antwort „RS;RR;UE“

18. Interoperabilität • Belastungstest des Slaves • Funktionaler Test • Elektromagnetische Verträglichkeit ( nach IEC 801 -4 und IEC 801-2 T 65 ) • Störung auf die Versorgungsleitung: • Burst =+- 2kV • Burstfrequenz = 2,5kHz • Burstdauer = 15 ms • Stördauer= 1 Minute

19. Interoperabilität • Störung auf die Signalleitung des Prüflings: • Die Störung der Signalleitungen und Busleitung wird nach IEC 801-4 mit mindestens 1 kV über Koppelzange eingekoppelt. • Burst =+- 1kV • Burstfrequenz = 5kHz • Burstdauer = 15 ms • Stördauer= 1 Minute • Die Prüfung der Störfestigkeit gegen Entladung statischer Elektrizität • erfolgt auf alle dem Bediener zugänglichen Teile mit mindestens • 4 kV contact discharge nach IEC 801-2 T 65

20. Testkonfiguration Klasse 2 Master DP-Master Klasse 1 FMS-Master DP-Master Klasse 1 Ventilinsel Festo, Mannesmann Rexroth ... British Fe- deral, SICK ... Prüfling Fa. Turck Fa. Murr Fa. Hohner ... Bedienfeld SWAC, Siemens Leuze, Lenze, Sasse Datalogic, Berger Lahr und viele weitere Komponenten

21. Die am häufigsten festgestellten Fehler intern • 1. Diagnoseverarbeitung • Mit dem Bit EXT_DIAG = 1 signalisiert der Slave, daß anwenderspezifische Diagnosedaten vorliegen. Dadurch wird mit Ext_Diag = 1 veranlaßt, daß ein Diagnosetelegramm zum PROFIBUS-Master gesendet wird. Ist die Ursache der Diagnosemeldung bereinigt, d.h. die entsprechende Bitkombination in den anwenderspezifischen Diagnosedaten ist 0, muß auch das Bit Ext_Diag zurückgesetzt (log 0) werden. In einigen Fällen wurde festgestellt, daß das Ext_Diag Bit auf logisch 1 blieb.

22. Die am häufigsten festgestellten Fehler intern • 2. Spannungsversorgung für die Busabschlußwiderstände • Die EN 50 170 besagt, daß am PIN 6 +5 Volt und am PIN 5 Ground Potential für den PROFIBUS zur Verfügung gestellt werden müssen, um den Bus "sauber" abschließen zu können. Hiervon darf nicht abgewichen werden, auch wenn die Abschlußwiderstände auf der jeweiligen Slave-Hardware integriert sind, denn auch die A- und B-Leitungen müssen am Busende abgeschlossen werden. Das RTS Signal ist allerdings optional und dient der Richtungserkennung für LWL-Anschluß.

23. Die am häufigsten festgestellten Fehler intern • 3. Stichleitungslängen • Hinsichtlich Anbindung an die 12 MBaud Technologie ist es unbedingt notwendig, daß die Stichleitungen zwischen Busstecker und Bustreiber so kurz und kapazitätsarm wie nur möglich gehalten werden, um die Flankensteilheit und damit ein eindeutiges Erkennen der Bussignale zu gewährleisten. • 4. Read_Cfg und Chk_Cfg • Beim PROFIBUS-DP hat ein Busmaster die Möglichkeit, mit dem Telegramm "Read_Cfg" die Konfiguration der Ein-/Ausgabedaten abzufragen, um anschließend mit "Chk_Cfg" den Slave zu konfigurieren. Die Slaveantwort muß allerdings eine Konfiguration enthalten, mit der der Slave auch hochfahren kann.

24. Die am häufigsten festgestellten Fehler intern • 5. Kombislave • Beabsichtigt ein Kunde einen DP-Slave zu entwickeln, den er später zu einem Kombislave erweitern möchte, ist es ratsam, diesen Schritt gleich zu berücksichtigen, denn dann ist nur eine Zertifizierung als DP/Kombislave notwendig. Andernfalls muß das Gerät als DP-Slave und nach der Erweiterung nochmals als Kombislave zertifiziert werden, um die Normkonformität nachzuweisen. • 6. Identnummer • Die Identnummer stellt eine eindeutige Referenz zwischen DP-Slave und der dazugehörigen GSD-Datei her. Nicht das Prüflabor, sondern die PROFIBUS Nutzerorganisation vergibt eine Identnummer, die Voraussetzung für einen Zertifizierungstest ist und nicht geändert werden darf.