Feldbus Glossar

Diese Liste enthält Hunderte von wichtigen Begriffen zum Thema Feldbus. Aber eine Liste selbst dieser Länge kann nur die Spitze des Eisberges darstellen.
Für Menschen, die die Welt des Feldbusses für die Prozessautomation betreten ist diese Technologie oft durch Jargon verschleiert. Diese Liste mit wichtigen Begriffen versucht diesen Schleier zu lüften indem sie deutliche sprachliche Beschreibungen zu jeder Position liefert.



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« A »

Application Layer (Anwendungsschicht)
Die Anwendung entspricht der Schicht 7 im ISO/OSI-Kommunikationsmodell. Klicken Sie hier um die Zeichnung des ISO/OSI-Modells zu sehen. Diese Schicht ist NICHT die Prozessanwendung. Es liegt in der Verantwortung dieser Schicht, die Protokolle/Dienste zu liefern, sowohl intern innerhalb als auch zwischen den Geräten in einem Feldbus. Für FOUNDATION Fieldbus wird die Anwendungsschicht in zwei Teilen Beschrieben, der Fieldbus Message Specification (FMS) Schicht und dem Fieldbus Access Sublayer (FAS). Die Fieldbus Message Specification(FMS) Schicht ermöglicht den einfachen Zugriff auf Daten mittels Object Dictionaries (Objektwörterbüchern) und auch den Aufbau von Virtual Field Devices (VFD s), virtuellen Feldgeräten, wobei der Datenzugriff mittels TAGs möglich wird. Der Fieldbus Access Sublayer(FAS) ist die Schicht, in der die Beziehungen wie Publisher/Subscriber und Client-Server eingerichtet werden.
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Asynchrone Kommunikation
Beschreibt die Kommunikation dort, wo die Uhr des übertragenden Geräts nicht mit der Uhr des empfangenden Geräts synchronisiert ist. Allgemein zeigt sie an, dass einzelnen Datenzeichen ein Startzeichen voran- und ein Stoppzeichen hintangesetzt sind. Die Start- und Stoppzeichen fügen zusätzlichen Ballast hinzu und reduzieren die effektive Übertragungsgeschwindigkeit.
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« B »

Backbone, Haupttrasse
Wird oft beschrieben als Rückleiterkabel oder Hauptverbindungsleitung.Es handelt sich um die Hauptkommunikationstrasse, die als Quelle für andere Leitungen (Spurs, Abzweigleitungen) aus der Steuerwarte dient. Klicken Sie hier, um ein Diagramm anzusehen, das die Backbone-Konfiguration für PROFIBUS und FOUNDATION zeigt. Bei PROFIBUS ist es wahrscheinlich, dass der Hochgeschwindigkeits-PROFIBUS DP die Haupttrasse sein wird, und bei FOUNDATION Fieldbus wäre es das High Speed Ethernet (HSE), das Hochgeschwindigkeits-Ethernet.
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Balanced Transmission Line (symmetrische Leitung)
Ein beidseitig geerdetes Drähtepaar, das ein analoges AC-Signal oder ein digitales DC-Signal überträgt. Beide Enden müssen angeschlossen sein. Dies beschreibt die Übertragung für H1-Feldbus.
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Bandbreite
Die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Frequenz, die über ein Netzwerk übertragen werden kann. Dies bezieht sich auf die maximale Daten-/Informationsübertragungsleistung des Netzwerks.
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Blocks (Blöcke)
Blöcke werden verwendet, um verwandte Daten in einer einzelnen Struktur zu erfassen. Blöcke können miteinander verbunden oder ‘gesteuert’ werden, um komplexere Funktionen auszuführen. Function Block (Funktionsblock), Resource Block (Betriebsmittelblock), Transducer Block (Messumformerblock).
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Broadcast
Eine Kommunikationsmethode, bei der ein Gerät in das Netzwerk überträgt und viele Geräte die Daten lesen. Das übertragende Gerät erhält keine Quittierung dafür, dass alle Geräte, die die Daten bekommen wollten, diese auch tatsächlich erhalten haben. Siehe Publisher/Subscriber und Token Passing
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Bridges (Brücken)
Eine Bridge ermöglicht es, verschiedene Segmente zu verbinden, die dieselbe Zugriffsmethode für Medien verwenden, d.h. die Segmente können mit unterscheidlichen Baudraten funktionieren. Im Gegensatz zu Repeatern, die lediglich die Daten des Eingabeports am Ausgabeport wiederholen, lässt es eine Brücke zu, dass Sie nur die Daten herausfiltern, die zu einem Segment übertragen werden müssen. Somit wird der Kommunikationsverkehr reduziert. Ein Gateway (Netzübergang) bietet eine ähnliche Funktion, aber erweitert sie um die Datenübertragung zwischen Protokollen (zwischen FOUNDATION fieldbus und PROFIBUS-PA)
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Bus
Die Trunk (Verbindungsleitung)/Backbone (Haupttrasse)/Homerun (Rückleiter) mit allen angeschlossenen Geräten.Siehe auch Topology.
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« C »

CFF Capability File - Values File
Dabei handelt es sich um eine Datei, die vom FF Interoperabilitätstest Kit V4 Zeichen benötigt wird, und Konfigurations-Tools und Host-Systemen für die Geräteintegration erforderliche Informationen liefert. Das Capability File enthält Informationen zu funktionellen Fähigkeiten des Geräts, Begrenzungen für Größe und Ressourcen, herstellerspezifischen Dafaultwerten, Netzwerkverwaltung und unterstützten Netzwerkverwaltungfähigkeiten. Beispiele für die Art der Daten, die in einer Values File gespeichert werden:

  • Geräteinformation, Adresse, ID, Tag
  • Netzwerkverwaltung und Konfiguration der Systemverwaltung
  • Funktionsblockzeitpläne
  • Kommunikationseinstellungen und -parameter
  • Funktionsblöcke, Parameter, Link objects, Trendobjekte, Darstellungen, Programmaufrufe und Taginformationen.

  • Es ist die CFF-Datei, die es ermöglicht, ein FF-Gerät offline zu konfigurieren.
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    Chicken Foot
    Beschreibt ein Netzwerk, das aus einer Anzahl von Geräten besteht, die an einem "Abzweigkasten" angeschlossen sind. Dieses Diagramm zeigt eine "Chicken Foot"-Topologie an der Multibarriere (MB204) von ABB. Die MB204 wird oft in dieser Konfiguration eingesetzt, da sie eine Kurzschlusssicherung und bewehrte Kabelbuchsen bietet.
    Siehe auchSpur(Abzweigleitung), Segment, Topologie.

    Anmerkung:
    - Die Summe aller Abzweigungsleitungen und Segmentlängen sollte die maximale Kabellänge für den Feldbus nicht überschreiten, d.h. Typ 'A' Kabel maximal = 1900m, Segmentlänge + alle Abzweigungsleitungslängen < 1900m.
    - Die maximale Abzweigungsleitungslänge wird um 30m für jedes Gerät in der Abzweigungsleitung reduziert.
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    Collision Detection (Kollisionserkennung) CSMA/CD
    Beschreibt ein Verfahren, die Datenkommunikation in einem Netzwerk zu steuern. Ein Gerät, das auf das Netzwerk zugreifen will, hört ab. Findet gerade keine Übertragung statt, kann es senden, erkennt es daraufhin eine Kollision, wartet es einen zufälligen Zeitraum ab und versucht es dann erneut. Ethernet wendet diese Art der Steuerung an.
    (CSMA/CD =Carrier Sense,Multiple Access with Collision Detection)
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    Conditioner
    Eine normale Stromversorgung wäre mit einer Feldbusanlage nicht kompatibel, da sie das Feldbussignal stören würde. Ein Stromversorgungs- (PSU) Conditioner kann verwendet werden, um das in die Stromversorgungseinheit eingehende Feldbussignal zu stoppen, und sie somit kompatibel zu machen. Der Conditioner ist üblicherweise ein elektronisches Gegenstück zum Induktor/Widerstand.
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    Coupler (Koppler)
    Der Koppler verbindet die Geräte mit dem NEtzwerk. Dabei kann es sich um einfache Klemmen in einem kleinen Kasten, Stecker und Sockel oder besonders entwickelte, auf einer DIN-Schine montierte Anschlusseinehiten handeln. Der Koppler hat mindestens 3 Anschlüsse, einen für die Spur(Abzweigleitung) und einen für jede Seite der Trunk(Haupttrasse).Ein aktiver Koppler kann Komponenten für die Signalverstärkung und zur Weiterübertragung enthalten.
    Ein Koppler im Profibus ist ein Gerät, das PROFIBUS DP in PROFIBUS PA umwandelt. In diesem Fall ist der Koppler für das System unsichtbar, da es weder eine Adresse noch andere Funktionen hat. Ein Koppler senkt die DP-Baudrate auf 93,75 Kbit/sec. Siehe auch Splice, Link Coupler
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    « D »

    DLL
    Die Device Descriptions(Gerätebeschreibungen) DD ’s sind in einer speziellen Programmiersprache, der Device Description Language(DDL), geschrieben. Die DD ermöglicht die Integration eines beliebigen FF-Geräts in das Konfigurations-Tool (Stand-alone Tool oder System Engineering Tool). Für FOUNDATION Fieldbus wird die DD durch die CFF-Datei ergänzt. Letztere beschreibt die im Gerät implementierten Resources( z.B. Anzahl der Funktionsblöcke, Ausführungszeiten etc.) , wodurch die Offline-Konfiguration des Geräts und des Systems möglich wird.
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    Deterministic (deterministisch)
    Bei einem deterministischen Kommunikationsprotokoll ist die maximale Zeit vorhersehbar, die ein Gerät warten muss, um Zugriff auf das Netzwerk zur Datenübertragung zu bekommen. Für Echtzeit-Steuerung ist ein deterministisches Protokoll erstrebenswert, weil so die Datenübertragungsfristen genau definiert sind, z.B. bei zyklischen Datenübertragungen. In der Praxis können Protokolle, die als deterministisch entwickelt wurden, nicht-deterministisch werden, wenn ein Zufallsfehler in einer Meldung auftritt. Also kann man bei realen Bedingungen nur von einer Wahrscheinlichkeit der erfolgreichen Meldungsübertragung bei erlangtem Zugriff auf das Netzwerk sprechen. Die Möglichkeit von Fehlern führt dazu, dass die Unterschiede zwischen den Ansätzen Ethernet und Zentralsteuerungstoken ausgeglichen werden.
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    Device Description (DD)(Gerätebeschreibung)
    Gerätebeschreibungen werden für die Host-Systeme bereitgestellt, so dass der Host die Bedeutung der von den Feldbusgeräten gelieferten Daten "interpretieren" kann. Die DD erkennt die Indizes im Object Dictionary (Objektwörterbuch) des Geräts,so dass der Host auf Variablen zugreifen kann. Die DD ist eine eindeutig strukturierte Beschreibung in Textform, die die Feldgerätedaten und -operationen genau beschreibt. Diese Textdatei wird dann an ein Tokenizer Tool übergeben, das die vom Host genutzt binäre DD erzeugt.
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    Device Type Manager (DTM)
    Ein Device Tape Manager (DTM)ist eine aktive Softwarekomponente, die Ingenieuren und Technikern einen 100%igen Zugriff für die Konfiguration eines Feldgeräts mit einer umfangreichen grafischen Benutzerschnittstelle, der Graphic User Interface(GUI), bietet. Die GUI ist für ein Gerät immer dieselbe, unabhängig vom verwendeten Konfigurations-Tool des Systems. Der DTM wird vom Geräthersteller geliefert (CD-ROM)
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    « E »

    Ethernet
    Zum Ethernet siehe auch FOUNDATION fieldbus-HSE and PROFINet Netzwerkprotokolle, die üblicherweise verwendet werden, um PCs zu verbinden.10BASE-Tx(10Mbit/sec)100BASE-Tx(100Mbit/sec) -100BASE-Tx, heute am gängigsten, läuft über 2-Paar (verdrillt) Kabel der Kategorie 5 -100BASE-T4 läuft auf 4-Paar (verdrillt) Kabel der Kategorie 3,4 oder 5 -100BASE-FX läft auf zwei Litzen aus 62,5/125 Mikron-Faser
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    End Delimiter(Blockendebegrenzer)
    Eine Bitsequenz um das Ende eine Frames anzuzeigen. Siehe auch Frame, Start Delimiter
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    « F »

    Fast Ethernet
    Eine Bezeichnung für Ethernet mit 100Mbit/sec. Siehe auch Ethernet, FF-HSE
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    Field Device Tool (FDT)
    Das Field Device Tool ist eine Methode dem Device Type Manager (DTM)einen Satz Standardschnittstellen eines Engineering Tools bereitzustellen. Wenn das Konfigurations-Tool Ihrer Wahl FDT unterstützt, können sie die fortschrittlichen Funktionen des DTM für die Konfiguration Ihres Feldgerätes nutzen.Wird von PROFIBUS und HARTunterstützt.
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    Feldbusse
    Ein Feldbus ist eine Methode, die digitale Kommunikationen zwischen Feldgeräten einschließlich der Ausrüstung der Steuerwarte ermöglicht. Es gibt viele Feldbusse, von denen jeder Vorteile für die speziellen Anwendungen bietet. Für die Prozesssteuerung, die Geräte wie Druckmessumformer einschließt, wären PROFIBUS PA/DP und FOUNDATION Fieldbus, die geeignetsten Protokolle, da die Bedürfnisse einfacher Geräte wie zum Beispiel den Status Switches (Zustandsumschalter) befriedigen.
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    Flexible Function Blocks (FFB) (Flexible Funktionsblöcke)
    Außer den Standardfunktionsblöcken, können Lieferanten Ihre eigenen Blöcke definieren, die herstellerspezifischen Zwecken dienen. Diese Blöcke werden Flexible Function Blocks (flexible Funktionsblöcke) genannt. Ein Flexible Function Block (FFB), definiert in FF-894 FBAP, Teil 5, ist ein anwendungsspezifischer Funktionsblock dessen Eingabe, Ausgabe und enthaltene Parameter von seinem tatsächlichen Algorithmus abhängen. Die Definition der Flexible Function Blocks ist unabhängig von der Programmiersprache des Algorithmus und der Gerätestruktur. Aus diesem Grund können sie für eine Vielzahl von unterschiedlichen Programmiersystemen genutzt werden, auch wenn sie dazu entworfen wurden, die spezifischen Anforderungen im Bereich der Fertigungsautomation zu erfüllen, und ihre Programmiersprache, definiert in IEC 61131-3.6.2.3.2.1 FFB, ein "Mantel" für einen anwendungsspezifischen Algorithmus ist. Erweitert das FB-Modell hin zur diskreten Fertigung. FFBs können in HSE-Geräten gefunden werden.
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    FOUNDATION Fieldbus
    wird weltweit eingesetzt und erlaubt dei Verteilung der Steuerung auf das Feld, hat Zeitstempel für Alarme in den Feldgeräten, umfangreiche Interoperabilitätsfunktionen und eine einmalige User Layer (Schicht des Benutzers) für erweiterte Funktionen. Siehe die Konfiguration wie FOUNDATION Fieldbus zwei Bustypen verwendet: High Speed Ethernet (HSE) und Foundation H1.

    - FOUNDATION HSE
    Das ist ein Hochgeschwindigkeitsbus für das FF-Protokoll. Seine Hauptfunktion ist der Anschluss von H1-Segmenten an einen zentralen Host und auch der Anschluss von komplexen oder von außen versorgter Geräte. FF-HSE unterstützt alle Funktionen, die in H1 vorhanden sind (Funktionsblöcke – deterministische Kommunikation – usw.) und ermöglicht die Kommunikation zwischen H1-Segmenten. Ein Linking Device (Verbindungsgerät) ist erforderlich, um H1 an FF-HSE anzuschließen, und dieses Gerät wird oft die LAS-Funktion enthalten. Das Linking Device (Verbindungsgerät) FIO-100 von ABB kann bis zu 4 H1-Segmente an HSE anschließen.

    - FOUNDATION H1
    Dieser Typ wird für die Kommunikation zwischen Feldgeräten, wie z.B. Druckmessumwandlern, die die H1-Verknüpfungen bilden.
    Er erlaubt die Verteilung von Steuerungsfunktionen andas Feldgerät. EinA Linking Device (Verknüpfungsgerät) ist erforderlich, um H1-Verknüpfungen und FF-HSE miteinander zu verbinden. FOUNDATION H1 Geräte müssen unabhängige Prüfungen überstehen um das FF-Zeichen zu erhalten. Diese Prüfungen sind auf das Linking Device und auch auf das Host-system ( HIST) ausgedehnt worden. H1-Geräte werden mittels einer Techniker-Arbeitsstation, die an das HSE angeschlossen ist, konfiguriert.
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    FISCO Fieldbus Intrinsically Safe COncept (Feldbus Eigensicherheitskonzept)
    Dabei handelt es sich um einen Satz Regeln, die bei der Anwendung von PROFIBUS PA in gefährdeten Bereichen unter Verwendung von Eigensicherheitsmethoden befolgt werden müssen. Die Richtlinien beziehen sich auf die Segmentlängen - Stromversorgungsgrenzen und Gerätekapazitanz - Induktion und Fehlerparameter. Das FISCO-Modell bietet eine leichtverständliche und implementierte Methode für IS (Eigensicherheits-) Anwendung.
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    Frame
    Ist ein Datenübertragungsrahmen von einem Gerät. Siehe auch End Delimiter, Start Delimiter.
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    Function Block für FOUNDATION Fieldbus
    Ein Function Block beschreibt Daten und Operationen für unabhängige Steuerungsfunktionen. Es gibt eine Vielzahl von Standard Function Blocks. Manche Parameter in ihnen sind in allen Function Blocks gleich (Universal), manche sind gleich für ähnliche Function Blocks (Funktionsparameter) und manche sind gleich für ähnliche Geräte (Profilparameter).
    Siehe Resource Blocks, Transducer Block, Flexible Function Blocks, top

    « G »

    Gateway (Netzübergang)
    Ein Gateway bietet Kommunikationsfähigkeit zwischen Feldbussen verschiedener Protokolle, z.B. zwischen FOUNDATION fieldbus und PROFIBUS. Es unterscheidet sich von einer Bridge (Brücke) darin, dass ie Protokollumwandlung oberhalb der Application Layer (Anwendungsschicht) stattfindet, und nicht in der Datalink Layer (Datenverknüpfungsschicht). Es besteht eine Tendenz zum VErlust von Funktionalitäten bei der Umwandlung zwischen Protokollen.
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    Gerät
    Eine physikalische Einheit, die an einem Feldbus angeschlossen ist und aus mindestens einem Kommunikationselement besteht. Z.B. Druckmessumformer. Siehe auch Host.
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    GSD
    Abkürzung für den Begriff Gerätestammdaten. GSD ist die Datenbankdatei des Geräts (auch ‘Gerätedatenblatt’ genannt) für PROFIBUSGeräte. Die GSD-Datei, die vom Gerätehersteller geliefert wird, enthält eine Beschreibung des Geräts. GSD-Dateien bieten die Möglichkeit für ein offenes Konfigurations-Tool indem sie die Geräteinformation lesen und die Geräteeigenschaften erkennen. Das Format der GSD-Datei ist durch den PROFIBUS Standard klar definiert. Das Konfigurations-Tool lädt dei GSD-Dateien in seine interne Datenbank und berücksichtigt alle Eigenschaften der einzelnen Geräte. Der Vorteil ist, dass die Konfiguration sehr einfach ist und von einem anbieterunabhängigen Konfigurations-Tool durchgeführt werden kann. Die GSD-Dateien sind in der Beschreibnung, die sie bieten, im Vergleich zu DLLs beschränkter.
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    « H »

    HART
    Highway Addressable Remote Transmitter -Offenes Master-Slave-Protokoll für busadressierbare Feldgeräte. ->Asynchrone Datenübertragung mit ->Halber Duplex-Prozedur gemäß dem Bell 202 Standard mit 1200 Bit/s. Es handelt sich um eine Methode, Daten mittels Frequency Shift Keying (FSK), aufgesetzt auf dem 4-20mA-Prozesssignal, zu übertragen, um Fernkonfiguration und Diagnoseüberprüfung zu ermöglichen. Geräte wie das S900 und das S800 von ABB können Asset Management Systemen (AMS) wie dem Optimize IT von ABB HART-Diagnosemeldungen verfügbar machen.
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    H1
    Bezeiht sich auf den Niederleistungsfeldbus, der mit 31.25 kbit/sec überträgt. FOUNDATION fieldbus H1 ermöglicht

  • nur digitale Kommunikation zwischen Geräten-Publisher/Subscriber oder unter gleichberechtigten Geräten.
  • Stromversorgung auf dem Bus. Ein Gerät sollte in der Lage sein, innerhalb eines Spannungsbereichs von 9 bis 32V zu funktionieren.
  • Zeitverteilung mit geplanten Ereignissen(unterstützt dezentrale Steuerung im Feld)
  • Alarm/Ereignis-Protokollierung
  • Dezentrale Steuerung in den Feldgeräten
  • Der H1-Bus wird mittels eines Linking Device an den FOUNDATION Fieldbus HSEangeschlossen.
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    HIST
    Das ist die Prüfung der Systeminteroperabilität (Host System Interoperability testing), mit der die grundlegende Funktionalität des Host für die Interoperabilität überprüft wird. Funktionelle Tests die bei HIST unterstützt werden:

  • Erstanschluss und Adresszuweisung
  • Lesen und Schreiben von Feldgeräteinformationen
  • Test der Konfiguration von Verknüpfungsobjekten und Zeitplan
  • Überprüfung von Modus und Status
  • Überprüfung von Alarmen und Ereignissen
  • Überprüfung von Darstellung und Trendobjekten
  • Überprüfung von blockspezifischen Verhalten
  • Überprüfung der Unterstützung der Gerätebeschreibung
  • Überprüfung der Untertsützung der "Capabilities File"(wird für die Offline-Konfiguration benötigt).

  • Für die Teilnehmer gibt es keine zusätzliche Registrierung, aber es gibt einen Letter of Confirmation(LOC) (Bestätigungsbrief) für Teilnehmer.
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    Home Run(Rückleiter)
    Das ist das Kommunikationskabel, das Daten in die Steuerwarte zurückleitet. Es handelt sich um den Hauptkommunikationsweg, die als Quelle für andere Leitungen (spur)aus der Steuerwarte dient.
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    Host
    Ein Computer, in dem die Kommunikationshardware und -software installiert ist und den Anschluss ans Netzwerk erlaubt. Im FOUNDATION Fieldbus Protokoll wird der Begriff auch oft für ein Gerät verwendet, das den Link Active Scheduler (LAS) enthält. Beispeile sind der Steuerwarten-Hosts, tragbare Konfigurations-Tools usw.
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    HSE High Speed Ethernet (Hochgeschwindigkeits-Ethernet)
    Im Umfeld des FOUNDATION Feldbusses ist HSE der FOUNDATION fieldbus Hochgeschwindigkeits-Bus (FF HSE).
    Siehe auchEthernet.
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    Hub ( Ethernet)
    Dieses Gerät wiederholt das Eingangssignal auf alle Ports, es kann als Multi-Repeater betrachtet werden. Es wird verwendet, um Topologien von STAR -Netzwerken für Ethernet zu erzeugen.Ein Hub ermöglicht es allen angeschlossenen Geräten sich dieselben Netzwerkressourcen (bandwidth) zu teilen. Switches (Umschalter) ersetzen heute Hubs, da ein Switch Meldungen zwischen den Netzwerken filtert und verbesserte Netzwerkentwürfe für optimale Netzwerkleistung zulässt.
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    « I »

    IEC
    International Electrotechnical Commission
    Die für den Vertrag eines internationalen Feldbusstandard verantwortliche Standardisierungsorganisation.
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    Einschaltsstrom
    Maximal erlaubter Ausschlag des Ruhestroms nach dem Anfahren des Geräts (nicht übertragend). Er sollte 1,0 mA/ms nach den ersten 20 ms nach Anschließen des Geräts an ein Netzwerk oder nach 20 ms nach Einschalten der Stromversorgung des Netzwerks nicht überschreiten. Siehe Maximalstrom, Lift Off Voltage (Startspannung).
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    Instanzierung
    Eine Funktion, die in manchen FOUNDATION-Geräten vorhanden ist, bei denen der Benutzer erkennen kann, wie viele Instanzen eines Funktionsblocks in einem Gerät existieren. Zum Beispiel werden alle Messumformer wenigstens einen Analog Input (AI) Block anbieten. Wenn das Gerät die Instanzierung unterstützt, kann der Endbenutzer AI-Blöcke nach Bedarf hinzufügen (es gibt eine Grenze).
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    ISO
    International Standards Organisation

    ISO-OSI Modell
    Es handelt sich um ein aus 7 Schichten bestehenden Modell (definiert durch International Standards Organisation - Open Systems Interconnection (ISO/OSI)). Jede von ihnen beschreibt eine Funktion(en), die verwendet wird (werden), um ein offenes Kommunikationsprotokoll zu erzeugen. FOUNDATION fieldbus nutzt 3 dieser Schichten plus einer Extraschicht(User Layer). Klicken Sie hier um eine Zeichnung des Modells zu sehen.


    The User Layer contains the function blocks to build process applications e.g. PID Controller or add extra functions.
    Das Object Directory (Objektverzeichnis).Auch dieses erlaubt den Geräten, die Kommnuikationbeziehungen untereinander einzustellen (Publisher/Subscriber).
    Die Physical Layer(Bitübertragungsschicht) legt die Geschwindigkeit der Übertragung, Wellenform und Amplitude der Signale fest. Es legt auch das Übertragungsmedium fest, z.B. Draht - Lichtwellenleiter.

    Intrinsic Safety (IS) (Eigensicherheit)
    Methode für die Begrenzung der Menge an elektrischer Energie (~600mW), die Feldgeräten zur Verfügung steht. Eine IS-Stromversorgung für ein Segment wird am ehesten eine Spannung von höchstens 23V liefern (typisch werden 19V sein), und wird Strom für etwa 4 Geräte im gefährdeten Bereich liefern (unter der Voraussetzung, dass jedes Gerät über die Leitung versorgt wird und etwa 10mA braucht). Der Schutz kann mittels Barriere oder Isolator erfolgen, wobei Pro und Contras von jedem, denen bei der traditionellen Installation entsprechen. Siehe auch FISCO
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    Interoperable Systems Project
    Historisch ist die Gestaltung des Interoperable Systems Project (ISP) durch eine Gruppe Anbieter, die beschlossen, ihre eigenen Spezifikationen auf der Grundlage des PROFIBUS DP zu erstellen, das Resultat des langsamen Fortschritts innerhalb des IFC (International Fieldbus Consortium). Eine Konkurrenzorganistation, WorldFIP genannt, wurde sofort von einer Gruppe anderer Anbieter gebildet, die ihr Protokoll nach dem französischen FIP-Standard ausrichteten.
    Die Benutzer fanden jedoch ihre Systemlieferanten auf der einen und die Gerätelieferanten auf der anderen Seite. Der Druck, den sie ausübten, führte dazu, dass ISP und IFC aufgelöst und die Fieldbus Foundation gegründet wurde.
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    « J »


    Jabber
    Der Begriff Jabber wird für ein Netzwerkproblem verwendet, bei dem ein Gerät kontinuierlich fehlerhafte Daten auf das Netzwerk schickt, oder wenn es zu lange überträgt, oder bei einem Fehlerzustand, bedingt durch einen Ethernetknoten, der Pakete sendet, die länger als erlaubt sind.
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    « K »

    KERMIT
    Kermit ist ein beliebtes Dateitransfer und Verwaltungsprotokoll und ein Paket von Kommunikationssoftware-Programmen, mit Vorteilen gegenüber existierenden Internetprotokollen wie File Transfer Protocol and Telnet. Es handelt sich um Freeware und wird von den Mitgliedern des Kermitprojekts an der Columbia University gewartet. Das Kermitprotokoll wird als "schnell, robust, erweiterbar, abstimmbar, und medienunabhängig" beschrieben. Zusätzlich zur Unterstützung des Protokolls enthält das Kermitpaket Anschlussemulation, Zeichensatz-Übersetzung, und Scripting. Das Paket kann auf fast jedem Betriebssystem installiert werden, einschließlich Windows, UNIX, DOS, VMS, OS/2 und einer Anzahl von Mainframe-Betriebssystemen.
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    « L »

    Latenzzeit
    Die Verzögerung, der ein switching device (Umschaltgerät) oder ein bridging device(Brückengerät)zwischen Empfangen und Senden von Daten ausgesetzt ist.
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    Linking Device (LD) (Verknüpfungsgerät)
    Es handelt sich hierbei um ein FOUNDATION fieldbus HSE-Gerät, mit dem H1-Segmente an den FF-Hochgeschwindigkeitsbus angeschlossen werden können. Oft ist es möglich, damit mehr als ein H1-Segment anzuschließen. (Das FIO-100 Linking Devicevon ABB lässt den Anschluss von 4 H1-Segmenten zu. Es bietet auch LAS-Funktionen.)
    Das LD kann in der Nähe eines Prozessbereichs angebracht werden, um H1-Segmente lokal an den Hochgeschwindigkeitsbus anzuschließen.
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    Link Coupler (Link-Koppler)
    Dies bezieht sich oft auf ein PROFIBUS DP zu PA Gerät, das die DP-Baudrate nicht einschränkt wie dies bei dem Standard PROFIBUS-Koppler der Fall ist.
    Siehe Coupler
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    Layers (Schichten)
    Bezieht sich auf das ISO/OSI-Modell, das aus Layers (Schichten) besteht und offene Kommunikationsprotokolle spezifiziert.
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    Lift Off Current (Starkstrom)
    Siehe Einschaltstrom
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    Lift Off Voltage (Startspannung)
    Die Anfangsspannung, die ein Feldbusgerät benötigt um in Betrieb zu gehen. Sie sollte bei 9V oder darunter liegen. Siehe auch Einschaltstromt, Maximalstrom.
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    Link Active Scheduler (LAS)
    Ein Gerät, das mit der LAS-Funktionalität ausgerüstet ist, steuert welches Gerät auf einem FOUNDATION fieldbus Netzwerk zu einer beliebigen Zeit übertragen darf.
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    « M »

    Manchester Bi-phase L
    Manchester Bi-phase L ist eine Signalisierungsmethode für die Synchronisierung von Empfängern und Transmittern. Es produziert ein Muster, von dem die Information für die Synchronisierung der Empfängeruhr extrahiert werden kann. Es verhindert die Notwendigkeit von separaten Daten- und Uhrbausteinen. Siehe Physical Layer
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    Master-Slave
    Beschreibt ein Verfahren, die Datenkommunikation in einem Netzwerk zu steuern. Ein Master-Gerät steuert welches Slave-Gerät zur Datenübertragung Zugriff auf das Netzwerk hat. Ein Beispielprotokoll, das diese Methode anwendet ist MODBUS RTU.
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    MAU
    Die Media Access Unitbaut die Schnittstellenschaltungen zwischen dem Bus und dem Rest der Kommunikationsschaltungen in einem Gerät auf. Die MAU reguliert den Strom und gestaltet die trapezoidale Wellenform bei der Übertragung. Beim Empfangen filtert es das Signal heraus und extrahiert die Bits. Es extrahiert auch den Netzwerkstrom und führt ihn den Gerätekomponenten zu.
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    Maximalstrom
    Eine Grenze des maximalen Gerätestroms gilt während des Zeitintervalls von 500 µs bis 20ms nach Anschluss eines Geräts an das Netzwerk oder nach Einschalten der Stromversorgung des Netzwerks. Die Grenze ist der Nennruhestrom von +20mA. Siehe Einschaltstrom, Lift Off Voltage (Startspannung).
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    Multi-variable device (multivariables Gerät)
    Siehe Sensor Fusion
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    « N »

    Node (Knoten)
    Ist ein Kommunikationsgerät im Netzwerk, z.B. ein Druckmessumwandler oder Ventil.
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    « O »

    Object Directory (OD) (Objektverzeichnis)
    Bietet eine Standardstruktur für den Zugriff auf interne Daten eines Geräts. Es definiert die Datentypen, z.B. Ganzzahl, boolesch, Float, Datum, String usw. Das OD befindet sich auf der Application Layer(Anwendungsschicht). Das OD wird von Systemen gelesen, die dann die Indizes für den Datenzugriff nutzen.
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    « P »

    Physical Layer (Bitübertragungsschicht)
    Diese Schicht definiert all das, was erforderlich ist, um den physikalischen Anschluss an das Feldbusnetzwerk zu realisieren. Sowohl FOUNDATION als auch PROFIBUS verwenden dieselbe Physical Layer zum IEC 1158-2 Standard. Sie definiert

  • Netzwerkmedium (Draht - Lichtwellenleiter usw.)
  • Wellenform (rechteckig - trapezoidal usw.)
  • Wellenamplitude
  • Hochgeschwindigkeit
  • Synchronisierung der Kommunikation(Manchester Bi-phase L).
  • Intrinsic safety (~6 devices).

  • Siehe auch ISO model
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    Power Supply (PSU) (Stromversorgung)
    Feldbusstromversorgungen unterscheiden sich von traditionellen Stromversorgungen, da sie zusätzliche Komponenten enthalten, um das Feldbussignal daran zu hindern, in die Stromversorgung einzutreten, weil es dort durch die Ausregulierung der Spannungsschwankung zerstört würde. Traditionelle PSUs können mit einem PSU Conditioner derart erweitert werden, dass man sie in Feldbusanlagen einsetzen kann. Redundante PSUs sind möglich und werden von Geräten wie dem PSU Multiplexer von RELCOM bereitgestellt. Maximale nicht-IS- (Eigensicherheits-) Ausgabe ist 32 V DC. Für IS-Ausgabe hängt es von der eingesetzten Barriere ab (üblicherweise etwa 19V). Siehe auch Surge Protectors (Stromstoßschutz), Segment , Einschaltstrom, Maximalstrom.
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    PNO
    PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.
    Die Standardisierungsorganisation für den PROFIBUSfeldbus.
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    PROFIBUS
    PROFIBUS ist ein Feldbusprotokoll, das in ähnlicher Weise wie FOUNDATION fieldbus in der industriellen Prozessautomatisierung eingesetzt wird. Es verwendet eine multiple Master und Slave Struktur mit vorhersehbaren zyklischen Kommunikation. PROFIBUS ist in Europa verbreitet und es gibt ihn in unterschiedlichen Versionen: PROFIBUS DP wird huptsächlich für die Kommunikation zwischen PLC, Systemen oder Massen I/O Geräten verwendet. Es fließt kein Strom auf dem Netzwerk -in Euronorm PROFIBUS FMS Für PLC_PLC Kommunikation -in Euronorm. PROFIBUS PA Für Prozessautomation für Kommunikation zwischen Feldgeräten z.B. Druckmessumwandler -in Euronorm Profibus-DP/V1: Dezentralisierte Peripheriegeräte, Version 1.9, Dezember 1996 (Draft) Quick, zyklische Datenübertragung. DPV1 erweitert um die Möglichkeit der azyklischen Kommunikationen.
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    Profile
    Ein Profil definiert was vorhanden sein muss (z.B. Parameter oder Dienste), um ein brauchbares Niveau an Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Anbieter zu erreichen.
    Das Geräteprofil definiert das Minimum an Interoperabilität zwischen ähnlichen Geräten verschiedener Anbieter.
    Das Kommunikationsprofil definiert das Minimum an Kommunikationsinteroperabilität, das z.B. intelligente Geräte unterstützen sollten, und Zeitverteilungsdienste.
    Siehe Token Passing, Publisher/Subscriber,Collision Detection
    Das Physical Layer Profil definiert die minimalen Eigenschaften für Anschlussinteroperabilität z.B. IS- (Eigensicherheits-) und nicht-IS-Stromversorgung und Spannungsniveaus.
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    PROFINet
    PROFINet liefert die Spezifikation für das PROFIBUSprotokoll, um im Ethernet zu existieren. Die Spezifikation beschreibt die Verwendung von Komponententechnologie (COM/DCOM), COM Object liefert die Schnittstelle zum PROFIBUSgerät. Es gibt eine Anforderung für ein Verknüpfungsgerät, um PROFIBUS DP an das Ethernet anzuschließen (wird später Vollmacht nutzen)
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    PROFISafe
    Das PROFISafe Profil definiert, wie Failsafe-Vorkehrungen (Not-Aus-Tastschalter, Lichtschranken, Sperren) mittels PROFIBUS an die programmierbaren Controller angeschlossen sind. Die Methoden, zu überprüfen ob der Slave Kommunikation empfängt, beinhalten fortlaufende Nummerierung, Zeitüberwachung mit Quittierung, Quelle-Ziel-Identifizierung und CRC-Steuerung, sowie einen patentierten "SIL Monitor". Nicht erhältlich auf PA-Niveau.
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    Protokoll Ist der vollständige Satz von Regeln und Formaten für die Datenübertragung zwischen den gleichen ISO/OSI-Schichten verschiedener Geräte.
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    Publisher Subscriber
    Beschreibt eine spezielle Übertragungs-/Empfangsmethode für die gemeinsame Nutzung von Daten im Netzwerk. Ein Gerät kann dem gesamten Netzwerk Daten zur Verfügung stellen (publish), alle Geräte, die sich für diese Daten anmelden wollen (suscribe), werden diese dann lesen. Siehe Token Passing, Application Layer
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    « Q »

    « R »

    Resource Block (Betriebsmittelblock)
    Der Resource Block beschreibt die Eigenschaften, die für das gesamte physikalische Gerät gelten (z.B. Seriennummer des Herstellers).
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    Repeater
    Mit Repeaternist es möglich die Länge des Feldbusses zu steigern. Man darf maximal 4 Repeater auf dem direkten Kommunikationsweg zwischen zwei Geräten einsetzen (maximale Adressenanzahl für einen Rückleiter ist 240). Repeater für Ethernet ist es möglich die Länge des Feldbusses zu steigern. Man darf maximal 4 Repeater auf dem direkten Kommunikationsweg zwischen zwei Geräten einsetzen (maximale Adressenanzahl für einen Rückleiter ist 240). Repeater für
    Typ I :: Konvertiert die Eingabe in digitales Format und wiederholt dann das Signal auf den Ausgabeport. Dies ruft eine Verzögerung hervor, so dass nur einer dieser Repeater innerhalb eines segments benutzt werden kann. Könnte verwendet werden, um unterschiedliche Medien zu verbinden.
    Typ II :Wiederholt die Eingabe sofort auf die Ausgabe. Zwei dieser Repeater können innerhalb eines Segments eingesetzt werden. Die Verwendung von Repeatern muss in Zusammenhang mit der Gesamtleistung des Netzwerks abgewogen werden. Repeater verlängern nicht nur den Abstand, sie ermöglichen es auch mehr Geräte anzuschließen. Jedes zusätzliche Gerät im Netzwerk wird etwas von de Bandbreite verbrauchen und, je mehr Geräte angeschlossen werden, umso mehr wird die Leistung nachlassen.
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    Round Board
    Ein Round Board ist ein Protokollkonvertierer, der üblicherweise von National Instruments oder SOFTING gefertigt wird. Er kann dazu verwendet werden, um ein HART -Gerät wie ein Fieldbus Foundation Gerät aussehen zu lassen.
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    « S »

    Segment
    Ein Segment ist ein Stück Feldbusnetzwerk, mit einem Endglied auf jeder Seite, oder ein Teil eines Feldbusnetzwerks, das von anderen Teilen elektrisch unabhängig ist. Es kann oder auch nicht eine zugehörige Stromversorgung haben. Die Anzahl der Geräte in einem Segment hängt ab von:

  • Kabeltyp und -länge
  • Stromversorgung für IS- (Egensicherheits-) oder nicht-IS-Anwendung
  • Gerätestromverbrauch
  • Verfürgbarer Bandbreite und erforderlicher Antwort.

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    Sensor Fusion
    Sensor Fusion ist das Hinzufügen von Intelligenz und Mehrmessungsfähigkeiten bei Geräten wie den Durchflussmessern (DP Durchfluss -Temperatur -Druck). Man nehme als Beispiel den kompensierten Gasdurchfluss mit einem Differentialdruckmessumwandler. Für die traditionelle Lösung wären drei Geräte erforderlich (DP Druck -DP Messung - Temperatur), mit drei Signalkabeln zurück zur Controller-/Berechnungseinheit. Die äquivalente multivariable Lösung hat ein Gerät mit einem angeschlossenem Temperaturfühler, das DP- und Messfunktionen ausführt. Dieses Gerät führt alle Berechnungen aus und leitet das Ergebnis über 4-20mA oder einem Feldbus weiter. Das 2000T von ABB ist ein Beispiel für einen multivariablen Messumformer, der HART - PROFIBUS- FOUNDATION fieldbus unterstützt.
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    Service (Dienst)
    Services sind Operationen auf Kommunikationsobjekten einer definierten Klasse. Ein gemessener Wert, beispielsweise, ist ein solches Objekt, das zu der Klasse der Variablen gehört. Lesen und Schreiben sind die Services, die für diese Klasse von Objekten zugelassen sind.
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    Slow Speed fieldbus (langsamer Feldbus)
    SieheFOUNDATION FieldbusH1 und PROFIBUS
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    Splice
    Ein Teil des Netzwerks, in dem die charakteristische Impendanz des Netzwerks nicht beibehalten wird, z.B. Anschluss an eine Spur(Ableitungslängen) mit anderer Drahtdicke.
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    Spur (Abzweigungsleitung)
    Eine Spur ist ein Stück Feldbusnetzwerk zwischen einem Abzweigkasten und einem Gerät. Die Länge einer Spur kann variieren zwischen 1m (3,3 ft) und 120m (394 ft). Eine Spur hat KEINE Endglieder an jedem Ende des Abzweigungskabels. Die maximale Länge einer Spur hängt von verschiedenen Kriterien ab, einschließlich des Kabeltyps und der Gesamtzahl der im Segment. befindlichen Geräte.
    Anmerkung:
    - Die Summe aller Abzweigungsleitungslängen und Segmentlängen sollte die maximale Kabellänge für den Feldbus nicht überschreiten, d.h. Typ 'A' Kabel maximal = 1900m, Segmentlänge + alle Abzweigungsleitungslängen < 1900m
    - Die maximale Abzweigungsleitungslänge wird um 30m für jedes Gerät in der Abzweigungsleitung reduziert

    Total Number of Communicating Elements Maximum Spur Leng (M)
    25-32 0
    19-24 30
    15-18 60
    13-14 90
    1-12 120

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    Stack
    Bezieht sich auf ein Kommunikationssoftwarepaket, das die ISO/OSI-Schichten implementiert, die in einem Gerät verwendet werden.
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    Standardisierungsorganisation
    Weltweite Standards werden von der International Standards Organisation (ISO) und der International Electrotechnical Commission (IEC) organisiert. Eine große Anzahl nationaler Organe unterstützen deren Arbeit (siehe unten). ISO deckt die Standardisierung in allen Feldern ab, mit Ausnahme der elektrischen und elektronischen Standards, die in den Verantwortungsbereich der IEC fallen. CENELEC wird aufgeführt, wenn es um den Entwurf von freiwilligen elektrotechnischen Standards als Grundlage für das Entstehen eines einzigen europäischen Marktes ohne interne Grenzen geht. Seine Arbeit wird sich über die jeder europäischen nationalen Gruppe hinwegsetzen. Seine Arbeit ist hauptsächlich auf der der IEC aufgebaut. Die wichtigsten Organe, die in die Entwicklung von Feldbusstandards verwickelt sind, sind ISA und IEC für FOUNDATION fieldbus und CENELEC für PROFIBUS, WorldFIP und Pnet (EN50170).

    AFNOR Association Francaise de Normalisation
    ANSO American National Standards Institute
    ASME American Society of Mechanical Engineers
    BSI British Standards Institute
    CENELEC European Committee for Standardisation
    DIN Deutsches Institut fur Normung
    DoD Department of Defence
    EIA Electronic Industries Association
    ISO International Standards Organisation
    IEC International Electrotechnical Commission
    IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
    ISA Instrument Society of America
    NEMA National Electrical Manufacturers Associatio
    SAE Society of Automotive Engineers

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    Start Delimiter (Blockanfangsbegrenzer)
    Eine Bitsequenz, die verwendet wird, um den Anfang des Datenanteils eines Frames anzuzeigen. Siehe auch Frame, End Delimiter
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    Surge Protection Device (SPD) (Gerät zum Schutz vor Stromstößen)
    Es handelt sich um ein Gerät, das elektrische Stromstöße (z.B. von Blitzen, Schweißen) sicher in die Erde ableitet. Es gibt eine Feldbusversion des SPD, das eine große Bandbreite hat, um das Feldbussignal zu passieren. Das SPD hat auch einen Leitungswiderstand (üblicherweise etwa 10 Ohm), der berücksichtigt werden muss.
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    Switches (Umschalter)
    Ein Ethernetgerät, das man als eine Multiport-bridge (-brücke) betrachten kann.Es kann als Ersatz für Hubs bei dem Entwurf von STAR-Topologien verwendet werden. Ein Switch kann Meldungen zwischen Netzwerken filtern, so dass an ein Switch angeschlossene Geräte eine lokale Bandbreite gemeinsam nutzen. Die Switchtechnologie erlaubt dem FOUNDATION fieldbus fast deterministische Kommunikationen.
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    « T »

    Token Passing
    Deterministische Methode für die Steuerung der Datenkommunikation in einem Netzwerk. Tokens (spezielle Datenmeldungen) werden benutzt, um den Zugriff auf das Netzwerk zu ermöglichen. Im einfachsten Fall wird ein Gerät einen Token empfangen, der es ihm ermöglicht ins Netzwerk zu übertragen, alle anderen Geräte hören ab. Wenn das übertragende Gerät fertig ist, gibt es den Token an das nächste Gerät weiter, und so weiter. Üblicherweise kann ein Gerät den Token nur für eine bestimmte Zeit halten bevor dieser weitergegeben werden muss. In FOUNDATION fieldbus gibt es mehr als einen Tokentyp; diese Typen sind:

  • Compel Token startet Broadcast (Publisher/Subscriber)-Kommunikation.
  • Pass Token startet Meldungen unter gleichberechtigten Geräten.
  • Probe Node Token ermittelt neue Geräte im Netzwerk.

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    Topologie
    Topologie stellt die physikalische Struktur und Layout eines Netzwerks dar. Allgemein gibt es vier Typen: Bus, Ring, Star and Tree (Baum).

    BUS Ein Bus ist gemeinsam genutzter Übertragungsweg, an den alle Geräte angeschlossen sind. Er hat zwei definierte Enden. Jede Übertragung breitet sich über die Länge des Mediums (üblicherweise Kabel) aus und wird von allen anderen Geräten gesehen.
    RING Die Geräte in einem Netzwerk bilden einen geschlossenen Ring. Jedes Gerät ist an seinen Nachbarn angeschlossen. Die Daten im Netzwerk werden nur in eine Richtung übertragen und während sie jedes Gerät durchlaufen, werden sie dort gelesen. Nachdem sie den ganzen Ring durchlaufen haben, werden sie durch das Quellgerät entfernt. Der Ausfall eines Geräts hat den Ausfall des gesamten Netzwerks zur Folge.
    STAR In einer Star-Topologie fürht ein zentrales Gerät alle Umschalt- und Routingfunktionen aus. Das Netzwerk hängt von der Leistung diese Geräts ab.
    TREE Eine Topologie, in der eine Anzahl von Abzweigkästen längs des Netzwerks angeschlossen ist. Geräte werden Clusterweise (gruppenweise) mittels Spurs (Abzweigleitungen) an jedem Abzweigkasten angeschlossen. Dies ist auch als ‘Chicken Foot ’-Topologie bekannt.

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    Transducer Block (Messumformerblock)
    Der Transducer Block enthält technologiespezifische Parameter des Geräts. Manche Parameter sind Standard für ähnliche Geräte.
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    Terminators (Endglieder)
    Terminators werden am Ende jedes Feldbussegments benötigt und entsprechen der Kabelimpedanz, um Reflektionen des Signals zu verhindern.
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    Tree Topology (Baumtopologie)
    Siehe Chicken Foot
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    Trunk (Verbindungsleitung)
    Bei der Trunk handelt es sich um die Hauptkommunikationstrasse, die als Quelle für andere Leitungen (spurs) aus der Steuerwarte dient.
    Siehe auch Backbone
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    « U »

    User Layer (schicht des Benutzers)
    Einzigartige Schicht, die man in FOUNDATION fieldbus findet, um die Interoperabilität zu verbessern und Anbietern Innovationen zu ermöglichen. Hier können Funktionsblöcke verwendet werden, um Prozessanwendungen aufzubauen wie z.B. PID-Controller.
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    « V »

    Virtual Field Device (VFD) (Virtuelles Feldgerät)
    Teil einer Application Layer (Anwendungsschicht) Funktionalität. Ein Virtual Field Device ist ein Modell des Geräts für Kommunikationszwecke. Es gruppiert Variable zu Objekten und ermöglicht den Datenzugriff mittels eines individuellen Object Dictionary (OD) (Objektwörterbuch) für jedes VFD. Das gewährleistet einfachen Zugriff auf komplexe Funktionen, die in einem VFD aufgebaut wurden. Ein physikalisches Gerät kann eines oder mehrere VFDs enthalten.
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    « W »

    « X »

    « Y »

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    Zuletzt geändert 2007-10-31
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