4.2.3数据交换型网关互操作流程

装置与装置（系统）之间要求交换数据的互操作流程，女

图1请求转发型网关的互操作流程

民用航空标准图2数据交换型网关的互操作流程

换过程；同理，协议B把输出数据写入 协议B的写区，然后由协议A读取该

5.1相同协议装置的通信互操作实现方法

5.1.1现场总线协议概困

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MECHATROLINK:

5.1.2相同现场总线协议装置的通信

相同现场总线协议装置的通信宜满足以下要求： a) 物理层 支持多种物理层连接的规范，如既支持RS232，又支持RS485，连接之前宜确认装置的电气接 口和连接电缆是否一致，否则无法通信。 b）数据链路层 一般现场总线为主从连接方式，其中一台装置（或多台装置)为主站，其他装置为从站。所以总 线上至少有一台主站装置，连接前要确认装置的主或从。如果是从站，对装置进行设置，如：从 站地址、波特率、数据位、校验码等，其中一个设不对，就无法进行通信。如果是主站，设置内容 同上。 有的现场总线为对等方式（peertopeer)，这时总线上的装置都是平等的，可以发送也可以接收 通信信息。装置也需要进行设置，方法同上类似。 c) 应用层 应用层支持不同的应用，如：/O刷新、运动控制、时间同步、功能安全、气动阀门等。所以连接 前要考虑装置支持的协议子集，如果子集不能匹配就无法进行通信

5.1.3工业以太网协议概述

5.1.4相同工业以太网协议装置的通信

相同工业以太网协议装置的通信宜满足以下要求： 物理层 工业以太网的物理层宜使用带屏蔽层的以太网电缆或者光缆。电接口可选择RJ45、M12等 类型。 b) 数据链路层 当链路层采用专用协议（如时间片方式传送数据)时，应使用支持该专用协议的网络设备。 c) 网络层和传输层

相同工业以太网协议装置的通信宜满足以下要求： a) 物理层 工业以太网的物理层宜使用带屏蔽层的以太网电缆或者光缆。电接口可选择RJ45、M12等 类型。 b) 数据链路层 当链路层采用专用协议（如时间片方式传送数据）时，应使用支持该专用协议的网络设备。 c) 网络层和传输层

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对采用传输控制协议和因特网协议 以太网，应对IP地址和TCP端口进行正 确设置。 d）应用层 为了支持正常通信，装置之间的应用层功能子集应匹配。

.2不同协议装置的通信互操作实现方法

网关的方法如图3所示，网关既可以是独立式，也可以是机架式（如插在PLC的槽位中），任何现场 总线或以太网可以通过该方式与任何现场总线或以太网连接。该网关要完成物理层、数据链路层、网络 层、传输层和/或应用层的转换。

5.2.3OPCUA方法

OPCUA方法如图4所示，客户端和服务器端是以太网协议，OPC服务器与设备之间可以是现场 总线、以太网等协议，OPC服务器装载不同设备制造商的OPC服务器软件。OPC客户端通过OPC服 务器连接不同制造商的智能测控装置，与不同设备通信，并通过标准的OPC信息模型为不同的应用系 统（如MES、ERP）提供数据信息、事件信息和互操作方法。 OPC服务器负责采集不同制造商的智能测控装置的数据，对客户端提供一些操作方法，并不能实

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现互操作。如果要实现互操作，还要对OPC服务器进行配置和OPC客户端进行编程完成互操作功能。

FDT的方法如图5所示，上位计算机宜安装FDT框架应用软件（如：PACTWARE，Fieldcare等） 或者支持FDT功能的资产管理软件，上位计算机还要安装支持不同现场总线协议的CommDTM，而现 场总线上的智能测控装置宜具有厂家提供的设备DTM。在这种情况下，上位机打开FDT框架应用， 就可以直接连接现场总线上测控装置的DTM了，最终给用户显示智能装置的现场状态，可以包括厂家 制作的各种仪表板，如：装置外形图、棒图、趋势图、报警图等。 同OPC一样，FDT框架应用只是把DTM的数据显示在框架应用中，并不实现互操作。如果需要 实现互操作，应通过编程，完成对不同装置的写操作，这样才能实现互操作

5.2.5EDDL方法

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一整套可裁剪的基本结构元素，用于处理简单或复 杂的设备。 EDDL技术由两部分组成： a) EDD文件 EDD文件是设备厂商开发的ASCI格式文本文件，通过EDDL规范提供的16种基本结构元 素，定义了现场总线设备的变量，结构和功能，以一种被动的方式对设备数据进行封装。 EDD解释程序 在主系统的设备管理软件或组态工具中，嵌人EDD解释程序（EDDI)以后，无论现场设备使用 的是HART、FF还是PROFIBUS通信协议，确保所有的设备有统一的处理方式，与设备的类 型和设备供应商无关，只要EDD解释程序（EDDI)导人并解释现场设备的EDD文件，就可以 对现场设备进行组态、维护、诊断和标定等任务

6.1互操作测试的规划

图6(GB/T34064—2017中的图9)列出了 图6中可见，通用自动化设备的 兼容性有6级： a）不兼容； b）共存； c）互连； d）互通； e）互操作； f）互换。 根据装置的应用要求选择兼容等级

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6.1.2网关的互操作方法

6.1.3FDT的互操作方法

5.2.4中介绍了FDT方法。互操作方法参见IEC62453。

6.1.4EDDL的互操作方法

6.1.5OPC的互操作方法

2.3中介绍了OPC方法，互操作方法参见IEC62541

6.2互操作环境的搭建

5.2互操作环境的搭建

6.2.1独立网关解决方率

互操作环境构建方法如图7所示。

6.2.2PLC网关解决方案

互操作环境构建方法如图8所示

图7独立网关互操作环境

6.2.3EDDL解决方案

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图8PLC网关互操作环境

如图9所示的是EDD的互操作环境，基于EDDL技术的集成环境需要嵌人EDD解释程序，并通 过相应的现场总线通信接口与提供EDD的设备之间实现通信。 FDT技术专门针对原有的设备描述技术（如EDDL、GSD、EDS)，也提出了相应的DTM解决方案， 可以为用户提供一致的集成环境

图9EDD的互操作环境

如图10所示的是在FDT的应用环境内集成 EDD的应用，在一个通用DTM中实现基于原有DI 技术的EDD解释器，来实现在FDT框架内实现EDD的集成应用

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6.2.4OPC解决方率

互操作环境构建方法如图4所示。

操作环境构建方法如图4所

应按照不同的解决方案实施互操作测试，互操作测试的示例参见附录A

应根据测试内容和结果，对下面的内容进行逐级评估： a) 通信协议； b) 通信接口； c) 数据访问； d) 数据类型； e) 参数语义； f) 应用功能； g）动态行为。

图10FDT应用环境内集成EDD的应用

A.1独立网关的互操作测

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铝合金标准规范范本其示例如下： a）使用网关厂家提供的配置软件。 b） 建立一个项目。 c) 起一个名称。 d) 对客户端x的设置： 1）最小命令延时； 2）响应超时； 3）重试次数。 e) 对客户端x的命令： 1）命令表； 2）命令输入格式。 f) 使用公共网络数据映射： 1) 移动数据； 2) 开始地址； 3) 到达地址； 4) 寄存器数量； 5) 交换码； 6) 延时预设。 g) 以太网口配置。 h) 下载项目到网关。 在智能测控装置中缩利 紧结牙

A.2PLC网关的互操作测试

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7）项目存储； 8）启动项目； 9）观察互操作的结果。

其示例如下： a）对OPC服务器安装协议A的OPC服务器软件； b）对OPC服务器安装协议B的OPC服务器软件； c）对OPC服务器或者客户端安装OPC客户机软件； d)J 启动OPC服务器上协议A的OPC服务器软件，配置并找到对应协议A的智能测控装置； 启动OPC服务器上协议B的OPC服务器软件，配置并找到对应协议B的智能测控装置； D 启动OPC服务器上或OPC客户端上OPC客户端软件，连接OPC服务器中协议A和协议B 智能测控装置中数据，并在客户端中显示； 如果需要，把互操作的数据分别写人协议A和协议B中智能测控装置，完成互操作的执行； h）观察互摄作的结果

土方机械标准规范范本GB/T36211.22018

［1］IEC62453（所有部分）现场设备工具（FDT）接口规范［Fielddevicetool（FDT）interface specification] 「2]IEC62541(所有部分）OPC统一架构（OPCUnifiedarchitecture)