現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的用戶一直被多系統(tǒng)的合作運(yùn)行問題困擾著。隨著設(shè)備變得愈加復(fù)雜，操作人員、工程人員、技術(shù)人員不得不花費(fèi)很大的精力以獲得設(shè)備的信息。解決這一窘境的簡(jiǎn)單方法就是在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中引進(jìn)由設(shè)備制造商編寫的專業(yè)應(yīng)用程序。

    這里所說的專業(yè)應(yīng)用程序是指在控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和維護(hù)環(huán)境中使用的用戶界面。不再需要從系統(tǒng)的硬件樹中查找點(diǎn)擊設(shè)備，或是查閱設(shè)備的參數(shù)列表，取而代之的是由最熟悉儀表的制造商設(shè)計(jì)的、功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序。如果您希望了解某個(gè)閥門是否正確的安裝，您可以通過圖表查閱在過去一個(gè)月內(nèi)這個(gè)閥門設(shè)定點(diǎn)的變化范圍。如果您希望檢測(cè)一個(gè)壓力變送器的狀態(tài)，這個(gè)應(yīng)用程序可以幫助你獲取整個(gè)流程的數(shù)據(jù)、進(jìn)行所有的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)需要的數(shù)據(jù)、顯示控制的結(jié)果和質(zhì)量。

    將這些應(yīng)用程序集成在系統(tǒng)之中是非常重要的。這可以使診斷過程在控制室中完成，而不再需要在網(wǎng)絡(luò)中插入任何手持設(shè)備，也不再需要暫停設(shè)備或是將設(shè)備連接到其它的獨(dú)立應(yīng)用程序。

　　由于到控制系統(tǒng)和組態(tài)軟件的硬件連接使用了不同的接口卡件，使這些應(yīng)用程序的集成并不順利?，F(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域?yàn)榱私鉀Q這一問題引入了兩種全新且互補(bǔ)的技術(shù)FDT和eEDDL。

什么是EDDL語言？

　　電子設(shè)備描述語言是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)誕生之初產(chǎn)生的一項(xiàng)
技術(shù)，它的作用如它的名字所示用于描述設(shè)備。與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交互的系統(tǒng)需要在通信開始之前預(yù)先了解會(huì)話的規(guī)則。設(shè)備中具有哪些功能模塊？可以使用哪些參數(shù)？這些參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是什么？這些參數(shù)的默認(rèn)值和允許變化范圍是什么？系統(tǒng)需要利用這些信息在使用這些設(shè)備之前了解它們。

什么樣的問題困擾著DD?

　　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)需要處理來自于各種設(shè)備描述語言的通信規(guī)范，所以設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是從設(shè)備的角度考慮問題。我們可以設(shè)計(jì)出具有多參數(shù)的設(shè)備，但是系統(tǒng)或者說是系統(tǒng)用戶無法通過這些參數(shù)理解這些設(shè)備，無法與之進(jìn)行交互，無法對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行合并和分類。使用文件，系統(tǒng)可以提供參數(shù)列表。但需要用戶自己去理解這些參數(shù)的用途。

　　DD文件無法與設(shè)備通信。DD文件與設(shè)備的實(shí)際通信之間需要多層軟件的支持。

　　DD文件存在很多版本。各種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)通過不同的方式使用EDDL語言。直至今日，全新的改進(jìn)版DD依舊延續(xù)這樣的狀況(我們會(huì)在后面進(jìn)行討論)。DD文件是利用某種語言編寫的，但是這些文件之后會(huì)被編碼為二進(jìn)制形式。這種編碼方法因不同的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)而異(例如，F(xiàn)F的DD文件不同于HART的DD文件，而且如何解碼這些文件的規(guī)范是不公開的。系統(tǒng)供應(yīng)商需要從每個(gè)總線組織那里購買相應(yīng)的軟件解碼DD文件。這些軟件包是彼此獨(dú)立的，迫使系統(tǒng)供應(yīng)商開發(fā)并維護(hù)多個(gè)產(chǎn)品以支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線文件類型。

　　DD文件限制了設(shè)備的交互范圍。例如當(dāng)使用FF的DD文件時(shí)，每次都只能訪問一個(gè)功能塊，即使某一操作涉及多個(gè)模塊。

什么是eEDDL?

　　eEDDL是多家現(xiàn)場(chǎng)總線組織為解決上述的第一個(gè)問題--簡(jiǎn)單的參數(shù)列表無法與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備進(jìn)行足夠的交互--所作的初步嘗試。盡管這些改進(jìn)可以融入入到最初的EDDL語言之中，但實(shí)際上他們發(fā)揮著截然不同的功能，需要單獨(dú)進(jìn)行討論。

　　eEDDL是一種初級(jí)的編程語言，用于支持Windows與設(shè)備的交互。除了參數(shù)列表，使用eEDDL編寫的程序可以生成獨(dú)立于交互界面的表格、二維圖形，并繪制數(shù)據(jù)圖表，進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)處理，存儲(chǔ)文件，顯示圖片。

　　eEDDL是一種類的語言，類似于最初的EDDL，它也需要由各個(gè)總線組織編寫的不同規(guī)范進(jìn)行編碼和解碼。文件中的編碼可以在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)由軟件進(jìn)行解碼，這些軟件由現(xiàn)場(chǎng)總線組織提供不同的總線使用(不同的軟件)。

　　使用EDDL的系統(tǒng)供應(yīng)商負(fù)責(zé)編寫相當(dāng)大量的代碼來解碼這些文件。例如， eEDDL文件可以告訴系統(tǒng)在屏幕的指定位置生成一個(gè)圖表。由供應(yīng)商選擇編寫系統(tǒng)軟件所使用的操作系統(tǒng)和編程語言平臺(tái)，系統(tǒng)軟件必須能夠利用相應(yīng)的編程語言繪制所需的圖表。系統(tǒng)軟件同時(shí)也負(fù)責(zé)編寫與物理網(wǎng)絡(luò)的接口驅(qū)動(dòng)，并且負(fù)責(zé)配置和所需軟件的運(yùn)行環(huán)境。

　　改進(jìn)EDDL語言的工作還在繼續(xù)，改進(jìn)不僅針對(duì)最初的設(shè)備描述特性，同時(shí)也針對(duì)新增的改進(jìn)。

eEDDL的不足

　　如上文所述， eEDDL非常簡(jiǎn)單。設(shè)備供應(yīng)商所面臨的是日趨復(fù)雜的設(shè)備和相應(yīng)的軟件支持。供應(yīng)商需要決定使用何種語言編寫，這也決定了產(chǎn)品適用于何種系統(tǒng)。因?yàn)楫?dāng)今的大多數(shù)工程工具都是基于Windows操作系統(tǒng)的，所以可供選擇的編程語言非常之多，例如C,C++,C#,Visual Basic,Visio,MatLab,EDDL等等。無論何種工程設(shè)計(jì)決策，工具箱的選擇必須依據(jù)產(chǎn)品的需要。如果程序簡(jiǎn)單而且可以利用完成，那么這將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，而且有不少的好處，例如具有一定程度的平臺(tái)獨(dú)立性。如果需要更多的功能，例如數(shù)據(jù)庫的交互能力、高級(jí)或者多維的繪圖能力、Excel表格輸出功能、高級(jí)數(shù)學(xué)計(jì)算功能等等，那么必須選擇一種支持這些功能的語言。其他的功能同樣會(huì)影響最終選擇何種編程語言，例如同時(shí)與多功能模塊和多設(shè)備交互的功能，或者提供嵌入式的服務(wù)系統(tǒng)。

什么是FDT?

　　無論選擇何種編程語言編寫針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的應(yīng)用軟件，所編寫的軟件必須能夠與控制系統(tǒng)和組態(tài)工具進(jìn)行交互。實(shí)現(xiàn)這一交互功能的常用方法可以分為兩軟件組成。第一部分是網(wǎng)絡(luò)接口的驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備之間的物理通信。第二部分是平臺(tái)接口的驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)組織系統(tǒng)中的設(shè)備和獲取存儲(chǔ)在平臺(tái)上的數(shù)據(jù)。

　　假設(shè)每個(gè)控制系統(tǒng)供應(yīng)商都希望支持所有的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備，那么他們必須為每個(gè)系統(tǒng)開發(fā)相應(yīng)的上述兩種組件。倘若由系統(tǒng)供應(yīng)商來設(shè)計(jì)這個(gè)交互接口，必將會(huì)產(chǎn)生多種專用的交互接口。這無疑會(huì)是多家現(xiàn)場(chǎng)總線組織為解決上述的第一個(gè)問題簡(jiǎn)單的參數(shù)列表無法與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備進(jìn)行足夠的交互所作的初步嘗試。盡管這些改進(jìn)可以融入入到最初的語言之中，但實(shí)際上他們發(fā)揮著截然不同的功能，需要單獨(dú)進(jìn)行討論。是一種初級(jí)的編程語言，用于支持與設(shè)備的交互。除了參數(shù)列表，使用編寫的程序可以生成獨(dú)立于交互界面的表格、二維圖形，并繪制數(shù)據(jù)圖表，進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)處理，存儲(chǔ)文件，顯示圖片。是一種類的語言，類似于最初的，它也需要由各個(gè)總線組織編寫的不同規(guī)范進(jìn)行編碼和解碼。文件中的編碼可以在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)由軟件進(jìn)行解碼，這些軟件由現(xiàn)場(chǎng)總線組織提供不同的總線使用不同的軟件。迫使設(shè)備供應(yīng)商為所有不同的系統(tǒng)開發(fā)不同的軟件。如果某個(gè)設(shè)備供應(yīng)商恰好是一個(gè)實(shí)力雄厚的系統(tǒng)
供應(yīng)商，那么該供應(yīng)商很可能不會(huì)共享相關(guān)的接口描述。最終的結(jié)果是設(shè)備供應(yīng)商不愿意開發(fā)針對(duì)相應(yīng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件或者開發(fā)出的軟件功能不如獨(dú)立軟件，導(dǎo)致某些系統(tǒng)的用戶也無法從應(yīng)用軟件中獲益。

　　FDT技術(shù)正是幫助自動(dòng)化領(lǐng)域的用戶避免上述困境。FDT定義設(shè)備應(yīng)用程序、控制系統(tǒng)平臺(tái)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口。FDT使設(shè)備供應(yīng)商能夠?yàn)橄到y(tǒng)開發(fā)通用的應(yīng)用程序。任何支持這個(gè)接口的系統(tǒng)均可以集成這個(gè)應(yīng)用程序。因此，這個(gè)應(yīng)用程序在每個(gè)系統(tǒng)中都具有相同的操作方式、相同的外觀、相同的用戶體驗(yàn)。

　　FDT不影響系統(tǒng)、設(shè)備或者DD文件。如上所述，每個(gè)系統(tǒng)都必須有FDT接口。以一種開放的標(biāo)準(zhǔn)化的方式定義這些接口。在系統(tǒng)配置的過程中，依舊需要文件對(duì)設(shè)備進(jìn)行描述，而在這個(gè)過程中設(shè)備本身沒有變化。

　　符合FDT規(guī)范的設(shè)備應(yīng)用程序(也稱為“DTM”)可以用很多種語言編寫。通過編寫支持的eEDDL的DTM可以實(shí)現(xiàn)eEDDL的集成，其工作方式類似于集成其他語言編寫的DTM。

FDT的不足

　　FDT是基于Microsoft Windows的技術(shù)。因此，它不可避免的局限于升級(jí)和操作系統(tǒng)的變化。由于依賴于操作系統(tǒng)中的軟件工具，F(xiàn)DT平臺(tái)和設(shè)備也不可避免的需要進(jìn)行升級(jí)。

　　FDT僅僅定義了系統(tǒng)組件之間的接口。因此，F(xiàn)DT組件無法取代DD文件，所以現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)依舊不能脫離文件。

討論

　　eEDDL是DD技術(shù)的延伸，所有的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)均支持這項(xiàng)技術(shù)。作為一種編程語言，在任何支持這項(xiàng)技術(shù)的系統(tǒng)中，eEDDL都可以用于開發(fā)可移植的應(yīng)用程序。

　　FDT是一種接口規(guī)范，它允許系統(tǒng)和工程設(shè)計(jì)工具供應(yīng)商共享設(shè)備接口。具有FDT接口的設(shè)備應(yīng)用程序可以很容易的被集成到任意支持FDT的系統(tǒng)中。這些應(yīng)用程序可以用多種語言進(jìn)行編寫，包括eEDDL
。市場(chǎng)上也有一些可以解碼eEDDL的FDT應(yīng)用程序，因此eEDDL文件可以隨時(shí)加入到系統(tǒng)之中。

　　FDT對(duì)于Microsoft Windows操作系統(tǒng)的依賴一直是飽受爭(zhēng)議的問題。毫無疑問特有的Windows特有的“moving target ”特性對(duì)于客戶那些多20年的陳舊設(shè)備是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。然而，工業(yè)界會(huì)根據(jù)自己的利益進(jìn)行權(quán)衡。Windows提供帶來的好處似乎超過了他的劣勢(shì)。當(dāng)今供應(yīng)商銷售的大約100%的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工具是基于Windows的。即使供應(yīng)商聲稱對(duì)FDT的Windows依賴是非常嚴(yán)重的問題，基于Windows的設(shè)備應(yīng)用軟件依舊是他們最熱賣的產(chǎn)品。

　　FDT得到了大多數(shù)主要系統(tǒng)和設(shè)備供應(yīng)商，以及一些著名最終用戶的支持，他們都已成為FDT組織的成員并參與FDT產(chǎn)品的開發(fā)。許多的FDT供應(yīng)商同樣也支持增強(qiáng)的eEDDL。支持兩種技術(shù)的系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)面世。

　　的確，現(xiàn)在有很多關(guān)于FDT與EDD競(jìng)爭(zhēng)的討論。但是，這些討論已經(jīng)清楚地說明這兩種技術(shù)之間不存在任何的重合，基于FDT的系統(tǒng)支持并將繼續(xù)支持DD文件。設(shè)備供應(yīng)商也不需要舍棄DD，而轉(zhuǎn)投FDT/DTM。支持FDT也不需要對(duì)設(shè)備作任何的改進(jìn)。兩種技術(shù)都將為現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)帶來更大的價(jià)值。

FDT/DTM FDT

（轉(zhuǎn)載）