摘要

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具（Field Device Tool）是一種將各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具集成為一個(gè)統(tǒng)一開(kāi)放的工程系統(tǒng)環(huán)境的技術(shù)。“工程系統(tǒng)”是指這樣的一個(gè)系統(tǒng)：該系統(tǒng)包含了工廠整個(gè)生命周期所有必需的功能（規(guī)劃、配置、投產(chǎn)、診斷和維護(hù)）。

FDT不是一種實(shí)現(xiàn)而是一個(gè)規(guī)范。FDT規(guī)范描述了允許工具集成而需要的接口。該規(guī)范是公開(kāi)而免許可證的，每個(gè)供應(yīng)商都可以實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)化的接口。

歷史

1998年，一些來(lái)自過(guò)程自動(dòng)化工業(yè)的供應(yīng)商公司開(kāi)始了FDT的開(kāi)發(fā)。后來(lái)創(chuàng)建了FDT聯(lián)合利益集團(tuán)（FDT Joint Interest Group）來(lái)促進(jìn)FDT在過(guò)程自動(dòng)化中的應(yīng)用。同時(shí)，F(xiàn)DT在許多不同的工廠中得到運(yùn)用。

由于持續(xù)增長(zhǎng)的鼓舞，去年作出決定，將利益集團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)非贏利性的協(xié)會(huì)，稱作FDT集團(tuán)非贏利工業(yè)協(xié)會(huì)（FDT Group AISBL）。這使其他公司加入該集團(tuán)的過(guò)程變得更簡(jiǎn)單。從那時(shí)起，致力于工廠自動(dòng)化的公司也成為其成員（例如Bosch-Rexroth、Omron、Phoenix Contact、Rockwell和Schneider Electric）。現(xiàn)在該協(xié)會(huì)擁有超過(guò)70個(gè)成員，2008年成員新增比例超過(guò)了30%。

FDT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

為了訪問(wèn)不同的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，用戶需要設(shè)備供應(yīng)商的特定工具，它是一個(gè)獨(dú)立的工具或其功能是一個(gè)特定供應(yīng)商的工程系統(tǒng)的一部分。這些工具不允許跨越現(xiàn)場(chǎng)總線層次的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備訪問(wèn)。

FDT的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范第一次允許特定供應(yīng)商的工具能在一個(gè)公共的工程系統(tǒng)中操作，而且支持跨越現(xiàn)場(chǎng)總線層次的訪問(wèn)。這意味著用戶能從一個(gè)中央工程站點(diǎn)訪問(wèn)所有的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（圖1）。這就極大的簡(jiǎn)化了設(shè)備管理，并且在整個(gè)生命周期中，用戶節(jié)省了時(shí)間和成本。

圖1 跨越現(xiàn)場(chǎng)總線層次的設(shè)備訪問(wèn)
FDT基礎(chǔ)

FDT原理類(lèi)似于Windows中的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。在FDT中這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序叫做設(shè)備類(lèi)型管理器（Device Type Manager）。它被安裝在Windows中，允許設(shè)備數(shù)據(jù)交換（圖2）。為達(dá)到這個(gè)目的，接口被標(biāo)準(zhǔn)化并公開(kāi)，允許任何供應(yīng)商提供其設(shè)備的DTM。一個(gè)DTM能包含不止一個(gè)設(shè)備，例如一個(gè)全套設(shè)備系列僅需一個(gè)DTM，這使DTM的管理變得簡(jiǎn)單。

圖2 FDT原理
FDT不需要現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的任何更改。理解這一點(diǎn)很重要。僅有的需要是在工程系統(tǒng)中安裝各自的軟件。這個(gè)技術(shù)支持所有生命周期階段，而且也能容易地應(yīng)用于已安裝的基礎(chǔ)之上來(lái)提供增強(qiáng)的功能，例如資產(chǎn)管理。

致力于工廠自動(dòng)化

在過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)成功確立之后，F(xiàn)DT集團(tuán)現(xiàn)在致力于工廠自動(dòng)化（Factory Automation）應(yīng)用。為了突出這一點(diǎn)，在集團(tuán)中建立了一個(gè)FA營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)，它將展示FDT在工廠自動(dòng)化中先進(jìn)的運(yùn)用。今年SPS/IPC/Drives展覽會(huì)的展位就是由這個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的。董事會(huì)的這個(gè)決定反映了制造市場(chǎng)和集團(tuán)的營(yíng)銷(xiāo)與技術(shù)成果中心的戰(zhàn)略重要性。

支持的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議

FDT中不同現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的使用被以現(xiàn)有FDT規(guī)范的附件規(guī)定下來(lái)。Profibus DP/PA、HART、Interbus、Foundation Fieldbus（第一部分）的附件已經(jīng)以各自的產(chǎn)品存在已久。對(duì)于CIP、AS-i、Profinet IO、Modbus（串口與TCP）和Foundation Fieldbus（第二部分），也已完成各自規(guī)范的制訂。

互用性項(xiàng)目

FDT集團(tuán)已經(jīng)和Rheinhold & Mahla Prozesstechnik GmbH共同完成了一個(gè)增強(qiáng)的互用性項(xiàng)目。在這個(gè)項(xiàng)目中，25個(gè)設(shè)備在6個(gè)不同的基于FDT的系統(tǒng)中測(cè)試。圖3顯示了這個(gè)測(cè)試的配置。超過(guò)5000個(gè)測(cè)試用例成功完成，從安裝到配置、在線訪問(wèn)、診斷和負(fù)載測(cè)試。這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)表明了FDT技術(shù)是成熟的，它的實(shí)現(xiàn)是健壯的并且證明了它們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)的可用性。值得注意的是，這些測(cè)試在三種不同的Windows平臺(tái)（2000、2003 Server、XP）上完成而沒(méi)有任何問(wèn)題[1]。

圖3 互用性項(xiàng)目的配置
營(yíng)銷(xiāo)

今年的營(yíng)銷(xiāo)成果再一次得到擴(kuò)展。幾個(gè)路線展已經(jīng)完成。集團(tuán)參加了重要的展覽會(huì)（Hannover展覽會(huì)、Achema、在北京的Miconex（圖4）、在橫濱的MOF、SPS/IPC/Drives）。

圖4 北京Miconex展覽會(huì)上的FDT集團(tuán)
IEC標(biāo)準(zhǔn)化

去年，F(xiàn)DT規(guī)范被IEC接受為“公共可用標(biāo)準(zhǔn)”（Public Available Standard）。這是FDT技術(shù)在IEC開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化的前提條件。一個(gè)工作組（TC 65/SC65E WG4）在一月份開(kāi)始工作，并且第一個(gè)版本已分發(fā)給IEC成員預(yù)覽。反饋信息將得到重視而下一個(gè)版本計(jì)劃在今年底（委員會(huì)草稿2）。一個(gè)重要的方面是平臺(tái)和技術(shù)獨(dú)立模型的定義，它能被映射在當(dāng)前或未來(lái)的技術(shù)（例如微軟的組件對(duì)象模型（Component Object Model））。該標(biāo)準(zhǔn)也將包括現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議額外的部分，描述XML模式和服務(wù)映射。作為一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的最終版本計(jì)劃在2009年中正式推出（IEC 62453 FDT接口規(guī)范）。

FDT與EDDL

在一些出版物中討論了EDDL和FDT之間所謂的對(duì)抗。FDT集團(tuán)已經(jīng)再三地解釋說(shuō)這種對(duì)抗并不存在。FDT增強(qiáng)了EDDL優(yōu)化用戶能力的可能性。一些過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了EDDL和FDT的互補(bǔ)使用。FDT技術(shù)的開(kāi)放性并不被一些系統(tǒng)供應(yīng)商看作是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。他們?cè)噲D使用戶迷惑。國(guó)際儀器用戶協(xié)會(huì)（WIB，International Instrument Users’ Association）邀請(qǐng)F(tuán)DT集團(tuán)和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線組織（Foundation Fieldbus）用兩家的技術(shù)進(jìn)行一次共同的測(cè)試。

展望

今年，F(xiàn)DT集團(tuán)營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)將進(jìn)一步擴(kuò)展。在亞洲，將在中國(guó)組建一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)來(lái)更好地覆蓋這個(gè)廣大的區(qū)域。在所有區(qū)域的路線展和參與展覽會(huì)將是明年計(jì)劃的一部分。

在技術(shù)方面，目前的工作組將繼續(xù)他們當(dāng)前的工作。一個(gè)新工作組將開(kāi)始設(shè)計(jì)IO Link協(xié)議的附件，并且和OPC的合作將致力于UA與FDT之間的接口。另外，將舉辦一個(gè)開(kāi)發(fā)者日，來(lái)加深對(duì)FDT技術(shù)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)。

文獻(xiàn)
[1] FDT Group: FDT Technical Description, March 2003
[2] Thomas Grein: FDT/DTM auf dem Prüfstand, atp 48 (2006) Heft 11
[3] www.fdtgroup.org

作者：Manfred Brill，Schneider Electric系統(tǒng)工程部，致力于工程工具軟件架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。在FDT集團(tuán)中他是執(zhí)行委員會(huì)和核心營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)的成員，并且領(lǐng)導(dǎo)了Modbus協(xié)議附件項(xiàng)目組。

翻譯：朱小明，蘇州美名軟件有限公司軟件工程師。該公司是FDT集團(tuán)的成員，致力于FDT/DTM軟件開(kāi)發(fā)。主要產(chǎn)品有fdtCONTAINER、dtmINSPECTOR、dtmMANAGER、dtmGENERATOR等。(end)