由五大自动化基金会巨头FDT集团、现场总线基金会、HART 通信基金会、PROFIBUS 和PROFINET国际组织以及 OPC 基金会联合成立了FDI Cooperation有限责任公司，这一公司的成立标志着在现场总线设备集成的统一标准的进程中又迈出了坚实的一步。本文将介绍统一标准化的进程，开放性的现场中设备集成管理平台的发展趋势。

随着流程工业领域2007年现场总线仪器设备管理统一标准问题的提出，开创了现场总线技术领域的新时代。仅仅是共同发布的一份简单公告就已经给业内人士带来了前所未有的喜悦和期待。每一个参加过工程项目的人都可能遇到时间紧迫的问题，在现场总线仪器设备的配置、调试时，为保证驱动系统正常工作耗费大量的时间来查找合适的驱动软件和正确的软件版本，工程人员都知道这一简单的公告意味着什么。

目前，流程设备自动化控制大体分为两大派系，即EDDL（国际标准电子设备描述语言）和FDT/DTM（现场设备工具/设备类型管理器）。现场总线仪器设备供应商面对这些技术的仪器设备也很难做出选择，很难判断怎样才能为现场总线仪器设备的用户提供更全面的服务。但有一点可以肯定，即现场总线仪器设备的生产厂家在产品开发、生产和仪器设备的使用说明方面耗费了大量的财力和物力。

明确的目标

随着现场总线技术的发展，现场总线技术逐步地形成了不同的派系，而且自动化控制项目解决方案也按照不同派系指引的方向发展。在这一发展过程中，建立FDI Cooperation的目的是建立现场设备工具FDT与国际标准电子设备语言EDDL之间的协议。

图1 现场总线仪器设备集成平台（FDI）的解决方案定义了FDI注释软件包、FDI服务器和FDI客户端

2007年，在ECT（EDDL合作组织）框架内开始了现场设备工具FDI项目，五大自动化巨头 FDT 集团、现场总线基金会、HART 通信基金会、PROFIBUS 和 PROFINET 国际组织以及 OPC 基金会联合开发了一个统一的现场设备集成（FDI）解决方案。新公司命名为 FDI Cooperation。2009年，在ABB公司、Emerson公司、Endress+Hauser公司、Honeywell公司、Invensys公司、西门子公司和Yokogawa公司的支持下，ECT 扩展了 FDI 项目的范围，以期在各个通信协议中协调使用 EDDL 并提供包括通用 EDD 解释器在内的 FDI 设计和测试工具；并成功研发了开放式现场设备集成管理平台工具套件FDI Tool Kits。

Namur协会和WIB协会也提出了最终用户的要求和希望，并将继续关注这些要求和希望的贯彻落实情况。

成立现场总线设备集成合作组织FDI Cooperation，是一个具有里程碑意义的重要举措。该公司的总部设在美国得克萨斯州的奥斯丁市，取代了ECT（EDDL合作组织）。它是五大自动化基金会巨头的共有资产。公司的管理团队中有设备生产厂家和各自动化基金会的代表。西门子公司的Hans-Georg Kumpfmüller先生出任公司的董事长，ABB公司的Achim Laubenstein先生任这家公司的总经理。

公司的主要任务是在国际电工委员会（IEC）中进一步推动开放性的现场设备集成（FDI）的标准化，进一步补充完善FDI现场总线仪器设备集成以及EDDL国际标准电子设备语言的专业技术标准，丰富工具套件FDI Tool Kits和标准的主体内容，例如：EDD解释器。而开放性的现场设备集成管理平台的推广任务则由各个现场总线组织完成。

西门子公司传感器与通信技术部负责人、FDI合资企业的董事长Hans-Georg Kumpfmüller先生说：“我们的目标是在EDDL（国际标准电子设备语言）和FDT（现场设备工具）两大技术系列现场总线仪器设备的集成方面实现标准化。这将使EDDL技术的Hart现场总线与Profibus和FF现场总线得到进一步的协调，这一技术既适合于简单的现场总线仪器设备，又适用于复杂的现场总线仪器设备，并且能够与已经安装使用的现有仪器设备兼容。”

用户的需要

Namur协会和WIB协会两大组织对标准化的发展提出了要求，并且非常关注标准化的进程。它们对FDI技术提出的要求如下：

在FDI仪器设备集成平台内（例如设备的注释软件包中）应能使用EDDL国际标准电子设备语言。

图2 “这一技术既适合于简单的现场总线仪器设备，也适用于复杂的现场总线仪器设备，并且与已经安装使用的现有仪器设备兼容。”
——Hans-Georg Kumpfmüller，FDI集团董事长

在生产设备中应能畅通无阻的使用按照集成标准制造的FDI设备（例如：EDD Engine、UID Renderer、UIP Hosting Component和Binary Readers）；注释软件包的标准接口应能在所有的FDI仪器设备集成平台的系统中使用（例如：Server, FDT（2.0）等）。

在所有注释软件包中应有用于仪器设备调试的EDD模块，包括“设备定义（Device Definition）”、“业务逻辑层（Business Logic）”和“用户界面描述（User Interface Description）”等。

仪器设备集成平台应是一个灵活的集成平台，应尽可能激活仪器设备功能软件包（Device Package）。一个主动式的仪器设备集成有时要使用UID（用户接口）和UIP（用户界面插件）或者单一的户界面插件UIP。

解决方案改变时，应确保新的集成设备能够在已有的仪器设备集成平台中正常工作。

每一种仪器设备应只有一个具有不同功能的注释软件包。禁止为一个仪器设备配置多个注释软件包，例如为了实现一个仪器设备的多种不同功能而选择多个注释软件包。新安装仪器设备和已安装使用的仪器设备都不得使用多个注释软件包。

标准的作用

在现场总线仪器设备集成平台的客户服务器中，集成平台的服务器提供了登录模块。它提供了通信拓扑网络，使整个自动化系统中的仪器设备，包括现场总线的仪器设备能作为一个对象存在于这一通信拓扑网络中。换言之，现场总线仪器设备的数据、功能、操作界面等都成为了信息模块中的一个组成部分。

现场总线仪器设备集成平台的客户服务器能够与信息模块保持通信，以便调用现场总线仪器设备的操作界面，使之能够连接到客户端。这样，操作者就可以修改现场总线仪器设备的参数，并把修改后的参数经通信模块传回仪器设备中。除此之外，集成平台的客户服务器还能够在信息模块中采用与现场总线仪器设备无关的操作界面获取仪器设备的参数。

现场总线仪器设备集成平台的数据模块应采集和显示哪些数据，以及操作界面的设置应由仪器设备生产厂家完成，仪器设备功能的注释软件包中应包括设备定义、业务逻辑、用户界面描述和用户界面插件定义。设备定义是指对现场总线仪器设备的数据、内部结构，例如数据块等进行描述和定义。业务逻辑主要是保证设备定义的一致性。用户界面描述和用户界面插件定义了现场总线仪器设备的操作界面。

国际标准电子设备语言EDDL（IEC 61804-3）的标准对设备定义、业务逻辑和用户界面描述都有规定和定义。使用现场设备工具/设备类型管理器FDT/DTM中的用户界面插件定义之后，无需到条件恶劣的流程设备工作现场就可以编写控制程序。在现场总线仪器设备集成平台中，使用的其他现场设备工具技术提供的解决方案包括嵌入通信，也就是开放式的网络连接器以及通信服务器的通信驱动。

现场总线仪器设备集成平台把电子设备语言EDDL和现场设备工具/设备类型管理器FDT两者的优点结合在了一起。最重要的是，现有的EDD和DTM解决方案都可以在集成平台FDI的注释软件包中继续使用。通过继续使用EDD和DTM解决方案，具有不同功能的注释软件包能够及时开发出来并具有兼容性，无需重新研发设计。

在2011年度的Namur大会上，现场总线仪器设备集成合作组织展示了一个与仪器设备生产厂家无关的典型应用实例。这一应用是由ABB公司主办，多家其他拥有集成平台的企业参与的试点项目。它清楚地展示了未来现场总线系统的调试、故障诊断和仪器设备交换的简便性。在使用了FDI现场总线仪器设备集成平台技术之后，设备集成商和流程设备的运营商将可以省去很多麻烦，而流程设备的整个使用寿命周期内的总成本费用也将降低。

“FDI集成平台是每一个人的事情”

PROCESS的记者采访了Namur协会过程控制系统部的负责人Michael Pelz先生，并就现场总线仪器设备集成平台的成果、生产厂家和用户之间的良好合作问题进行了交流。

PROCESS：Pelz先生，从用户的角度来看，现场总线仪器设备集成平台应用的现状如何？

Michael Pelz：过去几年里对现场总线仪器设备的集成提出了很多要求，我们把这些要求都汇总到NE 105中。这是Namur协会和WIB协会组织为集成平台项目而做的资料汇总，并根据对流程设备控制系统和仪器设备生产厂家所做的调查问卷归纳了6个最基本的要求。我们的调查几乎得到了所有调查企业的积极反馈，根据收到的书面答卷归纳出了6个基本问题。这些问题涉及到企业的控制系统、仪器设备集成到现场总线仪器设备集成平台的具体实施。

PROCESS：这一集成平台中最重要的技术是什么？

Michael Pelz：对于我们的用户来讲最重要的是无需重复地在各个仪器设备中安装FDI设备集成的注释软件包，只需在流程设备控制系统中安装一次。这样一来，运行时不需要通过主站设备，就能使主控系统有更高的可用性。除此之外，集成平台还解决了很多其他仪器设备集成不能解决的问题，例如与电子设备语言EDDL标准的兼容问题，统一的主站作为系统标准接口等。在Namur大会上，ABB公司对这一解决方案的实际应用做了很多介绍。

PROCESS：您希望什么时候能够实际应用这种解决方案？

Michael Pelz：当然希望越快越好，但有些用户更希望得到可靠、功能有保障的解决方案，而不是一个“催生”出来的中间产物，因此我们没有急于求成。肯定的说，这一解决方案的仪器设备通过认证并投放市场还需要1~1.5年的时间。

PROCESS：Namur对现在的FDI集成平台解决方案有哪些期望？

Michael Pelz：我们希望几年后现场总线仪器设备的集成将不再是一个问题，我们能够集中精力解决真正需要解决的问题。有些现场总线仪器设备的生产厂家也有这样的感受。我们将有更多的时间解决现场总线仪器设备的特殊功能问题，不需要考虑如何把仪器设备安装到系统中。同时，我们希望有一个总寿命周期的管理，例如对不同仪器设备的软件管理。每一个现场总线仪器设备应只有一个注释软件包，这在寿命周期管理中有着至关重要的意义。

PROCESS：FDI现场总线仪器设备集成平台中共涉及到了多少种仪器设备？

Michael Pelz：如果您问流程设备运营商有没有管理过现场总线设备，得到的回答肯定是“没有”，但这只说对了一半。若您问流程设备维护保养技术员，那么他会打开他的笔记本电脑，调出流程设备维护保养计划，向您介绍他每天都要解决的问题。在每一个生产控制系统中仪器设备的集成都是一个非常重要的部分，仪器设备集成平台能够起到重要的作用，但不一定在中央控制系统中体现。要调试好一个现场总线仪器设备，企业至少需要按3次按钮。

PROCESS：您个人对这一解决方案有什么感受？

Michael Pelz：人们成功的把分道扬镳的技术又驾驭到同一轨道上，而且对分道扬镳的两驾马车都非常满意。目前，流程设备控制系统生产厂、仪器设备生产厂和用户都在考虑，FDI项目中还有什么可以改进和提高的地方。希望他们能够继续努力，获得更多的成功。