标准化、简化设备对主机FDI的整合

经过四年的努力，2015年6月28日，外商直接投资合作有限责任公司宣布胜利，并决定解散。最初成立于2011年，由来自主要供应商和现场通信基金会的技术人员组成的40人FDI合作团队，着手解决据称已成为设备制造商、主机系统供应商和最终用户噩梦的主机系统集成问题。

本案的胜利意味着三件事:首先，批准IEC 62769标准，现场设备集成(FDI);第二，将核心工具和技术从FDI合作转移到主要流程工业通信基金会，后者将反过来提供部分或全部培训、产品注册、维护和增强服务，以确保FDI批准的设备、控制器和主机系统的生态系统蓬勃发展;最后，最近成立的FieldComm Group宣布了创建FDI注册系统和设备所需的工具的新版本的可用性。

ABB现场总线标准化经理Achim Laubenstein表示:“合作非常顺利，因为该活动得到了过程控制行业的大力支持。”Achim Laubenstein此前曾担任FDI合作执行董事，现任FieldComm集团技术总监。“最初的抱怨是，用户有许多带有大量数据的现场设备，但他们无法使用这些设备，因为他们没有单一的集成技术，缺乏互操作性。这是FDI Cooperation成员国提出的问题。”

历史概述

在20世纪90年代早期，基于文本的设备描述语言(DDL)开始被用于为许多以过程为中心的仪器编写设备描述(dd)。最初，dd简化了从设备收集到控制系统的数字信息的集成。随着时间的推移，随着DDL的多个版本的出现，集成变得更加复杂。最终，标准化ddl的努力开始了，最终在2006年发布了EDDL规范IEC 61804。

与此同时，在20世纪90年代末，主要受越来越复杂设备的数据密集型需求的驱动，FDT/DTM技术的研究也在进行中。2005年，FDT集团成立，以管理和发展这项技术。与EDDL不同，FDT需要编写特定于设备的软件应用程序，并通过标准的基于Microsoft windows的接口将其集成到主机中。

在主机系统方面，微软基于windows的操作系统(OS)成为标准，因此主机系统与微软操作系统软件升级相关联。一些主机系统供应商只支持FDT/DTM，另一些只支持EDDL，很少同时支持这两种系统。随着新的Microsoft Windows服务包和完整版本的发布，每个DTM都需要使用新的操作系统重新验证。通常，为了在新版本的操作系统中运行，需要对DTM进行更改。

将设备集成到主机系统的负担分散在整个价值链中。设备供应商需要为每个设备开发、测试和注册DD。此外，他们还被要求为他们制造的每台仪器开发、测试和注册一个跨多个微软Windows操作系统版本的DTM。

主机系统制造商必须在EDDL和基于FDT/ dtm的平台之间做出选择，然后需要开发和支持该平台。DTM测试和注册组织被迫升级测试协议，以跟上最新版本的操作系统。

终端用户面临着极具挑战性的设备集成负担，以及EDD或DTM无法用于特定仪器的常见问题。

所有这些因素都会导致效率低下、成本增加、复杂性以及避免系统升级的倾向。因此，棕地安装中的许多主机系统使用的软件版本有时已经过时了10年。

进入外国直接投资

Laubenstein说:“通过使用FDI包，FDI提高了现场设备和主机系统之间的互操作性。“FDI包包括主机系统需要的跨平台一致设备可视化和参数化的所有东西”(参见图1)。

“FDI的最大优势是它取代了各种依赖于平台的集成解决方案，并使设备包与主机系统互操作，因为它们的设备描述在通信协议和主机系统之间是协调的。这为用户节省了大量时间和精力，并使他们能够访问以前没有的设备数据，因此他们可以为自己的应用程序创造更多价值。”

FDI结合了EDDL和FDT/DTM技术。基于文本的EDDL的优点是实现了设置和参数化，并在需要时提供了可选的软件接口。艾默生过程管理HART和现场总线技术总监Martin Zielinski表示:“基于文本的EDDL用于设置我们的设备，以测量流量、压力和过程温度的物理特性。

但是要计算质量流量，需要数据库中的某些参数。有了FDI，我们可以添加一个软件应用程序来做到这一点。FDI既可以实现基于文本的功能，也可以显示质量流量等计算参数，因为它结合了EDDL和FDT的衍生软件应用程序。这也允许FDI在阀门中进行复杂的诊断，如部分燃油测试。”

设备供应商为其设备提供设备包，这是设备的虚拟表示，并提供主机系统所需的所有信息。通过运行该包，主机系统可以为用户提供所有的设备功能，如参数化、诊断和维护。FDI包允许通过一种集成技术访问添加的设备数据。通过FDI，最终用户可以访问他们有价值的设备信息。

采用外商直接投资

在FDI合作技术向全球基础过渡的同时，ABB和CodeWrights宣布了首批FDI产品的可用性。大多数主要供应商都知道并正在计划开发外国直接投资支持的产品。快速和重要的FDI市场采用需要供应链各方的主动行动，包括FieldComm Group等独立基金会。

设备制造商需要培训员工，为所有仪器创建FDI路线图，然后进行开发和测试。

主机系统供应商必须将FDI公共组件体系结构合并到其主机系统软件中。对于一些供应商来说，这是一个简单的任务，对于另一些供应商来说，这意味着一个重要的开发工作。

FieldComm组为设备供应商、主机系统制造商和最终用户准备资格测试套件、培训材料。

最后，终端用户需要升级他们的系统以支持FDI。与主机系统供应商类似，根据当前控制系统的发布级别，这可能是一项简单或艰巨的任务。

当FDI通过供应链发挥作用时，收益应该是显著的，包括:

• 对于给定的设备，一个包含所有配置信息、文档和显示信息的FDI设备包，该设备包适用于注册为符合FDI的所有主机系统。
• 对于那些需要可选软件应用程序的设备，尽量减少对微软版本控制的依赖。

对于最终用户和供应商来说，好处是显而易见的。FDI通过一种面向未来的技术标准化了现场设备的集成，确保了来自各种设备制造商的设备包与来自多个控制系统供应商的FDI兼容主机的不受限制的互操作性。

FDI是一种支持技术，它提供了一种方便地将数字信息集成到主机系统中的方法。

从自动化供应商获得有关外国直接投资的其他见解。

控制工程欧洲向自动化供应商提出了一些最常见的关于FDI的问题。

Q1。您如何看待FDI如何融入正在发展的工业4.0架构?

ABB现场总线标准化经理Achim Laubenstein:FDI旨在将现场设备引入工业物联网(IIoT)。它无缝地融入了工业4.0体系结构，并被参考体系结构模型(RAMI)引用。真实设备在FDI Server中表示为虚拟对象。通过这种方式，所有设备数据都可以被其他应用程序以标准化的方式访问。FDI还可以将现有现场设备(已安装基数)的数据带入物联网(IoT)，而无需改变设备本身。只需要设备包即可。

艾默生过程管理PlantWeb技术总监Martin Zielinski:工业4.0的一个主题是为终端用户提供来自各种不同设备的可操作信息。FDI是一种底层技术，它将通过HART、基金会现场总线、Profibus PA/DP或Profinet通信协议传递的原始数据转换为最终用户可以采取行动的信息。

Q2。对终端用户以及系统集成商和机器制造商有什么好处?

Laubenstein:对于终端用户、设备供应商、系统供应商、系统集成商和机器制造商来说，关键的好处是互操作性。随设备发货的设备包适合所有系统。此外，设备供应商和系统供应商将节省成本，因为他们只需要支持一种解决方案(FDI)，而不是多个DD变体和FDT。

Zielinski:FDI是一种整合技术。今天，有多种集成技术。最终用户有时不能使用他们首选的设备，因为系统不支持首选设备使用的集成技术。FDI旨在提供一种用于所有系统和设备的集成技术，并由供应商和标准组织联盟为此明确目的开发。

第三季。FDI可以帮助克服哪些传统设备管理问题?

Zielinski:在一个字调试。对于给定的现场设备，将有一个单一的FDI设备包，可以被所有注册为FDI兼容的主机系统使用。如果主机没有正确的集成文件，可能会延迟系统启动或设备更换。

FDI和FDT:和谐共处?

2015年1月控制工程欧洲报道了FDT集团董事总经理格伦·舒尔茨(Glenn Schulz)的评论，他解释了FDI将如何与FDT标准并列。他说:“FDI标准的发布将为基于EDDL的网络上所有不同的EDDL文件创建一个单一的、通用的解释器。这将从主机的角度简化架构，并将极大地提高互操作性。”

“FDI标准还将为设备配置增加改进的图形功能。EDDL在图形化方面受到了一定的限制。”他说，FDI将为EDDL带来突出的交互式图形功能。

发展FDI的一个关键考虑因素是，它被设计成与FDT标准兼容，并避免更多竞争的行业标准。它被设计为支持基于eddl的标准。然而，在当今的工业中，还有许多其他的网络需要集成，以构建一个完整的解决方案。需要一种方法将它们结合在一起，以创建可扩展的解决方案。这就是FDT标准发挥作用的地方，它能够标准化所有现场设备和主机系统之间的通信和配置接口。

FDT技术为通过DTM(设备类型管理器)访问设备的特性提供了一个通用环境。由设备供应商提供的DTM是设备的软件表示，它可以提供许多功能。它可以帮助设备配置和诊断，也可以处理故障排除，还将包括设备手册。网络通信设备也由DTM表示，这使得标准对于最终用户具有高度的灵活性。

舒尔茨说:“尽管FDT标准和FDI标准有许多相似之处，但它们并不相同。”“例如，一个FDI主机无法支持dtm。它只能支持eddl网络。这就是为什么我们要把FDI整合到FDT中。”可以将任意数量的dtm加载到FDT主机中，该主机能够与任意数量的行业网络通信。“当基于FDI的设备开始出现时，一种叫做FDI dtm的特殊dtm将被创建。在这个FDI DTM中将包含通用的EDDL解释器，这是FDI标准所需要的，以及支持FDI标准的其他组件。”

“通过FDI DTM解决方案，所有FDI功能将在FDT内完全启用，没有任何限制。所有FDT DTM功能也完全启用，可以为任何工业网络或现场总线上的设备采集DTM，并在这个集成解决方案中使用。”

苏珊娜吉尔,的编辑控制工程欧洲．由数字项目经理Joy Chang编辑，控制工程，jchang@cfemedia.com．

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