通向开放工程的道路

2010年05月20日

【摘要】本文介绍了在自动化仪表和流程控制工业中出现的新技术，列举了FDT/DTM给用户、厂商带来的收益。

【关键词】现场总线现场设备工具设备类型管理器框架应用

Abstract: The article introduces a new technology in instrumentation and process control industry. It lists a lot of benefits to use FDT/DTM for both end users and manufactures.

Key word: Fieldbus FDT DTM Frame application

现场总线技术的进一步发展

现场总线技术几年来的迅猛发展造就了几百种先进的工业设备。事实证明，它们帮助用户在生产过程和工厂自动化行业中提高了生产力。虽然现场总线技术已经提供了很多访问智能设备数据的方法，但是如何将这些数据转化为有用的信息的需求却仍然存在。FDT 技术的产生为设备厂商提供了创建标准的高级设备用户界面管理方法，从而满足了这项需求。

什么是 FDT/DTM?

FDT 以现场总线为基础, 能够对设备进行标准化配置、高级诊断和维护。“设备类型管理器 (DTM)”是一种专业的插入式应用软件，它被创建后，可插入到自动化系统的相应节点中，并在现场网络中提供与设备互动的标准化方法。它们也可以直接插入到支持 FDT 的控制系统、单机维护工具、或是手持式调试设备。DTM通过系统直接进入现场设备，因为是由设备厂商创建 DTM，从而确保了用户可以最大限度地使用该设备，而不受设备类型、生产商和系统的影响。由于 DTM 均插入到一个系统中，因此用户是在和一个统一的整体工况互动，从而更充分地享用设备的智能化。FDT 技术能够更加简单地在一个系统中支持多种现场总线，目前，它支持许多协议，包括 HART，DeviceNet，PROFIBUS，以及 FOUNDATION FIELDBUS。总之，FDT是伴随现场总线产生的一项技术，不需要对设备或其支持文件 (DD，GSD) 进行任何修改。

为什么 FDT 非常重要?

FDT 技术使得最终用户能够远离所有安装于工厂现场设备的位置。 FDT 产品解决了多种设备和不同协议的操作、维护和生命周期管理的挑战。 FDT 使得最终用户自由选择现场设备，使所有现场设备的生命周期的管理标准化，降低整体管理的成本。 FDT 保护了用户已有的投资。

所有配置和通信信息用设备类型管理器（DTM）程序（设备DTM 和通信 CommDTM）来完成，DTM 由设备供应商提供的。 DTM 运行在一个 FDT 框架应用控制下：

● 开放技术；
● 设备或者系统供应商的独立性；
● 设备类型（传感器、执行器、远程 I/O 等等）的独立性；
● 所有已经安装设备的支持；
● 所有设备功能性实现；
● 通信协议的独立性 – 以太网、HART?、PROFIBUS?、FOUNDATION fieldbus?等；
● 嵌套通信的垂直集成。

FDT/DTM 怎样工作?

FDT 技术的基本部分是FDT的框架应用程序（FDT 框架）和被称为设备类型管理器DTM （设备 DTM 和通信 CommDTM），DTM是针对现场设备和通信设备有效的对象程序。两种元件非常像微软的Windows Office程序中的打印管理器和打印驱动程序，必须安装好了以后使打印机工作，DTM包含了一个图形用户界面用于现场设备的配置和管理。

FDT 框架应用

FDT 框架应用程序是运行上位系统或者单一系统的应用程序和通信程序，带有设备驱动程序和一套标准接口。所有数据通过这些接口实现交换，包括那些在应用中生成的、用于工程、DTM管理和设备配置的信息。这不必再使用专有的接口来操作设备或者建立通信路径。框架应用程序可以是设备配置工具、控制系统工程工具、操作员监控页面、或者是资产管理工具。框架应用程序也可以对所有的通信技术开放，比如对于 HART?、PROFIBUS? 或者 FOUNDATION fieldbus?协议等。专有的服务总线协议也可以简单地集成到框架应用中来，因为是标准化的接口。

设备DTM

设备 DTM 是一个软件驱动程序，由设备制造商为他生产的每个设备或者一组设备而开发的。DTM 封装了所有设备细节数据、功能和管理规则，比如设备功能、它的通信能力、内部数据结构和附属属性、以及用户接口元件。它提供了访问设备参数、配置和操作设备、校准设备和设备诊断等功能。DTM 能够完成从简单的设备参数设置用户界面，到高度复杂的应用。它们可以完成复杂的计算，用于诊断和维护目的，或者显示对象的曲线、趋势和图形结果。

通信CommDTM

为了与设备通信，诸如网关、多路转换器和其他硬件接口都需要一个通信的 CommDTM。与任何通信驱动程序一样，这个转换数据从一个协议到另一个协议，但不同的是通过标准化FDT集成到系统采用的是标准接口，而不是专有接口。这意味着用户希望集成现有的通信设备到一个FDT框架应用，只需一个相应的通信 CommDTM。同样地，供应商仅需更改他们已有驱动程序到一个包括一个与他们设的备FDT接口，就可以把它们集成到任何 FDT 框架应用之中。

FDT 打破了各厂商专有的解决方案的壁垒, 体现了现场总线的真正价值

FDT 技术非常迅速地获得了全世界自动化用户的广泛认可。FDT 组织通过 FDT 相关产品的认证，技术推广以及持续的 FDT 规范的研发，从而进一步扩大已取得的成功。该组织通过规范细则和培训来支持 DTM的研发人员、系统厂商和终端客户，并为它们提供交流意见的论坛。

用户可以使用通用DTM管理你的现场设备

如果在你的工厂中不存在一个现成的DTM的话，那么你可以使用通用和公共实践命令对你的 HART设备进行参数化，任何现场设备都可以使用通用的 HART? DTM 实现参数化。

与 FDT框架应用软件一起，你可以大大降低你解决方案的费用。你已经知道 FDT-概念，并且把你的设备提供给用户。从互联网下载一个FDT框架应用软件如：PACTware，一个 HART ComDTM 和通用 HART DTM，马上开始工作。

上图为网上提供的通用 HART DTM 可以供用户测试。用户接口和文档有德文、英文和法文版。通用 HART DTM 还可以使用你的品牌名称！测试版可以免费运行 10 分钟。专业版增加了在线趋势显示 PV值，校对 4-20mA 信号，打印以及把参数保存到框架应用项目中等功能。

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使用FDT/DTM技术带给用户的收益有：

使用FDT/DTM技术带给用户的收益还有：

● 高效的现场总线和设备管理；
● 开放，标准化界面；
● 选择设备的多样化；
● 工程数据的一致性；
● 支持设备的所有功能；
● 即插即用；
● 促使系统和设备供应商提高标准；

使用FDT/DTM技术带给厂商的收益：

● 技术推广：
    o 产品目录；
     o 贸易展会和巡回展会；
     o 用户论坛；
     o 杂志增刊；
     o 在网络上展现企业标识,并列为经认证的 DTM 的一员；
    o 为您的 FDT 的产品开发市场；
     o 新闻发布；
     o 参加会员大会。

● 支持工具及服务：
     o 协议规范；
     o 研发以及测试工具；
     o 互操作性能测试。

● 认证
o 降低 DTM 认证成本。

使用FDT/DTM技术带给用户和厂商的共同收益

● 教育和培训：
     o 培训课程；
     o 新闻通讯；
    o FDT 技术的现场测试与成功案例的第一手信息；
     o 新规范的发布；
     o 证书、工具和培训。

● 技术发展：
o 决定 FDT 的发展方向；
o 委员会和工作组；
o 技术改进。

超过45家实力雄厚、最具影响力的自动化公司在支持FDT

FDT这项真正的开放性的技术使得用户从主机制造商和设备制造商那里获得最大收益。一方面，它使得用户通过主机系统供应商对所有的基层设备进行资产管理，另一方面它使得用户通过设备商得到专业的深入的设备分析工具。而且，它还能在工厂运行期与 EDDL 技术配套使用。

目前参加 FDT 的组织成员有：

通向开放工程的道路

现场设备工具 (FDT) 和设备类型管理器 (DTM) 的概念提供了二十一世纪在你的过程应用中支持智能现场设备的开放解决方案。这个与协议无关的概念和在活动软件元件中扩展设备功能映射，也就是 DTM，开启了未来无限可能性的大门。工程师不再需要对每个不同的设备学习新的软件使用方法。

作者：华镕罗克韦尔自动化（中国）有限公司全球标准及贸易/中国地区经理

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