|
摘要:本文闡述了電子設備描述語言(Enhanced Electronics Device Description, EDDL)是如何簡化設備的調試、標定和診斷工作的,同時闡述了EDDL的技術優勢。EDDL是各種總線協議的關鍵技術之一。
zaidangjindezidonghualingyu,gezhongzhinengshebeixieyidoujuyoutedingdekaifangxinghehucaozuoxing,fuhegezhongzongxianbiaozhundedezhinengshebeipinzhongfanduoxilieguangfan。zhejiushibixuyaoyizhongjiegouhuade、靈活的、規模可變的通用軟件來管理這些智能設備。電子設備描述語言(EDDL)是許多智能設備協議,如HART、FOUNDATION fieldbus和PROFIBUS等普遍使用的核心軟件。EDDL是描述智能設備的國際標準語言。
使用標準的語言,用戶就能夠將來自於不同協議的不同的智能設備的信息整合在一起。 EDDL作為唯一的設備描述通用語言,可以確保設備版本升級時,設備管理軟件能同時得到更新。
EDDL類似於HTML。HTML是當今互聯網使用的計算機語言,不管你使用任何一種計算機係統,通過HTML就可以從英特網獲得不同來源的信息。簡而言之,EDDL是基於標準通用標記語言(SGML)開發的,不管你使用何種數字化工具(比如DCS工作站軟件、AMS設備管理軟件或現場設備手操器等)都很容易獲得不同總線設備的信息。
各種現場設備組態和維護軟件是如何將數字總線的通訊信號翻譯成數值、文本或圖形的呢?EDDL是這些設備組態和維護軟件的引擎,它在標準的通訊協議的後台工作,一般使用者並不會注意到它的存在。 EDDL簡化了儀表工程師的工作,因為儀表工程師對所有支持EDDL的設備都可使用同一種工具,從而避免了為不同設備安裝不同軟件所帶來的缺陷。
EDDL於1990年首次麵世,從此智能設備的管理也變得可行。EDDL增強型功能的出現,使儀表供應商能夠以一種界麵友好的可視方式來描述他們的設備,而不僅僅是一張參數表。
智能設備管理的方式有很多,但是如要考慮到設備管理軟件長期使用的方便性以及維護的成本,EDDL是最好的選擇。表1例舉了一些典型的設備管理功能。
一、EDDL的技術特點
要理解EDDL的獨特性能,就要看看EDDL是如何使設備管理更有效,並且讓用戶從智能設備管理係統、手操器和預測維護實踐中獲益的。
讓我們來與Windows操cao作zuo係xi統tong中zhong的de打da印yin機ji驅qu動dong軟ruan件jian作zuo個ge比bi較jiao。一yi般ban一yi台tai計ji算suan機ji隻zhi連lian接jie少shao數shu幾ji台tai打da印yin機ji,每mei台tai打da印yin機ji都dou需xu要yao獨du特te的de驅qu動dong程cheng序xu。而er設she備bei管guan理li軟ruan件jian或huo工gong具ju必bi須xu能neng夠gou與yu幾ji百bai種zhong設she備bei連lian接jie,每mei台tai設she備bei的de版ban本ben可ke能neng不bu同tong,設she備bei的de數shu量liang可ke能neng不bu斷duan增zeng加jia,設she備bei的de型xing號hao和he版ban本ben也ye可ke能neng不bu斷duan升sheng級ji和he更geng新xin。這zhe就jiu是shi為wei什shen麼me需xu要yao一yi個ge規gui模mo可ke變bian的de方fang案an。
EDDL使許多不同版本的設備信息能夠整合到相同的軟件和手操器中。使用EDDL,設備供應商可以描述它的設備中所具有的所有信息,以及這些信息(包括操作幫助信息)是如何在設備管理係統或手操器中顯示出來,供技術人員操作和查看。實現這些功能根本就不需要安裝任何驅動軟件。
|
功能 |
舉例 |
|
識別 |
標簽、設備ID號、廠商、序列號、版本等 |
|
信息 |
材質、基本和最終元件 |
|
診斷 |
傳感器失效、氣源缺失、存儲故障等 |
|
性能分析 |
閥門信號、階躍響應、滯後等 |
|
運行統計 |
逆轉次數、總行程次數、動力循環次數等 |
|
參數 |
量程、高級設置、調整等 |
|
仿真和修改 |
回路測試 |
|
標定 |
修正測量讀數、輸出電流等 |
|
設備安全 |
寫保護 |
|
文檔 |
數據表、操作手冊、流程、回路圖、P&ID 圖 |
|
監測 |
設備內部參數和邏輯的動態監測 |
|
維護 |
登錄標定、檢查和服務等 |
|
服務記錄 |
技術人員觀察的永久記錄 |
|
記錄審查和報告 |
報告所有可跟蹤的事件 |
|
設備清單 |
設備狀態列表:正常、故障及備用等 |
|
計劃 |
維護和標定計劃 |
|
重啟 |
設備重啟 |
|
調試 |
標簽及地址分配等 |
|
表1. 通過EDDL實現的設備管理功能 |
EDDL是一種用來描述設備信息的標記語言,這種描述文件基於類似HTML或XML的標簽,它包括標注、數據類型、分類、範圍、工程單位、幫助文本及其它內容。這些和其它許多的計算機語言是一樣的。
EDDL采用交互式的語言,來幫助技術人員通過一係列的步驟完成複雜的任務,例如診斷、標定和高級設置。EDDL文件非常小,因而可以方便地通過互聯網傳輸。各種類型和版本的設備文件也可以存儲在手操器中。
當EDDL文件被複製到電腦或手操器中後,軟件就會根據文件中的EDDL關鍵字和交互式操作腳本生成相關的圖形,以供技術人員操作和查看。設備管理軟件和手操器的工作方式與網絡瀏覽器瀏覽HTML網頁的方式是一樣的。
二、EDDL完全滿足用戶的需求
NAMUR(www.namur.de) 是一個過程工業自動化技術的國際用戶聯盟,聯盟成員對於新設備、新係統和新技術有共同的要求,聯盟同時積極參與國際標準的製定工作。NE105是NAMUR推薦的“現場總線設備和工程工具軟件集成規範”,它強調應用程序與操作係統的接口必須長期穩定,以保護用戶以往的投資。
對dui於yu過guo程cheng工gong業ye而er言yan,工gong廠chang的de運yun行xing都dou要yao持chi續xu很hen多duo年nian,這zhe是shi必bi須xu考kao慮lv的de一yi個ge重zhong要yao因yin素su。不bu管guan選xuan用yong哪na種zhong現xian場chang設she備bei集ji成cheng技ji術shu,都dou不bu能neng以yi縮suo短duan控kong製zhi係xi統tong的de壽shou命ming為wei代dai價jia。應ying該gai盡jin量liang避bi免mian一yi味wei追zhui求qiu使shi用yong新xin潮chao的deIT技術,而過快淘汰現有設備,造成已有資產投資得不到保護。
EDDL 有許多特性(將在下文進行闡述),在設備管理、工廠管理和保持軟件長期可用等方麵,完全滿足NAMUR NE105的要求。
三、全麵的設備功能支持
EDDL文(wen)件(jian)是(shi)由(you)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)編(bian)製(zhi)的(de),用(yong)來(lai)顯(xian)示(shi)設(she)備(bei)信(xin)息(xi),並(bing)引(yin)導(dao)用(yong)戶(hu)一(yi)步(bu)步(bu)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)的(de)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)設(she)置(zhi),同(tong)時(shi)還(hai)能(neng)顯(xian)示(shi)豐(feng)富(fu)的(de)診(zhen)斷(duan)信(xin)息(xi),幫(bang)助(zhu)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。不(bu)管(guan)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的(de)功(gong)能(neng)有(you)多(duo)麼(me)複(fu)雜(za),智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)(安裝在主機PC裏)和手操器都能夠從現場設備中獲得所有的信息和功能。EDDL語言包括標定和複雜功能設置的方法,同時它還能用波形圖、連續趨勢曲線、圖形化的儀表圖、柱狀圖以及圖片的方式把設備信息和操作方法非常直觀地顯示出來。
3.1 統一的設備顯示界麵
由於EDDL適用於所有各種智能設備,不需要獨立安裝驅動程序,使用EDDL的智能設備管理軟件和其它工具都能夠很方便地使用,而且界麵統一。根據使用者對使用方便、設置容易、標(biao)定(ding)步(bu)驟(zhou)簡(jian)單(dan)和(he)診(zhen)斷(duan)信(xin)息(xi)直(zhi)觀(guan)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)要(yao)求(qiu),設(she)備(bei)供(gong)應(ying)商(shang)可(ke)以(yi)決(jue)定(ding)設(she)備(bei)信(xin)息(xi)的(de)顯(xian)示(shi)方(fang)式(shi)。設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)能(neng)夠(gou)確(que)保(bao)來(lai)自(zi)於(yu)不(bu)同(tong)廠(chang)商(shang)的(de)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)的(de)信(xin)息(xi)顯(xian)示(shi)和(he)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)風(feng)格(ge)是(shi)一(yi)致(zhi)的(de)。在(zai)操(cao)作(zuo)方(fang)麵(mian),鼠(shu)標(biao)點(dian)擊(ji)的(de)方(fang)式(shi)、通過遊標或鍵盤改變數值的操作方式、趨勢圖和波形圖的放大縮小的操作方法,對所有的現場設備也都是一樣的。

3.2 EDDL保護用戶的投資
工廠人員發現即使在主機係統的Windows操作係統版本更新,或者安裝了Windows的補丁程序之後,設備的EDDL文件依然可以正常工作。既然EDDL是一種標準,而不是單個設備所專有的,因而當計算機、操作係統或是設備管理軟件升級的時候,無需為已有的設備尋找新的驅動程序。這種與操作係統相互獨立的特性是EDDL的最大優勢之一,它確保了智能設備管理軟件及相關工具可長期使用,而工廠對於智能設備和軟件的投資也得到了保障。
量程和柱狀圖使現場總線數據更直觀
3.3 EDDL是唯一被廣泛認可的通用方案
無論設備使用的是何種協議,EDDL技術都能夠獲得它們的信息,這就使主機軟件能夠支持品種廣泛的設備、可以完成從調試到複雜維護等工作。不論是安裝在PC上的設備管理軟件, 還是手操器,隻要它們使用EDDL,就不僅能顯示一些簡單的文本信息,比如溫度變送器的溫度測量值和變送器的健康狀態;而且還能用豐富直觀的圖形表示閥門定位器和變頻器的複雜信息。
3.4 設備集成方便
因為有了EDDL,在智能設備管理軟件或手操器中添加一個新型號的設備或進行設備版本的升級就十分簡單了,隻要從英特網上下載一個很小的EDDLwenjian,ranhoukaobeidaoshebeiguanliruanjianzhongjiukeyile。yinci,yaozaishebeiguanliruanjianzhongzengjiaxindewuxianyibiao,shixianwuxianyibiaoheshebeiguanliruanjiandejichengyeshifeichangrongyide。
3.5 充分利用軟件功能
基於EDDL的智能設備管理軟件並不需要設備供應商編寫軟件程序來支持數據驗證、離線參數、以及數據保存或打印功能。有了EDDL,設備管理軟件中的豐富功能對所有的設備都是適用的。
3.6 數據對外部應用開放
基於EDDL的係統不僅能夠將設備信息讀取並顯示到本地電腦屏幕中,而且還可以通過OPC服務器將這些信息傳送到其它應用軟件中。這與單純在本地電腦屏幕中顯示相比是有很大優勢的。
3.7 唯一的國際標準
EDDL可以確保軟件和手操器能夠與舊的EDDL文件兼容,同時也能與新設備的EDDL文件兼容。
3.8 魯棒性
基於EDDL的(de)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)或(huo)手(shou)操(cao)器(qi)不(bu)需(xu)要(yao)第(di)三(san)方(fang)軟(ruan)件(jian),在(zai)同(tong)時(shi)使(shi)用(yong)不(bu)同(tong)廠(chang)商(shang)的(de)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)時(shi)就(jiu)不(bu)用(yong)擔(dan)心(xin)會(hui)有(you)什(shen)麼(me)麻(ma)煩(fan)了(le)。各(ge)種(zhong)版(ban)本(ben)的(de)設(she)備(bei)都(dou)有(you)唯(wei)一(yi)的(de)EDDL文件(無需驅動軟件或共享文件),這就避免了在控製係統運行時卸載舊版的設備驅動軟件所帶來的風險。
3.9 測試
因為在注冊HART和FOUNDATION fieldbus設備時,要進行設備的互操作性測試,同時也需要測試設備的EDDL文件,這就能保證係統軟件和手操器可以方便且無風險地兼容所有設備型號和版本。
3.10 安全
在基於EDDL的de係xi統tong或huo手shou操cao器qi中zhong加jia入ru設she備bei時shi,不bu需xu要yao安an裝zhuang軟ruan件jian或huo進jin行xing軟ruan件jian許xu可ke注zhu冊ce,這zhe就jiu減jian少shao了le惡e意yi代dai碼ma侵qin入ru的de風feng險xian,同tong時shi也ye比bi需xu要yao安an裝zhuang驅qu動dong軟ruan件jian的de方fang式shi更geng安an全quan。
四、EDDL的顯著效益
shiyongshebeiguanliruanjian,jishurenyuanduishebeiguzhangdefanyingkeyigengkuai,zaishebeiguzhangyingxiangzhengchangshengchanzhiqian,keyijishicaiqubiyaodeweihucuoshi。jishuziyuanyekeyidedaogenghaodeliyong,keyibayouxiandejishurenliziyuanyongzaidaorenshang。zheyiqiedoushishuofuguanlicengtouzishebeiguanliruanjiandeyouliyinsu。
此外,設備管理的好處在整個係統的生命周期中都有所體現:無論是在設備調試、zhengchangyunxing,haishirichangweihu,shebeiguanliruanjianwushibukedouzaifahuizuoyong。yugongchangsuonenghuodedejieshengyijizengjiadechanchuxiangbi,shebeiguanliruanjiandechengbenshihendide。gengzhongyaodeshi,shebeiguanliruanjiantigaolegongchangdejingzhengyoushi。
4.1 調試方麵的優勢
congkongzhixitongdetiaoshikaishi,shebeiguanliruanjiandeyoushijiutixianchulaile。keyiyongshebeiguanliruanjianlaiceshixinfushededianlanshifouzhengquelianjie,zhebiyiqiangengshengshiyoushengli。keyizaizhongkongshijihuosuoyoushebeidefangzhengongneng,laijinxinghuiluceshi,zheyangdadajiakuailehuiluceshidesudu。gengzhongyaodeshikeyizaizhongkongshijiunengquerenshebeishifoucongfangzhenzhuangtaihuifudaozhengchangyunxingzhuangtai。youyunengzidongzhenceheshibiezaixianshebei,shebeidetiaoshishijianbiyiwangdezuofadadasuoduan。
4.2 運行收益
設(she)備(bei)性(xing)能(neng)問(wen)題(ti)可(ke)以(yi)造(zao)成(cheng)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)的(de)波(bo)動(dong)甚(shen)至(zhi)停(ting)車(che)。而(er)且(qie),如(ru)果(guo)設(she)備(bei)性(xing)能(neng)差(cha),會(hui)在(zai)不(bu)知(zhi)不(bu)覺(jiao)中(zhong)降(jiang)低(di)回(hui)路(lu)運(yun)行(xing)性(xing)能(neng),例(li)如(ru)閥(fa)門(men)由(you)於(yu)振(zhen)動(dong)磨(mo)損(sun)而(er)過(guo)早(zao)老(lao)化(hua)等(deng)。過(guo)程(cheng)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)因(yin)素(su)包(bao)括(kuo):變送器的長期零點漂移;由於磨損或破裂造成精確度下降;閥門振動或粘連;設備失效以及設置和整定不正確。過程可變帶來的結果是質量差、產出低、產chan量liang低di於yu設she計ji生sheng產chan能neng力li。人ren們men經jing常chang將jiang設she定ding點dian定ding在zai偏pian高gao的de位wei置zhi來lai減jian少shao報bao警jing,這zhe是shi錯cuo誤wu的de,這zhe樣yang做zuo不bu但dan會hui降jiang低di產chan品pin質zhi量liang而er且qie也ye會hui增zeng加jia原yuan料liao的de消xiao耗hao。正zheng確que的de方fang法fa是shi使shi用yong設she備bei管guan理li軟ruan件jian來lai偵zhen測ce引yin起qi過guo程cheng可ke變bian的de因yin素su,並bing避bi免mian它ta們men的de發fa生sheng。
4.3 維護收益
設she備bei管guan理li帶dai來lai的de最zui大da收shou益yi是shi改gai善shan了le維wei護hu方fang式shi,維wei護hu人ren員yuan通tong過guo在zai中zhong控kong室shi對dui設she備bei進jin行xing診zhen斷duan,確que認ren真zhen的de有you問wen題ti才cai去qu現xian場chang,從cong而er減jian少shao了le去qu現xian場chang的de次ci數shu。係xi統tong能neng夠gou自zi動dong跟gen蹤zong設she備bei的de狀zhuang態tai,避bi免mian了le不bu必bi要yao的de常chang規gui巡xun檢jian。有you些xie問wen題ti可ke以yi直zhi接jie在zai中zhong控kong室shi通tong過guo修xiu改gai,例li如ru阻zu尼ni或huo整zheng定ding等deng參can數shu來lai解jie決jue。設she備bei的de故gu障zhang被bei很hen生sheng動dong地di顯xian示shi出chu來lai,技ji術shu人ren員yuan能neng夠gou看kan到dao哪na裏li發fa生sheng故gu障zhang,根gen源yuan是shi什shen麼me,然ran後hou選xuan擇ze合he適shi的de備bei件jian和he工gong具ju去qu現xian場chang解jie決jue問wen題ti。
4.4 在符合法規方麵的優勢
設備管理軟件中有一個選項是“活動記錄和追蹤(audit Trail)”,它記錄了所有的操作,例如改變參數、替換設備、標定和維護檢查。這種方式減少了紙張的記錄工作,同時非常符合ISO 9000、 OSHA 1910和 FDA等標準的程序要求。
五、打開互操作之門的鑰匙
EDDL使用方便,功能強勁,使它成為深受全球各個工廠歡迎的設備一體化技術。有了EDDL的增強型功能,獲取設備信息就更簡單了,就如同有了HTML,網頁的瀏覽就更容易了。技術人員的工作效率將大大提高。總而言之,設備管理軟件、控製係統和其它工具通過EDDL能夠更方便地對過程自動化係統長期運行進行實時跟蹤。
智能設備管理軟件或係統是數字化工廠結構的核心,它利用現場智能提高工廠性能。要將精確、操作性高的設備信息及時傳送給需要這些信息的技術人員,沒有一個單一的總線技術是萬能的。不同的通訊協議、不同廠商的不同型號的設備必須共同在同一個軟件中工作。
大多數工廠可能采用基金會現場總線(FOUNDATION fieldbus)來控製過程設備,用Profibus DP來控製機電設備,在安全儀表上則采用HART通訊。EDDL則是打開互操作之門的一把鑰匙,它將各種協議的優勢整合在一起。
六、未來的設備集成技術:一個比兩個好
在以前,FDT組織積極推廣類似於打印機驅動程序式的設備集成技術,形成了有別於EDDL的技術方案。兩種技術的共同存在,給業界和用戶帶來了困惑。
在2007德國漢諾威儀器儀表展覽會上舉行了一個曆史性的新聞發布會。在會上,FDT組織宣布了他們加入EDDL Cooperation Team(EDDL合作組織,簡稱ECT)的決定。之前ECT的成員包括HART Communication Foundation(HART通訊基金會)、Fieldbus Foundation(現場總線基金會)、Profibus International(Profibus國際組織)和OPC Foundation(OPC基金會)。新擴大的ECT所有成員承諾將一起努力開發下一代的設備集成技術(Field Device Integration,簡稱FDIO),新的FDI技術將以EDDL技術為基礎。同時將以OPC-UA規範為基礎,開發接口軟件插件,整合設備驅動軟件。
我們期待下一代的FDI技術能盡快推出。在下一代FDI麵世前,EDDL是用戶的最佳選擇。
|