2.1 跨越所有层的连续设备访问

　　图7：自动化金字塔

　　FDT技术具有其独特的先进性，特别是在过程自动化和制造自动化的工厂和系统中，在自动化金字塔的不同层(见图7，右边：制造自动化，左边：过程自动化)使用不同类形的现场设备和通信协议。来自不同制造商的现场设备功能必须适配特手里特殊应用软件的任务。

　　此外，其他有价值的信息在系统和现场设备的整个生命周期里都是有用的，随着的实际过程数据的到来，可以进一步优化系统运行。

　　随着在现场使用的设备类型越来越多，对他们的配置也越发困难和花费更多的时间。用户面对设备制造商提供不同的产品、非标准化的参数和配置工具要花费很高的成本和具大的努力，因为数据必须在这些工具和自动化工程系统之间交换。这里需要的是一个数据的频繁转换，这种工作需要详细、特殊的知识。如果没有FDT技术，数据、文档和配置的一致性会成为非常复杂的问题。

　　用户的急切需求和设备制造商要求使用的工具必须能够与自动化的系统工具无缝集成，使所有设备知道中央控制室的命令。就这点而言，工厂操作员、工厂工程师、维护工程师和设备制造商通过FDT找到了多层的支持。

　　设备与系统集成可以用单一的FDT软件工具配置实现，跨越自动化金字塔的所有层，独立于通信网络和现场总线。FDT 基本规范和协议附录的两者分开完成了通信协议的独立。每个附录都描述了各自协议对FDT规范的扩展。

　　对于自动化工厂的操作员，通过FDT技术，优化了工作条件，提高了工作效率：

　　● 通过单一集中的工作站，可以直接访问所有现场设备，进行工程、调试、诊断和维护;

　　● 从一个集中的位置或从一个分布的位置，能够对所有设备进行连续访问，独立于给定的网络结构和通信协议;

　　● 在系统工具(工程或工厂资产管理系统)和设备特定的用户接口之间，进行公共数据的交换;

　　● 容易实现集中数据管理和安保管理，以及多工作站系统的管理。

　　图8：在工厂的整个生命周期里使用FDT技术

　　2.2 FDT – 不仅是设备访问

　　FDT支持的功能不仅仅是设备配置和参数化。在自动化系统生命的每个周期里，诸如计划或安装，都需要FDT技术(见图8)的特定功能。

　　下面的例子显示一些复杂的实施方案。

　　离线工程

　　对比在线工程，离线工程仅在已有基础设施与现场设备连接时是可行的。FDT技术使得离线工程成为可能，甚至在工程阶段(换一种说法：在设备还没有出现时)。为了实现这个目标，设备的配置数据必须已经输入到相关的DTM中，并且保存在FDT框架应用的项目文件中。在设备完成安装后，可以将数据下载给他们。FDT的这种能力明显地减少了系统的调试时间。

　　网络扫描

　　FDT为连接到总线的现场设备提供了自动检测功能。通过通信DTM，FDT能够识别低层的网络拓扑结构，包括所连接的设备。这些功能可以用于系统拓扑的自动生成或验证。此外，在网络扫描期间，可以设置已识别设备的现场总线地址。

　　拓扑的导入/导出

　　FDT定义了一种在FDT框架应用之间交换拓扑信息的方法。来自各自DTM的应用特定数据也包含在导出信息中。例如，此功能可以用于DTM实例的归档历史数据记录。

　　审计跟踪(过程和设备历史)

　　所有工程师和操作员的干预可以从一个日志文件中追溯，这个文件记录了哪个用户在什么时间做了什么变化以及为什么这么做。通过这个日志文件，历史数据能够自动被追踪和文档化;审计踪迹已成为一种验证过程的有效工具。

　　一致性的数据存储

　　FDT框架应用可以为所有使用DTM集成进自动化系统的设备，实施一致性的数据存储，制做一种统一项目数据库。项目数据之后可以集中备份和恢复。该数据库可以为一个系统的所有设备在单一项目文件中实现数据存储和数据备份。

　　用户管理

　　FDT指定了一个统一的用户管理模型，为确定的用户和用户组给予了特定访问权限：观察员、操作员和工程师。因此，他确保了只有授权用户才能访问DTM的特定敏感功能或FDT框架应用。

　　系统文件

　　系统文档需要安装设备的参数和“铭牌信息”。为了实现这个目的，FDT指定一个统一接口，通过他数据可以实现电子化调用，例如，相同的设计输出可以为容易阅读的形式。

　　诊断和在线值

　　在系统运行时，可以对DTM在线访问，显示诊断和状态信息、设备或者过程的测量值。

　　2.3 工厂操作员的收益

　　FDT用户获得的收益是多层次的，除了在上面已经指出的内容 -- 还有可能出现在相应的应用中 -- 充满在设备和/或系统的整个生命周期之中。

　　● 设备选择充分自由

　　用户可以在市场上自由挑选不同制造商的设备，为自己的应用集成最合适的设备。选择可以面向设备的性能参数，而不需追随系统制造商的规范或者通信协议。同样的理念也可应用于FDT框架应用。

　　● 高效率

　　在设备的整个生命周期期间，可以调用整体的现场设备数据，可以支持所有的公共任务，从调试前的离线工程，到预维护的诊断和维护信息。

　　这些优势可以缩短安装时间和提高工厂的可用性。

　　● 保证工厂运行

　　所有DTM的用户界面都按照DTM的风格指南进行配置，比如，应用区域的划分。这为设备操作和减少培训时间提供很大的帮助。以前的多种操作工具，现在被一个FDT框架应用所取代。

　　● 开放和为准备未来

　　只要DTM界面仍然可以兼容，FDT 可以无限利用这种设备技术上的创新。投资也因此可以得到了长期的保护。

　　新的通信协议会源源不断地加到FDT规范中来，新接口描述的向前兼容是对所有FDT工作组的要求。

　　2.4设备制造商和系统提供商的收益

　　FDT技术也为设备制造商、系统提供商和最终用户提供了巨大收益：

　　● 强大能力减少开发工作

　　感谢FDT技术，设备制造商仅需要开发单一设备驱动程序(DTM)，就能够在每个FDT框架应用中运行。原来由于系统环境的不同而需要多次开发的高成本不见了。

　　DTM可以设计达到任何期望水平的性能，比如支持特别直观的用户界面或者复杂的算法。关于支持DTM的性能指标没有限制。用现代程序语言实现的所有功能都能够在此实施。

　　● 投资与专利保护

　　设备制造商的投资得到了保护，因为对系统环境的变化不需要变更组件。设备供应商能够集中精力为设备开发更好的特性，依靠为客户提供特色而收益，可以在竞争中脱颖而出。

　　制造商的专有知识可以得到保护，因为DTM中的程序是以二进制格式提供的。

　　● 高性能和灵活性

　　现有的设备描述文件，比如EDD或者IODD，能够快速、高效地转变成DTM，然后用于所有的FDT框架应用。市场上现在具有用于这种情况的开发工具。另外，在框架应用中解释已有的DTM执行相同的转换。

　　通过FDT技术系统制造商能够在各自系统工具中不同通信协议集成统一设备管理。

　　通过FDT特定的功能和接口，设备支持所有数据点发送到现场总线主站。DTM用户能够直接在工程应用中更改和使用他们。

（罗克韦尔自动化（中国）有限公司 华镕）