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現(xiàn)場儀表

EDDL的基本概念、歷史和應(yīng)用

2025China.cn   2010年05月26日
摘要】本文介紹了在自動化儀表和流程控制工業(yè)中出現(xiàn)的新技術(shù),簡述了EDDL的基本概念、歷史和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞】設(shè)備描述     電子設(shè)備描述      電子設(shè)備描述語言      電子設(shè)備描述解釋器
 
        為了享受EDDL帶來的好處,其實我們不用關(guān)心它是如何工作的。然而,理解這項技術(shù)有助于你在選擇EDDL技術(shù)時,指出它比其他技術(shù)的優(yōu)勢。EDDL是一種結(jié)構(gòu)化文本聲明,與一個XML,HTML網(wǎng)頁,或者SGML文件很相似。 EDDL 不像是一個在視窗操作系統(tǒng)下打印機驅(qū)動器的概念。
        EDDL的目標(biāo)是使設(shè)備開發(fā)者和軟件開發(fā)者都得到解放。設(shè)備開發(fā)者不需要受到配置工具的困擾,軟件開發(fā)者也不需要受到每種設(shè)備類型的困擾。EDDL理論上能夠用于任何一種協(xié)議。EDDL 聲明設(shè)備參數(shù)和他們的屬性、圖形顯示、用戶交互、和系統(tǒng)怎樣訪問信息等。EDDL 隱藏了復(fù)雜的邏輯和結(jié)果,如使用貝葉斯規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)和條件的方法腳本。通過EDDL的語義學(xué)描述,自動地使神秘的編碼和復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有可讀性。不同的菜單層次可以定義,一個用于大屏幕計算機的軟件和另一個用于小屏幕手持式通信器的軟件可以使用同一個設(shè)備描述DD。
EDDL
        EDDL是一種精確的數(shù)據(jù)聲明,用于對設(shè)備進行描述;它不是一種設(shè)備驅(qū)動軟件。這種聲明基于關(guān)鍵字,很像 XML 或者 HTML 網(wǎng)頁中的標(biāo)簽,包括數(shù)據(jù)類型、名稱、多語言幫助文檔、分類、單位、范圍和其他內(nèi)容。EDDL 還包括交互方法,這種腳本是基于 ANSI C 的子集,指導(dǎo)技術(shù)員通過一系列步驟完成交互工作。

圖1 EDDL文本
 
        電子設(shè)備描述文件是通過文本或者二進制格式來發(fā)布的,選擇哪種格式取決于軟件或者工具的需要。

 
圖2 EDDL可以是文本方式或者壓縮方式
文本EDD
        文本 EDDL 使用一種檢查器的工具對其進行檢驗,然后才發(fā)布使用。
二進制 EDD
        EDDL通過“象征化”的處理,把其變?yōu)橐环N壓縮的二進制格式,防止干擾和后續(xù)問題。編輯過程也包括檢查EDDL的語法錯誤等。象征化文件相對比較小,因此這種文件可以存于不同類型和版本的設(shè)備中,也可以存儲于有限閃存的手持式通信器中,這個文件還可以通過軟件對設(shè)備進行上載。
顯示翻譯
        EDDL 應(yīng)用軟件翻譯基于EDDL關(guān)鍵字和交互方法腳本來顯示設(shè)備,很像一個網(wǎng)絡(luò)瀏覽器翻譯一張超文本描述語言 HTML來顯示網(wǎng)頁或者像一個閱讀器顯示文本內(nèi)容。
EDDI
        無論什么時候,系統(tǒng)需要使用數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)或者打印數(shù)據(jù),基于文本的 EDD使用軟件中的電子設(shè)備描述解釋器EDDI(Electronic Device Description Interpreter)對設(shè)備進行解釋,就像一個網(wǎng)頁瀏覽器。
DD 服務(wù)
        二進制 EDD 用DD服務(wù)來解碼,就像一個閱讀器閱讀 PDF 文件一樣。
EDDL的歷史
        設(shè)備描述技術(shù)的使用要歸宿到1992年。這種技術(shù)的第一代版本被稱為設(shè)備描述語言DDL(Device Description Language)。這種技術(shù)分別由 HART通信基金會、FF(Fieldbus Foundation)現(xiàn)場總線基金會、和 Profibus 國際(PNO)所采用。他們“基本上”是相同的,由于獨特的協(xié)議特性而有微小的差別。
  
圖3 已經(jīng)采用EDDL的現(xiàn)場總線
 
        技術(shù)的第一代版本不包括關(guān)于數(shù)據(jù)長期存儲的任何可視化元素或能力。在 2004年3月,這種技術(shù)成為了 IEC 61804-2 標(biāo)準(zhǔn),所有這3種總線組織都采用了相同的縮寫字母:EDDL,即電子設(shè)備描述語言。

圖4 EDDL 標(biāo)準(zhǔn)化進程
 
        電子設(shè)備描述語言合作團隊 ECT (EDDL Cooperation Team) 由 HART 通信基金會(HCF),現(xiàn)場總線基金會(FF),PROFIBUS 國際組織(PNO),和 OPC 基金會在2004年的4月,于漢諾威博覽會共同發(fā)起成立。

圖5 電子設(shè)備描述語言合作團隊標(biāo)識
 
        下一步,EDDL的能力進一步擴展,做為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解決方案,用于智能設(shè)備信息的可視化顯示,解決了早期設(shè)備描述DD不能可視化顯示的問題??梢暬募尤氩]有偏離原有的概念。圖形(存儲的波形)、圖表(連續(xù)趨勢圖)、柵格(表格)、和圖像與更好的菜單和方法一同加入到界面中來。數(shù)據(jù)的持久長期存儲和還原比較能力也加入進來。在2006年,EDDL 被批準(zhǔn)為一種國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61804-3。EDDL 已包括在 OPC-UA 的規(guī)范之中。已經(jīng)成立一個組織,試圖把 EDDL 也變成 ANSI/ISA 標(biāo)準(zhǔn)。這個努力已經(jīng)在2007年3月變成現(xiàn)實。
EDDL 應(yīng)用
        智能設(shè)備和手持式通信器,為現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)調(diào)整和故障診斷的方便性,帶來了巨大的飛躍。在過去,技術(shù)員要對不同類型的現(xiàn)場設(shè)備進行技術(shù)支持是非常困難的,因為這些設(shè)備來自不同的制造商、使用不同的手持式通信器。

 
圖6. 在 EDDL出現(xiàn)之前,需要大量的手持式通信器
 
 
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       智能設(shè)備最終使用了相同的協(xié)議,并且筆記本電腦接口和多路器允許使用PC軟件,但很多復(fù)雜設(shè)備仍然使用他們自己專用的配置軟件,而不支持其他的設(shè)備。用戶不得不購買和安裝很多應(yīng)用軟件,而且每種應(yīng)用軟件在視窗操作系統(tǒng)下運行時,還有不同的外形頁面與操作方法。

圖 7. 在 EDDL出現(xiàn)之前,需要大量的配置應(yīng)用軟件
 
        顯然,在中央控制室里,使用維護工作站能否檢查設(shè)備是非常重要的,但在執(zhí)行現(xiàn)場服務(wù)時,也需要使用一臺便攜式通信器。
EDDL 是什么:
        電子設(shè)備描述語言EDDL(Electronic Device Description Language)是一種設(shè)備集成技術(shù),使用一種電子文件,用一種公共語言來描述智能設(shè)備,以一種機器可讀格式,可以與手持式通信器或者軟件應(yīng)用通信,如:DCS配置工具或者智能設(shè)備管理軟件。
        幾乎每個儀表技術(shù)員自1992年后,每天都從EDDL中獲得了收益,只是不知道而已。EDDL是非常重要的,并且在制造業(yè)和流程工業(yè)的數(shù)字通信中應(yīng)用非常的普遍。
撰寫 DD
        EDDL語言,針對智能現(xiàn)場設(shè)備,是用來創(chuàng)建電子設(shè)備描述的 EDD(Electronic Device Descriptions)文件的。EDD 文件由設(shè)備的開發(fā)者來編寫,然后按照每個特定設(shè)備模型的具體要求進行剪裁。EDDL 對軟件聲明,怎樣進行通信、解碼、和顯示設(shè)備信息。制造商的技術(shù)秘訣用腳本寫入交互的“方法”之中,用于指導(dǎo)技術(shù)員完成整個復(fù)雜的過程,比如通過提示,一步一步地完成校準(zhǔn)或者安裝程序。圖形用于提取設(shè)備中有價值的數(shù)據(jù),然后用容易理解的方式顯示出來。使用 EDDL,設(shè)備制造商為技術(shù)員提供了一種對他們的設(shè)備無限制訪問的機會,可以實現(xiàn)設(shè)備具有的所有功能,所有的菜單和參數(shù)都按制造商的意愿顯示在窗口中。EDDL 支持復(fù)雜的圖形功能,非常像一幅用 HTML編寫的網(wǎng)頁。
         電子設(shè)備描述語言  增強的圖形功能使EDDL可以顯示復(fù)雜的圖形

圖8 EDDL在手持式通信器和計算機上的顯示
 
        從技術(shù)上講,設(shè)備開發(fā)者可以使用任何文本編輯器來編寫EDD,但一個集成開發(fā)環(huán)境會帶有集成的編輯器、表示器、和測試器,而且具有仿真功能,這使得開發(fā)更加容易。
加載和瀏覽 DD
        EDDL是一種系統(tǒng)駐留技術(shù)。他用電子信息描述現(xiàn)場設(shè)備,這樣就可以通過控制系統(tǒng)、手持式通信器、或者設(shè)備管理器來正確解釋與設(shè)備的交換信息。對每個不同設(shè)備的電子設(shè)備描述文件,都要拷貝到計算機或者通信器。一個單一的通用工具軟件能夠配置、調(diào)試、診斷、校準(zhǔn)、和微調(diào)所有的現(xiàn)場設(shè)備,這是基于他們各自的電子設(shè)備描述。手持式通信器和智能設(shè)備管理軟件,每天都用于工廠很多不同設(shè)備的維護和操作, 他們以圖形的方式顯示來自部分推動測試安全閥門的結(jié)果,以及分析諸如滯后、步響應(yīng)、和閥門信號的性能等。同樣地,用于壓力變送器推動線的診斷,使用由 EDDL提供的高級圖形顯示功能更容易完成。在手持式通信器或者軟件中,EDD通過解釋并生成圖形,用于表示設(shè)備信息,很像網(wǎng)頁,技術(shù)員可以通過菜單系統(tǒng)對他們進行瀏覽。EDDL不依賴于一種特殊的操作系統(tǒng)或者接口, 因此 EDDL 可以應(yīng)用于各種系統(tǒng),從便攜式手持通信器到大型的客戶機-服務(wù)器,基于智能設(shè)備管理軟件是資產(chǎn)管理軟件包的一部分。
        
圖9 軟件用EDDL 對用戶顯示所有的設(shè)備功能(圖中依次為:趨勢、棒圖、柵格、表頭和表格)
 
        用于手持式通信器的 EDDL,也同樣能夠用于一個筆記本電腦里的一個獨立應(yīng)用軟件中,或者用于資產(chǎn)管理軟件里的智能設(shè)備管理軟件中。EDDL 用于集成來自不同設(shè)備的信息,這些設(shè)備來自不同廠家,使用不同的通信協(xié)議如:HART、基金會現(xiàn)場總線FF、和 PROFIBUS ,以及以太網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)形式而接至單一的軟件或者手持式通信器。他甚至可以允許使用有線和無線設(shè)備。EDDL 可以用于簡單的溫度變送器、閥門定位器、總線診斷模塊、變頻調(diào)速器,也可用于復(fù)雜機械的健康監(jiān)視:他具有上千個參數(shù)。EDDL 描述的現(xiàn)場設(shè)備,可以用于控制型設(shè)備,也可以用于功能安全型設(shè)備, 甚至用于監(jiān)視通信總線健康的設(shè)備。也就是說,一個單一設(shè)備集成技術(shù)集成了眾多設(shè)備類型,把工廠中所有的設(shè)備都集成進了一個單一的工具。

圖10 EDDL可以用于手持通信器、計算機應(yīng)用軟件

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