2.1 跨越所有層的連續(xù)設(shè)備訪問(wèn)
圖7：自動(dòng)化金字塔
FDT技術(shù)具有其獨(dú)特的先進(jìn)性，特別是在過(guò)程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化的工廠和系統(tǒng)中，在自動(dòng)化金字塔的不同層(見(jiàn)圖7，右邊：制造自動(dòng)化，左邊：過(guò)程自動(dòng)化)使用不同類形的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和通信協(xié)議。來(lái)自不同制造商的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備功能必須適配特手里特殊應(yīng)用軟件的任務(wù)。
此外，其他有價(jià)值的信息在系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的整個(gè)生命周期里都是有用的，隨著的實(shí)際過(guò)程數(shù)據(jù)的到來(lái)，可以進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行。
隨著在現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備類型越來(lái)越多，對(duì)他們的配置也越發(fā)困難和花費(fèi)更多的時(shí)間。用戶面對(duì)設(shè)備制造商提供不同的產(chǎn)品、非標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)和配置工具要花費(fèi)很高的成本和具大的努力，因?yàn)閿?shù)據(jù)必須在這些工具和自動(dòng)化工程系統(tǒng)之間交換。這里需要的是一個(gè)數(shù)據(jù)的頻繁轉(zhuǎn)換，這種工作需要詳細(xì)、特殊的知識(shí)。如果沒(méi)有FDT技術(shù)，數(shù)據(jù)、文檔和配置的一致性會(huì)成為非常復(fù)雜的問(wèn)題。
用戶的急切需求和設(shè)備制造商要求使用的工具必須能夠與自動(dòng)化的系統(tǒng)工具無(wú)縫集成，使所有設(shè)備知道中央控制室的命令。就這點(diǎn)而言，工廠操作員、工廠工程師、維護(hù)工程師和設(shè)備制造商通過(guò)FDT找到了多層的支持。
設(shè)備與系統(tǒng)集成可以用單一的FDT軟件工具配置實(shí)現(xiàn)，跨越自動(dòng)化金字塔的所有層，獨(dú)立于通信網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線。FDT 基本規(guī)范和協(xié)議附錄的兩者分開(kāi)完成了通信協(xié)議的獨(dú)立。每個(gè)附錄都描述了各自協(xié)議對(duì)FDT規(guī)范的擴(kuò)展。
對(duì)于自動(dòng)化工廠的操作員，通過(guò)FDT技術(shù)，優(yōu)化了工作條件，提高了工作效率：
● 通過(guò)單一集中的工作站，可以直接訪問(wèn)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，進(jìn)行工程、調(diào)試、診斷和維護(hù);
● 從一個(gè)集中的位置或從一個(gè)分布的位置，能夠?qū)λ性O(shè)備進(jìn)行連續(xù)訪問(wèn)，獨(dú)立于給定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議;
● 在系統(tǒng)工具(工程或工廠資產(chǎn)管理系統(tǒng))和設(shè)備特定的用戶接口之間，進(jìn)行公共數(shù)據(jù)的交換;
● 容易實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)管理和安保管理，以及多工作站系統(tǒng)的管理。
圖8：在工廠的整個(gè)生命周期里使用FDT技術(shù)
2.2 FDT – 不僅是設(shè)備訪問(wèn)
FDT支持的功能不僅僅是設(shè)備配置和參數(shù)化。在自動(dòng)化系統(tǒng)生命的每個(gè)周期里，諸如計(jì)劃或安裝，都需要FDT技術(shù)(見(jiàn)圖8)的特定功能。
下面的例子顯示一些復(fù)雜的實(shí)施方案。
離線工程
對(duì)比在線工程，離線工程僅在已有基礎(chǔ)設(shè)施與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接時(shí)是可行的。FDT技術(shù)使得離線工程成為可能，甚至在工程階段(換一種說(shuō)法：在設(shè)備還沒(méi)有出現(xiàn)時(shí))。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，設(shè)備的配置數(shù)據(jù)必須已經(jīng)輸入到相關(guān)的DTM中，并且保存在FDT框架應(yīng)用的項(xiàng)目文件中。在設(shè)備完成安裝后，可以將數(shù)據(jù)下載給他們。FDT的這種能力明顯地減少了系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò)掃描
FDT為連接到總線的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供了自動(dòng)檢測(cè)功能。通過(guò)通信DTM，F(xiàn)DT能夠識(shí)別低層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括所連接的設(shè)備。這些功能可以用于系統(tǒng)拓?fù)涞淖詣?dòng)生成或驗(yàn)證。此外，在網(wǎng)絡(luò)掃描期間，可以設(shè)置已識(shí)別設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線地址。
拓?fù)涞膶?dǎo)入/導(dǎo)出
FDT定義了一種在FDT框架應(yīng)用之間交換拓?fù)湫畔⒌姆椒?。?lái)自各自DTM的應(yīng)用特定數(shù)據(jù)也包含在導(dǎo)出信息中。例如，此功能可以用于DTM實(shí)例的歸檔歷史數(shù)據(jù)記錄。
審計(jì)跟蹤(過(guò)程和設(shè)備歷史)
所有工程師和操作員的干預(yù)可以從一個(gè)日志文件中追溯，這個(gè)文件記錄了哪個(gè)用戶在什么時(shí)間做了什么變化以及為什么這么做。通過(guò)這個(gè)日志文件，歷史數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)被追蹤和文檔化;審計(jì)蹤跡已成為一種驗(yàn)證過(guò)程的有效工具。
一致性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
FDT框架應(yīng)用可以為所有使用DTM集成進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備，實(shí)施一致性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，制做一種統(tǒng)一項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。項(xiàng)目數(shù)據(jù)之后可以集中備份和恢復(fù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)可以為一個(gè)系統(tǒng)的所有設(shè)備在單一項(xiàng)目文件中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份。
用戶管理
FDT指定了一個(gè)統(tǒng)一的用戶管理模型，為確定的用戶和用戶組給予了特定訪問(wèn)權(quán)限：觀察員、操作員和工程師。因此，他確保了只有授權(quán)用戶才能訪問(wèn)DTM的特定敏感功能或FDT框架應(yīng)用。
系統(tǒng)文件
系統(tǒng)文檔需要安裝設(shè)備的參數(shù)和“銘牌信息”。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，F(xiàn)DT指定一個(gè)統(tǒng)一接口，通過(guò)他數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)電子化調(diào)用，例如，相同的設(shè)計(jì)輸出可以為容易閱讀的形式。
診斷和在線值
在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以對(duì)DTM在線訪問(wèn)，顯示診斷和狀態(tài)信息、設(shè)備或者過(guò)程的測(cè)量值。
2.3 工廠操作員的收益
FDT用戶獲得的收益是多層次的，除了在上面已經(jīng)指出的內(nèi)容 -- 還有可能出現(xiàn)在相應(yīng)的應(yīng)用中 -- 充滿在設(shè)備和/或系統(tǒng)的整個(gè)生命周期之中。
● 設(shè)備選擇充分自由
用戶可以在市場(chǎng)上自由挑選不同制造商的設(shè)備，為自己的應(yīng)用集成最合適的設(shè)備。選擇可以面向設(shè)備的性能參數(shù)，而不需追隨系統(tǒng)制造商的規(guī)范或者通信協(xié)議。同樣的理念也可應(yīng)用于FDT框架應(yīng)用。
● 高效率
在設(shè)備的整個(gè)生命周期期間，可以調(diào)用整體的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，可以支持所有的公共任務(wù)，從調(diào)試前的離線工程，到預(yù)維護(hù)的診斷和維護(hù)信息。
這些優(yōu)勢(shì)可以縮短安裝時(shí)間和提高工廠的可用性。
● 保證工廠運(yùn)行
所有DTM的用戶界面都按照DTM的風(fēng)格指南進(jìn)行配置，比如，應(yīng)用區(qū)域的劃分。這為設(shè)備操作和減少培訓(xùn)時(shí)間提供很大的幫助。以前的多種操作工具，現(xiàn)在被一個(gè)FDT框架應(yīng)用所取代。
● 開(kāi)放和為準(zhǔn)備未來(lái)
只要DTM界面仍然可以兼容，F(xiàn)DT 可以無(wú)限利用這種設(shè)備技術(shù)上的創(chuàng)新。投資也因此可以得到了長(zhǎng)期的保護(hù)。
新的通信協(xié)議會(huì)源源不斷地加到FDT規(guī)范中來(lái)，新接口描述的向前兼容是對(duì)所有FDT工作組的要求。
2.4設(shè)備制造商和系統(tǒng)提供商的收益
FDT技術(shù)也為設(shè)備制造商、系統(tǒng)提供商和最終用戶提供了巨大收益：
● 強(qiáng)大能力減少開(kāi)發(fā)工作
感謝FDT技術(shù)，設(shè)備制造商僅需要開(kāi)發(fā)單一設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(DTM)，就能夠在每個(gè)FDT框架應(yīng)用中運(yùn)行。原來(lái)由于系統(tǒng)環(huán)境的不同而需要多次開(kāi)發(fā)的高成本不見(jiàn)了。
DTM可以設(shè)計(jì)達(dá)到任何期望水平的性能，比如支持特別直觀的用戶界面或者復(fù)雜的算法。關(guān)于支持DTM的性能指標(biāo)沒(méi)有限制。用現(xiàn)代程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的所有功能都能夠在此實(shí)施。
● 投資與專利保護(hù)
設(shè)備制造商的投資得到了保護(hù)，因?yàn)閷?duì)系統(tǒng)環(huán)境的變化不需要變更組件。設(shè)備供應(yīng)商能夠集中精力為設(shè)備開(kāi)發(fā)更好的特性，依靠為客戶提供特色而收益，可以在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
制造商的專有知識(shí)可以得到保護(hù)，因?yàn)镈TM中的程序是以二進(jìn)制格式提供的。
● 高性能和靈活性
現(xiàn)有的設(shè)備描述文件，比如EDD或者IODD，能夠快速、高效地轉(zhuǎn)變成DTM，然后用于所有的FDT框架應(yīng)用。市場(chǎng)上現(xiàn)在具有用于這種情況的開(kāi)發(fā)工具。另外，在框架應(yīng)用中解釋已有的DTM執(zhí)行相同的轉(zhuǎn)換。
通過(guò)FDT技術(shù)系統(tǒng)制造商能夠在各自系統(tǒng)工具中不同通信協(xié)議集成統(tǒng)一設(shè)備管理。
通過(guò)FDT特定的功能和接口，設(shè)備支持所有數(shù)據(jù)點(diǎn)發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)總線主站。DTM用戶能夠直接在工程應(yīng)用中更改和使用他們。
