EDDL：释放设备信息 - 文章

EDDL：释放设备信息

作者：艾默生过程控制公司

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摘要：本文阐述了电子设备描述语言（Enhanced Electronics Device Description, EDDL）是如何简化设备的调试、标定和诊断工作的，同时阐述了EDDL的技术优势。EDDL是各种总线协议的关键技术之一。

在当今的自动化领域，各种智能设备协议都具有特定的开放性和互操作性，符合各种总线标准的的智能设备品种繁多系列广泛。这就势必需要一种结构化的、灵活的、规模可变的通用软件来管理这些智能设备。电子设备描述语言（EDDL）是许多智能设备协议，如HART、FOUNDATION fieldbus和PROFIBUS等普遍使用的核心软件。EDDL是描述智能设备的国际标准语言。

使用标准的语言，用户就能够将来自于不同协议的不同的智能设备的信息整合在一起。 EDDL作为唯一的设备描述通用语言，可以确保设备版本升级时，设备管理软件能同时得到更新。

EDDL类似于HTML。HTML是当今互联网使用的计算机语言，不管你使用任何一种计算机系统，通过HTML就可以从英特网获得不同来源的信息。简而言之，EDDL是基于标准通用标记语言（SGML）开发的，不管你使用何种数字化工具（比如DCS工作站软件、AMS设备管理软件或现场设备手操器等）都很容易获得不同总线设备的信息。

各种现场设备组态和维护软件是如何将数字总线的通讯信号翻译成数值、文本或图形的呢？EDDL是这些设备组态和维护软件的引擎，它在标准的通讯协议的后台工作，一般使用者并不会注意到它的存在。 EDDL简化了仪表工程师的工作，因为仪表工程师对所有支持EDDL的设备都可使用同一种工具，从而避免了为不同设备安装不同软件所带来的缺陷。

EDDL于1990年首次面世，从此智能设备的管理也变得可行。EDDL增强型功能的出现，使仪表供应商能够以一种界面友好的可视方式来描述他们的设备，而不仅仅是一张参数表。

智能设备管理的方式有很多，但是如要考虑到设备管理软件长期使用的方便性以及维护的成本，EDDL是最好的选择。表1例举了一些典型的设备管理功能。

一、EDDL的技术特点

要理解EDDL的独特性能，就要看看EDDL是如何使设备管理更有效，并且让用户从智能设备管理系统、手操器和预测维护实践中获益的。

让我们来与Windows操作系统中的打印机驱动软件作个比较。一般一台计算机只连接少数几台打印机，每台打印机都需要独特的驱动程序。而设备管理软件或工具必须能够与几百种设备连接，每台设备的版本可能不同，设备的数量可能不断增加，设备的型号和版本也可能不断升级和更新。这就是为什么需要一个规模可变的方案。

EDDL使许多不同版本的设备信息能够整合到相同的软件和手操器中。使用EDDL，设备供应商可以描述它的设备中所具有的所有信息，以及这些信息（包括操作帮助信息）是如何在设备管理系统或手操器中显示出来，供技术人员操作和查看。实现这些功能根本就不需要安装任何驱动软件。

功能	举例
识别	标签、设备ID号、厂商、序列号、版本等
信息	材质、基本和最终元件
诊断	传感器失效、气源缺失、存储故障等
性能分析	阀门信号、阶跃响应、滞后等
运行统计	逆转次数、总行程次数、动力循环次数等
参数	量程、高级设置、调整等
仿真和修改	回路测试
标定	修正测量读数、输出电流等
设备安全	写保护
文档	数据表、操作手册、流程、回路图、PID 图
监测	设备内部参数和逻辑的动态监测
维护	登录标定、检查和服务等
服务记录	技术人员观察的永久记录
记录审查和报告	报告所有可跟踪的事件
设备清单	设备状态列表：正常、故障及备用等
计划	维护和标定计划
重启	设备重启
调试	标签及地址分配等

EDDL是一种用来描述设备信息的标记语言，这种描述文件基于类似HTML或XML的标签，它包括标注、数据类型、分类、范围、工程单位、帮助文本及其它内容。这些和其它许多的计算机语言是一样的。

EDDL采用交互式的语言，来帮助技术人员通过一系列的步骤完成复杂的任务，例如诊断、标定和高级设置。EDDL文件非常小，因而可以方便地通过互联网传输。各种类型和版本的设备文件也可以存储在手操器中。

当EDDL文件被复制到电脑或手操器中后，软件就会根据文件中的EDDL关键字和交互式操作脚本生成相关的图形，以供技术人员操作和查看。设备管理软件和手操器的工作方式与网络浏览器浏览HTML网页的方式是一样的。

二、EDDL完全满足用户的需求

NAMUR(www.namur.de) 是一个过程工业自动化技术的国际用户联盟，联盟成员对于新设备、新系统和新技术有共同的要求，联盟同时积极参与国际标准的制定工作。NE105是NAMUR推荐的“现场总线设备和工程工具软件集成规范”，它强调应用程序与操作系统的接口必须长期稳定，以保护用户以往的投资。

对于过程工业而言，工厂的运行都要持续很多年，这是必须考虑的一个重要因素。不管选用哪种现场设备集成技术，都不能以缩短控制系统的寿命为代价。应该尽量避免一味追求使用新潮的IT技术，而过快淘汰现有设备，造成已有资产投资得不到保护。

EDDL 有许多特性（将在下文进行阐述），在设备管理、工厂管理和保持软件长期可用等方面，完全满足NAMUR NE105的要求。

三、全面的设备功能支持

EDDL文件是由设备制造商编制的，用来显示设备信息，并引导用户一步步进行设备的高级功能设置，同时还能显示丰富的诊断信息，帮助技术人员进行分析。不管现场设备的功能有多么复杂，智能设备管理软件（安装在主机PC里）和手操器都能够从现场设备中获得所有的信息和功能。EDDL语言包括标定和复杂功能设置的方法，同时它还能用波形图、连续趋势曲线、图形化的仪表图、柱状图以及图片的方式把设备信息和操作方法非常直观地显示出来。

3.1 统一的设备显示界面

由于EDDL适用于所有各种智能设备，不需要独立安装驱动程序，使用EDDL的智能设备管理软件和其它工具都能够很方便地使用，而且界面统一。根据使用者对使用方便、设置容易、标定步骤简单和诊断信息直观等方面的要求，设备供应商可以决定设备信息的显示方式。设备管理软件能够确保来自于不同厂商的不同设备的信息显示和操作界面风格是一致的。在操作方面，鼠标点击的方式、通过游标或键盘改变数值的操作方式、趋势图和波形图的放大缩小的操作方法，对所有的现场设备也都是一样的。

设备管理软件在自动化结构图中的位置（手操器也可用于获得设备信息）

3.2 EDDL保护用户的投资

工厂人员发现即使在主机系统的Windows操作系统版本更新，或者安装了Windows的补丁程序之后，设备的EDDL文件依然可以正常工作。既然EDDL是一种标准，而不是单个设备所专有的，因而当计算机、操作系统或是设备管理软件升级的时候，无需为已有的设备寻找新的驱动程序。这种与操作系统相互独立的特性是EDDL的最大优势之一，它确保了智能设备管理软件及相关工具可长期使用，而工厂对于智能设备和软件的投资也得到了保障。

量程和柱状图使现场总线数据更直观

3.3 EDDL是唯一被广泛认可的通用方案

无论设备使用的是何种协议，EDDL技术都能够获得它们的信息，这就使主机软件能够支持品种广泛的设备、可以完成从调试到复杂维护等工作。不论是安装在PC上的设备管理软件，还是手操器，只要它们使用EDDL，就不仅能显示一些简单的文本信息，比如温度变送器的温度测量值和变送器的健康状态；而且还能用丰富直观的图形表示阀门定位器和变频器的复杂信息。

3.4 设备集成方便

因为有了EDDL，在智能设备管理软件或手操器中添加一个新型号的设备或进行设备版本的升级就十分简单了，只要从英特网上下载一个很小的EDDL文件，然后拷贝到设备管理软件中就可以了。因此，要在设备管理软件中增加新的无线仪表，实现无线仪表和设备管理软件的集成也是非常容易的。

3.5 充分利用软件功能

基于EDDL的智能设备管理软件并不需要设备供应商编写软件程序来支持数据验证、离线参数、以及数据保存或打印功能。有了EDDL，设备管理软件中的丰富功能对所有的设备都是适用的。

3.6 数据对外部应用开放

基于EDDL的系统不仅能够将设备信息读取并显示到本地电脑屏幕中，而且还可以通过OPC服务器将这些信息传送到其它应用软件中。这与单纯在本地电脑屏幕中显示相比是有很大优势的。

3.7 唯一的国际标准

作为国际标准（IEC 61804-3），EDDL可以确保软件和手操器能够与旧的EDDL文件兼容，同时也能与新设备的EDDL文件兼容。

3.8 鲁棒性

基于EDDL的智能设备管理软件或手操器不需要第三方软件，在同时使用不同厂商的不同设备时就不用担心会有什么麻烦了。各种版本的设备都有唯一的EDDL文件（无需驱动软件或共享文件）,这就避免了在控制系统运行时卸载旧版的设备驱动软件所带来的风险。

3.9 测试

因为在注册HART和FOUNDATION fieldbus设备时，要进行设备的互操作性测试，同时也需要测试设备的EDDL文件，这就能保证系统软件和手操器可以方便且无风险地兼容所有设备型号和版本。

3.10 安全

在基于EDDL的系统或手操器中加入设备时，不需要安装软件或进行软件许可注册，这就减少了恶意代码侵入的风险，同时也比需要安装驱动软件的方式更安全。

四、EDDL的显著效益

使用设备管理软件，技术人员对设备故障的反应可以更快，在设备故障影响正常生产之前，可以及时采取必要的维护措施。技术资源也可以得到更好的利用，可以把有限的技术人力资源用在刀刃上。这一切都是说服管理层投资设备管理软件的有力因素。

此外，设备管理的好处在整个系统的生命周期中都有所体现：无论是在设备调试、正常运行，还是日常维护，设备管理软件无时不刻都在发挥作用。与工厂所能获得的节省以及增加的产出相比，设备管理软件的成本是很低的。更重要的是，设备管理软件提高了工厂的竞争优势。

4.1 调试方面的优势

从控制系统的调试开始，设备管理软件的优势就体现出来了。可以用设备管理软件来测试新敷设的电缆是否正确连接，这比以前更省时又省力。可以在中控室激活所有设备的仿真功能，来进行回路测试，这样大大加快了回路测试的速度。更重要的是可以在中控室就能确认设备是否从仿真状态回复到正常运行状态。由于能自动侦测和识别在线设备，设备的调试时间比以往的做法大大缩短。

4.2 运行收益

设备性能问题可以造成生产工艺的波动甚至停车。而且，如果设备性能差，会在不知不觉中降低回路运行性能，例如阀门由于振动磨损而过早老化等。过程不稳定的因素包括：变送器的长期零点漂移；由于磨损或破裂造成精确度下降；阀门振动或粘连；设备失效以及设置和整定不正确。过程可变带来的结果是质量差、产出低、产量低于设计生产能力。人们经常将设定点定在偏高的位置来减少报警，这是错误的，这样做不但会降低产品质量而且也会增加原料的消耗。正确的方法是使用设备管理软件来侦测引起过程可变的因素，并避免它们的发生。

对于用户而言，EDDL文件简化了设备设置的过程（以雷达液位变送器的罐图为例）

4.3 维护收益

设备管理带来的最大收益是改善了维护方式，维护人员通过在中控室对设备进行诊断，确认真的有问题才去现场，从而减少了去现场的次数。系统能够自动跟踪设备的状态，避免了不必要的常规巡检。有些问题可以直接在中控室通过修改，例如阻尼或整定等参数来解决。设备的故障被很生动地显示出来，技术人员能够看到哪里发生故障，根源是什么，然后选择合适的备件和工具去现场解决问题。

设备管理
最大的收益
是改善了维护方式

4.4 在符合法规方面的优势

设备管理软件中有一个选项是“活动记录和追踪（audit Trail）”，它记录了所有的操作，例如改变参数、替换设备、标定和维护检查。这种方式减少了纸张的记录工作，同时非常符合ISO 9000、 OSHA 1910和 FDA等标准的程序要求。

五、打开互操作之门的钥匙

EDDL使用方便，功能强劲，使它成为深受全球各个工厂欢迎的设备一体化技术。有了EDDL的增强型功能，获取设备信息就更简单了，就如同有了HTML，网页的浏览就更容易了。技术人员的工作效率将大大提高。总而言之，设备管理软件、控制系统和其它工具通过EDDL能够更方便地对过程自动化系统长期运行进行实时跟踪。

智能设备管理软件或系统是数字化工厂结构的核心，它利用现场智能提高工厂性能。要将精确、操作性高的设备信息及时传送给需要这些信息的技术人员，没有一个单一的总线技术是万能的。不同的通讯协议、不同厂商的不同型号的设备必须共同在同一个软件中工作。

大多数工厂可能采用基金会现场总线（FOUNDATION fieldbus）来控制过程设备，用Profibus DP来控制机电设备，在安全仪表上则采用HART通讯。EDDL则是打开互操作之门的一把钥匙，它将各种协议的优势整合在一起。

六、未来的设备集成技术：一个比两个好

在以前，FDT组织积极推广类似于打印机驱动程序式的设备集成技术，形成了有别于EDDL的技术方案。两种技术的共同存在，给业界和用户带来了困惑。

在2007德国汉诺威仪器仪表展览会上举行了一个历史性的新闻发布会。在会上，FDT组织宣布了他们加入EDDL Cooperation Team（EDDL合作组织，简称ECT）的决定。之前ECT的成员包括HART Communication Foundation（HART通讯基金会）、Fieldbus Foundation（现场总线基金会）、Profibus International（Profibus国际组织）和OPC Foundation（OPC基金会）。新扩大的ECT所有成员承诺将一起努力开发下一代的设备集成技术（Field Device Integration，简称FDIO），新的FDI技术将以EDDL技术为基础。同时将以OPC-UA规范为基础，开发接口软件插件，整合设备驱动软件。

我们期待下一代的FDI技术能尽快推出。在下一代FDI面世前，EDDL是用户的最佳选择。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/11/2008)


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