没有智能化的现场总线仪器设备是无法解决未来的控制任务的。目前无法解决的问题只有一个：如何使软件的创新速度与流程设备硬件的使用寿命携手并进。Profibus现场总线的PA-Profl 3.02则提供了新的可能性，即不断地在现场总线中集成新的仪器设备的功能。

在现场总线系统中使用智能化仪器设备的一个主要障碍是不同生产厂家元器件之间的可互操作性。但有一点是可以肯定的，智能化的现场总线仪器设备将会越来越多的占有市场，正如Sanofi-Aentis公司的Thomas Tauchnitz博士在PNO现场总线技术协会的专业论坛中所介绍的那样：“如果我们坚持用越来越少的操作者管理、操作越来越复杂的流程设备、对产品质量波动的要求越来越严格，我们就无法利用模拟式的仪器设备来完成这些任务了。我们需要智能化的、具有故障诊断分析功能的总线仪表。”

现今最大的难题是流程设备主要组成部分之间的使用寿命不一致性，一般的流程工业生产设备的使用寿命为20年或者更长，而流程设备的控制软件则往往几个月就要升级一次。“在我两年的流程设备使用操作时间里，我已经对操作系统进行了四次升级。对此，我每年要缴纳一定的服务费，而且每月都有新的补丁程序。这意味着在流程设备整个使用寿命周期内我要修改240次控制系统。”Thomas先生在谈到这一情况的严重性时说道。而且还不止这些：“因为现场总线仪器设备、驱动程序、控制系统和资产管理系统之间有着多种多样说不清的组合，因此许多仪器设备的可互操作性在流程设备启动之前根本没有进行测试。”Thomas先生在谈到这些时的总结发言是：“从用户的角度来看，周期寿命管理不仅仅是一个问题，而且是智能化现场总线仪器和自动化系统之间的问题。”

这里的核心问题是需要集成这些现场总线仪器设备才能使它们在20年的时间里正常工作。这一难题的解决方案就是Profibus现场总线系统的PA Profil V3.02。这一现场总线应用协议为Profilbus PA总线仪器规定了不同的仪器类型、规定了不同的、与生产厂家有关的仪器参数和功能。它要求现场总线的仪器设备要执行一定的版本政策，仪器数据和软件平台能够在流程设备的整个使用寿命周期内把维护保养费用降低到最小程度。“在这里，这种标准化的自动兼容早期产品的功能是一个关键的功能。这一规定明显的降低了现场总线仪器设备更换时的难度。”PNO现场总线技术协会负责人Peter Wenzel博士说道。“在更换这类仪器设备时，新仪器会自动的按照希望的参数进行配置，因此无需在流程设备停机时对仪器设备进行重新配置。”另外，在仪器控制软件的研发过程中，统一的软件调节功能、统一的软件版本和仪器设备说明版本的识别符等也属于这种兼容性的要求之列。

图1 “PA-Profil V3.02在最终用户那里备受青睐。”
——Peter Wenzel博士，PNO现场总线技术协会

Endress+Hauser公司的Jochen Müller博士说：“通过主控系统进行的跨生产厂家的兼容性检验、调节以及仪器参数上传或下载过渡时的传输时间优化，例如在更换现场总线设备时仪器数据的传送过渡时间优化，也都是一些重要的决定性因素。”

系统优化研发的新成果

首批试验测试的结果反应不错，Wenzel博士说：“PA-Profil V3.02在最终用户那里非常受欢迎。之所以在流程工业中得到了很好的反响，是因为这些仪器设备考虑了如何满足Namur协会对PNO现场总线仪器的要求。”Namur协会现场总线技术2.6工作组的负责人，Clariant公司HPP电气工程部的负责人Michael Pelz先生说：“Profibus PA Profil V3.02新扩展的功能和改进，按照最简单和可持续发展的要求覆盖了未来的应用可能性。”在按照PA Profil V3.02技术设计生产的现场总线仪器设备中，采取了一些特殊的专业措施简化了现场总线硬件的使用寿命周期管理，同样也考虑了Namur 107号“现场总线仪器设备的故障诊断和自我监控”推荐标准的贯彻落实。Pelz先生说：“由Profibus认证协议进行的兼容性的检验、缩短仪器参数上传和阅读的时间等等也都是在正确的道路上迈出的一步。”由于采取了这些措施，人们期望采用这一现场总线技术时所产生的运行费用和设计费用都会降低。结合快速的投产使用和仪器设备的快速更换，以及更快的故障诊断和维护保养，应使整个寿命周期内的费用降低到最小程度。

鉴于迄今为止用户的赞扬，这种Profil现场总线仪器设备的市场将会迅速扩大。基于这一观点，Endress+Hauser公司已经把符合Profilbus现场总线PA-Profil V3.02技术协议的Levelflex M系列的仪器设备投放到市场中了。Müller博士介绍说道：“到2011年时，将陆续会有Deltabar M，Cerabar M和Deltapilot M以及Liquiline CM44问世。其他的产品也会在这一期间内陆续采用Profil 3.02技术协议。”

图2  “在考虑下一步研发计划之前，首先要在实际应用中证实新的Profibus PA Profil V3.02是可行的。”
——Michael Pelz先生，Clariant公司

另外，Endress+Hauser公司还打算建立统一的、更加简单的介绍这些产品的网页。在网站的数据库中，用户能够方便的找到适合于这些现场总线仪器设备的驱动程序。Müller博士介绍说道：“网站中的‘驱动程序窗口’就是存储这些驱动程序的仓库。按照各种现场总线仪器设备的系列号就可以方便找到适合于特定控制系统、优化了的应用文件（技术资料和驱动程序等等）”。这一网站的基础是Endress+Hauser公司的数据库w@m（网络资源管理数据库），在这一数据库中保存了他们生产的所有产品和变型产品，包括附属于现场总线仪器设备的产品（特性数据、技术文件、驱动程序等等），包括随着产品使用寿命周期变化的进行的更新内容。

为保证产品质量从一开始就有保障，PNO现场总线技术协会在去年就制订了PA-Profil V3.02新功能认证的有关规定。Wenzel博士说：“认证工作与第一批产品投放市场一起开始。”从事这一检验认证工作的实验室目前正在对他们的检测设备进行测试。

进一步的试验验证

Clariant公司的Michael Pelz先生建议说道：“在考虑下一步研发计划之前，首先要在实际应用中证实新的Profibus PA Profil V3.02是可行的。”他提议：“首先在一家第三方试验设备中对扩展的新功能和新改进进行比在实际流程设备更加全面的试验。根据这些试验得到的结果，也许要在生产厂家和用户之间开始新的合作了。”

图3  “从生产厂家的角度看，他们的产品应该落实这些新功能。”
--Jochen Müller博士，Endress+Hauser

同样，PNO现场总线技术协会也准备好了下一步的工作。例如，PNO不久前为推广以EDDL为基础的现场总线仪表说明向其成员企业推荐了两种工具。一种是帮助研发Profibus PA仪器的EDD工具——EDD Import Library，另一个是可在计算机上使用的EDD的核心工具软件Interpreter。在这些措施中，也包括在ECT框架中进行的活动——FDI专项技术规范，对现场总线仪器设备进行描述说明的新一代技术规范。PNO现场总线技术协会的专家们正在努力从事这方面的工作。

展望未来

Endress+Hauser公司的Jochen Müller博士说：“从生产厂家的角度来看，他们的产品应该落实这些新功能。然后就是现场总线组织要组织开展这一技术的标准化工作，使‘现场总线技术的使用更加简单’得到落实。这一工作也应像3.02技术的研发一样，研发与应用要密切结合，要有用户企业的参与。”

上述工作的努力不要仅限于Profibus PA现场总线系统。Pelz先生说道：“在其他领域中，例如在Hart现场总线系统中，在Fieldbus Foundation现场总线系统中，在Profibus DP现场总线系统中，甚至也要在Profinet现场总线系统中都要降低系统的复杂性。这一点在未来是非常重要的。新的PA Profil V3.02现场总线技术协议是向着简化系统复杂性迈出的一步。因为只有简单的、可持续发展的技术才是有前途的技术，才能在用户那里有顽强的生命力。最后，形势已经向我们提出了新的要求，即Wireless或者以太网元器件，它们也要简简单单的纳入我们的现场总线系统之中。”