考虑到已有设备的成本，用户对设备集成感到不安。当生产厂家和用户都一致认可现场设备的集成解决方案时，一切都变得非常简单。但是当一个FDI项目完成以后，下一个设备的集成又变成另外一个问题。用户希望获得一个独立于生产厂家的系统接口。对此，PROCESS杂志邀请控制系统供应商谈了自己的看法。

现场总线仪器设备集成（FDI）是非常有价值的，但这种集成还需要走过一条漫长而艰难的里程。德国Emerson市场营销经理Ernst J?ger先生在介绍当前的情况时说道：“迄今为止，对于一些特定的仪器设备不仅要做好电子设备描述（EDD）接口，而且还要做好设备类型管理（DTM）接口。最后，由最终用户的主控系统来判断到底需要使用哪一个接口。而现场总线仪器设备集成（FDI）项目的目标是把每一个仪器设备都封装为所有主控系统都支持的惟一现场总线仪器设备集成软件包。”目前，现场仪器设备在自动化控制系统中集成时都采用DTM/FDT设备类型管理和电子设备描述（EDD）技术，这两种技术各有各的优点。“FDI现场总线仪器设备集成软件包技术则把这两者的优点融合在一起，用户和生产厂家可以在所有主控系统的帮助下获得更多的好处。”西门子工传感器与通信技术领域的负责人Hans-Georg Kumpfmüller先生坚信。

问题真的已经解决了吗？不仅用户，就连生产厂商也都提出了这样的质疑，现行的集成方式都与自动化系统相关。虽然仪器仪表设备的信息逐渐标准化，但没有进一步集成到主控系统中。“我们缺少标准化的通信接口，我们希望能够不依赖仪器设备生产商把故障诊断信息集成到设备管理系统或者主控系统中。”调节阀供应商Samson公司的Stefan Erben先生说道。因此用户和生产厂家都希望当前进行的讨论信息和相关的FDI现场总线仪器设备集成协议也能集成到控制系统中。

图1 “Emerson公司是以创新研发而著名，在主机组件Host Components的研发中我们依然遵循这一承诺。”——Ernst Jäger先生，Emerson公司

ABB公司目前已有的仪器设备集成技术不能完全集成到主控系统中。这就使得那些完全独立于设备管理工具的功能集成无法实现或者很难实现，例如：沟通用户与设备供应商信息的功能等。“由于技术水平的限制，系统的灵活性受到了一定的限制。为了保证合适的仪器设备能够在所有的环境中使用，系统供应商需要付出高昂的代价。”ABB公司自动化领域800xA现场总线系统产品经理Stefan Bollmeyer先生说道，但他有信心使今天的现场总线仪器设备集成软件包能够满足这一领域提出的要求。

Honeywell公司在现场总线仪器设备集成软件包方面的研究成果给人们带来了一线希望。通过仪器设备制造商与系统供应商在过去几年的密切合作，仪器设备集成的质量和可靠性都得到了提高，并彻底解决了一些问题。“从目前使用情况来看，主要存在的问题是不同仪器设备的使用问题。这也是我们近期亟待解决的最大问题。”Honeywell公司市场部总经理John Yingst先生说。

Invensys公司强调了现场总线仪器设备集成国际标准的重要性。“国际标准对促进现场总线仪器设备集成具有很大的作用，尤其是一些详细的标准（例如：Hart总线协议），或者涉及广泛定义文件和对仪器设备或者系统进行测试、确认其互操作性能的标准（例如：FF现场总线系统）。”Invensys公司运营管理控制系统的技术销售顾问Marcel Sieling先生说。

图2 “我们从市场反馈信息中得出，解决方案的复杂程度会随着要求的提高而不断提高，但市场希望的是更加简单、方便的解决方案。”——Marcel Sieling先生，Invensys公司

集成是一种趋势

用户需要的是由现场总线设备集成（FDI）合作项目组织研发标准化的、把FDI现场总线仪器设备集成到主控系统的接口（主机组件Host Component）。实现这种连接可以采用不同的途径，例如通过现场总线仪器设备的接口连接，也可以考虑采用具有针对性的特殊技术或者补充安装的接口。对于Emerson公司来讲，他们遇到的问题非常明显。“接口的开放性，而这一开放性也适用于主机组件（Host Component）。因此，我们保证使用现场总线仪器设备集成接口。”Jäger Klar先生说。

Honeywell公司计划在扩大产品生产时也对这一接口技术给予大力的支持和帮助。“但只有在相关的标准存在时，相关的工具和方法成熟之后才开始这方面的工作。另外，还要有可能登录现场总线的仪器设备直接访问设备数据的端口。”Yingst先生说。

ABB公司打算在其现场总线仪器设备集成接口中使用现场总线设备集成合作项目组织研发的标准化主机组件（Host Component）。“只有通过在主控系统中使用系统的主机组件（Host Component）和现场总线组织的认证工具才能实现信息的交换，才能实现用户希望的现场总线仪器设备与自动化主控系统以及现场总线仪器设备管理工具的集成。”Bollmeyer先生坚定地说道。

图3 “我们在不断地改进、完善现场总线仪器设备管理系统，使这一系统向现有的FDI现场总线仪器设备集成技术规范看齐。” ——Stefan Bollmeyer先生，ABB公司

西门子公司不仅积极参与现场总线仪器设备集成合作项目，而且也在主机组件（Host Component）的研发中做出了积极的回应。Kunpfmüller先生说道：“我们在不断地改进、完善现场总线仪器设备管理系统，使这一系统向现有的FDI现场总线仪器设备集成技术规范看齐。我们的现场总线仪器设备管理系统会支持更多目前已经安装在现场总线中的仪器设备，以便使我们的用户不仅能够简单进入或者转换到FDI技术领域，而且也对用户已经投入的资金给予最大程度的保护。在我们的仪器设备管理系统获得了FDI认证之后，就能够保证符合所有现场总线仪器设备集成的要求。”

“我们对市场的发展趋势给予了高度的关注，并对当前出现的问题做出了适当的反应。作为一家全球性的企业，我们关心的是标准的跨国使用情况。”Invensys公司的Sieling先生解释说道。迄今为止，Invensys公司推出的主机通用程序已经广泛在国际市场中得到了认可，确立了其在国际上的地位。“目前，还没有确定用何种方式在我们的产品中实现现场总线仪器设备的集成。”Sieling先生说。

图4 “只有通过在主控系统中使用系统的主机组件（Host Component）和现场总线组织的认证工具才能毫无问题的实现信息的交换，才能实现用户希望的现场总线仪器设备与自动化主控系统以及现场总线仪器设备管理工具的集成。”——Hans-Georg Kunpfmüller先生，西门子公司

分层模型

在现场总线仪器设备的开发中，主机组件（Host Components）的研发一直没有结束。例如，在2012年的Namur大会上就提出了一种新的观点，Namur第2.6工作组提出了未来仪器设备研发的信息层模型。根据这一信息层模型，维修人员可以获取现场总线仪器设备的基础数据和信息，工程师可以使用跨生产厂家的功能，现场总线仪器设备的专家可以使用生产厂家的特殊专用功能，以便解决跨系统的问题。这一方案引起了生产厂家的广泛兴趣。“这一方案不仅解决了现场总线仪器设备的集成问题，而且也是实现Seintsch先生和Pelz先生建议的、着重于重点核心内容的重要步骤。”Bollmeyer先生说道。他认为，这种信息层模型非常有价值，但在短期内很难实现应用。“ABB公司期望与用户一起密切合作，迈出下一步。至少了解不同应用领域需求，搞清楚在各层中应包括哪些功能，哪些用户可以访问。”Bollmeyer先生说道。当前正在制定的FDI仪器设备集成指南就是向着信息层模型这一方向迈出的第一步。

希望操作更加简便

Invensys公司也认为这一方案是一个非常理想的解决方案，但也指出这将会是一个非常复杂的解决方案。“我们从市场反馈信息中得出，解决方案的复杂程度会随着期望的提高而不断提高，但市场希望的是更加简单、方便的解决方案。”Sieling先生说。他认为，基于现场总线仪器设备登录、访问模式应是安全可靠的方案，例如包括了现场总线仪器设备管理、用户管理和与此有关的应用都联系在一起的解决方案。“在进行产品研发时，注重使用性和兼容性是我们的指导思想。因此，我们一直致力于产品的简化和提高产品的兼容性。”

Emerson公司则从实用性角度指出：“若这种信息层模型获得了FDI LLC的批准，我们将贯彻执行。但我们不会根据用户的特殊需求、用户自己的功能、或者应用的特殊性进行匹配。”Jäger先生说。

Honeywell公司目前已经推出了按照仪器设备生产厂家的技术规范生产的相关产品。“事实上，在一些设备类型管理（DTM）甚至电子设备描述（EDDL）技术中就已经看到这种信息层模型。虽然不是全新的东西，但这种信息层模型相对来讲也是一种创新。”Yingst先生补充说道。西门子也表示这种模型在实践中已经有所应用，Kunpfmüller先生以新型Sitrans FC430科里奥利质量流量计为例说明，在这一流量计中，操作层是“只读”的（不允许进行配置，各种参数只供读取），只有在“用户层”（除了计量鉴定之外允许进行参数配置和修改）和“专家层”（允许进行参数配置、修改和流量的计量检定、密度的计量检定）中才允许设置和修改参数。Kunpfmüller先生说：“对于进一步的操作需要我们在生产时使用专用工具。”

展望未来

有关现场总线仪器设备集成（FDI）项目不仅在技术上有所突破，而且也加强了仪器设备生产商与用户之间的交流。两者在信息层模型方面达成了一致。目前，人们所讨论的不仅是“是否需要”，而且进一步讨论了“如何使用”。这为现场总线仪器设备集成的发展奠定了良好的基础。

没有截止日期的FDI合作项目

Namur协会，尤其是Namur协会的2.6工作组经过长期坚持不懈的努力提出了一种简单的现场总线仪器设备集成方案，利用标准的主机组件Host Komponent和OPC UA满足现有现场总线仪器设备集成要求的解决方案。其中也包括了自动传输详细的故障诊断信息，按照NE 107+标准管理仪器设备等。在Namur会议中新提出的信息层模型是一种保持现有仪器设备的内核、结合了创新性功能的解决方案。它使得现场总线仪器设备的数据实现了结构化，可以按照功能和用户的任务进行匹配调整。这也把投资的可靠性和创新技术结合到了一起。最重要的是只需要现场总线仪器设备集成软件包就可以实现这一技术的应用。通过讨论可以得出，FDI项目是一个没有终结日期的项目。