【摘要】本文介绍了在自动化仪表和流程控制工业中出现的新技术,简述了EDDL的基本概念、历史和应用。
【关键词】设备描述 电子设备描述 电子设备描述语言 电子设备描述解释器
为了享受EDDL带来的好处,其实我们不用关心它是如何工作的。然而,理解这项技术有助于你在选择EDDL技术时,指出它比其他技术的优势。EDDL是一种结构化文本声明,与一个XML,HTML网页,或者SGML文件很相似。 EDDL 不像是一个在视窗操作系统下打印机驱动器的概念。
EDDL的目标是使设备开发者和软件开发者都得到解放。设备开发者不需要受到配置工具的困扰,软件开发者也不需要受到每种设备类型的困扰。EDDL理论上能够用于任何一种协议。EDDL 声明设备参数和他们的属性、图形显示、用户交互、和系统怎样访问信息等。EDDL 隐藏了复杂的逻辑和结果,如使用贝叶斯规则的网络和条件的方法脚本。通过EDDL的语义学描述,自动地使神秘的编码和复杂数据结构具有可读性。不同的菜单层次可以定义,一个用于大屏幕计算机的软件和另一个用于小屏幕手持式通信器的软件可以使用同一个设备描述DD。
EDDL
EDDL是一种精确的数据声明,用于对设备进行描述;它不是一种设备驱动软件。这种声明基于关键字,很像 XML 或者 HTML 网页中的标签,包括数据类型、名称、多语言帮助文档、分类、单位、范围和其他内容。EDDL 还包括交互方法,这种脚本是基于 ANSI C 的子集,指导技术员通过一系列步骤完成交互工作。
图1 EDDL文本
电子设备描述文件是通过文本或者二进制格式来发布的,选择哪种格式取决于软件或者工具的需要。
图2 EDDL可以是文本方式或者压缩方式
文本EDD
文本 EDDL 使用一种检查器的工具对其进行检验,然后才发布使用。
二进制 EDD
EDDL通过“象征化”的处理,把其变为一种压缩的二进制格式,防止干扰和后续问题。编辑过程也包括检查EDDL的语法错误等。象征化文件相对比较小,因此这种文件可以存于不同类型和版本的设备中,也可以存储于有限闪存的手持式通信器中,这个文件还可以通过软件对设备进行上载。
显示翻译
EDDL 应用软件翻译基于EDDL关键字和交互方法脚本来显示设备,很像一个网络浏览器翻译一张超文本描述语言 HTML来显示网页或者像一个阅读器显示文本内容。
EDDI
无论什么时候,系统需要使用数据、显示数据或者打印数据,基于文本的 EDD使用软件中的电子设备描述解释器EDDI(Electronic Device Description Interpreter)对设备进行解释,就像一个网页浏览器。
DD 服务
二进制 EDD 用DD服务来解码,就像一个阅读器阅读 PDF 文件一样。
EDDL的历史
设备描述技术的使用要归宿到1992年。这种技术的第一代版本被称为设备描述语言DDL(Device Description Language)。这种技术分别由 HART通信基金会、FF(Fieldbus Foundation)现场总线基金会、和 Profibus 国际(PNO)所采用。他们“基本上”是相同的,由于独特的协议特性而有微小的差别。
图3 已经采用EDDL的现场总线
技术的第一代版本不包括关于数据长期存储的任何可视化元素或能力。在 2004年3月,这种技术成为了 IEC 61804-2 标准,所有这3种总线组织都采用了相同的缩写字母:EDDL,即电子设备描述语言。
图4 EDDL 标准化进程
电子设备描述语言合作团队 ECT (EDDL Cooperation Team) 由 HART 通信基金会(HCF),现场总线基金会(FF),PROFIBUS 国际组织(PNO),和 OPC 基金会在2004年的4月,于汉诺威博览会共同发起成立。
图5 电子设备描述语言合作团队标识
下一步,EDDL的能力进一步扩展,做为一种工业标准解决方案,用于智能设备信息的可视化显示,解决了早期设备描述DD不能可视化显示的问题。可视化元件的加入并没有偏离原有的概念。图形(存储的波形)、图表(连续趋势图)、栅格(表格)、和图像与更好的菜单和方法一同加入到界面中来。数据的持久长期存储和还原比较能力也加入进来。在2006年,EDDL 被批准为一种国际标准 IEC 61804-3。EDDL 已包括在 OPC-UA 的规范之中。已经成立一个组织,试图把 EDDL 也变成 ANSI/ISA 标准。这个努力已经在2007年3月变成现实。
EDDL 应用
智能设备和手持式通信器,为现场设备的参数调整和故障诊断的方便性,带来了巨大的飞跃。在过去,技术员要对不同类型的现场设备进行技术支持是非常困难的,因为这些设备来自不同的制造商、使用不同的手持式通信器。
图6. 在 EDDL出现之前,需要大量的手持式通信器
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智能设备最终使用了相同的协议,并且笔记本电脑接口和多路器允许使用PC软件,但很多复杂设备仍然使用他们自己专用的配置软件,而不支持其他的设备。用户不得不购买和安装很多应用软件,而且每种应用软件在视窗操作系统下运行时,还有不同的外形页面与操作方法。
图 7. 在 EDDL出现之前,需要大量的配置应用软件
显然,在中央控制室里,使用维护工作站能否检查设备是非常重要的,但在执行现场服务时,也需要使用一台便携式通信器。
EDDL 是什么:
电子设备描述语言EDDL(Electronic Device Description Language)是一种设备集成技术,使用一种电子文件,用一种公共语言来描述智能设备,以一种机器可读格式,可以与手持式通信器或者软件应用通信,如:DCS配置工具或者智能设备管理软件。
几乎每个仪表技术员自1992年后,每天都从EDDL中获得了收益,只是不知道而已。EDDL是非常重要的,并且在制造业和流程工业的数字通信中应用非常的普遍。
撰写 DD
EDDL语言,针对智能现场设备,是用来创建电子设备描述的 EDD(Electronic Device Descriptions)文件的。EDD 文件由设备的开发者来编写,然后按照每个特定设备模型的具体要求进行剪裁。EDDL 对软件声明,怎样进行通信、解码、和显示设备信息。制造商的技术秘诀用脚本写入交互的“方法”之中,用于指导技术员完成整个复杂的过程,比如通过提示,一步一步地完成校准或者安装程序。图形用于提取设备中有价值的数据,然后用容易理解的方式显示出来。使用 EDDL,设备制造商为技术员提供了一种对他们的设备无限制访问的机会,可以实现设备具有的所有功能,所有的菜单和参数都按制造商的意愿显示在窗口中。EDDL 支持复杂的图形功能,非常像一幅用 HTML编写的网页。
电子设备描述语言 增强的图形功能使EDDL可以显示复杂的图形
电子设备描述语言 增强的图形功能使EDDL可以显示复杂的图形
图8 EDDL在手持式通信器和计算机上的显示
从技术上讲,设备开发者可以使用任何文本编辑器来编写EDD,但一个集成开发环境会带有集成的编辑器、表示器、和测试器,而且具有仿真功能,这使得开发更加容易。
加载和浏览 DD
EDDL是一种系统驻留技术。他用电子信息描述现场设备,这样就可以通过控制系统、手持式通信器、或者设备管理器来正确解释与设备的交换信息。对每个不同设备的电子设备描述文件,都要拷贝到计算机或者通信器。一个单一的通用工具软件能够配置、调试、诊断、校准、和微调所有的现场设备,这是基于他们各自的电子设备描述。手持式通信器和智能设备管理软件,每天都用于工厂很多不同设备的维护和操作, 他们以图形的方式显示来自部分推动测试安全阀门的结果,以及分析诸如滞后、步响应、和阀门信号的性能等。同样地,用于压力变送器推动线的诊断,使用由 EDDL提供的高级图形显示功能更容易完成。在手持式通信器或者软件中,EDD通过解释并生成图形,用于表示设备信息,很像网页,技术员可以通过菜单系统对他们进行浏览。EDDL不依赖于一种特殊的操作系统或者接口, 因此 EDDL 可以应用于各种系统,从便携式手持通信器到大型的客户机-服务器,基于智能设备管理软件是资产管理软件包的一部分。
图9 软件用EDDL 对用户显示所有的设备功能(图中依次为:趋势、棒图、栅格、表头和表格)
用于手持式通信器的 EDDL,也同样能够用于一个笔记本电脑里的一个独立应用软件中,或者用于资产管理软件里的智能设备管理软件中。EDDL 用于集成来自不同设备的信息,这些设备来自不同厂家,使用不同的通信协议如:HART、基金会现场总线FF、和 PROFIBUS ,以及以太网等各种网络形式而接至单一的软件或者手持式通信器。他甚至可以允许使用有线和无线设备。EDDL 可以用于简单的温度变送器、阀门定位器、总线诊断模块、变频调速器,也可用于复杂机械的健康监视:他具有上千个参数。EDDL 描述的现场设备,可以用于控制型设备,也可以用于功能安全型设备, 甚至用于监视通信总线健康的设备。也就是说,一个单一设备集成技术集成了众多设备类型,把工厂中所有的设备都集成进了一个单一的工具。
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图10 EDDL可以用于手持通信器、计算机应用软件
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