1.1 概述
现场设备技术(FDT)是一个接口规范，用于实现现场设备与自动化工厂的数据交换，FDT已经成为国际标准IEC 62453和美国标准ISA103。
在FDT中，有两个术语非常重要，他们是：设备类型管理器，或者“设备驱动器”(DTM)和FDT框架应用(Frame Application)。两个都是软件组件，只有在一起执行时，他们的功能才能起作用。图1表示了两者之间的关系以及在后续内容中使用的图型符号。
图1：框架应用(左)和DTM(右)的符号
FDT提供了一个公共平台，在标准的规范下，为所有可用的设备驱动器(DTM)实现数据交换。即允许跨不同网络、对所有设备、通过DTM实现全功能的访问。
有了这种能力，就可以使用一种标准化的用户界面对每个设备进行配置、操作和诊断– 独立于制造商、设备类型和通信协议。
一个自动化工厂(特别是具有与现场设备通信)需要不断获取一个系统或者一个应用在整个生命周期中的信息。FDT用丰富多彩和极具帮助的功能为用户提供了：早期的设计与规划、而后的安装与调试、最后的运行与维护等全过程的支持。
设备集成的需求
设备集成在现代的自动化工业系统中非常重要。今天的智能现场设备特性 – 与过程数据一起 – 为自动化系统提供了越来越多的信息和功能。
因此，用户需要一个标准化的环境，对所有的现场设备进行集中的管理、调试、配置和维护。实现这些功能的同时，还必须与设备的制造商无关、与通信协议无关，在现场设备和高层系统(诸如控制系统、资产管理、制造执行、企业资源计划等)之间实现一种无缝的数据交换。设备集成的标准应允许用户自由选择所有的安装组件，独立于制造商，并且以最适用、最高性价比的产品用于他们的应用。
此外，作为一种开放技术，FDT应能够保护企业拥有者在现场设备上的投资，确保现有设备能够长期使用，设备制造商也因此能创建一种一致的设备驱动器运行在不同的系统环境中。
FDT的实施
FDT能够同时满足广大用户和制造商两部分人群的期望，因为FDT规范是以接口为基础的标准，已经成为IEC 62453和ISA 103的标准。
通过设备类型管理器的广泛应用，每个设备仅需要一个驱动器组件。作为结果，设备制造商的开发成本比过去降低了，制造商的知识产权也有效地得到了保护，因为DTM程序内容以二进制格式存放的，这就防止了其他厂家的逆向工程。
FDT概念可以用办公室设备之间的通信(图2)来类比，用简单的语言来描述。这里有一个很好的例子，一台打印机具有一个兼容的设备驱动程序和一个集成的图形用户界面，界面总是以相同的风格和相同的功能(打印机图标和属性)出现，可以被不同的办公室应用(如：Word、Excel和PowerPoint等)所使用。
FDT有了设备驱动器(DTM)就能够连接现场设备，允许用户通过图形界面访问这个设备。
图2：打印机驱动程序和DTM的比较
遵从FDT标准中的通用互操作性规范，可以确保每个DTM，不论来自哪个制造商，都能够运行在任何一个FDT框架应用中(图3)。
图3：DTM和FDT框架应用之间的互操作性
FDT技术不需要特殊的现场设备适配器(比如，固件或者硬件)，因此能够普遍使用于每个带有通信接口的设备。设备支持的通信协议和设备本身的固有属性完全映射到PC中的FDT软件。作为结果，不仅可以在新建的工厂应用FDT技术，而且可以对现有的现场总线系统实施FDT技术。对现有的系统进行改造时，不需要更改或者替换已经安装的设备，现有的总线系统网络、通信设施和现场设备可以不变地继续使用，只须把DTM安装到FDT框架应用内即可。
1.2 FDT 组织
FDT规范的管理、维护和进一步开发都由FDT 组织负责。其中包括了编写指南，例如 DTM风格指南和FDT生命周期的策略等。FDT组织是一个国际非盈利性组织，联合了全球过程和制造自动化的领先企业。FDT组织的主要目标是在全球建立FDT标准，作为一种开放、制造商中性的接口描述 ，用于工程、自动化和工厂资产管理系统中的现场设备集成。在这个观点看，最终用户、制造商、大专院校和研究机构可以走到一起，为共同的目的维护和扩展这项技术。为这个目的提供开发工具、技术支持、资格培训、互操作测试的运行和文档。FDT组织通过一种详细的互操作认证测试确保产品的质量。
组织结构
FDT组织由董事会、执行委员会和多个部门委员会组成。FDT组织的成员选举董事会董事，然后由董事会指定执行委员会。
FDT组织其他委员会执行的工作是：
● 市场;
● 技术;
● 用户论坛;
● 协作和标准。
工作组和项目组是委员会的一部分。图4给出了一个工作组“架构与规范”的概览，项目组处理FDT技术的更新和扩展。需要时，由执委会批准成立新主题工作组，工作于诸如协议扩展(我们熟知的“附录”)。项目组从属于工作组，直到定义的项目完成。
图4：架构与规范工作组下的项目组
1.3 发展历史
图5：FDT的发展阶段
图5展示了FDT从诞生到2012年年初的几个发展阶段，这个时间推出了FDT2。FDT2国际电工委员会(IEC)和美国国家标准(ISA)的标准更新工作也会相应进行。
与此同时，还要进行支持FDT不同通信协议的标准工作。在2012年初，已经在附录中描述了下面的协议标准：PROFIBUS DP、PROFIBUS PA、HART、FOUNDATION Fieldbus H1/HSE、 Interbus、PROFINET、Modbus TCP/RTU/ASCII、Ethernet/IP、EtherCAT、DeviceNet、ControlNet、IO-Link、ASInterface、CANopen、SERCOS III、CC-Link和ISA100;随后还要加入更多的协议。
FDT2规范支持的协议和最新软件技术的使用：
● FDT2使用微软 .NET的功能域、视窗表现基础(WPF)和视窗方式(WinForms)，而FDT 1.x规范是基于微软的组件对象模型(COM)和ActiveX技术。
● DTM 与FDT框架应用的互操作、性能、运行由公共组件进行了特别优化。
● 因为FDT2的向前兼容，所以在FDT 1.2.x 规范下运行的DTM仍可在FDT2中使用。 因此，在工厂的整个生命周期内，用户的投资得到了保护。
图6：FDT支持的通信协议
