轻松安装传感器和网络配置，以及出错时轻松诊断的承诺，只需要一个小规格。这个规范，FDI，或称现场设备接口，即将诞生。把这些比喻混在一起，对自动化和仪器工程师来说，天堂只是一步之遥。
总部位于德克萨斯州奥斯汀的自动化供应商艾默生过程管理公司(Emerson Process Management)首席技术官特里•克罗斯(Terry Krouth)表示:“各方都是赢家。”FDI的目的是为流程工业的自动化设备指定统一的集成特性，跨越所有主要的主机系统、设备和协议。“外商直接投资将使客户非常容易地集成设备和系统。对供应商来说，这意味着大大减少了创造的努力设备驱动程序．没有外国直接投资，设备集成将陷入一场噩梦。”
外国直接投资是一个共同的努力，嗯，几乎每个人。FDI合作部分源于EDDL合作团队，参与者包括FDT集团、现场总线基金会、哈特通信基金会、OPC基金会和Profibus Nutzerorganisation。供应商方面，有ABB、艾默生、Endress+Hauser、Honeywell、Invensys、西门子和横河。这只是其中很小的一个样本，因为FDI也包括最终用户，其中包括雪佛龙(Chevron)和壳牌(Shell)。
推动外国直接投资的现实有两个。第一，自从生产开始，当一个团队确定它需要新的设备时，需要的是执行任务的东西，而不是集成到任何系统。结果可能是任何东西，但不是整合。
毕竟，如果我们忽略了全新的站点或简单地替换之前的站点，那么主要的需求是某种新的或新扩展的功能。无缝集成不是一种功能。集成到一个多学科、自顶向下的系统不是一种功能。集成到一个复杂的网络不是一种功能。它的功能是为了满足特定的需求。集成?直到最近，工厂范围的集成(更不用说多工厂范围的集成)还没有被实践过。
结果是，有大量的遗址是历史博物馆解决历史需要。其中的一些子系统被很好地记录下来并且是合理的。有些文档较少，但至少有能力进行反向工程。但有些需要工业考古学。即使所有的东西都被控制在一个合理化的4-20毫安(mA)骨干或基础协议上，每个部分和部分很容易有一些皱纹，一些连接器，一些使它(不幸的)独特的微调。像FDI这样的万能安装修复者将是甜蜜的定义。
FDI背后的第二个驱动力是数字解决方案的持续快速发展。每一周、每一天、每一个小时，新的能力都在从以前的能力肩上爬过。其结果是一种组合爆炸，在这种情况下，除非一种设备是基于标准的，否则工程师必须花费大量的汗水来利用设备的所有功能和集成挂钩。
但是，由于FDI仍然是未来的技术，自动化工程师在此期间该做些什么呢?总部位于德克萨斯州Plano的供应商英维思运营管理公司(Invensys Operations Management)系统DCS组的项目经理Charles (Charlie) Piper表示，设备和网络配置和诊断的复杂性很大程度上取决于资产管理需求。他补充说:“这些技术发展得很快。”
Piper指出:“如果一个设备通过了基金会现场总线或Profibus认证，或者任何当前的工业标准，那么它应该相对容易连接起来，如果你不需要大量的深度诊断。”“基本的联系只需要三件事。首先，您需要稳定的电源，无论是网络上的电源还是特定于设备的电源。第二种是设备耦合器，它在概念上不过是一个美化的终端带。自动终止，短路保护和其他铃铛和口哨在这里。最后，特别是在危险区域，你需要安全元件，防爆外壳之类的东西，使安装本质上是安全的。”
基本诊断内置在这些设备中，比如当设备脱离网络时。派珀表示:“但从资产管理的角度来看，需要更复杂的诊断。”“你想要的不仅仅是表明分布式交换机(传感器的数据值)是错误的或缺失的东西。你越是依赖一项资产，你就越想知道为什么会出现问题，以及正确的解决方法是什么。”
更多的诊断意味着传感器上有更多的电子设备。派珀说:“当工厂从手持诊断设备迁移过来时，移动解决方案提供了更强大的功能，所以你可能会得到一个USB(通用串行总线)端口，用于与笔记本电脑的维护连接。传感器内部接口卡的功能越来越强大，网络连接和传感器诊断功能开始向单一的多用途接口卡转移。”
但是，他指出，要使传感器全部工作，需要的不仅仅是智能。“先进的诊断是棘手的，”他说。“不同级别的诊断能力越强，对用户界面和诊断工具的需求就越大。如果你不能互动，网络和诊断还有什么用?交互通常是控制室中系统的领域，在制造IT(信息技术)系统中甚至更高。您需要可视化工具和资产管理工具。
派珀总结道:“毫无疑问，下一步是外国直接投资。”“但你必须记住科技的历史，历史告诉你一切都在变化。未来还会带来更多的皱纹。一直以来，人们倾向于认为，当你把当前的东西变成可操作的时候，你就完成了。对供应商来说，真正的挑战是如何让它变得简单，而标准有助于简化——但它们并不意味着技术保持不变。每个月，都会有新的东西，更多的东西融入到自动化场景中。”
位于菲尼克斯的霍尼韦尔过程解决方案供应商的网络和无线销售顾问Andrew Nolan也认为，时间和复杂性增加了对诊断的需求。“诊断学是相对较新的，”他说。“Wired Hart为您提供PV(过程变量)和诊断，但大多数公司并没有将诊断连接起来，因为它在DCS(分布式控制系统)中仍然是一个新概念。基金会现场总线也内置了诊断功能，但同样，诊断功能似乎没有增长那么多。相比之下，无线从一开始就内置了诊断功能。”
无线包含诊断的部分原因是需要专门的网络和仪器方法。首先，基本的实现需要大量关于信号可用性、连续性和强度的信息。最好是在设备中包含这种诊断手段，这样你就可以确定设备的需求得到满足，而不是把一切都留给随机的外部设备和团队。
此外，正如诺兰所说，“我们从一开始就有一种不干涉的心态。第一次安装是为了测量那些很难用电线到达的区域，这通常意味着物理上也很难到达。因此，在早期，设备设计包括远程更改参数、升级固件、进行校准——换句话说，不需要触摸仪器本身就能进行操作。诊断自然是这种方法的一部分，诊断是ISA100设备的一个坚实组成部分。(ISA100是国际自动化学会(International Society of Automation)的无线标准。)
诺兰补充说，虽然网站通常会根据安装成本来证明无线网络的合理性，但“随着时间的推移，真正的节省可能是主动维护的好处。您需要进行非常彻底的诊断，以密切关注性能的微小变化，从而在生产系统宕机之前预测问题，或者在设备发生故障之前让您知道设备即将发生故障。”
诺兰将资产管理系统的快速增长归因于自动化领域经验的流失。他说:“经验退休的人数达到了创纪录的水平，所以剩下的队伍必须用越来越少的人手做越来越多的事情。”唯一的方法就是使用更好的工具。资产管理系统及其附带的所有诊断和交互工具，使工程师能够主动掌握情况，并最大限度地减少计划外的停机。
他说:“无线技术进入这个行业较晚，这几乎是件好事。”“当无线成为我们的主流时，从网络到分布式控制再到资产管理，所有的基础都变得直观了。与此同时，由于消费者对无线技术的广泛接受，无线电方面已经发展成为一种直观的技术。
“这是关于技术的一件有趣的事情，”他说。“一开始，一项特定的技术很难使用，很难理解。但是，随着越来越多的人参与进来，简化它的方法变得越来越清晰，设备设计师也越来越擅长让它更容易使用。”
爱默生的Krouth表示同意。他说:“你可以拥有所有的功能，所有的花哨功能，但如果它不容易使用，就不会有人使用。”“作为供应商，我们面临的挑战是逐步实现这句话中隐含的价值创造——换句话说，让我们的设备尽可能直观。”
克罗斯是外国直接投资的坚定支持者。“当它第一次被提出时，我持怀疑态度，”他说。“外国直接投资雄心勃勃。但让我改变想法的是它对协议的广泛支持，从基金会现场总线到OPC(一种开放连接标准)等等，以及对供应商的支持——现在每个供应商都想这么做，艾默生、西门子、霍尼韦尔、英维思、横河，所有人都想这么做。”
他认为，最终FDI的优势在于其设备驱动方式。他解释说:“可以像考虑计算机外围设备一样考虑带有软件的传感器。”“给定外设的所有功能和功能都是由其设备驱动程序控制的。驱动程序是一组软件，它接受所有硬件需求，并在设备端挂钩，处理时间和输入/输出通信，并将其映射到操作系统中。实际上，FDI询问传感器或仪器对设备的可操作性。可用的诊断方法是什么?传感器的功能是什么?每个传感器的过程变量是什么?一旦这些信息被收集起来，外国直接投资就会将其提交给东道国系统。”
FDI本质上是一种新的设备驱动程序，能够在用户想要的任何和所有级别上实现最简单的集成。他表示:“随着传感器和仪器变得越来越智能化，功能不断增强，诊断水平不断提高，FDI软件将迅速将所有新事物映射到现有系统中。”“而且，只要设备包含内置的FDI描述符，就不需要更新固件，或更换卡，或在传感器外壳内部进行操作。”
外国直接投资发展的基石之一是供应商之间的合作。“互操作性对大多数人来说是一个谜，”Krouth说。“它始于某种共同的标准，但真正的工作是测试、测试、再测试。目前，互操作性必须涵盖广泛的标准和协议—hart、基金会现场总线等。即使一款新设备完全符合当前的所有协议，仍需要与竞争对手的设备进行广泛的测试。”
为了实现这一点，艾默生向竞争对手发送新设备;竞争对手把他们的新设备送到艾默生。“我们合作得很好，”他说。“我们是一群工程师，标准很明确。如果我们遇到问题，我们可以弄清楚哪些组件或设备需要更换。在幕后有很多努力。
“FDI给了我们一个单一的、集中的目标，而不是一堆乱七八糟的协议，”克罗斯说。“我们的优势在于，新设备有可能更快地开发出来。最终用户的利益将是能够以最小的努力集成fdi兼容设备。”
与Piper和Nolan一样，Krouth强调，如果没有同样直观的人机界面，直观的设备集成仍然是不完整的。“自动化应该像iPod一样，”他说。“我可以买一个iPod，打开它，在几分钟内下载音乐和应用程序。工业系统的下一个前沿是让它们像那样易于使用。”
艾默生将其以人为中心的设计院整合在一起，这是一个为其产品范围内的接口开发小组提供的内部资源。“它正在与卡内基梅隆大学可用性和软件架构项目一起进步，”克罗斯说。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)为我们带来了多年的研究，研究人们如何有效地与电脑互动，我们也对客户与我们的设备之间的关系进行了大量评估。在数十年的行业专注于特性和功能之后，可用性将是下一个区别。”
随着标准的发展，外国直接投资正以惊人的速度进行。但是现在呢?“系统集成仍然是一项工程，”Krouth说。“目前，这在很大程度上取决于培训——你必须提供密集培训，或将外部资源引入工程团队，以帮助他们理解和配置所有选项。好消息是，行业趋势是站在客户一边的。”
他指出，WirelessHart标准中的网格技术就是这些趋势的一个模型。在网状网络中，每个设备都与嵌入式网络管理器一起工作。当一个新的系统开始运行时，每个设备都有能力发现范围内的其他设备，管理器自动组装一个工作网络。如果发生了中断网络传输的事情，受影响的组件会在几毫秒内重新路由传输，允许进程变量再次到达收集这些变量的接入点或系统。
他说:“网格技术背后的理念是让客户在没有痛苦的情况下获得好处。”“在我们的领域中，同样的自动配置需要携带到每一个网络和设备中。FDI是朝这个方向迈出的关键一步。”
总部位于德克萨斯州奥斯汀的自动化供应商艾默生过程管理公司(Emerson Process Management)首席技术官特里•克罗斯(Terry Krouth)表示:“各方都是赢家。”FDI的目的是为流程工业的自动化设备指定统一的集成特性，跨越所有主要的主机系统、设备和协议。“外商直接投资将使客户非常容易地集成设备和系统。对供应商来说，这意味着大大减少了创造的努力设备驱动程序．没有外国直接投资，设备集成将陷入一场噩梦。”
外国直接投资是一个共同的努力，嗯，几乎每个人。FDI合作部分源于EDDL合作团队，参与者包括FDT集团、现场总线基金会、哈特通信基金会、OPC基金会和Profibus Nutzerorganisation。供应商方面，有ABB、艾默生、Endress+Hauser、Honeywell、Invensys、西门子和横河。这只是其中很小的一个样本，因为FDI也包括最终用户，其中包括雪佛龙(Chevron)和壳牌(Shell)。
推动外国直接投资的现实有两个。第一，自从生产开始，当一个团队确定它需要新的设备时，需要的是执行任务的东西，而不是集成到任何系统。结果可能是任何东西，但不是整合。
毕竟，如果我们忽略了全新的站点或简单地替换之前的站点，那么主要的需求是某种新的或新扩展的功能。无缝集成不是一种功能。集成到一个多学科、自顶向下的系统不是一种功能。集成到一个复杂的网络不是一种功能。它的功能是为了满足特定的需求。集成?直到最近，工厂范围的集成(更不用说多工厂范围的集成)还没有被实践过。
结果是，有大量的遗址是历史博物馆解决历史需要。其中的一些子系统被很好地记录下来并且是合理的。有些文档较少，但至少有能力进行反向工程。但有些需要工业考古学。即使所有的东西都被控制在一个合理化的4-20毫安(mA)骨干或基础协议上，每个部分和部分很容易有一些皱纹，一些连接器，一些使它(不幸的)独特的微调。像FDI这样的万能安装修复者将是甜蜜的定义。
FDI背后的第二个驱动力是数字解决方案的持续快速发展。每一周、每一天、每一个小时，新的能力都在从以前的能力肩上爬过。其结果是一种组合爆炸，在这种情况下，除非一种设备是基于标准的，否则工程师必须花费大量的汗水来利用设备的所有功能和集成挂钩。
但是，由于FDI仍然是未来的技术，自动化工程师在此期间该做些什么呢?总部位于德克萨斯州Plano的供应商英维思运营管理公司(Invensys Operations Management)系统DCS组的项目经理Charles (Charlie) Piper表示，设备和网络配置和诊断的复杂性很大程度上取决于资产管理需求。他补充说:“这些技术发展得很快。”
Piper指出:“如果一个设备通过了基金会现场总线或Profibus认证，或者任何当前的工业标准，那么它应该相对容易连接起来，如果你不需要大量的深度诊断。”“基本的联系只需要三件事。首先，您需要稳定的电源，无论是网络上的电源还是特定于设备的电源。第二种是设备耦合器，它在概念上不过是一个美化的终端带。自动终止，短路保护和其他铃铛和口哨在这里。最后，特别是在危险区域，你需要安全元件，防爆外壳之类的东西，使安装本质上是安全的。”
基本诊断内置在这些设备中，比如当设备脱离网络时。派珀表示:“但从资产管理的角度来看，需要更复杂的诊断。”“你想要的不仅仅是表明分布式交换机(传感器的数据值)是错误的或缺失的东西。你越是依赖一项资产，你就越想知道为什么会出现问题，以及正确的解决方法是什么。”
更多的诊断意味着传感器上有更多的电子设备。派珀说:“当工厂从手持诊断设备迁移过来时，移动解决方案提供了更强大的功能，所以你可能会得到一个USB(通用串行总线)端口，用于与笔记本电脑的维护连接。传感器内部接口卡的功能越来越强大，网络连接和传感器诊断功能开始向单一的多用途接口卡转移。”
但是，他指出，要使传感器全部工作，需要的不仅仅是智能。“先进的诊断是棘手的，”他说。“不同级别的诊断能力越强，对用户界面和诊断工具的需求就越大。如果你不能互动，网络和诊断还有什么用?交互通常是控制室中系统的领域，在制造IT(信息技术)系统中甚至更高。您需要可视化工具和资产管理工具。
派珀总结道:“毫无疑问，下一步是外国直接投资。”“但你必须记住科技的历史，历史告诉你一切都在变化。未来还会带来更多的皱纹。一直以来，人们倾向于认为，当你把当前的东西变成可操作的时候，你就完成了。对供应商来说，真正的挑战是如何让它变得简单，而标准有助于简化——但它们并不意味着技术保持不变。每个月，都会有新的东西，更多的东西融入到自动化场景中。”
位于菲尼克斯的霍尼韦尔过程解决方案供应商的网络和无线销售顾问Andrew Nolan也认为，时间和复杂性增加了对诊断的需求。“诊断学是相对较新的，”他说。“Wired Hart为您提供PV(过程变量)和诊断，但大多数公司并没有将诊断连接起来，因为它在DCS(分布式控制系统)中仍然是一个新概念。基金会现场总线也内置了诊断功能，但同样，诊断功能似乎没有增长那么多。相比之下，无线从一开始就内置了诊断功能。”
无线包含诊断的部分原因是需要专门的网络和仪器方法。首先，基本的实现需要大量关于信号可用性、连续性和强度的信息。最好是在设备中包含这种诊断手段，这样你就可以确定设备的需求得到满足，而不是把一切都留给随机的外部设备和团队。
此外，正如诺兰所说，“我们从一开始就有一种不干涉的心态。第一次安装是为了测量那些很难用电线到达的区域，这通常意味着物理上也很难到达。因此，在早期，设备设计包括远程更改参数、升级固件、进行校准——换句话说，不需要触摸仪器本身就能进行操作。诊断自然是这种方法的一部分，诊断是ISA100设备的一个坚实组成部分。(ISA100是国际自动化学会(International Society of Automation)的无线标准。)
诺兰补充说，虽然网站通常会根据安装成本来证明无线网络的合理性，但“随着时间的推移，真正的节省可能是主动维护的好处。您需要进行非常彻底的诊断，以密切关注性能的微小变化，从而在生产系统宕机之前预测问题，或者在设备发生故障之前让您知道设备即将发生故障。”
诺兰将资产管理系统的快速增长归因于自动化领域经验的流失。他说:“经验退休的人数达到了创纪录的水平，所以剩下的队伍必须用越来越少的人手做越来越多的事情。”唯一的方法就是使用更好的工具。资产管理系统及其附带的所有诊断和交互工具，使工程师能够主动掌握情况，并最大限度地减少计划外的停机。
他说:“无线技术进入这个行业较晚，这几乎是件好事。”“当无线成为我们的主流时，从网络到分布式控制再到资产管理，所有的基础都变得直观了。与此同时，由于消费者对无线技术的广泛接受，无线电方面已经发展成为一种直观的技术。
“这是关于技术的一件有趣的事情，”他说。“一开始，一项特定的技术很难使用，很难理解。但是，随着越来越多的人参与进来，简化它的方法变得越来越清晰，设备设计师也越来越擅长让它更容易使用。”
爱默生的Krouth表示同意。他说:“你可以拥有所有的功能，所有的花哨功能，但如果它不容易使用，就不会有人使用。”“作为供应商，我们面临的挑战是逐步实现这句话中隐含的价值创造——换句话说，让我们的设备尽可能直观。”
克罗斯是外国直接投资的坚定支持者。“当它第一次被提出时，我持怀疑态度，”他说。“外国直接投资雄心勃勃。但让我改变想法的是它对协议的广泛支持，从基金会现场总线到OPC(一种开放连接标准)等等，以及对供应商的支持——现在每个供应商都想这么做，艾默生、西门子、霍尼韦尔、英维思、横河，所有人都想这么做。”
他认为，最终FDI的优势在于其设备驱动方式。他解释说:“可以像考虑计算机外围设备一样考虑带有软件的传感器。”“给定外设的所有功能和功能都是由其设备驱动程序控制的。驱动程序是一组软件，它接受所有硬件需求，并在设备端挂钩，处理时间和输入/输出通信，并将其映射到操作系统中。实际上，FDI询问传感器或仪器对设备的可操作性。可用的诊断方法是什么?传感器的功能是什么?每个传感器的过程变量是什么?一旦这些信息被收集起来，外国直接投资就会将其提交给东道国系统。”
FDI本质上是一种新的设备驱动程序，能够在用户想要的任何和所有级别上实现最简单的集成。他表示:“随着传感器和仪器变得越来越智能化，功能不断增强，诊断水平不断提高，FDI软件将迅速将所有新事物映射到现有系统中。”“而且，只要设备包含内置的FDI描述符，就不需要更新固件，或更换卡，或在传感器外壳内部进行操作。”
外国直接投资发展的基石之一是供应商之间的合作。“互操作性对大多数人来说是一个谜，”Krouth说。“它始于某种共同的标准，但真正的工作是测试、测试、再测试。目前，互操作性必须涵盖广泛的标准和协议—hart、基金会现场总线等。即使一款新设备完全符合当前的所有协议，仍需要与竞争对手的设备进行广泛的测试。”
为了实现这一点，艾默生向竞争对手发送新设备;竞争对手把他们的新设备送到艾默生。“我们合作得很好，”他说。“我们是一群工程师，标准很明确。如果我们遇到问题，我们可以弄清楚哪些组件或设备需要更换。在幕后有很多努力。
“FDI给了我们一个单一的、集中的目标，而不是一堆乱七八糟的协议，”克罗斯说。“我们的优势在于，新设备有可能更快地开发出来。最终用户的利益将是能够以最小的努力集成fdi兼容设备。”
与Piper和Nolan一样，Krouth强调，如果没有同样直观的人机界面，直观的设备集成仍然是不完整的。“自动化应该像iPod一样，”他说。“我可以买一个iPod，打开它，在几分钟内下载音乐和应用程序。工业系统的下一个前沿是让它们像那样易于使用。”
艾默生将其以人为中心的设计院整合在一起，这是一个为其产品范围内的接口开发小组提供的内部资源。“它正在与卡内基梅隆大学可用性和软件架构项目一起进步，”克罗斯说。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)为我们带来了多年的研究，研究人们如何有效地与电脑互动，我们也对客户与我们的设备之间的关系进行了大量评估。在数十年的行业专注于特性和功能之后，可用性将是下一个区别。”
随着标准的发展，外国直接投资正以惊人的速度进行。但是现在呢?“系统集成仍然是一项工程，”Krouth说。“目前，这在很大程度上取决于培训——你必须提供密集培训，或将外部资源引入工程团队，以帮助他们理解和配置所有选项。好消息是，行业趋势是站在客户一边的。”
他指出，WirelessHart标准中的网格技术就是这些趋势的一个模型。在网状网络中，每个设备都与嵌入式网络管理器一起工作。当一个新的系统开始运行时，每个设备都有能力发现范围内的其他设备，管理器自动组装一个工作网络。如果发生了中断网络传输的事情，受影响的组件会在几毫秒内重新路由传输，允许进程变量再次到达收集这些变量的接入点或系统。
他说:“网格技术背后的理念是让客户在没有痛苦的情况下获得好处。”“在我们的领域中，同样的自动配置需要携带到每一个网络和设备中。FDI是朝这个方向迈出的关键一步。”
![Mps035 Sm 1200x628 D[2]](https://img.automationworld.com/files/base/pmmi/all/image/2021/03/MPS035_SM_1200x628_D_2_.604a4a336bc60.png?auto=format%2Ccompress&bg=fff&fill-color=fff&fit=fill&h=146&pad=5&q=70&w=340)
