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    EDDL 的技术概述(二)

    华镕 2010-06-08 11:18

    【摘要】本文简要介绍了EDDL技术的发展过程,包括了该技术的起源、结构和执行情况。

    【关键词】电子设备描述语言      电子设备描述  设备描述

    2、单一通用的解决方案
           非常像 XML 和 HTML 网页,EDDL 技术是独立于操作系统的。它可以工作于不同的视窗版本,如 Windows、Windows CE、Linux、Palm 或其他操作系统。它还可以工作于不同的微处理器上,并且没有屏幕尺寸、彩色和单色的要求。因此,EDDL 是一种单一通用技术的解决方案,可用于手持通信器、配置软件和智能设备管理软件--做为资产管理软件包的一部分,甚至能够嵌入至设备之中。EDDL 免除了附加解决方案的需求。不同的应用以不同的方法使用 EDDL。智能设备管理软件可以使用EDDL的所有特性,比如:性能分析;操作员流程可视化软件可以使用EDDL,比如:显示流程变量; 配置工具可以使用EDDL,比如:建立一个功能块的控制策略。这些不同的任务可以由不同的人员或使用不同的工具来完成。 


     
    图11 操作系统无关性

    a、智能设备管理软件

           设备管理软件包括基于EDD服务的设备配置功能。


    图12 设备管理软件

    b、控制系统配置

           DCS 的工程师站就包括了基于EDD服务的设备配置功能。


    图13 控制系统配置软件

    c、手持通信器

           使用不同的嵌入式操作系统的手持通信器都支持 EDDL。手持通信器包括了基于EDD服务的设备配置功能。

    d、嵌入式设备

           一种基于 HTTP 的网页服务器,可以嵌入到一个设备之中,载入的 EDDL 文件能够使用标准的网页浏览器对设备进行配置,而不需使用其他工具。


    图14 EDDL 能够用于嵌入式设备

            基于EDD服务的设备包括了设备配置功能。


    图 15 EDDL 用于嵌入式网页服务器

    e、Web 功能

           当今最新流行的语言是制作网页的“标记”型语言,例如 HTML(超文本标记语言)和 XML(可扩展标记语言),以及之前的 SGML(标准通用标记语言)。EDDL是Web友好型语言,因为文件是独立于计算机平台的文档, 它不包含计算机之间或跨跃因特网的远程过程调用,因此是非常安全的。EDDL 也是一种因特网时代的最新技术。

    3、容易集成和移除

           当一个设备的新版本生效时,制造商会给这个设备制作一个新文件。来自每个制造商的每个设备类型的每个版本都有属于它自己专用的 EDDL 文件。 一个新设备的新文件或老设备的新版本就意味着:没有删除老文件而增加一个新文件或覆盖已有的文件。因而一个新版本文件不会和一个老版本文件发生冲突。EDDL 已经应用于HART、FF和 PROFIBUS 等现场总线。不同的协议、不同的设备类型和来自不同的制造商设备,都由同一个基本方式来管理,文件可以下载、拷贝或删除,就像对一个文件的操作一样。EDDL 是一种标记语言,很像 XML、HTML或者 SGML 文档。EDDL 不像在Windows操作系统下的打印机驱动软件。一台计算机仅使用一种或两种打印机,而设备管理软件在设备生命周期的时间里,要管理几十种、甚至几百种设备类型和版本。EDDL 提供了一种非常简单的、可伸缩的解决方案,既要严格进行版本管理,又能支持连续的新版本升级。


    图16 设备的每个版本都有一个对应的 EDDL 文件

            因为新 EDDL 是一个声明性文件,而非一个程序,加入对新设备的支持就像拷贝一个文件一样容易。不需要卸载一个老程序,也不用安装一个新程序。不需要对程序进行注册,因此也不需要专门的权限。没有共享的、分布的 DLL(动态链接库)程序元件,因而可以避免版本不兼容和冲突。因为元件不需卸载,所以也不会发生拒绝卸载的问题。这是非常重要的,因为今天的很多计算机出于对安全问题的考虑,不允许使用者随意安装和卸载程序。今天的技术员已经不能随便跑到一台计算机,而随心所欲地安装一个软件了。EDDL 使得版本管理非常简单。
     
    a、加入新设备

           当购买基于EDDL的软件时,通常已经携带了几十家制造商的几百种设备的EDD文件。EDDL 是一种非常“瘦”解决方案。客户计算机上无需安装设备特殊程序。这极大地节省了管理系统的时间。当每年出现了设备的新版本时,因为一个工厂可能具有上百种不同设备类型,加入对新设备类型的支持或把现有设备的新版本加入到一个手持通信器或软件中时,使用 EDDL 是非常容易的,只要简单拷贝和粘贴 EDDL 文件--在一台中央服务器上,通常只要执行一次,而不是往多个机器上拷贝。不像软件解决方案,不需要进行软件元件的安装、卸载、或在一些情况下还要重启计算机,也没有注册和访问权限问题。EDDL 文件非常小,所以从因特网删除时也非常快。在运行时,版本升级和加入设备也非常容易,不会打扰同一台计算机中设备管理软件或其他应用程序的运行。因此,基于EDDL技术的设备管理软件在很长的时间里是容易维护的。

            在流程工业中的控制系统一般要运行15年以上。在这个生命周期中,设备的版本会经常更新。如把所有的制造商、型号、版本都考虑进去的话,就需要一个设备库,可能多达几百个文件。包括新设备或新版本,拷贝的EDDL文件数量是一个可观的数量级,因此需要进行管理。每个版本有个不同的文件名,它应储存在分层次的文件夹内,对每个制造商和设备类型都应该有个子文件夹,以防止混淆。多个文件容易进行拷贝、移动和管理。EDDL 文件可以从制造商的网站上下载。因为 EDDL 文件很小,从技术上讲可以把它存储在设备内部,在丢失的时候,还可以通过配置工具从设备中上载。.

    b、删除老文件

           EDDL的老版本可以不删除,这些文件仍旧放在原来的地方,因为它们没有害,并且不会阻止新版本的载入。如果愿意,只要按一下鼠标,就可以删除老版本。因为 EDDL 是一个文档,不是软件,所以老程序不用卸载,新文档也不用安装,不用注册,因为老程序没有卸载。这是非常重要的一点,因为制造商的老文件会由新系统和新工具来支持。很庆幸有这种优秀的版本管理系统,新的、改进的、用于现有设备的EDDL文件能够容易地加入,就像为新设备而新开发的一个新的 EDDL。因而 EDDL 保证了在多制造商、多产品环境下所具有的坚固性。


    图 17 设备的每个版本都有一个 EDDL 文件防止冲突

    4、长期生存和投资保护

           控制系统和设备管理软件可以保持15年或更多的服务期。在这段时间里,它们不会变成废品而被替换,或因为软件的冲突受到不必要影响。EDDL解决了不断升级的需要,而且不妨碍技术的进步。

           一个 EDDL 文件不必升级,因为它是一个文档,就像一幅网页,不是软件。它也不会受到操作系统或软件升级的影响。今天用于一个应用的 EDDL 文件,即使软件、操作系统和CPU都发生了改变,将来还能够用于一个新的应用。

           EDDL 消除了软件相互依赖和硬件不兼容的问题,在那种情况下,一个新设备版本需要一个新驱动版本,依次,新驱动需要新操作系统版本,后来,新操作系统需要新软件版本。也就是说,买了一个新设备不用替换整个系统。
    a、跨平台的兼容性

           今天用于软件和手持通信器中的设备EDDL文件,昨天可以用,明天也可以用,它是向前和向后兼容的。一个 EDDL 文件不会因为操作系统的改变而改变,所以针对操作系统升级和增加补丁,这一点为用户提供了不小的安宁。
    • 用于新现场设备的 EDDL 文件可以工作于现有的操作系统下,不需要对系统进行升级;

    • 用于现有现场设备的 EDDL 文件可以工作在新的操作系统下,不需要获取新的 EDDL 文件;

    • 用于现有现场设备的 EDDL 文件可以工作在新软件和手持通信器下,不需要获取新的 EDDL 文件。 
     

    图18 老EDDL 文件可以在新版本的操作系统下工作

           新设备和 EDD 可以与几年前的 EDDL 工具相兼容,自从1992年 诞生 DD 以来,一直可以与今天的手持通信器和软件一起工作。现有的 EDDL 工具将与未来的设备和它们的EDD一同工作,就像你在网上能够看见老的和新的网页一样。甚至现在不存在的设备能够加入到软件若干年,直到将来需要使用时,简单地拷贝这个 EDDL 文件。这点是非常重要的,因为固件下载使得在现场对设备进行升级非常简单,EDDL使得软件和工具保持当前版本也很容易。现在和将来现场设备能够使用现有的软件或者手持通信器实现集成。

           因为 EDDL 是独立于操作系统的,它不会由于操作系统版本的变化而受影响。这意味着软件和操作系统的变化不会造成老的 EDDL不兼容。就像一种类推,升级操作系统、升级浏览器,但仍旧可以观看过去的和现在的网页。

    b、没有版本冲突

          同样地,一个 EDDL 文件不会因为软件的变化而改变。这为用户进行软件升级时,带来了内心的平静。

     
     
    图 19 设备和软件向前和向后的兼容

    • 新软件和手持通信器可以用现有设备的EDDL文件工作;
    • 用于新设备的EDDL 文件可以在现有的软件和手持通信器中工作;
    • 随着 EDDL 技术的发展,今后版本能够支持老的和新的 EDDL 文件,这已在2006年的增强性EDDL版本中达成共识。

    5、设备的一致性显示

          EDDL能支持不同协议、简单的或复杂的设备,使用不同协议的设备不仅可以出现在同一个软件框架内,而且可以用同样的方式显示和工作。

          EDDL 很像一个网页,它仅仅是一个描述。显示的呈现是由翻译器实现的。因此,对于EDDL的外表和感觉(风格)来自于控制系统软件或设备管理软件, 而内容由设备制造厂商提供。因此当控制系统或者设备管理软件使用不同制造商的设备时,外表和感觉仍旧是一样的。菜单和按钮等的工作还是原来熟悉的。状态指示灯、图标和色彩方案等都是一致的。这涵盖了所有设备,比如依照 NAMUR NE 107标准。外表和感觉对于每个制造商来讲是不变的。不像软件程序,EDDL 不承担数据怎样呈现或打印,EDDL不定义颜色、字体、显示尺寸、屏幕分辨率等――就像 XML 和 HTML 网页。EDD 仅仅是一个描述;应用软件翻译EDDL的关键字,并且根据自己的风格来呈现或打印,就像一个浏览器呈现一幅网页。外表和感觉(风格)来自系统, 内容来自设备制造商。


    图20  不同上位软件对相同设备的显示风格有所不同

           对每个设备类型数据的呈现,诸如框架、文字、检查框、下拉列表和栅格(数据矩阵)等,采用了同样的方式,使用也是同样的方式。同样地,输入新值的方式和发送到设备的方式都是一样的。比如:改变了一个参数值以后,发送到某个设备的步骤和到所有设备都是相同的。对于任何设备类型的感觉是由应用软件来控制页面的显示。这样可以保证外观和感觉的一致性,而不会让技术员在使用同一个软件从一个设备类型转到另一个类型时产生误操作。资产管理软件包或控制系统的显示也是一致的,因为软件呈现设备的画面与其他应用具有相同的感觉。在EDDL加入软件之时,连同建立的还有一个标准的、用于信息共享的字符集,供设备开发者引用,它是统一和独立于制造商的技术,用于参数名称、列举、位列举参数选项、标签、帮助、制造商名称、块名称、描述和单位等。这个库还能够实现多语言环境,尽管 EDDL 的开发用的是一种中性的语言,但允许技术员使用他们的母语与设备进行交互。


     
    图21  一个特定的上位软件对不同设备的显示具有相同的外观和感觉

            虽然一个厂商的产品与其他的厂商的产品是不同的,但不同设备类型在每个应用中出现的面貌是一致的。比如,一个小型单色屏幕的手持通信器, 显然不能和大屏幕彩色监视器的丰富画面相比较,但不同设备类型在各自的显示中是相似的。

           使用 EDDL,所有菜单和参数的显示方式由制造商来决定。设备制造商可以使用 EDDL 在线连续采集和显示数据,模拟一个表盘(表头)、水平或垂直的棒状图,模拟一条带状趋势或以其他不同的方式表示。然而,显示的实际外观是由软件控制的。同样地,制造商可以获得和显示一个复杂的数据组(比如波形),数据可以来自一个设备的存储区,比如一个雷达回波曲线或者阀门信号。一个风格指南:IEC 61804-4 现在正在通过国际标准化的程序。

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