你需要的只是数据通信协议- 论IP智能仪表的数据通信

本文转载自微信公众号【工业智能化研究 魏毅工程师】

当前的智能仪表，如HART，FF，PROFIBUS PA仪表等接入控制系统后，设备需要进行参数设定、功能配置、与控制器和资产管理系统的数据交换等工作。开展这些工作都需要用到智能仪表对应的设备描述文件或者程序。

设备描述文件包含如下内容：

• 设备参数及其相关性；

• 设备功能，如仿真、标定；

• 图形化表示，如菜单、用户界面、趋势图等；

• 数据存储选项等。

  
  

设备描述文件文件有很多种类，流程工业应用较多的是用EDDL语言编制的EDD文件。

仪表制造商为其设备编写合适的EDD文件并且经过预处理和编译，生成二进制编译EDD文件，将文件与设备一起提供给用户。用户的自动化主机系统读取编译后的设备描述文件，获取智能设备的参数、功能和显示等定义，实现智能设备数据采集、存储、展示和操作。

由上可见，EDD文件在仪表安装配置调试运行过程中扮演了一个非常重要的角色。它描述了智能仪表参数、功能、图形和数据存储等内容，搭建了智能仪表设备和控制系统主机之间通信互动的桥梁。

下一代仪表将是IP化智能仪表。在网络化工业控制架构中，智能仪表、控制器、上位机都是工业控制网络的节点，网络节点通过交换机路由器等设备组成的网络实现数据通信。与传统工业控制系统不同，仪表不再是特定控制器的附属设备。传统工业控制系统中重要的设备描述文件也将不适用于网络化工业控制架构。

在传统工业控制系统中，主机读取仪表设备描述文件，实现与仪表设备通信。而网络化工业控制架构中多个主机和控制器能够和智能仪表通信，而给多个主机安装仪表设备描述文件非常困难。就如同网络服务器提供WEB网页服务，而浏览该服务器网页的客户端是不固定的，总不能给每个客户端都安装网站的描述文件。

网络化工业控制架构本质上是基于IP的工业物联网，智能仪表与上位机的通信不应该是基于设备描述文件的主从通信模式，而应该是基于IP端口和协议的对等通信模式。智能仪表支持某端口的预定义协议的服务，上位机就可以用支持该协议的应用程序访问智能仪表端口，从而实现与智能仪表的数据通信。如果实在需要获取智能仪表详细内容，上位机也应该通过该端口的预定义命令获取设备描述数据，而不是通过一个单独的文件。

设备描述文件类似于主机外设驱动程序，适用于深度耦合的主从数据通信。IP端口和协议才是对等网络节点实现数据交换的正确方式。在此预言，传统的EDD文件、DTM、FDI等设备描述文件或者程序不适用于新型工业控制网络，将会逐渐淡出历史舞台，而基于IP端口和协议的OPC UA，MQTT, MODBUS TCP等技术将会逐步发展壮大。

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