现场总线互用性测试

控制行为测试
使用功能块对于基金会现场总线来说十分特殊，所以要格外注意功能模块控制行为。从某种意义上说，这个测试对于控制系统供应商具有一定的意义。 基金会现场总线设备是控制系统这幅巨图中的一部分。大多数系统供应商以控制的基本原则为基础，很好的理解那些必须正确工作的行为。

下面是测试现场总线设备功能块行为的一些典型测试案例。图2显示了一个PID互用性控制测试应用的典型案例。记住，输入输出模块连接到传感器模块，所以这些将会一同测试。控制功能块（PID等）没有这样的联系。
● 测试简单的输入设备（AI和DI）连接到主机或是其它设备功能块。验证由报警或是AI和DI模块的状态值所引起的VALUE和STATUS改变。验证报警行为，包括禁止和优先权。确认发布信息每个周期将会更新。确认与传感器模块的正确工作范围。有些情况下，当有很多通道时，要确认所有的通道正确工作。
● 测试PID控制行为，使用IN、CAS_IN、 RCAS_IN、 ROUT_IN、和FF_VAL作为输入，检查各种控制和PV选项工作正常。确认震荡形式的正确性。测试任何读回或是反馈功能工作正常。对于多通道设备（如DO模块），确认通道分配任务正确且不冲突。
● 检测设备上的功能块可用。对于不同的控制有不同的设备特定指令。
● 测试设备功能块——输入、输出和控制——和主功能块。
● 因为有两种不同的功能块连接，发布/订阅和异步连接，两种都应该测试。例如，RCAS_IN或是RCAS_OUT是远程的客户服务连接，为DDC控制而设计，CAS_IN是发布/订阅连接。在应该被应用的地方，初始化应该被确认。这些测试也同样在重载连接时进行。
图2 典型的现场总线兼容性控制应用程序
● 确认默认的功能块和设备的操作状态。注意，在很多钟情况下许多默认的状态是不可以测试的，因为这会具有破坏性，很难模拟，因为系统供应商并不了解它们。

解决问题
关于解决问题已经讨论过一些。当测试出现一些问题时，一些技术或是工具可以解决问题，或是提供一些数据细节。包括：
● 使用NI配置或是其它操作台校正工具例如Rosemount375来研究问题是出在设备上还是系统上。例如，NI配置软件可以确认一些即使标出可读/可写，但是其实并不可写的一些参数。
● 使用监视软件来捕获一些总线上的时间用来确认设备的行为是否正确。这需要对基本的FF协议特性有着高度的理解，而不是一般的普通用户所能掌握的。
● 使用DD浏览器来检测所提供的DD文件的细节。例如，我们可以看到关于参数预定性能的一些细节。当然，这也需要对FF规则有着深入的理解。
● 使用其它的设备（已经成功的检测过的），对一些性能进行比较和对比，例如报警和控制功能。
随之而来的一些问题就是某个问题是来自设备还是系统。有时必须要参照一些FF技术规则，以用来确认是不是在某种程度上有些规则上的违背，但是，经常会遇到一些“灰色区域”，就必须与基金会一起解决。当这些问题出现时，就要就需要一方或是多方可以起草一个AR文件，来取得技术规则上的一致。AR进一步澄清规则的不明确部分，并可以进一步改进FF技术。有一种错误的理解就是，既然一个注册设备已经经过测试了，互用性问题必须是主机所默认的。
这里必需明确一点，就是设备之间会有区别。当FF设备供应商被要求在他们的设备和功能块上使用特定的标准参数时，他们也被允许添加自己的特殊参数，而且并没有要求标准的模块的内部功能性能完全一致。例如，两个不同厂商的设备上的PID模块可能看上去一样，但是执行起来并不完全一样。他们内部的一些公式等还是属于厂家所有。这是被允许的，也为区别提供了可能。实际上，区别有时看起来并不大，用户当然也在他们的一致性上得到很好的服务。

Honeywell 测试的特点
Honeywell坚持使用两套独立的系统来进行对现场总线设备的测试，每套系统的侧重点不同。我们主要的设备细节测试工厂是位于印度Bangalore的现场总线互用性测试实验室，实验室隶属HTSL。图3中所示，为我们的主管工程师和系统在实验室。图4、图5也是实验室。以前所讨论的方法都是在这个实验室使用的。一个现场总线设备的平均测试时间大约要花费一周左右，但是这些在设备上根据功能块的数目和设备的复杂性而有所差别。正如所想象的那样，这也和所遇到的问题有关。
图3 在印度Bangalore的Honeywell现场总线测试工程师。
我们在华盛顿宾夕法尼亚街区还拥有一个Experion PKS测试的大型系统，基于我们的发展工厂。这个大型系统主要关注于拥有H1负载，大量的报警和显示负载的大型系统。图6和图7显示的是大型系统的一部分。我们把从不同厂家的设备集成在一起。
另外，一些小型的系统也为开发、解决问题和验证目的所保留。包括Honeywell的TAC所运行的一些系统。但是测试的主要责任还是属于Bangalore工厂。
图4 于印度Bangalore的Honeywell现场总线户用性测试实验室
图5 于印度Bangalore的Honeywell现场总线户用性测试实验室