M&M Software FDTの概要

Various Standalone Tools FDT技術概観 その必要性 Engineering / Programming Tool Various Standalone Tools HART

FDT技術概観 基本アイディア Engineering-System

FDT技術概観 FDTとは? FDT (Field Device Tool) はフィールド・デバイスのドライバとホスト・システム間のソフトウェア・インターフェイスを標準化する技術です。

FDT技術概観 コンセプト DTM (Device Type Manager) はデバイスと一緒に配布されるソフトウェア・ドライバである。 ソフトウェア・インターフェイスを標準化する。 概念的にプリンタのドライバに近い。

FDT技術概観 FDT - Plug & Work Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Frame Application (Device Type Manager DTM) HART Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird. Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden. Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus. Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren. Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet. HART

FDT技術概観 DTM - Device Type Manager Kapitel 1 - Überblick FDT Standard デバイス・ドライバ 特定のデバイスあるいはデバイス・ファミリ用 デバイス製造メーカーによって提供される 特殊機能 (例：ファームウェアのアップデート） 実のデバイスのソフトウェア・プロキシ デバイス・パラメータに関する情報 パラメータの設定 (Online / Offline) 診断・検査, ドキュメンテーション GUIを含む ActiveXコントロール コーポレート・デザイン (Look & Feel) 全てのFDT Containerと統合できる DTM Symbols OR Device Type Manager

FDT技術概観 DTM Types Ethernet Communication DTM Gateway DTM Device DTM BTM

FDT技術概観 FDT Container Windowsアプリケーション Device Configuration Tool Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Windowsアプリケーション Device Configuration Tool Engineering-SystemあるいはProcess Control Systemに統合される 以下の機能を備える： DTM Catalog (インストール済みDTM)の管理 トポロジー情報の処理 DTMのライフサイクルの管理 DTMのユーザインターフェイスを受け持つ Data Persistency (DTM,トポロジー,...)の管理 Documentationのプリントアウト ユーザ（権限）管理 検査、診断

FDT技術概観 最もシンプルなケース: Standalone Tools (1) Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Calibration Parameterization Diagnosis Maintenance Field Device Standalone Tool Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird. Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden. Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus. Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren. Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

FDT技術概観 最もシンプルなケース: Standalone Tools (2) Kapitel 1 - Überblick FDT Standard 典型的なユースケース: ワークショップまたは小規模インストール。 デバイスへのオンライン接続。 主にDTMのGUIを通じての操作。 ユーザがDTMのすべての機能にアクセス可能。例えば、ダイアログのタブ間の切り替え。 デバイスから現在の設定とパラメータを読み込む。 パラメータをデバイスに書き込む。例えば、テストのため。 Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird. Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden. Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus. Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren. Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

FDT技術概観 複雑なケース: Control Systems (1) Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Asset Management Engineering Tool HMI 07 Configuration Parameterization Commissioning Operating Alarm reporting Monitoring Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird. Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden. Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus. Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren. Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet. Diagnosis Calibration Maintenance Automation Process variables Clock synchronization Status Field Device

FDT技術概観 複雑なケース: Control Systems (2) Kapitel 1 - Überblick FDT Standard 典型的なユースケース: 複数の‘Frame Applications’がDTMを違うコンテキストで使用するかもしれない。 アプリケーションのコンテキストによってDTMの機能が制御される可能性がある。 デバイスに読み込むすべての設定がシステムのデータベースに保存されている。 デバイスへのオンライン接続が常に可能とは限らない DTMはデータベースの情報だけに従って動作する。 多くのDTMの機能はユーザインターフェイスを介さず、バックグランドで実行される。 Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird. Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden. Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus. Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren. Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

FDT技術概観 Communication Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Device DTM Frame Application Communication DTM Read / Write (fieldbus protocol specific) Read / Write (comm. hardware specific) Read / Write Response (protocol specific FDT XML) Start Download Read / Write Request (protocol specific FDT XML) Handover Communication Interface

FDT技術概観 ネストしたCommunication Kapitel 1 - Überblick FDT Standard FDT-Container Communication DTM Send Parameter Ethernet Start Download Send Parameter DTM 1 Ethernet based Protocol Nach den vorangegangenen einfachen Situationen betrachtet obige Abbildung eine komplizierte Anordnung von Geräte in einer Anlage. Die Geräte sind durch eine hierarchische Anordnung von verschiedenen Feldbussen miteinander verbunden. Das Containerprogramm startet für jedes zu verwaltende Feldgerät einen eigenen DTM. Die Kommunikation mit dem obersten Gerät (hier Maschinensteuerung) entspricht den vorher beschriebenen Basisfall. Interessanter ist jedoch wie die unterlagerten DTMs Daten mit ihren Geräten Daten austauschen. DTM1 muß ebenfalls Kommunikationsdienste bereitstellen, da die zugeordnete Machinensteuerung selber Zugang zu Sub-Feldbussen ermöglicht. Deshalb bietet dieser DTM auch Kommunikationskomponenten an, welche die gleiche Softwareschnittstellen wie die Komponente des Containers haben. An diese Kommunikationskomponenten werden nun die anderen gestarteten DTMs, angehängt. Es wird sozusagen die physikalische Topologie der Geräte im PC nachgebildet. Der Datenaustausch des DTM1 mit dem Gerät läuft dann wie folgt ab: 1. Das Containerprogramm ruft Download-Funktion des zugeordneten DTMs auf. 2. DTM übergibt die zu übertragenden Geräteparameter der HART-Kommunikations- komponente des übergeordeten DTMs. 3. HART-Kommunikationskomponente wandelt Aufrufe in Profibus um und übergibt diese der Profibus-Kommunikationskomponente des FDT Containerprogramms 4. Diese Komponente übergibt die zu übertragenden Daten der PC Einsteckkarte (z.B. über Dual-Ported-RAM). 5. Daten werden über Profibus an die Maschinensteuerung übertragen 5. Maschinensteuerung wandet Profibustelegramme in HART um und sendet diese an das entsprechende Feldgerät . Send Parameter DTM 3 DTM 2 0..20 mA HART DTM 4 0..20 mA

FDT技術概観 トンネリングを使ったCommunication Kapitel 1 - Überblick FDT Standard Communication DTM Frame Application Communication Channel 下の階層のフィールド・バスとの通信処理は Communication DTM または Frame Application Channel によって　　　　　　　　　提供される Sys DP HART- Frame Ethernet IFdtCommunication Gateway DTM TCP/IP DP HART- Frame Gateway DTM Device DTM HART- Frame Device DTM HART

FDT技術詳細 Communication 各コンポーネントは下の階層から受け取った通信フレームを包まって送り出す。中身の内容には関与しない。 システム・トポロジーを通したルーティング 下の階層のDTMはネットワークのトポロジーに関する情報を持たない。 DTMは自分が対応する通信プロトコルだけをサポートすればよい。 任意のネットワーク・トポロジーを通じて通信・ルーティングを行なうことが可能であり、制限を設けない。 たとえ下の階層の通信プロトコルが未知の場合でも通信・ルーティングが可能である。

FDT技術概観 FDT Core仕様の範囲 Kapitel 2 - Technologieübersicht FDT ist eigentlich nur die Definition der Softwareschnittstellen zwischen DTM und einem Containerprogramm. FDT standardisiert sozusagen die Schnittstellen für die bereitzustellenden Dienste und bedient sich dabei der COM Schnittstellenbeschreibung.

FDT技術概観 FDT仕様で規定されていることは? Kapitel 2 - Technologieübersicht ソフトウェア・アーキテクチャ (コンポーネント、インターフェイス) DeviceDTM, CommDTM, FDT Container COMインターフェイスとXMLスキーマ 実装必須のDevice Information (例： IDtmInformation) Vendor, Device Type, Version ユースケース Login, Online/Offline Operation, System Planning,... ユーザ（権限）管理 Planning Engineer, Maintenance, Operator, Observer Administrator, OEM Service DTM用State Machine Installation, Registry,...

FDT インターフェイス Typically implemented FDT Interface Kapitel 2 - Technologieübersicht FDT ist eigentlich nur die Definition der Softwareschnittstellen zwischen DTM und einem Containerprogramm. FDT standardisiert sozusagen die Schnittstellen für die bereitzustellenden Dienste und bedient sich dabei der COM Schnittstellenbeschreibung. Typically implemented FDT Interface

FDT技術概観 “Protocol Annex”の範囲 リリース済み： PROFIbus HART FOUNDATION Fieldbus Interfuses 進行中： DeviceNet AS-Interface PROFInet IO Modbus IOLink

FDT技術概観 Questions

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Version: 1.0 Author: Volker Herbst Description of the Version: New Master Date: 29 Oktober 2007 Responsible person for this presentation: Volker Herbst

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