2008年11月13日 FDTグループ日本支部 SHENG Wei M&M Software GmbH

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1 2008年11月13日 FDTグループ日本支部 SHENG Wei M&M Software GmbH
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2 目次 なぜFDT/DTMが必要なのか？ FDT/DTMとは何か？ FDT/DTMの例 FDT/DTMのメリット DTMの作り方
M&M Software GmbH teast

3 機器を取り巻く環境の変化 機器のスマート化 機器ベンダーが診断機能を提供 より複雑な設定機能、より視覚化した表示が求められる
高性能のCPU、大量のメモリが使えるようになった 複雑な計算、機能を実行するようになった 機器ベンダーが診断機能を提供 より複雑な設定機能、より視覚化した表示が求められる M&M Software GmbH teast

4 FDTのない状況下のオートメーション M&M Software GmbH teast

5 FDTのない状況下のオートメーション 多くの場合、いろいろな製造元からのたくさんの異なるフィールド機器タイプが使用される。
機器はプロセスで実行される各タスクに合わせてコンフィグレーションおよびパラメータ設定される。機器は制御システムに認識されなければならない。 プロジェクト内の異なる機器タイプの数が、コンフィグレーションを難しく、時間を消費するものとなる。 いろいろなツールを習得し、それらとホストシステムの間でデータを交換しなければならず、詳細な専門知識が要求される。 データ、ドキュメンテーション、コンフィグレーションの一貫性は集中したシステムテストによって保証されるしかない。 M&M Software GmbH teast

6 現状の要求 エンドユーザは、どのフィールドバス通信プロトコルにつないでどのメーカーの製品を使っていても、１つのエンジニアリング環境からすべてのフィールド機器の管理や、立ち上げ、コンフィグレーションを行なえることを望んでいる。 特定のベンダーに限定されずに、どのベンダーの製品からでも選択できる柔軟性を求めている。 機器ベンダーは、ソフトウェアをいろいろなエンジニアリング環境ごとに適用させることは省きたいと願っている。多くのホストシステムと相互動作する機器の機能をサポートする単一のコンポーネントである必要がある。 機器定義の手法として、Microsoft Windowsベース独自のユーザインターフェイスを持った機器が多数出現してきた。統一的に管理するために、新たな規格が必要になった。 →　FDT/DTM M&M Software GmbH teast

7 FDT/DTMとは FDTはField Device Toolの略であり、オープンなインターフェイス仕様です。ツールではない。フィールドバスの新しいプロトコルでもない。FDTはどの通信プロトコルでも使うことができる。 FDT仕様は、フィールド機器とホストシステムのソフトウェアコンポーネントの間でデータを交換する方法を標準化するものです。 各種フィールド機器のパラメータ設定、調整、自己診断などを行なうDTM（Device Type Manager）というアプリケーションプログラムをフィールドバス通信プロトコル（HART、FF、ProfiBusなど）の違いや、メーカごとに違う設定方式に依存せず、パソコン上で統一的に扱うための技術です。 基本アイディアは、プラグアンドプレイ M&M Software GmbH teast

8 FDT/DTMとは何か？ FDT/DTMは以下のソフトウェアのインターフェイスを規定する：
Device Type Manager（DTM) FDTフレームアプリケーション DTMはフィールド機器に対応するアプリケーションプログラム フィールド通信、機器設定、チューニング、診断などを行なう。 FDTフレームアプリケーションはDTMのホストとしてDTMを起動し、管理するアプリケーションである。 エンジニアリングツール、デバイス管理といったアプリケーション FDTが使っている技術： COM ActiveX XML M&M Software GmbH teast

9 DTMとは DTM (Device Type Manager) は機器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 M&M Software GmbH teast

10 DTMとは Kapitel 1 - Überblick FDT Standard M&M Software GmbH

11 DTMとは 機器のドライバ 実の機器のソフトウェア・プロキシ GUIを含む 特定の機器用 機器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） 実の機器のソフトウェア・プロキシ 機器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フレームアプリケーションと統合できる M&M Software GmbH teast

12 DTMの種類 Communication DTM 通信DTM Gateway DTM ゲートウェイDTM Device DTM 機器DTM
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13 DTMの種類 M&M Software GmbH teast

14 FDTフレームアプリケーション FDT仕様に従ってインターフェイスを実装するDTMのためのホスト 以下の機能を備える：
機器コンフィグレーションツール エンジニアリングシステムまたはプロセスコントロールシステムに統合される 以下の機能を備える： DTM Catalog (インストール済みDTM)の管理 ネットワーク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 マルチユーザ（権限）管理 検査、診断 M&M Software GmbH teast

15 FDT/DTM シナリオ サービスツール エンジニアリングシステム 制御システム アセットマネージメントシステム 機器設定、パラメータ設定
保守、メンテナンス 診断、トラブルシューティング エンジニアリングシステム 計画フェーズ オフラインでのトポロジー計画 オフラインでの事前機器構成定義 ネットワーク検証、機器構成データのダウンロード 変更履歴の追跡、履歴情報の保管 制御システム 機能システム計画へ入出力信号を作成し、統合する バスマスターの設定 アセットマネージメントシステム DTMを使って適切な機器診断データを収集し、分析する teast

16 FDT/DTMの例 最もシンプルなケース スタンドアローンツール フィールド機器 M&M Software GmbH 校正 パラメータ設定
診断 メンテナンス フィールド機器 スタンドアローンツール M&M Software GmbH teast

17 FDT/DTMの例 最もシンプルなケース 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。 機器へのオンライン接続。
主にDTMのGUIを使って操作。 機器から現在の設定とパラメータを読み込む。 パラメータを機器に書き込む。 M&M Software GmbH teast

18 FDT/DTMの例 複雑なケース アセットマネジメント エンジニアリングツール HMI フィールド機器 M&M Software GmbH
07 コンフィグレーション パラメータ設定 アラーム報告 モニタリング 診断 校正 メンテナンス オートメーション プロセス変数 クロック同期 ステータス報告 フィールド機器 M&M Software GmbH teast

19 FDT/DTMの例 複雑なケース 典型的なユースケース: 複数のフレームアプリケーションがDTMを違うコンテキストで使用するかもしれない。
機器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。 機器へのオンライン接続が常に可能とは限らない その場合、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。 M&M Software GmbH teast

20 FDT/DTMの例 通信について M&M Software GmbH FDTフレームアプリケーション パラメータを送信
Communication DTM パラメータを送信 Ethernet ダウンロード開始 DTM 1 パラメータ を送信 Ethernet based Protocol パラメータ を送信 DTM 3 DTM 2 0..20 mA HART DTM 4 0..20 mA M&M Software GmbH teast

21 FDT Core仕様の範囲 M&M Software GmbH teast

22 FDT仕様で規定されていることは? 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)
各種DTM、FDTフレームアプリケーション COMインターフェイスとXMLスキーマ 実装必須の機器情報 ベンダー名、機器タイプ、バージョン情報など 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 インストール、レジストリ管理など M&M Software GmbH teast

23 FDT “Protocol Annex”の範囲
リリース済み CIP (DeviceNet, EtherNet/IP, CompoNet) Foundation Fieldbus HART Interbus IO-Link Modbus SL/TCP Profibus DP/PA Profinet IO 進行中（2008年11月現在） AS-Interface Annex CANopen Sercos III M&M Software GmbH teast

24 FDT/DTMのメリット エンドユーザの利益
エンドユーザは各種の入手可能な機器から使用する機器を自由に選べる。 現在の設備への変更は必要ではない。既存のバスや機器のネットワークを、FDTエンジニアリングシステムにマッピングできる。 複数の異なったツールを習得する必要がなくなって、人員トレーニングの手間を削減できる。 FDTシステムは最新の通信および情報技術とともに進化する。オートメーションへの投資は将来にわたって十分に保護される。 M&M Software GmbH teast

25 FDT/DTMのメリット サプライヤーの利益
機器ベンダーは、ただ１つのソフトウェアコンポーネントを開発するだけですむ。 ホストシステムの多様な環境に対応するコストは解消され、インテグレーションの問題ももはや心配する必要がない。 機器サプライヤーは特別な、差別化機能へリソースを投入することに集中でき、エンドユーザに利益をもたらす機能に焦点を絞ることができる。 DTMは洗練された、サポート性の高いハイエンドユーザ向けユーザインターフェイスや、高度なアルゴリズムのものにできる。 DTMはバイナリ形式で存在するため、ベンダーのノウハウが守られる M&M Software GmbH teast

26 FDT/DTMのメリット 制御システムプロバイダの利益
製造元や機器に固有の改造は必要ではない。 制御システムにおいて、新しいプロトコルや新しい機器機能のための拡張は必要ない。 制御システムプロバイダは制御システムの新しい機能に集中できる テストするための手間を削減する teast

27 機器コンフィグレーションを超えて ネットワークスキャンニング トポロジー・インポート／エクスポート 操作履歴 接続機器の探索
通信ハードウェアの検出、機器の特定 フィールドバスアドレスの設定 トポロジー・インポート／エクスポート FDTは、保存されたデータなどの情報を交換する方法を定義している。これにより異なったFDTアプリケーション間のデータ交換を可能にする。 操作履歴 ユーザの操作などを履歴管理できる。 例：”Uploaded data from device by user Operator at AM”のような情報を記録することができる。 teast

28 DTMの作り方 DD(Device Description)ファイルから生成 既存アプリケーションにDTM機能を追加実装
スクラッチ（ゼロ）から作る M&M Software GmbH teast

29 DTM認証 認証の目的 →DTMの品質と相互運用性を保証するため 認証プロセス teast

30 FDT: One standard for all industries
Thank you very much! プロセスオートメーション ファクトリーオートメーション M&M Software GmbH teast