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FDT 技術のご紹介

FDT 技術のご紹介. 2008 年 11 月 13 日 FDT グループ日本支部 SHENG Wei M&M Software GmbH. 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 DTM 認証テスト. M&M Software GmbH. 機器を取り巻く環境の変化. 機器のスマート化 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

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Presentation Transcript

  1. FDT 技術のご紹介 2008年11月13日 FDTグループ日本支部 SHENG Wei M&MSoftware GmbH

  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 • DTM認証テスト M&M Software GmbH

  3. 機器を取り巻く環境の変化 • 機器のスマート化 • 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

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

  5. 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、MicrosoftWindows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

  6. 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

  7. 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

  8. 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

  9. DTMとは M&M Software GmbH

  10. DTMとは • 機器のドライバ • 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

  11. DTMの種類 • Communication DTM 通信DTM • 通信コンポーネントへの直接アクセスを持つ、通信機能を提供するDTM。 • Gateway DTM ゲートウェイDTM • 異なるプロトコル間のルーティングを行なうDTM。 • Device DTM　機器DTM • 特定の機器を扱うDTM。ゲートウェイや通信DTMを用い、フィールド機器にアクセスする。 M&M Software GmbH

  12. 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 • 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

  13. FDT/DTM　シナリオ • サービスツール • 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

  14. 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 校正 パラメータ設定 診断 メンテナンス フィールド機器 M&M Software GmbH

  15. 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

  16. FDT/DTMの例　複雑なケース 07 アセットマネジメント エンジニアリングツール HMI 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

  17. FDT Core仕様の範囲 M&M Software GmbH

  18. 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

  19. FDT “Protocol Annex”の範囲 • FDTを特定のプロトコルに適用する場合に必要となる追加情報 • 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

  20. 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

  21. 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

  22. FDT/DTMのメリット　制御システムプロバイダの利益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

  23. 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 • 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 2008-11-13 11.30AM”のような情報を記録することができる。

  24. 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

  25. 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

  26. 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

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