- Field Device Tool
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FDT/DTM ist ein herstellerübergreifendes Konzept, welches die Parametrierung von Feldgeräten verschiedener Hersteller mit nur einem Programm ermöglicht.
Inhaltsverzeichnis
FDT/DTM kurz gesagt
Einfache Feldgeräte, z. B. Drucktransmitter, benötigen wenige Parameter, um ihren Auftrag zu erfüllen. Andere Messverfahren benötigen da schon etwas mehr.
Der Füllstand in einem Behälter beispielsweise wird heutzutage oft mit Radarstrahlen erfasst, was den Vorteil hat, dass Behältereinbauten wie Rührwerke oder Stromstörer keine Rolle spielen. Damit die Radarmessung aber zwischen dem effektiven Echo der Flüssigkeitsoberfläche und den Störechos von Rührwerken unterscheiden kann, bedarf es einiger Einstellungen von Parametern am Feldgerät.
Das Problem und die Lösung
Ein modernes Feldgerät bietet die Möglichkeit der Parametrierung sowie der Diagnose mit Computerprogrammen, die eigens für das jeweilige Feldgerät entwickelt wurden. Um aber nicht etliche Programme auf einem Diagnose PC installieren zu müssen, wurde von Feldgeräte-Herstellern das FDT/DTM Konzept entwickelt. Die Abkürzungen stehen hierbei für: Field-Device-Tool/Device-Type-Manager.
DTM
Ein Device Type Manager (DTM) ist im Prinzip ein Treiber.
Möchte man beispielsweise einen Drucker an ein Betriebssystem koppeln, benötigt man ebenfalls einen Treiber, der die Daten für einen Druckauftrag für den Drucker aufbereitet. Ebenso könnten aber auch Diagnoseinformationen wie Tintenstand oder der Betriebszustand dem Benutzer über ein GUI (Graphical User Interface, siehe Grafische Benutzeroberfläche) mitgeteilt werden.
Der DTM umfasst alle Funktionen, die Struktur, die Parametrierung sowie die GUI inklusive einem Hilfesystem für ein bestimmtes Feldgerät oder evtl. eine Gerätefamilie. Er wird als Programm auf dem PC installiert, kann aber nur aus einem Container, auch Rahmenapplikation (Frame Application) genannt, gestartet werden.
Neben den Geräte-DTMs gibt es auch DTMs für Kommunikationsgeräte, beispielsweise Profibus-DP-Anschaltkarten, HART-Modems oder Gateway-Geräten.
FDT
Hinter dem Begriff Field Device Tool steht nicht ein bestimmtes Programm, sondern eine Schnittstellendefinition. Ein Druckertreiber kann auch nur von einem Textverarbeitungsprogramm angesprochen werden, wenn die Schnittstellen zwischen Anwendung, Betriebssystem und Treiber klar definiert sind (um am Beispiel vom Druckertreiber anzuknüpfen.)
Damit alle DTMs von verschiedenen Herstellern in jedem Container korrekt funktionieren, müssen die Schnittstellen zum umgebenden System sowie zu anderen DTMs klar definiert werden. Diese Schnittstellendefinition wird FDT genannt.
Der Urvater aller Rahmenprogramme ist PACTware, entwickelt von diversen Feldgeräteherstellern und Systemlieferanten.
Mittlerweile gibt es auch andere FDT-Frames, die den Bedürfnissen der verschiedenen Anwender gerecht werden, zum Beispiel FieldCare von Endress+Hauser, fdtCONTAINER von „M&M“ oder SmartVision von ABB bzw. Integrationen in die Leitsysteme von ABB.
Organisation
Anfang 2003 wurde von Unternehmen wie ABB, Endress+Hauser, Invensys, Siemens und Metso Automation die FDT Joint Interest Group gegründet. Diese Unternehmen bilden heute das Steering Committee der FDT JIG. Im November 2004 ist auch das Unternehmen Omron dem Steering Committee beigetreten. Die FDT Joint Interest Group ist eine nicht gewinnorientierte internationale Zusammenarbeit von Unternehmen aus dem Bereich der industriellen Automatisierung, die es sich zur Aufgabe gemacht haben, die Verbreitung der FDT Technologie zu fördern und weltweit zu etablieren. Mit einer wachsenden Zahl an Mitgliedern wurde die Organisation und die Verwaltung der FDT Joint Interest Group immer schwieriger und es wurde entschieden sie als rechtlich unabhängige Organisation neu aufzustellen. Aus diesem Grunde wurde im September 2005 die „FDT Group“ als ein Verein nach belgischem Recht gegründet.
FDT/DTM in Theorie und Praxis
Nur noch ein Tool?
Die Idee einer herstellerübergreifenden Software ist an sich gut. Das Argument, damit lasse sich die Programmvielfalt auf einem Servicelaptop minimieren, ist nicht ganz zutreffend. Zwar benötigt man theoretisch nur noch eine Rahmenapplikation wie z. B. PACTware, weiterhin jedoch für jeden Feldgerätetyp einen eigenen DTM. Das eigentliche Argument besteht in der Tatsache, dass die Daten- und Anwenderverwaltung sowie Kommunikationsanbindung von sämtlichen DTMs gemeinsam benutzt wird.
Asset Management
Ein ganz klarer Vorteil ist der Einsatz als Asset Management, also als zentrale Parametrierstation in einem für die Kommunikation mit den Feldgeräten durchgängigen Prozessleitsystem. Besonders herausragend ist hier die zentrale Datenhaltung aller Feldgeräte.
Unabhängig vom Netzwerktyp
FDT ist primär eine Interface-Definition, die zwar traditionell aus dem Bereich PROFIBUS und HART kommt, grundsätzlich aber unabhängig vom Kommunikationsprotokoll ist. So gibt es mittlerweile Ergänzungen für bekannte Protokolle wie Foundation Fieldbus, Interbus, die CIP Protokollfamilie, Modbus, IO-Link und PROFINET. Die Freeware fdtREGEDIT[1] kennt sogar 52 unterschiedliche Protokolle für FDT. Weitere Protokolle sind in Arbeit.
Stehen DTMs für die Gateways zwischen verschieden Busprotokollen zur Verfügung, so kann ein Feldgerät unabhängig von der Art des Kommunikationsweges angesprochen und (zentral) konfiguriert werden. Dabei hat der Hersteller des Geräte-DTMs keinen Aufwand für die überlagerten Kommunikationswege zu tragen. So ist z. B. ein DTM für ein HART-Gerät unabhängig davon, ob das HART-Gerät über einen Multiplexer oder den HART-fähigen Analog-Eingang einer IO-Karte am PROFIBUS angeschlossen wird. Die Umsetzung der Kommunikation über die unterschiedlichen überlagerten Netzwerke wird von den zugehörigen Gateway-DTMs übernommen.
Test und Zertifizierung
Um eine hohe Qualität von DTMs für Endkunden sicherzustellen hat sich die FDT Group 2004 entschlossen, ein Tool einzuführen, mit welchem die Einhaltung der Schnittstellenspezifikation überprüft werden kann. Das Programm dtmINSPECTOR enthält knapp 250 offizielle Tests, welche das Verhalten an den Schnittstellen überprüfen. Hierbei werden drei Gruppen von Tests unterschieden:
- Good case: ein Verhalten wird überprüft, das in der FDT Spezifikation definiert ist und den Normalfall darstellt.
- Bad case: ein Verhalten wird überprüft, das in der FDT Spezifikation definiert ist und den Fehlerfall darstellt.
- Robustheit: ein Verhalten wird überprüft, das nicht definiert ist. Ein solches Verhalten sollte normalerweise nicht auftreten. Die Anforderung hierbei ist, einen Absturz des Programms zu verhindern.
Die offiziellen Tests stellen die Minimalanforderung an einen DTM dar. Viele Details können damit jedoch nicht abgedeckt werden, da produktspezifische Entscheidungen den Funktionsumfang vergrößern können. Generell werden die vom Hersteller beworbenen Funktionalitäten nicht durch offizielle Tests abgedeckt. Der Hersteller kann die Qualität der erweiterten Funktionalität sicherstellen, indem er selbst Tests definiert und diese in dtmINSPECTOR ablaufen lässt. Das frei verfügbare Tool "dtmINSPECTOR Test Project Generator" kann hierbei einen Großteil der Arbeit abnehmen und Code für den Test generieren.
Zertifizierungsprozess
Die 250 in dtmINSPECTOR enthaltenen Tests wurden von der FDT Group zum offiziellen Test erklärt. Diese Tests müssen von einem auditierten und akkreditierten Testlabor durchgeführt werden. Wenn der DTM alle Tests besteht, kann der Hersteller den dabei erzeugten Testreport beim FDT Group Certification Office zur Zertifizierung einreichen. Wurde das Zertifikat ausgestellt, darf der Hersteller das "FDT certified" Logo für den DTM benutzen.
Testlabore
Ein Testlabor muss den Anforderungen der FDT Group genügen. Technische Kompetenz, Umgang mit dem offiziellen Tool dtmINSPECTOR, Einhaltung der Vorgaben und die Freiheit von finanziellen Einflüssen werden von einem von der FDT Group benannten Auditor überprüft. Der Auditor empfiehlt daraufhin das überprüfte Testlabor der FDT Group. Das Audit wird alle drei Jahre wiederholt. Es gibt derzeit vier Testlabore: Bilfinger & Berger Industrial Services, Endress und Hauser, ifak system und M&M Software GmbH.
dtmINSPECTOR
dtmINSPECTOR ist für FDT Version 1.2 bereits seit 2004 am Markt verfügbar. Für FDT Version 1.2.1 sind bereits alle Tests definiert und implementiert, eine offizielle Freigabe ist jedoch noch nicht erfolgt. Dies liegt an der geringen Verbreitung von DTMs für diese FDT Version und der damit einhergehenden niedrigen Testabdeckung von dtmINSPECTOR selbst.
Der Vertrieb von dtmINSPECTOR wird von M&M Software abgewickelt. Es existieren drei Versionen, die sich an unterschiedliche Zielgruppen richten:
- Developer Edition: Diese Variante wird von Herstellern selbst eingesetzt, um die offiziellen Tests bereits bei der Entwicklung des DTMs durchführen zu können.
- Self-Certification Edition: Diese Version wird verwendet, wenn der Hersteller gleichzeitig selbst akkreditiertes Testlabor ist.
- Certification Edition: Von der FDT Group anerkannte Testlabore verwenden diese Lizenz, wenn sie für andere Hersteller Tests durchführen.
Einzelnachweise
- ↑ fdtREGEDIT: https://extranet.mm-software.com/FDT-Platform/FDT-Tools/fdtREGEDIT. Stand 11. März 2009.
Weblinks
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