Die FDT-Integration #####

Der Field-Device-Tool-Standard, kurz FDT, bietet wesentliche Vorteile für Hersteller und Anwender von Geräten, Antrieben und Steuerungen. Die hinter FDT stehende Spezifikation allerdings ist sehr komplex. Wie lässt sich diese Technologie dennoch möglichst einfach implementieren?

Der Field-Device-Tool-Standard, kurz FDT, bietet wesentliche Vorteile für Hersteller und Anwender von Geräten, Antrieben und Steuerungen. Die hinter FDT stehende Spezifikation allerdings ist sehr komplex. Wie lässt sich diese Technologie dennoch möglichst einfach implementieren?

Ziel von FDT ist es, die Integration von Mess- und Automatisierungsgeräten in Engineering- und Leitsysteme zu vereinfachen und zu standardisieren – dies gilt gleichermaßen für Anlagen der Verfahrenstechnik und der Fertigungsautomatisierung. Ein wesentlicher Vorteil dieses Konzeptes liegt in der Vereinheitlichung der Software-Schnittstelle zu Feldgeräten. Diese Schnittstellen werden durch Device Type Manager (DTMs) implementiert, welche sich mit einem Windows-Druckertreiber vergleichen lassen. So wie ein Drucker durch die Installation eines spezifischen Treibers sehr leicht allen Applikationen eines Windows-PC verfügbar gemacht werden kann, lässt sich ein Feldgerät durch einen DTM sehr einfach in eine FDT-Frame-Applikation integrieren – zum Beispiel in ein Leitsystem oder in Konfigurations- und Wartungstools. Dies gilt unabhängig von den verwendeten Feldbussen oder den Geräteherstellern. Die Altgeräte, die über keinen spezifischen DTM verfügen, können dabei durch generierte beziehungsweise generische DTMs oder durch DD-Interpreter-DTMs bedient werden. DD-Interpreter-DTMs interpretieren eine DD (Device Description) zur Laufzeit und verhalten sich wie generierte DTMs.

Alle, die sich FDT für ihre Anwendung zu Nutze machen wollen, benötigen eine FDT-Frame-Applikation. Die Hersteller von Geräten, Antrieben oder Steuerungen, deren FDT-Kernkompetenz in der Erstellung von DTMs besteht, benötigen eine Frame-Applikation, um DTMs zu testen. Aber auch als Konfigurationstool für Kunden ohne eigene FDT-Infrastruktur. Die System- und Anlagenhersteller brauchen eine eigene Frame-Applikation, da sie ihre Anlagen konfigurieren müssen. Diese Software muss in der Regel ein sehr hohes Maß an Funktionalität besitzen. Ferner soll die Corporate Identity des Unternehmens umgesetzt werden. Auch individuelle, an Anwenderbedürfnissen ausgerichtete Lösungen sind denkbar. Letztendlich benötigen die Endanwender, sprich die Anlagenbetreiber, eine Frame-Applikation, um die Geräte konfigurieren und warten zu können – sofern diese Software nicht bereits vom Anlagenhersteller geliefert wird.

Die FDT-Container-Komponente

Jedem, der sich zum ersten Mal mit FDT beschäftigt, wird die hohe Komplexität der FDT-Spezifikation auffallen. Um eine eigene Frame-Applikation von Grund auf selbst erstellen zu können, ist eine intensive Einarbeitung notwendig. Ein weiterer Aspekt ist, dass FDT auf Microsoft-COM basiert. Neue Entwicklungen werden jedoch zunehmend in .NET realisiert. Für die Integration von FDT-COM-Technologie in .NET ist wiederum ein hohes Maß an Know-how notwendig. Hinzu kommt die übliche Wartung und Pflege der Software.

Um diese Herausforderungen zu meistern, bietet sich die Verwendung einer FDT-Container-Komponente an. Diese Komponente kapselt die gesamte FDT-Spezifikation in einer .NET-Komponente und verbirgt die Komplexität von FDT nach dem Black-Box-Prinzip vor dem Frame-Applikation-Entwickler. Dieser benötigt nicht mehr zwingend das Know-how der FDT-internen Abläufe (zum Beispiel die Kommunikation mit den DTMs) und Datenstrukturen (zum Beispiel XML-Schemata). Dabei implementiert der FDT-Container exakt die FDT-Spezifikation, nicht aber ergänzende Komponenten wie beispielsweise Views zur Darstellung des DTM-Kataloges, der DTM-Topologie, die Datenbankschnittstelle oder auch den DTM-GUI-Host zur Darstellung der DTM-Oberfläche. Diese externen Komponenten lassen sich mittels vereinfachter Schnittstellen mit dem FDT-Container verbinden. Sollte es darüber hinaus für komplexe Anforderungen notwendig sein, detaillierte Daten, beispielsweise über einen DTM, zu erlangen, so stehen auch die nativen FDT/DTM-Schnittstellen zur Verfügung. Diese FDT-Container-Komponente lässt sich außerdem leicht in eine .NET-Applikation oder mittels COM-Wrapper auch in eine COM-Applikation integrieren.

FDT – COM – .NET

Eine Besonderheit der beschriebenen FDT-Container-Komponente von M&M Software ist die Implementierung in .NET. Die Implementierung basiert auf der FDT-Spezifikation 1.2.

Eine .NET-Komponente für einen FDT-Container bietet sich deshalb an, da bereits viele Applikations-Neuentwicklungen mit .NET realisiert werden. Die Vorteile von .NET gegenüber der COM-Technologie sind hinreichend bekannt. So ist das Handling der Komponenten wesentlich vereinfacht worden. Darüber hinaus bringt .NET viele Technologien mit, die bisher existierende Probleme beseitigen oder zumindest entschärfen. Beispielsweise ist es sehr einfach, Remoting zu implementieren. Auch die „DLL-Hell“ wurde entschärft. Mit .NET ist es nun möglich, dass mehrere parallele FDT-Container-Komponenten mit verschiedenen Versionen auf einem Rechner existieren können.

Soll die Komponente in einer COM-Umgebung eingesetzt werden, ist dies mit einem entsprechenden COM-Wrapper ebenfalls problemlos m öglich.