17.12.2015

FDT in der Fabrikautomation (Teil 6 von 8)

Verteilung und Installation von DTMs

FDT-Tools und DTMs können unabhängig voneinander verteilt und installiert werden. Dadurch ist die Anzahl der unterstützten Geräte in FDT-Tools flexibel veränderbar. Dieser Beitrag der Serie beschreibt wie dieses Konzept funktioniert und in den Tools genutzt wird.

Autoren: Dipl.-Ing. Manfred Brill, Schneider Electric Automation GmbH;
Frank Schmid, M&M Software GmbH.


Die Serie im Überblick

  • • FDT-Basiskonzepte - SPS-MAGAZIN 7/2015
  • • Kommunikation - SPS-MAGAZIN 8/2015
  • • Feldbus Konfiguration - SPS-MAGAZIN 9/2015
  • • SPS-Tool-Integration - SPS-MAGAZIN 10/2015
  • • Feldbus & Geräte-Diagnose - SPS-MAGAZIN 11/2015
  • • Verteilung & Installation - SPS-MAGAZIN 12/2015
  • • OPC UA & AutomationML - SPS-MAGAZIN 01/2016
  • • Mobile, Cloud & IoT - SPS-MAGAZIN 02/2016
Bild 1: DTM-Setup
Bild: FDT Group

DTMs sind Softwarekomponenten, die bei Bedarf geladen werden, um mit einem bestimmten Gerät in einem FDT-Softwaretool zu arbeiten. Für die Installation eines DTMs muss der jeweilige Gerätehersteller ein Setup-Programm zur Verfügung stellen. Dieses kopiert alle notwendigen Dateien und registriert den DTM auf dem Rechner, sodass alle lokalen FDT-Softwaretools den DTM finden und bei Bedarf laden können. Dieses Konzept macht es möglich, DTMs völlig unabhängig von den Tools zu verteilen und nur die wirklich benötigten DTMs zu installieren oder zu aktualisieren. Aus dieser Flexibilität ergeben sich allerdings auch ein paar Herausforderungen, für die FDT ebenfalls Konzepte bereitstellt.

Die Herausforderungen der Flexibilität

Um einen DTM installieren zu können, muss ein Anwender erstmal das Setup finden und ausführen, das zu einem entsprechenden Gerät und dessen Firmware passt. Werden in einer Anlage mehrere Geräte von verschiedenen Herstellern verbaut, dann kann die Suche und manuelle Ausführung der Setups schnell aufwendig werden. Außerdem ist leicht auch mal ein falsches Setup ausgewählt, was die Sache zudem fehleranfällig macht. In den ersten Versionen des FDT-Standards gab es keine Konzepte, um die Suche und Ausführung der DTM-Setups zu automatisieren. Das war einer der größten Kritikpunkte der Anwender an dem Standard. In der aktuellen Version FDT2 wurden diese Konzepte jedoch eingeführt.

Automatisierte DTM Suche und Installation

FDT2-DTM-Setups werden mit sogenannten Manifest-Dateien ausgeliefert. Das sind XML-Dateien, in denen der Inhalt des Setups maschinenlesbar beschrieben wird: z.B. welche DTMs in welcher Version enthalten sind, welche Gerättypen und Firmwareversionen unterstützt werden etc. Zusätzlich definiert FDT2 Kommandozeilenparameter für die Setups. Damit kann beim Aufruf zum Beispiel gesteuert werden, ob das Setup mit oder ohne Benutzerinteraktion ausgeführt werden soll. Mit diesen Konzepten können FDT-Tools die Arbeit der Anwender deutlich erleichtern, indem sie die benötigten DTMs bei Bedarf automatisch suchen und installieren. In Bild 2 wird dieses Verfahren in vier Schritten grob skizziert. In Schritt 1 wählt der Anwender eine Aktion aus, für deren Ausführung ein bestimmter DTM benötigt wird, z.B. das Laden von Parametern eines angeschlossenen Gerätes. Stellt das FDT-Tool fest, dass der DTM nicht installiert ist, dann beginnt es in Schritt 2 die Suche. Wie dieses abläuft ist tool-spezifisch. Möglich ist die Suche auf der vom Gerätehersteller gelieferten Produkt-CD, einem Netzlaufwerk oder einer Website. FDT definiert hier nur das Konzept der Mainfest-Dateien, um es den Tools zu ermöglichen, den Inhalt der Setups auszulesen. In Schritt 3 und 4 kopiert das FDT-Tool das gefundene Setup auf den lokalen Rechner und ruft dieses über die Kommandozeilen-Schnittstelle auf. Ob diese Schritte völlig ohne Benutzerinteraktion ablaufen, ist ebenfalls tool-spezifisch. Manche Tools werden den Anwender über diesen Vorgang zumindest informieren, andere evtl. explizit um Bestätigung bitten, bevor der Vorgang ausgeführt wird.

DTMs aus dem Store

Das beschriebene Verfahren erleichtert die Arbeit der Anwender schon erheblich, eine Herausforderung ist aber noch nicht vollständig gelöst. Werden in einer Anlage Geräte von vielen verschiedenen Herstellern verbaut, dann muss ein Anwender immer noch alle Setups zusammensuchen und an einer Stelle ablegen, damit das Verfahren einigermaßen funktioniert. Besser wäre es, wenn alle Gerätehersteller ihre Setups gleich an einer zentralen Stelle ablegen würden. Genau das ist die Idee des Device Integration Stores. Der Device Integration Store ist eine von M&M Software betriebene Cloud-Plattform für die Bereitstellung von Geräteinformationen und -treibern. Der Store wurde dieses Jahr auf der Hannover Messe vorgestellt. Der erste Produktivbetrieb mit FDT-Unterstützung startete zur SPS-IPC-Drives-Messe im November.

Empfehlungen der Redaktion

Der Store bietet ein Web-Portal für Endanwender und Gerätehersteller

Endanwender können sich kostenfrei einen Zugang einrichten und DTMs in sogenannten 'Repositories' verwalten. In ein Repository lassen sich beliebig viele DTMs hochladen und mit anderen Anwendern teilen. Ein Planungsingenieur legt z.B. ein Repository an und teilt dieses mit dem Inbetriebnahme- und Wartungstechniker. Gerätehersteller erhalten einen unternehmensspezifischen Bereich, der sich individuell gestalten und um spezifische Funktionen erweitern lässt. Die 'Repositories' in diesen Bereichen sind dann für alle registrierten Anwender sichtbar. Die Web-Portale sind nur eine Möglichkeit, den Store zu nutzen. Die Plattform stellt eine sogenannte REST (Representational State Transfer)-Schnittstelle zur Verfügung. Über die REST-Dienste kann der Store leicht in beliebige FDT-Tools integriert werden. So ist zum Beispiel der Store in das Tool fdtCONTAINER von M&M eingebunden.

Zusammenfassung und Ausblick

FDT-Tools und DTMs können unabhängig voneinander verteilt und installiert werden. Dadurch ist die Anzahl der unterstützten Geräte in FDT-Tools flexibel veränderbar. Diese Flexibilität bringt allerdings auch einige Herausforderungen bzgl. Handhabbarkeit für die Anwender mit sich. FDT2 stellt aber Konzepte zur Verfügung, um diese Herausforderungen in den Griff zu bekommen. Die Beziehung zwischen FDT und OPC UA und AutomationML ist das Thema des nächsten Beitrags in der Ausgabe 01/2016.

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