1. M&M Software
FDT Basics

2. FDT Technology Overview Motivation
Engineering / Programming Tool
Various Standalone Tools
HART

3. FDT Technology Overview Basic Idea
Engineering-System

4. FDT Technology Overview What is FDT?
FDT (Field Device Tool) technology standardizes software interface between field devices drivers and host systems.

5. FDT Technology Overview Concept
DTM (Device Type Manager) is a software driver delivered with the device
Standardized software interface
Similar idea as a print driver

6. FDT Technology Overview FDT - Plug & Work
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Frame Application
(Device Type Manager DTM)
HART
Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird.
Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden.
Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus.
Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren.
Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.
HART

7. FDT Technology Overview DTM - Device Type Manager
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Device Driver
For a particular Device or Device Family
Created and shipped by Device vendor
Spec. Features (e.g. Firmware Update)
Software Proxy for real Device
Info on Parameter
Edit Parameter (Online / Offline)
Diagonstics, Documentation
Including GUI
ActiveX Controls
Corporate Design (Look & Feel)
Integrates with every FDT Container
DTM Symbols OR
Device Type Manager

8. FDT Technology Overview DTM Types
Communication DTM
Ethernet
Gateway DTM
Device DTM
BTM

9. FDT Technology Overview FDT Container
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Windows Application
Device Configuration Tool
Integrated in Engineering-System or Process Control System
Responsible for
Manage DTM Catalog (installed DTMs)
Engineering of Topology
Manage DTM lifecycle
Hosts DTM User Interface
Data Persistency (DTM, Topology,...)
Print Documentation
User Managment
Audit Trail

10. FDT Technology Overview The Simplest Case: Standalone Tools (1)
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Calibration
Parameterization
Diagnosis
Maintenance
Field Device
Standalone Tool
Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird.
Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden.
Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus.
Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren.
Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

11. FDT Technology Overview The Simplest Case: Standalone Tools (2)
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Typical Use Cases:
Workshops or small installations
Online connection to the device
Operation mainly via the DTM’s GUI
User has access to all DTM functionality, e.g. by switching between different tab cards
Current configuration and parameters are read from the device
Parameters may be written to the device e.g. for test purposes
Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird.
Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden.
Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus.
Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren.
Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

12. FDT Technology Overview The Complex Case: Control Systems (1)
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Asset Management
Engineering Tool
HMI 07
Configuration
Parameterization
Commissioning
Operating
Alarm reporting
Monitoring
Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird.
Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden.
Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus.
Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren.
Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.
Diagnosis
Calibration
Maintenance
Automation
Process variables
Clock synchronization
Status
Field Device

13. FDT Technology Overview The Complex Case: Control Systems (2)
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Typical Use Cases:
Different ‘Frame Applications’ may use a DTM in different contexts
Availability of DTM functions is controlled according to the application context
All settings loaded to the device are stored in a system database
Online connection to the device is not always available DTM works on database only
DTM functions are frequently used in the background w/o starting a user dialog
Der Industriestandard FDT verlangt von jedem Gerätehersteller ein gerätespezifisches Softwaremodule, das Device Type Manager (kurz DTM) genannt wird.
Ein DTM wird zusammen mit jedem Gerät ausgeliefert und kann z.B.mit dem Treiberprogramm für einen Drucker verglichen werden.
Zusammen mit einem DTM werden auch graph. Bedienelemente für ein Gerät mit auf dem Rechner installiert. Damit liefert jeder Hersteller sozusagen sein spezielle „Look & Feel“ gleich mit. D. h. egal in welcher Umgebung ein DTM zum Einsatz kommt, die Bedienoberfläche eines Gerätes sieht immer gleich aus.
Für die Verwaltung der DTMs wird ein sogenanntes Containerprogramm benötigt. Dieses Programm startet einen DTM pro Geräte und stellt die verwalteten Geräte z.B. in einer übersichtlichen Baumstruktur einem Benutzer dar. Dadurch kann nun ein Benutzer eines der Geräte in der Baumdarstellung auswählen und per Mausklick dieses z.B. Parametrieren.
Die Verwendung eines speziellen Softwaremoduls zusammen mit einem Hardwaremodule wird im allgemeinen mit „Plug & Play“ bezeichnet.

14. FDT Technology Overview Communication
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Device DTM
Frame Application
Communication DTM
Read / Write (fieldbus protocol specific)
Read / Write (comm. hardware specific)
Read / Write Response (protocol specific FDT XML)
Start Download
Read / Write Request (protocol specific FDT XML)
Handover Communication Interface

15. FDT Technology Overview Profibus XML Examples
Kapitel 2 - Technologieübersicht
Profibus DPV1 Read Request
<?xml version="1.0"?>
<FDT xmlns="x-schema:FDTProfibusDPV1CommunicationSchema.xml"> <ReadRequest slot="1" index="16" communicationReference="xyz"/>
</FDT>
Profibus DPV1 Read Response
<FDT xmlns="x-schema:FDTProfibusDPV1CommunicationSchema.xml">
<ReadResponse slot="1" index="16" communicationReference="xyz" errorCode="0"> <fdt:CommunicationData byteArray="68656C6C6F20776F7AB23"/> </ReadResponse>
</</FDT>

16. FDT Technology Overview Nested Communication
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
FDT-Container
Communication DTM
Send Parameter
Ethernet
Start Download
Send Parameter
DTM 1
Ethernet based Protocol
Nach den vorangegangenen einfachen Situationen betrachtet obige Abbildung eine komplizierte Anordnung von Geräte in einer Anlage. Die Geräte sind durch eine hierarchische Anordnung von verschiedenen Feldbussen miteinander verbunden.
Das Containerprogramm startet für jedes zu verwaltende Feldgerät einen eigenen DTM. Die Kommunikation mit dem obersten Gerät (hier Maschinensteuerung) entspricht den vorher beschriebenen Basisfall.
Interessanter ist jedoch wie die unterlagerten DTMs Daten mit ihren Geräten Daten austauschen. DTM1 muß ebenfalls Kommunikationsdienste bereitstellen, da die zugeordnete Machinensteuerung selber Zugang zu Sub-Feldbussen ermöglicht. Deshalb bietet dieser DTM auch Kommunikationskomponenten an, welche die gleiche Softwareschnittstellen wie die Komponente des Containers haben.
An diese Kommunikationskomponenten werden nun die anderen gestarteten DTMs, angehängt. Es wird sozusagen die physikalische Topologie der Geräte im PC nachgebildet.
Der Datenaustausch des DTM1 mit dem Gerät läuft dann wie folgt ab:
1. Das Containerprogramm ruft Download-Funktion des zugeordneten DTMs auf.
2. DTM übergibt die zu übertragenden Geräteparameter der HART-Kommunikations- komponente des übergeordeten DTMs.
3. HART-Kommunikationskomponente wandelt Aufrufe in Profibus um und übergibt diese der Profibus-Kommunikationskomponente des FDT Containerprogramms
4. Diese Komponente übergibt die zu übertragenden Daten der PC Einsteckkarte (z.B. über Dual-Ported-RAM).
5. Daten werden über Profibus an die Maschinensteuerung übertragen
5. Maschinensteuerung wandet Profibustelegramme in HART um und sendet diese an das entsprechende Feldgerät .
Send Parameter
DTM 3
DTM 2
0..20 mA
HART
DTM 4
0..20 mA

17. FDT Technology Overview Communication uses Tunneling
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Communication DTM
Frame Application
Communication Channel
Communication to underlying fieldbus system is provided by a Communication DTM or Frame Application Channel
Sys DP
HART- Frame
Ethernet
IFdtCommunication
Gateway DTM
TCP/IP DP
HART- Frame
Gateway DTM
Device DTM
HART- Frame
Device DTM
HART

18. FDT Technical Details Communication
Each component wraps the communication frame from the component below, WITHOUT knowing the contents
Routing through system topology
DTM below does not have any knowledge about the network topology
DTM must only support its own communication protocol
Communication / routing through ANY network topology, no limitations
Communication / routing is possible even if the underlying protocol is unknown by the engineering or standalone tool

19. FDT Technology Overview Scope of FDT Core Specification
Kapitel 2 - Technologieübersicht
FDT ist eigentlich nur die Definition der Softwareschnittstellen zwischen DTM und einem Containerprogramm.
FDT standardisiert sozusagen die Schnittstellen für die bereitzustellenden Dienste und bedient sich dabei der COM Schnittstellenbeschreibung.

20. FDT Technology Overview What‘s defined in FDT Specification?
Kapitel 2 - Technologieübersicht
Software Architecture (Components, Interfaces)
DeviceDTM, CommDTM, FDT Container
COM Interfaces and XML Schemas
Mandatory Device Information (e.g. IDtmInformation)
Vendor, Device Type, Version
Use Cases
Login, Online/Offline Operation, System Planning,...
User Roles
Planning Engineer, Maintenance, Operator, Observer
Administrator, OEM Service
State Machine for DTM
Installation, Registry,...

21. FDT-Interfaces Typically implemented FDT Interface
Kapitel 2 - Technologieübersicht
FDT ist eigentlich nur die Definition der Softwareschnittstellen zwischen DTM und einem Containerprogramm.
FDT standardisiert sozusagen die Schnittstellen für die bereitzustellenden Dienste und bedient sich dabei der COM Schnittstellenbeschreibung.
Typically implemented FDT Interface

22. FDT Technology Overview Scope of Protocol Annex
Additional information how to use FDT for specific protocols
Released
CIP (DeviceNet, EtherNet/IP, CompoNet)
Foundation Fieldbus
HART
Interbus
IO-Link
Modbus SL/TCP
Profibus DP/PA
Profinet IO
In work (Oct. 2008)
AS-Interface Annex
CANopen
Sercos III

23. Microsoft COM / ActiveX
Kapitel 2 - Technologieübersicht
COM-Interfaces protect the implementation
Programming language does not matter
Know how is protected
Business-Logic of a DTM is „COM Object“
GUI of a DTM is „ActiveX Control“
DTM and Container interact through COM-Interfaces
DTM-GUI and DTM-Business Logic use private interfaces
DTM can be run in separate Windows Processes

24. XML XML Text XML Schema XSL Data transfer DTM  FDT Container
Kapitel 2 - Technologieübersicht
XML Text
Data transfer
DTM  FDT Container
Device DTM  Communication DTM
Used as arguments in interface calls
XML Schema
Definition of the structure of XML text
FDT specified approx. 31 XML schemas
XSL
Defines transformation from XML to HTML

25. FDT Technology Overview DTM is flexible
Kapitel 2 - Technologieübersicht
DTMs may
support offline configuration (engineering)
visualize measuring values graphically
send health info on device to vendor
inform end user about news from vendor (Internet)
update firmware
monitor significant device parameter to provide suggestions for maintenance scheduling
play training videos to support maintenance
.... (no limits)

26. FDT Technology Overview Benefit for End-Users
Kapitel 2 - Technologieübersicht
Only one solution for Engineering, Maintenance, Configuration ... task
Easy extension
Uniform user operation
Easy to learn and operate
Independent from
Communication protocols
Communication hardware
Access to all devices / process values
End-user can use device which fits best to the task to perform in the field

27. FDT Technology Overview Benefit for Manufacturers
Kapitel 2 - Technologieübersicht
Development only in core competence
Device manufacturer develop and supply the DTMs
Configuration / Engineering/ Control System suppliers develops Frame Applications
Lower cost for product maintenance
Standard solutions, no proprietary solutions
One solution for Stand-Alone and Systems
Lower cost for device integration
Standard solutions for all devices
Less problems to integrate the devices

28. FDT Technology Overview Ways to a DTM
Kapitel 1 - Überblick FDT Standard
Universal DTM
HART Common Practice / Universal Commands
PROFIBUS Profiles
Limited in GUI and features
Generation based on DD
Limited in features
Quick results
Individual Development
Optimization for your specific needs
E.g. Cooporate Design
Semi-automatic Generation
Company Specific Solution
Many Device Types

29. FDT: One standard for all industries
Process Automation
Factory Automation

30. FDT Technology Overview Questions

31. Thank you for your attention

32. Responsible person for this presentation: Volker Herbst
Version
What
When
Who
1.0
New master
Vht
1.1
List of annexes updated
Responsible person for this presentation: Volker Herbst

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