Systemy DTM wykorzystujące nowy standard FDT 3.0 umożliwiają inteligentną produkcję, stosując zestaw narzędzi dla wspólnych komponentów zintegrowanych w środowisku programistycznym (IDE) w celu zminimalizowania prac inżynierskich, uproszczenia certyfikacji DTM i skrócenia czasu wprowadzania produktu na rynek.
Specyfikacja FDT 3.0 wspiera platformę FDT IIoT Server (FITS), która została zaprojektowana, aby umożliwić sprzedawcom automatyki napędzanie inteligentnych operacji produkcyjnych. FDT (IEC 62453) umożliwia integrację urządzeń i sieci z narzędziami inżynierskimi, takimi jak przemysłowe systemy sterowania (ICS) i systemy zarządzania aktywami. Zabezpieczenia FITS, serwery OPC Unified Architecture (UA) dostępu do danych technologii informacyjnych/operacyjnych (IT/OT) oraz serwery internetowe dla mobilnego i zdalnego dostępu umożliwiają prowadzenie jednolitych i opartych na informacjach modeli biznesowych w całym sektorze produkcyjnym. Kluczowym czynnikiem napędzającym funkcjonalność inteligentnej produkcji FDT są systemy DTM (device type manager) pracujące w nowym standardzie FDT 3.0. Przeznaczone do stosowania zarówno z prostymi, jak i złożonymi urządzeniami, FDT/DTM zawierają oprogramowanie, które definiuje wszystkie parametry i możliwości zawarte w każdym urządzeniu. DTM obejmuje wszystkie dane, funkcje i reguły biznesowe specyficzne dla urządzenia, takie jak struktura urządzenia, jego możliwości komunikacyjne, wewnętrzne zależności i struktura interfejsu człowiek-maszyna (HMI). Standard FDT zawiera wiele typów DTM, takich jak DTM urządzenia, DTM interpretera, uniwersalne DTM, DTM komunikacyjne i DTM bramy. Te DTM zapewniają znormalizowany sposób komunikacji, wymieniając jednocześnie informacje niezależnie od producenta, typu urządzenia, systemu lub protokołu IT/OT używanego w aplikacjach od małych środowisk biurowych po architektury serwerów/chmur obejmujących całe przedsiębiorstwa. Obecne DTM automatycznie udostępniają dane o urządzeniach i informacje o ich stanie za pośrednictwem serwera OPC UA, ulokowanego na serwerze FDT używanym w architekturze FDT 3.0, a zarządzanie aktywami można wdrożyć jako usługę w chmurze w ramach inicjatywy Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) lub Przemysłu 4.0. Architektura ta skraca drogę dla urządzeń automatyki, dzięki czemu każda aplikacja wymagająca danych z urządzeń może je pobierać z OPC UA za pośrednictwem DTM. FDT 3.0 DTM uległy dalszej ewolucji dzięki przejściu na technologię Microsoft .NET Core oraz przeniesieniu interfejsu użytkownika (UI) na technologię sieciową, różnicując sposób prezentacji informacji o urządzeniach związanych z aktywami. Wykorzystanie technologii sieciowej pozwala na zastosowanie rozproszonych architektur opartych na serwerach w celu zwiększenia komfortu użytkowania dzięki rozwiązaniom mobilnym i zdalnemu dostępowi. W odróżnieniu od DTM opartych na wcześniejszych standardach FDT 1.2 lub FDT 2.0, w DTM FDT 3.0 zastosowano responsywne funkcje ekranu dotykowego jako część rozwoju HTML 5.0, które są obowiązkowe w przypadku korzystania z tabletów i smartfonów. Dzięki temu interfejs dla współczesnych urządzeń mobilnych jest integralną częścią środowiska DTM.
Korzystanie ze zintegrowanego środowiska programistycznego
Wraz z wprowadzeniem standardu FDT 3.0, FDT Group stworzyła powiązane zestawy narzędzi wspólnych komponentów FDT 3.0 DTM, aby pomóc społeczności dostawców w szybkim rozpoczęciu rozwoju FDT za pomocą zintegrowanego środowiska programistycznego (IDE). Zaktualizowane wspólne komponenty FDT 3.0 DTM pomagają zminimalizować wysiłek inżynierski, upraszczają certyfikację DTM i skracają czas wprowadzania produktu na rynek. Kiedy zestawy narzędzi wspólnych komponentów DTM zostały po raz pierwszy wprowadzone wraz ze standardem FDT 2.0, ich głównym celem była poprawa interoperacyjności. Funkcjonalność ta została rozszerzona w FDT 3.0, przy jednoczesnym wykorzystaniu przez lata zdobywanej wiedzy, teraz zawartej w zestawie narzędzi. Ulepszenia wspólnych komponentów FDT dla standardu FDT 3.0 zwiększyły łatwość ich użycia przez programistów DTM. Rozszerzone możliwości będą korzystne dla firm, które chcą wyróżnić swoje produkty na tle konkurencji. Funkcje te mają na celu uwolnienie zespołów programistów DTM od konieczności skupienia się na profilach parametrów o wartości dodanej dla funkcji urządzenia, interfejsie użytkownika sieciowego i innych niestandardowych funkcjach aplikacji.
Niezależność od platformy, bezpieczeństwo
Ulepszone funkcje FDT obsługiwane przez wspólne komponenty FDT 3.0 DTM to niezależność od platformy, zaawansowany interfejs WWW, automatyczna kompatybilność z OPC UA, dostosowana parametryzacja graficzna i bezpieczeństwo DTM. Ponieważ wspólne komponenty FDT 3.0 DTM są niezależne od platformy ? pozwalają rozwiązaniom opartym na FDT na funkcjonalność międzyplatformową i mogą być używane na wiodących platformach komputerowych, takich jak Apple, Linux i Microsoft Windows. Takie podejście pozwala użytkownikom na zachowanie preferowanego środowiska do tworzenia oprogramowania dla urządzeń, zapewniając jednocześnie ujednolicone podejście do rozwoju. Ponadto wykorzystanie technologii sieciowej umożliwia obecnie stworzenie prawdziwie rozproszonej architektury poprzez oddzielenie interfejsu użytkownika od serwera. Klient, serwer i DTM mogą być hostowane na dowolnej platformie. Wspólne komponenty FDT 3.0 DTM są niezbędne do napędzania inicjatyw rozwojowych skupionych wokół tworzenia modeli informacyjnych OPC UA. Dzięki tym narzędziom OPC UA jest automatycznie włączane dla DTM ? co oznacza, że nie jest wymagane dodatkowe kodowanie lub dodatkowa praca. Wbudowana integracja OPC UA umożliwia publikowanie danych dla szerokiego zakresu celów. Dzięki temu użytkownicy końcowi otrzymają nieszablonowe rozwiązanie, umożliwiające dostęp do informacji DTM i udostępnienie ich aplikacjom opartym na chmurze. Standard FDT 3.0 i jego wspólne komponenty DTM wspierają bezpieczną procedurę wdrażania DTM, umożliwiając programistom pakowanie i podpisywanie DTM oraz oferowanie klientom pewności, że zostały one przetestowane i certyfikowane przez FDT Group. Zaktualizowane środki bezpieczeństwa zapewniają również pewne pochodzenie, dzięki czemu użytkownicy mogą być pewni źródła DTM i wiedzą, że ich funkcjonalność nie została zmieniona przez osoby trzecie.
Wdrażanie modeli biznesowych inteligentnych urządzeń
Z perspektywy biznesowej, standard FDT 3.0 umożliwia firmom z branży automatyki wdrażanie modeli biznesowych DTM, które wykorzystują zalety ulepszonej interoperacyjności, wbudowanej obsługi OPC UA, nowoczesnego interfejsu Web UI, zapewniającego możliwości dostosowywania i dostępu mobilnego, usprawnionej certyfikacji DTM i funkcji repozytorium w chmurze oraz łatwiejszych narzędzi dla programistów, które pomagają skrócić czas wprowadzania na rynek inteligentnych produktów opartych na DTM.
Firmy korzystające ze wspólnych komponentów FDT 3.0 DTM zauważą zmniejszenie kosztów i wysiłków związanych z rozwojem i certyfikacją DTM, ponieważ wspólne komponenty zawierają tysiące linii wstępnie napisanego i przetestowanego kodu, który zapewnia zgodność kodu bazowego DTM ze standardem FDT. Zestaw narzędzi uwalnia programistów DTM od konieczności pisania i debugowania ogromnych ilości własnego kodu. Nie muszą już stawać się ekspertami w dziedzinie technologii FDT, lecz mogą skupić się na wzbogacaniu swoich produktów o zaawansowane funkcje. Łącząc wspólne komponenty FDT 3.0 DTM z profilami parametrów o wartości dodanej, umożliwiającymi unikalną funkcjonalność, zespoły programistów mogą pracować nad rozwiązaniami dostosowanymi do indywidualnych potrzeb bez konieczności poznawania wszystkich technicznych niuansów specyfikacji FDT. Pliki pomocy wspólnych komponentów FDT 3.0 DTM zawierają instrukcje krok po kroku optymalizujące działania związane z tworzeniem DTM.
Przykładowe DTM, zestaw wspólnych komponentów
Ponadto programiści mogą korzystać z przykładowych DTM FDT 3.0, które pokazują, jak korzystać z funkcji i możliwości zestawu narzędzi wspólnych komponentów FDT 3.0 DTM. Przykładowe DTM zawierają podstawowe funkcje, które programiści mogą zastosować jako punkt wyjścia do tworzenia DTM. Wspólne komponenty pomagają również dostawcom urządzeń, którzy chcą migrować z istniejącą logiką FDT DTM 2.0 do obsługi aplikacji FDT 3.0. Jest to istotna korzyść dla organizacji, które przechodzą na technologię FDT 3.0 i poszukują sposobów prezentowania informacji DTM swoim klientom. Rozbudowany interfejs WWW w FDT 3.0 umożliwia otwieranie DTM w dowolnej przeglądarce, w tym na posiadanych przez pracowników pracujących w terenie urządzeniach mobilnych. Aplikacje mobilne są konkretnym przykładem tego, gdzie siła FDT 3.0 DTM staje się istotna. Firmy mogą wykorzystywać standardową platformę mobilną technologii jako część swojej funkcjonalności serwisowej, pomagając inżynierom w terenie rozwiązywać problemy dzięki pomocy zdalnej. Wspólne komponenty FDT 3.0 DTM umożliwiają również programistom uwzględnienie większości przypadków testowych występujących w procesie certyfikacji DTM, eliminując potrzebę testowania i weryfikacji własnych funkcji oprogramowania. Dzięki wstępnie napisanemu kodowi podstawowemu zgodność jest włączana automatycznie i nie ma potrzeby przeglądania specyfikacji FDT w celu wdrożenia kodu zgodności. Zamiast tego programiści mogą dostosowywać określone funkcje urządzenia i kod interfejsu użytkownika. Wspólne komponenty FDT 3.0 DTM pomagają również w tworzeniu plików manifestów i wykorzystują otwarty format pakietów, aby usprawnić dostarczanie pakietów DTM. Wszystkie certyfikowane FDT 3.0 DTM są zgodne z zaleceniem NAMUR NE-107, które mówi, że operatorzy potrzebują widoku procesu, w tym stanu oprzyrządowania w prosty i jednolity sposób ? niezależnie od urządzenia źródłowego ? w celu wspierania strategii konserwacji predykcyjnej. W związku z tym, DTM są kluczowym czynnikiem umożliwiającym działanie aplikacji mających na celu przeglądanie stanu urządzeń terenowych, a następnie usprawnienie procesów konserwacji.
Solidne DTM, funkcje w chmurze i szybkość działania
Dzięki dostępności wspólnych komponentów FDT 3.0 DTM oraz ich zdolności do optymalizacji rozwoju standardowych i zgodnych DTM, dostawcy urządzeń mogą osiągnąć wiele istotnych korzyści technicznych i biznesowych. Po pierwsze mogą oni zapewnić generację solidnych DTM, spełniających oczekiwania klientów. Po drugie mogą wykorzystać ulepszenia technologiczne wspierające erę automatyki przemysłowej z połączonymi systemami czujników do chmury w nowoczesnych zakładach przemysłowych. Wreszcie, mogą szybciej dostarczać DTM na rynek i w konsekwencji poprawić swoje wyniki finansowe.
Robert Hartmann i Dr. Michael Gunzert, CodeWrights.
