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Feldgeräte-Integration mit FDI

Auf dem Weg zum neuen Standard

Mit dem Ziel der Entwicklung und Verbreitung des FDI-Standards hatten sich Ende September 2011 in der FDI Cooperation die fünf Interessenverbände FDT Goup, Fieldbus Foundation, Hart Communication Foundation, Profibus & Profinet International sowie die OPC Foundation zusammengeschlossen. Zu den in der Organisation vertretenen Unternehmen zählen ABB, Emerson, Endress + Hauser, Honeywell, Invensys, Siemens und Yokogawa. Nun steht der Zeitplan für die Standardisierung von FDI.




Anstelle einzelner EDD- und DTM-Komponenten soll mit FDI in Zukunft ein einziger, skalierbarer Gerätetreiber zum Einsatz kommen. Als optionale Komponenten können User Interface Plug-ins (UIP) und Attachments komplexe Aufgaben wie beispielsweise Visualisierungen unterstützen. Bild: FDI Cooperation

Im Vorfeld der diesjährigen Namur-Hauptsitung in Bad Neuenahr präsentierte die kürzlich gegründete FDI Cooperation Details zur geplanten IEC-Standardisierung der Field Device Integration (FDI). Dazu gaben Chairman Hans-Georg Kumpfmüller von Siemens und Executive Director Achim Laubenstein von ABB neben Einblicken in die Spezifikationen auch den Zeitplan für die nächsten Schritte hin zur Standardisierung bekannt. Der Weg durch die Gremien soll im Dezember des Jahres 2011 in der IEC SC65EG7 seinen Anfang nehmen. Im gleichen Monat plant die FDI Cooperation, den ersten Entwurf der zugehörigen Spezifikationen zur Verfügung zu stellen. Für Mitte 2012 steht der Abschluss der Konzepte für die Konformitätstest auf dem Plan, und die Spezifikationen sollen den Mitgliedsverbänden zur Prüfung vorgelegt werden. Gegen Ende des Jahres plant die Organisation dann, erste Standardkomponenten zur Verfügung zu stellen – darunter EDD Engine, UID Renderer und UIP Hosting.

FDI Device Package als zentraler Gerätetreiber

Als wesentlicher Baustein zur Erleichterung von Aufgaben wie Betrieb, Konfiguration, Wartung und Entwicklung von Feldgeräten soll bei FDI ein einziger Gerätetreiber zum Einsatz kommen, die sogenannte FDI Device Package. Die Lösung soll einerseits Anwendern aus der Prozessindustrie die Integration vereinfachen und gleichzeitig Aufwände beim Hersteller senken. „Das Device Package deckt die Funktionalität ab, die derzeit von EDD und DTM zur Verfügung gestellt wird. Als Ergebnis steht ein Paket bereit, das alle Gerätefunktionen abdeckt“, sagt Achim Laubenstein, Executive Director der FDI Cooperation. Die Lösung basiert im Wesentlichen auf einem beschreibenden Element, das in einem FDI-kodierten Dateiformat EDD-Informationen zu Gerät, Logik und User Interface (UID) bereit stellt. Dabei kommt lediglich harmonisierte EDDL zum Einsatz, so dass auf protokollspezifische Varianten verzichtet werden kann. Optional wird das Treiberpaket über ein ‚User Interface Plug-in‘ (UIP) um Anwenderschnittstellen und Anwendungen auf Basis von Windows Presentation Foundation (WPF) sowie bei Bedarf um Zusatzinformationen wie etwa Dateianhänge erweitert. Das soll vor allem sicherstellen, dass sich die Lösung für komplexe und einfache Anforderungen gleichermaßen einsetzen lässt.

Feldgeräte-Integration zum Anfassen

Eine erste Demonstrationsversion mit FDI-Komponenten wurde auf der diesjährigen Namur-Hauptsitzung in Bad Neuenahr präsentiert. In der Installation wurden Foundation Fieldbus-, Hart- und Profibus Feldgeräte von verschiedenen Herstellern mit Hilfe von FDI Packages in ein ABB-Leitsystem integriert. In der vorgestellten Demonstrationsiversion kommen Prototypen der von der FDI Cooperation entwickelten Standard-Hostkomponenten zum Einsatz, um FDI-Konzepte zu verifizieren und Host-Komponenten zu erproben.

Reduzierte Aufwände für Anwender und Hersteller

Neben dem Treiberpaket wird auch ein Host- System mit Client-Server-Architektur spezifiziert. Die Geräteinformationen werden über einen auf OPC-UA basierenden Kommunikationsserver entgegengenommen, als Interpreter kommt eine EDD Engine zum Einsatz. Die Instanz läuft auf einem FDI-Server und tauscht Informationen mit dem zugehörigen Client aus. Die Standard-Host-Komponeten werden von der FDI Cooperation zur Verfügung gestellt und sollen von allen Systemanbietern verwendet werden, um möglichst hohe Interoperabilität zu erreichen. „Unser Ziel ist, dass ein Gerätehersteller in Zukunft nur ein Device Package anbietet und nicht eine separate EDD und eine separate DTM“, erklärt Laubenstein. Durch den Einsatz von ‚Harmonized EDDL‘ sollen dabei die EDD-Varianten von Hart, Profibus und Foundation Fieldbus in einer Sprache abgedeckt werden, so dass zum Erstellen von Device Packages lediglich ein Datenformat und ein Toolkit benötigt werden. Packages für bestimmte Geräte oder Protokolle sollen dann registriert und zertifiziert werden, analog zur derzeitigen Zertifizierung von Treiberpaketen durch die entsprechenden Organisationen.

Kompatibilität mit bestehenden Installationen im Fokus

Dabei hat sich die FDI Cooperation auch die Kompatibilität mit bestehenden Installationen in der Industrie auf die Fahnen geschrieben: Device Packages sollen sich in FDT-Umgebungen ausführen lassen, so dass ein bestehendes System ohne einen Wechsel des Hosts auf FDI zugreifen kann. Gleichzeitig können Hersteller bestehende EDD weiterverwenden und über ein Toolkit in FDI Packages konvertieren; existierende EDD können aber auch über die EDD- Engine des FDI-Servers verarbeitet werden. Zudem lässt sich den Spezifikationen zufolge DTM-Software zur Erstellung von UIPs wiederverwenden. Damit wurde nach Angaben der Organisation auch wesentlichen Anforderungen aus der Prozessindustrie Rechnung getragen: In Zusammenarbeit mit der FDI Cooperation hatte zuvor der Anwenderverband Namur die Anforderungen aus dem Arbeitsblatt NA 105 zur Geräteintegration speziell für FDI weiter ausgearbeitet. Die Organisation sieht sowohl seitens der Anwender als auch der Geräte- und Leitsystemhersteller hohen Bedarf nach einer einheitlichen Lösung.

Zeitnaher Einsatz in der Prozessindustrie erwartet

Nach der geplanten Freigabe der ersten FDI-Komponenten Ende 2012 erwartet der Interessenverband angesichts des hohen Engagements der beteiligten Hersteller und Verbände eine zügige Marktdurchdringung. „Wir gehen davon aus, dass sich bis zum Jahr 2015 nur noch FDI-Packages in der Prozessautomation im Einsatz befinden“, sagt FDI-Chairman Kumpfmüller. Auch einen Einsatz des Lösungsansatzes in der Fabrikautomation zu einem späteren Zeitpunkt schließt der Verband nicht aus, dahingehend lägen allerdings noch keine konkreten Pläne vor. Zudem weist die FDI Cooperation darauf hin, dass eine Etablierung des Integrationsstandards in der diskreten Fertigung angesichts der hohen Vielfalt des bestehenden Hardware- und Systemangebots deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen könne als der Abschluss der aktuellen Bestrebungen zum Einsatz in der Prozessindustrie. (mec)


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