智能制造始于数据驱动的DTMs

使用新的FDT 3.0标准的设备类型管理器(DTM)可以在集成开发环境(IDE)中使用通用组件工具包实现智能制造，以最大限度地减少工程，简化DTM认证并缩短上市时间。

通过罗伯特·哈特曼和迈克尔·冈泽特博士 2021年3月12日

由FDT集团提供

学习目标

设备类型管理器(dtm)封装了所有特定于设备的数据、功能和业务规则，如设备结构、通信功能等。
FDT 3.0标准使自动化公司能够部署DTM业务模型。
FDT 3.0 DTM通用组件让器件供应商获得了许多重要的技术和业务优势。

FDT 3.0规范支持FDT IIoT服务器(FITS)平台，该平台旨在使自动化供应商能够推动智能制造运营。FDT (IEC 62453)允许将设备和网络集成到工程工具中，例如工业控制系统(ICS)和资产管理系统。FITS安全，一个用于信息技术/运营技术(IT/OT)数据访问的OPC统一架构(UA)服务器，以及一个用于移动和远程访问的web服务器，允许在整个制造业部门建立统一和信息驱动的业务模型。FDT智能制造功能的关键驱动因素始于运行新的FDT 3.0标准的设备类型管理器(dtm)。

不断发展数据驱动的智能设备解决方案

FDT/DTM适用于简单和复杂的设备，包含定义每个仪器中包含的所有参数和功能的应用软件。DTM封装了所有特定于设备的数据、功能和业务规则，如设备结构、通信功能、内部依赖关系和人机界面(HMI)结构。

FDT标准包含许多DTM类型，例如设备DTM、解释器DTM、通用DTM、通信DTM和网关DTM。这些dtm支持一种标准化的通信方式，同时交换信息，而不受制造商、设备类型、系统或应用程序(从小型桌面环境到企业范围的服务器/云架构)中使用的IT/OT协议的影响。

目前的dtm通过FDT 3.0架构中使用的FDT服务器上嵌入的OPC UA服务器自动提供设备数据和健康信息，资产管理现在可作为工业物联网(IIoT)或工业4.0计划的一部分作为云服务部署。这种架构使自动化金字塔变得平坦，因此任何需要来自设备的数据的应用程序都可以通过DTM从OPC UA检索数据。

FDT 3.0 dtm通过转向Microsoft . net核心技术和用户界面(UI)转向基于web的技术进一步发展，从而使资产相关设备信息的表示多样化。web技术的使用允许基于服务器的分布式体系结构通过移动和远程访问解决方案增强用户体验。

与基于早期FDT 1.2或FDT 2.0标准的dtm不同，FDT 3.0 dtm采用响应式触摸屏功能作为HTML 5.0开发的一部分，这是平板电脑和智能手机必须使用的功能。这确保了当今移动设备的接口与DTM环境是一体的。

使用集成开发环境

随着FDT 3.0标准的引入，FDT集团发布了相关的FDT 3.0 DTM通用组件工具包，以帮助供应商社区通过集成开发环境(IDE)快速启动FDT开发。更新后的FDT 3.0 DTM通用组件有助于最大限度地减少工程工作，简化DTM认证并缩短上市时间。

当DTM通用组件工具包与FDT 2.0标准一起首次引入时，主要目的是提高互操作性并帮助仪器仪表公司加快DTM开发活动。该功能在FDT 3.0中得到了增强，同时利用了工具包中嵌入的数十年公认的行业专业知识。

FDT 3.0标准对FDT通用组件的增强提高了DTM开发人员的易用性。增强的工具包功能将有利于寻求将其产品与竞争对手区分开来的公司。这些功能旨在解放DTM开发团队，让他们专注于设备功能、web UI和其他定制应用功能的增值参数配置文件。

图1:FDT设备设备类型管理器(DTM)接口和设备特定的解决方案。由FDT集团提供

平台独立，安全性严格

FDT 3.0 DTM通用组件支持的增强FDT特性包括平台独立性、高级web用户界面(UI)、自动启用的OPC UA兼容性、自定义图形参数化和严格的DTM安全性。

由于FDT 3.0 DTM通用组件是平台独立的——允许基于FDT的解决方案具有跨平台功能——它们可以用于领先的计算平台，如苹果、Linux和微软Windows。这种方法允许用户保留他们首选的设备固件制造环境，同时确保统一的开发方法。此外，web技术的使用使得通过将UI与服务器分离来创建真正的分布式体系结构成为可能。客户端、服务器和dtm都很瘦，可以托管在任何平台上。

FDT 3.0 DTM公共组件对于推动围绕OPC UA信息模型创建的开发计划至关重要。使用这些工具，OPC UA可以自动用于dtm，这意味着不需要额外的编码或工作。OPC UA的本机集成使发布数据成为可能，用于广泛的目的。这将为最终用户提供一个开箱即用的解决方案，用于访问DTM信息，并使其可用于基于云的应用程序。

图2:DTM用户界面(UI)和业务逻辑之间的消息以JSON格式编码。由FDT集团提供

FDT 3.0标准及其DTM通用组件支持安全的DTM部署过程，使开发人员能够打包和签署DTM，并向客户保证他们已经过FDT集团的测试和认证。更新后的安全措施还提供了不可抵赖性和篡改证据，因此用户可以对其dtm的来源有信心，并知道其功能没有被第三方更改。

部署智能设备商业模式

从业务角度来看，FDT 3.0标准使自动化公司能够部署DTM业务模型，利用改进的互操作性、本地OPC UA支持、提供定制和移动访问功能的现代web UI、简化的DTM认证和云存储库功能以及更简单的开发人员工具来帮助缩短基于DTM的智能产品的上市时间。

例如，使用FDT 3.0 DTM公共组件的公司将减少DTM开发和认证的成本和工作，因为公共组件包括数千行预先编写和测试的代码，以确保DTM基本代码符合FDT标准。该工具包将DTM开发人员从编写和调试大量自己的代码中解放出来。他们不再需要成为FDT技术专家，而是可以专注于用先进的功能增强他们的产品。

通过将FDT 3.0 DTM通用组件与支持其设备独特功能和UI的增值参数配置文件相结合，开发团队可以使用定制的解决方案，而无需学习FDT规范的所有技术细节。FDT 3.0 DTM常用组件帮助文件提供了优化DTM开发活动的分步指导。

DTMs示例，通用组件工具包

此外，开发人员可以使用FDT 3.0样本DTM，其中展示了如何使用FDT 3.0 DTM公共组件工具包的特性和功能。样例dtm包含基本功能，开发人员可以将其作为创建dtm的起点。

通用组件还可以帮助设备供应商将现有的FDT DTM 2.0业务逻辑迁移到支持FDT 3.0应用程序。这对于正在过渡到FDT 3.0技术并寻求将DTM信息呈现给客户的组织来说是一个重要的好处。

FDT 3.0强大的web UI允许dtm在任何浏览器中打开，包括现场人员携带的移动设备。移动性应用是FDT 3.0 dtm发挥作用的一个具体例子。公司可以使用该技术的标准化移动平台作为其服务功能的一部分，帮助现场工程师通过远程协助解决问题。

FDT 3.0 DTM通用组件还使开发人员能够解决DTM认证过程中涉及的大部分测试用例，同时无需测试和验证自己的软件功能。使用工具包预先编写的基本代码，遵从性是自动启用的，并且不需要检查FDT规范来实现遵从性代码。

相反，开发者可以定制特定的设备功能和web UI代码。FDT 3.0 DTM通用组件还有助于开发清单文件，并使用开放的包格式来简化DTM包的交付。

所有经过认证的FDT 3.0 dtm都符合NAMUR NE-107建议，该建议规定操作人员需要以简单和统一的方式查看过程，包括仪器仪表的状态——无论源设备是什么——以支持预测性维护策略。因此，dtm对于旨在查看现场设备健康状况并随后改进维护工作流程的应用程序来说是一个至关重要的启用器。

图3:FDT 3.0 DTM开发和认证过程。由FDT集团提供

健壮的dtm，云功能，更快

随着FDT 3.0 DTM通用组件的可用性，以及它们优化标准化和合规DTM开发的能力，器件供应商可以实现许多重要的技术和业务优势。首先，他们可以提供一代健壮的dtm，以满足客户的期望。其次，他们可以利用现代工业设施中连接的传感器到云系统来支持工业自动化时代的技术增强。最后，他们可以更快地向市场交付dtm，并随后提高他们的底线。

罗伯特·哈特曼而且迈克尔·冈泽特博士, CodeWrights。本文最初发表于FDT集团网站．FDT集团是CFE Media的内容合作伙伴。由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．