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フィールドコミュニケーションユーザセミナ2017 水島愛あいサロン 2017年1月23日

FieldComm Group©2017

FieldComm Group 最新技術動向日本フィールドコムグループ高橋誠一郎



技術統合の経緯

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IEC61158

IEC61804-3

FF/HCF/Profibus-PA

IEC62769

機器管理情報統合統一環境

フィールドバスプロトコル（1992～）

プロセス制御ファンクションブロック／記述言語(2003～）

システム構造記述／情報統合

IEC62541

IEC62543

FieldCom

m G

roup

機器／機器管理情報統合 (2014～)

フィールド機器情報記述統合

EDDL言語仕様共通化

共通エンジ・実行環境

EDDL Cooperation Team (ECT)



FCGの技術活動領域 Technology family

HART FOUNDATION fieldbus

PROFIBUS ISA-100

Presentation technology

FDI 2017年1Q

DD DD DD DD

Communication technology

HART, Wireless HART, HART/IP

H1, HSE

PROFINET PROFIBUS DP, PROFIBUS PA

ISA-100

Development tools

IDE 2017年1Q

TESTER TESTER TESTER



HART通信

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HART技術の開発状況通信仕様書の更新（V7.5→V7.6）

o 投票承認。8月19日リリース o 物理層/データリンク層改善、共通コマンド追加など

テスト仕様 o HART-IPサーバのテスト仕様追加：Draft o Common Practice Commandテスト仕様改訂中

テストツール o Wi-Analys V2.2リリース：パフォーマンス改善 o HARTテストシステム V3.3：2016年12月予定 Condensed Status自動テスト追加

o WirelessHART無線解析ツール V1.8 更新：2016年12月予定



HART V7.6概要 Command Summary

o 簡易バーストモード o Clarifications: アグリゲーションなど

Common Practice

o Clarifications: Burst Mode Condensed Status

o HART-IP上でのバースト TDMA Data-Link

o Clarifications と誤記修正

FSK Physical Layer o メインテナンスポート追加 o タイミング、相連続性の

Clarifications

2.4GHz DSSS O-QPSK Physical Layer o 全CCA Modesのサポート o 誤記修正など

Common Tables o 単位追加、製造業者ID追加 o 拡張機器タイプコード



HART技術の今後の動向通信仕様

o ブロック転送仕様の検討ファームウェア、センサ波形、コンフィギュレーションなど

o セキュリティ IEC62443 Security Level2対応に向けての有線機器拡張

テスト仕様 o スレーブ側のコマンドテスト o マスター側のデータリンク動作テスト o HART-IPサーバのテスト o 物理層関連：テスト自動化、メインテナンスポート対応

テストツール o HARTテストシステム

メインテナンス o WirelessHARTテストシステム

HART-IPサーバー対応



Foundation Fieldbus通信

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FF技術の開発状況通信スタック評価キット（CTK4.0） Released

o テスト自動化 o USB通信インタフェース、Windows8.1, 10対応 o テストケース見直し

相互運用性評価キット（ITK6.2） Released early July o テスト自動化 o EDDテンプレート用のテストツール o FDIパッケージのテストケース自動テストにはFDIデバイスパッケージのEDDが必要



FF技術の今後の動向ユーザビリティの改善

o オフラインコンフィギュレーション EDDテンプレートの整備

o デバイスレビジョン更新時の簡易エンジニアリングデバイスレビジョンが古いデバイスから新しいデバイスに対するコンフィギュレーションデータの継承システムからのダウンロード不要

o 同種デバイス間における簡易エンジニアリングデバイスタイプが異なるデバイス同士のコンフィギュレーションデータの継

承システムからのダウンロード不要デバイスの互換性確保（アナログ機器レベル）



FF技術の今後の動向ホストテストキット（HTK4.0）

o デバイスレビジョン更新時の簡易エンジニアリング対応

o ケーパビリティレベル対応

o 同一デバイスタイプにおける、オプション機能の追加

o オフラインコンフィギュレーション対応

o FF-FDI対応

o 同種デバイス間の簡易エンジニアリング対応



FF技術の今後の動向相互運用性テストキット開発（ITK7.0）

o デバイス間のコンフィギュレーション継承

SCP（Standard Connection Points）仕様

• 複数ベンダによるプロトタイプでの動作確認、検証終了

• 仕様確定し、投票フェーズ

4-20mAのアナログ機器レベルの接続性を実現

• 機器交換時のエンジニアリング簡略化

“Similar Devices”交換 ⇒ スコープの議論中 • 機器交換時のエンジニアリング簡略化



SCP（Standard Connection Points）

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目的 o FF-H1機器を4-20mAの接続性と同レベルに機器交換後、速やかにプロセス値を測定可能

o コントローラからのダウンロードなしで機器交換を実現 o 相互交換性（Interchangeability）

実現方法 o Standard Connection Points機能を活用



SCP機能 Key enabler is

distribution network

configuration using known rules

システムエンジニアと現場作業員の役割は分離 →機器交換時のコンフィグレーションのダウンロードの削減による煩わしさの解消

特徴・通常動作モードとSCPモードを持つ・SCPモードでは、ネットワーク設定情報を固定とし、機器依存性を排除・AI,AO,DI,DO プロセス値に直接関係するもののみ



SCP 活動状況

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進捗状況 o ホスト／機器プロト開発：テスト実施し、テスト完了ホスト：GE/Softing、横河機器：Emerson、Endress+Hauser、Schneider（EDD）、横河

o 仕様：確定し、今後投票の後、承認へ（2016年度）

相互運用性テストの状況 o テストケース開発完了 o ITK6.3のオプション機能として搭載予定 o ITK7の必須機能となる予定

NAMUR NE-107対応の診断機能（FF-912）を導入した際のプロセスに倣って実現予定



FDI技術

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FDIの位置づけ



FDI概要

インタプリタDTM

DTMビジネスロジックインポート

EDD

FDTフ

レームアプリケーション

UIP (オプション)

添付 (オプション)

EDDL (必須)

情報モデル EDDエンジン

機器DTM

通信DTM

FDIホスト

FDIサーバー

通信サーバー

FDIクライアント

インポート

EDD

FDIデバイスパッケージ UIP

(オプション)

添付 (オプション)

EDDL (必須)

UIエンジン

EDDエンジン情報モデル

OPC UA

OPC UA

EDDLベース FDT2ベース

① 機器情報の統合、管理 ② FDI デバイスパッケージの採用：デバイス記述ファイル、プラグイン、デバイス関連情報 ③ 既存資産の有効活用とホスト構成の選択可能（EDDLベースとFDT2ベースのホストから選択可能）

FDI DTM

DTM UI UIエンジン

FDIデバイスパッケージ



FDIの特長

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ユーザインターフェイス o スタイルガイドに基づいたルック＆フィール

構成 o クライアント－サーバ o スタンドアロン

システムインターフェイス o OPC-UAによる情報系システムへの統合

実行環境 o OS非依存（ただし、UIPの実行にはWindows .NET環境が必要） o インストール不要（FDIパッケージのインポート）

資産の保全 o 既存資産の継続使用（EDDL、DTM） o 旧バージョンの継続使用

相互運用性 o 適合性試験 o 機器認証登録制度



FDIデバイスパッケージ



Client Window Client Window

Programmed Application

File Edit View

< Device Instance Name >

< Device Type > < Version > < Manufacturer >

1 2

UI Function 1 UI Functions

UI Function 2

Options

UI Function 1 UI Function 2

100 . 0 1

Group 1

°C

Option 1

Option 2

Group 2

5

OK Cancel Apply

EDDL User Interface

Description

EDDL Device

Definition

FDI User

Interface Plug-In

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FDI HMI例



相互運用性確立 Plug Fest 目的

o ホスト−機器間の相互運用性向上 o 円滑なFDI導入、移行の促進

実施時期、頻度など o 2016年10月からWGに併設して開催 o 2016年10月：ロッテルダム主要ホストベンダー６社、機器ベンダー１１社が参加し、相互運用性を確認するなど今後の開発加速が期待できる。

o 2017年3月：香港 o 2017年7 ：ベルリン o 2017年10月：ロングビーチ

Confidential情報につき、一部削除



Usabilityなど

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その他WGの活動 Usability WG

o 基本となる共通パラメータの検討 o 最適な初期値の検討 o 基本動作の確立、デバイス交換性の向上が狙い

Advanced Application WG

o HART/FF共通の互換ファイルフォーマット o HART/FF共通のデバイスファミリー o HART/FF共通のブロックデータ転送



基本パラメータ対応（NAMUR NE 131）への取り組み

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過度なパラメータへの対応の必要性 o 機能追加に伴うパラメータの増加たとえば、コリオリ流量計では700パラメータ以上存在しているその多くは、顧客からの要求に対応したものである・・・・

・初期設定時や既設機器の１：１での交換や置換の場面でどれだけが必要でしょうか？・パラメータの意味が不明なものが多く存在する・パレートの法則（80:20ルール）に従えば。。。ほとんどが初期値のままなのでは？

しかし・・・・

・HART・FF機器について、NAMURが定義したコアパラメータを基に共通とすべき基本パラメータを定義する取り組みを開始。・適宜、プロフィバス協会とも情報交換しながら進めている。・来年以降、技術仕様定義、プロトタイプなどを通して妥当性確認を進める予定。



日本フィールドコムグループ最新技術動向まとめユーザビリティの向上

o プレゼンテーション技術統一、プロトコル拡張→FDI o 機器交換容易性向上→SCP o 機器モデルの共通化→コアパラメータ

o 機器開発ツール・テストツールの改善 o 認証期間短縮の取り組み

新機能の提供 o FDI機能拡張 ⇒ 接続選択肢の拡張無線：WirelessHARTに加えて、ISA100 (2017年1Q予定） HART-IP対応（2017年1Q予定）

o IIoTへの接続性 FDI技術 ⇒Indsutrie4.0のインフォメーションモデルとしての位置づけ



ご清聴ありがとうございました

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