IEC 61499 - IEC 61499

Международный стандарт IEC 61499, посвященный теме функциональных блоков для систем измерения и управления промышленными процессами, был первоначально опубликован в 2005 году. Спецификация IEC 61499 определяет общую модель для распределенных систем управления и основана на IEC 61131 стандарт. Концепции IEC 61499 также объясняются Льюисом и Зойтлом. [1] а также Вяткин.[2]

Часть 1: Архитектура

IEC 61499-1 определяет архитектуру распределенных систем. В МЭК 61499 циклическая модель выполнения МЭК 61131 заменена моделью выполнения, управляемой событиями. Модель выполнения, управляемая событиями, позволяет явно указать порядок выполнения функциональных блоков. При необходимости, периодически выполняемые приложения могут быть реализованы с помощью функционального блока E_CYCLE для генерации периодических событий, как описано в Приложении A к IEC 61499-1.

IEC 61499 позволяет ориентированный на приложение дизайн, в котором одно или несколько приложений, определенных сетями взаимосвязанных функциональных блоков, создаются для всей системы и впоследствии распределяются по доступным устройствам. Все устройства в системе описаны в модель устройства. Топология системы отражена системная модель. Распространение приложения описано в картографическая модель. Следовательно, приложения системы можно распространять, но поддерживать вместе. IEC 61499 находится под сильным влиянием Erlang, с его моделью без совместного использования и прозрачностью распределения.

Приложение и модель устройства IEC 61499

Подобно функциональным блокам МЭК 61131-3, типы функциональных блоков МЭК 61499 определяют как интерфейс, так и реализацию. В отличие от IEC 61131-3, интерфейс IEC 61499 содержит мероприятие входы и выходы в дополнение к данные входы и выходы. События могут быть связаны с входными и выходными данными с помощью С ограничениями. МЭК 61499 определяет несколько типов функциональных блоков, каждый из которых может содержать описание поведения в терминах служебных последовательностей:

Интерфейс функционального блока
  • Функциональный блок интерфейса службы - SIFB: исходный код скрыт, и его функциональность описывается только последовательностями обслуживания.
  • Базовый функциональный блок - BFB: его функциональность описана в терминах диаграммы управления выполнением (ECC), которая похожа на диаграмма состояний (UML). Каждое состояние может иметь несколько действий. Каждое действие ссылается на один или ноль алгоритмов и одно или ноль событий. Алгоритмы могут быть реализованы в соответствии с определенными стандартами.
  • Составной функциональный блок - CFB: его функциональность определяется сетью функциональных блоков.
  • Интерфейсы адаптера: интерфейс адаптера не является реальным функциональным блоком. Он объединяет несколько событий и подключений к данным в одном подключении и обеспечивает концепцию интерфейса для разделения спецификации и реализации.
  • Подприложение: его функциональность также определяется как сеть функциональных блоков. В отличие от CFB, субприложения могут быть распределенными.

Для поддержки приложений на устройстве IEC 61499 предоставляет модель управления. В Диспетчер устройств поддерживает жизненный цикл любого ресурса и управляет связью с программными инструментами (например, инструментом конфигурации, агентом) через команды управления. Через интерфейс программного обеспечения и команд управления может быть реализовано онлайн-изменение конфигурации приложений IEC 61499.[3]

Часть 2: Требования к программному инструменту

IEC 61499-2 определяет требования к программным инструментам, которые должны соответствовать IEC 61499. Это включает требования к представлению и переносимости элементов IEC 61499, а также DTD формат для обмена элементами IEC 61499 между различными программными инструментами. Уже доступны некоторые программные инструменты, совместимые с IEC 61499.[4] Среди них коммерческие программные инструменты, программные инструменты с открытым исходным кодом, а также академические и исследовательские разработки. Обычно требуется среда выполнения, соответствующая IEC 61499, и среда разработки, соответствующая IEC 61499.

Часть 3: Учебная информация (отозвана в 2008 г.)

IEC 61499-3 был связан с ранней общедоступной версией стандарта (PAS) и был отозван в 2008 году. FAQs связаны со стандартом IEC 61499 и описывают использование элементов IEC 61499 с примерами для решения общих задач при проектировании систем автоматизации.

Среди других примеров, IEC 61499-3 описывает использование SIFB в качестве функциональных блоков связи для удаленного доступа к данным в реальном времени и параметрам функциональных блоков; использование интерфейсов адаптера для реализации объектно-ориентированных концепций; алгоритмы инициализации в сетях функциональных блоков; и реализация ECC для упрощенного моторного контроля гипотетических Видеомагнитофоны.Кроме того, было объяснено влияние отображения на функциональные блоки связи, а также управление устройством с помощью приложений управления и его функциональных блоков, а также принцип работы функционального блока диспетчера устройств (DEV_MGR).

Часть 4: Правила для профилей соответствия

IEC 61499-4 описывает правила, которым должны следовать система, устройство или программный инструмент, чтобы соответствовать IEC 61499. Эти правила относятся к совместимость, мобильность и конфигурация. Два устройства совместимый если они могут работать вместе, чтобы обеспечить функциональность, определенную конфигурацией системы. Приложения, соответствующие IEC 61499, должны быть портативный, что означает, что ими можно обмениваться между программными инструментами разных производителей с учетом требований к программным инструментам, описанным в IEC 61499-2. Устройства любого производителя должны быть настраиваемый с помощью любого программного обеспечения, совместимого с IEC 61499.

Помимо этих общих правил, IEC 61499-4 также определяет структуру профили соответствия. Профиль соответствия описывает, как система соответствует правилам стандарта IEC 61499. Например, возможность настройки устройства программным инструментом определяется поддерживаемыми командами управления. Формат обмена XML, который определяет переносимость приложений, совместимых с IEC 61499, определяется в части 2 и дополняется профилем соответствия, например, путем объявления поддерживаемых расширений имен файлов для обмена элементами библиотеки программного обеспечения.

В совместимость между устройствами разных производителей определяется уровнями Модели OSI. Также выходы состояния, IP-адреса необходимо учитывать номера портов, а также кодирование данных функциональных блоков, таких как PUBLISH / SUBSCRIBE и CLIENT / SERVER, которые используются для связи между устройствами. HOLOBLOC, Inc. определяет «профиль соответствия IEC 61499 для демонстрации осуществимости»,[5] который, например, поддерживается программными средствами FBDK, соответствующими стандарту IEC 61499,[6] 4diac IDE,[7] и nxtSTUDIO.[8]

Рекомендации

  1. ^ Алоис Зойтл и Роберт Льюис: Моделирование систем управления с использованием IEC 61499. 2-е издание, Control Engineering Series 95, Институт инженеров-электриков, Лондон, июль 2014 г.
  2. ^ Валерий Вяткин: IEC 61499 Function Blocks for Embedded and Distributed Control Systems Design, Instrumentation Society of America, USA, 2006, 2011 (второе издание), 2014 (третье издание на немецком и английском языках)
  3. ^ Alois Zoitl Real-Time Execution for IEC 61499, Instrumentation Society of America (ISA), США, ISBN  978-1934394274, Ноябрь 2008 г.
  4. ^ «IEC 61499 Новый стандарт автоматизации: инструменты». Получено 12 октября 2015.
  5. ^ «Профиль соответствия IEC 61499 для демонстрации осуществимости». Получено 12 октября 2015.
  6. ^ «FBDK - Комплект для разработки функциональных блоков». Получено 12 октября 2015.
  7. ^ «Eclipse 4diac - среда с открытым исходным кодом IEC 61499». Получено 12 октября 2015.
  8. ^ «nxtControl - система автоматизации, соответствующая IEC 61499». Получено 2017-09-20.

Источники

внешняя ссылка