0

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2)

Функциональные блоки IEC61499

Различают базовые (рис. 6) и композиционные (рис. 7) функциональные блоки IEC61499. Композиционные функциональные блоки – это набор базовых функциональных блоков IEC61499. Для определения базового функционального блока IEC61499 надо задать следующие элементы: входные и выходные переменные, входные и выходные события, диаграмму управления выполнением (ECC – Execution Control Chart) и собственно алгоритм блока. Диаграмма управления выполнением – это описание реакций на внешние воздействия, в котором задается, что именно нужно сделать, если произошло конкретное событие. Входные события инициируют и управляют выполнением функционального блока IEC61499. Помимо внешних (входных) событий указывается (при необходимости), какие события будут генерироваться при окончании выполнения функций-обработчиков. Наиболее удобным языком для создания диаграмм управления выполнением является SFC (язык последовательных функциональных схем).

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2), image012

Рисунок 6 Пример базового функционального блока IEC61499

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2), image014

Рисунок 7 Формирование композиционного функционального блока IEC61499 из базового ФБ

Для описания алгоритма преобразования входных данных в выходные (алгоритма блока) используются языки стандарта IEC61131-3 (FBD, SFC, LD, ST, IL) и те же типы данных, что в IEC61131-3.

Процесс выполнения функционального блока IEC61499 описывается на основе анализа диаграммы управления выполнением следующим образом.

  • Инициализация и вызов экземпляра для проверки входного события.
  • Выполнение алгоритма функционального блока.
  • Генерация выходного события.

На рис. 8 дается пример работы функционального блока E_MERGE (слияние событий).

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2), image016

Рисунок 8 Пример описания работы функционального блока E_MERGE

 

Библиотека функциональных блоков в IEC61499

В стандарте определены 18 типов функциональных блоков, некоторые из которых приведены на рис. 9. ISaGRAF v.5 поддерживает все типы функциональных блоков IEC61499. Для каждого типа функционального блока в IEC61499 дается его диаграмма управления выполнением. Такой пример приведен на рис. 10. В дополнение к стандартным обозначениям на языке SFC выходной сигнал EO на этой диаграмме обозначается прямоугольником с двойной правой стороной.

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2), image018

Рисунок 9 Фрагмент библиотеки базовых функциональных блоков IEC61499

ISaGRAF 5 – основа для создания распределенных приложений на базе стандарта IEC61499 (часть 2), image020

Рисунок 10 ФБ “Разрешающее распространение события” и его диаграмма состояний в IEC61499

Особенности и преимущества IEC61499

  • Регулирует поток управляющих решений для связанной распределенной системы управления.
  • Гарантирует целостность и непротиворечивость данных в системе.
  • Обеспечивает средства надежного синхронного взаимодействия между устройствами.
  • Проясняет отношения взаимной блокировки.
  • Устраняет потребность в отдельных схемах синхронизации алгоритмов.
  • Значительно упрощает разработку трудоемкой системы управления.
  • Радикально облегчает сопровождение распределенных систем управления.

Экспериментальная проверка построения распределенной системы из 72 контроллеров с помощью ISaGRAF 5

Для экспериментальной проверки стандарта IEC61499 и его реализации в ISaGRAF компанией ICS Triplex использовались 72 низкостоимостных контроллера NetBurner MOD5272-100CR (с микропроцессором Motorola ColdFire 5272), смонтированных в три группы. Каждый микроконтроллер оборудовался двумя кнопками и 2 переключателями в качестве входных сигналов и двумя зелеными и желтыми лампочками в качестве выходных сигналов. Эти контроллеры имеют Ethernet вход и выполняют операционную систему μC/OS. ISaGRAF был портирован на эти контроллеры, и все коммуникации осуществлялись через TCP/IP.

Для убедительной демонстрации было разработано три приложения. Все приложения использовали одни и те же аппаратные средства, описанные выше. Это были следующие приложения:

  • приложение по распространению сигнала: оно использовалось для измерения распространения сигнала и данных в приложении;
  • приложение симуляции поезда: это приложение использовалось для демонстрации использования базовых и композиционных функциональных блоков IEC61499 в симуляторе реальной системы;
  • приложение “оркестр”: оно демонстрировало мощь и гибкость IEC61499 в условиях реального мира.

Общий вывод по результатам тестирования показал следующее: реализация в ISaGRAF 5 стандарта IEC61499 позволяет использовать его для построения распределенных приложений в системах с большим числом контроллеров, давая в руки разработчиков такое очень мощное и гибкое программное средство, каким является ISaGRAF. На сегодняшний день в мире не существует другого аналогичного по своей функциональности средства программирования распределенных приложений в среде контроллеров.

Более подробное описание см. Julien Chouinard, An IEC 61499 configuration with 70 controllers; challenges, benefits and a discussion on technical decisions, http://www.icstriplex.ca/pages/documentation/ETFA07_SS1_Final17Oct2007.pdf

 

Мой блог находят по следующим фразам

Раздел: SCADA системы Метки: , , ,

Оставить комментарий

Отправить сообщение

CoDeSys GSM/GPRS модем Lectus OPC MasterSCADA Modbus MX110 Omron OPC-сервер owen OWEN Easy Logic owen logic PLC Configuration PROFIBUS s-200 SCADA scada системы siemens siemens plc SIMATIC Simplight SMS step7 TRACE MODE Динамизация ИП-320 ОВЕН ОВЕН ПЛК ОВЕН ПЧВ ПЛК ПЛК ОВЕН ПР 110 Панель оператора Программируемое реле Частотный преобразователь библиотека в CoDeSys визуализация диспетчеризация конфигурация панели программирование ПЛК серия NS сименс плк частотник частотное управление язык CFC язык ST
.