物联网IEC 61499 框架介绍

如IEC 61499的说明所示,使用该标准开发的应用程序使用功能块(FB)。 有一些创建和定义FB的方法,但是从FB的某个角度到实际控制物理的某些方面,某些东西必须真正实现FB网络背后的逻辑,并且在FB本身之后。 这就是运行时环境的一部分。这个软件以某种方式加载FB的网络,然后执行事件,遵循标准的规则,就像这里所看到的那样。 所有这一切都是运行时环境所知。

那么标准中的运行时环境在哪里? 无处。 基本上,IEC 61499指出如何开发分布式工业系统,但并没有说明如何实际实施。 在下面的图片中,它呈现了应用程序开发与其执行之间的这种解耦背后的想法。

顶部的矩形是根据IEC 61499的系统的表示。您需要一个工具,您可以创建FB并连接它们。 此外,它应该代表系统的设备,以及一些方法来显示应用程序的哪一部分要部署在每个设备中。 这通常在普通计算机中完成。

下面的大方块表示实际的设备,如PLC,一些控制硬件,覆盆子或类似的。 在这些设备中,我们讨论的运行时环境应该能够运行。 这将从顶部矩形接收信息以创建FB网络,执行它们,使事件从一个到另一个等等。 这些设备通常具有输入和输出,这些设备由运行时环境访问。 这只是从设计到实际控制物理单位的大图。

4DIAC 框架

4DIAC框架提供两个项目,并允许开发符合IEC 61499标准的分布式控制系统:

4DIAC-RTE(FORTE):运行时环境是IEC 61499运行时环境的小型便携式C ++实现,它支持在小型嵌入式设备上执行分布式控制程序。 FORTE运行在设备的操作系统之上。它是一个多线程和更少的内存消耗运行时环境。运行时环境已经在以下系统上进行了测试:

Windows Cygwin on i386,ppc和xScale

Linux on i386,ppc和xScale

NetOS

IPC @芯片上的RTOS

eCos ARM7

来自Hilscher的rcX

VxWorks的

4DIAC-IDE:这是代表上面顶部矩形的IDE(集成开发环境)。它是用Java编写的,并且基于Eclipse框架,并为符合IEC 61499标准的分布式控制应用程序的建模提供了可扩展的工程环境。您可以使用4DIAC创建FB,应用程序,配置设备以及所有与IEC 61499相关的功能,并将其下载到运行FORTE的设备。

由于根据IEC 61499的系统开发与运行环境之间的分离,在开发系统时必须考虑到一些问题。如图所示,您可以在IDE中创建FB,但运行时环境不了解它;它不知道如何执行它。现在,在4DIAC中,您可以将创建的FB导出到FORTE代码(C ++文件)中。为了使其工作,您需要添加导出的代码并使用FORTE的源代码进行编译。这只能用于基本和复合功能块(BFB和CFB),因为这两个定义都是标准的,但是服务功能块(SFB)应该从零开始编码,因为这些是定义不在标准中的FB 。

4DIAC是可扩展的,这意味着可以轻松地扩展它,以支持导出到另一个运行时环境。

人机接口

FORTE旨在在PLC中运行,因此不可能使用像人机界面(HMI)这样的图形用户界面。因此,我们建议使用James H. Christensen博士的功能块开发套件(FBDK)进行HMI。 FBDK是基于Java的IEC 61499框架,可以从Holobloc Inc.下载。它的运行时环境FBRT也可以在4DIAC-IDE中启动,而4DIAC-IDE在其库中包含FBDK的HMI功能块。

换句话说,FBDK是另一个类似于4DIAC的工具,FBRT是一个类似于FORTE的runtinme环境,但它是用Java编写的,并且支持图形用户界面。由于所有这些工具都是按照合规性规范开发的,所以没有使用它们的问题。在4DIAC中,您可以找到可用于FBDK但不在FORTE中的图形用户界面的功能块。

原文发布于微信公众号 - 智能计算时代(intelligentinterconn)

原文发表时间:2017-08-27

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