Функциональные блоки в IEC 61499

Стандарт IEC 61499 всё активнее используется в промышленной автоматизации как основа для построения распределённых систем управления. Если IEC 61131 формировал базис классического программирования контроллеров с жёсткой циклической моделью исполнения, то 61499 предложил новый подход - событийно-ориентированное взаимодействие функциональных блоков.

Концепция функциональных блоков в IEC 61499

В основе IEC 61499 лежит модель функционального блока (FB), который объединяет в себе:
  • входы и выходы для данных,
  • событийные входы и выходы,
  • алгоритм выполнения.
Главное отличие от IEC 61131 - появление событийного механизма. Если в 61131 логика выполняется циклически по принципу «входы → обработка → выходы», то в 61499 выполнение алгоритма инициируется событием, что позволяет строить асинхронные цепочки взаимодействия, где блоки запускают друг друга в ответ на конкретные изменения состояния системы.

Преимущества событийной модели

  1. Распределённость. Блоки можно размещать на разных устройствах, сохраняя их связность через события и данные.
  2. Масштабируемость. Добавление новых модулей не требует переработки всей системы, достаточно встроить новые блоки в существующую цепочку.
  3. Гибкость. Система легко адаптируется под изменение процессов или оборудования.
  4. Прозрачность интеграции. Возможность описывать взаимодействие на уровне событий делает систему ближе к бизнес-логике предприятия.
Для цифрового производства это означает отказ от жёстко закодированных монолитов и переход к модульным экосистемам управления.
Среди доступных инструментов ключевым остаётся проект Eclipse 4diac, включающий:
  • 4diac IDE — среду разработки, где создаётся граф функциональных блоков;
  • FORTE — среду исполнения, запускаемую на контроллерах.
В IDE разработчик собирает приложение из функциональных блоков, определяя их связи и события. При этом блоки можно распределять по вычислительным узлам: часть логики остаётся на локальных контроллерах, часть переносится в облако или в edge-устройства.
FORTE поддерживает стандартные промышленные протоколы (включая Modbus TCP и OPC UA), что делает его пригодным для создания реальных систем управления. Важной особенностью является возможность добавлять новые блоки «на лету», без полной остановки системы.
Кроме того, IEC 61499 идеально ложится в концепцию «умного производства»:
  • Интеграция с IIoT. Каждый функциональный блок может выступать интерфейсом к датчику или устройству.
  • Поддержка цифровых двойников. Граф блоков может быть синхронизирован с моделью производственного процесса.
  • Гибкая адаптация. Изменение производственной линии сводится к перенастройке связей между блоками, а не перепрограммированию контроллера с нуля.
  • Соответствие Industry 4.0. Событийная архитектура позволяет строить системы, готовые к работе в условиях высокой вариативности и динамики.
Если в процессе проектирования или внедрения распределённых систем управления на базе стандарта IEC 61499, а также при интеграции решений с существующими АСУ ТП, MES, SCADA или IIoT-платформами возникают вопросы, специалисты RTSoft готовы оказать экспертную поддержку - для этого направьте запрос по адресу info@list.dev.rtsoft.ru

Наши статьи: