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Wann werden Funktionsblöcke ausgeführt?

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Wann werden Funktionsblöcke ausgeführt?

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Der erste Einsatz der Funktionsblöcke ist in der zentralen Steuerung. Hier ist mit der bekannten Norm IEC 61131 für Programmiersprachen der Speicherprogrammierbaren Steuerungen  (SPS) klar und international verbreitet beschrieben, wie eine SPS mit Funktionsblöcken programmiert werden soll. Dabei wird aber auf die Frage, wann dass ein Funktionsblock ausgeführt werden soll in der Norm nicht speziell eingegangen: jeder Hersteller einer Steuerung hat seine Methode die Reihenfolge der Funktionsblöcke in der Ausführung zu bestimmen. Ebenso sind die Zuteilung der einzelnen Funktionsblöcke auf Ressourcen die nur über ein Netzwerk verbunden sind nicht vorgesehen.

 

Wenn nun ein Hersteller oder ein Geräteprofil z.B. für Antriebe und Frequenzumrichter im Feldgerät Funktionsblöcke definiert, hat man mit einer Steuerung nach IEC 61131 ein Problem: Das Programm kann nicht durchgehend geschrieben werden. Darum hat man für diesen Fall einen Kunstgriff erfunden: man erstellt Proxy-Funktionsblöcke. Für jeden Funktionsblock der nicht in der Steuerung beheimatet ist, erstellt man im zentralen Steuerungsprogramm einen Stellvertreter - den Proxy. Der Proxy-Funktionsblock übernimmt alle Schnittstellen, die Ein- und Ausgabedaten zu den anderen Funktionsblöcken im Programm und sorgt für die richtige Übertragung der Daten über das industrielle Netzwerk. Der Proxy hat auch die Aufgabe die Stellvertretung für das Engineering zu übernehmen: Wenn die Funktionen des Funktionsblockes durch Parameter eingestellt werden können, stellt der Proxy auch diese Schnittstelle zur Verfügung. Der Anwender programmiert die Zentrale Steuerung wie wenn er einen Funktionsblock hätte, in der Wirklichkeit wird dieser Funktionsblock aber über den Feldbus im Feldgerät ausgeführt. Die Abbildung zeigt die Unterschiede bei einem Aufbau mit und ohne Proxy-Funktionsblöcke auf.

Proxy-Funktionsblöcke

Für einzelne Kommunikationssysteme und Feldbusse wie z.B. der PROFIBUS sind solche Proxy-Funktionsblöcke normiert und festgelegt. Ohne solche Proxy-Funktionsblöcke muss der Anwender die Kommunikation und den Austausch der Daten mit den verteilten Funktionen explizit ausprogrammieren. Dazu sind auch spezielle Funktionsblöcke für die Datenkommunikation und den Datenaustausch definiert worden. Proxy Funktionsblöcke sind gegenüber diesen klassischen Funktionsblöcken die explizit Daten senden oder empfangen vorteilhafter, da die Kommunikation des Feldbusses für den Anlageprogrammierer nicht mehr sichtbar ist.

 

Nun sind in den letzten Jahren Anstrengungen gemacht worden, diese Programmiertechnik zu erweitern, so dass Funktionsblöcke auch in einem System zentral programmiert aber verteilt ausgeführt werden können. Diese Festlegungen sind in der Norm IEC 61499 zusammengefasst worden.