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Was ist in IEC 61499 dann anders als in IEC 61131?

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Was ist in IEC 61499 dann anders als in IEC 61131?

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Die Festlegungen in IEC 61499 sind für Automatisierungsaufgaben ausgelegt worden, die auf mehrere Geräte die über ein Netzwerk verbunden sind verteilt werden können, um eine gemeinsame Aufgaben zu lösen.

 

Um die Kontrolle der Ausführung der Funktionsblöcke zu ermöglichen, wird klar zwischen dem Datenfluss und dem Fluss der Ereignisse (engl. Event) unterschieden. In der nächsten Abbildung sind diese unterschiedlichen Verbindungen aufgezeigt.

Ereignisse und Daten

Wenn ein Funktionsblock mit der Verarbeitung fertig ist kann er ein Ereignis erzeugen. Dieses Ereignis kann der Anlageprogrammierer dazu verwenden, die Ausführung von anderen Funktionsblöcken anzustossen. Die Ausführungskontrolle der Funktionsblöcke wird somit vom Programmierer genauso wie der Datenfluss explizit geplant, durch das Verbinden der Ereignis- Ein- und Ausgaben.

Ausführungskontrolle eines Funktionsblockes

 

Der Funktionsblock nach IEC 61499 besteht somit nicht nur aus internen Daten und dem Algorithmus sondern noch zusätzlich aus einer Ausführungskontrolle. Ein Funktionsblock wird somit in den folgenden Phasen ausgeführt:

1.Die Eingangswerte werden gesetzt
2.Die Ereignisse für die Ausführung treffen ein
3.Die Ausführungskontrolle wird aktiviert
4.und der Algorithmus aktiviert.
5.Die Algorithmen bestimmen aufgrund der Eingangsdaten und der internen Daten die neuen Ausgangsdaten
6.Die Ausführungskontrolle erkennt das Ende des Algorithmus
7.Die Daten werden an die Ausgänge gegeben und
8.das Ausgangsereignis erzeugt

 

Die einzelnen Teilzeiten können bestimmt und somit die gesamte Ausführungszeit für diesen Funktionsblock berechnet werden. Dies ist notwendig, wenn nachher die Reaktionszeiten in einem verteilten Automatisierungssystem ausgerechnet werden sollen.

 

Die Funktionsblöcke müssen somit nicht nur erstellt und die Anlage geplant werden, die Anlage muss nachher auch noch in Betrieb genommen werden. Darum müssen die einzelnen Funktionsblöcke, wenn Sie nicht schon in den Geräten oder Steuerungen eingebaut sind, in die einzelnen Geräte geladen werden können. Zwingend ist es aber notwendig, dass die Verschaltungsinformationen zwischen den einzelnen Ein- und Ausgängen in die verteilten Geräte geladen werden können. Bei der Verschaltung müssen dabei verschiedene Regeln eingehalten werden. Es ist z.B. zwingend notwendig, dass alle Eingänge definiert sind und entweder verschaltet, oder mit Werten vorbelegt sind. Dabei darf ein Eingang, sei es ein Ereignis oder Daten, nur von einem einzigen Ausgang abhängen. Müssen mehrere Ausgänge zu einem Eingang zusammengefasst werden, so ist dies mit einem getrennten Funktionsblock zu realisieren. Ein Ausgang darf aber für mehrere Eingänge verwendet werden.

 

Damit diese Ladevorgänge beherrscht werden können, sind die Funktionsblöcke in unterschiedlichen Betriebszuständen.

Stopped: wird nicht ausgeführt
Loaded: die Funktion ist in ein Zielsystem geladen
Configurable: Die Funktion ist geladen, aber die Verbindungsinformationen, wohin gehen die Ausgänge, woher kommen die Eingänge, fehlt noch
Operational: betriebsbereit
Running: im produktiven Betrieb

 

Funktionsblöcke nach IEC 61499 können nicht nur graphisch dargestellt werden, sondern in der Norm ist eine spezielle Beschreibungssprache für Funktionsblöcke definiert worden. Das Ziel dieser Beschreibungssprache ist es, die Beschreibungen einfacher mit einem Programm erzeugen und einlesen zu können.