IEC61499协议

一 IEC61499协议简述

IEC61499协议标准用于分布式工业自动化系统，旨在实现分布式应用程序的可移植性、可重用性和互操作性。IEC61499定义了一种建模语言，该语言允许对整个控制系统进行建模，即使系统由较小的部分（单个PLC）组成，通过功能块（FB，Function Block）的形式完成具体的控制功能。FB被用来封装功能，通过连接各个FB来创建应用程序（类似于Labview的图形化编程方式)。

图1 4Diac图形化编程

二 FB（Function Block）组成和分类

根据图二所示，FB（Function Block）的接口主要分为事件接口和数据接口。其中输入在左侧，输出在右侧，FB的上部分的事件由红线表示，下部分的数据由蓝线表示。事件触发FB的功能，使用数据输入端传入的数据，事件与数据的连接并不兼容，不允许将事件和数据进行连接。

扇出指的是一个FB的输出端可以连接多个FB的输入端。扇入指的是多个FB的输出端可以连接下一个FB的输入端。在IEC61499中FB的数据接口允许扇出但不允许扇入，事件接口即允许扇入也允许扇出。

图二所示，每个事件输入通过直线和小方格与多个数据输入相连，事件输出也与多个数据的输出相连。这种连接定义了当输入、输出事件发生时，哪些数据输入、输出会被刷新。功能块的具体行为取决于ECC，ECC根据输入事件，执行封装好的功能。

 图2 FB接口示意图

 

 FB的分类：IEC61499将功能块分为了基本功能块（BFB，Basic Function Block）、复合功能块（CFB，Composite Function Block ）和服务功能块（SFB，Service Function Block）。

基本功能块（BFB），可以使用执行状态图ECC定义状态机，ECC根据状态和输入事件决定执行哪种算法。其中FB中的Algorith ms 封装了功能块具体执行的算法。初始状态start，当事件接口接收到EI1事件时，FB跳转到State1状态，并执行AIg1这个算法，执行完成后输出EO1事件。当状态间的转换条件命名为1时，在这种情况下不需要事件，执行控制会自动跳转到下一个状态，例如state2状态完成后，会自动回正到start状态。

 图3 BFB基本构成

复合功能模块：由其他FB组成的内部网络

 图4 复合功能块基本组成

服务功能块（SFB），也称服务接口功能块SIFB，该模块主要访问硬件特定部分，由于一个应用程序包含了多个FB，这些FB分布式部署在不同的设备上，应用程序需要访问输入或输出，甚至需要访问特定硬件进行通信。为此，需要使用 SFB。这些类型的 FB 不仅能通过传入事件激活，还能通过硬件激活。因此，应答器 FB 可以在每次数据包到达时触发一个事件。

 图5 服务功能块