基于IEC61499标准的分布式控制系统设计说明书.doc

word文档整理分享 参考资料 基于IEC 61499标准的分布式控制系统设计 作者：仲崇权 刘振堃 杨素英 张立勇 　发布时间：2009-04-12 20:56:46　来源：大连理工大学电子与信息工程学院　 HYPERLINK /utf8-classid119-id54246.html \t _blank 繁体版 访问数： 157 Abstract This paper introduces the architecture and characteristics of IEC 61499 standard, Function Blocks for Distributed Industrial-Process Measurement and Control System ( IPMCS ). IEC 61499 functi Abstract This paper introduces the architecture and characteristics of IEC 61499 standard, Function Blocks for Distributed Industrial-Process Measurement and Control System ( IPMCS ). IEC 61499 function blocks are based on software component technology, and control systems constructed by function blocks have lots of advantages e.g. scalability, flexibility, object-orientation, while the system configuration is simple and fast. Design patterns for constructing control systems under IEC 61499 context are also concerned in this article ,and a instance of test and simulation system is provided. Key Words: IEC 61499 Function block Distributed control system Software component 摘要 本文介绍分布式工业过程测量与控制系统（IPMCS）中的功能块IEC 61499标准的体系结构。IEC 61499功能块采用软件组件技术，基于功能块的控制系统具有可扩展性、可伸缩性、面向对象等特点，且系统组态简单、快速。文中讨论了使用IEC 61499标准建构控制系统的设计模式，并给出一个测试和仿真实例系统。 关键词：IEC 61499 功能块 分布式控制系统 软件组件 引 言 20世纪90年代以来，计算机技术、通讯技术、控制技术的发展促使控制系统向数字式、分布式、开放可互操作和面向开放式互连网络的现场总线控制系统（FCS）发展。与此同时，工业自动化系统中已开始应用先进制造、模糊控制、人工神经网络、人工智能技术和专家系统。制造自动化向计算机集成制造系统（CIMS）、精良生产、敏捷制造、整分制造系统（Holonic Manufacturing System）方向发展，过程工业向计算机集成过程系统（CIPS）发展。新型工业控制系统具有的一些控制要求和特点，如实时控制、分布控制、事件驱动控制、智能控制，不仅实质地提高了工业系统的控制功能，同时也对其系统功能的实现提出了新形式和高要求。 在工业实现领域，硬件和软件技术的发展促使在工业控制和自动化的末端设备（传感器和执行器）里可嵌入的功能达到一个新高度。这些自治的智能末端设备节点是实现控制功能的基本单元，通过网络可将它们连接起来形成一个完整系统。利用基本单元组成完整的控制系统，需要有体系化的框架、方法和工具。这些框架、方法和工具应该支持这些设备中控制功能――知识特征（IP）的广泛使用，同时支持把这些设备组合成可伸缩、可变形自动化（SFA）系统。这些框架、方法和工具的主要要求包括[1]： (a) 面向软件组件，支持IP封装、重用和移植；(b) 设备互操作性；(c) 分布和集成应用的能力；(d) 可伸缩性；(e) 可扩展性；(f) 可重构性。 在过去的十多年中，IEC TC65一直在开发一系列的使用功能块的标准满足以上要求。其中的主要标准IEC 61499定义了分布式工业过程测量与控制系统中使用的功能块。利用健壮、可重用、即插即用的软件组件——功能块对局部细节问题提供解决途径，然后将所有的