UAO 技术

UAO 技术以 IEC 61499 标准为起点,该标准是分布式信息和控制系统的系统级设计语言。它不是编程语言,定义了如何设计分布式控制系统,以及自动化应用与硬件之间的分离,是可移植的自动化应用的基础。

共享运行时执行引擎基于 IEC 61499 标准

UniversalAutomation.org 提供即用型解决方案,可实现灵活的工业 4.0 自动化架构,并通过自动化应用程序的可重用性和可移植性大幅提高投资回报。

UAO Runtime - ready to go

IEC 61499 标准

IEC 61499 标准不是编程语言,而是分布式信息和控制系统的系统级设计语言。

下面是一些有关 IEC 61499 标准的文件:

IEC 61499

该标准的一些基本内容

1. 事件驱动功能块(FB)

它以事件驱动的功能块为起点,来组成你的应用程序。
这些功能模块与 IT 领域的软件组件类似,从而使自动化和 IT 领域的工程师更容易理解它们。
基本功能块的行为由事件驱动状态机,即执行控制图 (ECC) 定义。
定义状态可以封装用任何语言编写的算法,因为该标准没有定义任何语言。然后,你可以构建一个所谓的复合功能块,它由多个功能块组合而成。
另一点是,事件和数据通过 “WITH 结构 “相连接,这使得事件驱动信息传送与 IT 系统的连接变得更加容易,从而加强了 IT 与 OT 系统的融合。它使自动化系统能够无缝利用 IT 技术(人工智能、机器学习、数字双胞胎……)。

对于自动化工程师而言,事件驱动功能块可提供

  • 图形编程
  • 精确控制执行顺序和数据流

对于软件工程师,功能块提供

  • 对象
  • 方法
  • 封装我的 IP 的黑盒子
  • 我可以通过库重复使用他人的软件组件,也可以创建自己的组件供他人使用
Event-driven function block

2. 软硬件解耦

可以按照应用模型的定义,以图形化的方式将独立于硬件的软件组件进行连接来构建应用。

建立的应用程序可以分布在多个设备或系统中。这就是我们所说的应用层面的互操作性。

应用模型独立于执行应用的底层硬件设备和计算资源。这些硬件设备和计算资源由设备模型定义,可以是传统的自动化控制器(如 DCS/PLC)、智能现场设备(执行器……)或边缘计算设备。

software-hardware decoupling

3. 分配

应用程序的拆分及其在目标硬件/资源上的部署由系统模型定义。

Distribution

综上所述

IEC 61499 标准明确规定了硬件和软件的解耦,为自动化用户带来了多重益处:

  • 成本效益更高:只需编写一次应用程序,即可重复使用,与硬件供应商无关
  • 由于使用了经过验证的可重复使用的软件库,因此更加可靠和安全
  • 动化软件应用程序现在可以在机器或流程的生命周期内逐步改进
  • 即使自动化硬件已经过时,您也可以重新使用软件应用程序,因此您的自动化解决方案可以避免报废
  • 获得嵌入和重复使用知识产权的能力,以保护竞争优势或在增加软件投资时获得更好的投资回报
UAO benefits

事件驱动

底层构件是事件驱动的功能块(FB),包括一个图形化的封装、,其中有事件输入/数据输入引脚、事件输出/数据输出引脚、内部状态机(称为 “执行控制图”)以及在不同状态下执行的算法。

当一个事件输入被激活时,就会触发一个算法,从输入引脚获取数据,并将结果写入输出引脚。

应该指出的是

  • 该标准没有定义编程语言,但建议使用 IEC 61131-3 语言。
  • FB 仅作用于局部变量。从这个意义上说,它是一个独立的、自成一体的 IT 意义上的软件组件。
  • 自动化工程师对 FB 应用程序的图形化特性非常熟悉,这也为调试/试运行提供了便利。
Event-driven function block

不依赖硬件的组件

IEC 61499 标准定义了一个独立于硬件的软件组件世界,这些组件可以 “插入 “到一起构建应用程序,并按照用户的定义分配到所选择的硬件架构中。经过实践验证的专有技术(知识产权)可以封装成黑盒子,从而实现新的自动化商业模式。

然而,要实现 IEC 61499 标准的承诺,就必须广泛采用该标准。为此,我们创建了 UniversalAutomation.org。

Hardware independent

协会管理的开发项目

运行时执行引擎的持续开发由成员按照共享源代码原则进行管理。各成员集体行动,共享技术开发、见解和信息,以创建一个通用的运行时执行引擎。这为 “即插即生产 “自动化解决方案市场奠定了基础。

 

Development

IEC 61499 标准将帮助工业界为自动化领域不同类型的软件功能提供一个通用平台,使企业能够实现一定程度的可靠性和可预测性,并提高生产设备的灵活性。

Valeriy Vyatkin 阿尔托大学电气工程教授

IEC61499_models
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