基于EPA標(biāo)準(zhǔn)的功能塊研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前分布式控制系統(tǒng)已經(jīng)被生產(chǎn)制造和過程控制工業(yè)所廣泛接受。EPA作為一種分布式以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)于2007年8月被作為現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158(第四版)中的第十四類型正式出版。功能塊是EPA現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中基本控制單元，是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成控制策略的關(guān)鍵部分，對(duì)功能塊進(jìn)行研究有利于EPA現(xiàn)場(chǎng)總線的推廣。 根據(jù)IEC61499標(biāo)準(zhǔn)提供的功能塊結(jié)構(gòu)和概念，對(duì)EPA現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的功能塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)提高功能塊的自診斷、自適應(yīng)能

2、力的問題，采用功能塊參數(shù)狀態(tài)傳遞和模式轉(zhuǎn)換的方式，實(shí)現(xiàn)功能塊的故障狀況檢測(cè)與處理、防積分飽和、工作模式無(wú)擾動(dòng)切換。針對(duì)功能塊個(gè)數(shù)固定引起的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備資源的不合理使用，采用功能塊散列表來管理標(biāo)準(zhǔn)功能塊，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)功能塊動(dòng)態(tài)實(shí)例化。對(duì)于功能塊的執(zhí)行控制算法，實(shí)現(xiàn)了IEC61499標(biāo)準(zhǔn)提出的時(shí)間觸發(fā)和事件觸發(fā)這兩種功能塊觸發(fā)方式。 針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)功能塊種類相對(duì)單一，不能完全滿足工程應(yīng)用要求，提出了利用柔性塊來實(shí)現(xiàn)用戶可編輯的功能塊。柔性塊功能結(jié)

3、構(gòu)中動(dòng)態(tài)申請(qǐng)輸入和輸出參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)實(shí)現(xiàn)功能塊輸入輸出參數(shù)類型及個(gè)數(shù)的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)定義這兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)為兩個(gè)特殊變量區(qū)，實(shí)現(xiàn)其與柔性塊算法內(nèi)部定義的變量區(qū)共同操作。柔性塊算法及內(nèi)部變量的編輯采用IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)定義的PLC編程語(yǔ)言進(jìn)行編輯。同時(shí)使用柔性塊算法域?qū)ο蠊芾砣嵝詨K，實(shí)現(xiàn)柔性塊動(dòng)態(tài)實(shí)例化。柔性塊的執(zhí)行采用掃描解析柔性塊算法中各功能指令的方式來實(shí)現(xiàn)。 為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求，以流水線并行技術(shù)和緊湊模式定義設(shè)備中功