直播 | IEC 61499标准 工业控制系统的未来潮流

IEC 61499

IEC 61499标准从第一版发布至今已经有十几个年头，走过了从兴起、沉寂到成熟的整个经历。在这十多年中，IEC SC65B／WG15工作组一直在对IEC 61499标准进行改进。IEC 61499标准也从一开始的分布式控制系统编程语言逐步发展到现在开发自动化系统级建模语言。







在当今这个工业互联网的时代，随着大量边缘设备接入网络，海量过程数据处理能对生产过程产生巨大作用。工业系统中OT与IT融合中最重要的一步是能将优化完成的模型重新部署到边缘设备上，使得工业互联网平台真正实现赋能企业。这需要通用编程语言与设计工具，协助现场工程师高效地将Know－How转变成工业边缘APP，无需具备专业知识的全栈工程师也能快速地开发、部署与调试工业边缘APP，从而真正实现工业互联网价值落地，填补工业互联网关键核心技术空心化的问题。IEC 61499标准能够很好地填补OT与IT之间的鸿沟，将每个功能块看作是独立的微服务，而功能块接口则是调用API。功能块网络将各个模块通过控制流与数据流整合，形成一个或者多个应用程序，通过IEC 61499部署模型将应用程序映射到不同的边缘计算节点上，实现了系统级工业边缘计算应用的统一建模设计。与UML等建模语言不同的是，IEC 61499提供了完整的功能块执行机制，因此功能块网络能够被直接部署与执行，从而减少了从建模语言到可执行代码的转换，避免了由于模型转换造成的代码质量问题，从而提升了设计的效率。



基于IEC 61499的OT与IT多编程语言混合设计

基于IEC 61499与微服务的工业边缘APP需要轻量级容器化的运行环境支撑以便实现虚拟化。如果将每个微服务作为单独容器封装，容器依次将IEC 61499微服务运行环境、所需要的编程语言支撑环境以及基于IEC 61499的应用程序加载，最后通过IEC 61499功能块网络将不同微服务之间串联起来。当需要对应用程序重新编排时，仅需对微服务调用顺序进行重新编排，无需对容器进行修改；当需要对微服务进行更新时，则只需要对容器内的顶层应用程序进行更新即可完成，而不会影响其他微服务以及系统的运作。通过容器化封装功能块微服务可以实现软件与硬件的完全解耦，从而显著提升工业边缘计算系统的灵活性。

当工业边缘APP开发完成后，最后一步需要将工业边缘APP从云端或者网关部署到边缘计算节点上。容器化工业边缘APP能保证从开发环境部署到生产环境的一致性，开发者可以将封装完成的容器上传到云端的工业边缘APP市场，系统集成商或者设备制造商可以根据需求从云端购买相应的工业边缘APP，并且通过简易配置部署到边缘计算节点。通过建立IEC 61499模块商店，使用集成开发环境对微服务进行统一编排与管理融合后，实现快捷地远程部署调试将不再是梦想。这将彻底改变现在工业的开发模式，降低由于人才匮乏造成的影响。

当基于微服务与轻量级容器的IEC 61499工业边缘APP与确定性IP网络、工业无线等网络紧密结合时，将彻底改变工业系统形态，彻底打破专机专用的现状，实现IP一网到底的互联互通，工业互联网与边缘计算也将发挥其真正的价值。

讲师介绍

戴文斌



上海交通大学电子信息与电气工程自动化系副教授，博士生导师，国家自然基金优秀青年项目获得者，是IEC SC65B/WG15（IEC 61499）标准委员会国内唯一专家，IEEE边缘计算标准工作组组长。目前担任IEEE-TII编委、IEEE-IES工业信息学技术专委会主席以及多个IEEE-IES旗舰会议的程序委员会主席等职务。

陈小淙



陈小淙，硕士，TC124 SC5委员，施耐德电气工业事业部技术支持经理。从事自动化行业20多年，实施了施耐德电气全球基于EcoStruxure开放自动化平台的首个项目。

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作者：戴文斌 庞程 陈小淙

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关键词：开放自动化系统 IEC 61499

适合人群：工业自动化相关领域，可作为高校及企业的IEC 61499培训教材

本书主要介绍了开放自动化系统级建模语言IEC 的核心机制、定义与设计范式，是作者团队十多年研究成果的总结。全书以IEC 61499标准内容为框架，讲解各基本概念、设计范式、工具演示、设计实例。同时，以若干从简单到复杂的工程项目的开发为主要流程，穿插着介绍IEC 61499的各知识点。

本书适合从事工业自动化相关领域科研工作或工程设计及开发的专业人士作为参考书，也可作为在校研究生和高年级本科生的学习用书。本书还是上海交通大学、施耐德电气、固高科技、立德机器人的IEC 61499指定培训教材。

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