PLCS，PACS

什么IEC 61499为PLC手段

IEC 61499国际标准不会发出可编程逻辑控制器（PLC）的终点，但其影响，特别是在过程控制应用中，将改变PLC的使用方式。

由马丁·Hilbers 2021年8月10日,

礼貌：Idec Corporation，工程师数据库的新产品

学习目标

IEC 61499功能块标准使得可以在多个不同的硬件平台上使用现场设备分发。
功能块可以改变过程控制并提高操作准备。
将IT集成到OT的优势包括数据分析、物联网架构。

IEC 61499功能块标准使得可以更轻松地使用由多个多样化硬件平台上的分布式自主IEC 61499的现场设备组成的控制平台。为什么这重要？

PLC历史与工业用途进展

由于介绍了可编程逻辑控制器（PLC），已经有一段时间了。要确切地说，它是53年前当模块化数字控制器（Modicon）开始替换基于中继和气动控制系统时。那时，知识以14岁的速度翻了一番，世界已经看到了很多变化。首先，人类走在月球（1969年），个人计算（1981年），互联网（1991），智能手机（大约2007年）。尽管有了所有这些变化，但工程师仍在使用和编程PLC和分布式控制系统（DCSS），与1968几乎相同。

这围绕为什么自1968年几乎没有改变，这会提出几个问题。PLC / DCS解决方案是好的吗？工业控制界是否过于保守改变？市场是否提供更好的替代品？答案是上述所有内容。

作为新控制技术的早期采用者，工厂会有很大的损失，毕竟，谁会想成为第一个使用创新飞机进行商业飞行的人呢?似乎一种明显的风险规避商业模式，加上“我们一直都是这样做的”的心态，使得工业控制领域成为一个难以突破的创新市场。

功能块如何更改过程控制

IEC 61499功能块作为标准的出现，有一些工程师想知道这是PLC时代结束的开始吗？在短期内：没有长期：最肯定是用于过程控制应用程序的是的。这就是为什么。

20.^th世纪的自动化是通过测量有限的过程值并在单个计算平台上使用这些值来操纵现场设备的特点。21的第二季度^圣Century将以自动化为特征，分析大量信息(可能与流程无关)，提供预测分析以优化底层20^th世纪自动化层和实现自动化的新水平。我本可以在前面的句子中使用data这个词，但出于以下原因，我故意使用information这个词。

信息技术（IT）和操作技术（OT）就像猫和狗的类比可能会击中和弦。

数据分析，操作准备

在21的第一季度^圣世纪我们在过程控制环境中发现数据分析的值。要利用数据分析，我们在OT环境中介绍了它。以前使用相同的技术与具有相同的安全/用户/访问目标的空间在自己的空间中的两个世界现在被迫与共享环境中的矛盾的目标共存。

如何改变上述IEC 61499标准，并使PLC过时？IEC 61499标准倡导创建标准化的测试软件模块，用于特定控制功能。这允许从测试功能/软件模块组成的过程控制方案。到目前为止，这对此无关。它非常符合PLC和DCS平台的当前编程实践。使用IEC 61499标准，实例化测试的软件模块的目的不仅要更有效地创建过程控制，而且还具有更高水平的操作准备情况（通过将功能链接到另一个和现场信号，低/无代码解决方案）。

IEC 61499的目标是让这些功能在多个、各种和更小的硬件平台上分布式运行。目前的变频驱动器(VFDs)已经配备了少量的输入/输出(I/O)通道，除了自定义逻辑功能外，还可以执行比例-积分-微分(PID)控制回路，并通过以太网与PLC和DCS平台通信。由相互连接的自主现场设备提供真正的分布式控制系统比我们可能意识到的更接近。

自动化现场设备，物联网，制造IT

到目前为止，我们通过自主现场设备提供的分布式控制功能来考虑OT。现在，让我们将IT加入其中，并在设备级别引入物联网(IoT)。现场设备级的物联网实现了数据驱动21^圣世纪自动化（预测数据分析）在前提或云环境中。

这将我们带回“猫和狗”的情况，如何将高度网络安全，用户简档特定于依赖于不受限制连接和访问的OT流程环境中。

目前，DCS和PLC平台使用以太网与远程I/O站等进行通信。使用的以太网介质主要是铜或光纤(有时是无线)，数据速度为10Mbit/s或以上。由于模拟输入/输出(I/O)信号通常是16位，而数字输入/输出信号只有1位，这个网络的利用率非常低，留下一个大的带宽未被使用(相当于空桶中的几滴水)。

IT整合到OT的优势

有一些产品和解决方案已经将IT环境集成到OT环境中，取得了不同程度的成功和实际可用性。其中的实现是Modicon M340和M580 epac.（以太网流程自动化控制器）。与大多数PLC / PAC平台一样，M340 / M580使用以太网与远程I / O站通信，并使用多余的带宽进行IoT目的。

通过结合时间敏感网络（TSN）协议（IEC 61850衍生物）与VLAN，防火墙等，IOT数据信道和确定性OT数据通道在同一物理电缆上完全网络安全并彼此隔离。该解决方案在一个环境中提供它和OT目标，非常用户友好。预计这些类型的IT / OT集成解决方案是合理的，在现场设备中将普遍存在。

IEC 61499标准将减少控制软件的编程，以连接在网络安全互连物联网支持的现场设备中运行的标准化/测试功能，共同提供分布式工厂范围的过程控制功能。可信赖的PLC该怎么办?从这里到任何地方。

这不会发生一夜之间，并且需要一个过渡期，其中最有可能由PLC和自主现场设备组成的混合解决方案，将慢慢向控制平台慢慢向支持的分布式自主IEC61499支持的现场设备提供方式。这种转变已经开始。目前可用的解决方案可被视为如此过渡的第一步，专家可以帮助为IEC 61499旅程创建路线图。

马丁·谢尔斯是主要工程师，PLC-Easy.com．由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE Media and Technology，cvavra@cfemedia.com.．