DIN EN 61499-1 Entmystifiziert: Funktionsbausteine, Objektorientierung und verteilte Systeme

Herzlich willkommen zu „DIN EN 61499-1 Entmystifiziert“, dem Podcast, in dem wir tief in die Normen eintauchen, die die Zukunft der industriellen Automatisierung prägen! In der heutigen Episode entschlüsseln wir die deutsche Norm DIN EN 61499-1, die die deutsche Fassung der Europäischen Norm EN 61499-1:2013 ist und direkt von der internationalen Norm IEC 61499-1:2012 übernommen wurde. Dieses grundlegende Dokument definiert die allgemeine Architektur und Leitlinien für die Anwendung von Funktionsbausteinen in verteilten industriellen Leitsystemen. Die Norm zielt darauf ab, prägnante, realisierbare, vollständige, eindeutige und konsistente Festlegungen zu ermöglichen, die den gesamten Systemlebenszyklus, von der Planung bis zur Instandhaltung, unterstützen.

Unser Hauptaugenmerk liegt heute auf zwei Kernkonzepten, die diese Norm so leistungsfähig für die Erstellung flexibler und wartbarer Automatisierungslösungen machen: dem Funktionsbaustein und der Instanz.

Zunächst zum Funktionsbaustein (Function Block). Ein Funktionsbaustein ist eine funktionale Software-Einheit. Stellen Sie sich ihn als eine wiederverwendbare, eigenständige Komponente vor, die einen spezifischen Teil Ihrer Steuerungslogik kapselt. Jeder Funktionsbaustein umfasst eine mit Namen versehene Kopie einer Datenstruktur und zugeordnete Operationen, und entscheidend ist, dass seine internen Daten und sein Zustand von einem Aufruf zum nächsten erhalten bleiben. Diese Persistenz ist der Schlüssel zur Verwaltung komplexer Steuerungsabläufe. Die Norm definiert verschiedene Typen von Funktionsbausteinen:

Als Nächstes betrachten wir das Konzept der Instanz (Instance). Wenn ein Funktionsbausteintyp den Bauplan oder die Blaupause definiert, dann ist eine Instanz eine tatsächliche, mit einem Namen versehene Realisierung dieses Bauplans. Sie ist eine "funktionale Einheit, die eine individuelle, mit einem Namen versehene Einheit umfasst, die die Attribute eines definierten Typs besitzt". In der Welt von DIN EN 61499-1 werden Anwendungen als Netzwerke von Funktionsbausteininstanzen und Unteranwendungsinstanzen modelliert, die durch Daten- und Ereignisverbindungen miteinander verbunden sind. Dieser objektorientierte Ansatz ist von entscheidender Bedeutung, da er es ermöglicht, Anwendungen oder Teile davon über verschiedene Ressourcen innerhalb desselben oder verschiedener physischer Geräte zu verteilen. Die Norm besagt explizit, dass ein Funktionsbaustein als eine atomare Einheit für die Verteilung betrachtet werden muss, was bedeutet, dass alle seine internen Elemente in derselben Ressource verbleiben müssen. Diese Flexibilität bei der Verteilung von Instanzen über ein Netzwerk miteinander verbundener Geräte ist das, was DIN EN 61499-1 für moderne industrielle Leitsysteme so leistungsfähig macht.

Begleiten Sie uns, wenn wir aufdecken, wie diese Kernkonzepte eine robuste Konfiguration, Implementierung, den Betrieb und die Wartung verteilter industrieller Leitsysteme ermöglichen und den Weg für mehr Interoperabilität und Portabilität in der Automatisierung ebnen. Verpassen Sie es nicht!