IEC 61499-2 Издание 2.0 (2012-11)
Функциональные блоки -- Часть 2: Требования к программным инструментам (Software tool requirements)
Международный стандарт IEC 61499-2 подготовлен подкомитетом 65B «Оборудование для измерения и управления» технического комитета IEC 65 «Измерение, управление и автоматизация промышленных процессов».
Второе издание отменяет и заменяет первое издание, опубликованное в 2005 году, и представляет собой техническую ревизию.
Основные технические изменения по сравнению с предыдущим изданием:
- Содержимое Приложения A обновлено для соответствия техническим изменениям второго издания IEC 61499-1.
- Секции CDATA теперь допускаются для текстового содержимого алгоритмов в Таблицах A.4 и A.5.
Введение
IEC 61499 состоит из следующих частей под общим заголовком Функциональные блоки (Function blocks):
- Часть 1: Архитектура (Architecture)
- Часть 2: Требования к программным инструментам (Software tool requirements)
- Часть 3: Учебная информация (Tutorial information) -- отозвана
- Часть 4: Правила для профилей соответствия (Rules for compliance profiles)
1 Область применения (Scope)
Данная часть IEC 61499 определяет требования к программным инструментам (software tools) для поддержки следующих задач системной инженерии, перечисленных в IEC 61499-1:
- спецификация типов функциональных блоков (function block types);
- функциональная спецификация типов ресурсов (resource types) и типов устройств (device types);
- спецификация, анализ и валидация распределённых ИПСИУ (IPMCS -- Industrial Process Measurement and Control Systems);
- конфигурирование (configuration), реализация (implementation), эксплуатация и обслуживание распределённых ИПСИУ;
- обмен информацией (information) между программными инструментами (software tools).
Предполагается, что такие программные инструменты могут использоваться в контексте Инженерной среды поддержки (Engineering Support System, ESS), описанной в IEC 61499-1.
Определение полного жизненного цикла промышленных систем измерения и управления (ИПСИУ) или полного набора задач и операций, необходимых для поддержки ИПСИУ на протяжении всего жизненного цикла, выходит за рамки данного стандарта. Однако другие стандарты, определяющие такие задачи и операции, могут расширять или изменять требования, установленные в данной части IEC 61499.
2 Нормативные ссылки (Normative references)
Следующие документы, полностью или частично, нормативно упоминаются в данном документе и необходимы для его применения. Для датированных ссылок применяется только указанное издание. Для недатированных ссылок применяется последнее издание упоминаемого документа (включая все поправки).
- IEC 61131-3:2003, Programmable controllers -- Part 3: Programming languages (Программируемые контроллеры -- Часть 3: Языки программирования)
- IEC 61499-1:2012, Function blocks -- Part 1: Architecture (Функциональные блоки -- Часть 1: Архитектура)
- ISO/IEC 8824 (все части), Information technology -- Abstract Syntax Notation One (ASN.1) (Информационная технология -- Абстрактная синтаксическая нотация версии один)
3 Термины и определения (Terms and definitions)
Для целей данного документа применяются термины и определения, приведённые в IEC 61499-1, а также следующее.
3.1 Элемент библиотеки (library element)
Совокупность объявлений (declarations), относящихся к типу данных (data type), типу функционального блока (function block type), типу адаптера (adapter type), типу подприложения (subapplication type), типу ресурса (resource type), типу устройства (device type), типу сегмента (segment type) или конфигурации системы (system configuration).
4 Требования к программным инструментам (Software tool requirements)
4.1 Информация, предоставляемая поставщиком программного инструмента
Данный раздел определяет функциональные требования к программным инструментам (software tools), подд ерживающим выполнение задач системной инженерии, перечисленных в Разделе 1.
Поставщик программного инструмента должен указать следующую информацию в дополнение к другой информации, требуемой в данном разделе:
- тип или типы элементов библиотеки (library element), к которым применим программный инструмент;
- задачу или задачи инженерии, поддерживаемые программным инструментом. Описания задач могут быть взяты из перечисления задач инженерии, приведённого в Разделе 1, или определены поставщиком.
4.2 Обмен элементами библиотеки (Exchange of library elements)
Программный инструмент должен быть способен обмениваться своими элементами библиотеки с другими программными инструментами. Такой обмен должен осуществляться в форме данных (data) в формате, определённом в Приложении A, записанных на физические носители или передаваемых по каналам связи или сетям.
4.3 Информация, предоставляемая поставщиком элементов библиотеки
Положения данного подраздела предназначены для обеспечения средств, с помощью которых поставщик элемента библиотеки может защитить интеллектуальную собственность, при этом предоставляя достаточную информацию для эффективного использования элемента библиотеки.
Поставщик элемента библиотеки может предоставить реализацию (implementation) элемента библиотеки.
ПРИМЕР 1. Поставщик элемента библиотеки типа функционального блока (function block type) может предоставить реализацию типа ФБ в виде:
- одного или нескольких экземпляров (instances) типа ФБ в ресурсе (resource), содержащемся в устройстве (device) Класса 0 или выше, как описано в IEC 61499-4;
- инстанцируемой реализации типа ФБ в ресурсе, содержащемся в устройстве Класса 1 или выше, как описано в IEC 61499-4;
- файла в зависящем от реализации (implementation-dependent) формате, пригодного для установки в ресурсе, содержащемся в устройстве Класса 2, как описано в IEC 61499-4, например, с использованием XML-синтаксиса, определённого в Приложении D.
Когда предоставляется реализация элемента библиотеки, поставщик не обязан раскрывать полные детали реализации. Однако поставщик должен предоставить достаточную информацию, чтобы пользователь мог полностью определить функциональность предоставленного элемента библиотеки.
ПРИМЕР 2. Требование предыдущего параграфа может быть выполнено поставщиком экземпляра (instance) типа ФБ в ресурсе (resource) путём предоставления, как минимум, следующей информации:
- элемент библиотеки типа функционального блока, определяющий его интерфейсы событий (event interfaces), интерфейсы данных (data interfaces) и сервисы (services), как определено в IEC 61499-1;
- элементы библиотек типа ресурса (resource type) и типа устройства (device type), показывающие наличие и соединения экземпляров функциональных блоков.
4.4 Отображение объявлений (Display of declarations)
Программный инструмент должен быть способен отображать объявления (declarations) своих ассоциированных элементов библиотеки в форме, соответствующей задаче инженерии. Отображение может использовать графические или текстовые форматы, определё нные в IEC 61499-1, или формат, определённый поставщиком программного инструмента.
Объявления элемента библиотеки могут определять его интерфейсы (interfaces) (событийные и информационные входы и выходы), внутренние переменные (internal variables), а также его алгоритмы (algorithms) и управление их выполнением, например, через диаграмму управления выполнением (Execution Control Chart, ECC) и т.д.
Программные инструменты могут предоставлять дополнительные возможности, помимо описанных в IEC 61499-1, для графического отображения объявлений.
ПРИМЕР 1. При отображении Диаграммы управления выполнением (ECC) инструмент может предоставлять, наряду с отображением каждого перехода, порядковый номер, указывающий порядок, в котором переход вычисляется (как определено в IEC 61499-1).
ПРИМЕР 2. Программный инструмент может обеспечивать навигацию по отображению (mapping) от представления экземпляра функционального блока в приложении (application) к его соответствующему представлению в ресурсе, и наоборот.
4.5 Модификация объявлений (Modification of declarations)
Программный инструмент должен позволять пользователю изменять объявления своих ассоциированных элементов библиотеки в соответствии с задачей инженерии. Такие изменения могут включать добавление, удаление или изменение содержимого объявлений и могут выполняться как графически, так и текстуально, или обоими способами.
ПРИМЕР. Программный инструмент может предоставлять удобные средства для изменения порядка, в котором объявления перечислены в текстовом представлении, например, в списке переходов в Диаграмме управления выполнением (ECC), без необходимости редактировать текстовое представление вручную такими средствами, как «вырезать и вставить».
4.6 Валидация объявлений (Validation of declarations)
Если это требуется связанной задачей инженерии, программный инструмент должен предоставлять средства для валидации объявлений своих ассоциированных элементов библиотеки. Такие средства могут включать, но не ограничиваться:
- Проверку корректности синтаксиса объявлений.
- Проверку семантической корректности объявлений, например, проверку того, что все экземпляры функциональных блоков (function block instances) в приложении (application) и его ассоциированные подприложения (subapplications) правильно распределены по ресурсам (resources), соединены внутри ресурсов и взаимодействуют между р есурсами в конфигурации системы (system configuration).
- Симуляцию и тестирование работы экземпляра (instance) типа (type) элемента библиотеки, как самостоятельно, так и в ассоциации с другими экземплярами того же или различных типов.
4.7 Реализация объявлений (Implementation of declarations)
Если это требуется связанной задачей инженерии, программный инструмент должен предоставлять средства для реализации (implementation) объявлений (declarations) своих ассоциированных элементов библиотеки. Такие средства могут включать, но не ограничиваться:
- создание исполняемого кода («прошивки») для встраивания в экземпляры типов ресурсов и типов устройств;
- создание и соединение («загрузку») экземпляров функциональных блоков в ресурсах и устройствах, например, с использованием средств управления, определённых в подразделе 6.3 и Приложениях F и G стандарта IEC 61499-1.
4.8 Эксплуатация, тестирование и обслуживание системы (System operation, testing and maintenance)
Если это требуется связанной задачей инженерии, программный инструмент должен предоставлять средства для эксплуатации, тестирования и обслуживания Промышленной системы измерения и управления (ИПСИУ / IPMCS), определённой его ассоциированными элементами библиотеки. Такие средства могут включать, но не ограничиваться:
- средства, описанные в предыдущих подразделах данного Раздела;
- средства обмена информацией, определённые в IEC 61499-1.