П.4 Диаграммы функциональных блоков FBD
FBD является графическим языком и наиболее удобен для программирования процессов прохождения сигналов через функциональные блоки. Язык FBD удобен для схемотехников, которые легко могут составить электрическую схему системы управления на «жесткой логике», но не имеют опыта программирования.
Функциональные блоки представляют собой фрагменты программ, написанных на IL, SFC и других языках, которые могут быть использованы в разных частях программы и которым соответствует графическое изображение, принятое при разработке функциональных схем электронных устройств (рис.16).
Язык FBD может быть использован для программирования функций, функциональных блоков и программ, а также для описания шагов и переходов в языке SFC.
Функциональные блоки инкапсулируют данные и методы, чем напоминают объектно-ориентированные языки программирования, но не поддерживают наследование и полиморфизм.
Типичным применением языка FBD является описание «жесткой логики» и замкнутых контуров систем управления. Язык функциональных блоков является удобным также для создания и пополнения библиотеки типовых функциональных блоков, которую можно многократно использовать при программирования задач промышленной автоматизации. К типовым блокам относятся блок таймера, ПИД-регулятора, триггера, генератора импульсов, фильтра и т.п,
Функциональные блоки применяются также для моделирования и проектирования систем автоматизации. Они могут быть использованы также для поддержания всего жизненного цикла системы, включая проектирование, изготовление, функционирование, валидацию и обслуживание.
Помимо МЭК 61131-3 функциональные блоки описываются в стандартах МЭК 61499 и МЭК 61804.
Стандарт МЭК 61499 (опубликован в 2005г.) устанавливает обобщенную архитектуру функциональных блоков (ФБ) и предоставляет руководство для их применения в распределенных системах промышленной автоматизации. В таких системах программное обеспечение распределено между несколькими физическими устройствами (ПЛК) и несколькими функциональными блоками (ФБ), а промышленная сеть рассматривается как составная часть системы. Особенностью ФБ в МЭК 61499 является возможность управления событиями и большая степень обобщения функциональных блоков.
МЭК 61804 содержит спецификацию (детализацию) требований к распределенным системам управления, построенным на основе ФБ. МЭК 61804 добавляет в МЭК 61499 описания параметров и функций, выполняемых функциональными блоками, которые могут быть реализованы в физических устройствах.
По этому стандарту минимальный набор ФБ, необходимый для индустриальных приложений состоит из двух частей: сложные ФБ (ПИД-регулятор, селектор для схем голосования, сумматор, таймер, интегратор) и простые (вычисление тригонометрических функций, модуля, суммирования, усреднения, блоки арифметических операций, блоки Булевых функций и т.п.).
Одной из наиболее широко применяемых спецификаций стандарта 61804 является описание языка EDDL (Electronic Device Description Language), который является дальнейшим развитием методов генерации GSD файла в сетях Profibus. Описанию функциональных блоков для систем автоматизации зданий посвящен стандарт IS0 16484-3.