Стандарт 61499 является развитием стандарта IEC 61131-3. ПринятиеIEC 61499 было призвано решить ряд проблем стандарта IEC 61131-3. Проблема стандарта IEC 61131-3, заключающаяся в тесной связи между программным и аппаратным обеспечением, что делает программное обеспечение управления очень фиксированным и проприетарным, в рамках IEC 61499 была решена возможностью использования модульной, событийно-ориентированной платформы управления.

IEC 61499 был разработан для управления событиями и основан на идее выполнения соответствующей логики только после определенного события и возвращения затем в состояние простоя. Такой событие-ориентированная подход был тесно связан с ИТ-протоколами, такими как MQTT, и IT-системами, также ориентированными на события. В IEC 61131-3 была, напротив, заложена циклическая модель выполнения, что требовало большего объема вычислительных ресурсов, порождало сложности масштабирования и интеграции в операционные технологии и ИТ.

Тем не менее, хотя IEC 61499 был введён в 2005 году, массового перехода на него не произошло.

Ключевая проблема:

Полная замена работающего по стандарту IEC 61131-3 оборудования (ПЛК, SCADA), на решения, поддерживающие IEC 61499 «из коробки», экономически довольно затратна. Обновление систем, основанных на стандарте IEC 61131-3, зачастую требует масштабного перепроектирования для изменения аппаратного обеспечения системы операционных технологий или интеграции новых компонентов.
Обновление оборудования означает переписывание, повторное тестирование и повторную валидацию управляющей логики в совершенно новой программной среде. Соответственно, пользователи, инвестировавшие в технологии автоматизации, по истечении десятилетнего жизненного цикла, оказались перед проблемой перепроектирования систем с нуля из-за ограничений в программном и аппаратном обеспечении.
Поэтому в настоящее время варианты мягкого перехода на IEC 61499 находятся в центре внимания профессионального сообщества.
Одним из наиболее интересных является следующий вариант мягкой миграции с устаревших систем на стандарт IEC 61499.

Предлагаемое решение: поэтапная миграция.

Поэтапная миграция основана на использовании протокольных шлюзов и «оберток» для интеграции устаревшего оборудования в новую архитектуру.

Технические детали подхода:

1. Использование OPC UA.
Стандарт IEC 61499 предполагает встроенную поддержку OPC UA, что позволяет создавать «обертки» (adapter FBs) для существующих ПЛК, представляя их данные и функциональность в виде сервисов в едином адресном пространстве OPC UA, то есть ПЛК могут стать частью распределенной системы нового стандарта, и при этом не потребуется замена их программного обеспечения.

2. Шлюзы для проприетарных протоколов.
Для использующего закрытые или устаревшие промышленные сети (например, Modbus RTU, PROFIBUS), оборудования могут быть развернуты экономичные шлюзы (в частности, на базе Raspberry Pi). На шлюзы устанавливаются среды исполнения IEC 61499, которые преобразуют проприетарные протоколы в OPC UA и выполняют локальные функции управления, что обеспечивает разгрузку центральной системы и повышает отказоустойчивость.

3. Создание «Функциональных модулей» (Composites).
Через OPC UA или шлюзы логика взаимодействия с устаревшим оборудованием инкапсулируется в готовые, повторно используемые композитные блоки IEC 61499. Это позволяет скрыть сложность интеграции от инженеров, которые могут сосредоточиться на разработке новой прикладной логики.

Данная стратегия позволяет начать разработку и отладку приложений IEC 61499 параллельно с работой существующей системы. Новые функции и алгоритмы (например, ПИД-регуляторы, сложные последовательности) можно реализовывать в среде 61499, используя данные от старого оборудования, и постепенно переносить логику управления на периферийные шлюзы, оставляя за старыми ПЛК роль драйверов ввода/вывода.

В настоящей статье использованы материалы следующих источников https://createdigital.org.au/smart-migration-iec-61499/amp/ и t.me/asutp_best/3394