基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)中功能塊的調(diào)度
由此形成的調(diào)度如下圖所示:
圖2中,Loop Time(即宏周期)是1秒,藍(lán)顏色的框是功能塊的執(zhí)行時(shí)間,紅顏色的框是功能塊執(zhí)行后在總線上發(fā)布數(shù)據(jù)的時(shí)間。由于AI功能塊和PID功能塊在一個(gè)設(shè)備中,這部分的參數(shù)傳遞是通過本地接口實(shí)現(xiàn)的,在總線上是不可見的,故在圖中沒有這部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)娘@示。
組態(tài)完成后,在包含有AI功能塊和PID功能塊的設(shè)備(設(shè)備A)中應(yīng)該有兩個(gè)FB Start項(xiàng),一個(gè)對應(yīng)AI功能塊的執(zhí)行,start_time_offset應(yīng)該是0,fb_object_index是AI功能塊的起始索引;另一個(gè)對應(yīng)PID功能塊的執(zhí)行,start_time_offset應(yīng)該是640(20ms)。即在一個(gè)宏周期的起始處(偏移量為零),設(shè)備A的SMK調(diào)度AI功能塊開始執(zhí)行,得出輸出值并送到本地的PID功能塊。而在宏周期開始后的20毫秒處,設(shè)備A的SMK調(diào)度PID功能塊開始執(zhí)行,應(yīng)用AI給的輸入值,算出輸出值,并放入緩沖區(qū)中,等待數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度令牌(CD)。而LAS根據(jù)調(diào)度表在宏周期開始后的40毫秒處,發(fā)出一個(gè)強(qiáng)制發(fā)送數(shù)據(jù)的令牌(CD)來把設(shè)備A緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。設(shè)備B中只有一個(gè)AO功能塊要執(zhí)行,所以組態(tài)時(shí)只產(chǎn)生一個(gè)FB Start項(xiàng)用來對應(yīng)AO功能塊的執(zhí)行,它的start_time_offset應(yīng)該是1280(120毫秒)。設(shè)備B的AO功能塊接收到從設(shè)備A的PID功能塊發(fā)布的數(shù)據(jù)后,在宏周期開始后的120毫秒處,由設(shè)備B的SMK調(diào)度開始執(zhí)行,并產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)對執(zhí)行器進(jìn)行操作,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)回算輸出(BKCAL_OUT)值放到本地的緩沖區(qū)內(nèi),等待數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度令牌(CD)。而LAS根據(jù)調(diào)度表在宏周期開始后的140毫秒處,發(fā)出一個(gè)強(qiáng)制發(fā)送數(shù)據(jù)的令牌(CD)來把設(shè)備B緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。設(shè)備A中的PID功能塊應(yīng)用這個(gè)回算值和AI的輸出值,調(diào)整執(zhí)行后的輸出值。從而完成一個(gè)PID的閉環(huán)控制。
4 結(jié)束語
基金會現(xiàn)場總線的功能塊和功能塊的調(diào)度是基金會現(xiàn)場總線應(yīng)用的基礎(chǔ),也是基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特點(diǎn)和創(chuàng)新之一。通過對功能塊調(diào)度的了解,可以深入的理解基金會現(xiàn)場總線的開放性和互操作性的概念。
另外,功能塊的連接是通過VFD中的鏈接對象來實(shí)現(xiàn)的,本文由于篇幅所限,沒有做具體說明。
5 參考文獻(xiàn)
1. Fieldbus Foundation, FoundationTM Specification: System Architecture. 1999
2. Fieldbus Foundation, FoundationTM Specification: System Management. 1999
3. Fieldbus Foundation, FoundationTM Specification: Network Management. 1999
4. International Standard, IEC 61158-4. Second Edition. 2000
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