前言

20世纪70年代，可编程逻辑控制器的诞生促使工业进入3.0时代，制造过程自动化程度得到大幅度提升。过去10年，随着计算机与信息技术的高速发展，工业数字化得以迅速普及。工业软件是企业生产过程实现自动化与信息化的关键，涉及设计、编程、工艺、控制、监控、通信、管理等所有环节。工业软件往往需要根据过程控制、运动控制、离散制造等不同行业的工艺需求进行定制，以提升企业生产效率、优化配置资源以及提升产品的质量。现有工业系统内各种语言共存，例如C/C++语言、IEC 61131-3所包含的5种PLC编程语言，各种.NET/HTML5/JavaScript等人机界面编程语言，甚至使用Python作为嵌入式机器学习等。除此之外，设备与设备之间的信息通信也不畅，单控制器与传感器之间所使用的工业互联网总线就有二十余种。最后，可视化的模型同样也是必不可少的。可视化建模语言能够给用户提供直观的系统设计，特别是对高复杂性的系统，抽象化模型可以提升系统设计的效率。

IEC 61499的出现为以上挑战给出了可行的技术路径。作为可执行的建模语言，IEC 61499标准提供了统一的功能块接口定义、分等级的功能块网络、部署模型以及管理协议，为模块化抽象系统设计提供了强有力的支持。每个IEC 61499功能块可以定义多个逻辑，IEC 61499标准并未指定编程语言，因此这些语言编写的功能块都能封装到模块中。IEC 61499标准同时也提供了复合功能块类型，使得结构化分层级的封装编排有了用武之地。IEC 61499标准的部署模型允许在同一个系统内设置多个并行的应用，并且多个应用可以分别运行在不同的设备上，而每个应用中的功能块网络也可以分别部署到不同的设备上。此部署模型将复杂的设备间数据交互抽象化，通过管理协议自动部署，可以大幅度提升系统开发的效率。

本书是基于2012年发布的IEC 61499标准第二版，结合几位作者多年的教学和实践经验总结而来。本书在编写过程中根据我国读者的阅读习惯与初学者的学习路径对标准内容介绍的次序做出了相应的调整。

本书以IEC 61499标准内容为框架，从IEC 61499的发展历史开始，按顺序介绍了IEC 61499标准的核心机制及体系架构、各类型功能块定义与基本概念、开发技巧及设计范式、扩展功能以及开发工具等内容。本书通过若干实例来讲解IEC 61499的各个知识点，帮助读者快速掌握IEC 61499核心概念。

在此特别感谢IEC 61499标准委员会首任主席James H. Christensen博士、PLCOpen中国区名誉主席、教授级高工彭瑜，以及施耐德电气高级副总裁庞邢健先生为本书作序（Christensen博士所写的序为英文，序一为其中文译文）。

作者

2021年6月