Feldsteuerungssysteme sind Steuerungssysteme, die vorrangig der Steuerung von Produktionsanlagen dienen.
Verteilte Feldsteuerungssysteme bestehen aus einer Menge kooperierender Steuerungen und intelligenter Feldgeräte (Sensoren und Aktoren), die auf eine festgelegte Art und Weise gemeinsam eine Automatisierungsaufgabe lösen.
Dabei beinhaltet jedes der beteiligten Geräte (Steuerungen wie auch Feldgeräte) einen Teil der gesamten Steuerungsapplikation. Zu diesem Zweck ist die Steuerungsapplikation modularisiert.
Eine besondere Bedeutung nimmt dabei die IEC 61499 ein. Sie ermöglicht eine Kapselung von Steuerungsapplikationsbausteinen. Die einzelnen Steuerungsbausteine interagieren auf der Ebene des Ereignisaustauschs über ein Kommunikationssystem.
Das Vorgehen beim Entwurf verteilter Feldsteuerungssysteme entspricht dem üblichen Vorgehen beim Entwurf von Steuerungssystemen. Dabei wird besonderen Wert auf die Modularisierung der Steuerungsapplikation in einzelne Applikationsbausteine mit festen Eigenschaften und Funktionen im Steuerungssystem gelegt.
Im Rahmen bisheriger Untersuchungen haben sich die folgenden Bausteintypen als besonderes sinnvoll erwiesen:
Kommunikationsinterfacebausteine: Dieser Bausteintyp dient der Kapselung verschiedener Kommunikationsprotokolle und –systeme.
Deviceinterfacebausteine: Dieser Bausteintyp dient der Kapselung der Zugriffsschnittstelle auf die Steuerungshardware.
Devicefunktionsbausteine: Dieser Bausteintyp dient der Implementierung bestimmter, für das gesteuerte Gerät charakteristischer Verhaltensweisen in der Steuerungsapplikation. Beispiele dafür sind die Implementierung von Beschleunigungs- und Abbremsrampen für Motoren.
Steuerungsapplikationsbausteine: Dieser Bausteintyp beinhaltet alle Bausteine, die für die eigentliche geräteunabhängige Steuerungsapplikation benötigt werden.
Bis auf den letztgenannten Bausteintyp sind alle Bausteintypen gerätespezifisch. Es sollte davon ausgegangen werden, dass diese Bausteine vom Gerätehersteller oder vom Gerätevertreiber mitgeliefert werden.
Zwischen den einzelnen Bausteinen sind feste, allgemeinverbindliche Schnittstellen definiert. Sie ermöglichen das einfache Austauschen einzelner Steuerungsbausteine in der Steuerungsapplikation.
Die entsprechende Gerätestruktur ist in der folgenden Grafik wiedergegeben.