GB/T 19769.1-2005 工业过程测量和控制系统用功能块 第1部分：结构

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中华人民共和国国家标准

GB/T19769.1-2005

工业过程测量和控制系统用功能块

第1部分：结构

Functionblocksforindustrial-processmeasurementandcontrolsystem-

Part1：Architecture

2005-05-18发布2005-12-01实施

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GB/T19769.1-2005

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GB/T19769《工业过程测量和控制系统用功能块》分为如下几部分：

—第1部分：结构；

—第2部分：软件工具要求；

—第3部分：应用指南；

—第4部分：一致性行规指南。

本部分为GB/T19769的第1部分。

本部分参考IEC/CD61499-1:2003《工业过程测量和控制系统用功能块第1部分：结构》。

本部分的附录A、附录B、附录H为规范性附录，附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录I和

附录J均为资料性附录。

本部分由中国机械工业联合会提出。

本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第二分技术委员会归口。

本部分负责起草单位：西南师范大学。

本部分参加起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国四联仪器仪表集团、浙江大学、

北京机械工业自动化研究所。

本部分主要起草人：黄伟、刘枫、吕静、张渝。

本部分参加起草人：冯晓升、刘进、冯冬芹、谢兵兵。

GB/T19769.1-2005

工业过程测量和控制系统用功能块

第1部分：结构

1一般要求

1.1范围

GB/T19769的本部分定义了分布式工业过程测量和控制系统I（PMCS)的通用结构，并且给出了

功能块的使用指南。按照可实现的参考模型、文本语法和图示的表示法来给出这一结构。这些模型、表

示法和语法适用于：

—功能块类型的规范和标准化；

—系统元素的功能性规范和标准化；

—与实现无关的分布式IPMCS的规范、分析和验证；

—分布式IPMCS的配置、实现、操作和维护；

—实现上述功能的软件工具间的信息交换。

注：本部分并不限制或指定IPMCS或它们的系统元素的功能性，除非使用本部分定义的元素来表示这些功能性。

GB/T19769.4的有关一致性的章节陈述了扩展到本部分定义的元素，可能会受一致性系统、子系统和设备的

功能性约束。

本部分的目的之一是为在其他支持系统生命周期的标准中使用功能块提供参考模型。系统生命周

期包括系统规划、设计、实现、验证、运行和维护。本部分所给出的模型是通用的、不受范围约束的，并可

扩展到在其他标准、特定应用、特定应用领域中功能块的定义和使用。其目的是使按照本部分给出的规

则所制定的规范简洁、可实现、完整、无歧义和一致。

注1：单靠本部分提供的规则并不能充分保证不同设备生产商的设备的互操作性。遵守本部分的其他标准可规定

其他条款来保证这种互操作性。

注2：遵守本部分的其他标准可规定其他条款来提高系统、设备、资源和应用管理功能的性能。

GB/T19769包含四部分：

—第1部分本（部分）包括：

1)一般要求，包括前言、范围、规范性引用文件、定义和参考模型；

2)功能块类型的声明规则和所声明的类型的实例行为规则；

3)分布式工业过程测量和控制系统（IPMCS)的配置中，功能块的使用规则；

4)为满足分布式IPMCS的通信要求，功能块的使用规则；

5)分布式IPMCS的应用、资源和设备的管理中功能块的使用规则；

6)一致性系统和标准应当满足的要求。

—第2部分定义软件工具的要求，以支持本部分1.1中列举的下列系统工程任务：

1)功能块类型的规范；

2)资源类型和设备类型的功能性规范；

3）分布式IPMCS的规范、分析和验证；

4)分布式IPMCS的配置、实现、运行和维护；

5）软件工具间的信息交换。

—第3部分的目的是提高对IPMCS结构和满足其他部分要求的软件工具的可理解性、可接受

性、通用性和专用性，通过提供：

1)关于GB/T19769的常见问题的解答；

2)使用GB/T19769的结构来解决控制和自动化工程中常见问题的示例。

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GB/T19769.1-2005

—第4部分定义了一致性行规的开发规则，这些规则规定本部分和GB/T19769.2应实现的特

性，以发挥基于GB/T19769的系统、设备和软件工具的以下属性：

1)来自不同供应商的设备的互操作性；

2)在不同供应商的软件工具之间软件的可移植性；

3)用不同供应商的软件工具对来自不同生产商的设备的可配置性。

1.2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T19769的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文

件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成

协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本

部分。

GB/T2900.56-2002电工术语自动控制（IEC60050-351:1998,InternationalElectrotechni-

calVocabularyChapter351：AutomaticControl(2"d.Ed.），IDT)

GB/T4728.12-1996电气简图用图形符号第12部分：二进制逻辑元件（idtIEC617-12:1991

GB/T5271(所有版本的所有部分）信息技术词汇

GB/T7408-1994数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法（eqvISO8601:1988)

GB/T9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型(idtISO/

IEC7498-1：1994）

GB13000.1-1993信息技术通用多八位位组编码字符集（UCS)第一部分：体系结构与基本

多文种平面（idtISO/IEC10646.1:1993)

GB/T15129-1994信息处理系统开放系统互连服务约定（idtISO/TR8509:1987)

GB/T15969.3-1995可编程序控制器第3部分：编程语言

GB/T16262-1996信息处理系统开放系统互连抽象语法记法一（ASN.1)规范（idtISO

8824：1990)

GB/T16263-1996信息处理系统开放系统互连抽象语法记法一（ASN.1)基本编码规则规

范（ISO8825：1990，IDT)

GB/T17142-1997信息技术开放系统互连系统管理综述（idtISO/IEC10040:1992)

GB/T17966-2000微处理器系统的二进制浮点运算（idtIEC559:1989)

ISO/AFNOR计算机科学字典，1989,ISBN2-12-4869111-6

1.3术语和定义

在本部分中，使用了ISO/AFNOR确定的和以下列出的术语和定义。

1．3.1

接受器acceptor

提供所定义适配器接口类型的插座适配器的功能块实例。

1．3.2

访A路径accesspath

为了开放通信的目的，符一号名和一个变量的结合。

1。3.3

适配器连接adapterconnection

从插头适配器到同一适配器接口类型的插座适配器的连接，传送由适配器接口类型定义的数据和

事件流。

1．3.4

适配器接口类型adapterinterfacetype

由一组事件输人、事件输出、数据输人和数据输出的定义所组成的一种类型。它的实例是插头适配

器和插座适配器。

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1．3.5

算法algorithm

按一定操作步数解决问题的一组明确规定的有限规则。

1．3.6

应用application

为解决工业过程测量和控制中的问题的特定软件功能单元。

注：一个应用可以分布在多个资源中，并可与其他应用通信

1．3.7

属性attribute

实体的特性或特征。例如，功能块类型规范的版本标识。

1．3.8

基本功能块类型basicfunctionblocktype

不能分解为其他功能块的功能块类型，使用执行控制图表E（CC）来控制其算法的执行。

1．3.9

双向事务bidrectionaltransaction

请求和可能的数据从请求者传到响应者，以及响应和可能的数据从响应者传回到请求者的事务。

1．3.10

字符character

用于表达、组织或控制数据的一组元素中的一员。

[ISO/AFNOR：1989]

1．3.11

通信连接communicationconnection

为了传送信息，利用一个或多个资源的“通信映射功能”的连接。

1．3.12

通信功能块communicationfunctionblock

表示应用和资源“通信映射功能”之间的接口的服务接口功能块。

1.3.13

通信功能块类型communicationfunctionblocktype

其实例是通信功能块的功能块类型。

1.3.14

组件功能块componentfunctionblock

用于复合功能块类型的算法规范的功能块实例。

注：组件功能块可以是基本、复合或者服务接口类型。

1．3.15

组件子应用componentsubapplication

用于子应用类型规范的子应用实例。

1.3.16

复合功能块类型compositefunctionblocktype

其算法和执行控制完全按照互连的组件功能块，事件和变量来表示的功能块类型。

1．3.17

并发concurrent

与在公用的时间周期内执行并且在此期间内可能交替共享公共资源的算法有关。

1．3.18

配置（系统或设备）configuration(ofasystemordevice)

选择功能单元、指定它们的位置并且定义它们的互连。

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1．3.19

配置（可编程控制器系统）configuration(ofaprogrammablecontrollersystem)

与GB/T15969.1中定义的可编程控制系统相对应的语言元素。

1．3.20

配置参数configurationparameter

与系统、设备和资源配置相关的参数。

1．3.21

证实原语confirmprimitive

表示一种交互的服务原语，其资源指示先前由请求原语表示的交互所调用的算法已完成。

1．3.22

连接connection

功能单元之间为传递信息建立起来的联系。

仁ISO/AFNOR：1989〕

1．3.23

临界区criticalregion

在锁定对象的互斥控制下执行的一种操作或操作序列。操作在锁定对象的相关数据上执行。

1．3.24

数据data

信息的可解释的形式化表示，以使用于通信、解释或处理。

[GB/T5271.101.01．02]

1．3.25

数据连接dataconnection

为了传递数据，在两个功能块之间的联系。

1．3.26

数据输入datainput

从数据连接接收数据的功能块接口。

1．3.27

数据输出dataoutput

提供数据给数据连接的功能块接口。

1．3.28

数据类型datatype

值的集合及其允许的操作的集合。

[(;B/'F5271.1515.04.01」

1．3.29

声明declaration

建立实体的定义的机制。

注：声明可包括，给实体附加标识符，分配属性，如它的数据类型和算法。

1．3.30

设备device

独立的物理实体。具有在特定环境中执行一个和多个规定功能的能力，并由其接口分隔开。

注：GB%T15969.1中定义的可编程控制器系统是一种设备。

1．3.31

设备管理应用devicemanagementapplication

其基本功能是管理设备内多个资源的应用。

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1．3.32

实体entity

特定的事物，如：一个人、地点、过程、对象、概念、联系或事件。

1。3.33

事件event

瞬时发生的事情，对算法执行的调度有意义。

注：算法的执行可以使用与事件相关的变量。

1．3.34

事件连接eventconnection

功能块之间为了传送事件的联系。

1．3.35

事件输入eventinput

可从事件连接接收事件的功能块接口。

1．3.36

事件输入变11{EI变量）eventinputvariable

与一个事件输人相对应的布尔变量。

1．3.37

事件输出eventoutput

可发出事件到事件连接的功能块接口。

1．3.38

事件输出变，(E0变$)eventoutputvariable

与一个事件输出相对应的布尔变量。

1．3.39

异常exception

导致正常执行中止的事件。

1．3.40

执行execution

完成算法规定操作序列的过程。

注：被执行的操作序列随功能块实例调用的不同而不同，取决于功能块算法规定的规则和功能块数据结构中变量

的当前值。

1．3.41

执行控制动作E（C动作）executioncontrolaction

与执行控制状态相关的元素，标识要执行的算法和该算法执行完成后要发出的事件。

1．3.42

执行控制图表E（CC)executioncontrolchart

使用执行控制状态，执行控制转换和执行控制活动来表示功能块事件输入、事件输出上的事件与功

能块算法执行之间的因果关系的图形或文字表达。

1．3.43

执行控制初始状态E（C初始状态）executioncontrolinitialstate

执行控制图表初始化时处于活动的执行控制状态。

1．3.44

执行控制状态E（C状态）executioncontrolstate

基本功能块的行为状况，其变量由具有一组规定的执行控制活动的算法所确定。

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1．3.45

执行控制转变（EC转变）executioncontroltransition

指控制从前一种执行控制状态转到下一种执行控制状态。

1．3.46

故障fault

导致功能单元实现其规定功能的能力减少或失去的异常条件。

[IEC61508-4：1998]

1．3.47

功能function

实体的特定目的或它的特有活动。

1．3.48

功能块functionblock

功能块实例functionblockinstance

由功能块类型规定的数据结构的一个独立的、已命名的副本和相关操作所组成的软件功能单元。

注1：功能块典型的操作包括在相关数据结构中数据值的修改。

注2,GB/T15969.3中定义的功能块实例和它相应的功能块类型是具有不同特征的编程语言元素。

1．3.49

功能块网络functionblocknetwork

其节点是功能块或子应用及它们的参数、其分支是数据连接和事件连接的网络。

注：这是GB/T15969.3中定义的功能块图的推广。

1．3.50

功能单元functionalunit

能够完成特定任务的硬件实体，软件实体，或硬件实体和软件实体。

[GB/T5271.101.01.401

1．3.51

硬件hardware

相对于程序、过程、规则和相关文档的物理设备。

[ISO/AFNOR：1989]

1．3.52

标识符identifier

用来命名实体的一个或多个字符。

1．3.53

实现implementation

使系统的硬件和软件成为可操作的开发阶段。

1．3.54

指示原语indicationprimitive

表示一种交互的服务原语，其资源指示：在自身的初始化时已经调用了某些算法；或某个算法已被

对等的应用调用。

1．3.55

信息information

通过施加于该数据上的某些约定，当前赋予这些数据的特定含义。

[ISO/AFNOR：1989]

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1．3.56

输入变finputvarible

由数据输入提供其值的一种变量，可在功能块的一个或多个操作中使用。

注：GB/T15969.3中定义的功能块输入参数是输人变量。

1.3.57

实例instance

由带有所定义类型的属性的独立、有名实体组成的功能单元。

1.3.58

实例名instancename

与实例相联系，并标明该实例的标识符。

1．3.59

实例化instantiation

规定类型的实例的创建。

1．3.60

接口interface

两个功能单元之间共享的边界，由功能特征、信号特征或其他适当特征来定义。

[GB/T2900.561

1.3.61

内部操作功（能块）internaloperations(ofafunctionblock)

与功能块算法相关的操作，带有其执行控制或相关资源的功能性。

1．3.62

内部变且internalvariable

值由功能块的一个或多个操作使用或修改，但不由数据输人提供也不提供给数据输出的一种变量。

1．3.63

调用invocation

启动算法所规定的操作序列执行的过程。

1．3.64

文字值literal

直接表示一个值的文字单元。

1．3.65

管理功能块managementfunctionblock

基本功能是管理资源中的应用的功能块。

1．3.66

管理资源managementresource

基本功能是管理其他资源的资源。

1．3.67

映射mapping

已定义的特征或属性的集合，与另一集合的成员相对应。

1．3.68

报文message

用于传递信息的有序字符列。

[GB/T5271.1616.02.01］

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1．3.69

报文宿messagesink

通信系统中的接收报文的那一部分。

[GB/T5271.1616.02.03]

1．3.70

报文源messagesource

通信系统中发出报文的那一部分。

仁GB/T5271.1616.02.02]

1．3.71

模型model

真实世界中过程、设备或概念的表示。

1．3.72

多任务multitasking

提供两个或多个算法并发执行的操作模式。

1．3.73

网络network

节点和互联分支的一种安排。

巨GB/T5271.101.01.44]

1．3.74

操作operation

一种完全明确的动作，该动作作用于任何已知实体的允许组合时，产生一个新的实体。

仁GB/T5271.202.10.01]

1．3.75

输出变foutputvariable

其值由功能块的一个或多个操作建立并提供给数据输出的变量。

注：GB/T15969.3中定义的功能块的输出参数是输出变量。

1．3.76

参数parameter

一种变量，为每一特定应用赋予一个常数值，也可用它来标志应用。

[GB/T5271.202.02.04]

1．3.77

插头适配器plugadapter

为来自提供者功能块的一个适配器连接提供起始点的适配器接口类型的实例。

1．3.78

提供者provider

提供已定义适配器接口类型的插头适配器的功能块实例。

1．3.79

请求原语requestprimitive

表示一种交互的服务原语。其应用调用服务提供的某些算法。

1．3.80

请求者requester

通过请求原语发起一个事务的功能单元。

GB/T19769.1-2005

1．3.81

资源resource

一种有独立的操作控制的功能单元，为应用提供多种服务，包括算法的调度和执行。

注1:GB/T15969.3中定义的RESOURCE是一种编程语言元素，与上述定义的资源相对应。

注2：一个设备包含一个或多个资源。

1．3.82

资源管理应用resourcemanagementapplication

主要功能是管理单个资源的应用。

1．3.83

响应者responder

通过响应原语结束一个事务的功能单元。

1．3.84

响应原语responseprimitive

表示一种交互的服务原语，其应用指示它已经完成了先前由一个指示原语表示的交互所调用的某

些算法。

1．3.85

采样sample

为以后使用而检测和保持变量的瞬时值。

1．3.86

调度功能schedulingfunction

选择要执行的算法和操作并启动和终止其执行的功能。

1．3.87

服务service

资源可使用的功能性，可以用服务原语序列来模型化。

1．3.88

服务接口功能块serviceinterfacefunctionblock

基于服务原语对功能块的事件输入、事件输出、数据输入和数据输出的映射，为应用提供一个或多

个服务的功能块。

1．3.89

服务原语serviceprimitive

应用和资源之间交互的抽象且与实现无关的表示。

1．3.90

插座适配器socketadapter

为到接受器功能块的适配器连接提供端点的适配器接口类型的实例。

1．3.91

软件software

知识产物，包含与系统操作有关的程序、过程、规则、配置以及任何相关的文档。

1．3.92

软件工具softwaretool

用来制作、检查和分析其他软件的软件。

1．3.93

子应用实例subapplicationinstance

在应用或子应用类型中的子应用类型的实例。

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GB/T19769.1-2005

注：一个子应用实例可以分布在多个资源中。如，它的组件功能块或者组件子应用的内容可以分配给不同的资源。

1．3.94

子应用类型subapplicationtype

其主体由互连的组件功能块或者组件子应用构成的功能单元。

注：子应用类型允许以自相类似的层次结构的形式建立应用的子结构。

1．3.95

系统system

在所定义的范围内被视为整体且与其环境相分离的相关元素的集合。

[GB/T2900.56］

注1：这些元素可以是物质对象和概念及其结果（如：组织形式、数学方法以及编程语言）。

注2：系统被看作是由一个假设的界面将其与环境和其他外部系统分开的，该界面可以切断该系统和环境及其他外

部系统的连接。

1．3.96

事务transaction

将来自请求者的请求或可能的数据传送到响应者并且也可将来自响应者的响应或可能的数据传回

到请求者的服务单元。

1，3.97

类型type

规定所有该类型实例所共享的公共属性的软件元素。

1．3.98

类型名typename

与类型相联系，并标明该类型的标识符。

1．3.99

单向事务unidirectionaltransaction

将来自请求者的请求或可能的数据传送到响应者，但不能将来自响应者的响应传回到请求者的一

种事务。

1．3.100

变Avariable

在不同时间可具有不同值的软件实体。

注1：变量的值通常限于某种数据类型。

注2：变量可分为输人变量、输出变量和内部变量。

1.4参考模型

1.4.1系统模型

在本部分中，工业过程测量和控制系统（IPMCS)被模型化。如图1所示，该模型是相互连接并通

过一个或多个通信网络相互通信的设备的集合。这些网络可用分层方式来组织。

GB/T19769.1-2005

通信网络

一-1lAh)J}A*}-C2(-I3Si4-

注：被控过程不是该测量和控制系统的一部分。

图1系统模型

IPMCS所执行的一个功能被模型化为一个应用，该应用可驻留在单个设备中，如图1中的应用C,

也可分布在多个设备中，如图1中的应用A和B。例如，一个应用可由一个和多个控制回路组成，其中，

输入采样在一个设备中执行，控制过程在另一个设备中执行，而输出转换则在第三个设备中执行。

1.4.2设备模型

如图2所示，一个设备至少包含一个接口，即过程接口或通信接口，并且包含零个或多个资源。

注1：按照本部分第4章中的规定来定义，设备被视为是相应设备类型的实例。

注2：不包含资源的设备被视为在功能上等同于1.4.3中定义的资源。

“过程接口”提供物理过程模（拟量测量、离散I/O等）和资源之间的映射。与物理过程交换的信息

以数据、事件或者两者都有的形式提交给资源。

通信接口提供资源和经过通信网络交换的信息之间的映射。通信接口可以提供的服务包括：

—把通信信息以数据、事件或者两者都有的形式提交给资源；

—支持编程、配置、诊断等的其他服务。

仁全

被控过程

图2设备模型

例（如：图1中的设备2>

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GB/T19769.1-2005

1.4.3资源模型

本部分中，资源被视为功能单元。资源包含在设备中，有独立的操作控制。可以建立、配置、参数

化、启动、删除等，而不影响设备中的其他资源。

注1：按照本部分第4章的规定来定义，资源被视为是对应资源类型的实例。

注2：尽管资源有独立的操作控制，但为了安装、测试等目的，它的运行状态可能需要与其他资源的运行状态进行

协调。

资源的功能是接受来自过程和／或通信接口的数据和／或事件、处理数据和／或事件、并返回数据和／

或事件到过程和／或通信接口，如应用使用资源所规定的那样。

注3：资源其他方面的考虑超出了本部分的范围。

如图3所示，通过以下方面使资源模型化：

—一个或多个“本地应用”（或者分布式应用的本地部分）。这部分处理的变量和事件是应用执行

所需操作的功能块的输入和输出变量和事件输人和事件输出上的事件。

—一个“过程映射”部分，其功能是执行应用和过程接口之间的数据和事件的映射。如图3所示，

这一映射可以通过特定的服务接口功能块来模型化。

—一个“通信映射”部分，其功能是执行应用和通信接口之间的数据和事件的映射。如图3所示，

这一映射可通过特定的服务接口功能块来模型化。

—一个调度功能。按照所确定的时序要求，影响应用中功能块的执行和功能块间的数据传送。

时序要求由以下条件决定：

1)事件的发生；

2)功能块互连；

3)周期、优先级等调度信息。

获得传统调度功能的方法，如功能块网络的周期执行，在GB/T19769.3中描述。

注1：本图仅作说明，图示或功能块的位置并不作为标准。

注z：在资源之间可能会共享通信和过程接口。

图3资源模型

1.4.4应用模型

本部分中，一个应用由一个功能块网络组成。其节点是功能块或子应用及它们的参数，其分支是数

据连接和事件连接。

GB/T19769.1-2005

子应用是子应用类型的实例，子应用跟应用由功能块网络所组成一样。应用名、子应用和功能块的

实例名可用来建立标识符的分级结构，可唯一地标识系统中的每个功能块实例。

一个应用可分布在同一设备或不同设备的几个资源中。资源使用由应用指定的因果关系来决定对

事件作出适当的响应。事件可以由通信和过程接口或者资源的其他功能所引起。这些响应包括：

—算法的调度和执行；

—变量的修改；

—其他事件的产生；

—与通信和过程接口的交互。

本部分上下文中，应用通过指定功能块或子应用实例中的事件和数据流的功能块网络来定义，如图

4所示。根据第2章给出的规则，事件流通过每一功能块算法指定操作的相关资源来决定调度和执行。

遵从本部分的标准、组件和系统可以指定执行调度的替代方法。这些替代方法应该使用本部分所

定义的元素来完整地规定。

奋一尸

注l,“＊”表示功能块或子应用实例。

注2：本图仅用作说明，其图形表示并不作为标准。

图4应用模型

1.4.5功能块模型

功能块功（能块实例）是一种软件功能单元，由功能块类型所指定的数据结构的单独的、已命名的副

本组成，在功能块的一次调用到下一次调用期间持续存在。功能块实例的特征在中描述。功

能块类型规范在中描述。

功能块实例的特征

功能块实例有以下特征，如图5所示：

类型名和实例名：

—一组事件输人，每个都可以从事件连接接收事件，这些事件可能影响一个或多个算法的执行；

—一组事件输出，每个都可以向事件连接发出事件，这些事件的发出取决于算法的执行或功能块

所在资源的其他功能性；

—一组数据输人，可被映射到相应的输人变量；

—一组数据输出，可被映射到相应的输出变量；

—内部数据，可被映射到一组内部变量；

—通过把内部数据或状态信息或两者与一组算法、相关资源的功能性、或者两者结合来决定功

能特征，这些功能特征在功能块的类型规范中定义。

注1：内部状态信息可通过内部变量或者一个执行控制状态机的内部表示来表示。

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GB/T19769.1-2005

事件翰入事件翰出

I实例名I

事件流～一门I．＿．JIF一事件流

数据流II`Fsw'II数据流

数据‘入｛数据，出

资源能力

（调度、通信映射、过程映射）

注：本图仅作说明，其图形表示并不作为标准。

图5功能块的特征

功能块包含的算法原则上对于功能块的外部是不可见的，除非功能块的提供者提供了正式或非正

式的描述。此外，功能块可以包含内部变量或者状态信息或者两者。它们在功能块算法的调用之间一

直存在，但通过来自功能块外部的数据流连接不能访问它们。

注2：相关资源的其他功能性可提供对功能块实例的内部变量和状态信息的访问，如图23～图26所示。

在事件输人、事件输出和算法执行中对因果关系的规定方法在本部分第2章和第3章中定义。

功能块类型规范

功能块类型是一种软件元素，规定了该类型所有实例的特征，包括：

—类型名；

—事件输人、事件输出的编号、名字、类型名和顺序；

—输人、输出和内部变量的编号、名字、数据类型和顺序。

这些特征的声明机制在2.2.1中定义。

另外，功能块类型规范定义了该类型实例的功能性。这些功能性描述如下：

—对于基本功能块类型,中提供了算法规范的声明机制，算法对输人变量、输出变量和

内部变量的值进行操作，产生输出变量和内部变量的新值。使用中定义的声明机制，

按照执行控制图表（ECC）来表示算法的调用和事件输人和事件输出上发生的事件之间的

联系；

—复合功能块类型或子应用类型实例的功能性，分别使用2.3.1和2.4.1中定义的机制，按照在

它的组件功能块或者子应用中的数据连接和事件连接以及复合功能块或者子应用的事件、数

据的输人、输出来声明。

—服务接口功能块类型实例的功能性，使用3.1中定义的声明机制，通过服务原语到事件输入、

事件输出、数据输人和数据输出的映射来描述。

—其他方法，例如可用自然语言文字来描述功能块类型的功能性；但这类方法的规范超出了本部

分的范围。

GB/T19769.1-2005

基本功能块的执行模型

如图6所示，通过响应事件输入上的事件的功能块实例的执行控制部分来调用基本功能块的算法

的执行。这种调用采用请求相关资源的调度功能来调度算法操作的执行。一旦算法执行完成，执行控

制在适当的事件输出上产生零个或多个事件。

注1：通过连接到其他功能块实例或者同一功能块实例的事件输出来提供在事件输人上的事件。这些事件输出上

的事件可通过以下方面来产生：

—以上所述的执行控制；

—资源的“通信映射”、“过程映射”、“调度”或其他功能性。

注2：复合功能块中的执行控制通过该功能块内的事件流获取。

对于单个的事件输入、单个的算法和单个的事件输出相互关联的情况，图6描述了事件和算法执行

的顺序。图中有关时间定义如下：

t,：相关输人变量的值例（如，那些通过中定义的WITH限定词与事件输人联系在一起的

输入变量值）变为可用；

t2：事件输人上事件的发生；

t3：执行控制功能通知资源调度功能去调度一个算法的执行；

t4：算法执行开始；

is：通过中定义的WITH限定词将输出变量与事件输出联系在一起，算法完成了值的

建立；

tfi：通知资源调度功能，算法的执行已经结束；

t7：调度功能调用执行控制功能；

t8：执行控制功能在事件输出上发出一个事件。

如图7所示，应用设计中所关心的重要的延时有：

Tsetu。二t2一tj；

Tstart-t4-t2从（事件输入上的事件产生到算法执行开始的时间）；

Talg=is-t4算（法执行的时间）；

Trulsh=t8-is从（算法执行结束到在事件输出上事件产生的时间）。

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注：本图仅作说明，图示并不作为标准。

图6执行模型

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GB/T19769.1-2005

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注：图中横坐标的标记1,2,…分别对应前面所述的t7,t2n...。

图7执行时序

通常情况（包含以上情况）下的功能块执行控制规范的标准化要求在本部分的第2章中定义。

注1：带有算法执行的输入变量值的同步，可能存在不同的要求，取决于要解决的问题。例如，这些要求可能包括：

一一确保算法所使用的变量的值在算法执行期间保持不变；

一一确保算法使用的变量的值与引起调度算法执行的事件输人上事件发生时的数据一致；

一一确保功能块中所有被调度执行的算法所使用的变量值与事件输入上事件发生时的数据一致，该事件引起

第一个算法的调度执行。

本部分的使用者应当意识到如果这些要求不能满足，算法执行的结果是不可预测的。

本部分的附录I描述了满足以上要求的机制。

注2：在多任务的情况下，资源可能需要调度算法的执行。附录J中描述了利于实现这种调度的属性规范。

1.4.6分布式模型

通过分配其功能块实例到一个或多个设备中的不同资源中，一个应用或子应用可以成为分布式的。

由于功能块的内部细节对于使用它的任何应用或子应用都是隐藏的，因此功能块必须形成一个分布的

基本单元。即，一个给定功能块实例包含的所有元素必须包含在同一资源中。应用或子应用的功能块

之间的功能关系应不受其分布的影响。然而，与限定在单个资源中的一个应用或子应用相比，通信功能

的时序和可靠性将影响分布式应用或子应用的时序和可靠性。

当应用或子应用分布在多个资源中时，本部分的下列章节适用：

—对于多个应用或子应用分布在多个资源和设备中的情况，本部分的第4章定义了相应的要求；

—为了支持在多个设备中应用或子应用的分布，本部分的第3章定义了通信服务的要求。

1.4.7管理模型

图8给出了资源和设备管理的示意图。图8a)描述了一个管理资源为在一个设备中的其他资源的

管理提供共享设施的情况，而图8b)描述了在一个设备内资源之间管理服务的分布。管理应用可使用

与实现相关的服务接口功能块和通信功能块来模型化。

注I：为了应用的管理，3.3定义了服务接ri功能块类型。附录G给出了它们的使用示例。

注2：为了设备或资源参数的查询或修改，管理应用可包含表示设备或资源实例的服务接口功能块实例。

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通信链接

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受控过程

a)共享的

通信链接

仁弃WARfIxxRMAF%WAmmMfMIyyiICF!A1BlAMmf3}zz

受控过程

b）分布的

图8管理模型

1.4.8操作状态模型

任何系统都必须被设计、调试、运行和维护。这可用系统“生命周期”概念来模型化。换言之，一个

系统由几个功能单元组成，如设备、资源和应用，每个都有自己的生命周期。

要在生命周期的每一阶段支持功能单元，必须执行不同的动作。为了描述可以完成哪些动作和维

护功能单元的整体性，必须定义“操作状态”，如“OPERATIONAL","CONFIGURABLE","LOAD-

ED","STOPPED'，等。

功能单元的每个操作状态规定了允许的动作以及预期的行为。

通过某些功能单元拥有或取得修改其他功能单元操作状态的权力的方法来组织一个系统。

操作状态的使用示例：

—在R“UNNING”状态下，即处于执行中的功能单元不能接收下载动作；

—分布式功能单元可能需要在它的组件之间保持一致的操作状态，并开发一个策略以在其组件

之间传播操作状态的改变。

3.3.3中为受管功能块实例定义了操作状态。