工程数据交换
AutomationML 是在工程工具之间交换生产系统描述的开放格式,标准号 IEC 62714。它不替代 CAD,也不替代控制器编程环境:它把两者连接起来,使产线描述无需手工转移。
格式的基础是 CAEX:带角色、接口和连接的对象树。几何、运动学和控制逻辑通过引用各自的开放格式连接到对象上。
- 层级产线、单元、模块——以 CAEX 格式的对象树表示。
- 角色对象的含义:单元、模块、通道。
- 接口与连接对象的信号以及谁与谁相连。
- 为什么产线描述在工程系统之间迁移,无需手工重录。
格式的四个概念
| 概念 | 是什么 | 产线示例 |
|---|---|---|
| 实例层级 | 具体系统的对象树 | 产线 → 区域 → 单元 → 模块 → 通道 |
| 角色类 | 对象的含义,与制造商无关 | ISA-88 角色:单元格、单元、模块 |
| 接口类 | 对象通过什么与其他对象通信 | PackML 信号:Command、Status、Admin |
| 连接 | 哪个接口连接到哪个 | “写入方 Status → 读取方 Command”连线 |
对象的外部接口是外部可见的部分;内部连接是内部的连线。因此产线区域只通过自己的端口对相邻区域可见。
产线项目导出
| 项目中的内容 | AutomationML 中的内容 |
|---|---|
| 单元与模块 | ISA-88 角色 |
| 单元标签 | PackML 信号接口 |
| 项目图上的连线 | 接口之间的连接 |
| 项目端口 | 区域的外部接口 |
| 位置与层级 | 产线对象树 |
| 格式 | CAEX 3.0 |
信号只有一个出处
项目的每个信号只描述一次:名称、类型、写入方、读取方、类型、周期。信号字典导出到产线描述中。
项目是一个复合块
项目端口在图的边框上建立,内部与单元端口相连。从外部只能看到端口——这就是区域的外部连接。
不自创格式
逻辑——SFC,状态与标签——PackML,几何——开放的机构描述,交换——AutomationML。每个标准各在其层。
- 角色——来自单元模型每个单元、模块和通道都已处于其 ISA-88 层级;导出时把层级作为角色带过去。
- 接口——来自标签单元的 Command、Status 和 Admin 成为其信号接口。
- 连接——来自连线项目“图”上的每条连线都是文件中接口之间的连接。
码垛区域在描述中的样子
| 树层级 | 对象 | 角色 | 接口 |
|---|---|---|---|
| 产线 | 包装线 | 过程单元格 | 区域端口 |
| 区域 | 码垛 | 过程单元格 | 包装件输入、托盘输出 |
| 单元 | 辊道、码垛机、托盘缠绕机 | 单元 | Command, Status, Admin |
| 模块 | 带执行者的机构 | 设备模块 | — |
| 通道 | 轴、在位传感器、挡停器 | 控制模块 | 通道信号 |
示例仅为示意——说明描述的结构,而不是具体产线的文件。文件中单元之间的连接与项目“图”上的连线相同。
哪些内容连接到产线描述
几何与运动学
开放的机构描述:连杆、关节、限位、传感器点。项目单元格是按位置排布的单元组成的一个描述。
控制逻辑
IEC 61131-3 程序;在环境之间迁移——PLCopen XML,平台导入时接受该格式。
单元模型
ISA-88 的角色和层级是通用词汇,不同供应商的工具据此理解描述。
AutomationML 不是编程环境,也不是 CAD:它连接两者,传递结构、角色和连接。
每个信号只描述一次
| 字段 | 是什么 |
|---|---|
| 名称和类型 | 信号叫什么、携带什么 |
| 写入方 | 写入信号的单元;每个信号只有一个 |
| 读取方 | 读取信号的单元;各自有自己的超时行为 |
| 类型 | 事件、数值或计数 |
| 周期 | 写入方更新信号的频率;读取方超时由此推导 |
信号超时——质量为“差”,单元逻辑会自行进入安全状态。字典不手工录入:它是单元程序所声明端口连接的视图。
不会困在某一个程序里的产线描述
集成商
移交给客户的不仅是产线,还有其开放格式的描述。
设计部门
无需在系统之间手工转移即可获得产线层级、角色和连接。
生产
用不同供应商工具都能读取的格式保存自己的产线描述。
已具备什么、实施中验证什么
- 已具备将产线项目导出为 AutomationML:ISA-88 角色、PackML 信号接口、按图上连线的连接。
- 实施内容在客户工程系统中验证导入;在此验证之前不声称与具体 CAD 兼容。
- 导入到平台机构描述和 STEP 装配体—— 格式.
关于 AutomationML 的问题
文件能在我们的系统中打开吗?
格式是开放的 CAEX 3.0。在您工程系统中验证导入是实施的一部分;结果写入报告。
哪些内容不进入文件?
单元程序仍是 IEC 61131-3 程序,控制配置由孪生生成。产线描述是层级、角色、接口和连接。
项目变更时描述会更新吗?
描述从当前项目导出:改了连线或单元,下次导出就带上它。没有需要另行跟踪的第二份副本。
能否只导出产线的一部分?
描述的单位是项目,即产线的一个区域。从外部看,区域通过其端口可见,因此其描述是自洽的。
导出需要做什么设置吗?
不需要:角色取自单元模型,接口取自其标签,连接取自项目图上的连线。