设备与流程的共同语言
ISA-88 是批量过程控制标准，国际版本为 IEC 61512。其核心思想是把设备与在其上执行的流程分开。这样同一流程可在不同设备上运行，而设备只需描述一次。
该标准诞生于批量生产，但其物理模型已成为自动化的通用语言：不同行业的工程师对“单元格”“单元”“模块”的理解一致。
在 SyncTwin 中，该标准决定孪生的结构：从产线到单根轴，每一层都是具有自身属性、所有者和连接的对象，而不是公共表格中的一行。
- 物理模型过程单元格 → 单元 → 设备模块 → 控制模块。
- 流程模型单元格流程指挥各单元的阶段。
- 为什么不同厂商的单元以相同方式描述并组装成一条产线。
由什么组成、各自做什么
| 物理模型 | 是什么 | 流程模型 |
|---|---|---|
| 过程单元格 | 完成整个过程的区域 | 流程 |
| 单元 | 有自己循环的设备单元 | 单元流程 |
| 设备模块 | 执行动作的一组设备 | 工序 |
| 控制模块 | 单个设备：轴、传感器、阀 | 阶段——带参数的最小动作 |
标准在单元格之上还有企业、厂区和区域；在产线层面不需要，孪生中也不建立。
基于 ISA-88 的孪生规则
| ISA-88 层级 | 在我们这里 |
|---|---|
| Process Cell | 产线、项目——产线的一个区域 |
| Unit | 单元：机床、机器人、输送机、变位机 |
| Equipment Module | 带执行者的机构：切削程序或 SFC 逻辑 |
| Control Module | 通道：带角色和行规的轴或输入输出 |
- 单元中只有一个主导模块有切削程序时由它主导并调用其他模块；没有时由单元的 SFC 程序主导。一个单元里有两个主导者会争夺轴。
- 一个轴只属于一个模块更换轴的所有者——只能在静止时，用两个程序步骤完成。
- 产线只看到已声明的内容单元内部是什么对产线无关紧要——只看它的变量。
- 末端执行器是带自身逻辑的模块刀塔或夹爪是单元的模块，由其所有者调用；带刀塔的铣床是一个单元。
一个单元——一台边缘盒虚拟机
单元的所有模块位于同一个实时回路中；整个单元作为项目数据在机器之间迁移。
码垛机是只有一个模块的单元
简单设备不做人为拆分：单元可以只有一个模块。
通道是角色，不是地址
控制模块说明通道的含义——“零件在位”、“夹取已确认”；端子由调试分配。
设备种类决定什么是允许的
设备由三部分组成：机构——参考本体模型，实例——绑定了轴和末端执行器的您的机器，执行者——驱动它工作的东西。
| 种类 | 允许的执行者 |
|---|---|
| 铣床、车床、激光 | 切削程序 |
| 机器人 | 运动程序和单元逻辑 |
| 变位机、导轨、输送机、送料器 | 单元逻辑 |
焊接时在焊枪下转动零件的变位机是机器人的外部轴，也是单元格焊缝程序的一部分。
阶段是单元带参数的技能
输入参数
点、层、程序——可从外部读取和修改，无需修改单元程序。
回报值
单元在阶段结束时报告的内容；执行期间的实时值。
投产前的时间估算
机床——按程序轨迹，机器人——按轨迹和关节限位，输送带——按行程和速度。单元格流程据此计算产线循环。
带时间估算的阶段和产线循环计算是平台规范和实施内容；单元模型、模块和通道现已可用。
流程指挥阶段，单元负责执行
单元格流程与单元逻辑一样用 SFC 编写。流程的一步是一个单元、其阶段命令和按标签的完成条件。流程不知道单元如何执行阶段：它只知道接口。
因此单元可以被另一个同类单元或虚拟单元替换，而无需重写流程：变的是执行者，而不是命令。
| 流程步骤 | 单元 | 阶段命令 | 完成 |
|---|---|---|---|
| 送入毛坯 | 机器人 | 搬运到虎钳 | “搬运完成”标签 |
| 加工 | 机床 | 零件程序 | Complete 状态 |
| 取下零件 | 机器人 | 搬运到托盘 | “搬运完成”标签 |
示例仅为示意——说明流程的结构，而不是具体单元格的程序。
为什么孪生按标准构建
只描述一次
单元种类只描述一次——机构、通道、接口；每个实例都从种类获得这些。
不同制造商——同一种语言
不同供应商的单元以同样方式进入产线：通过自己的接口，而不是通过别人的内部逻辑。
无需转换的交换
ISA-88 角色进入 AutomationML 产线描述——另一个工程系统看到的层级相同。
关于模型的问题
需要为产线重写单元程序吗？
不需要。单元程序声明自己的端口和形式化位置；实际点位和与相邻单元的连接由项目设定。单元不知道相邻单元。
如何描述没有程序的设备——例如相机？
没有程序的设备单元只写标签，并在边缘盒的本地网络中注册。在项目中它与其他单元同等参与。
如果机器人既要焊接又要搬运怎么办？
单元在任何时刻只有一个主导模块：焊缝由运动程序主导，搬运由自动化功能块主导。两者之间要静止，不在运动中更换轴的所有者。