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本文图片来源：PLCopen
机器的集成阶段可能需要花费相当长的时间。这些时间包括使可编程逻辑控制（PLC）软件与硬件匹配的时间，确保软件应用程序在机器内按期望运行所需的时间。为了减少这方面的工作，可以将重点放在：PLC 软件开发过程、使用的工具和适用的过程上。
一种解决方案是创建一个更高的抽象层级，在应用软件的开发过程中隐藏接口。这样就可以将更多的精力，放在PLC 软件应用程序中创建特定功能。在后续阶段，确定特定的硬件要求控制工程网版权所有，例如伺服驱动器。硬件供应商负责提供和软件相匹配的硬件。基本思想是使用预定义的功能块，这些逻辑和运动功能块，由PLCopen 指定并由供应商实现， 具有最低层级的抽象。
基于这些功能，可以在用户自定义的功能块类中，创建应用程序的特定功能。图1 中显示了两个层级：
第一层：在正确的同步模式下，启动和停止机器的通用功能；
第二层：应用特有的功能，如切割、密封、填充和封盖。通过创建这些经过测试和记录的高级功能，可以减少创建应用程序所需的工作量。其中一个收益是减少了集成阶段所需的时间。
为了在运营和维护过程中不同机器的协调性、外观和感觉，强烈建议在控制器上实施状态机。
软件开发的分层方法
枕式包装机是一种可以将预先分好类的产品四面包上箔纸的机器，这些箔纸被密封并切割成一定长度。由于要包装的产品的特性千差万别，所以机器的配置也有很大的差异。
可以使用上面定义的抽象来创建基本的应用软件， 然后将其映射到特定的硬件功能www.cechina.cn，这样就可以简化集成过程。
枕式包装器应用。
枕式包装机的基本功能可通过与虚拟驱动器相连的3 个伺服驱动器来实现：
1. 产品进料链（M1）
2. 进膜和对准（M2）以及密封
3. 定长切割部分（M3）
简化的枕式包装机架构。
为了控制这些伺服电机，控制器中使用了“虚拟轴” （虚拟电机）。这种虚拟轴就像传统的机械轴一样操作机器，当然比传统机械版更灵活。所有3 个伺服电机都通过控制软件连接到这个虚拟轴上，该控制软件具有GearIn 和Camming 等功能。机械连接被软件功能所取代。
同步轴的典型功能块。
进料伺服与虚拟轴为一对一的关系，可视为虚拟线轴的物理表示。第二个电机跟随虚拟轴，同时使胶片上的打印与其余的过程保持一致。第三个电机通过特殊设计的轮廓与虚拟轴连接。该轮廓确保薄膜的密封长度合适，切割速度适宜。还可以为该基本概念添加其它功能。
软件开发和标准的说明
应用软件需要一种结构化的方法，来为可配置的独立软件和硬件夯实基础。IEC 61131-3 标准和PLCopen 运动控制功能块为此提供了良好的基础。提供的功能包括凸轮、齿轮和齿轮就位功能，可以将相关伺服驱动器映射到合适轮廓。
这样一来，铝箔上的标记就被纠正了， 印刷品与要包装的产品是一致的。此外，切割长度通过轮廓来完成，因此刀在切割过程中以箔片的速度运行，同时在切割之后可以根据需要运行得更快或更慢，以切割出合适的长度。
箔纸对齐和密封区域的细节。
对于配置，每个控制硬件平台都开发了一个程序，涵盖不同的尺寸和支持伺服电机的数量。有了这种包括配置在内的标准化， 甚至可以更进一步：为不同平台提供一个软件程序。
由于在更高的功能层级上实现了通用性， 再加上更好的错误跟踪方法，以及在更深的层次上增加了调试功能例程，这些机器就更易于操作和维护，因此不需要太多的帮助。这是对生命周期成本降低理念的支持。最终用户很容易看到服务需求和维护成本的降低控制工程网版权所有， 也就更容易接受这种解决方案。
待包装产品的进料，以及包装好的产品（在地板上）。
总体而言，全球通用标准的使用为原始设备制造商（OEM）和用户带来了显而易见的好处：
1. 每个人都能学习和理解的全球软件标准。
2. 新机器的开发和安装更快、更可预测、更容易。这样可以缩短机器的安装时间，降低风险，也意味着投入生产更快。为实现全部运营CONTROL ENGINEERING China版权所有，过去需要一个月来检查消缺，现在只需要几天就可以完成。
3. 特定机器的软件开发，不再局限于特定硬件类型或品牌。如果硬件供应商的平台过时，甚至不复存在，软件可以移植到不同的硬件品牌上，从而可以保护软件投资。
当然， 本文只是一个相对简单的例子。没有真正的进料，也没有包装产品的处理。这些功能都可以以类似的方式添加。此外， 此处不包括适用的安全措施， 但可与PLCopen 安全功能耦合。在这种情况下，产品流是水平的，而在袋填充过程中，这通常是垂直的（垂直填充和成型机）。（作者 | Eelco van der Wal, PLCopen）
关键概念：
■ 更高层级的抽象有助于聚焦软件应用程序中特定功能的创建。
■ 抽象编程有助于加快系统集成过程www.cechina.cn，简化程序。
思考一下：
还有哪些应用程序可以从抽象编程中受益？
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