标准化编程之 ----------- 西门子LPMLV30测试总结

摘要：PackML 乃是由 OMAC 开发且被 ISA 所采用的自动化标准 TR88.00.02，能够更为便捷地传输与检索一致的机器数据。PackML 的主要宗旨在于于整个工厂车间倡导通用的“外观和感觉”，并对行业创新予以支持和激励。其核心涵盖状态、模式与标签，使设

PackML 乃是由 OMAC 开发且被 ISA 所采用的自动化标准 TR88.00.02，能够更为便捷地传输与检索一致的机器数据。PackML 的主要宗旨在于于整个工厂车间倡导通用的“外观和感觉”，并对行业创新予以支持和激励。其核心涵盖状态、模式与标签，使设备操作得以简化，故障排除更为轻松，开发时间亦大幅缩短。

PackML 的三要素（状态、模式、标签）：一台制造设备具备多样的模式（modes）（诸如生产、维护、手动、自定义模式等等）和状态（states）（复位中、暂停中、保持中、中止等等）。此外，PackML 还定义了标签（pack Tag），此乃一种标准化的变量结构，用于设备之间的交互以及设备与高层 HMI、MES 和企业系统的交互。

西门子亦开发了相应的 LPML 库，当下所使用的版本为 V3.0.2。

一、硬件及软件需求

硬件组件：CPU 1513 - 1 PN V2.0 抑或 CPU 1215C V4.2；软件组件：博图 V16 、NetToPLCsim 、EasyBuilder Pro 6.09.01s；

二、Unit modes ()

编号相关描述0Invalid无效模式1Production Mode生产模式该模式用于日常生产。机器依照命
令执行相应的逻辑，其命令可由操
作员直接输入，亦可由其他监控系
统发出。2Maintenance Mode维护模式该种模式允许适当的授权人员来运
行某个机器，该机器独立于整个生
产线上其他机器。其通常被用于故
障检查、机器测试（machine trials
）或测试操作改进。这种模式还允
许调整机器的速度。（如适用）3Manual Mode手动模式该种模式提供了对机器某模块的直
接控制。这一功能是否可用取决于
被执行机器的机械约束。该模式可
用于调试驱动器，验证同步驱动器
的运行，调试驱动器，进而来修改
机器参数。4-31User Mode 01-user Mode 28用户模式 01——用户模式 28用户定义模式根据机器及其应用的
不同而不同。例如，典型的用户定
义模式是清除模式（cleaning mode
）

模式转换（Unit mode transitions）

只允许在等待（Wait）状态下更改模式(状态类型:等待（Wait），例如停止（Stopped）、空位（Idle）、暂停（Suspended）、中止（Aborted）、保持（Held）和完成（Complete） )。只有在请求的单元模式中也存在等待状态时，才有可能更改单元模式。

三、状态（States）

编号状态描述0Invalid非合理模式1清除中（Clearing）状态类型：执行（Acting）由一个状态命令发出，来清除在中
止过程中（Aborting）可能发生的错误，和在进入停止状态（Stopped state）之前中止状态（Abortedstate）中发生的错误。2已停止（Stopped）状态类型：等待（Wait）在停止状态完成后，机器通电但静
止。与其他系统的通信都在运行（如适用）。复位（Reset）命令可将机器从停止状态退出到复位状态。3正在启动（Starting）状态类型：执行（Acting）这台机器完成了启动所需的步骤。
该状态通过一个启动命令（本地或远程）进行。按照此命令，机器将开始“执行”。4空位（Idle）状态类型：等待（Wait）该状态表明复位（Resetting）已完
成。机器将保持其在复位状态时达到的状态，并且在机器处于空位（Idle）状态时执行所需的操作。5已暂停的（Suspended）状态类型：等待（Wait）请参考（Suspending）状态。
该状态下，机器不生产产品，其处于停止运行或继续循环状态。直到外部状态恢复正常，机器才开始生产。与此同时，在不需要其他操作员的干预下，机器将从暂停状态（Suspended state）过渡到非暂停状态（Unsuspending state）。6执行（Execute）状态类型：执行（Acting）一旦机器开始处理材料，其就处于
执行状态（Execute state）。不同的机器模式将造成其特定的执行活动类型。例如，如果机器处于生产（Production）模式，其执行状态是指产品执行生产；在“清除（CleanOut）”模式下的执行状态是指执行清洁机器的动作。7正在停止（Stopping）状态类型：执行（Acting）该状态是响应一个停止命令而进行输入的。当处于这种状态时，机器执行逻辑，使其进入一个受控停止的状态，由停止（Stopped）状态可反映出状态。除非进行了重置（Reset），否则机器无法正常启动。8正在中止（Aborting）状态类型：执行（Acting）中止（Aborting）状态可在任何时间响应中止命令（Abort command），或机器发生故障时进行输入。其中止逻辑将使机器快速安全停止。9已中止（Aborted）状态类型：等待（Wait）机器保持与中止状态相关的状态信息。机器只有在执行一个明确的清除（Clean）命令后才能退出中止（Aborted）状态，然后进行人工干预来纠正和重置检测到的机器故障。

保持中（Holding）

状态类型：执行（Acting）当机器内部(在这台机器内部，而不

是来自生产线上的另一台机器)的工艺条件不允许机器继续生产时，该状态被使用，即机器因内部条件而执行。这通常用于需要操作员维护才能继续生产的常规机器。

11已保持（Held）状态类型：等待（Wait）请参考 Holding 状态；在这种状态下，机器不能生产产品。它要么停止运行，要么继续无生产的循环。当内部机器条件发生变化或操作员启动释放（Unhold）命令时，机器将切换到 Unhold 状态。12解除保持状态（Unholding）状态类型：执行（Acting）请参考 Holding 状态；当机器内部条件（例如，材料等）恢复到一个可接受的水平，机器将自动进入解除保持（Unholding）状态。如果操作员需要执行少量维护以补充材料或进行调整，那么解除保持（Unhold）命令将被操作员启动。13正在暂停（Suspending）状态类型：执行（Acting）当外部(在本机之外，但通常在同一集成生产线上)工艺条件不允许机器继续生产时，即由于生产线上的上游或下游条件，机器不再执行，该状态被使用。这通常是由于堵塞或短缺造成的。该情况可由本地机器传感器或基于监视系统外部命令被检测到

释放暂停（Unsuspending）

状态类型：执行（Acting）请参考正在暂停（Suspending）状

态；该状态是工艺条件恢复正常的结果。释放暂停（Unsuspending）状态初始化所有将机器从暂停（Suspended）恢复到执行

（Execute）状态转换的所需动作或序列。

15正在复位（Resetting）状态类型：执行（Acting）此状态是由已停止（Stopped）状态或已完成（complete）状态的重置复位命令导致的。故障和停止可导致复位。复位通常会使安全装置通电，并将机器置于空位（Idle）状态，等待启动（Start）命令。在这种状态下不应该发生危险的动作。16完成中（Completing）状态类型：执行（Acting）此状态是执行（Execute）状态的自动响应。正常操作已运行完成，即进料处的物料处理将停止。17完成（Complete）状态类型：等待（Wait）机器已经完成了完成中（Completing）状态，现在正在等待复位（Reset）命令，然后再过渡到复位（Resetting）状态。

状态转换（State transitions）

使用启动（Start）命令将机器空位（Idle）状态更改为启动（staring）状态。表格中

越靠右的命令，其更改状态的优先级更高。

附加信息：如果机器模式不包括完成中/完成（Completing/Complete）状态，那么

可使用复位（Reset）命令完成从执行（Execute）到复位（Resetting）的转换。

四、控制命令（Control commands）

编号控制命令0未定义（Undefined）1复位Reset2启动/开始（Start）3停止Stop4保持Hold5解除保持（Unhold）6暂停（Suspend）7释放暂停（Unsuspend）8中止Abort9清除Clear10完成Complete

五、LPML 库之介绍

5.1 库资源

LPML_V30 库在主内存中的强制块 (UnitModeStateManager) 的总大小为 11.8

Kbytes，在装载内存中是 113.5 Kbytes 。

5.2模块说明

5.2.1 LPMLV30_UnitModeStateManager （FB 30100）单元模式状态管理功能块

功能块 LPMLV30_UnitModeStateManager 是 LPML_V30 模块库中的主要部分，其
依据 OMAC 标准管理机器模式与状态的转换。

根据引脚参数enableBooleanInterface引脚状态，决定功能块实现方法。

项值实现方式1FALSE1）通过UnitMode值（0-31）UnitModeChangeRequest(0->1)实现UnitMode的切换（前提：机器当前状态为Wait状态）2）通过CntlCmd值（0-11）CmdChangeRequest(0->1)实现UnitMode的切换2TRUE·1）通过对应引脚ProductionModeRequest、MaintenanceModeRequest、ManualModeRequest、UserModeRequest01触发实现UnitMode的切换2）通过ResetCmdRequest、StartCmdRequest、StopCmdRequest、HoldCmdRequest、UnholdCmdRequest、SuspendCmdRequest、UnsuspendCmdRequest、AboortCmdRequest、ClearCmdRequest、CompleteCmdRequest触发实现机器状态切换

5.2.2 FB LPMLV30_UnitModeStateTimes (FB 30101)

LPMLV30_UnitModeStateTimes 功能块是可选择的，其以秒为单位计算每个模式下

的每种状态的时间。

5.2.3 FC LPMLV30_ConfigureDisabledUnitModes (FC 30100) 禁用模式

该功能允许用户轻松地为 LPMLV30_UnitModeStateManager 功能块设置模式配置

。当然，也可以直接在 LPMLV30_UnitModeStateManager 功能块中设置配置。

使用该功能块时，用户必须将不同模式下相应的输入设置为“TRUE”。例如，“MaintenanceModeDisable := TRUE”，用于禁用维护模式。

如果将模式配置从功能块的输出写到相应的模式与状态管理器“UnitMode and State Manager”中，其 disabledUnitModes 输出必须连接到相应的

LPMLV30_UnitModeStateManager 功能块 FB 的输入 configuration 中。

5.2.4 FC LPMLV30_ConfigureDisabledStates (FC 30101)禁用状态

该功能块允许用户轻松地在 LPMLV30_UnitModeStateManager 功能块中设置每个

模式的状态配置。当然，也可以直接在 LPMLV30_UnitModeStateManager 功能块中设置状态配置。