针对食品饮料机械PLC程序设计需求（杀菌机/CIP/调配/混料），现提出模块化标准架构方案如下：
一、系统架构设计
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层级结构
主程序层（MAIN）→ 工艺调度层（Scheduler）→ 设备控制层（Machine）→ 基础功能库（Library） -
模块划分原则
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设备级模块：杀菌机/BATCH_CIP/MIXER等独立设备包
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功能级模块：阀门控制/温度PID/流量计量等公共库
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工艺级模块：杀菌曲线/CIP流程等配方管理
二、标准化实现方案
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统一功能块库
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电机控制标准FB（启停/故障联锁/速度控制）
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阀门控制FB（开闭反馈/定时冲洗/故障计数）
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过程控制FB：
PID_Temperature（杀菌温度控制）
FlowRatio_Control（调配比例算法）
CIP_Phase（预洗/碱洗/酸洗/终洗阶段控制）
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数据标准化
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设备状态字统一编码（0x01运行/0x02故障/0x04待机）
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报警代码规范（E101温度超限/E205流量不足）
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工艺参数结构体：
结构体 CIP_Para
AlkaliTime : INT;
AcidConc : REAL;
FinalRinseTemp : REAL;
END_STRUCT
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通信规范
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HMI数据接口标准化（DB1000-DB1999预留）
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设备间交互信号规范（StartCmd/Done信号）
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支持MODBUS-TCP/Profinet双协议适配
三、模块化程序设计
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杀菌机模块
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包含预热段/杀菌段/冷却段子模块
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热分布补偿算法独立封装
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F值计算模块（符合FDA 21CFR Part113）
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CIP模块
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分步控制模板：
STEP1: 预冲洗（流量验证）
STEP2: 碱循环（电导率监测）
STEP3: 酸中和（pH值闭环）
STEP4: 最终冲洗（TOC检测）
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调配系统
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原料罐计量模块（质量/体积双模式）
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粘度补偿算法库
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批次记录功能（符合FDA审计追踪）
四、工程管理规范
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命名规则
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设备标签：MACH_杀菌机_V101
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报警点：ALM_混料机_TEMP_HI
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程序块：FB_CIP_PhaseControl
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版本控制
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Git分支管理（主分支/开发分支/设备分支）
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变更记录文档嵌入程序注释
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测试验证
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模块单元测试（模拟IO测试台）
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整线集成测试（设备联动验证）
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FAT测试用例库建设
五、文档体系
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核心文档
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模块接口说明书（含输入输出定义）
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设备控制流程图（SFC形式）
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报警代码手册（含处理建议）
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维护文档
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在线帮助系统（HMI集成故障树）
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快速诊断指南（常见故障代码表）
本方案通过分层架构实现75%代码复用率，典型项目实施周期可缩短40%。建议配套开发标准化模拟器，用于新工程师培训及程序验证。核心控制算法建议通过PLCopen标准化认证，确保不同品牌PLC间的可移植性。
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