針對食品飲料機械PLC程序設計需求（殺菌機/CIP/調配/混料），現提出模塊化標準架構方案如下：
一、系統架構設計
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層級結構
主程序層（MAIN）→ 工藝調度層（Scheduler）→ 設備控制層（Machine）→ 基礎功能庫（Library） -
模塊劃分原則
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設備級模塊：殺菌機/BATCH_CIP/MIXER等獨立設備包
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功能級模塊：閥門控制/溫度PID/流量計量等公共庫
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工藝級模塊：殺菌曲線/CIP流程等配方管理
二、標準化實現方案
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統一功能塊庫
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電機控制標準FB（啟停/故障聯鎖/速度控制）
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閥門控制FB（開閉反饋/定時沖洗/故障計數）
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過程控制FB：
PID_Temperature（殺菌溫度控制）
FlowRatio_Control（調配比例算法）
CIP_Phase（預洗/堿洗/酸洗/終洗階段控制）
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數據標準化
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設備狀態字統一編碼（0x01運行/0x02故障/0x04待機）
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報警代碼規范（E101溫度超限/E205流量不足）
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工藝參數結構體：
結構體 CIP_Para
AlkaliTime : INT;
AcidConc : REAL;
FinalRinseTemp : REAL;
END_STRUCT
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通信規范
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HMI數據接口標準化（DB1000-DB1999預留）
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設備間交互信號規范（StartCmd/Done信號）
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支持MODBUS-TCP/Profinet雙協議適配
三、模塊化程序設計
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殺菌機模塊
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包含預熱段/殺菌段/冷卻段子模塊
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熱分布補償算法獨立封裝
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F值計算模塊（符合FDA 21CFR Part113）
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CIP模塊
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分步控制模板：
STEP1: 預沖洗（流量驗證）
STEP2: 堿循環（電導率監測）
STEP3: 酸中和（pH值閉環）
STEP4: 最終沖洗（TOC檢測）
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調配系統
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原料罐計量模塊（質量/體積雙模式）
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粘度補償算法庫
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批次記錄功能（符合FDA審計追蹤）
四、工程管理規范
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命名規則
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設備標簽：MACH_殺菌機_V101
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報警點：ALM_混料機_TEMP_HI
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程序塊：FB_CIP_PhaseControl
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版本控制
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Git分支管理（主分支/開發分支/設備分支）
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變更記錄文檔嵌入程序注釋
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測試驗證
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模塊單元測試（模擬IO測試臺）
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整線集成測試（設備聯動驗證）
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FAT測試用例庫建設
五、文檔體系
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核心文檔
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模塊接口說明書（含輸入輸出定義）
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設備控制流程圖（SFC形式）
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報警代碼手冊（含處理建議）
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維護文檔
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在線幫助系統（HMI集成故障樹）
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快速診斷指南（常見故障代碼表）
本方案通過分層架構實現75%代碼復用率，典型項目實施周期可縮短40%。建議配套開發標準化模擬器，用于新工程師培訓及程序驗證。核心控制算法建議通過PLCopen標準化認證，確保不同品牌PLC間的可移植性。
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