方法學(xué)認(rèn)為構(gòu)造系統(tǒng)：應(yīng)該圍繞對(duì)象而不是功能;而面向?qū)ο髣澐謫?wèn)題：應(yīng)該以功能而不是以步驟。

基于前文對(duì)動(dòng)力電池生產(chǎn)線的分析，在保證安全的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)最少硬件配置，操作簡(jiǎn)單化(包括遠(yuǎn)程上電，初始化，設(shè)備基本處理等)，就近配線原則。可以采用整線操作，區(qū)域集中控制，現(xiàn)場(chǎng)分布式總線連接控制方式來(lái)設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)。這也是基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)原則，無(wú)論是機(jī)構(gòu)還是電控，是電氣還是控制，要以能實(shí)現(xiàn)功能站可單獨(dú)調(diào)試、打包、轉(zhuǎn)運(yùn)、組裝等一體化、模組化為設(shè)計(jì)目標(biāo)。整線的控制網(wǎng)絡(luò)參考實(shí)例見(jiàn)文后附頁(yè)圖示。

整線(Line)可分成幾個(gè)區(qū)(Zone)，每一個(gè)區(qū)或由若干模組(Module)組成。

模組是指能完成產(chǎn)線生產(chǎn)中一個(gè)工作區(qū)段的模塊(如：機(jī)器人配組、激光焊接等)，模組由若干工站(Station)組成。工站分兩類：基礎(chǔ)站(BaseStation)和制程站(ProcessStation，也包括Test站)。制程站可以完成一道具體生產(chǎn)工序，它可能是一個(gè)獨(dú)立設(shè)備。Test站是特殊的Process站，一般是指獨(dú)立系統(tǒng)處理的測(cè)試工站，如嵌入式CCD檢測(cè)。基礎(chǔ)站連接各工序站，可能是輸送線或是中間站，也可能是虛擬的工站。進(jìn)一步地，工站還可以分成段(Segment)，一個(gè)工段可以完成一個(gè)基本的工藝過(guò)程。

分層結(jié)構(gòu)如下圖。電氣方面符合：線→區(qū)→模組(或站)的三層基本結(jié)構(gòu);控制方面符合：線→區(qū)→站(或模組)→段(可選層)的三(或四)層基本結(jié)構(gòu)。從安全的角度看，可上電層：區(qū)或模組(站);可操作層：線或區(qū)或模組(站)。

越是底層優(yōu)先級(jí)別越高，所以工站是電氣和控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，所有定義或結(jié)構(gòu)圍繞工站展開(kāi)。同一層結(jié)構(gòu)的不同模塊間需實(shí)現(xiàn)獨(dú)立封裝設(shè)計(jì)，編寫(xiě)程序用數(shù)據(jù)須與實(shí)際物理輸入/出地址獨(dú)立。層之間、同層不同模塊間、I/O鏈接等最好由配置來(lái)完成。

基于以上原則，整線操作由整線配置站處理，配置站可采用大尺寸的工業(yè)平板電腦及總操作臺(tái)。配置站除了完成整線的監(jiān)控外，還是承擔(dān)MES前后端數(shù)據(jù)的連接平臺(tái)。總操作臺(tái)完成整線的啟動(dòng)/停止，相關(guān)狀態(tài)顯示及復(fù)位等基本功能。下圖就是線一級(jí)的人機(jī)操作界面實(shí)例(下同)，基本的按鈕及指示與整線有關(guān)，運(yùn)行于平板電腦的組態(tài)軟件可對(duì)各區(qū)甚至各工站進(jìn)行配置、操作、設(shè)置及顯示，同時(shí)也是MES運(yùn)行的平臺(tái)。

根據(jù)工藝及產(chǎn)線走向，整線可分幾個(gè)控制區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域配一個(gè)PLC及1個(gè)或多個(gè)操作臺(tái)(包括HMI，保證安全的基礎(chǔ)上以操作簡(jiǎn)單為原則)，每一個(gè)控制區(qū)域既可以單獨(dú)啟停也可以通過(guò)整線啟停。下圖是區(qū)一級(jí)的人機(jī)操作界面，基本按鈕及顯示與整區(qū)有關(guān)，專用的HM可以對(duì)本區(qū)各模組或工站負(fù)責(zé)，操作、設(shè)置、顯示等都可在此進(jìn)行。除非特殊需求，區(qū)內(nèi)各模組或站不再配專用HMI。

各站點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或總線相互連接，現(xiàn)場(chǎng)傳感器、執(zhí)行器也可通過(guò)位總線連接。下圖就是站一級(jí)操作盒，分2類。左邊與安全相關(guān)，原則上必須配備;右邊主要用于調(diào)試(選配)用，也即需要用時(shí)再連接上。

上面一些圖中的按鈕及燈指示的定義并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而定義。但需符合2個(gè)基本原則：1，保證安全的基礎(chǔ)上，操作要簡(jiǎn)單。2，線、區(qū)、站三級(jí)的定義要統(tǒng)一。現(xiàn)場(chǎng)只需配置常用的按鈕及指示燈，無(wú)論是操作、狀態(tài)顯示、報(bào)警，還是參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)采集等等，主要在區(qū)HMI中處理。