GB∕T 39406-2020 工業(yè)機(jī)器人可編程控制器軟件開發(fā)平臺程序的XML交互規(guī)范

J28中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人可編程控制器軟件開發(fā)平臺程序的XML交互規(guī)范XMLPLC-國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB／T39406—2020前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 5程序文件描述規(guī)范 6數(shù)據(jù)類型 7工程描述方法 8程序組織單元 9變量聲明 10功能塊圖程序 11狀態(tài)示意圖 附錄A（資料性附錄）工業(yè)機(jī)器人控制程序的XML交互過程 ⅠGB／T39406—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC159)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：杭州電子科技大學(xué)、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司、博眾精工科技股份有限公司、山東大學(xué)、浙江大學(xué)、杭州?？禉C(jī)器人技術(shù)有限公司。Ⅲ1GB／T39406—2020工業(yè)機(jī)器人可編程控制器軟件開發(fā)平臺程序的XML交互規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于可編程控制器的工業(yè)機(jī)器人軟件開發(fā)平臺程序的交互規(guī)范，包括工業(yè)機(jī)器人程序中使用的數(shù)據(jù)類型、工程信息、程序組織單元、變量、功能塊圖等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于基于可編程控制器的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用程序軟件開發(fā)平臺。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12643機(jī)器人與機(jī)器人裝備詞匯GB/T15969.1可編程序控制器第1部分：通用信息GB/T15969.3—2017可編程序控制器第3部分：編程語言3術(shù)語和定義GB/T12643、GB/T15969.1、GB/T15969.3—2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域使用的，自動(dòng)控制的，可對不少于三個(gè)軸進(jìn)行重復(fù)編程的多用途機(jī)器人。它可以是固定式或移動(dòng)式。3.2軟件開發(fā)平臺用來對機(jī)器人控制程序進(jìn)行開發(fā)的軟件工具，具備程序編輯、組織、編譯、下載、調(diào)試等軟件開發(fā)相關(guān)的功能。3.3功能塊預(yù)先編輯的程序集合，具有特定的功能要素，可以用圖形或文本表達(dá)，并通過輸入輸出參數(shù)來使用這個(gè)程序集合的功能。3.4功能塊組合多個(gè)功能塊組合起來，形成一個(gè)功能塊集合，完成一組特定的功能?？刂葡到y(tǒng)具有邏輯控制和動(dòng)力控制功能，能控制和監(jiān)測機(jī)器人動(dòng)作，并與環(huán)境（設(shè)備和操作者）進(jìn)行通信的系統(tǒng)。GB／T39406—20203.6程序交互將程序從軟件開發(fā)平臺以某種格式導(dǎo)出，然后在其他軟件開發(fā)平臺導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用的過程。注：本標(biāo)準(zhǔn)所述的XML交互是指以XML作為工業(yè)機(jī)器人控制程序的存儲格式，通過導(dǎo)入／導(dǎo)出XML文件實(shí)現(xiàn)不同軟件開發(fā)平臺間的程序交互。附錄A給出了XML交互過程和示意圖。4縮略語下列縮略語適用于本文件。功能塊圖(梯形圖(可編程控制器(程序組織單元(順序流程功能圖(結(jié)構(gòu)化文本(可擴(kuò)展標(biāo)記語言(5程序文件描述規(guī)范程序文件的版本號中，第一位數(shù)字為主版本號，第二位數(shù)字保留為主版本微小改動(dòng)后的子版本號。與程序文件對應(yīng)的XML結(jié)構(gòu)定義文件的名稱也應(yīng)反映版本號。5.2命名規(guī)范程序文件使用下列命名規(guī)范：屬性名稱應(yīng)以小寫字母開頭；類型及元素名稱應(yīng)以大寫字母開頭；包含多個(gè)單詞的名稱應(yīng)取每個(gè)單詞的首字母，名稱首字母大寫，不能使用下劃線。5.3圖語言坐標(biāo)系統(tǒng)圖形語言(LD、FBD、SFC等）編寫的程序，對每個(gè)圖形單元應(yīng)保存它的位置、尺寸和縮放信息，對于子圖形單元保存相對于其父單元的相對位置。圖形單元位置不能表示執(zhí)行順序。兩個(gè)圖形單元間的連接可以通過保存一對位置以對圖形單元的連接路徑布局進(jìn)行描述。虛擬坐標(biāo)系統(tǒng)有x和Y兩個(gè)軸。坐標(biāo)系原點(diǎn)(0,0)為圖形窗體的左上角。x的正向?yàn)閺淖笙蛴?，Y的正向?yàn)閺纳舷蛳?。圖形單元的絕對坐標(biāo)都是正值，子單元相對于父單元的相對坐標(biāo)可以為負(fù)值或正值。6數(shù)據(jù)類型布爾類型只有真和假兩種類型，具體定義見表1。23GB／T39406—2020表1布爾類型定義數(shù)據(jù)類型可取值BOOLTRUE(1),FALSE(0)86.2整數(shù)類型整數(shù)類型根據(jù)不同的應(yīng)用需要可以定義多種長度的類型，具體定義見表2。表2整數(shù)類型定義數(shù)據(jù)類型最小值最大值BYTE08WORD0DWORD0LWORD0SINT-1288USINT08INT-32768UINT0DINTUDINT0LINTULINT0實(shí)數(shù)類型表示有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型，包含單精度型和雙精度型兩種形式，具體定義見表3。表3實(shí)數(shù)類型定義數(shù)據(jù)類型最小值最大值REAL-383.403e+38LREAL6.4字符串類型字符串類型包含“STRING”和“WSTRING”兩類。一個(gè)STRING數(shù)據(jù)類型的變量可以包含任意字符，且一個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)，在定義字符串變量的時(shí)候如不指定長度，則字符串長度默認(rèn)255,實(shí)際長度為字符所占字節(jié)數(shù)再加一個(gè)額外字節(jié)。WSTRING數(shù)據(jù)類型的變量可以包含任意Unicode格式的字符，一個(gè)字符占兩個(gè)字節(jié)，實(shí)際長度為字符所占字節(jié)數(shù)再加兩個(gè)額外字節(jié)。4GB／T39406—2020時(shí)間類型具體定義見表4。表4時(shí)間類型定義數(shù)據(jù)類型最小值最大值TIME0TIME_OF_DAY(TOD)0(00:00:00:000)(11:59:59PM:999)DATEDATE__AND_TIME(DT)0(1970-01-01,00:00:00)06:28:15)6.6高分辨時(shí)間類型LTIME數(shù)據(jù)類型可作為高分辨率時(shí)鐘（納秒級具體定義見表5。表5高分辨率時(shí)間類型定義數(shù)據(jù)類型最小值最大值LTIME0213503d23h34m33s709ms551us615ns6.7數(shù)組類型數(shù)組類型包括數(shù)組的基本類型名稱、數(shù)組名稱以及維度定義。維度定義用于為數(shù)組類型定義一個(gè)或多個(gè)維度。維度定義包含邊界信息用于存放維度的上界和下界兩個(gè)值。如果數(shù)組是變長數(shù)組，則應(yīng)使用變量長度信息來規(guī)定數(shù)組長度。枚舉類型包含一個(gè)或多個(gè)枚舉信息。對于枚舉列表的每個(gè)元素，都需要一個(gè)枚舉信息，用名稱存儲關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符。枚舉類型還可包含初始值信息、附加信息(AddData)。附加信息是一個(gè)供應(yīng)商相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來保存和擴(kuò)展供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)相關(guān)的信息。6.9結(jié)構(gòu)體類型結(jié)構(gòu)體類型中包含一個(gè)或多個(gè)成員信息。對于每個(gè)成員信息，包括用標(biāo)識符表示的成員名稱以及成員的數(shù)據(jù)類型。結(jié)構(gòu)體類型還可以包括附加信息。6.10子范圍數(shù)據(jù)類型子范圍數(shù)據(jù)類型包含范圍信息、基本類型信息、附加信息，子范圍數(shù)據(jù)類型的上下限信息。引用包含引用目標(biāo)信息、附加信息。5GB／T39406—20206.12用戶定義數(shù)據(jù)類型元素用戶定義數(shù)據(jù)類型元素通過名稱進(jìn)行標(biāo)識，它還可包含間隔、注釋、使用指令、相對位置、尺寸、用戶定義類型信息。7工程描述方法工程信息(Project)表示一個(gè)項(xiàng)目的基本信息，在通過XML描述的工程信息中應(yīng)包含文件頭、內(nèi)容頭、類型和實(shí)例。工程信息也可包含附加信息。文件頭(FileHeader)包含平臺軟件概要信息，包括提供者的名稱、平臺軟件名稱和版本信息。除此以外，提供者也可以提供附加信息。內(nèi)容頭(ContentHeader)表示XML文件的內(nèi)容概要信息，包括項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目版本、創(chuàng)建時(shí)間、最后修改時(shí)間、創(chuàng)建者名稱信息。其中項(xiàng)目名稱應(yīng)唯一。類型(Types)表示所有類型相關(guān)元素集合的信息，可包括注釋、全局標(biāo)識、使用指令、文檔、擴(kuò)展和注解信息。實(shí)例(Instances)應(yīng)包含該實(shí)例配置的相關(guān)信息。配置(Configuration)包括配置的名稱、資源、全局變量表、訪問變量表、配置變量表的信息。配置的名稱對配置進(jìn)行標(biāo)識，配置名稱應(yīng)唯一。資源(Resource)應(yīng)包含資源名稱、資源類型名、全局變量表、任務(wù)、程序?qū)嵗畔ⅰＫ少Y源名稱進(jìn)行標(biāo)識，資源名稱應(yīng)唯一。全局變量表(GlobalVars)應(yīng)包括變量名、變量類型信息，變量名應(yīng)唯一。訪問變量表(AccessVars)應(yīng)包含變量名、實(shí)例路徑和名稱以及變量類型信息。配置變量表(ConfigVars)應(yīng)包含實(shí)例路徑和名稱、變量類型、變量初始值以及地址信息。8程序組織單元程序(Program)中包含程序的訪問變量表、全局變量表、參數(shù)集、外部變量表、變量表、臨時(shí)變量表、主體、動(dòng)作、變遷的相關(guān)信息。功能塊(FunctionBlock)中可以包括繼承、模塊實(shí)現(xiàn)、參數(shù)集、外部變量、變量、臨時(shí)變量、方法、主體、動(dòng)作、變遷、使用指令、文檔以及附加信息。若功能塊是繼承的，那么該功能塊的繼承信息中應(yīng)包括6GB／T39406—2020繼承的基類或功能塊的名稱，若功能塊實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口，那么模塊實(shí)現(xiàn)中應(yīng)包含實(shí)現(xiàn)的接口信息。ABSTRACT和FINAL定義了該類的信息。若類是繼承的，那么該類的繼承信息中應(yīng)包括繼承的基類或功能塊的名稱，若類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口，那么類實(shí)現(xiàn)中應(yīng)包含實(shí)現(xiàn)的接口信息。函數(shù)(Function)中可以包含結(jié)果類型、參數(shù)集、外部變量、臨時(shí)變量、主體的信息。其中，結(jié)果類型信息中應(yīng)包含函數(shù)傳遞的數(shù)據(jù)類型的名稱。接口(Interface)可以包含繼承、方法的信息。若接口是繼承的，那么繼承信息中應(yīng)包含基類或功能塊的名稱。方法(Method)中包含名稱、訪問說明符、結(jié)果類型、參數(shù)集、臨時(shí)變量、代碼體信息以及是否使用關(guān)鍵字ABSTRACT、FINAL和OVERRIDE定義了該方法的信息。若該方法為抽象方法，那么代碼體信息應(yīng)省略。參數(shù)集(Parameters)表示用于函數(shù)、功能塊、程序、方法原型或方法中的參數(shù)，使用關(guān)鍵字VAR_INPUT,VAR_OUTPUT和VAR_IN_OUT定義。其中可以包含輸入輸出變量表、輸入變量表、輸出變量表信息。輸入輸出變量表、輸入變量表和輸出變量表都是變量的序列，每個(gè)變量在參數(shù)集中的排列順序可以通過位置屬性給出。變量的位置屬性的值在參數(shù)集中是唯一的，并且應(yīng)從1開始并按變量順序遞增1。代碼體(Body)表示功能塊的實(shí)現(xiàn)，是程序和動(dòng)作中的代碼段。其中可包含注釋、全局標(biāo)識、內(nèi)容、使用指令、文檔、附加信息。9變量聲明變量表(VarList),提供了常量、掉電保持、掉電不保持、注釋和全局標(biāo)識信息。9.2外部變量表外部變量表(ExternalVarList),提供了常量、注釋和全局標(biāo)識信息。變量聲明(VariableDecl)表示變量的屬性，包含名稱、類型、注釋、全局標(biāo)識、初始值、地址、文檔、附加信息。7GB／T39406—2020類型引用(TypeRef)表示變量的類型聲明，可以選擇引用一個(gè)已經(jīng)定義的類型，或者定義一個(gè)沒有名稱的類型。值(Value)表示變量的初始化值，可以選擇簡單值、數(shù)組值、結(jié)構(gòu)體值中的任意一個(gè)。簡單值提供了值信息。數(shù)組值提供了重復(fù)值信息。結(jié)構(gòu)體值提供了結(jié)構(gòu)體成員的信息。值的初始化可以遞歸的定義。10功能塊圖程序塊(Block)表示函數(shù)調(diào)用、功能塊實(shí)例調(diào)用、功能塊方法調(diào)用或類實(shí)例方法調(diào)用的圖形化描述。它可以包含類型名、實(shí)例名、輸入輸出變量表、輸入變量和輸出變量表、相對位置、尺寸、文檔和附加信息。具體為：類型名(typeName)信息表示要在矩形塊頂部中心顯示的類型名稱。實(shí)例名(instanceName)信息表示要在矩形上方顯示的實(shí)例的名稱。如果是函數(shù)調(diào)用，則不需要實(shí)例名。輸入輸出變量表(InOutVariables)表示塊上的輸入-輸出變量的圖形化表示。它包括一系列規(guī)范的輸入輸出變量信息。輸入變量表(InputVariables)表示塊上的輸入變量的圖形化描述。它包括輸入變量信息，表示每個(gè)輸入變量的規(guī)范聲明。邊緣(edge)表示邊緣修飾符信息，此信息僅用于形式參數(shù)的圖形化描述，是否應(yīng)用上升沿或下降沿應(yīng)在相應(yīng)功能塊類型的變量聲明中定義。輸出變量表(OutputVariables)表示塊上的輸出變量的圖形化描述。它包括輸出變量信息，表示每個(gè)變量的規(guī)范說明。輸入輸出變量、輸入變量和輸出變量之間的順序在本標(biāo)準(zhǔn)中并未給出明確的定義。如果需要相關(guān)定義，導(dǎo)出的系統(tǒng)可以分別使用連接點(diǎn)輸入和連接點(diǎn)輸出中的相對位置分配給每個(gè)變量，用于圖形化輸出元素間的順序。導(dǎo)入系統(tǒng)也可以使用該輸出或根據(jù)導(dǎo)入工具的內(nèi)部規(guī)則安排變量的順序。數(shù)據(jù)源(DataSource)表示通過指定變量對功能塊輸入?yún)?shù)或輸入輸出參數(shù)賦值的圖形化描述。它包含復(fù)雜標(biāo)識符信息，該信息表示變量名或文字表達(dá)式。它還包含連接點(diǎn)輸出、相對位置、尺寸、文檔、和附加信息。連接點(diǎn)輸出表示可以在其右側(cè)連接線的連接點(diǎn)。數(shù)據(jù)賦值(DataSink)表示功能塊輸出參數(shù)或輸入輸出參數(shù)對指定變量賦值的圖形化描述。它包含標(biāo)識符信息，該信息表示變量名或文字表達(dá)式。它還包含連接點(diǎn)輸入、相對位置、尺寸、文檔、附加信息和FBD對象信息。連接點(diǎn)輸入表示可以在其左側(cè)連接線的連接點(diǎn)。未連接(Unconnected)表示沒有連接功能塊的變量或字段。未連接是用于未完成項(xiàng)目的描述。它包含標(biāo)識符信息，該信息表示變量名或文字表達(dá)式。它還包含連接點(diǎn)輸入、連接點(diǎn)輸出、相對位置、尺8GB／T39406—2020寸、文檔和附加信息。跳轉(zhuǎn)(Jump)表示FBD或LD程序圖形執(zhí)行流程的轉(zhuǎn)變。它包含跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽信息。跳轉(zhuǎn)還包含連接點(diǎn)輸入、相對位置、尺寸、文檔和附加信息。返回(Return)表示FBD或LD程序圖形執(zhí)行流程的返回。它包含連接點(diǎn)輸入、相對位置、尺寸、文檔和附加信息。執(zhí)行順序(evaluationOrder)表示任務(wù)的執(zhí)行順序。執(zhí)行順序的值越小的程序?qū)嵗龝?huì)被較早執(zhí)行。該值不能為負(fù)。宜將每個(gè)功能塊的執(zhí)行順序按其在圖形程序中的位置進(jìn)行遞增編號。狀態(tài)信息