3. 产线设备与工艺对象建模
停机与恢复逻辑设计的第一步，不是写程序，而是把产线“画清楚”。如果设备之间的连接关系、工艺联锁条件、物料走向和能量供给路径没有形成统一的对象模型，那么停机范围判断、恢复顺序编排、故障隔离都会变成凭经验拍脑袋。本节的目标是建立一套可落地的对象建模方法：以设备为节点，以物料流、能量流、信号流为边，以工艺联锁为约束，最终输出一张能直接支撑停机与恢复逻辑设计的产线对象图。
一、设备拓扑：先定义节点，再定义边界
设备拓扑建模的核心是回答三个问题：产线上有哪些独立设备？每台设备的输入输出接口是什么？设备之间的物理连接关系如何？建议按“工位—设备—组件”三级粒度展开。以一条典型的灌装包装线为例，工位可划分为上料、灌装、旋盖、贴标、装箱、码垛；每个工位下挂具体设备，如灌装机、理瓶机、旋盖机；设备下再细分关键组件，如伺服电机、气缸、光电传感器、安全门锁。
节点定义时，必须为每台设备标注四类属性：设备编号（如 FIL-01）、设备类型、可控状态（运行/待机/故障/维护/急停）、以及停机影响等级。停机影响等级建议分为三级：A 级为单机停机不影响上下游，B 级为停机后需缓冲或降速，C 级为停机将导致整线物料堆积或断料。这个等级直接决定后续停机逻辑是“局部停”还是“全线停”。
边界定义同样关键。例如，灌装机与输送带之间是否存在缓存段？缓存段容量是多少？如果缓存段可容纳 30 秒物料，那么灌装机短时停机不必立即停上游。边界不清，停机范围就会误判。
二、工艺联锁：把“不能同时发生”的关系显式化
工艺联锁是停机逻辑中最容易遗漏的部分。它描述的是设备之间因工艺、安全或质量原因形成的强制约束。常见联锁类型包括：安全联锁（安全门打开时设备必须停止）、工艺联锁（灌装阀未关闭时输送带不得启动）、质量联锁（检测到连续不合格品时上游必须停机）、以及顺序联锁（旋盖机未到位时贴标机不得进瓶）。
建模时，建议用“触发条件—被约束设备—约束动作—复位条件”四元组表达。例如：安全门锁 SIG-03 断开 → 约束灌装机 FIL-01 与旋盖机 CAP-01 → 动作：立即停止并切断伺服使能 → 复位条件：门锁闭合且手动复位按钮按下。这样一条联锁就是一条可执行的逻辑规则，而不是一句模糊的“门开停机”。
联锁关系还需要区分“硬联锁”和“软联锁”。硬联锁通过安全继电器或安全 PLC 直接切断动力回路，响应时间在毫秒级；软联锁通过 PLC 程序判断后发出停止指令，响应时间在几十到几百毫秒。停机逻辑设计中，安全相关必须走硬联锁，工艺相关可走软联锁，两者在对象模型中应使用不同颜色或线型区分。
三、物料流：从“物料在哪”到“停机后物料怎么办”
物料流建模要回答的是：物料从哪来、经过哪些设备、在哪缓存、到哪去。对于停机逻辑，最关键的是识别“物料堆积点”和“断料点”。当某台设备停机时，其上游物料会向缓存段或上游设备堆积，下游则会逐渐断料。如果缓存段容量不足，上游设备必须在设定时间内停机，否则会溢出或损坏。
以灌装机 FIL-01 为例，其上游缓存段容量为 30 秒，下游旋盖机 CAP-01 前缓存为 15 秒。若 FIL-01 因故障停机，上游 FED-01 最多可继续运行 30 秒；下游 CAP-01 最多可继续运行 15 秒。这两个时间参数直接写入停机逻辑的延时定时器。物料流建模的产出，就是一张带缓存容量和节拍时间的物料流图，每个节点标注“进料节拍、出料节拍、缓存时间”。
四、能量流：停机时先断什么、后断什么
能量流建模常被忽视，但它决定了停机动作的安全性和恢复的可行性。产线能量类型通常包括：主电源、压缩空气、伺服动力、安全回路、冷却水或蒸汽。每台设备消耗哪些能量、由哪个能源节点供给、是否与其他设备共用，都必须标注清楚。
停机逻辑中，能量切断顺序有明确原则：先停工艺动作，再断动力能源，最后断控制电源。例如，灌装机停机时应先关闭灌装阀、停止输送带，再切断伺服使能，最后保持 PLC 和安全回路供电以便记录状态。如果直接切断主电源，可能导致阀门卡在半开位置、物料泄漏或机械冲击。恢复时则相反：先恢复控制电源和安全回路，确认无报警后再恢复动力能源，最后启动工艺动作。
能量流建模的产出是一张“设备—能源”关联表，每台设备标注所需能源类型、供给节点、是否可独立切断、切断后的安全状态。这张表是停机逻辑中“断能顺序”的直接依据。
五、对象模型的整合与交付
将设备拓扑、工艺联锁、物料流、能量流四张子图叠加，就得到产线对象模型。整合时建议使用统一编号体系：设备编号、信号编号、能源编号、联锁编号各自独立且可交叉引用。例如，联锁 IL-007 的触发信号是 SIG-03，约束设备是 FIL-01 和 CAP-01，涉及能源是 DRV-01 和 SAF-01。这样一条联锁在停机逻辑中可以直接映射为一段 PLC 程序或安全回路逻辑。
最终交付物建议包含三份内容：一份产线对象清单（设备、信号、能源、联锁四类对象及属性），一份对象关系图（即上方 SVG 所示），一份停机影响矩阵（每台设备停机时，上下游设备、物料、能量的受影响范围与允许延时）。这三份内容共同构成停机与恢复逻辑设计的输入基线。没有这个基线，后续的停机范围判断、恢复顺序编排和故障隔离都缺乏可靠依据。