2. 虚拟调试中PLC变量与模型IO的映射配置

映射表是虚拟调试的“接线图”

在数字孪生虚拟调试中，PLC 程序里的变量名（如 I_StartBtn、Q_CylExtend）与三维模型上的信号端口（如 Sensor_Start、Actuator_Cylinder）是两套独立命名体系。映射配置就是建立它们之间的对应关系，相当于把物理世界中的接线端子图搬到了软件里。映射错位会导致“PLC 有输出但模型不动”或“模型动作与逻辑相反”等典型故障。

映射方向与信号类型

映射必须区分方向，否则会出现信号冲突：

• PLC → 模型（输出映射）：PLC 的 Q 变量驱动模型执行器，如 Q_CylExtend → 气缸伸出动作。
• 模型 → PLC（输入映射）：模型传感器状态回传给 PLC 的 I 变量，如 Sensor_CylExtended → I_CylExtended。
• 数据类型：布尔量用于按钮、限位开关；整型/浮点用于位置、速度等模拟量。

映射配置实操：以气缸单元为例

假设三维模型中有一个气缸单元，包含两个执行器端口和两个传感器端口。PLC 侧已定义好变量。在数字孪生平台的映射配置界面中，按以下步骤建立映射表：

1. 打开信号映射配置面板，选择目标模型节点 Cylinder_Unit_01。
2. 添加输出映射行：PLC 变量 Q_CylExtend，方向 PLC→模型，模型端口 Actuator_Extend，类型 BOOL。
3. 添加输出映射行：PLC 变量 Q_CylRetract，方向 PLC→模型，模型端口 Actuator_Retract，类型 BOOL。
4. 添加输入映射行：模型端口 Sensor_Extended，方向 模型→PLC，PLC 变量 I_CylExtended，类型 BOOL。
5. 添加输入映射行：模型端口 Sensor_Retracted，方向 模型→PLC，PLC 变量 I_CylRetracted，类型 BOOL。
6. 保存映射表并激活，使映射生效。

强制变量观察模型响应

映射建立后，不要急于运行完整程序。先在 PLC 仿真器中强制输出变量，观察模型是否按预期动作：

• 强制 Q_CylExtend = TRUE，观察气缸是否伸出，且 Sensor_Extended 是否变为 TRUE。
• 强制 Q_CylExtend = FALSE 并强制 Q_CylRetract = TRUE，观察气缸是否缩回，Sensor_Retracted 是否变为 TRUE。
• 若模型动作相反，检查执行器端口是否映射颠倒；若传感器无反馈，检查输入映射方向或端口名是否拼写错误。

映射错位排查路径

当出现“PLC 有输出但模型不动”或“传感器信号不更新”时，按以下顺序排查：

1. 检查映射表中该变量是否存在且已激活。
2. 核对 PLC 变量名与模型端口名是否完全一致（大小写敏感）。
3. 确认方向是否正确：输出映射写成了输入映射会导致信号无法到达模型。
4. 检查数据类型是否匹配：BOOL 端口映射了 INT 变量会导致解析失败。
5. 在平台信号监视器中查看该映射的实时值，判断信号是否在映射层被阻断。

映射表交付示例

以下是一份可直接参考的映射表结构，按气缸单元填写完成后的样子：