3. GX Works3工程创建
在iQ-F系列PLC的虚拟调试流程中，GX Works3工程是承载全部控制逻辑、硬件配置与仿真验证的“数字底座”。工程创建并非简单地新建一个文件，而是要在项目结构、CPU参数、程序组织单元（POU）和标签命名四个层面建立统一规范，否则后续虚拟调试时极易出现“仿真能跑、实物不通”或“标签冲突、程序无法编译”的问题。本节以FX5U-32MT/ES为例，说明一套可直接落地的工程创建方法。
一、项目结构：从“新建”到可维护的层级
启动GX Works3后，选择“新建工程”，在系列中选择FX5CPU，机型选择FX5U，程序语言建议选择梯形图（Ladder），并勾选“使用标签”。工程建立后，左侧导航窗口会形成固定层级：参数 → CPU参数 / 模块参数 / 模块配置图，程序 → 程序本体 / 程序块 / 功能块（FB）/ 函数（FUN），全局标签 / 结构体定义，软元件注释。建议在项目初期就按“设备单元”划分程序块，例如Main（主控）、Conveyor（输送）、Cylinder（气缸）、Safety（安全），而不是把所有逻辑堆在Main中。这样在虚拟调试时，可以单独禁用或强制某个程序块，快速定位问题。
二、CPU参数设置：虚拟调试前必须确认的项
双击“CPU参数”，重点设置以下内容：
- 运算模式：虚拟调试阶段建议设为“恒定扫描”，扫描周期设为10ms，便于仿真时序稳定；
- 输出模式：确认“刷新输出”与“直接输出”的选择，仿真时通常保持默认刷新；
- 软元件设置：检查输入X、输出Y的起始编号与点数，FX5U默认X0~X177、Y0~Y177，若扩展模块占用需提前规划；
- 内置以太网参数：若虚拟调试需与外部仿真软件通信，需设置IP地址（如192.168.1.10）和端口号；
- 高速计数器/脉冲输出：若产线含伺服或步进，需在此启用对应通道并设定最高频率。
三、程序组织单元（POU）：让逻辑可复用、可测试
GX Works3支持三种POU：程序（Program）、功能块（FB）、函数（FUN）。对于产线虚拟调试，推荐结构如下：
- 程序：按设备单元划分，每个程序指定执行顺序，例如“Safety → Conveyor → Cylinder → Main”；
- 功能块：将气缸控制、电机启停、报警处理等封装为FB，输入输出用标签定义，内部逻辑不直接引用全局软元件；
- 函数：用于纯计算或数据转换，如“模拟量标定”“单位换算”，不保持状态。
以气缸控制FB为例，定义输入i_Cmd（动作指令）、i_SensorFwd（前限位）、i_SensorBwd（后限位），输出o_ValveFwd、o_ValveBwd、o_Error。内部用状态机实现“伸出→到位→缩回→到位”的时序，并加入超时报警（如3s未到位则置位o_Error）。这样在虚拟调试中，只需给FB的输入标签赋值，即可独立测试气缸逻辑，无需依赖实际硬件。
四、标签命名规范：虚拟调试的“通用语言”
标签是GX Works3与仿真软件、HMI、数字孪生模型之间的数据桥梁。命名混乱会导致仿真映射错误。建议采用“前缀_设备_功能_序号”的格式：
- 输入：
i_，如i_Conv1_PhotoEye（输送线1光电） - 输出：
o_，如o_Cyl2_ValveFwd（气缸2前阀） - 内部继电器：
m_，如m_StartPB（启动按钮） - 定时器/计数器：
t_/c_，如t_Cyl2_Timeout - 模拟量：
ai_/ao_，如ai_Temp1
所有标签必须定义数据类型（BOOL、INT、REAL等）和注释。对于数组或结构体，建议使用结构体定义，例如定义ST_Cylinder包含Cmd、SensorFwd、SensorBwd、ValveFwd、ValveBwd、Error，然后声明st_Cyl1 : ST_Cylinder。这样在FB接口中直接传递结构体，减少标签数量，也便于虚拟调试时批量映射。
五、创建后的自检与虚拟调试衔接
工程创建完成后，不要急于编写大量逻辑。先执行一次“编译”（Ctrl+B），确认无标签未定义、数据类型不匹配等错误。然后进入“模拟器”或连接虚拟调试环境，做三项最小验证：
- 强制一个输入标签（如
i_StartPB）为ON，观察对应输出标签是否按预期变化； - 在FB内部设置一个超时条件，强制传感器信号不返回，确认
o_Error能在设定时间后置位； - 检查全局标签与仿真软件的映射表是否一一对应，避免地址偏移。
若以上验证通过，说明工程结构、参数、POU和标签命名已具备虚拟调试的基础条件。后续章节中，所有逻辑开发都应在此规范下进行，避免因命名或结构问题导致仿真与实物行为不一致。