📚 课程目录第3章自动化对象模型

3. 自动化对象模型

在 AVEVA System Platform 中，工厂监控平台的一切可视化、报警、历史与逻辑都建立在同一个核心概念之上——AutomationObject（自动化对象）。它不是简单的画面元素，而是一个带有属性、脚本、报警与历史能力的“活对象”。理解 AutomationObject 的构成方式，是掌握整个平台建模方法的前提。

AutomationObject 是什么

AutomationObject 是 System Platform 中承载设备语义的最小可复用单元。一个泵、一个阀门、一个电机、一条生产线，都可以被抽象为一个 AutomationObject。它由若干关键部分组成：

属性（Attribute）：描述对象状态与参数的数据点，如 Speed、RunStatus、Setpoint、PV。
脚本（Script）：附着在对象上的逻辑，如启动联锁、状态判断、数据换算。
报警与历史：属性可绑定报警限值与历史采集，使对象自带监控能力。
图形符号：对象可关联画面符号，拖入画面即自动生成可视化。

AutomationObject 分为两类：模板（Template）与实例（Instance）。模板是“类”，定义结构与默认行为；实例是“对象”，继承模板结构并绑定具体设备。模板与实例之间通过继承关系连接，修改模板可批量影响所有实例，这是工厂建模效率的关键。

模板、实例与继承关系

模板定义属性、脚本、报警与图形符号。实例从模板派生，自动获得这些定义，并可在实例层覆盖默认值。继承关系是单向的：模板 → 实例。实例可以覆盖属性初值、绑定具体 PLC 地址、调整报警限值，但不能反向修改模板结构。

例如，定义一个 $Pump 模板，包含属性 Cmd、Status、Speed、Fault，并附带启动联锁脚本。创建实例 Pump_101 时，只需绑定 Cmd 到 PLC 地址 DB10.DBX0.0，其余结构自动继承。若后续在模板中新增 RunHours 属性，所有实例会自动获得该属性，无需逐个修改。

属性的类型与绑定

属性是 AutomationObject 的数据骨架。System Platform 中属性分为多种类型，常见的有：

属性类型	用途	示例
Boolean	开关量状态	RunStatus、Fault
Integer / Real	数值量	Speed、PV、Setpoint
String	文本信息	DeviceName、BatchID
DateTime	时间戳	LastStartTime

属性可绑定到 PLC 地址、其他对象属性或表达式。绑定方式决定了数据流向：输入绑定从 PLC 读取到对象，输出绑定从对象写入 PLC。例如 Status 绑定 DB10.DBX0.1 作为输入，Cmd 绑定 DB10.DBX0.0 作为输出。绑定关系在实例层配置，模板层只定义属性名与类型。

脚本与继承的协同

脚本附着在对象上，可访问本对象属性、其他对象属性以及系统函数。脚本分为模板脚本与实例脚本。模板脚本定义通用逻辑，所有实例自动继承；实例脚本用于处理该设备特有的逻辑，优先级高于模板脚本。

以泵的启动联锁为例，模板脚本可写：

If Me.Cmd == True And Me.Fault == False Then
    Me.Status = True
    Me.Speed = Me.Setpoint
Else
    Me.Status = False
    Me.Speed = 0
End If

该脚本在模板层定义后，Pump_101、Pump_102、Pump_103 均自动具备此逻辑。若 Pump_102 需要额外的温度联锁，可在实例层追加脚本，而不影响其他实例。这就是继承与覆盖的协同：共性放模板，个性放实例。

工厂设备建模的基本方法

掌握上述概念后，建模可按以下思路推进：

设备分类：将工厂设备按类型归并，如泵、阀、电机、罐、传送带。每类定义一个模板。
定义属性：为每类设备确定必要属性，区分输入、输出与内部计算量。属性命名保持统一规范，如 Cmd、Status、PV、SP。
编写模板脚本：将通用联锁、状态判断、单位换算写入模板脚本。
创建实例：从模板派生实例，绑定具体 PLC 地址与初始值。
关联图形符号：为模板指定画面符号，实例拖入画面后自动显示对应状态。
验证与调整：在实例层覆盖差异项，检查绑定与脚本执行结果。

建模时优先考虑“哪些属性所有同类设备都有”，将其放入模板；仅将地址、量程、报警限值等差异项留在实例层。这样后续新增设备只需创建实例并绑定地址，大幅减少重复工作。

建模示例：泵组对象结构

假设某车间有 3 台泵，共用同一模板 $Pump。模板定义属性 Cmd（Boolean，输出）、Status（Boolean，输入）、Speed（Real，输入）、Fault（Boolean，输入）、Setpoint（Real，内部）。模板脚本实现启停联锁。实例层分别绑定：

Pump_101：Cmd → DB10.DBX0.0，Status → DB10.DBX0.1，Speed → DB10.DBW2，Fault → DB10.DBX0.2
Pump_102：Cmd → DB10.DBX1.0，Status → DB10.DBX1.1，Speed → DB10.DBW4，Fault → DB10.DBX1.2
Pump_103：Cmd → DB10.DBX2.0，Status → DB10.DBX2.1，Speed → DB10.DBW6，Fault → DB10.DBX2.2

若后续需要为所有泵增加运行小时统计，只需在模板中新增 RunHours 属性并编写累加脚本，三个实例自动获得该能力，无需逐个修改。这正是 AutomationObject 继承机制在工厂建模中的核心价值。

实例层覆盖属性初值后，若模板后续修改了该属性的默认值，实例不会自动同步，仍保留自身覆盖值。因此建议只对确实需要差异化的属性做实例覆盖，避免继承关系被过度打断。

总结来说，AutomationObject 建模的核心逻辑是：模板定义结构与共性逻辑，实例绑定具体设备与差异参数，继承关系保证批量一致性，脚本赋予对象行为。掌握这四者的关系，就能以可维护、可扩展的方式完成工厂设备建模，为后续画面、报警与历史配置打下坚实基础。