3. 信号基础与命名规范
在 RobotStudio 与 PLC 的虚拟联调中，信号是双方交换信息的唯一载体。机器人控制器与 PLC 之间并不直接传递“动作意图”，而是通过一组预先定义好的 I/O 信号完成握手：PLC 置位某个输出，机器人读取到该输入后执行动作，再把完成状态写回另一个信号。因此，理解信号类型、命名方式和地址分配，是搭建虚拟联调工程的第一步，也是后期排障时最依赖的基础。
一、三类信号的本质区别
RobotStudio 的 I/O 系统中，最常用的信号类型是数字信号（Digital Signal）、模拟信号（Analog Signal）和组信号（Group Signal）。三者的区别不在于“名字”，而在于它们能表达的信息量。
数字信号只有两个稳定状态：0 和 1，对应“未激活/激活”“关/开”“未到位/到位”。它适合表达布尔量，例如夹具夹紧、真空吸盘吸附、安全门关闭、启动按钮按下。数字信号在虚拟联调中数量最多，因为绝大多数握手逻辑都是二值的。
模拟信号是连续量，常见为 0～10 V 电压、4～20 mA 电流或直接以工程量表示（如 0～100%）。它适合表达速度倍率、焊接电流、涂胶流量、压力设定值等需要连续调节的物理量。在 RobotStudio 中，模拟信号通常需要指定量程上下限和物理单位，否则 PLC 侧写入的数值无法被正确解释。
组信号由多个数字位组合而成，本质上是“用若干位二进制表示一个整数”。例如一个 4 位组信号可以表示 0～15，8 位组信号可以表示 0～255。它常用于传递程序号、工位号、配方编号、档位选择等离散但多于两个取值的量。组信号的关键参数是位宽和位序，位序定义错误会导致 PLC 写入 3 而机器人读到 12 这类典型故障。
二、I/O 命名规范：让信号自己说明用途
虚拟联调中最常见的低效场景，是打开一个别人建的工程，看到满屏 DI_01、DO_02、GI_1，完全不知道哪个信号控制哪个动作。命名规范的价值就在这里：好的信号名应该让维护者在不查文档的情况下，大致判断出信号的来源、方向和用途。
推荐采用“方向_设备_功能_序号”的分段结构。例如：
DI_Fixture_ClampDone_01：机器人输入，夹具 1 夹紧完成反馈；DO_Robot_ProgStart_01：机器人输出，请求 PLC 启动程序 1；GI_Station_Select_01：组输入，工位选择编号；AO_Weld_CurrentSet_01：模拟输出，焊接电流设定值。
前缀 DI/DO/AI/AO/GI/GO 直接表明信号类型和方向，避免把输入当输出用；中段用设备或功能名，便于按区域检索；末尾序号用于同类信号扩展。命名中应避免空格、中文和特殊符号，RobotStudio 与多数 PLC 编程环境对信号名的字符集都有限制，使用下划线是最稳妥的选择。
Clamp，就不要在另一个工位写成 Jiajin，否则检索和交叉引用会变得困难。三、地址分配：把信号落到具体的 I/O 点上
命名解决“叫什么”，地址分配解决“接在哪里”。在虚拟联调中，RobotStudio 的 I/O 信号需要映射到具体的设备地址，常见形式包括 PLC 的输入/输出字节地址、现场总线地址或虚拟 I/O 板地址。地址分配的核心原则是：同一物理点只被一个信号占用，同一信号只映射到一个地址。
以一个典型的 8 位数字输入模块为例，假设起始地址为 I0.0，则 8 个输入点依次为 I0.0～I0.7。如果分配如下：
| 信号名 | 类型 | 地址 | 说明 |
|---|---|---|---|
| DI_Start_Button_01 | DI | I0.0 | 启动按钮 |
| DI_Stop_Button_01 | DI | I0.1 | 停止按钮 |
| DI_Fixture_ClampDone_01 | DI | I0.2 | 夹具夹紧完成 |
| DI_Safety_Door_01 | DI | I0.3 | 安全门关闭 |
| DI_Reserve_01 | DI | I0.4～I0.7 | 预留 |
组信号和模拟信号的地址分配需要额外注意位宽和量程。例如一个 4 位组信号 GI_Station_Select_01 占用 IW64 的低 4 位，那么它实际使用的地址范围是 IW64.0～IW64.3，高 4 位不能被其他信号重复占用。模拟信号则要同时记录地址、量程下限、量程上限和单位，例如 AO_Weld_CurrentSet_01 映射到 QW80，量程 0～300 A，对应 0～27648 的 PLC 标准模拟量码值。
四、文档管理：让工程可交接、可复现
信号表本身就是最重要的工程文档。建议在项目根目录维护一份《I/O 信号分配表》，至少包含以下字段：信号名、信号类型、方向、地址、数据类型/位宽、量程或取值范围、对应设备、功能说明、备注。这份表既是 RobotStudio 配置的依据，也是 PLC 侧编程的依据，更是后期排障时对照检查的基准。
文档管理还应包括版本控制。每次修改信号名、地址或量程，都应在表中记录修改日期、修改人和修改原因。虚拟联调往往涉及机器人工程师和 PLC 工程师双方协作，如果一方改了地址而另一方不知道，联调时就会出现“信号对不上”的问题。把信号表作为双方共同的“接口契约”，可以显著减少这类沟通成本。
在实际操作中，可以按以下顺序推进：先根据工艺流程列出所有需要交换的信号，再按数字/模拟/组分类并命名，然后分配地址并填写信号表，最后在 RobotStudio 和 PLC 中分别按表配置。配置完成后，用简单的强制置位/复位测试逐点验证，确认每个信号都能正确传递，再进入正式的联调逻辑测试。
信号基础看似简单，但它决定了整个虚拟联调工程的可维护性。类型选错会导致数值解释错误，命名混乱会导致维护困难，地址重叠会导致运行异常，文档缺失会导致交接成本上升。把这四件事在项目初期做扎实，后续的联调工作会顺畅得多。