GB/T39406-2020
工业机器人可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范
SpecificationofXMLexchangeofPLC-basedsoftwaredevelopmentplatformforindustrialrobots
- 中国标准分类号（CCS）J28
- 国际标准分类号（ICS）25.040.30
- 实施日期2021-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数12页
- 文件大小853.93KB
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工业机器人可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范
国家标准 GB/T39406一2020 工业机器人可编程控制器软件开发平台 程序的XML交互规范 SpecifieationofXMLexchangeofPLC-basedisoftwaredevelopment platformforindustrialrobots 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/39406一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 程序文件描述规范 *#* 数据类型 工程描述方法 程序组织单元 变量声明 o功能块图程序 1 状态示意图 附录A(资料性附录)工业机器人控制程序的XML交互过程
GB/39406一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由机械工业联合会提出
本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口
本标准主要起草单位杭州电子科技大学,北京机械工业自动化研究所有限公司、博众精工科技股 份有限公司山东大学,浙江大学、杭州海康机器人技术有限公司
本标准主要起草人:郭惠峰、严义、陈佰平、曹俊、秦修功、张承瑞、赵建勇、尹作重、任建勋、侯春敏、 郭栋、杜已超、陈彬、刘勇包健、朱可平
GB/39406一2020 工业机器人可编程控制器软件开发平台 程序的XML交互规范 范围 本标准规定了基于可编程控制器的工业机器人软件开发平台程序的交互规范,包括工业机器人程 序中使用的数据类型、工程信息、程序组织单元、变量、功能块图等
本标准适用于基于可编程控制器的工业机器人应用程序软件开发平台
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T12643机器人与机器人装备词汇 GB/T15969.1可编程序控制器第1部分;通用信息 GB/T15969.3一2017可编程序控制器第3部分;编程语言 术语和定义 GB/T12643,GB/T15969.1,GB/T15969,32017界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 工业机器人industrialrobot 在工业自动化领域使用的,自动控制的,可对不少于三个轴进行重复编程的多用途机器人
它可以 是固定式或移动式
3.2 软件开发平台softwaredevelopmentplatform 用来对机器人控制程序进行开发的软件工具,具备程序编辑、组织,编译、下载、调试等软件开发相 关的功能
3.3 功能块funetionbloek 预先编辑的程序集合,具有特定的功能要素,可以用图形或文本表达,并通过输人输出参数来使用 这个程序集合的功能
3.4 功能块组合groupfunetionblock 多个功能块组合起来,形成一个功能块集合,完成一组特定的功能 3.5 控制系统 controlsystem 具有逻辑控制和动力控制功能,能控制和监测机器人动作,并与环境设备和操作者)进行通信的 系统
GB/T39406一2020 3.6 程序交互programexchange 将程序从软件开发平台以某种格式导出,然后在其他软件开发平台导人,实现代码复用的过程
注:本标准所述的XML交互是指以XML作为工业机器人控制程序的存储格式,通过导人/导出XML文件实现不 同软件开发平台间的程序交互
附录A给出了xML交互过程和示意图
缩略语 下列缩略语适用于本文件
FBD功能块图(FunetionBlockDiagram) 指令表(InstrueionLisD) 梯形图(L.adderDiagram) He 可编程控制器(ProgrammableIogicController Po程岸组织单冗(PomOrmiationDmD sFC 顺序流程功能图(sequentialFunetionChart) sT 结构化文本(StructuredText) XML可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage) 程序文件描述规范 5 5.1版本管理 程序文件的版本号中,第一位数字为主版本号,第二位数字保留为主版本微小改动后的子版本号
与程序文件对应的XML结构定义文件的名称也应反映版本号
5.2命名规范 程序文件使用下列命名规范 属性名称应以小写字母开头; 类型及元素名称应以大写字母开头; 包含多个单词的名称应取每个单词的首字母,名称首字母大写,不能使用下划线
5.3图语言坐标系统 图形语言(LD,FBD,SFC等)编写的程序,对每个图形单元应保存它的位置、尺寸和缩放信息,对于 子图形单元保存相对于其父单元的相对位置
图形单元位置不能表示执行顺序
两个图形单元间的连 接可以通过保存一对位置以对图形单元的连接路径布局进行描述
虚拟坐标系统有X和Y两个轴
坐标系原点(0,0)为图形窗体的左上角
X的正向为从左向右,Y的正向为从上向下
图形单元的绝 对坐标都是正值,子单元相对于父单元的相对坐标可以为负值或正值
数据类型 6.1布尔类型 布尔类型只有真和假两种类型,具体定义见表1
GB/39406一2020 表1布尔类型定义 数据类型 可取值 大小位 TRUE(I),FAL.sE(o) B0(OL. 6.2整数类型 整数类型根据不同的应用需要可以定义多种长度的类型,具体定义见表2
表2整数类型定义 数据类型 最小值 最大值 大小(位 BYTE 255 woRD 65535 16 DwORD 4294967295 32 LwORD 2i4 64 SINT -128 127 USINT 255 16 INT -32768 32767 UINT 16 65535 DNT -2147483648 2147483647 32 UDINT 4294967295 32 LINT -2 64 26 ULINT 64 6.3实数类型 实数类型表示有小数点的数据类型,包含单精度型和双精度型两种形式,具体定义见表3
表3实数类型定义 数据类型 最小值 最大值 大小(位) 1.175e一38 3.403e十38 32 REAL LREAl 2.2250738585072014e一308 1.7976931348623158e+308 6.4字符串类型 字符串类型包含“sTRING”和“wSTRING”两类
一个sTRING数据类型的变量可以包含任意字 符,且一个字符占一个字节,在定义字符串变量的时候如不指定长度,则字符串长度默认255,实际长度 为字符所占字节数再加一个额外字节
wSTRING数据类型的变量可以包含任意Unicode格式的字 符一个字符占两个字节,实际长度为字符所占字节数再加两个额外字节
GB/T39406一2020 6.5时间类型 时间类型具体定义见表4
表4时间类型定义 数据类型 大小(位) 最小值 最大值 TIME 4294967295 32 TIME_OF_DAY 4294967295 0(00;00;00;000 32 (TOD (ll;59;59PM:999 0(o1.01.1970) 4294967295(2106-02-07 32 DATE DATE_AND_TIME 4294967295(2106-02-07， 0(1970-01-01,00:00:00 32 DTD 0628:15 6.6高分辨时间类型 LTIME数据类型可作为高分辨率时钟(纳秒级),具体定义见表5
表5高分辨率时间类型定义 数据类型 最小值 最大值 大小(位 LTIME 213503d23h34nm33s709ms551us615ns 64 数组类型 数组类型包括数组的基本类型名称、数组名称以及维度定义
维度定义用于为数组类型定义一个 或多个维度
维度定义包含边界信息用于存放维度的上界和下界两个值
如果数组是变长数组,则应 使用变量长度信息来规定数组长度 6.8枚举类型 枚举类型包含一个或多个枚举信息
对于枚举列表的每个元素,都需要一个枚举信息,用名称存储 关联的标识符
枚举类型还可包含初始值信息、附加信息(AddData)
附加信息是一个供应商相关的 数据结构,用来保存和扩展供应商实现相关的信息
6.9结构体类型 结构体类型中包含一个或多个成员信息
对于每个成员信息,包括用标识符表示的成员名称以及 成员的数据类型
结构体类型还可以包括附加信息
6.10子范围数据类型 子范围数据类型包含范围信息、基本类型信息、附加信息,子范围数据类型的上下限信息
6.11引用类型 引用包含引用目标信息、附加信息
GB/39406一2020 6.12用户定义数据类型元素 用户定义数据类型元素通过名称进行标识,它还可包含间隔、注释、使用指令、相对位置、尺寸、用户 定义类型信息
工程描述方法 7.1工程信息 工程信息(Projeet)表示一个项目的基本信息,在通过XML描述的工程信息中应包含文件头、内容 头,类型和实例
工程信息也可包含附加信息
7.2文件头 文件头(FileHeader)包含平台软件概要信息,包括提供者的名称、平台软件名称和版本信息
除此 以外,提供者也可以提供附加信息
7.3内容头 内容头(ContentHeader)表示XM文件的内容概要信息,包括项目名称,项目版本,创建时间、最 后修改时间,创建者名称信息
其中项目名称应唯一 7.4类型 类型(Types)表示所有类型相关元素集合的信息,可包括注释、全局标识、使用指令、文档、扩展和 注解信息
7.5实例 实例(Instances)应包含该实例配置的相关信息
配置(Configurationm)包括配置的名称、资源、全局 变量表、访间变量表、配置变量表的信息
配置的名称对配置进行标识,配置名称应唯 资跟IRe)应包含究部名称、资部类狸名全局变疑表.任务、犁序实例信息
它由资源名称进 行标识,资源名称应唯 全局变量表(GlobalVars)应包括变量名变量类型信息,变量名应唯- 访问变量表(AcesVars)应包含变量名、实例路径和名称以及变量类型信息
配置变量表(ConfigVars)应包含实例路径和名称,变量类型,变量初始值以及地址信息 程序组织单元 8.1程序 程序(Program)中包含程序的访问变量表,全局变量表、参数集、外部变量表,变量表、临时变量表 主体,动作、变迁的相关信息
8.2功能块 功能块(FunetionBlock)中可以包括继承、模块实现、参数集、外部变量、变量、临时变量、方法、主 体,动作、,变迁、使用指令,文档以及附加信息
若功能块是继承的,那么该功能块的继承信息中应包括
GB/T39406一2020 继承的基类或功能块的名称,若功能块实现了某个接口,那么模块实现中应包含实现的接口信息
8.3 类 类(Class)中可以包含继承、,类实现、外部变量、变量、方法的相关信息以及是否使用关键字 ABSTRACT和FINAL定义了该类的信息
若类是继承的,那么该类的继承信息中应包括继承的基类 或功能块的名称,若类实现了某个接口,那么类实现中应包含实现的接口信息
8.4函数 函数(Fumction)中可以包含结果类型,参数集、外部变量.临时变量,主体的信息
其中,结果类型 信息中应包含函数传递的数据类型的名称
8.5接口 接口(Interface)可以包含继承、方法的信息
若接口是继承的,那么继承信息中应包含基类或功能 块的名称
8.6方法 方法(Method)中包含名称,访问说明符、结果类型,参数集、临时变量、代码体信息以及是否使用关 键字ABSTRACT、FINAL和OVERRIDE定义了该方法的信息
若该方法为抽象方法,那么代码体信 息应省略
8.7参数集 参数集(Parameters)表示用于函数,功能块、程序、方法原型或方法中的参数,使用关键字VAR INPUT,VAR_oUTPUT和VAR_IN_oUT定义
其中可以包含输人输出变量表、输人变量表、输出 变量表信息
输人输出变量表.输人变量表和输出变量表都是变量的序列,每个变量在参数集中的排列 变量的位置属性的值在参数集中是唯 顺序可以通过位置属性给出
一的,并且应从1开始并按变量顺 序递增1
8.8代码体 代码体(Body)表示功能块的实现,是程序和动作中的代码段
其中可包含注释,全局标识、内容、 使用指令、文档、附加信息
g 变量声明 g.1变量表 变量表(VarList),提供了常量、掉电保持、掉电不保持、注释和全局标识信息
9.2外部变量表 外部变量表(ExternalVarlList),提供了常量、注释和全局标识信息
g.3变量声明 变量声明(VariableDecl)表示变量的属性,包含名称、类型、注释、全局标识初始值、地址、文档、附 加信息
GB/39406一2020 g.4类型引用 类型引用(TypeRef)表示变量的类型声明,可以选择引用一个已经定义的类型,或者定义一个没有 名称的类型
9.5值 值(Value)表示变量的初始化值,可以选择简单值、数组值、结构体值中的任意一个
简单值提供了 值信息
数组值提供了重复值信息
结构体值提供了结构体成员的信息
值的初始化可以递归的 定义 10 功能块图程序 0.1 块 块(Bloek)表示丽数调用,功能块实例调用、功能块方法调用或类实例方法调用的图形化描述
它 可以包含类型名、实例名、输人输出变量表、输人变量和输出变量表、相对位置、尺寸、文档和附加信息
具体为 类型名(typeName)信息表示要在矩形块顶部中心显示的类型名称
实例名(instanceName)信息表示要在矩形上方显示的实例的名称
如果是函数调用,则不需要实 例名
输人输出变量表(InOuVariables)表示块上的输人-输出变量的图形化表示
它包括一系列规范的 输人输出变量信息
输人变量表(npuVariable)表示块上的输人变量的图形化措述
它包括输人变量信息,表示每个 输人变量的规范声明
边缘(edge)表示边缘修饰符信息,此信息仅用于形式参数的图形化描述,是否应 用上升沿或下降沿应在相应功能块类型的变量声明中定义
输出变量表(OutputVariables)表示块上的输出变量的图形化描述
它包括输出少量信息,表示每 个变量的规范说明
输人输出变量、输人变量和输出变量之间的顺序在本标准中并未给出明确的定义
如果需要相关 定义,导出的系统可以分别使用连接点输人和连接点输出中的相对位置分配给每个变量,用于图形化输 出元素间的顺序
导人系统也可以使用该输出或根据导人工具的内部规则安排变量的顺序
10.2数据源 数据源(DataSource)表示通过指定变量对功能块输人参数或输人输出参数赋值的图形化描述
它 包含复杂标识符信息,该信息表示变量名或文字表达式
它还包含连接点输出、相对位置、尺寸、文档、 和附加信息
连接点输出表示可以在其右侧连接线的连接点
10.3数据赋值 数据赋值(DhtasSink)表示功能块输出参数或输人输出参数对指定变量赋值的图形化描述
它包含 标识符信息,该信息表示变量名或文字表达式
它还包含连接点输人、相对位置、尺寸、文档、附加信息 和FBD对象信息
连接点输人表示可以在其左侧连接线的连接点
0.4未连接 未连接(Unconnected)表示没有连接功能块的变量或字段
未连接是用于未完成项目的描述
它 包含标识符信息,该信息表示变量名或文字表达式
它还包含连接点输人,连接点输出、相对位置、尺
GB/T39406一2020 寸、,文档和附加信息
0.5跳转 跳转(Jump)表示FBD或LD程序图形执行流程的转变
它包含跳转的目标网络标签信息
跳转 还包含连接点输人、相对位置、尺寸,文档和附加信息
0.6返回 返回(Return)表示FBD或LD程序图形执行流程的返回
它包含连接点输人、相对位置、尺寸,文 档和附加信息
0.7执行顺序 执行顺序(ealuationOrder)表示任务的执行顺序
执行顺序的值越小的程序实例会被较早执行 宜将每个功能块的执行顺序按其在图形程序中的位置进行递增编号
该值不能为负
状态示意图 11.1状态信息 状态信息(State)表示状态对象
它包含名称和文档、附加信息、相对位置、尺寸、连接点输人、连接 点输出信息 11.2初始状态 初始状态(Initia!State)信息表示初始状态
它包含名称和文档,附加信息、相对位置、尺寸,连接点 输人,连接点输出信息
11.3最近状态 最近状态(CurrentState)表示现行状态
它包含名称和文档、附加信息、相对位置、尺寸、连接点输 人,连接点输出信息
1.4最终状态 最终状态(FinalIState)表示终态
它包含名称和文档、附加信息、相对位置、尺寸,连接点输人,连接 点输出信息
11.5状态变迁 状态变迁(StateTransition)表示状态转移
它包含文档、附加信息、相对位置、尺寸、连接点输人、 连接点输出和条件
11.6状态功能块 状态功能块(StateFunetionlBlock)表示状态转移时所需的功能模块
它包含名称和文档、附加信 息、相对位置、尺寸和功能块信息
GB/39406一2020 录 附 A 资料性附录 工业机器人控制程序的XM交互过程 可编程控制器开发平台上开发的工业机器人控制程序被保存为XML格式的文件,然后导出并在 另一个可编程控制器软件开发平台上导人;在新的软件开发平台上,使用导人的机器人控制程序对可编 程控制器软件进行编程,实现工业机器人控制目的
根据工程应用目标场景,在新的软件开发平台上可 以对导人的机器人控制程序进行修改,以完成目标场景下的可编程控制器和工业机器人类型的适配
图A.1描述了可编控制器软件开发平台间工业机器人控制程序的XML交互过程
可编程控制器 工业机器人控制 可编程控制器 导入导出 程序 软件开发平台1 软件开发平台2 (文件 可编程控制器2 可编程控制器1 应用场景！ 应用场景2 图A.1工业机器人控制程序的XML交互过程
工业机器人可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范GB/T39406-2020
随着工业自动化水平的不断提高，工业机器人作为其中重要一员，在生产和制造领域中得到了广泛应用。而机器人的运行离不开可编程控制器的支持，因此可编程控制器的开发平台程序也成为了一个备受关注的话题。
为了实现不同品牌、不同型号工业机器人之间的交互操作，GB/T39406-2020标准规定了一套XML交互格式，即可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范。该规范主要包括了XML文件的DTD约束声明、XML文件的元素和属性定义以及XML文件的组织方式等内容。
具体来说，可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范主要分为四部分：DTD约束声明、通用数据类型定义、元素和属性定义以及XML文件的组织方式。其中，DTD约束声明是为了实现XML文件与规范的一致性而定义的，通用数据类型定义包括了字符、数字、日期等常见数据类型的定义，元素和属性定义则规定了XML文件中各个元素及其对应的属性名称和数据类型，XML文件的组织方式则是指XML文件中元素的排列顺序。
通过遵循可编程控制器软件开发平台程序的XML交互规范，不仅可以实现机器人之间的互联互通，还可以提高生产和制造效率，降低成本，增强智能化程度。因此，熟悉并掌握这一规范对于专业人士来说尤为重要。
