電氣系統(tǒng)的模塊化設計要求電氣控制系統(tǒng)采用分布式，即模塊與模塊之間的連線只有現(xiàn)場總線、電源線的連接、而沒有信號線的連接，這符合模塊之間連線最少化原則。例如，對于凹版印劇機，其各個印刷單元由獨立的伺服驅(qū)動進行驅(qū)動，各個驅(qū)動器之間通過高速實時以太網(wǎng)進行連接，其IO單元也基于此分布式架構設計。凹版印刷機分布式驅(qū)動系統(tǒng)如圖4.10所示。

  圖4.10 凹版印刷機分布式驅(qū)動系統(tǒng)

  電氣系統(tǒng)采用分布式布置的優(yōu)點及特點在于模塊接口更簡潔，生產(chǎn)成本低，維護更容易。因為信號線就近接入，減少了線纜使用量，減少安裝工時，降低出錯概率。因為是總線連接，診斷更智能，維護更容易。

  系統(tǒng)設計要求每一個模塊相對獨立運行，互為前提。具體地說就是每個模塊檢查上一道工序輸入，經(jīng)過內(nèi)部處理，輸出或控制下一道工序(即模塊)。模塊化設計中非常重要、必不可少的工作就是定義并規(guī)范各模塊的I/O硬件接口、數(shù)據(jù)接口。

  4.4 軟件的模塊化設計

  裝備自動化軟件設計步驟需求分析→構思設計→編碼實現(xiàn)→軟件測試→維護。規(guī)范化設計是為了使軟件模塊在整合、測試中有更高的兼容性，避免后期修改帶來諸多不便與損失，因為后期改動的代價高昂。

  軟件模塊化就是把程序劃分為多個模塊，可以單獨或并行開發(fā)，每個模塊都是有著明確定義的輸入-輸出及特性的程序?qū)嶓w，把這些模塊匯集在一起為一個整體，可以完成指定的功能。這樣設計有利于控制系統(tǒng)質(zhì)量、有利于多人合作、有利于系統(tǒng)功能擴充。

  軟件模塊化在需求分析的時候就已經(jīng)著手進行，在系統(tǒng)總體結構設計過程中完成系統(tǒng)模塊分解，各模塊功能、接口以及互動數(shù)據(jù)應定義準確及規(guī)范，在詳細設計階段完成每個模塊內(nèi)部的算法和數(shù)據(jù)結構，產(chǎn)生描述各個模塊程序過程的詳細文檔。軟件模塊化設計過程中，常用狀態(tài)圖方法，因為事件、動作、狀態(tài)圖可以精確描述自動化裝備行為。

  軟件模塊化設計的特點如下：

  1)模塊功能單一、相對獨立。編寫相對簡單，可以獨立編寫調(diào)試。

  2)可集體并行開發(fā)，縮短開發(fā)周期。不同的模塊可以由不同的人員開發(fā)，最終合成完整的系統(tǒng)程序。

  3)開發(fā)出的模塊，可在不同的應用程序中多次使用，減少重復勞動，提高開發(fā)效率。

  4)測試、更新以模塊為單位進行，不會影響其他模塊。