電氣系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)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(chǎng)總線、電源線的連接、而沒有信號(hào)線的連接，這符合模塊之間連線最少化原則。例如，對(duì)于凹版印劇機(jī)，其各個(gè)印刷單元由獨(dú)立的伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，各個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間通過高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，其IO單元也基于此分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)。凹版印刷機(jī)分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖4.10所示。

  圖4.10 凹版印刷機(jī)分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

  電氣系統(tǒng)采用分布式布置的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)在于模塊接口更簡(jiǎn)潔，生產(chǎn)成本低，維護(hù)更容易。因?yàn)樾盘?hào)線就近接入，減少了線纜使用量，減少安裝工時(shí)，降低出錯(cuò)概率。因?yàn)槭强偩€連接，診斷更智能，維護(hù)更容易。

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求每一個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行，互為前提。具體地說就是每個(gè)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)

  裝備自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)步驟需求分析→構(gòu)思設(shè)計(jì)→編碼實(shí)現(xiàn)→軟件測(cè)試→維護(hù)。規(guī)范化設(shè)計(jì)是為了使軟件模塊在整合、測(cè)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?yàn)楹笃诟膭?dòng)的代價(jià)高昂。

  軟件模塊化就是把程序劃分為多個(gè)模塊，可以單獨(dú)或并行開發(fā)，每個(gè)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(gè)整體，可以完成指定的功能。這樣設(shè)計(jì)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(kuò)充。

  軟件模塊化在需求分析的時(shí)候就已經(jīng)著手進(jìn)行，在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中完成系統(tǒng)模塊分解，各模塊功能、接口以及互動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)定義準(zhǔn)確及規(guī)范，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成每個(gè)模塊內(nèi)部的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生描述各個(gè)模塊程序過程的詳細(xì)文檔。軟件模塊化設(shè)計(jì)過程中，常用狀態(tài)圖方法，因?yàn)槭录?、?dòng)作、狀態(tài)圖可以精確描述自動(dòng)化裝備行為。

  軟件模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)如下：

  1)模塊功能單一、相對(duì)獨(dú)立。編寫相對(duì)簡(jiǎn)單，可以獨(dú)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(yīng)用程序中多次使用，減少重復(fù)勞動(dòng)，提高開發(fā)效率。

  4)測(cè)試、更新以模塊為單位進(jìn)行，不會(huì)影響其他模塊。