PLC-HMI基于框架的编程(2)-最轻量级框架

1 ISA88/ISA106

关于PLC框架编程方面比较权威的参考文档是ISA88和ISA106标准,它们分别针对非连续生产与连续生产模式。但是ISA88和ISA106标准属于方法论,至于程序框架如何落地,各家实现方式不同。况且完整的ISA88也并非适用于所有批次生产模式,更别说其他各种行业了。

2 面向对象与面向接口

在PLC的框架开发中,最基本也是最重要的技术就是面向对象。以SIEMENS的TIA Portal来说,虽然它不支持完整的面向对象特性,但是丝毫不妨碍我们使用面向对象的编程理念来编写框架。另外新推出的SIMATIC AX据说已经支持完整特性的面向对象编程。但是我个人认为没啥必要,TIA Portal基础版完全够用了。

面向接口编程也是软件工程中的编程理念,在编写重型框架上有很大的技术优势。对于本文介绍的轻量级框架使用面向对象编程技术就可以了。

3 最轻量级框架(DCM+SEQ)

在PLC-HMI编程中,最轻量级框架我们觉得就是DCM+SEQ。这种框架虽然简单,但是非常实用,基本可以满足80%以上的应用场景。

DCM是Device Control Module的缩写。表示控制系统中的单体设备,比如气缸、传动等。它和ISA88中的CM基本是同一个意思。有所区别的是DCM下面还抽象了一个基础设施层。该层包含了最基本的PLC数据类型和最小抽象化模块。如果控制系统还需要上位机的话,DCM还有配套的DVM(Device View Module)组件,DCM和DVM使用约定的接口交换数据。SEQ是一个顺控模块,它的职责是根据控制工艺调度各个DCM以满足控制要求。

上图是一个典型的使用DCM+SEQ框架实现的项目。PA6、MB、PE等是不同的生产单元。每个生产单元的设备按类型在对应的FC中调用以生成实例。

然后由SEQ模块按照控制工艺调度即可。

该项目还有HMI。HMI画面主要由若干和DCM配套的DVM组成的工艺图。如果设备数量很多,可以借助程序生成器自动生成DCM实例。可以进一步提高工程效率。

TIA Portal程序生成器

4 总结

DCM+SEQ是最为精简的一种PLC-HMI编程框架。它虽然足够精简、足够轻量级,但是却非常实用。说它可以至少满足80%的应用场景毫不夸张。




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