發布日期：2022-04-17 點擊率：38
IT世界的工程師真的是一個很辛苦的職業，網上流傳著他們的逼瘋的故事—頻繁變更的需求、架構的調整，甚至推倒重來，難道自動化行業就沒有這樣的事情嗎?
大家都認為IT的程序結構復雜，自動化行業主要是順序邏輯控制，結構肯定沒有那么復雜---如果你這么想，大概是說的20年前的可編程“邏輯”控制器的年代，現在的機器哪里只有邏輯那么簡單，運動控制、總線、HMI、安全、液壓、行業工藝算法……。
今天就說一個“簡單點”的事情—HMI的畫面編輯。
看上去你把很牛的算法都寫完了，也把運動控制功能調通了，溫度的PID也自整定了—可是，對于HMI的開發而言，你還有很多需要面對的痛苦：
(1)經常變更的HMI設計—這是讓程序員瘋掉的事情
(2)設計的顯示控件總是被抱怨太丑,高大上的HMI就像別人家的孩子?
(3)程序變更就得改HMI的顯示，但是，程序的確經常在改。
工程師有時候會抱怨，出差半天就為了去現場給客戶改一下程序，花費半天把程序里的變量與HMI的顯示關聯起來。
據估算，為了實現User-Friendly的HMI設計，程序員需要在HMI畫面上花費大約30%的時間，這本身也是一種巨大的浪費。
解決問題的思路—關注點分離(SoC)
軟件工程中有非常重要的方法稱為“關注點分離”，即SoC(Separation of Concerns)，通過SoC可以實現高內聚、低耦合的軟件架構設計。對于面向服務的架構SoA而言，關注點分離是實現這一架構的重要途徑。
由于PLC中運行的程序和產生的數據在HMI上訪問是一種變量的綁定關系，因此，如果在HMI上的畫面進行了修改，那么與之對應的程序也要進行調整，而另一方面，由于程序的變化導致了數據顯示的問題，也必須在HMI上進行調整，包括顯示的位置、單位、上下限的變化。
實現通道：OPC UA的應用
OPC UA就可以幫助我們實現應用程序與HMI顯示的“關注點分離”，圖2的架構讓我們看到他們之間的關系：
由于OPC UA采用了統一標準的數據對象，包括對象所對應的結構與語義，比如：溫度的數據和單位(攝氏度)，而這些都可以被存儲在OPC UA Server的地址空間里，這就像一個共享內存或者物理上的雙口RAM，應用程序的數據可以被寫入至這個共享區間，而OPC UA Client則通過Http方式來訪問這個地址空間的數據。
這樣就可以實現：
(1)程序中的數據變化進入共享區間，而HMI同時會更新數據而無需干預，因為HMI訪問的是地址對應的參數。
(2)不同的HMI，如不同級別的用戶(操作員、工程師、電氣經理、總經理)通過IE、Andriod的瀏覽器可以訪問同一個應用而無需開發不同的畫面。
圖1-通過OPC UA實現關注點分離的簡圖
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 步科HMI的網口上傳下
