【摘要】本文介紹OEMax品牌可編程控制器編程軟件WInGPC4.0的技術(shù)特性，分析可編程控制器編程軟件的操作效率對現(xiàn)場調(diào)試乃至產(chǎn)出的影響。本文還探討了評價可編程控制器編程軟件效率的標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)分析了WinGPC4.0為用戶提供的最大價值。 關(guān)鍵字： WinGPC，PLC編程軟件，效率，實用性 一. 簡介 OEMax品牌產(chǎn)品針對OEM市場，提供全方位的工業(yè)控制產(chǎn)品線，其中包括：可編程控制器及編程/監(jiān)控軟件、I/O模塊及運(yùn)動控制產(chǎn)品等（見圖 1）。WinGPC 4.0是最新版本的可編程控制器編程/監(jiān)控軟件。 圖 1 OEMax 產(chǎn)品線 評價可編程控制器的性能優(yōu)劣包括硬件和編程/監(jiān)控軟件兩部分：前者往往通過比較計技術(shù)硬指標(biāo)如速度、內(nèi)存和I/O點數(shù)，后者則是通過比較軟件的易用性、人機(jī)操作的友好性以及使用效率的高低來評判。 與Windows操作系統(tǒng)一樣，WinGPC的可編程控制器編程軟件也不斷地進(jìn)行升級和改進(jìn)，從最早的基于DOS界面的軟件，到真正的基于Windows操作的軟件。為了提供用戶使用的最大便利，WinGPC 4.0的開發(fā)主導(dǎo)思想是： 1) 簡化操作：以最少的鍵盤或鼠標(biāo)動作來完成編程功能。 2) 易學(xué)易懂：鑒于 Windows操作系統(tǒng)約定俗成的操作步驟已深入人心，可編程控制器的界面操作也應(yīng)該使用相同的規(guī)定：如拖放操作、剪切/拷貝/粘帖、撤銷和重做、試圖的放大/縮小以及查找/替換等，這些操作用戶幾乎不用學(xué)，而且占據(jù)了編程操作的較大比例（通過20%/80%法則分析）。 目前世面很多可編程控制器軟件并不能達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)，因此WinGPC 4.0是一款能為用戶提供較好實用性的先進(jìn)軟件。 二. PLC編程軟件效率對現(xiàn)場操作效率及經(jīng)濟(jì)效益的影響 以往，在選擇可編程控制器時，用戶往往比較重視其硬件部分的性能指標(biāo)：比如性能價格比、I/O的數(shù)量和可擴(kuò)展性、聯(lián)網(wǎng)能力等。軟件往往較少受到重視。 但是，隨著可編程控制器編程軟件逐漸向一體化的自動化平臺的方向發(fā)展，軟件的性能將和硬件一樣的重要。 以下通過幾個例子來說明高效的編程軟件對現(xiàn)場操作的重要性。 1) 在工廠操作現(xiàn)場對PLC控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)試時，有時必須暫停工藝過程來調(diào)試設(shè)備。此時可謂一寸光陰一寸金。某些傳統(tǒng)類型的PLC編程軟件承襲了DOS時代的畫格子風(fēng)格，見圖 2，產(chǎn)生一個如此簡單的邏輯要擊鍵18次，而且刪除或插入復(fù)雜的元素將十分不方便。由此帶來的時間損失直接影響到經(jīng)濟(jì)效益。而使用WinGPC 4.0則只要8此擊鍵即可完成，同時修改、插入或刪除將十分方便。 圖 2 傳統(tǒng)風(fēng)格的編程方法 2) 邏輯語法錯誤定位功能: 在現(xiàn)場調(diào)試時，快速的錯誤定位功能會使語法檢查變得簡單快捷。WinGPC 4.0提供了最直觀的操作手段：只要在信息窗口雙擊某條語法錯誤，則光標(biāo)會自動跳轉(zhuǎn)到該錯誤發(fā)生位置，同時在信息窗口提供錯誤類型。這比老式的僅指出錯誤行號、然后人工定位到該錯誤行的方式要快速得多。 3) 調(diào)試功能：有時在某個邏輯編寫完成并下載到PLC中去后，調(diào)試人員希望能在編輯界面上快速地進(jìn)行調(diào)試以觀察邏輯運(yùn)行是否達(dá)到預(yù)期效果。WinGPC 4.0提供了簡單快捷得方式來對I/O資源或中間變量強(qiáng)制設(shè)定值的方式，因此無需操縱實際設(shè)備便能輕松完成調(diào)試。 WinGPC 4.0通過分析用戶用例，設(shè)計了最符合用戶使用方便性和高效率的可編程控制器軟件。WinGPC 4.0的設(shè)計宗旨就是： 簡單、快捷、易掌握。 三. PLC編程軟件的評價標(biāo)準(zhǔn)和WinGPC的性能 不同的可編程控制器編程軟件有著各自獨(dú)特的風(fēng)格，雖然用戶可能受一些傳統(tǒng)使用習(xí)慣的影響而有著不同的喜好，但是如果中立地以方便、快捷這兩個指標(biāo)來評價可編程控制器編程軟件的使用性能還是能夠得出客觀得結(jié)論的。下面，我們就結(jié)合WinGPC 4.0的技術(shù)特點來列舉可編程控制器編程軟件的評價指標(biāo)： 1) 編輯操作點擊次數(shù) WinGPC 4.0將梯形圖的基本元素(如Rung，Branch等)歸納成對象，產(chǎn)生這些對象只需要一次擊鍵動作，而非象許多可編程控制器軟件采用一條線一條線逐步畫格子的方法。其優(yōu)點不僅是非常快捷，同時當(dāng)需要對復(fù)雜邏輯結(jié)構(gòu)（見圖 3）要進(jìn)行修改時，插入或刪除新的邏輯元素（包括Branch或Branch嵌套）也只要一次擊鍵動作。用戶甚至可以用鼠標(biāo)拖拉隨意移動Branch的連接點以改變其結(jié)構(gòu)，使得編程體驗十分輕松。 減少編輯操作次數(shù)評價是一個可編程控制器軟件的十分重要的指標(biāo)。 圖 3 復(fù)雜的邏輯圖 2) 常用操作的易學(xué)性 軟件的實用和易學(xué)易懂性是另一個十分重要的指標(biāo)，也是WinGPC 4.0的重要突破口之一。復(fù)雜的操作不僅會給用戶帶來學(xué)習(xí)培訓(xùn)的額外負(fù)擔(dān)，同時也是造成錯誤的潛在因素。 微軟的Windos操作已經(jīng)深入人心，基于Windows的操作習(xí)慣給用戶帶來了方便。根據(jù)20%/80%法則分析基于Windows的操作，WinGPC 4.0大量采用以下基于Windows的常規(guī)操作來對梯形圖進(jìn)行編程，而這些操作是無需學(xué)習(xí)的、并且是很常用的。 l 拖放操作 (Drag & Drop)：用戶可以隨意拖放Rung，Branch，指令或Branch的“腳”，在拖放過程中，不僅有一個透明位圖顯示被拖拉的內(nèi)容，同時還會以色塊指示最近的合法放置點以方便用戶確認(rèn)是否到達(dá)目的地，圖 4顯示了將R070.03觸點從A點拉到B點的過程。 圖 4 拖放操作 * 剪切/拷貝/粘貼 (Cut/Copy/Paste)：此功能可以避免相同邏輯部分的重復(fù)輸入，以提高工作效率。 * 視圖的放大縮小 (Zoom in/Zoom out)：這也是一個很有用的特性，利用它用戶可以在不同大小的顯示器上將視圖調(diào)節(jié)到最舒服的尺寸，也可以選擇觀察局部或全局。 * 撤銷和重做 (Undo/Redo)：相信每個人都會有這個經(jīng)歷的，所以Ctrl Z和Ctrl H在Windows的應(yīng)用軟件中是比不可少的。而且WinGPC 4.0提供無限制的撤銷和重做，而不象某些可編程控制器軟件只允許撤銷和重做一二次。 * 結(jié)合SHIFT和Ctrl的拖拉：與SHIFT結(jié)合的拖拉操作是移動，與Ctrl結(jié)合的拖拉操作是拷貝。 3) 視圖的可見性：自動換行 當(dāng)一行邏輯比較復(fù)雜時，其寬度就會超過可視范圍，某些軟件的解決方案一是任其延長，但這影響了邏輯可讀性；二是認(rèn)為加入換行符號，這又增加了操作。WinGPC 4.0能根據(jù)視圖大小自動換行，無論是在添減指令或?qū)σ晥D的放大和縮小時都保證其在可視范圍，目的是增強(qiáng)梯形圖邏輯的可讀性。 圖 5 自動換行 4) 語法錯誤的快速定位 快速明了地指示梯形圖中的語法錯誤不但節(jié)省了邏輯編輯時間、提高效率，同時也便于及早發(fā)現(xiàn)錯誤。WinGPC 4.0提供了基于行的自動語法檢查，如何非法的邏輯在其行（Rung）標(biāo)號上會顯示”e”以表明其有錯誤。另外，當(dāng)執(zhí)行語法檢查(Compile)時，出錯行及錯誤信息將出現(xiàn)在信息窗口，雙擊某條錯誤信息能使光標(biāo)在溉錯誤處高亮顯示，便于快速定位并修正，見圖 6。 圖 6 快速的錯誤定位 5) 調(diào)試功能 技術(shù)人員在現(xiàn)場常常通過對一些I/O強(qiáng)制設(shè)定數(shù)據(jù)來進(jìn)行邏輯診斷和調(diào)試。WinGPC 4.0為此提供了兩種手段： * 使用寄存器強(qiáng)制功能來設(shè)定值（此時界面有強(qiáng)制標(biāo)記以表示該值被強(qiáng)制） * 對位值進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作（只要對其擊右鍵然后選擇反轉(zhuǎn)位值），見圖 7，特別方便臨時性的操作。 圖 7 在線調(diào)試功能 此兩種方法均很簡便。 6) 工程間拷貝 當(dāng)想把一段梯形圖邏輯從一個工程文件拷貝到另一個工程文件時，采用常規(guī)的拷貝粘貼或者拖放均可， WinGPC 4.0的這項功能大大方便了用戶，對不同工程文件中相同或相似的邏輯采用此法進(jìn)行復(fù)制快速且不會出錯。 7) 多種形式的實時狀態(tài)監(jiān)視 WinGPC 4.0包涵了多種在線調(diào)試和監(jiān)視手段來方便用戶使用，其中包括： * 梯形圖監(jiān)視（還可以進(jìn)行在線提行圖邏輯修改） * 寄存器資源監(jiān)視和值修改 * 時間序列表監(jiān)視 * I/O模塊的圖形化監(jiān)視 * 系統(tǒng)信息和CPU診斷監(jiān)視 四. PLC編程軟件的發(fā)展趨勢 可編程控制器編程軟件的發(fā)展隨著以下幾項技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步： 1. Windows操作系統(tǒng) 2. 圖形界面技術(shù) 3. 對人機(jī)界面人體工程學(xué)的研究 可編程控制器編程軟件的發(fā)展將會給用戶提供更大的實用性，尤其體現(xiàn)在易學(xué)易用方面，而WinGPC 4.0在這方面已經(jīng)走在了前面。 顯然。可編程控制器編程軟件發(fā)展趨勢還將突破原來的純編程工具，向著以下幾個方面拓展： 1. 提供統(tǒng)一的自動化控制平臺 軟件將是面向整個公司產(chǎn)品系列的唯一平臺，可以通過產(chǎn)品間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方便地對所有產(chǎn)品進(jìn)行編輯、調(diào)試和監(jiān)視。同時還能為第三方軟件提供數(shù)據(jù)服務(wù)，如OPC/DDE等。 2. 提供更多的符合IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的各類編程語言，如功能塊和順序控制圖等 3. 更加智能化，減少用戶對使用軟件的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)要求，使用戶關(guān)注于本身的控制工作。 WinGPC 4.0的后續(xù)版本將不斷適應(yīng)新的發(fā)展，為用戶提供最大的價值。