【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(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試乃至產(chǎn)出的影響。本文還探討了評(píng)價(jià)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(hù)提供的最大價(jià)值。 關(guān)鍵字： WinGPC，PLC編程軟件，效率，實(shí)用性 一. 簡(jiǎn)介 OEMax品牌產(chǎn)品針對(duì)OEM市場(chǎng)，提供全方位的工業(yè)控制產(chǎn)品線(xiàn)，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(dòng)控制產(chǎn)品等（見(jiàn)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(xiàn) 評(píng)價(jià)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(guò)比較計(jì)技術(shù)硬指標(biāo)如速度、內(nèi)存和I/O點(diǎn)數(shù)，后者則是通過(guò)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(lái)評(píng)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(jí)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(hù)使用的最大便利，WinGPC 4.0的開(kāi)發(fā)主導(dǎo)思想是： 1) 簡(jiǎn)化操作：以最少的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)動(dòng)作來(lái)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(xiāo)和重做、試圖的放大/縮小以及查找/替換等，這些操作用戶(hù)幾乎不用學(xué)，而且占據(jù)了編程操作的較大比例（通過(guò)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(hù)提供較好實(shí)用性的先進(jìn)軟件。 二. PLC編程軟件效率對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，用戶(hù)往往比較重視其硬件部分的性能指標(biāo)：比如性能價(jià)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(dòng)化平臺(tái)的方向發(fā)展，軟件的性能將和硬件一樣的重要。 以下通過(guò)幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明高效的編程軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作的重要性。 1) 在工廠(chǎng)操作現(xiàn)場(chǎng)對(duì)PLC控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)試時(shí)，有時(shí)必須暫停工藝過(guò)程來(lái)調(diào)試設(shè)備。此時(shí)可謂一寸光陰一寸金。某些傳統(tǒng)類(lèi)型的PLC編程軟件承襲了DOS時(shí)代的畫(huà)格子風(fēng)格，見(jiàn)圖 2，產(chǎn)生一個(gè)如此簡(jiǎn)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(lái)的時(shí)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(shí)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(yǔ)法錯(cuò)誤定位功能: 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，快速的錯(cuò)誤定位功能會(huì)使語(yǔ)法檢查變得簡(jiǎn)單快捷。WinGPC 4.0提供了最直觀(guān)的操作手段：只要在信息窗口雙擊某條語(yǔ)法錯(cuò)誤，則光標(biāo)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到該錯(cuò)誤發(fā)生位置，同時(shí)在信息窗口提供錯(cuò)誤類(lèi)型。這比老式的僅指出錯(cuò)誤行號(hào)、然后人工定位到該錯(cuò)誤行的方式要快速得多。 3) 調(diào)試功能：有時(shí)在某個(gè)邏輯編寫(xiě)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(guān)察邏輯運(yùn)行是否達(dá)到預(yù)期效果。WinGPC 4.0提供了簡(jiǎn)單快捷得方式來(lái)對(duì)I/O資源或中間變量強(qiáng)制設(shè)定值的方式，因此無(wú)需操縱實(shí)際設(shè)備便能輕松完成調(diào)試。 WinGPC 4.0通過(guò)分析用戶(hù)用例，設(shè)計(jì)了最符合用戶(hù)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(jì)宗旨就是： 簡(jiǎn)單、快捷、易掌握。 三. PLC編程軟件的評(píng)價(jià)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(hù)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(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)可編程控制器編程軟件的使用性能還是能夠得出客觀(guān)得結(jié)論的。下面，我們就結(jié)合WinGPC 4.0的技術(shù)特點(diǎn)來(lái)列舉可編程控制器編程軟件的評(píng)價(jià)指標(biāo)： 1) 編輯操作點(diǎn)擊次數(shù) WinGPC 4.0將梯形圖的基本元素(如Rung，Branch等)歸納成對(duì)象，產(chǎn)生這些對(duì)象只需要一次擊鍵動(dòng)作，而非象許多可編程控制器軟件采用一條線(xiàn)一條線(xiàn)逐步畫(huà)格子的方法。其優(yōu)點(diǎn)不僅是非常快捷，同時(shí)當(dāng)需要對(duì)復(fù)雜邏輯結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖 3）要進(jìn)行修改時(shí)，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(dòng)作。用戶(hù)甚至可以用鼠標(biāo)拖拉隨意移動(dòng)Branch的連接點(diǎn)以改變其結(jié)構(gòu)，使得編程體驗(yàn)十分輕松。 減少編輯操作次數(shù)評(píng)價(jià)是一個(gè)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(shí)用和易學(xué)易懂性是另一個(gè)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(huì)給用戶(hù)帶來(lái)學(xué)習(xí)培訓(xùn)的額外負(fù)擔(dān)，同時(shí)也是造成錯(cuò)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(hù)帶來(lái)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(lái)對(duì)梯形圖進(jìn)行編程，而這些操作是無(wú)需學(xué)習(xí)的、并且是很常用的。 l 拖放操作 (Drag & Drop)：用戶(hù)可以隨意拖放Rung，Branch，指令或Branch的“腳”，在拖放過(guò)程中，不僅有一個(gè)透明位圖顯示被拖拉的內(nèi)容，同時(shí)還會(huì)以色塊指示最近的合法放置點(diǎn)以方便用戶(hù)確認(rèn)是否到達(dá)目的地，圖 4顯示了將R070.03觸點(diǎn)從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)的過(guò)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(gè)很有用的特性，利用它用戶(hù)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(guān)察局部或全局。 * 撤銷(xiāo)和重做 (Undo/Redo)：相信每個(gè)人都會(huì)有這個(gè)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(wú)限制的撤銷(xiāo)和重做，而不象某些可編程控制器軟件只允許撤銷(xiāo)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(dòng)，與Ctrl結(jié)合的拖拉操作是拷貝。 3) 視圖的可見(jiàn)性：自動(dòng)換行 當(dāng)一行邏輯比較復(fù)雜時(shí)，其寬度就會(huì)超過(guò)可視范圍，某些軟件的解決方案一是任其延長(zhǎng)，但這影響了邏輯可讀性；二是認(rèn)為加入換行符號(hào)，這又增加了操作。WinGPC 4.0能根據(jù)視圖大小自動(dòng)換行，無(wú)論是在添減指令或?qū)σ晥D的放大和縮小時(shí)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(dòng)換行 4) 語(yǔ)法錯(cuò)誤的快速定位 快速明了地指示梯形圖中的語(yǔ)法錯(cuò)誤不但節(jié)省了邏輯編輯時(shí)間、提高效率，同時(shí)也便于及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。WinGPC 4.0提供了基于行的自動(dòng)語(yǔ)法檢查，如何非法的邏輯在其行（Rung）標(biāo)號(hào)上會(huì)顯示”e”以表明其有錯(cuò)誤。另外，當(dāng)執(zhí)行語(yǔ)法檢查(Compile)時(shí)，出錯(cuò)行及錯(cuò)誤信息將出現(xiàn)在信息窗口，雙擊某條錯(cuò)誤信息能使光標(biāo)在溉錯(cuò)誤處高亮顯示，便于快速定位并修正，見(jiàn)圖 6。 圖 6 快速的錯(cuò)誤定位 5) 調(diào)試功能 技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)常常通過(guò)對(duì)一些I/O強(qiáng)制設(shè)定數(shù)據(jù)來(lái)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(lái)設(shè)定值（此時(shí)界面有強(qiáng)制標(biāo)記以表示該值被強(qiáng)制） * 對(duì)位值進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作（只要對(duì)其擊右鍵然后選擇反轉(zhuǎn)位值），見(jiàn)圖 7，特別方便臨時(shí)性的操作。 圖 7 在線(xiàn)調(diào)試功能 此兩種方法均很簡(jiǎn)便。 6) 工程間拷貝 當(dāng)想把一段梯形圖邏輯從一個(gè)工程文件拷貝到另一個(gè)工程文件時(shí)，采用常規(guī)的拷貝粘貼或者拖放均可， WinGPC 4.0的這項(xiàng)功能大大方便了用戶(hù)，對(duì)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(huì)出錯(cuò)。 7) 多種形式的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視 WinGPC 4.0包涵了多種在線(xiàn)調(diào)試和監(jiān)視手段來(lái)方便用戶(hù)使用，其中包括： * 梯形圖監(jiān)視（還可以進(jìn)行在線(xiàn)提行圖邏輯修改） * 寄存器資源監(jiān)視和值修改 * 時(shí)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(shì) 可編程控制器編程軟件的發(fā)展隨著以下幾項(xiàng)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(duì)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(huì)給用戶(hù)提供更大的實(shí)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(shì)還將突破原來(lái)的純編程工具，向著以下幾個(gè)方面拓展： 1. 提供統(tǒng)一的自動(dòng)化控制平臺(tái) 軟件將是面向整個(gè)公司產(chǎn)品系列的唯一平臺(tái)，可以通過(guò)產(chǎn)品間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方便地對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行編輯、調(diào)試和監(jiān)視。同時(shí)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(lèi)編程語(yǔ)言，如功能塊和順序控制圖等 3. 更加智能化，減少用戶(hù)對(duì)使用軟件的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)要求，使用戶(hù)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(hù)提供最大的價(jià)值。