WinGPC 4.0－追求实用性的典范

【摘要】本文介绍OEMax品牌可编程控制器编程软件WInGPC4.0的技术特性，分析可编程控制器编程软件的操作效率对现场调试乃至产出的影响。本文还探讨了评价可编程控制器编程软件效率的标准，并结合标准分析了WinGPC4.0为用户提供的最大价值。 关键字： WinGPC，PLC编程软件，效率，实用性 一. 简介 OEMax品牌产品针对OEM市场，提供全方位的工业控制产品线，其中包括：可编程控制器及编程/监控软件、I/O模块及运动控制产品等（见图 1）。WinGPC 4.0是最新版本的可编程控制器编程/监控软件。 图 1 OEMax 产品线 评价可编程控制器的性能优劣包括硬件和编程/监控软件两部分：前者往往通过比较计技术硬指标如速度、内存和I/O点数，后者则是通过比较软件的易用性、人机操作的友好性以及使用效率的高低来评判。 与Windows操作系统一样，WinGPC的可编程控制器编程软件也不断地进行升级和改进，从最早的基于DOS界面的软件，到真正的基于Windows操作的软件。为了提供用户使用的最大便利，WinGPC 4.0的开发主导思想是： 1) 简化操作：以最少的键盘或鼠标动作来完成编程功能。 2) 易学易懂：鉴于 Windows操作系统约定俗成的操作步骤已深入人心，可编程控制器的界面操作也应该使用相同的规定：如拖放操作、剪切/拷贝/粘帖、撤销和重做、试图的放大/缩小以及查找/替换等，这些操作用户几乎不用学，而且占据了编程操作的较大比例（通过20%/80%法则分析）。 目前世面很多可编程控制器软件并不能达到以上标准，因此WinGPC 4.0是一款能为用户提供较好实用性的先进软件。 二. PLC编程软件效率对现场操作效率及经济效益的影响 以往，在选择可编程控制器时，用户往往比较重视其硬件部分的性能指标：比如性能价格比、I/O的数量和可扩展性、联网能力等。软件往往较少受到重视。 但是，随着可编程控制器编程软件逐渐向一体化的自动化平台的方向发展，软件的性能将和硬件一样的重要。 以下通过几个例子来说明高效的编程软件对现场操作的重要性。 1) 在工厂操作现场对PLC控制设备进行调试时，有时必须暂停工艺过程来调试设备。此时可谓一寸光阴一寸金。某些传统类型的PLC编程软件承袭了DOS时代的画格子风格，见图 2，产生一个如此简单的逻辑要击键18次，而且删除或插入复杂的元素将十分不方便。由此带来的时间损失直接影响到经济效益。而使用WinGPC 4.0则只要8此击键即可完成，同时修改、插入或删除将十分方便。 图 2 传统风格的编程方法 2) 逻辑语法错误定位功能: 在现场调试时，快速的错误定位功能会使语法检查变得简单快捷。WinGPC 4.0提供了最直观的操作手段：只要在信息窗口双击某条语法错误，则光标会自动跳转到该错误发生位置，同时在信息窗口提供错误类型。这比老式的仅指出错误行号、然后人工定位到该错误行的方式要快速得多。 3) 调试功能：有时在某个逻辑编写完成并下载到PLC中去后，调试人员希望能在编辑界面上快速地进行调试以观察逻辑运行是否达到预期效果。WinGPC 4.0提供了简单快捷得方式来对I/O资源或中间变量强制设定值的方式，因此无需操纵实际设备便能轻松完成调试。 WinGPC 4.0通过分析用户用例，设计了最符合用户使用方便性和高效率的可编程控制器软件。WinGPC 4.0的设计宗旨就是： 简单、快捷、易掌握。 三. PLC编程软件的评价标准和WinGPC的性能 不同的可编程控制器编程软件有着各自独特的风格，虽然用户可能受一些传统使用习惯的影响而有着不同的喜好，但是如果中立地以方便、快捷这两个指标来评价可编程控制器编程软件的使用性能还是能够得出客观得结论的。下面，我们就结合WinGPC 4.0的技术特点来列举可编程控制器编程软件的评价指标： 1) 编辑操作点击次数 WinGPC 4.0将梯形图的基本元素(如Rung，Branch等)归纳成对象，产生这些对象只需要一次击键动作，而非象许多可编程控制器软件采用一条线一条线逐步画格子的方法。其优点不仅是非常快捷，同时当需要对复杂逻辑结构（见图 3）要进行修改时，插入或删除新的逻辑元素（包括Branch或Branch嵌套）也只要一次击键动作。用户甚至可以用鼠标拖拉随意移动Branch的连接点以改变其结构，使得编程体验十分轻松。 减少编辑操作次数评价是一个可编程控制器软件的十分重要的指标。 图 3 复杂的逻辑图 2) 常用操作的易学性 软件的实用和易学易懂性是另一个十分重要的指标，也是WinGPC 4.0的重要突破口之一。复杂的操作不仅会给用户带来学习培训的额外负担，同时也是造成错误的潜在因素。 微软的Windos操作已经深入人心，基于Windows的操作习惯给用户带来了方便。根据20%/80%法则分析基于Windows的操作，WinGPC 4.0大量采用以下基于Windows的常规操作来对梯形图进行编程，而这些操作是无需学习的、并且是很常用的。 l 拖放操作 (Drag & Drop)：用户可以随意拖放Rung，Branch，指令或Branch的“脚”，在拖放过程中，不仅有一个透明位图显示被拖拉的内容，同时还会以色块指示最近的合法放置点以方便用户确认是否到达目的地，图 4显示了将R070.03触点从A点拉到B点的过程。 图 4 拖放操作 * 剪切/拷贝/粘贴 (Cut/Copy/Paste)：此功能可以避免相同逻辑部分的重复输入，以提高工作效率。 * 视图的放大缩小 (Zoom in/Zoom out)：这也是一个很有用的特性，利用它用户可以在不同大小的显示器上将视图调节到最舒服的尺寸，也可以选择观察局部或全局。 * 撤销和重做 (Undo/Redo)：相信每个人都会有这个经历的，所以Ctrl Z和Ctrl H在Windows的应用软件中是比不可少的。而且WinGPC 4.0提供无限制的撤销和重做，而不象某些可编程控制器软件只允许撤销和重做一二次。 * 结合SHIFT和Ctrl的拖拉：与SHIFT结合的拖拉操作是移动，与Ctrl结合的拖拉操作是拷贝。 3) 视图的可见性：自动换行 当一行逻辑比较复杂时，其宽度就会超过可视范围，某些软件的解决方案一是任其延长，但这影响了逻辑可读性；二是认为加入换行符号，这又增加了操作。WinGPC 4.0能根据视图大小自动换行，无论是在添减指令或对视图的放大和缩小时都保证其在可视范围，目的是增强梯形图逻辑的可读性。 图 5 自动换行 4) 语法错误的快速定位 快速明了地指示梯形图中的语法错误不但节省了逻辑编辑时间、提高效率，同时也便于及早发现错误。WinGPC 4.0提供了基于行的自动语法检查，如何非法的逻辑在其行（Rung）标号上会显示”e”以表明其有错误。另外，当执行语法检查(Compile)时，出错行及错误信息将出现在信息窗口，双击某条错误信息能使光标在溉错误处高亮显示，便于快速定位并修正，见图 6。 图 6 快速的错误定位 5) 调试功能 技术人员在现场常常通过对一些I/O强制设定数据来进行逻辑诊断和调试。WinGPC 4.0为此提供了两种手段： * 使用寄存器强制功能来设定值（此时界面有强制标记以表示该值被强制） * 对位值进行反转操作（只要对其击右键然后选择反转位值），见图 7，特别方便临时性的操作。 图 7 在线调试功能 此两种方法均很简便。 6) 工程间拷贝 当想把一段梯形图逻辑从一个工程文件拷贝到另一个工程文件时，采用常规的拷贝粘贴或者拖放均可， WinGPC 4.0的这项功能大大方便了用户，对不同工程文件中相同或相似的逻辑采用此法进行复制快速且不会出错。 7) 多种形式的实时状态监视 WinGPC 4.0包涵了多种在线调试和监视手段来方便用户使用，其中包括： * 梯形图监视（还可以进行在线提行图逻辑修改） * 寄存器资源监视和值修改 * 时间序列表监视 * I/O模块的图形化监视 * 系统信息和CPU诊断监视 四. PLC编程软件的发展趋势 可编程控制器编程软件的发展随着以下几项技术的发展而不断进步： 1. Windows操作系统 2. 图形界面技术 3. 对人机界面人体工程学的研究 可编程控制器编程软件的发展将会给用户提供更大的实用性，尤其体现在易学易用方面，而WinGPC 4.0在这方面已经走在了前面。 显然。可编程控制器编程软件发展趋势还将突破原来的纯编程工具，向着以下几个方面拓展： 1. 提供统一的自动化控制平台 软件将是面向整个公司产品系列的唯一平台，可以通过产品间的网络互联方便地对所有产品进行编辑、调试和监视。同时还能为第三方软件提供数据服务，如OPC/DDE等。 2. 提供更多的符合IEC61131标准的各类编程语言，如功能块和顺序控制图等 3. 更加智能化，减少用户对使用软件的培训和学习要求，使用户关注于本身的控制工作。 WinGPC 4.0的后续版本将不断适应新的发展，为用户提供最大的价值。