一种基于PLC的上位机通用UI设计方法
技术领域
本发明属于工业控制软件开发技术领域,涉及一种基于PLC的上位机通用UI设计方法。
背景技术
用户界面(User Interface,简称UI)是***和用户之间进行交互和信息交换的媒介,UI介于用户与硬件之间,为彼此之间交互沟通而设计的相关软件,使得用户能够方便有效地去操作硬件以达成双向之交互,完成所希望的工作。
工业自动化领域的UI开发方面,通常的做法是一种设备,开发一套上位机软件,并且上位机的各对象属性直接和PLC程序变量连接,一个对象只能显示唯一的文本,一个对象的操作指令是唯一的。这就导致更换设备、或者设备某些控制需求发生变化时,需要多次修改上位机程序,带来了重复、耗时的劳动,延长了开发周期;同时工业自动化中一些标准化的设备,也迫切需要一种局部满足通用性的上位机UI。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于PLC的上位机通用UI设计方法,解决了传统的上位机软件设计中存在因为设备不同,需要频繁更新上位机内部程序的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种基于PLC的上位机通用UI设计方法,具体步骤如下:
步骤1,首先设计PLC的上位机通用UI;
步骤2,设计经步骤1得到的UI需加载的Excel表格内容;
步骤3,激活PLC的上位机软件,加载需经步骤2设计的Excel表格内容,完成PLC的上位机内部变量存储值的更新。
本发明的特点还在于:
其中步骤1中UI区域具体包括:
设备名称显示区,用于显示当前操作的设备名称,所述名称显示区采用椭圆形静态文本;
设备切换区,用于显示和选择设备;
设备操作按钮显示区,用于显示当前设备的操作按钮布置;
其中步骤1中设备切换区的具体操作步骤包括:
首先在PLC的上位机通用UI上设定3个按钮对象显示3种可以操作的设备,PLC的上位机通用UI对每个按钮对象的文本进行标记,PLC的上位机通用UI运行后,单击对应按钮可以切换该设备操作模式;
其中设备操作按钮显示区具体操作步骤包括:
首先在PLC的上位机通用UI上采用4行3列的按钮,用对象1~对象12依次标记每个设备操作按钮,PLC的上位机通用UI运行后,单击设备切换区中的设备切换按钮的任何一个,可改变设备操作按钮连接的内部变量值,对象1~对象12显示的文本更新为对应设备下的操作文本;
其中步骤2中Excel表格内容的设计具体如下:
首先设计12行5列的Excel表格,其中,第1列标题名称为行号,数值最大为12;
第2列标题名称为设备名称,每个设备对应唯一的名称表述,只有第二行有内容,为中文字符,后续行内容为空;
第3列标题名称为按钮对象,从第1~12行数值依次为按钮对象1~按钮对象12;
第4列标题名称为按钮对象文本,从第2行开始内容依次为以中文字符来表示的设备具体操作命令的名称,指定的中文字符用于显示UI激活、触发运行后的UI对象的文本;
第5列标题名称为状态反馈,通过通讯网络,PLC上位机读取PLC程序的反馈指令,改变第3列对应UI按钮对象的属性,来显示对象操作命令的执行状态;
其中步骤3的具体操作步骤如下:
步骤3.1,激活PLC上位机软件;
步骤3.2,PLC上位机软件经步骤3.1激活后,判断是否满足触发条件,若不满足触发条件,UI的初始界面上,设备名称显示区与设备操作按钮显示区为空;
若满足触发条件,PLC上位机软件开始读入为对应设备设计的Excel表格内容,PLC上位机软件将读入的Excel表格内容存入PLC上位机软件的程序内部变量中;
步骤3.3,经步骤3.2处理后,UI界面显示内部变量的存储值;
步骤3.4,通过切换不同的设备按钮,触发PLC上位机软件的操作程序,UI对象文本更新连接内部变量值,对象1~对象12显示对应设备的文本,PLC上位机软件内部变量存储值更新及文本显示更新结束。
本发明的有益效果是
本发明的一种基于PLC的上位机通用UI设计方法,面对差异化的设备控制需求,不需要改变上位机UI的内部程序,只需要根据设备控制需求的变化更新Excel表格的内容,上位机重新加载即可,不需要任何额外的编程,就能实现基于同一种UI界面的文本更新更新。这种方法充分利用了Excel对数据管理的便捷、清晰特性,让开发人员从编程中解脱出来,减小了出错的机会,显著提高了开发效率。
附图说明
图1是本发明的一种基于PLC的上位机通用UI设计方法中通用UI界面结构图;
图2是本发明的一种基于PLC的上位机通用UI设计方法中通用UI更新显示文本的原理图;
图3是本发明的一种基于PLC的上位机通用UI设计方法中以“泥浆泵”为例的本发明通用UI运行效果。
图中,1.设备名称显示区,2.设备切换区,3.设备操作按钮显示区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种基于PLC的上位机通用UI设计方法,具体步骤如下:
步骤1,首先设计PLC的上位机通用UI,如图1所示,UI区域具体包括:
设备名称显示区1,用于显示当前操作的设备名称,所述名称显示区采用椭圆形静态文本,静态文本的值就是当前选择的操作设备名称。;
设备切换区2,用于显示和选择设备,具体操作步骤包括:
首先在PLC的上位机通用UI上设定3个按钮对象显示3种可以操作的设备,标题是可变的,PLC的上位机通用UI对每个按钮对象的文本进行标记,PLC的上位机通用UI运行后,单击对应按钮可以切换该设备操作模式,默认情况下,三个设备切换按钮的文本标记为设备名称1~设备名称3,通用UI运行后,单击对应按钮可以切换该设备操作模式下,同时该按钮的背景颜色属性发生变化,指示目前该设备已被选中;
设备操作按钮显示区3,用于显示当前设备的操作按钮布置,设备操作按钮显示区3具体操作步骤包括:
首先在PLC的上位机通用UI上采用4行3列的按钮,用对象1~对象12依次标记每个设备操作按钮,PLC的上位机通用UI运行后,单击设备切换区2中的设备切换按钮的任何一个,可改变设备操作按钮连接的内部变量值,对象1~对象12显示的文本更新为对应设备下的操作文本;
步骤2,设计经步骤1得到的UI需加载的Excel表格内容,首先设计12行5列的Excel表格,如表1所示,其中:
表1本发明技术方案所设计的Excel表格的内容
第1列标题名称为行号,数值最大为12;
第2列标题名称为设备名称,每个设备对应唯一的名称表述,只有第二行有内容,为中文字符,后续行内容为空;
第3列标题名称为按钮对象,从第1~12行数值依次为按钮对象1~按钮对象12;
第4列标题名称为按钮对象文本,从第2行开始内容依次为以中文字符来表示的设备具体操作命令的名称,指定的中文字符用于显示UI激活、触发运行后的UI对象的文本;
第5列标题名称为状态反馈,该内容为PLC上位机程序变量的一部分,通过通讯网络,PLC上位机读取PLC程序的反馈指令,改变第3列对应UI按钮对象的属性,来显示对象操作命令的执行状态,比如,该处UI对象的背景颜色为绿色,表示该设备正在运行;
步骤3,激活PLC的上位机软件,加载需经步骤2设计的Excel表格内容,完成PLC的上位机内部变量存储值的更新,PLC上位机软件激活后,根据触发条件,加载不同设备的Excel表格,完成上位机内部变量存储值的更新,UI本身不需要做任何更改,如图2所示具体操作步骤如下:
步骤3.1,激活PLC上位机软件;
步骤3.2,PLC上位机软件经步骤3.1激活后,判断是否满足触发条件,若不满足触发条件,UI的初始界面上,设备名称显示区1与设备操作按钮显示区3为空,即所有应显示文本的UI对象的文本此刻不显示;
若满足触发条件,根据编程规则,PLC上位机的程序脚本被触发,PLC上位机软件开始读入为对应设备设计的Excel表格内容,PLC上位机软件将读入的Excel表格内容存入PLC上位机软件的程序内部变量中;
步骤3.3,经步骤3.2处理后,UI界面显示内部变量的存储值;
步骤3.4,通过切换不同的设备按钮,触发PLC上位机软件的操作程序,UI对象文本更新连接内部变量值,对象1~对象12显示对应设备的文本,PLC上位机软件内部变量存储值更新及文本显示更新结束。
根据以上对本发明所采用技术方案的详细说明,列举实施例:
示例设备是“泥浆泵”,它的Excel表格设计如表2所示:
表2泥浆泵设备所设计的Excel表格的内容
“泥浆泵”设备的Excel表格设计特点如下:
(1)第1列的行号为12;
(2)第2列设备名称为“泥浆泵”,后续列内容为空;
(3)第3列“按钮和和手柄对象”的内容依次为对象1~对象12;
(4)第4列的“按钮和手柄对象文本”根据设备控制需求,布置目标行内容,某些情况下,该UI对象由于长宽限制,单行不能完全显示字体,需要分行,那么就在文本字符串中加入“\r”(计算机语言的分行符),如第2行的“泵停止\r恢复”;
(5)第5列“状态反馈”,根据控制需求,利用PLC的反馈指令来改变有状态显示需求的对象属性;但不是所有的操作命令都需要反馈。如第5列PLC接收操作指令到之后,如果命令正常执行,PLC将命令执行的状态“Pump1Start_STA”反馈给上位机,上位机利用该状态反馈指令改变对象5的属性,如背景颜色变绿。
设备的Excel表格设计完成后,需要上位机进行加载,PLC上位机软件激活后,根据触发条件,加载“泥浆泵”设备的Excel表格,通用UI的运行效果如图3所示,其中,
设备名称显示区1,静态文本显示为“泥浆泵”;
设备切换区2,三个设备名称切换按钮中,设备名称1的UI文本显示“泥浆泵”、设备名称2的UI文本显示“猫道”,设备名称3的UI文本显示为空,因为当前选择的是“泥浆泵”,该按钮的表面根据PLC的反馈增加黑色框显示,以此和其他按钮进行区别。
设备操作按钮区3,对象1~对象12的UI文本依次显示表2第4列的内容,文本显示后,就可以操作外部按钮发送操作命令,比如单击对应“1号泵启动”的外部按钮,PLC接收到操作指令后,根据程序反馈给上位机状态显示指令“Pump1Start_STA”,该按钮的表面增加了黑色矩形框,背景颜色属性为绿,和其他按钮进行区别。
本发明的技术方案采用内部变量与UI的属性连接,通过内部变量的纽带作用,将***PLC程序变量和对象UI属性间接连接,后续只需要根据设备的不同,更新内部变量的存储值,而本发明技术方案所采用的根据触发条件,上位机加载不同设备的Excel,将Excel内容存入内部变量,就是更新了内部变量的存储值。