一种基于PLC的上位机通用UI设计方法与流程

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(userinterface，简称ui)是系统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。

技术实现要素：

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，将外围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。