一种组态软件画面编辑工具的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工控人机界面领域，具体说是一种组态软件画面编辑工具的设计方法。
【背景技术】
[0002]组态软件又称组态监控软件是工控领域数据采集与过程控制的专用软件。组态软件大约在80年代中期出现在国外，之后传入国内也渐渐发展了 20多年。国外的组态技术相对成熟，但种种原因导致组态软件在中国并不受欢迎:初始，多数企业对组态软件并不充分了解，也很少有项目跟进，都宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的编程开发而不采用组态式编程；况且，从国外引进的组态软件价格相对较高，对中小企业是个不小的风险；尤其在工控领域的工控软件常需要很高的可靠性，而组态软件技术相对不成熟，尚无法检测经长期使用是否自主可控，所以多数中小企业还在观望中；最重要的原因是工控软件一般功能专一，需求的变更不是很频繁。近年来，随着工控软件的快速发展，投入的资源越来越多，传统的工业控制人机界面已经无法满足用户不断增长的需求，而且不少中小企业还处在人机界面发展的保守阶段。虽然国内也在陆续开发组态软件，然而，国内现有的组态软件并没有有效的推广，开发技术还不成熟并存在以下问题:
[0003]国内现存的组态软件主要服务于各自生产人机界面厂家的标准，使用软件的代价过高，必须购买全套产品，而且技术垄断不方便中小型企业的自主研发且开发维护成本高。
[0004]现有的组态软件画面编辑工具对功能组件的设计可以满足大部分用户的当前需求，但这些功能组件往往嵌入组态软件中很难再有更好的扩展性，一旦用户需求变更，维护则异常困难。
[0005]现有的组态软件往往注入特定的PLC厂家产品规格，不易扩展，兼容性很差。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种扩展性更好，兼容性更高且开发成本更低的设计方法，能够实现可加载的功能组件用于画面编辑，根据不同的PLC生产规格制定不同的画面展示，提供实现更好用户当前及未来需求的画面编辑工具。
[0007]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种组态软件画面编辑工具的设计方法，采用MVC框架模型将画面编辑工具设计分离为三部分:功能组件设计、画面编辑设计、兼容性设计。
[0008]所述功能组件设计，用于根据用户的当前需求，封装具有不同显示状态的组件，以自适应定制画面，并根据不同的PLC产品规格显示不同的组件属性，将设置的影响组件显示状态的属性参数传递给功能组件设计模块进而更新组件的显示状态。
[0009]所述画面编辑设计，用于加载相应的组件制作不同的画面，保存画面的信息，绑定画面、组件及其各自参数，并设置PLC产品的不同规格从而输出不同的界面外观。
[0010]所述兼容性设计，用于封装不同产品规格的PLC产品之间的差异属性。
[0011]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述功能组件设计采用策略模式与工厂模式结合的方式，将具有不同显示状态的组件封装成不同的策略类。
[0012]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述策略模式与工厂模式包括策略类、具体策略类、策略工厂类、上下文类；
[0013]所述策略类将组件的不同显示状态封装成统一的抽象接口 ；
[0014]所述具体策略类有多个，每个具体策略类封装有组件的不同显示状态；
[0015]所述策略工厂类为将上下文类传导过来的代表具体策略类的字符串用于构建不同的具体策略类对象；
[0016]所述上下文类用于将代表具体策略类的字符串作为参数传导给策略工厂类实现新策略的添加。
[0017]将获取的组件属性信息传给上下文类，由上下文类根据这些信息通过策略类动态选择具体策略类从而选择不同显示状态的组件；在需求变更时需更改策略工厂类和具体策略类；上下文类根据策略类对象类别调用策略工厂类，策略工厂类调用具体策略类，具体策略类覆写策略类。
[0018]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述画面编辑设计采用tag属性绑定技术绑定组件及其参数，tag绑定技术用于将画面和组件的唯一标识分别与画面属性和组件属性的唯一标识关联起来。
[0019]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述兼容性设计采用工厂模式与反射技术结合的方式，将其与不同PLC产品规格结合起来，并将他们的差异属性封装成不同的接口。
[0020]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述工厂模式与反射技术结合的方式设计PLCFactory类和多个IComponent接口 ；所述PLCFactory类用于动态选择调用某个IComponent接口 ；IComponent为封装不同PLC产品的差异属性。
[0021]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，当需要增加新的PLC产品的差异属性时，增加新的IComponent接口，同时更改PLCFactory类中的对应的PLCName属性值与该IComponent接口的字符串拼接；所述PLCName属性值就是代表具体PLC产品的名字字符串。
[0022]所述的一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，所述差异属性包括指示灯线圈类型、寄存器地址位数、寄存器类型。
[0023]本发明具有以下优点及有益效果:
[0024]1.模块化设计。本发明方法将组态软件画面编辑工具的设计划分为三个模块，组件功能的设计、画面编辑、兼容性设计。由于模块功能的独立性和接口的一致性，使编辑工具的各个模块可以相对独立的设计和扩展，而不会影响到其他模块。
[0025]2.可以满足多样化的用户需求。本发明方法不仅可以满足当前用户的需求，一旦需求变更，可以用最少的代价进行功能扩展，可定制的功能组件供没有编辑技能的用户很容易的完成二次开发。
[0026]3.面向对象和设计模式。本发明方法通过面向对象和设计模式的技术规划使组态软件画面编辑工具有更好的扩展性，更好的兼容性及可维护性。
【附图说明】
[0027]图1为本发明方法MVC框架设计图；
[0028]图2为功能组件设计模式图；
[0029]图3为兼容性设计模式图；
[0030]图4为实施例流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0032]如图1所示，本发明为一种组态软件画面编辑工具的设计方法，其特征在于，采用MVC框架模型将画面编辑工具设计分离为三部分:功能组件设计、画面编辑设计、兼容性设计；所述功能组件设计，用于根据用户的当前需求，封装具有不同显示状态的组件，以自适应定制画面，并根据不同的PLC产品规格显示不同的组件属性，将设置的影响组件显示状态的属性参数传递给功能组件设计模块进而更新组件的显示状态；所述画面编辑设计，用于加载相应的组件制作不同的画面，保存画面的信息，绑定画面、组件及其各自参数，并设置PLC产品的不同规格从而输出不同的界面外观；所述兼容性设计，用于封装不同产品规格的PLC产品之间的差异属性:指示灯线圈类型、寄存器地址位数、寄存器类型。
[0033]功能组件的定制技术是最为核心的，主要用于用户实现二次开发的基本对象，而这些对象又受用户编辑画面时对这些组件参数的修改，从而需要显示不同的形态，因此画面编辑模块主要实现对用户操作的响应方式，这些响应方式作用于不同的画面输出。
[0034]每一个由用户定制的组件往往有多种显示方式，如功能键就有如下显示状态:ESC键、ALM键、四个方向键、SET键、ENT键、O — 9数字键，除此，还有倍角、反相、手形、隐形四种状态，组合起来大概有近百种可能状态。如果直接绘制不同的状态将使代码变得杂乱且难以维护。
[0035]如图2所示,策略类为Strategy、具体策略类为ConcreteStrategy、策略工厂类为StrategyFactory、上下文类为Context。功能组件设计(Model)采用策略模式与工