OPCUA案例：如何摆脱传统HMI的制约？

本文摘要：IT世界的工程师知道是一个很艰辛的职业，网上流传着他们的逼疯的故事—频密更改的市场需求、架构的调整，甚至推倒重来，怎么会自动化行业就没这样的事情吗？大家都指出IT的程序结构简单，自动化行业主要是顺序逻辑掌控，结构认同没那么简单---如果你这么想要，大约是说道的20年前的可编程“逻辑”控制器的年代，现在的机器哪里只有逻辑那么非常简单，运动控制、总线、HMI、安全性、液压、行业工艺算法……。今天就说道一个“非常简单点”的事情—HMI的画面编辑。

IT世界的工程师知道是一个很艰辛的职业，网上流传着他们的逼疯的故事—频密更改的市场需求、架构的调整，甚至推倒重来，怎么会自动化行业就没这样的事情吗？大家都指出IT的程序结构简单，自动化行业主要是顺序逻辑掌控，结构认同没那么简单---如果你这么想要，大约是说道的20年前的可编程“逻辑”控制器的年代，现在的机器哪里只有逻辑那么非常简单，运动控制、总线、HMI、安全性、液压、行业工艺算法……。今天就说道一个“非常简单点”的事情—HMI的画面编辑。看起来你把很牛的算法都写完了，也把运动控制功能调通了，温度的PID也自整定了—可是，对于HMI的研发而言，你还有很多必须面临的伤痛：（1）常常更改的HMI设计—这是让程序员疯掉的事情。（2）设计的表明控件总是被责怪太丑,矮小上的HMI就像别人家的孩子？（3）程序更改就得改为HMI的表明，但是，程序的确常常在改为。

工程师有时候不会责怪，公干半天就为了去现场给客户改为一下程序，花费半天把程序里的变量与HMI的表明关联一起。据估计，为了构建User-Friendly的HMI设计，程序员必须在HMI画面上花费约30%的时间，这本身也是一种极大的浪费。解决问题的思路—关注点分离出来（SoC）软件工程中有十分最重要的方法称作“关注点分离出来”，即SoC(SeparationofConcerns)，通过SoC可以构建低内聚、较低耦合的软件架构设计。

对于面向服务的架构SoA而言，关注点分离出来是构建这一架构的重要途径。由于PLC中运营的程序和产生的数据在HMI上采访是一种变量的初始化关系，因此，如果在HMI上的画面展开了改动，那么与之对应的程序也要展开调整，而另一方面，由于程序的变化造成了数据表明的问题，也必需在HMI上展开调整，还包括表明的方位、单位、上上限的变化。构建地下通道：OPCUA的应用于OPCUA就可以协助我们构建应用程序与HMI表明的“关注点分离出来”，图2的架构让我们看见他们之间的关系：由于OPCUA使用了统一标准的数据对象，还包括对象所对应的结构与语义，比如：温度的数据和单位（摄氏度），而这些都可以被存储在OPCUAServer的地址空间里，这就像一个共享内存或者物理上的双口RAM，应用程序的数据可以被载入至这个分享区间，而OPCUAClient则通过Http方式来采访这个地址空间的数据。

这样就可以构建：（1）程序中的数据变化转入分享区间，而HMI同时不会改版数据而需要介入，因为HMI采访的是地址对应的参数。（2）有所不同的HMI，如有所不同级别的用户（操作员、工程师、电气经理、总经理）通过IE、Andriod的浏览器可以采访同一个应用于而需要研发有所不同的画面。

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