通用上位机框架HwLib.Automation(C#)

阳光穿透心脏的1/2处 2023-06-02 14:00 18阅读 0赞

现在的工业自动化领域，虽然组态软件因简单易用、价格合理而被广泛部署到各行各业的控制系统上。但对于一部分应用场景来说，自己开发上位机应用程序依然占有不小的市场，诸如：

1、标准化设备厂商，大量的软件授权也是一笔不菲的软件成本费用；

2、某一行业的系统提供商，每个控制系统差异不大，容易标准化；

3、上位机要求高，常规的组态软件无法满足；

4、特有的算法或者模型需要技术保密；

5、其它小规模、低成本项目；

组态软件之所以盛行最主要还是因为其可以快速实现控制需求，丰富的图库、驱动，集成的报警、归档功能，简单的配置即可实现数据可视化，这些无论是C\#、VB或者DELPHI都无法比拟的。虽然我们采用C\#的开发速度和组态软件无法相比，但是我们可以通过一系列的方法最大限度的提高使用C\#开发上位机的效率，比如封装驱动，开发自定义控件来提高程序的复用性等。

# HwLib.Automation #

HwLib.Automation就是这样的一套使用C\#开发的工业控制程序框架。它的目标是帮助客户快速实现需求，节省之前耗费在数据采集、用户管理、画面规划等基础工作上面的时间。使客户能够将精力集中在业务需求上面，最大化的提高工程交付质量和速度。比如通过简单的配置就可以实现和PLC的数据交互。

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图1 HwLib.Automation

HwLib.Automation采用工业标准设计，源码级交付。到目前为止，HwLib.Automation已经经受了同时和16台PLC交互数据、2200余外部变量的项目考验。

HwLib.Automation具有下列功能与特点。

1、集成画面管理；

2、集成用户管理；

3、操作权限管理；

4、集成S7驱动，无需编写一行代码即可实现和西门子系列PLC通信；

5、符合工业控制需求的自定义控件；

6、扩展的窗体类，使用HwLib控件无需编写一行代码即可和PLC进行数据交互；

7、预留扩展接口，可以基于HwLib.Automation进一步丰富功能；

8、框架涉及了委托、反射、泛型等经典C\#技术，有助于进一步提升编程技能；

9、经过实际项目考验，稳定、可靠，符合工业标准；

10、原创的源码级交付，没有任何版权风险，可以放心的应用到工程项目中；

# 特色功能简介 #

## 1、双向数据绑定 ##

框架中包含了常用的一些自定义控件，比如按钮、指示灯、仪表盘等。所有的控件均支持数据双向绑定，也就是说只要我们在控件的属性中指定了驱动顺序号以及变量名称，框架会按照指定的周期自动更新数据。在用户操作时，比如从I/O域中输入新的数值或者按下按钮等操作框架会自动将新值写入到PLC中，这些过程全部由框架完成，无需开发人员编写一行代码。

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图2 框架内置控件I/O域

## 2、权限管理 ##

HwLib.Automation集成了用户权限管理，权限等级为从0-9，0表示最低权限，9表示最高权限。如果当前登录的用户权限大于控件的访问级要求则可以操作该控件，反之则禁止操作。

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图3 按钮控件的权限展示

在上图中，自定义按钮控件的访问级为2，那么只有当已登录用户的权限大于2才可以点击该按钮，反之则该按钮为禁用状态。

## 3、用户管理 ##

框架内置用户管理功能，支持新建、修改和删除用户信息。便于进行用户权限管理。

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图4 用户权限管理

## 4、驱动管理 ##

框架内置了主流通信协议(目前暂时只有西门子的S7协议，支持和S7-200Smart/300/400/1200/1500通信)。通过简单配置即可完成和PLC等设备的数据交互。

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图5 驱动管理

我们把这里创建的变量名称填写到控件的属性“TagName”中即可实现数据的双向绑定，这些过程无需我们的开发人员编写一行代码。

## 5、开放式接口 ##

通过开放式接口我们可以将网络上优秀的开源组件改造成符合HwLib.Automation要求的组件，实现数据双向绑定，提高开发效率以及项目交付速度与质量(下图来自于网络)。

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