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IT世界的工程師真的是一個很辛苦的職業，網上流傳著他們的逼瘋的故事—頻繁變更的需求、架構的調整，甚至推倒重來，難道自動化行業就沒有這樣的事情嗎？

大家都認為IT的程序結構復雜，自動化行業主要是順序邏輯控制，結構肯定沒有那么復雜---如果你這么想，大概是說的20年前的可編程“邏輯”控制器的年代，現在的機器哪里只有邏輯那么簡單，運動控制、總線、HMI、安全、液壓、行業工藝算法……。

今天就說一個“簡單點”的事情—HMI的畫面編輯。

看上去你把很牛的算法都寫完了，也把運動控制功能調通了，溫度的PID也自整定了—可是，對于HMI的開發而言，你還有很多需要面對的痛苦：

（1）經常變更的HMI設計—這是讓程序員瘋掉的事情。

（2）設計的顯示控件總是被抱怨太丑，高大上的HMI就像別人家的孩子？

（3）程序變更就得改HMI的顯示，但是，程序的確經常在改。

工程師有時候會抱怨，出差半天就為了去現場給客戶改一下程序，花費半天把程序里的變量與HMI的顯示關聯起來。

據估算，為了實現User-Friendly的HMI設計，程序員需要在HMI畫面上花費大約30%的時間，這本身也是一種巨大的浪費。

解決問題的思路—關注點分離（SoC）

軟件工程中有非常重要的方法稱為“關注點分離”，即SoC(Separation of Concerns)，通過SoC可以實現高內聚、低耦合的軟件架構設計。對于面向服務的架構SoA而言，關注點分離是實現這一架構的重要途徑。

由于PLC中運行的程序和產生的數據在HMI上訪問是一種變量的綁定關系，因此，如果在HMI上的畫面進行了修改，那么與之對應的程序也要進行調整，而另一方面，由于程序的變化導致了數據顯示的問題，也必須在HMI上進行調整，包括顯示的位置、單位、上下限的變化。

實現通道：OPC UA的應用

OPC UA就可以幫助我們實現應用程序與HMI顯示的“關注點分離”，圖2的架構讓我們看到他們之間的關系：

由于OPC UA采用了統一標準的數據對象，包括對象所對應的結構與語義，比如：溫度的數據和單位（攝氏度），而這些都可以被存儲在OPC UA Server的地址空間里，這就像一個共享內存或者物理上的雙口RAM，應用程序的數據可以被寫入至這個共享區間，而OPC UA Client則通過Http方式來訪問這個地址空間的數據。

這樣就可以實現：

（1）程序中的數據變化進入共享區間，而HMI同時會更新數據而無需干預，因為HMI訪問的是地址對應的參數。

（2）不同的HMI，如不同級別的用戶（操作員、工程師、電氣經理、總經理）通過IE、Andriod的瀏覽器可以訪問同一個應用而無需開發不同的畫面。

圖2-通過OPC UA實現關注點分離的簡圖

如圖2-原有的HMI與程序的綁定造成了無法分離，HMI與PLC程序修改必然會導致對方的修改，而采用圖2右側的架構則可以看出，無論程序和HMI怎么修改，都相互不影響，HMI僅訪問標準格式下的數據對象，而對于程序而言，也僅需往OPC UA服務器的地址空間按標準寫數據即可。

這樣即實現了HMI數據訪問與應用程序的脫離，雙方僅需訪問中間的共享區域即可。OPC UA即扮演這樣的角色。

Mapp View

貝加萊的mapp View即按照“SoC”的思想所設計，mapp View的架構如下圖:

圖3-mapp View的實現原理

如圖3所示，mapp View是在PLC上集成OPC UA Server，然后由支持HTML5、Javascript、CSS的終端來訪問，例如iPhone、iPAD、Andriod平臺的智能手機，支持各種瀏覽器例如：IE、Google的Chrome、Apple的Safari等，包括Automation Panel、Power Panel T系列等貝加萊自主的HMI產品，均可訪問控制器（PLC/PC均可）。

mapp View還提供眾多的控件給用戶使用

圖4-mapp View也支持多點觸摸的控件

圖5-mapp View為不同的用戶不同終端提供訪問能力

HMI支持更多的媒體形式啦！

OPC UA支持Web Service使得通過OPC UA來訪問的底層控制器上的數據類型也可以多種多樣：

（1）PDF文件：對于滿足FDA Gamp認證的制藥行業而言，不可篡改的PDF電子文檔能夠確保數據報表滿足審計要求。當然，在線提供一個PDF文檔作為幫助文件，對于今天基于Windows平臺的Panel PC或PC已經不新鮮。

（2）動畫：采用動畫可以直觀的反應設備的運行狀態，可以提供更為簡單易用的畫面設計，讓操作人員更為簡單的理解機器的運營。

（3）視頻：如果需要傳播機器現場的視頻，這也是可以的，當然，希望你用一個比較小的格式，免得網絡帶寬耗費太大。

圖6-mapp View的畫面設計

機器也可以有高大上的畫面啦！

圖7-報表功能就像IT世界的一樣精美直觀

易用性

提供直接登錄互聯網的技術方式；

無需網絡開發的專業知識，mapp View是自動化工程師有力直觀的HMI開發工具；

100%借力網絡標準化，可以在任何輸出設備上完美顯示內容；

所有GUI功能封裝在功能塊中，動動鼠標就能完成配置；

內容和設計完全分開，最大成都滿足客戶的定制需求；

機器控制器和HMI應用完全分開，可重復使用和修改HMI軟件或單獨GUI部件；

降低維護費用，提高整體質量。

mapp View舉例：韓國Woojin的HMI畫面設計

圖8-基于mapp View開發的注塑機HMI畫面

基于mapp View開發的韓國Woojin的注塑機HMI畫面，采用了精致的基于Web風格的畫面，并采用了OPC UA來訪問控制器的模式，可以實現非常便利的畫面適應力。

關于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業物聯網通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開發環境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續的創新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業自動化領域前沿技術與方案。