在自動化中使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?/h1>

   2024-08-03 建材之家1590

核心提示：我們知道面向?qū)ο缶幊蹋∣OP：Object Oriented Programming）是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。所謂"對象"就是一個(gè)或一組數(shù)據(jù)以及處理這些數(shù)據(jù)的方法和過程的集合。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)完全不同于傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計(jì)，它大大地降低了應(yīng)用程序開發(fā)的難度，使編程就像搭積木一樣簡單，是當(dāng)今計(jì)算機(jī)編程的一股勢不可擋的潮流?！　D1：類　　面向?qū)ο缶幊?達(dá)到了軟件工程的三個(gè)主要目標(biāo)：……

　　我們知道面向?qū)ο缶幊蹋∣OP：Object Oriented Programming）是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。所謂"對象"就是一個(gè)或一組數(shù)據(jù)以及處理這些數(shù)據(jù)的方法和過程的集合。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)完全不同于傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計(jì)，它大大地降低了應(yīng)用程序開發(fā)的難度，使編程就像搭積木一樣簡單，是當(dāng)今計(jì)算機(jī)編程的一股勢不可擋的潮流。

　　圖1：類
　　面向?qū)ο缶幊?達(dá)到了軟件工程的三個(gè)主要目標(biāo)：重用性、靈活性和擴(kuò)展性。為了實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)算，每個(gè)對象都能夠接收信息、處理數(shù)據(jù)和向其它對象發(fā)送信息。面向?qū)ο笾饕幸韵碌母拍詈徒M件： 
　　● 組件：數(shù)據(jù)和功能一起在運(yùn)行著的計(jì)算機(jī)程序中形成的單元，組件在面向?qū)ο蟮木幊讨惺悄K和結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)。
　　● 抽象：程序有能力忽略正在處理中信息的某些方面，即對信息主要方面關(guān)注的能力。
　　● 封裝：也叫做信息封裝，確保組件不會以不可預(yù)期的方式改變其它組件的內(nèi)部狀態(tài)；只有在那些提供了內(nèi)部狀態(tài)改變方法的組件中，才可以訪問其內(nèi)部狀態(tài)。每類組件都提供了一個(gè)與其它組件聯(lián)系的接口，并規(guī)定了其它組件進(jìn)行調(diào)用的方法。
　　● 多態(tài)：組件的引用和類集會涉及到其它許多不同類型的組件，而且引用組件所產(chǎn)生的結(jié)果得依據(jù)實(shí)際調(diào)用的類型。
　　● 繼承：允許在現(xiàn)存的組件基礎(chǔ)上創(chuàng)建子類組件，這統(tǒng)一并增強(qiáng)了多態(tài)性和封裝性。典型地來說就是用類來對組件進(jìn)行分組，而且還可以定義新類為現(xiàn)存的類的擴(kuò)展，這樣就可以把類組織成樹形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)了動作的通用性。

　　圖2：繼承
　　最近，一家德國的媒體把精力集中到控制系統(tǒng)工程的主題上，特別是關(guān)于編程的問題。讓他們對這個(gè)問題如此大的投入原因是軟件編程在自動化工程中占有很大的比重。在編程問題上，他們又特別對面向?qū)ο缶幊痰脑掝}最感興趣。你可能同意這樣的觀點(diǎn)：面向?qū)ο蟮木幊桃呀?jīng)不知不覺地進(jìn)入了自動化，并且建立了它們自己的領(lǐng)地。 
　　有些題目不值得爭論。控制系統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊趟坪跏瞧渲械闹?。這家媒體的編輯馬丁 布克維茨一直在拜訪幾個(gè)控制器的生產(chǎn)商，與他們探討控制工程的問題。到現(xiàn)在，已經(jīng)進(jìn)行了若干次會面，得出的信息如下： 

　　圖3：封裝
　　至今為止，我已經(jīng)看到一些有趣的發(fā)展。我還沒有遇到一位供應(yīng)商對面向?qū)ο蟮木幊虥]有興趣。但控制器生產(chǎn)商之間的不同只是實(shí)施策略和實(shí)現(xiàn)級別。有些公司已經(jīng)在廣告中聲稱他們使用了面向?qū)ο缶幊痰姆椒?；他們的產(chǎn)品使用了這種方法編程的結(jié)果，而且可以看出它的競爭優(yōu)勢。另外有些公司沒有一直使用這項(xiàng)技術(shù)，而且今后很少或者不再使用這個(gè)概念。
　　第三組生產(chǎn)商的情況是，軟件工程師只是為了工作更有趣和增加編碼的重用性，在這兒或那兒使用面向?qū)ο缶幊蹋蛔鳛槌B(tài)或要求來使用。雖然這組的聲音不大，但卻在靜靜地使用。 
　　如果對準(zhǔn)了控制器編程人員的巨大市場，為他們一步一步地介紹面向?qū)ο蟮木幊淌潜容^明智的。有些概念，諸如類、繼承、實(shí)例化，明顯會讓 PLC系統(tǒng)的編程人員嚇壞。 使用程序調(diào)用來替換程序的手動輸入已經(jīng)有很多年了，因此，使用面向?qū)ο蟮木幊淌且环N進(jìn)化，不會令人驚訝。 
　　其實(shí)，在國際電工委員會頒布了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)后，很多控制器生產(chǎn)商都在兩種圖形編程語言：梯形圖（LD）和功能塊圖（FB）中支持一種稱為自編功能塊（Add-On Instructions）或?qū)С龉δ軌K（Derived Function Block）它就具有前面所說的封裝、繼承和實(shí)例化的特性。所以，雖然沒有聲明是否采用了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，但實(shí)際上在用戶熟悉的編程環(huán)境中，已經(jīng)采用了這項(xiàng)技術(shù)和概念。這種方法可能更容易被自動化和控制工程師所采用，因?yàn)?a href="http://www.hljzhjs.cn/shuinuan/" target="_blank">電氣工程師最習(xí)慣梯形圖，而流程工程師最偏好功能塊圖，只有軟件編程人員比較熟悉面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。

　　圖4：自編功能塊
　　這項(xiàng)技術(shù)具有很多的先進(jìn)性： 
　　●    大大提高了編碼的重用性； 
　　●    程序具有良好的質(zhì)量； 
　　●    在團(tuán)隊(duì)中工作更簡化； 
　　●    管理編程也更加簡單； 
　　●    對程序修改也很簡單。 
　　不管用戶個(gè)人對面向?qū)ο缶幊痰倪x擇是什么，在自動化中已經(jīng)繞不開面向?qū)ο蟮木幊塘?。盡快設(shè)計(jì)和打包這項(xiàng)技術(shù)，展示它的用途，消除概念和理論中不必要的障礙是生產(chǎn)商的責(zé)任。建議用戶在自動化中盡早使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，因?yàn)镺OP是未來的發(fā)展方向。 

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