运行时组态技术探讨

                                                                                         ——在专用人机界面实现自由工艺编程

一，问题的提出

运行时组态是组态软件技术近些年提出的新概念。运行时组态是指在运行环境下编辑工程，或对已有工程进行修改，添加新的功能。也就是说运行时组态是在组态软件运行环境中直接修改工程。运行时组态改变了已往必须进入复杂的组态及控制环境修改工程应用的历史，给组态软件带来了新的活力，并预示着组态软件新的发展方向。

先以开发注塑机械手实际应用为例来说明什么是运行时组态，为甚么需要应用运行时组态的技术。

注塑机械手是专应用于配合注塑机成型工艺而进行取放料等处理的自动化设备，工作环境要求苛刻，需要长时间高精，高速运行。更主要的是，相对于一般自动化设备按固定工艺模式一步步运行的方式，注塑机械手其生产工艺过程变化多端。如果按传统固定工艺模式编程，一旦需要修改或添加新的工艺流程，就必须对工程及控制系统进行修改。对于简单工艺的设备来说这也许可行，但对于像注塑机械手这类工艺复杂多变的设备就很费时力，而且极易出错。

传统的组态过程是这样的，工程组态好并交付用户使用后，工程中包括的功能就固定不变了。如果要扩充，修改工程的功能，就必须请熟悉该工程的工程师进入组态或控制环境进行修改。

如果我们换一种编程方式呢？比如提供这样一个工程环境：工程师有预见的设计好该工程所有最基本功能(基本动作)，实际应用时由现场工艺人员根据实际需要来自由组合生产工艺以达到最终控制的目的。

如果真的的实现这种方式，这确实比靠工程师预先编好工艺的方式灵活，简单的多。这种由固定工艺转换到自由工艺编程的模式就是运行时组态技术所要解决的。

必须说明的是，这种运行时组态技术虽说在一些通用型人机界面上已有或多或少的应用，但这些都是基于像Microsoft windows这种高级编程环境的组态软件，如紫金桥监控组态，昆仑通态等。但一些设备常用的人机接口如got，preface等毕竟是专用人机操作接口，它们不像那些高级组态环境的人机接口那样有丰富的软件接口、链接库或数据库来支持。

因而，本文所要解决的就是应用运行时组态的思路、方法、技术来实现在传统人机接口由固定工艺到自由工艺编程模式的转变。

二，运行时组态的优点

1，减少编程工作量。对于一具体工程项目，如果能将项目中用到的功能(或动作)归纳出来做成模块，那么我们无须等到了解整个工程应用并做完才可以将其投入运行了。即只要把工程中需要的模块准备好，你就可以让最终用户(如工艺人员，设备操作员等)在现场应用时自己增加、编辑模块了，让用户在运行环境中修改和完善，满足实际工艺需求。该工作模式充分发挥了组态工程师和工艺人员自身的优势，快速完成工程项目。

2，解决了动作及运行参数不确定问题。有些工程本来就存在这样的不确定性，我们不可能用常规的办法将各种情况事先穷举出来，也不可能每次改变都要求技术人员进入复杂的开发环境进行修改，运行时组态思路对此是非常适用的。

3，维护方便。传统意义的组态是在工程组态完成后，应用程序的功能已经固化好了。如果需要修改或增加新功能，还必须进入开发环境重新配置。这一般需要精通开发环境，并且熟悉该工程的工程师来完成。如果工程不是本单位完成的，还要涉及到升级改造，甚至另立项目的费用。采用运行中组态技术后就可以由工厂的一般技术人员来完成。

4，实现软件标准化。自动化控制软件标准化是管理阶层、开发人员、维护保养甚至应用人员所不断追求的目标。组态过程中建立的各个模块就是实现软件开发标准化的基础。