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一、前言：
以往VB程序給大多數(shù)程序設(shè)計(jì)師的印象，是比較適合應(yīng)用于畫面顯示、報(bào)表打印及數(shù)據(jù)庫處理等方面的程序，且具有簡(jiǎn)單易用，學(xué)習(xí)時(shí)間較短，畫面變化豐富等優(yōu)點(diǎn)，但是不適合執(zhí)行速度高，通信效率要求嚴(yán)格的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)程序。其最主要的重點(diǎn)是考慮實(shí)時(shí)反應(yīng)控制、通信效率、復(fù)雜的邏輯計(jì)算、各不同程序間的優(yōu)先處理程序等處理，所以選用VC++語言的設(shè)計(jì)系統(tǒng)來得多，但是VC++對(duì)畫面的處理為最差的一環(huán)，而且培養(yǎng)一個(gè)熟練的VC++設(shè)計(jì)師，可能需要比VB花費(fèi)數(shù)倍以上的時(shí)間。
再由實(shí)際的應(yīng)用面來看，一般MIS系統(tǒng)大都選擇VB語言設(shè)計(jì)，所處理的就是財(cái)務(wù)、人事、物料、業(yè)務(wù)、生產(chǎn)等系統(tǒng)。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)純粹為工廠生產(chǎn)的控制，以C語言設(shè)計(jì)為主，所要求的是制造過程的掌控、實(shí)時(shí)的反應(yīng)控制、警報(bào)實(shí)時(shí)通知及處理等要項(xiàng)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，兩種系統(tǒng)的信息必須相互交流，但是存在各自系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念不同，開發(fā)工具差異性較大，雙方的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師都無法認(rèn)知對(duì)方系統(tǒng)的特性，因此整合的困難度很高。如果要取得工廠各種儀表數(shù)值，馬達(dá)激活停止，操作開關(guān)…..等電器信號(hào)，就需要DCS、PLC等各種控制器才能完成，而且此種控制程序的設(shè)計(jì)更是不一樣，以前對(duì)于此數(shù)種不同系統(tǒng)的整合方法可謂緣木求魚般的困難。
但是科技的進(jìn)步，新的信息系統(tǒng)及設(shè)備陸續(xù)被開發(fā)出來，早于數(shù)年前已經(jīng)有人以PC的架構(gòu)為基礎(chǔ)，研發(fā)出采用DOS操作系統(tǒng)的PC Based控制器，可以輸出輸入電器信號(hào)，以C語言為設(shè)計(jì)工具，為一般PC程序設(shè)計(jì)師也可以設(shè)計(jì)自動(dòng)控制程序的開啟方便之門。此類產(chǎn)品以泓格的I-7000、I-7188、I-8000等系列為其代表。隨著PC操作系統(tǒng)由DOS轉(zhuǎn)到Windows系統(tǒng)，硬件發(fā)展也日新月異，設(shè)備小型化且內(nèi)存容量增加，微軟于兩、三年前就提出WinCE架構(gòu)，以作為Embedded硬設(shè)備的核心。泓格應(yīng)合此種發(fā)展趨勢(shì)于去年中（2003）提出WinCon-8000控制器，筆者曾于機(jī)電整合雜志2003年12月份發(fā)表此產(chǎn)品的應(yīng)用趨勢(shì)文章。微軟也針對(duì)應(yīng)用軟件的開發(fā)工具提出Microsoft Studio.Net的架構(gòu)，希望統(tǒng)一應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方式。由此觀之無論硬件或軟件都朝向同一整合方向，而且實(shí)際應(yīng)用面上，也由單純的工業(yè)界的自動(dòng)控制，發(fā)展至商業(yè)面、生活面…等等各種層面都需要整合的地步。面對(duì)整合的復(fù)雜性，應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念必須有不一樣的思維。微軟提出Studio.Net的架構(gòu)就是要簡(jiǎn)化開發(fā)的困難度，WinCon-8000硬件也是容易整合的設(shè)備。所以結(jié)合VB.Net及WinCon-8000的系統(tǒng)，就是連只會(huì)VB 6.0的程序設(shè)計(jì)師也很快地開發(fā)出一套簡(jiǎn)易的自動(dòng)控制應(yīng)用系統(tǒng)。本文將說明此種新的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，不要局限于只會(huì)VB的人，就不會(huì)設(shè)計(jì)控制信號(hào)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的舊觀念。大家要相信未來實(shí)際應(yīng)用的整合復(fù)雜度將越來越高，一定要有新的信息架構(gòu)才能因應(yīng)，VB.Net加上WinCon-8000就是一個(gè)很好的開始。

二、VB.Net與WinCon-8000結(jié)合的特色：
我們由VB設(shè)計(jì)師的角色來看WinCon-8000控制器整合性問題。一般自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能包含電氣信號(hào)的輸出入、與各式控制設(shè)備的資料交換通信、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、生產(chǎn)線流程圖顯示、歷史資料趨勢(shì)圖、警報(bào)檢查實(shí)時(shí)通知….等等。VB對(duì)畫面顯示、數(shù)據(jù)處理等功能尚可應(yīng)付，但是對(duì)于電氣信號(hào)及控制器通信幾乎束手無策。
微軟提出新的軟件開發(fā)架構(gòu).NET Framework，企圖成為未來軟件的共通開發(fā)平臺(tái)，使得程序設(shè)計(jì)師能夠應(yīng)用許多類別鏈接庫，設(shè)計(jì)出不同硬件平臺(tái)的應(yīng)用程序，例如：PC、PDA、手機(jī)、WinCE Embedded設(shè)備….等等。而且不論程序語言的不同，都是在同一個(gè)開發(fā)平臺(tái)上可以直接相互使用，因此各別程序設(shè)計(jì)師可以使用自己擅長(zhǎng)的程序語言，與小組人員共同開發(fā)系統(tǒng)。
目前VB是被使用最多的一種程序語言，VB.Net除了保有VB的基本語法外，也增加許多新的功能，例如：多線程(Multi-Thread)、Internet Web、資料流標(biāo)準(zhǔn)化…等等，而且讓許多硬件設(shè)備商很容易加上其功能。WinCon-8000是自動(dòng)控制的專屬設(shè)備，也是一種WinCE Embedded設(shè)備，所以由程序設(shè)計(jì)的角度來看，也是資料輸出入的一種設(shè)備，只要使用廠商提供的開發(fā)Toolkit，就很簡(jiǎn)單的控制信號(hào)輸出入。VB.Net有兩點(diǎn)功能對(duì)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)更為有利。
* 多線程(Multi-Thread)：實(shí)時(shí)控制程序必須有多個(gè)線程（Multi-Thread）才能同時(shí)并行多種功能的執(zhí)行，例如：輸出入電氣信號(hào)、控制設(shè)備間通信、控制邏輯計(jì)算、畫面顯示….等等都需要獨(dú)立的線程處理，才不會(huì)相互影響執(zhí)行效率。以往就是因?yàn)閂B只有單一線程（Thread）的缺點(diǎn)，所以許多自控系統(tǒng)都不會(huì)考慮此開發(fā)工具。
* Web整合化：目前所有系統(tǒng)都朝向資料Web化趨勢(shì)發(fā)展，自控信號(hào)資料也不會(huì)例外。但是現(xiàn)有的PLC、DCS等系統(tǒng)的原有架構(gòu)問題，Web化技術(shù)上待克服的問題很多，但是使用VB.Net就是標(biāo)準(zhǔn)功能。未來透過Internet遙控系統(tǒng)將會(huì)非常普遍。例如：你可以設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，從辦公室經(jīng)由網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)，激活家中空調(diào)系統(tǒng)或電飯鍋煮飯等都是非常容易的一件事。

由以上說明我們知道微軟已經(jīng)將信息平臺(tái)建構(gòu)成型，再來就是各式硬件供貨商及各類應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)師所要發(fā)揮的地方。泓格的WinCon-8000控制器就是適應(yīng)此種趨勢(shì)的代表作，依筆者觀察世界上好象尚未有此類產(chǎn)品的出現(xiàn)。我們來看看WinCon-8000如何提供程序設(shè)計(jì)師一個(gè)很容易的開發(fā)環(huán)境。前面已經(jīng)提過VB.Net有畫面顯示、Web網(wǎng)絡(luò)、SQL數(shù)據(jù)庫等強(qiáng)大功能。WinCon-8000突破下列兩點(diǎn)就達(dá)成完美的整合架構(gòu)。
* 電氣信號(hào)的控制：WinCon-8000具有信號(hào)模塊插槽，與PLC等控制器相同的架構(gòu)，主機(jī)為PC硬件及WinCE操作系統(tǒng)，如此巧妙地變成使用PC的環(huán)境，但是具有PLC控制信號(hào)的功能，此為一機(jī)兩面的「PC＋PLC」組合體。信號(hào)模塊包含模擬量信號(hào)（Analog）、開關(guān)量信號(hào)（Digital）等多種規(guī)格的產(chǎn)品，也就是一般控制用電氣信號(hào)都有。泓格對(duì)于這些信號(hào)模塊提供SDK的鏈接庫，信號(hào)控制的設(shè)計(jì)就是讀取及寫入等兩種指令，如同有關(guān)檔案數(shù)據(jù)處理也是Read、Write等指令一樣的簡(jiǎn)單易用。原本控制信號(hào)是要透過PLC來控制，如今WinCON-8000為PC的架構(gòu)，設(shè)計(jì)方式當(dāng)然就是使用PC的程序語言。所以對(duì)VB程序設(shè)計(jì)者來說，控制信號(hào)也是資料的一種，系統(tǒng)的整合就是如此容易的完成。

* iPush網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：此為泓格考慮到提供更方便的數(shù)據(jù)傳輸方式，于WinCE系統(tǒng)現(xiàn)有的Ethernet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，再加上一層中介軟件(Middleware)。iPush有一個(gè)核心程序介于信號(hào)模塊及應(yīng)用程序之間，信號(hào)處理有被動(dòng)及主動(dòng)兩種方式，透過網(wǎng)絡(luò)傳送到各種終端設(shè)備。例如：設(shè)定某一點(diǎn)信號(hào)ON時(shí)iPush主動(dòng)傳送給所設(shè)定的接收者。某一個(gè)Client應(yīng)用程序主動(dòng)要求（iPush為被動(dòng)端）提供信號(hào)值。所有網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膹?fù)雜設(shè)計(jì)及面對(duì)五花八門的終端設(shè)備，都由iPush幫你處理掉。于Client應(yīng)用程序端，提供DLL、ActiveX、Java Class、Linux C Library等各種組件。也就是于遠(yuǎn)程的設(shè)備很容易與WinCon-8000聯(lián)機(jī)控制信號(hào)。




三、自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模式：
有許多應(yīng)用系統(tǒng)只是需要實(shí)時(shí)信號(hào)值及發(fā)生異常狀況的通知，但是以前因?yàn)樾盘?hào)值取得方式、實(shí)時(shí)通知處理等技術(shù)性問題，且設(shè)備成本都比較高，網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)尚未建立通信成本也偏高等種種因素而無法設(shè)計(jì)。以目前的信息環(huán)境來看，以上不利因素已經(jīng)不存在，剩下的就是應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。掌握以下要點(diǎn)就能夠設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1 信號(hào)值輸入輸出：建立一個(gè)線程，定時(shí)取入信號(hào)值存入程序內(nèi)部變量，以供其它子程序使用。輸出信號(hào)值時(shí)，當(dāng)程序執(zhí)行到要輸出的步驟隨時(shí)都可以輸出。
1.1 使用WinCON-8000 SDK直接控制，此為最快的方式，應(yīng)用程序必須于同一臺(tái)WinCON-8000內(nèi)。
1.2 使用iPush中介軟件，程序除了于同一臺(tái)WinCon-8000內(nèi)外，此方式也可以使用iPush Client組件，由遠(yuǎn)程系統(tǒng)透過網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)。
1.3 WinCON-8000還提供標(biāo)準(zhǔn)Modbus TCP通信接口，以適應(yīng)工業(yè)界大多數(shù)設(shè)備使用此種通信規(guī)約。
2 邏輯控制：當(dāng)信號(hào)已經(jīng)讀入，就依照VB程序語言設(shè)計(jì)所要的控制邏輯，當(dāng)要輸出信號(hào)就依照第1點(diǎn)方式處理。程序內(nèi)檢查特殊事件或警報(bào)超限，當(dāng)發(fā)生異常現(xiàn)象就利用iPush功能將訊息傳送出去，至于網(wǎng)絡(luò)傳送細(xì)節(jié)交由iPush處理即可。
3 通信處理：
3.1 善用iPush的通信功能，就可以做到iPush Client與WinCON-8000的聯(lián)機(jī)。
3.2 使用VB.Net的ASP設(shè)計(jì)，就可以做到網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處理功能
3.3 使用系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP功能。
4 資料儲(chǔ)存：利用WinCE內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的SQL Server數(shù)據(jù)庫，或者一般檔案的處理方式。這些都是VB.Net標(biāo)準(zhǔn)功能。
5 畫面顯示：使用VB.Net的畫面標(biāo)準(zhǔn)功能，設(shè)計(jì)各種操作畫面。信號(hào)數(shù)據(jù)顯示由第1點(diǎn)的執(zhí)行緒已經(jīng)取入放入內(nèi)部變量?jī)?nèi)。

由以上要點(diǎn)來看，只要了解信號(hào)值的處理方式就可以設(shè)計(jì)控制程序，要如何達(dá)到控制所要的效果，當(dāng)然要了解控制對(duì)象的流程邏輯等事項(xiàng)，好象MIS系統(tǒng)也要先做系統(tǒng)分析才能作程序設(shè)計(jì)一樣道理。在此強(qiáng)調(diào)此類信息平臺(tái)已經(jīng)完備，再來就是應(yīng)用程序如何發(fā)揮的問題。

四、 后語：
以上提到的信息系統(tǒng)整合新方式，雖然以目前的設(shè)備及WinCE系統(tǒng)尚不足以取代目前的PLC、DCS等主流控制設(shè)備。但是已經(jīng)將兩種不同領(lǐng)域的系統(tǒng)整合性變成可能，而且所使用的都是主流信息技術(shù)，只要將目前VB設(shè)計(jì)技術(shù)再做一點(diǎn)點(diǎn)延伸就可以達(dá)到目的。各位讀者的想法不要只想到取代PLC、DCS等方面的應(yīng)用領(lǐng)域，而是要想到我們以上論述所提到的整合架構(gòu)，就可以很簡(jiǎn)單取得許多實(shí)際的信號(hào)值，例如：溫度、流量、壓力、濃度、重量、開關(guān)控制…..等等。信號(hào)值是如此容易的整合設(shè)計(jì)，應(yīng)用層面上一定不會(huì)只限于工業(yè)界而已，由各種不同類型設(shè)計(jì)師的接觸，將產(chǎn)生許多創(chuàng)意的應(yīng)用方式。
以往所面臨的整合問題，其實(shí)都是信息系統(tǒng)間的相互配合，而且各自定義標(biāo)準(zhǔn)接口。但是依目前信息技術(shù)的飛快進(jìn)步，這些都會(huì)很快解決。無論是使用者、系統(tǒng)開發(fā)者大家要將整合眼光再往前看一步，也就是當(dāng)各種信息都容易取得后，如何分析活用這些信息才是關(guān)鍵所在，此就是各種應(yīng)用領(lǐng)域的Know How整合。唯有盡快使用新信息工具及架構(gòu)，取得實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，才能于信息發(fā)達(dá)的時(shí)代領(lǐng)先別人一步。