我们知道面向对象编程(OOP:Object Oriented Programming)是一种面向对象的程序设计方法。所谓“对象”就是一个或一组数据以及处理这些数据的方法和过程的集合。面向对象的程序设计完全不同于传统的面向过程的程序设计,它大大地降低了应用程序开发的难度,使编程就像搭积木一样简单CONTROL ENGINEERING China版权所有,是当今计算机编程的一股势不可挡的潮流。
面向对象编程达到了软件工程的三个主要目标:重用性、灵活性和扩展性。为了实现整体运算,每个对象都能够接收信息、处理数据和向其它对象发送信息。面向对象主要有以下的概念和组件:
■ 组件:数据和功能一起在运行着的计算机程序中形成的单元,组件在面向对象的编程中是模块和结构化的基础。
■ 抽象:程序有能力忽略正在处理中信息的某些方面,即对信息主要方面关注的能力。
■ 封装:也叫做信息封装,确保组件不会以不可预期的方式改变其它组件的内部状态;只有在那些提供了内部状态改变方法的组件中www.cechina.cn,才可以访问其内部状态。每类组件都提供了一个与其它组件联系的接口,并规定了其它组件进行调用的方法。
■ 多态:组件的引用和类集会涉及到其它许多不同类型的组件,而且引用组件所产生的结果得依据实际调用的类型。
■ 继承:允许在现存的组件基础上创建子类组件,这统一并增强了多态性和封装性。典型地来说就是用类来对组件进行分组,而且还可以定义新类为现存的类的扩展,这样就可以把类组织成树形或网状结构,这体现了动作的通用性。
“至今为止,我已经看到一些有趣的发展。我还没有遇到一位供应商对面向对象的编程没有兴趣。但控制器生产商之间的不同只是实施策略和实现级别。有些公司已经在广告中声称他们使用了面向对象编程的方法;他们的产品使用了这种方法编程的结果,而且可以看出它的竞争优势。另外有些公司没有一直使用这项技术,而且今后很少或者不再使用这个概念。”
另外一些生产商的情况是,软件工程师只是为了工作更有趣和增加编码的重用性,在这儿或那儿使用面向对象编程,不作为常态或要求来使用。虽然这组的声音不大,但却在静静地使用。
如果对准了控制器编程人员的巨大市场www.cechina.cn,为他们一步一步地介绍面向对象的编程是比较明智的。有些概念,诸如类、继承、实例化,明显会让 PLC系统的编程人员吓坏。 使用程序调用来替换程序的手动输入已经有很多年了,因此,使用面向对象的编程是一种进化,不会令人惊讶。
其实,在国际电工委员会颁布了可编程控制器的标准IEC61131-3标准后,很多控制器生产商都在两种图形编程语言:梯形图(LD)和功能块图(FB)中支持一种称为自编功能块(Add-On Instructions)或导出功能块(Derived Function Block)它就具有前面所说的封装、继承和实例化的特性。所以,虽然没有声明是否采用了面向对象的编程技术,但实际上在用户熟悉的编程环境中,已经采用了这项技术和概念。这种方法可能更容易被自动化和控制工程师所采用,因为电气工程师最习惯梯形图,而流程工程师最偏好功能块图,只有软件编程人员比较熟悉面向对象的技术。
这项技术具有很多的先进性:
■ 大大提高了编码的重用性;
■ 程序具有良好的质量;
■ 在团队中工作更简化;
■ 管理编程也更加简单;
■ 对程序修改也很简单。
不管用户个人对面向对象编程的选择是什么,在自动化中已经绕不开面向对象的编程了。尽快设计和打包这项技术,展示它的用途,消除概念和理论中不必要的障碍是生产商的责任。建议用户在自动化中尽早使用面向对象的编程方法,因为OOP是未来的发展方向。