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 ofConcerns)，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1-通過OPC UA實現關注點分離的簡圖

如圖1-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1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。

mappVIEW

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

圖2-mappVIEW的實現原理

如圖2所示，mappVIEW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）。

mappVIEW還提供眾多的控件給用戶使用

圖3-mappVIEW也支持多點觸摸的控件

圖4-mappVIEW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5-mappVIEW的畫面設計

機器也可以有高大上的畫面啦！

圖6-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，mappVIEW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

mappVIEW舉例：韓國Woojin的HMI畫面設計

基于mappVIEW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。