什么是OOP

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Object Oriented Programming，以下簡(jiǎn)稱OOP）是一種計(jì)算機(jī)編程架構(gòu)，在高級(jí)語(yǔ)言編程環(huán)境中 (如C++, C#, Pythons等) 有著非常廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是盡可能模擬人類的思維方式，使得軟件的開(kāi)發(fā)方法與過(guò)程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的方法和過(guò)程。OOP實(shí)現(xiàn)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，從而使得代碼開(kāi)發(fā)模塊化，更易維護(hù)和修改，增強(qiáng)代碼的復(fù)用性，可靠性和靈活性。這降低了軟件開(kāi)發(fā)的門檻，大大提高了編程效率。

博世自主編程框架OpconPlus

博世智能制造解決方案軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將OOP的編程概念引入到了PLC編程領(lǐng)域，并推出了基于倍福Twincat3和博世自主軟件平臺(tái)OES的新一代編程框架OpconPlus。

OpconPlus編程框架

為了實(shí)現(xiàn)這一編程理念，首先就是要將設(shè)備所有最基本執(zhí)行單元(氣缸，伺服電機(jī)，機(jī)械手，io模塊等)的控制代碼模塊化。在OpconPlus里面我們將這些模塊化的代碼稱之為Object。Object里面包含了其對(duì)應(yīng)執(zhí)行單元的所有控制功能，這些功能并不是依托某一特定項(xiàng)目而開(kāi)發(fā)的，因此它具有普遍適用性。

另外得益于OpconPlus高度標(biāo)準(zhǔn)化，開(kāi)發(fā)Object的流程和框架是統(tǒng)一的。所以不同的Object在實(shí)例化后，除了設(shè)備特定的參數(shù)不一樣，其執(zhí)行調(diào)用的代碼都是一致的，而在其他高級(jí)語(yǔ)言里（如C#，C++），類的開(kāi)發(fā)往往沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)人員的個(gè)人風(fēng)格和編程的規(guī)范性極大地決定了類的使用難易程度。因此從應(yīng)用層面來(lái)看OpconPlus大大降低了使用者的理解難度，提高了編程效率，這一點(diǎn)而言它比其他高級(jí)語(yǔ)言要方便的多。

在開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的不斷努力之下，現(xiàn)有的Object數(shù)量已經(jīng)基本涵蓋了我們常用的各種硬件。隨著博世智能制造解決方案事業(yè)部在全球范圍內(nèi)逐漸培養(yǎng)自己的Object開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，我們相信更多的Object也會(huì)逐漸適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求，并更好地實(shí)現(xiàn)本土化。

多樣化的Object

OpconPlus的編寫(xiě)流程

有了這些基礎(chǔ)的Object之后，下一步我們要將整臺(tái)設(shè)備劃分層次，生成不同的控制單元，這些單元通常都是由各個(gè)基礎(chǔ)的Object(氣缸，伺服，機(jī)械手等) 組成，它們的作用就是控制這些Object執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作指令，完成對(duì)應(yīng)的裝配，測(cè)試，焊接等各種工藝。

在OpconPlus的基本概念里，我們通常會(huì)根據(jù)工位來(lái)劃分不同的控制單元，每一個(gè)劃分出來(lái)的單元也都是獨(dú)立的Object，將這些控制單元再組合在一起就完成了對(duì)一臺(tái)設(shè)備的層次劃分。因此一臺(tái)設(shè)備在OpconPlus概念里面只不過(guò)是一個(gè)更大的Object。

在給設(shè)備劃分層次的時(shí)候，如果某個(gè)控制單元在多個(gè)設(shè)備或者項(xiàng)目上反復(fù)使用，那么我們就可以將這部分的控制單元做成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。相應(yīng)的我們可以在軟件上將該控制單元所有功能按照OpconPlus的規(guī)則封裝成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)整體，我們將其稱之為Functional Object。而且這些組合的Functional Object在使用方法上和氣缸，伺服等基礎(chǔ)Object一致，可以快速靈活的運(yùn)用在其他的項(xiàng)目上。這不僅縮短了軟件的編程調(diào)試時(shí)間，也相應(yīng)的提高了機(jī)械設(shè)計(jì)部門的工作質(zhì)量和效率。正是因?yàn)槲覀兛吹搅薕pconPlus在這方面的優(yōu)勢(shì)，所以博世智能制造解決方案事業(yè)部在去年正式成立了專門負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模組的部門。

目前我們開(kāi)發(fā)了像托盤運(yùn)勢(shì)系統(tǒng)（Palletizer）,PPU（Pick&Place）等標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)在各個(gè)項(xiàng)目上有了廣泛的應(yīng)用。隨著我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略上的投入不斷加大，相信廣大用戶能在不久的將來(lái)不斷接觸到博世智能制造更多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

按照OpconPlus的規(guī)則封裝成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)整體

當(dāng)設(shè)備層次劃分結(jié)束后我們就進(jìn)入了編程階段。當(dāng)我們編寫(xiě)設(shè)備流程時(shí)，總是先從最底層的單元開(kāi)始，然后一步一步往上層編寫(xiě)，最終完成整站的邏輯控制。整個(gè)過(guò)程就像搭積木一樣，從底層開(kāi)始一層一層往上堆，這樣編程方式邏輯清楚，層次鮮明。同時(shí)也將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的淋漓盡致。

OOP的未來(lái)應(yīng)用

隨著OpconPlus不斷的應(yīng)用推廣，許多客戶還有一些同行也越來(lái)越認(rèn)同它的整個(gè)理念，逐漸發(fā)現(xiàn)它的先進(jìn)性。尤其是它衍生出來(lái)的各種產(chǎn)品（APP）更是受到了客戶的青睞。但是我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)并不滿足于此，他們正積極的探索將OpconPlus的整套框架移植到其他的平臺(tái)上（如西門子）。這對(duì)于正在不斷開(kāi)拓外部市場(chǎng)的博世而言可謂是極大的利好消息，我們始終致力于提供行業(yè)領(lǐng)先的制造設(shè)備和完善的軟件解決方案，也希望在不久的將來(lái)我們能夠在其他平臺(tái)上使用這套框架。

審核編輯 ：李倩