1 ISA88与ISA106标准详解
在探讨PLC框架编程的相关内容时，ISA88和ISA106标准无疑是两个重要的参考依据。这两个标准分别针对非连续生产环境和连续生产环境制定了详细规范。然而，需要注意的是，ISA88和ISA106更多的是提供方法论层面的指导，而具体的程序框架实现方式则因厂商而异，呈现出多样性。此外，完整的ISA88标准并非适用于所有批次生产模式，更不用说涵盖其他各个行业的复杂需求了。
图1 展示了ISA88包含的三种核心模型
2 面向对象与面向接口编程技术的应用
在PLC框架开发的过程中，面向对象技术扮演着基础且关键的角色。以SIEMENS的TIA Portal为例，尽管它并不支持完整的面向对象特性，但这并不妨碍开发者运用面向对象的编程理念来构建框架。值得注意的是，新推出的SIMATIC AX平台已经宣称支持全面的面向对象编程功能。然而，个人观点认为，对于大多数应用场景而言，TIA Portal的基础版本已经足够满足需求，无需过度追求新特性。
面向接口编程作为软件工程中的重要理念，在开发大型框架时展现出显著的技术优势。对于本文所讨论的轻量级框架而言，采用面向对象编程技术便已足够。
3 轻量级框架：DCM+SEQ模式
在PLC与HMI的编程实践中，DCM+SEQ模式被广泛认为是实现轻量级框架的有效途径。这种框架虽然结构简单，却具有极高的实用价值，能够覆盖超过80%的应用场景。
图2 揭示了HwLib架构与ISA88模型的内在联系
DCM全称为Device Control Module，意指控制系统中的独立设备单元，例如气缸、传送带等。它与ISA88中的CM概念基本一致，但DCM在结构上包含了一个基础设施层，该层封装了最基本的PLC数据类型和基础抽象模块。若系统需要与上位机进行交互，DCM还可搭配DVM(Device View Module)组件，通过约定的接口实现数据交换。SEQ则是一个负责顺序控制的模块，其核心功能是根据控制工艺需求，对各个DCM进行调度管理。
图3 清晰展示了DCM+SEQ框架的结构示意图
上图描绘了一个典型采用DCM+SEQ框架的项目实例。PA6、MB、PE等代表不同的生产单元，每个单元内的设备根据类型在相应的功能块(FC)中被实例化。
图4 展示了DCM的具体实例化过程
随后，SEQ模块将根据控制工艺流程对这些DCM实例进行调度执行。
该项目还集成了HMI功能。HMI界面主要由与DCM相配套的DVM组件构成的工艺流程图组成。当设备数量庞大时，可借助程序生成器自动创建DCM实例，从而进一步提升工程开发效率。
4 总结与展望
DCM+SEQ框架作为PLC-HMI编程领域中最为精简的解决方案，其轻量级特性与实用价值并重。其适用范围之广，足以满足至少80%的应用需求，这一说法绝非夸大其词。