工程级的C#上位机项目实例功能预览

经过相当一段时间的准备，我们全新的工程级C#上位机项目实例总算准备发布了。在正式发布之前，我们制作了一套功能预览版。感兴趣的同学可以下载预览版进行体验，同时我们也欢迎大家提出建议。C#上位机项目实例在我们的整个C#教学体系中差不多位于中级水平。



这是预览版的下载地址，包含C#上位机可执行文件和PLC程序。



链接：

https://pan.baidu.com/s/1wXJYgFf-FIUVNbC7IHdxEg?pwd=1234

提取码：1234

这个C#上位机实例源自我们早期的一个真实项目。但是因为年代久远，加上当时时间仓促。一些地方处理得不是很好。现在为了满足教学需求，我们对部分功能进行了裁剪，同时也增加了一些功能，比如消息和曲线。整个项目架构也采用四层架构进行重构。实现了UI部分和程序逻辑分离，也就是说我们完全可以把这个程序的UI部分改成WEB或者WPF。驱动、报表、消息和画面等也都全部重写了。另外为了方便大家仿真，我们还提供了一个简单的PLC程序。只要下载这个PLC程序，然后再运行上位机程序，我们就可以看到整个项目的运行效果。

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基本功能介绍

这个上位机项目实例基本涵盖了一个运行于生产环境的SCADA所具备的全部功能。它的画面结构如下。



左侧是画面导航区。上面是一些信息总览，包含企业Logo、项目标题、设备通信状态、当前登录用户等。中间是画面区域。点击左侧的按钮即可切换画面。



工艺画面展示的是产线的生产状态。这里我们还可以对产线进行控制，比如启动、停止、复位以及设置参数等。在产线生产之前，我们需要先设置订单信息。点击按钮“SETTING”即可打开参数设置页面。



设置完订单参数后，点击按钮启动即可开始生产。点击停止按钮即可停止生产。按钮清除用于清除已经生产的产品数据。

我们可以通过报表按钮查看已经生产的产品信息。



另外还有曲线和消息画面也可以查看，目前预览版还未开放。在系统设置页面我们可以对用户进行管理，也可以设置数据保存时间等。



系统也提供了权限管理。一些功能需要不同的权限才能使用。但是预览版还没有设置权限。



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技术特点与功能特色

重构后的上位机一方面注重扩展性，我们只需要以它为模板，修修改改就可以用于其它项目。另一方面也注重代码的简洁性，使可读性、可维护性更强。我们汇总了下，这个项目实例涉及到的技术点有下面几个。

面向对象、接口、抽象类等；

自定义控件；

委托与事件；

数据库；

ORM；

驱动封装

异步编程；

画面布局；

在项目架构上，它具有下面一些特色。

基于四层架构；

业务逻辑和驱动分离。UI以及业务代码通过变量名称进行读写访问，不关心具体驱动实现；

UI与逻辑分离，可以轻松替换掉UI，比如自己改成WEB或者WPF等；

采用CodeFirst方式，数据库免维护；

二次封装的通信驱动模板；

通信驱动模板化，可以很方便地接入其它驱动；

报表、曲线和报警，完整的工业上位机功能；

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如何仿真

这个C#上位机项目实例功能完整，包含了一个上位机必需的工艺画面、报表、报警消息、权限管理、趋势曲线和通信驱动。项目的数据访问使用了ORM框架，采用CodeFirst方式，只要你安装了SQL SERVER数据库，运行上位机程序后它会自动创建所需的数据表。对于系统中有WINCC的同学，因为在WINCC安装时已经自带了SQL SERVER数据库，所以无需再安装。如果电脑中没有SQL SERVER数据库，可以通过下面连接下载安装。

链接：

https://pan.baidu.com/s/1wXJYgFf-FIUVNbC7IHdxEg?pwd=1234

提取码：1234



这两个软件分别是数据库管理工具和EXPRESS版本的SQL SERVER。它们都是免费的，不用担心版权问题，放心下载安装即可。

安装后先下载PLC程序，可以用PLCSIMADV仿真，也可以使用真实PLC。但是PLC的IP地址在上位机里面已经固定了，所以我们首先要按照TIA项目中的地址设置网络。下载PLC程序后，切换PLC到运行模式。

然后运行上位机程序。首先切换到系统设置页面。因为第一次运行，我们的数据库名称还没设置，所以可能启动时间会稍微长一点。



在系统设置页面里，我们修改下数据库实例名称。默认是WINCC。设置完成后，重新启动软件。然后切换到工艺画面。



我们的上位机工艺画面中共有4个站。每个站对应一个独立的PLC。当然为了方便仿真，实际上这4个PLC都是同样的IP地址。也就是这4个站连接的是同一台PLC。

在运行程序之前，我们需要点击SETTING按钮。



在设置窗口中我们需要预先设置一些订单信息。这些信息会体现在报表中。在实际项目中，这些订单信息也可能会是上游系统自动下发过来，比如ERP或者MES等。

配置完订单信息后，我们点击START按钮，程序开始运行。料仓会对下面的袋子进行灌装。当重量达到300KG时，袋子被输送到装卸位。同时产品信息会被记录到数据库。在报表页面中可以查询。



点击按钮STOP即可停止程序。点击按钮CLEAR用于清除当前的一些数据，比如重量等。RESET暂时没有使用。



PLC程序需要TIA Portal V18.0打开。如果你的TIA版本比较低，可以从PLC文件夹中下载db文件导入，然后按照打印出的程序文件手动照搬一下。
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提取码：1234