摘要: 随着计算机技术的发展, 面向对象编程思想及方法日趋成熟。在介绍面向对象编程和PLC 编程的一些基本内容的同时,重点阐述了面向对象编程思想在PLC 编程中的应用。面向对象的程序设计方法相比于传统的线性化编程方法具有使程序更加简练,更加模块化,易于理解并且能大大提高系统的可扩展性,是大型复杂系统编程的理想设计方法。
1 引言
近年来,可编程逻辑控制器(PLC)广泛应用于工业控制中。在工业控制系统中大多数系统采用结构化的方法进行分析和设计使得编写出来的PLC 程序可读性差、个人色彩重、不利于团队精神的发挥、系统维护扩展不方便、系统结构不健壮。随着计算机技术的发展,面向对象的技术不断成熟,在各个领域都得到了应用。本文以某钢厂综合泵站水处理系统为例,把面向对象技术引入,克服结构化方法带来的弊端,从而保证系统的安全性。
2 面向对象概述
所谓面向对象(object-oriented,简称OO)的方法,就使人们分析、设计一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。其基本思想是,对问题进行自然分割,以更接近人类思维的方式建立问题域模型, 从而使设计出的软件可能直接地描述现实世界,构造出模块化的、可重用的、可维护性好的软件,并能控制软件的复杂性和降低开发维护费。人们认识世界是以一种“面向对象”的方式进行的。
客观世界的问题都是由客观世界的实体及客观实体间的相互关系构成的。我们把客观世界的实体称为问题空间(问题域)的对象, 而复杂的对象可以由相对比较简单的对象以某种方式组成。面向对象编程思想方法的产生,是计算机科学发展的要求。20 世纪80 年代,特别是90 年代以来,软件的规模进一步扩大,对软件的可靠性和代码的可重用性的要求也进一步提高。就是在这样的背景下,面向对象的编程设计思想应运而生。和传统的设计思想方法相比,面向对象编程思想具有抽象性、封装性、继承性、多态性等特征。
封装是指把对象的属性和行为打包起来, 是一种信息隐蔽技术,用户只能见到对象封装界面上的信息,对象内部对用户是隐蔽的, 访问或改变对象属性的唯一方式是通过对象所规定的行为。封装是面向对象方法的一个重要的原则, 它具有两个涵义:一为把对象的全部属性和全部服务结合在一起,形成一个不可分割的独立单位,二为尽可能隐蔽对象的内部细节,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。
继承是一种联结类的层次模型,并且允许和鼓励类的重用,它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生, 这个过程称为类继承。新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类),而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量,并且类可以修改或增加新的方法使之更适合特殊的需要。
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