克服PLC编程的难题——基于Git的软件

作者：Darren Henry

　　一家控制系统集成商使用基于Git的软件提高了自动化程度，并提升了新员工的入职培训效率和质量。

　　Git是一种分布式版本控制系统，它可以记录文件的修改历史和版本变化，并可以支持多人协同开发。Git最初是由Linux开发者Linus Torvalds创建的，它具有高效、灵活、稳定等优点，如今已成为软件开发领域中最流行的版本控制系统之一。Git使用一种名为“仓库”的数据结构来保存代码和它们的变更历史。每个开发人员都可以在本地拥有自己的仓库，并将其与其他人的仓库同步更新。除此之外，Git还提供了强大的分支和合并功能，可以让开发人员在不影响主干的情况下创建和测试新功能。

　　自1996年以来，工程咨询公司DMC一直致力于通过定制的自动化软件和控制系统，帮助客户提高生产设施的生产力。他们参与过很多行业应用，如汽车、食品和饮料，甚至海军战舰。

　　负责该公司美国西部自动化业务的项目总监John Sullivan表示，对服务的需求从未如此之高。“有时，我们不得不地拒绝合同，因为需求超过了我们快速雇佣和培训控制工程师的能力。”

　　控制系统集成商协会（CSIA）最近的一项调查显示，2021年系统集成工程师的招聘形势严峻，但整个领域的人员流动率却高达16.5%，这也印证了 Sullivan 的判断。

　　最大的瓶颈是培养新人才和有效地利用高级工程师的时间。软件工程专业的学生，学习的通常是基于文本的编程语言，而不是专用于机器自动化的可编程逻辑控制器（PLC）可视化梯形逻辑图。因此，年轻的工程师需要与经验丰富的导师配对进行培训，这可能需要几个月的时间。

　　在DMC公司，软件项目组的大小从一名程序员到25名工程师不等，夏季往往会需要更大的团队，新人可以向经验丰富的同事学习。高级工程师的日程很快就被频繁的设计审查填满。到了冬天，随着大学毕业生更有能力独立开展工作，小型的团队变得越来越普遍。

　　为了简化其设计审查过程、版本控制和协作，他们采用了基于Git的软件，该软件可以加速多个PLC编程环境的开发。这使团队能够在相同的文件上工作，而不会有覆盖他人工作的风险。Git分支和合并功能，为梯形图逻辑编程带来了与文本语言项目相同的协作优势。

　　带注释的可视化检查功能，提供了易于阅读、颜色编码的比较，审核人员无需在原始集成开发环境（IDE）中下载和打开文件。

　　01 尽早发现并修复错误

　　PLC编程语言的自动渲染以及在不使用原始IDE的情况下快速可视化变更的能力，大大加快了初级和高级工程师之间的反馈路径。在领导多个项目时，由于代码审查速度更快，高级工程师每周最多可以节省一天的时间。此外，审查比以前更频繁。Sullivan说道，“在部署或测试之前，我们会发现更多的错误。因为我们总是在合并之前查看可视化代码，所以我们犯的错误也更少。”

　　转向基于Git的软件后，使Sullivan的团队效率大大提高。他说，“虽然在管理项目历史方面Git本身做得很好，但在审查代码时就显得力不从心了。每当有人提交代码变更时，我们的高级工程师都需要打开两份开发环境副本，在两个平台之间进行比较，并在重新提交之前手动复制代码。现在，我们可以立即看到变更，只需单击几个按钮即可合并这些变更。过去需要45分钟的过程，现在只需要15分钟。”

　　“成功的关键之一就是要确保拥有最新的代码。共享同一个资源库有助于实现这一点。”

　　02 克服自动化编程的难题

　　Copia Automation公司基于Git的版本历史记录，可以捕获项目生命周期中的所有编码变更，允许团队根据需要恢复到任何早期版本。编辑历史对于团队成员了解最新的项目变化非常重要，它也有助于管理困扰DMC公司多年的难题。对于很多企业来说，挑战在于：在安装后很长一段时间内，如何保持为机器和系统提供持续支持的能力。

　　Sullivan说：“我最近收到一位客户来信，该客户在七年前与我们最后一次合作。负责该项目的工程师和经理都去世了。始终能够找到老旧项目的文件非常重要。另外一个客户设施遇到电涌，导致其丢失了相关程序。不幸的是，他们从来没有保存过它的副本。因此，我们需要获取旧代码，并帮助它们重新部署到一组新的硬件上，以便它们能够恢复运行。现在，我们团队中的任何人，都能够在没有参与该项目的原始工程师参与的情况下，轻松应对这些难题。拥有项目整个生命周期的情境信息非常有价值。”

　　在一个安全的中央存储库中拥有唯一的信息来源，也有助于团队更有效地与制造客户合作。有些客户在运营设施时，工程师会定期进行小代码更改。当真出现问题时，他们会给出及时反馈。Sullivan说，“我们的工作是介入并帮助客户解决问题。成功的关键之一是确保我们拥有最新的代码。共享同一个存储库可以做到这一点。”

　　业界仍然依赖文件名和共享文件夹是一件 "令人尴尬 "的事情。开发一个精简平台，让程序员可以相互学习并开发单一的信息来源，这对于减少瓶颈和让年轻工程师在不麻烦高级工程师的情况下学习至关重要。基于Git的软件帮助他们大大提高了工作效率。

　　关键概念：

　　■ 如何培养新人并对其进行编程培训，是一个主要的挑战。

　　■ 了解基于Git的软件如何消除一些潜在的瓶颈。

　　■ 发现单一信息来源对编程的重要性，以及开放式沟通对团队的好处。

　　思考一下：

　　如何通过改变PLC编程工作流程来提高自动化水平？