WPF 实现 TIA WinCC三大功能（可见性、文本列表与输入输出域）

前言

工业自动化领域的不断发展，人机交互界面（HMI）的设计变得越来越重要。TIA Portal 中的 WinCC 作为一款强大的 HMI 软件，提供了丰富的功能来满足各种工业应用场景的需求。然而，在某些特定情况下，开发者可能希望使用 WPF来构建更为灵活和定制化的上位机软件。

本文将探讨如何在 WPF 应用程序中实现 WinCC 中常见的三大功能：可见性控制、文本列表展示以及输入输出域的实现。

通过这些功能的实现，WPF 上位机软件可以更好地适应现代工业控制系统的复杂需求。

正文

1、使用转换器实现TIA Wincc中的可见性和外观功能

在TIA Wincc 中有这样的功能，使用True or false 控制控件的可见性或者外观的情况。

在上位机中需要使用转换器这样对True or false 值转换为 需要的笔刷或者Visible属性。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Media;

namespace SiemensAxisControl.Model.Converter
{
    public class BoolToBrushConverter : IValueConverter
    {
        public object Convert(object value , Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            if (value != null && bool.Parse(value.ToString()))
            {
                return new SolidColorBrush(Color.FromRgb(0,255,0));
            }
            return Brushes.White;
        }

        public object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

还有一种情况，不是True or false 的布尔值，而是根据整形值的情况改变控件的可见性或者外观。 如在TIA中以下的情况

变量值等于某一个值改变外观

变量值在某一个区间内改变外观

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Media;

namespace SiemensAxisControl.Model.Converter
{
    internal class IntToBrushConverter : IValueConverter
    {
        public object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            // 尝试将参数解析为两个整数值，分别代表下限和上限
            if (parameter != null && parameter.ToString().Split('-').Length == 2 &&
                int.TryParse(parameter.ToString().Split('-')[0], out int lowerBound) &&
                int.TryParse(parameter.ToString().Split('-')[1], out int upperBound))
            {
                    // 检查传入的值是否在指定的范围内
                    if (value is short intValue &&  intValue >= lowerBound && intValue <= upperBound)
                    {
                        return new SolidColorBrush(Color.FromRgb(0, 255, 0)); ;
                    }
            }
            // 如果不满足条件，则默认为白色
            return Brushes.White;
        }

        public object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

2、使用转换器实现TIA Wincc中的文本列表功能

TIA wincc中可以根据变量的值，显示出定义的文本。

在WPF中可以通过转换器实现。

使用哈希表存储变量和文本，根据变量值返回对应的文本显示在View 中

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Data;

namespace SiemensAxisControl.Model.Converter
{
    internal class StringToStatusConverter : IValueConverter
    {
        private static readonly Dictionary<string, string> StatusDic = new Dictionary<string, string>()
        {
            {"7000", "STATUS_NO_CALL" },
            {"7001", "STATUS_FB_FIRST_CALL" },
            {"7002", "STATUS_SUBSEQUENT_CALL" },
            {"8001", "ERR_INVALID_BASIC_MOTION_CMD" },
            {"8002", "ERR_INVALID_EXTENDED_CMD" },
            {"8200", "ERR_INVALID_CAM" },
            {"8201", "ERR_INVALID_JOG_MODE" },
            {"8202", "ERR_INVALID_HOMING_EXTENDED_MODE" },
            {"8203", "ERR_TORQUE_LIMITING_NOT_ALLOWED" },
            {"8204", "ERR_INVALID_JOG_DIR" },
            {"8205", "ERR_INVALID_POS_RELATIVE_DIR" },
            {"8206", "ERR_INVALID_POS_SUPERIMPOSED_DIR" },
            {"8207", "ERR_HOMING_MODE_NOT_ALLOWED" },
            {"8208", "ERR_MODULO_NOT_ALLOWED" },
            {"8209", "ERR_INVALID_TORQUE_LIMIT" },
            {"8210", "ERR_INVALID_VELOCITY" },
            {"8600", "ERR_MC_POWER" },
            {"8601", "ERR_MC_RESET" },
            {"8602", "ERR_MC_HOME" },
            {"8603", "ERR_MC_TORQUELIMITING" },
            {"8604", "ERR_MC_HALT" },
            {"8605", "ERR_MC_MOVEJOG" },
            {"8606", "ERR_MC_MOVEVELOCITY" },
            {"8607", "ERR_MC_MOVERELATIVE" },
            {"8608", "ERR_MC_MOVEABSOLUTE" },
            {"8609", "ERR_MC_MOVESUPERIMPOSED" },
            {"860A", "ERR_MC_GEARIN" },
            {"860B", "ERR_MC_PHASINGABSOLUTE"},
            {"860C", "ERR_MC_PHASINGRELATIVE" },
            {"860D", "ERR_MC_CAMIN" },
            {"860E", "ERR_MC_GEARINPOS" },
            {"860F", "ERR_MC_SYNCHRONIZEDMOTIONSIMULATION" },
            {"8700", "ERR_UNDEFINED_FB_STATE" },
            {"8701", "ERR_UNDEFINED_RESET_STATE" },
            {"8702", "ERR_UNDEFINED_BASIC_MOTION_STATE" },
            {"8703", "ERR_UNDEFINED_TORQUE_LIMITING_STATE" },
            {"8704", "ERR_UNDEFINED_INCREMENTAL_JOG_STATE" },
            {"8705", "ERR_UNDEFINED_INCREMENTAL_JOG_SUBSTATE" },
            {"8706", "ERR_UNDEFINED_EXTENDED_HOMING_STATE" },
            {"8707", "ERR_UNDEFINED_EXTENDED_HOMING_SUBSTATE" },
            {"8708", "ERR_UNDEFINED_SUPERIMPOSED_MOTION_STATE" },
            {"8709", "ERR_UNDEFINED_MOTION_SIMULATION_STATE" },
            {"8710", "ERR_UNDEFINED_MAIN_SELECTION_STATE" }
        };
        public object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            string Status = "Last Command Ok";
            // 检查传入的值是否在指定的范围内
            if (value is string key)
            {

                if (StatusDic.ContainsKey(key))
                {
                    Status = StatusDic[key];
                }
            }

            return Status;
        }

        public object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

3、实现TIA Wincc中的输入输出域

在TIA Wincc中输入输出域可以显示PLC中的变量，同时可以改变PLC中的变量，而在上位机中，使用多线程实时读取数据，在输入数据的时候可能PLC数据改变使得上位机数据同时改变。

所以需要在文本框获取到焦点的时候断开绑定，失去焦点的时候重新绑定数据。

<TextBox
    Width="100"
    Margin="5,0,5,0"
    Text="{Binding InternalAxis.Velocity}">
    <behaviors:Interaction.Triggers>
        <behaviors:EventTrigger EventName="GotFocus">
            <behaviors:InvokeCommandAction Command="{Binding VelocityFoucsCommand}" CommandParameter="{Binding RelativeSource={RelativeSource Mode=FindAncestor, AncestorType=TextBox}}" />
        </behaviors:EventTrigger>
        <behaviors:EventTrigger EventName="LostFocus">
            <behaviors:InvokeCommandAction Command="{Binding VelocityChangedCommand}" CommandParameter="{Binding RelativeSource={RelativeSource Mode=FindAncestor, AncestorType=TextBox}}" />
        </behaviors:EventTrigger>
    </behaviors:Interaction.Triggers>
</TextBox>

private void TargetValueFocus(TextBox control, string property)
{
    Binding binding = new Binding(property);
    binding.Mode = BindingMode.OneWay;
    if(control != null)
    {
        control.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
    }
}

private void TargetValueChange(TextBox control, string property, int startByteAdr)
{
    Binding binding = new Binding(property);
    binding.Mode = BindingMode.TwoWay;

    var value = Convert.ToDouble(control.Text);

    SiemensPlc.Instance.AxisController.Write(DataType.DataBlock, SiemensPlc.Instance.InterfaceDB, startByteAdr, value);

    control.SetBinding(TextBox.TextProperty, binding);
}

[RelayCommand]
private void VelocityFoucs(object o)
{
    var control = o as TextBox;

    TargetValueFocus(control, "InternalAxis.Velocity");
}
[RelayCommand]
private void VelocityChanged(object o)
{
    var startByteAdrMode = (AxisId * 730) + 130;
    var control = o as TextBox;

    TargetValueChange(control, "InternalAxis.Velocity", startByteAdrMode);
}

总结

通过本文的介绍，我们详细讲解了如何在 WPF 上位机软件中实现 WinCC 中的关键功能，包括控件的可见性控制、动态文本列表的展示以及输入输出域的实现。

这些技术不仅增强了 WPF 应用程序的灵活性和可定制性，还使得开发者能够更加高效地构建符合工业标准的人机交互界面。

最后

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作者：4LPH4_αX

出处：cnblogs.com/Tristan998/p/18171524

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