PLC結構化文字(ST)——繼承(inheritance)

J_Sheng發表於2024-09-03

PLC Structured Text Object Oriented Programming

PLC結構化文字(ST)——繼承(inheritance)

繼承的概念

繼承是物件導向程式設計中最重要的概念之一。繼承允許我們根據一個類來定義另一個類,這使得建立和維護應用程式變得更容易。同時也有利於重用程式碼和節省開發時間。
當建立一個類時,程式設計師不需要完全重新編寫新的資料成員和成員函式,只需要設計一個新的類,繼承了已有的類的成員即可。這個已有的類被稱為的基類,這個新的類被稱為派生類。---C#繼承|菜鳥教程

繼承是java物件導向程式設計技術的一塊基石,因為它允許建立分等級層次的類。
繼承就是子類繼承父類的特徵和行為,使得子類物件(例項)具有父類的例項域和方法,或子類從父類繼承方法,使得子類具有父類相同的行為。---Java繼承|菜鳥教程

繼承特點

  • 1.不支援多重繼承,但一個類可以實現多個介面。
  • 2.可以繼承類的三大成員(欄位、屬性、方法等),除非這些成員被標記為Private(私有)。只能繼承非私有成員。

Tips : 同樣在結構化文字程式設計中,若屬性(Property)方法(Method) 被標記為Private那麼子類也將無法繼承私有成員,該規則與C#和Java一致。

繼承的格式

IEC61131-3增加了對物件導向程式設計的支援,繼承關鍵字為EXTENDS

  • 1.類(FB)繼承
    // 父類FB_Animal
    FUNCTION_BLOCK FB_Animal
    VAR_INPUT
    END_VAR
    VAR_OUTPUT
    END_VAR
    VAR
    END_VAR
    -------------------------
    // 子類FB_Dog
    FUNCTION_BLOCK FB_Dog EXTENDS FB_Animal
    VAR_INPUT
    END_VAR
    VAR_OUTPUT
    END_VAR
    VAR
    END_VAR
    
  • 2.介面繼承
    // 父類介面“汽車”
    INTERFACE I_Car
    // 子類介面“比亞迪”
    INTERFACE I_BYD EXTENDS I_Car
    
  • 3.結構體繼承
    TYPE ST_Fruits :
    STRUCT
        colour : STRING; // 顏色
        weight : REAL; // 重量
    END_STRUCT
    END_TYPE
    -------------------------
    // ST_Apple 繼承 ST_Fruits,子類擁有三個成員:colour,weight,price
    TYPE ST_Apple EXTENDS ST_Fruits :
    STRUCT
        price : REAL; // 價格
    END_STRUCT
    END_TYPE
    

在C#或Java高階語言中,父類型別變數可以接收子類型別物件,此特性也適用於PLC ST。

PROGRAM MAIN
VAR
    animal : FB_Animal;
    dog : FB_Dog;
END_VAR
----------------------
	animal := dog;

Tips : 雖然編譯沒有錯誤也能正常執行,但是在程式初始化的時候已經建立了兩個不同的物件 animaldog ,透過賦值“:=”只是將 animal 物件資料複製到 dog 物件,並沒有將記憶體地址複製過去。

實際PLC OOP程式設計中,並不會採用此種方式接收子類物件,較為常見的作法是使用介面(INTERFACE)

總結

PLC ST OOP的繼承與 C#Java 在定義和特點上基本一致,只是某些特性用法不同。在實際專案使用中需多加註意。

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