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PLC结构化文本设计模式——适配器模式（Adapter Pattern）

news 来源：原创 2025/9/20 21:37:27

PLC Structured Text Design Patterns

PLC结构化文本设计模式——适配器模式（Adapter Pattern）

介绍

适配器模式（Adapter Pattern）充当两个不兼容接口之间的桥梁，属于结构型设计模式。它通过一个中间件（适配器）将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本不能一起工作的类能够协同工作。适配器模式是一种软件设计模式，旨在解决不同接口之间的兼容性问题。适配器通过继承或依赖现有对象，并实现所需的目标接口。——Java 适配器模式|菜鸟教程

使用场景

  • 需要使用现有类，但其接口不符合系统需求。
  • 希望创建一个可复用的类，与多个不相关的类（包括未来可能引入的类）一起工作，这些类可能没有统一的接口。
  • 通过接口转换，将一个类集成到另一个类系中。

生活中经典的例子，手机适配器或电脑适配器，连接手机或电脑端的接口为USB，连接充电插座端是两孔/三孔，充电就通过中间的适配器。

优缺点

  • 优点

    • 促进了类之间的协同工作，即使它们没有直接的关联。
    • 提高了类的复用性。
    • 增加了类的透明度。
    • 提供了良好的灵活性。

  • 缺点

    • 过度使用适配器可能导致系统结构混乱，难以理解和维护。
    • 由于只能继承一个类，因此只能适配一个类，且目标类必须是抽象的。

    Java 适配器模式|菜鸟教程

伪代码

以socket通讯和串口通讯为例，设计适配器用以适配客户端接口I_Communication。

INTERFACE I_Interface EXTENDS __SYSTEM.IQueryInterface

串口通讯接口，接口的属性成员和方法成员与客户端接口I_Communication不一致，因此需要进行适配。

INTERFACE I_SerialCom EXTENDS I_InterfacePROPERTY BaudRate : INT
Get()
------
PROPERTY DataBits : INT
Get()
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get()
------
PROPERTY Parity : INT
Get()
------
PROPERTY PortName : STRING
Get()
------
PROPERTY StopBits : INT
Get()
------
METHOD Close : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD Open : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD SendData : STRING
VAR_INPUTdata : STRING;
END_VAR

Socket通讯接口，接口的属性成员和方法成员与客户端接口I_Communication不一致，因此需要进行适配。

INTERFACE I_Socket EXTENDS I_InterfaceMETHOD Connect : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD Disconnect : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD SendMessage : STRING
VAR_INPUTmessage : STRING;
END_VAR
------
PROPERTY IpAddress : STRING
Get()
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get()
------
PROPERTY Port : INT
Get()

客户端需要系统通用接口，直接工作在业务中。前面的I_SerialCom和I_Socket接口需要适配I_Communication接口。

INTERFACE I_Communication EXTENDS I_InterfaceMETHOD Connect : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD Disconnect : BOOL
VAR_INPUT
END_VAR
------
METHOD Send : STRING
VAR_INPUTsContent : STRING;
END_VAR
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get()

FB_SerialCom串口通讯，实现I_SerialCom接口。

FUNCTION_BLOCK FB_SerialCom IMPLEMENTS I_SerialCom
VAR_IsConnected : BOOL := FALSE;_BaudRate 	 : INT;_DataBits	 : INT;_Parity		 : INT;_PortName	 : STRING;_StopBits	 : INT;
END_VAR
------
PROPERTY BaudRate : INT
Get:BaudRate := THIS^._BaudRate;
------
PROPERTY DataBits : INT
Get:DataBits := THIS^._DataBits;
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get:IsConnected := THIS^._IsConnected;
------
PROPERTY Parity : INT
Get:Parity := THIS^._Parity;
------
PROPERTY PortName : STRING
Get:PortName := THIS^._PortName;
------
PROPERTY StopBits : INT
Get:StopBits := THIS^._StopBits;
------
METHOD FB_init : BOOL
VAR_INPUTbInitRetains : BOOL; // if TRUE, the retain variables are initialized (warm start / cold start)bInCopyCode : BOOL;  // if TRUE, the instance afterwards gets moved into the copy code (online change)portName : STRING; // 端口号baudRate : INT; // 波特率parity   : INT; // 校验位dataBits : INT; // 数据位stopBits : INT; // 停止位
END_VARTHIS^._PortName := portName;
THIS^._BaudRate := baudRate;
THIS^._Parity 	:= parity;
THIS^._DataBits := dataBits;
THIS^._StopBits := stopBits;
------
METHOD Open : BOOL
VAR_INPUT
END_VARADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com port name:%s', strArg := THIS^._PortName);
ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com baud rate:%s', strArg := TO_STRING(THIS^._BaudRate));
ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com parity:%s', strArg := TO_STRING(THIS^._Parity));
ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com data bits:%s', strArg := TO_STRING(THIS^._DataBits));
ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com stop bits:%s', strArg := TO_STRING(THIS^._StopBits));// 打开串口逻辑
// ************
// 打开串口逻辑
THIS^._IsConnected := TRUE;ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com state:%s', strArg := 'Opened');
------
METHOD SendData : STRING
VAR_INPUTdata	: STRING;
END_VAR// 串口发送数据逻辑
// ******************
// 串口发送数据逻辑ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com send data:%s', strArg := data);
------
METHOD Close : BOOL// 关闭串口逻辑
// ***********
// 关闭串口逻辑
THIS^._IsConnected := FALSE;ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Serial port com state:%s', strArg := 'Closed');

FB_Socket通讯实体类，实现I_Socket接口

FUNCTION_BLOCK FB_Socket IMPLEMENTS I_Socket
VAR_isConnect : BOOL;_ipAddress : STRING;_port	   : INT;
END_VAR
------
PROPERTY IpAddress : STRING
Get:IpAddress := THIS^._ipAddress;
------
PROPERTY Port : INT
Get:Port := THIS^._port;
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get:IsConnected := THIS^._isConnect;
------
METHOD FB_init : BOOL
VAR_INPUTbInitRetains : BOOL; // if TRUE, the retain variables are initialized (warm start / cold start)bInCopyCode : BOOL;  // if TRUE, the instance afterwards gets moved into the copy code (online change)ipAddress	: STRING; // IP地址port		: INT; // 端口号
END_VARTHIS^._ipAddress := ipAddress;
THIS^._port		 := port;
------
METHOD Connect : BOOL
VAR_INPUT
END_VARADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Socket ip address:%s', strArg := THIS^._ipAddress);ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Socket port:%s', strArg := TO_STRING(THIS^._port));// socket连接逻辑
// **************
// socket连接逻辑THIS^._isConnect := TRUE;ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Socket state:%s', strArg := 'Connected');
------
METHOD SendMessage : STRING
VAR_INPUTmessage	: STRING;
END_VAR// socket发送数据逻辑
// ******************
// socket发送数据逻辑
ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Socket send message:%s', strArg := message);
------
METHOD Disconnect : BOOL// socket断开连接逻辑
// **************
// socket断开连接逻辑
THIS^._isConnect := FALSE;ADSLOGSTR(msgCtrlMask :=ADSLOG_MSGTYPE_LOG, msgFmtStr :='Socket state:%s', strArg := 'DisConnected');

FUNCTION_BLOCK FB_SerialComAdapter IMPLEMENTS I_Communication
VAR_iSerialCom : I_SerialCom;
END_VAR
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get:IsConnected := THIS^._iSerialCom.IsConnected;
------
METHOD FB_init : BOOL
VAR_INPUTbInitRetains : BOOL; // if TRUE, the retain variables are initialized (warm start / cold start)bInCopyCode : BOOL;  // if TRUE, the instance afterwards gets moved into the copy code (online change)iSerialCom : I_SerialCom; // 串口通讯
END_VARTHIS^._iSerialCom := iSerialCom;
------
METHOD Connect : BOOLTHIS^._iSerialCom.Open();
------
METHOD Send : STRING
VAR_INPUTsContent	: STRING;
END_VARTHIS^._iSerialCom.SendData(sContent);
------
METHOD Disconnect : BOOLTHIS^._iSerialCom.Close();

Socket通讯适配器FB_SocketAdapter，实现I_Communication客户端接口

FUNCTION_BLOCK FB_SocketAdapter IMPLEMENTS I_Communication
VAR_iSocket : I_Socket;
END_VAR
------
PROPERTY IsConnected : BOOL
Get:IsConnected := THIS^._iSocket.IsConnected;
------
METHOD FB_init : BOOL
VAR_INPUTbInitRetains : BOOL; // if TRUE, the retain variables are initialized (warm start / cold start)bInCopyCode : BOOL;  // if TRUE, the instance afterwards gets moved into the copy code (online change)iSocket : I_Socket; // Socket通讯
END_VARTHIS^._iSocket := iSocket;
------
METHOD Connect : BOOLTHIS^._iSocket.Connect();
------
METHOD Send : STRING
VAR_INPUTsContent	: STRING;
END_VARTHIS^._iSocket.SendMessage(sContent);
------
METHOD Disconnect : BOOLTHIS^._iSocket.Disconnect();

客户端主程序MAIN运行测试，声明fbSerialCom和fbSocket两个与客户端不同的接口通讯实例，并初始化连接参数。实例化FB_SerialComAdapter和FB_SocketAdapter初始化分别传入fbSerialCom和fbSocket实例。客户端根据实际需求使用I_Communication接口接收适配器实例，执行Connect、Send和Disconnect方法测试接口。

PROGRAM MAIN
VARfbSerialCom		: FB_SerialCom('COM1',9600,0,8,1);fbSocket		: FB_Socket('192.168.0.1',801);fbSerialComAdapter 	: FB_SerialComAdapter(fbSerialCom);fbSocketAdapter		: FB_SocketAdapter(fbSocket);iCommunication : I_Communication;bTest	 : BOOL;
END_VARIF bTest THENiCommunication := fbSerialComAdapter;iCommunication.Connect();iCommunication.Send('this is serial com data');iCommunication.Disconnect();iCommunication := fbSocketAdapter;iCommunication.Connect();iCommunication.Send('this is socket message');iCommunication.Disconnect();bTest := FALSE;
END_IF

日志输出结果：

MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com port name:COM1
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com baud rate:9600
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com parity:0
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com data bits:8
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com stop bits:1
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com send data:this is serial com data
MSG | 'PlcTask' (350): Serial port com state:ClosedMSG | 'PlcTask' (350): Socket ip address:192.168.0.1
MSG | 'PlcTask' (350): Socket port:801
MSG | 'PlcTask' (350): Socket state:Connected
MSG | 'PlcTask' (350): Socket send message:this is socket message
MSG | 'PlcTask' (350): Socket state:DisConnected

日志输出结果显示，客户端接口I_Communication通过适配器FB_SerialComAdapter和FB_SocketAdapter均可以正常工作，接口测试成功。

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编程日记 2025/9/17 15:32:42

C++ std::map

std::map 是 C++ STL 中最常用的有序键值对容器，其核心功能是存储唯一键（key）与对应值（value）的映射关系，并自动按键的顺序排序。底层基于红黑树（自平衡二叉搜索树）实现，这使得它在键的查找、插入、删除等操作上保持稳定的高效性。 1、底层数据结构与核心特性 1.1 底层…...

编程日记 2025/9/17 15:32:40

易基因：Nat Genet/IF29：董朝斌团队ChIP-seq等揭示作物株型穗型发育调控新机制 助力表观遗传育种驯化改良（顶刊佳作）

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。 近日，中国农业大学玉米生物育种全国重点实验室董朝斌教授为第一及共同通讯作者，美国加州大学伯克利分校George Chuck研究员为共同通讯作者，在国际遗传学Top期刊《Nature Genetics》发表了题为“A regulator…...

编程日记 2025/9/17 15:32:38

Edge浏览器网页长截图

长截图步骤1.在Edge浏览器中打开目标网页（需确保网页完全加载后再截图，否则可能截取不完整）‌‌2.按下‌Ctrl+Shift+S‌组合键3.选择截屏模式‌为捕获整页‌（自动滚动并截取整个网页，生成一张长图）‌‌4.截图后可直接复制或保存为图片文件...

编程日记 2025/9/17 15:32:36

Python TensorFlow的CNN-LSTM-GRU集成模型在边缘物联网数据IoT电动汽车充电站入侵检测应用

全文链接：https://tecdat.cn/?p=43881原文出处：拓端抖音号@拓端tecdat随着物联网（IoT）技术在电动汽车充电站（EVCS）中的普及，充电站不仅成为智能交通的关键节点，更因连接电网、用户设备与管理系统，成为网络攻击的重点目标。传统入侵检测系统（IDS）要么难以处理IoT环境…...

编程日记 2025/9/19 15:02:17

C++多线程编程—线程控制、同步与互斥详解

本文将深入探讨C++多线程编程中的核心概念：线程控制、同步与互斥。 1.线程控制：join 与 detach当我们创建一个线程（std::thread）后，我们必须明确在这个线程对象销毁之前，如何管理它所代表的执行线程。这就是 join 和 detach 的用武之地。join()作用：阻塞当前线程（通常是…...

编程日记 2025/9/17 15:32:32

MySQL启动失败：mysqld.log Permis 报错处理.250916

报错：Could not open file /var/log/mysqld.log for error logging: Permis 解决办法： sudo setenforce 0 systemctl restart mysqld systemctl status mysqld如果好了，就更改selinux策略： sudo semanage fcontext -a -t mysqld_db_t "/home/mysql/data(/.*)?" …...

编程日记 2025/9/17 15:32:30

源码管理—密钥硬编码问题

源码管理—密钥硬编码问题目录密钥硬编码的定义： 指在代码、配置里硬编码密码/明文密码在配置文件中，但是不论是通过 AES 加密过的密码，还是将明文密码存储在远程配置文件中，都属于硬编码密钥。 常见的密钥硬编码场景：密钥放在环境变量 密钥加密存储在代码里 密钥放在服务…...

编程日记 2025/9/17 15:32:28

无速度传感器交流电机的扩展Luenberger观测器

扩展Luenberger观测器是一种用于无速度传感器交流电机控制的重要技术，它能够估计电机的内部状态（如转子磁链）和转速。 理论背景 对于感应电机，在静止α-β坐标系下的模型可以表示为： 状态方程： dx/dt = A(ω)x + Bu y = Cx其中： x = [isα, isβ, ψrα, ψrβ]^T u = […...

编程日记 2025/9/17 15:32:26

AI Ping体验记：终于有人做大模型服务的“性能监控”了

引言 最近几个月，我们公司在开发AI应用平台并集成到现有系统中。作为项目的技术选型负责人，我被MaaS平台API的选择问题折磨得不轻。面对市面上众多的大模型服务商，如何选出最适合我们的那一个，真的是个大难题。 市面上的MaaS平台越来越多，光是国内的就有20多家，这还是我知…...

编程日记 2025/9/17 15:32:24