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如何利用VSCode进行工业自动化编程(如PLC)?

幻影之瞳
发布: 2025-09-21 17:27:01
原创
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VSCode虽不能完全替代传统PLC IDE,但通过其强大的文本编辑能力、扩展生态和Git集成,可显著提升结构化文本(ST)和C/C++工业项目的开发效率与团队协作水平,尤其在代码管理、版本控制和远程开发方面实现革新。

如何利用vscode进行工业自动化编程(如plc)?

用VSCode来搞工业自动化编程,尤其是PLC,这事儿听起来有点“非主流”,甚至会有人觉得我在瞎折腾。但说实话,在我看来,这背后隐藏着巨大的潜力,它能极大提升开发效率和体验,特别是当你面对那些文本化程度越来越高的控制器和编程语言时。核心观点是:VSCode本身不是一个PLC的IDE,但它凭借强大的通用编辑能力、丰富的扩展生态和灵活的集成开发环境特性,可以被“武装”成一个高效的PLC代码编辑器和项目管理平台,尤其适用于结构化文本(ST)或C/C++等高级语言的工业控制项目。

解决方案

利用VSCode进行工业自动化编程,并非要它完全取代传统PLC厂商的专用IDE,而是将其定位为一个强大的辅助工具,甚至在某些场景下,可以作为主力的代码编写和项目管理环境。这主要通过以下几个方面实现:

  1. 文本化编程语言支持: 对于西门子TIA Portal的SCL(结构化控制语言)、罗克韦尔Studio 5000的Structured Text,以及基于Codesys平台的各种控制器(如倍福TwinCAT)的ST语言,VSCode提供了极佳的文本编辑体验。甚至一些基于C/C++的嵌入式控制器或软PLC,VSCode更是其天然的开发环境。
  2. 丰富的扩展生态: VSCode的核心优势在于其庞大的扩展市场。针对工业自动化,虽然没有直接的“PLC下载”扩展,但可以找到语法高亮、代码片段、Linting(静态代码分析)等辅助ST或C/C++编程的扩展。此外,Git版本控制、Markdown文档编写、SSH远程开发等通用扩展,对工业项目同样至关重要。
  3. 任务自动化与外部工具集成: VSCode的
    tasks.json
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    功能允许你定义和运行外部命令。这意味着你可以配置任务来调用PLC厂商提供的命令行工具(如果存在),进行代码编译、上传、甚至生成文档。例如,某些Codesys的SDK提供了命令行编译接口,或者你可以调用特定的脚本来与PLC进行交互。
  4. 项目管理与版本控制: VSCode内置了对Git的深度支持,这对于多人协作的工业项目来说是革命性的。传统PLC项目在版本控制上往往是痛点,而VSCode能将代码以文本形式管理,配合Git,可以实现代码的追踪、合并、回溯,极大提升团队协作效率。

VSCode在PLC编程中能替代传统IDE吗?

要直接回答这个问题,我的观点是:在当前阶段,VSCode还不能完全替代传统PLC厂商的专用IDE,尤其是在图形化编程语言(如梯形图LD、功能块图FBD)的编辑、在线调试、硬件配置、HMI/SCADA集成以及专业的诊断工具方面。这些功能往往是厂商IDE的“看家本领”,与硬件深度绑定,生态闭环,VSCode难以企及。

然而,对于日益普及的结构化文本(ST)编程,以及那些基于C/C++的工业控制器或软PLC(比如一些基于Linux的边缘控制器),VSCode不仅能替代传统IDE的“代码编辑”部分,甚至能提供远超传统IDE的开发体验。传统IDE在文本编辑方面,说实话,很多时候都显得笨重、功能单一,甚至连基本的代码补全、重构、版本控制集成都做得一言难尽。而VSCode凭借其轻量级、高度可定制、强大的代码编辑能力(智能感知、代码片段、多光标编辑、正则搜索替换等),以及无缝的Git集成,能让程序员在编写ST代码时感到前所未有的流畅。

所以,更准确地说,VSCode是传统IDE的强大“补充”和“增强”,尤其是在文本化编程和项目管理维度。它能让你的代码编写更高效、更规范、更易于管理,从而将你从传统IDE那些不尽如人意的文本编辑体验中解放出来,让你更专注于逻辑的实现。

如何配置VSCode以支持结构化文本(ST)或C/C++ PLC项目?

配置VSCode以支持工业自动化项目,特别是ST或C/C++,需要一些基础的扩展和工作区设置。这并不是一劳永逸的,往往需要根据你使用的具体PLC平台和语言做调整,但核心思路是通用的:

  1. 安装核心扩展:

    • C/C++ by Microsoft: 如果你的项目涉及C/C++,这是必备的,它提供智能感知、调试支持、代码格式化等。
    • GitLens: 增强Git功能,查看代码提交历史、作者信息等,对于协作项目尤其有用。
    • Remote - SSH (可选): 如果你需要在远程的工业PC或Linux控制器上进行开发,这个扩展能让你直接在VSCode中编辑远程文件,就像在本地一样。
    • Markdown All in One: 用于编写项目文档、README文件,提升项目可读性。
    • 针对ST语言: 目前VSCode市场上有零星的
      vscode-st
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      structured-text
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      等扩展,它们主要提供语法高亮和基本的代码片段。虽然不如C/C++扩展成熟,但聊胜于无,能让ST代码看起来更清晰。你甚至可以自己编写简单的语法高亮规则或代码片段。
  2. 配置工作区(

    settings.json
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    ): 在你的项目根目录下创建一个
    .vscode
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    文件夹,并在其中放置
    settings.json
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    。这里可以定义项目特定的设置,例如:

    {
        "files.associations": {
            "*.scl": "st", // 将.scl文件关联为ST语言
            "*.iecst": "st", // 另一种常见的ST文件扩展名
            "*.plcproj": "xml" // 如果PLC项目文件是XML格式,方便查看
        },
        "editor.tabSize": 4,
        "editor.insertSpaces": true,
        "editor.formatOnSave": true,
        "C_Cpp.default.cppStandard": "c++17", // C++项目设置
        "C_Cpp.default.cStandard": "c11"
    }
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    这里我把

    .scl
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    .iecst
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    文件类型关联到ST语言,这样相关的ST扩展就能生效。

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  3. 定义任务(

    tasks.json
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    ): 这是VSCode与外部工具链集成的关键。在
    .vscode
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    文件夹下创建
    tasks.json
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    。假设你的PLC厂商提供了一个命令行工具
    plcutil.exe
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    来编译和上传ST代码:

    {
        "version": "2.0.0",
        "tasks": [
            {
                "label": "Build PLC Project",
                "type": "shell",
                "command": "C:/Path/To/Your/PLC/SDK/plcutil.exe build ${workspaceFolder}/MyPLCProject.plcproj",
                "group": {
                    "kind": "build",
                    "isDefault": true
                },
                "problemMatcher": "$msCompile", // 尝试匹配编译错误
                "detail": "使用PLC厂商工具编译项目"
            },
            {
                "label": "Upload PLC Project",
                "type": "shell",
                "command": "C:/Path/To/Your/PLC/SDK/plcutil.exe upload ${workspaceFolder}/MyPLCProject.plcproj --ip 192.168.1.100",
                "group": "test",
                "detail": "上传编译后的代码到PLC"
            }
        ]
    }
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    通过

    Ctrl+Shift+B
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    (或
    Cmd+Shift+B
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    )可以运行默认的构建任务,也可以通过
    Ctrl+Shift+P
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    选择“运行任务”来执行其他任务。这使得在VSCode中直接触发编译和上传成为可能。

  4. 调试配置(

    launch.json
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    ,主要针对C/C++): 如果是基于C/C++的控制器,你可以配置
    launch.json
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    来连接调试器(如GDB)进行远程调试。这对于传统PLC来说不太现实,但对于一些嵌入式Linux控制器或软PLC,这是非常有用的。

这些配置的组合,能让VSCode从一个单纯的文本编辑器,摇身一变成为一个功能强大的工业自动化项目开发中心。

VSCode如何提升PLC项目的团队协作与版本控制效率?

这一点,在我看来,是VSCode在工业自动化领域最能发挥其价值的地方,尤其是在处理文本化代码时,它能彻底改变传统PLC项目协作的痛点。

  1. 无缝的Git集成,告别“复制粘贴”式版本管理: 传统PLC项目,版本控制常常是噩梦。很多人还在用文件夹命名加日期的方式管理版本,或者厂商自带的版本管理功能异常简陋,合并代码更是灾难。VSCode内置的Git功能,结合GitLab、GitHub或Azure DevOps等平台,能让PLC代码(特别是ST代码)像任何其他软件代码一样,享受现代化的版本控制。你可以轻松地:

    • 追踪每次修改: 谁在什么时候改了哪行代码,一目了然。
    • 分支管理: 团队成员可以在各自的分支上开发新功能,互不影响。
    • 代码合并与冲突解决: 虽然合并图形化代码依然困难,但文本化的ST代码冲突解决变得可行且高效。
    • 代码回溯: 出现问题时,可以快速回溯到之前的稳定版本。
    • GitLens: 这个扩展更是神器,它能在代码旁边直接显示每一行代码的作者和提交信息,极大地提高了代码审查和问题排查的效率。
  2. 标准化开发环境,减少“我的机器上可以运行”的问题: 通过在项目根目录放置

    .vscode
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    文件夹,你可以将推荐的扩展、工作区设置、任务配置等一并提交到版本库。这意味着团队中的每个成员,只要打开项目,VSCode就会提示安装推荐的扩展,并自动应用项目特定的设置。这确保了所有开发者都在一个相对统一的环境下工作,减少了因环境差异导致的问题。

  3. 强化文档与代码审查流程:

    • Markdown支持: 在VSCode中编写
      README.md
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      CHANGELOG.md
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      、开发规范等文档非常方便,它们可以与代码一同进行版本控制,确保文档与代码的同步性。
    • 代码审查: 当PLC代码以文本形式存在于Git仓库中时,进行Pull Request(PR)或Merge Request(MR)式的代码审查变得极其高效。团队成员可以在Web界面上逐行查看代码变更,留下评论,提出建议,这比在传统IDE中导出、比较、再人工审查要高效得多。这不仅能提高代码质量,也能促进团队知识共享。
  4. 远程开发与协作: 结合

    Remote - SSH
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    扩展,团队成员可以直接在远程的工业PC或服务器上进行开发,无需将代码频繁地在本地和远程之间同步。这对于异地协作或需要直接在现场设备上进行调试和修改的场景,提供了极大的便利。

总之,VSCode通过其强大的Git集成和可扩展性,将现代软件开发的最佳实践引入到工业自动化领域,尤其是在处理文本化编程语言时,它能显著提升团队协作效率,让PLC项目的开发和维护变得更加规范、透明和可控。这不仅仅是工具的升级,更是开发理念和工作流程的一次革新。

以上就是如何利用VSCode进行工业自动化编程(如PLC)?的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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