inTouch C语言是什么？入门还是进阶？-C语言-盈思创科技

Intouch 本身不是一种编程语言。

（图片来源网络，侵删）

Intouch：是一款非常知名的工业自动化软件，由美国 Wonderware 公司（现为施耐德电气旗下品牌）开发，它的全称是 InTouch Human Machine Interface (HMI) / Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) 系统。
C语言：是一种通用的、高级的编程语言，以其高效、灵活和底层操作能力而闻名。

"Intouch C语言" 这个说法，通常指的是 在 Intouch 软件环境中，如何使用 C语言来进行扩展和开发，你可以把 Intouch 看作是一个功能强大的“框架”或“平台”，而 C语言则是你用来定制和增强这个平台功能的“工具”之一。

下面我将从几个方面详细解释它们之间的关系以及如何结合使用。

为什么要在 Intouch 中使用 C语言？

Intouch 本身提供了强大的图形化界面编辑功能（拖拽、绘制动画连接）和内置的脚本语言（如 QuickScript），可以完成绝大多数工业监控任务，但在某些特定场景下，这些内置功能可能无法满足需求，这时就需要使用 C语言来扩展 Intouch 的能力,主要应用场景包括：

高性能计算和复杂算法：
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- 当你需要执行非常复杂的数学运算（如 FFT 快速傅里叶变换、高级滤波算法、PID 控制算法的精确实现）时，C语言的高效性能远超 Intouch 的内置脚本。
- 对一个高速传感器数据进行实时滤波处理。
与硬件或特殊协议的直接通信：
- Intouch 通过 I/O Server（I/O服务器）与PLC、DCS等设备通信，如果遇到以下情况，就需要 C语言：
  - 没有现成的 I/O Server：对于一些非常老旧或小众的设备,可能没有现成的驱动程序。
  - 需要自定义通信协议：设备使用的是非标准的、私有的通信协议。
  - 需要处理底层串口/网络通信：直接操作串口（RS232/RS485）或进行复杂的网络 socket 编程。
实现高级功能或集成外部系统：
- 与第三方库集成：调用用 C语言编写的 DLL（动态链接库）文件，以实现 Intouch 本身不具备的功能，例如人脸识别、图像处理、调用特定的硬件SDK等。
- 后台服务任务：创建一个独立于 Intouch 界面的后台服务程序，用于执行周期性的任务，如数据归档、文件备份等，并通过某种方式（如内存映射、共享内存、TCP/IP）与 Intouch 交换数据。
提高执行效率：

对于需要被频繁调用的函数（每一秒都要执行上百次的单位转换或逻辑判断），将其编译成 C/C++ 的 DLL，其执行速度会比 Intouch 的 QuickScript 快几个数量级。
（图片来源网络，侵删）

如何在 Intouch 中使用 C语言？

主要有两种方式,最常用的是第一种。

创建并调用 C/C++ 动态链接库 (DLL)

这是最核心、最标准的方法,其基本流程是：

Step 1: 编写 C/C++ 源代码

创建一个 C 语言源文件（myutils.c），编写你需要的功能函数。关键点：这个函数必须遵循特定的调用约定（通常是 __stdcall），以便 Intouch 能够正确调用。

// myutils.c
#include <windows.h> // 包含 Windows API 头文件
// __stdcall 是 Intouch 调用 DLL 函数的标准约定
// __declspec(dllexport) 告诉编译器这个函数需要导出，供外部程序调用
double __declspec(dllexport) __stdcall CalculateAverage(double* pData, int iCount)
{
    double sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < iCount; i++)
    {
        sum += pData[i];
    }
    return (iCount > 0) ? (sum / iCount) : 0.0;
}
// 另一个示例：从DLL中返回一个字符串
// 注意：字符串内存必须由DLL管理，或者使用固定的静态缓冲区
char* __declspec(dllexport) __stdcall GetStatusMessage()
{
    static char message[256] = "System Status: OK"; // 使用静态变量
    return message;
}

Step 2: 编译生成 DLL 文件

使用 Visual Studio、MinGW 或其他 C/C++ 编译器，将上面的源代码编译成一个 DLL 文件（myutils.dll），在 Visual Studio 中，需要创建一个 "动态链接库(DLL)" 项目。

Step 3: 在 Intouch 中配置和使用

添加 DLL：
- 在 Intouch 开发环境中，打开 "Specialty Tags"（特殊标签）或 "Access Names"（访问名）。
- 创建一个 "Access Name"，类型选择 "Fast Access to DLL"。
- 在 "Program Name" 字段中，输入你的 DLL 文件的完整路径，C:\MyProject\myutils.dll。
定义 I/O Item (I/O项)：
- 在该 "Access Name" 下，创建一个 "I/O Item"。
- Item Name: 输入你在 C 函数中定义的函数名，CalculateAverage。
- Data Type: 选择与函数返回值和参数类型匹配的 Intouch 数据类型，对于上面的 CalculateAverage，返回值是 Double，参数是一个 Double 数组和一个 Integer。

在 QuickScript 或动画连接中调用：

你可以在 Intouch 的任何地方（如按钮的 Clicked 事件、动画连接的 Expression 中）像使用普通变量一样调用这个函数。
在一个按钮的 Clicked 事件中写入 QuickScript：

// 假设你有一个名为 "ArrayTag" 的数组标签，长度为 10
// 调用 DLL 函数
double avg = CalculateAverage(ArrayTag, 10);
// 将结果存入另一个标签 "AverageValue"
AverageValue = avg;
// 调用获取字符串的函数
string status = GetStatusMessage();
StatusMessage = status;

使用 C++ 开发 I/O Server

对于复杂的硬件通信，更专业的方法是使用 C++ 开发一个自定义的 I/O Server，这个 Server 作为一个独立的 Windows 服务运行，负责与硬件设备通信，然后将数据通过标准的 I/O Server 接口（如 SuiteLink 协议）提供给 Intouch。

优点：性能高、稳定、不占用 Intouch 主线程资源,结构清晰。
缺点：开发复杂度更高，需要深入理解 I/O Server 开发规范（如 Wonderware 的 I/O Server Toolkit）。

一个完整的示例：计算数组平均值

目标：Intouch 中有一个名为 TemperatureArray[10] 的数组，我们想通过一个按钮点击事件，计算它的平均值，并将结果显示在 AvgTemp 标签中。

C 代码 (calc_avg.c)

#include <windows.h>
// 导出函数，供 Intouch 调用
// 参数1: double数组指针 (In)
// 参数2: 数组元素个数 (In)
// 返回值: 计算出的平均值 (Out)
double __declspec(dllexport) __stdcall GetArrayAverage(double* pArray, int iSize)
{
    if (iSize <= 0) return 0.0;
    double dSum = 0.0;
    for (int i = 0; i < iSize; i++)
    {
        dSum += pArray[i];
    }
    return dSum / iSize;
}

编译为 DLL

使用 VS 编译生成 calc_avg.dll，并放到一个固定路径，如 C:\IntouchDLL\。

Intouch 配置

创建 Access Name:
- Name: MyDLLAccess
- Program Name: C:\IntouchDLL\calc_avg.dll
- 其他默认。
创建 I/O Item:
- 在 MyDLLAccess 下，创建一个 I/O Item。
- Item Name: GetArrayAverage (必须和C函数名完全一样)
- Data Type: F8 (对应 Double)
- 其他默认。
创建标签:
- TemperatureArray[10]: 一个包含10个元素的F8数组标签。
- AvgTemp: 一个F8标签,用于存储平均值。

编写 QuickScript:

选中一个按钮，打开其 Clicked 事件,输入以下脚本：

// 调用我们创建的I/O Item，就像使用一个函数一样
// Intouch会自动将TemperatureArray的地址和长度(10)作为参数传递给DLL
AvgTemp = GetArrayAverage;

运行效果

当运行程序并点击按钮时，AvgTemp 标签的值就会被更新为 TemperatureArray 数组的平均值。

注意事项与最佳实践

数据类型匹配：Intouch 和 C语言的数据类型（如 int, double, char*）必须精确对应,否则会导致数据错乱或程序崩溃。
内存管理：
- 避免内存泄漏：在 DLL 中动态分配的内存（malloc, new），除非有明确的机制释放,否则很容易造成内存泄漏。
- 字符串处理：从 DLL 返回字符串时，最佳实践是使用静态缓冲区（如示例中的 static char），或者让调用方（Intouch）提供一个缓冲区作为参数传入。
错误处理：DLL 函数应该具备一定的健壮性，处理无效输入（如空指针、负数长度）等情况,并返回一个安全的默认值。
性能瓶颈：频繁地在 Intouch 和 DLL 之间传递大量数据（每次循环都传递一个很大的数组）可能会成为新的性能瓶颈,尽量传递处理后的结果或索引。
调试：调试 DLL 中的代码比调试普通脚本复杂，通常需要将 Visual Studio 的附加到 InTouch.exe 进程上进行调试。

特性	Intouch 内置脚本	C/C++ DLL 扩展
语言	类 Basic 的脚本语言	C/C++
性能	较慢，适合逻辑控制	极高，适合计算和通信
开发复杂度	低，图形化，易于上手	高，需要编译器和编程知识
主要用途	界面逻辑、数据记录、简单计算	复杂算法、硬件通信、系统集成、性能优化
集成方式	直接在事件或表达式中调用	通过 I/O Name 和 I/O Item 间接调用

"Intouch C语言" 是指利用 C/C++ 编写的 DLL 来增强 Intouch SCADA 系统功能的一种高级开发技术，它是一种“点金术”，让你能够突破 Intouch 原生功能的限制，解决更复杂、更底层的工业自动化问题。

inTouch C语言是什么？入门还是进阶？