1、精選優質文檔-傾情為你奉上1.3組態軟件的產生和發展趨勢1.3.1組態軟件的概念和產生背景組態英文是“Configuration”，是用“應用軟件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程。組態軟件指一些數據采集與過程控制的專用軟件，是面向監控與數據采集(Supervisory Control and Date Acquisition,SCADA)的自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產品，與高可

2、靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進行系統集成。在“組態”概念出現之前，是通過編寫程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)來實現某一任務的，編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態軟件的出現，解決了這個問題。“組態”的概念是伴隨集散型控制系統(Distributed Control System簡稱DCS)的應用產生的，如DCS組態，PLC梯形圖組態。在其他行業也有組態的概念，如AutoCAD，Photoshop，辦公軟件(powerpoint)都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數據文件保存作品，而不是

3、執行程序。組態形成的數據只有其制造工具或其他專用工具才一能識別。由于個人計算機的普及和技術的逐漸成熟，如何利用PC進行工業監控，成為工業控制領域的重要研究方向，市場的發展使很多DSC和PLC廠家主動公開通信協議，向“PC”監控完全開放，這不僅降低了監控成本，也使市場空間得以擴大，智能儀器、嵌入式系統和現場總線的出現，更使組態軟件成為工業自動化系統中的靈魂。1.3.2組態軟件的功能特點(l)功能多樣。組態軟件提供工業標準數學模型庫和控制功能庫，組態模式靈活，能滿足用戶所需的測控要求。對測控信息的歷史記錄進行存儲、顯示、計算、分析、打印，界面操作靈活方便，具有雙重安全體系，數據處理安全可靠。(2)

4、豐富的畫面顯示組態功能。提供給用戶豐富方便的常用編輯工具和作圖工具，提供工業設備圖符、儀表圖符，還提供趨勢圖、歷史曲線、組數據分析圖等:提供十分友好的圖形化用戶界面，包括Windows風格的窗口、彈出菜單、按鈕、消息區、工具欄、滾動條、監控畫面等。畫面豐富多彩，為設備的正常運行、操作人員的集中監控提供了極大的方便。(3)通信功能和良好的開放性。組態軟件向下可以通過 WinteligentLINK，OPC，OFS等與數據采集硬件通信；向上通過TCP/IP，Ethernet與高層管理網互聯。 (4)多任務的軟件運行環境、數據庫管理及資源共享。利用面向對象的技術和ActiveX動態連接庫技術，豐富了

5、控制系統的顯示畫面和編程環境，從而方便靈活地實現多任務操作。 DDE(Dynamic Data Exchange)技術，與Windows應用程序間進行數據交換，實現本地控制單元與上位機之間數據和信息的共享，從而為用戶提供更為集中的數據操作環境，實現信息集中管理，并向上層系統提供開放式數據庫接口ODBC。1.3.3組態軟件的發展趨勢組態軟件是工業應用軟件的一個組成部分，其發展受到很多因素的制約，但應用的帶動對其發展起著最為關鍵的推動作用。未來，組態軟件的發展將主要表現為如下一些特征：(1)開放性技術組態軟件正逐漸成為協作生產制造過程中不同階段的核心系統，無論是用戶還是硬件供應商都將組態軟件作為制

6、造范圍內信息收集和集成的工具，這就要求組態軟件大量采用“標準化技術”，這便于將局部的功能進行互連，如OPC、DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，這樣使得組態軟件演變成軟件平臺，由單一的人機界面朝數據處理機方向發展，管理的數據量越來越大。當軟件功能不能滿足用戶特殊需要時，用戶可以根據自己的需要進行二次開發。現在大部分自動化系統的硬件和軟件不是由同一個廠商提供，軟件部分與硬件發生分離，不同廠家的軟件也需要實現互連，這樣就為組態軟件的發展提供了可以充分發揮作用的舞臺。(2)構造信息平臺生產實時數據庫存儲和檢索是連續變化的過程數據，現在越來越多的用戶通過實時數據庫來分析生產情況、匯總和

7、統計生產數據，作為指揮、決策的依據，如何使實時歷史數據能夠進入企業信息管理系統，是現代信息工廠迫在眉睫的需求。組態軟件正向著生產制造和管理的信息系統方向發展，成為構造企業信息平臺的承上啟下重要組成部分。組態軟件將成為中間件，因為它既能滿足企業工藝、控制、生產制造需求，又能完成現場歷史數據的記錄、存儲及為企業信息管理系統提供生產實時數據。(3)根據用戶需求大規模定制如何站在客戶的角度來設計軟件是所有組態軟件廠商都要面對的挑戰，組態軟件的專用系統所占比例日益提高。組態軟件的靈活程度和使用效率是一對矛盾，雖然組態軟件提供了很多靈活的技術手段，但是在多數情況下，用戶只使用其中的一小部分，而使用方法的復

8、雜化又給用戶熟悉和掌握軟件帶來的很多不必要的麻煩。所以，個性化方案和服務在競爭中日益重要。隨著現代工業“小批量、多品種”特征的形成，今后的組態軟件將朝著針對特殊行業和生產過程的大規模定制方向發展。即用特殊定制的產品來代替標準化的產品。如力控針對電力輸配電行業的特殊需求開發了“力控電力版”。(4)向更多的應用領域拓展和滲透目前的組態軟件均產生于過程工業自動化，很多功能沒有考慮其他應用領域的需求。例如:化驗分析、虛擬儀器、測試、信號處理等。這些領域大量地使用實時數據處理軟件，而且需要人機界面，但是由于現有組態軟件為這些應用領域考慮得太少，不能充分滿足系統的要求，因而目前這些領域仍然是專用軟件占統治

9、地位。組態軟件應該更多地總結這些領域的需求，設計出符合應用要求的開發工具，更好地滿足這些行業對軟件的需求，進一步減少這些行業在自動測試、數據分析方面的軟件成本，提高系統的開放程度。(5)嵌入式應用進一步發展在過去的十年間，工業PC及其相關的數據采集、監控系統硬件的銷售額一直保持高額增長。工業PC的成長是因為軟件開發工具豐富，比較容易上手，而用戶接受工業PC的主要原因是一次性硬件成本得到了降低，但是后續的維護和升級費用明顯高昂，經常帶來一些間接損失。商品化嵌入式組態軟件將有效地解決工業PC監控系統的工作效率、維護和升級等問題，徹底擺脫個人行為的束縛，使工業PC監控系統大踏步走入自動化系統高端市場

10、。(6)未來技術走勢一種稱為“軟總線”的技術將被廣泛采用。在這種體系結構下，應用軟件以中間件或插件的方式被“安裝”在總線上，并支持熱插拔和即插即用。這樣做的優點是：所有插件遵從統一標準，插件的專用性強，每個插件開發人員之間不需要協調，一個插件出現故障不會影響其他插件的運行。XML技術將被組態軟件廠商善加利用，來改變現有的體系結構，它的推廣也將改變現有組態軟件的某些使用模式，滿足更為靈活的應用需求。運行時組態是組態軟件新近提出的新的概念。運行時組態是在運行環境下對已有工程進行修改，添加新的功能。它不同于在線組態，在線組態是在工程運行的同時，進入組態環境，在組態環境中對工程進行修改。而運行時組態是

11、在運行環境中直接修改工程。行業程師可以在組態環境下構建其應用領域所裔模件，然后讓專業技術人員運用自己熟知的構件在運行時搭建自己的應用。這樣就使組態軟件形成三級應用模式:軟件工程師行業工程師專業技術人員。軟件工程師注重的是給行業工程師提供靈活的手段，行業工程師構件行業模件，專業技術人員構件最終的應用。運行時組態改變了已往必須進入復雜的組態環境修改工程應用的歷史，給組態軟件帶來了新的活力，并預示著組態軟件新的發展方向。1.3.4典型組態軟件簡介隨著工業控制系統應用的深入，MIS(管理信息系統， Management InformationSystem)和CIMS(計算機集成制造系統，Compute

12、r Integrated Manufacturing System)的大量應用，要求工業現場為企業的生產、經營、決策提供更詳細和深入的數據，以便優化企業生產經營中的各個環節。19%年以后，組態軟件在國內的應用逐漸得到了普及。下面是幾種組態軟件的介紹：InTouch:Wonderware的InTouch軟件是最早進入我國的組態軟件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟件采用DDE方式與驅動程序通信，性能較差，InTouch7.0版己經完全基于32位的Windows平臺，并且提供了O

13、PC支持。Fix:Intellution公司以Fix組態軟件起家，1995年被愛默生收購，現在是愛默生集團的全資子公司，Fix6.x軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面，并提供完備的驅動程序。Intellution新的產品系列為iFIX，在iFIX中，Intellution提供了強大的組態功能，但新版本與以往的6.x版本并不完全兼容。原有的Script語言改為 VBA(Visual Basic For Application)，并且在內部集成了微軟的VBA開發環境。在iFix中，Intellution的產品與 Microsoft的操作系統、網絡進行了緊密的集成。WinCC:Simens的WinCC也是一套完備的組態開發環境，Simens提供類C語言的腳本，包括一個調試環境。WinCC內嵌OPC支持，并可對分布式系統進行組態。但WinCC的結構較復雜，較難以掌握WinCC的應用。組態王:組態王是國內第一家較有影響的組態軟件開發公司。組態王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持。組態王也提供多種硬件驅動程序。ForceControl(力控):北京三維力控公司的ForceControl（力控）也是國內較早就已經出現的組態軟件之一。力控組態軟件是在自動控制系統監控層一級的軟件