淺談組態軟件在工業控制中的應用摘要：組態的概念是伴隨著集散型控制系統(DistributedControlSystem簡稱DCS)的出現才開始被廣大的生產過程自動化技術人員所熟知的。由于每一套DCS都是比較通用的控制系統,可以應用到很多的領域中,為了使用戶在不需要編代碼程序的情況下便可生成適合自己需求的應用系統,每個DCS廠商在DCS中都預裝了系統軟件和應用軟件。而其中的應用軟件,實際上就是組態軟件,但一直沒有人給出明確的定義,只是將使用這種應用軟件設計生成目標應用系統的過程稱為組態(Config)或做組態。關鍵詞：組態軟件工業控制應用組態簡介組態的概念最早來自英文Configuration,含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置,達到讓計算機或軟件按照預先設置自動執行特定任務、滿足使用者要求的目的。監控組態軟件是面向監控與數據采集(SupervisoryControlandDataAcquisition簡稱SCADA)的軟件平臺工具,具有豐富的設置項目,使用方式靈活,功能強大。監控組態軟件最早出現時,HMI(HumanMachineInterface)或MMI(ManMachineInterface)是其主要內涵,即主要解決人機圖形界面問題。隨著它的快速發展,實時數據庫、實時控制、SCADA、通訊及聯網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容。隨著技術的發展,監控組態軟件將會不斷被賦予新的內容。監控組態軟件是伴隨著計算機技術的突飛猛進發展起來的。60年代雖然計算機開始涉足工業過程控制,但由于計算機技術人員缺乏工廠儀表和工業過程的知識,導致計算機工業過程系統在各行業的推廣速度比較緩慢。70年代初期,微處理器的出現,促進了計算機控制走向成熟。首先,微處理器在提高計算能力的基礎上,大大降低了計算機的硬件成本,縮小了計算機體積,很多從事控制儀表和原來一直就從事工業控制計算機的公司先后推出了新型控制系統。這一歷史時期較有代表性的就是1975年美國Honeywell公司推出的世界上第一套DCSTDC-2000。隨后的20年間,DCS及其計算機控制技術日趨成熟,得到了廣泛應用。此時的DCS已具有較豐富的軟件,包括計算機系統軟件(操作系統)、組態軟件、控制軟件、操作站軟件、其它輔助軟件(如通訊軟件)等。這一階段雖然DCS技術、市場發展迅速,但軟件仍是專用和封閉的。除了在功能上不斷加強外,軟件成本一直居高不下,造成DCS在中小型項目上的單位成本過高,使一些中小型應用項目不得不放棄使用DCS。80年代中后期,隨著個人計算機的普及和開放系統(OpenSytem)概念的推廣,基于個人計算機的監控系統開始進入市場,并發展壯大。組態軟件作為個人計算機監控系統的重要組成部分,比PC監控的硬件系統具有更為廣闊的發展空間。這是因為,第一,很多DCS和PLC廠家主動公開通訊協議,加入PC監控的陣營。目前,幾乎所有的PLC和一半以上的DCS都使用PC作為操作站。第二,由于PC監控大大降低了系統成本,使得市場空間得到擴大,從無人值守的遠程監視(如防盜報警、江河汛情監視、環境監控、電信線路監控、交通管制與監控、礦井報警等)、數據采集與計量(如居民水電氣表的自動抄表、鐵道信號采集與記錄等)、數據分析(如汽車/機車自動測試、機組/設備參數測試、醫療化驗儀器設備實時數據采集、虛擬儀器、生產線產品質量抽檢等)到過程控制,幾乎無處不用。第三,各類智能儀表、調節器和PC-Based設備可與組態軟件構筑完整的低成本自動化系統,具有廣闊的市場空間。第四,各類嵌入式系統和現場總線的異軍突起,把組態軟件推到了自動化系統主力軍的位置。組態軟件越來越成為工業自動化系統中的靈魂。組態軟件的特點組態軟件最突出的特點是實時多任務。例如,數據采集與輸出、數據處理與算法實現、圖形顯示及人機對話、實時數據的存儲、檢索管理、實時通訊等多個任務要在同一臺計算機上同時運行。組態軟件的使用者是自動化工程設計人員。組態軟件的主要目的,是使使用者在生成適合自己需要的應用系統時,不需要修改軟件程序的源代碼。因此在設計組態軟件時應充分了解自動化工程設計人員的基本需求,并加以總結提煉,重點、集中解決共性問題。下面是組態軟件主要解決的問題:1、如何與采集、控制設備間進行數據交換;2、使來自設備的數據與計算機圖形畫面上的各元素關聯起來;3、處理數據報警及系統報警;4、存儲歷史數據并支持歷史數據的查詢;5、各類報表的生成和打印輸出;6、為使用者提供靈活、多變的組態工具,可以適應不同應用領域的需求;7、最終生成的應用系統運行穩定可靠;8、具有與第三方程序的接口,方便數據共享。自動化工程設計技術人員在組態軟件中只需填寫一些事先設計的表格,再利用圖形功能把被控對象(如反應罐、溫度計、鍋爐、趨勢曲線、報表等)形象地畫出來,通過內部數據鏈接把被控對基于時間或事件觸發,根據需要在前臺或后臺運行。先進的報警和信息管理,提供無限制的報警區域和報警計數器,報警過濾和遠程報警管理等功能。高度免編程關系數據庫引擎VisconX控件集。4.2INTOUCH在工業自動化、進程控制、以及管理監控領域,InTouch7.11有最好的圖形化人機用戶界面(HMI)。InTouch為以工廠為中心和以操作員為中心的制造信息系統提供了可視化界面,使信息更加容易地在工廠內和不同工廠之間共享。4.3WINCC如選用西門子硬件,WINCC是個不錯的選擇。4.4TRACEMODE適用于分布式控制系統的開發,是俄羅斯最暢銷的工業控制組態軟件。其中包括:分布式控制系統整體開發解決方案、方案自動建立、提供信號處理和控制的原始算法、立體矢量圖形、統一網絡時間和獨創的管理工作站圖表數據回放技術。TRACEMODE是將SCADA和Softlogic集成為一體的工控軟件。4.5組態王組態王軟件是國內開發較早的軟件,界面操作靈活方便,有較強的通訊功能。支持的硬件也非常豐富。4.6力控是一個面向方案的HMI/SCADA平臺軟件。它基于流行的32位Windows平臺,豐富的I/O驅動能夠連接到各種現場設備。分布式實時數據庫系統,可提供訪問工廠和企業系統數據的一個公共入口。內置TCP/IP協議的網絡服務程序,可以充分利用Intranet或Internet的網絡資源。力控的實時數據庫系統,也非常有特點。[參考文獻]《分布式控制系統（DCS）設計與應用實例》作者：王常力