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组态软件的发展
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组态软件,上位机软件的一种。组态软件<=上位机软件。又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广,可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。组态软件在国内是一个约定俗成的概念,并没有明确的定义,它可以理解为“组态式监控软件”。“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思,是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能,而不需要编写计算机程序,也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”,组态软件就称为“二次开发平台”。“监控(Supervisory Control)”,即“监视和控制”,是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。

1、产生背景。
“组态”的概念是伴随着分布式控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。

2、特点。
随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时,当工业被控对象一旦有变动,就必须修改其控制系统的源程序,导致其开发周期长;已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低,导致它的价格非常昂贵;在修改工控软件的源程序时,倘若原来的编程人员因工作变动而离去时,则必须同其他人员或新手进行源程序的修改,因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中,如:DCS(集散控制系统)组态、PLC(可编程控制器)梯形图组态;人机界面生成软件就叫工控组态软件。在其他行业也有组态的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。从表面上看,组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。工控组态软件也提供了编程手段,一般都是内置编译系统,提供类BASIC语言,有的支持VB,现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI(人机接口软件,Human Machine Interface)的概念,组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。在组态软件出现之前,工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用,开发时间长,效率低,可靠性差;或者购买专用的工控系统,通常是封闭的系统,选择余地小,往往不能满足需求,很难与外界进行数据交互,升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能,构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展,实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容,监控组态软件将会不断被赋予新的内容。组态(Configuration)为模块化任意组合。通用组态软件主要特点:⑴延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级;⑵封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;⑶通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。

3、功能
组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品,与高可靠的工控计算机和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口,进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能:(1)强大的界面显示组态功能。目前,工控组态软件大都运行于Windows环境下,充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点,可视化的m风格界面、丰富的工具栏,操作人员可以直接进人开发状态,节省时间。丰富的图形控件和工况图库,既提供所需的组件,又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具,可随心所欲地绘制出各种工业界面,并可任意编辑,从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来,丰富的动画连接方式,如隐含、闪烁、移动等等,使界面生动、直观。(2)良好的开放性。社会化的大生产,使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品,“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联,支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信,向上能与管理层通信,实现上位机与下位机的双向通信。(3) 丰富的功能模块。提供丰富的控制功能库,满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块,完成实时监控 产生功能报表 显示历史曲线、实时曲线、提醒报警等功能,使系统具有良好的人机界面,易于操作,系统既可适用于单机集中式控制、DCS分布式控制,也可以是带远程通信能力的远程测控系统。(4)强大的数据库。配有实时数据库,可存储各种数据,如模拟量、离散量、字符型等,实现与外部设备的数据交换。(5)可编程的命令语言。有可编程的命令语言,使用户可根据自己的需要编写程序,增强图形界面(6)周密的系统安全防范,对不同的操作者,赋予不同的操作权眼,保证整个系统的安全可靠运行。(7)仿真功能.捉供强大的仿真功能使系统并行设计,从而缩短开发周期。

4、下一步发展方向。
传统组态软件已经发展了至少有十几年,因此也出现了相关的局限性。下一步必然向多平台发展:Android系统、Linux系统是重点,对于这一点而言QTouch做为跨平台组态软件的开创者值得借鉴。

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gao_sitc
发帖于11个月前 1回/312阅

以下是话题补充:

  • @chensou :国产组态软件有哪些代表作 (11个月前)
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