【正文】 的專業(yè)軟件公司是美國的 Wonderware 公司，它于 80 年代末率先推出第一個商品化監(jiān)控組態(tài)軟件 Intouch。目前，國際上的集散控制系統(tǒng)已經發(fā)展到成套系統(tǒng)模式。在該模式下各 DCS 生產商提供給用戶成熟的控制系統(tǒng)硬件設備，由第三方軟件生產商提供 SCADA 軟件，供用戶進行系統(tǒng)組態(tài)實現 DCS。美國 Honeywell 公司的 5900 就采用了 Intellution 公司的 FIX DMACS。OPTO 公司采用了 Intec Controls 公司的 Paragon 等。而國內的 DCS 系統(tǒng)多為中小系統(tǒng)，尚處于完善階段，多屬于硬件要與軟件配套的模式，這種模式明顯落后于國外同類產品，但這只是一個過渡時期。國外公司的 DCS 產品也曾有過這樣一個階段。在 1995 年以后，組態(tài)軟件在國內的一個應用逐漸得到普及。國內的組態(tài)軟件可以分為兩類，一類是直接引進國外組態(tài)軟件然后進行改造，主要是漢化和開發(fā)一些接口，這些軟件的可靠性、實用性和先進性都是令人滿意的。只是價格較高。 第 17 頁另一類是國內自行研制開發(fā)的組態(tài)軟件。以組態(tài)王為代表的該類軟件由于價格低廉，能較好地適應國需要，但其功能還需要進一步完善。1）國外監(jiān)控軟件介紹國際上知名的工控組態(tài)軟件有美國商業(yè)組態(tài)軟件 Wonderware 公司 Intouch 軟件，Intouch 是美國 Wonderware 公司推出的一款優(yōu)秀 SCADA 軟件。Intouch 以 Windows平臺為基礎，作為一個實時的人機界面實用程序的生成器，可以產生在管理級別上的監(jiān)控和數據采集程序；Intellution 組態(tài)軟件圖形開發(fā)系統(tǒng)的設計與實現公司的 FIX, FIX 控制軟件是美國 Intellution 公司推出，是一種具有數據采集及控制、報警、圖形報警、圖形數據顯示等功能的完整的工業(yè)自動化軟件。可對生產過程進行全面的控制；另外還有 Nema Soft 公司的 Paragon，TAEngineering 公司的 AIMAX、通用電氣公司的 Cimplicity，RockWell 公司的 RSView3信肯通公司的Thinkamp。Do，National Instruments 公司的 LabView，Iconics 公司的 Genesis 德國西門子公司的 WinCC，以色列 PCSoft 公司的 WizCo。澳大利亞 Citech 公司的 Citech 等。2）國內監(jiān)控軟件介紹國內的組態(tài)軟件起步也比較早，目前實際工業(yè)過程中運行可靠的有北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的 MCGS、北京三維力控科技有限公司的力控、北京亞控科技發(fā)展有限公司的組態(tài)王以及臺灣研華科技的 GENI 等。表 1 國內外監(jiān)控軟件產品名稱 公司名稱 產地 產品名稱 公司名稱 產地RSVIEW Rockwell 美國 力控 PCAuto 三維力控 中國WINCC Siemens 德國 MCGS 昆侖通態(tài) 中國iFix\Fix Intelltution 美國 組態(tài)王 亞控科技 中國Intouch Wonderware 美國 FameVIEW 北京杰控科技 中國LabVIEW National Instruments 美國 紫金橋 Real 紫金橋軟件 中國 第 18 頁 組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢在組態(tài)軟件賴以普及發(fā)展的諸多因素中，有技術層面的，也有商業(yè)層面的，但工業(yè)方面的需求是決定性的。工業(yè)的不斷發(fā)展，帶來了對組態(tài)軟件需求的提升；也決定了組態(tài)軟件將由過去單純的組態(tài)監(jiān)控功能，向著更高和更廣的層面發(fā)展。未來，組態(tài)軟件的發(fā)展將主要表現為如下一些特征：（1）軟件的開放性技術組態(tài)軟件正逐漸成為協(xié)作生產制造過程中不同階段的核心系統(tǒng)，組態(tài)軟件作為全廠范圍內信息收集和集成的工具，這就要求組態(tài)軟件大量采用“標準化技術” 。組態(tài)軟件逐漸演變?yōu)檐浖脚_，在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(fā)。組態(tài)軟件采用標準化技術還便于將局部的功能進行互連，甚至不同組態(tài)軟件間也能相互復用。（2）構造全廠信息平臺如何使實時歷史數據能夠進入企業(yè)信息管理系統(tǒng)，是現代信息工廠迫在眉睫的需求。隨著大型數據庫技術的日益成熟，全球主要的自動化廠商已經開發(fā)了相關平臺，使組態(tài)軟件向著生產制造和管理信息系統(tǒng)的方向發(fā)展。組態(tài)軟件已經成為構造全廠信息平臺的承上啟下的重要組成部分。在未來企業(yè)的信化進程中，組態(tài)軟件將成為中間件。（3）瘦客戶技術組態(tài)軟件正在從單機向客戶服務器方向發(fā)展，使得通過 Inter 觀察和控制生產過程的需求成為可能并且急劇增長。瘦客戶技術使得用戶可以在企業(yè)的任何地方都可以方便的獲取信息。而且，在企業(yè)人才和資源比較缺乏的情況下，使用瘦客戶技術只需要對服務器端進行維護升級，可以使系統(tǒng)安裝和維護費用大幅度降低。（4）兼容多種操作平臺預裝了 WinCE 的平板電腦在價格上、功能上、可靠性上都要比傳統(tǒng)的工控機現出巨大的優(yōu)勢，尤其在一些控制要求相對簡單且需要人機界面的場合，平板電腦大有取代工控機的趨勢。目前的嵌入式開發(fā)主要是基于 DOS 和各種實時多任務操作系 第 19 頁統(tǒng)，大多應用在一些場合特殊的設備上，隨著現代制造業(yè)的發(fā)展，對這些特殊設備的控制也提出了更多的要求。因此，為嵌入式系統(tǒng)量身定制微型化的人機界面軟件時組態(tài)軟件新的發(fā)展方向。（5）軟硬件整體解決方案“一站式購買”是現在一種比較成功的商業(yè)模式。在工控行業(yè)就是軟硬件整體解決方案。西門子、GE、Rockwell 是傳統(tǒng)的 PLC 提供商，但短短幾年時間，他們都在 HMI 市場獲得巨大成功，像西門子的 WinCC 更是超越眾多老牌的產品成為世界第二。Wonderware 在被英國 Invensys 并購，Intellution 在被愛默生電氣并購，這都是軟硬件整體解決方案的最好例證。因此，組態(tài)軟件廠商與硬件廠商合作，為用戶提供軟硬件整體解決方案將是未來組態(tài)軟件發(fā)展的趨勢之一。（6）大規(guī)模定制全球組態(tài)軟件廠商大多基于微軟的 Windows 平臺形成巨大的差距，不可能產生壟斷性的核心技術，技術也類似，產品功能上難以即決定性的技術優(yōu)勢已經難以建立。因此，個性化方案和服務在競爭中日益重要。隨著現代工業(yè)“小批量、多品種”特征的形成，今后的組態(tài)軟件將朝著針對特殊行業(yè)和生產過程的大規(guī)模定制方向發(fā)展。即用特殊定制的產品來代替標準化的產品。（7）以客戶為導向的軟件設計如何站在客戶的角度來設計軟件是所有組態(tài)軟件廠商都應面對的挑戰(zhàn)，組態(tài)軟件涉及從控制、人機界面到生產管理的多個層次，相應存在著多個模塊，既能保證不同模塊的一致性，又能有效的減少用戶學習的時間。相同的數據結構便于更好的集成，具有更好的兼容性。（8）成為全球供應商WTO 將給國內的自動化廠商帶來深刻的影響，一方面國門對外打開，另一方面，國外的市場對國內的自動化廠商也已打開。因為目前中國的市場份額只占全球的3%，所以成為全球組態(tài)軟件供應商對于國內組態(tài)軟件公司的發(fā)展至關重要。另外，國內越來越多的系統(tǒng)集成商和設備制造商在未來可能成為世界級的公司，他們的產品向全球銷售時，他們更需要世界級的軟件廠商向他們提供產品和服務，這對國內 第 20 頁的組態(tài)軟件生產商是一個很好的發(fā)展機遇。 組態(tài)王的特點組態(tài)王軟件是在流行的 PC 機上建立工業(yè)控制對象人機接口的一種智能軟件包，它以 WINDOWS 中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，充分利用了 WINDOWS 圖形功能完備，界面一致性好，易學易用的特點。它使采用 PC 機開發(fā)的系統(tǒng)工程比以往專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，大大減少了工控軟件開發(fā)者的重復性工作，并可運用 PC 機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)。組態(tài)王完全基于網絡的概念，支持真正客戶——服務器模式和 Inter/Intra瀏覽技術，并且是一種可伸縮的柔性結構，根據網絡規(guī)模大小，可以將不同站點設計成 I/O 服務器、報警服務器、數據服務器、登錄服務器、校時服務器、客戶機等，在系統(tǒng)擴展和變化時，有著極大的靈活性。組態(tài)王設計成冗余結構，在五個層面上提供了冗余：I/O 通道冗余、雙設備冗余、雙網冗余、雙機冗余、雙系統(tǒng)冗余。組態(tài)王設計成一個完全意義上的軟件平臺，允許用戶進行功能擴展和發(fā)揮，它是一個 ActiveX 容器，無須編程即可將第三方控件直接連入組態(tài)王中；組態(tài)王不僅是 OPC 客戶，還是 OPC 服務器，可向任意支持 OPC 客戶的軟件提供數據；組態(tài)王中的報警信息可直接輸出到帶 ODBC 接口的數據庫中，像 Access，SQLServer 等；并且還提供了一套動態(tài)連接庫，允許用戶用 VB， VC 直接訪問組態(tài)王的數據庫，構筑功能更加強大的工控系統(tǒng)。組態(tài)王設計了報表系統(tǒng)和圖庫系統(tǒng)?？膳c Excel 相媲美的內嵌式報表，功能強大，使用方便；所有圖庫全部更新，具有動態(tài)改變圖形外觀的動畫精靈；圖形系統(tǒng)增加了無限色和過過渡色；通訊系統(tǒng)中增加在線連接、故障診斷、遠程撥號以及許多實用的輔助工具。組態(tài)王已達到或超過國外高檔進口軟件幾乎所有的功能，而且在許多方面更加適合中國用戶的特點和需求。如累計算法、多段線性化、內嵌式報表、遠程撥號、動畫連接向導、特殊動畫效果等。 第 21 頁 組態(tài)王的主要功能基本的人機界面功能組態(tài)王作為一種應用軟件，有很好的人機界面，為用戶提供了豐富的快速應用設計的工具，便利的集成開發(fā)環(huán)境。強大的通訊功能組態(tài)王把每一臺與之通訊的設備看作是外部設備，目前能連接 PLC,智能儀表、板卡、模塊、變頻器等幾百種外部設備。為實現和外部設備的通訊，組態(tài)王內置了大量設備的驅動作為組態(tài)王與外部設備的通訊接口。如圖 31 所示，在運行期間，組態(tài)王就可以通過驅動接口和外部設備交換數據，包括采集數據和發(fā)送數據指令。動畫顯示線程數據采集線程歷史記錄線程其他線程設備驅動 甲設備驅動 乙設備驅動 丙設備驅動 丁組態(tài)王 COM 組件計算機模塊PLC 智能儀表其他設備外部設備 圖 31 通信結構圖組態(tài)王的大部分驅動程序采用組件（COM）技術，這種方式使驅動和組態(tài)王構成一個完整的系統(tǒng)，既保證了運行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強的擴展性。組態(tài)王與 I/O 設備之間的數據交換采用以下五種方式：串行通訊方式、DDE 方式、板卡方式、網絡節(jié)點方式、人機接口卡方式。1）串行通訊方式這是組態(tài)王與 I/O 設備之間最常用的一種數據交換方式。串行通訊方式使用 第 22 頁“組態(tài)王計算機”的串口，I/O 設備通過 RS232 串行通訊電纜連接到 “組態(tài)王計算機”的串口。可能同時與多個 I/O 設備通訊。組態(tài)王最多可與 32 個串口設備相連。2）DDE 方式DDE(動態(tài)數據交換 )是 Windows 的一個標準的傳輸協(xié)議。通過 DDE 方式任何I/O 設備都可以與“組態(tài)王計算機”進行數據交換。在此方式下，DDE 服務程序可以采用自己方式與 I/O 設備進行數據交換，DDE 服務程序與 “組態(tài)王”采用標準DDE 協(xié)議進行通訊。3）板卡方式板卡類設備直接插在“組態(tài)王計算機”的擴展槽內， “組態(tài)王計算機”通過訪問板卡的 I/O 地址直接與其進行數據交換。4）網絡節(jié)點方式I/O 設備作為一個網絡節(jié)點與“組態(tài)王計算機”進行數據交換。I/O 設備與“組態(tài)王計算機”之間通過 TCP/IP 的網絡連接。采用此方式的 I/O 設備多數為其它計算機。5）人機接口卡方式一些廠家的可編程控制器（PLC）在與計算機進行數據交換時，要求在計算機中安裝一個特殊的人機接口的板卡，板卡與可編程控制器（PLC）之間采用專門的通訊協(xié)議進行通訊。 “組態(tài)王計算機”通過人機接口卡實現與 I/O 設備之間的數據交換。人機接口卡和連接電纜由 PLC 生產廠家提供。使用人機接口卡可以與一個 PLC連接，也可以與一個 PLC 的網絡連接。此外，組態(tài)王還提供驅動程序開發(fā)軟件包，用戶可使用此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅動程序。高效的數據采集組態(tài)王對通訊程序做了多種優(yōu)化處理，盡量使通訊瓶頸對系統(tǒng)的影響最小，同時保證數據傳遞的及時和準確。其優(yōu)化措施包括：1）需求驅動的通訊方式組態(tài)王對全部通訊過程采取動態(tài)管理的方法，只有在數據被上位機需要時進行 第 23 頁采集。對于那些不需要更新的數據則盡可能減少通訊，大大緩解速率慢的矛盾。2）需求合并組態(tài)王把對一個設備的多種請求(動畫顯示、歷史數據記錄、報表生成等)盡可能的合并，一次采集將滿足多個功能模塊的需求。3）打包處理大多數的下位機都支持多個數據一次采集完成組態(tài)王充分利用了這個特性，對于提供這種通訊功能的下位機，組態(tài)王將盡可能地把需要采集的變量進行優(yōu)化組合，在一次采集過