【正文】 有組態(tài)的概念，人們只是不這么叫而已。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識(shí)別。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。 最早開發(fā)的通用組態(tài)軟件是 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件，其特 點(diǎn)是具有簡(jiǎn)單的人機(jī)界面（ MMI）、圖庫(kù)、繪圖工具箱等基本功能。與 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。國(guó)外許多優(yōu)秀通用組態(tài)軟件是在英文狀態(tài)下開發(fā)的，它具有應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、用戶界面不理想、不支持或不免費(fèi)支持國(guó)內(nèi)普遍使用的硬件設(shè)備、組態(tài)軟件本身費(fèi)用和組態(tài)軟件培訓(xùn)費(fèi)用高昂等因素，這些也正是國(guó)內(nèi)通用組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)不能廣泛應(yīng)用的原因。近年來(lái)，一些技術(shù)力量雄厚的高科技公司相繼開發(fā)出了適合國(guó)內(nèi)使用的通用組態(tài)軟件。在同一計(jì)算機(jī)中可以存儲(chǔ)多個(gè)應(yīng)用程序，組態(tài)軟件通過應(yīng)用程序的名稱來(lái)訪問其組態(tài)內(nèi)容，打開其組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行修改或?qū)⑵鋺?yīng)用程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。 ： 也可以說是按照系統(tǒng)環(huán)境劃分，從總體上講，組態(tài)軟件是由兩大部分構(gòu)成的： 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境：是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)工程師為實(shí)施其控制方案，在組態(tài)軟件的支持下進(jìn)行應(yīng)用程序的系統(tǒng)生成工作所必須依賴的工作環(huán)境。 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境由若干個(gè)組態(tài)程序組成，如圖形界面組態(tài)程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)程序等。系統(tǒng)運(yùn)行 環(huán)境由若干個(gè)運(yùn)行程序組成，如圖形界面運(yùn)行程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行程序等。 自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)工程師最先接觸的一定是系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，通過一定工作量的系統(tǒng)組態(tài)和調(diào)試，最終將目標(biāo)應(yīng)用程序在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境投入實(shí)時(shí)運(yùn)行，完成一個(gè)工程項(xiàng)目。 其中必備的典型組件包括： 應(yīng)用程序管理器 應(yīng)用程序管理器是提供應(yīng)用程序的搜索、備份、解壓縮、建立新應(yīng)用等功能的專用管理工具。雖然這些要求可以用手工方式實(shí)現(xiàn)，但效率低下，極易出錯(cuò)。 圖形界面開發(fā)程序 是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)工程師為實(shí)施其控制 方案，在圖形編輯工具的支持下進(jìn)行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。 圖形界面運(yùn)行程序 在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)被圖形界面運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。目前比較先進(jìn)的組態(tài)軟件（如力控等）都有獨(dú)立的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組件，以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，增強(qiáng)處理能力。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序 在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行預(yù)定的各種數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理任務(wù)。 I/O 驅(qū)動(dòng)程序 是組態(tài)軟件中必不可少的組成部分，用于和 I/O 設(shè)備通訊，互相交換數(shù)據(jù)，DDE 和 OPC Client 是兩個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn) I/O 驅(qū)動(dòng)程序，用來(lái)和支持 DDE 標(biāo)準(zhǔn)和 OPC標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 設(shè)備通訊。 擴(kuò)展可選組件包括： 通用數(shù)據(jù)庫(kù)接口（ ODBC 接口）組態(tài)程序 通用數(shù)據(jù)庫(kù)接口組件用來(lái)完成組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與通用數(shù)據(jù)庫(kù)（如Oracle、 Sybase、 Foxpro、 DB Infomix、 SQL Server 等）的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換，通用數(shù)據(jù)庫(kù)既可以讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可以讀取歷史數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)也可以從通用數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)地讀入數(shù)據(jù)。 通用數(shù)據(jù)庫(kù)接口（ ODBC 接口）運(yùn)行程序 已組態(tài)的通用數(shù)據(jù)庫(kù)連接被裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，按照預(yù)先指定的采樣周期，對(duì)規(guī)定時(shí)間區(qū)段按照組態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立起通用數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)間的數(shù)據(jù)連接。策略編輯 /生成組件以 IEC11313 標(biāo)準(zhǔn)為使用者提供標(biāo)準(zhǔn)的編程 環(huán)境，共有 4種編程方式：梯形圖、結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言、指令助記符、模塊化功能塊。 編譯生成的目標(biāo)策略代碼即可以與圖形界面同在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，也可以下裝（ Download）到目標(biāo)設(shè)備（如 PC/10 Windows CE 系統(tǒng)等 PCBased 設(shè)備）上運(yùn)行。 實(shí)用 通訊程序組件 實(shí)用通訊程序極大地增強(qiáng)了組態(tài)軟件的功能，可以實(shí)現(xiàn)與第三方程序的數(shù)據(jù)交換，是組態(tài)軟件價(jià)值的主要表現(xiàn)之一。實(shí)用通訊程序組件可以劃分為 Server 和 Client 兩種類型，Server 是數(shù)據(jù)提供方， Client 是數(shù)據(jù)訪問方，一但 Server 和 Client 建立起了連接，二者間就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳 送 組態(tài)軟件的功能現(xiàn)在的狀況及將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) . 總的發(fā)展趨勢(shì) 11 組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。 未來(lái)的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來(lái)越高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定貨的制造過程。即使這樣，也不能認(rèn)為不再需要組態(tài)軟件了。這就導(dǎo)致組態(tài)軟件不可能退出市場(chǎng)，因?yàn)樾枨笫谴嬖诘摹?I/O 驅(qū)動(dòng)軟件也逐漸會(huì)朝標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。最早的組態(tài) 軟件用來(lái)支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件?，F(xiàn)在的情況有了很大改觀。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的作用將進(jìn)一步加強(qiáng)。 在最終用戶的眼里，組態(tài)軟件 在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮的作用逐漸增大，甚至有的系統(tǒng)就根本不能缺少組態(tài)軟件。 . 推動(dòng)組態(tài)軟件發(fā)展的動(dòng)力 需求是推動(dòng)其發(fā)展的第一動(dòng)力，市場(chǎng)會(huì)逐步擴(kuò)大?，F(xiàn)在用戶購(gòu)買組態(tài)軟件雖然也需要一定的投資，但是和以前相比，投資額得到了大大降低。 中國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)正處于上升期，新項(xiàng)目的上馬、基礎(chǔ)設(shè)施的改造大量需要組態(tài)軟件，另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、原有系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容也需要組態(tài)軟件的支撐。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，信息化社會(huì)將為組態(tài)軟件帶來(lái)更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。組態(tài)軟件的靈活程度和使用效率是一對(duì)矛盾， 12 雖然組態(tài)軟件提供了很多靈活的技術(shù)手段，但是在多數(shù)情況下，用戶只使用其中的一小部分，而使用方法的復(fù)雜化又給用 戶熟悉和掌握軟件帶來(lái)的很多不必要的麻煩。在有些應(yīng)用領(lǐng)域，自動(dòng)監(jiān)控的目標(biāo)及其特性比較單一（或可枚舉，或可通過某種模板自主定義、添加、刪除、編輯）且數(shù)量較多，用戶希望自動(dòng)生成大部分自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，例如在電梯自動(dòng)監(jiān)控、動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控、鐵路信號(hào)監(jiān)控等應(yīng)用系統(tǒng)。 組態(tài)軟件應(yīng)該向更多的應(yīng)用領(lǐng)域拓展和滲透。例如：化驗(yàn)分析（色譜儀、紅外儀等，包括在線分析）、虛擬儀器（例如 LabView 的口號(hào)是 The Software is the Instrument）、測(cè)試（如測(cè)井、機(jī)械性能試驗(yàn)、碰撞試驗(yàn)等的數(shù)據(jù)記錄與回放等）、信號(hào)處理（如記錄和顯示輪船的航行數(shù)據(jù)：雷達(dá)信號(hào)、 GPS 數(shù)據(jù)、舵角、風(fēng)速等）。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，組態(tài)軟件應(yīng)該更多地總結(jié)這些領(lǐng)域的需求，設(shè)計(jì)出符合應(yīng)用要求的開發(fā)工具，更好地滿足這些行業(yè)對(duì)軟件的需求，進(jìn)一步減少這些行業(yè)在自動(dòng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開放程度。工業(yè) PC的成長(zhǎng)是因?yàn)檐浖_發(fā)工具豐富，比較容易上手，而用戶接受工業(yè) PC的主要原因是一次性硬件成本得到了降低，但是后續(xù)的維護(hù)和升級(jí)費(fèi)用明顯高昂，經(jīng)常帶來(lái)一些間接損失。 . 影響組態(tài)軟件發(fā)展的因素 軟件質(zhì)量是影響產(chǎn)品發(fā)展的主要因素。 . 未來(lái)技術(shù)走勢(shì) 很多新的技術(shù)將不斷地被應(yīng)用到組 態(tài)軟件當(dāng)中，組態(tài)軟件裝機(jī)總量的提高會(huì)促進(jìn)在某些專業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ冒孳浖恼Q生，市場(chǎng)被自動(dòng)地細(xì)分了。在這種體系結(jié)構(gòu)下，應(yīng)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。 XML 技術(shù)將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來(lái)改變現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，它的推廣也將改變現(xiàn)有組態(tài)軟件的某些使用模式，滿足更為靈活的應(yīng)用需求。中國(guó)的工程公司、自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商在國(guó)際市場(chǎng)取得優(yōu)勢(shì)對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)也具有一定的推動(dòng)作用。 與其他軟件產(chǎn)品相比，組態(tài)軟件和 IT 類軟件不同，有自己的特殊性，具有系統(tǒng)的概念，使用范圍也不是很廣，面臨的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)沒有其他類似辦公軟件或操作系統(tǒng)那樣激烈，因此中國(guó)的本土軟件很容易崛起。只有這樣，本土的軟件才能夠具有穩(wěn)固的根基。對(duì)于非線性程度不高的過程，可以當(dāng)作線性過程處理。在《過程控制》教學(xué)中，對(duì)三個(gè)相互連通的不規(guī)則形狀水箱水位進(jìn)行測(cè)控處理并分析，就屬于極端非線性控制。該測(cè)控系統(tǒng)主要有兩種設(shè)計(jì)途徑：一是采用 VB、 VC 等可視化工具從低層開發(fā)； 二是利用工控組態(tài)軟件進(jìn)行二次開發(fā)。組態(tài)軟件國(guó)外有美國(guó)的 FIX 系列產(chǎn)品，澳大利亞的 WIZCON，國(guó)內(nèi)有組態(tài)王、 MCGS、世紀(jì)星、開物等。采用了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，所以可以與國(guó)外的組態(tài)軟件相媲美，同時(shí)在價(jià)格上是國(guó)外軟件的 1／ 3～ 1／ 8。 MCGS 概述 特點(diǎn)及組成 MCGS (Monitor and Control Generated System) 是一套基于 Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān) 控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于Microsoft Windows 95／ 98／ Me／ NT／ 2020 等操作系統(tǒng)。 MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程， 以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。 圖 1 MCGS 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 15 運(yùn)用 MCGS 建立運(yùn)行程序的一般過程 (1) 啟動(dòng) McGs 組態(tài)環(huán)境，建立工程項(xiàng)目。設(shè)備配置的目的是實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)通訊，即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與智能 儀表 之間的連接。 (3) 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)。要求與設(shè)備要求的數(shù)據(jù)庫(kù)一致。 (4) 制作圖形畫面，在用戶窗口實(shí)現(xiàn)。 (5) 在主控窗口建立新工程。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱， 編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟 動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。動(dòng)畫鏈接是將動(dòng)畫與數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立聯(lián)系， 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)變量發(fā)生改變時(shí)動(dòng)畫就可以表現(xiàn)出來(lái)。 (7) 運(yùn)行與調(diào)試。 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)備組成 雙儲(chǔ)液罐水位控制系統(tǒng) 由上位機(jī)和智能調(diào)節(jié)儀兩部分組成。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，歷史數(shù)據(jù)記錄，運(yùn)行動(dòng)畫，通訊狀態(tài)組成。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。 MCGS 負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個(gè)部分。 下位機(jī)由宇光 AI808 智能儀表構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位數(shù)據(jù)的采集和控制。根 據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要來(lái)正確設(shè)置儀表的各項(xiàng)參數(shù)，也可通過本構(gòu)件的設(shè)備命令設(shè)置儀表的部分參數(shù)。 (2) 用于設(shè)置儀表的輸入范圍。 (4) 設(shè)置儀表的 OP 值方式，不設(shè)置 OP 值表示只讀 OP 值，自動(dòng)設(shè)置 OP值表示寫 OP。 設(shè)備 命令 宇光 —— 智能儀表可通過設(shè)備命令實(shí)現(xiàn)其全部通訊功能，其命令格式如下 L8： Read (Cmd， PV， SV， OP， dat)：讀取儀表的 PV 值， SV 值， OP 值， Dat值， Cmd 為命令代號(hào)， PV 為存儲(chǔ)讀取的 PV 值的變量， SV 為存儲(chǔ)讀取的 SV 值的變量， OP 為存儲(chǔ)讀取的 OP 值的變量， Dat 為存儲(chǔ)讀取的 Dat 值的變量， Dat 值的含義由 Cmd 的值決定。 Cmd 的值需要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定和修正。 設(shè)備命令的實(shí)現(xiàn)方法 MCGS 運(yùn)行策略的設(shè)備操作構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，具體操作如下： 17 (1) 在運(yùn)行策略中新建一個(gè)用戶策略； (2) 在策略工具箱中選取設(shè)備操作構(gòu)件； (3) 在設(shè)備操作構(gòu)件的屬性頁(yè)選取執(zhí)行指定設(shè)備命令，在其后的輸入框中輸入設(shè)備命令，即在腳本程序中執(zhí)行如下函數(shù)實(shí)現(xiàn) SetDevice(DevName，Devop， CmdStr)：按照設(shè)備名字對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。 (注意：對(duì)通訊狀態(tài)通道調(diào)試時(shí)， 通道值一列顯示設(shè)備通訊狀態(tài)， 0表示通訊成功， 1 表示通訊失敗。對(duì)模擬量輸出通道調(diào)試時(shí)，通道 值一列輸入要輸出的值。經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)， 運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確可靠，為理論分析過程控制實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 ．水箱 水箱是儲(chǔ)藏水的容器，假定水箱高 3m，上限為 ，下限為 。水泵采用單相泵（帶電容），正常時(shí)額定電壓為 220V（電源電壓不得低于 10%，一面燒毀電機(jī)） 調(diào)節(jié)閥 18 采用 ZAZP 電動(dòng)閥， ZAZP 電動(dòng)精小型單座、套筒調(diào)節(jié)閥是 DKZ 型電動(dòng)單元組合儀表中的執(zhí)行單元，它是生產(chǎn)過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)之一。因而廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站和輕紡等工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。產(chǎn)品公稱壓力等級(jí)有 、 、 ；公稱通徑范圍 DN20～ 400。適用介質(zhì)為：水、油 品、蒸汽等。 水位、溫度檢測(cè)與控制設(shè)備 水位傳感器 為了監(jiān)控水箱的水位，必須依靠一定的檢測(cè)設(shè)備第微毫 水箱水位這個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。 溫度變送器 為了監(jiān)控水箱的溫度，必須依靠一定的檢測(cè)設(shè)備對(duì)水箱溫度這個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)?？蓮V泛適用于電力、石油、建材、科研等行業(yè)的溫度測(cè)量。 ，一體化熱電阻傳感器在現(xiàn)場(chǎng)只須使用二線制。因此，簡(jiǎn)化了工 程，降低了工程造價(jià)。 熱電阻溫度變送器內(nèi)設(shè) R/V 變換器、放大器、 V/I 變換器、電壓反向保護(hù)功能、傳感器開路報(bào)警功能、變送器限流保護(hù)功能、輸出恒流特性、線性校準(zhǔn)功能。 ，使之安全可靠工作。 三 、主要技術(shù)特點(diǎn)： ：熱電偶（ K、 E、 S）；熱電阻（ Pt100、 Pt1000 、 Cu50 、 Cu100）。 ： — 200℃