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在使用工控软件中,我们经常提到组态一词,组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢?简单的讲,组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
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与硬件生产相对照,组态与组装类似。如要组装一台电脑,事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等,我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间,因为它一般要比硬件中的“部件”更多,而且每个 “部件” 都很灵活,因为软部件都有内部属性,通过改变属性可以改变其规格(如大小、性状、颜色等)。
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在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序(如使用BASIC,C,FORTRAN等)来实现的。编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现,解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。
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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。其实在其他行业也有组态的概念,人们只是不这么叫而已。如AutoCAD,PhotoShop,办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作,即用软件提供的工具来形成自己的作品,并以数据文件保存作品,而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。组态工具的解释引擎,要根据这些组态结果实时运行。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。
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虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。但是为了提供一些灵活性,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,有的甚至支持VB。
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组态软件的功能,现在的状况及将来的发展趋势。
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1. 总的发展趋势
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组态软件是工业应用软件的一个组成部分,其发展受到很多因素的制约。归根结底,应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。
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未来的传感器、数据采集装置、控制器的智能化程度越来越高,实时数据浏览和管理的需求日益高涨,有的买主甚至要求在自己的办公室里监督定货的制造过程。有的装置直接内嵌“Web Server”,通过以太网就可以直接访问过程实时数据。即使这样,也不能认为不再需要组态软件了。
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用户要求的多样化,决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有要求,直接用户对监控系统人机界面的需求不可能固定为单一的模式,因此直接用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就导致组态软件不可能退出市场,因为需求是存在的。
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类似OPC这样的组织的出现,以及现场总线、尤其是工业以太网的快速发展,大大简化了异种设备间互连、开发I/O设备驱动软件的工作量。I/O驱动软件也逐渐会朝标准化的方向发展。
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2. 组态软件功能的变迁
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由单一的人机界面朝数据处理机方向发展,管理的数据量越来越大。最早的组态软件用来支撑自动化系统的硬件。那时侯,硬件系统如果没有组态软件的支撑就很难发挥作用,甚至不能正常工作。现在的情况有了很大改观。一方面软件部分地与硬件发生分离,大部分自动化系统的硬件和软件现在不是由同一个厂商提供,这样就为自动化软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。
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