监控组态软件及其发展
日期：2008-8-25 9:29:47 来源：本站整理
点击： 作者：
点击： 作者：
点击【 大 中 小 】放大字体.
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(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。
在控制系统中使用的各种仪表中，早期的控制仪表是气动PID调节器，后来发展为气动单元组合仪表，50年代后出现电动单元组合仪表。70年代中期随着微处理器的出现，诞生了第一代DCS。到目前，DCS和其它控制设备在全球范围内得到了广泛应用。计算机控制系统的每次大发展的背后都有着几个共同的推动力：1.微处理器技术有了质的飞跃促成硬件费用的大幅下降和控制设备体积的缩小。2.计算机网络技术的大发展。3.计算机软件技术的飞跃。
由于每一套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域中，为了使用户在不需要编代码程序的情况下便可生成适合自己需求的应用系统，每个DCS 厂商在DCS中都预装了系统软件和应用软件，而其中的应用软件，实际上就是组态软件，但一直没有人给出明确定义，只是将使用这种应用软件设计生成目标应用系统的过程称为“组态（Config）”或“做组态”。
组态的概念最早来自英文Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到让计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务、满足使用者要求的目的。监控组态软件是面向监控与数据采集（Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA）的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI（Human Machine Interface）或MMI（Man Machine Interface）是其主要内涵，即主要解决人机图形界面问题。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，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
直到现在，每个DCS厂家的组态软件仍是专用的（即与硬件相关的），不可相互替代。从八十年代末开始，由于个人计算机的普及，国内开始有人研究如何利用PC搞工业监控，同时开始出现基于PC总线的A/D、D/A、计数器、DIO等各类I/0板卡。应该说国内组态软件的研究起步是不晚的。当时有人在MS-DOS的基础上用汇编或C语言编制带后台处理能力的监控组态软件，有实力的研究机构则在实时多任务操作系统iRMX86或VRTX上做文章，均未形成有竞争力的产品。随着MS-DOS和iRMX86用户数量的萎缩和微软公司Windows操作系统的普及，基于PC的监控组态软件才迎来了发展机遇，以力控?软件为代表的国内组态软件也经历了这一复杂的过程。世界上第一个把组态软件做为商品进行开发、销售的专业软件公司是美国的Wonderware公司，它于八十年代末率先推出第一个商品化监控组态软件Intouch。此后监控组态软件在全球得到了蓬勃发展，目前世界上的组态软件有几十种之多，总装机量有几十万套。伴随着信息化社会的到来，监控组态软件在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色，每年的市场增幅都会有较大增长，未来的发展前景十分看好。
下表列出了国际上比较知名的十二种监控组态软件。
1.1 监控组态软件成长的历史背景
监控组态软件是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的。60年代虽然计算机开始涉足工业过程控制，但由于计算机技术人员缺乏工厂仪表和工业过程的知识，导致计算机工业过程系统在各行业的推广速度比较缓慢。70年代初期，微处理器的出现，促进了计算机控制走向成熟。首先，微处理器在提高计算能力的基础上，大大降低了计算机的硬件成本，缩小了计算机体积，很多从事控制仪表和原来一直就从事工业控制计算机的公司先后推出了新型控制系统，这一历史时期较有代表性的就是1975年美国Honeywell公司推出的世界上第一套DCS TDC－2000，而随后的20年间，DCS及其计算机控制技术日趋成熟，得到了广泛应用，此时的DCS已具有较丰富的软件，包括：计算机系统软件（操作系统）、组态软件、控制软件、操作站软件、其它辅助软件（如通讯软件）等。
这一阶段虽然DCS技术、市场发展迅速，但软件仍是专用和封闭的，除了在功能上不断加强外，软件成本一直居高不下，造成DCS在中小型项目上的单位成本过高，使一些中小型应用项目不得不放弃使用DCS。80年代中后期，随着个人计算机的普及和开放系统（Open System)概念的推广，基于个人计算机的监控系统开始进入市场，并发展壮大。组态软件做为个人计算机监控系统的重要组成部分，比PC监控的硬件系统具有更为广阔的发展空间。这是因为，第一，很多DCS和PLC厂家主动公开通讯协议，加入“PC监控”的阵营。目前，几乎所有的PLC和一半以上的DCS都使用PC做为操作站。第二，由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得到扩大，从无人值守的远程监视（如防盗报警、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车/机车自动测试、机组/设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制，几乎无处不用。第三，各类智能仪表、调节器和PC－ Based设备可与组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具有广阔的市场空间。第四，各类嵌入式系统和现场总线的异军突起，把组态软件推到了自动化系统主力军的位置，组态软件越来越成为工业自动化系统中的灵魂。
组态软件之所以同时得到用户和DCS厂商的认可有以下几个原因：
1. 个人计算机操作系统日趋稳定可靠，实时处理能力增强且价格便宜。
2. 个人计算机的软件及开发工具丰富，使组态软件的功能强大，开发周期相应缩短，软件升级和维护也较方便。
目前的多数组态软件都是在Windos3.1或3.2操作系统下逐渐成熟起来的，国外少数组态软件可以在OS/2或Unix环境下运行。目前绝大多数组态软件都运行在Windows98/NT环境下。较理想的环境是WindowsNT或Windows2000操作系统，因为其内核是原来的VMS的变种，可靠性和实时性都好于Windows98。
组态软件的开发工具以C++为主，也有少数开发商使用Delphi或C++Builder。一般来讲，使用C++开发的产品运行效率更高，程序代码较短，运行速度更快，但开发周期要长一些，其它开发工具则相反。
1.2 监控组态软件的发展趋势
1. 组态软件做为单独行业的出现是历史的必然
市场竞争的加剧使行业分工越来越细，“大而全”的企业将越来越少（企业集团除外），每个DCS厂商必须把主要精力用于他们本身所擅长的技术领域，巩固已有优势，如果他们还是软硬件一起做，就很难在竞争中取胜，今后社会分工会更加细化，表面上看来功能较单一的组态软件，其市场才刚被挖掘出一点点，今后的成长空间还相当广阔。
组态软件的发展与成长和网络技术的发展与普及密不可分，曾有一时期，各DCS厂商的底层网络都是专用的，现在则使用国际标准协议，这在很大程度上促进了组态软件的应用。例如，在大庆油田，各种油气处理装置都分布在油田现场，总面积约3000平方公里，要想把这些装置的实时数据进行联网共享，在几年前是不可想象的，而目前通过公众电话网，用modem或ISDN将各DCS装置连起来，通过TCP/IP协议完成实时数据采集和远程监控就是一种可行方案，力控?组态软件已经在该项目中投用成功，成为国内规模最大的HMI/SCADA应用范例。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(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。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
在控制系统中使用的各种仪表中，早期的控制仪表是气动PID调节器，后来发展为气动单元组合仪表，50年代后出现电动单元组合仪表。70年代中期随着微处理器的出现，诞生了第一代DCS。到目前，DCS和其它控制设备在全球范围内得到了广泛应用。计算机控制系统的每次大发展的背后都有着几个共同的推动力：1.微处理器技术有了质的飞跃促成硬件费用的大幅下降和控制设备体积的缩小。2.计算机网络技术的大发展。3.计算机软件技术的飞跃。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
由于每一套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域中，为了使用户在不需要编代码程序的情况下便可生成适合自己需求的应用系统，每个DCS 厂商在DCS中都预装了系统软件和应用软件，而其中的应用软件，实际上就是组态软件，但一直没有人给出明确定义，只是将使用这种应用软件设计生成目标应用系统的过程称为“组态（Config）”或“做组态”。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
组态的概念最早来自英文Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到让计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务、满足使用者要求的目的。监控组态软件是面向监控与数据采集（Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA）的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，HMI（Human Machine Interface）或MMI（Man Machine Interface）是其主要内涵，即主要解决人机图形界面问题。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，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
直到现在，每个DCS厂家的组态软件仍是专用的（即与硬件相关的），不可相互替代。从八十年代末开始，由于个人计算机的普及，国内开始有人研究如何利用PC搞工业监控，同时开始出现基于PC总线的A/D、D/A、计数器、DIO等各类I/0板卡。应该说国内组态软件的研究起步是不晚的。当时有人在MS-DOS的基础上用汇编或C语言编制带后台处理能力的监控组态软件，有实力的研究机构则在实时多任务操作系统iRMX86或VRTX上做文章，均未形成有竞争力的产品。随着MS-DOS和iRMX86用户数量的萎缩和微软公司Windows操作系统的普及，基于PC的监控组态软件才迎来了发展机遇，以力控?软件为代表的国内组态软件也经历了这一复杂的过程。世界上第一个把组态软件做为商品进行开发、销售的专业软件公司是美国的Wonderware公司，它于八十年代末率先推出第一个商品化监控组态软件Intouch。此后监控组态软件在全球得到了蓬勃发展，目前世界上的组态软件有几十种之多，总装机量有几十万套。伴随着信息化社会的到来，监控组态软件在社会信息化进程中将扮演越来越重要的角色，每年的市场增幅都会有较大增长，未来的发展前景十分看好。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
下表列出了国际上比较知名的十二种监控组态软件。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
1.1 监控组态软件成长的历史背景
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
监控组态软件是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的。60年代虽然计算机开始涉足工业过程控制，但由于计算机技术人员缺乏工厂仪表和工业过程的知识，导致计算机工业过程系统在各行业的推广速度比较缓慢。70年代初期，微处理器的出现，促进了计算机控制走向成熟。首先，微处理器在提高计算能力的基础上，大大降低了计算机的硬件成本，缩小了计算机体积，很多从事控制仪表和原来一直就从事工业控制计算机的公司先后推出了新型控制系统，这一历史时期较有代表性的就是1975年美国Honeywell公司推出的世界上第一套DCS TDC－2000，而随后的20年间，DCS及其计算机控制技术日趋成熟，得到了广泛应用，此时的DCS已具有较丰富的软件，包括：计算机系统软件（操作系统）、组态软件、控制软件、操作站软件、其它辅助软件（如通讯软件）等。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
这一阶段虽然DCS技术、市场发展迅速，但软件仍是专用和封闭的，除了在功能上不断加强外，软件成本一直居高不下，造成DCS在中小型项目上的单位成本过高，使一些中小型应用项目不得不放弃使用DCS。80年代中后期，随着个人计算机的普及和开放系统（Open System)概念的推广，基于个人计算机的监控系统开始进入市场，并发展壮大。组态软件做为个人计算机监控系统的重要组成部分，比PC监控的硬件系统具有更为广阔的发展空间。这是因为，第一，很多DCS和PLC厂家主动公开通讯协议，加入“PC监控”的阵营。目前，几乎所有的PLC和一半以上的DCS都使用PC做为操作站。第二，由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得到扩大，从无人值守的远程监视（如防盗报警、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车/机车自动测试、机组/设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制，几乎无处不用。第三，各类智能仪表、调节器和PC－ Based设备可与组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具有广阔的市场空间。第四，各类嵌入式系统和现场总线的异军突起，把组态软件推到了自动化系统主力军的位置，组态软件越来越成为工业自动化系统中的灵魂。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
组态软件之所以同时得到用户和DCS厂商的认可有以下几个原因：
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
1. 个人计算机操作系统日趋稳定可靠，实时处理能力增强且价格便宜。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
2. 个人计算机的软件及开发工具丰富，使组态软件的功能强大，开发周期相应缩短，软件升级和维护也较方便。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
目前的多数组态软件都是在Windos3.1或3.2操作系统下逐渐成熟起来的，国外少数组态软件可以在OS/2或Unix环境下运行。目前绝大多数组态软件都运行在Windows98/NT环境下。较理想的环境是WindowsNT或Windows2000操作系统，因为其内核是原来的VMS的变种，可靠性和实时性都好于Windows98。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
组态软件的开发工具以C++为主，也有少数开发商使用Delphi或C++Builder。一般来讲，使用C++开发的产品运行效率更高，程序代码较短，运行速度更快，但开发周期要长一些，其它开发工具则相反。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
1.2 监控组态软件的发展趋势
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
1. 组态软件做为单独行业的出现是历史的必然
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
市场竞争的加剧使行业分工越来越细，“大而全”的企业将越来越少（企业集团除外），每个DCS厂商必须把主要精力用于他们本身所擅长的技术领域，巩固已有优势，如果他们还是软硬件一起做，就很难在竞争中取胜，今后社会分工会更加细化，表面上看来功能较单一的组态软件，其市场才刚被挖掘出一点点，今后的成长空间还相当广阔。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
组态软件的发展与成长和网络技术的发展与普及密不可分，曾有一时期，各DCS厂商的底层网络都是专用的，现在则使用国际标准协议，这在很大程度上促进了组态软件的应用。例如，在大庆油田，各种油气处理装置都分布在油田现场，总面积约3000平方公里，要想把这些装置的实时数据进行联网共享，在几年前是不可想象的，而目前通过公众电话网，用modem或ISDN将各DCS装置连起来，通过TCP/IP协议完成实时数据采集和远程监控就是一种可行方案，力控?组态软件已经在该项目中投用成功，成为国内规模最大的HMI/SCADA应用范例。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行