浅谈组态软件

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7.2.1监控配置软件日益成为自动化硬件制造商之间的竞争焦点

在整个自动化系统中，软件的比重逐渐增加。组态软件虽然只是其中的一部分，但由于其强大的渗透力和可扩展性，近年来已经侵蚀了很多专用软件的市场。因此，监控组态软件具有高度的行业关联性，是自动化系统进入高端应用、扩大市场份额的重要桥梁。

监控组态软件在集散控制系统操作站软件中的比重日益增加

国内的DCS厂商也开始尝试使用监控组态软件作为操作站。

在高校和科研机构中，越来越多的人从事监控组态软件的相关技术研究

从国内自动化行业的学术期刊来看，以组态软件和与之密切相关的新技术为中心的研究课题呈上升趋势。众多研究人员的存在，是组态软件技术发展创新的重要活跃因素，必将积累许多技术成果。无论是技术成果还是研究者，都会遵循金字塔定律，形成从基础到高端的过渡。这些研究人员及其研究成果为监控组态软件厂商开发新产品提供了有益的经验，开拓了思路。

基于Linux的监控组态软件及相关技术发展迅速，众多厂商纷纷推出成熟产品，将对组态软件行业产生深远影响。

7.2.2集成和定制

在软件规模上，大部分监控组态软件的代码规模都超过了100万行，已经不属于小软件的范畴。就其功能而言，数据处理与处理、数据管理、统计分析等功能越来越强大。

监控组态软件作为一个通用的软件平台，在使用上具有很大的灵活性。但实际上很多用户需要的是‘傻瓜’应用软件，也就是完成工程应用所需的定制工作很少。为了兼顾“通用”和“专用”，监控组态软件扩展了大量组件来完成具体功能，如批量管理、事故召回、温度控制曲线、油井示功图组件、协议转发组件、ODBCRouter、ADO曲线、专家报告、通用报告组件、事件管理、GPRS透明传输组件等。

7.2.3纵向：功能向上和向下延伸

组态软件在监控系统的中间，上下接口比较齐全。因此，穿透上下应用系统的能力也是组态软件的一种本能，体现在

网络管理(或节点管理)功能越来越可用。在安装了相同配置软件的不同节点上，它们可以在设置地址或计算机名称后自动访问彼此的数据库。组态软件的这一功能类似于OPC规范、IEC61850协议、BACNet等现场总线的功能，体现了其日益完善的网络管理能力的发展趋势。

软PLC、嵌入式控制等功能：除了组态软件直接配备软PLC组件外，软PLC组件还与硬件一起作为单独的产品出售，形成PAC控制器。一般这些软PLC组件都可以在嵌入式Linux操作系统上运行。

OPC服务软件：OPC标准简化了不同工业自动化设备之间的互联和通信，已经成为国内外公认的互联标准。而组态软件同时具有OPC Server和OPC Client功能，如果将组态软件丰富的设备驱动打包成OPCServe，根据用户需求单独销售，不仅丰富了软件产品的种类，也满足了用户在这方面的需求。加拿大Matrikon公司已经成为这一领域的领导者，专注于开发和销售各种OPCServer软件。监控组态软件的厂商都有大量的设备驱动，所以定制化开发OPCSever软件具有独特的优势。

工业通信协议网关：是一种特殊的网关，属于工业自动化领域的数据链产品。OPC标准适用于计算机与工业I/O设备或桌面软件之间的数据通信，而工业通信协议网关适用于不同工业I/O设备之间以及计算机与I/O设备之间的协议转换，需要网段隔离、无人值守、数据保密性强。市场上有专门从事工业通信协议网关产品开发和销售的厂家，如Woodhead、prolinx等。但组态软件厂商将其丰富的I/O驱动扩展成协议转发模块，成为通信网关，因此开发风险和成本极小。

7.2.4横向：监控、管理范围和应用领域扩展

只要涉及实时数据通信(双向和单向)、实时动态图形界面显示、必要的数据处理、历史数据存储和显示，就需要配置软件的潜在需求。

除了大家熟知的工业自动化领域，近几年以下领域已经成为监控组态软件的新增长点:

设备管理或资产管理(PAM，Plant Asset Management)。此类软件的代表是艾默生公司的设备管理软件AMS。据ARC机构预测，到2009年全球PAM的业务量将达到19亿美元。PAM所包含的范围很广，其共同点是实时采集设备的运行状态，累积设备的各种参数(如运行时间、检修次数、负荷曲线等)，及时发现设备隐患、预测设备寿命，提供设备检修建议，对设备进行实时综合诊断。

针对过程控制和自动化控制，美国推出了注重设备故障检测和诊断的分析管理软件Facility AnalytiX，Facility AnalytiX是一个带有预测功能的楼宇自动化解决方案，它以ICONICS先进的故障检测和诊断(FDD)引擎作为核心。它的内部算法会权衡各种故障可能性，并据此建议管理者，操作人员和维修工采取措施以防设备故障发生或者产生能源浪费。当设备发生故障时，先进的软件技术会自动提供一个可能故障原因的分类列表，这样就可以减少停机时间并降低故障诊断和故障恢复的成本。目前已经在美国电力和园区级楼宇项目得到广泛的应用。

先进控制或优化控制系统。在工业自动化系统获得普及以后，为提高控制质量和控制精度，很多用户开始引进先进控制或优化控制系统。这些系统包括自适应控制、(多变量)预估控制、无模型控制器、鲁棒控制、智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络等)、其他依据新控制理论而编写的控制软件等。这些控制软件的常项是控制算法，使用监控组态软件主要解决控制软件的人机界面、与控制设备的实时数据通讯等问题。

工业仿真系统。仿真软件为用户操作模拟对象提供了与实物几乎相同的环境。仿真软件不但节省了巨大的培训成本开销，还提供了实物系统所不具备的智能特性。仿真系统的开发商专长于仿真模块的算法，在实时动态图形显示、实时数据通讯方面不一定有优势，力控监控组态软件与仿真软件间通过高速数据接口联为一体，在教学、科研仿真应用中应用越来越广泛。

电网系统信息化建设。电力自动化是监控组态软件的一个重要应用领域，电力是国家的基础行业，其信息化建设是多层次的，由此决定了对组态软件的多层次需求。

智能建筑:物业管理的主要需求是能源管理(节能)和安全管理，这一管理模式要求建筑物智能设备必须联网，首先有效地解决信息孤岛问题，减少人力消耗，提高应急反应速度和设备预期寿命，智能建筑行业在能源计量、变配电、安防&;门禁、消防系统系统联入IBMS服务器方面需求旺盛。

公共安全监控与管理:公共安全的隐患可造成突发事件应急失当，容易造成城市公共设施瘫痪、人员群死群伤等恶性灾难。公共安全监控包括:

人防(车站、广场)等市政工程有毒气体浓度监控及火灾报警。

水文监测:包括水位、雨量、闸位、大坝的实时监控。

重大建筑物(如桥梁等)健康状态监控:及时发现隐患，预报事故的发生。

机房动力环境监控:在电信、铁路、银行、证券、海关等行业以及国家重要的机关部门，计算机服务器的正常工作是业务和行政正常进行的必要条件，因此存放计算机服务器的机房重地已经成为监控的重点，监控的内容包括:UPS工作参数及状态、电池组的工作参数及状态、空调机组的运行状态及参数、漏水监测、发电机组监测、环境温湿度监测、环境可燃气体浓度监测、门禁系统监测等。

城市危险源实时监测:对存放危险源的场所、危险源行踪的监测。避免放射性物质和剧毒物质失控地流通。

国土资源立体污染监控:对土壤、大气中与农业生产有关的污染物含量进行实时监测，建立立体式实时监测网络。

城市管网系统实时监控及调度:包括供水管网、燃气管网、供热管网等的监控。