1、組態(tài)軟件基礎(chǔ)知識(shí),概述 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件步驟 組態(tài)軟件發(fā)展趨勢(shì),1、組態(tài)軟件概念與產(chǎn)生背景 “組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已臻成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支

2、持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，Human Machine Interface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。,概述,2、組態(tài)軟件特點(diǎn)與功能 一般來說，組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)SCADA(Superv

3、isory Control and Data Acquisition)的軟件平臺(tái)工具，是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分。它具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能 強(qiáng)大。組態(tài)軟件由早先單一的人機(jī)界面向數(shù)據(jù)處理機(jī)方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來越大，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的作用進(jìn)一步加強(qiáng)。 組態(tài)軟件主要特點(diǎn)有：（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí)；（2）封裝性（易學(xué)易用）。通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對(duì)于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成

4、一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；（3）通用性。每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。,概述,組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成,組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)劃分有多種標(biāo)準(zhǔn)，這里以系統(tǒng)環(huán)境和成員構(gòu)成兩種標(biāo)準(zhǔn)討論其體系結(jié)構(gòu)。 一、以系統(tǒng)環(huán)境劃分 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： 1、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

5、須依賴的工作環(huán)境。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)，供系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行時(shí)使用。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。 2、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。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。 組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術(shù)，即在不退出系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的情況下可以直接進(jìn)入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài)，使修改后的組態(tài)直接生效。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。,二、

6、以成員構(gòu)成劃分 組態(tài)軟件因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大，而每個(gè)功能相對(duì)來說又具有一定的獨(dú)立性，因此其組成形式是一個(gè)集成軟件平臺(tái)，由若干程序組件構(gòu)成。其中必備的典型組件包括： 1、應(yīng)用程序管理器 2、圖形界面開發(fā)程序 3、圖形界面運(yùn)行程序 4、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組態(tài)程序 5、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序 6、I/O驅(qū)動(dòng)程序 7、擴(kuò)展可選組件,組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成,組態(tài)軟件現(xiàn)狀和主要問題 1、國(guó)內(nèi)用戶還缺乏對(duì)組態(tài)軟件的認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目中沒有組態(tài)軟件的預(yù)算，或?qū)幵竿度肴肆ξ锪︶槍?duì)具體項(xiàng)目做長(zhǎng)周期的繁冗的上位機(jī)的編程開發(fā)，而不采用組態(tài)軟件； 2、在很長(zhǎng)時(shí)間里，國(guó)內(nèi)用戶的軟件意識(shí)還不強(qiáng)，面對(duì)價(jià)格不菲的進(jìn)口軟件（早期的組態(tài)軟件多為國(guó)外廠家

7、開發(fā)），很少有用戶愿意去購(gòu)買正版。 3、當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的工業(yè)自動(dòng)化和信息技術(shù)應(yīng)用的水平還不高，組態(tài)軟件提供了對(duì)大規(guī)模應(yīng)用、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、處理并可以將處理的結(jié)果生成管理所需的數(shù) 據(jù)，這些需求并未完全形成。,組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件步驟,使用組態(tài)軟件的一般步驟 1、將所有I/O點(diǎn)的參數(shù)收集齊全，并填寫表格，以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時(shí)使用。 2、搞清楚所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號(hào)、使用的通信接口類型，采用的通信協(xié)議，以便在定義I/O設(shè)備時(shí)做出準(zhǔn)確選擇。 3、將所有I/O點(diǎn)的I/O標(biāo)識(shí)收集齊全，并填寫表格，I/O標(biāo)識(shí)是唯一地確定一個(gè)I/O點(diǎn)的關(guān)鍵字，組態(tài)軟件通過向I/O設(shè)備發(fā)出

8、I/O標(biāo)識(shí)來請(qǐng)求其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下I/O標(biāo)識(shí)是I/O點(diǎn)的地址或位號(hào)名稱。 4、根據(jù)工藝過程繪制、設(shè)計(jì)畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖。 5、按照第一步統(tǒng)計(jì)出的表格，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。 6、根據(jù)第一步和第二步的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量與I/O點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即定義數(shù)據(jù)連接。,組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件步驟,7、根據(jù)第四步的畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫面（主要是繪圖）。 8、將操作畫面中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立動(dòng)畫連接關(guān)系，規(guī)定動(dòng)畫屬性和幅度。 9、視用戶需求，制作歷史趨勢(shì)，報(bào)警顯示，以及開發(fā)報(bào)表系統(tǒng)。之后，還需加上安全權(quán)限設(shè)置。 10、對(duì)組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況對(duì)軟件進(jìn)行相應(yīng)修改。 11、將全部?jī)?nèi)容調(diào)試完成以后，對(duì)上位軟件進(jìn)行最后完善（如：加上開機(jī)自動(dòng)打開監(jiān)控畫面，禁止從監(jiān)控畫面推出等），讓系統(tǒng)投入正式（或試）運(yùn)行。,組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件步驟,社會(huì)信息化的加速是組態(tài)軟件市場(chǎng)增長(zhǎng)的強(qiáng)大推動(dòng)力，很多新技術(shù)將不斷被應(yīng)用到組態(tài)軟件當(dāng)中，促使組態(tài)軟件向更高層次和更廣范圍發(fā)展。其發(fā)展方向如下： 1、數(shù)據(jù)采集的方式 2、腳本的功能 3、組態(tài)環(huán)境的可擴(kuò)展性 4、組態(tài)軟件的開放性 5、對(duì)Internet的支持程度 6