組態(tài)軟件,又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)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)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。
特點(diǎn)
組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)是一個(gè)約定俗成的概念,并沒(méi)有明確的定義,它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。“組態(tài)(Configure)”的含義是“配置”、“設(shè)定”、“設(shè)置”等意思,是指用戶通過(guò)類似“搭積木”的簡(jiǎn)單方式來(lái)完成自己所需要的軟件功能,而不需要編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序,也就是所謂的“組態(tài)”。它有時(shí)候也稱為“二次開(kāi)發(fā)”,組態(tài)軟件就稱為“二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)”。“監(jiān)控(SupervisoryControl)”,即“監(jiān)視和控制”,是指通過(guò)計(jì)算機(jī)信號(hào)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備或過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。
組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中,如:DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)、PLC(可編程控制器)梯形圖組態(tài);人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。不同之處在于,工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。從表面上看,組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。工控組態(tài)軟件也提供了編程手段,一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng),提供類BASIC語(yǔ)言,有的支持VB,現(xiàn)在有的組態(tài)軟件甚至支持C#高級(jí)語(yǔ)言。
組態(tài)軟件大都支持各種主流工控設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)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,HumanMachineInterface)的概念,組態(tài)軟件還是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開(kāi)發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前,工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫(xiě)HMI應(yīng)用,開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng),效率低,可靠性差;或者購(gòu)買專用的工控系統(tǒng),通常是封閉的系統(tǒng),選擇余地小,往往不能滿足需求,很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)使用戶可以利用組態(tài)軟件的功能,構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容,監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。
產(chǎn)生背景
“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem簡(jiǎn)稱DCS)的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)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)已經(jīng)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源豐富,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。
國(guó)外品牌
國(guó)外組態(tài)軟件:
1.InTouch:Wonderware(萬(wàn)維公司)是Invensysplc“生產(chǎn)管理”部的一個(gè)運(yùn)營(yíng)單位,是全球工業(yè)自動(dòng)化軟件的領(lǐng)先供應(yīng)商。
Wonderware的InTouch軟件是最早進(jìn)入中國(guó)的組態(tài)軟件。在80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新,并且InTouch提供了豐富的圖庫(kù)。但是,早期的InTouch軟件采用DDE方式與驅(qū)動(dòng)程序通信,性能較差,最新的InTouch7.0版已經(jīng)完全基于32位的Windows平臺(tái),并且提供了OPC支持。
2.IFix:GEFanuc智能設(shè)備公司由美國(guó)通用電氣公司(GE)和日本Fanuc公司合資組建,提供自動(dòng)化硬件和軟件解決方案,幫助用戶降低成本,提高效率并增強(qiáng)其盈利能力。
Intellution公司以Fix組態(tài)軟件起家,1995年被愛(ài)默生收購(gòu),現(xiàn)在是愛(ài)默生集團(tuán)的全資子公司,F(xiàn)ix6.x軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面,并提供完備的驅(qū)動(dòng)程序(需單獨(dú)購(gòu)買)。上世紀(jì)90年代末,Intellution公司重新開(kāi)發(fā)內(nèi)核,并將重新開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品系列命名為iFiX。在iFiX中,Intellution提供了強(qiáng)大的組態(tài)功能,將FIX原有的Script語(yǔ)言改為VBA(VisualBasicForApplication),并且在內(nèi)部集成了微軟的VBA開(kāi)發(fā)環(huán)境。為了解決兼容問(wèn)題,iFIX里面提供了程序叫FIXDesktop,可以直接在FIXDesktop中運(yùn)行FIX程序。Intellution的產(chǎn)品與Microsoft的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了緊密的集成。Intellution也是OPC(OLEforProcessControl)組織的發(fā)起成員之一。iFiX的OPC組件和驅(qū)動(dòng)程序同樣需要單獨(dú)購(gòu)買。
2002年,GEFanuc公司又從愛(ài)默生集團(tuán)手中,將intellution公司收購(gòu)。
2009年12月11日,通用電氣公司(紐約證券交易所:GE)和FANUC公司宣布,兩家公司完成了GEFanuc自動(dòng)化公司合資公司的解散協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議,合資公司業(yè)務(wù)將按照其起初來(lái)源和比例各自歸還給其母公司,該協(xié)議并使股東雙方得以將重點(diǎn)放在其各自現(xiàn)有業(yè)務(wù),謀求在其各自專長(zhǎng)的核心業(yè)內(nèi)的發(fā)展。目前,iFIX等原intellution公司產(chǎn)品均歸GE智能平臺(tái)(GE-IP).
3.Citech:悉雅特集團(tuán)(Citect)是世界領(lǐng)先的提供工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)施自動(dòng)化系統(tǒng)、實(shí)時(shí)智能信息和新一代MES的獨(dú)立供應(yīng)商。
CiT公司的Citech也是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。Citech具有簡(jiǎn)潔的操作方式,但其操作方式更多的是面向程序員,而不是工控用戶。Citech提供了類似C語(yǔ)言的腳本語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),但與iFix不同的是,Citech的腳本語(yǔ)言并非是面向?qū)ο蟮?,而是類似于C語(yǔ)言,這無(wú)疑為用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)增加了難度。
4.WinCC:西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)(A&D)是西門子股份公司中最大的集團(tuán)之一,是西門子工業(yè)領(lǐng)域的重要組成部分。
Siemens的WinCC也是一套完備的組態(tài)開(kāi)發(fā)環(huán)境,Simens提供類C語(yǔ)言的腳本,包括一個(gè)調(diào)試環(huán)境。WinCC內(nèi)嵌OPC支持,并可對(duì)分布式系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。但WinCC的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,用戶最好經(jīng)過(guò)Siemens的培訓(xùn)以掌握WinCC的應(yīng)用。
5.ASPEN-tech(艾斯苯公司)
InfoPlus.21
艾斯苯公司(AspenTechnology,Inc.)是一個(gè)為過(guò)程工業(yè)(包括化工、石化、煉油、造紙、電力、制藥、半導(dǎo)體、日用化工、食品飲料等工業(yè))提供企業(yè)優(yōu)化軟件及服務(wù)的領(lǐng)先供應(yīng)商.
6.Movicon:是意大利自動(dòng)化軟件供應(yīng)商PROGEA公司開(kāi)發(fā)。該公司自1990年開(kāi)始開(kāi)發(fā)基于Windows平臺(tái)的自動(dòng)化監(jiān)控軟件,可在同一開(kāi)發(fā)平臺(tái)完成不同運(yùn)行環(huán)境的需要。特色之處在于完全基于XML,又集成了VBA兼容的腳本語(yǔ)言及類似STEP-7指令表的軟邏輯功能。
7.GENESIS64:美國(guó)著名獨(dú)立組態(tài)軟件供應(yīng)商,創(chuàng)立于1986年。在HMI/SCADA產(chǎn)品和管理可視化開(kāi)發(fā)領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先水平,ICONICS同時(shí)也是微軟的金牌合作伙伴,其產(chǎn)品是建立在開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上的。2007年推出了業(yè)內(nèi)首款集傳統(tǒng)SCADA、3D、GIS于一體的組態(tài)軟件GENESIS64。
GENESIS64作為基于.NET64bit平臺(tái)全新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,為客戶提供一個(gè)360三維操作視景。產(chǎn)品功能特點(diǎn):
三位一體:HMI/SCADA系統(tǒng)、三維(3D)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、和GISSCADA統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)
多維度集成:除過(guò)程數(shù)據(jù)外,支持視頻、地理信息、管理數(shù)據(jù)、IT/Web信息集成
高度模塊化:支持界面展現(xiàn)、數(shù)據(jù)管理、報(bào)警管理等功能可選、按模塊實(shí)施
技術(shù)領(lǐng)先:原生64位應(yīng)用、基于微軟.NETFramework4.0,基于WPF/WCF
開(kāi)放架構(gòu):基于SOA,全面支持OPCUA架構(gòu)、移動(dòng)、跨平臺(tái)應(yīng)用等
產(chǎn)品線豐富:64位/32位HMI/SCADA,Historian,OPC/UA產(chǎn)品,生產(chǎn)智能和MES/EMS軟件[1]
國(guó)內(nèi)品牌
1.紫金橋Realinfo:由紫金橋軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā),該公司是由中石油大慶石化總廠出資成立。
2.Hmibuilder:由縱橫科技(HMITECH)開(kāi)發(fā),實(shí)用性強(qiáng),性價(jià)比高,市場(chǎng)主要搭配HMITECH硬件使用。
3.世紀(jì)星:由北京世紀(jì)長(zhǎng)秋科技有限公司開(kāi)發(fā)。產(chǎn)品自1999年開(kāi)始銷售。
4.三維力控:由北京三維力控科技有限公司開(kāi)發(fā),核心軟件產(chǎn)品初創(chuàng)于1992年。
5組態(tài)王KingView:由北京亞控科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā),該公司成立于1997年。1991年開(kāi)始創(chuàng)業(yè),1995年推出組態(tài)王1.0版本,在市場(chǎng)上廣泛推廣KingView6.53、KingView6.55版本,每年銷量在10,000套以上,在國(guó)產(chǎn)軟件市場(chǎng)中市場(chǎng)占有率第一。
6.MCGS:由北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司開(kāi)發(fā),市場(chǎng)上主要是搭配硬件銷售。
7.態(tài)神:態(tài)神是由南京新迪生軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā),核心軟件產(chǎn)品初創(chuàng)于2005,是首款3d組態(tài)軟件
軟件
8.uScada免費(fèi)組態(tài)軟件
uScada是國(guó)內(nèi)著名的免費(fèi)組態(tài)軟件,是專門為中小自動(dòng)化企業(yè)提供的監(jiān)控軟件方案。uScada包括常用的組態(tài)軟件功能,如畫(huà)面組態(tài),動(dòng)畫(huà)效果,通訊組態(tài),設(shè)備組態(tài),變量組態(tài),實(shí)時(shí)報(bào)警,控制,歷史報(bào)表,歷史曲線,實(shí)時(shí)曲線,棒圖,歷史事件查詢、腳本控制,網(wǎng)絡(luò)等功能,可以滿足一般的小型自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的要求。軟件的特點(diǎn)是小巧、高效、使用簡(jiǎn)單。uScada也向第三方提供軟件源代碼進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),但是源碼需收費(fèi)。
9.Controx(華富開(kāi)物)由北京華富遠(yuǎn)科技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā),軟件版本分為通用版、嵌入版(CE)、網(wǎng)絡(luò)版、分布式式版本。
10.E-Form++組態(tài)源碼解決方案(重點(diǎn)推薦):
E-Form++可視化源碼組件庫(kù)組態(tài)軟件解決方案,該解決方案提供了全部100%超過(guò)50萬(wàn)行VisualC++/MFC源代碼,可節(jié)省大量的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
11.iCentroView由上海寶信軟件股份有限公司開(kāi)發(fā)。平臺(tái)支持:權(quán)限管理、冗余管理、集中配置、預(yù)案聯(lián)動(dòng)、多媒體集成、主流通訊協(xié)議通訊、GIS等,并擁有自身研發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),為數(shù)據(jù)挖掘與利用提供必要條件。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)底層設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)與控制(設(shè)備啟停、參數(shù)調(diào)整等)、故障報(bào)警、事件查詢、統(tǒng)計(jì)分析等功能。
12.QTouch由著名的QT類庫(kù)開(kāi)發(fā)而成,完全具有跨平臺(tái)和統(tǒng)一工作平臺(tái)特性,可以跨越多個(gè)操作系統(tǒng),如unix、linux、windows等,同時(shí)在多個(gè)操作上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一工作平臺(tái),即可以在windows上開(kāi)發(fā)組態(tài),在linux上運(yùn)行等。QTouch是HMI/SCADA組態(tài)軟件,提供嵌入式linux平臺(tái)的人機(jī)界面產(chǎn)品。
13易控易控組態(tài)軟件由九思易公司開(kāi)發(fā)。
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