認識組態軟件

2 什么是組態軟件
　　提到組態一詞，組態英文是“Configuration”，簡單的講，組態就是用應用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程。與硬件組裝類似，在組裝一臺電腦時，我們準備好各個部件，如主板、機箱、電源、磁盤、顯示器等，這些部件都有標準接口，按照固定方法裝在一起即可，仔細考慮一下這樣的“組裝方法”形式相對固定，我們在使用電腦時一般不會隨意更換哪個硬件。
　　而“組態”，從Configuration翻譯過來有“配置”、“構造”的意思，也就是說“組態”是面向可配置的事物，相對于“組裝”是動態的，我們可以在其運行期間改變其狀態。我們都知道硬件是計算機的軀殼，軟件是計算機的靈魂，軀殼是可見并且基本定型的，而靈魂我們看不見，不知道靈魂在做什么，就像你坐在那里我們不知道你在想什么，也許你在想著下班吃什么，也許你在想著明天玩什么，但我們可以觀察出你的神態，想好事的時候面帶喜悅，想愁事的時候面帶愁容，組態軟件就是通過計算機軟件來表現出我們所關心的事物的運行或者說內部狀態，讓我們對所關心事物有個直觀的了解。

3 組態軟件的起源和現狀
　　在組態軟件出現之前，工業控制一般都采用純粹編程方式，使用ASIC、C、FORTRAN等語言實現一些控制邏輯和控制算法，使用這種方式工作量太大，開發周期長，而且對于每個項目基本上都要重新編寫程序，對技術人員的編程水平也有相當的要求，而實際中存在一個矛盾，熟悉工控理論的人并不是十分精通編程，編程高手也不熟悉控制理論，為了處理這個矛盾，人們設想有這樣一種軟件——即使對計算機不是很熟悉的人也能使用它進行控制系統的開發，對于工控技術人員簡單易用，這樣的想法就促使了組態軟件的產生。
　　組態軟件最早出現在80年代初，80年代的組態軟件基于DOS系統開發，當時主要產品是Onspec、Paragon和IFix 等。在90年代中期之前，組態軟件在我國的應用并不普及，究其原因有幾下幾點：一、國內用戶缺乏對組態軟件的認識，項目中沒有組態軟件的預算，或寧愿投入人力物力針對具體項目做長周期的繁冗的上位機的編程開發，也不采用組態軟件；二、在很長時間里，國內用戶的軟件意識還不強，面對價格不菲的進口軟件（早期的組態軟件多為國外廠家開發），很少有用戶愿意去購買正版；三、當時國內的工業自動化和信息技術應用的水平還不高，組態軟件提供對大規模應用、大量數據進行采集、監控、處理并可以將處理的結果生成管理所需的數據，這些需求并未完全形成。
　　隨著我國工業的發展和計算機技術的進步，國內出現眾多組態軟件，目前中國市場上的組態軟件產品按廠商可大致劃分為三類，即國外專業軟件廠商提供的產品，國外硬件或系統廠商提供的產品，以及國內自行開發的國產化產品。從近幾年的調查結果來看，國內組態軟件市場大部分份額仍被國外幾家組態軟件占據，如：FIX、InTouch等。這些“洋軟件”在功能完備性、產品包裝、市場推廣等方面具有一定優勢，但并非所有方面都盡善盡美，相比而言，國內組態軟件具有價格較低、通用性強、可定制性強，一些廠家可以根據客戶需求對軟件的部分進行修改，如CenturyStar可以免費為客戶提供驅動程序，只要客戶提供所使用設備的通信協議即可，總而言之，無論國內還是國外的組態軟件廠家都各有優勢。

4 組態軟件的特點及發展趨勢
　　組態軟件有通用和專用之分，如WinCC主要用于與西門子相關產品配套，而像世紀星組態軟件屬于通用組態軟件，因為其可以根據不同設備配置不同驅動程序，而不用修改主程序，總結通用組態軟件的主要特點如下：
　　1）延續性和可擴充性。用通用組態軟件開發的應用程序，當現場（包括硬件設備或系統結構）或用戶需求發生改變時，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級；
　　2）封裝性（易學易用）。通用組態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，對于用戶，不用掌握太多的編程語言技術（甚至不需要編程技術），就能很好地完成一個復雜工程所要求的所有功能；
　　3）通用性。每個用戶根據工程實際情況，利用通用組態軟件提供的底層設備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開放式的數據庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數據處理、歷史數據和曲線并存、具有多媒體功能和網絡功能的工程，不受行業限制。

　　隨著工業控制系統的應用深入，工業規模不斷擴大，控制系統也會更加復雜，對組態軟件會提出更高的要求，這也是組態軟件發展的源動力，通過分析工控系統的特點及現狀，組態軟件有如下幾個發展趨勢：
　　1）運行更加穩定，執行效率更高，使用更加容易，這是組態軟件的初衷，也是必然的發展方向。
　　2）更好的人機交互。人機交互是組態軟件最重要、最基本的功能之一，良好的人機交互不僅利于開發人員對控制系統的開發，而且也利于使用人員對工藝現場的監控。
　　3）能滿足客戶個性化需求。隨著組態軟件市場的擴大，組態軟件將應用于各個行業，而各行業都有其不同的特點，根據行業特點制定相應的組態軟件將給該行業的相關人員帶來極大的便利。
　　4）具有很好的開放性。沒有哪個組態軟件是完美的，用戶總會用不同的想法和需求，能夠使用戶在使用現有功能的基礎上進行自定義功能的開發（如自定義控件等）是最好的解決辦法，這也是組態軟件的開放性。
　　5）獲取信息更加便利。這是一個信息化時代，隨著通信及網絡技術的發展，各個控制系統將不再是信息孤島。單就一個企業而言，車間之間、工廠之間、從工業現場到高層管理將趨于一個整體。對于整個市場而言，企業之間也相互聯系，及時獲取當前的市場信息更有利于提供企業的效益和競爭力。
　　6）與其他系統的交互操作。組態軟件并不能解決所有問題，往往一個大型的系統都要有多個軟件協同完成，這就需要組態軟件預留與其他系統交互的接口，以便于在不同系統之間的通信。