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文档简介
1、常见的组态软件有:1、InTouch:Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。但是,早期的InTouch软件采用方式与驱动程序通信,性能较差,最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台,并且提供了OPC支持。2、Fix:Intellution公司以Fix组态软件起家,1995年被爱默生收购,现在是爱默生集团的全资子公司,Fix6.软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面,并提供完备的驱动程序(需单独购买)。Intellutio
2、n将自己最新的产品系列命名为iFiX,在iFiX中,Intellution提供了强大的组态功能,但新版本与以往的6.版本并不完全兼容。原有的Script语言改为VBA(Visual Basic For Application),并且在内部集成了微软的VBA开发环境。遗憾的是,Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。在iFiX中,Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。Intellution也是OPC(OLE for Process&am
3、p;nbsp;Control)组织的发起成员之一。iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。3、Citech:CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。Citech具有简洁的操作方式,但其操作方式更多的是面向程序员,而不是工控用户。Citech提供了类似语言的脚本语言进行二次开发,但与iFix不同的是,Citech的脚本语言并非是面向对象的,而是类似于语言,这无疑为用户进行二次开发增加了难度。4、WinCC:Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境,Simens提供类语言的脚本,包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持,并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较
4、复杂,用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。5、组态王:组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司(更早的品牌多数已经湮灭)。组态王提供了资源管理器式的操作主界面,并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。6、Controx(开物):华富计算机公司的Controx2000是全32位的组态开发平台,为工控用户提供了强大的实时曲线、历史曲线、报警、数据报表及报告功能。作为国内最早加入OPC组织的软件开发商,Controx内建OPC支持,并提供数十种高性能驱动程序。提供面向对象的脚本语言编译器,支持ActiveX组件和插件的即插即用,并支持通过ODBC
5、连接外部数据库。Controx同时提供网络支持和WevServer功能。7、ForceControl(力控):大庆三维公司的ForceControl(力控)从时间概念上来说,力控也是国内较早就已经出现的组态软件之一。只是因为早期力控一直没有作为正式商品广泛推广,所以并不为大多数人所知。大约在93年左右,力控就已形成了第一个版本,只是那时还是一个基于DOS和VMS的版本。后来随着Windows3.1的流行,又开发出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控诞生之前,他主要用于公司内部的一些项目。32位下的1.0版的力控,在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性,其最大的特
6、征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构,而且其实时数据库结构可为可组态的活结构。在19992000年期间,力控得到了长足的发展,最新推出的2.0版在功能的丰富特性、易用性、开放性和I/O驱动数量,都得到了很大的提高。在很多环节的设计上,力控都能从国内用户的角度出发,即注重实用性,又不失大软件的规范。另外,公司在产品的培训、用户技术支持等方面投入了较大人力,相信在较短时间内,力控软件产品将在工控软件界形成巨大的冲击。8、GE的Cimplicity,9、RSView Supervisory Edition是罗克韦尔自动化发布的,基于Windows2000操作系统的人机界面软件,它用于
7、监视,控制并获得全企业内所有的生产操作的数据。10、NI Lookout是市场上最为易用的工控组态软件!运用Lookout,可以很方便地实现对工业过程的监控和数据采集。Lookout支持数十种PLC的通信协议,比如Modbus,AB和Siemens等等。Lookout同样支持OPC通信。Lookout还可以同NI的硬件产品FieldPoint无缝集成。文件较大,仅适合宽11、Wizcon是一个先进的SCADA应用开发工具,系统集成商运用它可以建立各种工业领域的高级应用。Wizcon的十分便捷的图形用户接口,出众的HMI功能,Internet访问,由浅入深的开发过程,以及全厂范围的集成能力等特点
8、使它成为工厂自动化最通用的SCADA系统,Wizcon使得企业内部底层和其他部门建立联系,操作人员的工厂管理者都可以看到各种数据。管理人员可以在办公室用熟悉的操作环境和查询工具获取实时数据。实际上,作为一个开放的系统,Wizcon允许用户将不同的硬件和软件结合在一起构成完整的自动化解决方案以保护现有投资,提高生产率和产品质量。 12、MCGS(Monitor and Control Generated System)是组态软件是通态软件公司开发的,一套基于Windows平台的,用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统,可运行于Microsoft Windows 95/98/Me
9、/NT/2000等操作系统。在使用工控软件中,我们经常提到组态一词,组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢?简单的讲,组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。与硬件生产相对照,组态与组装类似。如要组装一台电脑,事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等,我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间,因为它一般要比硬件中的“部件”更多,而且每个 “部件” 都很灵活,因为软部件都有内部属性,通过改变属性可以改变其规格(如大小、性状、颜色等)。在组态概念出现之前,要实现某一任务,
10、都是通过编写程序(如使用BASIC,C,FORTRAN等)来实现的。编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现,解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如DCS(集散控制系统)组态,PLC(可编程控制器)梯形图组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他行业也有组态的概念,人们只是不这么叫而已。如AutoCAD,PhotoShop,办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作,即用软件提供的工具来形成自己的作品,并以数据文件保存作品
11、,而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。组态工具的解释引擎,要根据这些组态结果实时运行。从表面上看,组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。但是为了提供一些灵活性,组态软件也提供了编程手段,一般都是内置编译系统,提供类BASIC语言,有的甚至支持VB。 什么是组态软件? 在使用工控软件中,我们经常提到组态一词,组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢?简单的讲,组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。 在组态
12、概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序(如使用BASIC,C,FORTRAN等)来实现的。编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现,解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。组态软件产生的背景 “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。在工业控制技术的不断发展和应用过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制
13、系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。自动化软件 首先,自动化软件主要包括人机界面软件(HMI),像Intouch、iFix、组态王等;基于PC的控制软件,统称软PLC或软逻辑,像亚控的KingAct以及即将推出的组态王嵌入版、西门子的WinAC等;还包括生产执行管理软件,许多专家也将这一类软件归为MES(Manufacturing Execution System),像Intellution公司的iBatch、Wond
14、erware公司的InTrack等,另外,与通用办公自动化软件相比,自动化软件还应包括相应的服务。 其次,自动化软件主要具备如下功能及特征:工业过程动态可视化;数据采集和管理;过程监控报警;报表功能;为其他企业级程序提供数据;简单的回路调节;批次处理;SPC过程质量控制;符合IEC1131-3标准。什么是组态软件? 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。组态软件指
15、一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品,与高可靠的工控计算机和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,进行系统集成。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。对应于原有的HMI(人机接口软件,Human Machin
16、e Interface)的概念,组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具,或开发环境。在组态软件出现之前,工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用,开发时间长,效率低,可靠性差;或者购买专用的工控系统,通常是封闭的系统,选择余地小,往往不能满足需求,很难与外界进行数据交互,升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现,把用户从这些困境中解脱出来,可以利用组态软件的功能,构建一套最适合自己的应用系统。组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他行业也有组态的概念,人们只是不这么叫而已。如AutoCAD,Photo
17、Shop,办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作,即用软件提供的工具来形成自己的作品,并以数据文件保存作品,而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。组态工具的解释引擎,要根据这些组态结果实时运行。从表面上看,组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。但是为了提供一些灵活性,组态软件也提供了编程手段,一般都是内置编译系统,提供类BASIC语言,有的甚至支持VB。组态软件的组成、功能和特点 组态软件组要包括人机界面软件(HMI)、基于PC的控制软件以及生
18、产执行管理软件。 组态软件的功能:(1)工业生产过程的动态可视化控制;(2)生产过程中生产数据的采集和管理;(3)生产过程监控报警;(4)报表功能;(5)基于网络数据的上传和相应控制。 组态软件的特点:(1)延续性和可扩充性,用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改即可方便地完成软件的更新和升级;(2)封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,用户不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;(3)通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提
19、供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的IO Driver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。自动化软件(组态软件)的发展历史 自20世纪80年代初期诞生至今,自动化软件(组态软件)已有20年的发展历史。应该说组态软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的。80年代的组态软件,像Onspec、Paragon 500、早期的FIX等都运行在DOS环境下,图形界面的功能不是很强,软件中包含着大量的控制算法,这是因为DOS具有很好的实时性。90年代,随着微软的Windo
20、ws 3.0风靡全球,以Wonderware公司的Intouch为代表的人机界面软件开创了Windows下运行工控软件的先河,由于Windows 3.0不具备实时性,所以当时,80年代已成名的自动化软件公司在对于操作系统的支持上,或按兵不动,或将组态软件从DOS向OS/2移植,人们这样做的原因,是大家都认为工控软件必须具有很强的实时性和控制能力,必须运行在一个具备实时性的操作系统下,像DOS、OS/2、Win NT(1993年才推出)等。历史证明,在当时的硬件条件下,上位机做人机界面切中了用户的需求,Wonderware因而在不长的时间内成为全球最大的独立自动化软件厂商,而在80年代靠DOS版
21、组态软件起家,后来向OS/2移植的公司后来基本上都没落了。自动化软件全球及国内市场发展状况 在全球范围内,自动化软件市场已比较成熟。目前,全球知名的自动化软件厂商不足20家,但头6家占据了整个市场75%的份额。 国内市场可细分为高端和中低端。高端市场基本上由国外品牌的软件占有,像一些国家级的大项目、大型企业的主生产线控制等,高端市场的特点是装机量小,但单机销售额大,目前国外品牌的软件年装机量没有一家能超过1000套。中低端市场基本由国产软件占有,亚控的组态王独占鳌头,占据了60%以上的份额,年装机量5000套左右,但单机销售额只有国外品牌的1/101/2。 国内有近10家自动化软件公司,与国外
22、软件相比,国内自动化软件最大的差距并不是在技术和品牌上,而是在企业的经营策略上,比如国内不少自动化软件厂商不懂差异化经营,主要竞争手段就是低价和免费服务;许多厂商还抱着“只要有市场占有率,利润自然来”的产品时代的观念,不惜代价扩大市场占有率,这使得国内虽然厂家众多,但大多处于亏损或维持状态,不能健康发展,也不能够保证给用户带来长期的利益。自动化软件的发展趋势 在自动化软件赖以普及发展的诸多因素中,有技术层面的,也有商业层面的,但制造业的需求是决定性的。制造业的发展,带来了对自动化软件需求的提升;也决定了自动化软件将由过去单纯的组态监控功能,向着更高和更广的层面发展。 需求决定产品,只有满足需求
23、的产品才有生存的空间,这是不变的规律。自动化软件也是如此。 未来,自动化软件的发展将主要表现为如下一些特征: (1)开放性技术 自动化软件正逐渐成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统,无论是用户还是硬件供应商都将自动化软件作为全厂范围内信息收集和集成的工具,这就要求自动化软件大量采用“标准化技术”,如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM等,这样使得自动化软件演变成软件平台,在软件功能不能满足用户特殊需要时,用户可以根据自己的需要进行二次开发。比如组态王6.0中提供了4个开发工具包,就是使用户可以进行二次开发。自动化软件采用标准化技术还便于将局部的功能进行互连。在全厂范围内,不
24、同厂家的自动化软件也可以实现互连。 (2)构造全厂信息平台 ERP是国内炙手可热的话题,但目前的ERP主要应用在商业企业的财务、销售、物流等方面。在国内外的企业生产中,还没有多少企业能够将生产信息和ERP系统整合到一起,使生产效率和市场效益最大化,也就是说在工业现场和ERP之间存在着鸿沟,如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统,是现代信息工厂迫在眉睫的需求。随着大型数据库技术的日益成熟,全球主要的自动化厂商已发展了相关平台,使自动化软件向着生产制造和管理的信息系统的方向发展。自动化软件已经成为构造全厂信息平台的承上启下的重要组成部分。在未来企业的信息化进程中,自动化软件将成为中间件,因为自
25、动化软件厂商在既了解企业工艺、控制、生产制造需求,又能完成现场历史数据的记录、存储及为ERP提供生产实时数据方面有着得天独厚的优势。将于2003年推出的组态王7.0分标准版和企业版,企业版是一个以大型工业实时数据库为基础,具有丰富MES功能的软件包。 (3)瘦客户技术 2001年是许多网站的“冬天”,网站的倒闭并不意味着网络技术本身存在问题,恰恰相反,网络技术尤其是瘦客户技术却给自动化软件带来了“春天”,因为自动化软件正在并且已经从单机向客户服务器方向发展,使得通过Internet/Intranet观察和控制生产过程的需求成为可能并且急剧增长。瘦客户技术使得用户可以在企业的任何地方只要通过一个
26、简单的浏览器,敲入用户名和密码就可以方便的获取信息,而且,在企业IT人才和资源比较缺乏的情况下,使用瘦客户技术可以使系统安装和维护费用大幅度降低,因为只需要对服务器端进行维护升级。2001年,在贵州铝厂的热电厂,北京长峰公司利用组态王的Internet版将上千个数据点汇总到一起,并且通过Intranet向外发布,允许100个用户同时浏览查看,取得了良好的效果。 (4)无线的人机界面解决方案 数字终端已具备越来越强的功能和智能化,像现在可以看到的预装了Win CE的PDA,具备非常好的图形能力。蓝牙技术发展迅速,据专家预测,其未来的传输距离可达100m,另外,以XML为基础的WML语言标准已经建
27、立。这些技术的发展为无线的人机界面解决方案提供了先决条件。和其他技术相比,无线的人机界面能够以更低的费用,更快的连接、更容易地获取重要的生产信息,像紧急报警、重要事件、生产过程中的重要参数等等。典型的无线WEB产品由手持式PC和预装的HMI客户端软件组成。目前在手持式PC上,WIN CE的市场占有率上升很快,相比之下,原来的Palm操作系统市场逐渐萎缩。 (5)软硬件整体解决方案 家乐福是大家都很熟悉的一家法国公司,1963年,其第一家超级市场在巴黎郊区开张,30年内,家乐富已发展成为一个年销售额290亿美元、市值约200亿美元的国际连锁超市集团。在家乐福产生之前,法国拥有高度分散的小商店系统
28、。每个城镇的街区有自己的肉店、糕饼店和各种各样的专卖店。他们对客户来说是一个十分低效的商业机制。客户需要花数小时跑很多店采购。家乐福之所以能迅速发展并成功,关键是他为客户提供了优异的效率,这就是现在一种比较成功的商业模式“one-stop-shopping”,既所谓的“一站式购买”,在工控行业则是软硬件整体解决方案。西门子、GE、RockWell是传统的PLC提供商,但短短几年时间,他们都在HMI市场获得巨大成功,像西门子的WinCC更是超越众多老牌的产品成为世界第二。Wonderware在1998年被英国Invensys并购,Intellution在1995年被爱默生电气并购,这都是软硬件整
29、体解决方案的最好例证。所以,自动化软件厂商与硬件厂商合作,为用户提供软硬件整体解决方案将是未来自动化软件发展的一大特征。 (6)大规模定制 全球自动化软件厂商大多基于微软的Windows平台,技术也类似,产品功能上难以形成巨大的差距,不可能产生垄断性的核心技术,即决定性的技术优势已经难以建立。所以,个性化方案和服务在竞争中日益重要。随着现代工业“小批量、多品种”特征的形成,今后的自动化软件将朝着针对特殊行业和生产过程的大规模定制方向发展。即用特殊定制的产品来代替标准化的产品。如亚控针对电力的输配电行业的特殊需求开发了“组态王电力版”。 (7)以客户为导向的软件设计 如何站在客户的角度来设计软件
30、是所有自动化软件厂商都应面对的挑战,自动化软件涉及从控制、人机界面到生产管理的多个层次,相应存在着多个模块,比如亚控目前有组态王和软逻辑两大产品模块,保持不同模块的一致性,能有效地减少用户学习的时间。相同的数据结构也便于产品在企业内集成。这种一致性不仅表现在外观和感受上,还表现在兼容性、平台、编程工具、数据访问、控制引擎、E-Business等诸多方面。例如西门子的WinCC和编程软件STEP7使用了相同的数据结构,这使得用户只需将系统中的数据点定义一次。 (8)成为全球供应商 WTO将给国内的自动化厂商带来深刻的影响,因为国门对外打开了,从另外一个角度讲,国外的市场对国内的自动化厂商也打开了
31、。因为目前中国的市场份额只占全球的3%,所以成为全球自动化软件供应商对于国内自动化软件公司的发展至关重要。另外,国内越来越多的系统集成商和设备制造商在未来可能成为世界级的公司,他们的产品向全球销售时,他们更需要世界级的软件厂商向他们提供产品和服务,国内不少组态王的用户已向亚控购买了英文版即证明了这种趋势的发展,亚控将发展远景锁定为未来5年成为世界级的自动化软件服务商就是基于这一原因。 参考资料:以上资料都是从网上搜的,很多也是在知道中找到的,网址较多,没有记下来,我就不列出来了。SCADA(监控组态软件)简介 撰文作者:realinfo SCADA简介
32、160; SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写,国内流行叫法为监控组态软件。从字面上讲,它不是完整的控制系统,而是位于控制设备之上,侧重于管理的纯软件。SCADA所接的控制设备通常是PLC(可编程控制器),也可以是智能表,板卡等。 早期的SCADA运行与DOS,UNIX,VMS。现在多数运行在Windows操作系统中,有的可以运行在Linux系统。 SCADA不只是应用于工业领域,如钢铁、电力、化工,还广泛用于食品,医药、建筑、科研等行业。其连接的I/O通道数从几十到几万
33、不等。下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。 SCADA体系结构 1.1 硬件结构 通常SCADA系统分为两个层面,即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信,进行数据处理何运算。而客户用于人机交互,如用文字、动画显示现场的状态,并可以对现场的开关、阀门进行操作。近年来又出现一个层面,通过Web发布在Internat上进行监控,可以认为这是一种“超远程客户”。 硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接,也可以以总线方式连接到服务器
34、上。点到点连接一般通过串口(RS232),总线方式可以是RS485,以太网等连接方式。总线方式与点到点方式区别主要在于:点到点是一对一,而总线方式是一对多,或多对多。 在一个系统中可以只有一个服务器,也可以有多个,客户也可以一个或多个。只有一个服务器和一个客户的,并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。服务器之间,服务器与客户之间一般通过以太网互连,有些场合(如安全性考虑或距离较远)也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。 1.2 软件体系结构 SCADA有很多任务组成,每个任务完成特定的功能。位于一个或多个机器上
35、的服务器负责数据采集,数据处理(如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等)。服务器间可以相互通讯。有些系统将服务器进一步单独划分成若干专门服务器,如报警服务器,记录服务器,历史服务器,登录服务器等。各服务器逻辑上作为统一整体,但物理上可能放置在不同的机器上。分类划分的好处是可以将多个服务器的各种数据统一管理、分工协作,缺点是效率低,局部故障可能影响整个系统。 典型的硬件配置图如下: 1.3 通信 1.3.1内部通信 客户与服务器间以及服务器与服务器
36、间一般有三种通信形式,请求式,订阅式与广播式。请求式:客户周期性向服务器发出请求,然后服务器为客户准备数据,传送给客户。 订阅式:客户向服务器注册所关心数据,服务器记录每个用户关心的数据。当数据变化通知相应的用户。 广播式:当数据的变化时,服务器向所有客户发出通知。 1.3.2与I/O设备通信 1) 通信模式 设备驱动程序与I/O设备通讯一般采用请求式,大多数设备都支持这种通讯方式,当然也有的设备支持主动发送方式。主
37、动发送方式即I/O设备在数据改变时主动向外界报告数据。有的设备也支持订阅式通信。设备驱动程序应该能够支持各种通信模式。 2) 通信协议 通信协议即与设备间的会话格式,可以理解为一种简单的交流语言。这些语言有一定的地方性,尤其是国产的PLC,智能仪表。常见的协议有Modbus, Profibus等。设备驱动程序必须为每种协议编制相应的代码。开发一设备驱动一般为15周,这要根据协议的复杂程度决定。软件商一般将该部分做成标准开发包,用户可以自己开发。 服务器可同时带有多个不同种类的驱动程序,这
38、样服务器就可以同时跟多种设备进行通信。 1.3.3与外界通信 为了效率,服务器上的实时数据和历史数据一般都以私有格式存放,实时数据驻留在内存中,而历史数据保存在磁盘中,事件记录也可能以私有格式保存在磁盘中,但有些软件可以将其直接存放到关系数据库(如Ms SQL Server,ORACLE)中。由于无论采用直接方式还是ODBC与关系数据库通讯,速度都是比较慢的,所以不可能将快速变化的数据都存放到关系数据库中。那么服务器内这些私有格式的数据是如何与外界联系的呢,下面简要说明。 SCADA通过多
39、种方式与外界通信。如OPC,一般都会提供OPC客户端,用来与设备厂家提供的OPC服务器进行通讯。因为OPC有微软内定的标准,所以OPC客户端无需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通讯。现在国外的硬件厂商大多都能提供OPC服务器,而国内的硬件厂商确很少。SCADA供应商一般也会提供自己的OPC服务器,以便别人通过OPC访问自己,这样也实现了不同SCADA间的互联。此外还有其他的一些通讯手段,如: ODBC,第三方程序通过ODBC访问历史数据,事件记录等。 API接口:可以在编程环境(如VB,VC)中使用该接口。
40、0; OLE控件:可以在各种编程环境下使用,也可以嵌入到支持OLE包容器的程序中,如Ms Word。 DDE:微软的动态数据交换协议。 2整体构架 由服务器,客户端构成了SCADA C/S结构,由服务器,Web服务器,Web客户构成了SCADA B/S结构。服务器配置在不同的机器上,甚至不同的操作系统平台上,彼此分工协作,形成统一整体,构成了SCADA的分布式体系结构。 为了增加系统的可靠性,服务器端允许双机热备,重要场合可以一机
41、多备。服务器双机热备一般是将两台机器配置相同,一台作为主站,另一台机器作为副站,主站完成服务器的正常工作,另一台与其同步。当主站故障时,副站接替主站的工作。主站与副站是相对的,可互换的。双机热备包含I/O通道的热备。 由于多个客户可以同时访问一个服务器端,所以客户端本来就是多重的。 一个系统中,可以有多个服务器,每个服务器可带有多个I/O设备。客户端可以访问一台或多台服务器。Web服务器可以作为多个服务器的代理,将Web客户与各服务器连接起来. 3内部组织概述 3.1 服务器内部组织 &
42、#160; 服务器包括过程数据库,I/O驱动,Web服务器等。服务器的核心是过程数据库,下面对其内部组织加以介绍。 过程数据库是由完成各种特定功能的算法块组成,这些算法块也被称为“内部仪表”或“虚拟仪表”,更常用的称呼是“点”。 点是组成过程数据库的基本单位,点分为很多类型,每种类型的点完成一定的功能,如模拟I/O点,专门用于对模拟I/O进行处理,PID点完成PID控制运算等。点由各种参数组成,不同的点有不同的参数,如模拟I/O点有NAME,PV,LO,HI等参数。可以想象点类型相当于关系数据库中的表
43、结构,参数相当于字段。与表结构不同的是,每种点类型有特定的内部处理算法,参数间存在内定的联系,如LO是PV的低限报警值,PV低于LO将产生低限报警,报警检查是点的内置功能,不需要编写另外的程序来实现。 参数是组成数据库的最小单位。一般地,一个点只有一个参数与外界相连,通常称其为测量值(PV)。其他参数作为PV的辅助参数,如LO为PV的低限报警限值,HI为PV的高限报警限值,SP为PV的目标值等。有的系统允许一个点有多个参数与外界相连。 点的测量值(PV)通常与控制器(如PLC)的输入/输出通道相连。PV值代表I/O量的大小
44、或状态。 按照装置或场地可以将点逻辑的划分为区域或单元。一般区域包括单元。 3.2 人机界面内部组织 人机界面由很多窗口组成,窗口包含图形和文字。文字和图形可动态变化。如文字可显示现场I/O量的大小,图形的颜色变化表示现场状态量的改变等。 同时显示的窗口一般只有一个,窗口间可以互相连接、跳转,也可以设立菜单或专门的窗口负责窗口间的切换。 人机界面开发环境中提供了各种绘画工具,如画矩形、椭圆、文字、位图等工具。同时提供
45、了动画连接手段,使图形、文字等与现场的数据相关联。现场数据变化则画面上图形颜色、位置等也相应改变,通过观察画面上的图形文字就可以知晓现场的状态,并称这种图形文字与数据之间的联系为“动画链接”。 可以手工的绘制各种工艺对象,如罐、阀门、泵等。为了方便使用人机界面开发环境都提供了现成的小图形,称之为“子图”。在子图中可以找到各种现成的图形,如各种形状的阀门。有的子图还与特定的动画连接捆绑,更加方便使用。 趋势图人机界面不可缺少的组成部分。趋势图以曲线的形式显示过程数据库中实时数据或历史数据。一般实时数据和历史数据分别在不同的趋势图中显示。一幅趋势图中通常最多显示
46、八条曲线,曲线可以放大、滚动。趋势笔可以在开发环境中定义,也可以在运行时动态指定。 报表是人机界面的重要组成部分。开发环境提供专门的报表生成工具,方便的形成各种报表。报表中的数据可以有瞬时值、历史值、统计值。还可以让报表定时打印。另外还可以利用SCADA的Excel插件,用Ms Excel生成报表。 此外,在人机界面中还有许多其它种类的组件,如XY曲线、报警浏览、总貌等。另外人机界面几乎都是OLE容器,可以嵌入OLE对象,或ActiveX控件。 4重要功能
47、60;过程报警 过程报警是过程数据库的基本功能。报警是对测量值的范围、变化速度的预警。报警包括限值报警,变化率报警,偏差报警,异常报警等。更复杂的报警可以通过对测量值进行数学运算,然后对运算结果进行报警检查而产生。发生报警后,操作员可以通过报警画面对报警进行“确认”,“确认”就是告诉系统我知道了发生的事,以免系统再次提醒。报警信息,报警确认信息,报警恢复(报警消除)等信息都可以被系统自动记录下来。报警按照重要程度可分为多个优先级,如低级、高级、紧急。 报警发生时系统可以通过多种方式通知用户,如弹出报警窗、发出声响,甚至可以
48、发送短信或电子邮件。至于使用哪种方式,用户可以自由指定。 历史存储 对实时数据可以进行历史存储。历史数据对于生产状况分析、实现先进/优化控制、以及生产事故分析非常重要,所以将重要的工艺数据都会进行长期历史保存。为了节省存储介质空间,对保存的数据使用压缩保存。常用的保存方式有周期性保存和变化保存(数据只有变化到一定程度才保存)。 脚本语言 除了固定格式的功能,如点内部处理(能够完成几种固定形式的功能,如量程转换、报警检查、PID运算),动画连接(能够完成
49、几种固定形式的动画,如颜色、位置改变)等,SCADA还允许用户定义特殊的逻辑、运算,这是通过SCADA的内置编程语言实现的。SCADA的提供的编程环境有的是内嵌VBA编译器,有的是自定义的类似BASIC或类似C语言的编译器。无论是哪种编程环境SCADA都要提供很多访问自身数据的属性、方法,以便在编程环境中与SCADA系统交互。这种内置的编程语言经常称作“动作”,现在更多的称呼是“脚本”。这里的脚本与Excel中的“宏”类似。通过脚本用户可以自由扩展系统功能。 脚本与一般编程语言类似,在脚本中提供多种运算操作(如赋值、数学运算、逻辑运算),控制语句(如条件判断
50、,循环,分支),以及内置函数等。有的SCADA还支持自定义函数。 脚本的触发方式有多种:一次性执行(如进入窗口时执行);周期执行;事件触发执行(如数据改变时执行,按键触发)。 脚本也能产生多种输出动作:如向过程数据库写数据;发送短信;调用窗口;产生声响等。 5. SCADA的益处 使用SCADA软件能够带来的好处可列举如下: 提高效率。SCADA的开发一般需要20100人年,并且不断的采用新技术,吸取用户的经验,在使
51、用中不断提高。SCADA综合用户的需求,将工程中共性东西提炼出来,制成相应的模式或模块,以帮助用户快速实现自己的工程。因此使用SCADA可以跟上时代的发展,并能提高自己的工作效率。 一致性。SCADA的提供固定的格式,让用户实现自己的工程,有的是填表式的,有的是向导式的。无论是谁来组态,同样的工程要求,形成的组态结果都是相同的,或者差异很小。 可维护性。SCADA内部功能强大,组织复杂,但是对用户是透明的,所以用户的组态工作量不大,或者只是重复性较大。因此工程易于维护。 使用SCADA能
52、够得到有效的技术支持。技术支持不但包括使用SCADA上的,也可能包括你工程上的。因为SCADA技术支持人员经常与各行业的人员交流,所以可以将你的同行经验介绍给你。 以上是对SCADA的一些总结。有问题请mailto:support. 什么是组态软件? 收藏转自宋荣个人教学资讯希望对大家有帮助。随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时,当工业被控对象一旦有变动,就必须修改其控制系
53、统的源程序,导致其开发周期长;已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低,导致它的价格非常昂贵;在修改工控软件的源程序时,倘若原来的编程人员因工作变动而离去时,则必须同其他人员或新手进行源程序的修改,因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。组态(Configuration)为模块化任意组合。通用组态软件主要特点有(1)延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或
54、用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级;(2)封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;(3)通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。 最早开发的通用组态软件是DOS环境下的组态软件
55、,其特点是具有简单的人机界面(MMI)、图库、绘图工具箱等基本功能。随着Windows的广泛应用,Windows环境下的组态软件成为主流。与DOS环境下的组态软件成为主流。与DOS环境下的组态软件相比,其最突出的特点是图形功能有了很大的增强。国外许多优秀通用组态软件是在英文状态下开发的,它具有应用时间长、用户界面不理想、不支持或不免费支持国内普遍使用的硬件设备、组态软件本身费用和组态软件培训费用高昂等因素,这些也正是国内通用组态软件在国内不能广泛应用的原因。随着国内计算机水平和工业自动化程度的不断提高,通用组态软件的市场需求日益增大。近年来,一些技术力量雄厚的高科技公司相继开发出了适合国内使用的通用组态软件。我们单位从事电力系统硬件开发,以前的监控软件都是自己做,感觉做出来不够专业(主要是界面做得不够好看),因此准备购买组态软件。由于我们本来不了解组态软件,因此向大家请教一下
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