第一部分 组态监控软件概论

1、邮箱：邮箱：电话：电话：137 280 18 580第一部分组态监控软件技术概论内容提要本部分介绍计算机控制系统的基本组成和分类，采用组态控制技术的计算机控制系统和一般计算机控制系统的异同以及常用组态控制产品。0.1 计算机控制系统计算机控制就是用计算机控制某种设备使其按照要求工作。人们熟知的机器人就是在计算机的控制下工作的，工厂自动化生产线、家用电器中也普遍使用计算机控制。利用计算机控制各种设备，是电气工程师和技术人员的一项基本工作。 计算机在实现其控制功能的时候往往还需要一些设备的配合，这些设备与计算机、被控设备一起统称为计算机控制系统。先导知识学习0.1.1 人是如何对设备进行控制的？

2、现在通过水罐水位控制实例说明人工控制的方法与过程。对于图0.1水罐，通常采用以下方法：先导知识学习图0.1 水罐对象（1）观察水位用眼睛。（2）判断与计算：将实际水位和期望的水位进行比较，根据差值先判断需要开大还是关小进水阀门，再根据差值估计进水阀开度的改变量用大脑。（3）行动：改变阀门开度用手。（4）重复步骤（1）（3），直到水位达到期望范围。0.1.2 自动控制系统的组成如果用水位变送器代替人眼，用电动调节器代替人脑、用电动调节阀代替人手，用给定器输入水位给定值，就构成了一个水位自动控制系统，如图0.2所示。图0.2 水位自动控制系统先导知识学习在该系统中，水位变送器不断地检测水位，并将其

3、转换成电流信号送给电动调节器，电动调节器像人脑一样接收水位信号和水位给定信号，将两者进行比较，根据偏差计算出给水调节阀门的开度，并将开度信号以电流形式送给电动调节阀门，电动调节阀门根据电流大小改变给水阀门开度，调节给水流量，从而达到控制水位的目的。由水位自动控制系统，我们引出了一般自动控制系统的典型组成结构，如图0.3所示。图0.3 一般自动控制系统方框图1先导知识学习有时候，也将一般自动控制系统的方框图画成图0.4，其中 符号代表偏差计算。偏差给定值-测量值图0.4 一般自动控制系统方框图2先导知识学习图0.3或图0.4所示构成的自动控制系统也称为闭环控制系统。闭环控制系统的基本工作过程是：

4、当发生干扰时，被控参数偏离给定值，通过检测器，控制器能“感知”生产进行的情况，并根据参数实际值与设定值的偏差，按照一定的控制算法发出控制信号。 通过执行器，控制器的控制信号被转换成物料量或能量的变化，抵消了干扰对被控参数造成的影响，从而使被控参数稳定在规定范围。先导知识学习有时候，一个自动控制系统也可以不要检测器，这样的系统称为开环控制系统。开环控制系统的组成框图如图0.5所示。图0.5 开环控制系统方框图 开环控制用在不需要精确控制被控参数，或被控对象受到的干扰较少，被控参数不经常波动等情况下。先导知识学习0.1.3 计算机控制系统的组成计算机控制系统的控制器全部采用计算机。而一般自动控制系

5、统的控制器则形式多样，可能是由继电器、接触器构成的一个电路，可能是一块独立的仪表，也可能是某种机械装置。先导知识学习计算机控制系统的组成框图如图0.7所示。与一般自动控制系统相比，还有一个主要的不同，它增加了输入接口（the Input Interface）和输出接口（the Output Interface）。输入接口的主要作用是将检测环节的输入信号（通常为电信号）转换为计算机能够接收的数字信号；输出接口的主要作用是将计算机输出的数字信号转换为电信号输出给执行器。先导知识学习图0.7 一般计算机控制系统的结构组成0.2 计算机控制系统中使用的计算机0.2.1 0.2.1 计算机控制系统中使用

6、计算机的种类经常使用的计算机主要有三种：IPC、PLC、MCU。IPC称为工业控制计算机或工业PC机。它与普通的PC 相比，具有抗干扰性强，稳定性和可靠性好，防护性能好，运行速度快，存储容量可高可低，装备应用软件少，可组合性好等优点。PLC是一种专门用于工业控制的计算机，在外观上和使用方法上与PC机完全不同。图0.9所示是两种PLC的外观。图0.9 PLC外观先导知识学习 MCU是微控制器，也称为单片机。它是一种可用于工业控制也可用于家用电器、办公设备、实验室测量等多领域的微型计算机芯片。图0.10所示是两种单片机芯片的外观。图0.10 两种单片机芯片先导知识学习0.2.2 IPC、PLC、M

7、CU系统性能特点比较先导知识学习0.3 组态控制技术0.3.1 计算机控制系统中组态技术的两个层面1组态的本来含义组态（Configuration）的意思就是模块的任意组合。2计算机控制系统中组态的两个层面-硬件组态和软件组态 所谓硬件组态，是指系统大量选用各种专业设备生产厂家提供的成熟通用的硬件设备，通过对这些设备的简单组合与连接实现自动控制系统。先导知识学习 这些通用设备包括控制器（IPC、PLC和以MCU为核心的各种控制器）、各种检测设备（传感器和变送器）、各种执行设备（电磁阀、气缸、电动机等）、各种命令输入设备（按钮、给定设备），还有各种I/O接口设备。 这些通用设备一般都做成具有标准

8、尺寸和标准信号输出的模板或模块，它们就像积木一样，可以根据需要组合在一起。所谓软件组态就是利用专业软件公司提供的工控软件进行系统程序设计。这些软件提供了大量工具包供设计者组合使用，因此被称为组态软件。利用组态软件工程技术人员可以方便地进行监控画面制作和程序编制。0.3.2 采用组态技术的计算机控制系统的优越性采用硬件组态和软件组态的方式构成控制系统有以下优越性：（1）开发周期短。（2）系统可靠性高。（3）对工程技术人员的要求不高，便于推广。（4）构成的系统通用性强，便于维护。先导知识学习0.4 计算机控制系统有哪些形式？0.4.1 数据采集系统的功能与结构数据采集系统也称为DASData Ac

9、quisition System。其结构如图0.12所示。被控对象中待检测的各种模拟量和开关量通过传感器和变送器，分别经模拟量和开关量输入接口进入计算机，计算机对各信号进行采集、处理后，送显示器、打印机、报警器等设备。图0.12 数据采集系统先导知识学习DAS系统的特点是只进行参数检测，不进行控制。 I/O接口只有模拟量输入（AIAnalog Input）和开关量输入（DIDigital Input）接口。 这种系统常用于早期的计算机检测系统中，其优点是可以用一台计算机对多个参数进行巡回采集和处理，显示界面好，便于管理。先导知识学习0.4.2 直接数字控制系统的功能与结构直接数字控制称为DDC

10、Direct Digital Control。其系统结构如图0.13所示。 计算机对生产过程中的各个参数进行巡回检测，根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（电磁阀的通与断、调节阀的开度、电动机的启动与停止、电动机的转速等）。 DDC系统的I/O接口除了AI和DI外，还有模拟量输出（AOAnalogOutput）接口和开关量输出（DODigital Output）接口。图0.13 直接数字控制系统先导知识学习DDC控制是真正的计算机控制系统，与DAS相比，其特点是既检测，也控制。由于控制算法用程序编制，可以实现继电器和仪表不能实现的许多功能。DDC适用于控制回路较少的场合。先导知

11、识学习0.4.3 集散控制系统的功能与结构集散式控制系统也称为分布式控制系统，简称DCSDistributed Control System。集散式控制系统的规模可大可小，可以只有两级（称下位机和上位机），也可以多级。典型的三级结构为过程控制级、控制管理级和生产管理级，如图0.14所示。先导知识学习集散式控制常用于较大规模的控制系统中，可以很好地解决DDC系统可靠性和统筹性的矛盾。其总体思想是分散控制，集中管理，即用几台计算机分别控制若干个回路，再用一台计算机与这些计算机进行通信，了解各个计算机的工作情况，根据需要向它们发出不同命令。先导知识学习图0.14 DCS系统的组成 过程控制级由各控制

12、站组成，控制站可以是DAS，也可以是DDC，用来进行生产的前沿检测与控制。 控制管理级由工程师站、操作员站、数据记录检索站等组成，供工程师进行程序调试；操作员进行生产监控、手动操作、报表打印、数据查询等。 生产管理级由生产管理信息系统组成，可进行生产情况汇总与调度。先导知识学习先导知识学习DDC系统不足： DDC系统中计算机与计算机之间的通信采用数字信号通过网络连接。 但现场传感器、变送器、执行器仍使用模拟信号。 每个传感器、变送器或执行器至少有两根信号线需要连接。当系统中需要检测和控制的参数较多时，施工工作量较大。 另一方面，模拟信号在传输时的抗干扰性能比较差，造成系统可靠性下降。0.4.4

13、 现场总线控制系统的功能与结构现场总线系统简称FCSField Control System。先导知识学习FCS是继DCS之后的新一代分布式控制系统。 系统首先要求现场变送器和执行器能直接输出或接收数字信号，使用时将它们“挂在”现场总线上，通过网络与计算机相连。 现场总线系统的施工量减少了，抗干扰性能也比较高。v1.1 计算机监控系统的组成 v1.2 监控组态软件原理v1.3 组态软件的功能和特点v1.4 当今流行的组态软件本部分内容1.1 计算机监控系统的组成v1.1.1 计算机监控系统的概念 v1.1.2 计算机监控系统的组成v1.1.3 计算机监控系统的运行环境1.1.1 计算机监控系统

14、的概念v1定义定义v 计算机监控是利用传感装置将被控对象中的物理参量转换为电量，再将这些代表实际物理参量的电量送入输入装置中转换为计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示装置中以数字、图形或曲线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅速地了解被监控对象的变化过程。v除此之外，除此之外，计算机还可以将采集到的数据储存起来，随时进行分析、统计和显示并制作各种报表。v 如果需要还要对被监控的对象进行控制，则由计算机的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺要求该物理量的设定值进行判断；然后在输出装置中输出相应的电信号，并且推动执行装置（如调节阀、电动机）动作从而完成相应的控制任务

15、。v2 2计算机监控技术是一门综合技术计算机监控技术是一门综合技术 包括： 计算机技术（软件技术、接口技术、通信技术、网络技术、显示技术） 自动控制技术 自动检测和传感技术v3 3效益效益 经济效益：稳定和优化生产工艺、提高产品质量、降低能源和原材料消耗、降低成本； 社会效益：降低劳动者的生产强度、提高管理水平。1.1.2 计算机监控系统的组成1. 计计 算算 机机2.3.4.v自动化科学与技术学科的整个知识结构框架自动化科学与技术学科的整个知识结构框架v控制系统各部分与相应的知识领域的对应关系控制系统各部分与相应的知识领域的对应关系1.1.3 计算机监控系统的运行环境v计算机监控系统常用软件

16、计算机监控系统常用软件 软件分为系统软件和应用软件两大部分。v 系统软件包括：计算机操作系统、数据库、组态软件和各种高级语言；v 而应用软件包括：输入输出信号模块、控制模块、逻辑控制模块、通信模块、报警处理模块、数据处理模块或数据库、显示模块、打印模块等。1.1.3 计算机监控系统的运行环境v1 1计算机操作系统计算机操作系统 管理和控制计算机软硬件资源，并且能为用户创造便利的工作环境的一组计算机程序的集合。v （1）按照程序运行的调度方法，可以将操作系统分为以下三种类型： 顺序执行系统： 系统内只含一个运行程序，独占CPU时间，并按程序语句的顺序执行。如DOS操作系统。1.1.3 计算机监控

17、系统的运行环境v分时操作系统： 将时间分为多个时间片。由于CPU的运行速度非常快，而用户的操作速度和反映速度相对比较缓慢，因此，只要用户的数目不是很多，每个用户都会感到自己是在独享计算机的全部资源。例如：UNIX操作系统。 实时操作系统： “同时”有多道程序在运行，每道程序都有相应的优先级别，程序运行时是由事件驱动的。v（2）计算机操作系统的功能v 进程管理 进程是关于某个数据集合的可并发的一次运行活动。 操作系统对进程的管理：进程的建立、终止、挂起、激活、阻塞和唤醒。 同时，操作系统还要为运行的程序以及相关的数据分配内存空间，并为各进程间的通信进行管理。v作业管理 作业就是用户为完成一次事务

18、处理而交给计算机的一项任务。 作业管理的任务，就是为方便用户建立作业、组织调度系统内部资源执行，并在完成任务后将其撤消。v存储器管理 内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。v设备管理 按照一定的算法分配设备；控制和实现输入输出操作，如通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断信号；对输入输出缓冲区进行管理；实现虚拟设备技术。v文件管理 文件目录管理、文件存储空间管理、文件的保护与机密、文件的使用和运行。v2 2通用操作系统通用操作系统v（1）DOS操作系统v（2）UNIX操作系统 小型机、微型机 标准的UNIX是一个多用户、多任务、交互式分时操作系统。就其运行的稳定性而言，UNIX操作系统远

19、比Windows要高，其通信能力也远比Windows NT要强，但价格非常昂贵，通常用于大型系统。v（3）Linux操作系统 UNIX的兼容产品，几乎具有UNIX的优点，同时还具有其没有的功能。v（4）Windows NT操作系统 可扩充性、可移植性、可靠性、可兼容性。 Windows NT系统模型主要包括3个部分：客户/服务器模型、对象模型、对称多处理模型。 Windows NT的另一个特色是引入了“线程”的概念，“线程”是比进程更小的一个单位，它是进程内的一个执行单元和可调度实体。同一进程中的线程是共用一个内存空间的。采用线程的好处是更易于实现并行性。v3 3实时操作系统实时操作系统 主要

20、特点：实时性强、可靠性高、稳定性好。v 实时操作系统在任何时刻总是保证优先级别高的任务占用CPU和其他资源，而且保证系统响应的时间是可以容忍和确定的。v 系统对现场进行不间断地监视，一旦有事件发生，系统就能“实时”地做出响应。这除了靠硬件的性能来保证之外，主要由实时操作系统的事件驱动方式和任务调度来决定。v实时操作系统主要特点：v（1）多作业环境 实时系统的多作业、多任务而带来的并发性和实时性，要求操作系统对资源分配具有很强的控制和调度能力。 在计算机监控系统中，通常可以采取设立前台和后台两个作业区的方法来解决。 前台：现场信号的实时采集、控制信号计算、报警响应等；后台：数据分析、操作员请求的

21、响应、显示数据及打印等，任务的优先级相应比较低。后台作业的任务只是在前台任务执行的空隙时间执行。v（2）任务的事件驱动 基本驱动方式：事件驱动和时间驱动。 事件驱动分为内部事件驱动（运算结果、资源的释放、设备请求）和外部事件驱动（检测量输入、操作员请求）。v（3）中断与中断优先 实时操作系统充分利用计算机的中断功能来改变CPU执行程序的顺序，以达到实时处理的目的。这种总是保证优先级别最高的任务占用CPU的方式，称为优先级别抢占式调度。v（4）同步与异步 事件分为同步事件和异步事件。 若事件B的发生和事件A的发生有因果关系，则它们为同步事件，同步事件驱动的任务称为同步任务。同步任务在执行顺序上比

22、较容易协调，可以使它们以互斥的方式访问系统共享资源。v 异步事件是指随机发生的事件，它们往往与下的情况有关，由异步事件驱动的任务称为异步任务，异步任务的优先级别高于同步事件。v实时操作系统的评价指标：任务调度机制、任务切换时间、最大中断禁止时间、内存开销。v 4 4嵌入式（嵌入式（Embedded SystemEmbedded System）操作系统）操作系统v（1）嵌入式系统的定义：以应用为中心和以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，关切能够适应宿主系统对其功能、可靠性、成本、体积、和功耗等多方面要求的系统。如ARM7、ARM9系统（嵌入式系统与其监控的对象（宿主）是紧密地为一体的系统）。v（2

23、）嵌入式操作系统的特点 响应快速、实时性强；结构紧凑、易于裁剪和配置；开放性好、易于开发和嵌入。1.2 监控组态软件原理1.2.1 人机监控界面系统的构成UserPCPLCPumpv一般人机界面监控系统的构成如右图所示。 操作员(User)面对PC机，PC机利用各种通讯手段与PLC建立通讯。 PC从PLC中获得数据，并利用PC的强大图形功能动态显示这些数据， PLC完成对生产设备的控制。角色角色-用户用户-资源资源Role(Sysmgr)ResourceRole(Operator)ResourcePointDevicePortUser（角色）（用户）(设备)(点)(端口)(资源)角色角色-用户

24、用户-资源资源v角色角色(Role)：一组使用监控计算机的人，这一组人具有不同的操作权限v用户用户(User)：要使用监控计算机的每一个人，每个用户有自己的标识符(User ID)及登录密码，用户还可以有自己的名字(User Name)v资源资源(Resource)：由PLC控制的、被用户所监控的对象，这是一个抽象的概念，它可以是一条生产线、也可以是一台泵v在工程结构中，角色是让用户有权使用特许功能的机制，每个用户被指定一种角色。相反地，一种角色可以分配给几个用户。端口端口 - 设备设备 - 点点v端口端口(Port)：计算机用来与 PLC 通讯的通讯端口，可以是串行口(COM1、COM2)，

25、也可以是计算机上的以太网卡、令牌环网卡、DDE通讯通道v设备设备(Device)：与监控计算机通讯相连的 PLC，这些设备挂在计算机的通讯端口下v点点(Point)：监控计算机从 PLC 中读取的变量、或者是计算机内存中的虚拟变量（不对应于 PLC 中的某个变量）设备端口点(Point)1.2.2 监控组态软件原理v监控组态软件概述监控组态软件概述v现代计算机监控系统的功能越来越强，除了完成基本的数据采集和控制功能外，还要完成故障诊断、数据分析、报表的形成和打印，与管理层交换数据，为操作人员提供灵活方便的人机界面。另外，随着生产规模的变化，计算机接口的部件和控制部件也随着系统规模的变化进行增减

26、。v近几年来，计算机监控系统的组态软件技术发展非常迅速，特别是 图形界面技术、 面向对象编程技术（Object Oriented Program，OOP）、 组件技术（Component Object Model，COM）的出现，使原来单调、呆板、操作麻烦的人机界面变得面目一新v1组态及组态软件的概念组态及组态软件的概念 v“组态”的概念最早来自英文configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行待定任务，满足使用者要求的目的。也就是通过对软件采用非编程的操作方式非编程的操作方式，进行参数填写、图形连接和文件生成等，使得软

27、件乃至整个系统具有某种指定的功能。v2 2组态组态二次开发二次开发监控组态软件监控组态软件 v开发商事先开发好一套具有一定通用性的软件开发平台，生产若干种规格的硬件模块（如I/O模块、通信模块、控制模块），然后，再根据用户的要求在软件平台上进行二次开发以及硬件模块的连接。这种软件的二次开发工作就称为“组态”，相应的软件开发平台就称为“监控组态软件”，简称“组态软件”。v“组态”一词既可以用做名词也可以用做动词。计算机监控系统在完成组态之前只是一些硬件和软件的集合体，只有通过组态才能使其成为一个具体的满足生产过程需要的应用系统。v二次开发人员根据具体的系统要求，建立模块（创建对象）然后定义参数（

28、对象属性），最后生成可供运行的应用程序。v组态实际上是生成一系列可以直接运行的程序生成一系列可以直接运行的程序代码代码，这些程序代码可以在用于组态的计算机上直接运行，也可以下装到其他的计算机上。v组态可以分为离线组态和在线组态两种。离线组态是指在计算机监控系统运行之前完成组态工作，然后将生成的应用程序安装在相应的计算机中；而在线组态则是指在计算机监控系统运行过程中进行组态v3 3HMI/SCADAHMI/SCADA软件软件 组态软件的更确切称呼应该是人机界面HMI（Human Machine Interface）/ 监控与数据采集SCADA（Supervisory Control And Da

29、ta Acquisition ）软件。v实现HMI或MMI（Man Machine Interface）和控制功能；v实现对实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、I/O设备的广泛支持，并不断被赋予新的内涵。 4组态软件的特点组态软件的特点 v组态软件的突出特点是实时多任务实时多任务。例如，数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理、实时通信等多个任务在同一台计算机上同时运行。（1）提供开发环境和运行环境；（2）采用客户/服务器模式；（3）软件采用组件方式构成；（4）采用DDE、OLE、COM/DCOM、Active X技术；（5）提供

30、ODBC、OPC、API接口；（6）支持分布式应用；（7）支持多种系统结构，如单用户、多用户（网络），甚至多层网络结构；（8）支持Internet应用。v 5组态软件主要解决的问题组态软件主要解决的问题 （1）如何与采集、控制设备间进行数据交换；（2）使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；（3）处理数据报警及系统报警；（4）存储历史数据并支持历史数据的查询；（5）各类报表的生成和打印输出；（6）为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求；（7）最终生成的应用系统运行稳定可靠；（8）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。v自动化工程设计技术人员在组态软件中只需填写

31、一些事先设计的表格，再利用图形功能把被控对象（如反映罐、温度计、锅炉、趋势曲线、报表等）形象地画出来，通过内部数据连接把被控对象的属性与I/O设备的实时数据进行逻辑连接。当由组态软件生成的应用系统投入运行后，与被控对象相连的I/O设备数据发生变化会直接带动被控对象的属性变化。若要对应用系统进行修改，也十分方便，这就是组态软件的方便性。v从以上可以看出，组态软件具有实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠的特点。v 6组态软件的系统构成组态软件的系统构成v必备的典型组件包括：必备的典型组件包括：v （1）应用程序管理器 提供应用程序的搜索、备份、解压缩、建立新应用等功能的专用管理工具。

32、v（2）图形界面开发程序 自动化工程设计，工程师为实施其控制方案，在图形编辑工具的支持下进行图形系统生成工作所依赖的开发环境。通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统,供图形运行环境运行时使用。v（3）图形界面运行程序 在系统运行环境下，图形目标应用系统被图形界面运行程序装入计算机内存并投入实时运行。v（4）实时数据库系统组态程序 建立实时数据库的组态工具，可以定义实时数据库的结构、数据来源、数据连接、数据类型及相关的各种参数。 提高系统的实时性，增强处理能力。v（5）实时数据库系统运行程序v在系统运行环境下，目标实时数据库及其应用系统被实时数据库系统运行程序装入计算机内存并执行

33、预定的各种数据计算、数据处理任务。历史数据的查询、检索、报警的管理都是在实时数据库系统运行程序中完成的。v（6）I/O驱动程序v组态软件中必不可少的组成部分，用于和I/O设备通讯，互相交换数据，DDE和OPC Client是两个通用的标准I/O驱动程序，用来和支持DDE标准和OPC标准的I/O设备通讯。多数组态软件的DDE驱动程序被整合在实时数据库系统或图形系统中，而OPC Client则多数单独存在。v扩展可选组件包括：扩展可选组件包括：v（1）通用数据库接口（ODBC接口）组态程序 通用数据库接口组件用来完成组态软件的实时数据库与通用数据库的互联，实现双向数据交换，通用数据库既可以读取实时

34、数据，也可以读取历史数据；实时数据库也可以从通用数据库实时地读入数据。v（2）通用数据库接口（ODBC接口）运行程序v已组态的通用数据库连接被装入计算机内存，按照预先指定的采样周期，对规定时间区段按照组态的数据库结构建立起通用数据库和实时数据库间的数据连接。v（3）策略（控制方案）编辑组态程序 策略编辑/生成组件是以PC为中心实现低成本监控的核心软件，具有很强的逻辑、算术运算能力和丰富的控制算法。v（4）策略运行程序 组态的策略目标系统被装入计算机内存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务，同时完成与实时数据库的数据交换。v（5）实用通讯程序组件v实用通讯程序极大地增强了组态软件的功能，可以实

35、现与第三方程序的数据交换，是组态软件价值的主要表现之一。v通讯实用程序具有以下功能： 可以实现操作站的双机冗余热备用； 实现数据的远程访问和传送； 通讯实用程序可以使用以太网、RS485、RS232、PSTN等多种通讯介质或网络实现其功能。v7组态软件的设计思想组态软件的设计思想 v组态软件普遍使用“面向对象”（Object Oriented，OO）的编程和设计方法。v组态软件组成： 图形界面系统 实时数据库系统 第三方程序接口组件 控制功能组件v（1）图形界面系统v构成现场各过程的图形的画面被划分成三类简单的对象：线、填充图形和文本。v静态属性在系统投入运行后保持不变，与原来组态时一致。v而

36、动态属性则与表达式的值有关，表达式可以是来自I/O设备的变量，也可以是由变量和运算符组成的数学表达式。v对象的动态属性随表达式的值的变化而实时改变，这种组态过程通常叫做动画链接。 v在图形界面上还具备报警通知和确认、报表组态及打印、历史数据查询与显示等功能。各种报警、报表、趋势都是动画链接的对象，其数据源都可以通过组态来指定。v（2）控制功能组件 以基于PC的策略编辑/生成组件（也称之为软逻辑或软PLC）为代表，是组态软件的重要组成部分。v（3）实时数据库 实时数据库可以存储每个工艺点的多年数据，用户既可以浏览工厂当前的生产情况，又可以过去的生产情况。v（4）通信及第三方程序接口组件 作为开放

37、系统的标志，是组态软件与第三方程序交互及实现远程数据访问的重要手段之一。它的主要作用：（a）用于双机冗余系统中，主机与从机间的通信。（b）用于构建分布式HMI/SCADA应用时多机间通信。（c）在基于Internet或Browser/Server（B/S）应用中实现通信功能。v 8组态软件的数据流组态软件的数据流组态软件是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。1.3 组态软件的功能和特点 工控组态软件的功能和特点可归纳如下：概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。功能齐全，便于方案设计。组态软件从设备驱动（数据采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用。3. 实时性与并行处理。组态软件充分利用了