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組態軟件

組態軟件，又稱組態監控軟件系統軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（數據采集與監視控制）。它是指一些數據采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。組態軟件的應用領域很廣，可以應用於電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(RTU System,Remote Terminal Unit)。

目錄

特點

國外進口品牌組態軟件

國內品牌組態軟件

組態軟件特點

功能

監控組態軟件2008年最新發展及趨勢

1. 一、背景
2. 二、 監控組態軟件的最新發展情況
3. 三、與組態軟件密切相關情況

展開

特點

國外進口品牌組態軟件

國內品牌組態軟件

組態軟件特點

功能

監控組態軟件2008年最新發展及趨勢

1. 一、背景
2. 二、 監控組態軟件的最新發展情況
3. 三、與組態軟件密切相關情況

展開

特點

　　組態軟件在國內是一個約定俗成的概念，並沒有明確的定義，它可以理解為“組態式監控軟件”。“組態（Configure）”的含義是“配置”、“設定”、“設置”等意思，是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機程序，也就是所謂的“組態”。它有時候也稱為“二次開發”，組態軟件就稱為“二次開發平臺”。“監控（Supervisory Control）”，即“監視和控制”，是指通過計算機信號對自動化設備或過程進行監視、控制和管理。 　　組態軟件是有專業性的。一種組態軟件只能適合某種領域的應用。組態的概念最早出現在工業計算機控制中。如DCS(集散控制系統）組態，PLC（可編程控制器）梯形圖組態。人機界面生成軟件就叫工控組態軟件。在其他行業也有組態的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之處在於，工業控制中形成的組態結果是用在實時監控的。從表面上看，組態工具的運行程序就是執行自己特定的任務。工控組態軟件也提供了編程手段，一般都是內置編譯系統，提供類BASIC語言，有的支持VB，現在有的組態軟件甚至支持C#高級語言。 　　組態軟件大都支持各種主流工控設備和標準通信協議，並且通常應提供分布式數據管理和網絡功能。對應於原有的HMI（人機接口軟件，Human Machine Interface）的概念，組態軟件還是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發環境。在組態軟件出現之前，工控領域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應用，開發時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統，通常是封閉的系統，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數據交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。組態軟件的出現使用戶可以利用組態軟件的功能，構建一套最適合自己的應用系統。隨著它的快速發展，實時數據庫、實時控制、SCADA、通訊及聯網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容監控組態軟件將會不斷被賦予新的內容。

國外進口品牌組態軟件

　　國外組態軟件：　　 　　1、InTouch：Wonderware（萬維公司） 是 Invensys plc“生產管理”部的一個運營單位，是全球工業自動化軟件的領先供應商。 　　Wonderware的InTouch軟件是最早進入中國的組態軟件。在80年代末、90年代初，基於Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，並且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟件采用DDE方式與驅動程序通信，性能較差，最新的InTouch7.0版已經完全基於32位的Windows平臺，並且提供了OPC支持。 　　2、IFix：GE Fanuc 智能設備公司由美國通用電氣公司（GE）和日本Fanuc公司合資組建，提供自動化硬件和軟件解決方案，幫助用戶降低成本，提高效率並增強其盈利能力。 　　Intellution公司以Fix組態軟件起家，1995年被愛默生收購，現在是愛默生集團的全資子公司，Fix6.x軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面，並提供完備的驅動程序（需單獨購買）。上世紀90年代末，Intellution公司重新開發內核，並將重新開發新的產品系列命名為iFiX。在iFiX中，Intellution提供了強大的組態功能，將FIX原有的Script語言改為VBA（Visual Basic For Application），並且在內部集成了微軟的VBA開發環境。為了解決兼容問題，iFIX裏面提供了程序叫FIX Desktop，可以直接在FIX Desktop中運行FIX程序。Intellution的產品與Microsoft的操作系統、網絡進行了緊密的集成。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）組織的發起成員之一。iFiX的OPC組件和驅動程序同樣需要單獨購買。 　　2002年，GE Fanuc公司又從愛默生集團手中，將intellution公司收購。 　　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GE Fanuc自動化公司合資公司的解散協議。根據該協議，合資公司業務將按照其起初來源和比例各自歸還給其母公司，該協議並使股東雙方得以將重點放在其各自現有業務，謀求在其各自專長的核心業內的發展。目前，iFIX等原intellution公司產品均歸GE智能平臺（GE-IP). 　　3、Citech：悉雅特集團（Citect）是世界領先的提供工業自動化系統、設施自動化系統、實時智能信息和新一代 MES 的獨立供應商。 　　CiT公司的Citech也是較早進入中國市場的產品。Citech具有簡潔的操作方式，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語言的腳本語言進行二次開發，但與iFix不同的是，Citech的腳本語言並非是面向對象的，而是類似於C語言，這無疑為用戶進行二次開發增加了難度。 　　4、WinCC：西門子自動化與驅動集團(A&D）是西門子股份公司中最大的集團之一，是西門子工業領域的重要組成部分。 　　Siemens的WinCC也是一套完備的組態開發環境，Simens提供類C語言的腳本，包括一個調試環境。WinCC內嵌OPC支持，並可對分布式系統進行組態。但WinCC的結構較復雜，用戶最好經過Siemens的培訓以掌握WinCC的應用。 　　5、ASPEN-tech （艾斯苯公司） 　　InfoPlus.21 　　艾斯苯公司（AspenTechnology,Inc.）是一個為過程工業（包括化工、石化、煉油、造紙、電力、制藥、半導體、日用化工、食品飲料等工業）提供企業優化軟件及服務的領先供應商. 　　6、Movicon：是意大利自動化軟件供應商PROGEA公司開發。該公司自1990年開始開發基於Windows平臺的自動化監控軟件，可在同一開發平臺完成不同運行環境的需要。特色之處在於完全基於XML，又集成了VBA兼容的腳本語言及類似STEP-7指令表的軟邏輯功能。

國內品牌組態軟件

　　1.世紀星：由北京世紀長秋科技有限公司開發。產品自1999年開始銷售。 　　2.三維力控：由北京三維力控科技有限公司開發，核心軟件產品初創於1992年。 　　3.組態王KingView：由北京亞控科技發展有限公司開發，該公司成立於1997年。1991年開始創業，1995年推出組態王1.0版本，目前在市場上廣泛推廣KingView6.53、KingView6.55版本，每年銷量在10,000套以上，在國產軟件市場中市場占有率第一。 　　4.紫金橋Realinfo：由紫金橋軟件技術有限公司開發，該公司是由中石油大慶石化總廠出資成立。 　　5.MCGS：由北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司開發，市場上主要是搭配硬件銷售。 　　6.態神：態神是由南京新迪生軟件技術有限公司開發，核心軟件產品初創於2005，是首款3d組態軟件 　　軟件重要特點 　　A) 3D：系統除了具有傳統的二維平面組態、監控功能，還具有真實三維立體組態、監控功能，畫面逼真。該功能利用DirectX/OpenGL開發，在國內應該是首創，國際上也極其少見。 　　B) 跨平臺：跨PC、嵌入式、平板電腦、智能移動等平臺，該特點組態領域全球首創。 　　1) 系統的圖形/控件、驅動/模塊支持源代碼級跨平臺，即所有平臺的圖形、驅動代碼一致，經過不同平臺編譯器編譯鏈接後，即可在該平臺上運行。 　　2) 所有平臺的所有文件格式都一致，因此工程無需修改就可以在不同平臺間移植、運行，而且不同平臺開發環境（目前只有Windows開發環境）可以開發其它平臺的工程。 　　3) 所有平臺間的網絡通訊協議一致，平臺之間可以相互訪問。參見“網絡分布式”特點說明。 　　C) 網絡分布式 　　1) 所有平臺（包括嵌入式、平板電腦、智能移動等平臺）的網絡版本都內置微小、高效的網絡/WEB模塊，因此天生具備網絡/WEB服務功能，組態文件無須發布，通過WEB瀏覽器或者組態瀏覽器即可遠程監控該設備工程。 　　2) 由於所有平臺間的網絡通訊協議一致，所以利用網絡共享模塊，不同工程、不同平臺間的變量、資源都可以通過網絡互相訪問，實現真正意義上的跨平臺網絡分布式系統。 　　3) 利用“內核訪問開發包”（參見“強大開放性”），也可以與其它系統、其它平臺組成網絡分布式系統。 　　4) 系統對網絡協議和通訊采用了大量的優化技術，通訊實時性高，響應迅速，網絡往返包少，大大提高了網絡性能。 　　D) 強大開放性：系統提供了如下的開發包，隨開發包發布的還有很多例子源碼，而且系統封裝了大量的基類和宏，因此開發擴展極其容易： 　　1) IO驅動開發包：一般組態軟件都提供（原先我以為他們提供，不過後來我跟一些網友了解到他們不一定提供），所以本系統也提供。 　　2) 圖形開發包：一般組態軟件都不提供，但本系統也提供。用戶通過該開發包可以根據項目情況靈活增加特殊圖形。 　　3) 系統模塊：用戶可以根據實際需求增加系統模塊對變量、事務、算法等的處理，大大擴展了系統的應用領域。 　　4) 內核訪問開發包：外部程序和系統、無論是遠程或者本地、任何平臺，都可以通過該開發包訪問、管理、讀寫任何平臺的態神組態數據庫內核。例如：利用該開發包的WINCE版本開發成的一個WINCE系統可以訪問一個Windows平臺態神系統，利用該開發包的Windows版本開發成的一個Windows系統也可以訪問一個Linux平臺態神系統。 　　其它特點 　　A) 界面美觀、易用：開發環境具有最新的Office 2003、Visual Studio 2005、Office 2007等界面風格和標準使用方式。 　　B) javascript腳本：考慮系統要支持跨平臺，所以采用國際通用的標準腳本語言javascript，javascript也是Web瀏覽器上最流行的腳本語言。另外腳本還支持中文對象、方法、屬性、事件等。 　　C) 值變通知機制：為了提高系統性能，系統采用變量值改變通知監控端的機制，而不是監控端定時刷新的機制。 　　D) 高級界面：包括透明、過渡、旋轉/傾斜、反鋸齒等高級界面技術，這些技術在Windows上利用GDI+實現並不困難，然而在Wince、嵌入式Linux上實現則較為困難。本系統在Wince、嵌入式Linux實現了這些功能，在當今嵌入式組態領域比較少見（尤其是Wince，嵌入式Linux可以用Qt/miniGUI等實現。當然Wince也可以用Qt開發，但是麻煩，較少使用）。而且經測試，本系統所采用圖形技術的效率要高於GDI+的效率。 　　E) 其它：多語言、XML支持、畫面縮放、定制圖形、變量替換、OPC支持等 　　7.uScada免費組態軟件 　　uScada是國內著名的免費組態軟件，是專門為中小自動化企業提供的監控軟件方案。uScada包括常用的組態軟件功能，如畫面組態，動畫效果，通訊組態，設備組態，變量組態，實時報警，控制，歷史報表，歷史曲線，實時曲線，棒圖，歷史事件查詢、腳本控制，網絡等功能，可以滿足一般的小型自動化監控系統的要求。軟件的特點是小巧、高效、使用簡單。uScada也向第三方提供軟件源代碼進行二次開發。 　　8.還有Controx（開物），易控等　　 9.E-Form++組態源碼解決方案（重點推薦）： 　　E-Form++可視化源碼組件庫組態軟件解決方案，該解決方案提供了全部100% 超過50萬行Visual C++/MFC源代碼，可節省大量的開發時間。 　　10.iCentroView 由上海寶信軟件股份有限公司開發。平臺支持：權限管理、冗余管理、集中配置、預案聯動、多媒體集成、主流通訊協議通訊、GIS等，並擁有自身研發的實時數據庫，為數據挖掘與利用提供必要條件。能夠實現對底層設備的實時在線監測與控制（設備啟停、參數調整等）、故障報警、事件查詢、統計分析等功能。

組態軟件特點

　　隨著工業自動化水平的迅速提高，計算機在工業領域的廣泛應用，人們對工業自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設備和過程監控裝置在工業領域的應用，使得傳統的工業控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發傳統的工業控制軟件時，當工業被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統的源程序，導致其開發周期長；已開發成功的工控軟件又由於每個控制項目的不同而使其重復使用率很低，導致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進行源程序的修改，因而更是相當困難。通用工業自動化組態軟件的出現為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統工業控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據自己的控制對象和控制目的的任意組態，完成最終的自動化控制工程。 　　組態（Configuration）為模塊化任意組合。通用組態軟件主要特點： 　　⑴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； 　　⑵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，對於用戶，不需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； 　　⑶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、歷史數據和曲線並存、具有多媒體功能和網絡功能的工程，不受行業限制。

功能

　　組態軟件指一些數據采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統通用性問題。其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，並能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產品，與高可靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統集成。　組態軟件通常有以下幾方面的功能：　⑴強大的界面顯示組態功能。目前，工控組態軟件大都運行於Windows環境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發狀態，節省時間。豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向導。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業界面，並可任意編輯，從而將開發人員從繁重的界面設計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。　⑵良好的開放性。社會化的大生產，使得系統構成的全部軟硬仵不可能出自一家公司的產品，“異構”是當今控制系統的主要特點之一。開放性是指組態軟件能與多種通信協議互聯，支持多種硬件設備。開放性是衡量一個組態軟件好壞的重要指標。　組態軟件向下應能與低層的數據采集設備通信，向上能與管理層通信，實現上位機與下位機的雙向通信。　⑶ 豐富的功能模塊。提供豐富的控潲功能庫，滿足用戶的測控要求和現場需求。利用各種功能模塊，完成實時監控 產生功能報表 顯示歷史曲線、實時曲線、提供報警等功能，使系統具有良好的人機界面，易於操作，系統既叫適用於單機集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠程遇信能力的遠程測控系統． ⑷強大的數據庫。配有實時數據庫，可存儲各種數據，如模擬量、離散量、字符型等，實現與外部設備的數據交換。　⑸可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據自己的需要編撰程序，增強圖形界面 ⑹周密的系統安全防範，對不同的操作者，賦予不同的操作權限，保證整個系統的安全可靠運行。　⑺仿真功能．提供強大的仿真功能使系統並行設計，從而縮短開發周期。

監控組態軟件2008年最新發展及趨勢

一、背景

　　自2000年以來，國內監控組態軟件產品、技術、市場都取得了飛快的發展，應用領域日益拓展，用戶和應用工程師數量不斷增多。充分體現了“工業技術民用化”的發展趨勢。 　　監控組態軟件是工業應用軟件的重要組成部分，其發展受到很多因素的制約，歸根結底，是應用的帶動對其發展起著最為關鍵的推動作用。 　　關於新技術的不斷湧現和快速發展對監控組態軟件會產生何種影響，有人認為隨著技術的發展，通用組態軟件會退出市場，例如有的自動化裝置直接內嵌“Web Server”實時畫面供中控室操作人員訪問。 　　作者並不這樣認為。用戶要求的多樣化，決定了不可能有哪一種產品囊括全部用戶的所有的畫面要求，最終用戶對監控系統人機界面的需求不可能固定為單一的模式，因此最終用戶的監控系統是始終需要“組態”和“定制”的。這就是監控組態軟件不可能退出市場的主要原因，因為需求是存在且不斷增長的。 　　監控組態軟件是在信息化社會的大背景下，隨著工業IT技術的不斷發展而誕生、發展起來的。在整個工業自動化軟件大家庭中，監控組態軟件屬於基礎型工具平臺。監控組態軟件給工業自動化、信息化、及社會信息化帶來的影響是深遠的，它帶動著整個社會生產、生活方式的變化，這種變化仍在繼續發展。因此組態軟件作為新生事物尚處於高速發展時期，目前還沒有專門的研究機構就它的理論與實踐進行研究、總結和探討，更沒有形成獨立、專門的理論研究機構。 　　近5年來，一些與監控組態軟件密切相關的技術如OPC、OPC-XML、現場總線等技術也取得了飛速的發展，是監控組態軟件發展的有力支撐。

二、 監控組態軟件的最新發展情況

　　2．1 監控組態軟件日益成為自動化硬件廠商爭奪的重點　　 　整個自動化系統中，軟件所占比重逐漸提高，雖然組態軟件只是其中一部分，但因其滲透能力強、擴展性強，近年來蠶食了很多專用軟件的市場。因此，監控組態軟件具有很高的產業關聯度，是自動化系統進入高端應用、擴大市場占有率的重要橋梁。在這種思路的驅使下，西門子的WinCC在市場上取得巨大成功。目前，國際知名的工業自動化廠商如Rockwell、GE Fanuc、Honeywell、西門子、ABB、施耐德、英維思等均開發了自己的組態軟件。 　　監控組態軟件在DCS操作站軟件中所占比重日益提高 　　繼FOXBORO之後，Euro therm（歐陸）、Delta V、PCS7等DCS系統紛紛使用通用監控組態軟件作為操作站。同時，國內的DCS廠家也開始嘗試使用監控組態軟件作為操作站。 　　在大學和科研機構，越來越多的人開始從事監控組態軟件的相關技術研究 　　從國內自動化行業學術期刊來看，以組態軟件及與其密切相關的新技術為核心的研究課題呈上升趨勢，眾多研究人員的存在，是組態軟件技術發展及創新的重要活躍因素，也一定能夠積累很多技術成果。無論是技術成果還是研究人員，都會遵循金字塔的規律，由基礎向高端形成過渡。這些研究人員和他們的研究成果為監控組態軟件廠商開發新產品提供了有益的經驗借鑒，並開拓他們的思路。 　　基於Linux 的監控組態軟件及相關技術正在迅速發展之中，很多廠商都相繼推出成熟的商品，對組態軟件業的格局將產生深遠的影響。 　　2．2 集成化、定制化　　 　從軟件規模上看，大多數監控組態軟件的代碼規模超過100萬行，已經不屬於小型軟件的範疇了。從其功能來看，數據的加工與處理、數據管理、統計分析等功能越來越強。 　　監控組態軟件作為通用軟件平臺，具有很大的使用靈活性。但實際上很多用戶需要“傻瓜”式的應用軟件，即需要很少的定制工作量即可完成工程應用。為了既照顧“通用”又兼顧“專用”，監控組態軟件拓展了大量的組件，用於完成特定的功能，如批次管理、事故追憶、溫控曲線、油井示功圖組件、協議轉發組件、ODBCRouter、ADO曲線、專家報表、萬能報表組件、事件管理、GPRS透明傳輸組件等。 　　2．3 縱向：功能向上、向下延伸 　　組態軟件處於監控系統的中間位置，向上、向下均具有比較完整的接口，因此對上、下應用系統的滲透能力也是組態軟件的一種本能，具體表現為： 　　向上 　　其管理功能日漸強大，在實時數據庫及其管理系統的配合下，具有部分MIS、MES或調度功能。尤以報警管理與檢索、歷史數據檢索、操作日誌管理、復雜報表等功能較為常見。 　　向下 　　日益具備網絡管理（或節點管理）功能：在安裝有同一種組態軟件的不同節點上，在設定完地址或計算機名稱後，互相間能夠自動訪問對方的數據庫。組態軟件的這一功能，與OPC規範以及IEC61850規約、BACNet等現場總線的功能類似，反映出其網絡管理能力日趨完善的發展趨勢。 　　軟PLC、嵌入式控制等功能：除組態軟件直接配備軟PLC組件外，軟PLC組件還作為單獨產品與硬件一起配套銷售，構成PAC控制器。這類軟PLC組件一般都可運行於嵌入式Linux操作系統。 　　OPC服務軟件：OPC標準簡化了不同工業自動化設備之間的互聯通訊，無論在國際上還是國外，都已成為廣泛認可的互聯標準。而組態軟件同時具備OPC Server和OPC Client功能，如果將組態軟件豐富的設備驅動程序根據用戶需要打包為OPCServe單獨銷售，則既豐富了軟件產品種類又滿足了用戶的這方面需求，加拿大的Matrikon公司即以開發、銷售各種OPCServer軟件為主要業務，已經成為該領域的領導者。監控組態軟件廠商擁有大量的設備驅動程序，因此開展OPCSever軟件的定制開發具有得天獨厚的優勢。 　　工業通信協議網關：它是一種特殊的Gateway，屬工業自動化領域的數據鏈產品。OPC標準適合計算機與工業I/O設備或桌面軟件之間的數據通訊，而工業通信協議網關適合在不同的工業I/O設備之間、計算機與I/O設備之間需要進行網段隔離、無人值守、數據保密性強等應用場合的協議轉換。市場上有專門從事工業通訊協議網關產品開發、銷售的廠商，如Woodhead、prolinx等，但是組態軟件廠商將其豐富的I/O驅動程序擴展一個協議轉發模塊就變成了通訊網關，開發工作的風險和成本極小。Multi_OPCServer和通訊網關pFieldComm都是力控ForceControl組態軟件的衍生產品。 　　2．4 橫向：監控、管理範圍及應用領域擴大　　 　只要同時涉及實時數據通訊（無論是雙向還是單向）、實時動態圖形界面顯示、必要的數據處理、歷史數據存儲及顯示，就存在對組態軟件的潛在需求。 　　除了大家熟知的工業自動化領域，近幾年以下領域已經成為監控組態軟件的新增長點： 　　設備管理或資產管理（PAM，Plant Asset Management）。此類軟件的代表是艾默生公司的設備管理軟件AMS。據ARC機構預測，到2009年全球PAM的業務量將達到19億美元。PAM所包含的範圍很廣，其共同點是實時采集設備的運行狀態，累積設備的各種參數（如運行時間、檢修次數、負荷曲線等），及時發現設備隱患、預測設備壽命，提供設備檢修建議，對設備進行實時綜合診斷。 　　先進控制或優化控制系統。在工業自動化系統獲得普及以後，為提高控制質量和控制精度，很多用戶開始引進先進控制或優化控制系統。這些系統包括自適應控制、（多變量）預估控制、無模型控制器、魯棒控制、智能控制（專家系統、模糊控制、神經網絡等）、其他依據新控制理論而編寫的控制軟件等。這些控制軟件的常項是控制算法，使用監控組態軟件主要解決控制軟件的人機界面、與控制設備的實時數據通訊等問題。 　　工業仿真系統。仿真軟件為用戶操作模擬對象提供了與實物幾乎相同的環境。仿真軟件不但節省了巨大的培訓成本開銷，還提供了實物系統所不具備的智能特性。仿真系統的開發商專長於仿真模塊的算法，在實時動態圖形顯示、實時數據通訊方面不一定有優勢，力控&reg；監控組態軟件與仿真軟件間通過高速數據接口聯為一體，在教學、科研仿真應用中應用越來越廣泛。 　　電網系統信息化建設。電力自動化是監控組態軟件的一個重要應用領域，電力是國家的基礎行業，其信息化建設是多層次的，由此決定了對組態軟件的多層次需求。 　　智能建築：物業管理的主要需求是能源管理（節能）和安全管理，這一管理模式要求建築物智能設備必須聯網，首先有效地解決信息孤島問題，減少人力消耗，提高應急反應速度和設備預期壽命，智能建築行業在能源計量、變配電、安防&；門禁、消防系統系統聯入IBMS服務器方面需求旺盛。 　　公共安全監控與管理：公共安全的隱患可造成突發事件應急失當，容易造成城市公共設施癱瘓、人員群死群傷等惡性災難。公共安全監控包括： 　　人防（車站、廣場）等市政工程有毒氣體濃度監控及火災報警。 　　水文監測：包括水位、雨量、閘位、大壩的實時監控。 　　重大建築物（如橋梁等）健康狀態監控：及時發現隱患，預報事故的發生。 　　機房動力環境監控：在電信、鐵路、銀行、證券、海關等行業以及國家重要的機關部門，計算機服務器的正常工作是業務和行政正常進行的必要條件，因此存放計算機服務器的機房重地已經成為監控的重點，監控的內容包括：UPS工作參數及狀態、電池組的工作參數及狀態、空調機組的運行狀態及參數、漏水監測、發電機組監測、環境溫濕度監測、環境可燃氣體濃度監測、門禁系統監測等。 　　城市危險源實時監測：對存放危險源的場所、危險源行蹤的監測。避免放射性物質和劇毒物質失控地流通。 　　國土資源立體汙染監控：對土壤、大氣中與農業生產有關的汙染物含量進行實時監測，建立立體式實時監測網絡。 　　城市管網系統實時監控及調度：包括供水管網、燃氣管網、供熱管網等的監控。

三、與組態軟件密切相關情況

　　組態軟件已經成為工業自動化系統的必要組成部分，即“基本單元”或“基本元件”，因此吸引了大型自動化公司紛紛投資開發自有知識產權的組態軟件，以期依靠強大的市場產生大批量的銷售，從中獲取利潤。 　　目前在國內外市場占有率較高的監控組態軟件分別是GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西門子WinCC、Citech等。中國大陸廠商以力控、亞控等為主，除此外尚有5-10個廠商從事監控組態軟件業務。 　　在國內市場上，高端市場仍被國外產品壟斷。國內產品已經開始搶占一些高端市場，並且所占比例在逐漸增長。 　　⑴ 組態軟件產品本身的變化　　 　作為通用型工具軟件，組態軟件在自動化系統中始終處於“承上啟下”的地位。用戶在涉及工業信息化的項目中，如果涉及到實時數據采集，首先會考慮試用組態軟件。正因如此，組態軟件幾乎應用於所有的工業信息化項目當中。應用的多樣性，給組態軟件的性能指標、使用方式、接口方式都提出了很多新的要求，也存在一些挑戰。這些需求對組態軟件系統結構帶來的沖擊是巨大的，對組態軟件的發展起到關鍵的促進作用。 　　功能變遷：仍以人機界面為主，數據采集、歷史數據庫、報警管理、操作日誌管理、權限管理、數據通訊轉發成為其基礎功能；功能組件呈分化、集成化、功能細分的發展趨勢，以適應不同行業、不同用戶層次的多方面需求。 　　新技術的采用：組態軟件的IT化趨勢明顯，大量的最新計算技術、通訊技術、多媒體技術被用來提高其性能，擴充其功能。 　　註重效率：實際上，有的“組態”工作非常繁瑣，用戶希望通過模板快速生成自己的項目應用。圖形模板、數據庫模板、設備模板可以讓用戶以“復制”方式快速生成目標程序。 　　組態軟件註重數據處理能力和數據吞吐能力的提高：組態軟件除了常規的實時數據通訊、人機界面功能外，1萬點以上的實時數據歷史存儲與檢索、100個以上C/S或B/S客戶端對歷史數據庫系統的並發訪問，對組態軟件的性能都是嚴峻的考驗。隨著應用深度的提高，這種要求會變得越來越普遍。 　　與控制系統硬件捆綁：組態軟件與自動控制設備實現無縫集成，為硬件“量身定做”。這表明組態軟件的滲透能力逐漸加強，自動化系統從來就離不開軟件的支持，而整體解決方案利於硬件產品的銷售，也利於廠商控制銷售價格。 　　⑵組態軟件其他應用環境的變化　　 　造成組態軟件需求增長的另外一個原因是，傳感器、數據采集裝置、控制器的智能化程度越來越高，實時數據瀏覽和管理的需求日益高漲，有的用戶甚至要求在自己的辦公室裏監督定貨的制造過程。 　　類似OPC這樣的組織的出現，以及現場總線、尤其是工業以太網的快速發展，大大簡化了異種設備間互連、開發I/O設備驅動軟件的工作量。I/O驅動軟件也逐漸會朝標準化的方向發展。 　　通過近十年的發展，以力控科技等為代表的國內監控組態軟件，在技術、市場、服務方面已趨於成熟，形成了比較雄厚的市場和技術積累，具備了與國外對手抗衡的本錢。 　　新技術的出現，會淘汰一批墨守成規、不思進取的廠商。那些以用戶需求為為中心、勇於創新，采用新技術不斷滿足用戶日益增長的潛在需求的廠商會逐漸在市場上取得主動，成為組態軟件及相關工業IT產品市場的主導者。 　　發展潛力：雖然組態軟件的市場潛力巨大，但是要想得到這個市場卻並非容易。一方面，用戶對組態軟件的要求越來越高，用戶的應用水平也在同步提高，相應地對軟件的品質要求也越來越高；另一方面，組態軟件廠商應該前瞻性地研發具有潛在需求的新功能、新產品。因此市場巨大並不代表所有從事組態軟件開發的廠商都有均等的機會，機會永遠屬於少數優秀廠商。 　　1.2 為適應新需求未來監控組態軟件的分布式體系結構 　　前面已經介紹，監控組態軟件的規模都在100萬行以上，這樣龐大的軟件系統在結構設計上必須采用分布式結構。分布式系統並不是監控組態軟件的專利，目前很多大型軟件系統都是分布式系統。 　　在組態軟件中，重新提起“分布式”這個老話題是必要的，因為規模大於5000點的應用幾乎離不開分布式應用的需求。還需要強調，不是因為組態軟件缺少分布式結構的產品，而是缺少真正經得起分布式應用考驗的產品。 　　1.3 目前國內監控組態軟件產業發展中存在的問題 　　軟件是自動化系統的核心與靈魂，組態軟件又具有很高的滲透能力和產業關聯度。不管從橫向還是縱向看，一個自動化系統中，組態軟件日益滲透到每個角落，占據越來越多的份額。組態軟件越來越多地體現著自動化系統的價值。 　　雖然軟件是自動化系統的核心與靈魂，但是組態軟件還遠未承擔起這一角色。組態軟件的內涵和外延在不斷變化，其在自動化系統中所扮演的角色會逐漸接近這一標準。 　　所以，在自動化系統中國內監控組態軟件廠商承載著民族工業自動化產業的未來希望與核心競爭力。監控組態軟件廠商要想承擔起這樣的重任，必須在上圖所示各個層次的軟件上擁有自己的核心競爭能力，確立在市場上的足夠發言權和主動地位。中國的華為公司為我們樹立了榜樣，只要在後續技術創新、延長軟件產品線上能夠滿足用戶日益增長的各種需求，並保持原創性創新的長盛不衰，中國的工業自動化軟件產業也一定會創造出工業IT界的華為奇跡。

擴展閱讀：

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  http://www.chncla.com

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  http://www.dqjsw.com.cn/dianqi/zutairuanjian/

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  http://www.gongkong365.com/bbs/thread.php?fid-101.html

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  http://www.sunwayland.com.cn

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  http://www.Wonderware.com

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  http://www.ad.siemens.com

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  http://www.intellution.com

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  http://www.cit.cc.nm.us

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  http://www.kingview.com

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  http://www.mcgs.com

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  http://www.hmitech.com

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  http://www.iianews.com/ca/tech-CG0000002.shtml

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