组态软件,又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处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。组态软件的应用领域很广,可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。
特点
组态软件在国内是一个约定俗成的概念,并没有明确的定义,它可以理解为“组态式监控软件”。“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思,是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能,而不需要编写计算机程序,也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”,组态软件就称为“二次开发平台”。“监控(SupervisoryControl)”,即“监视和控制”,是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。
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。在其他行业也有组态的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。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。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。工控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,有的支持VB,现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。
组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI(人机接口软件,HumanMachineInterface)的概念,组态软件还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。组态软件的出现使用户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。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,监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
产生背景
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(DistributedControlSystem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。在工业控制技术不断发展和应用的过程中,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构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富,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。
国外品牌
国外组态软件:
1.InTouch:Wonderware(万维公司)是Invensysplc“生产管理”部的一个运营单位,是全球工业自动化软件的领先供应商。
Wonderware的InTouch软件是最早进入中国的组态软件。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DDE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.IFix:GEFanuc智能设备公司由美国通用电气公司(GE)和日本Fanuc公司合资组建,提供自动化硬件和软件解决方案,帮助用户降低成本,提高效率并增强其盈利能力。
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.x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)。上世纪90年代末,Intellution公司重新开发内核,并将重新开发新的产品系列命名为iFiX。在iFiX中,Intellution提供了强大的组态功能,将FIX原有的Script语言改为VBA(VisualBasicForApplication),并且在内部集成了微软的VBA开发环境。为了解决兼容问题,iFIX里面提供了程序叫FIXDesktop,可以直接在FIXDesktop中运行FIX程序。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(OLEforProcessControl)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。
2002年,GEFanuc公司又从爱默生集团手中,将intellution公司收购。
2009年12月11日,通用电气公司(纽约证券交易所:GE)和FANUC公司宣布,两家公司完成了GEFanuc自动化公司合资公司的解散协议。根据该协议,合资公司业务将按照其起初来源和比例各自归还给其母公司,该协议并使股东双方得以将重点放在其各自现有业务,谋求在其各自专长的核心业内的发展。目前,iFIX等原intellution公司产品均归GE智能平台(GE-IP).
3.Citech:悉雅特集团(Citect)是世界领先的提供工业自动化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新一代MES的独立供应商。
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C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C语言,这无疑为用户进行二次开发增加了难度。
4.WinCC:西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份公司中最大的集团之一,是西门子工业领域的重要组成部分。
Siemens的WinCC也是一套完备的组态开发环境,Simens提供类C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的结构较复杂,用户最好经过Siemens的培训以掌握WinCC的应用。
5.ASPEN-tech(艾斯苯公司)
InfoPlus.21
艾斯苯公司(AspenTechnology,Inc.)是一个为过程工业(包括化工、石化、炼油、造纸、电力、制药、半导体、日用化工、食品饮料等工业)提供企业优化软件及服务的领先供应商.
6.Movicon:是意大利自动化软件供应商PROGEA公司开发。该公司自1990年开始开发基于Windows平台的自动化监控软件,可在同一开发平台完成不同运行环境的需要。特色之处在于完全基于XML,又集成了VBA兼容的脚本语言及类似STEP-7指令表的软逻辑功能。
7.GENESIS64:美国著名独立组态软件供应商,创立于1986年。在HMI/SCADA产品和管理可视化开发领域一直处于世界领先水平,ICONICS同时也是微软的金牌合作伙伴,其产品是建立在开放的工业标准之上的。2007年推出了业内首款集传统SCADA、3D、GIS于一体的组态软件GENESIS64。
GENESIS64作为基于.NET64bit平台全新设计的产品,为客户提供一个360三维操作视景。产品功能特点:
三位一体:HMI/SCADA系统、三维(3D)虚拟现实系统、和GISSCADA统一在一个平台
多维度集成:除过程数据外,支持视频、地理信息、管理数据、IT/Web信息集成
高度模块化:支持界面展现、数据管理、报警管理等功能可选、按模块实施
技术领先:原生64位应用、基于微软.NETFramework4.0,基于WPF/WCF
开放架构:基于SOA,全面支持OPCUA架构、移动、跨平台应用等
产品线丰富:64位/32位HMI/SCADA,Historian,OPC/UA产品,生产智能和MES/EMS软件[1]
国内品牌
1.紫金桥Realinfo:由紫金桥软件技术有限公司开发,该公司是由中石油大庆石化总厂出资成立。
2.Hmibuilder:由纵横科技(HMITECH)开发,实用性强,性价比高,市场主要搭配HMITECH硬件使用。
3.世纪星:由北京世纪长秋科技有限公司开发。产品自1999年开始销售。
4.三维力控:由北京三维力控科技有限公司开发,核心软件产品初创于1992年。
5组态王KingView:由北京亚控科技发展有限公司开发,该公司成立于1997年。1991年开始创业,1995年推出组态王1.0版本,在市场上广泛推广KingView6.53、KingView6.55版本,每年销量在10,000套以上,在国产软件市场中市场占有率第一。
6.MCGS:由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发,市场上主要是搭配硬件销售。
7.态神:态神是由南京新迪生软件技术有限公司开发,核心软件产品初创于2005,是首款3d组态软件
软件
8.uScada免费组态软件
uScada是国内著名的免费组态软件,是专门为中小自动化企业提供的监控软件方案。uScada包括常用的组态软件功能,如画面组态,动画效果,通讯组态,设备组态,变量组态,实时报警,控制,历史报表,历史曲线,实时曲线,棒图,历史事件查询、脚本控制,网络等功能,可以满足一般的小型自动化监控系统的要求。软件的特点是小巧、高效、使用简单。uScada也向第三方提供软件源代码进行二次开发,但是源码需收费。
9.Controx(华富开物)由北京华富远科技术有限公司开发,软件版本分为通用版、嵌入版(CE)、网络版、分布式式版本。
10.E-Form++组态源码解决方案(重点推荐):
E-Form++可视化源码组件库组态软件解决方案,该解决方案提供了全部100%超过50万行VisualC++/MFC源代码,可节省大量的开发时间。
11.iCentroView由上海宝信软件股份有限公司开发。平台支持:权限管理、冗余管理、集中配置、预案联动、多媒体集成、主流通讯协议通讯、GIS等,并拥有自身研发的实时数据库,为数据挖掘与利用提供必要条件。能够实现对底层设备的实时在线监测与控制(设备启停、参数调整等)、故障报警、事件查询、统计分析等功能。
12.QTouch由著名的QT类库开发而成,完全具有跨平台和统一工作平台特性,可以跨越多个操作系统,如unix、linux、windows等,同时在多个操作上实现统一工作平台,即可以在windows上开发组态,在linux上运行等。QTouch是HMI/SCADA组态软件,提供嵌入式linux平台的人机界面产品。
13易控易控组态软件由九思易公司开发。
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