什么是组态软件？_【工控班长】

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工控班长

启程工控学院S7-300 WinCC EPLAN 高级讲师

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组态软件就是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用的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。

组态软件是一个用户能够快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。

2.工控软件系统主要特性？

工业控制软件系统主要包括系统软件、工控应用软件、应用软件开发环境三大部分。

工控软件系统应具有六大主要特性：

（1）开放性

（2）实时性

（3）网络化集成化

（4）智能化

（5）人机界面更加友好化

（6）多任务性和多编程性

（现代控制和管理软件所面临的工业应用对象不再是单一任务或者线程，而是较为复杂的多任务系统，因此，如何有效地控制和管理这样的系统仍是当前工控软件主要研究对象。

为了适应这种要求，特别是底层的工控系统软件必须具有此特性，如多任务实时操作系统的研究和应用等）

3.组态软件的功能和特点？

通用组态软件特点

（1）延续性扩展性（用户需求发生改变时，不需要作很多修改的就能方便地完成软件的更新和升级）

（2）封装性（易学易用）

通用组态软件作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，不需要掌握太多的编程语言技术，就能完成一个复杂工程所要求的所有功能。

（3）通用性

每一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的I/O驱动程序、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、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。

（4）实时多任务

。（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要在同一台计算机上同时运行）

组态软件的功能分析

（1）强大的画面显示组态功能

（2）良好的开放性开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备，向上能与管理层通信，实现上位机和下位机的双向通信。

（3）丰富的功能模块

提供丰富的控制功能库，满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块，完成实时监控、产生功能报表、显示历史数据曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作。

系统即可适用于单机集中式控制，分布式控制，可以带远程通信能力的远程测控系统。

（4）强大的数据库配有实时数据库可存储各种数据如模拟量、离散量、字符型，实现与外部设备的数据交换。

（5）可编程的命令语言使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面

（6）系统安全防范对不同操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统安全可靠运行

（7）仿真功能提供强大的仿真功能是系统并行设计，从而缩短开发周期

（8）组态软件的控制功能

组态软件的系统构成

1.组态软件的结构划分：

（1）系统开发环境

自动化工程师为了实施项目指定的方案，通过一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统供系统运行环境时使用。

系统开发环境由若干个组态程序组成例如图形界面程序实时数据库程序设备通信程序历史数据库程序

脚本程序等等。

制定方案—绘制运行时环境-与设备连接通信-测试-部署

（2）系统运行环境

在系统运行环境下，目标应用程序被装入计算机内存并投入实时运行，实时采集数据并且显示在系统中。

组态软件支持在线技术，即在不退出系统运行环境的情况下可以直接进入组态开发环境并修改组态，使修改后的组态直接生效。

2. 组态软件的成员构成：

（1）应用程序管理器

应用程序管理器是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

（2）图形界面开发程序

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，开发运行时环境的界面数据的显示等功能

。生成最终图形目标应用系统供图形运行环境运行时使用

（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。

（4）实时数据库系统组态程序

目前国内组态软件（亚控

、力控、紫金桥、易控）都有自己的独立的实时数据库组件，有些公司是先从实时数据库起家的，说明它在组态软件上的重要性。

（5）实时数据库系统运行程序

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。

（6）I/O驱动程序

这个在组态软件中必不可少的的组成部分，用于和I/O设备通信，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 设备通信。

（7）扩转可选组件：

1.通用数据库接口（ODBC）组态程序

2.通用数据库接口（ODBC）运行程序

3.策略（控制方案）编辑组态程序

4.策略运行程序

5.实用通信程序组件

组态软件就是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用的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。

组态软件是一个用户能够快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。

2.工控软件系统主要特性？

工业控制软件系统主要包括系统软件、工控应用软件、应用软件开发环境三大部分。

工控软件系统应具有六大主要特性：

（1）开放性

（2）实时性

（3）网络化集成化

（4）智能化

（5）人机界面更加友好化

（6）多任务性和多编程性

（现代控制和管理软件所面临的工业应用对象不再是单一任务或者线程，而是较为复杂的多任务系统，因此，如何有效地控制和管理这样的系统仍是当前工控软件主要研究对象。

为了适应这种要求，特别是底层的工控系统软件必须具有此特性，如多任务实时操作系统的研究和应用等）

3.组态软件的功能和特点？

通用组态软件特点

（1）延续性扩展性（用户需求发生改变时，不需要作很多修改的就能方便地完成软件的更新和升级）

（2）封装性（易学易用）

通用组态软件作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，不需要掌握太多的编程语言技术，就能完成一个复杂工程所要求的所有功能。

（3）通用性

每一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的I/O驱动程序、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、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。

（4）实时多任务

。（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要在同一台计算机上同时运行）

组态软件的功能分析

（1）强大的画面显示组态功能

（2）良好的开放性开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备，向上能与管理层通信，实现上位机和下位机的双向通信。

（3）丰富的功能模块

提供丰富的控制功能库，满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块，完成实时监控、产生功能报表、显示历史数据曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作。

系统即可适用于单机集中式控制，分布式控制，可以带远程通信能力的远程测控系统。

（4）强大的数据库配有实时数据库可存储各种数据如模拟量、离散量、字符型，实现与外部设备的数据交换。

（5）可编程的命令语言使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面

（6）系统安全防范对不同操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统安全可靠运行

（7）仿真功能提供强大的仿真功能是系统并行设计，从而缩短开发周期

（8）组态软件的控制功能

组态软件的系统构成

1.组态软件的结构划分：

（1）系统开发环境

自动化工程师为了实施项目指定的方案，通过一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统供系统运行环境时使用。

系统开发环境由若干个组态程序组成例如图形界面程序实时数据库程序设备通信程序历史数据库程序脚本程序等等。

制定方案—绘制运行时环境-与设备连接通信-测试-部署

（2）系统运行环境

在系统运行环境下，目标应用程序被装入计算机内存并投入实时运行，实时采集数据并且显示在系统中。

组态软件支持在线云组态技术，即在不退出系统运行环境的情况下可以直接进入组态开发环境并修改组态，使修改后的组态直接生效。

2. 组态软件的成员构成：

（1）应用程序管理器

应用程序管理器是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

（2）图形界面开发程序

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，开发运行时环境的界面数据的显示等功能

。生成最终图形目标应用系统供图形运行环境运行时使用

（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。

（4）实时数据库系统组态程序

目前国内组态软件（亚控

、力控、紫金桥、易控）都有自己的独立的实时数据库组件，有些公司是先从实时数据库起家的，说明它在组态软件上的重要性。

（5）实时数据库系统运行程序

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。

（6）I/O驱动程序

这个在组态软件中必不可少的的组成部分，用于和I/O设备通信，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 设备通信。

（7）扩转可选组件：

1.通用数据库接口（ODBC）组态程序

2.通用数据库接口（ODBC）运行程序

3.策略（控制方案）编辑组态程序

4.策略运行程序

5.实用通信程序组件

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