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    国内各种组态软件优缺点的比较

    孙严军 2009-10-10 13:05

     

      组态软件,又称监控组态软件,译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制),组态软件的应用领域很广,它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(RTU System,Remote Terminal Unit)。
      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,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,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。对应于原有的HMI(人机接口软件,Human Machine 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。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。
      国外组态软件:
      1、InTouch:Wonderware 是 Invensys plc“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:GE Fanuc 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。
      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)。Intellution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.x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 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: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。
      网址:http://www.ad.siemens.com.cn
      Simens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Simens的培训以掌握WinCC的应用。
      5、Movicon:Monitor Vision and Control,由意大利著名自动化软件供应商PROGEA公司开发.是全新的第三代(Scada/HMI)工业监控软件. 始终坚持简单、开放、可扩充性的标准,并且一直以简单易用,稳定可靠著称.
      Movicon可在同一个开发平台来满足不同应用的开发需要, 应用程序可运行在几乎所有的工业平台:通过直接和间接的驱动, 可以支持几乎所有的工业设备, PLC, 现场总线和网络.很多革命性的特点是Movicon X 成为当今世界上最现代的Scada/HMI 软件平台.
      6、ASPEN-tech:在流程工业先进控制与优化这一行业,艾斯本技术(AspenTech)公司是全球领先的解决方案与产品供应商。90年代中期AspenTech宣布全面进入中国大陆市场。
      7、TRACE MODE: TRACE MODE® 由俄罗斯AdAstrA Research Group, Ltd公司于1992年开发成功。AdAstrA 科技集团(AdAstrA Research Group,Ltd)是独联体和东欧各国工业自动化实时控制软件开发方面的领先者。基本产品是将SCADA/HMI和SoftLogic集成为一体的新一代32位工控组态软件 -TRACEMODE,主要用于各个行业的大型分布式控制系统的开发。在俄罗斯,TRACE MODE的实际装机量远远超过了国外同类产品。TRACE MODE®适用于分布式控制系统的开发,是俄罗斯最畅销的工业控制组态软件,在市场上占有绝对垄断地位。
      国内组态软件:
      1.世纪星组态软件(北京世纪长秋科技有限公司)
      北京世纪长秋科技有限公司是专业从事工业自动化软件开发、销售、服务及工业自动化系统集成的高新技术企业。公司拥有自主产权的软件产品《世纪星通用工业自动化监控组态软件》,本产品自1999年开始销售,10年内已有二万多套软件应用于相关行业,如:电力变电配电自动化、电厂监控、石油、化工、冶金、矿山、工业民用水处理、环保污水处理、储备粮库、铁路隧道信号监控、交通信号监控、食品及饮料自动化监控等。
      2.三维力控ForceControl (北京三维力控科技有限公司)
      北京三维力控科技有限公司是专业从事监控组态软件研发与服务的高新技术企业,核心软件产品初创于1992年,公司以自主创新为动力,逐渐奠定了在国内市场的领先地位。
      3.组态王KingView(北京亚控科技发展有限公司)
      北京亚控科技发展有限公司正式成立于1997年,公司着眼自动化软件领域的尖端技术,基于工业网络平台,为用户提供专业客制化应用解决方案和自动化软件产品和服务。作为国产SCADA软件,其创始人早在1993年就开始研发组态王产品,并迅速应用到了国内用户的系统中。当时的目标是为用户建立具有易用性强,动画功能丰富、技术性能卓越、稳定可靠且价格低廉于一身的工业自动化软件平台。
      4.紫金桥Realinfo(紫金桥软件技术有限公司)
      
    紫金桥软件技术有限公司是由中石油大庆石化总厂出资成立的专门从事计算机软件产品开发的高新技术企业,是中国石油天然气集团的软件开发基地。公司专注于自主知识产权软件产品“实时数据库系统”和“监控组态软件”的开发与推广工作。
      5.MCGS(北京昆仑通态自动化软件科技有限公司):
      昆仑工控----为大型专业工控企业联盟集团,以雄厚的资金为后盾,高、新、尖技术力量为核心,专门从事设计、生产、销售各种类型传感器、变送器、热工仪表、现场控制器、计算机控制系统、数据采集系统、组态软件、专用现场控制软件等
      6.还有Controx(开物),易控等
      

      组态软件特点
      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:
      (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。
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    沈慧卿 2009-10-10 16:06
    整个自动化系统中,软件所占比重逐渐提高,虽然组态软件只是其中一部分,但因其渗透能力强、扩展性强,近年来蚕食了很多专用软件的市场。因此,监控组态软件具有很高的产业关联度,是自动化系统进入高端应用、扩大市场占有率的重要桥梁。在这种思路的驱使下,西门子的WinCC在市场上取得巨大成功。目前,国际知名的工业自动化厂商如Rockwell、GE Fanuc、Honeywell、西门子、ABB、施耐德、英维思等均开发了自己的组态软件。
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