现场总线论文-黄松柏

《现场总线技术及其应用》结课论文

论文标题：浅谈监控组态软件技术

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201310320123 黄松柏 13自动化（1）班 沈华靖老师 2016年11月22日

机械电子工程学院

目录

1.监控组态软件的介绍 ......................................... - 2 - 1.1组态软件的概念 ........................................ - 2 - 1.2 监控组态软件作用 ...................................... - 2 - 1.3监控组态软件分类 ..................................... - 2 - 1.3.1 国外组态软件 ..................................... - 2 - 1.3.2 国外组态软件国内组态软件 ........................ - 3 - 1.4 通用组态软件主要特点 .................................. - 4 - 1.4.1 延续性和可扩充性 ................................. - 4 - 1.4.2封装性 ........................................... - 4 - 1.4.3 通用性 ........................................... - 4 - 2.监控组态软件最新发展及趋势 ................................. - 4 - 3. 与组态软件密切相关的应用、市场环境变化情况 ................ - 5 - 3.1 组态软件产品本身的变化 ................................ - 5 - 3.2组态软件其他应用环境的变化 ............................ - 6 - 4.目前国内监控组态软件产业发展中存在的问题 ................... - 6 - 参考文献 ..................................................... - 6 -

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1.监控组态软件的介绍

1.1组态软件的概念

“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control Sys tem, 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。监控组态软件俗称组态软件，译自英文SCADA,即 Supervision,Control and Data Aquisition(数据采集与监视控制)。

虽然目前国内对于组态软件还缺乏权威的定义, 但可以做一个描述性的定义: 组态软件是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。在工业控制技术的不断发展和应用过程中,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, 各种相关技术已日臻成熟; 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。

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)。 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。

1.2 监控组态软件作用

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，建一套最适合自己的应用系统。

1.3监控组态软件分类

1.3.1 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。

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，帮助用户降低成本，提高效率并增强其盈利能力。

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。

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。

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1.3.2 国外组态软件国内组态软件

1. 力控ForceControl

产监控组态软件唯一的完整的冗余与热备体系设计，完整的分布式网络结构，支持控制设备冗余、多重网络冗余，多客户端冗余、冗余的主从站都可以操作， 人机监控图形界面与过程数据处理分离，内置独立的实时历史数据库。实时历史数据库支持Windows/Unix/Linux 操作系统，数据库开放接口支持远程访问；软件具备独立的Web Server，支持 Web Service 接口，支持PDA 终端访问方式；和设备支持多种通讯方式，上千种的驱动程序，支持多协议设备共用一条通讯总线，支持不同通讯链路切换。

访问；软件具备独立的Web Server，支持 Web Service 接口，支持PDA 终端访问方式；和设备支持多种通讯方式，上千种的驱动程序，支持多协议设备共用一条通讯总线，支持不同通讯链路切换。

访问；软件具备独立的Web Server，支持 Web Service 接口，支持PDA 终端访问方式；和设备支持多种通讯方式，上千种的驱动程序，支持多协议设备共用一条通讯总线，支持不同通讯链路切换。 2.组态王KingView 性能特点：

（1）组态王对大容量工程具有高度的可靠性和实时性

（2）组态王具有易用性特点：操作简单、直观、易理解，符合工控行业使用习惯，简单实用 （3）组态王具有扩展性：易于进行功能扩展

（4）组态王具有良好开放性：提供完善的api接口，利于与其他系统对kingview系统的整合， （5）组态王7.0具有良好可维护性：具有诊断、监视、记录工具，能够进行快速的故障定位和

排除

（6）组态王7.0具有可定制性：定制OEM版本快速方便技术参数； 3.realinfo

组态软件主要特点：

客户/服务器体系结构\\强大的数据库处理核心\\可靠的冗余系统\\丰富的IO驱动\\

真的图形系统\\功能强大的脚本系统\\报表系统\\丰富的组件对象\\周密的安全管理系统等。 4.MCGS

·全中文可视化组态软件，简洁、大方，使用方便灵活 ·完善的中文在线帮助系统和多媒体教程

·真正的32位程序，支持多任务、多线程，运行于Win95/98/NT/2000平台

·提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界 面·支持数据采集板卡、智能模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备等700多种国内外众多常用设备

·支持温控曲线、计划曲线、实时曲线、历史曲线、XY曲线等多种工控曲线 ·支持ODBC接口，可与SQL Server、Oracle、Access等关系型数据库互联

·支持OPC接口、DDE接口和OLE技术，可方便的与其他各种程序和设备互联

·提供渐进色、旋转动画、透明位图、流动块等多种动画方式，可以达到良好的动画效果 ·上千个精美的图库元件，保证快速的构建精美的动画效果

·功能强大的网络数据同步、网络数据库同步构建，保证多个系统完美结合 ·完善的网络体系结构，可以支持最新流行的各种通讯方式，包括电话通讯网，宽带通讯网，ISDN通讯网，GPRS通讯网和无线通讯 5.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

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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。

1.4 通用组态软件主要特点

1.4.1 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；

1.4.2封装性

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；

1.4.3 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。

2.监控组态软件最新发展及趋势

组态软件在全球及国内市场的发展状况在全球范围内, 组态软件市场已比较成熟, 年增长速度大约在9%左右。目前, 全球知名的组态软件厂商不足20 家, 但前6 家占据了整个市场75%的份额。它们分别是Wonderware 、Siemens 、Intellution、Rockwell、GE Fanuc 、Citect。亚洲由于中国和印度是发展中的大国, 组态软件的应用潜力比较大, 所以整个洲年增长速度大约在15%左右, 当然其基数也比较低。 国内市场可细分为高端和中低端。高端市场基本上由国外品牌的软件占有, 如一些国家级的大项目、大型企业的主生产线控制等。高端市场的特点是装机量小, 但单机销售额大, 目前国外品牌的软件年装机量没有一家能超过1000 套。中低端市场基本由国产软件占有, 亚控的组态王独占鳌头, 占据了60%以上的份额, 年装机量5000 套左右,

但单机销售额只有国外品牌的1 /10～1 /20。国内有近10 家组态软件公司, 与国外软件相比, 最大的差距并不是在技术和品牌上, 而是在企业的经营策略上。组态软件市场从2000 年后期进入了一个高速增长的时期。国内各家组态软件公司虽然相互存在差距, 但还没有哪一家形成事实上的垄断, 比起其它许多行业, 组态软件市场竞争相对要小的多, 市场空间也极为广阔。组态软件的市场竞争对用户来说无疑增加了选择的机会。 监控组态软件日益成为自动化硬件厂商争夺的重点 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、

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