今天我們來(lái)聊一聊國(guó)際上比較認(rèn)可的自動(dòng)化組態(tài)軟件，在我國(guó)自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件有Wonderware公司InTouch、西門(mén)子公司WinCC、GE公司iFix和悉雅特公司Citet組態(tài)軟件。

InTouch

InTouch組態(tài)軟件是Wonderware公司產(chǎn)品。Wonderware公司成立于1987年，是英國(guó)Invensys公司的子公司，是在制造運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)率先推出基于Microsoft Windows平臺(tái)的人機(jī)界面(HMI)自動(dòng)化軟件的先鋒。世界第一家推出組態(tài)軟件的公司。

InTouch包括三個(gè)主要程序，它們是InTouch應(yīng)用程序管理器、Win-dowMaker和Window Viewer。此外，InTouch還包括診斷程序Wonder-ware Logger。

InTouch應(yīng)用程序管理器用于組織您所創(chuàng)建的應(yīng)用程序，也可以用于將Window Viewer配置成一個(gè)NT服務(wù)程序，為基于客戶機(jī)和基于服務(wù)器的結(jié)構(gòu)(C/S結(jié)構(gòu))。

WindowMaker是一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，在這個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中可以使用面向?qū)ο蟮膱D形來(lái)創(chuàng)建富于動(dòng)畫(huà)感的觸控式顯示窗口。這些顯示窗口可以連接到工業(yè)I/0系統(tǒng)和其他Microsoft Windows應(yīng)用程序。WindowMaker是lnTouch的開(kāi)發(fā)環(huán)境。WindowMaker圖形用戶界面符合Windows 2000和Windows NT GUI標(biāo)準(zhǔn)。支持浮動(dòng)和固定工具欄，遍布整個(gè)程序的鼠標(biāo)右鍵菜單可快速訪問(wèn)常用命令，可提供1670萬(wàn)種顏色支持的可自定義調(diào)色板(顏色支持僅受顯卡性能的限制)。WindowMaker的應(yīng)用程序?yàn)g覽器，為您提供了一種強(qiáng)有力的圖形方法來(lái)瀏覽和配置InTouch應(yīng)用程序。它使您可以輕易地訪問(wèn)WindowMaker最常用的命令和功能，例如所有的Windows命令、所有的配置命令和所有的InTouchQuickScript編輯器。此外，應(yīng)用程序?yàn)g覽器會(huì)顯示所有安裝的附加程序，例如SQL訪問(wèn)管理器、SPC Pro和配方管理器，并為您提供了一種可自定義的應(yīng)用程序啟動(dòng)工具。為了在HMI配置、I/0服務(wù)器配置和控制配置之間快速切換，您可以配置應(yīng)用程序?yàn)g覽器來(lái)啟動(dòng)任何其他Factorysuite程序或者Windows程序。

Window Viewer是用來(lái)顯示在WindowMaker中創(chuàng)建的圖形窗口的運(yùn)行環(huán)境。Window Viewer執(zhí)行InTouch Quickscript執(zhí)行歷史數(shù)據(jù)的記錄和報(bào)告、處理報(bào)警記錄和報(bào)告，并且可以充當(dāng)DDE和SuiteLink通信協(xié)議的客戶機(jī)和服務(wù)器。

通過(guò)運(yùn)用InTouch系統(tǒng)軟件，您還可以創(chuàng)建強(qiáng)大的、功能齊全的應(yīng)用理序，充分利用Microsoft Windows平臺(tái)的關(guān)鍵功能，包括通用的ActiveX控件、OLE圖形和網(wǎng)絡(luò)等，InTouch軟件可以通過(guò)添加自定義ActiveX控件、向?qū)?、常?guī)對(duì)象以及創(chuàng)建InTouch Quickscript(開(kāi)發(fā)語(yǔ)言)等來(lái)進(jìn)行功能上的充分?jǐn)U展。

WinCC

WinCC組態(tài)軟件是德國(guó)西門(mén)子公司的產(chǎn)品，它具有如下特點(diǎn)開(kāi)放性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，WinCC具有強(qiáng)大的腳本編程范圍，包括從圖形對(duì)象上單個(gè)的動(dòng)作到完整的功能以及獨(dú)立于單個(gè)組件的全局動(dòng)作腳本。WinCC甚至在使用Windows API函數(shù)時(shí)，都可以在動(dòng)作腳本中完成調(diào)用。此外，集成的腳本編程包含了C翻譯器和大量的ANSI-C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。腳本的應(yīng)用使得WinCC軟件具有很強(qiáng)的開(kāi)放性，但這也可能由于不正確的初始化指針或無(wú)休止的循環(huán)導(dǎo)致系統(tǒng)死鎖和運(yùn)行崩潰。在使用的時(shí)候，請(qǐng)注意釋放所分配的存儲(chǔ)器，否則系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)越來(lái)越慢。從WinCC V6.0以上版本起，使用SQL Server2000作為運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

最新版本的WinCC具有如下新特點(diǎn)：

①基本系統(tǒng)中的WinCC歷史數(shù)據(jù)歸檔和長(zhǎng)期歸檔服務(wù)器以很高的壓縮比進(jìn)行長(zhǎng)期數(shù)據(jù)歸檔，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能和備份機(jī)制。

②對(duì)IT和商業(yè)集成進(jìn)行了優(yōu)化，集成了MicrosoftsQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)，增加了客戶端的數(shù)據(jù)評(píng)估工具，增加了用于業(yè)務(wù)集成的開(kāi)放式接口。

③系統(tǒng)中可以多達(dá)12臺(tái)服務(wù)器和32個(gè)客戶端，每臺(tái)服務(wù)器都可以有自己的冗余服務(wù)器。

④提供了新的開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)，VBA、VisualBasic腳本、OPC、HAD、OPC A&E、OLE-DB等。

⑤增強(qiáng)了Web功能，可以在客戶端上安裝WebNavigator服務(wù)器。

⑥增加了新的可選件，WinCC/Dat@Monitor Web Edition(歷史數(shù)據(jù)歸檔工具，支持報(bào)表發(fā)布和網(wǎng)頁(yè)定制功能)，WinCC/Connectivitypack(通過(guò)OPC、HAD、OPC A&E和OLE-DB訪問(wèn)WinCC數(shù)據(jù)庫(kù)，使任何一臺(tái)安裝了Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)都可以通過(guò)Connectivity Station訪問(wèn)分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù))，Wincc/Industrial Data Bridge(通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口交換WinCC數(shù)據(jù))，WinCC/SIMATIC Logon, WinCC/Audit和WincC/Electronic Signiture。

⑦改進(jìn)了報(bào)表系統(tǒng)，具有更高的靈活性和開(kāi)放性。

WinCC系統(tǒng)也是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，各種功能性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都是圍繞實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)展開(kāi)的，比如歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、畫(huà)面系統(tǒng)及組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)通信驅(qū)動(dòng)程序接口來(lái)與硬件設(shè)備進(jìn)行通信，形成了功能強(qiáng)大的WinCC組態(tài)軟件。

工程師通過(guò)組態(tài)編輯器把系統(tǒng)中的各種標(biāo)簽信息整理到數(shù)據(jù)庫(kù)中，配置好每個(gè)標(biāo)簽的各種屬性，如是否是報(bào)警點(diǎn)、是否是趨勢(shì)點(diǎn)等。該數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)通信驅(qū)動(dòng)接口讀取需要的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生記錄信息，當(dāng)系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)，各種服務(wù)進(jìn)入工作狀態(tài)，報(bào)警服務(wù)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中取得報(bào)警信息，然后記錄到消息庫(kù)中，趨勢(shì)服務(wù)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中取得趨勢(shì)標(biāo)簽信息記錄到趨勢(shì)庫(kù)中，監(jiān)控畫(huà)面通過(guò)圖形系統(tǒng)取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的信息，人機(jī)交互設(shè)備通過(guò)圖形系統(tǒng)把控制指令發(fā)送到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，再通過(guò)通信驅(qū)動(dòng)接口傳送到硬件設(shè)備，完成控制操作目的。報(bào)表服務(wù)是建立在報(bào)警服務(wù)和趨勢(shì)服務(wù)之上的，某些功能也允許直接從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中取得信息。

iFix

iFix軟件是GE公司的產(chǎn)品。iFix軟件包=iFix PDB iFix Workspace，數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)控的畫(huà)面可以分開(kāi)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可供多個(gè)iClient連接，一個(gè)iClient可連接多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

iFix軟件的一般特性：

①PLUG&SLOVE結(jié)構(gòu)及COM組件技術(shù)，方便第三方軟件集成應(yīng)用；

②安全容器的專利技術(shù)保證第三方ActiveX控件穩(wěn)定運(yùn)行；

③內(nèi)置微軟的Visual Basic for Application作為腳本程序；

④真正的分布式Client/Server結(jié)構(gòu)

⑤標(biāo)準(zhǔn)SQL/0DBC的接口

⑥65656654完整的OPC的客戶服務(wù)器模式的支持。

系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分五部分，外設(shè)驅(qū)動(dòng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)警服務(wù)、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)和圖形服務(wù)(見(jiàn)圖5-9)。軟件系統(tǒng)提供豐富的DLL(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù))形式驅(qū)動(dòng)，這是一種基于文件管理的驅(qū)動(dòng)方式，函數(shù)留有外部接口，供其他應(yīng)用序訪問(wèn)使用，只要擁有設(shè)備廠家的DLL驅(qū)動(dòng)文件，就可以很方便地訪問(wèn)設(shè)備的數(shù)據(jù)。另外還支持OPC模式訪問(wèn)外界數(shù)據(jù)，它既可以讀取數(shù)據(jù)，也可以作為OPCServer供其他OPC客戶端使用。通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)鏡像表，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，供上一層的歷史庫(kù)和圖形界面使用，為了增強(qiáng)報(bào)警功能的時(shí)效性，專門(mén)設(shè)置了報(bào)警隊(duì)列，直接與設(shè)備驅(qū)動(dòng)鏡像表建立連接，這樣就保障了系統(tǒng)報(bào)警的快速。

iFix軟件支持強(qiáng)大的第三方ActiveX控件技術(shù)，具有獨(dú)立的“安全容器技術(shù)”，保證系統(tǒng)的容錯(cuò)性能。內(nèi)置的VBA腳本語(yǔ)言可以支持任意數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)，如DLL、ActiveX、OLE DB/0DBC數(shù)據(jù)源、應(yīng)用程序?qū)ο蟆ix數(shù)據(jù)庫(kù)等，更加方便地嵌入到圖形組態(tài)的任意控件、系統(tǒng)對(duì)象、各種變量當(dāng)中，使系統(tǒng)具有更加靈活的功能。

可以應(yīng)用AD0/ODBC方式訪問(wèn)外界數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如ACCESS、SQLServer、Informix、Sybase、Oracle等。提供了兩種調(diào)度管理模式，時(shí)間調(diào)度和事件調(diào)度。也就是說(shuō)可以按時(shí)問(wèn)觸發(fā)某事件的發(fā)生，也可以應(yīng)用其他事件的發(fā)生來(lái)觸發(fā)特定的事件。提供冗余服務(wù)解決模式，畫(huà)面創(chuàng)建向?qū)Э梢蕴峁┊?huà)面的布局和分區(qū)，還可以直接將監(jiān)控畫(huà)面轉(zhuǎn)換成WEB文檔，支持瀏覽器瀏覽功能。

Citect

原屬澳大利亞悉雅特公司(現(xiàn)已被施耐德公司收購(gòu)，但獨(dú)立運(yùn)營(yíng))的Citect是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品，但其操作方式更多地是面向程序員，而不是工控用戶。Citect提供了類似C語(yǔ)言的腳本語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，但與iFix不同的是，Citect的腳本語(yǔ)言并非是面向?qū)ο蟮模穷愃朴贑語(yǔ)言，這無(wú)疑為用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)增加了難度。

Citect軟件分為工程瀏覽器、工程編輯器和圖形編輯器三部分。工程瀏覽器主要完成工程文件的備份、恢復(fù)、新工程的建立和刪除等工作。還可以通過(guò)它來(lái)打開(kāi)其他兩個(gè)編輯器。也可以把外部數(shù)據(jù)庫(kù)文件導(dǎo)入到工程里面或者把工程內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)文件導(dǎo)出，生成其他數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

圖形編輯器完成的是畫(huà)面的組態(tài)及各種動(dòng)態(tài)特性的組態(tài)，可以新建畫(huà)面、模板、符號(hào)、精靈、超級(jí)精靈等，首先在Citect軟件中可以建立模板，有點(diǎn)像畫(huà)面的底框，比如我們?yōu)榱私y(tǒng)一界面風(fēng)格，希望在每個(gè)頁(yè)面中固定的位置顯示固定的內(nèi)容，比如公司標(biāo)準(zhǔn)、功能菜單、報(bào)警信息等，這樣我們就可以把這些內(nèi)容事先做到模板里面，然后在新建其他普通頁(yè)面時(shí)就可以以它為模板來(lái)生成新的頁(yè)面，這個(gè)頁(yè)面就包含了模板中的所有功能及內(nèi)容，方便了我們批量生成組態(tài)畫(huà)面的工作，如果對(duì)公用部分內(nèi)容需要修改，那么我們只需要修改模板里面的內(nèi)容，然后再進(jìn)行頁(yè)面更新，就可以使所有應(yīng)用該模板的頁(yè)面同步完成更新。

在這樣的思路基礎(chǔ)上，Citect又引入了符號(hào)、精靈及超級(jí)精靈的功能。對(duì)于符號(hào)可以建立符號(hào)庫(kù)，應(yīng)用方便的畫(huà)圖工具繪出特色的符號(hào)，每次使用它時(shí)就可以從符號(hào)庫(kù)里面調(diào)用出來(lái)，這個(gè)符號(hào)也可以作為一個(gè)整體元素來(lái)完成平移、縮放、填充、輸入、滑尺等動(dòng)態(tài)特性。在每種動(dòng)態(tài)特性里面還可以加入事先寫(xiě)好的函數(shù)，函數(shù)的變量可以通過(guò)標(biāo)簽變量或內(nèi)存變量引入。通過(guò)固定的格式把標(biāo)簽變量放在符號(hào)或者普通圖形中，就可以做成精靈，有點(diǎn)類似面向?qū)ο缶幊汤锩娴念惖母拍?，每次使用它時(shí)就從精靈庫(kù)中生成一個(gè)對(duì)象，填入標(biāo)簽變量的名稱等預(yù)定好的屬性，這樣就很容易地批量生產(chǎn)出具有共同特性的動(dòng)態(tài)內(nèi)容。超級(jí)精靈可以看成是一個(gè)特殊的頁(yè)面，可以通過(guò)精靈把特定的參數(shù)傳入進(jìn)去，當(dāng)運(yùn)行界面調(diào)用精靈特性時(shí)，會(huì)把相關(guān)參數(shù)傳入到超級(jí)精靈里面，顯示出更加豐富的動(dòng)態(tài)特性。

Citect軟件的這些高級(jí)功能更適合系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員應(yīng)用，他們會(huì)根據(jù)行業(yè)特色或用戶的使用要求，事先開(kāi)發(fā)好一些特定功能的精靈及超級(jí)精靈或者模板文件，然后教會(huì)系統(tǒng)實(shí)施人員或者客戶來(lái)應(yīng)用，這樣就使得工程人員有更多的精力專注于其他工作。

工程編輯器是完成數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)及工程編譯的工具，悉雅特軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)功能比較強(qiáng)大，同樣，用起來(lái)也相對(duì)復(fù)雜。從它的功能萊單上可以找到很多項(xiàng)目數(shù)字量報(bào)警、模擬量報(bào)警、高級(jí)報(bào)警、時(shí)標(biāo)報(bào)警、多位開(kāi)關(guān)報(bào)警和報(bào)警分類，系統(tǒng)菜單里面的功能分類為報(bào)表、事件、用戶、設(shè)備、參數(shù)等，通信功能里面有I/0服務(wù)器設(shè)置、主板設(shè)置、端口設(shè)置等。這里面的每一個(gè)功能對(duì)應(yīng)一個(gè)dbf數(shù)據(jù)庫(kù)文件(可以使用Excel打開(kāi))，每一個(gè)功能里面又有不同設(shè)置或分類，這樣就構(gòu)成了Citect的強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，幾乎涵蓋了我們工程應(yīng)用中所有需要的功能設(shè)置，我們可以使用其中的一部分適合的功能作為自己項(xiàng)目工程中的一部分。

國(guó)內(nèi)公司組態(tài)軟件情況及發(fā)展

國(guó)內(nèi)的軟件各方面特點(diǎn)都差不多，從軟件的結(jié)構(gòu)布局、功能劃分等，都十分類似，因此對(duì)大部分用戶來(lái)講，學(xué)會(huì)一種，其他的也都差不多了。

未來(lái)組態(tài)技術(shù)的發(fā)展方向組態(tài)技術(shù)是一種配置技術(shù)，它是建立在硬件基礎(chǔ)上的一種設(shè)置方法，因此它的復(fù)雜程度取決于硬件的功能，也隨著硬件設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展。目前組態(tài)技術(shù)更偏向于傳統(tǒng)軟件的使用思路，也就是說(shuō)，它的交互性和易用性受到很大阻礙，組態(tài)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)，與硬件設(shè)備之間的聯(lián)系需要一種思維上的轉(zhuǎn)換，現(xiàn)在的方式不直觀，比如，我們要把某個(gè)給水泵加入到組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)里面，要分清楚哪些是輸入信號(hào)，哪些是輸出信號(hào)，哪些是邏輯內(nèi)的變量，哪些信號(hào)需要長(zhǎng)脈沖控制，還需要給它們命名，命名的時(shí)候要考慮規(guī)則等，這無(wú)疑增加了組態(tài)的難度，倘若我們以面向?qū)ο蟮乃悸烦霭l(fā)，在組態(tài)初期把所有不同類型的設(shè)備配置好，相當(dāng)于用計(jì)算機(jī)描述出設(shè)備的各種功能，然后需要的時(shí)候“拽”一個(gè)設(shè)備出來(lái)，配置到控制方案里，這樣就會(huì)減少很多工作量，也不必把精力浪費(fèi)在數(shù)據(jù)庫(kù)整理上了，再進(jìn)一步大膽地展望一下，把控制組態(tài)與前期設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)聯(lián)系在一起，這樣是否能實(shí)現(xiàn)更多的功能呢？比如系統(tǒng)圖繪制完成之后，關(guān)于控制系統(tǒng)的設(shè)備就已經(jīng)整理完成，至于電纜的走向、電纜的長(zhǎng)度就已經(jīng)完成了，其實(shí)只要我們善于總結(jié)，就可以簡(jiǎn)化很多重復(fù)性工作，減少中間環(huán)節(jié)，提高效率。游戲的發(fā)展是計(jì)算機(jī)編程前沿技術(shù)的體現(xiàn)，把這些技術(shù)引入到控制系統(tǒng)軟件組態(tài)中是否可行呢？非常期待組態(tài)技術(shù)的突破。