什么是组态设计？_软件运维

“组态设计(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脊缺所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。它有时候也称为颂野携“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”，是指通过计算机信野伏号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。

1 北京开运联合 18732014250

2 中兴通讯股份有限公司 601331

3 海信集团有限公司 448641

4 UT斯达康通讯有限公司 386763

5 海尔集团公司 333664

6 神州数码(中国)有限公司 311862

7 浙江浙大网新科技股份有限公司 288781

8 熊猫电子集团有限公司 233572

9 浪潮集团有限公司 181046

10 东软集团有限公司 174196

11 北京北大方正集团 171711

12 微软(中国)有限公司 163313

13 朝华科技(集团)股份有限公司 155943

14 中国计算机软件与技术服务总公司 139890

15 清华同方股份有限公司 135305

16 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 119854

17 山东中创软件工程股份有限公司 116018

18 国际商业机器(中国)有限公司(IBM) 114000

19 大唐电信科技股份有限公司(北京) 112035

20 摩托罗拉(中国)电子有限公司 105614

组态软件

组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些祥宏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(RTU System,Remote Terminal Unit)。

互联网是个神奇的大网，组态软件和大数据开发和软件定制也是一种模式，这里提供最详细的报价，如果真的想做，可以来这里，这个手技的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零，按照顺序组合起来就可以找到，想说的是，除非想做或者了解这方面的内容，如果只是凑热闹的话，就不要来了。

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“组态做告式监控软件”。“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（Supervisory Control）”，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”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System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 *** 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。

国外组态软件：

1.InTouch：Wonderware（万维公司）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软件曾让我们谨胡册耳目一新，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，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。

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.GENESIS 64：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GENESIS 64。

国内品牌编辑

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的。

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，分为通用版、嵌入版和网络版，其中嵌入版和网络版是在通用版的基础开发来的[2] ，在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.

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Visual C++/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 *** 作系统，如unix、linux、windows等，同时在多个 *** 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。

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，Human Machine Interface）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。

组态（Configuration）为模块化任意组合。通用组态软件主要特点：

⑴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；

⑵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；

⑶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。

组态软件通常有以下几方面的功能：

（1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的m风格界面、丰富的工具栏， *** 作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。

（2）良好的开放性。社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。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。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。

组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。

（3）丰富的功能模块。提供丰富的控潲功能库，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曲线、实时曲线、提醒报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于 *** 作，系统既可适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是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、字符型等，实现与外部设备的数据交换。

（5）可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面

（6）周密的系统安全防范，对不同的 *** 作者，赋予不同的 *** 作权眼，保证整个系统的安全可靠运行。

（7）仿真功能．捉供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。

发展趋势编辑

自2000年以来，国内监控组态软件产品、技术、市场都取得了飞快的发展，应用领域日益拓展，用户和应用工程师数量不断增多。充分体现了“工业技术民用化”的发展趋势。

监控组态软件是工业应用软件的重要组成部分，其发展受到很多因素的制约，归根结底，是应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。

关于新技术的不断涌现和快速发展对监控组态软件会产生何种影响，有人认为随着技术的发展，通用组态软件会退出市场，例如有的自动化装置直接内嵌“Web Server”实时画面供中控室 *** 作人员访问。

作者并不这样认为。用户要求的多样化，决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有的画面要求，最终用户对监控系统人机界面的需求不可能固定为单一的模式，因此最终用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就是监控组态软件不可能退出市场的主要原因，因为需求是存在且不断增长的。

监控组态软件是在信息化社会的大背景下，随着工业IT技术的不断发展而诞生、发展起来的。在整个工业自动化软件大家庭中，监控组态软件属于基础型工具平台。监控组态软件给工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深远的，它带动着整个社会生产、生活方式的变化，这种变化仍在继续发展。因此组态软件作为新生事物尚处于高速发展时期，目前还没有专门的研究机构就它的理论与实践进行研究、总结和探讨，更没有形成独立、专门的理论研究机构。

近5年来，一些与监控组态软件密切相关的技术如OPC、OPC-XML、现场总线等技术也取得了飞速的发展，是监控组态软件发展的有力支撑。

发展情况

7.2.1 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、ABB、施耐德、英维思等均开发了自己的组态软件。

监控组态软件在DCS *** 作站软件中所占比重日益提高

继FOXBORO之后，Euro therm（欧陆）、Delta V、PCS7等DCS系统纷纷使用通用监控组态软件作为 *** 作站。同时，国内的DCS厂家也开始尝试使用监控组态软件作为 *** 作站。

在大学和科研机构，越来越多的人开始从事监控组态软件的相关技术研究

7.2.2 集成化、定制化

从软件规模上看，大多数监控组态软件的代码规模超过100万行，已经不属于小型软件的范畴了。从其功能来看，数据的加工与处理、数据管理、统计分析等功能越来越强。

监控组态软件作为通用软件平台，具有很大的使用灵活性。但实际上很多用户需要“傻瓜”式的应用软件，即需要很少的定制工作量即可完成工程应用。为了既照顾“通用”又兼顾“专用”，监控组态软件拓展了大量的组件，用于完成特定的功能，如批次管理、事故追忆、温控曲线、油井示功图组件、协议转发组件、ODBCRouter、ADO曲线、专家报表、万能报表组件、事件管理、GPRS透明传输组件等。

7.2.3纵向：功能向上、向下延伸

组态软件处于监控系统的中间位置，向上、向下均具有比较完整的接口，因此对上、下应用系统的渗透能力也是组态软件的一种本能，具体表现为：

向上

其管理功能日渐强大，在实时数据库及其管理系统的配合下，具有部分MIS、MES或调度功能。尤以报警管理与检索、历史数据检索、 *** 作日志管理、复杂报表等功能较为常见。

向下

日益具备网络管理（或节点管理）功能：在安装有同一种组态软件的不同节点上，在设定完地址或计算机名称后，互相间能够自动访问对方的数据库。组态软件的这一功能，与OPC规范以及IEC61850规约、BACNet等现场总线的功能类似，反映出其网络管理能力日趋完善的发展趋势。

软PLC、嵌入式控制等功能：除组态软件直接配备软PLC组件外，软PLC组件还作为单独产品与硬件一起配套销售，构成PAC控制器。这类软PLC组件一般都可运行于嵌入式Linux *** 作系统。

OPC服务软件：OPC标准简化了不同工业自动化设备之间的互联通讯，无论在国际上还是国外，都已成为广泛认可的互联标准。而组态软件同时具备OPC Server和OPC Client功能，如果将组态软件丰富的设备驱动程序根据用户需要打包为OPCServe单独销售，则既丰富了软件产品种类又满足了用户的这方面需求，加拿大的Matrikon公司即以开发、销售各种OPCServer软件为主要业务，已经成为该领域的领导者。监控组态软件厂商拥有大量的设备驱动程序，因此开展OPCSever软件的定制开发具有得天独厚的优势。

工业通信协议网关：它是一种特殊的Gateway，属工业自动化领域的数据链产品。OPC标准适合计算机与工业I/O设备或桌面软件之间的数据通讯，而工业通信协议网关适合在不同的工业I/O设备之间、计算机与I/O设备之间需要进行网段隔离、无人值守、数据保密性强等应用场合的协议转换。市场上有专门从事工业通讯协议网关产品开发、销售的厂商，如Woodhead、prolinx等，但是组态软件厂商将其丰富的I/O驱动程序扩展一个协议转发模块就变成了通讯网关，开发工作的风险和成本极小。Multi_OPCServer和通讯网关pFieldComm都是力控ForceControl组态软件的衍生产品。

7.2.4横向：监控、管理范围及应用领域扩大

只要同时涉及实时数据通讯（无论是双向还是单向）、实时动态图形界面显示、必要的数据处理、历史数据存储及显示，就存在对组态软件的潜在需求。

除了大家熟知的工业自动化领域，近几年以下领域已经成为监控组态软件的新增长点：

设备管理或资产管理（PAM，Plant Asset Management）。此类软件的代表是艾默生公司的设备管理软件AMS。据ARC机构预测，到2009年全球PAM的业务量将达到19亿美元。PAM所包含的范围很广，其共同点是实时采集设备的运行状态，累积设备的各种参数（如运行时间、检修次数、负荷曲线等），及时发现设备隐患、预测设备寿命，提供设备检修建议，对设备进行实时综合诊断。

针对过程控制和自动化控制，美国ICONICS公司推出了注重设备故障检测和诊断的分析管理软件Facility AnalytiX，Facility AnalytiX®是一个带有预测功能的楼宇自动化解决方案，它以ICONICS先进的故障检测和诊断（FDD）引擎作为核心。它的内部算法会权衡各种故障可能性，并据此建议管理者， *** 作人员和维修工采取措施以防设备故障发生或者产生能源浪费。当设备发生故障时，先进的软件技术会自动提供一个可能故障原因的分类列表，这样就可以减少停机时间并降低故障诊断和故障恢复的成本。目前已经在美国电力和园区级楼宇项目得到广泛的应用。

先进控制或优化控制系统。在工业自动化系统获得普及以后，为提高控制质量和控制精度，很多用户开始引进先进控制或优化控制系统。这些系统包括自适应控制、（多变量）预估控制、无模型控制器、鲁棒控制、智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络等）、其他依据新控制理论而编写的控制软件等。这些控制软件的常项是控制算法，使用监控组态软件主要解决控制软件的人机界面、与控制设备的实时数据通讯等问题。

工业仿真系统。仿真软件为用户 *** 作模拟对象提供了与实物几乎相同的环境。仿真软件不但节省了巨大的培训成本开销，还提供了实物系统所不具备的智能特性。仿真系统的开发商专长于仿真模块的算法，在实时动态图形显示、实时数据通讯方面不一定有优势，力控®；监控组态软件与仿真软件间通过高速数据接口联为一体，在教学、科研仿真应用中应用越来越广泛。

电网系统信息化建设。电力自动化是监控组态软件的一个重要应用领域，电力是国家的基础行业，其信息化建设是多层次的，由此决定了对组态软件的多层次需求。

智能建筑：物业管理的主要需求是能源管理（节能）和安全管理，这一管理模式要求建筑物智能设备必须联网，首先有效地解决信息孤岛问题，减少人力消耗，提高应急反应速度和设备预期寿命，智能建筑行业在能源计量、变配电、安防&；门禁、消防系统系统联入IBMS服务器方面需求旺盛。

公共安全监控与管理：公共安全的隐患可造成突发事件应急失当，容易造成城市公共设施瘫痪、人员群死群伤等恶性灾难。公共安全监控包括：

人防（车站、广场）等市政工程有毒气体浓度监控及火灾报警。

水文监测：包括水位、雨量、闸位、大坝的实时监控。

重大建筑物（如桥梁等）健康状态监控：及时发现隐患，预报事故的发生。

机房动力环境监控：在电信、铁路、银行、证券、海关等行业以及国家重要的机关部门，计算机服务器的正常工作是业务和行政正常进行的必要条件，因此存放计算机服务器的机房重地已经成为监控的重点，监控的内容包括：UPS工作参数及状态、电池组的工作参数及状态、空调机组的运行状态及参数、漏水监测、发电机组监测、环境温湿度监测、环境可燃气体浓度监测、门禁系统监测等。

城市危险源实时监测：对存放危险源的场所、危险源行踪的监测。避免放射性物质和剧毒物质失控地流通。

国土资源立体污染监控：对土壤、大气中与农业生产有关的污染物含量进行实时监测，建立立体式实时监测网络。

城市管网系统实时监控及调度：包括供水管网、燃气管网、供热管网等的监控。

什么是组态设计？

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