1.工業監控紐態軟件的產生和發展
"組態"的概念是伴隨著集散型控制系統DCS的出現,才被廣大的生產過程自動化技術人員所熟知的。由于每一套DCS都是比較通用的控制系統,可以應用到很多的領域中,為了使用戶在不需要編寫代碼的情況下便可生成適合自己需求的應用系統,每個DCS廠商在DCS中都預裝了系統軟件和應用軟件。而其中的應用軟件,實際上就是組態軟件,但一直沒有人給出明確的定義,只是將使用這種應用軟件設計生成目標應用系統的過程稱為"組態"或"做組態"。
組態的概念最早來自英文Configuration,含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置,達到讓計算機或軟件按照預先設置自動執行特定任務、滿足用戶要求的目的。監控組態軟件是面向監控與數據采集(SCADA)的軟件平臺工具,具有豐富的設置項目,使用方式靈活,功能強大。監控組態軟件最早出現時, HMI或MMI是其主要內涵,即主要解決人機圖形界面問題。隨著它的快速發展,實時數據庫、實時控制、SCADA、通信及聯網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容。隨著技術的發展,監控組態軟件將會不斷被賦予新的內容。
世界上第一個把組態軟件作為商品進行開發、銷售的專業軟件公司是美國的Wonderware公司,它于20世紀80年代末率先推出第一個商品化監控組態軟件Intouch。此后監控組態軟件在全球得到了蓬勃發展,伴隨著信息化社會的到來,監控組態軟件在社會信息化進程中將扮演越來越重要的角色,每年的市場增幅都比較大,未來的發展前景十分看好。監控組態軟件是伴隨著計算機技術的突飛猛進發展起來的。20世紀60年代雖然計算機開始涉足工業過程控制,但由于計算機技術人員缺乏工廠儀表和工業過程的知識,導致計算機工業過程系統在各行業的推廣速率比較緩慢。20世紀70年代初期,微處理器的出現,促進了計算機控制走向成熟。首先,微處理器在提高計算能力的基礎上,大大降低了計算機的硬件成本,縮小了計算機體積,很多從事控制儀表和原來一直就從事工業控制計算機的公司先后推出了新型控制系統。這一歷史時期較有代表性的就是1975年美國Honeywell公司推出的世界上第一套DCS DC-2000。隨后的20年間, DCS及其計算機控制技術日趨成熟,得到了廣泛應用。此時的DCS己具有較豐富的軟件,包括計算機系統軟件(操作系統)、組態軟件、控制軟件、操作站軟件、其他輔助軟件〈如通信軟件)等。這一階段雖然DCS技術、市場發展迅速,但軟件仍是專用和封閉的。除了在功能上不斷加強外,軟件成本一直居高不下,造成DCS在中小型項目上的單位成本過高,使一些中小型應用項目不得不放棄使用DCSo 20世紀80年代中后期,隨著個人計算機的普及和開放系統(OpenSystem)概念的推廣,基于個人計算機的監控系統開始進入市場,并發展壯大。組態軟件作為個人計算機監控系統的重要組成部分,比PC監控的硬件系統具有更為廣闊的發展空間。這是因為,第一,很多DCS和PLC廠家主動公開通信協議,加入"PC監控"的陣營。目前,幾乎所有的PLC和一半以上的DCS都使用PC作為操作站。第二,由于PC監控大大降低了系統成本,使得市場空間得到擴大,從無人值守的遠程監視(如防盜報警、江河汛情監視、環境監控、電信線路監控、交通管制與監控、礦井報警等)、數據采集與計量(如居民水電氣表的自動抄表、鐵道信號采集與記錄等)、數據分析(如汽車府L車自動測試、機組f設備參數測試、醫療化驗儀器設備實時數據采集、虛擬儀器、生產線產品質量抽檢等)到過 程控制,幾乎無處不用。第三,各類智能儀表、調節器和基于PC的設備可與組態軟件構筑完整的低成本自動化系統,具有廣闊的市場空間。第四,各類嵌入式系統和現場總線的異軍突起,把組態軟件推到了自動化系統主力軍的位置,組態軟件越來越成為工業自動化系統中的靈魂。