监控组态软件的发展趋势与现状(转载)-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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发表于：2003-07-28 11:25:00

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本文作者马国华先生，三维科技股份有限公司总工程师。关键词：监控组态软件一前景展望监控组态软件是工业应用软件的一个组成部分，其发展受到很多因素的制约，归根结底，用户的需求对其发展起着最为关键的推动作用。需求是推动其发展的源动力，触摸屏人机界面的快速发展有力地证明了这一点。组态软件市场的崛起不仅为最终用户节省了系统投资，同时也为用户解决了实际问题。现在用户购买组态软件虽然也需要一定的投资，但是和以前相比，投资额却大大降低了。使用组态软件，用户可以做到花少量的钱，做成大事情。中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件；另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力，随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。未来的传感器、数据采集装置、控制器的智能化程度越来越高，实时数据浏览和管理的需求日益高涨，有的用户甚至要求在自己的办公室里监督定货的加工制造过程。有的装置直接内嵌Web Server，通过以太网就可以直接访问过程实时数据。即使这样，也不能认为不再需要组态软件了。用户要求的多样化，决定了不可能有哪一种产品能囊括全部用户的所有要求，直接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，因此直接用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就导致监控组态软件不可能退出市场。由于类似OPC这样的组织的出现，以及现场总线、尤其是工业以太网的快速发展，大大简化了异种设备间互连、开发I/O设备驱动软件的工作量。I/O驱动软件也逐渐会朝标准化的方向发展。二监控组态软件功能的变迁监控组态软件正在由单一的人机界面朝数据处理机方向发展。管理的数据量越来越大。最早的组态软件用来支撑自动化系统的硬件，硬件系统如果没有组态软件的支撑就很难发挥作用，甚至不能正常工作。现在的情况有了很大改观，一方面软件部分地与硬件发生分离，大部分自动化系统的硬件和软件不是由同一个厂商供应，这样就为自动化软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。实时数据库的作用将进一步加强，实时数据库存储和检索的是连续变化的过程数据，在计算机处理能力日益提高的今天，实时数据库的性能和处理能力有了明显提高，也日益受到用户的重视。现在越来越多的用户通过实时数据库来分析生产情况、汇总和统计生产数据，作为指挥、决策的依据。在很多组态软件中，实时数据库已经作为独立的商品单独出售，三维力控、Intellution、Wonderware都在宣传各自的实时数据库产品。在数据处理量大、历史数据存储时间较长(超过半年)的应用中，实时数据库具有不可比拟的优势。以存储200个过程历史数据的应用为例，如果使用关系型数据库，假设采样时间是1s，半年的历史数据将占用31.54亿个记录，其数据检索速度显然是实时应用所无法忍受的。在最终用户的眼里，组态软件在一个自动化系统中发挥的作用逐渐增大，有的系统甚至根本就不能缺少组态软件，尤其是远程监控和数据采集应用。其中的主要原因是软件的功能强大，用户也存在普遍的需求，广大用户在厂家强大的宣传攻势面前逐渐认清了软件的价值所在。三关于嵌入式应用嵌入式应用是组态软件的一个重要发展方向，但是我们应该学习以商务通为代表的掌上电脑的发展模式，也就是说产品应该以用户为中心，要满足用户的某种需要，没有必要非让用户知道该产品是否嵌入了软件。嵌入式组态软件以一定形式的硬件为载体是十分必要的，使用者是不会特意去了解其中嵌入的是何种操作系统的。目前有很多工控产品在采用嵌入式模式，例如带图形显示界面的控制器、无纸记录仪、触摸屏等。嵌入式组态软件的发展一定要以PC 机的CPU(尤其是Intel CPU)为对象，如果能够弥补老式嵌入式产品在性能上的不足，将会有很大的成长空间。在过去的10年间，工业PC及其相关的数据采集、监控系统硬件的销售额一直保持高速增长。工业PC的成长是因为软件开发工具丰富，比较容易上手，而用户接受工业PC的主要原因是一次性硬件成本的降低，但是后续的维护和升级费用明显高昂，经常带来一些间接损失。基于嵌入式组态软件的工控产品可以有效地解决工业PC监控系统的工作效率低、维护和升级难等问题，使工业PC监控系统大踏步地走入自动化系统的高端市场。四用户对监控组态软件的需求变化分析专用系统所占比例日益提高。组态软件的灵活程度和使用效率是一对矛盾，虽然组态软件提供了很多灵活的技术手段，但是在多数情况下，用户只使用其中的一小部分，而使用方法的复杂化又给用户熟悉和掌握软件带来了很多不必要的麻烦。这也是目前仍然有很多用户还在自己用VB编写自动化监控系统程序的主要原因。在某些应用领域，自动监控系统的目标及其特性比较单一(或可枚举，或可通过某种模板自主定义、添加、删除与编辑)且用量较多，用户希望能自动生成大部分自动监控系统，如电梯自动监控、动力设备监控、铁路信号监控等应用系统。这类应用系统具有一些“傻瓜”型软件的特征，用户只需利用组态软件进行一些系统硬件及其参数的配置，就可以自动生成某种特定模式的自动监控系统；如果用户对自动生成的监控系统的图形界面不满意，还可以进行任意修改和编辑，这样既满足了用户对简便性的要求，又同时配备比较完善的编辑工具。组态软件应向更多的应用领域拓展和渗透。目前的组态软件均产生于过程工业自动化，很多功能没有考虑其他应用领域的需求，例如化验分析(色谱仪、红外仪等，包括在线分析)、虚拟仪器(例如LabVIEW的口号是The Software is the Instrument)、测试(如测井、机械性能试验、碰撞试验等的数据记录与回放等)、信号处理(如记录和显示轮船的航行数据：雷达信号、GPS数据、舵角、风速等)等。这些领域大量地使用实时数据处理软件，而且需要人机界面，但是由于现有组态软件为这些应用领域考虑得太少，不能充分满足系统的要求，因而目前这些领域仍然是专用软件占统治地位。随着计算机技术的飞速发展，组态软件应该更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足其对软件的需求，进一步减少自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。五关于我国监控组态软件及影响其发展的因素我国以组态王、力控为代表的监控组态软件已取得了优良的业绩，但是由于不断有新的企业进入，行业缺乏领导者，导致竞争不断加剧，甚至会出现过度竞争。在这种情况下，企业内在机制、规模、服务体系建设、科研开发的资金投入量、软件质量保证体系的建设等都将直接决定企业未来的命运。软件质量是影响产品发展的主要因素，受多方面因素的制约。建立完善的软件开发质量保证体系，同时让开发人员参与利益分配以稳定开发队伍，是当前每个企业都必须正视的最大质量问题。组态软件进入控制领域之初是颇受怀疑的，在其发展过程中也经历过坎坷，现在用户已能接受它。国内组态软件是在借鉴国际同类产品的基础上发展起来的，起点明显比国外高，发展速度也快，在可靠性和稳定性方面，国外产品的优势正在逐渐丧失，用户在使用过程中通过比较就会得出相应的结论。六未来技术走势很多新的技术将不断地被应用到监控组态软件中，组态软件装机总量的提高会促进应用于某些专业领域的专用版软件的诞生，市场被自动地细分了。为此，一种称为“软总线”的技术将被广泛采用。在这种体系结构下，应用软件以中间件或插件的方式被“安装”在总线上，并支持热插拔和即插即用。其优点是：所有插件遵从统一标准，且专用性强，每个插件开发人员之间不需要协调，一个插件出现故障不会影响其他插件的运行。XML技术将被组态软件厂商善加利用，以改变现有的体系结构，它的推广也将改变现有组态软件的某些使用模式，满足更为灵活的应用需求。七国际化及入世的影响长期以来，中国的组态软件市场都是国外的产品占主角，国产组态软件进入国际市场还有很长的路要走，需要具有综合优势。随着中国的工程公司、自动化设备生产商在国际市场取得优势，对组态软件进入国际市场也将产生一定的推动作用。相信国产监控组态软件的崛起是迟早的事情。与其他软件产品相比，组态软件和IT类软件不同，它有自己的特殊性，具有系统的概念，使用范围也不是很广，面临的国际竞争没有其他类似办公自动化软件或操作系统那样激烈，因此中国的本土软件有崛起的机会。但是毕竟我们是在国外产品之后发展起来的，要想全面超过国外的竞争对手，就必须搞创新。国内的厂商一定要在保证产品质量的前提下，坚持走好自己的路，尽量减少效仿，突出特色，以客户需求为中心，积极创新。只有这样，本土软件才能具有稳固的根基。

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