组态软件的发展历史
第七章 组态软件
（2） 使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元 素关联起来。
（3）
（4）
处理数据设备报警及系统报警。
存储历史数据并支持历史数据的查询。
（5）
各类报表的生成和打印输出。
（6） 为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适 应不同应用领域的需求。 （7） 最终生成的应用系统运动稳定可靠。
8）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。
今后——还会有新 的内容。 课程：
计算机控制系统
SCADA: supervisory control and data acquisition即监控与数据采集系统 HMI:human machine interface——人机接口 MMI:man machine interface——人机接口 世界上第一个商品组态软件——Intouch,美国 Wonderware公司，80年代末。目前几十种
。
国际上知名的12种监控软件如下表：
公司名称 Intellution Wonderware Nema Soft TA Engineering 通用电气 西门子 Rock-Well 信肯通
National Instruments
产品名称 FIX,iFIX INTOUCH
Paragon\ParagonTNT
画面显示
第三方程 序接口
计算与 控制 处报 理警 检 查 与
通信程序组态 软件
I/O设备驱动 I/O Server I/O 设备 现场设备
课程：
计算机控制系统
组态软件的数据流
2、图形显 示
1、数据采 集加工
组态软件通过I/O驱动程序从现场I/O设备获得实 时数据,加工,一方面图形方式显示，一方面按照 组态要求和操作人员指令将控制数据送给I/O设 备，对执行机构实施控制或调整控制参数。 存储、检索历史数据，报警。 实时数据库是组态软件的核心和引擎。通过高效 的内部协议相互通信。
国内外组态软件
cada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。
国外进口品牌组态软件
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。
4.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。
5.MCGS：
由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发，市场上主要是搭配硬件销售。
6.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 软件重要特点 A) 3D：系统除了具有传统的二维平面组态、监控功能，还具有真实三维立体组态、监控功能，画面逼真。该功能利用DirectX/OpenGL开发，在国内应该是首创，国际上也极其少见。 B) 跨平台：跨PC、嵌入式、平板电脑、智能移动等平台，该特点组态领域全球首创。 1) 系统的图形/控件、驱动/模块支持源代码级跨平台，即所有平台的图形、驱动代码一致，经过不同平台编译器编译链接后，即可在该平台上运行。 2) 所有平台的所有文件格式都一致，因此工程无需修改就可以在不同平台间移植、运行，而且不同平台开发环境（目前只有Windows开发环境）可以开发其它平台的工程。 3) 所有平台间的网络通讯协议一致，平台之间可以相互访问。参见“网络分布式”特点说明。 C) 网络分布式 1) 所有平台（包括嵌入式、平板电脑、智能移动等平台）的网络版本都内置微小、高效的网络/WEB模块，因此天生具备网络/WEB服务功能，组态文件无须发布，通过WEB浏览器或者组态浏览器即可远程监控该设备工程。 2) 由于所有平台间的网络通讯协议一致，所以利用网络共享模块，不同工程、不同平台间的变量、资源都可以通过网络互相访问，实现真正意义上的跨平台网络分布式系统。 3) 利用“内核访问开发包”（参见“强大开放性”），也可以与其它系统、其它平台组成网络分布式系统。 4) 系统对网络协议和通讯采用了大量的优化技术，通讯实时性高，响应迅速，网络往返包少，大大提高了网络性能。 D) 强大开放性：系统提供了如下的开发包，随开发包发布的还有很多例子源码，而且系统封装了大量的基类和宏，因此开发扩展极其容易： 1) IO驱动开发包：一般组态软件都提供（原先我以为他们提供，不过后来我跟一些网友了解到他们不一定提供），所以本系统也提供。 2) 图形开发包：一般组态软件都不提供，但本系统也提供。用户通过该开发包可以根据项目情况灵活增加特殊图形。 3) 系统模块：用户可以根据实际需求增加系统模块对变量、事务、算法等的处理，大大扩展了系统的应用领域。 4) 内核访问开发包：外部程序和系统、无论是远程或者本地、任何平台，都可以通过该开发包访问、管理、读写任何平台的态神组态数据库内核。例如：利用该开发包的WINCE版本开发成的一个WINCE系统可以访问一个Windows平台态神系统，利用该开发包的Windows版本开发成的一个Windows系统也可以访问一个Linux平台态神系统。 其它特点 A) 界面美观、易用：开发环境具有最新的Office 2003、Visual Studio 2005、Office 2007等界面风格和标准使用方式。 B) javascript脚本：考虑系统要支持跨平台，所以采用国际通用的标准脚本语言javascript，javascript也是Web浏览器上最流行的脚本语言。另外脚本还支持中文对象、方法、属性、事件等。 C) 值变通知机制：为了提高系统性能，系统采用变量值改变通知监控端的机制，而不是监控端定时刷新的机制。 D) 高级界面：包括透明、过渡、旋转/倾斜、反锯齿等高级界面技术，这些技术在Windows上利用GDI+实现并不困难，然而在Wince、嵌入式Linux上实现则较为困难。本系统在Wince、嵌入式Linux实现了这些功能，在当今嵌入式组态领域比较少见（尤其是Wince，嵌入式Linux可以用Qt/miniGUI等实现。当然Wince也可以用Qt开发，但是麻烦，较少使用）。而且经测试，本系统所采用图形技术的效率要高于GDI+的效率。 E) 其它：多语言、XML支持、画面缩放、定制图形、变量替换、OPC支持等
组态王教程
6
二、组态软件的发展（续）
公司名称 产品名称 国别
Intellution Wonderware 西门子 Rock-well National Instruments Citech Iconics PC Soft A-B
FIX, iFIX InTouch WinCC RSView32 Labview Citech Genesis WizCon controlview
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图1 模拟量I/O点的参数点表
图2 开关量I/O点的参数点表
12
四、使用组态软件的一般步骤（续）
5、根据表1，建立实时数据库，正确组态各种变量参数。
6、根据表1和表2，在实时数据库中建立实时数据库变 量与I/O点的一一对应关系，即定义数据连接。
7、根据前面设计的画面结构和画面草图，组态每一幅 静态的操作画面（主要是绘图）。 8、将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动 画连接关系，规定动画的属性和幅度。 9、对组态的内容进行分段和总体调试。 10、系统投入运行。
36
2.4 定义外部设备变量
--数据词典中变量的类型（续）
基本类型的变量也可以按照数据类型分为离散型、 模拟型、长整数型和字符串型。 内存离散变量、I／O离散变量 内存实型变量、I／O实型变量 内存整数变量、I／O整数变量 内存字符串型变量、I／O字符串型变量 特殊变量类型有报警窗口变量、报警组变量、历 史趋势曲线变量、时间变量四种。这几种特殊类 型的变量正是体现了“组态王”系统面向工控软 件自动生成人机接口的特色。
六、组态王概述—如何获取帮助
组态王帮助文档分组态王产品帮助文档和I/O 驱动帮 助文档两部分，可以通过如下几种方法打开： 方法一：单击桌面“开始”－“所有程序”－“组态 王6.52”－“组态王文档”，此选项中包括组态王帮助文 档、I/O 驱动帮助文档和使用手册电子版、函数手册电子 版。 方法二：在工程浏览器中单击“帮助”菜单中的“目 录”命令，此帮助文档中只包含组态王软件帮助文档。 方法三：在工程浏览器中任何时候通过“F1”快捷键 弹出组态王软件帮助文档。
组态软件介绍
目前大部分组态软件都是在Windows环境下运行的，一般是用 面向对象设计语言开发的，开发过程中主要解决了以下几个问题：
3.实时数据库运行管理程序 组态软件内部含有实时数据库系统，用户定义的全局变 量都存放在实时数据库中，这些变量的集合被形象称为数据 词典。有些组态软件中也将变量称为“标签”。实时数据库 中的I/O变量是随着生产现场变送器的输出值而变化的，而实 时数据库中的I/O变量一变化就会引起画面上的图形变化。实 时数据库的管理功能包括定义变量名称、数据类型、与外部 设备的连接等各种参数。
二、 组态软件的种类 组态软件是20世纪80年代中期随着集散系统DCS（distributed control system）的诞生而出现的，当时集散系统的厂商只将本公 司生产的控制设备（如板卡、智能仪表、智能模块等）的图形和 驱动程序集中在一起制作成库，供用户设计时选用，这样的组态 软件是依赖于硬件的，不同的集散系统厂商开发的组态软件只能 适用于本公司生产的硬件设备，不可互相替代。直到现在仍有一 些这样的组态软件在流行，如美国A-B(Allen-Bradley)公司的 RSView32、德国西门子公司的WinCC等就是这种专用组态软件。 随着PC机可靠性的不断提高和在工控领域的普及发展，以及世界 上许多工控厂商主动公开通信协议，加入基于工业PC机的控制行 列，于是又诞生了一些通用组态软件。目前世界上流行的组态软 件有几十种，我国的通用组态软件开发也有近20年的历史，目前 国内较大的组态软件开发公司和产品有北京亚控公司的组态王 Kingview、北京三维力控公司的PCAuto、北京昆仑通态公司的 MCGS等。
水资源配置监控调度系统监控系统上位机组态软件
7.根据前面设计的画面结构和画面草图，组态每一幅静态的操作 画面（主要是绘图）； 8.将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动画连接关 系； 9.对组态的内容进行分段； 10.系统总体调试。
六、组态软件发展趋势
网络化发展
目前的监控系统仍以单个的计算机为中心，计算机间 的数据交换的方式过于单一，无法实现计算机群的有效分 工和协作。当系统的数据量达到一定规模、地理位置分布 到达到一定范围后，现有组态软件的旧的网络模式已经无 法满足系统的需要。
（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。
三、组态软件的功能
在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是 通过编写程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）来 实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容 易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决 了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组 态几天就可以完成。
与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装一 台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、 显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件拼凑 成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有 更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多， 而且每个 “部件” 都很灵活，因为软部件都有内部属性， 通 过改变属性可以改变其规格（如大小、性状、颜色等）。
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 的供应商，目前是施耐德电气旗下的一个公 司。
PLC的发展历史，及未来发展趋势
PLC的发展历史，及未来发展趋势1 引言可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪70-80年代一直简称为PC。
由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（PLC-Programmable Logic Controller），为了方便，仍简称PLC为可编程序控制器。
有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。
2 PLC的发展和市场情况2.1 PLC的发展历史1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。
随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。
在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。
由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。
在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。
在80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度，总的说是渐缓。
InTouch组态软件简介
简介 INTOUCH的开发环境 标记名字典 报警和事件 实时和历史趋势 I/O通讯
InTouch 简介
Wonderware公司 是英国英维斯PLC的一个子公司，创建于
1987年4月，开发基于PC及其兼容计算机的， 应用于工业及过程自动化领域的人机界面 （HMI）软件。 InTouch HMI软件
InTouch是Wonderware公司开发的世界上第 一个集成的，基于组件的MMI系统。它具有世 界领先的HMI和面向对象的图形开发环境，便 于高效、快捷地配置用户的应用程序。
InTouch 的广泛用途
InTouch HMI软件用于可视化和控制工业 生产过程。
它提供了一种易用的开发环境和广泛的功 能，使工程师能够快速地建立，测试和部署 强大的连接和传递实时信息的自动化应用。
应用程序浏览器
应用程序浏览器
应用程序浏览器
应用程序浏览器
应用程序浏览器
创建窗口
导出窗口
导出窗口
导出窗口
导出窗口
导入窗口
导入窗口
导入窗口
通用工具栏
向导工具栏
格式工具栏
绘图工具栏
排列工具栏
显示数值
显示数值
显示数值
显示数值Βιβλιοθήκη 显示数值标记名类型
标记名类型
标记名类型
InTouch 工程介绍
可视化设计与显示 外部组件/系统数据访问扩展 记录事件 报警记录 历史报告分析工具
InTouch 程序组
第一次运行InTouch
第一次运行InTouch.EXE时，系统会自动创建 InTouch.INI文件。此文件包含应用程序的系统缺省配置。 当配置应用程序时，设置将写入InTouch.INI文件中。
组态软件有哪些,InTouch、WinCC、组态王
组态软件有哪些？InTouch、WinCC、组态王?在我国自动化控制领域应用较广泛的工业自动化组态软件有Wonderware公司InTouch、西门子公司Wincc、GE公司iFix和悉雅特公司Citet组态软件。
InTouchInTouch组态软件是英国Invensys公司的子公司Wonderware公司的产品。
Wonderware 公司成立于1987年，是在制造运营系统率先推出基于Microsoft Windows平台的人机界面(HMI)自动化软件的先锋。
世界第一家推出组态软件的公司。
InTouch包括三个主要程序，它们是InTouch应用程序管理器、Win-dowMaker和Window Viewer。
此外，InTouch还包括诊断程序Wonder-ware Logger。
InTouch应用程序管理器用于组织您所创建的应用程序，也可以用于将Window Viewer配置成一个NT服务程序，为基于客户机和基于服务器的结构(C/S结构)。
WindowMaker是lnTouch的开发环境，在这个开发环境中可以使用面向对象的图形来创建富于动画感的触控式显示窗口。
这些显示窗口可以连接到工业I/0系统和其他Microsoft Windows应用程序。
WindowMaker图形用户界面符合Windows2000和Windows NT GUI标准。
支持浮动和固定工具栏，遍布整个程序的鼠标右键菜单可快速访问常用命令，可提供1670万种颜色支持的可自定义调色板(颜色支持仅受显卡性能的限制)。
WindowMaker的应用程序浏览器，能提供了一种强有力的图形方法来浏览和配置InTouch 应用程序。
可以轻易地访问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编辑器。
此外，应用程序浏览器会显示所有安装的附加程序，例如SQL访问管理器、SPC Pro和配方管理器，并提供了一种可自定义的应用程序启动工具。
组态软件的发展史
组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即Supervision,Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制),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)。
组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。
但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。
随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。
对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，ManagementInformationSystem）和CIMS（计算机集成制造系统，ComputerIntegratedManufacturingSystem）的大量应用，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。
常见的组态软件有：①InTouch：Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。
在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提供了丰富的图库。
②Fix：Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.ｘ软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序。
③Citech：CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。
Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。
④WinCC：Simens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。
⑤组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品牌多数已经湮灭）。
讲解步骤2
• 切换到组态王开发或运行环境
工程管理器的界面 双击桌面上的组态王图标，就进入了工程管理器 环境，界面各部分名称如下：
标题 栏
主菜 单 快捷工具栏 工程信息区 状态 栏
文件菜单
工具菜单
文件\新建工程
双击桌面上的 组态王图标 选文件 \ 新建工程 或双击新建图标 此处单击浏览，选一个 要建工程的目标盘根目 录，单击打开按钮，再 单击下一步。
下面对这几个阶段
7．制作报警窗口
以上是概述和粗讲，下面进行详细介绍：
工程管理器的使用
1.什么是工程？
工程是一组与用户相关的文件集合，工程的表现 形式是放在一个文件夹中的目录树，一般目录树中的 文件是不能单独使用和删除的。 开发人员每接受一个应用组态王的课题，都要单 独的建立一个工程文件夹，把自己所做的一切都放在 这个工程文件夹中；
工程浏览器的使用
工程浏览器的作用是管理开发系统，它将图形画面，命令语言，设 备驱动程序管理，配方管理，数据库访问等配置进行集中管理，并在一 个窗口中以树形结构排列，类似于Windows 资源管理器的功能，如下图。
工程浏览器内嵌画面开发系统，在目录树中选画面后，双击右窗口 中的新建图标，则进入画面开发系统。
3. 组态王报表的制作 组态王与通用数据库的连接
4. 组态王局域网络配置及连接 组态王WEB 版的功能实现
教学目的
让一个从没接触过组态王软件的人，知道组 态王是什么？干什么用的？怎样用？学完后达到：
每人都能够建立一个功能齐全、可实际运行的工
业监控系统。
基本要求：学会以下几点 怎样建立和运行工程文件 怎样绘制画面 怎样建立数据变量和I/O设备通讯 怎样产生动画效果 怎样使用图库 怎样建立和使用报警窗口 怎样建立和使用曲线窗口 怎样建立和使用报表 怎样使用控件 怎样使用数据库 系统的安全防范措施 网络功能和远程控制
组态软件基础及应用(组态王KingView)精品课件第一章
第一章 组态王软件
2.组态软件的功能
（1）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，可视化的风格界 面、丰富的工具栏，操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。
”
第一章 组态王软件
1.1.1 组态软件的产生背景
“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，计算机（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：计算机技术保持了较快 的发展速度，各种相关技术已经成熟；由计算机构建的工业控制系统具有相 对较低的拥有成本；计算机的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作 性强；基于计算机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。在计算机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。
第一章组态王软件
（4）丰富的功能模块。提供丰富的控制功能库，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，易于操作，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。
一 DCS的发展历程
一 DCS的发展历程1975年前后，大规模集成电路由4位微处理器发展成8位，在形成单板机产品投入工业应用的同时，自动化仪表行业在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上，结合阴极射线管(CRT)、数据通信技术，开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散系统，后来逐渐统一称为分散型控制系统(DCS)。
在以后的20多年中，DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，设计思想发展了，共出现了3代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
3代产品的区别，可从DCS的三大部分，即控制站、操作站和通信网络的发展来判断。
当然，由于产品生命周期是个复杂的问题，加之各DCS生产厂家情况不同、产品换型年代不同及划分产品年代(三四代)的观点也不同，所以这有待进一步商榷。
关于控制站、操作站、通信网络的情况，留待下述几节论述。
现先就应用和市场情况作一分析。
70年代中期，过程工业发展很快，但由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求，在此情况下，业内厂商经过市场调查，确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主，辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制(针对精细化工等行业的批量生产方式)，这们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
由于当时计算机并不普及，人们已习惯于常规自动化仪表的显示操作，所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS；同时，用户已习惯于在购置系统的同时配置自动化仪表，所以开发DCS还应强调向用户提供整个系统。
此外，开发的DCS 应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件，以保证可靠性、安全性。
由此可见，当时DCS是与常规仪表中的二次仪表(控制室仪表)共同分享市场份额的。
组态软件百度百科
组态软件百度百科组态软件（HMI软件）是一种用于人机界面设计和操作控制系统的软件工具。
它在工业自动化、建筑管理、能源监控等领域得到广泛应用。
组态软件具有直观的用户界面和强大的功能，可以帮助用户快速构建和配置各种操作界面，并实现对监测设备、控制设备和数据的管理与操作。
一、定义与概述组态软件是一种专门用于人机交互设计和操作控制的软件工具。
它通过图形化界面和丰富的功能模块，实现对各种设备和系统的控制和监测。
组态软件可以将复杂的工业过程和设备信息以可视化的方式呈现给操作人员，以提高操作和管理效率。
组态软件的主要特点包括：1. 图形化界面：组态软件提供直观的图形化界面，可以将各类设备、系统和数据以图形化的形式展示出来，使操作人员更容易理解和掌握。
2. 功能丰富：组态软件提供了多种功能模块，如数据采集、报警处理、历史数据查询等，可以满足不同应用场景的需求。
3. 可定制性强：组态软件允许用户根据需求进行界面的定制，可以灵活地配置参数、布局和风格，以适应不同的使用环境。
4. 与设备的连接性强：组态软件可以与各类设备进行通信，包括传感器、执行器、PLC等，实现设备的控制和数据的交换。
二、组态软件的应用领域1. 工业自动化：组态软件广泛应用于工业自动化领域，可以实现对生产设备和工艺的监控和控制。
例如，可以通过组态软件搭建出一个工厂的监控中心，实时显示生产线的运行状态，监测温度、压力等参数，并通过报警功能及时发现和解决问题。
2. 建筑管理：组态软件在建筑管理领域也有重要应用。
通过组态软件可以实现对建筑物的能耗监控、楼宇设备的智能控制，以及安防系统的集成管理。
这可以提高建筑物的运行效率和安全性。
3. 能源监控：组态软件可以与能源监测设备配合使用，对能源的使用情况进行实时监测和分析。
通过可视化的统计数据和报表，帮助用户及时发现和解决能源浪费问题，提高能源利用效率。
三、主流组态软件介绍1. Wonderware InTouch：Wonderware InTouch是组态软件中的佼佼者，它提供了强大的图形化界面和丰富的功能模块，适用于各种行业和应用场景。
第一章 监控组态软件概述
教学目的： 教学目的：
建立组态软件的基本概念，了解组态软件的构 建立组态软件的基本概念， 成及发展历史，组态软件在监控系统中的地位。 成及发展历史，组态软件在监控系统中的地位。
要求： 要求
1、建立组态软件的概念。 建立组态软件的概念。 了解组态软件的构成及发展历史。 2、了解组态软件的构成及发展历史。 熟悉组态软件在监控系统中的地位。 3、熟悉组态软件在监控系统中的地位。 掌握使用组态软件的一般步骤。 4、掌握使用组态软件的一般步骤。
3、计算机（微处理器）直接数字控制（DDC） 计算机（微处理器）直接数字控制（DDC）
发展： 发展： 单板机Z80 → 单片机 单板机 单片机MCS-51 AD地址 地址 CD控制 控制 DD数据 数据
工控机（三总线） 工控机（三总线） 如： STD总线（56条） 总线（ 总线 、
组态软件的优点： 组态软件的优点
①使用简单。用户只需编写少量自己所需的控制算 使用简单。 法代码，甚至可以不写代码。 法代码，甚至可以不写代码。 运行可靠。 ②运行可靠。 提供数据采集设备的驱动程序。 ③提供数据采集设备的驱动程序。 提供自动化应用系统所需的组件。 ④提供自动化应用系统所需的组件。 强大的图形设计工具。 ⑤强大的图形设计工具。
工业组态软件都运行在Windows98 / NT / 工业组态软件都运行在 2000 操作系统环境下。 操作系统环境下。 工业组态软件的开发工具以C++为主，也 为主， 工业组态软件的开发工具以 为主 有少数开发商使用Delphi或C++ Builder 。 有少数开发商使用 或
1.1 组态软件基本概念
2、单元组合式仪表
不同的系统需要交换信息和传递参数， 不同的系统需要交换信息和传递参数，出现集中控 制室。 制室。 生产现场参数采用统一的模拟信号： 生产现场参数采用统一的模拟信号： 气动：0.02～ 0.1MPa 气动： ～ 电动： 电动：Ⅱ型 0 ～10 Ma ，0 ～5V 5V（信号0 Ⅳ型 4 ～20 Ma ，1 ～5V（信号0 与动作0分开） 与动作0分开） 单点、单控制回路的测控功能。 单点、单控制回路的测控功能。
组态软件WINCC及其应用
S5
S7
青岛大学自动化工程学院
组态软件WinCC及其应用
基本功能
Motor ein Ventil geschlossen Klappe zu
报警记录 （消息系统）
过程可视化
变量记录 （存档）
Protokolle
报表编辑器 （报表系统）
PLC 通讯
青岛大学自动化工程学院
anzahl () float zae begin if wert > 0
青岛大学自动化工程学院
组态软件WinCC及其应用
（7）根据第4步的画面结构和画面框架组态每一幅 静态画面。 （8）将操作画面中的图形对象与实时数据库变量 建立动画连接关系，设定动画属性和幅度等。 （9）根据用户需求，制作历史趋势，报警显示以 及开发报表系统等，之后，还需加上安全权限设置。 （10）对组态内容进行分段和总体调试，视调试情 况对组态的软件进行相应修改。 （11）将全部内容调试完成以后，对上位组态软件 进行最后完善，如：加上开机自动打开监控画面， 禁止从监控画面退出等，让系统投入正式（或试） 运行。
青岛大学自动化工程学院
组态软件WinCC及其应用
1.2 组态软件的特点 1.2.1 组态软件的特点与优势
组态软件是数据采集与过程控制的专用软件， 是自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境， 能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良 好的用户开发界面，其预设的各种软件模块可以非 常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时 支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与工控计 算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、 硬件的全部接口，进行系统集成。
组态软件WinCC及其应用
（9）多个组态软件之间可以互相联系，提供客户 端和服务器架构，通过网络实现分布式监控，实现 复杂的大系统监控。 （10）可以将控制系统中的实时信息送入管理信息 系统，也可以反之，接收来自管理系统的管理数据， 根据需要干预生产现场或过程。 （11）可以对工程的运行实现安全级别、用户级别 的管理设置。 （12）可以开发面向国际市场的，能适应多种语言 界面的监控系统，实现工程在不同语言之间的自由 灵活切换，是机电自动化和系统工程服务走向国际 市场的有利武器。 （13）可以通过因特网发布监控系统的数据，实现 远程监控。
组态软件基础及应用(组态王KingView)精品课件第一章
（6）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。
（7）周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权眼，保
” 证整个系统的安全可靠运行。 （8）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。
”
第一章 组态王软件
1. 国外组态软件
（1）InTouch： Wonderware（万维公司）的InTouch软件是在上世 纪80年代末、90年代初进入中国的组态软件。InTouch提供了丰富的图库。 早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信，性能较差， InTouch7.0 版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。
第一章 组态王软件
（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，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。
组态软件已经成为工业自动化系统的必要组成部分，因此吸引了大
象和控制目的组态，完成最终的自动化控制工程。
”
第一章 组态王软件
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。工控组态软件也提供编程 手段增强其功能，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。
百度百科（DCS）
DCS求助编辑百科名片DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。
即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
目录数字蜂窝系统分布式控制系统基本介绍形态组成具体含义发展历史第一阶段第二阶段第三阶段特点介绍高可靠性开放性灵活性易于维护协调性控制功能齐全DCS的结构国内外应用分散控制系统流程工业CIMS主要厂家相关问答相关控制系统总述PLCFCS系统差异应用差异发展前景结论下坡缓速控制（DCS)记录仪（超小型DCS）数字蜂窝系统分布式控制系统基本介绍形态组成具体含义发展历史第一阶段第二阶段第三阶段特点介绍高可靠性开放性灵活性易于维护协调性控制功能齐全DCS的结构国内外应用分散控制系统流程工业CIMS主要厂家相关问答相关控制系统总述PLCFCS系统差异应用差异发展前景结论下坡缓速控制（DCS)记录仪（超小型DCS）展开编辑本段数字蜂窝系统DCS （Digital Cellular System ）数字蜂窝系统简称DCS ，常见于手机频率。
如DCS1800 编辑本段分布式控制系统基本介绍首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。
由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。
对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。
这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。
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1.3组态软件的产生和发展趋势1.3.1组态软件的概念和产生背景组态英文是“Configuration”，是用“应用软件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，是面向监控与数据采集(Supervisory Control and Date Acquisition,SCADA)的自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。
在“组态”概念出现之前，是通过编写程序(如使用BASIC、C、FORTRAN 等)来实现某一任务的，编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。
组态软件的出现，解决了这个问题。
“组态”的概念是伴随集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的应用产生的，如DCS组态，PLC 梯形图组态。
在其他行业也有组态的概念，如AutoCAD，Photoshop，办公软件(powerpoint)都存在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序。
组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才一能识别。
由于个人计算机的普及和技术的逐渐成熟，如何利用PC进行工业监控，成为工业控制领域的重要研究方向，市场的发展使很多DSC和PLC 厂家主动公开通信协议，向“PC”监控完全开放，这不仅降低了监控成本，也使市场空间得以扩大，智能仪器、嵌入式系统和现场总线的出现，更使组态软件成为工业自动化系统中的灵魂。
1.3.2组态软件的功能特点(l)功能多样。
组态软件提供工业标准数学模型库和控制功能库，组态模式灵活，能满足用户所需的测控要求。
对测控信息的历史记录进行存储、显示、计算、分析、打印，界面操作灵活方便，具有双重安全体系，数据处理安全可靠。
(2)丰富的画面显示组态功能。
提供给用户丰富方便的常用编辑工具和作图工具，提供工业设备图符、仪表图符，还提供趋势图、历史曲线、组数据分析图等:提供十分友好的图形化用户界面，包括Windows风格的窗口、弹出菜单、按钮、消息区、工具栏、滚动条、监控画面等。
画面丰富多彩，为设备的正常运行、操作人员的集中监控提供了极大的方便。
(3)通信功能和良好的开放性。
组态软件向下可以通过WinteligentLINK，OPC，OFS等与数据采集硬件通信；向上通过TCP/IP，Ethernet与高层管理网互联。
(4)多任务的软件运行环境、数据库管理及资源共享。
利用面向对象的技术和ActiveX动态连接库技术，丰富了控制系统的显示画面和编程环境，从而方便灵活地实现多任务操作。
DDE(Dynamic Data Exchange)技术，与Windows应用程序间进行数据交换，实现本地控制单元与上位机之间数据和信息的共享，从而为用户提供更为集中的数据操作环境，实现信息集中管理，并向上层系统提供开放式数据库接口ODBC。
1.3.3组态软件的发展趋势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，但应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。
未来，组态软件的发展将主要表现为如下一些特征：(1)开放性技术组态软件正逐渐成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统，无论是用户还是硬件供应商都将组态软件作为制造范围内信息收集和集成的工具，这就要求组态软件大量采用“标准化技术”，这便于将局部的功能进行互连，如OPC、DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，这样使得组态软件演变成软件平台，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。
当软件功能不能满足用户特殊需要时，用户可以根据自己的需要进行二次开发。
现在大部分自动化系统的硬件和软件不是由同一个厂商提供，软件部分与硬件发生分离，不同厂家的软件也需要实现互连，这样就为组态软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。
(2)构造信息平台生产实时数据库存储和检索是连续变化的过程数据，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，如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统，是现代信息工厂迫在眉睫的需求。
组态软件正向着生产制造和管理的信息系统方向发展，成为构造企业信息平台的承上启下重要组成部分。
组态软件将成为中间件，因为它既能满足企业工艺、控制、生产制造需求，又能完成现场历史数据的记录、存储及为企业信息管理系统提供生产实时数据。
(3)根据用户需求大规模定制如何站在客户的角度来设计软件是所有组态软件厂商都要面对的挑战，组态软件的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的很多不必要的麻烦。
所以，个性化方案和服务在竞争中日益重要。
随着现代工业“小批量、多品种”特征的形成，今后的组态软件将朝着针对特殊行业和生产过程的大规模定制方向发展。
即用特殊定制的产品来代替标准化的产品。
如力控针对电力输配电行业的特殊需求开发了“力控电力版”。
(4)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、虚拟仪器、测试、信号处理等。
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。
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，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。
(5)嵌入式应用进一步发展在过去的十年间，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额增长。
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得到了降低，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。
商品化嵌入式组态软件将有效地解决工业PC监控系统的工作效率、维护和升级等问题，彻底摆脱个人行为的束缚，使工业PC监控系统大踏步走入自动化系统高端市场。
(6)未来技术走势一种称为“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。
这样做的优点是：所有插件遵从统一标准，插件的专用性强，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，来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。
运行时组态是组态软件新近提出的新的概念。
运行时组态是在运行环境下对已有工程进行修改，添加新的功能。
它不同于在线组态，在线组态是在工程运行的同时，进入组态环境，在组态环境中对工程进行修改。
而运行时组态是在运行环境中直接修改工程。
行业程师可以在组态环境下构建其应用领域所裔模件，然后让专业技术人员运用自己熟知的构件在运行时搭建自己的应用。
这样就使组态软件形成三级应用模式:软件工程师—行业工程师—专业技术人员。
软件工程师注重的是给行业工程师提供灵活的手段，行业工程师构件行业模件，专业技术人员构件最终的应用。
运行时组态改变了已往必须进入复杂的组态环境修改工程应用的历史，给组态软件带来了新的活力，并预示着组态软件新的发展方向。
1.3.4典型组态软件简介随着工业控制系统应用的深入，MIS(管理信息系统，Management InformationSystem)和CIMS(计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System)的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。
19%年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。
下面是几种组态软件的介绍：①InTouch:Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。
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，InTouch7.0版己经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。
’②Fix:Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序。
Intellution新的产品系列为iFIX，在iFIX中，Intellution 提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.x版本并不完全兼容。
原有的Script 语言改为VBA(Visual Basic For Application)，并且在内部集成了微软的VBA开发环境。
在iFix中，Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。
③WinCC:Simens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，较难以掌握WinCC的应用。
④组态王:组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司。
组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。
组态王也提供多种硬件驱动程序。
⑤ForceControl(力控):北京三维力控公司的ForceControl（力控）也是国内较早就已经出现的组态软件之一。
力控组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。
其他常见的组态软件还有GE的Cimplicity，Rockwell的Rsview，Ni的oLokout，Pcsoft的Wizcon以及国内一些组态软件通态软件公司的Mcgs，也都各有特色。