四种监控组态软件的性能比较

四种监控组态软件的性能比较

本文对4种主要监控软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计等6个方面作出比较。

以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化的监控软件有很多种，各种监控软件都有着传统的功能，都是提供工业现场控制、楼宇控制的自动化解决方案，实现现场生产的远程可视化过程，现场数据获取和监控功能的工具；同时这些软件在监控中为了权衡矛盾，在软件设计中有所侧重，再加上各软件的设计方案不大一致，运用技术不同，因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。目前的监控软件有很多种，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比较，这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的，在市场占领绝大一部分份额；Cimplicity 和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品，正努力推向市场。下面就把这四种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。

一、图形及组态方案

4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视：

iFIX：图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。组态中提供树形结构图，能够浏览所画画面中的所有图形对象，组态信息，提供了全局性的变量组态方案，供画面组态调用，从而实现一改全改的功能，而且全局性的变量并不占用Tag点，对于画面中Group组内的对象组态并不改变，使状态变化丰富多彩，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，有查找替换功能，可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息，对于同类型物体，避免重复组态。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。Cimplicity：图形功能最为强大，图库图形丰富多彩，它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变，这是目前其他监控软件都不具备的功能，只是对插入的对象一定要进行格式转化，不然会有死机现象。一个画面一个进程，运行脚本是多线程的，所以图画虽然大，但运行速度很快。具有基于对象链接的拷贝功能，可以像iFIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行，但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。编辑与运行分开，有独立的报警、历史趋势运行管理程序，内嵌VBA，具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，组VBA与通用运用方式不一样，支持ActiveX、OLE插入，但对控件其中的一些属性进行了锁定。点的扩展功能与iFIX 一样强大，用之不竭的虚拟变量并不占用点数，但对于扩展点的报警设定比较难解决，输出问题，历史记录是没问题的。对数据节点的修改不是在线的，必须先停止工程，再启动工程。支持多条件组态，为组态方案提供了很好的解决方法。

InTouch：图形界面的美观性较差，粘贴位图操作较为繁琐，且引入的图形放大后的变形很大，自配的按钮文字不能变色，实现起来比较费事。支持ActiveX控件，但不具有第三方控件的出错保护，不健全的控件会造成系统出错。采用有限的内部函数，其功能也只是常用监控的功能，复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。无论是否I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋出路。

WinCC：图形功能如InTouch一样，调色板中可以同时使用的颜色有16种，提供的图库有限、不支持AutoCAD的图形格式，点数的扩展也同InTouch一样，只有模拟量读入，按位分解，WinCC提供公开的位操作手段，可以对模拟量中的位进行读取并进行报警设定，但没有直接的方法进行历史趋势记录，也没有直接的方法对位进行修改。有双向OPC支持，支持ActiveX。使用内部语言，环境如同C 语言。同样使得其功能扩展变得容易。

二、数据点管理

它们都提供了统一环境进行数据点的定义，InTouch与Cimplicity提供了为数不多的几种数据类型，但Cimplicity提供了对监控点的采样处理技术，没有别的功能块；WinCC数据类型相对多一些，而iFIX提供的数据类型最多，有很多现成的功能块；历史记录块、趋势块、计算块、PID块、计时块，这对于设备运行时间计算，数据转化等工作可以不必在画面中去做，同时iFIX还提供十多种信号发生器，在调试中帮助很大，实现非常方便。4种软件中iFIX的数据点管理是独立于画面运行的，直接反映现场信息，数据点一经设定就可以立即反映现场状态(如果通信是成功的)，这是其他3种软件所不具备的特点。Cimplicity另外提供了一个查看点的信息平台，在运行时可以用来监视点状态，编辑时可以用来查看点组态信息，实现组态的替换。iFIX、Cimplicity都提供了数据管理库的输入、输出功能，可以把TAG信息输出到Excel这样一个网格文档操作最方便的工具中，可以在Excel中方便地完成繁琐的TAG点定义设置工作，再从Excel回

输到数据库中来。由于受工程属性的影响，Cimplicity在读回数据时总存在一点问题。

三、网络功能

所有这些监控软件都有网络功能，但性能上差别比较大，WinCC、Cimplicity与InTouch基于工程的，在网络上寻找的是工程名，而iFIX 是基于结点的，寻找的是节点名，WinCC、Cimplicity、InTouch都有较为复杂的参数设定，而iFIX只要物理上保持联结就可以自动寻找网络结点，不必人工设定，是第一个完全基于Client/Server HMI软件，具有C/S架构软件的所有功能，可以监视远程节点的所有数据点而不用增加任何的Tag,可以在线增加、修改、删除远程节点中的数据库点，真正实现远程组态。所以远程拨号修改现场数据库画面，对网络上任何节点数据库点的修改都是完全在线的，不用重新启动。WinCC、InTouch、Cimplicity无远程组态功能，只有本地组态、网络拷贝到远程节点，对数据库点的任何修改，必须重新启动才有效。iFIX、Cimplicity都可以通过Internet用IE浏览器浏览。

四、通信功能

WinCC与Cimplicity分别是西门子与通用电气公司推出的适用于配套产品的监控套装软件，因此所支持的硬件(PLC.DCS)是有限的，而iFIX、InTouch是基于组件对象技术(COM、DCOM)，几乎针对工业应用的所有硬件都有接口，是专业从事监控软件的公司，更实用于现场，应用上稳定性更好。其通信设计都很方便，打通通讯相对比较容易。

五、管理方面

1、安全管理

在工程管理上都能满足工业生产的级别管理，是面向操作人员的级别控制，但对操作系统的安全防护上，如不能重启动(锁Ctrl.Alt.del、Windows键)，iFIX只要直接组态(设置)就可以不重新启动软件即可生效。其他软件有较为复杂的操作、设定，而且还要系统重新启动方起作用。

2、报警管理

GE的Cimplicity相对来报警功能最全，因为它同时拥有独立的报警管理器和报警控件，但它不提供报警的分区管理。InTouch，iFIX 采用的是控件组态方式，相对灵活一些。iFIX还提供了一个历史报警的记录阅读程序，这里同时包含着登录操作的记录。Cimplicity、WinCC、InTouch都有自己的记录，没有直接提供阅读这些记录的工具。Cimplicity和iFIX都有自己的Alarm ODBC。

3、报表方面

由于Cimplicity和iFIX有内嵌的VBA,iFIX还带有SQL语言，全面支持ADO，RDO，所以对于常用的办公软件如Office 97以及一般的数据库软件如SQL Server、Access、Oracle、FoxPro等都能很好的访问和操作。而WinCC使用的是Sybase的SQL Anywhere作为其ODBC组件，也只依赖于这一产品。InTouch没有直接的数据库操作工具，它使用自己的SQL函数实现数据的输入输出。后两种在面对综合管理时就明显没有前两种方便。

六、加锁方法

iFIX采用硬件狗，InTouch采用硬狗结合软权(可复制)，WinCC采用软盘授权(不可复制)，Cimplicity采用算法控制。由于操作系统(软件)自身的稳定性不好，所以使用软狗总给人一种恐慌。授权软盘的损坏和系统的崩溃，会使设计人员和现场运用造成很大麻烦。Cimplicity的整个授权过程很繁琐。对于软盘授权方式，即一旦授权，只能做授权以内的工作，WinCC可以进行有限时间的修改。

以上几种监控软件都是为了解决工业控制中系统功能与性能的矛盾，因调节矛盾方向不同而形成自己的特色。iFIX是所有这些软件中功能最为强大的，所以它对硬件的要求也就最高。它可以不用任何别的工具就能实现监控和此外的设备管理工作，对于复杂的监控系统来说它是仅有的选择。如果硬件(计算机)与软件价格相比的话，提高硬件配置的花费也就算不上什么了。Tag点“任意”扩展，完整的Tag扩展方案，这些特点在某种程度上也可以降低成本。方便的组态功能，运行时数据源可改变，为设计人员提供方便，更灵活地实现控制。有专门的技术支持可以为设计人员解决很多问题，与工程人员一起面对工业现场的棘手问题。

Cimplicity是图形功能最强的，具有图形分层功能，它也采用内嵌的VBA。为了解决运行速度问题，它采用了多线程技术，这使其对硬件的要求不是很高。正是因为其特有的多线程技术，形成了相对复杂的软件结构，使设计人员学习起来比较困难。InTouch功能最为简单，设计人员容易掌握。因为都是内部函数，且语句格式又可以直接获取，所以脚本的编写也很方便。功能要求不高时，性能较好。在没有大量嵌入ActiveX，或者嵌入的ActiveX没有错误时，可以很好地运行，响应很快，是运行速度最快的软件，这也是其一直都是监控软件主流之一的主要原因。同时对于熟练的软件编程人员来说，InTouch的功能也可以更为完善，使用ActiveX技术，嵌入自编的插问，可以使其功能大大扩展，弥补报表、管理上的欠缺，加入的控件对运行速度不会有太大的影响，能保证系统的性能，但这样的话，对编程人员的要求就更高了。WinCC是西门子产品的套装软件，功能上没有太多的特色，它与iFIX一样，都是画面分层管理。在实际运用中与操作系统的兼容性不是很好，技术支持的工作及其推广的工作开展并不全面。但其新版本WinCC5.0在功能上有很大的改善，色彩、图库的美观性大大提高，Siemens正着手在监控领域里谋取与其自动化领域同样地位的准备，所以WinCC会因其PLC 技术在工业现场的运用越来越多。