工业组态技术教程
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?Siemens, 1996 年推出 Win CC ?GE, Simplicity, 又收购Intellition 的iFix ?Rockwell Automation, Rsview ?现今主要产品 ? 国外（高端市场）
?Intouch, iFix, Citec, Win CC, Simplicity ? 国内（低端市场）
（4）各类嵌入式系统和现场总线的异军突起，把
工业组态软件推到了自动化系统的主要位置，工 业组态软件越来越成为工业自动化系统的灵魂。
1.2 组态软件的发展趋势
1、 监控组态软件标准化是一个发展趋势；组态软件作为单独行业的 出现是历史的必然。
2、 现场总线技术的成熟促进了组态软件的应用；适应“ e”时代的要 求，能够借鉴更多新的计算机理论支持，将新的技术随时融合进 来；
?上实际80年代靠DOS 版组态软件起家，后来向 OS/2 移植的公司基本上都没落了。 ?组态软件的出现，解决了控制系统人机界面开发 中软件可重用的问题，满足当今快速开发工程的要 求，提高了应用软件的可靠性、可维护性，易于软 件升级，降低了用户开发成本。因此出现了快速发 展，产品众多。
?由于有巨大的市场需求，许多大公司都开发了相 应的组态软件，以和自身的硬件更好结合。
? 20世纪80年代中后期：个人PC机和Windows操作系统的 普及，基于个人计算机的监控系统开始进入市场，并发展 壮大，组态软件即是典型的例子。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
?上世纪90 年代，随着微软的 Windows 3.0 风靡全 球，以Wonderware 公司的Intouch 为代表的人机界 面软件开创了 Windows 下运行工控软件的先河。
3、 能够兼容多种操作系统平台是组态软件的发展方向之一。
4、 组态软件在嵌入式整体方案中将发挥更大作用。 DCS系统软件 中会更加深入的借鉴通用组态软件设计思想
5、 网络化的普及会进一步增加对分布式应用的需求数量，为组态软 件拓展了更多的应用领域。
6、 组态软件在 CIMS（计算机集成制造系统）应用中将起到重要作用。
工业组态技术
陈礼勇
2013-9-2
学好《工业组态技术》可以给我们 以后的学习和工作带来有益的帮助
★ PLC课程、综合训练和毕业设 计
★ 可以直接接手一个实际工程的 上位组态的工作
2
课程说明
? 本课程为专业课程，主要学习一个反应车间的监控系 统上位机组态技术。监控中心从现场采集生产数据， 并以动画形式直观的显示在监控画面上。监控画面还 将显示实时趋势和报警信息，并提供历史数据查询功 能，最后完成一个数据统计的报表。
3. 具体功能实现
组态软件的使用者是自动化工程设计人员。 组态软件包的主要目的是使使用者在生成适合自 己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代 码，因此在设计组态软件时应充分了解自动化工 程设计人员的基本需求，并加以总结提炼，重点 集中解决公共性问题。
组态软件是指数据采集与过程控制的专用软件，位于监控层一 级的软件平台和开发环境中，能以灵活多样的组态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，并支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备， 与高可靠的工业控制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。
组态软件的开发工具以C++为主，也有Delphi或C++ Builder。
3、使用组态软件的好处
工控组态软件在实现工业控制软件开发中免 去了大量烦琐的编程工作，解决了长期以来控 制工程人员缺乏计算机专业知识与计算机专业 人员缺乏控制工程现场操作技术和经验的矛盾， 极大地提高了自动化工程的工作效率。
1.3 组态软件的设计思想
1. 新型工业控制系统层次结构
管理层 监控层 控制层
操作员站
操作员站
Ethernet
网 关
防火墙
Internet
防火墙
控制器（PLC、 板卡、 变频器 等设备 ）
I/O 设备现场仪表 执行器等设备
2. 组态软件设计要求
组态软件的设计，一定要体现如下特性：具 有实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、 运行可靠等特点。
PLC
C语言程序 设计
电子技术 计算机文
化基础
组态技术
计算机监 控与运行
仿真实训
安装与运 行实训
教学方法及考试要求
? 采用项目式教学，以实际操作为主，要求 认真独立的完成每个项目。
? 考核方法：上课20%+上机20%+结课论文 60%
第1讲 概述
1.1 组态软件成长的历史背景 1.2 组态软件的发展趋势 1.3 组态软件的设计思想 1.4 组态王软件的简介
现已成为开发 SCADA (supervisory control and data acquisition) 系统上位机人机界面的最 主要的软件。
4 组态软件成长的历史背景
? 20世纪60年代: 计算机开始涉足工业控制领域。
? 20世纪70年代：微处理器的出现促进了计算机控制的发 展，DCS及其计算机控制技术日趋成熟，并出现了丰富的 监控软件，但各DCS厂商的软件专用且封闭，不通用且成 本居高不下。
1.1 组态软件的产生背景
1、传统工控软件存在的问题
?一旦工业被控对象有变动，就必须修改其控制系 统的源程序，导致开发周期延长； ?已开发成功的工控软件又因控制项目的不同而重 复使用率很低，导致其价格非常昂贵； ?维护工作量大； ?可靠性差； ?不能满足工业界不断提升的要求。
2.组态软件的定义
?组态王， MCGS ，力控，紫金桥
5 工业组态软件具有广阔发展空间
（1）很多DCS和PLC厂家主动公开通信协议，加
入“PC监控”的阵营。
（2）由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场
空间得到扩大。
(3) 各类智能仪表、调节器和现场总线设备可与
工业组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具 有广阔的市场空间。
组态:英文单词configuration，含义是“配置”、“设定”、“设
置”等，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所 需的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组 态”。
组态软件:也称人机界面HMI/MMI (Human Machine Interface /man
machine interface)，或监控与数据采集SCADA (supervisory control and data acquisition)。
?Intouch, iFix, Citec, Win CC, Simplicity ? 国内（低端市场）
（4）各类嵌入式系统和现场总线的异军突起，把
工业组态软件推到了自动化系统的主要位置，工 业组态软件越来越成为工业自动化系统的灵魂。
1.2 组态软件的发展趋势
1、 监控组态软件标准化是一个发展趋势；组态软件作为单独行业的 出现是历史的必然。
2、 现场总线技术的成熟促进了组态软件的应用；适应“ e”时代的要 求，能够借鉴更多新的计算机理论支持，将新的技术随时融合进 来；
?上实际80年代靠DOS 版组态软件起家，后来向 OS/2 移植的公司基本上都没落了。 ?组态软件的出现，解决了控制系统人机界面开发 中软件可重用的问题，满足当今快速开发工程的要 求，提高了应用软件的可靠性、可维护性，易于软 件升级，降低了用户开发成本。因此出现了快速发 展，产品众多。
?由于有巨大的市场需求，许多大公司都开发了相 应的组态软件，以和自身的硬件更好结合。
? 20世纪80年代中后期：个人PC机和Windows操作系统的 普及，基于个人计算机的监控系统开始进入市场，并发展 壮大，组态软件即是典型的例子。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
?上世纪90 年代，随着微软的 Windows 3.0 风靡全 球，以Wonderware 公司的Intouch 为代表的人机界 面软件开创了 Windows 下运行工控软件的先河。
3、 能够兼容多种操作系统平台是组态软件的发展方向之一。
4、 组态软件在嵌入式整体方案中将发挥更大作用。 DCS系统软件 中会更加深入的借鉴通用组态软件设计思想
5、 网络化的普及会进一步增加对分布式应用的需求数量，为组态软 件拓展了更多的应用领域。
6、 组态软件在 CIMS（计算机集成制造系统）应用中将起到重要作用。
工业组态技术
陈礼勇
2013-9-2
学好《工业组态技术》可以给我们 以后的学习和工作带来有益的帮助
★ PLC课程、综合训练和毕业设 计
★ 可以直接接手一个实际工程的 上位组态的工作
2
课程说明
? 本课程为专业课程，主要学习一个反应车间的监控系 统上位机组态技术。监控中心从现场采集生产数据， 并以动画形式直观的显示在监控画面上。监控画面还 将显示实时趋势和报警信息，并提供历史数据查询功 能，最后完成一个数据统计的报表。
3. 具体功能实现
组态软件的使用者是自动化工程设计人员。 组态软件包的主要目的是使使用者在生成适合自 己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代 码，因此在设计组态软件时应充分了解自动化工 程设计人员的基本需求，并加以总结提炼，重点 集中解决公共性问题。
组态软件是指数据采集与过程控制的专用软件，位于监控层一 级的软件平台和开发环境中，能以灵活多样的组态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，并支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备， 与高可靠的工业控制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。
组态软件的开发工具以C++为主，也有Delphi或C++ Builder。
3、使用组态软件的好处
工控组态软件在实现工业控制软件开发中免 去了大量烦琐的编程工作，解决了长期以来控 制工程人员缺乏计算机专业知识与计算机专业 人员缺乏控制工程现场操作技术和经验的矛盾， 极大地提高了自动化工程的工作效率。
1.3 组态软件的设计思想
1. 新型工业控制系统层次结构
管理层 监控层 控制层
操作员站
操作员站
Ethernet
网 关
防火墙
Internet
防火墙
控制器（PLC、 板卡、 变频器 等设备 ）
I/O 设备现场仪表 执行器等设备
2. 组态软件设计要求
组态软件的设计，一定要体现如下特性：具 有实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、 运行可靠等特点。
PLC
C语言程序 设计
电子技术 计算机文
化基础
组态技术
计算机监 控与运行
仿真实训
安装与运 行实训
教学方法及考试要求
? 采用项目式教学，以实际操作为主，要求 认真独立的完成每个项目。
? 考核方法：上课20%+上机20%+结课论文 60%
第1讲 概述
1.1 组态软件成长的历史背景 1.2 组态软件的发展趋势 1.3 组态软件的设计思想 1.4 组态王软件的简介
现已成为开发 SCADA (supervisory control and data acquisition) 系统上位机人机界面的最 主要的软件。
4 组态软件成长的历史背景
? 20世纪60年代: 计算机开始涉足工业控制领域。
? 20世纪70年代：微处理器的出现促进了计算机控制的发 展，DCS及其计算机控制技术日趋成熟，并出现了丰富的 监控软件，但各DCS厂商的软件专用且封闭，不通用且成 本居高不下。
1.1 组态软件的产生背景
1、传统工控软件存在的问题
?一旦工业被控对象有变动，就必须修改其控制系 统的源程序，导致开发周期延长； ?已开发成功的工控软件又因控制项目的不同而重 复使用率很低，导致其价格非常昂贵； ?维护工作量大； ?可靠性差； ?不能满足工业界不断提升的要求。
2.组态软件的定义
?组态王， MCGS ，力控，紫金桥
5 工业组态软件具有广阔发展空间
（1）很多DCS和PLC厂家主动公开通信协议，加
入“PC监控”的阵营。
（2）由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场
空间得到扩大。
(3) 各类智能仪表、调节器和现场总线设备可与
工业组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具 有广阔的市场空间。
组态:英文单词configuration，含义是“配置”、“设定”、“设
置”等，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所 需的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组 态”。
组态软件:也称人机界面HMI/MMI (Human Machine Interface /man
machine interface)，或监控与数据采集SCADA (supervisory control and data acquisition)。