組態軟體

組態軟體

組態軟體,又稱組態監控軟體系統軟體。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數據採集與監視控制)。它是指一些數據採集與過程控制的專用軟體。它們處在自動控制系統監控層一級的軟體平台和開發環境,使用靈活的組態方式,為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟體工具。組態軟體的套用領域很廣,可以套用於電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據採集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(RTU System,Remote Terminal Unit)。組態軟體在國內是一個約定俗成的概念,並沒有明確的定義,它可以理解為“組態式監控軟體”。“組態(Configure)”的含義是“配置”、“設定”、“設定”等意思,是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟體功能,而不需要編寫電腦程式,也就是所謂的“組態”。它有時候也稱為“二次開發”,組態軟體就稱為“二次開發平台”。“監控(Supervisory Control)”,即“監視和控制”,是指通過計算機信號對自動化設備或過程進行監視、控制和管理。

產生背景

“組態”的概念是伴隨著集散型控制系統(Distributed Control System簡稱DCS)的出現才開始被廣大的生產過程自動化技術人員所熟知的。在工業控制技術不斷發展和套用的過程中,PC(包括工控機)相比以前的專用系統具有的優勢日趨明顯。這些優勢主要體現在:PC技術保持了較快的發展速度,各種相關技術已經成熟;由PC構建的工業控制系統具有相對較低的擁有成本;PC的軟體資源和硬體資源豐富,軟體之間的互操作性強;基於PC的控制系統易於學習和使用,可以容易地得到技術方面的支持。在PC技術向工業控制領域的滲透中,組態軟體占據著非常特殊而且重要的地位。

國外品牌

國外組態軟體:

1.InTouch:Wonderware(萬維公司) 是 Invensys plc“生產管理”部的一個運營單位,是全球工業自動化軟體的領先供應商。

Wonderware的InTouch軟體是最早進入中國的組態軟體。在80年代末、90年代初,基於Windows3.1的InTouch軟體曾讓我們耳目一新,並且InTouch提供了豐富的圖庫。但是,早期的InTouch軟體採用DDE方式與驅動程式通信,性能較差,最新的InTouch7.0版已經完全基於32位的Windows平台,並且提供了OPC支持。

2.IFix:GE Fanuc 智慧型設備公司由美國通用電氣公司(GE)和日本Fanuc公司合資組建,提供自動化硬體和軟體解決方案,幫助用戶降低成本,提高效率並增強其盈利能力。

Intellution公司以Fix組態軟體起家,1995年被艾默生收購,現在是愛默生集團的全資子公司,Fix6.x軟體提供工控人員熟悉的概念和操作界面,並提供完備的驅動程式(需單獨購買)。上世紀90年代末,Intellution公司重新開發核心,並將重新開發新的產品系列命名為iFiX。在iFiX中,Intellution提供了強大的組態功能,將FIX原有的Script語言改為VBA(Visual Basic For Application),並且在內部集成了微軟的VBA開發環境。為了解決兼容問題,iFIX裡面提供了程式叫FIX Desktop,可以直接在FIX Desktop中運行FIX程式。Intellution的產品與Microsoft的作業系統、網路進行了緊密的集成。Intellution也是OPC(OLE for Process Control)組織的發起成員之一。iFiX的OPC組件和驅動程式同樣需要單獨購買。

2002年,GE Fanuc公司又從愛默生集團手中,將intellution公司收購。

2009年12月11日,通用電氣公司(紐約證券交易所:GE)和FANUC公司宣布,兩家公司完成了GE Fanuc自動化公司合資公司的解散協定。根據該協定,合資公司業務將按照其起初來源和比例各自歸還給其母公司,該協定並使股東雙方得以將重點放在其各自現有業務,謀求在其各自專長的核心業內的發展。目前,iFIX等原intellution公司產品均歸GE智慧型平台(GE-IP).

3.Citech:悉雅特集團(Citect)是世界領先的提供工業自動化系統、設施自動化系統、實時智慧型信息和新一代 MES 的獨立供應商。

CiT公司的Citech也是較早進入中國市場的產品。Citech具有簡潔的操作方式,但其操作方式更多的是面向程式設計師,而不是工控用戶。Citech提供了類似C語言的腳本語言進行二次開發,但與iFix不同的是,Citech的腳本語言並非是面向對象的,而是類似於C語言,這無疑為用戶進行二次開發增加了難度。

4.WinCC:西門子自動化與驅動集團(A&D)是西門子股份公司中最大的集團之一,是西門子工業領域的重要組成部分。

Siemens的WinCC也是一套完備的組態開發環境,Simens提供類C語言的腳本,包括一個調試環境。WinCC內嵌OPC支持,並可對分散式系統進行組態。但WinCC的結構較複雜,用戶最好經過Siemens的培訓以掌握WinCC的套用。

5.ASPEN-tech (艾斯苯公司)

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艾斯苯公司(AspenTechnology,Inc.)是一個為過程工業(包括化工、石化、煉油、造紙、電力、製藥、半導體、日用化工、食品飲料等工業)提供企業最佳化軟體及服務的領先供應商.

6.Movicon:是義大利自動化軟體供應商PROGEA公司開發。該公司自1990年開始開發基於Windows平台的自動化監控軟體,可在同一開發平台完成不同運行環境的需要。特色之處在於完全基於XML,又集成了VBA兼容的腳本語言及類似STEP-7指令表的軟邏輯功能。

7.GENESIS 64:美國著名獨立組態軟體供應商,創立於1986年。在HMI/SCADA產品和管理可視化開發領域一直處於世界領先水平,ICONICS同時也是微軟的金牌合作夥伴,其產品是建立在開放的工業標準之上的。2007年推出了業內首款集傳統SCADA、3D、GIS於一體的組態軟體GENESIS 64。

GENESIS64 作為基於.NET 64bit 平台全新設計的產品,為客戶提供一個360 三維操作視景。產品功能特點:

三位一體:HMI/SCADA系統、三維 (3D)虛擬現實系統、和GIS SCADA 統一在一個平台

多維度集成:除過程數據外,支持視頻、地理信息、管理數據、IT/Web信息集成

高度模組化:支持界面展現、數據管理、報警管理等功能可選、按模組實施

技術領先:原生64位套用、基於微軟.NET Framework 4.0,基於WPF/WCF

開放架構:基於SOA,全面支持OPC UA架構、移動、跨平台套用等

產品線豐富:64位/32位HMI/SCADA, Historian, OPC/UA產品,生產智慧型和MES/EMS軟體

功能

組態軟體指一些數據採集與過程控制的專用軟體,它們是在自動控制系統監控層一級的軟體平台和開發環境,能以靈活多樣的組態方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法,它解決了控制系統通用性問題。其預設定的各種軟體模組可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能,並能同時支持各種硬體廠家的計算機和I/O產品,與高可靠的工控計算機和網路系統結合,可向控制層和管理層提供軟硬體的全部接口,進行系統集成。

組態軟體通常有以下幾方面的功能:

(1)強大的界面顯示組態功能。目前,工控組態軟體大都運行於Windows環境下,充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點,可視化的m風格界面、豐富的工具列,操作人員可以直接進人開發狀態,節省時間。豐富的圖形控制項和工況圖庫,既提供所需的組件,又是界面製作嚮導。提供給用戶豐富的作圖工具,可隨心所欲地繪製出各種工業界面,並可任意編輯,從而將開發人員從繁重的界面設計中解放出來,豐富的動畫連線方式,如隱含、閃爍、移動等等,使界面生動、直觀。

(2)良好的開放性。社會化的大生產,使得系統構成的全部軟硬體不可能出自一家公司的產品,“異構”是當今控制系統的主要特點之一。開放性是指組態軟體能與多種通信協定互聯,支持多種硬體設備。開放性是衡量一個組態軟體好壞的重要指標。

組態軟體向下應能與低層的數據採集設備通信,向上能與管理層通信,實現上位機與下位機的雙向通信。

(3) 豐富的功能模組。提供豐富的控潲功能庫,滿足用戶的測控要求和現場要求。利用各種功能模組,完成實時監控 產生功能報表 顯示歷史曲線、實時曲線、提醒報警等功能,使系統具有良好的人機界面,易於操作,系統既可適用於單機集中式控制、DCS分散式控制,也可以是帶遠程通信能力的遠程測控系統。

(4)強大的資料庫。配有實時資料庫,可存儲各種數據,如模擬量、離散量、字元型等,實現與外部設備的數據交換。

(5)可程式的命令語言。有可程式的命令語言,使用戶可根據自己的需要編寫程式,增強圖形界面

(6)周密的系統安全防範,對不同的操作者,賦予不同的操作權眼,保證整個系統的安全可靠運行。

(7)仿真功能.捉供強大的仿真功能使系統並行設計,從而縮短開發周期。

構成

1) 化學補給水控制系統(4×300MW共一套)

該系統使用SCHNEIDER MODICON的QUANTUM系列PLC,使用Modbus plus工業網現場匯流排作為上位機監控系統。

2) #1、#2機凝結水精處理控制系統(4×300MW共一套)

該系統使用AB公司的PLC/5系列PLC,使用DH+網路作為監控系統的網路通信手段,設兩台上位機進行監控。

3) #3、#4機凝結水精處理控制系統(4×300MW共一套)

該系統使用AB公司的Conlogix系列控制器,使用ControlNet現場匯流排網路作為監控系統的網路通信手段,設兩台上位機進行監控,並與#1、#2機處於同一主控室內。

4) #1、#2機、#3、#4機的汽水取樣及加藥系統(4×300MW共兩套)

該系統使用的是安裝在工控機內的A/D通訊卡,對現場取樣信號進行監控,而加藥系統各變頻泵均為就地單片機獨立控制。且#1、#2機與#3、#4機兩系統分處不同位置。

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