组态软件的系统构成优化

在组态软件中，通过组态生成的一个目标应用项目在计算机硬盘中占据唯一的物理空间（逻辑空间），可以用唯一的名称来标识，称为应用程序。在同一计算机中可以存储多个应用程序，组态软件通过应用程序的名称来访问其组态内容，打开其组态内容进行修改或将其应用程序装入计算机内存投入实时运行。

组态软件的结构划分有多种标准，下面按照软件的系统环境和软件体系组成两种标准讨论其体系结构。

1.以使用软件的系统环境划分

按照使用软件的系统环境划分，组态软件包括系统开发环境和系统运行环境两大部分。

（1）系统开发环境

设计人员为实施其控制方案，在组态软件的支持下，进行应用程序的系统生成工作所必须依赖的工作环境。通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供系统运行环境运行时使用。

系统开发环境由若干个组态程序组成，如图形界面组态程序、实时数据库组态程序等。

（2）系统运行环境

在系统运行环境下，目标应用程序装入计算机内存并投入实时运行。系统运行环境由若干个运行程序组成，如图形界面运行程序、实时数据库运行程序等。

设计人员最先接触的一定是系统开发环境，通过系统组态和调试，最终将目标应用程序在系统运行环境中投入实时运行，完成工程项目。

2.按照软件组成划分

组态软件因为其功能强大，而每个功能相对来说又具有一定的独立性，因此其组成形式是一个集成软件平台，由若干程序组件构成。其中必备的典型组件有以下几种。

（1）应用程序管理器

应用程序管理器是提供应用程序的搜索、备份、解压缩、建立新应用等功能的专用管理工具。设计人员应用组态软件进行工程设计时，经常要进行组态数据的备份；需要引用以往成功应用项目中的部分组态成果（如画面）；需要迅速了解计算机中保存了哪些应用项目。虽然这些要求可以用手工方式实现，但效率较低，极易出错。有了应用程序管理器，这些操作就变得非常简单。

（2）图形界面开发程序

这是设计人员为实施其控制方案，在图形编辑工具的支持下进行图形系统生成工作所依赖的开发环境。通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供图形运行环境运行时使用。

（3）图形界面运行程序

在系统运行环境下，图形界面运行程序将图形目标应用系统装入计算机内存并投入实时运行。

（4）实时数据库系统组态程序

目前比较先进的组态软件都有独立的实时数据库组件，以提高系统的实时性，增强处理能力。实时数据库系统组态程序是建立实时数据库的组态工具，可以定义实时数据库的结构、数据来源、数据连接、数据类型及相关的各种参数。(www.xing528.com)

（5）实时数据库系统运行程序

在系统运行环境下，实时数据库系统运行程序将目标实时数据库及其应用系统装入计算机内存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务。历史数据的查询、检索、报警的管理都是在实时数据库系统运行程序中完成的。

（6）I/O驱动程序

I/O驱动程序是组态软件中必不可少的组成部分，用于系统与I/O设备通信、互相交换数据。DDE和OPCClient是两个通用的标准I/O驱动程序，用来与支持DDE标准和OPC标准的I/O设备进行通信。多数组态软件的DDE驱动程序整合在实时数据库系统或图形系统中，而OPCClient则单独存在。

除了必备的典型组件外，组态软件还可能包括如下扩展可选组件。

（1）通用数据库接口（ODBC接口）组态程序

通用数据库接口组件用来完成组态软件的实时数据库与通用数据库（如Oracle、Sybase、Foxpro、DB2、Infomix、SQLServer等）的互联，实现双向数据交换。通用数据库既可以读取实时数据，也可以读取历史数据；实时数据库也可以从通用数据库实时地读入数据。通用数据库接口（ODBC接口）组态环境用于指定要交换的通用数据库的数据库结构、字段名称及属性、时间区段、采样周期、字段与实时数据库数据的对应关系等。

（2）通用数据库接口（ODBC接口）运行程序

已组态的通用数据库链接装入计算机内存，按照预先指定的采样周期，在规定时间区段内，按照组态的数据库结构建立起通用数据库和实时数据库间的数据连接。

（3）策略（控制方案）编辑组态程序

策略编辑/生成组件是以PC为中心实现低成本监控的核心软件，具有很强的逻辑、算术运算能力和丰富的控制算法。策略编辑/生成组件以IEC-1131-3标准为用户提供标准的编程环境，共有4种编程方式：梯形图、结构化编程语言、指令助记符、模块化功能块。用户一般都习惯于使用模块化功能块，根据控制方案进行组态，结束后系统将保存组态内容并对组态内容进行语法检查、编译。

编译生成的目标策略代码既可以与图形界面同在一台计算机上运行，也可以下载到目标设备上运行。

（4）策略运行程序

组态的策略目标系统装入计算机内存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务，同时完成与实时数据库的数据交换。

（5）实用通信程序组件

实用通信程序极大地增强了组态软件的功能，可以实现与第三方程序的数据交换，是组态软件价值的主要标志之一。通信实用程序具有以下功能：

1）实现操作站的双机冗余热备用。

2）实现数据的远程访问和传送。

3）通信实用程序可以使用以太网、RS-485、RS-232等多种通信介质或网络实现其功能。实用通信程序组件可以划分为Server和Client两种类型，Server是数据提供方，Client是数据访问方，一旦Server和Client建立起了连接，二者间就可以实现数据的双向传送。