介绍7.4.2版本的组态软件

目前进入市场的组态软件有一二十个主要品牌。互联网上都有这些产品的介绍。以下择其主要者，分国外、国内两部分，作一简单介绍。

1.国外组态软件

（1）InTouch。Wonderware公司开发的组态软件。Wonderware公司创建于1987年4月。开创了组态软件的先河。

InTouch应用范围广泛，已有20多万套软件运行在全球25000多个工厂中。其市场包括食品加工、半导体及电子业、石油及天然气、汽车、化工、制药、纸浆与造纸、运输、智能楼宇、水电公用事业和其它各专业领域。

InTouch内涵丰富，组件也很多，版本很多，并不断创新，现已升级到8.0。它有“抗版本不一致性”的特点，即所有部件同时升级。这可保证整套系统即插即用，配合默契。

InTouch版本升级后，客户在早期InTouch版本上开发的应用可自动地移植到新版本上。这为用户应用更新提供了很大方便。

InTouch只是它的统称。其中Wonderware FactorySuite是它的工厂套件，是集成的，基于组件的HMI系统。

InTouch软件开发环境通用，但体系结构灵活，可适应不同的自动化应用场合。它可以是：

1）单机使用。应用安装在单个电脑上。对于不需要多个操作员站来观察和控制同一个工业过程时，常是这么使用。它的每个节点都是完全的系统，运行不依赖于任何其它电脑。而且，这些系统也可联网。

2）客户机/服务器。应用安装在一个客户机/服务器环境中。这种方法有利于节省软件维护和管理。它有几种不同的情况。

3）标记服务器配置。在进行这种配置时，可以选定一台电脑作为标记服务器，也可以选定多台电脑作为标记服务器。标记服务器存储标记名（tagname）词典（在InTouch应用中使用的全部标记），记录历史事件、运行QuickScript（脚本）、作为一个报警设备、并连接输入/输出（I/O）数据。运行在客户机节点（操作员站）上的应用连接到标记服务器，可显示信息。

4）动态网络应用开发（NAD）。动态网络应用开发（NAD）可以通过网络服务器来集中维护InTouch应用。在每个客户机节点上，建立主应用的一个本地副本。这种方法具有冗余特点，如果服务器不可用，客户机节点使用应用的本地副本仍能正常工作。当服务器恢复正常后，重新连接完全是透明和无缝的。

NAD的另一个强大的特点是，用户可以在客户机节点上接收InTouch应用的变化，而不必停止InTouch应用的运行。当应用被改变时，系统为操作员提供警报，此时操作员可以在方便时接收变动。接收变动后，只有发生变化的应用程序组件会被下载到客户机节点上并更新。如果操作员选择不接收配置变化，那么在下一次系统重新起动时可以下载最新的应用程序。因此，操作员可以始终使用当前的应用，并且可以在任何时候更新运行的应用，不会导致系统停工或者过程的可视化内容的丢失。

5）终端服务。终端服务体系机构允许对多种操作系统进行集中部署、软件维护和管理、硬件的重用、高级安全和支持客户机，包括Windows CE、嵌入的Windows NT、Windows for Workgroups3.11、95、98和NT3.51/4.0、2000、XP、Linux和Unix操作系统。另外，客户可以使用瘦客户机终端把视图延伸到他们的过程中。瘦客户机终端可以与常规的计算机节点一起使用，为应用提供额外的低成本视图，或者替换指示设备，例如图表记录仪或温度控制器。另外，InTouch应用的终端业务还可以在个人数字助理（PDA）上运行。这样，用户可以在自由移动的同时仍拥有对应用的恒定视图和控制。

6）InTouch视图。实现FactorySuite工业应用服务器的系统，可以使用InTouch为过程提供视图。工业应用服务器可以极大地减少在一个工厂或跨多个工厂维护和部署大型系统所需的工程工作和时间。

7）其它的分布式系统特性。InTouch还提供几个附加的特性，以支持对分布式环境更好地进行应用设计和控制。

InTouch还有如下特点：

1）InTouchWindowMaker中，可使用多种工具开发图形。这些包括标准的图形组件、位图图像、ActiveX控件，以及符号工厂（SymbolFactory）。SymbolFactory是一个高级图形库，它包含数以千计的预先配置的工业图形。所有这些工具都非常易于使用和直观，因此，用户可以快速开发和部署可视化应用。

2）InTouch脚本（QuickScript）编辑器，可以扩展和定制InTouch应用，以满足特定的系统需求。可以根据众多的参数配置脚本，例如特定的工艺条件、数据变化、应用事件、窗口事件、键盘敲击事件、Ac-tiveX事件等等。QuickScript环境还支持QuickFunctI/Ons，允许用户开发一个可重用的脚本库，从而简化应用，减少初始工程和应用维护时间，简化应用部署。

QuickScript编辑器简单易用，允许制定所有的应用过程。在生成脚本时，可以在带有常用的表达式和结构，例如for-next和if-thenelse，的按钮上点按。高级功能（例如数学函数、字符串转换函数等等）可以通过向导调用，在调用这些高级功能时，系统会提示输入必需的参数，保证函数语法的正确性。

QuickScripts和QuickFunctions支持使用局部变量存储临时结果和建立带有中间脚本值的复杂计算。在QuickScripts和QuickFunctions中使用局部变量不会占用许可的标记名数量。

QuickScript的内嵌验证引擎，允许在部署脚本之前进行验证，防止运行时出错。另外，还可以在脚本编辑器中，编写和编辑脚本，或者从其它应用剪贴，有助于重用和节省设计时间。

3）InTouch软件包括一个分布式的历史趋势系统，该系统动态地为每个趋势图表笔指定一个特定的历史文件数据源。这样，就可在同一个趋势图中观察本地InTouch历史和IndustrialSQL Server上的历史信息。分布式的历史趋势能力，可在一个屏幕上快速分析历史信息，在节省时间的同时，能够更好地分析多个变量。

4）DRC（动态分辨率转换）能力，使用户能够以一个屏幕分辨率开发应用，然后以另一个分辨率运行应用，不会影响原来的应用。应用还可以在用户定义的分辨率下运行，而不一定使用显示分辨率。另外，DRC允许客户在一个应用中利用多个监视器的优点，不必担心窗口出现的位置。通过一次创建应用，不需要重新设计、复制或修改原来的应用，就可以在任何地方和任何大小的显示设备上部署该应用。

5）InTouchHMI可以为分布式的历史和报警系统同时提供服务，允许以当地时间查看数值。这是非常重要的，因为当应用的规模变大到跨越多个物理区域时，它消除了事件发生的混乱性。

6）InTouch利用了通信技术中的标准，并且把它们与微软技术相结合，为应用开发者提供了更开放的、易用的开发环境。InTouch支持用户使用最新的设备通信协议，包括Wonderware的SuiteLink协议、OPC、标准DDE、fastDDE和NetDDE。另外，InTouch还是一个容器。它允许InTouch用户安装第三方Ac-tiveX控件，并可使用点击鼠标的方式配置这些控件。把它们应用到任何应用程序窗口中，根本不需要编程。

7）InTouch 8.0是冠有“Designed for WindowsXP”Microsoft证书的HMI。故InTouch应用可以无缝地安装和运行在WindowsXP平台上。8.0版本还利用了新的XP特性，因此，系统管理员可以方便地从XP平台安装和删除驱动程序。

8）InTouch的标记名（TagName）浏览器允许用户从任何FactorySuite应用（例如另一个InTouch结点等）选择标记名和标记名字段。这种能力支持在应用程序之间快速配置，为开发人员和同步标记名，实现简化管理和维护节省了大量的时间。

9）InTouch的FactoryFocus图形监控软件还提供了InTouch 8.0 HMI运行版中的只看功能。它为经理和监管人员提供了实时观察连续的HMI应用进程的能力。使用只看功能，由于不能改变任何数据，所以系统安全得到了增强。

10）InTouch的标记名交叉引用功能允许用户分析标记名、超级标记（SuperTag）和远程标记引用的使用情况。它指出特定的标记名或引用被使用的窗口或QuickScript。为了方便起见，标记名交叉引用窗口可以始终打开在WindowMaker编辑程序上，而开发人员可以执行其它的任务。它还允许直接观察其中包含标记名的QuickScript或QuickFunctI/On。

11）FactorySuite的历史数据库，InSQLServer，包含生产信息。InSQL为定义存储数据的获取源提供了灵活性。完整的生产数据可以实时地、自动地从工业标准的OPC服务器获得，也可以从I/O服务器所支持的600多种硬件设备上获得，还可以从众多的InTouch和InControl节点上获得。

对于非实时数据或存在于生产网络之外的数据，InSQL支持从.csv格式的文件中导入数据。另外，InSQL还支持通过标准的SQLINSERT和UPDATE语句输入数据。

不论数据源在哪里，数据源的状态如何，或者数据输入的时间是什么时候，所有数据都被集成到一个统一的存储地点，用户可以方便地使用按时间顺序排序的数据。这种集成提供了一种无缝的、方便的历史数据回取方法，从任何客户机上可以使用配置、报警、事件和概要信息。

InTouch还有很多组件及相应特点，如：

InControl———用于基于WindowsNT的机器和过程控制；

InTrack———资源跟踪工具，用于资源管理；

InBatch———批量生产管理系统，用于柔性批量生产；

I/O Servers———用于与绝大多数的控制与数据采集设备通信；

SuiteVoyager———用于远程查看的Internet/Intranet工具

ActiveFactory———IndustrialSQL的数据分析工具

SCADAAlarm———企业级的电话/报警系统

T Analyst———停机跟踪和生产监视系统

ArchestrA———工业自动化软件的开发平台

IndustrialApplicationServer———采用ArchestrA体系的FactorySuite

SCADASuite———实时信息管理和监视控制的集成套件

等等。

总之，InTouch功能很强，性能也很高。是当具有较高国际水平的专业组态软件产品。

（2）FIX、iFIX。Internation公司的产品。Internation公司也有20余年的组态软件开发历史，也是组态软件产品的大厂家。现被GE Fanuc收购，成为它的一员。在全球“财富”500强工业企业中，有85%的企业使用了它的产品。

它的产品适用各种PLC，例如支持OMRON、西门子200/300/400，三菱A系列，Fx系列；莫迪康，GE等。支持各种工控板卡，RS_232，RS_485，honywell公司R_150，R_160，S9000，各种智能变送器.也可用于工业控制管理网络。

FIX、iFIX是一个软件系统。最基本的功能是数据采集和数据处理。FIX、iFIX提供了大量I/O驱动器。这些驱动器具有查错、报告、恢复、内置数据报告以及支持冗余通信。FIX、iFIX软件还支持DDE服务器。Fix、iFIX提供I/O设备的驱动程序。

FIX、iFIX具有强大的ODBC技术，支持Oracle、Sybase、FoxPro等关系数据库。

它组件也很多，有：

iFIX———分布式的人机界面和过程可视化解决方案；

iDownTime———设备故障诊断专家系统；

infoAgent———基于Web的生产数据可视化分析工具；

iWorkInstruction———iBatch的S-88配方工作流指令组件；

iWebServer———基于Web的人机界面解决方案；

iHistorian———企业实时历史数据库平台，以极高的速度采集、归档，并发布海量实时的现场信息，每一台服务器可同时采集100，000数据点；

iBatch———批次过程的监视与控制解决方案；

等等。

这些组件为生成HMI，SCADA，SoftLogic，Batch和Internet等一系列完整的工业自动化监控及行业自动化解决方案，提供基于组件对象技术的开发平台与工具。

其中的iWebServer主要特点是：

它是一个瘦客户端应用，运行在web服务器上，允许远程用户使用台式或便携电脑，以只读方式访问工厂的过程，而无需安装特殊的软件、驱动程序或客户应用程序。故远程浏览工厂信息的过程非常简单：登录到Internet，访问过程画面的地址，就可实时地浏览iFIX过程画面。

还具有报警历史特性，通过浏览器浏览报警，从而可快速响应一个报警状态。使用Internation新的数据回放功能，可回查系统中的历史数据，以理解出现的问题，并进行远程处理。

可设置权限，依不同权限，提供不同的访问画面。并可决定使用iWebServer浏览iFIX过程画面的用户数量。还可快速方便地添加iWebServer节点。

介于厂级和Internet或Intranet之间，隔离了SCADA节点，防止未经授权的访问。不必担心重复请求访问过程画面时SCADA节点的延迟问题，因为iWebServer通过web服务器管理所有的请求，从而保证整个SCADA顺利运行。

等等。

此外，FIX、iFIX还具有几个“易”的特点：

1）易学习。可用动画式在线示范，在学习创建定制显示画面的同时，迅速掌握系统开发的全部要点。

2）易开发。在集成的工作环境里，可快速方便地建立应用系统，增加、修改、删除和查看I/O信息。还可访问其它系统开发应用程序。如历史计划、历史显示和配方生成器。

利用预制的Dynamo图形库创造画面。这些图形库包括了泵、阀门、面板、仪表、管道、按钮和标记框。使用时，只需简单地从图形库中将图例拖曳进画面。组态操作极其简单，因为Dynamo会提示所有必要信息。

通过快速查看功能，可以立即验证画面是否会按你希望的样子工作。

不必重新起动系统或丢失任何有价值的数据，可以在线地构造和增强您的应用。

脚本能力也很强，可以建立简单或复杂的命令序列。

3）易使用。利用直观的、面向对象的图形用户界面（GUT），可设计出显示画面。可从Dynamo出发建造画面，也可以利用绘图工具和无限的颜色构造对象。这些对象可基于过程值而缩放、填充、旋转、变色和移动。

利用历史趋势，可以收集、储存和显示实时过程数据。归档的数据可以用于形成文件、整理报告及比较分析。并可确信所得到的过程数据是完全精确的。

能制作精确的、定制化的报告。通过双向的DDE接口，可与任何兼容DDE的程序共享过程数据。

4）易连接。可从Internation驱动程序库中选择I/O驱动程序。Internation的驱动程序支持复杂的冗余连接、通信故障检测和恢复及一个内置的数据观察器等，从而成为工业标准。

在与条码阅读器、磅秤等简单设备交换过程数据时，可使用DDE。

系统能与Oracle、Sybase、SQLServer、Ingres、Access等关系数据库系统共享数据。实时SQL接口采用Microsoft的ODBC（Open Database Connectivity）提供系统和关系数据库之间的双向访问。

5）易生长。将系统扩展成多节点网络式SCADA应用，就像把一台PC机连接到网络中同样容易。所有产品都被设计成既支持单节点应用，又支持网络应用。分布式客户机/服务器体系结构，能即刻在整个企业中共享数据。

可知，无论产品的功能，还是从产品的性能看，FIX、iFIX确是世界级专业组态软件。

（3）SIMATICWINCC。是德国西门子公司开发的。是它的SIMATICPCS7过程控制系统及其它西门子控制系统中的人机界面组件。其特点有：

1）WinCC提供有丰富的选件（options）和附加件（add-ons）。

2）WinCC应用范围广泛。它的系统设计，模块化结构，以及灵活的扩展方式，使其不但可做单用户应用，还可做多用户应用。甚至在工业和楼宇技术中，包含有几个服务器和客户机的分布式系统也可用它。

3）WinCC集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间的整合。

4）WinCC的组态界面完全是国际化的：可在德文、英文、法文、西班牙文和意大利文之间进行切换。亚洲版还支持中文、韩文和日文。可以在项目中设计多种运行时目标语言，即同时可使用几种欧洲和亚洲语言。

5）WinCC提供了所有最重要的通信驱动，用于连接到SIMATICS5/S7/505控制器（例如通过S7协议集）的通信，以及如PROFIBUS-DP/FMS、DDE（动态数据交换）和OPC等非专用驱动；也能以附加件的形式获得其它通信驱动。

SIMATICWinCC在其基本系统内，集成有基于Microsoft SQL Server2000的功能强大、可延展的“Histo_- rian”系统，并以跨公司“Historian”服务器的形式用作中央信息交换系统。不同的评估用客户机、开放性接口（开放性数据库接口：ADO，OLEDB，SQL；编程接口：VBScript和有访问COM对象模型和API功能的ANSI-C）以及各种任选件（WinCC/Dat@Monitor，WinCC/ConnectivityPack，WinCC/IndustrialDataBridge）构成了灵活而高效的IT和商务集成的基础，这样就可以与生产和公司管理层软件（MES和ERP）相连接。

（4）RSView32。RSView32是AB公司的组态软件。AB公司是世界最大的PLC生产公司之一。它的RSView32是基于Windows环境（支持Windows2000）的工业监控软件。RSView32同时提供英文版，中文版，法文版，德文版，意大利文版，日文版，葡萄牙文版，韩文版和西班牙文版。利用RSView32可以广泛的和不同的PLC，包括第三方的PLC，建立通信连接，建立广阔的监控应用。

RSView32突出特点是：

1）全面支持ActiveX技术，使得用户可以在显示画面中任意简单地插入ActiveX控件，来丰富应用。

2）开发了RSView32的对象模型（ObjectModel），使得用户可以简单的将RSView32和其它的基于组件的应用软件互操作或者集成应用。

3）集成微软的Visual Basic for Applications（VBA）作为内建的脚本语言编辑器。可以随意定制开发后台应用程序。

4）同时支持OPC的服务器和客户端模式。亦即既可以通过OPC和硬件通信，又可以向其它软件提供OPC的服务。

5）支持附加件结构-AOA。使得用户可以将其它功能模块直接挂接到RSView32的核心上去，生成一体的应用。

可利用远程客户扩展RSView32的应用：

RSView32 Active Display System是用于RSView32的客户/服务器应用。利用这个系统，可以从远程客户端非常高效实时地监控到现场的设备运行状况-不但可以读取到实时的数据变化，也可以控制现场。

RSView32WebServer对于有权用户提供了不限制客户连接数量的，基于网络浏览器（任何支持HTML、在任何平台下-包括Linux/Unix等等的浏览器）的远程监控方案。可以在远程看到现场的画面，参数值，报警。

等等。

2.国内组态软件

（1）世纪星。世纪星全称为《世纪星通用工业自动化监控组态软件》，是北京世纪佳诺科技有限公司自主产权的软件产品。1999年投入市场。至今已有近五千套应用，在相关行业使用。这些行业是：电力、石油、化工、冶金、矿山、工业民用水处理、环保污水处理、储备粮库、铁路隧道信号监控、交通信号监控、食品及饮料等。

它由开发系统CSMAKER和运行系统CSVIEWER两部分组成。CSMAKER和CSVIEWER是各自独立的Windows32位应用程序，均可单独使用；两者又相互依存，在开发系统中设计开发的工程和画面的应用程序，必须在CSVIEWER运行环境中才能运行。

开发系统CSMAKER是应用程序的集成开发环境。在这个环境中，进行画面设计、数据库定义、动画连接、脚本编写等。

运行环境CSVIEWER，用于显示在开发系统中建立的画面，并负责数据库与I/O服务程序的数据交换。它用实时数据库管理，从工业控制对象采集各种数据，并予以显示，同时进行有关报警、历史数据记录、趋势曲线显示，并可生成历史数据文件。

1）主要特点

（a）32位Windows应用系统，运行于中文Windows98/NT/2000平台，全中文界面，实时多任务、多线程，采样速度更快，系统稳定。

（b）智能型人机接口，可视化IE风格界面，系统调色板提供32位真彩色，渐进色及屏幕抓取点位图等功能，丰富的图库及图形控件，视频信号监视，全屏幕编辑功能。

（c）驱动程序采用COM组件技术，采用OLE自动化技术把《世纪星组态软件》与驱动程序整合在一起，配置方便的设备安装向导，使用户能方便地连接各种硬件设备。

（d）支持国内外常用的硬件设备，所有驱动程序免费提供。

（e）提供多串行接口、Modem拨号、无线电台、电力载波等多种解决方案；支持各种现场总线（Profi-Bus、LonWorks、CanBus等）；支持DDE、OPC、ODBC、Web、TCP/IP局域网等接口规范。

（f）提供双机热备、多级安全保障方式。

（g）自定义函数、直接I/O读取函数、计时器、定时器函数、计数器、积算函数、简单PID函数、便捷的配方管理、渐进色填充、立体管道、成组定义变量及变量过滤、支持数组、从屏幕抓取点位图等创新功能。

（h）提供全新组态报表，在工控软件界首次引入组态报表概念，组态报表使用方便（类似Excel），功能强大，不但可以得到实时报表和历史报表（班报、日报、月报、年报等），同时，在报表中可任意插入柱状图、圆饼图、折线图、散点图等，并能随意打印。

（i）内置定时报表打印、画面打印、曲线打印、报警记录打印等打印功能。

（j）温控曲线、XY曲线、棒图曲线、窗口控制等控件。

为了进一步理解这个软件，并便于使用，它的几个与使用有关的问题再分述如下：

2）软件基本结构。它的基本结构是以数据库（DataBase）为核心，向上表现为人机界面（HMI，包括画面制作、报表、趋势曲线、报警）及其它应用（如网络、ODBC等功能），向下表现为与其它应用程序的动态数据交换（DDE）及与现场设备的驱动程序（I/ODriver）。其基本结构如图7-73所示。(www.xing528.com)

3）变量数据库。它的变量数据库又称变量字典，是《世纪星组态软件》的核心，是变量的集合。数据库中的每一变量包括变量名、数据类型、变量取值范围、当前值、连接的设备（对I/O类型变量）等。运行时程序维护一个实时数据库，各个功能模块随机访问数据库，数据库管理系统保证数据的更新。

数据库的变量类型有：系统变量、内存变量、I/O变量、特殊变量等四种，其中除特殊变量外都有离散、整数、实数、信息等四种类型，系统变量除含以上四种类型外，还有系统报警组变量，特殊变量包括历史趋势曲线变量和报警窗口变量。

图7-73 世纪星组态软件基本结构

此外，变量还有“域”的概念。变量的域反映变量的属性，在变量定义时，设置变量的属性即是设置变量的域值。对历史趋势曲线变量及报警窗口变量来说，除在定义变量时设置一些基本属性（如变量名、变量描述等），其它属性在动画连接时设置。

对变量数据库的操作包括，新建、修改、删除、列表方式选择、退出等。系统变量都由$字符开头，用户不能修改或删除；用户定义的变量的ID号从101开始向下排列，定义一个变量后（已经保存），除变量类型不能修改外，变量的其它属性都能修改。

变量数据库的维护大部分由系统自动完成，用户只需运行“更新变量计数”后再运行“删除未用变量”即可，当然，在开始作以上工作时必须关闭所有画面。

4）人机界面开发工具。它提供了可视化IE风格人机界面开发工具。用它可设计监控和数据采集系统所必须的图形界面。

这些工具为：1670万种颜色的调色板；易于操作的绘图工具，如直线、垂直及水平直线、折线、椭圆、矩形、圆角矩形、多边形；还有位图、历史趋势曲线、实时趋势曲线、报警窗口、文本、按钮。庞大的图形控件库，为用户提供了上百种图形控件，其中专业图形控件多达十多种，每种图形控件中有多个图形控件单元。这些图形控件单元均可实现无级缩放，为了不改变一些专用设备如时钟、仪表、管道、阀门等的图形形状，对这些图形控件单元进行了按比例放大或缩小处理，犹如一个“图形的世界”，极大的加快应用系统的构造。

图形控件中每个单元都具有专用参数输入对话框，在这些对话框中，开发人员输入少量参数，本系统自动处理这些参数，生成图形控件单元的属性连接和动画连接。

为了满足不同用户的需求，图库可以进行自由扩充，设计者可将自己设计的图形存入自定义图库中或新建图库，也可将不需要的图形删除。

还有点位图（Bmp）处理功能，具有硬盘直接装载、粘贴、复制、显示原始大小点位图等功能。此外，还特别提供从屏幕直接抓取点位图和透明处理功能。点位图透明处理是为了在本系统加入不规则的点位图图形。从屏幕上任意抓取点位图，为用户提供了丰富便捷的应用设计工具，帮助用户进行快速图形编辑，大大的提高运行效率。如能结合扫描仪，在开发效率上更高。

5）动画连接。动画连接就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液面高度等，变化时，通过I/O接口，将引起实时数据库中变量的变化，如果定义了一个画面图素，比如指针与这个变量相关，将会看到指针将与数据变化同步变化。

动画连接的引入把程序员从重复的图形编程中解放出来，为程序员提供了标准的工业控制图形界面。同时，图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给程序员设计图形界面提供了极大的方便。

图形对象可以按动画连接要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分比、旋转、闪烁等。一个图形对象还可以同时定义多个连接。把这些动画连接组合起来，控制界面将呈现出更好的动画效果。

6）趋势曲线。趋势曲线有实时趋势曲线和历史趋势曲线两种。趋势曲线的外形类似于坐标纸，X轴代表时间，Y轴代表变量值。主要用于观察变量的变化趋势。同一个趋势曲线中最多可同时显示四个变量的变化情况，而一个画面中可定义数量不限的趋势曲线。

实时趋势曲线用于实时显示数据的变化情况，曲线会自动卷动，便于观察变量的变化趋势，不需专门定义实时趋势曲线变量；每个实时趋势曲线可反应四个由变量及运算符组成的表达式的变化趋势，而一个画面可定义数量不限的趋势曲线。

历史趋势曲线用于查看历史数据，曲线一般不自动卷动，与功能按钮一起工作，利用历史趋势曲线变量的域或使用与历史趋势曲线有关的函数可以完成对历史趋势曲线的控制，如翻页、起动/停止记录、打印曲线等功能；使用前必须先定义历史趋势曲线变量，每个历史趋势曲线可反映八个已选择记录属性的变量（而不能是表达式）的历史数据变化趋势。

7）报警处理。报警处理是为了检测出非正常状态的发生，且将报警信息登录于有关文件或数据库中。即使在多种画面中，也可以直接通知操作员系统中正在发生的报警。必要时辅以声光报警。

为了方便报警信息的管理，它引入报警优先级达999级。由于报警信息的重要性，操作者都希望提供多种报警方式。

（a）实时报警。实时报警包含了声音和视觉报警。声光报警都是通过函数来实现的。视觉报警是通过在屏幕上的一具不停闪烁的指示灯，以及弹出报警信息框实现。在报警信息框中有，本次报警的测点号、报警原因（如上∕下限报警）和报警等信息。当没有报警时，报警会自动解除，但是系统会记录报警的起始时间等信息，以备以后查询。当发生报警时操作员可以手动关闭报警，或是完全禁止报警的发生。

（b）历史报警。对报警必须要有一个完整的记录，以便以后查询。要记录的报警事件的参数有以下几种：产生报警的对象、报警发生的时间、报警时报警变量的大小、报警事件的性质等。还提供了报警记录数据的可视化查询工具，用户只要通过简单的鼠标点击就可实现复杂的数据查询。

对模拟量规定了七种报警：低、低低、高、高高、小偏差、大偏差、变化率；离散量规定了开和关两种报警。

8）脚本语言。除了在定义动画连接时支持连接表达，它提供脚本语言，允许用户定义命令语言来驱动应用程序，增强了应用程序的灵活性。此语言既和C语言一样简练、灵活，同时又具有Basic语言易学易用的特点。

它提供较丰富的内部函数，有：

（a）数学函数：三角函数、对数和指数函数。

（b）字符串函数：对字符串进行分析、查找、替换、截取以及字符串和数值之间的转换。

（c）控件函数：操作历史曲线、报警窗口、画面的函数、打印函数等。

（d）系统函数：文件操作取系统信息以及控制其它应用程序的函数。

（e）用户自定义函数：用户可自定义函数，增强应用系统的整体功能，达到更精确控制应用系统的目的。

脚本语言还有完备的词法语法查错功能。可以指定执行脚本的条件，根据执行条件的不同，可以分为：

（a）应用程序命令语言：可以在程序起动时执行、关闭时或者在程序运行期间定时。如果希望定时执行，还需要指定时间间隔。

（b）热键命令语言：被链接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者随时按下热键都可以起动这段命令语言程序。

（c）事件命令语言：规定在事件发生、存在、和消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。

（d）数据改变命令语言：只链接到变量或变量的域。在变量或变量的域的值变化到超出变量字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被执行一次。

9）工程配方管理。在制造领域，工程配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系。是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。它支持对工程配方的管理。可在工程配方模板文件中定义和存储，每一个工程配方模板文件以扩展名为csv的文件格式存储，一个工程配方模板文件是通过工程配方定义模板产生的。

工程配方模板文件中的工程配方定义模板完成后，在运行时可以通过工程配方函数进行各种工程配方的调入，修改、存储等。工程配方分配的功能由工程配方函数来完成，通过工程配方分配将指定工程配方（如配方M）传递到相应的变量中。

10）I/O设备驱动。设备驱动采用OLE自动化（即COM组件）接口技术。COM（Component Object Model组件对象模型）是一种以组件为发布单元的对象模型，这种模型使各软件组件可以用一种统一的方式进行交互。COM既提供了组件之间进行交互的规范，也提供了实现交互的环境，因为组件对象之间交互的规范不依赖于任何特定的语言，所以COM也可以是不同语言协作的一种标准。

这里的COM组件驱动设备分为三大类：

（a）串行接口通信设备：串行通信方式是《世纪星组态软件》与I/O设备之间最常用的一种数据交换方式，I/O设备通过RS-232串行通信电缆连接到使用《世纪星组态软件》的计算机串行接口。《世纪星组态软件》最多可与32个串行接口设备相连。

（b）板卡驱动设备：板卡驱动设备是插入计算机总线扩展槽中的I/O设备。

（c）现场总线：如ProfiBus、CAN、LonWorks、FF等现场总线。

11）DDE动态数据交换设备。在DDE数据交换时，提供数据的应用程序为服务应用程序，接收数据的应用程序为客户应用程序。《世纪星组态软件》通过服务程序名、话题名、项目名标识I/OSever中的数据变量，I/OSever通过上述三个会话参数从客户服务程序获取数据。《世纪星组态软件》应用程序名为CS_- VIEWER，话题名为TAGNAME，项目名为已定义DDE的I/O变量名。

《世纪星组态软件》支持通过DDE与标准Windows应用程序进行动态双向的数据交换，例如，《世纪星组态软件》与Excel用DDE进行数据交换时，设备对象名称可输入任意字符如“Excel程序”，服务程序名用“Excel”；话题名用“Sheet1”表示与Excel中的Sheet1进行数据交换；完成设备安装后，在《世纪星组态软件》中定义一个I/O变量，设备对象名选择“Excel程序”及在项目名中输入“RxCy”（x为行号，y为列号），保存后，即已把变量与Excel中的RxCy建立了一种联系。《世纪星组态软件》与Excel都运行后，当变量或Excel中RxCy的值有一个发生变化，另一个也同步地发生改变。

12）网络功能。不同计算机上《世纪星组态软件》中的变量之间传递数据是通过网络功能实现，《世纪星组态软件》所支持的网络协议是TCP/IP。要实现网络通信，必须有先像定义其它I/O变量一样，先在设备安装向导中选中“网络”，按“下一步”，在弹出对话框的“设备对象名”中输入一个名称以标识该网络设备对象，在“节点机器名”中输入要连接的计算机名，按“下一步”就会弹出一个由您确认的对话框，单击“完成”即完成了一次网络设备的安装。

在变量定义时，您定义一I/O变量，选择设备对象名为您已经定义的网络设备，在远程变量名中输入对方计算机中《世纪星组态软件》的变量名。在系统中，您就能象用其它变量一样用该变量（包括显示、计算、报警等功能）。

13）双机热备。双机热备是，主机通过连好的网络（至少包括一台主机，一台从机，一台采集站），监测采集站的工作，从机始终保持监视状态，监视主机的工作情况。一旦发现主机异常，从机将在很短的时间内代替主机，进行实时监测并保存历史数据；一旦主机重新起动，而从机检测到主机的存在，则会自动将主机丢失的历史数据拷贝给主机，同时从机将重新处于监视状态。这样即使是发生了事故，系统也能保存一个相对完整的数据库。

双机热备的实现，防止了因现场，以及硬件等各种原因导致数据丢失的情况，增加了系统的可靠性，便于系统维护，双机热备主要功能是实时数据的热备和历史数据的热备。

实时数据的热备：主机与从机的《世纪星组态软件》工程文件完全一致，从机获取实时数据是通过网络从主机获取。正常工作时，从机通过网络从主机获取实时数据。从机与主机之间采取请求与应答的方式通信。从机每间隔一定的时间，向主机发出请求，主机予以应答。如果主机没有作出应答，说明主机出现故障。从机即切断所有连接主机的网络数据传输，改由从下位设备直接获取数据。从机就是用这种方式实现了实时数据的热备。

在实时数据热备中，各台计算机应保持时钟一致，这就涉及时钟服务器的概念，一般的设置是将主机定为时钟服务器，主机采取广播的方式以一定的时间间隔向各台机器发送校时帧，保持网络的始终统一。而当主机失效时，从机将代替主机成为网络的时钟服务器。

历史数据的热备：双机热备时主机、从机分别保存历史数据，当主机失效时，从机代替主机进行数据采集，同时继续保存从下位机上传的数据；当主机重新恢复，从机监测到主机的存在，首先从机停止从下位机采集数据，并通过网络数据流从主机获取数据；然后从机通过比较主机与从机保存的历史数据文件，向主机的数据库拷贝其丢失的数据，从而实现了历史数据库之间的热备。

从以上介绍，可知组态软件的基本功能与基本特性“世纪星”是都具备的。下一小节，还将以它为例，介绍怎样用组态软件编写应用程序。

（2）组态王。是北京亚控科技发展有限公司自主知识产权组态软件。是国内较早出现的组态软件产品之一。已有九千多个现场（钢铁，化工，电力，国属粮库，邮电通信，环保，水处理，冶金等各行业）应用实例。支持1500多种硬件设备（包括PLC、总线设备、板卡、变频器及仪表）。组态王基于网络的概念，是一个工业级软件平台。

组态王版本较多，如通用版、专用版、网络版、嵌入版，等等。变化也较快，如今为6.53。如组态王6.0，据介绍，具有如下十大特点：

1）工程管理。一个系统开发人员可能保存有很多个组态王工程，对于这些工程的集中管理以及新开发工程中的工程备份等都是比较繁琐的事情。组态王工程管理器的主要作用就是为用户集中管理本机上的所有组态王工程。工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，对工程重命名，搜索指定路径下的所有组态王工程，修改工程属性，工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。另外，组态王6.0开发系统提供工程加密，画面和命令语言导入、导出功能。

2）画面制作系统

（a）支持无限色和过渡色组态王6.0调色板支持无限色，支持二十四种过渡色效果，组态王的任一种绘图工具都可以使用无限色，大部分图形都支持过渡色效果，巧妙地利用无限色和过渡色效果，可以轻松构造逼真、美观的画面。

（b）图库使用图库具有很多好处：降低了工程人员设计界面的难度，缩短开发周期；用图库开发的软件将具有统一的外观，方便工程人员学习和掌握；利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素，“一次构造，随处使用”，节省了工程人员投资。6.0图库全新改版，提供具有属性定义向导的图库精灵，用户只需稍做调整即能制作具有个性化的图形。

（c）按钮和图形组态王6.0支持按钮的多种形状和多种效果，并且支持位图按钮，用户可以构造漂亮的按钮。另外，组态王6.0支持多种图形格式，如Gif、Jpg、Bmp等，用户可以充分利用已有的资源，轻松构造自己功能强大且美观的应用系统。

（d）可视化动画连接向导通过可视化图形操作，直接完成移动、旋转的动画连接定义。

3）报警和事件系统。组态王6.0报警系统全新改版，具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点。组态王分布式报警管理提供多种报警管理功能。包括：基于事件的报警、报警分组管理、报警优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能，以及通过网络的远程报警管理。组态王还可以记录应用程序事件和操作员操作信息。报警和事件具有多种输出方式：文件、数据库、打印机和报警窗，并且可以利用控件等工具轻松浏览和打印报警数据库的内容。

4）报表系统。组态王6.0提供一套全新的、集成的内嵌式报表系统，内部提供丰富的报表函数，用户可创建多样的报表。提供报表工具条，操作简单明了，比如：日报表的组态只需用户选择需要的变量和每个变量的收集间隔时间；提供报表模板，方便用户调入其它的表格。报表能够进行组态，例如有日报表、月报表、年报表、实时报表的组态，另外，报表打印时可以进行预览和页面设置。

5）控件。组态王6.01支持Windows标准的ActiveX控件（主要为可视控件），包括Microsoft提供的标准ActiveX控件和用户自制的ActiveX控件。ActiveX控件的引入在很大程度上方便了用户，用户可以灵活地编制一个符合自身需要的控件，或调用一个已有的标准控件，来完成一项复杂的任务，而无须在组态王中做大量的复杂的工作。一般的ActiveX控件都具有属性、方法、事件，用户通过控件的这些属性、事件、方法来完成工作。组态王6.0版本中新增三个功能强大的控件，即数据表格控件（可将ODBC数据源里的大量数据在组态王中进行显示和打印）；历史曲线控件（可动态增删曲线，进行曲线比较，并且数据来源可以是ODBC数据源）；PID调节控件（对过程量进行闭环控制，可实现三种pid控制算法：标准型，归一参数型，和近似微分型）。

6）OPC。全面支持OPC标准（组态王6.0既可以作为OPC服务器，也可以作为OPC客户端）开发人员可以从任何一个OPC服务器直接获取动态数据，并集成到组态王中；同时组态王作为OPC服务器，可向其它符合OPC规范的厂商的控制系统提供数据。OPC节省了不同厂商的控制系统相连的工作量和费用。并且组态王提供SDK开发包，用户可以自己利用VC，VB编制程序，利用组态王的OPC接口来访问组态王的变量和变量的域。

7）通信系统

（a）支持远程拨号组态王6.0支持与远程设备间通过拨号方式进行通信。组态王的远程拨号与组态王原有驱动程序无缝连接，硬件设备端无需更改程序。利用远程拨号能实时显示现场设备运行状况，随时打印，报警和历史数据自动上传等功能。

（b）开发中进行硬件测试开发系统中有硬件测试界面，在不起动运行系统的情况下，能测试对硬件设备的读写操作，并且I/O变量支持时间戳和质量戳，能随时判断数据采集的时间和检查通信质量的好坏。

（c）支持网络DDE，组态王6.0版本支持win2000操作系统下的DDEshare方式，实现组态王与excel和vb程序间通过网络进行数据交换。

8）安全系统。组态王6.0采用分级和分区保护的双重保护策略。新增用户组和安全区管理，999个不同级别的权限和64个安全区形成双重保护，另外组态王能记录程序运行中操作员的所有操作。

9）网络功能。组态王6.0完全基于网络的概念，是一种真正的客户—服务器模式，支持分布式历史数据库和分布式报警系统，组态王的网络结构是一种柔性结构，可以将整个应用程序分配给多个服务器，如指定报警服务器和历史数据记录服务器，这样可以提高项目的整体容量结构并改善系统的性能。

10）冗余系统。组态王6.0提供全面的冗余功能，能够有效地减少数据丢失的可能，增加了系统的可靠性，方便了系统维护。组态王提供三重意义上的冗余功能，即双设备冗余、双机冗余和双网络冗余。对于这三种冗余方式，设计者可综合运用，可以同时采取或采取其中的任意一种或两种。采用冗余后，系统运行时将更加稳定、可靠，对各种情况都能应付自如。

组态王6.01提供一套开发工具，包括：驱动开发包，图库开发包，SDK开发包（利用VC或VB访问组态王的变量和域），DDE开发包，提供详细操作说明和示例文件，用户无需参加培训即可使用。

后推出的组态王6.03又新增加了9个功能：I/O数据采集性能优化：SQL数据插入的性能优化；加快运行系统初始化速度；支持多个OPCServer设备；增加超级XY曲线控件；支持WindowsXP操作系统；新增加密锁序列号获取函数；更多的设备驱动程序；更新更完美的设备驱动帮助。

组态王6.5又有新进步。它采用JAVA2核心技术。它是基于浏览器/服务器模式的一种新型的客户/服务器体系结构。它改变原来的C/S系统的两层结构为三层结构。客户端以通用的浏览器为基础（IE），服务器端由Web服务器及数据库两层结构组成。

使用它，企业的自动化监控将以一个门户网站的形式呈现给使用者，并且不同工作职责的使用者使用各自的授权口令，完成各自的操作。如，现场的操作者可以完成设备的起停，中控室的工程师可以完成工艺参数的整定，办公室的决策者可以实时掌握生产成本、设备利用率及产量等数据。

组态王6.5还有很多其它功能，在此就不一一介绍了。此外，组态王还提供一些开发包，可用其进行有关开发。这些是：

1）驱动开发包。该开发包采用微软标准的COM组件技术，用于开发组态王的驱动程序。在创建接口时，可以创建多个互相独立对象，每个对象都可以拥有自己的变量。最后的结果是一个DLL文件。接口中的各函数，被组态王的两个应用程序———TouchExplorer.exe和TouchVew.exe调用。

驱动程序只能使用VC++开发。因为它有两个VC的头文件：IcomPro.h和datatype.h和一个demo项目及一个制作安装文件的项目代码。

2）图库开发包。如果用户需要用到比组态王图库更多的图形，用户可利用这个开发包提供的程序和说明，用VC和组态王的图素生成的代码编写图形程序。生成文件后，再加入到组态王图库中。

3）SDK For组态王开发包。组态王6.01具有OPC服务器的功能，但对于用户应用程序不支持OPC的情况来说，完全访问组态王中的数据比较困难。为了使用户能够更方便快捷的访问组态王的数据，可利用这个开发包。

它是一个开放的应用程序接口。该接口以动态连接库（.dll）的形式提供给用户。用户可以用VB或VC等开发独立的应用程序，来直接访问组态王运行系统中实时数据库中的变量或变量的域值。该独立应用程序可以和组态王6.0实现无缝整合，接口中提供了丰富的函数。

4）DDE开发包。DDE是Microsoft公司设计的一个完整通信协议，它能使两个或多个应用程序之间相互传送数据和指令。当一个应用程序如“组态王”，想从另一个应用程序，如松下FP3的“Server”得到数据。在它们之间则必须建立client-server关系，也就是建立DDE连接，提供数据的一方称为server，接收数据的一方称为client。Client应用程序通过规定“服务程序名”，“话题名”，“项目名”，才可从server中获得某一项的数据。比如将“组态王”作为服务程序，EXCEL作为客户程序，EXCEL要从“组态王”中取得数据，则可在EXCEL的某单元格中规定“=View|Tagname！DDE1”，其中View是“组态王”的服务应用程序名，Tagname是“标题名”，DDE1是某变量的项目名，则当“组态王”中该变量变化时，EXCEL中的单元格会有相应的变化。

（3）ForceControl（力控）。是大庆三维公司的开发的组态软件。大约在1993年左右，力控就有了第一个版本。但直至Windows95版本的力控诞生之前，他主要被用于公司内部的一些工程项目。32位Windows下的1.0版的力控，其特征之一是，其基于分布式实时数据库的三层结构，而且其实时数据库结构为可组态的“活结构”。但1.0版的力控存在明显的不足，如：I/O驱较少，界面和产品包装不够美观等。在1999～2000年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的2.0版在功能的丰富性、易用性、开放性和I/O驱动数量，都得到了很大的提高。

力控2.0是一个集成式的软件包，其中所有组件都可以独立分布式地运行，通过网络服务程序与其它组件交换数据。力控2.0可以运行于Pentium133以上的计算机（16M以上内存、1G以上硬盘）系统中。可以实现操作站的双机冗余热备用。

力控2.0包括以下几个主要部分：

1）Draw，功能强大的人机界面组态工具。Draw是集成的开发环境，它使用面向对象的图形，创建动画式显示窗口。这些窗口数据、图形显示内容可以来自过程I/O或Microsoft Windows第三方应用程序。

2）View，高可靠、快速的图形界面运行系统。View用来运行由Draw创建的图形窗口，支持的画面数量不受限制，数据刷新速度快于5ms。

3）DB，先进的分布式实时数据库。DB是整个应用系统的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责整个力控应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警信息处理、数据服务请求处理。完成与过程的双向数据通信。DB与Draw构成服务器/客户计算模式。各个网络节点上的DB通过网络服务程序可以构建成复杂的分布式网络应用系统，单机数据处理能力超过1万点，历史数据可以保存10年以上；网络处理能力可超过10万点。

4）NetClient和NetServer，高性能的网络通信服务程序。NetServer和NetClient内部采用TCP/IP通信协议，它保证用户可以充分利用Intranet/Internet的网络资源，保证数据刷新速度快于5ms，网络数据处理能力超过10万点。

5）I/OServer，即I/O驱动程序。I/OServer完成与各种检测、控制设备的通信，负责从过程I/O设备读取实时数据，同时将来自图形界面和实时数据库的控制命令写入I/O设备。DB与I/OServer构成服务器/客户计算模式。I/OServer由很多单体程序构成，每个单体程序能够完成特定设备的通信功能，目前力控2.0的I/OServer家族拥有众多成员，支持大多数主流控制设备生产商提供的硬件。此外，还有DDE和OPCClient两个通用的标准I/O驱动程序，用来和支持DDE标准和OPC标准的I/O设备通信。

另外，力控2.0中也包含其它可选程序组件：

1）策略编辑生成及运行程序StrategyBuilder，新一代基于PC-Based和嵌入式系统的自动化控制软件，符合IEC1131-3标准，可提供比PLC更为强大、更为灵活的功能。

2）力控WebServer，运行在Web服务器上的应用软件。可为世界各地的远程用户在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。

3）TelClient/TelServer，使用简便的远程拨号通信程序。在任何地方，只要能拨打电话，就可以使用本组件实现对远程现场生产过程的的实时监控，惟一需要的是Modem和电话线。

4）SCOMClient/SCOMServer，低成本的串行通信程序。两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一（1∶1方式）的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机（1∶N方式）的通信。

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。

（4）昆仑通态。昆仑通态MCGS5.5是北京昆仑通态公司开发的具有自主产权的组态软件。有通用版、网络版、嵌入版。

如MCGS5.5通用版，使用WindowsXP风格的界面，外观简洁、大方；MCGS5.5组态软件不分开发版与运行版，两者合二为一，可实现在线组态功能。

此外，还有如下特点：

1）MCGS5.5支持用户实现个性化风格布局界面。

2）MCGS5.5具有模板功能，用户可以方便的应用或定制功能模板，大大的加快开发速度和减少重复工作量。

3）大数据存盘功能，包括：支持通过SQ·Server、Orac·e等大型数据库存盘，支持每日一个的小文件存盘。

4）支持旋转和渐进色功能，组态和运行均可以实现任意角度旋转和改变控件的颜色。

5）支持透明色功能，巧妙地利用透明色效果，可以轻松构造美丽画面。

6）支持GIF动画功能，使用GIF动画使您的组态画面更加生动、明了。

7）支持自定义控件属性的功能，用户可根据自己需要定制构件的各种属性。

8）支持日志功能，支持三种日志：系统日志、操作日志和用户自定义日志。

9）强大的网络功能，支持TCP/IP、MODEM、485/422/232等多种网络数据传输方案。

10）支持多种曲线功能，支持历史曲线、实时曲线、计划曲线，以及相对曲线和条件曲线等多种工控曲线。

11）强大的报表功能，工程人员可以制作实时报表、历史报表和自由表格，同时还可以利用丰富的报表函数，实现各种复杂运算、数据转换、统计分析、报表打印等。

12）MCGS5.5支持多语言版本，用户可以根据需要选择中文版或英文版。

13）支持视频采集功能：支持多种图象数据采集功能，方便用户直观的观察现场的情况。

14）支持多用户协同开发：方便多个开发人员共同完成一个项目，大大提高了项目的开发速度，缩短了开发周期。

15）众多的设备驱动：在MCGS5.5中，将支持多达700多种的设备驱动。

16）开放的设备驱动接口，功能构件接口和ActiveX动画接口，使MCGS软件的功能可以无限扩充。

等等。

此外，国内有不少单位，如一些高校、研究所、公司，甚至一些个人正在积极地进行组态软件产品的开发。国产化的组态软件具有较强的价格竞争优势，并适合中国国情，因此已在中国的组态软件市场上占越来越多的份额。