(2) 對實際監(jiān)控對象實現(xiàn)狀態(tài)遷移管理
組態(tài)軟件應(yīng)用動畫連接技術(shù),將描述現(xiàn)場對象的圖元與一定的參數(shù)或函數(shù)聯(lián)系起來,形成映射關(guān)系。編程或操作人員通過對這些參數(shù)或函數(shù)的編程和處理,就可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、分析和處理,參數(shù)的傳遞是通過組態(tài)計算機與現(xiàn)場設(shè)備之間的輸入和輸出通道完成的,從而實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制,即狀態(tài)管理。狀態(tài)遷移的內(nèi)容包括對象運動規(guī)律設(shè)置、運行狀態(tài)監(jiān)測和故障報警顯示等。從應(yīng)用角度看,對象參數(shù)的編輯和處理是被屏蔽的,用戶對監(jiān)控界面上的圖元進行激勵(如通過計算機鼠標點擊圖元),也就是對該圖元所對應(yīng)的對象參數(shù)進行激勵和設(shè)定,該對象參數(shù)依照編程預(yù)定的運算規(guī)律進行改變或重定,并影響其它圖元的對象參數(shù)同步改變,其結(jié)果是變化了的那些差數(shù)引起對應(yīng)的圖元發(fā)生變化或激發(fā)其它一些圖象信息到人機界面上,使用戶知道操作結(jié)果,從而確定下一步的操作,這樣就完成了人機交互。從設(shè)計開發(fā)角度看,對象參數(shù)的編輯和處理是透明的,隨時可以根據(jù)控制要求更改參數(shù)和運算規(guī)律,而且這種更改可以在人機監(jiān)控界面上進行,如將人機監(jiān)控界面設(shè)置為開發(fā)環(huán)境,通過計算機鼠標雙擊圖元,就可以進入對象參數(shù)對話框進行編輯和修改。由此可以看出,組態(tài)軟件對現(xiàn)場的監(jiān)控和管理不僅繼承了傳統(tǒng)的匯編或高級語言控制結(jié)構(gòu),而且極大地擴展了編程直觀性,這是用戶和編程人員都非常樂于接受的。
(3) 監(jiān)控和管理對象更加形象化和深刻化
組態(tài)軟件不僅能與其它常用編程語言開發(fā)工具一樣,可以對對象參數(shù)進行設(shè)定,實時采集數(shù)據(jù),編程參數(shù)算法,打印控制規(guī)律和結(jié)果,存儲數(shù)據(jù)記錄等,而且能很容易地將上述功能和步驟形象化的表示出來,并且可以反映到人機界面上供編程或操作人員直觀分析和修改。如組態(tài)軟件可以將實時采集數(shù)據(jù)以實時曲線的形式直觀反映在監(jiān)控界面上,對于歷史和現(xiàn)時控制信息及結(jié)果同樣可以以實時曲線圖的形式直觀反映在監(jiān)控界面上。這樣,人們可以采用高級知識庫、智能控制和預(yù)測的方法,如圖表法、二次曲線擬合法和回歸預(yù)測法等來分析和處理輸入輸出參數(shù)及數(shù)據(jù),從而達到對監(jiān)控對象的更深刻認識和把握狀態(tài)、報警顯示等。(4) 實時開放性和互連操作性好
自動化軟件大量采用標準化的互連技術(shù),如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM、ODBC、OLE-DB等,這樣使其成為一自動化軟件平臺,具有良好的實時開放性和互連操作性 。組態(tài)軟件采用ODBC(開放式數(shù)據(jù)庫互連)技術(shù)使對象參數(shù)能夠共享或為其它軟件程序讀?。粦?yīng)用DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)技術(shù)實現(xiàn)參數(shù)傳遞,如將過程對象參數(shù)鏈接到MICRO EXCEL表格文件中,將對象參數(shù)變化實時反映到該表格文件中,同時對表格文件中相應(yīng)數(shù)據(jù)處理后,結(jié)果返傳給對應(yīng)參數(shù)。這樣就實現(xiàn)了組態(tài)軟件和MICRO EXCEL表格數(shù)據(jù)文件的互連操作,從而發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢以達到對現(xiàn)場系統(tǒng)的更好控制和管理;應(yīng)用OLE(對象鏈接與嵌入)技術(shù)包容和擴展其它功能,如將MICRO OFFICE辦公軟件嵌入組態(tài)軟件操作平臺,便于操作人員處理文本工作報告和報表,應(yīng)用ActiveX技術(shù)將媒體播放軟件嵌入組態(tài)軟件操作平臺,實現(xiàn)在監(jiān)控界面上看到閉路監(jiān)控現(xiàn)場圖象等;應(yīng)用TCP/IP協(xié)議將組態(tài)監(jiān)控信息發(fā)布到Internet網(wǎng)絡(luò)上,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和監(jiān)控。
(5) 應(yīng)用操作平臺開發(fā)周期短
用組態(tài)軟件設(shè)計制作監(jiān)控操作平臺,避免了大量的源程序語言匯編及其調(diào)試工作。其圖形化的直觀性編程風(fēng)格,大大縮短了編程開發(fā)周期,容易滿足實際工程建設(shè)的時間要求,而且在應(yīng)用中(在線)修改和更新操作平臺也較容易和快捷。
然而,組態(tài)軟件作為一種新興的面向?qū)ο蟮墓I(yè)自動化監(jiān)控開發(fā)編程工具也在與時俱進,正在進一步研究改進提高,如對于不同的監(jiān)控對象及環(huán)境,如何平衡調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)共享度和實時性要求;對于多線程并舉的應(yīng)用環(huán)境和對象,如何滿足各線程不同的實時性要求以及避免數(shù)據(jù)沖突和阻塞;如何解決網(wǎng)絡(luò)遠程控制的實時性和現(xiàn)場監(jiān)控的實時性之間的匹配問題等。
2.2 監(jiān)控組態(tài)軟件的作用
組態(tài)軟件是工業(yè)自動化軟件系統(tǒng)的基石,是實現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成的關(guān)鍵之一,通過組態(tài)軟件開放的接口技術(shù),將實時數(shù)據(jù)庫與現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)互聯(lián),從而為系統(tǒng)提供綜合全面的信息和數(shù)據(jù)。
監(jiān)控組態(tài)軟件是一種控制系統(tǒng)開發(fā)工具,用戶可根據(jù)應(yīng)用對象及控制任務(wù)的要求,通過簡單形象的組態(tài),利用組態(tài)軟件提供的工具,以“搭積木”的方式靈活配置、組合各功能模塊,構(gòu)成用戶應(yīng)用軟件。“組態(tài)”的概念是伴隨著集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟悉的?,F(xiàn)在的組態(tài)軟件實際上就是早期每個DCS廠商在DCS中預(yù)裝的應(yīng)用軟件,但一直沒有人給出明確的定義,只是將使用這種應(yīng)用軟件設(shè)計生成目標應(yīng)用系統(tǒng)的過程稱為“組態(tài)(Config)”或“做組態(tài)”。組態(tài)的概念最早來自英文Configuration,含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置,達到讓計算機或軟件按照預(yù)先配置(Configuration)自動執(zhí)行任務(wù)的目的,以滿足使用者的要求。