⼗问组态软件：开源的组态软件
概述
组态软件SCADA，即 Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。它是指⼀些数据采集与过程控制的专⽤软件。它们处在⾃动控制系统监控层⼀级的软件平台和开发环境，使⽤灵活的组态⽅式，为⽤户提供快速构建⼯业⾃动控制系统监控功能的、通⽤层次的软件⼯具。组态软件的应⽤领域很⼴，可以应⽤于电⼒系统、给⽔系统、⽯油、化⼯等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电⼒系统以及电⽓化铁道上⼜称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。
组态式监控软件
组态软件在国内是⼀个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。“组态（Configure）”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指⽤户通过类似“搭积⽊”的简单⽅式来完成⾃⼰所需要的软件功能，⽽不需要编写计算机程序，也就是所谓
的“组态”。它有时候也称为“⼆次开发”，组态软件就称为“⼆次开发平台”。“监控（Supervisory Control）”，即“监视和控制”，是指通过计算机信号对⾃动化设备或过程进⾏监视、控制和管理。
　组态软件是有专业性的。⼀种组态软件只能适合某种领域的应⽤。组态的概念最早出现在⼯业计算机
控制中。如DCS(集散控制系统）组
态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。⼈机界⾯⽣成软件就叫⼯控组态软件。在其他⾏业也有组态的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之处在于，⼯业控制中形成的组态结果是⽤在实时监控的。从表⾯上看，组态⼯具的运⾏程序就是执⾏⾃⼰特定的任务。⼯控组态软件也提供了编程⼿段，⼀般都是内置编译系统，提供类BASIC语⾔，有的⽀持VB，现在有的组态软件甚⾄⽀持C#⾼级语⾔。
　组态软件⼤都⽀持各种主流⼯控设备和标准通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和⽹络功能。对应于原有的HMI（⼈机接⼝软
件，Human Machine Interface）的概念，组态软件还是⼀个使⽤户能快速建⽴⾃⼰的HMI的软件⼯具或开发环境。在组态软件出现之前，⼯控领域的⽤户通过⼿⼯或委托第三⽅编写HMI应⽤，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专⽤的⼯控系统，通常是封闭的系统，选择余地⼩，往往不能满⾜需求，很难与外界进⾏数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使⽤户可以利⽤组态软件的功能，构建⼀套最适合⾃⼰的应⽤系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联⽹、开放数据接⼝、对I/O设备的⼴泛⽀持已经成为它的主要内容监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
windows开发平台组态软件特点
随着⼯业⾃动化⽔平的迅速提⾼，计算机在⼯业领域的⼴泛应⽤，⼈们对⼯业⾃动化的要求越来越⾼，种类繁多的控制设备和过程监控装置在⼯业领域的应⽤，使得传统的⼯业控制软件已⽆法满⾜⽤户的各种需求。在开发传统的⼯业控制软件时，当⼯业被控对象⼀旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的⼯控软件⼜由于每个控制项⽬的不同⽽使其重复使⽤率很低，导致它的价格⾮常昂贵；在修改⼯控软件的源程序时，倘若原来的编程⼈员因⼯作变动⽽离去时，则必须同其他⼈员或新⼿进⾏源程序的修改，因⽽更是相当困难。通⽤⼯业⾃动化组态软件的出现为解决上述实际⼯程问题提供了⼀种崭新的⽅法，因为它能够很好地解决传统⼯业控制软件存在的种种问题，使⽤户能根据⾃⼰的控制对象和控制⽬的的任意组态，完成最终的⾃动化控制⼯程。
  组态(Configuration)为模块化任意组合。通⽤组态软件主要特点：
⑴延续性和可扩充性
⽤通⽤组态软件开发的应⽤程序，当现场(包括硬件设备或系统结构)或⽤户需求发⽣改变时，不需作很多修改⽽⽅便地完成软件的更新和升级；
⑵封装性(易学易⽤)
通⽤组态软件所能完成的功能都⽤⼀种⽅便⽤户使⽤的⽅法包装起来，对于⽤户，不需掌握太多的编程语⾔技术(甚⾄不需要编程技术)，就能很好地完成⼀个复杂⼯程所要求的所有功能；
⑶通⽤性
每个⽤户根据⼯程实际情况，利⽤通⽤组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的I/O Driver、开放式的数据库和画⾯制作⼯具，就能完成⼀个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和⽹络功能的⼯程，不受⾏业限制。
功能
组态软件指⼀些数据采集与过程控制的专⽤软件，它们是在⾃动控制系统监控层⼀级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态⽅式(⽽不是编程⽅式)提供良好的⽤户开发界⾯和简捷的使⽤⽅法，它解决了控制系统通⽤性问题。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，并能同时⽀持各种硬件⼚家的计算机和I/O产品，与⾼可靠的⼯控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。
组态软件通常有以下⼏⽅⾯的功能:
⑴强⼤的界⾯显⽰组态功能
⽬前，⼯控组态软件⼤都运⾏于Windows环境下，充分利⽤Windows的图形功能完善界⾯美观的特点，可视化的风格界⾯、丰富的⼯具栏，操作⼈员可以直接进⼈开发状态，节省时间。丰富的图形控
件和⼯况图库，既提供所需的组件，⼜是界⾯制作向导。提供给⽤户丰富的作图⼯具，可随⼼所欲地绘制出各种⼯业界⾯，并可任意编辑，从⽽将开发⼈员从繁重的界⾯设计中解放出来，丰富的动画连接⽅式，如隐含、闪烁、移动等等，使界⾯⽣动、直观。
⑵良好的开放性
社会化的⼤⽣产，使得系统构成的全部软硬仵不可能出⾃⼀家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之⼀。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，⽀持多种硬件设备。开放性是衡量⼀个组态软件好坏的重要指标。　组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。
⑶ 丰富的功能模块
提供丰富的控制功能库，满⾜⽤户的测控要求和现场需求。利⽤各种功能模块，完成实时监控 产⽣功能报表 显⽰历史曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的⼈机界⾯，易于操作，系统既叫适⽤于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能⼒的远程测控系统．
⑷强⼤的数据库
配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。　#
##⑸可编程的命令语⾔
有可编程的命令语⾔，使⽤户可根据⾃⼰的需要编撰程序，增强图形界⾯
⑹周密的系统安全防范
对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运⾏。
⑺仿真功能
提供强⼤的仿真功能使系统并⾏设计，从⽽缩短开发周期。
国内品牌组态软件
1.组态王KingView
由北京亚控科技发展有限公司开发，该公司成⽴于1997年。1991年开始创业，1995年推出组态王1.0版本，⽬前在市场上⼴泛推⼴
KingView6.53、KingView6.55版本，每年销量在10,000套以上，在国产软件市场中市场占有率第⼀。
2.紫⾦桥Realinfo
由紫⾦桥软件技术有限公司开发，该公司是由中⽯油⼤庆⽯化总⼚出资成⽴。
软件重要特点
A) 3D：系统除了具有传统的⼆维平⾯组态、监控功能，还具有真实三维⽴体组态、监控功能，画⾯逼真。该功能利⽤DirectX/OpenGL开发，在国内应该是⾸创，国际上也极其少见。
B) 跨平台：跨PC、嵌⼊式、平板电脑、智能移动等平台，该特点组态领域全球⾸创。
  1) 系统的图形/控件、驱动/模块⽀持源代码级跨平台，即所有平台的图形、驱动代码⼀致，经过不同平台编译器编译链接后，即可在该平台上运⾏。
  2) 所有平台的所有⽂件格式都⼀致，因此⼯程⽆需修改就可以在不同平台间移植、运⾏，⽽且不同平台开发环境(⽬前只有Windows开发环境)可以开发其它平台的⼯程。
  3) 所有平台间的⽹络通讯协议⼀致，平台之间可以相互访问。
C) ⽹络分布式
  1) 所有平台（包括嵌⼊式、平板电脑、智能移动等平台）的⽹络版本都内置微⼩、⾼效的⽹络/WEB
模块，因此天⽣具备⽹络/WEB服务功能，组态⽂件⽆须发布，通过WEB浏览器或者组态浏览器即可远程监控该设备⼯程。
  2) 由于所有平台间的⽹络通讯协议⼀致，所以利⽤⽹络共享模块，不同⼯程、不同平台间的变量、资源都可以通过⽹络互相访问，实现真正意义上的跨平台⽹络分布式系统。
  3) 利⽤“内核访问开发包”(参见“强⼤开放性”)，也可以与其它系统、其它平台组成⽹络分布式系统。
  4) 系统对⽹络协议和通讯采⽤了⼤量的优化技术，通讯实时性⾼，响应迅速，⽹络往返包少，⼤⼤提⾼了⽹络性能。
D) 强⼤开放性：系统提供了如下的开发包，随开发包发布的还有很多例⼦源码，⽽且系统封装了⼤量的基类和宏，因此开发扩展极其容易：
  1) IO驱动开发包：⼀般组态软件都提供（原先我以为他们提供，不过后来我跟⼀些⽹友了解到他们不⼀定提供），所以本系统也提供。
  2) 图形开发包：⼀般组态软件都不提供，但本系统也提供。⽤户通过该开发包可以根据项⽬情况灵活增加特殊图形。
  3) 系统模块：⽤户可以根据实际需求增加系统模块对变量、事务、算法等的处理，⼤⼤扩展了系统的应⽤领域。
  4) 内核访问开发包：外部程序和系统、⽆论是远程或者本地、任何平台，都可以通过该开发包访问、管理、读写任何平台的态神组态数据库内核。例如：利⽤该开发包的WINCE版本开发成的⼀个WINCE系统可以访问⼀个Windows平台态神系统，利⽤该开发包的Windows版本开发成的⼀个Windows系统也可以访问⼀个Linux平台态神系统。
其它特点
A) 界⾯美观、易⽤：开发环境具有最新的Office 2003、Visual Studio 2005、Office 2007等界⾯风格和标准使⽤⽅式。
B) javascript脚本：考虑系统要⽀持跨平台，所以采⽤国际通⽤的标准脚本语⾔javascript，javascript也是Web浏览器上最流⾏的脚本语⾔。另外脚本还⽀持中⽂对象、⽅法、属性、事件等。
C) 值变通知机制：为了提⾼系统性能，系统采⽤变量值改变通知监控端的机制，⽽不是监控端定时刷新的机制。
D) ⾼级界⾯：包括透明、过渡、旋转/倾斜、反锯齿等⾼级界⾯技术，这些技术在Windows上利⽤GDI
+实现并不困难，然⽽在Wince、嵌⼊式Linux上实现则较为困难。本系统在Wince、嵌⼊式Linux实现了这些功能，在当今嵌⼊式组态领域⽐较少见（尤其是Wince，嵌⼊式Linux可以⽤Qt/miniGUI等实现。当然Wince也可以⽤Qt开发，但是⿇烦，较少使⽤）。⽽且经测试，本系统所采⽤图形技术的效率要⾼于GDI+的效率。E) 其它：多语⾔、XML⽀持、画⾯缩放、定制图形、变量替换、OPC⽀持等
免费组态软件
1.uScada是国内著名的免费组态软件，是专门为中⼩⾃动化企业提供的监控软件⽅案。uScada包括常⽤的组态软件功能，如画⾯组态，动画效果，通讯组态，设备组态，变量组态，实时报警，控制，历史报表，历史曲线，实时曲线，棒图，历史事件查询、脚本控制，⽹络等功能，可以满⾜⼀般的⼩型⾃动化监控系统的要求。软件的特点是⼩巧、⾼效、使⽤简单。uScada也向第三⽅提供软件源代码进⾏⼆次开发。
2.还有Controx（开物），易控等 
3.E-Form++组态源码解决⽅案（重点推荐）：
  E-Form++可视化源码组件库组态软件解决⽅案，该解决⽅案提供了全部100% 超过50万⾏Visual C++/MFC源代码，可节省⼤量的开发时间。
4.iCentroView 由上海宝信软件股份有限公司开发。
平台⽀持：权限管理、冗余管理、集中配置、预案联动、多媒体集成、主流通讯协议通讯、GIS等，并拥有⾃⾝研发的实时数据库，为数据挖掘与利⽤提供必要条件。能够实现对底层设备的实时在线监测与控制(设备启停、参数调整等)、故障报警、事件查询、统计分析等功能。
5.QTouch 由著名的QT类库开发⽽成，完全具有跨平台和统⼀⼯作平台特性，可以跨越多个操作系统，如unix、linux、windows等，同时在多个操作上实现统⼀⼯作平台，即可以在windows上开发组态，在linux上运⾏等。QTouch是HMI/SCADA组态软件，提供嵌⼊式linux平台的⼈机界⾯产品。

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