監(jiān)控組態(tài)軟件2008年最新發(fā)展及趨勢

時間:2008-11-04

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:監(jiān)控組態(tài)軟件是工業(yè)應用軟件的重要組成部分,其發(fā)展受到很多因素的制約,歸根結(jié)底,是應用的帶動對其發(fā)展起著最為關鍵的推動作用。

自2000年以來,國內(nèi)監(jiān)控組態(tài)軟件產(chǎn)品、技術、市場都取得了飛快的發(fā)展,應用領域日益拓展,用戶和應用工程師數(shù)量不斷增多。充分體現(xiàn)了“工業(yè)技術民用化”的發(fā)展趨勢。      監(jiān)控組態(tài)軟件是工業(yè)應用軟件的重要組成部分,其發(fā)展受到很多因素的制約,歸根結(jié)底,是應用的帶動對其發(fā)展起著最為關鍵的推動作用。      關于新技術的不斷涌現(xiàn)和快速發(fā)展對監(jiān)控組態(tài)軟件會產(chǎn)生何種影響,有人認為隨著技術的發(fā)展,通用組態(tài)軟件會退出市場,例如有的自動化裝置直接內(nèi)嵌“Web Server”實時畫面供中控室操作人員訪問。      作者并不這樣認為。用戶要求的多樣化,決定了不可能有哪一種產(chǎn)品囊括全部用戶的所有的畫面要求,最終用戶對監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的需求不可能固定為單一的模式,因此最終用戶的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要“組態(tài)”和“定制”的。這就是監(jiān)控組態(tài)軟件不可能退出市場的主要原因,因為需求是存在且不斷增長的。      監(jiān)控組態(tài)軟件是在信息化社會的大背景下,隨著工業(yè)IT技術的不斷發(fā)展而誕生、發(fā)展起來的。在整個工業(yè)自動化軟件大家庭中,監(jiān)控組態(tài)軟件屬于基礎型工具平臺。監(jiān)控組態(tài)軟件給工業(yè)自動化、信息化、及社會信 [table][tr][td][/td][/tr][/table]息化帶來的影響是深遠的,它帶動著整個社會生產(chǎn)、生活方式的變化,這種變化仍在繼續(xù)發(fā)展。因此組態(tài)軟件作為新生事物尚處于高速發(fā)展時期,目前還沒有專門的研究機構(gòu)就它的理論與實踐進行研究、總結(jié)和探討,更沒有形成獨立、專門的理論研究機構(gòu)。   近5年來,一些與監(jiān)控組態(tài)軟件密切相關的技術如OPC、OPC-XML、現(xiàn)場總線等技術也取得了飛速的發(fā)展,是監(jiān)控組態(tài)軟件發(fā)展的有力支撐。    [b]監(jiān)控組態(tài)軟件的最新發(fā)展情況 [/b]   [b]監(jiān)控組態(tài)軟件日益成為自動化硬件廠商爭奪的重點 [/b]   整個自動化系統(tǒng)中,軟件所占比重逐漸提高,雖然組態(tài)軟件只是其中一部分,但因其滲透能力強、擴展性強,近年來蠶食了很多專用軟件的市場。因此,監(jiān)控組態(tài)軟件具有很高的產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度,是自動化系統(tǒng)進入高端應用、擴大市場占有率的重要橋梁。在這種思路的驅(qū)使下,西門子的WinCC在市場上取得巨大成功。目前,國際知名的工業(yè)自動化廠商如Rockwell、GE Fanuc、Honeywell、西門子、ABB、施耐德、英維思等均開發(fā)了自己的組態(tài)軟件。      [b]監(jiān)控組態(tài)軟件在DCS操作站軟件中所占比重日益提高 [/b]     繼FOXBORO之后,Euro therm(歐陸)、Delta V、PCS7等DCS系統(tǒng)紛紛使用通用監(jiān)控組態(tài)軟件作為操作站。同時,國內(nèi)的DCS廠家也開始嘗試使用監(jiān)控組態(tài)軟件作為操作站。以力控科技為代表的ForceControl國產(chǎn)組態(tài)軟件在這方面也取得了良好的業(yè)績。      在大學和科研機構(gòu),越來越多的人開始從事監(jiān)控組態(tài)軟件的相關技術研究      從國內(nèi)自動化行業(yè)學術期刊來看,以組態(tài)軟件及與其密切相關的新技術為核心的研究課題呈上升趨勢,眾多研究人員的存在,是組態(tài)軟件技術發(fā)展及創(chuàng)新的重要活躍因素,也一定能夠積累很多技術成果。無論是技術成果還是研究人員,都會遵循金字塔的規(guī)律,由基礎向高端形成過渡。這些研究人員和他們的研究成果為監(jiān)控組態(tài)軟件廠商開發(fā)新產(chǎn)品提供了有益的經(jīng)驗借鑒,并開拓他們的思路。      基于Linux 的監(jiān)控組態(tài)軟件及相關技術正在迅速發(fā)展之中,以力控科技為代表的廠商相繼推出成熟的商品,對組態(tài)軟件業(yè)的格局將產(chǎn)生深遠的影響。      [b]集成化、定制化 [/b]   從軟件規(guī)模上看,大多數(shù)監(jiān)控組態(tài)軟件的代碼規(guī)模超過100萬行,已經(jīng)不屬于小型軟件的范疇了。從其功能來看,數(shù)據(jù)的加工與處理、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析等功能越來越強。      監(jiān)控組態(tài)軟件作為通用軟件平臺,具有很大的使用靈活性。但實際上很多用戶需要“傻瓜”式的應用軟件,即需要很少的定制工作量即可完成工程應用。為了既照顧“通用”又兼顧“專用”,監(jiān)控組態(tài)軟件拓展了大量的組件,用于完成特定的功能,如批次管理、事故追憶、溫控曲線、油井示功圖組件、協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)組件、ODBCRouter、ADO曲線、專家報表、萬能報表組件、事件管理、GPRS透明傳輸組件等。      [b]縱向:功能向上、向下延伸 [/b]   組態(tài)軟件處于監(jiān)控系統(tǒng)的中間位置,向上、向下均具有比較完整的接口,因此對上、下應用系統(tǒng)的滲透能力也是組態(tài)軟件的一種本能,具體表現(xiàn)為:      向上   其管理功能日漸強大,在實時數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)的配合下,具有部分MIS、MES或調(diào)度功能。尤以報警管理與檢索、歷史數(shù)據(jù)檢索、操作日志管理、復雜報表等功能較為常見。      向下   日益具備網(wǎng)絡管理(或節(jié)點管理)功能:在安裝有同一種組態(tài)軟件的不同節(jié)點上,在設定完地址或計算機名稱后,互相間能夠自動訪問對方的數(shù)據(jù)庫。組態(tài)軟件的這一功能,與OPC規(guī)范以及IEC61850規(guī)約、BACNet等現(xiàn)場總線的功能類似,反映出其網(wǎng)絡管理能力日趨完善的發(fā)展趨勢。      軟PLC、嵌入式控制等功能:除組態(tài)軟件直接配備軟PLC組件外,軟PLC組件還作為單獨產(chǎn)品與硬件一起配套銷售,構(gòu)成PAC控制器。這類軟PLC組件一般都可運行于嵌入式Linux操作系統(tǒng)。      OPC服務軟件:OPC標準簡化了不同工業(yè)自動化設備之間的互聯(lián)通訊,無論在國際上還是國外,都已成為廣泛認可的互聯(lián)標準。而組態(tài)軟件同時具備OPC Server和OPC Client功能,如果將組態(tài)軟件豐富的設備驅(qū)動程序根據(jù)用戶需要打包為OPCServe單獨銷售,則既豐富了軟件產(chǎn)品種類又滿足了用戶的這方面需求,加拿大的Matrikon公司即以開發(fā)、銷售各種OPCServer軟件為主要業(yè)務,已經(jīng)成為該領域的領導者。監(jiān)控組態(tài)軟件廠商擁有大量的設備驅(qū)動程序,因此開展OPCSever軟件的定制開發(fā)具有得天獨厚的優(yōu)勢,三維力控的Multi-OPCServer 產(chǎn)品即屬此類。      工業(yè)通信協(xié)議網(wǎng)關:它是一種特殊的Gateway,屬工業(yè)自動化領域的數(shù)據(jù)鏈產(chǎn)品。OPC標準適合計算機與工業(yè)I/O設備或桌面軟件之間的數(shù)據(jù)通訊,而工業(yè)通信協(xié)議網(wǎng)關適合在不同的工業(yè)I/O設備之間、計算機與I/O設備之間需要進行網(wǎng)段隔離、無人值守、數(shù)據(jù)保密性強等應用場合的協(xié)議轉(zhuǎn)換。市場上 [table][tr][td][/td][/tr][/table]有專門從事工業(yè)通訊協(xié)議網(wǎng)關產(chǎn)品開發(fā)、銷售的廠商,如Woodhead、prolinx等,但是組態(tài)軟件廠商將其豐富的I/O驅(qū)動程序擴展一個協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)模塊就變成了通訊網(wǎng)關,開發(fā)工作的風險和成本極小。Multi_OPCServer和通訊網(wǎng)關pFieldComm都是力控ForceControl組態(tài)軟件的衍生產(chǎn)品。      [b]橫向:監(jiān)控、管理范圍及應用領域擴大 [/b]   只要同時涉及實時數(shù)據(jù)通訊(無論是雙向還是單向)、實時動態(tài)圖形界面顯示、必要的數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲及顯示,就存在對組態(tài)軟件的潛在需求。      除了大家熟知的工業(yè)自動化領域,近幾年以下領域已經(jīng)成為監(jiān)控組態(tài)軟件的新增長點:      設備管理或資產(chǎn)管理(PAM,Plant Asset Management)。此類軟件的代表是艾默生公司的設備管理軟件AMS。據(jù)ARC機構(gòu)預測,到2009年全球PAM的業(yè)務量將達到19億美元。PAM所包含的范圍很廣,其共同點是實時采集設備的運行狀態(tài),累積設備的各種參數(shù)(如運行時間、檢修次數(shù)、負荷曲線等),及時發(fā)現(xiàn)設備隱患、預測設備壽命,提供設備檢修建議,對設備進行實時綜合診斷。      先進控制或優(yōu)化控制系統(tǒng)。在工業(yè)自動化系統(tǒng)獲得普及以后,為提高控制質(zhì)量和控制精度,很多用戶開始引進先進控制或優(yōu)化控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括自適應控制、(多變量)預估控制、無模型控制器、魯棒控制、智能控制(專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等)、其他依據(jù)新控制理論而編寫的控制軟件等。這些控制軟件的常項是控制算法,使用監(jiān)控組態(tài)軟件主要解決控制軟件的人機界面、與控制設備的實時數(shù)據(jù)通訊等問題。      工業(yè)仿真系統(tǒng)。仿真軟件為用戶操作模擬對象提供了與實物幾乎相同的環(huán)境。仿真軟件不但節(jié)省了巨大的培訓成本開銷,還提供了實物系統(tǒng)所不具備的智能特性。仿真系統(tǒng)的開發(fā)商專長于仿真模塊的算法,在實時動態(tài)圖形顯示、實時數(shù)據(jù)通訊方面不一定有優(yōu)勢,力控®監(jiān)控組態(tài)軟件與仿真軟件間通過高速數(shù)據(jù)接口聯(lián)為一體,在教學、科研仿真應用中應用越來越廣泛。      電網(wǎng)系統(tǒng)信息化建設。電力自動化是監(jiān)控組態(tài)軟件的一個重要應用領域,電力是國家的基礎行業(yè),其信息化建設是多層次的,由此決定了對組態(tài)軟件的多層次需求。      智能建筑:物業(yè)管理的主要需求是能源管理(節(jié)能)和安全管理,這一管理模式要求建筑物智能設備必須聯(lián)網(wǎng),首先有效地解決信息孤島問題,減少人力消耗,提高應急反應速度和設備預期壽命,智能建筑行業(yè)在能源計量、變配電、安防&門禁、消防系統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)入IBMS服務器方面需求旺盛。      公共安全監(jiān)控與管理:公共安全的隱患可造成突發(fā)事件應急失當,容易造成城市公共設施癱瘓、人員群死群傷等惡性災難。公共安全監(jiān)控包括:      人防(車站、廣場)等市政工程有毒氣體濃度監(jiān)控及火災報警。      水文監(jiān)測:包括水位、雨量、閘位、大壩的實時監(jiān)控。      重大建筑物(如橋梁等)健康狀態(tài)監(jiān)控:及時發(fā)現(xiàn)隱患,預報事故的發(fā)生。
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