1、概述 　　隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，民族裝備業(yè)也隨之發(fā)展起來(lái)，國(guó)內(nèi)重大的生產(chǎn)裝置越來(lái)越多的采用民族的、自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng)。面對(duì)著重大關(guān)鍵裝置的國(guó)產(chǎn)化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，力控科技憑借著多年在行業(yè)的積累，根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)發(fā)出新品力控ForcecontrolV6.0監(jiān)控組態(tài)軟件，該產(chǎn)品是結(jié)合軟件業(yè)最新技術(shù)和大量的用戶需求而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，主要定位于高端自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用，可以為企業(yè)信息化軟件、國(guó)產(chǎn)DCS控制系統(tǒng)、國(guó)產(chǎn)大型SCADA系統(tǒng)、制造業(yè)MES等進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)配套，是一個(gè)可以和國(guó)外同類軟件相抗衡的民族工業(yè)產(chǎn)品。本文就力控科技的ForcecontrolV6.0軟件的設(shè)計(jì)思想及當(dāng)前應(yīng)用熱點(diǎn)來(lái)做一探討。 2、產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)思想 　　ForcecontrolV6.0的設(shè)計(jì)避免了目前市場(chǎng)上同類軟件不是操作過(guò)于復(fù)雜或者就是功能過(guò)于簡(jiǎn)單的弊病。針對(duì)不同行業(yè)對(duì)軟件的要求，在提升產(chǎn)品功能的前提下，既保證了產(chǎn)品的應(yīng)用的“靈活性”，又保證了使用的“簡(jiǎn)單性”，可以適應(yīng)不同類型的開(kāi)發(fā)者使用，可以在各種行業(yè)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，在完成強(qiáng)大功能的前提下，可以保證快速構(gòu)建項(xiàng)目,下面就組態(tài)軟件在工業(yè)自動(dòng)化的幾個(gè)典型行業(yè)進(jìn)行一下敘述。 　　2.1 DCS專用系統(tǒng)的應(yīng)用 　 　　早期的傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)由于廠家對(duì)軟硬件一體化的提供方式，HMI軟件局限性比較大，同時(shí)系統(tǒng)開(kāi)放性較差，隨著WINDOWS平臺(tái)應(yīng)用的普及和標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢(shì),各大DCS、PLC、PAC、FCS、DDC、RTU等不同針對(duì)性的控制系統(tǒng)開(kāi)始互相融合，借鑒各自的專有技術(shù)，從產(chǎn)品構(gòu)架、網(wǎng)絡(luò)通訊、產(chǎn)品互連，不約而同的走向了互連。比如專用DCS的監(jiān)控組態(tài)軟件也從專有的軟件走向了開(kāi)放。采用通用組態(tài)軟件作為操作站軟件已經(jīng)成為一個(gè)潮流。國(guó)外同類產(chǎn)品中的組態(tài)軟件不同程度的都在DCS系統(tǒng)中得到應(yīng)用，如Simens公司的組態(tài)軟件WinCC就是一個(gè)其中的典范，WinCC做為PCS7的核心組態(tài)軟件可以和STEP7進(jìn)行無(wú)縫的集成，簡(jiǎn)化了相關(guān)組態(tài)工作量，使系統(tǒng)無(wú)逢集成。 　　力控科技的DCS專用版可以配合國(guó)外主流的控制器構(gòu)成一體化的DCS系統(tǒng)，完全可以適應(yīng)DCS系統(tǒng)對(duì)軟件的諸多要求。如DCS控制站組態(tài)完成后，力控軟件作為DCS操作站軟件可以和國(guó)外相應(yīng)控制站軟件配合做到工藝位號(hào)一次生成，同時(shí)提供了如PID調(diào)節(jié)器面板、模擬、開(kāi)關(guān)手操等操作面板，使組態(tài)過(guò)程更加快速，做到了軟硬件一體化。力控在DCS中可以作為操作員站、工程師站、歷史站、事件服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、文件服務(wù)器，構(gòu)成一個(gè)完整的DCS系統(tǒng)。 　　2.2 大型SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用方式 　　大型SCADA系統(tǒng)與其它自動(dòng)化系統(tǒng)比較是對(duì)地理位置相對(duì)分散的生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)的RTU裝置都是工作在無(wú)人職守的工作環(huán)境，因此對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的要求是很高的。SCADA系統(tǒng)中的監(jiān)控軟件的早期應(yīng)用只是一般的監(jiān)測(cè)、調(diào)度和管理，而目前則演變?yōu)榕c其它應(yīng)用系統(tǒng)如地理信息系統(tǒng)、能源計(jì)量系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及企業(yè)資源管理系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效集成的系統(tǒng)。力控軟件作為SCADA系統(tǒng)中的調(diào)度級(jí)的核心部件具備以下幾個(gè)特點(diǎn)： 　　·數(shù)據(jù)處理：作為SCADA核心軟件，數(shù)據(jù)處理量可以達(dá)到20萬(wàn)點(diǎn)以上，數(shù)據(jù)吞吐量可以達(dá)到14萬(wàn)點(diǎn)每秒，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器支持Windows、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)，并且支持?jǐn)?shù)據(jù)冗余備份，極大提高了數(shù)據(jù)的安全性和數(shù)據(jù)處理效率； 　　·通訊保障：可以支持各種網(wǎng)絡(luò)通訊方式，除傳統(tǒng)的撥號(hào)、電臺(tái)、以太網(wǎng)等，其它的如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星、微波等網(wǎng)絡(luò)方式也可以很好的切換，可以適應(yīng)多條通訊鏈路并行通信，保證了通訊鏈路的冗余。另外還解決了因?yàn)榈乩矸稚?dǎo)致通訊網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的隱患； 　　·開(kāi)放性：開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，強(qiáng)大的組件容器可以很好的和第三方軟件結(jié)合，數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)放C、C++、DBI、COM、OPC、ODBC、OLEDB等主流通訊接口，適應(yīng)系統(tǒng)擴(kuò)展的要求。 2.3 力控在制造業(yè)的突破 　　制造自動(dòng)化由于行業(yè)分類眾多，各種行業(yè)對(duì)組態(tài)軟件的需求各不相同。如針對(duì)曲線分析，各種行業(yè)的分析要求往往不同，同時(shí)對(duì)報(bào)表的要求也很高，在設(shè)計(jì)上要考慮適應(yīng)不同行業(yè)的特點(diǎn)。如ForcecontrolV6.0針對(duì)常見(jiàn)的分析曲線組件就提供了64個(gè)“方法”以上，而這些函數(shù)在力控編譯系統(tǒng)里可以任意調(diào)用，方便為各種行業(yè)提供解決方案。如隨著新材料的發(fā)展，大量的真空爐被采用，而力控提供的專用的溫控曲線模塊可以方便進(jìn)行溫度過(guò)程的監(jiān)控，力控提供的各種針對(duì)制造業(yè)的控件方便了軟件在行業(yè)的深入應(yīng)用。 　　2.4 先進(jìn)控制的理想平臺(tái) 　　中國(guó)的優(yōu)化控制研究多起步于DCS及其上位計(jì)算機(jī)上的軟件開(kāi)發(fā)，這種開(kāi)發(fā)存在諸多弊端：　　 　　先進(jìn)控制軟件高度依賴于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和DCS廠家、型號(hào)，軟件可移植性極差，DCS及其上位機(jī)提供的開(kāi)發(fā)環(huán)境限制了研發(fā)人員能力的發(fā)揮，研發(fā)人員需要把更多的精力花在熟悉DCS及其上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上面，而不是工藝、數(shù)學(xué)算法和參數(shù)的分析上面。 　　隨著通用監(jiān)控組態(tài)軟件的普及，以及PC在自動(dòng)控制中所占比例的增大，采用監(jiān)控組態(tài)軟件+優(yōu)化控制軟件模塊實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制的應(yīng)用例子開(kāi)始增多。ForcecontrolV6.0監(jiān)控組態(tài)軟件可靠的冗余容錯(cuò)功能、有效的內(nèi)存管理與磁盤(pán)讀寫(xiě)能力，大容量的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、高效的數(shù)據(jù)開(kāi)放接口有效的提供了先進(jìn)控制的基礎(chǔ)處理平臺(tái)。 　　2.5 軟件開(kāi)發(fā)模式的新突破 　　國(guó)產(chǎn)組態(tài)軟件雖多，但大多數(shù)都是軟件作坊式的開(kāi)發(fā)模式，真正構(gòu)成規(guī)模開(kāi)發(fā)的還很少。力控科技拋棄了原有的瀑布模型開(kāi)發(fā)辦法，采用了最新的測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，取得軟件工程方法的突破，F(xiàn)orcecontrolV6.0開(kāi)發(fā)過(guò)程采用了先進(jìn)軟件工程方法：“測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)”， 實(shí)現(xiàn)了單元測(cè)試和開(kāi)發(fā)同步的開(kāi)發(fā)模式，測(cè)試用例覆蓋率為99.5%，代碼注釋率達(dá)到了80%以上，文檔和代碼一致性達(dá)到了90%以上，在一定程度上能夠降低重構(gòu)和功能修改時(shí)危險(xiǎn)程度。 　　 3、力控V6.0產(chǎn)品主要特點(diǎn) 　?。?）方便、靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫(huà)面模板，可嵌入各種格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的圖片，方便畫(huà)面制作，大大降低了組態(tài)開(kāi)發(fā)的工作量； 　?。?）強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能； 　　（3）支持操作圖元對(duì)象的多個(gè)圖層，通過(guò)腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏； 　?。?）強(qiáng)大的ACTIVEX控件對(duì)象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過(guò)腳本對(duì)容器對(duì)象的直接操作功能，通過(guò)腳本可調(diào)用對(duì)象的方法、屬性； 　?。?）全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板； 　　（6）提供在Internet/Intranet上通過(guò)IE瀏覽器以“瘦”客戶端方式來(lái)監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的解決方案；支持通過(guò)PDA掌上終端在Internet實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過(guò)移動(dòng)GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點(diǎn)通訊； 　?。?）支持控制設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控服務(wù)器冗余、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控客戶端冗余等多種系統(tǒng)冗余方式。 4、監(jiān)控組態(tài)軟件行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 　　中國(guó)的自動(dòng)化配套發(fā)展的情況是非常靈活多變的，通用的組態(tài)軟件應(yīng)該可以適應(yīng)各種行業(yè)的定制化需求，如制造業(yè)的需求變化比較多，因此要求組態(tài)軟件構(gòu)架師在設(shè)計(jì)上要考慮多種行業(yè)的需求，使軟件的可“伸縮性”非常強(qiáng)。軟件應(yīng)該適應(yīng)“e”時(shí)代的要求，能夠借鑒更多新的計(jì)算機(jī)理論支持，將新的技術(shù)隨時(shí)融合進(jìn)來(lái)。同時(shí)監(jiān)控組態(tài)軟件標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，OPC UA標(biāo)準(zhǔn)會(huì)成為監(jiān)控組態(tài)軟件發(fā)展的分水嶺，傳統(tǒng)的專用DCS系統(tǒng)中的監(jiān)控組態(tài)軟件中會(huì)更加深入的借鑒通用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)思想，隨著網(wǎng)絡(luò)化的普及會(huì)進(jìn)一步增加對(duì)分布式軟件應(yīng)用的需求數(shù)量，力控科技會(huì)不斷完善力控系列產(chǎn)品，給民族裝備業(yè)提供一個(gè)良好的解決方案，給自動(dòng)化工程師提供一個(gè)理想的、靈活的組態(tài)平臺(tái)。