1、組態(tài)軟件的組成
組態(tài)任務(wù)是我們的工作重點(diǎn)，在硬件配置合理的情況下，我們的大部分工作會(huì)依賴組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)和完成?，F(xiàn)有的組態(tài)軟件基本上分為兩個(gè)類別，一種是專用的，一種是廣泛適用的。其實(shí)從純粹的軟件思想來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題，我們完全可以把它做成一種通用的軟件，目前我國(guó)很多軟件就是這種形式。為什么這樣說(shuō)呢?我們來(lái)看看組態(tài)軟件的基本構(gòu)成(見圖1)。
圖1 組態(tài)軟件組成示意圖
組態(tài)軟件一般包括兩個(gè)基本部分，大多采用類似C/S結(jié)構(gòu)(Client/Server客戶/服務(wù)器，也可以劃分為上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件)，主控單元為客戶端，HMI(人機(jī)接口軟件，Human Machine Interface)為服務(wù)器端。在HMI部分完成數(shù)據(jù)的顯示、設(shè)備的操作、歷史數(shù)據(jù)的記錄及查詢、報(bào)表的生成及打印、操作日志的記錄及查詢、報(bào)警信息的顯示及查詢等功能，這些功能是直接面對(duì)操作員的，工程師搭建好具有以上功能的操作平臺(tái)后，讓它不間斷地運(yùn)行，為生產(chǎn)服務(wù)。
那么，系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)是從哪里來(lái)的呢?就是我們的客戶端-主控單元。主控單元完成控制方案的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)的采集與輸出、硬件設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控等功能。這些數(shù)據(jù)通過(guò)一定的通道并且按照一定的規(guī)則傳輸?shù)椒?wù)器中，這樣就組成了“組態(tài)”的整體結(jié)構(gòu)。
因此，我們對(duì)于不同設(shè)備廠家的主控單元，配置好不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議硬件結(jié)構(gòu)，那么，只要我們能把每個(gè)廠家的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議都搞通了，服務(wù)端程序就應(yīng)該是通用的了。當(dāng)然了，以上僅僅是從整體結(jié)構(gòu)上來(lái)描述的，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系。
來(lái)個(gè)形象的比喻，比如我們想吃紅燒肉(生產(chǎn)要求)，不管是誰(shuí)家的肉(數(shù)據(jù))，只要我們用錢買回來(lái)(通信協(xié)議)，就可以做出來(lái)了(上位軟件)，當(dāng)然了，我的手藝和你的手藝(軟件特點(diǎn))是有區(qū)別的，我做出的味道可能就會(huì)比你做的好吃那么一點(diǎn)點(diǎn)(滿足了客戶需求)。那為什么還會(huì)有專用軟件呢?因?yàn)橐恍┍容^著名的大廠商是不會(huì)把數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議完全透明給用戶，或者因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中一旦有了問(wèn)題，不好歸咎責(zé)任(是他賣的肉不好呢了還是你的手藝不行呢，這樣會(huì)造成不必要的麻煩，因此目前大部分?！安徊铄X”的用戶在選擇系統(tǒng)時(shí)還都會(huì)選擇同一家的產(chǎn)品(如果不好吃就讓他重新買肉，重新做，直到客戶滿意為止)，還是那個(gè)目的，系統(tǒng)的穩(wěn)定是第一位，標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議說(shuō)明文檔，就會(huì)避免其中的糾紛。因此，科學(xué)技術(shù)只有開放才能得到更好的發(fā)展，云南昌暉儀表制造有限公司強(qiáng)烈支持軟件的開源事業(yè)。
2、組態(tài)軟件的功能
現(xiàn)在組態(tài)軟件很多，不論誰(shuí)家的軟件，功能主要有兩個(gè)，第一實(shí)現(xiàn)與下層數(shù)據(jù)的連接第二實(shí)現(xiàn)與人的溝通，也就是完成數(shù)據(jù)的顯示，數(shù)據(jù)的修改。其他輔助功能有操作記錄、歷史趨勢(shì)、報(bào)警信息及查詢等。對(duì)于一個(gè)成熟的專業(yè)的軟件，為了實(shí)現(xiàn)輔助功能，只需要做適合的配置工作就可以完成了。
自動(dòng)化工程組態(tài)的過(guò)程大多分四步：
a、協(xié)議配置。
b、建立連接。
c.數(shù)據(jù)庫(kù)配置。
d、畫面組態(tài)。
一般控制系統(tǒng)軟件分為上位和下位，有些公司把這兩部分整合在一起。
①上位軟件
上位軟件基本上包括圖形界面的組態(tài)，歷史數(shù)據(jù)的組態(tài)，報(bào)表的組態(tài)，操作日志的組態(tài)等。還有一些提供給用戶二次開發(fā)功能，方便用戶定制個(gè)性化系統(tǒng)，由于這類功能大部分使用C語(yǔ)言、VB-Script等編程語(yǔ)言，所以需要有較高水平的工程師來(lái)使用，否則會(huì)造成不必要的麻煩。
除了必需的和系統(tǒng)本身的功能外，一般的上位組態(tài)軟件還包含或者支持與其他系統(tǒng)通信的功能，比如OPC服務(wù)，DDE功能等，或者直接提供其他軟件訪問(wèn)本身數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，使得系統(tǒng)能與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，為工廠級(jí)信息管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。嚴(yán)格上來(lái)講，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)僅能從生產(chǎn)系統(tǒng)讀取所需要的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)這里的數(shù)據(jù)流向是單向的，不能是交換的，同時(shí)需要單獨(dú)設(shè)立一臺(tái)網(wǎng)關(guān)機(jī)，從物理上把兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)隔離開，從以上兩個(gè)方面來(lái)保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全(見圖2)。
圖2 上位組態(tài)軟件的通信結(jié)構(gòu)
②下位軟件
下位軟件一般完成控制方案的組態(tài)，為了方便用戶使用，國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)在1992年頒布了IEC1131-3《可編程序控制器的編程軟件標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)制訂了五種不同的編程方式，如梯形圖(LD)、功能塊(FBD)、結(jié)構(gòu)文本(ST)、指令表(IL)、順序功能圖(SFC)等。每種形式有各自的特點(diǎn)，可以在不同的需求下選擇不同的方式，也可以混合使用。比如LD適應(yīng)于邏輯控制，類似我們以前的電氣圖紙，很容易看懂。FBD適用于復(fù)雜的控制算法，如PID等，它可以把某個(gè)常用的算法封裝成一個(gè)功能塊，在程序其他地方調(diào)用。SFC亦稱流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，是一種圖形化的功能性說(shuō)明語(yǔ)言，專用于描述工業(yè)順序控制程序，使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇、跳轉(zhuǎn)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。
一般來(lái)說(shuō)，LD和IL是等效的，F(xiàn)BD和ST是等效的，SFC中的步S0到步S3與轉(zhuǎn)換條件t1到t5是可以使用其他任何編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。
