組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動系統(tǒng)。

 組態(tài)軟件特點

 組態(tài)軟件在國內(nèi)是一個約定俗成的概念，并沒有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。“組態(tài)(Configure)”的含義是“配置”、“設(shè)定”、“設(shè)置”等意思，是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機(jī)程序，也就是所謂的“組態(tài)”。它有時候也稱為“二次開發(fā)”，組態(tài)軟件就稱為“二次開發(fā)平臺”。“監(jiān)控(SupervisoryControl)”，即“監(jiān)視和控制”，是指通過計算機(jī)信號對自動化設(shè)備或過程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。

 組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機(jī)控制中，如：DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)、PLC(可編程控制器)梯形圖組態(tài)；人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實時監(jiān)控的。從表面上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。工控組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的支持VB，現(xiàn)在有的組態(tài)軟件甚至支持C#高級語言。

 組態(tài)軟件產(chǎn)生背景

“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem簡稱DCS)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的過程中，PC(包括工控機(jī))相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。

 工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件的產(chǎn)生和發(fā)展

“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)DCS的出現(xiàn)，才被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。由于每一套DCS都是比較通用的控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用到很多的領(lǐng)域中，為了使用戶在不需要編寫代碼的情況下便可生成適合自己需求的應(yīng)用系統(tǒng)，每個DCS廠商在DCS中都預(yù)裝了系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。而其中的應(yīng)用軟件，實際上就是組態(tài)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(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的過程稱為"組態(tài)"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(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，達(dá)到讓計算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置自動執(zhí)行特定任務(wù)、滿足用戶要求的目的。監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)的軟件平臺工具，具有豐富的設(shè)置項目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。監(jiān)控組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時，HMI或MMI是其主要內(nèi)涵，即主要解決人機(jī)圖形界面問題。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通信及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容。

 世界上第一個把組態(tài)軟件作為商品進(jìn)行開發(fā)、銷售的專業(yè)軟件公司是美國的Wonderware公司，它于20世紀(jì)80年代末率先推出第一個商品化監(jiān)控組態(tài)軟件Intouch。此后監(jiān)控組態(tài)軟件在全球得到了蓬勃發(fā)展，伴隨著信息化社會的到來，監(jiān)控組態(tài)軟件在社會信息化進(jìn)程中將扮演越來越重要的角色，每年的市場增幅都比較大，未來的發(fā)展前景十分看好。監(jiān)控組態(tài)軟件是伴隨著計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)發(fā)展起來的。

 20世紀(jì)60年代雖然計算機(jī)開始涉足工業(yè)過程控制，但由于計算機(jī)技術(shù)人員缺乏工廠儀表和工業(yè)過程的知識，導(dǎo)致計算機(jī)工業(yè)過程系統(tǒng)在各行業(yè)的推廣速率比較緩慢。20世紀(jì)70年代初期，微處理器的出現(xiàn)，促進(jìn)了計算機(jī)控制走向成熟。首先，微處理器在提高計算能力的基礎(chǔ)上，大大降低了計算機(jī)的硬件成本，縮小了計算機(jī)體積，很多從事控制儀表和原來一直就從事工業(yè)控制計算機(jī)的公司先后推出了新型控制系統(tǒng)。這一歷史時期較有代表性的就是1975年美國Honeywell公司推出的世界上第一套DCSDC-2000。

 隨后的20年間，DCS及其計算機(jī)控制技術(shù)日趨成熟，得到了廣泛應(yīng)用。此時的DCS己具有較豐富的軟件，包括計算機(jī)系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng))、組態(tài)軟件、控制軟件、操作站軟件、其他輔助軟件(如通信軟件)等。這一階段雖然DCS技術(shù)、市場發(fā)展迅速，但軟件仍是專用和封閉的。除了在功能上不斷加強(qiáng)外，軟件成本一直居高不下，造成DCS在中小型項目上的單位成本過高，使一些中小型應(yīng)用項目不得不放棄使用DCSo。

 20世紀(jì)80年代中后期，隨著個人計算機(jī)的普及和開放系統(tǒng)(OpenSystem)概念的推廣，基于個人計算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)開始進(jìn)入市場，并發(fā)展壯大。組態(tài)軟件作為個人計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，比PC監(jiān)控的硬件系統(tǒng)具有更為廣闊的發(fā)展空間。這是因為，第一，很多DCS和PLC廠家主動公開通信協(xié)議，加入"PC監(jiān)控"的陣營。

 目前，幾乎所有的PLC和一半以上的DCS都使用PC作為操作站。第二，由于PC監(jiān)控大大降低了系統(tǒng)成本，使得市場空間得到擴(kuò)大，從無人值守的遠(yuǎn)程監(jiān)視(如防盜報警、江河汛情監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)控、電信線路監(jiān)控、交通管制與監(jiān)控、礦井報警等)、數(shù)據(jù)采集與計量(如居民水電氣表的自動抄表、鐵道信號采集與記錄等)、數(shù)據(jù)分析(如汽車府L車自動測試、機(jī)組f設(shè)備參數(shù)測試、醫(yī)療化驗儀器設(shè)備實時數(shù)據(jù)采集、虛擬儀器、生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量抽檢等)到過程控制，幾乎無處不用。第三，各類智能儀表、調(diào)節(jié)器和基于PC的設(shè)備可與組態(tài)軟件構(gòu)筑完整的低成本自動化系統(tǒng)，具有廣闊的市場空間。第四，各類嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的異軍突起，把組態(tài)軟件推到了自動化系統(tǒng)主力軍的位置，組態(tài)軟件越來越成為工業(yè)自動化系統(tǒng)中的靈魂。

 組態(tài)軟件的中國史

 組態(tài)軟件產(chǎn)品大約在20世紀(jì)80年代中期在國外出現(xiàn)，在中國也已有將近10年的歷史。但組態(tài)軟件在中國確確實實經(jīng)歷了一段相當(dāng)困難的時期。一開始，人們對此產(chǎn)品處于不認(rèn)識、不了解階段，項目中沒有組態(tài)軟件預(yù)算。另一方面，由于早期進(jìn)口的組態(tài)軟件價格都偏高，一般的中國用戶在觀念和承受能力上還較難接受，客觀上制約了這個市場的發(fā)展。

 組態(tài)軟件市場在中國開始有較快的增長大約始于1995年底至1996年。國產(chǎn)化的組態(tài)軟件產(chǎn)品也正在成為市場上的一支主力軍，近年來比較出名的產(chǎn)品有組態(tài)王、世紀(jì)星、MCGS、力控等等，市場占有率越來越大。國外專業(yè)軟件公司的組態(tài)軟件產(chǎn)品目前占據(jù)著一部分中國市場，主要產(chǎn)品包括:美國Wonderware公司的InTouch、美國Intellution公司的FIX、澳大利亞C汀公司的Citech等等。

 近年來一些國外著名硬件或系統(tǒng)廠商也推出了日趨成熟的組態(tài)軟件產(chǎn)品，如美國GE公司的Cimplicity、美國AB公司(Rockwell自動化〉的RSView、德國西門子公司的WinCC等。這些組態(tài)軟件，已一改過去僅為其本身硬件配套的OEM形式或面孔，通過大力加強(qiáng)對其他硬件產(chǎn)品的驅(qū)動支持和軟件內(nèi)部的各種功能，而發(fā)展成為專業(yè)化的通用組態(tài)軟件。