关于组态软件的设计与开发
1 北京开运联合 18732014250
2 中兴通讯股份有限公司 601331
3 海信集团有限公司 448641
4 UT斯达康通讯有限公司 386763
5 海尔集团公司 333664
6 神州数码(中国)有限公司 311862
7 浙江浙大网新科技股份有限公司 288781
8 熊猫电子集团有限公司 233572
9 浪潮集团有限公司 181046
10 东软集团有限公司 174196
11 北京北大方正集团 171711
12 微软(中国)有限公司 163313
13 朝华科技(集团)股份有限公司 155943
14 中国计算机软件与技术服务总公司 139890
15 清华同方股份有限公司 135305
16 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 119854
17 山东中创软件工程股份有限公司 116018
18 国际商业机器(中国)有限公司(IBM) 114000
19 大唐电信科技股份有限公司(北京) 112035
20 摩托罗拉(中国)电子有限公司 105614
组态软件
组态软件,又称组态监控软件系统软件。译自英文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)。
互联网是个神奇的大网,组态软件和大数据开发和软件定制也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果真的想做,可以来这里,这个手技的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,想说的是,除非想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了。
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”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。
国外组态软件:
1InTouch:Wonderware(万维公司) 是 Invensys plc“生产管理”部的一个运营单位,是全球工业自动化软件的领先供应商。
Wonderware的InTouch软件是最早进入中国的组态软件。在80年代末、90年代初,基于Windows31的InTouch软件曾让我们耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。但是,早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性能较差,最新的InTouch70版已经完全基于32位的Windows平台,并且提供了OPC支持。
2IFix:GE Fanuc 智能设备公司由美国通用电气公司(GE)和日本Fanuc公司合资组建,提供自动化硬件和软件解决方案,帮助用户降低成本,提高效率并增强其盈利能力。
3Citech:悉雅特集团(Citect)是世界领先的提供工业自动化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新一代 MES 的独立供应商。
4WinCC:西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份公司中最大的集团之一,是西门子工业领域的重要组成部分。
Siemens的WinCC也是一套完备的组态开发环境,Simens提供类C语言的脚本,包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持,并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂,用户最好经过Siemens的培训以掌握WinCC的应用。
5ASPEN-tech (艾斯苯公司) InfoPlus21
艾斯苯公司(AspenTechnology,Inc)是一个为过程工业(包括化工、石化、炼油、造纸、电力、制药、半导体、日用化工、食品饮料等工业)提供企业优化软件及服务的领先供应商
6Movicon:是意大利自动化软件供应商PROGEA公司开发。该公司自1990年开始开发基于Windows平台的自动化监控软件,可在同一开发平台完成不同运行环境的需要。特色之处在于完全基于XML,又集成了VBA兼容的脚本语言及类似STEP-7指令表的软逻辑功能。
7GENESIS 64:美国著名独立组态软件供应商,创立于1986年。在HMI/SCADA产品和管理可视化开发领域一直处于世界领先水平,ICONICS同时也是微软的金牌合作伙伴,其产品是建立在开放的工业标准之上的。2007年推出了业内首款集传统SCADA、3D、GIS于一体的组态软件GENESIS 64。
国内品牌编辑
1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的。
2Hmibuilder:由纵横科技(HMITECH)开发,实用性强,性价比高,市场主要搭配HMITECH硬件使用。
3世纪星:由北京世纪长秋科技有限公司开发。产品自1999年开始销售。
4三维力控:由北京三维力控科技有限公司开发,核心软件产品初创于1992年。
5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10版本,在市场上广泛推广KingView653、KingView655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。
6MCGS:由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发,分为通用版、嵌入版和网络版,其中嵌入版和网络版是在通用版的基础开发来的[2] ,在市场上主要是搭配硬件销售。
7态神:态神是由南京新迪生软件技术有限公司开发,核心软件产品初创于2005,是首款3d组态软件
8uScada免费组态软件
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,但是源码需收费。
9Controx(华富开物)由北京华富远科技术有限公司开发,软件版本分为通用版、嵌入版(CE)、网络版、分布式式版本。
10E-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。
11iCentroView 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。
12QTouch 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。
13 易控 易控组态软件由九思易公司开发。
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。
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。
组态软件通常有以下几方面的功能:
(1)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m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。
(2)良好的开放性。社会化的大生产,使得系统构成的全部软硬件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。
(3) 丰富的功能模块。提供丰富的控潲功能库,满足用户的测控要求和现场要求。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、提醒报警等功能,使系统具有良好的人机界面,易于操作,系统既可适用于单机集中式控制、DCS分布式控制,也可以是带远程通信能力的远程测控系统。
(4)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。
(5)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写程序,增强图形界面
(6)周密的系统安全防范,对不同的操作者,赋予不同的操作权眼,保证整个系统的安全可靠运行。
(7)仿真功能.捉供强大的仿真功能使系统并行设计,从而缩短开发周期。
发展趋势编辑
自2000年以来,国内监控组态软件产品、技术、市场都取得了飞快的发展,应用领域日益拓展,用户和应用工程师数量不断增多。充分体现了“工业技术民用化”的发展趋势。
监控组态软件是工业应用软件的重要组成部分,其发展受到很多因素的制约,归根结底,是应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。
关于新技术的不断涌现和快速发展对监控组态软件会产生何种影响,有人认为随着技术的发展,通用组态软件会退出市场,例如有的自动化装置直接内嵌“Web Server”实时画面供中控室操作人员访问。
作者并不这样认为。用户要求的多样化,决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有的画面要求,最终用户对监控系统人机界面的需求不可能固定为单一的模式,因此最终用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就是监控组态软件不可能退出市场的主要原因,因为需求是存在且不断增长的。
监控组态软件是在信息化社会的大背景下,随着工业IT技术的不断发展而诞生、发展起来的。在整个工业自动化软件大家庭中,监控组态软件属于基础型工具平台。监控组态软件给工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深远的,它带动着整个社会生产、生活方式的变化,这种变化仍在继续发展。因此组态软件作为新生事物尚处于高速发展时期,目前还没有专门的研究机构就它的理论与实践进行研究、总结和探讨,更没有形成独立、专门的理论研究机构。
近5年来,一些与监控组态软件密切相关的技术如OPC、OPC-XML、现场总线等技术也取得了飞速的发展,是监控组态软件发展的有力支撑。
发展情况
721 监控组态软件日益成为自动化硬件厂商争夺的重点
整个自动化系统中,软件所占比重逐渐提高,虽然组态软件只是其中一部分,但因其渗透能力强、扩展性强,近年来蚕食了很多专用软件的市场。因此,监控组态软件具有很高的产业关联度,是自动化系统进入高端应用、扩大市场占有率的重要桥梁。在这种思路的驱使下,西门子的WinCC在市场上取得巨大成功。目前,国际知名的工业自动化厂商如Rockwell、GE Fanuc、Honeywell、西门子、ABB、施耐德、英维思等均开发了自己的组态软件。
监控组态软件在DCS操作站软件中所占比重日益提高
继FOXBORO之后,Euro therm(欧陆)、Delta V、PCS7等DCS系统纷纷使用通用监控组态软件作为操作站。同时,国内的DCS厂家也开始尝试使用监控组态软件作为操作站。
在大学和科研机构,越来越多的人开始从事监控组态软件的相关技术研究
722 集成化、定制化
从软件规模上看,大多数监控组态软件的代码规模超过100万行,已经不属于小型软件的范畴了。从其功能来看,数据的加工与处理、数据管理、统计分析等功能越来越强。
监控组态软件作为通用软件平台,具有很大的使用灵活性。但实际上很多用户需要“傻瓜”式的应用软件,即需要很少的定制工作量即可完成工程应用。为了既照顾“通用”又兼顾“专用”,监控组态软件拓展了大量的组件,用于完成特定的功能,如批次管理、事故追忆、温控曲线、油井示功图组件、协议转发组件、ODBCRouter、ADO曲线、专家报表、万能报表组件、事件管理、GPRS透明传输组件等。
723纵向:功能向上、向下延伸
组态软件处于监控系统的中间位置,向上、向下均具有比较完整的接口,因此对上、下应用系统的渗透能力也是组态软件的一种本能,具体表现为:
向上
其管理功能日渐强大,在实时数据库及其管理系统的配合下,具有部分MIS、MES或调度功能。尤以报警管理与检索、历史数据检索、操作日志管理、复杂报表等功能较为常见。
向下
日益具备网络管理(或节点管理)功能:在安装有同一种组态软件的不同节点上,在设定完地址或计算机名称后,互相间能够自动访问对方的数据库。组态软件的这一功能,与OPC规范以及IEC61850规约、BACNet等现场总线的功能类似,反映出其网络管理能力日趋完善的发展趋势。
软PLC、嵌入式控制等功能:除组态软件直接配备软PLC组件外,软PLC组件还作为单独产品与硬件一起配套销售,构成PAC控制器。这类软PLC组件一般都可运行于嵌入式Linux操作系统。
OPC服务软件:OPC标准简化了不同工业自动化设备之间的互联通讯,无论在国际上还是国外,都已成为广泛认可的互联标准。而组态软件同时具备OPC Server和OPC Client功能,如果将组态软件丰富的设备驱动程序根据用户需要打包为OPCServe单独销售,则既丰富了软件产品种类又满足了用户的这方面需求,加拿大的Matrikon公司即以开发、销售各种OPCServer软件为主要业务,已经成为该领域的领导者。监控组态软件厂商拥有大量的设备驱动程序,因此开展OPCSever软件的定制开发具有得天独厚的优势。
工业通信协议网关:它是一种特殊的Gateway,属工业自动化领域的数据链产品。OPC标准适合计算机与工业I/O设备或桌面软件之间的数据通讯,而工业通信协议网关适合在不同的工业I/O设备之间、计算机与I/O设备之间需要进行网段隔离、无人值守、数据保密性强等应用场合的协议转换。市场上有专门从事工业通讯协议网关产品开发、销售的厂商,如Woodhead、prolinx等,但是组态软件厂商将其丰富的I/O驱动程序扩展一个协议转发模块就变成了通讯网关,开发工作的风险和成本极小。Multi_OPCServer和通讯网关pFieldComm都是力控ForceControl组态软件的衍生产品。
724横向:监控、管理范围及应用领域扩大
只要同时涉及实时数据通讯(无论是双向还是单向)、实时动态图形界面显示、必要的数据处理、历史数据存储及显示,就存在对组态软件的潜在需求。
除了大家熟知的工业自动化领域,近几年以下领域已经成为监控组态软件的新增长点:
设备管理或资产管理(PAM,Plant Asset Management)。此类软件的代表是艾默生公司的设备管理软件AMS。据ARC机构预测,到2009年全球PAM的业务量将达到19亿美元。PAM所包含的范围很广,其共同点是实时采集设备的运行状态,累积设备的各种参数(如运行时间、检修次数、负荷曲线等),及时发现设备隐患、预测设备寿命,提供设备检修建议,对设备进行实时综合诊断。
针对过程控制和自动化控制,美国ICONICS公司推出了注重设备故障检测和诊断的分析管理软件Facility AnalytiX,Facility AnalytiX®是一个带有预测功能的楼宇自动化解决方案,它以ICONICS先进的故障检测和诊断(FDD)引擎作为核心。它的内部算法会权衡各种故障可能性,并据此建议管理者,操作人员和维修工采取措施以防设备故障发生或者产生能源浪费。当设备发生故障时,先进的软件技术会自动提供一个可能故障原因的分类列表,这样就可以减少停机时间并降低故障诊断和故障恢复的成本。目前已经在美国电力和园区级楼宇项目得到广泛的应用。
先进控制或优化控制系统。在工业自动化系统获得普及以后,为提高控制质量和控制精度,很多用户开始引进先进控制或优化控制系统。这些系统包括自适应控制、(多变量)预估控制、无模型控制器、鲁棒控制、智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络等)、其他依据新控制理论而编写的控制软件等。这些控制软件的常项是控制算法,使用监控组态软件主要解决控制软件的人机界面、与控制设备的实时数据通讯等问题。
工业仿真系统。仿真软件为用户操作模拟对象提供了与实物几乎相同的环境。仿真软件不但节省了巨大的培训成本开销,还提供了实物系统所不具备的智能特性。仿真系统的开发商专长于仿真模块的算法,在实时动态图形显示、实时数据通讯方面不一定有优势,力控®;监控组态软件与仿真软件间通过高速数据接口联为一体,在教学、科研仿真应用中应用越来越广泛。
电网系统信息化建设。电力自动化是监控组态软件的一个重要应用领域,电力是国家的基础行业,其信息化建设是多层次的,由此决定了对组态软件的多层次需求。
智能建筑:物业管理的主要需求是能源管理(节能)和安全管理,这一管理模式要求建筑物智能设备必须联网,首先有效地解决信息孤岛问题,减少人力消耗,提高应急反应速度和设备预期寿命,智能建筑行业在能源计量、变配电、安防&;门禁、消防系统系统联入IBMS服务器方面需求旺盛。
公共安全监控与管理:公共安全的隐患可造成突发事件应急失当,容易造成城市公共设施瘫痪、人员群死群伤等恶性灾难。公共安全监控包括:
人防(车站、广场)等市政工程有毒气体浓度监控及火灾报警。
水文监测:包括水位、雨量、闸位、大坝的实时监控。
重大建筑物(如桥梁等)健康状态监控:及时发现隐患,预报事故的发生。
机房动力环境监控:在电信、铁路、银行、证券、海关等行业以及国家重要的机关部门,计算机服务器的正常工作是业务和行政正常进行的必要条件,因此存放计算机服务器的机房重地已经成为监控的重点,监控的内容包括:UPS工作参数及状态、电池组的工作参数及状态、空调机组的运行状态及参数、漏水监测、发电机组监测、环境温湿度监测、环境可燃气体浓度监测、门禁系统监测等。
城市危险源实时监测:对存放危险源的场所、危险源行踪的监测。避免放射性物质和剧毒物质失控地流通。
国土资源立体污染监控:对土壤、大气中与农业生产有关的污染物含量进行实时监测,建立立体式实时监测网络。
城市管网系统实时监控及调度:包括供水管网、燃气管网、供热管网等的监控。
相关情况
组态软件已经成为工业自动化系统的必要组成部分,即“基本单元”或“基本元件”,因此吸引了大型自动化公司纷纷投资开发自有知识产权的组态软件,以期依靠强大的市场产生大批量的销售,从中获取利润。
OPC服务器的功能就是与下位机进行数据的交换,其中包含了大量的通讯程序和数据存贮程序。然后提供标准的OPC接口,供其它软件使用。程序标准化以后,其他的软件商只需开发面对服务器的程序即可,不用对不同的硬件设备开发不同的硬件驱动程序。减小了工作量,也方便了使用。
COM是Component Object Model的缩写,是所有OLE机制的基础。COM是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准,该标准将Windows下的对象定义为独立单元,可不受程序限制地访问这些单元。这种标准可以使两个应用程序通过对象化接口通讯,而不需要知道对方是如何创建的。例如,用户可以使用C++语言创建一个Windows对象,它支持一个接口,通过该接口,用户可以访问该对象提供的各种功能,用户可以使用Visual Basic,C,Pascal,Smalltalk或其它语言编写对象访问程序。在Windows NT40操作系统下,COM规范扩展到可访问本机以外的其它对象,一个应用程序所使用的对象可分布在网络上,COM的这个扩展被称为DCOM(Distributed COM)。
通过DCOM技术和OPC标准,完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。OPC采用客户/服务器模式,把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家,以OPC服务器的形式提供给用户,解决了软、硬件厂商的矛盾,完成了系统的集成,提高了系统的开放性和可互操作性。 由OPC Task Force制定的OPC(OLE for Process Control)规范于1996年8月正式诞生了,随着1997年2月Microsoft公司推出Windows95支持的DCOM技术,1997年9月新成立的OPC Foundation对OPC规范进行修改,增加了数据访问等一些标准,OPC规范得到了进一步的完善。
“OPC 基于Microsoft公司的 Distributed interNet Application (DNA) 构架和 Component Object Model (COM) 技术的,根据易于扩展性而设计的。OPC规范定义了一个工业标准接口,这个标准使得COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。”OPC 基础委员会主席Dave Rehbein是这样描述的
OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来。
应用程序与OPC服务器之间必须有OPC接口,OPC规范提供了两套标准接口:Custom标准接口,OLE自动化标准接口。通常在系统设计中采用OLE自动化标准接口。 OLE自动化标准接口,及采用OLE自动化技术进行调用,其技术为上节所述的OLE自动化技术。OLE自动化标准接口定义了以下三层接口,依次呈包含关系。
OPC Server:OPC启动服务器,获得其他对象和服务的起始类,并用于返回OPC Group类对象;
OPC Group:存储由若干OPC Item组成的Group信息,并用于返回OPC Item类对象。
OPC Item:存储具体Item 的定义、数据值、状态值等信息。
由于OPC规范基于OLE/COM技术,同时OLE/COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP/IP等多种网络协议,因此可以将OPC客户、服务器在物理上分开,分布于网络不同节点上。
OPC规范可以应用在许多应用程序中,如它们可以应用于从SCADA 或者DCS系统的物理设备中获取原始数据的最低层,它们同样可以应用于从SCADA 或者DCS系统中获取数据到应用程序中。实际上,OPC设计的目的就是从网络上某节点获取数据。图422OPC的客户/服务器关系图同样描述了OPC在SCADA系统的应用。 在进行新型微机远动系统的研制中,各个计算机以及各个模块的数据交换应该按照OPC规范进行。这样做有以下好处:
OPC规范以OLE/DCOM为技术基础,而OLE/DCOM支持TCP/IP等网络协议,因此可以将各个子系统从物理上分开,分布于网络的不同节点上。
OPC按照面向对象的原则,将一个应用程序(OPC服务器)作为一个对象封装起来,只将接口方法暴露在外面,客户以统一的方式去调用这个方法,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来。
OPC实现了远程调用,使得应用程序的分布与系统硬件的分布无关,便于系统硬件配置以及,使得系统的应用范围更广。
采用OPC规范,便于系统的组态化,将系统复杂性大大简化,可以大大缩短软件开发周期,提高软件运行的可靠性和稳定性,便于系统的升级与维护。
OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而实现系统的开放性,易于实现与其它系统的接口。
路径问题
将my documents路径恢复系统默认
打开注册表编辑器regedit,查找[HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\User Shell Folders],
在右侧窗口中,将Personal项的
e:\My Documents改为
C:\Documents and Settings\当前用户\My documents,就可以正常安装了。
opc技术是指为了给工业控制系统应用程序之间的通信建立一个接口标准,在工业控制设备与控制软件之间建立统一的数据存取规范。
web服务器一般指网站服务器,是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序,可以处理浏览器等Web客户端的请求并返回相应响应,也可以放置网站文件,让全世界浏览;
OPC UA基于OPC基金会提供的新一代技术,提供安全,可靠和独立于厂商的,实现原始数据和预处理的信息从制造层级到生产计划或ERP层级的传输。通过OPC UA ,所有需要的信息在任何时间,任何地点对每个授权的应用,每个授权的人员都可用。 这种功能独立于制造厂商的原始应用,编程语言和操作系统。 OPC UA是目前已经使用的OPC 工业标准的补充,提供重要的一些特性,包括如平台独立性,扩展性,高可靠性和连接互联网的能力。 OPC UA不再依靠DCOM,而是基于面向服务的架构(SOA),OPC UA的使用更简便。现在,OPC UA已经成为独立于微软,UNIX或其他的操作系统企业层和嵌入式自动组建之间的桥梁。
统一的访问传统OPC COM特性将不同的功能分布于多个COM服务器,通过接口连接代表不同特性的功能。OPC COM服务器提供报警但不持续连续的提供触发报警的数据的访问。例如,提供存储历史数据的OPC COM服务器不允许当前数据被读和更新。这种特性造成了集成的问题,因为单一系统的信息不能通过一致的方式访问。OPC UA解决了包含多种可用信息的通用地址通过单一服务访问的集成问题。更好的认证互操作性OPC UA特性通过和已取得成功的OPC COM认证程序一样提供的服务器和客户端测试工具。这些测试工具似得供应商可以验证他们产品是否符合特性的要求,改善产品的质量。OPC UA和OPC COM特性通过认证以后,可以获得相应的认证标志,通过使用OPC认证的产品可以减少最终用户的系统集成成本。设计的可靠性OPC UA是为搞可用性和冗余架构而设计。完整的可配置的超时,错误检测,和恢复特性使得OPC UA产品可以无缝处理出现错误或失败的情况(例如网络通信的丢失)。标准的支持冗余功能的OPC UA模块使得从不同厂商的应用部署成为可能。跨域防火墙和通过互联网OPC UA由客户端启动通信通道,这意味着不需要像OPC COM一样需要配置客户端以允许服务器的访问。OPC UA能通过标准的HTTP或UA TCP端口或任何管理员愿意开放的其他端口来进行通信。OPC UA使用基于安全的额消息,这意味着可以通过第三方的代理进行通信。通过信息模型减少配置时间OPC UA架构提供基本的应用,供应商可以提供特定应用的信息模型,这将大大降低配置和维护这些模块的成本。OPC基金会正和MIMOSA,FDI, PLCopen(IEC61131)组织协作开发 OPC UA信息模型。标准安全模型在过去,安全问题时最后才考虑的,很多供应商没有测试他们产品的安全许可。这意味着对于最终用户很难配置安全性,或根本不可能。OPC UA架构通过标准的,UA应用必须实施的安全模型解决了这个问题。这增强了互操作性和降低了配置和维护成本。OPC UA同时有利于适合任何平台的任何OPC UA产品的安全设置管理的标准工具的开发。从嵌入式系统到企业级的单一的解决方案轻量级的OPC UA可以作为有效的二进制通信协议,例如OPC UA 已经移植到很多嵌入式系统包括VxWorks,Linux和专有的RTOSs (Real Time Operating Systems)。顶级的OPC UA应用支持企业级标准的XML页面服务协议。通过一个公用的架构可以降低系统集成的成本。保护已有的OPC COM投资OPC UA COM的互操作组件可以使得供应商快速实现现有的OPC COM客户端和服务器应用支持OPC UA。 这些组件通过增加需要的OPC UA高级特性客户化。这意味着用户可以持续利用他们的OPC COM技术的投资开发新的OPC UA应用。历史事件OPC UA通过支持历史事件扩展了OPC COM历史数据访问(HDA)的能力。最终用户仙子啊可以通过选择的OPC UA客户端获得事件信息。不丢失性能的同时实现平台独立
OPC UA架构设计为提供最佳性能的同时提供平台独立。这意味着开发者可以使用他们熟悉的语言和操作系统开发基于OPC UA的应用,而不只有一种通过http使用SOAP/XML的选择。对于Windows用户来说,平台独立性也十分具有价值,因为允许应用迁移到下一代的微软通信技术。这也意味着OPC UA产品的供应商在以前的通信技术过时或有类似不可配置的较长的超时时间等技术问题时可以有更多的选择。高性能的通信协议
OPC UA特性定义基于TCP的二进制通信协议通过最小的开销提供最快的性能。对于企业环境SOAP/XML是通信协议中通常使用的。 OPC UA提供在打包到SOAP/XML兼容的消息中之前通过UA二进制编码消息,提升通常XML消息10倍以上的性能。这种架构的优点是提供使用SOAP/XML的格式,但是在发送之前降低其复杂性和XML的大小。Windows通信基础 (WCF)OPC Net SDK使用WCF提供对XML Web服务的支持。这种架构意味着在企业应用中所有基于OPC UA Net SDK应用可以继承微软的 XML Web服务的湖操作性。
通过OPC UA SDKs降低开发成本
基于OPC COM特性的开发者都知道要求创建互操作性的应用中,接口只是很小的不部分代码。基于这个原因,OPC基金会提供的OPC UA NET SDK可以为开发者提供更多的选择,只需要很少的几百行代码就可以实现兼容于OPC UA 的应用。开发者还可以选择提供给OPC 基金会成员的商业化的SDK。这些 SDK将大大降低开发成本,供应商也将更多的精力关注在位客户提供更有价值的产品。最终用户同样可以从SDK中获益,因为采用的是公用的架构,将少了不同应用之间的互操作性问题。
采用方法和程序的增强特性
已经现有的OPC COM特性关注于数据或时间,但很多应用要求能减少单一数据值或事件的复杂操作。通过OPC UA方法,服务器允许客户端通过一序列参数触发复杂功能。通过触发事件汇报进程函数可以用来控制后台流程。
面向对象的信息模型的灵活性
已有的OPC COM在过去的10年一直作为OPC的通信标准,但是技术的发展要求更多的互操作性:
-〉微软逐步淡化COM,而跨平台的Web服务和SOA逐步加强
-〉OPC的供应商希望一套担心的服务实现OPC数据模块(DA,A&E,HDA…)
-> OPC供应商希望在非微软的平台,包括嵌入式设备实现OPC功能-〉一些合作组织需要一个可靠的,有效地方式实现高水平结构数据的转移2
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