在我国自动化控制领域应用较广泛的工业自动化组态软件有Wonderware公司InTouch、西门子公司Wincc、GE公司iFix。国内也有一些传统组态软件厂商,使用的功能和形式基本上十分类似,受当时开发环境和组态软件框架的限制,也很难做较大的改变。

国内工业软件领域也有后起之秀,例如iNeuOS工业互联网操作系统,和传统组态软件相比有很大区别,主要体现在软件框架、应用功能、界面风格、高级信息化建设的扩展性、实时性及稳定性方面。下面我们主要聊聊国内外组态软件的大体情况。

1.InTouch

    InTouch组态软件是Wonderware公司产品。Wonderware公司成立于1987年,是英国Invensys公司的子公司,是在制造运营系统率先推出基于Microsoft Windows平台的人机界面(HMI)自动化软件的先锋。世界第一家推出组态软件的公司。

    InTouch包括三个主要程序,它们是InTouch应用程序管理器、Win-dowMaker和Window Viewer。此外,InTouch还包括诊断程序Wonder-ware Logger。

    InTouch应用程序管理器用于组织您所创建的应用程序,也可以用于将Window Viewer配置成一个NT服务程序,为基于客户机和基于服务器的结构(C/S结构)。

WindowMaker是一个开发环境,在这个开发环境中可以使用面向对象的图形来创建富于动画感的触控式显示窗口。这些显示窗口可以连接到工业I/0系统和其他Microsoft Windows应用程序。WindowMaker是lnTouch的开发环境。WindowMaker图形用户界面符合Windows 2000和Windows NT GUI标准。支持浮动和固定工具栏,遍布整个程序的鼠标右键菜单可快速访问常用命令,可提供1670万种颜色支持的可自定义调色板(颜色支持仅受显卡性能的限制)。WindowMaker的应用程序浏览器,为您提供了一种强有力的图形方法来浏览和配置InTouch应用程序。它使您可以轻易地访问WindowMaker最常用的命令和功能,例如所有的Windows命令、所有的配置命令和所有的InTouchQuickScript编辑器。此外,应用程序浏览器会显示所有安装的附加程序,例如SQL访问管理器、SPC Pro和配方管理器,并为您提供了一种可自定义的应用程序启动工具。为了在HMI配置、I/0服务器配置和控制配置之间快速切换,您可以配置应用程序浏览器来启动任何其他Factorysuite程序或者Windows程序。

    Window Viewer是用来显示在WindowMaker中创建的图形窗口的运行环境。Window Viewer执行InTouch Quickscript执行历史数据的记录和报告、处理报警记录和报告,并且可以充当DDE和SuiteLink通信协议的客户机和服务器。

    通过运用InTouch系统软件,您还可以创建强大的、功能齐全的应用理序,充分利用Microsoft Windows平台的关键功能,包括通用的ActiveX控件、OLE图形和网络等,InTouch软件可以通过添加自定义ActiveX控件、向导、常规对象以及创建InTouch Quickscript(开发语言)等来进行功能上的充分扩展。

1.WinCC

    WinCC组态软件是德国西门子公司的产品,它具有如下特点开放性和系统的稳定性,WinCC具有强大的脚本编程范围,包括从图形对象上单个的动作到完整的功能以及独立于单个组件的全局动作脚本。WinCC甚至在使用Windows API函数时,都可以在动作脚本中完成调用。此外,集成的脚本编程包含了C翻译器和大量的ANSI-C标准函数。脚本的应用使得WinCC软件具有很强的开放性,但这也可能由于不正确的初始化指针或无休止的循环导致系统死锁和运行崩溃。在使用的时候,请注意释放所分配的存储器,否则系统运行会越来越慢。从WinCC V6.0以上版本起,使用SQL Server2000作为运行系统的数据库。

   最新版本的WinCC具有如下新特点:

①基本系统中的WinCC历史数据归档和长期归档服务器以很高的压缩比进行长期数据归档,具备数据导出功能和备份机制。

②对IT和商业集成进行了优化,集成了MicrosoftsQLServer2000数据库,增加了客户端的数据评估工具,增加了用于业务集成的开放式接口。

③系统中可以多达12台服务器和32个客户端,每台服务器都可以有自己的冗余服务器。

④提供了新的开放性标准,VBA、VisualBasic脚本、OPC、HAD、OPC A&E、OLE-DB等。

⑤增强了Web功能,可以在客户端上安装WebNavigator服务器。

⑥增加了新的可选件,WinCC/Dat@Monitor Web Edition(历史数据归档工具,支持报表发布和网页定制功能),WinCC/Connectivitypack(通过OPC、HAD、OPC A&E和OLE-DB访问WinCC数据库,使任何一台安装了Windows操作系统的计算机都可以通过Connectivity Station访问分布式系统的数据),Wincc/Industrial Data Bridge(通过标准接口交换WinCC数据),WinCC/SIMATIC
Logon, WinCC/Audit和WincC/Electronic Signiture。

⑦改进了报表系统,具有更高的灵活性和开放性。 

WinCC系统也是以实时数据库为核心,各种功能性数据存储都是围绕实时数据库展开的,比如历史数据库系统、报警系统、画面系统及组态数据库系统等。实时数据库通过通信驱动程序接口来与硬件设备进行通信,形成了功能强大的WinCC组态软件。

   工程师通过组态编辑器把系统中的各种标签信息整理到数据库中,配置好每个标签的各种属性,如是否是报警点、是否是趋势点等。该数据库与实时数据库建立对应关系,实时数据库通过通信驱动接口读取需要的数据并产生记录信息,当系统在线运行时,各种服务进入工作状态,报警服务从实时数据库中取得报警信息,然后记录到消息库中,趋势服务从实时数据库中取得趋势标签信息记录到趋势库中,监控画面通过图形系统取得实时数据库中对应标签的信息,人机交互设备通过图形系统把控制指令发送到实时数据库中,再通过通信驱动接口传送到硬件设备,完成控制操作目的。报表服务是建立在报警服务和趋势服务之上的,某些功能也允许直接从实时数据库中取得信息。

3.iFix

   iFix软件是GE公司的产品。iFix软件包=iFix
PDB+iFix Workspace,数据库和监控的画面可以分开,一个数据库可供多个iClient连接,一个iClient可连接多个数据库。

   iFix软件的一般特性:

①PLUG&SLOVE结构及COM组件技术,方便第三方软件集成应用;

②安全容器的专利技术保证第三方ActiveX控件稳定运行;

③内置微软的Visual Basic for Application作为脚本程序;

④真正的分布式Client/Server结构

⑤标准SQL/0DBC的接口

⑥完整的OPC的客户服务器模式的支持。 

系统软件结构分五部分,外设驱动、实时数据库、报警服务、历史数据服务和图形服务。软件系统提供丰富的DLL(动态链接库)形式驱动,这是一种基于文件管理的驱动方式,函数留有外部接口,供其他应用序访问使用,只要拥有设备厂家的DLL驱动文件,就可以很方便地访问设备的数据。另外还支持OPC模式访问外界数据,它既可以读取数据,也可以作为OPCServer供其他OPC客户端使用。通过设备驱动镜像表,实时数据库系统把数据存储在实时数据库内,供上一层的历史库和图形界面使用,为了增强报警功能的时效性,专门设置了报警队列,直接与设备驱动镜像表建立连接,这样就保障了系统报警的快速。

   iFix软件支持强大的第三方ActiveX控件技术,具有独立的“安全容器技术”,保证系统的容错性能。内置的VBA脚本语言可以支持任意数据源的访问,如DLL、ActiveX、OLE
DB/0DBC数据源、应用程序对象、Fix数据库等,更加方便地嵌入到图形组态的任意控件、系统对象、各种变量当中,使系统具有更加灵活的功能。

    可以应用AD0/ODBC方式访问外界数据库系统,如ACCESS、SQLServer、Informix、Sybase、Oracle等。提供了两种调度管理模式,时间调度和事件调度。也就是说可以按时问触发某事件的发生,也可以应用其他事件的发生来触发特定的事件。提供冗余服务解决模式,画面创建向导可以提供画面的布局和分区,还可以直接将监控画面转换成WEB文档,支持浏览器浏览功能。

4.iNeuOS工业互联网操作系统

    国内的传统组态软件各方面特点都差不多,从软件的结构布局、功能划分等,都十分类似,因此对大部分用户来讲,学会一种,其他的也都差不多了。

    组态技术的发展方向组态技术是一种配置技术,它是建立在硬件基础上的一种设置方法,因此它的复杂程度取决于硬件的功能,也随着硬件设备的发展而发展。

传统组态技术受当时开发环境和软件框架的限制,更偏向于传统软件的使用思路,也就是说,它的兼容性、扩展性、交互性和易用性受到很大阻碍,向更高级信息化领域方面发展受到很大挑战,所以传统组态软件是值得突破的。

iNeuOS工业互联网操作系统有别于传统组态软件,从软件框架来看,采用B/S框架结构,后台服务、API接口、前端应用、数据库等实现分布式部署;

从设计理念来看,它具备操作系统的特点:即接、即用、即分析、即显示,开放式的二次开发;从以数据为中心的角度看,数据流程化应用:设备驱动(数据交互驱动)、服务驱动(数据事务处理驱动)、设备模型(设备实时通信及处理)、业务模型(数据分组建模)、资产模型(数据空间规则提取)、计算平台(数据计算与预警)、数据分析、数据转发、视图建模(2D/3D数据展示)、视频转换(视频数据展示)、流程控制(数据反向操作)、算法分析(数据算法分析)、Excel报表设计(数据报表模板设计与应用)、用户权限等;

从更高级的信息化系统建设来看,完全可以在iNeuOS平台基础上承建产线级、企业级、集团级或行业级的物联网平台、大数据平台或是工业互联网平台,进一步构建设备管理、能源管理、环保管理、安全系统、工艺管理等子系统一体化的平台管控系统;

从部署及应用来看,系统完全支持跨平台部署在windows、linux、docker及国产操作系统,可以实现部署在嵌入式网关(资源少)、PC机、服务器上;

从应用行业来看,已经应用在煤炭、钢铁、镍矿、环保、水务、纸业、加工制造、核能、设备厂家等领域。

iNeuOS工业互联网操作系统积累了15年的工业领域的经验,结合物联网、工业互联网、数字孪生、AI人工智能等新技术形成一整套的产品化解决方案,实现开箱即用的工业应用系统,从数据接入、数据接口、数据处理、数据建模、数据存储、数据分析和数据应用实现流程化操作,快速提高集成商、用户信息化水平、降低项目成本。

iNeuOS工业互联网操作系统有别于传统组态软件的生态系统。


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