什么是組態(tài)？
在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一詞，組態(tài)英文是“Configuration”,其意義究竟是什么呢？簡(jiǎn)單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過(guò)程。
與硬件生產(chǎn)相對(duì)照，組態(tài)與組裝類(lèi)似。如要組裝一臺(tái)電腦，事先提供了各種型號(hào)的主板、機(jī)箱、電源、CPU、顯示器、硬盤(pán)、光驅(qū)等，我們的工作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。當(dāng)然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因?yàn)樗话阋扔布械摹安考备啵颐總�(gè) “部件” 都很靈活，因?yàn)檐洸考加袃?nèi)部屬性，通過(guò)改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性狀、顏色等）。
在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過(guò)編寫(xiě)程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。編寫(xiě)程序不但工作量大、周期長(zhǎng)，而且容易犯錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于過(guò)去需要幾個(gè)月的工作，通過(guò)組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件是有專(zhuān)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(jì)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。其實(shí)在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，人們只是不這么叫而已。如AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來(lái)形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專(zhuān)用工具才能識(shí)別。但是不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。從表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。
雖然說(shuō)組態(tài)就是不需要編寫(xiě)程序就能完成特定的應(yīng)用。但是為了提供一些靈活性，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(lèi)BASIC語(yǔ)言，有的甚至支持VB。
組態(tài)軟件的功能，現(xiàn)在的狀況及將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
1. 總的發(fā)展趨勢(shì)
組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。歸根結(jié)底，應(yīng)用的帶動(dòng)對(duì)其發(fā)展起著最為關(guān)鍵的推動(dòng)作用。
未來(lái)的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來(lái)越高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買(mǎi)主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定貨的制造過(guò)程。有的裝置直接內(nèi)嵌“Web Server”，通過(guò)以太網(wǎng)就可以直接訪問(wèn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。即使這樣，也不能認(rèn)為不再需要組態(tài)軟件了。
用戶(hù)要求的多樣化，決定了不可能有哪一種產(chǎn)品囊括全部用戶(hù)的所有要求，直接用戶(hù)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的需求不可能固定為單一的模式，因此直接用戶(hù)的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要“組態(tài)”和“定制”的。這就導(dǎo)致組態(tài)軟件不可能退出市場(chǎng)，因?yàn)樾枨笫谴嬖诘摹?
類(lèi)似OPC這樣的組織的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡(jiǎn)化了異種設(shè)備間互連、開(kāi)發(fā)I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件的工作量。I/O驅(qū)動(dòng)軟件也逐漸會(huì)朝標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。
2. 組態(tài)軟件功能的變遷
由單一的人機(jī)界面朝數(shù)據(jù)處理機(jī)方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大。最早的組態(tài)軟件用來(lái)支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件。那時(shí)侯，硬件系統(tǒng)如果沒(méi)有組態(tài)軟件的支撐就很難發(fā)揮作用，甚至不能正常工作。現(xiàn)在的情況有了很大改觀。一方面軟件部分地與硬件發(fā)生分離，大部分自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件現(xiàn)在不是由同一個(gè)廠商提供，這樣就為自動(dòng)化軟件的發(fā)展提供了可以充分發(fā)揮作用的舞臺(tái)。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的作用將進(jìn)一步加強(qiáng)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和檢索的是連續(xù)變化的過(guò)程數(shù)據(jù)，它的發(fā)展離不開(kāi)高性能計(jì)算機(jī)和大容量硬盤(pán)，現(xiàn)在越來(lái)越多的用戶(hù)通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)。
在最終用戶(hù)的眼里，組態(tài)軟件在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮的作用逐漸增大，甚至有的系統(tǒng)就根本不能缺少組態(tài)軟件。這其中的主要原因是軟件的功能強(qiáng)大，用戶(hù)也存在普遍的需求，廣大用戶(hù)在廠家強(qiáng)大的宣傳攻勢(shì)面前逐漸認(rèn)清了軟件的價(jià)值所在。
3. 推動(dòng)組態(tài)軟件發(fā)展的動(dòng)力
需求是推動(dòng)其發(fā)展的第一動(dòng)力，市場(chǎng)會(huì)逐步擴(kuò)大。組態(tài)軟件市場(chǎng)的崛起一方面為最終用戶(hù)節(jié)省了系統(tǒng)投資，另外也為用戶(hù)解決了實(shí)際問(wèn)題。現(xiàn)在用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)組態(tài)軟件雖然也需要一定的投資，但是和以前相比，投資額得到了大大降低。使用組態(tài)軟件，用戶(hù)可以做到“花了少量的錢(qián)，辦成了大事情”。
中國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)正處于上升期，新項(xiàng)目的上馬、基礎(chǔ)設(shè)施的改造大量需要組態(tài)軟件，另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、原有系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容也需要組態(tài)軟件的支撐。
社會(huì)信息化的加速是組態(tài)軟件市場(chǎng)增長(zhǎng)的強(qiáng)大推動(dòng)力。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，信息化社會(huì)將為組態(tài)軟件帶來(lái)更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
4. 用戶(hù)對(duì)組態(tài)軟件的需求變化
專(zhuān)用系統(tǒng)所占比例日益提高。組態(tài)軟件的靈活程度和使用效率是一對(duì)矛盾，雖然組態(tài)軟件提供了很多靈活的技術(shù)手段，但是在多數(shù)情況下，用戶(hù)只使用其中的一小部分，而使用方法的復(fù)雜化又給用戶(hù)熟悉和掌握軟件帶來(lái)的很多不必要的麻煩。這也是現(xiàn)在仍然有很多用戶(hù)還在自己用VB編寫(xiě)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要原因。在有些應(yīng)用領(lǐng)域，自動(dòng)監(jiān)控的目標(biāo)及其特性比較單一（或可枚舉，或可通過(guò)某種模板自主定義、添加、刪除、編輯）且數(shù)量較多，用戶(hù)希望自動(dòng)生成大部分自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，例如在電梯自動(dòng)監(jiān)控、動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控、鐵路信號(hào)監(jiān)控等應(yīng)用系統(tǒng)。這種應(yīng)用系統(tǒng)具有一些“傻瓜”型軟件的特征，用戶(hù)只需用組態(tài)軟件做一些系統(tǒng)硬件及其參數(shù)的配置，就可以自動(dòng)生成某種特定模式的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，如果用戶(hù)對(duì)自動(dòng)生成的監(jiān)控系統(tǒng)的圖形界面不滿(mǎn)意，還可以進(jìn)行任意修改和編輯，這樣既滿(mǎn)足了用戶(hù)對(duì)簡(jiǎn)便性的要求，又同時(shí)配備比較完善的編輯工具。
組態(tài)軟件應(yīng)該向更多的應(yīng)用領(lǐng)域拓展和滲透。目前的組態(tài)軟件均產(chǎn)生于過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化，很多功能沒(méi)有考慮其他應(yīng)用領(lǐng)域的需求。例如：化驗(yàn)分析（色譜儀、紅外儀等，包括在線(xiàn)分析）、虛擬儀器（例如LabView的口號(hào)是The Software is the Instrument）、測(cè)試（如測(cè)井、機(jī)械性能試驗(yàn)、碰撞試驗(yàn)等的數(shù)據(jù)記錄與回放等）、信號(hào)處理（如記錄和顯示輪船的航行數(shù)據(jù)：雷達(dá)信號(hào)、GPS數(shù)據(jù)、舵角、風(fēng)速等）。這些領(lǐng)域大量地使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件，而且需要人機(jī)界面，但是由于現(xiàn)有組態(tài)軟件為這些應(yīng)用領(lǐng)域考慮得太少，不能充分滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求，因而目前這些領(lǐng)域仍然是專(zhuān)用軟件占統(tǒng)治地位。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，組態(tài)軟件應(yīng)該更多地總結(jié)這些領(lǐng)域的需求，設(shè)計(jì)出符合應(yīng)用要求的開(kāi)發(fā)工具，更好地滿(mǎn)足這些行業(yè)對(duì)軟件的需求，進(jìn)一步減少這些行業(yè)在自動(dòng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開(kāi)放程度。
嵌入式應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展，在過(guò)去的十年間，工業(yè)PC及其相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)硬件的銷(xiāo)售額一直保持高額增長(zhǎng)。工業(yè)PC的成長(zhǎng)是因?yàn)檐浖_(kāi)發(fā)工具豐富，比較容易上手，而用戶(hù)接受工業(yè)PC的主要原因是一次性硬件成本得到了降低，但是后續(xù)的維護(hù)和升級(jí)費(fèi)用明顯高昂，經(jīng)常帶來(lái)一些間接損失。商品化嵌入式組態(tài)軟件可以有效地解決工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率、維護(hù)和升級(jí)等問(wèn)題，徹底擺脫個(gè)人行為的束縛，使工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)大踏步走入自動(dòng)化系統(tǒng)高端市場(chǎng)。
5. 影響組態(tài)軟件發(fā)展的因素
軟件質(zhì)量是影響產(chǎn)品發(fā)展的主要因素。在競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇的今天，企業(yè)規(guī)模、科研開(kāi)發(fā)的投入量、質(zhì)量體系建設(shè)情況等對(duì)組態(tài)軟件的質(zhì)量影響甚大。
6. 未來(lái)技術(shù)走勢(shì)
很多新的技術(shù)將不斷地被應(yīng)用到組態(tài)軟件當(dāng)中，組態(tài)軟件裝機(jī)總量的提高會(huì)促進(jìn)在某些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ冒孳浖恼Q生，市場(chǎng)被自動(dòng)地細(xì)分了。為此，一種稱(chēng)為“軟總線(xiàn)”的技術(shù)將被廣泛采用。在這種體系結(jié)構(gòu)下，應(yīng)用軟件以中間件或插件的方式被“安裝”在總線(xiàn)上，并支持熱插拔和即插即用。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：所有插件遵從統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，插件的專(zhuān)用性強(qiáng)，每個(gè)插件開(kāi)發(fā)人員之間不需要協(xié)調(diào)，一個(gè)插件出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他插件的運(yùn)行。XML技術(shù)將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來(lái)改變現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，它的推廣也將改變現(xiàn)有組態(tài)軟件的某些使用模式，滿(mǎn)足更為靈活的應(yīng)用需求。
7. 國(guó)際化及入世的影響
長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)的組態(tài)軟件市場(chǎng)都是由國(guó)外的產(chǎn)品占主角，中國(guó)本土的組態(tài)軟件進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)還有很長(zhǎng)的路要走，需要具有綜合優(yōu)勢(shì)。中國(guó)的工程公司、自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商在國(guó)際市場(chǎng)取得優(yōu)勢(shì)對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)也具有一定的推動(dòng)作用。相信民族組態(tài)軟件的崛起是遲早的事情。
與其他軟件產(chǎn)品相比，組態(tài)軟件和IT類(lèi)軟件不同，有自己的特殊性，具有系統(tǒng)的概念，使用范圍也不是很廣，面臨的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有其他類(lèi)似辦公軟件或操作系統(tǒng)那樣激烈，因此中國(guó)的本土軟件很容易崛起。但是畢竟我們是跟在國(guó)外產(chǎn)品的后面發(fā)展起來(lái)的，要想全面超過(guò)國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，就必須堅(jiān)持走好自己的道路，盡量減少效仿，突出特色，以客戶(hù)需求為中心，積極創(chuàng)新。只有這樣，本土的軟件才能夠具有穩(wěn)固的根基．
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