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监控组态软件2009年最新发展及趋势

时间:2009-5-12 15:39:32 点击:

  核心提示:监控组态软件2009年最新发展及趋势  一、背景   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...

监控组态软件2009年最新发展及趋势

  一、背景
  
 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。
 

二、 监控组态软件的最新发展情况
   2.1 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。以力控科技为代表的ForceControl国产组态软件在这方面也取得了良好的业绩。
  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
  从国内自动化行业学术期刊来看,以组态软件及与其密切相关的新技术为核心的研究课题呈上升趋势,众多研究人员的存在,是组态软件技术发展及创新的重要活跃因素,也一定能够积累很多技术成果。无论是技术成果还是研究人员,都会遵循金字塔的规律,由基础向高端形成过渡。这些研究人员和他们的研究成果为监控组态软件厂商开发新产品提供了有益的经验借鉴,并开拓他们的思路。
  基于Linux 的监控组态软件及相关技术正在迅速发展之中,以力控科技为代表的厂商相继推出成熟的商品,对组态软件业的格局将产生深远的影响。
  2.2 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。
 

  2.3 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,三维力控的Multi-OPCServer 产品即属此类。
  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。
2.4 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。
  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。
 

作者:什么是组态软件 录入:什么是组态软件 来源:原创
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