組態(tài)軟件的簡介及系統(tǒng)構成
發(fā)布日期：2022-07-20 點擊率：128
在組態(tài)軟件中，通過組態(tài)生成的一個目標應用項目在計算機硬盤中占據唯一的物理空間（邏輯空間），可以用唯一的一個名稱來標識，就被稱為一個應用程序。在同一計算機中可以存儲多個應用程序，組態(tài)軟件通過應用程序的名稱來訪問其組態(tài)內容，打開其組態(tài)內容進行修改或將其應用程序裝入計算機內存投入實時運行。
組態(tài)軟件的結構劃分有多種標準，這里以使用軟件的工作階段和軟件體系的成員構成兩種標準討論其體系結構。
一、組態(tài)軟件的結構劃分
1.以使用軟件的工作階段劃分
也可以說是按照系統(tǒng)環(huán)境劃分，從總體上講，組態(tài)軟件是由兩大部分構成的：
系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境：是自動化工程設計工程師為實施其控制方案，在組態(tài)軟件的支持下進行應用程序的系統(tǒng)生成工作所必須依賴的工作環(huán)境。通過建立一系列用戶數(shù)據文件，生成最終的圖形目標應用系統(tǒng),供系統(tǒng)運行環(huán)境運行時使用。
系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境由若干個組態(tài)程序組成，如圖形界面組態(tài)程序、實時數(shù)據庫組態(tài)程序等。
系統(tǒng)運行環(huán)境：在系統(tǒng)運行環(huán)境下，目標應用程序被裝入計算機內存并投入實時運行。系統(tǒng)運行環(huán)境由若干個運行程序組成，如圖形界面運行程序、實時數(shù)據庫運行程序等。
組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術，即在不退出系統(tǒng)運行環(huán)境的情況下可以直接進入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài)，使修改后的組態(tài)直接生效。
自動化工程設計工程師最先接觸的一定是系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，通過一定工作量的系統(tǒng)組態(tài)和調試，最終將目標應用程序在系統(tǒng)運行環(huán)境投入實時運行，完成一個工程項目。
2. 按照成員構成劃分
組態(tài)軟件因為其功能強大，而每個功能相對來說又具有一定的獨立性，因此其組成形式是一個集成軟件平臺，由若干程序組件構成。
其中必備的典型組件包括：
應用程序管理器
應用程序管理器是提供應用程序的搜索、備份、解壓縮、建立新應用等功能的專用管理工具。在自動化工程設計工程師應用組態(tài)軟件進行工程設計時，經常會遇到下面一些煩惱：經常要進行組態(tài)數(shù)據的備份；經常需要引用以往成功應用項目中的部分組態(tài)成果（如畫面）；經常需要迅速了解計算機中保存了哪些應用項目。雖然這些要求可以用手工方式實現(xiàn)，但效率低下，極易出錯。有了應用程序管理器的支持，這些操作將變得非常簡單。
圖形界面開發(fā)程序
是自動化工程設計工程師為實施其控制方案，在圖形編輯工具的支持下進行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。通過建立一系列用戶數(shù)據文件，生成最終的圖形目標應用系統(tǒng),供圖形運行環(huán)境運行時使用。
圖形界面運行程序
在系統(tǒng)運行環(huán)境下，圖形目標應用系統(tǒng)被圖形界面運行程序裝入計算機內存并投入實時運行。
實時數(shù)據庫系統(tǒng)組態(tài)程序
有的組態(tài)軟件只在圖形開發(fā)環(huán)境中增加了簡單的數(shù)據管理功能，因而不具備完整的實時數(shù)據庫系統(tǒng)。目前比較先進的組態(tài)軟件都有獨立的實時數(shù)據庫組件，以提高系統(tǒng)的實時性，增強處理能力。實時數(shù)據庫系統(tǒng)組態(tài)程序是建立實時數(shù)據庫的組態(tài)工具，可以定義實時數(shù)據庫的結構、數(shù)據來源、數(shù)據連接、數(shù)據類型及相關的各種參數(shù)。
實時數(shù)據庫系統(tǒng)運行程序
在系統(tǒng)運行環(huán)境下，目標實時數(shù)據庫及其應用系統(tǒng)被實時數(shù)據庫系統(tǒng)運行程序裝入計算機內存并執(zhí)行預定的各種數(shù)據計算、數(shù)據處理任務。歷史數(shù)據的查詢、檢索、報警的管理都是在實時數(shù)據庫系統(tǒng)運行程序中完成的。
I/O驅動程序
是組態(tài)軟件中必不可少的組成部分，用于和I/O設備通訊，互相交換數(shù)據，DDE和OPC Client是兩個通用的標準I/O驅動程序，用來和支持DDE標準和OPC標準的I/O設備通訊。多數(shù)組態(tài)軟件的DDE驅動程序被整合在實時數(shù)據庫系統(tǒng)或圖形系統(tǒng)中，而OPC Client則多數(shù)單獨存在。
擴展可選組件包括：
通用數(shù)據庫接口（ODBC接口）組態(tài)程序
通用數(shù)據庫接口組件用來完成組態(tài)軟件的實時數(shù)據庫與通用數(shù)據庫（如Oracle、Sybase、Foxpro、DB2、Infomix、SQL Server等）的互聯(lián)，實現(xiàn)雙向數(shù)據交換，通用數(shù)據庫既可以讀取實時數(shù)據，也可以讀取歷史數(shù)據；實時數(shù)據庫也可以從通用數(shù)據庫實時地讀入數(shù)據。通用數(shù)據庫接口（ODBC接口）組態(tài)環(huán)境用于指定要交換的通用數(shù)據庫的數(shù)據庫結構、字段名稱及屬性、時間區(qū)段、采樣周期、字段與實時數(shù)據庫數(shù)據的對應關系等。
通用數(shù)據庫接口（ODBC接口）運行程序
已組態(tài)的通用數(shù)據庫連接被裝入計算機內存，按照預先指定的采樣周期，對規(guī)定時間區(qū)段按照組態(tài)的數(shù)據庫結構建立起通用數(shù)據庫和實時數(shù)據庫間的數(shù)據連接。
策略（控制方案）編輯組態(tài)程序
策略編輯/生成組件
是以PC為中心實現(xiàn)低成本監(jiān)控的核心軟件，具有很強的邏輯、算術運算能力和豐富的控制算法。策略編輯/生成組件以IEC-1131-3標準為使用者提供標準的編程環(huán)境，共有4種編程方式：梯形圖、結構化編程語言、指令助記符、模塊化功能塊。使用者一般都習慣于使用模塊化功能塊，根據控制方案進行組態(tài)，結束后系統(tǒng)將保存組態(tài)內容并對組態(tài)內容進行語法檢查、編譯。
編譯生成的目標策略代碼即可以與圖形界面同在一臺計算機上運行，也可以下裝（Download）到目標設備（如PC/104、Windows CE系統(tǒng)等PC-Based設備）上運行。
策略運行程序
組態(tài)的策略目標系統(tǒng)被裝入計算機內存并執(zhí)行預定的各種數(shù)據計算、數(shù)據處理任務，同時完成與實時數(shù)據庫的數(shù)據交換。
實用通訊程序組件
實用通訊程序極大地增強了組態(tài)軟件的功能，可以實現(xiàn)與第三方程序的數(shù)據交換，是組態(tài)軟件價值的主要表現(xiàn)之一。通訊實用程序具有以下功能：
1.可以實現(xiàn)操作站的雙機冗余熱備用；
2.實現(xiàn)數(shù)據的遠程訪問和傳送；
3.通訊實用程序可以使用以太網、RS485、RS232、PSTN等多種通訊介質或網絡實現(xiàn)其功能。實用通訊程序組件可以劃分為Server和Client兩種類型，Server是數(shù)據提供方，Client是數(shù)據訪問方，一但Server和Client建立起了連接，二者間就可以實現(xiàn)數(shù)據的雙向傳送。
