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？簡單的講，組態(tài)就是用應用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程。
與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。如要組裝一臺電腦，事先提供了各種型號的主板、機箱、電源、CPU、顯示器、硬盤、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，因為它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每個 “部件” 都很靈活，因為軟部件都有內(nèi)部屬性，通過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，要實現(xiàn)某一任務，都是通過編寫程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機控制中。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)。人機界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實在其他行業(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用工具才能識別。但是不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實時監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實時運行。從表面上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務。
雖然說組態(tài)就是不需要編寫程序就能完成特定的應用。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BASIC語言，有的甚至支持VB。
組態(tài)軟件的功能，現(xiàn)在的狀況及將來的發(fā)展趨勢。
1. 總的發(fā)展趨勢
組態(tài)軟件是工業(yè)應用軟件的一個組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。歸根結(jié)底，應用的帶動對其發(fā)展起著最為關(guān)鍵的推動作用。
未來的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來越高，實時數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定貨的制造過程。有的裝置直接內(nèi)嵌“Web Server”，通過以太網(wǎng)就可以直接訪問過程實時數(shù)據(jù)。即使這樣，也不能認為不再需要組態(tài)軟件了。
用戶要求的多樣化，決定了不可能有哪一種產(chǎn)品囊括全部用戶的所有要求，直接用戶對監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的需求不可能固定為單一的模式，因此直接用戶的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要“組態(tài)”和“定制”的。這就導致組態(tài)軟件不可能退出市場，因為需求是存在的。
類似OPC這樣的組織的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場總線、尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設(shè)備間互連、開發(fā)I/O設(shè)備驅(qū)動軟件的工作量。I/O驅(qū)動軟件也逐漸會朝標準化的方向發(fā)展。
2. 組態(tài)軟件功能的變遷
由單一的人機界面朝數(shù)據(jù)處理機方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來越大。最早的組態(tài)軟件用來支撐自動化系統(tǒng)的硬件。那時侯，硬件系統(tǒng)如果沒有組態(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，大部分自動化系統(tǒng)的硬件和軟件現(xiàn)在不是由同一個廠商提供，這樣就為自動化軟件的發(fā)展提供了可以充分發(fā)揮作用的舞臺。
實時數(shù)據(jù)庫的作用將進一步加強。實時數(shù)據(jù)庫存儲和檢索的是連續(xù)變化的過程數(shù)據(jù)，它的發(fā)展離不開高性能計算機和大容量硬盤，現(xiàn)在越來越多的用戶通過實時數(shù)據(jù)庫來分析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)。
在最終用戶的眼里，組態(tài)軟件在一個自動化系統(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大，用戶也存在普遍的需求，廣大用戶在廠家強大的宣傳攻勢面前逐漸認清了軟件的價值所在。
3. 推動組態(tài)軟件發(fā)展的動力
需求是推動其發(fā)展的第一動力，市場會逐步擴大。組態(tài)軟件市場的崛起一方面為最終用戶節(jié)省了系統(tǒng)投資，另外也為用戶解決了實際問題。現(xiàn)在用戶購買組態(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，用戶可以做到“花了少量的錢，辦成了大事情”。
中國的現(xiàn)代化建設(shè)正處于上升期，新項目的上馬、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)的升級和擴容也需要組態(tài)軟件的支撐。
社會信息化的加速是組態(tài)軟件市場增長的強大推動力。隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，信息化社會將為組態(tài)軟件帶來更多的市場機會。
4. 用戶對組態(tài)軟件的需求變化
專用系統(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，用戶只使用其中的一小部分，而使用方法的復雜化又給用戶熟悉和掌握軟件帶來的很多不必要的麻煩。這也是現(xiàn)在仍然有很多用戶還在自己用VB編寫自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要原因。在有些應用領(lǐng)域，自動監(jiān)控的目標及其特性比較單一（或可枚舉，或可通過某種模板自主定義、添加、刪除、編輯）且數(shù)量較多，用戶希望自動生成大部分自動監(jiān)控系統(tǒng)，例如在電梯自動監(jiān)控、動力設(shè)備監(jiān)控、鐵路信號監(jiān)控等應用系統(tǒng)。這種應用系統(tǒng)具有一些“傻瓜”型軟件的特征，用戶只需用組態(tài)軟件做一些系統(tǒng)硬件及其參數(shù)的配置，就可以自動生成某種特定模式的自動監(jiān)控系統(tǒng)，如果用戶對自動生成的監(jiān)控系統(tǒng)的圖形界面不滿意，還可以進行任意修改和編輯，這樣既滿足了用戶對簡便性的要求，又同時配備比較完善的編輯工具。
組態(tài)軟件應該向更多的應用領(lǐng)域拓展和滲透。目前的組態(tài)軟件均產(chǎn)生于過程工業(yè)自動化，很多功能沒有考慮其他應用領(lǐng)域的需求。例如：化驗分析（色譜儀、紅外儀等，包括在線分析）、虛擬儀器（例如LabView的口號是The Software is the Instrument）、測試（如測井、機械性能試驗、碰撞試驗等的數(shù)據(jù)記錄與回放等）、信號處理（如記錄和顯示輪船的航行數(shù)據(jù)：雷達信號、GPS數(shù)據(jù)、舵角、風速等）。這些領(lǐng)域大量地使用實時數(shù)據(jù)處理軟件，而且需要人機界面，但是由于現(xiàn)有組態(tài)軟件為這些應用領(lǐng)域考慮得太少，不能充分滿足系統(tǒng)的要求，因而目前這些領(lǐng)域仍然是專用軟件占統(tǒng)治地位。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，組態(tài)軟件應該更多地總結(jié)這些領(lǐng)域的需求，設(shè)計出符合應用要求的開發(fā)工具，更好地滿足這些行業(yè)對軟件的需求，進一步減少這些行業(yè)在自動測試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開放程度。
嵌入式應用進一步發(fā)展，在過去的十年間，工業(yè)PC及其相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)硬件的銷售額一直保持高額增長。工業(yè)PC的成長是因為軟件開發(fā)工具豐富，比較容易上手，而用戶接受工業(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)的維護和升級費用明顯高昂，經(jīng)常帶來一些間接損失。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、維護和升級等問題，徹底擺脫個人行為的束縛，使工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)大踏步走入自動化系統(tǒng)高端市場。
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。在競爭不斷加劇的今天，企業(yè)規(guī)模、科研開發(fā)的投入量、質(zhì)量體系建設(shè)情況等對組態(tài)軟件的質(zhì)量影響甚大。
6. 未來技術(shù)走勢
很多新的技術(shù)將不斷地被應用到組態(tài)軟件當中，組態(tài)軟件裝機總量的提高會促進在某些專業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ冒孳浖恼Q生，市場被自動地細分了。為此，一種稱為“軟總線”的技術(shù)將被廣泛采用。在這種體系結(jié)構(gòu)下，應用軟件以中間件或插件的方式被“安裝”在總線上，并支持熱插拔和即插即用。這樣做的優(yōu)點是：所有插件遵從統(tǒng)一標準，插件的專用性強，每個插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調(diào)，一個插件出現(xiàn)故障不會影響其他插件的運行。XML技術(shù)將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來改變現(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，滿足更為靈活的應用需求。
7. 國際化及入世的影響
長期以來，中國的組態(tài)軟件市場都是由國外的產(chǎn)品占主角，中國本土的組態(tài)軟件進入國際市場還有很長的路要走，需要具有綜合優(yōu)勢。中國的工程公司、自動化設(shè)備生產(chǎn)商在國際市場取得優(yōu)勢對組態(tài)軟件進入國際市場也具有一定的推動作用。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，面臨的國際競爭沒有其他類似辦公軟件或操作系統(tǒng)那樣激烈，因此中國的本土軟件很容易崛起。但是畢竟我們是跟在國外產(chǎn)品的后面發(fā)展起來的，要想全面超過國外的競爭對手，就必須堅持走好自己的道路，盡量減少效仿，突出特色，以客戶需求為中心，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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