監(jiān)控組態(tài)軟件不僅有監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)功能,而且有組態(tài)、開發(fā)和開放功能。監(jiān)控組態(tài)軟件是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、DCS和PLC等工業(yè)控制技術(shù)的突飛猛進(jìn)而發(fā)展起來的。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的普及和開放系統(tǒng)的推廣,基于PC的監(jiān)控組態(tài)軟件在工業(yè)控制領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大。監(jiān)控組態(tài)軟件廣泛運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、樓宇和辦公等領(lǐng)域的自動(dòng)化系統(tǒng)。 隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化產(chǎn)品呈現(xiàn)出小型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化、開放式和低成本的發(fā)展趨勢(shì),并逐漸形成了各種標(biāo)準(zhǔn)的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。監(jiān)控組態(tài)軟件已經(jīng)成為其中的橋梁和紐帶,是自動(dòng)化系統(tǒng)集成中不可缺少的關(guān)鍵組成部分。 西門子公司的W1nCC是WlndowsControIConter(視窗控制中心)的簡(jiǎn)稱。 它集成了SCADA、組態(tài)、腳本(Script)語言和OPC等先進(jìn)技術(shù),為用戶提供了Windows操作系統(tǒng)(W1ndows 2000或XP)環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。WinCC繼承了西門子公司的全集成自動(dòng)化(TIA)產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)和無縫集成的特點(diǎn)。 WinCC運(yùn)行于個(gè)人計(jì)算機(jī)環(huán)境,可以與多種自動(dòng)化設(shè)備及控制軟件集成,具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口和菜單選項(xiàng),使用方式靈活,功能齊全。用戶在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理,可形成所需的操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和打印報(bào)表等。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境,不僅縮短了軟件設(shè)計(jì)周期,而且提高了工作效率。WinCC的另一個(gè)特點(diǎn)在于其整體開放性,它可以方便地與各種軟件和用戶程序組合在一起,建立友好的人機(jī)界面,滿足實(shí)際需要。用戶也可將WinCC作為系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ),通過開放式接口,開發(fā)其自身需要的應(yīng)用系統(tǒng)。 WinCC因其具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想而具有廣闊的應(yīng)用前景。借助于模塊化的設(shè)計(jì),能以靈活的方式對(duì)其加以擴(kuò)展。它不僅能用于單用戶系統(tǒng),而且能構(gòu)成多用戶系統(tǒng),甚至包括多個(gè)服務(wù)器和客戶機(jī)在內(nèi)的分布式系統(tǒng)。WinCC集生產(chǎn)過程和自動(dòng)化于一體,實(shí)現(xiàn)了相互間的集成。 海納百川,有容乃大。HMI/SCADA軟件系統(tǒng)的發(fā)展史,就是近30年來氣勢(shì)恢弘的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、軟件工業(yè)及IT技術(shù)發(fā)展史的縮影。無論是平臺(tái)的變遷,還是技術(shù)的更迭,現(xiàn)代HMI/SCADA系統(tǒng)都折射出同時(shí)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和軟件工業(yè)的最先進(jìn)技術(shù)。從工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展來看,PLC技術(shù)、總線和通訊技術(shù)、診斷技術(shù)等,早已成為HMI/SCADA軟件的核心技術(shù);從軟件工業(yè)和IT技術(shù)的發(fā)展來看,客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)、瘦客戶機(jī)、Web技術(shù)、組件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件冗余技術(shù)乃至方興未艾的XML和.NET技術(shù)等,都已深深地滲透到HMI/SCADA軟件開發(fā)、工程實(shí)施及運(yùn)行的各個(gè)階段。 西門子公司的HMI/SCADA軟件系統(tǒng)WinCC,正是這樣的系統(tǒng)。 它幫助我們站在了自動(dòng)化技術(shù)與軟件和IT技術(shù)融合的峰頂浪尖上,讓我們同時(shí)享受到二者的無限風(fēng)光??v觀WinCC系統(tǒng)的特點(diǎn),我們可以看到兩個(gè)明顯的特征。 一、深厚的自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)廠商背景 作為傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)廠商,無論是現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)的核心--可編程控制器,還是工業(yè)自動(dòng)系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)--總線技術(shù),西門子公司都始終走在技術(shù)和創(chuàng)新的最前沿。全集成自動(dòng)化TIA(TotallyIntegratedAutomation),更是把這種優(yōu)勢(shì)推向了前所未有的高度和廣度。正是基于這樣博大精深的自動(dòng)化系統(tǒng),WinCC承襲了西門子公司的TIA產(chǎn)品家族技術(shù)先進(jìn)和相互間無縫集成的特點(diǎn)。這也就意味著,WinCC不是孤立的軟件系統(tǒng),它時(shí)刻與以下系統(tǒng)集成在一起: ●與自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫集成。西門子公司的PI。C產(chǎn)品,經(jīng)歷了從早期致力于提高運(yùn)行速度,到增強(qiáng)系統(tǒng)通信和聯(lián)網(wǎng)能力,再到融合了運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等諸多技術(shù)的T系列產(chǎn)品以及故障安全型的F系統(tǒng)的發(fā)展階段。在這樣的背景下,WinCC與相應(yīng)的硬件系統(tǒng)緊密結(jié)合,通過統(tǒng)一的組態(tài)和編程、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理及統(tǒng)一的通訊,極大地降低了用戶軟硬件組態(tài)的工程量,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)產(chǎn)品范圍內(nèi)的高度集成。 ●與
自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成。從現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS到工業(yè)以太網(wǎng),再到PROFINET技術(shù)和基于組件的自動(dòng)化技術(shù)CBA(Component-Based Automation),以及無線通訊解決方案,由于WinCC內(nèi)置了基于S5/S7協(xié)議的通訊系統(tǒng),并提供了大量面向這些系統(tǒng)和技術(shù)的組件,從而為WinCC和這些系統(tǒng)的最優(yōu)化通訊和良好的互操作性提供了保證。至于在WinCC平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)基于PROFIBUS的診斷功能,以及基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能等,更是錦上添花之筆。 ●與MES系統(tǒng)的集成。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES(Manufacturing Execution Systems),作為連接企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的橋梁,包含了生產(chǎn)訂單管理、原材料管理、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)記錄、設(shè)備管理、工廠信息管理、生產(chǎn)規(guī)范管理系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室信息管理等系統(tǒng),代表著現(xiàn)代化智能工廠發(fā)展的最新潮流。來自西門子公司的MES系統(tǒng)SIMATIC IT正是代表這一潮流的優(yōu)秀系統(tǒng)。通過適當(dāng)?shù)倪m配系統(tǒng),WinCC可以輕松地集成在該系統(tǒng)下。換言之,實(shí)施了基于WinCC的HMI/
SCADA系統(tǒng),就為實(shí)施MES系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ●與相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)一起,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的診斷功能。診斷功能包括產(chǎn)品和系統(tǒng)的層次,貫穿于工程實(shí)施階段、調(diào)試階段和運(yùn)行階段。配合適當(dāng)?shù)能浻布到y(tǒng),如Pr。Ag-ent等,WinCC可以方便地實(shí)現(xiàn)基于不同通訊協(xié)議、從軟件到硬件、從自動(dòng)化站到操作站乃至整個(gè)SCADA網(wǎng)絡(luò)的診斷。 ●WinCC不僅是可以獨(dú)立使用的HMI/SCADA系統(tǒng),而且是西門子公司眾多軟件系統(tǒng)的重要組件。比如,WinCC是西門子公司
DCS系統(tǒng)PCS7的人機(jī)界面核心組件,也是電力系統(tǒng)監(jiān)控軟件P。werCC和能源自動(dòng)化系統(tǒng)SICAM的重要組成部分。這也許正是WinCC在不到10年的時(shí)間,發(fā)展成為HMI/SCADA軟件領(lǐng)域全球領(lǐng)導(dǎo)品牌的原因之一。二、堅(jiān)持開放性和先進(jìn)性高于一切的理念開放性和標(biāo)準(zhǔn)化是軟件系統(tǒng)的生命線。當(dāng)WinCC作為與技術(shù)和行業(yè)無關(guān)的通用自動(dòng)化系統(tǒng)信息軟件平臺(tái)時(shí),這一點(diǎn)就顯得更為突出了。而WinCC,正是從以下三個(gè)方面體現(xiàn)出了其開放的特性: ●整個(gè)系統(tǒng)通過完整和豐富的編程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙向的開放性。借助C腳本,WinCC幾乎可以通過Win32 API無限制地訪問到Windows操作系統(tǒng)及該平臺(tái)上各種應(yīng)用的功能,這正是現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)的魅力所在;而VB腳本則從易用性和開發(fā)的快速性上相得益彰。反過來,通過ODK,WinCC的整個(gè)組態(tài)和運(yùn)行系統(tǒng)又完全呈現(xiàn)給任何用戶自行開發(fā)的系統(tǒng),為希望以WinCC作為平臺(tái)軟件進(jìn)行工廠管理級(jí)軟件和信息系統(tǒng)開發(fā)的用戶提供了絕佳的平臺(tái)。 ●數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)全面開放。數(shù)據(jù)庫是SCADA系統(tǒng)的靈魂。從最基本的單用戶系統(tǒng)開始,WinCC就內(nèi)置了高效的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它既可與操作站部署在同一臺(tái)PC上,又可以緊耦合(中央歸檔服務(wù)器)或松耦合(長(zhǎng)期歸檔服務(wù)器)的方式獨(dú)立于操作站配置。通過ADO,OI。EDB,SQL等,WinCC的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完全開放,這就為構(gòu)成靈活而高效的IT和商務(wù)系統(tǒng)做好了充分的準(zhǔn)備。 ●廣泛采用最新的開放性軟件技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),面向多種操作系統(tǒng)平臺(tái)。WinCC是第一個(gè)完全基于32位內(nèi)核的HMI/SCADA軟件,因而,各種開放和最新的軟件技術(shù)就成為WinCC的代名詞。西門子公司作為OPC規(guī)范的五個(gè)發(fā)起公司之一,在各類產(chǎn)品中廣泛支持OPC,WinCC更是囊括了OPCDA,OPCHDA,OPCASLE和OPCXML等多種規(guī)范。與此同時(shí),WinCC支持包括Windows C正在內(nèi)的多種Wind。ws平臺(tái),能滿足用戶從移動(dòng)式設(shè)備(如PDA)到遠(yuǎn)程瘦客戶機(jī)等各種應(yīng)用需求。自動(dòng)化網(wǎng)宋小白編輯
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