1、組態(tài)軟件的組成
組態(tài)任務是我們的工作重點，在硬件配置合理的情況下，我們的大部分工作會依賴組態(tài)軟件實現(xiàn)和完成。現(xiàn)有的組態(tài)軟件基本上分為兩個類別，一種是專用的，一種是廣泛適用的。其實從純粹的軟件思想來看待這個問題，我們完全可以把它做成一種通用的軟件，目前我國很多軟件就是這種形式。為什么這樣說呢?我們來看看組態(tài)軟件的基本構成(見圖1)。
圖1 組態(tài)軟件組成示意圖
組態(tài)軟件一般包括兩個基本部分，大多采用類似C/S結構(Client/Server客戶/服務器，也可以劃分為上位機軟件和下位機軟件)，主控單元為客戶端，HMI(人機接口軟件，Human Machine Interface)為服務器端。在HMI部分完成數(shù)據(jù)的顯示、設備的操作、歷史數(shù)據(jù)的記錄及查詢、報表的生成及打印、操作日志的記錄及查詢、報警信息的顯示及查詢等功能，這些功能是直接面對操作員的，工程師搭建好具有以上功能的操作平臺后，讓它不間斷地運行，為生產(chǎn)服務。
那么，系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)是從哪里來的呢?就是我們的客戶端-主控單元。主控單元完成控制方案的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)的采集與輸出、硬件設備狀態(tài)的監(jiān)控等功能。這些數(shù)據(jù)通過一定的通道并且按照一定的規(guī)則傳輸?shù)椒掌髦校@樣就組成了“組態(tài)”的整體結構。
因此，我們對于不同設備廠家的主控單元，配置好不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議硬件結構，那么，只要我們能把每個廠家的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議都搞通了，服務端程序就應該是通用的了。當然了，以上僅僅是從整體結構上來描述的，實際應用中會有更加復雜的網(wǎng)絡體系。
來個形象的比喻，比如我們想吃紅燒肉(生產(chǎn)要求)，不管是誰家的肉(數(shù)據(jù))，只要我們用錢買回來(通信協(xié)議)，就可以做出來了(上位軟件)，當然了，我的手藝和你的手藝(軟件特點)是有區(qū)別的，我做出的味道可能就會比你做的好吃那么一點點(滿足了客戶需求)。那為什么還會有專用軟件呢?因為一些比較著名的大廠商是不會把數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議完全透明給用戶，或者因為在使用過程中一旦有了問題，不好歸咎責任(是他賣的肉不好呢了還是你的手藝不行呢，這樣會造成不必要的麻煩，因此目前大部分?！安徊铄X”的用戶在選擇系統(tǒng)時還都會選擇同一家的產(chǎn)品(如果不好吃就讓他重新買肉，重新做，直到客戶滿意為止)，還是那個目的，系統(tǒng)的穩(wěn)定是第一位，標準的協(xié)議說明文檔，就會避免其中的糾紛。因此，科學技術只有開放才能得到更好的發(fā)展，云南昌暉儀表制造有限公司強烈支持軟件的開源事業(yè)。
2、組態(tài)軟件的功能
現(xiàn)在組態(tài)軟件很多，不論誰家的軟件，功能主要有兩個，第一實現(xiàn)與下層數(shù)據(jù)的連接第二實現(xiàn)與人的溝通，也就是完成數(shù)據(jù)的顯示，數(shù)據(jù)的修改。其他輔助功能有操作記錄、歷史趨勢、報警信息及查詢等。對于一個成熟的專業(yè)的軟件，為了實現(xiàn)輔助功能，只需要做適合的配置工作就可以完成了。
自動化工程組態(tài)的過程大多分四步：
a、協(xié)議配置。
b、建立連接。
c.數(shù)據(jù)庫配置。
d、畫面組態(tài)。
一般控制系統(tǒng)軟件分為上位和下位，有些公司把這兩部分整合在一起。
①上位軟件
上位軟件基本上包括圖形界面的組態(tài)，歷史數(shù)據(jù)的組態(tài)，報表的組態(tài)，操作日志的組態(tài)等。還有一些提供給用戶二次開發(fā)功能，方便用戶定制個性化系統(tǒng)，由于這類功能大部分使用C語言、VB-Script等編程語言，所以需要有較高水平的工程師來使用，否則會造成不必要的麻煩。
除了必需的和系統(tǒng)本身的功能外，一般的上位組態(tài)軟件還包含或者支持與其他系統(tǒng)通信的功能，比如OPC服務，DDE功能等，或者直接提供其他軟件訪問本身數(shù)據(jù)庫的方法，使得系統(tǒng)能與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的交互，為工廠級信息管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。嚴格上來講，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)僅能從生產(chǎn)系統(tǒng)讀取所需要的數(shù)據(jù)，也就是說這里的數(shù)據(jù)流向是單向的，不能是交換的，同時需要單獨設立一臺網(wǎng)關機，從物理上把兩個網(wǎng)絡隔離開，從以上兩個方面來保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全(見圖2)。
圖2 上位組態(tài)軟件的通信結構
②下位軟件
下位軟件一般完成控制方案的組態(tài)，為了方便用戶使用，國際電工協(xié)會(IEC)在1992年頒布了IEC1131-3《可編程序控制器的編程軟件標準》，該標準制訂了五種不同的編程方式，如梯形圖(LD)、功能塊(FBD)、結構文本(ST)、指令表(IL)、順序功能圖(SFC)等。每種形式有各自的特點，可以在不同的需求下選擇不同的方式，也可以混合使用。比如LD適應于邏輯控制，類似我們以前的電氣圖紙，很容易看懂。FBD適用于復雜的控制算法，如PID等，它可以把某個常用的算法封裝成一個功能塊，在程序其他地方調用。SFC亦稱流程圖或狀態(tài)轉移圖，是一種圖形化的功能性說明語言，專用于描述工業(yè)順序控制程序，使用它可以對具有并發(fā)、選擇、跳轉等復雜結構的系統(tǒng)進行編程。
一般來說，LD和IL是等效的，F(xiàn)BD和ST是等效的，SFC中的步S0到步S3與轉換條件t1到t5是可以使用其他任何編程語言實現(xiàn)的。
