組態軟件的簡介及系統構成
發布日期：2022-07-20 點擊率：118
在組態軟件中，通過組態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，組態軟件通過應用程序的名稱來訪問其組態內容，打開其組態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環境劃分，從總體上講，組態軟件是由兩大部分構成的：
系統開發環境：是自動化工程設計工程師為實施其控制方案，在組態軟件的支持下進行應用程序的系統生成工作所必須依賴的工作環境。通過建立一系列用戶數據文件，生成最終的圖形目標應用系統,供系統運行環境運行時使用。
系統開發環境由若干個組態程序組成，如圖形界面組態程序、實時數據庫組態程序等。
系統運行環境：在系統運行環境下，目標應用程序被裝入計算機內存并投入實時運行。系統運行環境由若干個運行程序組成，如圖形界面運行程序、實時數據庫運行程序等。
組態軟件支持在線組態技術，即在不退出系統運行環境的情況下可以直接進入組態環境并修改組態，使修改后的組態直接生效。
自動化工程設計工程師最先接觸的一定是系統開發環境，通過一定工作量的系統組態和調試，最終將目標應用程序在系統運行環境投入實時運行，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：經常要進行組態數據的備份；經常需要引用以往成功應用項目中的部分組態成果（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，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生成工作所依賴的開發環境。通過建立一系列用戶數據文件，生成最終的圖形目標應用系統,供圖形運行環境運行時使用。
圖形界面運行程序
在系統運行環境下，圖形目標應用系統被圖形界面運行程序裝入計算機內存并投入實時運行。
實時數據庫系統組態程序
有的組態軟件只在圖形開發環境中增加了簡單的數據管理功能，因而不具備完整的實時數據庫系統。目前比較先進的組態軟件都有獨立的實時數據庫組件，以提高系統的實時性，增強處理能力。實時數據庫系統組態程序是建立實時數據庫的組態工具，可以定義實時數據庫的結構、數據來源、數據連接、數據類型及相關的各種參數。
實時數據庫系統運行程序
在系統運行環境下，目標實時數據庫及其應用系統被實時數據庫系統運行程序裝入計算機內存并執行預定的各種數據計算、數據處理任務。歷史數據的查詢、檢索、報警的管理都是在實時數據庫系統運行程序中完成的。
I/O驅動程序
是組態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。多數組態軟件的DDE驅動程序被整合在實時數據庫系統或圖形系統中，而OPC Client則多數單獨存在。
擴展可選組件包括：
通用數據庫接口（ODBC接口）組態程序
通用數據庫接口組件用來完成組態軟件的實時數據庫與通用數據庫（如Oracle、Sybase、Foxpro、DB2、Infomix、SQL Server等）的互聯，實現雙向數據交換，通用數據庫既可以讀取實時數據，也可以讀取歷史數據；實時數據庫也可以從通用數據庫實時地讀入數據。通用數據庫接口（ODBC接口）組態環境用于指定要交換的通用數據庫的數據庫結構、字段名稱及屬性、時間區段、采樣周期、字段與實時數據庫數據的對應關系等。
通用數據庫接口（ODBC接口）運行程序
已組態的通用數據庫連接被裝入計算機內存，按照預先指定的采樣周期，對規定時間區段按照組態的數據庫結構建立起通用數據庫和實時數據庫間的數據連接。
策略（控制方案）編輯組態程序
策略編輯/生成組件
是以PC為中心實現低成本監控的核心軟件，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，結束后系統將保存組態內容并對組態內容進行語法檢查、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系統等PC-Based設備）上運行。
策略運行程序
組態的策略目標系統被裝入計算機內存并執行預定的各種數據計算、數據處理任務，同時完成與實時數據庫的數據交換。
實用通訊程序組件
實用通訊程序極大地增強了組態軟件的功能，可以實現與第三方程序的數據交換，是組態軟件價值的主要表現之一。通訊實用程序具有以下功能：
1.可以實現操作站的雙機冗余熱備用；
2.實現數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是數據提供方，Client是數據訪問方，一但Server和Client建立起了連接，二者間就可以實現數據的雙向傳送。
