关于组态软件的一些总结
一．概述
随着计算机计数的发展，要求计算机对现场的控制设备如PLC等的监控功能要求越来
越强烈，也就是SCADA（stands for Supervisory Control And Data Acquisition）数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。SCADA它包含两个层次的含义：一是分步式的数据采集系统，即智能数据采集系统，也就是通常所说的下位机；另一个是数据处理和显示系统，即上位机HMI（Human Machine Interface）系统。
下位机一般意义上通常指硬件层上的，即各种数据采集设备，如各种RTU、 FTU、PLC及各种智能控制设备等等。这些智能采集设备与生产过程和事务管理的设备或仪表相结合，实时感知设备各种参数的状态，并将这些状态信号转换成数字信号，并通过特定数字通信网络传递到HMI系统中。必要的时候，这些智能系统也可以向设备发送控制信号。上位机HMI系统在接受这些信息后，以适当的形式如声音、图形、图象等方式显示给用户，以达到监视的目的，同时数据经过处理后，告知用户设备各种参数的状态（报警、正常或报警恢复），这些处理后的数据可能会保存到数据库中，也可能通过网络系统传输到不同的监控平台上，还可能与别的系统（如MIS，GIS）结合形成功能更加强大的系统；HMI还可以接受操作人员的指示，将控制信号发送到下位机中，以达到控制的目的。 在应用了SCADA系统后，可以取得了以下社会和经济效益：
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极大地提高了生产和运行管理的安全性能和可靠程度；
生产配方管理的自动化可大大提高产品的质量和生产的效率；
极大地减低了生产人员面临恶劣工作环境的可能性，保证了工作过程中第一位的人员的安全性；
可大大地减少不必要的人工浪费；
通过生产过程的集中控制和管理，极大地提高企业作为一个整体效率的竞争能力； 系统通过对设备生产趋势的保留和处理，可提高预测突发事件的能力，在紧急情况下的快速反应和处理能力可极大地减少生命和财产的损失，从而可带来潜在的社 会和经济效益；
SCADA系统现状
基于PC机Windows平台的SCADA上位机系统是目前发展的趋势，特别是基于
95/98/NT/2000/XP平台的SCADA系统。目前，国际和国内市场上基于以上两种平台，应用比较广泛的SCADA上位机系统有：WondWare的InTouch、西门子公司的WinCC、澳大利亚的CiTech、美国Interlution公司的Fix、Rockwell的Rsview32意大利LogoSystem的LogView等，国内的组态王，MCGS，力控等软件，这些系统较好地解决了传统SCADA上位机系统的功能主要方面：
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数据采集与控制信息发送
提供基于进程间通讯的数据采集方法（主要表现为开发DDE服务程序），并且已开发了常用的多种智能数据采集设备的服务程序；
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报警处理
具有多点同时报警处理功能，提供报警信息的显示，登录，部分提供用户应答功能；
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历史趋势显示与记录
提供基于专用实时数据库的监控点数据的记录、查询和图形曲线显示；同时，针对管理和控制的需要，这些系统还提供以下工业过程控制和管理中相当有帮助的功能：
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配方管理功能：控制系统按一定的配方完成生产管理；
网络通讯功能：提供非透明网络通讯机制，可以构筑上位机的分布式监控处理功能； 开放系统功能：提供基于DDE数据交换机制与其它应用程序交换数据，部分提供ODBC与其它系统数据库系统连接。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
SCADA的基本功能：
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图形界面
系统状态动态模拟 实时资料和历史趋势 报警处理系统 数据采集和记录 数据分析 报表输出
SCADA软件和硬件设备的连接方式主要可归纳为三种：
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标准通讯协议
工业领域常用的标准协议有
ARCNET, CAN Bus, Device Net, Lon Works, Modbus, Profibus
SCADA软件和硬件设备，只要使用相同的通讯协议，就可以直接通讯，不需再安裝其他驱动程序。
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标准的资料交换接口 常用的有
DDE (Dynamic Data Exchange) OPC (OLE for Process Control)
使用标准的资料交换接口，SCADA 软件以间接方式通过DDE 和 OPC 内部资料交换中心 (Data exchange center)和硬件设备通讯。这种方式的优点在于：不管硬件设备是否使用使用标准的通讯协议，制造商只需提供一套 DDE 或 OPC 的驱动，即可支持大部分的 SCADA 软件。
? 绑定驱动 (Native driver)
绑定驱动程序是指针对特定硬件和目标设计的驱动。这种方式的优点是执行效率比使用其他方式的驱动高，但缺点是兼容性差.制造商必须针对每一种 SCADA 软件提供特定的驱动程序。
以上三种方式，只要使用其中任意一种即可将 SCADA 软件和硬件设备结合起来。通讯的架构如下：
二、OMRON可以组成的SCADA结构
OMRON现在的网络分为三层网络，以太网，Controller Link和DeviceNet网络,另外还有通过RS232C接口和PLC通信，SCADA和OMRON PLC通信可以通过以太网，Controller Link（计算机安装专用板卡）和Hostlink（RS232C/RS422）。
如下图所示：
1、通过以太网连接OMRON PLC：
对于一般的支持以太网的OMRON的PLC，可以构成如下结构：
对于OMRON的CS1D系列PLC也可以构成冗余以太网
HUB 冗余以太网系统结构图
连接到非冗余设备 支持冗余的驱动 (Fins G/W) 冗余的线路和HUB HUB1 ETN Net1 HUB2 ETN Net2 HOST 非冗余设备 非冗余以太 HMI 路由器冗余 HMI Rooter Rooter Duplex unit ?支持单元冗余和线路冗余(包括HUB). ?通过OMRON的网路通信 驱动(FinsGateway2003+Duplex Etn Driver), 上位计算机可以支持网络冗余 ?支持路由器的冗余.
2、通过CLK连接OMRON PLC
可以构成线缆型CLK网络：（计算机上需要安装OMRON的专用板卡）
线缆型 Controller Link(线缆型)
令牌总线模式 CQM1H-CLK21 CQM1H CVM1-CLK21 CVM1 C200HW -CLK21 CS1W -CLK21 CS1 CJ1W -CLK21 CJ1/M 3G8F5-CLK21-E (ISA总线） 编程软件：CX－Programer 运行组态软件iFix,Intouch等
α 3G8F7-CLK21-E (PCI总线） 最大传送距离：500Kbps时1Km或 2Mbps时500m(屏蔽双绞线)
也可以构成光缆线CLK网络：
可以构成环形或总线型光缆网络：
Controller Link(光缆型) 令牌环模式 CS1系列PLC CS1W－CLK12/52 H-PCF/GI光缆 环型光缆特点（与总线型相比） 1.传输路径冗余 2.断线检测和通知功能 3.节点连接配置数据的读取 24V后备电源 编程软件：CX－Programer 运行组态软件 CV系列PLC 3G8F7-CLK12/52-E CVM1－CLK12/52 (PCI总线） 最大传送距离：20公里(节点间最大1公里,GI光缆可达30Km) 最大节点数：32个（速率固定为2M）