1.7-工控上位机软件开发平台介绍

全栈程序员-站长 • 2022年5月31日下午10:00 • 未分类 • 阅读 84

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、前言

前面几章一直没有提到上位机的另一个主要使用场合，即“工业上位机软件”。主要是因为本人没有接触过，不敢贸然发表见解类的文章。最近在机缘巧合下，对“工业上位机软件”有了一些初步的了解。在这里和大家分享一下。注意本节的内容还不够专业全面，只适合对“工控软件”进行一个初步的了解。

二、工业“自动化”控制系统的组成

在工业生产过程中，最重要的是安全，其次是稳定。工业生产环境中可以常见大如“吊车”般的设备、有毒气体、强碱、强酸、几千度的高温、易燃易爆气体、高压水蒸气。所以容不得半点错误，出错就意味着要死人，因此安全是第一位的。然后是稳定。为啥稳定这么重要呢。工业生产过程和我们家用设备不一样。工业生产是24小时不间断的。工人是轮班倒休的，但是生产设备是常年不停的运行的。如果生产过程有一个设备出现故障，就会影响整个生产流程的进度和原料的浪费，要再次重启整个生产流程代价很大。生产过程停止1小时，就意味着最低几十万的损失，严重的情况意味着几百万的损失。

因此，用在“工业”中的自动化设备和软件设备，就有一个共同的特点。即“功能不必高级，够用就行，关键要求稳定”。
因此，在工业中，实现自动化的组合是：PLC + Modbus协议 + 组态软件。

PLC：
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。从网上可以了解到PLC的具体功能和开发细节。这里我以个人的理解来加以说明。从功能上来讲，PLC和常见的任何一款单片机没有任何区别。那么PLC和单片机的不同之处，就只有稳定性这一个不同点了。而PLC现在正在工业生产中大行其道。也就可见稳定性是对于工业生产是多么的重要。这也是PLC比单片机贵几百几千倍，但是也离不开PLC的原因。最为著名的PLC为：西门子PLC。

Modbus协议：
既然工业中对安全和稳定要求这么高，因此适合在工业工厂中使用通信协议“Modbus”就诞生了。也成为了行业的标准。所有工业下位机设备都是支持Modbus协议。所有工业上位机软件开发平台，都默认提供了Modbus通信模块（库），都不用你自己开发。注意，Modbus只是工业通信协议中的一个。除此之外，还有其他工业级别的通信协议。

组态软件：
前面提到，在工业生产中对软件的功能要求不高，只有固定的几类，常用的功能有：显示电流电压温度等物理量、开关控制、报警、记录log、逻辑判断、与PLC通信。因此开发平台把这几个功能进行了模块化，开发人员只需通过“配置”即可做出一款工控上位机软件。这类软件开发平台叫做“组态软件”。国外组态软件：InTouch、WinCC、iFix，国内组态软件：KingView（组态王）、KingSCADA（组态王的升级版本）。注意，组态软件一般都是收费软件，且价格不便宜。

三、开发组态软件的典型页面截图

所谓“一图胜千言”，因此这里贴几张典型的“工业上位”软件开发截图。从而对工业软件有一个感性的认识。
注：以下配图来源于KingSCADA开发平台的软件说明书中。

绘制控件
软件整体布局
逻辑脚本编写
报警设置
报警显示

四、工业中常用上位机开发平台简单介绍

InTouch
InTouch组态软件是Wonderware公司产品。是英国Invensys公司的子公司，世界第一家推出组态软件的公司
优点：开放、易用的开发环境，集成的I/O通信，丰富的图形用户界面，灵活的脚本支持，分布式的历史数据系统
WinCC
WinCC组态软件是德国西门子公司的产品，它具有如下特点开放性和系统的稳定性，WinCC具有强大的脚本编程范围，包括从图形对象上单个的动作到完整的功能以及独立于单个组件的全局动作脚本。
iFix
iFix软件是GE（美国通用）公司的产品。“iFIX是全球领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件。被应用在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等工业应用中。
KingView（组态王）
一般被称作“组态王”。是国产软件。由“亚控科技”开发。国产软件所具备的功能更适合国内工业应用需求。
KingSCADA
是亚控科技在2009年推出的最新产品，功能比Kingview强大，画面也更好看，主要是面对中、高端的市场。