文對4種主要監控軟件從圖形及組態(tài)方案、數據點(diǎn)管理、網(wǎng)絡(luò )功能、通信功能、管理、加鎖設計等6個(gè)方面作出比較。以下內容中的技術(shù)參數來(lái)源于幾家軟件的內部參數,其中的看法只代表個(gè)人的經(jīng)歷和個(gè)人的觀(guān)點(diǎn),僅供參考。
運行在工業(yè)現場(chǎng)、樓宇自動(dòng)化的監控軟件有很多種,各種監控軟件都有著(zhù)傳統的功能,都是提供工業(yè)現場(chǎng)控制、樓宇控制的自動(dòng)化解決方案,實(shí)現現場(chǎng)生產(chǎn)的遠程可視化過(guò)程,現場(chǎng)數據獲取和監控功能的工具;同時(shí)這些軟件在監控中為了權衡矛盾,在軟件設計中有所側重,再加上各軟件的設計方案不大一致,運用技術(shù)不同,因而在它們的功能反映上就有著(zhù)自己的鮮明的特點(diǎn)。
目前的監控軟件有很多種,我就自己的工程運用把以下四種軟件即:Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比較,這其中Intellution公司和Wonderware公司是專(zhuān)門(mén)從事監控軟件工作的,在市場(chǎng)占領(lǐng)絕大一部分份額;Cimplicity和WinCC 是GE和Siemens公司自動(dòng)化產(chǎn)品的配套產(chǎn)品,正努力推向市場(chǎng)。下面就把這四種主要軟件從圖形及組態(tài)方案、數據點(diǎn)管理、網(wǎng)絡(luò )功能、通信功能、管理方面、加鎖設計等六個(gè)方面作比較。
一、圖形及組態(tài)方案
4種軟件都是基于Object畫(huà)面,都能實(shí)現對現場(chǎng)點(diǎn)的監視:
iFIX:圖形功能很強,支持多種圖形格式,其追加的圖形庫,內容豐富,解決了原來(lái)圖形過(guò)大的問(wèn)題?赏瑫r(shí)使用256種顏色,其中有64種顏色可用彩虹色調色,組成各種調色方案,嵌入圖形中不會(huì )因放大縮小而失真。組態(tài)中提供樹(shù)形結構圖,能夠瀏覽所畫(huà)畫(huà)面中的所有圖形對象,組態(tài)信息,提供了全局性的變量組態(tài)方案,供畫(huà)面組態(tài)調用,從而實(shí)現一改全改的功能,而且全局性的變量并不占用Tag點(diǎn),對于畫(huà)面中Group組內的對象組態(tài)并不改變,使狀態(tài)變化豐富多彩,點(diǎn)數的擴展功能很強,有全面解決擴展點(diǎn)的報警、報警記錄、歷史記錄的方法,有查找替換功能,可以替換整個(gè)圖畫(huà)以及畫(huà)面中的對象的屬性、組態(tài)點(diǎn)信息,對于同類(lèi)型物體,避免重復組態(tài)。內嵌VBA,具有自己的內部函數,又有廣泛的VB函數,功能擴展更為有利。支持雙向OPC,支持所有類(lèi)型的ActiveX、OLE,對不健全的控件所引發(fā)的錯誤進(jìn)行保護,對控件的屬性操作完全控制。編輯與運行是切換進(jìn)行的,這有利于對現場(chǎng)生產(chǎn)安全的保障;有獨立的報警監視程序,支持在線(xiàn)修改,具有畫(huà)面分層功能,運行時(shí)可以根據程序很方便地更換對象的連接數據源,可以使控制更靈活。
Cimplicity:圖形功能最為強大,圖庫圖形豐富多彩,它支持從畫(huà)面到畫(huà)面包含對象的顏色漸變,這是目前其他監控軟件都不具備的功能,只是對插入的對象一定要進(jìn)行格式轉化,不然會(huì )有死機現象。一個(gè)畫(huà)面一個(gè)進(jìn)程,運行腳本是多線(xiàn)程的,所以圖畫(huà)雖然大,但運行速度很快。具有基于對象鏈接的拷貝功能,可以像iFIX一樣避免對同一對象在多個(gè)畫(huà)面中出現時(shí)修改的多次進(jìn)行,但存在著(zhù)運行時(shí)母板必須處于激活狀態(tài)的缺憾。編輯與運行分開(kāi),有獨立的報警、歷史趨勢運行管理程序,內嵌VBA,具有自己的內部函數,又有廣泛的VB函數,組VBA與通用運用方式不一樣,支持ActiveX、OLE插入,但對控件其中的一些屬性進(jìn)行了鎖定。點(diǎn)的擴展功能與iFIX一樣強大,用之不竭的虛擬變量并不占用點(diǎn)數,但對于擴展點(diǎn)的報警設定比較難解決,輸出問(wèn)題,歷史記錄是沒(méi)問(wèn)題的。對數據節點(diǎn)的修改不是在線(xiàn)的,必須先停止工程,再啟動(dòng)工程。支持多條件組態(tài),為組態(tài)方案提供了很好的解決方法。
InTouch:圖形界面的美觀(guān)性較差,粘貼位圖操作較為繁瑣,且引入的圖形放大后的變形很大,自配的按鈕文字不能變色,實(shí)現起來(lái)比較費事。支持ActiveX控件,但不具有第三方控件的出錯保護,不健全的控件會(huì )造成系統出錯。采用有限的內部函數,其功能也只是常用監控的功能,復雜一點(diǎn)的功能如報表就只能借助于其他工具。無(wú)論是否 I/O點(diǎn),包括全局變量,都占用Tag點(diǎn)數,點(diǎn)數的擴展只局限于模擬量讀入,按位分解,比起iFIX、Cimplicity顯得小氣得多,常常會(huì )讓設計者因為點(diǎn)數的不足而窘迫。支持組態(tài)對象的查找、替換功能。對象組合上存在著(zhù)組合后原單個(gè)物體的組態(tài)都將消失、使得在狀態(tài)變化設計上得另謀出路。
WinCC:圖形功能如InTouch一樣,調色板中可以同時(shí)使用的顏色有16種,提供的圖庫有限、不支持AutoCAD的圖形格式,點(diǎn)數的擴展也同InTouch一樣,只有模擬量讀入,按位分解,WinCC提供公開(kāi)的位操作手段,可以對模擬量中的位進(jìn)行讀取并進(jìn)行報警設定,但沒(méi)有直接的方法進(jìn)行歷史趨勢記錄,也沒(méi)有直接的方法對位進(jìn)行修改。有雙向OPC支持,支持ActiveX。使用內部語(yǔ)言,環(huán)境如同C語(yǔ)言。同樣使得其功能擴展變得容易。
二、數據點(diǎn)管理
它們都提供了統一環(huán)境進(jìn)行數據點(diǎn)的定義,InTouch與Cimplicity提供了為數不多的幾種數據類(lèi)型,但Cimplicity提供了對監控點(diǎn)的采樣處理技術(shù),沒(méi)有別的功能塊;WinCC數據類(lèi)型相對多一些,而iFIX提供的數據類(lèi)型最多,有很多現成的功能塊;歷史記錄塊、趨勢塊、計算塊、PID塊、計時(shí)塊,這對于設備運行時(shí)間計算,數據轉化等工作可以不必在畫(huà)面中去做,同時(shí)iFIX還提供十多種信號發(fā)生器,在調試中幫助很大,實(shí)現非常方便。4種軟件中iFIX的數據點(diǎn)管理是獨立于畫(huà)面運行的,直接反映現場(chǎng)信息,數據點(diǎn)一經(jīng)設定就可以立即反映現場(chǎng)狀態(tài)(如果通信是成功的),這是其他3種軟件所不具備的特點(diǎn)。Cimplicity另外提供了一個(gè)查看點(diǎn)的信息平臺,在運行時(shí)可以用來(lái)監視點(diǎn)狀態(tài),編輯時(shí)可以用來(lái)查看點(diǎn)組態(tài)信息,實(shí)現組態(tài)的替換。iFIX、Cimplicity都提供了數據管理庫的輸入、輸出功能,可以把TAG信息輸出到Excel這樣一個(gè)網(wǎng)格文檔操作最方便的工具中,可以在Excel中方便地完成繁瑣的TAG點(diǎn)定義設置工作,再從Excel回輸到數據庫中來(lái)。由于受工程屬性的影響,Cimplicity在讀回數據時(shí)總存在一點(diǎn)問(wèn)題。
三、網(wǎng)絡(luò )功能
所有這些監控軟件都有網(wǎng)絡(luò )功能,但性能上差別比較大,WinCC、Cimplicity與InTouch基于工程的,在網(wǎng)絡(luò )上尋找的是工程名,而iFIX是基于結點(diǎn)的,尋找的是節點(diǎn)名,WinCC、Cimplicity、InTouch都有較為復雜的參數設定,而iFIX只要物理上保持聯(lián)結就可以自動(dòng)尋找網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn),不必人工設定,是第一個(gè)完全基于Client/Server HMI軟件,具有C/S架構軟件的所有功能,可以監視遠程節點(diǎn)的所有數據點(diǎn)而不用增加任何的Tag,可以在線(xiàn)增加、修改、刪除遠程節點(diǎn)中的數據庫點(diǎn),真正實(shí)現遠程組態(tài)。所以遠程撥號修改現場(chǎng)數據庫畫(huà)面,對網(wǎng)絡(luò )上任何節點(diǎn)數據庫點(diǎn)的修改都是完全在線(xiàn)的,不用重新啟動(dòng)。WinCC、InTouch、Cimplicity無(wú)遠程組態(tài)功能,只有本地組態(tài)、網(wǎng)絡(luò )拷貝到遠程節點(diǎn),對數據庫點(diǎn)的任何修改,必須重新啟動(dòng)才有效。iFIX、Cimplicity都可以通過(guò)Internet用IE瀏覽器瀏覽。
四、通信功能
WinCC與Cimplicity分別是西門(mén)子與通用電氣公司推出的適用于配套產(chǎn)品的監控套裝軟件,因此所支持的硬件(PLC.DCS)是有限的,而iFIX、InTouch是基于組件對象技術(shù)(COM、DCOM),幾乎針對工業(yè)應用的所有硬件都有接口,是專(zhuān)業(yè)從事監控軟件的公司,更實(shí)用于現場(chǎng),應用上穩定性更好。其通信設計都很方便,打通通訊相對比較容易。
五、管理方面
1、安全管理:在工程管理上都能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的級別管理,是面向操作人員的級別控制,但對操作系統的安全防護上,如不能重啟動(dòng)(鎖Ctrl.Alt.del、Windows鍵),iFIX只要直接組態(tài)(設置)就可以不重新啟動(dòng)軟件即可生效。其他軟件有較為復雜的操作、設定,而且還要系統重新啟動(dòng)方起作用。
2、報警管理:GE的Cimplicity相對來(lái)報警功能最全,因為它同時(shí)擁有獨立的報警管理器和報警控件,但它不提供報警的分區管理。InTouch,iFIX采用的是控件組態(tài)方式,相對靈活一些。iFIX還提供了一個(gè)歷史報警的記錄閱讀程序,這里同時(shí)包含著(zhù)登錄操作的記錄。Cimplicity、WinCC、InTouch都有自己的記錄,沒(méi)有直接提供閱讀這些記錄的工具。Cimplicity和iFIX都有自己的Alarm ODBC。
3、報表方面:由于Cimplicity和iFIX有內嵌的VBA,iFIX還帶有SQL語(yǔ)言,全面支持ADO,RDO,所以對于常用的辦公軟件如Office 97以及一般的數據庫軟件如SQL Server、Access、Oracle、FoxPro等都能很好的訪(fǎng)問(wèn)和操作。而WinCC使用的是Sybase的SQL Anywhere作為其ODBC組件,也只依賴(lài)于這一產(chǎn)品。InTouch沒(méi)有直接的數據庫操作工具,它使用自己的SQL函數實(shí)現數據的輸入輸出。后兩種在面對綜合管理時(shí)就明顯沒(méi)有前兩種方便。
六、加鎖方法:iFIX采用硬件狗,InTouch采用硬狗結合軟權(可復制),WinCC采用軟盤(pán)授權(不可復制),Cimplicity采用算法控制。由于操作系統(軟件)自身的穩定性不好,所以使用軟狗總給人一種恐慌。授權軟盤(pán)的損壞和系統的崩潰,會(huì )使設計人員和現場(chǎng)運用造成很大麻煩。Cimplicity的整個(gè)授權過(guò)程很繁瑣。對于軟盤(pán)授權方式,即一旦授權,只能做授權以?xún)鹊墓ぷ,WinCC可以進(jìn)行有限時(shí)間的修改。
以上幾種監控軟件都是為了解決工業(yè)控制中系統功能與性能的矛盾,因調節矛盾方向不同而形成自己的特色。iFIX是所有這些軟件中功能最為強大的,所以它對硬件的要求也就最高。它可以不用任何別的工具就能實(shí)現監控和此外的設備管理工作,對于復雜的監控系統來(lái)說(shuō)它是僅有的選擇。如果硬件(計算機)與軟件價(jià)格相比的話(huà),提高硬件配置的花費也就算不上什么了。Tag點(diǎn)“任意”擴展,完整的Tag擴展方案,這些特點(diǎn)在某種程度上也可以降低成本。方便的組態(tài)功能,運行時(shí)數據源可改變,為設計人員提供方便,更靈活地實(shí)現控制。有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)支持可以為設計人員解決很多問(wèn)題,與工程人員一起面對工業(yè)現場(chǎng)的棘手問(wèn)題。Cimplicity是圖形功能最強的,具有圖形分層功能,它也采用內嵌的VBA。為了解決運行速度問(wèn)題,它采用了多線(xiàn)程技術(shù),這使其對硬件的要求不是很高。正是因為其特有的多線(xiàn)程技術(shù),形成了相對復雜的軟件結構,使設計人員學(xué)習起來(lái)比較困難。 InTouch功能最為簡(jiǎn)單,設計人員容易掌握。因為都是內部函數,且語(yǔ)句格式又可以直接獲取,所以腳本的編寫(xiě)也很方便。功能要求不高時(shí),性能較好。在沒(méi)有大量嵌入ActiveX,或者嵌入的ActiveX沒(méi)有錯誤時(shí),可以很好地運行,響應很快,是運行速度最快的軟件,這也是其一直都是監控軟件主流之一的主要原因。同時(shí)對于熟練的軟件編程人員來(lái)說(shuō),InTouch的功能也可以更為完善,使用ActiveX技術(shù),嵌入自編的插問(wèn),可以使其功能大大擴展,彌補報表、管理上的欠缺,加入的控件對運行速度不會(huì )有太大的影響,能保證系統的性能,但這樣的話(huà),對編程人員的要求就更高了。 WinCC是西門(mén)子產(chǎn)品的套裝軟件, 功能上沒(méi)有太多的特色,它與iFIX一樣,都是畫(huà)面分層管理。在實(shí)際運用中與操作系統的兼容性不是很好,技術(shù)支持的工作及其推廣的工作開(kāi)展并不全面。但其新版本W(wǎng)inCC5.0在功能上有很大的改善,色彩、圖庫的美觀(guān)性大大提高,Siemens正著(zhù)手在監控領(lǐng)域里謀取與其自動(dòng)化領(lǐng)域同樣地位的準備,所以WinCC會(huì )因其PLC技術(shù)在工業(yè)現場(chǎng)的運用越來(lái)越多